调色剂制造技术

本发明专利技术提供调色剂，通过利用该调色剂，由使用电子照相法的图像形成装置形成的图像可以从初期开始长时间维持图像浓度均匀的良好的图像。调色剂（１）包括：调色剂母体粒子（２），其至少含有着色剂及粘结树脂；二氧化硅（３），其平均粒径为４０ｎｍ～２００ｎｍ；氧化铝－二氧化硅混合氧化物（４），其平均粒径为５ｎｍ～２５ｎｍ。二氧化硅（３）和氧化铝－二氧化硅混合氧化物（４）外添加到调色剂母体粒子（２）中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于静电式复印机及激光束打印机等利用电子照相法的图像形成装置的调色剂(トナ一)。
技术介绍
近年来，静电式复印机及激光束打印机等使用电子照相法的图像形成装置，其中特别是可进行全彩色印刷的图像形成装置在迅速地普及。利用电子照相法的图像形成装置是利用带电工序、曝光工序、显影工序、转印工序及定影工序等在记录介质上形成图像的装置。在带电工序中，使感光体的表面均匀地带电。在曝光工序中，将带电的感光体曝光，在感光体的表面形成静电潜像。在显影工序中，通过在形成于感光体表面的静电潜像上附着显影剂，形成可视图像。在转印工序中，将形成于感光体表面的可视图像转印到纸或片等记录介质上。在定影工序中，利用加热及加压等手段将转印在记录介质上的可视图像定影。通过以上这些工序，利用电子照相法的图像形成装置在记录介质上形成所希望的图像。通常，利用电子照相法的图像形成装置的全彩色印刷通过使用含有黄色、品红、青色三原色的三色调色剂或向这些三色调色剂中添加了黑色调色剂的四色调色剂的显影剂实现的。即，对于各色的调色剂反复进行带电工序、曝光工序、显影工序及转印工序等工序，在记录介质上形成由多色调色剂构成的可视图像，在定影工序中，使调色剂熔融、混合及混色，在记录介质上使可视图像定影，由此形成全彩色图像。另外，作为显影剂已知有由载体和调色剂构成的双组分显影剂及仅由调色剂构成的单组分显影剂。单组分显影剂具有使装置小型化、轻重量化及降低成本等优点。在进行全彩色化时，必须使用不含有色磁性体的非磁性显影剂。因此，在可进行全彩色印刷的图像形成装置中，优选使用非磁性单组分显影剂。使用作为非磁性单组分显影剂的调色剂的图像形成装置的显影工序包括如下工序通过使供给辊压接在显影辊上等，向显影辊上供给调色剂的工序；将该调色剂静电保持在显影辊上，进一步使层厚控制部件压接等，在显影辊上形成调色剂薄层的工序；和通过在形成调色剂薄层时使层厚控制部件压接等，给予该调色剂以电荷的给予电荷工序。为反复进行这些工序，得到高品质的图像，要求可通过从供给辊向显影辊稳定地供给均匀带电的调色剂，在显影辊上形成均匀的调色剂薄层，以及可防止由于层厚控制部件的压接等引起的存在于调色剂表面的外添加剂(外添剤)的状态发生变化等的调色剂特性劣化的调色剂。迄今提出了外添加了粒径小的二氧化硅和粒径大的二氧化硅的调色剂。在使用了碳黑的黑色调色剂的情况下，由于粒径小的二氧化硅给予流动性，粒径大的二氧化硅防止外添加剂埋没，故是流动性及长期稳定性优良的调色剂。但是，在含有有机颜料的彩色调色剂的情况下，本来表面电阻(表面抵抗)高，通过仅外添加(外添)表面电阻高的二氧化硅，表面电阻维持高的状态，由此对图像形成产生影响。即，伴随调色剂移动的电荷移动不能平稳地进行，在从供给辊向显影辊供给调色剂时，调色剂的刮削和供给量的平衡被破坏，不能向显影辊稳定均匀地供给调色剂，形成的图像产生了调色剂的附着量不均匀的情况。因此，希望在使用电子照相法的图像形成装置中使用的调色剂具有如下优点不仅流动性好且防止外添加剂被埋没，还具有合适的表面电阻，优良的长期稳定性。为了制造具有合适的表面电阻，且长期稳定性优良的调色剂，正在对将要附着于调色剂表面的外添加剂进行研究。典型的现有技术记载于特开2002-296830号公报中。特开2002-296830号公报的调色剂是含有粘结树脂(粘着樹脂)、着色剂及外添加剂(外添剤)的调色剂，其中含有平均粒径小于20nm的硅石(二氧化硅)、平均粒径为20nm以上的二氧化硅及平均粒径为1μm以上的矾土(氧化铝)作为外添加剂。作为另一项现有技术，在特开2002-351133号公报中公开了与特开2002-296830号公报的技术类似的技术。特开2002-351133号公报中的静电荷图像显影用调色剂是含有一次平均粒径为15nm的微粒子二氧化硅、一次平均粒径为40nm的大粒子二氧化硅及一次平均粒径为15nm的氧化钛作为外添加剂的调色剂。另外，另一项现有技术记载于特开2001-83731号公报中。特开2001-83731号公报中的静电荷图像显影用干式显影剂是含有如下物质的显影剂含有粘结树脂及着色剂的调色剂粒子；以预定的混合比将Al2O3和SiO2混合的非晶硅-铝共氧化物微粉末或以预定的混合比将TiO2和SiO2混合的非晶硅-钛作为流动剂(外添加剂)。作为另一项现有技术，在特开2003-57871号公报中公开了和特开2001-83731号公报的技术类似的技术。特开2003-57871号公报中的干式调色剂是相对于调色剂母粒子含有预定量氧化铝-二氧化硅混合氧化物粒子和小粒径二氧化硅作为外添加剂的调色剂。调色剂必须具有可平稳附着在形成于感光体表面的静电潜像上的合适的流动性及带电性等，同时，全彩色的情况下，也必须具有合适的表面电阻，且必须长期维持这些特性。具有优良的调色剂特性、且维持该调色剂特性这一点依赖于在调色剂粒子中添加的外添加剂及其添加量。根据特开2002-296830号公报中公开的调色剂，通过外添加平均粒径小于20nm的二氧化硅，可确保调色剂的流动性。另外，通过外添加平均粒径为20nm以上的二氧化硅，可防止外添加剂埋没在调色剂中。但是，当仅添加二氧化硅作为外添加剂时，由于二氧化硅的表面电阻高，故调色剂的表面电阻仍维持高的状态。因此，通过添加表面电阻低的氧化铝，氧化铝作为电阻调整剂起作用，使调色剂具有合适的表面电阻。因此，是一种具有合适的流动性及表面电阻等优良的调色剂特性，且可维持该调色剂特性的调色剂。但是，平均粒径小于20nm的二氧化硅可以包覆氧化铝及调色剂，并且妨碍氧化铝的作为电阻调整剂的功能。因此，在使用表面电阻低的碳黑作为着色剂的黑色调色剂中，可进行稳定的显影，但在彩色调色剂中，表面电阻高，而不能均匀地供给调色剂。根据特开2002-351133号公报中公开的静电荷图像显影用调色剂，由于使用一次平均粒径为15nm的微粒子二氧化硅、一次平均粒径为40nm的大粒径二氧化硅及一次平均粒径为15nm的氧化钛作为外添加剂，故微粒子二氧化硅赋予流动性，大粒径二氧化硅防止外添加剂埋没在调色剂中，并且，表面电阻低的氧化钛起到表面电阻剂的作用，调整表面电阻。但是，微粒子二氧化硅可以包覆氧化钛和调色剂，并且妨碍氧化钛的作为电阻调整剂的功能，故表面电阻仍维持高的状态。根据特开2001-83731号公报中公开的静电荷图像显影用干式显影剂，使用以预定的混合比将Al2O3和SiO2混合的非晶硅-铝共氧化物微粉末或以预定的混合比将TiO2和SiO2混合的非晶硅-钛作为流动剂(外添加剂)。因此，非晶硅-铝共氧化物微粉末或非晶硅-钛确保流动性，起到电阻调整剂的作用，故具有合适的表面电阻及流动性，显示优良的稳定供给性。但是，由于没有添加防止外添加剂埋没的粒径大的外添加剂，故在长期使用后，显影剂劣化。根据特开2003-57871号公报中公开的干式调色剂，与特开2001-83731号公报中公开的静电荷图像显影用干式显影剂同样，由于使用氧化铝-二氧化硅混合氧化物粒子作为外添加粒子(外添加剂)，故具有合适的表面电阻及流动性，是一种稳定供给性优良的显影剂。并且，添加了平均粒径为12nm的小粒径二氧化硅，但由于平均粒径小，不能防止外添加剂埋没在本文档来自技高网...

【技术保护点】
调色剂（１），包括：调色剂母体粒子（２），其至少含有着色剂及粘结树脂；二氧化硅（３），其平均粒径为４０ｎｍ～２００ｎｍ；和氧化铝－二氧化硅混合氧化物（４），其平均粒径为５ｎｍ～２５ｎｍ，其中，二氧化硅（３）和氧化铝－二氧化硅混合氧化物（４）外添加到调色剂母体粒子（２）中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久保雅彦，小川哲，赤泽良彰，中津裕美，松本启男，铃木正郎，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]