CN101145022A - 图像形成装置以及处理卡盒 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置，包括潜影承载体，其用来在其表面上承载潜影；清洁单元，其具有清洁刮板，用来清除潜影承载体上的残留调色剂；施加单元，其包括具有异形的横截面的刷形辊，该刷形辊抓取润滑剂成型体后施加到潜影承载体的表面。一种处理卡盒，其可以对图像形成装置可装可卸，并且成为一体地包括潜影承载体、润滑剂施加单元、清洁单元、至少一个选自带电装置以及显影装置的装置。

Description

图像形成装置以及处理卡盒

技术领域

本发明涉及具有向复印机、传真机、打印机等的静电复印过程中的潜影承载体供给润滑剂的涂敷装置的图像形成装置以及处理卡盒。

背景技术

近年，利用电子照相方式的彩色图像形成装置广泛普及，并且由于数字化图像可以容易地得到，所以对印刷图像的清晰化程度的要求越来越高。在对更高的图像分辨率和浓淡度被探讨的同时，为了形成高清晰度图像，也对使潜影可视化的调色剂进行了改进，即对更高度的球形化和小粒径化进行了探讨。

譬如，目前有以下技术被提出：

具有特定的粒径分布的球形化粉碎型的调色剂(参考专利文献1～4)；

由悬浮聚合法获取球形化小粒径化调色剂的方法(参考专利文献5)；

将粘结树脂和着色剂混合于不溶于水的溶剂中，在分散稳定剂存在的条件下分散在水溶剂中，从而获取得球形化、小粒径化调色剂的方法(参考专利文献6)；

将包含部分变性树脂的粘结树脂和着色剂在有机溶剂中相混合，然后使之分散于水溶剂中进行变性树脂的加聚反应，从而获取球形化、小粒径化调色剂的方法(参考专利文献7)。这些调色剂使图象质量和流动性都得到了提高。

尤其是被球形化了的调色剂，虽然由于其忠实的转印特性，适于获取高清晰度图像，不过，由于球形化后的调色剂容易滚动，常常滚入清洁装置中的清洁刮板与感光体之间，造成清洁困难，从而成为导致背景灰雾等异常图像的原因。

对此，有的文献建议了以下方法(参考专利文献8)：譬如，向记录材料转印之后，使用弹性橡胶清除感光体上的残留调色剂，在具有这种清洁部件的电子照相图像形成方法中，作为润滑剂，让调色剂中含有调色剂重量的0.01％至0.5％的硬脂酸锌。同时，弹性橡胶刮板通过使其固定于清洁部件的支持部件被保持于清洁刮板与感光体的接触面侧。不过，调色剂里加入硬脂酸锌后，虽然高图像面积部位因为被大量供给调色剂，硬脂酸锌也会充分地被供给到感光体上，但由于向低图像面积部位供给的调色剂少，感光体上不能被供给必需量的硬脂酸锌。即，根据被显影图像的状态，会出现感光体上硬脂酸锌的量不均匀的问题。

此外，也有文献建议了一种图像形成装置(参考专利文献9)，其包括：

承载潜影的潜影承载体；

让带充电部件接触或靠近潜影承载体使其带电的带电装置；

在潜影承载体上形成潜影的潜影形成装置；

使调色剂附着到潜影承载体的潜影上进行显影的显影装置、

在潜影承载体和与此接触并在其表面移动的表面移动部件之间形成转印电场，把在潜影承载体上形成的调色剂图像转印到被挟持在潜影承载体与表面移动部之间的记录材料或表面移动部件之上的转印装置；

用清洁刮板清除潜影承载体上的残留调色剂的清洁装置。在该图像形成装置中，用刷形辊作为向潜影承载体涂润滑剂的涂敷手段，该刷形辊搓擦固抓取体润滑剂的成型体后涂敷到潜影承载体，从而向潜影承载体供给润滑剂。不过，上述的刷形辊，是通过弹簧等的加压机构使其吃进固形润滑剂的成形体内，通过刷形辊的旋转把从固体润滑剂表面抓取的润滑剂涂敷到潜影承载体上。

虽然通过加大固形润滑剂对刷形辊的接触压力，使抓取量越大越能更充足地向潜影承载体供给润滑剂，从而更稳定地进行清洁操作。但是，由于抓取量越大，刷形辊旋转的负载就越大，由此引起刷形辊的驱动器件的短寿命化，因电机的转矩升高引起的电机费用的增加和耗能的增加，由刷形辊的旋转振荡所引起的条纹显影等问题。

【专利文献1】特平1-112253号公报

【专利文献2】特平2-284158号公报

【专利文献3】特平3-181952号公报

【专利文献4】特平4-162048号公报

【专利文献5】特平5-72808号公报

【专利文献6】特平9-15902号公报

【专利文献7】特平11-133668号公报

【专利文献8】特平11-184340号数公报

【专利文献9】特开2004-333961号公报

因此，本发明是鉴于上述问题而成的。为了确保充分的清洁性，必须对潜影承载体供给充足的润滑剂。但用通常的方法会发生上述的问题。

因此，反过来降低作为引起这些问题的参数值：(1)固形润滑剂的成型体对刷形辊的接触压力、(2)吃进量、(3)刷形辊的旋转负载等的值的话，便可以提供一种为确保充分的清洁性，向潜影承载体供给足够量的润滑剂的图像形成装置及处理卡盒。

如果这种设想得以实现，即便在清洁装置的潜影承载体旋转方向的下流有涂润滑剂的涂敷手段的情况，也能够期待刷形辊的驱动部件的长寿命化、由电机转矩减少带来的电机费用降低及耗能量的减少、对由刷形辊的旋转振荡引起的条纹显像减少，从而可以提供一种防止固形润滑剂的抓取能力(量)随着使用时间而下降的图像形成装置及处理卡盒。

发明内容

本发明的课题可以通过以下技术方案来加以解决：

1.一种画像形成装置，包括

潜影承载体，用来在其表面上承载潜影；

清洁单元，其具有清洁刮板，用来清除潜影承载体上的残留调色剂；

施加单元，其包括具有异形的纤维横截面的刷形辊，该刷形辊抓取润滑剂成型体后，将其施加到潜影承载体的表面上。

2.根据上述1的图像形成装置，其中，施加单元的刷形棍包括具有纤维的植毛部和具有弹性部件的弹性部，植毛部的纤维的粗细为1.5T至4T。

3.根据上述1的图像形成装置，其中，施加单元的刷形棍包括具有纤维的植毛部和具有弹性部件的弹性部，弹性部的弹性部件的外径比植毛部的纤维外径要小。

4.根据上述1的图像形成装置，其中，用在上述刷形辊上的纤维的粗细有2种以上，至少细纤维的粗细为1.5-4T。

5.根据上述4的图像形成装置，其中，粗纤维比细纤维要短。

6.根据上述1的图像形成装置，其中，所述潜影承载体的摩擦系数等于或小于0.4。

7.根据上述1的图像形成装置，其中，所述润滑剂为脂肪酸的金属盐。

8.根据上述1的图像形成装置，其中，所述图像形成装置中的潜影承载体的圆周速度与刷的圆周速度的比在0.8/1至1.2/1的范围内。

9.根据上述1的图像形成装置，其中，所使用的调色剂粒子的平均圆形度约为0.92-1.0。

10.根据上述1的图像形成装置，其中，所述使用的调色剂的形状因子SF-1为约100-180，形状因子SF-2约为100-180的范围。

11.根据上述1的图像形成装置，其中，使用的调色剂的体积平均粒径(Dv)在3-8μm的范围，用体积平均粒径(Dv)和个数平均粒径(Dn)之比(Dv/Dn)所定义的分布在1.05-1.40的范围。

12.根据上述1的图像形成装置，其中，上述调色剂的短轴与长轴之比(r2/r1)在0.5-1.0的范围，厚度与短轴之比(r3/r2)在0.7-1.0的范围，且满足长轴r1≥短轴r2≥厚度r3之关系。

13.根据上述1的图像形成装置，其中，所使用的调色剂是通过使由包含氮原子的官能原子团的聚酯预聚物、聚酯、着色剂、脱模剂等组成的调色剂组成物，在水系介质中以及有树脂粒子存在的条件下，进行交联反应或伸长反应而生成的。

14.一种处理卡盒，其对图像形成装置可装可卸，并且成为一体地包括

潜影承载体，在其表面承载潜影；

施加单元，其包括具有异形的横截面的刷形辊，该刷形辊抓取润滑剂成型体后施加到潜影承载体的表面，刷形棍包括具有纤维的植毛部和具有弹性部件的弹性部，植毛部的纤维的粗细为1.5T至4T，并具有异形的横截面；

清洁单元，其具有清洁刮板，用来清除潜影承载体上的残留调色剂；

从将使感光体的表面均匀带电的带电装置以及将感光体表面的潜影显影成可视图像的显影装置中选择出的至少一个装置。

如上所述，本发明的图像形成装置，一方面向潜影承载体提供充足量的润滑剂以使清洁作业稳定地进行，同时，降低固体润滑剂成型体对刷形辊的接触压力、抓取量和刷形辊的旋转负载，从而实现刷形辊的驱动部件的长寿命化、由电机转矩的减少带来的电机费用的降低及电能消耗的减少以及对由刷形辊的旋转振荡引起的条纹形影的显像减少，从而可以维持固形润滑剂的抓取能力(量)的持久稳定。

同时，本发明的处理卡盒中设有涂敷润滑剂的涂敷手段，通过将其应用于使用润滑剂的图像形成装置，从而能够发挥稳定的清洁性能。

附图说明

图1表示将本发明应用于全色小型图像形成装置的例子的整体构成图。

图2A、图2B分别表示图像形成单元的例子的组成的概略图。

图3表示感光体的摩擦系数测量方法的图。

图4A是说明形状系数SF-1的模式图。

图4B是说明形状系数SF-2的模式图。

图5A、图5B以及图5C为表示调色剂的形状的概略图。图5A为调色剂的外观；图5B以及图5C为调色剂的断面图。

图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H是表示刷状棍的纤维的断面的概略图。图6A是先有技术的例子；图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H为本发明的例子的图。

图7是表示在本发明的图像形成装置中的所使用刷形辊外观的概略图。

图8A、图8B以及图8C是表示辊断面的概略图。

图9A、图9B以及图9C是表示用作本发明的图像形成装置中的刷形辊外观的概略图。

图10是制作4千张图像后的纤维倾倒的PET制的异形断面纤维(断面形状为三角形、纤维粗为3.3T、纤维栽毛密度为150千根/平方英寸)的刷形棍的侧面照片。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式参照附图进行说明。

图1表示将本发明适用于全色小型图像形成装置的例子的整体构成图。图像形成装置本体(以下，记为「装置本体」)1内，具有由4个作为潜影承载体的感光体的图像形成单元2A、2B、2C、2D，各自对装置本体可装可卸。在装置本体1的中央部位配置着具有可在多个辊的之间沿箭头A的方向回转的转印带3a的转印装置3。

在该转印带3a的上侧表面，配置着分别安装在图像形成单元2A、2B、2C、2D内的感光体5，并使感光体与转印带3a的上述侧面接触。与该图像形成单元2A、2B、2C、2D相对应，分别配置使用不同颜色的调色剂的显影装置10A、10B、10C、10D。

图像形成单元2A、2B、2C、2D，是具有同一构成的单元。图像形成单元2A形成与品红色对应的图像；图像形成单元2B形成与青绿色对应的图像；图像形成单元2C形成与黄色对应的图像；图像形成单元2D则形成与黑色对应的图像。

在该图像形成单元2A、2B、2C、2D的上方有写入单元6，在转印带3 a的下方配置着双面单元7。在这个小型打印机的装置本体1的左方还装有将图像形成后的转印纸P翻转排出或送往双面单元7的翻转单元8。

写入单元6，由为各颜色准备的激光二极管(LD)方式的4个发光体，由6面的光学多面体及电机构成的1组多边扫描器、在各发光体的航线上配置的fθ透镜、长柱面透镜等的透镜和反射器等构成。从激光二极管射出的激光被多边形扫描器偏转扫描，照射在感光体5上。

双面单元7，由一对输送导板45a，45b和多对(本例中为4对)的输送辊46组成。在转印纸P两面形成图像的双面图像形成时，在单面形成图像后，被输送到翻转单元8的翻转输送路54，将翻转后的转印纸P后送向送纸部。

翻转单元8由成对的多个输送辊46和输送导板45组成。如以上所述，它的作用是或将双面图像形成时的转印纸P表里翻转后送往双面单元7；或将图像形成后的转印纸P保持原来的方向排出机外，或将表里翻转后排出机外。在设有供纸盘11、12的送纸单元，配有将转印纸P1张1张分开的分离纸部55、56。

在转印带3a和翻转单元8的之间，设有将对转印了图像的转印纸P的图像进行定影处理的定影装置9。在该定影装置9的转印纸输送方向下流方面，让翻转排纸路20形成分叉，以便使输送到此处的转印纸P通过排纸辊对25送入排纸盘26。

此外，装置主机1的下部，分别配有上下两级可收纳不同尺寸转印纸P的供纸卡盒11、12。还有，在装置主机1的右侧，设有可沿箭头B的方向开闭的手动送纸盘13，通过打开该手动送纸盘，能够由此手动送纸。

其次，关于该图像形成装置中的图像形成的工作原理进行说明。

图像形成装置开始工作，各感光体按图1所示的顺时针方向旋转。于是，该各感光体5的表面通过带电辊14a而均匀地带电。接着，图像形成单元2A的感光体5、图像形成单元2B的感光体5、图像形成单元2C的感光体5、还有图像形成单元2D的感光体5，通过写入单元6分别被与品红色图像对应的激光、与青绿色图像对应的激光、与黄色图像对应的激光和与黑色图像对应的激光所照射，形成与各颜色的图像数据相对应的潜影。在感光体5的回转的作用下，各潜影一到达显影装置10A、10B、10C、10D的位置，便被品红、青绿、黄和黑各调色剂显影，从而形成4色的调色剂像。此时，外添在调色剂里的润滑剂也同时被供给感光体表面。

另一方面，转印纸P由分离送纸单元从送纸箱11、12被供给，转印纸P是通过设置在转印带3a前面的定位辊对59，与各感光体5上形成的调色剂图像同时间被输送。转印纸P通过设置在转印带3a的入口附近的纸吸附辊58被赋予正电荷，因此，由于静电作用被转印带3a表面吸附。于是，转录纸P在吸附于转印带3 a的状态下被输送的同时，品红、青绿、黄及黑色的各调色剂像顺序被转印，从而形成4色叠加后的全色调色剂图像。这时，虽然添加在调色剂里的润滑剂也被同时转印，但一部分调色剂却未被转印而吸附在感光体上残留下来。这些转印纸P在定影装置9中经过加热加压，调色剂图像被熔融定影。然后，根据所指定的印刷方式进入排纸系统，要么翻转排送到装置主机1上部的排纸盘26，要么从定影装置9继续前进，通过翻转单元8直接排出。或者，当两面图像形成方式被选择时，被送入上述翻转单元8内的翻转输送线路之后，在被翻转后送入双面单元7，由此再次送纸，在设有图像形成单元2A、2B、2C、2D的图像形成部形成背面图像之后排出。

另一方面，脱离了转印带3a的感光体5依然保持旋转，刷形辊17a将从润滑剂成型体17b上抓取的润滑剂涂敷到感光体5上。同时，感光体5上存在未被转印的残留调色剂，其表面附着润滑剂。在用清洁刮板清除这些残留调色剂时，由于将调色剂推向感光体5，调色剂上的润滑剂在感光体5表面形成一层膜。同时，由刷形辊17a供给的感光体5上的润滑剂，因感光体5被按压也会在压感光体5上面形成薄膜。

此后的图像形成，虽然是反复进行上述的图像形成过程，不过，由于感光体5上形成的润滑剂膜非常薄，不会阻碍由带电装置14的带电处理。此后，重新显影在感光体5上面的调色剂像，被转印到吸附在转印带3a上的转印纸P上。

显影装置10A、10B、10C、10D由位于感光体5对面的显影辊、输送和搅拌显影剂的螺旋桨、调色剂浓度传感器等构成。显影辊由外部的可自由旋转的套管和固定在内侧的磁铁构成。根据调色剂浓度传感器的输出信息，由调色剂补给装置供给调色剂。本实施例中使用的显影剂，是由载体和调色剂所组成的二成分显影剂。

载体通常直接由芯材组成，或者使用在芯材上附上包层的材料。本发明中可以使用的树脂包层载体的芯材是亚铁盐和磁铁矿。这种芯材物质的粒径在20～65μm的范围为宜，优选30～60μm。载体的包层树脂，可以使用苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、氟树脂、硅树脂或者它们的混合物、共聚物。作为包层的形成法，与通常的方法同样，使用喷雾法、浸润法等，往载体芯材粒子表面涂敷既可。

图2A、图2B分别表示图像形成单元的实施例的组成的概略图。其中的图像形成单元2A、2B、2C、2D，如图2A、图2B所示，由带电辊14a、形成静电潜影的感光体5、具有对感光体5表面做清洁处理的清洁刮板15a的清洁手段和具有涂敷润滑剂的刷形辊17a的涂敷装置17等部分所构成。带电辊14a为导电性或半导电性，通过施加直流及/或交流电压向感光体5付与电荷从而使感光体5带电。为了清洁带电辊14a的表面，带电辊清洁刷14b直接与带电辊14a相接触。

在清洁手段中，清洁刮板15a刮掉的调色剂由辊刷移送到螺旋推运器48，通过让该螺旋推运器48旋转，将回收的废调色剂的运送到图2B所示的废调色剂收容处18。

涂敷手段17，此处是被配置在图像形成单元本体内的，主要由润滑剂成型体17b、与润滑剂成型体17b相接触并削取润滑剂以供给感光体5表面的刷形辊17a、除去附着在刷形辊17a上的调色剂的刷辊轮刮板、以规定的压力将润滑剂成型体17b压向刷形辊17a的弹簧17d等所构成。润滑剂成型体17b为长方体形状。刷形辊17a具有向感光体5轴向延伸的形状。加压弹簧17d对刷形辊17a所施加的压力，足以将润滑剂成型体17b几乎完全用光。虽然润滑剂成型体17b为易耗品，其厚度时时在减少，不过，由于加压弹簧17d的作用，使其始终与刷形辊17a相接触，从而使抓取的润滑剂不断地供给并涂敷于感光体5。

在本实施例中，作为潜影承载体以感光体为例进行了说明。不过，潜影承载体也可以是转印带。

如图1所示，显影装置10A、10B、10C、10D的构成是完全一样的二组分显影方式的显影装置，仅仅是它们所使用的调色剂的颜色不同。并且，显影装置10A使用品红色的调色剂，显影装置10B使用青绿色的调色剂，显影装置10C使用黄色的调色剂，显影装置10D使用黑色的调色剂。同时，各颜色的显影装置10A、10B、10C、10D内，都装有由调色剂和载体组成的显影剂。

作为润滑剂成型体17b的润滑剂，可列举如下：譬如，油酸铅、油酸锌、油酸铜、硬脂酸锌、硬脂酸钴、硬脂酸铁、硬脂酸铜、棕榈酸锌、棕榈酸铜、亚麻酸锌等的脂肪酸金属盐类、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚三氟乙烯、二氯二氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物、四氟乙烯一氧氟丙烯共聚物等的氟类树脂。特别是具有减少感光体5的摩擦效果的硬脂酸金属盐为宜，尤其是硬脂酸锌更为理想。

通过把这些润滑剂供给到感光体5表面，可在感光体5表面形成一层润滑剂薄膜，使摩擦系数在0.4以下。感光体5的摩擦系数保持在0.4以下为宜，最好是在0.2以下。通过把摩擦系数降低在0.4以下，可以减小了感光体5和调色剂间的相互作用，使得感光体5上面的调色剂更容易脱离，从而可提高转印率。同时，可抑制清洁刮板15a和感光体5的摩擦的增大，提高清洁的效率。特别是在圆形度高的调色剂的情况，可以减少因为调色剂在感光体5上面容易滚动而产生的清洁不彻底情况的发生。另外，由于转印率的提高，使需要清除的调色剂量减少，从而可以降低由于长期间使用所造成的清洁不良问题。再者，0.2以下更为理想。不过，如果摩擦系数低于0.1的话，由于和清洁刮板15a之间变得太滑，反而会发生使感光体5上面的调色剂从清洁刮板15a底下漏掉的问题。

这里，如下所示，使用欧勒(Euler)传送带方式对感光体5的摩擦系数进行了测量。图3表示感光体的摩擦系数测量方法。这里，作为传送带，将中等厚度的优质纸沿其较长的方向附在感光鼓1/4的圆周上，传送带的一端施加譬如0.98N(100g)的负载，另一端设置测力计。牵引测力计读取传送带移动时的负荷重量，摩擦系数μs可通过下式算出：

μs＝2/π×1n(F/0.98)(这里，μ：静止摩擦系数，F：测量值)。

此外，该图像形成装置200的感光体5摩擦系数是指随着图像的形成变为衡常状态时的值。就是说，感光体5的摩擦系数，由于受设置在图像形成装置200中的其他装置的影响，图像形成刚完成后的摩擦系数的值会发生改变。不过，通过A4记录纸的1000张左右的图像形成后，摩擦系数的值将基本上趋于固定值。因此，这里所说的摩擦系数是指这个衡常状态下的固定摩擦系数。

下面，关于上述润滑剂的涂敷手段17，基于图2A以及2B进行说明。首先，该润滑剂可以使用将硬脂酸锌等的脂肪酸金属盐融解固化加工成棒形的东西，或将聚四氟乙烯等的氟树脂成加工成为棒形或薄板形的东西。将这种润滑剂固定于保持部件上，并使其与刷辊相接触。如果调整润滑剂涂敷量，可使用弹簧来调整向感光体5的涂敷量。由此，润滑剂的寿命可以延长。

作为刷形辊17a的材料，可以从苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚酯树脂、氟树脂、酰铵树脂、PET树脂等中进行选择。特别是耐磨耗，强度高的酰铵树脂，以及永久性变形度小、不容易倒毛的PET树脂比较理想。这种刷也可以包含导电性粉末。作为导电性粉末，可以使用乙炔炭黑、炉黑等的碳黑、石墨，或铜、银等的金属粉末。此种情况，把刷做成导电性或者半导电性，具体地说是使电阻为102～108Ω·cm的范围。刷是绝缘性的话，不能加偏压。另外，有一点不方便之处，就是由于与感光体或调色剂之间摩擦接触电刷所带上的电荷不会衰减。所以最好将电刷与地线连接。这是为了防止带电荷。此外，也可以加以直流和交流电压叠加的偏压。

润滑剂成型体17b，由加压弹簧向刷形辊17 a施加压力，随着压力的增大，刷从润滑剂成型体17b上抓取的润滑剂将增多，从而能够增加涂到感光体5上的润滑剂的量，减小感光体5的摩擦系数。如图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H所示，用于刷形辊17a的纤维要么是2叶(图6b))、3叶(图6C)、十字(图6D)、星型(图形6E)、或有具有更多凸部的异形断面形状，要么是三角(图6F)、四角(图6G)、五角(图6(h))、或具有更多角的多边形的断面形状。与图6A所示的使用通常的纤维的情况相比，对润滑剂成型体17b表面的摩擦力大，抓取的润滑剂量多，因而将润滑剂成型体17b向刷形辊17a施加压力的加压弹簧的负荷能够相应的设定得较小。加压弹簧的负荷小的话，刷形辊17a从润滑剂成型体17b的抓取量就可以减小，因此可以降低刷形辊17a回转负荷，从而能够实现驱动元件的长寿命化，同时由于电机转矩的减小带来省电能化，以及驱动的稳定化带来的对条纹发生的变少。

如图6A所示，具有异形截面的细纤维和粗纤维混纺在一起。通过细纤维化、高密度化的异形断面纤维，既能够抓取必要充分量的固形润滑剂，同时能把润滑剂均匀的涂敷到潜影承载体上。另外由于弹性部件能够承受润滑剂的抓取力，所以还可以防止由于长时间工作而产生的倒毛。作为弹性部件，用聚氨酯等的发泡树脂作成，这是因为具有一定的柔软性比较合适。

如图6B、6C所示，通过配置细纤维化异形断面纤维的植毛部和弹性部件，并使弹性部件的从芯金的高度低于异形断面纤维，可以把由弹性部件的摩擦负载造成的刷形辊旋转负载的增大、刷形辊驱动元件的短寿命化、电机转矩的增大造成的电机费用增加以及耗电量的增加、刷形辊的旋转振荡所造成的条纹的发生等控制到最小程度。

在刷形辊17a的潜影承载体旋转方向下方，也可以设置涂敷刮板18。通过加压使涂敷刮板18的刮板削刃与感光体5接触，就能够更稳定地在感光体5上面形成润滑剂膜。

此外，让刷形辊17a在与感光体5接触部位沿同一方向转动。通过使其沿此方向转动，能够将吸附在刷形辊17a上的润滑剂提供给润滑剂感光体5，而不对予感光体5造成冲击。在用刷形辊17a向感光体5供给润滑剂时就没有必要形成润滑剂膜，而感光体5被供给的润滑剂会在清洁刮板15a的压力下形成润滑剂膜。因此，为了能在无冲击的前提下进行供给，让其沿相同方向转动是所希望的。还有，刷形辊17a与感光体5的周速比(感光体圆周速度/刷形辊的圆周速度)，在0.8～1.2的范围比较合适。如果周速比不满0.8，润滑剂的供给量将不足，如果超过1.2，由于冲击将可能会对感光体5造成损伤，使感光体5的寿命缩短。再者，要在冲击小的条件下向电刷感光体5供给润滑剂，1.0～1.1的范围更为理想。

图7是表示在本发明的图像形成装置中的所使用刷形辊外观的概略图。同时，图8是表示辊断面的概略图。如上所述，该刷形辊的纤维断面形状是异形断面。所谓异形断面是指2叶以上的断面(2叶、3叶、十字形状等)、多边形(三角、四角形)等。因为异形断面纤维的用顶部和侧面的锐利的角、边去刮取固形润滑剂表面，所以与同样粗细的普通纤维的圆形截面相比，能够提高对固形润滑剂的刮取能力。纤维断面形状可以通过使用具有希望的形状的孔将纤维材料进行注射模塑而只得。另外，纤维的断面形状的控制是公知技术。另一方面，虽然为了将润滑剂均匀地涂到潜影承载体上，增加刷形辊的纤维植毛密度是有利的，但是，众所周知，由于织毛机器性能的原因，不进行细纤维化很难实现高密度化。即使在织毛机性能范围之内，若不进行细纤维化而试图高密度化的话，由于刷形辊的旋转负载增大，刷形辊的驱动元件的寿命就会变短，并且由电机转矩的加大引起的电机费用增加和耗能量增加，由刷形辊的旋转振荡造成的条纹显影的问题等将变得十分严重。出于以上理由，在使用通常的圆形断面纤维的情况，为了得到足够的固形润滑剂抓取能力(量)，不得不使用6～15d左右粗细的纤维，植毛密度一般只有20-50千根左右/平方英寸，高密度化受到了局限。

把刷形辊的纤维做成异形断面的话，因为可以增加对固形润滑剂的抓取能力(量)，所以即使使用细纤维也能得到足够的固形润滑剂抓取能力(量)。这里，对纤维粗细为3.3T，植毛密度求为150千根/平方英寸的刷形辊进行评价的结果，发现其固形润滑剂的抓取能力(量)能够达到标准刷形辊的1.5～2倍。不过，经过几千张图像形成的工作之后，其抓取能力(量)将下降到与标准刷形辊同样的水平。这是由于此时的刷形辊的纤维的毛已经从根部倒下，由于纤维细微化的缘故使得毛变得易倒，从而经过一段时间后，便发生了固形润滑剂的抓取能力(量)下降的问题。在本发明的图像形成装置中，上述涂敷手段设有植毛部和弹性材部分，上述植毛部的纤维的粗细为1.5～4T。同时，上述辊形涂敷器的弹性部的弹性部件的外径比植毛部的纤维的外径小。通过这种结构，由于栽植毛部之间配置了弹性部件，即使把上述异形断面纤维做成细纤维也不会发生倒毛，能够维持稳定的固形润滑剂的抓取能力(量)。再者，由于粗纤维的毛比细纤维的毛短，因此能够将由粗纤维造成的刷形辊旋转负载的增大、刷形辊的驱动元件的寿命变短、由电机转矩升高引起的电机费增加和耗能量的增加以及由刷形辊的旋转振荡引起的条纹显影的发生等控制到最小。弹性部和植毛部可以分别用已知的刷子的来制作方法制成长方形，该长方形的弹性部和植毛部在刷子的基体上交替卷置，由此就可以制成设置有本发明的植毛部与弹性部的刷子。

图9是表示用作本发明的图像形成装置中的刷形辊外观的概略图。此外，在本发明的图像形成装置中，用在上述刷形辊上的纤维的粗细有2种以上，至少细纤维的粗细为1.5～4T。还有，粗纤维的毛比细纤维的毛短。由于其中混纺着粗纤维，所以，上述异形断面纤维即使使用细纤维也不会引起由于随时间而发生倒毛，从而可以维持稳定的固形润滑剂拨能力(量)。再者，由于粗纤维的毛比细纤维的毛短，因而能够将由粗纤维造成的刷形辊旋转负载的增大、刷形辊的驱动元件的短寿命化、由电机转矩升高引起的电机费增加和耗能量的增加以及由刷形辊的旋转振荡引起的条纹显影的发生等控制到最小。

调色剂至少由粘结树脂以及着色剂构成，减少摩擦的润滑剂被施加于调色剂的表面。调色剂可以含有控制调色剂的带电性的电荷控制剂以及提高调色剂与定影装置的脱模性的脱模剂。另外，调色剂还可以含有增加赋与流动性的外添加剂。作为粘结树脂，优选聚酯树脂、乙烯基树脂、酰胺树脂、环氧树脂、硅氧烷树脂等构成。并且更优选乙烯基类树脂，具体的可以列举聚苯乙烯、聚P-氯代苯乙烯、聚乙烯基甲苯、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-丙烯酸辛基酯共聚物、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-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸共聚物。

作为着色剂，染料以及颜料都可以使用，例如炭黑、苯胺黑染料、铁黑、纳夫妥黄S、汉撒黄G、汉撒黄5G、汉撒黄10G、镉黄、黄色氧化铁、黄土、铬黄、钛黄、多偶氮黄、红色氧化物、铅丹、铬红、镉汞红、锑红、永久红4R、帕拉红、对氯邻硝基苯胺红、立索尔坚牢猩红G、亮坚牢猩红、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、坚牢猩红VD、亮猩红G、立索尔玉红GX、永久红F5R、硫靛蓝红B、油红、喹丫酮红、吡唑啉-5-酮红、多偶氮红、铬朱砂、联苯胺橙、油橙、钴蓝、赛璐里安蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞箐蓝、酞箐蓝、靛蓝、群青、绀青、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二氧杂紫、蒽醌紫、铬氯、锌氯、颜料氯B、纳夫妥氯B、氯金、氧化钛、氧化锌、锌钡白以及这些着色剂的混合物。着色剂的含量为占调色剂的1％-15％，优选3％-10％。

作为电荷控制剂，可以使用例如水杨酸化合物、尼格(苯胺黑)类染料、季铵盐化合物以及烷基吡啶嗡化合物等。电荷控制剂的含有量为0.1％-5％，优选1％-3％。

作为脱模剂，可以使用聚烯烃，例如低分子量的聚乙烯、低分子量聚丙烯以及低分子量的乙烯-丙烯的共聚物；酯类蜡，例如脂肪酸低级醇酯、脂肪酸高级醇酯以及脂肪酸多元醇酯；酰胺类蜡。脱模剂的含有量为占调色剂的0.5％-10％，优选1％-5％。

另外，调色剂的形状为优选圆形度为0.92以上。圆形度是这样定义的，即，圆形度SR＝(具有与粒子的投影面积相同的面积的圆的周长/粒子的投影的周长)*100％(*号为乘，以下相同)。调色剂越接近于圆，圆形度越接近于100％。在先有技术的图像形成装置中，如果使用具有上述圆形度的调色剂，则清洁刮板15a于清洁部件向接触时，就会发生难于将调色剂充分刮下的情况。这是由于调色剂在感光体5上发生滚动而造成的。在此情况下，虽然可以考虑增大清洁刮板15a与感光体5的接触压力，但是这会影响感光体5的转动或移动精度，从而造成条纹显影。与此不同，本发明的是从涂布装置17与调色剂双方对感光体5的表面涂以润滑剂，从而使感光体5的表面的磨擦系数降低。由此，在转印时提高转印率，减少残留调色剂的残存，时清洁刮板的清洁负载减少，并且，即使是使清洁刮板15a以强力与感光体相接触，也不会产生条纹显影。

这样的圆形度，在调色剂用干式粉碎时，对调色剂要用热后机械进行球形化处理。热处理，例如可以用喷雾装置等将调色剂母体粒子与热气流一起进行喷雾，来进行热处理。机械处理，是将调色剂与比重轻的玻璃等的混合介质一起投入球磨等混合机中，并进行搅拌，从而进行球形化处理。但是，由于热处理会使调色剂凝集而形成直径大的调色剂母体粒子，机械处理则会产生微小颗粒的发生，由此，就有必要进行重新分级。另外，在含水介质中制造的调色剂的场合，在除去介质的过程中会加以强烈的搅拌，从而可以控制调色剂的形状。进一步，也可以添加流动性赋予剂。作为流动性赋予剂，可以使用二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化锆、铁粒、磁铁矿等金属的氧化物的微粒以及将这些微粒用有机硅烷偶合剂、钛酸酯偶合剂、锆铝酸酯处理的金属氧化物而得到的金属氧化物的微粒。优选用偶合剂处理的二氧化硅以及二氧化钛。二氧化硅的初始粒子的粒径小，流动性赋予效果大。另外，二氧化钛可以控制调色剂的带电量。因此，更优选将上述物质组合起来进行添加。

另外，添加到调色剂中的润滑剂的量优选为0.1％-2.0％。如果润滑剂的添加量小于0.1％，则向感光体5供给的来太少，难于使感光体5的磨擦系数降低；如大于0.2％，则调色剂易于从感光体5附着在充电棍14上，从而有可能造成异常图像。

另外，调色剂的体积平均粒径Dv小时，可以提高细线的再现性，所以应使用最大也应在8μm以下的调色剂。但是，如粒径变小，显影性清洁性变差，所以优选至少也应在3μm以上。如不满3μm，载体或显影棍的表面难以进行显影的微小粒径的调色剂增多，其他的调色剂中的一些粒子与载体或显影棍的接触磨擦就会便得不充分，从而逆带电的调色剂变多，产生背景变浊的异常图像。

另外，用体积平均粒径Dv与数均粒径Dn的比(Dv/Dn)来表示的粒径分布优选在1.05-1.40的范围。通过使粒径分布图变得尖锐，就可以使调色剂的带电量均一。如果Dv/Dn大于1.40，调色剂的电量的分布太宽，逆带电的调色剂变多，难于得到高质量的图像。如Dv/Dn不满1.05，则制造变得困难，从而不适用。调色剂的粒径，用Coulter Count Multisizer(Coulter公司制造)进行测定，其中，与要测定的调色剂的粒径相对应，选用测定用孔的大小为50μm，对5000个粒子的平均粒径进行测定，从而得到调色剂的粒径。

另外，调色剂的圆形度中，优选形状系数SF-1为100-180；形状系数SF-2为100-180。图4A是说明形状系数SF-1的模式图；图4B是说明形状系数SF-2的模式图。形状系数SF-1是表示调色剂形状的球状的程度，用下述式(1)进行表示，其中，SF-1是将调色剂向二维平面进行投影而成的图形的最大长度MXLNG的平方用图形的面积来除，并乘上(100π/4)而得到的值。

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

SF-1为100时，调色剂为真正的球形。SF-1的值越大，调色剂越变为无定形。

形状系数SF-2表示了调色剂的形状的凸凹程度，其用下述的式(2)来表示。其为将调色剂投影在二维平面而形成的图形的周长的平方用图形的面积来除，再乘上100π/4而得到的值。

SF-2＝{(PERI)²/AREA}*(100π/4)  ······    (式2)

SF-2为100时，调色剂表面的凹凸消失。SF-2的值越大，调色剂的凸凹越显著。

形状系数的测定，具体是用扫描式电子显微镜(S-800，日立制作所制)摄取调色剂的照片，然后，将该照片输入图像解析装置(LUSEX3，NirecoCorporation制)，进行解析计算。

如调色剂的形状接近于球形，调色剂与调色剂之间或者调色剂与感光体之间的接触为点接触，调色剂之间的吸附力变低，其结果是流动性变高，并且，调色剂与感光体5的吸附力变弱，转印率变高，转印率变高，另外，逆带电的调色剂T1变得容易地用暂时保存装置40来回收。

调色剂地形状系数SF-1与SF-2以100以上为好。如SF-1与SF-2变大，则逆带电调色剂T1变多，并且调色剂的带电量分布变广，调色剂的暂时保持装置40的负荷变大。由此，SF-1以不超过180为好；SF-2以不超过180为好。

进一步，在本发明的图像形成装置中使用的调色剂也可以为大约球形。图5A以、图5B以及图5C为表示调色剂的外形形状的概略图。图5A为调色剂的外观；图5B以及5C为调色剂的断面图。在图5a中，X轴表示调色剂的最长轴r1；Y轴表示调色剂的短轴r2；Z表示调色剂的厚度r3。它们之间的关系为r1≥r2≥r3。

在本发明中使用的调色剂为近似球形，其长轴与短轴的比(r2/r1)为0.5-1.0；厚度与短轴的比(r3/r2)为0.7-1.0。如(r2/r1)不满0.5，则调色剂的形状接近不定形，从而其带电量分布变宽。如厚度与短轴的比(r3/r2)不满0.7，则调色剂接近于无定形，从而带电量的分布变宽。特别是当厚度与短轴的比(r3/r2)为1.0时，调色剂变为近似球形，带电量分布变窄。

调色剂的大小是使用扫描型电子显微镜(SEM)、一边改变视野进行观察一边加以决定。

调色剂的形状可以通过制作方法来进行控制。例如，用干式粉碎法制造调色剂的场合，调色剂的表面具有凹凸，形状为无定形。但是，即使是该干式粉碎法调色剂，也可以通过施加机械或热能的方法来制造近似球形的调色剂。用悬浮聚合法，乳化聚合形成液滴而制备调色剂的场合，调色剂多为表面光滑的近似球形。另为在溶剂中的反应过程中，进行搅拌施以剪切力，可以制成椭圆形的调色剂。

(0034)另外，作为上述的近似的调色剂，优选使由具有含氮原子聚酯的予聚物、聚酯、着色剂以及脱模剂的组合物在水基介质中以及在有树脂微粒子的存在下，进行交联反应以及/或伸长反应而制成调色剂。

以下，就调色剂的构成材料以及适宜的制备方法进行说明。

(聚酯)

聚酯可以通过使多元醇化合物和多元羧酸进行聚缩反应来制得。

作为多元醇(PO)，可以使用二元醇(DIO)以及具有3个或多个官能团的多元醇(TO)，优选单独使用二元醇，或使用二元醇与少量的多元醇的混合物。

二元醇(DIO)的具体例子包括烃基二元醇(例如乙二醇、  1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、  1，4-丁二醇以及1，6-己二醇)；烷基醚二醇(例如二甘醇、三甘醇、缩丙二醇、多缩丙二醇以及聚四亚甲基乙二醇醚(polytetramethylene ether glycol)；  脂环二醇(例如1，4-环己二醇以及加氢双酚A)；双酚类(例如双酚A、双酚F以及双酚S)；上述的脂环二醇与氧化烯烃的加合物(氧化烯烃的例子如氧化乙烯、氧化丙烯以及氧化丁烯)。特别是，优选使用具有2-12个碳原子的亚烷基乙二醇以及双酚与氧化烯烃的加合物，更优选使用双酚与氧化烯烃的加合物以及它们与2-12个碳原子的亚烷基二醇的混合物。

含有3个或多个官能团的多元醇的具体的例子(TO)包括含有3-8个官能团的脂肪族醇(例如甘油、三甲醇乙烷、三甲醇丙烷、季戊四醇、山梨醇)、具有三个或更多个官能团的酚类(如三苯酚PA、酚醛清漆、甲酚醛清漆)以及上述的具有3个或更多的官能团的多酚与氧化烯烃的加合物。

作为多元羧酸(PC)，可以使用二元羧酸(DIC)以及具有三个或更多的官能团的多元羧酸(TC)。优选单独使用二元羧酸(DIC)以及二元羧酸与少量的多元羧酸的混合物。

二元羧酸(DIC)的具体例子包括：亚烷基二元羧酸(如琥珀酸，己二酸，癸二酸)、亚烯基二元羧酸(如马来酸、富马酸)、芳香族二元羧酸(如苯二酸、间苯二酸、对苯二酸、萘二酸)，特别是优选具有4-20个碳原子的亚烯基二酸以及具有8-20个碳原子的芳香族二元羧酸。

具有三个或更多的官能团的多元羧酸(TC)包括：含有9-20个碳原子的芳香族的多元酸(例如偏苯三酸以及苯四酸)。

多元羧酸(PC)可以通过使一种或多种多元醇(PO)与上述的一种或多种酸的酸酐或其低级烷基酯进行反应而得到。其中适宜的低级烷基酯包括(但不限于)甲基酯、乙基酯以及异丙基酯。

将多元醇(PO)与多元羧酸(PC)相混合，一般是使羟基与羧基的当量比(OH/COOH)为2/1-1/1，优选1.5/1-1/1，更优选1.3/1-1.02/1。

在有已知的催化剂的存在下，将多元醇(PO)与多元羧酸(PC)加热到150-280℃。所用的催化剂例如钛酸四丁氧基酯或者氧化二丁基锡。在反应中产生的水要除掉，并且如需要，可在减压下进行反应。这样，就可以制备出含有羟基的聚酯。该聚酯树脂优选具有不小于5mgKOH/g的羟值。该聚酯树脂优选具有1-30mgKOH/g的酸价，更优选具有5-20mgKOH/g的酸价。具有酸价，生成的调色剂易带负电，可以在定影时，记录纸与调色剂的亲和性良好，从而提高了调色剂的低温定影性。但是，如酸价大于30，调色剂的带电稳定性变坏，特别是调色剂被使用在高湿高温的情况下，更是如此。

另外，调色剂的重量平均分子量为10,000-400,000，优选20,000-200,000。如该重量分子量不满10,000，耐偏移性会恶化，但是，超过400,000，低温定影性变坏。

在聚酯中，优选除了上述的通过缩聚反应得到的未改性的聚酯以外，含有脲改性的聚酯。脲改性的聚酯使上述用聚缩反应生成的聚酯的末端的羧基以及羟基等与多元的异氰酸酯化合物(PIC)反应，得到含有异氰酸酯基的聚酯的予聚物(A)，然后使其与胺类反应制备分子链交联以及/或者伸长的生成物。

多元异氰酸酯(PIC)的例子包括，脂肪族多元异氰酸酯(如四甲撑二异氰酸酯、戊甲撑二异氰酸酯以及2，6-二异氰酸酯己酸甲酯)、脂环族聚异氰酸酯(如异佛尔酮二异氰酸酯以及环己基甲烷二异氰酸酯)、芳香族二异氰酸酯(例如甲代亚苯基二异氰酸酯以及二苯基甲烷二异氰酸酯)、芳香脂肪族二异氰酸酯(例如α，α，α’，α’，-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯)、异氰脲酸酯、  (由苯酚衍生物、肟以及己内酰胺封端的上述的)异氰酸酯、以及这些化合物的2种以上的组合。

将聚异氰酸酯(PIC)与聚酯相混合物，并且使其当量比(NCO/OH)为5/1-1/1，优选4/1-1.2/1，更优选2.5/1-1.5/1。如该当量比太大，低温定影性会变差；如该当量比太小，则得到的改性的聚酯的尿素的量变小，调色剂的抗热偏移性变差。

在从聚酯予聚物中的多元异氰酸酯得到的结构单元(在端部有异氰酸酯基团)的含量为0.5％-40％(重量)，优选1％-30％(重量)，更优选2％-20％(重量)。如所述数量小于0.5％(重量)太小，则抗热偏移性变差，而且调色剂的耐热性以及低温定影性也会变差。与此相反，如所述数量大于40％太大，则得到的调色剂的低温定影性会变差。

包括在聚酯予聚物(A)的一个分子中的异氰酸酯基的数量为至少一个，优选平均为1.5-3个，更优选平均1.8-2.5个。当异氰酸酯基的数量小于1时，尿素改性的聚酯的分子量变小，由此，得到的调色剂的抗热偏移性会变差。

作为与聚酯预聚物(A)反应的胺类(B)，可以列举2元胺化合物(B1)、3元以上的多元胺化合物(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)以及封端胺类(B6)(即胺类B1-B5被封端)。

二元胺(B1)的具体例子为芳香族二元胺(例如，苯撑二胺、二乙基甲苯二胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷)、脂环族二胺(例如4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二环己基甲烷、二氨基环己烷、异佛尔酮二胺)、脂肪族二胺(例如乙二胺、四甲撑二胺、六乙撑二胺等)

具有3个或更多的氨基的多胺(B2)的具体例子包括二乙撑三胺、三乙撑四胺。

氨基醇(B3)的具体例子包括乙醇胺和羟乙基苯胺。

氨基硫醇(B4)的具体例子包括氨基乙基硫醇以及氨基丙基硫醇。

氨基酸(B5)包括氨基丙酸以及氨基己酸。

封端的胺(B6)的具体例子包括酮亚胺以及1，3-氧氮杂戊烷，该化合物可以通过使胺(B1)-(B5)与酮类(如丙酮、甲基乙基酮以及甲基异丁基酮)进行反应而制备。在这些胺(B)中，二胺(B1)以及二胺与少量的多元胺(B2)组成的混合物被优选使用。

具有异氰酸酯基的予聚物(A)与胺的混合比(即NCO/NHx)为1/2-2/1，优选1/1.5-1.5/1，更优选1/1.2-1.2/1。如该比率太大或太小，尿素改性的聚酯的分子量会将低，从而使调色剂的抗热偏移性变差。

尿素改性的聚酯具有尿素键以及尿烷键。尿素键以及尿烷键的摩尔比(尿素/尿烷)为100/0-10/90，优选80/20-20/80，更优选60/40-30/70。如果尿素键的量不满10％，则抗热偏移性变差。

本发明的尿素改性聚酯树脂可以用例如一步法的方法来制造。特别是，在有已知酯化催化剂的存在下，将多元醇(PO)以及多元羧酸(PC)在150-280℃下加热而制成。如果需要，在减压下，将反应生成的水除去。以此而制备含有羟基的聚酯树脂。然后，使该聚酯树脂与聚异氰酸酯(PIC)在40℃-140℃下反应，生成含有异氰酸酯基的予聚物(A)。进一步，该予聚物(A)与胺(B)在0-140℃下反应，以生成尿素改性聚酯树脂。

当聚异氰酸酯(PIC)与聚酯树脂反应，以及聚酯予聚物(A)与胺(B)反应时，如果需要，可以使用溶剂。合适的溶剂包括不与予聚物(PIC)反应的溶剂。这种溶剂的具体例子包括芳香族溶剂(如甲苯以及二甲苯)、酮类(例如丙酮、甲基以及甲基异丁基酮)、酯类(如乙酸乙酯)、酰胺(例如二甲基甲酰胺以及二甲基乙酰胺)、醚类(如四氢呋喃)。

如果需要、尿素改性聚酯树脂的摩尔比可以通过使用伸长反催化剂来加以控制。该伸长反催化剂的具体例子包括单胺(例如二乙胺、二丁基胺、丁基胺以及月桂基胺)、封端胺(例如将上述的单胺加以封端的酮亚胺化合物)。

尿素改性聚酯树脂的重量平均分子量不小于10,000，优选20,000-10,000,000，更优选30,000 to 1,000,000。如果该重量平均分子量不满10,000，则抗热偏移性变差。当未改性的聚酯树脂被混合一同使用时，尿素改性聚酯树脂的个数平均分子量没有特别的限定。也就是说，尿素改性聚酯树脂的重量平均分子量优先于它的个数平均分子量。但是尿素改性聚酯树脂单独使用时，其个数平均分子量为2,000 to 15,000，优选2,000-10,000，更优选2,000-8,000。当个数平均分子量超过20,000，则制得的调色剂的低温定影性变差，并且会使全彩色图像的光泽变差。

在本发明中，与单独使用尿素改性聚酯树脂相比，优选将未改性的聚酯树脂与尿素改性聚酯树脂混合起来使用。这是因为这两种树脂的混合使用可以提高制得的调色剂的低温定影性以及全彩色图像的光泽。未改性的聚酯树脂可以包括用除尿素键之外的键来改性的聚酯树脂。

优选未改性的聚酯树脂以及尿素改性聚酯树脂可相互部分溶解。以提高得到的调色剂的低温定影性以及抗热偏移性。由此，未改性的聚酯树脂以及尿素改性聚酯树脂要具有相似的结构。

未改性的聚酯树脂与尿素改性聚酯树脂的重量比为20/80-95/5，优选70/30-95/5，更优选75/25-95/5，更更优选80/20-93/7。如果尿素改性聚酯树脂的重量比小于5％，得到的调色剂的抗热偏移性、热安定保持性以及低温定影性都差。

在本发明中，粘结树脂包括未改性的聚酯树脂以及尿素改性聚酯树脂，粘结树脂的玻璃化温度(Tg)优选为45-65℃，更优选45-60℃。如果玻璃化温度太低，得到的调色剂的抗热偏移性差；如果该玻璃化温度太高，得到的调色剂的低温定影性变差。

尿素改性聚酯树脂趋向于存在于得到的母体调色剂粒子的表面。由此，该调色剂比已知的聚酯调色剂具有更好的高温保持性，这种情形即使在本发明调色剂的玻璃化温度比已知的聚酯调色剂要低的情况下，也时如此。

(0044)  以下，说明用于本发明的调色剂的制造方法。该调色剂优选用以下的方法制备，但是不仅仅限于此种方法。

(1)首先，将着色剂、未改性的聚酯树脂、具有异氰酸酯基的聚酯的予聚物以及脱模剂溶解或分散在有机溶剂中，得到调色剂组分混合物液体。

溶剂优选熔点低于100℃，以便在造粒过程之后易于将其除去。该挥发性溶剂的具体例子包括甲苯、二甲苯、苯、四氯化碳、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、三氯乙烯、氯仿、一氯代苯、二氯亚甲基、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酮、甲基乙基酮。这些溶剂可以单独使用、也可混合起来使用。特别是芳香族溶剂(如甲苯乙基二甲苯)以及卤代烃(如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿以及四氯化碳)优选使用。对应于100重量份的聚酯予聚物，有机溶剂的加入量一般为0-300重量份，优选0-100重量份，更优选25-70重量份。

(2)将如此得到的调色剂组分混合物在有表面活性剂以及树脂粒子的存在下，在水介质中加以乳化。

适宜的水介质包括水。另外，能够与水相混合的溶剂可以加入水中。这种溶剂的具体例子，是醇类(如甲醇、异丙醇、乙二醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(如甲基溶纤剂)、低级酮类(如丙酮以及甲基乙基酮等)。对应于100重量份的调色剂组分混合物液体，水介质的量一般为50-2000重量份，优选100-1000重量份。如溶剂的量太少，有机材料粒子就不能充分地分散，由此就不能得到所期望粒径的调色剂。与此相反，如量太大，则生产成本会升高。

当将调色剂组分混合物液体在水媒介中乳化时，优选使用例如表面活性剂的分散剂以及树脂粒子。

表面活性剂的具体粒子包括阴离子表面活性剂(如烷基苯磺酸盐、α-链烯烃磺酸盐以及磷酸盐)、阳离子表面活性剂(如胺盐(例如烷基胺盐、氨基醇脂肪酸的衍生物、多胺脂肪酸衍生物以及咪唑啉)、季铵盐(如烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶  盐、烷基异喹啉盐)、非离子表面活性剂(如脂肪酸胺衍生物、多元醇衍生物)、两性表面活性剂(如苯胺、十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛基氨基乙基)甘氨酸、N-烷基-N，N-二甲基铵甜菜碱。

通过使用含氟的表面活性剂，可以使得到的调色剂具有良好的带电性以及良好的带电起动性。含有氟烷基的阴离子表面活性剂的例子包括具有2-10个碳原子的氟烷基羧酸以及它们的金属盐、全氟辛烷磺酰基谷氨酸钠、3-{ω-氟烷基(C6-C11)氧}-1-烷基(C3-C4)磺酸钠、3-{ω-氟烷氧基(C6-C8)-N-乙基氨基}-1-丙烷磺酸钠、氟烷基(C11-C20)羧酸以及它们的金属盐、全氟烷基(C7-C13)羧酸以及它们的金属盐、  全氟烷基(C4-C12)磺酸酯以及它们的金属盐、全氟辛烷磺酸二乙醇酰胺、N-丙基-N-(2-羟乙基)全氟辛烷砜酰胺、  全氟烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、全氟烷基(C6-C10)-N-乙基磺酰甘氨酸的盐、  单全氟烷基(C6-C16)乙基磷酸酯等。

这些表面活性剂在市场上可得到的产品的具体例子有下列：SARFRONS-111、S-112以及S-113(Asahi Glass Co.，Ltd.制造)；FLUORADFC-93、FC-95、FC-98以及FC-129(Sumitomo 3M Ltd.制造)；UNIDYNEDS-101以及DS-102(Daikin Industries，Ltd.制造)；  MEGAFACEF-110、F-120、F-113、F-191、F-812以及F-833(Dainippon Ink and Chemicals，Inc.制造)；ECTOPEF-102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201以及204(Tochem Products Co.，Ltd.)；  FUTARGENTF-100以及F-150(Neos制造)等。

具有氟烷基的阳离子表面活性剂的具体例子包括下列：

含有氟烷基的伯、仲、叔脂肪族胺；

脂肪族季铵盐，例如全氟烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基铵盐、氯化苄烷铵、氯化苄乙铵，吡啶盐以及咪唑盐等。

这些阳离子表面活性剂的市场产品列举如下：

SARFRONS-121(Asahi Glass Co.，Ltd.制造)；FLUORADFC-135(Sumitomo 3M Ltd.制造)；UNIDYNEDS-202(Daikin Industries，Ltd.制造)；MEGAFACEF-150以及F-824(Dainippon Ink and Chemicals，Inc.制造)；ECTOPEF-132(Tohchem Products Co.，Ltd.制造)；FUTARGENTF-300(Neos制造)等。

加入上述的树脂粒子、是为了稳定调色剂母体例子在水媒介中的分散液的。另外，也可以使用无机分散剂，例如磷酸三钙、碳酸钙、氧化钛、硅胶以及羟磷灰石。

进一步，可以使用聚合物保护胶体来稳定分散调色剂组分混合物液体。该聚合物保护胶体的具体例子有使用单体生成的的聚合物以及共聚物。这些单体可列举如下：

酸类，如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、富马酸、马来酸以及马来酸酐；

具有羟基的丙烯酸单体，例如丙烯酸β-羟乙基酯、甲基丙烯酸β-羟乙基酯、丙烯酸β-羟丙基酯、甲基丙烯酸β-羟丙基酯、丙烯酸γ-羟丙基酯、甲基丙烯酸γ-羟丙基酯、丙烯酸3-氯-2-羟丙基酯，甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙基、乙二醇单丙烯酸酯、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-羟甲基丙烯酰胺以及N-羟甲基甲基丙烯酰胺；

乙烯基醇以及其醚，例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚以及乙烯基丙基醚；

乙烯基醇与具有羧基的化合物生成的酯，例如乙酸乙烯基酯、丙酸乙烯基酯、丁酸乙烯基酯；

丙烯酰胺类以及它们的羟甲基化合物，例如丙烯酰胺、甲基丙烯酸、  二丙酮丙烯酰胺；

酸的氯化物，例如氯化丙烯酸，以及氯化甲基丙烯酸；

以及，含有氮原子或含有有氮原子的脂肪环的单体，例如乙烯基吡啶乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑以及乙烯亚胺。

另外，以下化合物也可以用作聚合物保护胶体：

聚合物类，例如聚氧乙烯化合物(例如聚氧乙烯，聚氧丙烯，聚氧乙烯烷基胺，聚氧丙烯烷基胺，聚氧乙烯烷基酰胺，聚氧丙烯烷基酰胺，聚氧乙烯壬基苯基醚，聚氧乙烯月桂基苯基醚，聚氧乙烯硬质基苯基酯(polyoxyethylene stearylphenyl esters)以及聚氧乙烯壬基苯基酯( polyoxyethylene nonylphenyl esters)；

以及纤维素化合物，例如甲基纤维素，羟乙基以及羟丙基纤维素。

(0051)作为分散机器，已知的混合器以及分散机器都可以使用、例如，低剪力型分散机器、高剪切力型分散机器、摩擦型分散机器、高压喷射型分散机器以及超声波型分散机器等。

为了制取包括有2-20pm粒径的粒子的分散液，优选使用高剪切力型的分散机器。在使用高剪切力型分散机器的情况下，对转速没有特别的限定，但是一般为1000-30000rpm，优选5000-20000rpm。另外，分散时间也没有特别的限制，但是，对于非连续分散器的分散的时间一般为0.1-5分钟。在分散过程的温度一般为0-150℃(在加压下)，优选40-98℃。

(3)在乳化时，将胺(B)加入使其与带有异氰酸酯基的聚酯予聚物(A)反应。

该反应为聚合物链的交联反应和/或伸长反应。粒子的反应时间取决于与胺一起使用的予聚物的异氰酸酯的反应性。但是，该反应时间一般为10分钟-40小时，优选2-20小时。反应温度一般为0-150℃，优选40-98℃。另外，如需要，在进行反应时，可加入已知的催化剂，例如月桂酸锡二丁基酯以及月桂酸锡二辛基酯。

(4)反应后，将有机溶剂从乳状液(即反应产物)中除去，并且将反应产物洗涤干燥以得到母体调色剂粒子。为了得到纺锤形的调色剂粒子，将乳状液在层流搅拌下，徐徐加热。然后在除去溶剂之前，在一定的温度范围内，对乳状液施加强剪切。当化合物既溶于酸又溶于碱时，可以使磷酸钙盐作为分散剂，最好是将磷酸钙溶解于例如盐酸的酸中，然后进行水洗。酶对于除去分散剂也是有用的。

为了得到具有期望粒径的调色剂，可在水洗以及去除溶剂之前或之后，将乳状液进行老化(即是乳状液在所定的温度下放置所定的时间)。老化温度优选25-50℃，以及老化时间优选10分钟-23小时。

(5)将由此制备的母体调色剂粒子与带电控制剂相混合，并且将该混合物用已知的方法(例如使用混合器)与无机粒子(如二氧化硅以及二氧化钛)相混合。

用上述的方法可以容易的制造小粒径以及窄粒径分布的调色剂。另外，通过在去除溶剂的过程中施加高剪切，可容易地对调色剂的形状加以控制，以制造出具有球形至纺锤形地调色剂。另外，调色剂的表面状况也可以控制使其成为光滑表面或粗糙表面。

本发明的调色剂，可以与磁性载体相混合，而被用作二成分显影剂。在该场合的显影剂中载体以及调色剂的浓度优选对于每100重量份的载体，调色剂为1-10重量份。另外，本发明的调色剂也可以作为不是用载体的一成份的磁性调色剂，或者非磁性调色剂来加以使用。

此外，形成潜影的感光体5和向感光体5涂敷润滑油的涂布装置17以及从充电装置14、显影装置、清洁装置中选出的一个以上的装置作成一体，形成可以对图像形成装置本体自由装卸的处理卡盒，其中，所述涂布装置17具有刷状棍17a，该刷状棍17a对棒状棍17a进行搓擦刮取后，向感光体5涂布，并且在本发明的图像形成装置中使用的调色剂，也含有润滑油，并向感光体5提供润滑剂。由此，处理卡盒中的感光体5的寿命就会得到延长，在处理卡盒需要修理时，只要将该处理卡盒进行交换即可，从而提高了便利性。

Claims (14)

1.一种画像形成装置，包括

潜影承载体，用来在其表面上承载潜影；

清洁单元，其具有清洁刮板，用来清除潜影承载体上的残留调色剂；

施加单元，其包括具有异形的纤维横截面的刷形辊，该刷形辊抓取润滑剂成型体后，将其施加到潜影承载体的表面上。

2.根据权利要求1的图像形成装置，其中，施加单元的刷形棍包括具有纤维的植毛部和具有弹性部件的弹性部，植毛部的纤维的粗细为1.5T至4T。

3.根据权利要求1的图像形成装置，其中，施加单元的刷形棍包括具有纤维的植毛部和具有弹性部件的弹性部，弹性部的弹性部件的外径比植毛部的纤维外径要小。

4.根据权利要求1的图像形成装置，其中，用在上述刷形辊上的纤维的粗细有2种以上，至少细纤维的粗细为1.5-4T。

5.根据权利要求4的图像形成装置，其中，粗纤维比细纤维要短。

6.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述潜影承载体的摩擦系数等于或小于0.4。

7.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述润滑剂为脂肪酸的金属盐。

8.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述图像形成装置中的潜影承载体的圆周速度与刷的圆周速度的比在0.8/1至1.2/1的范围内。

9.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所使用的调色剂粒子的平均圆形度约为0.92-1.0。

10.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所述使用的调色剂的形状因子SF-1为约100-180，形状因子SF-2约为100-180的范围。

11.根据权利要求1的图像形成装置，其中，使用的调色剂的体积平均粒径(Dv)在3-8μm的范围，用体积平均粒径(Dv)和个数平均粒径(Dn)之比(Dv/Dn)所定义的分布在1.05-1.40的范围。

12.根据权利要求1的图像形成装置，其中，上述调色剂的短轴与长轴之比(r2/r1)在0.5-1.0的范围，厚度与短轴之比(r3/r2)在0.7-1.0的范围，且满足长轴r1≥短轴r2≥厚度r3之关系。

13.根据权利要求1的图像形成装置，其中，所使用的调色剂是通过使由包含氮原子的官能原子团的聚酯预聚物、聚酯、着色剂、脱模剂等组成的调色剂组成物，在水系介质中以及有树脂粒子存在的条件下，进行交联反应或伸长反应而生成的。

14.一种处理卡盒，其对图像形成装置可装可卸，并且成为一体地包括

潜影承载体，在其表面承载潜影；

施加单元，其包括具有异形的横截面的刷形辊，该刷形辊抓取润滑剂成型体后施加到潜影承载体的表面，刷形棍包括具有纤维的植毛部和具有弹性部件的弹性部，植毛部的纤维的粗细为1.5T至4T，并具有异形的横截面；

清洁单元，其具有清洁刮板，用来清除潜影承载体上的残留调色剂；

从将使感光体的表面均匀带电的带电装置以及将感光体表面的潜影显影成可视图像的显影装置中选择出的至少一个装置。

Images