CN101981520B - 定影液、定影方法、定影单元、成像方法和成像装置 - Google Patents
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Abstract
公开了定影液,其包含:使含树脂细粒通过使所述树脂的至少一部分溶解或溶胀而软化的软化剂;C12-C18脂肪酸;和C12-C18脂肪酸盐。所述定影液与用作稀释溶剂的水混合。
Description
技术领域
本发明涉及定影液、定影方法、定影单元、成像方法和成像装置,,具体来说,涉及用于使含树脂细粒定影到介质上的定影液、和使作为含树脂细粒的调色剂定影的方法和单元。
背景技术
以打印机、传真机和复印机为代表的成像装置用于根据图像信息在记录介质如纸张、织物和OHP片上形成包括字符和符号的图像。特别地,电子照相成像装置在办公室中已变得普遍,因为它们可在普通纸上形成高清晰度图像。这样的电子照相成像装置通常使用热定影方法,其中在记录介质上的调色剂被加热和熔化,然后对熔化的调色剂加压以使调色剂定影到记录介质上。该热定影方法已被优选使用,因为其可提供高定影速度、高定影图像质量等。
但是,在这样的电子照相成像装置中,大约超过一半的能量消耗是在热定影方法中加热调色剂时产生的。另一方面,从近年来解决环境问题的观点来看,需要低能量消耗(节能)的定影单元。换句话说,需要与以前相比大大降低用于加热调色剂以使调色剂定影的温度的定影方法或根本不需要加热的定影方法。特别地,从低能量消耗的观点来看,理想的是提供用于使调色剂定影到记录介质而根本无需加热调色剂的非加热定影方法。
作为这样的非加热定影方法,专利文件1已提出湿式定影方法。具体地,在该湿式定影方法中,从未定影调色剂颗粒置于其上给定位置处的待定影的物体前表面喷雾或滴下水包油型定影剂以使调色剂溶解或溶胀,然后干燥该待定影的物体,所述水包油型定影剂能够使调色剂溶解或溶胀,并且在所述水包油型定影剂中水溶性或水溶性差的有机化合物分散和混合在水中。
但是,专利文件1的湿式定影方法使用其中水溶性或水溶性差的有机化合物分散和混合在水中的水包油型定影剂。因此,当大量定影剂施加到未定影调色剂颗粒时,记录介质(待定影的物体)如转印纸吸收定影剂的水,由此起皱或卷曲。结果,成像装置所需的记录介质的稳定且高速的传输显著恶化。为此目的,当定影剂中包含的大量水用干燥单元蒸发以除去施加到记录介质的定影剂的水时,需要与使用热定影方法的成像装置的能量消耗相当的能量。而且,作为排斥未定影调色剂颗粒的斥水性定影液,已提出一些油性定影液,其中导致调色剂溶解或溶胀的材料溶解在油性溶剂中。例如,专利文件2已提出其中脂族二元酸酯用作为稀释液(溶剂)的非挥发性二甲基硅稀释(溶解)的定影液,所述脂族二元酸酯具有导致构成调色剂的树脂组分溶解或溶胀的材料作为组分。而且,作为用于其中用静电方法形成的未定影图像可清楚且容易地定影至图像接收片材而不导致图像中的不规则性的方法的定影液,专利文件3已提出用于相容的未定影调色剂图像的定影液,其中8-120体积份硅油混合在100体积份溶解调色剂并与硅油具有相容性的溶剂中。这样的油性定影液包含对于斥水性调色剂具有高亲合性的油性溶剂。因此,该油性定影液可导致调色剂溶解或溶胀而不排斥斥水性调色剂,并且将调色剂定影至记录介质。
专利文件1-3公开了其中定影液设置为施加到调色剂层的发明。这里,如图1A和1B所示,用作接触施加单元的涂布辊81将定影液施加到记录介质82上的调色剂层83。当使涂布辊81上的定影液层84比调色剂层83薄以将少量定影液施加至记录介质82时,在其中涂布辊81与记录介质82分离的位置处通过由在涂布辊81的前表面上的定影液的液体膜引起的表面张力拉起未定影的调色剂颗粒。因此,调色剂颗粒反印在涂布辊81的前表面上,这导致在记录介质上的图像中的许多不规则性。
相反,当使涂布辊81上的定影液层84比调色剂层83充分厚时,在其中涂布辊81与记录介质82分离的位置处由在涂布辊81的前表面上的液体膜引起的表面张力不可能直接对调色剂颗粒起作用,由此防止在涂布辊81侧面上调色剂颗粒的反印。但是,在这种情况下,大量定影液施加至记录介质82的表面,这由于过量的定影液导致调色剂颗粒流过记录介质82,其使图像质量恶化或花费长时间用于干燥定影液,这引起定影响应的问题。另外,在记录介质82上引起显著的残留液体感觉(在用手接触记录介质82时的潮湿感觉)。而且,当大量包含水的定影液施加至记录介质如包含纤维素的纸张时,记录介质显著卷曲,这可导致当在例如成像装置中传输该介质时的堵塞。因此,当用涂布辊81将定影液施加至记录介质时,真正困难的不仅是将少量定影液施加至记录介质上的调色剂层,还有防止调色剂颗粒反印至定影辊以改善定影响应、降低残留液体感觉、和防止记录介质卷曲。即使使用模涂单元、刮涂单元、或线棒涂布单元作为接触施加单元,当施加少量定影液时,仍由于表面张力导致调色剂颗粒粘附到定影辊,由此导致图像质量的恶化。
如上所述,在施加定影液的常规方法中,真正困难的不仅是将少量定影液施加至记录介质上的调色剂层以改善定影响应,还有用接触施加单元均匀地施加定影液而不导致调色剂图像中的不规则性。该问题不限于在记录介质上的调色剂,而且还可在其中水状液体施加至记录介质上的含树脂细粒层的任何情况中发生。
根据已提出解决这些问题的专利文件4,将发泡的定影液施加至在介质如纸张上的调色剂的含树脂细粒等。因此,在定影液施加至其上粘附有含树脂细粒的介质后,含树脂细粒迅速定影至该介质。
专利文件1:JP-B2-3290513
专利文件2:JP-A-2004-109749
专利文件3:JP-A-59-119364
专利文件4:JP-A-2007-219105
非专利文件1:Toshio Ishi所写且Techno system Corporation在2005年3月25日出版的“Concepts in Basic Bubble and Foam Engineering”第一版,489页
但是,定影液中包含的软化剂具有强的消泡作用。因此,随着定影液中软化剂的浓度增加,定影液的发泡性能和发泡稳定性恶化。结果,几乎不产生泡沫。另外,由于泡沫容易消失,因此不能得到具有低泡沫密度的发泡定影液。
发明内容
已完成本发明以解决以上问题,并且本发明可提供用于使含树脂细粒定影的定影液。所述定影液包含高浓度软化剂,且发泡以具有极低的密度。当所述定影液施加至含树脂细粒粘附其上的介质时,所述含树脂细粒迅速定影至该介质,而不导致在该介质如纸张上的调色剂的含树脂细粒的紊乱。而且,所述定影液可以少量施加,从而不会导致在介质上的残留液体感觉。
另外,本发明提供使用该定影液的定影方法、定影单元、成像方法和成像装置。
根据本发明的第一方面,提供定影液,其包含:使含树脂细粒通过使所述树脂的至少一部分溶解或溶胀而软化的软化剂;C12-C18脂肪酸;和C12-C18脂肪酸盐。所述定影液与用作稀释溶剂的水混合。
根据本发明的第二方面,提供用于使含树脂细粒定影到介质的定影方法,包括:使上述定影液发泡;在接触施加表面上形成具有所需膜厚度的发泡定影液;和将所述具有所需膜厚度的发泡定影液施加至在所述介质上的所述含树脂细粒。
根据本发明的第三方面,提供定影单元,其包括:使上述定影液发泡以产生发泡定影液的发泡定影液产生单元;将所述发泡定影液施加至在介质上的含树脂细粒层的发泡定影液施加单元,所述发泡定影液施加单元部分地具有弯曲的表面;和控制在所述发泡定影液施加单元的表面上的发泡定影液的膜厚度的膜厚度控制单元。
根据本发明的第四方面,提供成像方法,包括:用显影剂进行静电记录过程以在介质上形成未定影的调色剂图像的成像步骤,所述显影剂包含:含有树脂和着色剂的含树脂细粒;和用上述定影方法使所述未定影的调色剂图像定影至所述介质的定影步骤。
根据本发明的第五方面,提供成像装置,其包括:用显影剂进行静电记录过程以在介质上形成未定影的调色剂图像的成像单元,所述显影剂包含:含有树脂和着色剂的含树脂细粒;和用上述定影单元使所述未定影的调色剂图像定影至所述介质的定影单元。
附图说明
图1A和1B是显示在常规定影单元中产生的反印状态的示意性横截面图;
图2是显示根据本发明的原理在施加定影液后定影的含树脂细粒的示意性横截面图;
图3是显示发泡定影液的构造的示意性横截面图;
图4是显示在根据本发明实施方式的定影单元中的发泡定影液产生单元的构造示意图;
图5是显示在根据本发明实施方式的定影单元中的定影液施加单元的例子的构造示意图;
图6A和6B是显示当使用膜厚度控制刮片控制在涂布辊上的发泡定影液的膜厚度时的状态的示意图;
图7是显示根据本发明实施方式的定影单元的一种构造的构造示意图;
图8是显示根据本发明实施方式的定影单元的另一种构造的构造示意图;和
图9A和9B是显示根据另一发明的成像装置的构造示意图。
具体实施方式
首先,描述在专利文件4中所述和与本发明实施方式相关的发泡定影液的概要。如图2所示,通过以下描述的发泡定影液产生单元形成的具有泡沫的发泡定影液14用作定影液,由此使得可减小定影液的粉末密度和增加在涂布辊11上定影液层的厚度。而且,抑制了由定影液的表面张力产生的影响,由此使得可防止含树脂细粒反印到涂布辊11。另外,当含树脂细粒的尺寸在5μm至10μm范围内时,发泡定影液14的泡沫的直径应在5μm至50μm范围内,使得将发泡定影液14施加至含树脂细粒层13而不导致在记录介质12上的含树脂细粒层13中的紊乱。注意,如图3所示,由气泡22构成的发泡定影液20通过隔开各气泡22的液体膜边界(下文中称作平台边界(plateau boundary))形成。
同时,阴离子系表面活性剂可提供高发泡性能和发泡稳定性,并且作为发泡剂是优异的。在阴离子系表面活性剂中,脂肪酸盐提供最优异的发泡稳定性且最适于作为用于定影液的发泡剂。另一方面,软化剂具有强的消泡效果。因此,随着定影液中软化剂的浓度增加,定影液的发泡性能和发泡稳定性恶化。结果,几乎不产生泡沫。另外,由于泡沫容易消失,不能得到具有低泡沫密度的发泡定影液。
因此,为了解决当定影液中软化剂的浓度增加时发泡性能的恶化,根据作为因素的阴离子系表面活性剂的类型和浓度进行了各种实验。另外,通过集中在非专利文件1中描述的称作“超级脂肪(super fat)”的技术,即在固体洗涤剂(皂)中包含的游离脂肪酸,进行了实验。这里,描述称作“超级脂肪”的技术的概要。这是用于添加少量几乎不氧化的游离脂肪酸以增加过量的油和脂肪含量的方法。根据该方法,剩下少量未皂化的油和脂肪,这进而又改善了例如增湿效果。根据非专利文件1,发现通过向水性皂液添加少量脂肪酸,发泡性能得到改善且泡沫的品质变得更似乳脂,这称作超级脂肪皂。尽管如在超级脂肪皂中一样,向具有软化剂的定影液添加少量脂肪酸以产生泡沫,但是发泡性能和发泡稳定性两者都差。
另一方面,如下所述,本发明的实施方式使用C12-C18脂肪酸盐作为发泡剂并且在定影液中包含C12-C18脂肪酸。结果,发现可提供即使软化剂的浓度增加发泡性能也不恶化的发泡定影液。这里,详细描述根据本发明实施方式的发泡定影液。与其中水在包含软化剂的定影液中简单地发泡的情况相比,C12-C18脂肪酸盐在发泡性能方面是优异的。具体地,优选月桂酸盐(碳数:12)、肉豆蔻酸盐(碳数:14)、棕榈酸盐(碳数:16)和硬脂酸盐(碳数:18)。另外,优选十五酸(碳数:15)、十七酸(碳数:17)等。另一方面,描述脂肪酸和软化剂的反应。软化剂和脂肪酸在它们的化学结构中分别具有酯基团和羰基基团。在这点上,软化剂中的酯基团和脂肪酸中的羰基基团在定影液的体系中展现出电作用,这进而又导致在分子之间的结合作用并改善作为定影液特性的发泡性能和发泡稳定性。
而且,在C12-C18脂肪酸盐的范围内,碳数越小,发泡稳定性越差,尽管发泡性能优异。碳数越大,发泡稳定性越优异,尽管发泡性差。因此,更优选在定影液中将多种C12-C18脂肪酸盐混合在一起,而不是使用单独的脂肪酸盐。作为混合比,优选在定影液中以最大的数量包含C14肉豆蔻酸盐和以较小的数量包含C12月桂酸盐和C18硬脂酸盐。作为脂肪酸盐的更具体的比例,优选月桂酸盐、肉豆蔻酸盐、棕榈酸盐和硬脂酸盐以例如0∶6∶3∶1、1∶5∶3∶1和1∶4∶4∶1的重量比混合在一起。
同时,定影液包含与用作发泡剂的脂肪酸盐具有相同碳数的脂肪酸。因此,即使软化剂的浓度增加,也可保持发泡性能和发泡稳定性。当软化剂的浓度小于10重量%时,即使定影液不含脂肪酸,发泡性能也没有问题。另一方面,在软化剂的浓度为10重量%或更大,特别是30重量%或更大时,仅用脂肪酸盐几乎不产生泡沫,这进而又使发泡性能恶化。但是,当在具有30重量%浓度的软化剂的定影液中包含与脂肪酸盐具有相同碳数的脂肪酸时,可保持发泡性能。
但是,当在定影液中过量地包含脂肪酸时,用作发泡剂的脂肪酸盐的比例相对降低,这进而又使发泡性能恶化。因此,如在以下具体实例中所述的,脂肪酸盐的摩尔数优选等于或大于脂肪酸的摩尔数。或者,当脂肪酸与脂肪酸盐的比在5∶5至1∶9范围内时,发泡性能优异。
注意,除了各自具有相同碳数的脂肪酸和脂肪酸盐的组合之外,还可使用碳数在12-18范围内变化的作为脂肪酸盐的肉豆蔻酸胺和作为脂肪酸的硬脂酸的组合、或作为脂肪酸盐的棕榈酸钾和作为脂肪酸的硬脂酸的组合。简而言之,在定影液中包含C12-C18脂肪酸。结果,即使定影液包含高浓度的软化剂,发泡性能也不恶化。因此,可产生具有优异的发泡稳定性和极低密度的泡沫。
另外,发现甚至使用其它阴离子系表面活性剂例如烷基醚硫酸盐(AES)作为发泡剂的包含C12-C18脂肪酸的定影液也防止由软化剂浓度增加引起的发泡性能恶化。但是,所述脂肪酸盐和所述脂肪酸的组合是最优选的。
而且,作为脂肪酸盐,优选脂肪酸钠、脂肪酸钾和脂肪酸胺。作为用于制造最优选的脂肪酸胺的具体方法,首先将水加热,然后向所述加热的水中添加脂肪酸。随后,向所述混合物添加三乙醇胺。将所述混合搅拌和加热一定时间,并进行皂化反应。由此,可制造脂肪酸胺。这时,脂肪酸与三乙醇胺的摩尔比设置在1∶0.5至1∶0.9的范围内,使得所述脂肪酸的比例变得较大。结果,在皂化反应后剩下未反应的脂肪酸。因此,脂肪酸和脂肪酸胺可在定影液中混合在一起。这同样适用于其中使用钠盐和钾盐的情况。
同时,当定影液中软化剂的浓度增加时,软化剂不太可能溶解于用作稀释溶剂的水中。在进行了各种研究后,发现当在定影液中包含多元醇,特别是乙二醇、二甘醇、丙二醇、1,3-丁二醇和甘油时,软化剂即使在高浓度下也溶解,和脂肪酸盐的发泡性能不是恶化而是改善。而且,优选多元醇的含量在1重量%-30重量%范围内。30重量%或更高的多元醇含量不是优选的,因为发泡性能反而恶化。
接着,如下所述,根据相对于根据本发明实施方式的定影液在其上发泡的整个介质表面的含树脂细粒层的厚度,控制在定影液施加单元的表面上的发泡定影液层的厚度。但是,在其中含树脂细粒为调色剂且彩色图像与黑白字符都存在于介质上的状态下当具有相同厚度的发泡定影液层施加到整个介质表面时,产生局部缺陷。具体地,在彩色照片图像的厚调色剂层中产生定影失败和图像消失,或由于黑白字符的部分变粘,因此多张印刷物彼此粘附。对于所述缺陷的原因在以下详细描述。
通常,通过简单地搅拌,0.5mm-1.0mm的大泡沫可以在几分钟(0.1秒)或更快内比较容易地产生。这里,注意到了其中直径大于所需泡沫直径的视觉可观察的泡沫可容易和迅速地产生的情况,因此敏锐地研究从大泡沫产生5μm-50μm的微小泡沫的方法。结果,当向所述大泡沫施加剪切力以进行分割时,与其中在上述液体状态下产生微小泡沫的方法相比,可迅速地产生所需的微小泡沫。
如图4所示,在产生大泡沫并将其分割成微小泡沫的发泡定影液产生单元30的大泡沫产生单元中,将上述根据本发明实施方式的在定影液容器31中的水状定影液32用液体输送单元如传输泵33和液体传输管34供应到气体和液体混合单元35中。气体和液体混合单元35具有气孔。随着液体流动,在气孔36中产生负压。然后,将气体通过气孔36引入气体和液体混合单元35中以将气体和液体混合并通过微小孔片37,由此产生具有均匀直径的大泡沫。优选微小孔片37的孔直径在30μm-100μm范围内。不限于微小孔片37,还可使用具有连续泡沫体结构的多孔部件。所述多孔部件的实例包括烧结的陶瓷板、无纺织物、和发泡的树脂片,它们各自具有在30μm-100μm范围内的孔直径。除上述方法之外,优选以如下方式产生大泡沫:将从传输泵33供应的水状定影液92和来自气孔36的气体用叶片状搅拌棒搅拌以得到包含在水状定影液92中的气泡,或者使从传输泵33供应的水状定影液92用空气供应泵进行鼓泡等。
然后,如图4所示,为了将大泡沫分割成两个或更多个微小泡沫,在发泡定影液产生单元30中提供微小泡沫产生单元38以向所述大泡沫施加剪切力。微小泡沫产生单元38具有其中内部圆筒可旋转的封闭式双圆筒结构。在该结构中,发泡定影液从外部圆筒的部分供应并在通过旋转的内部圆筒和外部圆筒之间的间隙(用作流动通道)时经受旋转的内部圆筒的剪切力。在经受剪切力之后,大泡沫被分割成微小泡沫。因此,可从在外部圆筒处提供的泡沫口得到由各自具有所需直径的微小泡沫构成的发泡定影液。而且,为了改善在圆筒中的液体传输能力,可在内部圆筒中提供螺旋槽。
如上所述,发泡定影液产生单元30具有将水状定影液92转化为具有大直径泡沫的液体的大泡沫产生单元、和向所述大泡沫施加剪切力以产生微小泡沫的微小泡沫产生单元。因此,水状定影液92可在短时间内转化为具有5μm-50μm的直径的微小泡沫的发泡定影液。
接着,描述定影单元的定影液施加单元。
图5A和5B是显示根据本发明实施方式的定影液施加单元的例子的示意性构造图。这里,含树脂细粒为调色剂颗粒。如图5A所示的根据本发明实施方式的定影单元40具有涂布辊4、膜厚度控制刮片42、和加压辊43。控制器42将具有由发泡定影液产生单元30产生的所需微小泡沫的发泡定影液施加至含树脂细粒层(调色剂颗粒层)。控制发泡定影液的最佳膜厚度的单元的膜厚度控制刮片42根据在记录介质上的未定影调色剂颗粒层的厚度来控制在涂布辊41的表面上的具有所需微小泡沫的发泡定影液的膜厚度,从而得到发泡定影液的最佳膜厚度。加压辊43设置成与涂布辊41相对。如图5B所示,根据在记录介质上的未定影调色剂颗粒层的厚度,通过膜厚度控制刮片42在涂布辊41上形成发泡定影液层。采用膜厚度控制刮片42,可控制发泡定影液的气泡的尺寸、其泡沫粘度、其施加压力,以及根据未定影调色剂颗粒层的厚度,提供相对于发泡定影液渗透入未定影调色剂颗粒层中所需时间的定影液层的最合适的膜厚度。通过由形成大泡沫的大泡沫产生单元和用剪切力将大泡沫分割成微小泡沫的微小泡沫产生单元构成的发泡定影液产生单元30,产生具有所需微小泡沫的发泡定影液。然后,将发泡定影液滴在涂布辊41和膜厚度控制刮片42之间。
注意发泡定影液的粉末密度优选在0.01g/cm3至0.1g/cm3范围内。为了防止在施加定影液时在介质表面上的残留液体感觉,泡沫的粉末密度优选在0.01g/cm3至0.02g/cm3范围内,特别优选在0.02g/cm3或更小的范围内。这是因为在接触施加单元表面上的定影液的泡沫膜厚度必须大于或等于在介质上细粒层的厚度(使得细粒层之间的间隙被发泡定影液填充)。因此,泡沫膜的厚度优选在50μm-80μm的范围内。另一方面,为了防止由于定影液粘附到介质表面上引起的残留液体感觉(潮湿感觉),定影液的粘附量优选为0.1mg/cm3或更小。为此,泡沫的密度必须在0.125g/cm3至0.02g/cm3范围内,至少0.02g/cm3或更小。
而且,需要定影液仅在施加至记录介质如纸张上的含树脂细粒层如调色剂时发泡。因此,定影液在储存容器中不必是泡沫的形式。代替地,优选提供在从容器供应液体时、或在定影液通过其施加至含树脂细粒层的液体传输通道中使液体发泡的单元。简而言之,水状定影液包含在储存容器中并在从所述容器取出后发泡。采用该构造,容器的尺寸可减小。
如图6A和6B所示,在膜厚度控制刮片42和涂布辊41之间具有间隙的膜厚度控制刮片42用于控制在涂布辊41上的发泡定影液膜厚度。如图6A所示使间隙变窄以减小膜厚度,而如图6B所示使间隙变宽以增加膜厚度。膜厚度控制刮片42在其端部具有旋转轴以控制所述间隙。因此,可控制调色剂层的厚度、环境温度、发泡定影液的气泡尺寸、其泡沫粘度、其施加压力,以及根据未定影调色剂颗粒的厚度用于调整发泡定影液渗透入未定影调色剂颗粒层中所需时间的最合适的膜厚度。
作为将水状定影液从定影液容器31传输到其中定影液发泡的机构中的单元,如图4中所示使用传输泵33。传输泵33的实例包括齿轮泵、膜盒式泵、管泵等。其中,管泵是最合适的。由于齿轮泵具有振动机构和旋转机构,定影液在该泵中发泡。结果,定影液中的压力受到影响,这使传输能力恶化。另外,齿轮泵的组件可污染定影液,或相反地,定影液可污染所述组件。另一方面,管泵设置成在使管变形的同时将定影液从管中挤出。因此,仅所述管与定影液接触。如果管泵由对定影液具有耐液性能的部件形成,可防止定影液的污染和恶化泵的部件。而且,由于管泵的管仅在挤出定影液时变形,定影液不发泡。结果,可防止传输能力的降低。
线棒可代替图6A和6B中所示的膜厚度控制刮片42用于控制在涂布辊41上的发泡定影液厚度。如上所述,通过由产生大泡沫的大泡沫产生单元和用剪切力将大泡沫分割成微小泡沫的微小泡沫产生单元构成的发泡定影液产生单元,产生发泡定影液。发泡定影液从液体供应口沉积在线棒和涂布辊41之间。当线棒代替膜厚度控制刮片42用作膜控制单元时,在涂布辊41表面上沿轴向的发泡定影液的膜均匀性进一步改善。
图7是显示根据本发明实施方式的定影单元的构造的示意性构造图。在根据图7所示的该实施方式的定影单元40中,加压辊43具有由海绵材料制成的弹性层。这里,必须进行辊隙时间的时机选择,以在发泡定影液渗透入含树脂细粒层如调色剂中和到达介质如纸张后,将涂布辊41与含树脂细粒层分离。因此,使用能够通过小压力大幅变形的海绵材料以确保辊隙时间在50-300毫秒范围内。
注意辊隙时间通过用辊隙宽度除以纸张传输速度计算。纸张传输速度可通过纸张传输和驱动机构的设计数据来得到。辊隙时间可如下得到。即,首先将未脱水的着色染料以少量放在涂布辊41的整个表面上。然后,将记录介质夹在涂布辊41和与涂布辊41相对的加压辊43之间以加压(同时所述辊不旋转)。因此,使着色染料粘附到记录介质上。测量着色部分(通常为矩形着色部分)的纸张传输方向上的长度作为辊隙宽度。
必须根据记录介质的传输速度,通过调整辊隙宽度,使辊隙时间与发泡定影液向调色剂层的渗透时间相同或长于或等于发泡定影液向调色剂层的渗透时间。在图7中所示的实例中,加压辊43由作为弹性层的弹性多孔材料(下文中称作海绵材料)制成。因此,涂布辊41的轴和加压辊43的轴之间的距离根据记录介质的传输速度变化,由此使改变辊隙宽度更容易。加压辊43可由弹性橡胶代替海绵材料制成。但是,海绵可通过比使弹性橡胶变形的力小的力变形。因此,可确保长的辊隙宽度,而无需过度增加涂布辊41的加压力。
注意,定影液包含树脂软化剂或溶胀剂。在定影液粘附到由海绵材料制成的加压辊43上的情况下,海绵可能例如软化。因此,海绵材料的树脂材料优选为不受软化剂或溶胀剂软化和溶胀的材料。另外,由海绵材料制成的加压辊43可用柔性膜覆盖。因此,即使海绵材料为通过软化剂或溶胀剂恶化的材料,可通过用柔性膜覆盖海绵材料防止加压辊43的恶化。作为海绵材料,优选树脂多孔材料如聚乙烯、聚丙烯和聚酰胺。而且,作为覆盖海绵材料的柔性膜,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)。
在图7中,在其中涂布辊41与由海绵材料制成的加压辊43一直接触的情况下,当不传输记录介质时,发泡定影液可粘附到加压辊43上并污染加压辊43。为了解决该问题,在传输记录介质的位置之前提供纸张前端检测单元(未示出)。响应于前端检测信号,优选在仅从记录介质的前端施加发泡定影液的时机时将发泡定影液施加至涂布辊41。
而且,在图7中,在待机状态下涂布辊41与加压辊43分离。优选仅在用未示出的驱动机构根据记录介质的前端检测信号施加定影液时,涂布辊41与加压辊43接触。而且,优选根据记录介质的后端检测信号,涂布辊41与加压辊43分离。
图8是显示根据本发明实施方式的定影单元的另一构造的示意性构造图。根据图8所示的实施方式的定影单元40使用加压带44代替图7中所示的加压辊43。通过由产生大泡沫的大泡沫产生单元和用剪切力将大泡沫分割成微小泡沫的微小泡沫产生单元构成的发泡定影液产生单元,产生发泡定影液。然后,具有所需泡沫直径的发泡定影液从液体供应口通过管等供应到膜厚度控制刮片42的供应口。调整膜厚度控制刮片42和涂布辊41之间的间隙以控制在涂布辊41上发泡定影液的层膜厚度。因此,得到发泡定影液的最合适的膜厚度。注意作为加压带44,使用通过在基础基底如无缝镍带和无缝PET膜上涂布以PFA为代表的可脱模氟树脂得到的部件。
当如上所述,所述带用于定影单元40中时,可容易地增加挤压宽度。因此,不限于图8所示的构造,优选定影单元使用带作为涂布辊和辊作为加压单元。而且,当涂布辊和加压单元的任一个由带构造时,辊隙宽度可容易地增加。而且,纸张的传输速度可加速,条件是辊隙时间是相同的,而未施加对纸张导致皱纹的过度力。结果,定影液可以高速施加。
注意不饱和脂肪酸盐可用于定影液中,且优选包含1-3个双键的C18不饱和脂肪酸。具体地,油酸、亚油酸和亚麻酸是合适的。由于包含4个或更多个双键的不饱和脂肪酸具有强的反应性,因此定影液的储存稳定性变差。具有这些不饱和脂肪酸的不饱和脂肪酸盐单独或组合用作发泡剂。而且,饱和脂肪酸盐和不饱和脂肪酸盐可混合在一起并用作发泡剂。
而且,使树脂溶解或溶胀以软化的软化剂包含脂族酯。脂族酯在用于使包含在调色剂中的树脂的一部分溶解或溶胀的溶解性或溶胀性能等方面是优异的。
而且,从对人体安全性的观点来看,软化剂的急性口服毒性(LD50)优选为3g/kg或更大和更优选5g/kg。由于通常用作美容材料,脂族酯对于人体具有高安全性。
而且,调色剂在密闭环境下频繁使用的设备中定影至记录介质,并且软化剂在调色剂定影至记录介质后保留在调色剂中。因此,优选当调色剂定影至记录介质时不产生挥发性有机化合物(VOC)和不愉快的异味。换句话说,软化剂优选不包含造成挥发性有机化合物和不愉快的异味的物质。与通常使用的有机溶剂(例如甲苯、二甲苯、甲基乙基酮和乙酸乙酯)相比,脂族酯具有高沸点和低挥发性,并且不产生刺激性异味。
注意作为用于以高精度测量办公室等中的异味的实践标准,使用三点比较型嗅袋法作为器官感觉测量方法的异味指数(10×log(直到物质的异味无法察觉的物质的稀释倍率))可用作异味的指标。而且,包含在软化剂中的脂族酯的异味指数优选为10或更小。在该情况下,在平常一般的办公室环境中不会察觉到不愉快的异味。而且,除了软化剂之外,在定影液中包含的其它液体剂也优选不产生不愉快的异味和刺激性异味。
在根据本发明实施方式的定影液中,脂族酯优选包含饱和脂族酯。当脂肪酸酯包含饱和脂族酯时,软化剂的储存稳定性(对氧化、水解分裂等的耐受性)可改善。另外,饱和脂族酯对人体具有高安全性,并且它可通常在一分钟内使包含在调色剂中的树脂溶解或溶胀。而且,饱和脂族酯可降低提供到记录介质上的调色剂的粘附性。这是因为饱和脂族酯在溶解或溶胀的调色剂表面上形成油性膜。
因此,在根据本发明实施方式的定影液中,饱和脂族酯的通式优选包含由R1COOR2表示的化合物,其中R1为C11-C14烷基和R2为C1-C6直链或支链烷基。当R1和R2的碳数小于所需数时,产生异味。当R1和R2的碳数大于所需数时,树脂软化能力降低。
换句话说,当饱和脂族酯包含由其中R1为C11-C14烷基和R2为C1-C6直链或支链烷基的通式R1COOR2表示的化合物时,可改善在调色剂中包含的树脂的溶解性和溶胀性能。而且,所述化合物的异味指数为10或更小,并且所述化合物不产生不愉快的异味和刺激性异味。
作为所述化合物的脂族单羧酸酯的实例包括月桂酸乙酯、月桂酸己酯、十三烷酸乙酯、十三烷酸异丙酯、肉豆蔻酸乙酯、和肉豆蔻酸异丙酯。大多数脂族单羧酸酯溶于油性溶剂中,而不溶于水中。因此,定影液的大多数脂族单羧酸酯在水性溶剂中包含二醇作为溶解助剂且处于溶解或微乳液状态。
而且,在根据本发明实施方式的定影液中,脂族酯优选包含脂族二羧酸酯。当脂族酯包含脂族二羧酸酯时,调色剂中包含的树脂可在较短时间内溶解或溶胀。例如,在约60ppm的高速印刷的情况下,施加有定影液的未定影调色剂颗粒定影至记录介质所需的时间优选在一分钟内。当脂族酯包含脂族二羧酸酯时,施加有定影液的未定影调色剂颗粒定影至记录介质所需的时间可在0.1分钟内。而且,调色剂中包含的树脂可在添加较少量软化剂的情况下溶解或溶胀。因此,定影液中包含的软化剂的含量可减小。
因此,在根据本发明实施方式的定影液中,所述通式脂族二羧酸酯包含由R3(COOR4)2表示的化合物,其中R3是C3-C8亚烷基和R4是C3-C5直链或支链烷基。当R3和R4的碳数小于所需数时,产生异味。当R3和R4的碳数大于所需数时,树脂软化能力降低。
换句话说,当脂族二羧酸酯包含由其中R3是C3-C8亚烷基和R4是C3-C5直链或支链烷基的通式R3(COOR4)2表示的化合物时,可改善在调色剂中包含的树脂的溶解性和溶胀性能。而且,所述化合物的异味指数为10或更小,并且所述化合物不产生不愉快的异味和刺激性异味。
作为所述化合物的脂族二羧酸酯的实例包括琥珀酸-2-乙基己酯、己二酸二丁酯、己二酸二异丁酯、己二酸二异丙酯、己二酸二异癸酯、癸二酸二乙酯、和癸二酸二丁酯。大多数脂族二羧酸酯溶于油性溶剂中,而不溶于水中。因此,定影液的大多数脂族二羧酸酯在水性溶剂中包含二醇作为溶解助剂且处于溶解或微乳液状态。
而且,在根据本发明实施方式的定影液中,脂族酯优选包含脂族二羧酸二烷氧基烷基酯。当脂族酯包含脂族二羧酸二烷氧基烷基酯时,可改善调色剂对记录介质的定影性能。
在根据本发明实施方式的定影液中,脂族二羧酸二烷氧基烷基酯的通式包含由R5(COOR6-O-R7)2表示的化合物,其中R5为C2-C8亚烷基,R6为C2-C4亚烷基,和R7为C1-C4烷基。当R5和R6的碳数小于所需数时,产生异味。当R5和R6的碳数大于所需数时,树脂软化能力降低。
换句话说,当脂族二羧酸二烷氧基烷基酯包含由其中R5为C2-C8亚烷基、R6为C2-C4亚烷基和R7为C1-C4烷基的通式R5(COOR6-O-R7)2表示的化合物时,可改善在调色剂中包含的树脂的溶解性和溶胀性能。而且,所述化合物的异味指数为10或更小,并且所述化合物不产生不愉快的异味和刺激性异味。
作为所述化合物的脂族二羧酸二烷氧基烷基酯的实例包括琥珀酸二乙氧基乙酯、琥珀酸二丁氧基乙酯、己二酸二乙氧基乙酯、己二酸二丁氧基乙酯、和癸二酸二乙氧基乙酯。定影液的大多数脂族二羧酸烷氧基烷基酯在水性溶剂中包含二醇作为溶解助剂且处于溶解或微乳液状态。
而且,柠檬酸酯、碳酸乙酯和碳酸丙烯酯也适合代替脂族酯作为软化剂或溶胀剂。
同时,如果当发泡定影液在施加接触辊隙部分处受压和渗透入调色剂的细粒层中时泡沫消失,则导致渗透抑制。为此,需要具有优异发泡稳定性的泡沫。因此,定影液优选包含1∶1型脂族烷醇酰胺。尽管1∶1型脂族烷醇酰胺和1∶2脂族烷醇酰胺是可用的,但是根据本发明实施方式,由于发泡稳定性,1∶1型脂族烷醇酰胺是合适的。
注意待定影的含树脂细粒不限于调色剂,而是可使用任何细粒,只要它们包含树脂。例如,可使用包含导电成分的含树脂细粒。而且,记录介质不限于记录纸,而是可使用任何金属、树脂、陶瓷等。但是,记录介质对于定影液优选是能渗透的。如果记录介质的基底不具有液体渗透性,记录介质优选在基底上具有液体渗透性层。记录介质的形状不限于片状,而是记录介质可为具有平坦表面和弯曲表面的三维物体。例如,本发明的实施方式还可应用于所谓的清漆涂层,其中透明的含树脂细粒均匀地定影至介质如纸张以保护所述纸张的表面。
在含树脂细粒中,用于电子照相方法的调色剂以与根据本发明实施方式的定影液的组合显示出最大的定影效果。调色剂包含着色剂、电荷控制剂、以及树脂如粘合剂树脂和脱模剂。调色剂中包含的树脂没有特别限制。但是,优选的粘合剂树脂的实例包括聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸类共聚物树脂、和聚酯树脂,脱模剂的实例包括蜡成分如巴西棕榈蜡和聚乙烯。除了粘合剂之外,调色剂还可包含通常的着色剂、电荷控制剂、流动性赋予剂、外部添加剂等。而且,调色剂优选经受以如下方式的斥水处理:具有甲基的疏水性细粒如疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛固定至调色剂颗粒的表面。记录介质没有特别限定,但是其包括纸张、织物、和具有液体渗透性层的塑料膜如OHP片。根据本发明的实施方式,油性是指在20℃室温下的水溶性为0.1重量%或更低的性质。
而且,发泡定影液优选对于经斥水处理的调色剂颗粒具有足够的亲合性。这里,亲合性是指当液体接触固体物质时液体对于固体物质表面的铺展润湿性程度。换句话说,发泡定影液优选对于经斥水处理的调色剂显示出足够的润湿性。经采用疏水性细粒如疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛进行斥水处理的调色剂的表面被存在于疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛表面上的甲基覆盖,并且具有约20mN/m的表面能。实际上,由于经斥水处理的调色剂的整个表面没有完全被疏水性细粒覆盖,因此推测调色剂的表面能在约20-30mN/m范围内。因此,为了发泡定影液对斥水性调色剂具有足够的亲合性(足够的润湿性),发泡定影液的表面张力优选在20-30mN/m范围内。
当使用水性溶剂时,优选向水性溶剂添加表面活性剂,使得发泡定影液的表面张力在20-30mN/m范围内。另外,水性溶剂优选包含多元醇。采用这些材料,在发泡定影液中气泡的稳定性增加并且气泡几乎不消失。例如,优选一元醇如十六醇,和多元醇如甘油、丙二醇、1,3-丁二醇。当发泡定影液包含一元醇或多元醇时,可有效地防止介质如纸张的卷曲。
而且,定影液优选包含用于改善渗透性和防止介质如纸张的卷曲的油性成分以形成O/W乳液和W/O乳液。在这种情况下,作为具体的分散剂,优选脱水山梨糖醇脂肪酸酯,如脱水山梨糖醇单油酸酯、脱水山梨糖醇单硬脂酸酯、和脱水山梨糖醇倍半油酸酯,以及蔗糖酯如蔗糖月桂酸酯和蔗糖硬脂酸酯。
注意用于使软化剂在定影液中溶解或微乳液分散的方法的实例包括,具有旋转叶片的机械搅拌单元如均匀混合器和均化器、和振动赋予单元如超声均化器。当用任意所述单元向定影液中的软化剂施加强剪切力时,软化剂溶剂或微乳液分散。
而且,使调色剂定影的定影单元可具有一对向调色剂加压弄平化辊(硬辊),所述调色剂在根据本发明实施方式的定影液供应到所述调色剂后被用于使调色剂中包含的树脂的至少一部分溶解或溶胀的试剂(软化剂)溶解或溶胀。通过用该对弄平化辊对溶解或溶胀的调色剂加压,定影单元可使溶解或溶胀的调色剂层的表面平滑且赋予调色剂光泽。而且,通过将溶解或溶胀的调色剂推到记录介质中,定影单元可改善调色剂对记录介质的定影性能。
采用上述根据本发明实施方式的成像方法,在记录介质上形成含树脂调色剂图像。根据本发明的该实施方式,可提供能够更有效地将调色剂定影至记录介质的成像方法和成像装置。
图9A和9B是显示根据另一方面的成像装置的构造的示意图。图9A和9B中所示的成像装置可为复印机或打印机。图9A是总体上显示串联式彩色电子照相的整个成像装置的示意图。图9B是显示图9A中所示成像装置的一个成像单元的构造的示意图。图9A和9B中所示的成像装置50具有作为调色剂图像载体的中间转印带51。中间转印带51在三个支承辊52至54上展开并且以箭头A所示的方向旋转。相对于中间转印带51,排列分别用于黑色、黄色、品红色和青色的成像单元55至58。在所述成像单元上,布置未示出的曝光单元。例如,当复印机用作成像装置时,扫描器扫描文件上的图像信息,然后曝光单元施加用于根据图像信息将静电潜像写在感光鼓上的光束L1至L4。在经由中间转印带51与支承辊54相对的位置处,提供第二转印单元59。第二转印单元59由在两个支承辊60和61之间展开的第二转印带62构成。注意作为第二转印单元59,可使用转印辊代替转印带。而且,在经由中间转印带51与支承辊52相对的位置处,提供带清洁单元63。布置带清洁单元63以除去残留在中间转印带51上的调色剂。
通过一对给纸辊65将作为记录介质的记录纸64引导至第二转印单元。当调色剂图像转印到记录纸64上时,将第二转印带62压在中间转印带51上。其上转印了调色剂图像的记录纸64通过第二转印带62传输。转印到记录纸64上的未定影调色剂图像通过根据本发明实施方式的定影单元定影,所述定影单元基于来自未示出的曝光单元的图像信息控制发泡定影液层的膜厚度。换句话说,根据本发明实施方式的发泡定影液施加至转印到记录纸64上的未定影调色剂图像,所述发泡定影液从定影单元供应,并且基于来自未示出的曝光单元的图像信息如彩色图像和黑色实地图像来控制所述发泡定影液的膜厚度。然后,用在发泡定影液中包含的且使调色剂中包含的树脂的至少一部分溶解或溶胀的试剂(软化剂)将未定影的调色剂图像定影至记录纸64。
接着,描述成像单元。如图9B所示,成像单元55至58各自具有在感光鼓66周围的带电单元67、显影单元68、清洁单元69和静电去除单元70。而且,在经由中间转印带51与感光鼓66相对的位置处提供第一转印单元71。另外,带电单元67是使用带电辊的接触带电型带电单元。带电单元67通过使带电辊与感光鼓66接触以向感光鼓66施加电压使感光鼓66的表面均匀地带电。作为带电单元67,可使用采用非接触栅极管(scorotron)的非接触带电型带电单元等。而且,显影单元68使显影剂的调色剂粘附到感光鼓66上的静电潜像以使静电潜像可视化。这里,对应于各个颜色的调色剂由所涉及颜色着色的树脂材料形成,和所述树脂材料通过根据本发明实施方式的定影液溶解或溶胀。注意显影单元68具有未示出的搅拌单元和显影单元。在显影单元68中,未用于图像显影的显影剂返回到搅拌单元并再利用。搅拌单元中调色剂的浓度通过调色剂浓度传感器检测并控制为恒定。而且,第一转印单元71将在感光鼓66上可视化的调色剂转印到中间转印带51。这里,转印辊用作第一转印单元71并经由中间转印带51压在感光鼓66上。作为第一转印单元71,可使用导电刷、非接触电晕带电器等。另外,清洁单元69从感光鼓除去不必要的调色剂。作为清洁单元69,可使用其尖端压在感光鼓66上的刮片。这里,通过清洁单元69收集的调色剂通过未示出的收集螺杆和调色剂回收单元返回到显影单元68,然后再利用。而且,静电去除单元70由灯构成并辐照光以使感光鼓66的表面电位初始化。
接着,描述根据本发明实施方式的定影液和定影液的定影的具体实施例。
(具体实施例1)
(定影液的成分)
*脂肪酸盐的准备
肉豆蔻酸钾(Wako Pure Chemical Industries,Ltd.的试剂):2.0g
棕榈酸钾(KANTO CHEMICAL CO.,INC.的试剂):1.5g
硬脂酸钾(KANTO CHEMICAL CO.,INC.的试剂):0.5g
*脂肪酸的准备
如下表1中所述,基于脂肪酸的比例根据对于各碳数的摩尔比准备脂肪酸。
(表1)
稀释溶剂:余量的离子交换水g
软化剂:10g琥珀酸二乙氧基乙酯(Croda Corporation的Croda DES)和30g碳酸丙烯酯(ASAHI GLASS CO.,LTD.的ASAHINATE)
增溶剂:10g丙二醇
泡沫增加剂:0.5g 1∶1型椰子脂肪酸二乙醇酰胺(MatsumotoYushi-Seiyaku Co.,Ltd.的MAPON MM)
在以上组分比下,首先将离子交换水加热至80℃,然后将用以上比例准备的脂肪酸盐相继加入离子交换水中。之后,将用以上比例准备的脂肪酸相继加入该混合物中。在用搅拌器在100rpm下搅拌30分钟后,将丙二醇加入该混合物中。然后将该混合物自然冷却至室温。在冷却后,将软化剂相继加入该混合物中。最后,将泡沫增加剂加入该混合物中。将该混合物用搅拌器在100rpm下搅拌5分钟,然后用超声均化器搅拌10分钟。由此,制造其中软化剂完全溶解的定影液(未稀释溶液)。
*大泡沫产生单元
使用图4中所示的发泡定影液产生单元制造发泡定影液。
水状定影液储存容器:由PET树脂制成的瓶
液体传输泵:管泵(管内径:2mm,管材料:硅橡胶)
传输通道:具有2mm内径的硅橡胶管
用于产生大泡沫的微孔片材:#400不锈钢网片(具有约40μm的开口部分)
*微小泡沫产生单元
使用图4中所示的发泡定影液产生单元制造发泡定影液。
将双圆筒结构的内部圆筒固定至旋转轴,并用未示出的旋转驱动马达旋转。双圆筒结构的材料为PET树脂。双圆筒结构布置成使得外部圆筒具有10mm的内径和120mm的长度,且内部圆筒具有8mm的外径和100mm的长度。另外,设置双圆筒结构以在300rpm下旋转10分钟。
表2显示当使用定影液产生泡沫时的结果。
(表2)
脂肪酸对脂肪酸钾的摩尔比 | 泡沫密度(g/cm3) | 泡沫状态 |
0∶10 | 0.040 | × |
1∶9 | 0.018 | ○ |
3∶7 | 0.013 | ○ |
5∶5 | 0.019 | ○ |
6∶4 | 0.030 | × |
注意发泡状态“×”表示当泡沫放置1分钟时泡沫消失的差的发泡稳定性。
在涂布辊的情况下,接触施加单元表面上的定影液泡沫膜厚度必须大于或等于在介质上细粒层的厚度(使得细粒层之间的间隙被发泡定影液填充)。因此,泡沫膜的厚度优选在约50μm-80μm范围内。另一方面,为了防止由定影液粘附到介质表面引起的残留液体感觉(潮湿感觉),定影液的粘附量优选为0.1mg/cm2或更小。为此,泡沫的密度必须在0.125g/cm3-0.02g/cm3范围内,至少为0.02g/cm3或更小。
如表2所示,为了得到0.02g/cm3或更小的所需泡沫密度,脂肪酸对脂肪酸钾的摩尔比在5∶5至1∶9范围内。而且,即使发泡时间(旋转时间)设置为5分钟,脂肪酸对脂肪酸钾的摩尔比在5∶5至1∶9范围内以得到在以上范围内小于或等于0.02g/cm3的泡沫密度,由此提供优异的发泡时间。而且,发泡稳定性是极优异的。此外,当脂肪酸对脂肪酸钾的摩尔比为1∶9、3∶7和5∶5时,假设脂肪酸钾为100摩尔,那么脂肪酸的含量分别为约11、43和100摩尔。另一方面,作为非专利文件1中描述的使用超级脂肪的脂肪酸添加的描述内容,导致pH变化的极小量是基于100摩尔的脂肪酸钾。在这种情况下,脂肪酸至多具有几摩尔。与此相反,根据本发明实施方式的定影液中包含的脂肪酸的摩尔数是巨大的。这是因为脂肪酸和软化剂如上所述一起起作用。
而且,当从定影液的成分中除去作为增溶剂的丙二醇时,其中脂肪酸对脂肪酸钾的摩尔比在5∶5至1∶9范围内的泡沫密度增加约30%。因此发现通过添加丙二醇,定影液的发泡性能增加。
(具体实施例2)
(定影液的成分)
将脂肪酸用三乙醇胺进行皂化反应以具有99%的皂化度。然后,根据脂肪酸对三乙醇胺的摩尔比制造脂肪酸胺和未皂化的脂肪酸,无需纯化。由此,制造其中脂肪酸盐(脂肪酸胺)和脂肪酸混合在一起的定影液。
这里,脂肪酸与三乙醇胺的混合摩尔比如下表3所示。注意表3中脂肪酸的成分通过以下物质准备。
肉豆蔻酸:2.0g
棕榈酸:1.5g
硬脂酸:0.5g
(表3)
脂肪酸与TEA的摩尔比 | 1∶1 | 1∶0.9 | 1∶0.7 | 1∶0.5 | 1∶0.4 |
定影液中TEA的量 | 2.44g | 2.20g | 1.71g | 1.22g | 0.98g |
脂肪酸与脂肪酸胺的摩尔比 | 0∶10 | 1∶9 | 3∶7 | 5∶5 | 6∶4 |
稀释溶剂:余量的离子交换水g
软化剂:40g碳酸丙烯酯(ASAHI GLASS CO.,LTD.的ASAHINATE)
增溶剂:10g丙二醇
泡沫增加剂:0.5g 1∶1型椰子脂肪酸二乙醇酰胺(MatsumotoYushi-Seiyaku Co.,Ltd.的MAPON MM)
在以上组分比下,首先将离子交换水加热至80℃,然后将用以上比例准备的脂肪酸盐相继加入离子交换水中。之后,将用以上比例准备的脂肪酸相继加入该混合物中。在用搅拌器在100rpm下搅拌30分钟后,将丙二醇加入该混合物中。然后将该混合物自然冷却至室温。在冷却后,将软化剂相继加入该混合物中。最后,将泡沫增加剂加入该混合物中。将该混合物用搅拌器在300rpm下搅拌5分钟,然后用超声均化器搅拌10分钟。由此,制造其中软化剂完全溶解的定影液(未稀释溶液)。将完成的定影液经如在具体实施例1中的发泡定影液产生单元处理。表4显示测量发泡定影液的泡沫密度的结果。
(表4)
脂肪酸与脂肪酸钾的摩尔比 | 泡沫密度(g/cm3) | 泡沫状态 |
0∶10 | 0.050 | × |
1∶9 | 0.018 | ○ |
3∶7 | 0.015 | ○ |
5∶5 | 0.019 | ○ |
6∶4 | 0.060 | × |
注意发泡状态“×”表示当泡沫放置1分钟时泡沫消失的差的发泡稳定性。
在涂布辊的情况下,接触施加单元表面上的定影液泡沫膜厚度必须大于或等于介质上细粒层的厚度(使得细粒层之间的间隙被发泡定影液填充)。因此,泡沫膜的厚度优选在50μm-80μm范围内。另一方面,为了防止由定影液粘附到介质表面引起的残留液体感觉(潮湿感觉),定影液的粘附量优选为0.1mg/cm2或更小。为此,泡沫的密度必须在0.125g/cm3-0.02g/cm3范围内,至少为0.02g/cm3或更小。
如表4所示,为了得到0.02g/cm3或更小的所需泡沫密度,脂肪酸与脂肪酸盐的摩尔比在5∶5至1∶9范围内。而且,即使发泡时间(旋转时间)设置为5分钟,脂肪酸与脂肪酸钾的摩尔比在5∶5至1∶9范围内以得到在以上范围内小于或等于0.02g/cm3的泡沫密度,由此提供优异的发泡时间。而且,发泡稳定性是极优异的。
(具体实施例3)
*定影液的成分和发泡定影液的制造
与具体实施例2相同
*定影液施加单元
使用图5A和5B中所示的发泡定影液产生单元制造发泡定影液。定影液施加单元设置成产生发泡定影液并将其供应至刮片。刮片和涂布辊之间的间隙设置为40μm。
加压辊:具有铝合金辊(Φ10mm)作为芯棒且由外径为Φ50mm的聚氨酯泡沫材料(INOAC CORPORATION的“color foam EMO”)制成的海绵辊。
涂布辊:其上用PET树脂烤漆的SUS辊(Φ30mm)。
膜厚度控制刮片:具有1mm厚度的板玻璃粘结至铝合金支承板。以其玻璃表面指向涂布辊,膜厚度控制刮片设置成将涂布辊和玻璃表面之间的间隙控制在10μm-100μm范围内。
纸张传输速度:150mm/s
(结果)
使用电子照相打印机(Ricoh Company,Ltd.的Ipsio Color CX 8800),其上形成未定影调色剂的彩色图像的PPC纸(Ricoh Company,Ltd.的T-6200)插入定影单元中。调色剂层的厚度在30μm-40μm范围内。涂布辊上发泡定影液的厚度为约70μm。
表5显示当定影液定影时的评价结果。
(表5)
如从表5显见的,在脂肪酸对脂肪酸钾的任何比例下进行定影液自身的定影。但是,在0∶10和4∶6的比例下,根据具体实施例1中所示的密度,定影液对纸张的施加量极大。由于定影液刚定影,纸张就是湿的,因此纸张卷曲。而且,由于过量的定影液施加至纸张,调色剂图像显著软化为粘性的。因此,当印刷纸堆叠时,它们彼此粘附。另一方面,在1∶9、3∶7和5∶5的比例下,纸张根本不会潮湿和卷曲。因此,成功地进行图像的定影,而不导致纸张为粘性的。
根据本发明实施方式的定影液,可防止在发泡定影液施加至含树脂细粒层时含树脂细粒反印至发泡定影液施加单元,实现以稳定的方式施加少量定影液,并且用比常规技术低得多的能量使定影液以非加热方式定影。而且,除了作为发泡剂的脂肪酸盐之外,定影液还包含脂肪酸,由此使得可在相对短时间内制造具有所需泡沫密度的发泡定影液。因此,减小定影单元的启动时间,大大改善发泡稳定性,并且显著改善在施加少量定影液时的可靠性。
本发明不限于具体公开的实施方式,可在不脱离本发明的范围的情况下进行改变和改进。
本申请基于2008年4月10日在日本专利局提交的日本优先权申请No.2008-102005,其全部内容在此引入作为参考。
Claims (7)
1.用于使通过静电记录过程形成在记录介质上的含树脂细粒定影的定影液,包含:
使含树脂细粒通过使所述树脂的至少一部分溶解或溶胀而软化的软化剂;
C12-C18脂肪酸;
C12-C18脂肪酸盐;和
用作稀释溶剂的水;
其中
所述脂肪酸盐和所述脂肪酸以使所述脂肪酸盐的摩尔数等于或大于所述脂肪酸的摩尔数的混合比例混合。
2.权利要求1的定影液,其中所述脂肪酸盐为脂肪酸钠、脂肪酸钾、或脂肪酸胺。
3.权利要求1的定影液,进一步包含多元醇。
4.权利要求1的定影液,其中所述软化剂为脂肪酸烷氧基烷基酯。
5.权利要求1的定影液,其中所述软化剂为碳酸酯。
6.使含树脂细粒定影至介质的定影方法,包括:
使权利要求1的定影液发泡;
在接触施加表面上形成具有所需膜厚度的发泡定影液;和
将具有所需膜厚度的发泡定影液施加至在所述介质上的所述含树脂细粒。
7.成像方法,包括:
用显影剂进行静电记录过程以在介质上形成未定影的调色剂图像的成像步骤,所述显影剂包含:含有树脂和着色剂的含树脂细粒;和
用权利要求6的定影方法使所述未定影的调色剂图像定影至所述介质的定影步骤。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004333866A (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007219105A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、定着方法、画像形成装置、画像形成方法及び定着液 |
JP2008058550A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、定着方法、画像形成装置、画像形成方法及び定着液 |
Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
JPS59119364A (ja) | 1982-12-27 | 1984-07-10 | Fuji Xerox Co Ltd | 未定着トナ−画像の定着用溶液および定着方法 |
JP3290513B2 (ja) | 1993-07-29 | 2002-06-10 | ユニコ株式会社 | トナーの湿式定着方法 |
JP3436810B2 (ja) * | 1994-07-01 | 2003-08-18 | 有限会社ケントス | トナー定着物の転写方法 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004333866A (ja) * | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2007219105A (ja) * | 2006-02-16 | 2007-08-30 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、定着方法、画像形成装置、画像形成方法及び定着液 |
JP2008058550A (ja) * | 2006-08-31 | 2008-03-13 | Ricoh Co Ltd | 定着装置、定着方法、画像形成装置、画像形成方法及び定着液 |
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