CN107102521A - 静电荷图像显影色调剂、静电图像显影剂和色调剂盒 - Google Patents
静电荷图像显影色调剂、静电图像显影剂和色调剂盒 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种静电荷图像显影色调剂、一种静电图像显影剂和一种色调剂盒。所述静电荷图像显影色调剂包括色调剂颗粒、数量粒径分布具有两个峰的抛光剂颗粒、及数量粒径分布具有一个峰的脂肪酸金属盐颗粒,其中,所述色调剂满足式(1)Da≤0.5×Dt、(2)Dc≤0.5×Dt和(3)Dt≤Db表达的关系,其中,Da表示抛光剂颗粒的数量粒径分布的两个峰中小直径侧峰的粒径,Db表示抛光剂颗粒的数量粒径分布的两个峰中大直径侧峰的粒径,Dc表示脂肪酸金属盐颗粒的数量粒径分布的峰的粒径,Dt表示色调剂颗粒的体积平均粒径。
Description
技术领域
本发明涉及一种静电荷图像显影色调剂、一种静电图像显影剂和一种色调剂盒。
背景技术
在通过静电摄影术进行的图像形成中,使用色调剂作为图像形成材料,例如,常常使用包括色调剂颗粒和从外部添加到所述色调剂颗粒上的外添剂的色调剂,所述色调剂颗粒包含粘合剂树脂和着色剂。
例如,专利文献1公开了一种包含色调剂颗粒、数量平均粒径为80nm以上~小于300nm的无机微粒A、及数量平均粒径为300nm以上~小于3,000nm的无机微粒B的色调剂,所述无机微粒为至少颗粒形状为立方体或长方体的钙钛矿型晶体,所述色调剂颗粒至少包含粘合剂树脂和着色剂。
另外,专利文献2公开了一种至少具有色调剂颗粒、无机微粒、树脂微粒和金属氧化物颗粒的静电荷图像显影色调剂,其中,所述静电荷图像显影色调剂的重量平均粒径为4μm~12μm,且3.17μm以下的数量%为30数量%以下,所述无机微粒的一次颗粒的平均粒径为1nm~50nm,所述树脂微粒的平均粒径为0.1μm~2μm,且其形状系数SF1为100以上~小于150,所述金属氧化物的平均粒径为0.3μm~3μm,且其形状系数SF1为150~250。
[专利文献1]日本特开2006-285145号公报;
[专利文献2]日本专利3262505号。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有色调剂颗粒、抛光剂颗粒及脂肪酸金属盐颗粒的静电荷图像显影色调剂,与不满足下式(1)~(3)的至少之一的情况相比,其防止了在中间转印型图像形成设备中连续输出具有相同图像浓度的图像时出现的在图像部分中色调剂飞散(scattering)的产生及在非图像部分中条纹图像缺陷的产生。
根据本发明的第一方面,提供了一种静电荷图像显影色调剂,其包括:
色调剂颗粒;
数量粒径分布具有两个峰的抛光剂颗粒;及
数量粒径分布具有一个峰的脂肪酸金属盐颗粒;
其中,所述色调剂满足由以下式(1)~(3)所表达的关系:
Da≤0.5×Dt (1)
Dc≤0.5×Dt (2)
Dt≤Db (3)
其中,Da表示抛光剂颗粒的数量粒径分布的两个峰中小直径侧峰的粒径,Db表示抛光剂颗粒的数量粒径分布的两个峰中大直径侧峰的粒径,Dc表示脂肪酸金属盐颗粒的数量粒径分布的峰的粒径,Dt表示色调剂颗粒的体积平均粒径。
根据本发明的第二方面,在第一方面所述的静电荷图像显影色调剂中,抛光剂颗粒的小直径侧峰的粒径Da为0.3μm~4.0μm,抛光剂颗粒的大直径侧峰的粒径Db为4.0μm~20μm,脂肪酸金属盐颗粒的峰的粒径Dc为0.1μm~5.0μm,色调剂颗粒的体积平均粒径Dt为3.0μm~10.0μm。
根据本发明的第三方面,在第一方面所述的静电荷图像显影色调剂中,所述色调剂颗粒在其表面上具有凹陷(recess)。
根据本发明的第四方面,在第一方面所述的静电荷图像显影色调剂中,相对于全部色调剂颗粒,在其表面上附着有脂肪酸金属盐颗粒的色调剂颗粒的比例为30数量%~90数量%,且相对于附着在色调剂颗粒表面上的脂肪酸金属盐颗粒,牢固附着在色调剂颗粒表面上的脂肪酸金属盐颗粒的比例为50数量%以上。
根据本发明的第五方面,在第三方面所述的静电荷图像显影色调剂中,色调剂颗粒的收缩比为2.0%~40%。
根据本发明的第六方面,在第一方面所述的静电荷图像显影色调剂中,抛光剂颗粒与脂肪酸金属盐颗粒的重量比为1:40~20:1。
根据本发明的第七方面,提供了一种静电图像显影剂,其包括:
载体;及
第一至第六方面中任一方面所述的静电荷图像显影色调剂。
根据本发明的第八方面,提供了一种色调剂盒,其包括:
包含第一至第六方面中任一方面所述的静电荷图像显影色调剂的容器,
其中,所述色调剂盒能够从图像形成设备上拆卸。
根据本发明的第一、第二、第三、第五或第六方面,提供了一种具有色调剂颗粒、抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的静电荷图像显影色调剂,与不满足式(1)~(3)的至少之一的情况相比,所述静电荷图像显影色调剂防止了当在中间转印型图像形成设备中连续输出具有相同图像浓度的图像输时出现的在图像部分中色调剂飞散的产生及在非图像部分中条纹图像缺陷的产生。
根据本发明的第四方面,提供了一种静电荷图像显影色调剂,与表面上附着有脂肪酸金属盐颗粒的色调剂颗粒的比率小于30数量%或牢固附着在色调剂颗粒表面上的脂肪酸金属盐颗粒的比率小于50数量%的情况相比,所述静电荷图像显影色调剂改善了中间转印体的清洁性能。
根据本发明的第七或第八方面,提供了一种静电图像显影剂或色调剂盒,与采用不满足式(1)~(3)的至少之一的具有色调剂颗粒、抛光剂颗粒及脂肪酸金属盐颗粒的静电荷图像显影色调剂的情况相比,所述静电图像显影剂或色调剂盒防止了当在中间转印型图像形成设备中连续输出具有相同图像浓度的图像时出现的在图像部分中色调剂飞散的产生且在非图像部分中条纹图像缺陷的产生。
附图说明
将基于附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述,其中:
图1是显示示例性实施方式的图像形成设备的配置示意图;及
图2是显示示例性实施方式的处理盒的配置示意图。
具体实施方式
下面,将通过说明作为实例的示例性实施方式来描述本发明。
[静电荷图像显影色调剂]
示例性实施方式的静电荷图像显影色调剂(简称为“色调剂”)具有色调剂颗粒、数量粒径分布具有两个峰的抛光剂颗粒、及数量粒径分布具有一个峰的脂肪酸金属盐颗粒。
在抛光剂颗粒的数量粒径分布的两个峰中,当将小直径侧的峰的粒径(下文称为“抛光剂颗粒的小直径侧粒径”)设定为Da、大直径侧的峰的粒径(下文称为“抛光剂颗粒的大直径侧粒径”)设定为Db,将脂肪酸金属盐颗粒的数量粒径分布的一个峰的粒径(下文称为“脂肪酸金属盐颗粒的粒径”)设定为Dc,并将色调剂颗粒的体积平均粒径(下文称为“色调剂颗粒的粒径”)设定为Dt时,满足以下式(1)~(3)中的关系。
式(1):Da≤0.5×Dt
式(2):Dc≤0.5×Dt
式(3):Dt≤Db
通过以上配置,示例性实施方式的色调剂防止了可以在中间转印型图像形成设备中连续输出具有相同图像浓度的图像时可能引起的在图像部分中色调剂飞散的发生及在非图像部分中条纹图像缺陷的发生。认为其原因如下。
在相关技术中,已知如下中间转印型图像形成设备:在将形成在图像保持部件表面上的色调剂图像一次转印到中间转印部件上之后,所述设备将一次转印到中间转印部件上的色调剂图像二次转印到记录介质上。在中间转印型图像形成设备中,可以提供在二次转印后清洁所述中间转印部件表面的清洁刮板。
在提供清洁图像保持部件表面的清洁刮板的情况下,脱离色调剂的游离外添剂被阻挡在清洁刮板和图像保持部件之间的接触部分(下文称为“图像保持部件清洁部”)的前端(图像保持部件转动方向的下游侧的位置),并形成因来自清洁刮板的压力而聚集的聚集体(下文也称为“外添剂坝”)。所述外添剂坝有助于改善清洁性能。
在中间转印部件的表面上提供清洁刮板的情况下,游离外添剂不容易移动到中间转印部件上,并且到达清洁刮板和中间转印部件之间的接触部分(下文称为“中间转印部件清洁部”)的前端(中间转印部件转动方向的下游侧的位置)的量减少。
因此,当在色调剂中包括粒径小于色调剂颗粒粒径的脂肪酸金属盐颗粒时,所述脂肪酸金属盐颗粒与色调剂颗粒团聚在一起(处于附着在色调剂颗粒上且不易脱离的状态),与色调剂颗粒一起转移到中间转印部件的表面,并在二次转印后趋于保留在转印的残留色调剂中。由此,脂肪酸金属盐颗粒到达中间转印部件清洁部的前端并形成脂肪酸金属盐颗粒的累积体(下文称为“脂肪酸金属盐坝”)。由于此脂肪酸金属盐坝,中间转印部件的清洁性能得到改善。
另一方面,由于脂肪酸金属盐坝中的脂肪酸金属盐颗粒,在中间转印部件表面上形成了脂肪酸金属盐涂覆膜,且可以减小中间转印部件表面的摩擦系数。当中间转印部件表面的摩擦系数减小时,色调剂可从形成转印的色调剂图像的色调剂层中飞散。特别是,在将多层色调剂图像转印到中间转印部件上的情况下,下层的色调剂层移动且色调剂易飞散。
为了防止色调剂飞散,在色调剂中同时包括抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒是有效的。当在色调剂中包括抛光剂颗粒时,在中间转印部件表面上形成的脂肪酸金属盐涂覆膜被抛光剂颗粒移除且防止了色调剂飞散。
然而,在连续输出具有相同图像浓度的图像的情况下,因为在中间转印部件上的图像部分中容易形成脂肪酸金属盐涂覆膜,其中需要高抛光力,相反,因为在中间转印部件上的非图像部分中不容易形成脂肪酸金属盐涂覆膜,其中需要低抛光力。因此,在中间转印部件上的图像部分中,当在色调剂中包含了施加足以移除脂肪酸金属盐涂覆膜的抛光力的抛光剂颗粒时,中间转印部件在中间转印部件上的非图像部分中被过度磨损并引起条纹图像缺陷;同时,当在色调剂中包含了不会在中间转印部件上的非图像部分中过度磨损中间转印部件的抛光剂颗粒时,在中间转印部件上的图像部分中脂肪酸金属盐的涂覆膜不易移除,且容易引起色调剂飞散。
与此相反,本示例性实施方式的色调剂被形成为具有色调剂颗粒、数量粒径分布具有两个峰的抛光剂颗粒、及数量粒径分布具有一个峰的脂肪酸金属盐颗粒,所述色调剂颗粒、抛光剂颗粒及脂肪酸金属盐颗粒的各自粒径均满足以下式(1)~(3)中的关系。
首先,通过满足式(2),换句话说,通过将脂肪酸金属盐颗粒的粒径Dc设定为色调剂颗粒粒径的一半以下,脂肪酸金属盐颗粒特别容易与色调剂颗粒团聚在一起(容易进入附着在色调剂颗粒上且不易分离的状态)。因此,脂肪酸金属盐颗粒与色调剂颗粒一起转移到中间转印部件表面,到达中间转印部件清洁部的前端,且形成脂肪酸金属盐坝的趋势增加。由于此脂肪酸金属盐坝,中间转印部件的清洁性能得到改善。
接下来,通过满足式(1),换句话说,通过将抛光剂颗粒的小直径侧粒径Da设定为色调剂颗粒粒径的一半以下,小直径侧的抛光剂颗粒特别容易与色调剂颗粒团聚在一起(容易进入附着在色调剂颗粒上且不易分离的状态)。由此,抛光剂颗粒与色调剂颗粒一起转移到中间转印部件表面,且容易到达中间转印部件清洁部。换句话说,在中间转印部件上的图像部分中,小直径侧的抛光剂颗粒容易到达中间转印部件清洁部。由于此小直径侧的抛光剂颗粒具有小粒径,抛光剂颗粒向上渗到中间转印部件清洁部的前端,被强力压按到清洁刮板上,并施加高抛光力。因此,即使在连续输出具有相同图像浓度的图像时,仅在容易形成脂肪酸金属盐涂覆膜的图像部分中由小直径侧的抛光剂颗粒施加高抛光力,且容易移除脂肪酸金属盐涂覆膜。
接下来,通过满足式(3),换句话说,通过将抛光剂颗粒的大直径侧粒径Db设定为与色调剂颗粒粒径相同或大于色调剂颗粒粒径,大直径侧的抛光剂颗粒容易与色调剂颗粒分离。分离的大直径侧的抛光剂颗粒具有大粒径和静电效应,并且非静电粘附力较弱,因此,由于显影电场和显影部件的旋转离心力,所述抛光剂颗粒移动到图像保持部件上的非图像部分,且由于转印电场和图像保持部件的旋转离心力,所述抛光剂颗粒也容易移动到中间转印部件上的非图像部分。换句话说,在中间转印部件上的非图像部分中,大直径侧的抛光剂颗粒容易到达中间转印部件清洁部。因为大直径侧的抛光剂颗粒具有大粒径,抛光剂颗粒不容易向上渗到中间转印部件清洁部的前端,清洁刮板的压按较弱,且仅施加弱抛光力。由此,即使在连续输出具有相同图像浓度的图像时,在不容易形成脂肪酸金属盐涂覆膜的非图像部分中不会施加高抛光力,并防止了中间转印部件的过度磨损。
由此推断,示例性实施方式的色调剂防止了在中间转印型图像形成设备中连续输出具有相同图像浓度的图像时可能引起的在图像部分中色调剂飞散的发生和在非图像部分中条纹图像缺陷的发生。
在示例性实施方式的色调剂中,从防止在图像部分中色调剂飞散的发生和在非图像部分中条纹图像缺陷的发生的观点出发,抛光剂颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和色调剂颗粒的粒径Da、Db、Dc和Dt各自优选为满足下式(1-2)~式(3-2)的关系。
公式(1-2):Da≤0.3×Dt
公式(2-2):Dc≤0.4×Dt
公式(3-2):Dt≤0.7×Db
另外,从防止在图像部分中色调剂飞散的发生和在非图像部分中条纹图像缺陷的发生的观点出发,抛光剂颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和色调剂颗粒的粒径Da、Db、Dc、和Dt各自径优选在下列范围内。
·抛光剂颗粒的小粒径侧粒径Da:0.3μm~4.0μm(优选为0.3μm~2.5μm)
·抛光剂颗粒的大粒径侧粒径Db:4.0μm~20μm(优选为5.0μm~15μm)
·脂肪酸金属盐颗粒的粒径Dc:0.1μm~5.0μm(优选为0.5μm~3μm)
·色调剂颗粒的粒径Dt:3.0μm~10.0μm(优选为3.5μm~7.0μm)。
抛光剂颗粒的数量粒径分布具有两个峰的意义为,在基于抛光剂颗粒的数量的粒径分布中,至少具有频率最高的第一峰,及除了第一峰外频率最高的第二峰。第一峰和第二峰可以是相同的频率。抛光剂颗粒的数量粒径分布可以具有频率低于第一峰和第二峰的一个或多个其他峰。例如,通过制备和混合具有不同数均粒径的抛光剂颗粒而获得数量粒径分布具有两个峰的抛光剂颗粒。具有不同数均粒径的抛光剂颗粒可以是不同类型的抛光剂颗粒。即,小直径侧的抛光剂颗粒和大直径侧的抛光剂颗粒可以是不同类型的。
另外,脂肪酸金属盐颗粒的数量粒径分布具有一个峰的意义为,在基于脂肪酸金属盐颗粒的数量的粒径分布中,至少具有一个频率最高的峰。抛光剂颗粒的数量粒径分布可以具有频率低于最高频率的峰的一个或多个其他峰。
抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的各粒径(各个峰的粒径)显示了峰顶点处的粒径。
使用以下示出的方法测量抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的数量粒径分布和粒径Da、Db和Dc中的每个粒径。
首先,使用扫描电子显微镜(SEM)观察作为测量目标的从外部添加到色调剂颗粒中的添抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒。通过图像分析,确定作为测量目标的100个抛光剂颗粒和100个脂肪酸金属盐颗粒的等效圆直径,并确定基于其数量的粒径分布。由所获得的基于数量的粒径分布确定抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的粒径Da、Db和Dc中的每一个。
在确定作为测量目标的100个颗粒的等效圆直径的图像分析中,使用分析设备(ERA-8900:ELIONIX INC.)形成具有10,000倍放大倍数的二维图像,并且使用图像分析软件WINROOF(MITANI CORP.),用0.010000μm/像素的条件确定投影面积,并用下式确定等效圆直径:等效圆直径=2√(投影面积/π)。
使用下列方法进行脂肪酸金属盐颗粒、抛光剂颗粒和其他外添剂之间的区分。将表面活性剂添加到水溶液中,通过溶解在碘化钾等中而调节其比重为1.5~2.0,之后,通过搅拌来分散色调剂。其后,放置此分散液24小时,比重轻于水溶液的色调剂和脂肪酸金属盐颗粒分离到所述水溶液的上部,且比重重于水溶液的抛光剂沉淀在所述水溶液的下部。移除分离到上部的色调剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒,使用SEM观察室温(25℃)干燥的样品,将0.1μm以上的除色调剂颗粒外的颗粒设定为脂肪酸金属盐颗粒。另外,残留的水溶液通过大约50℃的加热而移除,将保留的颗粒设定为抛光剂颗粒。通过这些过程,可以使用上述的观察单元来确定所分离的颗粒的Da、Db和Dc。
另外,在单独从色调剂获得或取得抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的情况下,将所获得或取得的抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒设定为测量目标并进行上述测量。
另一方面,使用COULTER MULTISIZER II(BECKMAN COULTER,INC.制造)测量色调剂颗粒的粒径Dt,且使用ISOTON-II(BECKMAN COULTER,INC.制造)作为电解液。
在测量时,将0.5mg~50mg的测量样品添加到2ml的5%的表面活性剂(其为分散剂,优选为烷基苯磺酸钠)水溶液中。将所得物添加到100ml~150ml电解液中。
已经悬浮有样品的电解液用超声分散机分散处理1分钟,粒径为2μm~60μm的颗粒的粒径分布使用COULTER MULTISIZER II并使用光圈直径为100μm的光圈来测量。样品颗粒的数量为50,000。
针对基于测量的粒径分布而划分的粒径范围(频道),从小直径侧起绘制体积累积分布,将体积平均粒径Dt(=D50v)定义为在50%累积处的粒径。
在从色调剂进行测量的情况下,例如,在水中对色调剂进行超声处理(20kHz,10分钟)以将附着在或分离自表面的外添剂(抛光剂颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和其他外添剂)移除,之后进行上述粒径测量。
在示例性实施方式的色调剂中,优选的是,表面附着有脂肪酸金属盐颗粒的色调剂颗粒的比率(下文也称为“附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率”)为全部色调剂颗粒的30数量%~90数量%,而在附着到色调剂颗粒表面的脂肪酸金属盐颗粒中,牢固附着到色调剂颗粒表面的脂肪酸金属盐颗粒的比率(下文称为“牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒比率”)为50数量%以上。
当将附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率和牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率设定在上述范围内时,脂肪酸金属盐颗粒特别容易与色调剂颗粒团聚在一起(即,容易进入附着在色调剂颗粒上且不易分离的状态)。由此,脂肪酸金属盐颗粒与色调剂颗粒一起转移到中间转印部件表面,到达中间转印部件清洁部的前端,且形成脂肪酸金属盐坝的趋势进一步增加。由于此脂肪酸金属盐坝,中间转印部件的清洁性能得到改善。在此方面,因为色调剂颗粒、抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒的各个粒径均满足式(1)~式(3)的关系,更容易防止在图像部分中色调剂飞散的发生和在非图像部分中条纹图像缺陷的发生。
附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率(表面附着有脂肪酸金属盐颗粒的色调剂颗粒的比率)为全部色调剂颗粒的30数量%以上;然而,从改善中间转印部件清洁性能的观点出发,优选为35数量%以上,更优选为40数量%以上。一方面,从制备方法的限制的观点出发,附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率优选为90数量%以下,而从形成适当的脂肪酸金属盐涂覆膜的观点出发,优选为70数量%以下,且更优选为60数量%以下。
牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率(在附着到色调剂颗粒表面的脂肪酸金属盐颗粒中,牢固附着到色调剂颗粒表面的脂肪酸金属盐颗粒的比率)为50数量%以上;然而,从改善中间转印部件清洁性能的观点出发,优选为55数量%以上,更优选为60数量%以上。不特别限制牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒比率的上限;然而,从形成适当的脂肪酸金属盐涂覆膜的观点出发,牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率可以是90数量%以下。
将附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率和牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率设定在上述范围内的方法的实例包括使用剪切力将脂肪酸金属盐颗粒附着在色调剂颗粒表面的方法。由于色调剂颗粒上的小机械负荷及脂肪酸金属盐颗粒的牢固附着,此方法是优选的。此方法中使用的设备的实例包括NOBIRUTA(例如,NOBIRUTA NOB130:HOSOKAWAMICRON LTD制造,等等)。NOBIRUTA是用于通过将供颗粒插入的自由空间(缝隙(clearance))变窄而对颗粒施加高压力并同时进行搅拌的搅拌设备。在NOBIRUTA中,根据缝隙和搅拌旋转速度来调节附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率和牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率。
用于将附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率和牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率设定在上述范围内的方法的其他实例还包括通过在外添后加热色调剂而增强外添剂对色调剂颗粒表面的附着力的方法。
附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率和牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率是使用以下示出的方法测量的值。
首先,对作为测量目标的色调剂进行第一预处理。
将10g色调剂分散在具有0.2重量%的表面活性剂的40ml水溶液中。使用磁性搅拌器和搅拌子以500rpm搅拌所得物30秒。其后,用50ml的沉降管在离心机中在10,000rpm×2分钟的条件下分离色调剂,移除上清液后,通过室温(25℃)干燥24小时而获得第一预处理色调剂。
接下来,使用第一预处理色调剂,使用以下示出的方法测量附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率。在随后对第一预处理色调剂的观察中,将据观察与脂肪酸金属盐颗粒接触或重叠的色调剂颗粒视作附着脂肪酸金属盐颗粒的色调剂颗粒。
使用扫描电子显微镜(SEM)观察作为测量目标的100个色调剂颗粒。计算色调剂表面附着有脂肪酸金属盐的色调剂的比率。使用ELIONIX INC制造的ERA-8900来对作为测量目标的100个颗粒进行SEM观察。
另一方面,使用以下示出的方法,使用第一预处理色调剂测量牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率。
相对于第一预处理色调剂,进行第二预处理以排除弱附着的脂肪酸金属盐颗粒。在将10g色调剂分散在具有0.2重量%的表面活性剂的40ml水溶液中之后,使用超声均化器US300T(NISSEI CORP.制造)施加输出为60W且频率为20kHz的超声振动1小时。其后,用50ml的沉降管在离心机中在10,000rpm×2分钟的条件下分离色调剂,移除上清液后,室温(25℃)干燥24小时而获得第二预处理色调剂。
对第一预处理色调剂和第二预处理色调剂进行荧光X射线测量,并测量包含在脂肪酸金属盐颗粒中的金属元素(锌、镁、铝、钙或钡等)的净强度。将第二预处理色调剂的净强度除以第一预处理色调剂的净强度并乘以100所得的值(第二预处理色调剂的净强度/第一预处理色调剂的净强度×100)设定为牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率。使用荧光X射线设备进行荧光X射线测量;然而,在示例性实施方式中,使用SHIMADZU CORP.制造的荧光X射线测量设备XRF1500进行测量。
在示例性实施方式中,优选在色调剂颗粒的表面上具有凹陷。色调剂颗粒表面上的凹陷的尺寸优选为使得小直径侧的抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒可以进入的尺寸。在色调剂颗粒表面上可以具有一个或多个凹陷,但是优选具有多个凹陷。
当在色调剂颗粒表面上具有凹陷时,小直径侧的抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒容易进入到进入色调剂颗粒表面上的凹陷中的状态,在此状态下,小直径侧的抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒与色调剂颗粒一起转移到中间转印部件表面,并且容易到达中间转印部件清洁部的前端。因此,更容易防止在图像部分中色调剂飞散的发生和在非图像部分中条纹图像缺陷的发生。
具体而言,具有凹陷的色调剂颗粒可以是收缩率为2.0%~40%(优选4.0%~25%,更优选6.0%~20%)的色调剂颗粒。
使用扫描电子显微镜(SEM)观察作为测量目标的100个色调剂颗粒。通过图像分析,根据色调剂颗粒的收缩率来具体限定凹陷。当将具有凹陷的色调剂颗粒的SEM图像进行二元化时,在凹陷的两侧上均形成凸出部分。将以直线连接一个色调剂颗粒中的多个凸出部分的长度设定为包迹周长,用1减去将该包迹周长除以一个色调剂颗粒的实际周长所获得的值,所得的差值再乘以100,将如此得到的值设定为收缩率,并设定其为具体限定凹陷的值。在没有凹陷的情况下,收缩率为0,当凹陷较大或凹陷数量增加时,收缩率增加。在用于确定作为测量目标的100个色调剂颗粒的收缩率的图像分析中,使用分析设备(ERA-8900:ELIONIX INC.)并使用图像分析软件WINROOF(MITANI CORP.)形成具有10,000倍放大倍数的二维图像,用0.010000μm/像素的条件由包迹周长和实际周长确定收缩率。
以下,将给出示例性实施方式的色调剂的具体说明。
示例性实施方式的色调剂包括色调剂颗粒和外添剂。
[色调剂颗粒]
色调剂颗粒包括粘合剂树脂。如果需要,色调剂颗粒可以包括着色剂、防粘剂和其他添加剂。
粘合剂树脂
粘合剂树脂的实例包括以下单体的均聚物:例如苯乙烯类(例如,苯乙烯、对氯苯乙烯或α-甲基苯乙烯等)、(甲基)丙烯酸酯(例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯或甲基丙烯酸2-乙基己酯等)、烯属不饱和腈(例如,丙烯腈或甲基丙烯腈等)、乙烯基醚(例如乙烯基甲基醚或乙烯基异丁基醚等)、乙烯基酮(例如,乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮或乙烯基异丙烯基酮等)、烯烃(例如,乙烯、丙烯或丁二烯等),或通过组合两种以上这些单体获得的共聚物形成的乙烯基树脂。
粘合剂树脂的实例包括环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂或改性松香等非乙烯基树脂,它们与乙烯基树脂的混合物,通过在这些非乙烯基树脂存在时聚合乙烯基单体而获得的接枝聚合物,等等。
这些粘合剂树脂可以单独使用,或以其两种以上组合使用。
优选使用聚酯树脂作为粘合剂树脂。聚酯树脂的实例包括已知的聚酯树脂。
聚酯树脂的实例包括多元羧酸和多元醇的缩聚物。可以使用市售产品或合成产品作为聚酯树脂。
多元羧酸的实例包括脂肪族二羧酸(例如,草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、丁二酸、烯基丁二酸、己二酸和癸二酸等)、脂环族二羧酸(例如,环己烷二甲酸等)、芳香族二羧酸(例如,对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸和萘二甲酸等)、它们的酸酐或它们的低级烷基酯(例如具有1~5个碳原子)。其中,例如优选使用芳香族二羧酸作为多元羧酸。
作为多元羧酸,具有交联结构或分支结构的三元以上的羧酸可以与二羧酸组合使用。三元以上的羧酸的实例包括偏苯三酸、苯均四酸、其酸酐或其低级烷基酯(例如具有1~5个碳原子)。
这些多元羧酸可以单独使用,或以其两种以上组合使用。
多元醇的实例包括:脂肪族二醇(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇或新戊基二醇等),脂环族二醇(例如,环己烷二醇、环己烷二甲醇或氢化双酚A等),芳香族二醇(例如,双酚A的环氧乙烷加合物或双酚A环氧丙烷加合物等)。其中,例如优选使用芳香族二醇和脂环族二醇、更优选使用芳香族二醇作为多元醇。
作为多元醇,具有交联结构或分支结构的三元以上的多元醇可以与二醇组合使用。三元以上的多元醇的实例包括甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇等。
所述多元醇可以单独使用,或以其两种以上组合使用。
聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃~80℃,更优选为50℃~65℃。
通过差示扫描量热法(DSC)由DSC曲线确定玻璃化转变温度。更具体而言,玻璃化转变温度使用JIS K 7121-1987“塑料转变温度的测试方法”中的确定玻璃化转变温度的方法中描述的“外推玻璃化转变起始温度”来确定。
聚酯树脂的重均分子量(Mw)优选为5,000~1,000,000,更优选为7,000~500,000。
聚酯树脂的数均分子量(Mn)优选为2,000~100,000。
聚酯树脂的分子量分布(Mw/Mn)优选为1.5~100,更优选为2~60。
通过凝胶渗透色谱法(GPC)测量重均分子量和数均分子量。使用GPC HLC-8120GPC作为测量设备、并使用TOSOH CORP.制造的TSK gel SuperHM-M(15cm)柱和THF溶剂,通过GPC测量分子量。使用单分散的聚苯乙烯标准样品绘制分子量校准曲线,使用该校准曲线从测量结果计算重均分子量和数均分子量。
使用已知的制备方法获得聚酯树脂。具体而言,例如,使用将聚合温度设定在180℃~230℃、必要时在反应系统中减压、并在进行反应的同时移除缩聚过程中产生的水或醇的方法来获得聚酯树脂。
当在反应温度下原料单体不溶解或不相容时,可以添加高沸点溶剂作为增溶剂以溶解原料单体。在此情况下,在馏除所述增溶剂的同时进行缩聚反应。当在聚合反应中存在相容性差的单体时,可以将相容性差的单体与缩聚酸或醇缩合,然后与主要成分缩聚。
相对于全部色调剂颗粒,粘合剂树脂的含量例如优选为40重量%~95重量%,更优选为50重量%~90重量%,进一步优选为60重量%~85重量%。
着色剂
着色剂的实例包括诸如炭黑、铬黄、汉萨黄、联苯胺黄、士林黄、喹啉黄、颜料黄、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、耐硫化橙、色淀红、永久红、亮洋红3B、亮洋红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、立索尔红、若丹明B色淀、色淀红C、颜料红、玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、Calco油蓝、氯化亚甲基蓝、酞菁蓝、颜料蓝、酞菁绿和草酸孔雀石绿等多种颜料,或诸如吖啶染料、氧杂蒽染料、偶氮染料、苯醌染料、吖嗪染料、蒽醌染料、硫靛染料、二恶嗪染料、噻嗪染料、偶氮甲碱染料、靛蓝染料、酞菁染料、苯胺黑染料、聚甲炔染料、三苯基甲烷染料、二苯基甲烷染料、噻唑染料等多种染料。
这些着色剂可以单独使用,或以其两种以上组合使用。
作为着色剂,如果需要可以使用经表面处理的着色剂,或着色剂可以与分散剂组合使用。另外,可以组合使用多种类型的着色剂。
相对于全部色调剂颗粒,着色剂的含量例如优选为1重量%~30重量%,更优选为3重量%~15重量%。
防粘剂
防粘剂的实例包括:诸如烃蜡、巴西棕榈蜡、米糠蜡和小烛树蜡等天然蜡;诸如褐煤蜡等合成蜡、矿物蜡和石油蜡;诸如脂肪酸酯和褐煤酸酯等酯蜡。然而,防粘剂不限于此。
防粘剂的熔融温度优选为50℃~110℃,更优选为60℃~100℃。
由JIS K 7121-1987“塑料转变温度的测试方法”中的确定熔融温度的方法中描述的“熔融峰温度”,由通过差示扫描量热法(DSC)获得DSC曲线确定熔融温度。
相对于全部色调剂颗粒,防粘剂的含量优选为1重量%~20重量%,更优选为5重量%~15重量%。
其他添加剂
其他添加剂的实例包括诸如磁性材料、电荷控制剂、无机颗粒等已知的添加剂。这些添加剂作为内添剂包括在色调剂颗粒中。
色调剂颗粒的特征
所述色调剂颗粒可以是具有单层结构的色调剂颗粒,或可以是具有由芯(芯颗粒)和涂覆所述芯的涂覆层(壳层)形成的所谓的芯-壳结构的色调剂颗粒。
具有芯-壳结构的色调剂颗粒可以由通过包括粘合剂树脂和必要的其他添加剂(例如着色剂和防粘剂)而形成的芯和通过包括粘合剂树脂而形成的涂覆层形成。
色调剂颗粒的形状系数SF1优选为110~150,更优选为120~140。
通过下式获得形状系数SF1。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
在上式中,ML表示色调剂的绝对最大长度,A表示色调剂的投影面积。
具体而言,通过使用图像分析器分析显微图像或扫描电子显微镜(SEM)图像来对形状系数SF1进行主要定量,并如下进行计算。即,使用摄影机将散布在载玻片表面上的颗粒的光学显微图像摄入LUZEX图像分析设备中,确定100个颗粒的投影面积和最大长度,使用上式通过计算来确定平均值,由此获得形状系数SF1。
[外添剂]
外添剂包括抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒。外添剂可以包括其他外添剂。即,可以仅向色调剂颗粒中外添抛光剂颗粒和脂肪酸金属盐颗粒,或者可以外添抛光剂颗粒、脂肪酸金属盐颗粒和其他外添剂。
抛光剂颗粒
对抛光剂颗粒不进行特别限制;然而,其实例包括无机颗粒,例如:金属氧化物,例如氧化铈、氧化镁、铝氧化物(氧化铝)、氧化锌和氧化锆;碳化物,例如碳化硅;氮化物,例如氮化硼;焦磷酸盐,例如焦磷酸钙颗粒;碳酸盐,例如碳酸钙和碳酸钡;钛酸金属盐颗粒,例如钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙和钛酸锶。这些抛光剂颗粒可以单独使用,或以其两种以上组合使用。其中,抛光剂颗粒优选为钛酸金属盐颗粒,从发挥抛光剂的功能、可用性及成本的观点出发,更优选钛酸锶颗粒。
抛光剂颗粒可以用疏水处理剂进行表面疏水化处理。疏水处理剂的实例包括已知的具有烷基(例如,甲基、乙基、丙基或丁基等)的有机硅化合物,其具体的实例包括硅烷化合物(例如,甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基硅烷)和硅氮烷化合物(例如,六甲基二硅氮烷硅氮烷或四甲基二硅氮烷等),等等。这些疏水处理剂可以单独使用,或以其两种以上组合使用。
相对于色调剂颗粒,抛光剂颗粒的含量(外添量)优选为0.01重量%~5重量%,更优选为0.02重量%~2重量%,进一步优选为0.05重量%~1.5重量%,且最优选为0.1重量%~1重量%。
脂肪酸金属盐颗粒
脂肪酸金属盐颗粒是脂肪酸和金属形成的盐的颗粒。
脂肪酸可以是饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。脂肪酸中碳原子数量为10~25(优选为12~22)。脂肪酸中碳原子数量包括羧基中的碳。
脂肪酸的实例包括诸如二十二酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸和月桂酸等饱和脂肪酸;以及诸如油酸、亚油酸和蓖麻油酸等不饱和脂肪酸;等等。其中,优选使用硬脂酸和月桂酸,且更优选使用硬脂酸。
金属可以是二价金属。金属的实例包括镁、钙、铝、钡和锌等。其中,优选使用锌作为金属。
脂肪酸金属盐颗粒的实例包括:硬脂酸的金属盐的颗粒,例如硬脂酸铝、硬脂酸钙、硬脂酸钾、硬脂酸镁、硬脂酸钡、硬脂酸锂、硬脂酸锌、硬脂酸铜、硬脂酸铅、硬脂酸镍、硬脂酸锶、硬脂酸钴和硬脂酸钠等;棕榈酸金属盐的颗粒,例如棕榈酸锌、棕榈酸钴、棕榈酸铜、棕榈酸镁、棕榈酸铝和棕榈酸钙;月桂酸的金属盐的颗粒,例如月桂酸锌、月桂酸锰、月桂酸钙、月桂酸铁、月桂酸镁和月桂酸铝;油酸的金属盐的颗粒,例如油酸锌、油酸锰、油酸铁、油酸铝、油酸铜、油酸镁和油酸钙;亚油酸的金属盐的颗粒,例如亚油酸锌、亚油酸钴和亚油酸钙;蓖麻油酸的金属盐的颗粒,例如蓖麻油酸锌和蓖麻油酸铝;等等。
其中,脂肪酸金属盐颗粒的优选实例包括硬脂酸金属盐颗粒或月桂酸金属盐颗粒,更优选为硬脂酸锌或月桂酸锌颗粒,且进一步优选为硬脂酸锌颗粒。
对脂肪酸金属盐颗粒的制备方法不特别限制,其实例包括脂肪酸碱金属盐的阳离子置换方法、使脂肪酸直接与金属氢氧化物反应的方法等。
作为制备作为脂肪酸金属盐颗粒的硬脂酸锌颗粒的方法,其实例包括硬脂酸钠的阳离子置换法、使硬脂酸与氢氧化锌反应的方法等。
相对于100重量份的色调剂颗粒,脂肪酸金属盐颗粒的含量(外添量)优选为0.02重量份~5重量份,更优选为0.05重量份~3.0重量份,且进一步优选为0.08重量份~1.0重量份。
抛光剂颗粒与脂肪酸金属盐颗粒的重量比优选为1:40~20:1。
其他外添剂
其他外添剂的实例包括数量平均粒径为1μm以下(优选500nm以下)的无机颗粒(下文称为“小直径无机颗粒”)。小直径无机颗粒的数量平均粒径是通过与测量抛光剂颗粒的数量平均粒径相同的方法测量的值。
小直径无机颗粒的实例包括SiO2、TiO2、CuO、SnO2、Fe2O3、BaO、CaO、K2O、Na2O、CaO·SiO2、K2O·(TiO2)n、Al2O3·2SiO2、MgCO3、BaSO4和MgSO4等颗粒。
作为其他外添剂的小直径无机颗粒的表面可以进行疏水化处理。例如通过将无机颗粒浸入疏水处理剂等中来进行疏水化处理。对疏水处理剂不特别限制;然而,其实例包括硅烷偶联剂、硅油、钛酸酯偶联剂、铝偶联剂等。上述疏水剂可以单独使用或以其两种以上的组合物使用。
相对于100重量份的小直径无机颗粒,疏水处理剂的量通常为例如1重量份~10重量份。
其他外添剂的实例包括树脂颗粒(诸如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和三聚氰胺树脂等树脂颗粒)和洗涤助剂(例如,氟高分子量材料的颗粒)等。
相对于色调剂颗粒,其他外添剂的外添量优选为0.01重量%~5重量%,更优选为0.01重量%~2.0重量%。
[色调剂的制备方法]
接下来,将描述示例性实施方式的色调剂的制备方法。
在制备色调剂颗粒后,通过按需对色调剂颗粒外添外添剂而获得示例性实施方式的色调剂。
色调剂颗粒可以通过干式制备方法(例如,捏合粉碎法等)或湿式制备方法(例如,凝集聚结法、悬浮聚合法、溶解悬浮法等)中的任意一种来制备。制备色调剂颗粒的方法不特别限于这些方法,并可以采用已知的方法。
其中,优选使用通过凝集聚结法获得的色调剂颗粒。
具体而言,例如,在使用凝集聚结法制备色调剂颗粒的情况下,色调剂颗粒通过以下步骤制备:制备分散有作为粘合剂树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液的步骤(树脂颗粒分散液制备步骤),通过在所述树脂颗粒分散液中(如果需要,在混合其他颗粒分散液后在所述分散液中)凝集树脂颗粒(如果需要包括其他颗粒)形成凝集颗粒的步骤(凝集颗粒形成步骤),及通过加热分散有所述凝集颗粒的凝集颗粒分散液并聚结所述凝集颗粒来形成色调剂颗粒的步骤(聚结步骤)。
下面,将描述每个步骤的具体实施方式。
在下列描述中,将描述获得包括着色剂和防粘剂的色调剂颗粒的方法;然而,着色剂和防粘剂可以按需使用。一般而言,可以使用除着色剂和防粘剂外的添加剂。
树脂颗粒分散液制备步骤
首先,分散有作为粘合剂树脂的树脂颗粒的树脂颗粒分散液与分散有着色剂颗粒的着色剂颗粒分散液和分散有防粘剂颗粒的防粘剂颗粒分散液一起制备。
例如,通过在分散介质中使用表面活性剂分散树脂颗粒来制备树脂颗粒分散液。
树脂颗粒分散液中使用的分散介质的实例包括水性介质等。
水性介质的实例包括水(例如蒸馏水和离子交换水)以及醇等。上述水性介质可以单独使用,或以其两种以上组合使用。
表面活性剂的实例包括:诸如硫酸酯盐表面活性剂、磺酸盐表面活性剂、磷酸酯类表面活性剂和皂表面活性剂等阴离子型表面活性剂;诸如胺盐类表面活性剂和季铵盐类表面活性剂等阳离子型表面活性剂;诸如聚乙二醇表面活性剂、烷基酚环氧乙烷加合物表面活性剂和多元醇表面活性剂等非离子型表面活性剂;等等。其中,特别而言,实例包括阴离子型表面活性剂和阳离子型表面活性剂。非离子型表面活性剂可以与阴离子型表面活性剂或阳离子型表面活性剂组合使用。
所述表面活性剂可以单独使用,或以其两种以上组合使用。
在树脂颗粒分散液中的分散介质中分散树脂颗粒的方法的实例包括常见的分散方法,例如旋转剪切式均质机、有介质的球磨机、砂磨机和戴诺磨。另外,取决于树脂颗粒的类型,例如可以使用转相乳化法将树脂颗粒分散在树脂颗粒分散液中。
转相乳化法是以下方法:使所要分散的树脂溶解在可溶解该树脂的疏水性有机溶剂中,并通过向有机连续相(O相)中添加碱进行中和,之后,通过添加水性介质(W相),使所述树脂从W/O转换到O/W(称为转相),相变得不连续,树脂以颗粒形式分散在水性介质中。
分散在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的体积平均粒径例如优选为0.01μm~1μm,更优选为0.08μm~0.8μm,且进一步优选为0.1μm~0.6μm。
对于树脂颗粒的体积平均粒径,使用通过使用激光衍射型粒径分布测量设备(例如,HORIBA,LTD.制造的LA-700)测量获得的粒径分布,相对于所划分的粒径范围(频道),用从小粒径侧起提取的累积分布测量体积,将相对于全部颗粒在50%累积体积处的粒径设定为体积平均粒径D50V。使用相同的方法测量其他分散液中颗粒的体积平均粒径。
包括在树脂颗粒分散液中的树脂颗粒的含量例如优选为5重量%~50重量%,更优选为10重量%~40重量%。
例如,以与树脂颗粒分散液相同的方式,还制备了着色剂颗粒分散液和防粘剂颗粒分散液。换句话说,关于树脂颗粒分散液中的颗粒的体积平均粒径、分散介质、分散方法及颗粒含量,同样适用于将要分散在着色剂颗粒分散液中的着色剂颗粒和将要分散在防粘剂颗粒分散液中的防粘剂颗粒。
凝集颗粒形成步骤
接下来,树脂颗粒分散液与着色剂颗粒分散液和防粘剂颗粒分散液混合。
在混合的分散液中,以在树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒上进行异质凝集为目的,形成直径接近色调剂颗粒直径的包括树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的凝集颗粒。
具体而言,例如,在向混合分散液中添加凝集剂后,将混合分散液的pH调节至酸性(例如,pH为2~5),并在必要时添加分散液稳定剂,加热至树脂颗粒的玻璃化转变温度附近(具体而言,例如,树脂颗粒的玻璃化转变温度-30℃~-10℃)的温度,分散在混合分散液中的颗粒得以凝集,形成凝集颗粒。
在凝集颗粒形成步骤中,例如,在室温(例如,25℃)下在旋转剪切式均质机中搅拌混合分散液的同时添加上述凝集剂,调节混合分散液的pH至酸性(例如,pH为2~5),并在必要时添加分散液稳定剂,其后可以进行上述加热。
凝集剂的实例包括与作为分散剂添加到混合分散液中的表面活性剂极性相反的表面活性剂、无机金属盐和2价以上的金属络合物。特别是,在使用金属络合物作为凝集剂的情况下,减少了表面活性剂的使用量,并改善了带电性能。
可以按需使用与凝集剂的金属离子形成络合物或类似的键的添加剂。作为该添加剂,优选使用螯合剂。
无机金属盐的实例包括:诸如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝和硫酸铝等金属盐;诸如聚氯化铝、聚氢氧化铝和多硫化钙等无机金属盐聚合物;等等。
作为螯合剂,可以使用水溶性螯合剂。螯合剂的实例包括:诸如酒石酸、柠檬酸和葡萄糖酸等羟基羧酸,亚氨基二乙酸(IDA),次氮基三乙酸(NTA),乙二胺四乙酸(EDTA)等。
相对于100重量份的树脂颗粒,螯合剂的添加量例如优选为0.01重量份~5.0重量份,更优选为0.1重量份以上~3.0重量份。
聚结步骤
接下来,例如,通过将分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液加热至树脂颗粒的玻璃化转变温度以上(例如,加热至高于树脂颗粒的玻璃化转变温度10℃~30℃的温度),使所述凝集颗粒聚结以形成色调剂颗粒。
通过以上步骤形成色调剂颗粒。
可以通过以下步骤制备色调剂颗粒:形成第二凝集颗粒的步骤,该步骤在获得分散有凝集颗粒的凝集颗粒分散液后进一步混合凝集颗粒分散液和分散有树脂颗粒的树脂颗粒分散液,并凝集树脂颗粒以使其进一步附着到凝集颗粒的表面;和形成具有芯/壳结构的色调剂颗粒的步骤,该步骤加热分散有第二凝集颗粒的第二凝集颗粒分散液,并聚结所述第二凝集颗粒。
在完成聚结步骤后,通过已知的清洗步骤、固液分离步骤和干燥步骤来干燥溶液中形成色调剂颗粒,以此干燥状态获得色调剂颗粒。
从带电性能的观点出发,使用离子交换水进行足够的置换清洗可以满足清洁步骤。另外,对固液分离步骤不特别限制;然而,从生产率的观点出发,可以进行抽滤或压滤等。另外,干燥步骤也不特别限于任意方法,但是从生产率的观点出发,可以进行冷冻干燥、闪喷干燥、流化干燥和振动流化干燥等。
示例性实施方式的色调剂通过向得到的干燥状态的色调剂颗粒添加外添剂并将其混合来制备。可以优选用V型共混机、亨舍尔混合机或混合机等进行混合,此外,如果需要,可以使用振动筛分机或风力分级机等移除粗色调剂颗粒。
通过调节聚结步骤的时间和温度来制备在表面上具有凹陷的色调剂。
[静电图像显影剂]
示例性实施方式的静电图像显影剂至少包括示例性实施方式的色调剂。
示例性实施方式的静电图像显影剂可以是仅包括示例性实施方式的色调剂的单组分显影剂,或者可以是混合所述色调剂和载体的双组分显影剂。
对载体不特别限制,例如可以使用已知的载体。载体的实例包括将涂覆树脂涂覆在由磁性颗粒形成的芯材料的表面上而得到的涂覆载体;将磁性颗粒分散且并入基质树脂中而得到的磁性颗粒分散型载体;将树脂浸渍到多孔磁性颗粒中而得到的树脂浸渍型载体;等等。
磁性颗粒分散型载体和树脂浸渍型载体可以是将载体的组成颗粒作为芯材料然后用涂覆树脂涂覆而得到的载体。
磁性颗粒的实例包括诸如铁、镍和钴等磁性金属的颗粒,和诸如铁氧体、磁铁矿等磁性氧化物的颗粒等。
涂覆树脂和基质树脂的实例包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酮、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物、包括有机硅氧烷键结构的直链硅酮树脂或其改性产物、氟树脂、聚酯、聚碳酸酯、酚树脂和环氧树脂等。
在涂覆树脂和基质树脂中可以包括诸如导电颗粒等其他添加剂。
导电颗粒的实例包括诸如金、银和铜等金属的颗粒,和例如炭黑、氧化钛、氧化锌、氧化锡、硫酸钡、硼酸铝和钛酸钾等的颗粒。
在芯材料表面上涂覆涂覆树脂的方法的实例包括:使用将涂覆树脂和必要的各种添加剂溶解在适当的溶剂中得到的涂层形成液来进行涂覆的方法。对溶剂不特别限制,且可以基于使用的涂覆树脂、涂覆适当性等进行选择。
树脂涂覆方法的具体实例包括:将芯材料浸入涂层形成液中的浸入法,在芯材料表面上喷涂涂层形成液的喷涂法,在芯材料在流化空气上漂浮的状态下喷射涂层形成液的流化床法,将载体的芯材料和涂层形成液在捏合涂布机中混合并移除溶剂的捏合涂布机法,等等。
在双组分显影剂中,色调剂和载体的混合比(重量比)优选为色调剂:载体=1:100~30:100,更优选为3:100~20:100。
[图像形成设备/图像形成方法]
将描述示例性实施方式的图像形成设备/图像形成方法。
示例性实施方式的图像形成设备具有:图像保持部件,对图像保持部件的表面进行充电的充电单元,在经充电的图像保持部件的表面上形成静电图像的静电图像形成单元,储存静电图像显影剂并使用该静电图像显影剂将形成在图像保持部件表面上的静电图像显影为色调剂图像的显影单元,将色调剂图像转印到其表面的中间转印部件,将在图像保持部件表面上形成的色调剂图像一次转印到中间转印部件的表面上的一次转印单元,将转印到中间转印部件表面的色调剂图像二次转印到记录介质表面上的二次转印单元,具有用于清洁中间转印部件表面的清洁刮板的清洁单元,将在图像保持部件上形成的色调剂图像转印到记录介质表面的转印单元,及对转印到记录介质表面上的色调剂图像进行定影的定影单元。采用示例性实施方式的静电图像显影剂作为静电图像显影剂。
示例性实施方式的图像形成设备执行具有以下步骤的图像形成方法(示例性实施方式的图像形成方法):对图像保持部件表面进行充电的充电步骤,在经充电的图像保持部件表面上形成静电图像的静电图像形成步骤,使用示例性实施方式的静电图像显影剂将形成在图像保持部件表面上的静电图像显影为色调剂图像的显影步骤,将在图像保持部件表面上形成的色调剂图像一次转印到中间转印部件的表面上的一次转印步骤,将转印到中间转印部件表面上的色调剂图像二次转印到记录介质表面上的二次转印步骤,使用清洁刮板清洁中间转印部件表面的清洁步骤,及对转印到记录介质表面上的色调剂图像进行定影的定影步骤。
作为示例性实施方式的图像形成设备,可以采用已知的图像形成设备,例如设置有在充电前和转印色调剂图像后用于清洁图像保持部件表面的清洁单元的设备,及设置有在转印色调剂图像后和充电前通过用电荷中和光照射图像保持部件表面来中和电荷的电荷中和单元的设备。
在示例性实施方式的图像形成设备中,包括显影单元的部分可以具有能够从图像形成设备上拆卸的盒结构(处理盒)。作为处理盒,例如,适合的是可以使用包括储存有示例性实施方式的静电图像显影剂的显影单元的处理盒。
下面,将示出示例性实施方式的图像形成设备的实例;然而,图像形成设备并不限于此。将描述附图中显示的主要部分,而省略对其他部分的描述。
图1是示出示例性实施方式的图像形成设备的配置示意图。
图1中示出的图像形成设备设置有静电照相系统的第一至第四图像形成单元10Y、10M、10C和10K(图像形成单元),其基于分色图像数据输出黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)和黑色(K)中的每一种颜色的图像。所述图像形成单元(下文可以简称为“单元”)10Y、10M、10C和10K以预定的距离在水平方向上彼此分离排列。所述单元10Y、10M、10C和10K可以是能够从图像形成设备上拆卸的处理盒。
在图中各单元10Y、10M、10C和10K之上,中间转印带20作为中间转印部件延伸通过每个所述单元。提供的中间转印带20围绕在与中间转印带20的内表面接触的驱动辊22和支撑辊24周围,这两个辊在图中沿从左至右的方向上彼此分离排列,且中间转印带20沿第一单元10Y指向第四单元10K的方向运转。用弹簧等(未显示)在远离驱动辊22的方向上对支撑辊24施加力,并对缠绕在两个辊周围的中间转印带20施加张力。此外,在中间转印带20的图像保持部件侧的表面上提供中间转印部件清洁设备30与驱动辊22相对。在中间转印部件清洁设备30上提供清洁中间转印带20表面的清洁刮板30-1。
另外,可以向各单元10Y、10M、10C和10K的各显影装置(显影单元)4Y、4M、4C和4K提供包括储存在色调剂盒8Y、8M、8C和8K中的黄色、品红色、青色和黑色四色色调剂的色调剂。
因为第一至第四单元10Y、10M、10C和10K具有相同的配置,此处,将代表性描述形成黄色图像的并设置在沿中间转印带行进方向上的上游侧的第一单元10Y。通过将指示品红色(M)、青色(C)和黑色(K)的标记应用至第一单元10Y的等价部分以代替黄色(Y),可以忽略对第二至第四单元10M、10C和10K的描述。
第一单元10Y具有作为图像保持部件的感光体1Y。在感光体1Y周围依次布置有:用于将感光体1Y的表面充电至预定电势的充电辊(充电单元的实例)2Y,使用激光束3Y基于分色图像信号通过对充电表面进行曝光而形成静电图像的曝光设备(静电图像形成单元的实例)3,通过向静电图像提供充电的色调剂而使静电图像显影的显影设备(显影单元的实例)4Y,将显影的色调剂图像转印到中间转印带20上的一次转印辊5Y(一次转印单元的实例),及在一次转印后移除残留在感光体1Y表面上的色调剂的感光体清洁设备(清洁单元的实例)6Y。
一次转印辊5Y设置在中间转印带20的内侧上,且设置在与感光体1Y相对的位置。此外,施加一次转印偏压的偏压电源(未显示)与一次转印辊5Y、5M、5C和5K中的每个相连。在控制单元(图中未显示)的控制下,各偏压电源改变施加至各一次转印辊的转印偏压。
下面,将描述用于在第一单元10Y中形成黄色图像的操作。
首先,在操作之前,通过充电辊2Y将感光体1Y的表面充电至-600V~-800V的电势。
感光体1Y通过在具有导电性(例如,20℃的体积电阻率:1x10-6Ωcm以下)的基材上层压感光层而形成。感光层通常具有高电阻(典型树脂电阻);然而,当用激光束3Y照射时,感光层具有被激光束照射部分的比电阻发生变化的性质。根据控制单元(图中未显示)发出的黄色图像数据,通过曝光设备3将激光束3Y输出到充电的感光体1Y的表面。用激光束3Y照射感光体1Y表面上的感光层,由此,在感光体1Y表面上形成黄色图像图案的静电图像。
静电图像是通过充电而在感光体1Y表面上形成的图像,且其也被称为负潜像,通过以下方式形成:激光束3Y降低了感光层被照射部分的比电阻,并且感光体1Y表面上所带的电荷流走;而在未被激光束3Y照射的部分,电荷保留。
以此方式,随着感光体1Y的行进,感光体1Y上形成的静电图像旋转至预定显影位置。在此显影位置,感光体1Y上的静电图像通过显影设备4Y而可视化为色调剂图像(显影的图像)。
在显影设备4Y中,例如,储存有包含至少黄色色调剂和载体的静电图像显影剂。黄色色调剂通过显影设备4Y内部的搅拌而摩擦充电,并因具有与感光体1Y上所带的电荷相同的极性(负极性)而保持在显影剂辊(显影剂保持部件的实例)上。随着感光体1Y的表面通过显影设备4Y,黄色色调剂静电附着到感光体1Y表面上的中和潜像单元,并使用黄色色调剂使潜像显影。形成有黄色色调剂图像的感光体1Y继续以预定速度行进,并将在感光体1Y上显影的色调剂图像转印到预定的一次转印位置。
当将感光体1Y上的黄色色调剂图像提供至一次转印时,通过一次转印辊5Y施加一次转印偏压,从感光体1Y指向一次转印辊5Y的静电力作用到色调剂图像上,并将感光体1Y上的色调剂图像转印到中间转印带20上。此时施加的转印偏压具有与色调剂的极性(-)相反的极性(+),且例如在第一单元10Y中通过控制单元(未显示)将其控制在+10μA。另一方面,通过感光体清洁设备6Y移除和恢复残留在感光体1Y上的色调剂。
另外,还通过第一单元来控制在第二单元10M后施加到一次转印辊5M、5C和5K上的一次转印偏压。
以此方式,在第一单元10Y中,将转印有黄色色调剂图像的中间转印带20依次输送通过第二至第四单元10M、10C和10K,每个颜色的色调剂图像以多重方式叠加和转印。
通过第一至第四单元以多重方式转印了四种颜色的色调剂图像的中间转印带20到达由中间转印带20、与中间转印带内表面接触的支撑辊24及设置在中间转印带20的图像保持表面侧的二次转印辊(二次转印单元的实例)26形成的二次转印单元。另一方面,当二次转印辊26与中间转印带20接触时,以一定间隔在预定时机通过供给机制供应记录纸(记录介质的实例)P,并通过支撑辊24施加二次转印偏压。此时施加的转印偏压具有与色调剂的极性(-)相同的极性(-),从中间转印带20指向记录纸P的静电力作用到色调剂图像上,并将中间转印带20上的色调剂图像转印到记录纸P上。此时的二次转印偏压根据用于检测二次转印部分的电阻的电阻检测单元(未显示)所检测到的电阻来确定,并且其是电压控制的。
另一方面,残留在中间转印带20上的色调剂通过用中间转印部件清洁设备30的清洁刮板30-1移除而回收。
此后,使记录纸P进入定影设备(定影单元的实例)28中的一对定影辊的接触部分(咬合单元),色调剂图像被定影在记录纸P上,并形成定影的图像。
用于转印色调剂图像的记录纸P的实例为用于静电照相复印机、打印机等中的普通纸。除了记录纸P,记录介质的实例包括OHP纸等。
为了在定影后进一步改善图像表面的平滑度,记录纸P的表面也优选平滑,而且,例如,适合使用用树脂等涂覆普通纸的表面而获得的涂布纸或打印用艺术纸等。
完成彩色图像定影的记录纸张P向排出部分运送,并且完成了一系列彩色图像形成操作。
[处理盒/色调剂盒]
将描述示例性实施方式的处理盒。
示例性实施方式的处理盒设置有用于储存示例性实施方式的静电图像显影剂并将在图像保持部件表面上形成的静电图像显影为色调剂图像的显影单元,且其为能够从图像形成设备上拆卸的处理盒。
示例性实施方式的处理盒不限于以上配置,其配置可以设置有显影设备,以及需要时的选自例如图像保持部件、充电单元、静电图像形成单元和转印单元中的至少一个其他单元。
下面示出示例性实施方式的处理盒的实例,但是本发明不限于此。将描述附图中显示的主要部分,而省略其他部分的描述。
图2是示出示例性实施方式的处理盒的配置示意图。
图2中显示的处理盒200被形成为例如:使用设置有安装轨116和曝光用开口部118的壳体117以盒状形式一体化地保持感光体107(图像保持部件的一个实例)、设置在感光体107周围的充电辊108(充电单元的实例)、显影设备111(显影单元的实例)和感光体清洁设备113(清洁单元的实例)的组合。
在图2中,109是曝光设备(静电图像形成单元的实例),112是转印设备(转印单元的实例),115是定影设备(定影单元的实例),300是记录纸(记录介质的实例)。
接下来,将描述示例性实施方式的色调剂盒。
示例性实施方式的色调剂盒可以储存示例性实施方式的色调剂,并且可以是能够从图像形成设备上拆卸的色调剂盒。色调剂盒储存有用于供给至设置在图像形成设备中的显影单元的补充用色调剂。色调剂盒可以具有包含示例性实施方式的色调剂的容器。
图1中示出的图像形成设备为具有以下配置的图像形成设备:色调剂盒8Y、8M、8C和8K是可拆卸的,显影装置4Y、4M、4C和4K通过色调剂供应管(图中未显示)与对应于每个显影装置(颜色)的色调剂盒连接。此外,在储存在色调剂盒中的色调剂很低的情况下,更换色调剂盒。
实施例
将使用实施例和比较例进一步具体描述示例性实施方式;然而,所述实施例并不限制示例性实施方式。另外,除非另有指出,“份”和“%”是基于重量的。
色调剂颗粒的制备
色调剂颗粒(1)
聚酯树脂分散液的制备
·乙二醇[WAKO PURE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造]37份
·新戊二醇[WAKO PURE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造]65份
·1,9-壬二醇[WAKO PURE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造]32份
·对苯二甲酸[WAKO PURE CHEMICAL INDUSTRIES,LTD.制造]96份
将上述单体放入烧瓶中,历时1小时升温至200℃,确认反应体系内部受到搅拌,之后加入1.2份二丁基氧化锡。此外,在馏除所产生的水的同时,历时6小时升温至240℃,在240℃继续进行另外4小时的脱水缩合反应,获得酸值为9.4mg KOH/g、重均分子量为13,000且玻璃化转变温度为62℃的聚酯树脂A。
接下来,在处于熔化状态的同时,将聚酯树脂A以100份/分钟的速率转移在EUROTECH制造的CAVITRON CD1010中。将0.37%浓度的稀氨水(其中试剂氨水用离子交换水稀释)放入独立制备的水性介质槽,在热交换器中加热至120℃的同时,将其以0.1升/分钟的速率转移到上述具有聚酯树脂熔融物的CAVITRON中。
CAVITRON在转子的旋转速度为60Hz和压力为5kg/cm2的条件下驱动,得到非晶性聚酯树脂分散液,其中分散有体积平均粒径为160nm、固形物含量为30%、玻璃化转变温度为62℃、重均分子量Mw为13,000的树脂颗粒。
着色剂颗粒分散液的制备
·青色颜料[C.I.颜料蓝15:3,DAINICHISEIKA COLOR&CHEMICALS MFG.CO.,LTD.制造]10份
·阴离子型表面活性剂[NEOGEN SC,DKS.CO.,LTD.制造]2份
·离子交换水80份
将上述组分混合,在高压冲击型分散机ALTIMIZER[HJP30006,UGINO MACHINE LTD制造]中分散一小时,获得体积平均粒径为180nm且固形物含量为20%的着色剂颗粒分散液。
防粘剂颗粒分散液的制备
·石蜡[HNP 9,NIPPON SEIROCO.,LTD.制造]50份
·阴离子型表面活性剂[NEOGEN SC,DKSCO.,LTD.制造]2份
·离子交换水200份
将上述组分加热至120℃,充分混合,并使用IKA Inc.制造的ULTRA TURRAX T50进行分散,其后在压力释放型均质机中进行分散过程,获得体积平均粒径为200nm且固形物含量为20%的防粘剂颗粒分散液。
色调剂颗粒(1)的制备
·聚酯树脂颗粒分散液200份
·着色剂颗粒水性分散液25份
·防粘剂颗粒分散液30份
·聚氯化铝0.4份
·离子交换水100份
将以上组分放入不锈钢烧瓶中,充分混合,并使用IKA Inc.制造的ULTRA TURRAX进行分散,其后在加热用油浴中在搅拌所述烧瓶的同时加热至45℃。在45℃保持15分钟后,缓慢加入70份与上述相同的聚酯树脂分散液。
随后,在使用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠水溶液将体系的pH调节为8.0后,密封所述不锈钢烧瓶,在磁性密封搅拌杆上的密封物后继续搅拌的同时加热至90℃,并保持所得物3小时。在完成反应后,以2℃/分钟的冷却速率进行冷却,进行过滤并用离子交换水进行充分清洗后,通过nutsche抽滤进行固液分离。在30℃用3L离子交换水将所得物再次分散,以300rpm搅拌并清洗15分钟。进一步重复此清洗操作六次,当滤液的pH为7.54且电导率为6.5μS/cm时,使用5A号过滤器通过nutsche抽滤进行固液分离。接下来,连续进行真空干燥12小时获得色调剂颗粒(1)。
色调剂颗粒(1)的体积平均粒径Dt(=D50v)为3.2μm,SF1为130,且收缩率为18.4%。
色调剂颗粒(2)
以与色调剂颗粒(1)的制备相同的方式制备体积平均粒径Dt(=D50v)为9.6μm、SF1为132、且收缩率为16.21%的色调剂颗粒(2),不同之处在于,将烧瓶加热温度变为50℃且将保持时间变为60分钟。
色调剂颗粒(3)
以与色调剂颗粒(1)的制备相同的方式制备体积平均粒径Dt(=D50v)为3.5μm、SF1为120、且收缩率为4.5%的具有很少凹陷的色调剂颗粒(3),不同之处在于,在连续搅拌的同时进行加热且将保持温度变为95℃保持6小时。
外添剂的制备
抛光剂颗粒的制备
抛光剂颗粒(A1)~(A12)
在向偏钛酸浆料中添加等摩尔量的锶氯化和氧化钛后,在以1L/分钟的流速鼓吹氧化钛摩尔量两倍的二氧化碳气体的同时添加氨水。此时的pH值为8。在用水清洗沉淀后,在110℃干燥24小时,在800℃进行烧结后,通过机械研磨和分级制得由钛酸锶颗粒形成的抛光剂颗粒(A1)。此外,通过调节研磨条件和分级条件,制备了由钛酸锶颗粒形成的抛光剂颗粒(A2)~(A10)。所获得的抛光剂颗粒(A1)~(A10)的数量粒径分布具有一个峰,所述峰的粒径如下。
·抛光剂颗粒(A1):钛酸锶颗粒(峰的粒径为0.12μm)
·抛光剂颗粒(A2):钛酸锶颗粒(峰的粒径为1.50μm)
·抛光剂颗粒(A3):钛酸锶颗粒(峰的粒径为2.00μm)
·抛光剂颗粒(A4):钛酸锶颗粒(峰的粒径为4.60μm)
·抛光剂颗粒(A5):钛酸锶颗粒(峰的粒径为5.00μm)
·抛光剂颗粒(A6):钛酸锶颗粒(峰的粒径为3.0μm)
·抛光剂颗粒(A7):钛酸锶颗粒(峰的粒径为3.5μm)
·抛光剂颗粒(A8):钛酸锶颗粒(峰的粒径为8.0μm)
·抛光剂颗粒(A9):钛酸锶颗粒(峰的粒径为10.0μm)
·抛光剂颗粒(A10):钛酸锶颗粒(峰的粒径为18.0μm)
另外,除了上述抛光剂颗粒(A1)~(A10)外,作为抛光剂颗粒,还制备了数量粒径分布具有一个峰的抛光剂颗粒(A11)~(A12)。
·抛光剂颗粒(A11):氧化铈颗粒(峰的粒径为0.2μm)
·抛光剂颗粒(A12):氧化铈颗粒(峰的粒径为4.0μm)
混合的抛光剂颗粒(Ab1)~(Ab12)
使用抛光剂颗粒(A1)~(A12),以表1中示出的组合和量混合两种类型的抛光剂颗粒(第一和第二抛光剂颗粒),并制备抛光剂颗粒(Ab1)~(Ab12)。
表1
脂肪酸金属盐颗粒的制备
脂肪酸金属盐颗粒(FM1)~(FM5)的制备
将1,422份硬脂酸添加到10,000份乙醇中,并在75℃的液体温度下混合,之后,缓慢加入507份氢氧化锌,在其加入完成后,搅拌并混合一小时。其后,将所得物冷却至20℃的液体温度,通过过滤产物来收集除了乙醇和反应残渣外的固体组分。使用加热型真空干燥器,将收集的固体在150℃干燥3小时。在从干燥器中取出固体后,将所述固体冷却,获得硬脂酸锌固体。
在喷射磨机中粉碎所获得的固体后,在肘射流分级机(MATSUBO CORP.制造)中进行分级,获得由硬脂酸锌颗粒形成的脂肪酸金属盐颗粒(FM1)。此外,通过调节研磨条件和分级条件,制备由硬脂酸锌颗粒形成的脂肪酸金属盐颗粒(FM2)~(FM5)。所获得的脂肪酸金属盐颗粒(FM1)~(FM5)的数量粒径分布具有一个峰,所述峰的粒径如下。
·脂肪酸金属盐颗粒(FM1):硬脂酸锌颗粒(峰的粒径为0.6μm)
·脂肪酸金属盐颗粒(FM2):硬脂酸锌颗粒(峰的粒径为1.5μm)
·脂肪酸金属盐颗粒(FM3):硬脂酸锌颗粒(峰的粒径为2.0μm)
·脂肪酸金属盐颗粒(FM4):硬脂酸锌颗粒(峰的粒径为4.2μm)
·脂肪酸金属盐颗粒(FM5):硬脂酸锌颗粒(峰的粒径为5.5μm)
脂肪酸金属盐颗粒(FM6)的制备
将1,001份月桂酸添加到10,000份乙醇中,并在75℃的液体温度下混合,之后,缓慢加入507份氢氧化锌,在其加入完成后,搅拌并混合一小时。其后,将所得物冷却至20℃的液体温度,过滤产物,使用加热型真空干燥器,将除了乙醇和反应残渣外的所收集的固体产物在150℃干燥3小时。从干燥器中收集后进行冷却,之后,获得月桂酸锌固体。在喷射磨机中研磨所获得的固体后,用肘射流分级机(MATSUBOCORP.制造)进行分级,获得了由峰粒径为1.0μm的月桂酸锌颗粒形成的脂肪酸金属盐颗粒(FM6),其数量粒径分布具有一个峰。
实施例1
使用NOBIRUTA(NOBIRUTA NOB130,HOSOKAWA MICRON LTD.制造),相对于100份色调剂颗粒(1)添加0.3份脂肪酸金属盐颗粒(FM1),在缝隙为2mm、旋转速度为3,000rpm且搅拌10分钟的条件下进行搅拌,从而从外部向色调剂颗粒(1)添加脂肪酸金属盐颗粒(FM1)。
接下来,将0.3份抛光剂颗粒(Ab1)和2.0份二氧化硅颗粒(A 200,AEROSIL制造)从外部添加到已添加了脂肪酸金属盐颗粒(FM1)的色调剂颗粒(1)中,在亨舍尔混合机中以2,000rpm混合三分钟,从而获得色调剂。
将获得的色调剂(1)和载体(1)以色调剂:载体=5.95(重量比)的比例添加到V型共混机中,搅拌20分钟,从而获得显影剂。
作为载体(1),使用用以下方法获得的载体。
向捏合机中添加1,000份Mn-Mg铁氧体(体积平均粒径:50μm,POWDER TECH GROUP制造,形状系数SF1:120),添加将1.50份全氟辛基甲基丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(聚合比:20/80,Tg:72℃,重均分子量:72,000,SOKEN CHEMICAL&ENGINEERINGCO.,LTD.制造)溶解在700份甲苯中得到的溶液,在室温下混合20分钟,其后将所得物加热至70℃并进行减压干燥,之后进行提取并获得涂覆载体。此外,通过具有75μm孔的筛网筛分所获得的涂覆载体,并通过移除粗粒而获得载体。该载体的形状系数SF1为122。
实施例2~14和比较例1~7
以与实施例1相同的方式获得色调剂和显影剂,不同之处在于,根据表2改变脂肪酸金属盐颗粒的类型和量、使用NOBIRUTA的搅拌条件、抛光剂颗粒的类型和添加量、以及载体的类型。
物理性质的测量
对于所获得的显影剂的色调剂,根据上述方法测量附着脂肪酸金属盐的色调剂颗粒的比率以及牢固附着的脂肪酸金属盐颗粒的比率。
评价
使用在每个实施例中获得的显影剂,评价彩色条纹(因色调剂从中间转印部件清洁部滑脱而导致的彩色条纹A和因中间转印部件的磨损导致的彩色条纹B)和色调剂飞散。
结果显示在表2中。
将所获得的显影剂在低温和低湿度环境中(10℃,RH 15%)放置一天。
其后,将显影剂填入图像形成设备“700DIGITAL COLOR PRESS(FUJI XEROXCO.,LTD.制造)”的显影设备中,在高温和高湿度环境中(28.5℃,RH 85%)将图像浓度(面积覆盖率)为1%的图像输出到100,000张A4纸上。
对于来自第99,901张~第100,000张输出纸的100幅图像,目视观察因色调剂从中间转印部件清洁部滑脱而导致的彩色条纹A和因中间转印部件磨损而导致的彩色条纹B是否出现,并对在非图像部分中引起彩色条纹的纸张数量进行计数。
另外,对于100幅图像,目视观察是否出现了色调剂飞散,并对在图像部分(图像部分周围)中引起色调剂飞散的纸张数量进行计数。
每个评价标准如下
彩色条纹A的评价标准
G1:在非图像部分中未形成长度为0.5mm~5mm的彩色条纹,或者这样的纸张小于5张;
G2:在非图像部分中形成了长度为0.5mm~5mm的彩色条纹的纸张为5张以上~小于10张;
G3:在非图像部分中形成了长度为0.5mm~5mm的彩色条纹的纸张为10张以上。
彩色条纹B的评价标准
G1:在非图像部分中未形成长度为10mm以上的彩色条纹,或者这样的纸张小于5张;
G2:在非图像部分中形成了长度为10mm以上的彩色条纹的纸张为5张以上~10张以下;
G3:在非图像部分中形成了长度为10mm以上的彩色条纹的纸张为超过10张。
色调剂飞散
G1:在图像部分中未出现色调剂飞散;
G2:在图像部分中出现色调剂飞散的为1张~10张;
G3:在图像部分中出现色调剂飞散的超过10张。
从以上结果可以理解,对于色调剂飞散和因中间转印部件磨损而导致的彩色条纹B,与比较例相比,本发明的实施例获得了有利的结果。
另外,还可以理解,对于因色调剂从中间转印部件清洁部滑脱而导致的彩色条纹A,在本发明的实施例中获得了有利的结果。
提供对本发明的实施方式的前述描述是为了说明和描述的目的。并非试图穷尽本发明所披露的精确形式或将本发明限制于所披露的精确形式。显然,许多改进和变化对于本领域技术人员是显而易见的。选择并描述所述实施方式是为了能够最好地解释本发明的原理及其实际用途,由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于预计的特定用途的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限定。
Claims (8)
1.一种静电荷图像显影色调剂,其包括:
色调剂颗粒;
数量粒径分布具有两个峰的抛光剂颗粒;和
数量粒径分布具有一个峰的脂肪酸金属盐颗粒;
其中,所述色调剂满足由下式(1)~(3)所表达的关系:
Da≤0.5×Dt (1)
Dc≤0.5×Dt (2)
Dt≤Db (3)
其中,Da表示所述抛光剂颗粒的数量粒径分布的两个峰中小直径侧峰的粒径,Db表示所述抛光剂颗粒的数量粒径分布的两个峰中大直径侧峰的粒径,Dc表示所述脂肪酸金属盐颗粒的数量粒径分布的峰的粒径,Dt表示所述色调剂颗粒的体积平均粒径。
2.如权利要求1所述的静电荷图像显影色调剂,
其中,所述抛光剂颗粒的小直径侧峰的粒径Da为0.3μm~4.0μm,所述抛光剂颗粒的大直径侧峰的粒径Db为4.0μm~20μm,所述脂肪酸金属盐颗粒的峰的粒径Dc为0.1μm~5.0μm,所述色调剂颗粒的体积平均粒径Dt为3.0μm~10.0μm。
3.如权利要求1所述的静电荷图像显影色调剂,
其中,所述色调剂颗粒在其表面上具有凹陷。
4.如权利要求1所述的静电荷图像显影色调剂,
其中,相对于全部色调剂颗粒,表面上附着有所述脂肪酸金属盐颗粒的色调剂颗粒的比例为30数量%~90数量%,且
相对于附着在色调剂颗粒表面上的脂肪酸金属盐颗粒,牢固附着在色调剂颗粒表面上的脂肪酸金属盐颗粒的比例为50数量%以上。
5.如权利要求3所述的静电荷图像显影色调剂,
其中,所述色调剂颗粒的收缩比为2.0%~40%。
6.如权利要求1所述的静电荷图像显影色调剂,
其中,所述抛光剂颗粒与所述脂肪酸金属盐颗粒的重量比为1:40~20:1。
7.一种静电图像显影剂,其包括:
载体;和
权利要求1~6中任一项所述的静电荷图像显影色调剂。
8.一种色调剂盒,其包括:
包含权利要求1~6中任一项所述的静电荷图像显影色调剂的容器,
其中,所述色调剂盒能够从图像形成设备上拆卸。
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