CN103226298A - 调色剂和成像设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种调色剂,其包括:均包含粘结树脂和着色剂的调色剂基础颗粒;和包括无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的外添加剂,其中,无机颗粒至少包括疏水二氧化硅颗粒,其中疏水二氧化硅颗粒从调色剂的释出率Ya为1质量%~20质量%,和其中脂肪酸金属盐颗粒从调色剂的释出率Yb为30质量%~90质量%。

Description

调色剂和成像设备
发明背景
本发明涉及一种适用于电子照相、静电记录和静电印刷的调色剂,还涉及一种采用该调色剂的成像设备。
相关技术的描述
近年来,在电子照相成像技术领域,可以在高速和低能耗下形成具有长存储期的图像。另外,在发展提供高图像质量的彩色成像设备方面,已经形成激烈竞争。
为满足对高图像质量,特别是全彩图像质量的需求,已经考虑降低调色剂尺寸以精确地再现潜像。此外,已经尝试通过控制调色剂形状获得高图像质量。由此,改进了点或细线的再现性,和可将堆积高度(图像层厚度)保持为较低,从而可期望获得更高的图像质量。进一步地,对于高速和低能耗成像,需要在使用期间具有降低的自身定影温度、降低的调色剂定影温度和高润滑性的调色剂。
为解决上述问题,已经广泛研究了粘结树脂的结构和分子量,和脱模剂的特性,但调色剂的耐热性和耐应力性具有选择关系。在使用小粒径调色剂的情况下,调色剂与电子照相光电导体间,或调色剂与电子照相光电导体和中间转印部件间的非静电粘附力升高,从而趋于产生与调色剂的耐应力性相关的问题。关于调色剂的清洁性,本领域已经知晓,调色剂的粘附力随着调色剂粒径的下降而增加,这降低了清洁性。
关于除去未转印调色剂的方法,存在多种清洁体系,例如清洁刮刀、毛刷清洁和磁刷清洁,但主要使用采用清洁刮刀的方法。该清洁体系主要使弹性刮刀与光电导体在适宜的压力下接触,但在该体系中使用符合当前高图像质量需要的调色剂(小粒度、可控形状、低温定影性)导致调色剂通过刮刀,引起清洁失败。已经进行了提高刮刀接触压力和设计适宜的接触部分形状以防止清洁失败的研究。提高接触压力,在清洁单元中会产生摩擦热。特别地,在局部热的影响下,具有低熔点的脱模剂等从调色剂中渗出,从而摩擦热引起转印中残留调色剂熔合,这构成了所谓成膜的因素。
作为解决上述问题的方法,公开了一种向其中添加作为改进清洁性的调色剂外添加剂的润滑剂组分如脂肪酸金属盐的调色剂(参见日本专利申请特开(JP-A)60-198556、61-231562和61-231563)。
此外,JP-A2010-79242公开了一种调色剂,其中规定了脂肪酸金属盐颗粒的粒径和释出率(libration ratio),并公开了清洁性、雾化(fogging)的发生和图像密度下降可通过将脂肪酸金属盐颗粒的释出率设置在1.0%-25.0%范围内而得到改进。然而,根据该方法,基于清洁性考虑,在对长存储期和高速印刷中使用存在强烈需求的环境下,难以保持调色剂的清洁性,以及满足低温定影性的调色剂会在长期使用期间存在例如成膜的问题。
另外,JP-A2006-154387公开了一种成像设备,其中外添加剂从使用的调色剂表面的释出率为5%-50%,以及将脂肪酸金属盐施加至光电导体上。根据该方法,公开了防止光电导体的光电导层不均匀磨损,并保持了光电导体的长使用期。然而,在该方法中,外添加剂的释出率较高,从而存在释出的外添加剂可能损坏光电导体,从而引起成膜的可能。
从而,目前对于同时具有电子照相成像所需的低温定影性、高速印刷性和长存储期性的调色剂存在需求,使用该调色剂的成像设备可长期保持优异的清洁性,并可稳定地提供高质量图像。
发明内容
本发明旨在提供一种调色剂,其可长期保持优异的清洁性,同时具有电子照相成像所需的低温定影性、高速印刷性和长存储期性。
作为解决上述问题的手段的本发明调色剂包含:
均包含粘结树脂和着色剂的调色剂基础颗粒;和
包含无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的外添加剂,
其中,无机颗粒至少包括疏水二氧化硅颗粒,
其中,疏水二氧化硅颗粒从调色剂的释出率Ya为1质量%~20质量%,和
其中,脂肪酸金属盐颗粒从调色剂的释出率Yb为30质量%~90质量%。
本发明可解决现有技术中的上述各种问题,实现上述目的,并提供一种调色剂,其可长期保持优异的清洁性,同时具有电子照相成像所需的低温定影性、高速印刷性和长存储期性。
附图简述
图1是阐述本发明的成像设备中使用的辊式充电单元一个例子的图。
图2是阐述本发明的成像设备中使用的刷式充电单元一个例子的图。
图3是阐述本发明的成像设备中使用的显影单元一个例子的图。
图4是阐述本发明的成像设备中使用的定影单元一个例子的图。
图5是阐述用作定影单元的定影带层状结构的一个例子的图。
图6是阐述本发明成像设备的一个例子的示意图。
图7是阐述本发明成像设备的另一个例子的示意图。
图8是阐述处理盒的一个例子的示意图。
发明详述
(调色剂)
本发明的调色剂包含调色剂基础颗粒和外添加剂,并视需要,可进一步包含其它组分。
本发明人已经勤奋地实施了研究。JP-A2010-79242公开了向调色剂基础颗粒中添加脂肪酸金属盐颗粒实现了调色剂清洁性的改进,和在说明书第7页2行~23行(英文第[0021]段)公开了当脂肪酸金属盐颗粒的释出率大于25.0质量%时,由于脂肪酸金属盐颗粒的释出,导致雾化发生的增加。推测当脂肪酸金属盐颗粒强烈沉积在调色剂颗粒上时,在调色剂上存在大量具有相反电荷的位点以降低了脂肪酸金属盐颗粒的释出率,这会导致发生图像雾化。然而,本发明人已经发现代替强烈沉积在调色剂基础颗粒上,通过使脂肪酸金属盐颗粒容易地从调色剂基础颗粒中脱离,可在不削弱调色剂充电性的情况下,最大程度地发挥脂肪酸金属盐颗粒的润滑作用。
另外,已经发现,当调色剂包含各自含有粘结树脂和着色剂的调色剂基础颗粒以及含有无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的外添加剂时,调色剂可长期保持其清洁性,同时满足电子照相成像所需的高速、长存储期和低温定影性,其中所述无机颗粒至少包括疏水二氧化硅颗粒,其中,疏水二氧化硅颗粒从调色剂的释出率Ya为1质量%~20质量%,和其中,脂肪酸金属盐颗粒从调色剂的释出率Yb为30质量%~90质量%。
<外添加剂>
外添加剂包括无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒。
在本发明中,无机颗粒至少包含疏水二氧化硅颗粒,疏水二氧化硅颗粒从调色剂的释出率Ya为1质量%~20质量%,优选2质量%~10质量%。
将疏水二氧化硅颗粒外添加剂至调色剂基础颗粒中,以基本保持调色剂的充电性和流动性。疏水二氧化硅颗粒从调色剂的释出产生了不利影响,例如雾化的发生,以及释出的疏水二氧化硅还损坏了光电导体的表面,导致成膜。因此,需要尽可能地防止疏水二氧化硅颗粒的释出。然而,基于调色剂的流动性考虑,疏水二氧化硅颗粒的释出率Ya不需要为0(零)质量%,只要释出率Ya为1质量%或更大,即可接受。另一方面,当疏水二氧化硅颗粒的释出率Ya为20质量%或更大时,释出率过高,因此,释出的疏水二氧化硅颗粒外添加剂可能损伤光电导体,引起成膜。从而,疏水二氧化硅颗粒的释出率Ya需要为20质量%或更小。
脂肪酸金属盐颗粒从调色剂的释出率Yb为30质量%~90质量%,优选45质量%~70质量%。当释出率Yb小于30质量%时,不能发挥其对清洁性产生的效果,还可能导致图像雾化。当释出率Yb大于90质量%时,脂肪酸金属盐颗粒可能不均匀地存在于调色剂中,从而不能均匀地保持润滑性。
这里,疏水二氧化硅颗粒的释出率Ya以及脂肪酸金属盐颗粒的释出率Yb可以例如按以下方式测量。
(1)在200mL软膏瓶中添加100mL离子交换水和4.4mL33质量%的包含表面活性剂的DRIWEL含水溶液(产品名:DRIWEL,FUJIFILMCorporation)。向得到的混合物中,添加5g调色剂,并用手震荡混合物30次以充分混合,然后将其放置1小时或更久。
(2)接着,用手震荡20次进行搅拌后,在以下条件下,通过设定刻度为50%输出的超声匀化器(产品名:Homogenizer,VCX750,C33型,Sonics&Materials Inc.)施加超声波能2分钟,对产物进行分散。
-超声波条件-
·振动时间:连续60秒
·振幅:20W(30%)
·振动初始温度:23℃±1.5℃
(3)采用滤纸(产品名:Qualitative filter paper(No.2,110mm),AdvantecTokyo Roshi Kaisha,Ltd.)对得到的分散液实施真空过滤,采用离子交换水洗涤产物两次,并再次过滤以除去释出的外添加剂,然后干燥调色剂。
(4)通过计算荧光X射线分析仪(ZSX-100e,Rigaku Corporation)的分析曲线强度的量(质量%)(或外添加剂除去前后的强度差),确定外添加剂除去前后,调色剂中包含的外添加剂的量。
在荧光X-射线法中,通过Si测量疏水二氧化硅颗粒的释出量,和通过相应的金属(如锌和钙),测量脂肪酸金属盐颗粒的释出量。
由包括(1)-(4)的方法测量的分散前后调色剂中包含的外添加剂的量的值,可采用以下方程1得到外添加剂的释出率(质量%)。
[方程1]
释出率=[(分散前外添加剂的量-分散后残余外添加剂的量)/分散前外添加剂的量]×100
当疏水二氧化硅颗粒的释出率Ya或脂肪酸金属盐颗粒的释出率Yb超出上述数值范围时,不能获得稳定的成像过程。通过同时满足释出率Ya和释出率Yb,得到了同时具有高速印刷性、长存储期性和低温定影性的调色剂,和在成像中使用这类调色剂可长期保持清洁性,以及可稳定地获得图像。
在上述数值范围内调节疏水二氧化硅颗粒的释出率Ya以及脂肪酸金属盐颗粒的释出率Yb的方法可根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括调节疏水二氧化硅颗粒配方或类型的方法,和调节外添加剂的混合条件的方法。其中,特别优选调节外添加剂的混合条件的方法。
关于外添加剂的混合条件,可通过调节混合时无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的添加顺序、或高速流动混合器的转数、或混合时间、或原料床温度来获得预期的值。
其具体例子包括其中混合调色剂基础颗粒和无机颗粒后,添加脂肪酸金属盐颗粒,从而使脂肪酸金属盐颗粒松散地附着于已经附着有无机颗粒的调色剂基础颗粒上的方法。
如果无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒同时添加,由于脂肪酸金属盐颗粒可能以比无机颗粒更加靠近调色剂基础颗粒的形式存在,无机颗粒的释出率会升高,或会存在相反充电的位点。因此,通过将无机颗粒附着至调色剂基础颗粒,然后在混合期间附着脂肪酸金属盐颗粒,可充分发挥无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒各自的功能。
脂肪酸金属盐颗粒的混合是足够的,只要其均匀混合且释出率Yb落在预期数值范围内即可。由于脂肪酸金属盐颗粒无需牢固附着,高速流动混合器的转数和混合时间优选比无机颗粒的转数和混合时间小和短。
因此,关于将疏水二氧化硅颗粒释出率Ya和脂肪酸金属盐颗粒释出率Yb调节至上述数值范围内的方法,优选(1)将无机颗粒外添加至调色剂基础颗粒后,向调色剂基础颗粒中外添加脂肪酸金属盐颗粒。
此外,优选(2)通过改变多种条件,如将无机颗粒外添加至调色剂基础颗粒时的高速流动混合器的转数、混合时间和温度,来改变外添加剂的粘附状态。
高速流动混合器的例子包括HENSCHEL MIXER(HENSCHEL20B,Mitsui Mining Co.,Ltd.制)和Super Mixer(SMV-20A,KAWATA MFG Co.,Ltd.制)。
<<无机颗粒>>
使用无机颗粒作为外添加剂,以赋予调色剂流动性、显影性和充电性。
无机颗粒根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括例如二氧化硅、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、氧化锡、石英砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁红、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅和氮化硅等颗粒。这些可单独或组合使用。其中,优选二氧化硅颗粒和氧化钛颗粒,特别优选各自存在两种或多种具有不同平均初级粒径的颗粒的二氧化硅颗粒和氧化钛颗粒。
无机颗粒的平均初级粒径根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选5nm-2μm,更优选5nm-500nm。
无机颗粒平均初级粒径的测量例如通过在溶剂(四氢呋喃(THF))中分散初级颗粒,除去基材(substrate)上的溶剂以干燥并制备样品,测量在场致发射扫描电镜(FE-SEM,加速电压:5kV-8kV,放大率:×8,000-×10,000)下观察的视野中外添加剂粒径的平均值(测量的颗粒数:100个颗粒)。
无机颗粒优选采用流动改进剂实施表面处理。通过实施表面处理,无机颗粒的疏水性增加,从而避免了调色剂在高湿环境中流动性和充电性劣化。
流动改进剂的实例包括硅烷偶联剂、甲硅烷化试剂、包含氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸酯基偶联剂、铝基偶联剂、硅油和改性硅油。
特别优选使用无机颗粒二氧化硅或氧化钛作为采用前述流动改进剂处理的疏水二氧化硅或疏水氧化钛。
无机颗粒对调色剂的覆盖率,即除脂肪酸金属盐颗粒以外的外添加剂对调色剂的覆盖率,根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选50%~85%,更优选60%-80%。由于外添加脂肪酸金属盐颗粒,所述清洁性通过改进润滑性得到保持,但由于需要保持调色剂的表面性质,因此需要除脂肪酸金属盐颗粒以外的其它外添加剂保持适宜的覆盖率。当覆盖率小于50%时,调色剂基础颗粒的影响增加,这可能导致调色剂沉积。当覆盖率大于85%时,外添加剂覆盖几乎调色剂基础颗粒的全部表面,这可能导致光电导体擦伤,和光电导体摩擦,从而不能保持低温定影性。
这里,无机颗粒对调色剂的覆盖率例如通过以下方程计算。
H=Σ(√3×Dv×Pt/(2π·da·Pa)×Ca×100)
在上述方程中,Dv是调色剂基础颗粒的体积平均粒径,Pt是调色剂基础颗粒的真比重,da是外添加剂的平均初级粒径,Pa是外添加剂的真比重,和Ca是调色剂中包含的外添加剂的量(%)。
需要注意的是,在所述外添加剂包括数种外添加剂的情况下,确定每种外添加剂的平均初级粒径da、真比重Pa和量Ca,以计算采用每种外添加剂的覆盖率。将如此得到的覆盖率加和,求得总覆盖率。
调色剂基础颗粒的体积平均粒径可例如通过Coulter Multisizer III(Bechman Coulter,Inc.制)测量。
外添加剂的平均初级粒径的测量如上所述。
调色剂基础颗粒和外添加剂的真比重按照JIS-K-0061:92的5-2-1,采用lechatelier瓶测量。
<<脂肪酸金属盐颗粒>>
脂肪酸金属盐颗粒的脂肪酸根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:单价饱和脂肪酸,如丁酸、戊酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和褐煤酸;多价饱和脂肪酸,如己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸和癸二酸;单价不饱和脂肪酸,如巴豆酸和油酸;以及多价不饱和脂肪酸,如马来酸和柠康酸。其中,优选C5-C8饱和或不饱和脂肪酸金属盐颗粒。
脂肪酸金属盐颗粒的金属根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括锂、钠、钾、铜、铷、银、锌、镁、钙、锶、铝、铁、钴、镍及它们的混合物。
其中,脂肪酸优选硬脂酸和金属更优选锌、镁、钙或铝。脂肪酸金属盐颗粒优选硬脂酸锌颗粒或硬脂酸钙颗粒,特别优选硬脂酸锌颗粒。
由于硬脂酸锌颗粒具有清洁性和高的降低摩擦的效果,可有效降低清洁刮刀与光电导体间的摩擦,和可以较小量均匀地形成涂膜。
脂肪酸金属盐颗粒的体积平均粒径根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选大于0.65μm且小于或等于10μm,更优选1μm-5μm。当体积平均粒径为0.65μm或更小时,因为脂肪酸金属盐颗粒的粒径较小,即使脂肪酸金属盐颗粒从调色剂基础颗粒中释出,也会削弱降低摩擦的效果。当其体积平均粒径大于10μm时,体积平均粒径大于调色剂的体积平均粒径,因此容易因粗颗粒引起图像缺陷。
这里,脂肪酸金属盐颗粒的体积平均粒径可例如通过激光衍射/散射粒度分布分析仪(LA-920,HORIBA,Ltd.制)测量。
脂肪酸金属盐颗粒的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但相对于100质量份的调色剂基础颗粒,其量优选0.05质量份~0.4质量份。当其量小于0.05质量份时,不能获得脂肪酸金属盐颗粒降低摩擦的效果。其量大于0.4质量份是不优选的,因为可能引起与调色剂的充电性和流动性相关的副作用。
<调色剂基础颗粒>
调色剂基础颗粒均包含至少粘结树脂和着色剂,并可视需要进一步包含其它组分。
粘结树脂包含非结晶树脂和结晶树脂。
<<非结晶树脂>>
基于用于全彩成像设备时改进光泽度和低温定影性考虑,非结晶树脂优选非结晶聚酯树脂。
非结晶聚酯树脂优选包含未改性的聚酯树脂(未改性聚酯树脂)和改性聚酯树脂。
-未改性聚酯树脂-
未改性聚酯树脂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选包含45mol%-55mol%醇组分和45mol%-55mol%酸组分的未改性聚酯树脂。
醇组分的例子包括二醇,如乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、二甘醇、三甘醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、氢化双酚A和双酚衍生物(如双酚A环氧乙烷加合物和双酚A环氧丙烷加合物)。
酸组分根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选相对于全部酸组分,包含50mol%或更多二价羧酸的酸组分。而二价羧酸的例子包括:苯羧酸及其酸酐,例如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和邻苯二甲酸酐;烷基二羧酸及其酸酐,如琥珀酸、己二酸、癸二酸和壬二酸;C6-C18烷基或烯基取代的琥珀酸及其酸酐;和不饱和二羧酸及其酸酐,如富马酸、马来酸、柠康酸和衣康酸。
其中,醇组分优选双酚衍生物,和酸组分优选邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸及其酸酐;琥珀酸、N-十二烯基琥珀酸及其酸酐;二羧酸,如富马酸、马来酸和马来酸酐。
通过其四氢呋喃(THF)可溶组分的凝胶渗透色谱(GPC)测量的未改性聚酯树脂的重均分子量(Mw)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1,000-20,000,更优选2,000-10,000。
通过其四氢呋喃(THF)可溶组分的凝胶渗透色谱(GPC)测量的未改性聚酯树脂的数均分子量(Mn)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例如优选500-6,000,更优选1,000-5,000。
未改性聚酯树脂的重均分子量Mw与未改性聚酯树脂的数均分子量Mn之比(Mw/Mn)优选为4或更小,更优选2-4。当Mw/Mn之比大于4时,定影期间得到的调色剂的弹性变大,这会削弱低温定影性。当Mw/Mn之比小于2时,得到调色剂的耐热存储稳定性会变差,当从纸张中吸收废热时,其弹性恢复不足,这可导致调色剂对排出纸张的抗粘附性不充分。
未改性聚酯树脂的玻璃化转变温度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选30℃-60℃。
未改性聚酯树脂的玻璃化转变温度可由通过差示扫描量热仪(DSC)获得的DSC曲线测量。
未改性聚酯树脂的酸值根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1mgKOH/g-50mgKOH/g。
酸值可按照JIS K0070-1992中描述的测量方法测量。
-改性聚酯树脂-
改性聚酯树脂的使用可赋予得到的调色剂适宜的交联结构度。改性聚酯树脂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是至少包含氨基甲酸酯键或脲键的树脂即可。改性聚酯树脂优选是通过含活泼氢基团的化合物与具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的官能团的粘结树脂前体(以下可称作“预聚物”)发生扩链反应和/或交联反应得到的树脂。
预聚物根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是至少包含对含活泼氢基团化合物具有反应性的官能团的聚酯树脂即可。
预聚物中包含的对活泼氢基团具有反应性的官能团从常规取代基中适宜地选择,没有特别限制,其例子包括异氰酸酯基、环氧基、羧酸和酰氯基团。这些可单独或组合包含。其中,优选异氰酸酯基。
合成预聚物的方法根据预期目的适宜地选择,没有特别限制。例如,在包含异氰酸酯基的预聚物的情况下,其方法是包括以下的合成方法:在150℃-280℃下于常规酯化催化剂(如四丁氧基钛、二丁基氧化锡)的存在下,加热多元醇和多羧酸,任选地适宜地减压,以生成反应产物;脱水以获得含羟基聚酯;和使含羟基聚酯与多异氰酸酯在40℃-140℃下反应,从而合成含异氰酸酯基团的预聚物。
多元醇根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:二醇,如亚烷基二醇(如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇)、亚烷基醚二醇(如二甘醇、三甘醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基醚二醇)、脂环族二醇(如1,4-环己二甲醇和氢化双酚A)、双酚(如双酚A、双酚F和双酚S)、脂环族二醇的环氧烷(如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)加合物、双酚的环氧烷(如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)加合物;三羟基或更高级的多元醇如多羟基脂肪醇(如甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇和山梨醇),三羟基或更高级的酚(如苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆),以及三羟基或更高级多酚的环氧烷加合物;以及二元和三元或更高级多元醇的混合物。这些可单独或组合使用。
其中,优选仅为二醇,或二醇与少量三元或更高级多元醇的混合物。二醇优选C2-C12亚烷基二醇,和双酚的环氧烷加合物(如双酚A环氧乙烷(2mol)加合物、双酚A环氧丙烷(2mol)加合物以及双酚A环氧丙烷(3mol)加合物)。
多羧酸根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:亚烷基二羧酸(如琥珀酸、己二酸和癸二酸);亚烯基二羧酸(如马来酸和富马酸);芳香族二羧酸(如对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘二羧酸);三元或更高级多羧酸(如C9-C20芳香族多羧酸,如偏苯三酸和均苯四酸)。这些可单独或组合使用。
其中,多羧酸优选C4-C20亚烯基二羧酸,和C8-C20芳香族二羧酸。
需要注意的是,可使用多羧酸的酸酐或低级烷基酯(如甲酯、乙酯和异丙酯)代替多羧酸。
多元醇与多羧酸的混合比根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但其由多元醇中的羟基[OH]与多羧酸中的羧基[COOH]的当量比[OH]/[COOH]决定,其优选为2/1-1/1,更优选1.5/1-1/1,更加优选1.3/1-1.02/1。
多异氰酸酯根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:脂肪族多异氰酸酯(如四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2,6-二异氰酸酯基甲基己酸酯、八亚甲基二异氰酸酯、十亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、十四亚烷基二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯和四甲基己烷二异氰酸酯);脂环族多异氰酸酯(如异佛尔酮二异氰酸酯和环己基甲烷二异氰酸酯);芳香族二异氰酸酯(如甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、1,5-亚萘基二异氰酸酯、二亚苯基-4,4’-二异氰酸酯、4,4’-二异氰酸酯基-3,3’-二甲基联苯、3-甲基二苯甲烷-4,4’-二异氰酸酯和二苯醚-4,4’-二异氰酸酯);芳脂族二异氰酸酯(如α,α,α’,α’-四甲基甲苯二异氰酸酯);异氰脲酸酯(如三(异氰酸酯基烷基)异氰脲酸酯,和三(异氰酸酯基环烷基)异氰脲酸酯);及其酚衍生物;和采用酚衍生物、肟或己内酰胺封端前述化合物的封端产物。这些可单独或组合使用。
当多异氰酸酯与含羟基聚酯反应时,可任选地使用溶剂。可使用的溶剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括对异氰酸酯呈惰性的那些,如芳香族溶剂(如甲苯和二甲苯)、酮(如丙酮、甲乙酮和甲基异丁酮)、酯(如乙酸乙酯)、酰胺(如二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺)以及醚(如四氢呋喃)。这些可单独或组合使用。
多异氰酸酯和含羟基聚酯的混合比根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但其由多异氰酸酯中的异氰酸酯基[NCO]与含羟基聚酯中羟基[OH]的当量比[NCO]/[OH]决定,其优选为5/1-1/1,更优选4/1-1.2/1,甚至更优选2.5/1-1.5/1。当[NCO]/[OH]的当量比大于5时,残留多异氰酸酯化合物会不利影响调色剂的静电倾向。
--含活泼氢基团化合物—
含活泼氢基团化合物在预聚物于水性介质中扩链反应或交联反应期间起到扩链剂或交联剂的作用。
活泼氢基团根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括羟基(如醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基和巯基。这些可单独或组合使用。
含活泼氢基团化合物根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其包含活泼氢基团即可。其例子包括水。在所述预聚物是下述包含异氰酸酯基的预聚物的情况下,由于可获得高分子量树脂,胺是优选的。
用作含活泼氢基团化合物的胺根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括二胺、三价或更高级多胺、氨基醇、氨基硫醇、氨基酸和任意这些胺中氨基被封端的化合物。二胺的例子包括芳香族二胺(如亚苯基二胺、二乙基甲苯二胺和4,4’-二氨基二苯甲烷);脂环族二胺(如4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基甲烷、二胺环己烷和异佛尔酮二胺);以及脂肪胺二胺(如乙二胺、丁二胺和己二胺)。三价或更高级多胺的例子包括二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。氨基醇的例子包括乙醇胺和羟乙基苯胺。氨基硫醇的例子包括氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。氨基酸的例子包括氨基丙酸和氨基己酸。这些胺的氨基被封端的化合物例子包括酮亚胺化合物和
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唑啉化合物,其由任意这些胺(如二胺、三价或更高级多胺、氨基醇、氨基硫醇和氨基酸)和酮(如丙酮、甲乙酮和甲基异丁酮)获得。这些可单独或组合使用。
其中,作为所述胺,特别优选二胺,和二胺与少量三价或更高级多胺的混合物。
改性聚酯通过使含活泼氢基团化合物与预聚物在水性介质中发生扩链和/或交联反应得到。
扩链和/或交联反应可采用反应终止剂(如单胺,例如二乙胺、二丁胺、丁胺和月桂胺;以及通过封端单胺得到的化合物,如酮亚胺化合物)终止。
在合成改性聚酯树脂时,作为预聚物的含异氰酸酯基预聚物与作为含活泼氢基团化合物的胺的混合比根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但其由含异氰酸酯基预聚物中的异氰酸酯基[NCO]与胺中的氨基[NHx]的当量比([NCO]/[NHx])决定,其优选为1/2-2/1,更优选1/1.5-1.5/1,更优选1/1.2-1.2/1。
调色剂中改性聚酯树脂的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选0.1质量%-50质量%。
<<结晶树脂>>
由于包含结晶树脂,本发明的调色剂可改进其低温定影性,和可改进其对纸张的抗粘连性。
结晶树脂是一种在其熔点附近晶体结构坍塌和其粘度急剧下降的树脂。从而,结晶树脂可赋予调色剂优异的低温定影性,同时保持耐热稳定性。另外当从纸张上释放热后,结晶树脂的弹性迅速恢复,从而可改进调色剂对另一纸张的抗粘附性。
基于改进低温定影性以及改进对纸张抗粘附性的观点,结晶树脂优选是结晶聚酯树脂。
结晶聚酯树脂的结晶度和分子结构可通过NMR光谱、X射线衍射光谱、GC/MS、LC/MS或IR光谱证实。例如,在红外吸收(IR)光谱中,优选在965±10cm-1和990±10cm-1处具有衍生自烯烃的δCH(面外弯曲振动)吸收峰。在此情况下,将具有所述吸收的化合物评估为晶体。
结晶聚酯树脂可例如通过醇组分与酸组分的缩聚反应合成。
所述醇根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其适宜的例子包括二醇化合物。
关于二醇组分,例如优选C2-C8二醇化合物,更优选C2-C6二醇化合物。二醇化合物的例子包括1,4-丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇及其衍生物。这些可单独或组合使用。其中,特别优选1,4-丁二醇和1,6-己二醇。
二醇化合物的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选在醇组分中占80mol%或更多,更优选85mol%-100mol%。
当醇组分中二醇化合物的量不足80mol%时,会削弱生产效率。
酸组分根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括具有碳双键的羧酸、二羧酸化合物和多价羧酸化合物。其中,优选二羧酸化合物。
关于二羧酸化合物,例如,优选C2-C8二羧酸化合物,更优选C2-C6二羧酸化合物。其例子包括草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、己二酸、任意这些酸的酸酐和这些酸的C1-C3烷基酯。这些可单独或组合使用。其中,特别优选富马酸。
二羧酸化合物的用量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选占酸组分的80mol%或更高,更优选85mol%-100mol%。当酸组分中二羧酸化合物的量小于80mol%时,会削弱生产效率。
多价羧酸化合物的例子包括偏苯三酸、均苯四酸、这些酸的酸酐和这些酸的C1-C3烷基酯。
缩聚反应根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,例如缩聚反应可采用酯化催化剂、聚合引发剂等在120℃-230℃下在惰性气氛中反应实施。
当实施缩聚反应时,基于改进得到的结晶聚酯树脂强度的目的,可将全部单体一次加入,或基于降低低分子量组分的量的目的,在使二价单体反应后,添加三价或更高级单体反应,或基于促进反应的目的,在缩聚反应的后半程可降低反应体系的压力,或基于控制结晶聚酯树脂结晶度和软化点的目的,在缩聚反应期间将三元或更高级多元醇(如甘油)作为醇组分添加,和可将三价或更高级多价羧酸(如偏苯三酸酐)作为酸组分添加,从而得到非线型聚酯。
结晶聚酯树脂的分子量分布根据预期目的适宜地选择,没有任何限制。其分子量分布优选尖锐,和其分子量越低,低温定影性越优异,从而是优选的。在其中横轴表示log(M)和纵轴表示质量%的通过邻二氯苯可溶组分的凝胶渗透色谱(GPC)得到的分子量分布图中,峰位置根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选3.5-4.0,此外,峰半宽度优选1.5或更小。
结晶聚酯树脂的重均分子量(Mw)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1,000-30,000,更优选1,200-20,000,因为其较大的分子量会使得难以保持尖锐的熔融性。
结晶聚酯树脂的数均分子量(Mn)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选500-6,000,更优选700-5,500。
表示为重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)之比的分子量分布(Mw/Mn)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选2-8。
当分子量分布(Mw/Mn)小于2时,生产变得困难且昂贵。当分子量分布(Mw/Mn)大于8时,会削弱尖锐的熔融性。
结晶聚酯树脂的熔点根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选60℃-130℃。当其熔点低于60℃时,低温下调色剂的粘弹性变低,从而会削弱调色剂的耐热存储稳定性。当其熔点高于130℃时,降低粘弹性的效果会不足,从而调色剂的低温定影性会不足。
结晶聚酯树脂的熔点可例如由通过差示扫描量热仪(DSC)获得的DSC曲线测量。
结晶聚酯树脂的酸值根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选5mgKOH/g或更高,更优选10mgKOH/g或更高。另一方面,基于改进耐热反印性考虑,酸值优选45mgKOH/g或更低。
当酸值小于5mgKOH/g时,不能获得记录介质(纸张)与粘结树脂的亲合力,以及不能获得期望的调色剂低温定影性。
结晶聚酯树脂的酸值可例如通过在1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇中溶解结晶聚酯树脂,并对得到的物质实施滴定来测量。
结晶聚酯树脂的羟值根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选0mgKOH/g-50mgKOH/g,更优选5mgKOH/g-50mgKOH/g。
当羟值大于50mgKOH/g时,不能获得低温定影性和优异的充电性。
结晶聚酯树脂的羟值可例如通过在1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇中溶解结晶聚酯树脂,并对得到的物质实施滴定来测量。
作为结晶树脂的结晶聚酯树脂的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但相对于100质量份作为非结晶聚酯树脂的未改性聚酯树脂,优选0.1质量份-50质量份。
<着色剂>
着色剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括炭黑、苯胺黑、铁黑、萘酚黄S、汉萨黄(10G、5G和G)、镉黄、氧化铁黄、赭黄、铅黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉萨黄(GR、A、RN和R)、颜料黄L、联苯胺黄(G和GR)、永固黄(NCG)、vulcan耐晒黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、anthrasan黄BGL、异吲哚啉酮黄、铁丹、铅丹、铅朱砂、镉红、镉汞红、锑朱砂、永固红4R、对位红、fiser红、对氯邻硝基苯胺红、利索尔坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋红BS、永固红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢猩红VD、vulcan坚牢品红B、亮猩红G、利索尔品红GX、永固红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺栗、永固枣红F2K、Helio枣红BL、枣红10B、BON浅栗、BON中栗、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱砂、联苯胺橙、perinone橙、油橙、钴蓝、天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、Victoria蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛青、深蓝、铁蓝、蒽醌蓝、耐晒紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二氧六环紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、祖母绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、锌华和锌钡白。
着色剂的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选相对于调色剂为1质量%-15质量%,更优选3质量%-10质量%。当其量小于1质量%时,着色能力不足。当其量大于15质量%时,会抑制调色剂的定影。
由于着色剂与树脂形成复合材料,着色剂可以用作母料。除上述改性或未改性聚酯树脂外,在母料生产中或与母料一起捏合的粘结树脂例子包括苯乙烯或其取代物的聚合物(如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯和聚乙烯基);苯乙烯共聚物(如苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酯共聚物);其它物质,包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪族或脂环族烃树脂、芳香族石油树脂、氯化石蜡和石蜡。这些可单独或组合使用。
母料可通过混合并捏合用于母料的着色剂和树脂制备。在混合和捏合中,可使用有机溶剂改进着色剂与树脂间的相互作用。此外,母料可通过闪蒸法制备,在所述方法中,将包含着色剂的水性糊料与树脂和有机溶剂混合并捏合,然后着色剂被转移至树脂中以除去水和有机溶剂。由于着色剂湿饼可原样使用,和无需干燥着色剂湿饼以制备着色剂,因此该方法是优选的。在着色剂和树脂的混合与捏合中,优选使用高剪切分散机(如三辊磨)。
<其它组分>
其它组分根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括脱模剂、电荷控制剂、树脂颗粒和磁性材料。
-脱模剂-
脱模剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括天然蜡,如植物蜡(如巴西棕榈蜡、棉蜡、Japan蜡和米蜡)、动物蜡(如蜂蜡和羊毛脂)、矿物蜡(如地蜡和纯地蜡)和石油蜡(如石蜡、微晶蜡和矿脂)。除上述天然蜡以外的蜡的例子包括:合成烃蜡(如Fischer-Tropsch蜡、聚乙烯蜡和聚丙烯蜡);和合成蜡(如酯蜡、酮蜡和醚蜡)。进一步的例子包括:脂肪酰胺化合物,如1,2-羟基硬脂酸酰胺、硬脂酰胺、邻苯二甲酸酐酰亚胺和氯化烃;低分子量结晶聚合物树脂,如丙烯酸均聚物(如聚甲基丙烯酸正硬脂酯和聚甲基丙烯酸正月桂酯)以及丙烯酸共聚物(如丙烯酸正硬脂酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物);和具有长链烷基作为侧链的结晶聚合物。
关于脱模剂,可单独或组合使用任意这些。其中,优选烃蜡如石蜡、聚乙烯和聚丙烯。由于烃蜡对本发明使用的定影助剂组分具有较低的相容性,因此烃蜡可独立地起作用,而不会削弱烃蜡和定影助剂组分的功能。从而,可获得足够的调色剂低温定影性。
调色剂中脱模剂的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1质量%-40质量%,更优选5质量%-35质量%。
-电荷控制剂-
电荷控制剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括苯胺黑染料、三苯甲烷染料、含铬金属络合物染料、钼酸螯合物颜料、若丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性季铵盐)、烷基酰胺、磷、磷化合物、钨、钨化合物、氟活性剂、水杨酸金属盐和水杨酸衍生物的金属盐。这些可单独或组合使用。
关于电荷控制剂,可使用市售产品,其例子包括:苯胺黑染料BONTRON03、季铵盐BONTRON P-51、含金属偶氮染料BONTRON S-34、羟萘甲酸基金属络合物E-82、水杨酸基金属络合物E-84和酚缩合物E-89(均由ORIENT CHEMICAL INDUSTRIES CO.,LTD.制);季铵盐钼络合物TP-302和TP-415(均由Hodogaya Chemical Co.,Ltd.制);LRA-901;季铵盐COPYCHARGE PSY VP2038、三苯甲烷衍生物COPY BLUE PR、季铵盐COPYCHARGE NEG VP2036和COPY CHARGE NX VP434(均由Hoechst AG制)硼络合物LR-147(Japan Carlit Co.,Ltd.制);酞菁铜;二萘嵌苯;喹吖啶酮;偶氮颜料;和具有磺酸基、羧基、季铵盐等作为官能团的高分子化合物。
对调色剂中电荷控制剂的量没有特别限制,由于其根据使用的粘结树脂类型、是否存在添加剂和分散方法变化,因此不能无条件地确定。例如,相对于100质量份树脂组分,电荷控制剂的量优选0.1质量份-10质量份,更优选0.2质量份-5质量份。当其量小于0.1质量份时,可提供电荷控制性。当其量大于10质量份时,得到的调色剂的静电倾向过大,因此降低了电荷控制剂的效果,和对显影辊的静电力增加,这会降低调色剂的流动性,或降低采用得到的调色剂形成的图像的图像密度。
电荷控制剂可通过在与母料或树脂熔融并捏合后溶解并分散添加,或通过在有机溶剂中直接溶解或分散添加,或通过在制备调色剂颗粒后固着于各调色剂颗粒表面上而添加。
-树脂颗粒-
树脂颗粒根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、硅基树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、脲树脂、苯胺树脂、离聚物树脂和聚碳酸酯树脂。其中,由于容易获得球形树脂颗粒的水分散体,因此优选乙烯基树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂及任意这些的组合,更优选乙烯基树脂。
乙烯基树脂是通过乙烯基单体的均聚或共聚得到的聚合物,其例子包括苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、(甲基)丙烯酸-丙烯酸酯聚合物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物和苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物。其中,优选苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物。
此外,关于树脂颗粒,可使用包含具有至少两个不饱和基团的单体的共聚物。
具有至少两个不饱和基团的单体根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括甲基丙烯酸-环氧乙烷加合物的硫酸酯钠盐(ELEMINOLRS-30,Sanyo Chemical Industries,Ltd.制)、二乙烯基苯和1,6-己二醇丙烯酸酯。
树脂颗粒的玻璃化转变温度(Tg)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选50℃-70℃。当其玻璃化转变温度(Tg)低于50℃时,调色剂的耐热存储稳定性变差,可能导致在存储期间或在显影单元内堵塞。当其Tg高于70℃时,树脂颗粒抑制了调色剂对定影纸张的粘附,可能会降低最小定影温度。
树脂颗粒的重均分子量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选9,000-200,000。当其重均分子量小于9,000时,得到调色剂的耐热存储稳定性会较低。当其重均分子量大于200,000时,得到的调色剂会具有不足的低温定影性。
树脂颗粒的平均粒径根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选5nm-200nm,更优选20nm-150nm。
树脂颗粒的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选0.5质量%-5.0质量%。当其量小于0.5质量%时,会难以控制调色剂的表面硬度和定影能力。当其量大于5.0质量%时,树脂颗粒抑制了蜡的渗出,可能导致反印。
-磁性材料-
磁性材料根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括铁粉、磁铁矿和铁氧体。其中,基于色调考虑,优选白色磁性材料。
<调色剂的生产方法>
本发明调色剂的生产方法根据预期目的,从本领域已知的常规调色剂生产方法中适宜地选择,没有任何限制,但其生产方法包括调色剂基础颗粒生产步骤和外部处理步骤,和视需要,可进一步包括其它步骤。
<<调色剂基础颗粒生产步骤>>
调色剂基础颗粒生产步骤是生产包含至少粘结树脂和着色剂的调色剂基础颗粒。其例子包括捏合-粉碎方法、聚合发布功法、溶解悬浮方法和喷雾造粒方法。其中,由于容易控制颗粒的直径和形状,特别优选例如溶解悬浮的聚合。
-粉碎法-
粉碎法是例如通过熔融和捏合包含至少粘结树脂和着色剂的调色剂材料,粉碎得到的捏合产品,并分级粉碎的颗粒以生产调色剂基础颗粒的方法。在熔融和捏合(熔融-捏合)中,混合调色剂材料的材料,并将得到的混合物放置在熔融-捏合机中,实施熔融-捏合。作为熔融-捏合机,可使用例如单轴或双轴连续捏合机或具有辊磨的间歇型捏合机。其优选例子包括KOBE STEEL,LTD.生产的双螺杆挤出机KTT、TOSHIBAMACHINE CO.,LTD.生产的挤出机TEM、ASADA WORKS CO.,LTD.生产的双螺杆挤出机、Ikegai Corp.生产的双螺杆挤出机PCM和Buss生产的共挤出机。熔融-捏合优选在不会导致粘结树脂的分子链断裂的适宜条件下实施。具体地,熔融-捏合温度参考粘结树脂的软化点确定。当其软化点过高时,分子链断裂明显。当其软化点过低时,不能实施分散。
在粉碎中,粉碎通过捏合得到的捏合产品。在粉碎中,优选先将捏合产品粗粉碎,然后精细粉碎。关于粉碎,优选使用通过将捏合产品在喷射气流中压入冲击板中粉碎捏合产品的方法,在喷射气流中使捏合产品的颗粒相互碰撞从而粉碎捏合产品的方法,或在机械旋转转子与定子间的狭缝中粉碎捏合产品的方法。
分级是分级通过粉碎成具有预定粒径得到的粉碎产品。分级可通过或旋风分离器、澄清池和离心分离器等除去不期望的微粒组分实施。粉碎和分级完成后,在空气流中通过离心力等分级所述分级的粉碎产品,从而生产具有预定粒径的调色剂基础颗粒。
-聚合法-
关于采用聚合法的调色剂生产方法,例如该方法的特征是包含:在水性介质中分散通过在有机溶剂中溶解和/或分散含活泼氢基团化合物、具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的位点的粘结树脂前体、粘结树脂、着色剂和脱模剂得到的分散液和/或溶液,从而获得乳化分散液;使粘结树脂前体和含活泼氢基团化合物在乳化分散液中反应;并除去有机溶剂。具体地,聚合法包括油相制备、水相制备、调色剂分散液制备和溶剂除去,并可进一步包含其它步骤。
--油相制备--
油相制备根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是包括在有机溶剂中溶解和/或分散含活泼氢基团化合物、具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的位点的粘结树脂前体、粘结树脂、着色剂和脱模剂以制备溶液和/或分散液的步骤即可。
油相制备方法的例子包括包含在有机溶剂中在搅拌下逐步添加含活泼氢基团化合物、具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的位点的粘结树脂前体、粘结树脂、着色剂和脱模剂以及任选地电荷控制剂,从而在有机溶剂中溶解和/或分散所述物质的方法。
在使用颜料作为着色剂的情况下,或在将几乎不溶于有机溶剂的化合物如电荷控制剂添加至有机溶剂中的情况下,优选在添加至有机溶剂中前,将颗粒变小。
形成着色剂母料是一种适宜的方法,可将相同方法应用于酯蜡和电荷控制剂。
作为另一种方法,还可通过任选添加分散助剂,并在潮湿体系中分散着色剂、脱模剂和电荷控制剂,在有机溶剂中获得潮湿母料。
在低于待分散有机溶剂沸点的温度下熔融的化合物的情况下,作为另一种方法,可使用任选地包括添加分散助剂、搅拌并加热分散胶体,以在有机溶剂中溶解分散胶体,在搅拌或施加剪切力下冷却溶液,以实施结晶,从而生成分散胶体微晶。
可将以上述方式分散的着色剂、脱模剂和任选的电荷控制剂,与含活泼氢基团化合物、具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的位点的粘结树脂前体以及粘结树脂一起,溶解或分散在有机溶剂中,并可进一步分散产物。对所述分散没有特别限制,可使用常规分散机,如球磨和盘磨机。
此外,基于增强得到的调色剂的机械强度,和防止定影期间热反印的目的,优选在将具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的位点的粘结树脂前体溶解在油相(即油相包含含活泼氢基团化合物和粘结树脂前体)中的状态下来生产调色剂。
用于油相制备的有机溶剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但由于后续步骤中容易除去有机溶剂,优选沸点小于100℃的有机溶剂。有机溶剂的例子包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、单氯苯、二氯乙烯(dichloroethylidene)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲乙酮和甲基异丁酮。这些可单独或组合使用。
在溶解或分散于有机溶剂中的粘结树脂是具有聚酯骨架的树脂的情况下,基于优异溶解性的观点,优选使用酯基溶剂(如乙酸甲酯、乙酸乙酯和乙酸丁酯)或酮溶剂(如甲乙酮和甲基异丁酮)。其中,特别优选具有高溶剂去除能力的乙酸甲酯、乙酸乙酯和甲乙酮。
--水相的制备--
水相的制备根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是包括制备水相的步骤即可。
用于水相制备的水性介质根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括水。水性介质可只包含水,或水和可与水互溶的有机溶剂的组合。可与水互溶的有机溶剂例子包括醇(如甲醇、异丙醇和乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(如甲基溶纤剂)和低级酮(如丙酮和甲乙酮)。
水性介质优选进一步包含表面活性剂。
表面活性剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:阴离子表面活性剂,如烷基苯磺酸盐、α-烯烃磺酸盐、磷酸酯和二磺酸盐;阳离子酸,如胺盐表面活性剂(如烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物和咪唑啉)和季铵盐表面活性剂(如烷基三甲铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苯甲铵盐、吡啶盐、烷基异喹啉盐和苄索氯铵);非离子表面活性剂,如脂肪酸酰胺衍生物和多元醇衍生物;以及两性表面活性剂,如丙氨酸、十二烷基二(氨乙基)甘氨酸、二(辛基氨乙基)甘氨酸和N-烷基-N,N-二甲基铵甜菜碱。其中,优选具有高HLB值的二磺酸盐,以有效分散包含溶剂的油滴。
水性介质中包含的表面活性剂的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但其在水性介质中的浓度优选为3质量%-10质量%,更优选4质量%-9质量%,甚至更优选5质量%-8质量%。当其浓度小于3质量%时,油滴不能稳定分散,从而油滴尺寸可能变大。当其浓度高于10质量%时,油滴尺寸变得过小,可能形成反胶团结构,以降低分散稳定性,这可能导致粗油滴的形成。
--调色剂分散液的制备—
调色剂分散液的制备根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是包括在水相中分散油相以制备乳化的分散液(调色剂分散液)的步骤即可。
分散的方法根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其实例包括采用常规设备分散的方法,例如低速剪切、高速剪切、摩擦、高压喷射和超声分散机。为获得具有2μm-20μm粒径的调色剂基础颗粒,优选采用高速剪切分散机分散。在使用高速剪切分散机的情况下,其转数根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1,000rpm-30,000rpm,更优选5,000rpm-20,000rpm。分散时间根据预期目的适宜地选择,没有任何限制。在间歇体系中,分散时间优选为0.1分钟-5分钟。当分散时间大于5分钟时,会残留不期望的小直径颗粒,或分散可能导致过度分散的状态,这会使得体系不稳定,形成聚集体或产生粗颗粒。分散期间的温度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选0℃-40℃,更优选10℃-30℃。当分散期间的温度小于0℃时,分散要素的粘度升高,因此分散所需的剪切能增加,这会降低生产效率。当分散期间温度高于40℃时,分子运动加速,因此分散稳定性下降,从而产生聚集体或粗颗粒。
调色剂分散液中包含的有机溶剂的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选10质量%-70质量%,更优选25质量%-60质量%,甚至更优选40质量%-55质量%。
需要注意的是,在调色剂分散液状态下,包含在调色剂分散液中的有机溶剂的量是有机溶剂相对于固含量(如粘结树脂、着色剂、脱模剂和任选的电荷控制剂)的量。
--溶剂的除去--
溶剂的除去根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是包括除去调色剂分散液中包含的溶剂的步骤即可,但优选完全除去调色剂分散液中包含的有机溶剂的步骤。其例子包括:搅拌下通过逐步加热调色剂分散液完全蒸发并除去包含在液滴中的有机溶剂的方法;通过在搅拌下在干燥气氛中喷雾调色剂分散液完全除去包含在液滴中的有机液体的方法;和通过在搅拌调色剂分散液的同时降低压力蒸发并除去有机溶剂的方法。后两种方法可与第一种方法组合使用。
向其中喷雾调色剂分散液的干燥气氛根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括经加热的气体,如空气、氮气、二氧化碳和燃烧气体。
干燥气氛的温度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选等于或大于沸点最高的溶剂的沸点。
喷雾通过例如喷雾干燥器、带式干燥机或回转炉实施。采用任意这些干燥器的短期处理可充分获得预期的质量。
--其它步骤--
其它步骤根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括熟化、洗涤和干燥。
-熟化-
在油相包含具有对含活泼氢基团化合物的活泼氢基团具有反应性的官能团的聚酯树脂(预聚物)的情况下,优选实施熟化以进行预聚物的扩链和/或交联反应。
熟化优选在除去溶剂后且洗涤前实施。
在熟化时,熟化的时期根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选10分钟-40小时,更优选2小时-24小时。
熟化期间的反应温度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选为0℃-65℃,更优选35℃-50℃。
---洗涤---
洗涤根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是在溶剂除去或熟化后实施,并包括洗涤调色剂分散液中包含的调色剂(调色剂基础颗粒)的步骤即可。
除调色剂基础颗粒外,调色剂分散液还包括辅助材料(secondarymaterial),例如分散剂(如表面活性剂),从而实施洗涤以仅从调色剂分散液中收集调色剂基础颗粒。
调色剂基础颗粒的洗涤方法根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括离心分离、真空过滤和压滤。按照这些方法中的任意,可获得调色剂基础颗粒饼。在一次不能充分实施洗涤的情况下,可重复一系列操作,其包括在水性介质中再次分散得到的饼以制备浆液,并按照任意上述方法收集调色剂基础颗粒。在通过真空过滤或压滤实施洗涤的情况下,可采用使水性介质通过饼以洗出包含在调色剂基础颗粒中的辅助材料的方法。关于用于洗涤的水性介质,使用水,或通过混合水与醇如甲醇和乙醇制备的混合溶剂。然而,基于成本和与废水处理相关的环境负荷考虑,优选使用水。
---干燥---
干燥根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其是包含洗涤后干燥调色剂基础颗粒的步骤即可。
通过所述洗涤洗涤的调色剂基础颗粒包含大量湿气,因此实施干燥以除去水分,从而仅得到调色剂基础颗粒。
从调色剂基础颗粒中除去湿气的方法根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括采用干燥机如喷雾干燥器、真空冻干机、真空干燥机、静置柜式干燥器、移动柜式干燥器、沉淀池干燥器、旋转干燥器和搅拌干燥器的方法。
优选实施湿气除去,直至调色剂基础颗粒的湿气含量小于1质量%。此外,在除去湿气后调色剂颗粒松散聚集可能会导致问题的情况下,通过装置如喷射磨、HENSCHEL MIXER、Super Mixer、咖啡磨、oster共混器和食物料理机对调色剂基础颗粒实施破碎以疏松所述松散聚集体。
<<外添加剂处理>>
外添加剂处理是包括向调色剂基础颗粒中外添加包含无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的外添加剂的步骤。
向调色剂基础颗粒中外添加无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的方法根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括采用高速流动混合器等外添加无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的方法。需要注意的是,需要调节外添加剂处理,以使得无机颗粒的释出率和脂肪酸金属盐颗粒的释出率落在上述范围内。
就此而言,这些添加剂可任选地分别或以混合物形式预先裂化(crack)以除去粗聚集体,然后外添加至调色剂基础颗粒中。可选地,可将调色剂基础颗粒、无机颗粒、脂肪酸金属盐和其它材料独立地添加至上述装置中混合,或混合后,采用其它装置共混外添加剂。
在本发明中,为调节疏水二氧化硅颗粒的释出率Ya和脂肪酸金属盐颗粒的释出率Yb至上述数值范围,优选(1)将无机颗粒外添加至调色剂基础颗粒后,外添加脂肪酸金属盐颗粒至调色剂基础颗粒。
此外,优选(2)通过改变各种条件改变外添加剂的粘附状态,所述条件例如为将无机颗粒外添加至调色剂基础颗粒时的温度、混合时间和高速流动混合器的转数。
关于外添加剂的混合条件,可通过混合时调节添加无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的次序、或高速流动混合器的转数、或混合时间、或原料床的温度获得期望的值。
其具体例子包括如下方法:混合调色剂基础颗粒和无机颗粒后,添加脂肪酸金属盐颗粒,从而将脂肪酸金属盐颗粒松散附着于已经附着有无机颗粒的调色剂基础颗粒上。
如果同时添加无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒,由于脂肪酸金属盐颗粒比无机颗粒更加靠近调色剂基础颗粒存在,无机颗粒的释出率会升高,或存在反向充电位点。因此,可通过使无机颗粒附着于调色剂基础颗粒上,然后在混合期间附着脂肪酸金属盐颗粒,充分发挥无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒各自的功能。
只要均匀混合,且释出率Yb落在预期数值范围内,脂肪酸金属盐颗粒的混合便是足够的。由于脂肪酸金属盐颗粒无需强烈附着,高速流动混合器的转数和混合时间优选比无机颗粒的低且短。
本发明调色剂的体积平均粒径Dv根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选3.0μm-7.0μm,更优选3.5μm-6.5μm。体积平均粒径与数均粒径之比(Dv/Dn)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1.2或更小,更优选1.10-1.20。此外,优选调色剂包含1数量%-10数量%的粒径为2μm或更小的颗粒组分。
当其体积平均粒径为3.0μm或更大时,静电潜像承载部件表面上残留的调色剂的清洁性变得优异。当其体积平均粒径为7.0μm或更小时,印刷图像的点再现性或粒度(granularity)优异,定影性同样优异。
关于调色剂粒径分布的测量装置,例如使用Coulter Multisizer III(Bechman Coulter,Inc.制)。测量方法如下所述。
首先,将0.1mL-5mL表面活性剂(烷基苯磺酸盐)作为分散剂添加至100mL-150mL电解液中。需要注意的是,电解液是通过使用初级氯化钠制备的约1质量%的含水溶液,例如,使用ISOTON-II(Beckman Coulter,Inc.)作为电解液。接着,向得到的混合物中,添加2mg-20mg样品并悬浮,通过超声分散机分散混合物约1分钟-约3分钟。采用前述具有100μm孔的测量装置,由得到的分散液测量调色剂颗粒或调色剂的体积和数量,然后可计算调色剂的体积分布和数量分布。
-平均圆形度-
调色剂的平均圆形度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选0.93-0.99,更优选0.94-0.98。当其平均圆形度为0.93或更大时,从静电潜像承载部件向转印纸或中间转印部件的首次转印性,或从中间转印部件向转印纸的二次转印性变得优异。当其平均圆形度为0.99或更小时,残留在静电潜像承载部件表面上的调色剂获得了优异的清洁性。
调色剂的平均圆形度可例如按照以下方式测量。
采用流动颗粒图像分析仪(FPIA-2100,Sysmex Corporation制)测量调色剂颗粒的平均圆形度,并采用分析软件(FPIA版本00-100的FPIA-2100数据处理程序)分析测量结果。具体地,向100mL玻璃烧瓶中添加0.1mL-0.5mL10质量%的表面活性剂(Neogen SC-A,Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制),和0.1g-0.5g各种调色剂,利用microspartel搅拌所述混合物,然后添加80mL离子交换水。通过超声分散器(Honda Electronics Co.,Ltd.制),分散得到的分散液3分钟,并采用FPIA-2100,对浓度为5,000颗粒/μL-15,000颗粒/μL的得到的分散液实施调色剂形状和分布的测量。在此测量方法中,基于平均圆形度的测量再现性考虑,分散液的浓度为5,000颗粒/μL-15,000颗粒/μL是重要的。为获得分散液的浓度,需要调节分散液的条件,即表面活性剂的添加量和调色剂的添加量。与上文描述的调色剂粒径的测量相似,表面活性剂的需要量视调色剂的疏水性而不同。当表面活性剂的量较大时,由于形成泡沫,导致产生噪音。当其量较小时,分散不充分。此外,调色剂的添加量视调色剂的粒径而不同。少量添加小粒径调色剂,和大量添加大粒径调色剂是必要的。在调色剂粒径为在3μm-7μm范围的情况下,可通过添加0.1g-0.5g调色剂将分散液浓度调节至5,000颗粒/μL-15,000颗粒/μL的范围内。
本发明调色剂的颜色根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其可以是选自黑色调色剂、青色调色剂、品红调色剂和黄色调色剂中的至少一种。各颜色的调色剂可通过适宜地选择着色剂的种类来获得。
<显影剂>
本发明使用的显影剂至少包括所述调色剂,并可进一步包括载体,和视需要的其它组分。显影剂可以是单组分显影剂或双组分显影剂。在将所述显影剂用于与近来高信息处理速率相适应的高速打印机的情况下,基于改进使用期的观点,显影剂优选为双组分显影剂。
在使用所述显影剂作为单组分显影剂的情况下,即使调色剂达到平衡,即调色剂供给至显影剂并通过显影消耗时,调色剂颗粒的直径也不会剧烈变化,调色剂不会发生在显影辊上成膜,也不会熔合至层厚调节部件如降低调色剂层厚度的刮刀上,即使当在显影单元中长期搅拌时,也能提供优异且稳定的显影性和图像。在使用显影剂作为双组分显影剂的情况下,即使调色剂达到平衡时,显影剂中调色剂颗粒的直径也不会剧烈变化,和即使在显影单元中长期搅拌调色剂时,调色剂也可提供优异且稳定的显影性。
所述载体可根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选包含核和覆盖所述核的树脂层的载体。
核的材料根据预期目的从本领域已知的材料中适宜地选择,没有任何限制,优选例如选自50emu/g-90emu/g的锰-锶(Mn-Sr)基材料、50emu/g-90emu/g的锰-镁(Mn-Mg)基材料。为保证足够的图像密度,优选使用高磁性材料,如铁粉(100emu/g或更高)和磁铁矿(75emu/g-120emu/g)。此外,由于得到的调色剂能够降低调色剂刷对光电导体的冲击,因此优选弱磁性材料如铜-锌(Cu-Zn)基材料(30emu/g-80emu/g),从而有利于形成高质量图像。这些可单独或组合使用。
核的体积平均粒径根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选10μm-150μm,更优选20μm-80μm。
当核的平均粒径(体积平均粒径(D50))小于10μm时,载体中微粒比例升高,每个颗粒的磁力下降,这会导致载体分散。当其平均粒径大于150μm时,其比表面积下降,因此可引起调色剂分散。特别地,在具有高固体图像面积的全彩图像情况下,会削弱固体区域的再现性。
树脂层材料根据预期目的从本领域已知的树脂中适宜地选择,没有任何限制,其例子包括氨基树脂、聚乙烯基树脂、聚苯乙烯基树脂、卤化烯烃树脂、聚酯基树脂、聚碳酸酯基树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、偏二氟乙烯和丙烯酸单体的共聚物、偏二氟乙烯和氟乙烯的共聚物、含氟三聚物(如四氟乙烯、偏二氟乙烯和非氟单体的三聚物)和有机硅树脂。这些可单独或组合使用。
氨基树脂的例子包括脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯代三聚氰胺树脂、脲树脂、聚酰胺树脂和环氧树脂。聚乙烯基树脂的例子包括丙烯酸树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚丙烯腈树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯醇树脂和聚乙烯醇缩丁醛树脂。聚苯乙烯基树脂的例子包括聚苯乙烯树脂和苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂。卤化烯烃树脂的例子包括聚氯乙烯。聚酯基树脂的例子包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯。
树脂层任选地包含导电粉末,导电粉末的例子包括金属粉、炭黑、氧化钛、氧化锡和氧化锌。导电粉末的平均粒径根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1μm或更小。当其平均粒径大于1μm时,难以控制电阻。
树脂层可例如通过将有机硅树脂溶解在溶剂中制备涂覆液,并通过常规涂覆法采用涂覆液均匀涂覆核表面,干燥涂覆液,并烘干经涂覆的核而形成。涂覆法的例子包括浸渍、喷雾和刷涂。
溶剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括甲苯、二甲苯、甲乙酮、甲基异丁酮和溶纤剂乙酸丁酯。
对烘干没有特别限制,可通过外加热体系或内加热体系实施。烘干方法的例子包括使用固定电炉、流动电炉、旋转电炉或燃烧炉的方法,和采用微波的方法。
载体中树脂层的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选0.01质量%-5.0质量%。当其量小于0.01质量%时,不能在核表面形成均匀的树脂层。当其量大于5.0质量%时,树脂层厚度过厚,以至于多个载体颗粒形成一个颗粒,从而不能获得均匀的载体颗粒。
在所述显影剂为双组分显影剂的情况下,双组分显影剂中载体的量根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,例如优选90质量%-98质量%,更优选93质量%-97质量%。
<显影剂容器>
本发明使用的显影剂容器容纳本发明的调色剂。所述容器适宜地选择,没有任何限制,其例子包括具有容器主体和盖子的容器。显影剂容器主体的尺寸、形状、结构和材料根据预期目的适宜地选择,没有任何限制。显影剂容器主体的形状为优选例如圆柱形,特别优选如下容器主体构造:其中凹进(凸凹形状)螺旋地形成于内圆周面中,从而使得内容物,即调色剂,通过转动容器主体,移动至释放出口侧,和部分或全部螺旋凹进部分起到蛇纹管的作用。容器的材料根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选选自在生产期间尺寸精确性优异的材料。其例子包括聚酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚丙烯酸、聚碳酸酯树脂、ABS树脂和聚乙缩醛树脂。
显影剂容器易于存储和输送,操作性优异,并可适用于下述处理盒或成像设备,以通过可拆卸地安装在显影剂容器中供给显影剂。
(成像设备和成像方法)
本发明的成像设备至少包括静电潜像承载部件、充电单元、曝光单元、显影单元、转印单元、定影单元和清洁单元,并可进一步包含适宜地选择的其它单元,如放电单元、回收单元和控制单元。需要注意的是,充电单元和曝光单元也统称作静电潜像成像单元。
本发明使用的成像方法至少包括充电步骤、曝光步骤、显影步骤、转引步骤、定影步骤和清洁步骤,并可进一步包括适宜选择的其它步骤,如放电步骤、回收步骤和控制步骤。需要注意的是,充电步骤和曝光步骤也可统称作静电潜像成像步骤。
本发明使用的成像方法可通过本发明的成像设备适宜地实施。充电步骤可通过充电单元实施,曝光步骤可通过曝光单元实施,显影步骤可通过显影单元实施,转引步骤可通过转印单元实施,定影步骤可通过定影单元实施,清洁步骤可通过清洁单元实施,和上述其它步骤可通过上述其它单元实施。
本发明成像设备的处理线速度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选300mm/s-1,500mm/s。
此外,本发明使用的成像方法优选为全彩成像法,优选采用串联型电子照相成像工艺。
在全彩成像法中,在二次转引步骤中调色剂图像转印至记录介质的线速度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选300mm/sec-1,000mm/sec。更优选地,在二次转印单元的缝隙(nip)处,转引时间为0.5msec-20msec。
<静电潜像承载部件>
静电潜像承载部件(以下也称作“电子照相光电导体”或“光电导体”)的材料、形状、结构和尺寸从本领域已知的那些中适宜地选择,没有任何限制。其形状优选为鼓形。其材料的优选例子包括无机光电导体(如无定形硅和硒)和有机光电导体(如聚硅烷和酞菁聚甲炔(phthalopolymethine))。其中,基于使用期长的考虑,优选无定形硅。
关于无定形硅光电导体,例如可使用通过将基材加热至50℃-400℃,然后通过成膜法如真空沉积、溅射、离子镀、热CVD、光CVD和等离子体CVD在基材上形成光电导体层得到的具有由a-Si形成的光电导体层的光电导体(以下也可称作“a-Si光电导体”)。其中,优选等离子体CVD,即通过DC或高频微波辉光放电分解原料气体,以在基材上沉积a-Si膜的方法。
<充电步骤和充电单元>
充电步骤是充电静电潜像承载部件表面,并通过充电单元实施。
充电可例如通过采用充电单元向静电潜像承载部件表面施加电压实施。
充电单元根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:装备有导电或半导体辊、刷、膜或橡胶刮刀的常规接触充电单元;和利用电晕放电的非接触充电器如电晕管和scorotron。
除辊以外,充电单元的形状还可以是磁刷或毛刷形,其形状可根据成像设备的规格和结构适宜地选择。在使用磁刷作为充电单元的情况下,例如使用采用各种铁氧体颗粒如Zn-Cu铁氧体的磁刷作为充电单元,和所述磁刷由这些铁氧体颗粒、承载铁氧体颗粒的非磁性导电套筒和套筒内设置的磁辊构成。在使用毛刷作为充电单元的情况下,对于毛刷的材料,例如可使用采用碳、硫化铜、金属或金属氧化物实施导电处理的软毛,并将所述处理过的软毛通过围绕芯棒缠绕软毛或将软毛粘贴在芯棒上形成充电单元,所述芯棒由金属或以其它方式处理的导电材料形成。
充电单元不限于接触充电单元,但优选使用接触充电单元,因为获得了降低臭氧产生量的成像设备。
充电单元优选与静电潜像承载部件接触或非接触设置,并通过施加叠加直流电压或交变电压充电静电潜像承载部件的表面。
此外,充电单元优选为充电辊,其具有邻近静电潜像承载部件但不与静电潜像承载部件接触设置的相对于静电潜像承载部件的缺口带,并配置为通过向充电辊施加叠加直流电压和交变电压,充电静电潜像承载部件(电子照相光电导体)的表面。
关于充电单元,例如可使用图1和2所示的接触充电单元。
<<辊式充电单元>>
图1显示了作为一种接触充电单元的辊式充电单元500一个例子的示意性结构。将作为待充电图像承载部件的光电导体505以预设速度(处理速度)沿图1中箭头所示方向旋转驱动。作为与光电导体505接触设置的充电单元的充电辊501包括金属芯502和以同心辊形式形成在金属芯502外表面的导电橡胶层503,作为基本结构。金属芯502的两端采用未显示的轴收纳部件旋转支撑。此外,将金属芯502通过施压单元(未显示)以特定压力压向光电导体505。在图1所示的例子中,充电辊501随光电导体505旋转而旋转。充电辊501通过采用约100,000Ω·cm中间电阻的导电橡胶层503覆盖直径9mm的金属芯502形成,以赋予充电辊50116mm的直径。充电辊501的金属芯502和电源504电连接,并从电源504向充电辊501施加预设偏压。从而,采用规定极性和电位,均匀充电光电导体505的外表面。
<<毛刷充电单元>>
除辊式充电单元外,本发明使用的充电单元的一个实施方案可以是磁刷充电单元或毛刷充电单元中的任意,其实施方案可根据电子照相装置的规格或实施方案选择。在使用磁刷作为充电单元的情况下,例如使用采用各种铁氧体颗粒如Zn-Cu铁氧体的磁刷作为充电单元,和磁刷由这些铁氧体颗粒、支撑铁氧体颗粒的非磁性导电套筒和设置在套筒内的磁辊构成。在使用毛刷作为充电单元的情况下,对于毛刷的材料,例如使用采用碳、硫化铜、金属或金属氧化物导电处理的软毛,并将所述处理过的软毛通过围绕芯棒缠绕软毛或将软毛粘贴在芯棒上形成充电单元,所述芯棒由金属或以其它方式处理的导电材料形成。
图2显示了接触毛刷充电单元510的一个示意性结构的例子。将作为待充电图像承载部件的光电导体515以预设速度(处理速度)沿图2中箭头所示方向驱动旋转。使由毛刷构成的毛刷511与光电导体515在与刷部分513的弹性相对的压力作用下以预设的缝隙接触。
作为本例子中接触充电单元的毛刷511例如为外径14mm和纵向长度250mm的滚筒刷(roll brush),其通过在也充当电极的直径6mm金属芯512周围螺旋缠绕作为刷部分513的UNITIKA LTD生产的导电人造丝纤维REC-B绒布带形成。刷部分513的刷例如为300旦/50丝,并具有155丝/mm2的密度。将所述滚筒刷嵌入内径12mm并沿一个方向旋转的管中,并设计为与管同轴。然后,将滚筒刷在高温高湿气氛中静置以使得纤维倾斜。
毛刷辊511的电阻为1×105Ω,施加电压为100V。电阻通过转换在将将毛刷辊埋入直径30mm缝隙宽度3mm的金属敲击装置时通过的电流测定。
所述刷充电装置510的电阻需要为104Ω或更高,以防止在充电缝隙处由于充电失败引起的图像不良,其由过量泄漏电流进入在待充电的光电导体515上形成的低压电阻缺陷如针孔引起。此外,为充分向光电导体515的表面注入电荷,电阻需要为107Ω或更小。
除UNITIKA LTD.生产的REC-B外,刷材料的例子还包括UNITIKA LTD.的REC-C、REC-M1和REC-M10,Toray Industries Inc.的SA-7,Nihon SanmoDyeing Co.,Ltd.的Thunderon,KB seiren的Belltron,KURARY CO.,LTD.的Kuracarb,人造丝中分散有碳的材料,和Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.的Roval。优选刷的纤维各自为3旦-10旦,和刷纤维具有10丝/捆-100丝/捆,和刷具有80丝/mm2-600丝/mm2的密度。纤维长度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选1mm-10mm。
以预设圆周速度(表面速度)沿与光电导体515旋转方向相反的方向驱动毛刷辊511旋转,并使之与光电导体表面在存在转速差的情况下接触。然后,从电源514向刷辊511施加预设电压,从而以接触方式赋予旋转的光电导体的表面预设的极性和均匀电位。
在该例子中,光电导体515通过毛刷511的接触充电主要通过直接电荷注入实施,并将旋转光电导体的表面充电至与向毛刷511施加的充电电压基本相同的电位。
除毛刷辊511外,本发明使用的充电部件(充电单元)的实施方案可以是任意实施方案,例如充电辊和毛刷,其根据电子照相装置的实施方案和规格选择。在充电辊的情况下,充电辊通常包括芯和中间电阻约100,000Ω·cm并覆盖芯的橡胶层。在磁刷的情况下,磁刷使用例如各种铁氧体颗粒如Zn-Cu铁氧体作为充电部件,和磁刷充电装置包括配置为支撑磁刷的非磁性导电套筒和设置在导电套筒内部并用其覆盖的磁辊。
关于作为该例子中接触充电部件的磁刷,例如可使用通过以1:0.05质量比,混合平均粒径为25μm的Zn-Cu铁氧体颗粒和平均粒径为10μm的Zn-Cu铁氧体颗粒,和采用中间电阻树脂层涂覆平均粒径为25μm并在上述平均粒径处具有峰值的铁氧体颗粒制备的涂覆磁性颗粒。接触充电部件包括例如上述涂覆的磁性颗粒、配置为承载涂覆磁性颗粒的非磁性导电套筒和设置在导电套筒内部的磁辊。将涂覆的磁性颗粒涂覆在套筒上,以提供1mm厚度,从而相对于光电导体形成宽度约5mm的充电缝隙。此外,磁性颗粒承载套筒与光电导体间的空间例如为约500μm。另外,磁辊沿与光电导体旋转方向相反的方向,以使得套筒表面以两倍于光电导体表面圆周速度的速度与光电导体表面摩擦的方式旋转。从而,光电导体与磁刷相互均匀接触。
<曝光步骤和曝光单元>
曝光步骤是使静电潜像承载部件的已充电表面暴露于光,通过曝光单元实施。
曝光可例如通过采用曝光单元使静电潜像承载部件表面暴露于成像光来实施。
用于曝光的光学装置大体分为模拟光学装置和数字光学装置。模拟光学装置是将文档直接投影至静电潜像承载部件的光学装置,和数字光学装置是接收作为电信号的图像信息并将电信号转换成被施加至电子照相光电导体进行曝光的光学信号,从而在其上形成图像的光学装置。
曝光单元根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其可将通过充电单元充电的静电潜像承载部件表面暴露于与待形成图像对应的成像光即可。其例子包括各种曝光装置,如复印光学曝光装置、棒状镜阵列曝光装置、激光曝光装置和液晶光栅光学装置。
在本发明中,可采用由静电潜像承载部件背面实施成像曝光的背光体系。
<显影步骤和显影单元>
显影步骤采用本发明的调色剂和/或显影剂显影静电潜像,形成可视图像。
可视图像的形成可例如通过采用本发明的调色剂和/或显影剂进行静电潜像的显影,可通过显影单元来实施。
对显影单元没有特别限制,可从常规显影单元中适宜地选择,只要其能够采用本发明的调色剂和/或显影剂实施显影即可。例如,显影单元适宜地为至少具有容纳本发明调色剂和/或显影剂并能够将调色剂和/或显影剂以接触或非接触方式施加至静电潜像的显影装置的单元。显影单元更优选为装备有容纳本发明调色剂的容器的显影装置。
显影装置可采用干法显影体系或湿法显影体系,并可以是单色显影装置或多色显影装置。显影装置的优选例子包括具有配置为经搅拌通过摩擦充电调色剂或显影剂的搅拌器和可旋转磁辊的装置。
在显影装置中,例如混合并搅拌调色剂和载体,调色剂经搅拌通过摩擦充电。将已充电的调色剂以刷形式保持在可旋转磁辊表面上,形成磁刷。磁辊邻近静电潜像承载部件提供,部分在磁辊表面上形成磁刷的调色剂通过静电引力移动至静电潜像承载部件表面。从而,采用调色剂显影静电潜像,在静电潜像承载部件表面上形成可视图像。
显影单元中容纳的显影剂是包含调色剂的显影剂,所述显影剂可以是单组分显影剂或双组分显影剂。显影剂中包含的调色剂是本发明的调色剂。
当显影光电导体的静电潜像时,优选施加交变电场。在图3所示的显影装置(显影单元)600中,在显影期间将AC电压与DC电压叠加的振动偏压作为显影偏压从电源602施加至显影套筒601上。背景电位和图像区域电位介于振动偏压电位的最大值与最小值之间。在此方式中,在显影装置603处形成交替改变方向的交变电场。在该交变电场中,显影剂的调色剂和载体剧烈振动,使得调色剂605克服显影套筒601和载体的静电引力跃迁至光电导体604上。然后,调色剂沉积在对应于静电潜像的光电导体604上。需要注意的是,调色剂605是本发明前述调色剂。
振动偏压的最大值与最小值(峰-峰电压)差优选为0.5kV-5kV,其频率优选1kHz-10kHz。振动偏压的波形可以是矩形波、正弦波或三角形波。振动偏压的DC电压组分是背景电位与图像区域电位之间的值,相比图像区域电位,优选更靠近背景电位的值,以防止调色剂在背景电位区域沉积。
在振动偏压的波形为矩形波的情况下,占空比(duty ratio)优选50%或更低。占空比为在一个振动偏压循环中,调色剂移动至光电导体的时间比。通过以前述方式设置占空比,调色剂向光电导体移动时偏压时间的峰值与平均值差异会增加。从而,调色剂的运动增强,使得调色剂精确地按照潜像表面的电位分布沉积,和可改进图像纹理和分辨率。此外,向光电导体移动的与调色剂具有相反极性的载体偏压的峰值和平均值之差下降,从而载体运动变弱,载体向潜像背景上的沉积几率明显降低。
<转印步骤和转印单元>
转印步骤向记录介质上转印可视图像。转印步骤优选时采用中间转印部件的步骤,其中首先将可视图像转印至中间转印部件上,然后将可视图像二次转印至记录介质上。转印步骤更优选是使用两种或多种颜色调色剂,优选全彩调色剂的步骤,并包含将可视图像转印至中间转印部件以形成复合转印图像的第一转印步骤,和将复合转印图像转印至记录介质的二次转印步骤。
转印可例如通过采用转印充电器充电静电潜像承载部件以充电可视图像来实施,可通过转印单元来实施。转印单元的优选实施方案包括配置为将可视图像转印至中间转印部件以形成复合转印图像的首次转印单元,和配置为将复合转印图像转印至记录介质上的二次转印单元。
中间转印部件根据预期目的从常规转印部件中适宜地选择,没有任何限制,其例如优选转印带。
转印单元(首次转印单元,二次转印单元)优选至少包括配置为充电静电潜像承载部件上形成的可视图像以将可视图像从光电导体释放至记录介质侧的转印装置。装备的转印装置数可以是1或2或更多。转印装置的例子包括利用电晕放电的电晕转印装置、转印带、转印辊、压力转印辊和粘附转印部件。
记录介质典型地为普通纸张,但根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要可将显影的未定影图像转印至其上即可。也可使用OHP用PET基质作为记录介质。
以下解释中间转印带。中间转印带优选为单层树脂层,但可视需要进一步包括弹性层或表层。
构成树脂层的树脂材料根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:聚碳酸酯;氟树脂(如ETFE和PVDF);苯乙烯基树脂(包含苯乙烯或苯乙烯取代物的均聚物或共聚物),如聚苯乙烯、氯化聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯乙烯共聚物、苯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(如苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物和苯乙烯-丙烯酸苯酯共聚物)、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(如苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸苯酯共聚物)、苯乙烯-α-氯化丙烯酸甲酯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物;甲基丙烯酸甲酯树脂;甲基丙烯酸丁酯树脂;丙烯酸乙酯树脂;丙烯酸丁酯树脂;改性丙烯酸树脂(如有机硅改性丙烯酸树脂、氯乙烯树脂改性丙烯酸树脂和丙烯酸-氨基甲酸酯树脂);氯乙烯树脂;苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物;松香改性马来酸树脂;酚醛树脂;环氧树脂;聚酯树脂;聚酯聚氨酯树脂;聚乙烯;聚丙烯;聚丁二烯;聚偏二氯乙烯;离聚物树脂;聚氨酯树脂;有机硅树脂;酮树脂;乙烯-丙烯酸乙酯共聚物;二甲苯树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;聚酰胺树脂;和改性聚苯醚树脂。这些可单独或组合使用。
构成弹性层的弹性材料(弹性橡胶或弹性体)根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括丁基橡胶、氟橡胶、丙烯酸橡胶、EPDM、NBR、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、丁二烯橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯三聚物、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯、氨基甲酸酯橡胶、间规1,2-聚丁二烯、表氯醇橡胶、有机硅橡胶、氟橡胶、聚硫醚橡胶、聚降冰片烯橡胶、氢化腈橡胶和热塑性弹性体(如聚苯乙烯基弹性体、聚烯烃基弹性体、聚氯乙烯基弹性体、聚氨酯基弹性体、聚酰胺基弹性体、聚脲基弹性体、聚酯基弹性体和氟树脂基弹性体)。这些可单独或组合使用。
表层材料根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但需要降低调色剂对中间转印带表面的粘附,以增强二次转印性。例如,优选具有小表面能和高润滑性的材料,并采用选自聚氨酯、聚酯和环氧树脂等中的一种或两种或更多的材料。关于所述材料,例如可使用分散有粉末(氟树脂、氟化合物、氟化碳、二氧化钛和碳化硅)、一种或两种或多种颗粒或具有不同粒径的颗粒的材料。此外,可使用通过实施热处理使得其表面能较小的在表面处具有富含氟的层的材料,如氟橡胶材料。
向树脂层和弹性层中,添加电阻调节导电剂。电阻调节导电剂根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,其例子包括:金属粉,如炭黑、石墨、铝和镍;和导电金属氧化物,如氧化锡、氧化钛、氧化锑、氧化铟、钛酸钾、氧化锑-氧化锡复合氧化物(ATO)和氧化铟-氧化锡复合氧化物(ITO)。导电金属氧化物可以是具有导电涂层的绝缘颗粒(如硫酸钡、硅酸镁和碳酸钙)。
<定影步骤和定影单元>
定影步骤将转印的调色剂图像定影至记录介质上,定影可采用定影单元来实施。在使用双色或多色调色剂的情况下,当将由各颜色调色剂形成的图像转印至记录介质上时,可每次均实施定影。可选地,可将所有颜色的调色剂均以层压状态转印至记录介质上后,再实施定影。对定影单元没有特别限制,可采用使用常规热压部件的热定影体系。热压部件的例子包括热辊和压力辊的组合,和热辊、压力辊和环形带的组合。用于定影的加热温度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选80℃-200℃。需要注意的是,若需要,例如可将常规光学定影单元与所述定影单元一起使用。
关于用于成像方法的定影装置(定影单元),可使用图4所示的定影装置。图4所示的定影装置700包括使用感应加热单元760通过电磁感应加热的加热辊710、与加热辊710平行设置的定影辊720(计数辊)、采用加热辊710和定影辊720支撑的通过加热辊710加热,并通过旋转这些辊中的至少一个而沿箭头A方向旋转环形带定影带(耐热带、调色剂加热介质)730,和与定影带730同向旋转并经定影带730在一定压力下与定影辊720接触的加压辊740(压力辊)。
加热辊710包括中空圆柱形磁性金属部件,其由例如铁、钴、镍或这些金属的合金形成,并例如具有20mm-40mm的外径和例如0.3mm-1.0mm的径向厚度,使得加热辊710具有低热容并能够迅速升高温度的结构。
定影辊720(计数辊)例如包括由金属如不锈钢形成的金属芯721和覆盖金属芯721并由固体或发泡耐热有机硅橡胶形成的弹性部件722。此外,将定影辊720的外径调节至约20mm-约40mm,这大于加热辊710,从而以通过加压辊740的压力在加压辊740与定影辊720之间形成特定宽度的接触面积。弹性部件722的径向厚度为约4mm-约6mm。作为该结构的结果,加热辊710的热容小于定影辊720,从而加热辊710被迅速加热,从而减少预热时间。
采用加热辊710和定影辊720承载的定影带730在与通过感应加热单元760加热的加热辊710的接触区域W1处加热。然后,通过加热辊710和定影辊720旋转,连续加热定影带730的内表面。从而,加热全部带。
定影带730的层结构示于图5。定影带730的结构由内层至表层包括以下四个层。
·基质731:由聚酰亚胺(PI)树脂等形成的树脂层
·发热层732:导电材料层,由Ni、Ag、SUS等形成
·中间层733:用于获得均匀定影的弹性层
·脱离层734:用于获得脱离效果和无油定影的由氟树脂材料等形成的脱离层
脱离层734的厚度根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,但优选10μm-300μm,特别优选200μm。
在图4所示的定影装置700中,例如定影带730的表层可充分覆盖在与其形状相对应的记录介质770上形成的调色剂层(T),从而,可均匀加热并熔融调色剂图像(T)。为保持表面脱离层经过一段时间后的耐磨性,脱离层734的厚度需要最小为10μm。当脱离层734的厚度大于300μm时,定影带730的热容增加,从而预热所需的时间变长。此外,定影步骤期间,定影带730的表面温度难以下降,在定影单元出口处难以获得聚集熔融调色剂颗粒的效果,定影带730的脱离性下降。从而,调色剂图像(T)的调色剂附着在定影带730上,引起所谓热反印。需要注意的是,作为定影带730的基质,可使用由金属形成的发热层732,或可使用具有热阻的树脂层,例如氟树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、PEEK树脂、PES树脂和PPS树脂。
加热辊740包括例如由高导热率金属圆柱材料如铜和铝形成的金属芯741,以及设置在金属芯741表面的具有高热阻和调色剂脱离性的弹性部件742。关于金属芯741,除上述金属以外,还可使用SUS。将加压辊740经定影带730压向定影辊720,形成定影缝隙(N)。在本实施方案中,通过将加压辊740的硬度调节至大于定影辊720的硬度,使得加压辊740侵入定影辊720(和定影带730)中。由于该侵入,记录介质770沿着加压辊740表面的圆柱形运动,从而记录介质770容易从定影带730的表面上脱离。加压辊740的外径与定影辊720相似,为约20mm-约40mm,但其径向宽度为约0.5mm-约2.0mm,比定影辊720薄。
如图4所示,配置为通过电磁感应加热加热辊710的感应加热单元760包括作为磁场产生单元的励磁线圈761,和周围缠绕励磁线圈761的线圈导板762。线圈导板762靠近加热辊710的外表面设置,并具有半圆柱形状。励磁线圈761是相对于加热辊710的轴向沿线圈导板762交替缠绕的一长励磁线圈。需要注意的是,励磁线圈761连接至振荡电路频率可变的驱动电源(未显示)。在励磁线圈761外侧,将由铁磁材料如铁氧体形成的半圆柱励磁线圈固定在励磁线圈承载部件764上,并靠近励磁线圈761设置。
<清洁步骤和清洁单元>
清洁步骤除去残留在静电潜像承载部件上的调色剂,并可适宜地通过清洁单元来实施。
清洁单元可从常规清洁器中适宜地选择,没有任何限制,只要其能够除去残留在静电潜像承载部件上的调色剂即可,其优选例子包括磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮刀清洁器、刷式清洁器和清洁网。
<其它步骤和其它单元>
-放电步骤和放电单元-
放电步骤向静电潜像承载部件施加放电偏压使其放电,其适宜地通过放电单元来实施。
放电单元从常规放电单元中适宜地选择,没有任何限制,只要其能够向静电潜像承载部件施加放电偏压即可,其优选例子包括放电灯。
-回收步骤和回收单元-
回收步骤将清洁步骤中除去的调色剂回收至显影单元,其可通过回收单元来实施。
回收单元没有特别限制,其例子包括常规输送单元。
-控制步骤和控制单元-
控制步骤控制各个步骤,其通过控制单元来实施。
控制单元根据预期目的适宜地选择,没有任何限制,只要其可控制各单元的运转即可,其例子包括例如定序器和计算机等装置。
<全彩成像法和成像设备>
关于作为本发明成像设备实施方案的全彩成像设备,例如可使用图6所示的串联成像设备100。
在图6中,成像设备100主要包括图像写入单元(120Bk、120C、120M、120Y),成像单元(130Bk、130C、130M、130Y),和供纸单元140,其通过电子照相工艺实施彩色成像。成像过程通过成像单元(未显示)基于图像信号实施,以转换成用于成像的各颜色,黑色(Bk)、青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的信号,并传送至图像写入单元(120Bk、120C、120M、120Y)。图像写入单元(120Bk、120C、120M、120Y)例如为激光扫描光学体系,包括激光源、偏光器如多边形旋转镜、扫描成像光学体系和一组镜子(均未显示)。图像写入单元(120Bk、120C、120M、120Y)提供对应于前述各颜色信号的四个配线光路,以在成像单元(130Bk、130C、130M、130Y)中写入对应于前述信号的各图像。
成像单元(130Bk、130C、130M、130Y)均装备有独立的用于黑色、青色、品红色或黄色的光电导体(210Bk、210C、210M、210Y)。关于这些光电导体(210Bk、210C、210M、210Y),典型地使用OPC光电导体。在各光电导体(210Bk、210C、210M、210Y)的周围区域,设置充电装置(215Bk、215C、215M、215Y)、配置为曝光于由图像写入单元(120Bk、120C、120M、120Y)发出的激光的曝光单元、用于各颜色的显影装置(200Bk、200C、200M、200Y)、首次转印装置(230Bk、230C、230M、230Y)、清洁装置(300Bk、300C、300M、300Y)和放电装置(未显示)。需要注意的是,显影装置(200Bk、200C、200M、200Y)采用两组分磁刷显影体系。此外,在各光电导体(210Bk、210C、210M、210Y)和首次转印装置(230Bk、230C、230M、230Y)间设置中间转印带(220),以从各光电导体向中间转印带220上连续输送和叠加各颜色的调色剂图像,从而中间转印带220承载所有光电导体的调色剂图像。
在部分情况下,在通过最终颜色的首次转印位置后和通过二次转印位置前的位置处,在中间转印带220外侧设置预转印充电器。预转印充电器均匀充电通过首次转印单元从光电导体210转印至中间转印带220上的调色剂图像,以使得在转印至作为记录介质的转印纸上之前具有相同极性。
从各光电导体(210Bk、210C、210M、210Y)转印至中间转印带220的调色剂图像可同时包括半色调区域和固体(solid)区域,或具有不同量的叠加的调色剂的区域。因此,调色剂图像中充电量可能变化。此外,存在首次转印后由于引起在中间转印带运动方向中靠近首次转印单元并位于其下游的空间中的脱离放电,导致中间转印带220上调色剂图像中电量变化的情况。这类在相同调色剂图像中电量的变化会限制二次转印带220上调色剂图像转印至转印纸处的二次转印单元的转印边界。因此,通过预转印充电器将调色剂图像均匀充电至与调色剂图像相同极性,从而可消除相同调色剂图像中电量变化,和可改进二次转印单元的转印边界。
根据上述成像方法,可使得二次转印单元的转印性在中间转印带220上的任意调色剂图像区域中几乎恒定,即使是通过均匀充电从各光电导体(210Bk、210C、210M、210Y)转印至中间转印带220上的调色剂图像,从而在中间转印带上的调色剂图像中存在电量变化时。因此,抑制了转印至转印纸时转印边界的下降,从而可稳定地转印调色剂图像。
需要注意的是,在该成像法中,通过预转印充电器充电的调色剂图像电量根据用于充电的中间转印带220的运动速度变化。例如,如果中间转印带220的运动速度较慢,则中间转印带220上调色剂图像的一个区域通过预转印充电器的充电区域所需的时间变长,从而电量较大。另一方面,当中间转印带220的运动速度较快时,中间转印带220上调色剂图像的电量较小。因此,在中间转移带220上的调色剂图像通过预转印充电器的充电位置期间,中间转印带220的运动速度变化的情况下,优选相对于中间转印带220的运动速度,控制预转印充电器,以使得不会改变调色剂图像的充电量。
在首次转印装置(230Bk、230C、230M、230Y)之间,设置导电辊241、242、243。从供纸器140供纸后,将转印纸经一对记录辊160承载于转印带180上,并通过二次转印辊170在中间转印带220与二次转印带180相互接触的位置处,将中间转印带220上的调色剂图像转印至转印纸上,从而实施彩色成像。
然后,通过二次转印带180将在其上成像的转印纸输送至定影装置150中,并定影图像以输出彩色图像。通过中间转印带清洁装置(未显示)从带上除去中间转印带220上残留的未转印的调色剂。
在转印至转印纸前,中间转印带220上的调色剂极性为负值,这与显影时的极性相同,从而向二次转印辊170施加正转印偏压以在转印纸上转印调色剂。这里的压区压力(nip pressure)影响转印性质,其随后严重影响定影性。此外,释放残留在中间转印带220上的未转印的调色剂,以在分离转印纸和中间转印带220的同时,提供正极性,从而控制调色剂的电荷为0至正值。需要注意的是,在非成像区域形成的调色剂图像或卡住的转印纸不会受到二次转印影响,从而该调色剂仍然是负充电的。
例如,将光电导体层厚度调节至30μm,光学体系的光斑直径调节至50μm×60μm,调节光能值0.47mW。然后,采用-700V光电导体(黑色)210Bk充电(曝光侧)电位V0、-120V曝光后电位VL,和-470V显影偏压,即350V显影电位,实施显影步骤。在光电导体(黑色)210Bk上形成的调色剂(黑色)显影图像经历转印(转印纸中间转印带和转印纸)和定影步骤,以完成成像。转印通过首次转印装置(230Bk、230C、230M、230Y)将所有颜色的图像初始转印至中间转印带220上,然后通过向另外的二次转印辊170施加偏压转印至转印纸上。
接着,描述光电导体清洁装置的细节。图6中,各显影装置(200Bk、200C、200M、200Y)和各清洁装置(300Bk、300C、300M、300Y)与各调色剂输送管(250Bk、250C、250M、250Y)相连(图6中的虚线)。在各调色剂输送管(250Bk、250C、250M、250Y)内部,设置螺杆(未显示)以将通过各清洁装置(300Bk、300C、300M、300Y)收集的调色剂输送至各显影装置(200Bk、200C、200M、200Y)。
在采用四个光电导体鼓和带转印体系的常规直接转印体系中,光电导体和转印纸相互直接接触。因此,纸粉沉积在调色剂上,和回收的调色剂包含纸粉。由于会导致图像缺陷如包含调色剂缺失区域的图像,这种回收的调色剂不能用于成像。进一步地,在采用一个光电导体鼓和中间转印体系的组合的常规体系中,转印至转印纸期间,通过采用中间转印部件消除了纸粉向光电导体的沉积。然而,在将残余调色剂回收至光电导体的情况下,实际上一旦混合,无法分离不同颜色的调色剂。还存在使用混合颜色调色剂作为黑色调色剂的建议,但即使当混合所有颜色的调色剂颗粒时,得到的调色剂也不能成为黑色。此外,使用的调色剂根据印刷模式变化,因此采用包含一个光电导体的结构,无法实现调色剂的回收。
相反,上述全彩成像设备使用中间转印带220,因此,调色剂具有较少的纸粉污染,还可防止转印至纸上期间纸粉在中间转印带220上的沉积。由于各光电导体(210Bk、210C、210M、210Y)使用独立的单色调色剂,无需使各光电导体清洁装置(300Bk、300C、300M、300Y)更靠近或远离,和光电导体清洁装置显然仅收集所述调色剂。残留在中间转印带220上的正充电调色剂采用施加负电压的导电毛刷262清洁。将电压施加至导电毛刷262的方法与导电毛刷261相同,只要极性不同即可。几乎所有残留的未转印调色剂均采用所述两个导电毛刷261、262清洁。将残留的未采用导电毛刷262清洁的调色剂、纸粉和滑石通过导电毛刷262的负电压充负电。作为连续操作的黑色的首次转印是通过正电压实施的转印,和充负电的调色剂等被吸引至中间转印带220的侧面上,从而可防止残留调色剂迁移至光电导体(黑色)210Bk侧。
图7阐述了采用本发明的成像方法的成像设备另一个例子,并阐述了采用串联间接转印体系的电子照相成像设备900。在图7中,910是成像设备的主体,950是其上提供主体的供给台,940是成像设备910的主体上提供的扫描仪,和400是设置在扫描仪上的自动文档输送器(ADF)。在成像设备910的主体中央处,设置形成环形带的中间转印部件50。如图7所示,中间转印部件采用三个支撑辊14、15、16支撑,并配置为在图中沿顺时针方向旋转。在图7中,配置为在转印图像后除去残留在中间转印部件50上的残留调色剂的中间转印部件清洁装置17提供在这三个辊中的第二支撑辊15的左侧。在中间转印部件50界面的上侧,在所述三个辊中的第二支撑辊15和第一支撑辊14之间承载中间转印部件50时,沿中间转印部件50的输送方向,设置黄色、青色、品红色和黑色四个成像单元18,以构成串联成像设备920。
在串联成像设备920上,如图7所示,设置曝光装置21。在串联成像设备920的反侧,设置其间具有中间转印部件50的二次转印单元22。在所示实施例中,二次转印单元22包括围绕两个辊23设置的作为环形带的二次转印带24,和二次转印带24与其间具有中间转印部件50的第三支撑辊16相对设置,从而将中间转印部件50上的图像转印至纸张上。邻近二次转印单元22,设置配置为在纸张上定影经转印的图像的定影单元25。定影单元25包括作为环形带的定影带26,和向定影带26提供压力的压力辊27。上述二次转印单元22还具有将至其上已经转印图像的纸张输送至定影单元25的纸张输送部分。当然,可提供转移辊或非接触充电器作为二次转印单元22,但在此情况下,难以组合提供纸张输送功能。在图7所示的例子中,在上述二次转印单元22和定影单元25下部,平行于上述串联成像设备920,提供配置为翻转纸张以在纸张两侧实施图像记录的纸张翻转装置28。
为采用该彩色图像装置制作副本,将文档设置在自动文档输送器(ADF)400的文档台930上。可选地,打开自动文档输送器(ADF)400,将文档设置在扫描仪940的接触玻璃32上,然后关闭ADF400。
在将文档设置在ADF400上的情况下,一旦按下启动开关(未显示),文档即被输送至接触玻璃32上,然后驱动扫描仪940采用装备有光源的第一托架33和装备有镜子的第二托架34扫描文档。在将文档设置在接触玻璃32上的情况下,扫描仪940立即以与所述相同的方式驱动。在该扫描操作期间,从第一托架33上施加的光在文档表面被反射,从文档的反射光进一步被第二托架34反射,通过成像透镜35,到达读取传感器36。
此外,当按下启动开关(未显示)时,支撑辊14、15、16之一被驱动马达(未显示)驱动旋转,另两个支撑辊跟随驱动辊的旋转而旋转,从而转动中间转印部件50。同时,旋转各成像单元18的光电导体,在各光电导体上形成黑色、黄色、品红色或青色单色图像。这些单色图像随着中间转印部件50的转动,连续转印至中间转印部件50上,从而在中间转印部件50上形成复合彩色图像。
同时,当按下启动开关(未显示)时,供纸台950中的供纸辊142选择性转动,以从纸箱143的多个供纸盒144之一中输出纸张,输出的纸张被分离辊145逐一分离,以传递至供给路径146,然后通过输送辊147输送至成像设备900的供给路径148中。随后,在供给路径148中输送的记录纸撞击记录辊49从而停止。
可选地,通过转动供纸辊142输出手动供纸盘51上的纸张,并通过分离辊58逐一分离并导向手动供给路径53,然后通过记录辊49停止。
然后,与中间转印部件50上的复合彩色图像运动同步转动记录辊49,以将纸张传送至中间转印部件50和二次转印单元22之间的空间,以通过二次转印单元22在纸张上转印复合彩色图像。以此方式,在纸张上记录彩色图像。
将其上已经转印图像的纸张通过二次转印单元22输送至定影单元25,然后通过定影单元25施加的热和压力定影经转印的图像。接着,通过转换爪55改变纸张的运动方向,并通过输出辊56输出,以堆叠在输出盘57上。可选地,通过转换爪55改变纸张的运动方向,以使其导向纸张翻转装置28,并通过纸张翻转装置28翻转纸张,并导向转印位置,以在纸张的背面记录图像,然后通过输出辊56输出纸张至输出盘57上。
转印有图像的中间转印部件50上残留的调色剂通过中间转印部件清洁装置17除去,以再次准备通过串联成像设备920实施成像。需要注意的是,记录辊49在使用时通常是接地的,但其可被施加用于除去记录纸的纸屑的偏压。
<处理盒>
本发明使用的处理盒至少包括配置为承载静电潜像的静电潜像承载部件,和配置为采用本发明的调色剂显影静电潜像承载部件上的静电潜像以形成可视图像的显影单元,并视需要可进一步包含适宜地选择的其它单元,如充电单元、显影单元、转印单元、清洁单元和放电单元。另外,处理盒可拆卸地安装在成像设备的主体上。
显影单元至少包括容纳本发明的调色剂和/或显影剂的显影剂容器,和配置为承载容纳在显影剂容器中的调色剂和/或显影剂并输送调色剂和/或显影剂的显影剂承载部件,和可进一步包括其它部件,如配置为调节显影剂承载部件上承载的调色剂层厚的层厚调节部件。本发明的处理盒可拆卸地安装在各种电子照相成像设备、传真机和打印机上,并优选可拆卸地安装在本发明的成像设备中。
图8显示了本发明使用的处理盒的一个例子。
图8所示的处理盒800包括光电导体801、充电单元802、显影单元803和清洁单元806。
解释处理盒800的运转。光电导体801以一定圆周速率旋转驱动。在光电导体801转动期间,光电导体801的圆周面以预设电位通过充电单元802均匀正或负充电。接着,从未显示的成像曝光单元如狭缝曝光和激光束扫描曝光施加成像光。以此方式,在光电导体801的圆周面上连续形成静电潜像。然后通过显影单元803采用调色剂可视化形成的静电潜像,以形成调色剂图像。通过未显示的转印单元将显影的调色剂图像基本上转印至记录介质上,该记录介质与光电导体801转动同步地从供纸部分供给至光电导体801和转印单元之间。将已经转印有图像的记录介质从光电导体表面上分离,并导向未显示的图像定影单元,从而定影图像。然后将产物作为印刷副本输出。图像转印后,通过清洁单元806清洁光电导体801的表面,以除去其上残留的调色剂并放电。此后,再次使用光电导体801成像。
实施例
以下将解释本发明的实施例,但这些实施例不应解释为限制本发明的范围。
(生产例1)
<调色剂基础颗粒1的生产>
-结晶聚酯树脂的合成-
向5L装备有氮气导入管、冷凝器、搅拌器和温度计的四颈烧瓶中,添加2,300g1,10-癸二酸、2,530g1,8-辛二醇和4.9g氢醌,并使该混合物在180℃下反应8小时,然后将产物加热至215℃以反应3小时,随后在8.3kPa下进一步反应2小时,从而合成结晶聚酯树脂1。
结晶聚酯树脂1具有70℃的DSC峰温度,和13,000的重均分子量以及3,200的数均分子量,其中Mw和Mn通过GPC测量。此外,Mw/Mn之比为3.5。
-非结晶聚酯(未改性聚酯)树脂1的合成-
向5L装备有氮气导入管、冷凝器、搅拌器和温度计的四颈烧瓶中,添加229质量份双酚A环氧乙烷(2mol)加合物、529质量份双酚A环氧丙烷(3mol)加合物、100质量份间苯二甲酸、108质量份对苯二甲酸、46质量份己二酸和2质量份二丁基氧化锡。使得到的混合物在220℃和环境压力下反应8小时,随后在10mmHg-15mmHg的减压下反应5小时。然后,将30质量份偏苯三酸酐添加至反应釜中,使得到的混合物在180℃和环境压力下反应3小时,从而合成非结晶聚酯树脂1。
非结晶聚酯树脂1具有1,600的数均分子量,4,800的重均分子量,55℃的玻璃化转变温度(Tg),和17mgKOH/g的酸值。
-预聚物的合成-
向装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应釜中,添加682质量份双酚A环氧乙烷(2mol)加合物、81质量份双酚A环氧丙烷(2mol)加合物、283质量份对苯二甲酸、22质量份偏苯三酸酐和2质量份二丁基氧化锡,使得到的混合物在230℃和环境压力下反应8小时,并在10mmHg-15mmHg的减压下进一步反应5小时,从而获得中间聚酯树脂1。
中间聚酯树脂1具有2,100数均分子量、9,500重均分子量、55℃玻璃化转变温度(Tg)、0.5mgKOH/g酸值和51mgKOH/g羟值。
向装备有冷却管、搅拌器和氮气导入管的反应釜中,添加410质量份中间聚酯树脂1、89质量份异佛尔酮二异氰酸酯和500质量份乙酸乙酯,并使该混合物在100℃下反应5小时,从而得到预聚物1。预聚物1具有1.53%的异氰酸酯释出率(质量%)。
-酮亚胺的合成-
向装备有搅拌棒和温度计的反应釜中,添加170质量份异佛尔酮二胺和75质量份甲乙酮,使该混合物在50℃下反应5小时,从而得到酮亚胺化合物1。酮亚胺化合物1具有418的胺值。
-母料(MB)的制备-
将水(1,200质量份)、540质量份C.I.颜料蓝15:3(Dainichiseka Color&Chemicals Mfg.Co.,Ltd.制)和1,200质量份非结晶聚酯树脂1用HENSCHELMIXER(Mitsui Mining Co.,Ltd.制)混合在一起。将得到的混合物用双辊捏合机在80℃下捏合30分钟,然后辊压并冷却,随后用粉碎机粉碎,从而得到母料Cy。
-油相的制备-
向装备有搅拌棒和温度计的釜中,添加378质量份非结晶聚酯树脂1、110质量份作为脱模剂的石蜡(HNP-51,NIPPON SEIRO CO.,LTD.制)、22质量份充电剂(CCA,水杨酸金属络合物E-84,Orient Chemical Industries,Ltd.制)和947质量份乙酸乙酯。将得到的混合物在搅拌下加热至80℃,并在80℃下保温5小时,然后经1小时冷却至30℃。
接着,向釜中添加500质量份母料Cy和500质量份乙酸乙酯,并将该混合物混合1小时,从而得到原料溶液1。
将原料溶液1(1,324质量份)转移至釜中,并通过珠磨机(ULTRAVISCOMILL,AIMEX CO.,Ltd.制)在以下条件下分散其中的蜡和颜料:供液速率1kg/hr,盘圆周速率6m/s,0.5mm氧化锆珠粒填充至80体积%,和3次通过。
向产物中,添加1,042.3质量份65质量%的非结晶聚酯树脂1的乙酸乙酯溶液,并在上述条件下通过珠磨机分散产物一次,从而得到颜料-蜡分散液1。颜料-蜡分散液1具有50质量%的固含量。
-结晶聚酯分散液的制备-
向2L金属釜中,添加100质量份结晶聚酯树脂1和400质量份乙酸乙酯,并将产物加热至75℃以溶解结晶聚酯树脂1,然后将得到的溶液在冰水浴中以27℃/min的速率骤冷。向其中,添加500mL玻璃珠(直径:3mm),通过间歇式砂磨(Kanpe Hapio Co.,Ltd.制),对产物实施粉碎10小时,从而得到结晶聚酯分散液1。
-有机颗粒乳液的合成-
向装备有搅拌棒和温度计的反应釜中,添加683质量份水、11质量份甲基丙烯酸-环氧乙烷加合物的硫酸酯钠盐(ELEMINOL RS-30,SanyoChemical Industries,Ltd.制)、138质量份苯乙烯、138质量份甲基丙烯酸和1质量份过硫酸铵,将得到的混合物在400rpm下搅拌15分钟,从而制备白色乳液。加热得到的乳液,直至内部体系温度达到75℃,然后使之反应5小时。向产物中,进一步添加30质量份1质量%的过硫酸铵水溶液,将得到的混合物在75℃下熟化5小时,从而得到乙烯基树脂(苯乙烯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸-环氧乙烷加合物的硫酸酯钠盐的共聚物)的水分散液,即颗粒分散液1。
通过粒径分布分析仪(LA-920,HORIBA,Ltd.制)测量,颗粒分散液1的体积平均粒径为0.14μm。干燥部分颗粒分散液1,以分离树脂组分。
-水相的制备-
将水(990质量份)、83质量份颗粒分散液1、37质量份48.5质量%的十二烷基二苯醚二磺酸钠水溶液(ELEMINOL MON-7,Sanyo ChemicalIndustries Ltd.制)和90质量份乙酸乙酯混合在一起并搅拌,得到用作水相1的不透明白色液体。
-溶剂的乳化和除去-
向釜中添加664质量份颜料-蜡分散液1、109.4质量份预聚物1、73.9质量份结晶聚酯分散液1和4.6质量份酮亚胺化合物1,将该混合物在5,000rpm下采用TK homomixer(Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.制)混合1分钟,然后进一步将1,200质量份水相1添加至釜中。将产物采用TK homomixer在13,000rpm下混合20分钟,从而得到乳化浆液1。
接着,向装备有搅拌器和温度计的釜中,添加乳化浆液1,并在30℃下除去其中溶剂8小时,然后在45℃下实施熟化4小时,从而得到分散浆液1。
-洗涤和干燥-
过滤100质量份分散浆液1后,实施以下操作(1)-(4)两次,从而得到滤饼1。
(1):向滤饼中,添加100质量份离子交换水,并通过TK homomixer混合该混合物(在12,000rpm下10分钟),然后过滤该混合物。
(2):向(1)中得到的滤饼中,添加100质量份10质量%的氢氧化钠水溶液,并通过TK homomixer混合该混合物(在12,000rpm下30分钟),然后减压过滤该混合物。
(3):向(2)中得到的滤饼中,添加100质量份10质量%的盐酸,并通过TK homomixer混合该混合物(在12,000rpm下10分钟),然后过滤该混合物。
(4):向(3)中得到的滤饼中,添加300质量份离子交换水,并通过TKhomomixer混合该混合物(在12,000rpm下10分钟),然后过滤该混合物。
采用循环空气干燥器在45℃下将滤饼1干燥48小时,然后通过75μm筛孔尺寸的筛,从而制备调色剂基础颗粒1。
(生产例2)
-调色剂基础颗粒2的生产-
采用与生产例1相同的方式生产调色剂基础颗粒2,条件是在溶剂乳化和除去中乳化浆液1的生产期间,将“采用TK homomixer在13,000rpm下混合20分钟”变为“采用TK homomixer在11,000rpm下混合25分钟”。
(生产例3)
-调色剂基础颗粒3的生产-
采用与生产例1相同的方式生产调色剂基础颗粒3,条件是在溶剂乳化和除去中乳化浆液1的生产期间,将“采用TK homomixer在13,000rpm下混合20分钟”变为“采用TK homomixer在13,000rpm下混合10分钟”。
(生产例4)
-调色剂基础颗粒4的生产-
采用与生产例1相同的方式生产调色剂基础颗粒4,条件是在溶剂的乳化和除去中不使用结晶聚酯分散液1。
(生产例5)
-调色剂基础颗粒5的生产-
·非结晶聚酯树脂1  75质量份
·结晶聚酯树脂1    8质量份
·母料Cy           8质量份
·电荷控制剂       3质量份
(BE-84,Orient Chemical Industries,Ltd.制)
·石蜡             4质量份
(HNP-51,NIPPON SEIRO CO.,LTD.制)
通过HENSCHEL MIXER(HENSCHEL20B,Mitsui Mining Co.,Ltd.制)混合上述材料后,通过表面温度设定为50℃的kneadex捏合机捏合得到的混合物。然后辊压并冷却该经捏合的产物,随后粗粉碎。然后采用喷磨型粉碎机(I-2型磨,Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.制)对产物实施粉碎,并采用回转流动机(DS分级机,Nippon Pneumatic Mfg.Co.Ltd.制)空气分级,从而生产调色剂基础颗粒5。
接着,采用以下方式测量调色剂基础颗粒1~5的体积平均粒径Dv和平均圆形度。结果示于表1。
<调色剂基础颗粒的体积平均粒径Dv的测量>
通过经配置为输出数量分布和体积分布的界面(The Institute of JapaneseUnion of Scientists and Engineers制)将PC-9801个人电脑(NEC制)连接至Coulter Multisizer III,测量其粒径分布,实施调色剂基础颗粒的体积平均粒径Dv的测量。
具体地,首先0.1mL-5mL表面活性剂(烷基苯磺酸盐)作为分散剂,添加至100mL-150mL电解液中。需要注意的是,电解液为采用初级氯化钠制备的约1质量%水溶液,例如使用ISOTON-II(Beckman Coulter,Inc.制)作为电解液。
接着,向得到的混合物中,添加2mg-20mg样品并悬浮,通过超声波分散机分散该混合物约1分钟-约3分钟。采用具有100μm孔的上述测量装置由得到的分散液测量调色剂的体积和数量,然后计算调色剂的体积分布和数量分布。
需要注意的是,作为槽,使用以下13个槽:2.00μm或更大,但小于2.52μm;2.52μm或更大,但小于3.17μm;3.17μm或更大但小于4.00μm;4.00μm或更大但小于5.04μm;5.04μm或更大但小于6.35μm;6.35μm或更大但小于8.00μm;8.00μm或更大但小于10.08μm;10.08μm或更大但小于12.70μm;12.70μm或更大但小于16.00μm;16.00μm或更大但小于20.20μm;20.20μm或更大但小于25.40μm;25.40μm或更大但小于32.00μm;32.00μm或更大但小于40.30μm。测量的目标颗粒具有2.00μm或更大但小于40.30μm的直径。
<平均圆形度的测量>
调色剂的平均圆形度采用流动颗粒图像分析仪(FPIA-2100,SysmexCorporation制)测量,并采用分析软件(FPIA-2100数据处理用程序FPIA00-10版)分析测量结果。
首先,向100mL玻璃烧杯中,添加0.1mL-0.5mL10质量%表面活性剂(Neogen SC-A,Dai-Ichi Kogyo Seiyaku Co.,Ltd.制)和0.1g-0.5g各调色剂,用microspartel搅拌该混合物,然后添加80mL离子交换水。通过超声波分散机(Honda Electronics Co.,Ltd.制)分散得到的分散液,并通过FPIA-2100对浓度为5,000颗粒/μL-15,000颗粒/μL的得到的分散液实施调色剂形状和分布的测量。
表1
体积平均粒径Dv 平均圆形度 注释
调色剂基础颗粒1 5.0μm 0.96
调色剂基础颗粒2 5.0μm 0.94
调色剂基础颗粒3 7.0μm 0.94
调色剂基础颗粒4 5.0μm 0.96 未结晶
调色剂基础颗粒5 7.0μm 0.92
(生产例6)
-脂肪酸金属盐颗粒A的生产-
将0.5质量%硬脂酸钠水溶液的温度调节至75℃。向溶液中,逐步添加0.5质量%硫酸锌水溶液。添加全部硫酸锌溶液后,混合得到的混合物1小时。混合后,将该混合物冷却至20℃,并过滤和洗涤如此得到的脂肪酸金属盐浆液。通过加热型真空干燥机(DP-23,Yamato Scientific Co.,Ltd.制)干燥洗涤的脂肪酸金属盐饼,随后通过喷射磨(Labo jet,Nippon Pneumatic Mfg.Co.,Ltd.制)粉碎。然后通过Elbow-Jet分级机(EJ-L-3,Nittetsu Mining Co.,Ltd.制)对产物实施分级,生产硬脂酸锌颗粒(脂肪酸金属盐颗粒A)。
通过激光衍射/散射粒径分布分析仪(LA-920,HORIBA,Ltd.制)测量得到的硬脂酸锌颗粒(脂肪酸金属盐颗粒A)的体积平均粒径Dv,其为5.3μm。
(生产例7)
-脂肪酸金属盐颗粒B的生产-
采用与生产例6相同的方式生产硬脂酸锌颗粒(脂肪酸金属盐颗粒B),条件是干燥后,采用Nan研磨机(NJ-300,Sunrex-Kogyo Co.,Ltd.)实施粉碎,随后获得二次浆液,并通过湿式旋风分级机(TR-5Superclone,Murata KogyoCo.,Ltd.)仅收集微粒。
通过激光衍射/散射粒径分布分析仪(LA-920,HORIBA,Ltd.制)测量得到的硬脂酸锌颗粒(脂肪酸金属盐颗粒B)的体积平均粒径Dv,其为0.98μm。
(生产例8)
-脂肪酸金属盐颗粒C的生产-
采用与生产例6相同的方式生产硬脂酸钙颗粒(脂肪酸金属盐颗粒C),条件是将0.5质量%硬脂酸钠溶液替换为0.8质量%氯化钙溶液。
通过激光衍射/散射粒径分布分析仪(LA-920,HORIBA,Ltd.制)测量得到的硬脂酸钙颗粒(脂肪酸金属盐颗粒C)的体积平均粒径Dv,其为6.5μm。
(生产例9)
-脂肪酸金属盐颗粒D的生产-
采用与生产例7相同的方式生产硬脂酸锌颗粒(脂肪酸金属盐颗粒D),条件是改变旋风分级的条件。
通过激光衍射/散射粒径分布分析仪(LA-920,HORIBA,Ltd.制)测量得到的硬脂酸锌颗粒(脂肪酸金属盐颗粒D)的体积平均粒径Dv,其为0.61μm。
(实施例1)
-调色剂的生产-
·调色剂基础颗粒1    100质量份
·疏水二氧化硅颗粒B  1.0质量份
(NX-90G,NipponAerosil Co.,Ltd.制,平均初级粒径:20nm)
·疏水二氧化硅颗粒A  1.0质量份
(RY-50,Nippon Aerosil Co.,Ltd.制,平均初级粒径:40nm)
·氧化钛颗粒         0.5质量份
(MT-150,TAYCA CORPORATION制,平均初级粒径:15nm)
向HENSCHEL MIXER(HENSCHEL20B,Mitsui Mining Co.,Ltd.制)中,添加上述调色剂用材料,将混合物在3,000rpm下混合10分钟,并将原料床的温度保持在25℃-30℃范围内(第一阶段混合)。混合后,向混合物中添加0.15质量份脂肪酸金属盐颗粒A,并通过HENSCHEL MIXER(HENSCHEL20B,Mitsui Mining Co.,Ltd.制)在2,500rpm下,连续混合得到的混合物2分钟,原料床的温度保持在25℃-30℃范围内(第二阶段混合)。混合后,采用超声振荡器(TMS-50,Tokuju Corporation制)使得到的混合物通过具有36μm开孔的筛,从而生产实施例1的调色剂。需要注意的是,原料床的温度是混合器中粉末的温度,其通过测量原料床的温度证实。
(实施例2-21和对比例1-5)
分别采用与实施例1相同的方式生产实施例2-21和对比例1-5的调色剂,条件是向HENSCHEL MIXER(HENSCHEL20B,Mitsui Mining Co.,Ltd.)中,以表2所示的量添加表2所示的调色剂基础颗粒、无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒,在表3所示的第一阶段和第二阶段混合条件下(转数、混合时间和原料床温度)实施混合。
需要注意的是,在实施例20、对比例5中,在第一阶段同时混合无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒,从而在第二阶段不实施混合。
表2-1
Figure BDA00002795731000541
·疏水二氧化硅A(RY50,Nippon Aerosil Co.,Ltd.制,平均初级粒径:40nm)
·疏水二氧化硅B(NX-90G,NipponAerosil Co.,Ltd.制,平均初级粒径:20nm)
·疏水二氧化硅C(RY-200S,NipponAerosil Co.,Ltd.制,平均初级粒径:16nm)
·氧化钛(MT-150,TAYCA CORPORATION制,平均初级粒径:15nm)
表2-2
Figure BDA00002795731000551
*脂肪酸金属盐颗粒A-D为生产例6-9中生产的那些。
表3-1
Figure BDA00002795731000561
表3-2
Figure BDA00002795731000571
*在实施例20和对比例5中,无机颗粒和脂肪酸金属盐同时混合(仅在第一阶段中混合)。
<外添加剂覆盖率计算方法>
外添加剂(无机颗粒)对调色剂基础颗粒的覆盖率通过以下方程计算。
H=Σ(√3×Dv×Pt/(2π·da·Pa)×Ca×100)
在上述方程中,Dv表示调色剂基础颗粒的体积平均粒径,Pt表示调色剂基础颗粒的真比重,da表示外添加剂的平均粒径,Pa表示外添加剂的真比重,和Ca表示调色剂中包含的外添加剂的量(%)。
需要注意的是,在外添加剂包括几种外添加剂的情况下,确定各外添加剂的平均初级粒径da、真比重Pa和量Ca,以计算采用各外添加剂的覆盖率。加和如此得到的覆盖率,求得总覆盖率。
<<外添加剂的平均初级粒径>>
外添加剂平均初级粒径的测量通过在溶剂(四氢呋喃(THF))中分散初级颗粒,然后除去基材上的溶剂以干燥并制备样品;和通过场致发射扫描电镜(FE-SEM,加速电压:5kV-8kV,放大倍数:×8,000-×10,000)下观察,测量视野中外添加剂(测量颗粒数量:100个颗粒)粒径的平均值。
<<调色剂基础颗粒的体积平均粒径>>
采用与调色剂体积平均粒径测量相同的方式测量调色剂基础颗粒的体积平均粒径。
<<真比重>>
调色剂基础颗粒和外添加剂的真比重采用le chatelier烧瓶,按照JIS-K-0061:92的5-2-1测量。
具体地,按照以下顺序实施测量。
(1)向Le chatelier烧瓶中添加约250mL乙醇,并将其调节至液面达到刻度处。
(2)使烧瓶进入恒温水浴中,当液体温度达到20.0℃±0.2℃时,采用烧瓶刻度精确读取液面位置(精度为±0.025mL)。
(3)称重约100,000g样品,并将其质量记为W。
(4)将收集的样品放置在烧瓶中,并除去气泡。
(5)将烧瓶浸没在恒温水浴中,当液体温度达到20.0℃±0.2℃时,采用烧瓶刻度精确读取液面位置(精度为±0.025mL)。
实施操作(1)-(5)后,基于下式(1)和(2),计算真比重。
式(1):D=W/(L2-L1)
式(2):S=D/0.9982
需要注意的是,在式(1)和(2)中,D是样品的密度(20℃)(g/cm3),S是样品的比重(20℃),W是样品的表观质量(g),L1是将样品添加至烧瓶中前20℃液体温度下液面的读数(mL),L2是将样品添加至烧瓶中后20℃液体温度下液面的读数(mL),和式(2)中常数“0.9982”是20℃下水的密度(g/cm3)。
<外添加剂释出率的测量方法>
外添加剂(疏水二氧化硅颗粒、脂肪酸金属盐颗粒)的释出率采用以下方式测量。
(1)向200mL软膏瓶中,添加100mL离子交换水,和4.4mL包含表面活性剂的33质量%的DRIWEL水溶液(产品名:DRIWEL,FUJIFILMCorporation)。向得到的混合物中,添加5g调色剂,并手动振荡该混合物30次以充分混合,然后静置1小时或更久。
(2)接着,手动振荡20次搅拌后,采用设置为刻度50%输出的超声匀化器(产品名:Homogenizer,VCX750、CV33型,Sonics&Materials,Inc.),通过在以下条件下施加超声波能2分钟,对产物进行分散。
-超声波条件-
·振荡时间:持续60秒
·振幅:20W(30%)
·振动初始温度:23℃±1.5℃
(3)采用滤纸(产品名:Qualitative filter paper(No.2,110mm),AdvantecTokyo Roshi Kaisha,Ltd.)对得到的分散液实施真空过滤,采用离子交换水洗涤产物两次,并再次过滤除去释出的外添加剂,然后干燥调色剂。
(4)外添加剂除去前后,调色剂中包含的外添加剂量通过荧光X射线法(ZSX-100e,Rigaku Corporation)测定,从而得到外添加剂的释出率。
在荧光X射线法中,通过Si测量疏水二氧化硅的释出量,和通过相应的金属(锌、钙)测量脂肪酸金属盐颗粒的释出量。
由通过包括(1)-(4)的方法测量分散前后,调色剂中包含的外添加剂的量的值,采用以下方程1得到外添加剂的释出率(质量%)。
[方程1]
释出率=[(分散前外添加剂的量-分散后残余外添加剂的量)/分散前外添加剂的量]×100
<成像>
采用改进成像设备(Ricoh Pro C751ex,Ricoh Company Limited制)实施成像,其中可在以下条件下改变接触充电单元、处理线速度和显影单元的显影缝隙。需要注意的是,除非另外说明,否则处理线速度为500mm/s,充电单元为接触充电单元,和显影单元的显影缝隙为0.3mm。
在23℃和50%RH(印刷0或更多但小于10,000页期间)、28℃和85%RH(印刷10,000页或更多但小于20,000页期间)和15℃和30%RH(印刷20,000页或更多但小于30,000页期间),每1,000页交替输出具有5%图像面积的图像和20%图像面积的图像。可实施这些通过所述装置的前述成像,直至输出90,000页。
<低温定影性评估>
每10,000页交替输出点图像和固体图像,确定采用衬垫摩擦固体图像前后的图像密度残留率和是否存在图像剥离,从而基于以下标准评估调色剂的低温定影性。需要注意的是,图像密度的测量通过X-Rite938(X-RITE)实施。
[评估标准]
A:不存在图像剥离,图像密度残留率为85%或更高
B:不存在图像剥离,图像密度残留率为70%或更高但低于85%
C:存在图像剥离,图像密度残留率低于70%。
<调色剂分散的评估>
在完成90,000页成像后,打开成像设备外壳,视觉观察成像设备内部的调色剂污染,基于以下标准评估。
[评估标准]
A:没有显著调色剂污染发生
B:发生调色剂污染,但在外壳外侧没有观察到调色剂污染
C:在外壳外侧也观察到调色剂污染,在成像设备内明显发生调色剂分散。
<光电导体磨损和光电导体污染>
完成90,000页成像后,观察光电导体,证实在点图像中形成缺陷图像,和基于以下标准评估结果。
光电导体磨损是指调色剂等在光电导体上形成磨损,和在严重情况下,沿圆周方向磨损光电导体。
[评估标准]
A:光电导体未磨损
B:发生光电导体磨损,但点图像中证实无差异
C:光电导体上形成磨损,点图像中明显出现差异。
<光电导体上沉积的评估>
完成90,000页成像后,观察光电导体,证实固体图像中缺陷图像的形成,和基于以下标准评估结果。
光电导体上的沉积是指由于通过清洁刮刀等的压力,导致调色剂沉积在光电导体上,从而不能实施显影的状态。
[评估标准]
A:光电导体上不存在沉积
B:光电导体上存在轻度沉积,但在固体图像中未观察到白色缺失部分
C:光电导体上存在沉积,固体图像中存在白色缺失部分。
<调色剂沉积的评估>
完成90,000页成像后,观察主要在摩擦较大的调色剂输送单元和显影单元中区域(输送单元的螺杆和显影单元的轴部分)上的调色剂沉积状态,以及观察图像。如果在这些区域发生调色剂沉积和输送调色剂,则在图像上形成调色剂聚集。调色剂沉积基于以下标准评估。
[评估标准]
A:未发生调色剂沉积
B:在摩擦区域发生轻度调色剂沉积,图像不存在问题
C:在摩擦区域发生调色剂沉积,在图像中检测到调色剂聚集。
<全面评估>
作为全面评估,将所有项目均评为A的情况作为I,将存在一个或多个B但在使用中不会产生问题的情况作为II,和将存在一个或多个C的情况作为III。
表4-1
Figure BDA00002795731000621
表4-2
需要注意的是,通过将(1)的处理线速度变为900mm/s和将(2)的显影缝隙变为0.5mm,再次实施实施例1,结果,得到与实施例1相似的优异结果。
本发明的实施方案如下:
<1>一种调色剂,包括:
均包含粘结树脂和着色剂的调色剂基础颗粒;和
包括无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的外添加剂,
其中,所述无机颗粒至少包括疏水二氧化硅颗粒,
其中,所述疏水二氧化硅颗粒从所述调色剂的释出率Ya为1质量%~20质量%,和
其中,所述脂肪酸金属盐颗粒从所述调色剂的释出率Yb为30质量%~90质量%。
<2>根据<1>的调色剂,其中所述疏水二氧化硅颗粒的所述释出率Ya为2质量%~10质量%,和所述脂肪酸金属盐颗粒的所述释出率Yb为45质量%~70质量%。
<3>根据<1>或<2>中任一项的调色剂,其中所述无机颗粒对所述调色剂基础颗粒的覆盖率为50%~85%。
<4>根据<1>-<3>中任一项的调色剂,其中所述脂肪酸金属盐颗粒具有大于0.65μm且为10μm或更小的体积平均粒径。
<5>根据<1>-<4>中任一项的调色剂,其中所述脂肪酸金属盐颗粒的量为0.05质量份~0.4质量份,相对于100质量份所述调色剂基础颗粒。
<6>根据<1>-<5>中任一项的调色剂,其中,所述脂肪酸金属盐颗粒是硬脂酸锌颗粒。
<7>根据<1>-<6>中任一项的调色剂,其中所述调色剂通过向调色剂基础颗粒外添加所述无机颗粒,然后向所述调色剂基础颗粒外添加所述脂肪酸金属盐颗粒来获得。
<8>根据<1>-<7>中任一项的调色剂,其中所述粘结树脂包括非结晶树脂和结晶树脂。
<9>根据<1>-<8>中任一项的调色剂,其中所述调色剂基础颗粒通过包括以下步骤的方法获得:
在有机溶剂中,溶解和分散所述粘结树脂、含活泼氢基团化合物、具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的位点的粘结树脂前体、着色剂和脱模剂,制备溶液或分散液;
在水性介质中乳化所述溶液或分散液以制备乳液;
在所述乳液中使所述粘结树脂前体与所述含活泼氢基团化合物反应;和
除去所述有机溶剂。
<10>一种成像设备,包括:
静电潜像承载部件;
配置为对静电潜像承载部件表面进行充电的充电单元;
配置为使经充电的静电潜像承载部件曝光以在静电潜像承载部件上形成静电潜像的曝光单元;
配置为采用调色剂显影所述静电潜像以形成可视图像的显影单元;
配置为将所述可视图像转印至记录介质的转印单元;
配置为将经转印的可视图像定影在所述记录介质上的定影单元;和
配置为清洁残留在所述静电潜像承载部件上的所述调色剂的清洁单元,
其中,所述调色剂为<1>-<9>中任一项的调色剂。

Claims (10)

1.一种调色剂,包括:
均包含粘结树脂和着色剂的调色剂基础颗粒;和
包括无机颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的外添加剂,
其中,所述无机颗粒至少包括疏水二氧化硅颗粒,
其中,所述疏水二氧化硅颗粒从所述调色剂的释出率Ya为1质量%~20质量%,和
其中,所述脂肪酸金属盐颗粒从所述调色剂的释出率Yb为30质量%~90质量%。
2.根据权利要求1的调色剂,其中所述疏水二氧化硅颗粒的所述释出率Ya为2质量%~10质量%,和所述脂肪酸金属盐颗粒的所述释出率Yb为45质量%~70质量%。
3.根据权利要求1或2中任一项的调色剂,其中所述无机颗粒对所述调色剂基础颗粒的覆盖率为50%~85%。
4.根据权利要求1~3中任一项的调色剂,其中所述脂肪酸金属盐颗粒具有大于0.65μm且为10μm或更小的体积平均粒径。
5.根据权利要求1~4中任一项的调色剂,其中所述脂肪酸金属盐颗粒的量为0.05质量份~0.4质量份,相对于100质量份所述调色剂基础颗粒。
6.根据权利要求1~5中任一项的调色剂,其中所述脂肪酸金属盐颗粒是硬脂酸锌颗粒。
7.根据权利要求1~6中任一项的调色剂,其中所述调色剂通过向所述调色剂基础颗粒外添加所述无机颗粒,然后向所述调色剂基础颗粒外添加所述脂肪酸金属盐颗粒来获得。
8.根据权利要求1~7中任一项的调色剂,其中所述粘结树脂包括非结晶树脂和结晶树脂。
9.根据权利要求1~8中任一项的调色剂,其中所述调色剂基础颗粒通过包括以下步骤的方法获得:
在有机溶剂中,溶解或分散所述粘结树脂、含活泼氢基团化合物、具有对含活泼氢基团化合物具有反应性的位点的粘结树脂前体、着色剂和脱模剂,以制备溶液或分散液;
在水性介质中乳化所述溶液或所述分散液以制备乳液;
在所述乳液中使所述粘结树脂前体与所述含活泼氢基团化合物反应;和
除去所述有机溶剂。
10.一种成像设备,包括:
静电潜像承载部件;
配置为对静电潜像承载部件表面进行充电的充电单元;
配置为使经充电的静电潜像承载部件曝光以在静电潜像承载部件上形成静电潜像的曝光单元;
配置为采用调色剂显影所述静电潜像以形成可视图像的显影单元;
配置为将所述可视图像转印至记录介质的转印单元;
配置为将经转印的可视图像定影在所述记录介质上的定影单元;和
配置为清洁残留在所述静电潜像承载部件上的所述调色剂的清洁单元,
其中,所述调色剂为权利要求1~9中任一项的调色剂。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104698779A (zh) * 2015-02-13 2015-06-10 珠海思美亚碳粉有限公司 非磁性色调剂及其制备方法
CN106919018A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂以及调色剂盒
CN107015448A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 富士施乐株式会社 色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和方法
CN111694230A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂和调色剂盒

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6205782B2 (ja) * 2013-03-27 2017-10-04 三菱ケミカル株式会社 画像形成装置
JP2015176038A (ja) * 2014-03-17 2015-10-05 株式会社リコー トナー
JP6755075B2 (ja) * 2014-11-21 2020-09-16 株式会社リコー トナー、二成分現像剤、及びカラー画像形成装置
WO2016111242A1 (en) 2015-01-05 2016-07-14 Ricoh Company, Ltd. Toner, toner stored unit, and image forming apparatus
JP2017107138A (ja) 2015-01-05 2017-06-15 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
JP6690236B2 (ja) 2015-01-05 2020-04-28 株式会社リコー トナー、トナー収容ユニット及び画像形成装置
JP6520471B2 (ja) * 2015-06-29 2019-05-29 株式会社リコー トナー、現像剤、現像剤収容ユニット及び画像形成装置
JP6288039B2 (ja) * 2015-10-29 2018-03-07 コニカミノルタ株式会社 静電潜像現像用トナー
JP6518605B2 (ja) * 2016-02-29 2019-05-22 株式会社沖データ 画像形成装置に用いられる現像剤の製造方法
US10551757B2 (en) 2016-03-30 2020-02-04 Zeon Corporation Magenta toner for developing electrostatic images
JP6724530B2 (ja) * 2016-04-28 2020-07-15 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP6436131B2 (ja) * 2016-05-24 2018-12-12 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 静電潜像現像用トナー
JP2018163229A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP2018163227A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP2018163228A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP2018163226A (ja) * 2017-03-24 2018-10-18 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
US10095143B1 (en) * 2017-06-05 2018-10-09 Xerox Corporation Hybrid toner compositions
JP7010006B2 (ja) 2018-01-11 2022-01-26 株式会社リコー 画像形成装置、及び画像形成方法
JP7275626B2 (ja) 2018-03-02 2023-05-18 株式会社リコー 画像形成装置、及び画像形成方法
JP2020034616A (ja) * 2018-08-27 2020-03-05 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
JP7139786B2 (ja) * 2018-08-27 2022-09-21 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置
JP7143680B2 (ja) * 2018-08-28 2022-09-29 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 画像形成装置
JP7309481B2 (ja) * 2019-07-02 2023-07-18 キヤノン株式会社 トナー
JP7301637B2 (ja) 2019-07-02 2023-07-03 キヤノン株式会社 トナー
JP7338396B2 (ja) 2019-10-18 2023-09-05 株式会社リコー トナー、トナーの製造方法、現像剤、トナー収容ユニット、画像形成装置並びに画像形成方法
JP7388161B2 (ja) * 2019-12-06 2023-11-29 株式会社リコー 画像形成装置および画像形成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1584750A (zh) * 2003-08-22 2005-02-23 株式会社理光 图像形成装置,处理卡盒及其中使用的色调剂
CN1782910A (zh) * 2004-11-30 2006-06-07 株式会社理光 图像形成装置及处理卡盒
JP2006154387A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、画像形成方法並びにプロセスカートリッジ
CN1979349A (zh) * 2005-12-08 2007-06-13 株式会社理光 图像形成装置以及在其中被使用的载体、调色剂和显影剂
JP2010079242A (ja) * 2008-02-26 2010-04-08 Canon Inc トナー

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60198556A (ja) 1984-03-23 1985-10-08 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 静電荷像現像用トナ−
JPS61231562A (ja) 1985-04-06 1986-10-15 Canon Inc 電子写真粉体
JPS61231563A (ja) 1985-04-06 1986-10-15 Canon Inc 電子写真粉体
JP3883747B2 (ja) 1999-07-13 2007-02-21 株式会社リコー 電子写真用カラートナー及び該トナーの製造方法並びに画像形成方法
EP1220043A3 (en) * 2000-12-28 2002-10-09 Seiko Epson Corporation Toner and image forming apparatus using the same
JP4185749B2 (ja) 2002-09-30 2008-11-26 キヤノン株式会社 画像形成方法、現像剤およびプロセスカートリッジ
JP4032240B2 (ja) * 2003-02-17 2008-01-16 セイコーエプソン株式会社 トナー及び該トナーの製造方法
JP2006072121A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Seiko Epson Corp トナーの製造方法
JP2006235588A (ja) * 2005-01-27 2006-09-07 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び画像形成方法
JP2006251064A (ja) * 2005-03-08 2006-09-21 Toshiba Corp 現像剤
US7371495B2 (en) * 2005-03-15 2008-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Toner
US7312010B2 (en) * 2005-03-31 2007-12-25 Xerox Corporation Particle external surface additive compositions
US7288352B2 (en) * 2005-05-03 2007-10-30 Xerox Corporation Toner compositions with surface additives
JP4549259B2 (ja) 2005-08-24 2010-09-22 キヤノン株式会社 カラートナー
CN101809507B (zh) * 2007-09-29 2012-10-10 日本瑞翁株式会社 静电图像显影用带正电性调色剂
JP5327516B2 (ja) 2008-02-22 2013-10-30 株式会社リコー 画像形成装置およびトナー
US8367289B2 (en) * 2008-02-26 2013-02-05 Canon Kabushiki Kaisha Toner
JP2009229621A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤及び画像形成装置
JP5568888B2 (ja) 2008-05-23 2014-08-13 株式会社リコー トナー、並びに、現像剤、トナー入り容器、プロセスカートリッジ及び画像形成方法
JP2010102117A (ja) 2008-10-23 2010-05-06 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー及び二成分系現像剤
JP5517442B2 (ja) * 2008-12-09 2014-06-11 キヤノン株式会社 画像形成方法
JP5391871B2 (ja) * 2009-06-26 2014-01-15 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
JP2011047980A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Canon Inc 磁性トナー
JP5350137B2 (ja) 2009-08-25 2013-11-27 キヤノン株式会社 磁性トナー
JP2011047988A (ja) * 2009-08-25 2011-03-10 Canon Inc トナー
JP5471271B2 (ja) 2009-10-08 2014-04-16 株式会社リコー トナー及びその製造方法
JP5448247B2 (ja) 2009-11-30 2014-03-19 株式会社リコー トナーとその製造方法、現像剤、現像剤収容容器および画像形成方法
JP5446792B2 (ja) 2009-12-02 2014-03-19 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、現像剤、トナー入り容器及びプロセスカ−トリッジ
US20110151372A1 (en) 2009-12-17 2011-06-23 Masaki Watanabe Toner, image forming method using the toner, and image forming apparatus using the toner
JP5692579B2 (ja) 2010-02-12 2015-04-01 株式会社リコー トナーの製造方法並びにトナー及びこれを用いた画像形成方法及びプロセスカートリッジ
JP5505704B2 (ja) 2010-03-10 2014-05-28 株式会社リコー 結晶性ポリエステルを用いたトナー並びに現像剤
JP5510026B2 (ja) 2010-04-21 2014-06-04 株式会社リコー トナー、並びに、現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び画像形成装置
JP6132455B2 (ja) 2010-05-26 2017-05-24 株式会社リコー トナー
JP5471865B2 (ja) 2010-06-14 2014-04-16 株式会社リコー トナー、並びに、現像剤及び画像形成方法
JP2012008354A (ja) 2010-06-25 2012-01-12 Ricoh Co Ltd 電子写真用トナーの製造方法、トナー及びフルカラー画像形成方法、フルカラー画像形成装置
JP5703933B2 (ja) 2010-07-22 2015-04-22 株式会社リコー トナー及びその製造方法
JP5549997B2 (ja) 2010-08-27 2014-07-16 株式会社リコー 静電荷像現像用トナー、現像剤、現像剤入り容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP5533454B2 (ja) 2010-08-31 2014-06-25 株式会社リコー トナー及び現像剤
JP5522540B2 (ja) 2010-09-15 2014-06-18 株式会社リコー トナー、現像剤、現像剤容器、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
JP2012118499A (ja) 2010-11-12 2012-06-21 Ricoh Co Ltd トナー及びその製造方法、並びに現像剤及び画像形成方法
JP5742412B2 (ja) 2011-02-28 2015-07-01 株式会社リコー 静電画像形成用トナー及びトナー用樹脂
JP5729035B2 (ja) 2011-03-15 2015-06-03 株式会社リコー トナー及びそのトナーの製造方法
US8568951B2 (en) 2011-03-16 2013-10-29 Ricoh Company, Ltd. Toner, method of manufacturing toner, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1584750A (zh) * 2003-08-22 2005-02-23 株式会社理光 图像形成装置,处理卡盒及其中使用的色调剂
CN1782910A (zh) * 2004-11-30 2006-06-07 株式会社理光 图像形成装置及处理卡盒
JP2006154387A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Ricoh Co Ltd 画像形成装置、画像形成方法並びにプロセスカートリッジ
CN1979349A (zh) * 2005-12-08 2007-06-13 株式会社理光 图像形成装置以及在其中被使用的载体、调色剂和显影剂
JP2010079242A (ja) * 2008-02-26 2010-04-08 Canon Inc トナー

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104698779A (zh) * 2015-02-13 2015-06-10 珠海思美亚碳粉有限公司 非磁性色调剂及其制备方法
CN106919018A (zh) * 2015-12-25 2017-07-04 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂以及调色剂盒
CN107015448A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 富士施乐株式会社 色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和方法
CN107015448B (zh) * 2016-01-28 2020-11-03 富士施乐株式会社 色调剂、显影剂、色调剂盒、处理盒、图像形成装置和方法
CN111694230A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 富士施乐株式会社 静电荷图像显影用调色剂、静电荷图像显影剂和调色剂盒

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Publication number Publication date
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US20130196261A1 (en) 2013-08-01
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