本發(fā)明涉及靜電荷圖像顯影用色調劑、靜電荷圖像顯影劑、色調劑盒、處理盒、圖像形成裝置和圖像形成方法。
背景技術:
在電子照相圖像形成中,使用色調劑作為圖像形成材料,例如廣泛使用的色調劑包含:含有粘合劑樹脂和著色劑的色調劑顆粒,以及外添至所述色調劑顆粒的外添劑。
例如,專利文獻1公開了一種靜電荷圖像顯示用色調劑,其包含:含有粘合劑樹脂和著色劑的色調劑顆粒;附著于所述色調劑顆粒的表面且平均粒徑為100nm~500nm的聚四氟乙烯顆粒;和附著于所述色調劑顆粒的表面且平均粒徑為80nm~200nm的單分散球狀二氧化硅顆粒,其中ptfe顆粒的量相對于100份色調劑顆粒為0.1份~1份,二氧化硅顆粒的量相對于1份ptfe顆粒為0.5份~30份,并且當以20w的輸出和20khz的頻率在水分散體中施加超聲振動的超聲處理進行1分鐘時,附著于色調劑顆粒且未從其上游離的ptfe顆粒的量相對于在進行超聲處理之前附著的ptfe顆粒的量為50重量%~100重量%。
例如,專利文獻2公開了靜電荷圖像顯示用色調劑,其包含:含有粘合劑樹脂和著色劑的色調劑顆粒;以及含有全氟辛酸及其鹽的含量等于或小于0.5ppm的聚四氟乙烯顆粒和研磨劑的外添劑。
例如,專利文獻3公開了靜電荷圖像顯影用色調劑,其包含:含有粘合劑樹脂的色調劑母顆粒;和外添劑,其中所述外添劑含有聚四氟乙烯顆粒和金屬皂顆粒,所述聚四氟乙烯顆粒的含量相對于色調劑的總含量為0.05重量%~0.5重量%,所述金屬皂顆粒的總含量相對于色調劑的總含量為0.05重量%~0.5重量%,所述金屬皂顆粒含有脂肪酸的鋅鹽和脂肪酸的鈣鹽,并且所述金屬皂顆粒的總含量中的鈣含量為100ppm~10,000ppm。
[專利文獻1]jp-a-2010-197732
[專利文獻2]jp-a-2011-128218
[專利文獻3]jp-a-2016-9097
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,與靜電荷圖像顯影用色調劑滿足二氧化硅顆粒的平均粒徑小于80nm的情況;帶正電的潤滑劑顆粒p的含量[p]和二氧化硅顆粒的含量[s]之間的關系不滿足下列表達式(1)的情況;以及帶負電的潤滑劑顆粒n的含量[n]和二氧化硅顆粒的含量[s]之間的關系不滿足下列表達式(2)的情況中至少任一個的情況的相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,本發(fā)明的靜電荷圖像顯影用色調劑防止在接連形成的該圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷的產(chǎn)生。
上述目的通過以下構造實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面,提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,其包含:
色調劑顆粒;
平均粒徑為80nm~200nm的二氧化硅顆粒;
具有負帶電性的潤滑劑顆粒n;和
具有正帶電性的潤滑劑顆粒p,
其中二氧化硅顆粒的含量(s)、潤滑劑顆粒n的含量(n)和潤滑劑顆粒p的含量(p)滿足以下表達式(1)和表達式(2)的關系:
表達式(1):0.002≤p/s≤0.2;和
表達式(2):0.02≤n/s≤0.5。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述二氧化硅顆粒是平均圓形度為0.75~1.0的單分散球狀二氧化硅顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述二氧化硅顆粒從所述色調劑顆粒上游離的比率為5%~50%,
所述潤滑劑顆粒n從所述色調劑顆粒上游離的比率為5%~50%,并且
所述潤滑劑顆粒p從所述色調劑顆粒上游離的比率為5%~50%。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑包含脂肪酸金屬鹽顆粒作為所述潤滑劑顆粒p,所述脂肪酸金屬鹽顆粒相對于所述色調劑顆粒的量為0.001重量%~0.5重量%。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑包含聚四氟乙烯顆粒作為所述潤滑劑顆粒n,所述聚四氟乙烯顆粒相對于所述色調劑顆粒的量為0.05重量%~0.5重量%。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑包含二氧化硅顆粒,所述二氧化硅顆粒相對于所述色調劑顆粒的量為0.5重量%~3.0重量%。
根據(jù)本發(fā)明的第七方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述二氧化硅顆粒是溶膠-凝膠二氧化硅顆粒。
根據(jù)本發(fā)明的第八方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述潤滑劑顆粒p的平均粒徑為0.1μm~50μm。
根據(jù)本發(fā)明的第九方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述潤滑劑顆粒n的平均粒徑為100nm~1,000nm。
根據(jù)本發(fā)明的第十方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述色調劑顆粒的體積平均粒徑(d50v)為4μm~8μm。
根據(jù)本發(fā)明的第十一方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述色調劑顆粒的形狀因子sf1為110~150。
根據(jù)本發(fā)明的第十二方面,在第一方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述色調劑顆粒包含聚酯樹脂。
根據(jù)本發(fā)明的第十三方面,在第十二方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,所述聚酯樹脂的玻璃化轉變溫度(tg)為50℃~80℃。
根據(jù)本發(fā)明的第十四方面,在第十二方面所述的靜電荷圖像顯影用色調劑中,包含新戊二醇作為所述聚酯樹脂的組成單體。
根據(jù)本發(fā)明的第十五方面,提供一種靜電荷圖像顯影劑,其包含:
如第一至第十四方面中任一項所述的靜電荷圖像顯影用色調劑。
根據(jù)本發(fā)明的第十六方面,提供一種色調劑盒,其包含:
容器,所述容器含有第一至第十四方面中任一項所述的靜電荷圖像顯影用色調劑,
其中所述色調劑盒能夠從圖像形成裝置上拆卸下來。
根據(jù)本發(fā)明的第十七方面,提供一種處理盒,其包含:
顯影單元,其含有第十五方面所述的靜電荷圖像顯影劑,并且利用所述靜電荷圖像顯影劑使在圖像保持部件的表面上形成的靜電荷圖像顯影為色調劑圖像,
其中所述處理盒能夠從圖像形成裝置上拆卸下來。
根據(jù)本發(fā)明的第十八方面,提供一種圖像形成裝置,其包含:
圖像保持部件;
充電單元,其對所述圖像保持部件的表面充電;
靜電荷圖像形成單元,其在所述圖像保持部件的經(jīng)充電表面上形成靜電荷圖像;
顯影單元,其含有第十五方面所述的靜電荷圖像顯影劑,并且利用所述靜電荷圖像顯影劑使在所述圖像保持部件的表面上形成的所述靜電荷圖像顯影為色調劑圖像;
轉印單元,其將在所述圖像保持部件的表面上形成的所述色調劑圖像轉印至記錄介質的表面;
清潔單元,其包含清潔所述圖像保持部件的表面的清潔刮板;和
定影單元,其將轉印至所述記錄介質的表面上的色調劑圖像定影。
根據(jù)本發(fā)明的第十九方面,提供一種圖像形成方法,其包括:
對圖像保持部件的表面充電;
在所述圖像保持部件的經(jīng)充電表面上形成靜電荷圖像;
利用第十五方面所述的靜電荷圖像顯影劑使在所述圖像保持部件的表面上形成的所述靜電荷圖像顯影為色調劑圖像;
將在所述圖像保持部件的表面上形成的所述色調劑圖像轉印至記錄介質的表面;
利用清潔刮板清潔所述圖像保持部件的表面;和
將轉印至所述記錄介質的表面上的所述色調劑圖像定影。
根據(jù)本發(fā)明的第一和第七至第十四方面中的任一項,提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,與靜電荷圖像顯影用色調劑滿足二氧化硅顆粒的平均粒徑小于80nm的情況;帶正電的潤滑劑顆粒p的含量[p]和二氧化硅顆粒的含量[s]之間的關系不滿足下列表達式(1)的情況;以及帶負電的潤滑劑顆粒n的含量[n]和二氧化硅顆粒的含量[s]之間的關系不滿足下列表達式(2)的情況中至少任一個的情況的相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,本發(fā)明的靜電荷圖像顯影用色調劑防止在接連形成的該圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,與所含二氧化硅顆粒的平均圓形度小于0.75的靜電荷圖像顯影用色調劑的情況相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,本發(fā)明的靜電荷圖像顯影用色調劑防止產(chǎn)生在接連形成的圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面,提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,與二氧化硅顆粒從色調劑顆粒上游離的比率、潤滑劑顆粒n從色調劑顆粒上游離的比率和潤滑劑顆粒p從色調劑顆粒上游離的比率中至少任一項超出上述范圍的情況相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,本發(fā)明的靜電荷圖像顯影用色調劑防止產(chǎn)生在接連形成的圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面,提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,與用作潤滑劑顆粒p的脂肪酸金屬鹽顆粒的含量超出上述范圍的情況相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,本發(fā)明的靜電荷圖像顯影用色調劑防止產(chǎn)生在接連形成的圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第五方面,提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,與用作潤滑劑顆粒n的聚四氟乙烯顆粒的含量超出上述范圍的情況相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,本發(fā)明的靜電荷圖像顯影用色調劑防止產(chǎn)生在接連形成的圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第六方面,提供一種靜電荷圖像顯影用色調劑,與二氧化硅顆粒的含量超出上述范圍的情況相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,本發(fā)明的靜電荷圖像顯影用色調劑防止產(chǎn)生在接連形成的圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。
根據(jù)本發(fā)明的第十五、第十六、第十七、第十八或第十九方面,提供靜電荷圖像顯影劑、色調劑盒、處理盒、圖像形成裝置或圖像形成方法,與靜電荷圖像顯影用色調劑滿足二氧化硅顆粒的平均粒徑小于80nm的情況;帶正電的潤滑劑顆粒p的含量[p]和二氧化硅顆粒的含量[s]之間的關系不滿足下列表達式(1)的情況;以及帶負電的潤滑劑顆粒n的含量[n]和二氧化硅顆粒的含量[s]之間的關系不滿足下列表達式(2)的情況中至少任一個的情況相比,當接連形成相同圖像且隨后形成與上述圖像不同的半色調圖像時,所述靜電荷圖像顯影劑、色調劑盒、處理盒、圖像形成裝置或圖像形成方法防止產(chǎn)生在接連形成的圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。
附圖說明
將基于以下附圖對本發(fā)明的示例性實施方式進行詳細描述,其中:
圖1是顯示示例性實施方式的圖像形成裝置的示意性構造圖;和
圖2是顯示示例性實施方式的處理盒的示意性構造圖。
具體實施方式
以下將描述作為本發(fā)明實例的示例性實施方式。
靜電荷圖像顯影用色調劑
示例性實施方式的靜電荷圖像顯影用色調劑(下文中還簡稱為“色調劑”)包含色調劑顆粒、平均粒徑為80nm~200nm的二氧化硅顆粒、具有負帶電性的潤滑劑顆粒n和正帶電性的潤滑劑顆粒p。
二氧化硅顆粒的含量(s)、潤滑劑顆粒n的含量(n)和潤滑劑顆粒p的含量(p)滿足以下表達式(1)和表達式(2)的關系:
表達式(1):0.002≤p/s≤0.2
表達式(2):0.02≤n/s≤0.5
通過上述構造,當接連形成相同圖像(a)且隨后形成與圖像(a)不同的半色調圖像(b)時,示例性實施方式的色調劑防止產(chǎn)生在接連形成的圖像(a)的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。據(jù)推測其原因如下。
在現(xiàn)有技術中,在電子照相成像中,使用利用清潔刮板的清潔單元以便去除殘留在圖像保持部件上的未轉印的色調劑。為了防止由于與清潔刮板的接觸而引起的圖像保持部件的磨損,執(zhí)行向色調劑中添加潤滑劑的工序。諸如放電產(chǎn)物等附著物可附著到圖像保持部件的表面,執(zhí)行將研磨劑添加到色調劑中的工序,以賦予刮除這些附著物的功能。
然而,在使用通過對色調劑顆粒外添潤滑劑顆粒和研磨劑顆粒而獲得的色調劑的情況下,當接連形成相同圖像(a)且隨后形成與圖像(a)不同的半色調圖像(b)時,可能產(chǎn)生在接連形成的圖像(a)的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷。
作為在圖像部和非圖像部之間的交界處發(fā)生的圖像缺陷的形成原因,據(jù)認為是賦予潤滑劑顆粒和研磨劑顆粒帶電性質。例如,在色調劑顆粒具有負(-)帶電性質的情況下,并且當使用正(+)帶電性的顆粒(例如脂肪酸金屬鹽)作為潤滑劑顆粒時,供給到圖像保持部件的表面的潤滑劑顆粒總量中的大量潤滑劑顆粒被供給至非圖像部。當負(-)帶電性的顆粒用作潤滑劑顆粒時,其大量的潤滑劑顆粒被供應至圖像部。由此,在接連打印相同圖像(a)的情況下,出現(xiàn)圖像(a)的非圖像部的圖像保持部件的磨損進度與其圖像部的圖像保持部件的磨損進度之間的差異,并且在圖像部和非圖像部的交界處出現(xiàn)圖像保持部件的膜厚度的水平差異。當此后打印不同于圖像(a)的半色調圖像(b)時,由于圖像(a)的圖像部和非圖像部的交界處出現(xiàn)的水平差的影響,可能產(chǎn)生圖像缺陷。
圖像缺陷的具體實例包括由于感光體表面的磨損和清潔性能差異的出現(xiàn)而導致的成膜的發(fā)生、在半色調圖像上形成缺陷和彩色條痕的形成。
為此,在示例性實施方式的色調劑中,調節(jié)負帶電性的潤滑劑顆粒n的含量與作為研磨劑的二氧化硅顆粒的含量的比例以及正帶電性的潤滑劑顆粒p的含量與作為研磨劑的二氧化硅顆粒的含量的的比例,從而滿足表達式(1)和表達式(2)的關系,并且將二氧化硅顆粒的平均粒徑控制在上述范圍內。
首先,在示例性實施方式中,使用二氧化硅顆粒作為研磨劑。與二氧化硅顆粒的情況不同,現(xiàn)有技術中所用的研磨劑通常具有較大的粒徑和不同的形狀。因此,現(xiàn)有技術中所用的研磨劑不僅刮擦附著至圖像保持部件表面的放電產(chǎn)物或潤滑劑膜,而且還顯著加速圖像保持部件表面的磨損,從而導致圖像保持部件的維持性降低。即使為了降低磨損而減少研磨劑的量,也可能在圖像保持部件的表面上產(chǎn)生劃痕,或者可能由于研磨劑的不均勻供應而產(chǎn)生不均勻磨損。
為此,示例性實施方式的二氧化硅顆粒具有在上述范圍內的平均粒徑。與現(xiàn)有技術中的研磨劑的情況不同,二氧化硅顆粒容易控制為具有基本均勻的粒徑,并且可以通過其粒徑和形狀來控制研磨性。
在示例性實施方式中,作為研磨劑的二氧化硅顆粒具有去除如上所述附著于圖像保持部件表面的附著物(例如放電產(chǎn)物)的功能,并且還展現(xiàn)刮除在圖像保持部件表面上將潤滑劑顆粒涂拉為膜形狀而形成的潤滑劑膜的功能。然而,二氧化硅顆粒一般為帶負電的,并因此,在色調劑顆??蓭ж?-)電性的情況下,大量二氧化硅顆粒被供應至圖像部,即,在圖像部中進一步展現(xiàn)了刮除潤滑劑膜的功能。因此,將正帶電性的潤滑劑顆粒p的含量與二氧化硅顆粒的含量的比例控制在滿足表達式(1)的范圍內,并將負帶電性的潤滑劑顆粒n的含量與二氧化硅顆粒的含量的比例控制在滿足表達式(2)的范圍內,以便防止在圖像保持部件的表面上在圖像部上形成的潤滑劑膜和在非圖像部上形成的潤滑劑膜之間的膜厚度差異。
當使用平均粒徑為80nm~200nm的大尺寸顆粒作為二氧化硅顆粒時,適當?shù)乜刂屏硕趸桀w粒從色調劑顆粒上的游離,并且供應至圖像保持部件表面的二氧化硅顆粒的量也被控制在適當?shù)姆秶S纱?,獲得刮除潤滑劑膜的功能。從該觀點出發(fā),防止了在圖像保持部件的表面上在圖像部上形成的潤滑劑膜和在非圖像部上形成的潤滑劑膜之間的膜厚度差異。
因此,即使在接連形成相同圖像(a)的情況下,也防止了圖像(a)的非圖像部的圖像保持部件的磨損進度與其圖像部的圖像保持部件的磨損進度之間的差異,并且圖像部和非圖像部的交界處的圖像保持部件的膜厚度水平的差異被降低。由此,據(jù)推測,即使在接連形成圖像(a)且隨后打印不同于圖像(a)的半色調圖像(b)的情況下,也防止了圖像(a)的圖像部和非圖像部之間的交界處的圖像缺陷。
根據(jù)示例性實施方式的色調劑,即使在接連形成相同圖像(a)之后,圖像(a)的圖像部和非圖像部處也都防止了附著于圖像保持部件表面的附著物(例如放電產(chǎn)物),并且防止了由于附著物而形成的圖像缺陷。推測其原因如下。
在通過將潤滑劑顆粒供應至圖像保持部件的表面而形成潤滑劑膜的情況下,供應的潤滑劑顆粒的量可局部增加,從而造成僅一些部分的厚度增加(潤滑劑污染)。附著物(例如放電產(chǎn)物)趨于更輕易地附著于厚度增加的潤滑劑污染部分,并且可能產(chǎn)生因附著物造成的圖像缺陷。
為此,在示例性實施方式的色調劑中,通過以上構造,即使在如上所述接連打印相同圖像(a)的情況下,也防止了在圖像部上形成的潤滑劑膜和在非圖像部上形成的潤滑劑膜之間的膜厚度差異。另外,在圖像部和非圖像部上都形成具有適當膜厚度(其不過厚)的潤滑劑膜,并且也防止了僅一些部分的厚度增加(潤滑劑污染)。由此,據(jù)推測,在圖像部和非圖像部上都防止了附著于圖像保持部件的附著物(例如放電產(chǎn)物),并且防止了因附著物造成的圖像缺陷。
二氧化硅顆粒的平均粒徑
二氧化硅顆粒的平均粒徑為80nm~200nm。二氧化硅顆粒的平均粒徑更優(yōu)選為100nm~150nm,甚至更優(yōu)選為110nm~130nm。
當二氧化硅顆粒的平均粒徑等于或大于80nm時,當接連形成圖像(a)且隨后形成不同于圖像(a)的半色調圖像(b)時,也防止了在圖像(a)的圖像部和非圖像部之間的交界處產(chǎn)生的圖像缺陷,并且即使在接連形成相同圖像(a)之后,也防止了由于附著至圖像保持部件表面的附著物(例如放電產(chǎn)物)而形成的圖像缺陷。同時,當二氧化硅顆粒的平均粒徑等于或小于200nm時,從色調劑顆粒上游離的二氧化硅顆粒的量并不過大,由此,適當控制刮除潤滑劑膜的二氧化硅顆粒的功能,并且防止了在圖像部和非圖像部之間的交界處產(chǎn)生的圖像缺陷。
將描述二氧化硅顆粒的平均粒徑的測量方法。
·表達式(1)和表達式(2)
二氧化硅顆粒的含量(s)、潤滑劑顆粒n的含量(n)和潤滑劑顆粒p的含量(p)滿足以下表達式(1)和表達式(2)的關系:
表達式(1):0.002≤p/s≤0.2
表達式(2):0.02≤n/s≤0.5
當滿足表達式(1)和表達式(2)的關系時,即使在接連形成相同圖像(a)的情況下,圖像(a)的圖像部和非圖像部的交界處的圖像保持部件的膜厚度水平差異也被降低。由此,即使在接連形成圖像(a)且隨后打印不同于圖像(a)的半色調圖像(b)的情況下,也防止了圖像(a)的圖像部和非圖像部的交界處的圖像缺陷。
二氧化硅顆粒的含量(s)、潤滑劑顆粒n的含量(n)和潤滑劑顆粒p的含量(p)之間的關系更優(yōu)選地滿足以下表達式(1-1)和表達式(2-1)的關系,并且甚至更優(yōu)選地滿足以下表達式(1-2)和表達式(2-2)的關系。
表達式(1-1):0.005≤p/s≤0.050
表達式(2-1):0.02≤n/s≤0.40
表達式(1-2):0.005≤p/s≤0.020
表達式(2-2):0.05≤n/s≤0.30
通過以下方法進行色調劑中二氧化硅顆粒的含量(s)、潤滑劑顆粒p的含量(p)和潤滑劑顆粒n的含量(n)中每個的測量。
二氧化硅顆粒的含量可以通過熒光x射線測量來測量。在包括平均粒徑不在80nm~200nm的范圍內的二氧化硅顆粒的情況下,二氧化硅顆粒通過sem-edx(能量色散x射線光譜法)指定,通過對指定的二氧化硅顆粒進行圖像處理來確定粒度分布,并且由通過粒徑分布測定的粒徑為80nm~200nm的二氧化硅顆粒的比例和通過熒光x射線測量測得的總二氧化硅顆粒的含量進行熒光x射線劑量的校正(因二氧化硅顆粒粒徑的差異造成),并因此,可以確定二氧化硅顆粒的含量。
在脂肪酸金屬鹽的情況下,例如,利用熒光x射線測量將金屬鹽定量,可測量潤滑劑顆粒p的含量。在硬脂酸鋅的情況下,測量zn的含量。
在氟樹脂顆粒的情況下,例如,利用熒光x射線測量將f定量,可測量潤滑劑顆粒n的含量。
以下將詳細地描述本實施方式的色調劑。
示例性實施方式的色調劑包括色調劑顆粒和外添劑。
色調劑顆粒
色調劑顆粒包含粘合劑樹脂。必要時,色調劑顆??梢园珓⒎勒硠┮约捌渌砑觿?。
粘合劑樹脂
粘合劑樹脂的實例包括由例如以下單體的均聚物或者組合這些單體中的兩種以上而獲得的共聚物形成的乙烯基樹脂:苯乙烯類(例如,苯乙烯、對氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯);(甲基)丙烯酸酯類(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、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯);烯鍵式不飽和腈(例如,丙烯腈和甲基丙烯腈);乙烯基醚類(例如,乙烯基甲基醚和乙烯基異丁基醚);乙烯基酮類(例如,乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基異丙烯基酮);和烯烴類(例如,乙烯、丙烯和丁二烯)。
粘合劑樹脂的實例還包括:非乙烯基樹脂,例如環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、纖維素樹脂、聚醚樹脂和改性松香;非乙烯基樹脂和上述乙烯基樹脂的混合物;通過在此類非乙烯基樹脂的存在下聚合乙烯基單體而獲得的接枝聚合物。
這些粘合劑樹脂可以單獨使用或組合使用其中兩種以上。
作為粘合劑樹脂,聚酯樹脂是合適的。
作為聚酯樹脂,例如使用公知的聚酯樹脂。
聚酯樹脂的實例包括多元羧酸和多元醇的縮聚物??梢允褂檬惺郛a(chǎn)品或合成產(chǎn)物作為聚酯樹脂。
多元羧酸的實例包括:脂肪族二羧酸(例如,草酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸,檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、烯基琥珀酸、己二酸和癸二酸);脂環(huán)族二羧酸(例如,環(huán)己烷二甲酸);芳香族二羧酸(例如,對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸和萘二甲酸);它們的酸酐或它們的低級(具有例如1~5個碳原子)烷基酯。其中,例如,優(yōu)選使用芳香族二羧酸作為多元羧酸。
作為多元羧酸,采用交聯(lián)結構或支化結構的三元以上羧酸可以與二羧酸組合使用。三元以上羧酸的實例包括偏苯三酸、均苯四酸、它們的酸酐或它們的低級烷基酯(具有例如1~5個碳原子)。
多元羧酸可以單獨使用或組合使用其中兩種以上。
多元醇的實例包括:脂肪族二醇(例如,乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇和新戊二醇);脂環(huán)族二醇(例如,環(huán)己二醇、環(huán)己烷二甲醇或氫化雙酚a);和芳香族二醇(例如,雙酚a的環(huán)氧乙烷加合物和雙酚a的環(huán)氧丙烷加合物)。其中,作為多元醇,優(yōu)選使用芳香族二醇和脂環(huán)族二醇,更優(yōu)選使用芳香族二醇。
作為多元醇,采用交聯(lián)結構或支化結構的三元以上多元醇可以與二醇組合使用。三元以上多元醇的實例包括甘油、三羥甲基丙烷和季戊四醇。
多元醇可以單獨使用或組合使用其中兩種以上。
優(yōu)選地是,聚酯樹脂的組成單體包含新戊二醇。
聚酯樹脂的玻璃化轉變溫度(tg)優(yōu)選為50℃~80℃,更優(yōu)選50℃~65℃。
玻璃化轉變溫度根據(jù)由差示掃描量熱法(dsc)獲得的dsc曲線確定,更具體而言,通過jisk7121-1987“塑料的轉變溫度的測試方法”的玻璃化轉變溫度測定方法中描述的“外推法玻璃化轉變起始溫度”確定。
聚酯樹脂的重量平均分子量(mw)優(yōu)選為5,000~1,000,000,更優(yōu)選7,000~500,000。
聚酯樹脂的數(shù)量平均分子量(mn)優(yōu)選為2,000~100,000。
聚酯樹脂的分子量分布mw/mn優(yōu)選為1.5~100,更優(yōu)選2~60。
重量平均分子量和數(shù)量平均分子量通過凝膠滲透色譜(gpc)測定。通過使用gpc·hlc-8120gpc(由tosohcorporation制造)作為測定裝置,使用tskgelsuperhm-m(15cm)(由tosohcorporation制造)作為柱和thf溶劑通過gpc進行分子量測定。使用分子量校準曲線根據(jù)由測定獲得的測定結果來計算重量平均分子量和數(shù)量平均分子量,所述分子量校準曲線利用單分散聚苯乙烯標準樣來獲得。
應用公知的制備方法獲得聚酯樹脂。其具體實例包括下述方法:在設定為180℃~230℃的聚合溫度進行反應(必要時,在反應體系內減壓下),同時除去縮合過程中產(chǎn)生的水或醇。
在原料單體在反應溫度下不溶或不相容的情況下,可以添加高沸點溶劑作為增溶劑以使這些單體溶解。在此情況下,在餾除所述增溶劑的同時進行縮聚反應。在共聚反應中存在相容性差的單體的情況下,可以首先使該相容性差的單體和要與該單體縮聚的酸或醇進行縮合,然后與主要成分進行縮聚。
相對于色調劑顆粒的總量,粘合劑樹脂的含量例如優(yōu)選為40重量%~95重量%,更優(yōu)選50重量%~90重量%,仍更優(yōu)選60重量%~85重量%。
著色劑
著色劑的實例包括:各種顏料,例如炭黑、鉻黃、漢撒黃、聯(lián)苯胺黃、士林黃、喹啉黃、顏料黃、永久橙gtr、吡唑啉酮橙、堅牢橙、色淀紅、永固紅、亮洋紅3b、亮洋紅6b、杜邦油紅、吡唑啉酮紅、立索紅、羅丹明b色淀、色淀紅c、顏料紅、玫瑰紅、苯胺藍、群青、calco油藍、氯化亞甲基藍、酞菁藍、顏料藍、酞菁綠和孔雀石綠草酸鹽;和各種染料,例如吖啶染料、氧雜蒽染料、偶氮染料、苯醌染料、吖嗪染料、蒽醌染料、硫靛藍染料、二噁嗪染料、噻嗪染料、偶氮甲堿染料、靛青染料、酞菁染料、苯胺黑染料、聚甲炔染料、三苯甲烷染料、二苯甲烷染料和噻唑染料。
各種著色劑可以單獨使用或組合使用其中兩種以上。
作為著色劑,必要時,可以使用表面經(jīng)處理的著色劑。著色劑可以與分散劑組合使用。多種著色劑可以組合使用。
相對于全部量的色調劑顆粒,著色劑的含量優(yōu)選為1重量%~30重量%,更優(yōu)選3重量%~15重量%。
防粘劑
防粘劑的實例包括:烴蠟;天然蠟,例如巴西棕櫚蠟、米糠蠟和小燭樹蠟;合成或礦物/石油蠟,例如褐煤蠟;和酯類蠟,例如脂肪酸酯和褐煤酸酯。防粘劑并不限于此。
防粘劑的熔融溫度優(yōu)選為50℃~110℃,更優(yōu)選為60℃~100℃。
熔融溫度根據(jù)通過差示掃描量熱法(dsc)獲得的dsc曲線,從jisk7121-1987“塑料的轉變溫度的測試方法”中獲得熔融溫度的方法中記載的“熔融峰溫度”獲得。
相對于全部量的色調劑顆粒,防粘劑的含量例如為優(yōu)選1重量%~20重量%,更優(yōu)選5重量%~15重量%。
其它添加劑
其他添加劑的實例包括已知的添加劑,例如磁性材料、電荷控制劑和無機顆粒。色調劑顆粒包括這些添加劑作為內添劑。
色調劑顆粒的特性
色調劑顆??梢允蔷哂袉螌咏Y構的色調劑顆粒,或者是具有由芯部(芯顆粒)和被覆在芯部上的被覆層(殼層)構成的所謂芯/殼結構的色調劑顆粒。
具有芯/殼結構的色調劑顆粒優(yōu)選由例如下述芯部和被覆層構成:所述芯部含有粘合劑樹脂和必要時的其它添加劑,例如著色劑和防粘劑;所述被覆層含有粘合劑樹脂。
色調劑顆粒的體積平均粒徑(d50v)優(yōu)選為2μm~10μm,更優(yōu)選為4μm~8μm。
色調劑顆粒的各種平均粒徑和各種粒徑分布指數(shù)使用coultermultisizerii(由beckmancoulter,inc.制造)和作為電解液的isoton-ii(由beckmancoulter,inc.制造)來測定。
測定時,將0.5mg~50mg測定樣品添加至2ml的作為分散劑的5%表面活性劑(優(yōu)選烷基苯磺酸鈉)水溶液中。將所獲得的材料添加至100ml~150ml電解液中。
使用超聲分散器對懸浮有樣品的電解液進行1分鐘的分散處理,并利用孔徑為100μm的孔通過coultermultisizerii測定粒徑為2μm~60μm的顆粒的粒徑分布。對50,000個顆粒取樣。
對于基于所測定粒徑分布劃分出的粒徑范圍(區(qū)段),從最小直徑側開始繪制按體積和按數(shù)量的累積分布。將累積百分比達到16%時的粒徑定義為對應于體積粒徑d16v和數(shù)量粒徑d16p的粒徑,而將累積百分比達到50%時的粒徑定義為對應于體積平均粒徑d50v和累積數(shù)量平均粒徑d50p的粒徑。此外,將累積百分比達到84%時的粒徑定義為對應于體積粒徑d84v和數(shù)量粒徑d84p的粒徑。
利用這些值,將體積平均粒徑分布指數(shù)(gsdv)計算為(d84v/d16v)1/2,將數(shù)量平均粒徑分布指數(shù)(gsdp)計算為(d84p/d16p)1/2。
色調劑顆粒的形狀系數(shù)sf1優(yōu)選為110~150,更優(yōu)選為120~140。
形狀系數(shù)sf1通過以下表達式獲得。
表達式:sf1=(ml2/a)x(π/4)x100
在以上表達式中,ml表示色調劑的絕對最大長度,a表示色調劑的投影面積。
具體而言,主要使用圖像分析儀通過分析顯微圖像或掃描電子顯微鏡(sem)圖像來對形狀系數(shù)sf1進行數(shù)字轉換,并進行如下計算。即,通過攝影機將散布于載玻片表面上的顆粒的光學顯微圖像輸入圖像分析儀luzex中,以獲得100個顆粒的最大長度和投影面積,通過以上表達式計算sf1值,并獲得其平均值。
外添劑
二氧化硅顆粒
二氧化硅顆??梢允鞘褂枚趸?即sio2)作為主要組分的顆粒,并且可以是結晶的或無定形的。另外,二氧化硅顆??梢允峭ㄟ^使用水玻璃或諸如烷氧基硅烷等硅化合物作為原料制備的顆粒,或者可以是通過粉碎石英而獲得的顆粒。
具體而言,二氧化硅顆粒的實例包括溶膠-凝膠二氧化硅顆粒、水膠體二氧化硅顆粒、醇二氧化硅顆粒、通過氣相方法獲得的煙霧二氧化硅顆粒和熔融二氧化硅顆粒。其中,從滿足以下特性的觀點出發(fā),優(yōu)選使用溶膠-凝膠二氧化硅顆粒作為二氧化硅顆粒。
二氧化硅顆粒優(yōu)選為單分散和球狀的顆粒。單分散球狀二氧化硅顆?;旧弦跃鶆驙顟B(tài)分散在色調劑顆粒的表面上,并且獲得穩(wěn)定的間隔物效果。
在此,在包括聚集體的情況下單分散狀態(tài)可以通過使用相對于平均粒徑的標準偏差來定義,并且標準偏差優(yōu)選地為通過體積平均粒徑d50×0.22以下獲得的值。球形可以通過使用稍后將描述的平均圓形度來限定。
平均粒徑
二氧化硅顆粒的平均粒徑(一次粒徑)為80nm~200nm,更優(yōu)選在上述范圍內。
在此,二氧化硅顆粒的平均粒徑利用以下方法測量。
通過使用掃描電子顯微鏡(sem)裝置(s-4100,由hitachi,ltd.制造)觀察二氧化硅顆粒的一次顆粒以捕獲圖像,將該圖像并入圖像分析裝置(luzexiii,由nirecocorporation制造),通過一次顆粒的圖像分析測量每個顆粒的面積,并由面積值計算當量圓直徑。對100個二氧化硅顆粒進行當量圓直徑的計算。將基于所得當量圓直徑的體積獲得的累積頻率達到50%時的直徑(d50)設定為二氧化硅顆粒的平均一次粒徑(平均當量圓直徑d50)。調節(jié)電子顯微鏡的放大倍數(shù),使得在1個視野中顯示約10~50個二氧化硅顆粒,并且通過將多個視野的觀察彼此結合來測定一次顆粒的當量圓直徑。
平均圓形度
二氧化硅顆粒的平均圓形度優(yōu)選為0.75~1.0,更優(yōu)選為0.9~1.0,甚至更優(yōu)選為0.92~0.98。
當二氧化硅顆粒的平均圓形度等于或大于0.75時,獲得形狀接近球體的二氧化硅顆粒,并且刮除潤滑劑膜的功能沒有過于強烈的展現(xiàn),而被控制在適當?shù)姆秶鷥取S纱耍词乖诮舆B形成相同圖像(a)且隨后打印不同于圖像(a)的半色調圖像(b)的情況下,也防止了圖像(a)的圖像部和非圖像部之間的交界處的圖像缺陷。防止了潤滑劑污染,防止了附著至圖像保持部件表面的附著物(例如放電產(chǎn)物),并且也防止了由于附著物造成的圖像缺陷的形成。
在此,利用以下方法測量二氧化硅顆粒的平均圓形度。
首先,利用sem裝置觀察二氧化硅顆粒的一次顆粒,并且根據(jù)所獲得的一次顆粒的平面圖像分析,通過以下表達式計算作為“100/sf2”的值而獲得的二氧化硅粒子的圓形度。
·表達式:圓形度(100/sf2)=4π×(a/i2)
[在表達式中,i表示圖像上一次顆粒的周長,而a表示一次顆粒的投影面積]
當通過平面圖像分析得到的100個一次顆粒的圓形度的累積頻率的圓形度為50%時,獲得的二氧化硅顆粒的平均圓形度。
表面處理
可用疏水化劑處理二氧化硅顆粒的表面。疏水化處理通過例如將無機顆粒浸入疏水化劑而進行。疏水化劑沒有特別限制,其實例包括硅烷偶聯(lián)劑、硅油、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁偶聯(lián)劑。這些可以單獨使用或組合使用其中兩種以上。
一般而言,相對于100重量份的二氧化硅顆粒,疏水化劑的量為例如1重量份~10重量份。
含量
相對于色調劑顆粒的含量,二氧化硅顆粒的含量優(yōu)選為0.5重量%~3.0重量%,更優(yōu)選為1.0重量%~2.5重量%,甚至更優(yōu)選為1.5重量%~2.0重量%。
當二氧化硅顆粒的含量等于或大于0.5重量%時,容易確保供給到清潔部前端的二氧化硅顆粒的量。當二氧化硅顆粒的含量等于或小于3.0重量%時,防止了二氧化硅顆粒從色調劑顆粒上過度游離,并且防止了在圖像保持部件表面上潤滑劑膜的過度刮擦。
潤滑劑顆粒
在示例性實施方式的色調劑中,組合使用負帶電性的潤滑劑顆粒n和正帶電性的潤滑劑顆粒p。在此,“負帶電性”或“正帶電性”是指當色調劑在顯影裝置中充電時,色調劑帶負電或帶正電。
作為正帶電性的潤滑劑顆粒p,例如,使用脂肪酸金屬鹽顆粒。脂肪酸金屬鹽顆粒為由脂肪酸和金屬形成的鹽的顆粒。
脂肪酸可以是飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸中的任一種。作為脂肪酸,使用具有10~25個碳原子(優(yōu)選12~22個碳原子)的脂肪酸。脂肪酸的碳數(shù)量是含有羧基的碳原子數(shù)的值。
脂肪酸的實例包括不飽和脂肪酸,例如山崳酸、硬脂酸、棕櫚酸、肉豆蔻酸或月桂酸;或飽和脂肪酸,如油酸、亞油酸或蓖麻油酸。脂肪酸中,優(yōu)選硬脂酸和月桂酸,更優(yōu)選硬脂酸。
作為金屬,可以使用二價金屬。金屬的實例包括鎂、鈣、鋁、鋇和鋅。其中,優(yōu)選鋅作為金屬。
脂肪酸金屬鹽顆粒的實例包括下述金屬鹽的顆粒:硬脂酸的金屬鹽,例如硬脂酸鋁、硬脂酸鈣、硬脂酸鉀、硬脂酸鎂、硬脂酸鋇、硬脂酸鋰、硬脂酸鋅、硬脂酸銅、硬脂酸鉛、硬脂酸鎳、硬脂酸鍶、硬脂酸鈷或硬脂酸鈉;棕櫚酸的金屬鹽,例如棕櫚酸鋅、棕櫚酸鈷、棕櫚酸銅、棕櫚酸鎂、棕櫚酸鋁或棕櫚酸鈣;月桂酸的金屬鹽,例如月桂酸鋅、月桂酸錳、月桂酸鈣、月桂酸鐵、月桂酸鎂或月桂酸鋁;油酸的金屬鹽,例如油酸鋅、油酸錳、油酸鐵、油酸鋁、油酸銅、油酸鎂或油酸鈣;亞油酸的金屬鹽,例如亞油酸鋅、亞油酸鈷或亞油酸鈣;蓖麻油酸的金屬鹽,例如蓖麻油酸鋅或蓖麻油酸鋁。
在脂肪酸金屬鹽顆粒中,優(yōu)選硬脂酸的金屬鹽或者月桂酸的金屬鹽的顆粒,更優(yōu)選硬脂酸鋅或月桂酸鋅的顆粒,還更優(yōu)選硬脂酸鋅顆粒。
負帶電性的潤滑劑顆粒n的實例包括氟樹脂顆粒、硅樹脂、無機顆?;蛳灅渲w粒。
氟樹脂顆粒的實例包括聚四氟乙烯(ptfe,“四氟乙烯樹脂”)、全氟烷氧基氟樹脂、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚二氯二氟乙烯,四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物和四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯共聚物等。
其中,優(yōu)選聚四氟乙烯(ptfe)。
含量
在示例性實施方式的色調劑中,相對于二氧化硅顆粒的含量,負帶電性的潤滑劑顆粒n的含量和正帶電性的潤滑劑顆粒p的含量滿足表達式(1)和表達式(2)的關系。
從相對于色調劑顆粒的含量的觀點出發(fā),潤滑劑顆粒p的含量優(yōu)選為0.001重量%~0.5重量%,更優(yōu)選為0.005重量%~0.05重量%,甚至更優(yōu)選為0.01重量%~0.03重量%。
在使用負帶電性的色調劑顆粒的情況下,當潤滑劑顆粒p的含量等于或大于上述下限值時,容易確保供應至非圖像部的潤滑劑顆粒p的量。當潤滑劑顆粒p的含量等于或小于上述上限值時,供應于非圖像部的潤滑劑顆粒p的量沒有過度增加,防止了圖像部和非圖像部之間的潤滑劑膜的膜厚度差異,并且防止了僅一些部分的厚度增加(潤滑劑污染)。
從相對于色調劑顆粒的含量的觀點出發(fā),潤滑劑顆粒n的含量優(yōu)選為0.05重量%~0.5重量%,更優(yōu)選為0.10重量%~0.40重量%,甚至更優(yōu)選為0.15重量%~0.30重量%。
在使用負帶電性的色調劑顆粒的情況下,當潤滑劑顆粒n的含量等于或大于上述下限值時,容易確保供應至圖像部的潤滑劑顆粒n的量。當潤滑劑顆粒n的含量等于或小于上述上限值時,供應于圖像部的潤滑劑顆粒n的量沒有過度增加,防止了圖像部和非圖像部之間的潤滑劑膜的膜厚度差異,并且防止了僅一些部分的厚度增加(潤滑劑污染)。
粒徑
潤滑劑顆粒p的平均粒徑優(yōu)選為0.1μm~50μm,更優(yōu)選為1μm~20μm,甚至更優(yōu)選為1μm~10μm。
潤滑劑顆粒n的平均粒徑優(yōu)選為100nm~1,000nm,更優(yōu)選為100nm~400nm,甚至更優(yōu)選為200nm~400nm。
在此,通過以下方法測量潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n的平均粒徑。
通過使用掃描電子顯微鏡(sem)裝置(s-4100,由hitachi,ltd.制造)觀察潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n的一次顆粒以捕獲圖像,將該圖像并入圖像分析裝置(luzexiii,由nirecocorporation制造),通過一次顆粒的圖像分析測量每個顆粒的面積,并由面積值計算當量圓直徑。對100個硅顆粒進行當量圓直徑的計算。將基于所得當量圓直徑的體積獲得的累積頻率達到50%時的直徑(d50)設定為潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n的平均一次粒徑(平均當量圓直徑d50)。調節(jié)電子顯微鏡的放大倍數(shù),使得在1個視野中顯示約10~50個潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n,并且通過將多個視野的觀察彼此結合來測定一次顆粒的當量圓直徑。
色調劑中游離的顆粒的比率
在示例性實施方式的色調劑中,當接連形成相同圖像(a)且隨后形成不同于圖像(a)的半色調圖像(b)時,從防止圖像(a)的圖像部和非圖像部之間的圖像保持部件的膜厚度差異的觀點出發(fā),并且從防止附著于圖像保持部件表面的附著物(例如放電產(chǎn)物)的觀點出發(fā),優(yōu)選將各顆粒從色調劑顆粒上游離的比率控制在以下范圍內。
二氧化硅顆粒的游離比率
具體而言,二氧化硅顆粒從色調劑顆粒上游離的比率優(yōu)選為5%~50%,更優(yōu)選為10%~30%,甚至更優(yōu)選為15%~25%。
當二氧化硅顆粒的游離比率在上述范圍內時,利用二氧化硅顆粒對潤滑劑膜的刮除被適當控制,防止了圖像部和非圖像部之間的圖像保持部件的膜厚度差異,并且容易防止附著物(例如放電產(chǎn)物)。
二氧化硅顆粒從色調劑顆粒上游離的比率的測量方法如下。
首先,向200ml玻璃瓶中加入100ml離子交換水和5.5ml的10重量%甲苯×100水溶液(acrosorganics制造),向混合溶液中加入5g色調劑,將混合的溶液攪拌30次并保持1小時以上。
然后,將混合溶液攪拌20次,使用超聲均化器(產(chǎn)品名:均化器,型號vcx750,cv33,由sonics&materials,inc.制造)將表盤設定為30%的輸出,并且在下列條件下施加超聲能量1分鐘。
·振動時間:連續(xù)60秒
·振幅:設定為20w(30%)
·振動起始溫度:23±1.5℃
·超聲振動器與容器底面之間的距離:10mm
然后,利用濾紙(產(chǎn)品名稱:qualitativefilterspapers(no.2,110mm),由toyoroshikaisha,ltd.制造)在減壓下對已經(jīng)接收到超聲能量的混合溶液進行過濾,用離子交換水洗滌2次,過濾并除去游離的二氧化硅顆粒,并將色調劑干燥。
通過熒光x射線法將通過上述方法除去二氧化硅顆粒后殘留在色調劑中的二氧化硅顆粒的量(下文中稱為分散后的二氧化硅顆粒的量)和未進行上述二氧化硅顆粒的去除工序的色調劑的二氧化硅顆粒的量(下文中稱為分散前的二氧化硅顆粒的量)進行定量,并將分散前的二氧化硅顆粒的量和分散后的二氧化硅顆粒的量的值代入下列表達式中。
將通過下列表達式計算的值設定為二氧化硅顆粒的游離比率。
·表達式:二氧化硅顆粒的游離比率(%)=[(分散前的二氧化硅顆粒的量-分散后的二氧化硅顆粒的量)/分散前的二氧化硅顆粒的量]×100
潤滑劑顆粒p的游離比例
潤滑劑顆粒p從色調劑顆粒上游離的比例優(yōu)選為5%~50%,更優(yōu)選為5%~40%,甚至更優(yōu)選為10%~30%。
當潤滑劑顆粒p的游離比例在上述范圍內時,適當控制了潤滑劑顆粒p在圖像保持部件表面上形成潤滑劑膜,防止了出現(xiàn)圖像部和非圖像部之間的圖像保持部件的膜厚度差異,并且容易防止附著物(例如放電產(chǎn)物)。
通過與二氧化硅顆粒的游離比例的情況相同的方法進行潤滑劑顆粒p從色調劑顆粒上游離的比例的測量。
潤滑劑顆粒n的游離比例
潤滑劑顆粒n從色調劑顆粒上游離的比例優(yōu)選為5%~50%,更優(yōu)選為5%~30%,甚至更優(yōu)選為5%~20%。
當潤滑劑顆粒n的游離比例在上述范圍內時,適當控制了潤滑劑顆粒n在圖像保持部件表面上形成潤滑劑膜,防止了出現(xiàn)圖像部和非圖像部之間的圖像保持部件的膜厚度差異,并且容易防止附著物(例如放電產(chǎn)物)。
通過與二氧化硅顆粒的游離比例的情況相同的方法進行潤滑劑顆粒n從色調劑顆粒上游離的比例的測量。
通過例如調節(jié)色調劑顆粒的材料或粒徑、各顆粒的材料或粒徑、和將各顆粒外添至色調劑顆粒表面時的外部添加條件等來控制各顆粒從色調劑顆粒上游離的比例。具體而言,通過調節(jié)當將各顆粒(二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒n和潤滑劑顆粒p)加入到色調劑顆粒中并攪拌時的攪拌速度和攪拌時間并且控制攪拌時的混合物的溫度,可分別將二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒n和潤滑劑顆粒p的游離比例控制在上述范圍內。當僅改變目標外添劑的游離量時,可以使用多階段混合法,或者預先單獨破裂外添劑并將該外添劑與其它外添劑一起外添至色調劑顆粒的方法。
色調劑中的顆粒的帶電列
在示例性實施方式中,通過使用色調劑顆粒作為參照,色調劑中所含的色調劑顆粒、二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n的帶電列(帶正電和帶負電的關系以及帶電大小的關系)優(yōu)選滿足以下關系。
(帶正電)“潤滑劑顆粒p”>“色調劑顆粒>“二氧化硅顆粒和潤滑劑顆粒n”(帶負電)
在示例性實施方式中,色調劑顆粒、二氧化硅顆、潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n的帶電列的測量是通過基于日本成像學會的標準的方法,色調劑帶電量測量方法(吹滅法)利用日本成像學會的4種參照載體進行的。具體而言,如下進行測量。
將作為帶正電用載體的氟樹脂彼此混合以設置被覆有樹脂的兩類載體p-01和p-02,并且將被覆有丙烯酸樹脂的兩類載體n-01和n-02設定為帶負電用載體。將10g各種載體和0.5g顆粒(即,色調劑顆粒、二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n中的一種顆粒)彼此混合以設定帶電量,通過使用零電荷方法將x=0時的y軸上的值規(guī)定為帶電列(參照帶電能力)。
其他外添劑
使用除平均粒徑為80nm~200nm的二氧化硅顆粒和潤滑劑顆粒之外的無機顆粒作為其他外添劑。
外添劑的實例包括sio2、tio2、cuo、sno2、fe2o3、bao、cao、k2o、na2o、cao·sio2、k2o·(tio2)n、al2o3·2sio2、mgco3、baso4和mgso4。
其他無機顆粒的表面可以用疏水化劑處理。疏水化處理通過例如將無機顆粒浸入疏水化劑而進行。疏水化劑沒有特別限制,其實例包括硅烷偶聯(lián)劑、硅油、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁偶聯(lián)劑。這些可以單獨使用或組合使用其中兩種以上。
通常,相對于100重量份的其他無機顆粒,疏水化劑的量例如為1重量份~10重量份。
相對于色調劑顆粒,外添的其他外添劑的量(含量)例如優(yōu)選為0.5重量%~5.0重量%,更優(yōu)選為2.0重量%~3.0%重量%。
色調劑的制備方法
接下來,會描述示例性實施方式的色調劑的制備方法。
必要時,在制備色調劑顆粒之后通過對色調劑顆粒外添外添劑而獲得示例性實施方式的色調劑。
可以通過干式制備方法(例如混煉粉碎法)和濕式制備方法(例如凝集聚結法、懸浮聚合法或溶解懸浮法)中的任一種來制備色調劑顆粒。色調劑顆粒的制備方法不限于這些制備方法,且采用已知的制備方法。
其中,可通過凝集聚結法來獲得色調劑顆粒。
具體而言,例如,當使用凝集聚結法制造色調劑顆粒時,色調劑顆粒通過以下工序制造:制備其中分散有作為粘合劑樹脂的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液(樹脂顆粒分散液制備工序);通過使樹脂顆粒分散液中(必要時在與其他顆粒分散液混合后的分散液中)的樹脂顆粒(和必要時的其他顆粒)凝集而形成凝集顆粒(凝集顆粒形成工序);和通過加熱其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液以使凝集顆粒聚結由此形成色調劑顆粒(聚結工序)。
下面會詳細描述各工序。
在以下描述中,將描述獲得含有著色劑和防粘劑的色調劑顆粒的方法,但是著色劑和防粘劑根據(jù)需要而使用??梢允褂贸珓┖头勒硠┮酝獾钠渌砑觿?。
樹脂顆粒分散液制備工序
首先,例如,與其中分散有作為粘合劑樹脂的樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液一起,制備其中分散有著色劑的著色劑顆粒分散液和其中分散有防粘劑的防粘劑分散液。
此處,樹脂顆粒分散液例如通過表面活性劑將樹脂顆粒分散在分散介質中而制備。
用于樹脂顆粒分散液的分散介質的實例包括水性介質。
水性介質的實例包括如蒸餾水和離子交換水等水,和醇等。它們可以單獨使用可以單獨使用或組合使用其兩種以上。
表面活性劑的實例包括:陰離子表面活性劑,如硫酸酯鹽、磺酸鹽、磷酸酯和皂類陰離子表面活性劑;陽離子表面活性劑,如胺鹽和季銨鹽陽離子表面活性劑;和非離子表面活性劑,如聚乙二醇、烷基酚氧化乙烯加合物和多元醇非離子表面活性劑。其中,特別使用陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑。非離子表面活性劑可以與陰離子表面活性劑或陽離子表面活性劑組合使用。
所述表面活性劑可以單獨使用或組合使用其中兩種以上。
對于樹脂顆粒分散液,作為將樹脂顆粒分散在分散介質中的方法,可例舉使用例如旋轉剪切型均化器或者具有介質的球磨機、砂磨機或戴諾磨的常見分散法。取決于樹脂顆粒的種類,可以使用例如轉相乳化法將樹脂顆粒分散在樹脂顆粒分散液中。
轉相乳化法包括:將要分散的樹脂溶解在能夠溶解該樹脂的疏水性有機溶劑中;通過向有機連續(xù)相(o相)添加堿以進行中和;并通過放入水性介質(w相)以將樹脂由w/o轉化為o/w(所謂的轉相),從而形成為非連續(xù)相,由此使樹脂可以以顆粒的形式分散在水性介質中。
分散在樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的體積平均粒徑優(yōu)選為例如0.01μm~1μm,更優(yōu)選為0.08μm~0.8μm,還更優(yōu)選為0.1μm~0.6μm。
對于樹脂顆粒的體積平均粒徑,基于使用通過激光衍射型粒徑分布測定裝置(例如horiba,ltd.制造的la-700)的測定而獲得的粒徑分布劃分的粒徑范圍(區(qū)段),從最小直徑側起根據(jù)體積繪制累積分布,并將相對于全部顆粒的累積百分比達到50%時的粒徑測定為體積平均粒徑d50v。其它分散液中顆粒的體積平均粒徑也以同樣的方式測定。
包含在樹脂顆粒分散液中的樹脂顆粒的含量例如優(yōu)選為5重量%~50重量%,且更優(yōu)選為10重量%~40重量%。
例如,可以以與樹脂顆粒分散液中相同的方式,制備著色劑顆粒分散液和防粘劑顆粒分散液。即,在體積平均粒徑、分散介質、分散方法和顆粒含量方面,樹脂顆粒分散液中的顆粒與分散在著色劑顆粒分散液中的著色劑顆粒和分散在防粘劑顆粒分散液中的防粘劑顆粒相同。
凝集顆粒形成工序
接下來,將著色劑顆粒分散液和防粘劑分散液與樹脂顆粒分散液混合。
然后,在混合分散液中,樹脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒異質凝集,由此形成凝集顆粒,其直徑接近目標色調劑顆粒直徑,并且包含樹脂顆粒、著色劑顆粒和防粘劑顆粒。
具體而言,例如,將凝集劑添加至混合分散液,并將混合分散液的ph調節(jié)至酸性(例如,ph為2~5)。根據(jù)需要,添加分散穩(wěn)定劑。隨后,將混合分散液加熱至樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度的溫度(具體而言,例如,從比樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度低30℃的溫度至比玻璃化轉變溫度低10℃的溫度),以使分散在混合分散液中的顆粒凝集,由此形成凝集顆粒。
在凝集顆粒形成工序中,例如,在使用旋轉剪切型均化器攪拌分散液混合物的同時可于室溫(例如,25℃)添加凝集劑,并將分散液混合物的ph調節(jié)至酸性(例如,ph為2~5),根據(jù)需要,可以添加分散穩(wěn)定劑,隨后可以進行加熱。
凝集劑的實例包括極性與添加至混合分散液中用作分散劑的表面活性劑的極性相反的表面活性劑,例如無機金屬鹽和二價以上金屬絡合物。特別是,當使用金屬絡合物作為凝集劑時,所使用的表面活性劑的量降低,并且?guī)щ娦再|得到提高。
根據(jù)需要,可以使用添加劑來與凝集劑中的金屬離子形成絡合物或類似鍵。優(yōu)選使用螯合劑作為該添加劑。
無機金屬鹽的實例包括:金屬鹽,如氯化鈣、硝酸鈣、氯化鋇、氯化鎂、氯化鋅、氯化鋁和硫酸鋁;和無機金屬鹽聚合物,如聚氯化鋁、聚氫氧化鋁和多硫化鈣。
可以使用水溶性螯合劑作為螯合劑。螯合劑的實例包括:羥基羧酸,如酒石酸、檸檬酸和葡糖酸;亞氨基二乙酸(ida);次氮基三乙酸(nta);和乙二胺四乙酸(edta)。
相對于100重量份樹脂顆粒,螯合劑的添加量優(yōu)選為例如0.01重量份~5.0重量份,更優(yōu)選為0.1重量份~小于3.0重量份。
聚結工序
接下來,通過將其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液加熱至等于或高于樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度(例如,比樹脂顆粒的玻璃化轉變溫度高10℃~30℃的溫度)使凝集顆粒聚結,形成色調劑顆粒。
通過上述工序獲得色調劑顆粒。
在獲得其中分散有凝集顆粒的凝集顆粒分散液后,可以通過以下工序制造色調劑顆粒:進一步混合其中分散有樹脂顆粒的樹脂顆粒分散液與凝集顆粒分散液以進行凝集,從而使樹脂顆粒進一步附著在凝集顆粒表面上,由此形成第二凝集顆粒;和加熱其中分散有第二凝集顆粒的第二凝集顆粒分散液,由此形成具有芯/殼結構的色調劑顆粒。
在聚結工序完成之后,對形成于溶液中的色調劑顆粒進行本領域所知的洗滌工序、固液分離工序和干燥工序,由此獲得干燥的色調劑顆粒。
在洗滌工序中,優(yōu)選的是,從帶電性的觀點出發(fā),充分進行使用離子交換水的置換洗滌。此外,固液分離工序沒有特別限制,不過從生產(chǎn)率的觀點出發(fā),優(yōu)選進行抽濾或壓濾等。干燥工序的方法沒有特別限制,不過從生產(chǎn)率的觀點出發(fā),可進行冷凍干燥、閃速噴射干燥、流化干燥或振動式流化干燥。
然后,示例性實施方式的色調劑可過例如向所獲得的干燥色調劑顆粒中添加外添劑并將材料混合而制備。所述混合可以通過使用例如v型混合器、亨舍爾混合器和lodige混合器等進行。此外,根據(jù)需要,可以通過使用振動分級器或風力分級器等除去粗色調劑顆粒。
靜電荷圖像顯影劑
示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑至少含有示例性實施方式的色調劑。
示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑可以是僅含有示例性實施方式的色調劑的單組分顯影劑,也可以是通過將色調劑和載體混合而獲得的雙組分顯影劑。
載體沒有特別限制,并且舉出了已知的載體。載體的實例包括由磁性粉末形成的芯的表面被覆有被覆樹脂而得到的被覆載體;磁性粉末分散并混合在基質樹脂中的磁性粉末分散型載體;以及多孔磁性粉末中浸漬有樹脂的樹脂浸漬型載體。
磁性粉末分散型載體和樹脂浸漬型載體可以是載體的構成顆粒作為芯并且被覆有被覆樹脂而得到的載體。
磁性粉末的實例包括磁性金屬,例如鐵、鎳和鈷;以及磁性氧化物,例如鐵氧體和磁鐵礦。
被覆用樹脂和基質樹脂的實例包括:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、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-丙烯酸酯共聚、構造為包含有機硅氧烷鍵的直鏈硅酮樹脂或其改性產(chǎn)物、氟樹脂、聚酯、聚碳酸酯、酚樹脂和環(huán)氧樹脂。
被覆樹脂和基質樹脂可以含有諸如導電材料等其他添加劑。
導電顆粒的實例包括諸如金、銀和銅等金屬的顆粒;炭黑顆粒;二氧化鈦顆粒;氧化鋅顆粒;氧化錫顆粒;硫酸鋇顆粒;硼酸鋁顆粒和鈦酸鉀顆粒。
此處,采用利用涂層形成溶液(在合適的溶劑中溶解有被覆樹脂和必要時的各種添加劑)的方法,以便用被覆樹脂被覆芯的表面。所述溶劑沒有特別限制,可以考慮待用的被覆樹脂和被覆適用性等來進行選擇。
樹脂被覆方法的具體實例包括:將芯浸在涂層形成溶液中的浸漬法;將涂層形成溶液噴至芯的表面上的噴霧法;以在使芯通過流動空氣而漂浮的狀態(tài)下噴灑涂層形成溶液的流化床法;以及使載體的芯與涂層形成溶液在混煉機涂布機中信號混合并除去溶劑的混煉機涂布機法。
雙組分顯影劑中色調劑與載體的混合比(重量比)優(yōu)選為1:100~30:100,更優(yōu)選3:100~20:100(色調劑:載體)。
圖像形成裝置和圖像形成方法
將描述示例性實施方式的圖像形成裝置和圖像形成方法。
示例性實施方式的圖像形成裝置設置有:圖像保持部件;充電單元,其對圖像保持部件的表面充電;靜電荷圖像形成單元,其在所述圖像保持部件的經(jīng)充電表面上形成靜電荷圖像;顯影單元,其包含靜電荷圖像顯影劑且利用所述靜電荷圖像顯影劑使形成在所述圖像保持部件的表面上的所述靜電荷圖像顯影為色調劑圖像;轉印單元,其將形成于所述圖像保持部件表面上的所述色調劑圖像轉印至記錄介質的表面;清潔單元,其包括清潔圖像保持部件表面的清潔刮板;和定影單元,其使轉印至所述記錄介質表面上的所述色調劑圖像定影。作為靜電荷圖像顯影劑,應用示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑。
在示例性實施方式的圖像形成裝置中,進行圖像形成方法(示例性實施方式的圖像形成方法),該方法包括:對圖像保持部件的表面充電;在所述圖像保持部件的經(jīng)充電表面上形成靜電荷圖像;利用示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑使形成在所述圖像保持部件的表面上的所述靜電荷圖像顯影為色調劑圖像;將形成于所述圖像保持部件表面上的所述色調劑圖像轉印至記錄介質的表面;以清潔刮板清潔圖像保持部件的表面;和使轉印至所述記錄介質表面的所述色調劑圖像定影。
作為示例性實施方式的圖像形成裝置,應用已知的圖像形成裝置,如直接轉印型裝置,所述裝置將形成于圖像保持部件表面上的色調劑圖像直接轉印至記錄介質上;中間轉印型裝置,所述裝置將形成于圖像保持部件表面上的色調劑圖像一次轉印至中間轉印部件表面上,并將轉印至中間轉印部件表面上的色調劑圖像二次轉印至記錄介質的表面上;和設置有除電單元的裝置,所述除電單元在色調劑圖像轉印后充電前使用除電光照射圖像保持部件表面以除電。
在中間轉印型裝置的情況下,轉印單元構造成例如具有:中間轉印部件,其表面將轉印色調劑圖像;一次轉印單元,其將形成于圖像保持部件表面上的色調劑圖像一次轉印至中間轉印部件的表面上;和二次轉印單元,其將轉印至中間轉印部件表面上的色調劑圖像二次轉印至記錄介質的表面上。
在示例性實施方式的圖像形成裝置中,例如,包括顯影單元的部分可以具有能夠在圖像形成裝置上裝卸的盒結構(處理盒)。作為處理盒,適合使用容納有示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑并設置有顯影單元的處理盒。
下面,將顯示示例性實施方式的圖像形成裝置的實例。但是,圖像形成裝置不限于此。將描述附圖中所示的主要部分,對于其它部分的描述將被省略。
圖1是顯示示例性實施方式的圖像形成裝置的構造的示意圖。
圖1所示的圖像形成裝置設置有第一至第四電子照相圖像形成單元10y、10m、10c和10k(圖像形成單元),它們基于分色圖像數(shù)據(jù)分別輸出黃色(y)、品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)圖像。這些圖像形成單元(下文中,也可簡稱為“單元”)10y、10m、10c和10k沿水平方向以預定間隔并排排列。這些單元10y、10m、10c和10k可以是能夠在圖像形成裝置上裝卸的處理盒。
作為中間轉印部件的中間轉印帶20安裝在圖中單元10y、10m、10c和10k的上方并延伸通過這些單元。中間轉印帶20纏繞在接觸中間轉印帶20內表面的驅動輥22和支持輥24(二者在附圖中的左側和右側彼此分開設置)上,并沿著從第一單元10y至第四單元10k的方向行進。彈簧等(未示出)沿使支持輥24離開驅動輥22的方向擠壓支持輥24,并對纏繞在這兩個輥上的中間轉印帶20施加張力。另外,在中間轉印帶20的圖像保持部件側的表面上設置與驅動輥22相對的中間轉印部件清潔裝置30。
單元10y、10m、10c和10k的顯影裝置(顯影單元)4y、4m、4c和4k中供給有色調劑,其包括四種顏色的色調劑,即,分別收納在色調劑盒8y、8m、8c和8k中的黃色色調劑、品紅色色調劑、青色色調劑和黑色色調劑。
第一至第四單元10y、10m、10c和10k具有相同的構造,因此,此處將僅代表性地描述設置在中間轉印帶行進方向的上游側、用于形成黃色圖像的第一單元10y。與第一單元10y中相同的部分將以帶有代替黃色(y)的品紅色(m)、青色(c)和黑色(k)的附圖標記來指示,對第二至第四單元10m、10c和10k的描述將省略。
第一單元10y具有充當圖像保持部件的感光體1y。在感光體1y周圍,依次排列有:充電輥(充電單元的實例)2y,其將感光體1y的表面充電至預定電勢;曝光設備(靜電荷圖像形成單元的實例)3,其基于分色圖像信號利用激光束3y將經(jīng)充電的表面曝光以形成靜電荷圖像;顯影裝置(顯影單元的實例)4y,其將帶電的色調劑供給至靜電荷圖像以使靜電荷圖像顯影;一次轉印輥(一次轉印單元的實例)5y,其將顯影的色調劑圖像轉印至中間轉印帶20上;和感光體清潔裝置(清潔單元的實例)6y,其除去在一次轉印后殘留在感光體1y表面上的色調劑。
一次轉印輥5y位于中間轉印帶20的內側并設置在與感光體1y相對的位置。此外,施加一次轉印偏壓的偏壓電源(未示出)分別連接于一次轉印輥5y、5m、5c和5k。在控制器(未示出)的控制下,各偏壓電源改變施加于各一次轉印輥的轉印偏壓。
下面描述第一單元10y中形成黃色圖像的操作。
首先,在操作之前,通過充電輥2y將感光體1y的表面充電至-600v~-800v的電勢。
感光體1y通過在導電性基體(例如,20℃時的體積電阻率為1×10-6ωcm以下)上層壓感光層而形成。該感光層通常具有高電阻(與常見樹脂的電阻大致相同),但具有下述性質:當施加激光束3y時,被激光束照射的部分的比電阻會改變。因此,根據(jù)由控制器(未示出)發(fā)出的黃色圖像數(shù)據(jù),通過曝光裝置3將激光束3y輸出至感光體1y的經(jīng)充電的表面。激光束3y施加至感光體1y表面上的感光層上,由此在感光體1y的表面上形成黃色圖像圖案的靜電荷圖像。
靜電荷圖像是通過充電而形成在感光體1y表面上的圖像,并且是所謂的負潛像,其通過以下方式形成:用激光束3y照射感光層,使得被照射部分的比電阻降低從而使電荷在感光體1y的表面上流動,同時電荷停留在未被激光束3y照射的部分上。
隨著感光體1y的行進,形成在感光體1y上的靜電荷圖像轉動至預定的顯影位置。通過顯影裝置4y使感光體1y上的靜電荷圖像在顯影位置可視化(顯影)為色調劑圖像。
顯影裝置4y容納有例如至少包含黃色色調劑和載體的靜電荷圖像顯影劑。黃色色調劑在顯影裝置4y中因受到攪拌而摩擦帶電,從而具有與感光體1y上的電荷極性相同(負極性)的電荷,并由此保持在顯影劑輥(顯影劑保持部件的實例)上。通過使感光體1y的表面通過顯影裝置4y,黃色色調劑靜電吸附在感光體1y表面上已被擦除的潛像部分上,由此用黃色色調劑使?jié)撓耧@影。接下來,其上形成有黃色色調劑圖像的感光體1y以預定速率繼續(xù)行進,將感光體1y上顯影的色調劑圖像輸送至預定的一次轉印位置。
當感光體1y上的黃色色調劑圖像傳送至一次轉印位置時,對一次轉印輥5y施加一次轉印偏壓,從感光體1y指向一次轉印輥5y的靜電力作用于色調劑圖像,由此將感光體1y上的色調劑圖像轉印至中間轉印帶20上。此時施加的轉印偏壓具有與色調劑極性(-)相反的極性(+),并且,例如,由控制器(未示出)在第一單元10y中控制為+10μa。
另一方面,感光體清潔裝置6y將殘留在感光體1y上的色調劑除去并收集。
以與第一單元的情況下相同的方式來控制施加于第二單元10m和后繼單元的一次轉印輥5m、5c和5k的一次轉印偏壓。
以此方式,其上在第一單元10y中轉印了黃色色調劑圖像的中間轉印帶20輸送依次經(jīng)過第二至第四單元10m、10c和10k,各顏色的色調劑圖像以重疊的方式進行多重轉印。
已通過第一至第四單元在其上多重轉印有四種顏色的色調劑圖像的中間轉印帶20到達二次轉印部分,所述二次轉印部分由中間轉印帶20、與中間轉印帶內表面接觸的支持輥24和設置在中間轉印帶20的圖像保持表面?zhèn)壬系亩无D印輥(二次轉印單元的實例)26構成。同時,供給機構以預定的時機將記錄紙(記錄介質的實例)p供給至彼此接觸的二次轉印輥26和中間轉印帶20之間的間隙,并對支持輥24施加二次轉印偏壓。此時施加的轉印偏壓具有與色調劑極性(-)相同的極性(-),并且從中間轉印帶20指向記錄紙p的靜電力作用于色調劑圖像,由此將中間轉印帶20上的色調劑圖像轉印至記錄紙p上。在此情況下,二次轉印偏壓根據(jù)由檢測二次轉印部分的電阻的電阻檢測器(未示出)檢測的電阻來確定,并且是電壓控制的。
之后,將記錄紙p供給至定影裝置(定影單元的實例)28中的一對定影輥之間的壓接部分(咬合部分),從而將色調劑圖像定影至記錄紙p,由此形成定影圖像。
其上轉印色調劑圖像的記錄介質p的實例包括用于電子照相復印機和打印機等中的普通紙。作為記錄介質,除記錄紙p外也可以舉出ohp紙等。
為了進一步提高定影后圖像表面的光滑性,記錄紙p的表面優(yōu)選是光滑的。例如,優(yōu)選使用通過用樹脂等被覆普通紙的表面而獲得的被覆紙和用于印刷的藝術紙等。
已完成了彩色圖像的定影的記錄紙p被排至排出部分,一系列彩色圖像形成操作結束。
處理盒/色調劑盒
將描述示例性實施方式的處理盒。
示例性實施方式的處理盒設置有顯影單元,并且可以在圖像形成裝置上裝卸,所述顯影單元容納有示例性實施方式的靜電荷圖像顯影劑,并使用該靜電荷圖像顯影劑使形成于圖像保持部件表面上的靜電荷圖像顯影以形成色調劑圖像。
示例性實施方式的處理盒不限于上述構造,也可以被構造為包括顯影裝置,必要時還可包括選自諸如圖像保持部件、充電單元、靜電荷圖像形成單元和轉印單元等其它單元中的至少一種。
下面,將示出示例性實施方式的處理盒的實例。但是,處理盒并不限于此。將描述附圖中所示的主要部分,并省略對其他部分的描述。
圖2是顯示示例性實施方式的處理盒的構造的示意圖。
圖2所示的處理盒200被形成為具有下述構造的盒:其中,感光體107(圖像保持部件的實例)以及設置在感光體107周圍的充電輥108(充電單元的實例)、顯影裝置111(顯影單元的實例)和包含清潔刮板113-1的感光體清潔裝置113(清潔單元的實例)利用例如設置有安裝軌116和曝光用開口118的箱體117一體化結合并保持。
圖2中,附圖標記109表示曝光裝置(靜電荷圖像形成單元的實例),附圖標記112表示轉印裝置(轉印單元的實例),附圖標記115表示定影裝置(定影單元的實例),附圖標記300表示記錄紙(記錄介質的實例)。
接下來,將描述示例性實施方式的色調劑盒。
示例性實施方式的色調劑盒容納有示例性實施方式的色調劑,并且能夠在圖像形成裝置上裝卸。色調劑盒包含補充用色調劑,補充用色調劑用于供給至設置在圖像形成裝置中的顯影單元。色調劑盒可以具有容納示例性實施方式的色調劑的容器。
圖1所示的圖像形成裝置具有下述構造:色調劑盒8y、8m、8c和8k能夠在其上裝卸,并且顯影裝置4y、4m、4c和4k分別通過色調劑供給管(未示出)與對應于各顯影裝置(顏色)的色調劑盒相連。另外,當包含于色調劑盒中的色調劑變少時,更換色調劑盒。
實施例
下面,將參照實施例和比較例更具體地描述示例性實施方式,但示例性實施方式不限于以下實例。除非另外指出,否則“份”和“%”表示“重量份”和“重量%”。
實施例1
色調劑顆粒的制備
色調劑顆粒(1)
聚酯樹脂分散液的制備
·乙二醇(由wakopurechemicalindustries,ltd.制造):37份
·新戊二醇(由wakopurechemicalindustries,ltd.制造):65份
·1,9-壬二醇(由wakopurechemicalindustries,ltd.制造):32份
·對苯二甲酸(由wakopurechemicalindustries,ltd.制造):96份
將上述單體放入燒瓶,用1小時加熱至溫度200℃,在確認反應體系被攪拌之后,向其中放入1.2份氧化二丁基錫。用6小時將溫度從上述溫度升高至240℃,同時餾除產(chǎn)生的水,在240℃進一步繼續(xù)脫水縮合反應4小時,以獲得酸值為9.4mgkoh/g、重量平均分子量為13,000且玻璃化轉變溫度為62℃的聚酯樹脂a。
然后,將熔融狀態(tài)的聚酯樹脂a以100份/分鐘的速率轉移至cavitroncd1010(由eurotecltd.制造)。將通過用離子交換水稀釋試劑氨水而獲得的濃度為0.37%的稀氨水放入單獨準備的水性介質罐中,并在于120℃加熱熱交換器的同時,與聚酯樹脂熔融材料同時以0.1升/分鐘的速率轉移至上述cavitron。cavitron在轉子的旋轉速率為60hz、壓力為5kg/cm2的條件下運行,獲得非晶性聚酯樹脂分散液,其中分散有體積平均粒徑為160nm,固體含量30%,玻璃化轉變溫度為62℃,重量平均分子量mw為13,000的樹脂顆粒。
著色劑顆粒分散液的制備
·青色顏料(c.i.pigmentblue15:3,由dainichiseikacolor&chemicalsmfg.co.,ltd.制造):10份
·陰離子表面活性劑(neogensc,由dksco.,ltd.制造):2份
·離子交換水:80份
將上述成分相互混合,通過使用高壓沖擊型分散機ultimizer(hjp30006,由suginomachinelimited制造)分散1小時,獲得體積平均粒徑為180nm并且固體含量為20%的著色劑顆粒分散液。
防粘劑顆粒分散液的制備
·石蠟(hnp9,由nipponseiroco.,ltd.制造):50份
·陰離子表面活性劑(neogensc,由dksco.,ltd.制造):2份
·離子交換水:200份
將上述成分加熱至120℃,使用由ikaworks,inc制造的ultraturraxt50將其相互充分混合和分散。將混合物使用壓力排出型均質器分散,獲得體積平均粒徑為200nm并且固體含量為20重量%的防粘劑顆粒分散液。
色調劑顆粒(1)的制備
·聚酯樹脂顆粒分散液:200份
·著色劑顆粒分散液:25份
·防粘劑顆粒分散液:30份
·聚氯化鋁:0.4份
·離子交換水:100份
將上述成分放入不銹鋼燒瓶,通過使用由ikaworks,inc制造的ultraturrax將其相互充分混合和分散。然后,在加熱用油浴中于燒瓶中攪拌所述成分的同時,將混合物加熱至45℃。將混合物在45℃保持15分鐘,向其緩慢加入70份相同的上述聚酯樹脂分散液。
然后,在使用濃度為0.5mol/l的氫氧化鈉溶液將體系中的ph調整為8.0之后,將不銹鋼燒瓶密封,將攪拌軸密封條進行磁力密封,在繼續(xù)攪拌的同時使溫度升高至90℃并保持3小時。反應結束后,以2℃/分鐘的降溫速率將混合物冷卻,過濾,用離子交換水充分洗滌,通過nutsche型抽濾進行固液分離。此外,在30℃使用3l離子交換水再次將固形物分散,并以300rpm攪拌并洗滌15分鐘。進一步重復該洗滌操作6次。當濾液的ph為7.54且電導率為6.5μs/cm時,使用5a號濾紙通過nutsche型抽濾進行固液分離。接下來,繼續(xù)真空干燥12小時,獲得色調劑顆粒(1)。
色調劑顆粒(1)的體積平均粒徑d50v為5.8μm,其sf1為130。
外添劑的制備
二氧化硅顆粒的制備
二氧化硅顆粒分散液(s1)的制備
將320份甲醇和72份10%氨水加入包含攪拌器、滴嘴和溫度計的1.5l玻璃反應容器中并彼此混合以獲得堿催化劑溶液。
在將堿催化劑溶液的溫度調節(jié)至30℃后,在攪拌的同時對堿催化劑溶液滴加185份四甲氧基硅烷和50份8.0%的氨水,以獲得親水性二氧化硅顆粒分散液(固形物濃度為12.0%)。此處,滴加時間為30分鐘。
其后,利用旋轉式過濾器r-fine(由kotobukiindustriesco.,ltd.制造)將所得二氧化硅顆粒分散液濃縮至固形物濃度為40%。濃縮的材料設為二氧化硅顆粒分散液(s1)。
將相對于二氧化硅顆粒的固形物的量為20重量%的三甲基硅烷添加到250份作為疏水化劑的二氧化硅顆粒分散液(s1)中,在150℃下反應2小時,將所得材料冷卻并通過噴霧干燥干燥,獲得其中二氧化硅顆粒的表面被疏水化劑處理的疏水性二氧化硅顆粒(s1)。
二氧化硅顆粒分散液(s2~s7)的制備
在與二氧化硅顆粒s1的制備方法相同的條件下制備二氧化硅顆粒(s2~s7),不同之處在于調節(jié)甲醇的量、10%氨水的量、四甲氧基硅烷(tmos)的量、8%氨水的量和滴加時間。
二氧化硅顆粒(s1~s7)的制備條件和所得二氧化硅顆粒的平均粒徑和平均圓形度在下表1中示出。
表1
潤滑劑顆粒n和潤滑劑顆粒p
制備ptfe顆粒(產(chǎn)品名稱:“l(fā)ubronl2”(由daikinindustries,ltd.制造),平均一次粒徑=300nm)作為潤滑劑顆粒n。
制備脂肪酸金屬鹽顆粒(硬脂酸鋅顆粒,產(chǎn)品名稱“sz-2000”(由sakaichemicalindustryco.,ltd.制造),平均粒徑=3μm)作為潤滑劑顆粒p。
二氧化硅顆粒、ptfe顆粒和脂肪酸金屬鹽顆粒的帶電列。
帶電列通過基于上述日本成像學會的標準的方法色調劑帶電量測量方法(吹滅法)的上述方法利用日本成像學會的4種參照載體進行測量。即,將0.5g二氧化硅顆粒、ptfe顆?;蛑舅峤饘冫}顆粒置于10g載體中,并進行測量。
相對于色調劑顆粒,二氧化硅顆粒的帶電量為-100(μc/g)~-150(μc/g),ptfe顆粒的帶電量為-50(μc/g),并且脂肪酸金屬鹽顆粒的帶電量為+80(μc/g)。
色調劑和顯影劑的制備
將2.0份二氧化硅顆粒(s1)、0.02份潤滑劑顆粒p(脂肪酸金屬鹽顆粒)和0.2份潤滑劑顆粒n(ptfe顆粒)添加至100份色調劑顆粒(1),并利用亨舍爾混合器以30m/sec的攪拌速率彼此混合15分鐘,從而獲得色調劑。
將所得色調劑與載體以色調劑:載體=5:95(重量比)的比例放入v型混合器中,并攪拌20分鐘,從而獲得顯影劑。
作為載體,使用如下制備的載體。
·鐵氧體顆粒(體積平均粒徑為50μm):100份
·甲苯:14份
·苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物:2份(成分比:90/10,mw=80,000)
·炭黑(r330,由cabotcorporation制造):0.2份
首先,通過攪拌器將除了鐵氧體顆粒之外的上述組分攪拌10分鐘以制備分散的被覆液,并且將被覆液和鐵氧體顆粒放入真空脫氣型混煉機中,在60℃下攪拌30分鐘,在加熱的同時于減壓下脫氣并干燥,從而獲得載體。
實施例2
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒改為具有下表2所示平均粒徑的二氧化硅顆粒(s2)。
實施例3
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒改為具有下表2所示平均粒徑的二氧化硅顆粒(s3)。
實施例4
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將亨舍爾混合器的攪拌速率和攪拌時間改為50m/秒和15分鐘,將所述顆粒改為從色調劑顆粒上游離比的值如下表2所示的二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n。
實施例5
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將亨舍爾混合器的攪拌速率和攪拌時間改為50m/秒和30分鐘,將所述顆粒改為從色調劑顆粒上游離比的值如下表2所示的二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n。
實施例6
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將亨舍爾混合器的攪拌速率和攪拌時間改為20m/秒和15分鐘,將所述顆粒改為從色調劑顆粒上游離比的值如下表2所示的二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n。
實施例7
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將亨舍爾混合器的攪拌速率和攪拌時間改為20m/秒和10分鐘,將所述顆粒改為從色調劑顆粒上游離比的值如下表2所示的二氧化硅顆粒、潤滑劑顆粒p和潤滑劑顆粒n。
實施例8
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.005份(相對色調劑顆粒為0.005重量%)。
實施例9
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.4份(相對色調劑顆粒為0.4重量%)。
實施例10
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒n的含量改為0.05份(相對色調劑顆粒為0.05重量%)。
實施例11
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒n的含量改為1.0份(相對色調劑顆粒為1.0重量%)。
實施例12
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.005份(相對于色調劑顆粒為0.005重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為1.0份(相對于色調劑顆粒為1.0重量%)。
實施例13
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.35份(相對于色調劑顆粒為0.35重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.05份(相對于色調劑顆粒為0.05重量%)。
實施例14
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒的含量改為0.5份(相對于色調劑顆粒為0.5重量%),將潤滑劑顆粒p的含量改為0.001份(相對于色調劑顆粒為0.001重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.01份(相對于色調劑顆粒為0.01重量%)。
實施例15
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒的含量改為0.5份(相對于色調劑顆粒為0.5重量%),將潤滑劑顆粒p的含量改為0.1份(相對于色調劑顆粒為0.1重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.25份(相對于色調劑顆粒為0.25重量%)。
實施例16
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒的含量改為3.0份(相對于色調劑顆粒為3.0重量%),將潤滑劑顆粒p的含量改為0.006份(相對于色調劑顆粒為0.006重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.06份(相對于色調劑顆粒為0.06重量%)。
實施例17
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒的含量改為3.0份(相對于色調劑顆粒為3.0重量%),將潤滑劑顆粒p的含量改為0.5份(相對于色調劑顆粒為0.5重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.5份(相對于色調劑顆粒為0.5重量%)。
實施例18
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒改為具有下表2所示平均圓形度的二氧化硅顆粒(s4)。
實施例19
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒改為具有下表2所示平均圓形度的二氧化硅顆粒(s5)。
實施例20
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將實施例1的潤滑劑顆粒p改為月桂酸鋅顆粒(由wakopurechemicalindustries,ltd.制造的c24h46o4zn)。
實施例21
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將實施例1的潤滑劑顆粒n改為氟化鈣顆粒(caf2)(由stellachemifacorporation制造)。
比較例1
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒改為具有下表3所示平均圓形度的二氧化硅顆粒(s6)。
比較例2
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒改為具有下表3所示平均圓形度的二氧化硅顆粒(s7)。
比較例3
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.002份(相對色調劑顆粒為0.002重量%)。
比較例4
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.002份(相對于色調劑顆粒為0.002重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.02份(相對于色調劑顆粒為0.02重量%)。
比較例5
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.6份(相對色調劑顆粒為0.6重量%)。
比較例6
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.6份(相對于色調劑顆粒為0.6重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.02份(相對于色調劑顆粒為0.02重量%)。
比較例7
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒p的含量改為0.6份(相對于色調劑顆粒為0.6重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為1.2份(相對于色調劑顆粒為1.2重量%)。
比較例8
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒n的含量改為0.02份(相對色調劑顆粒為0.02重量%)。
比較例9
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將潤滑劑顆粒n的含量改為1.2份(相對色調劑顆粒為1.2重量%)。
比較例10
以與實施例1相同的方式獲得色調劑和顯影劑,不同之處在于將二氧化硅顆粒的含量改為0.5份(相對于色調劑顆粒為0.5重量%),將潤滑劑顆粒p的含量改為0.0005份(相對于色調劑顆粒為0.0005重量%),并將潤滑劑顆粒n的含量改為0.3份(相對于色調劑顆粒為0.3重量%)。
在表2中,“*1”表示使用“月桂酸鋅顆粒(c24h46o4zn,由wakopurechemicalindustries,ltd.制造)”作為潤滑劑顆粒p。
“*2”表示使用“氟化鈣(caf2,由stellachemifacorporation制造)”作為潤滑劑顆粒n。
評價
在作為“apeosportivc5575(富士施樂株式會社)的改進裝置”的圖像形成裝置的顯影裝置中包含各實例的顯影劑。在利用圖像形成裝置在20,000張a4大小的紙上連續(xù)打印圖像濃度為1%的圖像之后,在一張a4大小的紙上打印圖像濃度為40%的圖像。隨后,進行以下評價。評價結果在表4中示出。
感光體表面的成膜的評價
針對連續(xù)形成的圖像的圖像部和非圖像部,通過視覺觀察進行的感官評價來判定圖像保持部件表面上形成的潤滑劑或色調劑的成膜。判定標準如下。
可接收的水平為達到g2的水平。
評價標準
g1:沒有觀察到成膜。
g2:略微觀察到成膜,但對圖像質量沒有影響。
g3:成膜的水平處在g2和g4的水平之間,并且對圖像質量的影響開始顯現(xiàn)。
g4:在表面上清楚觀察到成膜,并且作為彩色條痕和白色條痕在圖像質量中顯現(xiàn)影響。
圖像缺陷:由于圖像部和非圖像部之間的水平差異而造成的缺陷的評價
視覺觀察最后打印的半色調圖像,并且評價圖像部和非圖像部上的圖像缺陷的形成狀態(tài)。
可接收的水平為達到g2的水平。
評價標準
g1:在圖像部或非圖像部上沒有觀察到缺失,并且圖像質量沒有問題。
g2:在圖像部或非圖像部上略微觀察到缺失,但圖像質量沒有問題。
g3:在圖像部或非圖像部上觀察到缺失,對于實際應用存在影響。
g4:在圖像部或非圖像部上清楚觀察到缺失,并且圖像質量存在問題。
圖像缺陷:由于清潔故障造成的缺陷的評價
評價由于清潔刮板的擦過造成的彩色條痕導致的圖像缺陷的形成狀態(tài)。
可接收的水平為達到g2的水平。
評價標準
g1:圖像質量沒有問題。
g2:在圖像上略微觀察到彩色條痕,但圖像質量沒有問題。
g3:在圖像上略微觀察到彩色條痕或圖像缺失,但圖像質量沒有問題。
g4:在圖像上清楚觀察到彩色條痕或圖像缺失,且圖像質量存在明顯的問題。
整體判定
由上述評價進行整體判定。
a:所有評價的結果為g1,且圖像質量沒有問題。
b:所有評價的結果為g2,且對于實際應用沒有影響。
c:一個或多個評價結果為g3以上的水平。
表4
從上述結果發(fā)現(xiàn),不同于比較例的情況,在實施例中,當接連形成相同圖像且隨后形成不同于上述圖像的半色調圖像時,防止了在接連形成的圖像的圖像部和非圖像部之間的交界處出現(xiàn)的圖像缺陷的形成。
提供對本發(fā)明的實施方式的前述描述是為了說明和描述的目的。并非試圖窮盡或將本發(fā)明限制于所披露的精確形式。顯然,許多改進和變化對于本領域技術人員是顯而易見的。選擇并描述所述實施方式是為了能夠最好地解釋本發(fā)明的原理及其實際用途,由此使得本領域的其它技術人員能夠理解適用于預計的特定用途的本發(fā)明的各種實施方式和各種改進方案。本發(fā)明的范圍應由所附權利要求及其等同物所限定。