專利名稱：對靜電圖像進(jìn)行顯影的顯影劑，成像裝置及成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯影靜電圖像的顯影劑、包含該顯影劑的成像裝置、包含該顯影劑的成像方法以及包含該顯影劑的處理盒。
背景技術(shù)：
象電照相法或靜電法這類典型的成像方法一般包括顯影過程、轉(zhuǎn)印過程以及定影過程。在顯影過程中光導(dǎo)絕緣層是均勻帶電的；然后對該絕緣層進(jìn)行曝光，從而使曝光區(qū)域上的電荷分散開以便形成帶電的潛像；經(jīng)帶電的色粉粉末顆粒附著后，該潛像成為可見的。在轉(zhuǎn)印過程中，所得到的可見圖像被轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，例如轉(zhuǎn)印紙。在定影過程中，通過對其加熱或者加壓(典型地是使用熱輥)使轉(zhuǎn)印圖像定影。包含載體和色粉的雙組份顯影劑或者無需載體的單組份顯影劑(例如磁性色粉、非磁性色粉)是公知的顯影劑，用于在其上保持有潛像的表面上顯影靜電影像。在全色成像裝置的公知技術(shù)中，將每種顏色的色粉圖像首先轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上，并且分別暫時保留在中間轉(zhuǎn)印體上，然后，色粉圖像再共同轉(zhuǎn)印到紙張上。
用于電照相法和靜電法的色粉(顯影劑)，其主要成份可以是粘合劑樹脂以及色料(著色劑)，并且還可以包含添加劑例如電荷控制劑、以及抗殘留劑。需要這些色粉來提供對應(yīng)于前述的處理過程的不同性能。例如，在顯影過程中，對于復(fù)印機或者打印機而言，色粉或者用于色粉的粘合劑樹脂需要維持適當(dāng)數(shù)量的電荷，并且能夠抵抗環(huán)境因素(例如溫度、濕度)的影響，從而可以使色粉可以適當(dāng)?shù)卣掣降诫姖撓裆?。在使用熱輥進(jìn)行定影的定影過程中，需要色粉具有抗殘留性能，以防粘附到通常加熱至大約100℃至230℃的熱輥上，或者需要色粉具有定影性能，以便能夠定影到紙張上。此外，還需要色粉具有抗結(jié)塊性能，從而在色粉保存在復(fù)印機中時能夠防止色粉結(jié)塊。
此外，最近在電照相領(lǐng)域，正在從不同方面研究能夠提供優(yōu)質(zhì)圖像的技術(shù)。人們認(rèn)識到，在這些技術(shù)中，能夠提供小顆粒色粉的技術(shù)以及能夠使色粉成為球形的技術(shù)是最有效的。然而，隨著色粉直徑的減小，轉(zhuǎn)印效率趨于下降，從而產(chǎn)生劣質(zhì)圖像。然而，眾所周知，通過使色粉成為球形，可以提高轉(zhuǎn)印效率(參閱日本公開的專利申請No.9-258474)。同時，在這種情況下，在彩色復(fù)印機和彩色打印機領(lǐng)域也需要快速成像技術(shù)。
在更快速成像的方法中，串行法非常有效(參閱日本公開的專利申請No.5-341617)。在串行法中，由成像單元形成的圖像以重疊方式順序轉(zhuǎn)印到單張轉(zhuǎn)印紙上，以便在轉(zhuǎn)印紙上形成全色圖像。采用串行法的彩色成像裝置具有卓越的性能，例如，能夠使用多種不同種類的轉(zhuǎn)印紙，能夠提供高級別的全色圖像，并且能夠在高速條件下獲得全色圖像?？焖佾@得全色圖像的性能就是使用其他方法的彩色成像裝置所不具有的獨特性能。
盡管已經(jīng)提出了通過使用球形色粉來提供優(yōu)質(zhì)圖像的方法，但由于難于清潔而沒有投入實際使用。按照慣例，已經(jīng)提出了采用趨近于球形色粉的技術(shù)。例如，參閱日本公開的專利申請61-279864，提出了一種具有SF-1為120至180并且SF-2為110至130的色粉。此外，參照日本公開的專利申請No.8-328312中描述的使用中間轉(zhuǎn)移體的成像方法，提出了一種具有SF-1為110＜SF-1≤180并且SF-2為110＜SF-2≤140的色粉，其中B(從SF-2中減去100得到該值)與A(從SF-2中減去100得到該值)之間的比率(B/A)小于1.0。提出這兩種色粉的目的是，通過增加SF-1(球形的彎曲度)的值來改善清潔效率和轉(zhuǎn)印效率。然而，與球形色粉相比，由于偏離圓形的色粉無法均勻地填充到位于光電導(dǎo)體上的潛像中，所以該色粉易于導(dǎo)致轉(zhuǎn)印困難并且產(chǎn)生劣質(zhì)圖像。
此外，也嘗試過利用球形色粉在提供優(yōu)質(zhì)圖像的同時實現(xiàn)高速成像。為了采用上述技術(shù)實現(xiàn)高速成像，必須增加轉(zhuǎn)印壓力以便獲得與上述技術(shù)相同的效果，這是因為需要減少紙張經(jīng)過轉(zhuǎn)印部分的時間。然而，隨著轉(zhuǎn)印壓力的增加，轉(zhuǎn)印過程中的壓力將會導(dǎo)致色粉的粘結(jié)以及限制適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)印，從而出現(xiàn)了在所形成的圖像中產(chǎn)生空白的問題。為了解決這個問題，例如在日本公開的專利申請No.2000-3063中提出了，通過限定圓度、顆粒直徑、比重、以及當(dāng)色粉被壓縮為1kg/cm2并且其粘附應(yīng)力不大于6g/cm2時色粉的BET比表面積來提供優(yōu)質(zhì)圖像。然而，對于需要使用粘附應(yīng)力并且色粉被壓縮為1kg/cm2的情況，壓縮應(yīng)力就太弱了。因此，對于轉(zhuǎn)印壓力增加的情況(例如，在使用OHP紙、厚紙或者銅版紙時)，將導(dǎo)致類似于轉(zhuǎn)印效率不足以及例如在文字部分產(chǎn)生空白的圖像質(zhì)量差等問題。此外，粘附應(yīng)力弱將會導(dǎo)致類似于產(chǎn)生轉(zhuǎn)印灰塵等問題。另外，在日本公開的專利申請No.2000-352840中提出了，通過將一個色粉顆粒的粘附應(yīng)力限定為每接觸點不大于3.0達(dá)因來改善放電能力。但是，這種方法并沒有限定壓縮過程中的粘附應(yīng)力。因此，雖然使用這種方法能夠改善色粉的放電能力，但是并不能解決類似于轉(zhuǎn)印效率不足以及例如在文字部分產(chǎn)生空白的圖像質(zhì)量差等問題。
在日本注冊的專利No.3002063中提出了一種在壓縮過程中限定粘結(jié)度的方法，用于改善顯影性能以及顯影性能對應(yīng)于時間的穩(wěn)定性。然而，在壓縮過程中限定粘結(jié)度并沒有解決例如在文字部分產(chǎn)生空白的圖像質(zhì)量差等問題，并且不能充分地改善可轉(zhuǎn)印性以及轉(zhuǎn)移率。另外，日本公開的專利申請No.2000-267422中提出了通過滿足等式A×B≤7(其中A表示粘結(jié)度，B表示表觀疏松密度)來防止在文字部分產(chǎn)生空白。然而，這種方法并沒有考慮色粉壓縮過程中物理特性的變化，從而對于那些對色粉施加過多壓力的系統(tǒng)是不適合的，例如進(jìn)行中間轉(zhuǎn)印的系統(tǒng)或者通過劇烈攪拌來顯影的系統(tǒng)。此外，日本公開的專利申請No.2000-352840中描述了一種方法，其中表觀疏松密度與表觀硬密度之比為0.5至1.0，并且其粘結(jié)度為25％或更小。在這種情況下，所說的表觀硬密度是敲擊50次后測量的體密度值。這樣，就可以得到能夠相對反映流動性的物理特性，但是并不能反映當(dāng)動態(tài)應(yīng)力施加到色粉上時所增加的體密度。其結(jié)果也與對色粉進(jìn)一步施加應(yīng)力的系統(tǒng)(如，進(jìn)行中間轉(zhuǎn)移的系統(tǒng)或者通過劇烈攪拌來顯影的系統(tǒng))相類似。
同時，在改善色粉的流動性以及充電能力等特性的方法中，提出了將色粉顆粒與例如無機粉末進(jìn)行混合的方法，該無機粉末可以是例如各種金屬氧化物材料。在這種情況下，該無機粉末稱為外部添加劑。此外，對于需要改善無機粉末表面的例如疏水性或者充電能力等特性的情況，還提出了使用例如指定的硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸鹽偶聯(lián)劑、硅油或有機酸對其表面進(jìn)行處理的方法，或者在其表面涂覆指定樹脂的方法。一些已知的無機粉末為二氧化硅(硅石)、二氧化鈦(氧化鈦)、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈰、氧化鐵、氧化銅和氧化錫。
更具體而言，可以使用疏水的二氧化硅微細(xì)顆粒，其中該疏水的二氧化硅微細(xì)顆粒是通過將二氧化硅或者氧化鈦微細(xì)顆粒與有機硅化物(例如，二甲基-二氯硅烷、六甲基-二硅烷、硅油)進(jìn)行反應(yīng)、然后用有機基團取代二氧化硅微細(xì)顆粒表面的硅醇基團得到的。
在疏水的二氧化硅微細(xì)顆粒中，硅油作為疏水劑，具有足夠的疏水性并且提供了良好的可轉(zhuǎn)印性，這是由于其包含在色粉中時具有低表面能。在日本公開申請No.7-3600和日本專利No.2568244中，通過用硅油處理二氧化硅來限定疏水性的程度。在日本公開文本No.7-271087和日本公開文本8-29598中，規(guī)定了添加劑中硅油以及碳的添加量。上述公開文本中描述的硅油含量以及疏水性程度足以用于對作為外部添加劑的基料的無機微細(xì)顆粒進(jìn)行疏水性處理，從而提供了高濕條件下具有穩(wěn)定充電性能的顯影劑。然而，沒有嘗試過利用硅油具有低表面能的特性來降低顯影劑與接觸構(gòu)件之間的粘附應(yīng)力，該接觸構(gòu)件可以是例如接觸充電裝置、顯影劑載體(套筒)、刮墨刀、載體、靜電潛像載置體(光電導(dǎo)體)或者中間轉(zhuǎn)印體。僅僅通過調(diào)整硅油的添加量或者其疏水性程度，不能改善某些問題，例如由于顯影劑對光電導(dǎo)體的強附著而形成背景污損，以及轉(zhuǎn)印過程之后在文字區(qū)域、線區(qū)域、點區(qū)域、邊緣區(qū)域和中央?yún)^(qū)域產(chǎn)生空白(顯影劑未轉(zhuǎn)印的區(qū)域)。此外，這樣的調(diào)整也不能改善空白區(qū)域的問題，該空白區(qū)域是由于無法在具有凸凹表面的轉(zhuǎn)印體的凹陷部分實現(xiàn)轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生的。另外，日本公開文本No.11-212299中給出了含有指定量的硅油作為液體元素的無機微細(xì)顆粒。然而，此含量無法使硅油具有滿意的特性。
同時，在電照相中利用色粉來提供均勻穩(wěn)定的充電性能。不足的充電性能將導(dǎo)致類似于污損以及密度不勻的問題，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。隨著成像裝置減小尺寸，顯影結(jié)構(gòu)也變小了。因此，對于提供優(yōu)質(zhì)的圖像而言，色粉的初始荷電率更為重要。提出了很多建議以便獲得這種高質(zhì)量圖像。一些用添加劑來改善電照相色粉可充電性的實例為含有經(jīng)硅油處理的無機粉末的非磁性單組份顯影劑(日本公開的專利公開文本No.3-294864)；與色粉相比，添加劑覆蓋率為3％至30％的磁性單組份顯影劑(日本公開的專利公開文本No.4-204665)；將靜電顯影劑從外面添加到表面固定有微細(xì)顆粒的色粉中，該微細(xì)顆粒的BET表面積率為5-100m2/g，從而使所含顆粒的表面積率為色粉上固定的微細(xì)顆粒表面積率的1.2倍或者更多(日本公開的專利公開文本No.4-33537)；使用非磁性單一成份色粉的顯影劑，該色粉含有疏水的二氧化硅微細(xì)粉末和指定的疏水氧化鈦(日本公開的專利公開文本No.7-43930)；以及具有色粉添加劑的顯影劑，該色粉添加劑包括有機聚合物結(jié)構(gòu)和聚硅氧烷結(jié)構(gòu)的有機-無機復(fù)合顆粒(日本公開的專利公開文本No.8-202071)。
然而，上述這些實例對于提供均勻充電仍然不夠，也不能夠提供帶有足夠初始荷電的色粉。對于環(huán)境條件，特別是濕度，色粉的電荷量還是不夠的。在上述實例中，許多實例是通過對氧化物顆粒進(jìn)行表面處理來增加添加劑的疏水性的。雖然，開始時添加劑能夠提供所需的穩(wěn)定電荷，但是由于成份改變使添加劑趨于惡化，這種成份改變可以是例如添加劑隨時間而分離，或者埋入色粉。另外，如日本公開的專利公布No.8-202071中所示的液相法來合成復(fù)合顆粒，保留在顆粒內(nèi)部的液體催化劑材料會使疏水性不足，或者隨著時間改變疏水性。
此外，具有氧化物顆粒的電照相色粉添加劑也是已知的，該氧化物顆粒是對含有兩種或多種元素的固溶體進(jìn)行氧化來得到的。在這種電照相色粉中，固溶體中所含元素之間的第一電離電勢差的最小值為1.20-4.20eV，固體成份中所含元素的第一電離電勢的最大值為9.00eV或者更小。對于使用電照相色粉的情況，不必過多地考慮這些因素，如顆粒直徑以及無機顆粒的形狀。因此，為了向色粉提供適當(dāng)?shù)牧鲃有?、可轉(zhuǎn)印性以及攪拌顯影劑，只限定電離電勢是不夠的。
同時，日本公開的專利公開文本No.1-304467中給出色粉生產(chǎn)方法的典型實例。在這種方法中，同時將材料混合在一起，然后加熱、熔化，使用捏合機或類似裝置進(jìn)行擴散，從而得到均勻的成份。然后，對該成份均勻的混合物進(jìn)行冷卻、研磨以及分級，從而得到體均顆粒直徑大約為6-10μm的色粉。特別地，用于形成彩色圖像的電照相彩色色粉通常含有粘合劑樹脂，該粘合劑樹脂含有不同顏色的染料和顏料。獲得彩色圖像所需的性能比獲得黑色圖像要更嚴(yán)格。換句話說，對應(yīng)于外部因素，例如振動或者濕度，除了需要機械穩(wěn)定性以及電穩(wěn)定性以外，彩色色粉還必須能夠表現(xiàn)適當(dāng)?shù)纳?色彩度)以及光透過性(透明度)。日本公開的公開文本第57-130043和57-130044中描述了染料用作著色劑的實例。當(dāng)染料用作著色劑時，能夠獲得具有良好透明度以及優(yōu)異彩色顯影的清晰彩色圖像。但是，這種染料的耐曬牢度很差，因此直射光照射時，其顏色將變化或者退色。
此外，在各種成像裝置中，應(yīng)用中間轉(zhuǎn)印技術(shù)的成像裝置是已知的。在這種成像裝置中，在圖像載體上按順序形成的大量可視的彩色顯影圖像以重疊方式按順序轉(zhuǎn)印到不停移動的中間轉(zhuǎn)印體上(第一次轉(zhuǎn)印)，然后，轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上的圖像(色粉圖像)整個轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上(第二次轉(zhuǎn)印)。中間轉(zhuǎn)印技術(shù)特別適用于彩色成像裝置，因為采用中間轉(zhuǎn)移技術(shù)的成像裝置具有這樣的優(yōu)點，例如，能夠減少尺寸，對用于將最終圖像轉(zhuǎn)印到其上的轉(zhuǎn)印介質(zhì)沒有限制。然而，這種成像裝置可能會產(chǎn)生空白，這是因為在第一次轉(zhuǎn)印或者第二次轉(zhuǎn)印的過程中，沒有轉(zhuǎn)印彩色顯影圖像的色粉圖像，從而在沒有色粉轉(zhuǎn)印到其上的轉(zhuǎn)印介質(zhì)(例如，轉(zhuǎn)印紙)的最終圖像中形成轉(zhuǎn)印空白區(qū)域。對于實心圖像的情況，將產(chǎn)生大面積轉(zhuǎn)印空白區(qū)域。對于線圖像的情況，將以斷續(xù)方式產(chǎn)生轉(zhuǎn)印空白區(qū)域。在形成四色圖像時，易于產(chǎn)生這些不規(guī)則圖像。這種情況的產(chǎn)生不僅是由于色粉層厚度的增加，而且是由于除庫侖力(除了類似于范德華力等靜電力之外的力)以外還存在很強的機械粘附應(yīng)力，它是通過圖像載體表面與色粉之間的接觸壓力，以及中間轉(zhuǎn)印體表面與色粉之間的接觸壓力而產(chǎn)生的。此外，由于中間轉(zhuǎn)印體與色粉之間的粘附應(yīng)力增加了，還會產(chǎn)生薄膜現(xiàn)象，即色粉以類似于薄膜的方式粘附在中間轉(zhuǎn)印體的表面上。
因此，一些技術(shù)已經(jīng)引入市場，用于防止在圖像上產(chǎn)生轉(zhuǎn)印空白，例如，在圖像載體表面以及中間轉(zhuǎn)印體表面施加潤滑劑來減少粘附應(yīng)力的技術(shù)，通過向色粉中添加外部添加劑來減少色粉本身粘附應(yīng)力的技術(shù)。然而，在這些技術(shù)中，例如在形成四色圖像以及高速轉(zhuǎn)印的過程中，例如色粉之間的接觸壓力或者拉伸斷裂強度增加的因素并沒有被考慮在內(nèi)。因此，應(yīng)用這些技術(shù)的圖像質(zhì)量都缺乏穩(wěn)定性，特別是對于轉(zhuǎn)印到厚紙、銅版紙、OHP膜等情況。
日本公開的專利申請No.8-211755中描述了這樣的技術(shù)，其通過調(diào)整圖像載體上的色粉粘附應(yīng)力與中間轉(zhuǎn)印體上的色粉粘附應(yīng)力之間的相對平衡，來增強可轉(zhuǎn)印性，并且防止產(chǎn)生具有轉(zhuǎn)印空白的不規(guī)則圖像。然而，在這種情況下，粘附應(yīng)力是通過使用離心力方法并且色粉為粉末狀態(tài)而得到的。因此，與增加接觸壓力時相比，這就產(chǎn)生了不同的材料特性。
此外，色粉制成后，可能在惡劣的條件下進(jìn)行儲存或者運輸，例如，高溫高濕度環(huán)境，或者低溫低濕度環(huán)境。因此，還需要一種有效的方法來保存色粉，以防止色粉粘結(jié)，以及破壞充電性、流動性、可轉(zhuǎn)印性以及定影能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明總的目的是提供一種用于顯影靜電圖像的顯影劑、成像裝置以及成像方法，其基本上可以避免由于相關(guān)技術(shù)的局限和缺陷而產(chǎn)生的一個或多個問題。
更具體而言，本發(fā)明進(jìn)一步的目的如下。
(1)提供一種顯影劑(色粉)，即使在輸出幾萬份圖像之后，其仍然具有穩(wěn)定的性能。
(2)提供一種顯影劑，即使帶有球形色粉也可以進(jìn)行清潔。
(3)提供一種電照相顯影劑、一種使用該顯影劑的成像方法、以及一種使用該顯影劑的成像裝置，其中顯影劑可以防止外部添加劑埋入色粉之中，從而該顯影劑可以完全實現(xiàn)流化劑以及電荷支持劑的功能，并且即使該顯影劑在顯影裝置中攪拌很長時間，也能夠提供穩(wěn)定的荷電率以及優(yōu)質(zhì)圖像。
(4)提供一種電照相顯影劑、一種使用該顯影劑的成像方法、以及一種使用該顯影劑的成像裝置，其中在加壓以及轉(zhuǎn)印色粉的過程中，對顯影劑中色粉之間的粘附進(jìn)行了適當(dāng)?shù)乜刂?，該顯影劑能夠提供優(yōu)異的可轉(zhuǎn)印性、顯影性能以及定影性能，適用于多種材料的轉(zhuǎn)印介質(zhì)，并且能夠提供高質(zhì)量圖像。
(5)提供一種成像裝置以及成像方法，以便提供一種具有高耐用性和低維修率的成像系統(tǒng)。
(6)提供一種成像裝置以及成像方法，在壓縮色粉時其可以適當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)印，在不壓縮色粉時其可以提供足夠的流動性，在開始工作時其可以具有優(yōu)異的荷電率。
(7)提供一種成像裝置以及成像方法，其中轉(zhuǎn)印色粉時將保持優(yōu)異的色彩再現(xiàn)、色彩分辨率、顏色透明度、穩(wěn)定的光澤、從而也不存在不均勻性。
(8)提供一種成像裝置，防止產(chǎn)生不規(guī)則圖像，例如，帶有空白的圖像、帶有灰塵的圖像、或者帶有劣質(zhì)細(xì)線復(fù)制的圖像，其中該成像裝置可以是采用如下方法的成像裝置，即首先將靜電圖像載體上形成的色粉圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上，然后將色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，或者該成像裝置也可以是采用串行法的成像裝置，其圖像可以高速輸出。
在下面的描述中將闡明本發(fā)明的特征及優(yōu)點，并且部分可以從說明書和附圖中了解，或者可以通過依據(jù)說明書所教授的方法實施本發(fā)明中認(rèn)識到。從說明書中具體給出的顯影劑，可以認(rèn)識并得到本發(fā)明的目的以及其它特征及優(yōu)點，并且在說明書中使用了完整、清楚、簡明、準(zhǔn)確的術(shù)語，從而使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。
為了實現(xiàn)這些以及其它優(yōu)點，并且依照此處明確說明的本發(fā)明的目的，本發(fā)明提供一種顯影劑，其包含基本色粉以及無機微細(xì)顆粒，并且該基本色粉至少含有粘合劑樹脂和著色劑；其特征在于基本色粉滿足105 SF-1 130并且120 SF-2 180，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，并且無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
此外，在本發(fā)明的顯影劑中，該無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
此外，在本發(fā)明的顯影劑中，對該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的顯影劑中，該顯影劑包含另外的無機微細(xì)顆粒，并且其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的顯影劑中，該顯影劑與磁性顆粒結(jié)合實現(xiàn)載體的功能。
此外，本發(fā)明的一種成像裝置包括顯影劑，用于對在靜電潛像載置體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影，從而形成色粉圖像；轉(zhuǎn)印單元，用于將色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上；其特征在于該顯影劑包含另外的顯影劑和載體，該另外的顯影劑含有基本色粉和無機微細(xì)顆粒，而該基本色粉至少包含粘合劑樹脂以及著色劑，并且該載體含有磁性顆粒，基本色粉滿足105≤SF-1≤130，并且120≤SF-2≤180，其中，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
此外，在本發(fā)明的成像裝置中，該無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
此外，在本發(fā)明的成像裝置中，對該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的成像裝置中，該顯影劑包含另外的無機微細(xì)顆粒，并且其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的成像裝置中，該顯影劑與磁性顆粒結(jié)合實現(xiàn)載體的功能。
此外，在本發(fā)明的成像裝置中，顯影劑包括多種顏色。
此外，本發(fā)明的一種處理盒包括充電單元，對光電導(dǎo)體進(jìn)行充電；曝光單元，對光電導(dǎo)體進(jìn)行曝光從而在光電導(dǎo)體上形成圖像；顯影單元，使用顯影劑對光電導(dǎo)體上形成的圖像進(jìn)行顯影；轉(zhuǎn)印單元，將光電導(dǎo)體上形成的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上；清潔單元，對轉(zhuǎn)印單元進(jìn)行清潔；其特征在于該顯影劑包含另外的顯影劑和載體，該另外的顯影劑含有基本色粉和無機微細(xì)顆粒，而該基本色粉至少包含粘合劑樹脂以及著色劑，并且該載體含有磁性顆粒，其中，基本色粉滿足105≤SF-1≤130，并且120≤SF-2≤180，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，其中，無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
此外，在本發(fā)明的處理盒中，該無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
此外，在本發(fā)明的處理盒中，對該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的處理盒中，該顯影劑包含另外的無機微細(xì)顆粒，并且其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的處理盒中，該顯影劑與磁性顆粒結(jié)合實現(xiàn)載體的功能。
此外，本發(fā)明的成像方法包括以下步驟對光電導(dǎo)體進(jìn)行充電；對光電導(dǎo)體進(jìn)行曝光從而在光電導(dǎo)體上形成圖像；使用顯影劑對光電導(dǎo)體上形成的圖像進(jìn)行顯影；將光電導(dǎo)體上形成的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上；其特征在于該顯影劑包含另外的顯影劑和載體，該另外的顯影劑含有基本色粉和無機微細(xì)顆粒，而該基本色粉至少包含粘合劑樹脂以及著色劑，并且該載體含有磁性顆粒，其中，基本色粉滿足105≤SF-1≤130，并且120≤SF-2≤180，其中，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，其中，無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
此外，在本發(fā)明的成像方法中，該無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
此外，在本發(fā)明的成像方法中，對該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的成像方法中，該顯影劑包含另外的無機微細(xì)顆粒，并且其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒。
此外，在本發(fā)明的成像方法中，顯影劑與磁性顆粒結(jié)合實現(xiàn)載體的功能。
結(jié)合附圖，從下面的詳細(xì)描述中可以明確本發(fā)明的其它目的以及更多的特征。


圖1是本發(fā)明中成像裝置的一個實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明中成像裝置的另一個實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明中成像裝置的再一個實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明中成像裝置的又一個實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中成像裝置的又一個實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明中成像裝置的又一個實例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是含有本發(fā)明顯影劑的處理盒的示意圖；以及圖8是具有處理盒的成像裝置的示意圖，并且該處理盒中含有本發(fā)明的顯影劑。
具體實施例方式
下面，將參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述。
利用本發(fā)明的顯影劑即使對于球形色粉可以實現(xiàn)進(jìn)行清潔；即使色粉曾經(jīng)保存在高溫高濕的環(huán)境中，也可以防止外部的添加劑埋入色粉中；顯影劑可以完全具有流化劑和補充充電劑的功能；即使顯影劑曾經(jīng)保存在低溫低濕的環(huán)境中，也可以通過抑制荷電率的不規(guī)則增長來提供穩(wěn)定的圖像質(zhì)量；當(dāng)色粉經(jīng)轉(zhuǎn)印而被壓縮時，附著力是可控的；并且，在經(jīng)顯影裝置內(nèi)部的應(yīng)力施壓之后，色粉顆粒之間的粘附也是可控的；并且實現(xiàn)了優(yōu)異的可轉(zhuǎn)印性和顯影性，從而形成了具有高質(zhì)量的圖像。
盡管顯影劑的機理依然處于研究階段，還是可以根據(jù)一些分析數(shù)據(jù)做出下面的假設(shè)。也就是說，即使在SF-2是120至180并且色粉具有凹凸表面的情況下，通過選用平均直徑為30nm至160nm無機微細(xì)顆粒，也可以達(dá)到下面的效果，即防止外部的添加劑埋入色粉中；防止色粉顆粒與光電導(dǎo)體之間的直接接觸；并且減少色粉顆粒與光電導(dǎo)體之間的直接靜電粘附和物理粘附。因此，可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行清潔。此外，顯影劑可以充當(dāng)隔離裝置，用于防止色粉之間的粘附。當(dāng)色粉保存在高溫環(huán)境中，或者當(dāng)色粉輕微攪拌時，顯影劑也可以防止添加劑埋入色粉中。當(dāng)色粉顆粒的直徑較小時，這種效果更加顯著。當(dāng)色粉顆粒的直徑不大于7μm時，效果非常明顯。而且，當(dāng)色粉的圓度(circle degree)不小于0.95并且不大于0.996時，即色粉的形狀基本上是球形時，可以達(dá)到更好的效果。
此外，在色粉中混入無機微細(xì)顆粒以及其平均初級顆粒直徑小于無機微細(xì)顆粒的一種或多種的外部添加劑，就可以達(dá)到下面的效果，即獲得更好的流動性，而對于單獨使用具有30nm至160nm的大直徑無機微細(xì)顆粒，這種效果是無法獲得的；外部添加劑相對于色粉的覆蓋率可以提高；外部添加劑之間的親合力可以增加；并且外部添加劑的粘著態(tài)可以改進(jìn)。此外，具有大顆粒直徑的無機微細(xì)顆粒充當(dāng)了隔離物，因此可以防止色粉變質(zhì)時無機微細(xì)顆粒埋入色粉中，這主要發(fā)生在色粉輸入和輸出很少的時候；并且色粉的流動性可以保持不變。
象粉碎法或聚合法這樣的典型方法，可以用于制造本發(fā)明的色粉。然而，對于采用粉碎法制造色粉的情況，通過使用象渦輪碾磨機或kryptron這樣的機械粉碎機，可以方便地制造色粉，其中色粉的SF-1為105至130?；蛘?，經(jīng)過粉碎之后，使用攪拌器攪拌色粉或者加熱色粉，可以使色粉的形狀成為圓形。
同時，象懸浮聚合法或乳液聚合法這樣的方法也可以用作聚合法。
本發(fā)明的色粉中可以含有蠟。這樣，色粉中蠟的分散直徑將是2μm或更少(優(yōu)選地是1μm或更少，更優(yōu)選是0.5μm)。因此，即使加入了大顆粒直徑的二氧化硅顆粒，也能獲得足夠的定影能力。而且，在色粉定影過程中，蠟可以充當(dāng)防粘劑，并且慢慢地滲出以便防止熱殘留。蠟也可以減小色粉之間的粘附應(yīng)力，改進(jìn)可轉(zhuǎn)印性以及轉(zhuǎn)印率，并且可以避免某些問題的發(fā)生，例如位于文字部分的空白區(qū)域。
通過采用至少包含色粉以及磁性顆粒構(gòu)成的載體的雙組分顯影系統(tǒng)，可以獲得下面的顯影特性，即相對于載體的適當(dāng)均衡；顯影劑的低壓力可變性；充足的體密度；良好的初始荷電率；并且相對于環(huán)境而言穩(wěn)定的荷電率。而且，利用體密度傳感器或類似裝置，顯影系統(tǒng)還實現(xiàn)了對色粉密度的優(yōu)異的可控性。
而且，對于本發(fā)明的成像裝置而言，可以利用由多種顏色組成的顯影劑，來對靜電潛像載置體上形成的分為多種顏色的靜電圖像進(jìn)行顯影，從而形成色粉圖像，然后，轉(zhuǎn)印單元接觸靜電潛像載置體的表面，并且兩者之間存在轉(zhuǎn)印介質(zhì)，隨后，色粉圖像就可以在一次或者多次的靜電轉(zhuǎn)印過程中轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上。因此，可以降低轉(zhuǎn)印過程中的轉(zhuǎn)印難度，更具體地是，可以獲得優(yōu)異的顏色再現(xiàn)。相應(yīng)地，成像裝置可以獲得高質(zhì)量的圖像。
對于將本發(fā)明的顯影劑應(yīng)用到成像裝置的情況，首先，成像裝置將靜電圖像載體上的色粉圖像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上，然后再將色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，這樣，當(dāng)中間轉(zhuǎn)印體是具有10°至65°硬度(HS)(JIS-A)的柔軟中間帶時，可以獲得具有優(yōu)異線條再現(xiàn)和滿意的可轉(zhuǎn)印性并且無空白產(chǎn)生的高質(zhì)量圖像。根據(jù)中間帶厚度的不同，需要修正以便獲得最佳硬度。對于硬度小于10°的情況，模制精確度量的中間帶是相當(dāng)困難的。這是因為，在模制過程中，中間帶是易于收縮和伸展的。用于改變中間帶的柔軟性的典型方法是在基底材料中加入油性成分。然而，利用此方法制造的中間帶存在一個問題，即在加壓情況下連續(xù)運轉(zhuǎn)時，油性成分將會滲出。從而污染與中間轉(zhuǎn)印體的表面接觸的光電導(dǎo)體，進(jìn)而產(chǎn)生橫向不均勻性。典型的是，設(shè)置表面層以便增強防粘特性。然而，為了防止油性成分的滲出，表面層還應(yīng)具有其它附加特性，例如耐磨性。從而增加了選取材料和獲取適當(dāng)特性的難度。同時，對于硬度大于65°的情況，隨著硬度的增加，模制精度也會提高。此外，因為在這種情況下無需加入或只需加入很少的油性成分，對光電導(dǎo)體的污染也會減少。然而，某些轉(zhuǎn)印問題將無法得到解決，例如空白的產(chǎn)生問題，并且中間帶將很難緊固到輥上。
此外，通過選用靜摩擦系數(shù)為0.1至0.6(更優(yōu)選是0.3至0.5)的中間轉(zhuǎn)印體，色粉與中間轉(zhuǎn)印體之間可以平滑滑動。并且提高了可轉(zhuǎn)印性，減少了背景污染、色粉廢棄以及色粉消耗。
此外，對于成像裝置是具有顯影刮刀以調(diào)整顯影輥層厚以及其上所施加的顯影劑層厚的多色成像裝置的情況，在靜電圖像載體上形成的并被劃分為多種顏色的靜電圖像分別經(jīng)顯影劑顯影，隨后，轉(zhuǎn)印單元與靜電圖像載體的表面接觸，并且兩者之間存在轉(zhuǎn)印介質(zhì)，然后色粉圖像順次進(jìn)行靜電轉(zhuǎn)印，這樣可以獲得顏色的優(yōu)異再現(xiàn)、轉(zhuǎn)印過程中優(yōu)異的可轉(zhuǎn)印性、以及產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。
此外，對于成像裝置是串行型色成像裝置的情況，由沿驅(qū)動帶輥和輔助帶輥所拉緊的轉(zhuǎn)印帶設(shè)置的多圖像生成單元所產(chǎn)生的圖像順次并重疊地轉(zhuǎn)印到利用轉(zhuǎn)印帶傳送的一個轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，而在轉(zhuǎn)印介質(zhì)上形成彩色圖像，這樣可以獲得高速的復(fù)印、不同材料(例如，OHP、厚紙、銅版紙)轉(zhuǎn)印介質(zhì)的可用性、轉(zhuǎn)印過程中優(yōu)異的可轉(zhuǎn)印性、以及產(chǎn)生高質(zhì)量的圖像。
在下文中將進(jìn)一步詳述本發(fā)明。如果情況需要，任何外部添加劑、色粉、顯影劑制造方法、顯影劑所用材料、或者某種已知的電照相過程均可用于本發(fā)明。
(無機微細(xì)顆粒)用于本發(fā)明的無機微細(xì)顆?？梢允抢靡阎牡湫椭圃旆椒ǐ@得的。無機微細(xì)顆粒的初級(primary)顆粒直徑為30nm至160nm，更優(yōu)選是50nm至130nm。此處的初級顆粒直徑是幾個顆粒直徑的一個平均值。用于本發(fā)明的無機微細(xì)顆粒的顆粒直徑可以使用顆粒直徑分布測量裝置進(jìn)行測量，其利用動態(tài)光散射原理實現(xiàn)測量功能(例如，Ohtsuka電子有限公司的DLS-700、Coulter電子有限公司的Coulter N4)。如果無機顆粒是經(jīng)疏水處理后的顆粒，將難以分離二次凝聚(secondary cohesion)。因此，在這種情況下，顆粒直徑可以直接從掃描電子顯微鏡或透射式電子顯微鏡的照片上獲得。這樣，將觀察到300個氧化物微細(xì)顆粒，從而得到其平均直徑的長度。
至于球形疏水二氧化硅，可以選用日本專利公開文件No.2-188421中提出的二氧化硅微細(xì)顆粒，或者日本專利公開文件No.2000-330328中提出的二氧化硅微細(xì)顆粒。其圓度不小于0.95并且不大于0.996(更優(yōu)選是不小于0.98并且不大于0.996，其形狀基本上為球形)?？梢岳枚喾N方法測量圓度。例如，可以利用圖像處理軟件獲得圓度，其中該圖像處理軟件用于對掃描電子顯微鏡或者透射式電子顯微鏡產(chǎn)生的照片進(jìn)行統(tǒng)計分析，然后，根據(jù)下面的公式獲得圓度的數(shù)學(xué)平均值。例如，對于使用掃描電子顯微鏡的情況，優(yōu)選地是，形成厚度大約為1nm的一個薄沉積層，或者使用高分辨率的場致發(fā)射電子顯微鏡(例如Hitachi有限公司的S-5200)測量非沉積態(tài)的圓度。這是因為初始形狀存在因為沉積例如鉑沉積變形的可能性。圓度＝比例圓(proportional circle)的周長/投影顆粒圖像的周長。
在上述公式中，“投影顆粒圖像的周長”是通過連接二元(binarized)顆粒圖像的邊緣點所獲得的輪廓部分的長度，“比例圓的周長”是其面積與二元顆粒圖像面積相等的圓的外周長。當(dāng)二氧化硅顆粒的平均圓度小于0.95時，色粉的流動性、色粉的供應(yīng)特性以及色粉的保存特性將惡化。當(dāng)二氧化硅顆粒的平均圓度超過0.996時，二氧化硅顆粒將難以停留在色粉的表面上，二氧化硅顆粒與色粉之間的親合力將減弱，二氧化硅顆粒將無法實現(xiàn)外部添加劑的功能，相對于環(huán)境而言的儲藏特性和荷電率將惡化，進(jìn)而影響圖像。
(外部添加劑)除了可以使用上述的無機微細(xì)顆粒作為外部添加劑，也可以與其它類型的疏水處理后的無機顆粒結(jié)合使用。在優(yōu)選情況下，疏水處理后的無機顆粒具有其平均顆粒直徑為1至100nm(更優(yōu)選是5nm至70nm)、其BET與表面積之比為20至500m2/g的初級顆粒。
也可以采用其它常規(guī)的外部添加劑，例如，二氧化硅微細(xì)顆粒、疏水二氧化硅、脂肪酸金屬鹽(例如，硬脂酸鉛、硬脂酸鋁)、金屬氧化物(二氧化鈦、氧化鋁、氧化亞錫、氧化銻)、或者含氟聚合物。
疏水二氧化硅、二氧化鈦、氧化銻以及氧化鋁微細(xì)顆粒是特別優(yōu)選的外部添加劑。二氧化硅微細(xì)顆?？梢允?，例如日本Clariant K.K.公司出品的HDK H 2000、HDK H 2000/4、HDK H 2050EP、HVK 21、HDK H1303，以及Nippon Aerosil有限公司出品的R972、RX200、RY200、R202、R805、R812。二氧化鈦微細(xì)顆?？梢允牵鏝ippon Aerosil有限公司出品的P-25，TitanKogyo K.K.出品的STT-30、STT-65C-S，F(xiàn)uji鈦工業(yè)有限公司出品的TAF-140，以及Tayca有限公司出品的MT-150W、MT-500B、MT-600B、MT-150A。經(jīng)過疏水處理后的三氧化鈦微細(xì)顆?？梢允牵鏝ippon Aerosil有限公司出品的T-805，Titan Kogyo K.K.出品的STT-30A、STT-65S-S，F(xiàn)uji鈦工業(yè)有限公司出品的TAF-500T、TAF-1500T，Tayca有限公司出品的MT-100S、MT-100T，以及Ishihara Sangyo有限公司出品的IT-S。
使用硅烷偶聯(lián)劑對親水微細(xì)顆粒進(jìn)行處理，可以獲得經(jīng)過疏水處理后的無機微細(xì)顆粒(特別是，二氧化硅微細(xì)顆粒、二氧化鈦微細(xì)顆粒、以及氧化鋁微細(xì)顆粒)，例如硅烷偶聯(lián)劑可以是甲基-三甲氧基硅烷、甲基-三乙氧基硅烷、或者辛基-三甲氧基硅烷。優(yōu)選地是使用經(jīng)硅油處理過的氧化物微細(xì)顆粒，其通過將硅油(如果需要可以加熱使用)與無機微細(xì)顆粒接觸來得到。
例如，硅油可以是二甲基硅油、甲基-甲苯硅油、氯苯基硅油、甲基氫(methylhydrogen)硅油、烷基改性硅油、氟基改性硅油、聚醚改性硅油、醇改性硅油、氨基改性硅油、環(huán)氧改性硅油、環(huán)氧聚醚改性硅油、酚改性硅油、羧基改性硅油、巰基改性硅油、丙烯?；男怨栌?、甲基丙烯酰基改性硅油以及α-甲基-苯乙烯改性硅油。
例如，無機微細(xì)顆?？梢允嵌趸?、氧化鋁、三氧化鈦、鈦酸鋇、鈦酸鎂、鈦酸鈣、鈦酸鍶、氧化鐵、氧化銅、氧化鋅、氧化亞錫、硅石、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化鉻、二氧化鈰、紅氧化鐵、三氧化二銻、氧化鎂、二氧化鋯、硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、碳化硅、以及氮化硅。其中優(yōu)選地是二氧化硅和鈦。其添加量占色粉重量的0.1-5％(優(yōu)選地是0.3-3％)。無機顆粒初級顆粒的平均顆粒直徑不大于100nm(優(yōu)選地是不小于3nm并且不大于70nm)。如果無機顆粒初級顆粒的平均顆粒直徑小于該范圍，無機微細(xì)顆粒將埋入色粉中，因此無法有效地實現(xiàn)其功能。如果無機顆粒初級顆粒的平均顆粒直徑大于該范圍，光電導(dǎo)體表面將會受損。
(表面加工助劑)例如，含有無機微細(xì)顆粒的外部添加劑的表面加工助劑可以是例如硅烷偶聯(lián)劑(例如硅烷-二烷基-二鹵化物、硅烷-三烷基-鹵化物、硅烷-烷基-三鹵化物、六烷基-二硅烷)、硅烷化劑、含有烷基氟化物的硅烷偶聯(lián)劑、有機鈦酸鹽偶聯(lián)劑、鋁偶聯(lián)劑、硅油、以及硅清漆。特別優(yōu)選的表面加工助劑是有機硅組合(疏水加工助劑)。
(軟化點、放電開始溫度)本發(fā)明中色粉的軟化點是由軟化點裝置(Mettler公司制造的FP90)在加熱速率為1℃/min時所測得的軟化溫度(放電開始溫度)。
(玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是由下述示差掃描量熱計在如下條件下測得的。
(i)示差掃描量熱計SEIKO 1DSC100SEIKO 1SSC5040(磁盤站)(ii)測量條件溫度范圍；25℃至150℃加熱速率；10℃/min抽樣時間；0.5sec樣品數(shù)量；10mg(分子量)下面將詳述GPC方法(凝膠滲透色譜法)，該方法用于測量色粉中所含樹脂的數(shù)均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、以及最大分子量(Mp)。
將80mg樣品色粉溶解于THF(四氫呋喃)從而構(gòu)成樣品溶液，該樣品溶液經(jīng)5μm的過濾器進(jìn)行過濾，將其中100μm的樣品溶液注入柱管(column)內(nèi)，然后在如下條件下測得保留時間。另外，聚苯乙烯(其平均分子量是已知的)可以作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，測量其保留時間，并獲得校正曲線，因此就可以得到樣品溶液相對于聚苯乙烯轉(zhuǎn)化的數(shù)均分子量。
(i)柱保護(hù)柱+GLR400M+GLR400M+GLR400(所有的柱都是Hitachi有限公司生產(chǎn)的)(ii)柱溫40℃(iii)流動相(流速)THF(1ml/min)(iv)峰值檢測UV(254nm)(熱透度、耐熱性以及防熱性)將10g色粉裝入20cc的玻璃容器中，并在加熱池中放五小時，使用透度計測量熱透度。
(靜摩擦系數(shù))可以用如下方法獲得本發(fā)明中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)的靜摩擦系數(shù)。
選用手提式靜摩擦計(Shinto Kagaku K.K.生產(chǎn)的Heidon Tribo-gear MuseType 94i200)。在該靜摩擦計中，壓板設(shè)置在帶的內(nèi)側(cè)，從而使光電導(dǎo)體帶和中間轉(zhuǎn)印體可以與靜摩擦計的扁壓頭(flat penetrator)均勻地接觸。也可以使用鼓形元件代替光電導(dǎo)體帶和中間轉(zhuǎn)印體。這樣，接觸面積會更小，并且數(shù)據(jù)也會變化更快。然而，并不會影響上面所述的均勻接觸。
通過測量扁壓頭與中間帶之間的最大摩擦力，可以得到靜摩擦系數(shù)，其中扁壓頭設(shè)置在靜摩擦計中的較低位置，并且該最大摩擦力可以由扁壓頭與中間帶在垂直方向上的壓力比來確定。而且，扁壓頭是φ40的金屬探針，其重量很輕，大約為40gf，這樣可以防止損壞中間帶表面。在測量靜摩擦系數(shù)時，扁壓頭與中間帶之間可以進(jìn)一步地設(shè)置緩沖元件。在這種情況下，可以選用薄的織物作為緩沖元件。
根據(jù)表面粗糙度和材料柔軟度的不同，中間轉(zhuǎn)印體(或光電導(dǎo)體帶)可以改變其形狀。而且，因為色粉為粉末狀物質(zhì)，相對于中間帶的凹凸表面，所以色粉會粘附到中間帶表面凹陷部分的底部。因此，代表了色粉與中間帶之間粘附的中間帶表面的靜摩擦系數(shù)必須是包含該凹陷部分的測量值。因而，對于凹凸表面而言，緩沖元件所用的材料應(yīng)該是可彎曲的，并且不會損壞接觸元件。從而可將壓力均勻地施加到中間帶，以便獲得精確的靜摩擦系數(shù)。織物束的厚度大約為0.5mmm，其纖維大約為5μm至30μm。這樣，當(dāng)織物擠入扁壓頭與中間帶之間時，其纖維的形狀可以適應(yīng)性地改變或逐漸地改變。因此，壓力可以均勻地施加到中間帶上。
除了用靜摩擦計測量靜摩擦系數(shù)，還可以通過測量角 來得到靜摩擦系數(shù)，然后按照μ＝tanθ(如日本專利公開文件No.8-211757中所示)就可以得到靜摩擦系數(shù)，其中角θ位于平面傾斜時壓頭開始向下滑動的位置。在該公開文件中，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)層與樣品層之間的滑動阻力是在如下情況下測得的，即當(dāng)PET片纏繞在扁壓頭(Shinto Kagaku K.K.生產(chǎn)的HEIDON-14DR的ASTM D-1894)上時，在目標(biāo)測量對象與扁壓頭之間施加200gf的垂直負(fù)載，并且樣品層以100mm/min的速度沿水平方向運動。然而，當(dāng)可延伸性樹脂材料例如PET層與壓頭共同使用時，不會出現(xiàn)色粉粘附到中間帶的凹凸表面上的情況。因此，只能測量凸面上的摩擦力。而且，在這種測量方法中，是通過切斷目標(biāo)測量對象來得到樣品層的，即，為了完成測試需要切斷目標(biāo)測量對象，因此在實時操作過程中不能隨時完成測定。因此，手提式靜摩擦計是可取的。
(所分散的蠟的平均顆粒直徑)依據(jù)本發(fā)明，通過使用TEM(透射式電子顯微鏡)觀察超薄的色粉片，可以分析得到所分散的蠟的平均顆粒直徑。如果需要，通過將TEM圖象輸入計算機，并且利用圖象處理軟件處理該圖象，也可以得到平均顆粒直徑。只要平均顆粒直徑能測量，則除了TEM以外，也可以使用例如光學(xué)顯微鏡、CCD照相機、或者激光顯微鏡。
(粘合劑樹脂)用于色粉的各種常規(guī)粘合劑樹脂可以作為用于本發(fā)明色粉的粘合劑樹脂，例如，苯乙烯或者其聚合取代物(例如，聚苯乙烯、聚(對氯苯乙烯)、聚乙烯基-甲苯)、苯乙烯-對-氯苯乙烯共聚物、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-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-α甲基丙烯酸氯甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯甲酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸酯共聚物以及其它苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、環(huán)氧樹脂、多元醇(polyor)樹脂、聚氨酯、聚酰氨、聚乙烯縮丁醛、聚丙烯酸酯樹脂、松香、改性松香、萜烯樹脂、脂族或脂環(huán)族(alycyclic)氫碳樹脂、芳族石油樹脂、氯化石蠟、固體蠟，其中前述樹脂可以獨立使用或者化合使用。特別優(yōu)選地是聚酯樹脂以及多元醇樹脂。
雖然不同類型的樹脂都可以作為聚酯樹脂，但是聚酯樹脂優(yōu)選地是由下述的組分①和組分②組成。
①二價羧酸(carbonxylic acid)、其低級烷基酯及其酸酐中的至少一種。
②由通用分子式(1)表示的二醇組分 其中x和y表示0或不小于1的一個值，并且其典型的上限大約是10。
上面通式(1)所述二醇組分的實例可以是，聚氧化丙烯-(n)-聚氧化乙烯(n’)-2、2-雙(4-羥基苯)丙烷、聚氧化丙烯-(n)-2，2-雙(4-羥基苯)丙烷、以及聚氧化乙烯-(n)-2，2-雙(4-羥基苯)丙烷。二醇組分更優(yōu)選的實例是，聚氧化丙烯-(n)-2，2-雙(4-羥基苯)丙烷，其滿足2.1≤n≤2.5，以及聚氧化乙烯-(n)-2，2-雙(4-羥基苯)丙烷，其滿足2.0≤n≤2.5。上述二醇組分能夠改善玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，并且能夠更容易地控制反應(yīng)。
應(yīng)當(dāng)指出，脂類二醇也可以作為二醇組分，例如乙二醇、二乙二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、以及丙二醇。
除了組分①和②，聚酯樹脂也可以包含組分③，例如為三價或更高價的羧酸組分，或為三價或更高價多元醇組分。
三價或者更高價的多價羧酸、以及其低級烷基酯及酸酐的實例可以是，1，2，4-苯三羧酸(1，2，4苯三酸)、1，3，5-苯三羧酸、1，2，4-環(huán)己烷三羧酸、2，5，7-萘三羧酸、1，2，4-丁烷三羧酸、1，2，5-己烷三羧酸、1，3-二羧基-2-甲基-2甲羧基丙烷、四(甲羧基)甲烷、1，2，7，8-辛烷四羧酸、Enpoltrimer酸、及其單甲酯、單乙酯、二甲酯、二乙酯。
三價或者更高價的多元醇組分，其實例可以是山梨醇、1，2，3，6-己烷四醇、1，4-脫水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1，2，4-丁三醇、1，2，5-戊三醇、甘油、雙甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2，4丁三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、1，3，5-三羥甲基苯。
三價或高價的多價單體成分適當(dāng)?shù)幕旌习俜直仁钦麄€單體成分的1mol％至30mol％。當(dāng)混合百分比低于1mol％時，色粉的抗殘余性會惡化，并且其耐磨性將會減弱。當(dāng)混合百分比高于30mol％時，其定影性有減弱的趨勢。
在三價或高價的多價單體成分中，特別優(yōu)選地是苯三羧酸及其酸酐、或者苯三羧酸類，例如酯。也就是，通過使用苯三羧酸類，定影性與抗殘余性之間達(dá)到平衡。
對于本發(fā)明，除了聚酯樹脂可以作為色粉粘合劑外，多元醇樹脂也同樣適用。
當(dāng)聚酯樹脂或多元醇樹脂的交聯(lián)密度較高時，將很難獲得好的透明度和光澤性。因此，對于聚酯樹脂或多元醇樹脂而言，優(yōu)選地是沒有交聯(lián)或只有很低程度的交聯(lián)(THF中的不溶性物質(zhì)為5％或更低)。
對于粘合劑樹脂的制造方法并沒有限制。例如，本體聚合、溶液聚合、乳液聚合、或者懸浮聚合均適用。
(色料(著色劑))各種常規(guī)的染料和顏料都可以作為本發(fā)明色粉的著色劑，例如碳黑、苯胺黑染料、鐵黑、萘酚黃S、漢撒黃(10G、5G、G)、鎘黃、黃氧化鐵、黃赭色、鈦黃、油黃、漢撒黃(GR、A、RN、R)、顏料黃L、苯黃(G、GR)、永久黃(NCG)、硫堅牢黃(5G、R)、酒石黃、喹啉黃色淀、Anthragen黃-BGL、Isoindoline黃、紅氧化鐵、紅鉛、朱紅鉛、鎘紅、鎘汞紅、銻朱紅、永久紅4R、對位紅、火紅、對氯原硝基苯胺紅、立索爾猩紅顏料G、亮猩紅顏料、亮胭脂紅BS、永久紅(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、猩紅顏料VD、硫品紅顏料B、亮猩紅G、立索爾寶紅GX、永久紅F5R、亮胭脂紅6B、顏料猩紅3B、棗紅5B、甲苯胺褐紫紅色、永久棗紅F2K、日光棗紅BL、棗紅10B、BON褐紫紅光、BON褐紫紅介質(zhì)、曙紅色淀、鹼性蕊香紅色淀B、鹼性蕊香紅色淀Y、茜素色淀、硫靛紅B、硫靛褐紫紅、油紅、喹吖啶酮紅、吡唑啉酮紅、鉻朱砂、苯橙紅、Perinone橙紅、油橙紅、堿藍(lán)色淀，孔雀藍(lán)色淀，維多利亞藍(lán)色淀，不含金屬的酞菁藍(lán)染料，堅牢天藍(lán)色(fastsky blue)陰丹酮藍(lán)(RS.BC)藍(lán)靛、佛青、普魯士藍(lán)，蒽醌藍(lán)，耐曬青蓮，甲基紫羅蘭色淀，鈷紫羅蘭，錳酸紫羅蘭，二惡嗪紫羅蘭，蒽醌紫羅蘭，鉻綠，鋅綠，鉻氧化物，鉻綠，翡翠綠，顏料綠B，萘酚綠B，金綠，酸綠色淀，孔雀石綠色淀，酞菁染料綠，蒽醌綠，氧化鈦，氧化鋅，鋅鋇白及其混合物。著色劑的用量是重量為0.1至50的著色劑對應(yīng)于重量為100的粘合劑樹脂。
(色母粒顏料)在本發(fā)明中，為了增加樹脂與顏料之間的親合性，可以選用色母粒顏料，其中該色母粒顏料是將樹脂與顏料按大約為1∶1的重量比進(jìn)行混合或捏合。更優(yōu)選地是，將在低極性溶劑中可溶的樹脂與顏料進(jìn)行加熱混合，而不使用有機溶劑，從而獲得相對于環(huán)境具有優(yōu)異的電荷穩(wěn)定性的色母粒顏料。此外，如果采用干粉顏料，并用水使顏料和樹脂潤濕，可以增強色母粒顏料的可擴散性。通常，有機顏料是疏水的。然而，在顏料的生產(chǎn)過程中，需要經(jīng)過水洗以及干燥兩個步驟，如果在該過程中有力施加到顏料上，那么顏料縮合物中可能浸透水。在100℃或更高下，將樹脂和浸透水的顏料的混合物送入開式捏合機進(jìn)行捏合。因此，顏料縮合物中的水達(dá)到沸點而膨脹，并且因此從內(nèi)部產(chǎn)生分散顏料縮合物的作用力。與施加外力相比，該來自內(nèi)部的力使顏料縮合物能更有效地擴散。同時，由于樹脂被加熱到不低于軟化點的溫度，其粘度將降低，從而可以有效地潤濕顏料縮合物，并且利用顏料縮合物中的水份獲得所謂的沖洗效應(yīng)。由此得到了色母粒顏料，其中顏料基本上分散為初級顆粒。而且，在蒸發(fā)水份的同時，也從捏合物質(zhì)中帶走了蒸發(fā)熱，從而使捏合物質(zhì)能夠保持在100℃或者更低的較低的溫度以及較高的粘度。從而使剪切應(yīng)力能夠有效地施加到顏料縮合物上。除了選用帶兩輥或三輥的開式捏合機用于生產(chǎn)色母粒顏料，也可以選用開式生膠混煉機或Mitsui MiningMatericalCo.出品的連續(xù)式雙輥型捏合機。
(電荷控制劑)如果需要，本發(fā)明的色粉中也可以含有電荷控制劑?？梢赃x用任何常規(guī)的電荷控制劑，例如，苯胺黑染料、三苯甲烷染料、含鉻金屬絡(luò)合染料、鉬酸螯合顏料、若丹明染料、烷氧基胺、季銨鹽(包括氟改性季銨鹽)、烷基酰胺、亞磷或亞磷化合物、鎢或鎢化合物、氟活化劑、水楊酸基金屬鹽、金屬鹽水楊酸基衍生物。更具體而言，可以選用下列電荷控制劑苯胺黑染料Bontron 03、季銨鹽Bontron P-51、含金屬的偶氮染料Bontron S-34、萘酚酸金屬絡(luò)合物E-82、水楊酸基金屬絡(luò)合物E-84、苯酚縮合物E-89(由Orient化學(xué)工業(yè)公司出品)；季銨鹽鉬絡(luò)合物TP-302、TP-415(由Hodogaya化學(xué)工業(yè)公司出品)；季銨鹽復(fù)印電荷PSY VP2038、三苯基甲烷衍生物復(fù)印藍(lán)PR、季銨鹽復(fù)印電荷NEG VP2036以及復(fù)印電荷NX VP434(由Hoechst AG出品)；LRA-901、硼絡(luò)合物L(fēng)R-147(由日本Carlit有限公司出品)；銅酞菁染料、二萘嵌苯、喹吖啶酮、偶氮顏料；以及帶有官能團的其它高分子化合物，如磺酸基、羧基、季銨鹽官能團。在本發(fā)明中，對電荷控制劑的數(shù)量并沒有特殊限定，但必須根據(jù)色粉的制造方法相應(yīng)地確定，其中所考慮的因素包括例如粘合劑樹脂的類型、添加劑的使用(如果需要)、或者分散方法。優(yōu)選的數(shù)量范圍是重量為0.1至10的電荷控制劑對應(yīng)于重量為100的粘合劑樹脂。更優(yōu)選地是，重量為2至5的電荷控制劑對應(yīng)于重量為100的粘合劑樹脂。當(dāng)電荷控制劑的數(shù)量大于10時，將會引起多余的色粉荷電率，電荷控制劑的作用也會減弱，而且顯影輥的靜電吸收作用也會增加。相應(yīng)地，顯影劑的流動性以及圖像密度都會減弱。
(載體)如果將本發(fā)明的色粉作為雙組分顯影劑，則可以在色粉中混合磁載體，其中顯影劑中所含載體與色粉的比例是重量為100的載體對應(yīng)于重量為1至10的色粉。常規(guī)的磁載體可以是，例如鐵粉、鐵氧體粉末、磁鐵礦粉末、顆粒直徑分別為20至200μm的磁性樹脂載體。例如，涂層物質(zhì)可以是，氨基樹脂，例如尿素甲醛樹脂、蜜胺樹脂、苯并胍胺樹脂、尿素樹脂、聚酰胺樹脂以及環(huán)氧樹脂。此外，也可以是，例如，聚乙烯基樹脂或者聚乙二烯樹脂，如丙烯酰類樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、聚苯乙烯基樹脂(例如聚苯乙烯樹脂、苯乙烯-丙烯酰類共聚物樹脂)、鹵化烯烴樹脂(聚氯乙烯樹脂)、聚乙烯樹脂、聚氟乙烯樹脂、聚偏氟乙烯樹脂、聚六氟丙烯；偏氟乙烯-丙烯酰類單體共聚物、聚偏氟乙烯-氟乙烯共聚物、氟三元共聚物，如四氟乙烯-偏氟乙烯-無氟單體三元共聚物；聚酯基樹脂，如聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯樹脂；聚碳酸酯樹脂；以及硅樹脂。涂層物質(zhì)的涂層薄膜厚度為0.01μm至3μm，更優(yōu)選是0.1μm至0.3μm。當(dāng)涂層薄膜厚度小于0.01時，涂層薄膜將難以控制并且無法適當(dāng)?shù)貙崿F(xiàn)其功能。同時，涂層薄膜厚度大于3μm的情況是不能滿足要求的，因為無法獲得電導(dǎo)率。例如，如果需要，可以在涂層樹脂中包含導(dǎo)電粉末。例如，導(dǎo)電粉末可以是金屬粉末、碳黑、三氧化鈦、氧化亞錫、以及氧化鋅。導(dǎo)電粉末的平均顆粒直徑優(yōu)選地是1μm或者更小。當(dāng)導(dǎo)電粉末的平均顆粒直徑大于1μm時，其電阻值將難以控制。
本發(fā)明的色粉也可以作為單用磁性色粉或者不含載體的非磁性色粉。
(磁性材料)此外，本發(fā)明的色粉中可以含有磁性材料，從而可以作為磁性色粉。將磁性材料微細(xì)顆粒放置在色粉顆粒內(nèi)部，就可以形成磁性色粉。例如，磁性材料可以是，硬磁金屬如鐵氧體、磁鐵礦、鐵、鎳、鈷、這些元素的合金、包含這些元素的化合物、不含有硬磁元素但經(jīng)過熱處理后具有硬磁性的合金，如含有錳和銅的Heusler合金(例如錳-銅-鋁、錳-銅-錫)、二氧化鉻。優(yōu)選地是，將磁性材料放置在色粉顆粒內(nèi)部，并且其平均顆粒直徑為0.1μm至1μm，從而可以使磁性材料均勻地分散在色粉中。色粉中磁性材料的含量優(yōu)選地是，重量為10至70(更優(yōu)選是20至50)的磁性材料對應(yīng)于重量為100的色粉。
(蠟)為了使色粉或顯影劑具有定影-分隔特性，優(yōu)選地是在色粉或顯影劑內(nèi)部放置蠟。而且，特別優(yōu)選地是，當(dāng)使用在圖像定影部分不使用油的無油定影裝置時，將蠟放置在色粉內(nèi)部。蠟的熔點為40℃至120℃，更優(yōu)選是50℃至110℃。當(dāng)蠟的熔點過高時，低溫定影能力將不足。另一方面，當(dāng)蠟的熔點過低時，抗殘余性和耐久性將惡化。借助于示差掃描量熱計(DSC)可以得到蠟的熔點。即，熔點就是，幾毫克樣品按指定的加熱速率(例如10℃/min)進(jìn)行加熱時所得到的最大熔化溫度值。色粉中蠟的含量，優(yōu)選地是重量為0至20，更優(yōu)選是重量為0至10。
例如，用于本發(fā)明的蠟可以是固體蠟、微晶蠟、米蠟(rice wax)、脂肪酸酰胺蠟、脂肪酸蠟、脂族一元酮、脂肪酸金屬鹽蠟、脂肪酸酯蠟、部分皂化的脂肪酸酯蠟、硅氧烷蠟、高級醇、以及巴西棕櫚蠟。而且，也可以選用聚烯烴，例如低分子量聚乙烯、聚丙烯。根據(jù)環(huán)境保護(hù)法，優(yōu)選地是軟化點為60℃至150℃(更優(yōu)選是70℃至120℃)的聚烯烴或蠟。
更優(yōu)選是選用至少一種下列的蠟解吸自由(desorbed free)的脂肪酸型巴西棕櫚蠟，其酸值為5或更低；褐煤酯蠟；氧化米蠟，其酸值為10至30；以及sasol蠟。該解吸自由的脂肪酸型巴西棕櫚蠟是一種使用巴西棕櫚蠟作為原料的解吸自由的脂肪酸。相應(yīng)地，借助于示差掃描量熱計得到其酸值小于5％，與常規(guī)巴西棕櫚蠟相比其微晶特性更好，當(dāng)分散到粘合劑樹脂內(nèi)部時，其平均顆粒直徑不大于1μm，從而有助于改善可分散性。褐煤酯蠟是從礦石中獲得的。正如巴西棕櫚蠟一樣，褐煤酯蠟也是微晶的，當(dāng)分散到粘合劑樹脂內(nèi)部時，其平均顆粒直徑不大于1μm，從而有助于改善可分散性。褐煤酯蠟的酸值優(yōu)選地是5至14。
應(yīng)當(dāng)指出，蠟的分散直徑優(yōu)選地是3μm或更小(更優(yōu)選是2μm或更小，再優(yōu)選是1μm或更小)。雖然，當(dāng)蠟的分散直徑為3μm或更大時，可以增強蠟的溢出特性以及相對于轉(zhuǎn)印介質(zhì)的可分離性，但是色粉的特性(例如對于高溫高濕的抵抗性、電荷穩(wěn)定性)卻趨于惡化。
此外，氧化米蠟是經(jīng)氧化的米糠蠟。氧化米蠟的酸值優(yōu)選地是10至30。當(dāng)酸值低于10時，定影溫度的下限上升，從而使低溫定影能力不足。當(dāng)酸值高于30時，冷殘留溫度上升，從而使低溫定影能力不足。例如，sasol蠟可以是H1型、H2型、A1型、A2型、A3型、A4型、A6型、A7型、A14型、C1型、C2型、SPRAY 30型、SPRAY 40型(由Sasol有限公司出品)。其中，優(yōu)選地選用H1型、H2型、以及SPRAY 40型，從而可以得到滿意地低溫定影能力以及保存穩(wěn)定性。前面所述的蠟可以單獨使用或者混合使用。重量為1至15(更優(yōu)選是重量為2至10，以便獲得前面所述的滿意效果)的蠟對應(yīng)于重量為100的粘合劑樹脂。
(清潔增強劑)在轉(zhuǎn)印過程結(jié)束后，為了去除光電導(dǎo)體以及第一轉(zhuǎn)印介質(zhì)表面上附著的顯影劑，優(yōu)選地是，色粉或顯影劑內(nèi)部含有清潔增強劑，或者可以在色粉或顯影劑表面施加清潔增強劑。例如，清潔增強劑可以是脂肪酸金屬鹽(例如硬脂酸鋅、硬脂酸鈣)、以及聚合物微細(xì)顆粒，例如其可以由聚甲基丙烯酸甲酯微細(xì)顆?；蚓郾揭蚁┪⒓?xì)顆粒進(jìn)行無乳化劑的乳液聚合反應(yīng)得到。聚合物微細(xì)顆粒的顆粒尺寸分布相對較小，體均顆粒直徑優(yōu)選地是0.01μm至1μm。清潔增強劑的含量優(yōu)選是0.001至5(更優(yōu)選是重量為0.001至1)。
(制造方法)本發(fā)明制造色粉的優(yōu)選方法包括以下步驟機械混合顯影劑成分，其至少包括粘合劑樹脂、電荷控制劑、以及顏料；熔化-捏合；研磨；以及分級。此外，也可以包含其它制造方法，在該方法中，從研磨過程或分級過程所得到的顆粒之外的粉末產(chǎn)品在機械混合過程和熔化-捏合過程中重新使用。
從研磨過程和分級過程所得到的顆粒之外的粉末產(chǎn)品(副產(chǎn)品)意味著具有所需顆粒直徑的在熔化-捏合過程后的研磨過程中得到的粉末產(chǎn)品之外的微細(xì)顆?；虼植陬w粒，以及具有所需顆粒直徑的在研磨過程后的分級過程中得到的粉末產(chǎn)品之外的微細(xì)顆?；虼植陬w粒。在研磨過程或者熔化-捏合過程中，將副產(chǎn)品與原料進(jìn)行混合，其中副產(chǎn)品與原料的重量比優(yōu)選地是1∶90至50∶50。
對至少包含粘合劑樹脂、電荷控制劑以及顏料的顯影劑成分進(jìn)行機械混合的過程并沒有特殊限定。例如，此過程可以由帶轉(zhuǎn)動翼的典型混合機來完成。
在混合過程之后，利用捏合機對混合物質(zhì)進(jìn)行熔化-捏合。帶有一個或兩個螺桿的連續(xù)式捏合機，或者帶有輥軋機的間歇式捏合機都可以作為捏合機。例如，優(yōu)選的捏合機可以是，Kobe鋼鐵有限公司出品的KTX型雙螺桿擠出機、Toshiba機械有限公司出品的TEM型擠出機、KCK工程公司出品的KCK型雙螺桿擠出機、Ikegai K.K.出品的PCM型雙螺桿擠出機、以及Buss AG出品的Buss Ko-捏合機。
為了避免使粘合劑樹脂中的分子鏈斷裂，使熔化-捏合過程在適當(dāng)?shù)臈l件下完成是非常重要的。更具體而言，就是根據(jù)粘合劑樹脂的軟化點來確定熔化-捏合溫度。相對于軟化點而言，如果熔化-捏合溫度過低，則分子鏈的斷裂將會很嚴(yán)重，而相對于軟化點而言，如果熔化-捏合溫度過高，則擴散將無法進(jìn)行。當(dāng)色粉中的揮發(fā)性成份的數(shù)量可以控制時，優(yōu)選地是設(shè)定關(guān)于熔化-捏合溫度、時間以及氣壓的最佳條件，同時監(jiān)控?fù)]發(fā)性成份的數(shù)量。
在熔化-捏合過程之后，將研磨捏合物質(zhì)。在研磨過程中，優(yōu)選地是先將捏合物質(zhì)研磨成粗顆粒，然后再研磨成細(xì)顆粒。在此過程中，對捏合物質(zhì)研磨的優(yōu)選方式是，利用射流使捏合物質(zhì)與碰撞板進(jìn)行碰撞，或者在機械轉(zhuǎn)子與定子之間的狹縫內(nèi)進(jìn)行研磨。
在研磨過程之后，研磨物質(zhì)將在氣流中進(jìn)行分級，例如可以借助于離心力。從而完成了色粉(基本顆粒)的制造過程，其中該色粉具有指定的顆粒直徑，例如色粉的體均顆粒直徑為5μm至20μm。綜合考慮例如圖像質(zhì)量、制造成本、相對于外部添加劑的覆蓋比例等多種因素之后，色粉的體均顆粒直徑優(yōu)選地可以是2μm至8μm。體均顆粒直徑是可以測量的，例如可以使用Coulter電子公司出品的Coulter TA-11計量器來進(jìn)行測量。
通過添加混合本發(fā)明的無機微細(xì)顆粒，可以改良依據(jù)前述方法所制造的色粉，其中該無極微細(xì)顆粒可以是，例如氧化物微細(xì)顆粒、或者疏水二氧化硅細(xì)粉，由此可以增強色粉的流動性、可保存性、顯影特性以及可轉(zhuǎn)印性。雖然混合外部添加劑時可以使用典型粉末混合機，但優(yōu)選的方式是，例如增加一個護(hù)套以便調(diào)整內(nèi)部的溫度。外部添加劑可以是在過程中間添加，或者當(dāng)改變施加到外部添加劑上的負(fù)載記錄時，采取逐漸添加的方式。同時，其它因素例如混合機所需的轉(zhuǎn)數(shù)、轉(zhuǎn)速、時間以及溫度也要改變。首先向外部添加劑施加強負(fù)載，然后向外部添加劑施加較弱的負(fù)載，反之亦然。
例如，混合機可以是V型混合機、搖動混合機、Loedige混合機、Nauta混合機、以及Henschel混合機。
色粉的其它制造方法可以是，例如聚合法和包膠囊法。雖然下面簡述了這些方法，但也可以選用其它方法。
①聚合單體(根據(jù)需要也可以是聚合引發(fā)劑、著色劑等)在水分散系催化劑中呈顆粒狀。
②顆粒單體化合物顆粒分級為適當(dāng)?shù)念w粒直徑。
③使經(jīng)過分級具有指定顆粒直徑的單體化合物顆粒進(jìn)行聚合反應(yīng)。
④經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚碇螅缛コ稚?、過濾最終的聚合產(chǎn)品、水洗以及烘干，就可以獲得基本顆粒了。
(包膠囊法)①借助于例如捏合機，可以對樹脂(根據(jù)需要也可以是著色劑等)進(jìn)行捏合，從而得到熔化狀態(tài)下的色粉內(nèi)核物質(zhì)。
②將色粉內(nèi)核物質(zhì)放入水中，并進(jìn)行猛烈地攪拌，就可以使內(nèi)核物質(zhì)成為微細(xì)顆粒。
③將內(nèi)核物質(zhì)的微細(xì)顆粒放入殼體物質(zhì)的溶液中，并且一邊攪拌一邊滴入不良溶劑，就可以將其封入內(nèi)部，其表面覆蓋著殼體物質(zhì)。
④最終的膠囊狀物質(zhì)經(jīng)過濾烘干后，就可以得到基本顆粒了。
本發(fā)明的色粉優(yōu)選地可以采用溶解-分離法制造。該方法可以包括將其中具有含異氰酸基的溶解的聚酯基預(yù)聚物、基于分散顏料的著色劑以及溶解或分散的防粘劑的油性分散體分散到含有微細(xì)無機顆粒和/或聚合物微細(xì)顆粒的水介質(zhì)內(nèi)部；加入具有含多元胺基團和/或活性氫從而與預(yù)聚物發(fā)生發(fā)生的一元胺，從而形成含有尿素基團的基于尿素改性聚酯的樹脂；并且從液體介質(zhì)中分離出來，從而剩下含有基于尿素改性聚酯的樹脂的分散體(例如，在日本公開文件Nos.11-13366、11-149180中所述的)。
本發(fā)明中基本色粉的SF-1(意味著形狀系數(shù)，其表明了色粉顆粒的球度)和SF-2(意味著形狀系數(shù)，其表明了色粉顆粒表面的凹凸?fàn)顟B(tài))可以按下述方式測量。
應(yīng)當(dāng)指出，術(shù)語“基本色粉”的意思是含有粘合劑樹脂固定的成份的色粉，因此不含有外部添加的成份，例如外部添加劑。
為了得到SF-1和SF-2，可以取樣100色粉圖像，并且借助于圖像分析裝置(例如Nicolet技術(shù)儀器公司出品的Luzex III)可以根據(jù)下述公式①和②計算，其中該100色粉圖像可以由超高分辨率的場致發(fā)射電子顯微鏡(FE-SEM)放大1000倍。
公式①SF-1＝(色粉顆粒的絕對最大長度2/色粉顆粒的投影面積)×(π/4)×100公式②SF-2＝(色粉顆粒周長2/色粉顆粒的投影面積)×(1/4π)×100(中間轉(zhuǎn)印體)圖1是本實施例中成像裝置(復(fù)印機)結(jié)構(gòu)的示意圖。作為充電構(gòu)件的充電輥20、曝光構(gòu)件30、含有清潔刮刀的清潔構(gòu)件60、作為電荷清除構(gòu)件的清除燈70、顯影裝置40、以及作為中間轉(zhuǎn)印體的中間轉(zhuǎn)印體50都設(shè)置在作為圖像載體的光電導(dǎo)體鼓(以下簡稱為“光電導(dǎo)體”)10的周圍。中間轉(zhuǎn)印體50繞過多個延伸輥51伸展并且經(jīng)例如馬達(dá)的驅(qū)動裝置(未示出)驅(qū)動，沿圖1箭頭方向不間斷運轉(zhuǎn)。部分延伸輥51也可以作為轉(zhuǎn)印偏壓輥，以便給中間轉(zhuǎn)印體50提供轉(zhuǎn)印偏壓，其中該轉(zhuǎn)印偏壓是由電源(未示出)提供的指定電壓。含有清潔刮刀的清潔構(gòu)件60設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印體50旁邊。作為轉(zhuǎn)印構(gòu)件的轉(zhuǎn)印輥80設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印體50的對面，從而將顯影圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙100上，也就是最終的轉(zhuǎn)印介質(zhì)。電源裝置(未示出)可以給轉(zhuǎn)印輥80提供轉(zhuǎn)印偏壓。作為充電構(gòu)件的電暈充電裝置設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印體50的外圍。
顯影裝置40具有作為顯影劑載體的顯影帶41。顯影裝置40還包括黑色顯影單元45K(以下簡稱為“K”)、黃色顯影單元45Y(以下簡稱為“Y”)、品紅色顯影單元45M(以下簡稱為“M”)、青色顯影單元45C(以下簡稱為“C”)，均設(shè)置在顯影帶41的外圍。顯影帶41繞過多個帶輥伸展并且經(jīng)例如馬達(dá)的驅(qū)動構(gòu)件(未示出)驅(qū)動，沿圖1箭頭方向不間斷運轉(zhuǎn)。顯影帶41在與光電導(dǎo)體10接觸的部分處與其運轉(zhuǎn)速度幾乎相同。
由于前述顯影單元具有相同的結(jié)構(gòu)，下面將只對K顯影單元50K加以說明。對應(yīng)于K顯影單元50K的各部分，其它顯影單元50Y、50M以及50C的各組成部分將表示為數(shù)字加上Y、M以及C，但對它們的說明將被省略。顯影單元50K包括用于容納液體顯影劑的顯影池42K、其下部浸泡在顯影池42K內(nèi)的液體顯影劑中的拉伸輥43K以及涂布輥44K，其中該液體顯影劑含有色粉顆粒和載體液成份且具有高粘度和高密度，涂布輥44K用于將從拉伸輥43K上拉取顯影劑的形成薄層并涂布到顯影帶41上。涂布輥44K能導(dǎo)電，并且其上施加了來自于電源(未示出)的指定偏壓。
應(yīng)當(dāng)指出，除了本實施例中前面所述的復(fù)印機，也可以選用其它結(jié)構(gòu)的復(fù)印機。例如，也可以選用如圖2所示的結(jié)構(gòu)，其中各種顏色的顯影單元45設(shè)置在光電導(dǎo)體10的周圍。
接著，在下文中將說明本實施例中復(fù)印機的運轉(zhuǎn)方式。參照圖1，光電導(dǎo)體10沿箭頭方向轉(zhuǎn)動，并且充電輥20使其均勻帶電。然后，曝光構(gòu)件30借助于光學(xué)系統(tǒng)(未示出)形成并投影來自原始文件的反射光的圖像，從而在光電導(dǎo)體10上形成靜電潛像。靜電圖像經(jīng)顯影裝置40顯影后，形成色粉圖像。當(dāng)薄層顯影區(qū)域接觸到光電導(dǎo)體10時，顯影帶41上的薄層顯影劑將在顯影區(qū)域處以薄層狀態(tài)從顯影帶41上剝離，并且移動到光電導(dǎo)體上形成潛像的區(qū)域。顯影裝置40顯影的色粉圖像將在光電導(dǎo)體10與中間轉(zhuǎn)印體50之間基本以與光電導(dǎo)體10相同速度運轉(zhuǎn)的接觸區(qū)域處(第一轉(zhuǎn)印區(qū)域)轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體50(第一次轉(zhuǎn)印)表面上。當(dāng)以重疊方式轉(zhuǎn)印三或四色圖像時，將重復(fù)前面的步驟，由此在中間轉(zhuǎn)印體50上形成彩色圖像。
為了給中間轉(zhuǎn)印體50上的重疊圖像充電，根據(jù)中間轉(zhuǎn)印體50的轉(zhuǎn)動方向，電暈充電裝置52可以設(shè)置在位于光電導(dǎo)體10與中間轉(zhuǎn)印體50之間的接觸區(qū)域的下游側(cè)，并因此處于在中間轉(zhuǎn)印體50與轉(zhuǎn)印介質(zhì)100之間的接觸區(qū)域的上游側(cè)。電暈充電裝置52必須給色粉圖像充分地充電，以便可以良好地轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙100上，其中充電電荷與色粉圖像中色粉顆粒的極性相同。電暈充電裝置52給色粉圖像充電之后，轉(zhuǎn)印輥80上的轉(zhuǎn)印偏壓立刻將色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙100上(第二次轉(zhuǎn)印)，其中該轉(zhuǎn)印紙100是從送紙區(qū)域(未示出)輸送過來的。隨后，借助于分離構(gòu)件(未示出)，具有轉(zhuǎn)印色粉圖像的轉(zhuǎn)印紙100將與光電導(dǎo)體10分開，經(jīng)定影構(gòu)件(未示出)完成定影過程之后，從復(fù)印機中送出。同時，轉(zhuǎn)印過程后光電導(dǎo)體上殘余的色粉由清潔構(gòu)件60除去，而光電導(dǎo)體10上殘留的電荷由清除燈70進(jìn)行中和，以便為下一次充電過程作準(zhǔn)備。
如上所述，中間轉(zhuǎn)印體的靜摩擦系數(shù)優(yōu)選地是0.1至0.6(更優(yōu)選是0.3至0.5)。體電阻優(yōu)選地是不大于幾Ωcm以及不小于103Ωcm。通過設(shè)定體電阻在不大于幾Ωcm以及不小于103Ωcm的范圍內(nèi)，可以防止中間轉(zhuǎn)印體自身充電。而且，由于減少了中間轉(zhuǎn)印體上的殘留電荷，因而可以防止第二次轉(zhuǎn)印過程中的不均勻性。此外，在第二次轉(zhuǎn)印過程中，可以輕易地施加轉(zhuǎn)印偏壓。
中間轉(zhuǎn)印體的材料并沒有特別的限制，幾乎任何已知材料都可使用。下面將給出一些實例。(1)一個實例使用了單層結(jié)構(gòu)的帶，其由高值楊氏模量(彈性)的物質(zhì)構(gòu)成，例如PC(聚碳酸酯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PAT(聚對苯二甲酸烷基二醇酯)、PC(聚碳酸酯)/PAT(聚對苯二甲酸烷基二醇酯)共混材料、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)/PC(聚碳酸酯)共混材料、ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)/PAT(聚對苯二甲酸烷基二醇酯)共混材料、PC(聚碳酸酯)/PAT(聚對苯二甲酸烷基二醇酯)混合材料、以及分散有碳黑的熱固聚酰亞胺。具有高值楊氏模量的單層結(jié)構(gòu)帶能夠更好地抵抗由在圖象形成過程中產(chǎn)生的壓力引起的形變，并且能夠防止定位偏差，特別是彩色圖象形成過程中的套準(zhǔn)偏差。(2)又一個實例使用具有高值楊氏模量的單層結(jié)構(gòu)帶作為底層，并且進(jìn)一步具有第二層，或者還有作為表面層的第三層或者在單層結(jié)構(gòu)外側(cè)形成的中間層。具有兩層或三層結(jié)構(gòu)的帶能夠防止在線性圖象上產(chǎn)生空白，而這是單層結(jié)構(gòu)帶所存在由單層結(jié)構(gòu)帶的硬度引起的問題。(3)再一個實例使用了由橡膠和彈性體構(gòu)成的帶，其具有相對較低的楊氏模量，并且該帶不會造成線性圖象中的任何空白。而且，令帶的寬度大于驅(qū)動帶輥或者張緊輥，延伸到輥子外側(cè)的帶墊帶部分可以防止彎曲，從而無需增加肋部件或者防止彎曲的構(gòu)件。因此，可以節(jié)省制造成本。
通常，可以使用例如氟基樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚酰亞胺樹脂來制作中間轉(zhuǎn)印帶。然而，在最近幾年，也會使用一種全部或部分由彈性材料構(gòu)成的彈性帶。用于轉(zhuǎn)印彩色圖像的樹脂帶存在下面的問題。
典型地是使用四色的彩色色粉來形成彩色圖像。用于形成每個彩色圖像的色粉層都包含四層色粉。因為在第一次轉(zhuǎn)印過程(從光電導(dǎo)體轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶上)以及第二次轉(zhuǎn)印過程(從中間轉(zhuǎn)印帶轉(zhuǎn)印到紙張上)中，都會向色粉層施加壓力，所以色粉之間的內(nèi)聚力將增加。隨著內(nèi)聚力的增加，在文字部分以及在直接像的邊緣部分產(chǎn)生空白的可能性也增加了。樹脂帶的硬度防止其變形以順應(yīng)于色粉層的狀態(tài)。因此，樹脂帶會對色粉施加壓力，并且導(dǎo)致在文字部分產(chǎn)生空白。
最近幾年，在不同類型的紙張(例如日本紙張、刻意形成凹凸表面的紙張)上形成全彩圖像的需求正在增長。然而，在轉(zhuǎn)印過程中，不光滑的紙張會在色粉之間形成間隔，從而引起轉(zhuǎn)印過程中空白的產(chǎn)生。當(dāng)?shù)诙D(zhuǎn)印部分上的轉(zhuǎn)印壓力增加以提高色粉之間的粘合程度的情況下，色粉層中的內(nèi)聚力也會增加，從而在文字部分產(chǎn)生空白。
同時，當(dāng)采用彈性帶時，該彈性帶能夠在轉(zhuǎn)印部分處變形以順應(yīng)帶有不均勻表面的紙張。也就是，彈性帶能夠隨著紙張的凹凸而改變其形狀，因此無需對色粉層施加額外的轉(zhuǎn)印壓力。相應(yīng)地，可以得到適當(dāng)?shù)恼澈闲Ч⑶也粫谖淖植糠之a(chǎn)生空白，即使對于具有粗糙表面的紙張也能夠?qū)崿F(xiàn)圖像的均勻轉(zhuǎn)印。
一種或多種下列樹脂可以作為彈性帶樹脂，并且樹脂的種類可以是，例如聚碳酸酯、氟基樹脂(ETFE、PVDF)、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚-α-甲苯乙烯、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、(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-丙烯酸苯酯共聚物)、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物(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-甲基丙烯酸苯酯共聚物)、苯乙烯-α-丙烯酸氯甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物、以及其它苯乙烯基樹脂(包含苯乙烯或苯乙烯取代基的單體或者共聚物)、甲基丙烯酸甲酯樹脂、甲基丙烯酸丁酯樹脂、丙烯酸乙酯樹脂、丙烯酸丁酯樹脂、變性丙烯酸樹脂(例如，變性丙烯酸硅樹脂、變性丙烯酸氯乙烯樹脂、丙烯酸尿烷樹脂)、氯乙烯樹脂、苯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、變性馬來酸松香樹脂、苯酚樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚酯聚氨酯樹脂、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚偏氯乙烯、離聚物樹脂、聚氨酯樹脂、硅樹脂、酮樹脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、二甲苯樹脂、聚乙烯縮丁醛樹脂、聚酰胺樹脂、以及變性聚苯醚。然而，彈性帶樹脂并不僅限于上面給出的樹脂。
一種或多種下列材料可以作為彈性帶的彈性橡膠或者彈性體，并且該材料可以是，例如丁基橡膠、氟基橡膠、丙烯酸橡膠、EPDM橡膠、NBR橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯天然橡膠、異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯橡膠、丁二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯三元共聚物、2-氯丁二烯橡膠、氯代硫化聚乙烯橡膠、氯化聚乙烯、尿胺橡膠、間規(guī)1，2-聚丁二烯、氯醚橡膠、硅橡膠、氟橡膠、聚硫橡膠、聚降冰片烯橡膠、氫腈橡膠以及熱塑料彈性體(例如聚苯乙烯型、聚烯烴型、聚氯乙烯型、聚尿烷型、聚酰胺型、聚脲、聚酯型、氟樹脂型)。然而，彈性帶的橡膠以及彈性體并不僅限于上面給出的橡膠和彈性體。
用于調(diào)節(jié)電阻率的導(dǎo)電劑并沒有特別的限制。例如，可以選用金屬粉末，如碳黑、石墨、鋁、鎳，以及導(dǎo)電金屬氧化物，如氧化亞錫、三氧化鈦、氧化銻、氧化銦、鈦酸鉀、銻錫氧化物(ATO)、銦錫氧化物(ITO)。此外，導(dǎo)電金屬氧化物上可以覆蓋一層絕緣微細(xì)顆粒，例如，硫酸鋇、硫酸鎂以及碳酸鈣。然而，帶上的導(dǎo)電劑并不僅限于上面給出的導(dǎo)電劑。
帶的表面層和/或其材料應(yīng)該能防止彈性物質(zhì)污染光電導(dǎo)體，減少轉(zhuǎn)印帶表面的摩擦阻力，并且減少色粉的粘附應(yīng)力，從而能夠增強清潔特性以及第二可轉(zhuǎn)印性。例如，可以使用一種或多種聚氨酯、聚酯、環(huán)氧樹脂來減少表面能。又如，也可以使用并分散一種或多種成份的粉末或顆粒，或者具有不同顆粒直徑的同種成份的粉末或顆粒，其成份可以是，例如氟化樹脂、氟化化合物、氟化碳、氧化鈦、碳化硅。再如，氟化橡膠材料經(jīng)熱處理后，可以形成富含氟化物的表面層，進(jìn)而能夠減少表面能。
帶的制造方法并沒有特別的限制。一些例子如①使用離心力的模制法，其中通過使原料流入旋轉(zhuǎn)的圓柱模中來形成帶，②噴涂法，其中通過噴涂液體涂料來形成涂層，③浸泡法，其中將圓柱模浸泡在溶液中并從中拉伸出來，④澆鑄法，其中將原料澆鑄到外模或者內(nèi)模中，或者⑤一種方法，其中令化合物包住圓柱模，然后進(jìn)行硫化處理和拋光處理。另外，也可以將多種方法結(jié)合起來制造帶。
防止彈性帶伸長的方法可以是，例如，在具有低拉伸特性的核心部件樹脂層上形成橡膠層，或者將用于抑制拉伸特性的物質(zhì)加入核心部件層中。然而，帶的制造方法并不僅限于上述方法。
一種或多種下列纖維可以作為核心部件層中所含的原料，以便能夠抑制帶的拉伸特性，其中該原料可以是，例如天然纖維(例如棉纖維、絲纖維)、人造纖維(例如聚酯纖維、尼龍纖維、丙烯纖維、聚烯烴纖維、維綸纖維、聚氯乙烯纖維、聚偏氯乙烯纖維、聚氨酯纖維、聚縮醛纖維、聚氟乙烯纖維、苯酚纖維)、無機纖維(例如碳纖維、玻璃纖維、硼纖維)、或者金屬纖維(例如鐵纖維、銅纖維)。纖維可以是紗狀或者織物狀。
單絲紗或多絲紗都可以使用，并且可以是用任何類型扭曲固定法得到的任何扭曲類型的紗。也可以對紗進(jìn)行導(dǎo)電處理。
同時，以任何方法編織的任何織物都可以使用，例如編織布。復(fù)合織物和經(jīng)傳導(dǎo)處理的織物都可以使用。核心部件層制造方法并沒有特別的限制。一些例子如用管狀織物覆蓋模子等，然后在其上形成涂層的方法；將管狀織物浸泡在液體橡膠等中，從而在核心部件層的一面或者兩面形成涂層的方法；或者按螺旋方式以給定螺距將絲纏繞在模子等的周圍，并且在其上形成涂層的方法。
雖然彈性層的厚度取決于彈性層的硬度，但是如果彈性層過厚，膨脹和收縮將加劇進(jìn)而形成裂縫。而且，如果彈性層過厚，那么對應(yīng)于較大的膨脹和收縮，圖像也會產(chǎn)生膨脹和收縮。因此，優(yōu)選的厚度是不小于1mm，并且其上限為大約5mm。
(串行型(tandem type)彩色成像裝置)在下文中將說明本發(fā)明中串行型彩色成像裝置的實施例。在如圖3所示的串行型彩色成像裝置的一個實施例中，每個光電導(dǎo)體1上形成的圖像經(jīng)轉(zhuǎn)印單元2轉(zhuǎn)印，其中圖像是直接轉(zhuǎn)印到由紙張輸送帶3(直接轉(zhuǎn)印型)所輸送的紙張S上。在如圖4所示的另一個實施例中，每個光電導(dǎo)體1上形成的圖像先按順序轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體4上，然后由第二轉(zhuǎn)印單元5完成第二次轉(zhuǎn)印，其中中間轉(zhuǎn)印體4上形成的圖像是一次轉(zhuǎn)印到紙張S上的(直接轉(zhuǎn)印型)。雖然圖中的第二轉(zhuǎn)印單元5是帶狀結(jié)構(gòu)，但是輥狀結(jié)構(gòu)也適用。
對比直接轉(zhuǎn)印型和間接轉(zhuǎn)印型，前者在尺寸上存在缺陷。這是因為，需要將送紙單元6設(shè)置在串行型轉(zhuǎn)印裝置T的上游，同時需要將定影單元設(shè)置在其下游，從而該裝置在紙張輸送方向上有擴大的趨勢。
同時，對于后者，可以相對自由地確定第二次轉(zhuǎn)印的位置。因此，例如可以將串行型成像裝置T設(shè)置在送紙單元和定影單元的上方，從而該裝置尺寸較小。
對于直接轉(zhuǎn)印型而言，為了避免在紙張輸送方向上擴展，定影單元7需要靠近串行型成像裝置T設(shè)置。然而，定影裝置不能設(shè)置在使紙張S充分彎曲的位置。此外，由于以下因素，定影單元7將難以在上游側(cè)形成圖像，例如，當(dāng)紙張S(特別是厚紙)的一端進(jìn)入定影單元7時會引起震動，或者輸送紙張S通過定影單元7的速度與轉(zhuǎn)印輸送帶輸送紙張S的速度之間的速度差。
同時，對于間接轉(zhuǎn)印型而言，定影單元7不會對成像造成任何不利影響，這是因為紙張S能夠充分地彎曲。
因此，在各種類型的串行型電子照相裝置中，間接轉(zhuǎn)印型最近受到了關(guān)注。
此外，如圖4所示，這種類型的彩色電子照相裝置包含光電導(dǎo)體清潔單元8，用于通過在第一次轉(zhuǎn)印之后去除光電導(dǎo)體上的殘留轉(zhuǎn)印色粉來清潔光電導(dǎo)體1的表面，由此可以為下一次成像過程作準(zhǔn)備。該裝置還包含中間轉(zhuǎn)印體清潔單元9，用于通過去除中間轉(zhuǎn)印構(gòu)件4上的殘留轉(zhuǎn)印色粉來清潔中間轉(zhuǎn)印體4的表面。
參照圖5，將說明按照本發(fā)明的間接(串行)型電子照相裝置的一個實施例。在圖5中，數(shù)字100表示復(fù)印機機體，數(shù)字200表示設(shè)置在其下的送紙臺，數(shù)字300表示設(shè)置在復(fù)印機體100上的掃描儀，而數(shù)字400表示設(shè)置在掃描儀300上的自動文件傳遞裝置(ADF)。復(fù)印機體100的中心設(shè)置了中間轉(zhuǎn)印體10，其中該中間轉(zhuǎn)印體10由環(huán)形帶構(gòu)成。
如圖5所示，三個支撐輥14、15和16可以轉(zhuǎn)動，以便能夠沿順時針方向回轉(zhuǎn)輸送。
如圖5所示，中間轉(zhuǎn)印體清潔單元17設(shè)置在支撐輥15(三個支撐輥中的第二支撐輥)的左側(cè)，在圖像轉(zhuǎn)印過程完成之后，該中間轉(zhuǎn)印體清潔單元17可以去除中間轉(zhuǎn)印體10上的殘留色粉。對應(yīng)于黃色、青色、品紅色以及黑色的四個成像單元沿輸送方向順序設(shè)置在中間轉(zhuǎn)印體10上，從而構(gòu)成串行成像裝置20，其中該中間轉(zhuǎn)印體10在支撐輥14(三個支撐輥中的第一支撐輥)與第二支撐輥15之間伸展。
此外，如圖5所示，在串行成像裝置20的上方設(shè)置了曝光單元20。而且，在串行成像裝置20對面裝備了第二轉(zhuǎn)印單元22，并且中間轉(zhuǎn)印體10設(shè)置在兩者之間。第二轉(zhuǎn)印單元22包含環(huán)形帶構(gòu)成的第二轉(zhuǎn)印帶24，該第二轉(zhuǎn)印帶24張緊在輥對23之間。第二轉(zhuǎn)印帶24擠壓支撐輥16(三個支撐輥中的第三支撐輥)，并且中間轉(zhuǎn)印體10位于兩者之間，從而將中間轉(zhuǎn)印體10上的圖像轉(zhuǎn)印到紙張上。
此外，在第二轉(zhuǎn)印單元22旁邊設(shè)置了定影單元25，用于定影轉(zhuǎn)印到紙張上的圖像。定影單元25包括由環(huán)形帶構(gòu)成的定影帶26和壓輥27，并且該壓輥27擠壓定影帶26。
第二轉(zhuǎn)印單元22也可以用于輸送其上具有轉(zhuǎn)印圖像的紙張到定影單元25。第二轉(zhuǎn)印單元22也可以包括轉(zhuǎn)印輥或者非接觸充電裝置。然而，這樣會使第二轉(zhuǎn)印單元22難以再實現(xiàn)輸送紙張的功能。
此外，在第二轉(zhuǎn)印體22和定影單元25的下方設(shè)置了紙張翻轉(zhuǎn)單元28，因此其平行于串行成像裝置20，當(dāng)需要在紙張雙面都記錄圖像時，該紙張翻轉(zhuǎn)單元28用于翻動紙張。
間接(串行)型電子照相裝置進(jìn)行復(fù)制(復(fù)印)過程時，可以將文件放在自動文件傳遞裝置400的原始文件臺30上?；蛘咦鳛樘娲绞?，打開自動文件傳遞裝置400，將文件放在掃描儀300的接觸玻璃上，合上自動文件傳遞裝置400后使文件固定該處。
當(dāng)按下啟動開關(guān)(未示出)時，如果文件已經(jīng)放在自動文件傳遞裝置400上了，掃描儀300開始啟動，并且在原始文件被輸送到接觸玻璃32之后，第一傳送構(gòu)件33和第二傳送構(gòu)件34開始傳送。同時，當(dāng)按下啟動開關(guān)(未示出)時，如果文件是直接放在接觸玻璃32上的，掃描儀300開始啟動，并且第一傳送構(gòu)件33和第二傳送構(gòu)件34立刻開始傳送。從第一傳送構(gòu)件33的光源發(fā)出的光射到原始文件上，于是從原始文件表面反射的光射到第二傳送構(gòu)件34的方向上。然后，光經(jīng)第二傳送構(gòu)件34的反射鏡進(jìn)一步反射，通過成像透鏡35到達(dá)讀出傳感器36，從而讀取原始文件的內(nèi)容。
此外，當(dāng)按下啟動開關(guān)時，驅(qū)動馬達(dá)(未示出)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)支撐輥14、15、16中的一個，剩余其它的支撐輥隨著驅(qū)動馬達(dá)所驅(qū)動的支撐輥的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。從而使中間轉(zhuǎn)印體10轉(zhuǎn)動以便實現(xiàn)輸送。同時，每個成像單元18的光電導(dǎo)體40也轉(zhuǎn)動，從而在其上形成黑色、黃色、品紅色和/或青色的單色圖像。隨著中間轉(zhuǎn)印體10的輸送，單色圖像按順序轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體10上，從而在其上形成合成彩色圖像。
此外，當(dāng)按下啟動開關(guān)時，將選取送紙臺200的送紙輥42中的一個轉(zhuǎn)動。相應(yīng)地，將紙張從某個送紙盒44中取出，該多個送紙盒44架設(shè)在紙庫43上。然后，分離輥45實現(xiàn)分離功能，從而能夠?qū)雾摷堓斔偷郊垙堓斔吐窂?6上。接著，輸送輥47將紙張輸送到位于復(fù)印機體100內(nèi)的送紙路徑上48。然后，當(dāng)接觸到阻擋輥49時，紙張就會停止?；蛘咦鳛樘娲绞?，借助于送紙輥50的轉(zhuǎn)動，可以將紙張從手動送紙盤中取出。然后，分離輥45實現(xiàn)分離功能，從而能夠?qū)雾摷堓斔偷绞謩铀图埪窂?3上。接著，同樣地，當(dāng)接觸到阻擋輥49時，紙張就會停止。
然后，阻擋輥49根據(jù)中間轉(zhuǎn)印體10上彩色圖像的時序而轉(zhuǎn)動。將紙張送入中間轉(zhuǎn)印體10與第二轉(zhuǎn)印單元22之間。第二轉(zhuǎn)印單元22實現(xiàn)第二次轉(zhuǎn)印，以便在紙張上記錄彩色圖像。
當(dāng)圖像轉(zhuǎn)印到紙張上之后，第二轉(zhuǎn)印體22輸送紙張到紙張定影單元25處。通過對紙張加熱加壓，紙張定影單元25定影紙張上的轉(zhuǎn)印圖像。開關(guān)釘55對紙張朝著排放輥56的方向進(jìn)行切換。然后，排放輥56對紙張進(jìn)行排放。接著，排放后的紙張堆到排放托盤57上?；蛘咦鳛樘娲绞?，開關(guān)釘55對紙張朝著紙張翻轉(zhuǎn)單元的方向進(jìn)行切換，以便能夠翻動紙張并將其引導(dǎo)到轉(zhuǎn)印位置。隨后，圖像被記錄到紙張的另一面。接著，紙張經(jīng)排放輥56排放后到達(dá)排放托盤57。
同時，在圖像轉(zhuǎn)印過程完成之后，中間轉(zhuǎn)印體清潔單元17可以去除中間轉(zhuǎn)印體10上的殘留色粉，以便為串行成像裝置20的下一次成像過程作準(zhǔn)備。
應(yīng)當(dāng)指出，阻擋輥49上可以施加偏壓，用于去除紙張所產(chǎn)生的灰塵(雖然，阻擋輥通常是接地的)。
參照圖6，例如，在串行成像裝置20的成像單元18中，充電單元60、顯影單元61、第一轉(zhuǎn)印單元62、光電導(dǎo)體清潔單元63以及電荷去除單元64可以設(shè)置在其鼓形光電導(dǎo)體40的周圍。
此外，圖7是含有本發(fā)明顯影劑的處理盒的示意圖。圖7示出了處理盒500的整體，包括光電導(dǎo)體501、顯影單元502、充電單元503以及清潔單元504。對于本發(fā)明的各組件，例如，光電導(dǎo)體501、顯影單元502、充電單元503以及清潔單元504可以按不同的方式組合至處理盒500，從而構(gòu)成統(tǒng)一體。處理盒500可以按可分離方式連接到成像裝置上，例如復(fù)印機或者打印機。
此外，圖8示出了具有處理盒的另一個成像裝置，其中該處理盒中含有本發(fā)明的顯影劑。此成像裝置包括鼓形的光電導(dǎo)體601、顯影單元602、駐留顯影劑603-603、磁性色粉603a、磁性載體603b、顯影套筒604、磁輥605、刮片606、顯影劑保存箱607、預(yù)刮刀607a、色粉計量器608、色粉供應(yīng)口608a、攪拌單元609、充電輥650、清潔單元658、磁場形成單元680、顯影區(qū)600D以及顯影劑容納區(qū)600S。
在具有含有本發(fā)明的顯影劑的處理盒的成像裝置中，首先光電導(dǎo)體601以規(guī)定速度轉(zhuǎn)動。在光電導(dǎo)體601轉(zhuǎn)動的過程中，充電輥650對光電導(dǎo)體601表面進(jìn)行正/負(fù)電荷充電，以便實現(xiàn)均勻帶電。其次，曝光單元可以采用不同方法對光電導(dǎo)體601進(jìn)行曝光，例如狹縫曝光法或者激光光束掃描曝光法。從而在光電導(dǎo)體601的外表面上形成靜電潛像。接著，顯影單元602使用色粉(顯影劑)對靜電潛像進(jìn)行顯影，從而形成色粉圖像。對應(yīng)于光電導(dǎo)體601轉(zhuǎn)動的時限，將轉(zhuǎn)印介質(zhì)從送紙區(qū)輸送到光電導(dǎo)體601與轉(zhuǎn)印單元之間，從而轉(zhuǎn)印單元可以將色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上。帶有圖像的轉(zhuǎn)印介質(zhì)離開光電導(dǎo)體601并且進(jìn)入定影單元。定影單元將圖像定影到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上。隨后，成像裝置送出轉(zhuǎn)印介質(zhì)，從而提供了復(fù)印件(復(fù)制品)。在轉(zhuǎn)印過程完成之后，清潔單元658清潔光電導(dǎo)體的表面并去除其上的殘留色粉。而且，電荷將從光電導(dǎo)體表面去除或者擦掉，以便為下一次成像過程作準(zhǔn)備。
參照下面的實施例和比較例，下面將進(jìn)一步說明本發(fā)明。結(jié)合圖表來說明所用的評估裝置、獲得的性能及其效果。然而，應(yīng)當(dāng)指出本發(fā)明并不僅限于所述的實施例。在下面的描述中，除非指明為其它含義，否則術(shù)語“...份”和“百分之...”都是表明重量的參數(shù)。
(評估裝置)可以使用下述評估裝置A、B、C和D之一對待測圖像進(jìn)行評估。
(評估裝置A)
評估裝置A是全色激光打印機(Ricoh有限公司出品的IPSio Color8000)，其具有四色非磁性雙組份型顯影部分以及四色光電導(dǎo)體，并且其定影單元改為無油定影單元。以高速打印進(jìn)行評估(20-50頁/分/A4紙)。
(評估裝置B)評估裝置B是全色激光打印機(Ricoh有限公司出品的IPSio Color8000)，其具有四色非磁性雙組份型顯影部分以及四色光電導(dǎo)體，并且該打印機改為直接轉(zhuǎn)印型，其定影單元也改為無油定影單元。以高速打印進(jìn)行評估(20-50頁/分/A4紙)。
(評估裝置C)評估裝置C是全色激光打印機(Ricoh有限公司出品的IMAGIO Color2800)，其具有四色顯影部分以及雙組份顯影劑，用于將每種顏色顯影到單個鼓形光電導(dǎo)體上，并使所有顏色逐個轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上，隨后使四種顏色同時轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)移介質(zhì)上，并且其定影單元也改為無油定影單元。
(評估裝置D)評估裝置D是全色激光打印機(Ricoh有限公司出品的IPSio Color5000)，其具有四色顯影部分以及單組份顯影劑，用于將每種顏色顯影到單個帶狀光電導(dǎo)體上，并使所有顏色逐個轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印體上，隨后使四種顏色同時轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)移介質(zhì)上，并且其定影單元為油涂布型定影單元。
(評估裝置E)評估裝置E是全色激光打印機(Ricoh有限公司出品的IPSio Color8000)，其具有四色非磁性雙組份型顯影部分以及四色光電導(dǎo)體，作為串行轉(zhuǎn)印型，并且其定影單元為油涂布型定影單元。以高速打印進(jìn)行評估(20-50頁/分/A4紙)。
(性能評估)1)清潔性能在測定清潔性能時，在光電導(dǎo)體上形成帶有0.85mg/cm2粘附性的40mm×40mm的圖像，然后，當(dāng)未轉(zhuǎn)印圖像經(jīng)過清潔部分之后，關(guān)閉復(fù)制裝置，隨后，從復(fù)制裝置中取出光電導(dǎo)體，使用透明膠帶剝離光電導(dǎo)體上的形成有圖像的部分，然后，將該透明膠帶貼到白紙上，接著，使用麥克佩斯密度計測量殘余的色粉。扣除透明膠帶貼到白紙上的密度之后，評估所得的數(shù)值，其中◎表示不大于0.02，○表示0.03至0.04，△表示0.05至0.07，×表示不小于0.08。
2)外部添加劑的埋入性能在測定外部添加劑的埋入性能時，將顯影劑在40℃，80％的環(huán)境中保存一周，然后，在顯影單元中將該顯影劑攪拌一小時，隨后，用FE-SEM(HitachiLtd.制造的S-4200)觀測色粉表面，以便得到外部添加劑的埋入狀態(tài)，并將結(jié)果按×、△、○、◎的順序劃分為四個等級(其中×是最不好的等級，而◎是最好的等級)。埋入越少，顯影劑越好。
3)圖像文本部分空白的產(chǎn)生情況在評估圖像文本部分空白的產(chǎn)生情況時，當(dāng)以單色模式輸出30,000張50％圖像區(qū)域的圖像圖表之后，按四色方式將文本圖像輸出到OHP紙上(Ricoh有限公司出品的Type DX)，然后，就可以評估線性圖像文字部分中由于未轉(zhuǎn)印色粉造成的空白的頻率，并將結(jié)果按×、△、○、◎的順序劃分為四個等級(其中×是最不好的等級，而◎是最好的等級)。
4)色粉轉(zhuǎn)印率在評估色粉轉(zhuǎn)印率時，當(dāng)以單色模式輸出200,000張7％圖像面積的圖像圖表之后，在考慮色粉使用量與色粉丟棄量之間關(guān)系的情況下，可以計算得到色粉轉(zhuǎn)印率。轉(zhuǎn)印率＝100×(色粉使用量-色粉丟棄量)/色粉使用量，其中◎表示轉(zhuǎn)印率為90或更高，○表示轉(zhuǎn)印率低于90但不小于75，△表示轉(zhuǎn)印率低于75但不小于60，表示轉(zhuǎn)印率低于60。
5)轉(zhuǎn)印灰塵在評估所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)印灰塵時，當(dāng)以單色模式輸出30,000張50％圖像區(qū)域的圖像圖表之后，以四色方式將10mm×10mm的直接圖像輸出到紙上(Ricoh有限公司出品的Type 6000)然后，就可以評估轉(zhuǎn)印灰塵的程度，并將結(jié)果按×、△、○、◎的順序劃分為四個等級(其中×是最不好的等級，而◎是最好的等級)。
6)背景污點在評估背景所產(chǎn)生的污點時，當(dāng)以單色模式輸出30,000張50％圖像區(qū)域的圖像圖表之后，中斷將圖像顯影到白紙上，然后，將顯影之后光電導(dǎo)體上的顯影劑轉(zhuǎn)印到膠帶上，接著，使用A 938光譜密度計(X-Rite公司出品)比較該膠帶與未轉(zhuǎn)印膠帶的密度。并將結(jié)果按×、△、○、◎的順序劃分為四個等級(其中×是最不好的等級，而◎是最好的等級)。隨著密度差減少，背景污點也會減少。
7)定影能力評估定影能力時，需要考慮多種因素，例如抗熱殘留的能力、抗冷殘留的能力、抗輸送問題的能力例如卡紙。將定影能力的結(jié)果按×、△、○、◎的順序劃分為四個等級(其中×是最不好的等級，而◎是最好的等級)。
(雙組份顯影劑的評估)在評估使用了雙組份顯影劑的圖像時，可以選用鐵氧體載體，其表面覆蓋平均厚度為0.3μm的硅樹脂，并且其平均顆粒直徑為50μm，隨后，相對于100重量份的色粉，利用Turbula混合機將每種顏色的5重量份的色粉均勻混合并充電，從而得到顯影劑。
(制造載體)①核心材料Cu-Zn鐵氧體顆粒(加權(quán)平均直徑35μm)5000份②涂層材料·甲苯450份·硅樹脂SR 2400(Toray Dow Corning Silicon出品，非揮發(fā)性50％)450份·氨基硅烷SH 6020(Toray Dow Corning Silicon出品)10份·碳黑在均混機中將前述涂層材料分散十分鐘以便配制涂層溶液。將涂層液體和核心材料置于涂覆裝置中，該涂覆裝置具有旋轉(zhuǎn)底盤和位于流化床中的攪拌翼，并且能產(chǎn)生轉(zhuǎn)流，以便將涂層溶液涂覆到核心材料上。將所得到的帶涂層物質(zhì)置于250℃的電加熱爐中烘烤兩個小時。從而，可以得到前述的載體。
(無機微細(xì)顆粒1)疏水二氧化硅RX-50(由Nippon Aerosil有限公司出品)可以作為無機微細(xì)顆粒1，并且其平均顆粒直徑為50nm。
(無機微細(xì)顆粒2)經(jīng)HMDS處理的二氧化鈦Titania MT-500B(由Tayca有限公司出品)可以作為無機微細(xì)顆粒2，并且其平均顆粒直徑為35nm。
(無機微細(xì)顆粒3)
對蒸餾甲基-三甲氧基-硅烷進(jìn)行加熱，并且使氮氣在其中鼓泡，以便用氮氣對甲基-三甲氧基-硅烷進(jìn)行氣體激活，還使用了氫氧焰燃燒爐，并從噴嘴中噴出純水，從而通過在氫氧焰中燃燒分解。在這種情況下，甲基-三甲氧基-硅烷的添加速度為1268g/hr，氧氣的添加速度為2.8Nm3/hr，氫氣的添加速度為2.0Nm3/hr，氮氣的添加速度為0.59Nm3/hr，純水的添加速度為5.6g/hr，球形二氧化硅微細(xì)顆粒的熱容量為1.28kcal/g。六甲基-二硅氮烷以11.2g/hr的速率從噴嘴中噴出，并且噴到所產(chǎn)生的球形二氧化硅微細(xì)顆粒上，然后用bug過濾器進(jìn)行收集。六甲基-二硅氮烷的溫度為300℃。所得到的二氧化硅微細(xì)顆粒為球形二氧化硅，其平均顆粒直徑為160nm，平均圓度為0.975。
(無機微細(xì)顆粒4)(1)將623.7g甲醇、41.4g水以及49.8g濃度為28％的氨水混合添加到3升的玻璃反應(yīng)鍋中，并且該反應(yīng)鍋帶有攪拌器、滴液漏斗以及溫度計。在35℃的溫度下準(zhǔn)備此溶液，并且一邊攪拌一邊滴入1163.7g四甲氧基硅烷以及418.1g濃度為5.4％的氨水，其中滴入前者共需要六個小時的時間，滴入后者共需要四個小時的時間。然后，連續(xù)攪拌半小時，并進(jìn)行水解反應(yīng)，就可以得到二氧化硅微細(xì)顆粒的懸浮液了。接著，將酯接管和冷卻管連接到玻璃反應(yīng)鍋上，在60℃至70℃的溫度下進(jìn)行加熱，當(dāng)丟棄1132g甲醇時就加入1200g水。然后，在70℃至90℃的溫度下繼續(xù)加熱并丟棄273g甲醇，從而得到二氧化硅水懸浮液。
(2)在室溫下向水懸浮液中連續(xù)滴入11.6g甲基-三甲氧基-硅烷(與四甲氧基硅烷的摩爾比為0.1)，并且這一過程持續(xù)半個小時的時間，在滴入過程之后再連續(xù)攪拌十二個小時，從而實現(xiàn)了對二氧化硅微細(xì)顆粒的表面處理。
(3)將1440g甲基-異丁酮加到分散液以后，在80℃至110℃的溫度下進(jìn)行加熱，并在七個小時后丟棄甲醇溶液。然后，在室溫下將357.6六甲基-二硅氮烷加到分散液中，在120℃的溫度下進(jìn)行加熱并反應(yīng)三個小時，從而用三甲硅化二氧化硅微細(xì)顆粒。隨后，在減壓下去除溶液，從而得到477g球形二氧化硅微細(xì)顆粒，其平均顆粒直徑為120nm，平均圓度為0.990。
(多元醇樹脂1)將378.4g解聚雙酚A型環(huán)氧樹脂(數(shù)均分子量大約360)、86.0g聚合雙酚A型環(huán)氧樹脂(數(shù)均分子量大約2700)、191.0g雙酚A型氧化丙烯加成物的二環(huán)氧丙酯化合物(依據(jù)前述通用分子式n+m大約2.1)、274.5g雙酚F、70.1g的p-coumal酚、200g二甲苯加到可拆式燒瓶中，并且該燒瓶帶有攪拌單元、溫度計、N2輸入口、以及冷卻管。在N2環(huán)境中，并在70℃至100℃的溫度下進(jìn)行加熱，然后加入氯化鋰，接著水和二甲苯開始鼓泡。從而可以去除水、二甲苯、其它揮發(fā)性成份，得到由極性溶劑構(gòu)成的溶液。然后，在180℃的反應(yīng)溫度下進(jìn)行6至9個小時的聚合反應(yīng)，從而得到1000g多元醇樹脂(多元醇樹脂1)，其數(shù)均分子量(Mn)為3800，重均分子量(Mw)/數(shù)均分子量(Mn)為3.9，最大分子量(Mp)為5000，軟化溫度為109℃，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為(Tg)為58℃，環(huán)氧量為20000或更高。在聚合反應(yīng)過程中，控制反應(yīng)條件可以去除單體成份?？梢杂肗MR來證實聚氧化亞烷基團的主鏈。
(色粉的制造)[黑色色粉1，2]·水 1000份·含有塊的酞菁染料(固體部分占30％) 200份·碳黑(Mitubishi Chemical公司出品的#44) 540份·多元醇樹脂1600份用Henschel混合機對前述原料進(jìn)行混合得到混合物，并且顏料聚集體浸透有水。隨后，用表面溫度為100℃的對輥使混合物捏合45分鐘，然后，進(jìn)行碾壓及冷卻，接著，用粉碎機進(jìn)行研磨。從而獲得色母粒顏料。
·多元醇樹脂195份·上述色母粒 10份·電荷控制劑(Orient ChemicalIndustries出品的Bontron E-84)2份·蠟(脂肪酸酯蠟，熔化溫度83℃，粘度280mPa·s(90℃)) 5份用混合機對前述原料進(jìn)行混合以后，使混合原料熔化，并用帶有雙輥的碾磨機捏合30分鐘，然后對捏合好的原料進(jìn)行碾壓及冷卻。其后，選用氣流粉碎型粉碎機(Nippon Pneumatic有限公司出品的I型粉碎機)以及使用轉(zhuǎn)流風(fēng)力的分級裝置(Nippon Pneumatic有限公司出品的DS分級裝置)，同時改變制造條件，從而得到下面給出的黑色著色劑。
·黑色色粉1體均顆粒直徑6.5μm，SF-1129，SF-2176
·黑色色粉2→體均顆粒直徑6.5μm，SF-1140，SF-2185[黑色色粉3]對黑色色粉1進(jìn)行碾磨以后，使用機械粉碎機(Turbo Kogyo有限公司出品的Turbo粉碎機)和風(fēng)力分級機(Nittetsu Mining有限公司出品的Elbow氣流分級機)，可以得到黑色著色劑顆粒，其體均顆粒直徑6.7μm，SF-1125，SF-2140。
將黑色色粉1應(yīng)用到過熔系統(tǒng)中(Hosokawa Micron公司出品)，同時改變制造條件，可以從而得到下面給出的黑色著色劑顆粒。
·黑色色粉4→體均顆粒直徑6.5μm，SF-1106，SF-2120·黑色色粉5→體均顆粒直徑6.6μm，SF-1110，SF-2133·黑色色粉6→體均顆粒直徑6.7μm，SF-1102，SF-2115然后，在下面的條件下對黃色色粉、品紅色色粉以及青色色粉進(jìn)行捏合。
·水 600份·含有水結(jié)硬塊的顏料黃180(固體部分占50％) 1200份·多元醇樹脂1 600份用Henschel混合機對前述原料進(jìn)行混合得到混合物，并且顏料聚集體浸透有水。隨后，用表面溫度為100℃的對輥使混合物捏合45分鐘，然后，進(jìn)行碾壓及冷卻，接著，用粉碎機進(jìn)行研磨。從而獲得色母粒顏料。
·多元醇樹脂1 92份·上述色母粒 16份·電荷控制劑(Orient Chemical Industries出品的Bontron E-84) 2份·蠟(脂肪酸酯蠟，熔化溫度83℃，粘度280mPa·s(90℃))5份用混合機對前述原料進(jìn)行混合以后，使混合原料熔化，并用帶有雙輥的碾磨機捏合30分鐘，然后對捏合好的原料進(jìn)行碾壓及冷卻。
·水 600份·含有水結(jié)硬塊的顏料紅57(固體部分占50％) 1200份·多元醇樹脂1 600份用Henschel混合機對前述原料進(jìn)行混合得到混合物，并且顏料聚集體浸透有水。隨后，用表面溫度為100℃的對輥使混合物捏合45分鐘，然后，進(jìn)行碾壓及冷卻，接著，用粉碎機進(jìn)行研磨。從而獲得色母粒顏料。
·多元醇樹脂1 96份·上述色母粒8份·電荷控制劑(Orient Chemical Industries出品的Bontron E-84) 2份·蠟(脂肪酸酯蠟，熔化溫度83℃，粘度280mPa·s(90℃)) 5份用混合機對前述原料進(jìn)行混合以后，使混合原料熔化，并用帶有雙輥的碾磨機捏合30分鐘，然后對捏合好的原料進(jìn)行碾壓及冷卻。
·水600份·含有水結(jié)硬塊的顏料藍(lán)15∶3(固體部分占50％) 1200份·多元醇樹脂1 600份用Henschel混合機對前述原料進(jìn)行混合得到混合物，并且顏料聚集體浸透有水。隨后，用表面溫度為100℃的對輥使混合物捏合45分鐘，然后，進(jìn)行碾壓及冷卻，接著，用粉碎機進(jìn)行研磨。從而獲得色母粒顏料。
·多元醇樹脂1 96份·上述色母粒4份·電荷控制劑(Orient Chemical Industries出品的Bontron E-84) 2份·蠟(脂肪酸酯蠟，熔化溫度83℃，粘度280mPa·s(90℃)) 5份用混合機對前述原料進(jìn)行混合以后，使混合原料熔化，并用帶有雙輥的碾磨機捏合30分鐘，然后對捏合好的原料進(jìn)行碾壓及冷卻。
與黑色色粉類似，經(jīng)過改善例如可以所使用的粉碎機以及粉碎條件處理，可以得到含有下表中著色劑顆粒的黃色、品紅色以及青色捏合原料。



將3.0wt％的前述無機微細(xì)顆粒1至4添加到色粉中(顯影劑)，用Henschel混合機進(jìn)行混合，經(jīng)50μm的網(wǎng)眼進(jìn)行過濾，并且去除聚集體材料，可以得到每種顏色的色粉。
實施例1對具有在每種顏色的色粉1中加入無機微細(xì)顆粒1的色粉(顯影劑)，用評估裝置A進(jìn)行評估。
實施例2除了用色粉3代替實施例1中的色粉1以外，按照與實施例1同樣的方法制造色粉(顯影劑)并對其進(jìn)行評估。
實施例3和4除了分別用色粉4、5代替實施例1中的色粉1以外，按照與實施例1同樣的方法制造色粉(顯影劑)并對其進(jìn)行評估。
比較例1和2除了將實施例1中的色粉1分別變?yōu)樯?、6以外，按照與實施例1同樣的方法制造色粉(顯影劑)并對其進(jìn)行評估。
實施例5對具有在每種顏色的色粉5中加入無機微細(xì)顆粒2的色粉(顯影劑)，用評估裝置A進(jìn)行評估。
實施例6對具有在每種顏色的色粉5中加入無機微細(xì)顆粒3的色粉(顯影劑)，用評估裝置A進(jìn)行評估。
實施例7將對具有在每種顏色的色粉5中加入無機微細(xì)顆粒4的色粉(顯影劑)，用評估裝置A進(jìn)行評估。
實施例8除了將1.0wt％的HDH-H2000(第一顆粒直徑12nm，Clariant K.K.Japan出品)作為無機微細(xì)顆粒添加到實施例1的色粉中以外，按照與實施例1同樣的方法制造色粉(顯影劑)并對其進(jìn)行評估。
實施例9除了將1.0wt％的HDH-H2000(第一顆粒直徑12nm，Clariant K.K.Japan出品)作為無機微細(xì)顆粒添加到實施例7的色粉中以外，按照與實施例7同樣的方法制造色粉(顯影劑)并對其進(jìn)行評估。
比較例3除了將1.0wt％的HDH-H2000(第一顆粒直徑12nm，Clariant K.K.Japan出品)作為無機微細(xì)顆粒添加到每種顏色的色粉1中以外，按照與實施例1同樣的方法制造色粉(顯影劑)并對其進(jìn)行評估。
比較例4除了將1.0wt％的HDH-H2000(第一顆粒直徑12nm，Clariant K.K.Japan出品)作為無機微細(xì)顆粒添加到每種顏色的色粉5中以外，按照與實施例3同樣的方法制造色粉(顯影劑)并對其進(jìn)行評估。
實施例10除了使用評估裝置B以外，按照與實施例1同樣的方法進(jìn)行評估。
實施例11除了使用評估裝置C以外，按照與實施例1同樣的方法進(jìn)行評估。
實施例12除了使用評估裝置D以外，按照與實施例1同樣的方法進(jìn)行評估。



因此，通過提供包含基本色粉和無機微細(xì)顆粒的顯影劑，其中該基本色粉至少包含粘合劑樹脂以及著色劑；該基本色粉滿足105≤SF-1≤130并且120≤SF-2≤180，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，并且無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm，由此即使在顯影單元中進(jìn)行攪拌以后，色粉也不會埋入色粉之中，顯影劑能夠完全實現(xiàn)流化劑、電荷承受劑的功能，能夠提供穩(wěn)定的圖像質(zhì)量，能夠在壓縮及轉(zhuǎn)印色粉的過程中適當(dāng)?shù)乜刂粕垲w粒之間的粘附應(yīng)力，能夠提供優(yōu)異的可轉(zhuǎn)印性、顯影性能以及定影性能，能夠防止產(chǎn)生不規(guī)則圖像，例如帶有空白的圖像，能夠防止轉(zhuǎn)印灰塵，能夠提供優(yōu)異的轉(zhuǎn)印率，減少色粉的消耗量。
此外，本發(fā)明并不僅限于這些實施例，可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種變化以及修改。
本申請是基于2002年7月10日向日本專利局提出的第2002-201970提出的，將該在先申請的全部內(nèi)容合并于此以作參考。
權(quán)利要求
1.一種顯影劑，其包含基本色粉，該基本色粉至少含有粘合劑樹脂和著色劑；以及無機微細(xì)顆粒；其中，基本色粉滿足105≤SF-1≤130，并且120≤SF-2≤180，其中，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，其中，無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
2.如權(quán)利要求1的顯影劑，其中，無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
3.如權(quán)利要求1的顯影劑，其中，該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
4.如權(quán)利要求1的顯影劑，其中，該顯影劑包含其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒的另外的無機微細(xì)顆粒。
5.如權(quán)利要求1的顯影劑，其中，該顯影劑結(jié)合有磁性顆粒作為載體。
6.一種成像裝置，包括顯影劑，用于對在靜電潛像載置體上形成的靜電潛像進(jìn)行顯影，從而形成色粉圖像；轉(zhuǎn)印單元，用于將色粉圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上；其中，該顯影劑包含另外的顯影劑和載體，該另外的顯影劑含有基本色粉，該基本色粉至少含有粘合劑樹脂和著色劑；以及無機微細(xì)顆粒；其中，基本色粉滿足105≤SF-1≤130，并且120≤SF-2≤180，其中，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，其中，無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
7.如權(quán)利要求6的成像裝置，其中，該無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
8.如權(quán)利要求6的成像裝置，其中，對該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
9.如權(quán)利要求6的成像裝置，其中，該顯影劑包含其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒的另外的無機微細(xì)顆粒。
10.如權(quán)利要求6的成像裝置，其中，該顯影劑結(jié)合有磁性顆粒來作為載體。
11.如權(quán)利要求6的成像裝置，其中，顯影劑包括多種顏色。
12.一種處理盒，包括充電單元，對光電導(dǎo)體進(jìn)行充電；曝光單元，對光電導(dǎo)體進(jìn)行曝光從而在光電導(dǎo)體上形成圖像；顯影單元，使用顯影劑對光電導(dǎo)體上形成的圖像進(jìn)行顯影；轉(zhuǎn)印單元，將光電導(dǎo)體上形成的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上；清潔單元，對轉(zhuǎn)印單元進(jìn)行清潔；其中，該顯影劑包含另外的顯影劑和載體，該另外的顯影劑含有基本色粉，該基本色粉至少含有粘合劑樹脂和著色劑；以及無機微細(xì)顆粒；其中，基本色粉滿足105≤SF-1≤130，并且120≤SF-2≤180，其中，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，其中，無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
13.如權(quán)利要求12的處理盒，其中，該無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
14.如權(quán)利要求12的處理盒，其中，對該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
15.如權(quán)利要求12的處理盒，其中，該顯影劑包含其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒的另外的無機微細(xì)顆粒。
16.如權(quán)利要求12的處理盒，其中，該顯影劑結(jié)合有磁性顆粒來作為載體。
17.一種成像方法，包括以下步驟對光電導(dǎo)體進(jìn)行充電；對光電導(dǎo)體進(jìn)行曝光從而在光電導(dǎo)體上形成圖像；使用顯影劑對光電導(dǎo)體上形成的圖像進(jìn)行顯影；將光電導(dǎo)體上形成的圖像轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上；其中，該顯影劑包含另外的顯影劑和載體，該另外的顯影劑含有基本色粉，該基本色粉至少含有粘合劑樹脂和著色劑；以及無機微細(xì)顆粒；其中，基本色粉滿足105≤SF-1≤130，并且120≤SF-2≤180，其中，SF-1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF-2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，其中，無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
18.如權(quán)利要求17的成像方法，其中，該無機微細(xì)顆粒由二氧化硅形成。
19.如權(quán)利要求17的成像方法，其中，對該無機微細(xì)顆粒應(yīng)用溶膠-凝膠技術(shù)，從而形成球形疏水二氧化硅微細(xì)顆粒。
20.如權(quán)利要求17的成像方法，其中，該顯影劑包含其平均顆粒直徑小于該無機微細(xì)顆粒的另外的無機微細(xì)顆粒。
21.如權(quán)利要求17的成像方法，其中，該顯影劑結(jié)合有磁性顆粒來作為載體。
全文摘要
一種顯影劑含有基本色粉和無機微細(xì)顆粒，而該基本色粉至少包含粘合劑樹脂以及著色劑，并且該載體含有磁性顆粒，該基本色粉滿足105≤SF－1≤130并且120≤SF－2≤180，SF－1＝(基本色粉顆粒的絕對最大長度2/基本色粉顆粒的面積)×(π/4)×100，SF－2＝(基本色粉顆粒周長2/基本色粉顆粒的面積)×(1/4π)×100，并且無機微細(xì)顆粒的平均顆粒直徑為30nm至160nm。
文檔編號G03G15/08GK1495550SQ0315884
公開日2004年5月12日 申請日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者望月賢, 杉浦英樹, 中山慎也, 梅村和彥, 朝比奈安雄, 也, 安雄, 彥, 樹 申請人:株式會社理光