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TWI385491B - 用於在液體顯像劑中控制粒子傳導性之系統及方法 - Google Patents

用於在液體顯像劑中控制粒子傳導性之系統及方法 Download PDF

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TWI385491B
TWI385491B TW097101756A TW97101756A TWI385491B TW I385491 B TWI385491 B TW I385491B TW 097101756 A TW097101756 A TW 097101756A TW 97101756 A TW97101756 A TW 97101756A TW I385491 B TWI385491 B TW I385491B
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Hannoch Ron
Dan Scheffer
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Hewlett Packard Development Co
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Description

用於在液體顯像劑中控制粒子傳導性之系統及方法
本發明係關於一種用來在液體顯像劑中控制顆粒傳導性之系統及方法。
發明背景
隨著數位影像技術的快速發展,傳統的單色電子照像列印逐漸由全彩、高影像品質的電子照像列印替代。電子照像列印技術能夠製得好的室內依需印刷品質而不需要專門技術,諸如在印刷廠中使用來進行習知膠版印刷(平版印刷術)的那些技術。
在靜電影印或複印的技藝中,通常藉由首先提供一具有均勻的靜電荷之光導電成像表面(例如,藉由將影像表面曝露至帶電電暈)以產生一靜電潛像。然後,藉由將此均勻的靜電荷曝露至經調整的光束(例如,與欲複製的原始光學影像相應)來選擇性放電,因此在光導電影像表面上形成一靜電荷圖案,即,靜電潛像。依光導電表面的本質而定,此潛影可具有正電荷(例如,在硒光導體上)或負電荷(例如,在硫化鎘光導體上)。然後,可藉由對此靜電潛像施加相反電荷的著色調色劑顆粒來顯影,此顆粒會黏附至光導電表面之未放電的"印刷"部分以形成一調色劑影像,其隨後藉由多種技術轉印至複印薄片(例如,紙)。
發明概要
在本系統及方法的一個觀點中,典型用來控制在使用來顯影靜電潛影的液體顯像劑中之顆粒傳導性的方法包括將不溶之以釔或鈧為基礎的電荷佐劑配置在預先製成的液體顯像劑中。
圖式簡單說明
伴隨的圖形闡明本系統及方法的多個具體實例且為專利說明書之一部分。所闡明的具體實例僅為本系統及方法之實施例且不限制其範圍。
第1-4圖顯示出根據典型具體實例的電子照像影像形成裝置之圖式圖。
第5圖闡明根據一個典型具體實例之以所加入的電荷佐劑之函數將電荷授予至液體顯像劑的圖表。
第6圖闡明根據一個典型具體實例之多種電荷佐劑的電荷提高動力學如為研磨時間的函數之圖表。
第7圖闡明根據一個典型具體實例之含有以釔為基礎的電荷佐劑之清漆的荷電率之圖表。
第8圖闡明根據一個典型具體實例之引進以釔為基礎的電荷佐劑作為研磨助劑之效應的圖表。
第9圖闡明根據一個典型具體實例之使用以釔為基礎的電荷佐劑作為研磨助劑在顯像劑之尾部動力學上的效應之圖表。
第10圖闡明根據一個典型具體實例之以多種以釔為基礎的電荷佐劑充入經稀釋之顯像劑分散物的效應之圖表。
遍及此些圖形,相同的參考數字指為類似但是不必需 相同的元件。
較佳實施例之詳細說明
本專利說明書揭示出用來控制在使用來顯影靜電潛影的液體顯像劑中之顆粒傳導性的典型系統及方法。根據一個典型具體實例,將不溶之以釔或鈧為基礎的電荷佐劑選擇性配置在預先製成的液體顯像劑中以增加液體顯像劑的電荷。根據一個典型具體實例,可藉由改變所揭示之以釔或鈧為基礎的電荷佐劑之任何一種濃度、分散/研磨時間及/或當電荷佐劑分佈在液體顯像劑中時的溫度來控制液體顯像劑之電荷。下列將提供本系統及方法用來控制顆粒傳導性的進一步細節。
在揭示及描述出本系統及方法之特別具體實例前,要了解本系統及方法不限於揭示於本文的特別方法及材料,如此其可變化一定程度。亦要了解於本文中所使用的術語僅使用於描述出特別具體實例之目的且不意欲限制,如本系統及方法之範圍將僅由所附加的申請專利範圍及其同等物來限定。
如使用在本專利說明書及在所附加的申請專利範圍中,名稱"電子照像列印"意欲廣泛了解為包括任何數量使用光來產生靜電荷分佈改變以形成攝影影像的方法,其包括(但決不限於)雷射印刷、複印及其類似方法。
再者,如於本文中所使用,名稱"第3族"意欲了解指為包含在元素週期表第3族中之任何元素,包括(但決不限於) 鈧、釔、鎦及鐒。額外地,如使用在本專利說明書中,名稱"顆粒傳導性"將縮寫為"PC"及名稱除了調色劑顆粒外的物種之直流電傳導性將縮寫為"DC"。
濃度、量及其它數值資料於本文中可以範圍形式存在。要了解此範圍形式僅因方便及簡潔而使用且應該柔性解釋為不僅包括已明確敘述的數值作為範圍限制,而且亦包括包含在其範圍內的全部各別數值或次範圍如若明確敘述出每種數值及次範圍般。例如,大約1重量%至約20重量%的重量範圍應該解釋為不僅包括明確敘述的1重量%至約20重量%之濃度限制,而且亦包括各別濃度諸如2重量%、3重量%、4重量%及次範圍諸如5重量%至15重量%、10重量%至20重量%等等。
在下列描述中,為了說明的目的已提出許多特定的細節以提供完全了解本系統及方法用來控制在使用來顯影靜電潛影的液體顯像劑中之顆粒傳導性。但是,將由熟知技藝之人士明瞭的是,本系統及方法可沒有這些特定細節而實行。在專利說明書中所提出的"一個具體實例"或"具體實例"意謂著在至少一個具體實例中包括描述於相關的具體實例中之特別的特色、結構或特徵。在專利說明書中的不同位置處所顯露之措辭"在一個具體實例中"不必需全部指為相同具體實例。
第1-4圖闡明根據本典型具體實例的多種電子照像影像形成裝置。初始參照至第1圖,光導體(12)(諸如有機光半導體、硒或非晶相聚矽氧)以箭號方向旋轉,且藉由電暈放 電器(5)充電以產生用於寫入的曝光部分(7)。提供顯影滾筒(11)且藉由滾筒(10)均勻地塗佈來自顯像劑容器(9)的顯像劑。從而在顯影滾筒(11)上形成的顯像劑層選擇性藉由電暈放電器(8)強加電壓及在光導體上顯影潛影。每個滾筒可由金屬、橡膠、塑膠或海綿製得且可為表面有溝紋的滾筒,諸如環棒或凹版印刷滾筒。
從而在光導體(12)上形成的調色劑影像藉由轉印滾筒(1)轉印至轉印媒體(2)。此轉印可使用壓力、電暈放電、加熱、加熱及壓力之組合、電暈及壓力之組合或電暈及加熱之組合,以便在轉印媒體上而形成影像。
根據一個典型具體實例,在光導體上的殘餘調色劑藉由清潔滾筒(3)及清潔葉片(4)移除以準備好用於下一次影像形成。
第2圖與第1圖不同,前者具有用以使用載劑液體預先弄溼的滾筒(6)。顯像劑從顯像劑容器經由滾筒(10a,10b)塗佈至顯像劑滾筒(11)。從而塗佈的調色劑層藉由電暈放電器(8)強加直流電電壓。第2圖之顯影滾筒(11)與光導體具有較大的接觸寬度(如與在第1圖中之實例比較),以便潛影充分地顯影。在光導體上顯影之調色劑影像藉由電暈放電器(1)轉印至轉印媒體(2),以在上面形成影像。
第3圖闡明用來產生彩色影印之顯影系統的具體實例。在光導體上配置各別黃色、品紅、青綠色及黑色調色劑用之顯像劑容器(9)。在光敏性構件(12)上的潛影以每種調色劑顯影且將已顯影的影像轉印至中間轉印媒體(13)。其 後,使用轉印滾筒(1)藉由壓力、電暈、加熱等等將影像轉印至轉印媒體。
第4圖闡明一種彩色影印用之影像形成方法。類似於第3圖,配置各別黃色、品紅、青綠色及黑色調色劑用之顯像劑容器(9)。將顯像劑層塗佈至帶(14)及在光導體(12)上來顯影一潛影。將所顯影的影像轉印至轉印媒體(2)。藉由清潔滾筒(15)及清潔葉片清潔塗佈顯像劑層用之帶(14)。
如上述闡明,每種電子照像影像系統包括一使用來顯影潛影的液體顯像劑。特別是,根據一個典型具體實例,此液體顯像劑包括與黏著劑結合的調色劑顆粒及電荷佐劑。根據此典型的具體實例,帶電荷的調色劑顆粒然後與靜電潛影互相作用以在想要的媒體上形成想要的影像。
在液體顯像劑中的調色劑顆粒上之電荷強烈與顆粒的遷移率相關。在顆粒上的電荷愈高,顆粒在施加電場下於顯影區域中的移動愈快。高遷移率造成改良的影像密度、影像解析度及較好的轉印效率。美國專利案號5,565,299(在其中所引用的揭示及參考資料以參考之方式併於本文)描述出在顆粒電荷(遷移率)與上述描述的優點間之關係。
藉由將電荷控制劑與電荷佐劑之一或二者摻入在液體顯像劑中已分散的調色劑顆粒中及將電荷導向體摻入分散液體中來達成在調色劑顆粒上產生想要的電荷。
可藉由任何數量的已知方法來進行製備電子照像影像系統用之液體顯像劑。例如,根據一個典型具體實例,數種方法已描述在美國專利案號5,565,299及W.O. 2005/040935中,在其中所引用之揭示及參考資料其全文以參考之方式併於本文。如在所併入的參考資料中所描述,通常在研磨及分散製程前或期間將使用來在調色劑顆粒上產生或提高想要的電荷之電荷控制劑及電荷佐劑加入至顯像劑。液體顯像劑之製備包括控制在一些性質間的微妙平衡,尤其包括(但不限於)顯像劑的荷電率、顆粒尺寸、光學密度及黏度。
已證明控制液體顯像劑在顯像劑製備期間的荷電率非常重要及稍微艱鉅。例如,若顆粒不具有足夠的荷電率時,會失去影像形成。額外的是,高速印刷需要增加在顆粒上的電荷。為了增加顆粒的電荷,可修改電荷控制劑及電荷佐劑的型式及量。但是,修改電荷控制劑的型式及/或量隨後會改變分散物之黏度及減低研磨製程的整體效率。修改電荷佐劑會在顯像劑性質(諸如光學密度、顆粒尺寸及顆粒尺寸分佈)上具有負面影響。結果會需要延長研磨時間以獲得想要的性質。
再者,液體顯像劑的荷電率會隨著時間減低。長時間儲存經常在顯像劑之荷電率上具有副作用。但是,根據一個典型具體實例,本典型的系統及方法允許使用簡單的方法重新獲得所需求的液體顯像劑荷電率而沒有妥協其它性質(諸如光學密度、顆粒尺寸及顆粒尺寸分佈)。因此,根據本典型的系統及方法,末端使用者可重新獲得減少的帶電性質,因此,可延長包含此液體顯像劑的商業產物之閑置壽命。
根據本典型的系統及方法,可使用以釔及/或鈧化合物和在週期表中之其它第3族元素為主的電荷佐劑作為電荷佐劑。根據一個典型具體實例,若研磨一段短時間(與電荷佐劑諸如硬脂酸鋁比較)時,以釔及/或鈧為基礎的化合物保留功效。此性質准許在製造製程的最後時將以釔及/或鈧為基礎的化合物例如加入至液體顯像劑。
根據本典型的系統及方法,對以釔及鈧為基礎的電荷佐劑較佳之研磨時間減低允許其使用在揭示於本文的新方法中來製備液體顯像劑。根據此典型的系統及方法,在其它性質諸如顆粒尺寸、顆粒尺寸分佈及顏色強度(光學密度)全部已滿足想要的規格後,可獲得顯像劑之荷電率。
除了製備新的顯像劑外,本典型之以釔及鈧為基礎的化合物可使用來增加經稀釋的液體調色劑溶液之荷電率。特別是,液體調色劑以濃縮形式供應及在應用於印刷系統前稀釋。本典型之以釔及鈧為基礎的電荷佐劑之低研磨時間及高荷電率允許液體調色劑之末端使用者控制顯像劑帶電。
根據一個典型具體實例,提高經稀釋預先製成的顯像劑之荷電率包括將合適的電荷佐劑加入至呈濃縮形式之預先製成的顯像劑及藉由研磨將佐劑引進液體顯像劑之已分散的原料中。
特別根據一個典型具體實例,在將以釔為基礎的電荷佐劑引進預先製成的顯像劑後,使用在慢印刷系統中之預先製成的顯像劑之荷電率提高。根據此典型具體實例,在 將以釔為基礎的電荷佐劑研磨至預先製成的液體顯像劑中30分鐘後,將電荷佐劑引進預先製成的顯像劑。然後,將經處理的顯像劑引進快速印刷系統中。與未預先處理的顯像劑比較,印刷品質明顯改良。
根據本典型的系統及方法,使用以釔及/或鈧為基礎的電荷佐劑(其可在顯像劑製造後加入)允許液體顯像劑之遷移率在製造後經控制地提高,因此一旦已滿足根據習知的製造方法之除了其它性質外的其它重要性質(諸如顏料分散性(即,顏色強度)、顆粒尺寸及分佈)時,提供各自獨立及相當簡單的方法來決定顯像劑之荷電率。此典型的系統及方法允許在製造階段後延長液體顯像劑於荷電率恢復後之閑置壽命一段時間,且可允許控制在印刷系統中之荷電率。此讓預先製成的液體顯像劑帶電之能力節省時間及資源二者。下列提供加入以釔及鈧或其它第3族元素為基礎的電荷佐劑來製備顯像劑之闡明實施例及細節。
闡明的實施例
下列實施例闡明目前最已知的具體實例系統及方法。但是,要了解下列僅為本系統及方法之原理的典型或闡明性應用。可由熟習該項技術者設計出許多改質及可替代的組成物、方法及系統而沒有離開本系統及方法之精神及範圍。所附加的申請專利範圍意欲涵蓋此改質及安排。因此,雖然本系統及方法已經於上述詳細描述,下列實施例提供與目前視為本系統及方法之最可實行及較佳具體實例的相關進一步細節。
根據本典型的系統及方法,進行實驗以測試將以第3族元素(諸如釔或鈧)為基礎的電荷佐劑引進已製備的顯像劑中來提高液體顯像劑之電荷的可行性。特別測試不同調配物、溫度、濃度及時間以評估上述提及的電荷佐劑組合在下列項目上之效率:1)提高預先製成的顯像劑材料之荷電率,2)包含上述提及的電荷佐劑組合之顯像劑材料的可印性,及3)使用非工業分散工具來提高經稀釋的顯像劑之荷電率。下列將提供每個實驗和每個實驗之觀察結果的細節。
根據第一典型實驗,使用預先製成的液體顯像劑來測試以釔及/或鈧為基礎之電荷佐劑其提高預先製成的顯像劑之荷電率的能力。特別在第一典型實驗中使用由HP印第夠(HP INDIGO)所供應的電油墨標記(Electroink Mark)3.1(EI 3.1)液體顯像劑作為商業預先製成的顯像劑。根據第一實驗,測試不同濃度之一些傳統以鋁為基礎的電荷佐劑和以釔及鈧為基礎的電荷佐劑與液體顯像劑。在實驗期間包括下列多種電荷佐劑:1.硬脂酸鋁,由以色列的西格瑪亞得富(Sigma Aldrich)供應。
2.月桂酸鋁,由達拉科技股份(有限)公司(Dalatec Corporation)(組約宛托(Wantagh)11783宛托大道(Wantagh Ave.)2175號)供應。
3. 2-乙基己酸釔(III)99.9% CAS 114012-65-6(指為Y-1),由以色列的西格瑪亞得富供應。
4.乙醯丙酮酸釔(III)水合物99.99% CAS 207801-29-4(於此指為Y-2),由以色列的西格瑪亞得富供應。
5.三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)釔(III)CAS 15632-39-0(於此指為Y-3),由以色列的西格瑪亞得富供應。
6.硬脂酸釔CAS 81518-51-6(於此指為Y-0),由日本的和光(Wako)供應。
7.三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物CAS#307532-33-8(於此指為S-1),由以色列的西格瑪亞得富供應。
根據本典型實驗,在全部實驗中使用艾梭帕(Isopar)L(由愛克松(EXXON)商業出售的異鏈烷烴液體)作為分散媒質和液體載劑。
一旦獲得佐劑及液體顯像劑,在包含已冷卻至約30℃的3/16英吋鉻球鋼媒質之磨碎機型號01-HD(聯盟加工(Union Process))中充入200克EI3.1及電荷佐劑。然後,研磨此混合物大約30分鐘。藉由NCD10(來自HP印第夠的商業電荷導向體)讓2%所得的混合物溶液(由艾梭帕L稀釋)帶電,且在測量顆粒傳導性前平衡過夜。
對不同量的上述佐劑每種測量EI3.1的荷電率提高。對上述電荷佐劑每種測試6種在顯像劑中的固體上之不同濃度,換句話說1、2、3、4、6及8%(除了對Y-2來說8%及對S-1來說3和6%外),如闡明在下列表1中。
對不同濃度的7種電荷佐劑測試荷電率之結果闡明在第5圖中。根據一個典型具體實例,電荷佐劑附著至顯像劑的固體顆粒,因此提高其電荷。如在技藝中已知,一起加工電荷佐劑與顯像劑的固體原料以便在顯像劑固體與不可溶的電荷佐劑間提供好的接觸。同時傳統的電荷佐劑需要與顯像劑固體有大量的研磨時間以授予足夠的電荷,本以釔及鈧為基礎的電荷佐劑(Y-1、Y2、Y-3及S-1)在非常短的研磨製程後(其中在選擇適合的濃度後可獲得想要的PC)明顯授予顯像劑顆粒足夠的電荷。如闡明在表1(第4、5、6及7列)及第1圖中,可藉由加入本以釔及/或鈧為基礎的電荷佐劑在液體顯像劑之編輯製造後有效地進行控制性提高預先製成的液體調色劑之顆粒傳導性。如闡明在第5圖中,當將在大約4至6%間的釔電荷佐劑及在大約1至2%間的鈧加入至顯像劑時,達成荷電率大大增加。
額外如闡明在表1及第5圖中,本以釔及鈧為基礎的電荷佐劑實質上與傳統以鋁為基礎的電荷佐劑不同。根據所 闡明的結果,能以些微研磨時間授予想要的電荷之以釔及鈧為基礎的電荷佐劑包括(但決不限於)2-乙基己酸釔(III)、乙醯丙酮酸釔(III)水合物、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)釔(III)及三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物。雖然全部可接受之以釔為基礎的電荷佐劑皆包含釔原子,由硬脂酸釔所顯示的結果(參見表1第6列)闡明在釔與硬脂酸間之組合原理上與硬脂酸及鋁之組合無不同。要注意硬脂酸鋁PC值高於硬脂酸釔。因此,內含釔其自身不保證此材料合適於本系統及方法。
為了評估類似於所揭示之以釔及鈧為基礎的佐劑之可能的佐劑,將可能的佐劑分散進入"清漆"中(由杜邦(duPont)出售的努克雷爾(Nucrel)699,其例如在加熱後溶解於載劑液體諸如艾梭帕L中,然後冷卻同時混合,例如參見在WO 2005/040935中),且與先前所揭示之以釔及鈧為基礎的佐劑比較。例如,當將以釔為基礎的佐劑Y-1、Y-2或Y-3之一(諸如三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)釔)分散在清漆中時,以釔為基礎的電荷佐劑顯示出明顯的PC。比較上,在相同條件下加工之三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鐵和三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鋁顯示出無PC。因此,合適於本典型的系統及方法之以金屬為基礎的電荷佐劑包括一個金屬原子或數個原子與一螯合物或離子的合適組合。
雖然傳統上硬脂酸鋁已使用作為電荷佐劑,其有時亦已使用作為研磨助劑。亦測試使用本以釔及鈧為基礎的電荷佐劑作為電荷佐劑。根據第一實驗(其結果闡明在第6圖 中),Y-1使用型號01-HD磨碎機如上所述般加入至EI 3.1。在不同時間後,從磨碎機取出樣品及測量經處理的顯像劑之PC。根據此實驗,商業EI 3.1的官方PC為123 pmho/公分,如在第5圖中看見。
在限定的條件下,以3%的Y-1處理EI顯像劑在PC上並未顯示出任何明顯的改良,如由第6圖的線3顯示。但是,加入4%及5%的Y-1(各別為第2圖之線2及1)在EI 3.1的PC上顯示出明顯效應。要注意僅有1%的S-1加入至EI 3.1(第6圖)時,於EI 3.1的帶電上提供明顯增加。已證明鈧與上述釔化合物比較在相當低濃度下非常有活性。重要要強調的是,甚至當加入8%所揭示的電荷佐劑至EI 3.1時,DC值視為低。
繼續隨著第6圖,5%的PC到達最大大約460 pmho/公分,然後開始減少。在24小時後,PC已經減少至大約60 pmho/公分,此闡明在低研磨時間下的高電荷性質。在不同實驗中,於型號01-HD磨碎機中製備以EI 3.1之調配物為主的液體顯像劑,以2%(以固體重量計)Y-1、Y-2或Y-3置換在調配物中的硬脂酸鋁。在24小時後,全部3種以Y-1、Y-2及Y-3為主的不同顯像劑之PC顯示出級數60 pmho/公分的PC。對以EI 3.1為主之顯像劑(其中以1%(以固體重量計)Y-1置換硬脂酸鋁)來說,所測量到的PC級數為50 pmho/公分。延長研磨三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物造成PC衰減低於EI 3.1的初始值。這些結果建議延長研磨以釔及鈧為基礎的電荷佐劑會損傷化合物及其讓液體顯像劑帶電的能力減少。
亦測試本典型之以釔為基礎的電荷佐劑之濃度效應,如闡明在第7圖中。如在前者實施例中,磨碎機型號01-HD充入200克由努克雷爾699(22.51%的固體)所製得之清漆。一旦清漆已經製備,以不同程度將Y-1加入至清漆及研磨30分鐘。然後,觀察在不同濃度下Y-1的電荷且繪製在第7圖中。如闡明在第7圖中,清漆由Y-1帶電荷至不同程度(依濃度而定,且研磨時間非常短(30分鐘))。與呈色系統(例如,EI 3.1)比較,藉由引進相當高程度的Y-1電荷佐劑達成PC明顯增加。
額外觀察到的是,清漆之PC可在高溫下研磨清漆後進一步增加。例如,根據一個典型實驗,在30℃下研磨6%(以固體重量計)的Y-1 30分鐘產生67 pmho/公分的PC,與清漆+Y-1之相同組成物當在40℃下研磨30分鐘時所測量的122 pmho/公分比較。
從聚乙烯蠟(阿庫米斯特(Acumist)B-6(指為HPB),18%(以固體重量計)在艾梭帕L中)製得之另一種清漆,在使用型號01-HD磨碎機如上所述般分散5%(以固體重量計)Y-1後帶電至77 pmho/公分程度。聚乙烯蠟之帶電說明本典型之以釔為基礎的電荷佐劑未與存在於包含清漆的樹脂中(諸如在努克電爾699中)之酸性基團相依。
如先前提到,本以釔及鈧為基礎的電荷佐劑亦可作用為研磨助劑。根據一個典型具體實例,Y-1已顯示出為有效率的研磨助劑。根據此典型實驗,製造以EI 3.1為主之液體顯像劑。但是,在本實驗中,硬脂酸鋁由1%(以固體重量計) 的Y-1置換且如上所述般在型號01-HD磨碎機中研磨(在18%固體下)24小時。對EI 3.1油墨來說,顆粒尺寸5.4微米及尾部(大於20微米之顆粒%)4.2%,與6.54微米及尾部7.54%比較,如藉由來自英國的馬爾文儀器(Malvern Instruments)之馬斯特粒徑儀(Mastersizer)2000測量。一旦加入額外部分(5%以固體計)的Y-1且研磨液體調色劑另外30分鐘時,液體顯像劑(以EI 3.1為主,其中硬脂酸鋁由Y-1置換)的顆粒尺寸進一步減低,如顯示在第8及9圖中。
如觀察及顯示在第8及9圖中,以釔及鈧為基礎的電荷佐劑在顆粒尺寸上發揮正面效應同時使用所揭示的方法提高顆粒傳導性。經處理的液體顯像劑之顆粒尺寸及尾部在研磨一段相當短的時間後減少。當液體調色劑與Y-1作為研磨助劑(1%)研磨時此效應甚至更顯著(如由第8及9圖之線2顯示),與液體顯像劑和硬脂酸鋁作為研磨助劑研磨(由第8及9圖的線1顯示)比較。顯然,顆粒尺寸減低指示為顆粒較小與表面積增加。吾人可建議表面積增加可解釋調色劑顆粒之荷電率增加。
在更後階段的電油墨版本(換句話說EI 4.0(品紅))上測試額外5%的Y-1之效應。預先製成的EI 4.0之原始顆粒尺寸為3.5微米及尾部為12.95%。在研磨30分鐘後顆粒尺寸減低至2.3微米及尾部值為6.9%。尺寸減低伴隨著顆粒傳導性增加105 pmho/公分。
類似地,在EI 3.1上測試S-1的效應。將1%的S-1加入至EI 3.1且研磨該組合物2小時。在研磨循環完成後評估EI 3.1 之顆粒尺寸,並已發現顆粒尺寸不明顯改變從6.28至6.15微米。但是,尾部從4.26減少至0.72%。
隨著已證明出本典型的電荷佐劑能提供提高荷電率並減少製程時間,測試佐劑在印刷上的實際用途。根據一個典型具體實例,將包含3/16英吋鉻球鋼媒質的磨碎機型號01-HD(聯盟加工)冷卻至約30℃及充入200克的EI 3.1及1.35克以釔為基礎的Y-1電荷佐劑。研磨此混合物大約120分鐘。然後,藉由NCD10(商業電荷導向體)讓2%的混合物溶液(由艾梭帕L稀釋)帶電及平衡過夜。所產生的溶液之PC經測量為150 pmho/公分。藉由HP印第夠印刷機3000來印刷2%的液體顯像劑。然後,以未經處理僅包含1%硬脂酸鋁的EI 3.1重覆上述提及之實驗。
在實驗印刷期間,印刷機藉由查詢表(LUT)對每種油墨自動校正。青綠色O.D-1.55為在系統對EI 3.1自動校正後可獲得之最低OD。因此,對經3%Y-1改質之EI 3.1測量OD 1.55。EI 3.1+4%Y-1無法自動校正因為青綠色O.D 1.55太高。在EI 3.1+4%Y-1的實例中,顏色調整至1.45(沒有LUT校正)。印刷參數闡明在下列表2中:
如在上述提及之印刷後觀察,將Y-1加入至EI 3.1明顯改良印刷結果。重要要強調的是,EI 3.1的PC為123 pmho/ 公分,同時EI 3.1+3%Y-1的PC為150。PC相當小量增加與印刷品質改良比較可指示出Y-1在EI 3.1的電性質上發揮另一種正效應。EI 3.1+4%Y-1在印刷機上的行為及印刷結果指示出顯像劑帶電荷至相當高程度。
雖然使用工業分散工具進行上述提及的實驗,亦測試本以釔及鈧為基礎的電荷佐劑使用非工業分散工具之可容許性。根據一個典型具體實例,使用下列電荷佐劑: 1.硬脂酸鋁,由以色列的西格瑪亞得富供應。
2. 2-乙基己酸釔(III)99.9% CAS 114012-65-6(於此指為Y-1),由以色列的西格瑪亞得富供應。
3.乙醯丙酮酸釔(III)水合物99.99% CAS 207801-29-4(於此指為Y-2),由以色列的西格瑪亞得富供應。
4.三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)釔(III)CAS 15632-39-0(於此指為Y-3),由以色列的西格瑪亞得富供應。
5.三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物CAS#307532-33-8(於此指為S-1),由以色列的西格瑪亞得富供應。
下列典型實驗使用小玻璃瓶進行。藉由具有型號狄阿克(Diak)100電動,馬達與混合裝置TYP 8G/100之黑朵夫(Heidolph)(英國)小高剪切混合器(SHSM),以20 kRPM將上述提及之釔電荷佐劑引進顯像劑2%(固體)分散物中。對上述電荷佐劑每種測試6不同濃度,換句話說1、2、3、4、6及8%(以在顯像劑中的固體計)。結果闡明在下列表3及第10 圖中。
如闡明在第10圖及表3中,經稀釋的液體顯像劑(類似於例如在印刷系統中所使用的濃度)之帶電可在加入所揭示的電荷佐劑後提高。要注意的是,硬脂酸鋁和在表3或第10圖中未闡明的其它電荷佐劑諸如月桂酸鋁及硬脂酸釔之表現類似於硬脂酸鋁,其無顯示出PC明顯增加。
在個別實驗中,將2%(以顯像劑的固體計)之三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物引進2%的EI 3.1溶液中。藉由具有型號狄阿克100電動馬達與混合裝置TYP 8G/100之黑朵夫(英國)小高剪切混合器(SHSM),以20 kRPM分散S-1 20分鐘。油墨的原始顆粒傳導性為123 pmho/公分。在研磨後,傳導性增加至260 pmho/公分,同時DC增加較少;4(與7比較)pmho/公分。
總而言之,本揭示提供一種用來控制在使用來顯影靜電潛影的液體顯像劑中之顆粒傳導性的系統及方法。根據一個典型具體實例,將不溶之以釔為基礎的電荷佐劑選擇性配置在預先製成的液體顯像劑中以增加液體顯像劑之電荷。特別重要的事實為本以釔為基礎的電荷佐劑隨著相當些微的研磨授予高電荷。
已經顯現出的前述描述僅有闡明及描述本系統及方法之典型具體實例。不意欲將此系統及方法徹底或限制至任何所揭示的精確形式。可按照上述教導有許多改質及變化。想要本系統及方法的範圍由下列申請專利範圍所限定。
1‧‧‧轉印滾筒
2‧‧‧轉印媒體
3‧‧‧清潔滾筒
4‧‧‧清潔葉片
5‧‧‧電暈放電器
6‧‧‧滾筒
7‧‧‧曝光部分
8‧‧‧電暈放電器
9‧‧‧顯像劑容器
10‧‧‧滾筒
10a,10b‧‧‧滾筒
11‧‧‧顯影滾筒
12‧‧‧光導體
13‧‧‧中間轉印媒體
14‧‧‧帶
15‧‧‧清潔滾筒
第1-4圖顯示出根據典型具體實例的電子照像影像形成裝置之圖式圖。
第5圖闡明根據一個典型具體實例之以所加入的電荷佐劑之函數將電荷授予至液體顯像劑的圖表。
第6圖闡明根據一個典型具體實例之多種電荷佐劑的電荷提高動力學如為研磨時間的函數之圖表。
第7圖闡明根據一個典型具體實例之含有以釔為基礎的電荷佐劑之清漆的荷電率之圖表。
第8圖闡明根據一個典型具體實例之引進以釔為基礎的電荷佐劑作為研磨助劑之效應的圖表。
第9圖闡明根據一個典型具體實例之使用以釔為基礎的電荷佐劑作為研磨助劑在顯像劑之尾部動力學上的效應之圖表。
第10圖闡明根據一個典型具體實例之以多種以釔為基礎的電荷佐劑充入經稀釋之顯像劑分散物的效應之圖表。
1‧‧‧轉印滾筒
2‧‧‧轉印媒體
3‧‧‧清潔滾筒
4‧‧‧清潔葉片
5‧‧‧電暈放電器
7‧‧‧曝光部分
8‧‧‧電暈放電器
9‧‧‧顯像劑容器
10‧‧‧滾筒
11‧‧‧顯影滾筒

Claims (16)

  1. 一種用來提高液體顯像劑的荷電率(chargeability)之方法,其包括:提供該液體顯像劑;及讓以元素週期表第3族為基礎的電荷佐劑與該液體顯像劑結合,其中該以元素週期表第3族為基礎的電荷佐劑包含2-乙基己酸釔(III)、乙醯丙酮酸釔(III)水合物、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)釔(III)、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物之至少一者。
  2. 如申請專利範圍第1項之方法,更包括研磨該液體顯像劑與該以元素週期表第3族為基礎的電荷佐劑達少於5小時。
  3. 如申請專利範圍第1項之方法,更包括研磨該液體顯像劑與該以元素週期表第3族為基礎的電荷佐劑達少於1小時。
  4. 如申請專利範圍第1項之方法,其中以1至6重量%間將該以元素週期表第3族為基礎的電荷佐劑加入至該液體顯像劑。
  5. 如申請專利範圍第1項之方法,其中該液體顯像劑包含一帶電荷經稀釋的顯像劑。
  6. 如申請專利範圍第1項之方法,更包括在研磨該液體顯像劑期間將該以元素週期表第3族為基礎的電荷佐劑加入至該液體顯像劑,其中該以元素週期表第3族為基礎的電荷佐劑係作為研磨助劑。
  7. 一種用來提高液體顯像劑的荷電率之方法,其包括:提供該液體顯像劑;將以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑分散至該液體顯像劑中;其中,該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑係包含2-乙基己酸釔(III)、乙醯丙酮酸釔(III)水合物、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)釔(III)、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物之至少一者;及研磨該液體顯像劑與該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑達少於2小時,以便在該液體顯像劑上授予電荷。
  8. 如申請專利範圍第7項之方法,其中研磨該液體顯像劑與該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑係包含研磨該液體顯像劑與該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑達少於30分鐘。
  9. 如申請專利範圍第7項之方法,其中該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑係以1至6重量%之間分散於該液體顯像劑中。
  10. 如申請專利範圍第7項之方法,其中該液體顯像劑包含一帶電荷經稀釋的顯像劑
  11. 如申請專利範圍第7項之方法,更包括在研磨該液體顯像劑期間將該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑加入至該液體顯像劑,其中該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑係作為研磨助劑。
  12. 如申請專利範圍第7項之方法,其中在該液體顯像劑之顆粒尺寸、顆粒尺寸分佈及顏色強度獲得之後,該液體顯像劑之荷電率也可獲得。
  13. 如申請專利範圍第7項之方法,其中研磨該液體顯像劑更包含在一升高溫度下研磨該液體顯像劑及該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑,該升高溫度包含30℃或更高之溫度。
  14. 一種液體顯像劑,其包含:一黏著劑;複數個分散在該黏著劑中的調色劑顆粒;及一分散在該液體顯像劑中的電荷佐劑;其中該電荷佐劑包含以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑,其中該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑係包含2-乙基己酸釔(III)、乙醯丙酮酸釔(III)水合物、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)釔(III)、三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)鈧(III)水合物之至少一者。
  15. 如申請專利範圍第14項之液體顯像劑,其中該以至少一釔或一鈧為基礎的電荷佐劑係為該液體顯像劑的1至6重量%。
  16. 如申請專利範圍第14項之液體顯像劑,更包含以至少一釔或一鈧為基礎的研磨助劑。
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