專利名稱：使用非磁性單組份調(diào)色劑的顯影設(shè)備及添加調(diào)色劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用非磁性單組份調(diào)色劑的顯影設(shè)備。尤其是，本發(fā)明涉及當(dāng)顯影單元中的現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時可以將調(diào)色劑加入顯影單元的設(shè)備，和用于將調(diào)色劑加入顯影單元的方法。
背景技術(shù)：
使用非磁性單組份顯影劑的傳統(tǒng)顯影設(shè)備中顯影單元的使用壽命通常取決于盛放在顯影單元中的調(diào)色劑量和打印速度。一般地，顯影設(shè)備盛放有足以打印2000至3000張的調(diào)色劑。然而，顯影單元的部件(例如，顯影輥、顯影刮刀(blade)、供料輥等)的使用壽命長于此。因此，當(dāng)調(diào)色劑耗盡時，即使各部件仍然具有殘余有效使用壽命，它們也必須更換。這具有許多優(yōu)點。例如，制造商不必須提供售后服務(wù)，并且用戶能夠通過更換顯影單元打印高質(zhì)量圖像。然而，由于應(yīng)當(dāng)盡可能減少環(huán)境浪費，所以已經(jīng)對改變顯影單元中的調(diào)色劑和重復(fù)使用顯影單元的方法進(jìn)行研究。這些方法通常已經(jīng)用于使用雙組份顯影劑的顯影設(shè)備。
當(dāng)只更換顯影單元中的調(diào)色劑時，使用具有與現(xiàn)有調(diào)色劑相同芯部(core)和外部添加劑的調(diào)色劑。該芯部是至少包括樹脂和著色劑的顆粒，并具有3至10微米的平均直徑。外部添加劑是蠟或電荷控制媒介(CCA)，它們不添加到芯部中。調(diào)色劑可以使用粉碎方法生產(chǎn)，其中原材料熔解并混合，然后粉碎并分類，或者使用單體懸浮并乳化以進(jìn)行聚合的聚合方法。
一般地，當(dāng)具有不同組份的調(diào)色劑混合到顯影單元中時，一種調(diào)色劑陽性充電，另一調(diào)色劑陰性充電。于是，在打印的圖像中產(chǎn)生背景污染，并且打印的圖像的實心部分的光學(xué)密度不必要地增加，從而增大調(diào)色劑的消耗。在某些情況下，實心部分的光學(xué)密度減小，結(jié)果無法有規(guī)律地產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。
因此，需要使用非磁性單組份調(diào)色劑并產(chǎn)生高質(zhì)量圖像的顯影設(shè)備，該顯影設(shè)備可以重新填充。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是闡述至少上述問題和/或缺點，并提供至少下述優(yōu)點。因此，本發(fā)明的一方面是提供使用非磁性單組份調(diào)色劑的顯影設(shè)備，即使在顯影單元中使用具有不同組份的兩種類型調(diào)色劑時，也能夠通過該顯影設(shè)備長時間打印高質(zhì)量圖像。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種顯影設(shè)備，它包括圖像接收器和具有面對該圖像接收器的顯影輥的顯影單元。當(dāng)顯影單元中的現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時，調(diào)色劑可以加到顯影單元中。所添加的調(diào)色劑的芯部或外部添加劑的至少其中之一與現(xiàn)有調(diào)色劑不同，并且調(diào)色劑的充電量分別為Q1和Q2，Q1/Q2的比大于0.6，小于1.7，并且Q1和Q2的絕對值分別是10μC/g或更大。
當(dāng)兩種不同類型的添加調(diào)色劑和現(xiàn)有調(diào)色劑的混合物的充電量為Q12時，Q1/Q12和Q2/Q12的比可以在0.6至1.7范圍內(nèi)。
顯影輥上每單位重量(Q/M)的兩種調(diào)色劑的充電量之間的差和每單位面積(M/A)的兩種調(diào)色劑的調(diào)色劑重量之間的差可以分別為40％或更小。
顯影單元可以包括兩個或多個攪拌器，其攪拌顯影單元中的調(diào)色劑并將該調(diào)色劑輸送到顯影輥。顯影單元可以包括四個或更少攪拌器。
兩種調(diào)色劑的體積平均直徑可以處于4至12微米范圍中，并且兩種調(diào)色劑中具有5微米或以下直徑的顆粒的百分比差可以在數(shù)值上小于15％。
兩種調(diào)色劑的體積平均直徑可以處于4至12微米范圍中，并且兩種調(diào)色劑的體積平均直徑的差可以在1.5微米范圍中。兩種調(diào)色劑中具有5微米或以下直徑的顆粒的百分比差可以在數(shù)值上小于15％。
兩種調(diào)色劑可以具有聚酯型芯部，并且由攪拌器所移動的調(diào)色劑的移動速度可以小于顯影處理速度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種顯影設(shè)備，它包括圖像接收器和具有面對該圖像接收器的顯影輥的顯影單元。當(dāng)顯影單元中現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時可以添加調(diào)色劑。顯影單元包括兩個或更多攪拌器，它攪拌顯影單元內(nèi)的調(diào)色劑并將其輸送到顯影輥。所添加調(diào)色劑的芯部或外部添加劑的至少其中之一不同于現(xiàn)有調(diào)色劑，并且兩種調(diào)色劑的體積平均直徑處于4至12微米范圍中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一顯影設(shè)備，它包括圖像接收器和具有面對該圖像接收器的顯影輥的顯影單元。當(dāng)顯影單元中現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時，可以添加調(diào)色劑。顯影單元包括兩個或更多攪拌器，它攪拌顯影單元內(nèi)的調(diào)色劑并將該調(diào)色劑輸送到顯影輥。所添加調(diào)色劑的芯部不同于先前使用的調(diào)色劑的芯部，并且兩種調(diào)色劑的體積平均直徑處于4至12微米范圍中，并且兩種調(diào)色劑的體積平均直徑的差在1.5微米范圍中，兩種調(diào)色劑中5微米或以下的顆粒的百分比差在數(shù)值上為15％或更小。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種將調(diào)色劑添加到顯影單元的方法，該顯影單元具有由設(shè)置在其中的芯部和外部添加劑組成的現(xiàn)有調(diào)色劑。該方法包括將添加調(diào)色劑添加到顯影單元中，從而與現(xiàn)有調(diào)色劑混合的步驟。所添加調(diào)色劑由芯部和外部添加劑組成，并且所添加調(diào)色劑的芯部或外部添加劑中的至少一個不同于現(xiàn)有調(diào)色劑。而且，在調(diào)色劑的充電量分別為Q1和Q2的情況下，Q1/Q2的比處于0.6至1.7范圍中，Q1和Q2的絕對值為10μC/g或更大。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種將調(diào)色劑添加到顯影單元的方法，該顯影單元具有由設(shè)置在其中的芯部和外部添加劑組成的現(xiàn)有調(diào)色劑。該方法包括將添加的調(diào)色劑添加到顯影單元中，從而與現(xiàn)有調(diào)色劑混合的步驟。所添加調(diào)色劑由芯部和外部添加劑組成，并且所添加調(diào)色劑的芯部或外部添加劑的至少其中之一不同于現(xiàn)有調(diào)色劑?，F(xiàn)有調(diào)色劑和添加調(diào)色劑的體積平均直徑處于4至12微米范圍中。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種將調(diào)色劑添加到顯影單元的方法，該顯影單元具有由設(shè)置在其中的芯部和外部添加劑組成的現(xiàn)有調(diào)色劑。該方法包括將添加的調(diào)色劑添加到顯影單元中，從而與現(xiàn)有調(diào)色劑混合的步驟。所添加調(diào)色劑由芯部和外部添加劑組成，并且所添加調(diào)色劑的芯部不同于現(xiàn)有調(diào)色劑的?，F(xiàn)有調(diào)色劑和添加調(diào)色劑的體積平均直徑處于4至12微米范圍中，現(xiàn)有調(diào)色劑和添加調(diào)色劑的體積平均直徑的差處于1.5微米之內(nèi)，具有5微米或以下直徑的顆粒的百分比差在數(shù)值上為15％或以下。


從下面結(jié)合附圖的描述中將更加明確本發(fā)明的某些示例性實施例的上述和其他目的、特征和優(yōu)點，其中圖1是本發(fā)明的示例性實施例所述顯影設(shè)備的示意圖；圖2圖1的顯影單元的分解透視圖；圖3是本發(fā)明的另一示例性實施例所述顯影設(shè)備的示意圖；以及圖4是說明兩類調(diào)色劑的部件充電量的比與圖像的背景污染的關(guān)系的圖表。
在整個附圖中，相同附圖標(biāo)記將理解為表示相同元件、特征和結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
說明書中限定的如詳細(xì)構(gòu)造和元件之類的情況提供用于幫助理解本發(fā)明的示例性實施例，并且僅僅是示范性的。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，可以作出對此處所述示例性實施例的各種改變和修改。同樣，為了清楚和簡明，省略了對已知功能和構(gòu)造的描述。
現(xiàn)在將參照附圖更加完全地描述本發(fā)明，其中示出了本發(fā)明的示例性圖1是本發(fā)明示例性實施例的電子照相顯影設(shè)備的示意性視圖，并且圖2是圖1的顯影單元的分解透視圖。參照圖1和2，顯影設(shè)備包括圖像接收器1、充電單元2、曝光單元(exposing unit)3、顯影單元30、轉(zhuǎn)印單元4和定影單元5。圖像接收器1可以是光敏鼓或光敏帶或靜電鼓或靜電帶。在本示例性實施例中使用光敏鼓。充電單元2在圖像接收器1的表面上充有均勻電勢。充電單元2可以是充電偏壓施加到其上的充電輥，或者是電暈放電單元(corona discharging unit)。曝光單元3將與圖像信息相對應(yīng)的光掃描到圖像接收器1的表面上，以形成靜電潛像。曝光單元3可以是使用激光二極管作為光源的激光掃描單元(LSU)。當(dāng)靜電鼓或帶用作圖像接收器1時，用靜電記錄頭代替曝光單元3。顯影單元30將調(diào)色劑供給到靜電潛像，并將該靜電潛像顯影為可見調(diào)色劑圖像。調(diào)色劑圖像通過施加到轉(zhuǎn)印單元4上的轉(zhuǎn)印偏壓轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)P，然后由定影單元5定影。
顯影單元30包括顯影輥11、調(diào)節(jié)刮刀12、供料輥13和兩個攪拌器14。本示例性實施例的非接觸型顯影設(shè)備的顯影輥11的表面與圖像接收器1的表面分離顯影間隙Dg。顯影間隙Dg的范圍可以從幾十到幾百微米。顯影偏壓施加到顯影輥11上，以將調(diào)色劑顯影為靜電潛像。攪拌器14將調(diào)色劑輸送到顯影輥11和供料輥13。攪拌器14可以是如圖2中所示的螺旋加料器。在調(diào)色劑已經(jīng)通過顯影間隙Dg之后，供料輥13將殘留在顯影輥11上的調(diào)色劑去除，并且同時將新的調(diào)色劑供給到顯影輥11的表面。偏壓施加到供料輥13，以將調(diào)色劑粘附到顯影輥11上。調(diào)節(jié)刮刀12彈性按壓在顯影輥11的表面上，以對粘附到顯影輥11的表面上的調(diào)色劑充電。同時，它調(diào)節(jié)調(diào)色劑的厚度。偏壓可以施加到調(diào)節(jié)刮刀12上，對調(diào)色劑充電。
調(diào)色劑料斗20改變，以將新的調(diào)色劑添加到顯影單元30。輸送單元16將從調(diào)色劑料斗20到顯影單元30的調(diào)色劑輸送到攪拌器14。
調(diào)色劑是由基礎(chǔ)樹脂和內(nèi)部添加劑組成的芯部與外部添加劑的混合物。調(diào)色劑的組份可以根據(jù)顯影設(shè)備的類型改變。由于將添加到顯影單元30的調(diào)色劑必須具有與先前使用的調(diào)色劑相同的組份，也就是不能使用具有不同組份的調(diào)色劑，所以制造商應(yīng)當(dāng)對每種顯影設(shè)備生產(chǎn)調(diào)色劑。因此，即使在使用與原始調(diào)色劑不同組份的調(diào)色劑(例如，芯部或外部添加劑的至少其中一個不同的調(diào)色劑)時，使用本發(fā)明的示例性實施例的非磁性單組份調(diào)色劑的顯影設(shè)備要也能夠保持高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑在顯影單元30中由攪拌器14攪拌。當(dāng)具有不同組份的調(diào)色劑快速混合時，無法打印高質(zhì)量圖像。于是，兩個以上的攪拌器14可以安裝在顯影單元30中，用于調(diào)色劑混合物的適度和有效攪拌。然而，當(dāng)使用多個攪拌器時，用于轉(zhuǎn)動攪拌器的電機的驅(qū)動力矩增大，用于驅(qū)動攪拌器的裝置變得復(fù)雜，并且攪拌和混合時間增長。因此，攪拌器14的數(shù)量可以是從2個到4個。攪拌器14的轉(zhuǎn)動速度可以相等或不等，并且攪拌器14的最大半徑可以相等或不等。然而，在攪拌器中，靠近顯影單元11的至少兩個攪拌器14最好具有相同直徑。攪拌器14的轉(zhuǎn)動方向可以是任何方向，只要調(diào)色劑可以供給到供料輥13和顯影輥11即可。同樣，攪拌器14的轉(zhuǎn)動方向可以與供料輥13或顯影輥11的轉(zhuǎn)動方向相同或不同。供料輥13和顯影輥11在通常單組份顯影方法中在相同方向上轉(zhuǎn)動。換句話說，在供料輥13和顯影輥11彼此面對的區(qū)域中，其表面在不同方向上移動。為了以適度方式混合具有不同組份的調(diào)色劑，并將它們移動到顯影輥11和供料輥13彼此面對的區(qū)域，由攪拌器14移動的調(diào)色劑的移動速度低于顯影處理速度。攪拌器14的轉(zhuǎn)速設(shè)置成滿足這些條件。
當(dāng)具有與原始調(diào)色劑不同組份的調(diào)色劑添加到顯影單元30，并且添加的調(diào)色劑和原始調(diào)色劑由攪拌器14攪拌到一起時，添加的調(diào)色劑應(yīng)當(dāng)充電成與原始調(diào)色劑相同的極性。如果極性相同，則即使在不同組份的兩種調(diào)色劑混合時，也可以產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。在本發(fā)明的顯影期間發(fā)現(xiàn)，當(dāng)不同類型的調(diào)色劑的充電量分別為Q1和Q2時，如果充電量Q1/Q2的比在0.6至1.7范圍中，并且Q1和Q2的絕對值高于10μC/g，則調(diào)色劑的充電極性相同，并且可以打印高質(zhì)量圖像。此處，調(diào)色劑根據(jù)顯影設(shè)備的類型充電成陽性或陰性，并且充電量以絕對值表示。使用Japanese Image Society在1998年12月建立的方法可以測量調(diào)色劑充電量，如Journal of ImagingSociety of Japan，vol.37，p.461中所述的那樣，并且可以使用由ToshibaChemicals制造的TB203型噴出充電測量設(shè)備(blow-off charge measurementapparatus)進(jìn)行。
當(dāng)以1∶1的重量比混合的兩種不同調(diào)色劑的混合調(diào)色劑的充電量為Q12時，該Q12用噴出充電測量設(shè)備測量，如果Q12與上述Q1和Q2的比，也就是Q1/Q12和Q2/Q12處于0.6至1.7范圍內(nèi)，則在兩種不同調(diào)色劑混合之后仍然可以打印高質(zhì)量圖像。
為了將具有不同組份的調(diào)色劑正確和均勻混合，每種調(diào)色劑的體積平均直徑的平均值(D50)應(yīng)當(dāng)在4至12微米范圍中。當(dāng)調(diào)色劑顆粒的直徑為4微米或以下時，調(diào)色劑的流動性減小，并且無法正確混合。當(dāng)調(diào)色劑顆粒的直徑為12微米或更大時，調(diào)色劑彼此接觸的可能性將減小，并且調(diào)色劑無法均勻充電。這是由于當(dāng)調(diào)色劑的直徑較大時，調(diào)色劑顆粒之間的間隙也較大。為了測量調(diào)色劑顆粒的體積平均直徑，可以使用從BeckmanCoulter，F(xiàn)ullerton，California獲得的Coulter Multisizer型2或3，或者能夠測量體積平均直徑、體積直徑分布、數(shù)量平均直徑、數(shù)量直徑分布、體積百分比和數(shù)量百分比的其他任何測量裝置。當(dāng)攪拌器14將具有不同組份的調(diào)色劑適度混合時，通過只控制調(diào)色劑顆粒的直徑可以產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑顆粒的體積平均直徑之間的差可以是1.5微米或更小，以將調(diào)色劑均勻和適當(dāng)混合。如果該差大于1.5微米，調(diào)色劑可能不會均勻混合，并且調(diào)色劑的表觀密度也可能不均勻，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低。
具有5微米或以下直徑的微細(xì)調(diào)色劑的含量影響調(diào)色劑的流動性、充電特性和耐久性。盡管微細(xì)調(diào)色劑的體積和重量較小，但是顆粒的數(shù)量較大。于是，最好以調(diào)色劑的顆粒數(shù)量為基礎(chǔ)，調(diào)節(jié)微細(xì)調(diào)色劑對圖像質(zhì)量的影響。使用如Coulter Multisizer之類的能夠測量數(shù)量分布的顆粒尺寸分析儀，可以測量微細(xì)調(diào)色劑的含量。具有8至12微米的體積平均直徑的調(diào)色劑中具有5微米或以下直徑的微細(xì)調(diào)色劑的百分比可以取決于調(diào)色劑的制造方法和分類方法，但是一般在5至30％。當(dāng)調(diào)色劑的體積平均直徑減小時，具有5微米或以下直徑的微細(xì)調(diào)色劑的百分比增大，于是具有4微米體積平均直徑的調(diào)色劑中微細(xì)調(diào)色劑的百分比可以大于60％。當(dāng)具有5微米或以下直徑的微細(xì)調(diào)色劑的百分比改變時，充電不足和流動性不足的概率可能增大。先前調(diào)色劑和補充調(diào)色劑中具有5微米或以下直徑的微細(xì)調(diào)色劑的百分比之間的差最好設(shè)置成15％或以下。例如，當(dāng)先前使用的調(diào)色劑中具有5微米或以下直徑的微細(xì)調(diào)色劑的百分比為10％時，后加入的調(diào)色劑中微細(xì)調(diào)色劑的百分比應(yīng)當(dāng)不大于25％。同樣，當(dāng)先前使用的調(diào)色劑中微細(xì)調(diào)色劑的百分比為20％，將加入的調(diào)色劑中微細(xì)調(diào)色劑的百分比允許從5至35％。這是由于當(dāng)先前使用的調(diào)色劑和補充調(diào)色劑中微細(xì)調(diào)色劑的百分比之間的差大于15％時，兩種調(diào)色劑的混合物的表觀密度的不規(guī)律性增大，從而導(dǎo)致圖像質(zhì)量下降。
本發(fā)明中所使用的調(diào)色劑的基礎(chǔ)樹脂可以是聚酯樹脂，它具有快速摩擦充電速度。形成兩種不同類型調(diào)色劑的聚酯的單組份物質(zhì)不需要相同。如果使用苯乙烯丙烯酸酯型樹脂，則充電速度較低，并且外部添加劑的組份應(yīng)當(dāng)優(yōu)化，從而導(dǎo)致調(diào)色劑成份問題。
通過使用粘附到顯影輥11上的調(diào)色劑，可以測量每單位重量充電量(Q/M)和每單位面積調(diào)色劑重量(M/A)。當(dāng)兩種調(diào)色劑的每單位調(diào)色劑重量充電量(Q/M)之間的差和兩種調(diào)色劑的每單位面積(M/A)的調(diào)色劑重量之間的差分別為40％或以下時，混合兩種調(diào)色劑時也可以實現(xiàn)高質(zhì)量圖像。
下文中，將描述試驗示例性實施例和比較示例性實施例，其中通過控制芯部和外部添加劑的組份混合兩種添加劑，以測試圖像質(zhì)量。在試驗中，使用經(jīng)改造的試驗設(shè)備，尤其是由本發(fā)明的申請人Samsung ElectronicsCo.，Ltd.，制造的Samsung CLP-510型彩色激光打印機打印圖像。該CLP-510激光打印機具有6頁/分鐘的彩色圖像打印速度和24頁/分鐘的黑白圖像打印速度，及150mm/s的顯影處理速度。該打印機使用這樣的顯影方法，該顯影方法使用非接觸型單組份非磁性調(diào)色劑。
第一示例性實施例具有相同芯部和不同外部添加劑的兩種調(diào)色劑用于檢查圖像質(zhì)量。調(diào)色劑AA是芯部A和外部添加劑A的混合物，并且調(diào)色劑AB是芯部A和外部添加劑B的混合物。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑AB的平均直徑在4至12微米范圍內(nèi)。
芯部A聚酯樹脂(酸性值為5，Mw/Mn＝30，Mw(重量平均分子量)＝90000，Mn(數(shù)量平均分子量)＝30000)92％/硼絡(luò)合物基(boron complexbased)的電荷控制媒介(CCA)1％/碳黑4％/酯類蠟Tm(熔化溫度)＝70±3℃ 3％/體積平均直徑8.5微米，具有20微米或更大直徑的顆粒為0.1％(重量上)，具有5微米或以下直徑的顆粒為17％(數(shù)量上)外部添加劑A疏水硅石，它具有200m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)且用HMDS(六甲基二硅氮烷)處理表面1％/疏水硅石1％，它具有50m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)，且用HMDS處理表面/TiO20.2％外部添加劑B疏水硅石1％，它具有300m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)和用硅油處理表面/疏水硅石1％，它具有120m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)，且用硅油處理表面/TiO20.2％如圖1中所示，顯影單元30包括兩個攪拌器14。首先，調(diào)色劑AA加入到顯影單元30。打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)顯影單元30中消耗20％的調(diào)色劑AA時，添加由芯部A和外部添加劑B組成的調(diào)色劑AB。打印出高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑AA加到空的顯影單元30，并且當(dāng)消耗50％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑AB。打印出高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑AA添加到空的顯影單元30，并且當(dāng)調(diào)色劑AA消耗90％時，添加調(diào)色劑AB。打印出高質(zhì)量圖像。當(dāng)消耗顯影單元30中調(diào)色劑AA和調(diào)色劑AB的混合調(diào)色劑的90％時，添加調(diào)色劑AA。打印出高質(zhì)量圖像。
第二示例性實施例具有不同芯部和不同外部添加劑的兩種調(diào)色劑用于檢查圖像質(zhì)量。調(diào)色劑AA是芯部A(與示例性實施例1中相同)和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑BC是芯部B和外部添加劑C的混合物。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BC的平均直徑處于4至12微米范圍。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BC的平均直徑的差為1.2微米，它小于1.5微米。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BC中的具有5微米或以下直徑的微細(xì)顆粒的百分比的差為11％，它小于15％。
芯部B聚酯樹脂(酸性值為10，Mw/Mn＝10，Mw＝30000，Mn＝3000)92％/硼絡(luò)合物基的電荷控制媒介(CCA)1％/碳黑4％/酯類蠟Tm(熔化溫度)＝70±3℃3％/體積平均直徑(D50，重量平均值)7.3微米，具有20微米或更大直徑的顆粒為0.1％(重量上)，具有5微米或以下直徑的顆粒為28％(數(shù)量上)外部添加劑C疏水硅石1.5％，它具有130m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)，且用硅油處理表面/疏水硅石2％，它具有50m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)，且用硅油處理表面/TiO20.2％/具有0.1微米平均直徑的樹脂珠0.2％如圖1中所示，顯影單元30包括兩個攪拌器14。首先，調(diào)色劑AA加入到顯影單元30。打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)消耗20％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑BC，并打印圖像。打印出高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑AA加到空的顯影單元30，并且當(dāng)消耗50％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑BC。打印出高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑AA添加到空的顯影單元30，并且當(dāng)調(diào)色劑AA消耗90％時，添加調(diào)色劑BC。打印出高質(zhì)量圖像。然后，當(dāng)消耗顯影單元30中調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BC的混合調(diào)色劑的90％時，添加調(diào)色劑AA。打印出高質(zhì)量圖像。
第三示例性實施例具有不同芯部和不同外部添加劑的兩種調(diào)色劑用于檢查圖像質(zhì)量。調(diào)色劑CA是芯部C和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑DA是芯部D和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑CA和調(diào)色劑DA的平均直徑處于4至12微米范圍。調(diào)色劑CA和調(diào)色劑DA的平均直徑的差為1.1微米，它小于1.5微米。調(diào)色劑CA和調(diào)色劑DA的具有5微米或以下直徑的微細(xì)顆粒的百分比的差為13％，它小于15％。
芯部C聚酯樹脂(酸性值為5，Mw/Mn＝30，Mw＝90000，Mn＝300)92％/硼絡(luò)合物基的電荷控制媒介(CCA)1％/碳黑4％/酯類蠟Tm＝70±3℃3％/體積平均直徑(D50，重量平均值)4.8微米，具有20微米或更大直徑的顆粒為0.1％(重量)，具有5微米或以下直徑的顆粒為65％(數(shù)量)芯部D聚酯樹脂(酸性值為10，Mw/Mn＝10，Mw＝30000，Mn＝3000)92％/金屬(主金屬中包括Fe)絡(luò)合物基的電荷控制媒介(CCA)1％/碳黑4％/酯類蠟Tm＝70±3℃3％/平均直徑(D50，重量平均值)5.9微米，具有20微米或更大直徑的顆粒為0.1％(重量)，具有5微米或以下直徑的顆粒為52％(數(shù)量)如圖3中所示，顯影單元30使用三個攪拌器14。首先，調(diào)色劑CA加入到顯影單元30。打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)顯影單元30中消耗20％的調(diào)色劑CA時，添加調(diào)色劑DA，并打印圖像。保持高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑CA添加到空的顯影單元30，并且當(dāng)調(diào)色劑CA消耗90％時，添加調(diào)色劑DA。打印出高質(zhì)量圖像。然后，當(dāng)消耗顯影單元30中調(diào)色劑CA和調(diào)色劑DA的混合調(diào)色劑的90％時，添加調(diào)色劑CA。打印出高質(zhì)量圖像。
第四示例性實施例具有不同芯部和不同外部添加劑的兩種調(diào)色劑用于檢查圖像質(zhì)量。調(diào)色劑ED是芯部E和外部添加劑D的混合物。調(diào)色劑EE是芯部E和外部添加劑E的混合物。調(diào)色劑ED和調(diào)色劑EE的平均直徑處于4至12微米范圍。
芯部E聚酯樹脂(酸性值為10，Mw/Mn＝30，Mw＝90000，Mn＝3000)92％/硼絡(luò)合物基的電荷控制媒介(CCA)1％/碳黑4％/酯類蠟Tm(熔化溫度)＝70±3℃3％/平均直徑(D50，重量平均值)8.5微米，具有20微米或更大直徑的顆粒為0.1％(重量)，具有5微米或以下直徑的顆粒為21％(數(shù)量)外部添加劑D疏水硅石1％，它具有300m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)并用硅油處理表面/疏水硅石1％，它具有130m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)，并用HMDS處理表面/TiO20.4％外部添加劑E疏水硅石1％，它具有200m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)并用硅油處理表面/疏水硅石1％，它具有120m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)，并用硅油處理表面/TiO20.2％如圖1中所示，顯影單元30包括兩個攪拌器14。首先，調(diào)色劑ED加入到顯影單元30。打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)顯影單元30中消耗20％的調(diào)色劑ED時，添加調(diào)色劑EE。打印出高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑ED加到空的顯影單元30，并且當(dāng)消耗50％的調(diào)色劑ED時，添加調(diào)色劑EE。打印出高質(zhì)量圖像。
調(diào)色劑ED添加到空的顯影單元30，并且當(dāng)調(diào)色劑ED消耗90％時，添加調(diào)色劑EE。打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)消耗顯影單元30中調(diào)色劑ED和調(diào)色劑EE的混合調(diào)色劑的90％時，添加調(diào)色劑AA。打印出高質(zhì)量圖像。
然后，測量由攪拌器14輸送的調(diào)色劑的移動速度。此處，不同顏色的調(diào)色劑添加到顯影單元30，并且測量這些調(diào)色劑的移動速度。調(diào)色劑的移動速度為12mm/s，并且低于150mm/s的顯影處理速度。
第五示例性實施例使用噴出充電測量設(shè)備測量示例性實施例1的兩種不同組份的調(diào)色劑，也就是調(diào)色劑AA和調(diào)色劑AB的充電量。使用Japanese Image Society在1998年12月建立的方法測量調(diào)色劑充電量，如Journal of Imaging Society ofJapan，vol.37，p.461中所述的那樣，并且使用由Toshiba Chemicals制造的TB203型噴出充電測量設(shè)備進(jìn)行該測量。調(diào)色劑AA的充電量Q1為-20.4μC/g，調(diào)色劑AB的充電量為-21.3μC/g，并且圖像接收器1上的背景的污染水平為0.02。使用光學(xué)密度測量設(shè)備測量該背景污染水平；測量值越大，背景因調(diào)色劑而污染的水平越高。然后，通過改變調(diào)色劑AB的CCA的種類和含量以及外部添加劑的種類和添加量控制充電量。充電量受到控制的調(diào)色劑稱為調(diào)色劑ab。于是，調(diào)色劑AA和調(diào)色劑ab的Q1/Q2比控制在0.4至1.7范圍內(nèi)。通過將金屬絡(luò)合物基CCA的添加量顯著增大8％，或者通過將CCA的添加量保持在1至3％范圍中并使用疏水硅石作為外部添加劑都可以減小充電量。為了增大充電量，具有130m2/g的特定表面(根據(jù)BET方法)的硅石可以添加1％以上，或者具有0.05至0.5微米平均直徑的如丙烯樹脂或三聚氰胺樹脂之類的微細(xì)顆?？梢蕴砑拥?.1至1.0％范圍內(nèi)。
以上述方式制造的并具有幾個充電量的調(diào)色劑ab與調(diào)色劑AA以1∶1的重量比混合。打印出與示例性實施例1相同的圖像。如圖4中所示，當(dāng)Q1/Q2的比在0.6至1.7范圍內(nèi)時，獲得具有0.03或以下的背景污染水平的高質(zhì)量圖像。然而，當(dāng)Q1/Q2的比偏離該范圍時，背景的污染水平快速升高。
第一比較例子具有不同芯部和相同外部添加劑的兩種調(diào)色劑用于檢測圖像質(zhì)量。調(diào)色劑AA為芯部A(與示例性實施例1中相同)和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑FA為芯部F和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑FA的平均直徑處于4至12微米范圍內(nèi)。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑FA的平均直徑的差為1.9微米，大于1.5微米。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑FA的5微米或以下的微細(xì)顆粒百分比的差為18％，大于15％。
芯部F聚酯樹脂(酸性值為10，Mw/Mn＝10，Mw＝30000，Mn＝3000)92％/硼絡(luò)合物基的電荷控制媒介(CCA)1％/碳黑4％/酯類蠟Tm＝70±3℃3％/平均直徑(D50，重量平均值)6.6微米，具有20微米或更大直徑的顆粒為0.1％(重量)，具有5微米或以下直徑的顆粒為35％(數(shù)量)
如圖1中所示，顯影單元30包括兩個攪拌器14。首先，調(diào)色劑AA加入到顯影單元30。毫無問題地打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)顯影單元30中消耗20％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑FA，打印圖像。調(diào)色劑粘附到打印出的圖像的無圖像部分上，也就是，圖像具有背景污染。
調(diào)色劑AA加到空的顯影單元，并且當(dāng)消耗50％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑FA，并打印圖像。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。
調(diào)色劑AA添加到空的顯影單元30，并且當(dāng)調(diào)色劑AA消耗90％時，添加調(diào)色劑FA。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。當(dāng)消耗調(diào)色劑AA和調(diào)色劑FA的混合調(diào)色劑的90％時，添加調(diào)色劑FA，并打印圖像。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。
第二比較例子具有不同芯部和相同外部添加劑的兩種調(diào)色劑用于檢測圖像質(zhì)量。調(diào)色劑AA為芯部A(與示例性實施例1中相同)和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑GA為芯部G和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑GA的平均直徑處于4至12微米范圍內(nèi)。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑GA的平均直徑的差為0.4微米，小于1.5微米。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑GA中的5微米或以下的微細(xì)顆粒百分比的差為3％，小于15％。同樣，芯部G使用苯乙烯丙烯酸酯型樹脂。另外，盡管未說明，但是使用包括一個攪拌器14的顯影單元。
芯部G苯乙烯丙烯酸酯樹脂(Mw＝30000)92％/硼絡(luò)合物基的電荷控制媒介(CCA)1％/碳黑4％/酯類蠟Tm＝70±3℃3％/平均直徑(D50，重量平均值)8.1微米，具有20微米或更大直徑的顆粒為0.1％(重量)，具有5微米或以下直徑的顆粒為20％(數(shù)量)首先，調(diào)色劑AA加入到顯影單元30。毫無問題地打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)顯影單元30中消耗20％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑GA，并打印圖像。打印出的圖像具有背景污染。
調(diào)色劑AA加到空的顯影單元，并且當(dāng)消耗50％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑GA，并打印圖像。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。
調(diào)色劑AA添加到空的顯影單元30，并且當(dāng)調(diào)色劑AA消耗90％時，添加調(diào)色劑GA。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。當(dāng)消耗調(diào)色劑AA和調(diào)色劑GA的混合調(diào)色劑的90％時，添加調(diào)色劑AA，并打印圖像。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。
第三比較例子具有不同芯部和相同外部添加劑的兩種調(diào)色劑用于檢測圖像質(zhì)量。調(diào)色劑AA為芯部A(與示例性實施例1中相同)和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑BA為芯部B(與示例性實施例2中相同)和外部添加劑A(與示例性實施例1中相同)的混合物。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BA的平均直徑處于4至12微米范圍內(nèi)。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BA的平均直徑的差為1.2微米，小于1.5微米。調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BA中的5微米或以下的微細(xì)顆粒百分比的差為11％，小于15％。另外，盡管未說明，但是使用只包括一個攪拌器的顯影單元。
首先，調(diào)色劑AA加入到顯影單元30。毫無問題地打印出高質(zhì)量圖像。
當(dāng)顯影單元30中消耗20％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑BA，并打印圖像。打印出的圖像具有背景污染。
調(diào)色劑AA加到空的顯影單元，并且當(dāng)消耗50％的調(diào)色劑AA時，添加調(diào)色劑BA，并打印圖像。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。
調(diào)色劑AA添加到空的顯影單元30，并且當(dāng)調(diào)色劑AA消耗90％時，添加調(diào)色劑BA。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。當(dāng)消耗調(diào)色劑AA和調(diào)色劑BA的混合調(diào)色劑的90％時，添加調(diào)色劑BA，并打印圖像。然而，仍然出現(xiàn)背景污染。
如上所述，在本發(fā)明示例性實施例所述的顯影單元中，即使在使用具有不同芯部和/或外部添加劑的兩種或多種調(diào)色劑的混合物時，也可以產(chǎn)生高質(zhì)量圖像。
盡管已經(jīng)參照其某些示例性實施例示出和描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不脫離由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對其中的形式和細(xì)節(jié)作出各種改變。
權(quán)利要求
1.一種顯影設(shè)備，包括圖像接收器和具有面對該圖像接收器的顯影輥的顯影單元，并且其中當(dāng)顯影單元中的現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時，調(diào)色劑可以加到顯影單元中，其中，現(xiàn)有的和添加的調(diào)色劑包括芯部和外部添加劑，并且所添加的調(diào)色劑的芯部或外部添加劑的至少其中之一與現(xiàn)有調(diào)色劑的不同，調(diào)色劑的充電量分別為Q1和Q2，Q1/Q2的比處于0.6至1.7范圍中，Q1和Q2的絕對值分別是10μC/g或更大。
2.如權(quán)利要求1所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑具有聚酯型芯部。
3.如權(quán)利要求2所述的顯影設(shè)備，其中，顯影單元包括兩個或多個攪拌器，它攪拌顯影單元中的調(diào)色劑并將該調(diào)色劑輸送到顯影輥，并且由攪拌器所移動的調(diào)色劑的移動速度小于顯影處理速度。
4.如權(quán)利要求1所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的調(diào)色劑和現(xiàn)有調(diào)色劑的混合物的充電量為Q12，并且Q1/Q12和Q2/Q12的比處于0.6至1.7范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的顯影設(shè)備，其中，顯影輥上所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的每單位重量(Q/M)的充電量之間的差和所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的每單位面積(M/A)的調(diào)色劑重量之間的差可以分別為40％或更小。
6.如權(quán)利要求5所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑具有聚酯型芯部，該顯影單元包括兩個或多個攪拌器，該攪拌器攪拌調(diào)色劑并將該調(diào)色劑輸送到顯影輥，并且由攪拌器所移動的調(diào)色劑的移動速度小于顯影處理速度。
7.如權(quán)利要求1所述的顯影設(shè)備，其中，顯影單元包括兩個或多個攪拌器，該攪拌器攪拌調(diào)色劑并將該調(diào)色劑輸送到顯影輥。
8.如權(quán)利要求7所述的顯影設(shè)備，其中，顯影單元包括四個或更少的攪拌器。
9.如權(quán)利要求7所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的體積平均直徑可以處于4至12微米范圍中，并且具有5微米或以下直徑的顆粒的百分比差可以在數(shù)值上為15％或更小。
10.如權(quán)利要求9所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑具有聚酯型芯部，并且由攪拌器所移動的調(diào)色劑的移動速度小于顯影處理速度。
11.如權(quán)利要求7所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的體積平均直徑處于4至12微米范圍中，并且所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的體積平均直徑的差在1.5微米范圍中。
12.如權(quán)利要求11所述的顯影設(shè)備，其中，兩種調(diào)色劑中具有5微米或以下直徑的顆粒的百分比差可以在數(shù)值上為15％或更小。
13.如權(quán)利要求12所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑具有聚酯型芯部，并且由攪拌器所移動的調(diào)色劑的移動速度可以小于顯影處理速度。
14.一種顯影設(shè)備，包括圖像接收器；及具有面對該圖像接收器的顯影輥的顯影單元，及兩個或多個攪拌器，該攪拌器設(shè)置在顯影單元中，以攪拌顯影單元內(nèi)的調(diào)色劑并將該調(diào)色劑輸送到顯影輥，其中當(dāng)顯影單元中現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時可以添加調(diào)色劑，并且其中所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑包括芯部或外部添加劑，并且所添加的調(diào)色劑的芯部或外部添加劑的至少其中之一不同于現(xiàn)有調(diào)色劑的，并且所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的體積平均直徑處于4至12微米范圍中。
15.如權(quán)利要求14所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑具有聚酯型芯部，并且由攪拌器所移動的調(diào)色劑的移動速度可以小于顯影處理速度。
16.如權(quán)利要求15所述的顯影設(shè)備，其中，調(diào)色劑的充電量分別為Q1和Q2，并且Q1/Q2的比處于0.6至1.7范圍內(nèi)，Q1和Q2的絕對值分別為10μC/g或更大。
17.如權(quán)利要求16所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的調(diào)色劑和現(xiàn)有調(diào)色劑的混合物的充電量為Q12，并且Q1/Q12和Q2/Q12的比處于0.6至1.7范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求16所述的顯影設(shè)備，其中，顯影輥上所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的每單位重量(Q/M)的充電量之間的差和所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的每單位面積(M/A)的調(diào)色劑重量之間的差可以分別為40％或更小。
19.一種顯影設(shè)備，包括圖像接收器；及具有面對該圖像接收器的顯影輥的顯影單元，及兩個或多個攪拌器，該攪拌器攪拌顯影單元內(nèi)的調(diào)色劑并將該調(diào)色劑輸送到顯影輥，其中當(dāng)顯影單元中現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時，可以添加調(diào)色劑，現(xiàn)有的和所添加的調(diào)色劑包括芯部和外部添加劑，并且所添加調(diào)色劑的芯部不同于現(xiàn)有調(diào)色劑的芯部，及現(xiàn)有的和所添加的調(diào)色劑的體積平均直徑處于4至12微米范圍中，并且現(xiàn)有的和所添加的調(diào)色劑的體積平均直徑的差在1.5微米范圍中，且具有5微米或以下直徑的顆粒的百分比差在數(shù)值上為15％或更小。
20.如權(quán)利要求19所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑具有聚酯型芯部，并且由攪拌器所移動的調(diào)色劑的移動速度小于顯影處理速度。
21.如權(quán)利要求20所述的顯影設(shè)備，其中，調(diào)色劑的充電量分別為Q1和Q2，并且Q1/Q2的比處于0.6至1.7范圍內(nèi)，且Q1和Q2的絕對值分別為10μC/g或更大。
22.如權(quán)利要求21所述的顯影設(shè)備，其中，所添加的調(diào)色劑和現(xiàn)有調(diào)色劑的混合物的充電量為Q12，并且Q1/Q12和Q2/Q12的比處于0.6至1.7范圍內(nèi)。
23.如權(quán)利要求22所述的顯影設(shè)備，其中，顯影輥上所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的每單位重量(Q/M)的充電量之間的差和所添加的和現(xiàn)有的調(diào)色劑的每單位面積(M/A)的調(diào)色劑重量之間的差可以分別為40％或更小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種顯影設(shè)備，其包括圖像接收器和具有面對該圖像接收器的顯影輥的顯影單元。當(dāng)顯影單元中的現(xiàn)有調(diào)色劑耗盡時，新的調(diào)色劑可以加到顯影單元中。所添加的調(diào)色劑和現(xiàn)有的調(diào)色劑由芯部或外部添加劑組成。所添加的調(diào)色劑的芯部或外部添加劑的至少其中之一與現(xiàn)有調(diào)色劑不同。當(dāng)兩種調(diào)色劑的充電量分別為Q1和Q2時，Q1/Q2的比大于0.6，小于1.7，并且Q1和Q2的絕對值分別是10μC/g或更大。
文檔編號G03G15/08GK1967404SQ20061013173
公開日2007年5月23日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者常見宏一, 金相佑, 金俊澔 申請人:三星電子株式會社