CN100451847C - 调色剂、调色剂的使用方法、调色剂的补给装置以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

提供一种从减容型的调色剂补给容器中将调色剂取出时，调色剂补给容器可以由大气压而减容60%以上并且没有调色剂残留的调色剂、该调色剂的使用方法、使用该调色剂的调色剂补给装置以及具有这种调色剂补给装置的图像形成装置。其特点是该调色剂在施加500至3000N/m²的负荷的被压缩状态下，其空隙率ε和在将圆锥转头边旋转边以5mm/min的行进速度进入到粉末层中20mm时所发生的转矩T(Nm)的关系为T＜-0.05ε+0.032。将处于这种关系的调色剂用于由可挠性材料制成且随着调色剂向显影装置的补给而减容的调色剂容器。

Description

调色剂、调色剂的使用方法、调色剂的补给装置以及图像形成装置

技术领域

本发明涉及复印机、传真机、打印机等的通过进行静电复印过程而形成图像时使用的调色剂、调色剂的使用方法、调色剂的补给装置以及具有该调色剂补给装置的图像形成装置。

背景技术

在电子照相转印型图像形成装置中，进行以下的过程：即用带电装置使作为潜影承载体的感光体带电，然后通过原稿图像曝光而在该感光体上形成潜影，再用显影装置使调色剂付着在潜影上，这样潜影就以调色剂图像的形式可视化，进而通过转印装置将该调色剂图像转印于转印纸或中间转印媒介上，此后用清洁装置将转印后残存在感光体上的调色剂除去，而感光体则投入反复使用。

在电子照相中所使用的调色剂历来都是这样制造的：即将染料、颜料、炭黑等着色剂分散在由天然或合成的高分子物质组成的粘胶剂树脂之中而得到分散体，然后将该分散体粉碎成为具有大约1至30μm粒径的颗粒。为了能够进行令人满意的打印或印刷，电子照相用调色剂必须具有各种各样的优良物性，例如具有优良的机械特性(粒径、形状、比重、流动性等)、电学特性(电阻、介电常数等)、热力学特性(软化点、熔点等)、光学特性、安全性、保存性以及其他特性。在上述这些物性中，调色剂的流动性与从调色剂储存容器向显影装置补给调色剂时的补给安定性以及与从清洁装置回收调色剂时的调色剂的回收性等有关，因此它是调色剂的非常重要的物性之一。

以往，由于调色剂储存容器的容积不能够小型化，因此其使用后的回收就会产生总体积很庞大的问题。为解决这一问题，人们想出的方法是，使用可使调色剂储存容器减少容积(以下将“减少容积”简称“减容”)的柔软型材料来制造调色剂储存容器，并通过大气压使其减容。这样一来，就可在调色剂存储容器中不使用搅拌器也能够向显影装置补给调色剂，而且使用完后将容器折叠变小，从而将其加以回收。

但是，上述减容容器其内面不能形成供给调色剂粉末用的螺旋沟或突起，也不能在容器的内部安装搅拌器等供给调色剂用的部件，因此，会出现粉末调色剂供给量不安定，有时还可能发生由于在容器内保存中的粉末调色剂后移而造成粉末调色剂供应停止以及调色剂的残余量变多等问题。

由此，在特开2002-006531中，公开了一种技术方案，就是将粒径为2.0μm至4.0μm的颗粒所占比例为16％(个数)以下的粉末调色剂充填到由柔软材料制成且可减容60％以上的容器中，然后用吸引泵将充填在该容器中调色剂与空气流一起吸引并输送到图像形成装置的显影部。但是，在该方式中，为了使调色剂流动化就要使空气进入容器，因而产生了容器不能充分减容，以致与有大量的调色剂残留在调色剂补给容器内的问题。而且，这仅仅是针对调色剂粒径为2.0μm至4.0μm的部分的技术。而在调色剂的凝聚力很强的情况下，仅用大气压是不能使容器中的调色剂变形的，这也会造成容器中大量调色剂残存的问题。

特开2004-117002公开了这样一种技术，即使圆锥转头一边旋转一边进入粉末相中，通过测量圆锥回转器在粉末相中移动时所产生的扭矩或负荷来进行测量评价。其中，通过使粉末相的被压缩状态发生变化，测定其扭矩或负荷，从而对调色剂做出评价。

特开2004-240100公开了这样一种用于在连接调色剂储存容器与显影装置的管状体内被输送电子照相用调色剂。该调色剂其流动性有如下测量的扭矩来表示：即先使调色剂处于被压缩状态，此时粉末层中的孔隙率为0.6以下，然后使圆锥回转器以5毫米/分的进入速度进入到粉末相中，当进入到20毫米时的扭矩为0.0001Nm至0.0017Nm。

但是，即使将这些技术应用于减容可能的调色剂补给容器，由于仅用大气压力不能使容器中的调色剂变形，所以都存在有在调色剂容器中调色剂大量残存的问题。

发明的目的

鉴于以上问题点，本发明的目的是提供一种调色剂，该调色剂用于减容器型的调色剂补给容器中，当将调色剂取出时，可由大气压力而使容器得到60％以上的减容，并且没有调色剂残留。本发明同时还提供上述调色剂的使用方法、使用上述调色剂的调色剂补给装置以及设有该调色剂补给装置的图像形成装置。

发明的内容

为了达到本发明的目的，本发明有以下特点：

1.本发明的调色剂的使用方法，所述调色剂被包括在图像形成装置之中，并且被用来使图像承载体的潜影可视化，所述调色剂使用方法特征在于：

当用500N/m²至3000N/m²的负荷使调色剂处于被压缩状态时的所述调色剂的空隙率ε以及使圆锥转头在调色剂粉末中一边回转一边以5mm/min的前进速度进入到粉末层的20mm处时所发生的扭矩T(Nm)满足式(1)的关系，

T＜-0.05ε+0.032……式(1)

具有这种关系的调色剂被用于由可挠性构件形成的，并随着调色剂向显影装置的补给而减容的调色剂补给容器之中。

2.本发明的调色剂，所述调色剂用于使图像承载体上的潜影可视化，其特征在于：

用500N/m²至3000N/m²的负荷使调色剂处于被压缩状态时的所述调色剂的空隙率ε以及使圆锥转头在调色剂粉末中一边回转一边以5mm/min的前进速度进入到粉末层的20mm处时所发生的扭矩T(Nm)满足式(1)的关系，

T＜-0.05ε+0.032……式(1)

具有这种关系的调色剂被用于由可挠性构件形成的，并随着调色剂向显影装置的补给而减容的调色剂补给容器之中。

3.本发明的调色剂补给装置，所述调色剂补给装置被包括在图像形成装置之中，并且所述调色剂补给装置补给的调色剂被用来使图像承载体上的潜影可视化，所述调色剂补给装置的特征在于：

所述调色剂补给装置中的调色剂补给容器是由可挠性构件构成，并随着调色剂向显影装置的补给而减容；

在用500N/m²至3000N/m²的负荷使所述调色剂处于被压缩状态时的所述调色剂的空隙率ε以及使圆锥转头在调色剂粉末中一边回转一边以5mm/min的前进速度进入到粉末层的20mm处时所发生的扭矩T(Nm)满足式(1)的关系。

T＜-0.05ε+0.032……式(1)

4.上述的调色剂，其特征在于：用500N/m²至3000N/m²的负荷使所述调色剂处于被压缩状态时，其空隙率ε为0.5至0.6。

5.上述的调色剂，其特征在于：所述扭矩T为0.004Nm以下.

6.上述的调色剂补给装置，其特征在于：可挠性构件是树脂膜，调色剂补给容器整体可减容60％以上。

7.上述的调色剂补给装置，其特征在于：所述调色剂补给装置具有供给调色剂的泵。

8.上述的调色剂补给装置，其特征在于：上述泵是莫诺(mohno)泵。

9.上述的调色剂，其特征在于：所述调色剂的平均圆形度为0.90以上。。

10.上述的调色剂，其特征在于：体积平均粒径为3μm至8μm，体积平均粒径(Dv)与个数平均粒径(Dn)之比(Dv/Dn)为1.00至1.40。

11.上述的调色剂，其特征在于：形状系数SF-1在100至180的范围，形状系数SF-2在100至180的范围。

12.上述调色剂，其特征在于：所述调色剂是用干式粉碎法制造的。

13.上述调色剂，其特征在于：所述调色剂是用溶液聚合法制造的。

14.上述调色剂，其特征在于：所述调色剂包括分型剂。

15.本发明的图像形成装置，该装置至少具有

承载潜影的图像承载体、

使图形承载体带电的带电装置、

将潜影写入图像承载体的曝光装置、

使调色剂附着在图像承载体的潜影上而使其显影的显影装置以及

向显影装置补给调色剂的调色剂补给装置，其特征在于：

所述图像形成装置包括具有上述3、6、7、8中记载的特征的调色剂补给装置。

发明的效果

根据本发明，可提供一种调色剂，该调色剂用于减容型的调色剂补给容器中，当将调色剂取出时，可由大气压力而使容器得到60％以上的减容，并且没有调色剂残留。本发明同时还提供上述调色剂的使用方法、使用上述调色剂的调色剂补给装置以及设有该调色剂补给装置的图像形成装置。

附图的说明

附图1是本发明图像形成装置的结构的概略图。

附图2是图像形成单元的结构的概略图。

附图3是本发明的调色剂补给装置的示意图。

附图4是在调色剂补给容器中充填了调色剂状态的斜视图。

附图5是调色剂补给容器内部的调色剂被排除而处于减容状态的正视图。

附图6是本发明中使用的评价装置的示意图。

附图7是表面有沟槽的圆锥转头的示意图。

附图8是表示了调色剂的形状的模型图。

附图9是表示了调色剂的外形形状的概略图。

附图10是本发明的实施例的实验结果的表示图。

(附图中符号的说明)

1图像形成装置

2图像形成单元

5感光体

6曝光装置

7两面单元

8反转单元

9定影装置

10显影装置

101外壳

102，103螺旋浆

104隔板

105定厚刮板

106显影棍

11，12供纸盘

13人工供纸盘

14带电装置

141带电棍

142带电棍清洁刷

15清洁装置

151清洁刮刀

152润滑剂涂布器

154固体润滑剂

30接头部

50闸门

60莫诺泵

62定子

65导管

66马达

67调色剂排出口

69转轴

70调色剂补给容器

71调色剂容器

110喷嘴

210评价装置

211转矩仪

212圆锥转头

213负荷传感器

214法码

215活塞

216容器

217加振器

218升降台

219支持板

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施方式。以下的说明仅是本发明的最佳的实施方式。本领域的技术人员在本发明的的权利要求的范围内可很容易地通过变更、修改，而得到其他的实施形式。因此，以下的说明并不限定权利要求的范围。

图1是本发明的图像形成装置的概略图。它表示了将本发明应用于彩色小型打印机时的实例的整体结构图。图像形成装置本体(以下简称为“装置本体”)1之内，设有4个具有(作为图像承载体的)感光体的图像形成单元2A、2B、2C、2D，它们可以分别装在装置本体1中或从其中卸下。在装置本体的中央附近配有转印装置3，其中有在复数的旋转轮之间沿着箭头方向转动的转印带31。

在该转印带31的上面，是这样配置的，即使图像形成单元2A、2B、2C、2D中的感光体5可与转印带相接触。此外，与图像形成单元2A、2B、2C、2D相对应，分别配置所用调色剂的颜色各不相同的显影装置10A、10B、10C、10D。

图像形成单元2A、2B、2C、2D是具有同样结构的单元。图像形成单元2A形成对应于品红色的图像；图像形成单元2B形成对应于青绿色的图像；图像形成单元2C形成对应于黄色相的图像；图像形成单元2D形成对应于黑色的图像。

另外，在图像形成单元2A、2B、2C、2D的上方配置有写入单元6；在转印带的31的下方配置两面单元7。这个小型打印机在装置本体1的左方设置有反转单元8，以使图像形成后的转印纸反转后而排出，或者搬运至两面单元7。

曝光装置6是由与每一种颜色相对应的激光二极管(LD)方式的4个光源、(由6面反射镜与马达构成的)扫描器以及在各光源的通路上配置的透镜(如Fθ透镜及长圆柱型的透镜等)及反射镜构成的。从LD射出的激光由扫描器进行偏向扫描而照射在感光体5上。

两面单元7是由成对搬运导向板(45a及45b)以及成对的复数个(在此为4组)的搬运轮(46)组成，在转印纸的两面都要形成图像的两面图像方式时，先在转印纸的一面形成图像，然后将其搬送到反转单元8的反转搬送通路54，在此被反转且搬送到两面单元7，然后再送往供纸部。

反转单元8是由分别成对的复数的搬送棍46与成对的复数个的搬送导向板45组成。在该单元中，如上所述，当进行两面形成图像时，使转印纸表里反转并将其送往两面单元7，而图像形成完了的转印纸则原封不动的被送到机器外面或使其表里反转再送到机器外面。在设有供纸盘11及12的供纸部分别设有将转印纸一张一张地分离而供纸的分离供纸部55及56。

在转印带31和反转单元之间，设有定影装置9，该装置将图像已转印完了的转印纸上的图像定影。在该定影装置9的转印纸的搬送方向的下游，设有分叉的排纸通道20，在此处可将搬送来的转印纸由成对的排纸棍25排到排纸盘26上。

在装置本体1的下部，分别配置有上下两层的可容纳不同尺寸的转印纸的供纸盘11及12。此外，在装置本体1的右侧面，设有手动供纸盘13，其沿着箭头方向可开可闭，当将该手动供纸盘打开后，可从此处进行手动供纸。

以下将说明本图像形成装置在形成图像时的动作。图像形成的动作一开始，各感光体在图1中分别按顺时针方向转动。此后，各感光体5的表面由带电棍141而被均匀带电。然后，由曝光装置6分别用对应于品红色图像的激光向图像形成单元2A的感光体5进行照射、用对应于青绿色的激光向图像形成单元2B的感光体5进行照射、用对应于黄色的激光向图像形成单元2C的感光体5进行照射以及用对应于黑色的激光向图形形成单元2D的感光体5照射。这样，就分别形成了对应于各色的图像数据的潜像。当由于感光体5的旋转而使各潜像到达显影装置10A、10B、10C及10D时，品红色、青绿色、黄色以及黑色的调色剂就使其显影，变成四色的调色剂图像。

另一方面，转印纸从供纸盘11、12由分离供纸部供给，该转印纸由在转印带31的近前配备的保护棍对59与各感光体5上形成的调色剂图像同样的时机来搬送。转印纸由在转印带31的入口附近设置的吸纸棍58使其带正电，该转印纸由此并由于静电作用被吸附在转印带的表面。然后，转印纸以被吸附在转印带上的状态一边被搬送一边被品红色、青绿色、黄色以及黑色的调色剂转印，这样4色重合形成一个全彩色调色剂图像。该转印纸在定影装置9处被加压加热，从而使调色剂图像熔融固定。此后，从与指定的方式相对应的排纸系统通过，被反转送到装置上面的排纸盘26中，或者从定影装置9直线前进，通过反转单元8而直接排纸，或者在选择两面图像形成方式时，被送入上述的反转单元8中的反转搬送通路，在此被掉转方向并被搬送到两面单元7，从此处于再次供纸的状态，并在设置有2A、2B、2C、2D的图像形成部在其背面形成图像后被排出。

另一方面，离开转印带31的感光体5继续原样转动，由刷状转轮161从润滑剂成型体162上刮下润滑剂，并将其涂布在感光体上。

此后的图形形成是上述的图像形成过程的重复。在感光体上形成的润滑剂膜非常薄，对带电装置14进行的带电并无妨碍。此后，在感光体5上再次显影的调色剂图像将转印到处于吸附在转印带31上的状态的转印纸上。

显影装置10A、10B、10C、10D是由与感光体相对的显影棍、搬送/搅拌显影剂的螺旋浆以及调色剂浓度传感器等构成的。显影棍是由外侧的可自由转动的套管与固定在内侧上的磁石构成的。调色剂是根据调色剂浓度传感器的输出而由调色剂补给器来补给的。本实施例所用的显影剂是由调色剂与载体组成的二组分显影剂。

一般来说，载体可以仅由芯材组成，也可以将芯材包上涂层而形成。可以在本发明中使用的树脂覆盖载体的芯材可以是铁粒或磁铁矿粒。这种芯材料的粒径为20至65μm左右，优选30至60μm左右。用来形成载体覆盖层的树脂可以用苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、硅树脂或它们的混合物、共聚物。覆盖层的形成方法可以用常用的方法，即可以在芯材表面用喷雾法、浸渍法进行树脂的涂布即可。

图2是图像形成单元的结构示意图。图像形成单元2A、2B、2C、2D如图2所示，是由形成静电潜影的感光体5、使该感光体表面带电的带电装置14、以及清洁感光体5的表面的清洁装置15构成的。

感光体5可以使用有光电导性的无定形硅、无定形硒等非晶质金属以及双偶氮颜料、酞菁颜料等有机化合物。考虑到环境以及使用后的处理问题，优选使用有机化合物。

带电装置14可以是电晕方式、带电棍方式、刷方式或刮刀方式。在附图中所示的是带电棍方式。带电装置14具有带电棍141、用来清洁带电棍141的可与带电棍相接触的清洁刷142以及与带电棍相连接的电源(图中未表示出)。通过给带电棍141施加高电压从而使感光体均匀带电。

清洁装置15具有可与感光体相接的清洁刮刀151。在感光体旋转方向上比清洁刮刀151还要上游的地方，设有刮取固体润滑剂而将其供给感光体的润滑剂涂布装置152。该润滑剂涂布装置152还兼具除去调色剂的功能。对于一次转印终了后在感光体5上残存的调色剂，先用调色剂除去手段152从感光体5上加以回收，接着由润滑剂涂布装置给感光体5涂布固体润滑剂微粒子154。感光体5上残存的调色剂粒子和膜状物等将最终被清洁刮刀151刮掉。

图3为本发明的调色剂补给装置的示意图。

作为构成显影装置的一部分的外壳101的内部，设有被称为搬运螺旋的具有螺旋状突出物的螺旋浆102及103。该螺旋浆102及103分别按C、D的方向旋转，在这一部分加入混合了调色剂与载体的显影剂。通过螺旋浆102将显影剂从图的前方搬运到图的后方，而螺旋浆103则将显影剂从图的后方搬运到图的前方。在前方和后方设置无中央隔板104的部分，这样一来，就可以使显影剂一边循环一边被搅拌。循环的显影剂的一部分被显影棍106以磁力吸起并吸附在其上。定厚刮刀105使被吸附的显影剂的厚度变得均一，由于显影剂层与感光体接触，从而调色剂使感光体上的潜影显影而变成调色剂图像。在这里，吸附在感光体上的仅为调色剂，为了使在显影器内循环的显影剂中的调色剂的量保持一定，要一边从调色剂补给口67一点一点地补充调色剂一边进行显影。

调色剂补给装置是由收纳新调色剂的调色剂补给容器70以及将调色剂补给容器70内的调色剂吸出而供给到调色剂补给口67的莫诺(Mono)泵(本实施例中使用的是单轴偏心螺旋泵)60组成的。

调色剂补给容器70是由收纳调色剂的柔软的袋状调色剂容器71以及与调色剂容器71的最下部相连接的接头部30来构成的。在该接头部插有吸引用喷嘴110。闸门50是用来防止在喷嘴没有插入时调色剂流出的。此外，密封材料42配置在喷嘴或闸门的两侧来保持密封性的。

莫诺泵60通过管65接续在喷嘴上。在本发明的实施例中，莫诺泵60是一轴偏心螺旋泵。转子61与定子62是构成泵的2个主要部件，转子61是具有圆形断面的材料被拧成螺旋状而形成的，其材料是硬质的。另一方面，定子62是由橡胶那样的软材质而形成的，其形状是将椭圆形断面拧成螺旋状的而成的，并有螺旋状的孔。并且，定子62的螺纹的螺距是转子的螺纹的螺距的2倍。这样的两个部件嵌合在一起，通过使转子61旋转，就会使定子和转子之间形成空间，调色剂进入到其中而被搬送。马达66通过万向联轴器64来驱动转子61旋转。调色剂从图的左方被吸引送往右面，从调色剂排出口67落下。落下的调色剂被供给显影装置10。从喷嘴110到显影装置10的部分被固定在本体装置上，每当调色剂补给容器70内部的调色剂消费完了，就与新的调色剂补给容器70进行交换。交换时，要进行喷嘴110的装卸，为了防止装卸时的脏污及漏气，接头部30以及喷嘴110之间的密封性是非常重要的。

图4是调色剂充填状态时的调色剂补给容器的斜视图。

图5是调色剂补给容器内部的调色剂排出而处于容量减少状态的正面图。在这里，调色剂容器本体71减容60％以上为好。

制成调色剂容器70的材料是其内侧是易于熔接的聚乙烯，外侧是尼龙的双层片状材料。为了提高片状材料的强度，外侧设有铝或PET(聚对苯二酸乙烯酯)材料。片状材料的厚度为50至210μm。

在本发明的减容型调色剂补给容器70中，当将调色剂取出时，柔软的容器71就会由于大气压的作用，而发生减容。进一步，本发明的调色剂补给容器70内的调色剂由于没有加以搅拌，所以处于一定程度的被压缩状态。如调色剂没有流动性，则在补给容器内会有大量的调色剂残存。所以，将调色剂从补给容器内取出时，由于大气压的作用，补给容器内的压缩调色剂的变形是必要的。被压缩的调色剂的变形是由调色剂粒子之间错动而产生的，该错动摩擦应力的大小有必要用转矩来加以规定。

研究的结果，如用500至3000N/m²的负荷使调色剂处于被压缩状态时的空隙率ε与使一圆锥转头边旋转边以5mm/min的前进速度进入调色剂粉末层20mm时所产生的转矩T(Nm)的关系满足下面的式(1)时，容器内的被压缩调色剂的变形就会变为可能。

T＜-0.05ε+0.032……式(1)

调色剂在被强压力压缩时，空间率ε会变小，调色剂粒子之间会紧密地缠绕在一起，这时，要使调色剂粒子之间发生错动，就需要大的应力。相反，如用弱的压力压缩时，空间率ε变大，调色剂粒子之间的相互缠绕的很松散，这样用小的应力就可以使调色剂粒子之间发生错动。

如使转矩T变小，就可以得到本发明的调色剂。要使转矩T变小，只要使调色剂粒子之间的错动的摩擦应力变小就可以了。

具体地说，只要对调色剂的表面性、调色剂的形状、调色剂的粒度分布加以控制就变为可能。关于调色剂的表面性，可以通过减少调色剂表面上的蜡那样的柔软且凝集性高的物质，大量地添加疏水化度高的添加剂就可以使摩擦力减低。关于调色剂的形状，表面的凹凸变多，调色剂粒子之间的相互缠绕，摩擦力就会变大。一般说来，使调色剂的形状变为球形，摩擦力就会变低。关于调色剂的粒径，一般说来，粒径越小，调色剂的面积越大，摩擦力变得越大。

本发明的调色剂评价方法是使圆锥转头边转边进入(下降)到调色剂粉末层中或从其中拔出(上升)时，测定转矩或负荷，然后用转矩或负荷来评价调色剂的流动性。

图6是在本发明中所用的评价装置的示例图。该评价装置由压缩区以及测定区组成。

压缩区是有装有粉末的容器216、使该容器上下升降的升降台218、压缩活塞215以及给活塞加负荷的法码214等构成。

在该例中，使装有调色剂粉末的试料容器216上升，并使其与压缩用的活塞215接触，使其进一步上升以使法码214的重量全部加在活塞215上，这时的法码214从支持板219离开而处于漂浮状态，如此放置一定时间。此后，使放置有容器216的升降台218下降，活塞215离开粉末表面。

活塞215可使用任何材料制成，但是接触粉末的表面要光滑。因此，制成活塞的材料优选易于加工、表面坚固且不易变质的材料。另外、不能因带电而使粉末附着，所以以导电性材料为好。作为这种材料的例子，可以是SUS、铝、铜、金、银、黄铜等。

本发明中，装入粉末的容器216的内径

为66mm，压缩完了后的粉末的高度为25至28mm。

测定区如图6所示，由装入粉末的容器216、使该容器上下运动的升降台218、在升降台上的测定负荷的负荷传感器213以及测定转矩的转矩测量计211等组成。此外，本构造仅是举例说明，并不限制本发明。

将圆锥转头装在转轴的顶部，该转轴本身被固定住以使其不能上下移动。

装入粉末的试料容器台可用升降机使其上下移动，在台的中央放置装入粉末的容器216，通过容器的上升，使圆锥转头一边旋转一边进入到容器的中央。加在圆锥转头上的转矩由处于上部的转矩测量计211测出，加在装有粉末的容器216的负荷由处于容器的下面的负荷传感器213测出，圆锥转头212的移动量由位置测量器测出。

这种构造仅为一例，用升降机使转轴能上下运动的其他的构造也是可用的。

图7是表面有沟的圆锥转头的示意图。圆锥转头的形状是圆锥顶角为60度，具有图7所示的沟。沟是从顶端直线向下一直到底边。沟的断面是由三角形的凸凹形成的锯齿形状。圆锥转头的边长为30mm，顶点的沟深为0mm，底面的沟深为1mm。从上到下沟逐渐加深。沟数为48条。

本发明并不测定圆锥转头212的材料面与调色剂粒子的摩擦，而是测定调色剂粒子与调色剂粒子之间的摩擦。

圆锥转头212的材料面与调色剂粒子的接触仅限于三角沟的突起的顶端部分，几乎全部是进入沟内的调色剂粒子与其周围的粒子之间的接触。

对于圆锥转头的组成材料，并无特别的限定，优选易于加工，表面坚固，不易变质的材料。进一步以无带电性为宜。具体的例子为SUS、铝、铜、金、银以及黄铜等。

本发明的评价方法如下：

圆锥转头的旋转数：1rpm

圆锥转头的前进速度：5mm/min

容器216的材料没有特别的限定。为了避免由于粉末的带电所产生的不良影响，优选使用导电材料。另外，测定时要一边交替装入调色剂一边测定，为了抑制脏污，容器的表面近似镜面为好。

转矩计211以高感度的类型为好，并以非接触方式为宜。负荷传感器213以负荷范围宽，分辨率高的类型为好。关于位置测量器，有线位移传感器型以及使用光的变位传感器型，其精度在0.1mm以下的为好。升降机以使用伺服马达或步进马达，但以能高精度驱动的马达为宜。

测定是先向容器216中投放一定量的调色剂，并将其装在装置本体上。其后，圆锥转头212边旋转边进入调色剂层中。

但是，在进入实际的测定前，要将调色剂粉末层加压，使其处于被压缩状态，使圆锥转头下降进入该被压缩状态的调色剂层而进行测定为宜。在测量转矩与负荷时，以规定的转速以及前进速度进行。

圆锥转头212的旋转方向可以是任意的。如果圆锥转头212的进入距离很浅，转矩以及负荷会很小，数据的再现性就会出现问题，因此，以使圆锥转头进入到数据能够再现的区域为好。根据本发明的实验结果，进入到5mm以上时，就可进行安定的测量。测量的方法例如可以使用以下的方法：

(1)向容器216充填调色剂

(2)向调色剂粉末层加压，使其处于压缩状态。

(3)使圆锥转头212一边旋转一边进入调色剂，测量此时的转矩以及负荷。

(4)圆锥转头212从调色剂的表面层进入到预先设定的深度时，停止进入动作。

(5)开始将圆锥转头拔出的动作。

(6)将圆锥转头212的尖端拔离调色剂粉末层的表面，使其完全自由时(最初的位置)，停止拔出圆锥转头212的动作，并使其停止转动。

重复以上(1)至(6)的动作，进行测定。可以连续进行。

下面对空间率进行说明。将空间率作为ε，充填在测定器中的调色剂的质量作为M，调色剂粉末的真比重为ρ，调色剂的容积为V时，则空间率可用下式表示：

ε＝(V-M/ρ)/V

调色剂的真比重是用Beckman公司的Air Comprison Pycnometer Model930测定的。

另外，关于调色剂的体积平均粒径Dv，因为较小的体积平均粒径可提高细线的再现性，所以最大不要超过8μm。但是，粒径变小，显影性以及清洁性变差，所以最小以3μm以上为宜。如果3μm以下，则载体或显影棍的表面就会有很多的难于显影的微小粒径的调色剂，而使其他的调色剂与载体或显影棍的接触/摩擦变得不充分，逆带电的调色剂就会变多，从而会出现背景脏污等不良图像。

此外，用体积平均粒径Dv与个数平均粒径Dn之比(Dv/Dn)来表示的粒径的分布以处在1.05至1.40为好。粒径的分布窄，能使调色剂的带电量的分布变得均一。如Dv/Dn超过1.40，调色剂的带电量分布得很宽，逆带电的调色剂会变多，从而难以得到高品质的图像。但当Dv/Dn不满1.05时，制造很困难，不实用。调色剂的粒径是这样测定的，即使用Coulter Electrons公司的CoulterCounter Multisizer仪器，对应于测定的调色剂的粒径，选择测定用孔的大小为50μm的孔眼，测定50,000个粒子的粒径，然后进行平均。

另外，调色剂的圆度中，形状系数SF-1在100至180的范围，形状系数SF-2在100至180的范围内为宜。图8是模型化的调色剂的示意图。图8(a)是说明形状系数SF-1的图；图8(b)是说明形状系数SF-2的图。形状系数SF-1是表示调色剂的圆度的比例，可用下式(1)来表示。将调色剂投影在二维平面上而形成的图形的最大长度MXLNG的2次方用图形面积AREA来除，并乘以100π/4的值。

SF-1＝{(MXLNG)²/AREA}×(100π/4)·····式(1)

SF-1的值为100时，则调色剂的形状为球形。SF-1的值越大不定形的程度越大。

形状系数SF-2是表示调色剂的凸凹比例，可用下式(2)来表达。

将调色剂投影在二维平面上形成的图形的周长PERI的二次方用图形的面积来除，在乘以100π/4而得的值。

SF-2＝{(PERI)²/AREA}×(100π/4)·····式(2)

SF-2的值为100时，调色剂表面的凸凹消失，SF-2的值越大，调色剂的凸凹越显著。

形状系数的测定，具体地是用扫描型电子显微镜(S-800，日立制作所制造)对调色剂摄影，然后对其用图像解析装置(LUSEX3，Nireco公司制造)进行解析计算。

调色剂的形状接近于球形时，调色剂之间的接触变为点接触，调色剂之间的吸附力变弱，其结果是流动性变高；此外调色剂与感光体1的吸附力变弱，转印率变高，感光体1上残留的调色剂变得易于清除。

调色剂的形状系数SF-1以及FS-2以100以上为好。另外，如SF-1和SF-2变大，形状变为无定形，调色剂的带电量分布变宽，对潜影就不能忠实的显影。转印也变得不忠实于转印电场，从而图像的品质下降。进一步，转印率低下，转印剩余的调色剂增多，从而需要大的清洁设备15。这样一来，在图像形成装置的设计上变得不利。为此，SF-1不超过180为好。SF-2也以不超过180为好。

此外，在本图像形成装置中使用的调色剂也可以是近似球形的。图9是调色剂的外形形状的概略示意图。图9(a)是调色剂的外观；图9(b)是调色剂的断面图。在图9(a)中，x轴是调色剂的最长的轴(长轴)r1；y轴是调色剂的次长轴(短轴)r2；z轴是最短的轴(厚度)r3。它们之间有长轴r1≥短轴r2≥厚度r3的关系。

这种调色剂是近似球形，其短轴/长轴之比(r2/r1)为0.5至1.0，厚度与短轴之比为(r3/r2)为0.7至1.0。如短轴与长轴的比为不满0.5时，就接近于无定形，由此带电量分布变宽。

厚度与短轴的比(r3/r2)不满0.7时，调色剂粒子的形状接近于无定形，其带电量分布变宽。特别是，厚度与短轴的比为1.0时，粒子的形状为近似球形，调色剂的带电量分布变窄。

另外，对调色剂的大小，用扫描电子显微镜(SEM)通过改变视角边观察边进行了测定。

调色剂的形状可以通过制造方法来进行控制。例如，干式粉碎法制造的调色剂其表面有凸凹，调色剂的形状为无定形。但是，就是这种干式粉碎法的调色剂，如通过对其加以机械处理或热处理，也可以将其制造成近似球形的调色剂。对于用悬浮聚合法以及乳液聚合法使其形成液滴而制成的调色剂，多为表面光滑，且接近真正球形。另外，在溶剂中发生的反应的中途，通过搅拌施加剪切力，可以制成椭圆的调色剂。

此外，这种近似球形的调色剂以以下的方法制造的为好。即将具有含有氮原子的官能团的聚酯予聚体、聚酯、着色剂以及分型剂分别溶解或分散在有机溶剂中而得到调色剂材料液，然后将该材料液在水溶液中进行交联及/或伸长反应而制得。

以下，将对调色剂得构成材料以及其适宜的制造方法加以介绍。

作为树脂，有聚苯乙烯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯乙烯丙烯基树脂、苯乙烯甲基丙烯酸酯树脂、聚尿烷树脂、乙烯基树脂、聚烯树脂、苯乙烯丁二烯树脂、酚树脂、聚乙烯树脂、硅树脂、丁缩醛树脂、萜烯树脂以及聚醇树脂等。

作为乙烯基树脂，有聚苯乙烯、聚-对-氯代苯乙烯、聚乙烯基甲苯等的苯乙烯以及它的取代物的单聚物；苯乙烯-p-氯代苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酸酯共聚物等的苯乙烯类共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯；聚甲基丙烯酸丁酯；聚氯乙烯；聚乙酸乙酯等。

作为聚酯树脂，有下述的A群中列出的2元醇和B群中列出的二元酸盐的生成物，还可将C群中列出的3元以上的醇或羧酸作为第三成分加入。

A群：乙二醇、三甘醇、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、1，4-双(羟甲基)环己烷、双酚A、加氢双酚A、聚氧乙烯化双酚A、聚氧丙烯(2，2)-2，2’-双(羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(3，3)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧乙烯(2，0)-2，2-双(4-羟苯基)丙烷、聚氧丙烯(2，0)-2，2’-双(4-羟苯基)丙烷等。

B群：马来酸、富马酸、中康酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、苯二酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己二羧酸、琥珀酸、己二酸、葵二酸、丙二酸、亚麻酸以及这些酸的酸酐或其低级醇的酯。

C群：甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇等三元以上的醇、偏苯三酸、均苯四甲酸等三元以上的羧酸。

聚醇树脂为环氧树脂与下列化合物反应的生成物。这些化合物有二元苯酚的烯化氧加成物或其缩水甘油醚，分子中有1个或2个能与环氧基反应的活性氢的化合物等。

在本发明中所用的颜料如以下所述。

作为黑色颜料，可以列举炭黑、油黑(oil farn)、槽法炭黑、灯黑、乙炔炭黑、苯胺黑等的吖嗪类色素；金属盐偶氮色素，金属氧化物以及复合金属氧化物。

作为黄色颜料，可以列举镉黄、矿物坚牢黄(mineral fast yellow)、镍钛黄、锑黄、纳夫妥黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永久黄NCG以及酒石黄色淀。

作为橙色颜料，可以列举钼橙、永久橙GTR、派拉佐隆橙、乌尔康橙、阴丹士林艳橙RK、联苯胺橙G、阴丹士林艳橙GK。

作为红色颜料、可以列举氧化铁红、镉红、永久红4R、立索尔红、派拉佐隆红、沃丘格红钙盐、色淀红D、亮红6B、曙红色淀、若丹明B、茜素色淀、亮红3B。

作为紫色颜料，可以列举坚牢紫B、甲基紫淀。

作为青色颜料，可以列举钴蓝、碱性蓝、维多利亚蓝淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、部分氯化酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC。

作为绿色，可以列举铬绿、氧化铬、颜料绿B、孔雀绿色淀。

上述这些颜料可以单独使用，也可以2种以上混合起来使用。

特别是在彩色调色剂中，由于良好的颜料的均匀分散是必须的，所以不能将颜料直接大量地投入树脂中，而应采用先使颜料高浓度分散以制成母液，然后以将其稀释的方法来投入到树脂中。

在调色剂粒子的内部配合有电荷控制剂(内添加)。但也可以使电荷控制剂与调色剂混合(外添加)。通过电荷控制剂，能够将电荷量控制在最适用于显影系统的程度，特别是在本发明中，能够使粒度与电荷量的平衡更加稳定。

作为将调色剂控制为正电荷的电荷控制剂，可以使用苯胺黑、季铵盐、三苯基甲烷类染料、咪唑金属配位化合物或盐类。它们可以单独使用，也可以2种以上混合起来使用。作为将调色剂控制为负电荷性的电荷控制剂，可以使用水杨酸的金属配位化合物或其盐类、有机硼盐类、杯状化合物类(calixarene)等。

为了防止定影时的调色剂的迁移现象，可以在调色剂中添加(内添)分型剂。作为分型剂可使用，天然蜡(如小烛树蜡、巴西棕榈蜡、米蜡等)、褐煤蜡及其衍生物、石蜡及其衍生物、聚烯烃蜡及其衍生物、SASOL蜡、低分子聚乙烯、低分子聚丙烯、直链羧酸酯等。这些分型剂的熔点以65至90℃为好。如熔点比该范围低，则调色剂在保存时易发生结块现象；如熔点比该范围高时，则在定影棍的低温领域会发生调色剂的迁移。

也可以为了提高分型剂的分散性而加入添加剂。作为这种添加剂，可使用苯乙烯丙烯树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、苯乙烯甲基丙烯酸树脂、聚尿烷树脂、聚乙烯基树脂、聚烯烃树脂、苯乙烯丁二烯树脂、苯酚树脂、丁醛树脂、萜烯树脂、聚醇树脂。也可将2种以上的这些树脂混合起来使用。

作为本发明的调色剂的制作方法，有粉碎法、聚合法(如悬浮聚合、乳化聚合、分散聚合、乳化聚集、乳化缔合等)等，但是并不限于这些方法。

也可以在本发明的调色剂的母体颗粒的表面埋入子粒子以使调色剂的表面改性。即可以将母体颗粒与它的1/10以下的有机树脂微粒或无机微粒混合，然后加热使微粒固定在母体颗粒的表面上，从而在调色剂表面上形成微小的凸凹。

作为外部添加剂，除了这些无机微粒之外，还可以同时使用经疏水化处理的无机微粒。但是经过疏水化处理的初始微粒的平均粒径为1至100nm，优选5至70nm。并且，用BET法测定的比表面积以20至500m²/g为好。

只要满足以上条件，可以使用一切的已知物，例如二氧化硅微粒、疏水性二氧化硅、脂肪酸的金属盐(如硬脂酸锌、硬脂酸铝等)、金属氧化物(如氧化钛、氧化铝、氧化锡、氧化锑等)、氟聚合物等。

作为特别好的添加剂，可以列举经过疏水化的二氧化硅、二氧化钛、氧化钛、氧化铝的微粒。作为二氧化硅微粒，有HDK H2000、HDK H2000/4、HDKH2050EP、HVK21、HDK H1303(以上为日本库啦利安特公司(Clariant JapanLtd.)制造)、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(以上为日本阿爱劳几尔(Japan Aerosil Co.Ltd.)制造)。另外，作为二氧化钛微粒子，有P-25(日本阿爱劳几尔(Japan Aerosil Co.Ltd.)制造)、STT-30、STT-65C-S(以上为钛工业株式会社制造)、TAF-140(富士钛工业株式会社制造)、MT-150W、MT500B、MT-600B、MT-150A(以上为泰克(Tayca)公司制造)等。作为疏水化处理的氧化钛微粒，有T-805(日本阿爱劳几尔(Japan AerosilCo.Ltd.)制造)、STT-30A、STT-65S-S(以上为钛工业株式会社制造)、TAF-500T、TAF-1500T(以上为富士钛工业株式会社制造)、MT-100S、MT-100T(以上为泰克(Tayca)公司制造)、IT-S(石原工业株式会社制造)等。

实施例

以下用实施例来进一步说明本发明，但是这并不限制本发明。此外，在下述所说的“份”是指重量份；“％”是重量％。

实施例是先通过将母体调色剂以及添加剂的混合条件加以变化来制备调色剂，然后用本发明的调色剂补给装置、图像形成装置以及本发明的评价方法对制备的调色剂进行评价。

(母体调色剂A的制备)

聚酯树脂1(Mw为21000，Mn为4200，Tg为72℃。)      70份

聚酯树脂2(Mw为210000，Mn为3600，Tg为74℃。)     30份

炭黑                                            8份

电荷控制剂

(BONYRON E-84 Oroent公司制造)                   1份

巴西棕榈蜡                                      3份

将上述材料用FM混合器(三井矿山公司制)进行混合后，在用二轴混炼机(东芝机械公司制)进行混炼，然后用粉碎机进行粗粉碎，再用逆流粉碎机(Hosokawa公司制)粉碎，此后在用高精度气流分级机(Nippon Pneumatic Mfg公司制)将微粉分级，除去微粉，得到重量平均径Dv约6.8μm的母体调色剂A。

(母体调色剂B的制备)

聚酯树脂3(Mw为17000，Mn为3500，Tg为59℃。)    100份

炭黑                                          6份

电荷控制剂

(BONYRON S-34 Oroent公司制造)                 1份

聚丙烯蜡                                      6份

将上述材料用FM混合器(三井矿山公司制)进行混合后，在用二轴混炼机(东芝机械公司制)进行混炼，然后用粉碎机进行粗粉碎，再用逆流粉碎机(Hosokawa公司制)粉碎，此后再用高精度气流分级机(Nippon Pneumatic Mfg公司制)将微粉分级，除去微粉，得到重量平均径Dv约8.5μm的母体调色机B。

(母体调色剂C的制备)

((有机微粒子乳液的合成))

向装有搅拌棒以及温度计的反应器中加入水683部、甲基丙烯酸的亚乙基氧化物附加物的硫酸酯的钠盐(ELEMINOL RS-30三洋化成工业制)11份、苯乙烯83份、甲基丙烯酸83份、丙烯酸83份、丙烯酸丁酯110份、过硫酸氨1份，以400转/分搅拌15分钟，得到白色的乳浊液。加热使体系内的温度升到75℃，使其反应5小时。进一步，加入1％的过硫酸氨的水溶液30部，在75℃静置5小时，得到乙烯类树脂(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸的亚乙基氧化物附加物的硫酸酯的钠盐的共聚物)的水分散液(微粒子分散液1)。将(微粒子分散液1)用激光衍射/散射式粒度分布测定装置LA-920(堀场制作所制)测定的体积平均粒度为0.10μm。将(微粒子分散液1)的一部分干燥并将树脂成分分离出来。该树脂成分的Tg为57℃。

((水相的制备))

将水990份、(微粒子分散液1)80份、十二烷基苯基醚二磺酸钠的48.5％水溶液(ELEMINOL MON-7三洋化成制)40份以及乙酸乙酯90份混合搅拌、得到乳白色液体。将其作为(水相1)。

(低分子聚酯的合成)

向带有冷却管、搅拌器以及氮气导入管的反应器中、加入双酚A乙烯氧化物的2摩尔加合物220份、双酚A丙烯氧化物3摩尔加合物561份、对苯二甲酸218份、己二酸48份以及二丁基锡氧化物2份。使其在常压230℃反应8小时。进一步，在10至15mmHg减压下反应5小时后，向反应容器内加入偏苯三酸酐45份，在180℃常压下反应2小时，得到(低分子聚酯1)。该(低分子聚酯1)的数平均分子量时2500；重量平均分子量为6700；Tg为47℃；酸值为25。

((予聚物的合成))

向带有冷却管、搅拌器以及氮气导入管的反应器中、加入双酚A乙烯氧化物的2摩尔加合物682份、双酚A丙烯氧化物2摩尔加合物81份、对苯二甲酸283份、偏苯三酸酐22份以及二丁基锡氧化物2份。使其在常压230℃反应8小时。进一步，在10至15mmHg减压下反应5小时后，得到(中间体聚酯1)。该中间体聚酯1的数平均分子量时2100；重量平均分子量为9500；Tg为55℃；酸值为0.5；羟值为49

然后，向带有冷却管、搅拌器以及氮气导入管的反应器中加入(中间体聚酯1)411份、异佛尔酮二异氰酸酯89以及乙酸乙酯500份，在100℃下反应5小时，得到(予聚物1)。(予聚物1)的游离异氰酸酯的％(重量)为1.53％。

((酮亚胺的合成))

向具有搅拌棒以及温度计的反应器中，加入异佛尔酮二胺170部以及甲乙酮75部，在50℃下反应5小时，得到(酮亚胺化合物1)。其胺值为418。

((母体胶料的合成))

将炭黑(REGAL 400R，Cabot公司制)40份、聚酯树脂(三洋化成RS-801酸值10，Mw20000，Tg64℃)(粘合树脂)60份以及水30份在HENSHEL混合器中混合，得到颜料凝集体中渗进水的混合物。将该混合物用表面温度设为130℃的两条棍混炼45分钟，用粉碎机粉碎为1mm大小，得到(母体胶料1)。

((油相的制备))

向设有搅拌棒的以及温度计的容器中加入(低分子聚酯1)378份、巴西棕榈蜡110份以及乙酸乙酯947份，在搅拌下加温到80℃，在80℃下保持5小时后，在1小时内冷却到30℃。然后，在容器中加入“母体胶料1”500份以及乙酸乙酯500份，混合1小时，得到“原料溶解液1”。

将1324份“原料溶解液”移入容器中，使用球磨机(ULTRAVISCOMILL，Aimex公司制造)，并在送液速度为1Kg/Hr，盘的周边速度为6m/秒，并用0.5mm的氧化锆球装填球磨机的80％的体积，使物料通过球磨机3次的条件下，对炭黑以及蜡进行分散。接着加入1324份65％的“低分子聚酯1”的65％的乙酸乙酯溶液，用上述条件的研磨机，通过一次，得到“颜料·蜡分散液1”。“颜料·蜡分散液1”的固体成分浓度(130℃，30分)为50％。

((乳化))

将“颜料·WAX分散液1”648份、“予聚物1”154份以及“酮亚胺化合物1”6.6份加入到容器中、用混合器(TK HOMOMIXER特殊机化公司制造)并以5000rpm进行一分钟混合，其后向容器中加1200份“水相1”，用TK混合机并以13000rpm的转速混合20分钟。得到“乳化浆1”。

((异形化))

将1365份粒子交换水以及35份羧甲基纤维素(CMC DIAICEL-128，Daicel化学工业公司制)加入容器搅拌成水溶液，使其与1000份“乳化浆1”混合，用TK混合机(特殊机化公司制)并以2000rpm的转速混合1小时，得到“异形化浆1”。

((脱溶剂))

向具有搅拌机以及温度计的容器中，加入“异形化浆1”，在30℃下，脱溶剂8小时后，45℃静置4小时，得到“分散浆1”。

((清洗→干燥))

将100份“分散浆1”减压过滤后，

(1)在滤饼中加离子交换水100份，用TK混合机混合(转速2000rom，10分钟)后过滤。

(2)在(1)的滤饼中，加10％的氢氧化钠水溶液100份。对其进行超声波震动，用TK混合机混合(转速：12000rpm，30分钟)后，减压过滤。再一次进行该超声波碱清洗(超声波碱清洗二回)。

(3)在(2)的滤饼中，加入10％的盐酸100份，用TK混合机混合(转速：12000rpm，10分钟)后过滤。

(4)在(3)的滤饼中，加入离子交换水300份，用TK混合机混合(转速：12000rpm，10分钟)后，进行2次过滤。得到“滤饼1”。将“滤饼1”用循环风干燥机在45℃干燥48小时，用网眼为75μm得筛子进行过筛，得到重量平均粒径Dv约5.6μm的母体调色剂C。

(母体调色剂D的制备)

将母体调色剂C的乳化工序的TK混合机的转速·时间，异形化工序中的增粘剂的量·TK混合机的转速·时间，脱溶剂工序中的温度·时间进行逐次变更，得到重量平均粒径Dv为约7.5μm的母体调色剂D。

(母体调色剂E的制备)

将母体调色剂C的乳化工序的TK混合机的转速·时间，异形化工序的增粘剂的量·TK混合机的转速·时间，脱溶剂工序中的温度·时间进行逐次变更，得到重量平均粒径Dv为约9.2μm的母体调色剂E。

实施例1

母体调色剂A  100份

添加剂2.0份(Clariant公司制造，H2000)

将上述材料用三井矿山公司制造的FM混合机混合后，用32μm孔目的筛子过筛，就得到调色剂。

调色剂的流动性是这样测定的，即通过将调色剂加入直径60mm，高50mm的容器中，使圆锥转头进入调色剂层，测定进入到20mm时的转矩。要使调色剂事先处于被压缩状态，测定孔隙率，评价转矩。压缩时的压力500N/m²、1000N/m²以及3000N/m²。

实施例2

母体调色剂B  100份

添加剂1.0份(Clariant公司制造，H2000)

将上述材料用三井矿山公司制造的FM混合机混合后，用32μm孔目的筛子过筛，得到调色剂。

调色剂的孔隙率、转矩的测定方法与实施例1相同。

实施例3

母体调色剂C  100份

添加剂2.0份(Clariant公司制造，H2000)

将上述材料用三井矿山公司制造的FM混合机混合后，用32μm孔目的筛子过筛，得到调色剂。

调色剂的孔隙率、转矩的测定方法与实施例1相同。

实施例4

母体调色剂D  100份

添加剂2.0份(Clariant公司制造，H2000)

将上述材料用三井矿山公司制造的FM混合机混合后，用32μm孔目的筛子过筛，得到调色剂。

调色剂的孔隙率、转矩的测定方法与实施例1相同。

实施例5

母体调色剂E  100份

添加剂2.0份(Clariant公司制造，H2000)

将上述材料用三井矿山公司制造的FM混合机混合后，用32μm孔目的筛子过筛，得到调色剂。

调色剂的孔隙率、转矩的测定方法与实施例1相同。

比较例1

母体调色剂A  100份

添加剂1.0份(NIPPON Aetosil公司制造，R972D)

将上述材料用三井矿山公司制造的FM混合机混合后，用32μm孔目的筛子过筛，得到调色剂。

调色剂的孔隙率、转矩的测定方法与实施例1相同。

比较例2

不加任何改变地使用母体调色剂A

调色剂的孔隙率、转矩的测定方法与实施例1相同。

对调色剂的排出性进行如下的评价：

××：调色剂完全不排出

×：途中排出中断

△：排出常常中断

○：调色剂稳定排出

◎：调色剂被安定地运送，泵的输出时间(0.1至1.0秒)与粉末的运送量基本上成正比。另外，调色剂的残余量是这样测定的，即开始将500克的上述调色剂加入到调色剂补给容器中，进行排出实验后，测定残留在调色剂补给容器中的调色剂的重量。

使用的调色剂的特性以及上述的评价结果列于以下表中。

表

表(续1)

表(续2)

	母体调色剂	SF-1	SF-2	调色剂的排出性	调色剂的残留量
						实施例1	粉碎调色剂ADv＝6.8μm	142	153	◎	5
实施例2	粉碎调色剂BDv＝8.5μm	149	163	○	13
						实施例3	聚合调色剂CDv＝5.6μm	115	116	◎	7
实施例4	聚合调色剂DDv＝7.5μm	131	135	○	21
						实施例5	聚合调色剂EDv＝9.2μm	120	121	○	51
						比较例1	粉碎调色剂ADv＝6.8μm	143	154	×	450
比较例2	粉碎调色剂ADv＝6.8μm	142	154	××	500

如表所示，用本发明的调色剂的评价方法得出的调色剂的排出性、残留量、空隙率以及转矩之间有很强的相互关联关系。实施例1至5的调色剂的空隙率在0.491至0.570之间，其转矩为0.00151至0.00481Nm。与比较例1至2相比，实施例1至5的调色剂的排出性良好。另外，实施例1至5的调色剂的残余量为5至51克，而比较例1及2为450至500，实施例的结果极好。

图10是本发明的实施例的实验结果的示意图。从图10可以看出，调色剂的流动性良好且残留量少的领域是满足下列式(1)的领域。

T＜-0.05ε+0.032·······式(1)

其中，将调色剂的粉末相均匀加压，被压缩后的调色剂粉末层的空隙率为ε以及，圆锥转头一边旋转一边进入调色剂的粉末层，这时，圆锥转头在调色剂粉末层中旋转前进所产生的圆锥转头的转矩值为T。更为优选的是空隙率ε为0.5至0.6的范围，转矩T为0.004(Nm)以下时，调色剂的流动性良好，且残留量变少。

Claims (21)

1.一种调色剂的使用方法，所述调色剂被包括在图像形成装置之中，并且被用来使图像承载体的潜影可视化，所述调色剂的使用方法特征在于：

用500N/m²至3000N/m²的负荷使所述调色剂处于被压缩状态时的所述调色剂的空隙率ε以及使圆锥转头在调色剂粉末中一边回转一边以5mm/min的前进速度进入到粉末层的20mm处时所发生的扭矩T满足式(1)的关系，

T＜-0.05ε+0.032......式(1)

其中，所述扭矩T的单位是Nm，

具有这种关系的调色剂被用于由可挠性构件形成的，并随着调色剂向显影装置的补给而减容的调色剂补给容器之中。

2.根据权利要求1的调色剂的使用方法，其特征在于：在用500N/m²至3000N/m²的负荷使所述调色剂处于被压缩状态时的所述调色剂的空隙率ε为0.5至0.6。

3.根据权利要求1的调色剂的使用方法，其特征在于：所述扭矩T为0.004Nm以下。

4.根据权利要求1的调色剂的使用方法，其特征在于：所述可挠性构件是树脂膜，调色剂补给容器整体可减容60％以上。

5.根据权利要求1的调色剂的使用方法，其特征在于：所述调色剂补给装置具有供给调色剂的泵。

6.根据权利要求5的调色剂的使用方法，其特征在于：所述泵是莫诺泵。

7.一种调色剂，该调色剂用于使图像承载体上的潜影可视化，其特征在于：

用500N/m²至3000N/m²的负荷使调色剂处于被压缩状态时的调色剂的空隙率ε以及使圆锥转头在调色剂粉末中一边回转一边以5mm/min的前进速度进入到粉末层的20mm处时所发生的扭矩T满足式(1)的关系，

T＜-0.05ε+0.032......式(1)

其中，所述扭矩T的单位是Nm，

具有这种关系的调色剂被用于由可挠性构件形成的，并随着调色剂向显影装置的补给而减容的调色剂补给容器之中。

8.根据权利要求7的调色剂，其特征在于：所述调色剂使用权利要求1至6的任一项方法。

9.根据权利要求7的调色剂，其特征在于：所述调色剂的平均圆形度为0.90以上。

10.根据权利要求7的调色剂，其特征在于：所述调色剂的体积平均粒径为3μm至8μm，体积平均粒径Dv与个数平均粒径Dn之比Dv/Dn为1.00至1.40。

11.根据权利要求7的调色剂，其特征在于：所述调色剂的形状系数SF-1在100至180的范围，形状系数SF-2在100至180的范围。

12.根据权利要求7的调色剂，其特征在于：所述调色剂是用干式粉碎法制造的。

13.根据权利要求7的调色剂，其特征在于：所述调色剂是用溶液聚合法制造的。

14.根据权利要求7的调色剂，其特征在于：所述调色剂包括分型剂。

15.一种调色剂补给装置，所述调色剂补给装置被图像形成装置所具有，并被用来补给所述调色剂以使图像承载体上的潜影可视化，所述调色剂补给装置的特征在于：

所述调色剂补给装置中的调色剂补给容器是由可挠性构件构成，并随着调色剂向显影装置的补给而减容；

在用500N/m²至3000N/m²的负荷使所述调色剂处于被压缩状态时的所述调色剂的空隙率ε以及使圆锥转头在调色剂粉末中一边回转一边以5mm/min的前进速度进入到粉末层的20mm处时所发生的扭矩T满足式(1)的关系，

T＜-0.05ε+0.032......式(1)

其中，所述扭矩T的单位是Nm。

16.根据权利要求15的调色剂补给装置，其特征在于：在用500N/m²至3000N/m²的负荷使所述调色剂处于被压缩状态时的所述调色剂的空隙率ε为0.5至0.6。

17.根据权利要求15的调色剂补给装置，其特征在于：所述扭矩T为0.004Nm以下。

18.根据权利要求15的调色剂补给装置，其特征在于：所述可挠性构件是树脂膜，调色剂补给容器整体可减容60％以上。

19.根据权利要求15的调色剂补给装置，其特征在于：所述调色剂补给装置具有供给调色剂的泵。

20.根据权利要求19的调色剂补给装置，其特征在于：所述泵是莫诺泵。

21.一种图像形成装置，该装置至少具有

承载潜影的图像承载体、

使图形承载体带电的带电装置、

将潜影写入图像承载体的曝光装置、

使调色剂附着在图像承载体的潜影上而使其显影的显影装置以及

向显影装置补给调色剂的调色剂补给装置，其特征在于：

所述图像形成装置包括权利要求15至20的任一项的调色剂补给装置。

Images