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調色劑及圖像形成方法

2023-08-04 04:29:06 2

專利名稱:調色劑及圖像形成方法
技術領域:
本發明涉及利用電攝影法或靜電記錄法的記錄方法中使用的調色劑及圖像形成方法。具體而言,涉及在靜電潛像承載體上形成調色劑像後,經由或不經由中間轉印體將調色劑像轉印至轉印材料上,對轉印材料上的調色劑像進行加熱加壓定影的複印機、印表機、傳真機之類圖像形成裝置中使用的調色劑及圖像形成方法。
背景技術:
採用電攝影法的印表機或傳真機中,為了縮小圖像形成裝置部分或簡化維護操作,多採用將顯影裝置單元與鼓單元製成一個單元、或將其一體化為成像處理盒的方法。
上述成像處理盒採用的顯影方式多為有利於小型化的單組分顯影方式。單組分顯影方式使用單組分顯影劑(以下也稱為「調色劑」),利用層厚限制部件(以下也稱為「限制刮板」)與調色劑的摩擦、以及顯影劑承載體(以下也稱為「顯影輥」)與調色劑的摩擦,將電荷賦予調色劑,同時將調色劑在顯影輥上塗布成薄層,將調色劑運送至顯影輥與靜電潛像承載體對向配置的顯影區域,將靜電潛像承載體上的靜電潛像顯影為調色劑像。
該單組分顯影方式與需要鐵粉、鐵素體之類載體粒子的二組分顯影方式不同,由於不需要載體粒子,因此顯影裝置本身可以實現小型化、輕量化。而且,由於二組分顯影方式必須將二組分顯影劑中的調色劑濃度保持為一定的值,因此必須有檢測調色劑濃度、在顯影裝置內補給必要量的調色劑的裝置,結果導致顯影裝置的大型化、重量化。與此相反,單組分顯影方式不需要上述裝置。從這一點考慮,單組分顯影方式有利於實現小型化、輕量化。而且,通常使用非磁性調色劑作為用於形成全色圖像的品紅調色劑、黃調色劑、青調色劑。
另外,要求印表機及複印機成為適應更高速印刷的裝置。為了滿足這一需求,提高處理速度成為研究課題,而且重要的是在此時的處理中使定影器與調色劑相匹配。
進而希望能夠抑制電力消耗,以及能提高快速啟動之類的實用性。
對於該定影處理,提出了熱容量小的膜加熱方式的定影裝置。
膜加熱方式的定影裝置為如下裝置使耐熱性膜(定影膜)夾持在作為加熱體的陶瓷加熱器與作為加壓部件的加壓輥之間,形成壓接部,將形成並承載了需進行圖像定影的未定影調色劑像的轉印材料或記錄材料導入該壓接部的膜與加壓輥之間,與膜一同夾持運送,由此,在壓接部將陶瓷加熱器的熱量經由膜賦予給轉印材料或記錄材料,而且,在壓接部的壓力下將未定影的調色劑像加熱加壓定影在轉印材料表面或記錄材料表面。
該膜加熱方式的定影裝置的特徵為可以使用低熱容量的部件作為陶瓷加熱器及膜來構成隨需型裝置,僅在圖像形成裝置進行圖像形成時將作為熱源的陶瓷加熱器通電,使其處於在規定的定影溫度下發熱的狀態,其優點為從接通圖像形成裝置的電源至可以進行圖像形成狀態的等待時間短(快速啟動性)、等待時的消耗電力大幅度降低(節省電力)。
但是,作為在需要大量熱量的全色圖像形成裝置或高速機種中使用的定影裝置,可能存在熱量不充分的情況,有可能發生定影不良或定影圖像光澤不均勻的問題。
作為抑制上述現象的方法,在特開平9-311499號公報及特開平6-59502號公報中公開了一種規定調色劑粘彈性的方法、一種規定調色劑的流動試驗儀(flow tester)粘度的方法、或一種規定以上兩種物性的方法。但是,發現上述調色劑在某種定影速度下抑制圖像不良的效果不夠充分。

發明內容
本發明的目的為提供一種即使在高速印刷時也能夠有效地抑制圖像不良的調色劑,以及使用該調色劑的圖像形成方法。
而且,本發明的目的為提供一種能夠得到無光澤不均的定影圖像、低溫定影性、保存穩定性、多張耐久性優良的調色劑,以及使用該調色劑的圖像形成方法。
而且,本發明的目的為提供一種能夠形成良好的全色圖像的青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑,以及使用上述各色調色劑的全色圖像形成方法。
而且本發明的目為提供一種調色劑,所述調色劑至少具有調色劑粒子及無機微粒,所述調色劑粒子至少含有粘合樹脂和著色劑,其中調色劑的形狀係數SF-1為100或100以上、不足130,調色劑在140℃下的儲能模量(storage elastic modulus)G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足2.0×104dN/m2,調色劑在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足130℃。
而且,本發明的目的為提供一種圖像形成方法,所述圖像形成方法至少包括如下步驟由外部對帶電部件施加電壓,將靜電潛像承載體帶電的帶電步驟;在帶電後的靜電潛像承載體上形成靜電潛像的潛像形成步驟;使由載帶在調色劑承載體表面的調色劑形成的調色劑層接觸靜電潛像承載體的表面,由此用調色劑將靜電潛像顯影,在靜電潛像承載體上形成調色劑像的顯影步驟;經由或不經由中間轉印體,將調色劑像轉印至轉印材料上的轉印步驟;以及將轉印材料上的調色劑像定影的定影步驟;其中,在該定影步驟中,轉印材料上的任意點(point)通過定影壓接部所需的時間為1/24秒至1/8秒,調色劑至少具有調色劑粒子以及無機微粒,所述調色劑粒子至少含有粘合樹脂和著色劑,調色劑的形狀係數SF-1為100或100以上、不足130,調色劑在140℃下的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足2.0×104dN/m2,調色劑在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足130℃。


圖1為本發明的評價中使用的評價用圖像的模式圖。
圖2示出本發明的圖像形成方法中使用的調色劑層限制部件的簡要說明圖。
圖3示出實施本發明的圖像形成方法的裝置之一例的簡要構成圖。
圖4示出實施本發明的圖像形成方法的裝置其他例的簡要構成圖。
圖5示出實施本發明的圖像形成方法的裝置其他例的簡要構成圖。
圖6示出實施本發明的圖像形成方法的裝置其他例的簡要構成圖。
圖7示出實施本發明的圖像形成方法的裝置其他例的簡要構成圖。
圖8示出實施本發明的圖像形成方法的裝置其他例的簡要構成圖。
具體實施例方式
本發明人等使用安裝有膜加熱方式的定影裝置的圖像形成裝置進行了詳細的研究,結果發現在某種處理速度區域內,無論定影壓接部的壓力如何,都容易發生上述的光澤不均或偏移之類圖像不良。該現象在使用厚紙(單位面積重量為105g或105g以上)的情況下特別容易發生。
本發明人等進行了深入研究,結果發現通過使用上述調色劑,即使在高速印刷時也能夠有效地抑制圖像不良。
作為檢測調色劑定影特性的方法,例如,有使用ARES(RheometricScientific F.E.株式會社制)等張力控制式流變儀測定粘彈性的方法。另外,還有使用流動試驗儀CFT-500D(株式會社島津製作所制)等流動特性評價裝置,通過邊對樣品施加一定的荷重、邊改變溫度(通常為升溫)來測定該樣品的軟化溫度、流出開始溫度、粘度的方法。
此時,可以認為由流變儀測得的值為調色劑內粘合樹脂部分的熱特性,由流動試驗儀測得的值是包括脫模劑或著色劑影響在內的調色劑整體的熱特性。
通過使140℃下的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足2.0×104dN/m2,優選為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足1.0×104dN/m2,可以使調色劑的粘合樹脂部分具有優選的熱特性。更具體而言,通過使140℃下的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足2.0×104dN/m2,優選為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足1.0×104dN/m2,可以得到耐偏移性及定影圖像的光澤均勻性優良的調色劑。
140℃下的儲能模量G』(140℃)不足2.0×103dN/m2時,調色劑的耐偏移性差,並不優選。另一方面,140℃下的儲能模量G』(140℃)為2.0×104dN/m2或2.0×104dN/m2以上時,調色劑的定影圖像的光澤均勻性差(存在不均),並不優選。該現象在使用厚紙(單位面積重量為105g或105g以上)的情況下特別明顯。
本發明採用以下方法求出140℃下的儲能模量G』(140℃)。
測定裝置例如使用ARES(Rheometric Scientific F.E.株式會社制)。在下述條件下,測定60~200℃溫度範圍內的儲能模量G』。
·測定夾具使用直徑8mm的圓形平行板。在傳動裝置(actuator)一側使用對應於圓形平行板的淺粘度杯(shallow cup)。淺粘度杯的底面與圓形板的間隙約為2mm。
·測定試樣將調色劑加壓成形為直徑約8mm、高度約2mm的圓盤狀試樣後使用。
·測定頻率6.28弧度/秒·測定張力的設定將初期值設定為0.1%後,在自動測定模式下進行測定·試樣的拉伸校正在自動測定模式下進行調整·測定溫度60~200℃,按每分鐘2℃的比例進行升溫採用上述方法,在60~200℃溫度範圍內測定儲能模量G』,用G』(140℃)表示140℃下儲能模量G』的值。
另一方面,通過使在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的測定溫度為115℃或115℃以上、不足130℃、更優選為115℃或115℃以上、不足125℃時,能夠使包括脫模劑或著色劑影響的調色劑整體具有優選的熱特性。更具體而言,通過使在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的測定溫度為115℃或115℃以上、不足130℃、更優選為115℃或115℃以上、不足125℃時,能夠得到保存性、耐久穩定性、定影圖像的耐剝離性優良的調色劑。
如果在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的測定溫度不足115℃,則雖然對於初期圖像而言,能夠得到圖像光澤性優良的優選圖像,但是由於調色劑的保存性、耐久性差,因此並不優選。具體而言,隨著長期使用,作為外添加劑添加的無機微粉被包埋在調色劑粒子的表面內,或調色劑粒子發生變形,使摩擦帶電特性變得不均勻,由此容易發生調色劑附著在轉印材料上的非圖像部的顯影(以下稱為「灰霧」),因此並不優選。
另外,如果在調色劑的粘度為1.0×103Pa·s時的測定溫度為130℃或130℃以上,則在高速印刷中進行定影步驟時,調色劑粒子無法充分變形,得到對轉印材料的錨固效果差的圖像,並不優選。具體而言,擦拭定影圖像的表面時,容易發生調色劑像剝離,並不優選。
本發明中採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度值可以採用以下方法求出。
作為裝置,例如使用流動試驗儀CFT-500D(株式會社島津製作所制),在下述條件下進行測定。
·樣品稱量約1.1g的調色劑,用加壓成型器成型,得到樣品·模孔直徑0.5mm·模孔長度1.0mm·圓筒壓力9.807×105(Pa)·測定模式升溫法·升溫速度4.0℃/min採用上述方法,測定50℃~200℃內的調色劑粘度,求出粘度為1.0×103Pa·s時的測定溫度。
另外,在本發明中,形狀係數SF-1為100或100以上、不足130,更優選為100或100以上、不足125。形狀係數SF-1的值可以理解為與全色圖像的加熱加壓定影步驟中與調色劑圖像的熱傳導性相關的指標。調色劑越接近球形,未定影圖像中調色劑間的空隙越小,越容易將熱量均勻地傳遞給調色劑整體,與此相反,調色劑的形狀改變時,未定影圖像中調色劑間的空隙發生不均,對調色劑的熱量傳遞方式也變得不均勻,因此容易發生定影不良。具體而言,擦拭定影圖像表面時,容易發生調色劑圖像的剝離。
就調色劑形狀對定影圖像的影響而言,使用膜定影器作為定影裝置時表現得更為顯著。認為其原因在於膜定影器與熱輥定影器相比加熱部件的熱容量小。
形狀係數SF-1可以如下計算,例如,使用日立製作所FE-SEM(S-800),隨機選擇100個調色劑像作為樣品,由接口將該圖像信息導入Nireco社製圖像解析裝置(Luzex3),進行解析,利用下式進行計算,由計算值的加成平均值算出形狀係數SF-1。
SF-1={(MXLNG)2/AREA)×(π/4)×100(MXLNG絕對最大長度,AREA調色劑投影面積)為了得到本發明所述的G』(140℃)為優選值的調色劑,有調整粘合樹脂的分子量分布的方法。調整凝膠滲透色譜法(GPC)測定的峰分子量(Mp)的方法特別有效。具體而言,可以舉出調整合成粘合樹脂時的聚合溫度或調整聚合引發劑的種類及聚合引發劑的添加量的方法。
另外,通過在合成粘合樹脂時添加適量的交聯成分,也可以使調色劑的G』(140℃)值為規定值。
另外,作為得到由流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度具有規定值的調色劑的方法,除了使粘合樹脂具有優選的分子量分布的方法之外,還有調整脫模劑(蠟)的添加量、脫模劑在粘合樹脂中的分散程度的方法。另外,出於調整在調色劑中的熱傳遞性的目的,還優選在調色劑粒子表面層上另外設置最外層。採用由聚合法在水性分散介質中得到調色劑的方法時,可以利用粘合樹脂與水性分散介質的極性差,容易地設置調色劑粒子的最外層。
另外,作為得到具有規定形狀係數SF-1的調色劑的方法,有通過對利用粉碎法得到的調色劑粒子進行熱處理使其球形化的方法。得到具有優選的規定形狀係數SF-1的調色劑的方法為在水性介質中經由造粒步驟生成調色劑粒子的方法。最優選的方法為利用懸浮聚合法或乳化凝集(emulsion agglomeration)法在水性分散介質中得到調色劑粒子的方法。
用780nm波長光的透過率測定本發明調色劑相對於甲醇/水混合溶劑的潤溼性時,透過率為50%時的甲醇濃度優選在30~60體積%的範圍內。本發明調色劑相對於甲醇/水混合溶劑的潤溼性可以作為檢測調色劑耐久性的指標使用。雖然其理由尚未明確,但是可以認為是由脫模劑(蠟)在調色劑粒子表層部的滲出量以及作為外添加劑使用的無機微粒的添加量、調色劑粒子以及無機微粒的親水性的複合原因所導致的。
另外,利用聚合法生成調色劑粒子時,優選在聚合性單體的聚合步驟結束後,將反應體系迅速冷卻,由此調整內含在調色劑粒子內的脫模劑在調色劑粒子表面上的存在量。
對於調色劑而言,在透過率為50%時的甲醇濃度不足30體積%時,得到親水性物質較多地存在於調色劑粒子的表層、容易溼潤的調色劑,由於容易受到空氣中水分的影響,因此定影圖像的光澤均勻性容易降低。該現象在使用厚紙作為轉印材料的情況下更為顯著。
另一方面,對於調色劑而言,在透過率為50%時的甲醇濃度超過60體積%時,得到難以溼潤的調色劑,雖然圖像光澤均勻性優良,但是在調色劑粒子表面的脫模劑(蠟)量過多、或使用的無機微粒不適當、無機微粒的使用量不適當的情況下,存在調色劑的保存穩定性降低、定影圖像的均勻性降低的傾向。
作為求出與相對於甲醇/水混合溶劑的潤溼性有關的甲醇濃度的方法,可以使用以下方法。
測定裝置例如使用(株)Rhesca社制的粉體潤溼性試驗機WET-100P,在室溫(25℃)下進行。將由特級乙醇25體積%與去離子水75體積%構成的含水乙醇溶液放入70ml容器內,精確稱量作為檢品的調色劑0.1g,緩慢添加至含水乙醇溶液上面,調製用於測定調色劑疏水特性的樣品溶液。此時,調色劑在表面張力的作用下浮在含水乙醇的液面上。然後,使用攪拌子、以約300rpm的轉數均勻攪拌該測定用樣品溶液,同時邊以0.8ml/min的滴加速度連續添加特級乙醇,邊從測定容器側面照射波長780nm的光,測定透過率。將特級乙醇滴加用噴管插入樣品溶液中,防止液面濺射引起的測定不均。
在該測定方法中,求出波長780nm的光的透過率為測定開始時的50%所需的時間,計算此時的相對於去離子水的甲醇濃度。
在上述方法中,對於沒有在設定時間內完成測定的調色劑而言,可以適當調整測定開始時的含水乙醇溶液濃度,再次進行測定,得到數值。
另外,可以採用以下的方法測定調色劑及粘合樹脂的GPC。
將調色劑或粘合樹脂在室溫下溶於四氫呋喃(THF),使試樣中的樹脂成分為0.4~0.6mg/ml,將得到的溶液用孔徑為0.2μm的耐溶劑制膜過濾器過濾,調製成樣品。
然後,使柱在40℃的加熱室內穩定,使作為溶劑的THF以每分鐘1ml的流速流動,注入約100μl的THF試樣溶液,進行測定。在測定試樣的分子量時,用由數種單分散的聚苯乙烯標準試樣製成的標準曲線的對數值與計算值的關係計算試樣具有的分子量分布。作為用於製作標準曲線的標準聚苯乙烯試樣,使用東曹社制TSK標準聚苯乙烯F-850、F-450、F-288、F-128、F-80、F~40、F-20、F-10、F-4、F-2、F-1、A-5000、A-2500、A-1000、A-500,製作標準曲線。另外,將RI(折射率)檢測器與UV(紫外線)檢測器串連排列,作為檢測器使用。柱可以將多根市售的聚苯乙烯凝膠柱組合,本發明中將昭和電工社制的Shodex GPC KF-801、802、803、804、805、806、807及800P組合進行測定。
測定裝置例如使用高速GPC HPLC8120 GPC(東曹社制)。
調色劑的平均粒徑例如可以使用Coulter Counter TA-II型或Coulter Multisizer(Coulter社制)等,利用連接了輸出個數分布、體積分布的接口(日科機制)以及個人電腦的測定裝置進行測定。在該測定中使用電解液,該電解液例如可以使用由一級氯化鈉調製而成的1%NaCl水溶液或ISOTON R-II(Coulter Scientific Japan社制)。
測定方法在上述電解水溶液100~150ml中添加作為分散劑的表面活性劑(優選為烷基苯磺酸鹽)0.1~5ml,再添加測定試樣2~20mg。將懸浮了試樣的電解液用超聲波分散器進行約1~3分鐘的分散處理,採用100μm的孔徑,由上述Coulter Counter TA-II型測定2μm或2μm以上調色劑的體積,計算體積分布。由此求出重均粒徑。
採用聚合法製造本發明的調色劑粒子時,可以舉出下述聚合性單體。
作為聚合性單體,可以舉出苯乙烯;鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、對乙基苯乙烯等苯乙烯衍生物;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸-2-氯乙酯、丙烯酸苯酯等丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯等甲基丙烯酸酯;丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺。
上述單體可以單獨或混合使用。上述單體中,從調色劑顯影特性及耐久性方面考慮,優選將從苯乙烯或苯乙烯衍生物中選擇的單體與從丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯中選擇的單體的共聚物(以下稱為苯乙烯-丙烯酸共聚物)作為粘合樹脂的主成分。具體而言,通過使苯乙烯-丙烯酸共聚物在粘合樹脂成分中佔50質量%或50質量%以上、更優選為80質量%或80質量%以上,能夠得到即使長期使用顯影特性的變化也小、耐久性優良的調色劑。
在利用聚合法製造調色劑粒子的製造方法中,也可以在聚合性單體組合物中添加樹脂進行聚合。例如,欲將聚合性單體中因水溶性而溶於水性懸浮液中發生乳液聚合而無法使用的含有氨基、羧基、羥基、磺酸基、甘油基、亞硝基等親水性官能團的聚合性單體單元導入調色劑粒子中時,所述聚合性單體可以與苯乙烯或乙烯等乙烯基共聚性單體形成無規共聚物、嵌段共聚物、或接枝共聚物,添加在聚合性單體組合物中,用於水性介質中的聚合反應。或者,也可以使用聚酯樹脂或聚醯胺樹脂等縮聚物、聚醚、聚亞胺等加聚物。
使用具有上述極性官能團的高分子聚合物時,其數均分子量優選為5000或5000以上。如果含有極性官能團的高分子聚合物的數均分子量不足5000、特別是為4000或4000以下,則由於高分子聚合物容易集中在調色劑粒子的表面附近,因此存在降低顯影性或耐結塊性的傾向,並不優選。另外,作為具有極性官能團的高分子聚合物特別優選聚酯樹脂。
另外,為了改良材料的分散性或定影性、或圖像特性等,也可以在聚合性單體組合物中添加上述物質以外的樹脂。例如,聚苯乙烯;聚乙烯基甲苯等苯乙烯衍生物的均聚物;苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸酯共聚物等苯乙烯類共聚物;聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛、有機矽樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、環氧樹脂、聚丙烯酸樹脂、松香、改性松香、萜樹脂、酚醛樹脂、脂肪族或脂環族烴樹脂、芳香族石油樹脂。上述聚合物、共聚物及樹脂可以單獨或混合使用。
上述聚合物、共聚物或/及樹脂的添加量相對於單體100質量份優選為1~20質量份。不足1質量份時,添加效果小;如果超過20質量份,則容易使利用聚合法得到的調色劑粒子的各種物性設計變難。
而且,如果將與使聚合性單體聚合得到的調色劑粒子的分子量分布不同的聚合物、共聚物或/及樹脂溶於聚合性單體組合物中,使聚合性單體聚合,則能夠得到分子量分布廣、耐偏移性高的調色劑。
調色劑的玻璃化溫度(Tg)優選為40~70℃,更優選在45~65℃的範圍內。調色劑的玻璃化溫度不足40℃時,容易使調色劑的保存穩定性或耐久穩定性降低;超過70℃時,使調色劑的定影溫度升高。特別是在用於形成全色圖像的彩色調色劑的情況下,定影各色調色劑時的混色性降低,顏色重現性降低。
調色劑的Tg採用以下方法測定。
Tg將樣品(調色劑)一次升溫,冷卻後,利用第二次升溫時的DSC曲線,以吸熱峰前的基線與吸熱峰後的基線的中線與上升曲線的交點為Tg。
為了賦予著色力,使本發明的調色劑含有著色劑。本發明的調色劑使用青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑或/及黑調色劑。全色圖像形成方法至少使用青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黃調色劑的4種顏色。本發明中優選使用的有機顏料或染料可以舉出以下物質。
作為青色著色劑的有機顏料或有機染料,可以舉出銅酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物、鹼性染料色澱化合物。具體而言,可以舉出C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍7、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:2、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍62、C.I.顏料藍66。
作為品紅著色劑的有機顏料或有機染料,可以使用縮合偶氮化合物、二酮基吡咯並吡咯化合物、蒽醌、喹吖啶酮化合物、鹼性染料色澱化合物、萘酚化合物、苯並咪唑酮化合物、硫靛藍化合物、苝化合物。具體而言,可以舉出C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅48:2、C.I.顏料紅48:3、C.I.顏料紅48:4、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料紅81:1、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅169、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅221、C.I.顏料紅254。
作為黃色著色劑的有機顏料或有機染料,可以舉出縮合偶氮化合物、異吲哚酮化合物、蒽醌化合物、偶氮金屬配位化合物、次甲基化合物、烯丙基醯胺化合物。具體而言,可以舉出C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃74、C.I顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃111、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃191、C.I.顏料黃194。
上述著色劑可以單獨或混合後在固溶體狀態下使用。本發明調色劑中使用的著色劑可以從色相角、彩度、亮度、耐光性、OHP透明性、在調色劑中的分散性方面考慮進行選擇。
該著色劑的添加量相對於粘合樹脂100質量份添加1~20質量份。
作為黑色著色劑,可以利用炭黑、或使用上述黃色/品紅/青色著色劑調色為黑色的著色劑,在本發明中,優選使用炭黑。
彩色調色劑的情況下,優選從雙偶氮類黃色顏料、喹吖啶酮類品紅顏料、酞菁類青色顏料中選擇使用。
本發明的調色劑中優選使用用於在定影時獲得脫模性的脫模劑。作為脫模劑,優選DSC吸熱曲線中的最大吸熱峰溫度(mp)為55~120℃、更優選為60~110℃的蠟。最大吸熱峰溫度在不足55℃的區域內的情況下,容易降低顯影特性。
另一方面,最大吸熱峰溫度在超過120℃的區域內的情況下,低溫定影性降低。而且,採用聚合法生成調色劑粒子時,在聚合性單體組合物中的溶解性降低,在水性介質中對聚合性單體組合物進行造粒、使其成為調色劑粒徑大小的液滴的過程中,脫模劑析出,使造粒變得困難,因而並不優選。
作為本發明的調色劑中可以使用的脫模劑,可以舉出石蠟、微晶蠟、礦蠟等石油蠟及其衍生物;褐煤蠟及其衍生物、利用費-託法合成的烴蠟及其衍生物;聚乙烯及其衍生物;巴西棕櫚蠟、小燭樹蠟等天然蠟及其衍生物,衍生物可以舉出氧化物、與乙烯類單體形成的嵌段共聚物、接枝改性物。
本發明中能夠使用的優選脫模劑,可以舉出屬於下述式(I)至(V)的酯蠟。
(式中,a及b為0~4的整數,a+b=4。R1及R2為碳原子數1~40的有機基團。m及n為0~40的整數,m與n不同時為0。)
(式中,a及b為0~3的整數,a+b為1~3。R1及R2為碳原子數1~40的有機基團。R3為氫原子或碳原子數為1或1以上的有機基團。k為1~3的整數,a+b+k=4。m及n為0~40的整數,m與n不同時為0。) (式中,R1及R3為碳原子數1~40的有機基團。R1與R3可以相同,也可以不同。R2表示碳原子數1~40的有機基團。) (式中,R1及R3為碳原子數1~40的有機基團。R1與R3可以相同,也可以不同。R2表示碳原子數1~40的有機基團。) (式中,a為0~4的整數,b為1~4的整數,a+b=4。R1為碳原子數1~40的有機基團。m及n為0~40的整數,m與n不同時為0。)作為更優選例,可以舉出下述化合物。
(1)CH3(CH2)20COO(CH2)21CH3(2)CH3(CH2)17COO(CH2)9OOC(CH2)17CH3(3)CH3(CH2)17OOC(CH2)18COO(CH2)17CH3利用聚合方法生成調色劑粒子時,相對於聚合性單體100質量份使用5~25質量份、更優選為7~20質量份的蠟,在得到的調色劑粒子中相對於粘合樹脂100質量份含有5~25質量份蠟的調色劑優選在進行無油定影時使用。
利用粉碎法生成調色劑粒子時,從進行無油定影方面考慮,優選採用相對於粘合樹脂100質量份使用5~15質量份蠟。
採用聚合法製造調色劑粒子時,在高於使用的聚合引發劑的半衰期溫度1至10℃(更優選為1至6℃)的溫度下將聚合性單體聚合數小時,然後可以進一步升高聚合溫度,由於能夠容易地獲得具有規定粘彈特性的調色劑,因此是優選的。作為聚合引發劑,優選在聚合反應時的溫度下半衰期為0.5~30小時的物質。相對於聚合性單體100質量份,優選使用0.5~20質量份的聚合引發劑。作為聚合引發劑,可以舉出2,2′-偶氮二-2-甲基丁腈、2,2′-偶氮二-(2,4-二甲基戊腈)、2,2′-偶氮二異丁腈、1,1′-偶氮二(環己烷-1-甲腈)、2,2′-偶氮二-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈等偶氮類聚合引發劑或重氮類聚合引發劑;過氧化苯甲醯、過氧化甲乙酮、二異丙基過氧化碳酸酯、枯烯氫過氧化物、過氧化2,4-二氯苯甲醯、過氧化月桂醯、叔丁基過氧2-乙基己酸酯等過氧化物類聚合引發劑。
聚合性單體組合物中也可以添加交聯劑。相對於聚合性單體100質量份,優選使用0.001~15質量份。
作為交聯劑,可以使用具有2個或2個以上能夠聚合的雙鍵的化合物。例如,可以舉出二乙烯基苯、二乙烯基萘等芳香族二乙烯基化合物;二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯等具有2個雙鍵的羧酸酯;二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚、二乙烯基碸等二乙烯基化合物;具有3個或3個以上乙烯基的化合物。上述交聯劑可以單獨或混合使用。
採用聚合法製造調色劑粒子時,在聚合性單體中適當添加著色劑、以及脫模劑、帶電控制劑及/或交聯劑等作為調色劑粒子的必要成分,用均相混合機、球磨機、膠體磨、超聲波分散機等分散機,使其均勻溶解或分散,調製聚合性單體組合物或聚合性單體混合物,滴加到含有分散穩定劑的水性介質中。此時,使用高速攪拌機或超聲波分散機等高速分散機,不間歇地製成所希望的調色劑粒子尺寸,獲得的調色劑粒子的粒徑分布變窄。作為聚合引發劑的添加時間,可以在將其他添加劑添加入聚合性單體的同時添加聚合引發劑,也可以在將聚合性單體體系懸浮在水性介質中之前添加聚合引發劑。另外,也可以在造粒後、開始聚合反應前,添加溶解在聚合性單體或溶劑中的聚合引發劑。
造粒後,使用常用的攪拌機,只要進行維持粒子狀態、並防止粒子浮遊·沉降程度的攪拌即可。
採用聚合法製造調色劑粒子時,可以使用公知的表面活性劑、有機分散劑或無機分散劑作為分散穩定劑,其中,由於無機分散劑難以生成超微粉,利用其立體障礙性獲得分散穩定性,因此即使改變反應溫度,也難以破壞穩定性,容易進行洗滌,不易給調色劑帶來不良影響,因此可以優選使用。作為上述無機分散劑的具體例,可以舉出磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鋅等磷酸多元金屬鹽;碳酸鈣、碳酸鎂等碳酸鹽;甲矽酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇等無機鹽;氫氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁、二氧化矽、膨潤土、氧化鋁等無機氧化物。
上述無機分散劑相對於聚合性單體100質量份優選單獨使用0.2~20質量份。根據需要,也可以在聚合性單體100質量份中並用0.00 1~0.1質量份的表面活性劑。
作為表面活性劑,例如可以舉出十二烷基苯硫酸鈉、十四烷基硫酸鈉、十五烷基硫酸鈉、辛基硫酸鈉、油酸鈉、月桂酸鈉、硬脂酸鈉、硬脂酸鉀。
使用上述無機分散劑時,可以直接使用,為了得到更微細的粒子,也可以在水性溶劑中生成該無機分散劑粒子。例如,磷酸鈣的情況下,在高速攪拌下使磷酸鈉水溶液與氯化鈣水溶液混合,可以生成水不溶性的磷酸鈣,能夠更均勻且微細地分散。此時,同時副生成水溶性的氯化鈉,如果水性介質中存在水溶性鹽,則抑制聚合性單體在水中溶解,難以生成由乳液聚合形成的超微粒調色劑,因此是更優選的。由於上述水溶性鹽在聚合反應終期成為除去殘留聚合性單體的障礙,因此優選交換水性介質、或用離子交換樹脂進行脫鹽處理。在聚合結束後,可以將無機分散劑用酸或鹼溶解,將其完全除去。
在聚合步驟中,將聚合溫度設定為40℃或40℃以上、通常為50~90℃的溫度下進行聚合。如果在該溫度範圍內進行聚合,則被封入內部的脫模劑(蠟)因相分離而析出,內包化進行得更完全。為了消耗殘留的聚合性單體,可以在聚合反應終期將反應溫度升高至90~150℃。
在聚合結束後,採用公知方法對得到的調色劑粒子進行過濾、洗滌、乾燥,混合無機微粉,使其附著在調色劑粒子表面,由此得到調色劑。另外,製造步驟中也可以包括分級步驟,去掉粗粉或細粉。
採用粉碎法製造調色劑粒子時,使用公知方法。例如,用亨舍爾混合機、球磨機等混合器將粘合樹脂、著色劑、脫模劑、帶電控制劑等充分混合後,使用熱輥、捏合機、擠出機等熱混煉機進行熔融混煉,使樹脂類互溶,並在其中分散或溶解其他的調色劑材料,冷卻固化、粉碎後,進行分級,根據需要進行表面處理,可以得到調色劑粒子。分級與表面處理的順序不分先後。在分級步驟中,從生產效率方面考慮,優選使用多分割分級機。
粉碎步驟可以採用使用機械衝擊式粉碎裝置、噴射式粉碎裝置等公知的粉碎裝置的方法進行。
而且,本發明的調色劑粒子可以採用以下方法進行製造特公昭56-13945號公報中公開的使用圓盤或多流體噴嘴使熔融混合物在空氣中霧化得到球狀調色劑粒子的方法;作為聚合法,使用聚合性單體可溶、聚合物不可溶的水性有機溶劑直接生成調色劑粒子的分散聚合方法;在水溶性極性聚合引發劑的存在下直接聚合生成調色劑粒子的無皂聚合法;使由乳液聚合方法得到的樹脂粒子凝集生成調色劑粒子的乳化凝集法。
為了穩定帶電特性,也可以在本發明的調色劑中配合帶電控制劑。帶電控制劑可以利用公知的物質。在採用直接聚合法製造調色劑粒子時,特別優選聚合阻礙性低、實質上沒有在水性分散介質中可溶化物的帶電控制劑。
作為負帶電控制劑,可以舉出水楊酸、烷基水楊酸、二烷基水楊酸、萘甲酸、二羧酸等芳香族羧酸的金屬化合物,偶氮染料或偶氮顏料的金屬鹽或金屬配位化合物,在側鏈上具有磺酸或羧酸的高分子型化合物、硼化合物、脲化合物、矽化合物、杯芳烴。
作為正帶電控制劑,可以舉出季銨鹽、在側鏈上具有該季銨鹽的高分子型化合物、胍化合物、苯胺黑類化合物、咪唑化合物等。
該帶電控制劑相對於聚合性單體100質量份或粘合樹脂100質量份優選使用0.5~10質量份。
在本發明中,也可以根據需要在調色劑粒子表面外添加無機微粉作為外添加劑。
為了提高帶電穩定性、顯影性、流動性、保存性,本發明中使用的無機微粉優選從二氧化矽微粉、氧化鋁微粉、氧化鈦微粉或其複合氧化物中選擇。
另外,出於疏水化或/及控制帶電性的目的,本發明中使用的無機微粉優選經有機矽清漆、改性有機矽清漆、矽油、改性矽油、矽烷偶合劑、具有官能團的矽烷偶合劑、有機鈦化合物等處理劑處理的無機微粉。
作為在調色劑粒子中外添加無機微粉的方法,可以舉出使用亨舍爾混合機等裝置的方法。
下面,使用

本發明的圖像形成方法、及實施該方法的圖像形成裝置以及成像處理盒。
本發明調色劑優選採用的圖像形成方法包括如下步驟(1)由外部對第1帶電部件施加電壓,將第1靜電潛像承載體帶電的第1帶電步驟;在帶電後的第1靜電潛像承載體上形成第1靜電潛像的第1靜電潛像形成步驟;使由載帶在第1調色劑承載體表面上的第1調色劑形成的調色劑層接觸第1靜電潛像承載體表面,由此用第1調色劑將第1靜電潛像顯影,在第1靜電潛像承載體上形成第1調色劑像的第1顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第1調色劑像轉印至轉印材料上的第1轉印步驟;
第1調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇;(2)由外部對第2帶電部件施加電壓,將第2靜電潛像承載體帶電的第2帶電步驟;在帶電後的第2靜電潛像承載體上形成第2靜電潛像的第2靜電潛像形成步驟;使由載帶在第2調色劑承載體表面上的第2調色劑形成的調色劑層接觸第2靜電潛像承載體表面,由此用第2調色劑將第2靜電潛像顯影,在第2靜電潛像承載體上形成第2調色劑像的第2顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第2調色劑像轉印至轉印材料上的第2轉印步驟;第2調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇,與第1調色劑不同;(3)由外部對第3帶電部件施加電壓,將第3靜電潛像承載體帶電的第3帶電步驟;在帶電後的第3靜電潛像承載體上形成第3靜電潛像的第3靜電潛像形成步驟;使由載帶在第3調色劑承載體表面上的第3調色劑形成的調色劑層接觸第3靜電潛像承載體表面,由此用第3調色劑將第3靜電潛像顯影,在第3靜電潛像承載體上形成第3調色劑像的第3顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第3調色劑像轉印至轉印材料上的第3轉印步驟;第3調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇,與第1及2調色劑不同;(4)由外部對第4帶電部件施加電壓,將第4靜電潛像承載體帶電的第4帶電步驟;在帶電後的第4靜電潛像承載體上形成第4靜電潛像的第4靜電潛像形成步驟;使由載帶在第4調色劑承載體表面上的第4調色劑形成的調色劑層接觸第4靜電潛像承載體表面,由此用第4調色劑將第4靜電潛像顯影,在第4靜電潛像承載體上形成第4調色劑像的第4顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第4調色劑像轉印至轉印材料上的第4轉印步驟;第4調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇,與第1、2及3調色劑不同;(5)加熱加壓定影轉印材料上的第1調色劑像、第2調色劑像、第3調色劑像以及第4調色劑像,形成全色圖像。
由於本發明的各色調色劑具有特定的粘彈性,因此定影性、耐高溫偏移性、混色性優良,從而在使用本發明的各色調色劑時,能夠進行無油定影,可以提高定影速度,得到的全色圖像光澤度均勻,耐擦拭性優良。
使用圖2說明具有調色劑層限制部件的顯影裝置及接觸顯影方法。
圖2示出感光體鼓1的一部分及顯影裝置7的一部分,顯影裝置7具有收容作為單組分顯影劑的非磁性調色劑4的調色劑容器5。在延伸在該調色劑容器5內的長度方向的開口部,可旋轉地配置顯影輥2,所述顯影輥2是與作為靜電潛像承載體的感光體鼓1對向配置的調色劑承載體。另外,如圖2所示,顯影輥2橫向設置成在調色劑容器5的開口部右半周面插入調色劑容器5內,左半周面露出在調色劑容器5外。
將作為調色劑層限制部件的限制刮板3由壓板6支撐設置在顯影輥2的上方位置,該限制刮板3自由端的前端附近以表面接觸的狀態接觸顯影輥2的外周面。限制刮板3與顯影輥2的接觸方向為反(逆向)方向,相對於接觸部,前端側位於顯影輥2旋轉方向的上遊。
使用彈性輥2作為調色劑承載體,將調色劑塗布在彈性輥2的表面上形成調色劑層,將彈性輥2壓接在感光體鼓1的表面,使感光體鼓1的表面與調色劑層接觸。
此時,在感光體鼓1和與感光體鼓1對向的彈性輥2間產生的電場的作用下,由調色劑將靜電潛像顯影。為了用調色劑將靜電潛像顯影,必須使彈性輥2的表面或表面附近帶有電位,在感光體鼓1的表面與調色劑承載體2的表面的狹窄間隙內具有電場。因此,也可以採用將彈性輥2的彈性橡膠的電阻控制在中電阻區域內,防止與感光體鼓2的表面導通,同時確保電場,或者在導電性輥2的表面層上設置薄的絕緣層的方法。而且,也可以使用由絕緣性物質被覆該導電性輥2上與感光體鼓1表面對向的一側得到的導電性樹脂套筒2,或在絕緣性套筒2上不與感光體鼓1對向的一側上設置導電層的構成。另外,也可以使用剛性輥作為調色劑承載體2,用帶等撓性材料構成感光體。作為調色劑承載體2的輥的電阻值優選在102~109Ω·cm的範圍內。
作為調色劑承載體2的表面形狀,如果將其表面粗糙度Ra(μm)設定為0.3~3.0,則能夠同時滿足良好的高畫質以及高耐久性。該表面粗糙度Ra與調色劑運送能力及調色劑帶電能力相關。如果該調色劑承載體2的表面粗糙度Ra超過3.0,則難以使該調色劑承載體2上的調色劑層變薄,或對調色劑的摩擦電荷賦予性降低,存在畫質降低的傾向。通過使表面粗糙度Ra(μm)在0.2~3.0的範圍內,能夠抑制調色劑承載體2表面的調色劑運送能力,使該調色劑承載體2上的調色劑層變薄,同時增加該調色劑承載體2與調色劑的接觸次數,因此也可以改善對該調色劑的摩擦電荷賦予性,從而能夠協同地提高畫質。另一方面,如果表面粗糙度Ra小於0.2,則難以控制調色劑的塗覆量。
在本發明中,調色劑承載體2的表面粗糙度Ra相當於基於JIS表面粗糙度「JIS B 0601(2001)」、使用表面粗糙度測定器(小坂研究所社制「SURFCORDER SE-30H」測定的中線平均粗糙度。具體而言,在粗糙度曲線中的中線方向取出作為測定長度a的2.5mm的部分,以該取出部分的中線為X軸、縱向倍率的方向為Y軸、用y=f(x)表示粗糙度曲線時,將按下式求出的值用微米(μm)表示作為表面粗糙度。
Ra=1/a0a|f(x)|dx]]>在本發明的圖像形成方法中,調色劑承載體2可以與感光體鼓1同方向旋轉,也可以反方向旋轉。在同向旋轉時,優選將調色劑承載體2的周速設定為感光體鼓1的周速的1.05~3.0倍。
如果調色劑承載體2的周速不足感光體鼓1的周速的1.05倍,則對感光體鼓1上的調色劑的攪拌效果降低,難以得到良好的圖像品質。另外,周速比超過3.0時,容易發生機械性壓力導致的調色劑劣化或調色劑在調色劑承載體上的熔結,因此並不優選。
作為感光體鼓,優選使用具有OPC、a-Si等光導電絕緣物質層的感光體鼓或感光帶。感光體鼓1也可以為感光帶。另外,OPC感光體上的有機類感光層的粘合樹脂沒有特別限定,但是,由於聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂的轉印性優良、難以發生調色劑在感光體上的熔結及外添加劑成膜,因此是特別優選的。
下面,邊參照附圖,邊說明本發明的圖像形成方法。
圖3為實施本發明的圖像形成方法的具有成像處理盒及顯影裝置的圖像形成裝置之一例的簡要構成圖。圖3中的圖像形成裝置具有作為接觸感光體鼓1進行直接帶電的一次帶電部件的帶電輥10,偏壓電源11~13,紙等轉印材料15,轉印輥16,定影用加壓輥17,定影用加熱輥18,以及清潔器19。圖3中與圖2相同的部件用相同的符號表示。
帶電輥10連接偏壓電源11,以便將感光體鼓1的表面均勻帶電。顯影裝置7將調色劑4收容在調色劑容器5內,並具有作為沿箭頭方向旋轉的調色劑承載體的顯影輥2。而且,具有作為用於調色劑限制及帶電賦予的調色劑層限制部件的限制刮板3,和為了使調色劑4附著在顯影輥2上、並通過與顯影輥2的摩擦賦予調色劑摩擦電荷而沿箭頭方向旋轉的塗布輥9。顯影輥2上連接顯影偏壓電源13。塗布輥9也與圖中未示出的偏壓電源連接,使用負帶電性調色劑時,電壓設定在比顯影偏壓負的一側;使用正帶電性調色劑時,電壓設定在比顯影偏壓正的一側。
採用反轉顯影方式顯影靜電潛像、形成調色劑像時,使轉印輥16連接與感光體鼓1極性相反的轉印偏壓電源12。
顯影輥2優選使用表面具有彈性層的彈性輥。該彈性輥中使用的彈性層的材料的硬度優選為30~60度(asker-C/荷重1kg)。
調色劑塗覆量由限制刮板3控制,限制刮板3經由調色劑層壓接在顯影輥2上。此時的限制刮板3與顯影輥2的壓力,作為顯影輥2母線方向的線壓,優選在0.05N/cm至0.50N/cm的範圍內。
線壓是在每單位長度的限制刮板3上施加的荷重,例如在具有1m的接觸長度的刮板3上施加1.2N的荷重,使其接觸顯影輥2時,線壓為1.2N/m。如果線壓小於0.05N/cm,則除了調色劑覆蓋量的控制之外,均勻的摩擦帶電也變得困難,容易產生灰霧。另一方面,如果線壓大於0.05N/cm,則由於調色劑粒子接受過剩的負荷,因此容易發生調色劑粒子的變形或調色劑在限制刮板3或顯影輥2上的熔結,故不優選。
限制刮板3的自由端除了剖面形狀為直線狀之外,也優選使用前端附近屈曲成L字形狀或前端附近膨大成球狀的形狀。
作為調色劑限制部件,優選使用不鏽鋼、銅、磷青銅等金屬彈性體作為基材,在相當於顯影套筒2的接觸部的部位粘合或塗覆樹脂。
另外,通過對調色劑限制部件2施加直流電場及/或交流電場,由於對調色劑的解開作用,能夠進一步提高均勻薄層塗布性、均勻帶電性,實現高圖像濃度,及獲得良好畫質的圖像。
在圖3中,由一次帶電部件10將沿箭頭方向旋轉的感光體鼓1均勻帶電。本例中該一次帶電部件110是基本構成為中心金屬芯10b和形成在其外周的導電性彈性層10a的帶電輥10。帶電輥10以壓力接觸作為靜電潛像承載體的感光體鼓1的一面,隨著感光體鼓1的旋轉而從動旋轉。
作為使用帶電輥10時的優選處理條件,帶電輥10的接觸壓力為0.05~5N/cm,使用直流電壓或在直流電壓上重疊交流電壓獲得的電壓作為施加電壓時沒有特別限定。使用在直流電壓上重疊交流電壓獲得的電壓時,交流電壓=0.5~5dVpp,交流頻率=50Hz~5kHz,直流電壓=±0.2~±1.5kV;使用直流電壓時,直流電壓=±0.2~±5kV。本發明中更優選僅使用直流電壓作為外加電壓。
作為帶電輥10以外的其他帶電方法,有使用帶電刮板的方法,或使用導電性刷的方法。上述接觸帶電方法與非接觸的電暈帶電相比,有不需要高電壓、且降低臭氧發生率的優點。接觸帶電方法的帶電輥及帶電刮板的材質優選導電性橡膠,其表面上也可以設置脫模性被膜。作為脫模性被膜,能夠適用尼龍類樹脂,PVDF(聚偏氟乙烯),PVDC(聚偏氯乙烯)。
在靜電潛像承載體1的一次帶電步驟中,例如,利用由發光元件發出的曝光光14,在感光體鼓1上形成對應於信息信號的靜電潛像,在與感光體鼓2上的調色劑層接觸的位置,由調色劑將靜電潛像顯影,形成調色劑像。而且,在本發明的圖像形成方法中,特別是通過與在感光體鼓1上形成數字潛像的顯影系統組合,由於潛像不發生散亂,因此能夠對應於點潛像忠實地進行顯影。此調色劑像由施加了電壓的轉印輥16轉印至被轉印材料15,通過加熱部件18和加壓部件17間形成的定影壓接部被加熱加壓定影,得到定影圖像。
另一方面,未進行轉印而殘留在感光體鼓1上的轉印殘留調色劑被接觸感光體鼓1表面的具有清潔刮板的清潔器19回收,將感光體1清潔。
圖4是示出本發明的圖像形成方法能夠適用的、使用中間轉印體25將多重調色劑像一併轉印至轉印材料上的全色圖像形成裝置之一例的簡要構成圖。
在圖4中,全色圖像形成裝置具有黑色、黃色、品紅、青色的各色顯影裝置7a~7d,光源裝置21,雷射22,加熱加壓定影裝置23,顯影單元24,作為中間轉印體的中間轉印鼓25(導電性支撐體25a,彈性層25b),偏壓電源26,轉印材料託盤27,二次轉印裝置28。在圖4中,與圖2、圖3相同的部件用相同的符號表示。
邊使作為帶電部件的施加了帶電偏壓電壓的可旋轉帶電輥10旋轉,邊使其接觸作為潛像承載體的感光體鼓1的表面,將感光體鼓1表面均勻地一次帶電,然後,由作為曝光裝置的光源裝置21發出的雷射光22在感光體鼓1上形成第1靜電潛像。形成的第1靜電潛像由設置在可旋轉的顯影單元24上的作為第1顯影裝置的黑顯影裝置7a中的黑調色劑顯影,形成黑調色劑像。形成在感光體鼓1上的黑色調色劑像由施加在中間轉印鼓25的導電性支撐體25a上的轉印偏壓電壓的作用下,被靜電一次轉印至中間轉印鼓25上。然後,與上述同樣地在感光體鼓1的表面形成第2靜電潛像,使顯影單元24旋轉,由作為第2顯影裝置的黃顯影器7b中的黃調色劑進行顯影,形成黃調色劑像,在一次轉印了黑調色劑像的中間轉印鼓25上對黃調色劑像進行靜電一次轉印。同樣地形成第3靜電潛像及第4靜電潛像,使顯影單元24旋轉,由作為第3顯影裝置的品紅顯影裝置7c中的品紅調色劑及作為第4顯影裝置的青顯影裝置7d中的青調色劑依次進行顯影及一次轉印,在中間轉印鼓25上分別一次轉印各色的調色劑像。一次轉印在中間轉印鼓25上的多重調色劑像(黑調色劑像、黃調色劑像、品紅調色劑像、青調色劑像)經由轉印材料15,利用來自位於相反側的二次轉印裝置28的轉印偏壓電壓的作用,一併被靜電二次轉印在轉印材料15上。由具有加熱部件17及加壓部件18的定影裝置23將二次轉印至轉印材料15上的多重調色劑像加熱定影在轉印材料15上,在轉印材料上形成全色圖像。轉印後,殘留在感光體鼓1表面上的轉印殘留調色劑由接觸感光體鼓1的表面、具有清潔刮板的清潔器19回收,將感光體鼓1清潔。
從感光體鼓1至中間轉印鼓25的一次轉印,在作為一次轉印裝置的中間轉印鼓25的導電性支撐體25a上,通過由偏壓電源26賦予的偏壓得到轉印電流,進行調色劑像的轉印。
中間轉印鼓25由作為剛性體的導電性支撐體25a和覆蓋表面的彈性層25b構成。作為導電性支撐體25a,可以使用鋁、鐵、銅及不鏽鋼等金屬或合金、及分散了碳或金屬粒子等導電性粒子的導電性樹脂。作為中間轉印鼓25的形狀,可以舉出圓筒狀或使軸貫通圓筒中心的形狀、在圓筒內部實施補強的形狀等。
作為構成彈性層25b的材料,優選使用苯乙烯-丁二烯橡膠,高苯乙烯橡膠,丁二烯橡膠,異戊二烯橡膠,乙烯-丙烯共聚物,丁腈橡膠(NBR),氯丁橡膠,丁基橡膠,有機矽橡膠,氟橡膠,丁腈橡膠,聚氨酯橡膠,丙烯酸橡膠,表氯醇橡膠及降冰片烯橡膠等彈性體橡膠。也可以使用聚烯烴類樹脂,有機矽樹脂,氟樹脂,聚碳酸酯等樹脂及上述樹脂的共聚物或混合物。
另外,還可以在彈性層25b的表面設置將潤滑性、撥水性高的潤滑劑粉體分散在任意粘合劑樹脂中形成的表面層。
作為潤滑劑,優選使用各種氟橡膠、氟彈性體、石墨或石墨中結合氟的氟化碳及聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)及四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟化合物,有機矽樹脂、有機矽橡膠、有機矽彈性體等有機矽類化合物,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸樹脂、聚醯胺樹脂、酚醛樹脂及環氧樹脂等。
另外,在表面層的粘合劑中,為了控制電阻,也可以適時添加導電劑。作為導電劑,可以舉出各種導電性無機粒子及炭黑,離子類導電劑,導電性樹脂及導電性粒子分散樹脂。
中間轉印鼓25上的多重調色劑像由二次轉印裝置28一併二次轉印在轉印材料15上,作為轉印裝置28,可以使用利用電暈帶電器的非接觸靜電轉印裝置或轉印輥及轉印帶的接觸靜電轉印裝置。
代替圖4的圖像形成裝置使用的中間轉印鼓25,也可以使用中間轉印帶,將多重調色劑像一併轉印在轉印材料上。
圖5示出使用中間轉印帶的圖像形成裝置的部分簡要構成圖。
圖5的裝置具有中間轉印帶30,張掛中間轉印帶30的輥31,一次轉印輥32,二次轉印對向輥33a,二次轉印輥33b,偏壓電源34~36,清潔用帶電部件39。圖5中與圖2~圖4相同的部件用相同的符號表示。
在圖5的構成中,形成並承載在感光體鼓1上的調色劑像,在通過感光體鼓1和中間轉印帶10之間的壓接部的過程中,利用從一次轉印輥32施加在中間轉印帶30上的一次轉印偏壓形成的電場,在中間轉印帶30的外周面上依次進行一次轉印。
用於從感光體鼓1至中間轉印帶30依次重疊轉印第1~第4色調色劑像的一次轉印偏壓與調色劑極性相反,由偏壓電源34施加。
在從感光體鼓1至中間轉印帶30的第1~第4色調色劑像的一次轉印步驟中,也可以將二次轉印輥33b及清潔用帶電部件39與中間轉印帶30分離。
使二次轉印輥33b對應於二次轉印對向輥33a平行地支承,以可分離的狀態配設在中間轉印帶30的下面。
轉印至中間轉印帶30上的合成彩色調色劑像在轉印材料15上的轉印如下進行使二次轉印輥33b與中間轉印帶30接觸的同時,在規定的時間點,將轉印材料15運送至中間轉印帶30與二次轉印輥33b間的接觸壓接部,由偏壓電源36對二次轉印輥33b施加二次轉印偏壓。由該二次轉印偏壓,將多重彩色調色劑像從中間轉印帶30二次轉印至轉印材料15。
對轉印材料15的圖像轉印結束後,使清潔用帶電部件39接觸中間轉印帶30,通過由偏壓電源35施加與感光體鼓1反極性的偏壓,對未被轉印至轉印材料15上而殘留在中間轉印帶30上的調色劑(轉印殘留調色劑)賦予與感光體鼓1反極性的電荷。通過將上述轉印殘留調色劑在與感光體鼓1的壓接部及其附近轉印至感光體鼓1上,而將中間轉印帶30清潔。
中間轉印帶30由帶狀基層和設置在基層上的表面處理層構成。需要說明的是表面處理層也可以由多層構成。
基層與表面處理層可以使用橡膠、彈性體、樹脂。例如,作為橡膠、彈性體,可以使用選自天然橡膠,異戊二烯橡膠,苯乙烯-丁二烯橡膠,丁二烯橡膠,丁基橡膠,乙烯-丙烯橡膠,乙烯-丙烯共聚物,氯丁二烯橡膠,氯磺化聚乙烯,聚氯乙烯,丁腈橡膠,聚氨酯橡膠,間規1,2-聚丁二烯,表氯醇橡膠,丙烯酸橡膠,有機矽橡膠,氟橡膠,多硫橡膠,聚降冰片烯橡膠,氫化丁腈橡膠及熱塑性彈性體(例如聚苯乙烯類彈性體,聚烯烴類彈性體,聚氯乙烯類彈性體,聚氨酯類彈性體,聚醯胺類彈性體,聚酯類彈性體及氟樹脂類彈性體等)中的1種、2種或2種以上。但是並不限定於上述材料。另外,作為樹脂,可以使用聚烯烴類樹脂,有機矽樹脂,氟樹脂,聚碳酸酯等樹脂。也可以使用這些樹脂的共聚物或混合物。
作為基層,可以將上述橡膠、彈性體、樹脂處理成膜狀後使用。也可以使用在製成織布形狀、無紡布形狀、紗線狀、薄膜狀的芯體層的一面或兩面被覆、浸漬、噴霧上述橡膠、彈性體、樹脂而得到的基層。
構成芯體層的材料無特別限定,例如可以使用如下材料中的1種、2種或2種以上棉,絲綢,麻及羊毛等天然纖維;甲殼質纖維,褐藻酸纖維、再生纖維素纖維等再生纖維;醋酯纖維等半合成纖維;聚酯纖維,尼龍纖維,丙烯酸纖維,聚烯烴纖維,聚乙烯醇纖維,聚氯乙烯纖維,聚偏氯乙烯纖維,聚氨酯纖維,聚對羥基苯甲酸烷基酯纖維,聚縮醛纖維,芳香尼龍纖維,聚氟乙烯纖維及苯酚纖維等合成纖維;碳纖維,玻璃纖維及硼纖維等無機纖維;鐵纖維及銅纖維等金屬纖維。
而且為了調節中間轉印帶30的電阻值,也可以在基層及表面處理層中添加導電劑。例如,可以舉出碳,鋁或鎳等金屬粉末,氧化鈦等金屬氧化物,及含有季銨鹽的聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯基苯胺、聚乙烯基吡咯、聚二乙炔、聚乙烯亞胺、含硼的高分子化合物及聚吡咯等導電性高分子化合物。可以使用從上述物質中選擇的1種、2種或2種以上導電劑。
另外,為了提高中間轉印帶30表面的潤滑性,提高轉印性,也可以根據需要添加潤滑劑。作為潤滑劑,可以舉出氟橡膠、氟彈性體、石墨或石墨中結合氟的氟化碳及聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)及四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)等氟化合物,有機矽樹脂、有機矽橡膠、有機矽彈性體等有機矽類化合物,聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯酸樹脂、聚醯胺樹脂、酚醛樹脂及環氧樹脂等。
下面,基於圖6說明在多個圖像形成部分別形成各色的調色劑像並將其依次重疊轉印至同一轉印材料上的串連式全色圖像形成裝置的簡要構成圖。
圖6示出的全色圖像形成裝置具有感光體鼓1a~1d,清潔器19a~19d,圖像形成部41a~41d,潛像形成裝置42a~42d,轉印用放電部43a~43d,一次帶電部44a~44d,消電器45,傳送帶46,顯影裝置7a~7d,吸附帶電器48,分離消電放電部49a~49d,加熱加壓定影裝置23。加熱加壓定影裝置23具有排出口50。圖6中與圖2~圖4相同的部件用相同的符號表示。
在圖6的構成中,並列設置第1~第4圖像形成部41a~41d,各圖像形成部分別具有作為專用的靜電潛像承載體的感光體鼓1a~1d。在感光體鼓1a~1d的外周側配置潛像形成裝置42a~42d,顯影裝置7a~7d,轉印用放電部43a~43d,清潔器19a~19d,一次帶電部44a~44d。
通過此構成,利用潛像形成裝置42a在第1圖像形成部41a的感光體鼓41a上形成例如黃色成分色的靜電潛像。利用顯影裝置7a內的黃調色劑2將靜電潛像顯影,形成黃調色劑像,在轉印用放電部43a,將黃調色劑像轉印至轉印材料15上。
如上所述,將黃色圖像轉印至轉印材料15上的期間內,在第2圖像形成部41b處將品紅成分色的靜電潛像形成在感光鼓1b上,然後利用顯影裝置7b中的品紅調色劑進行顯影,形成品紅調色劑像。在將結束了上述第1圖像形成部41a處的轉印的轉印材料15運送至轉印用放電部42b時,將品紅調色劑像重疊轉印至該轉印材料15的規定位置。
然後,按照與上述相同的方法,由第3、第4圖像形成部41c、41d,進行青色、黑色的圖像形成,在上述同一轉印材料15上重疊轉印青調色劑像、黑調色劑像。結束圖像形成過程後,將轉印材料15運送至加熱加壓定影裝置23,通過定影壓接部,由此加熱加壓定影轉印材料15上的多重調色劑像。由此,在轉印材料15上獲得多色圖像。結束轉印後的各感光鼓1a、1b、1c及1d由清潔裝置19a、19b、19c及19d除去殘留調色劑,然後繼續用於下一次靜電潛像的形成。
在上述全色圖像形成裝置中,為了運送轉印材料15,使用傳送帶46,在圖6中,轉印材料5被從右側運送至左側,在該運送過程中,通過各圖像形成部41a~41d處的各轉印用放電部43a~43d,接受轉印。
在上述全色圖像形成裝置中,作為運送轉印材料15的運送裝置,從加工容易性及耐久性的觀點考慮,優選利用使用Tetoron(註冊商標)纖維絲網的傳送帶及使用聚對苯二甲酸乙二醇酯類樹脂、聚醯亞胺類樹脂、聚氨酯類樹脂等薄電介質片的傳送帶。
轉印材料15通過第4圖像形成部41d後,對消電器45施加直流電壓,將轉印材料15消電,並將其與傳送帶46分離,然後,導入加熱加壓定影裝置23,將轉印材料上的多重調色劑像加熱加壓定影,從排出口50排出具有全色圖像的轉印材料。
在上述全色圖像形成裝置中,在多個圖像形成部具有分別獨立的靜電潛像承載體,構成為由帶式運送裝置將轉印材料依次運送至各靜電潛像承載體的轉印部,也可以在上述圖像形成部具有共同的靜電潛像承載體,構成為由鼓式運送裝置將轉印材料反覆運送至上述靜電潛像承載體的轉印部,接受各色調色劑的轉印。
圖6的傳送帶方式由於體積電阻高,在彩色圖像形成裝置那樣重複多次轉印的過程中使傳送帶的帶電量增加,因此為了維持均勻的轉印,必須依次增加每次轉印的轉印電流,由於本發明調色劑的轉印性優良,因此即使每次重複轉印時都增加運送裝置的帶電,也能夠在同樣的轉印電流下使每次轉印中的調色劑轉印性均勻化,獲得品質優良的高品質圖像。
下面說明圖7示出的實施本發明的圖像形成方法的其他全色圖像形成裝置的簡要構成圖。
在圖7中,全色圖像形成裝置具有一次帶電部44,轉印鼓60,夾鉗61,轉印帶電器62,分離帶電器63a、63b,分離導向板64。圖7中與圖2~圖6相同的部件用相同的符號表示。
在圖7的構成中,由適當的裝置在感光體鼓1上形成的靜電潛像,在安裝在沿箭頭方向旋轉的顯影單元24內的顯影裝置7a~7d中的第1顯影裝置7a處,由調色劑進行顯影,形成調色劑像。感光體鼓1上的彩色調色劑像由轉印帶電器62轉印至由夾鉗保持在轉印輥60上的轉印材料15上。轉印後殘留在感光體鼓1表面上的轉印殘留調色劑由接觸感光體鼓1的表面、具有清潔刮板的清潔器19回收,將感光體鼓1清潔。
轉印帶電器62使用電暈帶電器或接觸帶電器,轉印帶電器62使用電暈帶電器時,施加-10kV~+10kV的電壓,轉印電流為-500μA~+500μA。在轉印鼓60的外周面張設保持部件,該保持部件由偏氟乙烯樹脂膜或聚對苯二甲酸乙二醇酯等膜狀電介質薄片構成。例如,使用厚度為100μm~200μm、體積電阻為1012~1014Ω·cm的薄片。
然後,作為第2種顏色,旋轉顯影單元24,使顯影裝置7b對向感光體鼓1。在顯影裝置7b處用第2調色劑進行顯影,該調色劑像也被重疊並顯影在與上述相同的轉印材料15上。
再同樣地進行第3種顏色、第4種顏色的顯影。由此,轉印鼓60在承載轉印材料15的狀態下僅旋轉規定次數,將規定顏色數目的調色劑像多重轉印。為了減少感光體鼓1上殘留的轉印殘留調色劑,優選按第1種顏色<第2種顏色<第3種顏色<第4種顏色的順序提高用於靜電轉印的轉印電流。
多重轉印後的轉印材料15在分離帶電器63a、63b的作用下與轉印鼓60分離,由加熱加壓輥定影裝置23定影,在定影時,進行加色混合,得到全色圖像。
圖8示出作為實施本發明的圖像形成方法的其他裝置例的圖像形成裝置的簡要構成圖,該圖像形成裝置在將一次轉印至中間轉印鼓上的4色彩色調色劑像一併二次轉印至記錄材料上時,使用轉印帶作為二次轉印裝置。
在圖8所示的裝置中,在顯影裝置7a~7d內分別導入黑調色劑、黃調色劑、青調色劑、品紅調色劑,將形成在感光體鼓1上的靜電潛像顯影,依次在感光體鼓1上形成各色調色劑像。感光體鼓1具有OPC、a-Si等光導電絕緣物質層71b,在圖中未示出的驅動裝置的作用下,沿箭頭方向旋轉。優選使用感光層71a為非晶矽感光層或有機感光層的感光體。
作為有機感光層,可以為在同一層中含有電荷發生物質及具有電荷傳遞性能的物質的單層型,或以電荷傳遞層和電荷發生層為成分的功能分離型感光層。導電性基體上依次層合電荷發生層、電荷傳遞層的結構的層合型感光層是優選例之一。
有機感光層的粘合樹脂為聚碳酸酯樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸樹脂時,轉印性、清潔性優良,難以發生清潔不良、調色劑在感光體上的熔結或外添加劑的成膜。
在帶電步驟中,有使用電暈帶電器的與感光體鼓1不接觸的方式和使用帶電輥的接觸型方式,可以使用上述方式中的任一種,為了實現有效地均勻帶電、簡潔化、低臭氧發生化,優選使用如圖8所示的接觸方式的帶電部件。
帶電輥10的基本構成為中心金屬芯10b和形成其外周的導電性彈性層10a。帶電輥10以壓力壓接在感光體鼓1的表面上,隨著感光體鼓1的旋轉而從動旋轉。
使用感光體鼓10時的優選處理條件與圖3的裝置相同。
感光體鼓1上的調色劑像被轉印至施加了電壓(例如,±0.1~±5kV)的中間轉印鼓25上。轉印後的感光體鼓1的表面由具有清潔刮板的清潔裝置19清潔。
中間轉印鼓25對應於感光體鼓1平行地支承,接觸中間轉印帶10的下面配設,以與感光體鼓1同樣的圓周速度沿箭頭的逆時針方向旋轉。
形成並載帶在感光體1表面上的第1色調色劑像,在通過感光體鼓1與中間轉印鼓25接觸的轉印壓接部的過程中,利用對中間轉印鼓25施加的轉印偏壓形成在轉印壓接區域的電場,在中間轉印鼓25的外表面依次進行中間轉印。
根據需要,由可以自由拆裝的清潔裝置72,將調色劑像轉印至轉印材料15上後,對中間轉印鼓25的表面進行清潔。中間轉印鼓25上存在調色劑像時,在不使調色劑像散亂的前提下將清潔裝置72從中間轉印鼓25表面分離。
轉印裝置以平行於中間轉印鼓25的方式被支撐,被配設成與中間轉印鼓25的下面接觸。轉印裝置例如為轉印輥或轉印帶,以與中間轉印鼓25相同的圓周速度沿箭頭的順時針方向旋轉。轉印裝置73可以配設成與中間轉印鼓25直接接觸,也可以將帶等配置成接觸中間轉印鼓25與轉印裝置之間。
轉印裝置為轉印輥時,其基本構成為中心的金屬芯和形成在其外周的導電性彈性層。
中間轉印鼓及轉印輥可以使用普通的材料。通過將轉印輥的彈性層的體積固有電阻值設定為小於中間轉印鼓25的彈性層25b的體積固有電阻值,可以減輕對轉印輥的施加電壓,能夠在轉印材料15上形成良好的調色劑像,同時能夠防止轉印材料15在中間轉印體25上的纏卷。中間轉印鼓25的彈性層25b的體積固有電阻值特別優選為轉印輥的彈性層的體積固有電阻值的10倍或10倍以上。
中間轉印鼓及轉印輥的硬度基於JIS K-6301進行測定。本發明中使用的中間轉印鼓25優選由10~40度範圍內的彈性層25構成,另一方面,對於轉印輥的彈性層的硬度而言,從防止轉印材料15在中間轉印鼓25上的纏卷方面考慮,優選具有大於中間轉印鼓25的彈性層25b的硬度,即硬度值在41~80度範圍內。如果中間轉印鼓25與轉印輥的硬度相反,則在轉印輥側形成凹部,容易發生轉印材料15在中間轉印鼓25上的纏卷。
圖8中,在中間轉印鼓25的下方,配置轉印帶73。轉印帶73張掛在與中間轉印鼓25的軸平行配置的偏壓輥74和張力輥75上,由驅動裝置(圖中未示出)驅動。轉印帶73構成為以張力輥75一側為中心,偏壓輥74一側可沿箭頭方向移動的結構,由此相對於中間轉印鼓25,可以從下方在箭頭方向上進行接觸和分離。由二次轉印用偏壓電源76對偏壓輥74施加所希望的二次轉印偏壓,另一方面,張力輥75接地。
接下來,作為轉印帶73,例如,使用在分散了碳的熱固化性聚氨酯彈性體(厚度約300μm,體積電阻率108~1012Ω·cm(施加1kV時))上重疊了氟橡膠層(厚度20μm,體積電阻率1015Ω·cm(施加1kV時))的橡膠帶。該轉印帶是外徑尺寸為周長80×寬度300mm的管狀。
上述轉印帶73也可以由上述偏壓輥74和張力輥75施加拉伸約5%的張力。
使轉印帶73以與中間轉印鼓25相等的速度或以一定的圓周速度差旋轉。在將轉印材料15運送至中間轉印鼓25和轉印帶73之間的同時,由偏壓電源76對轉印帶73施加與調色劑具有的摩擦電荷反極性的偏壓,由此將中間轉印鼓25上的調色劑像轉印至轉印材料15的表面側。
作為轉印用旋轉體的材質可以使用與帶電輥相同的物質,作為優選的轉印處理條件,輥的接觸壓力為5~500g/cm,直流電壓為±0.2~±10kV。
例如,偏壓輥74的導電性彈性層74b由分散了碳等導電劑的聚氨酯、乙烯-丙烯-二烯類三元共聚物(EPDM)等體積電阻為106~1010Ωcm的彈性體製成。由定電壓偏壓電源對金屬芯74a施加偏壓。作為偏壓條件優選±0.2~±10kV。
接下來,轉印材料15被運送至基本構成為內藏滷素加熱器等發熱體的加熱部件18和與其以壓力壓接的彈性體的加壓部件17的定影裝置23,使其通過加熱部件18和加壓部件17之間,由此將多重調色劑像加熱加壓定影在轉印材料15上。
實施例
實施例1至實施例5以及比較例1至3調色劑製造例1(實施例1)在加熱至70℃的去離子水900質量份中添加磷酸鈣3質量份,使用TK式均相混合機(特殊機化工業制),以10000rpm的轉速進行攪拌,製成水性介質。
苯乙烯80質量份丙烯酸正丁酯 20質量份二乙烯基苯0.5質量份飽和聚酯樹脂 4.5質量份(氧化丙烯改性雙酚A與間苯二甲酸的縮聚物,Tg=65℃,Mn=17000,Mw/Mn=2.4)水楊酸鋁化合物(BONTRON E-88,Orient化學社制) 1質量份C.I.顏料藍15:310質量份使用超微磨碎機(三井三池化工機(株))將上述材料均勻地分散混合,調製成聚合性單體組合物。將聚合性單體組合物加熱至70℃,在其中添加以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟(DSC測定中的最大吸熱峰為67℃)9質量份,使其混合溶解,在其中溶解聚合引發劑2,2』-偶氮二-2-甲基丁腈(10小時半衰期溫度為67℃)3質量份,調製成聚合性單體混合物。
在水性介質中加入聚合性單體混合物,70℃、N2氣氛下,用TK均相混合機以10000rpm的轉速攪拌7分鐘,進行造粒。然後,邊用槳式攪拌葉片攪拌,邊在比聚合引發劑的10小時半衰期溫度高3℃的70℃下反應6小時。然後,將溶液溫度升高至80℃,再繼續攪拌4小時。反應結束後,以-5℃/min的冷卻速度將懸浮液冷卻至室溫(25℃)。
在冷卻至室溫(25℃)的懸浮液中加入鹽酸,溶解磷酸鈣鹽,過濾、洗滌,得到溼潤的青調色劑粒子。
接下來,在40℃下將上述青調色劑粒子乾燥12小時,得到重均粒徑為7.61μm的青調色劑粒子。
將上述青調色劑粒子100質量份與經矽油處理成BET值為200m2/g、一次粒徑為12nm的疏水性二氧化矽微粉0.7質量份用亨舍爾混合機(三井三池化工機(株))混合,得到調色劑1(青調色劑)。調色劑1(青調色劑)的物性如表1所示。
調色劑製造例2(實施例2)苯乙烯78質量份丙烯酸正丁酯 22質量份二乙烯基苯0.5質量份飽和聚酯樹脂 0.5質量份(氧化丙烯改性雙酚A與間苯二甲酸的縮聚物,Tg=65℃,Mn=17000,Mw/Mn=2.4)水楊酸鋁化合物(BONTRON E-88,Orient化學社制) 1質量份C.I.顏料藍15:310質量份將上述材料用超微磨碎機分散,將酯蠟的添加量改為11份,除此之外,採用與調色劑製造例1相同的方法得到青調色劑粒子。
使用上述青調色劑粒子,採用與調色劑製造例1相同的方法,得到調色劑2(青調色劑)。調色劑2(青調色劑)的物性如表1所示。
調色劑製造例3(實施例3)在加熱至68℃的去離子水900質量份中添加磷酸鈣3質量份,用TK式均相混合機(特殊機化工業制),以10000rpm的轉速進行攪拌,得到水性介質。
苯乙烯 80質量份丙烯酸正丁酯20質量份飽和聚酯樹脂4.2質量份(氧化丙烯改性雙酚A與間苯二甲酸的縮聚物,Tg=65℃,Mn=17000,Mw/Mn=2.4)
水楊酸鋁化合物(BONTRON E-88,Orient化學社制)1質量份C.I.顏料藍15:3 12質量份將上述材料使用超微磨碎機(三井三池化工機(株))均勻地分散混合。將該單體組合物加熱至68℃,在其中添加以二十二烷酸二十二烷基酯為主體的酯蠟(DSC測定中的最大吸熱峰為72℃)14質量份,使其混合溶解,在其中溶解聚合引發劑2,2』-偶氮二-2-甲基丁腈3質量份,調製成聚合性單體混合物。
在上述水性介質中加入聚合性單體混合物,68℃、N2氣氛下,用TK均相混合機(特殊機化工業(株))、以10000rpm的轉速攪拌7分鐘,進行造粒。然後,邊用槳式攪拌葉片攪拌,邊在比聚合引發劑的10小時半衰期溫度高1℃的68℃下反應6小時。然後,將溶液溫度升高至80℃,再繼續攪拌4小時。反應結束後,以-5℃/min的冷卻速度將懸浮液冷卻至室溫(25℃)。
在冷卻至室溫(25℃)的懸浮液中加入鹽酸,溶解磷酸鈣,過濾、洗滌,得到溼潤的青調色劑粒子。
接下來,在40℃下將上述溼潤的青調色劑粒子乾燥12小時,得到重均粒徑7.4μm的青調色劑粒子。
將得到的青調色劑粒子100質量份與經矽油處理成BET值為200m2/g、一次粒徑為12nm的疏水性二氧化矽微粉0.05質量份用亨舍爾混合機(三井三池化工機(株))混合,得到調色劑3(青調色劑)。調色劑3(青調色劑)的物性如表1所示。
調色劑製造例4(實施例4)4-1調色劑粘合劑(1)的合成在安裝了冷卻管、攪拌機以及氮氣導入管的反應槽內,加入雙酚A氧化乙烯2摩爾加成物724質量份、間苯二甲酸276質量份以及氧化二丁基錫2質量份,使其常壓下230℃反應8小時後,在10~15mmHg的減壓下反應5小時。將反應物冷卻至160℃,加入32質量份的鄰苯二甲酸酐,使其反應2小時。再將其冷卻至80℃,在乙酸乙酯中與異佛爾酮二異氰酸酯188質量份反應2小時,得到含有異氰酸酯的預聚物(1)。然後,在50℃下使該預聚物(1)267質量份與異佛爾酮二胺14質量份反應2小時,得到重均分子量為64000的脲改性聚酯樹脂(1)。
與上述同樣地使雙酚A氧化乙烯2摩爾加成物724質量份、間苯二甲酸276質量份在常壓、230℃下縮聚8小時,然後,在10~15mmHg的減壓下反應5小時,得到峰分子量為5000的未改性聚酯樹脂(a)。
將脲改性聚酯樹脂(1)200質量份與未改性聚酯樹脂(a)800質量份在乙酸乙酯/乙基甲基酮(MEK)(1/1)混合溶劑2000質量份中溶解、混合,得到調色劑粘合劑(4)的乙酸乙酯/MEK溶液。對一部分進行減壓乾燥,調製成調色劑粘合劑(1)。調色劑粘合劑(1)的Tg為62℃。
4-2 調色劑粒子的製造在燒杯內加入上述調色劑粘合劑(1)的乙酸乙酯/MEK溶液300質量份、以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟(DSC測定中的最大吸熱峰72℃)9質量份、作為青色顏料的C.I.顏料藍15:36質量份,用TK式均相混合機,在60℃下以12000rpm的轉速進行攪拌,使其均勻地溶解、分散。在燒杯內加入去離子水706質量份、羥基磷灰石10%懸浮液(日本化學工業(株)制SUPATITE10)294質量份、十二烷基苯磺酸鈉0.2質量份,使其均勻地溶解。然後,升溫至60℃,邊用TK式均相混合機以12000rpm的轉速攪拌,邊投入上述調色劑材料溶液,攪拌10分鐘。然後,將該混合液移至帶有攪拌棒及溫度計的KOLBEN(燒瓶)內,升溫至98℃,除去溶劑,進行過濾、洗滌、乾燥後,進行風力分級,得到重均粒徑為6.4μm的青調色劑粒子。
將青調色劑粒子100質量份與經矽油處理成BET值為200m2/g、一次粒徑為12nm的疏水性二氧化矽微粉2.5質量份用亨舍爾混合機(三井三池化工機(株))混合,得到調色劑4(青調色劑)。調色劑4的物性如表1所示。
調色劑製造例5(比較例1)在加熱至73℃的去離子水900質量份中添加磷酸鈣3質量份,使用TK式均相混合機(特殊機化工業制)、以10000rpm的轉速進行攪拌,得到水性介質。
苯乙烯 80質量份丙烯酸正丁酯 20質量份二乙烯基苯 0.5質量份二丙烯酸乙二醇酯 2.1質量份飽和聚酯樹脂 1.0質量份(氧化丙烯改性雙酚A與間苯二甲酸的縮聚物,Tg=62℃,Mn=17000,Mw/Mn=2.4)水楊酸鋁化合物(BONTRON E-88,Orient化學社制) 1質量份C.I.顏料藍15:310質量份將上述材料使用超微磨碎機(三井三池化工機(株))均勻地分散混合,調製成聚合性單體組合物。將該聚合性單體組合物加熱至73℃,在其中添加以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟(DSC測定中的最大吸熱峰微72℃)0.7質量份,使其混合溶解,在其中溶解聚合引發劑2,2』-偶氮二-2-甲基丁腈2質量份,調製成聚合性單體混合物。
在上述水性介質中加入聚合性單體混合物,73℃、N2氣氛下,用TK均相混合機(特殊機化工業(株))、以10000rpm的轉速攪拌7分鐘,進行造粒。然後,邊用槳式攪拌葉片攪拌,邊在比聚合引發劑的10小時半衰期溫度高6℃的73℃下反應6小時。然後,將溶液溫度升高至80℃,再繼續攪拌4小時。反應結束後,以-5℃/min的冷卻速度將懸浮液冷卻至室溫(25℃)。
在冷卻至室溫(25℃)的懸浮液中加入鹽酸,溶解磷酸鈣,過濾、洗滌,得到溼潤的青調色劑粒子。
接下來,在40℃下將溼潤的青調色劑粒子乾燥12小時,得到重均粒徑7.0μm的青調色劑粒子。
將上述青調色劑粒子100質量份與BET值為150m2/g、一次粒徑為30nm的氧化鈦微粉0.7質量份用亨舍爾混合機(三井三池化工機(株))混合,得到調色劑5(青調色劑)。調色劑5的物性如表1所示。
調色劑製造例6(比較例2)在加熱至70℃的去離子水900質量份中添加磷酸鈣3質量份,使用TK式均相混合機(特殊機化工業制),以10000rpm的轉速進行攪拌,得到水性介質。
苯乙烯85質量份丙烯酸正丁酯 15質量份二乙烯基苯0.5質量份飽和聚酯樹脂 0.5質量份(氧化丙烯改性雙酚A與間苯二甲酸的縮聚物,Tg=62℃,Mn=17000,Mw/Mn=2.4)水楊酸鋁化合物(BONTRON E-88,Orient化學社制) 1質量份C.I顏料藍15:3 10質量份將上述材料使用超微磨碎機(三井三池化工機(株))均勻地分散混合,調製成聚合性單體組合物。將該聚合性單體組合物加熱至70℃,在其中添加以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟(DSC測定中的最大吸熱峰為72℃)18質量份,使其混合溶解,在其中溶解聚合引發劑2,2』-偶氮二-2-甲基丁腈3質量份,調製成聚合性單體混合物。
在上述水性介質中加入上述聚合性單體混合物,70℃、N2氣氛下,用TK均相混合機(特殊機化工業(株))、以10000rpm的轉速攪拌7分鐘,進行造粒。然後,邊用槳式攪拌葉片攪拌,邊在比聚合引發劑的10小時半衰期溫度高3℃的70℃下反應6小時。然後,將溶液溫度升高至80℃,再持續攪拌4小時。反應結束後,以-15℃/min的冷卻速度將懸浮液冷卻至室溫(25℃)。
在冷卻至室溫(25℃)的懸浮液中加入鹽酸,溶解磷酸鈣,過濾、洗滌,得到溼潤的青調色劑粒子。
接下來,在40℃下將溼潤的青調色劑粒子乾燥12小時,得到重均粒徑7.4μm的青調色劑粒子。
將上述青調色劑粒子100質量份與BET值為150m2/g、一次粒徑為30nm的氧化鈦微粉0.1質量份用亨舍爾混合機(三井三池化工機(株))混合,得到調色劑6(青調色劑)。調色劑6的物性如表1所示。
調色劑製造例7(比較例3)在安裝了冷卻管、攪拌器以及氮氣導入管的反應槽內,加入雙酚A氧化乙烯2摩爾加成物704質量份、間苯二甲酸296質量份以及氧化二丁基錫2質量份,常壓、230℃下反應8小時後,在10~15mmHg的減壓下反應5小時。將反應物冷卻至160℃,加入30質量份的鄰苯二甲酸酐,反應2小時。再將其冷卻至80℃,在乙酸乙酯中與異佛爾酮二異氰酸酯188質量份反應2小時,得到含有異氰酸酯的預聚物(2)。然後,在50℃下使該預聚物(2)267質量份與異佛爾酮二胺14質量份反應2小時,得到重均分子量為66000的脲改性聚酯樹脂(2)。該脲改性聚酯樹脂(2)的Tg為66℃。
將脲改性聚酯樹脂(2)100質量份在乙酸乙酯/乙基甲基酮(MEK)(1/1)混合溶劑200質量份中溶解、混合。
在溶解液內加入以二十二烷酸二十二烷基酯為主體的酯蠟脲(DSC測定中的最大吸熱峰72℃)19質量份、作為青色顏料的C.I.顏料藍15:36質量份,用TK式均相混合機,在70℃下以12000rpm的轉速進行攪拌,使其均勻地溶解、分散。在燒杯內加入去離子水706質量份、羥基磷灰石10%懸浮液(日本化學工業(株)制SUPATITE10)294質量份、十二烷基苯磺酸鈉0.2質量份,使其均勻地溶解。然後,升溫至73℃,邊用TK式均相混合機以12000rpm的轉速攪拌,邊投入上述調色劑材料溶液,攪拌10分鐘。然後,將該混合液移至帶有攪拌棒及溫度計的KOLBEN(燒瓶)內,升溫至98℃,除去溶劑,進行過濾、洗滌、乾燥後,進行風力分級,得到重均粒徑為6.0μm的青調色劑粒子。
將青調色劑粒子100質量份與經矽油處理成BET值為200m2/g、一次粒徑為12nm的疏水性二氧化矽微粉0.4質量份用亨舍爾混合機(三井三池化工機(株))混合,得到調色劑7(青調色劑)。調色劑7的物性如表1所示。
調色劑製造例8(實施例5)代替以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟,添加費-託合成蠟(日本精蠟株式會社制FT-100DSC測定中的最大吸熱峰為88℃)7質量份,使其混合、溶解,除此之外,採用與調色劑製造例1同樣的方法,得到調色劑粒子8以及調色劑8(青調色劑)調色劑8的物性如表1所示。
調色劑製造例9(比較例4)在加熱至60℃的去離子水900質量份中添加磷酸鈣3質量份,TK式均相混合機(特殊機化工業制),以10000rpm的轉速進行攪拌,得到水性介質。
苯乙烯80質量份丙烯酸正丁酯 20質量份二乙烯基苯2質量份飽和聚酯樹脂 5質量份(氧化丙烯改性雙酚A與間苯二甲酸的縮聚物,Tg=65℃,Mn=17000,Mw/Mn=2.4)水楊酸鋁化合物(BONTRON E-88,Orient化學社制) 1質量份C.I.顏料藍15:310質量份以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟 9質量份(DSC測定中的最大吸熱峰為67℃)將上述材料使用超微磨碎機(三井三池化工機(株))均勻地分散混合,得到聚合性單體組合物。將該聚合性單體組合物加熱至60℃,在加熱後的聚合性單體組合物中溶解聚合引發劑過氧化月桂醯(10小時半衰期溫度為62℃)4質量份,調製成聚合性單體混合物。
在水性介質中加入聚合性單體混合物,60℃、N2氣氛下,用TK均相混合機以10000rpm的轉速攪拌7分鐘,進行造粒。然後,邊用槳式攪拌葉片攪拌,邊在比聚合引發劑的10小時半衰期溫度低2℃的60℃下反應6小時。然後,將溶液溫度升高至80℃,再繼續攪拌4小時。反應結束後,以-1℃/min的冷卻速度將懸浮液冷卻至室溫(25℃)。
在冷卻至室溫(25℃)的懸浮液中加入鹽酸,溶解磷酸鈣鹽,過濾、洗滌,得到溼潤的青調色劑粒子。
接下來,在45℃下將溼潤的青調色劑粒子乾燥12小時,得到重均粒徑7.7μm的青調色劑粒子。
將上述青調色劑粒子100質量份與用矽油處理成BET值為200m2/g、一次粒徑為12nm的疏水性二氧化矽微粉0.7質量份用亨舍爾混合機(三井三池化工機(株))混合,得到調色劑9(青調色劑)。調色劑9的物性如表1所示。
表1

蠟1以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟(吸熱峰67℃)蠟2以二十二烷酸二十二烷基酯為主體的酯蠟(吸熱峰72℃)蠟3費-託合成蠟FT-100(吸熱峰88℃)
圖像評價使用得到的調色劑1至調色劑9,按以下方法進行圖像評價。
圖像形成裝置使用市售的彩色雷射印表機LBP-2410(Canon制)的改造機,在溫度10℃、溼度50%RH的環境下進行評價。
評價機的改造點如下所述(1)改編軟體,使僅能使用黑色成像處理盒的單色印刷模式也能夠進行其他顏色印刷。
(2)改編軟體,使定影速度能夠改為任意值。
(3)改造定影器,使定影壓接寬度能夠改為任意值。
不改變圖像形成速度(顯影輥旋轉速度、顯影鼓旋轉速度等)。
評價中使用的成像處理盒為青色成像處理盒。從市售的青色成像處理盒內取出調色劑,用鼓風機清掃內部後,填充160g調色劑,進行評價。取出放入品紅位置、黃色位置、黑色位置的各位置內的調色劑,插入使調色劑殘量檢測機構無效後的品紅成像處理盒、黃色成像處理盒、以及黑色成像處理盒,對各青色調色劑進行評價。
轉印材料使用LETTER尺寸的XEROX4024用紙(XEROX社制,75g/m2以及105g/m2)中的2種。
使用圖1所示的印刷比例為4%的印刷圖像分別在上述2種轉印材料上連續印刷5000張。圖像形成速度均為普通紙模式時的速度。
任一種轉印材料的定影速度均為190mm/sec,適當調整壓接寬度,使轉印材料上的任意點通過壓接部所需的時間為1/24秒。
分別使用75g、105g紙中的第1張、第1000張、第5000張圖像,基於下述評價基準,進行圖像評價。評價結果如表2所示。
耐偏移性耐偏移性的評價使用105g紙評價圖像。
基於在定影膜周期內轉印材料上是否確認(是否發生偏移)有圖1所示的全色帶狀部與文字部的圖像來進行評價。
A未確認發生偏移B未確認全色帶狀部發生偏移。雖然確認S文字部發生若干偏移,但是處於實用上沒有問題的水平C雖然確認全色帶狀部發生若干偏移,但是處於實用上沒有問題的水平;確認S文字部發生明顯的偏移D在全色圖像部、S文字部均確認發生明顯的偏移圖像光澤均勻性圖像光澤均勻性使用75g紙及105g紙兩方的評價圖像進行評價。
使用光澤檢測器PG-3G(日本電色工業社制)測定圖1所示的全色圖像部5點的圖像光澤度。入射角為75度。
計算上述5點的測定值中最大值與最小值的差值,如下所述進行評價。
A差值不足0.3B差值為0.3或0.3以上,不足1.0C差值為1.0或1.0以上,不足3.0D差值為3.0或3.0以上保存性/耐久性保存性及耐久性使用75g紙評價圖像進行評價。
在文字圖像周邊部的非圖像部(1mm×1mm方形)內任意抽取10點,使用100倍率的光學顯微鏡觀察圖像,如下所述進行評價。
A無調色劑粒子附著B雖然確認有極少量的附著(以調色劑粒子換算為1個~10個),但是實用上沒有問題C確認有少量的附著(以調色劑粒子換算為10個~30個)D即使不使用光學顯微鏡,也能夠確認有大量調色劑附著圖像擦拭性用50g/cm2荷重的細砂紙將圖1所示的全色圖像部5點擦拭5次,求出擦拭後圖像濃度降低率的加成平均值,基於以下標準進行評價。
使用「Macbeth反射濃度計」(Macbeth社制)進行圖像濃度測定。
A圖像濃度降低率不足2%
B圖像濃度降低率為2%或2%以上、不足5%C圖像濃度降低率為5%或5%以上、不足10%D圖像濃度降低率為10%或10%以上表2

而且,對於上述各實施例以及各比較例而言,即使將評價環境改為常溫常溼環境,也能夠得到與上述相同的評價結果。
實施例6代替C.I.顏料藍15:3,使用7質量份的炭黑(表面積60m2/g)、11質量份的C.I.顏料藍122以及10質量份的C.I.顏料黃174,除此之外,採用與調色劑製造例1同樣的方法,得到黑調色劑(1)、品紅調色劑(1)以及黃調色劑(1)。上述3種調色劑的物性值如表3所示。
圖像形成裝置使用市售的彩色雷射印表機LBP-2410(Canon制)的改造機,在溫度10℃、溼度50%RH的環境下進行評價。
評價機的改造點如下所述(1)改編軟體,使定影速度能夠改為任意值。
(2)改造定影器,使定影壓接寬度能夠改為任意值。
不改變圖像形成速度(顯影輥旋轉速度、顯影鼓旋轉速度等)。
評價中使用的成像處理盒為LBP-2410用成像處理盒。從市售的青色成像處理盒內取出調色劑,用鼓風機清掃內部後,填充160g調色劑(1)。下面同樣地分別在品紅成像處理盒、黃色成像處理盒、黑色成像處理盒內填充品紅調色劑(1)、黃調色劑(1)以及黑色調色劑(1)各160g。
轉印材料使用LETTER尺寸的XEROX4024用紙(XEROX社制,75g/m2以及105g/m2)中的2種。
使用社團法人電子信息技術產業協會制定的「列印用標準測試圖案第4版」(JEIDA-46-1999)中的J6圖像分別在上述2種轉印材料上連續印刷5000張。圖像形成速度均為普通紙模式時的速度。
任一種轉印材料的定影速度均為90mm/sec,適當調整壓接寬度,使轉印材料上的任意點通過壓接部所需的時間為1/8秒。
分別使用75g、105g紙的第1張、第1000張、第5000張圖像,按上述評價項目進行圖像評價,任一項均獲得良好的結果。
比較例5
代替C.I.顏料藍15:3,使用7質量份的炭黑(表面積60m2/g)、11質量份的C.I.顏料藍122以及10質量份的C.I.顏料黃174,除此之外,採用與調色劑製造例9同樣的方法,得到黑調色劑(2)、品紅調色劑(2)以及黃調色劑(2)。上述3種調色劑的物性值如表3所示。
代替調色劑(1)使用調色劑(9),代替黑調色劑(1)使用黑調色劑(2),代替品紅調色劑(1)使用品紅調色劑(2),代替黃調色劑(1)使用黃調色劑(2),除此之外,採用與實施例6同樣的方法進行調色劑評價。
使用75g紙作為轉印材料時,第1張、第1000張、第5000張的任一個圖像均得到良好的結果;使用105g紙作為轉印材料時,混色性差,在定影圖像的第1000張以及第5000張中重疊2次色以及3次色部位(不同顏色的調色劑重疊形成圖像的部位)的定影不充分,用手指擦拭可將定影圖像的一部分剝離。
表3

蠟1以硬脂酸硬脂基酯為主體的酯蠟(吸熱峰67℃)
實施例7任一種轉印材料的定影速度均為200mm/sec,適當調整壓接寬度,使轉印材料上的任意點通過壓接部所需的時間為1/24秒,除此之外,與實施例6同樣地進行圖像評價。
任一項均得到良好的結果。
而且,即使將實施例6、7以及比較例5中的評價環境改為常溫常溼環境也能夠得到與上述相同的評價結果。
權利要求
1.一種調色劑,所述調色劑至少具有調色劑粒子及無機微粒,所述調色劑粒子至少含有粘合樹脂與著色劑,其特徵在於調色劑的形狀係數SF-1為100或100以上、不足130,調色劑在140℃時儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足2.0×104dN/m2,調色劑在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足130℃。
2.如權利要求1所述的調色劑,其特徵為,調色劑的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足1.0×104dN/m2,調色劑在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足125℃。
3.如權利要求1所述的調色劑,其特徵為,以780nm波長光的透過率測定調色劑相對於甲醇/水混合溶劑的潤溼性時,透過率為50%時的甲醇濃度在30~60體積%的範圍內。
4.如權利要求1所述的調色劑,其特徵為,調色劑的形狀係數SF-1為100或100以上、不足125。
5.如權利要求1所述的調色劑,其特徵為,所述粘合樹脂的主成分為苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
6.如權利要求1所述的調色劑,其中,調色劑為從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑和黑調色劑組成的組中選擇的調色劑。
7.如權利要求6所述的調色劑,其中,所述調色劑的調色劑粒子中還含有脫模劑。
8.如權利要求7所述的調色劑,其中,所述調色劑粒子是經由在水性介質中進行的造粒步驟而生成的調色劑粒子。
9.如權利要求8所述的調色劑,其中,所述調色劑粒子是利用懸浮聚合法生成的調色劑粒子。
10.如權利要求8所述的調色劑,其中,所述調色劑粒子是利用乳化凝集法生成的調色劑粒子。
11.如權利要求1所述的調色劑,其中,調色劑的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足1.0×104dN/m2,調色劑在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足125℃,以780nm波長光的透過率測定調色劑相對於甲醇/水混合溶劑的潤溼性時,透過率為50%時的甲醇濃度在30~60體積%的範圍內。
12.一種圖像形成方法,所述圖像形成方法至少包括如下步驟由外部對帶電部件施加電壓,將靜電潛像承載體帶電的帶電步驟;在帶電後的靜電潛像承載體上形成靜電潛像的潛像形成步驟;使由載帶在調色劑承載體表面的調色劑形成的調色劑層接觸靜電潛像承載體的表面,由此用調色劑將靜電潛像顯影,在靜電潛像承載體上形成調色劑像的顯影步驟;經由或不經由中間轉印體,將調色劑像轉印至轉印材料上的轉印步驟;以及將轉印材料上的調色劑像定影的定影步驟;其中,在該定影步驟中,轉印材料上的任意點通過定影壓接部所需的時間為1/24秒至1/8秒,調色劑至少具有調色劑粒子以及無機微粒,所述調色劑粒子至少含有粘合樹脂和著色劑,調色劑的形狀係數SF-1為100或100以上、不足130,調色劑在140℃下的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足2.0×104dN/m2,調色劑在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足130℃。
13.如權利要求12所述的圖像形成方法,其特徵為,調色劑的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足1.0×104dN/m2,在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的測定溫度為115℃或115℃以上、不足125℃。
14.如權利要求12所述的圖像形成方法,其特徵為,以780nm波長光的透過率測定調色劑相對於甲醇/水混合溶劑的潤溼性時,透過率為50%時的甲醇濃度在30~60體積%的範圍內。
15.如權利要求12所述的圖像形成方法,其特徵為,調色劑的形狀係數SF-1為100或100以上、不足125。
16.如權利要求12所述的圖像形成方法,其特徵為,該粘合樹脂的主成分為苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
17.如權利要求12所述的圖像形成方法,其中,調色劑為從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑和黑調色劑組成的組中選擇的調色劑。
18.如權利要求17所述的圖像形成方法,其中,所述調色劑的調色劑粒子中還含有脫模劑。
19.如權利要求18所述的圖像形成方法,其中,調色劑粒子是經由在水性介質中進行的造粒步驟而生成的調色劑粒子。
20.如權利要求19所述的圖像形成方法,其中,調色劑粒子是利用懸浮聚合法生成的調色劑粒子。
21.如權利要求19所述的圖像形成方法,其中,調色劑粒子是利用乳化凝集法生成的調色劑粒子。
22.如權利要求12所述的圖像形成方法,所述圖像形成方法包括如下步驟(1)由外部對第1帶電部件施加電壓,將第1靜電潛像承載體帶電的第1帶電步驟;在帶電後的第1靜電潛像承載體上形成第1靜電潛像的第1潛像形成步驟;使由載帶在第1調色劑承載體表面上的第1調色劑形成的調色劑層接觸第1靜電潛像承載體表面,由此用第1調色劑將第1靜電潛像顯影,在第1靜電潛像承載體上形成第1調色劑像的第1顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第1調色劑像轉印至轉印材料上的第1轉印步驟;第1調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇;(2)由外部對第2帶電部件施加電壓,將第2靜電潛像承載體帶電的第2帶電步驟;在帶電後的第2靜電潛像承載體上形成第2靜電潛像的第2潛像形成步驟;使由載帶在第2調色劑承載體表面上的第2調色劑形成的調色劑層接觸第2靜電潛像承載體表面,由此用第2調色劑將第2靜電潛像顯影,在第2靜電潛像承載體上形成第2調色劑像的第2顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第2調色劑像轉印至轉印材料上的第2轉印步驟;第2調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇,與第1調色劑不同;(3)由外部對第3帶電部件上施加電壓,將第3靜電潛像承載體帶電的第3帶電步驟;在帶電後的第3靜電潛像承載體上形成第3靜電潛像的第3潛像形成步驟;使由載帶在第3調色劑承載體表面上的第3調色劑形成的調色劑層接觸第3靜電潛像承載體表面,由此用第3調色劑將第3靜電潛像顯影,在第3靜電潛像承載體上形成第3調色劑像的第3顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第3調色劑像轉印至轉印材料上的第3轉印步驟;第3調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇,與第1及2調色劑不同;(4)由外部對第4帶電部件施加電壓,將第4靜電潛像承載體帶電的第4帶電步驟;在帶電後的第4靜電潛像承載體上形成第4靜電潛像的第4潛像形成步驟;使由載帶在第4調色劑承載體表面上的第4調色劑形成的調色劑層接觸第4靜電潛像承載體表面,由此用第4調色劑將第4靜電潛像顯影,在第4靜電潛像承載體上形成第4調色劑像的第4顯影步驟;以及經由或不經由中間轉印體將第4調色劑像轉印至轉印材料上的第4轉印步驟;第4調色劑從青調色劑、品紅調色劑、黃調色劑及黑調色劑組成的組中選擇,與第1、2及3調色劑不同;(5)加熱加壓定影轉印材料上的第1調色劑像、第2調色劑像、第3調色劑像以及第4調色劑像,形成全色圖像;其中,在該定影步驟中,轉印材料上的任意點通過定影壓接部所需的時間為1/24秒至1/8秒,第1、2、3及4調色劑各自至少具有調色劑粒子以及無機微粒,所述調色劑粒子至少含有粘合樹脂和著色劑,第1、2、3及4調色劑各自的形狀係數SF-1為100或100以上、不足130,第1、2、3及4調色劑各自在140℃下的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足2.0×104dN/m2,第1、2、3及4調色劑各自在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足130℃。
23.如權利要求12所述的圖像形成方法,其中,調色劑的儲能模量G』(140℃)為2.0×103dN/m2或2.0×103dN/m2以上、不足1.0×104dN/m2,調色劑在採用流動試驗儀升溫法測定的調色劑粘度為1.0×103Pa·s時的溫度為115℃或115℃以上、不足125℃,以780nm波長光的透過率測定調色劑相對於甲醇/水混合溶劑的潤溼性時,透過率為50%時的甲醇濃度在30~60體積%的範圍內。
全文摘要
本發明公開了一種調色劑及圖像形成方法,所述調色劑主要由至少含有粘合樹脂與著色劑的調色劑粒子及無機微粒構成。該調色劑的形狀係數SF-1在特定的範圍內,另外,該調色劑在140℃下的儲能模量(G』(140℃))在特定的範圍內,並且採用流動試驗儀升溫法測定的粘度為1.0×10
文檔編號G03G9/08GK1577122SQ200410071079
公開日2005年2月9日 申請日期2004年7月28日 優先權日2003年7月29日
發明者森木裕二, 谷內信也, 御廚裕司, 河本惠司, 中山憲一, 鏑木武志, 登坂惠美 申請人:佳能株式會社

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