CN101482710A - 液体显影剂及图像形成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种带正电的带电特性优越,调色剂粒子的长期分散稳定性优越的液体显影剂,另外,提供一种使用了这样的液体显影剂的图像形成装置。本发明的液体显影剂,其特征在于,含有:绝缘性液体、调色剂粒子及分散剂,其中,调色剂粒子的表面的至少一部分上存在有松香系树脂,分散剂具有胺值。分散剂的胺值优选1~100mgKOH/g。分散剂的含量优选相对于所述调色剂粒子100重量份为0.2~10重量份。松香系树脂的软化点优选80~190℃。
Description
技术领域
本发明涉及液体显影剂及图像形成装置。
背景技术
作为用于显影在潜影担载体上形成的静电潜影而使用的显影剂,已知的有将由含有颜料等着色剂及粘结树脂的材料构成的调色剂分散于电绝缘性担载液(绝缘性液体)的液体显影剂。
以往以来,构成这样的液体显影剂的调色剂粒子中通常使用聚酯树脂、苯乙烯—丙烯酸酯共聚物或环氧树脂等树脂材料。这样的树脂材料具有操作容易,得到的图像的显色性良好,而且可得到高的定影特性的特征。
然而,在以往的液体显影剂中,构成调色剂粒子的树脂材料和绝缘性液体的亲合性低,难以使向绝缘性液体中的调色剂粒子的分散性充分地高。
为了提高这样的调色剂粒子的分散性,作为构成调色剂粒子的树脂材料,尝试使用与绝缘性液体的亲合性高的松香系树脂(例如,参照专利文献1)。
然而,在专利文献1中记载的液体显影剂中,调色剂粒子的初始的分散性良好,但调色剂粒子之间随着时间的经过而凝聚,难以长期维持分散性。另外,在以往的液体显影剂中,得不到充分的带电特性,尤其,难以得到带正电的带电特性。
【专利文献1】:日本特许第3332961号公报
发明内容
本发明的目的在于提供带正电的带电特性优越,调色剂粒子的长期分散稳定性优越的液体显影剂,另外,提供使用了这样的液体显影剂的图像形成装置。
这样的目的通过下述的本发明来实现。
本发明的液体显影剂,其特征在于,含有:绝缘性液体、调色剂粒子及分散剂,所述调色剂粒子的表面的至少一部分上存在有松香系树脂,所述分散剂具有胺值。
在本发明的液体显影剂中,优选所述分散剂的胺值为1~100mgKOH/g。
在本发明的液体显影剂中,优选所述分散剂在分子内具有选自由仲胺结构、叔胺结构、酰胺键结构构成的组中的至少一种结构。
在本发明的液体显影剂中,优选所述分散剂的含量相对于所述调色剂粒子100重量份为0.2~10重量份。
在本发明的液体显影剂中,优选所述调色剂粒子除了所述松香系树脂之外,含有具有酯键的树脂材料。
在本发明的液体显影剂中,优选所述松香系树脂的软化点为80~190℃。
在本发明的液体显影剂中,优选所述松香系树脂的重均分子量为500~100000。
在本发明的液体显影剂中,优选所述绝缘性液体主要由植物油构成。
本发明的图像形成装置,其特征在于,具有:
多个显影部,其使用颜色不同的多种液体显影剂,形成对应于多种所述液体显影剂的单色像;
中间转印部,其被依次转印在多个所述显影部上形成的多个所述单色像,形成重合转印的多个所述单色像而成的中间转印像;
二次转印部,其将所述中间转印像转印于记录介质,在所述记录介质上形成未定影彩色图像;
定影部,其将所述未定影彩色图像定影于所述记录介质上,
所述液体显影剂含有:绝缘性液体、调色剂粒子、分散剂,
所述调色剂粒子在表面的至少一部分上存在有松香系树脂,
所述分散剂具有胺值。
通过这样的结构,能够提供带正电的带电特性优越,调色剂粒子的长期分散稳定性优越的液体显影剂。另外,能够提供使用了这样的液体显影剂的图像形成装置。
附图说明
图1是表示适用本发明的液体显影剂的图像形成装置的一例的示意图。
图2是放大了图1所示的图像形成装置的局部的放大图。
图3是表示显影辊上的液体显影剂层内的调色剂粒子的状态的示意图。
图4是表示图1所示的图像形成装置中适用的定影装置的一例的剖面图。
图中:1—调色剂粒子;1000—图像形成装置;10Y、10M、10C、10K—感光体;11Y—带电辊;12Y—曝光单元;13M、13Y—感光体挤压辊;14M、14Y—清洁板;15M、15Y—显影剂回收部;16Y—除静电单元;17Y—感光体清洁板;18Y—显影剂回收部;20Y、20M、20C、20K—显影辊;201Y—液体显影剂层;21Y—显影辊清洁板;22Y—显影剂回收部;23Y—电晕放电器(压缩机构);30Y、30M、30C、30K—显影部;31Y—液体显影剂贮存部;32Y—涂敷辊;33Y—限制板;34Y—显影剂搅拌辊;40—中间转印部;41—带驱动辊;42、43—从动辊;44—张紧辊;46—中间转印部清洁板;47—显影剂回收部;48—非接触式偏压施加部件;51Y、51M、51C、51K—一次转印垫辊;52Y、52M、52C、52K—中间转印部挤压装置;53Y—中间转印部挤压辊;55Y—中间转印部挤压清洁板;56Y—显影剂回收部;60—二次转印单元;61—上游侧二次转印辊;62—下游侧二次转印辊;63、65—二次转印辊清洁板;64、66—显影剂回收部;80Y、80M、80C、80K—液体显影剂补给部;81Y、81M、81C、81K—液体显影剂罐;82Y、82M、82C、82K—绝缘性液体罐;83Y、83M、83C、83K—搅拌装置;100Y—显影单元;101Y—感光体挤压装置;F40—定影部(定影装置);F1—热定影辊(加热辊);F1a—柱状卤素灯;F1b—辊基材;F1c—弹性体;F12—除去板;F2—加压辊;F2a—旋转轴;F2b—辊基材;F2c—弹性体;F3—耐热带;F4—带张设部件;F4a—突出壁;F4f—凹部;F5—记录介质;F5a—调色剂图像;F6—清洁部件;F7—框架;F9—弹簧。
具体实施方式
以下,详细说明本发明的适合的实施方式。
《液体显影剂》
首先,说明本发明的液体显影剂。
本发明的液体显影剂含有绝缘性液体、调色剂粒子、具有胺值的分散剂。另外,在本发明中,调色剂粒子在表面的至少一部分上存在有松香系树脂。
还有,以往以来,为了提高向绝缘性液体的调色剂粒子的分散性,作为构成调色剂粒子的树脂材料,尝试使用了与绝缘性液体的亲合性高的松香系树脂。然而,在以往的液体显影剂中,调色剂粒子的初始的分散性良好,但调色剂粒子之间随着时间的经过而聚集,难以长期维持分散性。另外,在以往的液体显影剂中,得不到充分的带电特性,尤其,难以得到带正电的带电特性。
因此,本发明人等鉴于上述问题,经过专心致志的研究结果,完成了本发明。即,在本发明中,通过合用在表面的至少一部分存在有松香系树脂的调色剂粒子和具有胺值的分散剂,能够提供带正电的带电特性优越,并且能够使调色剂粒子长期稳定分散的液体显影剂。即,能够提供带正电的带电特性,且调色剂粒子的长期分散稳定性优越的液体显影剂。另外,由于带电特性、长期分散稳定性优越,因此,液体显影剂的显影效率、转印效率等特性也优越。
以下,详细说明各成分。
<调色剂粒子>
[调色剂粒子的构成材料]
调色剂粒子至少含有粘结树脂(树脂材料)和着色剂。
1.树脂材料(粘结树脂)
调色剂粒子由含有作为主成分的树脂材料的材料构成。
在本发明中,调色剂粒子在其表面的至少一部分存在有松香系树脂。
松香系树脂是与后述绝缘性液体的亲合性(相溶性)高的成分。从而,这样的松香系树脂存在于表面的至少一部分的调色剂粒子的后述的绝缘性液体中的分散稳定性特别高。另外,松香系树脂的与后述的具有胺值的分散剂的亲合性高,因此,能够将后述的分散剂牢固地附着(吸附)于调色剂粒子的表面。另外,这样的松香系树脂利用绝缘性液体而增塑化,因此,能够将后述的分散剂牢固地附着(吸附)于松香系树脂露出的部分。其结果,能够使调色剂粒子的分散性长期优越,并且,能够使液体显影剂的带电特性优越。
还有,松香系树脂只要存在于调色剂粒子的表面的至少一部分即可,在调色剂粒子的表面偏在也可,另外,以覆盖调色剂粒子表面的方式存在也可。在后者的情况下,能够使后述的分散剂更多地存在(吸附)于调色剂粒子表面附近。其结果,能够使调色剂粒子的分散性在长期更高,并且能够使液体显影剂的带电特性特别优越。
作为这样的松香系树脂,例如,可以举出松香改性苯酚树脂、松香改性马来树脂、松香改性聚酯树脂、富马酸改性松香树脂、酯橡胶等,可以组合使用其中的一种或两种以上。
如上所述的松香系树脂的软化点优选80~190℃,更优选80~160℃,进而优选80~130℃。由此,能够使调色剂粒子的长期分散稳定性、带电特性优越,同时,能够在更高维度下同时实现调色剂粒子的定影特性和耐热保存性。
另外,松香系树脂的重均分子量优选500~100000,更优选1000~80000,进而优选1000~50000。由此,能够使调色剂粒子的长期分散稳定性、带电特性优越,同时,能够在更高维度下同时实现调色剂粒子的定影特性和耐热保存性。
另外,松香系树脂的酸值优选40mgKOH/g以下,更优选30mgKOH/g以下,进而优选25mgKOH/g以下。由此,能够使后述的分散剂更多地存在(吸附)于调色剂粒子表面附近。
另外,构成调色剂粒子的树脂材料中的松香系树脂的含有率优选1~50wt%,更优选5~40wt%。由此,能够使松香系树脂更可靠地存在于调色剂粒子表面,能够更有效地提高调色剂粒子的长期分散稳定性。
另外,调色剂粒子含有如上所述的松香系树脂以外的公知的树脂。
尤其,优选合用如上所述的松香系树脂和具有酯键的树脂材料。具有这样的键的树脂材料存在与松香系树脂的相溶性降低的倾向,从而能够使松香系树脂更可靠地存在于调色剂粒子的表面。其结果,能够使更多的上述分散剂附着或吸附于调色剂粒子表面,能够使调色剂粒子的正的带电特性更高,并且,能够使调色剂粒子的分散稳定性更高。另外,能够使液体显影剂的高温保存性更高。
作为具有酯键的树脂材料,例如,可以举出聚酯树脂、苯乙烯—丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸树脂等。其中,尤其优选使用聚酯树脂。聚酯树脂的透明性高,作为粘结树脂使用的情况下,能够使得到的图像的显色性高。另外,聚酯树脂容易控制与松香系树脂的相溶—非相溶平衡,在调色剂粒子中容易采用与松香系树脂的相分离结构或倾斜结构,因此,能够使松香系树脂更有效地存在于调色剂粒子的表面。
另外,作为聚酯树脂,优选合用重均分子量为3000~12000的低分子量的聚酯树脂和重均分子量Mw为20000~400000的高分子量的聚酯树脂。由此,能够使松香系树脂更可靠地存在于调色剂粒子的表面。另外,在保存时,能够可靠地防止调色剂粒子之间凝聚的情况,并且,在定影时,能够在比较低的温度下使调色剂粒子定影于记录介质。
在上述低分子量的聚酯树脂中,优选作为构成单体成分,具有乙二醇(EG)、及/或新戊二醇(NPG)。另外,在将合成上述低分子量的聚酯树脂时使用的、总构成单体中的EG的含有率设为W(EG)[wt%],将NPG的含有率设为W(NPG)[wt%]时,EG和NPG的重量比率W(EG)/W(NPG)的值优选0~1.1,更优选0.8~1.0。由此,能够使调色剂粒子的保存性充分地优越。另外,能够在低温下更稳定地定影于记录介质。另外,这样的液体显影剂还能够更适当地适用于高速下的图像形成。
另外,低分子量的聚酯树脂的玻璃化温度Tg优选30~55℃,更优选35~50℃。通过将满足上述条件的低分子量的聚酯树脂作为调色剂粒子的构成材料来使用,在保存时,能够更可靠地抑制调色剂粒子之间的凝聚、熔敷,使得液体显影剂的保存性更优越。进而,能够使调色剂粒子在低温下更适当地定影于记录介质。
另外,低分子量的聚酯树脂的软化点Tf优选60~120℃,更优选80~110℃。通过将满足上述条件的聚酯树脂作为调色剂粒子的构成材料来使用,在保存时,能够更可靠地抑制调色剂粒子之间的凝聚、熔敷,使得液体显影剂的保存性更优越。进而,在定影时,能够使调色剂粒子在更少的热量下熔融。由此,能够使调色剂粒子在低温下更稳定地定影。另外,这样的液体显影剂还更适当地适用于高速下的图像形成。
还有,在本说明书中,玻璃化温度Tg是指在差示扫描热量测定仪DSC—220C(SII制)中的测定条件:样品量10mg、升温速度10℃/分钟、测定温度范围10~150℃下测定时,玻璃化温度以下的基线的延长线和表示峰的上升部分至峰的顶点之间的最大倾斜的切线的交点的温度。
另外,软化点是指高化式浮动测定仪(岛津制作所制)中的测定条件:升温速度5℃/分钟、冲模孔径1.0mm下规定的软化开始温度。
另外,在调色剂粒子中含有聚酯树脂的情况下,聚酯树脂中的低分子量的聚酯树脂的含有率优选50~90wt%,更优选60~80wt%。由此,使液体显影剂的保存性、低温定影性特别优越。
如上所述的高分子量的聚酯树脂优选作为构成单体成分,具有乙二醇(EG)、及/或新戊二醇(NPG)。另外,在将合成这样的聚酯树脂时使用的、总构成单体中的EG的含有率设为W(EG)[wt%],将NPG的含有率设为W(NPG)[wt%]时,EG和NPG的重量比率W(EG)/W(NPG)的值优选1.2~3.0,更优选1.5~2.0。由此,能够使液体显影剂的保存性特别优越。另外,在定影时,能够使调色剂粒子在低温下更适当地定影。进而,能够使定影的调色剂粒子与记录介质的紧贴性及耐气候性更优越,能够使得到的调色剂图像具有特别优越的耐久性。
另外,高分子量的聚酯树脂的玻璃化温度Tg优选45~70℃,更优选50~65℃。通过将满足上述条件的高分子量的聚酯树脂作为调色剂粒子的构成材料来使用,在保存时,能够更可靠地抑制调色剂粒子之间的凝聚、熔敷,使得液体显影剂的保存性更优越。尤其,在以高温保存液体显影剂的情况下,可更可靠地防止调色剂之间发生凝聚,使液体显影剂具有特别优良的高温保存性。进而,能够使调色剂粒子在低温下更适当地定影于记录介质。
另外,高分子量的聚酯树脂的软化点Tf优选60~220℃,更优选80~190℃。通过将满足上述条件的聚酯树脂作为调色剂粒子的构成材料来使用,在保存时,能够更可靠地抑制调色剂粒子之间的凝聚、熔敷,使得液体显影剂的保存性更优越。进而,在定影时,能够使调色剂粒子在低温下更牢固地定影于记录介质。
含有如上所述的低分子量的聚酯树脂及高分子量的聚酯树脂的聚酯树脂的玻璃化温度Tg优选35~60℃,更优选40~50℃。通过将满足上述条件的聚酯树脂作为调色剂粒子的构成材料来使用,在保存时,能够更可靠地抑制分散剂之间的凝聚、熔敷,能够使液体显影剂的保存性更优越。另外,能够使调色剂粒子在低温下更适当地定影于记录介质。
另外,在调色剂粒子中含有聚酯树脂的情况下,聚酯树脂中的上述高分子量的聚酯树脂的含量优选10~50wt%,更优选20~40wt%。由此,使液体显影剂的保存性、低温定影性特别优越。
含于调色剂粒子中的松香系树脂以外的树脂材料的酸值优选5~20mgKOH/g,更优选5~15mgKOH/g。由此,能够使松香系树脂更可靠地存在于调色剂粒子表面,能够使后述的具有胺值的分散剂更有效地附着于调色剂粒子表面附近。其结果,能够使调色剂粒子的长期分散稳定性、带正电的带电特性更优越。
含于调色剂粒子中的松香系树脂及上述聚酯树脂以外的树脂材料的软化点不特别限定,但优选50~130℃,更优选50~120℃,进而优选60~115℃。由此,能够使调色剂粒子的定影特性特别优越。还有,在本说明书中,软化点是指高化式浮动测定仪(岛津制作所制)中的测定条件:升温速度5℃/分钟、冲模孔径1.0mm下规定的软化开始温度。
2.着色剂
另外,调色剂含有着色剂也可。作为着色剂,不特别限定,例如,可以使用公知的颜料、染料等。
3.其他成分
另外,调色剂也可含有上述以外的成分。作为这样的成分,例如,可以举出公知的蜡、磁性粉末等。
另外,作为调色剂粒子的构成材料(成分),除了上述材料之外,例如,使用硬脂酸锌、氧化锌、氧化铈、二氧化硅、氧化钛、氧化铁、脂肪酸、脂肪酸金属盐等也可。
[调色剂粒子的形状]
由如上所述的材料构成的调色剂粒子的平均粒径优选0.5~3μm,更优选1~2.5μm,进而优选1~2μm。若调色剂粒子的平均粒径为所述范围内的值,则各调色剂粒子之间的特性的不均变小,作为液体显影剂整体的可靠性变高,同时能够使利用液体显影剂形成的调色剂图像的析像度充分地高。另外,能够使调色剂粒子的向绝缘性液体的分散良好,能够使液体显影剂的保存性高。还有,在本说明书中,“平均粒径”是指体积基准的平均粒径。
液体显影剂中的调色剂粒子的含有率优选10~60wt%,更优选20~50wt%。
<分散剂>
其次,说明分散剂。
本发明的液体显影剂中含有具有胺值的分散剂。
还有,如上所述的松香系树脂或其他树脂材料通常带负电。在使用了这样的带负电性的树脂材料的情况下,难以使调色剂粒子(液体显影剂)带正电。另外,还考虑了向使用了这样的带负电性的树脂材料的调色剂粒子中添加带静电控制剂使其带正电,但难以得到充分的带电量。另外,还考虑将带正电性的树脂材料作为调色剂粒子的构成材料来使用,但带正电性的树脂材料的树脂其本身的稳定性低,难以作为构成调色剂粒子的材料来适用。
针对此,如本发明一样,使用具有胺值的分散剂,由此,得到以下所述的效果。
松香系树脂通常为酸值高的成分。具有胺值的分散剂在酸值这样的高的成分存在于调色剂粒子的表面的情况下,以覆盖调色剂粒子的表面的方式附着或吸附。另外,具有胺值的分散剂与上述的松香系树脂的相溶性(亲合性)高,从而牢固地附着或吸附于调色剂粒子的表面。其结果,能够使调色剂粒子的长期分散稳定性特别优越。另外,在后述那样的图像形成装置中,再利用由显影部等回收的液体显影剂时,能够使被回收的液体显影剂内的调色剂粒子容易地再分散,能够容易地再利用。
另外,具有胺值的分散剂在其分子内具有来源于胺结构或酰胺结构的氮原子。该氮原子吸引自树脂材料的酸性基等游离的质子(H+),因此,能够使调色剂粒子带正电。
另外,具有胺值的分散剂与后述的绝缘性液体的相溶性也高,附着(吸附)于调色剂粒子的表面,由此,能够使调色剂粒子的分散稳定性特别高。
这样在本发明中,通过合用使用了松香系树脂的调色剂粒子和具有胺值的分散剂,得到的液体显影剂中的调色剂粒子的长期分散稳定性优越,并且带正电的带电特性优越。另外,显影效率、转印效率等特性也优越。
具有胺值的分散剂优选在其分子内具有选自仲胺结构、叔胺结构、酰胺键结构构成的组中的至少一种结构。由此,能够使分散剂更牢固地吸附于调色剂粒子的表面,能够使调色剂粒子的长期分散稳定性、带正电的带电特性更优越。
在本发明中使用的分散剂具有胺值,但其胺值优选1~100mgKOH/g,更优选10~80mgKOH/g。由此,能够使调色剂粒子更可靠地带正电,并且能够使调色剂粒子的分散稳定性更高。相对于此,在所述分散剂的胺值小于所述下限值的情况下,有时得不到充分的带正电的带电特性。另外,在所述分散剂的胺值超过所述上限值的情况下,有时分散剂之间凝聚,导致得不到充分的分散稳定性。
作为具有胺值的分散剂,例如,可以举出千叶·特殊·化学药品(チバ·スペシヤルテイ·ケミカルズ)公司制的EFKA—5044、EFKA—5244、EFKA—6220、EFKA—6225、EFKA—7564、EFKA—4080等、比克开米(ビツクケミ—)公司制的Anti—Terra—U、Disperbyk—101、Disperbyk—106、Disperbyk—108、Disperbyk—109、Disperbyk—116、Disperbyk—140(「Disperbyk」是比克开米公司的注册商标)等、新世纪涂敷(ニユ—センチユリ—コ—テイングス)公司制的AgrisperseFA、Agrisperse 712等,可以组合使用其中的一种或两种以上。
液体显影剂中的具有胺值的分散剂的含有率相对于调色剂粒子100重量份,优选0.2~10重量份,更优选1~8重量份,进而优选3~6重量份。若分散剂的含量为上述范围,则能够有效地提高调色剂粒子的长期分散稳定性,并且能够使带正电的带电特性更优越。
<绝缘性液体>
其次,说明绝缘性液体。
绝缘性液体只要是绝缘性充分高的液体即可,但具体来说,室温(20℃)下的电阻优选1×109Ωcm以上,更优选1×1011Ωcm以上,进而优选1×1013Ωcm以上。
另外,绝缘性液体的相对介电常数优选3.5以下。
作为满足这样的条件的绝缘性液体,例如,可以举出爱斯帕E、爱斯帕G、爱斯帕H、爱斯帕L(爱斯帕;埃克森化学公司的商品名)、谢尔兆鲁70、谢尔兆鲁71(谢尔兆鲁;谢尔油(シエルオイル)公司的商品名)、阿姆斯科OMS、阿姆斯科460溶剂(阿姆斯科;丝皮力慈(スピリッツ)公司的商品名)、低粘度·高粘度流动石蜡(和光纯药工业)等矿物油(烃系液体)、脂肪酸甘油酯、脂肪酸单酯、中链脂肪酸酯等脂肪酸酯或含有这些的植物油、辛烷、异辛烷、癸烷、异癸烷、萘烷、壬烷、十二烷、异十二烷、环己烷、环辛烷、环癸烷、苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯等,可以组合使用其中的一种或两种以上。在上述中,尤其植物油的与上述松香系树脂或具有胺值的分散剂的亲合性(相溶性)特别高,因此,能够进而提高分散剂粒子的分散稳定性。
另外,在液体显影剂(绝缘性液体)中除了上述成分以外,还含有公知的氧化抑制剂、带静电控制剂等也可。
绝缘性液体的粘度不特别限定,但优选5~1000mPa·s,更优选50~800mPa·s,进而优选50~500mPa·s。若绝缘性液体的粘度为所述范围内的值,则液体显影剂从显影剂容器被涂敷辊汲出的情况下,适量的绝缘性液体附着于调色剂粒子,能够使调色剂图像的显影性、转印性特别优越。另外,能够使调色剂粒子的分散性更高,并且能够在后述的图像形成装置中,向涂敷辊更加均匀地供给液体显影剂,另外,能够更有效地防止液体显影剂从涂敷辊等流挂的情况等。另外,能够更有效地防止调色剂粒子的凝聚、沉降,能够使绝缘性液体中的调色剂粒子的分散性更高。相对于此,若绝缘性液体的粘度小于所述下限值,则在后述的图像形成装置中,可能引起液体显影剂从涂敷辊等流挂的问题等。另一方面,若绝缘性液体的粘度超过所述上限值,则不能充分地提高调色剂粒子的分散性,在后述的图像形成装置中,往往不能向涂敷辊更加均匀地供给液体显影剂。其中,本说明书中的粘度是指25℃下测定的值。
《液体显影剂的制造方法》
其次,说明本发明的液体显影剂的制造方法的适合的实施方式。
本实施方式的液体显影剂的制造方法包括:配制如上所述的树脂材料、着色剂分散于水系分散介质的分散液的分散液配制工序;使多个分散介质聚合,得到聚合粒子的聚合工序;除去含于聚合粒子的有机溶剂,得到含有树脂材料和着色剂的聚合粒子的脱溶剂工序;将调色剂粒子及如上所述的分散剂分散于绝缘性液体的分散工序。
以下,详细说明构成液体显影剂的制造方法的各工序。
[分散液配制工序(水系分散液配制工序)]
首先,配制分散液(水系分散液)。
水系分散液可以由任意的方法来配制,但例如,将树脂材料(松香系树脂及其他树脂材料)、着色剂等调色剂粒子的构成材料(调色剂材料)溶解、分散于有机溶剂中,得到树脂液(树脂液配制处理),将由水系液体构成的水系分散介质添加于树脂中,由此,在水系液体中形成含有调色剂材料的分散质(液态分散质),得到分散质分散的分散液(水系分散液)(分散质形成处理)。
(树脂液配制处理)
首先,配制将含有树脂材料(松香系树脂及其他树脂材料)的分散剂粒子的构成材料溶解或分散于有机溶剂的树脂液。
配制的树脂液含有如上所述的调色剂粒子的构成材料及如下所述的有机溶剂。
作为有机溶剂,只要是溶解树脂材料的至少一部分就可以是任意的,但优选使用沸点比后述的水系液体低的有机溶剂。由此,能够容易地除去有机溶剂。
另外,有机溶剂优选与后述的水系分散介质(水系液体)的相溶性低的有机溶剂(例如,25℃下的相对于水系分散介质100g的溶解度为30g以下的有机溶剂)。由此,在水系乳化液中,能够使调色剂材料以稳定的状态微分散。
另外,有机溶剂的组成例如,可以根据所述树脂材料、着色剂的组成或水系分散介质的组成等而适当选择。
作为这样的有机溶剂,不特别限定,但例如,可以举出MEK等酮系溶剂、甲苯等芳香族烃系溶剂等。
树脂液例如可以通过利用搅拌机等机构来混合树脂材料、着色剂、有机溶剂等而得到。作为可以使用于树脂液的配制的搅拌机,例如可以举出DESPA(浅田铁工公司制)、T.K.罗伯米克斯/T.K.高速分散机2.5型叶片
(普勒米克斯(プらイミクス)公司制)等高速搅拌机。
另外,搅拌时的材料温度优选20~60℃,更优选30~50℃。
树脂液中的固态成分的含有率不特别限定,但优选40~75wt%,更优选50~73wt%,进而优选50~70wt%。若固态成分的含有率为所述范围内的值,则能够使构成后述的分散液(乳化悬浮液)的分散质的球形度更高(接近圆球的形状),从而能够使最终得到的调色剂粒子的形状更可靠地适合。
另外,在树脂液的配制中,全部同时混合应配制的树脂液的构成成分也可,预先混合应配制的树脂液的构成成分中的一部分,得到混合物(主料),然后,将该混合物(主料)与其他成分混合也可。
(分散质形成处理)
其次,配制水系分散液(分散液)。
通过向树脂液中添加由水系液体构成的水系分散介质,在水系液体中形成含有调色剂材料的分散质(液体分散质),得到分散有分散质的分散液(水系分散液)。
水系分散介质由水系液体构成。
作为水系液体,可以使用主要由水构成的水系液体。
在水系液体中,例如,含有与水的相溶性优越的溶剂(例如,25℃下的相对于100重量份的水的溶解度为50重量份以上的溶剂)也可。
另外,根据需要,向水系分散介质添加乳化分散剂也可。通过添加乳化分散剂,能够更容易地配制水系乳化液。
作为乳化分散剂,不特别限定,例如,可以使用公知的乳化分散剂。
另外,在配制水系分散液时,例如,使用中和剂也可。由此,能够中和树脂材料具有的官能团(例如,羧基等),能够使配制的水系分散液中的分散质的形状、大小的均匀性、分散质的分散性特别优越。因此,得到的调色剂粒子的粒度分布特别狭窄。
中和剂例如添加于树脂液也可,添加于水系液体也可。
另外,中和剂在水系分散液的配制中分为多次添加也可。
作为中和剂,可以使用碱性化合物,更具体来说,例如,可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氨等无机碱或二乙基胺、三乙基胺、异丙基胺等有机碱等,可以组合使用从中选择的一种或两种以上。另外,中和剂可以为含有如上所述的化合物的水溶液。
另外,碱性化合物的使用量优选相当于用于中和树脂材料具有的总羧基所需的量的1~3倍的量(1~3当量),更优选相当于1~2倍的量(1~2当量)。由此,能够有效地防止不同形态的分散质的形成,另外,能够使在后面详述的聚合工序中得到的粒子的粒度分布更锐利。
向树脂液的水系液体的添加可以由任意方法来进行,但优选在搅拌树脂液的同时,向树脂液添加含有水的水系液体。即,优选通过利用搅拌机等向树脂液赋予剪断,同时向树脂液中缓慢添加(滴落)水系液体而进行,从W/O型乳化液相转化为O/W型乳化液,最终得到在水系液体中分散有来源于树脂液的分散质的水系分散液。
作为能够使用于水系分散液的配制的搅拌机,例如,可以举出DESPA(浅田铁工公司制)、T.K.罗伯米克斯/T.K.高速分散机2.5型叶片(普勒米克斯公司制)、斯勒索(三井矿山公司制)、卡非特龙(玉鲁迪克公司制)等高速搅拌机、或高速分散机等。
另外,在向树脂液的水系液体的添加时,优选叶片前端速度成为10~20m/秒地进行搅拌,更优选成为12~18m/秒地进行搅拌。若叶片前端速度为所述范围内的值,则能够有效良好地得到水系分散液,并且能够使水系分散液中的分散质的形状、大小的不均特别小,能够防止微细的分散质、粗大粒子过剩地产生,同时能够使分散质的均匀分散性特别优越。
水系分散液中的固态成分的含有率不特别限定,但优选5~55wt%,更优选10~50wt%。由此,能够更可靠地防止水系分散液中的水系液体之间的不经意的凝聚,同时,能够使调色剂粒子的生产率特别优越。
另外,本处理中的材料温度优选20~60℃,更优选20~50℃。
[聚合工序]
其次,使多个分散质聚合,得到聚合粒子(聚合工序)。分散质的聚合通常通过含有有机溶剂的分散质冲撞,将这些一体化而进行。在这样聚合的过程中,存在松香系树脂和其他树脂材料的相溶性降低的倾向,引起相分离,能够使松香系树脂可靠地存在(偏在)于最终得到的调色剂粒子的表面。
多个分散质的聚合通过搅拌分散液的同时,向分散液中添加电解质而进行。由此,能够容易且可靠地得到聚合粒子。另外,通过调节电解质的添加量,能够容易且可靠地控制聚合粒子的粒径、粒度分布。
作为电解质,不特别限定,可以组合使用一种或两种以上的公知的有机、无机的水溶性的盐等。
另外,电解质优选一价阳离子的盐。由此,能够使得到的聚合粒子的粒度分布狭窄。另外,通过使用一价阳离子的盐,能够在本工序中可靠地防止粗大粒子的产生。
另外,在上述中,电解质优选硫酸盐(例如,硫酸钠、硫酸铵)或碳酸盐,尤其优选硫酸盐。由此,能够尤其容易地控制聚合粒子的粒径。
在本工序中添加的电解质的量优选相对于添加电解质的分散液中含有的固态成分:100重量份为0.5~3重量份,更优选1~2重量份。由此,能够尤其容易且可靠地控制聚合粒子的粒径,并且,能够可靠地防止粗大粒子的产生。
另外,优选以水溶液的状态添加电解质。由此,能够使电解质迅速地向分散液全部中扩散,并且,能够容易且可靠地控制电解质的添加量。其结果,能够得到具有期望的粒径且粒度分布特别窄的聚合粒子。
另外,在以水溶液的状态添加电解质的情况下,水溶液中的电解质的浓度优选2~10wt%,更优选2.5~6wt%。由此,能够使电解质特别迅速地向分散液全部中扩散,能够容易且可靠地控制电解质的添加量。另外,通过添加这样的水溶液,使得结束电解质的添加时的分散液中的水的含量变得适当。因此,能够使电解质添加后的聚合粒子的生长速度在不降低生产率的程度的情况下适度地变慢。其结果,能够更可靠地控制粒径。另外,能够可靠地防止不经意的聚合粒子的聚合。
另外,在以水溶液添加电解质的情况下,电解质水溶液的添加的速度优选相对于添加电解质水溶液的分散液中含有的固态成分:100重量份为0.5~10重量份/分钟,更优选1.5~5重量份/分钟。由此,能够防止在分散液中发生电解质的不均的情况,能够可靠地防止粗大粒子的产生。另外,能够使聚合粒子的粒度分布变得特别狭窄。进而,通过以这样的速度添加电解质,能够特别容易地控制聚合的速度,聚合粒子的平均粒径的控制变得特别容易,并且能够使调色剂的生产率变得特别优越。
电解质的添加分为多次来进行也可。由此,能够容易且可靠地得到期望大小的聚合粒子,并且,能够可靠地使得到的聚合粒子的圆形度充分地大。
另外,本工序在搅拌分散液的状态下进行。由此,能够得到粒子间的形状、大小的不均特别小的聚合粒子。
在分散液的搅拌时,例如,可以使用锚形叶片、涡轮叶片、法武都拉叶片、全域(フルゾ—ン)叶片、麦克混合(マックスブレンド)叶片、半月形叶片等搅拌叶片,但其中,优选麦克混合叶片、全域叶片。由此,能够使添加的电解质迅速均匀地分散、溶解,能够可靠地防止电解质的浓度不均发生的情况。另外,能够有效良好地聚合分散质,同时能够更可靠地防止临时形成的聚合粒子遭到破坏。其结果,能够有效良好地得到粒子间的形状、粒径的不均小的聚合粒子。
搅拌叶片的叶片前端速度优选0.1~10m/秒,更优选0.2~8m/秒,进而优选0.2~6m/秒。若叶片前端速度为所述范围内的值,则均匀地分散、溶解添加的电解质,从而能够可靠地防止电解质的浓度不均的发生。另外,能够效率更良好地聚合分散质,同时,能够更可靠地防止临时形成的聚合粒子遭到破坏。
得到的聚合粒子的平均粒径优选0.5~5μm,更优选1.5~3μm。由此,能够使最终得到的调色剂粒子的粒径变得适度。
[脱溶剂(脱溶媒)工序]
然后,除去在分散液中含有的有机溶剂。由此,得到在分散液中分散的树脂微粒(调色剂粒子)。这样,所得到的调色剂粒子在其表面的至少一部分上存在有松香系树脂。
有机溶剂的除去可以通过任意方法来进行,但例如,可以通过减压来进行。由此,能够充分地防止树脂材料等构成材料的改性等,同时能够有效良好地除去有机溶剂。
另外,本工序中的处理温度优选低于构成聚合粒子的树脂材料的玻璃化温度(Tg)的温度。
另外,在本工序中,在向分散液中添加了消泡剂的状态下进行也可。由此,能够有效良好地除去有机溶剂。
作为消泡剂,例如,可以使用矿物油系消泡剂、聚醚系消泡剂、硅酮系消泡剂、低级醇类、高级醇类、油脂类、脂肪酸类、脂肪酸酯类、磷酸酯类等。
消泡剂的使用量不特别限定,但优选相对于含于分散液中的固态成分,按重量比为20~300ppm,更优选30~100ppm。
另外,在本工序中,与有机溶剂一同,除去至少一部分的水系液体也可。
还有,在本工序中,不需要一定除去所有的有机溶剂(含于分散液中的有机溶剂的总量)。在这样的情况下,在后述的其他工序中,也能够充分地除去残留的有机溶剂。
[清洗工序]
其次,进行如上所述地得到的树脂微粒(调色剂粒子)的清洗(清洗工序)。
通过进行本工序,即使在作为杂质,含有有机溶剂等的情况下,也能够效率良好地除去这些。其结果,能够使最终得到的树脂微粒中的挥发性有机化合物(TVOC)的量特别少。
本工序例如可以通过利用固液分离(自水系液体的分离)分离树脂微粒,进而,然后,进行固态成分(树脂微粒)的向水中的再分散及固液分离(自水系液体的树脂微粒的分离)来进行。反复进行多次固态成分的向水中的再分散及固液分离也可。
[干燥工序]
然后,通过实施干燥处理,能够得到调色剂粒子(干燥工序)。
干燥工序例如可以使用真空干燥机(例如,立博肯(大川原制作所公司制)、那儿特(海瑟卡瓦麦克隆(Hosokawa Micron Corporation)公司制等)、流化层干燥机(大川原制作所公司制)等来进行。
[分散工序]
其次,将如上所述地得到的调色剂粒子和如上所述的分散剂分散于绝缘性液体中。由此,得到液体显影剂。
调色剂粒子及所述分散剂的向绝缘性液体的分散使用任意的方法也可,例如,可以通过用珠磨机(ビ—ズミル)、球磨机等混合绝缘性液体、调色剂粒子及所述分散剂来进行。通过用这样的方法来混合,能够使分散剂更可靠地附着或吸附于调色剂粒子的表面。
另外,在该分散时,混合绝缘性液体、调色剂粒子及所述分散剂以外的成分也可。
另外,调色剂粒子及所述分散剂的向绝缘性液体的分散可以使用构成最终得到的液体显影剂的绝缘性液体的总量而进行,使用绝缘性液体的一部分来进行也可。
另外,使用绝缘性液体的一部分,分散调色剂粒子及所述分散剂的情况下,进行分散后,将与使用于分散的液体相同的液体作为绝缘性液体添加也可,另外,在进行分散后,将与使用于分散的液体不同的液体作为绝缘性液体添加也可。在后者的情况下,能够容易地调节最终得到的液体显影剂的粘度等特性。
在通过以上说明的方法来制造液体显影剂的情况下,含有的调色剂粒子在其表面的至少一部分上存在有松香系树脂,并且调色剂粒子之间的形状的不均很小。由此,粒子表面的表面积不根据粒子之间而不同,从而能够使所述的分散剂更均匀地附着或吸附于调色剂粒子的表面,同时,能够有效地抑制调色剂粒子之间的带电特性的不均,并且在显影、转印工序中,结构也变得简单。
《图像形成装置》
其次,说明本发明的图像形成装置的适合的实施方式。本发明的图像形成装置使用上述本发明的液体显影剂,在记录介质上形成彩色图像。
图1是表示适用本发明的液体显影剂的图像形成装置的一例的示意图,图2是放大了图1所示的图像形成装置的一部分的放大图。
图像形成装置1000如图1、图2所示,具有:四个显影部30Y、30M、30C、30K;中间转印部40;二次转印单元(二次转印部)60;定影部(定影装置)F40;四个液体显影剂补给部80Y、80M、80C、80K。
显影部30Y、30M、30C分别具有:用黄色系液体显影剂(Y)、品红系液体显影剂(M)、青色系的液体显影剂(C),将潜影显影,形成对应于各色的颜色的单色像的功能。另外,显影部30K具有:用黑色系液体显影剂(K)将潜影显影而形成黑色(黑)的单色像的功能。
显影部30Y、30M、30C、30K的结构相同,因此,以下对显影部30Y进行说明。
显影部30Y如图2所示,具有:作为像担载体的感光体10Y;沿感光体10Y的旋转方向的带电辊11Y、曝光单元12Y、显影单元100Y、感光体挤压装置101Y、一次转印垫辊51Y、除静电单元16Y、感光体清洁板17Y、显影剂回收部18Y。
感光体10Y具有:圆筒状基材和形成于其外周面并例如由非晶硅等材料构成的感光层,能够以中心轴为中心旋转,在本实施方式中,如图2中的箭头所示地按顺时针方向旋转。
感光体10Y通过后述的显影单元100Y被供给液体显影剂,从而在表面形成液体显影剂的层。
带电辊11Y是用于使感光体10Y带电的装置,曝光单元12Y是在通过照射激光而带电的感光体10Y上形成潜影的装置。该曝光单元12Y具有半导体激光器、多角镜、F—θ透镜等,基于来自个人计算机、文字处理器等未图示的主机输入的图像信号,将调制的激光向带电的感光体10Y上照射。
显影单元100Y是用于使用本发明的液体显影剂,将在感光体10Y上形成的潜影显影的装置。还有,关于显影单元100Y的详细情况在后叙述。
感光体挤压装置101Y在显影单元100Y的旋转方向下游侧与感光体10Y对置配置,包括:感光体挤压辊13Y;按压滑接于该感光体挤压辊13Y用于除去附着在表面上的液体显影剂的清洁板14Y;回收被除去的液体显影剂的显影剂回收部15Y。该感光体挤压装置101Y具有:从在感光体10Y显影的显影剂回收剩余的载体(绝缘性液体)及原本不需要的被覆调色剂,提高显影内的调色剂粒子比率的功能。
一次转印垫辊51Y是将在感光体10Y上形成的单色像转印于后述的中间转印部40的装置。
除静电单元16Y是利用一次转印垫辊51Y将中间转印像转印于中间转印部40上后,除去感光体10Y上的残留电荷的装置。
感光体清洁板17Y具有:用与感光体10Y的表面抵接的橡胶制的部件,刮落利用一次转印垫辊51Y将像转印于中间转印部40上后而在感光体10Y上残留的液体显影剂,并将其除去的功能。
显影剂回收部18Y具有:回收利用感光体清洁板17Y除去的液体显影剂的功能。
中间转印部40是环形的弹性带部件,张开架设于传递未图示的马达的驱动力的带驱动辊41及一对从动辊42、43。另外,中间转印部40在一次转印垫辊51Y、51M、51C、51K与感光体10Y、10M、10C、10K抵接的同时,通过带驱动辊41向逆时针方向旋转驱动。
进而,中间转印部40通过张紧辊44被赋予规定的张力而除去松弛。该张紧辊44配设于比一方的从动辊42更靠中间转印部40的旋转(移动)方向的下游侧且比另一方的从动辊43更靠中间转印部40的旋转(移动)方向的上游侧。
利用一次转印垫辊51Y、51M、51C、51K,在该中间转印部40上依次转印对应于由显影部30Y、30M、30C、30K形成的各色的单色像,重合对应于各色的单色像。由此,在中间转印部40形成全彩显影剂像(中间转印像)。
在中间转印部40上依次二次转印这样在多个感光体10Y、10M、10C、10K上形成的单色像,将其重合而担载,在后述的二次转印单元60中将其一并二次转印于纸、薄膜、布等记录介质F5。因此,作为在二次转印工序中,在将调色剂像转印于记录介质F5时,即使记录介质F5表面为纤维质,而不是平滑的片材的情况下,也模仿该非平滑的片材表面,提高二次转印特性,作为这样的机构,采用弹性带部件。
另外,在中间转印部40上配置有包括中间转印部清洁板46、显影剂回收部47、非接触式偏压施加部件48的清洁装置。
中间转印部清洁板46及显影剂回收部47配置于从动辊43侧。
中间转印部清洁板46具有:刮落利用二次转印单元(二次转印部)60,将像转印于记录介质F5上后,附着于中间转印部40上的液体显影剂,而将其除去的功能。
显影剂回收部47具有:回收由中间转印部清洁板46除去的液体显影剂的功能。
非接触式偏压施加部件48从中间转印部40远离而配设于与张紧辊44对置的位置。该非接触式偏压施加部件48在二次转印后,向在中间转印部40上残留的液体显影剂的调色剂(固态成分)施加与该调色剂的极性相反的偏压。由此,对调色剂进行除静电,降低向中间转印部40的调色剂的静电附着力。在该例中,作为非接触式偏压施加部件48,使用电晕带电器。
还有,非接触式偏压施加部件48不需要一定配设于与张紧辊44对置的位置,例如,可以配设于从动辊42和张紧辊44之间的位置等,即比从动辊42更靠中间转印部的移动方向的下游侧且比从动辊43更靠中间转印部的移动方向的上游侧的任意位置。另外,非接触式偏压施加部件48还可以使用电晕带电器以外的公知的非接触式带电器。
另外,在比一次转印垫辊51Y更靠中间转印部40的移动方向的下游侧配置有中间转印部挤压装置52Y。
该中间转印部挤压装置52Y作为在中间转印部40上转印的液体显影剂没有达到期望的分散状态的情况下,从被转印的液体显影剂除去剩余的绝缘性液体的机构而设置。
中间转印部挤压装置52Y包括:中间转印部挤压辊53Y;与中间转印部挤压辊53Y按压滑接,清洁表面的中间转印部挤压清洁板55Y;回收由中间转印部挤压清洁板55Y除去的液体显影剂的显影剂回收部56Y。
中间转印部挤压装置52Y具有:从在中间转印部40上一次转印的显影剂回收剩余的绝缘性液体而提高像内的调色剂粒子比率,并且回收原本不需要的被覆调色剂的功能。
二次转印单元60具备:沿转印材料移动方向相互远离规定间隔而配置的一对二次转印辊。在这些一对二次转印辊中,配置于中间转印部40的移动方向的上游侧的二次转印辊为上游侧二次转印辊61。该上游侧二次转印辊61能够经由中间转印部40而压接于带驱动辊41。
另外,一对二次转印辊中配置于转印材料的移动方向的下游侧的二次转印辊为下游侧二次转印辊62。该下游侧二次转印辊62能够经由中间转印部40压接于从动辊42。
即,上游侧二次转印辊61、下游侧二次转印辊62分别使记录介质F5与钩挂于带驱动辊41及从动辊42的中间转印部40抵接,将在中间转印部40上重叠颜色而形成的中间转印像二次转印于记录介质F5。
在这种情况下,带驱动辊41及从动辊42分别还作为上游侧二次转印辊61、下游侧二次转印辊62的垫辊而发挥功能。即,带驱动辊41兼用作在二次转印单元60中配置于比从动辊42更靠记录介质F5的移动方向上游侧的上游侧二次垫辊。另外,从动辊42兼用作在二次转印单元60中配置于比带驱动辊41更靠记录介质F5的移动方向下游侧的下游侧垫辊。
因而,向二次转印单元60输送过来的记录介质F5与从上游侧二次转印辊61和带驱动辊41的压接开始位置(捏夹开始位置)到下游侧二次转印辊62和从动辊42的压接结束位置(捏夹结束位置)的转印材料的规定的移动区域处的中间转印部40紧贴。由此,将中间转印部40上的全彩的中间转印像在规定时间内二次转印于与中间转印部40紧贴的状态的记录介质F5,从而进行良好的二次转印。
另外,二次转印单元60相对于上游侧二次转印辊61,而具备二次转印辊清洁板63和显影剂回收部64。另外,二次转印单元60相对于下游侧二次转印辊62,而具备二次转印清洁板65和显影剂回收部66。各二次转印辊清洁板63、65分别与二次转印辊61、62抵接,刮落二次转印后残留在各二次转印辊61、62的表面的液体显影剂,将其除去。另外,各显影剂回收部64、66分别回收由各二次转印辊清洁板63、65从各二次转印辊61、62刮落的液体显影剂,将其贮存。
利用二次转印单元60转印于记录介质F5上的调色剂图像(转印像)F5a被送至后述的定影部(定影装置)F40,进行定影。
其次,详细说明显影单元100Y、100M、100C、100K。还有,在以下的说明中,代表性地说明显影单元100Y。
显影单元100Y如图2所示,具有:液体显影剂贮存部31Y;涂敷辊32Y;限制板33Y;显影剂搅拌辊34Y;显影辊20Y;显影辊清洁板21Y;电晕放电器(压缩机构)23Y。
液体显影剂贮存部31Y具备:贮存用于将在感光体10Y形成的潜影显影的液体显影剂的功能。
涂敷辊32Y具备:将液体显影剂向显影辊20Y供给的功能。
该涂敷辊32Y是指在铁等金属性辊的表面以均匀且螺旋状地形成有槽,并实施有镍镀敷的所谓的网纹辊,其直径为约25mm。在本实施方式中,利用所谓的切削加工或旋转加工等形成有相对于涂敷辊32Y的旋转方向为倾斜的多个槽。该涂敷辊32Y通过在向逆时针方向旋转的同时,与液体显影剂接触,由此在槽担载液体显影剂贮存部31Y内的液体显影剂,并将该担载的液体显影剂向显影辊20Y输送。
限制板33Y与涂敷辊32Y的表面抵接,限制涂敷辊32Y上的液体显影剂的量。即,该限制板33Y发挥:刮落涂敷辊32Y上的剩余液体显影剂,对向显影辊20Y供给的涂敷辊32Y上的液体显影剂进行计量的作用。该限制板33Y由作为弹性体的聚氨酯橡胶构成,被铁等金属制限制板支撑部件支撑。另外,限制板33Y设置于涂敷辊32Y旋转而从液体显影剂进入的一侧(即,图2中的右侧)。还有,限制板33Y的橡胶硬度按JIS—A为约77度,限制板33Y的与涂敷辊32Y表面抵接的抵接部的硬度(约77度)比后述的显影辊20Y的弹性体的层的与涂敷辊32Y表面抵接的抵接部的硬度(约85度)低。另外,刮落的剩余的液体显影剂被回收于液体显影剂贮存部31Y,从而再利用。
显影剂搅拌辊34Y具备:将液体显影剂搅拌为相同分散状态的功能。由此,在多个调色剂粒子1凝聚的情况下,也能够适当地分散调色剂粒子1之间。尤其,本发明的液体显影剂的调色剂粒子的分散性高,因此,能够更适当地分散。另外,即使为再利用的液体显影剂,也能够容易地分散。
在液体显影剂贮存部31Y内,液体显影剂中的调色剂粒子1具有正电荷,液体显影剂利用显影剂搅拌辊34Y搅拌而形成为相同分散状态,通过涂敷辊32Y旋转,而从液体显影剂贮存部31Y被汲取,液体显影剂量被限制板33Y限制,并供给于显影辊20Y。
显影辊20Y为了将在感光体10Y上担载的潜影利用液体显影剂显影,担载液体显影剂,并将其向与感光体10Y对置的显影位置输送。
显影辊20Y通过从所述涂敷辊32Y向其表面供给液体显影剂,形成液体显影剂层201Y。
该显影辊20Y在铁等金属制的内芯的外周部具备具有导电性的弹性体的层,其直径为约20mm。另外,弹性体的层形成为双层结构,作为其内层,具备橡胶硬度为JIS—A约30度,厚度约5mm的聚氨酯橡胶,作为其表层(外层),具备橡胶硬度为JIS—A约85度,厚度约30μm的聚氨酯橡胶。还有,显影辊20Y的所述表层作为压接部,以弹性变形的状态分别压接于涂敷辊32Y及感光体10Y。
另外,显影辊20Y能够以其中心轴为中心旋转,该中心轴位于感光体10Y的旋转中心轴的下方。另外,显影辊20Y向与感光体10Y的旋转方向(图2中为顺时针方向)相反的方向(图2中为逆时针方向)旋转。还有,将在感光体10Y上形成的潜影显影时,在显影辊20Y和感光体10Y之间形成电场。
电晕放电器(压缩机构)23Y是具备将在显影辊20Y担载的液体显影剂的调色剂形成为压缩状态的功能的装置。换而言之,如图3所示,电晕放电器23Y是通过对所述液体显影剂层201Y施加与调色剂粒子1相同极性的电场,从而在液体显影剂层201Y中,使调色剂粒子1向显影辊20Y的表面附近偏在的功能的装置。通过这样使调色剂粒子偏在,能够提高显影浓度(显影效率),其结果,能够得到品质高的鲜明的图像。尤其,本发明的液体显影剂的带电特性优越,因此,调色剂粒子1的带电量高。从而,即使在由电晕放电器23Y施加的电场比较弱的情况下,也能够可靠地将液体显影剂的调色剂粒子1形成为压缩状态。即,能够降低电晕放电器23Y中的电压,从而能够实现节省电力化。
还有,在显影单元100Y中,涂敷辊32Y和显影辊20Y通过不同的动力源(未图示)各自驱动。还有,通过改变涂敷辊32Y和显影辊20Y的转速(线速度)比,能够调节向显影辊20Y上供给的液体显影剂的量。
另外,显影单元100Y具有:与显影辊20Y的表面抵接的橡胶制的显影辊清洁板21Y;显影剂回收部22Y。该显影辊清洁板21Y是用于刮落在所述显影位置进行显影后,残留在显影辊20Y上的液体显影剂,将其除去的装置。由显影辊清洁板21Y除去的液体显影剂被回收于显影剂回收部22Y内。
另外,如图1、图2所示,图像形成装置1000具备:向显影部30Y、30M、30C、30K补给液体显影剂的液体显影剂补给部80Y、80M、80C、80K。这些液体显影剂补给部80Y、80M、80C、80K分别具备:液体显影剂罐81Y、81M、81C、81K;绝缘性液体罐82Y、82M、82C、82K;搅拌装置83Y、83M、83C、83K。
在各液体显影剂罐81Y、81M、81C、81K分别收容与各色对应的高浓度的液体显影剂。另外,在各绝缘性液体罐82Y、82M、82C、82K分别收容绝缘性液体。进而,向各搅拌装置83Y、83M、83C、83K供给来自各液体显影剂罐81Y、81M、81C、81K的规定量的各高浓度液体显影剂、和来自各绝缘性液体罐82Y、82M、82C、82K的规定量的各绝缘性液体。
还有,各搅拌装置83Y、83M、83C、83K将分别供给的各高浓度液体显影剂及各绝缘性液体分别混合搅拌,制作与在各液体显影剂贮存部31Y、31M、31C、31K使用的各色对应的液体显影剂。由各搅拌装置83Y、83M、83C、83K分别制作的各液体显影剂分别供给于各液体显影剂贮存部31Y、31M、31C、31K。
另外,如图1、图2所示,在液体显影剂补给部80Y、80M、80C、80K分别回收由显影剂回收部15Y、15M、15C、15K回收的各液体显影剂、由各显影剂回收部22Y、22M、22C、22K回收的各液体显影剂,将其再利用。尤其,本发明的液体显影剂由于所述分散剂牢固地附着(吸附)于调色剂粒子的表面,因此,再分散性高,且能够容易地再利用。
其次,说明定影部。
定影部F40将在所述的显影部、转印部等形成的未定影的调色剂图像F5a定影于记录介质F5上。
中间转印部40如图4所示,具有:热定影辊F1、加压辊F2、耐热带F3、带张设部件F4、清洁部件F6、框架F7、弹簧F9。
热定影辊(定影辊)F1具有:由管材构成的辊基材F1b、被覆其外周的弹性体F1c、在辊基材F1b的内部的作为加热源的柱状卤素灯F1a,该热定影辊F1能够向图中箭头所示的逆时针方向旋转。
在热定影辊F1的内部内置有构成加热源的两根柱状卤素灯F1a、F1a,这些柱状卤素灯F1a、F1a的放热元件分别配置于不同的位置。还有,通过有选择地点亮各柱状卤素灯F1a、F1a,可容易地进行如下条件下的温度控制,即在后述耐热带F3卷绕在热定影辊F1的定影捏夹部位和后述的带张设部件F4与热定影辊F1滑接的部位的不同的条件下,或在宽度宽的记录介质和宽度窄的记录介质的不同的条件下等。
加压辊F2配置为与热定影辊F1对置,经由后述的耐热带F3向形成有未定影的调色剂图像F5a的记录介质F5施加压力。
另外,加压辊F2具有:由管材构成的辊基材F2b、被覆其外周的弹性体F2c,该加压辊F2能够向图中箭头所示的顺时针方向旋转。
另外,在热定影辊F1的弹性体F1c的表层设置有PFA层。由此,各弹性体F1c、2c的厚度不同,但两个弹性体F1c、2c发生大致均匀的弹性变形,形成所谓的水平捏夹,另外,在后述的耐热带F3或记录介质F5的输送速度上不会发生相对于热定影辊F1的周速度的差异,因此,能够进行极稳定的图像定影。
耐热带F3是张设在加压辊F2和带张设部件F4的外周而能够移动,并夹压在热定影辊F1和加压辊F2之间的环形的环状带。
该耐热带F3具有0.03mm以上的厚度,其表面(记录介质F5接触的一侧的面)由PFA形成,背面(与加压辊F2及带张设部件F4接触的一侧的面)由利用聚酰亚胺形成的双层结构的无缝管形成。还有,耐热带F3不限定于此,也可以由不锈钢管或镍电铸管等金属管、硅酮等耐热树脂管等其他材料来形成。
带张设部件F4配设于比热定影辊F1和加压辊F2的定影捏夹部更靠记录介质F5的输送方向上游侧,并且配设为能够以加压辊F2的旋转轴F2a为中心向箭头P方向摆动。
带张设部件F4构成为在记录介质F5不通过定影捏夹部的状态下,在热定影辊F1的切线方向上张设耐热带F3。若定影压力在记录介质F5进入定影捏夹部的初始位置大,则不能顺畅地进入,往往以记录介质F5的前端折叠的状态进行定影,但通过这样将耐热带F3张设在热定影辊F1的切线方向上,能够形成为顺畅地进行记录介质F5的进入的记录介质F5的导入口部,从而能够进行稳定的记录介质F5的向定影捏夹部的进入。
带张设部件F4是嵌插在耐热带F3的内周而与加压辊F2联动,向耐热带F3赋予张力f的大致半月状的带滑动移动部件(耐热带F3在带张设部件F4上滑动移动)。该带张设部件F4配设于耐热带F3卷绕在比热定影辊F1和加压辊F2的按压部切线L更靠热定影辊F1侧而形成捏夹的位置。突出壁F4a向带张设部件F4的轴向一端或两端突出设置,该突出壁F4a在耐热带F3靠近轴向端的一方的情况下,通过该耐热带F3与该突出壁F4a抵接而限制耐热带F3的向端部的靠近的情况。在突出壁F4a的与热定影辊F1的相反侧的端部和框架之间压缩设置有弹簧F9,带张设部件F4的突出壁F4a轻轻地按压在热定影辊F1,带张设部件F4与热定影辊F1滑接,进行定位。
带张设部件F4轻轻地按压在热定影辊F1的位置而成为捏夹初始位置,另外,向热定影辊F1按压加压辊F2的位置而成为捏夹结束位置。
在定影部F40中,形成有未定影的调色剂图像F5a的记录介质F5从上述捏夹初始位置进入定影捏夹部,通过耐热带F3和热定影辊F1之间,从捏夹结束位置脱落,由此,将在记录介质F5上形成的未定影的调色剂图像F5a定影,然后,沿向热定影辊F1的加压辊F2的按压部的切线方向L排出。
清洁部件F6配置于加压辊F2和带张设部件F4之间。
该清洁部件F6与耐热带F3的内周面滑接,而清洁耐热带F3的内周面的异物或磨损粉末等。通过这样清洁异物或磨损粉末,能够复原耐热带F3,除去后述的摩擦系数的不稳定要素。另外,在带张设部件F4设置有凹部F4f,收容自耐热带F3除去的异物或磨损粉末等。
另外,定影部F40具有:除去在记录介质F5将调色剂图像F5a定影后,在热定影辊F1的表面附着(吸附)的绝缘性液体的除去板(除去机构)F12。还有,该除去板F12能够除去绝缘性液体,并且还能够同时除去定影时在热定影辊F1上移动的调色剂等。
还有,通过加压辊F2和带张设部件F4而张设耐热带F3,则为了利用加压辊F2使其稳定地驱动时,将加压辊F2和耐热带F3的摩擦系数设定为比带张设部件F4和耐热带F3的摩擦系数大为佳。但是,摩擦系数有时由于向耐热带F3和加压辊F2之间或耐热带F3和带张设部件F4之间的异物的进入、或耐热带F3和加压辊F2及带张设部件F4的接触部的磨损等而变得不稳定。
因此,设定为带张设部件F4和耐热带F3的卷绕角小于加压辊F2和耐热带F3的卷绕角,另外,设定为带张设部件F4的直径小于加压辊F2的直径。由此,耐热带F3在带张设部件F4上滑动移动的长度变短,能够避免来自经时变化或扰动等的不稳定要素,从而能够用加压辊F2将耐热带F3稳定地驱动。
由热定影辊F1施加的热量(定影温度)具体来说,优选80~160℃,更优选100~150℃,进而优选100~140℃。
以上,关于本发明,基于适合的实施方式进行了说明,但本发明不限定于此。
例如,本发明的液体显影剂不限定于适用于所述图像形成装置的液体显影剂。
另外,本发明的液体显影剂不限定于利用所述制造方法制造的液体显影剂。
另外,在所述实施方式中,说明了通过得到水系乳化液,并向该水系乳化液中添加电解质来得到聚合粒子的情况,但本发明不限定于此。例如,聚合粒子也可以在水系液体中分散着色剂、单体、表面活性剂和聚合引发剂,利用乳化聚合,配制水系乳化液,使用向该水系乳化液添加电解质使其缔合的乳化聚合缔合法来配制,也可以通过将得到的水系乳化液喷雾干燥而得到聚合粒子。
另外,在所述实施方式中,作为图像形成装置,说明了具有电晕放电器的结构,但没有电晕放电器也可。
【实施例】
[1]液体显影剂的制造
如下所述地制造液体显影剂。
(实施例1)
首先,制造调色剂粒子。还有,关于未记载有温度的工序,在室温(25℃)下进行。
<分散液调节工序>
(着色剂母液溶液的配制)
首先,作为树脂材料,准备聚酯树脂(酸值:10mgKOH/g、玻璃化温度(Tg):55℃、软化点:107℃):60重量份。
其次,准备上述树脂材料、和作为着色剂的青色系颜料(大日精化公司制、颜料蓝:15:3)的混合物(质量比50:50)。使用20L型的亨舍尔混合机,进行混合,得到调色剂制造用原料。
其次,使用双轴混炼挤压机,混炼该原料(混合物)。将从双轴混炼挤压机的挤出口挤出的混炼物冷却。
粗粉碎如上所述地冷却的混炼物,形成为平均粒径:1.0mm以下的着色剂母料。在混炼物的粗粉碎时使用锤式粉碎机。
(树脂液配制处理)
用高速分散机(普勒米克斯公司制、T.K.罗伯米克斯/T.K.高速分散机2.5型叶片)向上述着色剂母料:97.5重量份中混合丁酮:175重量份、所述聚酯树脂:172.3重量份、松香改性苯酚树脂(荒川化学工业公司制、商品名[塔马纳尔135]、酸值:18mgKOH/g以下、软化点:130~140、重均分子量:15000):55.3重量份,添加作为乳化剂的耐根(ネオゲン)SC—F(第一工业制药公司制):1.38重量份,制作树脂液。还有,在该溶液中颜料均匀地微分散。
(分散质形成处理)
其次,向容器的树脂液中添加1规定氨水:72.8重量份,利用高速分散机(普勒米克斯公司制、T.K.罗伯米克斯/T.K.高速分散机2.5型叶片),将搅拌叶片的叶片前端速度设为7.5m/s,充分地搅拌,将烧杯内的溶液的温度调节为25℃,然后,将搅拌叶片的叶片前端速度设为14.7m/s,在进行搅拌的同时,滴落400重量份的脱离子水,引起相转变乳化。继续搅拌的同时,向上述树脂液中进一步添加脱离子水:100重量份。由此,得到分散有含有树脂材料的分散质的水系分散液。
<聚合工序>
其次,将水系分散液向具有麦克混合叶片的搅拌容器中转移,将搅拌叶片的叶片前端速度设为1.0m/s,进行搅拌的同时,将水系分散液的温度设为25℃。
其次,保持相同的温度、搅拌条件的同时,滴落5.0%的硫酸钠水溶液:200重量份,进行分散质的聚合,形成聚合粒子。在滴落后,继续搅拌至关于聚合粒子的调色剂粒子的50%体积粒径Dv(50)[μm]生长为2.5μm。在聚合粒子的Dv(50)成为2.5μm后,添加脱离子水:200重量份,结束聚合。
<脱溶剂工序>
对于得到的聚合粒子分散液,在减压下馏去有机溶剂至固态成分含量成为23wt%,得到树脂微粒的浆料。
<清洗工序>
其次,对浆料进行固液分离,进而反复进行向水中的再分散(再次形成为浆料)、固液分离,由此实施清洗处理。然后,通过吸引过滤法,得到着色树脂微粒的湿滤饼(树脂微粒饼)。还有,湿滤饼的含水率为35wt%。
<干燥工序>
然后,使用真空干燥机,干燥得到的湿滤饼,得到调色剂粒子。
<分散工序>
将由上述方法得到的调色剂粒子:37.5重量份、作为分散剂的Disperbyk—116(比克开米公司制、胺值:65mgKOH/g):1.88重量份、作为绝缘性液体的菜籽油(日清奥义里奥(日清オイリオ)公司制、商品名“高油菜籽油”):150重量份、作为带静电控制剂的硬脂酸铝(日本油脂制):0.5重量份,放入陶瓷制罐(内容积600ml),进而使氧化锆球(球直径:1mm)的体积填充率成为85%地放入陶瓷制罐,用台式罐磨机以转速230rpm进行24小时的分散。由此,得到液体显影剂。
得到的液体显影剂中的、调色剂粒子的Dv(50)为1.85μm。还有,用Mastersizer2000粒子解析装置(Malvern InstrumentsLtd.制)测定得到的调色剂粒子的50%体积粒径Dv(50)[μm]。另外,关于以下说明的各实施例、各比较例中得到的粒子,也相同地求出粒径。
另外,得到的液体显影剂的25℃下的粘度为55mPa·s。
另外,代替青色系颜料,分别变更为品红系颜料:颜料红238(山阳色素公司制)、黄色系颜料:颜料黄180(克莱恩特公司制)、黑色系颜料:炭黑(迪格斯(デグサ)公司制、Printex L),除此之外,与上述相同地,制造品红系液体显影剂、黄色系液体显影剂、黑色系液体显影剂。
(实施例2)
作为松香系树脂,使用松香改性马来树脂(荒川化学工业公司制、商品名“马鲁基德No.1”、酸值:25mgKOH/g以下、软化点:120~130、重均分子量:3100),除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例3)
作为松香系树脂,使用松香改性苯酚树脂(荒川化学工业公司制、商品名“KG2212”、酸值:22mgKOH/g以下、软化点:172~182、重均分子量:100000),除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例4)
作为松香系树脂,使用松香改性苯酚树脂(荒川化学工业公司制、商品名“塔马纳尔145]、酸值:18mgKOH/g以下、软化点:140~155、重均分子量:200000),除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例5)
作为具有胺值的分散剂,使用EFKA—4080(千叶·特殊·化学药品公司制、胺值:4mgKOH/g),除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例6)
作为具有胺值的分散剂,使用Agrisperse712(新世纪涂敷公司制,胺值:100mgKOH/g),除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例7)
代替聚酯树脂,使用以4:1的比例共聚了苯乙烯和丙烯酸丁基酯的苯乙烯—丙烯酸酯共聚物(酸值:6mgKOH/g、玻璃化温度:61.6℃、软化点:116℃),除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例8、9)
将聚酯树脂和松香系树脂的配合比变更为表1所示,除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例10、11)
将具有胺值的分散剂的含量变更为表1所示,除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(比较例1)
不使用松香系树脂,除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
(比较例2)
不添加具有胺值的分散剂,除此以外,与所述实施例1相同地制造对应于各色的液体显影剂。
关于以上的各实施例及比较例,将液体显影剂的组成、物性、分散剂的物性、含量等示出在表1中。还有,在表中,将聚酯树脂表示为PES,将苯乙烯—丙烯酸酯共聚物表示为ST—AC,将松香改性苯酚表示为RP,将松香改性马来树脂表示为RM。另外,在表中,将Disperbyk—116表示为D116,将EFKA—4080表示为E4080,将Agrisperse 712表示为A712。
【表1】
[2]评价
关于如上所述地得到的各液体显影剂,进行如下所述的评价。
[2.1]显影效率
使用图1、图2所示的图像形成装置,在图像形成装置的显影辊上形成基于所述各实施例及各比较例中得到的液体显影剂的液体显影剂层。其次,将显影辊的表面电势设为300V,将感光体的表面电势设为500V,使其均匀带电,在感光体进行曝光,使感光体表面的带电衰减,将表面电势设为50V。用胶带采集液体显影剂层通过感光体和显影辊之间后的显影辊上的调色剂粒子和感光体上的调色剂粒子。将使用于采集的各胶带贴附在记录纸上,测定各自的调色剂粒子的浓度。在测定后,将在感光体上采集的调色剂粒子的浓度除以在感光体上采集的调色剂粒子的浓度和在显影辊上采集的调色剂粒子的浓度的总和所得到的数值上乘于100而得到的值作为显影效率求出,按照以下的四个级别的基准进行评价。
A:显影效率为95%以上,显影效率特别优越。
B:显影效率为90%以上,且小于95%,显影效率优越。
C:显影效率为80%以上,且小于90%,实用上没有问题。
D:显影效率小于80%,显影效率差。
[2.2]转印效率
使用图1、图2所示的图像形成装置,在图像形成装置的转印辊上形成基于所述各实施例及各比较例中得到的液体显影剂的液体显影剂层。其次,用胶带采集液体显影剂层通过感光体和中间转印部之间后的感光体上的调色剂粒子和中间转印部上的调色剂粒子。将使用于采集的各胶带贴附在记录纸上,测定各自的调色剂粒子的浓度。在测定后,将在中间转印部上采集的调色剂粒子的浓度除以在感光体上采集的调色剂粒子的浓度和在中间转印部上采集的调色剂粒子的浓度的总和得到的数值上乘于100而得到的值作为转印效率求出,按照以下的四个级别的基准进行评价。
A:转印效率为95%以上,转印效率特别优越。
B:转印效率为90%以上,且小于95%,转印效率优越。
C:转印效率为80%以上,且小于90%,实用上没有问题。
D:转印效率小于80%,转印效率差。
[2.3]带正电的带电特性
关于各实施例及各比较例中得到的液体显影剂,使用麦克勒基克·你既恩公司(マイクロチツク·ニチオン)制的“显微镜式激光Z电势计”ZC—2000,测定电势差,按以下的五个级别的基准进行评价。
测定是通过用稀释溶剂稀释液体显影剂,放入□???10mm的透明隔室中,在电极间9mm的条件下施加300V的电压的同时,用显微镜观察隔室内的粒子的移动速度,由此算出移动速度,由该值求出Z电势而进行。
A:电势差为+100mV以上(非常良好)。
B:电势差为+85mV以上,且小于+100mV(良好)。
C:电势差为+70mV以上,且小于+85mV(普通)。
D:电势差为50mV以上,且小于+70mV(略差)。
E:电势差小于50mV(非常差)。
[2.4]分散稳定性试验—1
将在各实施例及各比较例中得到的液体显影剂10mL放入试验管(口径12mm、长度120mm),测定一周静置后的沉降的深度,按照以下的四个级别的基准进行评价。
A:沉降的深度为0mm。
B:沉降的深度大于0mm,且为2mm以下。
C:沉降的深度大于2mm,且为5mm以下。
D:沉降的深度大于5mm。
[2.5]分散稳定性试验—2
将在各实施例及各比较例中得到的液体显影剂45.5mL放入离心沉淀管,在旋转半径5cm、转速500、1000、2000、4000、5000rpm、3分钟的条件下经过离心分离机(コクサン公司制)后,测定各转速下的沉降的深度。
将离心加速度rω2(rω2=1118×旋转半径(cm)×每一分钟的转速(rpm)2×10-8×g(重力加速度))作为横轴,将沉降的深度作为纵轴,基于上述测定结果,进行图示。基于各图示,利用近似一次来求出斜率k,按照下述基准进行评价。还有,可以说k的值越低,分散稳定性就越高。
A:0≤k<0.004
B:0.004≤k<0.008
C:0.008≤k<0.012
D:k≥0.012
[2.6]定影强度
使用图1、图2所示的图像形成装置,在记录纸(精工爱普生公司制、优质纸LPCPPA4)上形成基于在所述各实施例及所述各比较例中得到的液体显影剂的规定图案的图像。然后,使用图4所示的定影装置,将热定影辊的设定温度设为100℃,进行热定影。
然后,确认非印刷区域,以按压负荷1.2kgf,用橡皮擦(ライオン事務機公司制、沙字擦“LION 261—11”)将记录纸上的定影像擦拭两次,利用X—Rite Inc公司制“X—Rite model 404”测定图像浓度的残留率,按以下的五个级别的基准进行评价。
A:图像浓度残留率为95%以上(非常良好)。
B:图像浓度残留率为90%以上且小于95%(良好)。
C:图像浓度残留率为80%以上且小于90%(普通)。
D:图像浓度残留率为70%以上且小于80%(略差)。
E:图像浓度残留率小于70%(非常差)。
这些结果示出在表2中。
【表2】
表2
显影效率 | 转印效率 | 带正电的带电特性 | 分散稳定性—1 | 分散稳定性—2 | 定影强度 | |
实施例1 | A | A | A | A | A | A |
实施例2 | B | B | A | B | B | A |
实施例3 | B | A | A | A | A | B |
实施例4 | A | A | A | A | A | B |
实施例5 | B | B | B | B | B | C |
实施例6 | B | B | B | A | A | C |
实施例7 | A | A | A | A | A | A |
实施例8 | B | B | A | A | A | C |
实施例9 | B | A | A | A | A | B |
实施例10 | B | B | B | B | B | B |
实施例11 | B | B | B | B | B | A |
比较例1 | C | D | E | C | C | A |
比较例2 | E | D | E | D | D | A |
从表2明确可知,本发明的液体显影剂的带电特性(带正电的带电特性)及调色剂粒子的长期分散稳定性优越。另外,本发明的液体显影剂的显影效率、转印效率、定影强度也优越。相对于此,在比较例的液体显影剂中,得不到满足的结果。
[3]液体显影剂的制造
如下所述地制造液体显影剂。
(实施例12)
首先,制造调色剂粒子。还有,关于未记载有温度的工序,在室温(25℃)下进行。
<分散液调节工序>
(着色剂母液溶液的配制)
首先,作为聚酯树脂,准备低分子量的聚酯树脂L1(酸值:8.5mgKOH/g、重均分子量Mw:5200、玻璃化温度Tg:46℃、软化点Tf:95℃):48重量份、和高分子量的聚酯树脂H1(酸值:16.0mgKOH/g、重均分子量Mw:237000、玻璃化温度Tg:63℃、软化点Tf:182℃)12重量份的混合物。
其次,准备上述聚酯树脂的混合物和作为着色剂的青色系颜料(大日精化公司制、颜料蓝15:3)的混合物(质量比50:50)。使用20L型的亨舍尔混合机,混合这些各成分,得到调色剂制造用原料。
其次,使用双轴混炼挤压机,混炼该原料(混合物)。冷却从双轴混炼挤压机的挤出口挤出的混炼物。
粗粉碎如上所述地冷却的混炼物,形成为平均粒径:1.0mm以下的着色剂母料。在混炼物的粗粉碎时使用锤式粉碎机。
(树脂液配制处理)
用高速分散机(普勒米克斯公司制、T.K.罗伯米克斯/T.K.高速分散机2.5型叶片)向上述着色剂母料:97.5重量份中混合丁酮:175重量份、所述聚酯树脂的混合物:172.3重量份、松香改性苯酚树脂(荒川化学工业公司制、商品名[塔马纳尔135]、酸值:18mgKOH/g以下、软化点:130~140、重均分子量:15000):55.3重量份,添加作为乳化剂的耐根SC—F(第一工业制药公司制):1.38重量份,制作树脂液。还有,在该溶液中颜料均匀地微分散。
(分散质形成处理)
其次,向容器的树脂液中添加1规定氨水:72.8重量份,利用高速分散机(普勒米克斯公司制、T.K.罗伯米克斯/T.K.高速分散机2.5型叶片),将搅拌叶片的叶片前端速度设为7.5m/s,充分地搅拌,将烧杯内的溶液的温度调节为25℃,然后,将搅拌叶片的叶片前端速度设为14.7m/s,进行搅拌的同时,滴落400重量份的脱离子水,引起相转变乳化。继续搅拌的同时,向上述树脂液中进而添加脱离子水:100重量份。由此,得到分散有含有树脂材料的分散质的水系分散液。
<聚合工序>
其次,将水系分散液向具有麦克混合叶片的搅拌容器中转移,将搅拌叶片的叶片前端速度设为1.0m/s,进行搅拌的同时,将水系分散液的温度设为25℃。
其次,保持相同的温度、搅拌条件的同时,滴落5.0%的硫酸钠水溶液:200重量份,进行分散质的聚合,形成聚合粒子。在滴落后,继续搅拌至关于聚合粒子的调色剂粒子的50%体积粒径Dv(50)[μm]生长为2.5μm。在聚合粒子的Dv(50)成为2.5μm后,添加脱离子水:200重量份,结束聚合。
<脱溶剂工序>
对于得到的聚合粒子分散液,在减压下馏去有机溶剂至固态成分含量成为23wt%,得到树脂微粒的浆料。
<清洗工序>
其次,对浆料进行固液分离,进而反复进行向水中的再分散(再次形成为浆料)、固液分离,由此实施清洗处理。然后,通过吸引过滤法,得到着色树脂微粒的湿滤饼(树脂微粒饼)。还有,湿滤饼的含水率为35wt%。
<干燥工序>
然后,使用真空干燥机,干燥得到的湿滤饼,得到调色剂粒子。
<分散工序>
将由上述方法得到的调色剂粒子:37.5重量份、作为分散剂的Disperbyk—116(比克开米公司制、胺值:65mgKOH/g):1.88重量份、作为绝缘性液体的菜籽油(日清奥义里奥公司制、商品名“高油菜籽油”):150重量份、作为带静电控制剂的硬脂酸铝(日本油脂制):0.5重量份,放入陶瓷制罐(内容积600ml),进而使氧化锆球(球直径:1mm)的体积填充率成为85%地放入陶瓷制罐,用台式罐磨机以转速230rpm进行24小时的分散。由此,得到液体显影剂。
得到的液体显影剂中的调色剂粒子的Dv(50)为1.86μm。还有,用Mastersizer 2000粒子解析装置(Malvern InstrumentsLtd.制)测定得到的调色剂粒子的50%体积粒径Dv(50)[μm]。另外,关于以下说明的各实施例、各比较例中得到的粒子,也相同地求出粒径。
另外,得到的液体显影剂的25℃下的粘度为55mPa·s。
另外,代替青色系颜料,分别变更为品红系颜料:颜料红238(山阳色素公司制)、黄色系颜料:颜料黄180(克莱恩特公司制)、黑色系颜料:炭黑(迪格斯公司制、Printex L),除此之外,与上述相同地,制造品红系液体显影剂、黄色系液体显影剂、黑色系液体显影剂。
(实施例13)
代替聚酯树脂L1,代替表3所示的低分子量的聚酯树脂L2、聚酯树脂H1,使用高分子量的聚酯树脂H2,除此之外,与所述实施例12相同地,制造对应于各色的液体显影剂。
(实施例14)
代替聚酯树脂L1,代替表3所示的低分子量的聚酯树脂L3、聚酯树脂H1,使用高分子量的聚酯树脂H3,将其配合量设为表4所示,除此之外,与所述实施例12相同地,制造对应于各色的液体显影剂。
将合成以上的实施例12~14中使用的各聚酯树脂时使用的总单体成分中的对苯二酸(TPA)和间苯二酸(IPA)的比率、乙二醇(EG)和新戊二醇(NPG)的比率及各树脂的物性值等示出在表3中。另外,将在各实施例12~14中使用的低分子量的聚酯树脂及高分子量的聚酯树脂的重均分子量Mw、玻璃化温度Tg、软化点Tf示出在表3中。
另外,表3中的聚酯树脂的玻璃化温度Tg的评价是在作为测定装置使用DSC(SII公司制DSC—220C),将树脂材料约10mg取入铝锅,升温速度:10℃/分钟、测定温度范围:30~150℃的条件下进出测定。还有,测定是使用进行第一次升降温(10℃~150℃~10℃),第二次在相同条件下测定的数据。
另外,表3中的聚酯树脂的软化点Tf是在作为测定装置使用高化式浮动测定仪(岛津制作所制),升温速度:5℃/分钟、冲模孔径1.0mm的条件下测定的。
为了,关于实施例12~14,将液体显影剂的组成、物性、分散剂的物性、含量等示出在表4中。还有,在表中,将聚酯树脂L1、L2、L3分别表示为L1、L2、L3,将聚酯树脂H1、H2、H3分别表示为H1、H2、H3,将松香改性苯酚表示为RP。另外,在表中将Disperbyk—116表示为D116。
【表3】
表3
【表4】
另外,关于在上述实施例12~14中得到的各液体显影剂,进行与上述[2]相同的评价,将这些的结果示出在表5中。
【表5】
表5
显影效率 | 转印效率 | 带正电的带电特性 | 分散稳定性—1 | 分散稳定性—2 | 定影强度 | |
实施例12 | A | A | A | A | A | A |
实施例13 | A | A | A | A | A | A |
实施例14 | A | A | A | A | A | A |
从表5明确可知,本发明的液体显影剂的带电特性(带正电的带电特性)及调色剂粒子的长期分散稳定性优越。另外,本发明的液体显影剂的显影效率、转印效率、定影强度也优越。
Claims (9)
1.一种液体显影剂,其特征在于,
含有:绝缘性液体、调色剂粒子及分散剂,
其中,
所述调色剂粒子的表面的至少一部分上存在有松香系树脂,
所述分散剂具有胺值。
2.根据权利要求1所述的液体显影剂,其中,
所述分散剂的胺值为1~100mgKOH/g。
3.根据权利要求1或2所述的液体显影剂,其中,
所述分散剂在分子内具有选自由仲胺结构、叔胺结构、酰胺键结构构成的组中的至少一种结构。
4.根据权利要求1或2所述的液体显影剂,其中,
所述分散剂的含量相对于所述调色剂粒子100重量份为0.2~10重量份。
5.根据权利要求1或2所述的液体显影剂,其中,
所述调色剂粒子除了所述松香系树脂之外,含有具有酯键的树脂材料。
6.根据权利要求1或2所述的液体显影剂,其中,
所述松香系树脂的软化点为80~190℃。
7.根据权利要求1或2所述的液体显影剂,其中,
所述松香系树脂的重均分子量为500~100000。
8.根据权利要求1或2所述的液体显影剂,其中,
所述绝缘性液体主要由植物油构成。
9.一种图像形成装置,其特征在于,具有:
多个显影部,其使用颜色不同的多种液体显影剂,形成对应于多种所述液体显影剂的单色像;
中间转印部,其被依次转印在多个所述显影部上形成的多个所述单色像,形成重合转印的多个所述单色像而成的中间转印像;
二次转印部,其将所述中间转印像转印于记录介质,并在所述记录介质上形成未定影彩色图像;
定影部,其将所述未定影彩色图像定影于所述记录介质上,
其中,
所述液体显影剂含有:绝缘性液体、调色剂粒子及分散剂,
所述调色剂粒子的表面的至少一部分上存在有松香系树脂,
所述分散剂具有胺值。
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