[发明专利]调色剂、双组分显影剂以及图像形成装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子照相法、静电记录法以及静电复制法等中对静电潜影进行显影的调色剂、包含该调色剂的双组分显影剂以及使用其进行图像形成的方法及装置。

背景技术

电子照相法，通常是利用光电导材料，通过各种方法在静电潜影承载体上形成静电潜影，用调色剂将该静电潜影进行现象形成调色剂图像，将调色剂图像转印到纸等的记录媒体上之后，再通过加热或溶剂蒸汽等进行定影处理，最后得到复印图像或者打印图像。作为静电潜影承载体上的静电潜影的显影装置，大致可以分为使用液体显影剂的方法(湿式显影法)和使用将着色剂分散于粘结树脂中的调色剂(单组分显影剂)或将调色剂与载体混合的双组分显影剂的方法(干式显影法)。这些方法各有长短，但目前干式显影法被广泛利用。与使用上述单组份显影剂的单组分显影方法相比，使用双组分显影剂的双组分显影法由于能够实现高速化和长寿命化，所以，以中高速复印机和打印机为中心广泛普及。

近年，对复印和打印图像的高清晰度，高析像度的期望日益增强。为得到这种高清晰度和高析像度的图像，有的文献建议了一种显影剂，其中规定了重均粒径小且粒径在5μm以下的调色剂的含量及分布。(参见专利文献1，专利文献2及专利文献3)。

这些建议认为，粒径在5μm以下的小粒径调色剂是形成高清晰度，高析像度图像的必须成分，在潜影显影处理时，如果能够保证顺利地提供这种小粒径调色剂的话，便能够忠实地再现静电潜影，即形成不偏离静电潜影的调色剂图像。同时，图像的中央部分比边缘部分的浓度变淡的边缘效应现象，虽然粒径5μm以下的小粒径调色剂含量越多越显著，但对此问题，能够通过控制粒径在5μm以上的中间粒径调色剂的个数百分比得到解决。

虽然如上所述小粒径调色剂对于形成高清晰度及高析像度的图像更为有利，不过，在个数上含有17％的粒径5μm以下调色剂粒子的调色剂，在调色剂全部体积中只占3％(体积)。如此少的量，很难想象粒径5μm以下的小粒径调色剂会选择性地集中于静电潜影的周围部分。另外，根据专利文献4及专利文献5的记载，在目前的磁性调色剂中，由于相对于100重量份的粘结树脂含有50重量份以上的磁性体，所以在1k奥斯特磁场中的磁化强度大于20emu/g，由于磁偏压效应调色剂显影较困难，特别是在大量含有粒径5μm以下的小粒径调色剂的情况，由于调色剂带电过多，使显影能力更为不佳，其结果，导致图像浓度显著降低。

特别在近年的小型化显影装置中，当含有大量小粒径调色剂时，存在从静电潜影承载体的转印性能下降，或清洁处理不完全等缺点。另外，当这些调色剂与载体作为双组分显影剂使用时，难于显影的调色剂会积存于载体的表面，产生所谓失效现象，从而严重影响显影剂的使用寿命。

为防止这种失效现象，文献向来建议采用在载体表面覆盖各种树脂的方法。例如，用苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯聚合物等树脂覆盖载体，虽然带电特性很好，但因为其表面的临界表面张力比较大，作为显影剂来讲其寿命并不算长。

此外，用四氟乙烯共聚物覆盖的载体，由于其表面张力低，调色剂不易发生失效化。不过，由于四氟乙烯共聚物在摩擦起电序列中，位于最负端，因此，在试图让调色剂带负电时不能使用。

此外，作为具有低表面张力的材料，有人建议了具有含硅氧烷树脂覆盖层的载体。例如，把未饱和硅氧烷树脂、有机硅烷、硅烷醇等与苯乙烯-丙烯酸树脂等混合后覆盖于载体的表面(参见专利文献6)，用聚亚苯基树脂和有机硅烷三元共聚物树脂覆盖于载体的表面(参见专利文献7)，用苯乙烯-丙烯酸酯甲基丙烯酸酯树脂、有机硅烷、硅烷醇、硅氧烷等覆盖载体的表面(参见专利文献8)，用硅氧烷树脂覆盖载体的表面的载体(参见专利文献9)，用改性硅氧烷树脂覆盖载体的表面的载体(参见专利文献10)等。

这种含有硅氧烷树脂覆盖层的载体，虽然其耐失效性得到提高，但当粒径5μm以下的调色剂含量多的情况，未必能说已经充分满足了目前对长寿命化的要求。

此外，也有文献，提出减少粒径5μm以下调色剂的比例，对用于单组分显影方式的调色剂提出了方案(参见专利文献11)。不过，该建议未对决定图像品质的大部分调色剂应该存在的粒径分布范围进行说明。并且，其效果也仅限于单组分显影方式。

上述单组分显影法和上述双组分显影法不同，它不使用载体与调色剂的混合显影剂，而是通过调色剂和显影套筒的摩擦而发生电力或者含磁性体的调色剂与内置磁铁的显影套筒间的磁力，把调色剂保持在显影套筒上，当接近静电潜影时，通过静电潜影所形成的电场对调色剂朝潜影方向的吸引力，克服调色剂和显影套筒间结合力，从而使调色剂被吸附在静电潜影上实现静电潜影可见化。