调色剂、调色剂容纳单元和图像形成设备的制作方法

文档序号:15884061发布日期:2018-11-09 18:30阅读:200来源:国知局
调色剂、调色剂容纳单元和图像形成设备的制作方法

本发明的涉及调色剂、调色剂存储单元和图像形成设备(成像设备)。

背景技术

近来有如下趋势:对于单组分显影方式的印刷机(打印机),尺寸更小且使用寿命更长是期望的。另外,已经实现低温定影。由于上述性质已经被开发出,保证调色剂的耐应力性的改善和优异的调色剂定影性是迫切的任务。

ptl1公开静电显影用的调色剂,其中该调色剂至少包括粘合树脂、着色剂和脱模剂,调色剂(主要地粘合树脂)的thf溶解性组分的通过凝胶渗透色谱法(gpc)测量的分子量分布具有在1,000和10,000之间的主峰,该分子量分布的半宽为15,000或更小,且调色剂包括5%-40%量的氯仿不溶性组分。结果,可提供实现其中在低温下可进行调色剂的定影的低温定影的调色剂。而且,可提供具有优异的耐热偏移性和热存储稳定性的用于形成图像的调色剂。

然而,根据ptl1中公开的技术,调色剂的耐应力性不足并且无法解决如下问题:调色剂的破裂在将调色剂用于单组分显影方式中时发生。而且,因为分子量低且半宽小,所以调色剂、特别地粉碎调色剂的粘度低。因此,难以充分地施加剪切力。结果,包括在调色剂中的电荷控制剂或脱模剂的分散性可能差。

如上所述的,本领域中知晓的调色剂可具有优异的定影性(低温定影性和耐热偏移性),但是不足的耐应力性。因此,本领域中知晓的调色剂具有如下问题:由调色剂破裂导致的和品质相关的问题(例如刮板粘着和成膜到感光体)趋于发生。

引文列表

专利文献

ptl1:日本专利no.4118498



技术实现要素:

技术问题

本发明的具有提供如下调色剂的目的:其具有足够的耐应力性以及优异的定影性(低温定影性和耐热偏移性)并且甚至当将该调色剂用在单组分显影方式中时也不导致破裂或对调整刮板(regulationblade)的粘着。

问题的解决方案

用于解决上述问题的手段于下。

本发明的调色剂为包括粘合树脂的调色剂。调色剂包括10质量%-40质量%量的thf不溶性组分。调色剂的thf溶解性组分的通过凝胶渗透色谱法(gpc)测量的分子量分布具有在10,000和16,000之间的主峰,且该主峰的半宽为60,000-90,000的分子量。调色剂的thf溶解性组分包括通过gpc测量的15.0质量%-25.0质量%量的具有2,000或更小的分子量的组分和10.0质量%或更少量的具有100,000或更大的分子量的组分。

发明效果

本发明可提供如下调色剂:其具有足够的耐应力性以及优异的定影性(低温定影性和耐热偏移性)并且甚至当将该调色剂用在单组分显影方式中时也不导致破裂或对调整刮板的粘着。

附图说明

图1是说明调色剂的分子量分布的一个实例的示意图。

图2是说明根据本发明的处理卡盒的一个实例的示意图。

图3是说明本发明的图像形成设备的一个实例的示意图。

图4是说明本发明的图像形成设备的另一实例的示意图。

图5是说明本发明的图像形成设备的另一实例的示意图。

图6是说明本发明的图像形成设备的另一实例的示意图。

具体实施方式

(调色剂)

本发明的调色剂至少包括粘合树脂。

调色剂包括10质量%-40质量%量的thf不溶性组分。

调色剂的thf溶解性组分的通过凝胶渗透色谱法(gpc)测量的分子量分布具有在10,000和16,000之间的主峰,且该主峰的半宽为60,000-90,000的分子量。

调色剂的thf溶解性组分包括通过gpc测量的15.0质量%-25.0质量%量的具有2,000或更小的分子量的组分和10.0质量%或更少量的具有100,000或更大的分子量的组分。

本发明可提供如下调色剂:其具有足够的耐应力性以及优异的定影性(低温定影性和耐热偏移性)并且甚至当将该调色剂用在单组分显影方式中时(用于单组分显影方式的调色剂)也不导致破裂。

通过本发明,本发明人已经证实如下的新颖的技术构思:在调色剂的分子量分布中通过设定60,000-90,000的主峰半宽来限定峰分子量对于改善调色剂对破裂的抵抗性是非常有效的。

作为本发明人进行的研究的结果,如下是重要的:构成调色剂的树脂的thf溶解性组分的通过gpc测量的分子量分布具有在10,000和16,000之间的主峰,并且该主峰的半宽为60,000-90,000的分子量。由以上已经发现,与本领域中的调色剂相比,可实现特别优异的对破裂的抵抗性。基于以上洞察,已经完成本发明。下面将对细节进行描述。

<thf不溶性组分>

本发明的调色剂包括10质量%-40质量%量的四氢呋喃(thf)-不溶性组分。使调色剂的thf不溶性组分的绝对量比调色剂的thf溶解性组分的绝对量小是重要的。具体地,如下是重要的:调色剂中thf不溶性组分的量为10质量%-40质量%。通过以上述方式调节thf不溶性组分的量,可改善低温定影性和耐热偏移性。当thf不溶性组分的量小于10质量%时,定影性的劣化或调色剂的破裂发生。当thf不溶性组分的量大于40质量%时,低温定影性劣化。

调色剂优选地以16质量%-40质量%的量、更优选地以30质量%-40质量%的量包括thf不溶性组分。

用于测定thf不溶性组分的方法没有特别限制。例如,通过以下方式可测定thf不溶性组分。称量约50mg的调色剂。向所述调色剂加入10g的thf。使调色剂充分溶解以制备调色剂溶液。通过离心将调色剂溶液分离。然后,将上清液干燥并且计算上清液的固体内容物。将在最初制备的调色剂溶液的固体内容物和上清液的固体内容物之间的差测定为thf不溶性组分。<thf溶解性组分>

说明调色剂的thf溶解性组分的通过gpc获得的分子量分布的一个实例的示意图呈现在图1中。在图1中,横轴为分子量且竖轴为峰强度。图1中的(a)代表低分子量区域,并且低分子量区域的组分保证低温定影性。而且,图1中的(b)指出,主峰出现在10,000的分子量和16,000的分子量之间,并且通过控制主峰的分子量和半宽可保证调色剂的韧性。图1中的(c)代表高分子量区域,通过减少高分子量区域的组分可抑制对定影下限的影响。

而且,为了保证抗破裂性,通过gpc测量的分子量分布的峰值和该分布的半宽分子量是重要的。通过将所述峰值和所述半宽分子量控制到预定值,可限定所述分子量分布的对于获得抗破裂性所需的骨架(backbone)部分(参见图1的(a))。

在本发明中,thf溶解性组分的通过gpc测量的分子量分布具有在10,000和16,000之间的主峰,并且该主峰的半宽为60,000-90,000的分子量。在本发明中,所述主峰意指在测量结果中具有最高强度的峰。

调色剂的破裂可通过在分子量分布中调节主峰值和主峰半宽分子量而抑制,如上所述的。因为可向调色剂、特别地粉碎的调色剂施加足够的剪切力,所以可改善包含在调色剂中的电荷控制剂、脱模剂等的分散性。当主峰值小于10,000时,调色剂的破裂可发生。当主峰值大于16,000时,低温定影性可劣化。而且,当主峰半宽小于60,000时,蜡或电荷控制剂的分散性可能低以及导致调色剂的破裂、由于带电低引起的背景模糊(fogging)或由于蜡的分散性低引起的调色剂的抗破裂性差,对调整刮板的粘着和感光体的成膜可发生。当主峰半宽大于90,000时,低温定影性可劣化。

当调色剂中粘合树脂的主链的长度越长时,据认为粘合树脂的韧性改善越大。这是因为所述树脂的韧性在树脂主链的长度更长时改善。通过将主峰值设定在预定范围改善树脂的韧性,并且可抑制调色剂的破裂。而且,分子量分布的分散表明低分子量组分的存在。通过将所述半宽调节到预定范围,可抑制低分子量组分的产生,导致树脂的韧性。

而且,在本发明中,分子量分布中的主峰值优选为12,000-15,000,并且主峰半宽优选为65,000-80,000的分子量。

此外,如下在本发明中是重要的:为了保证低温定影性,控制通过gpc测量的低分子量区域的比率和高分子量区域的比率(图1中的(b)和(c))。具体地,在本发明中,如下是重要的:调色剂的thf溶解性组分包括通过gpc测量的15.0质量%-25.0质量%量的具有2,000或更小的分子量的组分、和10.0质量%或更少量的具有100,000或更大的分子量的组分。通过满足以上参数,可实现优异的低温定影性。

这主要是因为所述树脂的低分子量组分有助于定影下限。另外,通过将用于保证耐热偏移性的凝胶级分(thf不溶性组分)调节到预定量可保证定影性而不损害耐应力性,从而保证定影性。

当具有2,000或更小的分子量的组分小于15.0质量%时,低温定影性变得不足。当具有2,000或更小的分子量的组分大于25.0质量%时,耐热偏移性不足,调色剂的抗破裂性劣化,且对调整刮板的粘着发生。当具有100,000或更大的分子量的组分大于10.0质量%时,低温定影性变得不足。

具有2,000或更小的分子量的组分优选地以15.5质量%-21.0质量%的量、和更优选地以16.5质量%-19.0质量%的量被包括。

具有100,000或更小的分子量的组分优选地以9.5质量%或更小的量、和更优选地以9.0质量%或更小的量被包括。下限没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择。具有100,000或更小的分子量的组分优选地以3.0质量%或更大的量、更优选地以4.0质量%或更大的量、和甚至更优选地以5.0质量%或更大的量被包括。

例如,通过以下方式可进行gpc测量。

·装置:gpc-150c(其获自waters)

·柱子:kf801-807(其获自showdex)

·温度:40℃

·溶剂:四氢呋喃(thf)

·流速:1.0ml/分钟

·样品:注射具有0.05%-0.6%浓度的样品0.1ml。

使用通过单分散聚苯乙烯标准样品制作的分子量校准曲线由在以上条件下测量的分子量分布计算所述树脂的数均分子量和重均分子量。

例如,作为用于形成校准曲线的标准聚苯乙烯样品,使用showdexstandardstd.nos.s-7300、s-210、s-390、s-875、s-1980、s-10.9、s-629、s-3.0和s-0.580(其获自showadenkok.k.)以及甲苯。作为检测器,使用折射率(ri)。

<调色剂组分>

例如,本发明的调色剂包括至少包含粘合树脂的调色剂母粒子,其中调色剂母粒子根据需要可进一步包括其它组分而且根据需要将外部添加剂加入到调色剂母粒子。

<<粘合树脂>>

在本发明中使用的粘合树脂的实例包括聚酯树脂。聚酯树脂为典型地通过醇和羧酸之间的缩聚获得的聚酯树脂。

醇的实例包括:二醇,例如乙二醇、一缩二乙二醇、二缩三乙二醇和丙二醇;1,4-二(羟甲基)环己烷;醚化双酚,例如双酚a;其它二价醇单体;以及三价以上的醇单体。

而且,羧酸的实例包括:二价有机酸单体,例如马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、甲苯二甲酸、对苯二甲酸、琥珀酸和丙二酸;以及三价以上的羧酸单体,例如1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-环己烷三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,5-己烷三羧酸、1,3-二羧基-2-亚甲基羧基丙烷和1,2,7,8-辛烷四羧酸。

就热存储稳定性而言,聚酯树脂优选为具有55℃或更高、更优选地60℃或更高的玻璃化转变温度tg的聚酯树脂。

如上所述的,使用所述聚酯树脂作为调色剂中的树脂组分是最适合的。然而,可组合使用其它树脂,只要这样的树脂不损害调色剂的特性。除了聚酯树脂之外可使用的树脂的实例包括以下列举的树脂。

基于苯乙烯的树脂(包括苯乙烯或取代苯乙烯的均聚物或共聚物),例如聚苯乙烯、聚氯苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、苯乙烯/氯苯乙烯的共聚物、苯乙烯/丙烯的共聚物、苯乙烯/丁二烯的共聚物、苯乙烯/氯乙烯的共聚物、苯乙烯/乙酸乙烯酯的共聚物、苯乙烯/马来酸的共聚物、苯乙烯/丙烯酸酯的共聚物(例如苯乙烯/丙烯酸甲酯的共聚物、苯乙烯/丙烯酸乙酯的共聚物、苯乙烯/丙烯酸丁酯的共聚物、苯乙烯/丙烯酸辛酯的共聚物、和苯乙烯/丙烯酸苯基酯的共聚物)、苯乙烯/甲基丙烯酸酯的共聚物(例如苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯的共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸乙酯的共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸丁酯的共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸苯基酯的共聚物)、苯乙烯/α-氯丙烯酸甲酯的共聚物、和苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸酯的共聚物;氯乙烯树脂;苯乙烯/乙酸乙烯酯的共聚物;松香改性的马来酸树脂;酚醛树脂;环氧树脂;聚乙烯树脂;聚丙烯树脂;离子键树脂;聚氨酯树脂;有机硅树脂;酮树脂;乙烯/丙烯酸乙酯的共聚物;二甲苯树脂;聚乙烯醇缩丁醛树脂;石油树脂;和氢化石油树脂。

以上列举的树脂的制造方法没有特别限制。可使用本体聚合、溶液聚合、乳液聚合和悬浮聚合的任一种。

而且,与聚酯树脂类似,就热存储稳定性而言,以上列举的树脂各自的玻璃化转变温度tg优选为55℃或更高、和更优选地为60℃或更高。

<<脱模剂>>

在本发明中,可使用在本领域中知晓的在调色剂中使用的脱模剂的任意者作为脱模剂。具体地,作为脱模剂,可单独或组合使用游离脂肪酸巴西棕榈蜡、褐煤蜡和氧化米蜡。

作为巴西棕榈蜡,微晶巴西棕榈蜡是期望的,并且当在调色剂粘合剂中分散时具有5或更小的酸值且具有1μm或更小的粒径的巴西棕榈蜡是优选的。

褐煤蜡是通常从矿物中精炼的基于褐煤的蜡。与巴西棕榈蜡类似,褐煤蜡优选为作为微晶的且具有5-14酸值的褐煤蜡。

氧化米蜡为通过空气氧化而氧化的米糠蜡并且其酸值优选为10-30。

作为其它脱模剂,可组合使用本领域中知晓的任何脱模剂,例如固体有机硅清漆、高级脂肪酸、高级醇、褐煤酯蜡和低分子量聚丙烯蜡。

在调色剂的差示扫描量热法(dsc)中,脱模剂的第二次加热的吸热开始温度优选为50℃或更高但是75℃或更低、和更优选为55℃或更高但是70℃或更低。当所述吸热开始温度低于50℃时,对调整刮板的粘着发生。当吸热开始温度大于75℃时,耐热偏移性不足。当脱模剂的吸热开始温度的范围为50℃或更高但是75℃或更低时,调色剂的thf不溶性组分的量优选为16质量%-20质量%。

对于脱模剂(蜡)的熔点的测量,使用差示扫描量热计(dsc-6220r,其获自seikoinstrumentsinc.)。首先,将样品以10℃/分钟的加热速度从室温加热到150℃,随后在150℃停留10分钟。之后,将样品冷却到室温并且停留10分钟。再次将样品以10℃/分钟的加热速度加热到150℃。在该过程期间,获取基线和拐点切线之间的交点并且将该交点测定为吸热开始温度。

脱模剂的量没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择。脱模剂的量优选为1质量份-20质量份、更优选地为1质量份-10质量份、和更优选地为1质量份-6质量份,相对于100质量份的调色剂中的粘合树脂。

<<着色剂>>

作为在本发明的调色剂中使用的着色剂,例如,可单独或组合使用本领域中知晓的任何染料和颜料,例如炭黑、灯黑、黑锑粉、苯胺蓝、酞菁蓝、酞菁绿、汉撒黄g、罗丹明6c色淀、calco油蓝、铬黄、喹吖啶酮、联苯胺黄、玫瑰红和基于三烯丙基甲烷的染料。调色剂可作为黑色调色剂或全色调色剂使用。

着色剂的量没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择。着色剂的量优选为1质量份-30质量份、和更优选为3质量份-20质量份,相对于100质量份的调色剂中的粘合树脂。

<<电荷控制剂>>

作为电荷控制剂,可单独或组合使用任何电荷控制剂,例如苯胺黑染料、金属络合物盐染料和季铵盐。

而且,作为电荷控制剂,可使用可具有6-配位结构的包含三价以上的金属的络合物。三价以上的金属的实例包括al、fe、cr和zr。在以上列举的实例中,不具有毒性且使用fe作为中心金属的络合物是更优选的。在以上列举的实例中,优选使用偶氮铁化合物,因为可改善调色剂的耐应力性。

在以上列举的实例中,两种或更多种可混合使用。

偶氮铁化合物的实例包括由以下的结构式(1)和结构式(2)表示的化合物。

在结构式(1)中,a+为铵离子。

在结构式(2)中,j+为h+、碱金属阳离子、铵离子或烷基铵离子。

在以上列举的实例中,两种或更多种可混合使用。

在以上列举的实例中,优选使用具有适度的带电性和高的改善背景污染的效果的由结构式(1)表示的化合物。

由结构式(1)表示的化合物的商品没有特别限制。其实例包括获自hodogayachemicalco.,ltd.的t-77。

由结构式(2)表示的化合物的商品没有特别限制。其实例包括获自hodogayachemicalco.,ltd.的t-159。

偶氮铁化合物的量优选为0.5质量份-3.0质量份,相对于100质量份的调色剂中的粘合树脂。

电荷控制剂的量没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择。电荷控制剂的量优选为0.1质量份-5质量份、和更优选地为1质量份-3质量份,相对于100质量份的调色剂中的粘合树脂。

<<其它组分>>

根据需要,在本发明的调色剂中可配制流动性改进剂等。

作为流动性改进剂,可单独或组合使用本领域中知晓的任何流动性改进剂,例如氧化硅、氧化钛、碳化硅、氧化铝和钛酸钡。

流动性改进剂的量没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择。流动性改进剂的量优选为0.1质量份-5质量份、和更优选为0.5质量份-2质量份,相对于100质量份的调色剂。

(调色剂存储单元)

本发明的调色剂存储单元为具有存储调色剂的功能且存储调色剂的单元。调色剂存储单元的实施方式的实例包括调色剂存储容器、显影装置和处理卡盒。

调色剂存储容器为将调色剂存储在其中的容器。

显影装置为包括配置成存储调色剂和进行显影的单元的装置。

处理卡盒为至少包括整合的(一体化的)图像承载体和显影单元、存储调色剂、和可拆卸地安装在图像形成设备中的处理卡盒。处理卡盒可进一步包括选自充电单元、曝光单元和清洁单元的至少一个。

接着,在图2中说明处理卡盒的一个实施方式。如图2中所示的,本实施方式的处理卡盒包括内置的潜像承载体101,包括充电装置102、显影装置104和清洁单元107,并且根据需要可进一步包括其它单元。在图2中,参考符号103代表来自曝光装置的曝光用光且参考符号105代表记录纸。

作为潜像承载体101,可使用和在下述的图像形成设备中的静电潜像承载体类似的潜像承载体。而且,可使用任意充电部件作为充电装置102。

在通过图2中所示的处理卡盒进行的图像形成过程中,潜像承载体101通过充电装置102而带电并且使其暴露到从通过在箭头所指的方向上旋转的曝光单元(未示出)施加的曝光用光103,从而形成与在潜像承载体表面上的曝光图像对应的静电潜像。

通过显影装置104用调色剂使静电潜像显影,通过转印辊108将调色剂显影转印到记录纸105上,然后将图像印出。随后,在图像转印之后将潜像承载体表面通过清洁单元107进行清洁,并且其电荷通过除电单元(未示出)消除。然后,将以上所述系列的操作再次重复。

当通过在图像形成设备中安装本发明的调色剂存储单元进行图像形成时,使用本发明的调色剂进行图像形成。因此,可获得包括这样的调色剂的调色剂存储单元:其具有足够的耐应力性以及优异的定影性(低温定影性和耐热偏移性),并且甚至当将调色剂用在单组分显影方式中时也不导致破裂或对调整刮板的粘着。

(图像形成方法和图像形成设备)

本发明的图像形成设备至少包括静电潜像承载体(其在下文中可称为“感光体”)、静电潜像形成单元和显影单元。图像形成设备根据需要可进一步包括其它单元,例如除电单元、清洁单元、回收单元和控制单元。

关于本发明的图像形成方法至少包括静电潜像形成步骤和显影步骤。所述图像形成方法可进一步包括其它步骤,例如除电步骤、清洁步骤、回收步骤和控制步骤。

图像形成方法可适宜地通过图像形成设备进行。静电潜像形成步骤可适宜地通过静电潜像形成单元进行。显影步骤可适宜地通过显影单元进行。上述的其它步骤可适宜地通过上述的其它单元进行。

-静电潜像形成步骤和静电潜像形成单元-

静电潜像形成步骤为包括在静电潜像承载体上形成静电潜像的步骤。

静电潜像承载体(可称为“电子照相感光体”或“感光体”)的材料、形状、结构、尺寸等没有特别限制并且可从本领域中知晓的静电潜像承载体中适当地选择。其形状适宜地为鼓状。其材料的实例包括:无机感光体,例如无定形的硅和硒;以及有机感光体(opc),例如聚硅烷和酞菁聚甲川(phthalopolymethine)。在以上列举的实例中,有机感光体(opc)是优选的,因为可获得分辨率较高的图像。

例如,静电潜像的形成可通过使静电潜像承载体的表面均匀地带电、随后使该表面以成像的方式(imagewise)曝光而进行,并且可通过静电潜像形成单元进行。

例如,静电潜像形成单元至少包括配置成使静电潜像承载体的表面均匀地带电的充电单元(充电器)、和配置成使静电潜像承载体的表面以成像的方式曝光的曝光单元(曝光手段)。

例如,充电可通过使用充电器向静电潜像承载体的表面施加电压而进行。

充电器没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择。充电器的实例包括本身在本领域中知晓的各自装备有导电或半导电的辊、刷、膜或橡胶刮板的接触充电器,和利用电晕放电的非接触充电器例如电晕管和栅格。

充电器优选为布置成与静电潜像承载体接触或不与其接触并且配置成施加叠加的dc和ac电压以使静电潜像承载体的表面带电的充电器。

而且,充电器优选为在静电潜像承载体附近经由间隙带布置成不与静电潜像承载体接触并且配置成向充电辊施加叠加的dc和ac电压以使静电潜像承载体的表面带电的充电器。

例如,曝光可通过使用曝光手段使静电潜像承载体的表面以成像的方式曝光而进行。

曝光单元没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择,只要曝光手段能够使静电潜像承载体带电的表面以所要形成的图像的形状曝光。曝光手段的实例包括多种曝光单元,例如复制光学曝光单元、棒透镜阵列曝光单元、激光光学曝光单元和液晶快门光学曝光单元。

注意,在本发明中,可使用背式曝光系统。背式曝光系统为其中从静电潜像承载体的背面进行成像曝光的系统。

-显影步骤和显影单元-

显影步骤为包括用调色剂使静电潜像显影以形成可视图像的步骤。

例如,可视图像的形成可通过用调色剂使静电潜像显影而进行并且可通过显影单元进行。

例如,显影单元优选为在其中存储调色剂并且至少包括能够将调色剂直接或间接地施加到静电潜像的显影装置的显影单元。显影单元更优选为装备有调色剂存储容器的显影装置等。

显影装置可为单色显影装置或多色显影装置。例如,显影装置优选为包括配置成搅拌调色剂以导致摩擦从而使调色剂带电的搅拌器和可旋转的磁辊的显影装置。

例如,在显影装置内部,将调色剂和载体混合且搅拌以导致摩擦,通过摩擦使调色剂带电,和将带电的调色剂以刷的形式保持在旋转的磁辊表面上从而形成磁刷。由于磁辊布置在静电潜像承载体(感光体)附近,构成形成在磁辊表面上的磁刷的调色剂部分通过电吸力被转移到静电潜像承载体(感光体)的表面上。结果,通过调色剂使静电潜像显影而在静电潜像承载体(感光体)的表面上形成由调色剂形成的可视图像。

-转印步骤和转印单元-

转印步骤为包括将可视图像转印到记录介质的步骤。转印步骤的优选实施方式为这样的实施方式:使用中间转印部件,将可视图像一次转印到中间转印部件上,然后将可视图像二次转印到记录介质上。其更优选的实施方式为使用两种或更多种颜色的调色剂、优选地全色调色剂并且包括一次转印步骤和二次转印步骤的实施方式,其中一次转印步骤包括将可视图像转印在中间转印部件上以形成复合转印图像,和二次转印步骤包括将复合转印图像转印到记录介质上。

例如,转印可通过使用转印充电器使在静电潜像承载体(感光体)上的可视图像带电而进行。转印可通过转印单元进行。转印单元的优选实施方式为包括配置成将可视图像转印到中间转印部件上以形成复合转印图像的一次转印单元和配置成将复合转印图像转印到记录介质上的二次转印单元的转印单元。

注意,中间转印部件没有特别限制并且取决于预期意图可从本领域中知晓的转印部件中适当地选择。中间转印部件的优选实例包括转印带。

转印单元(一次转印单元和二次转印单元)优选地至少包括配置成使形成在静电潜像承载体(感光体)上的可视图像带电和将其脱模到记录介质侧的转印单元。转印单元的数量可为一个、或两个以上。

转印单元的实例包括使用电晕放电的电晕转印单元、转印带、转印辊、加压转印辊和粘着转印单元。

注意,记录介质没有特别限制并且可从本领域中知晓的记录介质(记录纸)中适当地选择。

-定影步骤和定影单元-

定影步骤为使用定影装置将转印到记录介质的可视图像定影的步骤。定影步骤可每次在将每种颜色的显影剂的可视图像转印时进行。替代地,定影步骤可以所有颜色的显影剂的可视图像叠层的状态一次性地同时进行。

定影装置没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择。定影装置适宜地为本领域中知晓的热压单元的任一种。热压单元的实例包括加热辊和加压辊的组合,以及加热辊、加压辊和环形带的组合。

定影装置优选为这样的单元:其包括装备有发热体的加热体、与加热体接触的膜、和经由所述膜压接加热体的加压部件,并且配置成使未定影的图像形成在其上的记录介质通过所述膜和所述加压部件之间以将图像加热定影到记录介质上。通过热压单元进行的加热通常优选地在80℃-200℃的温度下进行。

在本发明中,例如,取决于预期意图,本领域中知晓的光定影装置可与定影步骤和定影单元组合使用,或者其可替代定影步骤和定影单元。

除电步骤为包括将除电偏压施加到静电潜像承载体以消除电荷的步骤。除电步骤可适宜地通过除电单元进行。

除电单元没有特别限制,只要除电单元能够将除电偏压施加到静电潜像承载体,并且可从本领域中知晓的除电器中适当地选择。例如,除电单元优选为除电灯等。

清洁步骤为包括除去残留在静电潜像承载体上的调色剂的步骤。清洁步骤可适宜地通过清洁单元进行。

清洁单元没有特别限制,只要清洁单元能够除去残留在静电潜像承载体上的调色剂,并且可从本领域中知晓的清洁器中适当地选择。清洁单元的实例包括磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮板清洁器、刷清洁器和网清洁器。

回收步骤为包括将通过清洁步骤除去的调色剂回收到显影单元的步骤。回收步骤可适宜地通过回收单元进行。回收单元没有特别限制并且可为本领域中知晓的输送单元的任一种。

控制步骤为包括控制上述步骤的每一个的步骤。控制步骤可适宜地通过控制单元进行。

控制单元没有特别限制并且取决于预期意图可适当地选择,只要控制单元能够控制上述单元各自的操作。控制单元的实例包括装置例如定序器和计算机。

本发明的图像形成设备的第一实例在图3中说明。图像形成设备100a包括感光体鼓10、充电辊20、曝光装置、显影装置40、中间转印带50、包括清洁刮板的清洁装置60、和除电灯70。

中间转印带50为由布置在中间转印带50内的3个辊51支撑的环形带并且可在图3中箭头所指的方向上运动。3个辊51的部分还充当能够向中间转印带50施加转印偏压(一次转印偏压)的转印偏压辊。而且,包括清洁刮板的清洁装置90布置在中间转印带50附近。此外,能够向转印纸95施加转印偏压(二次偏压)以转印调色剂图像的转印辊80布置成面向中间转印带50。

而且,在中间转印带50的外围,配置成向转印到中间转印带50的调色剂图像施加电荷的电晕充电器58沿着中间转印带50的旋转方向布置在如下之间:在感光体鼓10和中间转印带50之间的接触部段(区,area)和在中间转印带50和转印纸95之间的接触部段。

显影装置40由显影带41、以及在显影带41的外围处布置在一起的黑色显影单元45k、黄色显影单元45y、品红色显影单元45m和青色显影单元45c构成。注意,每种颜色的显影单元45包括显影剂存储单元42、显影剂供应辊43和显影辊(显影剂承载体)44。而且,显影带41为由多个带辊支撑的环形带,并且可在图3中箭头所指的方向上运动。此外,显影带41的部分与感光体鼓10接触。

接着,将对使用图像形成设备100a形成图像的方法进行描述。首先,通过充电辊20使感光体鼓10的表面均匀地带电。然后,借助曝光装置(未示出)将感光体鼓10暴露到曝光用光l以形成静电潜像。接着,用供应自显影装置40的调色剂使形成在感光体鼓10上的静电潜像显影,从而形成调色剂图像。而且,通过由辊51施加的转印偏压将形成在感光体鼓10上的调色剂图像转印(一次转印)到中间转印带50上。然后,通过由转印辊80施加的转印偏压将调色剂图像转印(二次转印)到转印纸95上。同时,通过清洁装置60除去残留在已经将调色剂图像从其转印到中间转印带50的感光体鼓10表面上的调色剂。然后,通过除电灯70消除感光体鼓的电荷。

在本发明中使用的图像形成设备的第二实例在图4中说明。图像形成设备100b具有和图像形成设备100a的结构相同的结构,除了将黑色显影单元45k、黄色显影单元45y、品红色显影单元45m和青色显影单元45c在感光体鼓10的外围处布置成直接面向感光体鼓10而不布置显影带41。

在本发明中使用的图像形成设备的第三实例在图5中说明。图像形成设备100c为串列式彩色图像形成设备并且包括复印机主体150、供纸台200、扫描仪300和自动文件供给器(adf)400。

布置在复印机主体150的中央处的中间转印带50为由三个辊14、15和16支撑的环形带,并且可在图5中箭头所指的方向上运动。在辊15附近布置的是具有清洁刮板的清洁装置17,其配置成除去残留在已经将调色剂图像从其转印到记录纸的中间转印带50上的调色剂。将黄色、青色、品红色和黑色图像形成单元120y、120c、120m和120k对准并且沿着输送方向布置成面向由辊14和15支撑的中间转印带50的部位。

而且,曝光装置21布置在图像形成单元120附近。而且,二次转印带24布置在中间转印带50的与其布置图像形成单元120的一侧相反的一侧处。注意,二次转印带24为由一对辊23支撑的环形带。在二次转印带24上传送的记录纸和中间转印带50可在辊16和辊23之间的部位处彼此接触。

而且,定影装置25布置在二次转印带24附近,其中定影装置包括作为由一对辊支撑的环形带的定影带26和布置成压接定影带26的加压辊27。注意,纸张翻转器28布置在二次转印带24和定影装置25附近,该纸张翻转器28配置成当在记录纸的两面上形成图像时翻转记录纸。

接着,将对使用图像形成设备100c形成全色图像的方法进行解释。首先,将彩色文件放置在自动文件供给器(adf)400的文件台130上。替代地,启动自动文件供给器400,将彩色文件放置在扫描仪300的接触玻璃32上,然后关掉自动文件供给器400。在其中将文件放置在自动文件供给器400上的情形中,一旦按下启动开关,文件就被传送到接触玻璃32上,然后驱动扫描仪300以通过装备有光源的第一滑架33和装备有镜子的第二滑架34扫描所述文件。在其中文件放置在接触玻璃32上的情形中,直接驱动扫描仪300以通过第一滑架33和第二滑架34扫描所述文件。在扫描操作期间,从第一滑架33发射的光被文件表面所反射,从文件表面反射的光被第二滑架34所反射,然后反射的光经由成像透镜35被读取传感器36所接收以读取所述文件,从而获取黑色、黄色、品红色和青色的图像信息。

将各颜色的图像信息传输到各颜色的各图像-形成单元120的各图像形成装置18以形成各颜色的调色剂图像。如图6中所示,各颜色的图像-形成单元120包括感光体鼓10、配置成使感光体鼓10均匀地带电的充电辊160、配置成基于各颜色的图像信息使感光体鼓10暴露到曝光用光l以形成各颜色的静电潜像的曝光装置、配置成用各颜色的显影剂使静电潜像显影以形成各颜色的调色剂图像的显影装置61、配置成将调色剂图像转印到中间转印带50上的转印辊62、包括清洁刮板的清洁装置63、和除电灯64。

将通过所有颜色的图像形成单元120形成的所有颜色的调色剂图像顺序地转印(一次转印)到由辊14、15和16可旋转地支撑的中间转印带50上以叠加调色剂图像,从而形成复合调色剂图像。

同时,在供纸台200中,选择性地旋转供纸辊142之一以从纸库143的多个供纸盒144之一排出记录纸,通过分离辊145将多张排出的记录纸逐一地分离以将每张记录纸送至供纸路径146,然后通过输送辊147将其传送到复印机主体150内部的供纸路径148中。然后,在供纸路径148中传送的记录纸撞击到对位辊49而停下。替代地,通过旋转供纸辊将手动供给托盘54上的多张记录纸排出,通过分离辊52将其逐一地分离以引导到手动供纸路径53中,然后撞击到对位辊49而停下。

注意,对位辊49通常在使用时接地,但是可对其施加偏压以除去记录纸的纸屑。接着,以与复合调色剂图像在中间转印带50上的运动同步地旋转对位辊49,从而将记录纸送到中间转印带50和二次转印带24之间。然后将复合调色剂图像转印(二次转印)到记录纸。注意,通过清洁装置17除去残留在已经将复合调色剂图像从其转印的中间转印带50上的调色剂。

已经将复合调色剂图像转印到其上的记录纸被传送在二次转印带24上,然后通过定影装置25将复合调色剂图像定影在其上。接着,通过分离爪55切换记录纸的行进路径并且通过排出辊56将记录纸排出到排纸托盘57。替代地,通过分离爪55切换记录纸的行进路径,通过纸张翻转器28翻转记录纸,以相同的方式在记录纸的背面上形成图像,然后通过排出辊56将记录纸排出到排纸托盘57。

实施例

下面将对本发明的实施例进行描述,但是实施例不应被解释为限制本发明。“份”是指“质量份”并且“%”是指“质量%”,除非另外说明。

(制造实施例1)

<聚酯树脂a-1至a-6和聚酯树脂b-1至b-8的制造>

向具有1l体积且装备有温度计、搅拌器、冷凝器和氮气引入管的4-颈圆底烧瓶分别加入表1和表2中列出的各组分。然后将烧瓶放置在加热套中,然后在通过经由氮气引入管引入氮气而将烧瓶的内部气氛保持为惰性气氛的状态下对其进行加热。随后,加入0.05质量份的二丁基氧化锡并且使所得的混合物在将温度维持在200℃下的情况下进行反应,从而分别获得表1和表2中列出的聚酯树脂。

<物理性质的测量>

对获得的聚酯分别进行以下测量。

-分子量的测量(gpc)-

在以下条件下实施凝胶渗透色谱法(gpc)。

·装置:gpc-150c(其获自waters)

·柱子:kf801-807(其获自showdex)

·温度:40℃

·溶剂:四氢呋喃(thf)

·流速:1.0ml/分钟

·样品:注射具有0.05%-0.6%浓度的样品0.1ml。

使用通过单分散聚苯乙烯标准样品制作的分子量校准曲线由在以上条件下测量的分子量分布计算所述树脂的数均分子量和重均分子量。

例如,作为用于形成校准曲线的标准聚苯乙烯样品,使用showdexstandardstd.no.s-7300、s-210、s-390、s-875、s-1980、s-10.9、s-629、s-3.0和s-0.580(其获自showadenkok.k.)以及甲苯。作为检测器,使用折射率(ri)。

-thf不溶性组分-

称量约50mg的粘合树脂。向所述粘合树脂加入10g的thf。将粘合树脂充分溶解以制备树脂溶液。将树脂溶液通过离心进行分离。然后,将上清液进行干燥并且计算上清液的固体内容物。将在最初制备的树脂溶液的固体内容物和上清液的固体内容物之间的差测定为thf不溶性组分。

各聚酯树脂的配方和物理性质列在表1和表2中。注意,在表1和2中,酸组分和醇组分的值以“质量份”计,“mw”代表重均分子量,且thf不溶性组分的值以“%”计。而且,“峰顶分子量”的值代表主峰值的分子量。

表1

表2

(实施例1-1)

在将具有以下组成的混合物在亨舍尔混合机中充分混合之后,借助辊磨机将所得物在130℃-140℃的温度下加热和熔融约30分钟。在将所得物冷却到室温之后,借助喷射磨机或机械粉碎机将获得的捏合的产物粉碎并且借助空气分级器对其进行分级,从而获得调色剂母粒子。

-组成-

聚酯树脂a-1:50份

聚酯树脂b-1:50份

米蜡(towax-3f16,其获自toakaseico.,ltd.):5份

炭黑(#44,其获自mitsubishichemicalcorporation):10份

含金属的偶氮化合物(t-77,其获自hodogayachemicalco.,ltd.):1份

向获得的调色剂母粒子加入0.5质量%疏水二氧化硅,从而获得[调色剂1-1]。

(实施例1-2)

[调色剂1-2]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-2]之外。

(实施例1-3)

[调色剂1-3]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-2]并且将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-3]之外。

(实施例1-4)

[调色剂1-4]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-4]之外。

(实施例1-5)

[调色剂1-5]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为60质量份的[聚酯树脂a-2]和40质量份的[聚酯树脂b-3]之外。

(实施例1-6)

[调色剂1-6]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-3]并且将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-4]之外。

(实施例1-7)

[调色剂1-7]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为40质量份的[聚酯树脂a-3]和60质量份的[聚酯树脂b-4]之外。

(实施例1-8)

[调色剂1-8]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为70质量份的[聚酯树脂a-2]和30质量份的[聚酯树脂b-3]之外。

(对比例1-1)

[对比性调色剂1-1]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-5]之外。

(对比例1-2)

[对比性调色剂1-2]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为35质量份的[聚酯树脂a-1]和65质量份的[聚酯树脂b-2]之外。

(对比例1-3)

[对比性调色剂1-3]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-6]之外。

(对比例1-4)

[对比性调色剂1-4]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为35质量份的[聚酯树脂a-2]和65质量份的[聚酯树脂b-2]之外。

(对比例1-5)

[对比性调色剂1-5]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为60质量份的[聚酯树脂a-2]和40质量份的[聚酯树脂b-3]之外。

(对比例1-6)

[对比性调色剂1-6]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为35质量份的[聚酯树脂a-3]和65质量份的[聚酯树脂b-4]之外。

(对比例1-7)

[对比性调色剂1-7]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为60质量份的[聚酯树脂a-2]和40质量份的[聚酯树脂b-7]之外。

(对比例1-8)

[对比性调色剂1-8]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-5]并且将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-4]之外。

(对比例1-9)

[对比性调色剂1-9]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为40质量份的[聚酯树脂a-6]和60质量份的[聚酯树脂b-4]之外。

(对比例1-10)

[对比性调色剂1-10]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为75质量份的[聚酯树脂a-2]和25质量份的[聚酯树脂b-3]之外。

(对比例1-11)

[对比性调色剂1-11]以和实施例1-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为40质量份的[聚酯树脂a-3]和60质量份的[聚酯树脂b-8]之外。

(测量)

对以上获得的调色剂各自进行以下测量。

<thf不溶性组分>

称量约50mg的调色剂。向调色剂加入10g的thf。将调色剂充分溶解以制备调色剂溶液。通过离心将调色剂溶液进行分离。然后,将上清液进行干燥并且计算上清液的固体内容物。将最初制备的调色剂溶液的固体内容物和上清液的固体内容物之间的差测定为thf不溶性组分。

<thf溶解性组分>

称量50mg的调色剂。向调色剂加入10g的thf。将调色剂充分溶解以制备溶液。通过离心将溶液进行分离。然后,将上清液进行干燥并且测定上清液的固体内容物质量[x(mg)]。

而且,通过下式(1)测定调色剂的thf溶解性组分的量(质量%)。

调色剂的thf溶解性组分(质量%)=x/50mg×100式(1)

注意,上清液的固体内容物为thf溶解性组分的等同物。

<<gpc测量>>

在以下条件下对以上获得的调色剂各自实施凝胶渗透色谱法(gpc)。

·装置:gpc-150c(其获自waters)

·柱子:kf801-807(其获自showdex)

·温度:40℃

·溶剂:四氢呋喃(thf)

·流速:1.0ml/分钟

·样品:注射具有0.05%-0.6%浓度的样品0.1ml。

使用通过单分散聚苯乙烯标准样品制作的分子量校准曲线由在以上条件下测量的分子量分布计算所述树脂的数均分子量和重均分子量。

例如,作为用于形成校准曲线的标准聚苯乙烯样品,使用showdexstandardstd.no.s-7300、s-210、s-390、s-875、s-1980、s-10.9、s-629、s-3.0和s-0.580(其获自showadenkok.k.)以及甲苯。作为检测器,使用折射率(ri)。

获得的调色剂的物理性质的列表在表3中列出。

表3

(评价)

对以上获得的调色剂进行以下评价。

<抗破裂性>

在向250ml塑料容器装填50g调色剂之后,将120g具有10mm直径的氧化铝珠加入到所述容器,且借助球磨机将调色剂以150rpm搅拌40小时。在搅拌之后,调色剂的抗破裂性基于初始粒径和在搅拌之后的细粉末组分的增加量进行评价。

根据库尔特计数法(coultercountermethod)测量细粉末组分的增加量。作为调色剂粒子的粒度分布的测量装置,使用库尔特粒度分析仪iii(其获自beckmancoulter,inc.)。

首先,将0.1ml-5ml充当分散剂的表面活性剂(优选地烷基苯磺酸盐)加入到100ml-150ml的电解质溶液。作为所述电解质溶液,使用一级氯化钠制备约1%nacl的水溶液,并且使用isoton-ii(其获自beckmancoulter,inc.)。而且,以基于固体内容物的2mg-20mg的量加入测量样品。借助超声分散器对所述样品悬浮在其中电解质溶液进行约1分钟至约3分钟的分散处理,并且借助上述的具有100μm光圈的测量装置测量调色剂粒子或调色剂的体积和数量,从而计算体积分布和数量分布。基于以下标准评价小于3.00μm的以数量%计的增加量。

[评价标准]

极好:所述增加量小于4%。

好:所述增加量为4%或更大但是小于7%。

尚可:所述增加量为7%或更大但是小于10%。

差:所述增加量为10%或更大。

<抗刮板粘着性的评价>

在向250ml塑料容器装填50g调色剂之后,将120g具有10mm直径的氧化铝珠加入到所述容器,且借助球磨机将调色剂以150rpm搅拌40小时,从而制造用于评价的劣化调色剂。向ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)的显影单元装填20g所述劣化调色剂以进行评价。然后,通过外部空转机(externalidlemachine)进行刮板粘着的评价。每5分钟通过目测由图像形成部位的显影辊部段处的粘着得到的线确认刮板粘着,其中各部段位于距离显影辊的各边缘5cm处。评价标准于下。

[评价标准]

极好:发生刮板粘着的时间为120分钟或更晚。

好:发生刮板粘着的时间为60分钟或更晚但是早于120分钟。

尚可:发生刮板粘着的时间为30分钟或更晚但是早于60分钟。

差:发生刮板粘着的时间早于30分钟。

<定影性的评价>

对ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)进行改造并且向改造的装置装填调色剂。以调色剂在型号6000(长纹)纸(其获自ricohcompanylimited)上的沉积量将为10g/m2的方式设定所述装置,并且准备在其上形成了具有40mm边长的未定影的正方形实心图像的纸。

接着,将准备的未定影的实心图像在将系统速度设定到240mm/秒的情况下通过ipsiosp4510sf(其获自ricohcompanylimited)的改造的定影单元,从而将所述图像定影。通过将定影温度以5℃从120℃改变到200℃而进行测试,并且目测所述图像是否发生调色剂偏移。最小定影温度和最大定影温度的评价标准于下。

[最小定影温度的评价标准]

极好:最小定影温度低于130℃。

好:最小定影温度为130℃或更高但是低于140℃。

尚可:最小定影温度为140℃或更高但是低于150℃。

差:最小定影温度为150℃或更高。

[定影温度宽度的评价标准]

极好:最大定影温度为210℃或更高。

好:最大定影温度为190℃或更高但是低于210℃。

尚可:最大定影温度为170℃或更高但是低于190℃。

差:最大定影温度低于170℃。

实施例和对比例的评价结果列在表4中。

作为综合评价,将其中所有评价项目的结果为“好”或更好的情形测定为“极好”,将其中所有评价项目的结果为“尚可”或更好的情形测定为“好”,和其中将所述结果包括一个或多个“差”的情形测定为“差”。“好”或更好是合格(可接受的)水平。

表4

(实施例2-1)

在将具有以下组成的混合物在亨舍尔混合机中充分混合之后,借助辊磨机将所得物在130℃-140℃的温度下加热和熔融约30分钟。在将所得物冷却到室温之后,借助喷射磨机或机械粉碎机将获得的捏合的产物进行粉碎并且借助空气分级器对其进行分级,从而获得调色剂母粒子。

-组成-

聚酯树脂a-1:50份

聚酯树脂b-1:50份

巴西棕榈蜡/米蜡的混合物(wa-05,其获自ceraricanodaco.,ltd.,吸热开始温度:72.5℃):3份

炭黑(#44,其获自mitsubishichemicalcorporation):10份

含金属的偶氮化合物(t-77,其获自hodogayachemicalco.,ltd.):1份

向获得的调色剂母粒子加入0.5质量%的疏水二氧化硅,从而获得调色剂2-1。

(实施例2-2)

调色剂2-2以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-2]之外。

(实施例2-3)

调色剂2-3以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-2]并且将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-3]之外。

(实施例2-4)

调色剂2-4以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-4]之外。

(实施例2-5)

调色剂2-5以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为60质量份的[聚酯树脂a-2]和40质量份的[聚酯树脂b-3]之外。

(实施例2-6)

调色剂2-6以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-3]并且将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-4]之外。

(实施例2-7)

调色剂2-7以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为40质量份的[聚酯树脂a-3]和60质量份的[聚酯树脂b-4]之外。

(实施例2-8)

调色剂2-8以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为70质量份的[聚酯树脂a-2]和30质量份的[聚酯树脂b-3]之外。

(实施例2-9)

调色剂2-9以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将蜡的类型改变为具有52.3℃吸热开始温度的合成单酯蜡之外。

(实施例2-10)

调色剂2-10以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将蜡的类型改变为再精炼之前的米蜡(towax-3f16,其获自toakaseico.,ltd.,吸热开始温度:59.2℃)之外。

(实施例2-11)

调色剂2-11以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将蜡的类型改变为具有72.1℃吸热开始温度的合成单酯蜡之外。

(实施例2-12)

调色剂2-12以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将加入的蜡的量改变为0.5质量份之外。

(实施例2-13)

调色剂2-13以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将加入的蜡的量改变为7质量份之外。

(实施例2-14)

调色剂2-14以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将蜡的类型改变为石蜡(hnp-9,其获自nipponseiroco.,ltd.,吸热开始温度:60.4℃)之外。

(对比例2-1)

对比性调色剂2-1以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-5]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-2)

对比性调色剂2-2以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为35质量份的[聚酯树脂a-1]和65质量份的[聚酯树脂b-2]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-3)

对比性调色剂2-3以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为65质量份的[聚酯树脂a-2]和35质量份的[聚酯树脂b-3]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-4)

对比性调色剂2-4以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为35质量份的[聚酯树脂a-1]和65质量份的[聚酯树脂b-4]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-5)

对比性调色剂2-5以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-2]、将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-5]、和将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-6)

对比性调色剂2-6以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-3]、将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-4]、和将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-7)

对比性调色剂2-7以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为45质量份的[聚酯树脂a-4]和55质量份[聚酯树脂b-4]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-8)

对比性调色剂2-8以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为70质量份的[聚酯树脂a-2]和30质量份的[聚酯树脂b-5]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-9)

对比性调色剂2-9以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为40质量份的[聚酯树脂a-1]和60质量份的[聚酯树脂b-6]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-10)

对比性调色剂2-10以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-2]、将[聚酯树脂b-1]改变为[聚酯树脂b-4]、和将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-11)

对比性调色剂2-11以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为65质量份的[聚酯树脂a-2]和35质量份的[聚酯树脂b-5]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-12)

对比性调色剂2-12以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将[聚酯树脂a-1]改变为[聚酯树脂a-4]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(对比例2-13)

对比性调色剂2-13以和实施例2-1中相同的方式获得,除了将粘合树脂的类型和量改变为30质量份的[聚酯树脂a-4]和70质量份的[聚酯树脂b-5]并且将蜡的类型改变为米蜡(吸热开始温度:66.3℃)之外。

(测量)

对以上获得的调色剂进行以下测量。

<thf不溶性组分>

称量约50mg的调色剂。向调色剂加入10g的thf。将调色剂充分溶解以制备调色剂溶液。通过离心对调色剂溶液进行分离。然后,将上清液进行干燥并且计算上清液的固体内容物。将最初制备的调色剂溶液的固体内容物和上清液的固体内容物之间的差测定为thf不溶性组分。

<thf溶解性组分>

称量50mg的调色剂。向调色剂加入10g的thf。将调色剂充分溶解以制备溶液。通过离心对溶液进行分离。然后,将上清液进行干燥并且测定上清液的固体内容物质量[x(mg)]。

而且,调色剂的thf溶解性组分的量(质量%)通过下式(1)测定。

调色剂的thf溶解性组分(质量%)=x/50mg×100式(1)

注意,上清液的固体内容物为thf溶解性组分的等同物。

<<gpc测量>>

对以上获得的调色剂各自的thf溶解性组分在以下条件下实施凝胶渗透色谱法(gpc)。

·装置:gpc-150c(其获自waters)

·柱子:kf801-807(其获自showdex)

·温度:40℃

·溶剂:四氢呋喃(thf)

·流速:1.0ml/分钟

·样品:注射具有0.05%-0.6%浓度的样品0.1ml。

使用通过单分散聚苯乙烯标准样品制作的分子量校准曲线由在以上条件下测量的分子量分布计算所述树脂的数均分子量和重均分子量。

作为用于形成校准曲线的标准聚苯乙烯样品,例如,使用showdexstandardstd.no.s-7300、s-210、s-390、s-875、s-1980、s-10.9、s-629、s-3.0和s-0.580(其获自showadenkok.k.)以及甲苯。作为检测器,使用折射率(ri)。

<蜡的吸热开始温度的测量>

对于使用的蜡的熔点的测量,使用差示扫描量热计(dsc-6220r,其获自seikoinstrumentsinc.)。首先,将样品以10℃/分钟的加热速度从室温加热到150℃,随后在150℃下停留10分钟。之后,将样品冷却到室温并且将其停留10分钟。再次将样品以10℃/分钟的加热速度加热到150℃。在该过程中,获取基线和拐点切线之间的交点并且将该交点测定为吸热开始温度。

获得的调色剂的物理性质的列表在表5中列出。

表5

(评价)

对以上获得的调色剂进行以下评价。

<抗刮板粘着性的评价>

在向250ml塑料容器装填50g调色剂之后,将120g具有10mm直径的氧化铝珠加入到所述容器,并且借助球磨机将调色剂以150rpm搅拌40小时,从而制造用于评价的劣化调色剂。向ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)的显影单元装填20g的所述劣化调色剂以进行评价。然后,通过外部空转机进行刮板粘着的评价。每5分钟通过目测由图像形成部位的显影辊部段处的粘着得到的线确认刮板粘着,其中各部段位于距离显影辊的各边缘5cm处。评价标准于下。

[评价标准]

极好:发生刮板粘着的时间为150分钟或更晚。

好:发生刮板粘着的时间为120分钟或更晚但是早于150分钟。

尚可:发生刮板粘着的时间为60分钟或更晚但是早于120分钟。

差:发生刮板粘着的时间早于60分钟。

<定影性的评价>

对ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)进行改造并且向改造的装置装填调色剂。以在型号6000(长纹)纸(其获自ricohcompanylimited)上调色剂的沉积量将为10g/m2的方式设定所述装置,并且准备具有40mm边的未定影的正方形实心图像形成在其上的所述纸。

接着,将准备的未定影的实心图像在将系统速度设定为240mm/秒的情况下通过ipsiosp4510sf(其获自ricohcompanylimited)的改造的定影单元,从而将所述图像定影。通过将定影温度以2℃从120℃改变到220℃进行测试,并且目测图像是否发生调色剂偏移。最小定影温度和最大定影温度的评价标准于下。

[最小定影温度的评价标准]

极好:最小定影温度低于130℃。

好:最小定影温度为130℃或更高但是低于140℃。

尚可:最小定影温度为140℃或更高但是低于150℃。

差:最小定影温度为150℃或更高。

[定影温度宽度的评价标准]

极好:最大定影温度为210℃或更高。

好:最大定影温度为190℃或更高但是低于210℃。

尚可:最大定影温度为170℃或更高但是低于190℃。

差:最大定影温度低于170℃。

实施例和对比例的评价结果列在表6中。

作为综合评价,将其中所有评价项目的结果为“好”或更好的情形测定为“极好”,将其中所有评价项目的结果为“尚可”或更好的情形测定为“好”,和其中将所述结果包括一个或多个“差”的情形测定为“差”。“好”和“极好”是合格水平并且“极好”代表比“好”更好的结果。

表6

(实施例3-1)

在将具有以下组成的混合物在亨舍尔混合机中充分搅拌之后,将所得物通过双螺杆挤出捏合机(tem-18ss,其获自toshibamachineco.,ltd.)进行熔融捏合。在将所得物冷却到室温之后,将获得的捏合的产物通过喷射磨机(ids-2,其获自nipponpneumaticmfg.co.,ltd.)进行粉碎并且通过转子分级器(50atp,其获自hosokawamicroncorporation)进行分级,从而获得具有8μm平均粒径的调色剂母粒子。

-组成-

聚酯树脂a-1:50份

聚酯树脂b-1:50份

米蜡(towax-3f16,其获自toakaseico.,ltd.):5份

炭黑(#44,其获自mitsubishichemicalcorporation):10份

偶氮铁化合物(t-77,其获自hodogayachemicalco.,ltd.,称为[cca1]):1.8份

向100质量份获得的调色剂母粒子加入2质量份具有12nm粒度的经hmds处理的疏水二氧化硅(rx200,其获自nipponaerosilco.,ltd.),从而获得[调色剂3-1]。调色剂的物理性质列在表7中。

(实施例3-2至3-13和对比例3-1至3-11)

各调色剂以和实施例3-1中相同的方式获得,除了将所述调色剂组成改变为表7中列出的调色剂组成之外。

(测量)

对以上获得的调色剂进行以下测量。

<thf不溶性组分>

称量约50mg的调色剂。向调色剂加入10g的thf。将调色剂充分溶解以制备调色剂溶液。通过离心对调色剂溶液进行分离。然后,将上清液进行干燥并且计算上清液的固体内容物。将最初制备的调色剂溶液的固体内容物和上清液的固体内容物之间的差测定为thf不溶性组分。

<thf溶解性组分>

称量50mg的调色剂。向调色剂加入10g的thf。将调色剂充分溶解以制备溶液。通过离心对溶液进行分离。然后,将上清液进行干燥并且测定上清液的固体内容物质量[x(mg)]。

而且,通过下式(1)测定调色剂的thf溶解性组分的量(质量%)。

调色剂的thf溶解性组分(质量%)=x/50mg×100式(1)

注意,上清液的固体内容物为thf溶解性组分的等同物。

<<gpc测量>>

对以上获得的调色剂各自的thf溶解性组分在以下条件下实施凝胶渗透色谱法(gpc)。

·装置:gpc-150c(其获自waters)

·柱子:kf801-807(其获自showdex)

·温度:40℃

·溶剂:四氢呋喃(thf)

·流速:1.0ml/分钟

·样品:注射具有0.05%-0.6%浓度的样品0.1ml。

使用通过单分散聚苯乙烯标准样品制作的分子量校准曲线由在以上条件下测量的分子量分布计算所述树脂的数均分子量和重均分子量。

作为用于形成校准曲线的标准聚苯乙烯样品,例如,使用showdexstandardstd.no.s-7300、s-210、s-390、s-875、s-1980、s-10.9、s-629、s-3.0和s-0.580(其获自showadenkok.k.)以及甲苯。作为检测器,使用折射率(ri)。

表7

以上获得的调色剂物理性质和评价结果列在表7中。注意,在表7中,“cca量(质量份)”是指相对于100质量份的粘合树脂的量(质量份)。

cca2为其中在以上结构式(2)中j+为烷基铵离子的化合物。

cca3为tn-105,其获自hodogayachemicalco.,ltd.。

(评价)

对以上获得的调色剂进行以下评价。

<背景污染的评价>

对ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)进行改造。向改造的装置装填13.5g的在抗刮板粘着性评价中制造的劣化调色剂,并且将斯科奇胶带(scotchtape)粘着到感光体的曝光区的整个表面,在空白纸的印刷期间暂停感光体的操作。将剥离的斯科奇胶带粘着到型号6000(长纹)纸(其获自ricohcompanylimited)并且然后将其存储。通过x-rite(其获自videojetx-ritek.k.)测量所述胶带上的l*值。评价标准如下所述。

[评价标准]

极好:l*为91.0或更大。

好:l*为89.0或更大但是小于91.0。

尚可:l*为85.0或更大但是小于89.0。

差:l*小于85.0。

<定影性的评价>

-低温定影性-

将ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)进行改造并且向改造的装置装填调色剂。以型号6000(长纹)纸(其获自ricohcompanylimited)上调色剂的沉积量将为10g/m2的方式设定所述装置,并且准备在其上形成了具有40mm边长的未定影的正方形实心图像的纸。

接着,将准备的未定影的实心图像在将系统速度设定到240mm/秒的情况下通过ipsiosp4510sf(其获自ricohcompanylimited)的改造的定影单元,从而将图像定影。通过将定影温度以2℃从120℃改变到160℃进行测试。目测输出图像并且将在白色背景区域上不发生未预期的调色剂转印的温度测定为最小定影温度。评价标准于下。

[评价标准]

极好:最小定影温度低于130℃。

好:最小定影温度为130℃或更高但是低于140℃。

尚可:最小定影温度为140℃或更高但是低于150℃。

差:最小定影温度为150℃或更高。

-高温脱模性-

将ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)进行改造并且向改造的装置装填调色剂。以在型号6000(长纹)纸(其获自ricohcompanylimited)上调色剂的沉积量将为10g/m2的方式设定所述装置,并且准备在其上形成了具有40mm边长的未定影的正方形实心图像的纸。

接着,将准备的未定影的实心图像在将系统速度设定为240mm/秒的情况下通过ipsiosp4510sf(其获自ricohcompanylimited)的改造的定影单元,从而将所述图像定影。通过将定影温度以2℃从160℃改变到200℃进行测试。目测输出图像并且将在白色背景区域上不发生未预期的转印的温度测定为最大定影温度。评价标准于下。

[评价标准]

极好:最大定影温度为210℃或更高。

好:最大定影温度为190℃或更高但是低于210℃。

尚可:最大定影温度为170℃或更高但是低于190℃。

差:最大定影温度低于170℃。

<破裂的评价>

在向250ml塑料容器装填50g调色剂之后,将120g具有10mm直径的氧化铝珠加入到所述容器,并且借助球磨机将调色剂以150rpm搅拌44小时,从而制造用于评价的劣化调色剂。借助库尔特计数粒度分析仪iii测量调色剂在劣化之前的粒径和调色剂在劣化之后的粒径并且测量小于3μm的小粒径组分的增加量。评价标准于下。

[评价标准]

极好:所述增加量小于4%。

好:所述增加量为4%或更大但是小于7%。

尚可:所述增加量为7%或更大但是小于10%。

差:所述增加量为10%或更大。

<抗刮板粘着性的评价>

在向250ml塑料容器装填50g调色剂之后,将120g具有10mm直径的氧化铝珠加入到所述容器,并且借助球磨机将调色剂以150rpm搅拌40小时,从而制造用于评价的劣化调色剂。向ipsiospc220(其获自ricohcompanylimited)的显影单元装填20g所述劣化调色剂以进行评价。然后通过外部空转机进行刮板粘着的评价。每5分钟通过目测由图像形成部位的显影辊部段处的粘着得到的线而确认刮板粘着,其中各部段位于距离显影辊的各边缘5cm处。评价标准于下。

[评价标准]

极好:发生刮板粘着的时间为120分钟或更晚。

好:发生刮板粘着的时间为60分钟或更晚但是早于120分钟。

尚可:发生刮板粘着的时间为30分钟或更晚但是早于60分钟。

差:发生刮板粘着的时间早于30分钟。

实施例和对比例的评价结果列在表8中。

作为综合评价,将其中所有评价项目的结果均为“好”或更好的情形测定为“极好”,将其中所有评价项目的结果均为“尚可”或更好的情形测定为“好”,和将其中所述结果包括一个或多个“差”的情形测定为“差”。“好”和“极好”为合格水平并且“极好”代表比“好”更好的结果。

表8

例如,本发明的实施方式于下。

<1>a调色剂,其包括:

粘合树脂,

其中调色剂包括10质量%-40质量%量的thf不溶性组分,

调色剂的thf溶解性组分的通过凝胶渗透色谱法(gpc)测量的分子量分布具有在10,000和16,000之间的主峰,且该主峰的半宽为60,000-90,000的分子量,和

调色剂的thf溶解性组分包括通过gpc测量的15.0质量%-25.0质量%量的具有2,000或更小的分子量的组分和10.0质量%或更少量的具有100,000或更大的分子量的组分。

<2>根据<1>的调色剂,

其中所述分子量分布具有在12,000和15,000之间的主峰,且该主峰的半宽为65,000-80,000的分子量。

<3>根据<1>或<2>的调色剂,

其中调色剂包括30质量%-40质量%量的thf不溶性组分。

<4>根据<1>至<3>任一项的调色剂,其进一步包括脱模剂,

其中所述脱模剂的在差示扫描量热法(dsc)中第二次加热的吸热开始温度为50℃或更高但是75℃或更低。

<5>根据<4>的调色剂,

其中所述脱模剂的吸热开始温度为55℃或更高但是70℃或更低。

<6>根据<1>至<3>任一项的调色剂,其进一步包括偶氮铁化合物。

<7>根据<6>的调色剂,

其中所述偶氮铁化合物由以下结构式(1)表示,

其中,在结构式(1)中,a+为铵离子。

<8>根据<1>至<7>任一项的调色剂,

其中调色剂为用于单组分显影方式的调色剂。

<9>调色剂存储单元,其包括:

根据<1>至<8>任一项的调色剂。

<10>图像形成设备,其包括:

静电潜像承载体;

静电潜像形成单元,其配置成在静电潜像承载体上形成静电潜像;和

显影单元,其配置成使形成在静电潜像承载体上的静电潜像显影以形成可视图像,其中显影单元包括调色剂,

其中调色剂为根据<1>至<8>任一项的调色剂。

本发明可解决本领域中存在的上述的多个问题并且可提供如下调色剂:其具有足够的耐应力性以及优异的定影性(低温定影性和耐热偏移性)并且甚至当将调色剂用在单组分显影方式中时也不导致破裂或对调整刮板的粘着。

参考符号说明

10:静电潜像承载体(感光体鼓)

10k:黑色静电潜像承载体

10y:黄色静电潜像承载体

10m:品红色静电潜像承载体

10c:青色静电潜像承载体

14:辊

15:辊

16:辊

17:清洁装置

18:图像形成单元

20:充电辊

21:曝光装置

22:二次转印装置

23:辊

24:二次转印带

25:定影装置

26:定影带

27:加压辊

28:纸张翻转器

32:接触玻璃

33:第一滑架

34:第二滑架

35:成像透镜

36:读取传感器

40:显影装置

41:显影带

42k:显影剂存储单元

42y:显影剂存储单元

42m:显影剂存储单元

42c:显影剂存储单元

43k:显影剂供应辊

43y:显影剂供应辊

43m:显影剂供应辊

43c:显影剂供应辊

44k:显影辊

44y:显影辊

44m:显影辊

44c:显影辊

45k:黑色显影单元

45y:黄色显影单元

45m:品红色显影单元

45c:青色显影单元

49:对位辊

50:中间转印带

51:辊

52:分离辊

53:手动供纸路径

54:手动供纸托盘

55:分离爪

56:排出辊

57:排纸托盘

58:电晕充电器

60:清洁装置

61:显影装置

62:转印辊

63:清洁装置

64:除电灯

70:除电灯

80:转印辊

90:清洁装置

95:转印纸

100a,100b,100c:图像形成设备

120:图像形成单元

130:文件台

142:供纸辊

143:纸库

144:供纸盒

145:分离辊

146:供纸路径

147:输送辊

148:供纸路径

150:复印机主体

160:充电辊

200:供纸台

300:扫描仪

400:自动文件供给器(adf)

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