CN100377007C - 调色剂和显影剂、成像方法及成像装置和处理盒 - Google Patents

调色剂和显影剂、成像方法及成像装置和处理盒 Download PDF

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Abstract

一种调色剂，其包括：粘结剂用树脂，所述粘结剂用树脂包括：不含有四氢呋喃不溶组分的聚酯树脂，而且用凝胶渗透色谱测定分子量分布时具有这样的分子量分布：具有不超过5×102的分子量的组分的量为4wt%或更少，且主峰在3×103～9×103范围内；着色剂；包括水杨酸或水杨酸衍生物的金属盐的电荷控制剂；和添加剂，其包括：初级粒子直径为0.01～0.03μm的疏水化二氧化硅；和初级粒子直径为0.01～0.03μm，比表面积为60～140m2/g的疏水化氧化钛，其中疏水化氧化钛的制备是对湿法制备的氧化钛颗粒进行表面处理；且含有0.2wt%或更多的水溶性组分，而且其紫外吸收性能对300nm波长的光的透射比35%或更多，对600nm波长的光的透射比80%或更多。

Description

调色剂和显影剂、成像方法及成像装置和处理盒
发明背景
发明领域
本发明涉及调色剂和在电子照相术、静电记录和静电打印中使用该调色剂显影静电图像的显影剂；本发明还涉及电子照相成像方法、电子照相成像装置和使用该调色剂的处理盒(process cartridge)。
背景技术
通常，在显影过程中，在电子照相术、静电记录和静电打印等中使用的显影剂粘附到其上形成有静电图像的图像载体，例如光感受器上；在转印过程中转印到如转印片的转印介质上；在定影过程中定影到转印片上。作为显影在图像载体的表面上形成的静电图像的显影剂，已知有含有载体和调色剂的双组分显影剂和不需要载体的显影剂(磁性或非磁性调色剂)。
在双组分显影方法中，调色剂颗粒粘附到载体的表面并使显影剂恶化。此外，因为只有调色剂被消耗掉，所以显影剂中的调色剂浓度降低了，并且调色剂和载体的混合比例必须维持在特定的比例。因而，图像显影器相对很大。相反，在单组分显影方法中，由于精细的显影辊等原因，因而图像显影器变得比较小。
近来，在办公室中正在进行办公自动化和彩色化，通过打印机打印以进行显示的机会增加了，其中通过打印机打印以进行显示的不仅有信件的拷贝而且有大量包括个人计算机制作的图片、数码相机拍摄的图像、图画图像等在内的拷贝。制作的图像大多是单色图像、线图像和半色调图像的错综复杂的结合，并且根据这个趋势，市场需求的多样性以及对图像可靠性的需求正在上升。
通常，在使用单组分显影剂的电子照相过程中有使用磁性调色剂的磁性单组分显影方法和使用非磁性调色剂的非磁性单组分显影方法。磁性单组分显影方法近来大多用于小型打印机，在该打印机中，含有如磁铁的磁场产生介质的显影剂载体承载含有如磁铁矿的磁性材料的磁性调色剂，而且在该打印机中，层厚控制部件在显影剂载体上形成薄调色剂层以用于显影。然而，磁性材料具有颜色，而且大多是黑色，难以使磁性调色剂着色。
相反，在非磁性单组分显影方法中，向显影剂载体挤压调色剂供料辊以向静电承载有调色剂的显影剂载体上输送调色剂；层厚控制部件在显影剂载体上形成薄调色剂层以用于显影。由于这种方法不含经彩色化的磁性材料，所以具有可用于彩色化的优点，而且近来大多用于小型全色打印机，该打印机由于在显影剂载体中不使用磁铁，所以重量轻、成本低。
另一方面，双组分显影方法使用载体作为带电和输运调色剂的介质，调色剂和载体在图像显影器中被充分搅动和混合后，被输送到显影剂载体。因而，调色剂能被长时间稳定带电和输送，而且双组分显影方法容易在高速图像显影器中使用。
然而，与双组分显影方法相比，单组分显影方法仍旧有许多待改进的地方。由于单组分显影方法没有象载体一样的稳定带电和输送介质，所以在该法中易出现由长时间使用和高速显影而造成的调色剂带电和输送缺陷。也就是说，在单组分显影方法中，在调色剂和如层厚控制部件的摩擦带电部件之间的接触和摩擦带电的时间太短，以至于含有低电荷或反电荷的调色剂比使用载体的双组分显影方法有更多的增加趋势。
具体而言，在非磁性单组分显影方法中，调色剂输送部件表面上的调色剂层的厚度必须尽可能薄，该方法通常至少有一种调色剂输送部件输送调色剂(显影剂)，并通过输送的调色剂使在潜像载体上形成的静电潜像显影。这对使用直径非常小的载体的双组分显影方法是一样的。另外，特别当具有高电阻的调色剂用作单组分显影剂时，调色剂层的厚度必须极其薄，原因是调色剂必须能被显影设备充电。这是因为当调色剂层太厚时，只有其表面能够被充电因此调色剂层不能被均匀带电。所以，调色剂必须被较快地充电并且保持适当的电荷量。
因此，在调色剂中一般都含有电荷控制剂以稳定调色剂的电荷。电荷控制剂控制和维持调色剂的摩擦带电量。负电荷控制剂的具体例子包括单偶氮染料、水杨酸、萘甲酸、二元羧酸的金属盐和金属配合物盐、偶氮化合物、硼酸配合物等。正电荷控制剂的具体例子包括季铵盐化合物、咪唑化合物、苯胺黑、吖嗪染料等。
然而，大多数电荷控制剂有颜色，不能用于彩色调色剂。另外，一些电荷控制剂与粘结剂用树脂的溶解性能不好，并且调色剂表面上的电荷控制剂，大大影响了调色剂的带电，并容易离开其表面。因而，调色剂的带电不均匀，而且易于发生在显影套筒和光感受器上调色剂成膜的现象。
因此，尽管在开始时能产生高质量的图像，但图像质量会逐步变化并且会发生背景沾污和图像不规则。具体而言，当电荷控制剂用于产生连续图像的全色复印机的调色剂，同时调色剂被供应给打印机时，调色剂的电荷量减少而且色调变得明显与起始的图像不同。另外，称为处理盒的成像单元在仅仅产生几千张图像后必须立即更换，这是一个巨大的环境负担并且给使用者带来了麻烦。而且，大多这样的单元含有如铬的重金属，从安全角度看近来也正在成为问题。
近来对打印机的需求正在膨胀，而且正在朝着打印机缩小化、加快打印速度和降低打印机成本的发展。所以，开始需要可靠性高和寿命长的打印机，也需要能长时间维持其性能的调色剂。然而，上述的树脂电荷控制剂不能维持电荷的可控制性，而且会污染显影套筒和显影剂层厚的控制部件，如刀片和辊，其结果是降低了调色剂的可充电性和在光感受器上的调色剂成膜的性能。
另外，由于缩小化和打印速度提高，显影操作必须用少量显影剂在短时间内完成，因此显影剂需要具有良好的可充电性。建议采用多种单组分和双组分显影剂，而且非磁性单组分显影剂优选用于打印机的应用，这是因为不使用载体可以使打印机更小和更轻。在使用非磁性单组分显影剂的显影方法中，由于调色剂至显影辊的供应能力和其上调色剂可维持的能力低，调色剂被强制擦到显影辊上或用刀片来控制其上的调色剂量。所以，易于发生显影辊上的调色剂成膜，这导致显影辊的寿命更短、调色剂电荷量不稳定和显影很差。
而且，用于非磁性单组分的彩色调色剂经常含有耐热性能差的粘结剂用树脂，并且易于发生在显影辊上的调色剂成膜。
日本专利申请公开文本55-42752公开了水杨酸或其金属配合物作为常规的电荷控制剂。然而，含有电荷控制剂的调色剂并没有所需的足够电荷稳定性能，并且耐环境变化能力很差。添加剂除了控制和维持其摩擦带电量外，还改善生成的调色剂的可输送性能、可显影性能、可转印性能和可保存性能。日本专利申请公开文本56-128956和59-52255公开了在调色剂中含有疏水性二氧化硅以改进这些性能的方法。然而，单独的二氧化硅对生成的调色剂的可充电性能和可转印性能增加过多，导致生成如散射的图像和调色剂散射的缺陷图像。
日本专利申请公开文本60-112052和4-40467公开了在调色剂中含有氧化钛或用偶联剂表面处理过的氧化钛的方法。然而，单独的氧化钛不能给予生成的调色剂充足的可充电性能或流动性。而且，由于其大颗粒尺寸和二次内聚的趋势，氧化钛不能均匀粘附到调色剂中，导致生成反常的图像。
日本专利3232858公开了表面处理的氧化钛颗粒。然而，尽管表面处理过的氧化钛颗粒的分散性能得到了提高，但是单独的表面处理过的氧化钛颗粒不能给予生成的调色剂充足的电荷量。而且，当氧化钛与二氧化硅结合使用时，生成的调色剂的电荷量随时间延长而不利地增加。
而且，日本专利申请公开文本7-43930和日本专利3160688公开了同时使用疏水二氧化硅和疏水氧化钛的用途。然而，这种含有高疏水性能的添加剂的结合增加了生成的调色剂的电荷量，导致生成其有缺陷的转印。
如上所述，常规的技术具有下列问题：例如带电不稳定性、对环境变化不稳定性、散射图像、调色剂散射、流动性不充足、由于二次内聚生成的反常图像、电荷量增加和有缺陷的转印。
由于这些原因，因此需要一种能够稳定控制和保持其电荷量和可充电性能的调色剂，该调色剂具有对环境变化改变较少的性能以及良好的可输送性能、可显影性能、可转印性能和可保存性能；并且不会粘附光感受器上而产生反常图像。
发明概述
因此，本发明的目标是提供一种能稳定控制和保持其电荷量和可充电性能的调色剂，该调色剂由于环境变化改变较少且可输送性能、可显影性能、可转印性能和可保存性能好；并且不会粘附光感受器而产生反常图像。
本发明的另一个目标是提供含有调色剂的显影剂、成像方法、成像装置和使用该显影剂的处理盒。
简而言之，本发明的这些目标和以下的其它目标将更加显而易见，这些目标和其它目标可通过下述调色剂达到，其包括：
粘结剂用树脂，所述粘结剂用树脂包括：不含有四氢呋喃不溶组分的聚酯树脂，而且用凝胶渗透色谱测定分子量分布时具有这样的分子量分布：具有不超过5×102的分子量的组分的量为4wt％或更少，且主峰在3×103～9×103范围内；
着色剂；
包括水杨酸或水杨酸衍生物的金属盐的电荷控制剂；和
添加剂，其包括：初级粒子直径为0.01～0.03μm的疏水化二氧化硅；和初级粒子直径为0.01～0.03μm，比表面积为60～140m2/g的疏水化氧化钛，其中疏水化氧化钛的制备是对湿法制备的氧化钛颗粒进行表面处理；且含有0.2wt％或更多的水溶性组分，而且其紫外吸收性能对300nm波长的光的透射比不少于35％，对600nm波长的光的透射比不少于80％。
考虑到通过结合附图对本发明优选实施方案的描述，本发明的这些和其它的目标、特征和优点将而变得显而易见。
附图简述
当结合附图考虑时，由详细描述，本发明的各种其它目标、特征和伴随的优点将变得更为明显且更好理解，附图中相同的附图标记表示相同的相关部分，其中：
图1为示出了通过对本发明的调色剂施加交流电场从而对静电潜像进行显影的成像装置的示意图；
图2为示出了使用本发明调色剂的处理盒的示意图；以及
图3为示出了使用本发明调色剂的激浪定影器(surf fixer)的截面示意图。
发明详述
通常，本发明提供一种调色剂，其具有高电荷量和窄电荷量分布；具有良好的初始电荷增加和良好的耐背景污染性能；不受由于温度和湿度变化而产生的影响；防止对图像载体(例如，显影辊和显影套筒)和层厚控制部件(例如，刀片和辊)的污染，并能防止长时间使用后在光感受器上的调色剂成膜；且具有良好可粉化性能和产率。
本发明的调色剂包括：至少含有聚酯树脂的粘结剂用树脂；水杨酸或水杨酸衍生物的金属盐化合物的电荷控制剂；疏水性二氧化硅；和疏水性氧化钛。
从可着色性能和图像强度来看，在本发明调色剂中使用的粘结剂用树脂优选为聚酯树脂，特别在彩色调色剂中。因为彩色图像是多重调色剂层，所以会由于调色剂层强度的不足而发生图像破裂和缺陷以及和损失适当的图像光泽。这就是聚酯树脂用于维持图像的适当光泽和强度的原因。
本发明的粘结剂用树脂的特征是：不含四氢呋喃(THF)不溶的组分；当用凝胶渗透色谱(GPC)测定时，具有分子量不超过5×102的组分的量为4wt％或更少；当用凝胶渗透色谱测定时至少有主峰的范围在3×103～9×103范围内。当粘结剂用树脂含有THF不溶的组分，生成的调色剂的透明性以及光泽会变坏，特别是不能在OHP片上形成质量好的图像。在粘结剂用树脂的分子量分布中，限定了其中所包含的分子量不超过5×102的组分的重量百分比。另外，当重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比值被限定为25Mw/Mn≤10时，调色剂很难在刀片和滚筒上成膜。当分子量不超过5×102的组分超过4wt％时，会由于长期使用的原因使刀片和套筒受污染，而且调色剂会成膜。
首先，将解释聚酯树脂。
聚酯树脂，即粘结剂用树脂，通常是由多元醇和多元羧酸的酯化反应形成的。形成本发明聚酯树脂的单体中醇单体的具体例子包括二醇，如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，4-丁烯二醇、1，5-戊二醇和1，6-己二醇；双酚A，如双酚A、氢化双酚A和聚氧丙烯改性双酚A与烯化氧的加成物；其它二元醇；或山梨醇、1，2，3，6-己四醇、1，4-脱水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1，2，4，-丁三醇、1，2，5，-戊三醇、丙三醇、双甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2，4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、1，3，5，-三羟基苯和其它具有三或更多羟基的多元醇。
形成聚酯树脂的单体中，优先使用双酚A与烯化氧的加成物。由于双酚A的骨架的性质，双酚A与烯化氧的加成物可以形成具有高玻璃化转变温度的聚酯，而且生成的调色剂具有良好的耐复印闭塞性能(copy blockingresistance)和耐热性。此外，双酚A的骨架的对称烷基(bilateral alkyl group)可用作聚合物的软部分(soft segment)，而且当调色剂图像定影后，生成的调色剂具有高可着色性能和强度。具体而言，优选使用具有乙烯或丙烯基团的烯化氧与双酚A的加成物。
包括具有三个或更多羧基的多官能单体在内，形成本发明聚酯树脂的单体中的多元羧酸单体的具体例子包括链烯基或烷基琥珀酸，如：马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸或正十二碳烯琥珀酸和正十二烷基琥珀酸；它们的酸酐、烷基酯和其它的二羟基羧酸；和1，2，4-苯三甲酸、2，5，7-萘三甲酸、1，2，4-萘三甲酸、1，2，4-丁三羧酸、1，2，5-己三羧酸、1，3-二羧酸-2-甲基-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛四羧酸、蒽珀(empol)三聚酸以及它们的酸酐、烷基酯、链烯基酯、芳基酯和其它含有三个或更多羧基的羧酸。
上述的烷基、链烯基或芳基酯的具体例子包括1，2，4-苯三羧酸、1，2，4-三甲基苯甲酸、1，2，4-三乙基苯甲酸、1，2，4-三正辛基苯甲酸、1，2，4-苯甲酸三(2-乙基己基)酯、1，2，4-苯甲酸三苄基酯、1，2，4-苯三甲酸三(4-异丙基苄基)酯等。
形成本发明的聚酯树脂的方法并不受限制，可以使用已知的方法进行酯化反应。可以使用已知的方法进行酯交换反应，可以使用的已知的酯交换催化剂，如：乙酸镁、乙酸锌、乙酸锰、乙酸钙、乙酸锡、乙酸铅和四丁氧基钛。可以使用已知的方法进行缩聚反应，可以使用的已知的缩聚催化剂，如：三氧化锑和二氧化锗。
本发明的调色剂中使用的粘结剂用树脂的分子量分布测定如下：
(1)在温度为40℃的加热箱中使柱稳定；
(2)将作为溶剂的THF以1ml/min的速度流入柱中；
(3)将200μl含有母体调色剂浓度为0.05～0.6wt％的THF液态溶液试样加到柱中，不溶于THF的组分通过具有0.45μm筛目的过滤器除掉；以及
(4)试样的分子量分布通过使用校准曲线进行测定，校准曲线已先使用一些具有单一分布峰的聚苯乙烯标准试样进行了准备，校准曲线显示了出数量和分子量之间的关系。
作为用于产生校准曲线的标准聚苯乙烯试样，使用例如从PressureChemical Co.或Tosoh Corporation得到的具有分子量为6×102、2.1×103、4×103、1.75×104、5.1×104、1.1×105、3.9×105、8.6×105、2×106和48×106的试样。优选使用至少10种标准聚苯乙烯试样。另外，将RI(折光指数)检测器用作检测器。
另外，当形成THF液态溶液试样以测定分子量分布时，确定粘结剂用树脂是否含有不溶于THF的组分。即当THF液态溶液从末端有0.45μm过滤器的注射器中排出时，如果过滤器没有阻塞表明没有不溶于THF的组分。
本发明的调色剂中使用的粘结剂用树脂用示差扫描量热计测定时在60℃～70℃的温度范围内优选具有吸热峰。当该峰低于60℃时，生成的调色剂的可储存性能降低，而且调色剂在容器和漏斗中固化。当高于70℃时调色剂的产率降低，例如在被粉化时，输送的调色剂组分的量的降低。在本发明中吸热峰是用由RIGAKU Corp.生产的Rigaku THERMO FLEX TG8110、在10℃/min的程序速度下进行测定，吸热曲线的最大峰定为吸热峰。
本发明中使用的粘结剂用树脂的重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)优选满足下列关系：
2≤MW/Mn≤10。
当Mw/Mn高于10时，生成的调色剂没有足够的光泽而且不能形成高质量的图像。当Mw/Mn小于2时，会使得用于制备调色剂的粉化过程的产率降低，而且由于长时间使用，图像显影器的刀片和套筒会被污染，而且调色剂会成膜。
考虑到电荷控制剂和后面提到的添加剂之间的反应，本发明优选酸值不超过10KOH mg/g的粘结剂用树脂。
已知聚酯树脂在其可充电性能和酸值之间存在比例关系，酸值越高，树脂的可充负电的性能越高。同时，树脂的酸值影响生成的调色剂对环境的电荷稳定性。即当酸值高时，在低温和低湿度下调色剂的电荷量增加，高温和高湿度下降低。调色剂的电荷稳定性对环境的变化主要会导致背景沾污、图像密度和颜色重现性能的变化，从而难以持续产生高质量的图像。当酸值高于10KOH mg/g，调色剂的电荷量增加而且其耐环境性能降低。
电荷控制剂、后面提到的疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛的可充电性能和阻抗控制生成的调色剂颗粒的耐性。所以，当聚酯树脂的酸值超过10KOH mg/g时，电荷控制剂、疏水性二氧化硅和疏水性氧化钛的电荷可控制性能被削弱。在本发明中优选使用酸值不超过10KOH mg/g，更优选不超过5KOH mg/g的聚酯树脂。
而且，本发明中优选使用，当用流动试验仪测定时在95℃～120℃下表观粘度为103pa·S的粘结剂用树脂。当在低于95℃下表观粘度为103pa·S时，在调色剂图像定影时抗热偏移性下降。当高于120℃时，调色剂没有足够的光泽。
表观粘度成为103pa·S时的温度是使用Shimadzu Corp.公司生产的流动试验仪CFT-500在以下的条件下进行测定的：
压力：10kg/cm2；
孔尺寸：1mm×1mm；和
程序速度：5℃/min
接下来，将解释在本发明的调色剂中使用的电荷控制剂。
用于本发明的调色剂中的电荷控制剂是水杨酸或具有下列分子式(1)的水杨酸衍生物的金属盐化合物：
Figure C20041004763300131
其中R1、R2和R3独立地为氢原子、含有1～10个碳原子的烷基或烯丙基，优选为氢原子、含有1～6个碳原子的烷基或烯丙基，Me为选自Zn、Ni、Co、Pb和Cr的金属，具体而言优选使用Zn。
使用在CLARK，J.L.Kao，H(1948)J.Amer.Chem.Soc.70，2151.中提到的方法能够很容易地形成水杨酸或具有上述分子式的水杨酸衍生物的金属盐化合物。例如，2摩尔水杨酸钠盐(包括水杨酸衍生物的钠盐)和1摩尔氯化锌在溶剂中混合，加热和搅拌混合物以形成锌盐。金属盐是白色结晶并且当分散在调色剂中时没有颜色。除了锌盐外，可以根据上述的方法形成其它的金属盐。
水杨酸或水杨酸衍生物的金属盐化合物可以单独或结合使用。另外，其它电荷控制剂可以与水杨酸或水杨酸衍生物的金属盐化合物一起使用。其它电荷控制剂的具体例子包括如苯胺黑染料、三苯甲烷染料、含有铬的金属络合染料、钼酸的螯形化合物、若丹明(Rhodamine)染料、烷氧胺、季铵盐、氟改性季铵盐、烷基酰胺和磷或含磷化合物的已知电荷控制剂。特别地，透明或白色的电荷控制剂由于不损害色调而用于彩色调色剂中。透明或白色的电荷控制剂的具体例子包括有机硼盐、含氟原子和杯(calix)丙二烯系化合物的季铵盐。
电荷控制剂在粘结剂用树脂中的分散是决定生成的调色剂的可充电性能的重要因素。在本发明中，通过特定粘结剂用树脂和特定树脂电荷控制剂的结合可以得到具有良好可充电性能和电荷增加能力的调色剂。然而，如前面所提到的，粘结剂用树脂中的树脂电荷控制剂的分散性能(溶解性能)显著地影响着生成的调色剂的可充电性能。
在本发明中，粘结剂用树脂优选在3×103～9×103的分子量范围具有主峰、用流动试验仪在95℃～120℃的温度下测定时具有103pa·S的表观粘度并且不超过10KOH mg/g的酸值。当具有这些性能的粘结剂用树脂和由水杨酸或水杨酸衍生物金属盐化合物形成的电荷控制剂在加热下捏合在一起时，电荷控制剂适度地分散在粘结剂用树脂中形成具有良好电荷增加能力和随时间和环境较少恶化的调色剂。
当粘结剂用树脂具有分子量范围小于3×103的主峰，或用流动试验仪在低于95℃的温度下测定时具有103pa·S的表观粘度时，粘结剂用树脂的分子量过低而且电荷控制剂变得难于分散，因而生成的调色剂没有足够的电荷量。当粘结剂用树脂具有分子量范围高于9×103的主峰，或用流动试验仪在高于120℃的温度下测定时具有103pa·S的表观粘度时，电荷控制剂在粘结剂用树脂中分散过度而且生成的调色剂的电荷量很低。酸值高于10KOH mg/g的粘结剂用树脂和电荷控制剂的结合使用会继续增加生成的调色剂的电荷量，而且其内的电荷量不会饱和。所以，生成的调色剂做不到随时间的电荷稳定性。
本发明调色剂中使用的电荷控制剂的含量以基于调色剂颗粒的总重量计优选为0.1％～10wt％，更优选的为0.5％～5wt％。当小于0.1wt％时，生成的调色剂没有足够的电荷量，所以会出现背景污染和散射的图像。当高于10wt％时，电荷控制剂分散不好，而且生成的调色剂的电荷量分布变宽，所以会出现背景污染和调色剂散射。
用于本发明调色剂中的添加剂是具有初级粒子直径为0.01～0.03μm的疏水化的二氧化硅和具有初级粒子直径为0.01～0.03μm且比表面积为60～140m2/g的疏水化的氧化钛。当这些添加剂与上述的聚酯树脂和电荷控制剂一起使用时，生成的调色剂具有稳定的可充电性能。
即，当具有初级粒子直径为0.01～0.03μm的疏水化二氧化硅粘附到母体调色剂的表面时，生成的调色剂具有足够的流动性和可充电性能以转移到显影辊上，并从其上转移到光感受器上。包含在母体调色剂中的疏水化二氧化硅的量优选以100重量份母体调色剂计不少于2.1重量份，以使在显影辊上的调色剂薄层均匀，由于长时间被显影辊搅动，显影器涂覆刀片上的调色剂发生溶合结合，从而大大改善了薄层的不平整度并防止了白条纹的产生。
当包含在母体调色剂中的二氧化硅的量小于2.1重量份时，生成的调色剂没有足够的流动性，因而有时所需量的调色剂没能提供给显影辊，生成的调色剂没有所需的电荷量。另外，在显影辊上的调色剂薄层会变得不平整，因而有时无法用均匀的调色剂进行显影和生成图像，而且由于搅动的显影剂涂覆刀片上发生调色剂的溶合结合，从而会产生白条纹。
当具有初级粒子直径为0.01～0.03μm且比表面积为60～140m2/g的疏水化的氧化钛粘附到母体调色剂的表面时，生成的调色剂具有稳定的可充电性能，具体而言具有改善了的电荷增加能力，并可以防止生成的调色剂产生过充电。疏水化二氧化钛在母体调色剂中所含的用量优选为100重量份的母体调色剂中含有0.4～1.0重量份。当包含在其中的疏水化二氧化钛的量小于0.4重量份时，生成的调色剂具有太高的可充电性能因而难以显影。当包含在其中的疏水化二氧化钛的量高于1.0重量份时，生成的调色剂的可充电性能过低，导致调色剂从显影辊中散射和背景污染。
上述的母体调色剂是制备中的颗粒材料，除了添加剂外，至少含有粘结剂用树脂、着色剂和电荷控制剂。
疏水化的氧化钛是经过表面处理的湿法制备的氧化钛颗粒；其含有0.2wt％的水溶组分；而且在波长为300nm的光线中的透射比不小于35％，在UV光消光的波长为600nm的光线中的透射比不小于80％。氧化钛通常是由湿法形成。含钛矿石的具体例子包括金红石、锐钛矿、板钛矿和钛铁矿。可以使用将浓硫酸加至矿石中以溶解矿石的硫酸法和用碳材料将矿石赤热脱水并将脱水的矿石暴露于氯气的氯气法。
这些方法都可纯化氢氧化钛Ti(OH)2，并最后通过水解沉淀得到TiO2晶体。
TiO2含有水溶性组分，它们是包含在加工助剂中的催化剂、碱金属离子和酸组分，如PO4 2-、SO4 2-、Cl-、Na+、Mg2+和Li+。已知这些水溶性组分会影响生成的调色剂的可充电性能和阻抗，而且据说当水溶性组分的含量控制到少于0.2wt％时可以保持其高电荷量。
然而，在本发明中，氧化钛的阻抗和颗粒直径分布较其更高的可充电性能而言更重要。
即，不少于0.2wt％的含有水溶性组分的氧化钛可以防止生成的调色剂的电荷量随时间推移而增加，当与二氧化硅结合时能得到更进一步的改进。根据JIS K5116-1973的方法测定水溶性组分的量。
使用偶联剂等进行表面处理是典型的处理氧化钛以增强其功能的方法。然而，包含在氧化钛中的水溶性组分会影响生成的表面处理后氧化钛的阻抗和可充电性能以及表面处理本身。而且，氧化钛的二次内聚视表面处理剂的分散而改变。典型地，对氧化钛进行高度均匀的处理以维持其初级粒子直径。然而，单独用氧化钛，生成的调色剂的电荷量会随时间推移而增加，而且会粘附到光感受器上。所以，在本发明中，增强氧化钛的分散并降低其阻抗。作为代表氧化钛的颗粒直径的指数，使用氧化钛在特定溶剂中的透射比。
在本发明中，优选在波长为300nm的光线中的透射比不小于35％，在波长为600nm的光线中的透射比不小于80％的氧化钛。要求表面处理的氧化钛的透射比在波长为300nm的光线中不小于35％，氧化钛含有的水溶性组分的量不小于0.2wt％以降低其阻抗。阻抗越低，良好分散在调色剂表面的氧化钛的颗粒越小。要求氧化钛在波长为600nm的光线中的透射比不少于80％。当少于80％时，用偶联剂处理的氧化钛的表面不均匀而且氧化钛会聚集。
透射比的测量方法如下：
准确称重的20g反应物(聚氧乙烯辛基苯基醚)加至烧杯中，在其中加入经离子交换后的水使其的固含量为1wt％，以制备水溶液。水溶液用HONDA ELECTRONIC CO.，LTD.的超声波搅拌器W-113分散，并进一步用磁力搅拌器搅拌以制备待测定溶剂。接着，将25克试样(氧化钛)加至容积为300ml的锥形瓶中，在其中加入250g测定溶剂并用磁力搅拌器搅拌5分钟以制备混合物。然后，混合物用超声波搅拌器分散5分钟以制备分散液。锥形瓶不时地用手振荡以分散聚集物。分散后立即将2g分散液加至容积为30ml的试样瓶中，并在其中加入18g离子交换水以制备混合溶剂。混合溶剂用手轻轻摇动以避免形成泡沫，并将其置于程宽为1cm的玻璃比色槽上，将比色槽置于UV装置中(Shimadzu Corp.的分光光度计UV-3100)以测定氧化钛在300～700nm波长范围中的光吸收。
本发明的调色剂包括上述的粘结剂用树脂、电荷控制剂和具有优化性能的添加剂。
任何已知的染料和颜料都可以用作本发明的调色剂中的着色剂。着色剂具体的例子包括：碳黑、苯胺黑染料、氧化铁黑、萘酚黄S、汉撒黄(10G、5G和G)、镉黄、氧化铁黄、黄土、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉撒黄(GR、A、RN和R)、颜料黄L、联苯胺黄(G和GR)、永久黄(NCG)、坚牢硫化黄(5G和R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽烷(anthrazane)黄BGL、异吲哚酮黄、苯并咪唑酮黄、氧化铁红、铅红、铅橙、镉红、镉汞红、锑橙、永久红4R、对位红、火红、对-氯-邻硝基苯胺红、立索坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮胭脂红BS、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL和F4RH)、坚牢猩红VD、坚牢硫化玉红B、亮猩红G、立索玉红GX、永久红F5R、胭脂红6B、亮胭脂红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺紫红、永久枣红F2K、日光枣红BL、枣红10B、BON亮紫红、BON介质紫红、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀A、茜素色淀、硫靛红B、硫靛紫红、油红、喹吖酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、苝酮橙、油橙、钴蓝、深蓝、碱蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛蓝、群青、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二噁烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘醇绿B、金绿、酸绿色淀、孔雀绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、氧化锌、锌钡白等。这些着色剂单独或结合使用。
调色剂中含有的着色剂的量，优选为以100重量份包含于调色剂中的粘结剂用树脂计，含有0.1～50重量份的着色剂。
本发明的调色剂可以含有其它添加剂，例如：特氟隆；含氟聚合物；低分子量聚烯烃；如氧化钛、氧化铝、氧化锡和氧化锑的金属氧化物；如碳黑和氧化锡的电导率传递剂；磁性材料；它们的表面处理材料等。这些添加剂可以单独或结合使用，其含量以100份重量调色剂计为0.1～10重量份。
本发明的调色剂可以是含磁性材料的磁性调色剂。磁性材料的具体例子包括如磁铁矿、铁氧体、赤铁矿的铁氧化物；如铁、钴和镍的金属；这些金属和Al、Co、Cu、Pb、Mg、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Ca、Cd、Mn、Se、Ti、W、V等的合金或混合物。这些磁性材料的体均颗粒直径优选为大约0.1～2μm，其含量为100重量份粘结剂用树脂中含有5～150重量份。
本发明的调色剂可以与载体一起使用形成双组分显影剂。可以使用任何常规的载体，例如铁粉、铁氧体、磁铁矿、玻璃珠等。
另外，这些载体可以用树脂涂覆。可以使用已知的如多氟碳、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、酚树脂、聚乙烯醇缩乙醛、丙烯酸类树脂和硅酮树脂的树脂，优选使用硅酮涂覆的载体，因为其生成的显影剂的寿命长。
而且，可以在涂覆树脂中任选地包含导电粉。作为导电粉可以使用金属粉、碳黑、氧化钛、氧化锡、氧化锌等。优选平均颗粒直径不超过1μm的导电粉。当平均颗粒直径超过1μm时，将使生成的调色剂的电阻变得难以控制。在双组分显影剂中调色剂的混合比例通常是以100重量份的载体计为0.5～20重量份。
可以使用任何已知的方法制备本发明的调色剂，即可以使用的方法包括：机械混合至少含有粘结剂用树脂、电荷控制剂和着色剂的调色剂组分以制备混合物的过程；在加热下捏合该混合物的过程；粉化该混合物的过程；和将该粉化混合物分级的过程。另外，也包括在粉化或分级过程中产生的粉末进行再利用的方法，在机械混合和捏合过程中的特别产物除外，。
除了特别产物(副产物)外，粉末是指在捏合过程后的粉化或分级过程中产生的微细的和粗糙的颗粒，其颗粒直径超过了所需的直径。优选以1～20重量份的该副产物与100重量份的主材料在混合或捏合过程中混合。将至少含有粘结剂用树脂、着色剂和电荷控制剂的调色剂组分进行混合的机械混合过程；和将含有粘结剂用树脂、着色剂、电荷控制剂和副产物的调色剂组分进行混合的机械混合过程可以在常规条件下由具有旋转刀片的常规混合器完成，该混合过程并没有特殊的限制。
在混合过程后的捏合过程中，混合物置于捏合机中，然后在加热下进行捏合。适用的捏合机包括单轴或双轴的连续捏合机和如轧制机的批捏合机。捏合机具体的例子包括Kobe Steel，Ltd.生产的KTK双轴挤压机、ToshibaMachine Co.，Ltd.生产的TEM挤压机、KCK Co.，Ltd.生产的双轴挤压机、Ikegai Corp.生产的PCM双轴挤压机和Buss AG生产的KO-KNEADER。
在捏合过程，重要的是控制捏合条件，为的是不会切断调色剂中粘合剂的分子链。特别地，当混合物在极其低于粘结剂用树脂软化点的温度下进行捏合时，粘结剂用树脂的分子链会被切断。当捏合温度过高时，混合物不能得到完全的分散。
在粉化过程中，优选先将捏合的混合物压碎以制备粗颗粒(压碎步骤)，然后将粗颗粒粉化以制备微细的颗粒(粉化步骤)。在粉化步骤中，优选使用用喷射空气将粗颗粒在碰撞板上挤碎的方法或将粗颗粒从机械旋转的回转筒和固定片之间的窄缝通过的方法。在粉化过程后，使用离心力对粉末进行空气分级以制备具有预定平均颗粒直径，即5～20μm的母体调色剂。
然后母体调色剂可以与外部添加剂混合，即本发明的无机颗粒材料，如：疏水性二氧化硅和氧化钛微细粉末以提高流动性、显影能力和转印能力。
适用的混合器包括已知用于混合粉末的混合器，优选具有夹套以控制其内温的混合器。为了改变外部添加剂上的应力历程，外部添加剂应该在混合过程进行中加到调色剂组分中，或逐步添加到其中。当然，通过改变所用混合器的刀片的转数、混合时间、混合温度等，也可以改变其应力。另外，也可以对外部添加剂使用开始时相对高应压然后相对低应压的混合方法，反之亦然。混合器的具体例子包括V型混合器、闭合混合器、洛奇(Loedge)混合器、诺塔(Nauter)混合器、亨舍尔(Henschel)混合器等。
使用本发明干式单组分和双组分显影剂的成像方法和成像装置可以用于任何的常规成像方法和装置，其基本上包括：在潜像载体上形成潜像的过程；在显影载体上用显影剂对潜像进行显影以形成调色剂图像的过程；将调色剂图像转印到转印片上的过程；和在加热下将调色剂图像定影在转印片上的过程。
在上述的本发明的成像方法中显影潜像载体上的潜像的过程中，将交流电场施加到潜像载体上以产生表面不粗糙的高清晰图像。在本发明成像装置的实施方案图1的图像显影器1中，来自电源3的DC电压和AC电压重叠形成的振动偏移电压被作为显影偏压施加于显影套筒。背景和图像部分的电势被设定在振动偏移电势的最高值和最低值之间。因而，在显影部分4上形成交互改变其方向的交流电场。在交流电场中，调色剂(单组分显影剂)或调色剂和载体(双组分显影剂)剧烈振动，调色剂从静电束缚力中逸出到显影套筒2或显影套筒2和载体上。然后，调色剂上升到光感受器转鼓5，并粘结到其上的潜像上。
振动偏移电压的最高值和最低值之间的差值(峰值之间的电压)优选为0.5～5KV，频率优选为1～10KHz。振动偏移电压的波形包括矩形波、正弦波、三角形波和类似的波。DC电压的值介于上述的背景和图像电势之间，而且其值优选比图像电势更接近于背景电势以防止在背景电势区域产生模糊图像。
当振动偏移电压具有矩形波形时，负荷比优选不超过50％。负荷比是指在一个振动偏移循环中调色剂用于光感受器时的时间比值。由此，调色剂用于光感受器的峰值与偏压的平均时间之间的差值可以大到进一步激活调色剂的移动。由此，调色剂可靠地粘附到潜像表面的电势分布上，以降低表面粗糙度和提高图像分辩率。当使用双组分显影剂时，对调色剂具有相反极性的载体可以降低调色剂用于光感受器的峰值和偏压的平均时间之间的差值。因而，可以平静载体的移动，并可以大幅度降低载体粘附到潜像背景的概率。
在本发明的成像装置中，可以使用含有图像显影器和至少选自光感受器、充电器和清洁器部件的处理盒，该处理盒和成像装置是可拆卸的。图2是含有应用本发明调色剂的显影部分的处理盒的示意图，该处理盒含有图像显影器8和至少选自光感受器、充电器和清洁器的单元，该处理盒可拆卸地安装在如复印机和打印机的成像装置中。
在本发明成像方法中的定影过程中，定影器可以是所谓的含有加热器的激浪定影器，该加热器包括加热元件、与加热器接触的膜和将膜压靠到加热器上的加压器，在其上已形成的未定影图像的记录材料在膜和加压器之间通过以将未定影图像定影在记录材料上。
激浪定影器使定影膜旋转以定影图像，如图3所示。定影膜11是两端相连具有带环带状的耐热膜，膜悬挂并在驱动辊12、被动辊13和位于两者之间的下方的加热器14之间张紧。
驱动辊13也是张力辊，定影膜随着驱动辊的顺时针旋转而顺时针旋转。定影膜的转动速度与定影辊隙区域L的记录材料的速度相等，压力辊15和定影膜在固定定影辊隙内互相接触。压力辊含有橡胶弹性层，该橡胶层具有如硅橡胶的良好可剥离性，该压力辊在4～10Kg总压力下在与定影辊隙区域L的接触过程中以反时针旋转。
优选具有良好耐热性能、可剥离性和持久性能的定影膜，总厚度不超过100μm，且优选不超过40μm。定影膜的具体例子包括由厚度为20μm的如聚酰亚胺、聚醚亚胺、聚醚硫化物和PFA的耐热树脂形成的单层或多层薄膜，在薄膜表面涂覆10μm厚的含有如PTFE和PFA的导电材料的脱膜层，或含有氟碳橡胶或硅酮橡胶的弹性层。
在图3中，加热器14是由平板基底16和定影加热器17形成，平板基底16是由具有高传热性和高电阻的材料，如氧化铝形成。由电阻加热器形成的定影加热器17位于加热器的表面，并在加热器的纵向与定影膜11接触。如Ag/Pd和Ta2N的电阻材料通过网印等的方法以线状或带状涂覆在定影加热器的表面。定影加热器的两端有电极(未标出)，当电流通过电极时电阻加热器产生热量。而且，由热敏电阻形成的定影温度传感器18位于与定影加热器17所在位置相反的另一侧基底上。由定影温度传感器18测得的基底的温度信息传递到控制器(未标出)，控制器控制提供到定影加热器17的电能以使加热器具有预定的温度。
在概括性地描述了这个发明后，通过参考某些具体的实施例可以得到更进一步的理解，这里所提供的实施例仅仅是为了举例说明而不是出于限制。在下列实施例的描述中，除非另外说明，数字表示重量份数比。
实施例
粘结剂用树脂的合成实施例
合成实施例1
在酯化催化剂存在下，在带有搅拌器、温度计、氮气引入口和降式冷凝器的可分开的四口烧瓶中混合下列材料：
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷    740g
聚氧乙烯(2，2)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷    300g
对苯二甲酸二甲酯                        466g
异十二碳烯琥珀酸酐      80g
1，2，4-苯三甲酸正丁酯  114g
在一个大气压下加热到210℃并在210℃下减压的过程中搅拌混合物。从而制备得到聚酯树脂A，其具有：分子量不超过5×102的化合物量为3.5％；分子量峰为7.5×103；玻璃化温度为62℃；比率(Mw/Mn)为5.1；酸值为2.3KOH mg/g；用流动试验仪在112℃下测定，树脂的表观粘度为103pa·S。聚酯树脂A不含有THF不溶的组分。
合成实施例2
重复制备聚酯树脂A的程序以制备聚酯树脂B，不同之处在于使用下列材料和配方：
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷    725g
聚氧乙烯(2，2)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷    165g
对苯二甲酸                              500g
异十二碳烯琥珀酸酐                      130g
1，2，4-苯三甲酸三异丙酯                170g
聚酯树脂B具有：分子量不超过5×102的化合物的量为3.0％；分子量峰为8×103；玻璃化温度为62℃；比率(Mw/Mn)为4.7；酸值为0.5 KOHmg/g；用流动试验仪在116℃下测定，树脂的表观粘度为103pa·S。聚酯树脂B不含有THF不溶的组分。
合成实施例3
重复制备聚酯树脂A的程序以制备聚酯树脂C，不同之处在于使用下列材料和配方：
聚氧丙烯(2，2)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷    650g
聚氧乙烯(2，2)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷    650g
间苯二甲酸                              515g
异辛基琥珀酸                            70g
1，2，4-苯三甲酸                        80g
聚酯树脂C具有：分子量不超过5×102的化合物的量为2.1％；分子量峰为8.2×103；玻璃化温度为61℃；比率(Mw/Mn)为4.6；酸值为10.0KOHmg/g；用流动试验仪在117℃下测定，树脂的表观粘度为103pa·S。聚酯树脂C不含有THF不溶组分。
添加剂的合成实施例
(I)具有初级粒子直径为0.01～0.03μm的疏水化二氧化硅的表面处理剂和性能如表1所示：
表1
  编号   处理剂   疏水性   初级粒子直径
  I-1   聚二甲基硅氧烷   80   0.02
  I-2   六甲基二硅氮烷   70   0.02
  I-3   二甲基二氯硅烷   70   0.02
  I-4   六甲基二硅氮烷   50   0.02
(II)具有初级粒子直径为0.01～0.03μm和比表面积为60～140m2/g的氧化钛的合成实施例和其性能如表2所示。
合成实施例a
来自Tayca Corp.湿法制备的氧化钛MT-150A，平均颗粒直径为0.015μm，并含有0.35wt％的水溶组分，将300g该氧化钛加至溶解有35g异丁基甲氧基硅烷的甲苯溶液中，搅拌并分散。然后，干燥分散的混合物并用喷气磨粉化以制备用偶联剂处理的氧化钛(氧化钛II-1)。
合成实施例b
重复合成实施例a中氧化钛II-1的制备过程以制备另一用偶联剂处理过的氧化钛(氧化钛II-2)，不同之处在于使用溶解有25g异丁基甲氧基硅烷的甲苯溶液。
合成实施例c
重复合成实施例a中氧化钛II-1的制备过程以制备第三种用偶联剂处理过的氧化钛(氧化钛II-3)，不同之处在于使用溶解有30g甲基三甲氧基硅烷的甲苯溶液。
合成实施例d
重复合成实施例a中氧化钛II-1的制备过程以制备另一用偶联剂处理过的氧化钛(氧化钛II-4)，不同之处在于使用溶解有30g正丁基三甲氧基硅烷的甲苯溶液。
表2
编号 处理剂   初级粒子直径   比表面积   300nm透光率   600nm透光率
  II-1   异丁基三甲氧基硅烷   0.015   90   38   97
  II-2   异丁基三甲氧基硅烷   0.015   90   39   95
  II-3   甲基三甲氧基硅烷   0.015   100   36   95
  II-4   正丁基三甲氧基硅烷   0.015   100   40   94
实施例1
下列用于每种颜色的着色剂和树脂用亨舍尔混合器混合，混合物用无水双辊轧制机在加热下捏合15分钟。然后，捏合的混合物在压力下挤出并冷却、用锤磨机压碎以制备用聚酯树脂A处理过的着色剂。
黄色着色剂：
聚酯树脂A               100
C.I.颜料黄180           100
红色着色剂：
聚酯树脂A               100
C.I.颜料红122           100
蓝色着色剂：
聚酯树脂A               100
C.I.颜料蓝15.3          100
黑色着色剂：
聚酯树脂A               100
碳黑                    100
接下来，下列用于每种颜色的材料用亨舍尔混合器混合，混合物用轧制机在110℃捏合20分钟。将捏合的混合物冷却并用锤磨机压碎，用空气喷射粉磨机粉碎。细粉通过风力分级机从粉化混合物中进一步移走，以制备各种颜色调色剂。
黄色调色剂：
聚酯树脂A                        94
用聚酯树脂A处理过的黄色着色剂    12
3，5-二叔丁基水杨酸锌化合物      3
洋红色调色剂：
聚酯树脂A                        95
用聚酯树脂A处理过的红色着色剂    10
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
青色调色剂：
聚酯树脂A                        97
用聚酯树脂A处理过的蓝色着色剂    6
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
黑色调色剂：
聚酯树脂A                        93
用聚酯树脂A处理过的黑色着色剂    12
用聚酯树脂A处理过的蓝色着色剂    2
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
下列添加剂与100份每种调色剂用亨舍尔混合器混合以制备单组分显影剂。
I-2疏水性二氧化硅                2.5
II-1疏水性氧化钛                 0.8
将单组分显影剂置于市售Ricoh Company，Ltd生产的IPSIO Color 6500全色打印机中以产生图像。图像清晰并没有观察到如背景污染的缺陷。肉眼观察其显影辊发现其上面的调色剂薄层很均匀。其上的电荷量用抽吸法检测发现黄色显影剂有-38μC/g，洋红色显影剂有-35μC/g，青色显影剂有-36μC/g，黑色显影剂有-34μC/g。图像在高温和高湿度(27℃和80％RH)的环境下，以及低温和低湿度(10℃和15％RH)的环境下进行了试验。在两种环境中没发现变化而且产生的图像很好。在每个正常温度、低温和低湿度、高温和高湿度和正常温度的环境中都连续产生了总共20000张全色图像，图像中没有发现明显的变化而且第20000张照片很清晰没有背景污染。观察显影辊没有发现其调色剂薄层上有明显的变化，黄色显影剂的电荷量有-31μC/g，洋红色显影剂有-28μC/g，青色显影剂有-30μC/g，黑色显影剂有-28μC/g。观察打印机的显影辊、刀片和光感受器没有发现有调色剂成膜。
实施例2
将下列用于每种颜色的着色剂和树脂用亨舍尔混合器混合，混合物用无水双辊轧制机在加热下捏合15分钟。然后，捏合的混合物在压力下挤出并冷却、用锤磨机压碎以制备用聚酯树脂处理过的着色剂。
黄色着色剂：
聚酯树脂A        100
C.I.颜料黄180    100
红色着色剂：
聚酯树脂A        100
C.I.颜料红146    100
蓝色着色剂：
聚酯树脂A        100
C.I.颜料蓝15.3   100
黑色着色剂：
聚酯树脂A        100
碳黑             100
接下来，将下列用于每种颜色的材料用亨舍尔混合器混合，混合物用双轴连续捏合机在80℃捏合20分钟。将捏合的混合物冷却并用锤磨机压碎，用空气喷射粉磨机粉碎。细粉通过风力分级机从粉化混合物中进一步移走，以制备各种颜色调色剂。
黄色调色剂：
聚酯树脂A                        94
用聚酯树脂A处理过的色黄着色剂    12
3，5-二叔丁基水杨酸锌化合物      3
洋红色调色剂：
聚酯树脂A                        95
用聚酯树脂A处理过的红色着色剂    10
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
青色调色剂：
聚酯树脂A                        97
用聚酯树脂A处理过的蓝色着色剂    6
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
黑色调色剂：
聚酯树脂A                        93
用聚酯树脂A处理过的黑色着色剂    12
用聚酯树脂A处理过的蓝色着色剂    2
3，5-二叔丁基水杨酸锌化合物      3
将下列添加剂与100份每种调色剂用亨舍尔混合器混合以制备单组分显影剂。
I-3疏水性二氧化硅                2.1
II-4疏水性氧化钛                 1.0
将7份单组分显影剂和93份表面涂覆硅酮树脂的铁氧体载体混合以制备双组分显影剂。将双组分显影剂置于市售Ricoh Company，Ltd生产的IPSIO Color 7100全色打印机中以产生图像。图像清晰并没有观察到如背景污染的缺陷。在高温高湿度的环境和低温低湿度的环境中产生的图像和显影剂的电荷量都没有反常。即使当连续产生20000张全色照片时也没有反常的图像，在打印机中没有观察到调色剂散射和调色剂粘附到光感受器上的现象。
比较例1
来自Tayca Corp.湿法制备的氧化钛MT-150A，含有的水溶组分0.35wt％，氧化钛用水洗涤以制备含有0.15wt％的水溶组分的氧化钛。将300g该氧化钛加至溶解有35g异丁基甲氧基硅烷的甲苯溶液中，搅拌并分散。然后，将分散的混合物干燥并用空气喷射粉磨机粉化，再用针磨机进一步分散以制备用偶联剂处理的氧化钛(氧化钛II-5)。氧化钛对具有300nm波长的光的吸收为21％，对具有600nm波长的光的吸收为97％。
接下来，下列添加剂与100份在实施例1中制备的各颜色调色剂混合以制备单组分显影剂。
I-2疏水性二氧化硅   2.4
II-5疏水性氧化钛    0.6
将单组分显影剂置于市售Ricoh Company，Ltd生产的IPSIO Color6500全色打印机中以产生图像。尽管图像的密度低，但图像没有如背景污染的缺陷。肉眼观察其显影辊发现其上面的调色剂薄层均匀，但整体而言显影剂的量比较少。其上的电荷量用抽吸法检测发现黄色显影剂有-48μC/G，洋红色显影剂有-40μC/g，青色显影剂有-42μC/g，黑色显影剂有-44μC/g。在高温和高湿度(27℃和80％RH)的环境下产生的图像表面粗糙。在低温和低湿度(10℃和15％RH)的环境下产生的图像密度低。在每个正常温度、低温和低湿度、高温和高湿度和正常温度的环境中都连续产生了总共20000张全色图像，发现有背景污染、调色剂散射和条纹图像。肉眼观察该显影辊，在其调色剂薄层上的周围方向发现有条纹。黄色显影剂的电荷量有-23μC/g，洋红色显影剂有-20μC/g，青色显影剂有-20μC/g，黑色显影剂有-19μC/g，它们都降低了。
比较例2
(粘结剂用树脂的)合成实施例4
重复合成实施例1中制备粘结剂用树脂的程序以制备聚酯树脂D，不同之处在于改变材料的使用量，该树脂具有：分子量不超过5×102的化合物的量为2.5％；分子量峰为2.5×104；玻璃化温度为69℃；比率(Mw/Mn)为12.5；酸值为13.2KOH mg/g；用流动试验仪在128℃下测定，树脂的表观粘度为103pa·S。
下列用于每种颜色的着色剂和树脂用亨舍尔混合器混合，混合物用无水双辊轧制机在加热下捏合15分钟。然后，捏合的混合物在压力下挤出并冷却、用锤磨机压碎以制备用聚酯树脂D处理过的着色剂。
黄色着色剂：
聚酯树脂D        100
C.I.颜料黄180    100
红色着色剂：
聚酯树脂D         100
C.I.颜料红146     100
蓝色着色剂：
聚酯树脂D         100
C.I.颜料蓝15.3    100
黑色着色剂：
聚酯树脂D         100
碳黑              100
接下来，下列用于每种颜色的材料用亨舍尔混合器混合，混合物在加热下用具有90℃温度的双轴连续捏合机捏合。将捏合的混合物冷却并用锤磨机压碎，用空气喷射粉磨机粉碎。通过风力分级机从粉化混合物中进一步移走细粉，以制备各种颜色调色剂。
黄色调色剂：
聚酯树脂D                        94
用聚酯树脂D处理过的黄色着色剂    12
3，5-二叔丁基水杨酸锌化合物      3
洋红色调色剂：
聚酯树脂D                        95
用聚酯树脂D处理过的红色着色剂    10
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
青色调色剂：
聚酯树脂D                        97
用聚酯树脂D处理过的蓝色着色剂    6
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
黑色调色剂：
聚酯树脂D                        93
用聚酯树脂D处理过的黑色着色剂    12
用聚酯树脂D处理过的蓝色着色剂    2
3，5-二叔丁基水杨酸锌            3
将下列添加剂与100份各种调色剂用亨舍尔混合器混合以制备单组分显影剂。
I-2疏水性二氧化硅    2.5
II-1疏水性氧化钛     0.8
单组分显影剂置于市售Ricoh Company，Ltd生产的IPSIO Color 6500全色打印机中以产生图像。图像有微量背景污染并没有光泽。观察其显影辊发现其上面的调色剂薄层很均匀。其上的电荷量用抽吸法检测发现黄色显影剂有-23μC/g，洋红色显影剂有-20μC/g，青色显影剂有-21μC/g，黑色显影剂有-19μC/g。在高温和高湿度(27℃和80％RH)的环境下产生的图像有严重背景污染。在每个正常温度、低温和低湿度、高温和高湿度和正常温度的环境中都连续产生了总共20000张全色图像，发现当产生10000张图像时背景污染和调色剂散射变得很严重。观察显影辊在其调色剂薄层上的周围方向发现有大量条纹。
本申请要求2003年5月27日提交的日本专利申请2003-149849的优先权，并包含与其相关的主题，在此引入作为参考。
在完全描述了本发明后，在不偏离在此阐明的本发明的精神和范围的条件下，本发明许多改变和改进对任何本领域普通技术人员而言是显而易见的。

Claims (22)

1.一种调色剂，其包括：
粘结剂用树脂，所述粘结剂用树脂包括：不含有四氢呋喃不溶组分的聚酯树脂，而且用凝胶渗透色谱测定分子量分布时具有这样的分子量分布：具有不超过5×102的分子量的组分的量为4wt％或更少，且主峰在3×103～9×103范围内；
着色剂；
包括水杨酸或水杨酸衍生物的金属盐的电荷控制剂；和
添加剂，其包括：初级粒子直径为0.01～0.03μm的疏水化二氧化硅；和初级粒子直径为0.01～0.03μm，比表面积为60～140m2/g的疏水化氧化钛，其中疏水化氧化钛的制备是对湿法制备的氧化钛颗粒进行表面处理；且疏水化氧化钛含有0.2-0.35wt％的水溶性组分，而且疏水化氧化钛的紫外吸收性能对300nm波长的光的透射比不少于35％，对600nm波长的光的透射比不少于80％。
2.根据权利要求1所述的调色剂，其中粘结剂用树脂用示差扫描量热计测定在60～70℃的温度范围内具有吸热峰。
3.根据权利要求1所述的调色剂，其中粘结剂用树脂的重均分子量Mw和数均分子量Mn满足下列关系：
2≤Mw/Mn≤10。
4.根据权利要求2所述的调色剂，其中粘结剂用树脂的重均分子量Mw和数均分子量Mn满足下列关系：
2≤Mw/Mn≤10。
5.根据权利要求1所述的调色剂，其中粘结剂用树脂具有不超过10KOHmg/g的酸值。
6.根据权利要求2所述的调色剂，其中粘结剂用树脂具有不超过10KOHmg/g的酸值。
7.根据权利要求3所述的调色剂，其中粘结剂用树脂具有不超过10KOHmg/的酸值。
8.根据权利要求4所述的调色剂，其中粘结剂用树脂具有不超过10KOH mg/g的酸值。
9.根据权利要求1～8中任意一项所述的调色剂，其中用流动试验仪测定粘度时，粘结剂用树脂在95～120℃下的表观粘度为103pa·s。
10.根据权利要求1～8中任意一项所述的调色剂，其中调色剂中所含的电荷控制剂的量为0.1～10wt％。
11.根据权利要求9所述的调色剂，其中调色剂中所含的电荷控制剂的量为0.1～10wt％。
12.根据权利要求1～8中任意一项所述的调色剂，其中100重量份的粘结剂用树脂、着色剂和电荷控制剂中含有2.1-2.5重量份的疏水化二氧化硅和0.4～1.0重量份的疏水化氧化钛。
13.根据权利要求9所述的调色剂，其中100重量份的粘结剂用树脂、着色剂和电荷控制剂中含有2.1-2.5重量份的疏水化二氧化硅和0.4～1.0重量份的疏水化氧化钛。
14.根据权利要求10所述的调色剂，其中100重量份的粘结剂用树脂、着色剂和电荷控制剂中含有2.1-2.5重量份的疏水化二氧化硅和0.4～1.0重量份的疏水化氧化钛。
15.根据权利要求11所述的调色剂，其中100重量份的粘结剂用树脂、着色剂和电荷控制剂中含有2.1-2.5重量份的疏水化二氧化硅和0.4～1.0重量份的疏水化氧化钛。
16.一种单组分显影剂，其含有权利要求1～15中任意一项的调色剂。
17.一种双组分显影剂，其含有权利要求1～15中任意一项的调色剂以及载体。
18.一种成像方法，包括：
在潜像载体上形成潜像；
用含有调色剂的显影剂对潜像进行显影以形成调色剂图像；
将调色剂图像转印到转印材料上；以及
在加热下在转印材料上定影调色剂图像，
其中该调色剂是权利要求1～15中任意一项的调色剂。
19.一种成像装置，包括：
设计成形成潜像的成形设备；
设计成使用含有调色剂的显影剂显影潜像的图像显影器；
设计成容纳显影剂的容器；
设计成向图像显影器输送显影剂的进料器；
设计成将调色剂图像转印到转印材料上的转印器；以及
设计成在加热下将调色剂图像定影在转印材料上的定影器；
其中该调色剂是权利要求1～15中任意一项的调色剂。
20.根据权利要求19所述的成像装置，进一步含有设计成将交流电场施加于图像显影器的涂布器。
21.根据权利要求19或20所述的成像装置，其中所述定影器包括：
加热器；
与加热器接触的膜；和
加压器，
其中通过将转印介质传送经过膜和加压器之间的辊隙，将调色剂图像定影在转印介质上。
22.一种处理盒，包括：
设计成使用含有调色剂的显影剂显影潜像的图像显影器；和
至少选自光感受器、充电器和清洁器的组件，
其中所述调色剂是根据权利要求1～15中任意一项的调色剂。
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