專利名稱：磁性載體和雙組分顯影劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于電子照相法和靜電記錄法中的磁性載體和雙組分顯影劑。
背景技術：
作為在雙組分顯影劑中使用的磁性載體，為了改進帶電特性和磁性載體的耐久性，已經使用通過在鐵素體核或其中分散有磁性物質的樹脂核的表面上涂布樹脂組合物而形成的磁性載體。此外，為了使長期使用(運行)或在環境中放置之后的帶電特性穩定，使用包含電荷控制劑的磁性載體。在日本專利申請特開H08-160674中，記載了一種磁性載體，所述磁性載體在涂布樹脂組合物中和/或表面上包含電荷控制劑，以便抑制調色劑消耗至最小值并獲得帶電特性不會由于例如沖擊和摩擦而改變的磁性載體。在磁性載體中，由于賦予樹脂組合物以電荷控制功能，載體的帶電特性優異。然而，由于涂布樹脂通過溶液聚合獲得，所以所述涂布樹脂包含大量重均分子量(Mw)為約數萬的低分子量組分。因此，如果使用包含大量外部添加劑的調色劑，磁性載體的涂布樹脂有時被刮掉。此外，在長期使用后將顯影單元在高溫高濕環境下放置數天的情況下，樹脂涂層由于低分子量組分的影響而被刮掉并露出電荷控制劑，結果所謂的調色劑消耗，有時出現調色劑吸附在磁性載體的表面上的現象。在日本專利申請特開2007-101812中，記載了一種磁性載體，所述磁性載體通過用偶聯劑涂布磁性載體核的表面并進一步用樹脂組合物涂布而形成，以便改進磁性載體核和樹脂組合物之間的粘合性并穩定地維持高帶電量。在以上磁性載體中，樹脂組合物的粘合性優異并且帶電量的穩定性優異，然而電荷賦予能力和長期耐久性不充分。在日本專利申請特開2009-063805中，記載了一種磁性載體，所述磁性載體通過將樹脂組合物和電荷控制劑固定在磁性載體核的表面上同時在加熱下重復賦予機械沖擊來將樹脂組合物和電荷控制劑溶解或軟化來形成，以便保持電荷賦予能力和長期耐久性。在該磁性載體中，由于通過溶解或軟化將電荷控制劑分散在樹脂組合物中，所以載體帶電量的穩定性優異。然而，如果帶電量由于長期使用而降低，當形成圖像時有時發生起霧。這是可能的，因為在長期使用期間在顯影單元重復摩擦帶電的同時電荷控制劑磨耗并脫離。如上所述，要解決的問題是獲得具有高帶電量和高顯影性、能夠抑制起霧以及在環境中放置之后和長期使用之后的電荷保持性能優異的磁性載體。
發明內容
本發明的目的是提供克服以上問題的磁性載體和雙組分顯影劑。更具體地，本發明的目的是提供具有高帶電量和高顯影性、能夠抑制起霧以及即使在環境中放置或形成大量圖像之后也保持令人滿意的帶電特性的磁性載體。根據本發明的一個方面，提供包括磁性載體顆粒的磁性載體，各磁性載體顆粒包括磁性載體核、電荷控制劑和樹脂組合物，其中磁性載體核的表面涂布有電荷控制劑，并且其中在電荷控制劑的涂層表面上存在包含樹脂組合物的樹脂涂層。根據本發明的另一個方面，提供使用以上磁性載體的雙組分顯影劑。本發明可以提供具有高帶電量和高顯影性、能夠抑制起霧以及即使在環境中放置或形成大量圖像之后也保持令人滿意的帶電特性的磁性載體和雙組分顯影劑。參考附圖從以下示例性實施方案的描述，本發明的進一步特征將變得明顯。
圖1是示出在磁性載體核的涂布處理中使用的干法涂布設備的示意性截面圖。圖2A是示出在示于圖1的干法涂布設備中的攪拌構件結構的示意圖。圖2B是示出在示于圖1的干法涂布設備中的攪拌構件結構的示意圖。圖3是示出用于測量感光構件上的調色劑承載量和帶電量的設備結構的示意圖。圖4是示出在磁性載體核的涂布處理中使用的常規涂布設備的示意性截面圖。
具體實施例方式
現在將根據附圖詳細描述本發明的優選實施方案。<磁性載體>本發明的磁性載體包括磁性載體顆粒，各磁性載體顆粒包括磁性載體核、電荷控制劑和樹脂組合物，其中磁性載體核的表面涂布有電荷控制劑，在所述電荷控制劑上存在包含樹脂組合物的樹脂涂層。借助該結構，本發明的磁性載體顯示優異的性能如高帶電量和高顯影性以及抑制起霧的能力和即使在環境中放置或形成大量圖像之后也維持令人滿意的帶電特性的能力。如上所述，通常地，為了提高磁性載體的帶電特性，使得涂布樹脂和電荷控制劑存在于磁性載體核的表面上。此外，為了提高磁性載體的顯影性，已知降低磁性載體核的電阻率是有效的。此外，作為用于提高顯影性的其它措施，已知在磁性載體核的表面上設置凹凸部是有效的。然而，在用其中分散電荷控制劑的涂布樹脂覆蓋的、具有低電阻磁性載體核的磁性載體中，難以抑制在高溫高濕環境下磁性載體的電荷賦予能力的下降。此外，當表面上具有凹凸部的磁性載體核用在樹脂中分散有電荷控制劑的樹脂組合物涂布時，磁性載體核表面的凸部上的樹脂涂層變薄。由于此，在高溫高濕環境下電荷賦予能力可能有時下降。這是因為在磁性載體表面上的樹脂涂層的薄的部分中，不充分地抑制對具有高吸濕性的磁性載體核的水分吸附并因此可能易于發生水分吸附。當使用在表面上具有凹凸部的磁性載體核時，為了消除樹脂涂層的薄的部分，考慮增加樹脂組合物的涂布量。然而，在該方法中，磁性載體的電阻率增加并且因此顯影性降低。本發明的磁性載體通過用電荷控制劑涂布磁性載體核的表面并在其上設置包含樹脂組合物的高電阻樹脂涂層來構成。借助該結構，即使磁性載體核的電阻率低，也可以防止泄漏；然而，不抑制在顯影過程期間調色劑飛散。這是可能的，因為即使包含樹脂組合物的樹脂涂層具有高電阻率，也存在由能夠交換電荷的電荷控制劑形成的層作為底層(underlying layer)0此外，即使使用在表面上具有凹凸部的磁性載體核，本發明的磁性載體也能夠抑制在高溫高濕環境下電荷賦予能力的下降。在本發明的磁性載體中，磁性載體核的表面首先用電荷控制劑涂布，這是指存在能夠在具有低電阻的磁性載體核表面和具有高電阻的樹脂組合物之間交換電荷的電荷控制劑層。借助該結構，表面上的凹凸程度通過存在電荷控制劑而降低。此外，通過存在由樹脂組合物形成的涂布層，可以減少涂布樹脂層的薄的部分。此外，通過存在電荷控制劑層，在使得調色劑在顯影過程期間從磁性載體飛散之后能夠減少磁性載體的殘余電荷(反電荷)。此外，本發明的磁性載體即使長期放置之后，也能夠令人滿意地賦予調色劑以電荷和抑制起霧。在磁性載體長期放置之后，磁性載體的電荷賦予能力降低。作為其原因，考慮樹脂組合物中的低分子量組分對于降低的電荷賦予能力具有影響。當使用包含大量低分子量組分的樹脂組合物時，存在在樹脂涂層中減少帶電的部位，結果磁性載體的電荷賦予能力降低并且有時發生起霧。在本發明的磁性載體中，在樹脂涂層下存在電荷控制劑。更具體地，即使在樹脂涂層的樹脂中存在低分子量組分，通過電荷控制劑也能夠抑制帶電的減少。因此，即使將磁性載體長期放置，也可以抑制起霧。此外，如果在長期使用(運行)過程中在顯影單元內重復摩擦帶電，則在本發明的磁性載體中電荷控制劑極少磨耗或脫離。因此，防止由于電荷控制劑的磨耗和脫離引起的帶電量的降低并且由此可抑制起霧。 在本發明的磁性載體中，載體核表面優選以70面積％以上、更優選90面積％以上的覆蓋率被電荷控制劑覆蓋。這是因為由此提高載體核表面用電荷控制劑覆蓋的覆蓋率，從而在整個載體表面上交換電荷。注意，稍后將描述如何測量電荷控制劑的覆蓋率。考慮到賦予調色劑以摩擦帶電的能力、抑制在圖像形成區域上磁性載體的粘附和形成高品質圖像，本發明的磁性載體優選具有20 μ m以上至60 μ m以下的基于體積的50%粒徑(D50)。此外，本發明的磁性載體在1，000/4 Π (kA/m)的磁場下優選具有40Am2/kg以上至70Am2/kg以下的磁化強度。當磁性載體具有40Am2/kg以上至70Am2/kg以下的磁化強度時，在顯影劑磁刷中由調色劑接受的應力低，結果調色劑不太可能劣化。此外，調色劑極少粘附至磁性載體。優選該條件。此外，當磁化強度為40Am2/kg以上至70Am2/kg以下時，磁約束力適當地施加至顯影套筒上的載體。因此，調色劑不太可能粘附至感光構件。<電荷控制劑>接著，將描述在本發明的磁性載體中要使用的電荷控制劑。在本發明中要使用的電荷控制劑的實例包括苯胺黑染料、環烷酸或高級脂肪酸的金屬鹽、烷氧基化胺、季銨鹽化合物、偶氮類金屬配合物、水楊酸的金屬鹽和其金屬配合物。在這些電荷控制劑中，優選包含季銨鹽的電荷控制劑。此外，如果控制季銨鹽中的羥基數或者如果使用大的取代基，可以改進環境特性。作為季銨鹽，優選由以下結構式(1)表示的化合物。
權利要求
1.一種磁性載體，其包括磁性載體顆粒，各所述磁性載體顆粒包括磁性載體核、電荷控制劑和樹脂組合物，其中所述磁性載體核的表面涂布有所述電荷控制劑，和其中在所述電荷控制劑的涂層表面上存在包含所述樹脂組合物的樹脂涂層。
2.根據權利要求1所述的磁性載體，其中所述磁性載體核的表面以70面積％以上的覆蓋率涂布有所述電荷控制劑。
3.根據權利要求1所述的磁性載體，其中所述電荷控制劑包含季銨鹽。
4.根據權利要求1所述的磁性載體，其中所述樹脂組合物包含重均分子量(Mw)為100, 000以上至1，000，000以下的四氫呋喃(THF)-可溶性物質。
5.根據權利要求1所述的磁性載體，其中所述磁性載體核包含鐵素體組分和S^2組分。
6.根據權利要求1所述的磁性載體，其中所述磁性載體通過用所述電荷控制劑干法涂布所述磁性載體核，并進一步將由此涂布過的磁性載體核用所述樹脂組合物干法涂布來獲得。
7.根據權利要求6所述的磁性載體，其中所述干法涂布通過使用干法涂布設備進行，所述干法涂布設備具有包含多個攪拌構件的圓筒狀旋轉構件和為了使所述旋轉構件旋轉而構建的驅動部；所述多個攪拌構件沿著所述旋轉構件的旋轉軸的方向成行配置；和使所述旋轉構件旋轉以進行涂布。
8.—種雙組分顯影劑，其包括調色劑和磁性載體，其中所述磁性載體是根據權利要求1所述的磁性載體。
9.一種用于生產磁性載體的方法，其包括以下步驟用電荷控制劑干法涂布磁性載體核；和進一步將由此涂布過的磁性載體核用樹脂組合物干法涂布。
10.根據權利要求9所述的用于生產磁性載體的方法，其中所述干法涂布通過使用干法涂布設備進行，所述干法涂布設備具有包含多個攪拌構件的圓筒狀旋轉構件和為了使所述旋轉構件旋轉而構建的驅動部；所述多個攪拌構件沿著所述旋轉構件的旋轉軸的方向成行配置；和使所述旋轉構件旋轉以進行涂布。
全文摘要
本發明涉及磁性載體和雙組分顯影劑。提供磁性載體和包括所述磁性載體的雙組分顯影劑。所述磁性載體包括磁性載體顆粒，各磁性載體顆粒包括磁性載體核，所述磁性載體核的表面涂布有電荷控制劑并且進一步涂布有包含樹脂組合物的樹脂涂層。
文檔編號G03G9/107GK102385269SQ201110268010
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月6日 優先權日2010年9月6日
發明者中毅, 石上恒, 馬場善信 申請人:佳能株式會社