CN116736654A - 图像形成装置及图像形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够形成具有足够耐久性的立体图像的图像形成装置及方法。该图像形成装置包括:静电潜像承载体;在所述静电潜像承载体上形成静电潜像的静电潜像形成部;使用显影剂对所述静电潜像进行显影形成调色剂图像的显影部;将所述调色剂图像转印到记录介质上的转印部,以及使转印到所述记录介质上的转印图像定影的定影部,并且在所述显影剂中使用粘接介质和发泡性粒子。
Description
技术领域
本发明涉及图像形成装置及图像形成方法。
背景技术
随着电子照相方式的彩色图像形成装置广泛普及,其用途也扩大到多种多样,与通常的平面图像不同,例如有在基体材料上使含有热发泡性调色剂等的发泡剂的发泡性调色剂定影在纸面上后,使发泡剂膨胀(或发泡),来形成立体的彩色图像的图像形成装置。
作为这种形成立体的彩色图像的图像形成装置,例如提出了使用通过将粘合树脂和内添在粘合树脂中且熔融温度比粘合树脂高180℃以上的内添粒子以低于各熔融温度的温度来混炼而形成的显影剂,形成立体的图像的图像形成装置(例如,参照专利文献1)。
但是,专利文献1的图像形成装置由于使用将粘合树脂和内添粒子混炼而形成的显影剂,因此存在图像的耐久性不能充分提高、彩色图像的色调变浅的问题。
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2009-75400号公报
发明内容
本发明的一个方式的目的在于提供一种能够形成具有充分耐久性的立体图像的图像形成装置。
本发明所涉及的图像形成装置的一个方式包括:
静电潜像承载体;在所述静电潜像承载体上形成静电潜像的静电潜像形成部;使用显影剂对所述静电潜像进行显影形成调色剂图像的显影部;将所述调色剂图像转印到记录介质上的转印部,以及使转印到所述记录介质上的转印图像定影的定影部,并且在所述显影剂中使用粘接介质和发泡性粒子。
本发明的一个方式可以提供一种能够形成具有充分耐久性的立体图像的图像形成装置。
附图说明
图1所示是一个实施方式所涉及的图像形成装置例的概要构成图。
图2所示是表面粗糙度的减少率的测量结果图。
图3所示是色差的测量结果图。
图4所示是表面粗糙度的减少率的测量结果图。
图中符号说明如下:
1、1Y、1M、1C、1A感光体
5、5Y、5M、5C、5A显影装置
6、6Y、6M、6C、6A成像单元
8中间转印带
9、9Y、9M、9C、9A一次转印偏压辊
10中间转印单元
100打印机部
500串联型彩色复印机(复印机)
具体实施方式
以下,对本发明的多个实施方式进行详细说明。另外,实施方式并不限定于以下的记述,在不脱离本发明的主旨的范围内能够适当变更。另外,本说明书中表示数值范围的"~",只要没有特别说明,则意味着作为下限值及上限值包含其前后记载的数值。
在说明一实施方式所涉及的图像形成装置时,对一实施方式所涉及的图像形成装置所使用的调色剂、显影剂及调色剂组进行说明。
<调色剂>
调色剂含有聚烯烃作为粘合树脂(定影用树脂)。调色剂优选的是通过差示扫描量热法(DSC)在第1次升温后的降温时在40℃~70℃的范围内具有发热峰值,聚烯烃通过DSC在第1次升温后的降温时没有发热峰值,在第2次升温时在0℃~30℃的范围内具有发热峰值。
调色剂含有聚烯烃,在调色剂通过DSC的第1次升温后的降温时,在40℃~70℃的范围出现发热峰值,聚烯烃通过DSC的第1次升温后的降温时,不出现发热峰值,在第2次升温时,在0℃~30℃的范围出现发热峰值。由此,调色剂成为低熔点,难以结晶化,因此调色剂对塑料薄膜的定影性得以提高。
另外,塑料薄膜是纸介质以外的非纸介质,在塑料薄膜中,根据其材质的不同,有聚乙烯制薄膜、聚丙烯制薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯制薄膜、氯乙烯树脂制薄膜、聚苯乙烯制薄膜、丙烯酸制薄膜、聚碳酸酯制薄膜、聚苯硫醚制薄膜、氟树脂制薄膜、聚醚醚酮制薄膜、聚醚砜制薄膜、芳族聚酰胺制薄膜、聚酰亚胺制薄膜、三乙酸酯制薄膜等。塑料薄膜也包括用不同材质对其表面实施了表面涂层处理等的塑料薄膜。
调色剂通过DSC在第1次升温后的降温时产生的发热峰值为40℃~70℃,较优选的是45℃~70℃,更为优选的是50℃~70℃。当调色剂通过DSC的第1次升温后的降温时产生的发热峰值不到40℃时,因调色剂的输送时和保管环境下的温度变化,调色剂就容易发生凝聚。其结果是,容易发生调色剂罐中的固化和显影机内的调色剂的粘着。另外,容易发生因调色剂罐内的调色剂堵塞引起的补给不良及显影机内的调色剂粘着引起的图像异常。另一方面,调色剂通过DSC的第1次升温后的降温时产生的发热峰值超过70℃时,调色剂容易结晶化。
如上所述,调色剂含有粘合树脂,根据需要,也可以含有着色剂、脱模剂等的其他成分。
[粘合树脂]
如上所述,粘合树脂含有聚烯烃,也可以含有聚烯烃以外的粘合树脂。
(聚烯烃)
聚烯烃优选的是至少在主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃。
(关于主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的结构、含量、熔点、重均分子量及马来酸改性率)
在主链中具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃是通过用马来酸使主链中具有聚丙烯嵌段的聚烯烃的末端或侧链改性而获得的。
主链优选为含有聚丙烯嵌段、聚乙烯嵌段和聚丁烯嵌段中的任一种以上的嵌段共聚物。
调色剂中在主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的含量优选为2.1质量%~30.0质量%,较优选为3.0质量%~20.0质量%,更优选为5.0质量%~10.0质量%。如果含量为2.1质量%以上,则对于调色剂的塑料薄膜、特别是表面为平滑且具有疏水性的塑料薄膜,可以得到足够的定影性。另外,如果含量为30.0质量%以下,则定影时可以对调色剂中进行主链中具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的精细分散,由于能够减少露出于表面的量,因此可以维持耐热保存性。所述含量可以由调色剂的通过DSC的第1次升温后的降温时在40℃~70℃的范围出现的发热峰值的发热量来计算。上述含量为2.1质量%~30.0质量%的调色剂,在通过DSC测量的第1次升温后的降温时,在40℃~70℃的范围内检测出发热峰值。
主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的熔点优选为60℃~100℃,较优选为63℃~95℃,更优选为65℃~90℃。在熔点为60℃以上时,可以使由调色剂形成的图像之间难以因热而粘接。在熔点为100℃以下时,可以得到调色剂对塑料薄膜的足够的低温定影性,因此可以在低温下定影。因此,能够抑制定影时塑料薄膜发生卷曲。
主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的重均分子量优选为60000~100000,较优选为65000~90000,更优选为70000~80000。当重均分子量为60000以上时,可获得对塑料薄膜的定影性。在重均分子量为100000以下时,由于熔点低且熔融粘度低,因此可以得到对塑料薄膜的足够的定影性。
主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的马来酸改性率优选为0.5质量%~8.0质量%,较优选为1.0质量%~7.0质量%,更优选为3.0质量%~6.0质量%。可以认为的是,马来酸改性率在上述优选范围内时,由于调色剂熔融时在主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃能够渗出到薄膜与调色剂的界面,因此可以得到对塑料薄膜的良好的定影性。
作为主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃,具体而言,可以例举有东洋纺株式会社的TOYOTAC-L、TOYOTAC-KE、TOYOTAC-KH、TOYOTAC-T等。
(从调色剂来分离主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的方法)
调色剂中所含的主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的离析、定性分析和定量分析可以通过各种方法来进行。例如,如下所述,可以通过光谱分析、元素分析、DSC测量、其它化学分析等各种方法来分析调色剂。在调色剂本身难以分析的情况下,只要通过四氢呋喃(THF)、甲苯等的溶解粘合树脂的溶剂对调色剂进行索氏提取,并用蒸发器将滤液浓缩后,分离主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃,来进行规定的分析即可。进一步地,可以使用对通过GPC分离的样品、以及用单独的溶剂或混合的溶剂来分别提取的样品进行分析等的各种分析方法。这些分析方法既可以单独使用,也可以根据需要组合使用。
(利用GC-MS的成分分析)
调色剂中主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的存在的确认和定量可以通过以下的步骤、装置和条件来进行。
((试样处理))
将调色剂分散在氯仿中,并搅拌一昼夜。接着,对该分散液进行离心分离,并且仅回收上清液。将回收的上清液蒸发干固后利用气相色谱质量分析仪(GC-MS)进行组成分析。GC-MS的测量条件的一例如下所示。然后,将在约1mg左右的试样中滴加约1μL的甲基化剂(四甲基氢氧化铵20%甲醇溶液:TMAH)而得到的混合物作为试样。
((测量条件))
·热分解-气相色谱质量分析仪(Py-GCMS)分析装置:岛津制作所制QP2010
·加热炉:FrontierLab制Py2020D
·加热温度:320℃
·柱:UltraALLOY-5L=30m、I.D=0.25mm、Film=0.25μm
·柱温:50℃(保持时间:1分钟)~升温(10℃/分钟)~340℃(保持时间:7分钟)
·分流比:1∶100
·柱流量:1.0ml/min
·离子化法:EI法(70eV)
·测量模式:扫描模式
·检索用数据:NIST20MASSSPECTRALLIB.
(利用NMR的成分分析)
调色剂中主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的存在的确认、定量可以通过以下的步骤·装置·条件来进行。
((试样制备))
将调色剂分散在氯仿中搅拌一昼夜。接着,对该分散液进行离心分离,并且仅回收上清液。将回收的上清液蒸发干固后作为1H-NMR用、13C-NMR用的试样,通过GC-MS进行组成分析。以下示出1H-NMR用的试样的准备方法、13C-NMR用的试样的准备方法及测量条件的一例。
(1)1H-NMR用的试样的制备
在试样100mg中加入1mL的d8-甲苯,用干燥机加温使其溶解,并测量1H-NMR。
(2)13C-NMR用的试样的制备
在试样100mg中加入1mL的氘代1,2-二氯甲苯,用干燥机加温使其溶解,并测量13C-NMR。
((测量条件))
·NMR装置(ECX-500、日本电子制)
·测量核=1H(500MHz)、测量脉冲文件=singlepulsedec.jxp(1H)、45℃脉冲、累计20000次、RelaxationDelay-4秒、数据点32K、Offset100ppm、观测宽度=250ppm、测量温度70℃
·测量核=13C(125MHz)、测量脉冲文件=singlepulsedec.jxp(13C)、45℃脉冲、累计64次、RelaxationDelay5秒、数据点32K、观测宽度=15ppm、测量温度65℃
(重均分子量的测量方法)
调色剂的重均分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)测量装置对THF溶解成分的分子量分布的测量来得到。作为(GPC)测量装置,例如可以使用GPC-150C(Waters公司制)等。
测量可以使用色谱柱(KF801~KF807、Shodex公司制)并按照以下的方法进行。
例如,在40℃的加热室中使色谱柱稳定,并使作为溶剂的THF以每分钟1ml的流速流过该温度下的色谱柱。
接着,将试样0.05g充分溶解于THF5g中后,以预处理用过滤器(例如,色谱盘(孔径0.45μm、KURABO制))来过滤,最终将试样浓度制备成0.05质量%~0.6质量%。将制备了试样浓度的THF试样溶液50μl~200μl注入色谱柱,将THF试样溶液中所含的THF溶解成分分离后,通过用检测器换算成分子量,就能够测量THF试样溶液中所含的THF溶解成分的重均分子量Mw。
试样中所含的THF溶解成分的重均分子量的测量是根据由数种单分散聚苯乙烯标准试样制作的校正曲线(calibrationcurve)的对数值与计数数的关系来计算试样所具有的分子量分布。
作为制作校正曲线用的标准聚苯乙烯试样,例如可以使用PressureChemical公司或东洋苏打工业公司制造的分子量为6×102、2.1×102、4×102、1.75×104、5.1×104×105、3.9×105、8.6×105、2×106、4.48×106的聚苯乙烯,并且使用至少10点左右的标准聚苯乙烯试样是适当的。
另外,检测器可以使用示差折射率(RI)检测器。
(利用DSC的熔点等热特性的测量法)
通过DSC对熔点等的热特性的测量,可以使用自动差示扫描量热仪(例如,岛津制作所制DSC-60APlus)。例如,称量5mg试样并放置在铝坩埚中,冷却至-20℃后,在下述的温度条件下一边进行升温和降温一边进行测量。另外,熔点是指第2次升温中的吸热峰值温度。
((温度条件))
·第1次升温是以10℃/分钟的升温速度从-20℃升温至150℃
·第2次降温是以-10℃/分钟的降温速度从150℃降温至-20℃
·第2次升温是以10℃/分钟的升温速度从-20℃升温至150℃
(聚酯树脂)
粘合树脂除了聚烯烃以外,优选含有聚酯树脂。优选包含聚酯树脂作为主要成分。聚酯树脂与其他粘合树脂相比,通常可以在维持耐热保存性的状态下进行低温定影,因此可以优选用作调色剂的粘合树脂。
聚酯树脂通过醇与羧酸的缩聚来得到。
作为醇,没有特别的限制,可以根据目的来进行适当选择,例如可以列举有乙二醇、二烯二醇、三乙二醇、丙二醇等的二醇类、1,4-双(羟基甲基)环己烷及双酚A等的醚化双酚类、其他二元的醇单体、三元以上的多元醇单体。
作为羧酸,没有特别的限制,可以根据目的来进行适当选择,例如可以列举有马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、丁二酸、丙二酸等的二元的有机酸单体,1,2,4-苯三羧酸、1,2,5-苯三羧酸、1,2,4-环己烷三羧酸、1,2,4-萘三羧酸、1,2,5-己烷三羧酸、1,3-二羧基-2-亚甲基羧基丙烷、1,2,7,8-辛烷四羧酸等的三元以上的多元羧酸单体。
作为聚酯树脂的玻璃化转变点(也称为玻璃化转变温度)Tg,没有特别的限制,可以根据目的来进行适当选择,优选为50℃~75℃。另外,聚酯树脂的玻璃化转变点Tg可以通过DSC测量。
(其它粘合树脂)
调色剂可以含有上述聚酯树脂和聚烯烃以外的其它的粘合树脂成分。作为其它的粘合树脂,例如,可以例举有苯乙烯、聚-α-苯乙烯、苯乙烯-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-氯乙烯共聚物、苯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯共聚物等的苯乙烯类树脂(包含苯乙烯或苯乙烯取代物的单聚物或共聚物)、环氧树脂、氯乙烯树脂、松香改性马来酸树脂、酚醛树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、石油树脂、聚氨酯树脂、酮树脂、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂等的公知的粘合树脂。
粘合树脂的制造方法没有特别限定,可以使用本体聚合、溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合等公知的制造方法。
[其他的成分]
调色剂也可以含有其他成分。其他成分可以例举有例如,脱模剂、着色剂、电荷控制剂、外加剂、流动性改进剂、清洁性能改进剂和磁性材料等。
(脱模剂)
作为脱模剂,就没有特别限制,可以根据目的适当选择。作为脱模剂可以使用,例如液态石蜡、微晶蜡、天然石蜡、合成石蜡、聚烯烃蜡及它们的部分氧化物、氟化物、氯化物等的脂族烃;牛油、鱼油等的动物油;椰子油、豆油、菜籽油、米糠蜡、巴西棕榈蜡等的植物油;褐煤蜡等的高级脂肪醇·高级脂族酸、脂肪酸酰胺、脂肪酸双酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸铝、油酸锌、棕榈酸锌、棕榈酸镁、肉豆蔻酸锌、月桂酸锌、山嵛酸锌等的金属皂;脂肪酸酯、聚偏二氟乙烯等。这些既可以以1种来单独使用,也可以2种以上并用。
在上述各成分中,优选至少含有脂肪酸酯等的酯蜡。在调色剂中含有主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃的情况下,如果其含量多,则定影时调色剂和定影辊(或定影带)不能分离,有可能产生废纸卡纸。通过加入酯蜡作为脱模剂,可以抑制该不良情况。另外,主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃可以使酯蜡精细分散。
酯蜡在调色剂中的含量优选为0.1质量%~8.0质量%。含量为0.1质量%以上时,定影时调色剂和定影辊(或定影带)能够分离,能够抑制废纸卡纸的发生。另外,含量为8.0质量%以下时,可以得到调色剂对塑料薄膜的充分的定影性。
(着色剂)
作为着色剂,没有特别限制,可以适当选择使用通常使用的着色剂。
作为黑色调色剂,优选的是单独炭黑或以炭黑为主要成分来混合酞菁铜等并调整了色调和亮度的黑色调色剂。
作为青色调色剂,优选作为颜料蓝15:3的酞菁铜、或在酞菁铜中混合铝酞菁的物质。
作为品红色调色剂,可以使用颜料红53:1、颜料红81、颜料红122、颜料红269等。这些既可以以1种来单独使用,也可以2种以上并用。
作为黄色调色剂,可以使用颜料黄74、颜料黄155、颜料黄180、颜料黄185等。这些既可以以1种来单独使用,也可以2种以上并用。其中,从彩度和保存性的方面出发,优选颜料黄185、或颜料黄74和颜料黄185的混合物。
作为白色颜料,可以使用对二氧化钛实施了硅、氧化锆、铝、多元醇等的表面处理的物质等。
作为绿色调色剂,可以使用颜料绿7等,但需要注意安全方面。
作为蓝色调色剂,可以使用颜料蓝15:1、颜料紫23等。
调色剂从不损害重叠在其上的调色剂的色调的观点出发,优选的是白色或无色(不含着色剂)。作为基底层(在最靠近记录介质一侧形成图像的层)使用调色剂,并在其上层形成作为彩色调色剂层的图像层时,可以减轻对彩色调色剂的色调的损失。
(电荷控制剂)
作为电荷控制剂,没有特别的限制,可以根据目的来进行适当选择,例如可以例举有苯胺黑及脂肪酸金属盐等的改性物、鏻盐等的鎓盐及它们的色淀颜料、三苯基甲烷颜料及它们的色淀颜料、高级脂肪酸的金属盐;***、氧化二辛基锡、氧化二环己基锡等的二有机锡氧化物;硼酸二丁基锡、硼酸二辛基锡、硼酸二环己基锡之类的二有机锡硼酸类、有机金属络合物、螯合物、单偶氮类金属络合物、乙酰基丙酮金属络合物、芳香族羟基羧酸、芳香族二羧酸类的金属络合物、季铵盐。作为其它电荷控制材料,可以例举有芳香族羟基羧酸、芳香族单羧酸和多羧酸及其金属盐、酸酐、酯类、双酚之类的酚衍生物类等。这些既可以以1种来单独使用,也可以2种以上并用。
将电荷控制剂添加到调色剂中时,优选相对于粘合树脂添加0.1质量份~10质量份。
另外,由于有时也会因电荷控制剂而着色,因此除了黑色调色剂以外,优选的是尽可能选择透明色的调色剂。
(外加剂)
作为外加剂,可以使用无机微粒等。
作为无机微粒,可以举出二氧化硅、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、硅砂、黏土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅、氮化硅等。其中,优选的是二氧化硅、氧化铝、氧化钛。
另外,无机微粒也可以使用通过疏水化处理剂进行了表面处理的无机微粒。作为疏水化处理剂,可以列举有作为表面处理剂而优选的例如,硅烷偶联剂、硅烷化剂、具有氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸酯类偶联剂、铝类偶联剂等。另外,将硅油作为疏水化处理剂来使用,也可以得到充分的效果。
另外,无机微粒的一次粒子的平均粒径优选为5nm~500nm,更优选为10nm~200nm。如果平均粒径为5nm以上,则可以抑制无机微粒的凝聚,可以使无机微粒在调色剂中均匀地分散。如果平均粒径为500nm以下,则可以提高填料效果带来的耐热保存性。
另外需要说明的是,平均粒径是通过由透射型电子显微镜得到的照片来直接求出粒径的值,优选的是观察至少100个以上的粒子并使用其长径的平均值。
(流动性改进剂)
流动性提高剂只要是进行表面处理而提高疏水性、即使在高湿度下也可以防止流动特性或带电特性的恶化的流动性提高剂,就没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以举出硅烷偶联剂、甲硅烷基化剂、具有氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸酯类偶联剂、铝类偶联剂、硅油、改性硅油等。二氧化硅、氧化钛通过这样的流动性改进剂来进行表面处理,特别优选的是作为疏水性二氧化硅、疏水性氧化钛来使用。
(清洁性能改进剂)
清洁性能改进剂只要是为了除去残存在感光体或一次转印介质上的转印后的显影剂而添加到调色剂中的物质,就没有特别限制,可以根据目的适当选择。作为清洁性能改进剂,可以例举有硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸等脂肪酸金属盐,聚甲基丙烯酸甲酯微粒、聚苯乙烯微粒等的通过无皂乳液聚合制造的聚合物微粒等。该聚合物微粒优选的是粒度分布较窄,适合的体积平均粒径为0.01μm~1μm。
(磁性材料)
作为磁性材料,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以例举有铁粉、磁铁矿、铁氧体等。其中,从色调的观点出发,优选为白色。
[调色剂的制造方法]
对调色剂的制造方法的一例进行说明。首先,通过亨舍尔混合机、超级混合机等混合机来混合粘合树脂、着色剂、脱模剂、以及根据进一步需要的电荷控制剂等,得到粘合树脂的混合物(混合工序)。
接着,使用加热辊、捏合机、挤出机等的热溶融混炼机来溶融混炼,得到混炼物(溶融混炼工序)。
接着,通过将混炼物冷却而固化,得到混炼物的固形物(固化工序)。冷却方法和固化方法没有特别限定,可以适当使用任意的方法。
接着,将固形物细粉碎,得到固形物的粉碎物(细粉碎工序)。固形物可以使用公知的粉碎方法进行粉碎。作为粉碎方法,例如可以使用使调色剂包含在高速气流中,利用使调色剂与碰撞板碰撞时的能量来粉碎固形物的喷射磨方式;使调色剂彼此在气流中碰撞的粒子间碰撞方式;向高速旋转的转子和狭窄的间距间供给调色剂进行粉碎的机械式粉碎法等。
接着,将粉碎物分级,回收具有规定的体积平均粒径的粉碎物。由此,可以得到调色剂(分级工序)。分级方法没有特别限定,可以适当使用任意的方法。
另外,调色剂可以使用溶解悬浮法来制造。使用溶解悬浮法来生产调色剂时,是将粘合树脂、着色剂、脱模剂、以及根据需要进一步的电荷控制剂等的调色剂材料溶解或分散在有机溶剂中的油相分散到水性介质(水相)中,使粘合树脂反应。由此,得到含有分散体(油滴)的分散液,所述分散体包含乳化或分散了调色剂材料的预聚物。然后,从分散液中除去有机溶剂,进行过滤、清洗和干燥,并根据进一步的需要通过进行分级等来制造调色剂的母体粒子。通过对使用溶解悬浮法得到的母体粒子进行造粒,可以得到调色剂。
作为有机溶剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但从容易除去的观点出发,优选沸点低于150℃的有机溶剂。
作为沸点不到150℃的有机溶剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以例举有甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、单氯苯、二氯亚乙基、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲乙酮、甲基异丁基酮等。这些既可以以1种来单独使用,也可以2种以上并用。
其中,优选乙酸乙酯、甲苯、二甲苯、苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳等,更优选乙酸乙酯。
作为水性介质,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以例举有水、能与水混合的溶剂、它们的混合物等。这些既可以以1种来单独使用,也可以2种以上并用。其中,优选的是水。
作为能够与水混合的溶剂,可以根据目的适当选择,例如可以例举有醇、低级酮类、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂类等。作为醇,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以例举有甲醇、异丙醇、乙二醇等。作为低级酮类,可以根据目的适当选择,例如可以例举有丙酮、甲乙酮等。
作为从分散液中除去有机溶剂的方法,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以例举有使反应***整体缓慢升温,来使油滴中的有机溶剂蒸发的方法;将分散液喷雾到干燥气氛中,来除去油滴中的有机溶剂的方法等。
分级既可以在液体中通过旋风分离器、倾析器、离心分离等除去微粒部分来进行,也可以在干燥后进行分级操作。
这样,调色剂含有聚烯烃,调色剂在通过DSC测量的第1次升温后的降温时在40℃~70℃的范围内具有发热峰值,聚烯烃在通过DSC测量的第1次升温后的降温时没有发热峰值,在第2次升温时在0℃~30℃的范围内可以具有发热峰值。由于调色剂为低熔点,且能够难以结晶化,因此在与印刷纸、塑料薄膜等被粘物粘接时,可以提高与被粘物的粘接力,提高对被粘物的定影性。因此,调色剂可以对被粘物具有优异的定影性和图像牢固性。
另外,由于调色剂为低熔点,因此在定影到被粘物上时,可以抑制被粘物被加热到必要以上的高温,因此可以抑制被粘物发生卷曲。
进一步地,由于调色剂具有低熔点并且能够难以结晶化,因此可以具有优异的耐热保存稳定性。另外,耐热保存稳定性可以由将调色剂在高温及多湿(例如40℃、70RH%)的环境下长时间(例如14天)保存后在调色剂中产生的凝聚体的发生量来评价。
使用调色剂时,可以维持定影在被粘物上的状态,因此可以使用由调色剂形成的层来作为与被粘物直接相接的基底层。通过在基底层上设置由彩色调色剂形成的图像层,可以介由基底层来使图像层良好地定影在被粘物上。另外,使用调色剂形成的基底层可以具有适度的挠性,因此即使是像印刷纸、塑料薄膜等被粘物那样的容易变形的介质,也可以容易地使基底层变形并追随被粘物。进一步地,由于使用调色剂形成的基底层容易追随被粘物的移动,因此可以抑制基底层从被粘物上剥离等的发生。因此,设置在基底层的表面上的图像层就难以受到被粘体的表面的颜色的影响等,从而能够抑制图像层所希望显现的颜色再现性、显色性的受损。因此,使用调色剂时,可以在被粘物表面上形成具有良好显色性的图像,同时可以稳定地维持形成在被粘物的表面上的图像。
如上所述,由于调色剂对被粘物具有高粘接性,因此适合用作使被粘物与由含有发泡性粒子或着色剂的彩色调色剂形成的图像层粘接的粘接介质。
另外,调色剂在不含着色剂的情况下可以作为无色调色剂(透明调色剂)使用,在含有白色颜料的着色剂的情况下可以作为白色调色剂使用。白色调色剂
<显影剂>
显影剂含有上述调色剂和发泡性粒子,并且根据需要可以含有载体等的适当选择的其他成分。由此,能够在被粘体的表面形成定影性优异的作为基底层的粘接介质层。
(发泡性粒子)
发泡性粒子可以使用发泡性调色剂。作为发泡性调色剂,可以使用一般的热发泡性调色剂等。
热发泡性调色剂是含有粘合树脂、发泡剂和红外线吸收剂的微粒,优选的是发泡剂实质上不露出于调色剂粒子的表面。使用发泡剂实质上不露出表面的热发泡性调色剂时,在具有高的热膨胀性的同时可以良好地维持对记录介质的粘接性和带电稳定性。
作为发泡性调色剂的粘合树脂,没有特别限制,作为调色剂用的粘合树脂可以使用通常使用的树脂。具体而言,可以例举有聚酯树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯·丙烯酸树脂、硅树脂、环氧树脂、二烯系树脂、酚醛树脂、乙烯·乙酸乙烯酯树脂等,优选的是聚酯树脂。
作为发泡剂,没有特别限制,只要是通过热而体积膨胀的,则可以使用任何发泡剂。另外,发泡剂在常温下既可以是固体,也可以是液体。进一步地,发泡剂不限于由单一物质构成的材料,也可以是由多种物质构成的材料、微囊粒子等的功能性材料。发泡剂的发泡温度收容根据使用何种装置形成立体图像而优选的范围不同,但在通过形成由非热发泡性的有色调色剂(后述的第2调色剂)等构成的调色剂图像的通常的图像形成装置来形成立体图像的情况下,优选的是该调色剂图像的加热定影所需要的定影温度以下的温度。
作为红外线吸收剂,优选的是使用在肉眼可见的波长400nm~700nm的可见光区域中不具有光的吸收特性、而在波长700nm以上的非可见光区域中具有光的吸收特性的物质。作为在该非可见区域具有光吸收特性的红外线吸收材料,具体而言,可以使用掺杂了CuO的玻璃粉、在聚合物中导入了Cu离子的复合聚合物等。另外需要说明的是,在使用在可见光区域具有光吸收特性的红外线吸收剂的情况下,存在损害有色调色剂图像的显色性的问题,因此不合适。
热发泡性调色剂例如通过包括如下工序的制作方法来制作:将至少粘合树脂、发泡剂和红外线吸收剂溶解或分散在溶剂中的油相悬浮分散到水相中,来制作由该油相构成的粒子的工序,以及从该粒子中除去溶剂的工序。除此之外,热发泡性调色剂也可以通过包括了将至少溶解或分散有发泡剂和红外线吸收剂的粘合树脂用的单体在水相中悬浮聚合的工序的制作方法来制作。
热发泡性调色剂中的红外线吸收剂的含有比例可以任意设定,例如,相对于热发泡性调色剂整体,为0.5质量%~90质量%的比例。
作为发泡性粒子,也可以使用在热塑性树脂的壳中内含有发泡剂的热膨胀性粒子。作为热膨胀性粒子的壳中使用的树脂,可以例举有例如丙烯酸树脂、丙烯腈树脂等。另外,热膨胀性粒子的平均粒径在发泡前的状态下优选为10μm~50μm,更优选为15μm~35μm。作为发泡性粒子,具体而言,可以使用KUREHA公司制造的Diefoam或积水化学工业公司制造的ADVANTCELLEM等。
在混合发泡性粒子和调色剂时,相对于调色剂,优选混合0.5质量%~10.0质量%的发泡性粒子,更优选的是混合2质量%~5质量%。
显影剂可以是单成分显影剂,也可以是双成分显影剂,但在用于与近年来的信息处理速度的提高相对应的高速打印机等的情况下,从提高寿命的观点出发,优选双成分显影剂。
在使用上述调色剂作为单成分显影剂的情况下,即使进行调色剂的平衡,调色剂的粒径的变动也少,调色剂在显影辊上的成膜、调色剂在使调色剂薄层化的刮板等部件上的熔融粘结也少,即使在显影装置的长时间搅拌中,也可以得到良好且稳定的显影性和图像。
当显影剂使用双成分显影剂时,可将其与载体混合来用作显影剂。将调色剂用作双成分显影剂时,即使进行长时间的调色剂的平衡,调色剂的粒径的变动也少,即使在显影装置的长时间搅拌中,也可以得到良好且稳定的显影性和图像。
双成分显影剂中的载体的含量可以根据目的适当选择,相对于双成分显影剂100质量份,优选为90质量份~98质量份,更优选为93质量份~97质量份。
显影剂可以适当地使用通过各种已知的电子照相方法如磁性单成分显影方法、非磁性单成分显影方法和双成分显影方法来形成图像。
[载体]
作为载体,可以使用磁性体微粒。作为磁性体微粒,可以使用磁铁矿、γ氧化铁等的尖晶石铁氧体、含有铁以外的金属(Mn、Ni、Zn、Mg、Cu等)的一种或两种以上的尖晶石铁氧体、钡铁氧体等的磁铅石型铁氧体、表面具有氧化层的铁或合金的粒子。考虑到化学稳定性,优选使用磁铁矿、含有γ氧化铁的尖晶石铁氧体或钡铁氧体等的磁铅石型铁氧体。具体而言,作为适合例,可以列举有MFL-35S、MFL-35HS(Powdertech公司制)、DFC-400M、DFC-410M、SM-350NV(同和铁粉工业公司制)等。
特别是在作为载体需要高磁化的情况下,作为载体优选使用铁等的强磁性体微粒。
载体的形状可以是粒状、球状、针状中的任一种。
通过适当地选择载体的种类和含量,可以使用具有期望的磁化的树脂载体。此时的树脂载体的磁特性优选1000奥斯特下的磁化强度为30emu/g~150emu/g。
这样的树脂载体可以通过将载体和绝缘性粘合剂树脂的熔融混炼物用喷雾干燥机进行喷雾来制造,或者通过在载体的存在下在水性介质中使单体或预聚物反应并使其固化,来制造在缩合型粘结剂中分散有载体的树脂载体。
载体的表面可以固定粘着带正电性或带负电性的微粒或导电性微粒,或者涂布树脂来控制带电性。
作为表面的涂层材料(树脂),可以使用硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、氟素类树脂等。进一步地,还可以含有带正电性或带负电性的微粒或导电性微粒来涂布,其中,优选硅树脂和丙烯酸树脂。
显影装置内收容的显影剂中的载体的重量比率优选为85质量%~小于98质量%。如果重量比率为85wt%以上且小于98质量%,则容易抑制调色剂从显影装置的飞散,可以减少不良图像的发生。另外,由于能够抑制电子照相显影用调色剂的带电量过度的上升或电子照相显影用调色剂的供给量的不足,因此能够减少图像浓度降低而产生的不良图像。
<调色剂组>
调色剂组可以具有上述的调色剂和含有粘合树脂及着色剂的彩色调色剂。
作为彩色调色剂,没有特别限制,可以根据目的适当选择公知的彩色调色剂。作为粘合树脂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以使用与调色剂中含有的粘合树脂为相同的粘合树脂。作为着色剂,没有特别限制,可以根据目的适当地选择上述着色剂。
<图像形成装置>
接着,对一个实施方式所涉及的图像形成装置进行说明。一个实施方式所涉及的图像形成装置具有静电潜像承载体、在静电潜像承载体上形成静电潜像的静电潜像形成部、使用调色剂或含有调色剂的显影剂对形成于静电潜像承载体的静电潜像进行显影而形成调色剂图像的显影部,并且根据需要还可以具有其他的构成。
在含有调色剂的显影剂中,优选的是粘接介质和发泡性粒子不被混炼而是在维持各自独立的状态下来进行混合。
一个实施方式所涉及的图像形成装置,更优选的是除了上述的静电潜像承载体、静电潜像形成部及显影部以外,还具备将调色剂图像转印到记录介质上的转印部、使转印到记录介质表面上的转印图像定影的定影部。
在显影部中,使用一个实施方式所涉及的调色剂。优选的是,也可以通过使用含有一个实施方式所涉及的调色剂、进而根据需要含有载体等其他成分的显影剂来形成调色剂图像。
(静电潜像承载体)
静电潜像承载体(有时称为"电子照相感光体"、"感光体")的材料、形状、结构、大小等没有特别限制,可以适当地选自已知的那些。作为静电潜像承载体的材质,例如,可以例举有非晶硅、硒等的无机感光体,以及聚硅烷、酞菁聚甲炔等的有机感光体(OPC)等。
作为静电潜像承载体的形状没有特别限制,可以根据目的适当地选择,但是优选为圆筒状。作为圆筒状的静电潜像承载体的外径,没有特别限制,可以根据目的适当选择,优选为3mm~100mm,更优选为5mm~50mm,特别优选为10mm~30mm。
(静电潜像形成部)
作为静电潜像形成部,只要是在静电潜像承载体上形成静电潜像的装置,就没有特别限制,可以根据目的适当选择。静电潜像形成部例如具有使所述静电潜像承载体的表面均匀带电的充电装置(充电器)和使得所述静电潜像承载体的表面曝光成图像的曝光装置(曝光器)。
作为充电器,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以例举有具备导电性或半导电性的辊、刷、膜、橡胶刮板等的接触充电器、利用了电晕管、电晕丝等的电晕放电的非接触充电器等。
作为充电器的形状,除了辊以外,还可以采用磁刷、毛刷等的方式,可以根据图像形成装置的规格和方式进行选择。
作为充电器,优选的是以与静电潜像承载体接触或非接触状态来配置,并通过重叠施加直流及交流电压而使静电潜像承载体表面带电。另外,优选的是充电器为隔着间距带与静电潜像承载体非接触地邻近配置的充电辊,并通过对充电辊重叠施加直流以及交流电压来使静电潜像承载体表面带电。
作为充电器,不限定于接触式的充电器,但从得到减少了由充电器产生的臭氧的图像形成装置的观点出发,优选使用接触式的充电装置。
作为曝光器,只要是能够在通过充电器而带电的静电潜像承载体的表面进行曝光以生成所需图像就没有特别的限制,可以根据目的来进行适当选择,可以例举有复印光学***、棒状透镜阵列***、激光光学***、液晶快门光学***等的各种曝光器。
作为曝光器中使用的光源,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可以例举有荧光灯、钨丝灯、卤素灯、水银灯、钠灯、发光二极管(LED)、半导体激光源(LD)、电致发光(EL)等的所有发光物等。
另外,为了仅照射所希望的波长区域的光,还可以采用锐截止式滤波器、带通滤波器、近红外线截止式滤波器、分色滤光器、干涉滤波器、色温转换滤光器等各种过滤器。
另外,也可以采用从静电潜像承载体的背面侧以图像方式进行曝光的光背面方式。
(显影部)
显影部只要能够对形成在静电潜像承载体上的上述静电潜像进行显影来形成调色剂图像,就没有特别限制,可以根据目的适当选择。显影部例如可以适合地使用具有容纳调色剂并能够以接触或非接触的方式将调色剂赋予到静电潜像上的显影器的显影部,优选的是具有调色剂容纳容器的显影器等。
显影器既可以是单色用显影器,也可以是多色用显影器。作为显影器,例如优选的是具有摩擦搅拌调色剂使其带电的搅拌器和固定在内部的磁场发生部,并在表面承载含有调色剂的显影剂具有可旋转的显影剂承载体的显影装置。
显影部可以有四个。显影部具备由上述的调色剂组成的第一调色剂和由青色、品红色及黄色的彩色调色剂组成的第二调色剂。一个实施方式所涉及的调色剂优选为无色或白色,更优选为无色。另外,显影部也可以将青色、品红色及黄色的彩色调色剂的一部分作为一个实施方式所涉及的调色剂即第一调色剂。
(转印部)
作为转印部,优选的是具有将调色剂图像转印到中间转印体上而形成复合转印图像的第一次转印部,和将复合转印图像转印到记录介质上的第二次转印部的方式。还有,作为中间转印体没有特别的限制,可以根据目的在公知的转印体中适当选择,例如,可以适当地列举有转印带等。
转印部(第一次转印机构和第二次转印机构)优选的是至少包含将形成在静电潜像承载体(感光体)上的调色剂图像朝着记录介质一侧剥离并使其带电的转印器。转印部可以是1个,也可以是2个以上。
作为转印器可以列举有通过电晕放电的电晕放电转印器、转印带、转印辊、压力转印辊、粘着转印器等。
另外,作为记录介质,代表性的是普通纸,但只要是可以转印显影后的未定影像的记录介质,就没有特别限制,可以根据目的适当选择,也可以使用OHP用的PET基体等。
(定影部)
作为定影部并没有特别的限制,可以根据目的来进行适当选择,公知的加热加压机构为适合。作为加热加压部可以列举有加热辊和加压辊的组合、加热辊和加压辊和环状带的组合等。
定影部优选的是具有具备发热体的加热体、与加热体接触的薄膜、隔着薄膜与加热体压接的加压部件,并且是能够使形成有未定影图像的记录介质通过薄膜与加压部件之间而进行加热定影的加热加压部。
加热加压部中的加热通常优选为80℃~200℃。
作为加热加压部中的表面压力,没有特别限制,可以根据目的适当选择,优选为10N/cm2~80N/cm2。
另外,在本实施方式中,根据目的,例如也可以使用公知的光定影器来与定影部一起或代替定影部。
(其他)
一个实施方式所涉及的图像形成装置其他的例如还可以包括除电部、回收部、控制部等。
((除电部))
作为除电部没有特别的限制,只要能够对静电潜像承载体施加除电偏压即可,可以从公知的除电器中适当选择,可以适当地列举有除电灯等。
((清洁部))
清洁部只要能够除去残留在静电潜像承载体上的调色剂即可,可以从公知的清洁器中适当选择。作为清洁部,例如可以例举有磁刷清洁器、静电刷清洁器、磁辊清洁器、刮板清洁器、刷清洁器、卷材清洁器等。
一个实施方式所涉及的图像形成装置通过具有清洁部,能够提高清洁性能。即,通过控制调色剂间的附着力,能够控制调色剂的流动性,提高清洁性能。另外,通过控制劣化后的调色剂的特性,即使在高寿命化或高温多湿等严酷的条件下,也可以维持优异的清洁品质。进一步地,由于可以使外加剂充分地从感光体上的调色剂中脱离,所以通过在清洁刮板夹持部形成外添加剂的堆积层(阻挡层),可以实现高的清洁性。
((回收部))
作为回收部,没有特别限制,可以举出公知的输送机构等。
((控制部))
控制部能够控制上述各部的动作。作为控制部,只要能够控制上述各部的动作就没有特别的限制,可以根据目的来进行适当选择,例如,可以例举有程序发生器、计算机等。
一个实施方式所涉及的图像形成装置优选的是通过上述的显影部、转印部及定影部,从记录介质一侧按照下述的第1成像顺序在记录介质上层叠含有作为粘接介质的第1调色剂的粘接介质层和含有与发泡性粒子独立使用的作为彩色调色剂的第2调色剂的图像层。第一成像顺序:粘合介质层、图像层的顺序
另外,一个实施方式所涉及的图像形成装置优选的是通过上述的显影部、转印部及定影部,从记录介质一侧按照下述的第2成像顺序在记录介质上层叠含有作为粘接介质的第1调色剂的粘接介质层、含有发泡性粒子的发泡性粒子层和含有与发泡性粒子独立使用的彩色调色剂的第2调色剂的图像层。第二成像顺序:粘合介质层、发泡性粒子层、图像层的顺序
一个实施方式所涉及的图像形成装置可以使用一个实施方式所涉及的调色剂来进行图像形成,因此对塑料薄膜具有优异的定影性,可以抑制消耗电力,并且可以稳定地提供高画质的图像。
<图像形成方法>
一个实施方式所涉及的图像形成方法包括在静电潜像承载体上形成静电潜像的静电潜像形成工序,以及使用调色剂或含有调色剂的显影剂对所述静电潜像进行显影而形成调色剂图像的显影工序,根据需要还进一步包括其他工序,在显影剂中使用粘接介质和发泡性粒子。上述图像形成方法可以通过上述图像形成装置来适当地进行,上述静电潜像形成工序可以通过上述静电潜像形成部适当地进行,上述显影工序可以通过上述显影部适当地进行,上述其他工序可以通过上述其他部适当地进行。
另外,一个实施方式所涉及的图像形成方法更优选的是,除了上述的静电潜像形成工序及显影工序以外,还包括将上述调色剂图像转印到记录介质上的转印工序、使转印到上述记录介质表面上的转印图像定影的定影工序。
在显影工序中,使用一个实施方式所涉及的调色剂。优选的是,也可以通过使用含有一个实施方式所涉及的调色剂、进而根据需要含有载体等其他成分的显影剂来形成调色剂图像。
静电潜像形成工序是在静电潜像承载体上形成静电潜像的工序,包括使静电潜像承载体表面带电的充电工序和使带电后的静电潜像承载体表面曝光而形成静电潜像的曝光工序。充电例如可以通过使用充电器对静电潜像承载体的表面施加电压来进行。曝光例如可以采用所述曝光器来对所述静电潜像承载体的表面进行曝光以生成图像。静电潜像的形成可以是在使得静电潜像承载体的表面均匀带电后使其曝光成图像,并通过静电潜像形成部来进行。
显影工序是通过多种颜色的调色剂将静电潜像依次显影而形成调色剂图像的工序。调色剂图像的形成例如可以通过使用上述调色剂对静电潜像进行显影来进行,并且可以通过显影器进行。
在显影器内,例如,调色剂和载体被混合搅拌,通过这时的摩擦来使得调色剂带电,并以竖立的状态被保持在转动的磁辊的表面,从而形成磁刷。磁辊因为被配置在静电潜像承载体(感光体)的附近,构成形成在磁辊表面的磁刷的调色剂的一部分就会通过静电吸引力来移动到静电潜像承载体(感光体)的表面。其结果是,静电潜像通过调色剂被显影后在静电潜像承载体(感光体)的表面形成了由调色剂产生的调色剂图像。
转印工序是将调色剂图像转印到记录介质上的工序。转印工序优选的是使用中间转印体,并在将调色剂图像一次转印到中间转印体上后,将调色剂图像二次转印到记录介质上的方式。更优选的方式是,转印工序使用二色以上的调色剂,优选使用全彩色调色剂,并且包括将调色剂图像转印到中间转印体上而形成复合转印图像的第一次转印工序,和将复合转印图像转印到记录介质上的第二次转印工序。转印例如可以使用转印充电器通过对静电潜像承载体(感光体)的充电来对调色剂图像进行,并由转印部来进行。
定影工序是使用定影装置来对被转印到记录介质上的调色剂图像进行定影的工序,对于各色的显影剂来说,既可以是在每次转印到记录介质上时进行,也可以是对各色的显影剂以层叠的状态来一次性地同时进行。
在一个实施方式所涉及的图像形成方法中,可以从记录介质一侧按照下述的第1成像顺序在记录介质上层叠含有作为粘接介质的第1调色剂的粘接介质层和含有与发泡性粒子独立使用的作为彩色调色剂的第2调色剂的图像层。第一成像顺序:粘合介质层、图像层的顺序
另外,在一个实施方式所涉及的图像形成方法中,可以从记录介质一侧按照下述的第2成像顺序在记录介质上层叠含有作为粘接介质的第1调色剂的粘接介质层、含有发泡性粒子的发泡性粒子层和含有与发泡性粒子独立使用的彩色调色剂的第2调色剂的图像层。第二成像顺序:粘合介质层、发泡性粒子层、图像层的顺序
一个实施方式所涉及的图像形成方法还可以包括根据需要适当选择的其他工序,例如除电工序、清洁工序、回收工序等。
除电工序是对静电潜像承载体施加除电偏压来进行除电的工序,可以通过除电部来适当地进行。
清洁工序是对残留在静电潜像承载体上的所述调色剂进行除去的工序,可以通过清洁部来适当地进行。
回收工序是将通过清洁工序来除去的调色剂回收到显影部里的工序,可以通过回收部来适当地进行。
一个实施方式所涉及的图像形成方法可以使用一个实施方式所涉及的调色剂来进行图像形成,因此对塑料薄膜具有优异的定影性,可以抑制消耗电力,并且可以稳定地提供高画质的图像。
[图像形成装置的一个方式]
接着,参照图1对一个实施方式所涉及的图像形成装置的一个方式进行说明。在图1中,对作为能够应用一个实施方式所涉及的图像形成装置的图像形成装置的串列型彩色复印机的实施方式进行说明。图1所示是一个实施方式所涉及的图像形成装置例的概要构成图。另外,在图1中,调色剂是无色的,省略了调色剂的显影部和一次转印辊。
如图1所示,串列型彩色复印机(以下称为复印机500)在作为图像形成装置的本体部的打印部100的上方设有原稿读入部4及原稿搬送部3,并在打印部100的下方设有供纸部7。原稿搬送部3将原稿搬送到原稿读入部4中,并且原稿读入部4对搬送来的原稿的图像数据进行读取。供纸部7包括收容有作为记录介质的转印纸P的供纸卡盒26,和将供纸卡盒26内的转印纸P朝着打印部100送出的供纸辊27。另外,图1中的点划线表示的是复印机500内的转印纸P的搬送路径。
打印部100的上部是堆积形成有输出图像的转印纸P的排纸盘30。打印部100具有作为形成各色(黄色(Y)、品红色(M)、青色(C)、黑色(Bk))的调色剂图像的成像部的四个成像单元6(6Y、6M、6C、6Bk)和中间转印单元10。各成像单元6(6Y、6M、6C、6Bk)包括有作为形成有各色调色剂像的图像载体的鼓状的感光体1(1Y、1M、1C、1Bk),以及对形成在各感光体1(1Y、1M、1C、1Bk)表面上的静电潜像进行显影的显影装置5(5Y、5M、
5C、5Bk)。
中间转印单元10包括中间转印带8或一次转印偏压辊(9Y、9M、9C、9Bk)。
中间转印带8是形成在各感光体1(1Y、1M、1C、1Bk))的表面上的各色调色剂像被重叠后转印,并在表面上形成有彩色调色剂像的中间转印体。
另外,一次转印偏压辊9(9Y、9M、9C、9Bk)是将形成在各感光体1(1Y、1M、1C、1BK)表面上的彩色调色剂图像转印到中间转印带8上的一次转印机构。
打印部100设有用于将中间转印带8上的彩色调色剂图像转印到转印纸P上的二次转印偏压辊19。另外,还设有对位辊对28来调整将通过供纸辊27送出的转印纸P输送到中间转印带8和二次转印偏压辊19相向而对的二次转印夹持的时机。更进一步地,打印部100在二次转印夹持的上方还设有对转印纸P上的未定影调色剂图像进行定影的定影装置20。
在打印部100内的排纸盘30的下方且是中间转印单元10的上方配置有各色的调色剂容器11(11Y、11M、11C、11Bk)。各色的调色剂容器11(11Y、11M、11C、11Bk)收容有供给到各显影装置5(5Y、5M、5C、5Bk))里的各色(黄色、品红色、青色、黑色)的调色剂。
在本实施方式中,也可以在黄色、品红色、青色及黑色的成像单元中,投入白色调色剂、无色调色剂及含有发泡性粒子的调色剂等来代替黄色、品红色、青色及黑色的调色剂后,形成图像。
如此,一个实施方式所涉及的图像形成装置包括静电潜像承载体、静电潜像形成部、显影部、转印部、定影部,并在显影剂中使用粘接介质和发泡性粒子。在粘接介质中使用由上述调色剂构成的第1调色剂。若在使用第1调色剂及发泡性粒子形成的粘接介质层上形成由彩色调色剂形成的图像层,则能够在彩色调色剂附着于第1调色剂的状态下牢固地定影,因此能够提高图像层的定影性能。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置能够形成具有充分的耐久性的立体图像。
一个实施方式所涉及的图像形成装置能够使作为粘接介质的第1调色剂和发泡性粒子在不被混炼而维持各自独立的状态下与显影剂混合。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置通过以作为粘接介质的第1调色剂和发泡性粒子分别独立的状态、即未被混炼的状态,在含有发泡性粒子的粘接介质层上形成图像层,能够以彩色调色剂附着在第1调色剂上的状态来牢固地定影,因此能够提高图像层定影性能。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置即使在作为粘接介质的第1调色剂中含有发泡性粒子的情况下,也能够形成具有充分的耐久性的立体图像。
一个实施方式所涉及的图像形成装置可以使用粘接介质作为使发泡性粒子与记录介质粘接的第1调色剂。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置能够通过第1调色剂使发泡性粒子和记录介质粘接。
一个实施方式所涉及的图像形成装置可以使用白色调色剂或无色调色剂作为第1调色剂。白色调色剂或无色调色剂能够将发泡性粒子发泡前后的粘接介质层的色调的变化抑制得较小。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置即使使发泡性粒子发泡而立体地形成图像层,也能够将粘接介质层的色调的变化抑制得较小,因此能够抑制图像层的变色。
一个实施方式所涉及的图像形成装置可以使用无色调色剂作为第1调色剂。无色调色剂能够将发泡性粒子发泡前后的粘接介质层的色调的变化抑制得更小。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置即使使发泡性粒子发泡而立体地形成图像层,也能够将粘接介质层的色调的变化抑制得更小,因此能够更切实地抑制图像层的变色。
一个实施方式所涉及的图像形成装置的无色调色剂含有聚烯烃,并在通过差示扫描量热法测量的第1次升温后的降温时在40℃~70℃的范围内具有发热峰值,聚烯烃在通过差示扫描量热法测量的第1次升温后的降温时没有发热峰值,在第2次升温时在0℃~30℃的范围内可以具有发热峰值。如果使用含有无色调色剂的显影剂进行印刷,则可以进一步提高调色剂的定影性。即,无色调色剂通过含有聚烯烃,因为提高了相对于聚合物的润湿性,所以能够提高相对于由聚合物构成的发泡性粒子的外壳的润湿性。由此,可以提高无色调色剂对被粘物的粘接性,因此可以抑制设置在无色调色剂表面的图像层所希望显现的颜色再现性或显色性的受损。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置在无色调色剂的表面上使图像层显色性良好且能够稳定地维持。
一个实施方式所涉及的图像形成装置可以在无色调色剂中包含马来酸改性聚烯烃。如果使用包含含有马来酸改性聚烯烃的无色调色剂的显影剂来印刷,则可以进一步提高调色剂的定影性。即,通过使无色调色剂含有在主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃,可以进一步提高对发泡性粒子的外壳的润湿性,进一步提高对被粘物的粘接性,因此可以进一步抑制设置在无色调色剂表面的图像层所希望显现的颜色再现性或显色性的受损。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置在无色调色剂的表面上使图像层进一步显色性良好且能够稳定地维持。
一个实施方式所涉及的图像形成装置可以按照第一成像顺序在记录介质上从记录介质一侧依次层叠粘接介质层和图像层。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置能够使图像层经由粘接介质层而对记录介质发挥高定影性。
即,在将发泡性粒子和调色剂混炼后以单层来形成印刷层时,由于发泡性粒子和调色剂混炼使用,并且在发泡性粒子层上未设置图像层,因此不能用调色剂充分地固定发泡性粒子,定影性能变差。在本实施方式中,即使在图像层的层叠前分别独立地形成含有发泡性粒子的发泡性粒子层和含有粘接介质的粘接介质层,通过在粘接介质层上形成图像层,也能够提高图像层的定影性。
一个实施方式所涉及的图像形成装置可以按照第二成像顺序在记录介质上从记录介质一侧依次层叠粘接介质层、发泡性粒子层和图像层。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置能够使图像层经由粘接介质层及发泡性粒子层而对记录介质发挥高定影性。即,一个实施方式所涉及的图像形成装置即使将图像层、粘接介质层和发泡性粒子层这三成分显影在记录介质上,也能够提高图像层对记录介质的定影性。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置在图像层的层叠前,即使分别独立地形成含有发泡性粒子的发泡性粒子层和含有粘接介质的粘接介质层,通过在粘接介质层上经由发泡性粒子层形成图像层,也能够提高图像层的定影性。
一个实施方式所涉及的图像形成装置能够使图像层为有色图像层。由此,一个实施方式所涉及的图像形成装置能够进行彩色印刷。
【实施例】
以下,示出实施例和比较例来更加具体地说明实施方式,但实施方式限定于这些实施例和比较例。
<白色调色剂的制作>
[实施例1]
使用亨舍尔混合机(FM20B、日本焦炭工业株式会社制)将下述的调色剂原料预混合后,用单轴混炼机(共捏和机混炼机BUSS共捏合机"MDK46-11D"、Buss公司制),以16kg/h的对料桶的原料供给速度、螺杆温度40℃、混炼温度100℃~130℃(区域料桶温度:Z1区域130℃、Z2Z3区域100℃)进行溶融、混炼。将得到的混炼物冷却至室温后,用旋转粉碎机粗粉碎至200μm~300μm。接着,使用对向喷射磨(100AFG,细川密克朗株式会社制),一边适当调整粉碎空气压力一边进行细粉碎,来使质量平均粒径成为(6.2±0.3)μm。之后,通过气流分级机(EJ-LABO,Matsubo株式会社制造)对细粉碎后的混炼物一边适当地调整气窗开度一边进行分级,使得质量平均粒径为(7.0±0.2)μm并且质量平均粒径/个数平均粒径的比为1.20以下,来得到调色剂母粒。接着,对调色剂母粒100质量份,将添加剂(HDK-2000(注册商标)、Clariant株式会社制)1.0质量份及添加剂(H05TD(注册商标)、Clariant株式会社制)1.0质量份用亨舍尔混合机搅拌混合。由此,制作作为白色调色剂的调色剂1。
(调色剂原料)
·聚酯树脂1(EXL-101l-、三洋化成公司制):55质量份
·聚酯树脂2(RN-290、花王公司制):20质量份
·酯蜡(WEP-5、日油株式会社制):5质量份
·主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃1(TOYOTAC-KH、东洋纺公司制、融点80℃、重均分子量90000):20质量份
·颜料(氧化钛(PF-739、石原产业公司制)):65质量份
对马来酸改性聚烯烃1进行了DSC的结果,确认了在DSC中的第1次升温后的降温时没有发热峰值,在第2次升温时在0℃~30℃的范围内具有发热峰值。
对所得调色剂1进行DSC后的结果确认,通过DSC的第1次升温后的降温时,在40℃~70℃的范围内具有发热峰值。
<无色调色剂的制作>
[实施例2]
以与实施例1相同的方式制作无色调色剂2,不同之处在于,从(调色剂原料)中除去颜料(氧化钛(PF-739,石原产业株式会社制造))。
<双成分显影剂的制作>[载体的制作]
将下述载体原料的混合物用均化器分散20分钟,来制备涂层形成液。使用质量平均粒径为35μm的Mn铁氧体粒子作为芯材,使用流动床型涂布装置,将流动槽内的温度控制在各70℃,涂布该涂层形成液,使芯材表面的平均膜厚为0.20μm,并进行干燥。将得到的载体在电炉内以180℃烧制2小时,得到载体A。
(载体原料)
·硅树脂(有机直链有机硅):100质量份
·甲苯:100质量份
·γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷:5质量份
·炭黑:10质量份
[双成分显影剂的制作]
使用Turbula混合机(WAB公司制)以48rpm将调色剂1、调色剂2中的任一种与载体A均匀混合5分钟,并使其带电,来分别制作双成分显影剂1、双成分显影剂2。另外,调色剂与载体A的混合比率是以调色剂浓度为7质量%的方式来混合的。
<实施例1-1>
[显影剂的制作]
对于上述制作的调色剂2,除了使用以热发泡性粒子1(DAIFORMH750D、平均粒径:20μm、KUREHA公司制)为2质量%的方式来混合的以外,与双成分显影剂2同样地制作双成分显影剂3。
[图像形成装置的准备]
将IMC6000用显影剂分别投入到图像形成装置(IMC6000、Ricoh公司制)的黄色、品红色及青色成像单元中。另外,将双成分显影剂3投入黑色成像单元。
[定影性的评价]
在准备好的图像形成装置(IMC6000、Ricoh公司制)中放置记录介质,并在记录介质上印刷图像。从记录介质一侧,以在调色剂2中含有发泡性粒子的层、IMC6000用调色剂层的顺序来形成图像。对该印刷物加热,使图像发泡,来得到立体图像。用印刷胶(printtack)剥离发泡后的图像上的热发泡性粒子,并基于下述式(I)计算剥离前后的表面粗糙度的减少率。表面粗糙度的减少率越大,意味着粗糙度越减少。剥离前后的表面粗糙度的减少率约为15.2%。测量结果如图2所示。
表面粗糙度的减少率(%)=((剥离后的表面粗糙度-剥离前的表面粗糙度)/剥离前的表面粗糙度)×100…(I)
[色差的评价]
通过分光测色仪(X-RiteeXact)分别以CMY来测量发泡前图像、发泡后图像中的(L*,a*,b*),并利用下式(II)计算发泡前后的青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)的色差(ΔE*ab)。测量结果如图3所示。
色差=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2……(II)
<实施例1-2>
在实施例1-1中,除了将调色剂2变更为调色剂1以外,与实施例1-1同样地评价显影剂的定影性和色差。剥离前后的表面粗糙度的减少率约为30.2%。表面粗糙度的减少率的测量结果如图2所示,色差的测量结果如图3所示。
<实施例1-4>
在实施例1-2中,除了将热发泡性粒子1变更为热发泡性粒子2(DAIFORMH850D、平均粒径:35μm、KUREHA公司制)以外,与实施例1-2同样地评价显影剂的定影性。剥离前后的表面粗糙度的减少率约为65.0%。测量结果如图2所示。
<实施例1-3>
在实施例1-1中,除了将调色剂2变更为IMC6000用调色剂、将热发泡性粒子变更为热发泡性粒子2(DAIFORMH850D、平均粒径:35μm、KUREHA公司制)以外,与实施例1-1同样地评价显影剂的定影性。剥离前后的表面粗糙度的减少率约为95.9%。测量结果如图2所示。
<实施例2-1>
将相同颜色的IMC6000用显影剂分别投入到图像形成装置(IMC6000、Ricoh公司制)的青色及黄色成像单元中。另外,将双成分显影剂3投入品红色成像单元中。
同时操作青色、黄色和品红色成像单元,在记录介质上以IMC6000用调色剂层、在调色剂2中含有发泡性粒子的层、IMC6000用调色剂层的顺序来形成图像层。然后,对图像加热,使图像发泡,得到立体图像。形成图像层后,用印刷胶剥离图像层,并基于上式(I)计算剥离前后的表面粗糙度的减少率,评价定影性。剥离前后的表面粗糙度的减少率约为7.1%。测量结果如图4所示。
<实施例2-2>
在实施例2-1中,同时操作青色、黄色和品红色成像单元,在记录介质上以在调色剂2中含有发泡性粒子的层、IMC6000用调色剂层的顺序来形成图像层。除此以外,与实施例2-1同样地进行。剥离前后的表面粗糙度的减少率约为6.8%。测量结果如图4所示。
<实施例2-3>
在实施例2-1中,操作品红色成像单元,在记录介质上以在调色剂2中含有发泡性粒子的层、IMC6000用调色剂层的顺序来形成图像层。剥离前后的表面粗糙度的减少率约为15.2%。测量结果如图4所示。
如图2所示,可知各实施例中调色剂被定影了。特别是,实施例1-1、1-2与实施例1-3、1-4相比,粗糙度减少率大幅减少,因此可以确认调色剂的定影性进一步提高了。可以说,如果使用包含无色调色剂或白色调色剂及热发泡性粒子的显影剂来印刷,调色剂的定影性就会提高,特别是使用包含无色调色剂的显影剂来印刷时,可以进一步提高调色剂的定影性。即,可以说,无色调色剂或白色调色剂通过含有主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃,由于对聚合物的润湿性提高,因此对于由聚合物构成的热发泡性粒子的外壳的润湿性提高,可以有效地发挥作为热发泡性粒子彼此、热发泡性粒子对纸面的粘接介质的功能。
另外,如图3所示,确认了如果使用实施例1-1的显影剂进行印刷,则与使用实施例1-2的显影剂进行印刷的情况相比,色差得到提高。
如图4所示,实施例2-1、2-2与实施例2-3相比,粗糙度减少率减少,因此可以确认调色剂的定影性得到提高。由此,通过在记录介质和包含发泡性粒子的调色剂2的层之间设置通常的有色调色剂层,或者通过在包含发泡性粒子的调色剂2的层上设置通常的有色调色剂层,可以提高图像层的定影性。由此,可以说上述各实施例的图像形成装置通过具备包含无色调色剂或白色调色剂和热发泡性粒子的显影剂,能够提供耐久性优异的高品质的立体图像。
以上,说明了实施方式,但上述实施方式是作为例子提示的,本发明不受上述实施方式的限定。上述实施方式能够以其他各种方式来实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种组合、省略、置换、变更等。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明及其均等的范围中。
Claims (11)
1.一种图像形成装置,其特征在于包括:
静电潜像承载体;
在所述静电潜像承载体上形成静电潜像的静电潜像形成部;
使用显影剂对所述静电潜像进行显影形成调色剂图像的显影部;
将所述调色剂图像转印到记录介质上的转印部,以及
使转印到所述记录介质上的转印图像定影的定影部,并且
在所述显影剂中使用粘接介质和发泡性粒子。
2.根据权利要求1所述的图像形成装置,其特征在于:
所述粘接介质和所述发泡性粒子不被混炼,而是在维持各自独立的状态下混合。
3.根据权利要求1或2所述的图像形成装置,其特征在于:
所述粘接介质是使所述发泡性粒子与所述记录介质粘接的第1调色剂。
4.根据权利要求3所述的图像形成装置,其特征在于:
所述第1调色剂为白色调色剂或无色调色剂。
5.根据权利要求4所述的图像形成装置,其特征在于:
所述第1调色剂为无色调色剂。
6.根据权利要求5所述的图像形成装置,其特征在于:
所述无色调色剂含有聚烯烃,
所述无色调色剂在通过差示扫描量热法测量的第1次升温后的降温时在40℃至70℃的范围内具有发热峰值,
所述聚烯烃在通过差示扫描量热测量的第1次升温后的降温时没有发热峰值,在第2次升温时在0℃至30℃的范围具有发热峰值。
7.根据权利要求5或6所述的图像形成装置,其特征在于:
所述无色调色剂含有至少在主链上具有聚丙烯嵌段的马来酸改性聚烯烃。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的图像形成装置,其特征在于:
含有所述粘接介质的粘接介质层和含有与所述发泡性粒子独立地使用的第2调色剂的图像层,按照从所述记录介质一侧依次层叠所述粘接介质层和所述图像层的第1成像顺序层叠在所述记录介质上。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的图像形成装置,其特征在于:
含有所述粘接介质的粘接介质层、含有所述发泡性粒子的发泡性粒子层和含有与所述发泡性粒子独立地使用的第2调色剂的图像层,按照从所述记录介质一侧依次层叠所述粘接介质层、所述发泡性粒子层和所述图像层的第2成像顺序层叠在所述记录介质上。
10.根据权利要求8或9所述的图像形成装置,其特征在于:
所述第2调色剂为含有着色剂的彩色调色剂。
11.一种图像形成方法,其特征在于,包括:
在静电潜像承载体上形成静电潜像的静电潜像形成步骤;
使用显影剂对所述静电潜像进行显影形成调色剂图像的显影步骤;
将所述调色剂图像转印到记录介质上的转印步骤;以及
使转印到所述记录介质上的转印图像定影的定影步骤,
并且,在显影剂中使用粘接介质和发泡性粒子。
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