[发明专利]显影剂以及图像形成装置

说明书

相关申请的交叉参考

本申请基于并要求于2010年8月23日提交的美国临时申请第61/376022号的优先权权益，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明的实施方式涉及显影剂以及图像形成装置。

背景技术

考虑到环境，在节能方面提倡有色调剂的低温定影化。色调剂的低温定影化通过使用低熔点的树脂作为占色调剂的组成材料大半的粘合树脂得以达成。

可是低熔点的树脂在熔融混合时具有粘度变低的倾向，混合物的剪切力比以往的要低，导致材料分散性恶化。像这种色调剂，因其带电部位(site)不均，通过使用粒子状的添加剂覆盖色调剂表面确保其带电性。可是，作为现有的添加剂通常使用如熔融二氧化硅的凝聚物。这种添加剂难以均匀分散，具有在色调剂表面分布不均的倾向。结果，由于开始带电的恶化而导致产生带电量分布的不均，导致出现色调剂飞散等机内污染或粘附多余色调剂等图像不良问题。

发明内容

通常，根据一个实施方式，显影剂包含含有粘合树脂及着色材料的色调剂粒子和添加于色调剂粒子表面的添加剂。上述添加剂至少使用了具有0.90以上的平均圆度的二氧化硅微粒。色调剂粒子表面上存在的添加剂中的一次粒径的短径a在30nm～70nm范围内的添加剂的存在比率为70％以上。

为了执行公式(1)的计算方法，首先将含有色调剂粒子和添加于色调剂粒子表面的二氧化硅微粒等添加剂的色调剂通过扫描电镜(SEM：Scanning Electron Microscope)成像，使其能被图像分析软件所分析。能够放大五万倍观测。另外，可以使用最少观测到二十个测量对象的图像。这样，测量一次粒径的短径a在30nm～70nm范围的个数X和上述范围之外的添加剂个数Y，可以计算出在色调剂粒子上的存在比率(％)＝X/(X+Y)×100…(1)。

另外，平均圆度可以根据以下公式(2)计算出来。平均圆度＝∑(m1+m2+……mn)/n…(2)

其中，公式中的m和n定义如下。

m为对应于粒子投影图像周长的与该粒子投影图像具有相等的投影面积的圆的周长。

n为在图像上测量的个数，为20个以上。

二氧化硅微粒可以使用通过溶胶-凝胶(sol-gel)法形成的二氧化硅微粒。通过溶胶-凝胶法形成的二氧化硅微粒(以下，简称为中粒径二氧化硅微粒)进行单分散且表面进行了疏水化处理，平均一次粒径为30nm～80nm，优选为40nm～60nm。另外，具有该粒径的二氧化硅微粒的圆度范围为0.8～1，优选为0.90～1。

根据实施方式中的显影剂，通过向低熔点化的色调剂母粒子中添加进行了单分散且圆度高的中粒径二氧化硅微粒，可使得其具有快速带电性，从而可同时实现低温定影化以及长时间的高画质化。理由如下：中粒径二氧化硅微粒具有适度的粒径和粒度分布，通过单分散至色调剂的母粒子表面，中粒径二氧化硅微粒可以均匀覆盖色调剂表面，并且由于圆度高，可以实现快速带电。另外，圆度高的中粒径二氧化硅微粒例如在用于定影温度在135℃～175℃的色调剂粒子时，虽然对色调剂表面的附着力会变小，在长期使用(long life)中带电量分布具有不均的倾向，但是与粘度低的定影温度大约在120℃～160℃的低温定影色调剂相组合可以适度地增进固定化，得到良好的附着力，可以延长使用寿命。另外，中粒径二氧化硅微粒的粒度越均匀，改善带电性的效果越显著。在粒度不均时，只有一小部分大粒径的二氧化硅微粒与载体(carrier)接触或小粒径二氧化硅隐藏在较大粒径的二氧化硅中无法有效发挥作用。

通过溶胶-凝胶法形成的二氧化硅是指：对通过公知的溶胶-凝胶法得到的平均一次粒径在40nm～60nm的溶胶-凝胶法二氧化硅晶核进行表面疏水化处理而得到的二氧化硅，上述公知的溶胶-凝胶法即为：从通过将烷氧基硅烷(Alkoxy silane)在存在水的有机溶剂中使用催化剂进行加水分解并进行缩合反应所得到的二氧化硅溶胶悬浮液中除去溶剂，并进行干燥而实现粒子化。另一方面，熔融二氧化硅是指将粉碎的硅石在例如2000℃的高温下熔融，利用表面张力使其球状化而得的二氧化硅。溶胶-凝胶法二氧化硅与熔融二氧化硅相比圆度更高，且更难凝聚。

根据实施方式的显影剂，上述溶胶-凝胶法二氧化硅的添加量优选占色调剂粒子总重量的0.1重量％～3.0重量％，更加优选为0.5重量％～2.0重量％。

根据实施方式的显影剂，通过将至少一种上述溶胶-凝胶二氧化硅微粒作为添加剂添加至色调剂粒子表面，可使其带电特性良好，并可延长使用寿命，且可改善定影偏移(offset)性。