CN1189795C - 显影剂携带元件、其再生方法和显影装置 - Google Patents
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Abstract
一种在基材上具有树脂涂层的废显影剂携带元件通过以下步骤形成:刮擦废显影剂携带元件的树脂涂层以形成一种不匀度表现为最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的显影剂携带元件表面,然后用至少包含粘结剂树脂和导电细粉末的树脂组合物涂层涂覆具有所述不匀度的显影剂携带元件表面。该再生显影剂携带元件可重新安装在显影装置中并进行重复的电子照相成像周期。
Description
本发明的领域和相关技术
本发明涉及一种在电子照相、静电记录或磁记录中用于显影在潜像承载元件上形成的潜像以形成调色剂图像的显影剂携带元件。更具体地说,本发明涉及一种再生该显影剂携带元件的方法、再生显影剂携带元件和包括该再生显影剂携带元件的显影设备。
迄今已知许多电记录方法。一般来说,电潜像通过各种工具在包含光电导体材料的静电潜像承载元件(光敏元件)上形成,并用调色剂(显影剂)显影形成调色剂图像(可见图像),随后根据需要转印到转印(-接受)材料如纸上,并随后通过施加热、压力、或热和压力而固定到转印材料上以形成副本或印刷品。近年来,除了常规的复印机,打印机和传真机已流行为使用电子照相的机器。显影方案粗分为使用载体颗粒的双组分显影方案和不使用这种载体颗粒的单组分显影方案。单组分显影方案包括磁性多组分显影方案,其中包括包含磁性粉末的调色剂颗粒的显影剂在磁力作用下传送;和非磁性多组分显影方案,其中不含磁性粉末的显影剂在摩擦电荷的作用下携带到显影剂携带元件上。在磁性多组分显影方案,磁性材料也可用作着色剂,无需使用炭黑之类的着色剂。
在双组分显影方案中,载体颗粒如玻璃珠或铁粉是必需的,且用于检测调色剂浓度以补充调色剂量的设备对保持显影剂中的恒定调色剂浓度是必需的,这样整个显影设备往往大而重。在双组分显影方案中,调色剂组分容易粘结到载体上,即造成载体失效,因此需要更换载体。在单组分显影方案中,无需这种载体或相关设备,因此整个显影设备可变得更小和更轻,而且无需长期的保养操作,因为不需要载体更换。由于需要磁性粉末,在磁性单组分显影方案中,难以形成颜色清晰的调色剂,而双组分显影方案优选用于彩色显影,因为显影状态可通过密度检测设备进行精确控制。
至于打印机设备,LED打印机和LBP打印机在市场上占据主导,且正在要求高分辨率(如,600、800和1200dpi)。因此,需要一种能够获得高分辨率的显影方案。另外,数字机器也正成为复印机的主导,且可应用于多功能用途,这样也可用作传真装置或打印机,因此芳基和打印机之间的差别变得较小。高分辨率和高清晰度显影方案也是多功能机器所需要的。例如,日本公开专利申请(JP-A)1-112253和JP-A2-284158已通常使用一种小粒径调色剂,且中心粒径为约5-9μm的调色剂正因为需要高分辨率而成为主导。
用于上述显影方案的显影剂携带元件通常通过将例如金属、合金或化合物成型为圆筒,然后电解、喷丸或填充处理其表面以得到预定的表面粗糙度而形成。在通过一个调节元件在显影剂携带元件上形成的显影剂层中,靠近该显影剂携带元件的表面存在的一部分显影剂往往具有非常高的电荷并因此通过强图像力而吸引到显影剂携带元件表面上。在这种情况下,上层调色剂不具有足够的摩擦起电能力,因此往往电荷不足。在这种情况下,不能实现足够的显影和转印,因此往往导致图像的图像密度不匀且字符图像散射。
为了防止出现这种具有过电荷或强显影剂粘附的显影剂,例如在JP-A 01-277265、JP-A 05-006089、和JP-A 05-066680中,已经提出在显影剂携带元件上形成一种包含导电物质如碳石墨或沉积其中的固体润滑剂如石墨的树脂膜。
在包括工艺操作盒或显影设备的复印机、打印机或传真装置中,这种具有树脂涂层的显影剂携带元件在用于该工艺操作盒时一直使用到该操作盒中的显影剂消耗掉,或在用于这种根据需要补充显影剂而操作的显影设备时一直使用到该显影设备的寿命结束。因此,具有良好耐磨性的热固性树脂优选用作粘结导电细粉或固体润滑剂的树脂。
另一方面,为了在显影剂携带元件(也称作显影套筒)上保持合适水平的调色剂传送性能,显影剂携带元件表面需要具有合适程度的表面粗糙度。因此,特意对树脂涂层表面进行粗糙化以调节显影剂携带量。
但考虑到长期连续使用,难以防止表面粗糙度变化,且显影剂携带量不可避免地相应变化。此外,随着表面粗糙度的变化,显影剂携带元件往往被变质显影剂所污染。因此,在操作盒或显影设备的整个寿命过程中使用的显影剂携带元件难以满足在其起始使用时达到的成像性能,且已在操作盒或显影设备寿命结束时同时丢弃。
但近年来,减少废物正成为要务,且需要再利用甚至是用于电子照相的功能材料如显影剂携带元件。例如,已经提出,通过切割工具如切割刀来去除显影剂携带元件表面上的树脂层,并类似在新管上那样再进行表面处理如喷丸或树脂涂布。但通过刀切割去除树脂层的困难在于,表面树脂层非常难以切割。更具体地说,该树脂往往粘附到切割刀上,不能均匀切割,而且该切割刀必需以非常高频率地更换。另外,还提出使用磨石,但这种研磨由于树脂的堵塞作用而受阻。已经提出几种方案以喷丸去除显影剂携带元件上的这种表面树脂层。例如,JP-A 08-171724公开,在去除显影辊的法兰之后进行喷丸以去除表面树脂层。另外,JP-A 11-174891还公开,可通过喷丸或研磨来剥离树脂表面涂层。但没有公开详细方法。树脂涂层的喷丸去除伴随严重的问题。
迄今已知使用作为显影剂携带元件基材的铝、不锈钢、黄铜或成型树脂的中空或实心圆筒。这种基材在进行高精度加工之后使用,这样可通过电子照相显影方法得到高质量的图像。
例如,在跳跃显影法中,其中潜像承载元件和显影剂携带元件之间以预定间隙放置,且显影剂在一厚度小于该间隙的层中形成并在图像承载元件和显影剂携带元件之间施加显影偏压的同时用于显影在图像承载元件上形成的潜像,除非在潜像承载元件和显影剂携带元件之间保持恒定的间隙,否则难以得到均匀的图像。例如,如果没有在潜像承载元件和显影剂携带元件之间保持恒定间隙,从而导致显影剂携带元件在相对垂直表面旋转时间隙明显波动,那么会遇到图像缺陷,如在实心黑色或中间色图像中的点距不匀或周期性密度不匀、线图像的线宽度不匀或在字符图像周围的显影剂散射。这种间隙波动应该一般抑制至最高30μm,和在激光束打印机或用于再现高分辨率图形图形的数字机器时最高15μm。在可用于显影剂携带元件基材的基材材质中,铝由于轻质和高精确加工性而适合使用。
但在喷丸去除在铝基材上形成的树脂涂层的情况下,往往出现以下问题。具有太强力的喷丸导致铝基材的变形,这样在喷丸之后比原基材的间隙波动更大。如果使用这种再生基材生产再生显影剂携带元件并用于显影设备,往往出现点距不匀、线宽度不匀和散射的上述图像缺陷。另外,由于在喷丸去除树脂涂层之后出现太大的表面粗糙度,难以形成具有均匀和适合再生的表面粗糙度的树脂涂层表面,这样容易造成树脂涂层的剥离或表面粗糙度的下降。这也不利地影响图像均匀性。另一方面,太低的喷丸力不能去除树脂涂层,因为树脂涂层本身具有一定的耐磨性。
作为一种除了上述喷丸法之外的去除该树脂涂层的方法,已经提出一种用有机溶剂溶解树脂涂层的方法,例如公开于JP-A 10-031367。该JP参考文件特别公开,使用水与一种比重大于水的水不混溶溶剂的混合物来溶解和剥离该树脂涂层以防有机溶剂的蒸发。按照该方法,可在一定程度上溶解和剥离涂层,但这在层厚度大的情况下或由于构成该涂层的树脂而变得困难。尤其是,在热固性树脂涂层的情况下,难以找到一种具有高树脂溶解力的有机溶剂,这样在许多情况下能够剥离树脂层。
作为另一方法,例如JP-A 08-036341公开了一种用纤维材料如布或毡擦拭和去除树脂涂层的方法。但按照该方法,只能将能够去除被粘连并留在树脂涂层上的调色剂的擦拭力作用在废的显影剂携带元件上,且不足以擦除和剥离树脂涂层。
因此,需要一种再生显影剂携带元件的方法以提供在成像方面没有困难如上述图像缺陷的再生显影剂携带元件并抑制废物的量。
本发明的综述
本发明的一个目的是提供一种再生显影剂携带元件的方法、和一种能够提供没有点距不匀、线宽度不匀、散射、以及斑点、重像或灰雾的高分辨率图像的再生显影剂携带元件。
本发明的另一目的是提供一种再生显影剂携带元件的方法、和一种能够剥离或擦除该表面上的树脂涂层并能够在长期使用之后保持高分辨率图像的再生显影剂携带元件。
本发明的一个更具体的目的是提供一种去除显影剂携带元件上的表面树脂涂层的方法,它不会在间隙波动或表面粗糙度方面造成不当并在其上形成新树脂涂层,得到一种能够提供与新显影剂携带元件所得相当的高分辨率图像的再生显影剂携带元件。
本发明的另一目的是提供一种包括该再生显影剂携带元件的显影设备。
本发明的另一目的是提供一种能够减少废物并降低显影剂携带元件和显影设备的生产成本的方法。
按照本发明,提供了一种再生在基材上具有树脂涂层的废显影剂携带元件的方法,包括:
刮掉该废显影剂携带元件的树脂涂层,形成在不匀度上表现出最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的显影剂携带元件,和
用至少包含粘结剂和导电细粉的树脂组合物涂层涂布这种具有不匀度的显影剂携带元件表面。
本发明还提供了一种通过上述方法得到的再生显影剂携带元件、以及一种包括该再生显影剂携带元件的显影装置。
考虑到以下对本发明优选实施方案的描述并结合附图,本发明的这些和其它的目的、特点和优点变得更加显然。
附图的简要描述
图1是用于本发明的喷丸设备的喷嘴部位的放大截面示意图。
图2和3分别说明这种喷丸喷嘴相对旋转套筒(显影剂携带元件)的相对运动。
图4是说明在用于本发明的喷丸装置中的物质流动的***图。
图5和6分别是间隙波动测量装置的平面视图和右侧视图。
图7A和7B分别是套筒基材的前视图和右侧视图,用于说明评估间隙波动的方式。
图8-10分别说明显影设备的一种结构。
图11是用于本发明的搪磨设备的喷嘴部位的放大截面示意图。
图12和13分别说明这种搪磨喷嘴相对旋转套筒(显影剂携带元件)的相对运动。
图14说明一种包括如图11-13所示搪磨喷嘴设备的搪磨体系。
图15是一种包括浸渍有液体的多孔载体片材的耐磨片材元件的截面示意图,该液体包含分散其中的研磨颗粒且携带该研磨颗粒的状态使得至少一部分研磨颗粒可相对载体片材运动。
图16说明一种使用图15耐磨片材元件的刮擦体系。
图17和18分别是使用耐磨胶带的刮擦体系的前视图和平面示意图。
本发明的详细描述
在用于在基材上具有树脂涂层的废显影剂携带元件的再生方法中,刮擦或擦掉废显影剂携带元件的树脂涂层以在显影剂携带元件表面上形成表现出最高0.8μm,更优选最高0.7μm的中心线平均粗糙度Ra的不匀度,且具有该不匀度的显影剂携带元件表面涂有至少包含粘结剂和导电细粉的导电树脂组合物涂层。该方法的优选例子可包括以下方法。
A.用研磨颗粒刮擦废显影剂携带元件的树脂涂层并在显影剂携带元件表面上形成表现出最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的不匀度,然后用至少包含粘结剂和导电细粉的树脂组合物在该表面上形成导电树脂涂层的方法。
B.通过一个内径为基材外径0.15-1倍的喷嘴,在1×105Pa-5×105Pa的排气压力下,使用平均粒径为15-250μm的颗粒,用空气对具有圆柱状基材的废显影剂携带元件的树脂涂层喷丸以刮掉至少一部分树脂涂层,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面,然后将该表面涂以至少包含粘结剂和导电细粉的树脂组合物的导电树脂涂层的方法。
C.将具有圆柱状基材的废显影剂携带元件进行液体搪磨处理,即通过一个内径为基材外径0.5-1.0倍的喷嘴,在1×105Pa-5×105Pa的排气压力下,用空气将包含平均粒径为15-100μm的颗粒的液体喷射到该显影剂携带元件的树脂涂层上以刮掉至少一部分树脂涂层,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面,然后将该表面涂以至少包含粘结剂和导电细粉的树脂组合物的导电树脂涂层的方法。
D.将研磨颗粒设置在废显影剂携带元件的树脂涂层上以使至少一部分研磨颗粒相对载体是可移动的,相对该树脂涂层移动该研磨颗粒以刮掉至少一部分树脂涂层,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面,然后将该表面涂以至少包含粘结剂和导电细粉的树脂组合物的导电树脂涂层的方法。
E.使用一种其表面的十点平均粗糙度为6.0-30μm的研磨胶带刮擦具有圆柱状基材的废显影剂携带元件的树脂涂层以刮掉至少一部分树脂涂层,所述研磨胶带通过用一种在1.0×105Pa-5.0×105Pa的支撑压力下支撑该树脂涂层的粘结剂树脂粘结该研磨颗粒而形成,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面,然后将该表面涂以至少包含粘结剂和导电细粉的树脂组合物的导电树脂涂层的方法。
按照本发明的用于废显影剂携带元件的再生方法不仅可应用于从用户回收的废显影剂携带元件,而且可应用于尚未实际使用但由于用户希望更换、因例如树脂涂层形成不当而不能通过检测、等原因而应该再生的显影剂携带元件。在此,这些要通过本发明方法再生的显影剂携带元件包括性地表示为术语“废显影剂携带元件”以方便解释和容易理解。
一般,从市场回收的电子照相成像装置如复印机和打印机的显影设备或操作盒包含一定量的残余显影剂(调色剂),而且某些调色剂粘附到显影剂携带元件上,因此调色剂必须从显影剂携带元件上去除。除非进行一定程度的调色剂去除,否则会遇到某些困难,使得喷丸(blasting)研磨颗粒被调色剂污染,且显影剂携带元件的基材在去除表面树脂涂层之后被调色剂和研磨颗粒污染,因此阻碍了在随后步骤中的树脂涂布。如果剩余的调色剂量小,它可以去除并与显影剂携带元件的树脂涂层的剥离废物一起通过一种作为辅助设备的分离设备,如旋风分离器回收到喷丸装置的研磨颗粒循环装置中。
调色剂去除可通过例如用压缩空气喷丸,在常压或高压下水洗,用碱性或酸性水洗涤,用包含表面活性剂的水洗涤,用溶剂洗涤,或其组合方式来进行。在一般情况下,这些残余调色剂几乎可通过由***将压缩空气排放到显影剂携带元件(以下有时称作“(显影)套筒”)的整个表面上而完全去除。这时的压缩空气压力可优选为最高5.0×105Pa,更优选最高4.0×105Pa。这是因为,太高的压缩空气压力往往增加套筒的间隙波动,与以下描述的喷丸类似。
以下参考图1-3对用于本发明的喷丸设备进行一定的描述。图1说明用于本发明显影套筒的喷丸步骤。参考图1-3,喷丸喷嘴31由喷嘴夹具32固定,夹具内部放置有用于喷射压缩空气作为高速加速气流的喷射喷嘴33。另外,在喷射喷嘴33的喷射孔处,研磨颗粒36由入口孔34供给,从而在加速空气的作用下被吸入。喷丸喷嘴31由螺杆35固定并可根据需要通过松开螺杆35而更换。另外,喷嘴夹具32固定到一个固体支撑物40上,使得可通过球形螺杆39垂直运动(图3)。另一方面,套筒38在所示箭头方向上由旋转马达(未示)可旋转地支撑,且遮盖元件37连接到套筒38的两端部位。
在这种喷丸设备中,加速的喷射空气经过喷嘴33,在喷嘴夹具32中产生负压,这样研磨颗粒通过研磨入口孔34被吸入并与压缩空气一起经过喷丸喷嘴31以排放到大气中。如此喷射的研磨颗粒36撞击到旋转套筒38表面上以刮掉套筒38表面上的树脂涂层。另外,喷丸喷嘴夹具32与固定支撑物40一起通过球形螺杆39垂直(即,向上和向下)运动,这样喷丸套筒38的整个表面。
除了图3所示的可垂直运动的喷丸喷嘴设备,可以使用可围绕轴摇摆的喷丸喷嘴设备,按照图2所示喷丸套筒38的整个表面。
图4是说明使用图1-3(即,图1和2或图1和3)所示喷丸喷嘴设备的喷丸操作中的物质流动的***图。参考图4,在喷丸装置101内部,放置有如图1-3所示的喷丸喷嘴设备102,且压缩空气由入口孔103供给到喷嘴设备102。用于喷丸的研磨颗粒和刮擦树脂涂层的粉末落到排放孔104并在附有袋过滤器110的吹风机112所产生的吸气作用下由管道105送入旋风分离器106。在旋风分离器106中,具有较大颗粒的研磨颗粒落到并回收在排放孔107中,然后通过管道108回收到喷嘴设备102,用于再次喷丸。另一方面,具有较小颗粒的刮擦树脂涂层的细粉通过管道109传送到袋过滤器110并从吸气中分离,由回收单元111回收。考虑到研磨颗粒因研磨和粉碎的一些损失,新研磨颗粒通过补充孔113补充。
在本发明中,适当设节用于去除废显影剂携带元件的树脂涂层的喷丸条件是重要的。即,这些条件应该设定以有效地去除树脂涂层,同时避免显影剂携带元件基材的变形和在去除树脂涂层之后在刮擦基材表面上形成的非所需表面不匀度。
在本发明中,用作研磨颗粒的固体颗粒应该优选具有15-25μm的平均粒径(重均粒径)。如果平均粒径低于15μm,由于即使在强空气压力下排放空气阻力也相当大的原因而难以获得足够的刮擦或擦洗效果,或需要长的喷丸时间,即使足够的刮擦成为可能。另外,在喷丸装置体系中,由于平均粒径太小,研磨颗粒往往不能令人满意地由旋风分离器106回收,而是在较高的可能性下与所要去除的树脂涂层的刮擦粉末一起送入袋过滤器110中。另一方面,在超过25μm的平均粒径下,由于空气压力和颗粒压力的联合作用,基材容易变形产生较大的间隙波动。另外,基材表面在树脂涂层去除之后容易具有太大的表面粗糙度,使得难以在用新树脂涂层涂布之后产生合适水平的表面粗糙度。如此形成的树脂涂层容易具有低耐久性并在随后的重复使用过程中造成磨损或剥离。
在本发明中,用于排放研磨颗粒的喷嘴的内径优选为圆柱状基材外径的0.15-1.0倍。低于0.15倍,研磨颗粒容易撞击基材上的局部位置,因此造成刮擦不匀和不稳定,导致间隙波动变差。另一方面,超过1.0倍,需要高喷丸压力以获得均匀排放的研磨颗粒,因此容易使基材过度变形,导致间隙波动增加和表面形状不匀,因为以靠近基材的正切线的角度撞击到圆柱状基材上的颗粒数增加。另外,研磨颗粒撞击到基材上的效率变差,且尘埃密度增加,导致旋风分离器分离不足。
喷丸喷嘴截面形状一般是环状,但可变形为例如椭圆形状。在后一情况下,喷嘴优选具有一种在垂直于基材延长线的方向上面对圆柱状基材的截面形状以使内径最高为基材外径的1.0倍且喷嘴孔的截面积为基于基材外径的基材截面积的0.15-1.0倍。
优选采用1×105Pa-5×105Pa的喷丸压力。低于1×105Pa,不仅刮擦力下降,而且排放状态变得不匀,因此容易导致刮擦不匀。另一方面,超过5×105Pa,基材容易变形,导致间隙波动增大。最高4×105Pa的受抑喷丸压力是优选的。
通过满足以上条件,可以刮掉树脂涂层以得到表现出最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的不匀度均匀的表面而不会增加间隙波动,因此间隙波动最高为30μm,优选最高15μm。
在本发明中,基材上的树脂涂层优选完全刮掉,但在去除树脂涂层之后的继续刮擦可导致研磨颗粒包埋在基材表面上以阻碍在其上形成新树脂涂层。因此,喷丸之后的基材可在其上保持剩余部分的树脂涂层,如果它满足所需的表面粗糙度。
至于用于喷丸的研磨颗粒,可以使用具有一定硬度的固体颗粒,包括玻璃(珠)、硅石、钢(球)、铁酸盐、矾土、碳化硅、氧化锆、矾土-氧化锆、碳化硼、固体溶液如矾土-二氧化钛、复合氧化物如硼酸铝;树脂如酚醛树脂、蜜胺树脂和尼龙;包含酚醛树脂的磁性颗粒和磁性颗粒;和包含各种填料的树脂颗粒。
在本发明中,用作喷丸研磨颗粒的固体颗粒的真密度优选为0.8-5.0克/厘米3,更优选最高4.0克/厘米3。在低于0.8克/厘米3的真密度下,研磨颗粒即使在高空气压力下排放也容易受大气压的影响,因此不能表现出足够的刮擦效果,或即便进行刮擦也需要太长的处理时间。另外,由于真密度太低,研磨颗粒不能由旋风分离器106回收,但可以较高的百分数与树脂涂层的刮擦粉末一起送入袋过滤器110而去除。另一方面,在超过5.0克/厘米3的真密度下,由于空气压力和颗粒压力的联合作用,基材容易变形得到较大的间隙波动。另外,树脂涂层去除之后的基材表面容易具有太大的表面粗糙度,使得它难以在用新树脂涂层涂布之后具有合适水平的表面粗糙度。如此形成的树脂涂层容易具有低耐久性并在随后的重复使用过程中造成磨损或剥离。另外,可以阻碍研磨颗粒在喷丸体系中的循环,导致排放不稳定,产生不匀的刮擦。
圆柱状基材可在受到喷丸的同时优选围绕其轴以恒定速率旋转。旋转速度可根据基材任意确定,因为圆周速度根据基材外径而变化,但可优选设定为约50-150rpm。太低的旋转速度容易导致不匀的刮擦或较大的间隙波动。上限并不重要,但考虑到施加到其上的空气压力,太高的旋转速度可能需要较高的装置精度和强度,导致加工成本的增加。
在喷丸操作中,喷丸喷嘴末端优选如图2或3所示,以离基材表面10-400毫米的距离,在基材轴延长线的方向上运动。在相对基材轴延长线的较大倾角下,树脂涂层可不规则地刮掉,导致使用该再生显影剂携带元件形成的图像有时出现倾斜条纹。
用于喷丸装置的喷丸喷嘴(或枪)的数可以是一个或多个(如约2-4),但每个喷丸喷嘴(末端)应该在基材轴延长线方向上运动。
研磨颗粒排放速率取决于研磨颗粒的真密度,且可优选为1-50克/秒(对于每个枪),例如在具有真密度2.5克/厘米3的玻璃珠的情况下。太小的排放速率容易导致刮擦不匀。太大的排放速率容易产生困难,例如过大的排放空气压力,较大的间隙波动,类似于研磨颗粒的真密度太大和平均粒径太大时的情形,而且由于循环流速的增加,研磨颗粒不能在旋风分离器106中分离。
在树脂涂层去除之后,优选增加一个步骤以去除粘附到基材上的研磨颗粒和树脂涂层的刮擦废物。固体颗粒的这种去除可通过用压缩空气喷丸该基材而进行。如果除了这种固体附着物还存在一种会对随后树脂涂层形成产生不利影响(例如通过粘附阻碍)的油性附着物,优选用溶剂或溶液洗涤该基材。在一个优选实施方案中,在树脂涂层去除之后的基材可首先在加热或超声波作用下用表面活性剂溶液洗涤,然后用热水洗涤。
以下根据图11-14来描述基于液体搪磨的再生方法。
搪磨步骤前后的洗涤步骤可类似于上述喷丸再生方法那些进行。
图11-13给出了一种用于本发明的搪磨体系。图11给出了按照本发明的用于再生废显影套筒的搪磨喷嘴。参考图11,搪磨喷嘴131由喷嘴夹具132固定,所述夹具内部放置有用于喷射压缩空气作为高速加速气流的喷射喷嘴133。另外,在喷射喷嘴133的喷射孔处,包含颗粒的液体(代表例为水)36由入口孔134供给并通过空气由喷嘴133加速以喷射到套筒138上(图12或图13)。搪磨喷嘴131由螺杆135固定并可根据需要通过松开螺杆135而更换。另外,喷嘴夹具132固定到一个固体支撑物40上,使得可通过球形螺杆39垂直运动(图13)。另一方面,套筒138在所示箭头方向上由旋转马达(未示)可旋转地支撑,且遮盖元件137连接到套筒138的两端部位。
在这种搪磨设备中,由压缩空气加速的含颗粒的液体136撞击到旋转套筒138表面上以刮掉套筒138表面上的树脂涂层。另外,喷嘴夹具132与固定支撑物40一起通过球形螺杆139垂直(即,向上和向下)运动,这样搪磨套筒138的整个表面(图13)。
替代图13所示的可垂直运动的搪磨喷嘴设备,也可以使用可围绕轴摇摆的搪磨喷嘴设备,按照图12所示套筒138的整个表面。
图14给出了一个整体搪磨体系,包括如图11-13(即,图11和12或图11和13)所示的搪磨喷嘴设备和在搪磨操作中的物质流动。参考图14,由压缩空气加速的含颗粒的液体213由喷嘴201喷射并撞击到套筒204表面上以刮掉其上的树脂涂层。套筒204由遮盖元件205支撑并套筒马达206在所示箭头方向上旋转。喷嘴201沿着轴202垂直运动以在套筒204的整个表面上进行搪磨。由喷嘴201喷射出的含颗粒的液体213在搪磨设备底部回收并套筒搅拌刮板209和马达208均匀搅拌,然后通过一个连接到该底部的管道210取出并通过加压泵211由管道203再送入喷嘴201。
在搪磨液体中,搪磨颗粒可以基于搪磨液体,即颗粒和悬浮液体(代表例为水)的总和2-20%体积的比例分散。低于2%,刮擦或擦洗效果下降。超过20%,搪磨液体的流动性变差,得到较低的通过喷嘴的排放速率,这也会较低刮擦或擦洗效率。
较好的搪磨效率一般在搪磨喷嘴201末端和套筒204之间的小距离下实现,但太小的距离容易导致在旋转套筒204的同时移动喷嘴的体系的搪磨不匀。因此,10-400的距离是优选的。由喷嘴排放的搪磨颗粒在与其同时排放的水的影响下适度撞击到套筒204上。结果,颗粒的冲击小于使用悬浮液体(水)的干砂喷丸,因此造成较低的间隙波动增加和较小的颗粒破裂。另外,由于所排放的悬浮液体产生洗涤作用,喷射到或包埋在基材表面上的其余颗粒减少,从而在涂层刮擦之后形成新树脂涂层之后,抑制了容易造成图像缺陷的表面缺陷如突起的出现。
在本发明中,适当设定用于去除废显影剂携带元件的树脂涂层的搪磨条件是重要的。即,这些条件应该设定以有效地去除树脂涂层,同时避免显影剂携带元件基材的变形和在去除树脂涂层之后在刮擦或搪磨表面上形成的非所需表面不匀度。
在本发明中,用作搪磨颗粒的固体颗粒应该优选具有15-100μm的平均粒径(重均粒径)。如果平均粒径低于15μm,难以获得足够的刮擦或搪磨效果,因为即使与液体一起在强空气压力下排放也量太小,或需要长的搪磨时间,即使足够的刮擦成为可能。另一方面,在超过100μm的平均粒径下,由于空气压力和颗粒压力的联合作用,基材容易变形产生较大的间隙波动。另外,基材表面在树脂涂层去除之后容易具有太大的表面粗糙度,使得难以在用新树脂涂层涂布之后产生合适水平的表面粗糙度。如此形成的树脂涂层容易具有低耐久性并在随后的重复使用过程中造成磨损或剥离。
在本发明中,用于排放含颗粒的搪磨液体的喷嘴的内径可优选为圆柱状基材外径的0.50-1.0倍。低于0.50倍,搪磨颗粒容易撞击基材上的局部位置,因此造成刮擦不匀和不稳定,导致间隙波动变差。另一方面,超过1.0倍,需要高空气压力以获得均匀排放的搪磨液体,因此容易使基材过度变形,导致间隙波动增加和表面形状不匀,因为以靠近基材的正切线的角度撞击到圆柱状基材上的颗粒数增加。另外,搪磨颗粒撞击到基材上的效率变差,导致树脂涂层刮擦不足。
搪磨喷嘴截面形状一般是环状,但可变形为例如椭圆形状。在后一情况下,喷嘴优选具有一种在垂直于基材延长线的方向上面对圆柱状基材的截面形状以使内径最高为基材外径的1.0倍且喷嘴孔的截面积为基于基材外径的基材截面积的0.5-1.0倍。
优选采用1×105Pa-5×105Pa的搪磨空气压力。低于1×105Pa,不仅刮擦力下降,而且排放状态变得不匀,因此容易导致刮擦不匀。另一方面,超过5×105Pa,基材容易变形,导致间隙波动增大,且搪磨颗粒容易包埋在基材表面上。最高4×105Pa的受抑搪磨空气压力是优选的。
通过满足以上条件,可以刮掉树脂涂层以得到表现出最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的不匀度均匀的表面而不会增加间隙波动,因此间隙波动最高为30μm,优选最高15μm。
在本发明中,基材上的树脂涂层优选完全刮掉,但在去除树脂涂层之后的继续刮擦可导致搪磨研磨颗粒包埋在基材表面上以阻碍在其上形成新树脂涂层。因此,搪磨之后的基材可在其上保持剩余部分的树脂涂层,如果它满足所需的表面粗糙度。
至于用于搪磨的研磨颗粒,可以使用具有一定硬度的固体颗粒,包括玻璃(珠)、硅石、钢(球)、铁酸盐、矾土、碳化硅、氧化锆、矾土-氧化锆、碳化硼、固体溶液如矾土-二氧化钛、复合氧化物如硼酸铝;树脂如酚醛树脂、蜜胺树脂和尼龙;包含酚醛树脂的磁性颗粒和磁性颗粒;和包含各种填料的树脂颗粒。
在本发明中,用作喷丸研磨颗粒的固体颗粒的真密度优选为0.8-5.0克/厘米3,更优选最高4.0克/厘米3。在低于0.8克/厘米3的真密度下,研磨颗粒即使在高空气压力下排放也难以实现足够的刮擦效果,或即便进行刮擦也需要太长的处理时间。另一方面,在超过5.0克/厘米3的真密度下,由于空气压力以及液体和颗粒压力的联合作用,基材容易变形得到较大的间隙波动。另外,树脂涂层去除之后的基材表面容易具有太大的表面粗糙度,使得它难以在用新树脂涂层涂布之后具有合适水平的表面粗糙度。如此形成的树脂涂层容易具有低耐久性并在随后的重复使用过程中造成磨损或剥离。另外,由于沉积作用,研磨颗粒在搪磨体系内的循环受到阻碍且搪磨液体中的颗粒含量变得不稳定,导致刮擦不匀。
圆柱状基材可优选在搪磨过程中围绕其轴以恒定速率旋转。旋转速度可根据基材任意确定,因为圆周速度根据基材外径而变化,但可优选设定为约50-150rpm。太低的旋转速度容易导致不匀的刮擦或较大的间隙波动。上限并不重要,但考虑到施加到其上的搪磨液体和排放空气的压力,太高的旋转速度可能需要较高的装置精度和强度,导致加工成本的增加。
在搪磨操作中,搪磨喷嘴末端优选如图12或13所示在基材轴延长线的方向上运动。在相对基材轴延长线的较大倾角下,树脂涂层可不规则地刮掉,导致使用该再生显影剂携带元件形成的图像有时出现倾斜条纹。
用于搪磨装置的搪磨喷嘴(或喷枪)的数目可以是一个或多个(如约2-4),但每个搪磨喷嘴(尖端)应该在基材轴延长线方向上运动。
以下描述一种将研磨颗粒放置在废显影剂携带元件的树脂涂层上以使至少一部分研磨颗粒可相对其载体运动,然后使研磨颗粒相对显影剂携带元件进行运动以刮掉至少一部分树脂涂层的方法。
在操作该方法之前,可将废显影剂携带元件进行类似于上述方法中的调色剂去除处理。
在该方法中,研磨颗粒放置在载体上以使一部分或所有的研磨颗粒可相对该载体运动,然后该研磨颗粒相对显影剂携带元件进行运动以刮掉至少一部分树脂涂层。研磨颗粒可以干燥态或湿态放置。例如,可以使用放置在载体上的研磨颗粒,通过施涂分散在液体中的研磨颗粒并蒸发该液体而形成。特别优选使用一种通过在载体上用包含研磨颗粒的分散液体或膏体浸渍多孔载体片材而形成的研磨元件。图15是这种研磨元件的一个例子的截面示意图。参考图15,载体片材251浸渍有一种包含分散于其中的研磨颗粒252的液体或膏体介质253。研磨颗粒252存在于表面上和多孔载体片材251内并在介质253中保持流动性。载体片材251可包含在显影剂携带元件树脂涂层的刮擦中具有耐久强度、在厚度和其它性能上均匀、具有良好的介质253亲和性并耐溶解或腐蚀的任何物质。载体片材251可例如包含塑料膜、纸或浆板或多孔片材。也可优选使用具有弹性和松厚度的泡沫材料片材、无纺布或机织布或植纤维的膜。
研磨颗粒252的平均原始粒径可优选为0.01-50μm,进一步优选1.0-40μm。如果平均原始粒径低于0.01μm,其在显影剂携带元件树脂涂层上的刮擦功能往往不足。另一方面,如果平均原始粒径超过50μm,研磨颗粒可表现出对树脂涂层的不足刮擦功能,但刮擦力往往过大以刮掉或损害显影剂携带元件的基材,因此导致表面不匀度超过大于0.8μm的中心线平均粗糙度Ra。研磨颗粒可优选具有至少为3的莫氏硬度。如果莫氏硬度低于3,对树脂涂层的刮擦功能往往不足。研磨颗粒可以例如包含SiC、硅石、矾土、二氧化钛、Cr2O3、Fe2O3、ZrC、钛酸锶、碳化硅、金刚石、氧化锆、锆石、钠玻璃、或碳化钨。
在一个优选实施方案中,载体片材浸渍有一种包含研磨颗粒的液体或膏体介质,使得至少一部分(即一部分或所有的)研磨颗粒可运动,这样得到一种研磨元件(或研磨片材)。该液体或膏体介质可包含水、有机溶剂或低粘度油、或能够在其中均匀分散研磨颗粒而不会溶解研磨颗粒的任何物质。除水之外的分散介质的例子可包括:醇如甲醇、乙醇和异丙醇;酮如甲乙酮;和芳族液体如二甲苯和甲苯。
以下描述一个用这种至少在载体片材接触显影剂携带元件的表面上携带研磨颗粒的研磨元件刮擦显影剂携带元件的树脂涂层的步骤,在该接触状态下,通过研磨元件相对显影剂携带元件的运动,至少一部分研磨颗粒可相对载体片材运动。图16说明了使用该研磨片材的刮擦步骤。参考图16,废显影剂携带元件(套筒)254在其纵向上运动,同时在顺时针方向(按照所示)或逆时针方向旋转该显影剂携带元件254。在运动过程中,显影剂携带元件254的树脂涂层被接受压制负荷的研磨片材元件255磨擦,该负荷由例如钢的环形带256施加,这样得到表面不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面而不会造成间隙波动增加或基材表面损害。
在本发明中,基材上的树脂涂层优选完全刮掉,但在去除树脂涂层之后的继续刮擦可导致研磨颗粒包埋在基材表面上从而阻碍在其上形成新树脂涂层。因此,刮擦之后的基材可在其上保持剩余部分的树脂涂层,如果它满足所需的表面粗糙度。
以下稍详细地描述用研磨胶带进行刮擦的再生方法。
作为预处理,可以去除粘在废显影剂携带元件上的剩余调色剂以避免研磨胶带的可能堵塞和基材在去除树脂涂层之后的污染。
也可在使用该粘合剂胶带进行刮擦之前,通过喷丸、搪磨或研磨法中的一种或多种粗略地仅刮掉树脂涂层的表面部分。
图17(前视图)和18(上示意图)给出了使用该研磨胶带的刮擦体系。参考这些图,所要再生的废圆柱状显影套筒301被支撑,这样可通过旋转马达M1在所示箭头a方向上以恒定速度旋转,同时在其两端由遮盖元件303覆盖。研磨胶带302在垂直于套筒301延长线的所示箭头b方向上沿着支撑棒运动,这样以一定的接触角θ接触套筒301。研磨胶带302由一个在所示箭头d方向上通过马达M3以恒定速度旋转的胶带进料辊305进料,并围绕一个在所示箭头d方向上通过马达M2以等速度旋转的卷绕辊304进行卷绕,同时在套筒301上产生预定的压制力。另外,包括进料和卷绕辊305和304的胶带进料机械307由支撑柱308支撑,这样可在所示箭头c方向上垂直,即沿着套筒301的延长线运动。为了由套筒301回收树脂涂层的刮擦粉末,可以设置尘埃收集设备(未示)。
在刮擦体系的操作过程中,研磨胶带302在预定压力下压向以恒定速度旋转的显影套筒301,并以恒定速度运动和卷绕,这样用连续更新的表面均匀刮擦显影套筒301上的树脂涂层。另外,通过以所调速度垂直运动该胶带进料机械307,显影套筒301上的树脂涂层可在整个轴向延伸长度上刮掉。无需具体地局限于图17和18所示,本发明的刮擦体系或设备的特征在于,在1.0×105Pa-5.0×105Pa的压力下,将包括研磨胶带的体系或设备压向在轴向旋转中空或实心圆柱状基材上形成的树脂涂层以刮掉至少一部分树脂涂层,所述研磨胶带至少包含粘结有粘结剂树脂的研磨颗粒且十点平均表面粗糙度Rz优选为6.0-30μm,这样得到一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面。
在本发明中,适当设定用于去除废显影剂携带元件的树脂涂层的刮擦条件是重要的。即,这些条件应该设定以有效地去除树脂涂层,同时避免显影剂携带元件基材的变形和在去除树脂涂层之后在刮擦基材表面上形成的非所需表面不匀度。
显影套筒优选以恒定速度轴向旋转。考虑到圆周速度根据套筒基材直径而变化,旋转速度可适当选择,但可优选自500-1500rpm的范围内以进行均匀刮擦。在较小的旋转速度下,由于下述的研磨胶带支撑压力造成不匀刮擦或间隙波动增加,旋转往往不匀。上限并不特别限定,但太大的旋转速度往往由于研磨胶带的磨擦热而切断研磨胶带302。
研磨胶带表面可优选具有6.0-30μm的十点平均粗糙度Rz。如果Rz低于6.0μm,即使在强支撑压力下刮擦也难以实现足够的刮擦效果,或即使可以刮擦也需要长的处理时间。如果Rz超过30μm,套筒基材由于与研磨胶带支撑压力的相互作用而容易变形,因此增加间隙波动。另外,基材表面在树脂涂层去除之后容易具有太大的表面粗糙度,使得难以在用新树脂涂层涂布之后产生合适水平的表面粗糙度。如此形成的树脂涂层容易具有低耐久性并在随后的重复使用过程中造成磨损或剥离。但为了粗略地刮擦仅树脂涂层的上层部分,可以使用Rz超过30μm的研磨胶带,而且为了后处理以得到均匀的表面粗糙度,可以使用Rz低于6.0μm的研磨胶带。
按照我们的研究,研磨胶带的刮擦或研磨力较好地与Rz关联,而非中心线平均粗糙度Ra,因此Rz用于表示研磨胶带的粗糙度。
研磨胶带可优选在1.0×105Pa-5.0×105Pa的压力下与废显影套筒支撑。低于1.0×105Pa,刮擦力下降,导致刮擦量不稳定或刮擦不匀。另一方面,超过5.0×105Pa,套筒基材容易变形,导致间隙波动增加。最高4.0×105Pa的支撑压力是优选的。
本文所述的研磨胶带支撑压力值基于这样测定的值:操作所述研磨胶带进料单元(图7中的307)或将研磨胶带压向放在显影套筒(301)位置上的设定在推拉刻度下的支撑负荷测量元件(“PSM10K型”,由K.K.Imada制造),测定在该研磨胶带302线性固定在支撑辊306之间时由研磨胶带302产生的负荷(千克力),然后将测量负荷(千克力)转化成SI单位值。
通过满足以上条件,可以刮掉树脂涂层以得到表现出最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的具有均匀不匀度的表面而不会增加间隙波动,这样导致最高30μm,优选最高15μm的间隙波动。
在本发明中,基材上的树脂涂层优选完全刮掉,但在去除树脂涂层之后的继续刮擦可导致研磨颗粒包埋在基材表面上从而阻碍在其上形成新树脂涂层。因此,刮擦之后的基材可在其上保持剩余部分的树脂涂层,如果它满足所需的表面粗糙度。
研磨胶带优选为包含至少与粘结剂一起粘结到载体片材上的研磨颗粒的片材或膜。
粘结剂树脂可包括本身是迄今已知的,视需要与添加剂如分散剂、润滑剂、抗静电剂、抗氧化剂、释放剂、着色剂或溶剂在一起的热塑性树脂、热固性树脂、反应性树脂、电子束可固化树脂、紫外线可固化树脂、可见光可固化树脂或其混合物。
用于本发明的研磨颗粒可包含任何硬度大于套筒载体上的树脂涂层的研磨颗粒。如果研磨颗粒的硬度低于树脂涂层,即使在大支撑压力下也不会获得足够的刮擦效果。研磨颗粒可包括α-矾土、碳化硅、氧化铬、氧化铈、非磁性氧化铁、金刚石、γ-矾土、α,β-矾土、熔凝矾土、刚玉、人造金刚石、石榴石、金刚砂(主要包含刚玉和磁性矿)、硅石、氮化硅、氮化硼、碳化钼、碳化硼、碳化钨和碳化钛。其中,矾土或碳化硅的颗粒由于普通而优选。
研磨颗粒可优选具有适合得到6.0-30μm十点平均表面粗糙度Rz的研磨胶带的粒径。进一步优选使用平均粒径为3.0-30μm的研磨颗粒。如果平均粒径低于3.0μm,突出到粘结剂树脂层之上的颗粒数变得较小,因此难以均匀刮擦,而且难以得到适合刮擦的预定十点平均表面粗糙度Rz。另一方面,如果平均粒径超过30μm,需要较大量的粘结剂树脂才能得到预定的表面粗糙度并需要较大的树脂层厚度,因此所得研磨胶带变得刚性且胶带难以在套筒上合适。另外,由于研磨颗粒的不匀度点距变得较大,难以均匀刮擦,因此难以抑制套筒的表面粗糙度Ra在刮擦之后最高为0.8μm。优选使用具有尖锐粒径分布的研磨颗粒。
研磨颗粒的形状可以是板状、块状、角形、针形或球形,而且在某些情况下可受其材质的局限。
研磨胶带可包括各种材质的基底片材,这些材质的例子可包括:聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯;聚烯烃如聚丙烯;纤维素衍生物如三乙酸纤维素、和二乙酸纤维素;乙烯基树脂如聚氯乙烯;聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚砜、聚苯基砜、聚苯并噁唑;金属如铝和铜;玻璃和陶瓷。
研磨胶带可具有例如10-100μm的厚度和5厘米±1厘米的宽度作为适合使用的尺寸,但它基本上可以具有任何在上述支撑压力下不易切断的厚度,和任何不超过套筒基材上树脂涂层的涂布宽度(或长度)的宽度。
研磨胶带可优选在套筒的圆周方向上运动(即,进料和卷绕),同时沿着随着套筒旋转施加刮擦作用。胶带进料速度并不特别限定,但太低的进料速度容易导致研磨胶带堵塞,造成刮擦功能不足。上限并不特别限定,但太大的进料速度在经济上是不利的。胶带进料方向b可优选与因套筒基材301旋转的圆周运动方向反向,这样产生大的刮擦作用。
在刮擦操作过程中,研磨胶带优选在套筒轴延长线的方向c上垂直运动。运动速度并不特别限定,但太低的运动速度容易导致刮擦不匀,而太大的运动速度容易增加处理成本。
在刮擦操作过程中,研磨胶带(302)以至少90度的接触角θ(图18)接触套筒(301)。如果接触角低于90度,研磨胶带以较小面积接触套筒,容易获得不足的刮擦效果并导致刮擦不匀。
刮擦操作之后的套筒可进行一种或多种后处理,例如喷砂、搪磨、切割或抛光,得到所需的表面粗糙度。
在树脂涂层去除之后,优选增加一个步骤以去除粘附到基材上的研磨颗粒和树脂涂层的刮擦废物。固体颗粒的这种去除可通过用压缩空气吹该基材而进行。如果除了这种固体附着物还存在一种会对随后树脂涂层形成产生不利影响(例如通过粘附阻碍)的油性附着物,优选用溶剂或溶液洗涤该基材。在一个优选实施方案中,在树脂涂层去除之后的基材可首先在加热或超声波作用下用表面活性剂溶液洗涤,然后用热水洗涤。
以下详细描述显影剂携带元件的导电树脂涂层。
构成导电树脂涂层的粘结剂树脂可包含已知的树脂,其例子包括:酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、硅树脂、含氟树脂、苯乙烯树脂、乙烯基树脂、纤维素树脂、蜜胺树脂、脲醛树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、和丙烯酸系树脂。考虑到机械强度,可固化或凝固型树脂是优选的,但可以使用具有足够机械强度的热塑性树脂。
在显影剂携带元件基材(套筒基材)上形成的树脂涂层应该优选导电性的,这样可防止因显影剂电荷过量造成显影剂粘结到显影剂携带元件上和显影剂携带元件表面的显影剂充电失败。更具体地说,树脂涂层的体积电阻率优选最高为104欧姆·厘米,更优选最高为103欧姆·厘米。超过104欧姆·厘米,显影剂容易出现充电失败,导致有污点的、有斑点的或波纹的图像。
为了赋予树脂涂层以上述体积电阻率,优选在该涂层中加入一种导电物质。这种导电物质的例子可包括:金属如铝、铜、镍和银;金属氧化物如氧化锑、氧化铟、氧化锡、氧化钛、氧化锌、氧化钼、和钛酸钾;碳纤维;炭黑,包括炉黑、灯黑、热裂炭黑、乙炔黑和槽法炭黑;和石墨;以及金属纤维的细粉末。
其中,考虑到导电性优异,容易通过控制其加入量而得到任意电导率,和配制到油漆中的良好分散性,炭黑,尤其是导电无定形碳适合使用。这种导电物质可的加入量可优选为1-100重量份/100重量份粘结剂树脂。低于1重量份,一般难以将电阻率降低至所需水平,且调色剂容易粘附到显影剂携带元件的树脂涂层上。超过100重量份,涂层的强度,尤其是耐磨性往往下降,尤其是在使用具有亚微米级粒径的导电细粉末的情况下。
在树脂涂层中,可以在树脂涂层中加入固体颗粒以产生表面不匀度。这种固体颗粒的例子可包括以下颗粒:乙烯基聚合物或共聚物如聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丁二烯、聚乙烯、聚丙烯、和聚苯乙烯;其它树脂如苯并胍胺树脂、酚醛树脂、聚酰胺、含氟树脂、硅树脂、环氧树脂、和聚酯树脂;氧化物如矾土、氧化锌、硅石、氧化钛、和氧化锡;咪唑化合物;和经受导电赋予处理的树脂颗粒。咪唑化合物的引入也对调色剂的摩擦起电有效。
球形树脂颗粒可有效地通过加入较少的量来提供均匀和合适水平的表面粗糙度,而且可适当地通过悬浮聚合反应或分散聚合反应而形成。这种球形树脂颗粒可以例如包含:丙烯酸系树脂如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯;聚酰胺树脂如尼龙;聚烯烃树脂如聚乙烯和聚丙烯;硅树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、苯乙烯树脂和苯并胍胺树脂。这些球形树脂颗粒也可通过将粉碎所得树脂颗粒进行热或物理球化处理而得到。
这些球形树脂颗粒可在无机细粉末粘结或固定到其表面上之后使用。这些无机细粉末可包含例如氧化物如SiO2、SiTiO2、CeO2、CrO、Al2O3、ZnO、MgO和TiO2;氮化物如Si3N4;碳化物如SiC;和硫酸盐和碳酸盐如CaSO4、BaSO4和CaCO3。
这些无机粉末可用偶联剂进行处理以提高与树脂的粘附性并赋予颗粒以憎水性。偶联剂的例子可包括:硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和锆铝酸盐偶联剂。更具体地说,硅烷偶联剂的例子可包括:六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇如三甲基甲硅烷基硫醇、三有机甲硅烷基丙烯酸酯、乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、以及每分子具有2-12个硅氧烷单元并在分别在端单元上包含一个键接到Si上的羟基的二甲基聚硅氧烷。
通过将这种无机细粉末粘附到球形树脂颗粒上,可提高颗粒的分散性、以及树脂涂层的表面均匀性、抗污染特性、调色剂摩擦起电特性和抗磨性。
也优选使用导电球形颗粒以提高球形颗粒的抗污染性和抗磨性。这种被赋予电导率的球形颗粒的例子可包括以下颗粒:金属氧化物如氧化钛、氧化铌、氧化锰和氧化铅、或硫酸钡,表面涂有良好的导电性物质如氧化锡;和绝缘金属氧化物如氧化锌、氧化铜和氧化铱,掺杂有具有不同氧化数的金属。
该导电球形颗粒的体积电阻率优选为最高106欧姆·厘米。超过106欧姆·厘米,调色剂污染预防效果不足。
所加球形颗粒的真密度优选为最高3克/厘米3。超过3克/厘米3,由于树脂涂层中的球形颗粒的分散性往往不足,难以得到具有均匀表面粗糙度的涂层,涂层的均匀调色剂充电性能和强度变得不足,而且颗粒不容易表现出它们自身的抗污染效果和耐磨性。
导电球形颗粒的例子可包括:球形碳颗粒、用导电物质表面处理的球形树脂颗粒、和包含分散其中的导电细粉的球形树脂颗粒。
在上述颗粒中,优选使用的导电颗粒包括例如公开于JP-A08-240981的导电球形颗粒。由于导电性,电荷不易聚集在颗粒表面上,这样可减缓调色剂粘附并提高调色剂的充电性能。颗粒的体积电阻率优选最高为106欧姆·厘米,更优选10-3至106欧姆·厘米。超过106欧姆·厘米,由于球形颗粒因涂层磨损而暴露于表面,容易出现调色剂污染或熔体粘附,且难以快速和均匀地充电。
球形颗粒由于与支撑的显影剂携带元件(显影套筒)调节元件的接触面积较小而优选,这样可减缓套筒旋转扭矩的增加和因调节元件摩擦而产生的调色剂粘附。这种效果尤其在使用导电球形颗粒时显著。
一类优选的导电球形颗粒可这样得到:煅烧用于碳化和/或石墨化的树脂球形颗粒或中碳微珠,得到具有低密度和良好导电性的球形碳颗粒。树脂球形颗粒可包含例如酚醛树脂、萘树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、或聚丙烯腈。中碳微珠可通过用大量溶剂如焦油、介质油或喹啉洗涤在热煅烧半熟沥青过程中所产生的球晶而得到。
在得到这种导电球形颗粒的优选方法中,例如酚醛树脂、萘树脂、呋喃树脂、二甲苯树脂、二乙烯基苯聚合物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物或聚丙烯腈的球形树脂颗粒通过一种机械-化学工艺用大量中间相沥青进行表面处理,然后将涂覆颗粒在氧化气氛中进行热处理并随后在惰性气体气氛或在真空下煅烧以进行碳化和/或石墨化。按照该方法得到的球形碳颗粒是优选的,因为涂层因石墨化而具有较高的结晶度且导电性提高。
通过任何以上方法得到的球形碳颗粒可通过改变煅烧条件而具有受控电导率并优选用于本发明。该球形碳颗粒可进一步根据需要镀覆以导电金属和/或金属氧化物,这样就进一步增强电导率,而不会造成所得导电球形颗粒的真密度过大。
具有导电物质的基础或核球形树脂颗粒的表面处理也可这样进行:将这些核颗粒与粒径小于所述核颗粒的导电细粉机械共混以将导电细粉在范得瓦力和静电力的作用下均匀粘附到核颗粒周围,并利用例如机械冲击力所产生的较高局部温度来软化核树脂颗粒,形成导电细粉在核树脂颗粒上的均匀涂层。该基础或核树脂颗粒可优选包括真密度小的球形有机树脂颗粒,例如聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸系树脂、聚丁二烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、或这些树脂的共聚物、苯并胍胺树脂、酚醛树脂、聚酰胺树脂、尼龙、含氟树脂、硅树脂、环氧树脂、和聚酯树脂之类树脂的颗粒。导电细粉的粒径优选为核颗粒的最高1/8以形成导电细粉的均匀涂层。
包含均匀分散其中的导电细粉的球形树脂颗粒可通过例如这样一种工艺形成,其中:为了用粘结剂树脂分散,将导电细粉进行捏合,然后将捏合颗粒分散至所需粒径,随后进行机械和热处理以球化;或这样一种工艺,其中将导电细粉、聚合反应引发剂和其它添加剂加入可聚合单体中并用分散机均匀分散以形成一种单体组合物,然后通过搅拌器以预定粒径将它悬浮在包含分散稳定剂的水介质中并聚合得到分散有导电细粉的球形树脂颗粒。如此得到的分散有导电细粉的球形树脂颗粒还可具有进一步增强的导电性:将该树脂颗粒与粒径小于树脂颗粒的导电细粉进行机械共混以将导电细粉在范得瓦力和静电力的作用下均匀粘附到树脂颗粒周围,并利用例如机械冲击力所产生的较高局部温度来软化树脂颗粒表面,形成导电细粉在分散有导电细粉的树脂颗粒上的均匀涂层。
球形颗粒的数均粒径优选为0.3-30μm。低于0.3μm,难以产生均匀的表面不匀度,而且为了得到大的表面粗糙度,需要大量过量加入,导致树脂涂层脆性并具有极低的耐磨性,另一方面,超过30μm,颗粒容易过度突出到显影套筒表面外,这样容易在其上形成过厚的显影剂,导致显影剂电荷下降或不匀,且容易在显影偏压的作用下形成电泄漏至感光鼓的点。
平均粒径值基于使用配有100μm(或50μm,对于低于3.0μm的粒径)孔的Coulter计数器(“Multisizer II”,由Coulter Electronics,Inc.制造)测定的值。导电颗粒的粒径使用配有液体模块的粒径计(“LS-230型”,由Coulter Electronics,Inc.制造)来测定。
显影剂携带元件上的树脂涂层可根据需要包含可选自在下述调色剂颗粒中使用的电荷控制剂。
显影剂携带元件上的树脂涂层可具有在0.3-3.5μm范围内的表示为中心线平均粗糙度Ra(按照JIS B0601)的表面粗糙度,其更优选的数值根据显影方案而变化。例如,在图8所示的显影设备中,其中使用磁性调色剂且其层厚度通过一个间离显影剂携带元件508放置的磁性刮板502来调节,Ra优选为0.3-1.5μm。低于0.3μm,难以获得足够的显影剂传送性能,容易造成图像缺陷,例如因调色剂不足造成的图像密度下降、和因调色剂充电过多造成的散射或斑点。另外,容易出现在显影剂携带元件上的调色剂熔体粘附。超过1.5μm,调色剂摩擦电荷容易不匀,造成图像缺陷,例如条纹不匀、反转灰雾和因电荷不足造成的较低图像密度。另一方面,在其中弹性元件11压向显影剂携带元件8的图9所示的显影设备中,Ra优选为0.8-3.5μm。低于0.8μm,难以获得足够的显影剂传送性能,容易造成图像缺陷,例如因调色剂不足造成的图像密度下降、和因调色剂充电过多造成的散射或斑点。另外,容易出现在显影剂携带元件上的调色剂熔体粘附。超过3.5μm,调色剂摩擦电荷容易不匀,造成图像缺陷,例如条纹不匀、反转灰雾和因电荷不足造成的较低图像密度。另外,在图10所示的双组分显影设备中,表面粗糙度Ra可选自上述范围,因为显影剂传送力的变化取决于对应于载体颗粒和磁性沉积而变化的磁力,而且还取决于载体颗粒尺寸以及显影剂携带元件和调节元件之间的间隙,而Ra可优选为1.0-2.5μm。
本文所述的表面粗糙度值基于使用表面粗糙度计(“SE-3400”,由K.K.Kosaka Kenkyusho制造)测定的值,测量条件包括:0.8毫米的截止值、8.0毫米的测量长度、0.1毫米/秒的进料速率、和用于得出平均值的12个测量点。
为了进一步减少显影剂在显影剂携带元件表面上的粘附,可进一步在树脂涂层中包括一种固体润滑剂。用于此的固体润滑剂可包括:二硫化钼、氮化硼、石墨、氟化石墨、银-硒-铌、氯化钙-石墨和滑石。这种固体润滑剂的加入量可优选为1-100重量份/100重量份粘结剂树脂。低于1重量份,改进显影剂在涂层上的粘附的效果弱。超过100重量份,尤其是在使用包含大比例的亚微米级细粉的材料时,该涂层往往具有较低的强度(耐磨性)。该润滑剂颗粒的数均粒径优选为0.2-20μm,更优选1-15μm。低于0.2μm,难以获得足够的润滑效果。超过20μm,颗粒极大地影响涂层的表面形状,导致表面不匀,这对调色剂均匀电荷、和涂层强度产生不利影响。
该树脂涂层可通过将相应组分在溶剂中分散和混合形成油漆并将该油漆施涂到基材上而形成。为了分散和混合相应组分,可以合适地使用一种采用分散珠的已知分散设备,如砂磨机、油漆振荡器、动力磨机(dynomill)或珍珠磨机。油漆施涂可通过已知方法,如浸渍、喷雾或辊涂来进行。
显影剂携带元件(显影套筒)的间隙波动可按照以下方式测定。
图5是用于测定圆柱状基材的平直度和间隙波动的测量装置的平面图,且图6是该装置的右侧视图。
参考图5和6,该装置包括一个直角偏转片材的透明元件56和位于该透明元件56的直角转角处的圆柱状校正规51。在靠近校正规51两端的两个部位,两个等直径的圆柱状垫片55放置在透明元件56的下表面上。另外,圆柱状基材52与校正规51平行放置,通过接受来自压制片材53的压制力,与校正规51一起夹入垫片55,所述压制片材由连接到压制片材53上的弹簧54供给能量。
为了测量,圆柱状基材52和校正规51之间的间隙通过发射自放置其上的激光器57的激光58照明,且已经过该间隙的激光通过一个激光接受单元59来接受,以测定沿着圆柱状基材52的轴向长度的间隙。重复测量,同时连续旋转圆柱状基材52。图7A和7B给出了通过轴向选择的5个点(包括两个分别距离端部20毫米的点、和三个将跨距等分成相等的四分之一的点)和分别间隔22.5度的轴向16个点形成的80个测量点。
现在详细描述按照本发明的显影装置。
图8是显影装置的一个实施方案的截面示意图。
参考图8,由已知方法制成的电子照相感光鼓501(作为静电图像承载元件)按照所示箭头B方向旋转。显影套筒508(作为显影剂携带元件)按照所示箭头A方向旋转,同时携带容纳在显影剂容器中的包含磁性调色剂的单组分显影剂以将显影剂供给显影区D,其中显影套筒508和感光鼓501彼此相对。显影辊510通过将磁性辊509固定放置在旋转的显影套筒508内而形成,所述磁性辊用于将显影剂磁吸引到显影套筒508上。
显影套筒508包括金属圆柱状管506(作为套筒基材)和涂覆该管506的导电树脂涂层507。显影剂通过一个显影剂供给元件512(如螺杆)由显影剂补充容器(未示)供料至显影剂容器503。显影剂容器503分为第一腔室514和第二腔室515,且加料到第一腔室514的显影剂通过在分配元件504和显影剂容器503之间形成的间隔由搅拌传送元件505送入第二腔室515。送入第二腔室的显影剂由搅拌元件511搅拌以防滞留并在由磁性辊509产生的磁力作用下传送到显影套筒508上。
由于磁性调色剂颗粒之间的摩擦和与套筒508上的导电树脂涂层507的摩擦,磁性调色剂涂层507显影套筒508上的显影剂具有用于显影感光鼓501上的静电图像所需的摩擦电荷。在图8的一个实施方案中,供料至显影区D的显影套筒508上的显影剂的层厚度通过一个由显影剂容器503上壁向下放置、距离显影套筒508表面的间隙约50-500μm的铁磁金属制磁性调节刮板502来调节。在由磁性辊509的磁极N1所产生的集中到磁性调节刮板502上的磁力线的作用下,在显影套筒508上形成显影剂薄层。可以使用非磁性刮板替代磁性调节刮板502。
在显影套筒508上形成的显影剂层的厚度优选小于显影套筒508和感光鼓501之间在显影区的最小间隙。
本发明的显影剂携带元件有利地引入一种其中静电潜像由这种显影剂薄层来显影的显影装置,即非接触型显影装置中,但也可引入接触型显影装置中,其中显影剂层的厚度大于显影套筒508和感光鼓501之间在显影区D的最小间隙。
为了便于解释,以下根据这种非接触型显影装置进行说明。
在由显影偏压电源513施加到显影套筒508上的显影偏压的作用下,携带在显影套筒508上的包含磁性调色剂的单组分显影剂跳跃到感光鼓501上。在使用DC电压作为显影偏压时,优选向显影套筒508施加在成像区(其中调色剂被粘附以得到可见图像)电势和背景区电势之间的某个电压。
为了增加显影图像密度或通过层次特性,可以向显影套筒508施加偏压,这样一种其极性在显影区D交替反转的振荡电场。在这种情况下,优选向显影套筒508施加一种与DC电压成分重叠的交流偏压,该DC电压成分介于上述成像区电势和背景区电势之间。
在正常显影模式的情况下,其中形成介于较高电势区和较低电势区的静电潜像且调色剂粘附到较高电势区,使用一种充电至极性与静电潜像相反的调色剂。在反转显影模式中,其中调色剂粘附到静电潜像的较低电势部位,使用一种充电至极性与静电潜像相同的调色剂。在此,较高电势和较低电势按照绝对值来确定。在任一情况下,套筒通过至少与显影套筒508表面(即其上的导电树脂涂层507)的摩擦而充电。
在图8的实施方案中,磁性刮板502用作显影剂层厚度调节元件以控制显影套筒508上的显影剂层厚度。但如图9所示,也可使用包含弹性体如聚氨酯橡胶或硅橡胶、或金属弹性材料如磷青铜或不锈钢的弹性调节刮板11,这样通过显影剂将弹性调节刮板11压向显影套筒8。
在如图9所示的接触型或压制型调节刮板的情况下,显影剂层在一层中形成,同时接受较强的调节力,这样可以在显影套筒上形成比如图8所示非接触显影剂层调节时较薄的层。
图8示意地说明了按照本发明的显影装置的一个实施方案,而且除了上述的显影剂层厚度调节元件,可以进行各种改进,包括搅拌刮板505、511的省略、磁极的位置、供料元件512的位置、和调色剂补充容器的省略、等。
这种显影装置也可构造成使用包含调色剂和载体的双组分显影剂。
以下描述一种双组分显影装置,其中引入了本发明的显影剂携带元件。图10是适合使用双组分显影剂的显影装置的截面示意图。参考图10,在显影剂容器503的显影腔室564内,非磁性显影套筒559(作为显影剂携带元件)与按照所示箭头E方向旋转的静电潜像承载元件551相对放置。显影套筒559通过在圆柱状非磁性金属基材557的表面上设置树脂涂层558而形成。在显影套筒559内,固定地放置有作为磁场生成工具的磁性辊556,以得到显影辊560。磁性辊556被磁化成WW1-WW3和N1-N2的5个极。显影腔室564内储存有一种包含调色剂和磁性载体的混合物的双组分调色剂。腔室564中的一部分显影剂可由分配壁554上的开口送入显影剂容器553的搅拌腔室565,其中由调色剂腔室555供料的调色剂通过一个调色剂供料调节元件563补充并通过第一搅拌和传送工具562与显影剂进行混合。在搅拌腔室565中搅拌的显影剂随后由分配壁554上的另一开口(未示)返回至显影腔室564,其中显影剂通过第二搅拌和传送工具561搅拌并传送至显影套筒559。供料至显影套筒559的显影剂在由磁性辊556产生的磁力作用下受到磁性限制并被携带在显影套筒559上,通过位于显影套筒559下方的显影剂调节刮板552的调节而形成为薄层。然后,显影套筒559上的显影剂薄层在显影套筒559按照所示箭头F方向旋转的同时被传送至与潜像承载元件551相对的显影区G,然后用于显影在潜像承载元件551上形成的静电潜像。未显影消耗的残余显影剂在旋转显影套筒559的同时在显影容器564中回收。在显影容器564中,极性相同的磁极WW2和WW3放置以形成用于剥离磁性受限于显影套筒559上的残余显影剂的排斥磁场。在显影套筒559上,固定地放置有一个散射防止层556。图10示意地给出了这种显影装置的一个实施方案,而且可对容器形状、是否存在搅拌元件、磁极的设置和旋转方向进行各种改进。
以下描述用于本发明的显影剂(调色剂)。
用于本发明的显影剂(调色剂)可优选具有4-11μm的重均粒径。通过使用这种调色剂,可以在调色剂电荷、图像质量和图像密度之间取得良好的平衡。本文所述的调色剂粒径值基于使用配有100μm孔的Coulter计数器(“Multisizer II”,由Beckman Coulter Co.制造)测定的值。
构成用于本发明的显影剂(调色剂)的粘结剂树脂可包含已知的粘结剂树脂,如乙烯基树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、和酚醛树脂。其中,乙烯基树脂和聚酯树脂是特别优选的。
可用于构成乙烯基树脂的含羧酸基团的单体的优选例子可优选包含以下的二羧酸的半酯单体:α,β-不饱和二羧酸的半酯,如马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单丁基酯、马来酸单辛基酯、马来酸单烯丙基酯、马来酸单苯基酯、富马酸单甲酯、富马酸单丁基酯、和富马酸单苯基酯;链烯基二羧酸的半酯,如正丁烯基琥珀酸单丁基酯、正辛烯基琥珀酸单甲基酯、正丁烯基丙二酸单乙酯、正十二烯基戊二酸单甲基酯、和正丁烯基己二酸单丁基酯;以及芳族二羧酸的半酯,如邻苯二甲酸单甲酯、邻苯二甲酸单乙酯和邻苯二甲酸单丁基酯。
除了含羧酸基团的单体,可用于提供乙烯基树脂的乙烯基单体的例子可包括:苯乙烯;苯乙烯衍生物如邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对苯基苯乙烯、对氯苯乙烯、3,4-二氯苯乙烯、对乙基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、对-正丁基苯乙烯、对-叔丁基苯乙烯、对-正己基苯乙烯、对-正辛基苯乙烯、对-正壬基苯乙烯、对-正癸基苯乙烯、对-正十二烷基苯乙烯;烯属不饱和单烯烃如乙烯、丙烯、丁烯、和异丁烯;不饱和多烯如丁二烯;卤代乙烯基化物如氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、和氟乙烯;乙烯基酯如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯基酯、和苯甲酸乙烯基酯;甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙基酯、甲基丙烯酸正丁基酯、甲基丙烯酸异丁基酯、甲基丙烯酸正辛基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、和甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯;丙烯酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁基酯、丙烯酸异丁基酯、丙烯酸丙基酯、丙烯酸正辛基酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸2-氯乙基酯、和丙烯酸苯基酯;乙烯基醚如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、和乙烯基异丁基醚;乙烯基酮如乙烯基甲基酮、乙烯基己基酮、和甲基异丙烯基酮;N-乙烯基化合物,如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚、和N-乙烯基吡咯烷酮;乙烯基萘;丙烯酸衍生物或甲基丙烯酸衍生物,如丙烯腈、甲基丙烯腈、和丙烯酰胺。这些乙烯基单体可单独或两种或多种结合使用。
其中,能够得到苯乙烯共聚物或苯乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物的单体组合是特别优选的。
乙烯基树脂可包括一种通过使用交联单体而得到的交联结构,以下列举所述单体的例子。
芳族二乙烯基化合物如二乙烯基苯和二乙烯基萘;与烷基链连接的二丙烯酸酯化合物,如二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丁二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,5-戊二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、和二丙烯酸新戊二醇酯、以及通过在以上化合物中用甲基丙烯酸酯基团替代丙烯酸酯基团而得到的化合物;与包括醚键的烷基链连接的二丙烯酸酯化合物,如二丙烯酸二甘醇酯、二丙烯酸三甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、聚乙二醇#400二丙烯酸酯、聚乙二醇#600二丙烯酸酯、二丙烯酸二亚丙基二醇酯、以及通过在以上化合物中用甲基丙烯酸酯基团替代丙烯酸酯基团而得到的化合物;与包括芳族基团和醚键的烷基链连接的二丙烯酸酯化合物,如聚氧亚乙基(2)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷二丙烯酸酯、聚氧亚乙基(4)-2,2-二(4-羟基苯基)丙烷二丙烯酸酯、以及通过在以上化合物中用甲基丙烯酸酯基团替代丙烯酸酯基团而得到的化合物;以及聚酯型二丙烯酸酯化合物,例如以商品名MANDA已知的一种化合物(购自Nihon Kayaku K.K.)。多官能交联剂如季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、低聚酯丙烯酸酯、以及通过在以上化合物中用甲基丙烯酸酯基团替代丙烯酸酯基团而得到的化合物;三烯丙基异氰脲酸酯和1,2,4-苯三酸三烯丙基酯。
这种交联剂的用量可以是每100重量份用于构成该乙烯基树脂的其它单体,0.01-5重量份,优选0.03-3重量份。
在交联单体中,芳族二乙烯基化合物,尤其是二乙烯基苯、和通过包括芳族基团和醚键的链键接的二丙烯酸酯化合物是特别优选的。
为了得到可带负电的显影剂(调色剂),例如优选使用一种聚酯树脂,它可优选包含多元酸组分和多元醇组分的缩聚物并可由以下组分制成。
二元醇组分的例子可包括:乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、二甘醇、三甘醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、氢化双酚A、和由以下结构式(A)表示的双酚衍生物:
其中R表示亚乙基或亚丙基,x和y独立地为至少0的整数,但x+y的平均值为0-10;由以下结构式(2)表示的二醇:
其中R’表示-CH2CH2-,
或
且x’和y’独立地为至少0的整数,但x’+y’的平均值为0-10。
二元酸的例子可包括:苯二甲酸及其酸酐和低级烷基酯如邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸和邻苯二甲酸酐;烷基二羧酸如琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、及其酸酐和低级烷基酯;和不饱和二羧酸如富马酸、马来酸、柠康酸和衣康酸、及其酸酐和低级烷基酯。
可以包括具有三个或更多用作交联成分的官能团的多羧酸和/或多元醇。
具有至少3个羟基的多元醇的例子可包括:山梨醇、1,2,3,6-己四醇、1,4-脱水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1,2,4-丁三醇、1,2,5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1,2,4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、和1,3,5-三羟基苯。
具有至少3个羟基的多羧酸的例子可包括以下的多羧酸及其衍生物:偏苯三酸、均苯四酸、1,2,4-苯三甲酸、1,2,5-苯三甲酸、2,5,7-萘三甲酸、1,2,4-萘三甲酸、1,2,4-丁三甲酸、1,2,5-己三甲酸、1,3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1,2,7,8-辛四甲酸、empole trimmer酸、及其酸酐和低级烷基酯;和由以下结构式表示的四羧酸、及其酸酐和低级烷基酯:
其中X表示具有5-30个碳原子并具有至少一个有至少3个碳原子的侧链的亚烷基或亚链烯基。
聚酯树脂可优选包含40-60%摩尔,更优选45-55%摩尔的醇和60-40%摩尔,更优选55-45%摩尔的酸。
优选包括具有至少3个官能团的多元醇和/或多羧酸,其比例为总的醇和酸组分的5-60%摩尔。
考虑到优异的负电荷可充电性,为了得到聚酯树脂,优选使用具有以上结构式(A)的双酚衍生物作为醇组分,且优选的酸组分可包括:邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸及其酸酐;二羧酸如琥珀酸、正十二烯基琥珀酸及其酸酐、富马酸、马来酸、马来酸酐;三羧酸如偏苯三酸及其酸酐。
如此得到的粘结剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)可合适地为45-75℃,优选50-70℃,数均分子量(Mn)为1500-30000,优选2000-15000,且重均分子量为6000-800000,优选10000-500000。
为了增强可充电性,尤其是为了获得适应特定显影体系的最佳可充电性控制,用于本发明显影装置的显影剂(调色剂)可包含一种包括在调色剂颗粒中(内部加入)或与调色剂颗粒共混(外部加入)的电荷控制剂。
正电核控制剂的例子可包括:苯胺黑、三氨基三苯基甲烷染料、及其用脂族酸金属盐改性的产物、等;季铵盐如三丁基苄基1-羟基-4-萘酚磺酸铵和四丁基四氟硼酸铵;二有机锡氧化物如二丁基氧化锡、二辛基氧化锡和二环己基氧化锡;和二有机锡硼酸盐如二丁基硼酸锡、二辛基硼酸锡和二环己基硼酸锡。这些可单独或两种或多种混合使用。其中,优选使用苯胺黑化合物、三氨基三苯基甲烷化合物或季铵盐。
负电控制剂的例子可包括:有机金属化合物和螯合物化合物,更具体地乙酰基丙酮合铝、乙酰基丙酮合铁(II)、和3,5-二叔丁基水杨酸铬配合物或盐。乙酰基丙酮金属配合物、单偶氮金属配合物、和萘酸或水杨酸金属配合物或盐是优选的,且水杨酸金属配合物、单偶氮金属配合物和水杨酸金属盐是特别优选的。
上述电荷控制剂可优选以数均粒径最高4μm,更优选最高3μm的颗粒使用。如果内加入至调色剂颗粒,电荷控制剂的用量优选为每100重量份粘结剂树脂,0.1-20重量份,更优选0.2-10重量份。
用于得到磁性显影剂(调色剂)的磁性材料的例子可包括:氧化铁如磁铁矿、磁赤铁矿和铁酸盐;和包含其它金属氧化物金属如Fe、Co、Ni、以及这些金属与Al、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、Se、Ti、W和V的合金的氧化铁;及其混合物。
更具体地说,磁性材料的例子按照组成可包括:四氧化三铁(Fe3O4)、三氧化二铁(Fe2O3)、氧化铁锌(ZnFe2O4)、氧化铁钇(Y3Fe5O12)、氧化铁镉(CdFe2O4)、氧化铁钆(Gd3Fe5O12)、氧化铁铜(CuFe2O4)、氧化铁铅(PbFe12O19)、氧化铁镍(NiFe2O4)、氧化铁钕(NdFe2O3)、氧化铁钡(BaFe12O19)、氧化铁镁(MgFe2O4)、氧化铁锰(MnFe2O4)、氧化铁镧(LaFeO3)、氧粉末(Fe)、钴粉末(Co)、和镍粉末(Ni)。这些磁性材料可单独或两种或多种结合使用。其中,特别优选使用四氧化三铁或γ-三氧化二铁的细粉末。磁性材料可优选具有0.1-2μm的平均粒径,而且在使用795.8kA/m(10千奥斯特)的磁场测定时,磁性颗粒的矫顽力(Hc)为21.6-16kAm,饱和磁化度(σs)为50-200Am2/kg且残余磁化度(σr)为2-20Am2/kg。
该磁性材料的加入量优选为每100重量份粘结剂树脂,10-200重量份,更优选20-150重量份。磁性材料也可用作着色剂。
用于本发明的显影剂(调色剂)可包含任何颜料或染料作为着色剂。
颜料的例子可包括:炭黑、苯胺黑、乙炔黑、萘酚黄、汉萨黄、若丹明色淀、茜素色淀、氧化铁红、酞菁蓝、和阴丹士林蓝。这种颜料的颜料可以是每100重量份粘结剂树脂,0.1-20重量份,更优选0.1-10重量份。同样,可以使用染料。其例子可包括:偶氮染料、蒽醌染料、咕吨染料、和次甲基染料,且加入量可以是每100重量份粘结剂树脂,0.1-20重量份,更优选0.3-10重量份。
用于本发明的显影剂(调色剂)可在其中包含一种或多种释放剂。
用于显影剂(调色剂)的释放剂的例子可包括:脂族烃蜡如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡和石蜡、脂族烃蜡的氧化物如氧化聚乙烯蜡、及其嵌段共聚物。费托蜡和Sasol蜡;主要包含脂族酸酯的蜡如褐煤酸酯蜡和巴西棕榈蜡;部分或完全去酸化脂族酸酯,如去酸化巴西棕榈蜡。其它例子可包括:饱和线性脂族酸如棕榈酸、硬脂酸和褐煤酸以及具有较长链烷基的长链烷基羧酸;不饱和脂族酸,如巴西烯酸、桐酸和valinaric酸;饱和醇如硬脂醇、二十烷醇、二十二醇、巴西棕榈醇、蜡醇和蜂花醇;多元醇如山梨醇、脂族酸酰胺如亚油酸酰胺、油酸酰胺、和月桂酸酰胺;饱和脂族双酰胺如亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双癸酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、和六亚甲基双硬脂酸酰胺;不饱和脂族酸酰胺如亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N,N’-二油基己二酸酰胺、和N,N’-二油基癸二酸酰胺;芳族双酰胺如间二甲苯双硬脂酸酰胺、和N,N’-二硬脂基间苯二甲酸酰胺;脂族酸金属皂(一般称作金属皂)如硬脂酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁;通过将乙烯基单体如苯乙烯和丙烯酸接枝到脂族烃蜡上而得到的蜡;脂族酸和多元醇之间的部分酯化产物,如二十二烷酸甘油单酯;和通过植物油和脂肪的氢化而得到的具有羟基的甲基酯化合物。
释放剂的加入量为每100重量份粘结剂树脂0.1-20重量份,优选0.5-10重量份。
这种释放剂可通过在高温搅拌下将它加入粘结剂树脂溶液中,或通过在熔体捏合粘结剂树脂的同时将它与其它添加剂如着色剂一起加入而混入或引入粘结剂树脂中。
用于本发明的显影剂(调色剂)可优选包含外加其中的硅石、氧化钛、矾土等的无机细粉末以提高调色剂性能,如环境稳定性、充电稳定性、显影特性、流动性、储存稳定性和清洁性能。其中,特别优选使用硅石细粉末。
硅石细粉末可以是通过蒸汽相氧化卤化硅而形成的所谓干法硅石或热解法硅石,或由水玻璃形成的所谓湿法硅石,但干法硅石由于在表面上或在硅石细粉末内的甲硅烷醇基团较少且生产残余物如Na2O、SO2 2-等较少而优选。在干法硅石细粉末生产中,可以使用另一金属卤化物化合物如氯化铝或氧化钛以得到包含硅石和另一金属氧化物的复合细粉末。
无机细粉末可能已经用有机试剂进行处理。这种有机试剂的例子可包括能够与无机细粉末反应或被物理吸附其上的有机金属化合物如硅烷偶联剂和钛偶联剂。通过进行这种有机处理,可用将无机细粉末憎水化,这样得到一种尤其在高湿环境中具有优异的环境稳定性的调色剂。
这种硅烷偶联剂的例子可包括:六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇如三甲基甲硅烷基硫醇、三有机甲硅烷基丙烯酸酯、乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1,3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1,3-二苯基四甲基二硅氧烷、以及每分子具有2-12个硅氧烷单元并在分别在端单元上包含一个键接到Si上的羟基的二甲基聚硅氧烷。
也可使用一种或多种含氮的硅烷偶联剂,其例子可包括:氨基丙基三甲氧基硅烷、氨基丙基三乙氧基硅烷、二甲基氨基丙基三甲氧基硅烷、二乙基氨基丙基三甲氧基硅烷、二丙基氨基丙基三甲氧基硅烷、二丁基氨基丙基三甲氧基硅烷、单丁基氨基丙基三甲氧基硅烷、二辛基氨基丙基二甲氧基硅烷、二丁基氨基丙基二甲氧基硅烷、二丁基氨基丙基单甲氧基硅烷、二甲基氨基苯基三乙氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基苯基胺、和三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基苄基胺。这些物质可单独或两种或多种结合使用。作为硅烷偶联剂的特别优选的例子,可以列举六甲基二硅氮烷(HMDS)和氨基丙基三甲氧基硅烷。无机细粉末的处理可通过喷雾或与有机溶剂或水一起共混来进行。
也可使用由硅油处理的无机细粉末。优选用于此的硅油在25℃下的粘度为0.5-10000毫米2/秒(厘泊),优选1-1000毫米2/秒。特别优选的例子可包括:甲基氢硅油、二甲基硅油、甲基苯基硅油、氯甲基硅油、烷基改性硅油、脂肪酸改性硅油、聚氧亚烷基改性硅油和含氟硅油。在得到正电可充电显影剂的情况下,进一步优选使用在其侧链中具有氮原子的硅油,如氨基改性硅油。
用于本发明的无机细粉末通过氮吸附由BET法测定的比表面积(SBET)优选至少为30米2/克,尤其是50-400米2/克。无机细粉末的加入比例可优选为相对100重量份调色剂颗粒,0.01-8重量份,更优选0.1-5重量份,特别优选0.2-3重量份。低于0.01重量份,改进显影剂聚集的效果不足,如果超过8重量份,显著比例的无机细粉末不能粘附到调色剂颗粒表面上而是以分离形式存在,因此显影剂(调色剂)难以保持均匀和合适水平的电荷。
用于本发明的显影剂(调色剂)还可包含除了上述无机细粉末之外的外添加剂,包括:润滑剂如聚四氟乙烯、硬脂酸锌和聚偏二氟乙烯;磨料如氧化铈、钛酸锶、和硅酸锶;还有抗结块剂;导电性赋予剂如炭黑、氧化锌、氧化锑和氧化锡;和少量作为显影性能促进剂的具有反充电极性的白色或黑色细粉。
这些外添加剂的加入比例为每100重量份调色剂颗粒0.01-10重量份,优选0.1-7重量份。
构成显影剂(调色剂)的调色剂颗粒可通过例如一种粉碎工艺而制成,其中使用混合器如Henschel混合器或球磨机将包括粘结剂树脂、作为着色剂的颜料或染料、磁性材料、释放剂、和可有可无的电荷控制剂和其它添加剂的调色剂成分进行充分共混,然后通过热捏合工具如热辊、捏合机或挤出机进行熔体捏合以分散或溶解释放剂、颜料或染料、磁性材料在熔融树脂中,然后在冷却之后将捏合混合物粉碎并分级得到调色剂颗粒。调色剂颗粒随后根据需要通过混合器如Henschel混合器与外添加剂共混得到显影剂(调色剂)。
调色剂颗粒优选进一步进行球化和/或表面修匀处理以得到较好的可转印性。这种处理可例如在配有搅拌轮叶或刮板和衬里或套筒的装置中通过以下方法进行,其中调色剂颗粒在经过刮板和衬里之间的微小间隙时在施加在该微小间隙上的机械力的作用下进行表面修匀或球化:将调色剂颗粒悬浮在热水中的方法;或将调色剂颗粒暴露于热空气气流的方法。这种球形调色剂颗粒也可直接在水介质中通过悬浮聚合反应而制成,该水介质是主要包含用以得到粘结剂树脂的单体的混合物。更具体地说,包括可聚合单体、着色剂、聚合反应引发剂、和可有可无的其它添加剂如交联剂、电荷控制剂和释放剂的调色剂成分均匀溶解或分散以得到一种单体组合物,随后在包含分散稳定剂的水介质中通过合适的搅拌器分散至合适的粒径,并随后聚合得到具有所需粒径的调色剂颗粒。
该调色剂可与载体共混得到双组分显影剂。在这种情况下,该载体可以例如包含磁性粉末,如视需要涂有树脂的铁酸盐粉末。在这种情况下,优选将10重量份的调色剂与10-1000重量份,更优选30-500重量份的载体进行共混。载体可优选具有4-100μm,更优选10-90μm,进一步优选20-80μm的粒径,以与具有上述粒径的调色剂联合使用。
为了得到具有合适电荷水平的调色剂,该载体可优选涂有树脂,尤其是乙烯基树脂、含氟树脂和/或硅树脂。表面树脂涂层也可有效地防止载体颗粒的表面污染。
本发明根据具体例子更详细描述。
[实验实施例A1]
在再生实际用过的产品显影套筒(显影剂携带元件)之前,进行以下的刮擦试验。
提供用于市售复印机(“NP-6350”,由Canon K.K.制造)显影辊的外径24.5毫米的铝套筒并按照图5-7所述的方式测定间隙波动。在这些套筒中,收集间隙波动平均值落入5.0±0.5μm范围内的那些。这些Al套筒具有要进行刮擦试验的树脂涂层。为了参考,具有树脂涂层的套筒在间隙波动上基本上没有任何变化。
该树脂涂层按照以下方式形成。
油漆A通过分散以下各成分而制成,包括1000重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热固性酚醛树脂预聚物、360重量份的平均粒径(Dav.)为8μm的结晶石墨、40重量份导电炭黑和400重量份异丙醇。油漆A中的分散物质的平均粒径(数均粒径,Dav)为6.6μm(使用配有液体模块的粒径分布计(“LS-320型”,由Coulter Electronics,Inc.制造)来测定)。将油漆A施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为3.5欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆A用异丙醇稀释至36%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆A由喷枪喷射到向上固定并以90rpm旋转的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜干燥并固化成油漆A的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约15μm厚的树脂涂层。
将如此得到的涂覆套筒样品进行刮擦试验,即,使用图1、2和4所示的喷丸装置,包括一个具有内径7毫米的喷嘴31的喷丸枪进行喷丸处理。即,喷嘴内径/套筒外径比率为约0.29。喷嘴排气压力在0.5-6.0×105Pa的范围内变化,并使用7种平均粒径(DAP)在6-600μm范围内的玻璃珠作为研磨颗粒以进行总共49次喷丸试验。这些玻璃珠的真密度(dp)都是2.5克/厘米3。
在上述条件下,涂覆套筒基本上喷丸至刮掉树脂涂层。喷丸套筒随后分别再次按照上述方式涂覆上油漆A的树脂涂层。测定用于表示刮擦性能的喷丸时间并在下表1中记录,并将刮擦和再涂覆的试验结果,例如涂覆前后的间隙波动和表面粗糙度汇总于表2。
表1:喷丸时间*(秒)
喷丸压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)6 15 35 50 125 250 600 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L L LL L 880 720 670 660 LL L 520 400 360 360 LL 550 320 240 210 200 250L 490 190 150 135 130 130L 460 160 120 115 110 110L 420 130 100 100 100 100 |
*表中的L表示超过1000秒的喷丸时间。
表2:刮擦(喷丸)性能
DAP(μm) | 喷丸压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
15 | 3.0 | 5.2 | 5.2 | 5.6 | 0.36 | 0.75 |
4.0 | 4.9 | 4.9 | 5.4 | 0.38 | 0.74 | |
5.0 | 5.1 | 6.2 | 6.8 | 0.38 | 0.76 | |
6.0 | 5.0 | 8.7 | 9.3 | 0.39 | 0.76 | |
35 | 1.0 | 5.0 | 5.1 | 5.5 | 0.43 | 0.80 |
2.0 | 4.8 | 5.0 | 5.4 | 0.45 | 0.79 | |
3.0 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.45 | 0.81 | |
4.0 | 5.3 | 5.2 | 5.5 | 0.49 | 0.79 | |
5.0 | 5.0 | 6.2 | 6.7 | 0.50 | 0.80 | |
6.0 | 5.0 | 8.7 | 9.5 | 0.52 | 0.81 | |
50(套筒A)(套筒B) | 1.0 | 5.1 | 4.9 | 5.3 | 0.50 | 0.80 |
2.0 | 5.1 | 5.0 | 5.5 | 0.55 | 0.82 | |
3.0 | 5.0 | 5.1 | 5.6 | 0.57 | 0.82 | |
4.0 | 4.8 | 5.0 | 5.4 | 0.58 | 0.83 | |
5.0 | 4.9 | 6.3 | 6.8 | 0.60 | 0.84 | |
6.0 | 5.2 | 8.8 | 9.7 | 0.64 | 0.86 | |
125 | 1.0 | 5.3 | 5.3 | 5.8 | 0.64 | 0.83 |
2.0 | 5.2 | 5.1 | 5.6 | 0.71 | 0.84 | |
3.0 | 5.0 | 4.9 | 5.5 | 0.73 | 0.87 | |
4.0 | 4.8 | 5.0 | 5.6 | 0.77 | 0.90 | |
5.0 | 4.8 | 6.8 | 7.9 | 0.80 | 0.92 | |
6.0 | 5.0 | 9.0 | 10.1 | 0.94 | 1.08 | |
250 | 1.0 | 5.1 | 4.9 | 5.5 | 0.72 | 0.84 |
2.0 | 5.1 | 5.0 | 5.5 | 0.74 | 0.84 | |
3.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.76 | 0.86 | |
4.0 | 4.9 | 5.5 | 6.2 | 0.78 | 0.89 | |
5.0 | 4.9 | 7.2 | 8.4 | 0.80 | 0.94 | |
6.0 | 4.8 | 10.3 | 12.1 | 1.01 | 1.15 | |
600(套筒F) | 3.0 | 5.0 | 11.3 | 13.0 | 1.27 | 1.23 |
4.0 | 4.9 | 15.0 | 17.0 | 1.35 | 1.27 | |
5.0 | 5.1 | 17.3 | 18.8 | 1.42 | 1.35 | |
6.0 | 5.0 | 21.5 | 23.7 | 1.47 | 1.39 |
从表1和2所示结果看出,通过在合适喷丸压力下使用合适粒径(DAP)的玻璃珠进行喷丸,可获得令人满意的刮擦和再涂覆性能,包括间隙波动和表面粗糙度。
[实验实施例A2]
重复实验实施例A1的步骤,只是使用真密度(dp)为3.9克/厘米3的形状不确定的矾土颗粒作为研磨颗粒以替代玻璃珠。类似于表1和2,结果分别在表3和4中给出。
表3:喷丸时间*(秒)
喷丸压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)6 18 34 52 125 250 500 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L L LL 980 700 500 480 480 750L 550 310 240 215 200 230950 430 160 135 120 115 130870 360 145 120 110 105 120830 280 130 100 100 100 110770 230 110 95 90 90 100 |
*L>1000秒。
表4
DAP(μm) | 喷丸压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
6 | 3.0 | 5.0 | 5.2 | 5.8 | 0.31 | 0.76 |
4.0 | 4.8 | 5.0 | 5.5 | 0.33 | 0.78 | |
5.0 | 4.9 | 5.0 | 5.6 | 0.33 | 0.78 | |
6.0 | 5.3 | 8.8 | 9.3 | 0.36 | 0.79 | |
18 | 1.0 | 5.0 | 5.0 | 5.3 | 0.35 | 0.77 |
2.0 | 5.0 | 5.2 | 5.4 | 0.37 | 0.79 | |
3.0 | 5.2 | 5.3 | 5.6 | 0.38 | 0.79 | |
4.0 | 4.9 | 5.0 | 5.4 | 0.39 | 0.81 | |
5.0 | 5.1 | 6.3 | 6.8 | 0.40 | 0.80 | |
6.0 | 5.0 | 8.6 | 9.3 | 0.42 | 0.80 | |
34(套筒C) | 1.0 | 4.8 | 5.0 | 5.5 | 0.47 | 0.81 |
2.0 | 4.9 | 5.0 | 5.4 | 0.53 | 0.82 | |
3.0 | 5.2 | 5.0 | 5.5 | 0.59 | 0.81 | |
4.0 | 5.3 | 5.4 | 5.5 | 0.62 | 0.83 | |
5.0 | 5.2 | 6.2 | 6.7 | 0.65 | 0.83 | |
6.0 | 5.0 | 8.8 | 9.5 | 0.69 | 0.86 | |
52 | 1.0 | 5.1 | 5.0 | 5.3 | 0.50 | 0.80 |
2.0 | 5.1 | 5.2 | 5.5 | 0.59 | 0.82 | |
3.0 | 5.0 | 5.1 | 5.6 | 0.61 | 0.82 | |
4.0 | 4.8 | 5.2 | 5.4 | 0.64 | 0.82 | |
5.0 | 4.9 | 6.4 | 6.8 | 0.76 | 0.90 | |
6.0 | 5.2 | 8.9 | 9.7 | 0.88 | 0.99 | |
125 | 1.0 | 5.3 | 5.3 | 5.8 | 1.29 | 1.25 |
2.0 | 5.2 | 6.9 | 7.9 | 1.96 | 1.89 | |
3.0 | 5.0 | 12.5 | 13.0 | 2.41 | 2.34 | |
4.0 | 4.8 | 17.5 | 19.0 | 2.53 | 2.45 | |
5.0 | 4.8 | 21.5 | 21.8 | 2.58 | 2.51 | |
6.0 | 5.0 | 25.0 | 26.3 | 2.60 | 2.52 | |
250 | 1.0 | 5.1 | 6.4 | 7.1 | 1.58 | 1.55 |
2.0 | 5.1 | 7.4 | 7.8 | 2.85 | 2.78 | |
3.0 | 5.0 | 13.8 | 14.3 | 3.12 | 3.04 | |
4.0 | 4.9 | 20.1 | 21.5 | 3.19 | 3.09 | |
5.0 | 5.0 | 27.0 | 28.5 | 3.24 | 3.13 | |
6.0 | 4.8 | 29.0 | 29.9 | 3.32 | 3.20 | |
500 | 1.0 | 4.9 | 10.0 | 10.8 | 3.48 | 3.43 |
2.0 | 4.9 | 18.0 | 21.5 | 3.96 | 3.87 | |
3.0 | 5.0 | 23.7 | 24.3 | 4.01 | 3.91 | |
4.0 | 4.9 | 29.0 | 31.2 | 4.09 | 3.99 | |
5.0 | 5.1 | 31.9 | 32.0 | 4.17 | 4.07 | |
6.0 | 5.0 | 35.2 | 35.3 | 4.26 | 4.22 |
从表3和4所示结果可以理解,使用具有较大真密度的研磨颗粒往往缩短喷丸时间,但导致区域较宽,造成大的间隙波动和较大的表面粗糙度。
[实验实施例A3]
重复实验实施例A1的步骤,只是使用真密度为4.3克/厘米3且粒径为52-100μm的形状不确定的矾土-氧化锆颗粒作为研磨颗粒以替代玻璃珠。类似于表1和2,结果分别在表5和6中给出。
表5:喷丸时间(秒)
喷丸压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)52 125 250 600 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L420 400 375 730190 180 165 210130 120 110 135120 115 110 120100 100 100 11090 90 90 100 |
表6
DAP(μm) | 喷丸压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
52(套筒D) | 1.0 | 5.1 | 5.1 | 5.4 | 0.51 | 0.78 |
2.0 | 5.1 | 5.2 | 5.6 | 0.61 | 0.80 | |
3.0 | 5.0 | 5.5 | 6.1 | 0.64 | 0.81 | |
4.0 | 4.8 | 6.0 | 7.3 | 0.68 | 0.81 | |
5.0 | 4.9 | 6.9 | 8.1 | 0.81 | 0.93 | |
6.0 | 5.2 | 9.2 | 10.3 | 0.93 | 1.15 | |
125 | 1.0 | 5.1 | 5.3 | 5.8 | 1.29 | 1.26 |
2.0 | 5.1 | 7.4 | 7.9 | 2.07 | 1.99 | |
3.0 | 5.0 | 13.3 | 14.9 | 2.53 | 2.45 | |
4.0 | 5.1 | 18.9 | 19.8 | 2.60 | 2.52 | |
5.0 | 5.0 | 23.0 | 23.9 | 2.62 | 2.53 | |
6.0 | 4.8 | 26.9 | 28.5 | 2.64 | 2.56 | |
250 | 1.0 | 4.9 | 6.4 | 7.1 | 1.67 | 1.65 |
2.0 | 4.9 | 8.8 | 9.7 | 2.95 | 2.89 | |
3.0 | 5.0 | 15.3 | 16.3 | 3.23 | 3.15 | |
4.0 | 4.9 | 22.8 | 23.9 | 3.27 | 3.17 | |
5.0 | 5.1 | 29.0 | 31.2 | 3.31 | 3.21 | |
6.0 | 5.0 | 33.0 | 35.8 | 3.40 | 3.24 | |
600 | 1.0 | 5.1 | 11.6 | 12.6 | 3.50 | 3.44 |
2.0 | 5.0 | 19.9 | 21.0 | 4.10 | 3.99 | |
3.0 | 4.8 | 25.8 | 27.2 | 4.21 | 4.08 | |
4.0 | 4.9 | 30.4 | 31.8 | 4.23 | 4.12 | |
5.0 | 4.9 | 33.1 | 34.7 | 4.30 | 4.22 | |
6.0 | 5.0 | 37.2 | 39.0 | 4.35 | 4.28 |
从表5和6所示结果可以理解,由于使用仍具有较大真密度的研磨颗粒,可以进行刮擦,但在间隙波动和表面粗糙度方面合适的区域进一步变窄。
[实验实施例A4]
重复实验实施例A1的步骤,只是使用真密度为3.2克/厘米3的形状不确定的碳化硅颗粒。类似于表1和2,结果在表7和8中给出。
表7:喷丸时间(秒)
喷丸压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)6 18 34 52 125 250 500 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L L LL 1000 870 560 530 520 750L 570 380 320 280 240 3001000 440 200 160 150 145 160910 370 170 135 125 125 145850 360 140 115 115 110 135820 350 120 95 90 90 120 |
表8
DAP(μm) | 喷丸压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
6 | 3.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.30 | 0.75 |
4.0 | 5.0 | 5.0 | 5.5 | 0.35 | 0.76 | |
5.0 | 5.2 | 5.2 | 5.8 | 0.37 | 0.77 | |
6.0 | 4.9 | 8.6 | 9.2 | 0.39 | 0.77 | |
15 | 1.0 | 5.0 | 5.0 | 5.3 | 0.33 | 0.76 |
2.0 | 5.0 | 5.2 | 5.6 | 0.38 | 0.79 | |
3.0 | 5.2 | 5.3 | 5.6 | 0.40 | 0.79 | |
4.0 | 4.9 | 5.0 | 5.4 | 0.41 | 0.79 | |
5.0 | 5.0 | 5.8 | 6.6 | 0.42 | 0.78 | |
6.0 | 4.8 | 8.6 | 9.2 | 0.43 | 0.79 | |
34(套筒E) | 1.0 | 5.1 | 5.1 | 5.5 | 0.43 | 0.80 |
2.0 | 5.1 | 5.2 | 5.7 | 0.51 | 0.80 | |
3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.53 | 0.82 | |
4.0 | 4.8 | 5.2 | 5.5 | 0.56 | 0.81 | |
5.0 | 4.9 | 6.2 | 6.5 | 0.61 | 0.85 | |
6.0 | 5.2 | 8.8 | 8.9 | 0.68 | 0.86 | |
50 | 1.0 | 4.8 | 5.0 | 5.3 | 0.50 | 0.79 |
2.0 | 4.9 | 4.9 | 5.3 | 0.60 | 0.83 | |
3.0 | 5.2 | 5.2 | 5.6 | 0.62 | 0.84 | |
4.0 | 5.0 | 5.2 | 5.6 | 0.63 | 0.84 | |
5.0 | 4.9 | 6.4 | 6.8 | 0.72 | 0.89 | |
6.0 | 4.9 | 8.7 | 9.1 | 0.83 | 0.95 | |
125 | 1.0 | 4.9 | 5.3 | 5.7 | 1.20 | 1.17 |
2.0 | 5.2 | 6.4 | 6.9 | 1.66 | 1.59 | |
3.0 | 5.0 | 8.9 | 9.5 | 2.23 | 2.15 | |
4.0 | 5.1 | 11.3 | 12.0 | 2.31 | 2.22 | |
5.0 | 4.8 | 14.0 | 14.6 | 2.39 | 2.29 | |
6.0 | 5.0 | 23.5 | 23.5 | 2.43 | 2.31 | |
250 | 1.0 | 4.9 | 6.2 | 7.0 | 1.40 | 1.38 |
2.0 | 4.9 | 6.8 | 7.4 | 2.51 | 2.45 | |
3.0 | 5.0 | 10.5 | 11.0 | 2.93 | 2.89 | |
4.0 | 4.9 | 15.6 | 16.3 | 3.03 | 2.99 | |
5.0 | 5.1 | 21.3 | 22.9 | 3.08 | 3.01 | |
6.0 | 5.0 | 24.9 | 25.6 | 3.12 | 3.05 | |
500 | 1.0 | 4.9 | 9.5 | 9.9 | 3.27 | 3.23 |
2.0 | 4.9 | 16.2 | 16.9 | 3.70 | 3.65 | |
3.0 | 5.0 | 22.8 | 23.0 | 3.84 | 3.78 | |
4.0 | 5.2 | 26.7 | 28.3 | 4.01 | 3.91 | |
5.0 | 5.1 | 30.0 | 31.8 | 4.05 | 4.00 | |
6.0 | 5.1 | 31.8 | 33.0 | 4.09 | 4.02 |
表1-8的结果进一步表明,约4克/厘米3或更低的研磨颗粒真密度是优选的。
[实验实施例A5]
类似实验实施例A1进行喷丸试验,只是在3.5×105Pa的喷丸压力下使用DAP=100μm或150μm且dp=5.2克/厘米3的铁酸盐颗粒。结果在表9和10中给出。
表9:喷丸时间(秒)
喷丸压力(×105Pa) | DAP(μm) | |
100 | 150 | |
3.5 | 100 | 110(套筒G) |
表10
DAP(μm) | 喷丸压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
150 | 3.5 | 5.1 | 33.4 | 37.2 | 3.25 | 3.10 |
100 | 3.5 | 5.0 | 32.1 | 34.9 | 2.84 | 2.67 |
如表9和10所示,刮擦是可能的,但导致大的间隙波动和较大的表面粗糙度。在较低的喷丸压力下,排放状态由于真密度大而变得不稳定,导致刮擦不匀并保持大的表面粗糙度。
[实验实施例A6]
类似实验实施例A1进行喷丸试验,只是在使用DAP=50μm的玻璃珠和3.5×105Pa的恒定喷丸压力的同时将喷嘴内径改变为3、5、7、10、20和27毫米。结果在下表11中给出。
表11:喷丸性能
喷嘴(毫米) | 时间(秒) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 范围 | 涂覆之后 | ||
3(套筒H) | 470 | 5.0 | 8.4 | 10.2 | 0.56 | 0.47-0.60 | 0.79 |
5 | 240 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.56 | 0.53-0.59 | 0.79 |
7 | 210 | 4.8 | 5.0 | 5.4 | 0.56 | 0.53-0.59 | 0.79 |
10 | 200 | 5.1 | 5.2 | 5.6 | 0.57 | 0.53-0.60 | 0.80 |
20 | 180 | 5.0 | 8.3 | 9.9 | 0.68 | 0.62-0.74 | 0.93 |
27(套筒J) | 180 | 4.9 | 14.8 | 14.8 | 0.87 | 0.64-1.05 | 1.01 |
在太小的喷嘴直径(Dnzl)下,刮擦性能不匀,导致较大的间隙1.01波动和不匀的粗糙度。另一方面,在太大的喷嘴直径下,颗粒排放状态变得不稳定,而且由于较大的空气速率和较大的空气压力,导致较大的间隙波动和较大的表面粗糙度。为套筒基材外径0.2-0.5倍的喷嘴内径似乎是合适的。
[实验实施例A7]
提供用于市售激光打印机(“LBP-2160”,由Canon K.K.制造)显影辊的外径20毫米的铝套筒并按照图5-7所述的方式测定间隙波动。在这些套筒中,收集间隙波动平均值落入5.0±0.5μm范围内的那些。这些Al套筒具有要进行刮擦试验的树脂涂层。为了参考,具有树脂涂层的套筒在间隙波动上基本上没有任何变化。
该树脂涂层按照以下方式形成。
油漆B通过分散以下各成分而制成,包括1000重量份的重均分子量(Mw)约10000的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯(摩尔比=95∶5)共聚物在甲苯中的50%溶液、125重量份的平均粒径(Dav.)为6μm的结晶石墨、和365重量份甲苯。油漆B中的分散物质的Dav=5.6μm。将油漆B施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为12.5欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆B用甲苯稀释至38%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆B由喷枪喷射到向上固定并以12rpm旋转的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜干燥并固化成油漆B的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约10μm厚的树脂涂层。
将如此得到的涂覆套筒样品进行刮擦试验,即,使用图1、2和4所示的喷丸装置,包括一个具有内径10毫米的喷嘴31的喷丸枪进行喷丸处理。即,喷嘴内径/套筒外径比率为约0.5。喷嘴排气压力在0.5-6.0×105Pa的范围内变化,并使用7种平均粒径(DAP)在6-600μm范围内的玻璃珠作为研磨颗粒以进行总共49次喷丸试验。这些玻璃珠的真密度(dp)都是2.5克/厘米3。
在上述条件下,涂覆套筒基本上喷丸至刮掉树脂涂层。喷丸套筒随后分别再次按照上述方式涂覆上油漆A的树脂涂层。测定用于表示刮擦性能的喷丸时间并在下表12中记录,并将刮擦的试验结果,如间隙波动和表面粗糙度汇总于表13。
表12:喷丸时间*(秒)
喷丸压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)6 15 35 50 125 250 600 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L L LL L 880 720 670 660 LL L 520 400 360 360 LL 550 320 240 210 200 250L 490 190 150 135 130 130L 460 160 120 115 110 110L 420 130 100 100 100 100 |
*:表中的L表示超过1000秒的喷丸时间,类似于表1,等等。
表13
DAP(μm) | 喷丸压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
15 | 2.0 | 5.0 | 5.1 | 5.3 | 0.38 | 0.63 |
3.0 | 5.2 | 5.2 | 5.4 | 0.38 | 0.62 | |
4.0 | 4.9 | 4.9 | 4.9 | 0.38 | 0.64 | |
5.0 | 5.1 | 6.2 | 6.5 | 0.39 | 0.64 | |
6.0 | 5.0 | 8.7 | 9.0 | 0.40 | 0.64 | |
35 | 1.0 | 5.0 | 5.1 | 5.5 | 0.41 | 0.63 |
2.0 | 4.8 | 5.0 | 5.3 | 0.44 | 0.65 | |
3.0 | 4.9 | 5.0 | 5.2 | 0.44 | 0.65 | |
4.0 | 5.3 | 5.2 | 5.5 | 0.47 | 0.65 | |
5.0 | 5.0 | 6.2 | 6.5 | 0.48 | 0.66 | |
6.0 | 5.0 | 8.7 | 9.2 | 0.53 | 0.68 | |
50 | 1.0 | 5.1 | 4.9 | 5.3 | 0.49 | 0.65 |
2.0 | 5.1 | 5.0 | 5.2 | 0.54 | 0.68 | |
3.0 | 5.0 | 5.1 | 5.4 | 0.56 | 0.68 | |
4.0 | 4.8 | 5.1 | 5.4 | 0.57 | 0.69 | |
5.0 | 4.9 | 6.3 | 6.7 | 0.58 | 0.69 | |
6.0 | 5.2 | 8.8 | 9.3 | 0.62 | 0.69 | |
125 | 1.0 | 5.3 | 5.4 | 5.7 | 0.64 | 0.68 |
2.0 | 5.2 | 5.2 | 5.4 | 0.69 | 0.71 | |
3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.2 | 0.71 | 0.72 | |
4.0 | 4.8 | 5.0 | 5.4 | 0.75 | 0.73 | |
5.0 | 4.8 | 6.9 | 7.2 | 0.78 | 0.75 | |
6.0 | 5.0 | 8.9 | 9.5 | 0.90 | 1.00 | |
250 | 1.0 | 5.1 | 5.0 | 5.3 | 0.68 | 0.71 |
2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.4 | 0.75 | 0.72 | |
3.0 | 5.0 | 5.2 | 5.6 | 0.78 | 0.75 | |
4.0 | 4.9 | 5.5 | 5.9 | 0.79 | 0.84 | |
5.0 | 4.9 | 7.2 | 7.5 | 0.83 | 0.90 | |
6.0 | 4.8 | 10.3 | 10.9 | 1.00 | 1.09 | |
600 | 2.0 | 5.1 | 6.4 | 6.8 | 0.86 | 0.92 |
3.0 | 5.0 | 12.0 | 12.5 | 1.25 | 1.18 | |
4.0 | 4.9 | 14.8 | 15.8 | 1.30 | 1.21 | |
5.0 | 5.1 | 16.9 | 17.8 | 1.38 | 1.30 | |
6.0 | 5.0 | 22.3 | 23.4 | 1.44 | 1.34 |
从表12和13的结果可以理解,通过喷丸热塑性树脂的树脂涂层,可获得类似的刮擦性能。
[实验实施例A8]
重复实验实施例A7的步骤,只是使用dp=1.3克/厘米3的热塑性酚醛树脂颗粒。结果分别在表14和15中给出。
表14:喷丸时间*(秒)
喷丸压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)10 20 50 100 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L LL L L LL L L LL 940 780 720L 900 710 680L 870 690 640L 840 660 620 |
*L:>1000秒。
表15
DAP(μm) | 喷丸压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
20 | 3.0 | 5.1 | 5.2 | 5.4 | 0.33 | 0.62 |
4.0 | 5.1 | 4.9 | 5.2 | 0.34 | 0.63 | |
5.0 | 5.0 | 6.2 | 6.5 | 0.35 | 0.62 | |
6.0 | 4.9 | 8.7 | 9.1 | 0.33 | 0.61 | |
50 | 3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.2 | 0.34 | 0.62 |
4.0 | 4.8 | 4.9 | 5.2 | 0.35 | 0.63 | |
5.0 | 4.9 | 6.1 | 6.5 | 0.34 | 0.63 | |
6.0 | 4.9 | 8.8 | 9.2 | 0.35 | 0.62 | |
100 | 3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.3 | 0.36 | 0.65 |
4.0 | 4.9 | 4.8 | 5.3 | 0.37 | 0.65 | |
5.0 | 5.1 | 5.9 | 6.4 | 0.38 | 0.66 | |
6.0 | 5.0 | 9.0 | 9.7 | 0.37 | 0.66 |
如表14和15所示,可以在合适的设定条件下刮擦。根据电子显微镜(Fe-SEM)的观察结果,一部分树脂涂层留下没有去除,但不会阻碍在其上形成再生树脂涂层。不同于其它的研磨颗粒,研磨颗粒的粒径差异基本上不会影响刮擦之后的表面粗糙度。
[实验实施例A9]
类似实验实施例A7进行喷丸试验,只是类似实验实施例A5使用DAP=150μm且dp=5.2克/厘米3的铁酸盐颗粒。单使用具有较大真密度的研磨颗粒导致稍微较大的间隙波动和较大的表面粗糙度。
实验实施例A8和A9的结果还表明,喷丸可用于刮擦比热固性树脂涂层稍软的热塑性树脂涂层。
[实施例A1]
提供一种实际用于市售复印机(“NP-6350”,由Canon K.K.制造)的在约5×105张纸页(主要是A4尺寸)上复印的外径(OD)24.5毫米的废显影剂携带元件(显影辊)。显影辊原始(使用之前)具有约15μm厚的主要包含热固性酚醛树脂和结晶石墨并具有约0.8μm表面粗糙度Ra的树脂涂层。根据该废显影辊的激光显微镜观察结果,观察到调色剂粘附到套筒的两端。在用溶剂MEK(甲乙酮)擦拭该粘附调色剂之后,树脂涂层具有0.40μm的较低表面粗糙度Ra。根据通过激光照明来测定外径的结果,剩余的涂层厚度平均约7μm(在中心部位)和约4μm(在边缘部位)。在边缘部位,透过剩余的低厚度树脂层可看出下方的铝基材。
废显影辊的表面用甲乙酮(MEK)仔细擦拭以去除所粘附的调色剂。显影辊随后重新安装以形成显影装置并再次放入复印机(“NP-6350”)中,随后进行成像试验。结果,可在常温/正常湿度(NT/NH=23℃/50%RH)环境和高温/高湿(HT/HH=30℃/80%RH)环境中得到图像密度为实际下限水平的图像,但在常温/低湿度(NT/LH=23℃/10%RH)环境中形成的图像伴随有在中间色部位的波纹图案不匀度,对应于在套筒边缘部位的波纹图案涂覆不匀度(斑点)。
然后,再次从显影装置中取出显影辊,去除表面调色剂,并从中取出一端的套筒法兰和磁性辊。另外,将剩余的套筒使用以上实验实施例A1的喷丸装置刮擦树脂涂层。结果,该处理套筒的间隙波动为5.8μm。
在刮擦操作过程中,所用的喷丸枪具有一个内径7毫米的喷嘴31,由此DAP=50μm的玻璃珠在3.0×105Pa的压力和5.2克/秒的排放速率下排放。以向上状态固定的铝套筒基材在90rpm下旋转,且喷丸枪重复地以5毫米/秒的速率上下运动。持续操作240秒以完成刮擦。刮擦处理之后的套筒具有5.1μm的间隙波动和根据12个点的测定值在±0.05μm内波动的平均0.52μm的中心线平均粗糙度。
然后,使用在实验实施例A1中制成的油漆A,在该刮擦套筒上形成厚度15.5μm的新的树脂涂层。该树脂涂层具有表面粗糙度Ra=0.82μm,且涂覆套筒的间隙波动为6.3μm。
再次将磁性辊***套筒中并连接法兰以形成用于复印机(“NP-6350”)的显影装置,随后使用磁性调色剂(用于“NP-6350”,D4=约8.5μm,与外加憎水硅石细粉末混合的主要包含100重量份苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和90重量份磁性材料的磁性调色剂颗粒)在10000张纸页上,分别在NT/NH(23℃/60%RH)、HT/HH(30℃/80%RH)和NT/LH(23℃/10%RH)环境中进行成像实验。结果,可在每种环境中形成良好的图像。这些结果包含性地与下述实施例的结果一起在表16(16-1至16-3)中给出。在NT/NH(23℃/60%RH)环境中,连续成像试验持续至5×105张纸页,而没有形成任何特别异常的图像。
[评估项目和方法]
(1)图像密度(I.D.)
使用反射光密度计(“RD 918”,由Macbeth Co.制造)在5.5%的图像面积百分数下测定试验图上的10个5毫米直径实心黑色环图像的反射图像密度,并取平均以得到图像密度(I.D.)。
(2)密度波动(ΔI.D.)
为了评估沿着显影辊长度方向的密度均匀性,将反射密度0.4的中间色实心图像复制成反射密度0.6的图像,然后沿着长度使用反射光密度计(“RD 918”,由Macbeth Co.制造)测定所得反射图像密度,得到最大值和最小值之间的差值作为密度波动(ΔI.D.)。为了测量,从评估目标上去除点距不匀部位。
(3)点距不匀度(点距)
用眼睛观察复制图像样品上的实心黑色图像和中间色实心图像(上述)在显影辊旋转时的密度不匀度并按照以下标准评估。
A:在实心黑色图像和中间色实心图像中都没有观察点距不匀度。
B:没有在实心黑色图像中,而是在中间色实心图像中观察到轻微的点距不匀度。
C:在实心黑色图像和中间色实心图像中都可观察到点距不匀度,但在实际可接受的水平下。
D:观察到实际不可接受水平的点距不匀度。
(4)斑点
观察实心黑色图像和中间色实心图像并与显影辊表面的观察结果比较,按照以下标准进行评估。
A:在图像或显影辊上没有观察斑点不匀度。
B:没有在图像上而是在显影辊上观察到斑点不匀度。
C:在图像上观察到斑点不匀度。
评估结果包含性地与以下实施例的结果一起在表16中给出。
[实施例A2]
重复实施例A1的步骤,包括树脂涂层形成、显影辊和显影装置的安装、在成像装置(“NC 6350”)中的加入和成像试验,只是使用在实验实施例A1中(通过在3.0×105Pa的喷丸压力(PBL)下使用平均粒径(DAP)为50μm的研磨颗粒)制成并具有良好的间隙波动(f间隙)和表面粗糙度(Ra)的套筒样品A。结果与以下实施例一起在表16中给出。
[实施例A3]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A1中(DAP=50μm,PBL=5.0×105Pa)制成的间隙波动稍差的套筒样品B。
[实施例A4]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A2中(DAP=34μm,PBL=4.0×105Pa)制成的具有良好间隙波动和表面粗糙度的套筒样品C。
[实施例A5]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A3中(DAP=52μm,PBL=3.0×105Pa)制成的具有良好间隙波动和表面粗糙度的套筒样品D。
[实施例A6]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A4中(DAP=34μm,PBL=4.0×105Pa)制成的具有良好间隙波动和表面粗糙度的套筒样品E。
[对比例A1]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A1中(DAP=600μm,PBL=5.0×105Pa)制成的间隙波动稍差的套筒样品F。
[对比例A2]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A5中(DAP=150μm,PBL=3.5×105Pa)制成的间隙波动稍差的套筒样品G。
[对比例A3]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A6中(DAP=50μm,PBL=3.5×105Pa,Dnzl=3毫米)制成的间隙波动稍差的套筒样品H。
[对比例A4]
重复实施例A1的步骤,只是使用在实验实施例A6中(DAP=50μm,PBL=3.5×105Pa,Dnzl=27毫米)制成的间隙波动稍差的套筒样品J。
表16-1
HT/HH(30℃/80%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | ΔID | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔID | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例A1实施例A2实施例A3实施例A4实施例A5实施例A6对比例A1对比例A2对比例A3对比例A4 | 1.301.451.451.451.451.451.451.181.011.401.34 | 0.350.030.030.070.050.050.030.180.290.150.18 | DAAAAAACDBC | AAAAAAAAAAA | -1.431.431.421.421.421.431.180.971.391.32 | -0.040.040.100.060.060.040.270.380.150.22 | -AAAAAADDBD | -AAAAAAAAAA |
表16-2
NT/NH(23℃/60%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | ΔID | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔID | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例A1实施例A2实施例A3实施例A4实施例A5实施例A6对比例A1对比例A2对比例A3对比例A4 | 1.351.471.471.471.471.471.471.351.211.441.37 | 0.320.020.020.050.030.030.020.150.210.120.16 | CAAAAAACDAB | BAAAAAAAAAA | -1.471.471.471.471.471.471.361.251.441.38 | -0.020.020.040.030.030.020.180.230.110.17 | -AAAAAADDBC | -AAAAAAAAAA |
表16-3
NT/LH(23℃/10%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | ΔID | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔID | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例A1实施例A2实施例A3实施例A4实施例A5实施例A6对比例A1对比例A2对比例A3对比例A4 | 1.151.481.481.481.481.481.481.381.241.471.45 | 0.280.020.020.050.030.030.020.150.270.100.17 | CAAAAAACDBB | CAAAAAAABAA | -1.481.481.481.481.481.481.381.301.451.44 | -0.020.020.050.030.030.020.150.310.110.16 | -AAAAAACDBC | -AAAAAAADAA |
以下描述搪磨实施例。
[实验实施例B1]
在再生实际用过的产品显影套筒(显影剂携带元件)之前,进行以下的刮擦试验。
提供用于市售激光打印机(“LBP-1760”,由Canon K.K.制造)显影辊的外径16毫米的铝套筒并按照图5-7所述的方式测定间隙波动。在这些套筒中,收集间隙波动平均值落入5.0±0.5μm范围内的那些。这些Al套筒具有要进行刮擦试验的树脂涂层。为了参考,具有树脂涂层的套筒在间隙波动上基本上没有任何变化。
该树脂涂层按照以下方式形成。
油漆C通过分散以下各成分而制成,包括2000重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热塑性酚醛树脂预聚物、360重量份的平均粒径(Dav.)为8μm的结晶石墨、40重量份导电炭黑(体积平均粒径(DV)=5.3μm)和400重量份异丙醇。油漆C中的分散物质的Dav=6.7μm。油漆C用异丙醇稀释至38%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆C由喷枪喷射到向上固定并以90rpm旋转的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜干燥并固化成油漆C的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约12μm厚的树脂涂层。
将如此得到的涂覆套筒样品进行刮擦试验,即,使用图11、13和14所示的搪磨装置,包括一个具有内径12毫米的喷嘴131的搪磨枪进行刮擦处理。即,喷嘴内径/套筒外径比率为约0.75。搪磨空气排气压力在0.5-6.0×105Pa的范围内变化,并使用分别为珠浓度15%体积的水分散体形式的6种平均粒径(DAP)在6-150μm范围内的玻璃珠作为研磨颗粒以进行总共42次喷丸试验。这些玻璃珠的真密度(dp)都是2.5克/厘米3。
在上述条件下,涂覆套筒基本上搪磨至刮掉树脂涂层。搪磨套筒随后分别再次按照上述方式涂覆上油漆C的树脂涂层。测定用于表示刮擦性能的搪磨时间并在下表17中记录,并将刮擦的试验结果,例如再涂覆前后的间隙波动和表面粗糙度汇总于表18。
从表17和18的所示结果看出,通过使用具有合适粒径(DAP)的玻璃珠和合适水平的搪磨空气压力,可以获得令人满意的刮擦和再涂覆性能,包括间隙波动和表面粗糙度。
[实验实施例B2]
重复实验实施例B1的步骤,只是在3.0×105Pa的恒定空气压力和50μm的珠粒径(DAP)下,在1-30%体积的范围内改变珠在含水搪磨液体中的体积百分数。结果在表19和20中给出。结果,较大的珠体积百分数导致较高的刮擦效果。但在大粒径和大体积百分数的情况下,颗粒和水的排放变差,表现出明显较低的刮擦效果。在大粒径的情况下,这些颗粒容易产生沉淀并表现出不好的分散性,导致稍微较大的间隙波动。由图19和20所示的结果,使用DAP=15-100μm和珠百分数=2-20%体积的珠的搪磨处理导致满足间隙波动和表面粗糙度的性能。
[实验实施例B3]
重复实验实施例B1的步骤,只是使用真密度(dp)为3.9克/厘米3的形状不确定的矾土(Al2O3)颗粒作为研磨颗粒。结果在表21和22中给出。
从表21和22的结果看出,具有较大真密度的研磨颗粒的使用表现出缩短处理时间的倾向,但也倾向增大间隙波动。
[实验实施例B4]
重复实验实施例B1的步骤,只是使用真密度(dp)为4.3克/厘米3和平均粒径(DAP)为52-150μm的形状不确定的矾土-氧化锆(Al2O3·ZnO2)颗粒作为研磨颗粒。结果在表23和24中给出。
从表23和24的结果看出,可以进行刮擦,但具有比实验实施例B1和B3时更高dp的研磨颗粒的使用导致在表面粗糙度和间隙波动方面性能合适的区域变窄。另外,即使在洗涤之后,也可看出在高空气压力下处理的某些刮擦基材保留有包埋在基材表面上的研磨颗粒。
[实验实施例B5]
重复实验实施例B1的步骤,只是使用dp=3.2克/厘米3的碳化硅(SiC)颗粒作为研磨颗粒。结果在表25和26中给出。
从表25和26的结果看出,在使用形状不确定的研磨颗粒的情况下,具有较高dp的那些颗粒往往会缩短处理时间,但伴随以上在实验实施例B4中所述的困难。
从表17-26给出(包含性地)的结果看出,最高约4克/厘米3的真密度适合用于搪磨的研磨颗粒。
[实验实施例B6]
重复实验实施例B1的步骤,只是在4.0×105Pa的空气压力下使用DAP=80μm或100μm且dp=5.2克/厘米3的铁酸盐。结果在表27和28中给出。如表27和28所示,可以进行刮擦,但导致较大的间隙波动和较大的表面粗糙度。在较低的搪磨空气压力下,研磨颗粒排放状态由于真密度大而变得不稳定,导致刮擦不匀,因此不能得到所需的表面粗糙度。
[实验实施例B7]
类似实验实施例B1进行喷丸试验,只是在使用DAP=50μm的玻璃珠和3.0×105Pa的恒定空气压力的同时将喷嘴内径(Dznl)改变为5、8、12、16、20和24毫米。结果在下表29中给出。
如表29所示,如果喷嘴直径(Dnzl)相对套筒直径(=16毫米)太小,刮擦性能不匀,导致较大的间隙波动和不匀的粗糙度。另一方面,在太大的喷嘴直径下,颗粒排放状态变得不稳定,而且由于需要较大的空气压力,导致较大的间隙波动。为套筒基材外径0.5-0.8倍的喷嘴内径似乎是合适的。
[实验实施例B8]
提供用于市售激光打印机(“LBP-2040”,由Canon K.K.制造)显影辊的外径16毫米的铝套筒并按照图5-7所述的方式测定间隙波动。在这些套筒中,收集间隙波动平均值落入5.0±0.5μm范围内的那些。这些Al套筒具有要进行刮擦试验的树脂涂层。为了参考,具有树脂涂层的套筒在间隙波动上基本上没有任何变化。
该树脂涂层按照以下方式形成。
油漆D通过分散以下各成分而制成,包括700重量份的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯(摩尔比=95∶5,Mw=约10000)在甲苯中的50%溶液、85重量份的平均粒径(Dav.)为6μm的结晶石墨、15重量份导电炭黑和300重量份甲苯。油漆D中的分散物质的Dav=5.4μm。将油漆D施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为7.5欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆D用甲苯稀释至35%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆D由喷枪喷射到向上固定并旋转的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜干燥并固化成油漆D的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约10μm厚的树脂涂层。
将如此得到的涂覆套筒样品进行刮擦试验,即,使用图11、13和14所示的喷丸装置,包括一个具有内径12毫米的喷嘴131的搪磨枪进行刮擦处理。即,喷嘴内径/套筒外径比率为约0.75。喷嘴排气压力在0.5-6.0×105Pa的范围内变化,并使用分别为15%体积浓度的水分散体形式的6种平均粒径(DAP)在6-160μm范围内的玻璃珠进行总共42次搪磨试验。这些玻璃珠的真密度(dp)都是2.5克/厘米3。
在上述条件下,涂覆套筒基本上搪磨至刮掉树脂涂层。结果在表30和31中给出。
从表30和31的结果可以理解,通过搪磨热塑性树脂的树脂涂层,可获得类似的刮擦性能。
[实施例B1]
提供一种实际用于市售激光打印机(“LBP-1760”,由Canon K.K.制造)的在约105张纸页(主要是A4尺寸)上打印的外径(OD)16毫米的废显影剂携带元件(显影辊)。显影辊原始(使用之前)具有约12μm厚的主要包含热固性酚醛树脂和结晶石墨并具有约1.1μm表面粗糙度Ra的树脂涂层。根据该废显影辊的激光显微镜观察结果,观察到调色剂粘附到套筒的两端。在用溶剂MEK擦拭该粘附调色剂之后,树脂涂层具有0.65μm的较低表面粗糙度Ra。根据通过激光照明来测定外径的结果,剩余的涂层厚度平均约10μm(在中心部位)和约6μm(在边缘部位)。在边缘部位,透过剩余的低厚度树脂层可看出下方的铝基材。
废显影套筒的表面用甲乙酮(MEK)仔细擦拭以去除所粘附的调色剂。显影辊随后重新安装以形成操作盒(用于“LBP-1760”的“EP-52”)并再次装入激光打印机(“LBP-1760”)中,随后进行成像试验。结果,可在常温/正常湿度(NT/NH=23℃/50%RH)环境和高温/高湿(HT/HH=30℃/80%RH)环境中得到图像密度为实际下限水平的图像,但在常温/低湿度(NT/LH=23℃/10%RH)环境中形成的图像伴随有在中间色部位的波纹图案不匀度,对应于在套筒边缘部位的波纹图案涂覆不匀度(斑点)。
然后,再次从操作盒中取出显影套筒,去除表面调色剂,并从中取出一端的套筒法兰和磁性辊。另外,将剩余的套筒使用以上实验实施例B1的搪磨装置刮擦树脂涂层。结果,该处理套筒的间隙波动为5.3μm。
在刮擦操作过程中,所用的搪磨枪具有一个内径12毫米的喷嘴131,由此珠/水百分数为15%体积的水分散体形式的DAP=80μm且dp=2.5克/厘米3的玻璃珠在3.0×105Pa的压力下排放。以向上状态固定的铝套筒基材在100rpm下旋转,且搪磨枪重复地以5毫米/秒的速率上下运动。持续操作450秒以完成刮擦。刮擦处理之后的套筒具有5.3μm的间隙波动和根据12个点的测定值在±0.05μm内波动的平均0.63μm的中心线平均粗糙度。
然后,使用在实验实施例B1中制成的油漆C,在该刮擦套筒上形成厚度11μm的新的树脂涂层。该树脂涂层具有表面粗糙度Ra=1.08μm,且涂覆套筒的间隙波动为5.6μm。
某些再生条件和性能数据与以下实施例的数据一起汇总于表32。
再次将磁性辊***套筒中并连接法兰以形成用于激光打印机(“LBP-1760”)的包含磁性调色剂(用于“EP-52”,D4=约6μm;与外加憎水硅石细粉末混合的主要包含100重量份苯乙烯-丙烯酸酯共聚物和100重量份磁性材料的磁性调色剂颗粒)的操作盒(“EP-52”),随后在10000张纸页上,分别在NT/NH(23℃/60%RH)、HT/HH(30℃/80%RH)和NT/LH(23℃/10%RH)环境中进行成像实验。结果,可在每种环境中形成良好的图像。这些结果包含性地与下述实施例的结果一起在表33(33-1至33-3)中给出。
[评估项目和方法]
(1)图像密度(I.D.)
使用反射光密度计(“RD 918”,由Macbeth Co.制造)测定10个5平方毫米实心黑色图像的反射图像密度,并取平均以得到图像密度(I.D.)。
(2)重像
印刷具有交替实心白色和实心黑色条纹的图像图案作为主导图像(通过套筒的第一旋转而形成)并随后印刷中间色图像(通过套筒的第二后继旋转而形成),然后主要用眼睛评估出现在印刷中间色图像区的密度差异(可归因于在先形成的实心黑色和实心白色图像)的痕迹,同时将测定的密度数据作为参考并按照以下标准进行评估。
A:根本没有密度差异。
B:可用眼睛看出轻微的图像密度差异,但图像密度差异的测量值最高为0.01。
C:在实际可接受的水平下可看出具有模糊图像边界的密度差异。
D:在实际可接受的下限水平下,稍微明显的密度差异。
E:可看出明显的密度差异,图像密度值差异不可接受。
(3)点距不匀度(点距)
用眼睛观察复制图像样品上的实心黑色图像和中间色图像在显影套筒旋转时的密度不匀度并按照以下标准评估。
A:在实心黑色图像和中间色图像中都没有观察点距不匀度。
B:没有在实心黑色图像中,而是在中间色图像中观察到轻微的点距不匀度。
C:在实心黑色图像和中间色图像中都可观察到点距不匀度,但在实际可接受的水平下。
D:观察到实际不可接受水平的点距不匀度。
(4)斑点
观察实心黑色图像和中间色图像并与显影辊表面的观察结果比较,按照以下标准进行评估。
A:在图像或显影辊上没有观察斑点不匀度。
B:没有在图像上而是在显影辊上观察到斑点不匀度。
C:在图像上观察到斑点不匀度。
评估结果包含性地与以下实施例的结果一起在表33中给出。
[实施例B2和B3]
将在实验实施例B1中在表32汇总的条件下搪磨制备的两个具有良好间隙波动(fg)和表面粗糙度(Ra)的刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[实施例B4和B5]
将在实验实施例B1中在表32汇总的条件(包括具有不同粒径DAP=15μm和100μm的研磨颗粒)下搪磨制备的两个刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[实施例B6和B7]
将在实验实施例B2中在表32汇总的条件(包括改变珠在含水搪磨液体中的体积百分数)下搪磨制备的两个刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[实施例B8-B10]
将在实验实施例B3-B5中在表32汇总的条件(包括使用不同种类的研磨颗粒,包括具有不同粒径DAP=15μm和100μm的研磨颗粒)下搪磨制备的四个刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[实施例B11和B12]
将在实验实施例B7中在表32汇总的条件(包括不同的搪磨喷嘴直径(喷嘴/套筒直径比率))下搪磨制备的两个刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[对比例B1]
将在实验实施例B1中在表32汇总的条件下搪磨制备的具有稍大间隙波动(fg)和大表面粗糙度(Ra)的刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[对比例B2]
将在实验实施例B2中在表32汇总的条件(包括在搪磨液体中30%体积的珠浓度)下搪磨制备的具有稍大间隙波动(fg)和大表面粗糙度(Ra)的刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[对比例B3]
将在实验实施例B6中在表32汇总的条件(包括使用铁酸盐研磨颗粒)下搪磨制备的具有大间隙波动和大表面粗糙度的刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
[对比例B4和B5]
将在实验实施例B7中在表32汇总的条件(包括不同的搪磨喷嘴尺寸)下搪磨制备的两个刮擦套筒样品形成树脂涂层,安装到操作盒中并按照实施例B1的相同方式进行成像试验。
表17:搪磨时间*(秒)
空气压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)6 15 50 80 100 150 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L LL L L 820 730 700L L 750 560 500 480L 720 560 510 430 400L 600 450 420 380 350L 530 420 380 350 330L 480 360 300 300 300 |
*L表示超过1000秒的搪磨时间。
表18:刮擦(搪磨)性能
DAP(μm) | 空气压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
15 | 1.0 | 5.1 | - | - | - | - |
2.0 | 4.9 | - | - | - | - | |
3.0 | 5.2 | 5.1 | 5.5 | 0.34 | 0.88 | |
4.0 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.36 | 0.90 | |
5.0 | 5.1 | 5.6 | 6.0 | 0.36 | 0.91 | |
6.0 | 4.8 | 8.2 | 8.7 | 0.38 | 0.92 | |
50 | 1.0 | 5.2 | - | - | - | - |
2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.5 | 0.48 | 0.95 | |
3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.53 | 1.02 | |
4.0 | 5.3 | 5.4 | 5.9 | 0.55 | 1.04 | |
5.0 | 4.8 | 6.0 | 6.5 | 0.58 | 1.08 | |
6.0 | 5.2 | 8.3 | 8.9 | 0.61 | 1.10 | |
80 | 1.0 | 5.0 | 5.1 | 5.6 | 0.56 | 1.06 |
2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.5 | 0.58 | 1.09 | |
3.0 | 4.9 | 5.0 | 5.4 | 0.61 | 1.12 | |
4.0 | 4.8 | 4.8 | 5.3 | 0.62 | 1.12 | |
5.0 | 4.9 | 6.4 | 6.8 | 0.62 | 1.14 | |
6.0 | 5.0 | 8.2 | 8.6 | 0.63 | 1.13 | |
100 | 1.0 | 5.1 | 5.1 | 5.5 | 0.61 | 1.10 |
2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.5 | 0.63 | 1.10 | |
3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.66 | 1.13 | |
4.0 | 4.8 | 4.9 | 5.4 | 0.71 | 1.18 | |
5.0 | 5.3 | 6.8 | 6.2 | 0.73 | 1.21 | |
6.0 | 5.2 | 8.6 | 9.0 | 0.80 | 1.26 | |
150 | 1.0 | 5.1 | 5.1 | 5.6 | 0.69 | 1.17 |
2.0 | 5.0 | 5.0 | 5.7 | 0.75 | 1.24 | |
3.0 | 5.0 | 8.6 | 9.2 | 0.83 | 1.28 | |
4.0 | 4.9 | 13.8 | 14.7 | 0.89 | 1.35 | |
5.0 | 5.1 | 17.3 | 18.4 | 0.94 | 1.43 | |
6.0 | 5.2 | 20.2 | 21.4 | 0.98 | 1.48 |
表19:搪磨时间(秒)
%体积 | 研磨颗粒粒径DAP(μm)6 15 50 80 100 150 |
1210152030 | L L L L L LL L 880 760 840 LL 780 670 600 520 470L 720 560 510 430 400L 680 530 470 390 380L L 500 450 400 L |
L:>1000秒。
表20
DAP(μm) | 珠浓度(%体积) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
15 | 2 | 5.0 | - | - | - | - |
10 | 5.2 | 5.2 | 5.4 | - | - | |
15 | 5.2 | 5.1 | 5.5 | 0.34 | 0.88 | |
20 | 4.9 | 5.3 | 5.7 | 0.41 | 0.91 | |
30 | 5.0 | - | - | - | - | |
50 | 2 | 5.0 | 5.0 | 5.2 | 0.51 | 0.97 |
10 | 5.2 | 5.2 | 5.4 | 0.51 | 0.99 | |
15 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.53 | 1.02 | |
20 | 5.1 | 5.6 | 5.9 | 0.58 | 1.10 | |
30 | 5.0 | 10.8 | 12.6 | 0.62 | 1.16 | |
80 | 2 | 5.1 | 5.1 | 5.4 | 0.58 | 1.08 |
10 | 5.2 | 5.3 | 5.6 | 0.60 | 1.13 | |
15 | 4.9 | 5.0 | 5.4 | 0.61 | 1.12 | |
20 | 5.0 | 6.5 | 7.1 | 0.65 | 1.16 | |
30 | 5.2 | 12.1 | 13.5 | 0.75 | 1.26 | |
100 | 2 | 5.0 | 5.1 | 5.4 | 0.63 | 1.12 |
10 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.65 | 1.14 | |
15 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.66 | 1.13 | |
20 | 5.2 | 7.8 | 8.6 | 0.72 | 1.25 | |
30 | 5.1 | 15.4 | 17.6 | 0.83 | 1.32 | |
150 | 2 | 5.0 | 5.3 | 5.7 | 0.82 | 1.29 |
10 | 4.9 | 8.1 | 8.7 | 0.83 | 1.28 | |
15 | 5.0 | 8.6 | 9.2 | 0.83 | 1.28 | |
20 | 5.2 | 12.4 | 15.1 | 0.92 | 1.37 | |
30 | 5.1 | - | - | - | - |
表21:搪磨时间(秒)
空气压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径DAP(μm)6 18 34 52 100 150 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L LL L 880 550 510 530L 850 580 380 350 330L 670 520 320 270 240900 540 370 260 230 200860 380 250 210 190 170800 300 220 160 150 140 |
L:>1000秒
表22
DAP(μm) | 空气压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
6 | 1.0 | 5.1 | - | - | - | - |
2.0 | 5.2 | - | - | - | - | |
3.0 | 5.1 | - | - | - | - | |
4.0 | 4.9 | 5.2 | 5.6 | 0.31 | 0.85 | |
5.0 | 5.2 | 5.3 | 5.9 | 0.33 | 0.86 | |
6.0 | 5.0 | 8.2 | 8.8 | 0.35 | 0.91 | |
18 | 1.0 | 4.9 | - | - | - | - |
2.0 | 5.0 | 5.1 | 5.3 | 0.33 | 0.84 | |
3.0 | 5.1 | 5.2 | 5.6 | 0.35 | 0.92 | |
4.0 | 5.2 | 5.2 | 5.6 | 0.36 | 0.95 | |
5.0 | 5.1 | 6.2 | 6.8 | 0.38 | 0.95 | |
6.0 | 5.0 | 8.2 | 9.1 | 0.41 | 0.94 | |
34 | 1.0 | 4.8 | 5.1 | 5.3 | 0.45 | 0.96 |
2.0 | 5.2 | 5.2 | 5.5 | 0.51 | 0.98 | |
3.0 | 5.1 | 5.0 | 5.6 | 0.57 | 1.05 | |
4.0 | 5.1 | 5.3 | 5.7 | 0.59 | 1.06 | |
5.0 | 5.2 | 6.3 | 6.8 | 0.62 | 1.12 | |
6.0 | 5.0 | 8.5 | 9.3 | 0.67 | 1.13 | |
52 | 1.0 | 5.1 | 5.1 | 5.4 | 0.48 | 1.02 |
2.0 | 5.1 | 5.3 | 5.6 | 0.56 | 1.05 | |
3.0 | 5.2 | 5.1 | 5.6 | 0.61 | 1.08 | |
4.0 | 5.1 | 5.5 | 5.7 | 0.62 | 1.10 | |
5.0 | 5.0 | 6.4 | 6.8 | 0.73 | 1.22 | |
6.0 | 5.1 | 8.6 | 9.5 | 0.85 | 1.31 | |
100 | 1.0 | 4.9 | 5.2 | 5.3 | 0.65 | 1.13 |
2.0 | 5.1 | 5.3 | 5.7 | 0.69 | 1.15 | |
3.0 | 5.2 | 8.3 | 9.2 | 0.72 | 1.20 | |
4.0 | 5.0 | 15.1 | 16.6 | 0.83 | 1.25 | |
5.0 | 5.2 | 18.6 | 19.5 | 0.95 | 1.45 | |
6.0 | 5.1 | 21.2 | 23.8 | 1.15 | 1.53 | |
150 | 1.0 | 5.0 | 5.1 | 6.6 | 1.24 | 1.55 |
2.0 | 5.2 | 5.3 | 6.8 | 1.36 | 1.58 | |
3.0 | 5.1 | 9.8 | 9.2 | 1.57 | 1.73 | |
4.0 | 5.0 | 17.9 | 19.8 | 1.85 | 2.01 | |
5.0 | 5.0 | 20.8 | 23.2 | 2.13 | 2.24 | |
6.0 | 5.1 | 23.6 | 26.7 | 2.35 | 2.57 |
表23:搪磨时间(秒)
喷丸压力(×105Pa) | DAP(μm)52 100 150 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L660 630 620400 380 370320 260 250250 220 190200 180 160160 150 140 |
L:>1000秒
表24
DAP(μm) | kqi压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
52 | 1.0 | 5.0 | 5.1 | 5.5 | 0.51 | 1.01 |
2.0 | 5.1 | 5.2 | 5.6 | 0.58 | 1.07 | |
3.0 | 5.1 | 5.4 | 6.1 | 0.65 | 1.16 | |
4.0 | 5.0 | 6.1 | 7.2 | 0.72 | 1.21 | |
5.0 | 5.2 | 7.0 | 8.2 | 0.77 | 1.24 | |
6.0 | 5.1 | 8.6 | 9.6 | 0.83 | 1.28 | |
100 | 1.0 | 5.0 | 5.2 | 5.5 | 0.71 | 1.18 |
2.0 | 5.1 | 7.3 | 7.7 | 0.78 | 1.26 | |
3.0 | 5.0 | 12.0 | 13.2 | 1.16 | 1.43 | |
4.0 | 5.1 | 17.4 | 18.5 | 1.28 | 1.55 | |
5.0 | 5.0 | 21.5 | 22.1 | 1.33 | 1.59 | |
6.0 | 5.0 | 24.8 | 25.5 | 1.38 | 1.62 | |
150 | 1.0 | 5.1 | 5.5 | 5.9 | 0.95 | 1.51 |
2.0 | 5.0 | 7.6 | 8.1 | 1.31 | 1.53 | |
3.0 | 5.0 | 13.7 | 15.1 | 1.59 | 1.77 | |
4.0 | 5.0 | 20.1 | 21.4 | 2.11 | 2.24 | |
5.0 | 5.1 | 24.3 | 25.6 | 2.37 | 2.52 | |
6.0 | 5.1 | 29.6 | 30.4 | 2.51 | 2.73 |
表25
空气压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径(μm) | |||||
6 | 18 | 34 | 52 | 100 | 150 | |
0.51.02.03.04.05.06.0 | LLLL950860820 | LLL610570400320 | L700540520390260230 | L520360340280230160 | L480340330250210160 | L500320310220190150 |
L:>1000秒
表26
DAP(μm) | 空气压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
6 | 1.0 | 4.9 | - | - | - | - |
2.0 | 5.0 | - | - | - | - | |
3.0 | 5.2 | - | - | - | - | |
4.0 | 5.1 | 5.3 | 5.6 | 0.31 | 0.85 | |
5.0 | 5.0 | 5.1 | 5.5 | 0.32 | 0.87 | |
6.0 | 5.0 | 7.8 | 8.4 | 0.32 | 0.87 | |
18 | 1.0 | 5.0 | - | - | - | - |
2.0 | 5.1 | 5.2 | 5.4 | 0.30 | 0.84 | |
3.0 | 5.2 | 5.3 | 5.6 | 0.32 | 0.85 | |
4.0 | 5.1 | 5.3 | 5.7 | 0.33 | 0.89 | |
5.0 | 5.0 | 5.8 | 6.3 | 0.35 | 0.92 | |
6.0 | 4.9 | 7.7 | 8.3 | 0.37 | 0.95 | |
34 | 1.0 | 5.0 | 5.1 | 5.2 | 0.41 | 0.94 |
2.0 | 5.2 | 5.4 | 5.6 | 0.48 | 0.98 | |
3.0 | 5.2 | 5.3 | 5.7 | 0.53 | 1.03 | |
4.0 | 5.1 | 5.2 | 5.6 | 0.57 | 1.06 | |
5.0 | 5.0 | 5.7 | 6.1 | 0.63 | 1.13 | |
6.0 | 5.0 | 8.1 | 8.6 | 0.66 | 1.16 | |
52 | 1.0 | 5.1 | 5.1 | 5.3 | 0.51 | 1.02 |
2.0 | 5.0 | 5.1 | 5.4 | 0.58 | 1.08 | |
3.0 | 5.2 | 5.3 | 5.3 | 0.61 | 1.11 | |
4.0 | 5.0 | 5.3 | 5.2 | 0.63 | 1.14 | |
5.0 | 4.9 | 6.1 | 6.7 | 0.71 | 1.19 | |
6.0 | 5.1 | 8.3 | 8.9 | 0.77 | 1.22 | |
100 | 1.0 | 5.2 | 5.3 | 5.6 | 0.69 | 1.15 |
2.0 | 5.2 | 5.4 | 5.6 | 0.71 | 1.21 | |
3.0 | 5.0 | 5.3 | 5.7 | 0.73 | 1.25 | |
4.0 | 5.1 | 13.8 | 15.2 | 0.79 | 1.27 | |
5.0 | 5.0 | 16.7 | 18.1 | 0.86 | 1.31 | |
6.0 | 5.2 | 18.3 | 19.5 | 0.93 | 1.42 | |
150 | 1.0 | 5.1 | 5.1 | 5.3 | 1.26 | 1.55 |
2.0 | 5.0 | 5.2 | 5.4 | 1.35 | 1.61 | |
3.0 | 5.0 | 5.2 | 5.4 | 1.43 | 1.65 | |
4.0 | 4.9 | 16.5 | 17.7 | 1.52 | 1.71 | |
5.0 | 5.2 | 18.1 | 19.6 | 1.73 | 1.85 | |
6.0 | 5.2 | 20.9 | 22.4 | 1.98 | 2.14 |
表27
空气压力(×105Pa) | DAP(μm) | |
80 | 100 | |
4.0 | 150 | 180 |
L:>1000秒
表28
DAP(μm) | 空气压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
80 | 4.0 | 5.1 | 25.1 | 27.3 | 2.33 | 2.48 |
100 | ↑ | 5.0 | 29.4 | 30.1 | 2.58 | 2.73 |
表29搪磨性能
Dnzl(毫米) | 时间(秒) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 范围 | 涂覆之后 | ||
5 | 800 | 5.0 | 8.1 | 9.7 | 0.53 | 0.45-0.61 | 0.96 |
8 | 700 | 5.1 | 5.2 | 5.5 | 0.54 | 0.51-0.56 | 0.98 |
12 | 560 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.53 | 0.50-0.56 | 1.02 |
16 | 520 | 5.2 | 5.4 | 5.9 | 0.58 | 0.52-0.64 | 1.08 |
20 | 470 | 5.0 | 15.3 | 16.6 | 0.63 | 0.55-0.71 | 1.15 |
24 | 470 | 5.1 | 16.1 | 15.3 | 0.77 | 0.55-1.01 | 1.26 |
表30:搪磨时间(秒)
空气压力(×105Pa) | 研磨颗粒粒径(μm) | |||||
6 | 15 | 50 | 80 | 100 | 150 | |
0.51.02.03.04.05.06.0 | LLLLLLL | LL850700580480450 | L880740540430400330 | L810550460400350280 | L720480410350330280 | L690470380340320280 |
L:>1000秒
表31
DAP(μm) | 空气压力(×105Pa) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | |||
处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||
15 | 1.0 | 5.0 | - | - | - | - |
2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.4 | 0.33 | 0.64 | |
3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.5 | 0.33 | 0.65 | |
4.0 | 5.1 | 5.1 | 5.6 | 0.34 | 0.65 | |
5.0 | 5.1 | 5.7 | 6.2 | 0.35 | 0.66 | |
6.0 | 5.0 | 8.0 | 8.6 | 0.38 | 0.68 | |
50 | 1.0 | 5.1 | - | - | - | - |
2.0 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.46 | 0.71 | |
3.0 | 5.1 | 5.1 | 5.4 | 0.52 | 0.75 | |
4.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.54 | 0.76 | |
5.0 | 4.9 | 6.1 | 6.7 | 0.58 | 0.81 | |
6.0 | 5.0 | 8.4 | 8.9 | 0.62 | 0.83 | |
80 | 1.0 | 5.1 | 5.0 | 5.3 | 0.55 | 0.75 |
2.0 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.56 | 0.77 | |
3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.6 | 0.59 | 0.81 | |
4.0 | 5.1 | 5.3 | 5.9 | 0.61 | 0.83 | |
5.0 | 5.0 | 6.1 | 6.9 | 0.64 | 0.85 | |
6.0 | 5.2 | 8.5 | 9.1 | 0.65 | 0.85 | |
100 | 1.0 | 5.2 | 5.2 | 5.4 | 0.57 | 0.82 |
2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.5 | 0.62 | 0.85 | |
3.0 | 5.1 | 5.3 | 5.7 | 0.65 | 0.87 | |
4.0 | 5.0 | 5.2 | 5.6 | 0.69 | 0.91 | |
5.0 | 5.1 | 6.8 | 7.3 | 0.73 | 0.93 | |
6.0 | 5.1 | 8.5 | 9.2 | 0.82 | 0.98 | |
150 | 1.0 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.72 | 0.92 |
2.0 | 5.1 | 5.1 | 5.6 | 0.77 | 0.95 | |
3.0 | 5.2 | 5.3 | 5.8 | 0.82 | 1.01 | |
4.0 | 5.0 | 11.2 | 11.9 | 0.88 | 1.05 | |
5.0 | 5.2 | 15.3 | 16.4 | 0.96 | 1.13 | |
6.0 | 5.1 | 18.7 | 19.7 | 1.01 | 1.26 |
表32:再生条件和性能数据
实施例 | 研磨颗粒 | 直径比喷嘴/套筒 | 空气压力(×105Pa) | 时间(秒) | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||||
材料 | dp(克/厘米3) | DAP(μm) | %体积 | 处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 | ||||
B1 | 玻璃 | 2.5 | 80 | 15 | 0.75 | 3.0 | 450 | 5.3 | 5.3 | 5.6 | 0.63 | 1.08 |
B2 | ↑ | ↑ | 50 | ↑ | ↑ | 2.0 | 750 | 5.1 | 5.1 | 5.5 | 0.48 | 0.95 |
B3 | ↑ | ↑ | 50 | ↑ | ↑ | 5.0 | 420 | 4.8 | 6.0 | 6.5 | 0.58 | 1.08 |
B4 | ↑ | ↑ | 15 | ↑ | ↑ | 4.0 | 600 | 5.0 | 5.0 | 5.4 | 0.36 | 0.90 |
B5 | ↑ | ↑ | 100 | ↑ | ↑ | 4.0 | 380 | 4.8 | 4.9 | 5.4 | 0.71 | 1.18 |
B6 | ↑ | ↑ | 50 | 2 | ↑ | 3.0 | 880 | 5.0 | 5.0 | 5.2 | 0.51 | 0.97 |
B7 | ↑ | ↑ | ↑ | 20 | ↑ | ↑ | 530 | 5.1 | 5.6 | 5.9 | 0.58 | 1.10 |
B8 | Al2O3 | 3.9 | 52 | 15 | ↑ | 4.0 | 260 | 5.1 | 5.5 | 5.7 | 0.62 | 1.10 |
B9 | Al2O3·ZnO2 | 4.3 | 52 | ↑ | ↑ | ↑ | 250 | 5.0 | 6.1 | 7.2 | 0.72 | 1.21 |
B10 | SiC | 3.2 | 52 | ↑ | ↑ | ↑ | 280 | 5.0 | 5.3 | 5.2 | 0.63 | 1.14 |
B11 | 玻璃 | 2.5 | 50 | 15 | 0.5 | 3.0 | 700 | 5.1 | 5.2 | 5.5 | 0.54 | 0.98 |
B12 | ↑ | ↑ | ↑ | ↑ | 1.0 | ↑ | 520 | 5.2 | 5.4 | 5.9 | 0.58 | 1.08 |
对比例B1 | 玻璃 | 2.5 | 150 | 15 | 0.75 | 5.0 | 300 | 5.1 | 17.3 | 18.4 | 0.94 | 1.43 |
B2 | ↑ | ↑ | ↑ | 30 | ↑ | 3.0 | 400 | 5.1 | 15.4 | 17.6 | 0.83 | 1.32 |
B3 | 铁酸盐 | 5.2 | 80 | ↑ | ↑ | 4.0 | 150 | 5.1 | 25.1 | 27.3 | 2.33 | 2.48 |
B4 | 玻璃 | 2.5 | 50 | 15 | 0.31 | 3.0 | 800 | 5.0 | 8.1 | 9.7 | 0.53 | 0.96 |
B5 | ↑ | ↑ | ↑ | ↑ | 1.25 | ↑ | 470 | 5.0 | 15.3 | 16.6 | 0.63 | 1.15 |
表33-1
HT/HH(30℃/80%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | 重像 | 点距 | 斑点 | I.D. | 重像 | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例B1实施例B2实施例B3实施例B4实施例B5实施例B6实施例B7实施例B8实施例B9实施例B10实施例B11实施例B12对比例B1对比例B2对比例B3对比例B4对比例B5 | 1.301.451.461.451.451.441.451.451.451.451.451.451.451.231.251.271.381.41 | EAAABBBBAAABBCCECD | DAAAAAAAAAAAABBDBC | AAAAAAAAAAAAAAAAAA | -1.431.441.431.421.421.431.421.421.411.421.411.411.131.151.151.321.35 | -AAABBBBAAABBCDEDD | -AAAAAAAAAAAABCDBC | -AAAAAAAAAAAAAAAAA |
表33-2
NT/NH(23℃/60%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | 重像 | 点距 | 斑点 | I.D. | 重像 | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例B1实施例B2实施例B3实施例B4实施例B5实施例B6实施例B7实施例B8实施例B9实施例B10实施例B11实施例B12对比例B1对比例B2对比例B3对比例B4对比例B5 | 1.341.461.451.461.441.451.461.451.451.451.451.441.441.321.351.311.421.41 | EAAAAAABAAABBCCEBC | CAAAAAAAAAAAABBDBC | BAAAAAAAAAAAAAAAAA | -1.441.441.431.441.431.441.441.431.421.421.421.431.261.251.221.381.37 | -AAAABBBAAABBCCEDC | -AAAAAAAAAAAACCDAB | -AAAAAAAAAAAAAAAAA |
表33-3
NT/LH(23℃/10%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | 重像 | 点距 | 斑点 | I.D. | 重像 | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例B1实施例B2实施例B3实施例B4实施例B5实施例B6实施例B7实施例B8实施例B9实施例B10实施例B11实施例B12对比例B1对比例B2对比例B3对比例B4对比例B5 | 1.141.461.461.461.461.461.461.451.451.451.451.451.451.321.351.311.421.41 | EAAAAAAAAAABBDDEBC | CAAAAAAAAAAAACCEBC | CAAAAAAAAAAAABABAA | -1.451.451.451.441.451.451.451.451.441.451.441.451.241.221.181.351.36 | -AAAAAAAAAABBCCEDC | -AAAAAAAAAAAADDDAD | -AAAAAAAAAAAABBCAB |
以下参考研磨颗粒的使用来描述一些实施例,其中研磨颗粒可移动地固定在载体上,用于刮擦显影剂携带元件(显影套筒)。除非另有所指,用于描述组合物的“份数”是重量计的。
[显影剂C1的生产]
苯乙烯 70份(s)
丙烯酸丁酯 20份(s)
马来酸单丁酯 10份(s)
二乙烯基苯 1份(s)
过氧化苯甲酰 1份(s)
过氧-2-乙基己酸二叔丁基酯 0.5份(s)
向以上混合物中,加入包含0.8份聚乙烯醇(不完全皂化)的200份水,然后进行剧烈搅拌,得到一种悬浮液体。向包含50份水并充满氮气的反应容器中倒入以上制备的悬浮液体并在80℃下进行悬浮聚合反应12小时。反应之后,用水洗涤聚合反应物,脱水并干燥得到乙烯基树脂(1)。
以上制备的乙烯基树脂(1) 100份
磁铁矿 90份
偶氮铁配合物(负电荷控制剂) 2份
低分子量乙烯-丙烯共聚物 4份
将以上混合物通过一个在130℃下加热的双螺杆捏合挤出机进行熔体捏合。冷却之后,将捏合产物通过锤磨机进行粗粉碎并通过一个采用喷射气流的粉碎机进行细粉碎,随后通过一个利用Coanda效应的多部气压分级器进行分级,得到重均粒径(D4)为7.8μm的调色剂颗粒。
向100份调色剂颗粒中,加入1.2份用六甲基二硅氮烷处理的负电荷可充电憎水硅石细粉末(SBET=300米2/克)和3.5份钛酸锶并用Henschel混合器进行共混,得到一种负电荷可充电的磁性单组分显影剂(显影剂C1)。
[废显影剂携带元件(显影辊)的制备]
将外径24.5毫米和厚度0.8毫米的铝圆筒进行喷丸处理,得到一种间隙波动最高5μm且中心线平均粗糙度Ra最高0.4μm的铝套筒。该铝套筒按照以下方式涂以树脂涂层。
油漆E通过在包含玻璃珠的砂磨机中分散以下各成分而制成,包括1000重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热固性酚醛树脂预聚物、360重量份的平均粒径(Dav.)为8μm的结晶石墨、40重量份导电炭黑和400重量份异丙醇。油漆E中的分散物质的Dav=6.3μm。将油漆E施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为3.5欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆E用异丙醇稀释至36%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆E由喷枪喷射到向上固定、以恒定速度旋转并具有一个每端距离喷枪3毫米宽的掩模的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜在160℃下干燥并固化20分钟,形成油漆E的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约15μm厚的树脂涂层。向套筒中***磁性辊,然后将法兰连接到两端,得到一种显影剂携带元件。
将如此得到的显影剂携带元件(显影辊)装入一个配有无定形硅感光鼓的数字复印机(“iR6000”,由Canon K.K.制造)的显影装置中,然后使用以上制备的显影剂C1在5.5×105张纸页(A4尺寸)上进行连续成像。该显影装置的结果粗略地由图8所示。根据激光显微镜观察显影剂携带元件的树脂涂层表面的结果,在套筒两端观察到调色剂熔体粘附。用MEK擦掉粘附的调色剂以测定整个表面上的表面粗糙度,这样树脂涂层的中心线平均粗糙度(Ra)下降至0.35μm,与初生产状态的约0.8μm值相比。根据通过激光照明测定外径的结果,与原始值约15μm相比,剩余树脂涂层厚度平均约6.5μm(在中心部位)和约4μm(在两边缘部位)。在边缘部位,可透过剩余低厚度的树脂层看见下方的铝基材。
废显影辊的表面用甲乙酮(MEK)仔细擦拭以去除所粘附的调色剂。显影辊随后重新安装以形成显影装置并再次放入复印机(“iR6000”)中,随后进行成像试验。结果,可在高温/高温(HT/HH=30℃/80%RH)环境中可得到图像密度为实际下限水平的图像,但在低温/低湿度(LT/LH=15℃/10%RH)环境中形成的图像伴随有在中间色部位的波纹图案不匀度,对应于在套筒边缘部位的波纹图案涂覆不匀度(斑点)。
将在5.5×105张A4尺寸纸页上连续成像之后的上述状态下的几个显影辊进行表面粘附调色剂的清洁,然后从中取出一端的法兰和磁性辊。将如此得到的具有部分磨损树脂涂层的废套筒按照以下实施例进行再生显影剂携带元件的制备。
[生产实施例C1]
将以上制备的废树脂涂覆套筒样品进行下述的刮擦试验,其中使用如图15所示的研磨片材,通过用10毫升在100重量份乙醇中包含50重量份25研磨颗粒252并以一种相对载体片材251可运动的状态携带研磨颗粒的液体253浸渍多孔载体片材251而制成。在该实施例中,载体片材251包括2毫米厚、35毫米宽和200毫米长的无纺布,研磨颗粒252包含矾土颗粒(平均原始粒径(DAP)=20μm且莫氏硬度(Mh)为9),且液体介质包含乙醇。该废套筒样品设定为套筒244并使用按照上述方式制成并用钢制压带256衬背的研磨片材255进行刮擦试验。在该实施例中,套筒254以速度1100rpm旋转,同时研磨片材255在套筒354的轴向上以速率20毫米/秒运动,且研磨片材255通过压带256以40牛顿的压制负荷压向套筒254。在刮擦试验之后,将该刮擦套筒放在160℃干燥炉中15分钟以蒸发所粘附的乙醇,然后通过吹气将粘附到套筒表面上的刮擦废物和研磨颗粒去除。评估如此处理的套筒的刮擦性能,即间隙波动和表面粗糙度。结果,该套筒具有根据12点测量值的波动为±0.03μm的0.52μm中心线平均粗糙度(Ra),且间隙波动(fg)为5.9μm。
然后,使如此刮擦的套筒按照上述制备新显影套筒的相同方式具有树脂涂层,其中使用固体含量为36%的稀释状态的油漆E,这样形成Ra=0.82μm且间隙波动(fg)=6.3μm的15.5μm厚的树脂涂层。如此得到的再生套筒称作套筒A。
刮擦试验条件和再生性能与以下生产实施例一起汇总于表34。
[生产实施例C2]
重复生产实施例C1的步骤,只是使用包括无纺布的载体片材251、包含硅石颗粒(DAP=15μm,Mh=6)的研磨颗粒252和包含水的液体253,且刮擦条件包括45牛顿的研磨片材压制负荷、1950rpm的套筒旋转速度和20毫米/秒的研磨片材运动速度。该再生套筒称作套筒B。
[生产实施例C3]
重复生产实施例C1的步骤,只是使用包括泡沫材料片材的载体片材251、包含碳化硅颗粒(DAP=5μm,Mh=9)的研磨颗粒252和包含异丙醇的液体253,且刮擦条件包括20牛顿的研磨片材压制负荷、1150rpm的套筒旋转速度和20毫米/秒的研磨片材运动速度。该再生套筒称作套筒C。
[生产实施例C4]
重复生产实施例C1的步骤,只是所用的研磨片材没有使用液体(乙醇)而是携带直接粘附到载体片材251上的研磨颗粒252。刮擦进行良好,但导致Ra稍大。该再生套筒称作套筒D。
[对比生产实施例C1]
重复生产实施例C1的步骤,只是所使用不含研磨颗粒的研磨片材。该刮擦套筒导致如表34所示的间隙波动和表面粗糙度,但树脂涂层没有充分刮掉。该再生套筒称作套筒E。
[实施例C1]
将在生产实施例C1中制备的套筒A通过***磁性辊并连接法兰而重新装入显影辊中并再次装入复印机(“iR6000”)中,然后分别在HT/HH(30℃/80%RH)和LT/LH(15℃/10%RH)的各种环境中使用显影剂C1在10000张纸页上进行连续成像试验。结果在每种环境中得到良好的图像。结果包含性地与下述实施例一起在表35(35-1和35-2)中给出。
[评估项目和方法]
(1)图像密度(I.D.)
使用反射光密度计(“RD 918”,由Macbeth Co.制造)在5.5%的图像面积百分数下测定试验图上的10个5毫米直径实心黑色环图像的反射图像密度,并取平均以得到图像密度(I.D.)。
(2)密度波动(ΔI.D.)
为了评估沿着显影辊长度方向的密度均匀性,将反射密度0.4的中间色实心图像复制成反射密度0.6的图像,然后沿着长度使用反射光密度计(“RD 918”,由Macbeth Co.制造)测定所得反射图像密度,得到最大值和最小值之间的差值作为密度波动(ΔI.D.)。为了测量,从评估目标上去除点距不匀部位。
(3)灰雾
使用反射光密度计(”TC-6DS “,由Tokyo Denshoku K.K.制造)在无规选择的10个点上测定复制实心白色图像的反射值,然后将最低值取为RS(%)。另外,使用相同的反射光密度计在白黑纸的无规选择的10个点上测定反射值,然后将其平均值取为RB(%)以计算雾度(D灰雾)为RB-RS(%)。基于雾度D灰雾的测量值,按照以下标准进行评估。
A:小于1.0%(不是由眼睛可看见灰雾的)
B:1.0-2.0%(除非仔细观察,灰雾不可看见)
C:2.0-4.0%(灰雾可看见,但在实际可接受的水平)
D:大于4.0%(明显的灰雾)
(4)图像质量
A:即使在放大10倍下通过放大玻璃观察也没有散射的清晰图像。
B:在眼睛观察下仍清晰的图像。
C:观察到轻微散射,但在实际可接受的水平下。
D:除了散射,潦草字符图像。
(5)点距不匀度(点距)
用眼睛观察复制图像样品上的实心黑色图像和中间色实心图像(上述)在显影辊旋转时的密度不匀度并按照以下标准评估。
A:在实心黑色图像和中间色实心图像中都没有观察点距不匀度。
B:没有在实心黑色图像中,而是在中间色实心图像中观察到轻微的点距不匀度。
C:在实心黑色图像和中间色实心图像中都可观察到点距不匀度,但在实际可接受的水平下。
D:观察到实际不可接受水平的点距不匀度。
(6)斑点
观察实心黑色图像和中间色实心图像并与显影辊表面的观察结果比较,按照以下标准进行评估。
A:在图像或显影辊上没有观察斑点不匀度。
B:没有在图像上而是在显影辊上观察到斑点不匀度。
C:在图像上观察到斑点不匀度。
评估结果包含性地与以下实施例的结果一起在表16中给出。
[实施例C2]
使用在生产实施例C2中制备的套筒B,类似于实施例C1在10000张纸页上成像。得到良好的结果,如表35所示。
[实施例C3]
使用在生产实施例C3中制备的套筒C,类似于实施例C1在10000张纸页上成像。得到良好的结果,如表35所示。
[实施例C4]
使用在生产实施例C4中制备的套筒D,类似于实施例C1在10000张纸页上成像。如表35所示,性能不如实施例C1-C3,但在实际可接受的水平下。
[对比例C1]
使用在对比生产实施例C1中制备的套筒E,类似于实施例C1在10000张纸页上成像。如表35所示,类似于在连续成像之后和再生之前使用套筒的情形,所得图像在LT/LH环境中伴随有波纹图案,因为调色剂在套筒上存在波纹涂布不匀度。
[显影剂C2的生产]
苯乙烯 75份
丙烯酸丁酯 25份
二乙烯基苯 0.5份
过氧化苯甲酰 1份
过氧-2-乙基己酸二叔丁基酯 0.5份
向以上混合物中,加入包含0.8份聚乙烯醇(不完全皂化)的180份水,然后进行剧烈搅拌,得到一种悬浮液体。向包含50份水并充满氮气的反应容器中倒入以上制备的悬浮液体并在85℃下进行悬浮聚合反应10小时。反应之后,用水洗涤聚合反应物,脱水并干燥得到乙烯基树脂(2)。
以上制备的乙烯基树脂(2) 100份
四氧化三铁 90份
三氨基三苯基甲烷染料(正电荷控制剂) 2份
低分子量乙烯-丙烯共聚物 5份
由以上混合物,其余按照生产显影剂C1的相同方式制备出重均粒径(D4)为8.5μm的调色剂颗粒。
向100份调色剂颗粒中,加入1.0份用氨基改性硅油(在25℃下的粘度为100米2/秒)处理的正电可充电憎水硅石细粉末(SBET=130米2/克)、0.6份钛酸锶和0.2份聚偏二氟乙烯细粉末并用Henschel混合器进行共混,得到一种正电可充电的磁性单组分显影剂(显影剂C2)。
[废显影剂携带元件(显影辊)的制备]
将外径20毫米和厚度0.8毫米的铝圆筒进行喷丸处理,得到一种间隙波动最高5μm且中心线平均粗糙度Ra最高0.4μm的铝套筒。该铝套筒按照以下方式涂以树脂涂层。
油漆F通过在包含玻璃珠的砂磨机中分散以下各成分而制成,包括1000重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热固性酚醛树脂预聚物、360重量份的平均粒径(Dav.)为8μm的结晶石墨、40重量份导电炭黑、300份季铵盐化合物和400重量份异丙醇。油漆F中的分散物质的Dav=5.9μm。将油漆F施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为2.7欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆F用异丙醇稀释至35%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆F由喷枪喷射到向上固定、以恒定速度旋转并具有一个每端距离喷枪3毫米宽的掩模的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜在160℃下干燥并固化20分钟,形成油漆F的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约20μm厚的树脂涂层。向套筒中***磁性辊,然后将法兰连接到两端,得到一种显影剂携带元件。
将如此得到的显影剂携带元件(显影辊)装入一个配有OPC感光鼓的模拟复印机(“NP6035”,由Canon K.K.制造)的显影装置中,然后使用以上制备的显影剂C2在3×105张纸页(A4尺寸)上进行连续成像。该显影装置的结果粗略地由图8所示。根据激光显微镜观察显影剂携带元件的树脂涂层表面的结果,在套筒两端观察到调色剂熔体粘附。用MEK擦掉粘附的调色剂以测定整个表面上的表面粗糙度,这样树脂涂层的中心线平均粗糙度(Ra)下降至0.30μm,与初生产状态的约0.9μm值相比。根据通过激光照明测定外径的结果,与原始值约15μm相比,剩余树脂涂层厚度平均约10.2μm(在中心部位)和约8.8μm(在两边缘部位)。在边缘部位,不能看见下方的铝基材,但可看见在套筒圆周方向上形成的伤痕。
废显影辊的表面用甲乙酮(MEK)仔细擦拭以去除所粘附的调色剂。显影辊随后重新安装以形成显影装置并再次放入复印机(“NP-6035”)中,随后使用以上制备的显影剂C2进行成像试验。结果,可在高温/高湿(HT/HH=30℃/80%RH)环境中可得到图像密度、雾度和图像质量为实际下限水平的图像,但在低温/低湿度(LT/LH=15℃/10%RH)环境中形成的图像伴随有在中间色部位的波纹图案不匀度,对应于在套筒边缘部位的波纹图案涂覆不匀度(斑点)。
将在3×105张A4尺寸纸页上连续成像之后的上述状态下的几个显影辊进行表面粘附调色剂的清洁,然后从中取出一端的法兰和磁性辊。将如此得到的具有部分磨损树脂涂层的废套筒按照以下实施例进行再生显影剂携带元件的制备。
[生产实施例C5]
将以上制备的废树脂涂覆套筒样品进行下述的刮擦试验,其中使用如图15所示的研磨片材,通过用包含研磨颗粒252并以一种相对载体片材251可运动的状态携带研磨颗粒252的液体253浸渍多孔载体片材251而制成。在该实施例中,载体片材251包括与生产实施例1相同的无纺布,研磨颗粒2包含钠玻璃颗粒(平均原始粒径(DAP)=8μm且莫氏硬度(Mh)为6),且液体介质包含甲醇。该废套筒样品设定为套筒254并使用按照上述方式制成并用钢制压带256衬背的研磨片材255进行刮擦试验。在该实施例中,套筒254以速度1700rpm旋转,同时研磨片材255在套筒254的轴向上以速率15毫米/秒运动,且研磨片材255以40牛顿的压制负荷压向套筒254。在刮擦试验之后,将该刮擦套筒放在160℃干燥炉中15分钟以蒸发所粘附的乙醇,然后通过吹气将粘附到套筒表面上的刮擦废物和研磨颗粒去除。评估如此处理的套筒的刮擦性能,即间隙波动和表面粗糙度。结果,该套筒具有根据12点测量值的波动为±0.03μm的0.48μm中心线平均粗糙度(Ra),且间隙波动(fg)为5.9μm。
然后,使如此刮擦的套筒按照上述制备新显影套筒的相同方式具有树脂涂层,其中使用稀释状态的油漆F。如此得到的再生套筒称作套筒F。
刮擦试验条件和再生性能也与以下生产实施例一起汇总于表34。
[生产实施例C6]
重复生产实施例C5的步骤,只是使用包括塑料膜的载体片材251、包含Fe2O3颗粒(DAP=5μm,Mh=6)的研磨颗粒252和包含水的液体253,且刮擦条件包括45牛顿的研磨片材压制负荷、2050rpm的套筒旋转速度和20毫米/秒的研磨片材运动速度。该再生套筒称作套筒G。
[生产实施例C7]
重复生产实施例C5的步骤,只是使用包括植纤维的膜的载体片材251、包含Cr2O3颗粒(DAP=5μm,Mh=7)的研磨颗粒252和包含异丙醇的液体253,且刮擦条件包括20牛顿的研磨片材压制负荷、1150rpm的套筒旋转速度和20毫米/秒的研磨片材运动速度。该再生套筒称作套筒H。
[生产实施例C8]
重复生产实施例C5的步骤,只是使用包含钠颗粒(DAP=0.008μm)的研磨颗粒252。刮擦片材导致如图34所示的间隙波动和表面粗糙度,但研磨和刮擦性能稍差。该再生套筒称作套筒I。
[对比生产实施例C2]
重复生产实施例C5的步骤,只是所使用不含研磨颗粒的研磨片材。该刮擦套筒导致如表34所示的间隙波动和表面粗糙度,但树脂涂层没有充分刮掉。该再生套筒称作套筒J。
[实施例C5]
将在生产实施例C5中制备的套筒F通过***磁性辊并连接法兰而重新装入显影辊中并再次装入复印机(“NP6035”)中,然后使用以上制备的显影剂C2分别在10000张纸页上进行连续成像试验。结果包含性地与下述实施例一起在表35(35-1和35-2)中给出。
[实施例C7]
使用在生产实施例C7中制备的套筒H,类似于实施例C5在10000张纸页上成像。
[实施例C8]
使用在生产实施例C8中制备的套筒I,类似于实施例C5在10000张纸页上成像。
[对比例C2]
使用在对比生产实施例C2中制备的套筒J,类似于实施例C5在10000张纸页上成像。如表35所示,类似于在连续成像之后和再生之前使用套筒的情形,所得图像在LT/LH环境中伴随有波纹图案,因为调色剂在套筒上存在波纹涂布不匀度。
[显影剂C3的生产]
向配有高速搅拌器(由Tokushu kika Kogyo K.K.制造的“TK-Homomixer”)的2升4颈烧瓶中加入880份去离子水和450份0.1摩尔/升Na3PO4水溶液,并在12000rpm搅拌下加热至58℃。然后向其中逐渐加入0.1摩尔/升CaCl2水溶液以形成包含微小的水难溶性Ca3(PO4)2的分散介质。
另一方面,作为分散相,将以下混合物
苯乙烯单体 170份
丙烯酸正丁基酯单体 30份
C.I.颜料蓝15∶3 14份
聚酯树脂(对苯二甲酸和环氧丙烷加成 8份双酚A的50∶50摩尔混合物之间的缩聚物)
水杨酸Cr化合物(正电荷控制剂) 2份
酯蜡 20份
在超微磨碎机中分散3小时,然后加入10份2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)以形成一种可聚合混合物,然后加入分散介质中并在高速搅拌下在12分钟内分散成颗粒。然后,将高速搅拌器变成螺旋桨搅拌刮板,然后在80℃高温下在50rpm下进行聚合反应10小时。聚合反应之后,淤浆冷却,并向其中加入稀氢氯酸以溶解分散剂。然后,将聚合反应物洗涤并干燥以回收重均粒径(D4)为8.3μm的青色调色剂颗粒。然后,使用Henschel混合器将100份调色剂颗粒与1.3份用六甲基硅氮烷处理的负电荷可充电硅石细粉末(SBET=300米2/克)和0.5份钛酸锶进行共混,制备青色调色剂。
另外,按照以下方式制备载体。
苯酚/甲醛(50/50混合物)单体在水中混合并分散,然后向100份该单体中加入400份赤铁矿颗粒(0.6μm)和600份用钛酸盐偶联剂表面处理的磁铁矿颗粒(0.25μm)并均匀分散其中。该体系中的单体随后在合适的氨加料下聚合形成含磁性颗粒的球形磁性树脂载体核颗粒(平均粒径=33μm,饱和磁化度=38Am2/kg)。
另一方面,将20份甲苯、20份丁醇和40份冰放在四颈烧瓶中,然后在搅拌下向其中加入40份CH3SiCl3和(CH3)2SiCl2(15∶10摩尔)混合物,随后搅拌30分钟并在60℃下缩合反应1小时。然后,将所得硅氧烷用水充分洗涤并溶解在甲苯-甲乙酮-丁醇混合物溶剂中,制备出固体物质含量为10%的硅氧烷清漆。
向包含100份固体物质含量的硅氧烷清漆中,同时加入2.0份去离子水、2.0份硬化剂、1.0份氨基硅烷偶联剂和5.0份硅烷偶联剂以形成载体涂布溶液。然后,按照1份涂布树脂/100份核的涂布比率,使用涂布机(由Okada Seiko K.K.制造的“SPIRACOATER”)将该溶液施涂到以上制备的载体核颗粒上。所得涂覆载体的体积电阻率为4×1013欧姆·厘米且阻抗为2×1010欧姆·厘米。将载体与以上制备的青色调色剂共混,制备出调色剂浓度为8%重量的双组分显影剂(显影剂C3)。
[废显影剂携带元件(显影辊)的制备]
将外径20毫米和厚度0.8毫米的铝圆筒进行喷丸处理,得到一种间隙波动最高5μm且中心线平均粗糙度Ra最高0.4μm的铝套筒。该铝套筒按照以下方式涂以树脂涂层。
油漆G通过在包含氧化锆颗粒(Dav=2毫米)的砂磨机中分散以下各成分3小时,随后过筛去除氧化锆颗粒而制成:800重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热固性酚醛树脂预聚物、170重量份丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯共聚物(摩尔比=90/10;固体物质=50%,Mw=10200,Mn=4500,Mw/Mn=2.3)、220重量份的平均粒径(Dav.)为5μm的结晶石墨、55重量份导电炭黑、200份球形碳颗粒(Dav=8μm)和280重量份MEK。将油漆G施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为13.5欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆G用MEK稀释至40%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆G由喷枪喷射到向上固定、以恒定速度旋转并具有一个每端距离喷枪3毫米宽的掩模的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜在160℃下干燥并固化20分钟,形成油漆G的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约15μm厚的树脂涂层。向套筒中***磁性辊,然后将法兰连接到两端,得到一种显影剂携带元件。
将如此得到的显影剂携带元件(显影辊)装入一个配有OPC感光鼓的数字复印机(“CP2100”,由Canon K.K.制造,改型的)的显影装置中,然后使用以上制备的显影剂C3在1.5×105张纸页(A4尺寸)上进行连续成像。该显影装置的结果粗略地由图10所示。根据激光显微镜观察显影剂携带元件的树脂涂层表面的结果,在套筒两端观察到调色剂熔体粘附。用MEK擦掉粘附的调色剂以测定整个表面上的表面粗糙度,这样树脂涂层的中心线平均粗糙度(Ra)下降至0.715μm,与初生产状态的约1.9μm值相比。根据通过激光照明测定外径的结果,与原始值约15μm相比,剩余树脂涂层厚度平均约8.5μm(在中心部位)和约6μm(在两边缘部位)。在边缘部位,可透过剩余低厚度的树脂层看见下方的铝基材。
废显影辊的表面用甲乙酮(MEK)仔细擦拭以去除所粘附的调色剂。显影辊随后重新安装以形成显影装置并再次放入复印机(“CP2100”,改型的)中,随后使用以上制备的显影剂C3进行成像试验。结果,可在高温/高湿(HT/HH=30℃/80%RH)环境中可得到图像密度为实际下限水平的图像,但在低温/低湿度(LT/LH=15℃/10%RH)环境中形成的图像伴随有在中间色部位的波纹图案不匀度,对应于在套筒边缘部位的波纹图案涂覆不匀度(斑点)。
将在1.5×105张A4尺寸纸页上连续成像之后的上述状态下的几个显影辊进行表面粘附调色剂的清洁,然后从中取出一端的法兰和磁性辊。将如此得到的具有部分磨损树脂涂层的废套筒按照以下实施例进行再生显影剂携带元件的制备。
[生产实施例C9]
将以上制备的废树脂涂覆套筒样品进行下述的刮擦试验,其中使用如图15所示的研磨片材,通过用包含研磨颗粒252并以一种相对载体片材251可运动的状态携带研磨颗粒252的液体253浸渍多孔载体片材251而制成。在该实施例中,载体片材251包括编织布,研磨颗粒252包含球形钠玻璃颗粒(平均原始粒径(DAP)=8μm且莫氏硬度(Mh)为6),且液体介质包含甲醇。该废套筒样品设定为套筒254并使用按照上述方式制成的研磨片材255进行刮擦试验。在该实施例中,套筒254以速度1700rpm旋转,同时研磨片材255在套筒254的轴向上以速率15毫米/秒运动,且研磨片材255以40牛顿的压制负荷压向套筒254。在刮擦试验之后,将该刮擦套筒放在160℃干燥炉中15分钟以蒸发所粘附的乙醇,然后通过吹气将粘附到套筒表面上的刮擦废物和研磨颗粒去除。评估如此处理的套筒的刮擦性能,即间隙波动和表面粗糙度。结果,该套筒具有根据12点测量值的波动为±0.04μm的0.38μm中心线平均粗糙度(Ra),且间隙波动(fg)为5.1μm。
然后,使如此刮擦的套筒按照上述制备新显影套筒的相同方式具有树脂涂层,其中使用稀释状态的油漆G。如此得到的再生套筒称作套筒K。
刮擦试验条件和再生性能也与以下生产实施例一起汇总于表34。
[生产实施例C10]
重复生产实施例C9的步骤,只是使用包括塑料膜的载体片材、包含ZrC颗粒(DAP=12μm,Mh=9)的研磨颗粒和包含水的液体,且刮擦条件包括18牛顿的研磨片材压制负荷、2050rpm的套筒旋转速度和20毫米/秒的研磨片材运动速度。该再生套筒称作套筒L。
[对比生产实施例C3]
重复生产实施例C9的步骤,只是使用携带包含形状不确定的矾土颗粒(DAP=60μm)的研磨颗粒且没有液体的研磨片材。如表34所示,该刮擦套筒导致较大的间隙波动和表面粗糙度,因此不能均匀刮擦,而是导致局部刮擦不匀。刮擦树脂涂层之后的套筒基材伴随有研磨伤痕。根据其上新树脂涂层的观察结果,该树脂涂层表现出涂布不匀度。该再生套筒称作套筒M。
[实施例C9]
将在生产实施例C9制备的套筒K透过***磁性辊并连接法兰而重新装入显影辊中并再次装入复印机(“CP21000”,改型的)中,然后使用以上制备的显影剂C3分别在HT/HH(30℃/80%RH)和NT/LH(15℃/10%RH)的环境中在10000张纸页上进行成像试验。结果,可在每种环境下得到良好的图像。结果包含性地与下述实施例一起在表35(35-1和35-2)中给出。
[实施例C10]
使用在生产实施例C10中制备的套筒L,类似于实施例C9在10000张纸页上成像。如表35所示,得到良好的结果。
[对比例C3]
使用在对比生产实施例C3中制备的套筒M,类似于实施例C9在10000张纸页上成像。所得图像在图像密度(I.D.)和点距不匀度(点距)方面为实际上不可接受的水平。
[显影剂C4的生产]
环氧乙烷加成双酚A 29mol.%
环氧丙烷加成双酚A 22mol.%
对苯二甲酸 37mol.%
富马酸 15mol.%
偏苯三酸 5mol.%
将以上成分装入配有回流冷凝器、水蒸发器、N2气体吸入管、温度计和搅拌设备的5升4颈烧瓶中,然后在200℃下在向烧瓶引入N2气体的同时进行缩聚反应。反应完成之后,用水洗涤聚合反应物,脱水并干燥得到聚酯树脂(1),它具有Mn=5000,Mw=38000和Tg=58.1℃。
以上制备的聚酯树脂(1) 100份
四氧化三铁 90份
偶氮铁配合物(负电荷控制剂) 2份
费托蜡 5份
由以上成分,其余按照生产显影剂C1的相同方式制备出重均粒径(D4)为6.7μm的调色剂颗粒。
向100份调色剂颗粒中加入1.2份用六甲基硅氮烷处理的负电荷可充电硅石细粉末(SBET=300米2/克)和3.0份钛酸锶并使用Henschel混合器进行共混,得到一种负电荷可充电的磁性单组分显影剂(显影剂C4)。
[废显影剂携带元件(显影辊)的制备]
将外径16毫米和厚度0.7毫米的铝圆筒进行喷丸处理,得到一种间隙波动最高5μm且中心线平均粗糙度Ra最高0.4μm的铝套筒。该铝套筒按照以下方式涂以树脂涂层。
油漆H通过在包含玻璃珠的砂磨机中分散以下各成分而制成,包括1000重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热固性酚醛树脂预聚物、450重量份的平均粒径(Dav.)为8μm的结晶石墨、50重量份导电炭黑、25份咪唑化合物、75份球形碳颗粒(Dav=5μm)和600重量份异丙醇。将油漆H施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为2.5欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆H用异丙醇稀释至35%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆H由喷枪喷射到向上固定、以恒定速度旋转并具有一个每端距离喷枪3毫米宽的掩模的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜在160℃下干燥并固化20分钟,形成油漆H的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约8μm厚的树脂涂层。向套筒中***磁性辊,然后将法兰连接到两端,得到一种显影剂携带元件。
将如此得到的显影剂携带元件(显影辊)装入一个配有OPC感光鼓的数字复印机(“LP 3000”,由Canon K.K.制造)的显影装置中,然后使用以上制备的显影剂C4在2.0×105张纸页(A4尺寸)上进行连续成像。该显影装置的结果粗略地由图9所示。根据激光显微镜观察显影剂携带元件的树脂涂层表面的结果,在套筒两端观察到调色剂熔体粘附。用MEK擦掉粘附的调色剂以测定整个表面上的表面粗糙度,这样树脂涂层的中心线平均粗糙度(Ra)下降至0.55μm,与初生产状态的约1.1μm值相比。根据通过激光照明测定外径的结果,与原始值约8μm相比,剩余树脂涂层厚度平均约3.5μm(在中心部位)和约2μm(在两边缘部位)。在边缘部位,可透过剩余低厚度的树脂层看见下方的铝基材。
废显影辊的表面用甲乙酮(MEK)仔细擦拭以去除所粘附的调色剂。显影辊随后重新安装以形成显影装置并再次放入复印机(“LP3000”)中,随后进行成像试验。结果,图像密度在HT/HH(30℃/80%RH)环境中不足,而在LT/LH(15℃/10%RH)环境中,图像伴随有在中间色部位的波纹图案不匀度,对应于在套筒边缘部位的波纹图案涂覆不匀度(斑点)。
将在2.0×105张A4尺寸纸页上连续成像之后的上述状态下的几个显影辊进行表面粘附调色剂的清洁,然后从中取出一端的法兰和磁性辊。将如此得到的具有部分磨损树脂涂层的废套筒按照以下实施例,使用图15和16所示的体系进行再生显影剂携带元件的制备。
[生产实施例C11]
将上述的废套筒样品在与生产实施例C2相同的条件下进行刮擦试验,并另外按照生产实施例C1的相同方式将刮擦套筒样品进一步涂以油漆H的树脂涂层。如此得到的再生套筒称作套筒N。刮擦条件和再生性能也在表34中给出。
[生产实施例C12]
将上述的废套筒样品在与生产实施例C7相同的条件下进行刮擦试验,并另外按照生产实施例C1的相同方式将刮擦套筒样品进一步涂以油漆H的树脂涂层。如此得到的再生套筒称作套筒O。刮擦条件和再生性能也在表34中给出。
[对比生产实施例C4]
将上述的废套筒样品在与对比生产实施例C2相同的条件下进行刮擦试验,并另外按照生产实施例C1的相同方式将刮擦套筒样品进一步涂以油漆H的树脂涂层。如此得到的再生套筒称作套筒P。刮擦条件和再生性能也在表34中给出。该刮擦套筒的间隙波动和表面粗糙度似乎不可接受,但树脂涂层刮擦不足。
[生产实施例C13]
将装入数字复印机(“LP 3000”,由Canon K.K.制造)的显影装置中的新套筒样品在与生产实施例C1相同的条件下进行刮擦试验,只是使用工业用金刚石颗粒(DAP=20μm,Mh=9)作为研磨颗粒,然后另外按照生产实施例C1的相同方式将刮擦套筒样品进一步涂以油漆H的树脂涂层。如此得到的再生套筒称作套筒Q。刮擦条件和再生性能也在表34中给出。
[实施例C11]
将在生产实施例C11中制备的套筒N通过***磁性辊并连接法兰而重新装入显影辊中并与新弹性调节刮板一起再次装入复印机(LP3000”)中,然后分别在HT/HH(30℃/80%RH)和LT/LH(15℃/10%RH)的各种环境中使用显影剂C4在10000张纸页上进行连续成像试验。结果在每种环境中得到良好的图像。结果包含性地与下述实施例一起在表35(35-1和35-2)中给出。
[实施例C12]
类似实施例C11,使用在生产实施例C12中制备的套筒O在10000张纸页上成像。如表35所示,得到良好的结果。
[对比例C4]
类似实施例C11,使用在对比生产实施例C4中制备的套筒P在10000张纸页上成像。如表35所示,类似于在连续成像之后和再生之前使用套筒的情形,所得图像在LT/LH环境中伴随有波纹图案,因为调色剂在套筒上存在波纹涂布不匀度。
[实施例C13]
类似实施例C11,使用在生产实施例C13中制备的套筒Q在10000张纸页上成像。结果在表35中给出。
表34:再生条件和性能
套筒 | 研磨片材 | 刮擦之前 | 刮擦之后 | 涂布之后Ra(μm) | |||||
载体片材 | 研磨颗粒 | 液体 | fg(μm) | Ra(μm) | fg(μm) | Ra(μm) | Ra(μm)的范围 | ||
A | 机织布 | 矾土 | 乙醇 | 5.8 | 0.35 | 5.9 | 0.52 | ±0.03 | 0.82 |
B | 无纺布 | 球形SiO2 | 水 | 5.8 | 0.35 | 6.0 | 0.55 | ±0.04 | 0.78 |
C | 泡沫材料片材 | SiC | IPA | 5.8 | 0.35 | 5.7 | 0.51 | ±0.04 | 0.85 |
D | 机织布 | 矾土 | 无 | 5.8 | 0.35 | 8.5 | 0.74 | ±0.09 | 0.91 |
E | 机织布 | 无 | 乙醇 | 5.8 | 0.35 | 6.1 | 0.65 | ±0.06 | 1.11 |
F | 无纺布 | 钠玻璃 | 甲醇 | 5.7 | 0.30 | 5.9 | 0.48 | ±0.05 | 0.89 |
G | 塑料膜 | Fe2O3 | 水 | 5.7 | 0.30 | 6.1 | 0.47 | ±0.06 | 0.88 |
H | 植纤维的膜 | Cr2O3 | IPA | 5.7 | 0.30 | 6.0 | 0.49 | ±0.04 | 0.91 |
I | 无纺布 | 钠玻璃*1 | 甲醇 | 5.7 | 0.30 | 6.2 | 0.29 | ±0.08 | 0.99 |
J | 无纺布 | 无 | 甲醇 | 5.7 | 0.30 | 6.6 | 0.73 | ±0.08 | 1.28 |
K | 机织布 | 钠玻璃 | 甲醇 | 4.1 | 0.75 | 5.1 | 0.58 | ±0.04 | 1.88 |
L | 塑料膜 | ZrC | 水 | 4.1 | 0.75 | 5.7 | 0.55 | ±0.06 | 1.84 |
M | 机织布 | 矾土*2 | 无 | 4.1 | 0.75 | 10.1 | 1.52 | ±0.44 | 2.12 |
N | 无纺布 | 球形SiO2 | 水 | 5.8 | 0.55 | 6.1 | 0.45 | ±0.05 | 1.08 |
O | 机织布 | 钠玻璃 | 甲醇 | 5.8 | 0.55 | 6.5 | 0.49 | ±0.06 | 1.11 |
P | 无纺布 | 无 | 甲醇 | 5.8 | 0.55 | 6.3 | 0.77 | ±0.08 | 1.21 |
Q | 机织布 | 金刚石 | 乙醇 | 5.5 | 1.09 | 6.4 | 0.55 | ±0.04 | 1.13 |
*1:小DAP
*2:形状不确定的和大DAP
表35-1:HT/HH(30℃/80%RH)
实施例 | 套筒 | 在第100张纸页上 | 在10000张纸页之后 | ||||||||||
I.D. | ΔI.D. | 灰雾 | 质量 | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔI.D. | 灰雾 | 质量 | 点距 | 斑点 | ||
MEK洗涤 | 1.22 | 0.37 | B | C | C | A | - | - | - | - | - | - | |
C1 | A | 1.48 | 0.02 | A | A | A | A | 1.47 | 0.03 | A | A | A | A |
C2 | B | 1.47 | 0.02 | A | A | A | A | 1.48 | 0.03 | A | A | A | A |
C3 | C | 1.45 | 0.03 | A | A | A | A | 1.46 | 0.02 | A | A | A | A |
C4 | D | 1.25 | 0.12 | B | C | C | A | 1.31 | 0.08 | A | C | B | A |
对比例C1 | E | 1.09 | 0.31 | B | D | D | B | 1.17 | 0.19 | B | C | C | B |
C5 | F | 1.37 | 0.02 | A | A | A | A | 1.41 | 0.03 | A | A | A | A |
C6 | G | 1.39 | 0.03 | A | A | A | A | 1.42 | 0.02 | A | A | A | A |
C7 | H | 1.32 | 0.06 | A | A | B | A | 1.37 | 0.05 | A | A | A | A |
C8 | I | 1.15 | 0.18 | B | C | C | A | 1.17 | 0.21 | B | C | C | A |
对比例C2 | J | 1.05 | 0.26 | B | D | C | B | 1.08 | 0.33 | B | C | D | B |
C9 | K | 1.32 | 0.04 | A | A | A | A | 1.33 | 0.03 | A | A | A | A |
C10 | L | 1.30 | 0.04 | A | A | A | A | 1.35 | 0.02 | A | A | A | A |
对比例C3 | M | 0.82 | 0.19 | C | D | D | A | 1.02 | 0.27 | B | C | D | A |
C11 | N | 1.45 | 0.02 | A | A | A | A | 1.46 | 0.02 | A | A | A | A |
C12 | O | 1.32 | 0.05 | A | A | A | A | 1.35 | 0.03 | A | A | A | A |
对比例C4 | P | 1.08 | 0.24 | B | D | C | B | 1.18 | 0.26 | B | C | C | B |
C13 | Q | 1.46 | 0.02 | A | A | A | A | 1.47 | 0.02 | A | A | A | A |
表35-2:LT/LH(15℃/10%RH)
实施例 | 套筒 | 在第100张纸页上 | 在10000张纸页之后 | ||||||||||
I.D. | ΔI.D. | 灰雾 | 质量 | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔI.D. | 灰雾 | 质量 | 点距 | 斑点 | ||
MEK洗涤 | 1.25 | 0.29 | C | D | C | C | - | - | - | - | - | - | |
C1 | A | 1.42 | 0.02 | A | A | A | A | 1.43 | 0.04 | A | A | A | A |
C2 | B | 1.50 | 0.03 | A | A | A | A | 1.47 | 0.05 | A | A | A | A |
C3 | C | 1.41 | 0.04 | A | A | A | A | 1.45 | 0.03 | A | A | A | A |
C4 | D | 1.33 | 0.10 | B | C | C | B | 1.37 | 0.09 | B | B | B | A |
对比例C1 | E | 1.13 | 0.26 | C | D | C | C | 1.19 | 0.28 | C | C | B | C |
C5 | F | 1.39 | 0.02 | A | A | A | A | 1.42 | 0.03 | A | A | A | A |
C6 | G | 1.41 | 0.04 | A | A | A | A | 1.40 | 0.05 | A | A | A | A |
C7 | H | 1.35 | 0.02 | A | A | A | A | 1.39 | 0.05 | A | A | A | A |
C8 | I | 1.21 | 0.19 | B | C | C | B | 1.27 | 0.18 | A | B | C | B |
对比例C2 | J | 0.95 | 0.32 | C | D | C | C | 1.14 | 0.29 | C | D | C | C |
C9 | K | 1.40 | 0.02 | A | A | A | A | 1.42 | 0.03 | A | A | A | A |
C10 | L | 1.42 | 0.04 | A | A | A | A | 1.38 | 0.07 | A | B | A | A |
对比例C3 | M | 1.20 | 0.27 | C | D | D | B | 1.30 | 0.35 | B | C | D | A |
C11 | N | 1.38 | 0.05 | A | A | A | A | 1.37 | 0.05 | A | A | A | A |
C12 | O | 1.36 | 0.04 | A | A | A | A | 1.39 | 0.05 | A | A | A | A |
对比例C4 | P | 1.25 | 0.27 | D | D | C | C | 1.21 | 0.24 | C | D | B | B |
C13 | Q | 1.38 | 0.04 | A | A | A | A | 1.41 | 0.04 | A | A | A | A |
以下给出关于使用研磨胶带刮擦废显影剂携带元件上的树脂涂层的某些具体例子。
[实验实施例D1]
在再生实际用过的产品显影套筒(显影剂携带元件)之前,进行以下的刮擦试验。
提供用于市售复印机(“NP-6350”,由Canon K.K.制造)显影辊的外径24.5毫米的铝套筒并按照图5-7所述的方式测定间隙波动。在这些套筒中,收集间隙波动平均值落入5.0±0.5μm范围内的那些。这些Al套筒具有要进行刮擦试验的树脂涂层。为了参考,具有树脂涂层的套筒在间隙波动上基本上没有任何变化。
该树脂涂层按照以下方式形成。
油漆J通过分散以下各成分而制成,包括1000重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热固性酚醛树脂预聚物、360重量份结晶石墨(Dav=7.5μm)、40重量份导电炭黑和400重量份异丙醇。油漆J中的分散物质的Dav=6.2μm。将油漆J施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为3.2欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆J用异丙醇稀释至35%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆J由喷枪喷射到向上固定并以恒定速度旋转的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜干燥并固化成油漆A的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约12μm厚的树脂涂层。
将如此得到的涂覆套筒样品进行刮擦试验,即,使用图17和18所示的装置进行胶带研磨处理,其中包括一个包含被牢固粘结到聚酯膜上的矾土颗粒并以15毫米/秒的速率连续进料的5厘米宽研磨胶带302。胶带进料单元以15毫米/秒的速度在套筒301的轴向上垂直运动。研磨胶带302以0.5×105-6.0×105Pa的支撑压力支撑在1200rpm下旋转的套筒31,得到接触角θ=180度。使用厚度在23-75μm范围内的各种研磨胶带302,对应于3.0-40μm的表面粗糙度Rz。
在上述条件下,涂覆套筒基本上胶带研磨至刮掉树脂涂层。测定用于表示刮擦性能的研磨时间并在下表36中记录,并将刮擦试验结果,例如在使用由甲乙酮润湿的软布擦拭之后测定的间隙波动和表面粗糙度汇总于表37-1和37-2。
表36
利用矾土研磨胶带的刮擦时间*(秒)
支撑压力(Pa) | 胶带表面粗糙度Rz(μm)3.0 6.0 8.0 10 20 30 40 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L L LL 820 660 540 240 195 135L 710 570 450 180 135 90L 640 510 390 150 105 75L 600 480 360 120 90 60L 570 450 330 90 75 45L 540 435 300 75 60 45 |
*L:大于900秒,直到刮掉。
表37-1:刮擦(研磨胶带)性能
条件 | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
胶带Rz(μm) | 支撑压力(×105Pa) | 处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 |
6.0 | 1.0 | 4.8 | 4.9 | 5.4 | 0.29 | 0.64 |
2.0 | 5.1 | 5.2 | 5.7 | 0.31 | 0.66 | |
3.0 | 5.0 | 5.1 | 5.6 | 0.32 | 0.67 | |
4.0 | 5.1 | 5.3 | 5.9 | 0.34 | 0.68 | |
5.0 | 4.9 | 6.2 | 6.8 | 0.36 | 0.69 | |
6.0 | 4.7 | 8.8 | 9.4 | 0.39 | 0.73 | |
8.0 | 1.0 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.37 | 0.70 |
2.0 | 5.0 | 5.1 | 5.6 | 0.38 | 0.72 | |
3.0 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.39 | 0.73 | |
4.0 | 5.2 | 5.3 | 5.8 | 0.41 | 0.75 | |
5.0 | 4.8 | 6.4 | 7.0 | 0.43 | 0.77 | |
6.0 | 4.7 | 8.9 | 9.5 | 0.46 | 0.78 | |
10 | 1.0 | 4.8 | 4.9 | 5.4 | 0.43 | 0.77 |
2.0 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.44 | 0.79 | |
3.0 | 5.1 | 5.2 | 5.7 | 0.46 | 0.80 | |
4.0 | 5.0 | 5.3 | 5.9 | 0.48 | 0.81 | |
5.0 | 4.8 | 6.5 | 7.1 | 0.50 | 0.82 | |
6.0 | 5.2 | 9.1 | 9.7 | 0.53 | 0.84 |
表37-2:刮擦(矾土研磨胶带)性能
条件 | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
胶带Rz(μm) | 支撑压力(×105Pa) | 处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 |
(套筒B)20(套筒C) | 1.0 | 5.1 | 5.2 | 5.7 | 0.62 | 0.83 |
2.0 | 5.2 | 5.3 | 5.8 | 0.66 | 0.84 | |
3.0 | 4.9 | 5.1 | 5.6 | 0.68 | 0.86 | |
4.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.72 | 0.87 | |
5.0 | 4.8 | 6.7 | 7.2 | 0.77 | 0.89 | |
6.0 | 4.7 | 9.4 | 10.0 | 0.85 | 0.95 | |
1.0 | 5.2 | 5.3 | 5.8 | 0.71 | 0.86 | |
2.0 | 5.1 | 5.2 | 5.7 | 0.73 | 0.88 | |
3.0 | 5.3 | 5.6 | 6.1 | 0.75 | 0.89 | |
4.0 | 5.2 | 5.7 | 6.3 | 0.77 | 0.91 | |
5.0 | 5.0 | 7.3 | 7.8 | 0.80 | 0.96 | |
6.0 | 4.8 | 10.5 | 11.2 | 0.91 | 1.01 | |
40(套筒E)(套筒F) | 1.0 | 4.7 | 8.3 | 9.0 | 1.18 | 1.14 |
2.0 | 4.9 | 10.7 | 11.4 | 1.22 | 1.18 | |
3.0 | 5.0 | 13.8 | 14.6 | 1.26 | 1.21 | |
4.0 | 5.1 | 16.4 | 17.2 | 1.32 | 1.27 | |
5.0 | 5.3 | 19.7 | 20.5 | 1.42 | 1.37 | |
6.0 | 5.1 | 22.5 | 23.3 | 1.61 | 1.56 |
[实验实施例D2]
重复实验实施例D1的步骤,只是使用各种携带碳化硅(SiC)研磨颗粒而非矾土研磨颗粒的研磨胶带。刮擦条件和性能包含性地在表38、39-1和39-2中给出。
表38
刮擦时间*(秒)(SiC研磨胶带)
支撑压力(×105Pa) | 胶带表面粗糙度Rz(μm)3.0 6.0 8.0 10 20 30 40 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L L L LL 900 720 620 300 240 180L 770 620 540 240 180 135L 710 570 510 210 150 105L 670 540 480 180 135 90L 640 510 450 150 120 75L 610 480 420 135 105 60 |
*L:大于900秒
表39-1:刮擦(SiC研磨胶带)性能
条件 | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
胶带Rz(μm) | 支撑压力(×105Pa) | 处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 |
6.0 | 1.0 | 4.9 | 5.1 | 5.6 | 0.28 | 0.59 |
2.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.29 | 0.61 | |
3.0 | 5.1 | 5.3 | 5.8 | 0.30 | 0.62 | |
4.0 | 5.1 | 5.4 | 5.9 | 0.32 | 0.64 | |
5.0 | 4.9 | 6.1 | 6.6 | 0.33 | 0.64 | |
6.0 | 4.9 | 8.4 | 9.0 | 0.35 | 0.66 | |
8.0 | 1.0 | 4.9 | 5.1 | 5.6 | 0.36 | 0.67 |
2.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.37 | 0.69 | |
3.0 | 4.8 | 4.9 | 5.4 | 0.38 | 0.70 | |
4.0 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.39 | 0.71 | |
5.0 | 5.0 | 6.2 | 6.7 | 0.41 | 0.71 | |
6.0 | 5.1 | 8.6 | 9.0 | 0.44 | 0.73 | |
10 | 1.0 | 4.9 | 5.1 | 5.7 | 0.40 | 0.70 |
2.0 | 5.0 | 5.1 | 5.6 | 0.41 | 0.71 | |
3.0 | 5.1 | 5.2 | 5.7 | 0.43 | 0.72 | |
4.0 | 4.9 | 5.2 | 5.8 | 0.44 | 0.73 | |
5.0 | 4.8 | 6.4 | 6.9 | 0.45 | 0.73 | |
6.0 | 5.0 | 8.9 | 9.5 | 0.46 | 0.74 |
表39-2:刮擦(SiC研磨胶带)性能
条件 | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
胶带Rz(μm) | 支撑压力(×105Pa) | 处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 |
20(套筒D) | 1.0 | 5.2 | 5.3 | 5.8 | 0.56 | 0.74 |
2.0 | 5.3 | 5.4 | 5.9 | 0.59 | 0.76 | |
3.0 | 5.1 | 5.2 | 5.7 | 0.60 | 0.76 | |
4.0 | 5.2 | 5.4 | 5.9 | 0.61 | 0.77 | |
5.0 | 5.0 | 6.8 | 7.4 | 0.63 | 0.78 | |
6.0 | 4.8 | 9.2 | 9.8 | 0.71 | 0.80 | |
30 | 1.0 | 4.8 | 5.0 | 5.5 | 0.65 | 0.78 |
2.0 | 4.9 | 5.2 | 5.7 | 0.68 | 0.79 | |
3.0 | 5.2 | 5.6 | 6.1 | 0.70 | 0.80 | |
4.0 | 4.9 | 5.6 | 6.2 | 0.72 | 0.81 | |
5.0 | 5.1 | 7.2 | 7.8 | 0.74 | 0.83 | |
6.0 | 5.0 | 10.3 | 11.0 | 0.82 | 0.93 | |
40 | 1.0 | 5.1 | 8.1 | 8.8 | 1.09 | 1.02 |
2.0 | 5.0 | 10.5 | 11.2 | 1.12 | 1.05 | |
3.0 | 4.9 | 13.5 | 14.3 | 1.15 | 1.10 | |
4.0 | 4.8 | 16.0 | 16.8 | 1.18 | 1.12 | |
5.0 | 4.7 | 18.9 | 19.6 | 1.23 | 1.18 | |
6.0 | 4.9 | 21.6 | 22.4 | 1.28 | 1.22 |
与表36、37-1和37-2相比,从表38、39-1和39-2所示的结果可以理解,通过使用SiC研磨胶带可获得良好的刮擦性能,包括令人满意的间隙波动和表面粗糙度,只是需要比矾土(Al2O3)研磨胶带时稍长的处理时间。
[实验实施例D3]
提供用于市售激光打印机(“LBP-2160”,由Canon K.K.制造)显影辊的外径20毫米的铝套筒并按照图5-7所述的方式测定间隙波动。在这些套筒中,收集间隙波动平均值落入5.0±0.5μm范围内的那些。这些Al套筒具有要进行刮擦试验的树脂涂层。为了参考,具有树脂涂层的套筒在间隙波动上基本上没有任何变化。
该树脂涂层按照以下方式形成。
油漆K通过分散以下各成分而制成,包括1000重量份的重均分子量(Mw)约10000的甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(摩尔比=95∶5)共聚物的50%甲苯溶液、125重量份平均粒径(Dav.)为5.5μm结晶石墨、和365重量份甲苯。油漆K中的分散物质的Dav=5.6μm。将油漆K施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为12.5欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆K用甲苯稀释至40%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆K由喷枪喷射到向上固定并以恒定速度旋转的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜干燥并固化成油漆K的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约10μm厚的树脂涂层。
按照实验实施例D1的相同方式,将如此得到的涂覆套筒样品进行刮擦试验。结果包含性地在表40和41中给出。
表40
利用矾土研磨胶带的刮擦时间*(秒)
支撑压力(×105Pa) | 胶带表面粗糙度Rz(μm)3.0 6.0 10 30 40 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L LL 680 390 150 120L 560 270 90 60L 480 240 75 45L 450 210 60 45L 420 195 45 30L 390 165 45 30 |
*L:大于700秒。
表41:刮擦(研磨胶带)性能
条件 | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
胶带Rz(μm) | 支撑压力(×105Pa) | 处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 |
6.0 | 1.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.36 | 0.63 |
2.0 | 4.9 | 5.0 | 5.5 | 0.37 | 0.64 | |
3.0 | 5.0 | 5.0 | 5.5 | 0.38 | 0.65 | |
4.0 | 5.1 | 5.1 | 5.6 | 0.39 | 0.65 | |
5.0 | 5.0 | 5.5 | 6.0 | 0.41 | 0.66 | |
6.0 | 5.1 | 6.9 | 7.5 | 0.43 | 0.67 | |
10 | 1.0 | 4.8 | 4.9 | 5.4 | 0.42 | 0.66 |
2.0 | 4.8 | 4.9 | 5.5 | 0.44 | 0.66 | |
3.0 | 4.9 | 5.1 | 5.6 | 0.46 | 0.67 | |
4.0 | 5.0 | 5.2 | 5.7 | 0.47 | 0.67 | |
5.0 | 5.1 | 5.9 | 6.5 | 0.49 | 0.70 | |
6.0 | 5.2 | 8.1 | 8.7 | 0.51 | 0.71 | |
30 | 1.0 | 4.9 | 5.2 | 5.7 | 0.70 | 0.72 |
2.0 | 4.8 | 5.1 | 5.6 | 0.72 | 0.73 | |
3.0 | 4.9 | 5.4 | 5.9 | 0.74 | 0.75 | |
4.0 | 5.0 | 5.5 | 6.1 | 0.76 | 0.76 | |
5.0 | 5.1 | 6.8 | 7.5 | 0.79 | 0.78 | |
6.0 | 5.1 | 9.7 | 10.5 | 0.89 | 0.87 | |
40 | 1.0 | 5.0 | 7.7 | 8.4 | 1.14 | 1.10 |
2.0 | 5.2 | 9.9 | 10.5 | 1.18 | 1.14 | |
3.0 | 5.1 | 12.6 | 13.3 | 1.21 | 1.16 | |
4.0 | 4.9 | 15.1 | 15.9 | 1.23 | 1.19 | |
5.0 | 4.8 | 18.6 | 19.4 | 1.32 | 1.28 | |
6.0 | 4.7 | 21.3 | 22.1 | 1.41 | 1.36 |
表40和41所示结果表明,研磨胶带可用于刮擦热塑性树脂涂层。
[实验实施例D4]
提供用于市售复印机(“NP-6035”,由Canon K.K.制造)显影辊的外径20.0毫米的SUS套筒并测定间隙波动。在这些套筒中,收集间隙波动平均值落入5.0±0.5μm范围内的那些。这些Al套筒具有要进行刮擦试验的树脂涂层。为了参考,具有树脂涂层的套筒在间隙波动上基本上没有任何变化。
该树脂涂层按照以下方式形成。
油漆L通过分散以下各成分而制成,包括1000重量份的使用铵催化剂(50%甲醇溶液的形式)由苯酚和甲醛合成的热固性酚醛树脂预聚物、360重量份的结晶石墨(Dav=7.5μm)、40重量份导电炭黑、300重量份的季铵盐化合物、200重量份的球形碳颗粒(Dav=5.0μm)和900重量份甲醇。油漆L中的分散物质的Dav=5.9μm。将油漆L施涂到绝缘片材上以形成体积电阻率为4.2欧姆·厘米的干燥并固化的薄层。油漆L用异丙醇稀释至40%的固体物质含量。然后将稀释形式的油漆L由喷枪喷射到向上固定并由喷枪旋转的Al套筒上,同时将喷枪向下运动。将如此形成的均匀涂膜干燥并固化成油漆L的树脂涂层。涂布条件设定以得到平均约15μm厚的树脂涂层。
将如此得到的涂覆套筒样品进行刮擦试验,即,使用图17和18所示的装置进行胶带研磨处理,其中包括一个包含被牢固粘结到聚酯膜上的矾土颗粒并以15毫米/秒的速率连续进料的5厘米宽和75μm厚的研磨胶带302。胶带进料单元以15毫米/秒的速度在套筒301的轴向上垂直运动。研磨胶带302以0.5×105-6.0×105Pa的支撑压力支撑在1200rpm下旋转的套筒31,得到接触角θ=180度。使用表面粗糙度Rz在10-40μm范围内的各种研磨胶带302。
在上述条件下,涂覆套筒基本上胶带研磨至刮掉树脂涂层。测定用于表示刮擦性能的研磨时间并在下表42中记录,并将刮擦试验结果,例如在使用由甲乙酮润湿的软布擦拭之后测定的间隙波动和表面粗糙度汇总于表43。
表42
利用矾土研磨胶带的刮擦时间*(秒)
支撑压力(×105Pa) | 胶带表面粗糙度Rz(μm)10 20 30 40 |
0.51.02.03.04.05.06.0 | L L L L710 625 555 480650 585 525 450680 540 495 465570 510 465 420540 480 435 390510 435 405 360 |
*L:大于800秒。
表43:刮擦(矾土研磨胶带)性能
条件 | 间隙波动(μm) | 粗糙度Ra(μm) | ||||
胶带Rz(μm) | 支撑压力(×105Pa) | 处理之前 | 处理之后 | 涂覆之后 | 处理之后 | 涂覆之后 |
10 | 1.0 | 5.0 | 5.4 | 5.9 | 0.38 | 0.96 |
2.0 | 4.9 | 5.3 | 5.8 | 0.38 | 0.96 | |
3.0 | 4.9 | 5.6 | 6.1 | 0.39 | 0.98 | |
4.0 | 5.0 | 6.9 | 7.5 | 0.40 | 0.97 | |
5.0 | 5.1 | 8.1 | 8.7 | 0.41 | 1.00 | |
6.0 | 5.2 | 9.5 | 10.1 | 0.41 | 1.01 | |
20 | 1.0 | 5.0 | 5.4 | 5.9 | 0.41 | 0.98 |
2.0 | 5.1 | 5.5 | 6.0 | 0.41 | 0.98 | |
3.0 | 5.2 | 6.0 | 6.5 | 0.42 | 0.99 | |
4.0 | 5.1 | 7.2 | 7.7 | 0.43 | 1.01 | |
5.0 | 5.0 | 8.6 | 9.2 | 0.44 | 1.03 | |
6.0 | 4.9 | 10.8 | 11.3 | 0.44 | 1.02 | |
30 | 1.0 | 5.0 | 5.8 | 6.3 | 0.42 | 0.99 |
2.0 | 5.1 | 6.4 | 6.9 | 0.43 | 1.01 | |
3.0 | 5.2 | 7.6 | 8.2 | 0.45 | 1.03 | |
4.0 | 5.0 | 9.3 | 9.9 | 0.46 | 1.05 | |
5.0 | 5.1 | 11.9 | 12.7 | 0.47 | 1.04 | |
6.0 | 5.1 | 14.8 | 15.5 | 0.49 | 1.06 | |
40 | 1.0 | 5.0 | 9.5 | 10.1 | 0.53 | 1.06 |
2.0 | 4.9 | 11.7 | 12.3 | 0.55 | 1.08 | |
3.0 | 5.2 | 14.0 | 14.7 | 0.56 | 1.07 | |
4.0 | 4.8 | 16.9 | 17.8 | 0.61 | 1.09 | |
5.0 | 5.0 | 20.2 | 21.1 | 0.63 | 1.09 | |
6.0 | 4.9 | 24.6 | 25.6 | 0.68 | 1.10 |
表42和43所示结果表明,研磨胶带可用于刮擦包含球形碳颗粒作为增强填料的树脂涂层,但需要稍长的处理时间。另外,套筒基材材质由铝至SUS的变化往往抑制表面粗糙度在处理之后的增加。
[实施例D1]
提供一种实际用于市售复印机(“NP-6350”,由Canon K.K.制造)的在约5×105张纸页(主要是A4尺寸)上复印的外径(OD)24.5毫米的废显影剂携带元件(显影辊)。显影辊原始(使用之前)具有约12μm厚的主要包含热固性酚醛树脂和结晶石墨并具有约0.8μm表面粗糙度Ra的树脂涂层。根据该废显影辊的激光显微镜观察结果,观察到调色剂粘附到套筒的两端。在用溶剂MEK擦拭该粘附调色剂之后,树脂涂层具有0.40μm的较低表面粗糙度Ra。根据通过激光照明来测定外径的结果,剩余的涂层厚度平均约6μm(在中心部位)和约4μm(在边缘部位)。在边缘部位,透过剩余的低厚度树脂层可看出下方的铝基材。
废显影辊的表面用甲乙酮(MEK)仔细擦拭以去除所粘附的调色剂。显影辊随后重新安装以形成显影装置并再次放入复印机(“NP-6350”)中,随后进行成像试验。结果,可在常温/正常湿度(NT/NH=23℃/50%RH)环境和高温/高湿(HT/HH=30℃/80%RH)环境中得到图像密度为实际下限水平的图像,但在常温/低湿度(NT/LH=23℃/10%RH)环境中形成的图像伴随有在中间色部位的波纹图案不匀度,对应于在套筒边缘部位的波纹图案涂覆不匀度(斑点)。
然后,再次从显影装置中取出显影辊,去除表面调色剂,并从中取出一端的套筒法兰和磁性辊。另外,将剩余的套筒使用以上实验实施例D1的喷丸装置刮擦树脂涂层。结果,该处理套筒的间隙波动为6.2μm。
更具体地说,在刮擦操作过程中,使用一种包含被牢固粘结到聚酯膜上且表面粗糙度Rz为20μm的矾土颗粒的5厘米宽和75μm厚的研磨胶带。套筒在1200rpm下旋转,胶带以15毫米/秒的速率进料并以2.0×105Pa的支撑压力支撑该套筒,得到接触角θ=180度。胶带进料单元在套筒轴向上以15毫米/秒的速率运动。在这些条件下,刮擦操作持续90秒,并使用浸渍有甲乙酮的软布干净地擦掉套筒的刮擦表面以完成刮擦处理。套筒在刮擦处理之后具有6.3μm的间隙波动和根据12个点的测定值在±0.05μm内波动的平均0.65μm的中心线平均粗糙度。
然后,使用在实验实施例D1中制成的油漆L,在该刮擦套筒上形成厚度12.4μm的新的树脂涂层。该树脂涂层具有表面粗糙度Ra=0.84μm,且涂覆套筒的间隙波动为6.8μm。
再次将磁性辊***套筒中并连接法兰以形成用于复印机(“NP-6350”)的显影装置,随后在10000张纸页上,分别在NT/NH(23℃/60%RH)、HT/HH(30℃/80%RH)和NT/LH(23℃/10%RH)环境中进行成像实验。结果,可在每种环境中形成良好的图像。结果包含性地与下述实施例的结果一起在表44-46中给出。在NT/NH(23℃/60%RH)环境中,连续成像试验持续至5×105张纸页,而没有形成任何特别异常的图像。
[评估项目和方法]
成像性能评估按照与实施例A1相同的方式针对相同项目进行。
[实施例D2]
重复实施例D1的步骤,包括树脂涂层形成、显影辊和显影装置的安装、在成像装置(“NP-6350”)中的装入和成像试验,只是使用在实验实施例D1中制备(通过在支撑压力(Pab)2.0×105Pa下使用Rz=20μm的研磨颗粒)并具有良好间隙波动(f间隙)和表面粗糙度(Ra)的套筒样品B。结果包含性地与下述实施例的结果一起在表44-46中给出。
[实施例D3]
重复实施例D1的步骤,只是使用在实验实施例D1中制备(Rz=20μm,Pab=5.0×105Pa)的具有稍差间隙波动的套筒样品D。
[实施例D4]
重复实施例D1的步骤,只是使用在实验实施例D2中制备(SiC胶带,Rz=20μm,Pab=4.0×105Pa)的具有良好间隙波动和表面粗糙度的套筒样品D。
[对比例D1]
重复实施例D1的步骤,只是使用在实验实施例D1中制备(Rz=40μm,Pab=4.0×105Pa)的具有稍差间隙波动和较大表面粗糙度的套筒样品E。
[对比例D2]
重复实施例D1的步骤,只是使用在实验实施例D1中制备(Rz=40μm,Pab=6.0×105Pa)的具有稍差间隙波动和较大表面粗糙度的套筒样品F。
表44
HT/HH(30℃/80%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | ΔI.D. | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔI.D. | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例D1实施例D2实施例D3实施例D4对比例D1对比例D2 | 1.251.411.411.401.411.181.03 | 0.320.030.030.060.030.150.21 | DAAAABC | AAAAAAA | -1.391.391.381.391.151.01 | -0.040.040.080.040.180.24 | -AAAACC | -AAAAAA |
表45
NT/NH(23℃/60%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | ΔI.D. | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔI.D. | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例D1实施例D2实施例D3实施例D4对比例D1对比例D2 | 1.31.431.431.421.431.221.06 | 0.290.020.020.050.020.120.18 | CAAAAAB | BAAAAAA | -1.421.421.411.421.211.04 | -0.030.030.070.030.150.22 | -AAAABC | -AAAAAA |
表46
NT/LH(23℃/5%RH)
实施例 | 在第100张纸页 | 在第10000张纸页之后 | ||||||
I.D. | ΔI.D. | 点距 | 斑点 | I.D. | ΔI.D. | 点距 | 斑点 | |
MEK洗涤实施例D1实施例D2实施例D3实施例D4对比例D1对比例D2 | 1.151.461.461.451.461.251.09 | 0.250.020.020.050.030.110.17 | CAAAAAB | CAAAAAA | -1.461.461.451.451.231.07 | -0.030.030.060.030.140.21 | -AAAABC | -AAAAAA |
Claims (37)
1.一种再生在基材上具有树脂涂层的废显影剂携带元件的方法,包括:
刮掉该废显影剂携带元件的树脂涂层,形成在不匀度上表现出最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的显影剂携带元件,和
用至少包含粘结剂树脂和导电细粉的树脂组合物涂层涂布这种具有不匀度的显影剂携带元件表面。
2.根据权利要求1的方法,其中所述刮擦步骤选自下述(A)、(B)、(C)、(D)和(E):
(A)用研磨颗粒刮擦废显影剂携带元件的树脂涂层以刮掉至少一部分树脂涂层并在显影剂携带元件表面上形成表现出最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的不匀度;
(B)通过一个内径为基材外径0.15-1倍的喷嘴,在1×105Pa-5×105Pa的排气压力下使用空气,使用平均粒径为15-250μm的颗粒对具有圆柱状基材的废显影剂携带元件的树脂涂层进行喷丸处理以刮掉至少一部分树脂涂层,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面;
(C)将具有圆柱状基材的废显影剂携带元件进行液体搪磨处理,即,通过一个内径为基材外径0.5-1.0倍的喷嘴,在1×105Pa-5×105Pa的排气压力下使用空气,将包含平均粒径为15-100μm的颗粒的液体一起喷射到该显影剂携带元件的树脂涂层上以刮掉至少一部分树脂涂层,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面;
(D)将研磨颗粒设置在废显影剂携带元件的树脂涂层上以使至少一部分研磨颗粒相对其载体是可运动的,相对该树脂涂层移动该研磨颗粒以刮掉至少一部分树脂涂层,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面;和
(E)使用一种其表面的十点平均粗糙度为6.0-30μm的研磨胶带刮擦具有圆柱状基材的废显影剂携带元件的树脂涂层以刮掉至少一部分树脂涂层,所述研磨胶带通过用一种在1.0×105Pa-5.0×105Pa的支撑压力下支撑该树脂涂层的粘结剂树脂粘结该研磨颗粒而形成,这样形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面。
3.根据权利要求1的方法,其中在所述刮擦步骤中,树脂涂层被完全刮掉以暴露基材,这样形成表现为最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的不匀度。
4.根据权利要求1的方法,其中在所述刮擦步骤中,树脂涂层被基本上刮掉但留下一部分,这样形成表现为最高0.8μm中心线平均粗糙度Ra的不匀度。
5.根据权利要求1的方法,其中在所述刮擦步骤之前,去除留在废显影剂携带元件上的显影剂。
6.根据权利要求1的方法,其中在所述刮擦步骤之后,从显影剂携带元件上去除留在显影剂携带元件上的一部分研磨颗粒和/或粉状刮擦废物。
7.根据权利要求2的方法,其中在所述喷丸步骤(B)中,喷丸颗粒的真密度为0.8-5.0克/厘米3。
8.根据权利要求7的方法,其中所述喷丸颗粒的真密度为1.0-4.0克/厘米3。
9.根据权利要求7的方法,其中在所述喷丸步骤(B)中,显影剂携带元件的圆柱状基材以恒定速度围绕其轴进行旋转,且喷嘴在该圆柱状基材轴的方向上运动。
10.根据权利要求7的方法,其中在所述喷丸步骤(B)之前,去除留在显影剂携带元件上的显影剂。
11.根据权利要求7的方法,其中在所述喷丸步骤(B)之后,从显影剂携带元件上去除留在显影剂携带元件上的一部分研磨颗粒和/或粉状刮擦废物。
12.根据权利要求7的方法,其中所述再生显影剂携带元件的间隙波动最高为30μm。
13.根据权利要求2的方法,其中在所述搪磨步骤(C)中,所述颗粒的用量为所述液体的2-20%体积百分数。
14.根据权利要求13的方法,其中在所述搪磨步骤(C)中,搪磨颗粒的真密度为0.8-5.0克/厘米3。
15.根据权利要求13的方法,其中所述搪磨颗粒的真密度为1.0-4.0克/厘米3。
16.根据权利要求13的方法,其中在所述搪磨步骤(C)中,显影剂携带元件的圆柱状基材以恒定速度围绕其轴进行旋转,且喷嘴在该圆柱状基材轴的方向上运动。
17.根据权利要求13的方法,其中在所述搪磨步骤(C)之前,去除留在显影剂携带元件上的显影剂。
18.根据权利要求13的方法,其中在所述搪磨步骤(C)之后,从显影剂携带元件上去除留在显影剂携带元件上的一部分研磨颗粒和/或粉状刮擦废物。
19.根据权利要求13的方法,其中所述再生显影剂携带元件的间隙波动最高为30μm。
20.根据权利要求1的方法,其中所述刮擦步骤包括提供一种研磨片材,所述研磨片材包括一种用包含分散其中的研磨颗粒的液体浸渍的载体片材并携带研磨颗粒以使至少一部分研磨颗粒可相对所述载体片材运动,使所述研磨片材与包含圆柱状基材的废显影剂携带元件的树脂涂层接触,并使所述研磨片材相对显影剂携带元件的树脂涂层进行运动,这样刮掉至少一部分树脂涂层并形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线平均粗糙度Ra的表面。
21.根据权利要求20的方法,其中研磨颗粒的平均原始粒径为0.01-50μm。
22.根据权利要求20的方法,其中所述研磨颗粒的莫氏硬度至少为3。
23.根据权利要求20的方法,其中包含分散其中的研磨颗粒的所述液体包含水或有机溶剂。
24.根据权利要求20的方法,其中所述载体片材包括多孔结构、泡沫材料片材、无纺布、机织布、植纤维的膜、纸、浆板或塑料膜。
25.根据权利要求2的方法,其中在所述胶带研磨步骤(E)中,所述研磨颗粒的平均粒径为3.0-30μm。
26.根据权利要求25的方法,其中所述研磨颗粒的硬度大于树脂涂层的硬度。
27.根据权利要求25的方法,其中在所述胶带研磨步骤(E)中,所述显影剂携带元件的圆柱状基材以恒定速度围绕其轴旋转,且研磨胶带在所述圆柱状基材的圆周方向上运动。
28.根据权利要求25的方法,其中在所述胶带研磨步骤(E)中,所述显影剂携带元件的圆柱状基材以恒定速度围绕其轴旋转,且研磨胶带在圆柱状基材轴的方向上运动。
29.根据权利要求25的方法,其中在所述胶带研磨步骤(E)中,所述显影剂携带元件的圆柱状基材以恒定速度围绕其轴旋转,且所述研磨胶带在一个相对圆柱状基材轴形成至少90度接触角的圆周上接触所述显影剂携带元件。
30.根据权利要求25的方法,其中在刮擦步骤之前,去除留在废显影剂携带元件上的显影剂。
31.根据权利要求25的方法,其中在所述胶带研磨步骤(E)之前,通过喷丸、液体搪磨、切割和研磨法中的一种或多种方法刮擦显影剂携带元件的树脂涂层的上层部分。
32.根据权利要求25的方法,其中从所述显影剂携带元件上去除留在显影剂携带元件上的一部分研磨颗粒和/或粉状刮擦废物。
33.根据权利要求25的方法,其中所述再生显影剂携带元件的间隙波动最高为30μm。
34.一种再生显影剂携带元件,包括基材、和在该基材上形成的导电树脂涂层,
其中所述导电树脂涂层已通过以下步骤形成:
刮擦废显影剂携带元件的树脂涂层以形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线均匀粗糙度Ra的显影剂携带元件表面,和
用至少包含粘结剂树脂和导电细粉末的树脂组合物涂层涂覆具有所述不匀度的显影剂携带元件表面。
35.根据权利要求34的再生显影剂携带元件,它已通过根据权利要求2-33中任何一项的方法而再生。
36.一种显影装置,包括:容纳用于显影潜像以形成调色剂图像的显影剂的显影剂容器、用于携带显影剂并将显影剂传送至显影区的显影剂携带元件、用于在显影剂携带元件上形成显影剂层的显影剂层调节元件、和用于在其上承载潜像的潜像承载元件,
其中所述显影剂携带元件是一种再生显影剂携带元件,包括基材、和在该基材上形成的导电树脂涂层,且
所述导电树脂涂层已通过以下步骤形成:
刮擦废显影剂携带元件的树脂涂层以形成一种不匀度表现为最高0.8μm的中心线均匀粗糙度Ra的显影剂携带元件表面,和
用至少包含粘结剂树脂和导电细粉末的树脂组合物涂层涂覆具有所述不匀度的显影剂携带元件表面。
37.根据权利要求36 的显影装置,其中所述显影剂携带元件已通过根据权利要求2-33中任何一项的方法而再生。
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