一种非磁性单组分调色剂，其是由至少含有粘合剂树脂、着色剂和蜡的着色粒子和平均粒径为０．０４μｍ或０．０４μｍ以上的至少１种外部添加剂组成的调色剂，其中所述着色粒子的维氏硬度和外部添加剂的平均粒径的关系由下式表示： ２１≤Ａ↑［２］×Ｂ≤１９５ （式１） Ａ：着色粒子的维氏硬度 Ｂ：外部添加剂的平均粒径（μｍ）。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在静电复印机、激光束打印机等电子照相法的图像形成装置中使用的单组分显影方法，更具体地说，本专利技术涉及一种在非磁性单组分显影系统中使用的单组分显影剂(mono-component developer)及单组分显影方法(mono-component developing method)，在该系统中通过使静电潜像载体(static latent image support)与显影剂载体(developer support)接触来形成调色剂图像(toner image)。
技术介绍
使用电子照相方式的成像工艺通过充电(charging)、曝光(exposure)、显影(development)、转印(transfer)和定影(fixing)步骤而实现成像。在充电步骤中，在含有光电导材料的感光体(photoconductor)的表面进行均匀充电。在曝光步骤中，通过使感光体曝光而在感光体表面形成静电潜像。在显影步骤中，利用显影剂使感光体表面的静态潜像显影，从而形成调色剂图像。在转印步骤中，感光体表面的调色剂图像被转印到薄片上。在定影步骤中，通过加热、压印(pressing)和/或其它方法使调色剂图像定影在薄片上。在上述不同的步骤中，作为显影步骤中使用的显影系统，采用由调色剂和载体构成的双组分显影剂的双组分显影系统和采用不含载体仅含调色剂的单组分显影剂的单组分显影系统都是众所周知的。其中，出于维护、紧凑、轻质、低成本等方面的考虑，单组分显影系统被广泛使用。单组分显影系统被分为使用磁性调色剂(magnetic toner)的单组分显影系统和使用非磁性调色剂(non-magnetic toner)的非磁性单组分显影系统。由于前者使用加有黑色粉末磁性材料的调色剂，因此，非磁性单组分显影系统在彩色成像方面具有优越性。另一方面，在后一种非磁性单组分显影系统中，调色剂在应力作用下容易老化，这样图像质量会由于长期使用而降低。另一个问题是老化的调色剂会在显影辊(显影剂载体)和感光体(静电潜像载体)上形成薄膜。这里，“形成薄膜”是指调色剂或部分调色剂组分会熔接(fusion)在显影辊或感光体的表面上。即，在非磁性单组分系统中，用于控制负载在显影辊表面和由其传送的调色剂量的刮刀(膜厚控制部件)，面对并邻接显影辊，沿显影辊的纵轴方向配置。显影辊表面上负载的调色剂通过显影辊和控制刮刀之间的间隙，形成均匀的调色剂薄层(下面称为调色剂层)，同时，调色剂因摩擦而被充电。因此，刮刀以能引起摩擦充电的压力靠在显影辊上，从而使调色剂充电。当调色剂通过显影辊和控制刮刀之间的间隙时，强应力作用在调色剂上，使调色剂老化。在受到应力的调色剂中，外部添加剂(externaladditives)(为了提高调色剂的流动性而加入到基础组分中的试剂)会渗入到构成调色剂的基础调色剂(着色粒子)中；或者反之，外部添加剂从基础调色剂(着色粒子)脱离。结果是，调色剂的流动性降低或者调色剂的凝聚力增大，造成调色剂热粘在显影辊或感光体上，形成薄膜。调色剂也可能熔粘在刮刀上。作为解决这一问题的现有技术，日本专利No.2754539、日本专利No.2759532和日本专利No.3127323已经提出向基础调色剂中添加颗粒尺寸相对较大的外部添加剂的方法。按照这些专利文献可以防止充电性、流动性或调色剂固着等问题的发生。事实上，上述各公报公开的方法，通过使用颗粒尺寸相对较大的外部添加剂都可有效防止流动性降低和薄膜形成，但从基础调色剂中分离出来的外部添加剂颗粒积聚在显影辊表面或供应辊表面等上，因此，在长期使用过程中图像质量将逐渐下降。另外，近年来，人们对节能、彩色成像和彩色成像机中的无油定影装置(oil-less fixing configuration)的需求与日俱增。为了满足这种需求，使用具有较低软化温度的粘合树脂和低熔点的蜡作为调色剂材料。采用由低熔点树脂以及蜡构成的低熔点调色剂颗粒，在低温定影方面表现出良好的性能，但是，调色剂颗粒表面的硬度在常温(室温下)下也变得软化。当将这类低熔点调色剂作为非磁性单组分显影剂时，外部添加剂易于嵌入到调色剂颗粒表面，这样就必须使用大量颗粒尺寸相对较大的外部添加剂以防止流动性降低。结果是，低熔点调色剂的预期性能，即低温定影性能也降低。因此，难于提供一种既能表现出低温定影性能、又能防止由于外部添加剂颗粒的嵌入而降低流动性，还能防止由于分离的外部添加剂颗粒的积聚而使调色剂充电和供应的不稳定。
技术实现思路
本专利技术针对上述常规问题，目的是提供一种即使长期使用，调色剂的充电性和调色剂的供给性不下降的图像质量稳定的非磁性单组分显影剂和非磁性单组分显影方法。另一个目的是提供一种非磁性单组分显影剂和非磁性单组分显影方法，它适用于包括彩色成像装置、节能定影装置或无油定影装置等的成像装置。本专利技术的专利技术人发现使用一种非磁性单组分调色剂可以解决上述课题，从而完成本专利技术，该调色剂是由至少含有粘合树脂、着色剂和蜡的着色粒子和平均粒径为0.04μm或0.04μm以上的至少1种外部添加剂构成的调色剂，其中含有的外部添加剂的平均粒径和着色粒子的维氏硬度(Vickershardness)之间的关系由下式表示21≤A2×B≤195 (式1)A着色粒子的维氏硬度B外部添加剂的平均粒径(μm)。另外，当本专利技术的非磁性单组分调色剂在非磁性单组分显影方法中使用时，其是更为有效的，所述非磁性单组分显影方法使用表面负载了调色剂薄层的显影剂载体和与该显影剂载体邻接配置的在其表面上负载的使上述薄层厚度均匀的层厚控制部件(layer thickness control member)，使所述显影剂载体与负载静电潜像的静电潜像载体接触以显影静电潜像(electrostaticlatent image)。附图说明图1是本专利技术实施方案的成像工艺设备内显影部分的主体部分剖面图。优选实施方式本专利技术的非磁性单组分调色剂由至少含有粘合剂树脂、着色剂、蜡的着色粒子和平均粒径为0.04μm或0.04μm以上的至少1种外部添加剂组成。上述着色粒子的维氏硬度和外部添加剂的平均粒径之间的关系由下式1表示21≤A2×B≤195 (式1)A着色粒子的维氏硬度B外部添加剂的平均粒径(μm)这里，由着色粒子的维氏硬度和外部添加剂的平均粒径计算所得的A2×B的值被限定在21～195之间的原因如下。即，如果该值小于21，与基础调色剂(base toner)(着色粒子)表面的硬度相比，外部添加剂的粒径较小，因此当调色剂颗粒在显影设备内受到应力时，外部添加剂颗粒易于沉没(sink)，调色剂的充电性和流动性都会改变。当A2×B的值超过195时，与基础调色剂(着色粒子)表面的硬度相比，外部添加剂的粒径较大，因此，外部添加剂难以保持在调色剂表面上。添加剂颗粒易于从调色剂表面脱离而积聚在显影装置中。将外部添加剂的平均粒径限制到大于或等于0.04μm的原因在于如果粒径小于0.04μm，在非磁性单组分显影系统中就不能有效地抑制流动性降低和薄膜形成。认为采用上述构成，即使调色剂颗粒在单组分显影装置中受到应力，也可以防止外部添加剂颗粒渗入调色剂表面和从调色剂表面脱离。尽管抑制外部添加剂颗粒脱离的机理还不清楚，但可以理解为通过合适的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：永井隆文，泽井正幸，石田稔尚，木田耕史，是松和哉，西川彻，小岛善己，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：
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