專利名稱:粉末運(yùn)送裝置、圖像形成設(shè)備和處理卡盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及能夠經(jīng)由粉末運(yùn)送管將諸如調(diào)色劑之類的粉末從粉末容器部 分運(yùn)送到位于粉末容器部分下游的運(yùn)送目的地的粉末運(yùn)送裝置、包括粉末運(yùn)送 裝置的圖像形成設(shè)備和處理卡盒。
背景技術(shù):
常規(guī)地,已知配有調(diào)色劑運(yùn)送裝置的、諸如復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、打印機(jī)之類 的圖像形成設(shè)備。
如圖19所示,日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-024665描述了一種采用調(diào)色劑 運(yùn)送管的調(diào)色劑運(yùn)送裝置,該調(diào)色劑運(yùn)送管用于將調(diào)色劑從儲(chǔ)存調(diào)色劑的調(diào)色 劑容器部分運(yùn)送到調(diào)色劑容器部分之下設(shè)置的顯影裝置。調(diào)色劑運(yùn)送管143包 括與調(diào)色劑容器部分147連通(communicatee同時(shí)基本上水平地延伸的上游 側(cè)水平部分143a、向上游側(cè)水平部分143a的下游側(cè)上的顯影裝置55向下大幅 傾斜的傾斜部分143c、以及基本上水平延伸、同時(shí)在傾斜部分143的下游側(cè)與 顯影裝置155連通的下游側(cè)水平部分143e。運(yùn)送螺線圈(conveyance coil) 170設(shè)置在調(diào)色劑運(yùn)送管143內(nèi),用于攪拌并運(yùn)送調(diào)色劑。
通過運(yùn)送螺線圈170將調(diào)色劑容器部分147中的調(diào)色劑運(yùn)送到上游側(cè)水平 部分143a。當(dāng)通過運(yùn)送螺線圈170將運(yùn)送到上游側(cè)水平部分143a的調(diào)色劑進(jìn) 一步運(yùn)送到傾斜部分143c時(shí),除了運(yùn)送螺線圈170提供的運(yùn)送力之外,調(diào)色 劑還通過其自身的重量從傾斜部分143c立即下落到下游側(cè)水平部分143e。以 這種方式,通過運(yùn)送螺線圈170將運(yùn)送到下游側(cè)水平部分143e的調(diào)色劑進(jìn)一 步運(yùn)送到與顯影裝置155連通的補(bǔ)給口 (replenishment inlet) 145,由此將 調(diào)色劑排出到顯影裝置155。由于除了運(yùn)送螺線圈170提供的運(yùn)送力之外,調(diào)色劑還通過其自身的重量 在傾斜部分143c立即下落到下游側(cè)水平部分143e,因此調(diào)色劑幾乎不在其上 積累,并且傾斜部分143c的管中的大部分空間被空氣占據(jù)。在調(diào)色劑運(yùn)送管 143中,通過運(yùn)送螺線圈170,調(diào)色劑與空氣等混合。特別地,在其中管空間 內(nèi)部幾乎被空氣占據(jù)的傾斜部分143c上,與其他部分相比,調(diào)色劑更易與空 氣混合。實(shí)際上,調(diào)色劑與空氣混合比例越高,調(diào)色劑流動(dòng)性(Huidity)越 高。
因此,在調(diào)色劑與空氣混合的傾斜部分143c,調(diào)色劑與空氣過度混合,由 此調(diào)色劑的流動(dòng)性過度增加。當(dāng)調(diào)色劑的流動(dòng)性過度增加時(shí),調(diào)色劑呈液體性 質(zhì),并且由于從傾斜部分143c落下時(shí)引起的下滑力導(dǎo)致在沒有運(yùn)送螺線圈170 的運(yùn)送的情況下,調(diào)色劑也經(jīng)由補(bǔ)充口 145從傾斜部分143c立即下落到顯影 裝置155。
以這種方式,當(dāng)無論運(yùn)送螺線圈170的運(yùn)送是否存在,調(diào)色劑均立即從補(bǔ) 充口 145落到顯影裝置155時(shí),對(duì)顯影裝置155的調(diào)色劑補(bǔ)充是不穩(wěn)定的。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述和其它問題作出本發(fā)明,并且本發(fā)明的一方面在于提供一種新型 粉末運(yùn)送裝置。這樣的新型粉末運(yùn)送裝置包括容納粉末的粉末容器部分、將與 空氣混合的粉末從粉末容器部分向下游引導(dǎo)的粉末運(yùn)送管以及將粉末運(yùn)送管 中的粉末向粉末目的地運(yùn)送的粉末運(yùn)送組件。粉末運(yùn)送管包括第一運(yùn)送部分, 所述第一運(yùn)送部分具有供給口,并且與粉末容器部分連通。第一運(yùn)送部分通過 供給口從粉末容器接收粉末。第二運(yùn)送部分設(shè)置在粉末運(yùn)送管中,來通過第一 彎曲部分在下游側(cè)與第一運(yùn)送部分連通。第二運(yùn)送部分朝向運(yùn)送目的地向下延 伸,將所述第二運(yùn)送部分以大于第一運(yùn)送部分的角度從水平傾斜。第三運(yùn)送部 分也設(shè)置在粉末運(yùn)送管中,來經(jīng)由第二彎曲部分在下游側(cè)與第二運(yùn)送部分連 通。第三運(yùn)送部分朝向運(yùn)送目的地延伸,將所述第三運(yùn)送部分以小于第二運(yùn)送 部分的角度從水平傾斜。第三運(yùn)送部分具有補(bǔ)充口,用于從粉末運(yùn)送管向粉末 運(yùn)送目的地補(bǔ)充粉末??臻g限制組件設(shè)置在粉末運(yùn)'送管中,并且至少布置在第 二運(yùn)送部分中,以部分關(guān)閉第二運(yùn)送部分的內(nèi)部空間。
在另一個(gè)實(shí)施例中,粉末通過限制部分布置在第一運(yùn)送部分中,以限制粉 末的通過。
參照下面對(duì)附圖詳細(xì)的說明可以更快、更好地理解本發(fā)明,并且通過參 照下面的詳細(xì)描述將更容易理解本發(fā)明的多個(gè)優(yōu)點(diǎn)。其中
圖1示意性圖解具有根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的第一結(jié)構(gòu)的示例性調(diào)色 劑運(yùn)送裝置;
圖2示意性圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的的示例性打印機(jī); 圖3圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于黃色的示例性處理卡盒及其周 邊部分;
圖4是圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于黃色的示例性調(diào)色劑瓶 (toner bottle)的透視圖5是圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)顏色的示例性瓶支撐部分和 調(diào)色劑瓶;
圖6是部分圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)顏色的示例性調(diào)色劑運(yùn) 送裝置的透視圖7是部分圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)顏色的示例性調(diào)色劑運(yùn)
送裝置和處理卡盒的透視圖8圖解根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于黃色的示例性調(diào)色劑運(yùn)送裝置;
圖9示意性圖解本發(fā)明的第二示例性調(diào)色劑運(yùn)送裝置;
圖10圖解根據(jù)本發(fā)明第二配置的、布置在調(diào)色劑運(yùn)送裝置中的通過限制
部分的示例性周邊部分;
圖11示意性圖解本發(fā)明的調(diào)色劑運(yùn)送裝置的第三示例性結(jié)構(gòu);
圖12是圖解當(dāng)以與調(diào)色劑運(yùn)送方向垂直的方向上觀看的示例性調(diào)色劑運(yùn)
送管、運(yùn)送螺線圈和空間限制裝置;
圖13示意性圖解本發(fā)明的調(diào)色劑運(yùn)送裝置的第四示例性結(jié)構(gòu);
圖14圖解包括空間限制組件的示例性調(diào)色劑運(yùn)送裝置,該空間限制組件
在其軸向上具有相同的直徑;
圖15示意性圖解本發(fā)明的調(diào)色劑運(yùn)送裝置的第五示例性結(jié)構(gòu);
圖16圖解布置在第五示例性結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑運(yùn)送裝置中的通過限制部分的
示例性周邊部分;
圖17示意性圖解本發(fā)明的調(diào)色劑補(bǔ)充裝置的第六示例性結(jié)構(gòu);圖18圖解在調(diào)色劑運(yùn)送管的傾斜部分上布置的示例性空間限制組件和運(yùn) 送螺線圈;
圖19圖解常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送裝置;和
圖20顯示實(shí)驗(yàn)和評(píng)估調(diào)色劑凝固度的結(jié)果。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖(其中在附圖(特別是在圖l)中,相同的附圖標(biāo)記和標(biāo)志 指代等同或?qū)?yīng)的部分),描述包括采用電子照相術(shù)系統(tǒng)的打印機(jī)的第一實(shí)施 例。開始,參照?qǐng)D2描述打印機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。如圖所示,打印機(jī)100包括四個(gè) 處理卡盒,其分別產(chǎn)生黃色、洋紅、青色和黑色(下面成為Y、 M、 C和K)調(diào) 色劑圖像。雖然使用相互不同的Y到K調(diào)色劑作為圖像形成基礎(chǔ),但是它們具 有相同的結(jié)構(gòu),并且當(dāng)它們到達(dá)使用壽命時(shí)用新的卡盒替換它們。
如圖3所示,參照產(chǎn)生Y調(diào)色劑圖像的處理卡盒6Y解釋其細(xì)節(jié),處理卡 盒6Y包括鼓形光導(dǎo)組件1Y、鼓清潔裝置2Y、電荷移除裝置(未示出)、充電 裝置4Y和顯影裝置5Y等??梢詮拇蛴C(jī)主體拆卸處理卡盒6Y,由此可以立即 替換耗盡的部分。
因此,四個(gè)處理卡盒6Y到6K中的每一個(gè)包括光導(dǎo)組件1、鼓清潔裝置2、 放電裝置(未示出)、充電裝置4和顯影裝置5。光導(dǎo)組件l、鼓清潔裝置2、 放電裝置(未示出)、充電裝置4和顯影裝置5集成在一起并可與打印機(jī)主體 分離。常規(guī)地,諸如光導(dǎo)組件l之類的這些部件中的每一個(gè)都可以作為耗材單 獨(dú)拆卸,并在需要時(shí)替換它.。然而,由于對(duì)于操作者來說很難識(shí)別拆卸方式, 因此,其實(shí)用性較差。
然后,處理卡盒系統(tǒng)通過當(dāng)顯影劑從顯影裝置上消失時(shí)認(rèn)為其壽命終止 并整體地替換這些部件來改善實(shí)用性。然而,利用這樣的配置,當(dāng)調(diào)色劑從顯 影裝置上消失時(shí)強(qiáng)制替換仍然處于壽命期的部分,導(dǎo)致這些部分的浪費(fèi)增加。
還公知一種圖像形成設(shè)備,其包括處理卡盒,其中儲(chǔ)存要提供給顯影裝 置的調(diào)色劑的調(diào)色劑容器可與處理卡盒分離。然而,在這樣的圖像形成設(shè)備中, 即使僅替換調(diào)色劑容器,也需要將處理卡盒與圖像形成設(shè)備主體分離。因此, 調(diào)色劑容器的實(shí)用性不高。
然后,在該打印機(jī)100中,處理卡盒6Y到6K以及調(diào)色劑瓶32Y到32K 可分別從打印機(jī)主體拆卸,以解決上述問題。在附圖中,驅(qū)動(dòng)裝置(未示出)以順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)充電裝置4Y并均勻地
充電光導(dǎo)組件1Y的表面。具有均勻電荷的光導(dǎo)組件1Y的表面經(jīng)受激光L的曝 光掃描,由此實(shí)現(xiàn)用于Y的潛像。通過顯影裝置5Y使用Y調(diào)色劑來將用于Y 的潛像顯影為Y調(diào)色劑圖像。然后,Y調(diào)色劑圖像被轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶8。鼓 清潔裝置2Y在中間轉(zhuǎn)印處理之后將光導(dǎo)組件1Y的表面上剩余的調(diào)色劑清除。 電荷移除裝置在清潔之后將光導(dǎo)組件1Y上剩余的電荷移除。由于移除了電荷, 光導(dǎo)鼓1Y的表面被初始化,并且準(zhǔn)備好來進(jìn)行下一圖像形成。
在其他處理卡盒6M到6K中,類似地在光導(dǎo)組件1M到1K上形成M到K 調(diào)色劑圖像,并且這些圖像被中間轉(zhuǎn)印到中間轉(zhuǎn)印帶8上。
在圖2中,在處理卡盒6Y到6K之下,布置了曝光裝置7作為潛像圖像 形成裝置。曝光裝置7通過根據(jù)圖像信息將激光L分別照射到處理卡盒6Y到 6K中包含的光導(dǎo)組件1來執(zhí)行曝光。通過該曝光,在光導(dǎo)組件1Y到1K上分別 形成潛像。上述曝光裝置7利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)的多面鏡,經(jīng)由多個(gè)光學(xué)透鏡和鏡面 將光源產(chǎn)生的激光照射到光導(dǎo)組件1。
在曝光裝置7下面,布置了包括紙狀物容器盒26、饋紙輥軸27和在紙狀 物容器盒26中安裝的一對(duì)輥軸28的饋紙裝置。紙狀物容器盒26包括堆疊的 多張轉(zhuǎn)印紙P (作為打印媒體)。饋紙輥軸27接觸最上面的轉(zhuǎn)印紙P。當(dāng)驅(qū)動(dòng) 裝置(未示出)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)饋紙輥軸27時(shí),將最上面的紙狀物P饋送到所述 一對(duì)輥軸28。所述一對(duì)對(duì)準(zhǔn)輥軸28旋轉(zhuǎn),并且當(dāng)在其間夾住轉(zhuǎn)印紙P時(shí)立即 停止旋轉(zhuǎn)。然后, 一對(duì)對(duì)準(zhǔn)輥軸28在合適的時(shí)間將轉(zhuǎn)印紙向隨后提及的二次 轉(zhuǎn)印夾持(second transfer nip)傳送。通過將饋紙輥軸27和用作一對(duì)定時(shí) 輥軸的一對(duì)對(duì)準(zhǔn)輥軸28組合而配置的饋紙裝置用作運(yùn)送裝置。運(yùn)送裝置將轉(zhuǎn) 印紙P從紙狀物容器盒26運(yùn)送到二次轉(zhuǎn)印夾持。
在處理卡盒6Y到6K之上,布置了包括被懸掛并無限驅(qū)動(dòng)的中間轉(zhuǎn)印帶8 的中間轉(zhuǎn)印單元15。中間轉(zhuǎn)印單元15還包括四個(gè)一次轉(zhuǎn)印偏壓輥軸9Y到9K、 清潔裝置IO、 二次轉(zhuǎn)印備份輥軸(secondary transfer backup roller) 12、 清潔備份輥軸13、張力輥軸14等。中間轉(zhuǎn)印帶8被這三個(gè)輥軸懸掛,并且由 其中之一逆時(shí)針無限驅(qū)動(dòng)。
這些一次轉(zhuǎn)印偏壓輥軸9Y到9K與光導(dǎo)組件1Y到1K將中間轉(zhuǎn)印帶8夾 在中間,并且分別在其間形成一次轉(zhuǎn)印夾持。這些一次轉(zhuǎn)印偏壓輥軸9Y到9K 將具有與調(diào)色劑的電壓相反的極性(如,正電壓)的一次偏壓施加到中間轉(zhuǎn)印
8帶8的內(nèi)表面。除了一次轉(zhuǎn)印偏壓輥軸9Y到9K之外,所有的輥軸接地。中間 轉(zhuǎn)印帶8接收一次偏壓,其中隨著無限驅(qū)動(dòng),當(dāng)調(diào)色劑圖像通過用于Y到K的 一次轉(zhuǎn)印夾持時(shí),形成在光導(dǎo)組件1Y到1K的Y到K調(diào)色劑圖像被順序疊加。 因此,在中間轉(zhuǎn)印帶8上形成四色疊加調(diào)色劑圖像作為四色調(diào)色劑圖像。
二次轉(zhuǎn)印備份輥軸12與二次轉(zhuǎn)印輥軸19將中間轉(zhuǎn)印帶8夾在中間并且 形成二次轉(zhuǎn)印夾持。在中間轉(zhuǎn)印帶8上的四色調(diào)色劑圖像在二次轉(zhuǎn)印夾持上被 轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙P上。在通過二次轉(zhuǎn)印夾持之后,由清潔裝置10清除在中間轉(zhuǎn) 印帶8上剩余的、未轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙P的一些調(diào)色劑。
在上述二次轉(zhuǎn)印夾持中,轉(zhuǎn)印紙P夾在中間轉(zhuǎn)印帶8和二次轉(zhuǎn)印輥軸19 之間(其表面以相同方向運(yùn)動(dòng)),并且在與一對(duì)對(duì)準(zhǔn)輥軸28側(cè)相反的方向上運(yùn) 送。當(dāng)通過定影裝置20的輥軸時(shí),通過壓力和熱量將被轉(zhuǎn)印到從二次轉(zhuǎn)印夾 持排出的轉(zhuǎn)印紙P上的四色調(diào)色劑圖像定影到轉(zhuǎn)印紙P的表面。之后,轉(zhuǎn)印紙 P經(jīng)由排紙輥軸29排出到外部。堆疊部分30布置在打印機(jī)主體的上表面上。 在堆疊部分30上逐一堆疊由一對(duì)排紙輥軸29排出到外部的轉(zhuǎn)印紙P。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3描述包含在處理卡盒6Y中包含的顯影裝置5Y的示例性配 置。顯影裝置5Y包括磁場產(chǎn)生裝置。具體地,如圖所示,顯影裝置5Y包括在 其表面上攜帶并運(yùn)送2成分顯影劑的顯影套筒(developing sleeve) 51Y (用 作顯影劑載置體),所述2成分顯影劑包括磁粒子和調(diào)色劑。還包括作為顯影 劑限制組件的限厚器(doctor) 52Y,以將在顯影套筒51Y上承載的顯影劑限 制到預(yù)定的厚度。在限厚器52Y的顯影劑運(yùn)送方向的上游側(cè),布置顯影劑容器 部分53Y來容納未被運(yùn)送到與光導(dǎo)組件1Y面對(duì)的顯影區(qū)域并被限厚器52Y限 高的顯影劑。此外,與顯影劑容器部分53Y相鄰,還設(shè)置了容納顯影劑的顯影 劑容器部分54Y和用于攪拌和運(yùn)送顯影劑的兩個(gè)顯影劑運(yùn)送螺桿55Y。
現(xiàn)在,參照?qǐng)D2描述顯影裝置的示例性操作。如圖所示,在顯影裝置5Y 的顯影套筒51Y上形成顯影層。由于通過顯影套筒51Y的旋轉(zhuǎn)運(yùn)送的顯影層的 運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致從顯影劑容器53Y獲得調(diào)色劑。執(zhí)行這樣的調(diào)色劑獲取來將調(diào)色劑密 度控制在預(yù)定范圍內(nèi)。通過與載置體的摩擦充電顯影劑中的調(diào)色劑。通過磁力, 在安裝了磁極的顯影套筒51Y的表面上供應(yīng)和承載具有充電調(diào)色劑的顯影劑。 隨著顯影套筒51Y的旋轉(zhuǎn),在箭頭所示的方向上運(yùn)送顯影套筒51Y上承載的顯 影劑層。在限厚器52Y將顯影層限制到預(yù)定的厚度之后,將顯影劑攜帶到與光 導(dǎo)組件1Y相對(duì)的顯影區(qū)域。在顯影區(qū)域中,顯影在光導(dǎo)組件1Y上的潛像。隨著顯影套筒51Y的旋轉(zhuǎn),在顯影劑容器部分53Y的顯影劑運(yùn)送方向上,向上游 部分運(yùn)送在顯影套筒51Y上剩余的顯影劑層。
返回到圖2,在中間轉(zhuǎn)印單元15以及在中間轉(zhuǎn)印單元15上布置的堆疊部 分30之間布置瓶容器31。瓶容器31包括用于分別儲(chǔ)存Y到K調(diào)色劑的調(diào)色劑 瓶32Y到32K。調(diào)色劑瓶32Y到32K布置在各個(gè)調(diào)色劑顏色的瓶容器31之上。 如在下面詳細(xì)描述的那樣,通過調(diào)色劑運(yùn)送裝置分別將調(diào)色劑瓶32Y到32K中 的Y到K調(diào)色劑合適地補(bǔ)充到處理卡盒6Y到6K中的顯影裝置。這些調(diào)色劑瓶 32Y到32K獨(dú)立于處理卡盒6Y到6K,并且可以與打印機(jī)主體100分離。
參照?qǐng)D4詳細(xì)描述調(diào)色劑瓶32Y。如圖5所示,調(diào)色劑瓶32Y安裝在瓶容 器31上。如圖4所示,塑料外殼(plastic case) 34Y設(shè)置在調(diào)色劑瓶32Y 的瓶主體33Y的前沿部分。塑料外殼34Y—體地包括把手(handle) 35Y。齒 輪(gear) 37Y設(shè)置在瓶主體33Y的塑料外殼側(cè)來與瓶主體33Y—起旋轉(zhuǎn)。當(dāng) 調(diào)色劑瓶32Y附連到打印機(jī)100的主體時(shí),最初將堆疊部分30向上打開來露 出瓶容器31。然后,如圖5所示,當(dāng)調(diào)色劑瓶32Y安裝到瓶容器31時(shí),旋轉(zhuǎn) 把手35Y。然后,與把手35Y—體地旋轉(zhuǎn)塑料外殼34Y,并且閘(shutter) 36Y 以塑料外殼34Y的圓周方向移動(dòng)并打開,由此調(diào)色劑排出口 (未示出)打開。 同時(shí),塑料外殼34Y與瓶容器31連接并固定。
此外,當(dāng)從打印機(jī)主體100拆卸調(diào)色劑瓶32Y時(shí),反向旋轉(zhuǎn)把手35Y,并 且從瓶容器31分離塑料外殼34Y。然后,關(guān)閉閘36Y,并且關(guān)閉調(diào)色劑排出口 。 結(jié)果,可以握住把手35Y來從打印機(jī)100的主體拆卸調(diào)色劑瓶32Y。
以這種方式,由于可以安裝并從打印機(jī)100的主體拆卸調(diào)色劑瓶32Y,因 此可以很容易理解用手機(jī)拍32Y的替換方式,并且是非常簡單的。此外,由于 在塑料外殼34Y上形成把手35Y,因此可以通過旋轉(zhuǎn)塑料外殼34Y容易地執(zhí)行 固定到瓶容器31的操作。當(dāng)從打印機(jī)100的主體拆卸調(diào)色劑瓶32Y時(shí),即使 當(dāng)旋轉(zhuǎn)把手35Y時(shí)閘36Y也不打開。因此在替換調(diào)色劑瓶32Y期間,閘36Y也 不會(huì)誤打開,由此抑制調(diào)色劑泄漏。
現(xiàn)在,參照?qǐng)D6和7描述調(diào)色劑運(yùn)送裝置40,其中圖解了調(diào)色劑瓶32Y 到32K以及調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y到40K。如圖7所示,以不同角度觀看調(diào)色劑 瓶32Y到32K、中間轉(zhuǎn)印單元15和調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y到40K。在打印機(jī)100 的主體中,將這些調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y到40K布置在中間轉(zhuǎn)印單元15旁邊。 因此,由于可以從處理卡盒6Y到6K或調(diào)色劑瓶32Y到32K忽略調(diào)色劑運(yùn)送裝置,因此,這個(gè)裝置可以比常規(guī)裝置更緊湊。此外,由于常規(guī)處理卡盒布置在 調(diào)色劑瓶附近,因此存在設(shè)置限制。然而,根據(jù)本實(shí)施例,可以分離地布置它 們。因此,可以改善設(shè)計(jì)自由度,并且打印機(jī)可以更緊湊。
將調(diào)色劑瓶32Y到32K的排出口 、調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y到40K以及顯影 裝置5Y到5K的顯影劑容器部分54Y到54K的調(diào)色劑補(bǔ)充口布置在中間轉(zhuǎn)印單 元15的一側(cè)。因此,可以最小化調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y到40K的調(diào)色劑運(yùn)送路 徑,并且打印機(jī)可以變得緊湊,同時(shí)在調(diào)色劑運(yùn)送期間抑制調(diào)色劑堵塞。
由于調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y到40K的結(jié)構(gòu)基本上相同,因此參照?qǐng)D6描述 用于Y調(diào)色劑運(yùn)送的調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y。如圖所示,調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y主 要包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)41Y、驅(qū)動(dòng)齒輪42Y、和調(diào)色劑運(yùn)送管43Y。在調(diào)色劑運(yùn)送管 43Y中,布置了塑料螺線圈(未示出)。驅(qū)動(dòng)齒輪42Y與調(diào)色劑瓶32Y的齒輪 37Y嚙合,并且與調(diào)色劑瓶32Y的齒輪37Y—體地旋轉(zhuǎn),由此當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)41Y 被驅(qū)動(dòng)時(shí),旋轉(zhuǎn)瓶主體33Y。然后,當(dāng)圖3的顯影裝置5Y的密度檢測傳感器 56Y檢測到顯影劑容器部分54Y中的調(diào)色劑密度降低時(shí),從容器部分57Y輸出 補(bǔ)充信號(hào),并且驅(qū)動(dòng)電機(jī)41Y旋轉(zhuǎn)。如圖6所示,由于螺旋顯影劑引導(dǎo)槽38Y 形成在瓶主體33Y的內(nèi)壁表面,因此,通過旋轉(zhuǎn)將儲(chǔ)存在其中的調(diào)色劑從瓶主 體33Y的后側(cè)向前沿的塑料外殼34Y的一側(cè)運(yùn)送。然后,在瓶主體33Y中的調(diào) 色劑通過塑料外殼34Y的排出口 (未示出)掉落到調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y的調(diào)色 劑接收部分(未示出)。調(diào)色劑接收部分與調(diào)色劑運(yùn)送管43Y連通,因此,當(dāng) 驅(qū)動(dòng)電機(jī)41Y被驅(qū)動(dòng),且瓶主體33Y被驅(qū)動(dòng)時(shí),安裝在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中的 螺線圈(未示出)同時(shí)旋轉(zhuǎn)。由于螺線圈的旋轉(zhuǎn),通過調(diào)色劑運(yùn)送管43Y運(yùn)送 落到調(diào)色劑接收部分上的調(diào)色劑,并且將其補(bǔ)充到顯影劑容器54Y的調(diào)色劑補(bǔ) 充口 (未示出)。以這種方式,調(diào)節(jié)顯影裝置5Y中的調(diào)色劑密度。
代替密度檢測傳感器56Y,可以采用光學(xué)傳感器或CCD照相機(jī)來計(jì)數(shù)光導(dǎo) 組件1Y上形成的參考圖像的像素?cái)?shù),并且可以基于計(jì)算執(zhí)行調(diào)色劑補(bǔ)充。
參照?qǐng)D8更詳細(xì)地描述用于Y的調(diào)色劑運(yùn)送裝置(作為粉末運(yùn)送裝置)。 具體地,將用作粉末運(yùn)送用組件的運(yùn)送螺線圈70Y布置來接觸用作粉末運(yùn)送管 的調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的內(nèi)壁。將調(diào)色劑運(yùn)送管43Y和運(yùn)送螺線圈70Y之間的間 隙設(shè)置為大約O. lmm到0.2mm的范圍內(nèi)。以這種方式,由于運(yùn)送螺線圈70Y內(nèi) 部接觸調(diào)色劑運(yùn)送管43Y,被吸引到調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的調(diào)色劑接收在運(yùn)送方 向上的運(yùn)動(dòng)力,因此可以抑制調(diào)色劑在其中累積。因此,可以避免或抑制在運(yùn)送管43Y中累積的調(diào)色劑立即流入顯影裝置5Y的問題。
此外,由于螺線圈形狀對(duì)彎曲力(bending force)的應(yīng)力(stress)很 小,因此即使調(diào)色劑運(yùn)送管43Y是彎曲的,運(yùn)送螺線圈70Y也可以旋轉(zhuǎn)。由于 不需要將調(diào)色劑運(yùn)送管43Y形成為直線型,因此設(shè)計(jì)自由度增加,并且顯影裝 置可以更緊湊。
當(dāng)運(yùn)送裝置包括具有代替運(yùn)送螺線圈70Y的支桿(等)的螺桿時(shí),可以 在特定的情況下在非線性運(yùn)送路徑中運(yùn)送調(diào)色劑。然而將包含支桿的運(yùn)送裝置 與運(yùn)送用螺線圈相比,后者更容易彎曲。因此,當(dāng)使用運(yùn)送用螺線圈時(shí),對(duì)通 過調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的曲線部分(curvature section)的旋轉(zhuǎn)引起的對(duì)變形 的反作用力更小。因此,與包含支桿的運(yùn)送裝置相比,運(yùn)送螺線圈70Y可以進(jìn) 一步減少從調(diào)色劑運(yùn)送管43Y施加的滑動(dòng)接觸負(fù)擔(dān)(slide contanct load)。
現(xiàn)在參照?qǐng)D1描述第一示例性結(jié)構(gòu)。如圖所示,在運(yùn)送螺線圈70Y的中 空部分內(nèi),在傾斜部分43cY (如調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中最傾斜的部分)上布置空 間限制組件60Y??臻g限制組件60Y的外直徑稍小于運(yùn)送螺線圈70Y的內(nèi)直徑, 使得在嚴(yán)格限制調(diào)色劑的通過的同時(shí)在滑動(dòng)接觸期間不產(chǎn)生阻力。運(yùn)送螺線圈 70Y的內(nèi)直徑大約是5mm (公差為0至lJ+0. 05)。空間限制組件60Y的外直徑是 大約4. 5醒(公差為士O. 05)。
此外,由運(yùn)送螺線圈70Y保持空間限制組件60Y,以與運(yùn)送螺線圈70Y — 起旋轉(zhuǎn)??臻g限制組件60Y可以由彈性組件(諸如海綿等)制成,并且通過緊 密接觸運(yùn)送螺線圈70Y的內(nèi)側(cè)來被保持。
如圖19所示,在常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送裝置中,當(dāng)日常使用時(shí),調(diào)色劑運(yùn)送管 的傾斜部分的空間幾乎被空氣占據(jù),因此,當(dāng)連續(xù)打印高質(zhì)量圖像時(shí),空氣增 加調(diào)色劑的流動(dòng)性。然而,根據(jù)該示例性配置,通過在傾斜部分43cY布置空 間限制組件60Y,空氣量減少,并且空間限制組件60Y防止空氣與調(diào)色劑過度 混合。結(jié)果,抑制調(diào)色劑的流動(dòng)性的過度增加。
此外,在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中,在傾斜部分43cY上的空間限制組件60Y 的空間限制率越高,越有效。然而,發(fā)明人通過實(shí)驗(yàn)確認(rèn)不需要從調(diào)色劑運(yùn)送 管43Y的傾斜部分43cY百分之百排空空氣就能抑制上述現(xiàn)象。具體地,根據(jù) 他們的實(shí)驗(yàn),通過減少傾斜部分43cY中的空氣的2(F。的容量,可以抑制流動(dòng)的 問題。在該示例性結(jié)構(gòu)中,傾斜部分43cY的大約50%的空間被空間限制組件 60Y占據(jù)。由于在傾斜部分43cY上的空間限制組件60Y的空間限制率越高,隨著時(shí) 間的流逝,由于調(diào)色劑的流動(dòng)性導(dǎo)致的調(diào)色劑運(yùn)送量的變化就越小,因此最好 采用較高的空間限制率。
此外,在調(diào)色劑中出現(xiàn)流動(dòng)的之前階段中,調(diào)色劑在幾乎由空氣占據(jù)的 傾斜部分43cY的空間上積累,通過該傾斜部分43cY上的調(diào)色劑的重量,存在 于調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的下游側(cè)的調(diào)色劑被推壓。然而,通過利用空間限制組件 60Y限制傾斜部分43cY的管內(nèi)部空間,可以降低壓力。
現(xiàn)在參照?qǐng)D9描述第二示例性結(jié)構(gòu)。如圖所示,除了空間限制組件60Y 之外,在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的上游側(cè)水平部分43a中設(shè)置通過限制部分105Y 來有效限制調(diào)色劑的通過。
隨著調(diào)色劑瓶32Y的每一次旋轉(zhuǎn),執(zhí)行經(jīng)由調(diào)色劑排出口將調(diào)色劑從調(diào) 色劑瓶32Y補(bǔ)充到調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y的工作。由于在每一次旋轉(zhuǎn)執(zhí)行調(diào)色劑 補(bǔ)充,因此所補(bǔ)充的調(diào)色劑量立即超過運(yùn)送螺線圈70運(yùn)送的量。過量調(diào)色劑 流過運(yùn)送螺線圈70Y的中間空間,并且與運(yùn)送螺線圈70Y的旋轉(zhuǎn)無關(guān)地到達(dá)顯 影裝置5Y。因此,在調(diào)色劑瓶的每一次旋轉(zhuǎn),大量調(diào)色劑被提供給顯影裝置 5Y,并且顯影裝置5Y中的調(diào)色劑密度的急劇上升,并且可能引起諸如弄臟背 景之類的問題。
因此,通過限制部分105Y具有限制通過調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的調(diào)色劑量的 高性能。在通過限制部分105Y中,旋轉(zhuǎn)支桿71Y被一體地連接到運(yùn)送螺線圈 70Y。此外,在圖IO所示的區(qū)域A中,使得運(yùn)送螺線圈70Y的間距在一個(gè)以上。 具體地,由于運(yùn)送螺線圈70Y接觸調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的內(nèi)側(cè),并且旋轉(zhuǎn)支桿71Y 接觸運(yùn)送螺線圈70Y的內(nèi)側(cè),同時(shí)在區(qū)域A中將運(yùn)送螺線圈70Y的間距設(shè)置為 一個(gè)以上,因此幾乎不存在間隙,并且調(diào)色劑幾乎不能通過其重力通過該部分。 因此,不管調(diào)色劑容器47Y的調(diào)色劑排出時(shí)間如何,調(diào)色劑流在區(qū)域A停止, 并且僅通過運(yùn)送螺線圈70Y的旋轉(zhuǎn)通過該部分。
此外,如圖10所示,旋轉(zhuǎn)支桿71Y在區(qū)域A的下游的區(qū)域B的直徑小于 其在區(qū)域A的直徑。旋轉(zhuǎn)支桿71Y的前沿幾乎從上游側(cè)水平部分43aY延伸到 上游側(cè)彎曲部分43bY開始彎曲的入口 。從旋轉(zhuǎn)支桿71Y和運(yùn)送螺線圈70Y形 成通過限制部分105Y。通過盡可能寬地布置通過限制部分105Y,可以改善限 制調(diào)色劑通過的性能。因此,當(dāng)旋轉(zhuǎn)支桿71Y的下游側(cè)的前沿幾乎延伸到入口 時(shí),可以廣泛地布置通過限制部分105Y,并且可以改善限制調(diào)色劑通過的性能。然而,當(dāng)旋轉(zhuǎn)支桿71Y的直徑在軸向上與區(qū)域A中的支桿直徑相同時(shí),旋轉(zhuǎn)支
桿71Y的下游側(cè)的前沿可能在入口附近與調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的內(nèi)壁干擾,因此 可能損傷旋轉(zhuǎn)支桿71Y和調(diào)色劑運(yùn)送管43Y。
因此,如圖10所示,通過使旋轉(zhuǎn)支桿71Y在區(qū)域B上的直徑小于其在區(qū) 域A的直徑,旋轉(zhuǎn)支桿71Y的下游側(cè)的前沿可以在入口附近避免與調(diào)色劑運(yùn)送 管43Y干擾,同時(shí)抑制旋轉(zhuǎn)支桿71Y和調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的損傷。此外,在某 種程度上,旋轉(zhuǎn)支桿71Y和運(yùn)送螺線圈70Y實(shí)現(xiàn)的調(diào)色劑通過限制性能確實(shí)在 區(qū)域B減少。然而,由于旋轉(zhuǎn)支桿71Y的前沿延伸到區(qū)域B,在區(qū)域B中調(diào)色 劑運(yùn)送管43Y的調(diào)色劑運(yùn)送路徑變窄,因此,與變窄量成正比地限制調(diào)色劑通 過量。
此外,由于與第一示例性結(jié)構(gòu)相同,在該示例性結(jié)構(gòu)中,空間限制組件 60Y被布置在傾斜部分43cY中,通過傾斜部分43cY上的空間限制組件60Y減 少空氣量。因此,可以抑制調(diào)色劑與空氣的過度混合,以及調(diào)色劑流動(dòng)性的過 度增加。
因此,即使由于上述原因,在上游側(cè)水平部分43aY上,調(diào)色劑的流動(dòng)性 過度增加,調(diào)色劑也很難流入傾斜部分43cY。即使調(diào)色劑流入傾斜部分43cY, 由于調(diào)色劑運(yùn)送管43僅在傾斜部分43cY上包括少量空氣,因此也很可能防止 調(diào)色劑與空氣過度混合,同時(shí)防止流動(dòng)性過度增加。因此,調(diào)色劑幾乎不能流 入顯影裝置5Y中??傊?,可以更精準(zhǔn)地將預(yù)定量的調(diào)色劑補(bǔ)充到顯影裝置5Y 中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11描述第三示例性結(jié)構(gòu)。如圖所示,除了傾斜部分43cY之 外,將空間限制組件61Y布置來經(jīng)由下游側(cè)彎曲部分43dY延伸到調(diào)色劑運(yùn)送 管43Y的下游側(cè)水平部分43eY。此外,空間限制組件61Y從傾斜部分43cY整 體延伸到下游側(cè)水平部分43eY。因此,可以在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中減少除了調(diào) 色劑運(yùn)送所需的空間之外的容積(空氣容量)。結(jié)果,調(diào)色劑不與空氣過度混 合,并且可以在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中抑制調(diào)色劑的流動(dòng)性的過度增加。
由于調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中的空間限制組件61Y的空間限制率越高,通過 調(diào)色劑流動(dòng)性隨時(shí)間變化引起的調(diào)色劑運(yùn)送量的變化越小,因此最好采用更高 的空間限制率。具體地,如圖11所示,最好從下游側(cè)水平部分43eY到傾斜部 分43cY的上游側(cè)盡可能長地布置空間限制組件61Y。
此外,在調(diào)色劑運(yùn)送方向上,空間限制組件61Y的端部可以連接并固定
14到調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中布置的支撐部分48Y,或者有空隙地被支撐部分48Y松 散支撐。因此,空間限制組件61Y不需要緊密地內(nèi)部接觸運(yùn)送螺線圈70Y,并 且不需要由該運(yùn)送螺線圈70Y保持。此外,如圖12所示,為了通過將調(diào)色劑 運(yùn)送管43Y的空間中的空氣排空來抑制調(diào)色劑流動(dòng)性的過度增加,最好將空間 限制組件61Y的比率設(shè)置為由運(yùn)送螺線圈70Y的內(nèi)直徑而形成的調(diào)色劑運(yùn)送管 的截面(即,附圖中虛線圓周線所示的區(qū)域)的90%。
現(xiàn)在描述本實(shí)施例的打印機(jī)100中使用的示例性調(diào)色劑。高流動(dòng)性調(diào)色 劑用于實(shí)現(xiàn)高速調(diào)色劑運(yùn)送。具體地,表示調(diào)色劑的流動(dòng)性指數(shù)的加速凝固度 不超過40%。
在下面描述加速凝固度的測量方法。使用Hosokawa Micron制造的粉末 測試器(Powder Tester)作為測量裝置。作為測量方法,將作為測量目標(biāo)的 樣本放置在恒溫槽內(nèi)(35±2度,24±1 (h))。作為利用粉末測試器的測量, 使用具有不同篩孔(mesh)的三種濾網(wǎng)(sieve)(例如,75 u m、 44ym、 22 u m)?;谙铝泄?,通過計(jì)算使用濾網(wǎng)之后剩余的調(diào)色劑量來獲得凝固度 (上段的濾網(wǎng)上剩余的調(diào)色劑重量/所提取的樣本量)X 100; (中段的濾網(wǎng)上剩余的調(diào)色劑重量/所提取的樣本量)X 100X3/5;和 (下段的濾網(wǎng)上剩余的調(diào)色劑重量/所提取的樣本量)X 100X1/5;
通過將上述三個(gè)計(jì)算值求和來獲得加熱凝固度(%)。
具體地,如上所述,調(diào)色劑的加速凝固度表示通過以篩孔的尺寸的順序 堆積三種篩孔,并且將粒子放置在最上段,同時(shí)以預(yù)定的振動(dòng)過濾,然后分別 計(jì)算在篩孔上的調(diào)色劑的重量而獲得指數(shù)。
當(dāng)如參照日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-024665所述,當(dāng)在常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送 裝置(其中抑制調(diào)色劑從調(diào)色劑運(yùn)送裝置流入顯影裝置)中使用加速凝固度不 超過40%的良好流動(dòng)性的調(diào)色劑時(shí),調(diào)色劑運(yùn)送管43Y內(nèi)幾乎被空氣占據(jù)。因 此,調(diào)色劑在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中與空氣過度混合,并且調(diào)色劑的流動(dòng)性過度 增加,因此每一秒將調(diào)色劑過度地運(yùn)送到調(diào)色劑運(yùn)送管43Y的下游。結(jié)果,大 量不必要的調(diào)色劑不可避免地流入顯影裝置側(cè)。相反,如上所述,根據(jù)本實(shí)施 例中的調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y的該示例性結(jié)構(gòu),空間限制組件60Y和61Y被布置 在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中,并且其減少調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中的空氣量,由此抑制 調(diào)色劑與空氣過度混合。因此,即使使用具有不超過40%的加速凝固度的調(diào)色 劑,在調(diào)色劑運(yùn)送管43Y中也能抑制調(diào)色劑的流動(dòng)性的過度增加,因此,可以抑制上述調(diào)色劑流動(dòng)。
此外,在哮實(shí)施例中,采用具有不低于0.90 (例如,從大約0.90到大約 1.00)的平均圓度的調(diào)色劑。
在該實(shí)施例中,從下面的方程獲得的值定義圓度。圓度是表示調(diào)色劑粒 子的不均勻的程度的指數(shù),并且在調(diào)色劑是完美的球形時(shí)為1.00,并且與表面 形狀的復(fù)雜度成比例地減小。
方程l
圓度=(具有與粒子的投影面積相同的面積的圓周的長度)/ (粒子的 投影圖像的圓周長) -
由于當(dāng)平均圓度在0.90到1.00內(nèi)時(shí)調(diào)色劑粒子的表面是平滑的,并且 其中調(diào)色劑粒子相互接觸或調(diào)色劑粒子與光導(dǎo)組件接觸的接觸面積很小,因此 轉(zhuǎn)印性能優(yōu)秀。
由于調(diào)色劑粒子不包括角(圓形),因此在顯影裝置5中的顯影劑引起的 攪動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小,并且由于穩(wěn)定的攪拌驅(qū)動(dòng),幾乎不輸出異常的畫面。
由于在形成點(diǎn)(dot)的調(diào)色劑中包含沒有角的調(diào)色劑粒子,因此將壓力 均勻地施加到形成點(diǎn)的全部調(diào)色劑,因此,當(dāng)在轉(zhuǎn)印處理中壓接轉(zhuǎn)印介質(zhì)時(shí), 很難出現(xiàn)轉(zhuǎn)印錯(cuò)誤。
由于調(diào)色劑粒子是無角的,調(diào)色劑粒子本身的研磨力很小。因此,調(diào)色 劑不損壞也不磨損光導(dǎo)組件和充電組件的表面。
現(xiàn)在描述測量圓度的示例性方法。可以通過TOA醫(yī)療電子公司(TOA Medical Electronics Co. LTD)制造的流系統(tǒng)粒子圖像分析裝置(flow system particle image analysis) FPIA-IOOO來測量該圓度。
具體地,按照如下執(zhí)行測量最好是烷基苯磺酸鹽(ABS)的表面活性劑 (interfacial active agent) (0. l至!j5ml)被預(yù)先添加到儲(chǔ)存在容器中的、 作為從其清除了固體雜志的分散劑的100到150ml的水中。此外,將大約0. lg 到大約0.5g的樣本添加到其中。在超聲波分散裝置(ultrasonic dispersion device)中,具有分散樣本的懸濁液經(jīng)受分散處理1到3分鐘。在分散液體濃 度在3000到10000 (個(gè)/ul)的條件下,由上述裝置測量形狀和粒度。
為了再現(xiàn)不低于600 (dpi)的微小點(diǎn),調(diào)色劑的重量平均粒徑(D4)最 好在3到8微米(u m)。由于調(diào)色劑粒子相對(duì)于精細(xì)的潛像點(diǎn)來說具有足夠小 的直徑,因此在該范圍內(nèi),點(diǎn)再現(xiàn)性能是優(yōu)秀的。當(dāng)D4不大于3微米時(shí),轉(zhuǎn)頁
印效率和刀片清潔性能可能降低。
當(dāng)D4超過8微米時(shí),幾乎不能抑制字符和線的分散。在重量平均粒徑(D4) 和個(gè)數(shù)平均粒徑(Dl)之間的比值D4/D1最好在1. 00到1. 40之間。比值越接 近l.OO,粒徑分別越尖。利用這樣的粒徑小的調(diào)色劑,調(diào)色劑的電量分布變得 均勻,并且可以獲得沒有背景污點(diǎn)的高質(zhì)量圖像。此外,可以在電子靜態(tài)轉(zhuǎn)印 系統(tǒng)中改善轉(zhuǎn)印效率。
現(xiàn)在,描述測量調(diào)色劑粒子的粒度分布的示例性方法。例舉了 Coulter 計(jì)數(shù)器TA-II和Coulter多計(jì)數(shù)器TA-II (均有Coulter公司制作)來作為使 用Coulter計(jì)數(shù)法測量調(diào)色劑粒度分布的測量裝置。
首先,將0.1-5ml的表面活性劑.(最好為垸基苯磺酸鹽)加入到作為分散 劑的100-150ml電解水溶液中??梢詫SOTON-II (Coulter公司制)用作電 解液,其包括使用1級(jí)氯化鈉形成的約l%NaCl水溶液。將2-20m g的測量樣 本加入其中。將樣本懸濁的電解液,用超聲波分散器進(jìn)行約l-3分鐘的分散處 理。所述測定裝置使用具有100nm尺寸的孔徑(aperture)來對(duì)調(diào)色劑粒子 的體積、個(gè)數(shù)進(jìn)行測量,并且算出體積分布和個(gè)數(shù)分布?;谒@得的分布, 可以計(jì)算值D4和D1。
可以使用2.00-2.52 ym以下;2. 52-3. 17 p m以下;3. 17-4. 00 u m以下; 4. 00-5. 04ixra以下;5. 04-6. 35 y m以下;6. 35-8. 00 u m以下;8.00-10. 08 um 以下;10. 08-12. 70um以下;12. 70-16. 00 ii m以下;16. 00-20. 20 u m以下; 20. 20-25. 40 n m以下;25. 40-32. 00 u m以下;32. 00-40. 30 y m以下的13區(qū)段 (channel),粒徑在2. 00u m以上直至40. 30 u m以下的粒子作為對(duì)象。
在本實(shí)施例中使用的調(diào)色劑稱為聚合調(diào)色劑,通過調(diào)色劑材料液體在水 溶液中架橋(cross-linking)和/或引起其伸長反應(yīng)獲得該調(diào)色劑。通過將具 有包含氮原子的官能基的聚酯預(yù)聚物、聚酯、著色劑和離型劑(mold)在有機(jī) 溶媒中分散而得到所述調(diào)色劑材料液體。下面描述調(diào)色劑的示例性組成材料和 制造方法。
聚酯樹脂可通過多元醇成分和多元羧酸成分的縮聚反應(yīng)得到。作為多元醇 化合物(P0),可以舉出二元醇(DI0)及三價(jià)以上的多元醇(T0)。最好是二 元醇(DI0)本身、或其和少量的(T0)的混合物。作為二元醇(DIO),可以 舉出如亞烷基二醇(乙二醇、1,2 —丙二醇、1,3 —丙二醇、1,4-丁二醇、1,6 一己二醇等);亞烴醚二醇(二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四甲基醚二醇等);脂環(huán)類二醇(1,4-環(huán)己烷二甲醇、加氫雙酚A 等);雙酚類(雙酚A、雙酚F、雙酚S等);所述脂環(huán)類二醇的環(huán)氧化物(環(huán) 氧乙烷、環(huán)氧丙垸、環(huán)氧丁烷等)加聚物;上述雙酚類的環(huán)氧化物(環(huán)氧乙烷、 環(huán)氧丙垸、環(huán)氧丁烷等)加聚物等。其中,最好是碳原子數(shù)2 — 12的亞垸基二 醇及雙酚類的環(huán)氧化物加聚物。特別好的是雙酚類的環(huán)氧化物加聚物,及其和 碳原子數(shù)2 — 12的亞烷基二醇的并用。作為三價(jià)以上的多元醇(T0),最好使 用3 — 8價(jià)或其以上的多價(jià)脂肪族醇(丙三醇,三羥甲基乙烷,三羥甲基丙烷, 季戊四醇,山梨糖醇等);三價(jià)以上的苯酚類(三酚PA,線型酚醛樹脂等);上
述三價(jià)以上的多酚類的烯烴環(huán)氧化物加聚物等。
作為多元羧酸(PC),可以舉出二羧酸(DIC)及三價(jià)以上的多元羧酸(TC), 最好是,(DIC)本身,及(DIC)和少量的(TC)的混合物。作為二羧酸(DIC), 可以舉出烯烴二羧酸(琥珀酸,己二酸,癸二酸等);鏈烯二羧酸(馬來酸, 福馬酸等);芳香族二羧酸(鄰苯二甲酸,異苯二甲酸,對(duì)苯二甲酸,萘二羧 酸等)。其中,最好是碳原子數(shù)為4一20的鏈烯二羧酸及碳原子數(shù)為8—20的 芳香族二羧酸。作為三價(jià)以上的多元羧酸(TC),可以舉出碳原子數(shù)9一20的 芳香族多元羧酸(偏苯三酸,均苯四甲酸等)。又,作為多元羧酸(PC),也可 以使用羧酸的酸酐或低級(jí)烷基酯(甲基酯,乙基酯,異丙基酯等)與多元醇(PO) 反應(yīng)。
多元醇(P0)和多元羧酸(PC)的比率如下
羥基(0H)和羧基(C00H)的當(dāng)量比(OH) / (C00H),通常為2/1 1/1, 最好是,L5/l l/l,更好的是,1.3/1 1.02/1。
按照如下方式執(zhí)行多元醇(P0)和多元羧酸(PC)的縮聚反應(yīng)在四丁氧 基鈦酸酯、二丁基錫氧化物等公知的酯化催化劑的存在下,加熱到150 280°C, 根據(jù)需要一邊減壓, 一邊濾去生成的水,得到具有羥基的聚酯。聚酯的羥基值優(yōu) 選為5以上,聚酯的酸值通常1 30,優(yōu)選5 20。通過使其具有酸值,易成為負(fù) 帶電性,向記錄紙定影時(shí),記錄紙與調(diào)色劑的親和性好,同時(shí)提高低溫定影性。 但是,當(dāng)酸值超過30時(shí),尤其對(duì)環(huán)境變化的情況下,帶電穩(wěn)定性具有惡化傾向。
此外,重均分子量1萬 40萬,優(yōu)選2萬 20萬。重均分子量不足l萬, 耐熱粘附性惡化。此外,若超過40萬,低溫定影性惡化。氰酸酯化合物(PIC)反應(yīng),由此得到具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)。然 后通過使聚酯預(yù)聚物(A)與胺類反應(yīng),分子鏈交聯(lián)和/或伸長。
作為聚異氰酸酯(PIC),可以舉出脂肪族聚異氰酸酯(二異氰酸四亞甲基 酯,二異氰酸六亞甲基酯,2,6-二異氰酸酯,甲基己酸酯等);脂環(huán)族聚異氰 酸酯(異佛爾酮二異氰酸酯,環(huán)己基甲基二異氰酸酯等);芳香族二異氰酸酯 (甲苯二異氰酸酯,二苯基甲基二異氰酸酯等);芳香脂肪族二異氰酸酯(a , a, a', a,-四甲基二甲苯二異氰酸酯等);三聚異氰酸酯類;上述聚異氰酸酯 用苯酚衍生物、肟、己內(nèi)酰胺嵌段形成的嵌段聚異氰酸酯等。
這些化合物可單獨(dú)使用,也可二種以上并用。
聚異氰酸酯(PIC)的比例如下
異氰酸酯基(NC0)和具有羥基(0H)的聚酯的羥基(0H)的當(dāng)量比(NC0) / (OH)通常為5/1 1/1,最好是,4/l 1.2/l,更好的是,2.5/l 1.5/l。 當(dāng)(NCO) / (OH)超過5時(shí),低溫定影性惡化。當(dāng)(NCO)的摩爾比不到l,且 使用脲改性聚酯時(shí),該聚酯中的脲含量較低,耐熱粘附性能惡化。
包含在具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)中的聚異氰酸酯(PIC)構(gòu)成成 分的含量通常在0.5—40重量%,最好是,1一30重量%,更好的是2—20重 量%。當(dāng)其含量不到0.5重量5^時(shí),耐熱粘附性能惡化,同時(shí),很難都滿足耐 熱保存性和低溫定影性。當(dāng)其含量超過40重量%時(shí),低溫定影性惡化。
具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)中每一分子所含有的異氰酸酯基通常 在一個(gè)以上,最好是,1.5 3個(gè),更好的是,L8 2.5個(gè)。當(dāng)具有異氰酸酯 基的預(yù)聚物(A)中每一分子所含有的異氰酸酯基不到一個(gè)時(shí),脲改性聚酯的 分子量較低,因此耐熱粘附性能惡化。
此外,作為與聚酯預(yù)聚物(A)反應(yīng)的胺類(B),可以舉出二胺(Bl),三 價(jià)以上的多元胺(B2),氨基醇(B3),氨基硫醇(B4),氨基酸(B5),及Bl B5的氨基嵌段(block)形成的嵌段胺(B6)等。
作為二胺(Bl),可以舉出芳香族二胺(苯二胺,二乙基甲苯二胺,4,4' 一二氨基二苯甲烷等);脂環(huán)族二胺(4,4'-二氨基-3,3,, 二甲基二己基甲烷 等,二胺基環(huán)己垸,異佛爾酮二胺等);及脂肪族二胺(乙二胺,四亞甲基二 胺,環(huán)亞甲基二胺等)。
作為三價(jià)以上的聚胺(B2),可以舉出二乙三胺,三乙基四胺等。作為氨 基醇(B3),可以舉出乙醇胺、羥乙基苯胺等。作為氨基甲醇(B4),可以舉出氨基乙硫醇,氨基丙硫醇等。
作為氨基酸(B5),可以舉出氨基丙氨酸、氨基正己酸等。作為嵌段胺(B6), 可以舉出由上述B1—B5的胺類和酮類(丙酮,甲基乙基酮,甲基異丁酮)得 到的酮胺化合物、噁唑啉(oxazolidine)化合物等。這些胺類(B)中,最好是 二胺(Bl)以及二胺(Bl)和少量聚胺(B2)混合的混合物。
胺類(B)的比例如下具有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物(A)中包含的異氰 酸酯基(NC0)和胺類(B)中包含的氨基(NHx)的當(dāng)量比(NC0) / (NHx)比 值通常在l/2 2/l;最好是1.5/1 1/L5,更好的是,1.2/1 1/1.2。
當(dāng)(NC0) / (NHx)比值超過2,或是不到1/2時(shí),脲改性聚酯的分子量降 低,耐熱粘附性能惡化。
脲改性聚酯可以包括脲鍵和脲烷鍵。脲鍵含量和脲垸鍵含量的摩爾比通常 在100/0 10/90;最好是在80/20 20/80;更好的是在60/40 30/70。當(dāng)脲 鍵的摩爾比不到10%時(shí),耐熱粘附性能惡化。
脲改性聚酯由單步法等制備。使多元醇(P0)和多元羧酸(PC)在四丁氧 基鈦酸酯、二丁基錫氧化物等公知的酯化催化劑的存在下,加熱到150 280°C, 根據(jù)需要一邊減壓,一邊濾去生成的水,由此得到具有羥基的聚酯。接著,在 40 14(TC下,使得聚異氰酸酯(PIC)與其反應(yīng),并且得到具有異氰酸酯基的聚 酯預(yù)聚物(A)。再使得胺類(B)與該聚酯預(yù)聚物(A)在40 14(TC下反應(yīng),得到 脲改性聚酯。
當(dāng)(PIC)以及(A)和(B)反應(yīng)時(shí),根據(jù)需要,也可以使用溶劑。作為可使用的 溶劑,可以列舉芳香族溶劑(甲苯,二甲苯等),酮類(丙酮,甲基乙基酮,甲基 異丁基酮等),酯類(醋酸乙酯等),酰胺類(二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺等), 以及醚類(四氫呋喃等)等對(duì)聚異氰酸酯(PIC)非活性者。
此外,為了進(jìn)行聚酯預(yù)聚物(A)和胺類(B)的交聯(lián)反應(yīng)和/或伸長反應(yīng),根 據(jù)需要可使用反應(yīng)停止劑,并且可以調(diào)整所得脲改性聚酯的分子量。作為反應(yīng) 停止劑,可以列舉單胺(二乙基胺,二丁基胺,丁基胺,月桂基胺等),以及將上述 單胺嵌段所制備的嵌段胺(酮亞胺化合物)等。
脲改性聚酯的重均分子量通常在1萬以上,最好是2萬 1000萬,更好的 是3萬 100萬。當(dāng)不滿l萬時(shí),耐熱粘附性能惡化。
在使用上述未改性聚酯時(shí),脲改性聚酯等的數(shù)均分子量,并無特別限制, 以容易得到上述重均分子量的數(shù)均分子量為宜。在單獨(dú)使用脲改性聚酯時(shí),其數(shù)均分子量通常在2000 15000,最好是2000 10000,更好的是2000 8000。 當(dāng)超過20000時(shí),低溫定影性及用于全彩色系統(tǒng)時(shí)的光澤性惡化。
最好同時(shí)使用未改性聚酯及脲改性聚酯。這是因?yàn)槠涮岣叩蜏囟ㄓ靶约坝?于打印機(jī)100時(shí)的光澤性,因此,比單獨(dú)使用脲改性聚酯好。未改性聚酯可以包 含由脲鍵以外的化學(xué)鍵進(jìn)行改性的樹脂。
未改性聚酯和脲改性聚酯中至少一部分相溶,這有利于低溫定影性和耐熱 粘附性。因此,最好未改性聚酯和脲改性聚酯的成分類似。
此外,未改性聚酯和脲改性聚酯的重量比通常在20/80 95/5,最好是 70/30 95/5,更好的是75/25 95/5,特別好的是80/20 93/7。當(dāng)脲改性聚 酯的重量比不到5%時(shí),耐熱粘附性能惡化,同時(shí)很難同時(shí)滿足耐熱保存性和 低溫定影性。
包含未改性聚酯和脲改性聚酯的粘合劑樹脂的?;瘻囟?Tg)通常在45 65°C,最好是45 60。C。當(dāng)不到45。C時(shí),調(diào)色劑的耐熱性惡化。當(dāng)超過65。C 時(shí),低溫定影性不夠。
與公知的聚酯系調(diào)色劑相比,由于脲改性聚酯易存在于所獲得的調(diào)色劑母 體粒子表面,因此,即使?;瘻囟鹊?,也顯示了良好的耐熱保存性。
作為著色劑,可以使用所有公知的染料及顏料。例如,可以使用碳黑、尼 格洛辛系染料、鐵黑、納夫妥黃S、漢撒黃(IOG, 5G, G)、鎘黃、黃色氧化鐵、 黃土、黃鉛、鈦黃、聚偶氮黃、油黃、漢撒黃(GR, A, RN, R)、油漆黃L、聯(lián) 苯氨黃(G, GR)、永久黃(NCG)、烏爾康堅(jiān)牢黃(5G, R)、塔特拉津黃色淀、 喹啉黃色淀、蒽烯黃BGL、異吲哚滿-1-酮黃、氧化鐵紅、鉛丹、鉛朱、鎘紅、 鎘汞紅、銻朱、永久紅4R、帕拉紅、火紅(fire red)、對(duì)氯鄰硝基苯胺紅、立 索爾堅(jiān)牢猩紅G、艷堅(jiān)牢猩紅、艷胭脂紅BS、永久紅(F2R、 F4R、 FRL、 FRLL、 F4RH)、堅(jiān)牢猩紅VD、烏爾康堅(jiān)牢玉紅、艷猩紅G,立索爾玉紅GX、永久紅F5R、 艷胭脂紅6B、顏料猩紅3B、棗紅5B、甲苯胺褐紅、永久棗紅F2K、赫里奧棗 紅BL、棗紅10B、邦褐紅、邦褐紅媒介、曙紅色淀、若丹明B色淀、若丹明Y 色淀、茜素色淀、蒂奧英迪戈紅B、蒂奧英迪戈何紅、油紅、喹吖酮紅、吡唑 啉酮紅、偶氮紅、鉻朱砂、聯(lián)苯氨橙、紫環(huán)酮(perinone)橙、油橙、鈷藍(lán)、 天藍(lán)藍(lán)、堿性藍(lán)色淀、孔雀藍(lán)色淀、維多利亞藍(lán)色淀、無金屬酞菁藍(lán)、酞菁藍(lán)、 堅(jiān)牢天藍(lán)藍(lán)、陰丹士林藍(lán)(RS、 BC)、靛藍(lán)、群青、紺青、蒽醌藍(lán)、堅(jiān)牢紫、 甲基紫色淀、鈷紫、錳紫、二惡垸紫、蒽醌紫、鉻綠、鋅綠、氧化鉻、微利迪安染料、祖母綠、顏料綠B、納夫妥綠B、純金、酸性綠色淀、孔雀綠色淀、 酞菁綠、蒽醌綠、氧化鈦、鋅白、鐸鋇白及其混合物。著色劑的含量通常在調(diào) 色劑的1 15重量%,最好是,3 10重量%。
本發(fā)明的著色劑也可用作與樹脂復(fù)合化的母體混合物。作為產(chǎn)生所述母體 混合物及可與所述母體混合物攪拌并混合的粘合劑樹脂可以列舉如聚苯乙烯, 聚對(duì)氯苯乙烯,聚乙烯基甲苯等的苯乙烯及其替代物的聚合物;苯乙烯系共聚 物;如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚 乙烯、聚丙烯,聚酯、環(huán)氧樹脂、環(huán)氧多元醇樹脂,聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯 醇縮丁醛、聚丙烯酸酯,松香、改性松香、萜烯樹脂、脂肪族或脂環(huán)族烴樹脂、 芳香族系石油樹脂、氯化鏈垸烴、鏈烷烴蠟等。上述樹脂既可以單獨(dú)使用,也 可以組合使用。
本發(fā)明的調(diào)色劑根據(jù)需要可含有電荷控制劑。作為電荷控制劑可以使用公 知的控制劑,例如,可以使用尼格若辛系染料、三苯甲垸系染料、含鉻的金屬 絡(luò)合物染料、鉬酸螯合染料、若丹明系染料、垸氧基系胺、季胺鹽(包括氟改 性季胺鹽),垸基酰胺、磷的單體及化合物、鎢的單體及化合物、氟系活性劑、 水楊酸金屬鹽、及水楊酸衍生物的金屬鹽。具地說,可以舉出如尼格若辛系 染料的B0NTR0N 03、季胺鹽的B0NTR0N P —51、含金屬偶氮染料的B0NTR0N S 一34、羥萘酸系金屬配位染料的E—82、水楊酸系系金屬配位染料的E—84、 苯酚類縮合物的E—89 (以上為東方化學(xué)工業(yè)公司制);如季胺鹽鉬配位染料的 TP—302、 TP—415 (以上為保土谷化學(xué)工業(yè)公司制);如季胺鹽的COPY CHARGE PSY V P_2038、三苯甲烷衍生物的COPY藍(lán)PR、季胺鹽的COPY CHARGE NEG V P—2036、 COPY CHARGE NX V P434、(以上為Hoechst公司制);LRA-901、硼 配位物的LR—147 (日本Carlit公司制);銅酞菁、二萘嵌苯、2, 3-喹吖酮、 偶氮系顏料、及其他含有磺酸基、羧基、季胺鹽等官能團(tuán)的高分子系化合物。 其中,最好使用控制調(diào)色劑具有負(fù)極性的物質(zhì)。
電荷控制劑的使用量可取決于粘合劑樹脂的種類、視需要是否使用添加 劑、是否包括分散方法而定,不能一概而定。但最好是,上述電荷控制劑的使 用量對(duì)于100份重量的粘合劑樹脂,在O. 1 10份重量的范圍,更好的是,在 0.2 5份重量的范圍。如其使用量超過10份重量,則調(diào)色劑的帶電量過大, 電荷控制劑的效果降低。結(jié)果,使顯影輥軸和調(diào)色劑之間的靜電吸引力增大, 顯影劑的流動(dòng)性降低,導(dǎo)致圖象濃度低下。在本發(fā)明中,作為脫模劑,在分散到粘合劑樹脂時(shí),熔點(diǎn)在50 12(TC的 低熔點(diǎn)的蠟可以在定影輥和調(diào)色劑表面之間有效發(fā)揮作用。因此,由于不必在 定影輥軸不需要諸如油之類的脫模材料,因此對(duì)于耐高溫粘附來說,低熔點(diǎn)蠟 是有效的??梢允褂萌缦滤龅南?。具體地,可以列舉以下材料作為蠟可以 列舉如巴西棕櫚蠟、棉蠟、木蠟、賴斯蠟等的植物蠟;如蜂蠟、羊毛酯等的動(dòng) 物系蠟;如石蠟、地蠟等的礦物系蠟;及烯烴蠟、微晶蠟、石蠟蠟等的石油蠟 等。此外,除這些天然蠟之外,也可舉出費(fèi)一托合成蠟、聚乙烯蠟等的合成烯 烴蠟;酯、酮、醚等的合成蠟等。再有,也可以使用1,2-羥基硬脂酰胺、酞酐 酰胺、氯化烴等的脂肪酰胺、低分子量的結(jié)晶高分子樹脂等的聚甲基丙烯酸正 硬脂酸酯、 聚甲基丙烯酸正月桂基酯等的聚甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物 (例如,甲基丙烯酸正硬脂酸酯一甲基丙烯酸乙酯的共聚t/等)等,其側(cè)鏈具 有長烷基的結(jié)晶性高分子等。
上述電荷控制劑、脫模劑也可和母體混合物、粘合劑樹脂一起熔融混練, 當(dāng)然也可在溶解、分散在有機(jī)溶劑中時(shí)加入。
為提高本發(fā)明調(diào)色劑粒子的流動(dòng)性、顯影性、帶電性,可以使用無機(jī)顆粒 作為外添加劑。所述無機(jī)顆粒的一次粒徑最好是在5X10—3 2Mm,特別好的是 在5X10—3 0. 5Mffl。此外,根據(jù)BET法測得的比表面積(specific surface) 最好是在20 500ra7g。該無機(jī)顆粒的使用比例最好是為調(diào)色劑的0.01 5重 量%,更好的是占調(diào)色劑的0.01 2.0重量%。
作為本發(fā)明的無機(jī)顆粒具體例,可以舉出,例如二氧化硅,氧化鋁,氧化 鈦,鈦酸鋇,鈦酸鎂,鈦酸轉(zhuǎn),鈦酸鍶,氧化鐵,氧化銅,氧化鋅,氧化錫, 硅砂,粘土,云每,硅灰石,硅藻土,氧化鉻,氧化鈰,氧化鐵紅,三氧化銻, 氧化鎂,氧化鋯,硫酸鋇,碳酸鋇,鈦碳酸鈣,碳化硅,氮化硅等。其中,作 為流動(dòng)性給予劑,最好是使用疏水性二氧化硅微粒和疏水性二氧化鈦微粒。特 別是,使用具有平均粒徑在5X10—以下的兩種微粒攪拌混合時(shí),由于與調(diào) 色劑的靜電力、范德瓦爾斯力顯著升高,因此,即使為了獲得預(yù)定充電程度而 在顯影器內(nèi)部進(jìn)行攪拌混合時(shí),流動(dòng)性給予劑也不會(huì)從調(diào)色劑脫出,可以得到 不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的白點(diǎn)的良好的圖像畫質(zhì),還可減少轉(zhuǎn)印殘余調(diào)色劑。
二氧化鈦微粒具有優(yōu)異的環(huán)境穩(wěn)定性、圖像濃度穩(wěn)定性,但是,其帶電上 升特性存在惡化傾向。由此,當(dāng)二氧化鈦微粒的添加量大于疏水性二氧化硅微 粒時(shí),副作用影響增大。然而,疏水性二氧化硅微粒和疏水性二氧化鈦微粒的添加量在0.3 1.5 重量%時(shí),其帶電上升性能并不受到很大損傷,因此,可以獲得預(yù)定的帶電上 升性,g卩,即使在反復(fù)復(fù)印期間,也可得到穩(wěn)定的圖像品質(zhì)。
下面,描述調(diào)色劑制造方法,在此,表示一較佳的制造方法,但本發(fā)明并不 局限于此。
首先,將著色劑,未改性聚酯樹脂,含有異氰酸酯基的聚酯預(yù)聚物和脫模劑 溶解或分散在有機(jī)溶劑中,由此產(chǎn)生調(diào)色劑材料液。
最好是,有機(jī)溶劑沸點(diǎn)低于IO(TC,具有揮發(fā)性,使得調(diào)色劑母體混合物形
成后易于除去該有機(jī)溶劑。具體地說,可以使用例如甲苯,二甲苯,苯,四氯
化碳,二氯甲垸,1,2-二氯乙垸,1,1,2-三氯乙垸,氯仿,單氯苯,乙酸甲酯, 乙酸乙酯,甲基乙基酮,甲基異丁基酮等。這些溶劑可以單獨(dú)使用或組合使用。 其中,尤其合適的是,甲苯,二甲苯等芳香族系溶劑,以及二氯甲烷,1,2-二氯 乙烷,氯仿,四氯化碳等鹵代烴。關(guān)于有機(jī)溶劑的使用量,相對(duì)所使用的聚酯 預(yù)聚物100份重量,通常,有機(jī)溶劑使用量為0 300份重量,最好是0 100 份重量,更好的是25 70份重量的范圍。
其次,在存在表面活性劑和粒狀樹脂的情況下,在水性介質(zhì)中使得上述調(diào) 色劑材料液乳化。水性介質(zhì)可以僅包括水,也可以是水與醇(例如甲醇,異丙醇, 乙二醇等),二甲基甲酰胺,四氫呋喃,溶纖劑(例如甲基溶纖劑),低級(jí)酮類(例 如丙酮,甲基乙基酮)等有機(jī)溶劑的混合物。
關(guān)于水性介質(zhì)的使用量,相對(duì)調(diào)色劑材料液100份重量,通常,水性介質(zhì) 的使用量為50 2000份重量,暈好是100 1000份重量。在不滿50份重量的 情況下,調(diào)色劑材料液的分散狀態(tài)差,不能得到預(yù)定粒徑的調(diào)色劑粒子。在超 過2000份重量的情況下,很浪費(fèi)。
為了良好地分散在水性介質(zhì)中,可以適當(dāng)?shù)靥砑颖砻婊钚詣?、樹脂微粒?分散劑。作為表面活性劑,可以列舉陰離子表面活性劑,例如烷基苯磺酸鹽、a —烯烴磺酸鹽、磷酸酯等;陽離子表面活性劑,例如銨鹽型(例如烷基銨鹽,氨 基醇脂肪酸衍生物、聚胺脂肪酸衍生物、咪唑啉等),以及季銨鹽型(例如烷基 三甲基銨鹽、二垸基二甲基銨鹽、垸基二甲基芐銨鹽、吡啶嗡鹽、烷基異喹啉 嗡鹽、苯索氯銨等);非離子型表面活性劑,例如脂肪酸酰胺衍生物、多價(jià)醇衍 生物等;兩性表面活性劑,例如丙氨酸、十二 (氨基乙基)甘氨酸、二 (辛基 氨基乙基)甘氨酸,N-烷基-N,N二甲基甜菜堿銨等。即使使用具有氟化垸基的少量表面活性劑,也可以獲得期望的效果。作為 優(yōu)選使用的具有氟化烷基的表面活性劑,可以舉出碳原子數(shù)2—10的氟化烷 基羧酸及其金屬鹽、全氟辛基磺酰谷氨酸二鈉、3-[co-氟化垸基(C6 — C11) 氧]-1-烷基(C3—C4)磺酸鈉、3-氟化烷醇基(C6—C8) -N-乙基氨基]-1-丙烷磺酸鈉、氟化垸基(C11一C20)羧酸及金屬鹽、全氟烷基羧酸(C7—C13) 的羧酸及金屬鹽、全氟辛垸基磺酸二乙醇酰胺、N-丙基-N- (2-羥乙基)全氟 辛烷基磺酰胺、全氟垸基(C6—C10)磺酰胺丙基三甲胺鹽、全氟烷基(C6 — CIO) -N-乙基磺酰甘氨酸鹽、單全氟垸基(C6—C16) -N-乙基磷酸酯等。
作為商品名,可以舉出SURFLONS-111、S-112,S-113(旭硝子株式會(huì)社制), FRORARD FC—93、 FC —95、 FC_98、 FC—129 (住友3M公司制),UNIDYNE DS —101, DS — 102 (大金工業(yè)公司制),MEGAFACEF-110、 F-120、 F-113、 F-191、 F-812、 F-833 (大日本油墨公司制),ECTOP EF—102、 103、 104、 105、 112、 123A、 123B、 306A、 501、 201、 204 (Tohchem產(chǎn)品公司制),F(xiàn)UTARGENT F—100、 F105 (Noes公司制)等。
作為陽離子表面活性劑,可以舉出具有氟垸基的脂肪酸伯、仲或叔胺酸, 全氟垸基(C6—C10)磺酰胺丙基三甲胺鹽等的脂肪酸季胺鹽,芐垸銨鹽,氯 化芐甲乙氧銨,吡啶嗡鹽,咪唑啉嗡鹽,商品名有SURFL0N S-121 (旭硝子株 式會(huì)社制),F(xiàn)RORARD FC—135 (住友3M公司制),UNIDYNE DS—202 (大金工 業(yè)公司制),MEGAFACE F-150、 F-824 (大日本油墨公司制),ECT0P EF—132 (Tohchem產(chǎn)品公司制),F(xiàn)UTARGENT F—300 (Noes公司制)等。
為了使得在水性介質(zhì)中形成的調(diào)色劑母體混合物穩(wěn)定化,可以添加樹脂微 粒。為此,最好是,使得存在于調(diào)色劑母體混合物表面上的包覆率處于10 90% 的范圍。例如,聚甲基丙烯酸甲酯微粒1 u m及3 u m,聚苯乙烯微粒0. 5 u m及2 U m,聚苯乙烯丙烯腈微粒1 u m,商品名有PB-200H(花王公司制),SGP(總研公司 制),TECHN0聚合物SB(積水化成品工業(yè)公司制),SGP-3G(總研公司 制),MICROPEARL(積水精細(xì)化學(xué)公司制)等。
此外,作為無機(jī)化合物分散劑,可以使用例如磷酸三鈣、碳酸鈣、二氧化 鈦、硅膠、羥基磷灰石等。
分散劑的液滴可以與上述無機(jī)化合物分散劑、樹脂微粒一起使用,并且可 由高分子系保護(hù)膠體使分散劑的液滴穩(wěn)定化。例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、a -氰基丙烯酸、a-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富馬酸、馬來酸、或馬來酸酐等的酸類、或是含由羥基的(甲基)丙烯酸系單體,例如,丙烯酸-e-羥基乙酯、甲基丙烯-3-羥基乙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、甲基丙烯酸-e-羥 基丙酯、丙烯酸-Y-羥基乙酯、甲基丙烯酸-Y-羥基丙酯、-3-羥基乙酯、丙 烯酸-3-氯-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羥基丙酯、二乙二醇一丙烯酸酯、 二乙二醇一甲基丙烯酸酯、丙三醇一丙烯酸乙酯、丙三醇一甲基丙烯酸乙酯、 N-羥甲基-丙烯酸酰胺、N-羥甲基-甲基丙烯酸酰胺等;乙烯醇或與乙烯醇的醚 類,例如,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等;丙烯酰胺、甲基丙烯酰 胺、雙丙酮丙烯酰胺或其羥甲基化合物,氯丙烯酸、氯甲基丙烯酸等的酸氯化 物類;乙烯基吡啶、乙烯基吡咯垸酮、乙烯基咪唑、乙抱亞胺等的具有氮原子、 或其雜環(huán)的均聚物或共聚物;聚環(huán)氧乙垸、聚環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧乙烷烷基胺、 聚環(huán)氧丙垸烷基胺、聚環(huán)氧乙垸垸基酰胺、聚環(huán)氧丙烷垸基酰胺、聚環(huán)氧乙烷 壬基苯基醚、聚環(huán)氧乙烷月桂基苯基醚、聚環(huán)氧乙烷硬脂酸苯基酯、聚環(huán)氧乙 垸壬基苯基酯等的聚環(huán)氧乙烷系;如甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維 素等的纖維素類。
分散系統(tǒng)并無特別的限制,可以采用低速剪切系統(tǒng)、高速剪切系統(tǒng)、摩擦
系統(tǒng)、高壓注射系統(tǒng)、超聲波系統(tǒng)等的公知系統(tǒng)。為將分散體的粒徑作成2 — 20Wn,最好是使用高速剪切分散系統(tǒng)。在使用高速剪切分散系統(tǒng)時(shí),轉(zhuǎn)速(rpm) 并無特別的限制,但通常在1000 —30000rpm,最好是在5000 — 20000rpm。分 散時(shí)間也沒有特別的限制,但是在批處理系統(tǒng)中通常為0.1 — 5分鐘。分散時(shí) 的溫度通常為O —150°C (加壓下),最好是40—98。C。
第三,在制備乳化液時(shí),同時(shí)將胺(B)加入水性介質(zhì)中,使其與含有異氰酸 酯基的聚酯預(yù)聚物(A)反應(yīng)。伴隨著這種反應(yīng)的是聚酯預(yù)聚物(A)分子鏈的 交聯(lián)和或伸長反應(yīng)。雖然可以根據(jù)胺(B)與所使用的聚酯預(yù)聚物(A)中的異氰 酸酯基之間的反應(yīng)活性確定反應(yīng)時(shí)間,但是反應(yīng)時(shí)間通常從10分鐘到40小時(shí), 優(yōu)選為從2小時(shí)到24小時(shí)。反應(yīng)溫度為0 150。C,優(yōu)選為40 98。C。如果需 要,反應(yīng)中可使用公知的催化劑,例如月桂酸二丁基錫,月桂酸二辛基錫。
第四,當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí),從乳化分散體(反應(yīng)產(chǎn)物)中清除有機(jī)溶劑,然后沖洗, 干燥,制得調(diào)色劑母體混合物。為了除去有機(jī)溶劑,可以在層流攪拌狀態(tài)下使 整個(gè)系統(tǒng)緩慢升溫,在一定溫度區(qū)進(jìn)行強(qiáng)力攪拌之后,從而清除溶劑并制得紡 錘形調(diào)色劑母體混合物。此外,當(dāng)使用磷酸鈣鹽之類的酸或可溶解于堿的物質(zhì) 作為分散穩(wěn)定劑時(shí),由鹽酸等的酸,在溶解磷酸鈣鹽之后,通過水洗等方法,
26從調(diào)色劑母體混合物去除磷酸鈣鹽。也可由其他發(fā)酵分解方法去除磷酸鈣鹽。 第五,使得電荷控制劑粘附到上述所得調(diào)色劑母體混合物上,接著,將諸如 硅石微粒,氧化酞微粒之類的無機(jī)微粒作為外添加劑加入,得到本發(fā)明調(diào)色劑。 上述加入電荷控制劑及無機(jī)微??梢允褂脭嚢杵鞯裙椒āe瓦^使用上述制 造方法,生成的調(diào)色劑具有相對(duì)小的顆粒直徑和陡的顆粒直徑分布。通過在清 除溶劑過程中劇烈攪拌,可控制調(diào)色劑形狀,形成從橄欖球形到真球形的各種 所需要的形狀。還可控制調(diào)色劑表面狀況,形成從光滑表面到梅干形狀的各種 所需要的表面。
在本實(shí)施例的各個(gè)結(jié)構(gòu)涉及的調(diào)色劑運(yùn)送裝置40Y中,即使在如日本專利
申請(qǐng)公開No. 2005-24665中描述的常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送裝置中使用上述調(diào)色劑,也
可以抑制調(diào)色劑的不利地流動(dòng)。
現(xiàn)在,描述采用電子照相系統(tǒng)的示例性打印機(jī)100的第二示例。打印機(jī) 100中使用的基本結(jié)構(gòu)和調(diào)色劑與第一實(shí)施例相同。因此,省略它們的描述。
參照?qǐng)D13描述第四示例性結(jié)構(gòu)。如圖所示,空間限制組件62從調(diào)色劑 運(yùn)送管43的下游側(cè)水平部分43e布置到傾斜部分43c??臻g限制組件62的端 部可以固定到調(diào)色劑運(yùn)送管43中布置的支撐部分48,或者有空隙地被支撐部 分48支撐。此外運(yùn)送螺線圈70布置在調(diào)色劑運(yùn)送管43的內(nèi)壁和空間限制組 件62之間。在傾斜部分43c,調(diào)色劑運(yùn)送管43的空間限制組件62的外直徑稍 小于運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑,使得在接觸滑動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生阻力,同時(shí)嚴(yán)格限制 調(diào)色劑的通過。在該示例性結(jié)構(gòu)中,運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑大約是5mm (公差 為0至U+0. 05)??臻g限制組件62的外直徑在傾斜部分43c上大約是4. 5mm (公 差為±0.05)。
如圖19所示,在常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送裝置中,調(diào)色劑運(yùn)送管的傾斜部分的空 間幾乎被空氣占據(jù)。因此,當(dāng)連續(xù)打印高質(zhì)量圖像時(shí),空氣通過與調(diào)色劑過度 混合增加調(diào)色劑的流動(dòng)性。然后,根據(jù)該示例性配置,通過從下游水平部分43e 到傾斜部分43c布置空間限制組件62,空間限制組件62減少在從下游水平部 分43e到傾斜部分43c的空間中的空氣量。結(jié)果,可以抑制通過將調(diào)色劑和空 氣過度混合而引起的調(diào)色劑的流動(dòng)性的過度增加。
此外,為了在下游側(cè)水平部分43e的補(bǔ)充口的附近保持空間來積累調(diào)色 劑,空間限制組件62在下游側(cè)水平部分43e上的外直徑小于其在傾斜部分43c 上的外直徑。具體地,在下游側(cè)水平部分43e上, 空間限制組件62和調(diào)色劑運(yùn)送管43之間的間隙不少于l腿。如圖13所示,運(yùn)送螺線圈43的內(nèi)直徑大 約是7mm (公差從+0. 1至U+0. 5)??臻g限制組件62的外直徑在傾斜部分43c上 大約是4. 5mm (公差為士O. 05)??臻g限制組件62的外直徑在水平部分43e上 大約是2. 5mm (公差為0到+0. 05)。
如圖14所示,當(dāng)空間限制組件62的支桿直徑在軸方向上相等時(shí),在空 間限制組件62上的調(diào)色劑運(yùn)送管43中的路徑(用于運(yùn)送調(diào)色劑)變窄,由此 調(diào)色劑很難運(yùn)送過由空間限制組件62占據(jù)的調(diào)色劑運(yùn)送管43的那部分。因此, 由于在補(bǔ)充口 45附近調(diào)色劑量減少,或者運(yùn)送螺線圈70的滑動(dòng)接觸負(fù)擔(dān)增加, 因此每一秒可能提供到顯影裝置5的調(diào)色劑補(bǔ)充量顯著降低。
相反,在該實(shí)施例中,使位于調(diào)色劑運(yùn)送管43中的空間限制組件62在 下游側(cè)水平部分43e的外直徑小于其在傾斜部分43c的外直徑,由此在補(bǔ)充口 45附近保持空間,使得調(diào)色劑在那里積累。結(jié)果,可以抑制通過補(bǔ)充口45補(bǔ) 充道顯影裝置5的調(diào)色劑的顯著降低。
此外,以傾斜部分43c、下游側(cè)彎曲部分43d和下游側(cè)水平部分40e的順 序,空間限制組件62的截面形狀大小在傾斜部分43c、下游側(cè)彎曲部分43d 和下游側(cè)水平部分40e上逐漸變小。換句話說,在下游側(cè)彎曲部分43d中,截 面部分從彎曲開始部分43s開始到彎曲結(jié)束部分43f為止逐漸變小。因此,在 傾斜部分43c和連接下游側(cè)水平部分43e的下游側(cè)彎曲部分43d之間,外直徑 不發(fā)生明顯變化。此外,空間限制組件62的各個(gè)邊的每個(gè)角被切掉。此外, 從傾斜部分43c到下游側(cè)水平部分43e,空間限制組件62的截面形狀的尺寸逐 漸變小。
結(jié)果,可以在下游側(cè)彎曲部分43d (在此,下游側(cè)水平部分43e連接到傾 斜部分43c)上防止運(yùn)送螺線圈70掛在(catching)在空間限制組件62上。 由于可以防止將應(yīng)力集中在空間限制組件62的外直徑明顯減小的部分上,因 此,可以維持空間限制組件62的強(qiáng)度。
現(xiàn)在,參照?qǐng)D15描述第五示例性結(jié)構(gòu)。如圖所示,可以在調(diào)色劑運(yùn)送管 43中,將空間限制組件62布置在從下游側(cè)水平部分43e到傾斜部分43c的部 分上。此外,以傾斜部分43c、下游側(cè)彎曲部分43d和下游側(cè)水平部分40e的 順序,空間限制組件62的截面形狀大小在傾斜部分43c、下游側(cè)彎曲部分43d 和下游側(cè)水平部分40e上逐漸變小。此外,如圖15所示,在上游側(cè)水平部分 43a中布置具有高調(diào)色劑通過限制能力的通過限制部分106。隨著調(diào)色劑瓶32的每一次旋轉(zhuǎn),執(zhí)行經(jīng)由調(diào)色劑排出口 (未示出)將調(diào)
色劑從調(diào)色劑瓶32補(bǔ)充到調(diào)色劑運(yùn)送裝置40的工作。由于在每一次旋轉(zhuǎn)執(zhí)行 調(diào)色劑補(bǔ)充,因此所補(bǔ)充的調(diào)色劑量立即超過運(yùn)送螺線圈70運(yùn)送的量。過量 調(diào)色劑流過運(yùn)送螺線圈70的中間空間,并且與運(yùn)送螺線圈70的旋轉(zhuǎn)無關(guān)地到 達(dá)顯影裝置5。因此,在調(diào)色劑瓶32的每一次旋轉(zhuǎn),大量調(diào)色劑被提供給顯影 裝置5,并且顯影裝置5中的調(diào)色劑密度的急劇上升,并且可能引起諸如弄臟 背景之類的問題。
因此,如圖15所示,具有限制通過調(diào)色劑運(yùn)送管43的調(diào)色劑量的高性 能的通過限制部分106被布置在上游側(cè)水平部分43a中。在通過限制部分106 中,旋轉(zhuǎn)支桿71連接到運(yùn)送螺線圈70內(nèi)部。此外,在圖16所示的區(qū)域A中, 使得運(yùn)送螺線圈70的間距在一個(gè)以上(纏繞多圏)。在區(qū)域A中,由于運(yùn)送螺 線圈70接觸調(diào)色劑運(yùn)送管43的內(nèi)側(cè),并且旋轉(zhuǎn)支桿71接觸運(yùn)送螺線圈70的 內(nèi)側(cè),同時(shí)將運(yùn)送螺線圈70Y的間距設(shè)置為一個(gè)以上,因此幾乎不存在間隙, 并且調(diào)色劑幾乎不能通過其重力通過該部分。因此,不管調(diào)色劑容器47的調(diào) 色劑排出時(shí)間如何,調(diào)色劑流在區(qū)域A停止,并且僅在運(yùn)送螺線圈70旋轉(zhuǎn)時(shí) 允許其通過該部分。
此外,如圖16所示,在位于區(qū)域A的下游的區(qū)域B上,使旋轉(zhuǎn)支桿71 的直徑小于其在區(qū)域A的直徑。旋轉(zhuǎn)支桿71的前沿幾乎從上游側(cè)水平部分43a 延伸到上游側(cè)彎曲部分43b開始彎曲的入口。通過旋轉(zhuǎn)支桿71和運(yùn)送螺線圈 70形成通過限制部分106,并且通過盡可能寬地形成通過限制部分106,可以 提高限制調(diào)色劑通過的性能。因此,當(dāng)在調(diào)色劑運(yùn)送方向的下游側(cè),旋轉(zhuǎn)支桿 71的前沿幾乎延伸到上游側(cè)彎曲部分43b開始彎曲的入口時(shí),可以很寬地形成 通過限制部分106,并且可以改善限制調(diào)色劑通過的性能。然而,當(dāng)旋轉(zhuǎn)支桿 71的直徑在整個(gè)區(qū)域A中相同時(shí),旋轉(zhuǎn)支桿71的下游側(cè)的前沿可能在上游側(cè) 彎曲部分43b開始彎曲的入口附近與調(diào)色劑運(yùn)送管43的內(nèi)壁干擾,因此可能 損傷旋轉(zhuǎn)支桿71和調(diào)色劑運(yùn)送管43。
因此,如圖16所示,通過使旋轉(zhuǎn)支桿71在區(qū)域B的直徑小于其在區(qū)域A 的直徑,在調(diào)色劑運(yùn)送方向上,旋轉(zhuǎn)支桿71的下游側(cè)的前沿可以在入口附近 不與調(diào)色劑運(yùn)送管43Y干擾,并且不損傷旋轉(zhuǎn)支桿71和調(diào)色劑運(yùn)送管43。在 某種程度上,旋轉(zhuǎn)支桿71和運(yùn)送螺線圈70實(shí)現(xiàn)的調(diào)色劑通過限制性能確實(shí)在 區(qū)域B減少。然而,由于旋轉(zhuǎn)支桿71的前沿延伸到區(qū)域B,在區(qū)域B中調(diào)色劑運(yùn)送路徑變窄,因此,與變窄量成正比地限制調(diào)色劑通過量。
此外,由于與第四示例性結(jié)構(gòu)相同,在該示例性結(jié)構(gòu)中,空間限制組件
62被布置在從下游側(cè)水平部分43e到傾斜部分43c的部分中,因此,通過空間 限制組件62減少調(diào)色劑運(yùn)送管43中的空氣量。因此,可以抑制調(diào)色劑與空氣 的過度混合,以及調(diào)色劑流動(dòng)性的過度增加。
因此,即使由于上述原因,在上游側(cè)水平部分43a上,調(diào)色劑的流動(dòng)性 過度增加,調(diào)色劑也很難流入運(yùn)送管43的傾斜部分43c中。此外,即使調(diào)色 劑流入傾斜部分43c,由于調(diào)色劑運(yùn)送管43僅在從傾斜部分43c到下游側(cè)水平 部分43e的部分上包括少量空氣,因此調(diào)色劑也不與空氣過度混合,由此防止 流動(dòng)性過度增加,由此,調(diào)色劑幾乎不流入顯影裝置5中??傊?,可以更精準(zhǔn) 地將預(yù)定量的調(diào)色劑補(bǔ)充到顯影裝置5中。
此外,如在第一實(shí)施例中所述,在嘗試防止上述調(diào)色劑流入顯影裝置5 的曰本專利申請(qǐng)公開No. 2005-24665的常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送裝置中,在使用加速凝 固度不超過40%的良好流動(dòng)性調(diào)色劑時(shí),由于調(diào)色劑運(yùn)送管43的內(nèi)部幾乎被空 氣占據(jù),因此調(diào)色劑與空氣過度混合,并且調(diào)色劑的流動(dòng)性過度增加,并且每 一秒將過多的調(diào)色劑運(yùn)送到調(diào)色劑運(yùn)送管43的下游。結(jié)果,大量調(diào)色劑不必 要地流入顯影裝置。相反,如上所述,由于空間限制組件62被布置在調(diào)色劑 運(yùn)送管43中,并且其減少調(diào)色劑運(yùn)送管43中的空氣量,因此抑制調(diào)色劑與空 氣過度混合。結(jié)果,即使使用具有不超過40%的加速凝固度的調(diào)色劑,在調(diào)色 劑運(yùn)送管43中也能抑制調(diào)色劑的流動(dòng)性的過度增加,因此,可以抑制調(diào)色劑 的不期望的流動(dòng)。
此外,根據(jù)本實(shí)施例的調(diào)色劑運(yùn)送裝置40,即使當(dāng)調(diào)色劑具有下列條件 之一不低于0.90 (0. 90到1.00)的平均圓度;諸如從3到8微米的重量平 均粒徑之類的小直徑;重量平均粒徑(D4)和個(gè)數(shù)平均粒徑(Dl)之間的比值 D4/D1在1.00到1. 10之間;以及在日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-24665中描述
的引起調(diào)色劑流動(dòng)到常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送裝置中的聚合調(diào)色劑時(shí),通過在調(diào)色劑運(yùn)
送管43中抑制調(diào)色劑流動(dòng)性的過度增加,也可以抑制調(diào)色劑的上述流動(dòng)。 因此,甚至采用這些調(diào)色劑,也可以使用打印機(jī)形成高質(zhì)量圖像。 現(xiàn)在,描述采用電子照相系統(tǒng)的示例性打印機(jī)100的第三實(shí)施例。在打
印機(jī)100中使用的基本結(jié)構(gòu)和調(diào)色劑與第一實(shí)施例相同。因此,省略了它們的描述。參照?qǐng)D17描述第六示例性結(jié)構(gòu)。如圖所示,空間限制組件63從下游側(cè)
水平部分43e布置到傾斜部分43c。在調(diào)色劑運(yùn)送方向上,空間限制組件62 的下游端可以固定到調(diào)色劑運(yùn)送管43中布置的支撐部分48,或者有空隙地被 支撐部分48支撐。運(yùn)送螺線圈70布置在調(diào)色劑運(yùn)送管43的內(nèi)壁和空間限制 組件63之間??臻g限制組件63的外直徑稍小于運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑,由 此很好地實(shí)現(xiàn)調(diào)色劑通過限制性能。例如,運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑大約是5mm (公差為0到+0. 05)。位于調(diào)色劑運(yùn)送管43的傾斜部分43c和下游側(cè)彎曲部 分43d的部分上的空間限制組件63的直徑大約是3. 8mm (公差為0至lj-0. 2)。
如圖19所示,在常規(guī)調(diào)色劑運(yùn)送裝置中,當(dāng)日常使用時(shí)調(diào)色劑運(yùn)送管的 傾斜部分的空間幾乎被空氣占據(jù)。因此,當(dāng)連續(xù)打印高質(zhì)量圖像時(shí),空氣與調(diào) 色劑過度混合并增加調(diào)色劑的流動(dòng)性。然后,根據(jù)該示例性配置,通過在從下 游水平部分43e到傾斜部分43c的部分上布置空間限制組件63,在從下游水平 部分43e到傾斜部分43c中的空氣量減少。結(jié)果,可以抑制通過將調(diào)色劑和空 氣過度混合。
因此,通過將空間限制組件63布置在從調(diào)色劑運(yùn)送管43的下游側(cè)水平 部分43e到傾斜部分43c的部分上,可以抑制調(diào)色劑過多地流入顯影裝置5。 此外,通過發(fā)明人的研究認(rèn)識(shí)到,當(dāng)空間限制組件63的直徑和運(yùn)送螺線圈70 的內(nèi)直徑之間的差不超過1. 0mm時(shí),可以很大地抑制過量的調(diào)色劑流入顯影裝 置5。
此外,隨著其中空間限制組件63的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑之間 的差不超過1. 0mm的范圍在空間限制組件軸方向上延伸得越長,由于運(yùn)送螺線 圈70的操作導(dǎo)致在運(yùn)送螺線圈70和空間限制組件63之間重復(fù)出現(xiàn)運(yùn)送螺線 圈70和空間限制組件63對(duì)調(diào)色劑的摩擦(負(fù)荷)以及調(diào)色劑的壓縮。因此, 引起調(diào)色劑的凝固。結(jié)果,調(diào)色劑在印刷表面上凝固并被壓碎,使得在圖像上 出現(xiàn)污點(diǎn)錯(cuò)誤(spot error)。然后,通過在空間限制組件軸方向上盡可能小 地最小化范圍(其中空間限制組件63的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑之間的 差不超過1.0mm),對(duì)調(diào)色劑的摩擦和壓縮僅在瞬間發(fā)生,使得很難發(fā)生調(diào)色劑 凝固。根據(jù)上述情況,如圖18所示,在從傾斜部分43c上的空間限制組件63 的前沿到在空間限制組件軸方向上的、調(diào)色劑運(yùn)送方向的下游側(cè)10mm的區(qū)域 中,空間限制組件63的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑之間的差不超過1. 0mm。
當(dāng)空間限制組件63和運(yùn)送螺線圈70之間的間隙太窄時(shí),由于運(yùn)送螺線圈70的操作,空間限制組件63和運(yùn)送螺線圈70相互摩擦,并且產(chǎn)生摩擦負(fù) 荷。結(jié)果,運(yùn)送螺線圈70可能變形或損壞,同時(shí)運(yùn)送螺線圈70運(yùn)送的調(diào)色劑 接收負(fù)荷并且凝固。因此,在該示例性結(jié)構(gòu)中,空間限制組件63的直徑和運(yùn) 送螺線圈70的內(nèi)直徑之間的差不小于0.3mm。因此,可以抑制空間限制組件 63和運(yùn)送螺線圈70引起的摩擦引起的摩擦負(fù)荷,并且也可以抑制運(yùn)送螺線圈 70的變形以及對(duì)運(yùn)送螺線圈70的損傷。
根據(jù)上述情況,通過將空間限制組件63的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直 徑之間的差設(shè)置為不小于0.3mm且不多于l.Omm,可以抑制對(duì)運(yùn)送螺線圈70 的變形和損傷,并且抑制過量的調(diào)色劑流入顯影裝置5。
此夕卜,如圖18所示,運(yùn)送螺線圈70的間距是8mm。當(dāng)其中空間限制組件 63的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑之間的差不超過1. Omm的范圍小于運(yùn)送螺 線圈70的間距時(shí),運(yùn)送螺線圈70被掛在空間限制組件63的直徑明顯變化的 部分上形成的段差(st印)上,并且可能出現(xiàn)奇怪的響聲,或者運(yùn)送螺線圈70 可能變形或損壞。
因此,空間限制組件63的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑之間的差不超 過1. Omm的范圍的長度在運(yùn)送螺線圈70的間距的1到2倍長之間,使得運(yùn)送 螺線圈70不被空間限制組件63的段差掛住,同時(shí)防止產(chǎn)生奇怪的聲音以及運(yùn) 送螺線圈70的變形和/或損傷。根據(jù)上述情況,上述范圍是包含在運(yùn)送螺線圈 70的1到2倍間距中的lOmm。
此外,在空間限制組件軸方向上,最好盡可能向上游方向,將該范圍定 位在空間限制組件63的上游。也就是,由于該范圍定位在空間限制組件63的 上游側(cè),因此可以在從調(diào)色劑容器部分47下落到調(diào)色劑運(yùn)送管43的調(diào)色劑的 下落速度到達(dá)最高之前抑制調(diào)色劑的下落力,并且可以抑制調(diào)色劑流入顯影裝 置5。
此外,如圖17所示,為了提供用于在調(diào)色劑運(yùn)送管43的下游側(cè)水平部 分43e的補(bǔ)充口附近積累調(diào)色劑的空間,在下游側(cè)水平部分43e的空間限制組 件63的直徑小于其在傾斜部分43c的直徑。在該結(jié)構(gòu)中,空間限制組件63的 直徑在下游側(cè)水平部分43e是2. 5mm (公差為0至IJ+0. 1)。
當(dāng)空間限制組件63的支桿直徑在空間限制組件軸方向上相等時(shí),用于在 調(diào)色劑運(yùn)送管43內(nèi)運(yùn)送調(diào)色劑的路徑變窄。結(jié)果,在具有空間限制組件63的 調(diào)色劑運(yùn)送管43的整個(gè)區(qū)域上很難運(yùn)送調(diào)色劑。因此,由于補(bǔ)充口附近的調(diào)色劑量有時(shí)降低或者對(duì)運(yùn)送螺線圈70的摩擦負(fù)荷有時(shí)增加,因此,每秒補(bǔ)充 到顯影裝置5的調(diào)色劑的補(bǔ)充量可能明顯減少。
然后,通過將空間限制組件63在下游側(cè)水平部分43e上的直徑減少為小 于其在傾斜部分43c的直徑,并且在補(bǔ)充口 45附近提供用于積累調(diào)色劑的空 間并在那里積累調(diào)色劑,可以抑制通過補(bǔ)充口 45補(bǔ)充到顯影裝置5的調(diào)色劑 的明顯減少。
此外,使用第六示例性結(jié)構(gòu)的調(diào)色劑補(bǔ)充裝置,同時(shí)將空間限制組件63 的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑之間的差在不超過l.Omm的范圍內(nèi)進(jìn)行改變 來實(shí)驗(yàn)和評(píng)估調(diào)色劑凝固度。作為實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備,同時(shí)使用直流(DC)電機(jī)將調(diào) 色劑瓶和運(yùn)送螺線圈70重復(fù)接通和截止0. 3秒,然后將調(diào)色劑補(bǔ)充到調(diào)色劑 容器部分47和傾斜部分43c。也就是,當(dāng)將調(diào)色劑輸入到空的調(diào)色劑容器部分 47,或調(diào)色劑運(yùn)送管43的傾斜部分43c時(shí),調(diào)色劑可能立即流入下游側(cè)水平 部分43e,由此很容易從補(bǔ)充口45排出過量調(diào)色劑。因此,為了使調(diào)色劑不以 上述方式流動(dòng),減少驅(qū)動(dòng)接通時(shí)間,并且增加驅(qū)動(dòng)截止時(shí)間,使得將調(diào)色劑緩 慢地補(bǔ)充到調(diào)色劑容器部分47或傾斜部分43c。
在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備之后,將空間限制組件63的直徑和運(yùn)送螺線圈70的內(nèi)直徑 之間的差在不超過1. Omm的范圍改變?yōu)樵谳S方向上涵蓋位于傾斜部分43c上的 全部空間限制組件63,并且由直流電機(jī)連續(xù)操作運(yùn)送螺線圈70來以51 Orpm(轉(zhuǎn) 速)接通所述運(yùn)送螺線圈70 0. 8秒并將其截止0. 4秒,并且將從調(diào)色劑容器 部分47提供的調(diào)色劑運(yùn)送到調(diào)色劑運(yùn)送管43。然后,將該范圍改變?yōu)樵谳S方 向上從位于傾斜部分43c的空間限制組件63的前沿端延伸20mm、16mm和lOmm, 并且在每種情況下由直流電機(jī)連續(xù)操作運(yùn)送螺線圈70以510rpm (轉(zhuǎn)速)接通 所述運(yùn)送螺線圈70 0. 8秒并將其截止0. 4秒,并且將從調(diào)色劑容器部分47提 供的調(diào)色劑運(yùn)送到調(diào)色劑運(yùn)送管43。然后,由運(yùn)送螺線圈70運(yùn)送、并且從補(bǔ) 充口 45排出的大約20g調(diào)色劑被收集,然后接受具有106微米的篩孔的濾網(wǎng) 的過濾。然后,根據(jù)在過濾之后調(diào)色劑的凝固形成的調(diào)色劑凝固體的大小和數(shù) 量,對(duì)調(diào)色劑的凝固度評(píng)級(jí)。例如,如作為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的圖20的表1所示, 等級(jí)5為最好,而隨著等級(jí)降低,調(diào)色劑凝固度增加。通過減少上述范圍,可 以抑制調(diào)色劑凝固度。
如第一實(shí)施例所述,在日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-24665的常規(guī)調(diào)色劑 運(yùn)送裝置中,在使用加速凝固度不超過40%的良好流動(dòng)性調(diào)色劑時(shí),由于調(diào)色劑運(yùn)送管43的內(nèi)部幾乎被空氣占據(jù),調(diào)色劑與空氣過度混合,因此調(diào)色劑的 流動(dòng)性過度增加,使得每一秒將過多的調(diào)色劑運(yùn)送到調(diào)色劑運(yùn)送管43的下游。
結(jié)果,大量調(diào)色劑不必要地流入顯影裝置。相反,根據(jù)調(diào)色劑運(yùn)送裝置40的 示例性結(jié)構(gòu),空間限制組件62被布置在調(diào)色劑運(yùn)送管43中,并且其減少調(diào)色 劑運(yùn)送管43中的空氣量,由此抑制調(diào)色劑與空氣過度混合。結(jié)果,即使使用 具有不超過40%的加速凝固度的調(diào)色劑,也能抑制調(diào)色劑的流動(dòng)性的過度增加, 并且可以抑制調(diào)色劑流入顯影裝置。
此外,根據(jù)本實(shí)施例的調(diào)色劑運(yùn)送裝置40,即使當(dāng)調(diào)色劑具有下列條件 之一不低于0.90 (0. 90到1.00)的平均圓度;諸如從3到8微米的重量平 均粒徑之類的小直徑;重量平均粒徑.(D4)和個(gè)數(shù)平均粒徑(Dl)之間的比值 D4/D1在1. 00到1. IO之間;以及即使采用如日本專利申請(qǐng)公開No. 2005-24665 所述的調(diào)色劑流動(dòng)抑制系統(tǒng),也促使調(diào)色劑從調(diào)色劑運(yùn)送裝置流入顯影裝置的 聚合調(diào)色劑時(shí),通過在調(diào)色劑運(yùn)送管43中抑制調(diào)色劑流動(dòng)性的過度增加,也 可以抑制調(diào)色劑的上述流動(dòng)性。
因此,通過在該實(shí)施例的打印機(jī)100中使用該調(diào)色劑,可以獲得高質(zhì)量圖像。
根據(jù)本發(fā)明,可以抑制分明的流動(dòng)性的過度增加,并且可以抑制調(diào)色劑 從粉末運(yùn)送管立即流入運(yùn)送目的地。
顯然,可以根據(jù)上述教學(xué)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種附加修改和變型。因此,將 理解可以與這里具體描述的方式不同的方式實(shí)踐本發(fā)明,而其落入所附權(quán)利要 求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種粉末運(yùn)送裝置,包括粉末容器部分,配置來容納粉末;粉末運(yùn)送管,配置來將與空氣混合的所述粉末從所述粉末容器部分向下游引導(dǎo);和粉末運(yùn)送組件,配置來將所述粉末運(yùn)送管中的所述粉末向粉末目的地運(yùn)送;所述粉末運(yùn)送管包括第一運(yùn)送部分,所述第一運(yùn)送部分具有供給口,并且與所述粉末容器部分連通;所述第一運(yùn)送部分配置來通過所述供給口從所述粉末容器接收所述粉末;第二運(yùn)送部分,其通過第一彎曲部分與所述第一運(yùn)送部分的下游側(cè)連通,所述第二運(yùn)送部分朝向所述運(yùn)送目的地向下延伸,將所述第二運(yùn)送部分以大于所述第一運(yùn)送部分的角度從水平傾斜;第三運(yùn)送部分,其經(jīng)由第二彎曲部分與所述第二運(yùn)送部分的下游側(cè)連通,所述第三運(yùn)送部分朝向所述運(yùn)送目的地延伸,將所述第三運(yùn)送部分以小于所述第二運(yùn)送部分的角度從水平傾斜,所述第三運(yùn)送部分具有補(bǔ)充口,用于從所述粉末運(yùn)送管向所述粉末運(yùn)送目的地補(bǔ)充所述粉末;和空間限制組件,其至少布置在所述第二運(yùn)送部分中,并且配置來部分關(guān)閉所述第二運(yùn)送部分的內(nèi)部空間。
2. 如權(quán)利要求1所述的粉末運(yùn)送裝置,進(jìn)一步包括粉末通過限制部分, 其布置在所述第一運(yùn)送部分中,并且配置來限制所述粉末的通過。
3. 如權(quán)利要求1所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件經(jīng)由所述第 二彎曲部分布置在從所述第二運(yùn)送部分到所述第三運(yùn)送部分的部分上。
4. 如權(quán)利要求1所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件經(jīng)由所述 第二彎曲部分布置在從所述第二運(yùn)送部分到所述第三運(yùn)送部分的部分上;其中所述空間限制組件與所述第三運(yùn)送部分的內(nèi)壁之間的間隙大于所述 空間限制組件與所述第二運(yùn)送部分的內(nèi)壁之間的間隙。
5. 如權(quán)利要求4所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件與所述第三 運(yùn)送部分的內(nèi)壁之間的所述間隙不少于lmm。
6. 如權(quán)利要求4所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件的截面部分在從所述第二運(yùn)送部分到所述第三運(yùn)送部分的部分上逐漸減小。
7. 如權(quán)利要求4所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件的截面部 分按照所述第二運(yùn)送部分、所述第二彎曲部分以及所述第三運(yùn)送部分的順序在 這些部分上逐漸減小。
8. 如權(quán)利要求4所述的粉末運(yùn)送裝置,其中在所述第一運(yùn)送部分中設(shè)置 粉末通過限制部分。
9. 如權(quán)利要求1所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述粉末運(yùn)送組件包括螺線 圈組件,其中所述空間限制組件安裝在螺線圈組件的中空部分中。
10. 如權(quán)利要求9所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件是圓柱形, 并且其中所述空間限制組件在所述第二運(yùn)送部分中的一部分的直徑與所述粉 末運(yùn)送組件的內(nèi)直徑之間的差不超過1. 0mm。
11. 如權(quán)利要求10所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件長于所 述螺線圈的間距,并且短于所述螺線圈的間距的二倍。
12. 如權(quán)利要求10所述的粉末運(yùn)送裝置,其中所述空間限制組件的直徑 與粉末運(yùn)送組件的內(nèi)直徑之間的差不少于0. 3mm。
全文摘要
一種粉末運(yùn)送裝置,包括粉末運(yùn)送管,所述粉末運(yùn)送管包括具有供給口、并且與所述粉末容器部分連通來接收粉末的第一運(yùn)送部分;設(shè)置在粉末運(yùn)送管中來經(jīng)由第一彎曲部分與第一運(yùn)送部分的下游側(cè)連通的第二運(yùn)送部分,第二運(yùn)送部分朝向運(yùn)送目的地向下延伸,并且將第二運(yùn)送部分以大于第一運(yùn)送部分的角度從水平傾斜;也設(shè)置在粉末運(yùn)送管中來經(jīng)由第二彎曲部分與所述第二運(yùn)送部分的下游側(cè)連通的第三運(yùn)送部分,第三運(yùn)送部分朝向運(yùn)送目的地延伸,將第三運(yùn)送部分以小于第二運(yùn)送部分的角度從水平傾斜,第三運(yùn)送部分具有補(bǔ)充口,用于從粉末運(yùn)送管向粉末運(yùn)送目的地補(bǔ)充粉末。設(shè)置空間限制組件,至少將其布置在第二運(yùn)送部分中,并且配置來部分關(guān)閉第二運(yùn)送部分的內(nèi)部空間。
文檔編號(hào)G03G15/08GK101620403SQ200910152319
公開日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2009年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月1日
發(fā)明者堀英介, 木村秀樹, 菊地賢治 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光