调色剂、图像形成装置以及图像形成方法

文档序号:2731788阅读:142来源:国知局

专利名称::调色剂、图像形成装置以及图像形成方法调色剂、图像形成装置以及图像形成方法发明的领域5本发明涉及具有两面印刷机构的转印装置以及进行无油定影的图像形成装置的调色剂。本发明还涉及使用所述调色剂的图像形成装置以及图像形成方法。
背景技术
:10廉价的激光打印机近年来具有低成本、小型化以及高速化的趋势。通过使中间转印带为2轴、而不是3轴的形式,抑制了装置的高度,并且使装置变得小型化。但是,在二次转印时,定影媒体与中间转印带之间会发生间隙,从而易于产生放电。另外,为了小型化,就要使定影媒体的通路径变短,由此在进行两面印刷15的场合,在正面转印定影后,到反面转印的时间变短,在该反面定影时,定影媒体失去水分。由此,纸的阻力上升,造成背面转印时调色剂不能被充分转印。另外,为了达成低成本,即低成本化/小型化,就不需要进行油涂布的双棍定影就是必须的。在此场合,作为油的替代物,就要在调色剂中加入脱模20齐U。但是,加入脱模剂,附着性就会增大,从而造成转印不良,文字中空等问题。在特开2004-69941中,记载了对于可以图像定影处理前的记录媒体的两面,图像承载体的承载的可视图像进行两面转印的方法,其中,在所述两面转印之前,对转印媒体进行转印前加热。由此,就可以对记录媒体的两面进行一25次通过式的图像形成,并且能够抑制由于记录媒体的含水量的上升而引起的转印不良的问题。但是,该方法具有不能充分解决含水量减少的问题。在特开2005-189520中,公开了这样一种图像形成方法,该方法包括在图像承载体的表面上形成调色剂图像的调色剂图像形成工序以及将图像承载体的表面上的调色剂转印到记录媒体的两面上的两面转印工序。在该记录媒体的两面形成图像的图像形成方法中,实施取得记录体的特性信息的特性信息取得工序以及基于在特性信息取得工序中取得的特性信息对上述两面装置的转印条件进行变更的转印条件变更工程。由此,就可以抑制由于纸的厚5度而造成的转印不良,从而提供在转印纸的两面都有良好的图像形成的图像形成装置。但是,该技术对含水量的减少不能进行充分的解决。本发明就是鉴于以上的先有技术而达成的。本发明的目的就是提供在两面印刷时,不会发生反面转印不良以及放电群落的,图像被改善到几乎没有问题的程度的调色剂、图像形成装置以及图像形成方法。10发明的内容本发明的目的可以通过以下的技术方案来达到1.一种调色剂,该调色剂被使用于图像形成装置,该图像形成装置,包括图像形成单元,其具有承载由调色剂形成的调色剂图像的图像承载15体;转印单元,其为带结构,将在所述图像承载体上形成的调色剂图像进行转印;定影单元,其将定影媒体上的调色剂进行固定;两面印刷单元,其在所述定影媒体的第一面以及第二面两面上对调色20剂图像进行定影;其特征在于,所述调色剂至少包括树脂、蜡、电荷控制剂以及着色剂、在所述转印单元上的调色剂的带电量Q(PC/g)以及使用圆锥转头的转矩测定法测定的在孔隙率为50。/。时的转矩T(mNm)为0.15*Q—2《T《0.15*Q—0.525L0《T《2.52.根据上述l的调色剂,其特征在于上述的外添加剂的初始粒径为10-50咖。3.根据权利要求2的调色剂,其特征在于所述外添加剂为二氧化硅,所述外添加剂对上述调色剂的附着强度为30-80%4.根据上述l-3的任意一项的调色剂,其特征在于所述调色剂的蜡的含有量对每100重量份的调色剂为3-IO重量份。5.根据上述1-4的任意一项的调色剂,其特征在于所述调色剂为非磁性一成份显影用调色剂。56.根据上述l-4的任意一项的调色剂,其特征在于上述调色剂为非磁性二成分显影用调色剂。7.—种图像形成装置,包括图像形成单元,具有承载由调色剂形成的调色剂图像的图像承载体;10转印单元,其为带结构,将在所述图像承载体上形成的调色剂图像进行转印;定影单元,将定影媒体上的调色剂进行固定;两面印刷单元,在所述定影媒体的第一面以及第二面两面上对调色剂进行定影;15其特征在于,第一面的图像定影后马上测定的定影媒体的含水率为5%以下,其中调色剂为上述l-6中任意一项所述调色剂。8.据上述7的图像形成装置,其特征在于在第一面图像定影前的定影媒体的电阻为109-10'勺"cm,第一面图像定影后马上测定的定影媒体的电阻为1011-10130cm。209.据上述7或者8的图像形成装置,其特征在于,所述定影单元为无油双棍加压加热定影装置。10.据上述7-9的任意一项的图像形成装置,其特征在于,所述转印单元包括具有中间转印带的一次转印装置;25将转印到中间转印带上的显影剂再转印到所述定影媒体上的二次转印装置11.一种图像形成方法,其中使用图像形成装置,该图像形成装置包括图像形成单元,具有承载由调色剂形成的调色剂图像的图像承载体;转印单元,其为带结构,将在所述图像承载体上形成的调色剂图像进行转印;定影单元,将定影媒体上的调色剂进行固定;两面印刷单元,在所述定影媒体的第一面以及第二面两面上对调色剂5进行定影;其特征在于,第一面定影后的马上就测定的定影媒体的含水率为5%以下,所述调色剂至少包括树脂、蜡、电荷控制剂以及着色剂,在所述转印装置上的调色剂的带电量Q("C/g)以及使用圆锥转头的转矩测定法测定的在io孔隙率为58W时的转矩T(raNm)为0.15*Q-2《T《0.15*Q-0.51,0《T《2.512.根据上述ll的图像形成方法,其特征在于在第一面图像定影前的定影媒体的电阻为109-10110cra,第一面图像定影后马上测定的定影媒体的电15阻为1011-10'3Qcm。在此,所述定影媒体优选纸张。13.根据上述11或12的图像形成方法,其特征在于所述外添加剂的初始粒径为10-50nm。14.根据上述11-13的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述外添加20剂为二氧化硅,所述外添加剂对上述调色剂的附着强度为30_80%。15.根据上述11-14的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述调色剂的蜡的含有量对每100重量份的调色剂为3-IO重量份。16.根据上述11-15的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述调色剂为非磁性一成份显影用调色剂。2517.根据上述11-16的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述调色剂为非磁性二成份显影用调色剂。18.根据上述11-17的任意一项的图像形成方法,其特征在于定影单元为无油双棍加热加压定影装置。19.根据上述11-18的任意一项的图像形成方法,其特征在于其中具有转印单元,该转印单元包括具有中间转印带的一次转印装置;将转印到中间转印带上的显影剂再转印到所述定影媒体上的二次转印装置。5本发明,通过上述技术方案,能够在两面印刷时的第二面不会发生转印不良以及放电群落,使图像的得以改善,从而达到良好的打印。图l是表示两面转印装置的图。10图2是表示调色剂的带电量Q与转矩T的关系的图。图3使表示本发明中使用的评价装置的例子的图。图4是表示具有槽的圆锥转头的图。图5是表示向转矩仪安装圆锥转头的图。15具体实施例方式以下对本发明的具体实施方式进行说明。但是这仅仅是为了说明。并不对本发明有任何限制。图l是表示两面转印装置的图。l-4为四个感光体,承载由各色调色剂形成的调色剂图像。在图1中,配置有具有感光体1-4的图像形成单元。中间转20印带10由带驱动棍11、二次转印对向棍12支撑。通过向从中间转印带10的运行方向的上游侧的开始排列的一次转印棍5-8施加规定的电压,使各色调色剂在中间转印带重叠而形成图像。通过对二次转印棍13施加规定的电压,使形成的图像转印到由供纸棍17以及定位棍14从供纸盘送来的定影媒体(纸)上,然后通过由定影棍15a以及16b组成的定影单元16加以定影,并且输出。二25次转印棍13不能转印的残存在中间转印带10上的调色剂由清洁单元18来加以回收。两面打印时,从定影单元16出来的纸张被翻转,通过两面单元19并经过定位棍14,被再一次转印以及定影。在本发明中,优选采用无油的两棍的加热加压定影机构。本发明的调色剂,至少包括树脂、蜡、电荷控制剂以及着色剂,在所述转印装置上的调色剂的带电量Q(UC/g)以及使用圆锥转头的转矩测定法测定的在孔隙率为58X时的转矩T(mNm)满足下式。0,15*Q-2《T《0.15*Q-0.55HT《2.5(在本发明中,*符号为乘的意思)本发明,通过满足上述关系,可以使两面印刷时的第二面的打印不均匀得到改善,从而达到良好的打印。图2是表示调色剂的带电量Q与转矩T的关系的图。在图2中,有网点的区io域满足上述关系,在进行两面打印时,第二面(背面)的打印不均的现象得到改善,可以得到良好的打印。另一方面,网点区域以外的区域,出现不均匀(群落)现象,不能进行良好的打印。转矩T根据调色剂的不规则度(圆形度)、表面蜡的露出量、二氧化硅等外部添加剂的附着状态以及空间剂的效果等,其值的变化很大。本发明人发15现转矩T以及带电量Q有必要满足上式,才能得到良好地打印质量。具体地说,调色剂的形状越不规则,转矩T就倾向于变大。表面蜡的露出量增加也可使转矩T增加。外添剂的附着过于牢固,随着时间,外添剂被埋入调色剂中,从而使转矩T增大。在添加粒径大的粒子(例如70-500nm)的场合,由于添加剂的空间剂效果,由此转矩会被降低。20考虑到对图像质量的影响,调色剂的体积平均粒径为5-12um(coulter制的multisizer的测定值),优选6-10"m。另外,在将定影媒体上形成的调色剂图像进行定影时,为了提高定影媒体与定影装置的分离性,可以在调色剂母体中加入脱模剂。本发明的用于形成全色图像的调色剂的组成粒子,包括内添有烃类蜡的25第一粘结树脂以及第二粘结树脂、以及着色剂、电荷控制剂和外添剂,对其将在后面加以详述。本发明的调色剂优选用于非磁性一成分显影剂,或者非磁性二成分显影剂。进一步,在第一面上的图像定影后,立即测量的定影媒体的含水率优选5%以下。第一面图像定影前的定影媒体的电阻为优选109-10110.cm,第一面图像定影后马上测定的定影媒体的电阻优选10"-10':iQcra。以下,对调色剂的粘结剂树脂进行说明。第一粘结树脂以及第二粘结树脂没有限制,可以使用已知的树脂,例如5聚酯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物树脂、环氧树脂以及COC(环烯树脂,例如Ticona制造的T0PAS-COC)。但是,从无油定影的观点来看,第一粘结树脂以及第二粘结树脂宜使用聚酯树脂。聚酯树脂可以是多元醇与多元酸进行聚縮而形成的聚酯。多元醇中的二元醇的例子包括,双酚A的链烯氧化物的加成物(alkyleneoxideadductsofiobisphenolA)例如聚氧化丙烯(2.2)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(polyoxypropylene(2.2)-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane)、聚氧化丙烯(3.3)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、聚氧化丙烯(6)-2,2-双(4-羟基苯基)丙垸以及聚氧化乙烯(2.0)-2,2-双(4-羟基苯基)丙烷;乙二醇;二亚乙基二醇;三甘醇;1,2-丙二醇;1,3-丙二醇;1,4-丁二醇;新戊二醇;1,4-丁二醇;151,5-戊二醇;1,6-己二醇;1,4-环己垸二甲醇;一縮二丙二醇;聚乙二醇;聚四甲二醇;双酚A;加氢双酚A;等。三醇以及其以上的多元醇的具体例子包括,但不限于,山梨醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1,2,4-丁三醇,1,2,5-戊三醇、甘油,二甘醇、2-甲基丙三醇,2-甲基-1,2,4-丁三醇,三甲醇乙垸、三甲基醇丙垸、1,3,5-20三羟基甲基苯等。多元羧酸中的二元羧酸的例子包括,但不限于,马来酸,富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸,邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己二酸,琥珀酸、己二酸、葵二酸、壬二酸,丙二酸、n-十二碳烯基琥珀酸、异十二碳烯基琥珀酸,n-十二烷基琥珀酸、异十二垸基琥珀酸、n-辛烯基琥珀酸,异25辛烯基琥珀酸、n-辛基琥珀酸、异辛基琥珀酸酸,它们的酸酐或低级垸基酯等。三元羧酸的例子包括,但不限于,1,2,4-苯三羧酸(偏苯三酸)、1,2,5-苯三羧酸、2,5,7-萘三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,4-丁三酸、1,2,5-己三羧酸,1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲羧基丙烷、1,2,4-环己垸三羧酸、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛四羧酸、empol三聚酸以及它们的酐以及低级垸基酯等。另外,作为聚酯树脂,其制备可以通过在同一个容器内将形成聚酯树脂的聚縮反应和形成乙烯基树脂的自由基反应组合起来进行,其中使用的混合5物的单体材料为聚酯树脂材料的单体、乙烯基树脂材料的单体以及可以与这两种单体材料反应的单体。该可以与两种单体材料反应的单体为例如可以用于聚縮反应以及自由基聚合反应两者的单体,即该单体为具有聚縮-反应性的羧基以及自由基-聚合反应性的乙烯基的单体,例如富马酸、马来酸、丙烯酸以及甲基丙烯酸。这样生成的树脂适宜于用于本发明(以下,将该树脂称作io乙烯类聚酯树脂)聚酯树脂材料的单体包括以上所述的多元醇以及多元羧酸。乙烯基材料单体包括、苯乙烯或其衍生物例如苯乙烯、0-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、a-甲基苯乙烯、p-乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、p-叔丁基苯乙烯以及p-氯代苯乙烯;不饱和单烯例如乙烯、丙烯、丁烯以及异15丁烯;甲基丙烯酸垸基酯例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸n-丙基酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸n-丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸t-丁基酯、甲基丙烯酸n-戊酯、甲基丙烯酸异戊酯、甲基丙烯酸辛戊酯、甲基丙烯酸3-(甲基)丁基酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸壬酯、甲基丙烯酸葵酯、甲基丙烯酸十一烷基酯以及甲基丙烯酸十二20垸基酯;丙烯酸垸基酯例如丙烯酸甲酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸n-丁酯、丙烯酸异丁基酯、丙烯酸t-丁基酯、丙烯酸n-戊己酯、丙烯酸异戊酯、丙烯酸新戊基酯、丙烯酸3-(甲基)丁基酯、丙烯酸己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸壬酯、丙烯酸葵酯、丙烯酸十一烷基酯以及丙烯酸十二垸基酯;不饱和羧酸例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸以及马来酸;丙烯25腈;马来酸酯;衣康酸酯;乙烯基氯;乙酸乙烯基酯;苯甲酸乙烯基酯;乙烯基甲基乙基酮;乙烯基己基酮;乙烯基甲基醚;乙烯基乙基醚;乙烯基异丁基醚等。作为使乙烯基系列树脂的单体进行聚合的聚合引发剂,包括偶氮类或重氮类聚合引发剂,例如2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2,-偶氮二异丁腈、l,l,-偶氮双(环己垸-1-腈)、2,2,-偶氮双-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈);过氧化物类聚合引发剂,例如苯酰过氧化物、二枯基过氧化物、甲基乙基酮过氧化物、碳酸过氧异丙基酯、月桂酰过氧化物。上述各种聚酯类树脂很适宜作为第1粘结树脂及第2粘结树脂使用,不过作为无油定影用调色剂,从进一步提高其分离性以及耐偏移性的观点来看,5更优选使用以下所示的第1粘结树脂及第2粘结树脂。更优选的第l粘结树脂,是由上述多元醇成分和多价羧酸成分縮聚而得到的聚酯树脂。最为优选的第1粘结树脂是由作为多元醇成分使用双酚A的烯烃氧化物加成物,作为多元羧酸成分使用对苯二甲酸以及富马酸,来进行縮聚而得到的聚酯树脂。10更为优选的第2粘结树脂是乙烯类聚酯树脂,尤其是作为聚酯树脂原料单体使用双酚A烯烃氧化物加合物、对苯二甲酸、偏苯三酸及琥珀酸,作为乙烯树脂类树脂的原料单体使用苯乙烯及丙烯酸丁酯,作为双反应性单体使用富马酸所得到的乙烯树脂类聚酯树脂。如上所述,在本发明中合成第l粘结树脂时内添了烃类蜡。为了预先在15第l粘结树脂内内添烃类蜡,可在合成第l粘结树脂的时候,将烃类蜡添加于合成第l粘结树脂的单体中,然后在此状态下进行第l粘结树脂的合成即可。譬如,在构成作为第l粘结树脂的聚酯类树脂的酸单体及醇单体中加入烃类蜡,在此状态下进行缩聚合反应即可。当第l粘结树脂为乙烯类聚酯树脂时,在向聚酯树脂原料单体中加入烃类蜡的状态下,一边搅拌加热,一边向该单20体中滴入乙烯类树脂的原料单体,使之进行縮聚反应及游离基聚合反应即可。下面就蜡进行说明。一般来说,极性低的蜡与定影部件辊的脱模性较好。本发明所使用的蜡是低极性的的烃类蜡。此外,较为适宜的蜡含量是调色剂IOO份(重量)对蜡3-10份(重量)。25所谓烃类蜡,是指仅由碳原子和氢原子组成的蜡,不包含酯官能团、醇官能团、酰铵官能团等。作为烃类蜡可具体列举如聚烯烃蜡,例如聚乙烯、聚丙烯、乙烯和丙烯的共聚物等;石油蜡石蜡、微晶蜡;合成蜡,例如费-托(Fischer-Tropsch)蜡等。其中,适合于本发明的是聚乙烯蜡、石蜡、费-托蜡。优选聚乙烯蜡、石蜡等。下面对蜡分散剂进行说明。在本发明中的调色剂里,也可以包含有助于蜡的分散的蜡分散剂。作为蜡分散剂没有什么特别的限制,使用众所周知的产品即可。譬如可列举具有与蜡相溶性高的单元和与树脂相溶性高的单元的以嵌段聚合物形式存在的聚合物或低聚物、与蜡相溶性高的单元和与树脂相5溶性高的单元之中的一方接枝于另一方的聚合物或低聚物、乙烯丙烯丁烯苯乙烯a-苯乙烯等的不饱和烃与丙烯酸甲基丙烯酸马来酸马来酸酐衣康酸衣康酸酐等的a,P-不饱和羧酸及其酯或酐的共聚物、乙烯类树脂和聚酯的嵌段聚合物或接枝聚合物等等。上述的作为与蜡可溶性高的单元,有碳原子数在12以上的长链垸基、聚10乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚丁二烯以及它们的共聚物。与树脂可溶性高的单元,有聚酯、乙烯类树脂等。下面对电荷控制剂进行说明。电荷控制剂可以使用众所周知的材料,譬如苯胺黑类染料、三苯甲烷类染料、含铬金属配合物染料、钼酸螯合颜料、若丹明类染料、垸氧基胺、季铵盐(包含氟变性季铵盐)、烷基酰铵、磷单质15或化合物、钨单质或化合物、氟类活化剂、水杨酸金属盐及水杨酸衍生物的金属盐等。具体可列举苯胺黑类染料的B0NTR0N03、季铵盐的BONTRONP-51、含金属偶氮染料的BONTRONS-34、羟萘酸类金属配合物的E-82、水杨酸类金属配合物的E-84、酚类縮合物的E-89(以上均为0rient化学工业公司制)、季铵盐钼配合物的TP-302、TP-415(以上是保土谷化学工业公司制)、季铵盐20的CopyChargePSYVP2038、三苯甲烷衍生物的CopyBluePR、季铵盐的CopyChargeNEGVP2036、CopyChargeNXVP434(以上为科莱恩(hochst)公司制)、LRA-901、硼配合物LR-147(日本CARLIT公司制)、铜酞菁、二萘嵌苯、喹吖啶酮、偶氮类颜料、其它含有磺酸根、羧基、季铵盐等官能团的高分子化合物等等。其中,优选能将调色剂控制为负极性的的物质。25荷电控制剂的使用量,需根据粘结树脂的种类、是否有根据需要而使用的添加剂以及包括分散方法在内的调色剂制造方法等来决定,不能一概而论。不过,通常,相对于粘结树脂100份(重量),使用量在0.1-10份(重量)的范围之内,优选范围是0.2-5份。若超过10份的话,由于调色剂的带电性过大,可能会导致荷电控制剂的效果降低,与显影辊间的静电引力增大,显影剂的流动性下降以及图像浓度下降。下面对着色剂进行说明。下列的众所周知的材料可作为着色剂可以使用。碳黑、苯胺黑染料、铁黑、萘酚耶罗-S、汉撒黄(10G,5G,G)、镉黄、5黄色氧化铁、黄土、铬黄、钛黄、聚偶氮黄、油黄、汉撒黄(GR,A,RN,R)、色素黄L、联苯胺黄(G,GR)、永固黄(NCG)、巴尔干坚牢黄(5G,R)、柠檬黄色淀、喹啉黄色淀、安思拉散黄BGL、异B引哚啉酮黄、印度红、红丹、铅红、镉红、镉汞红、锑朱、永固红4R、帕拉红、火红、对氯邻硝基苯胺红、立索尔耐晒大红G、亮耐晒大红、亮洋红BS、永固红(F2R,F4R,FRL,FRLL,ioF4RH)、耐晒大红VD、巴尔干坚牢宝石红B、亮耐晒大红G、立索尔宝红GX、永固红F5R、亮洋红6B、包格敏特猩红3B、波尔多5B、甲苯胺紫红、永固波尔多F2k、赫里奥枣红BL、波尔多10B、亮紫红、中紫红、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫代靛枣红、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、聚偶氮红、铬红、联苯胺橙、别里能橙、油橙、钴蓝、天15青蓝、碱性蓝色淀、孔雀青色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、耐晒天蓝、士林蓝(RS,BC)、靛蓝、群青,藏青,蒽醌青,耐晒紫B,甲基紫色淀,钴紫,锰紫,二氧环紫红,蒽醌紫红、铬绿、锌绿、三氧化二铬、碧绿、宝石绿、色素绿B、萘酚绿B、青金色、酸性绿色淀、孔雀绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、锌白、锌钡白及其混合物。20着色剂的含量通常为调色剂的1-15%(重量),3-10%(重量)为宜。下面对母料化进行说明。本发明所使用的着色剂,也可与树脂复合化后作为母料使用。作为与母料一起混练的粘结树脂可列举如下除了以上列举的聚酯和乙烯类树脂以外,松香树脂、变性松香树脂、萜烯树脂、脂肪族或脂环族烃树脂、芳香族类石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。以上材料即可单独25使用也可混合使用。下面对外添加剂进行说明。在本发明中,作为改善调色剂粒子的流动性以及带电性、显影性、转印性的外添加剂,优选使用l种以上的无机微粒子。无机粒子的BET比表面积为30mVg-300mVg,初始粒径以10nm50nm为宜。同时,外添加剂对调色剂的附着强度以3080%为宜。作为无机粒子的具体例可列举如下譬如二氧化硅、氧化锌、氧化锡、硅砂、氧化钛、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、三氧化二铬、二氧化铈、印度红、三氧化锑、氧化镁、矾土、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅、氮化硅等。5当外添加剂的初始粒径小于10nm时,外添加剂不能充分埋入调色剂中,画质的安定性变差,耐久性下降。当外添加剂的初始粒径大于50nm时,从调色剂上脱逸的外添加剂增多,会在感光体上成膜。(调色剂制造的实施例)io(第l粘结树脂的制作)向滴定漏斗里加入下列乙烯基单体。苯乙烯600g、丙烯酸丁酯110g、丙烯酸30g15(作为聚合引发剂的)二枯基过氧化物30g向装有检温计,不锈钢搅拌器,冷凝器及氮气导管的5升4口烧瓶中,加入下列聚酯单体。多元醇聚氧化丙烯(2.2)-2,2-双(4-对羟基苯基)丙烷1230g20聚氧化乙烯(2.2)-2,2-双(4-对羟基苯基)丙烷290g异十二碳烯丁二酸酐250g对苯二甲酸310g1,2,4-苯三羧酸酐180g(作为酯化催化剂的)氧化二丁基锡7g、25石蜡135g(对应于100份(重量)单体,4.5份(重量))(熔点73.3'C,由示差扫描型量热器测量的升温时的吸热峰值的半宽为4'C),在套式加热器中氮气环境下,升温至160'C后在一个小时内边搅拌,边用滴定漏斗将乙烯基单体和聚合引发剂的混合液滴下。保持在16(TC状态,进行2小时加聚反应后,再升温至23(TC,使其进行縮聚合反应。用定负荷挤出式细管流变仪测量的软化点对聚合度进行跟踪,在达到希望的软化点时停止反应,便得到树脂H1。树脂的软化点为13(TC。(第2粘结树脂的制作)5将作为多元醇的聚氧化丙烯(2.2)-2,2-双(4-对羟基苯基)丙烷2210g、对苯二甲酸850g、1,2,4-苯三羧酸酐120g以及作为酯化催化剂的氧化二丁基锡O.5g放入装有检温计、不锈钢搅拌器,冷凝器及氮气导管的5升4口烧瓶中,在套式加热器中氮气环境下升温至23(TC,使其发生縮聚合反应。用定负荷挤出式细管流变仪测量的软化点对聚合度进行跟踪,在达到所希望的软化点io时停止反应,便得到了脂L1。树脂的软化点为115。C。(调色剂粒子的制作)对应于由第1及第2粘结树脂组成的粘结树指100重量份(包含内添加蜡的重量),将含有相当于4重量份C.LPigmentRed57-l的母液用汉氏混合机15充分混合后,使用双螺杆挤出混练机(PCM-30:池贝铁工公司制)进行熔融混练,将得到的混练物用冷却压力辊滚压至2ram厚,通过冷却带冷却之后,再用Feather粉碎机进行粗粉碎。此后,用机械式粉碎机(KTM:川崎重工业公司制)粉碎至平均粒径10-12um。然后用喷射粉碎机(1DS:日本Pneumatic工业公司制)边进行粗粉分级边粉碎。此后,再用转子型分级器(T-PLEX型分级20器型lOOATP:HosokawaMicron公司制)进行微粉分级,进一步得到所希望的粒径、圆形度的着色树脂粒子l。对于100份(质量)的该着色树脂粒子l,加入所希望量(质量份)的作为无机粒子的卡博特公司制的TS530及钛工业公司制的STT30A,用汉氏混合机混合处理后便得到品红调色剂粒子。25(圆锥转头法的流动性评价)图3表示的为本发明评价装置的一例。该评价装置由压縮区20和测量区30构成。压縮区20由粉体容器216、使该容器上下升降的升降台218、压縮活塞215、向该活塞上施加负荷的砝码214等构成。在此构成例中,首先使放入粉体的试样容器216上升,与压縮活塞215相接触,继续上升,使砝码214从支持板219上悬浮起来,以便让砝码214的负荷全部加在活塞215之上,将此种状态放置一定时间后,将载有粉体容器216的升降台218降下,将活塞215从粉体表面挪开。5活塞215可以为任何材质,但向粉体施加压力的表面必须是平滑的。因此,易于加工,表面坚固,不易变质的材质为好。同时,还需不能因带电而粘附粉体,所以导电性材质比较适合。这种材料的例子有SUS、Al、Cu、Au、Ag、黄铜等。本发明中使用的粉体容器216的内径为4)60mm,压縮完成后的粉体高度io为25-28mm。如图3所示,测量区30由粉体容器216、使该容器上下升降的升降台218、在台子上设置的测量负荷的称重传感器213、测量粉体转矩的转矩仪211等构成。此外,本组成仅为一例,并非限定本发明。将圆锥形转子212安装在轴杆的尖端,并将轴杆固定住使其不能上下移15动。装粉体的试样容器台218,可以通过升降机上下移动,在试样容器台218中央放置装入粉体的容器216,通过升起容器216,使圆锥转头212边旋转边进入容器216的中央。加在圆锥转头212上转矩由在其上面的转矩仪进行测取,施加在装有粉20体的容器216上的负荷由容器216下面的称重传感器213测取,还有,圆锥转头212的移动量由位置传感器测取。该构成仅为一例,譬如,轴杆本身也可以通过升降台218而上下移动。图4是表面带有槽的圆锥转头的图。圆锥转头212的形状是圆锥的对顶角为60度,如图4所示,刻有同样形状及深度的槽。槽是从圆锥的顶点向底边25方向形成直线,槽的截面呈现由三角形的凹凸构成的锯齿型。圆锥转头212底部圆的直径为30mm,边长为30mm,顶点部分的槽深度为Omm,底面部分的槽深度以lmm,从上向下逐渐加深。槽的数是48个。(以下,称其为圆锥转头)。不是测量圆锥转头212的材质面与调色剂粒子间的摩擦,而是测量调色剂粒子与调色剂粒子之间的摩擦。圆锥转头212材质面和调色剂粒子的接触,仅仅是三角槽峰的前端一部分。大部分是进入槽谷里的调色剂粒子和周围调色剂粒子间的接触。作为圆锥转头212材质,没有特殊限制,易于加工、表面坚固、不易变质的材均可,不易带电的材质更为适合。具体的可列举如下SUS、Al、Cu、5Au、Ag、黄铜等。调色剂粉体的流动性,可通过测量使圆锥转头212边旋转边插入粉体中时发生的转矩或负荷来评价。具体来说,就是一边旋转圆锥转头212,一边使其插入调色剂粉体或从中抽出,测量此时圆锥转头212和装调色剂粉体的容器上的转矩和负荷,根据该转矩和负荷对流动性进行评价。调色剂粉体的io转矩及负荷随着锥转子212的转速,即每分钟转数(以下简称为转数,单位为rpm)和圆锥转头212的插入速度而变化。因此,为了提高测量的准确度,降低了圆锥转头212的圈数和插入速度,以便能测出调色剂粒子之间微妙的接触状态,为此,以下的测量条件比较合适圆锥转头的转数0.1100rpm15圆锥转头的插入速度0.5150mm/min因此,本发明是在以下条件下进行的测量圆锥转头的圈数1.0rpm圆锥转头的插入速度1.0mm/min对调色剂层的加压在O.lkg/cm'以上,加压60秒以上20圆锥转头的形状圆锥转头l如果圆锥转头的插入深度太浅,由于转矩和负荷的值过于小,数据的可重复性等会有问题。因此,最好能够插入足够的深度,以使数据具有重复性。发明人的实验结果表明,如果插入5mm以上的话,即可能使测量比较稳定。调色剂的粉体层的空隙率也很重要。空隙率由以下公式可以求出。25e=(V-M/p)/V(这里,e是空隙率,M为填充到测量容器中的调色剂粉体的质量,p为调色剂粉体的真比重,而V是调色剂层的容积。)通常,调色剂不仅仅是调色剂粒子,也可以适当地混合二氧化硅和氧化钛等无机有机添加剂。不仅仅对上述的母体调色剂的特性,如果对混合添加剂之后的特性进行调整的话,清洁特性会更加稳定。一般来讲,二氧化硅等的添加剂是用于增加调色剂的流动性。流动性的提高,也就是降低调色剂间的摩擦系数,从而减小了本发明中使用的圆锥转头212的转矩。空隙率高比较好。根据研究结果,如果空隙率在50%以上时,比较容易5得到良好的清洁性。虽然空隙率和清洁性之间的关系不太明确,不过,一般认为空隙率越低,积蓄在清洁刮板前缘的调色剂的密度越大,因而越容易将清洁刮板掀开从而滑过。空隙率若超过60%,由于变得容易浮游和飞散等故容易造成图像形成装置内的污染。在本发明中,调色剂回收装置的调色剂的空隙率为50-60%,此时按上10述转矩测定方法测出的当圆锥转头212进入20ram时的转矩在l.0-2.5mNm的范围的话,显示出良好的清洁性。虽然其理由不太清楚,不过,可以认为在清洁刮板的工作状态下,刮板与感光体相接触部分的附近有调色剂滞留,在与感光体上新传送来的调色剂发生接触时,调色剂间的摩擦力强的话,调色剂容易从曝光体上脱落下来。当转矩不满1.0mNm时,由于调色剂的凝聚力弱,15变得容易浮游,有时会造成图像形成装置的污染。而若转矩超过2.5mNm的话,由于调色剂的凝聚力太强,不利于清洁,常会发生前面图像残留等的图像异常。图5为圆锥转头的转矩仪的安装图。如图5所示,为了能够简单地安装和卸下各种不同材质的圆锥转子212,在往转矩仪211安装圆锥转头212时使用20安装螺钉来进行。由于仅仅一颗螺钉便可以安装和卸下,所以能够简单地交换不同材质做成的圆锥转头212,从而对各种材质与粉体间的流动性进行评价。转矩仪211以高感度的为好,非接触方式的更为适合。测力传感器213以负荷范围广,分辨能力高的为宜。位置传感器具有线性标度和光位移传感器25等,精度在0.1ram以下的为宜。升降机使用伺服马达或和步进马达,运转精度高的为好。(带电量的调整/评价)使用对理光制IpsioCX3000的改造机器,打印纵10mmX横100mm的全涂图像,当调色剂像出现在转印带上的时候,强制停止机械运行,用吸引式小型带电量测量设备Model210HS-2A(TREK公司制),对转写带上的调色剂图像的初期带电量进行评价。(纸的含水量)5使用纸湿度计MX-5000(KETT科学公司制),对第l面定影后的定影媒体纸的含水量进行评价。(转印性评价)使用理光制进行过改造的IpsioCX3000机器,两面打印全涂图像,对图像背面的非均匀度进行评价。ioO:图像没问题X:背面不均匀,图像有问题0037表l列出了制作的调色剂。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>表2(续)<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>从表2的结果可知,在转印带上的调色剂带电量Q(yC/g)和采用圆锥转头的转矩测定法测量的空隙率为58X时转矩T(mNm),为50.酬-2《T《0.15*Q-0.51.0《T《2.5的实施例l-6中,两面印刷时的第2面背面不均匀度得到改善,结果良好。另一方面,在比较例1-10中,两面印刷时的第2面背面的不均匀度明显,未能进行良好的打印。权利要求1.一种调色剂,该调色剂被使用于图像形成装置,该图像形成装置,包括图像形成单元,其具有承载由调色剂形成的调色剂图像的图像承载体;转印单元,其为带结构,将在所述图像承载体上形成的调色剂图像进行转印;定影单元,其将定影媒体上的调色剂进行固定;两面印刷单元,其在所述定影媒体的第一面以及第二面两面上对调色剂图像进行定影;其特征在于,所述调色剂至少包括树脂、蜡、电荷控制剂以及着色剂、在所述转印单元上的调色剂的带电量Q(μC/g)以及使用圆锥转头的转矩测定法测定的在孔隙率为58%时的转矩T(mNm)为0.15*Q-2≤T≤0.15*Q-0.51.0≤T≤2.52.根据权利要求l的调色剂,其特征在于上述的外添加剂的初始粒径为10-50nm。3.根据权利要求2的调色剂,其特征在于所述外添加剂为二氧化硅,所述外添加剂对上述调色剂的附着强度为30-80%。4.根据权利要求l-3的任意一项的调色剂,其特征在于所述调色剂的蜡20的含有量对每100重量份的调色剂为3-10重量份。5.根据权利要求l-4的任意一项的调色剂,其特征在于所述调色剂为非磁性一成份显影用调色剂。6.根据权利要求l-4的任意一项的调色剂,其特征在于上述调色剂为非磁性二成分显影用调色剂。7.—种图像形成装置,包括图像形成单元,具有承载由调色剂形成的调色剂图像的图像承载体;转印单元,其为带结构,将在所述图像承载体上形成的调色剂图像进行转印;定影单元,将定影媒体上的调色剂进行固定;两面印刷单元,在所述定影媒体的第一面以及第二面两面上对调色剂进行定影;其特征在于,第一面的图像定影后马上测定的定影媒体的含水率为5%以5下,其中调色剂为权利要求l-6中任意一项所述调色剂。8.据权利要求7图像形成装置,其特征在于在第一面图像定影前的定影媒体的电阻为103-10110^n,第一面图像定影后马上测定的定影媒体的电阻为1011-10l3Qcm。9.据权利要求7或者8的图像形成装置,其特征在于,所述定影单元为io无油双棍加压加热定影装置。10.据权利要求7-9的任意一项的图像形成装置,其特征在于,所述转印单元包括具有中间转印带的一次转印装置;将转印到中间转印带上的显影剂再转印到所述定影媒体上的二次转印15装置。11.一种图像形成方法,其中使用图像形成装置,该图像形成装置包括-.图像形成单元,具有承载由调色剂形成的调色剂图像的图像承载体;转印单元,其为带结构,将在所述图像承载体上形成的调色剂图像20进行转印;定影单元,将定影媒体上的调色剂进行固定;两面印刷单元,在所述定影媒体的第一面以及第二面两面上对调色剂进行定影;其特征在于,25第一面定影后的马上就测定的定影媒体的含水率为5%以下,所述调色剂至少包括树脂、蜡、电荷控制剂以及着色剂,在所述转印装置上的调色剂的带电量Q(uC/g)以及使用圆锥转头的转矩测定法测定的在孔隙率为58。/c时的转矩T(mNm)为0.15*Q-2《T《0.15*Q—0.51.0《T《2.512.根据权利要求ll的图像形成方法,其特征在于在第一面图像定影前的定影媒体的电阻为K)9-10"Qcm,第一面图像定影后马上测定的定影媒体的电阻为10'1-10130cm。513.根据权利要求11或12的图像形成方法,其特征在于所述外添加剂的初始粒径为10-50nm。14.根据权利要求11-13的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述外添加剂为二氧化硅,所述外添加剂对上述调色剂的附着强度为30-80%。15.根据权利要求11-14的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述调io色剂的蜡的含有量对每100重量份的调色剂为3-10重量份。16.根据权利要求11-15的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述调色剂为非磁性一成份显影用调色剂。17.根据权利要求11-16的任意一项的图像形成方法,其特征在于所述调色剂为非磁性二成份显影用调色剂。1518.根据权利要求11-17的任意一项的图像形成方法,其特征在于定影单元为无油双棍加热加压定影装置。19.根据权利要求11-18的任意一项的图像形成方法,其特征在于其中具有转印单元,该转印单元包括具有中间转印带的一次转印装置;20将转印到中间转印带上的显影剂再转印到所述定影媒体上的二次转印装置。全文摘要提供一种调色剂、图像形成方法以及图像形成装置,其能够在两面印刷时的第二面不会发生转印不良以及放电群落,使图像得以改善,从而达到良好的打印。本发明地调色剂,其至少包括树脂、蜡、电荷控制剂以及着色剂,在转印单元上的调色剂的带电量Q(μC/g)以及使用圆锥转头的转矩测定法测定的在孔隙率为58%时的转矩T(mNm)为0.15*Q-2≤T≤0.15*Q-0.5;1.0≤T≤2.5。文档编号G03G9/097GK101165599SQ200710153338公开日2008年4月23日申请日期2007年9月17日优先权日2006年9月15日发明者不破一兴,井上雅伟,加藤博秋,叶木雅之,安永英明,御厨义博申请人:株式会社理光
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