调色剂、显影剂、图像显影器和成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种粒径小的球形调色剂、包含该调色剂的显影剂和一种使用该调色剂或显影剂的图像显影器和成像装置。本发明专利技术的调色剂包括至少一种粘合剂树脂和着色剂，其中一种无机微粒物料粘合在具有以下表面性能的调色剂颗粒上：表面粗糙度（Ｒａ）是１－３０ｎｍ；表面粗糙度的标准偏差ＲＭＳ是１０－９０ｎｍ；在凹面底部和凸面顶部之间的垂直间距不小于１０ｎｍ的凸面数是１－２０个／μｍ。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及一种使用电子照相成像方法用于复印机、传真机和打印机的调色剂和显影剂。背景讨论电子照相成像方法包括经放电使为图像载体的感光体表面带电的充电过程、照射感光体的带电表面以形成静电潜像的照射过程、用调色剂将感光体的表面上形成的静电潜像显影以形成一调色剂图像的显影过程、将感光体表面上的调色剂图像转移到转移体的表面上的转移过程、将转移体的表面上的调色剂图像定影的定影过程和在转移过程之后将留在图像载体表面上的调色剂除去的清除过程。最近，广泛使用了用电子照相成像法形成的彩色图像装置，并且可以容易地获得数字化图像并要求打印的图像具有更高的图像清晰度。尽管对更高的图像分辨率和图像梯度进行了研究，但是对显现潜像的调色剂进行研究以具有更大的球形度和更小的粒径，从而形成高度清晰的图像。由于通过粉碎方法制得的调色剂在这些性能方面具有限制，因此一直使用通过悬浮聚合法、乳化聚合法和分散聚合法制得的聚合调色剂，这些方法能够制得球粒状并且粒径小的调色剂。形状接近真正球形的调色剂在静电显影法中容易受到线电场力的影响并沿静电潜像的电力线在感光器上真实显影。当再现微潜像点时，将调色剂精确且均匀地布置以具有高的细线再现性。在静电转移法中，由于调色剂具有光滑表面和良好的粉末流动性，因此调色剂很少彼此粘合和粘合到感光器上，因此调色剂容易受到电力线的影响并沿电力线充分转移，即调色剂具有高的可转移性。然而，形状接近真正球状的调色剂的表面积比无定形调色剂小，即，具有较小的可以通过磁性载体和摩擦带电元件如显影器调节元件有效地用于摩擦带电的表面积。球形调色剂容易在摩擦带电元件的表面上滑动并且充电速度及其充电量降低，因此需要特定量或者更多的电荷控制剂。此外，粒径小而微点再现性(minute dot reproducibility)高的调色剂具有较低的摩擦带电性，因此需要调色剂具有可带电性、可显影性和可转移性。日本特开专利公开号9-179331、10-142835和11-327197公开了各种控制球形调色剂形状的方法和一种具有小粒径的调色剂。大多数将形状因子SF-1和SF-2用作代表调色剂形状的指数。SF-1是代表调色剂颗粒的球形度的指数，SF-2是代表其凹度和凸度的指数。SF-1和SF-2之一或者两者都经特定化以控制调色剂的形状，并且甚至尝试球形调色剂或具有小粒径的调色剂具有可带电性、可显影性、可转移性和可清洗性。日本特开专利公开号2001-51444指出了一种具有下式的表面积比以及调色剂颗粒的形状因子表面积比＝ρ×D50p×S其中ρ是调色剂颗粒的比重(g/m3)，D50p是其数均粒径(m)，S是其BET比表面积(m3/g)。表面积比以不同于形状因子的量度代表调色剂颗粒的凹度和凸度。当表面积比大于特定范围时，调色剂颗粒表面上的凹度和凸度变大并且从外面加入其中的外来添加剂随时间进入该凹面，因此不能长时间地保持可带电性和可转移性。如上所述，通过控制调色剂颗粒的形状进行了提高调色剂可带电性、可显影性、可转移性和可清洗性的尝试。然而，任意这些尝试粗略地看到了调色剂颗粒的表面形状并且没有用显微镜观察其凹度和凸度。由于这些原因，一直需要一种粒径小的球形调色剂，它具有良好的可带电性、可显影性和可转移性。专利技术概述因此，本专利技术的一个目的是提供一种粒径小的球形调色剂，它通过控制调色剂颗粒表面上的微观凹度和凸度而具有良好的可带电性、可显影性和可转移性，并且提供了一种包括该调色剂的显影剂。本专利技术的另一目的是提供一种使用该调色剂或显影剂的图像显影器和成像装置。简单地说，这些目的和本文后面将要更容易地呈现的本专利技术的其它目的可以由一种含如下调色剂颗粒的调色剂而达到粘合剂树脂；着色剂；和呈现于调色剂颗粒表面上的无机微粒物料，其中这些调色剂颗粒具有1-30nm的表面粗糙度(Ra)，10-90nm的表面粗糙度的标准偏差，并包括凹面底部和凸面顶部之间的垂直间距不小于10nm的凸面数1-20个/μm。调色剂优选具有0.93-1.00的圆形度。圆形度小于0.93的颗粒优选其量不大于30％。结合附图考虑本专利技术的以下优选实施方式的描述，本专利技术的这些和其它目的、特征和优点将变得更清楚。附图简述正如从专利技术详述中可充分理解的一样，结合附图(其中同样的参照符号代表相同的相应部件)考虑，将更完整地理解本专利技术的其它各种目的、特征和伴随的优点，其中附图说明图1是描述本专利技术的成像装置的一个实施方式的示意图。专利技术详述通常，本专利技术提供了一种调色剂，它包括至少一种粘合剂树脂和着色剂，其中一种无机微粒物料粘合在具有以下表面性能的调色剂颗粒上表面粗糙度(Ra)是1-30nm；表面粗糙度的标准偏差RMS是10-90nm；在凹面底部和凸面顶部之间的垂直间距不小于10nm的凸面数是1-20个/μm。调色剂颗粒的表面状态可以通过原子力显微镜(AFM)分析。该AFM用扫描仪使用压电元件在三维方向精确地扫描和控制探针或样品，并检测探针和样品相互作用的力以获得样品表面上的凹面和凸面图像。在用探针扫描样品的表面(XY平面)并反馈控制探针与样品的距离(Z轴的高度)以稳定该相互作用的同时，AFM跟踪样品表面。在本专利技术中，跟踪调色剂颗粒表面上的1μm正方形以观察其三维表面粗糙度并说明调色剂颗粒的表面状态。表面粗糙度Ra定义为相对中心表面的三维平均粗糙度，即通过该平面分开的凹面和凸面的体积相等，并由下式(I)表示Ra=Σi=1N|Zi-Zcp|N----(I)]]>其中Zcp代表z-值，Zi代表每一数据点的z-值，N代表数据点的数量。标准偏差RMS是所有数据点的z-值的标准偏差并由下式(II)表示RMS=Σi=1N(Zi-Zave)2N---(II)]]>其中Zave代表所有z-值的平均值，Zi代表每一数据点的z-值，N代表数据点的数量。表面粗糙度Ra是平均表面粗糙度，并且当由中心表面和表面形状形成的凹面和凸面的体积相等时，表面粗糙度Ra相同。另一方面，标准偏差RMS可以代表凹面和凸面的粗密度。本专利技术的调色剂颗粒具有1-30nm的表面粗糙度Ra。当表面粗糙度小于1nm时，调色剂颗粒的凹面和凸面太小，以致最终调色剂在接触磁性载体和摩擦带电元件如显影剂调节元件时由于调色剂滑动而不能充分地摩擦带电。当Ra大于30nm时，调色剂颗粒具有大的凹面和凸面，因此最终调色剂的流动性和可转移性受损。本专利技术的调色剂颗粒具有10-90nm的表面粗糙度的标准偏差RMS。当表面粗糙度的标准偏差RMS小于10nm时，调色剂颗粒的凹面和凸面太粗糙，以致最终调色剂当接触摩擦带电元件时不能充分地摩擦带电。当RMS大于90nm时，调色剂颗粒表面上的凹面和凸面太密，以致最终调色剂的流动性受损。本专利技术的调色剂颗粒在凹面底部和凸面顶部之间垂直间距不小于10nm的凸面数为1-20个/μm。当凸面数小于1个/μm时，调色剂颗粒的表面太光滑，以致最终调色剂因摩擦带电时趋于滑动而不能充分地摩擦带电。凸面之间的距离长，无机细粒容易地进入该凹面部分。当凸面数大于20个/μm时，调色剂颗粒具有太多的凹面和凸面，以致最终调色剂的流动性和可转移性受损。除了具有上述表面性能的调色剂颗粒之外，本专利技术的调色剂还包括一种无机微粒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调色剂，包括如下的调色剂颗粒，该颗粒包含：粘合剂树脂；着色剂；和呈现于调色剂颗粒表面上的无机微粒物料，其中这些调色剂颗粒具有１－３０ｎｍ的表面粗糙度（Ｒａ），１０－９０ｎｍ的表面粗糙度的标准偏差，并包括凹 面底部和凸面顶部之间的垂直间距不小于１０ｎｍ的凸面数１－２０个／μｍ。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：杉浦英树，望月贤，岩本康敬，朝比奈安雄，梅村和彦，市川智之，中山慎也，坂田宏一，内海知子，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：JP[日本]