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圖像形成設備、圖像形成方法和墨粉的制作方法

文檔序號:433282閱讀:255來源:國知局
專利名稱:圖像形成設備、圖像形成方法和墨粉的制作方法
技術領域
本發明涉及一種圖像形成設備、一種圖像形成方法和一種墨粉。
背景技術
在由電子照相系統(electrophotographic system)獲得彩色圖像的記錄設備中,常規通過根據圖像數據進行三原色顯影和依次疊加這些墨粉圖像(toner images)來獲得彩色圖像。作為特定設備構造,已知一種所謂的四周期設備,其用于在一個帶有各種顏色的光電導體鼓上顯影由圖像形成方法形成的潛像(latent image),并將顯影圖像重復轉移到轉移構件上以獲得彩色圖像;和一種串列式(tandem)設備,其使用光電導體鼓和具有針對每種顏色的每個圖像形成單元的顯影設備來移動轉移構件,且依次連續轉移墨粉圖像以獲得彩色圖像。
這些記錄設備的共同之處在于具有帶有各種顏色的多個顯影設備。因此,在普通彩色圖像形成中,需要黑色加上三種原色的四個顯影設備。另外,在串列式設備中,四個光電導體鼓對于各自四個顯影設備來說是必需的,且需要用于使這四個圖像形成單元同步的單元,以使得大型設備和成本增加成為必然。

發明內容
根據本發明的一方面,提供一種圖像形成設備,其包含第一圖像形成單元,其使用顏色形成控制墨粉,通過借助光施加顏色形成信息來控制所述顏色形成墨粉以維持顏色形成或非顏色形成狀態,所述第一圖像形成單元包含第一圖像載體;第一墨粉圖像形成單元,其使用含有顏色形成控制墨粉的第一顯影劑在第一圖像載體表面上形成第一墨粉圖像;顏色形成信息施加單元,其借助光向第一墨粉圖像施加顏色形成信息;以及第一轉移單元,其將形成在第一圖像載體表面上的第一墨粉圖像轉移到中間轉移體的表面上,第二圖像形成單元,其使用黑色著色墨粉,所述第二圖像形成單元包含第二圖像載體;第二墨粉圖像形成單元,其使用含有黑色著色墨粉的第二顯影劑在第二圖像載體表面上形成第二墨粉圖像;以及第二轉移單元,其將形成在第二圖像載體表面上的第二墨粉圖像轉移到中間轉移體的表面上,中間轉移體,分別形成在第一圖像形成單元和第二圖像形成單元中的第一墨粉圖像和第二墨粉圖像被轉移到其上,第三轉移單元,其將轉移到中間轉移體表面的第一墨粉圖像和第二墨粉圖像轉移到記錄媒質,固定單元,其固定轉移到記錄媒質表面的第一墨粉圖像和第二墨粉圖像,以及顏色形成單元,其顯影施加有顏色形成信息的第一墨粉圖像的顏色。


將基于以下附圖來詳細描述本發明的示范性實施例,在附圖中圖1是繪示涉及第一示范性實施例的圖像形成設備的方框示意圖。
圖2是印刷控制器的電路方框圖。
圖3是繪示涉及第一示范性實施例的圖像形成設備的另一實例的方框示意圖。
圖4是繪示涉及第二示范性實施例的圖像形成設備的方框示意圖。
圖5是繪示光電導體的構造的圖。
圖6A是繪示執行用于在光電導體上形成靜電潛像的曝光的狀態的圖;圖6B是繪示形成在光電導體上的墨粉圖像的狀態的圖;且圖6C是繪示執行用于向光電導體施加顏色形成信息的曝光的狀態的圖。
圖7是繪示執行用于向光電導體施加顏色形成信息的曝光的狀態的圖。
圖8是繪示涉及第三示范性實施例的圖像形成設備的方框示意圖。
圖9A和9B是解釋墨粉的顯色機制的圖,其中圖9A是繪示著色區域的圖;且圖9B是著色區域的放大圖。
具體實施例方式
將參看附圖來描述本發明。順便提及,在全部附圖中用相同標記來標記大體上具有相同功能的構件,且有時省略重復的解釋。第一示范性實施例圖1是繪示涉及第一示范性實施例的圖像形成設備的方框示意圖。
如圖1所示,涉及第一示范性實施例的圖像形成設備配備有第一圖像形成單元10A,其使用彩色形成控制墨粉來形成第一墨粉圖像TA;第二圖像形成單元10B,其使用黑色著色墨粉來形成第二墨粉圖像TB;中間轉移帶20,每個單元中所形成的每個墨粉圖像皆被轉移到所述中間轉移帶20;第三轉移設備21(第三轉移單元),其用于將墨粉圖像轉移到記錄媒質S的表面上;固定設備22,其使用熱量和壓力中的至少一者來固定轉移到記錄媒質S的表面的墨粉圖像;和光照射設備23(光照射單元),其位于固定設備22的下游,用于執行記錄媒質S的光照射以穩定第一墨粉圖像TA的顯影顏色。固定設備22兼作顏色形成設備(顏色形成單元),用于顯影第一墨粉圖像TA的顏色。
第一圖像形成單元10A配備有第一光電導體11A(第一圖像載體),且在11A周圍安置有第一充電器12A(第一充電單元),其用于對第一光電導體11A均勻地充以負電荷;第一曝光設備13A(第一曝光單元),其用于根據圖像數據對第一光電導體11A的表面進行曝光以形成靜電潛像;第一顯影設備14A(第一顯影單元),其使用含有帶負電的顏色形成控制墨粉的第一顯影劑來顯影所述靜電潛像,以形成第一墨粉圖像TA;顏色形成信息施加設備15A(顏色形成信息施加單元),其用于向第一墨粉圖像TA施加顏色形成信息;第一轉移設備16A(第一轉移單元),其用于將第一墨粉圖像TA轉移到中間轉移帶20的表面;以及第一清潔設備17A,其用于移除在轉移后殘留在第一光電導體11A上的殘余墨粉TA-1。
另一方面,第二圖像形成單元10B配備有第二光電導體11B(第二圖像載體),且在11B周圍安置有第二充電器12B(第二充電單元),其用于對第二光電導體11B均勻地充以負電荷;第二曝光設備13B(第二曝光單元),其用于根據圖像數據對第二光電導體11B的表面進行曝光以形成靜電潛像;第二顯影設備14B(第二顯影單元),其使用含有帶負電的黑色著色墨粉的第二顯影劑來顯影所述靜電潛像,以形成第二墨粉圖像TB;第二轉移設備16B(第二轉移單元),其用于將第二墨粉圖像TB轉移到中間轉移帶20的表面;以及第二清潔設備17B,其用于移除在轉移后殘留在第二光電導體11B上的殘余墨粉TB-1。
通過經由中間轉移帶20而安置在光電導體對側的第一轉移設備16A和第二轉移設備16B以及經由中間轉移帶20而安置在第三轉移設備21對側的支承輥24而使中間轉移帶20拉緊。
黑色著色墨粉是一種含有常規黑色色料(例如,碳黑、氧化銅、二氧化錳、苯胺黑、活性碳、非磁性鐵氧體、磁鐵等)的墨粉。
另一方面,當顏色形成控制墨粉的每個顆粒由具有不同波長的光曝光時,顏色形成控制墨粉具有維持對應于波長來顯色或不顯色(非顯色)的狀態的功能。也就是說,顏色形成控制墨粉在其內部具有可顯色材料(和含有所述材料的顯色部分),所述可顯色材料能通過借助光施加顏色形成信息來顯色,且控制所述顏色形成控制墨粉以通過借助光施加顏色形成信息來維持顯色或非顯色的狀態。
此處,“借助光施加顏色形成信息”意指對墨粉圖像的期望區域選擇性施加一種或一種以上具有特定波長的光或出于控制顯色/非顯色狀態以及所顯影顏色的色調的目的而不施加光,其中每個個別墨粉顆粒單元構成墨粉圖像。
不特別限制這些顏色形成控制墨粉,只要其可展現功能,且可用(例如)在JP-A-63-311364和JP-A-2003-330228中所揭示的墨粉和稍后描述的可在本發明示范性實施例中使用的墨粉作為范例。
在第一示范性實施例中的圖像形成設備中,在第一圖像形成單元10A中,在由顏色形成控制墨粉對第一光電導體11A均勻地充以負電之后,通過(例如)青色(C)、品紅色(M)和黃色(Y)三種顏色的圖像形成數據的邏輯和而使帶負電的第一光電導體11A曝光,以在第一光電導體11A上形成靜電潛像,且接著由含有帶負電的顏色形成控制墨粉的第一顯影劑來顯影潛像以形成第一墨粉圖像TA(第一墨粉圖像形成過程)。接著,由具有根據顏色數據的波長的光來曝光第一墨粉圖像TA以將顏色形成信息施加到第一墨粉圖像TA(顏色形成信息施加過程)。將施加有顏色形成信息的第一墨粉圖像TA轉移到中間轉移帶20(第一轉移過程)。接著,移除在轉移后殘留在第一光電導體11A上的殘余墨粉TA-1(第一清潔過程)。
另一方面,在第二圖像形成單元中,在由黑色著色墨粉對第二光電導體11B均勻地充以負電之后,由(例如)黑色(K)的圖像形成數據而使帶負電的第二光電導體11B曝光,以在第二光電導體11B上形成靜電潛像,且接著由含有帶負電的黑色著色墨粉的第二顯影劑來顯影所述潛像以形成第二墨粉圖像TB(第二墨粉圖像形成過程)。接著將第二墨粉圖像TB轉移到中間轉移帶20(第二轉移過程)。此后,移除在轉移后殘留在第二光電導體11B上的殘余墨粉TB-1(第二清潔過程)。
將轉移到中間轉移帶20的每個墨粉圖像轉移到記錄媒質S并固定(轉移過程、固定過程),在上述過程之前或之后或者同時,執行通過加熱而進行的顏色形成控制墨粉的顯色反應(顯色過程),且另外,由光照射固定后的記錄媒質S的表面以移除并漂白背景顏色(光照射過程)。因此,獲得彩色圖像。
在第一示范性實施例中的圖像形成設備中,由于一方面在第一圖像形成單元10A中由顏色形成控制墨粉形成除黑色圖像之外的圖像,且另一方面在第二圖像形成單元10B中由黑色著色墨粉(含有黑色色料的墨粉)形成黑色圖像,因此黑色圖像的圖像密度較高,且可減少運行成本。
另外,由于可由兩個圖像形成單元(兩個圖像載體和兩個顯影機)來獲得全色圖像,因此可大大減小設備。另外,沒有必要在墨粉圖像形成中層壓具有每種顏色的墨粉,以使得可制止圖像表面的不平坦性,可使圖像表面的光澤均勻,且還可能獲得銀鹽類圖像。
將根據圖像形成過程中的每個過程來解釋示范性實施例中的圖像形成設備的構造。-第一圖像形成單元10A-&lt;第一墨粉圖像形成過程&gt;
在第一墨粉圖像形成過程中,首先由第一充電器12A對第一光電導體11A的整個表面進行充電。接著根據圖像數據由第一曝光設備13A對第一光電導體11A的表面進行曝光。接著,由含有顏色形成控制墨粉的第一顯影劑來顯影靜電潛像以形成第一墨粉圖像TA。
作為第一光電導體11A,可使用任何已知的光電導體,例如可用具有鼓狀導電襯底(例如,金屬圓筒(例如鋁))(其上形成有單層或多層的無機光敏層(例如Se、a-Si等)或有機光敏層)的光電導體來示范。在帶狀光電導體的情況下,可使用透明樹脂襯底(例如PET、PC等)和鎳無縫帶襯底作為襯底。厚度是根據設計項(例如拉緊帶狀光電導體的輥的直徑和張力)來確定的,且大約在約10到500μm的范圍內。其它層結構及其類似結構與鼓狀光電導體的情況相同。
由于與用于普通潛像形成的曝光相比,以相對較高的強度執行稍后描述的用于顏色形成信息施加的曝光(顏色形成信息施加所必需的能量的量約為普通電子照相過程中使用的光電導體的曝光量(2mJ/m2)的1,000倍),因此擔心對第一光電導體11A造成損壞,但舉例來說,當第一光電導體11A的電荷產生層的光敏性是常規光敏性的1/1,000時,能量的量與光敏性是良好平衡的,從而不會發生問題。
另外,第一光電導體11A的表面可具備防止由用于施加顏色形成信息的曝光引起第一光電導體11A劣化的功能。明確地說,可有效地在光敏層的表面上提供表面層,所述表面層能單獨透射用于形成潛像的曝光的光并反射用于施加顏色形成信息的曝光的光(僅透射用于形成潛像的曝光的光)。作為表面層,可用二向色涂層(反射)和分散有光吸收材料的尖銳濾光器(sharp cut filter)(吸收)來示范。
另一方面,關于第一充電器12A,可使用已知的充電方法。在接觸系統的情況下,可使用輥、刷子、磁刷和刀片,且在非接觸系統的情況下,可使用電暈管和scorotron。充電方法并不限于此。
在這些方法中,從電荷補償能力與臭氧產生量的平衡來看,優選使用接觸型充電器。接觸充電方法是通過向與光電導體表面接觸的導電材料施加電壓以對光電導體表面進行充電的充電。導電材料的形狀可為刷狀、刀片狀、針電極狀和輥狀形狀中的任一者,且在這些形狀中優選輥狀形狀。以從外向內的次序,輥狀材料通常包含阻抗層、支撐阻抗層的彈性層和核心材料。如必要,可在阻抗層的外部提供保護層。
對于通過導電材料對第一光電導體11A進行充電的方法,將電壓施加到導電材料,但所施加的電壓可為直流電壓或者直流電壓與交流電壓的疊加。對于電壓范圍,在單獨由直流電進行充電的情況下,大約加上或減去期望表面電位+500V作為絕對值是優選的,且所述值在700到1,500V的范圍內。當疊加交流電壓時,直流電值大約是期望的表面電位±50V,交流電峰值之間的電壓(Vpp)為400到1,800V,優選地為800到1,600V,交流電壓的頻率為50到20,000Hz,優選地為100到5,000Hz,且可使用正弦波、方波和三角波中的任一者。電荷電位可設定在150到700V的范圍內(作為電位的絕對值)。
另外,可使用(例如)激光掃描系統、LED圖像條(image bar)系統、模擬曝光系統和離子流控制頭作為第一曝光設備13A,且可對第一光電導體11A的表面進行曝光(如箭頭所示)。除上述內容之外,只要可實現本發明效用,就可使用此后將發展的新穎曝光方法。
對于光源的波長,使用在第一光電導體11A的光譜敏感性區域中的波長。對于半導體激光的波長,至今主要使用具有780nm附近的振蕩波長的近紅外線,但也可使用具有600nm級的振蕩波長的激光和具有400到450nm附近的振蕩波長的激光(如藍色激光)。對于彩色圖像形成,也可能使用能進行多光束輸出的表面發射型激光源。
在反向顯影的情況下在顯影稍后描述的墨粉的位置處和在除了在普通顯影的情況下顯影墨粉的位置之外的位置處,將由第一曝光設備13A對第一光電導體11A進行的曝光執行為上述四種顏色的圖像形成數據的邏輯和。將曝光點的直徑調節到40到80μm的范圍內,以使分辨率在600到1,200dpi的范圍內。曝光量可為這樣的量,其使得曝光后的電位約為電荷電位的5%到30%,但當墨粉的顯影量隨著圖像等級而變化時,曝光量可隨著每個曝光位置的顯影量而變化。
可使用已知的顯影設備作為第一顯影設備14A。對于顯影方法,存在使用用于承載墨粉的微粒(稱為載體)和墨粉的雙成分顯影方法、單獨使用墨粉的單成分顯影方法以及出于改進顯影和其它特性的目的而在這些顯影方法中使用其它構成的方法,且可使用這些方法中的任一者。
另外,根據顯影方法,顯影劑可能與第一光電導體11A接觸或者可能不接觸,或者可組合這些顯影方法。也可使用組合了單成分顯影方法和雙成分顯影方法的混合顯影方法。除上述內容之外,只要可實現本發明效能,就可使用此后將發展的新穎顯影方法。
作為包含在顯影劑中的顏色形成控制墨粉,舉例來說,可顯影為Y的顯色部分(Y顯色部分)、可顯影為M的顯色構件(M顯色部分)和可顯影為C的顯色構件(C顯色部分)可包含在一個墨粉顆粒中,或者Y顯色部分、M顯色部分和C顯色部分各自可包含在不同的墨粉中。
墨粉顯影量(粘附到光電導體的墨粉的量)根據所形成的圖像而變化,但作為固態圖像,3.5到8.0g/m2的范圍是優選的,且4.0到6.0g/m2是更優選的。
在所形成的第一墨粉圖像TA中,由于用于施加顏色形成信息的光(稍后描述)必須遍及照射區域,因此墨粉層的厚度優選地不高于確定值。具體地說,例如,在固態圖像中墨粉層優選地為三層或更少,且更優選地為兩層或更少。順便提及,墨粉層厚度是通過測量形成在實際光電導體11表面上的墨粉層的厚度并將測量值除以數量平均顆粒大小而獲得的值。
&lt;顏色形成信息施加過程&gt;
在顏色形成信息施加過程中,由顏色形成信息施加設備15A借助光(如箭頭所示)將顏色形成信息施加到第一墨粉圖像TA。此處,“借助光施加顏色形成信息”意指向第一墨粉圖像TA的期望區域施加一種或一種以上具有特定波長的光或不施加任何光以用于控制顯色/非顯色狀態和顯影顏色的色調,其中每個個別墨粉顆粒單元構成第一墨粉圖像TA。如稍后所述,顏色形成信息施加過程的位置可在轉移過程之后。
可使用任何設備作為顏色形成信息施加設備15A,只要所述設備可發射具有用于以預定分辨率和強度來顯色將在那時顯色為特定顏色的顏色形成控制墨粉顆粒的波長的光。舉例來說,可使用LED圖像條、激光ROS等。將所照射的墨粉圖像T上的光照射斑點的直徑調節在10到300μm的范圍內,且更優選地在20到200μm的范圍內,使得待形成的圖像的分辨率在100到2,400dpi的范圍內。
用于維持顯色或非顯色狀態的光的波長由所使用的墨粉材料的設計來確定。舉例來說,當使用通過由具有特定波長的光照射來顯色的墨粉(光顯色型墨粉)時,將用于顯影黃色(Y)的波長為405nm的光(稱為λA光)、用于顯影品紅色(M)的波長為535nm的光(稱為λB光)和用于顯影青色(C)的波長為657nm的光(稱為λC光)施加到需要顯色的各自位置處。
為了顯影輔色(secondary color),組合以上光,即將用于顯影紅色(R)的λA光和λB光的組合、用于顯影綠色(G)的λA光和λC光的組合和用于顯影藍色(B)的λB光和λC光的組合施加到需要顯色的各自位置處。另外,為了顯影第三顏色(黑色(K)),通過疊加由λA光、λB光和λC光照射需要顯色的位置。
另一方面,在用于由具有特定波長的光照射來維持非顯色狀態的墨粉(光不顯色型墨粉)的情況下,舉例來說,在不顯影黃色(Y)的情況下,將405nm的光(λA光)施加到需要顯色的各自位置,在不顯影品紅色(M)的情況下,將535nm的光(λB光)施加到需要顯色的各自位置,且在不顯影青色(C)的情況下,將657nm的光(λc光)施加到需要顯色的各自位置。因此,在顯色Y的情況下,將λB光和λC光施加到需要顯色的各自位置,在顯色M的情況下,將λA光和λC光施加到需要顯色的各自位置,且在顯色C的情況下,將λA光和VB光施加到需要顯色的各自位置。
為了顯影輔色,組合以上光,即將用于顯影紅色(R)的λC光、用于顯影綠色(G)的λB光和用于顯影藍色(B)的λA光施加到需要顯色的各自位置處。另外,為了顯影第三顏色(黑色(K)),需要顯色的位置不曝光。
來自顏色形成信息施加設備15A的光可根據需要而由已知圖像調制方法使用,例如脈沖寬度調制、強度調制和這兩種方法的組合。光的曝光量優選地為約0.05到約0.8mJ/m2,且更優選地為約0.1到約0.6mJ/m2。具體地說,關于此曝光量,必要曝光量與顯影墨粉量相關,舉例來說,對于約5.5g/m2的墨粉(固體)顯影量,曝光量優選地在約0.2到約0.4mJ/m2的范圍內。
當此時曝光的光為激光束時,關于激光束到光電導體的入射,一般需要以若干度(4°到13°)來入射激光束,以防止返回光到達激光器中的監控器(光檢測器)。然而,在本發明的顏色形成信息施加曝光的情況下,由于返回光由墨粉吸收且返回光非常小,因而激光束可以任意角度(包含0°)進入。
另外,結合上述內容,顏色形成信息施加設備15A可配置有第一曝光設備13A以在設備的相同主體中形成潛像。通過此配置,可部分地共同形成并簡化包含光學系統的曝光單元,且可實現作為整體的設備的進一步小型化。
下文將簡單地解釋通過什么時序和通過什么位置控制來執行用于施加顏色形成信息的曝光。
圖2是印刷控制器的特定電路方框圖。在圖2中,印刷控制器36包含OR電路40、振蕩電路42、品紅色形成控制電路44M、青色形成控制電路44C、黃色形成控制電路44Y以及黑色形成控制電路44K。另一方面,曝光單元38包含光學寫入頭32和顏色形成信息施加曝光頭34。
作為由接口(I/F)(未在圖中繪示)輸入的RGB信號且轉換為CMYK值的圖像數據進一步作為品紅色(M)、青色(C)、黃色(Y)和黑色(K)像素數據從接口(I/F)輸出到OR電路40。此處,OR電路40計算CMYK的邏輯和,且輸出到光學寫入頭32。
也就是說,包含所有CMYK像素數據的邏輯和數據被輸出到光學寫入頭32,且如以前所述在第一光電導體11A上執行光學寫入。因此,在第一光電導體11A周邊上形成基于包含所有CMYK像素數據的邏輯和數據的靜電潛像。
另外,將CMYK像素數據供應到相應品紅色形成控制電路44M到黑色形成控制電路44K,與從振蕩電路42輸出的振蕩信號fm、fc、fy和fk同步,且輸出到顏色形成信息施加曝光頭34。也就是說,將對應于品紅色(M)、青色(c)、黃色(Y)和黑色(K)中的每一者的顏色形成信息供應到顏色形成信息施加曝光頭34,且發射具有特定波長的光,以維持對應于形成在第一光電導體11A上的第一墨粉圖像TA的顯色或非顯色狀態。因此,在接受發射光的墨粉中發生稍后描述的光固化反應,且施加顏色形成信息。
舉例來說,從品紅色形成控制電路44M輸出的顯色信號fm通過發射λB光來照射墨粉中的顯色部分,以使得墨粉能具有品紅色(M)顯色狀態。從青色形成控制電路44C輸出的顯色信號fc通過λC光來照射墨粉中的顯色部分,以使得墨粉能具有青色(C)顯色狀態。黃色(Y)和黑色(K)也為相同的,且從黃色形成控制電路44Y和黑色形成控制電路44K輸出的顯色信號fy和fk通過λA光或λA光、λB光和λC光來照射顯色部分,以使得墨粉能分別具有黃色(Y)和黑色(K)顯色狀態。
關于顏色形成信息施加過程,已描述了執行全色圖像形成的機制,但顏色形成信息施加過程可為用于形成具有黃色、品紅色和青色中的任一種顏色的單色圖像的顏色形成信息施加過程。在此情況下,對于黃色、品紅色和青色,單獨從顏色形成信息施加曝光頭34處發射具有對應于期望顯色的特定波長的光。其它條件與在全色圖像形成中的條件相同。
在顯影之后且在轉移之前執行顏色形成信息施加過程,但顏色形成信息施加過程至少在固定過程之前是足夠的,舉例來說,可在稍后描述的轉移過程之后執行顏色形成信息施加過程。然而,當在轉移過程之后執行用于施加顏色形成信息的曝光時,考慮到記錄媒質S的表面平滑性和期望圖像的顯色位置的準確性,為了圖像質量,優選地在顯影過程之后且在轉移過程之前執行顏色形成信息施加過程。
然而,在此階段,尚未顯色經由顏色形成控制墨粉獲得的第一墨粉圖像TA,且其具有如其本身那樣的原始色調。舉例來說,當由染料來增感第一墨粉圖像TA時,第一墨粉圖像TA僅僅具有染料顏色的色調。
在使用光不顯色型墨粉的情況下,由于在僅形成黑白圖像時不需要顏色形成信息施加單元,因此圖像形成設備可用作圖像形成記錄設備以用于首先僅形成黑白圖像,且可能隨后在對顏色圖像的希望增加到將設備擴展到彩色圖像形成記錄設備時添加顏色形成信息施加單元。
&lt;第一轉移過程&gt;
在第一轉移過程中,由第一轉移設備16A將施加有顏色形成信息的第一墨粉圖像TA全體轉移到中間轉移帶20。
此處,可使用已知的轉移設備作為第一轉移設備16A。舉例來說,在接觸系統的情況下可使用輥、刷子、刀片等,且在非接觸系統的情況下可使用電暈管、Scorotron和引線電暈管(pin corotron)。還可能通過壓力或壓力和熱量來執行轉移。
轉移偏壓可為300到1,000V(絕對值),且可疊加交流電(Vpp為400V到4kV,400Hz到3kHz)。&lt;第一清潔過程&gt;
在第一清潔過程中,由第一清潔設備17A移除在經由第一轉移設備16A轉移之后殘留在第一光電導體11A上的殘余墨粉TA-1。可使用在使用常規色料(例如,顏料)的普通電子照相過程中所使用的已知清潔設備作為第一清潔設備17A,且可使用刀片、刷子等。
&lt;其它&gt;
除了這些過程之外,還可包含使用常規色料(例如,顏料)的電子照相過程中所使用的已知過程。舉例來說,在第一充電器12A上游處使用去靜電器(例如,AC電暈放電器),以在下個圖像形成過程之前移除第一光電導體11A的表面電荷以到達大體上零電位。
-第二圖像形成單元10B-&lt;第二墨粉圖像形成過程、第二轉移過程和第二清潔過程&gt;
在第二墨粉圖像形成過程、第二轉移過程和第二清潔過程中,可形成經由黑色著色墨粉獲得的第二墨粉圖像TB并將其轉移到中間轉移帶20,大體上類似于第一墨粉圖像形成過程、第一轉移過程和第一清潔過程。
&lt;第三轉移過程&gt;
在第三轉移過程中,轉移到中間轉移帶20的每個墨粉圖像由第三轉移設備21轉移到記錄媒質S的表面。
可使用已知的轉移設備作為第三轉移設備21,且細節與在第一轉移設備16A中相同。
已知的中間轉移帶也可用作中間轉移帶20。舉例來說,使用合成樹脂(例如聚酰亞胺、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯等)和含有適量抗靜電劑(例如碳黑)的各種橡膠,且使用那些具有1×109到1×1013Ω·cm的體積電阻率的材料。轉移帶不限于中間轉移帶20,且可使用中間轉移鼓。
&lt;固定過程和顯色過程&gt;
在固定過程和顯色過程中,由通過固定設備22加熱的記錄媒介S來固定處于可顯色狀態(或維持非顯色狀態)的第二墨粉圖像TB和第一墨粉圖像TA,且同時形成顏色形成控制墨粉的顏色。已知的固定設備可用作固定設備22。舉例來說,作為加熱構件和壓力構件,可選擇輥和帶,且作為熱源,可使用鹵素燈、IH等。其配置能應付各種紙張通過,例如直線通過、后C通過、前C通過、S通過、側C通過等。
在上述示范性實施例中,固定設備22用于顯色過程和固定過程兩者,但可與固定過程不同地提供顯色過程。不特別限制用于安置用于執行顯色過程的顯色設備的位置,且舉例來說,如圖3所示,可在固定設備22的上游處提供顯色設備25和光照射設備23。通過采用此配置,由于可單獨控制用于顯色的加熱溫度和用于將墨粉固定到記錄媒介S的加熱溫度,因而可增加顯色材料和墨粉粘合劑材料的設計自由度。
在此情況下,根據墨粉顆粒的顯色機制,關于顯色方法來考慮各種方法。舉例來說,作為顏色形成設備25(顏色形成單元),在固化墨粉中的顯色相關材料或借助光分解進行顯色或由具有其它不同波長的光來限制顯色的方法中,可使用發射特定光的發光設備,或在通過加壓以打破囊封顯色顆粒來顯色或限制顯色的方法中,可使用壓力裝置。
然而,這些針對顯色的化學反應一般由于遷移和擴散而在反應速度上較慢,以使得必須在采取任何所述方法時給予足夠的擴散能量,因此在此點上,通過加熱來促進反應的方法可以說是最好的。因此,使用用于顯色過程和固定過程的固定設備22是優選的,包含節約空間。
&lt;光照射過程&gt;
在光照射過程中,由光照射設備23來照射通過固定和顯色過程而獲得的圖像。通過照射,由于可分解或去活化殘留在顏色形成控制墨粉的顯色部分中的反應材料(所述墨粉受控處于不能形成顏色的狀態),因而的確可控制圖像形成之后的顏色平衡變化,且可執行背景顏色的移除和漂白。
在第一示范性實施例中,在固定過程之后提供光照射過程,但在不使用熱熔化的固定方法的情況下,例如在使用壓力的固定方法的情況下,可在光照射過程之后進行固定過程。
此處,不特別限制光照射設備23,只要能阻止墨粉的顯色再次進行,且可使用已知的燈(例如熒光燈、LED、EL等)。波長包含三個用于顯色墨粉的波長,照明度優選地大約為2,000到200,000勒克斯,且曝光時間優選地在0.5到60秒的范圍內。
因此,可獲得使用顏色形成控制墨粉和黑色著色墨粉的彩色圖像。第二示范性實施例圖4是繪示涉及第二示范性實施例的圖像形成設備的方框示意圖。
如圖4所示,除了第一曝光設備13A安置在第一光電導體11A內部以用于從第一圖像形成單元10A中的第一光電導體11A的后側(內部)執行用于形成潛像的曝光之外,涉及第二示范性實施例的圖像形成設備與第一示范性實施例中的圖像形成設備相同,且將以下構造用作第一光電導體11A。
在涉及第二示范性實施例的圖像形成設備中,如圖5所示,第一光電導體11A包含導電支撐件111A、光敏層111和表面層111D,其依次從內部邊緣側向外部邊緣側層壓。
導電支撐件111A對于從第一曝光設備13A輸出和輸入到導電支撐件111A的光具有透光性。“透光性”展現輸出光與輸入光的透光率(輸出光/輸入光)。
導電支撐件111A的透光率可為能由光在第一光電導體11A的外邊緣上形成靜電潛像的透光率,其中所述光從第一曝光設備13A輸出且從內邊緣側(即導電支撐件111A側)輸入到第一光電導體11A的外邊緣側,這是足夠的。導電支撐件111A的透光率由第一充電器12A對第一光電導體11A的充電電位和第一曝光設備13A對第一光電導體11A的曝光量確定。
舉例來說,在第一曝光設備13A的光的曝光量是規定曝光量且導電支撐件111A對光的透光率為90%的條件下,假設有可能在第一光電導體11A的外邊緣上形成靜電潛像,那么當使規定曝光量為三倍時,導電支撐件111A對光的透光率可為30%。
因此,導電支撐件111A對于從第一曝光設備13A輸出的光具有透光性,且在透光率能在第一光電導體11A的表面上形成靜電潛像時所述透光率可為足夠的,這是足夠的。
然而,從限制由散射在導電支撐件內部的光和光導電支撐件邊界處的漫反射導致的靜電潛像對比度減小的觀點,導電支撐件111A對于從第一曝光設備13A輸出且輸入到導電支撐件111A的光的透光率優選地為至少70%或更多,且更優選地為80%或更多。
作為用于構成對于來自第一曝光設備13A的輸入光具有透光性的導電支撐件111A的材料,使用玻璃和塑料材料(例如聚碳酸酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等),且為了形成電極,在外表面上形成導電層。順便提及,導電支撐件111A的材料本身可受到導電性處理。
如果在導電支撐件111A上提供導電層,那么導電層可具備透明電極。作為透明電極,可使用通過涂覆粘合劑樹脂和霧化金屬氧化物(例如ITO、SnO2等)的混合物和導電聚合物(例如聚吡咯)而獲得的電極。透明電極的厚度由必要導電率和透光性來確定,且其優選地大約為約0.01到10μm的范圍。
導電支撐件111A的厚度由必要機械強度來確定,且優選地大約為約0.1到5mm的范圍。
當第一光電導體11A為帶狀時,具有上述透光性的透明樹脂(例如PET、PC等)可用作導電支撐件111A,且厚度由拉緊帶狀光電導體的輥的設計項(例如直徑和張力)確定,且大約在約10到500μm的范圍內。其它層結構及類似結構與鼓裝光電導體的情況相同。
光敏層111層壓在導電支撐件111A上。
作為光敏層111,可用(例如)具有單層或多層的無機光敏層(例如Se、a-Si等)或有機光敏層(電荷產生層111B、電荷傳輸層111C等)作示范。
為了進一步產生從第一曝光設備13A輸入的光的散射,可在光敏層中分散顆粒大小為幾十納米到幾微米的金屬氧化物和含氟樹脂的有機顆粒。
然而,從第一曝光設備13A發射的光應足以透射透明導電支撐件111A且到達電荷產生層111B。
考慮到上述透光性和層厚度的老化減少,光敏層111的厚度由能經受電荷電位的絕緣能力確定,且其在約5到50μm的范圍內。
表面層111D至少對于從顏色形成信息施加設備15A的光源輸出和輸入到表面層111D的光展現不透光性,且還需要對從第一曝光設備13A輸出且輸入到表面層111D的光展現不透光性。
此處,“不透光性”意指輸出光與到表面層111D的輸入光的透光率(輸出光/輸入光)為至少20%或更少。
對于表面層111D的透光率,當第一光電導體11A從外邊緣處由光照射時,能防止比造成光敏層111劣化的曝光能量(下文稱為劣化曝光能量)多的光通過表面層111D而到達光敏層111的透光率是足夠的。
因此,表面層111D的透光率由可作用于光敏層111的材料設計的劣化曝光能量值、從顏色形成信息施加設備15A輸出的光造成的第一光電導體的曝光量、墨粉對光的光吸收效率等來確定。
舉例來說,假設第一曝光設備13A造成的第一光電導體11A的曝光量/顏色形成信息施加設備15A造成的第一光電導體11A的曝光量為1/1,000,劣化曝光能量約為第一曝光設備13A的曝光量的10倍,且墨粉對于來自顏色形成信息施加設備15A的曝光的光的吸收效率為90%,那么對于來自第一曝光設備13A的入射光的透光率可約為10%(不透光率為90%)。
因此,對于表面層111D的透光率,能防止比劣化曝光能量多的光通過表面層111D而到達光敏層111的透光率是足夠的,但至少對于具有對光敏層111敏感的波長的光,透光率優選地小于1%(不透光率為99%或更多)。
因此,對于第一光電導體11A的表面層111D的透光率,通過確定能防止比劣化曝光能量多的光通過表面層111D而到達光敏層111的透光率,可限制由從顏色形成信息施加設備15A的光源輸出的光對第一光電導體11A的光敏層111造成劣化。
順便提及,表面層111D還可對從第一曝光設備13A發射且輸入到表面層111D的光展現不透光性,以限制由形成在外部的第一曝光設備13A所進行的照射。
對于第一曝光設備13A的光的輸入光的透光率優選地至少小于10%(不透光率為90%或更多),且使給予墨粉的能量為顏色形成信息施加單元的曝光量的0.01%或更少。
因此,關于第一光電導體11A的表面層111D的透光率,進一步通過使得對于從第一曝光設備13A的光源輸出且輸入的光的透光率小于10%,使從第一曝光設備13A發射的光不到達圖像載體的表面,因而可獲得能避免顏色混合的作用。
具有此類透光性的表面層111D的材料可選自有機材料、無機材料和金屬中的任一者,只要第一光電導體11A的表面阻抗值具有能承載表面層111D上的靜電潛像和墨粉圖像的程度且具有上述透光性。
表面阻抗值優選地為106Ω到1010Ω。
表面阻抗值可由盤狀電極(具有高Lester IP的HR探針,圓柱電極C的外徑Φ16mm,環形電極D的內徑Φ30mm,外徑Φ40mm,由Mitsubishi Petrochemical有限公司制造)在22℃和55%RH下通過施加100V的電壓和在10秒之后查找電流值而計算得到。
為了獲得以上透光性,使用能吸收或散射從顏色形成信息施加設備15A的光源輸出且輸入到第一光電導體11A的光以及從第一曝光設備13A的曝光光源輸出且輸入到第一光電導體11A的表面層111D的光,這是有效的。
具體地說,作為表面層111D的材料,可使用添加有導電粉末(例如,SnO2/SbO3)以調節表面阻抗值的聚氨酯樹脂、丙烯酸系樹脂、聚碳酸酯樹脂或含氟樹脂。
同樣,對于構成表面層111D的材料,可添加碳黑等以調節透光率以制得黑色層。
在涉及第二示范性實施例的圖像形成設備中,如圖6A所示,第一曝光設備13A的曝光光源在從第一光電導體11A的內邊緣側到外邊緣側的方向上發射曝光光13A-1。經由從第一曝光設備13A發射且通過第一光電導體11A的導電支撐件111A而到達光敏層111的曝光的光13A-1,在對應于第一光電導體11A的外邊緣的曝光位置的區域上(即,在表面層111D上)形成靜電潛像。
通過旋轉在外邊緣上形成靜電潛像的第一光電導體11A,當形成靜電潛像處的區域到達與第一顯影設備14A相對的位置(如圖6B所示)時,靜電潛像由第一顯影設備14A顯影,且對應于靜電潛像的第一墨粉圖像TA形成在第一光電導體11A上(具體地說,在第一光電導體11A的表面層111D上)。
隨后,通過旋轉第一光電導體11A,當形成第一墨粉圖像TA處的第一光電導體11A上的區域到達能由顏色形成信息施加設備15A施加顏色形成信息的區域(如圖6C所示)時,顏色形成信息施加設備15A從第一光電導體11A的外邊緣側(即,從表面層111D側)通過使用波長對應于圖像數據的顏色成分數據的曝光的光15A-1來曝光第一墨粉圖像TA。
由第一轉移設備16A將由顏色形成信息施加設備15A施加顏色形成信息的墨粉圖像轉移到中間轉移帶20。
由于除上述內容之外的其它方面與在第一示范性實施例中相同,因而省略了解釋。
在所描述的第二示范性實施例的圖像形成設備中,第一光電導體11A包含導電支撐件111A、光敏層111和表面層111D,其依次從內部邊緣側向外部邊緣側層壓。導電支撐件111A由對于從第一曝光設備13A輸出且輸入到導電支撐件111A的光具有透光性的材料制成,表面層111D由對于從顏色形成信息施加設備15A和輸入到表面層111D的光具有不透光性的材料制成,第一曝光設備13A的光源提供在第一光電導體11A的內邊緣側,且顏色形成信息施加設備15A的光源提供在第一光電導體11A的外邊緣側。
因此,由于與用于形成潛像的普通曝光相比,以相對較高的強度來執行用于施加顏色形成信息的曝光,因而人們擔心在常規圖像形成設備中顏色形成信息施加會對第一光電導體11A造成破壞,但在示范性實施例的圖像形成設備中,第一光電導體11A包含不透光表面層111D的最外表面層,且可從第一光電導體11A的內邊緣側處由第一曝光設備13A以特定程度的曝光量來執行第一光電導體11A的曝光,所述程度與第一光電導體11A的光敏層111的劣化無關,且可從第一光電導體11A的外邊緣側處由顏色形成信息施加設備15A執行用于施加顏色形成信息的曝光,其需要特定程度的曝光量,所述程度能夠產生第一光電導體11A的光敏層111的劣化。
因此,通過用于由顏色形成控制墨粉向第一光電導體11A上所承載的第一墨粉圖像TA施加顏色形成信息的曝光,可限制第一光電導體11A的光敏層111劣化,且可抑制圖像形成設備中的圖像降級。因此,可在長時間內重復形成圖像。
順便提及,如上所述,需要與用于普通潛像形成的曝光相比,以相對較高的強度執行用于施加顏色形成信息的曝光。由于與用于施加顏色形成信息的曝光相比,可以相對較低的強度來執行用于形成普通潛像的曝光,因而LED可用作第一曝光設備13A的曝光光源。
通過使用LED作為第一曝光設備13A的曝光光源,可使第一曝光設備13A小型化,且也可使在內邊緣側配備有第一曝光設備13A的第一光電導體11A小型化。因此,當LED用作第一曝光設備13A的曝光光源時,可使圖像形成設備小型化。
半導體激光可用作第一曝光設備13A的曝光光源和顏色形成信息施加設備15A的光源。
因此,當半導體激光用作第一曝光設備13A的曝光光源和顏色形成信息施加設備15A的光源時,可使得在由第一曝光設備13A在第一光導電體11A上形成靜電潛像時到達第一光電導體11A的點光的形狀以及在由顏色形成信息施加設備15向第一光電導體11A上的第一墨粉圖像TA施加顏色形成信息時到達第一光電導體11A的點光的形狀大體上相同。因此,能夠形成具有更高質量的圖像。
順便提及,存在這樣的情況,即其中用于施加顏色形成信息的光難以到達第一光電導體11A的表面層111D上以多層顯影的墨粉的下層部分,且不能獲得充分的顯色,因此顯色后的圖像顏色與期望顏色不同。
因此,第一光電導體11A的表面層111D可經構造以將來自顏色形成信息施加設備15A的光源的輸出光再次反射到墨粉圖像。
通過此構造,如圖7所示,由用于施加顏色形成信息的曝光的光15A-1來曝光第一光電導體11A的表面層111D上所承載的第一墨粉圖像TA,且通過第一墨粉圖像TA而到達表面層111D的曝光的光15A-1被反射且可再次曝光第一墨粉圖像TA。因此,對第一墨粉圖像TA執行用于施加顏色形成信息的充分曝光,且可改進能量效率,另外可獲得墨粉的充分顯色,從而獲得圖像的期望色彩。
不特別限制用以構造用于反射從顏色形成信息施加設備15A輸入的曝光的光的表面層111D的方法,只要所述方法能反射光。舉例來說,有形成鋁、銀等以形成電阻值調節層的方法、使用通過沉積電介質作為表面層111D而形成的層的方法以及減少表面粗糙度以提供光滑表面的方法。
從能獲得上述相同效果的觀點來看,表面層111D的光反射可為不規則反射。
表面層111D對來自顏色形成信息施加設備15A的輸入光的反射度優選地為10%或更高,從重新使用到達墨粉的反射光的觀點來看,更優選地為50%或更高,且從不使光透射到光敏層的觀點來看,更優選地為90%或更高。當反射度為10%或更高時,可獲得能量效率的改進,且當涂覆在表面層111D上的金屬膜使反射度為90%或更高時,可進一步增加能量效率,且同時可進一步限制光透射到光敏層。
第三示范性實施例圖8是繪示涉及第三示范性實施例的圖像形成設備的方框示意圖。
涉及第三示范性實施例的圖像形成設備是將介電鼓18A應用為第一圖像形成單元10A中的第一圖像載體且使用離子型寫入設備19A以通過向帶電介電鼓18A施加極性與帶電介電鼓18A相反的離子而形成潛像的實施例。
介電鼓18A是在金屬鼓(例如鋁)的表面上形成有介電層的鼓。所述鼓不限于介電鼓18A,且可為具有電介質作為襯底的介電帶或在襯底表面上形成有介電層的介電帶。
構成所述電介質的材料的實例包含(例如)聚酰亞胺、含氟樹脂、聚乙烯、聚丙烯、離聚物、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚-4-甲基戊烯-1、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、丙烯腈-丙烯酸甲酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚氨酯彈性體、乙酸纖維素、三乙酸纖維素、硝酸纖維素、丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙基纖維素、再生纖維素、尼龍6、尼龍66、尼龍11、尼龍12、聚砜、聚醚砜、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚偏二氯乙烯、偏二氯乙烯、氯乙烯共聚物、乙烯腈合膠、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙烯-四氟乙烯共聚物等。
另一方面,在離子型寫入設備19A(離子型寫入單元)中,通過(例如)青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)和黑色(K)四種顏色的圖像形成數據的邏輯和而將具有正極性的電荷直接施加到帶負電的介電鼓18A以形成靜電潛像。同時,對于帶負電的區域,移除直接被施加具有正極性的電荷的區域的負電荷且形成潛像。
作為離子型寫入設備19A,可使用所謂的離子流系統的離子流控制頭,其具備一對控制電極(控制狹縫),所述控制狹縫配備有離子產生器(例如,電暈充電器)和狹縫。所述離子流控制頭控制由離子產生器(例如,電暈充電器)的電暈放電產生的離子(在示范性實施例中為負離子)。由一對控制電極之間的電場方向來控制通過或不通過離子流狹縫,且將離子選擇性地施加到均勻形成的墨粉中以提供電荷。
離子寫入設備19A不限于上述設備,且可使用配備有一對間接電極和控制電極的微細結構電極頭,所述控制電極得到由所述間接電極之間的放電而產生的電荷(電子和離子)。微細結構電極頭通過根據圖像信號對1點單元進行接通/斷開控制而在一對間接電極之間放電來產生電荷(電子和離子),且由控制電極獲得電荷并選擇性地將電荷給予圖像載體表面上的墨粉。由于微細結構電極頭可由一對間接電極之間的放電來產生大量電荷(電子和離子),因而可在很大程度上改進離子流密度,并加速圖像形成過程。
由于除上述內容之外的其它方面與在第一示范性實施例中相同,因而省略了解釋。
在涉及示范性實施例的上述圖像形成設備中,由所謂的離子譜法形成經由顏色形成控制墨粉獲得的第一墨粉圖像。在此類圖像形成過程中形成良好的第一墨粉圖像TA,且可展現極好的功能,例如圖像質量和重復穩定性的有效改進。另外,用以由顏色形成控制墨粉向第一墨粉圖像TA施加顏色形成信息的曝光是具有大量光的曝光,因此通過使用介電鼓18A作為潛像信息的圖像載體,可防止由曝光引起的圖像載體劣化,且可在長時間內重復形成圖像。
下文描述用于涉及示范性實施例的圖像形成設備的顏色形成控制墨粉。
如上所述,所述顏色形成控制墨粉是這樣一種墨粉,其通過借助光施加顏色形成信息而受到控制以便能維持顯色或非顯色狀態。“借助光施加顏色形成信息”和“維持顯色或非顯色狀態”的意思也與上文相同。
多種類型的墨粉可作為具有以上功能的墨粉,舉例來說,JP-A-2003-330228中所揭示的墨粉是含有在墨粉樹脂中混合并分散有多個微膠囊的顆粒的墨粉,所述微膠囊具有通過外部刺激來改變材料透光性的膠囊壁,且在所述顆粒中,兩種反應材料(其為混合的且彼此反應以顯色)的一方(具有各種顏色的染料前體)包含在微膠囊中,且另一方(成色劑)包含在微膠囊外部的墨粉樹脂中。
墨粉使用光致異構化材料作為膠囊壁,當由具有特定波長的光照射時,所述光致異構化材料增加了材料的透光性,且當由光照射或施加超聲波時,存在于膠囊內部和外部的兩種反應性材料通過利用順反式遷移而彼此發生反應來顯色。
因此,此類墨粉不能在墨粉中含有許多微膠囊,且有時微膠囊停留在一個地方且不能接受足夠的光。
因此,在示范性實施例中,可使用具有第一成分和第二成分以及光可固化合成物的顏色形成控制墨粉(下文中,有時稱為“墨粉F”),其中所述第一成分和第二成分以彼此分離的狀態存在且在反應時顯色,且所述光可固化合成物含有第一成分或第二成分,且所述光可固化合成物通過借助光施加顏色形成信息來維持固化狀態或未固化狀態,從而控制顯色反應。
接著,下文解釋墨粉F的顯色機制和簡單構造。
如下文所述,墨粉F在粘合劑樹脂中具有一個或一個以上連續區域(被稱為顯色部分),所述區域在借助光施加顏色形成信息時能以特定一種顏色來顯色(或能維持非顯色狀態)。
圖9是解釋墨粉的顯色機制的圖。圖9A是一個著色區域的橫截面圖,且圖9B是所述著色區域的放大圖。
如圖9A所示,顯色部分60包含每種顏色的含有偶合劑的可顯色微膠囊50以及包圍微膠囊50的合成物58,且如圖9B所示,合成物58含有成色劑單體54(第二成分),其具有可聚合官能基以通過接近或接觸包含在微膠囊50中的偶合劑54(第一成分)來顯色;以及光致聚合引發劑(photopolymerization initiator)56。
在構成墨粉顆粒的顯色部分60中,作為囊封在可顯色微膠囊50中的偶合劑52,可包含顯影色調的亮度極好的三芳基無色化合物(triarylleuco compound)。作為用以顯色無色化合物(供電子)的成色劑單體54,受電子化合物(electron acceptive compound)是優選的。一般使用苯酚化合物,且其可從熱敏和壓敏紙張中所利用的成色劑中任意選擇。通過供電子偶合劑52和受電子成色劑單體54的酸堿反應,偶合劑顯色。
作為光致聚合引發劑56,使用光譜增感染料(spectral sensitizingdye),其產生由可見光感光且成為觸發劑來聚合成色劑單體54的可聚合基團。舉例來說,對于三原色R、G和B的曝光,使用光致聚合引發劑56的反應促進劑,以使得成色劑單體54可提前發生充分的聚合反應。舉例來說,通過使用包含吸收曝光的光的光譜增感染料(陽離子)和硼化合物(陰離子)的離子絡合物,所述光譜增感染料在曝光時受到光激發且電子轉移到硼化合物,因此產生可聚合基團并引發聚合。
使用這些材料的組合,光敏顯色部分60可獲得約0.1到約0.2mJ/m2的顯色記錄敏感性。
依據用于向顯色部分60施加顏色形成信息的光照射的存在或不存在,存在其中展現具有聚合的成色劑化合物和尚未聚合的成色劑單體54的顯色部分60的情況。通過隨后顯色過程(例如加熱),在具有未聚合的成色劑單體54的顯色部分60中,成色劑單體54通過加熱和其類似方式遷移且穿過可顯色微膠囊50的壁的孔隙并擴散到可顯色微膠囊50中。由于擴散到可顯色微膠囊50中的成色劑單體54是酸性的且偶合劑52是堿性的(如上所述),因而偶合劑52將由酸堿反應來顯色。
另一方面,已產生聚合反應的成色劑化合物由于通過聚合造成的龐大體積而不能擴散并穿過微膠囊50的壁的孔隙,因而不能在隨后顯色過程(例如加熱)中與可顯色微膠囊50中的偶合劑52反應來顯色。因此,可顯色微膠囊50保持無色。也就是說,由具有特定波長的光照射的顯色部分60將以不被顯色的狀態存在。
在顯色之后,通過在恰當階段再次由白光光源整體曝光顯色部分60,使得未聚合的殘余成色劑單體54完全聚合,且執行穩定的圖像固定,且同時分解殘留光譜增感染料以使背景顏色去色。作為對應于可見光區域的光致聚合引發劑56的光譜增感染料的色調最終保持為背景顏色,但在光譜增感染料的去色中可利用有色/硼化合物的光致去色現象。也就是說,通過將來自光激發的光譜增感染料的電子轉移到硼化合物,產生可聚合基團,且所述基團一方面造成單體聚合,且另一方面與激發的染料基團反應以造成染料的顏色分解,因此可聚合基團可使染料去色。
在墨粉F中,上述執行不同顯色(例如,Y、M和C顯色)的顯色部分60可通過使得每個成色劑單體54的狀態為不干涉除目標偶合劑52之外的偶合劑(彼此分離的狀態)而被構造為一個微膠囊。在墨粉F中,除包含供電子偶合劑的微膠囊之外的空間由受電子成色劑和光可固化合成物填充,且具有此構造的顯色部分接受光,因此與JP-A-2003-330228中所揭示的墨粉相比,每一個墨粉顆粒的光接受效率非常高。因此,與其它墨粉相比,可充分地與墨粉F一起利用背面曝光的效果。
另外,由于顏色形成信息施加的機制不是可逆反應,因而不限制通過加熱進行顯色之前的時間,且低速印刷是可能的,也就是說,所述機制可應付較寬速度范圍,另外,可自由選擇用于經由加熱進行顯色的固定設備的安置地點。
下文將進一步詳細描述墨粉F的構造。
墨粉F含有第一成分和第二成分作為可顯色材料,所述成分以彼此分離的狀態存在且當彼此反應時顯色。通過利用兩種反應成分的反應來顯色,顯色控制變得較為容易。第一成分和第二成分可事先在顯色前的狀態中被著色,但大體上無色的材料是優選的。
為了使得顏色形成控制更容易,使用兩種在彼此反應時顯色的反應成分作為顯色材料,但當這些反應成分存在于同一基質中(其中即使在未借助光施加顏色形成信息的狀態下,材料擴散也較容易)時,具有在保存或制造墨粉期間自發地進行顯色的情況。
因此,必須使得所述反應成分以每個種類存在于不同基質中的方式存在(彼此分離),其中在不施加顏色形成信息的情況下材料難以擴散到彼此領域。
為了在借助光施加顏色形成信息的自由狀態中阻止材料擴散,并防止在保存和制造墨粉期間發生自發顯色,將兩種反應成分的第一成分包含在第一基質中,且將第二成分包含在不同于第一基質的基質(第二基質)中,且在所述第一基質與所述第二基質之間提供間隔壁,所述間隔壁具有阻止兩種基質之間的材料擴散的功能且能在給予外部刺激(例如,光)時根據刺激的種類和強度而在兩種基質之間進行材料擴散和組合,這是有效的。
為了通過利用此類間隔壁將兩種反應成分包含在墨粉中,可使用微膠囊。
在此情況下,對于所述兩種反應成分,舉例來說,在墨粉F中,第一成分可包含在微膠囊中,且第二成分可包含在微膠囊外部。在此情況下,微膠囊內部對應于第一基質,且微膠囊外部對應于第二基質。
微膠囊具有核心和覆蓋所述核心的外殼,且不特別限制微膠囊,只要其具有阻止材料擴散進出微膠囊(除非給予外部刺激(例如熱量))的功能,且能在給予外部刺激時根據刺激種類和強度而使材料擴散進出微膠囊并進行組合。另外,上述反應成分中的至少一者包含在核心中。
微膠囊可以是那些能通過施加刺激(例如光照射和壓力)而使得材料擴散進出微膠囊的微膠囊,但能通過熱處理而使材料擴散進出微膠囊(外殼的材料滲透性增加)的熱回應微膠囊是優選的。
從控制圖像形成時的顯色密度降低以及控制在高溫環境下停留的墨粉的顏色平衡變化的觀點來看,在施加刺激時進出微膠囊的材料擴散可以是不可逆的。因此,構成微膠囊的外殼可具有這樣的功能,即材料滲透性通過由施加刺激(例如熱處理和光照射)所引起的軟化、分解、溶解(與鄰近構件相容)和變形而不可逆地增加。
接著,下文描述在墨粉F含有微膠囊的情況下的構造。
此類墨粉可含有在彼此反應時顯色的第一成分和第二成分以及其中分散有第二成分的光可固化合成物。作為此類墨粉,示范以下三個示范性實施例。
也就是說,墨粉F可為下列示范性實施例中的任一者一示范性實施例,其含有在彼此反應時顯色的第一成分和第二成分、光可固化合成物以及分散在光可固化合成物中的微膠囊,其中第一成份包含在微膠囊中,且第二成分包含在光可固化合成物中(第一示范性實施例);一示范性實施例,其含有在彼此反應時顯色的第一成分和第二成分以及含有光可固化合成物的微膠囊,其中第一成分包含在微膠囊外部,且第二成分包含在光可固化合成物中的(第二示范性實施例);以及示范性實施例,其含有在彼此反應時顯色的第一成分和第二成分、含有第一成分的微膠囊以及含有其中分散有第二成分的光可固化合成物的其它微膠囊(第三示范性實施例)。
在這三個示范性實施例中,為了借助光施加顏色形成信息的穩定性和顯色控制,第一示范性實施例是優選的。在墨粉的以下詳細解釋中,基本上在解釋上以第一示范性實施例中的墨粉作為前提,但第一示范性實施例中的墨粉的結構、材料和制造方法當然可用于第二和第三示范性實施例中的墨粉且對于第二和第三示范性實施例中的墨粉是適合的。
組合使用熱回應微膠囊和光可固化合成物的墨粉F可為以下兩種類型中的任一者。
(1)這樣類型的墨粉即使當在光可固化合成物未被固化的狀態下熱處理墨粉時,控制包含在未固化的光可固化合成物中的第二成分的材料擴散,且當在光可固化合成物已通過經由用于顏色形成信息施加的光照射而固化之后熱處理時,促進固化后的光可固化合成物中所含有的第二成分的材料擴散(下文中,有時稱為“光顯色型墨粉”);(2)這樣類型的墨粉當在光可固化合成物未被固化的狀態(第二成分未被聚合的狀態)下熱處理墨粉時,促進包含在未固化的光可固化合成物中的第二成分的材料擴散,且當在光可固化合成物已通過經由用于顏色形成信息施加的光照射而固化之后(在第二成分已被聚合之后)熱處理時,控制固化后的光可固化合成物中所含有的第二成分的材料擴散(下文中,有時稱為“光不顯色型墨粉”)。
光顯色型墨粉與光不顯色型墨粉之間的差異在于構成光可固化合成物的材料。在光顯色型墨粉中,至少第二成分(不具有光可聚合性)和光可聚合化合物包含在光可固化合成物中,而在光不顯色型墨粉中,至少在分子中含有光可聚合基的第二成分包含在光可固化合成物中。
順便提及,光致聚合引發劑可包含在用于光顯色型墨粉和光不顯色型墨粉中的光可固化合成物中,且如必要,可包含各種其它材料。
用于光顯色型墨粉中的光可聚合化合物和第二成分為這樣的材料,即在光可固化合成物未被固化的狀態下光可聚合化合物與第二成分之間發生互相作用,且控制光可固化合成物中的第二成分的材料擴散,在光可固化合成物已經由用于顏色形成信息施加的光照射而被固化(光可聚合化合物的聚合)之后減少兩個成分之間的互相反應,且光可固化合成物中的第二成分的擴散變得較為容易。
因此,在光顯色型墨粉中,通過先前在熱處理(顯色過程)之前由具有用于施加顏色形成信息的波長的光來照射光可固化合成物以進行固化,包含在光可固化合成物中的第二成分的材料擴散變得較容易。因此,在墨粉受到熱處理時,通過微膠囊外殼的溶解,發生微膠囊中的第一成分與光可固化合成物中的第二成分的反應(顯色反應)。
與此相反,當沒有用具有用于施加顏色形成信息的波長的光來照射光可固化合成物以進行固化時,即使墨粉受到熱處理,第二成分也由光可聚合化合物捕獲且不與微膠囊中的第一成分接觸,因此第一成分與第二成分的反應(顯色反應)不發生。
如上所述,在光顯色型墨粉中,通過執行由具有用于施加顏色形成信息的波長的光照射光可固化合成物以進行固化的存在或不存在與熱處理的組合,可控制第一成分與第二成分的反應(顯色反應),因此可控制墨粉的顯色。
在光不顯色型墨粉中,由于第二成分自身具有光可聚合性,因而即使當墨粉由用于施加顏色形成信息的光照射時,如果光的波長不是用于固化光可固化合成物的波長,那么可維持其中易于進行包含在光可固化合成物中的第二成分的材料擴散的狀態,因此當墨粉在此狀態下受到熱處理時,通過微膠囊外殼的溶解,發生微膠囊中第一成分與光可固化合成物中第二成分的反應(顯色反應)。
與此相反,當在熱處理之前由具有用于施加顏色形成信息的波長的光照射光可固化合成物以進行固化時,由于包含在光可固化合成物中的第二成分彼此聚合,因而包含在光可固化合成物中的第二成分的材料擴散變得較為困難。因此,即使當墨粉受到熱處理時,第二成分也不能與微膠囊中的第一成分接觸,從而使得第一成分與第二成分不發生反應(顯色反應)。
如上所述,在光不顯色型墨粉中,通過執行由具有用于施加顏色形成信息的波長的光照射光可固化合成物以進行固化的存在或不存在與熱處理的組合,可控制第一成分與第二成分的反應(顯色反應),因此可控制墨粉的顯色。
接著,關于墨粉F的結構,將更詳細地描述其中墨粉含有光可固化合成物的情況和分散在所述光可固化合成物中的微膠囊。
在此情況下,墨粉可單獨含有一種顯色部份,所述顯色部分含有光可固化合成物和分散在光可固化合成物中的微膠囊,或墨粉可含有兩種或兩種以上顯色部分。此處,“顯色部分”意指能在施加外部刺激時以特定一種顏色來顯色的連續區域。
順便提及,當墨粉中含有兩種或兩種以上著色部分時,在墨粉中可單獨含有能以相同顏色顯色的一種顯色部分,但優選地在墨粉中包含能以不同顏色來顯色的兩種或兩種以上顯色部分。原因在于,在前一情況下一個墨粉顆粒能顯色的顏色限于一種,但在后一情況下兩種或兩種以上能顯色。
舉例來說,作為能以彼此不同的顏色顯色的兩種或兩種以上顯色部分,可用含有能以黃色顯色的黃色顯色部分、能以品紅色顯色的品紅色顯色部分以及能以青色顯色的青色顯色部分的組合進行示范。
在此情況下,當通過施加外部刺激來單獨顯色任一種顯色部分時,可以黃色、品紅和青色中的任一顏色來顯色墨粉F,且當顯色任何兩種顯色部分時,可以組合由這兩種顯色部分顯影的顏色的顏色來顯色墨粉F。因此,一個墨粉顆粒可表示多種顏色。
在墨粉F中包含兩種或兩種以上能以彼此不同的顏色顯色的顯色部分的情況下,可通過改變包含在每個種類的顯色部分中的第一成分和第二成分的種類和組合并改變用于固化包含在每個種類的顯色部分中的光可固化合成物的光的波長來實現待顯色的顏色的控制。
也就是說,在此情況下,由于用于固化包含在顯色部分中的光可固化合成物所必需的光的波長對于每種顯色部分都不同,因而可使用多種根據顯色部分的種類具有不同波長的施加顏色形成信息的光。順便提及,為了改變用于固化包含在每個種類的顯色部分中的光可固化合成物所必需的光的波長,對于每個種類來說,顯色部分的光致聚合引發劑(其對具有不同波長的光敏感)可包含在光可固化合成物中。
舉例來說,在墨粉F中含有能以黃色、品紅色和青色顯色的三種顯色部分的情況下,當響應405nm、532nm和657nm波長中的任一者而固化的材料用作包含在每種顯色部分中的光可固化合成物時,通過適當地使用波長不同的這三種施加顏色形成信息的光(具有特定波長的光),可以期望的顏色顯色墨粉F。
用于施加顏色形成信息的光的波長可選自可見光區域中的波長,但所述波長可選自紫外光區域中的波長。
墨粉F可含有包含粘合劑樹脂作為主要成分的基質,所述粘合劑樹脂類似于使用色料(例如顏料)的常規墨粉中所使用的那些粘合劑樹脂。在此情況下,上述兩種或兩種以上顯色部分中的每一者可分散在基質中而成為顆粒膠囊(下文中,囊狀的一個顯色部分有時被稱作“光敏/熱敏膠囊”)。另外,類似于使用色料(例如顏料)的常規墨粉,可在基質中包含釋放劑和各種添加劑。
光敏/熱敏膠囊具有含有微膠囊和光可固化合成物的核心以及覆蓋所述核心的外殼,且不特別限制所述外殼,只要穩定維持包含在光敏/熱敏膠囊中的微膠囊和光可固化合成物,以便使其在稍后描述的墨粉制造過程和保存期間不泄漏離開光敏/熱敏膠囊。
然而,在稍后描述的墨粉制造過程中,為了防止第二成分滲透穿過外殼且離開光敏/熱敏膠囊而進入基質中,或為了防止能以不同顏色顯色的光敏/熱敏膠囊中的第二成分滲透穿過外殼且進入膠囊中,可包含無水材料(例如具有無水樹脂的粘合劑樹脂和釋放劑)作為主要成分。
下文中詳細描述用于墨粉F的材料以及用于制造墨粉的每種材料的材料和方法。
在此情況下,在墨粉F中至少使用第一成分、第二成分、含有第一成分的微膠囊以及含有第二成分的光可固化合成物,且可在光可固化合成物中包含光致聚合引發劑。可使用各種助劑。所述第一成分可以固體狀態存在于微膠囊(核心)中,或可與溶劑一起存在。
在光不顯色型墨粉中,供電子無色染料(electron donative colorlessdyea)、重氮鹽化合物(diazonium salt compound)等用作第一成分,且具有光可聚合基的受電子化合物、具有光可聚合基(photopolymerizablegroup)的偶合化合物(coupler compound)等用作第二成分。另外,在光顯色型墨粉中,供電子無色染料用作第一成分,受電子化合物(有時稱為“受電子成色劑”或“成色劑”)用作第二成分,且使用具有不飽和烯鍵的可聚合化合物作為光可聚合化合物。
除上文所列舉的材料之外,如必要,可另外任意使用與使用常規色料的墨粉中所使用的材料類似的各種材料,例如粘合劑樹脂、釋放劑、內部添加劑、外部添加劑等。下文詳細描述每種材料。
-第一成分和第二成分-作為第一成分與第二成分的組合,以下列(a)到(r)作示范(在以下實例中,前者為第一成分,且后者為第二成分)。
(a)供電子無色染料與受電子化合物的組合(b)重氮鹽化合物與偶合成分(下文中,任意稱為“偶合化合物”)的組合(c)有機酸金屬鹽(例如山崳酸銀、硬脂酸銀等)與還原劑(例如原兒茶酸、螺茚滿、氫醌等)的組合(d)長鏈脂肪酸鐵鹽(例如硬脂酸鐵、肉豆蔻酸鐵等)與苯酚(例如丹寧酸、五倍子酸、水楊酸銨等)的組合(e)有機酸重金屬鹽(與乙酸、硬脂酸、棕櫚酸等形成的鎳、鈷、鉛、銅、鐵、汞或銀鹽)與堿金屬或堿土金屬的硫化物(例如硫化鈣、硫化鍶、硫化鉀)的組合,或上述有機酸重金屬鹽與有機螯合劑(例如均二苯卡巴肼、二苯卡巴腙等)的組合(f)重金屬硫酸鹽(例如,硫酸銀、硫酸鉛、硫酸汞或硫酸鈉)與硫化合物(例如,連四硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硫脲等)的組合(g)脂族鐵鹽(例如,硬脂酸鐵)與芳香族多羥基化合物(例如,3,4-羥基四苯基甲烷等)的組合(h)有機酸金屬鹽(例如,草酸銀、草酸汞等)與有機多羥基化合物(例如,多羥基醇、丙三醇、乙二醇等)的組合(i)脂肪酸鐵鹽(例如,壬酸鐵、月桂酸鐵等)與硫代十六烷基碳酰二胺、異硫代十六烷基碳酰二胺等的衍生物的組合(j)有機酸鉛鹽(例如,己酸鉛、壬酸鉛、山崳酸鉛等)與硫脲衍生物(例如亞乙基硫脲、N-十二烷基硫脲等)的組合(k)高碳脂肪酸重金屬鹽(例如,硬脂酸鐵、硬脂酸銅等)與二烷基二硫代氨基甲酸鋅的組合(l)形成噁嗪染料的組合(例如,間苯二酚與亞硝基化合物的組合)(m)甲臘化合物與還原劑和金屬鹽中至少一者的組合(n)受保護染料(或無色染料)前體與去保護劑的組合(o)氧化型偶合劑與氧化劑的組合(p)鄰苯二甲腈與二亞氨基異吲哚啉的組合(形成酞菁的組合)(q)異氰酸酯與二亞氨基異吲哚啉的組合(形成著色顏料的組合)(r)顏料前體與酸或堿的組合(形成顏料的組合)所列舉的第一成分可為大體上無色的供電子無色染料或重氮鹽化合物。
作為供電子無色染料,可使用通常已知的化合物,且可使用能與上述第二成分反應而顯色的每種化合物。具體地說,可用各種化合物來作示范,例如苯酞化合物、熒烷化合物、吩噻嗪化合物、吲哚基苯酞化合物、無色金胺化合物、若丹明內酰胺化合物、三苯基甲烷化合物、三氮烯化合物、螺吡喃化合物、吡啶化合物、吡嗪化合物、芴化合物等。
在光不顯色型墨粉情況下的第二成分是在同一分子中具有光可聚合基和能通過與第一成分反應來顯色的部位的大體上無色的化合物,且可使用能通過與第一成分反應來顯色(例如,具有光可聚合基的受電子化合物或具有光可聚合基的偶合化合物)且具有通過與光反應而聚合并固化的功能的每種化合物。
作為具有光可聚合基的受電子化合物(即,在同一分子中具有受電子基和光可聚合基的化合物),可使用具有光可聚合基、能與供電子無色染料(其為第一成分中的一者)反應以由此顯色且由光聚合并固化的每種化合物。
作為受電子成色劑(第二成分),在光顯色型墨粉的情況下,以苯酚衍生物、含硫苯酚衍生物、有機羧酸衍生物(例如,水楊酸、硬脂酸和間苯二酚酸)、其金屬鹽、磺酸衍生物、脲或硫脲衍生物、酸性粘土、膨潤土(bentonite)、酚醛清漆樹脂(novolac resin)、經金屬處理的酚醛清漆樹脂、金屬絡合物等作示范。
此外,在光顯色型墨粉中,將具有不飽和烯鍵的可聚合化合物用作光可聚合化合物,且這些化合物是在丙烯酸、其鹽、丙烯酸酯、丙烯酰胺等的分子中具有至少一個烯系不飽和雙鍵的可聚合化合物。
隨后,下文描述光致聚合引發劑。光致聚合引發劑可通過由施加顏色形成信息的光照射而產生基團,從而造成光可固化合成物中的聚合反應且促進反應。光可固化合成物通過聚合反應而被固化。
光致聚合引發劑可從已知化合物中任意選擇,且光致聚合引發劑可含有最大吸收波長在300到1,000nm范圍中的光譜增感化合物以及與光譜增感化合物互相作用的化合物。
然而,當與光譜增感化合物互相作用的化合物是具有某一結構的化合物,所述結構中具有最大吸收波長在300到1,000nm范圍內的染料部位和硼酸鹽部位時,可能不使用光譜增感染料。
作為與光譜增感化合物互相作用的化合物,可從能引發與第二成分中的光可聚合基發生光致聚合反應的已知化合物中任意選擇并使用一種或兩種或兩種以上化合物。
通過使與光譜增感化合物互相作用的化合物與光譜增感化合物共存,所述化合物對光譜吸收波長區域的光照射敏感地作出反應,且高效地產生基團,因此可增加敏感度,且可由從紫外光區域到紅外線區域的任意光源來控制基團的產生。
作為“與光譜增感化合物互相作用的化合物”,有機硼酸鹽化合物(organic borate compound)、安息香醚、具有三鹵素取代的甲基的均三嗪衍生物、有機過氧化物以及吖嗪鹽化合物是優選的,且有機硼酸鹽化合物是更優選的。通過組合使用“與光譜增感化合物互相作用的化合物”和光譜增感化合物,可在曝光區域處局部地且有效地產生基團,因而可獲得較高的敏化。
為了促進聚合反應,可將去氧劑、還原劑(例如活性氫供體的鏈轉移劑)和其它能像鏈轉移那樣促進聚合的化合物作為助劑添加到光可固化合成物中。
作為去氧劑,可用磷化氫、膦酸鹽、亞磷酸鹽和其它易由單銀鹽或氧氣氧化的化合物作示范。具體地說,可用N-苯基甘氨酸、三甲基巴比妥酸、N,N-二甲基-2,6-二異丙基苯胺以及N,N,N-2,4,6-五甲基苯胺酸作示范。另外,硫醇、硫酮、三鹵甲基化合物、洛粉堿二聚化合物、三價碘鹽、锍鹽、吖嗪鹽、有機過氧化物、疊氮化合物等也可用作為聚合促進劑。
在墨粉F中,通過微膠囊囊封來使用第一成分(例如供電子無色染料和重氮鹽)。
可使用通常已知的方法作為微膠囊封裝方法。舉例來說,可用以下方法來示范美國專利第2,800,457號和第2,800,458號中所揭示的使用親水壁形成材料的凝聚的方法;美國專利第3,287,154號、英國專利第990,443號、JP-B-38-19574(此處使用的術語“JP-B”指代“經審查的日本專利公開案”)、JP-B-42-446和JP-B-42-771中所揭示的界面聚合法;美國專利第3,418,250號和第3,660,304號中所揭示的使用聚合物沉積的方法;美國專利第3,796,669號中所揭示的使用多元醇異氰酸酯壁材料的方法;美國專利第3,914,511號中所揭示的使用異氰酸酯壁材料的方法;美國專利第4,001,140號、第4,087,376號和第4,089,802號中所揭示的使用脲甲醛或脲甲醛間苯二酚壁形成材料的方法;美國專利第4,025,455號中所揭示的使用三聚氰胺-甲醛酯、羥丙基纖維素等的壁形成材料的方法;JP-B-36-9168和JP-A-51-9079中所揭示的通過單體聚合進行的原位方法;英國專利第952,807號和第965,074號中所揭示的電解分散冷卻方法;美國專利第3,111,407號和英國專利第930,422號中所揭示的噴霧干燥方法;以及JP-B-7-73069、JP-A-4-101885和JP-A-9-263057中所揭示的方法。
將微膠囊壁的可用材料添加到油滴內部和油滴外部中的至少一者中。作為微膠囊壁的材料,可用聚氨酯、聚脲、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、脲甲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、聚苯乙烯、苯乙烯甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯丙烯酸酯共聚物等作示范。在這些材料中,聚氨脂、聚脲、聚酰胺、聚酯和聚碳酸酯是優選的,且聚氨脂和聚脲是更優選的。也可由兩者或兩者以上的組合來使用這些聚合物材料。
優選地將微膠囊的體積平均顆粒大小調節到0.1到3.0μm的范圍內,且更優選地在0.3到1.0μm的范圍內。
粘合劑可包含在光敏和熱敏膠囊中,且此與在具有一種顯色部分的墨粉中相同。
作為粘合劑,可使用光可固化合成物的乳膠分散中所使用的相同粘合劑、第一反應材料的囊封中所使用的水溶性聚合物,另外還可使用可溶于溶劑的聚合物,例如丙烯酸系樹脂(例如,聚苯乙烯、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯和這些樹脂的共聚物)、酚醛樹脂、苯乙烯丁二烯樹脂、乙基纖維素、環氧樹脂、聚氨酯樹脂以及這些樹脂的聚合物乳膠。其中,明膠和聚乙烯醇是優選的。稍后描述的粘合劑樹脂也可用作粘合劑。
常規墨粉中所使用的粘合劑樹脂可用于墨粉F中。舉例來說,在具有其中光敏/熱敏膠囊分散在基質中的結構的墨粉中,粘合劑樹脂可用作基質和光敏/熱敏膠囊的外殼的主要成分的材料,但不限于此。
不特別限制粘合劑樹脂,且可使用已知的結晶和非晶形樹脂材料。尤其,為了施加低溫固定能力,可使用具有急劇熔融性質的結晶聚酯樹脂。作為非晶形聚合物(非晶形樹脂),可使用已知的樹脂材料(例如苯乙烯丙烯酸系樹脂和聚酯樹脂)。非晶形聚酯樹脂是特別優選的。
墨粉F可含有除上文所列舉的化合物之外的其它化合物。不特別限制其它成分,且其可根據目的來任意選擇,舉例來說,可用常規墨粉中所使用的各種添加劑(例如釋放劑、無機顆粒、有機顆粒、抗靜電控制劑等)作示范。
簡要描述墨粉F的制造方法。
可使用已知的濕式制造方法(例如,凝聚聚結方法)來制造墨粉F。濕式制造法對于制造這樣一種墨粉來說是優選的,所述墨粉含有第一成分和第二成分(其在彼此反應時顯色)、光可固化合成物和分散在光可固化合成物中的微膠囊,其中所述第一成分包含在微膠囊中,且所述第二成分包含在光可固化合成物中。
用于具有上述結構的墨粉中的微膠囊優選地為熱回應微膠囊,但所述微膠囊也可對于其它刺激(例如光等)作出回應。
可根據已知的濕式方法來制造墨粉F,且這些方法中的凝聚聚結方法可將最大制造溫度約束為低溫,且可容易地制造具有各種結構的墨粉。
與含有常規色料和粘合劑樹脂作為主要成分的墨粉相比,由于具有上述結構的墨粉含有很大比例的光可固化合成物且所述光可固化合成物含有低分子成分作為主要成分,因而粒化過程中獲得的顆粒的強度傾向于不足,但在凝聚聚結方法中高剪力是不必要的,因此在這點上凝聚聚結方法是合適的。
凝聚聚結方法一般包含凝聚過程,其在制備構成墨粉的各種材料的分散體之后,在通過混合所述分散體中的兩種或兩種以上物質而獲得的原料分散體中形成凝聚顆粒;以及熔化過程,其熔化形成在原料分散體中的凝聚顆粒,且如必要,在凝聚過程與熔化過程之間進行用于粘附成分以在凝聚顆粒表面上形成覆蓋層的粘附過程(覆蓋層形成過程)。
另外,在墨粉F的制造方法中,雖然用作原料的各種分散體的種類和組合是不同的,但除凝聚過程和熔化過程之外,可根據需要任意組合粘附過程來制造墨粉。
舉例來說,在具有其中光敏/熱敏膠囊分散在樹脂中的結構的墨粉的情況下,通過以下過程來制備能彼此不同進行顯色的一種或一種以上光敏/熱敏膠囊分散體(a1)第一凝聚過程,其用于在原料分散體中形成第一凝聚顆粒,所述原料分散體含有其中分散有含有第一成分的微膠囊的微膠囊分散體和其中分散有含有第二成分的光可固化合成物的光可固化合成物分散體;(b1)粘附過程,其用于將其中分散有樹脂顆粒的第一樹脂顆粒分散體添加到其中形成第一凝聚顆粒的原料分散體中,且將樹脂顆粒粘附在凝聚顆粒表面上;以及(c1)第一熔化過程,其用于通過加熱而熔化含有在表面上粘附有樹脂顆粒的凝聚顆粒的原料分散體,以獲得第一熔化顆粒(光敏/熱敏膠囊)。
隨后,可通過以下過程來獲得具有光敏/熱敏膠囊分散結構的墨粉(d1)第二凝聚過程,其用于在混合溶液中形成第二凝聚顆粒,所述混合溶液混合所述一種或一種以上光敏/熱敏膠囊分散體與其中分散有樹脂顆粒的第二樹脂顆粒分散體;以及(e1)第二熔化過程,其用于加熱含有第二凝聚顆粒的混合溶液以獲得第二熔化顆粒。
此外,第二凝聚過程中所使用的光敏/熱敏膠囊分散體的種類優選地為兩種或兩種以上。通過過程(a1)到(c1)而獲得的光敏/熱敏膠囊可如其本身那樣用作墨粉(也就是說,僅單獨含有一個顯色部分的墨粉)。
此外,在制造僅單獨包含一個顯色部分的墨粉時,代替以上粘附過程,可執行第一粘附過程和第二粘附過程,其中所述第一粘附過程將其中分散有釋放劑的釋放劑分散體添加到其中形成第一凝聚顆粒的原料溶液中且將釋放劑粘附在凝聚顆粒的表面上,且所述第二粘附過程在第一粘附過程之后將第一樹脂顆粒分散體添加到原料溶液中且將樹脂顆粒粘附在表面上粘附有釋放劑的凝聚顆粒的表面上。
不特別限制本發明中可使用的墨粉F的體積平均顆粒大小,且可根據墨粉結構以及包含在墨粉中的顯色部分的種類和數目來任意選擇體積平均顆粒大小。
然而,當包含在墨粉中的能彼此不同進行顯色的顯色部分的數目約為二到四時(例如,其中墨粉含有能顯色黃色、青色和品紅色的三種顯色部分的情況),對應于每種墨粉的體積平均顆粒大小優選地在以下范圍內。
也就是說,舉例來說,在墨粉的結構為光敏/熱敏膠囊(顯色部分)分散結構時,墨粉的體積平均顆粒大小優選地為5到40μm,且更優選地為10到20μm。包含在具有光敏/熱敏膠囊分散結構且具有此類顆粒大小的墨粉中的光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小優選地為1到5μm,且更優選地為1到3μm。
當墨粉的體積平均顆粒大小小于5μm時,存在顏色再現性劣化或圖像密度降低的情況,這是由于包含在墨粉中的顯色成分的量有所減少。此外,當體積平均顆粒大小超過40μm時,存在圖像表面不均勻性太大且圖像表面光澤出現不均勻性并降低圖像質量的情況。
順便提及,與使用常規色料的小型墨粉(體積平均顆粒大小約為5到10μm)相比,在內部分散有多個光敏/熱敏膠囊的光敏/熱敏膠囊分散結構型墨粉趨向于具有較大的顆粒大小,但圖像的分辨率是由光敏/熱敏膠囊的顆粒大小而并非墨粉的顆粒大小決定的,因此可獲得較高精度的圖像。此外,光敏/熱敏膠囊分散結構型墨粉的微粒流動性也極好,可使用少量外部添加劑來確保足夠的流動性,且同時也可改進可顯影性和清潔性質。
另一方面,在僅單獨具有一種顯色部分的墨粉的情況下,與以上情況相比,制作較小顆粒大小是更容易的,且所述體積平均顆粒大小優選地為3到8μm,且更優選地為4到7μm。當體積平均顆粒大小小于3μm時,由于體積平均顆粒大小太小而不能獲得充足的微粒流動,且存在其中不能獲得充足耐久性的情況。當體積平均顆粒大小超過8μm時,存在其中不能獲得高精度圖像的情況。
包含上述墨粉F,只要其為可借助光(或通過不由光照射)受到控制以維持顯色或非顯色狀態的墨粉,即可在本發明中使用所述墨粉,而不管構成材料、墨粉結構和顯色機制。
作為可用于本發明的墨粉,體積平均顆粒大小分布指數GSDV優選地為1.30或更小,且體積平均顆粒大小分布指數GSDV與數目平均顆粒大小分布指數GSDP的比率(GSDV/GSDP)優選地為0.95或更大。
更優選地,體積平均顆粒大小分布指數GSDV為1.25或更小,且體積平均顆粒大小分布指數GSDV與數目平均顆粒大小分布指數GSDP的比率(GSDV/GSDP)為0.97或更大。
當體積平均顆粒大小分布指數GSDV超過1.30時,存在降低圖像分辨率的情況,且當體積平均顆粒大小分布指數GSDV與數目平均顆粒大小分布指數GSDP的比率(GSDV/GSDP)小于0.95時,存在墨粉伴隨有電荷減少、墨粉飛濺和發生霧化(其導致圖像缺陷)的情況。
在本發明中,根據以下方法來測量并計算墨粉的體積平均顆粒大小以及體積平均顆粒大小分布指數GSDV和數目平均顆粒大小分布指數GSDP的值。
由Coulter Multi-Sizer II(由Beckman Coulter公司制造)執行測量。在測量墨粉的顆粒大小分布之后,從相對于劃分的顆粒大小范圍(通道)的較小尺寸側來繪制每個顆粒的體積和數目的累計分布,且將累積為16%的顆粒大小定義為體積平均顆粒大小D16v和數目平均顆粒大小D16p,將累積為50%的顆粒大小定義為體積平均顆粒大小D50v和數目平均顆粒大小D50p。類似地,將累積為84%的顆粒大小定義為體積平均顆粒大小D84v和數目平均顆粒大小D84p。此時,將體積平均顆粒大小分布指數(GSDV)定義為(D84V/D16V)1/2,且將數目平均顆粒大小分布指數GSDP定義為(D84P/D16P)1/2。從上述關系表達式中可計算得到體積平均顆粒大小分布指數(GSDV)和數目平均顆粒大小分布指數(GSDP)。
可使用(例如)激光衍射型顆粒大小測量器件(LA-700,由Horiba有限公司制造)來測量上述微膠囊以及光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小。
本發明中的墨粉優選地具有110到130的形狀因數SF1,其由以下表達式表示。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100(1)在表達式(1)中,ML表示墨粉的最大長度(μm),且A表示墨粉的投影面積(μm2)。
當形狀因數SF1小于110時,在圖像形成的轉移過程中,墨粉傾向于殘留在圖像載體的表面上,從而必須移除此殘余墨粉,但清潔能力傾向于在由刀片和類似物來清潔殘余墨粉時被削弱,結果存在其中出現圖形缺陷的情況。
另一方面,當形狀因數SF1超過130且將墨粉用作顯影劑時,存在墨粉由于與顯影設備中的載體碰撞而被破壞的情況。此時,不僅增加了細粉末,圖像載體表面也由露在墨粉表面上的釋放劑成分污染,且削弱了充電特征,而且存在可因細粉末而產生霧的可能性。
如下由圖像分析儀LUZEX(FT,由NIRECO公司制造)來測量形狀因數SF1。通過攝像機將散射在載玻片上的墨粉的光學顯微照相圖像導入到圖像分析儀LUZEX中,使用50或50個以上墨粉顆粒來測量最大長度(ML)和投影面積(A),且計算每個墨粉顆粒的最大長度的平方根和投影面積,并從表達式(1)中找到形狀因數SF1。
&lt;顯影劑&gt;
墨粉F可如其本身用作單成分顯影劑,但在本發明中,優選地用作包含載體和墨粉的雙成分顯影劑中的墨粉。
此外,從可由一種顯影劑形成彩色圖像的觀點來看,所述顯影劑可為(1)這樣類型的顯影劑,其具有一種具有兩種或兩種以上顯色部分的墨粉F,在所述顯色部分中分散有光可固化合成物和微膠囊,且包含在墨粉F中的兩種或兩種以上顯色部分能彼此不同進行顯色;或(2)這樣類型的顯影劑,其具有兩種或兩種以上具有一種顯色部分的墨粉,所述顯色部分含有以混合物狀態存在的光可固化合成物和分散在所述光可固化合成物中的微膠囊,且所述墨粉的兩種或兩種以上顯色部分能彼此不同進行顯色。
舉例來說,在前一類型的顯影劑中,優選地在墨粉F中包含三種顯色部分,且所述三種顯色部分包含能顯影黃色的黃色顯色部分、能顯影品紅色的品紅色顯色部分和能顯影青色的青色顯色部分。在顯影劑的后一情況下,黃色可顯影墨粉(其顯色部分能顯影黃色)、品紅色可顯影墨粉(其顯色部分能顯影品紅色)和青色可顯影墨粉(其顯色部分能顯影青色)以混合狀態包含在顯影劑中。
作為可用于雙成分顯影劑中的載體,核心表面可由樹脂覆蓋。不特別限制載體核心的材料,只要滿足以上條件,舉例來說,用磁性金屬(例如鐵、鋼、鎳、鈷等)、這些磁性金屬與錳、鉻、稀土金屬或其類似物的合金以及磁性氧化物(例如,鐵氧體、磁鐵等)作示范。從核心的表面性質和電阻的觀點來看,鐵氧體是優選的,且與錳、鋰、鍶或鎂的合金是更優選的。
另外,不特別限制用于覆蓋核心表面的樹脂,只要樹脂可用作基質樹脂,且可進行任意選擇。對于雙成分顯影劑中的墨粉F與載體的混合比率(質量比),約1/100到30/100的墨粉/載體是優選的,且約3/100到20/100是更優選的。
&lt;測試實例&gt;
為了驗證示范性實施例中的功能,執行以下測試。在所述實例中,“份”和“%”分別為“質量份”和“質量%”。
如下獲得含有墨粉(墨粉顆粒)的顯影劑。在以下墨粉制造中,在暗處執行光可固化合成物分散體的制備和一系列墨粉制造。
墨粉1光不顯色型墨粉的制造微膠囊分散體制備-微膠囊分散體(1)-將能以黃色顯色的供電子無色染料(1)(8.9份)溶解在16.9份乙酸乙酯中,且進一步將20份膠囊壁材料(Takenate D-110N,由TakedaChemical Industries有限公司制造)和2份膠囊壁材料(Millionate MR200,由Nippon Polyurethane Industry有限公司制造)添加到其中。
將獲得的溶液添加到含有42份8%鄰苯二甲酰化明膠、14份水和1.4份10%十二烷基苯磺酸鈉溶液的混合溶液中,且接著在20℃下將混合溶液乳化分散以獲得乳化液。此后,將72份2.9%四乙烯五胺水溶液添加到所述乳化液中,且在攪拌的同時以60℃加熱所述液體,且在2小時之后,獲得微膠囊分散體(1),其具有0.5μm的平均顆粒大小且在核心上含有供電子無色染料(1)。
包含在微膠囊分散體(1)中的微膠囊外殼的材料(所述材料通過在幾乎與上述條件相同的條件下使Takenate D-110N與Millionate MR200反應而獲得)的玻璃轉化溫度為100℃。
-微膠囊分散體(2)-除了將供電子無色染料(1)替換為供電子無色染料(2)之外,以與微膠囊分散體(1)制備相同的方式來獲得微膠囊分散體(2)。分散體中微膠囊的平均顆粒大小為0.5μm。
-微膠囊分散體(3)-除了將供電子無色染料(1)替換為供電子無色染料(3)之外,以與微膠囊分散體(1)制備相同的方式來獲得微膠囊分散體(3)。分散體中微膠囊的平均顆粒大小為0.5μm。
下文繪示用于微膠囊分散體制備的供電子無色染料(1)到(3)的結構式。
供電子無色染料(1) 供電子無色染料(2)
供電子無色染料(3) 光可固化合成物分散體的制備-光可固化合成物分散體(1)-在42℃下,將各自具有可聚合基的受電子化合物(1)與(2)的混合物(100.0份)(混合比率為50/50)和0.1份熱聚合抑制劑(ALI)溶解在125.0份乙酸異丙酯(水中溶解度約為4.3%)中以制備混合溶液I。
將18.0份六芳基-二咪唑(1)[2,2′-雙(2-氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基-1,2′-二咪唑]、0.5份非離子型有機染料和6.0份有機硼化合物添加到所述混合物I中,并在42℃下加熱所述混合溶液以制備混合溶液II。
將所述混合溶液II添加到含有300.1份8%明膠水溶液和17.4份10%表面活性劑(1)水溶液的混合溶液中,且所得溶液由均化器(NipponSeiki有限公司的產品)以10,000rpm乳化5分鐘,且接著在40℃下經受3小時解溶劑化,以獲得固體含量為30%的光可固化合成物分散體(1)。
下文繪示用于制備光可固化合成物分散體(1)的具有可聚合基的受電子化合物(1)、具有可聚合基的受電子化合物(2)、熱聚合抑制劑(ALI)、六芳基二咪唑(1)、表面活性劑(1)、非離子型有機染料和有機硼化合物的結構式。
可聚合的受電子化合物
熱聚合抑制劑(ALI) 表面活性劑(1) 六芳基二咪唑(1)
-光可固化合成物分散體(2)-將5份具有光可聚合基的以下受電子化合物(3)添加到含有0.6份以下有機硼酸鹽化合物(I)(硼酸鹽化合物II)、0.1份以下光譜增感染料硼酸鹽化合物(I)(硼酸鹽化合物II)、0.1份以下用于增加敏化的助劑(1)和3份乙酸異丙酯(水中溶解度約為4.3%)的混合溶液中。
有機硼酸鹽化合物(I) 光譜增感染料基的有機硼酸鹽化合物(I)
光譜增感染料基的有機硼酸鹽化合物(II) 將獲得的溶液添加到含有13份13%明膠水溶液、0.8份2%的以下表面活性劑(2)的水溶液和0.8份2%的以下表面活性劑(3)的水溶液的混合溶液中,且將所得溶液由均化器(Nippon Seiki有限公司的產品)以10,000rpm乳化5分鐘,以獲得光可固化合成物分散體(2)。
下文繪示用于制備光可固化合成物分散體(2)的具有可聚合基的受電子化合物(3)、表面活性劑(2)和表面活性劑(3)的結構式。
可聚合的受電子化合物(3) 表面活性劑(1)
表面活性劑(2) 表面活性劑(3) -光可固化合成物分散體(3)-除了使用0.1份基于光譜增感染料的硼酸鹽化合物(II)(硼酸鹽化合物(II))代替基于光譜增感染料的硼酸鹽化合物(I)之外,以與光可固化合成物分散體(2)制備相同的方式來獲得光可固化合成物分散體(3)。
樹脂顆粒分散體的制備苯乙烯 460份丙烯酸正丁酯 140份丙烯酸 12份十二烷硫醇 9份通過混合并溶解上述成分來制備溶液。隨后,將12份陰離子型表面活性劑(Dowfax,由Rhodia制造)溶解在250份離子交換水中,且將上述溶液添加到其中,并在燒瓶中將其分散并乳化以制備乳化液(單體乳化液A)。
此外,將1份陰離子型表面活性劑(Dowfax,由Rhodia制造)溶解在555份離子交換水中,并將所述溶液灌注到聚合燒瓶中。密封燒瓶,安裝回流管,且在流入氮氣的同時緩慢攪拌溶液,由水浴將聚合燒瓶加熱到75℃,并保持這個溫度。
接著,使用連續流泵將通過將9份過硫酸銨溶解在43份離子交換水中而獲得的溶液滴加到聚合燒瓶中歷時20分鐘,且接著也使用連續流泵來滴加單體乳化液A歷時200分鐘。
此后,在連續緩慢攪拌的同時,將聚合燒瓶加熱到75℃且保持3小時,從而終止聚合。
通過以上聚合反應,獲得一種樹脂顆粒分散體,其中值顆粒大小為210nm,玻璃轉化點為51.5℃,重量平均分子量為31,000且固體含量為42%。
墨粉1(顯色部分分散結構型)的制備-光敏/熱敏膠囊分散體(1)的制備-微膠囊分散溶液(1) 150份光可固化合成物分散體(1) 300份聚氯化鋁0.20份離子交換水 300份通過溶解上述成分而獲得原料溶液,且通過添加硝酸將所述原料溶液的pH值調節到3.5,并由均化器(ULTRA-TURRAX T50,由IKA制造)使其徹底混合并分散,且將其灌注到燒瓶中并在由three-one馬達攪拌的同時用加熱油浴加熱到40℃,并在40℃下保持60分鐘,且進一步添加300份樹脂顆粒分散體,且在60℃下將所述溶液緩慢攪拌2小時以獲得光敏/熱敏膠囊分散體(1)。
分散在分散體中的光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小為3.53μm。在分散體制備時,未驗證自發顯色。
-光敏/熱敏膠囊分散體(2)的制備-微膠囊分散體(2)150份光可固化合成物分散體(2)300份聚氯化鋁 0.20份離子交換水 300份除了使用上述成分作為原料溶液之外,以與光敏/熱敏膠囊分散體(1)制備相同的方式來獲得光敏/熱敏膠囊分散體(2)。
分散在分散體中的光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小為3.52μm。
在分散體制備時,未驗證自發顯色。
-光敏/熱敏膠囊分散體(3)的制備-微膠囊分散體(3)150份光可固化合成物分散體(3)300份聚氯化鋁 0.20份離子交換水 300份除了使用上述成分作為原料溶液之外,以與光敏/熱敏膠囊分散體(1)制備相同的方式來獲得光敏/熱敏膠囊分散體(3)。
分散在分散體中的光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小為3.47μm。
在分散體制備時,未驗證自發顯色。
-墨粉的制備-光敏/熱敏膠囊分散體(1)750份光敏/熱敏膠囊分散體(2)750份光敏/熱敏膠囊分散體(3)750份將通過混合上述成分而獲得的溶液灌注到燒瓶中,并在攪拌的同時用加熱油浴將其加熱到42℃,在40℃下保持60分鐘,且進一步添加100份樹脂顆粒分散體,且緩慢攪拌所述溶液。
由0.5摩爾/公升的氫氧化鈉水溶液將燒瓶中的pH值調節到5.0,且在攪拌的同時將溫度增加到55℃。在將溫度增加到55℃期間,燒瓶中的pH值通常降低到5.0或更少,但此處通過額外滴加氫氧化鈉水溶液來保持不低于4.5的pH值。在55℃下維持此狀態歷時3小時。
在反應終止之后,將反應溶液冷卻、過濾、用離子交換水徹底洗滌,且由Nutsche型抽吸過濾來分離固液。在40℃下將反應溶液在5公升燒杯中再次分散在3公升離子交換水中,以300rpm攪拌15分鐘,并進行洗滌。將所述洗滌操作重復五次,由Nutsche型抽吸過濾來分離固液,且接著由冷凍真空干燥來干燥反應產物歷時12小時,以獲得含有分散在苯乙烯樹脂中的光敏/熱敏膠囊的墨粉顆粒。作為由Coulter計數器測量墨粉顆粒的顆粒大小的結果,體積平均顆粒大小D50v為15.2μm。隨后,將1.0份疏水硅石(TS720,由Cabot有限公司制造)添加到50份墨粉顆粒中,且通過樣本研磨機使其混合以獲得外部添加墨粉1。
墨粉2光顯色型墨粉的制造微膠囊分散體的制備-微膠囊分散體(1)-將上述供電子無色染料(1)(12.1份)溶解在10.2份乙酸乙酯中,且接著向其中添加12.1份鄰苯二甲酸二環已酯、26份Takenate D-110N(由Takeda Chemical Industries有限公司制造)和2.9份Millionate MR200(由Nippon Polyurethane Industry有限公司制造),以獲得溶液。
隨后,將所述溶液添加到含有5.5份聚乙烯醇和73份水的混合溶液中,且在20℃下使其乳化分散,以獲得平均顆粒大小為0.5μm的乳化液。向所獲得的乳化液中添加80份水,且在攪拌的同時在60℃下加熱所述液體,且在2小時之后獲得微膠囊分散體(1),含有供電子無色染料(1)作為核心材料的微膠囊分散在所述微膠囊分散體(1)中。
包含在微膠囊分散體(1)中的微膠囊外殼的材料(所述材料通過幾乎在上述相同條件下由鄰苯二甲酸二環已酯、Takenate D-110N與Millionate MR200的反應獲得)的玻璃轉化溫度約為130℃。
-微膠囊分散體(2)-除了將供電子無色染料(1)替換為供電子無色染料(2)之外,以與微膠囊分散體(1)制備相同的方式來獲得微膠囊分散體(2)。
-微膠囊分散體(3)-除了將供電子無色染料(1)替換為供電子無色染料(3)之外,以與微膠囊分散體(1)制備相同的方式來獲得微膠囊分散體(3)。
光可固化合成物分散體的制備
-光可固化合成物分散體(1)-向通過將1.62份光致聚合引發劑(1-a)和0.54份(1-b)溶解在4份乙酸乙酯中而獲得的溶液中添加9份受電子化合物(1)和7.5份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯單體(三官能丙烯酸酯,分子量約為300)。
將由此獲得的溶液添加到含有19份15%PVA(聚乙烯醇)水溶液、5份水、0.8份2%的表面活性劑(1)水溶液和0.8份2%的表面活性劑(2)水溶液的混合溶液中,且將所述溶液用均化器(Nippon Seiki有限公司的產品)以8,000rpm乳化7分鐘,以獲得乳化液的光可固化合成物分散體(1)。
-光可固化合成物分散體(2)-除了將光致聚合引發劑(1-a)和(1-b)替換為0.08份光致聚合引發劑(2-a)、0.18份(2-b)和0.18份(2-c)之外,以與光可固化合成物分散體(1)制備相同的方式來獲得光可固化合成物分散體(2)。
-光可固化合成物分散體(3)-除了將用于光可固化合成物分散體(2)中的光致聚合引發劑(2-b)替換為光致聚合引發劑(3-b)之外,以與光可固化合成物分散體(1)制備相同的方式來獲得光可固化合成物分散體(3)。
下文繪示用于制備光可固化合成物分散體的光致聚合引發劑(1-a)、(1-b)、(2-a)、(2-b)、(2-c)、(3-b)、受電子化合物(1)以及表面活性劑(1)和(2)的結構式。
光致聚合引發劑(1-a)
光致聚合引發劑(1-b) 光致聚合引發劑(2-a) 光致聚合引發劑(2-b) 光致聚合引發劑(2-c) 光致聚合引發劑(3-b)
受電子化合物(1) 表面活性劑(1) 表面活性劑(2)C12H25SO3Na-樹脂顆粒分散體(1)的制備-苯乙烯 360份丙烯酸正丁酯 40份丙烯酸 4份十二烷硫醇 24份四溴化碳 4份通過混合并溶解上述成分來制備溶液。隨后,將6份非離子型表面活性劑(Nonipol 400,由Sanyo Chemical Industries有限公司制造)和10份陰離子型表面活性劑(Neogen SC,由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU有限公司制造)溶解在560份離子交換水中,且將上述溶液添加到其中,并使其在燒瓶中分散且乳化,且在緩慢混合10分鐘的同時,將溶解有4份過硫酸銨的50份離子交換水灌注到上述乳化液中。
隨后,在燒瓶中進行氮取代之后,在攪拌燒瓶內容物的同時,用油浴加熱反應溶液直到內容物達到70℃為止,且使乳膠聚合持續5小時,從而獲得其中分散有樹脂顆粒的樹脂顆粒分散體(1)(樹脂顆粒濃度為30%),所述樹脂顆粒具有200nm的體積平均顆粒大小、50℃的玻璃轉化溫度、16,200的重量平均分子量(Mw)和1.2的比粘度。
-光敏/熱敏膠囊分散體(1)的制備-微膠囊分散體(1) 24份光可固化合成物分散體(1) 232份由ULTRA-TURRAX T50(由IKA制造)將上述成分徹底混合并分散在圓形不銹鋼燒瓶中。
用硝酸將pH值調節到3,將0.20份聚氯化鋁添加到其中,且由ULTRA-TURRAX以6,000rpm持續分散10分鐘。在緩慢攪拌燒瓶的同時,由用于加熱的油浴將溶液加熱到40℃。
此處,緩慢添加60份樹脂顆粒分散體(1)。
因此,獲得了光敏/熱敏膠囊分散體(1)。分散在分散體中的光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小約為2μm。未驗證所獲得的分散體的自發顯色。
-光敏/熱敏膠囊分散體(2)的制備-除了將微膠囊分散體(1)替換為微膠囊分散體(2)且將光可固化合成物分散體(1)替換為光可固化合成物分散體(2)之外,以與光敏/熱敏膠囊分散體(1)制備相同的方式制備光敏/熱敏膠囊分散體(2)。分散在分散體中的光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小約為2μm。未驗證所獲得的分散體的自發顯色。
-光敏/熱敏膠囊分散體(3)的制備-
除了將微膠囊分散體(1)替換為微膠囊分散體(3)且將光可固化合成物分散體(1)替換為光可固化合成物分散體(2)之外,以與光敏/熱敏膠囊分散體(1)制備相同的方式制備光敏/熱敏膠囊分散體(3)。分散在分散體中的光敏/熱敏膠囊的體積平均顆粒大小約為2μm。未驗證所獲得的分散體的自發顯色。
墨粉2(顯色部分分散結構型)的制備-墨粉的制備-光敏/熱敏膠囊分散體(1) 80份光敏/熱敏膠囊分散體(2) 80份光敏/熱敏膠囊分散體(3) 80份樹脂顆粒分散體(1) 80份由ULTRA-TURRAX T50(由IKA制造)將上述成分徹底混合并分散在圓形不銹鋼燒瓶中。
向上述反應混合物中添加0.1份聚氯化鋁,且用ULTRA-TURRAX以6,000rpm持續分散10分鐘。在攪拌燒瓶的同時,由用于加熱的油浴將溶液加熱到48℃,且在48℃下保持60分鐘。此處,緩慢添加20份樹脂顆粒分散體(1)。
此后,由0.5摩爾/公升的氫氧化鈉水溶液將系統中的pH值調節到8.5,密封不銹鋼燒瓶,且由磁密封件繼續攪拌,同時將其加熱到55℃并保持10小時。
在反應終止之后,將反應溶液冷卻、過濾、用離子交換水徹底洗滌,且通過Nutsche抽吸過濾來分離固液。在40℃下將反應溶液再次分散在1公升離子交換水中,以300rpm攪拌15分鐘,并進行洗滌。
將所述洗滌操作重復五次,且在將濾液的pH值調節到7.5且導電性達到7.0μS/cmt時,使用No.5A濾紙通過Nutsche抽吸過濾來分離固液,且接著通過真空干燥來干燥反應產物歷時12小時,以獲得含有分散在基質中的三種光敏/熱敏膠囊的墨粉顆粒。
作為由Coulter計數器測量墨粉顆粒的顆粒大小的結果,體積平均顆粒大小D50v約為15μm。未驗證所獲得的分散體的自發顯色。
隨后,通過使用Henschel混合器以32m/s的邊緣速度將100份所獲得的墨粉、0.3份疏水氧化鈦(其平均顆粒大小為15nm且由正癸基三甲氧基硅烷進行表面處理)以及0.4份疏水硅石(NY50,Nippon Aerosil有限公司制造)(其平均顆粒大小為30nm)摻合10分鐘,且接著由具有45μm開口的篩子來移除粗顆粒,以獲得添加有外部添加劑的外部添加墨粉2。
墨粉3黑色著色墨粉的制備-樹脂顆粒分散體-通過混合并溶解370份苯乙烯、30份丙烯酸正丁酯、8份丙烯酸、12份十二烷硫醇和2份己二酸二乙烯酯而獲得溶液,且將所述溶液添加到通過將6份非離子型表面活性劑(Nonipol 400,由Sanyo ChemicalIndustries有限公司制造)和10份陰離子型表面活性劑(Neogen SC,由DAI-ICHI KOGYO SEIYAKU有限公司制造)溶解在583份離子交換水中而獲得的溶液中,且使其在燒瓶中分散并乳化,并同時緩慢混合10分鐘,且將溶解有4份過硫酸銨的50份離子交換水灌注到上述乳化液中。隨后,在燒瓶中進行氮取代之后,在攪拌燒瓶內容物的同時,用油浴加熱反應溶液直到內容物達到70℃為止,且使乳液聚合持續5小時。
因而,獲得其中分散有樹脂顆粒的樹脂顆粒分散體,所述樹脂顆粒具有150nm的體積平均顆粒大小、56℃的Tg、3,000的重量平均分子量(Mw)。所述分散體的固體含量濃度為40%。
-色料分散體-碳黑(Mogul L,由Cabot有限公司制造) 60份非離子型表面活性劑(Nonipol 400,由Sanyo Chemical Industries有限公司制造) 6份離子交換水 240份混合并溶解上述成分,且通過均化器(ULTRA-TURRAX T50,由IKA制造)攪拌10分鐘,且接著由Ultimaizer進行分散處理以獲得其中分散有色料(碳黑)顆粒的色料分散體(1),所述色料顆粒具有250nm的平均顆粒大小。
-釋放劑分散體-固體石臘(HNP0190,熔點為85℃,由NIPPON SEIRO有限公司制造) 100份陽離子表面活性劑(SANISOL B50,由Kao公司制造) 5份離子交換水 240份在圓形不銹鋼燒瓶中由均化器(ULTRA-TURRAX T50,由IKA制造)來分散上述成分歷時10分鐘,且接著由壓力放電型均化器進行分散處理以制備分散有釋放劑顆粒的釋放劑分散體,其中所述釋放劑顆粒具有550nm的平均顆粒大小。
-黑色著色墨粉顆粒的制備-樹脂顆粒分散體234份色料分散體30份釋放劑分散體40份聚氫氧化鋁(Paho2S,由Asada Chemical Industry有限公司制造)0.5份離子交換水600份在圓形不銹鋼燒瓶中由均化器(ULTRA-TURRAX T50,由IKA制造)混合并分散上述成分,且接著在攪拌燒瓶內容物的同時在加熱油浴中將其加熱到40℃。在在40℃下保持30分鐘后,驗證了平均顆粒大小為4.5μm的凝聚顆粒。當油浴溫度增加并保持在56℃下歷時1小時時,平均顆粒大小變為5.3μm。此后,將26份樹脂顆粒分散體添加到含有凝聚顆粒的分散體中,將加熱油浴的溫度降低到50℃并保持30分鐘。
向所述含有凝聚顆粒的分散體中添加1N氫氧化鈉以將pH值調節到7.0,密封所述不銹鋼燒瓶,并由磁密封件繼續攪拌,將溫度增加到80℃并保持4小時。在冷卻之后,將反應產物過濾、用離子交換水洗滌4次并冷凍干燥,以獲得黑色著色墨粉顆粒,其具有54℃的Tg、5.9μm的體積平均顆粒大小和132的形狀因數SF1。
隨后,通過使用Henschel混合器以32m/s的邊緣速度將100份所獲得的黑色著色墨粉、0.3份疏水氧化鈦(其平均顆粒大小為15nm且由正癸基三甲氧基硅烷進行表面處理)以及0.4份疏水硅石(NY50,由NipponAerosil有限公司制造)(其平均顆粒大小為30nm)摻合10分鐘,且接著由具有45μm開口的篩子來移除粗顆粒,以獲得添加有外部添加劑的外部添加墨粉3。
顯影劑的制造作為載體,揉合、粉化并分類30質量%的苯乙烯/丙烯酸共聚物(數目平均分子量為23,000,重量平均分子量為98,000,Tg為78℃)以及70質量%的微粒狀磁鐵(最大磁化強度為80emu/g,平均顆粒大小為0.5μm)。通過使用體積平均顆粒大小為100μm的顆粒以及上述墨粉顆粒1到3(其經稱重以具有5質量%的墨粉濃度),并由球磨機混合5分鐘以獲得顯影劑1到3。
測試實例1使用具有與在第一示范性實施例(見圖1)中類似的構造的圖像形成設備,將顯影劑1(含有光不顯色型墨粉的顯影劑)加載在第一圖像形成單元10A中的第一顯影設備14A上,且將顯影劑3(含有黑色著色墨粉的顯影劑)加載在第二圖像形成單元10B中的第二顯影設備14B上。
作為第一光電導體11A和第二光電導體11B,使用鋁鼓(其直徑為30mm且已通過涂覆而在其上形成多層有機光敏層,所述多層有機光敏層具有25μm的厚度且包含酞菁氯鎵的電荷產生層和N,N′-二苯基-N,N′-雙(3-甲苯基)-[1,1′]聯苯基-4,4′-二胺的電荷傳輸層)。
使用Scorotron作為第一充電器12A和第二充電器12B。
使用LED圖像條作為第一曝光設備13A和第二曝光設備13B,所述圖像條具有能形成解析度為600dpi的潛像的780nm波長。
第一顯影設備14A和第二顯影設備14B配備有金屬套管,其用于能進行反向顯影的雙成分磁刷顯影。在將顯影劑加載到顯影設備中時,墨粉的電荷量約為-5到-30μC/g。
使用LED圖像條作為顏色形成信息施加設備15A,其能發射峰值波長為405nm(曝光量為0.2mJ/m2)、532nm(曝光量為0.2mJ/m2)和657nm(曝光量為0.4mJ/m2)的光,且具有600dpi的分辨率。
使用半導體輥作為第一轉移設備16A和第二轉移設備16B,其具有彈性核心材料且圍繞所述核心材料邊緣覆蓋有導電彈性體。所述導電彈性體是NBR和EPDM的不相容摻合物,且在其中分散有兩種碳黑(ketchen黑和熱黑),且輥電阻為108.5Ωcm,且ASKER-C硬度為35°。
作為中間轉移帶20,使用厚度為0.08mm且摻合有碳黑的聚酰亞胺膜(楊氏模量為3,800MPa,體積電阻率為1×109.5Ωcm,表面電阻率為1×1012Ω/□)。
作為第三轉移設備21,使用半導體輥,其具有彈性核心材料且圍繞所述核心材料邊緣覆蓋有導電彈性體。所述導電彈性體是NBR和EPDM的不相容摻合物,且在其中分散有兩種碳黑(ketchen黑和熱黑),且輥電阻為108.5Ωcm,且ASKER-C硬度為35°。
作為固定設備22,使用DPC 1616中所使用的固定設備(由Fuji Xerox有限公司制造)且將其安置在與顏色形成信息施加點距離30cm的位置處。
作為光照射設備23,使用顏色形成信息施加設備的包含三個波長的高強度Schaukasten,且照射寬度為5mm。
使用具有上述構造的圖像形成設備,印刷條件如下。
-第一圖像形成單元條件-光電導體的線速度10mm/sec充電條件將-400V施加到Scorotron屏幕,且將DC-6kV施加到導線。此時,光電導體的表面電位為-400V。
曝光由黑色圖像數據執行曝光,且曝光后的電位約為-50V。
顯影偏壓將AC Vpp 1.2kV(3kHz)的短波疊加到DC-330V。
顯影接觸條件邊緣比率(顯影輥/光電導體)為2.0,顯影間隙為0.5mm,顯影輥上的顯影劑的重量為400g/m2,且將光電導體上的墨粉顯影量設定為5g/m2以生成固體圖像。
對于中間轉移帶的轉移偏壓施加+800V的DC。
-第二圖像形成單元條件-光電導體的線速度10mm/sec
充電條件將-400V施加到Scorotron屏幕,且將DC-6kV施加到導線。此時,光電導體的表面電位為-400V。
曝光由三種顏色C、M和Y的圖像形成數據的邏輯和來執行曝光,且曝光后的電位約為-50V。
顯影偏壓將AC Vpp 1.2kV(3kHz)的短波疊加到DC-330V。
顯影接觸條件邊緣比率(顯影輥/光電導體)為2.0,顯影間隙為0.5mm,顯影輥上的顯影劑的重量為400g/m2,且將光電導體上的墨粉顯影量設定為5g/m2以生成固體圖像。
對于中間轉移帶的轉移偏壓施加+800V的DC。
-其它條件-對于記錄媒質的轉移偏壓施加+1V的DC。
固定溫度將固定輥的表面溫度設定為180℃。
照射設備的強度130,000勒克斯在上述條件下,印刷具有Y、M、C、R、G、B和K中的每種顏色的圖像等級的圖表。向墨粉F施加顏色形成信息是根據下文所示的組合來執行的(在下表中,當具有標記的LED發光時,墨粉顯影期望顏色)。為了由照射強度或照射時間來控制顯色密度,采用將1點的時間分為8份的時間寬度調制。在此測試實例中不測試黑色,且黑色圖像由黑色著色墨粉形成。
表1

圖像評估如下評估在上述條件下獲得的每個印刷樣本。
-顯色密度-關于Y、M和C中的每種顏色,由密度計X-Rite 938(由X-Rite制造)來測量圖像區域的圖像密度。每種顏色顯示1.5或更大的充足圖像密度。作為以相同方式進行的K(黑色)測量的結果,觀測到1.7或更大的充足圖像密度。
-顏色再現性-由5%到100%(以每5%為一級)的等級圖表來測量R、G、B和K每一者的顏色再現性,任一顏色皆展現良好的色彩平衡和極好的顏色再現性。
-高亮圖像的再現性-通過15%的整個印刷表面的半色調圖像來檢查高亮圖像的再現性,結果展現在高亮部分中沒有跳動且具有良好印刷。
比較實例1除了僅借助第一圖像形成單元10A使用墨粉F以Y、M、C、R、G、B和K中的每種顏色來印刷具有等級圖像的圖表之外,以與在測試實例1中相同的方式來執行評估。根據上表1中所示的組合來執行將顏色形成信息施加到墨粉F。
結果,K(黑色)的圖像密度、顏色再現性和高亮圖像再現都次于測試實例1。在形成規定圖像之后,所測量到的墨粉消耗量約為測試實例1中的消耗量的三倍。
測試實例2除了將第一光電導體11A和第二光電導體11B的線速度改變為300mm/sec之外,與在測試實例1的圖像形成中相同的方式來執行圖像形成和評估。取出固定設備和光照射設備,并在所述條件下輸出非固定圖像,且在使設備在暗處停留10分鐘之后,以相同線速度和溫度來執行固定、照射和圖像形成。
作為評估結果,顯色密度、顏色再現性和高亮圖像部分再現大體上與在測試實例1中相同,而不管是否允許停留。
測試實例3除了將第一圖像形成單元10A中的顯影劑1改變為顯影劑2且將向墨粉F施加顏色形成信息改變為下表2中的組合之外,與在測試實例1的圖像形成中相同的方式來執行圖像形成和評估。在此測試實例中不測試黑色,且黑色圖像由黑色著色墨粉形成。
作為評估結果,顯色密度為1.5或更大,且黑色圖像部分的顯色密度為1.7或更大,且通過視覺觀測,顏色再現性和高亮圖像部分再現大體上與在測試實例1中相同。在使用光顯色型墨粉時,類似于在測試實例1中使用光不顯色型墨粉的情況,可獲得極好的顯色密度、顏色再現和高亮部分再現特征。
表2

測試實例4由于除了改變第一圖像形成單元10A中的第一光電導體11A(如下文所示)且在第一光電導體11A內部安置第一曝光設備13A以便能從第一光電導體11A的后側曝光之外,以與測試實例1中相同的方式來執行圖像評估,所以能獲得相同的結果。另外,在此測試實例中,與測試實例1相比,光電導體劣化較少,且即使20k或更大印刷也不會造成圖像劣化。
第一光電導體11A作為導電支撐件,通過ITO噴鍍而向直徑為30mm的透明玻璃襯底提供導電層,在所述導電層上,通過涂覆而形成厚度為25μm的多層有機光敏層作為光敏層,其包含酞菁氯鎵的電荷產生層以及N,N′-二苯基-N,N′-雙(3-甲苯基)-[1,1′]聯苯基-4,4′-二胺的電荷傳輸層,且使用厚度為2μm的丙烯改良聚氨酯經由浸染方法來形成表面層111D。
測試實例5由于除了在第一圖像形成單元10A中將第一光電導體11A替換為如下文所示的介電鼓且將第一曝光設備13A替換為下文所示的離子型寫入設備19A之外,以與測試實例1中相同的方式來執行圖像評估,所以能獲得相同的結果。另外,在此測試實例中,與測試實例1相比,作為圖像多也載體的電介質劣化較少,且即使100k或更大印刷不會造成圖像劣化。
介電鼓18A介電鼓是這樣一種鼓,其具有厚度為20μm的透明介電層(丙烯酸系樹脂層),且所述透明介電層形成在直徑為30mm的金屬鼓(例如鋁)的表面上(反射率為95%)。
離子型寫入設備19A離子流控制頭,其在電暈充電器(coronacharger)(例如,離子產生器)的整個表面上以600dpi的分辨率來形成控制狹縫(具有狹縫的控制電極)。離子型寫入設備響應于三種顏色Y、M和C的圖像形成數據的邏輯和的圖像來控制所述控制狹縫,將8kV的電壓施加到離子產生器(電暈充電器)中以施加正離子,并形成潛像。
如上所述,在使用墨粉F和黑色著色墨粉的圖像形成設備(圖像形成方法)中,黑色圖像的圖像密度較高,另外,墨粉消耗較低,因此可降低運行成本。
當第一光電導體11A和第二光電導體11B的線速度在很大程度上變化時,圖像變化不可見且穩定,且高亮圖像區域的再現性也是良好的,因此可見能獲得高質量圖像。
為了說明和描述的目的而提供對本發明示范性實施例的以上描述。不希望其為詳盡的或將本發明限于所揭示的精確形式。顯然,所屬領域的技術人員將易于了解許多修改和變化。選擇并描述示范性實施例是為了最佳地解釋本發明的原理及其實際應用,藉此使所屬領域的其他技術人員能理解本發明的各種實施例并作出適于所預期的特定使用的各種修改。希望本發明范圍由所附權利要求書及其等效物界定。
此說明書中所提及的所有出版物、專利申請書和技術標準都以引用的方式并入本文中,其并入程度指示為如同將每個個別出版物、專利申請書或技術標準具體且個別地以引用方式并入本文中。
權利要求
1.一種圖像形成設備,其包括第一圖像形成單元,其使用顏色形成控制墨粉,通過借助光施加顏色形成信息來控制所述墨粉以維持顯色或非顯色狀態,所述第一圖像形成單元包含第一圖像載體;第一墨粉圖像形成單元,其使用含有所述顏色形成控制墨粉的第一顯影劑在所述第一圖像載體的表面上形成第一墨粉圖像;顏色形成信息施加單元,其借助光將顏色形成信息給予所述第一墨粉圖像;以及第一轉移單元,其將所述形成在所述第一圖像載體的所述表面上的第一墨粉圖像轉移到中間轉移體的表面上,第二圖像形成單元,其使用黑色著色墨粉,所述第二圖像形成單元包含第二圖像載體;第二墨粉圖像形成單元,其使用含有所述黑色著色墨粉的第二顯影劑在所述第二圖像載體的表面上形成第二墨粉圖像;以及第二轉移單元,其將所述形成在所述第二圖像載體的所述表面上的第二墨粉圖像轉移到中間轉移體的表面上,中間轉移體,分別形成在所述第一圖像形成單元和所述第二圖像形成單元中的所述第一墨粉圖像和所述第二墨粉圖像被轉移到其上,第三轉移單元,其將轉移到所述中間轉移體的所述表面的所述第一墨粉圖像和所述第二墨粉圖像轉移到記錄媒質,固定單元,其固定轉移到所述記錄媒質的表面的所述第一墨粉圖像和所述第二墨粉圖像,以及顏色形成單元,其形成施加有所述顏色形成信息的所述第一墨粉圖像的顏色。
2.根據權利要求1所述的圖像形成設備,其中所述第一圖像載體是光電導體,且所述第一墨粉圖像形成單元包括對所述光電導體的表面充電的第一充電單元、通過曝光而在所述光電導體的所述表面上形成靜電潛像的第一曝光單元以及使用所述顏色形成控制墨粉來顯影所述靜電潛像以形成第一墨粉圖像顏色形成控制的第一顯影單元。
3.根據權利要求2所述的圖像形成設備,其中所述光電導體包含從內部邊緣層壓到外部邊緣側的導電支撐件、光敏層和表面層,且所述導電支撐件對于從所述第一曝光單元輸出的光具有透光性,且所述表面層對于從所述顏色形成信息施加單元輸出的光具有不透光性,所述第一曝光單元安置在所述光電導體的后側,以從所述光電導體的所述后側執行曝光;且所述顏色形成信息施加單元安置在所述光電導體的前側,以從所述光電導體的所述前側執行曝光。
4.根據權利要求1所述的圖像形成設備,其中所述第一圖像載體是電介質,且所述第一墨粉圖像形成單元包括對所述電介質的表面充電的第一充電單元、通過將極性與所述電介質的電荷相反的離子施加到所述電介質的所述表面而形成潛像的離子寫入單元以及使用所述顏色形成控制墨粉而使所述靜電潛像成為第一墨粉圖像的第一顯影單元。
5.根據權利要求1所述的圖像形成設備,其中所述固定單元是所述顏色形成單元。
6.根據權利要求1所述的圖像形成設備,其進一步包括在固定之后照射所述記錄媒質的所述表面的光照射單元。
7.根據權利要求1所述的圖像形成設備,其中所述顏色形成控制墨粉包含第一成分和第二成分以及光可固化合成物,其中所述第一成分和所述第二成分以彼此分離的狀態存在且在彼此反應時形成顏色,且所述光可固化合成物含有所述第一成分和所述第二成分中的至少一者,通過借助光施加顏色形成信息而使所述光可固化合成物維持固化或未固化狀態,且在用以形成顏色的反應中受到控制。
8.一種圖像形成方法,其包括使用含有顏色形成控制墨粉的第一顯影劑在第一圖像載體的表面上形成第一墨粉圖像,通過借助光施加顏色形成信息來控制所述顏色形成控制墨粉以維持顏色形成或非顏色形成狀態,借助光向所述第一墨粉圖像施加所述顏色形成信息,且將形成在所述第一圖像載體的所述表面上的第一墨粉圖像轉移到中間轉移體的表面上,第二圖像形成通過使用含有黑色著色墨粉的第二顯影劑在第二圖像載體的表面上形成第二墨粉圖像,且將所述形成在所述第二圖像載體的所述表面上的第二墨粉圖像轉移到所述中間轉移體的所述表面,將轉移到所述中間轉移體的所述表面的所述第一墨粉圖像和所述第二墨粉圖像轉移到記錄媒質,固定轉移到所述記錄媒質的所述表面的所述第一墨粉圖像和所述第二墨粉圖像,以及形成施加有所述顏色形成信息的所述第一墨粉圖像的顏色。
9.一種墨粉,其包括偶合劑和能在與所述偶合劑反應時被著色的光可固化成色劑單體。
10.根據權利要求9所述的墨粉,其中在所述墨粉中,所述著色劑和所述光可固化成色劑單體彼此分離,且通過所述光可固化成色劑單體的光致聚合而形成的聚合物包含在所述墨粉中以防止與所述偶合劑反應。
11.根據權利要求9所述的墨粉,其中所述偶合劑和所述光可固化成色劑單體中的至少一者包含在微膠囊中,且通過所述光可固化成色劑單體的光致聚合而形成的聚合物不會穿過所述微膠囊的壁。
12.根據權利要求9所述的墨粉,其中所述偶合劑選自供電子無色染料和重氮鹽化合物,且所述光可固化成色劑單體選自受電子化合物和具有光可聚合基的偶合化合物。
13.根據權利要求12所述的墨粉,其中所述偶合劑是供電子無色染料,且在所述墨粉中的顯色部分處,所述供電子無色染料的含量為約0.01到約3g/m2。
14.根據權利要求12所述的墨粉,其中所述偶合劑是供電子無色染料,且所述光可固化成色劑單體是具有光可聚合基的偶合化合物,且對于每1質量份的所述供電子無色染料,含有約0.5到約20質量份的量的所述偶合化合物。
15.根據權利要求12所述的墨粉,其中所述偶合劑是重氮鹽化合物,且在所述墨粉中的顯色部分處,所述重氮鹽化合物的含量為約0.01到約3g/m2。
16.根據權利要求12所述的墨粉,其中所述偶合劑是重氮鹽化合物,且所述光可固化成色劑單體是具有光可聚合基的偶合化合物,且對于每1質量份的所述重氮鹽化合物,含有約0.5到約20質量份的量的所述偶合化合物。
17.根據權利要求9所述的墨粉,其中所述墨粉進一步包括光譜增感染料和硼酸鹽化合物,且在所述墨粉中所述光譜增感染料與所述硼酸鹽化合物的比率在約1/1到約1/50的范圍內。
18.根據權利要求9所述的墨粉,其中所述墨粉具有約1.30或更小的GSDv、約0.97或更大的GSDv/GSDp以及約110到約130的SF1。
19.一種墨粉,其包括偶合劑、能在與所述偶合劑反應時被著色的成色劑以及光可聚合單體。
20.根據權利要求19所述的墨粉,其中所述偶合劑與所述成色劑在所述墨粉中彼此分離,且所述光可聚合單體經歷光致聚合以形成聚合物,藉此使所述偶合劑與所述成色劑彼此反應以形成顏色。
21.根據權利要求19所述的墨粉,其中所述偶合劑和所述成色劑中的至少一者包含在微膠囊中。
22.根據權利要求20所述的墨粉,其中所述光可聚合單體含有去色反應基,其能抑制所述偶合劑與所述成色劑之間的著色反應。
23.根據權利要求19所述的墨粉,其中所述偶合劑是具有不飽和烯鍵的可聚合化合物,且所述成色劑選自苯酚衍生物、有機羧酸衍生物和其金屬鹽、磺酸衍生物、脲和硫脲衍生物、酸性粘土、膨潤土、酚醛清漆樹脂和金屬絡合物。
24.根據權利要求19所述的墨粉,其中所述墨粉進一步包括熱聚合抑制劑。
25.根據權利要求19所述的墨粉,其中所述墨粉具有約1.30或更小的GSDv、約0.97或更大的GSDv/GSDp和約110到約130的SF1。
全文摘要
本發明提供圖像形成設備、圖像形成方法和墨粉。圖像形成設備包含第一圖像形成單元,其使用顏色形成控制墨粉、第一圖像載體、第一墨粉圖像形成單元、顏色形成信息施加單元和第一轉移單元;第二圖像形成單元,其使用黑色著色墨粉、第二圖像載體、第二墨粉圖像形成單元和第二轉移單元;中間轉移體;第三轉移單元;固定單元;和顏色形成單元。
文檔編號G03G15/02GK101078897SQ20071000828
公開日2007年11月28日 申請日期2007年1月29日 優先權日2006年5月25日
發明者木村正利, 矢敷雄一, 樫村秀樹 申請人:富士施樂株式會社
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