成像方法和成像设备的制作方法

文档序号:2780067阅读:311来源:国知局
专利名称:成像方法和成像设备的制作方法
技术领域
本发明涉及一种具有中间转印部件的成像设备和一种应用于该成像设备的成像方法。
背景技术
采用中间转印带的成像设备可以有效用作全色成像设备或者多色成像设备,其中,对应于全色图像信息或多色图像信息的多个彩色成分图像依次、重叠地转印到转印介质上,以输出其上合成再现了全色图像或多色图像的成像材料,或者有效用作使其具有全色图像信息功能或多色图像信息功能的成像设备。
与将调色剂图像从第一载像部件(感光部件)转印到粘附或者吸附在转印带上的第二载像部件(转印介质)上的成像设备(请参考日本专利申请公告第S63-301960号)相比,采用中间转印带的成像设备的优点是,可以选择各种各样的第二载像部件,而不考虑其宽度和长度,包括薄纸(40g/m2的纸)和诸如信封、明信片和标签的厚纸(200g/m2的纸)。这是因为不需要对第二载像部件转印介质进行任何处理或者控制(例如,利用夹纸器保持该转印介质,利用吸附保持它以及使它具有弧度)。
此外,采用中间转印带的形式可以有效利用空间,使得该设备的主体小型化,而且可以降低成本,因为在成像设备内布置它的自由度比使用诸如中间转印鼓的硬质圆柱体情况的自由度高。
其它建议是在其内使用弹性中间转印带的系统。这样可以在诸如感光部件的第一载像部件与中间转印带之间的一次转印区域上和用于将调色剂图像转印到第二载像部件上的二次转印区域上保证足够转印区,该转印区被称为转印压接部(nip)。
特别是,对于大量调色剂位于整个像区上的全色图像,上述系统可以解决的问题是在使用没有弹性的传统中间转印带时,趋向于出现局部有缺陷转印;彩色调色剂可能不同;以及因为字符图像各条线的中心区未被转印,而仅转印了其边缘区,可能出现白空心(white hollowed)图像、或者“不良转印引起的空白区(或者空心字符)”。
例如,日本申请专利公报第H11-231683号和第H11-024429号公开了具有弹性的中间转印带。然而,尽管在一次转印和二次转印中均使转印性能和空心字符得到某种程度的改善或者补救,但是因为转印产生的糙像(coarse image)未得到补救。
现在,在清洁调色剂输送部件时,通常使用刮刀方法或毛刷方法。刮刀方法是使诸如橡胶刮刀的清洁刮刀紧压调色剂输送部件,以利用机械方法刮落调色剂的方法。关于毛刷方法,它是使毛刷粘附在其表面上的圆柱形基底在旋转的同时接触目标部件,与此同时,保证毛刷与要清洁的目标部件之间的电位不同,以使调色剂吸附到毛刷侧,然后,利用机械方法或者静电方法从目标部件上清除调色剂的方法。
在清洁弹性中间转印带的过程中,使用刮刀方法导致清洁刮刀对弹性中间转印带产生大接触负荷,而且清洁刮刀以很强的摩擦力接触弹性中间转印带,以致前者会吃入后者内。这趋向于例如使开始时的力矩增加、使刮刀被卡住、因为摩擦擦伤产生条纹、以及因为摩擦力不均匀导致转印带偏向一侧,这些之任一均是导致转印带寿命缩短的原因之一。中间转印带是需要较高成本的组成部分,而不局限于这种弹性中间转印带。因此,中间转印带较短的寿命导致更换中间转印带的时间间隔较短,显著影响成像成本。中间转印带是以固定间隔更换的组成部分,因此,中间转印带的成本增加了成像成本。此外,最近几年,对于彩色成像,非常需要降低成像成本,因此,需要使中间转印带具有更长的寿命。因此,为了清洁弹性中间转印带,最好采用具有小接触负荷的清洁方法。将上面的两种方法进行相比,毛刷方法比刮刀方法更适当。
第日本专利申请公报H10-254251号、第H8-292623号、以及第2002-229344号公开了利用毛刷方法清洁转印带的方法。所有这些方法均享有小接触负荷,而且不再使弹性中间转印带具有短寿命。然而,对于清洁高速电子照相设备内的弹性中间转印带,这些方法不能令人满意。

发明内容
本发明的目的在于提供一种应用于具有中间转印部件的成像设备的成像方法,特别是,一种弹性中间转印带,其能够实现良好转印率、可以防止由于不良转印产生空白区这样的有缺陷图像、或者由于转印产生的粗糙图像,还可以对中间转印部件实现良好的清洁性能,而不缩短其寿命。
本发明的另一目的是提供一种应用上述成像方法的成像设备。
本发明的目的可以通过以下步骤实现。
(1)一种成像方法,包括一次转印步骤,其将在感光部件上形成的调色剂图像转印到中间转印部件;二次转印步骤,其将承载在中间转印部件上的调色剂图像转印到转印材料上;以及在二次转印步骤之后的清洁步骤,该清洁步骤通过使清洁装置与中间转印部件相接触,清除掉残留在中间转印部件上的调色剂,其中,所述的清洁装置是毛刷或者充电辊;对于9.8×10-5N的负荷,所述的中间转印部件具有0.10μm至1.00μm的最大位移量Sb,并且具有50%或者更大的弹性变形率Eb,该弹性变形率Eb的单位是%,由以下表达式表示Eb=(Sb-Ib)×100/Sb这里,Ib代表对于9.8×10-5N的负荷,中间转印部件的塑性位移量,该塑性位移量Ib的单位是μm;形成调色剂图像的调色剂,在具有2μm或者更大的等效圆直径的颗粒中,具有0.920至0.960的平均圆度;对于9.8×10-5N的负荷,具有0.06μm至0.24μm的最大位移量St;并且具有25%至60%的弹性变形率Et,该弹性变形率Et的单位是%,由以下表达式表示Et=(St-It)×100/St这里,It代表对于9.8×10-5N的负荷,调色剂的塑性位移量,该塑性位移量It的单位是μm;以及中间转印部件的弹性变形率和调色剂的弹性变形率满足以下条件表达式75≤Eb+Et≤135。
(2)根据(1)中所述的成像方法,其中所述调色剂包括调色剂颗粒,该调色剂颗粒具有至少i)调色剂基底颗粒以及ii)具有70nm至150nm的平均主颗粒直径的微细颗粒,并且在100重量份的调色剂基底颗粒中,微细颗粒的含量为0.5至4.0重量份或者更多。
(3)一种成像设备,包括感光部件、中间转印部件、以及清洁装置,所述成像设备被用于成像方法中,所述成像方法包括将在感光部件上形成的调色剂图像转印到中间转印部件的一次转印步骤;将承载在中间转印部件上的调色剂图像转印到转印材料上的二次转印步骤;以及在二次转印步骤之后,通过使清洁装置与中间转印部件相接触,清除掉残留在中间转印部件上的调色剂的清洁步骤,其中,所述的清洁装置是毛刷或者充电辊;对于9.8×10-5N的负荷,所述中间转印部件具有0.10μm至1.00μm的最大位移量Sb,并且具有50%或者更大的弹性变形率Eb,该弹性变形率Eb的单位是%,由以下表达式表示Eb=(Sb-Ib)×100/Sb这里,Ib代表对于9.8×10-5N的负荷,中间转印部件的塑性位移量,该塑性位移量Ib的单位是μm;形成调色剂图像的调色剂,在具有2μm或者更大的等效圆直径的颗粒中,具有0.920至0.960的平均圆度;对于9.8×10-5N的负荷,具有0.06μm至0.24μm的最大位移量St;并且具有25%至60%的弹性变形率Et,该弹性变形率Et的单位是%,由以下表达式表示Et=(St-It)×100/St这里,It代表对于9.8×10-5N的负荷,调色剂的塑性位移量,该塑性位移量It的单位是μm;以及中间转印部件的弹性变形率和调色剂的弹性变形率满足以下条件表达式75≤Eb+Et≤135。


图1是示出本发明的用于使调色剂颗粒成球形的表面修整设备的例子的原理剖视图。
图2是示出图1所示分散转子的上表面的例子。
图3示出根据本发明的成像设备的结构的原理图。
图4是中间转印带清洁组件46的放大图。
图5A和5B示出用于对不良转印产生的空白区以及空白(空心)状态(5B)进行评估的字符图形(5A)。
具体实施例方式
下面详细说明本发明。
本发明的主题是提高中间转印部件的清洁性能,该中间转印部件在转印率以及防止因为不良转印产生空白区方面具有优势,它的表面具有弹性(弹性中间转印部件)。本发明在使用弹性中间转印带方面特别有效,清洁部件难以以高压力接触该弹性中间转印带,因为它没有芯轴。用于清洁中间转印部件的装置包括用于进行清洁,例如,刮刀清洁、毛刷清洁以及利用充电辊的静电清洁,或者这些之任一的组合的组件。
在其中通过象在刮刀清洁中那样对中间转印部件施加负荷对这种弹性中间转印部件的表面进行清洁的方法中,清洁刮刀对弹性中间转印部件施加的大接触负荷使得清洁刮刀以非常强的摩擦力接触该弹性中间转印部件,以致该刮刀可能吃入该弹性中间转印部件,因此缩短了后者的寿命。因此,在清洁弹性中间转印部件时,对中间转印部件具有较小负荷的毛刷清洁和静电清洁(充电辊)或者这两种清洁方法的组合有效。
在图像再现速度低的电子照相设备中,这些方法确实非常有效。然而,特别是在以高速再现图像的电子照相设备中,清洁性能如此低,以致在某些情况下,出现有缺陷清洁。
首先,本发明人试图例如使毛刷具有更高的硬度或者具有更多的毛,以提高清洁性能。本发明人还试图加大充电辊与弹性中间转印带之间的接触面积,以改善弹性中间转印带与充电辊之间的摩擦特性。然而,这些方法导致弹性中间转印带的寿命缩短。
因此,本发明人研究了一种通过使调色剂的物理性质本身达到利用物理方法容易清洁的物理性质,实现有效清洁的方法。
本发明人对调色剂和中间转印部件承受多少物理变形进行了测量,测量在如此小负荷的条件下进行,即诸如毛刷或者充电辊的清洁机构在清洁时作用于调色剂以及中间转印部件。因此,通过进行上述测量,本发明人发现,在调色剂与中间转印部件的物理性质之间的关系满足特定条件时,可以实现上面的主题。
在本发明中,调色剂的最大位移量(St)是对于特定负荷最大承受多少变形的量。塑性位移量(It)是说明在施加特定负荷时已经变形的调色剂持久变形,而在消除该负荷时,不恢复其原始状态的量。然后,根据上面的St和It计算弹性变形率(Et)(%),而且利用下面的表达式表示它Et=(St-It)×100/St同样,利用下面的表达式表示根据中间转印部件的最大位移量(Sb)和塑性位移量(Ib)计算的弹性变形率(Eb)Eb=(Sb-Ib)×100/Sb如果采用诸如毛刷清洁或者充电辊清洁的清洁机构,则发现在调色剂的弹性变形率以及中间转印部件的弹性变形率之和,即Et+Eb,是75%至135%时,可以实现良好清洁性能。已经发现在用于高速电子照相设备时,毛刷清洁特别有效。
Et+Eb的值表示对于毛刷清洁中那样的弱负荷,中间转印部件和调色剂具有多少弹性。如果Et+Eb的值小于75%,则对于毛刷清洁中那样的弱负荷,调色剂和中间转印部件难以发生变形,因此,不能很好地刮落转印残余调色剂,所以,即使在它通过清洁组件后,转印残余调色剂仍大量保留在中间转印部件上,因此,不能获得良好图像。在该中间转印部件上还趋向于形成刮痕。
相反,如果Et+Eb的值大于135%,则调色剂和中间转印部件具有如此高的弹性,以致中间转印部件和调色剂可以显著变形,而且毛刷传递到调色剂和中间转印部件的负荷可能不均匀。因此,某些调色剂趋向于粘附在中间转印部件上,而不被刮落,以致保留在中间转印部件上。
在本发明中,调色剂和中间转印部件的最大位移量和弹性变形率具有特定值。它们分别具有重要意义。
在本发明中,对于9.8×10-5N的负荷,调色剂具有0.06μm至0.24μm的最大位移量(St),而且更优选具有0.07μm至0.22μm的最大位移量(St)。如果其St小于0.06μm,则在感光部件上形成调色剂图像时,可能出现调色剂散射线或者调色剂压碎线(crushed line),该感光部件通过它们接触中间转印部件并被转印的区域,因此,感觉保持在转印材料上的图像粗糙。相反,如果它大于0.24μm,则调色剂可能熔融粘附在中间转印部件上。
对于9.8×10-5N的负荷,调色剂还具有25%至60%的弹性变形率(Et),而且优选具有27%至55%的弹性变形率(Et)。如果调色剂具有小于25%的弹性变形率,则在它通过感光部件与中间转印部件之间的接触压接部时,调色剂可能被压碎,因此,不能转印到感光部件上的一些调色剂保留在其上,因此,一次转印率糟糕。相反,如果调色剂的弹性变形率大于60%,则在例如将重新使用的、表面不平整度大的纸用作转印材料之前、之时,调色剂可能变形,调色剂接触这种不平整度的谷的内部,因此,调色剂难以吃入转印材料内。因此,这样导致二次转印,即,从中间转印部件到转印材料的转印率不高。
关于调色剂对9.8×10-5N负荷的塑性位移量,只要它是满足上述关系的值,对其没有特殊限制。作为优选范围,它可以在0.05μm至0.20μm之间。
调色剂的最大位移量受调色剂基本颗粒上的粘合树脂的分子量或者交联密度的影响。因此,利用树脂的成分、添加交联剂、添加可以调节硬度的树脂成分、利用在生产调色剂基本颗粒时的熔融捏合(kneading)步骤中的捏合温度、利用在该步骤应用剪应变的方式等,可以控制它。例如,对调色剂基本颗粒添加交联剂可以使最大位移量小。此外,通过在低温下应用较大捏合剪应变,可以切断调色剂的粘合树脂成分的分子链,以增大最大位移量。
通过选择调色剂基本颗粒的添加剂,可以控制调色剂的塑性位移量。例如,为了提高塑性位移量,可以添加防粘剂。此外,为了减小塑性位移量,可以选择性地添加可以用作填充剂的电荷控制剂。
调色剂的弹性变形率是根据最大位移量和塑性位移量计算的值,因此,通过控制这些内容,可以使它保持在上述范围内。
在传统的调色剂中,它们多数具有大的最大位移量,而且还具有大的塑性位移量,因此,在采用中间转印部件的高速电子照相设备中,存在的问题是,它们熔融粘附在中间转印部件上,或者它们的二次转印率低。
对于9.8×10-5N的负荷,中间转印部件具有0.10μm至1.00μm的最大位移量(Sb),而且更优选具有0.15μm至0.90μm的最大位移量(Sb)。如果其Sb小于0.10μm,则在调色剂通过接触区域时,调色剂颗粒可能被压碎,因此,一些调色剂粘附在感光部件上,从而原样保留在其上,而不被转印,以致趋向于导致因为不良转印而产生的空白区。如果它大于1.00μm,则在中间转印部件上必须采用非常柔软的弹性层,因此,该中间转印部件可能具有非常短的寿命。
该中间转印部件还具有50%或者更大的弹性变形率,而且优选具有55%到90%的弹性变形率。如果其Eb小于50%,则在该中间转印部件通过接触区域时,在它变形之后,它可能难以恢复其原始状态,因此它与感光部件或者转印材料的接触时间短。因此,对于一次转印和二次转印,这样均可能导致低转印率。
关于中间转印部件对9.8×10-5N负荷的塑性位移量,本发明对其没有特别限制。作为优选范围,它可以在0.05μm至0.50μm之间。在此讨论的塑性位移量是在施加特定负荷时已经变形的中间转印部件持久变形,而在消除该负荷时,不恢复原始状态的量,它并不是指在该负荷消除后,该变形永远持续。
利用用于该中间转印部件的弹性层的树脂或者橡胶的物理性质,或者利用其表层的厚度,可以控制该中间转印部件的最大位移量。利用弹性层的厚度或者添加剂的数量,可以控制该中间转印部件的塑性位移量。此外,中间转印部件的弹性变形率是根据最大位移量和塑性位移量计算的数值,因此,通过控制这些内容,可以使它保持在上述范围内。下面说明中间转印部件的具体物理性质和生产方法。
在包含于调色剂内的颗粒中,在具有2μm或者更大等效圆直径的调色剂颗粒中,本发明的调色剂具有0.920至0.960的平均圆度。该平均圆度基本上表示了调色剂颗粒的平均圆度,而且它优选在0.925至0.955之间。由于在本发明中,调色剂和中间转印部件具有位于上述范围内的最大位移量和弹性变形率,而且使该调色剂颗粒为特定范围内的球形,一次转印率和二次转印率均得到提高,而不破坏显影性能。此外,使根据外部添加剂实现流动性的作用更大。
如果调色剂具有小于0.920的平均圆度,则根据外部添加剂实现流动性的作用非常小,以致导致调色剂的流动性低,从而使加墨量不均匀,趋于导致转印率降低,而且产生严重粗糙度。另一方面,如果它的平均圆度大于0.960,则它可能使中间转印部件具有不良清洁度,或者它可能大量粘合在中间转印部件上。通过对球形调色剂基本颗粒进行表面修整,可以控制该平均圆度。
下面说明本发明使用的粘合树脂。
作为可以用于本发明的粘合树脂,可以使用已知用作调色剂粘合树脂的任何粘合树脂。优选粘合树脂是从(a)聚酯树脂,(b)具有聚酯单元和乙烯基聚合物单元的杂化树脂,(c)杂化树脂与乙烯基聚合物的混合物,(d)聚酯树脂与乙烯基聚合物的混合物,(e)杂化树脂与聚酯树脂的混合物,以及(f)聚酯树脂、杂化树脂与乙烯基聚合物的混合物。
在聚酯树脂用作粘合树脂的情况下,多元醇、多元羧酸、多元羧酸酐或者多元羧酸酯可以用作原料单体。
具体地说,例如,作为二元醇组分,它可以包括双酚-A-环氧烷烃的加成物,例如,聚氧化丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧化丙烯(3.3)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧化丙烯(2.0)-聚氧化乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷以及聚氧化丙烯(6)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷;以及乙二醇、二甘醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,4-丁烯二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,4-环己烷二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚亚丁基二醇、双酚A以及氢化双酚A。
作为三元醇或者高级元醇组分,它可以包括例如山梨醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨醇、季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、丙三醇、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三甲醇丙烷以及1,3,5-三(羟甲基)苯。
作为二羧酸单体组分,它可以包括芳香族二羧酸,例如,邻苯二甲酸、间苯二甲酸以及对苯二甲酸,或者其酸酐;烷基二羧酸,例如,丁二酸、己二酸、癸二酸以及壬二酸,或者其酸酐;用含有6至12个碳原子的烷基取代的丁二酸,或者其酸酐;以及不饱和二羧酸,例如,反丁烯二酸、顺丁烯二酸以及柠康酸,或者其酸酐。
作为用于形成具有交联部分的聚酯树脂的三元或者高级元羧酸组分,它可以包括例如1,2,4-苯三甲酸、1,2,5-苯三甲酸、1,2,4-萘三羧酸、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4,5-苯四甲酸以及它们的酸酐或者酯化物。
其中,特别优选具有利用下面的通用分子式(A)表示的双酚衍生物作为二元醇(二醇)组分,以及由二元羧酸或高级羧酸或其酸酐或其低级烷基酯(例如,反丁烯二酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、偏苯三酸或者均苯四酸)作为酸组分,而且利用这些组分的缩聚反应获得的聚酯树脂,因为作为彩色调色剂,它具有良好的充电特性。
其中R表示1,2-亚乙基或者1,2-亚丙基,x和y分别是1或更大的整数,x+y的平均值是2至10。
在本发明的调色剂中包含的粘合树脂中,“杂化树脂”是指其中利用化学方法将乙烯基聚合物单元和聚酯单元化合在一起的树脂。具体地说,它是利用聚酯单元与通过聚合具有羧酸酯基团的单体,例如丙烯酸脂或异丁烯酸酯形成的乙烯基聚合物单元进行酯交换反应形成的树脂,优选为由乙烯基聚合物单元作为主链聚合物,和聚酯单元作为分支聚合物所组成的接枝共聚物(或嵌段共聚物)。顺便提一句,本发明所称的“聚酯单元”指由聚酯衍生的部分。“乙烯基聚合物单元”指由乙烯基单体衍生的部分。由于聚酯单体构成聚酯单元,可以使用多元羧酸组分和多元醇组分。由于乙烯基单体构成乙烯基聚合物单元,可以使用具有乙烯基的单体。
作为用于形成乙烯基聚合物组分的乙烯基单体,它可以包括苯乙烯;苯乙烯衍生物,例如,邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对正丁基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、对正己基苯乙烯、对正辛基苯乙烯、对正壬基苯乙烯、对正癸基苯乙烯、对正十二烷基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、间硝基苯乙烯、邻硝基苯乙烯以及对硝基苯乙烯;不饱和乙烯单烯烃,例如,乙烯、丙烯、丁烯以及异丁烯;不饱和多烯烃,例如,丁二烯和异戊二烯;乙烯基卤化物,例如,氯乙烯、偏二氯乙烯、溴代乙烯以及氟化乙烯;乙烯基酯,例如,乙酸乙酯、丙酸乙酯以及苯甲酸乙酯;α-亚甲基脂肪族一元羧酸酯,例如,异丁烯酸甲酯、异丁烯酸乙酯、异丁烯酸丙酯、异丁烯酸正丁酯、异丁烯酸异丁酯、异丁烯酸正辛酯、异丁烯酸十二烷酯、异丁烯酸2-乙基己基酯、异丁烯酸十八烷酯、异丁烯酸苯酯、异丁丙烯酸二甲氨基乙酯以及异丁烯酸二乙氨基乙酯;丙烯酸酯,例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸十八烷酯、丙烯酸2-氯乙基酯以及丙烯酸苯酯;乙烯基醚,例如,甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚以及异丁基乙烯基醚;乙烯基酮,例如,甲基乙烯基酮、己基乙烯基酮以及甲基异丙烯基酮;N-乙烯基化合物,例如,N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚以及N-乙烯基吡咯烷酮;乙烯基萘;以及丙烯酸或者甲基丙烯酸衍生物,例如,丙烯腈、甲基丙烯腈以及丙烯酰胺。
它还可以包括以不饱和二元酸为例的具有羧基的单体,例如,顺丁烯二酸、柠康酸、衣康酸、烯基琥珀酸、反丁烯二酸以及中康酸;不饱和二元酸酐,例如,顺丁烯二酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐以及烯基琥珀酸酐;不饱和二元酸半酯,例如,顺丁烯二酸半甲酯、顺丁烯二酸半乙酯、顺丁烯二酸半丁酯、柠康酸半乙酯、柠康酸半丁酯、衣康酸半甲酯、烯基琥珀酸半甲酯、反丁烯二酸半甲酯以及中康酸半甲酯;不饱和二价酸酯,例如,二甲基顺丁烯二酸以及二甲基反丁烯二酸;α、β-不饱和酸,例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸以及肉桂酸;α、β-不饱和酸酐,例如,丁烯酸酐以及肉桂酸酐;α、β-不饱和低脂肪酸酐;以及烯基丙二酸、烯基戊二酸、烯基己二酸,其酸酐及其单酯。
它还可以包括以丙烯酸酯或者异丁烯酸酯为例的具有羟基的单体,例如,2-乙二醇丙烯酸酯、2-乙二醇异丁烯酸酯以及2-羟丙基异丁烯酸酯;以及4-(1-羟基-1-甲基丁基)苯乙烯以及4-(1-羟基-1-甲基)苯乙烯。
在本发明的调色剂(调色剂)中,粘合树脂内的乙烯基聚合物单元可以具有与至少具有两个乙烯基的交联剂交联的交联结构。在这种情况下使用的交联剂可以包括以二乙烯基苯和二乙烯基萘为例的芳香族联乙烯化合物;与烷基链连接的二丙烯酸酯化合物,例如乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯以及其丙烯酸酯部分被异丁烯酸酯取代的上述化合物;与含有醚键的烷基链连接的二丙烯酸酯化合物,例如,二甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、聚乙二醇#400二丙烯酸酯、聚乙二醇#600二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、二丙烯酸酯、以及其丙烯酸酯部分被异丁烯酸酯取代的上述化合物;与含有芳香族基和醚链的链连接的二丙烯酸酯化合物,例如,聚氧乙烯(2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷二丙烯酸酯、聚氧乙烯(4)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷二丙烯酸酯、以及其丙烯酸酯部分被异丁烯酸酯取代的上述化合物。
作为多功能交联剂,它可以包括季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、酯类低聚物的丙烯酸酯以及丙烯酸酯部分被异丁烯酸酯取代的上述化合物;氰尿酸三烯丙酯以及苯偏三酸三烯丙基酯。
在本发明中,乙烯基聚合物组分和聚酯组分之任一或者二者内加入可以与这两种树脂组分的化合物发生化学反应的单体成分。在构成聚酯树脂组分的单体中,能够与乙烯基聚合物组分发生化学反应的单体可以包括例如不饱和二羧酸,例如,反丁烯二酸、顺丁烯二酸、柠康酸以及衣康酸,或者其酸酐。在构成乙烯基聚合物组分的单体中,能够与聚酯组分的化合物发生化学反应的单体包括具有羧基或者羟基的单体以及芳基化物或者异丁烯酸酯。
作为用于获得乙烯基聚合物组分与聚酯树脂组分的化学反应产物的方法,优选方法是在存在含有能够分别与上述乙烯基聚合物组分和上述聚酯树脂组分发生化学反应的单体成分的聚合物的情况下,实现聚合物之任一或者二者的聚合化学反应,以获得它。
作为在生产本发明使用的乙烯基聚合物组分时使用的聚合引发剂,例如,它可以包括偶氮化合物,例如,2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二-(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮二-(2-甲基丁腈)、二甲基-2,2’-偶氮二异丁酯、1,1’-偶氮二-(1-环己烷羧酸腈)、2-(氨基甲酰基偶氮)-异丁腈、2,2’-偶氮二(2,4,4-三甲基戊烷)、2-苯偶氮基-2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈以及2,2’-偶氮二-(2-甲基-丙烷);酮过氧化物,例如,丁酮过氧化物、乙酰丙酮过氧化物)、以及、环己酮过氧化物;以及其它类型,例如,2,2-双(叔丁基过氧基)丁烷、过氧化氢叔丁基、过氧化氢异丙基苯、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、叔丁基过氧化物、叔丁基异丙基苯过氧化物、二-异丙基苯过氧化物、α,α’-双(叔丁基过氧化异丙烷)苯、过氧化异丁烷、辛酰过氧化物、癸酰过氧化物、十二烷酰过氧物、3,5,5-三甲基己酰过氧化物、过氧化苯甲酰、异二异丙基过氧化二碳酸酯、二乙基己基过氧化二碳酸酯、二正丙基过氧化二碳酸酯、二-2-乙氧基乙酯过氧化二碳酸酯、二-甲氧基异丙基过氧化二碳酸酯、(3-甲基-3-甲氧基丁基)过氧化二碳酸酯、过氧化乙酰基环己硫酰、叔丁基过氧化醋酸酯、叔丁基过氧化异丁酯、叔丁基过氧化新癸酸酯、过氧化叔丁基-2-己酸乙酯、叔丁基过氧化十二酸酯、叔丁基过氧化苯甲酸酯、叔丁基过氧化异丙基碳酸酯、二-叔丁基过氧化间苯二酸酯、叔丁基过氧化烯丙基碳酸酯、过氧化叔戊基-2-己酸乙酯、二-叔丁基过氧化六羟邻苯二甲酸酯、以及二-叔丁基过氧化壬二酸酯。
作为可以生产本发明使用的杂化树脂的方法,可以包括下面在(1)至(5)说明的生产方法。
(1)分别生产乙烯基聚合物组分和聚酯树脂,然后,在少量有机溶剂内溶解和溶胀,接着,添加酯化催化剂和乙醇,之后,加热,以进行酯交换化学反应的方法。
(2)首先,生产乙烯基聚合物组分,然后,生产聚酯组分以及出现在乙烯基聚合物内的杂化树脂成分的方法。通过使乙烯基聚合物与聚酯单体(例如,可选择加入乙烯型单体)发生化学反应,然后,使上述组分和单体与选择添加的聚酯发生化学反应,生产杂化树脂成分。在这种情况下,也可以适当使用有机溶剂。
(3)首先,生产聚酯树脂,然后,生产乙烯基聚合物组分和出现在该聚酯树脂内的杂化树脂成分的方法。通过使聚酯组分(可以选择性地添加聚酯单体)与乙烯基单体发生化学反应,然后,使上面的组分和单体与选择添加的乙烯基聚合物组分发生化学反应,生产杂化树脂成分。在这种情况下,也可以适当使用有机溶剂。
(4)首先,生产乙烯基聚合物和聚酯树脂,然后,在存在这些聚合物组分时,添加乙烯基单体和聚酯单体之任一或者二者,接着,在与所添加的单体相容的条件下,进行聚合反应,以生产杂化树脂成分。在这种情况下,也可以适当使用有机溶剂。
(5)将乙烯基单体和聚酯单体(例如,多元醇或者多元羧酸)混合在一起,以连续进行加聚反应和缩聚反应,从而生产乙烯基聚合物组分、聚酯组分以及杂化树脂成分。也可以适当使用有机溶剂。
在上述生产方法(1)至(5)中,可以将具有不同分子量和交联度的多个聚合物组分用作乙烯基聚合物组分和聚酯组分。顺便提一句,本发明中的乙烯基聚合物或者乙烯基聚合物组分是指乙烯基同聚物或乙烯基共聚物、或者乙烯基同聚物组分或乙烯基共聚物组分。
不参考详细生产方法,重要的是,本发明选择单体成分、催化剂和反应条件,因为调色剂的最大位移量(St)与粘合树脂的成分和分子量有关。
在本发明中可以使用着色剂。作为黑色着色剂,可以使用碳黑或者磁性材料。还可以使用利用黄色着色剂、品红着色剂以及青色着色剂调色为黑色的着色剂。
作为在本发明的调色剂采用彩色调色剂时使用的着色剂,可以使用已知的染料和颜料。
作为用于品红调色剂的彩色颜料,它们可以包括C.I.颜料红1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、202、206、207、209、238;以及C.I.颜料紫19。
作为着色剂,可以仅使用颜料。考虑到全色图像的图像质量,更优选组合使用染料和颜料,以改善色彩清晰度。
作为用于品红调色剂的彩色染料,它们可以包括油溶染料,例如,C.I.溶剂红1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121,C.I.分散红9,C.I.溶剂紫8、13、14、21、27以及C.I.分散紫1;以及基本染料,例如,C.I.基本红1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40,以及C.I.基本紫1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28。
作为用于青色调色剂的彩色颜料,它们可以包括C.I.颜料蓝2、3、15:3、15:4、16、17;C.I.还原蓝6;C.I.酸性蓝45;以及酞菁骨架被1至5邻苯二甲酰亚胺组取代的铜酞菁类颜料,利用下面的分子式表示其结构 其中n表示1至5的整数。
作为用于黄色调色剂的彩色颜料,它们可以包括C.I.颜料黄1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、62、65、73、74、83、93、95、97、109、110、111、120、127、128、129、147、151、154、155、168、174、175、176、180、181、185。
作为用于黄色调色剂的彩色染料,它们可以包括C.I.溶剂黄162,而且还可以优选组合使用染料和颜料。
根据以重量计算100份的粘合树脂,可以使用以重量计算0.1至15份数量的颜料,更优选以重量计算使用0.5至12份的颜料,最优选以重量计算使用0.6至10份的颜料。
在本发明中,还可以使用防粘剂。为了提供在具有无油定影机构的电子照相设备内也表现良好定影性能的调色剂,通常添加防粘剂。在本发明中,它还可以优选用作用于控制调色剂的塑性位移量和弹性变形率的材料。
作为防粘剂,可以使用市售的防粘剂。作为其例子,防粘剂可以包括下面的防粘剂。它可以包括脂肪族烃蜡,例如,低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、低分子量亚烷基共聚物、微晶蜡、石蜡以及费-托蜡;脂族烃蜡的氧化物,例如,聚乙烯氧化物蜡,或者其嵌段共聚物;酯蜡,例如,山嵛酸酯和硬脂酸酯;主要由脂肪酸酯构成的蜡,例如,巴西棕榈蜡和褐煤酸酯蜡,或者通过将脂肪酸酯的部分或全部进行脱氧处理得到的蜡,例如,脱氧巴西棕榈蜡。它还可以包括饱和直链脂肪酸,例如,棕榈酸、硬脂酸以及褐煤酸;不饱和脂肪酸,例如,巴西烯酸、桐酸以及十八碳四烯酸;饱和醇,例如,硬脂醇、芳烷醇、山嵛醇、巴西棕榈醇、蜡醇以及蜂花醇;多元醇,例如,山梨糖醇;脂肪酸酰胺,例如,亚油酸酰胺、油酸酰胺、以及十二烷酸酰胺;饱和脂肪酸双酰胺,例如,亚甲基二(硬脂酸酰胺)、乙烯基二(癸酸酰胺)、乙烯基二(十二烷酸酰胺)以及1,6-己二(硬脂酸酰胺);不饱和脂肪酸酰胺,例如,乙烯基二(油酸酰胺)、1,6-己二(油酸酰胺)、N,N’-dioleyladipic酸酰胺;芳基双酰胺,例如,间二甲苯二硬脂酸酰胺和N,N’-十八烷基间苯二甲酸酰胺;脂肪酸金属盐(通常被称为金属皂),例如,硬脂酸钙盐、月桂酸钙盐、硬脂酸锌盐以及硬脂酸镁盐;利用诸如苯乙烯和丙烯酸的乙烯基单体接枝到脂肪酸烃类蜡上的蜡;多元醇用脂肪酸酯化的部分酯化产物,例如,单山嵛酸甘油酯;以及通过氢化植物脂肪和植物油获得的、具有羟基的甲酯化合物。
本发明特别优先使用的防粘剂可以包括脂肪族烃蜡。例如,优选的是通过在高压下进行自由基聚合过程聚合烯烃获得,或者通过在低压下在存在齐格勒催化剂或者茂金属催化剂的情况下进行聚合获得的低分子量聚烯烃蜡;石蜡;由煤或天然气合成的费-托蜡;热分解高分子量烯烃聚合物获得的烯烃聚合物;以及由含有一氧化碳和氢气的合成气体,利用Arge处理获得的碳氢化合物的蒸馏残渣获得的,或者通过氢化它们获得的合成烃类蜡。更优选使用利用压熔渗(press sweating)、溶剂分馏或者真空蒸馏方法分馏的,或者利用分馏再结晶系统分馏的烃类蜡。
用作基料的碳氢化合物可以包括通过在存在金属氧化物型催化剂的情况下(优选两个或者更多个多级系统的催化剂),使一氧化碳与氢气发生化学反应合成的碳氢化合物,例如,Synthol法或者Hydrocol法(利用流化催化床)合成的碳氢化合物;利用Arge法(利用固定催化床)获得的、具有约数百个碳原子的碳氢化合物,它可以获得大量含蜡烃;在存在齐格勒催化剂的情况下,通过聚合诸如乙烯的烯烃获得的碳氢化合物;以及石蜡;所有这些均优选具有较少且较小的分支,而且是饱和的长直链碳氢化合物。特别是考虑到其分子量分布,优选利用不依赖聚合烯烃的方法合成的蜡。
在本发明中,在调色剂中可以使用电荷控制剂。这样可以控制电荷量。作为电荷控制剂,可以使用已知的电荷控制剂。特别是,优选芳香族羧酸金属化合物,它是无色的,因此,使得调色剂可以高速充电,而且可以稳定保持固定电荷量。这种芳香族羧酸金属化合物还具有改善调色剂的交联的作用,而且用作填充剂,在本发明中,在控制调色剂的塑性位移量和弹性变形率方面,它非常有效。特别是,优选芳香族羧酸的铝配合物作为电荷控制剂,而且还用作可交联性改进剂。
作为负电荷控制剂,可以使用水杨酸金属化合物、萘甲酸金属化合物、二元羧酸金属化合物、在侧链上具有磺酸或者羧酸的聚合物型化合物、硼化合物、尿素化合物、硅化合物以及杯芳烃。作为正电荷控制剂,可以使用四元铵盐、在侧链上具有这种四元铵盐的聚合物型化合物、胍基化合物以及咪唑化合物。可以在内部或者外部对调色剂基底颗粒添加电荷控制剂。100重量份的粘合树脂,优选加入0.2至10重量份的电荷控制剂。
接着,将说明在外部添加到调色剂基本颗粒中的情况下可以使用的平均一次颗粒直径在70nm至150nm的微细颗粒。根据以重量计算的100份的调色剂基本颗粒,微细颗粒的含量优选是以重量计算的0.5份至4.0份。微细颗粒还可以更优选具有90nm至140nm的平均一次颗粒直径,而且以重量计算,可以更优选具有0.8至2.0份的含量。通常,作为转印助剂,为了提高转印率,可以添加其平均一次颗粒直径为70nm至150nm的微细颗粒。在本发明中,还发现在利用毛刷清洁弹性中间转印带的构造中这种微细颗粒还具有提高清洁性能的功能。如果该微细颗粒具有小于70nm的平均一次颗粒直径,则对于弹性中间转印带,它们不但不能提高转印性能,而且难以很好地提高清洁性能。相反,如果微细颗粒具有大于150nm的平均一次颗粒直径,则调色剂会稍许严重地熔融粘附在中间转印部件上,或者稍许严重地擦伤该中间转印部件。此外,如果以重量计算,以少于0.5份的数量添加微细颗粒,则不能很好地获得改善弹性中间转印带的转印性能和清洁性能的效果。
作为微细颗粒,优选使用球形硅。这是因为,平均一次颗粒直径为70nm至150nm的这种球形硅具有吸收不易通过清洁去除的调色剂的功能,使得容易利用毛刷采集,而且在接近熔融粘附的状态下,对粘附在弹性中间转印带上的调色剂具有磨蚀作用。特别是,优选利用所谓溶胶-凝胶法生产的、其平均一次颗粒直径为70nm至150nm的球形硅,其中在含水有机溶剂内存在催化剂的情况下,使烷氧基硅烷发生水解反应和缩合反应,以获得硅溶胶悬浮液,从其中去除溶剂,然后,对它进行干燥,使它形成颗粒。
顺便提一句,如果在Et+Eb的值小于75%时,采用70至150nm的微细颗粒,则会出现毛刷难以采集70至150nm的硅石本身的情况。在Et+Eb的值大于135%时,还会出现70至150nm的微细颗粒趋向于表现原子核的行为,导致调色剂熔融粘附在弹性中间转印带上。
在本发明的调色剂中,除了上述其平均一次颗粒直径为70nm至150nm的微细颗粒外,还可以在外部对调色剂基本颗粒添加流动性改进剂。从提高图像质量的观点出发,这是优选的。
作为流动性改进剂,优选无机微细粉末,例如,微细硅石粉末、微细氧化钛粉末以及微细氧化铝粉末,它更优选是利用诸如硅烷偶联剂、硅油或者它们的混合物的疏水处理剂进行了疏水处理的粉末。
根据以重量计算100份的调色剂基本颗粒,以重量计算,使用的流动性改进剂的数量通常为0.5至5份。
在本发明的流动性改进剂,优选组合使用氧化钛和硅石。下面说明特别优选的氧化钛和硅石。
作为氧化钛,优选利用硅烷化合物或者偶联剂和/或者硅油或者硅树脂清漆表面处理过的椭圆球形金红石型疏水微细氧化钛颗粒,而且更优选其平均一次颗粒直径至少为8nm至100nm和该调色剂基本颗粒表面的长度/宽度比为1.1至5.0的颗粒。
对于用作流动性改进剂的硅石,可以优选利用硅烷化合物或者偶联剂和/或者硅油或者硅树脂清漆对其进行表面处理。尤其可以利用硅油对它们进行表面处理。
在本发明的调色剂中,弹性变形率可以设置得比传统调色剂的弹性变形率稍许高。因此,担心流动性改进剂趋向于埋入调色剂基本颗粒。然而,椭圆球形金红石型疏水微细氧化钛颗粒具有对埋覆有利的作用,此外,因为适当持久埋覆,所以与传统调色剂相比,更显著改善运行性能。此外,与其平均一次颗粒直径为70nm至150nm的上述微细颗粒相同,利用硅油处理过的微细硅石粉末和微细氧化钛粉末也具有吸收通过清洁难以去除的调色剂的作用,而且还具有使这样吸收的调色剂容易与弹性中间转印带分离的作用。
接着说明本发明可以使用的磁性载体。
如果本发明的调色剂用于双组分显影剂中,则以其与磁性载体的掺和物的形式使用调色剂。作为磁性载体,例如,可以使用诸如铁、镍、铜、锌、钴、镁、铬以及稀土元素的金属颗粒,它们可能发生表面氧化或者未发生表面氧化,以及这些金属颗粒的合金颗粒或者氧化物颗粒,以及铁氧体颗粒。
在对显影套管施加AC偏压的显影方法中,特别优选利用树脂喷涂上述磁性载体颗粒的颗粒表面获得的喷涂载体。作为喷涂方法,可以采用传统上已知的方法,例如,使通过在溶剂内溶解或者悬浮诸如树脂的喷涂材料制备的喷涂液体粘附到磁性载体颗粒的表面上的方法,以及以粉末方式混合磁性载体颗粒和喷涂材料的方法。
磁性载体颗粒的表面上的喷涂材料可以包括硅树脂、聚酯树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛和氨基丙烯酸酯树脂。可以以单个的方式或者多个的方式使用这些树脂之任一。
在利用喷涂材料进行处理时,根据磁性载体颗粒的重量,其数量可以优选是以重量计算的0.1至30%,更优选是0.5至20%。该磁性载体颗粒的数均颗粒直径优选为10μm至100μm,更优选为20μm至70μm。
如果通过粘合掺和本发明的调色剂和磁性载体制备双组分显影剂,则作为调色剂在该显影剂内的浓度,它们的掺和比例为以重量计算的2%至以重量计算的15%,以获得良好效果,更优选为以重量计算的4%至以重量计算的13%。
在本发明的调色剂中,可以利用特定表面修整设备控制其圆度,该特定表面修整设备可以使调色剂基本颗粒的形状接近球形。这样对调色剂基本颗粒的形状进行表面修整可以实现高转印性能。
使调色剂基本颗粒具有球形的设备可以包括例如热处理设备,例如,Surfusion(Nippon Pneumatic MFG Co.,Ltd制造),它通过利用热使其表面熔融,使颗粒成为球形;以及热气型成球设备(Hosokawa Micron Corporation制造)。它还可以包括Hybridizer(Nara Machinery Co.,Ltd.制造),它利用机械冲击处理使颗粒成球形;Turbo Mill(Turbo Kogyo Co.,Ltd.制造);Criptron(Kawasaki Heavy Industries,Ltd.制造);以及Mechanofusion System(Hosokawa Micron Corporation制造)。
还可以优选考虑到与将防粘剂掺和到调色剂基本颗粒的表面上有关的情况,进行这种球表面修整。可以进行这种表面修整的设备可以包括下面的设备。
图1示出可以优选使用的表面修整设备的例子。
图1所示的表面修整设备具有外壳15;导管(未示出),流过冷却水或者阻凝剂;分类转子1,是分类装置,用于将颗粒分类为其颗粒直径比所述的颗粒直径大的颗粒和其颗粒直径不比所述的颗粒直径大的微细颗粒;分散转子6,是表面修整装置,它对颗粒施加机械冲击,以对颗粒进行表面修整;衬垫4,沿分散转子6设置,用于对后者的外部外围保持所述清洁;导向筒9,是导向装置,用于在由分类转子1分类的颗粒中,把颗粒直径比所述的颗粒直径大的颗粒引导到分散转子6;微细粉末采集排出口2,是排出装置,通过它,在由分类转子1分类的颗粒中,将颗粒直径不比所述颗粒直径大的微细颗粒排出到该设备之外;冷气入口5,通过它,冷气进入该系统内,该冷气将被分散转子6进行了表面修整的颗粒送到分类转子1的颗粒循环装置;材料馈送口3,用于将要进行表面修整的颗粒送入外壳15内;以及粉末排出口7和排出阀8,以可开-闭操作的方式设置它们,用于使表面修整后的颗粒排出该外壳。
分类转子1是柱状转子,而且设置在外壳15的上表面上。微细粉末采集排出口2设置在外壳15的顶部,以便通过其排出分类转子1内部的颗粒。材料馈送口3设置在外壳15的外壁的中部。冷气入口5设置在外壳15的外壁的底部。粉末排出口7设置在外壳15的外壁上对着材料馈送口3的位置。排出阀8是根据要求开启或者关闭粉末排出口7的阀。
分散转子6和衬垫4设置在冷气入口5与材料馈送口3和粉末排出口7之间。沿外壳15的内部外表面设置衬垫4。如图2所示,分散转子6是盘形的,而且在该盘形的外部边缘上,沿该盘形的法线方向设置多个矩形柱10。分散转子6设置在外壳15的底部,而且设置在保证衬垫4与矩形柱10之间的所述清洁的位置。导向筒9设置在外壳15的中部。导向筒9是空心圆柱体,而且这样设置它,以便从部分覆盖分类转子1的外表面的位置延伸到分散转子6的附近。导向筒9形成第一空间11,位于在导向筒9的外部外表面与外壳15的内部外表面之间的空间;以及第二空间12,是位于导向筒9内的空间。
顺便提一句,代替矩形柱10,分散转子6可以具有圆柱形柱。在该实施例中,衬垫4是在其对着矩形柱10的表面上,设置了大量凹槽的衬垫。相反,它可以是在其表面上没有凹槽的衬垫。此外,根据其安装方向,分类转子1可以是图1所示的竖式的,或者卧式的。关于其数量,还可以如图1所示仅设置一个分类转子1,或者设置多个分类转子1。
在如上所述构造的表面修整设备中,在排出阀8被关闭的状态下,通过材料馈送口3,引入所述数量的微细粉状产物,然后,利用鼓风机(未示出)首先抽吸,然后,利用分类转子1分类。在该分类过程中,其颗粒直径不比所述颗粒直径大的分类微细粉末通过分类转子1的外表面,被引导到分类转子的内部,然后,被排出或者清除到该设备的外部。利用离心力,使其颗粒直径不小于所述颗粒直径的粗粉末保留在分散转子6产生的、沿导向筒9的内部外围(在第二空间12内)的循环流中,然后,将它引导到矩形柱10与衬垫4之间的间隙内(下面还称为“表面修整区域”)。在分散转子6与衬垫4之间,引导到表面修整区域的粉末承受机械冲击力,并对它们进行表面修整。经过表面修整之后的表面修整颗粒保留在通过该设备的内部的冷气中,并使它沿导向筒9的外部外围(在第一空间11内)传送到分类转子1,在此,利用分类转子1的作用,使微细粉末排出到该设备之外,而使保留在循环流中的粗粉末再返回第二空间12,以在该表面修整区域内重复进行表面修整。因此,在图1所示的表面修整设备中,重复进行利用分类转子1进行的颗粒分类和利用分散转子6进行的颗粒表面修整。经过某个时间之后,排出阀8打开,以通过排出口7采集表面修整后的颗粒。
在这种设备中,几乎不出现因为热而渗出防粘剂的现象。与其中如上所述施加机械冲击力的已知系统相比,还几乎不出现因为呈现新表面而使防粘剂渗到调色剂颗粒表面上的现象,而且可以容易地实现使调色剂基本颗粒成球形以及控制防粘剂渗出。因此,特别优选这种设备。
图3示出了满足本发明的成像设备的构造的设备。
该成像设备是在中间转印部件上多次进行转印的串列式电子照相成像设备,其中并排设置多个具有载像部件的成像部分以及用于进行充电、曝光和显影以在载像部件上形成调色剂图像的各种装置,将在载像部件上形成的各彩色调色剂图像多次转印到用作第二载像部件的中间转印部件上,此后,将被多次转印到用作第二载像部件的中间转印部件上的调色剂图像整体转印到记录介质中。
如图3所示,这种工作例子的成像设备具有成像部分Pa、Pb、Pc以及Pd,用于在其上形成黄色、品红、青色以及黑色的各种颜色的图像。在该成像部分上,利用用于黄色、品红、青色以及黑色的各种颜色的一次充电装置2a至2d、曝光装置6以及显影组件3Y、3M、3C和3Bk,在感光鼓1a、1b、1c和1d上形成各种颜色的调色剂图像。
在该设备中,作为第二载像部件的带形中间转印部件,即,中间转印带8c上保持从感光鼓1a至1d的表面上多次转印并形成的调色剂图像,然后,它将该调色剂图像传输到二次转印区域,在该二次转印区域,它们被整体转印到记录介质P上。通过驱动辊43、张力辊41以及作为二次转印对置部件的二次转印对置辊42,中间转印带8c转动,而且以图3中的箭头所示的方向驱动它。
分别对着作为一次转印充电装置的一次转印充电辊40a、40b、40c和40d,设置感光鼓1a、1b、1c和1d,中间转印带8c插在它们之间。
在开始进行成像时,中间转印带8c以箭头W所示的方向旋转,然后,在一次转印区域N2,在一次转印充电辊40a至40d的作用下,利用静电方法,使形成在感光鼓1a至1d上的各彩色调色剂图像依次、重叠地转印到中间转印带8c上。此后,利用清洁装置4a至4d清除未被转印的、保留在各感光鼓上的调色剂。
顺便提一句,根据该工作例子,在比其每个成像区域都宽的区域上,各一次转印充电辊40a至40d将电荷送到中间转印带8c,然后,将该调色剂图像从感光鼓1a至1d转印到中间转印带8c上。
同时,利用记录介质输送辊22,从它送出位于记录介质保持盒21内的记录介质P,然后,将该记录介质送到成像设备的内部,并保持在记录辊7之间。此后,将它以如此方式送到二次转印区域,即它与调色剂图像的前沿进入二次转印区域的时间同步,而该调色剂图像被多次转印到中间转印带8c上,在该二次转印区域,作为二次转印充电装置的二次转印充电辊45和作为二次转印对置部件的二次转印对置辊42互相面对设置,并与中间转印带8c相接触。然后,利用二次转印充电辊45的作用,使保持在中间转印带8c上的调色剂图像整体转印到记录介质P上。
此后,其上保持了未定影的调色剂图像的记录介质P被传输到具有定影辊51和压力辊52的定影组件5,然后,对它们加热、加压,从而使未定影的调色剂图像定影到记录介质P上,因此,形成定影图像。此外,利用去静电器(电荷消除组件)17和18,使调色剂图像被二次转印到记录介质P上之后保留在中间转印带8c上的调色剂等去静电,以消除其静电吸引力,然后,利用具有清洁装置的中间转印带清洁器46去除它们。
接着说明本发明使用的中间转印带。
作为该中间转印带使用的材料,按照惯例,使用由氟树脂、聚碳酸酯树酯、聚酰胺树脂或按照惯例类似常用的构成材料。最近几年,开始使用利用弹性材料形成其一部分或者所有层的弹性带。
在利用弹性小的带作为中间转印带转印彩色图像时,存在下面的问题。通常,利用4种颜色的彩色调色剂形成彩色图像。在一张彩色图像上,形成一层至四层的调色剂层。因此,调色剂层的厚度厚,所以,在它们通过一次转印(从感光部件到中间转印带的转印)或者通过二次转印(从中间转印带到打印纸的转印)时,趋向于承受高压力,以致调色剂之间趋向于具有高粘聚力。例如,如果彩色再现与图5A所示字符类似的字符,则调色剂之间具有非常高的粘聚力,以致趋向于发生与图5B所示的空心字符类似、被称为空心字符的现象,在该现象中,在不转印位于字符边缘附近或者各行的边缘附近的调色剂的情况下,再现图像,或者趋向于发生在固态像上出现空白边缘的现象。弹性低的带不根据调色剂层变形,因此,趋向于以很大的力挤压调色剂层,以致调色剂层粘附在感光部件上。因此,趋向于出现空心字符现象。此外,最近,非常希望在各种打印纸上形成全色图像,例如,在日本有意制造的不平整的纸或者打印纸。然而,在转印时,不平滑的打印纸趋向于对调色剂产生气隙,从而趋向于产生因为不良转印导致的空白区。如果为了使打印纸更密切接触,而使二次转印区域上的转印压力更高,则调色剂层将具有更高的粘聚力,而且这样也导致上述空心字符。
因此,最近几年,作为中间转印带,具有弹性层的中间转印带受到关注。因为如下目的使用这种弹性中间转印带。弹性中间转印带的硬度低,因此,可以根据转印区的调色剂层以及具有不良平整度的打印纸变形。即,弹性中间转印带根据任何局部不平整度变形,因此,可以很好地使打印纸密切接触调色剂层,而不对调色剂层施加过高的转印压力。因此,即使对于具有不良平整度的打印纸,仍可以获得没有任何空心字符,而具有良好均匀性的转印图像。
本发明使用的弹性中间转印带是其所有层或者某些层由具有弹性的材料构成的带。具有弹性的这种材料可以包括具有弹性的树脂、弹性材料橡胶以及弹性体。还可以在由弹性材料形成的弹性层上设置面层(涂层),或者在这种弹性层的下面设置基层。
作为可以用于弹性中间转印带的弹性层的树脂,可以使用从组中选择的任何一种或两种或更多种树脂,该组包括聚碳酸酯、氟化树脂(ETFE,PVDF)、苯乙烯树脂(含有苯乙烯或苯乙烯衍生物的同聚物或共聚物),例如,聚苯乙烯、聚氯苯乙烯、聚α-甲基苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-乙烯基氯化物共聚物、苯乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-辛基丙烯酸酯共聚物和苯乙烯-苯基丙烯酸酯共聚物)、苯乙烯-异丁烯酸酯共聚物(例如苯乙烯-甲基异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-乙基异丁烯酸酯共聚物和苯乙烯-苯基异丁烯酸酯共聚物)、苯乙烯-α-甲基氯丙烯酸酯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物;和甲基异丁烯酸酯树脂、丁基异丁烯酸酯树脂、乙基丙烯酸酯树脂、丁基丙烯酸酯树脂、改性丙烯酸树脂(例如硅改性丙烯酸树脂、氯乙烯树脂改性丙烯酸树脂、和丙烯酰-氨基甲酸乙酯树脂)、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、聚丁烯、聚偏二氯乙烯、离聚物树脂、聚氨酯树脂、硅氧烷树脂、酮类树脂、乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物、二甲苯树脂、聚乙烯基丁醛树脂、聚酰胺树脂、和改性聚苯氧树脂。请注意,当然,这些例子并不局限于上述材料。
作为弹性材料橡胶或者弹性体,可以使用从组中选择的任何一种或两种或更多种材料,该组包括丁基橡胶、氟化橡胶、丙烯酸橡胶、EPDM、NBR、丙烯腈-丁苯橡胶、天然橡胶、异戊二烯橡胶、丁苯橡胶、丁二烯橡胶、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁二烯橡胶、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯、聚氨酯橡胶、间规立构的1,2-聚丁二烯、表氯醇橡胶、硅化橡胶、氟化橡胶、聚硫橡胶、聚降莰烷橡胶、水合丁腈橡胶,和热塑性弹性体(例如,聚苯乙烯类型的、聚烯烃类型的、聚氯乙烯类型的、聚氨酯类型的、聚酰胺类型的、聚酯类型的以及氟化树脂类型的)。请注意,当然,这些例子并不局限于上述材料。
在弹性中间转印带上可以引入电阻率控制导电剂。对该电阻率控制导电剂没有特殊限制。可以使用的是例如碳黑、石墨粉、诸如铝和镍的金属粉以及诸如氧化锡、氧化钛、氧化锑、氧化铟、钛酸钾、氧化锑-氧化锡组合氧化物(ATO)、氧化铟-氧化锡组合氧化物(ITO)的导电金属氧化物粉末。导电金属氧化物可以是包括用导电材料包被的硫酸钡、硅酸镁、碳酸钙等的绝缘微细颗粒的导电金属氧化物。
为了提高防粘性,可以对该弹性中间转印带设置面层(涂层)。该面层的材料没有限制。优选可以使调色剂对弹性中间转印带表面粘附性小的材料,以提高二次转印性能。例如,可以使用一种面层,其特征在于采用聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂等中的一种或两种或更多种,而且在其上分散可以使其表面能小并使其更润滑的材料的粉末或者颗粒中的一种或两种或更多种,例如,氟化树脂、氟化物、碳氟化合物、二氧化钛以及碳硅化合物。还可以使用一种面层,其特征在于在其上分散了这些粉末或者颗粒中的任何两种或多种,以产生不同颗粒直径。还可以使用一种面层,其特征在于通过象对氟化橡胶材料层在其表面形成富氟层那样,进行热处理以使该面层具有小表面能。
不限制生产弹性中间转印带的方法。可以使用的方法是离心模制方法,将材料浇注到旋转的圆柱形模型内,以形成带;喷涂方法,通过喷涂,形成面层薄膜;浸渍方法,将该材料的溶液注入圆柱形模型内,然后,将它取出;浇铸方法,将该材料浇注到内模与外模之间的空间内;以及绕圆柱形模型缠绕该材料的化合物(化合产物),然后,进行硫化和抛光的方法。此外,当然,为了制造弹性中间转印带,还可以组合使用多种生产方法。
作为防止弹性中间转印带被拉长的方法,可以使用的方法是在具有小伸张度的芯材树脂层上形成橡胶层的方法;以及将可以防止拉长的材料混合在芯材层中,而不特别关心生产方法的方法。
接着说明本发明可以采用的用于清洁中间转印带的方法。
作为例子,在此将说明如图3所示采用在中间转印部件上进行多次转印方法的串列式电子照相成像设备可以采用的毛刷方法。该例子并不局限于此。例如,除了毛刷之外,还可以使用充电辊。
图4是图3所示中间转印带清洁器46的放大图。在图4中,中间转印带清洁器46具有作为中间转印带清洁装置的导电毛刷101,对着张力辊41设置它,而且它接触正在旋转的中间转印带8c。导电毛刷101与中间转印带8c以同样的方向旋转。换句话说,在压接部位置,在互相对着的方向,这些存在表面移动。电源103保持对金属辊102施加与调色剂的充电极性相反极性的电压,该金属辊102接触导电毛刷101。
如果要使从中间转印带8c去除的调色剂从导电毛刷101移动到金属辊102,则在金属辊102与导电毛刷101之间,利用导电毛刷101的电阻产生压差。利用刮刀104刮落移动到金属辊102的调色剂,并采集该调色剂。同样,还在中间转印带8c与导电毛刷101之间产生压差,然后,利用电场产生的静电力和通过接触产生的刮落力的作用,导电毛刷101采集该调色剂。例如,如果对金属辊102施加+700V的电压,则导电毛刷101具有+400V的电压,因此,通过清洁,可以去除中间转印带8c上呈现负极性的调色剂。
调色剂和中间转印带的最大位移量和塑性位移量在本发明中,利用Elionix Co.,Ltd制造的超微硬度计ENT1100测量调色剂和中间转印部件的最大位移量和塑性位移量。作为使用的压头,使用100μm×100μm的平坦压头,而且在27℃和60%的相对湿度的测量环境下进行测量。施加负荷的速度为0.98×10-5N/sec。在负荷达到最大负荷(9.8×10-5N)后,使该负荷保持0.1秒。此时承受位移量被看作最大位移量。此后,以0.98×10-5N/sec的速度减小,负荷降低到0时的位移量被称为塑性位移量。
1.测量调色剂的最大位移量和塑性位移量为了测量调色剂的最大位移量和塑性位移量,将调色剂喷涂在陶瓷单元上,以使调色剂分散在该单元上的方式,在该单元上吹非常弱的风。将所获得的单元设置在仪器内,以进行测量。
为了进行测量,通过安装在该仪器上的显微镜观看,仅采集位于测量屏幕(宽度160μm,长度120μm)上的调色剂颗粒。为了消除因为颗粒直径产生的调色剂位移量的差别,采集其颗粒直径约偏离调色剂平均颗粒直径的±1.0μm的颗粒(如果调色剂的平均颗粒直径为6μm,则检测颗粒直径为5至7μm的颗粒),以检测测量。顺便提一句,利用安装在作为测量装置的超微硬度计ENT1100上的软件,在测量屏幕上确定颗粒直径。然后,为了测量各位移量,从任意点采集100个颗粒进行测量。排除每10个颗粒中给出最大位移量测量值的上限值数据和下限值数据的颗粒,80个颗粒的数据用作进行计算的数据。根据这80个颗粒的平均数据,确定最大位移量和塑性位移量。
在此,在测量一个调色剂颗粒的硬度的方法中可以使用具有尖端的压头。因此,调色剂颗粒滑脱该压头,而且非常难以获得具有重现性的结果。在本发明中,使用正方形的100μm×100μm的平坦压头,它比调色剂颗粒大约10倍。因此,调色剂颗粒不会滑脱该压头,从而获得具有利用重现性的测量值。
2.测量中间转印部件的最大位移量和塑性位移量为了测量中间转印部件的最大位移量和塑性位移量,利用可固化的粘合剂使测量样品粘合到单元上。在进行这样粘合时,必须非常小心,不让空气和灰尘进入该粘合区。这是为了防止样品的位移量受空气和/或者灰尘的影响而发生变化。该样品至少保留一天,直到粘合剂干燥。在粘合剂干燥后,将该单元放入仪器中,在任意位置,进行100点测量。排除每10个点中给出最大位移量测量结果的上限值数据和下限值数据的样品。因此,80个点的数据用作进行计算的数据。根据这80个点的测量结果,确定中间转印部件的最大位移量和塑性位移量。
测量平均圆度利用流式颗粒分析仪“FPIA-2100 Model”(SysmexCorporation),测量调色剂的平均圆度。下面说明圆度。
等效圆直径=(颗粒投影面积/n)1/2×2 根据上面的表达式计算圆度。在此,“颗粒投影面积”被定义为二进制编码的调色剂颗粒图像的面积,而“颗粒投影图像的周长”被定义为通过连接调色剂颗粒图像的边缘点形成的轮廓线的长度。在该测量过程中,所使用的是在512×512(0.3μm×0.3μm的像素)的图像处理分辨率情况下,进行图像处理的颗粒图像的周长。
本发明所指的圆度是表示调色剂颗粒的表面不平整度的指标。在调色剂颗粒是完好的球形时,利用1.000表示它。表面形状越复杂,圆度的值越小。
根据下面的表达式,计算表示圆度频率分布的平均值的平均圆度C,其中利用ci表示位于颗粒大小分布的分割点i(中心值)的圆度,利用m表示颗粒数量。
平均圆度C=∑i=1mci/m]]>顺便提一句,本发明使用测量仪器FPIA-2100计算每个颗粒的圆度,此后,计算平均圆度和圆度标准偏差,其中,根据获得的圆度,将颗粒划分为其中以0.01的间隔均分的0.4至1.0圆度的各类,然后,利用分割点中心值和所测量的颗粒的数量,计算平均圆度。
作为一种特定测量方式,在容器内制备10ml的对其去除了杂质固体物质等的离子交换水,然后,作为分散剂,对其添加表面活性剂,优选是烷基苯磺酸酯。此后,再添加数量为0.02g的用于测量的样品,然后,均匀分散它们。作为用于分散它们的装置,使用超声波分散机“TETORA 150 Model”(NikkakiBios Co.制造),进行分散处理2分钟,以制备用于进行测量的分散液。在这种情况下,适当冷却分散液,以使其温度不达到40℃或者更高。此外,为了使测量值不发散,在控制到23℃±0.5℃的环境下,安装流式颗粒分析仪FPIA-2100,以使其机器内的温度保持在26℃至27℃,而且以固定时间间隔,优选以2小时的间隔,利用2μm的溶胶颗粒进行自动对焦控制。
在测量调色剂的圆度时,使用上述流式颗粒分析仪,而且再一次控制分散液的浓度,以使测量时调色剂颗粒浓度为3,000至10,000颗粒/μl,其中测量1,000个或者更多的颗粒。测量之后,使用获得的数据,去除其等效圆直径小于2μm的颗粒的数据,然后,确定调色剂的平均圆度。
与按照惯例使用“FPIA-1000”计算调色剂颗粒的形状相比,本发明使用的测量仪器“FPIA-2100”是对调色剂颗粒形状的测量精度经过改进的仪器,因为提高了对处理的颗粒图像的放大率,而且提高了对捕获的图像的处理分辨率(从256×256提高到512×512),因此可以更可靠捕获微细颗粒。因此,如果象在本发明中一样,必须更精确测量颗粒形状,则使用FPIA-2100更有效。
测量调色剂的颗粒大小分布在本发明中,利用Coulter counter Model TA-II(CoulterElectronics,Inc.制造)测量平均颗粒直径和颗粒大小分布。还可以使用Coulter Multisizer(Coulter Electronics,Inc.制造)。在测量过程中,使用电解质溶液。作为电解质溶液,使用亲水的1%NaCl溶液。可以利用高级亚氯酸钠,制备亲水1%NaCl溶液。例如,可以使用市售产品,例如,ISOTON R-II(CoulterScientific Japan Co.市售)。
作为进行测量的方法,优选是烷基苯磺酸酯的表面活性剂的0.1至5ml的分散剂添加到100至150ml的上述亲水电解质溶液中,然后,再添加2至20mg的测量样品。在超声波分散机内,使样品悬浮在其内的电解质溶液发散约1分钟。通过利用上述以100μm的光圈作为其光圈的测量仪器测量2.00μm或者更大直径的调色剂颗粒的体积和数量,计算调色剂的体积分布和数量分布。然后,确定重均颗粒直径(D4)(每个通道的中值表示每个通道的值)。
作为通道,可以使用13个通道,它们是2.00到小于2.52μm,2.52到小于3.17μm,3.17到小于4.00μm,4.00到小于5.04μm,5.04到小于6.35μm,6.35到小于8.00μm,8.00到小于10.08μm,10.08到小于12.70μm,12.70到小于16.00μm,16.00到小于20.20μm,20.20到小于25.40μm,25.40到小于32.00μm,以及32.00到小于40.30μm。
利用GPC测量分子量在下面的条件下,利用凝胶渗透色谱法(GPC)的色谱图测量分子量。
在40℃的加热室内使柱(column)稳定。对于保持在该温度的柱,以每分钟1ml的流速,流过作为溶剂的四氢呋喃(THF),为了进行测量,将被调整到以重量计算样品浓度为0.05至0.6%的树脂的约50至200μl的THF样品溶液注入其内。在测量样品的分子量时,根据利用几种单分散聚苯乙烯标准样品绘制的校准曲线的对数值与计数(停留时间)之间的关系,计算样品的分子量分布。作为用于绘制校准曲线的标准聚苯乙烯样品,适于使用分子量为600、2,100、4,000、17,500、51,000、110,000、390,000、860,000、2,000,000以及4,480,000的样品,TosohCorporation或者Pressure Chemical Co.市售这些样品,而且至少使用约10个标准聚苯乙烯样品。RI(折射率)检测器用作检测器。
作为柱,为了在分子量为1,000至2,000,000的范围内进行精确测量,要求组合使用多个市售的聚苯乙烯凝胶柱。例如,它们可以优选包括Showa Denko K.K.,市售的Shodex GPCKF-801、KF-802、KF-803、KF-804、KF-805、KF-806以及KF-807与Waters Co.市售的μ-Styragel 500、1,000、10,000以及100,000的组合。
测量蜡的最高吸热峰的峰值温度温度曲线加热I(30℃到200℃;加热速率10℃/min)。
冷却I(200℃到30℃;冷却速率10℃/min)。
加热II(30℃到200℃;加热速率10℃/min)。
利用差式扫描量热计(DSC测量仪器)DSC2920(TAInstruments Japan Ltd.制造),测量蜡(防粘剂)的最高吸热峰。根据ASTM D3418-82测量它。
精确称量3至7mg,优选4至5mg数量的测量样品。将该样品放入铝盆内,而且该铝盆作为基准。在常温和标准湿度环境下,在30℃至200℃的测量温度范围内,以10℃/min的加热速率进行测量。为了确定蜡的最高吸热峰,测量在加热II期间到达峰顶的温度。
测量硅石和氧化钛微细颗粒的平均一次颗粒直径对通过场致发射扫描电子显微镜FE-SEM(Hitachi Ltd.制造的S-4700)以100,000倍放大率放大的调色剂颗粒表面上的微细颗粒进行照相。利用这样拍摄的放大照片,测量出现在视场内的300个微细颗粒的颗粒直径(对于椭圆形钛测量宽度),以确定其数均颗粒直径(D1)。
例子下面利用给出的具体工作例子,说明本发明。本发明不局限于这些例子。
聚酯树脂1的生产(以重量计算)聚氧化丙烯(2,2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷 10份聚氧化乙烯(2,2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷 40份对苯二甲酸 20份偏苯三酸酐 4份反丁烯二酸 26份2-己酸乙酯锡 0.05份将上述材料注入具有温度计和搅拌器的加热釜内,然后,在氮气气氛下,使它们在200至210℃反应约5小时,以获得聚酯树脂1。利用GPC测量所获得的聚酯树脂的分子量,以获得表1所示的结果。
聚酯树脂2的生产(以重量计算)聚氧化丙烯(2,2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷 40份聚氧化乙烯(2,2)-2,2-双(4-羟苯基)丙烷 10份对苯二甲酸 10份偏苯三酸酐 1份反丁烯二酸 39份2-己酸乙酯锡 0.05份将上述材料注入具有温度计和搅拌器的加热釜内,然后,在氮气气氛下,使它们在210至220℃反应约4小时,以获得聚酯树脂2。利用GPC测量所获得的聚酯树脂的分子量,以获得表1所示的结果。
聚酯树脂3的生产
(以重量计算)对苯二甲酸81份1,4-环己烷二元羧酸 83份丙二醇167份三氧化锑 0.09份将上述材料注入具有温度计和搅拌器的加热釜内,然后,在170至220℃下对它们加热约180分钟,以进行酯化反应。接着,使反应系统的温度升高到250℃,将系统的压力设置到1至10mmHg,其中该反应持续3小时,以获得聚酯树脂3。利用GP C测量所获得的聚酯树脂的分子量,以获得表1所示的结果。
表1

制备调色剂的添加剂将α-甲基苯乙烯、苯乙烯以及被脱水和净化的甲苯的混合物以及利用脱水并净化的甲苯稀释1/10倍的三氟化硼酚复合物(苯酚1.7倍等效重量)连续注入具有温度计和搅拌器的加热釜中,然后,以5℃的反应温度进行酯化反应。α-甲基苯乙烯和苯乙烯的摩尔比为60/40,以1.0升/小时的速率,注入单体和甲苯的混合物,而以90ml/小时的速率,注入被稀释的催化剂。使获得的反应混合物移动到第二级加热釜中,然后,继续以5℃进行酯化反应。此后,在第一级和第二级的总停留时间达到2小时时,继续排出该反应混合物。然后,在该停留时间达到3小时时,采集1升的该反应混合物,其中酯化反应已经完成。完成酯化反应后,将含水的1mol/升NaOH溶液添加到所采集的反应混合物中,然后,对该催化剂残余进行脱钙。利用当量清水,将该获得的反应混合物进一步冲洗5次,此后,在利用蒸发器,以降低的压力蒸发该溶剂和未反应的单体,以获得调色剂添加剂。这样获得的调色剂添加剂具有123℃的软化点Tm、1,500的数均分子量以及2,590的重均分子量。
调色剂生产例子聚酯树脂1 80份聚酯树脂3 20份C.I.颜料蓝15:33份蜡A 5份(常规石蜡;DSC峰值温度76℃;Mn580)调色剂添加剂 5份3,5-二叔丁基水杨酸铝化合物 1份利用Henschel混合器预混合如上所述配制的材料,然后,将材料温度设置在140℃,利用双螺杆挤出捏合机熔融捏合所获得的混合物。冷却获得的捏合产物,然后,利用锤磨机将它压碎为直径约为2mm的碎产物。然后,利用喷气装置的细研磨机将该碎产物细研为直径约为15μm或者更小的颗粒。在以100S-1(转动圆周速度130m/sec)分散转子转动数圈时,利用图1和图2所示的表面修整设备对这样获得的细研产物进行表面修整45秒,同时,以120S-1分散转子转动数圈时,去除微细颗粒(在完成通过材料馈送口3输送细研产物后,进行表面修整45秒,然后,打开排出阀8,以排出表面修整过的产物)。在该表面修整过程中,在分散转子6的顶部设置矩形柱,而将导向筒9的下端与分散转子6的矩形柱之间的空隙设置为30mm,将分散转子6与衬垫4之间的空隙设置为5mm。此外,将鼓风机的气流设置为14m3/min,将通过导管的制冷剂的完好和冷气温度设置为-20℃。这样获得其重均颗粒直径(D4)为6.0μm的调色剂基本颗粒1。
对于上述以重量计算100份的调色剂基本颗粒1,利用Henschel混合器,从外部添加利用溶胶-凝胶法生产的、并利用六甲基二硅氮烷疏水处理的以重量计算1.0份的球形硅石(平均一次颗粒直径120nm)、利用n-C4H9Si(OCH3)3处理的以重量计算0.7份的椭圆氧化钛颗粒(平均一次颗粒直径15nm)以及利用硅油I处理的以重量计算0.7份的球形硅石(数均颗粒直径18nm),以获得调色剂1。图2和3示出调色剂材料和物理性质。
除了改变如图2和图3所示的材料以及改变材料捏合温度和表面修整设备的表面修整时间外,以同样的方式生产调色剂2至18。图2和3示出调色剂材料和物理性质。顺便提一句,表2所示的蜡B是常规石蜡(DSC峰值温度70℃;Mn470)。
调色剂1至18还分别与利用硅树脂表面喷涂的磁性锰铁酸镁载体颗粒(数均颗粒直径50μm)掺和在一起,因此,以重量计算的调色剂浓度为7%,以分别获得双组分显影剂1至18。
表2



PES聚酯树脂3,5-TBSAL3,5-二叔丁基水杨酸铝化合物3,5-TBSZr3,5-二叔丁基水杨酸锆化合物5-TOSAI5-叔-水杨酸辛酯铝化合物表3



*表面修整设备内的表面修整时间中间转印带生产例子准备好主要由表4所示的树脂或者橡胶构成的每层的原材料微粒,以供使用。将这些微粒的捏合产物从其各挤出机送到多层模具,在该模具内层叠时,挤出它们。利用插入前者内部的冷却芯棒冷却这样挤出的多层圆筒体,调节其尺寸,以获得导电圆筒体。在垂直于轴向的方向切割它。这样,获得了多层结构的中间转印带,带1至6。表4示出每层的厚度以及每个中间转印带的最大位移量、塑性位移量以及弹性变形率。
例子1至10和比较例1至9将青色显影剂1送到图3所示的成像设备的左侧的台Pa,在标准环境下(23℃/60%RH),利用白纸(plain paper)(CANONINC.市售的彩色激光复印纸TKCLA4),以打印模式再现图像。
将处理速度设置为300mm/sec。作为原始图像,使用面积百分比为25%的图像,进行连续20,000张运行打印测试。
顺便提一句,具有图4所示结构的组件用作中间转印带清洁组件。作为毛刷,使用的是由导电Rayon纤维制成的毛刷,其内发散有碳黑,厚度为8旦尼尔/条(denier/filament),刷毛设置密度为200,000刷毛/英寸2。该毛刷是其相对于中间转印带的圆周速度为125%的子装置,而且在接触区,它以相反的方向旋转。此外,对金属辊施加+1,000V的电压,毛刷与中间转印带之间的压差为900V。
(1)转印性能完成运行测试后,打印其图像面积百分比为5%的带形固态像,其中测量转印之前调色剂图像上的调色剂量(单位面积),以及转印之后的调色剂量(单位面积)。根据获得的值,以下面的方式计算转印率。顺便提一句,在一张打印纸上进行成像,以评估一次转印并评估二次转印。
一次转印率(%)={(中间转印部件上的调色剂量)/(转印之前感光部件上的调色剂量)}×100二次转印率(%)={(转印材料上的调色剂量)/(中间转印部件上的调色剂量)}×100根据下面的判据,进行评估,以判定后运行转印率。
A非常好(92%或者更高)。
B良好(88%到小于92%)。
C一般(84%到小于88%)。
D差(小于84%)。
(2)评估不良转印产生的空白区
为了评估不良转印产生的空白区,完成运行测试之后,在卡纸板上打印图5A所示的字符图像“驚”,根据下面的判据,可视评估空心字符(图5B所示的状态)。
A几乎不出现空心字符。
B看到稍许空心字符。
C看到空心字符。
D看到明显的空心字符。
(3)转印图像的粗糙度完成运行测试之后,再现在将细线图像(7条线/1mm)转印到转印材料上时的未定影调色剂图像,在不施加压力的情况下,获得在100℃的干燥室内定影的图像,以获得定影图像。利用放大器观看这样定影的图像的分辨率,以通过确定散射调色剂的程度和降低分辨率的程度来进行评估。更具体地说,根据下面的判据评估可识别线的数量。在此,对于垂直方向上的线和水平方向上的线,分别利用10个点的平均值表示可识别线的数量。
A7条线。
B5条或者6条线。
C3条或者4条线。
D2条或者更少的线。
(4)评估清洁性能为了评估清洁性能,在完成运行测试之后,再现其图像密度为0.6mg/cm2的固态像。然后,(A)在刚从其转印了调色剂的中间转印部件上,以及(B)在从其转印了调色剂之后已经被清洁的中间转印部件上,分别对每个中间转印部件表面粘附透明压敏带(Lintec Corporation市售的SUPERSTEC),之后,从其上剥落该透明压敏带,以采集剩余调色剂。将在其上采集了剩余调色剂的透明压敏带粘附到白纸(CANON INC.市售的彩色激光复印纸TKCLA4)上,其中利用彩色色差计X-Rite 500Series Spectrodensitometer(X-Rite制造)测量图像密度,根据下面的表达式,计算清洁率。
清洁率(%)=[1-((B)的图像密度-样品/(A)的图像密度-样品)]×100为了进行评估,根据下面的判据判定清洁率。
A非常好(清洁率是98%或者更高)。
B良好(清洁率是96%到小于98%)。
C一般(清洁率是94%到小于96%)。
D差(清洁率小于94%)。
(5)评估中间转印部件上的调色剂熔融粘附和擦伤完成运行测试后,利用新感光部件代替该感光部件。确保该感光部件上没有熔融粘附也没有擦伤,打印图像密度为0.6mg/cm2的固态像。
对调色剂熔融粘附到中间转印部件上产生的空白区进行计数,以评估对中间转印部件的熔融粘附。顺便提一句,下面是对中间转印部件的熔融粘附的评估判据A固态像上有2个或者更少的空白区。
B固态像上有3个至5个的空白区。
C固态像上有6个至8个的空白区。
D固态像上有9个或者更多的空白区。
还对因为擦伤而在中间转印部件上形成的白线进行计数,以对在中间转印部件上的擦伤进行评估。顺便提一句,下面是对中间转印部件上的擦伤进行评估的判据A固态像上有0条至1条白线。
B固态像上有2条至4条白线。
C固态像上有4条至6条白线。
D固态像上有7条或者更多条白线。
在例子1中,在进行了连续打印20,000张运行测试之后,也可以实现良好转印性能和清洁性能。此外,不产生诸如空心字符或者粗糙图像的有缺陷图像。此外,既不出现使调色剂熔融粘附到中间转印部件上,也不擦伤中间转印部件,在连续打印20,000张运行测试时,显示良好运行性能。
在例子2至10中,也可以获得很好地满足一般用途的评估结果。
表5示出调色剂和中间转印部件的组合,而表6示出评估结果。
例子11除了将中间转印带清洁组件变更为采用充电辊的静电清洁组件,以与例子1同样的方式进行运行测试。表6示出评估结果。
顺便提一句,作为充电辊,可以使用的是位于不锈钢芯轴上的直径为20mm的辊,在该不锈钢芯轴上,设置8mm层厚的导电弹性层和20μm层厚的表面层。此外,对充电辊施加+1,500V的电压,而且这样设置充电辊,以致相对于中间转印带,其圆周速度为125%,而且在接触区,它以相反方向旋转。
例子12使用具有相应调色剂的双组分显影剂1、10、11和12,利用图3和4所示的成像设备,除了全色模式之外,以与例子1相同的方式,进行20,000张运行测试。作为运行测试的结果,它们显示良好的一次转印率、二次转印率以及以及清洁性能,而不因为不良转印、粗糙以及中间转印部件上的熔融粘附或者擦伤而产生空白区。
比较例1至11
在比较例1至11中,除了如表5所示,组合调色剂和中间转印部件外,也以与例子1相同的方式进行20,000张运行测试。
表6示出评估结果。
表4

PVF聚偏二氟乙烯; PI聚酰亚胺CR氯丁橡胶; SiR硅橡胶SBR丁苯橡胶PTFE聚四氟乙烯; IR异戊二烯橡胶表5


表6



*由不良转印产生;ll.线;l.线
权利要求
1.一种成像方法,其特征在于包括一次转印步骤,其将在感光部件上形成的调色剂图像转印到中间转印部件,二次转印步骤,其将承载在中间转印部件上的调色剂图像转印到转印材料上,以及在二次转印步骤之后的清洁步骤,该清洁步骤通过使清洁装置与中间转印部件相接触,清除掉残留在中间转印部件上的调色剂,其中,所述的清洁装置是毛刷或者充电辊;对于9.8×10-5N的负荷,所述的中间转印部件具有0.10μm至1.00μm的最大位移量Sb,并且具有50%或者更大的弹性变形率Eb,该弹性变形率Eb的单位是%,由以下表达式表示Eb=(Sb-Ib)×100/Sb这里,Ib代表对于9.8×10-5N的负荷,中间转印部件的塑性位移量,该塑性位移量Ib的单位是μm;形成调色剂图像的调色剂,在具有2μm或者更大的等效圆直径的颗粒中,具有0.920至0.960的平均圆度;对于9.8×10-5N的负荷,具有0.06μm至0.24μm的最大位移量St;并且具有25%至60%的弹性变形率Et,该弹性变形率Et的单位是%,由以下表达式表示Et=(St-It)×100/St这里,It代表对于9.8×10-5N的负荷,调色剂的塑性位移量,该塑性位移量It的单位是μm;以及中间转印部件的弹性变形率和调色剂的弹性变形率满足以下条件表达式75≤Eb+Et≤135。
2.根据权利要求1所述的成像方法,其特征在于所述调色剂包括调色剂颗粒,该调色剂颗粒具有至少i)调色剂基底颗粒以及ii)具有70nm至150nm的平均主颗粒直径的微细颗粒,并且在100重量份的调色剂基底颗粒中,微细颗粒的含量为0.5至4.0重量份或者更多。
3.一种成像设备,其特征在于包括感光部件、中间转印部件、以及清洁装置,所述成像设备被用于成像方法中,所述成像方法包括将在感光部件上形成的调色剂图像转印到中间转印部件的一次转印步骤;将承载在中间转印部件上的调色剂图像转印到转印材料上的二次转印步骤;以及在二次转印步骤之后,通过使清洁装置与中间转印部件相接触,清除掉残留在中间转印部件上的调色剂的清洁步骤,其中,所述的清洁装置是毛刷或者充电辊;对于9.8×10-5N的负荷,所述中间转印部件具有0.10μm至1.00μm的最大位移量Sb,并且具有50%或者更大的弹性变形率Eb,该弹性变形率Eb的单位是%,由以下表达式表示Eb=(Sb-Ib)×100/Sb这里,Ib代表对于9.8×10-5N的负荷,中间转印部件的塑性位移量,该塑性位移量Ib的单位是μm;形成调色剂图像的调色剂,在具有2μm或者更大的等效圆直径的颗粒中,具有0.920至0.960的平均圆度;对于9.8×10-5N的负荷,具有0.06μm至0.24μm的最大位移量St;并且具有25%至60%的弹性变形率Et,该弹性变形率Et的单位是%,由以下表达式表示Et=(St-It)×100/St这里,It代表对于9.8×10-5N的负荷,调色剂的塑性位移量,该塑性位移量It的单位是μm;以及中间转印部件的弹性变形率和调色剂的弹性变形率满足以下条件表达式75≤Eb+Et≤135。
4.根据权利要求3所述的成像设备,其特征在于所述调色剂包括调色剂颗粒,该调色剂颗粒具有至少i)调色剂基底颗粒以及ii)具有70nm至150nm的平均主颗粒直径的微细颗粒,并且在100重量份的调色剂基底颗粒中,微细颗粒的含量为0.5至4.0重量份或者更多。
全文摘要
一种成像方法和成像设备,该成像方法具有将感光部件上形成的调色剂图像转印到中间转印部件的一次转印步骤,将承载在中间转印部件上的调色剂图像转印到转印介质上的二次转印步骤,以及在二次转印步骤之后,通过使清洁装置与中间转印部件相接触,清除掉残留在中间转印部件上调色剂的清洁步骤,清洁装置是毛刷或者充电辊,中间转印部件具有特定的最大位移量Sb和特定的弹性变形率Eb;形成调色剂图像的调色剂具有特定的平均圆度、特定的最大位移量St,以及特定的弹性变形率Et;并且,中间转印部件的弹性变形率和调色剂的弹性变形率满足以下条件表达式75%≤Eb+Et≤ 135%。
文档编号G03G15/16GK1690872SQ200510066500
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月26日 优先权日2004年4月26日
发明者菅原庸好, 藤川博之, 石上恒, 冈本直树, 马场善信, 板仓隆行 申请人:佳能株式会社
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1