專利名稱：圖像形成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于形成彩色圖像的圖像形成裝置。
背景技術：
目前，作為使用電子照相法的圖像形成法，公知的有以下的方法首先，在潛影載體上形成靜電潛影，用顯影器使靜電潛影顯影。然后，把顯影的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上。對于各種顏色的調(diào)色劑，順序進行靜電潛影的形成和顯影，通過在中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上重疊轉(zhuǎn)印，形成全彩色調(diào)色劑像。然后，把轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的全彩色調(diào)色劑像，轉(zhuǎn)印到紙等轉(zhuǎn)印材料上后，進行定影。
在采用所述方法形成彩色圖像的圖像形成裝置中，調(diào)色劑從顯影器上裝備的調(diào)色劑載體的兩個端部飛散，或在向顯影器補充調(diào)色劑時，調(diào)色劑從調(diào)色劑補充口飛散，導致一種調(diào)色劑混入到其他顏色的調(diào)色劑的顯影器中，出現(xiàn)混色的問題。
特別是在輪轉(zhuǎn)式顯影方式(rotary development system)的情況下，即，把裝有多個顯影器的輪轉(zhuǎn)式顯影單元相對潛影載體配置，通過使該輪轉(zhuǎn)式顯影單元轉(zhuǎn)動移動，有選擇地使多個顯影器中的某一個相對潛影載體的顯影位置，通過使顯影器內(nèi)的調(diào)色劑載體轉(zhuǎn)動，并且施加顯影偏壓，使靜電潛影進行調(diào)色劑顯影，因顯影器位置變化，更容易引起混色。
例如，在輪轉(zhuǎn)式顯影方式中，在使黑色顯影的情況下，使輪轉(zhuǎn)式顯影裝置單元轉(zhuǎn)動，將黑色顯影器移動到相對潛影載體的位置上。黑色與其他顏色相比，由于印字頻率高，其調(diào)色劑載體的轉(zhuǎn)數(shù)多。因此，黑色調(diào)色劑容易從所述調(diào)色劑載體的兩個端部飛散。此外，由于黑色調(diào)色劑頻繁進行補充，調(diào)色劑也容易從調(diào)色劑補充口飛散。例如在使青色、品紅色、黃色等彩色顯影的情況下，使輪轉(zhuǎn)式顯影裝置單元進一步轉(zhuǎn)動，各種顏色的顯影器相繼位于相對潛影載體的位置，由于該輪轉(zhuǎn)式顯影裝置單元的轉(zhuǎn)動，從黑色顯影器飛散的黑色調(diào)色劑，容易附著在其他顏色顯影器的顯影載體上。在黑色調(diào)色劑附著在其他彩色調(diào)色劑的顯影載體上的情況下，因彩色圖像部中混入黑色調(diào)色劑，導致圖像污染。
為了抑制所述調(diào)色劑的泄漏，提出了通過改進裝置解決的方法。例如在專利文獻1(特開2001-134045號公報)和專利文獻2(特開2005-316204號公報)中記載的圖像形成裝置，是對于配置在顯影器外部的作為調(diào)色劑供給部的密封對象的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，提高密封性能，并且減輕驅(qū)動輪轉(zhuǎn)式顯影裝置單元轉(zhuǎn)動時的驅(qū)動負荷?？墒?，如提高密封性能，就要對輪轉(zhuǎn)式顯影裝置單元施加負荷，此外，也難以完全防止調(diào)色劑泄漏。
另一方面，例如在專利文獻3(特開2003-107829號公報)中提出了，使用聚合調(diào)色劑作為彩色調(diào)色劑，使用研磨調(diào)色劑(grinded toner)作為黑色調(diào)色劑的方法?？墒牵凑账龅姆椒?，盡管可以發(fā)揮定影構(gòu)件防止污染的效果，但對于伴隨顯影器中混入調(diào)色劑導致的圖像污染，卻不能得到所希望的效果。此外，例如在專利文獻4(日本專利3347646號公報)和專利文獻5(特開平9-15925號公報)中提出了使黑色調(diào)色劑為一種磁性成分，使彩色調(diào)色劑為非磁性的方法，但都沒有解決在彩色顯影器中因混色造成圖像污染的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種圖像形成裝置，在用于形成彩色圖像的圖像形成裝置中，即使調(diào)色劑等因發(fā)生調(diào)色劑泄漏等而飛散，混入其他顏色的顯影器中，也可以抑制在得到的彩色圖像上產(chǎn)生圖像污染。
本發(fā)明一種方式的用于形成彩色圖像的圖像形成裝置，其特征在于，包括分別裝入不同顏色調(diào)色劑的多個顯影器，所述各顯影器具有調(diào)色劑載體和與所述調(diào)色劑載體相對配置的層厚限制構(gòu)件，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的圓度比其他顏色調(diào)色劑的圓度小，并使裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸。
此外，本發(fā)明另一種方式的用于形成彩色圖像的圖像形成裝置，其特征在于，包括分別裝入不同顏色調(diào)色劑的多個顯影器，所述各顯影器具有調(diào)色劑載體和與所述調(diào)色劑載體相對配置的層厚限制構(gòu)件，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的用下式(1)定義的顆粒直徑分布的波動系數(shù)CV值(coefficient of variance，CV value)，比其他顏色調(diào)色劑的CV值大，并使裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸。
按照本發(fā)明，可以抑制因調(diào)色劑泄漏等使調(diào)色劑混入到其他顏色調(diào)色劑的顯影器中而造成的混色現(xiàn)象，可以抑制圖像污染的發(fā)生。


圖1是本發(fā)明一個實施方式的圖像形成裝置的簡圖。
具體實施例方式
下面參照圖1，對本發(fā)明的圖像形成裝置的一個實施方式進行說明。
圖1所示的圖像形成裝置100具有所謂的一鼓四循環(huán)方式顯影單元4。該顯影單元4為輪轉(zhuǎn)式多種顏色顯影單元，包括進行四種顏色顯影的四個顯影器4K、4C、4M和4Y，通過有選擇地使規(guī)定的顯影器轉(zhuǎn)動移動到與感光鼓1相對的顯影位置，使感光鼓1上的潛影進行顯影。
在圖像形成裝置100中，在圖像形成裝置100的大體中央，設置有圖像形成部10。圖像形成部10具有感光鼓1，在感光鼓1的周圍，沿它的移動方向順序配置有帶電裝置2、曝光裝置3、輪轉(zhuǎn)式多種顏色顯影單元4、轉(zhuǎn)印裝置5、輥8、以及清潔刮板6。此外，在感光鼓1的送紙方向下游一側(cè)，配置有定影裝置7。在圖像形成裝置100的下部，設置有供紙部20，在供紙部20的供紙方向的下游一側(cè)，配置有供紙輥9。
輪轉(zhuǎn)式多種顏色顯影單元4具有顯影器(4K、4C、4M、4Y)。該顯影器用于把調(diào)色劑提供給形成有靜電潛影的感光鼓1的表面，形成調(diào)色劑像。
在圖1中，4K表示黑色顯影器，4C表示青色顯影器，4M表示品紅色顯影器，4Y表示黃色顯影器，它們分別排列保持在轉(zhuǎn)動齒條(rotaryrack)41的圓周方向上，相鄰的顯影器配置成在圓周方向上大約間隔90度。轉(zhuǎn)動齒條41利用圖中沒有表示的轉(zhuǎn)動裝置，以轉(zhuǎn)動軸40為中心轉(zhuǎn)動，并順序使多個顯影器4K、4C、4M、4Y移動到相對感光鼓1的顯影位置進行顯影。此外，在各顯影器上分別具有作為調(diào)色劑載體的顯影輥14K、14C、14M、14Y。
層厚限制構(gòu)件24K、24C、24M、和24Y分別配置成相對顯影輥14K、14C、14M、14Y的圓周面。
此外，在調(diào)色劑罐44K中裝入有黑色調(diào)色劑，在調(diào)色劑罐44C中裝入有青色調(diào)色劑，在調(diào)色劑罐44M中裝入有品紅色調(diào)色劑，在調(diào)色劑罐44Y中裝入有黃色調(diào)色劑。
在圖1中，沿箭頭方向轉(zhuǎn)動的調(diào)色劑供給輥34K，把裝入調(diào)色劑罐44K中的黑色調(diào)色劑提供給顯影輥14K。沿箭頭方向轉(zhuǎn)動的顯影輥14K把承載在顯影輥14K表面上的黑色調(diào)色劑，提供給感光鼓1。此時，承載在顯影輥14K的圓周面上的黑色調(diào)色劑，經(jīng)過層厚限制構(gòu)件24K和顯影輥14K的圓周面之間的細小間隙，層厚被限制成薄而均勻。然后，所述黑色調(diào)色劑在限制層厚的狀態(tài)下，被送到感光鼓1的圓周面上。此外，青色顯影器4C、品紅色顯影器4M、黃色顯影器4Y也進行與黑色顯影器4K相同的動作，在此省略了說明。
在輪轉(zhuǎn)式多種顏色顯影單元4中，在進行顯影時，通過轉(zhuǎn)動齒條41的轉(zhuǎn)動，把規(guī)定的顯影器移動到與感光體1相對的位置。
此外，一般黑色與其他顏色相比，印字的頻率高。因此，顯影輥14K的轉(zhuǎn)動次數(shù)比其他顯影輥的轉(zhuǎn)動次數(shù)多，所以黑色調(diào)色劑容易從顯影輥14K的兩個端部飛散。此外，由于頻繁向黑色顯影器4K補充調(diào)色劑，黑色調(diào)色劑容易從圖中省略的調(diào)色劑補充口飛散。所述飛散的黑色調(diào)色劑，附著在從其他顯影器4C、4M、4Y露出的顯影輥14C、14M、14Y上。
在所述的輪轉(zhuǎn)式多種顏色顯影單元4中，通過使所述黑色調(diào)色劑的圓度比其他顏色調(diào)色劑的圓度小，而且，除了黑色顯影器4K具有的層厚限制構(gòu)件24K以外，使層厚限制構(gòu)件24C、24M、24Y，以規(guī)定的線壓力分別與對應的顯影輥14C、14M、14Y接觸，即使飛散的黑色調(diào)色劑混入到其他顏色的顯影器4C、4M、4Y中，也可以限制其通過層厚限制構(gòu)件，使混入的調(diào)色劑關在顯影器內(nèi)不能出來。
詳細地說，黑色調(diào)色劑混入到顯影器4C、4M或4Y中之后，分別通過顯影輥14C、14M或14Y轉(zhuǎn)動，被與各顯影輥接觸的層厚限制構(gòu)件24C、24M、24Y擋住。另一方面，圓度大的其他顏色調(diào)色劑由于流動性好，擠過層厚限制構(gòu)件和顯影輥之間的間隙，由顯影輥14C，14M，14Y輸送。因此，混入其他顏色顯影器中的黑色調(diào)色劑，被關在各顯影器內(nèi)不能出來，難以顯露在顯影輥上，這樣，可以抑制黑色調(diào)色劑附著在顯影輥14C、14M、14Y上，送到感光鼓1上被顯影。其結(jié)果，難以產(chǎn)生混色的圖像。
其中，優(yōu)選的是，層厚限制構(gòu)件24C、24M、24Y以規(guī)定的線壓力與顯影輥14C、14M、14Y接觸，另一方面，層厚限制構(gòu)件24K配置成與顯影輥14K不接觸。
層厚限制構(gòu)件24K、24C、24M、24Y用不銹鋼鋼板或彈簧鋼板等金屬材料、或硅橡膠等橡膠材料制成，例如，優(yōu)選的是，例如做成刮板形的構(gòu)件。例如，在由所述金屬材料制成的情況下，做成0.1～0.2mm左右厚度的層厚限制構(gòu)件。在使各層厚限制構(gòu)件與各顯影輥接觸的情況下，線壓力為0.1～0.6kg/mm，此外，優(yōu)選的是，以0.17～0.5kg/mm左右的線壓力進行接觸。
此外，把用下式(2)計算出的各顆粒圓度的總和，用被測量的全部顆粒數(shù)去除，可以得到調(diào)色劑顆粒的圓度。
圓度a＝L0/L(2)上式(2)中，L0為具有與顆粒圖像相同投影面積的圓的周長，L為顆粒圖像的周長。
例如，用動態(tài)顆粒圖像分析裝置(FPIA-2100希森美康公司(Sysmex Corporation)制)，按如下方法測量圓度。
也就是，得到各調(diào)色劑顆粒的顆粒投影圖像，求出其周長。然后，假設成具有與顆粒投影面積相同的投影面積的球，求出該球的直徑(相當于圓的直徑)。然后，計算出得到的相當于圓直徑的圓周長，求出用上式(2)計算出的各顆粒的圓度。然后，把各顆粒圓度的總和用所測量的全部顆粒數(shù)去除，進行計算。
從各層厚限制構(gòu)件擋住黑色調(diào)色劑的效果好的方面看，優(yōu)選的是，所述黑色調(diào)色劑的圓度和其他顏色調(diào)色劑的圓度的差在0.01以上。此外，所述黑色調(diào)色劑的圓度，優(yōu)選的是0.90～0.94，其他顏色調(diào)色劑的圓度優(yōu)選的是0.94～0.99的范圍。
此外，作為本實施方式的調(diào)色劑，向黑色顯影器4K補充的黑色調(diào)色劑的用下式(1)定義的顆粒直徑分布波動系數(shù)(CV值)，比向顯影器4C、4M、4Y補充的青色、品紅色、黃色調(diào)色劑的CV值大，而且，層厚限制構(gòu)件24C、24M、24Y可以分別配置成與顯影輥14C、14M、14Y接觸。
式(1)CV值可以用后面敘述的方法進行計算。
在所述黑色調(diào)色劑的CV值比其他顏色調(diào)色劑的CV值大的情況下，由于黑色調(diào)色劑的顆粒直徑分布寬，一大半大顆粒直徑的黑色調(diào)色劑被與各顯影輥接觸的各層厚限制構(gòu)件擋住，CV值小的其他顏色調(diào)色劑因流動性好，分別擠過層厚限制構(gòu)件和顯影輥之間的間隙，由各顯影輥輸送。其結(jié)果，可以抑制黑色調(diào)色劑附著在顯影輥14C、14M、14Y上，被送到感光鼓1上而被顯影。
所述各調(diào)色劑的CV值在15～35的范圍，從各層厚限制構(gòu)件擋住黑色調(diào)色劑的效果好的方面看，優(yōu)選的是，黑色調(diào)色劑和其他顏色調(diào)色劑的CV值的差在1以上。
此外，在本實施方式中，例舉了黑色調(diào)色劑作為圓度小的規(guī)定顏色調(diào)色劑或CV值大的規(guī)定顏色調(diào)色劑，但也可以是其他顏色調(diào)色劑。此外，在本實施方式中，圓度小的規(guī)定顏色調(diào)色劑選擇了黑色一種顏色，但不限于只是一種顏色。也就是，例如，在使用的多種調(diào)色劑為四種顏色的情況下，也可以是其中的三種顏色為圓度小的規(guī)定顏色調(diào)色劑，或CV值大的規(guī)定顏色調(diào)色劑。
此外，在所述規(guī)定顏色調(diào)色劑是磁性調(diào)色劑且所述其他顏色調(diào)色劑是非磁性調(diào)色劑的情況下，優(yōu)選的是，使使用頻率高的調(diào)色劑為磁性調(diào)色劑，提高調(diào)色劑的帶電穩(wěn)定性，使其他顏色調(diào)色劑為非磁性調(diào)色劑。這樣，可以得到色度高的彩色圖像。此外，在所述規(guī)定顏色調(diào)色劑為研磨調(diào)色劑且所述其他顏色調(diào)色劑為聚合調(diào)色劑的情況下，優(yōu)選的是，使使用頻率高的調(diào)色劑為研磨調(diào)色劑，使其他顏色調(diào)色劑采用聚合調(diào)色劑。這是因為如果采用研磨調(diào)色劑，則轉(zhuǎn)印后殘留在感光鼓上的調(diào)色劑的清潔性能好，所以可以得到高圖像質(zhì)量的圖像。
此外，優(yōu)選的是，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑比其他顏色調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑大。特別是，從各層厚限制構(gòu)件擋住黑色調(diào)色劑的效果好的方面看，優(yōu)選的是，體積平均顆粒直徑的差在1μm以上的情況。
在本實施方式中使用的調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑為3～14μm，優(yōu)選的是6～12μm，特別優(yōu)選的是，黑色調(diào)色劑的顆粒直徑為8～12μm，其他顏色調(diào)色劑為3～7μm。
此外，在黑色調(diào)色劑使用研磨調(diào)色劑的情況下，特別是由于存在黑色調(diào)色劑中混入其他顏色調(diào)色劑的可能性，所以優(yōu)選的是，在黑色顯影輥14K上設置蓋。此外，也可以采用僅對黑色調(diào)色劑進行適當補充調(diào)色劑的方式。
下面，對圖像形成裝置100中的其他構(gòu)成要素進行說明。
感光鼓1是在表面形成靜電潛影的潛影載體。本實施方式的感光鼓1使用非晶態(tài)硅感光體。非晶態(tài)硅感光體的構(gòu)成，是例如在導電性基體上，順序?qū)盈B含有Si、H、B、O的載體注入阻擋層、含有Si、H的載體激發(fā)和輸送層(光導電層)、以及含有SiC、H的表面保護層。
帶電裝置2與感光鼓1相對配置，用于使感光鼓1均勻帶電。曝光裝置3根據(jù)從圖中沒有表示的圖像數(shù)據(jù)輸入部讀取的原稿圖像，在感光鼓1上形成靜電潛影。
轉(zhuǎn)印裝置5具有中間轉(zhuǎn)印帶51、一次轉(zhuǎn)印輥52和53、驅(qū)動輥55、二次轉(zhuǎn)印對置輥54、以及二次轉(zhuǎn)印輥56，用于把感光鼓1上的調(diào)色劑像轉(zhuǎn)印到紙上。中間轉(zhuǎn)印帶51呈環(huán)狀卷掛在一次轉(zhuǎn)印輥52和53、驅(qū)動輥55、以及二次轉(zhuǎn)印對置輥54上，用驅(qū)動輥55驅(qū)動，起到轉(zhuǎn)印感光鼓1上形成的調(diào)色劑像并暫時保持的轉(zhuǎn)印體的作用。二次轉(zhuǎn)印輥56配置在中間轉(zhuǎn)印帶51的外圓周面上與二次轉(zhuǎn)印對置輥54相對的位置上，起到把調(diào)色劑像二次轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印材料上的作用。
清潔刮板6用于清潔殘留在感光鼓1上的殘留調(diào)色劑等附著物，刮板由硬度60～80度的橡膠(例如聚氨酯橡膠等)制成，以線壓力10～40N/m壓在感光鼓上。輥8抵接在感光鼓1的表面上，具有回收或噴出調(diào)色劑的緩沖的功能。其中輥8的構(gòu)成為用硬度40～70度的橡膠層(例如發(fā)泡橡膠層等)覆蓋在金屬軸的圓周面上，由位于軸承兩端的、圖中沒有表示的彈簧以500～2000gf(彈簧單側(cè)為250～1000gf)的力壓靠感光鼓1。輥8的轉(zhuǎn)動速度設定成接觸部位上的表面速度比感光鼓的快，為1～1.5倍。定影裝置7用于使轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑像定影在紙上。此外，在圖1中，11表示用于把附著在輥上的調(diào)色劑進行剝離的刮刀，12表示用于把附著在輥上的調(diào)色劑或用刮板刮掉而落在輥上的調(diào)色劑進行回收的回收螺旋槳。所述回收螺旋槳把回收的殘留調(diào)色劑排出到圖中沒有表示的廢棄調(diào)色劑盒中。
下面，對圖像形成裝置100的動作進行說明。在形成圖像時，首先，用帶電裝置2使感光鼓1帶電。然后，輪轉(zhuǎn)式多種顏色顯影單元4的轉(zhuǎn)動齒條41以設置在其中心部位的轉(zhuǎn)動軸40為中心轉(zhuǎn)動。在對應于黑色的黑色顯影器4K相對感光鼓1的位置上，轉(zhuǎn)動齒條41停止。感光鼓1通過用曝光裝置3曝光，在感光鼓1表面上形成用于形成黑色調(diào)色劑像的靜電潛影。把得到的靜電潛影用黑色顯影器4K進行顯影。然后，把在感光鼓1表面上形成的黑色調(diào)色劑像，通過在一次轉(zhuǎn)印輥52、53上施加的轉(zhuǎn)印偏壓，轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶51上。這樣一旦完成黑色調(diào)色劑像向轉(zhuǎn)印帶51的轉(zhuǎn)印，則轉(zhuǎn)動齒條41以設置在其中心部位的轉(zhuǎn)動軸40為中心再轉(zhuǎn)動，例如，使青色顯影器4M位于顯影位置。然后，與所述的黑色調(diào)色劑像的形成工序相同，形成青色調(diào)色劑像，并轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶51上。對于品紅色、黃色也一樣，在轉(zhuǎn)印帶51上形成調(diào)色劑像。此外，在所述各調(diào)色劑像一次轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印帶51上時，二次轉(zhuǎn)印輥56離開轉(zhuǎn)印帶51。
當如上所述地在轉(zhuǎn)印帶51上形成全彩色調(diào)色劑像后，二次轉(zhuǎn)印輥56抵接在轉(zhuǎn)印帶51上。并配合時間，把紙等記錄介質(zhì)從供紙部20用供紙輥9等輸送到轉(zhuǎn)印位置。然后，通過在二次轉(zhuǎn)印輥56上施加的二次轉(zhuǎn)印偏壓，把在轉(zhuǎn)印帶51上形成的全彩色調(diào)色劑像，轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上。
殘留在感光鼓1上的殘留調(diào)色劑用清潔刮板6清除，被廢棄后放到圖中沒有表示的廢調(diào)色劑容器中。此外，殘留在轉(zhuǎn)印帶51上的調(diào)色劑，通過使轉(zhuǎn)印帶51的圖中沒有表示的清掃裝置在二次轉(zhuǎn)印后與轉(zhuǎn)印帶51抵接來清除，被廢棄后放到圖中沒有顯示的廢調(diào)色劑容器中。轉(zhuǎn)印帶51的圖中沒有表示的清掃裝置在對轉(zhuǎn)印帶51清理一周后，離開轉(zhuǎn)印帶51。
此外，在形成黑白圖像時，轉(zhuǎn)動齒條41不轉(zhuǎn)動，只是使顯影器4K與感光鼓1相對而進行顯影。形成圖像的其他動作與形成彩色圖像時相同。
下面，對向本實施方式的所述顯影器補充的調(diào)色劑的制造方法進行說明。
向所述顯影器補充的調(diào)色劑，可以使用用破碎分級法得到的調(diào)色劑(研磨調(diào)色劑)；或者用懸濁聚合法、乳化聚合凝聚法等得到的聚合調(diào)色劑。此外，如果采用聚合法，則得到圓度高的調(diào)色劑。此外，也可以用熔融造粒法或噴射造粒法得到的調(diào)色劑。
在破碎分級法中，首先在粘結(jié)樹脂、著色劑、以及磁粉中，根據(jù)需要添加電荷控制劑、脫模劑等，配制調(diào)色劑組成物。然后，用亨舍爾混合機或V型混合機等進行預混合后，用雙軸擠壓機等熔融混練裝置進行熔融混練。在該熔融混練物冷卻后，進行粗研磨和細研磨，根據(jù)需要進行分級，得到具有規(guī)定圓度的調(diào)色劑顆粒。
所述粘結(jié)樹脂、著色劑、磁粉、電荷控制劑以及脫模劑沒有特別的限定，可以使用公知的材料。
懸濁聚合法是在用于形成聚合樹脂的聚合性單體中，使著色劑、蠟、帶電控制劑、交聯(lián)劑等分散，把該分散處理后的單體組成物在水類介質(zhì)(例如水或水和水混合性溶劑的混合溶劑)中攪拌成適當?shù)念w粒直徑，此后，加入聚合引發(fā)劑進行加熱，使聚合性單體聚合，得到圓度高的球形調(diào)色劑顆粒的方法。
所述著色劑、蠟、帶電控制劑、交聯(lián)劑以及聚合引發(fā)劑沒有特別的限定，可以使用公知的材料。
乳化聚合凝聚法一般通過乳化聚合制備含有聚合樹脂的樹脂分散液，另一方面，制備使著色劑、蠟、帶電控制劑等在溶劑中分散的添加劑分散液。然后，把它們混合，形成相當于調(diào)色劑顆粒直徑的凝聚顆粒后，通過加熱進行融合，得到球形調(diào)色劑顆粒的方法。
所述粘結(jié)樹脂或聚合樹脂沒有特別的限定，例如可以舉出苯乙烯-丙烯基樹脂、聚酯樹脂、聚丙烯基類樹脂(polyacrylic based resins)、聚乙烯類樹脂、聚丙烯類樹脂(polypropylene based resins)、氯乙烯基類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚氨基甲酸乙酯類樹脂、聚乙烯醇類樹脂、乙烯醚類樹脂、N-乙烯基類樹脂、苯乙烯-丁二烯樹脂等熱塑性樹脂。根據(jù)需要，在這些樹脂中可以同時使用其他的樹脂，或也可以使用兩種以上這些樹脂。
在調(diào)色劑中含有的著色劑沒有特別的限定，可以舉出如下著色劑。作為黑色類著色劑，例如有乙炔碳黑、燈黑、苯胺黑等的碳黑。作為品紅色類著色劑，例如有顏色索引中記載的C.I.顏料紅81、C.I顏料紅122、C.I.顏料紅57、C.I.顏料紅238、C.I顏料紅49、C.I.溶劑紅49、C.I.溶劑紅19、C.I.溶劑紅52、C.I.堿性紅10、C.I.分散紅15。作為青色類著色劑，例如有顏色索引中記載的C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15-1、C.I.顏料藍15-3、C.I顏料藍16、C.I.溶劑藍55、C.I.溶劑藍70、C.I.直接藍86、C.I.直接藍25。作為黃色類著色劑，例如有萘酚黃S等的硝基類顏料；耐曬黃5G、耐曬黃3G、耐曬黃G、聯(lián)苯胺黃G、烏爾康堅牢黃(Vulcan Fast Yellow)5G等的偶氮類顏料；或黃色氧化鐵、黃土等的無機顏料；顏色索引中記載的C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃74、C.I.溶劑黃2、C.I.溶劑黃6、C.I.溶劑黃14、C.I.溶劑黃15、C.I.溶劑黃16、C.I.溶劑黃19、C.I.溶劑黃21等。也可以把這些著色劑的一種或兩種以上組合使用。
這些著色劑相對于調(diào)色劑的粘結(jié)樹脂或聚合樹脂總量，一般為以2～20質(zhì)量份的比例配入，優(yōu)選的是，以3～10質(zhì)量份的比例配入。
在調(diào)色劑中，為了調(diào)整調(diào)色劑的帶電控制性和流動性等，優(yōu)選的是添加添加劑?？梢耘e出的添加劑例如有二氧化硅、氧化鈦、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂、碳酸鈣等的無機粉末；聚甲基丙烯酸甲酯等的有機粉末；硬脂酸鋅等的脂肪酸金屬鹽等粉末。其中，優(yōu)選的是使用無機粉末，特別是二氧化硅。
優(yōu)選的是，添加劑的添加量相對于100質(zhì)量份的調(diào)色劑顆粒為0.05～4.0質(zhì)量份。添加劑和調(diào)色劑顆粒的混合例如可以使用亨舍爾混合機、V型混合機、翻轉(zhuǎn)式攪拌機(tumbler mixer)，混合器(hybridizer)等。
在本實施方式中，詳細說明了具有輪轉(zhuǎn)式顯影單元的圖像形成裝置。但是，本發(fā)明還可以應用于其它方式的圖像形成裝置。例如有將多個顯影器顯分離配置以取代輪轉(zhuǎn)式顯影單元的圖像形成裝置，等等。
下面，舉出實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但本發(fā)明不是僅限定于以下的實施例。
實施例首先，對在實施例和對比例中使用的調(diào)色劑顆粒的圓度和CV值的測量方法進行說明。
圓度的測量調(diào)色劑顆粒的圓度使用動態(tài)顆粒圖像分析裝置(FPIA-2100希森美康公司制)進行測量。
顆粒直徑分布的波動系數(shù)(CV值)的測量在調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑分布的測量中，使用了粒度分布計(Multisizer III貝克曼庫爾特有限公司(Beckman Coulter，Inc.)制)。此外，測量按以下方法進行。
首先，用氯化鈉(試劑1級)配制1％的NaCl水溶液。然后，在100～150ml的1％的NaCl水溶液中加入0.1～5ml的烷基苯磺酸鹽。
在所述得到的溶液中加入0.5～50mg要測量的調(diào)色劑，使其懸濁得到調(diào)色劑懸濁液。用超聲波分散器對所述懸濁液進行1～3分鐘的分散處理。然后，用粒度分布計，使用100μm的孔徑，測量調(diào)色劑顆粒的體積顆粒直徑分布，從得到的結(jié)果求出算術平均體積顆粒直徑和體積顆粒直徑分布的標準偏差。
然后，用上式(1)計算出CV值。
下面對在實施例和對比例中使用的調(diào)色劑的制造進行說明。
黑色聚合調(diào)色劑的制造把80質(zhì)量份的苯乙烯、20質(zhì)量份的2-乙基己酸甲基丙烯酸酯、5質(zhì)量份的碳黑(三菱化成株式會社制，MA-100)、3質(zhì)量份的低分子量聚丙烯(三洋化成工業(yè)株式會社制，Biscol 660P)、2質(zhì)量份的電荷控制劑(東方化學工業(yè)株式會社(Orient Chemical Industries Ltd.)制，Bontron S-34)、以及1質(zhì)量份的二乙烯基苯(交聯(lián)劑)的混合液，在球磨機中充分分散后，再添加2質(zhì)量份的偶氮二異庚腈作為聚合引發(fā)劑。然后，把得到的混合液加入到400質(zhì)量份的離子交換水中，再加入5質(zhì)量份的三代磷酸鈣以及0.1質(zhì)量份的十二烷基苯磺酸鈉作為懸濁穩(wěn)定劑，使用高速攪拌機(T.K.homomixer特殊機化工業(yè)公司(PRIMIXCorporation)制)，以7000rpm的轉(zhuǎn)數(shù)攪拌60分鐘，配制成懸濁液。然后，把該懸濁液在氮氣氛圍下，攪拌葉片以100rpm的轉(zhuǎn)數(shù)邊進行攪拌，邊在70℃加熱10小時，使單體成分聚合。用酸清洗得到的分散液，去除三代磷酸鈣。然后，把該分散液過濾，清洗回收的粉體，通過干燥得到調(diào)色劑母顆粒。
調(diào)色劑母顆粒的圓度為0.97。此外，調(diào)色劑母顆粒的粒度分布為體積平均顆粒直徑為7.1μm，CV值為23％。
然后，在100質(zhì)量份的調(diào)色劑母顆粒中，添加0.8質(zhì)量份的氧化鈦1MT-100SA(帝國公司(Tayca Corporation)制，平均一次顆粒直徑15nm)、0.8質(zhì)量份的二氧化硅1NY50(德固薩公司(Nippon AerosilCo.，Ltd.)制，平均一次顆粒直徑30nm)，用FM混合機(三井礦山株式會社(Mitsui Mining Company，Limited)制)以圓周速度3500mm/秒混合10分鐘，得到黑色的聚合調(diào)色劑。
彩色聚合調(diào)色劑的制造除了分別使用下述著色劑替代碳黑以外，利用與配制所述的黑色調(diào)色劑的相同的聚合法，得到黃色、品紅色、青色的彩色調(diào)色劑。得到的彩色調(diào)色劑的圓度，黃色、品紅色、青色都為0.97，CV值黃色為23％、品紅色為24％、青色為23％。
黃色顏料C.I.顏料黃74品紅色顏料C.I.顏料紅57青色顏料C.I.顏料藍15-1用研磨法制造磁性黑色調(diào)色劑首先，對作為粘接劑用樹脂使用的聚酯樹脂的配制進行說明。
聚酯樹脂A的制造在反應容器內(nèi)裝入2.2摩爾雙酚A環(huán)氧丙烷加成物(adduct)2000g、2.2摩爾雙酚A環(huán)氧乙烷加成物800g、對苯二甲酸500g、n-十二碳烯琥珀酸600g、1，2，4-苯三酸酐350g、氧化二丁基錫4g后，在氮氣氛圍中邊攪拌，邊在220℃、8小時的條件下進行縮合反應后，在減壓條件下，再繼續(xù)縮合反應，直到軟化點達到155℃，把聚酯樹脂A聚合。這樣得到的聚酯樹脂A的玻璃轉(zhuǎn)變點(Tg)為60℃，軟化點為150℃，酸值為7.0，凝膠部分比例為30％。
聚酯樹脂B的制造在反應容器內(nèi)裝入2.2摩爾雙酚A環(huán)氧丙烷加成物2800g、對苯二甲酸400g、延胡索酸650g、氧化二丁基錫4g后，在氮氣氛圍中邊攪拌，邊在220℃、8小時的條件下進行縮合反應后，在減壓條件下，再繼續(xù)縮合反應，直到軟化點達到90℃。這樣得到的聚酯樹脂B的玻璃轉(zhuǎn)變點(Tg)為50℃，軟化點為100℃，酸值為4.0，凝膠部分比例為0％。
熔融混練把30質(zhì)量份的聚酯樹脂A、70質(zhì)量份的聚酯樹脂B、75質(zhì)量份的磁粉(戶田工業(yè)株式會社(Toda Kogyo Corp.)制，MTSB-905)、3質(zhì)量份的電荷控制劑(東方化學工業(yè)株式會社制，Bontron No.1)、8質(zhì)量份的電荷控制樹脂(季銨鹽的苯乙烯-丙烯酸共聚物；藤倉化成株式會社制，F(xiàn)CA196)、以及3質(zhì)量份的作為蠟成分的酯蠟(直鏈一元羧酸(碳原子數(shù)為20～30)和直鏈飽和一元醇(碳原子數(shù)為20～30)進行縮合反應得到的、熔融溫度區(qū)域為75℃～85℃、雜質(zhì)為0.01％以下的高純度固體脂肪酸酯)，用亨舍爾混合機混合。
然后，再用雙軸擠壓機(缸體設定溫度100℃)混練后，用水平旋轉(zhuǎn)碾磨機粗研磨。此后，用渦輪碾磨機進行細研磨，用氣流式分級機進行分級，得到調(diào)色劑顆粒。得到的調(diào)色劑顆粒的圓度為0.95。此外，調(diào)色劑顆粒的粒度分布為體積平均顆粒直徑8.0μm，CV值為28％。
然后，在得到的100質(zhì)量份的調(diào)色劑顆粒中加入1.0質(zhì)量份的二氧化硅(德固薩公司制，RA200HS)和1.5質(zhì)量份的氧化鈦(鈦工業(yè)株式會社制，EC100T1)，通過用亨舍爾混合機混合，得到磁性黑色調(diào)色劑。
實施例1用內(nèi)部裝有圖1所示的輪轉(zhuǎn)式多種顏色顯影單元4的京瓷美達株式會社制打印機的實驗機，進行了對圖像特性的評價試驗。
此外，所述打印機的感光體1由非晶態(tài)硅制成，感光鼓的直徑為φ30mm，顯影輥14K、14C、14M、14Y對于磁性調(diào)色劑使用直徑為φ16mm的磁性感光鼓，對于非磁性調(diào)色劑使用直徑為φ14mm的非磁性感光鼓。此外，層厚限制構(gòu)件24C、24M、24Y都以約0.25kg/mm左右的線壓力分別與顯影輥14C、14M、14Y接觸，另一方面，層厚限制構(gòu)件24K與顯影輥14K不接觸。
然后，分別把規(guī)定量的如上所述得到的磁性黑色調(diào)色劑、黃色聚合調(diào)色劑、品紅色聚合調(diào)色劑、青色聚合調(diào)色劑，向黑色顯影器4K、青色顯影器4C、品紅色顯影器4M、和黃色顯影器4Y補充。
然后，使所述磁性黑色調(diào)色劑落在顯影輥14C、14M、14Y上，印刷了四種顏色的實心圖像(solid image)。
其結(jié)果，落下的磁性黑色調(diào)色劑即使一旦附著在顯影輥14C、14M、14Y上，各個顯影輥轉(zhuǎn)動2～3次，則各顯影輥上的磁性黑色調(diào)色劑，被回收到所述各顯影器內(nèi)，不會在各顯影輥上出現(xiàn)。此外，從得到的圖像看，也沒有馬上發(fā)生混色。
實施例2除了用在青色顯影器4C、品紅色顯影器4M、和黃色顯影器4Y中，分別添加規(guī)定量的磁性黑色調(diào)色劑來代替使所述磁性黑色調(diào)色劑落在顯影輥14C、14M、14Y上以外，與實施例1相同，進行了評價。
其結(jié)果，各顯影輥上在一分鐘之內(nèi)，沒有發(fā)生黑色調(diào)色劑的混色，僅形成本來顏色的調(diào)色劑層。
對比例除了使用黑色聚合調(diào)色劑代替磁性黑色調(diào)色劑以外，與實施例1相同，進行了評價。其結(jié)果，得到圖像的彩色圖像部分有黑色的混色，發(fā)生了圖像污染。此外，直到落下的黑色聚合調(diào)色劑沒有之前，繼續(xù)發(fā)生圖像污染。
通過比較實施例1、2和對比例，可以看出以下幾點在實施例1和實施例2這樣的使用圓度小、或CV值大的磁性黑色調(diào)色劑的情況下，附著在顯影輥上的磁性黑色調(diào)色劑即使一旦附著在顯影輥14C、14M、14Y上，也分別用各層厚限制構(gòu)件擋住，不能擠過層厚限制構(gòu)件，被回收到各顯影器內(nèi)，不會在各顯影輥上出現(xiàn)，此外，從得到的圖像看，可以看出不會馬上發(fā)生混色。另一方面，在像對比例那樣的使用圓度大或CV值小的黑色聚合調(diào)色劑的情況下，由于調(diào)色劑的流動性好，容易擠過各層厚限制構(gòu)件。這樣可以看出，如采用本發(fā)明的圖像形成裝置，即使產(chǎn)生調(diào)色劑泄漏，且該調(diào)色劑混入其他顏色的顯影器中，也不會出現(xiàn)因混色造成的不利情況，不會產(chǎn)生圖像污染。
如上所述，本發(fā)明的圖像形成裝置用于形成彩色圖像，其特征在于，包括分別裝入不同顏色調(diào)色劑的多個顯影器，所述各顯影器具有調(diào)色劑載體和與所述調(diào)色劑載體相對配置的層厚限制構(gòu)件，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的圓度比其他顏色調(diào)色劑的圓度小，裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸。
如采用所述的圖像形成裝置，在形成圖像時，由于可以抑制因調(diào)色劑泄漏等使一種調(diào)色劑混入到其他顏色調(diào)色劑的顯影器中造成的混色現(xiàn)象，所以不會發(fā)生圖像污染。
此外，本發(fā)明的圖像形成裝置用于形成彩色圖像，其特征在于，包括分別裝入不同顏色調(diào)色劑的多個顯影器，所述各顯影器具有調(diào)色劑載體和與所述調(diào)色劑載體相對配置的層厚限制構(gòu)件，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的用下式(1)定義的顆粒直徑分布的波動系數(shù)CV值，比其他顏色調(diào)色劑的CV值大，裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸。
式(1)如采用所述的圖像形成裝置，在形成圖像時，由于可以抑制因調(diào)色劑泄漏等使一種調(diào)色劑混入到其他顏色調(diào)色劑的顯影器中造成混色的現(xiàn)象，因而能夠抑制發(fā)生圖像污染。
優(yōu)選的是，在裝入所述規(guī)定顏色調(diào)色劑的顯影器中，所述層厚限制構(gòu)件與所述調(diào)色劑載體不接觸。按照所述的構(gòu)成，可以順暢地提供規(guī)定顏色調(diào)色劑。
優(yōu)選的是，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑是一種顏色的調(diào)色劑，特別優(yōu)選的是黑色。一般黑色與其他顏色相比，由于印字頻率高，黑色調(diào)色劑容易飛散。因此，通過選擇黑色調(diào)色劑作為規(guī)定顏色調(diào)色劑，由于可以抑制在形成圖像時容易發(fā)生的、黑色和其他顏色的混色現(xiàn)象，所以可以抑制發(fā)生圖像污染。
此外優(yōu)選的是，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑是研磨調(diào)色劑，所述其他顏色調(diào)色劑是聚合調(diào)色劑。由于聚合調(diào)色劑的圓度比較高，此外，CV值低，所以優(yōu)選。
此外優(yōu)選的是，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑是磁性調(diào)色劑，所述其他顏色調(diào)色劑是非磁性調(diào)色劑。
此外優(yōu)選的是，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑比所述其他顏色調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑大。
此外優(yōu)選的是，所述圖像形成裝置包括輪轉(zhuǎn)式顯影單元，其中，所述顯影單元，沿轉(zhuǎn)動體的外周配置有具有調(diào)色劑載體的所述多個顯影器，有選擇地轉(zhuǎn)動顯影器，使其移動到顯影位置，并使?jié)撚拜d體上的潛影進行顯影。
權利要求
1.一種用于形成彩色圖像的圖像形成裝置，其特征在于，包括分別裝入不同顏色調(diào)色劑的多個顯影器，所述各顯影器具有調(diào)色劑載體和與所述調(diào)色劑載體相對配置的層厚限制構(gòu)件，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的圓度比其他顏色調(diào)色劑的圓度小，裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸。
2.一種用于形成彩色圖像的圖像形成裝置，其特征在于，包括分別裝入不同顏色調(diào)色劑的多個顯影器，所述各顯影器具有調(diào)色劑載體和與所述調(diào)色劑載體相對配置的層厚限制構(gòu)件，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的用下式(1)定義的顆粒直徑分布的波動系數(shù)CV值，比其他顏色調(diào)色劑的CV值大，裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于，在裝入所述規(guī)定顏色調(diào)色劑的顯影器中，所述層厚限制構(gòu)件與所述調(diào)色劑載體不接觸。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述規(guī)定顏色是一種顏色。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述規(guī)定顏色是黑色。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑是研磨調(diào)色劑，所述其他顏色調(diào)色劑是聚合調(diào)色劑。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑是磁性調(diào)色劑，所述其他顏色調(diào)色劑是非磁性調(diào)色劑。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于，所述規(guī)定顏色調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑比所述其他顏色調(diào)色劑的體積平均顆粒直徑大。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的圖像形成裝置，其特征在于，包括輪轉(zhuǎn)式顯影單元，其中，所述顯影單元，沿轉(zhuǎn)動體的外周配置有具有調(diào)色劑載體的所述多個顯影器，有選擇地轉(zhuǎn)動所述顯影器，使其移動到顯影位置，并使?jié)撚拜d體上的潛影進行顯影。
全文摘要
本發(fā)明的圖像形成裝置用于形成彩色圖像，其包括分別裝入不同顏色調(diào)色劑的多個顯影器，所述各顯影器具有調(diào)色劑載體和與所述調(diào)色劑載體相對配置的層厚限制構(gòu)件，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的圓度比其他顏色調(diào)色劑的圓度小，并使裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸，或者，所述不同顏色調(diào)色劑中，規(guī)定顏色調(diào)色劑的用式(1)定義的顆粒直徑分布的波動系數(shù)CV值，比其他顏色調(diào)色劑的CV值大，并使裝入所述其他顏色調(diào)色劑的顯影器的層厚限制構(gòu)件，以規(guī)定的線壓力與調(diào)色劑載體接觸。
文檔編號G03G9/08GK101042555SQ20071008687
公開日2007年9月26日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權日2006年3月22日
發(fā)明者前嶌正展, 山岸義弘 申請人:京瓷美達株式會社