CN100405227C - 成像方法和成像装置 - Google Patents
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Abstract
为了高速成像,为了节能,为了长期令人满意地操作,一种方法是用带定影平滑装置将调色剂固定在电子照相的图像接收片上,从而形成电子照相的图像。带定影平滑装置包括热压部件、带部件、冷却设备和冷却释放部分。在该方法中,在带部件、调色剂和电子照相的图像接收片相互接触的部分中单位面积的总热容是840J/K/m2或更低。
Description
技术领域
本发明涉及能够高速成像、节能、且高度适用于长期操作的电子照相的成像方法和成像装置。
背景技术
在使用带子的定影过程中,在冷却和释放过程中,如果电子照相的图像接收片从高温定影带上释放出来,则会发生调色剂图像接收层和调色剂层保留在带表面上的偏移。得到的电子照相的图像接收片通常会降低光泽度。另外,在长期操作过程中会玷污带,图像质量常常会下降。
为了解决这些问题,日本公开专利申请(JP-A)05-2349和JP-A05-107960提出了一种在冷却和释放过程中冷却带的方法,用该方法可以改进效率。
具体来说,JP-A05-2349公开了一种在加热部分和释放部分之间的冷却部分中有强制通风冷却设备的定影装置,从而能够同时有效冷却膜和记录材料。
JP-A05-107960公开了一种具有冷却稳定器和温度控制设备且能够控制温度的环带定影装置。
JP-A09-179421提出一种用于电子照相的成像装置的定影带,定影带包括带基底、具有特定导热率且布置在基底上的中间弹性层、布置在中间弹性层上的固化性硅橡胶的表面弹性层。该技术规定了带部件的导热率,但是没有考虑实际上要冷却的带部件、电子照相的图像接收片和调色剂的热容。
如上所述,传统技术没有充分研究实际上要冷却的带部件、电子照相的图像接收片和调色剂的热容,在这一点上需要进一步改善和发展。
发明内容
因此,本发明的目的是提供一种电子照相成像方法和成像装置,该方法和装置通过规定带部件自身的热容和要冷却的带部件、电子照相的图像接收片和调色剂的总热容,能够高速成像、节能、能够在长期操作中防止偏移、能够避免玷污带。
为达到上述目的而进行认真研究后,本发明的发明人有下述发现。
即,通过规定带部件的热容的上限、和带部件、电子照相的图像接收片和调色剂的总热容的上限,更具体地说,通过规定冷却过程中单位时间内的热容的上限和单位面积的热容的上限,可以降低冷却风扇的能耗,从而使该成像方法提高冷却效率、高速成像且节能。
除利用上述规定的热容外,用高释放材料作为带部件的表面层可以抑制长期(约输出100000片)操作中带的偏移和沾污。这一优点可以通过用在其主链中含有至少一个全氟代烷基醚基团和全氟代烷基的碳氟硅氧烷橡胶作为高释放材料更有效地得到。
另外还可以抑制随环境变化而出现的卷曲和裂纹,因此,使用包括作为载体的双面层压纸和布置在载体至少一侧上的调色剂图像接收层的电子照相的图像接收片可以生成有光泽的照片质量的图像,其中,调色剂图像接收层包括热塑性树脂,其厚度是3μm或更大。本发明基于这些发现而得以完成。
具体来说,本发明提供一种成像方法,其包括用带定影平滑装置将调色剂固定在电子照相的图像接收片上形成电子照相的图像的步骤,带定影平滑装置包括热压部件、带部件、冷却设备和冷却释放部分,其中,在带部件、调色剂和电子照相的图像接收片相互接触的部分中单位面积的总热容是840J/K/m2或更低。通过规定带部件、电子照相的图像接收片和调色剂的热容,该方法能够高速成像且节能,能够在长期操作中防止偏移、能够避免玷污带。
本发明提供一种成像装置,其包括用带定影平滑装置将调色剂固定在电子照相的图像接收片上形成电子照相的图像的装置,带定影平滑装置包括热压部件、带部件、冷却设备和冷却释放部分,其中,在带部件、调色剂和电子照相的图像接收片相互接触的部分中单位面积的总热容是840J/K/m2或更低。通过规定带部件、电子照相的图像接收片和调色剂的热容,该装置能够高速成像且节能,能够在长期操作中防止偏移、能够避免玷污带。
从下面对优选实施方案的说明并且参照附图可以更清楚地看到本发明的其它目的、特征和优点。
附图简述
图1是示出用于本发明的冷却释放系统的带定影平滑装置的一个例子的示意图。
图2是示出用于本发明的电子照相装置的一个例子的示意图。
图3是示出用于本发明的冷却释放系统的带定影平滑装置的另一个例子的示意图。
图4是示出用于本发明的电子照相装置的一个例子的示意图。
具体实施方式
(成像方法和成像装置)
本发明的成像方法通过用冷却释放系统的带定影平滑装置将调色剂固定在电子照相的图像接收片上而形成电子照相的图像。
本发明的成像装置通过用冷却释放系统的带定影平滑装置将调色剂固定在电子照相的图像接收片上而形成电子照相的图像。
根据本发明,在带部件、调色剂和电子照相的图像接收片这些组件相互接触的部分中,其单位面积的总热容是840J/K/m2或更低,优选800J/K/m2或更低,更优选600J/K/m2或更低。
如果单位面积的总热容大于840J/K/m2,则冷却过程中用于冷却的负载能量增加,从而使冷却过程延长,增加能耗。因此,电子照相装置的能耗和尺寸的增加将导致实际应用中的问题。如果在规定了实际大小和冷却加热热容的带定影设备中单位面积的总热容大于840J/K/m2,则其定影速度必须降低,从而将降低工艺效率。
带定影平滑装置中的带部件优选具有8J/K/sec或更小的单位时间内的热容和200μm或更小的厚度,更优选具有6.5J/K/sec或更小的单位时间内的热容和150μm或更小的厚度。
为了降低释放温度以防止偏移和改善光泽度,必须降低带部件和电子照相的图像接收片的总热容。如果带部件的单位时间内的热容大于8J/K/sec且厚度大于200μm,则必须降低电子照相的图像接收片中的载体和调色剂图像接收层的厚度。得到的电子照相的图像接收片刚性降低,处理性能降低,不能令人满意地接收图像,承载的图像质量下降。另外,在带部件释放掉电子照相的图像接收片后返回到定影部分的返回过程中,带部件上的热负荷增加,定影过程必需的热能变得过大。
带部件、调色剂和电子照相的图像接收片的单位时间内的总热容优选是20J/K/sec或更低,更优选14J/K/sec或更低。
如果单位时间内的总热容大于20J/K/sec,则冷却过程中用于冷却的负载能量增加,从而使冷却过程延长,增加能耗。因此,电子照相装置的能耗和尺寸增加,将导致实际应用中的问题。
在带部件和电子照相的图像接收片接触的部分中带部件单位面积的热容优选是500J/K/m2或更低,更优选300J/K/m2或更低。
如果带部件单位面积的热容大于500J/K/m2,则可能要降低电子照相的图像接收片中的基底和调色剂图像接收层的厚度。得到的电子照相的图像接收片的刚性降低,处理性能降低,不能令人满意地接收调色剂,承载的图像质量下降。在带部件释放掉电子照相的图像接收片后返回到定影部分的返回过程中,带部件上的热负荷增加,定影过程必需的热能变得过大。另外,如果在规定了实际大小和冷却加热热容的带定影设备中带部件单位面积的热容大于500J/K/m2,则其定影速度必须降低,从而将降低工艺效率。
用测定的带部件每一层的密度、厚度、比热,电子照相的图像接收片每一层的密度、厚度、比热及调色剂的密度、厚度、比热可以计算出热容。
除对热容有要求外,还优选使在冷却释放部分中带部件表面和电子照相的图像接收片表面的界面处的温度最高比构成电子照相的图像接收片的调色剂图像接收层的树脂和调色剂的粘结剂树脂中较高的玻璃化点Tg高20℃。该温度更优选等于或低于较高的玻璃化点Tg。
如果该温度比上述较高的玻璃化点Tg高出的值超过20℃,则调色剂和调色剂图像接收层中的至少一个易于偏移,在长期操作中可能玷污带部件,从而破坏得到的图像。
如上所述,本发明的成像方法通过用冷却释放系统的带定影平滑装置和满足上述特定热容要求的电子照相的图像接收片固定调色剂。下面将详述用于本发明的电子照相的图像接收片、调色剂和带定影平滑装置。
<电子照相的图像接收片>
本发明的电子照相的图像接收片(下面简称为“图像接收片”)包括载体和置于载体上的至少一个调色剂图像接收层。载体包括基底和置于基底至少一侧上的热塑性树脂层。还可以包括根据需要适当选择的附加层。这些附加层包括如表面保护层、中间层、底涂层、缓冲层、电荷控制或抗静电层、反射层、调色层、储存稳定性改善层、防粘层、防卷曲层和光滑层。这些层可以是单层结构,也可以是多层结构。
-基底-
对用于本发明的基底没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,只要能够经受定影温度,还能够满足光滑度、洁白度、滑动性能、摩擦性能、抗静电性能、定影后的凹陷度方面的要求即可。例如,这样的基底一般包括如“Basis of Photographic Technology-Silver halide Photography-”(The Society of Photographic Science and Technology of Japan编,Corona Publishing Co.Ltd.第223-240页(1979)中描述的照相载体如纸和合成聚合物(膜)。
基底的例子包括合成纸(例如用聚烯烃或聚苯乙烯制成的合成纸)、道林纸、美术纸、(双面)涂料纸、(双面)浇涂纸、用聚乙烯或其它合成树脂纸浆和天然纸浆制成的混合纸;杨琪(Yankee)纸、氧化钡涂料纸、壁纸、裱糊纸(backing paper)、合成树脂或乳液浸渍纸、合成胶乳浸渍纸、包括作为内用添加剂的合成树脂的纸、纸板、纤维素纤维纸及其它纸载体;塑料或聚合物如聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯甲基丙烯酸酯、聚乙烯萘酸酯、聚碳酸酯-聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、纤维素如三乙酰纤维素的膜或片;将这些塑料膜或片进行处理如加入颜料如氧化钛以得到白光反射性能的膜和片;织物;金属和玻璃。
这些基底的每一种都可以单独使用,也可以作为多层组件结合使用。
基底的例子还可以下述专利中找到:JP-A62-253159(日文的第29-31页)、JP-A01-61236(日文的第14-17页)、JP-A63-316848、JP-A02-22651、JP-A03-56955、US5001033。
基底优选具有很高的表面光滑度,更具体地说,用Oken式光滑度表示的其表面粗糙度优选是210秒或更大,更优选250秒或更大。Oken式光滑度优选约600秒或更小。如果用Oken式光滑度表示的表面粗糙度小于210秒,则得到的图像质量不高。
在本发明中,Oken式光滑度是日本纸浆和造纸工业技术协会的第5号方法B(method B,No.5 of Japan Technical Association of the Pulp andPaper Industry(JAPAN TAPPI))中规定的光滑度。
基底的厚度一般是25μm-300μm,优选50μm-260μm,更优选75μm-220μm。
对基底的硬度(刚度)没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,但是,当该片用作照片质量的图像接收片时,其刚度优选与用于彩色卤化银照相的基底刚度接近。
从更好的定影性能方面看,基底的密度优选是0.7g/cm3或更大。
对基底的导热性没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,但是从更好的定影性能方面看,在温度为20℃,相对湿度为65%的条件下测定的导热率优选是0.50kcal/m.h.℃或更大。
例如,可以根据JIS P 8111调理转印纸,以测定导热率,根据JP-A53-66279中描述的方法测定调理后的转印纸的导热率。
基底还可以包括根据使用目的适当选择的各种添加剂,只要不对本发明的优点造成负影响即可。
添加剂包括但不限定为增亮剂(增白剂);导电剂;填料;如二氧化钛、群青色和碳黑的颜料和染料等。
可以对基底的一侧或两侧进行各种表面处理和/或底涂处理以改善对布置在基底上的其它层如热塑性树脂层的粘结力。
这种表面处理包括如凸起或印刷处理形成光泽面、JP-A55-26507中描述的微结构面、漫射面或呢面(tweed surface);电晕放电处理;火焰处理;等离子体处理及其它活化处理。
这些处理方法的每一种都可以单独使用,也可以任意组合使用。例如,可以先对基底进行凸起处理,然后进行活化处理,或者在诸如活化处理的表面处理后再进行底涂处理。
基底的前侧和/或后侧上可以涂覆亲水性粘结剂,半导体金属氧化物如氧化铝溶胶或氧化锡,抗静电剂如碳黑。这些涂覆基底一般公开在如JP-A63-220246描述的载体中。
-热塑性树脂层-
在基底两侧上布置至少一个热塑性树脂层。热塑性树脂层的总厚度优选是3μm或更大,更优选是5μm或更大。
当用原纸作为基底时,对热塑性树脂没有特别限定,可以根据使用目的适当选择,其例子包括聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、三乙酰纤维素等,其中优选聚烯烃。这些树脂的每一种都可以单独或结合使用。
一般用低密度聚乙烯作为聚烯烃。但是为了改善载体的耐热性,优选使用聚丙烯、聚丙烯和聚乙烯的混合物、高密度聚乙烯或高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物。从成本和适合层压的角度考虑,优选使用高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物。
对于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物来说,二者的混合比(质量比)例如是1∶9-9∶1,优选2∶8-8∶2,更优选3∶7-7∶3。当在载体两侧上都涂覆聚乙烯时,例如,涂覆在载体背面的聚烯烃优选是高密度聚乙烯或高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物。对聚乙烯的分子量没有特别限定。但是对于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯来说其熔体指数都优选为1.0g/10min-40g/10min,并且具有很高的挤压性。
载体的厚度优选是25μm-300μm,更优选50μm-260μm,甚至更优选75μm-220μm。载体的刚度可以根据使用目的而变化。当其用作用于具有照片图像质量的电子照相的图像接收片的载体时,其刚性优选与用在彩色卤化银照相术的载体的刚性接近。
<调色剂图像接收层>
调色剂图像接收层是用于接收彩色调色剂或黑色调色剂以成像的图像接收层。调色剂图像接收层是在转印步骤中利用(静)电或压力接收来自显影鼓或中间转印部件的用于成像的调色剂,在定影步骤中,通过如加热和/或压力将调色剂固定为图像。
调色剂图像接收层主要含有热塑性树脂,还可以含有释放剂和其它组分。
电子照相的图像接收片优选具有至少在载体一侧上包括热塑性树脂的调色剂图像接收层。调色剂图像接收层的厚度优选是3μm或更大,更优选4μm或更大。从而可以抑制随环境变化而出现的卷曲和裂纹,生产照相图像质量的光滑图像。载体优选是双面层压纸。
-热塑性树脂-
对用于本发明的热塑性树脂没有特别限定,只要在某些温度下如在定影过程中能够变形且能够接收调色剂即可。可以根据使用目的适当选择,优选与调色剂的粘结剂树脂类似或相同。在大多数调色剂中一般都含有聚酯树脂、苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸丁酯及其它共聚物树脂,图像接收片优选含有这些聚酯树脂、苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸丁酯及其它共聚物树脂中的任何一种,它们的含量更优选是20质量%或更多。作为热塑性树脂,苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物也是优选的。
热塑性树脂的具体例子是(i)含酯键的树脂,(ii)聚氨酯树脂和类似树脂,(iii)聚酰胺树脂和类似树脂,(iv)聚砜树脂和类似树脂,(v)聚氯乙烯树脂和类似树脂,(vi)聚乙烯醇缩丁醛和类似树脂,(vii)聚己酸内酯树脂和类似树脂,和(viii)聚烯烃树脂和类似树脂。
(i)含酯键的树脂,包括如二羧酸组分和醇组分通过缩聚得到的聚酯树脂。这样的二羧酸组分包括但不限定为对苯二酸、异钛酸、马来酸、富马酸、邻苯二酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、松香酸、琥珀酸、苯偏三酸、均苯四酸及其它二羧酸。这些二羧酸组分的每一种上都可以有磺酸基、羧基或其它基团取代基。醇组分包括但不限定为乙二醇,二甘醇,丙二醇,双酚A,双酚A的二醚衍生物(如双酚A的环氧乙烷二加成产品、双酚A的环氧丙烷二加成产品),双酚S、2-乙基环己基二甲醇,新戊二醇,环己基二甲醇,甘油或其它醇。这些醇组分的每一种上都可以有羟基或其它基团取代基。(i)树脂还包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯及其它聚丙烯酸酯树脂和聚甲基丙烯酸酯树脂,聚碳酸酯树脂,聚乙酸乙烯酯树脂,苯乙烯丙烯酸酯树脂,苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物树脂和乙烯基甲苯丙烯酸酯树脂。
(i)树脂一般公开在JP-A59-101395、63-7971、63-7972、63-7973和60-294862中。
这些聚酯树脂可以商购,其商标为如Toyobo Co.Ltd生产的Vylon290、Vylon 200、Vylon 280、Vylon 300、Vylon 103、Vylon GK-140和VylonGK-130;Kao Corporation生产的Tuftone NE-382、Tuftone U-5、ATR-2009和ATR-2010;Unitika Ltd.生产的Elitel UE3500、UE3210和XA-8153;Nippon Synthetic ChemicalIndustry Co.Ltd生产的聚酯TP-220和R-188。
丙烯酸树脂可以商购,其商标为如Mitsubishi Rayon Co.Ltd.生产的Dianal SE-5437、SE-5102、SE-5377、SE-5649、SE-5466、SE-5482、HR-169、HR-124、HR-1127、HR-116、HR-113、HR-148、HR-131、HR-470、HR-634、HR-606、HR-607、LR-1065、LR-574、LR-143、LR-396、LR-637、LR-162、LR-469、LR-216、BR-50、BR-52、BR-60、BR-64、BR-73、BR-75、BR-77、BR-79、BR-80、BR-83、BR-85、BR-87、BR-88、BR-90、BR-93、BR-95、BR-100、BR-101、BR-102、BR-105、BR-106、BR-107、BR-108、BR-112、BR-113、BR-115、BR-116、BR-117;SekisuiChemical Co.Ltd生产的Eslec P SE-0020、SE-0040、SE-0070、SE-0100、SE-1010、SE-1035;Sanyo Chemical Industry Co.Ltd生产的Himer ST95和ST120;Mitsui Chemical Inc生产的FM601。
(v)聚氯乙烯树脂和类似树脂,包括如聚氯乙烯树脂、聚偏1,1-二氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物树脂、氯乙烯-丙酸乙烯酯共聚物树脂。
(vi)聚乙烯醇缩丁醛和类似树脂,包括如聚乙烯醇缩丁醛、多羟基树脂及乙基纤维素树脂、纤维素乙酸酯树脂及其它纤维素树脂。这些树脂也可以商购,例如可购自Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha和SekisuiChemical Co.Ltd。用于本发明的聚乙烯醇缩丁醛优选含有70质量%或更多的聚乙烯醇缩丁醛,其平均聚合度优选是500或更大,更优选1000或更大。这些聚乙烯醇缩丁醛可以商购,其商标为如Denki Kagaku KogyoKabushiki Kaisha生产的Denka Butyral 3000-1、4000-2、5000A和6000C;Sekisui Chemical Co.Ltd生产的Eslec BL-1、BL-2、BL-3、BL-S、BX-L、BM-1、BM-2、BM-5、BM-S、BH-3、BX-1、BX-7。
(Vii)聚己酸内酯树脂和类似树脂包括如苯乙烯马来酸酐树脂、聚丙烯腈树脂、聚醚树脂、环氧树脂、酚树脂。
(viii)聚烯烃树脂和类似树脂,包括如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、烯烃如乙烯或丙烯与其它乙烯基单体的共聚物树脂及丙烯酸树脂。
这些热塑性树脂的每一种都可以单独或组合使用,还可以使用这些热塑性树脂的混合物或构成这些热塑性树脂的单体的共聚物。
热塑性树脂优选是能够满足包括所述热塑性树脂的调色剂图像接收层的物理性能要求的热塑性树脂,更优选是其自身就能够满足这些要求的热塑性树脂。还优选组合使用能够赋予调色剂图像接收层以不同物理性能的两种或多种树脂。
热塑性树脂的分子量优选大于用于调色剂的热塑性树脂的分子量。但是两种热塑性树脂的这种分子量关系在一些情况下不适用。例如,当用于调色剂图像接收层的热塑性树脂的软化点高于用于调色剂的热塑性树脂的软化点时,优选前者热塑性树脂的分子量等于或低于后者热塑性树脂的分子量。
还优选用具有不同的平均分子量但具有相同组成的树脂混合物作为热塑性树脂。用在调色剂图像接收层中的热塑性树脂和用在调色剂中的热塑性树脂的分子量的关系优选是公开在JP-A08-334915中的关系。
热塑性树脂的粒度分布优选比用在调色剂中的热塑性树脂的粒度分布宽。
热塑性树脂优选能够满足JP-A05-127413、08-194394、08-334915、08-334916、09-171265、10-221877中公开的物理性质。
由于下述(i)和(ii)的原因,用在调色剂图像接收层中的热塑性树脂一般优选至少是水溶性树脂、水分散性树脂及其它含水树脂中的一种。
(i)这些含水树脂在涂布和干燥过程中不排出有机溶剂,所以对环境友好,且具有良好的可加工性。
(ii)大多数蜡和其它释放剂在室温下难以溶于溶剂。因此,通常在使用前将其分散在介质(水或有机溶剂)中。这些水分散液更稳定,且适用于生产过程。当涂布含有热塑性树脂和蜡的含水组合物时,蜡易于在涂层表面上渗出,从而能够更令人满意地达到释放剂的效果(抗偏移性能、抗粘结性能)。
只要是水溶性树脂或水分散性树脂,则对含水树脂的组成、键联结构、分子结构、分子量、分子量分布、形状及其它因素都没有特别限定,可以根据使用目的适当选择。能够赋予聚合物以亲水性的基团的例子是磺酸基、羟基、羧基、氨基、酰氨基、醚基。
例如,Research Disclosure No.17643的第26页、Research DisclosureNo.18716的第651页、Research Disclosure No.307105的第873-874页和JP-A64-13546的第71-75页(日文)中一般公开了含水树脂。
这些含水树脂的例子是乙烯基吡咯烷酮-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-乙烯基吡咯烷酮共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、水溶性聚酯、水溶性丙烯酸、水溶性聚氨酯、水溶性尼龙(水溶性聚酰胺)、水溶性环氧树脂。还可以根据使用目的从石灰处理的凝胶、酸处理的凝胶和其中的钙等含量降低了的所谓脱灰凝胶中选择各种凝胶,还优选将它们组合使用。水溶性聚酯的例子是Goo Chemical Co.Ltd生产的各种Pluscoats和Dainippon Ink& Chemicals,In.生产的FineTex ES系列;水溶性丙烯酸树脂的例子是NihonJunyaku Co.Ltd生产的Jurymer AT系列、Dainippon Ink & Chemicals,Inc.生产的FineTex 6161和K-96及Seiko Chemical Industries Co.Ltd生产的Hiros NL-1189和BH-997L。
水分散性树脂的例子是水分散性树脂如水分散性丙烯酸酯树脂、水分散性聚酯树脂、水分散性聚苯乙烯树脂、水分散性尿烷树脂;乳液如丙烯酸酯树脂乳液、聚乙酸乙烯酯乳液、SBR(苯乙烯丁二烯)乳液;树脂可以有利地选自上述热塑性树脂(i)-(Viii)的水分散液、其乳液或其共聚物、混合物和阳离子改性衍生物。它们可以两种或多种组合使用。
上述水分散性树脂在聚酯类中的例子是Toyobo Co.Ltd生产的Vylonal系列、Takamatsu Oil & Fat Co.Ltd生产的Pesresin A系列、KaoCorporation生产的Tuftone UE系列、Nippon Synthetic Chemical Industry Co.Ltd.生产的WR系列、Unitika Ltd.生产的Elitel系列;在丙烯酸类的例子是Seiko Chemical Industries Co.Ltd生产的Hiros XE、KE和PE系列,NihonJunyaku Co.Ltd生产的Jurymer ET系列。
从印刷前储存方面看,聚合物的成膜温度(MFT)优选高于室温,从固定调色剂颗粒方面看,优选低于100℃。
用于本发明的热塑性树脂优选是满足下述(1)-(4)性质的自分散和水分散性聚酯树脂乳液。这种聚酯树脂乳液是不需要表面活性剂的自分散性树脂乳液,即使在高湿度环境下其吸湿度也很低,水分不会使其软化点有大的降低,并且能够避免在图像固定过程中产生的偏移和储存过程中由于各个片之间的粘结造成的事故。乳液是水基,对环境非常友好,并且具有优异的加工性。另外,用于本发明的聚酯树脂易于呈现具有高内聚能的分子结构,所以在储存过程中它具有足够高的硬度(刚性),但是在用于电子照相的图像固定步骤中呈现低弹性和低粘度的熔化状态,调色剂充分嵌入调色剂图像接收层,从而形成质量足够高的图像。
(1)数均分子量Mn优选是5000-10000,更优选5000-7000。
(2)分子量分布(Mw/Mn)优选是4或更小,更优选3或更小,其中,Mw是重均分子量。
(3)玻璃态转化温度Tg优选是40℃-100℃,更优选50℃-80℃。
(4)体积平均粒径优选是20nm-200nm,更优选40nm-150nm。
调色剂图像接收层中的热塑性树脂含量优选是10质量%-90质量%,更优选10质量%-70质量%,甚至更优选20质量%-60质量%。
-释放剂-
释放剂可以是至少一种硅氧烷化合物、氟化合物、蜡和消光剂。其中,优选使用至少一种选自硅油、聚乙烯蜡、巴西棕榈蜡、硅酮颗粒和聚乙烯蜡颗粒的释放剂。
作为释放剂,例如可以使用Saiwai Shobo出版的“Properties andApplications of Waxes(修订版)”或THE NIKKAN KOGYO SHIMBUN出版的The Silicon Handbook中提及的化合物。还可以使用下述日本专利申请中提及的调色剂中的硅化合物、氟化合物或蜡:JP-B59-38581、04-32380、日本专利(JP-B)2838498、2949558、JP-A50-117433、52-52640、57-148755、61-62056、61-62057、61-118760、02-42451、03-41465、04-212175、04-214570、04-263267、05-34966、05-119514、06-59502、06-161150、06-175396、06-219040、06-230600、06-295093、07-36210、07-43940、07-56387、07-56390、07-64335、07-199681、07-223362、07-287413、08-184992、08-227180、08-248671、08-248799、08-248801、08-278663、09-152739、09-160278、09-185181、09-319139、09-319143、10-20549、10-48889、10-198069、10-207116、11-2917、11-44969、11-65156、11-73049和11-194542。还可以结合使用这些化合物的两种或多种。
硅氧烷化合物的例子是没有改性的硅油(具体来说是二甲基硅氧烷油、甲基氢硅油、苯甲基硅油或商业产品如Shin-Etsu Chemical Co.Ltd生产的KF-96、KF-96L、KF-96H、KF-99、KF-50、KF-54、KF-56、KF-965、KF-968、KF-994、KF-995和HIVAC F-4、F-5;Dow Corning ToraySilicone Co.Ltd生产的SH200、SH203、SH490、SH510、SH550、SH710、SH704、SH705、SH7028A、SH7036、SM7060、SM7001、SM7706、SH7036、SH8710、SH1107和SH8627;Toshiba Silicones生产的TSF400、TSF401、TSF404、TSF405、TSF431、TSF433、TSF434、TSF437、TSF450系列、TSF451系列、TSF456、TSF458系列、TSF483、TSF484、TSF4045、TSF4300、TSF4600、YF33系列、YF-3057、YF-3800、YF-3802、YF-3804、YF-3807、YF-3897、XF-3905、XS69-A1753、TEX100、TEX101、TEX102、TEX103、TEX104、TSW831),氨基改性的硅油(如:Shin-Etsu ChemicalCo.Ltd生产的KF-857、KF-858、KF-859、KF-861、KF-864和KF-880,Dow Corning Toray Silicone Co.Ltd生产的SF8417和SM8709,ToshibaSilicones生产的TSF4700、TSF4701、TSF4702、TSF4703、TSF4704、TSF4705、TSF4706、TEX150、TEX151和TEX154),羧基改性的硅油(如:Dow Corning Toray Silicone Co.Ltd生产的BY16-880和Toshiba Silicones生产的TSF4770和XF42-A9248),甲醇改性的硅油(如:Toshiba Silicones生产的XF42-B0970),乙烯基改性的硅油(如:Toshiba Silicones生产的XF40-A1987),环氧改性的硅油(如:Dow Corning Toray Silicone Co.Ltd生产的SF8411和SF8413;Toshiba Silicones生产的TSF3965、TSF4730、TSF4732、XF42-A4439、XF42-A4438、XF42-A5041、XC96-A4462、XC96-A4463、XC96-A4464和TEX170),聚醚改性的硅油(如:Shin-EtsuChemical Co.Ltd生产的KF-351(A)、KF-352(A)、KF-353(A)、KF-354(A)、KF-355(A)、KF-615(A)、KF-618和KF-945(A);Dow Corning Toray SiliconeCo.Ltd生产的SH3746、SH3771、SF8421、SF8419、SH8400和SF8410;Toshiba Silicones生产的TSF4440、TSF4441、TSF4445、TSF4446、TSF4450、TSF4452、TSF4453和TSF4460),硅醇改性的硅油,甲基丙烯酰基改性的硅油,巯基改性的硅油,醇改性的硅油(如:Dow CorningToray Silicone Co.Ltd生产的SF8427和SF8428,Toshiba Silicones生产的TSF4750、TSF4751和XF42-B0970),烷基改性的硅油(如:Dow CorningToray Silicone Co.Ltd生产的SF8416,Toshiba Silicones生产的TSF410、TSF411、TSF4420、TSF4421、TSF4422、TSF4450、XF42-334、XF42-A3160和XF42-A3161),氟改性的硅油(如:Dow Corning Toray Silicone Co.Ltd生产的FS1265,Toshiba Silicones生产的FQF501),硅橡胶和硅酮微粒(如:Dow Corning Toray Silicone Co.Ltd生产的SH851、SH745U、SH55UA、SE4705U、SH502 UA&B、SRX539U、SE6770U-P、DY38-038、DY38-047、Trefil F-201、F-202、F-250、R-900、R-902A、E-500、E-600、E-601、E-506、BY29-119;Toshiba Silicones生产的Tospal 105、120、130、145、240和3120),硅氧烷改性的树脂(具体来说有烯烃树脂或聚酯树脂、乙烯基树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、苯氧基树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯树脂、尿烷树脂、丙烯酸酯树脂、苯乙烯-丙烯酸酯树脂、其中的共聚树脂被硅氧烷改性的共聚物树脂,例如Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.Ltd.生产的Diaroma SP203V、SP712、SP2105和SP3023;NOFCORPORATION生产的Modepa FS700、FS710、FS720、FS730和FS770;TOAGOSEI CO.LTD.生产的Simac US-270、US-350、US-352、US-380、US-413、US-450、Reseda GP-705、GS-30、GF-150和GF-300;Dow CorningToray Silicone Co.Ltd生产的SH997、SR2114、SH2104、SR2115、SR2202、DCI-2577、SR2317、SE4001U、SRX625B、SRX643、SRX439U、SRX488U、SH804、SH840、SR2107和SR2115;Toshiba Silicones生产的YR3370、TSR1122、TSR102、TSR108、TSR116、TSR117、TSR125A、TSR127B、TSR144、TSR180、TSR187、YR47、YR3187、YR3224、YR3232、YR3270、YR3286、YR3340、YR3365、TEX152、TEX153、TEX171和TEX172),反应性硅氧烷化合物(具体来说是加成反应型、过氧化物硫化型和紫外线辐射硫化型,如Toshiba Silicones生产的TSR1500、TSR1510、TSR1511、TSR1515、TSR1520、YR3286、YR3340、PSA6574、TPR6500、TPR6501、TPR6600、TPR6702、TPR6604、TPR6700、TPR6701、TPR6705、TPR6707、TPR6708、TPR6710、TPR6712、TPR6721、TPR6722、UV9300、UV9315、UV9425、UV9430、XS56-A2775、XS56-A2982、XS56-A3075、XS56-A3969、XS56-A5730、XS56-A8012、XS56-B1794、SL6100、SM3000、SM3030、SM3200和YSR3022)。
氟化合物的例子是氟油(如:Daikin Industries,Ltd.生产的Daifluoryl#1、#3、#10、#20、#50、#100、Unidyne TG-440、TG-452、TG-490、TG-560、TG-561、TG-590、TG-652、TG-670U、TG-991、TG-999、TG-3010、TG-3020和TG-3510;Torchem Products生产的MF-100、MF-110、MF-120、MF-130、MF-160和MF-160E;Asahi Glass Co.Ltd.生产的S-111、S-11、S-113、S-121、S-131、S-132、S-141和S-145;DU PONT-MITSUIFLUOROCHEMICALS COMPANY,LTD生产的FC-430和FC-431),氟橡胶(如:Dow Corning Toray Silicone Co.Ltd生产的LS63U),氟改性的树脂(如:Nippon Oils and Fats生产的Modepa F220、F600、F2020、F600、F2020、F3035;Dainichiseika Color & Chemicals Mfg.Co.Ltd生产的Diaroma FF203和FF204;Asahi Glass Co.Ltd.生产的Saflon S-381、S-383、S-393、SC-101、SC-105、KH-40和SA-100;Torchem Products生产的E-351、EF-352、EF-801、EF-802、EF-601、TFE、TFEA、TFEMA和PDFOH;Sumitomo 3M生产的THV-200P),氟磺酸化合物(如:Torchem Products生产的EF-101、EF-102、EF-103、EF-104、EF-105、EF-112、EF-121、EF-122A、EF-122B、EF-122C、EF-123A、EF-123B、EF-125M、EF-132、EF-135M、EF-305、FBSA、KFBS和LFBS),氟磺酸,氟酸化合物或盐(具体来说是无水氟酸、稀释氟酸、氟硼酸、氟硼酸锌、氟硼酸镍、氟硼酸锡、氟硼酸铅、氟硼酸铜、氟硅酸、氟化钛酸钾、全氟辛酸、全氟辛酸铵),无机氟化物(具体来说是氟化铝、氟化钾、氟化锆酸钾、氟化四氢化锌、氟化钙、氟化锂、氟化钡、氟化锡、氟化钾、酸式氟化钾、氟化镁、氟化钛酸、氟化锆酸、六氟磷酸铵、六氟磷酸钾)。
蜡包括但不限定为合成烃、改性烃、氢化蜡和天然蜡。
合成烃的例子是聚乙烯蜡(如:Chukyo Yushi Co.Ltd.生产的PolyronA、393和H-481;Sanyo Chemical Industries Co.Ltd.生产的Sanwax E-310、E-330、E-250P、LEL-250、LEL-800、LEL-400P),聚丙烯蜡(如:SanyoChemical Industries Ltd.生产的Biscol 330-P、550-P、660-P),费托合成法得到的蜡(如:Japan wax生产的FT100和FT-0070),酰胺化合物或酰亚胺化合物(具体来说是硬脂酸酰胺、无水苯二酸酰亚胺如Chukyo YushiCo.Ltd.生产的Cellusol 920、B-495、high micron G-270、G-110、hydrinD-757)。
改性蜡的例子是胺改性的聚丙烯(如:Sanyo Chemical IndustriesCo.Ltd.生产的QN-7700),丙烯酰基改性的蜡,氟改性或烯烃改性的蜡,尿烷蜡(如:Japan wax生产的NPS-6010和HAD-5090),醇蜡(如:Japan wax生产的NPS-9210、NPS-9215、OX-1949、XO-020T)。
氢化蜡的例子是蓖麻油(如:Itoh Oil Chemicals Co.Ltd生产的蓖麻油),蓖麻油衍生物(如:Itoh Oil Chemicals Co.Ltd生产的脱水蓖麻油DCO、DCO Z-1、DCOZ-3、蓖麻油脂肪酸CO-FA、蓖麻油酸、脱水蓖麻油脂肪酸DCO-FA、脱水蓖麻油脂肪酸环氧酯4酯、蓖麻油尿烷丙烯酸酯CA-10、CA-20、CA-30、蓖麻油衍生物MINERASOL S-74、S-80、S-203、S-42X、S-321、特殊的蓖麻油缩聚脂肪酸MINERASOL RC-2、RC-17、RC-55、RC-335、特殊的蓖麻油缩聚脂肪酸酯MINERASOL LB-601、LB-603、LB-604、LB-702、LB-703、#11和L-164),硬脂酸(如:ItohOil Chemicals Co.Ltd生产的12-羟基硬脂酸),月桂酸,肉豆蔻酸,棕榈酸,山嵛酸,癸二酸(如:Itoh Oil Chemicals Co.Ltd生产的癸二酸),十一烯酸(如:Itoh Oil Chemicals Co.Ltd生产的十一烯酸),庚基酸(如:ItohOil Chemicals Co.Ltd生产的庚基酸),马来酸,高级马来油(如:Itoh OilChemicals Co.Ltd生产的HIMALEIN DC-15、LN-10、00-15、DF-20和SF-20),吹制油(如:Itoh Oil Chemicals Co.Ltd生产的selbonol#10、#30、#60、R-40和S-7)和合成蜡如环戊二烯油(Itoh Oil Chemicals Co.Ltd生产的CP油和CP油S等)。
天然蜡的优选例子是植物蜡、动物蜡、矿蜡和石油蜡。一般优选植物蜡。当用含水热塑性树脂作为调色剂图像接收层中的热塑性树脂时,从与含水热塑性树脂具有高度混合性方面考虑,特别优选水分散性蜡。
植物蜡的例子是巴西棕榈蜡(如:Japan wax生产的EMUSTAR AR-0413和Chukyo Yushi Co.Ltd生产的Cellusol 524)、蓖麻油(Itoh OilChemicals Co.Ltd生产的纯化蓖麻油)、菜籽油、豆油、日本牛脂、棉蜡、米蜡、甘蔗蜡、小烛树蜡、日本蜡、西蒙得木蜡。其中优选熔点为70℃-95℃的巴西棕榈蜡,因为得到的图像接收片具有优异的抗偏移性能、抗粘结性能、能够顺利地通过机器,具有良好的光泽,且能够抗裂纹,能够形成高质量的图像。
动物蜡的例子包括但不限定为蜂蜡、羊毛脂、鲸脑油、鲸油、羊毛蜡。
矿蜡的例子是天然蜡如褐煤蜡、褐煤酯蜡、地蜡、纯地蜡或脂肪酸酯(New Japan Chemicals Co.Ltd生产的Sansosizer-DOA、AN-800、DIDA、DOZ、DOS、TOTM、TITM、E-PS、nE-PS、E-PO、E-4030、E-6000、E-2000H、E-9000H、TCP、C-1100)。其中优选熔点为70℃-95℃的褐煤蜡,因为得到的图像接收片具有优异的抗偏移性能、抗粘结性能、能够光滑地通过纸张,具有良好的光泽,且能够抗裂纹,能够形成高质量的图像。
石油蜡的优选例子可以是石蜡(例如:Japan wax生产的石蜡155、150、140、135、130、125、120、115、HNP-3、HNP-5、HNP-9、HNP-10、HNP-11、HNP-12、HNP-14G、SP-0160、SP-0145、SP-1040、SP-1035、SP-3040、SP-3035、NPS-8070、NPS-L-70、OX-2151、OX-2251、EMUSTAR-0384和EMUSTAR-0136;Chukyo Yushi Co.Ltd生产的Cellosol 686、Cellosol428、Cellosol 651-A、Cellosol A、H-803、B-460、E-172、E-866、K-133、hydrin D-337和E-139;Nisseki Mitsubishi Petroleum生产的125石蜡、125°FD、130°石蜡、135°石蜡、135°H、140°石蜡、140°N、145°石蜡和石蜡M),或微晶蜡(如:Japan wax生产的Hi-Mic-2095、Hi-Mic-3090、Hi-Mic-1080、Hi-Mic-1070、Hi-Mic-2065、Hi-Mic-1045、Hi-Mic-2045、EMUSTAR-0001和EMUSTAR-042X;Chukyo Yushi Co.Ltd生产的Cellosol967、M;Nisseki Mitsubishi Petroleum生产的55微晶蜡和180微晶蜡)和矿脂(如:Japan wax生产的OX-1749、OX-0450、OX-0650B、OX-0153、OX-261BN、OX-0851、OX-0550、OX-0750B、JP-1500、JP-056R和JP-011P)。
调色剂图像接收层(表面层)中的天然蜡含量优选是0.1g/m2-4g/m2,更优选0.2g/m2-2g/m2。
如果含量小于0.1g/m2,则不能得到充分的抗偏移性能和抗粘结性能。如果含量大于4g/m2,则因为有过多的蜡而导致图像质量下降。
为了得到令人满意的抗偏移性能,为了使纸张光滑地通过机器,天然蜡的熔点优选为70℃-95℃,更优选75℃-90℃。
消光剂包括各种传统消光剂。用在消光剂中的固体颗粒可以分为无机颗粒(无机消光剂)和有机颗粒(有机消光剂)。
具体来说,无机消光剂可以是氧化物(如:二氧化硅、氧化钛、氧化镁、氧化铝),碱土金属盐(如:硫酸钡、碳酸钙和硫酸镁),卤化银(如:氯化银和溴化银)和玻璃。
例如,无机消光剂的例子可以在下述专利中查找:西德专利2529321,UK760775、1260772,US1201905、2192241、3053662、3062649、3257206、3322555、3353958、3370951、3411907、3437484、3523022、3615554、3635714、3769020、4021245和4029504。
上述有机消光剂包括淀粉,纤维素酯(如乙酸丙酸纤维素),纤维素醚(如乙基纤维素)和合成树脂。合成树脂优选不可溶或难以溶解。不可溶或难以溶解的合成树脂的例子包括聚(甲基)丙烯酸酯,如聚(甲基)丙烯酸烷基酯和聚(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯、聚(甲基)丙烯酸缩水甘油酯),聚(甲基)丙烯酰胺,聚乙烯基酯(如聚乙酸乙烯酯),聚丙烯腈,聚烯烃(如聚乙烯),聚苯乙烯,苯胍胺树脂,甲醛缩聚物,环氧树脂,聚酰胺,聚碳酸酯,酚树脂,聚乙烯咔唑和聚偏1,1-二氯乙烯。也可以使用组合上述聚合物中使用的单体的共聚物。
在上述共聚物的情况下,可以包括少量亲水性重复单元。形成亲水性重复单元的单体的例子是丙烯酸、甲基丙烯酸、α,β-不饱和二羧酸,(甲基)丙烯酸羟烷酯,(甲基)丙烯酸磺烷酯和苯乙烯磺酸。
例如,有机消光剂的例子可以在下述专利中查找:UK1055713,US1939213、2221873、2268662、2322037、2376005、2391181、2701245、2992101、3079257、3262782、3443946、3516832、3539344、3591379、3754924和3767448及JP-A49-106821和57-14835。
也可以将两种或多种固体颗粒组合为消光剂。例如,固体颗粒的平均粒度可以为1μm-100μm,优选4μm-30μm。固体颗粒的用量可以有利地是0.01g/m2-0.5g/m2,优选0.02g/m2-0.3g/m2。
用在调色剂图像接收层中的释放剂还可以是上述物质的衍生物、氧化物、精制产品或混合物。这些释放剂还可以有反应性替代物。
为了得到令人满意的抗偏移性能,为了使纸张光滑地通过机器,释放剂的熔点优选是70℃-95℃,更优选75℃-90℃。
当用含水热塑性树脂作为调色剂图像接收层中的热塑性树脂时,从与含水热塑性树脂具有高度混合性方面考虑,特别优选水分散性释放剂。
调色剂图像接收层中的释放剂含量优选是0.1质量%-10质量%,更优选0.3质量%-8.0质量%,甚至更优选0.5质量%-5.0质量%。
-其它组分-
其它组分包括为改善调色剂图像接收层的热力学性能而加入的各种添加剂。这些添加剂的例子是着色剂、增塑剂、填料、交联剂、电荷控制剂、乳液和分散液。
着色剂的例子是光学增白剂、白色颜料、彩色颜料和染料。
上述光学增白剂在近紫外区有吸收,是发射400nm-500nm荧光的化合物。可以使用本领域已知的各种光学增白剂,没有任何特别限制。作为这种光学增白剂,可以方便地提及KveenRataraman编辑的“The Chemistryof Synthetic Dyes”第V卷第8节中所述的化合物。具体例子是芪化合物、香豆素化合物、联苯化合物、苯并噁唑啉化合物、萘二甲酰亚胺化合物、吡唑啉化合物、喹喏酮基化合物。其例子是Sumitomo Chemicals生产的White furfar-PSN、PHR、HCS、PCS和B,Ciba-Geigy生产的UVITEX-OB。
白色颜料的例子是无机颜料(如:氧化钛、碳酸钙等)。
有机颜料的例子是JP-A63-44653中所述的各种颜料和偶氮颜料(例如:偶氮色淀如胭脂红6B和红2B,不可溶偶氮化合物如单偶氮黄、双偶氮黄、吡唑啉橙、巴尔干橙、缩合的偶氮化合物如chromophthal黄和chromophthal红),多环颜料(如:酞菁如铜酞菁蓝和铜酞菁绿),噻噁啶(thioxadine)如噻噁啶紫,异吲哚啉酮如异吲哚啉酮黄,surenes如苝、perinon、hulavanthoron和硫靛蓝,色淀颜料(如:孔雀绿、若丹明B、若丹明G和维多利亚蓝B),无机颜料(如:氧化物、二氧化钛、铁红,硫酸盐如沉淀的硫酸钡、碳酸盐如沉淀的碳酸钙、硅酸盐如含水硅酸盐、硅酸酐、金属粉末如铝粉、铜粉、锌粉、碳黑、铬黄、铁蓝)。
这些颜料可以单独使用,也可以两种或多种组合使用。其中,特别优选用氧化钛作为颜料。
对颜料的形式没有特别限定。但是,从在定影过程中具有优异的导热性(低导热率)方面考虑,优选使用空心颗粒。
本领域已知的各种染料都可用作前述染料。
油溶性染料的例子包括蒽醌化合物、偶氮化合物。
水不溶性染料的例子是瓮染料,如C.I.瓮紫1、C.I.瓮紫2、C.I.瓮紫9、C.I.瓮紫13、C.I.瓮紫21、C.I.瓮蓝1、C.I.瓮蓝3、C.I.瓮蓝4、C.I.瓮蓝6、
C.I.瓮蓝14、C.I.瓮蓝20和C.I.瓮蓝35;分散染料,如C.I.分散紫1、C.I.分散紫4、C.I.分散紫10、C.I.分散蓝3、C.I.分散蓝7、C.I.分散蓝58;油溶性染料,如C.I.溶剂紫13、C.I.溶剂紫14、C.I.溶剂紫21、C.I.溶剂紫27、C.I.溶剂蓝11、C.I.溶剂蓝12、C.I.溶剂蓝25、C.I.溶剂蓝55。
还优选使用卤化银照相术中使用的彩色成色剂。
上述调色剂图像接收层(表面)中的着色剂含量优选是0.1g/m2-8g/m2,更优选0.5g/m2-5g/m2。
如果着色剂含量小于0.1g/m2,则调色剂图像接收层中的透光率升高。如果着色剂含量大于8g/m2,则因为裂纹和粘结阻力而导致难以处理。
在着色剂中,基于形成调色剂图像接收层的热塑性树脂的颜料量优选小于40质量%,更优选小于30质量%,甚至更优选小于20质量%。
增塑剂可以是本领域已知的用于树脂的任意增塑剂。增塑剂的作用是当固定调色剂时控制由于加热和/或加压所带来的调色剂图像接收层的流动性或软化性能。
例如,增塑剂一般公开在下述文献中:The Chemical Society of Japan编辑的Kagaku Binran(Chemical Handbook);Plasticizers,Theory andApplication,Koichi Murai著,Saiwai Shobo出版;Polymer ChemistryAssociation编辑的Studies on Plasticizer第1和2卷;Rubber Digest Co.编辑的Handbook on Compound ing Ingredients for Rubbers and Plastics。
增塑剂的例子包括如下述酸的酯:邻苯二甲酸、磷酸、脂肪酸、松香酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、苯甲酸、丁酸、环氧脂肪酸、乙醇酸、丙酸、偏苯三酸、柠檬酸、磺酸、羧酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、硬脂酸酯;包括脂肪酸酰胺和磺酰胺的酰胺;醚;醇;内酯;聚乙烯氧基化合物(参见JP-A59-83154、59-178451、59-178453、59-178454、59-178455、59-178457、62-174754、62-245253、61-209444、61-200538、62-8145、62-9348、62-30247、62-136646、62-174754、62-245253、61-209444、61-200538、62-8145、62-9348、62-30247、62-136646和02-235694)。可以用这些增塑剂与树脂混合。
本发明还可以使用分子量较小的聚合物增塑剂。增塑剂的分子量优选小于要增塑的树脂的分子量。增塑剂的分子量优选是15000或更小,更优选5000或更小。当使用这些聚合物增塑剂时,优选与要增塑的树脂同一类型的增塑剂。例如,优选用低分子量的聚酯为聚酯树脂增塑。还可以用低聚物作为增塑剂。除上述化合物外,还有一些商业增塑剂,其商标为Asahi Denka Co.Ltd生产的Adekasizer PN-170和PN-1430;C.P.HallCo.生产的PARAPLEX-G-25、G-30和G-40;Rika Hercules,Co.生产的EsterGum 8L-JA、酯R-95、五氯乙烷4851、FK115、4820和830、Luisol 28-JA、Picolastic A75、Picotex LC和Cristalex 3085。
增塑剂可自由地用于松弛当调色剂颗粒嵌入图像接收层时产生的应力和/或张力。这些张力的例子包括如弹力和粘度的物理张力,例如在粘结剂分子、粘结剂主链或悬垂部分中的材料平衡产生的张力。
增塑剂可以微细分散,可以进行微相分离成为海岛结构,也可以在层中充分溶解或与其它组分如粘结剂充分混合。
调色剂图像接收层中的增塑剂含量优选是0.001质量%-90质量%,更优选0.1质量%-60质量%,甚至更优选1质量%-40质量%。
增塑剂可用于控制滑动性能,通过降低摩擦力改善传输性能、改善定影过程中的偏移性能(将调色剂或层释放到定影部件上),或者控制卷曲性能和充电性能,用于形成所需的调色剂潜像。
填料可以是有机或无机填料。可以使用本领域已知的用于粘结剂树脂的增强剂、填充剂和补强剂。
可以参考下述文献选择填料:“Handbook of Rubbe rand PlasticsAdditives”(Rubber Digest Co.编辑),“Plastics Blending Agents-Basics andApplications”(新版)(Taisei Co.),“The Filler Handbook”(Taisei Co.)。
作为填料,可以使用各种无机填料(或颜料)。无机颜料的例子是二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锌、氧化锆、云母铁矿、铅白、氧化铅、氧化钴、铬酸锶、钼颜料、绿土、氧化镁、氧化钙、碳酸钙、富铝红柱石。其中,特别优选二氧化硅和氧化铝。这些填料可以单独使用,也可以两种或多种组合使用。填料优选有小的粒径。如果粒径太大,则调色剂图像接收层的表面将变得粗糙。
二氧化硅包括球状二氧化硅和无定形二氧化硅。可以用干法、湿法或气凝胶法合成二氧化硅。还可以用三甲基甲硅烷基或硅氧烷处理疏水性二氧化硅颗粒表面。优选胶体二氧化硅。二氧化硅的平均粒径优选是4nm-120nm,更优选4nm-90nm。
二氧化硅优选是多孔的。多孔二氧化硅的平均孔径优选是50nm-500nm。单位质量的多孔二氧化硅的平均孔体积例如优选是0.5ml/g-3ml/g。
氧化铝包括无水氧化铝和水合氧化铝。可以使用的结晶无水氧化铝的例子是α、β、γ、δ、ξ、η、θ、κ、ρ或χ型。水合氧化铝优于无水氧化铝。水合氧化铝可以是一水合物或三水合物。一水合物包括假勃姆石、勃姆石和水铝石。三水合物包括土石膏和三羟铝石。氧化铝的平均粒径优选是4nm-300nm,更优选4nm-200nm。优选多孔氧化铝。多孔氧化铝的平均孔径大小优选是50nm-500nm。单位质量的多孔氧化铝的平均孔体积约为0.3ml/g-3ml/g。
可以用将氨水加入铝盐溶液沉淀氧化铝的溶胶凝胶法或者通过水解碱式铝酸盐合成水合氧化铝。通过加热将水合氧化铝脱水可以得到无水氧化铝。
相对于其中要加入填料的调色剂图像接收层中干燥质量的粘结剂,填料优选是5质量份至2000质量份。
为了调节调色剂图像接收层的储存稳定性或热塑性,可以加入交联剂。交联剂的例子是在分子中含两个或多个活性基团的化合物,活性基团的例子有环氧基团、异氰酸酯基团、醛基团、活性卤基团、活性亚甲基、乙炔基团及本领域已知的其它活性基团。
交联剂还可以是具有两个或多个能够形成如氢键、离子键或配位键的键的基团的化合物。
交联剂可以是本领域已知的化合物,如树脂偶联剂、硫化剂、聚合剂、聚合促进剂、凝结剂、成膜剂、成膜辅剂。偶联剂的例子是氯硅烷、乙烯基硅烷、环氧硅烷、氨基硅烷、烷氧基铝螯合物、钛酸盐偶联剂或本领域已知的其它试剂如“Handbook of Rubber and Plastics Additives”(Rubber Digest Co.编辑)中提及的那些试剂。
可以用电荷控制剂控制调色剂的转印和粘附,防止由于充电造成的图像接收层的粘附性。
电荷控制剂可以是本领域已知的任何电荷控制剂。即,表面活性剂如阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、两性表面活性剂、非离子表面活性剂等;聚合物电解质,导电金属氧化物。
表面活性剂的例子是阳离子电荷抑制剂如季铵盐、多胺衍生物、阳离子改性的聚甲基丙烯酸甲酯、阳离子改性的聚苯乙烯;阴离子电荷抑制剂如磷酸烷基酯、阴离子聚合物;或非离子电荷抑制剂如聚环氧乙烷。当调色剂具有负电荷时,阳离子电荷控制剂和非离子电荷控制剂是优选的。
导电金属氧化物的例子是ZnO、TiO2、SnO2、Al2O3、In2O3、SiO2、MgO、BaO和MoO3。这些导电金属氧化物可以单独使用,也可以以复合氧化物的形式使用。
导电金属氧化物还可以含有其它元素。例如,ZnO可以含有Al或In,TiO2可以含有Nb或Ta,SnO2可以含有(或掺杂)Sb、Nb或卤素。
为了改善输出图像的稳定性或改善调色剂图像接收层自身的稳定性,用于得到本发明的调色剂图像接收层的材料还可以含有各种添加剂。这些添加剂的例子是抗氧化剂、防老剂、降解抑制剂、抗臭氧分解抑制剂、紫外线吸收剂、金属复合物、抗光剂或防腐剂。
抗氧化剂的例子是苯并二氢吡喃化合物、香豆满化合物、酚化合物(如位阻酚)、氢醌衍生物、位阻胺衍生物和螺旋茚满(spiroindan)化合物。例如,抗氧化剂可以在JP-A61-159644中查找。
防老剂的例子可以在“Handbook of Rubber and Plastics Additives”,第二版(1993,Rubber Digest Co.)第76-121页中查找。
紫外线吸收剂的例子是苯并三偶氮化合物(US3533794),4-噻唑烷酮化合物(US3352681),苯酮化合物(JP-A46-2784)和紫外线吸收聚合物(JP-A62-260152)。
金属复合物的例子可以在US4241155、4245018、4254195和JP-A61-88256、62-174741、63-199248、01-75568、01-74272中查找。
还可以将本领域已知的照相用添加剂加入用于得到上述调色剂图像接收层的材料中。照相用添加剂的例子可以在Journal of ResearchDisclosure(下面称为RD)第17643期(1978年12月)、第18716期(1979年11月)和第307105期(1989年11月)中查找。相关部分列于下表。
本发明的调色剂图像接收层的形成方法如下:例如用线缆涂布机涂布含有用于调色剂图像接收层的聚合物的涂层组合物,然后干燥涂层。涂层组合物的制备方法如下:将热塑性聚合物、如增塑剂的添加剂溶解或均匀分散在如醇和酮的有机溶剂中。这里使用的有机溶剂包括但不限定为甲醇、异丙醇、甲基乙基酮。如果用于调色剂图像接收层的聚合物溶于水,则可以通过将聚合物的水溶液涂布在载体上制备调色剂图像接收层。如果不溶于水,则可以通过将聚合物的水分散液涂布在载体上制备调色剂图像接收层。
在印刷前为了更好地储存,用在本发明中的聚合物的成膜温度优选是室温或更高,为了更好地将调色剂颗粒进行定影,优选是100℃或更低。
调色剂图像接收层的形成方法如下:例如用线缆涂布机将含有用于调色剂图像接收层的聚合物的涂层液体涂布在载体上,然后干燥涂层。涂层液体的制备方法如下:将热塑性聚合物、如增塑剂的添加剂溶解或均匀分散在如醇或酮的有机溶剂中。这里使用的有机溶剂包括但不限定为甲醇、异丙醇、甲基乙基酮。当用于调色剂图像接收层的聚合物溶于水时,可以通过将聚合物的水溶液涂布在载体上制备调色剂图像接收层。如果不溶于水,则可以通过将聚合物的水分散液涂布在载体上制备调色剂图像接收层。
在印刷前为了更好地储存,聚合物的成膜温度优选是室温或更高,为了更好地将调色剂颗粒进行定影,优选是100℃或更低。
涂布本发明的调色剂图像接收层时,使干燥后的涂布量例如是1g/m2-20g/m2,优选4g/m2-15g/m2。
[调色剂图像接收层的物理性能]
定影部件制成的调色剂图像接收层在定影温度下的180°剥离强度优选是0.1N/25mm或更小,更优选0.041N/25mm或更小。可以根据JIS K6887中规定的方法用定影部件的表面材料测定180°剥离强度。
调色剂图像接收层优选有很高的洁白度。用JIS P8123规定的方法测量洁白度,洁白度优选是85%或更大。在440nm-640nm波长范围内的光谱反射率优选是85%或更大,该波长范围内的最大光谱反射率和最小光谱反射率之差在5%以内。还优选在400nm-700nm波长范围内的光谱反射率是85%或更大,该波长范围内的最大光谱反射率和最小光谱反射率之差在5%以内。
具体来说,对于洁白度,CIE 1976(L*a*b*)彩色空间中的L*值优选是80或更高,更优选85或更高,甚至更优选90或更高。白色色调优选尽可能中性。至于洁白度的色调,(L*a*b*)空间中的(a*)2+(b*)2值优选是50或更小,更优选18或更小,甚至更优选5或更小。
调色剂图像接收层优选有很高的光泽度。在从没有调色剂的白色至调色剂密度最大的黑色的全范围内,光泽度是45,优选60或更高,更优选75或更高,甚至更优选90或更高。
但是,光泽度优选小于110。如果超过110,则图像将有金属外观,这是不可取的。
可以用JIS Z 8741测量光泽度。
调色剂图像接收层优选有很高的光滑度。在从没有调色剂的白色至调色剂密度最大的黑色的全范围内,算术平均粗糙度(Ra)优选是3μm或更小,更优选1μm或更小,甚至更优选0.5μm或更小。
可以基于JIS B0601、JIS B0651和JIS B0652测量算术平均粗糙度。
调色剂图像接收层优选具有下述物理性能中的一种,更优选具有下述物理性能中的几种,最优选具有全部下述物理性能。
(1)调色剂图像接收层的熔化温度Tm优选是30℃或更高,和[(调色剂的Tm)+20℃]或更低。
(2)调色剂图像接收层的粘度为1×105cp时的温度是40℃或更高,且低于调色剂的对应温度。
(3)在定影温度下,调色剂图像接收层的储存模量G’优选是1×102Pa-1×105Pa,其损耗模量G”是1×102Pa-1×105Pa。
(4)在定影温度下,调色剂图像接收层的损耗模量G”与储存模量G’的比,即损角正切值G”/G’优选是0.01-10。
(5)在定影温度下的调色剂图像接收层的储存模量G’优选是在定影温度下的调色剂的储存模量G”的-50至+2500。
(6)熔融调色剂与调色剂图像接收层形成的倾角优选是50°或更小,更优选40°或更小。
调色剂图像接收层优选还满足日本专利2788358和JP-A07-248637、08-305067和10-239889中所述的物理性能。
调色剂图像接收层的表面电阻优选是1×106Ω/cm2-1×1015Ω/cm2(在25℃、65%RH条件下)。
如果表面电阻低于1×106Ω/cm2,则转印至调色剂图像接收层的调色剂量不充分,得到的调色剂图像密度太低。相反,如果表面电阻高于1×1015Ω/cm2,,则转印过程中将产生多余电荷,使调色剂转印不充分,图像密度低,在处理用于电子照相术的图像接收片的过程中静电将使灰尘粘附在其上、或者发生误送、过分供料、放电痕迹或调色剂转印漏失。
在载体与调色剂图像接收层相对一侧上的表面的表面电阻优选是5×108Ω/cm2-3.2×1010Ω/cm2,更优选1×109Ω/cm2-1×1010Ω/cm2。
可以基于JIS K 6911测定上述表面电阻。将样品在温度为20℃,相对湿度为65%的环境中空气调节8小时。然后,在外加电压为100V的条件下通1分钟电流,然后在相同的环境条件下用Advantest Ltd.R8340进行测定。
在用于电子照相术的图像接收片中,不是调色剂图像接收层的其它层可以包括如表面保护层、中间层、垫层(back layer)、粘附改善层、底涂层、缓冲层、电荷调节(抑制)层、反射层、调色层、储存性能改善层、防粘层、防卷曲层和光滑层。这些层可以单独使用,也可以是两层或多层组合使用。
对本发明的电子照相的图像接收片的厚度没有特别限制,可以根据使用目的适当选择。优选是50μm-350μm,更优选100μm-280μm。
表面保护层可以置于调色剂图像接收层的表面上,这是为了保护表面,为了改善储存性能,为了改善可操作性,为了赋予片以可写入性,为了使纸张能够更平滑地通过设备,为了赋予片以抗偏移性能。表面保护层可以是一层或多层。表面保护层可以包括任何热塑性树脂、热固性树脂和其它作为粘结剂的树脂,并且优选包括与调色剂图像接收层中的树脂相同类型的树脂或聚合物。表面保护层的热力学性质、静电性能及其它性能不一定和调色剂图像接收层的树脂相同,可以分别优化。
表面保护层可以包括可用于调色剂图像接收层的任何添加剂。具体来说,除释放剂外,表面保护层优选包括其它添加剂如消光剂。消光剂可以是传统上使用的消光剂。
从更好地定影方面考虑,电子照相的图像接收片的最外表面层(如表面保护层,如有的话)优选与调色剂有令人满意的混合性或相容性。更具体地说,最外表面层和熔融调色剂的接触角优选是0°-40°。
在电子照相的图像接收片的背面(与调色剂图像接收层相对的一侧)上优选放置垫层(背层),这是使背面能够接收图像,改善形成在背面上的图像质量、改善卷曲平衡性和/或使纸张能够更平滑地通过设备。
对垫层颜色没有特别限制。当电子照相的图像接收片是两侧都能够接收图像的图像接收片时,垫层优选是白色。垫层的洁白度和光谱反射率优选是正面(调色剂图像接收层面)的85%或更大。
为了使双面都能够令人满意地接收或形成图像,垫层可以具有与调色剂图像接收层同样的结构。垫层可以包括上述任何添加剂。其中,优选使用消光剂和电荷控制剂。垫层可以是单层或多层。
当为了防止在定影过程中发生偏移而在定影辊及其它部件上使用释放油时,垫层优选具有吸油性能。
在电子照相的图像接收片中,为了改善载体和调色剂图像接收层之间的粘结性,优选设置粘结改善层。粘结改善层可以含有上述任何添加剂。其中,优选使用交联剂。为了使片能够更令人满意地接收调色剂,电子照相的图像接收片可以在粘结改善层和调色剂图像接收层之间具有缓冲层。
中间层可以放置在例如载体和粘结改善层之间,粘结改善层和缓冲层之间,缓冲层和调色剂图像接收层之间和/或调色剂图像接收层和储存性能改善层之间。当电子照相的图像接收片包括载体、调色剂图像接收层和中间层时,中间层可以放置在如载体和调色剂图像接收层之间。
<调色剂>
在本发明的电子照相的图像接收片中,调色剂图像接收层在印刷或复印过程中接收调色剂。
调色剂至少含有粘结剂树脂和着色剂,但是还可以根据需要含有释放剂和其它组分。
-调色剂的粘结剂树脂-
调色剂的粘结剂树脂的例子是苯乙烯如苯乙烯或对氯苯乙烯;乙烯基酯,如乙烯基萘、氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯;亚甲基脂肪族羧酸酯,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、α-氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯;乙烯基腈,如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺;乙烯基醚,如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基异丁基醚;N-乙烯基化合物,如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮;乙烯基羧酸,如甲基丙烯酸、丙烯酸、肉桂酸。这些乙烯基单体可以单独使用,也可以使用它们的共聚物。还可以使用各种聚酯,还可以和各种蜡组合使用。
在这些树脂中,优选使用与用于本发明的调色剂图像接收电视层的树脂相同类型的树脂。
-调色剂的着色剂-
一般用于本领域的着色剂都可使用,没有什么限制。着色剂的例子是炭黑、铬黄、汉撒(Hanzer)黄、联苯胺黄、thuren yellow、喹啉黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、巴尔干橙、watch young red、永久红、亮洋红3B、亮洋红6B、dippon oil red、吡唑啉酮红、立索尔红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、苯胺蓝、群青色、铜油蓝(chalco oil blue)、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、酞菁绿、孔雀绿草酸盐。还可以加入各种染料,如吖啶、呫吨、偶氮、苯醌、吖嗪、蒽醌、硫靛、二噁啶(dioxadine)、噻啶(thiadine)、偶氮甲碱(azomethine)、靛蓝、硫靛、酞菁、苯胺黑、聚甲炔、三苯甲烷、二苯甲烷、噻嗪、噻唑、呫吨。这些着色剂可以单独使用,也可以多种着色剂组合使用。
着色剂含量优选是2质量%-8质量%。如果着色剂含量大于2质量%,则色彩不会弱化。如果小于8质量%,则透明度不会损坏。
-调色剂的释放剂-
释放剂主要是本领域已知的任意的蜡。但含氮的极性蜡如分子量较小的高结晶度的聚乙烯蜡、费托合成法得到的蜡、酰胺蜡、尿烷蜡特别有效。对于聚乙烯蜡,如果分子量小于1000,则特别有效,其分子量更优选是300-1000。
即使分子量很小,但是由于极性基团的内聚力强度而使得含尿烷键的化合物具有固体状态,并且当考虑到分子量时,熔点可以设定的较高以便于使用。分子量优选300-1000。起始材料可以选自各种组合,如二异氰酸化合物和单醇的组合、一异氰酸和单醇的组合、二醇和一异氰酸的组合、三醇和一异氰酸的组合、三异氰酸化合物和单醇的组合。为了防止分子量的增加,优选使用具有多功能基团的化合物和具有单功能基团的化合物的组合,重要的是要使用等量的官能团。
在起始材料中,一异氰酸化合物的例子是异氰酸十二烷基酯、异氰酸苯酯及其衍生物、异氰酸萘酯、异氰酸己酯、异氰酸苯甲酯、异氰酸丁酯、异氰酸烯丙酯。
二异氰酸化合物的例子是甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、1,3-亚苯基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4-甲基-间-亚苯基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯。
可以使用的单醇的例子是非常普通的醇,如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇。
在起始材料中,二醇的例子是多种二元醇,如乙二醇、二甘醇、三甘醇、丙撑二醇;三醇的例子是三羟甲基丙烷、三羟乙基丙烷、三羟甲基乙烷。但是本发明并不一定限于该范围。
在捏合过程中这些尿烷化合物和普通释放剂一样可以和树脂或着色剂混合,还可以用作捏合-粉碎的调色剂。另外,在使用乳液聚合内聚烧熔(scorification)调色剂的情况下,尿烷化合物可以和离子表面活性剂、聚合物酸或聚合物电解质如聚合物碱一起加热到熔点以上的温度后分散在水中,在均化器或释压分散机中通过施加强剪切力将其转化为微粒,以生产1μm或更小的释放剂颗粒分散液,该分散液可以与树脂颗粒分散液或着色剂分散液一起使用。
-调色剂的其它组分-
调色剂还可以含有其它组分,如内用添加剂、电荷控制剂和无机颗粒。内用添加剂的例子是金属如铁、镁、还原铁、钴、镍、锰;合金或磁性体如含这些金属的化合物。
本发明还可以使用常用的各种电荷控制剂,如季铵盐、苯胺黑化合物、用铝、铁和铬的复合物制成的染料或三苯甲烷颜料。从控制在熔化过程中影响内聚力和稳定性的离子强度方面考虑,从减少废水污染方面考虑,优选使用难溶于水的材料。
无机微粒可以是常用于调色剂表面的任何外用添加剂,如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、硅酸镁或磷酸三钙。优选将它们和离子表面活性剂、聚合物酸或聚合物碱一起分散。
表面活性剂也可以用于乳液聚合、晶种聚合、颜料分散、树脂颗粒分散、释放剂分散、其内聚或稳定化。其例子是阴离子表面活性剂,如硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯或肥皂;阳离子表面活性剂,如胺盐和季铵盐。还可以有效地使用非离子表面活性剂,如聚乙二醇、烷基酚环氧乙烷加成物或多元醇。一般可以用其中都含有介质的旋转剪切均化器或球磨机、砂磨机或动力磨将其分散。
如果需要,调色剂还可以含有外用添加剂。外用添加剂的例子是无机粉末和有机颗粒。无机颗粒的例子是SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO.SiO2、K2O.(TiO2)n、Al2O3.2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4和MgSO4。有机颗粒的例子是脂肪酸及其衍生物、其粉末化金属盐、和氟树脂、聚乙烯树脂和丙烯酸树脂的树脂粉末。这些粉末的平均粒径可以是如0.01μm-5μm,更优选0.1μm-2μm。
对调色剂的生产方法没有特别限制,但优选用包括下述步骤的方法生产:(i)在树脂颗粒分散液中形成内聚颗粒,生产内聚颗粒分散液,(ii)向上述内聚颗粒分散液中加入微粒分散液,使微粒粘结在内聚颗粒上,从而形成粘结颗粒,(iii)加热上述粘结颗粒,使其熔化,以形成调色剂颗粒。
-调色剂的物理性能-
调色剂的体积平均粒径优选是0.5μm-10μm。
如果调色剂的体积平均粒径太小,则对调色剂的处理性能(补充、清洁性能、流动性)有负面影响,并且颗粒的生产率下降。相反,如果体积平均粒径太大,则由于粉碎和转印性能而对图像质量和分辨率有负面影响。
调色剂优选能够满足上述调色剂的体积平均粒径范围,且体积平均粒径分布指数(GSDv)是1.3或更小。
体积平均粒径分布指数(GSDv)与数均粒径分布指数(GSDn)的比值(GSDv/GSDn)优选是0.95或更大。
本发明的调色剂优选能够满足上述体积平均粒径范围,且用下面的公式表示的成型系数的平均值是1.00-1.50。
成型系数=(π×L2)/(4×S)
(其中,“L”表示调色剂颗粒最大长度,“S”表示调色剂颗粒投影面积)。
如果调色剂满足上述条件,则图像质量就能够得到所需效果,具体来说,能够得到好的粉碎性和分辨率。另外,伴随转印出现漏失和污渍(blur)的危险性降低,即使平均粒径很小,对处理性能产生负面影响的危险性也降低。
调色剂自身在150℃时的储存模量G’(在角频率为10rad/sec下测定)是10Pa-200Pa,这适合于改善图像质量和防止定影步骤中的偏移。
<带定影平滑装置>
如图1和3所示,带定影平滑装置包括热压部件(49,76)、带部件(42,73)、冷却设备(47,77)和冷却释放部分,还可以根据需要包括其它部件。
热压部件(49,76)包括但不限定为加热辊(43,71)、加压辊(44,72)和环带(42,73)的组合。冷却设备(47,77)包括但不限定为能够吹送冷空气且能够控制冷却温度和其它条件的冷却单元和散热片。
对冷却释放部分没有特别限定。可以根据使用目的进行设置。它一般具有一个在张紧辊附近的点,电子照相的图像接收片在这里通过片自身的刚性与带分离。
当电子照相的图像接收片与带定影平滑装置的热压部件接触时,优选对其加压。可以用任何技术对片加压,优选用辊隙压力进行加压。为了形成具有优异耐水性、高表面光滑度和良好光泽度的图像,辊隙压力优选是1kgf/cm2-100kgf/cm2,更优选5kgf/cm2-30kgf/cm2。热压部件的加热温度等于或高于成像层(调色剂图像接收层)中的热塑性树脂的软化点,这取决于热塑性树脂的种类,但一般优选是80℃-200℃。为了充分固化调色剂图像接收层中的热塑性树脂层,冷却设备的冷却温度优选是80℃或更低,更优选20℃-80℃。
带定影平滑装置中的带部件包括耐热载体膜和置于载体膜上面的释放层。
对载体膜没有特别限定,只要耐热即可,如下述物质的膜:聚酰亚胺(PI)、聚萘酸乙烯酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)或聚仲班酸(PPA)。
释放层优选包括至少一种硅橡胶、碳氟橡胶、碳氟硅氧烷橡胶、有机硅树脂和碳氟树脂。带部件更优选在其表面上有包括碳氟硅氧烷橡胶的层,还优选在其表面上有包括硅橡胶的层,其中,硅橡胶层在其表面上有包括碳氟硅氧烷橡胶的层。
因此,可以防止长期(约输出100000片)操作中带的偏移和沾污,从而可以避免光泽度降低。
碳氟硅氧烷橡胶在主链中优选具有全氟代烷基醚基团和/或全氟代烷基。
作为碳氟硅氧烷橡胶,含有下述组分(A)-(D)的碳氟硅氧烷橡胶组合物的硫化材料是优选的。
(A)具有下面通式1的碳氟硅氧烷作为主要组分并且含有脂族不饱和基团的碳氟聚合物;(B)在一个分子中含两个或多个≡SiH基团的有机聚硅氧烷和/或碳氟硅氧烷,并且在上述碳氟硅氧烷橡胶中≡SiH基团的摩尔量比脂族不饱和基团的摩尔量大1-4倍;(C)填料;(D)有效量的催化剂。
组分(A)的碳氟聚合物包括作为其主要组分的以下面通式1表示的含有重复单元的碳氟硅氧烷,还含有脂族不饱和基团。
通式1
在上述通式1中,R10是含有1-8个碳原子的未取代或取代的单功能烃基,优选是含有1-8个碳原子的烷基或含有2-3个碳原子的烯基,特别优选是甲基。
a和e分别是0或1;b和d分别是1-4的整数;c是0-8的整数,x是1或更大的整数,优选是10-30。
上述组分(A)的一个例子是下面通式2表示的物质:
通式2
在组分(B)中,含≡SiH基团的有机聚硅氧烷的一个例子是在分子中至少有两个氢原子键联在硅原子上的有机氢聚硅氧烷。
在碳氟硅氧烷橡胶组合物中,当组分(A)的有机碳聚合物含有脂族不饱和基团时,上述有机氢聚硅氧烷可以用作硫化剂。具体来说,在这种情况下,碳氟硅氧烷中的脂族不饱和基团和有机氢聚硅氧烷中与硅原子键联的氢原子通过加成反应形成硫化产品。
有机氢聚硅氧烷的例子是在加成硫化硅橡胶组合物中使用的各种有机氢聚硅氧烷。
有机氢聚硅氧烷的混合比例优选是其中的≡SiH基团数至少是1∶1,优选1-5∶1,相对于组分(A)的碳氟硅氧烷中的一种脂族不饱和烃基数。
优选地是,在含≡SiH基团的碳氟化合物中,通式1的一个单元或通式1中的R10是二烷基氢硅氧烷,端基是≡SiH基团如二烷基氢硅氧烷基团或甲硅烷基。可以用下面的通式(3)表示。
通式3
填料,即组分(C)可以是通常用于硅橡胶组合物中的各种填料。其例子是增强填料如喷雾二氧化硅、沉淀二氧化硅、炭粉、二氧化钛、氧化铝、石英粉、滑石、绢云母和斑脱土;或纤维填料如石棉、玻璃纤维和有机纤维等。
催化剂,即组分(D)的例子是本领域已知为加成反应催化剂的氯铂酸、醇改性的氯铂酸、氯铂酸和烯烃的复合物、铂黑或负载在载体如氧化铝、二氧化硅或碳上面的钯、元素周期表中的VIII族元素或其化合物如铑和烯烃的复合物、氯三(三苯膦)铑(威尔金森催化剂)和乙酰基丙酮酸铑(III)。优选将这些复合物溶解在醇、醚或烃溶剂中。
可以向本发明的碳氟硅氧烷橡胶组合物中加入各种调和剂,调和剂的加入量不致于影响本发明的目的,其作用是改善耐溶剂性。例如,如果需要可以加入分散剂如二苯基硅烷二醇、低聚合链端羟基嵌段的二甲基聚硅氧烷和六甲基二硅氮烷,耐热改善剂如氧化亚铁、氧化铁、氧化铈和辛酸铁,着色剂如颜料等。
带部件可以通过用碳氟硅氧烷橡胶组合物涂覆耐热载体膜表面,然后加热和硫化该组合物得到的。如果需要,可以用溶剂如间二甲苯六氟化物或三氟甲苯将碳氟硅氧烷橡胶组合物进一步稀释,形成涂层溶液,然后用传统的涂布方法如旋涂法、浸涂法或刮刀涂布法向膜上涂布涂层溶液。例如,可以根据载体膜的类型和生产方法选择加热硫化温度和时间。一般在100℃-500℃的温度下将涂层加热和硫化5秒-5小时。
置于耐热载体膜表面上的释放层厚度没有特别限定。优选是1μm-200μm,更优选5μm-150μm,以更好地释放调色剂,抑制调色剂组分的偏移,得到更好的定影性能。
带定影系统的例子是JP-A11-352819中所述的使用无油类型带的方法和JP-A11-231671和JP-A05-341666中所述的同时进行二次转印和定影的方法。本发明的使用定影带的电子照相装置的一个例子是具有使用带的调色剂定影单元的电子照相装置。该装置至少包括热压部件、带部件和冷却单元。热压部件能够熔融和挤压调色剂。带部件能够传输承载有调色剂的图像接收片,同时带与所述片的调色剂图像接收层接触。冷却单元能够将加热的图像接收片自由冷却同时又粘附在定影带上。通过在具有带部件的电子照相装置中使用具有调色剂图像接收层的电子照相的图像接收片,粘附在调色剂图像接收层上的调色剂精确固定,不会在图像接收片内拓宽。另外,熔融的调色剂被冷却和固化的同时与带部件紧密接触。因此,调色剂图像接收层接收调色剂,同时,调色剂完全嵌入调色剂图像接收层。因此得到的调色剂图像没有偏差,从而可以得到具有光泽和光滑的调色剂图像。
用于本发明的电子照相的图像接收片适用于用无油带的成像方法,可以很大地改善偏移性能。但是,其它成像方法同样也可以使用。
例如,利用电子照相的图像接收片可以令人满意地形成全色图像,同时能够改善图像质量,防止裂纹。用能够形成全色图像的电子照相装置可以形成彩色图像。常规电子照相装置包括传输图像接收纸的传输部分、潜像静电形成部分、邻近潜像静电形成部分放置的显影部分和定影部分。一些这样的装置还包括在其邻近潜像静电形成部分和传输部分的中心部分的中间图像转印部分。
为了进一步改善图像质量,可以用粘结剂转印系统或加热辅助转印系统代替已知的静电转印或偏转辊转印,或者将它们组合在一起。这些系统的具体结构例如描述在JP-A63-113576和JP-A05-341666中。根据加热辅助转印系统,使用中间图像转印带的方法是优选的。中间图像转印带优选在图像转印后或向电子照相的图像接收片转印调色剂的图像转印的后半段的部分中有冷却设备。因为该冷却设备,所以调色剂能够被冷却至其中使用的粘结剂树脂的软化点或玻璃化点或更低的温度,因此,调色剂能够与中间图像转印带充分剥离并转印到电子照相的图像接收片上。
定影是影响最终图像的光泽和光滑度的一个重要步骤。对于定影来说,其中使用热压辊的定影方法和其中用带进行定影的方法是已知的。从图像质量如光泽和光滑度方面考虑,优选使用带定影法。带定影法的例子是JP-A11-352819中所述的使用无油型带的方法和JP-A11-231671与JP-A05-341666中所述的同时进行二次转印和定影的方法。在用定影带和定影辊热压前,可以用加热辊进行第一次定影。
图1和图3是带定影平滑装置的例子。在图1所示的冷却释放系统的带定影平滑装置(环压)中,处理部分41包括带42、加热辊43、加压辊44、张紧辊45、清洁辊46、冷却设备47和传输辊48。
在带42的内侧上布置有加热辊43和一对张紧辊45。张紧辊45的位置与加热辊43的位置有一定距离。带42可跨越加热辊43和张紧辊45旋转。加压辊44的位置是与带42接触且与加热辊43相对。加压辊44和带42之间的部分被加压辊44和加热辊43压紧,从而形成辊隙。冷却设备47布置在带42的内侧上,并且在加热辊43和一个张紧辊45之间。加热辊43置于带42旋转方向的上游,这一个张紧辊45置于其下游。两个传输辊48与冷却设备47相对布置,中间是带42。两个传输辊48之间的距离几乎等于辊隙与一个传输辊48之间的距离及张紧辊45与另一个传输辊48之间的距离。清洁辊46与加热辊43相对布置,中间是带42,且在加压辊44的相对一侧上。清洁辊46与加热辊43向清洁辊46与带42之间的部分施加压力。加热辊43、加压辊44、张紧辊45、清洁辊46和传输辊48同步旋转以转动带42。
图3所示的带定影平滑装置可以将图2所示的电子照相装置(如:全色激光打印机DCC-500(商品名,可购自Fuji Xerox Co.Ltd,Japan)的带定影设备改装而成。
图2所示的成像装置200包括光导鼓37、显影设备29、中间图像转印带31、记录片16和带定影设备25。
图3示出设置在图2所示成像装置200内的带定影设备25。
参考图3,带定影设备25包括加热辊71、释放辊74、张紧辊75、环带73和挤压加热辊71的加压辊72,加压辊72和加热辊71之间是环带73。环带可旋转地支撑在加热辊71、释放辊74和张紧辊75上。
在加热辊71和释放辊74之间的环带73内侧设置有冷却散热片77。冷却散热片77的作用是强制冷却环带73,并且构成了用于冷却和传送电子照相的图像接收片的冷却和片传送部分。
在图3所示的带定影设备25中,其表面上承载有转印的调色剂图像的电子照相的图像接收片导入辊隙,使调色剂图像面对加热辊71。辊隙是加压辊72挤压加热辊71且中间有环带73的部分。当电子照相的图像接收片通过加热辊71和加压辊72之间的辊隙时,调色剂图像被加热、熔融,从而固定在电子照相的图像接收片上。
具体来说,调色剂在加热辊71和加压辊72之间的辊隙中被大致加热到约120℃至约130℃,从而被熔化,调色剂图像以此被固定在电子照相的图像接收片的图像接收层上。然后,用环带73将在图像接收层上承载有调色剂图像的电子照相的图像接收片传送,同时其表面图像接收层与环带73的表面紧密接触。在传送过程中,用冷却散热片77将环带73强制冷却,从而冷却和固化调色剂图像和图像接收层,然后,在释放辊74的作用下,电子照相的图像接收片利用其自身的刚性与环带73分离。
用清洁器(图中未示出)将释放步骤后残留在环带73表面上的调色剂和其它不需要的物质除去,以用于另一个定影步骤。
本发明的成像方法能够在较短距离内冷却部件,从而能够减小装置的尺寸。另外,该方法能够降低冷却风扇的能耗,从而能够节能。
(成像装置)
图4是构成本实施方案电子照相印刷系统的彩色复印机(成像装置)的示意图。该复印机100包括主体103和图像读取器(文件读取装置)102。主体103容纳了一个图像输出部分(成像部分)和一个定影装置101。
成像部分包括一个环状中间图像转印带9(带9跨越多个张紧辊并旋转),电子照相的成像单元1Y、1M、1C和1K,朝向中间图像转印带9的带清洁器14,面向中间图像转印带9的二次图像转印辊12,用于分别容纳多页普通纸(图像接收片)18(S)和专业蜡光纸(dedicated glossypaper)(图像接收片)18(P)的纸盒17,捡拾辊17a,一对传送辊19和24,一对阻力辊20(resist roller),和第二个输出纸盒26。电子照相的成像单元1Y、1M、1C和1K安排在中间图像转印带19的旋转方向上的从上游到下游,并分别用于形成黄色、品红、青色和黑色调色剂图像。
电子照相的成像单元1Y、1M、1C和1K中的每一个都包括,例如,光导鼓2、静电加料辊3、显影装置5、原象转印辊6、鼓清洁器7和电荷消除辊8。
带定影装置101被设置在图像读取器102下面和成像部分上面(如,在图像转印部分处)。定影装置101被放在成像部分直接上方(如,中间图像转印带9)和放在图像读取器102直接下方。从第二个图像传送位置延伸到定影装置101的、用于图像接收片18的整个传送路径设置在成像部分的直接上方(如,中间图像转印带9)。连接在二次图像转印部分和原象转印部分之间的原象固定线具有基本上正向垂直的分量。连接在二次图像转印部分和定影部分之间的定影线的垂直分量要比其水平分量小。图像接收片18从定影装置101中弹出到位于成像部分直接上方的区域(如,中间图像转印带9)。
上述构造能够产生如下优点。首先,整个装置100占据的空间(尤其是占地面积)尽可能地少,尽管它包括定影装置101。其次,电子照相图像接收片18被弹到相当高的位置,因此该装置易于操作。
下面参考几个实施例和对比实施例进一步详述本发明,但是这些实施例不能限定本发明的保护范围。
实施例1-3,对比实施例1-2
用下述方式根据实施例1-3和对比实施例1-2制备表1所示的具有不同的原纸厚度,从而具有不同热容的宽度为42cm的一系列电子照相的图像接收片。
-制备载体-
用具有表1所示厚度且定量为160g/m2的道林纸(woodfree paper)作为原纸。在310℃下用挤压涂布法在原纸背面上涂布厚度为15μm的其中高密度聚乙烯(HDPE)与低密度聚乙烯(LDPE)的质量混合比为7∶3的混合物,从而在其上形成背面聚乙烯层。
然后用同样的方式在原纸正面上涂布厚度为13μm的低密度聚乙烯(LDPE),从而在其上形成正面聚乙烯层。从而制成用作载体的双面聚乙烯层压纸。
-形成正面底涂层-
将5质量份的凝胶和95质量份的水混合,制备正面底涂层组合物。用线缆涂布机在载体正面上涂布该组合物,然后干燥,从而制得干燥后的厚度是5μm的正面底涂层。
-形成垫层-
将100质量份的固体含量为28.3质量%的含水丙烯酸树脂HirosXBH-997L(商品名,可购自Seiko Chemical Industries Co.Ltd,Japan)、4.5质量份的固体含量为30质量%的石蜡Hydrin D-337(商品名,可购自Chukyo Yushi Co.Ltd,Japan)和33质量份的离子交换水混合,制备垫层组合物。用线缆涂布机在载体背面上涂布该组合物,然后干燥,从而制得干燥后的涂布量为8.2g/m2的垫层。
-形成中间层-
将100质量份的固体含量为45质量%的水分散性丙烯酸树脂HirosHE-1335(商品名,可购自Seiko Chemical Industries Co.Ltd,Japan)、2质量份的固体含量为10质量%的表面活性剂Nissan Rapisol B-90(商品名,可购自NOF Corp.Japan)和30质量份的离子交换水混合,制备中间层组合物。用线缆涂布机在正面底涂层的表面上涂布该组合物,干燥,从而制得干燥后的厚度是5μm的中间层。
-形成调色剂图像接收层-
将100质量份水分散性聚酯树脂、5质量份的释放剂、7.5质量份的白色颜料水分散液、8质量份的表面活性剂混合,制备用于调色剂图像接收层的组合物。水分散性聚酯树脂是固体含量为30质量%、玻璃化点Tg为59℃的Elitel KZA样品(商品名,可购自Unitika Ltd.Japan)。释放剂是巴西棕榈蜡Cellosol 524(商品名,可购自Chukyo YushiCo.Ltd,Japan)。白色颜料水分散液是包括作为白色颜料的TiO2 TAIPAQUER780-2(商品名,可购自Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd,Japan)和聚合物分散剂的水分散液。表面活性剂是固体含量为10质量%的Nissan Rapisol D-337(商品名,可购自NOF Corporation,Japan)。用线缆涂布机在中间层上涂布干燥后厚度为7μm的上述组合物,干燥,从而生产出实施例1-3和对比实施例1-2的一系列电子照相的图像接收片。
如表1所示,通过改变载体厚度和释放层材料制备具有不同热容的一系列带部件。
将图2所示的全色激光打印机DCC-500(商品名,可购自Fuji XeroxCo.Ltd,Japan)的定影单元改装,得到图3所示的带定影装置,用该装置在下述定影条件下对每一种上述制备的电子照相的图像接收片进行定影过程。
<带部件>
带的载体:聚酰亚胺(PI)膜,宽度为50cm,厚度为80μm、100μm、150μm或250μm。
带的释放层:
(1)SIFEL
将碳氟硅氧烷橡胶前体SIFEL 610(商品名,可购自Shin-Etsu ChemicalCo.Ltd,Japan)硬化和硫化,从而制得厚度为50μm的碳氟硅氧烷橡胶膜。
(2)硅橡胶
将硅橡胶DY35-796AB(商品名,Dow Corning Toray SiliconeCo.Ltd,Japan)模塑成厚度为50μm的硅橡胶膜。
<加热条件>
温度=140℃
<冷却过程>
冷却设备:长度为80mm的散热片
速度:32mm/sec或53mm/sec
经过时间:1.5sec或2.5sec
表1
表2
可以用传统方法测定热容。即,测定带部件的每一层、电子照相的图像接收片的每一层和调色剂的密度、厚度和比热,用这些值通过计算可以测定热容。例如,通过计算测定的实施例1的热容示于表3。
表3
将图2所示的全色激光打印机DCC-500(商品名,可购自Fuji XeroxCo.Ltd,Japan)的定影单元改装,得到图3所示的带定影装置,用该装置对每一种实施例1-3和对比实施例1-2的电子照相的图像接收片进行定影过程。在该过程中,用下述方法测定释放部分和图像接收层的表面温度及图像质量的破坏程度。结果示于表4。
<释放部分和图像接收层的表面温度>
用红外测温仪IT-550F(商品名,可购自Horiba,Ltd,Japan)测定释放部分和图像接收层的表面温度。
<图像质量的破坏程度>
100000张电子照相的图像接收片连续通过该装置后,用肉眼观察片表面上的图像。根据下述标准测定图像质量的破坏程度。
[标准]
AA:没有观察到变化。
A:观察到很少微细缺陷,但是在实际应用中是微不足道的。
B:尽管观察到缺陷,但是图像略有光泽。
C:观察到缺陷,图像光泽降低。
CC:观察到缺陷增加,图像的光泽严重下降。
表4
表1-4证明:当使用单位面积的热容为300JK/m2或更小的带部件时,可以使用单位面积的热容为500J/K/m2或更小的电子照相的图像接收片。这些表格还证明:通过在带部件中使用高释放材料,该方法高度适用于长期操作。
根据本发明,通过规定带部件的热容和要冷却的带部件、电子照相的图像接收片和调色剂的总热容,可以高速成像、节能、能够在长期操作中防止偏移、能够避免玷污带。
Claims (19)
1.一种成像装置,其包括:
用带定影平滑装置将调色剂固定在电子照相的图像接收片上的固定装置从而形成电子照相的图像,其中,
带定影平滑装置包括:
热压部件(49,76),
带部件(42,73),
冷却设备(47,77),和
冷却释放部分,
其中,在带部件、调色剂和电子照相的图像接收片相互接触的部分中单位面积的总热容是840J/K/m2或更低。
2.根据权利要求1的成像装置,其中,在带部件、调色剂和电子照相的图像接收片相互接触的部分中单位面积的总热容是600J/K/m2或更低。
3.根据权利要求1的成像装置,其中,带部件的单位时间内的热容是8J/K/sec或更低,其厚度是200μm或更小。
4.根据权利要求3的成像装置,其中,带部件的单位时间内的热容是6.5J/K/sec或更低,其厚度是150μm或更小。
5.根据权利要求1的成像装置,其中,带部件、调色剂和电子照相的图像接收片的单位时间内的总热容是20J/K/sec或更低。
6.根据权利要求5的成像装置,其中,带部件、调色剂和电子照相的图像接收片的单位时间内的总热容是14J/K/sec或更低。
7.根据权利要求1的成像装置,其中,在带部件和电子照相的图像接收片接触的部分中带部件单位面积的热容是500J/K/m2或更低。
8.根据权利要求7的成像装置,其中,在带部件和电子照相的图像接收片接触的部分中带部件单位面积的热容是300J/K/m2或更低。
9.根据权利要求1的成像装置,其中,在冷却释放部分中带部件表面和电子照相的图像接收片的表面之间的界面处的温度最高比构成电子照相的图像接收片的调色剂图像接收层的树脂和构成调色剂的粘结剂树脂中较高的玻璃化点Tg高20℃。
10.根据权利要求1的成像装置,其中,带部件包括耐热载体膜和置于载体膜上面的释放层。
11.根据权利要求10的成像装置,其中,释放层的厚度是1μm-200μm。
12.根据权利要求10的成像装置,其中,释放层包括至少一种选自硅橡胶、碳氟橡胶、碳氟硅氧烷橡胶、硅树脂和碳氟树脂的物质。
13.根据权利要求10的成像装置,其中,释放层只包括碳氟硅氧烷橡胶层或包括硅橡胶层和布置在硅橡胶层上的碳氟硅氧烷橡胶层的组合。
14.根据权利要求13的成像装置,其中,碳氟硅氧烷橡胶在其主链中具有全氟代烷基醚基团和全氟代烷基中的至少一种。
15.根据权利要求1的成像装置,其中,电子照相的图像接收片包括载体,载体包括:
基底;和
置于基底两侧上的至少一个热塑性树脂层,和
其中,热塑性树脂层的总厚度是3μm或更大。
16.根据权利要求15的成像装置,其中,基底是厚度为25μm-300μm的原纸。
17.根据权利要求15的成像装置,其中,热塑性树脂层含有聚烯烃树脂。
18.根据权利要求1的成像装置,其中,电子照相的图像接收片包括:
作为载体的双面层压纸,和
布置在载体至少一侧上的调色剂图像接收层,调色剂图像接收层包括热塑性树脂并且厚度为3μm或更大。
19.根据权利要求1-18的成像装置在成像中的应用。
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