CN100474134C - 电照相用调色剂，用其的显影剂、处理盒、成像装置、及成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电照相的调色剂，当用于节能装置或作为彩色调色剂时，该调色剂表现出极好的抗热透印性、可储存性、和光泽性，并且能够获得高图像分辨率和高度完整图像。本发明还涉及显影剂、成像装置，和包含这种调色剂的处理盒，以及使用这种调色剂的成像方法。本发明调色剂包括树脂和蜡。蜡以细小颗粒形状分散在树脂中的蜡，以形成调色剂颗粒。在调色剂颗粒中，在调色剂颗粒表面部分分散的蜡多于在调色剂颗粒中心部分分散的。

Description

电照相用调色剂，用其的显影剂、处理盒、成像装置、及成像方法

发明领域

本发明涉及一种用于显影剂的调色剂，该调色剂在电照相、静电记录、静电打印等中显影静电潜像。本发明还涉及一种使用所述调色剂的成像装置和成像方法。尤其是，本发明涉及一种调色剂、显影剂和用于普通纸的复印、激光打印、传真等等使用直接或者间接电照相显影系统的显影装置。另外，本发明涉及一种用于彩色复印机、彩色激光打印机、普通纸彩色传真等等直接或者间接使用电照相的多色彩显影系统的电照相的调色剂，成像装置(显影装置)和处理盒。

相关技术的描述

在电照相、静电记录、静电打印中，例如，显影剂被施加到如光电导体等的静电影像承载元件上，以便在显影步骤中，将显影剂布置到静电潜像承载元件上形成的静电潜像上，布置在潜像上的显影剂在转印步骤中被转印到如记录纸这样的记录介质上，此后在定影步骤中，所转印的显影剂被定影在记录介质上。因而显影剂用于使在静电潜像上形成的静电潜像显影，众所周知的是使用单一成分的显影剂如磁性调色剂和非磁性调色剂，该显影不需要由载体和调色剂组成的双组分调色剂，或者是不需要载体。当在电照相、静电记录、静电打印等中使用干性调色剂时，传统的调色剂是通过将调色剂粘合剂(粘合剂树脂)，例如，苯乙烯树脂、聚酯等和着色剂熔融并揉捏在一起形成的，然后研磨该混合物。

这些干性调色剂在显影并转印到纸上后，通过用热辊加热和熔融将其定影在纸上。如果在这一步骤中热辊的温度过高，则会发生所谓的“透印”问题。透印是调色剂被过分熔融并黏着在热辊上的问题。另一方面，如果热辊的温度过低，则会出现调色剂的熔融度不足的问题，导致了定影不足。因此，要求调色剂具有较高温度下引起透印(优异的耐热透印性)和低定影温度(优异的低温定影性能)同时另一方面考虑装置如复印机的节能、小型化。调色剂还需要耐热贮存性，即当在大气温度下在装置中调色剂供给处储存时，抑制调色剂成块。特别是，为了获得图像光泽的表面和色彩融合，调色剂的低熔融粘度在彩色复印机、彩色打印机中是必要的。因此，在这种调色剂中已使用表现出强熔融的聚酯调色剂粘合剂。但是，该调色剂倾向于引起透印。为了防止透印，在彩色装置中，通常在热辊上施加硅油或者类似物。然而，在热辊上施加硅油或类似物的方法存在的问题是这种装置需要装备油箱和油施加器，因此这种装置在其结构上变得更复杂并且增大了其尺寸。它还引起热辊变劣，所以在每一运转期间都需要进行维护。另外，不能避免油附着在复印纸、OHP(头上投射器)薄膜等上，特别是对于OHP薄膜，其存在附着的油导致彩色调色剂变质的问题。

因为要防止调色剂在没有施加油的情况下熔融到热辊上，所以在调色剂中加入蜡。可是，在这种方法中，蜡在调色粘合剂中的分散条件极大地影响了脱模作用。如果蜡与调色剂粘合剂相融合，那么蜡就不能显示其脱模性能。当蜡在调色粘合剂中保持不相容微区颗粒时，蜡才显示出其脱模性能并改善调色剂的脱模性。如果微区颗粒的直径过大，则不能获得很好的图像。这是由于相应于蜡的直径的增加，则在调色剂表面部分存在的蜡相应于其它调色剂成分的比例的增加而造成的。因此，调色剂显示为聚集态，故而削弱了流动性。而且，在长时间使用时，在蜡移动到载体或者光电导体上会出现膜化。在彩色调色剂的情况下，还存在影像的色彩再现性和清晰度被削弱的问题。相反，如果微区颗粒的直径过小，那么蜡就会过度地分散，使得不能获得足够的脱模性能。尽管如上所述需要控制蜡的直径，可是，还没有发现适当的方法。例如，在通过粉碎来制作调色剂的情况下，蜡直径的控制大大依赖于熔融和揉捏期间混合的剪切力。通常用于调色粘合剂中的聚酯树脂具有低黏度，因此不能施加足够的剪切力。因而，特别是对于这些调色剂，控制蜡的分布以便获得适当的直径是非常困难的。

粉碎的另一问题是，在调色剂的表面暴露许多蜡，因为蜡在其形态下趋于具有被断开的边缘。

尽管为了获得高质量的影像，试图通过使调色剂颗粒的直径最小化或者使调色剂粒径分布变窄来改善调色剂，可是，通过常规的混合粉碎制造方法并不能获得均匀的颗粒形状。而且，调色剂仍需被被粉碎，以便在与装置的显影元件中的载体混合的过程中，或者，通过在显影辊和调色剂施加辊、层厚控制刮片，或者摩擦充电刮片之间施加反向压力来产生极细的调色剂颗粒。这些导致影像质量变劣。另外，在调色剂表面放入超塑化剂也导致影像变劣。另外，调色剂颗粒的流动性不足是因为调色剂颗粒的形状，且因此而需要这种大量的超塑化剂，或者使在调色剂瓶中调色剂的填充因子变低。因此，这些被认为是影响装置小型化的因素。

还存在的问题是，在所转印的影像中能够发现遗漏的部分，并且覆盖转印影像中的遗漏部分要加大调色剂消耗的量。这是因为为了形成彩色影像，由多色彩调色剂形成的影像被转印到记录介质上或者纸张上的转印过程非常复杂，且如在粉碎的调色剂的情况下，调色剂具有不均匀的粒径而导致转印性能减弱引起的。

因此，通过进一步改善转印效率使调色剂消耗量降低，并且同时降低运行成本，从而获得没有任何遗漏部分的高质量影像的需求不断增加。如果转印效率明显提高，那么可以省略装置中的除去在转印后残留在光电导体或者转印器上的调色剂的清洁元件。因此，装置能够最小化，并降低其成本，同时能够达到减少分配的调色剂的优点。因此，为了克服因调色剂形状不均匀引起的不足，已经提出生产球形调色剂的各种方法。

至今，为了改进调色剂的质量已经做了广泛的研究。公知的有例如，为了改进在低温时定影性能和抗透印性，在调色剂中添加聚烯烃这种具有低熔点的脱模剂(蜡)。例如，日本专利申请公开号为JP6-295093A、JP7-84401A和JP9-258471A公开了含有蜡的调色剂，所述蜡具有一定的通过DSC(差分扫描量热法)测得的吸热峰值。可是，上述专利申请公开的调色剂仍需要改善在低温时的定影性能、抗透印性和显影性能。

另外，JP5-341577A、6-123999A、6-230600A和6-324514A号公开了小烛树蜡、高级脂肪酸蜡、高级醇蜡、植物蜡(巴西棕榈，米糠)、褐煤酯蜡等作为调色剂的脱模剂。可是，上述专利出版物中公开的调色剂仍需要改善显影性能(充电性能)和耐久性。如果具有低软化点的脱模剂加入调色剂中，则调色剂的流动性降低，因此显影性或者转印性也降低。而且，调色剂的充电性、耐久性和贮存性能因此易于受到影响。

为了扩大定影范围(无透印区域)，JP11-258934A、11-258935A、4-299357A、4-337737A、6-208244A和7-281478A公开了含有两种或多种脱模剂的调色剂。可是这些调色剂仍具有脱模剂在调色剂颗粒中分散均匀的问题。

JP8-166686A号公开了一种含有聚酯树脂和两种类型的偏置抑制剂的调色剂，每一种偏置抑制剂都具有不同的酸值和软化点。可是，这些调色剂仍在显影性能上有问题。而且，JP8-38293A和10-161335A号公开了一种在调色剂颗粒中限定蜡分散直径的调色剂。可是，在这种情况下充足的调色剂的脱模性不能在定影期间显示出来，因为蜡分散的条件和位置不能在调色剂颗粒中进行限定。

另外，JP2001-305782A公开了一种在调色剂表面上固定有球形蜡颗粒的调色剂。可是，位于调色剂表面上的蜡颗粒降低了调色剂的流动性，并且也降低了调色剂的显影性或转印性。另外，调色剂的充电性、耐久性和储存性也易于受到影响。JP2002-6541A公开了一种在调色剂颗粒中包含蜡并且该蜡位于调色剂颗粒表面部分的调色剂。可是，在这种情况下，调色剂的抗透印性、储存性和耐久性都不足。

一般地，调色剂通过粉碎捏制的方法制成，其中与着色剂一起熔融混合热塑性树脂，且脱模剂或者电荷控制剂可以依照情况进一步添加以便一起混合制成混合物，然后粉碎和筛选混合物。另外，为了改进流动性或者清洁性，根据情况在调色剂颗粒的表面上添加无机或者有机的细颗粒。在原来的捏制粉碎的方法中，调色剂颗粒的形状和表面结构不均匀。尽管其取决于材料的可碎性和粉碎步骤的条件，任意地控制调色剂颗粒的形状和表面结构也是不容易的。另外，由于筛选性能的限制和因此增加的成本，进行调色剂窄粒径分布是困难的。对于粉碎的调色剂，从产量、生产率和成本的观点来看，控制调色剂粒径分布的平均粒径为特别是6μm或更小的小粒径是一项艰巨的任务。

随着电照相技术的广泛传播，不但已要求获得逼真和高质量的图像形成，而且也要求高速度、小型轻便、简单操作的装置，并已增加小数量纸张的多模式复印。作为电照相装置不但在办公室使用，多数已普遍用于家庭或者个人使用，特别需要小型轻量的装置，在复印小数量纸张时简化操作。在使用电照相技术的成像装置中，置于光电导体周围的充电器、光照射器和影像显影器连续地在光电导体上进行充电、光照射和显影。当充电器进行充电时，影像显影器已经升起，并开始为显影剂等充足充电所需要的操作，以便为显影操作作准备。在一定时间内保持该影像显影器的工作条件，以便为连续复印的循环作准备。当在家庭使用或者个人使用的情况下复印相对小数量的纸时，即一张或者几张纸时，包含在显影剂中的调色剂很可能有更多的机会受到搅拌等的机械压力。另外，近年对于高速度的装置需求使装置的速度加快。这意味着调色剂有更多的机会由于短时间快速搅拌等而受到较强机械压力，并且作为装置快速升起和高速度工作的结果，装置很有可能受到强烈的热压力。

在由揉捏树脂和蜡形成的调色剂中，蜡被包含在树脂中，以细颗粒状态存在。这是由于蜡通常显示出与树脂具有较差的相容性的结果。另一原因是只有当蜡作为不相容的微区颗粒存在在树脂中时，蜡才显示出脱模性，但是当蜡与树脂相容时，则不能显示出脱模性。可是，调色剂易于由搅拌等引起的机械压力研磨成小颗粒。当强烈的热压施加到调色剂上，即当调色剂快速地被加热时，调色剂趋于研配成小颗粒。这是因为蜡与树脂相比具有不同的热膨胀系数，通常蜡(除了微结晶蜡以外)的热膨胀系数是高于树脂的热膨胀系数3％到10％，因为大多数类型的蜡通过非晶状态能够快速结晶。这些过渡研配的调色剂颗粒引起各种不便是公知的。

除了不便外，当包含调色剂的显影剂长时间使用时还存在问题。在这种显影剂中，调色剂颗粒的消耗速率取决于调色剂粒径的变化。通常，大直径的调色剂颗粒比小直径的调色剂颗粒消耗快。因此，调色剂的成分从初始调色剂成分变化，并且调色剂成分以具有大量小调色剂颗粒结束。

为了解决由具有低熔点的蜡在存储期间设置在调色剂的表面引起的热稳定性问题，JP2002-6541A公开了蜡包含在调色剂中和蜡被置于调色剂颗粒的表面是必要的，从其出发的观点是好的。可是，该专利公报没有教导在工作期间由施加给调色剂的机械和热压力、使调色剂颗粒过度小型化的问题，并且上述树脂和蜡之间的关系不够理想。上述专利公报也没有提出解决这些问题的办法。

在上述专利申请中所公开的技术，以确定蜡在调色剂颗粒表面部分的位置为目的，例如，准备的125℃的浆液在10秒钟内快速冷却到25℃。尽管这里没有提及调色剂中蜡的存在量，但是仅用实例说明蜡的存在量，该实例显示相对于调色剂颗粒蜡的存在量小于1％。根据这一数字，尽管试图通过将蜡渗漏到定影元件的表面，以防止在定影期间调色剂熔融在其上，并因此忽略热透印，但是蜡的存在量太小而不能显示出脱模剂的作用，这是易于成像的。

如上所述，在调色剂颗粒中包含的蜡根据调色剂颗粒的粉碎状态影响调色剂熔融程度和定影性能。可是，控制调色剂颗粒的粉碎是困难的，用被粉碎的调色剂颗粒的预知状态控制所包含蜡的状态更困难。

如果蜡在调色剂颗粒中不是均匀分散，并且只在调色剂颗粒的表面部分存在，绕调色剂颗粒的表面存在的蜡的量大，这样调色剂颗粒易于在载体等上熔融。另一方面，如果蜡在调色剂颗粒中包括调色剂颗粒的表面部分均匀分散，蜡不能存在的调色剂颗粒表面部分的一部分变得太大，则在显影、转印和清洁期间调色剂的脱模性比希望的要低，并且调色剂颗粒易于被机械或者热压力所挤压。另外，也可能新挤压的小调色剂颗粒的特性是不理想的。

本发明的概述

本发明的目的是提供一种调色剂，其以低的电消耗量情况下具有改进的低温定影性和抗透印性能，形成高质量调色剂影像，和具有极好的长时间储存性能。

本发明的另一目的是提供一种能够达到高质量影像并具有宽定影范围的调色剂。本发明的还一目的是在彩色调色剂的情况下，提供一种具有极好光泽和极好的抗透印性的调色剂。

另外，本发明的又一目的是提供一种能够形成具有高清晰度高分辨影像的调色剂。本发明的还一目的是在高速装置中使用调色剂的情况下，提供一种调色剂，该调色剂通过渗入适量的蜡实现调色剂熔融的住留性(inhabitation)，以及甚至调色剂颗粒在显影期间由于调色剂颗粒与载体、显影元件等之间的碰撞而被压碎时，仍具有很好的定影性能。

本发明再一目的是提供一种显影剂、图像形成装置、处理盒、和使用本发明的调色剂的成像方法。

本发明人为改进调色剂而进行充分研究的结果，已完成本发明，所说的调色剂具有宽的定影范围、在小粒径调色剂的情况下也有好的颗粒流动性、很好的转印性、耐热贮存性、低温定影性能、抗断裂能力、和在调色剂颗粒被压碎或者破裂时基本上不变的特性。尤其是，为改进调色剂已经进行了研究，当调色剂用于彩色复印时使调色剂具有极好的光泽，以及不需要在热辊上加油。

本发明的调色剂包括树脂和以小颗粒的形状分散在树脂中的蜡，以便形成调色剂颗粒，其中在位于调色剂颗粒表面部分的分散的蜡颗粒比调色剂颗粒中心部分的多。

本发明的显影剂包括本发明的调色剂。

本发明的成像装置包括含有本发明调色剂的图像显影器，和含有一对辊的定影器。在本成像装置中，携带由调色剂形成的图像的记录介质通过所述辊对之间，该辊对承受所施加的1.5×10⁵Pa的压力(辊的负载/接触区域)，以便加热并熔融调色剂，然后把图像定影在记录介质上。

本发明的处理盒包括光电导体，和至少一个充电器、含有本发明调色剂的图像显影剂、和一个清洁器。本发明的处理盒可代替一个成像装置。

本发明的成像方法包括通过外部施加电压给光电导体充电的步骤；在已充电的光电导体上形成静电潜像的步骤；用本发明的调色剂显影静电潜像以便形成调色剂图像的步骤；通过转印器将调色剂图像转印到记录材料上的步骤；在转印步骤完成后用清洁器清洁光电导体表面的步骤；和通过使记录介质经过一对辊之间而将调色剂图像定影在记录介质上的步骤。

附图的简要说明

图1A、1B和1C是用于说明主轴、副轴和本发明调色剂的调色剂颗粒厚度实例之间关系的示意图。

图2是表示本发明成像装置中定影器实例的简略示意图。

图3是表示本发明成像装置中定影器实例的简略示意图。

图4是表示具有本发明处理盒的成像装置实例的简略示意图。

图5是说明设在本发明成像装置中的光电导体实例的层状结构的剖视图。

图6是说明设在本发明成像装置中的光电导体另一实例的层状结构的剖视图。

图7是说明设在本发明成像装置中的光电导体又一实例的层状结构的剖视图。

图8是说明设在本发明成像装置中的光电导体再一实例的层状结构的剖视图。

图9是表示设在本发明成像装置中的显影器实例的简略示意图。

图10是表示接触充电器充电特性实例的示意图。

图11是表示辊式接触充电器实例的示意图。

图12是表示刷式接触充电器实例的示意图。

优选实施方案的描述

本发明的发明人已成功提供蜡颗粒以适当的粒径稳定地分散的调色剂，和调色剂的制造方法。在O/W型乳液中，蜡受到蜡周围存在的水的影响，因为蜡是疏水性的，蜡被推向作为调色剂粘合剂的树脂中，该树脂也是疏水性的，然后，蜡渗入疏水性的已熔融和软化的树脂中。优选是不调节蜡的非常高的渗入速度(不用高溶解度的溶剂或者不加热到非常高的温度)。结果，渗入到树脂中的蜡的渗入程度在深度方向上有一定程度的梯度，因为即使蜡和树脂都是疏水性的，但在蜡和树脂之间也会有不同数量的极性基(parlorgroup)。而且，树脂(特别是改性聚酯)的极性基的键位在蜡干挠处发生负吸附。假设这可导致低极性蜡的稳定分散。另外，通过将乳液例如在35℃到45℃放置30分钟到120分钟，尤其是，在获得调色剂的方法中，其中该调色剂成分溶解或者溶胀/分散在有机溶剂中，并分散在水性溶剂中，以形成调色剂颗粒，达到蜡颗粒在水中作为高极化键位显示出亲水性，选择性地位于调色剂颗粒表面附近，但是防止蜡颗粒暴露在表面上这种结果。

被分散的蜡颗粒从调色剂颗粒的表面部分逐渐地位于中心部分。这里，在表面部分蜡的存在量高于在中心部分蜡的存在量。因此，在定影期间蜡能充分地渗出，因此不需要定影油。如果在调色剂颗粒的中心部分存在更多分散的蜡颗粒，那么在定影期间蜡则难于从调色剂颗粒中渗出。通过适当地在调色剂颗粒中分散蜡，可实现没有过量渗出的所需要的蜡的渗出。本发明的发明人在定影后观察调色剂和记录介质的横截面，确定在定影后调色剂中还保留一些蜡。本发明的调色剂在通常使用的条件下显示出极好的抵抗性、稳定性和储存性，因为很难有任何蜡出现在调色剂颗粒的表面上。

当蜡的占用面积比在其上具有调色剂颗粒中心的任意横截面的区域中是约5％到约40％时，可以实现这些效果。该“区域”定义为在任意横截面的圆周和具有一半径的内圆周之间的区域，所述半径是所述圆周半径的三分之二。而且，这些效果在上面区域中蜡的存在量以数量计是70％和更多时尤其被表现出来。

当蜡在表面区域的浓度小于在中心区域蜡的存在量，并且在上面区域蜡的占用面积比小于5％时，即使在调色剂的内部存在大量蜡，那么从调色剂颗粒中渗出蜡也是非常困难的。因此，在这种情况下，不能达到足够的抗热透印性能。当蜡在上面区域的占用面积比大于40％时，蜡会过多地从调色剂颗粒的表面渗出，因此，热抵抗性和耐久性变得不足。

通过在上面区域以数量计分散70％或更多的蜡，而且，蜡能够在定影时充分且稳定地渗出，完全可以实现无油定影。

在本发明调色剂中分散的蜡颗粒直径的分布大于或等于70％数量的蜡颗粒的直径为0.1μm到3μm，优选是大于或等于70％数量蜡颗粒具有直径为1μm到2μm。当有许多直径小于0.1μm的蜡颗粒时，从调色剂颗粒中渗出蜡是非常困难的，因此，不能获得足够的脱模性能。当有许多直径大于3μm的蜡颗粒时，蜡趋于从调色剂颗粒中过渡渗出。蜡的过渡渗出导致调色剂颗粒的聚集，其结果使其流动性不足，产生膜化，并且严重地削弱色彩的再现，和彩色调色剂的光泽。

在本发明中，“分散的蜡颗粒的直径”定义为在调色剂颗粒中在整个被分散的蜡颗粒中被分散的蜡颗粒的最大直径。本发明通过下述方法测量所分散的蜡颗粒的直径。具体是，调色剂颗粒被配置到环氧树脂中，随后使该环氧树脂固化。埋入调色剂颗粒的环氧树脂是非常细的薄片，以获得具有厚度为约100μm的薄片。在薄片中的调色剂颗粒由三氧化钌染色。然后，在放大10,000倍的透射电子显微镜(TEM)下观察薄片，获得调色剂颗粒图片。可视地评价20张图片(20个调色剂颗粒)，从此观察蜡的分散条件，测量所分散蜡颗粒的直径。也可以用相同方法测量蜡或蜡颗粒的存在量、占用比、和数目。

在区域中具有调色剂颗粒中心的任意横截面上蜡的占用面积比是由面积比表示的蜡的存在率，其中区域是位于任意横截面的圆周和具有一半径的内圆周之间的区域，所述半径是所述圆周半径的三分之二。没有在调色剂颗粒表面上但位于调色剂颗粒表面中的蜡在下面进行定义。即，在上述图片中，这种蜡是被分散的蜡颗粒，它们位于调色剂颗粒，即调色剂颗粒的表面上的圆周和具有圆周的三分之二半径的内圆周之间的区域中。当蜡颗粒位于内圆周内时，即认为蜡颗粒位于调色剂颗粒的中心部分。

在调色剂颗粒表面部分和在中心部分蜡的存在率能够用任何公知的方法测量。可是，在本发明中，在调色剂颗粒表面部分和在中心部分蜡的存在量可以通过在调色剂颗粒横截面上蜡的占用面积比测量，或者通过计算在调色剂颗粒的表面部分和中心部分分散的蜡颗粒的数量测量，该方法是比现有技术中公知的方法更简单的方法。

在本发明中，“调色剂颗粒的表面部分”定义为位于调色剂颗粒圆周和具有一半径的内圆周之间的区域，所述半径是所述圆周半径的三分之二。还定义“调色剂颗粒中心部分”是位于内圆周和调色剂颗粒中心之间的区域。

在本发明中，在调色剂中的蜡含量相对100重量份的树脂优选是3重量份到5重量份。当在调色剂中的蜡含量相对100重量份的树脂小于3重量份时，尽管在定影期间蜡从调色剂颗粒中渗出到定影元件的表面上，这样调色剂颗粒不能黏着在定影元件上，而且蜡的量太少不能获得充足的脱模性能，因此不能获得足够的位移幅度。另一方面，当在调色剂中的蜡含量相对100重量份的树脂是10重量份时，当蜡在低温被熔化时，蜡易于受到热能和机械能的影响。因此，当调色剂和载体在成像显影器中搅拌时，蜡趋于从调色剂颗粒的表面离开，以使蜡黏着在载体表面上并削弱载体的充电性能。

随着温度升高，通过差分扫描量热测量法(DSC)所测量蜡的吸热峰值优选是在低温定影能力的范围中约65℃到约115℃。当蜡的熔点低于约65℃时，调色剂的流动性降低。当调色剂的熔点高于约115℃时，调色剂的定影性降低。

通过使蜡平稳地渗出到调色剂颗粒表面，则可以获得该技术效果。由于获得的功能是作为脱模剂，所以，蜡优选除去游离脂肪酸的巴西棕榈蜡、米糠蜡或者酯蜡，每一个具有5KOHmg/g或更小的酸度值。

本发明中的“改性聚酯”指的是其中具有酯键以外的键的聚酯，或者是具有共价键合、离子键合等结构上不同的树脂成分的聚酯。其示例包括其末端是用酯键以外的键进行反应了的聚酯。具体是，将能够与酸基和羟基反应的例如异氰酸酯基等官能团引入聚酯的末端，并且，此后该末端进一步与活性氢化合物反应，以便改性聚酯的末端。

本发明所使用的适合改性聚酯的例子是，具有异氰酸酯基的聚酯预聚合物(A)和胺类(B)的反应物。具有异氰酸酯基的聚酯预聚合物(A)的示例可以包括多元醇(1)和多羧酸(2)的聚缩物的反应物，也可以是具有活性氢化合物的聚酯和多异氰酸酯(3)的反应物。包含活性氢化合物的例子可以包括羟基(醇式羟基和酚式羟基)、胺基、羧基、巯基等。当然，优选醇式羟基。

多元醇(1)例子包括二元醇(1-1)和具有3价或多价(1-2)的多元醇。可适当地单独使用他们或者二元醇(1-1)与少量具有3价或多价的多元醇(1-2)组合使用。二元醇(1-1)的例子包括亚烷基二醇，如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等；亚烷基醚二醇，如二甘醇、三甘醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚乙二醇等；脂环二醇，如1，4-环己烷二甲桥、氢化双酚A等；双酚，如双酚A、双酚F、双酚S等；脂环二醇与烯化氧，如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等的加合物；双酚与烯化氧如环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等的加合物。其中，优选具有2到12碳原子的亚烷基二醇和双酚与烯化氧的加合物。特别优选具有2到12碳原子的亚烷基二醇和双酚与烯化氧的加合物的组合。例如具有3价或多价的多元醇(1-2)包括多元脂肪醇，如甘油、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇等；具有3或多价的苯酚如三苯酚PA、苯酚酚醛树脂、甲酚酚醛树脂等；和具有3价或多价的多元酚与烯化氧的加合物。

多羧酸(2)的例子包括二羧酸(2-1)和具有3价或多价的多羧酸(2-2)。可适当地单独使用二羧酸(2-1)或者与少量具有3价或多价的多羧酸(2-2)组合使用。二羧酸(2-1)的例子包括亚烷基羧酸如琥珀酸、己二酸、癸二酸等亚烯基；二羧酸的例子如马来酸、富马酸等，芳香族二羧酸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二酸、萘二羧酸等。其中，具有4到20碳原子的亚烯基羧酸和具有8到20碳原子的芳香族二羧酸是优选的。具有3或多价的多羧酸(2-2)的例子包括具有9到20碳原子的芳香族多羧酸，如1，2，4-苯三酸、1，2，4，5-苯四酸等。另外，作为多羧酸(2)，上述列举实例的酸酐或者低烷基酯如甲酯、乙酯、异丙酯等可用于与多元醇(1)反应。

多元醇(1)与多羧酸(2)的配比是羟基与羧基的当量比([OH]/[COOH])，通常约2/1到1/1，优选是1.5/1到1/1，更优选是1.3/1到1.02/1。

多异氰酸酯(3)的例子包括脂肪族的多异氰酸酯，如四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、2，6-二异氰酸基己酸甲酯(2，6-diisocyanatemethylcaproate)等；脂环族多异氰酸酯，如异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯等；芳香族的二异氰酸酯如甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯等；芳香族脂肪二异氰酸酯如α，α，α’，α’-四甲代苯二甲撑二异氰酸酯等；异氰尿酸酯；多异氰酸酯用苯酚衍生物、肟、己内酰胺等封端了的封端化合物；及它们其中两者或多种的组合。

多异氰酸酯(3)的配比是异氰酸酯基与羟基的当量比([NCO]/[OH])，通常约为5/1到约1/1，优选是4/1到1.2/1，更优选是2.5/1到1.5/1。当比值[NCO]/[OH]大于5时低温定影性能降低。当[NCO]的摩尔比低于1左右时，改性聚酯的脲含量低，因此抗热透印性降低。在末端具有异氰酸酯基的聚酯预聚合物(A)中，多异氰酸酯(3)组分的含量通常是约0.5％重量份到约40％重量份，优选是1％重量份到30％重量份，更优选是2％重量份到20％重量份。当多异氰酸酯(3)组分的含量小于约0.5％重量份时，不但削弱抗热透印性，而且很难具有耐热可储存性和低温定影性能。另一方面，当含量大于40％重量份时，削弱低温定影性能。

在每分子具有异氰酸酯基的预聚合物(A)中含有的异氰酸酯基的数量通常是一或多个，优选是平均1.5到3个，更优选是平均1.8到2.5个。当每分子异氰酸酯基的数量小于1时，脲改性聚酯的分子量变低，因此，削弱抗热透印性。

胺类(B)的例子包括二胺(B1)、具有3价或多价的多胺(B2)、氨基醇(B3)，氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)、和其中封端(B1)到(B5)的氨基形成的封端化合物(B6)。二胺(B1)的例子包括芳族二胺、如苯二胺、二乙基甲苯二胺、4，4’-二氨基苯基甲烷等，脂环二胺如4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二环己基甲烷、二胺环己烷、异佛尔酮二胺等，以及脂肪族二胺，如乙二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等。具有3价或多价多胺的例子包括二亚乙基三胺、三亚乙基四胺。氨基醇(B3)的例子包括乙醇胺、羟乙基苯胺等。氨基硫醇(B4)的例子包括氨基甲基硫醇、氨基丙基硫醇等。氨基酸(B5)的例子包括氨基丙酸、氨基癸酸等。封端(B1)到(B5)的氨基形成的封端化合物(B6)的例子包括酮亚胺化合物、噁唑啉化合物等从胺和(B1)到(B5)的如丙酮、甲基乙基酮、甲基丁基酮等酮获得的类似物。上述列举的胺类(B)，二胺(B1)和二胺(B1)与少量多胺(B2)的组合是优选的。

另外，如果需要，脲改性聚酯的分子量可以由链伸长抑制剂(elongationinhibitor)加以调节。作为链伸长抑制剂可以适当使用一元胺如二乙基胺、二丁基胺、丁基胺、十二烷基胺等。

胺类(B)的配比是具有异氰酸酯基的预聚合物(A)中的异氰酸酯基与胺类(B)中的胺基的当量比([NCO]/[NHx])，通常约为1/2到约2/1，优选是1.5/1到1/1.5，更优选是1.2/1到1/1.2。当当量比([NCO]/[NHx])大于约2或小于约1/2时，脲改性聚酯的分子量小，因此，削弱抗热透印性。在本发明中，脲改性的聚酯包含尿烷键和脲键。脲键含量与尿烷键含量的摩尔比通常是100/0到10/90，优选是80/20到20/80，更优选是60/40到30/70。当脲键含量的摩尔比小于10时，抗热透印性下降。

本发明使用的脲改性聚酯(u)由一步法(one-shot process)或预聚法制造。脲改性聚酯(u)的重均分子量通常是约10,000或更多，优选是20,000到10,000,000，更优选是30,000到1,000,000。当达到上述范围时，脲改性的聚酯(u)的(峰)最大分子量约是1,000到约10,000。当最大分子量小于约1,000时，将不发生链伸长反应，调色剂的弹性降低，因此，削弱抗热透印性。另一方面，当最大分子量大于约10,000时，定影性能被削弱，并可能产生有关例如形成颗粒或研末作用的制造的问题。脲改性聚酯(u)的数均分子量没有特别限制，尤其是，当与下面将描述的未改性聚酯(LL)组合被使用时，可以使用任意数均分子量，来获得上述范围的重均分子量。在单独使用脲改性聚酯(u)的情况下，数均分子量通常约是20,000或更少，优选是1,000到10,000，更优选是2,000到8,000。当数均分子量大于20,000时，用于彩色装置的调色剂的定影性能和光泽性被削弱。

在本发明中，不但可以单独，而且可以通过脲键改性的聚酯(u)与作为树脂(调色剂粘合剂)的未改性聚酯(LL)组合在一起使用。从改进彩色装置调色剂的低温定影性能和光泽性的观点出发，脲改性聚酯(u)与未改性的聚酯(LL)一起使用比单独使用脲改性聚酯(u)更优选。未改性的聚酯(LL)的例子包括多元醇(1)与多羧酸(2)的缩聚产物，具有与脲改性聚酯(u)相同的聚酯成分等，它们合适的例子也是与脲改性聚酯(u)相同的。另外，未改性的聚酯(LL)也可以是通过化学键而不是脲键改性的聚酯，例如用尿烷键改性的聚酯。从低温定影性能和抗热透印性的观点出发，优选是脲改性聚酯和未改性聚酯至少部分是相容的。因此，未改性的聚酯(LL)具有与脲改性聚酯(u)的聚酯成分相似的成分是优选的。在将未改性的聚酯(LL)和脲改性聚酯(u)包含在一起的情况下，脲改性聚酯(u)与未改性的聚酯(LL)的重量比(u/LL)通常是约5/95到约80/20，优选是5/95到30/70，更优选是7/93到20/80。当脲改性聚酯(u)的重量比小于5时，不但削弱抗热透印性，而且难于获得耐热可储存性和低温定影性能。

未改性的聚酯(LL)的最大分子量通常是约1,000到约10,000，优选是2,000到8,000，更优选是2,000到5,000。当其最大分子量小于约1,000时，削弱耐热可储存性。另一方面，当其最大分子量大于10,000时，削弱低温定影性能。未改性的聚酯(LL)的羟值优选是约5或更多，更优选是10到20，最好是20到80。当其羟值小于5时，难于获得耐热可储存性和低温定影性能。未改性的聚酯(LL)的酸值约是1到5，优选是2到4。因为具有高酸值的蜡通常用作蜡，它是调色剂的组分，从充电和高体积电阻率的观点出发，优选使用具有低酸值的树脂作为调色剂的粘合剂。因此，由这种蜡和树脂形成的调色剂适合于双组分调色剂。

本发明中使用的树脂的玻璃化转变温度(Tg)通常是约40℃到约70℃，优选是55℃到65℃。当树脂的玻璃化转变温度(Tg)小于约50℃时，削弱耐热可储存性。另一方面，当树脂的玻璃化转变温度(Tg)大于70℃时，低温定影性能不足。通过含有脲改性的聚酯，本发明调色剂与现有技术公知的聚酯调色剂相比，具有极好的耐热可储存性，即使具有低玻璃化转变温度。

作为本发明中使用的着色剂，可以使用任何公知的染料和颜料。例如它们可包括碳黑、尼格(苯胺黑)染料、氧化铁黑、萘酚黄S、汉撒黄(10G，5G，G)、镉黄、氧化铁黄、赭石黄、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油溶黄、汉撒黄(GR，A，RN，R)、颜料黄L、联苯胺黄(G，GR)、永固黄(NCG)、硫化坚牢黄(Vulcan FastYellow)(5G，R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽黄BGL、异吲哚啉酮黄(isoindolinone yellow)、红色氧化物、氧化铅红、铅丹、镉红、镉汞红、锑红、永固红4R、对位红、火红、对氯正硝基苯胺红(parachlororthonitroaniline red)、立索尔耐晒猩红G、艳耐晒猩红、艳洋红BS、永固红(F2R，F4R，FRL，FRLL，F4RH)、耐晒猩红VD、硫化坚牢玉红B、艳猩红G、立索尔玉红GX、永固红F5R、艳洋红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺栗色、永固枣红F2K、太阳枣红BL、枣红10B、浅的栗色(BON Maroon Light)、中间的栗色(BONMaroon Medium)、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗色、油溶红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、苝酮(Perynone)橙、油溶橙、钴蓝、天蓝、碱蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、不含金属的酞花青蓝、酞花青蓝、耐晒直达青、阴丹士林蓝(RS，BC)、靛蓝、深蓝色、普鲁士蓝、蒽醌蓝、耐晒紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二噁嗪紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、宝石翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、石绿色淀、酞花青绿、蒽醌绿、氧化钛、(氧化)锌白、锌钡白、及它们的混合物。着色剂的含量相对调色剂的总重量约是1％重量到15％重量，优选是3％重量到10％重量。

本发明使用的着色剂可以作为与树脂组合的母炼胶料(master batch)。这种用于制备母炼胶料或者与母炼胶料揉捏的树脂除了上述改性和未改性的聚酯树脂之外、还包括苯乙烯和取代苯乙烯的聚合物如聚苯乙烯、聚-对-氯代苯乙烯、聚乙烯基甲苯等；苯乙烯共聚物如苯乙烯-对氯代苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、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-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物(styrene-methyl α-chloromethacrylate)、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-甲基乙烯基酮共聚物、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；聚(甲基丙烯酸甲酯)，聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(氯乙烯)、聚(醋酸乙烯基酯)、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚(乙烯丁缩醛)、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪族或脂环族烃树脂、芳香族石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。它们中的每一个可以单独使用，也可以两个或者多个组合使用。

本发明使用的母炼胶料通过高剪切力将用于母料的树脂与着色剂混合和揉捏而获得。为了改进着色剂和树脂之间的相互作用，可使用有机溶剂。另外，母炼胶料优选由“冲洗法”(flushing process)制备。在冲洗法中，使含有着色剂和水的基于水的浆料与树脂和有机溶剂混合和揉捏，以使着色剂移向树脂，且除去水和有机溶剂。依照本方法，可以使用未干燥的含有着色剂的湿滤饼。优选使用三辊式破碎机和其它高剪切分散装置混合和揉捏各材料。

如果需要，本发明的调色剂可含有充电控制剂。作为充电控制剂，可使用任何现有技术中的充电控制剂。例如它们可以是尼格染料、三苯甲烷染料、含铬金属络合物染料、钼酸鳌合物颜料、若丹明染料、烷氧基胺、季铵盐(包括氟改性季铵盐)、烷氧基酰胺、单质磷或其化合物、单质钨或其化合物、含氟的活化剂、水杨酸的金属盐、水杨酸衍生物的金属盐等。它们的具体的例子是尼格染料BONTRON 03、季铵盐BONTRON P-51、含偶氮的金属染料BONTRON S-34、α-萘酚酸金属络合物BONTRON E-82、水杨酸金属络合物BONTRON E-84、苯酚缩合产物BONTRON E-89(由rient Chemical IndustriesLtd.生产)；季铵盐的钼络合物TP-302，TP-415(由Hodoya Chemical Co.，Ltd.生产)；季铵盐Copy Charge PSY VP2038；苯甲烷衍生物Copy Blue PR，CopyCharge NEG VP2036，季铵盐Copy Charge NX VP434(由Hoechst Japan Ltd.生产)；硼酸络合物LRA-901，和LR-147(由日本Carlit Co.，Ltd.生产)铜酞花青、苝、喹吖啶酮、偶氮染料、具有如磺酸基、羧基、季铵盐等官能团的聚合物类化合物。

本发明的调色剂中充电控制剂的含量没有特别的限定，它可根据树脂的类型如果需要使用或不使用添加剂进行调节，用于包括分散方法的调色剂的制造方法。充电控制剂的适当的含量相对100重量份的树脂优选是约0.1重量份到约10重量份，更优选是0.2重量份到5重量份。当其含量大于10重量份时，调色剂的充电性能过大，削弱主充电控制剂的作用，调色剂和显影辊之间的静电吸引力过渡增加，显影剂的流动性降低，图像密度降低。这些充电控制剂和脱模剂能够与母炼胶料和树脂熔融及揉捏在一起，当各组分被熔融和分散在有机溶剂中时，还能够进行添加。

为了增强本发明调色剂制造方法中形成的基本调色剂颗粒的流动性、显影性、和充电性，加入了外部的添加剂。适当地使用无机颗粒作为外部添加剂。无机颗粒的基本粒径优选是约5nm到约2μm，更优选是5nm到500nm。依据BET方法其比表面积优选是约20m²/g到约500m²/g。无机颗粒的含量相对调色剂的总重量优选是约0.01％到约5％，更优选是约0.01％到约2.0％。无机颗粒的具体例子是二氧化硅、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、氧化锡、石英砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁红颜料、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅、氮化硅等。

外部添加剂的其他例子可以是聚合颗粒如从无皂乳液聚合、悬浮聚合、和分散聚合形成的聚苯乙烯；甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的共聚物；缩聚热固性树脂如有机硅树脂、苯并胍胺、和尼龙。

在这些聚合颗粒如超塑化剂上进行适当的表面处理，使其疏水性被改善，也能抑制其流动性和充电性变弱，即使在大气湿度高的情况下。适合的表面处理剂是，例如，硅烷偶联剂、甲硅烷基化试剂、具有氟代烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸盐(酯)偶联剂、铝偶联剂、硅油、改性硅油等。

为了在转印后消除残留在光电导体上或者在主转印器上的显影剂，也可以添加清洁剂。适合的清洁剂是，例如，硬脂酸锌、硬脂酸钙、脂肪酸金属盐、如硬脂酸、由无皂乳液聚合形成的聚合颗粒，如聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚苯乙烯颗粒等。聚合颗粒优选相对窄粒径分布和体均粒径约为0.01μm到约为1μm的颗粒。

下面描述本发明调色剂的制造方法。

作为调色剂粘合剂的树脂由下述方法制造。

在如钛酸四丁氧基酯(tetrabuthoxytitanate)、二丁基氧化锡等已知酯化催化剂存在的情况下，并在温度为150℃到280℃加热多元醇(1)和多羧酸(2)。此后，如果需要，将其混合物减压，同时降压过程除去产生的水，以便生产具有羟基的聚酯。然后，具有羟基的聚酯与多异氰酸酯(3)在从40℃到140℃的温度下进行反应，而得到具有异氰酸酯基的预聚合物(A)。另外，使具有异氰酸酯基的预聚合物(A)与胺类(B)在从0℃到140℃的温度下进行反应，而得到具有脲键的改性聚酯。当多异氰酸酯(3)被反应时，和具有异氰酸酯基的预聚合物(A)与胺类(B)反应时，如果需要可使用溶剂。例如可使用的溶剂是，与多异氰酸酯(3)无反应性的溶剂，如芳族溶剂，例如甲苯、二甲苯；酮类，例如丙酮、甲基乙基酮(methylethylketone)、甲基异丁基酮；酯类，例如丙酮酯酸乙酯；酰胺类，例如，二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺；和醚类，例如，四氢呋喃。在使用未用脲键改性的聚酯(LL)与用脲改性的聚酯(u)组合的情况下，用与具有羟基的聚酯的相同方法制备未改性的聚酯(LL)，然后，在完成脲改性的聚酯(u)的反应后，溶解并混合具有羟基的聚酯成为溶液。

本发明调色剂可通过下面的过程，但是不限于该过程制备。

当制备显影剂时，为了改善显影剂的流动性，可储存性、显影性、和转印性能，可添加上述无机颗粒如疏水二氧化硅颗粒。这种外部添加剂的添加可以使用任何一种传统的粉末混合器进行实施。特别是，优选的是装备有夹套等类似设备，并且能够控制其内部温度的混合器。为了改进添加物的荷负电状态，可以在制备过程的中间或者在过程中逐步添加添加物。当然可以改变转数、回转速度、时间和温度。首先，在相对弱的电荷后面可以提供强电荷，或者相反。

混合设备的优选例子包括V形混合器、摇摆式混合器、Redige混合器、Nauta混合器、亨舍尔(Henschel)混合器等。

本发明的调色剂可以将调色剂成分溶解或者分散在有机溶剂中，并且将所述溶剂分散在含水介质中制成。作为含水的介质，可以单独使用水，或者水与可与水混合的溶剂组合使用。可与水混合的溶剂的例子包括醇，如甲醇、异丙醇、乙二醇等；二甲基酰胺；四氢呋喃；溶纤剂如甲基溶纤剂等；低级酮类如丙酮、甲基乙基酮等。

为获得调色剂颗粒，具有异氰酸酯基的预聚合物(A)形成的分散液可以与胺类(B)在含水介质中反应或者使用已经制备的脲改性的聚酯(u)。作为形成脲改性聚酯(u)或者预聚合物(A)在含水介质中形成稳定分散液的方法，可以利用剪切力的方法来分散脲改性的聚酯(u)或者预聚合物(A)。当在含水介质中形成分散液时，可以将预聚合物(A)与其它调色剂成分，例如着色剂、着色母炼胶料、脱模剂、充电控制剂、未改性的聚酯(下面也称作“调色剂原料”)混合在一起。但是，混合调色剂原料，并跟着将调色剂原料的混合物添加到含水介质中以形成分散液是优选的。而且，当在含水介质中形成颗粒时，如着色剂、脱模剂、电荷控制剂等其它调色剂成分不需要被混合，它们可以在颗粒形成后添加到颗粒中。例如，形成的颗粒不包括着色剂，随后，可通过传统的染色方法添加着色剂。

分散的方法没有特殊限制，但是可使用低速剪切、高速剪切、摩擦、高压喷射、超声波等传统装置。其中，为了控制分散液的粒径在2μm到20μm的范围内，优选使用高速剪切装置。当使用高速剪切装置时，不限制旋转数，但是通常的转数是约1,000rpm到约30,000rpm，优选是5,000rpm到20,000rpm。当使用间歇式混合机时，尽管对时间没有限制，但通常的分散时间是约0.1分钟到约5分钟。分散时通常的温度是约0℃到约150℃(在加压下)，优选是40℃到98℃。从形成脲改性的聚酯(u)或预聚合物(A)的分散液的低粘度和分散性能出发，更优选高温。

含水介质的用量通常相对100重量份的包括脲改性的聚酯(u)或预聚合物(A)的调色剂组合物是约50重量份到约20,000重量份，优选是100重量份到1,000重量份。当用量多于20,000时，减弱成本效率。如果需要也可以添加分散剂。从窄粒径分布和分散液稳定性的观点出发优选使用分散剂。

通过使用分散剂使调色剂组合物被分散、被乳化、并被分散在含水液体的油相中。这种分散剂的例子包括阴离子表面活性剂，如烷基苯磺酸盐、α-烯属磺酸盐、磷酯(phosphoric ester)等；阳离子表面活性剂如胺盐表面活性剂，例如，烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多氨脂肪酸衍生物、咪唑啉、季铵盐表面活性剂，例如，烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苯基铵盐、吡啶盐、烷基异喹啉盐(alkyl isoquinolinum salt)，氯化苄甲乙氧铵(benzenthonium chloride)；非离子表面活性剂如脂肪酸酰胺衍生物、多元醇衍生物等；两性表面活性剂如丙氨酸、十二烷基(氨基乙基)甘氨酸[dodecyl(aminoethyl)glycine]、二(辛基氨基乙基)甘氨酸、N-烷基-N，N-二甲基铵甜菜碱(dimethylammoniumbetaine)等。

而且，优选具有氟代烷基的表面活性剂，因其仅用少量就能够达到其效果。具有氟代烷基的负离子表面活性剂合适的例子包括具有碳原子为2到10的氟代烷基羧酸，和其金属盐，全氟代辛烷磺酰谷氨酸二钠(disodiumperfluorooctane sulfonylglutamate)，3-[ω-氟代烷基(C6-C11)氧]-1-烷基(C3-C4)磺酸钠，3-[ω-氟烷基(C6-C8)-N-乙基氨基]-1-丙烷磺酸钠，氟代烃基(C11-C20)羧酸，它们的金属盐，全氟烃基羧酸(C7-C13)和其金属盐，全氟烃基(C4-C12)磺酸酯和其金属盐，全氟辛烷磺酸二乙醇酰胺(perfluorooctanesulfonic acid dietanolamide)，N-丙基-N-(2-羟基乙基)全氟辛烷磺酰胺，全氟烃基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐，全氟烃基(C6-C10)-N-乙基磺酰甘氨酸盐、单全氟烷基(C6-C16)乙磷酸酯[(monoperfluoroalky)(C6-C16)ethylphosphate]等。

市面上有售的产品的例子是Surflon S-111，S-112，S-113(由Asahi Glass有限公司制造)，Fluorad FC-93，FC-95，FC-98，FC-129(由Sumitomo 3M Limited制造)，UNIDAYNE DS-101，DS-102(由Daikin Industries，Ltd.制造)，MEGAFACE F-110，F-120，F-113，F-191，F-812，F-833(由Dainippon Ink和Chemicals Incorporated制造)，Ektop EF-102，103，104，105，112，123A，123B，306A，501，201，204(由Tohkem Products Corporation制造)，和Ftergen F-100，F-150(由Neos Co.，Ltd.制造)等。

阳离子表面活性剂的例子包括具有氟代烷基的伯胺，仲胺或叔胺，脂肪酸的季铵盐如全氟烃基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐等；氨化苄烷铵，氯化苄甲乙氧铵(benzenthonium chloride)、吡啶盐、咪唑啉盐等。市面上有售的产品的例子例如是，Surflon S-121(由AsahiGlass Co.，Ltd.制造)，FluoradFC-135(由Sumitomo 3M Limited制造)，UNIDAYNE DS-202(由DaikinIndustries，Ltd.制造)，MEGAFACE F-150，F-824(由Dainippon Ink andChemicals Incorporated制造)，Ftergent F-300(由Neos Co.，Ltd.制造)等。

另外，作为分散剂也可以使用不溶于水的无机化合物。这种化合物的例子是磷酸三钙，碳酸钙，氧化钛，胶态二氧化硅，羟基磷灰石等。

还可使用聚合物保护胶体，以稳定分散液滴。聚合物保护胶体的例子包括酸、如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、富马酸、马来酸等；具有羟基的(甲基)丙烯单体如β-羟基乙基丙烯酸、β羟基乙基甲基丙烯酸、β-羟基丙基丙烯酸、β-羟基丙基甲基丙烯酸、γ-羟基丙基丙烯酸、γ-羟基丙基甲基丙烯酸、3-氯代2-羟基丙基丙烯酸、3-氟代2-羟基丙基甲基丙烯酸、二乙二醇单丙烯酸酯、二乙二醇单甲基丙烯酸酯、甘油单丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺等；乙烯醇或具有乙烯醇的醚，如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基丙基醚等；具有乙烯醇和羧基的化合物的酯如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯等；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺、及其羟甲基化合物；氯化酰基如丙烯酰氯，甲基丙烯酰氯等；具有氮原子或其杂环的均聚物或共聚物，如乙烯基吡啶，乙烯基吡咯烷酮(pyrolidone)、乙烯基咪唑、乙撑亚胺等；聚氧化乙烯如聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚氧化乙烯烷基胺、聚氧化丙烯烷基胺、聚氧化乙烯烷基酰胺、聚氧化丙烯烷基酰胺、聚氧化乙烯壬基苯基醚、聚氧化乙烯十二烷基苯基醚、聚氧化乙烯硬脂酰基苯基酯、聚氧化乙烯壬基苯基酯、等；纤维素如甲基纤维素、羟基甲基纤维素、羟基丙基纤维素等。

为了从乳化分散液中除去有机溶剂，可以逐步加热其所有部分，以便完全蒸发其中的有机溶剂。也可以向干燥气氛中喷雾乳化的分散液来除去有机溶剂。在这种情况下，含水的分散剂也可以被蒸发，并与有机溶剂一起被除去。干燥气氛的例子是加热的气体如空气，氮气，二氧化碳，燃烧气体等。特别是，优选使用被加热到比所用溶剂的最高沸点高的温度的上述气体的气流。使用如喷雾干燥机，带状干燥机，旋转窑等高速处理来有效地达到目标质量。

在这种情况下，可使用可溶的酸或碱分散稳定剂，如磷酸钙等，加入酸如盐酸等用于溶解磷酸钙等，然后，用水冲洗颗粒，以便除去颗粒上的磷酸钙等。另外，也可以使用酶来分解分散稳定剂，以便从颗粒上除去分散稳定剂。

在添加分散剂的情况下，分散剂能够留在调色剂颗粒的表面上，但是，从调色剂的充电性能出发，在完成链伸长和/或交联反应后，优选洗去分散剂。

为了降低调色剂组合物的粘度，也可以添加能够溶解脲改性的聚酯(u)或预聚合物的溶剂。根据窄粒径分布的目的而优选使用溶剂。而且，从易于除去的观点出发，优选溶剂的沸点低于100℃，且易挥发。溶剂的例子是甲苯，二甲苯，苯，四氯化碳，二氯甲烷，三氯甲烷，一氯代苯，偏二氯乙烷(dichloroethylidene)，醋酸甲酯，醋酸乙酯，甲基乙基酮，甲基异丁基酮等。可以单独使用它们，也可以使用它们的两种或多种的组合。其中，特别优选的溶剂是芳香族溶剂如，甲苯，二甲苯等，和卤代烃如二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，三氯甲烷，四氯化碳等。溶剂相对100重量份的预聚合物(A)的用量通常是从0到约300重量份，优选是0到100重量份，更优选是25重量份到70重量份。为了除去溶剂，在完成链伸长和/或交联反应后，在常压或减压下加热溶剂。

链伸长和/或交联反应时间可依照预聚合物(A)内的异氰酸酯基团结构与胺类的化合的反应性进行调节。反应时间通常是约10分钟到约40小时，优选是2到24小时。反应温度通常是约0℃到约150℃，优选是40℃到98℃。另外，如果需要可以添加公知的催化剂。催化剂的例子是二丁锡月桂酸酯，二辛锡月桂酸酯等。

如果在乳化分散液时和在清洗及干燥时使粒径分布加宽，那么应将颗粒进行分级，以便达到目标粒径分布。

颗粒的分级可以用旋风分离器，沉降式离心机，离心机等在溶剂中进行，以便达到预定的粒径分布。尽管可以在干燥后，在干燥的颗粒中进行分级，可是从处理的效率出发，分级优选在溶液中进行。由于分级的结果，所获得的不规则调色剂颗粒和原料颗粒被送回揉捏步骤，以便进行再循环。在这种情况下，原料颗粒可以在潮湿的条件下。

优选从所获得的分散液中除去分散剂，更优选在分级的同时除去分散剂。

所获得的干燥的调色剂颗粒与如脱模剂颗粒、电荷控制剂颗粒、超塑化剂颗粒、着色剂颗粒等其它颗粒混合。然后，向混合的颗粒施加机械冲击力，以便在调色剂颗粒表面上固定或熔化这些颗粒。这样，所获得的复合调色剂颗粒能够防止其它颗粒脱落。

具体施加冲击力的方法是，例如，通过使用高速旋转桨叶片向混合的颗粒施加外力的方法，将混合物颗粒投入高速流动的气流中，以便使混合颗粒或复合的颗粒在碰撞路线中承受与适合的碰撞板的碰撞，来施加冲击力的方法。其装置的例子是包括角型磨(由Hosokawa Micron Corporation制造)降低磨粉气压的、改进的I型磨(由Nippon Pneumatic MFG，Co.，Ltd制造)、杂化系统(由Nara Machine Corporation制造)、Kryptron(クリプトロニ)系统(由Kawasaki Heavy Industries，Ltd制造)，自动研钵等。

本发明调色剂的体均粒径(Dv)是约3μm到约8μm，数均粒径(Dn)与体均粒均(Dv)的比(Dv/Dn)是约1.00到约1.20。从具有极好的耐热可储存性、低温定影性能、和抗热透印的观点出发，优选体均粒径(Dv)是3μm到6μm，比(Dv/Dn)是1.00到1.15。由于上述优选范围是令人满意的，尤其是在彩色复印中使用本调色剂，能够使图像具有极好的光泽。另外，在使用本调色剂作为双组分显影剂的情况下，即使在多次反复消耗循环和相对载体添加调色剂后，调色剂粒径的变化为最小。由于调色剂保持窄的平均粒径，不会受到用图像显影器进行的长期搅动的影响，故可获得稳定和极好的显影性能。此外，在使用本调色剂作为单一组分的显影剂的情况下，不但使调色剂粒径的变化与用作双组分显影剂一样最小化，而且也可以防止调色剂薄膜形成在显影辊上，和如控制显影辊等上的调色剂厚度的调色剂刮片等元件的调色剂熔化。因此，即使在图像显影器中长时间使用(搅动)调色剂，也能够获得稳定和极好的显影性能和图像。

普遍知道的是调色剂直径越小则越能够获得较高清晰图像和高质量图像。可是，具有较小调色剂直径的调色剂的转印性和清洁性不足。当调色剂的体均粒径比本发明的范围小时，在双组分显影剂的情况下，由于在图像显影器中长时间搅动，使调色剂易于熔化在载体的表面上，这样削弱载体的充电性能。另外，在单组分显影剂的情况下，易于发生调色剂薄膜形成在显影辊上，和调色剂熔化到元件如控制显影辊等元件上的调色剂厚度的调色剂刮片上。

这些倾向与细小颗粒的含量有极大关系。如果调色剂在其横截面上含有直径为3μn或更小的调色剂颗粒，以数量计相对其总数大于10％时那么调色剂很有可能熔化在载体上。因此，当对充电稳定性要求高时会出现问题。

另一方面，当调色剂的体均粒径大于本发明的范围时，不但难于获得高清晰度和高质量的图像，而且调色剂粒径的变化变大，这是因为，在显影期间调色剂被反复地消耗和提供，以在图像显影器中调节调色剂相对载体的量。

而且，当调色剂粒径小于3μm时，调色剂能够漂浮空气中，且漂浮的调色剂颗粒可以损坏人的身体。当调色剂粒径大于8μm时，降低光电导体上调色剂图像的清晰度，从而降低图像的分辨率降低。

通常，通过库尔特颗粒计数器(Coulter counter)法测量调色剂的平均粒径和颗粒分布。该库尔特颗粒计数器法能够使用例如，库尔特颗粒计数器TA-II，库尔特多档测量器(Coulter Multisizer)II(由Beckman Coulter Inc.制造)等。在本发明中，调色剂的平均粒径，和粒径分布通过使用和个人计算机PC9801(由NEC公司制造)相连的库尔特计数器TA-II进行测量，其中安装了界面(Inter Face)(由Institute of Japanese Union of Scienti sts & Engineers制造)。界面是一个软件能够分析和输出调色剂的数目分布和体积分布。

本发明调色剂的圆度用流动型颗粒图像分析仪FPIA-2000(由SysmexCorporation制造)测量.

本发明调色剂的圆度通常是在约0.93到约1.00范围内。对于本发明的调色剂具有一定形状和一定的形状分布非常重要。当调色剂的平均圆度比0.93小时，即不规则形状的调色剂不是圆形的，不能获得没有调色剂分散的足够的转印性能和高质量图像。不规则形状的调色剂比相对球形的颗粒，在光滑介质上如光电导体上具有较强的吸引力，即范德瓦耳斯(van der Waals)力，图像力，因为该调色剂具有较多的凹形的部分，该凹形部分是对其他介质的接触点，电流(current)趋于聚集并停留在凹形部分中。因此，在静电转印步骤中，形成的不规则的调色剂颗粒在包含形成的不规则调色剂颗粒和球形调色剂颗粒的调色剂中被选择地转印，结果导致在图像标记或线部分发生丢失的现象。

在必须除去残留在光电导体上的调色剂上也存在问题，需要装备清洁器，因此，调色剂产率(用于形成图像的调色剂的使用率)低。磨碎的调色剂的圆度通常是0.910到0.920。圆度的具体测量方法下面进行解释。

在本发明调色剂作为双组分显影剂使用时，调色剂与磁性载体混合。双组分显影剂的调色剂含量相对100重量份的磁性载体是1重量份到10重量份.磁性载体能够从任何现有技术公知的具有粒径为20μm到200μm的载体中选择，如铁颗粒，磁铁矿颗粒，或者磁性树脂载体。磁性载体的涂覆材料例如是氨基树脂、如脲醛树脂、三聚氰胺树脂、苯胍胺树酯、脲树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂等，其他例子是聚乙烯或者聚偏亚乙烯基树脂、如丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛等；聚苯乙烯树脂如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸类共聚物等；卤代烯烃树脂如聚氯乙烯等；聚酯树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等；聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚偏二氟乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟代丙烯树脂、1，1-二氟乙烯和丙烯酸类单体的共聚物、偏二氟乙烯和氟乙烯的共聚物、氟代三元共聚物如四氟乙烯偏二氟乙烯和无氟单体的三元共聚物、硅树脂等。另外，如果需要可以添加导电颗粒。导电颗粒的例子是金属颗粒、碳黑、氧化钛、氧化锡、氧化锌等。本发明所用导电颗粒优选具有1μm或更小的平均粒径。如果导电颗粒的平均粒径大于1μm，则难于控制电阻。

本发明调色剂也适合用作单组分磁性调色剂或者非磁调色剂。

下面将描述本发明调色剂适合的实施方案。

本发明调色剂具有纺锤形。

当调色剂的形状不规则或受压且由于其形状而使调色剂具有差的颗粒流动性时，则出现下列问题。第一个问题是，不适合的调色剂沉积在图像等背景上，结果导致摩擦充电不足。另一个问题是，在显影步骤，对于这些不好形状的调色剂要精确并均匀地位于非常细小的潜像点上是很困难的。因此，这种调色剂通常具有差的像点再现性。另外，由于不规则形状的调色剂难于接受力的电力线，所以在静电潜像转印系统中存在转印效率的问题。

在调色剂的形状接近球形的情况下，调色剂的颗粒流动性过渡地提高，因此调色剂过分地与与外力反应。从而，带来的问题是调色剂颗粒在显影和转印期间易于从潜像点扩散。而且，由于球形调色剂容易滚出到光电导体和清洁元件之间的空间中，所以更可能出现清洁失败。

当本发明调色剂具有纺锤形颗粒时，能够充分地控制颗粒的流动性。因此，在调色剂上可以充分地进行摩擦充电，并且能够精确地和均匀地显影非常细小的像点，而没有调色剂沉积，此后，显影的调色剂像点被有效地转印。因此，本发明的调色剂具有极好的点再现性。另外，本发明调色剂会适当地调节其流动性，以便有效地防止调色剂的扩散。纺锤形调色剂颗粒比球形调色剂颗粒能够限制滚动轴。以便抑制使调色剂滚下清洁元件等的清洁失败。

如图1A和1B所示，本发明的调色剂“101”优选是纺锤形状，其中主轴r1与副轴r2的比(r2/r1)约为0.5到约0.8，厚度r3与副轴r2的比(r3/r2)约为0.7到约1.0。另外，如图1C的断面示意图所示，本发明调色剂“101”在其表面部分蜡的存在量比其中心部分高。在表面部分存在的所分散的蜡颗粒“102”比在中心部分的蜡颗粒多。这里，“103”表示内圆周，其半径是调色剂颗粒圆周半径的三分之二。

当比(r2/r1)小于0.5时，调色剂的清洁性能高，因为调色剂颗粒形状为非球形。但是，它没有足够的像点再现性和转印效率，因此不能获得高质量图像。

当比(r2/r1)大于0.8时，尤其是在低温和低湿度的气氛中，趋于发生清洁失败，由于调色剂颗粒形状变得接近球形。

而且，当比(r3/r2)小于0.7时，调色剂具有差不多压缩的颗粒形状，因此不能获得作为球形调色剂的高的转印效率，即使同不规则形状的调色剂一样抑制了调色剂的扩散。尤其当比(r3/r2)是1.0时，调色剂的形状几乎变成具有主轴作为旋转轴的旋转体。通过这些令人满意的数值，调色剂具有并不是不规则形、压缩形和球形的颗粒形状。这是一种能够获得全部摩擦充电性、点再现性、转印性能、抑制扩散性、和清洁性能的形状。

图1A到1C是说明本发明调色剂的主轴，副轴和厚度的图示。用扫描电子显微镜(SEM)，通过从不同角度照相能够监测和测量用r1，r2和r3表示的长度。

<成像装置>

本发明的成像装置使用本发明的调色剂。在本发明中，“图像显影器”指的是，用于使用其中供给的本发明的调色剂将形成在光电导体上的静电潜像显影的一个单元，“转印器”指的是，用于将已显影的调色剂图像从光电导体转印到记录介质上的一个单元，“定影器”指的是，用于将转印到记录介质上的调色剂图像定影的一个单元。而且，在本发明的图像形成装置中，其上承载调色剂图像的记录介质在定影器中通过一对辊，以使调色剂图像加热和熔化，并且固定到记录介质上。本发明的图像形成装置的特征在于用承压应力(辊载荷/接触面积)实现定影，施加在一对辊上的承压应力小于或等于1.5×10⁵Pa。

图2所示是本发明定影器的实例。在图2中，“1”表示定影辊，“2”表示压力辊，“3”表示金属圆筒，“4”表示透印抑制层，“5”表示加热灯，“3’”表示金属套筒、“4’”表示透印抑制层、“5’”表示加热灯，“T”表示调色剂图像，和“S”表示支承体(记录介质如纸)。

在本发明的成像装置中能够使用的定影器，用施加在一对辊上的小于或等于1.5×10⁵Pa的承压应力(辊载荷/接触面积)，已不能进行定影。传统地，施加在辊上的承压应力大于1.5×10⁵Pa，否则成为定影不足。相反，本发明的调色剂能够在低温时定影，以便可以用小于或等于1.5×10⁵Pa的承压应力进行定影。通过用低承压应力定影，调色剂图像不能被压到记录介质上，并且因此实现高限制图像移出。

成像装置还一特征在于，它包括本发明调色剂，和下面的定影器。该定影器包括配备一发热体的加热元件，与加热元件接触的薄膜，和一个通过薄膜与加热元件接触的压力元件。在该定影器中，承载未定影调色剂图像的记录介质被插入在薄膜和压力元件之间，以便将调色剂图像加热和定影在记录介质上。

在本发明成像装置中使用的定影器，如图3所示，是一个在其中通过转动定影薄膜“22”进行定影的SURF(表面快速熔化)定影器。具体地，定影薄膜“22”是一个环状带形式的耐热薄膜，该定影薄膜绕驱动辊“20”悬挂，所述驱动辊“20”是一个定影薄膜“22”的支承性旋转器，从动辊“20”与设于驱动辊“20”和从动辊“21”之间下侧的加热元件“23”，由平的基底“25”支撑。

从动辊“21”也用作定影薄膜“22”的张力辊。如图所示，通过驱动辊“21”，定影薄膜“22”以顺时针旋转方向被驱动，以便以顺时针方向旋转。控制旋转速度使其与转印介质“S”在夹紧区域“L”的速度相同，所述夹紧区域“L”是压力辊“2”和定影薄膜“22”相互接触的区域。

压力辊“2”有一个具有极好脱模性能的弹性橡胶层，如硅橡胶等。压力辊“2”以反时针方向旋转，以便相对定影夹紧区“L”调节接触压力在4kg到10kg。

定影薄膜“22”优选具有极好的耐热性、脱模性和抗磨损性。其厚度通常是100μm或更小，优选是40μm。定影薄膜的例子是单层或多层耐热树脂薄膜，如聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、PES(聚醚硫化物)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)等。具体的例子可以是具有厚度为20μm的薄膜，其中松脱涂层的厚度是10μm，其是由添加氟树脂如PTFE(聚四氟乙烯树脂)、PFA、或弹性层如氟化橡胶、硅橡胶等的导电剂被置于接触图像的一侧形成的。

在图3中，加热元件“23”包括平的基底“25”和定影加热器“24”。平的基底“25”由高热传导性和高电阻性的材料形成，如铝等。在与定影薄膜“22”接触的加热元件“23”的表面上，设置由耐发热体形成的定影加热器“24”，以便定影加热器“24”较长的一侧沿定影薄膜“22”的传输方向放置。这种定影加热器“24”，例如，屏面以线条或带条形印刷有电阻材料如Ag/Pd，Ta₂N等。而且，在定影加热器“24”的两端设置两个电极(图3中未示出)，以使耐发热体通过电极之间的能量激励产生热。另外，在平的基底“25”相对定影加热器“24”的一侧，设置由热敏电阻形成的定影热传感器“26”。

由定影热传感器“26”检测平的基底“25”的热信息，并转送到控制器，以便控制施加到定影加热器“24”上的电量，因此将加热元件“23”控制在一定温度下。

本发明的处理盒包括本发明的调色剂，和光电导体。本发明的处理盒可以进一步包括充电器、图像显影器、和清洁器。处理盒可以从成像装置中替换。

图4是配备本发明处理盒的成像装置结构的示意图的例子。

在图4中，“10”表示处理盒，“11”表示光电导体，“12”表示充电器，“13”表示图像显影器，和“14”表示清洁器。

在本发明中，充电器“12”、图像显影器“13”和清洁器“14”中至少一个与光电导体“11”连接，以便形成处理盒“10”。而且，该处理盒设计成可替换到如复印机、打印机等成像装置。

在装备本发明处理盒的成像装置中，光电导体以预定的圆周速度旋转。在光电导体旋转周期中，充电器给光电导体以预定正或负电位处均匀充电，然后，如狭缝曝光或激光束扫描曝光的光辐射体，在充电的光电导体上照射清晰的图像光束。在本方式中，在光电导体的圆周表面上连续地形成静电潜像。接着，图像显影器用调色剂显影所形成的静电潜像，以便形成调色剂图像，此后，在光电导体旋转的同时，在从供纸器供给到光电导体和转印器之间转印介质上，转印器连续转印调色剂图像。承载所转印的调色剂图像的转印介质与光电导体分离，并进入定影器。定影器将所转印的图像定影在转印介质上，以便形成再现物(复制件)，然后该复制件从该装置中送出即可打印出来。在转印调色剂图像后，清洁器除去残留在光电导体表面上的调色剂，以清洁其表面。此后光电导体被除去静电，以便准备下一次成像。

本发明的成像装置的特征在于用于成像的光电导体是非晶硅的光电导体。

(非晶硅光电导体)

在本发明中，非晶硅光电导体用作电照相的光电导体。非晶硅光电导体(下面称作“a-硅光电导体”)具有一基底和由a-硅形成的光电传导层。通过如真空沉积、溅射、离子镀、热CVD、光CVD、等离子CVD等成膜方法在基底上形成光电传导层。其中，优选的方法是等离子CVD，其中通过直流、高频、或微波等辉光放电分解原料气体，然后a-硅被沉积在基底上，以形成a-硅膜。

(层结构)

非晶硅光电导体有下述的层结构。图5到8是说明非晶硅光电导体的层结构的示意图。图5中，用于电照相的光电导体“500”有一个基底“501”和在基底“501”上的光电传导层“502”。光电传导层“502”由a-Si：H，X形成，并且显示出光电传导性。在图6中，用于电照相的光电导体“500”有一个基底“501”，基底“501”，由a-硅：H，X形成的光电传导层“502”和非晶硅表面层“503”。图7中，用于电照相的光电导体“500”有一个基底“501”，基底“501”，由a-Si：H，X形成的光电传导层“502”、非晶硅表面层“503”和非晶硅电荷注入抑制层“504”。图8中，用于电照相的光电导体“500”有一个基底“501”和在基底“501”上的光电传导层“502”。光电传导层“502”包括由a-Si：H，X形成的电流产生层“505”和电流传输层“506”。用于电照相的光电导体“500”还有一个在光电传导层“502”上的非晶硅表面层“503”。

(基底)

光电导体的基底可以是导电的或者是绝缘的。导电型基底的例子包括金属如Al，Cr，Mo，Au，In，Nb，Te，V，Ti，Pt，Pd，Fe等，及其合金如苯乙烯等。另外，可以使用的绝缘基底如合成树脂的薄膜或片，例如，聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺等、玻璃、陶瓷，其中面对光电导体层的至少一个表面被处理成为导电层。

基底的形状可以是具有光滑或不规则表面的圆柱形，平板或环状带。能够调节其厚度以形成预定的光电导体。在光电导体需要柔软性的情况下，基底要尽可能薄，只要足以用作基底即可。从生产、加工、机械强度等观点出发，基底的厚度通常是大于或等于10μm。

(电流注入抑制层)

在本发明所用的光电导体中，设置电流注入抑制层是有效的，它抑制电流从导电的基底中注入设置在导电的基底和光电传导层(如图7所示)之间。电流注入抑制层有一个极性相关性。即，当单极性电荷施加在光电导体的自由表面上时，电流注入抑制层起作用以抑制电流从导电的基底注入光电导体层上，并当施加相反极性的电荷时，电流注入抑制层不起作用。为了获得这种作用，电流注入抑制层比光电导体层具有相对多的控制导电性的原子。

光电导体层的厚度优选是约0.1μm到约5μm，更优选是0.3μm到4μm，最优选是0.5μm到3μm。

(光电导体层)

光电导体层设置在上述基底上。光电导体层的厚度没有特别的限制，只要能够获得预定的电照相性能和成本效率即可。其厚度优选是约1μm到约100μm，更优选是20μm到50μm，最优选是23μm到45μm。

(电流传输层)

在光电导体层由其功能分开的情况下，电流传输层是一个主要作用是传输电流的层。电流传输层包含至少是硅原子，碳原子，和氟原子作为其主要成分。如果需要，电流传输层还包含氢原子和氧原子，以便形成a-SiC(H，F，O)的电流传输层。这种电流传输层表现出理想的光电传导性，尤其是电流保持性能，电流产生性能，和电流传输性能。特别优选电流传输层包含氧原子。

可以适当地调节电流传输层的厚度，以便获得理想的电照相性能和成本效率。其厚度优选是约5μm到约50μm，更优选是10μm到40μm，最优选是20μm到30μm。

(电流产生层)

在光电导体层由其功能分开的情况下，电流产生层是一主要作用是产生电流的层。电流产生层至少包含硅原子作为主要成分，并且基本上不包含碳原子。如果需要，电流产生层还可包含氢原子，以便形成a-Si：H的电流产生层。这种电流产生层表现出理想的光电传导性，尤其是电流产生性能和电流传输性能。

可适当地调节电流产生层的厚度，以便获得理想的电照相性能和成本效率。其厚度优选是约0.5μm到约15μm，更优选是1μm到10μm，最优选是1μm到5μm。

(表面层)

本发明使用的非晶硅光电导体可进一步包含设置在光电导体层上的表面层，所述光电导体层形成在如上所述的基底上。包含非晶硅表面层是优选的。表面层具有一自由表面，以使获得如耐湿性、再现性、抗漏电性、环境适应性、耐久性等理想的性能。

表面层的厚度通常是约0.01μm到约3μm，更优选是0.05μm到2μm，最优选是0.1μm到1μm。当其厚度小于约0.01μm时，表面层在光电导体使用时易被损坏。当其厚度大于3μm时，削弱电照相性能如残余电荷增加等。

本发明成像装置的特征是当静电潜像在光电导体上显影时，施加了一个交变电场。

如图9所示，在图像显影器“13”中，电源“17”施加了一振动偏电压作为显影偏压，其中在显影期间，直流电压和交流电压在显影套筒“15”上叠加。背景部分的电位和图像部分的电位位于振动偏电位的最大值和最小值之间。形成一交变场，其中其方向在显影区域“16”处交替变化。调色剂和载体在交变场中强烈地振动，以使调色剂克服来自显影套筒“15”和载体的静电力的束缚，并跳跃到光电导体“11”上。然后调色剂附着在光电导体的相应静电潜像上。

振动偏压(峰值范围电压)的最大值和最小值之差优选是0.5KV到5KV，频率优选是1KHz到10KHz。振动偏压的波形可以是矩形波、正弦波或三角波。振动偏压的直流电压在上述背景电位和图像电位的范围内，从抑制调色剂沉积在背景上的观点出发，优选将其设置成接近背景电位。

在振动偏压的波形是矩形波的情况下，最好为占空因数小于等于50％。这里，占空因数是在振动偏压的周期内调色剂跳跃到光电导体上时的时间比。在本方式中，当调色剂跳跃到光电导体上时峰时间(最大时间)值和偏压的平均时间值之差变得非常大。因此，调色剂的运动变得进一步活跃，因此调色剂能精确地附着在静电潜像的电位分布上，并粗略地沉积，能够改进图像的分辨率。而且，当具有与调色剂电流极性相反的载体跳跃到光电导体上时的时间最大值与偏压的时间平均值之差可变小。因而，能够抑制载体的运动，并大大降低载体位于背景上的可能性。

本发明的成像装置的特征是在其中设有充电器。本发明的成像装置中可以使用任何现有技术公知的当然是适合的充电器，但优选使用接触充电器。这种充电器包括充电元件，该充电元件与光电导体接触，并施加电压，以便给光电导体充电。如在图10中所见的图示，该光电导体获得一个与施加在接触充电器“30”上的电压成比例的电位。另一方面，除非放电充电器“31”用预定的或更高的电压充电，否则该光电导体将不能获得电位。

(辊式充电器)

图11是配备接触式充电器的成像装置例子的示意图。光电导体“11”作为被充电体和图像承载元件以预定速度(处理速度)沿图中箭头所示的方向旋转。与光电导体“11”接触的充电辊“12”包括金属芯和以同轴的形状形成在金属芯上的导电橡胶层。金属芯的两个端点由轴台(图11中未示出)支撑，以使充电辊能够自由地旋转，充电辊“12”通过压力元件(图11中未示出)以预定的压力挤压到光电导体“11”上。因此，图中的充电辊“12”与旋转的光电导体“11”一起旋转。通常形成直径为16mm的充电辊“12”，其中金属芯“28”的直径为9mm，包覆金属芯的橡胶层“29”具有约100,000Ωcm的中等电阻。

图中所示的电源“27”与金属芯“28”电连接，并且通过电源对金属芯“28”施加一预定偏压。在本方式中，光电导体的表面以预定极性和电位均匀充电。

作为本发明使用的充电器，不特别限制其具体实施方式，并且充电元件的形状除辊形，也可以是磁刷，毛刷等。可根据成像装置的技术条件或具体实施方式进行适当地选择。在使用磁刷作为充电器的情况下，磁刷包含一由各种铁氧体颗粒如Zn-Cu铁素体形成的充电元件，一非磁性导电套筒以支撑充电元件，和一个包含在非磁性导电套筒中的磁性辊。在使用毛刷作为充电器的情况下，毛刷的材料例如是用金属或金属氧化物进行导电处理的毛如碳，硫化铜等，所述毛缠绕或固定在由金属形成或进行导电处理的金属芯上。

(毛刷充电器)

图12是配备了接触式充电器的成像装置实例的示意图。光电导体“11”作为被充电体和图像承载元件以预定速度(处理速度)沿图中箭头所示的方向旋转。具有毛刷的刷辊“12’”以相对于刷部弹性的预定的夹紧宽度和预定的压力与光电导体“11”接触。

作为本发明使用的接触充电器的毛刷辊“12’”的外径是14mm，延伸出的长度是250mm。在本毛刷中，具有用导电的人造纤维REC-B(由UnitikaLtd.制造)捆束的带作为刷体“29”，使刷体“29”螺旋地缠绕在直径为6mm的金属芯“28”上，所述金属芯“28”的功能也是作为电极。刷体部分“29”的刷为300旦尼尔/50根长丝，密度为每平方毫米151根纤维。该作用刷一次插入具有内径为12mm以一定方向旋转的管中，且相对管同心设置。然后，将管中的该作用刷置于高湿度高温的气氛中，以便缠绕毛的纤维。

毛刷辊“12’”的电阻相对于所施加的100V电压为1×10⁵Ω。当辊动的毛刷与具有30mm直径和3mm夹紧间隙宽度的金属鼓接触和在其上施加100V的电压时，可从所获得的电流计算该电阻。

为了防止由于在充电夹紧部分处的充电不足引起的图像残缺，毛刷辊“12’”需要10⁴Ω或更高的电阻，该充电不足是在当作为被充电物体的光电导体“11”发生低压力阻力缺陷如其上的销孔，且和过度的峰值电流流过这些缺陷而产生的。而且，为了给光电导体“11”的表面充足够的电，毛刷辊“12’”的电阻需要小于或等于10⁴Ω。

除了REC-B(由Unitika Ltd.制造)，毛的材料可以是适合的。材料的例子包括REC-C，REC-M1，REC-M10(由Unitika Ltd.制造)，SA-7(由TorayIndustries，Inc.制造)，Thunderon(由Nihon Sanmo Dyeing Co.，Ltd.制造)，Beltron(由Kanebo Gohsen，Ltd.制造)，Kuracarbo其中碳分散在人造纤维中(由Kuraray Co.，Ltd.制造)，Robal(由Mitsubishi Rayon Co.，Ltd制造)等。刷子优选每根纤维3到10旦尼尔，每束10到100长丝，和每平方毫米80到600根纤维。毛的长度优选1到10mm。

该毛刷辊“12’”以预定的圆周速度沿与光电导体“11”旋转的方向相反(反向)的方向旋转，与光电导体“11”接触而速度从动(deference)。电源“27”在毛刷辊“12”上施加预定的充电电压，以使光电导体“11”的表面以预定极性和电位下均匀充电。在通过本实施方式的毛刷辊“12”对光电导体“11”接触充电中，主要进行直接注入充电，和光电导体“11”的表面的充电电压基本上等于给毛刷辊“12”施加的充电电压。

作为本发明使用的充电器，其具体实施方式不作特殊的限制，可根据成像装置的技术条件或具体实施方式进行适当地选择。

(磁刷充电器)

图12是配备了接触式充电器的成像装置实例的示意图。光电导体“11”作为被充电体和图像承载元件以预定速度(处理速度)沿图中箭头所示的方向旋转。具有磁刷的刷辊“12’”以相对于刷部的弹性的预定的夹紧宽度和预定的压力与光电导体“11”接触。

作为本实施方式的接触式充电器的磁刷“29”由磁性颗粒形成。在磁性颗粒中，具有平均粒径为25μm的Z-Cu铁氧体颗粒和具有平均粒径为10μm的Z-Cu铁氧体颗粒以1/0.05的比混合，以便在每一平均粒径处形成具有最大粒径的铁氧体颗粒，总的平均粒径为25μm。用具有适度电阻的树脂层覆盖铁氧体颗粒，以便形成磁性颗粒。本实施方式的接触式充电器由上述的所覆盖的磁性颗粒、支撑被覆盖的磁性颗粒的非磁性导电套筒“28”，和包含在非磁性导电套筒“28”中的磁辊形成。被覆盖的磁性颗粒以1mm的厚度设置在套筒上，以便与光电导体“11”形成5mm的充电夹紧间隙。而且，可以调节非磁性导电套筒“28”和光电导体“11”之间的宽度约500μm。另外，磁辊“12’”旋转，以使非磁性导电套筒“28”以相对光电导体“11”表面的圆周速度的两倍的速度在旋转，并且与光电导体“11”的方向相反。因此，磁刷“29”设置成与光电导体“11”均匀接触。

作为本发明使用的充电器，其具体实施方式不作特殊的限制，可根据成像装置的技术条件或具体实施方式进行适当地选择。

下面用实例将进一步说明本发明，当然，本发明不限于此，在实施例中，“份”和“数份”是指“重量份”和“数重量份”。

实施例1

(合成树脂)

724份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物，276份间苯二甲酸和2份二丁基氧化锡引入具有冷凝器、搅拌器和氮气输入管设备的反应器中，在常压230℃下反应8小时，再在减压10到15mmHg下反应5小时，冷却到160℃，然后加入32份邻苯二甲酸酐，并继续反应2小时。接着，冷却反应混合物到80℃，在乙酸乙酯中添加188份异佛尔酮二异氰酸酯(isohoronediisocyanate)，反应2小时以获得含有异氰酸酯的预聚合物(A)。接着，267份预聚合物(A)和14份异佛尔酮二胺(isohorone diamine)在50℃反应2小时，以获得具有重均分子量为64,000的脲改性的聚酯树脂(u)。在与上述相同的方式中，724份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物和276份间苯二甲酸在230℃时缩聚8小时，然后，在减压10mmHg到15mmHg下反应5小时，以获得具有峰(最大)分子量为5,000的未改性的聚酯树脂(a)。200份脲改性聚酯树脂(1)和800份未改性聚酯树脂(a)溶解在2,000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶剂中，搅拌以获得树脂(1)的乙酸乙酯/MEK溶液。在局部减压下将其干燥以离析树脂(1)。.Tg是62℃，酸值是4.2KOHmg/g，峰(最大)分子量为4,500。

(调色剂的制备)

240份树脂(1)的乙酸乙酯/MEK溶液、5份酯蜡作为蜡(酸值：3)和8份碳黑(BP1300，由Cabot Corporation制造)引入烧杯中，在12,000rpm、60℃时通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite10由日本化学工业(JapanChemical Industries)制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm下搅拌10分钟，然后，停置2小时以稳定。接着，该混合溶液倒入配备有搅拌棒和温度计的长颈烧瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂。然后，过滤，冲洗和干燥产物，由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。体均粒径是6.3μm(体均粒径[Dv]/数均粒径[Dn]：1.14)，并且圆度是0.97。接着加入0.5份疏水性二氧化硅到100份的调色剂颗粒中，在亨舍尔(Henschel)混合器中混合，以获得本发明的调色剂(1)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在具有调色剂颗粒中心的调色剂颗粒任意横截面的区域上是20％。这里，区域位于调色剂颗粒圆周和具有一半径的内圆周之间，所述半径是所述圆周半径的三分之二。而且，蜡不在调色剂颗粒的表面上，在调色剂颗粒表面部分蜡的存在量以数量计是86％，具有直径0.1μm到3.0μm的分散的蜡颗粒按数量计是88％。

(测量方法)

1.粒径分布

首先，分散剂，即0.1ml到5ml的表面活性剂(优选烷基苯磺酸盐)添加到100ml到150ml的电解溶液中。这里，电解溶液是一级氯化钠(primarysodium chloride)的约1％的NaCl溶液，例如，ISOTON-II(由Beckman Coulter，Inc.制造)。接着，将2mg到20mg测试部分加入电解溶液中。悬浮有测试部分的电解溶液由超声波分散器分散约1分钟到3分钟。然后，调色剂颗粒，或，调色剂的体积和数量通过上述装置测量，所述装置即库尔特颗粒计数器(Coulter Counter)TA-II(由Beckman Coulter Inc.制造)与个人计算机PC 9801(由NEC公司制造)和界面(由Institute of Japanese Union of Scientists & Engineers制造)连接，具有100μm的孔径，并由此计算体积颗粒分布和数目颗粒分布。

作为通道，使用2.00μm到小于2.52μm；2.52μm到小于3.17μm；3.17μm到小于4.00μm；4.00μm到小于5.04μm；5.04μm到小于6.35μm；6.35μm到小于8.00μm；8.00μm到小于10.08μm；10.08μm到小于12.70μm；12.70μm到小于16.00μm；16.00μm到小于12.70μm；12.70μm到小于16.00μm；16.00μm到小于20.20μm；20.20μm到小于25.40μm；25.40μm到小于32.00μm；32.00μm到小于40.30μm的13条通道。这里，对象是具有直径范围为2.00μm到小于40.30μm的颗粒体。参考体积的体均粒径(Dv)由颗粒分布计算，数均粒径(Dn)由颗粒分布计算，然后计算比Dv/Dn.

2.圆度

使用光学探测谱带的方法，其中含有颗粒的悬浮液在平板上通过摄影探测谱带，颗粒图像用CCD照相机进行光学探测/分析。

通过流动型颗粒图像分析仪FPIA-2000(由Toa Medical Electronics制造)测量该值作为平均圆度值。具体是，通过在已预先除去容器中的固体杂质的100ml到150ml水中，加入0.1ml到0.5ml的烷基苯磺酸盐表面活性剂作为分散剂进行测量，然后加入约0.1g到0.5g的测试部分。分散有测试部分的悬浮液用超声波分散器进行分散处理约1分钟到3分钟，用上述装置在分散浓度为3,000数/μl到10,000数/μl下测量调色剂的形成。

3.颗粒流动性

由粉末测试器(由Hosokawa Micron Corporation制造)测量调色剂的堆积密度。调色剂的流动性越好则调色剂的堆积密度越大。

4.最低定影温度(℃)

在Type-6200纸(由Ricoh Company Limited制造)上，用Copier imagio NEO450(由Ricoh Company Limited制造)的改进的定影器作为定影辊，进行复印测试。最低定影温度定义为：用轻拍摩擦该定影图像后，图像密度的存在率在70％或更多时的温度。这里，使用的定影辊的金属圆柱体由Fe形成，并具有0.34mm的厚度。承受压力调节为1.0×10⁵Pa。

5.热透印出现的温度(HOT)

用与上述最低定影温度相同的方式评价定影，可视地评价在定影图像上热透印的出现。热透印的出现温度定义为：定影辊在热透印出现时的温度。

6.耐热可储存性

耐热可储存性定义为：将调色剂在50℃下放置8小时，和用42目筛网筛2分钟的调色剂的残存率。调色剂的耐热可储存性越好，则残存率越小。用下面的4级评价耐热可储存性。当存在率是30％或更高时为“差”。当是20％到30％时为“中”。当是10％到20％时为“良”。当是小于10％时为“优”。

平均结果如表1所示。

实施例2

(合成树脂)

用与实施例1相同的方式，将334份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物、334份的双酚A型氧化丙烯双分子加合物、274份间苯二甲酸和20份1，2，4-苯三酸进行缩聚，并与154份异佛尔酮二异氰酸酯(isohorone diisocyanate)反应，获得预聚合物(2)。接着，213份的预聚合物(2)、9.5份的异佛尔酮二胺(isohorone diamine)和0.5份的二丁基胺在与实施例1相同的方式下反应，获得具有重均分子量为52,000的脲改性的聚酯树脂(2)。200份脲改性的聚酯树脂(2)和800份未改性的聚酯树脂(a)溶解在2,000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶剂中，搅拌以获得树脂(2)的乙酸乙酯/MEK溶液f。部分溶液在减压下干燥以离析树脂(2)。Tg是65℃，酸值是10，最大分子量为5,500。

(调色剂的制备)

除了酯蜡用7份除游离脂肪酸巴西棕榈蜡(酸值：1.5)作为蜡，和溶剂温度和分散温度变为50℃外，其他用与实施例1相同的方法，以获得本发明的调色剂(2)，该调色剂具有体均粒径为5.8μm(Dv/Dn：1.11)，并且圆度是0.98。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，在上述区域中蜡的占用面积比是30％，而且，蜡不存在于调色剂颗粒的表面上，蜡在调色剂颗粒表面部分的存在量按数量计是79％，且具有直径0.1μm到3.0μm的分散的蜡颗粒按数量计是90％。

评价结果如表1所示。

比较例1

(合成树脂)

将354份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物和166份间苯二甲酸进行缩聚，用2份二亚丁基氧(dibutylene oxid)作为催化剂，以获得具有体均分子量为8,000的树脂(1)。Tg是57℃，酸值是15，最大分子量为6,000。

(调色剂的制备)

100份的树脂(1)、200份的乙酸乙酯溶液、10份碳黑(BP1300，由CabotCorporation制造)、和10份聚丙烯引入烧杯中，在12,000rpm、50℃时通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，以与实施例1相同的方法制备调色剂，可以获得的比较例1的调色剂具有的体均粒径是6.0μm(Dv/Dn：1.36)，并且圆度是0.95。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，在上述区域中蜡的占用面积比是3％。而且，蜡不存在于调色剂颗粒的表面上，在调色剂颗粒表面部分蜡的存在量按数量计是55％，且具有直径0.1μm到3.0μm的分散的蜡颗粒按数量计是63％。

评价结果如表1所示。

表1

 

	蜡的面积比	颗粒流动性	最低定影温度	热	耐热可储存性	定影温度范围	蜡/树脂
								实施例1	20(％)	0.27	110(℃)	210(℃)	良	100(℃)	5/80
实施例2	30(％)	0.25	120(℃)	230或更高(℃)	优良	110(℃)	5/80
								比较例1	3(％)	0.27	140(℃)	170(℃)	中	30(℃)	10/100

实施例3

(预聚合物的合成)

将724份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物、250份间苯二甲酸、24份对苯二甲酸、和2份二亚丁基氧(dibutylene oxid)引入具有冷凝管，搅拌棒和氮气供给管设备的长颈瓶中，在常压230℃下反应5小时。然后，得到的混合物在减压10mmHg到15mmHg进一步反应5小时，同时脱水。反应混合物冷却到160℃，然后加入32份邻苯二甲酸酐，并反应2小时。反应混合物进一步冷却到80℃，在乙酸乙酯中与188份异佛尔酮二异氰酸酯反应2小时。从而获得含有异氰酸酯基的预聚合物(3)。

(酮亚胺化合物的合成)

30份的异佛尔酮二胺和70份的甲基乙基酮引入具有搅拌棒和温度计设备的长颈瓶中，在50℃下反应5小时，以获得酮亚胺化合物(1)。

(未改性聚酯的合成)

在上述相同的方法中，将724份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物、和276份对苯二甲酸进行缩聚反应。接着，混合物在减压10mmHg到15mmHg下进一步反应5小时，同时脱水，以获得未改性聚酯(b)。最大分子量为6,000，酸度值是3.8。

(调色剂的制备)

将15.4份的预聚合物(1)、64份的聚酯(b)和78.6份的乙酸乙酯引入烧杯中，并进行搅拌和溶解。接着，加入8份米糠蜡作为蜡，和14份铜酞菁蓝，并在12,000rpm，60℃时通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.7份酮亚胺化合物(1)得到调色剂材料溶液(1)。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite10由日本化学工业制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm时搅拌10分钟。然后，放置2小时以稳定化。接着，该混合溶液转移到配备有搅拌棒和温度计的长颈烧瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂，同时进行脲反应。然后，过滤、冲洗和干燥产物，由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。体均粒径是4.3μm接着加入0.5份疏水性二氧化硅到100份的调色剂颗粒中，在亨舍尔混合器中混合，以获得本发明的调色剂(5)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。体均粒径与数均粒径的比([Dv]/[Dn])是1.08，圆度是0.94，最大分子量为6,000，Tg是62℃。在该调色剂中，在上述区域中蜡的占用面积比是20％。而且，蜡不存在于调色剂颗粒的表面上，在调色剂颗粒表面部分蜡的存在量按数量计是90％，且具有直径0.1μm到3.0μm的分散的蜡颗粒按数量计是88％。

与实施例1的评价方式相同，评价结果在表2中表示。

实施例4

(预聚合物的合成)

与实施例1的方法相同，将669份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物、274份间苯二甲酸和20份1，2，4-苯三酸进行缩聚，然后，所得的产物与154份异佛尔酮二异氰酸酯反应，获得具有体均分子量为15,000的预聚合物(4)。

(制备调色剂)

将15.5份的预聚合物(2)、64份的聚酯(b)和78.8份的乙酸乙酯引入烧杯中，并进行搅拌和溶解。接着，加入5份褐煤蜡作为蜡，和4份铜酞菁蓝，并在12,000rpm、50℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.4份酮亚胺化合物(1)和0.036份二丁基胺以得到调色剂材料溶液(2)。除了调色剂材料溶液(1)由调色剂材料溶液(2)代替，和分散温度变到50℃外，其他与实施例3的方法相同，以获得本发明调色剂(6)，它具有体均粒径为7.2μm(Dv/Dn：1.15)，圆度是0.98。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，在上述区域中蜡的占用面积比是25％。而且，蜡不存在于调色剂颗粒的表面上，在调色剂颗粒表面部分蜡的存在量按数量计是92％，且具有直径0.1μm到3.0μm的分散的蜡颗粒按数量计是94％。Tg是60℃，最大分子量为4,000。

与实施例1的评价方式相同，评价结果示于表2中。

实施例5

除了褐煤蜡的量从5份变为6.5份，和静置时间从2小时变为30分钟外，其他与实施例4的方法相同，以获得本发明调色剂(7)，它具有体均粒径为6.7μm(Dv/Dn：1.19)，圆度是0.98。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在具有调色剂颗粒中心的调色剂颗粒任意横截面的区域上是35％。这里，区域是位于调色剂颗粒圆周和具有半径比该圆周半径短1μm的内圆周之间的区域。而且，蜡不存在于调色剂颗粒的表面上，在调色剂颗粒表面部分蜡的存在量按数量计是65％，且具有直径0.1μm到3.0μm的分散的蜡颗粒按数量计是65％。Tg是60℃，最大分子量为4,000。

与实施例1的评价方式相同，评价结果示于表2中。

比较例2

(合成树脂)

将354份的双酚A型氧化乙烯双分子加合物和166份对苯二甲酸进行缩聚，用2份二亚丁基氧(dibutylene oxid)作为催化剂，以获得具有最大平均分子量为8,000的比较树脂(2)。

(调色剂的制备)

将100份的比较树脂(2)、200份的乙酸乙酯溶液、4份铜酞菁蓝、和5份聚丙烯引入烧杯中，并在12,000rpm、50℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，以与实施例4相同的方法制备调色剂，并获得比较调色剂(2)其具有体均粒径是6.9μm(Dv/Dn：1.45)，并且圆度是0.94。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在具有调色剂颗粒中心的调色剂颗粒任意横截面的区域上是45％。这里，区域是位于调色剂颗粒圆周和具有半径是该圆周半径的三分之二的内圆周之间的区域。而且，蜡不存在于调色剂颗粒的表面上，在调色剂颗粒表面部分蜡的存在量按数量计是65％，且具有直径0.1μm到3.0μm的所分散的蜡颗粒按数量计是68％。

与实施例1的评价方式相同，评价结果示于表2中。

表2

 

	蜡的面积比	颗粒流动性	最低定影温度	热	耐热可储存性	定影温度范围	蜡/树脂
								例3	20(％)	0.26	130(℃)	220(℃)	良	90(℃)	5/79.4
例4	25(％)	0.29	120(℃)	230或更高(℃)	优良	110(C)	5/79.5
								例5	35(％)	0.24	120(℃)	210(℃)	良	90(℃)	6.5/79.5
比较例2	45(％)	0.16	150(℃)	230或更高(℃)	差	80(℃)	5/100

实施例6

(制备调色剂)

将15的预聚合物(1)、85份的聚酯(c)和100份的乙酸乙酯引入烧杯中，并进行搅拌和溶解。接着，加入9份巴西棕榈蜡作为蜡、和4份铜酞菁蓝，并在12,000rpm、60℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.7份酮亚胺化合物(1)得到调色剂材料溶液(1)。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite 10由日本化学工业制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm下搅拌10分钟。然后，在40℃下静置混合溶液5分钟。接着，该混合溶液转移到配备有搅拌棒和温度计的长颈瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂，同时进行脲反应。然后，过滤、冲洗和干燥产物，由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。调色剂颗粒的体均粒径是6μm。接着，将0.5份疏水性二氧化硅和0.5份疏水性氧化钛加入到100份的调色剂颗粒中，并在亨舍尔(Henschel)混合器中混合，以获得本发明的调色剂(6)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在具有调色剂颗粒中心的调色剂颗粒任意横截面的区域上是12％，这里，区域是位于调色剂颗粒圆周和具有半径比圆周半径短1μm的内圆周之间的区域。而且，在调色剂颗粒的表面部分存在的蜡与在调色剂颗粒中心部分存在的蜡的比是5/4，且具有直径0.1μm到3.0μm的所分散的蜡颗粒按数量计是85％。体均粒径是6.0μm(Dv/Dn：1.08)，圆度是0.94，最大分子量为6,000，Tg是62℃。

评价结果示于表3中。

实施例7

(制备调色剂)

将15份的预聚合物(1)、85份的聚酯(c)和100份的乙酸乙酯引入烧杯中，并进行搅拌和溶解。接着，加入8份巴西棕榈蜡作为蜡，和4份铜酞菁蓝，并在12,000rpm、60℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.7份酮亚胺化合物(1)得到调色剂材料溶液(1)。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite 10由日本化学工业制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm下搅拌10分钟。然后，在40℃静置混合溶液30分钟。接着，该混合溶液转移到配备有搅拌棒和温度计的长颈瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂，同时进行脲反应。然后，过滤、冲洗和干燥产物，并由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。调色剂颗粒的体均粒径是6μm。接着，将0.5份疏水性二氧化硅和0.5份疏水性氧化钛加入到100份的调色剂颗粒中，并在亨舍尔(Henschel)混合器中混合，以获得本发明的调色剂(7)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在上述区域中是12％。而且，在调色剂颗粒的表面部分与存在的蜡在调色剂颗粒中心部分存在的蜡的比是5/3，且具有直径0.1μm到3.0μm的所分散的蜡颗粒按数量计是82％。体均粒径是6.1μm(Dv/Dn：1.08)，圆度是0.98，最大分子量为6,000，Tg是62℃。

评价结果示于表3中。

实施例8

(制备调色剂)

将15份的预聚合物(1)、85份的聚酯(c)和100份的乙酸乙酯引入烧杯中，并搅拌和溶解。接着，加入7份巴西棕榈蜡作为蜡、和4份铜酞菁蓝，并在12,000rpm、60℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.7份酮亚胺化合物(1)得到调色剂材料溶液(1)。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite 10由日本化学工业制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm下搅拌10分钟。然后，在40℃静置混合溶液60分钟。接着，该混合溶液转移到配备有搅拌棒和温度计的长颈烧瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂，同时进行脲反应。然后，过滤、冲洗和干燥产物，并由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。接着，将0.5份疏水性二氧化硅和0.5份疏水性氧化钛加入到100份的调色剂颗粒中，并在亨舍尔(Henschel)混合器中混合，以获得本发明的调色剂(8)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在上述区域中是12％。而且，在调色剂颗粒的表面部分与存在的蜡在调色剂颗粒中心部分存在的蜡的比是5/2，且具有直径0.1μm到3.0μm的所分散的蜡颗粒按数量计是86％。体均粒径是5.9μm(Dv/Dn：1.06)，圆度是0.97，最大分子量为6,000，Tg是62℃。

评价结果示于表3中。

实施例9

(制备调色剂)

将15份的预聚合物(1)、85份的聚酯(c)和100份的乙酸乙酯引入烧杯中，并进行搅拌和溶解。接着，加入6份巴西棕榈蜡作为蜡、和4份铜酞菁蓝，并在12,000rpm、60℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.7份酮亚胺化合物(1)得到调色剂材料溶液(1)。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite10由日本化学工业制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm下搅拌10分钟。然后，在40℃静置混合溶液90分钟。接着，该混合溶液转移到配备有搅拌棒和温度计的长颈烧瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂，同时进行脲反应。然后，过滤，冲洗和干燥产物，由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。接着，将0.5份疏水性二氧化硅和0.5份疏水性氧化钛加入到100份的调色剂颗粒中，在亨舍尔(Henschel)混合器中混合，以获得本发明的调色剂(9)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂，在该调色剂中，蜡的占用面积比在上述区域中是12％，而且，在调色剂颗粒的表面部分存在的蜡与在调色剂颗粒中心部分存在的蜡的比是5/1，具有直径0.1μm到3.0μm的所分散的蜡颗粒按数量计是85％。体均粒径值是6.3μm(Dv/Dn：1.08)，圆度是0.96。最大分子量为6,000，Tg是62℃。

评价结果示于表3中。

比较例3

(制备调色剂)

将15份的预聚合物(1)、85份的聚酯(c)和100份的乙酸乙酯引入烧杯中，并进行搅拌和溶解。接着，加入5份巴西棕榈蜡作为蜡、和4份铜酞菁蓝，并在12,000rpm、60℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.7份酮亚胺化合物(1)得到调色剂材料溶液(1)。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite10由日本化学工业制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm下搅拌10分钟。然后，在50℃静置混合溶液60分钟。接着，该混合溶液转移到配备有搅拌棒和温度计的长颈烧瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂，同时进行脲反应。然后，过滤、冲洗和干燥产物，并由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。接着，将0.5份疏水性二氧化硅和0.5份疏水性氧化钛加入到100份的调色剂颗粒中，并在亨舍尔(Henschel)混合器中混合，以获得本发明的比较调色剂(3)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在上述区域中是12％。而且，在调色剂颗粒的表面部分存在的蜡与在调色剂颗粒中心部分存在的蜡的比是5/0，并具有直径0.1μm到3.0μm的所分散的蜡颗粒按数量计是92％。体均粒径是6.2μm(Dv/Dn：1.09)，圆度是0.97，最大分子量为6,000，Tg是62℃。

评价结果示于表3中。

比较例4

(制备调色剂)

将15份的预聚合物(1)、85份的聚酯(c)和100份的乙酸乙酯引入烧杯中，并进行搅拌和溶解。接着，加入10份巴西棕榈蜡作为蜡、和4份铜酞菁蓝，并在12,000rpm、60℃下通过TK均质混匀机搅拌以均匀溶解和分散各组分。然后，添加并溶解2.7份酮亚胺化合物(1)得到调色剂材料溶液(1)。将706份离子交换水、294份10％的羟基磷灰石的悬浮液(Supertite10由日本化学工业制造)和0.2份十二烷基苯磺酸钠引入烧杯中，并均匀溶解。接着，升高温度到60℃，上述调色剂材料溶液引入的同时用TK均质混匀机在12,000rpm下搅拌10分钟。接着，该混合溶液转移到配备有搅拌棒和温度计的长颈烧瓶中，温度升高到98℃以除去溶剂，同时进行脲反应。然后，过滤、冲洗和干燥产物，并由空气能量将获得的调色剂颗粒分级。接着，将0.5份疏水性二氧化硅和0.5份疏水性氧化钛加入到100份的调色剂颗粒中，并在亨舍尔(Henschel)混合器中混合，以获得本发明的比较调色剂(4)。

在透射电子显微镜(TEM)下观察所获得的调色剂。在该调色剂中，蜡的占用面积比在上述区域中是12％。而且，在调色剂颗粒的表面部分存在的蜡与在调色剂颗粒中心部分存在的蜡的比是5/5，且具有直径0.1μm到3.0μm的所分散的蜡颗粒按数量计是77％。体均粒径值是6.1μm(Dv/Dn：1.08)，圆度是0.96，最大分子量为6,000，Tg是62℃。

评价结果在表3中表示。

上述实施例1到9，和比较例1到3，除下述之外，其评价方法与实施例1相同，并且所有的结果在表3中(3-1和3-2)表示。

应该注意的是，为了调节蜡在调色剂颗粒之间的分布变化，将在测试试样中10个调色剂颗粒的平均值作为结果的值。

(调色剂熔化的评价)

制备的调色剂置于改进的My Copy M-5(Ricoh Company Limited制造)中。用具有图像面积比为6％的原稿进行印制10,000次。然后，评价在用于单组分显影剂在显影辊上调色剂熔化的出现情况，还评价沉积到调色剂厚度调整的元件上的调色剂。

表3-1

 

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	比较例1	比较例2
								蜡的量(％)<sup>*</sup>1	86	79	90	92	65	55	65
蜡的量(％)<sup>*</sup>2	14	21	10	8	35	45	0
								注意	-	-	-	-	-	-	暴露在表面上
蜡的总量	5	7	10	8	6.5	10	5
								树脂的量	120	120	79.4	79.5	79.5	100	100
调色剂熔化	无	无	无	无	无		出现
								定影温度范围(℃)	100	110	110	90	90	30	80

表3-2

 

	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9	比较例3	比较例4
							蜡的量(％)<sup>*</sup>1	5	5	5	5	5	5
蜡的量(％)<sup>*</sup>2	4	3	2	1	0	5
							蜡的总量	9	8	7	6	5	10
树脂的量	100	100	100	100	100	100
							调色剂熔化	无	无	无	无	无	出现
定影温度范围(℃)	110	100	100	90	45	110

^*1：蜡在调色剂颗粒表面部分的量。

^*2：蜡在调色剂颗粒中心部分的量。

可以发现在调色剂颗粒的表面部分的蜡的量与在调色剂颗粒中心部分的蜡的量的比优选是50/40到50/5，但从防止只因少量蜡的调色剂熔化的观点考虑，更优选的是50/30到50/10，特别优选50/20到50/10。

如上述说明所示，本发明能够获得在低能量消耗的定影装置中具有宽的定影范围的调色剂，它具有极好的可储存性，极好的破裂抵抗性和在破裂的情况下其性能变化最小。而且，本发明实现了用于制造这种调色剂的高效的方法。在本发明调色剂用作彩色调色剂的情况下，本发明具有极好的光泽和抗热透印性，因此，不需要施加在定影辊上的油。另外，本发明对获得高分辨率和高清晰图像方面具有极好的效果。

Claims (16)

1.一种用于电照相的调色剂，包括：

树脂；和

以细小颗粒形状分散在树脂中的蜡，以形成调色剂颗粒，

其中所分散的蜡颗粒位于整个调色剂颗粒中，且蜡不从调色剂颗粒的表面上被暴露，其中在任意横截面上的区域中，蜡的存在量相对于在任一横截面上蜡的总存在量，按数量计是70％或更多，所说的区域是位于任意横截面的圆周和具有是所述圆周半径的三分之二的半径的内圆周之间的区域，

其中所说的树脂是改性的聚酯。

2.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中蜡在经过调色剂颗粒中心的任意横截面的一定区域上的占用面积比是5％到40％，所述区域是指该任意横截面的外圆周与半径为该外圆周半径三分之二的内圆周之间的区域。

3.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中按数量计是70％或更多的分散的蜡颗粒的直径为0.1μm到3.0μm。

4.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中相对于100重量份的树脂，蜡的含量是3重量份到10重量份。

5.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中所述的蜡是消除了游离脂肪酸的巴西棕榈蜡、米糠蜡、褐煤蜡和酯蜡中的至少之一种。

6.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中包括该改性聚酯的调色剂组合物溶解或分散在有机溶剂中，然后分散在含水溶剂中，以便形成调色剂颗粒。

7.根据权利要求6所述的用于电照相的调色剂，其中包括预聚合物的调色剂组合物溶解或分散在有机溶剂中，然后分散在含水溶剂中的同时产生具有脲键的聚酯，以便形成调色剂颗粒。

8.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中所说的树脂包含改性的聚酯和未改性聚酯，而改性聚酯与未改性聚酯的重量比是5/95到80/20。

9.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中所说的树脂的最大分子量是1,000到10,000。

10.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中所说的树脂的玻璃化转变温度Tg是40℃到70℃。

11.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中调色剂的体均粒径Dv是3μm到8μm，并且体均粒径Dv与数均粒径Dn之比Dv/Dn是1.00到1.20。

12.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中调色剂的平均圆度是0.93到1.00。

13.根据权利要求1所述的用于电照相的调色剂，其中调色剂颗粒是纺锤形的。

14.根据权利要求13所述的用于电照相的调色剂，其中调色剂是纺锤形状，其副轴r2与主轴r1之比r2/r1为0.5到0.8，厚度r3与副轴r2之比r3/r2为0.7到1.0。

15.一种用于电照相的显影剂，包括调色剂，该调色剂包含树脂和以细小颗粒形状分散在树脂中的蜡，以便形成调色剂颗粒，其中所分散的蜡颗粒位于整个调色剂颗粒中，且蜡不从调色剂颗粒的表面上被暴露，其中在任意横截面上的区域中，蜡的存在量相对于在任一横截面上蜡的总存在量，按数量计是70％或更多，所说的区域是位于任意横截面的圆周和具有是所述圆周半径的三分之二的半径的内圆周之间的区域，其中所说的树脂是改性的聚酯。

16.一种成像方法，包括如下步骤：

通过外部施加的电压对光电导体充电；

在已充电的光电导体上形成静电潜像；

用调色剂显影所述静电图像，以便形成调色剂图像；

通过转印器转印调色剂图像到记录介质上；

在转印步骤后，通过清洁器清洁光电导体表面；和

通过使记录材料通过一对辊之间，将调色剂图像定影在记录介质上，

其中调色剂包含树脂和以细小颗粒形状分散在树脂中的蜡，以便形成调色剂颗粒，其中所分散的蜡颗粒位于整个调色剂颗粒中，且蜡不从调色剂颗粒的表面上被暴露，其中在任意横截面上的区域中，蜡的存在量相对于在任一横截面上蜡的总存在量，按数量计是70％或更多，所说的区域是位于任意横截面的圆周和具有是所述圆周半径的三分之二的半径的内圆周之间的区域，其中所说的树脂是改性的聚酯。

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