CN1612068A - 成像装置和处理盒 - Google Patents

Abstract

一种成像装置，包括：至少一个图像承载元件；至少一个充电装置，配置其用于对所述至少一个图像承载元件的表面充电；和至少一个显影装置，配置其用于用包括调色剂的显影剂使所述至少一个图像承载元件表面上的静电潜像显影，以在所述至少一个图像承载元件的表面上形成调色剂图像，其中图像承载元件的表面的静摩擦系数为0.10至0.30。所述成像装置可以包括配置其用于将润滑剂涂布到图像承载元件的表面上的润滑剂涂布器。或者，该图像承载元件的最外层可以包括润滑剂。

Description

成像装置和处理盒

技术领域

本发明涉及成像装置，和可分离地设置在成像装置中的处理盒(processcartridge)。

背景技术

电子照相(electrophotographic)成像装置是众所周知的，它们包括用作图像承载元件的感光体(photoreceptor)，用作充电装置并均匀地给该感光体充电的充电辊，用可成像光照射该感光体从而形成静电潜像的光辐照器，和用调色剂使该静电潜像显影从而在感光体上形成调色剂图像的显影装置。该成像装置还包括将该调色剂图像转印到接收材料上或转印带(transfer belt)上的转印装置，和在调色剂图像转印操作之后除去残留在感光体上的调色剂颗粒的清洁装置。

关于用在成像装置中的感光体，由于其成本低，生产率高而且无污染，通常使用有机感光体。然而，有机感光体抗磨损性低，即，与无机感光体相比，其抗磨损性相对较低。为了试图提高其抗磨损性，已经提出了在其最外层(outmost layer)包括金属氧化物的感光体。

此外，在试图满足对高质量图像近来的需求时，还提出使用具有小粒径和/或球形的调色剂并被广为应用。然而，在使用此种粒径小且为球形的调色剂的成像装置中，使用清洁器如刷辊和清洁叶片不能很好地清除掉残留在感光体上的调色剂颗粒。因此没有除掉的残留在感光体上的调色剂颗粒附着在所用的充电辊上，从而导致充电不均匀和所得图像质量下降。

已公开但还未审查的日本专利申请(下文称作JP-A)2001-109235公开了一种短程(short-range)充电器，在该短程充电器中，充电辊靠近感光体，同时二者之间具有预定的间隙。在该申请中描述了通过使用此短程充电器能够减少附着在充电辊上的调色剂颗粒的数量，从而防止了不均匀充电的发生。此外，JP-A2001-109235公开了一种充电方法，该方法将叠加(overlap)有AC(交流)电压的DC(直流)电压施加到充电辊上(下文中将该充电方法称为AC辊充电)，从而避免由于充电辊和感光体之间的间隙的变化引起的不均匀充电。

然而，与使用将DC电压施加到接触充电辊上的方法相比，当进行AC辊充电时，发生在感光体附近的由高能放电产生的物质的数量，如臭氧，相对而言要大一些。放电产生的物质改变了使用的感光体表面的特性，导致感光体表面摩擦系数增加。因为在最外层包括金属氧化物的感光体具有良好的抗磨损性，感光体的表面很难被磨损，从而表面特性被进一步改变，导致感光体的摩擦系数显著增加。当感光体表面的摩擦系数增加时，容易发生调色剂图像不能很好地转印到接收材料上的问题。特别地，当接收材料的表面光滑时，这一转印问题会更频繁地发生。

已提出了具有将润滑剂涂布到图像承载元件上的润滑剂涂布器的成像装置。该成像装置具有下述优点：如减小了图像承载元件表面的磨损值，提高了调色剂的转印速度，能够防止不希望的图像如具有遗漏的图像的形成，以及提高了图像承载元件的清洁性能。

在通过固态润滑剂棒来涂布润滑剂的情况下，随着成像装置的使用，润滑剂棒被磨蚀，要长时间地维持润滑剂涂布条件是很困难的。

在尝试解决这一问题时，JP-As 08-234642和11-202569公开了一种技术，在该技术中，使用调色剂数量检测器来检测附着在图像承载元件上的调色剂的量，从而测定附着在图像承载元件上的润滑剂的状况并维持图像承载元件的表面状态。

此外，JP-As 08-234642和2002-341695公开了以下技术，在该技术中，根据供给纸张的数目来改变施加到润滑剂涂布器上的压力或改变润滑剂涂布器的旋转次数或旋转时间，以控制润滑剂的涂覆数量，使得即使当润滑剂棒随着时间的流逝被磨损时，润滑剂涂覆量仍能均匀。

如上所述，具有小粒径的调色剂被广为应用，但是这种小粒径的调色剂清洁性能差。通过将润滑剂涂布到图像承载元件的表面，可以提高图像承载元件的清洁性能。然而，附着在图像承载元件上的润滑剂的状况不能很好地保持。

例如，通过使用调色剂量检测器检查附着在图像承载元件上的调色剂的量来测定图像承载元件表面上的润滑剂的状况的方法具有缺陷，因为检测器仅仅测量部分调色剂图像的调色剂量，所测定的状况未必代表图像承载元件的整个表面的状况。近些年，包括串连式(tandem)成像单元的小型高速全色成像装置在实践中被使用。当在每个串连式成像单元中提供调色剂数量检测器时，成像装置的成本会很高而且尺寸会很大。

在另一种方法中，依赖于图像面积比例来控制润滑剂涂布状况。然而，当复制例如100份图像时，图像承载元件的旋转次数在一份一份地产生复制品和连续不断地产生复制品这两种情况下具有很大的不同。因此，图像承载元件的状况未必与产生的图像的图像面积比例对应。

由于这些原因，需要具有即使当使用具有良好抗磨损性的感光体时，也能稳定地产生高质量图像而不导致上述充电问题和转印问题的成像装置。

发明内容

因此，本发明的目的是提供成像装置和处理盒，该成像装置使用具有良好的抗磨损性的感光体，并能产生高质量的图像，而不产生上述的充电问题和转印问题。

通过成像装置来简要描述本发明的这一目的和其它目的，这些目的在下文中将变得很显而易见，所述成像装置包括至少一个图像承载元件，配置用于对图像承载元件的表面充电的至少一个充电装置，和配置用于使图像承载元件表面的静电潜像显影从而在其上形成调色剂图像的至少一个显影装置，其中图像承载元件的表面具有0.10至0.30的静摩擦系数(coefficientof static friction)(下文称为摩擦系数)。

成像装置优选包括润滑剂涂布器，配置其用来将润滑剂如脂肪酸金属盐涂布到图像承载元件的表面，从而使其具有上述摩擦系数。

图像承载元件优选在其最外层包括金属氧化物，该金属氧化物的重量占最外层总重量的5-40％。最外层的厚度优选为3-8μm。

成像装置还可以包括用来从图像承载元件接收和转印调色剂图像的调色剂图像转印器(toner image transporter)(如中间转印介质和转印带)，和配置用来评估调色剂图像转印器上的调色剂图像的调色剂图像检测器。在这种情况中，图像承载元件表面的摩擦系数优选不高于中间转印介质表面的摩擦系数。中间转移介质表面的摩擦系数优选不高于0.55。

优选调色剂的体积平均粒径(Dv)为3-7μm；体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dn)的比值(Dy/Dn)为1.00至1.40；形状系数(form factor)SF-1为100至180；另一个形状系数SF-2为100至180。

优选通过包括下述步骤的方法来制备调色剂，所述步骤为，在有机溶剂中溶解或分散包括聚酯预聚物、聚酯树脂、着色剂和隔离剂(release agent)的调色剂组分，从而制备调色剂组分液体，所述聚酯预聚物具有包括氮原子的官能团；和在含水介质(aqueous medium)中分散调色剂组分液体，从而使该调色剂组分液体发生交联反应和/或链增长(extending)反应。

调色剂可以包括润滑剂例如脂肪酸金属盐。

充电装置优选通过施加和交流偏压叠加的直流偏压到图像承载元件上来对其充电。该交流偏压优选具有不小于充电装置和图像承载元件之间开始放电时的电压的两倍的峰间(peak-to-peak)电压(即，最大电压和最小电压之间的电压)，和图像承载元件线速度的7-12倍的频率。充电装置和图像承载元件之间的间隙优选为10-80μm。

优选充电装置具有由导电树脂制成的充电元件和由绝缘材料制成的间隙形成元件(gap forming member)，所述间隙形成元件配置在充电元件两侧从而接触图像承载元件的除了成像部分之外的非图像部分，以在充电元件和图像承载元件之间形成间隙。

优选成像装置还包括配置用于将润滑剂涂布到图像承载元件上的润滑剂涂布器；和配置用来控制润滑剂涂布器在预定时间将润滑剂涂布到图像承载元件上的润滑剂涂布控制器，其中在所述预定时间，充电装置和显影装置没有工作而图像承载元件处于旋转状态。

成像装置优选包括配置用于测定图像承载元件的旋转总次数的旋转探测装置；和配置用于测定调色剂消耗量的调色剂消耗量探测装置。当调色剂消耗量在至少一个图像承载元件的旋转总数量小于预定的旋转数量之前就到达预定的调色剂消耗量时，润滑剂涂布器将润滑剂涂布到图像承载元件上。在这点上，旋转量意味着，例如，图像承载元件旋转过程的总时间，图像承载元件的总的运行距离(即圆周长度(peripheral lengh)×旋转次数)等。

成像装置优选包括配置用于给润滑剂涂布器施加偏压的偏压施加器；和配置用于控制偏压施加操作的偏压控制器，其运行方式使得在成像操作中施加到润滑剂涂布器上的偏压与在润滑剂涂布操作中施加到润滑剂涂布器上的偏压不同。例如，当进行成像操作时，施加具有与调色剂的电荷极性相反的极性的偏压，而当进行润滑剂涂布操作时，施加具有相反极性的偏压或者不施加偏压。

当在成像装置中设置多个图像承载元件时，要提供与各个图像承载元件对应的多个润滑剂涂布器和多个润滑剂涂布控制器。在这种情况下，优选提供润滑剂涂布测定装置，配置该润滑剂涂布测定装置，以用于确定是否各个润滑剂涂布器已经为每一个图像承载元件进行了润滑剂涂布操作。

作为使用将润滑剂涂布到图像承载元件表面的技术的替代，在图像承载元件的最外层包括润滑剂的技术能够用来将摩擦系数赋予图像承载元件的表面。

在这种情况下，优选最外层的厚度为4-10μm，最外层中润滑剂的含量为占最外层总重量的30-80％。

润滑剂优选选自颗粒状的含氟树脂、颗粒状的有机硅树脂和颗粒状的聚烯烃树脂中的材料。

优选最外层表面中被润滑剂占据的面积不小于其总面积的10％，和最外层中润滑剂的体积不小于最外层总体积的20％体积。

本发明的另一个方面提供了处理盒，该处理盒包括图像承载元件，至少一个选自充电装置、光照装置、显影装置和清洁装置的装置，其中图像承载元件的表面具有0.10至0.30的摩擦系数。

优选处理盒包括短程充电装置，图像承载元件的最外层包括金属氧化物，并且处理盒还包括润滑剂涂布器。

当处理盒包括含有清洁叶片的清洁装置时，该清洁叶片设置在处理盒中，而且当该处理盒从工厂运出时，所述叶片没有被涂覆粉末。

参考下面对本发明的优选实施方式的描述并结合附图，本发明的这些目的、特征和优点将变得显而易见。

附图说明

当结合相应的附图考虑，从详细描述中能更好地理解本发明其它目的、特征和优点时，将更全面地评价它们，在所述附图中，相同的参考标记表示相同的相应部件，其中：

图1是本发明的成像装置的实施方式的串联式全色打印机的成像部件的示意图；

图2是形成在图1所示的彩色打印机的转印介质上的参考(reference)调色剂图像的示意图；

图3是图1所示的彩色打印机的成像单元(unit)的示意图；

图4a和4b是用于本发明的成像装置中的感光体的横截面的示意图；

图5是用于本发明的成像装置中的充电辊的横截面的示意图；

图6和图7是用来解释怎样测定调色剂颗粒的形状系数SF-1和SF-2的示意图；

图8是作为本发明的成像装置的实施方式的具有旋转式(revolver type)显影装置的全色打印机/复印机的示意图；

图9是作为本发明的成像装置的实施方式的具有中间转印介质的串联式彩色打印机/复印机的示意图；

图10是本发明的成像装置的另一实施方式的示意图；

图11是使用欧拉带法(Euler belt method)测量感光体静摩擦系数的装置的实施方式的示意图。

具体实施方式

首先，参考附图解释作为本发明的成像装置的实施方式的串联式全色打印机。

图1是串联式全色打印机的总览图(overview)。该彩色打印机包括含四个感光体单元2M、2C、2Y和2BK的主体(mainbody)1，四个感光体单元具有相同的结构，并且都可分离地设置在主体1中。2M、2C、2Y和2BK的每个单元包括用作图像承载元件的感光体5。单元2M、2C、2Y和2BK分别形成品红色图像、青色图像、黄色图像和黑色图像。

主体1包括含有转印带3的转印单元，所述转印带3在以方向A旋转的同时被许多辊子紧紧地拉伸，并且用作调色剂图像的转印器。四个转印刷57配置在转印带3内部，从而面向各个感光体。转印带3的外表面与感光体5(5M、5C、5Y和5BK)中的每一个接触。

主体1包括4个显影装置10M、10C、10Y和10BK，它们用各自的彩色显影剂使形成在各个感光体5上的静电潜像显影，从而在各个的感光体5上形成彩色的调色剂图像。该显影剂是具有两种成份的显影剂，包括载体和具有与待生成的彩色图像对应的颜色(典型的为：品红色、青色、黄色或黑色)的彩色调色剂。

每个显影装置10包括面向对应的感光体的显影辊14，供给并搅动显影剂的螺旋装置(screw)，调色剂浓度传感器，等。显影辊包括可旋转的套管(sleeve)，和可固定地位于套管中并且配置用来承载(bear)套管表面的显影剂的磁铁。当传感器发送如调色剂浓度低的信号时，就由调色剂补充装置(未示出)补充相应的调色剂。

在感光体单元2的上方提供写入(writing)单元6，在转印带3下方提供双面的(double-sided)成像单元7。此外，在主体1的左侧提供反转单元(reverseunit)8，其在反转接收材料(receiving materials)P后排出出其上形成图像的接收材料P，或者将接收材料P提供给双面成像单元7。

写入单元6具有四个激光器二极管，它们用作光源并且用成像的光照射各个感光体，从而在其上形成静电潜像；包括具有六个面的多角镜和多角电机的多角扫描仪；和fθ透镜，其它的透镜如WTLs，和镜子，其配置在每个激光束的光路(light path)中。多角扫描仪使激光器二极管发出的激光束偏转从而照射感光体5。

双面成像单元7包括一对导板(guide plate)45a和45b，和四对进料辊46。当进行双面成像操作时，双面成像单元7接收在其一侧成像且在反转单元8的反转传送路径54上转回(switch back)后被提供给双面成像单元7的接收材料P，并将接收材料P传送给供纸部件。

反转单元8包括多对进料辊，和多对进纸导向器(feeding guides)。如上所述，反转单元8在反转接收材料P后将其上形成了图像的接收材料P供应到双面成像单元上，或者排出接收材料P而不将其反转。

主体1包括供纸盒11和12，还包括分别配置在供纸盒11和12上的纸张分离/供给装置55和56。

在转印带3和反转单元8之间的位置布置有将形成在接收材料P上的调色剂图像定影的定影装置9。

反转排出通道20相对于供纸方向配置在定影装置9的下游位置。反转排出通道20使用一对进料辊25将接收材料P排出到排出盘26上。

供纸盒11和12包括具有不同尺寸的接收材料。此外，可在箭头B指示的方向打开的手动供纸盘13配置在主体1的右侧。使用手动供纸盘13可以进行人工进纸操作。

下面解释全色打印机的全色成像操作。

当全色打印机接收全色图像数据时，在图1中每一个感光体5以顺时针方向旋转，并且被相应的充电辊14均匀地充电。写入单元6用与各个彩色图像数据相对应的激光束照射感光体单元2M、2C、2Y和2BK的感光体5，从而在感光体5上形成与各个彩色图像数据相对应的静电潜像。在各自的显影部分用包括各自的颜色调色剂的各自显影剂使感光体5上的静电潜像显影，从而在各自的感光体5上形成品红色、青色、黄色和黑色的调色剂图像。

另一方面，利用纸张分离/供给装置55或56从供纸盒11或12供给接收材料(下文称为纸张P)。使用一对定位辊(registration rollers)59，纸张P被适时地提供给感光体单元5，从而使形成在感光体5上的彩色调色剂图像被转印到纸张P的适当的位置上。

纸张吸引辊(attracting roller)58使纸张P带正电荷，从而纸张P被转印带3的表面静电吸引。当其被转印带3吸引时供给纸张P，并且将M、C、Y和BK调色剂图像按顺序转印给纸张P，从而形成了一幅被M、C、Y和BK调色剂图像交叠的全色图像。

借助于施加到上面的热和压力，定影装置9将纸张P上的全色调色剂图像定影。通过根据成像指令而改变的预定的通道供给如此制备的全色复印纸(即纸P)。特别地，纸张P以有图像的一侧朝下的方式排出到排出盘26中，或在通过反转单元8后直接从主体排出。或者，当命令进行双面成像操作时，将纸张P提供给反转进纸通道54并被转回，以供给反转单元7。然后，通过感光体单元2和定影装置9将另一图像形成在纸张P的另一面，并且将双面彩色复印件从主体1上排出。当命令形成2张或多张复印件(copy)时，重复进行上述的成像操作。

下面解释形成全色打印机的黑色和白色图像的操作。

当接收黑色和白色图像数据时，面向纸张吸引辊58和支撑转印带3的从动辊(driven roller)向下移动，从而使转印带3从感光体单元2M、2C和2Y的感光体分离开来。图1中感光体单元2BK的感光体5BK以顺时针方向旋转，从而用对应的充电辊对其均匀充电。与黑色和白色的图像数据对应的成像光照射感光体5，从而在感光体5上形成静电潜像。用黑色显影装置10BK使该静电潜像显影，从而在感光体5BK上形成黑色调色剂图像。在这种情况下，不启动感光体单元2M、2C和2Y和显影装置10M、10C和10Y。因此，能够防止感光体不希望的磨损和除黑色调色剂之外的调色剂不希望的消耗。

另一方面，利用分离/供给装置55或56从供纸盒11或12供给纸张P。借助于一对定位辊59，纸张P被适时地提供给感光体单元5，从而使形成在感光体5BK上的黑色调色剂图像被转印到纸张P的适当的位置上。

借助于纸张吸引辊58，纸张P被充电，从而纸张P被转印带3的表面静电吸引。因为当纸张P被转印带3吸引的同时供给纸张P，即使当感光体5M、5C和5Y从转印带3分离开来时，也能将纸张P提供给感光体5BK，从而在纸张P上形成黑色图像。在定影装置9将黑色调色剂图像定影之后，根据指令将复印纸从主体1排出。当形成两张和更多的黑色复印件时，重复上述成像操作。

为了稳定地供给纸张P，至少转印带3的最外层由具有高电阻的材料制成。适合用作转印带3的材料包括聚偏1，1-二氟乙烯树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂等。可以在转印带3中包括导电材料如炭黑来控制其电阻。此外，使用涂覆方法如喷涂法和浸渍涂布法可以在基体薄膜(base film)的表面上形成涂层。

在本发明的成像装置中，优选如引入本文作参考的文件JP-As2002-49193和2002-148876中所述相同的方法在转印带3上形成预定的参考调色剂图像，并利用调色剂图像传感器31来核对调色剂图像。根据调色剂图像的检查结果来调整充电条件、光照条件和显影条件。

在这一实施方式中，转印带3由半透明薄膜如聚偏二氟乙烯树脂和聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂制成。发光元件和用作调色剂图像传感器31的光接收元件配置在转印带3的上方。此外，反射部件32配置在转印带3的下方，使其面向调色剂图像传感器31。

接下来解释检查形成在转印带3上的参考调色剂图像的方式。

如图2所示，具有预定图案的参考彩色调色剂图像(M、C、Y和BK图像)形成在转印带3上。发光元件发出的光在反射部件32上引起了规则反射和不规则反射。用光接收元件对规则的反射光和不规则的反射光中的任一种或者全部进行检测。

当参考调色剂图像到达调色剂图像面向调色剂图像传感器31和反射部件32的位置时，在经过调色剂图像之后到达反射部件32的光量和从反射部件32返回到调色剂图像传感器31的光量减少。相反，当没有参考调色剂图像时，发光元件发出的光线在经过转印带3之后从反射部件32反射回来，并且该光线在经过转印带3之后被光接收元件接收。因此，调色剂图像传感器31接收的光量大，导致调色剂图像传感器31输出的信号的电平增加。从而，能够获得高的S/N比，即，调色剂图像传感器31具有良好的能力来精确地测定形成在转印带3上的调色剂层的量。

反射部件32具有平的表面，因此可以容易地对其进行表面处理来使其具有高反射率。另外，当反射部件32平坦时，即使发光元件发出的光线具有轻微的偏差(deviation)，也可以使从反射部件32反射的光线的偏差减到最小。此外，反射部件32支撑转印带3的背面，所以转印带3能够稳定地旋转。即，可以稳定参考调色剂图像的位置，从而能够精确地测定调色剂图像层的量，最终导致S/N比的增加。另外，通过将反射型传感器用作调色剂图像传感器31，发光元件和光接收元件可以仅仅用一个支撑物来支撑。从而，与常用的可透性(transmittance)调色剂图像传感器的定位操作相比，调色剂图像传感器31和反射部件32的定位操作要相对容易一些。

在测定了调色剂图像的量之后，用清洁器(未示出)移走参考调色剂图像。依据参考调色剂图像的检查结果来调整成像条件。

如JP-A2002-148876中所述，调色剂图像传感器31也能用作调色剂图像位置传感器，其测定彩色调色剂图像是否重叠而未对准(misaligned)。

一般来说，将具有光滑表面和良好的调色剂释放能力的材料用作转印带3。因此，转印带3具有弱的调色剂图像接收能力。另一方面，通过在充电器和感光体之间的放电产生的物质(如臭氧)改变感光体表面的特性，从而导致感光体表面摩擦系数的增加。因此，不能很好地进行使调色剂图像从感光体转印到转印带的操作。当在这样的条件下形成图2中所示的参考调色剂图像时，得到的参考图像经常有遗漏(omission)。如果在参考调色剂图像中有遗漏，就不能精确地确定参考调色剂图像的位置，最终导致未对准(misalignment)问题的产生，即彩色调色剂图像重叠而未对准。

在本发明的成像装置中，优选将润滑剂涂布到感光体的表面从而使感光体能够维持合适的摩擦系数，并且感光体上的参考调色剂图像能够很好地转印到转印带上。由于也能够没有遗漏地形成该参考调色剂图像，可以精确地确定参考调色剂图像的位置，因此可以防止彩色调色剂图像的未对准问题的发生。

感光体表面的摩擦系数优选为0.10至0.30，更优选为0.15至0.25。当摩擦系数太大时，改善调色剂转印的效果就会很差。相反，为了将摩擦系数维持在小于0.10，必需将大量的润滑剂涂布到感光体的表面，从而不得不频繁地补充润滑剂，而这是很费事的。此外，当感光体的摩擦系数处于这一范围时，可以改善感光体的可清洁性。

在本发明的成像装置中，转印带3的表面的摩擦系数优选大于感光体表面的摩擦系数。在这种情况下，可以很容易地使参考调色剂图像从感光体转印到转印带上，从而可以精确地估计该图像，最终导致图像质量的提高。此外，也能够没有遗漏地转印该参考调色剂图像，从而可以防止彩色调色剂图像的未对准问题的发生。

一般来说，作为接收材料的纸张一般在其表面都具有凹进和凸出，并且其摩擦系数要高于感光体的摩擦系数。相反，转印带3一般具有光滑表面，其摩擦系数要低于感光体的摩擦系数。在这种情况下，从感光体5转印到转印带3的调色剂与从感光体5转印到接收纸张P的调色剂不相同。特别地，形成在转印带3上的调色剂图像(参考调色剂图像)的量(即，重量)不同于形成在纸P上的调色剂图像的量，即，对转印带上的参考调色剂图像的检查结果不能很好地反映到纸P上的图像质量的提高上，例如，容易产生生成具有过高图像密度和过低图像密度的图像的问题。

在本发明的成像装置中，转印带3的表面的摩擦系数高于感光体5的摩擦系数并接近接收材料的摩擦系数，从而通过转印带，调色剂图像可以很好地从感光体转印到接收材料上，最终导致图像质量的提高。

在本发明中，感光体表面的静摩擦系数代表静摩擦的系数，并通过欧拉带法对其进行测量。下面将对欧拉带法进行解释。

图11示出了在欧拉带法中使用的测量装置。

符号S′表示购自Ricoh Co.Ltd.的纸张型号6200，其宽30mm，长297mm。两个吊钩(hook)设置在纸S′的两端，负荷w(100g)设置在一个钩上，数字测力计DS设置在另一个钩上。如图11所示，纸S′设置在测量装置上，使之接触被块B支持的感光体1A。纸S′接触感光体1A的外围表面的1/4。用数字测力计DS慢慢地拉纸S′。假设纸S′开始移动时的力为F，通过下式确定感光体1A的静摩擦系数：

μs＝(π/2)ln(F/w)

其中，μs是感光体1A的静摩擦系数，F是所测量的力的值，w是负载。

在将转印带绕到圆柱体上后，测量可以保持圆柱形的转印带的摩擦系数。

图3示出了在本发明的成像装置中使用的感光体单元。因为感光体单元具有相同的结构，仅仅解释品红色感光体单元2M。

感光体单元2M包括感光体5；配置用于均匀地对感光体5充电的充电辊14；和清洁感光体5表面的刷辊15以及清洁叶片47。

如图5所示，在充电辊14的两端，具有间隙形成部件14c。因为间隙形成部件14c接触感光体5的非成像区域，在感光体5的成像区域和充电辊14的充电部分14b的表面之间形成小间隙。

从而，充电部分14b不接触感光体5的表面。因此，如果充电部分14b由硬的树脂造成，充电辊14不会擦刮感光体5的表面。该间隙优选不大于100μm。因此，感光体5和充电辊14必需高精确地加工，即，感光体5和充电辊14的平直度(straightness)优选不大于20μm。

此外，在充电辊14的两端，提供了与感光体5两端布置的法兰上的齿轮啮合的齿轮(未示出)。因此，当驱动电机(未示出)使感光体5旋转时，充电辊14也由于感光体5的驱动而旋转。

重新参考图3，清洁辊49配置在充电辊14的上面的位置，以清洁充电辊14的表面。清洁辊49具有金属芯，由导电纤维制造的毛通过静电方法附着到金属芯上。清洁辊49利用其本身的重量接触充电辊14，并且由于充电辊14的驱动而旋转。从而，清洁辊49清洁了充电辊14的表面。

即使当感光体5和充电辊14的平直度不大于20μm时，它们之间的间隙在一个确定的范围之内变化。即使在上述条件下，为了均匀地对感光体充电，充电部分14b优选是通过施加和交流偏压叠加的直流偏压，该交流偏压的峰间电压不小于充电部分14b和感光体5的表面之间开始放电时的电压的两倍。该交流偏压的频率优选为图像承载元件的线速度的7至12倍。当频率过低时，会导致条纹形不均匀的充电，最终导致形成不希望的条纹图像。相反，当频率过高时，进行了过度的充电，从而增加了感光体的磨损量。此外，在感光体的表面上易于形成使用的调色剂和调色剂中的外部添加剂的薄膜。在本实施方式中，感光体的线速度是125mm/s，AC偏压的频率是900Hz。

如图3所示，配置用于清洁感光体表面的刷辊15与固态的润滑剂16接触。因为刷辊15是旋转着的，附着到感光体表面的外部物质被除去，此外润滑剂被涂布到感光体5的表面上。固态润滑剂的具体的例子包括脂肪酸金属盐如硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铁、硬脂酸镍、硬脂酸钴、硬脂酸铜、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸镁、油酸锌、油酸锰、油酸铁、油酸钴、油酸镁、棕榈酸锌、棕榈酸锰、棕榈酸铁、棕榈酸钴、棕榈酸镁；还包括天然的蜡如巴西棕榈蜡；和含氟的树脂如聚四氟乙烯。

在这些润滑剂中，优选采用脂肪酸金属盐。

由于感光体和显影套管之间的旋转速度存在差别，涂布到感光体表面的润滑剂被位于显影套管上的显影剂刮掉，从而有少量的润滑剂包含在显影剂中。当使用脂肪酸金属盐作为润滑剂时，显影剂中的载体和调色剂的充电特性很难被脂肪酸金属盐变坏，因为脂肪酸金属盐一般来说极性很小。

清洁叶片47一般由聚氨酯橡胶制成。通常将粉末涂布到清洁叶片47上来降低清洁叶片和感光体之间的摩擦，也即，防止清洁叶片朝充电辊14的方向返回。在这种情况下，如果粉末附着到充电辊上，感光体不均匀充电的问题就会发生。在本发明的成像装置中，因为通过将润滑剂涂布到感光体上降低了感光体的摩擦系数，所以没有必要使用这种粉末。因此不会发生上述问题。

下面详细解释润滑剂涂布操作。

当启动(activated)感光体单元并且使感光体5旋转时，刷辊也会旋转。因为固态润滑剂16与刷辊15接触，固态润滑剂16会被刷辊15刮掉。刷辊上的固态润滑剂被涂布到感光体5的表面上。

由于不断被刮掉，固态润滑剂16逐渐减少，润滑剂对刷辊上的压力发生变化。此外，残留在感光体表面的调色剂颗粒附着到刷辊上，从而产生润滑剂不能很好地涂布到感光体表面上的问题。

特别地，在调色剂颗粒很难附着到刷辊上的情况下，刷辊刮掉的润滑剂被涂布到感光体上并且由清洁叶片47使其沿着感光体表面均匀地扩展。因此可以有效地进行润滑剂涂布操作。相反，在大量的调色剂颗粒附着到刷辊上的情况下，因为调色剂颗粒具有良好的抛光(grinding)能力，大量的润滑剂被刮掉。因此，大量的调色剂颗粒和大量的润滑剂颗粒被涂布到感光体的表面上。在这种情况下，清洁叶片47不能很好地使润滑剂展开。因此不能有效地进行润滑剂涂布操作。

在成像装置中，润滑剂涂布控制器控制润滑剂涂布操作，使得涂布操作在未执行成像操作的期间进行。因此，润滑剂始终可以涂布到具有少量残留的调色剂颗粒的感光体表面上。因此，长时间内可稳定地形成高质量的图像。

在产生了预定的复印件之后，在非成像时间可以进行润滑剂涂布操作。使用这种方法，可以很好地进行润滑剂涂布操作，从而在长时间内可以更稳定地产生高质量的图像。

在该成像装置中，当显影装置不工作时进行润滑剂涂布操作。因此，当进行润滑剂涂布操作时有可能防止调色剂颗粒附着到正在旋转的感光体上。此外，有可能加速释放附着到刷辊15上的调色剂颗粒。因此，使用刷辊能够更有效地涂布润滑剂，其中从所述刷辊上除掉了附着到刷辊上的调色剂颗粒。

如上所述，当涂布润滑剂时，优选停止显影装置10的显影操作。在这种情况下，优选将显影辊和感光体分离开来。或者，如果显影辊和感光体不能被分开，也优选使显影辊停止旋转。

此外，当进行润滑剂涂布操作时，优选不要旋转充电辊14。与显影辊的情况相似，如果充电辊是触点充电器(contact charger)，优选将充电辊与感光体分开。或者，当充电辊没有与感光体分开时，也优选不要施加电荷偏压。

因而，通过将润滑剂涂布到感光体5的表面，降低了感光体表面的摩擦系数。为了减少残留在感光体上的调色剂颗粒的量，优选使感光体表面的摩擦系数尽可能低。然而，当放电产生的物质如臭氧附着到感光体上时，其摩擦系数会增加。

通过在润滑剂涂布操作期间使充电辊停止运转，可以防止放电引起的物质的产生。因此，在即将开始润滑剂涂布操作之前，调色剂传送推进加料器(auger)48能够继续进行移走附着在刷辊15上的调色剂颗粒的操作。从而，使用刷辊可以有效地进行润滑剂涂布操作，其中相当量的调色剂颗粒从所述刷辊上被除去。

在本发明的成像装置中，使用控制器的计时功能来测量每单位时间的调色剂消耗量。当调色剂消耗量大于预定的消耗量时，进行润滑剂涂布操作。

供给到清洁装置的调色剂颗粒是残留在感光体上没有被转印给接收材料的调色剂颗粒。因此，产生的图像的图像面积比例极大地影响了残留的调色剂颗粒的量，即，图像面积比例越大，残留的调色剂颗粒越多。

在本发明中，当调色剂消耗量大于预定的量时，进行润滑剂涂布操作，从而当附着在刷辊上的调色剂颗粒被除去时，润滑剂能够被涂布到感光体上。

JP-A 08-234642公开了计算图像面积比例的技术。然而，当复制100份复印件时，感光体的旋转次数在一份一份地产生复制品和连续不断地产生复制品这两种情况下具有很大的不同。

在本发明中，当通过旋转检测装置检查感光体的旋转次数(或旋转时间)时测量调色剂的消耗量。然后从测量结果估计附着到刷辊上的调色剂颗粒的量，并确定是否进行润滑剂涂布操作。通过对写入的像素(pixels)数目进行计数或者测量被补充的调色剂的量，可以测定调色剂消耗量。通过调色剂消耗量检测装置来进行测量。

通过使用上述方法，可以防止过多的调色剂颗粒附着到刷辊上，也可以很好地进行润滑剂涂布操作。

与旋转次数(或旋转时间)和调色剂消耗量相关的数据可以存储在控制器的区域中。在周期性地参考该数据的同时可以进行润滑剂涂布操作。

当进行润滑剂涂布操作时，通过偏压施加装置可以给由导电材料制造的刷辊15施加偏压。使用这一方法，利用静电力和机械刮擦力可以有效地除去附着在刷辊上的调色剂颗粒。

优选将其极性与调色剂的电荷极性相反的偏压施加到刷辊15上，从而有效地将调色剂颗粒从刷辊上除掉。优选使用与交流电压叠加的直流电压作为该偏压。

然而，在将其极性与调色剂极性相反的偏压施加到刷辊上的同时进行润滑剂涂布操作时，调色剂颗粒被刷辊吸引，从而调色剂颗粒容易牢固地附着到刷辊上。因而，从刷辊上除去调色剂颗粒变得很困难。因此，优选在润滑剂涂布操作期间给刷辊施加具有相反极性(即，与调色剂的极性相同)的偏压。或者，在润滑剂涂布操作期间优选不要施加偏压。使用这些方法，能够有效地将附着到刷辊上的颗粒从刷辊上清除掉。

当在彩色复印机和打印机上生成彩色图像时，各个彩色图像间的图像面积通常互不相同。因此，附着到各个刷辊上的彩色调色剂颗粒的量也存在很大的差别。在这种情况下，当同时对每个感光体进行润滑剂涂布操作时，润滑剂16被过多地涂布到生成图像面积相对较小的彩色图像的感光体上。从经营成本的角度来看这不是优选的。此外，被过多涂布的润滑剂容易附着到充电辊14上，从而导致充电不均匀。因此，优选使用润滑剂涂布测定装置，配置该装置来确定是否对每个感光体进行了润滑剂涂布操作。

在成像装置中，每一个感光体都能够独立地旋转，而且仅仅对其上应该涂布润滑剂的感光体进行润滑剂涂布操作。因此，可以避免上述问题。

当在不同的时间在感光体上进行润滑剂涂布操作时，优选使感光体5与转印带3相分离。这是因为当它们互相接触时，当使感光体或转印带中的任一个旋转时，由于二者之间的摩擦，感光体和/或转印带会被刮擦。

在本实施方式中，配置其用于黑色的感光体5BK不能与转印带3相分离。优选当在感光体5BK上进行润滑剂涂布操作时，使转印带3也同步旋转。

清洁叶片47和刷辊15收集的调色剂颗粒被送至调色剂传送推进加料器48。通过旋转该调色剂传送推进加料器48，收集的调色剂颗粒被输送给如图1所示的调色剂收集装置18。

在这一实施方式中，感光体5的直径为30mm，并且按图3中箭头C所示的方向以125mm/s的速度旋转。刷辊15也在顺时针方向与感光体5同步旋转。

感光体单元2M可分离地设置在成像装置中。如图3所示，感光体单元2M具有用于定位的主参考部件(main reference portion)51。此外，子参考部件(sub-reference portion)52配置在处于感光体单元2M的前侧的支架50上，另一个子参考部件53配置在处于感光体单元2M的后侧的支架50上。因此，感光体单元2M可以设置在成像装置的合适的位置上。

当将通过熔化脂肪酸金属盐的粉末然后使之冷却得到的脂肪酸金属盐棒用作固态润滑剂时，该棒容易破裂或产生碎片。因此必需小心地操作该棒。通过使用至少包括成为一体的感光体5、润滑剂16和刷辊15的处理盒，可以取代该润滑剂而不产生上述破裂或碎片问题。处理盒优选包括充电辊14。在这种情况下，可以精确地对感光体和充电辊进行定位(即，在感光体和充电辊之间形成均匀的间隙)。处理盒不限于此，显影装置也能够被包含于其中。

下面详细解释感光体5。

图4A示出了感光体的实例。感光体包括导电基板(substrate)501、位于导电基板501上的光敏层502、和位于光敏层502上的保护层505。光敏层502包括电荷发生层503和位于电荷发生层上的电荷传输层504。电荷发生层503也能够如图4B所示形成在电荷传输层504上面。

用作导电基板501的合适的材料包括其体积电阻不大于10¹⁰Ω·cm的材料。这种材料的具体例子包括塑料圆柱、塑料薄膜或纸片，其中通过蒸镀法和溅射法在所述塑料圆柱、塑料薄膜或纸片的表面上形成有金属如铝，镍、铬、镍铬合金、铜、金、银、铂、铁和类似物，或者金属氧化物如氧化锡、氧化铟和类似物。此外，可以使用金属板如铝、铝合金、镍和不锈钢。金属圆柱也可用作基板501，该基板通过下述方法制备：通过拉伸压平(drawing ironing)、冲击压平、挤压压平或者切割，将金属如铝、铝合金、镍和不锈钢装在管子里，然后对管的表面进行切割、超精加工、抛光和类似处理。

电荷发生层503包括作为主要组分的电荷产生物质。用作电荷产生物质的合适的材料包括无机物和有机物。其具体例子包括单偶氮颜料、双偶氮颜料、三偶氮颜料、苝系颜料、perynone颜料、喹吖啶酮颜料、醌类缩合多环化合物、方形染料(squaric dyes)、酞菁染料、萘花青颜料(naphthalocyanine)、甘菊蓝(azulenium)染料、硒、硒碲合金、硒砷合金、非晶硅等。这些电荷产生物质可以单独使用或者结合起来使用。

通常可通过下面的方法形成电荷发生层：

(1)通过下述步骤制备涂覆液，即将无机或有机的电荷产生物质与溶剂如四氢呋喃、环己酮、二氧杂环己烷、二氯乙烷、丁酮等混合，任选与粘结剂树脂混合在一起，然后使用球磨机、超微粉碎机、砂磨机等将该材料粉碎；

(2)通过浸涂法、喷涂法、和熔珠涂覆法(bead coating)将涂覆液涂覆到基板上；和

(3)干燥涂覆液从而形成电荷发生层。

用作粘合剂树脂的合适的材料包括聚酰胺树脂、聚氨基甲酸乙酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚酮树脂、聚碳酸酯树脂、有机硅树脂、丙烯酸类树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯酮树脂、聚苯乙烯树脂等。添加的粘合剂树脂的量优选为每一重量份电荷产生物质使用0至2重量份粘合剂树脂。

也可以使用真空薄膜制备法来制备电荷发生层。

CGL的厚度优选为约0.01至约5μm，更优选为约0.1至约2μm。

通常通过下述方法制备电荷传输层504：

(1)通过在合适的溶剂中溶解或分散电荷传输材料和粘合剂树脂，任选地与添加剂如增塑剂和流平剂混合在一起，来制备涂覆液体；和

(2)将涂覆液涂覆到电荷发生层(或基板)上，接下来使之干燥从而制备该电荷传输层。

电荷传输材料可分为正空穴传输材料和电子传输材料。此外，电荷传输材料也可分为低分子量电荷传输材料和电荷传输聚合物。

电子传输材料的具体例子包括电子接收材料如四氯苯醌、四溴代苯醌、四氰乙烯、四氰基醌二甲烷(tetracyanoquinodimethane)、2，4，7-三硝基-9-芴酮(fluorenon)、2，4，5，7-四硝基-9-芴酮、2，4，5，7-四硝基呫吨酮、2，4，8-三硝基噻吨酮、2，6，8-三硝基-4H-茚并[1，2-b]噻吩-4-酮，1，3，7-三硝基二苯并噻吩-5，5-二氧化物等。

这些电子传输材料可以单独使用或结合起来使用。

正空穴传输材料的具体例子包括供电子材料如噁唑(oxazole)衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、三苯胺衍生物、9-(对二乙氨基苯乙烯蒽(anthrathene))、1，1-双-(4-二苄氨基苯基)丙烷、苯乙烯蒽、苯乙烯基吡唑啉、苯腙、α-苯芪衍生物、噻唑衍生物、三唑衍生物、吩嗪衍生物、吖啶衍生物、苯并呋喃衍生物、苯并咪唑衍生物、噻吩衍生物等。

这些空穴传输材料可以单独使用或结合起来使用。

当使用电荷传输聚合物时，通常通过下述方法制备电荷传输层：

(1)将电荷传输聚合物溶解或分散在合适的溶剂中，任选地与添加剂如粘合剂树脂、低分子量电荷传输材料、增塑剂、流平剂和润滑剂在一起，从而制备涂覆液；和

(2)将涂覆液涂覆到电荷发生层或基板上。

电荷传输聚合物是在其主链或侧链中包含具有电荷传输功能的基团的聚合物。

作为电荷传输层的粘合剂树脂的树脂的具体例子包括热塑树脂和热固性树脂如聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、苯乙烯/顺丁烯二酐共聚物、聚酯、聚氯乙烯、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚偏二氯乙烯、多芳基化合物、苯氧基树脂、聚碳酸酯、纤维素乙酸酯树脂、乙基纤维素树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯甲苯、丙烯酸(类)树脂、有机硅树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、酚醛树脂和醇酸树脂，但不仅仅限于这些。

配置其用于形成电荷传输层的溶剂的具体例子包括四氢呋喃、二氧杂环乙烷、甲苯、2-丁酮、单氯苯、二氯乙烷、二氯甲烷等。

在电荷传输层中用作增塑剂的合适的物质包括一般的树脂中使用的增塑剂如邻苯二甲酸二丁酯、和邻苯二甲酸二辛酯。添加的增塑剂优选为包括在电荷传输层中的粘合剂树脂的重量的0-30％。

在电荷传输层中用作流平剂(leveling agent)的合适的物质包括二甲基硅氧烷油如硅油甲基苯基硅氧烷油；和在其侧链中具有全氟烷基基团的聚合物和低聚物。添加的流平剂按重量计算优选为包含在电荷传输层中的粘合剂树脂的重量的0-1％。

电荷传输层的厚度优选为5-30μm。

光敏层502中电荷传输的含量按重量计算优选不小于电荷传输层504的重量的40％。当含量太低时，光敏层502的感光性就会很低。从而，感光体就不能用在使用脉冲激光束进行图像写入的高速成像装置中。

在电场强度为2.5×10⁵-5.5×10⁵V/cm时，感光体5的电荷传输迁移率(charge transport mobility)优选不小于3×10^-5cm²/V·s，更优选不小于7×10^{- 5}cm²/V·s。优选对感光体的结构进行调整，以使感光体具有上述的电荷传输迁移率。使用飞行时间(TOF，time of flight)法可以测定电荷传输迁移率。

可以在导电基板501和光敏层502之间形成底涂层(undercoat)，来提高基板和光敏层之间的附着力；预防莫尔(moiré)条纹的形成；改善覆盖(overlaying)层的涂覆特性；降低残留电势；和防止电荷从基板进入光敏层。

底涂层一般包括作为主要组分的树脂。由于通过涂覆包括有机溶剂的涂覆液而在底涂层上形成光敏层，因而优选底涂层中的树脂对一般的有机溶剂具有良好的抵抗力。

上述树脂的具体例子包括水溶性树脂如聚乙烯醇树脂、酪蛋白和聚丙烯酸钠盐；醇溶性树脂如尼龙共聚物和甲氧基甲基化的尼龙树脂；和能够形成三维网络的热固性树脂如聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、醇酸三聚氰胺(alkyd-melamine)树脂、环氧树脂等。

底涂层可以包括金属氧化物如氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化锡和氧化铟的细粉末，来防止莫尔条纹的形成和降低感光体的残留电势。

通过使用用于光敏层中的上述合适容剂和合适的涂覆方法，涂布涂覆液可以形成底涂层。

此外，也可以使用通过溶胶-凝胶法利用硅烷偶联剂、钛偶联剂或铬偶联剂形成的金属氧化物层作为底涂层。

另外，通过阳极氧化法形成的氧化铝层和通过真空蒸发法形成的有机化合物层如聚苯二亚甲基层或无机化合物层也优选用作底涂层，所述无机化合物如SiO、SnO₂、TiO₂、ITO或CeO₂。

底涂层的厚度优选为0.1-5μm。

感光体5优选具有保护层505，该保护层为最外层并且优选包括金属氧化物微粒来提高感光体的耐用性并且保护光敏层502。

保护层505中使用的材料的具体例子包括苯乙烯/丙烯腈共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、烯烃/乙烯基单体共聚物、氯化聚醚树脂、芳基树脂、酚醛树脂、聚缩醛树脂、聚酰胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、丙烯酸(类)树脂、聚芳基砜树脂、聚丁烯树脂、聚对苯二酸丁二醇酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚乙炔树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚酰亚胺树脂、聚甲基戊烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯醚树脂、聚砜树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏1，1-二氯乙烯树脂、环氧树脂等。

保护层505优选包括金属氧化物颗粒来提高其抗磨损性。金属氧化物的具体例子包括氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锡、氧化锆、氧化铟等。

保护层505中金属氧化物的含量一般为保护层总重量的5-40％，优选为保护层总重量的10-30％。当含量太低时，很难提高抗磨损性。相反，当含量太高时，残留电势即(即感光体被照亮部分的电势)大大增加，最终导致感光体的光敏性劣化。

保护层505中可以包括分散剂，其能改善在保护层中的颗粒金属氧化物的分散。分散剂的合适的物质包括在涂料或类似物质中使用的分散剂。保护层中添加的分散剂的量一般占其中包含的金属氧化物颗粒重量的0.5-4％，优选为金属氧化物颗粒重量的1-2％。

保护层中可以包括电荷传输物质，使得在电荷发生层中产生的电荷能够被安全地转印到保护层的表面，从而中和形成在保护层表面的电荷，最终在感光体上形成清晰的静电潜像。电荷传输物质的具体例子包括上述的在电荷传输层中使用的电荷传输物质。

保护层505一般通过喷涂法来制备。保护层的厚度一般为1-10μm，优选为3-8μm。当保护层太薄时，感光体的耐用性很难提高。相反，当保护层太厚时，感光体的生产率劣化，并且在经过长期的重复使用后，残留电势上升。

保护层505中粒状金属氧化物的粒径优选为0.1-0.8μm。当粒径太大时，保护层的表面粗糙，从而导致感光体的可清洁性劣化。此外，可成像光容易在保护层中发生散射，从而导致生成的调色剂图像的分辨率劣化。相反，当粒径太小时，很难提高所得感光体的抗磨损性。

在感光体5的最外层可包含润滑剂来保护光敏层502，并使感光体的表面具有上述合适的摩擦系数。当电荷传输层504为最外层时，可能在该层包含润滑剂。然而，由于电荷传输层的厚度不小于10μm，因此不得不在该层中包含大量的润滑剂。在这种情况下，感光体的电荷特性容易劣化，因而这是不可取的。因此，优选在作为最外层的保护层505中包括润滑剂。

用在最外层的合适的润滑剂包括含氟树脂颗粒、聚烯烃树脂颗粒、有机硅树脂颗粒等。这些物质可以单独使用或者结合起来使用。

含氟树脂的具体例子包括四氟乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯、氯三氟乙烯、偏二氟乙烯、氟化乙烯和全氟烷基乙烯醚的均聚物或共聚物。合适的聚烯烃树脂包括乙烯、丙烯、丁烯等的均聚物或共聚物及其衍生物。其具体的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚己烯、乙烯/丙烯共聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/丙烯/己烯共聚物等。

合适的有机硅树脂包括具有硅氧烷键的三维网络并且不溶于有机溶剂的有机硅树脂，而且该有机硅树脂可以被烷基、芳基、氨基取代的烷基、和二烷基硅氧烷基所取代。可以通过具有三个官能团的硅烷化合物和在其末端具有硅烷醇基团的硅油的缩合反应来制备硅氧烷键的三维网络。所述硅烷化合物如四乙氧基硅烷、三甲氧基甲基硅烷、三羟基甲基硅烷、二甲氧基二甲基硅烷、三甲氧基长烷基硅烷。这些缩合产物具有不同的特性和不同的外形，如球形和不规则的形状，因此可以从中选择一种或多种合适的物质。

本发明人已经研究了最外层中的润滑剂颗粒的粒径和所得感光体的特性如表面粗糙度、摩擦系数和可清洁性之间的关系。用作粘合剂树脂的聚碳酸酯树脂和PFA树脂(全氟乙烯/全氟烷氧基乙烯共聚物)颗粒分散在四氢呋喃中，同时改变了粒状FPA树脂的平均粒径。用离心式自动粒径测量装置对平均粒径进行测量。分散体中的FPA树脂颗粒包括初级粒子和聚集的初级粒子(即，二次粒子)。使用喷涂法将这些分散体涂覆到感光体上，接下来使其干燥来制备最外层。将该感光体设置在电子照相复印机中来评估其可清洁性。结果如下：

表1

	1	2	3
				平均粒径(μm)	0.4	1.0	3.6
表面粗糙度Ra	0.087	0.098	0.277
				摩擦系数	0.20	0.21	0.30
可清洁性	好	好	坏

从表1中可以看出，感光体1和2的特性几乎相同，但感光体3的表面粗糙度要远远大于感光体1和2的表面粗糙度。由于表面粗糙度大，润滑剂不能产生很好的效果。另外，由于表面粗糙度大，不能很好地除去感光体表面上残留的调色剂颗粒。因此，润滑剂颗粒的平均粒径优选不大于3μm。

接下来研究最外层的厚度。将FPA树脂颗粒分散在聚碳酸酯的四氢呋喃溶液中，使PFA树脂的含量为55％重量，并且PFA树脂的粒径为1.0μm。利用喷涂法将分散体涂覆在感光体上，所述感光体具有直径为30mm的圆柱形铝基板、厚度为3.5μm的底涂层、厚度为0.15μm的电荷产生层、厚度为22μm的电荷传输层，接下来使其干燥来制备最外层，同时改变最外层的厚度使得在干燥时为5、9和13μm。

将三个感光体5、6和7和没有涂覆分散体的感光体4设置在彩色打印机IPSIO COLOR 8100中，来测量被充电的感光体的电势(即初始电势)和感光体被照亮部分的电势(即残留电势)。成像条件如下：

成像速度：125mm/s

充电电压：AC(频率为900Hz)+DC(-700V)

图像写入密度：600dpi

图像写入使用的光源：波长为655nm的激光二极管

感光体表面LD的功率：0.23mW

所得结果如表2所示.

表2

	4	5	6	7
					厚度(μm)	0	5	9	13
初始电势(V)	-660	-660	-655	-650
					残留电势(V)	-50	-65	-120	-180

从表2可以看出，最外层越厚，初始电势越低，并且残留电势越大。当残留电势高时，不得不通过增大施加的电压来增大初始电势。在这种情况下，电场增强，从而损坏感光体，最终导致感光体寿命缩短。特别地，在感光体7中，初始电压(-650V)和残留电势(-180V)之间的差别小于500。在这种情况下，必需相当多地增加初始电压，而这是不可取的。此外，最外层太薄时容易损坏。因此，为了使感光体具有长寿命，最外层的厚度优选不小于4μm。

最外层中润滑剂的含量不小于最外层总重量的30％。当含量过低时，感光体的摩擦系数增加。相反，当含量过高时(不低于总重量的80％)，最外层变脆。

在最外层中，润滑剂占的面积与其它面积之比优选不低于10/90。当最外层由例如作为粘合剂树脂的聚碳酸酯(比重为1.2)和作为润滑剂的PFA树脂(比重为2.1)组成时，PFA树脂优选以不低于30重量％且不低于20体积％的量包含在最外层中。

如上所述，可以在最外层中包含金属氧化物如氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氧化锡、氧化锆、氧化铟等，来提高最外层的抗磨损性。

为了防止光敏性劣化和残留电势增加，感光体中的每一层可以包含添加剂如抗氧化剂、增塑剂、紫外线吸收剂、低分子量电荷传输材料和流平剂。

感光体的每一层中使用的合适的抗氧化剂包括以下的化合物，但不限于这些。

(a)酚类化合物

2，6-二叔丁基对甲酚、丁基化羟基苯甲醚、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、正十八烷基-3-(4′-羟基-3′，5′-二叔丁基苯酚)、2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2′-亚甲基-双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-硫代(thio)双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4，4′-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羟苄基)苯、四(亚甲基-3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟苯基)丙酸酯)甲烷、双(3，3′-双(4′-羟基-3′-叔丁基苯基)丁酸)乙二醇酯(glycol ester)、生育酚化合物等。

(b)对苯二胺化合物

N-苯基-N′-异丙基-对苯二胺、N，N′-二仲丁基对苯二胺、N-苯基-N-仲丁基对苯二胺、N，N′-二异丙基-对苯二胺、N，N′-二甲基-N，N′-二叔丁基对苯二胺等。

(c)氢醌化合物

2，5-二叔辛基氢醌、2，6-双十二烷基氢醌、2-十二烷基氢醌、2-十二烷基-5-氯氢醌、2-叔辛基-5-甲基氢醌、2-(2-十八烯基(octadecenyl))-5-甲基氢醌等。

(d)有机含硫化合物

双月桂基-3，3′-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3，3′-硫代二丙酸酯和双十四烷基-3，3′-硫代二丙酸酯等。

(e)有机含磷化合物

三苯基膦、三(壬基苯基)膦、三(二壬基苯基)膦、三甲苯基膦、三(2，4-二丁基苯氧基)膦等。

在感光体各层中使用的适当的增塑剂包括以下的化合物，但不限于这些：

(a)磷酸酯

磷酸三苯脂、磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、辛基二苯基磷酸脂、磷酸三氯乙酯、甲苯基联苯基磷酸酯、磷酸三丁酯、磷酸三-2-乙基己酯、磷酸三苯酯等。

(b)邻苯二甲酸酯

邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二正辛基酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸双(十一烷基)酯、邻苯二甲酸双(十三烷基)酯、邻苯二甲酸双环己酯、丁基苄基邻苯二甲酸酯、丁基月桂基邻苯二甲酸酯、甲基油基邻苯二甲酸酯、辛基癸基邻苯二甲酸酯、富马酸二丁酯、富马酸二辛酯等。

(c)芳香羧酸脂

偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三-正辛酯、羟苯甲酸辛酯等。

(d)二元脂肪酸酯

己二酸二丁酯、己二酸二正己酯、己二酸二-2-乙基己酯、己二酸二正辛基酯、正辛基正癸基己二酸酯、己二酸二异癸酯、己二酸二烷酯、己二酸二辛酯、壬二酸二-2-乙基己酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二正辛基酯、癸二酸二-2-乙基己酯、癸二酸二-2-乙氧基己酯、丁二酸二辛酯、丁二酸二异癸酯、四氢化邻苯二甲酸二辛酯、四氢化邻苯二甲酸二正辛酯等。

(e)脂肪酸酯衍生物

油酸丁酯、一油酸甘油酯、乙酰蓖麻酸甲酯、季戊四醇酯、二季戊四醇六酯、甘油三乙酸酯、甘油三丁酸酯等。

(f)含氧酸酯

乙酰蓖麻酸甲酯、乙酰蓖麻酸丁酯、丁基邻苯二甲酰基丁基甘醇酸酯、乙酰柠檬酸三丁酯等。

(g)环氧化合物

环氧化大豆油、环氧化亚麻子油、环氧硬脂酸丁酯、环氧硬脂酸癸酯、环氧硬脂酸辛酯、环氧硬脂酸苄基酯、环氧六氢化邻苯二甲酸二辛酯、环氧六氢化邻苯二甲酸二癸酯等。

(h)二羟基醇酯

二苯甲酸二乙二醇酯、二-2-乙基丁酸三乙二醇酯等。

(i)含氯化合物

氯化石蜡、氯化联苯、氯化脂肪酸的甲酯、甲氧氯脂肪酸的甲酯等。

(j)聚酯化合物

聚己二酸丙二醇酯(polypropylene adipate)、聚癸二酸丙二醇酯、乙酰化的聚酯等。

(k)磺酸衍生物

对甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺、对甲苯砜乙基胺(toluene sulfoneethylamide)、邻甲苯砜乙基胺、甲苯砜N-乙酰胺、对甲苯砜-N-环己基酰胺等。

(l)柠檬酸衍生物

柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三-2-乙基已酯、乙酰柠檬酸正辛癸酯等。

(m)其它化合物

三联苯、部分水合的三联苯、樟脑、2-硝基联苯、二壬基萘、枞酸甲酯等。

在感光体各层中使用的合适的紫外线吸收剂包括下面的化合物，但不仅仅限于这些。

(a)二苯甲酮化合物

2-羟基二苯甲酮、2，4-二羟基二苯甲酮、2，2′，4-三羟基二苯甲酮、2，2′，4，4′-四羟基二苯甲酮、2，2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮等。

(b)水杨酸酯化合物

水杨酸苯酯、2，4-二叔丁基苯基-3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯等。

(c)苯并三唑化合物

(2′-羟苯基)苯并三唑、(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、(2′-羟基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯化苯并三唑等。

(d)氰基丙烯酸酯化合物

乙基-2-氰基-3，3′-二苯基丙烯酸脂、甲基-2-carbomethoxy-3-(对甲氧基)丙烯酸酯等。

(e)猝灭剂(金属络合物)

2，2′-硫代双(4-叔辛基)苯酚镍-正丁胺、二丁基二硫代氨基甲酸镍、二环己基二硫代磷酸钴等。

(f)HALS(受阻胺类)

双(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1-[2-{3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸基}乙基]-4-{3-(3，5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸基}-2，2，6，6-四甲基吡啶、8-苄基-7，7，9，9-四甲基-3-辛基-1，3，8-三氮杂螺[4，5]十一烷-2，4-二酮、4-苯甲酸基-2，2，6，6-四甲基哌啶等。

流平剂的具体例子包括二甲基硅油、甲基苯基硅油、和在其侧链中具有全氟烷基基团的聚合物和低聚物等。

下面详细解释在成像装置中使用的充电辊。

图5示出了在本发明的成像装置中使用的充电辊。充电辊14包括作为导电基板的芯14a、作为充电元件的树脂层14b和间隙形成元件14c。芯14a一般由金属如不锈钢制造并且其直径为6-10mm。当直径过小时，当施加压力时使得充电辊容易弯曲。相反，如果直径太大，充电辊的尺寸会很大而且会很重。

树脂层14b优选由体积电阻率为10⁴-10⁹Ω·cm的材料制成。当体积电阻率太小时，当充电辊具有缺陷部分如小孔时容易发生漏电。相反，当体积电阻率过高时，不能很好地进行充电操作，从而不能在感光体上形成合适的初始电势。可以通过在树脂层中包含导电材料来控制体积电阻率。组成树脂层的树脂的具体例子包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、聚碳酸酯树脂等。这些树脂材料具有良好的可模塑性因而很容易模塑。

在树脂层14b中使用的合适的导电材料包括具有季铵基团的离子导电聚合物。上述离子导电聚合物的具体例子包括具有季铵基团的聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯、聚异戊二烯、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/丙烯共聚物和乙烯/己烯共聚物。这些聚合物材料中的一部分可以在商业中购得。基础聚合物不限于聚烯烃，还可以使用其它的聚合物。

常规的充电辊一般包括电阻率控制剂如炭黑。然而，当这些充电辊被用作短程充电器时，充电辊容易产生不正常的放电。因此，在本发明的充电辊中采用这种电阻率控制剂是不优选的。

间隙形成元件14c中使用的合适的材料包括上面所述的在树脂层14b中使用的聚烯烃树脂，如聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物、聚碳酸酯树脂等。因为间隙形成元件14c与感光体表面接触，优选使用其柔软程度比在树脂层14b中使用的材料更软的材料。特别地，优选使用聚缩醛树脂、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、聚偏1，1-二氟乙烯、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物和四氟乙烯/六氟丙烯共聚物，因为它们具有良好的可滑动性并且很难损坏感光体的表面。

一般通过下述方法来制备充电辊：

(1)通过捏合机(kneader)如双轴捏合机将上述的离子电导材料与基础树脂进行均匀混合。离子电导材料与基础树脂的混合比例按重量计算为30/100到80/100。

(2)通过模塑上面制备的混合物可以将树脂层14c形成到金属圆柱体14a上，从而形成所述充电辊。树脂层14b的厚度优选为0.5至3mm。当树脂层14b太厚时，充电辊尺寸会很大，并且充电辊的电阻上升，从而导致充电效率劣化。

(3)然后通过例如压装法(press fitting)、使用粘合剂的粘连法或者二者的结合等方法在树脂层的两端提供间隙形成元件14c。在间隙形成元件14c连接到辊上之后，对树脂层14b的外表面作抛光或切割处理，以在树脂层14b的表面和感光体表面之间形成均匀的间隙。形成间隙形成元件14c的方法不限于这一方法，也可以利用模塑法来同时形成充电辊的充电部件和间隙形成元件。

在本发明中，充电部件14b由树脂制成，因此和用橡胶制成的充电部件14b相比，可以更容易和更精确地对充电部件进行切割操作。此外，在用树脂制造充电部件时，环境状况的改变对充电辊的直径和硬度带来的变化要小一些。因此，可以使间隙的偏差最小化。

此外，优选使用调色剂颗粒很难粘附其上的并且厚度为几十微米的材料涂覆树脂层14b和间隙形成元件14c的表面。

下面解释在本发明的成像装置中使用的调色剂。

为了再现网点密度(dot density)不小于600dpi的图像，调色剂的体积平均粒径优选为3至7μm。此外，体积平均粒径(Dv)和数量平均粒径(Dn)之比(Dv/Dn)为1.00至1.40。当比例(Dv/Dn)接近1.0时，调色剂具有更陡(sharper)的粒径分布。当调色剂粒径较小并且粒径分布更陡时，调色剂具有均匀的电荷，从而能够产生具有极少的背景污染(background fouling)的高质量图像。此外，当使用静电图像转印法时，可以提高图像转印速度。

在成像装置中使用的调色剂颗粒优选具有使其形状系数SF-1和SF-2落在下面所述的特定范围内的形状。图6和7是分别解释形状系数SF-1和SF-2的示意图。

如图6所示，形状系数SF-1代表调色剂的圆度(roundness)的程度并且通过下式(1)来定义：

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

其中，MXLNG表示与调色剂颗粒图像外切的圆的直径，所述图像是通过使用显微镜观察调色剂颗粒获得的；AREA代表图像的面积。

当SF-1＝100时，调色剂颗粒为真球形。可以说随着SF-1增加，调色剂的形状与真球形差别增大。

如图7所示，形状系数SF-2代表调色剂颗粒的凹进和凸出的程度，并通过下面的等式(2)来对其进行定义：

SF-2＝{(PERI)²/(AREA)}×(100/4π)             (2)

其中，PERI代表显微镜观察到的调色剂颗粒的图像的周长；AREA代表图像面积。

当SF-2＝100时，调色剂颗粒的表面没有凹进和凸出。可以说随着SF-2增加，调色剂表面会变得更为粗糙。

通过下述方法来测定形状系数SF-1和SF-2：

(1)使用扫描电子显微镜(S-800，由Hitachi Ltd制造)获取调色剂颗粒的照片；和

(2)使用图像分析器(由Nireco Corp.制造的LUZEX 3)对100个调色剂颗粒的颗粒图像进行分析。

当调色剂的颗粒形状接近真球形时(即，形状系数SF-1和SF-2接近100)，转印效率增加。这是因为调色剂颗粒和另一个调色剂颗粒之间的接触面积减小，导致调色剂颗粒之间的粘附减少，因而调色剂具有良好的流动性。此外，调色剂颗粒和感光体之间的接触面积也减小了，导致附着到感光体上的调色剂颗粒减少，从而因为调色剂颗粒很容易被转印偏压影响，提高了调色剂的可移动性。当形状系数SF-1和SF-2太大时，调色剂图像转印效率下降。

可以通过粉碎法制备上述调色剂，但该方法效率低下，从而导致了制造成本的增加。因此优选通过下述方法来制备调色剂，其中通过下述步骤制备分散体：将调色剂组分如具有包含至少氮原子的官能团的聚酯预聚物、聚酯树脂、着色剂和隔离剂分散在有机溶剂中；将分散体添加到含水介质中，使调色剂组分发生交联反应和/或链增长反应。下面将详细解释调色剂组分和制造方法。

在本发明的成像装置中使用的调色剂包括含有粘合剂树脂、着色剂、电荷控制剂、隔离剂等和外部添加剂的调色剂颗粒。

该调色剂包括用作粘合剂树脂的聚酯树脂。特别地，该调色剂优选包括未改性的聚酯树脂，和脲改性(urea-modified)聚酯树脂。

通过多羟基化合物和多元羧酸的缩聚反应来制备未改性聚酯树脂。

合适的多羟基化合物包括二醇和具有三个或更多羟基的多羟基化合物。优选使用二醇或者将少量的多羟基化合物添加到二醇中获得的混合物。

二醇的具体例子包括：

(1)烷撑二醇

乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等；

(2)亚烷基醚二醇

二甘醇、三甘醇、双丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基醚乙二醇等。

(3)脂环二醇

1，4-环己烷二甲醇、氢化双酚A等。

(4)双酚类

双酚A、双酚F、双酚S等。

(5)上述脂环二醇与环氧烷烃(alkylene oxides)(即，环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷)的加合物。

(6)上述双酚类与环氧烷烃(如，环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷)的加合物。

在这些化合物中，优选具有2至12个碳原子的烷撑二醇和双酚类与环氧烷的加合物。更优选使用双酚类与环氧烷的加合物，或者双酚类与环氧烷的加合物和具有2至12个碳原子的烷撑二醇的混合物。

多羟基化合物的具体例子包括：

(1)具有三个或多个羟基的脂族醇：丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨糖醇等。

(2)具有三个或多个羟基的多酚：三苯酚PA、线型酚醛树脂(phenolnovolak)、甲酚线型酚醛树脂等。

(3)上述多酚与环氧烷烃的加合物。

合适的多元羧酸包括二元羧酸和具有三个或更多羧基的多元羧酸。优选使用二元羧酸或者少量多元羧酸加入到二元羧酸中的混合物。

二元羧酸的具体例子包括：

(1)烯化二元羧酸

丁二酸、己二酸、癸二酸等

(2)亚链烯基(alkenylene)二元羧酸

顺丁烯二酸、反丁烯二酸等。

(3)芳族二元羧酸

邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二酸、萘二羧酸等。

在这些化合物中，优选使用具有4至20个碳原子的亚链烯基二元羧酸和具有8至20个碳原子的芳族二元羧酸。

具有三个或更多羧基的多元羧酸的具体例子包括具有9至20个碳原子的芳族多元羧酸(例如，偏苯三酸和1，2，4，5-苯四酸)。

作为多元羧酸，上述多元羧酸的酐或者较低级的烷基酯(例如，甲酯、乙酯或者异丙酯)也可以用来与多羟基化合物(1)发生反应。

多羟基化合物(1)(的[OH])与多元羧酸(2)(的[COOH])合适的混合比例([OH]/[COOH]的当量比)为2/1到1/1，优选为1.5/1到1/1，更优选为1.3/1到1.02/1。

在酯化催化剂(如钛酸四丁酯(tetrabuthoxyde titanate)和氧化二丁锡)的存在下，将单体加热到150-280℃来进行缩聚反应，任选在减压条件下除去在反应中产生的水。从而制得具有羟基的聚酯树脂。包含在调色剂中的聚酯树脂的羟基值优选不小于5mgKOH/g，酸值为1-30mgKOH/g，优选为5-20mgKOH/g。包含具有上述酸值的聚酯树脂的调色剂往往具有负充电特性。此外，这种调色剂对接收的纸张具有良好的亲和力，因而该调色剂具有良好的低温定影性。然而，如果酸值过高，特别地当环境状况改变时，调色剂的充电特性会劣化。

包含在调色剂中的聚酯树脂的重均分子量优选为10,000到400,000，更优选为20,000到200,000。当重均分子量太低时，调色剂的抗粘脏性(offsetresistance)会变差。当重均分子量太高时，调色剂的低温定影性会变差。

调色剂优选包括脲改性聚酯树脂和未改性聚酯树脂。脲改性聚酯树脂可以通过以下方法来制备：

(1)使上述制备的未改性聚酯树脂末端的羧基和羟基与多异氰酸酯化合物反应，来制备具有异氰酸酯基团的聚酯预聚物；和

(2)使聚酯预聚物与胺发生反应，从而交联或者链增长该预聚物。

多异氰酸酯化合物的具体例子包括：

(1)脂族多异氰酸酯

四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、己酸甲酯2，6-二异氰酸酯(2，6-diisocyanate methylcaproate)等。

(2)脂环族多异氰酸酯

异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯等。

(3)芳香族二异氰酸酯(didicosycantes)

甲苯二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯等。

(4)芳香族-脂肪族二异氰酸酯

α，α，α′，α′-四甲基苯亚二甲基二异氰酸酯等。

(5)异氰脲酸酯、上述多异氰酸酯被酚类衍生物、肟或己内酰胺封端(block)的封端多异氰酸酯等。

这些化合物可以单独使用或者结合起来使用。

与具有异氰酸酯基的聚酯预聚物反应的胺(B)的具体例子包括二胺(B1)、具有三个或多个氨基的多胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)和其中将上述胺(B1-B5)封端的封端胺(B6)。

胺的具体例子包括：

(1)芳族二胺

苯二胺、二乙基甲苯二胺、4，4′-二氨基二苯甲烷等。

(2)脂环族二胺

4，4′-二氨基-3，3′-二甲基二环己基甲烷、环己二胺(diaminocyclohexane)、异佛乐酮二胺等。

(3)脂族二胺

亚乙基二胺、四亚甲基二胺、六亚甲基二胺等。

具有三个或多个氨基的多元胺的具体例子包括二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。氨基醇的具体例子包括乙醇胺和羟基乙基苯胺。氨基硫醇的具体例子包括氨基乙硫醇和氨基丙硫醇。氨基酸的具体例子包括氨基丙酸和氨基己酸。封端胺的具体例子包括使上述的胺与酮如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮反应所制得的酮亚胺化合物；噁唑啉化合物等。在这些化合物中，优选使用二胺和将少量具有三个或多个氨基的多元胺与二胺混合所得的混合物。

可以通过上述一步法或类似方法来制备脲改性聚酯树脂。特别地，未改性聚酯树脂也通过与上述方法相似的方法来制备。也可以使未改性聚酯树脂与聚异氰酸酯化合物反应来制备具有异氰酸酯基的预聚物。

在这一点上，多异氰酸酯(3)(的[NCO])与聚酯(的[OH])的混合比例(即[NCO]/[OH])一般为5/1到1/1，优选为4/1到1.2/1，更优选为2.5/1到1.5/1。当比值[NCO]/[OH]太大时，调色剂的低温定影性会劣化。相反，当比值太小时，改性聚酯中的脲基的含量减小，从而导致调色剂的抗热粘脏性降低。在其末端具有多异氰酸酯基的聚酯预聚物中的多异氰酸酯的构成组份含量为0.5-40重量％，优选为1-30重量％，更优选为2-20重量％。当含量太低时，调色剂的抗热粘脏性劣化，此外调色剂的耐热性和低温定影性也会劣化。相反，当含量太高时，调色剂的低温定影性会劣化。

在聚酯预聚物分子中包含的异氰酸酯基的数目不低于1，优选1.5至3，更优选为1.8至2.5。当异氰酸酯基的量太少时，生成的脲改性聚酯的分子量减小，从而抗热粘脏性降低。

在0-140℃之间使具有异氰酸酯基的聚酯预聚物和胺反应，从而使分子链交联或者链增长，最终形成脲改性聚酯树脂。

具有异氰酸酯基的预聚物(的[NCO])与胺(B)(的[NHx])的混合比例(即[NCO]/[NHx]的当量比)为1/2到2/1，优选1.5/1到1/1.5，更优选1.2/1到1/1.2。当混合比太高或者太低时，得到的脲改性聚酯的分子量下降，从而导致生成的调色剂的抗热粘脏性劣化。

如果需要，可以使用链增长抑制剂来控制脲改性聚酯的分子量。链增长抑制剂的具体例子包括一元胺(例如，二乙胺、二丁胺、丁胺和月桂胺)，和通过封端上述一元胺制得的封端胺(即，酮亚胺化合物)。

当多异氰酸酯化合物与未改性聚酯反应以及聚酯预聚物与胺反应时，如果需要可以使用溶剂。溶剂的具体例子包括不与异氰酸酯基反应的溶剂，如芳香族溶剂(如，甲苯和二甲苯)；酮(如，丙酮，甲基乙基酮和甲基异丁基酮)；酯(如，乙酸乙酯)；酰胺(如，二甲基甲酰胺和二甲基乙酰胺)；和醚(如，四氢呋喃)。

脲改性聚酯可以包括尿烷键和脲键。脲键和尿烷键的摩尔比(脲/尿烷)为100/0至10/90，优选80/20至20/80，更优选60/40至30/70。当脲键的含量太低时，所得的调色剂的抗热粘脏性会劣化。

调色剂中使用的脲改性聚酯树脂的重均分子量一般不低于10,000，优选20,000到10,000,000，更优选30,000到1,000,000。当分子量太低时，生成的调色剂的抗热粘脏性会劣化。

当与未改性聚酯树脂结合使用时，脲改性聚酯的数均分子量不受特别限制(即，应该控制重均分子量使其落在上述范围内)。也就是说，对改性聚酯树脂的重均分子量的控制要优先于对其数均分子量的控制。然而，当单独使用脲改性聚酯时，数均分子量为2,000至15,000，优选2,000至10,000，更优选为2,000至8,000。当数均分子量太高时，生成的调色剂的低温定影性会劣化。另外当使用该调色剂作为彩色调色剂时，全色图像的光泽会降低。通过组合使用未改性聚酯和脲改性聚酯，可以改善生成的调色剂的低温定影性和生成的彩色调色剂图像的光泽。因此，优选将这一组合用作调色剂的粘合剂树脂。

当将脲改性聚酯和未改性聚酯组合用作粘合剂树脂时，优选脲改性聚酯至少能够部分地与未改性聚酯混合来改善生成的调色剂的低温定影性和抗热粘脏性。即，优选改性聚酯的结构与未改性聚酯的结构相似。改性聚酯(i)与未改性聚酯(ii)的混合比例(i/ii)一般为5/95至80/20，优选为5/95至30/70，更优选5/95至25/75，甚至更优选为7/93至20/80。当添加的脲改性聚酯的量太少时，生成的调色剂的抗热粘脏性下降，并且很难赋予生成的调色剂以高温可保存性和低温定影性。

粘合剂树脂(即改性聚酯和未改性聚酯)的玻璃化转变温度(Tg)优选为45-65℃，优选为45至60℃。当玻璃化转变温度太低时，调色剂的高温可保存性劣化。相反，当玻璃化转变温度太高时，调色剂的低温定影性劣化。因为将脲改性聚酯树脂用作粘合剂树脂，所以即使改性聚酯树脂具有相对低的玻璃化转变温度，所得调色剂也比包括聚酯树脂作为粘合剂树脂的常规调色剂具有更好的高温可保存性。

用作调色剂着色剂的染料和颜料的具体例子包括炭黑、苯胺黑染料、氧化铁黑、萘酚黄S(C.I.10316)、耐晒黄10G(C.I.11710)、耐晒黄5G(C.I.11660)、耐晒黄G(C.I.11680)、镉黄、氧化铁黄、黄土、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、耐晒黄GR(C.I.11730)、耐晒黄A(C.I.11735)、耐晒黄RN(C.I.11740)、耐晒黄R(C.I.12710)、颜料黄L(C.I.12720)、联苯胺黄G(C.I.21095)、联苯胺黄GR(C.I.21100)、永固黄NCG(C.I.20040)、硫化坚牢黄5G(C.I.21220)、硫化坚牢黄R(C.I.21135)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽烯(Anthrazane)黄BGL(C.I.60520)、异吲哚啉酮黄(isoindolinone)、氧化铁红、铅丹、铅橙、镉红、镉汞红、锑橙、永固红4R、偶合红、火红、对氯邻硝基苯胺红、立索坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮洋红BS、永固红F2R(C.I.12310)、永固红F4R(C.I.12335)、永固红FRL(C.I.12440)、永固红FRLL(C.I.12460)、永固红F4RH(C.I.12420)、坚牢猩红VD、硫化坚牢玉红B(C.I.12320)、亮猩红G、立索玉红GX(C.I.12825)、永固红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺紫红、永固枣红F2K(C.I.12170)、日光枣红BL(C.I.14830)、枣红10B、邦紫红浅(Bon Maroon Light)(C.I.15825)、邦紫红中(Bon MaroonMedium)(C.I.15880)、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛暗红、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、perynone橙、油橙、钴蓝、青天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、空心酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝RS(C.I.69800)、阴丹士林蓝BC(C.I.69825)、靛蓝、深蓝、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢紫罗兰B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二噁烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金(green gold)、酸绿色淀、孔雀绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、氧化锌、锌钡白等。这些物质可以单独使用或者组合起来使用。

调色剂中着色剂的含量优选为调色剂的1至15重量％，更优选为3至10重量％。

在本发明的成像装置中，可以将作为着色剂和树脂的复合物(complexes)的母料(master batch)用作调色剂的着色剂。

用作母料中的粘合剂树脂的树脂的具体例子包括上述的改性聚酯树脂和未改性聚酯树脂、苯乙烯聚合物和取代的苯乙烯聚合物如聚苯乙烯、聚对氯化苯乙烯和聚乙烯基甲苯；苯乙烯和其它的乙烯基化合物的共聚物；和其它的树脂如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸类树脂、松香、改性松香、萜烯(terpene)树脂、脂肪族烃树脂或脂环烃树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡、石腊等。这些树脂可以单独使用或者组合使用。

本发明中使用的调色剂可以包括电荷控制剂来控制调色剂的电荷特性。任何已知的电荷控制剂可以用于该调色剂。

电荷控制剂的具体例子包括苯胺黑染料、三苯甲烷染料、包含铬的金属络合物染料、钼酸的螯合物、若丹明染料、烷氧胺、季铵盐(包括氟改性季铵盐)、烷基酰胺、磷光体和含磷光体的化合物、钨和含钨化合物、含氟活化剂、水杨酸的金属盐、水杨酸衍生物等。

在这些物质中，优选采用能够使生成的调色剂具有负电荷特性的物质。电荷控制剂的含量根据使用的粘合剂树脂的种类、是否添加了添加剂和使用的调色剂生产方法(如分散法)来测定，而不作特别限制。然而，对每100重量份的包括在调色剂中的粘合剂树脂，电荷控制剂的含量一般为0.1至10重量份，优选0.2至5重量份。当含量太高时，调色剂的电荷量太大，从而使得显影辊吸引调色剂的静电力增加，最终导致调色剂的流动性劣化和调色剂图像的图像密度下降。

在本发明的成像装置中使用的调色剂可以包括隔离剂。合适的隔离剂包括熔点为50至120℃的蜡。当该蜡包含在调色剂中时，蜡分散在粘合剂树脂中并作为隔离剂，而存在于定影过程中定影辊和调色剂颗粒之间的位置。从而在不将油涂布到所用定影辊上的情况下可以避免热粘脏问题。

隔离剂的具体例子包括天然蜡如植物蜡，例如：巴西棕榈蜡、棉花蜡、日本蜡(Japan wax)和米蜡；动物蜡，例如：蜂蜡和羊毛脂；矿物蜡，例如：地蜡和纯白地蜡(ceresine)；和石油蜡，例如石腊、微晶石蜡和矿脂。此外，也可以使用合成蜡。合成蜡的具体例子包括合成的烃类蜡如费-托合成过程中得到的蜡和聚乙烯蜡；和如酯蜡、酮蜡和醚蜡的合成蜡。另外，也可以使用脂肪酸酰胺如1，2-羟基硬脂酸酰胺、硬脂酸酰胺和邻苯二甲酸酐酰亚胺；和低分子量晶体状聚合物如丙烯酸类均聚物和在其侧链中具有长烷基的共聚物，例如，聚甲基丙烯酸正硬脂酯、聚甲基丙烯酸正月桂酯和丙烯酸正十八酯-甲基丙烯酸乙酯共聚物。

可以将母料和粘合剂树脂与上述电荷控制剂和隔离剂捏合在一起。可供选择地，当制备调色剂成份液体时，可以将该电荷控制剂和隔离剂添加到有机溶剂中。

下面解释与调色剂颗粒外部混合的外部添加剂。一般将颗粒状的无机物与调色剂颗粒混合以有助于提高调色剂颗粒的可流动性、显影特性和充电能力。颗粒状无机物的初级粒子直径(primary particle diameter)优选为5nm至2μm，更优选5nm至500nm。此外，优选通过BET法测得的颗粒状无机物的比表面积为20至500m²/g。外部添加剂的含量优选为调色剂组合物总重量的0.01至5％重量，更优选0.01至2.0％重量。

上述颗粒状无机物的具体例子包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛(titanium oxide)、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、石灰砂(sand lime)、硅藻土、氧化铬、氧化铈、氧化铁红、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。

在这些颗粒状无机物当中，优选将疏水二氧化硅和疏水二氧化钛结合起来使用。特别地，当将平均粒径都不大于50nm的疏水二氧化硅和疏水二氧化钛的组合用作外部添加剂时，可以提高外部添加剂和调色剂颗粒之间的静电力和范德华力，从而生成的调色剂具有合适的电荷量。此外，即使当在显影装置搅动调色剂时，外部添加剂也很难从调色剂颗粒上脱落，因而很难产生白点和图像遗漏等图像缺陷。此外，也可以减少残留在图像承载元件上的调色剂颗粒量。

二氧化钛对于环境条件的变化表现了很高的稳定性，而且稳定地产生高密度图像。然而，二氧化钛的缺陷在于调色剂的电荷上升特性劣化。因此，二氧化钛的含量高于二氧化硅的含量是不优选的。当疏水氧化钛的含量按重量计算为0.3-1.5％时，最终生成的调色剂的电荷上升特性很难劣化。因此，即使重复生成图像的时候，也可以稳定地产生高质量的图像。

另外，润滑剂也可以作为外部添加剂而包含在调色剂中。在用刷辊刮掉的固体润滑剂涂布到感光体表面的方法中，当连续产生具有高图像面积比例的图像时，容易产生感光体的摩擦系数增加的问题。这是因为大量的调色剂颗粒附着到清洁装置上，从而，大量的调色剂颗粒阻碍了刷辊进行的润滑剂涂布操作。在这种情况下，当调色剂中包含润滑剂时，调色剂能够将大量的润滑剂涂布到感光体的表面上。这样，不仅通过刷辊而且也通过调色剂将润滑剂涂布到感光体上，所以甚至当连续产生具有高图像面积比例的图像时，也可以将感光体的摩擦系数控制在上述优选的范围内。

包含在调色剂中的固体润滑剂的具体例子包括脂肪酸金属盐如硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸铁、硬脂酸镍、硬脂酸钴、硬脂酸铜、硬脂酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸镁、油酸锌、油酸锰、油酸铁、油酸钴、油酸镁、棕榈酸锌、棕榈酸锰、棕榈酸铁、棕榈酸钴和棕榈酸镁；和含氟树脂如聚四氟乙烯。

特别地，脂肪酸金属盐的分子具有弱的极性，因而脂肪酸金属盐很难影响调色剂和载体的电荷特性。包含在调色剂中的润滑剂的粒径优选为0.5-5μm，添加的润滑剂的量优选为调色剂总重量的0.01-0.5％重量。

下面解释制备本发明中使用的调色剂的方法。

首先，通过将调色剂组份如着色剂、未改性聚酯树脂、具有异氰酸酯基的预聚物和隔离剂溶解或分散在有机溶剂中来制备调色剂组分液体。该有机溶剂优选为沸点低于100℃从而可以很容易从生成的调色剂颗粒中除去的挥发性溶剂。上述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、一氯化苯、二氯乙烯(dichloro ethylidene)、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲乙酮和甲基异丁酮。这些溶剂可以单独使用或者结合起来使用。特别地，优选使用芳香族溶剂如甲苯和二甲苯，和卤代烃如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿和四氯化碳。

溶剂和聚酯预聚物的重量比一般为0/100至300/100，优选为0/100至100/100，更优选为25/100至75/100。

然后在表面活性剂和颗粒状树脂的存在下，将调色剂组份液体分散在含水介质中以制备乳液。适合作含水介质的物质包括水。此外，其它可以与水混合的溶剂也可以添加到水中。这种溶剂的具体例子包括醇类如甲醇、异丙醇和乙二醇；二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂如甲基溶纤剂、低级酮如丙酮和甲乙酮等。

含水介质和调色剂组份液体的重量比一般为50/100-2,000/100，优选为100/100-1,000/100。当添加的含水介质的量过低时，调色剂组份液体不能很好的分散，从而不能制备具有希望的粒径的调色剂颗粒。而添加大量的含水介质是不经济的。

当乳化调色剂组份液体时，优选含水介质中包括分散剂如表面活性剂和颗粒树脂。

表面活性剂的具体例子包括阴离子表面活性剂如烷基苯磺酸盐、α-烯属磺酸盐和磷酸盐；阳离子表面活性剂如胺盐(例如：烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物和咪唑啉)，和季铵盐(例如：烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄基铵盐、吡啶鎓盐、烷基异喹啉鎓(isoquinolinium)盐和苯索氯铵)；非离子表面活性剂如脂肪酸酰胺衍生物、多羟基醇衍生物；和两性表面活性剂如丙氨酸、十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛氨乙基)甘氨酸和N-烷基-N，N-二甲基铵甜菜碱。

当使用含氟表面活性剂作为表面活性剂时，即使添加少量的活性剂也能产生很好的效果。

具有氟烷基的阴离子表面活性剂的具体例子包括具有2至10个碳原子的氟烷基羧酸及其金属盐、全氟辛烷磺酰谷氨酸二钠、3-{ω-氟烷基(C6-C11)氧}-1-烷基(C3-C4)磺酸钠、3-{ω-氟烷酰基(C6-C8)-N-乙氨基}-1-丙烷磺酸钠、氟烷基(C11-C20)羧酸及其金属盐、全氟烷基羧酸及其金属盐、全氟烷基(C4-C12)磺酸盐及其金属盐、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)砜酰胺丙基三甲基铵盐、全氟烷基(C6-C10)-N-乙磺酰甘氨酸盐、单全氟烷基(C6-C16)乙基磷酸盐等。

具有氟烷基的阳离子表面活性剂的具体例子包括具有氟烷基的伯、仲、叔脂族胺的盐，脂族季铵盐如全氟烷基(C6-C10)砜酰胺丙基三甲基铵盐、苯甲烷铵(benzalkonium)盐、苯索氯铵、吡啶鎓盐、咪唑啉盐等。

将粒状树脂添加到含水介质中以稳定在含水介质中制备的调色剂颗粒。在这种情况下，所添加的粒状树脂的量使调色剂颗粒表面的粒状树脂以覆盖率(covering rate)为10-90％而存在。粒状树脂的具体例子包括粒径为1μm的粒状甲基丙烯酸甲酯、粒径为0.5-2μm的粒状聚苯乙烯、粒径为1μm的粒状聚(苯乙烯-丙烯腈)等。

另外，可以使用无机化合物作为分散剂。该无机化合物的具体例子包括磷酸三钙、碳酸钙、二氧化钛、胶态二氧化硅，优选使用羟基磷灰石。

此外，优选使用聚合物保护胶体与树脂颗粒和无机分散剂一起来稳定乳液或分散体。

该保护胶体的具体例子包括使用单体制备的聚合物或共聚物，所述单体如酸(例如：丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、反丁烯二酸、顺丁烯二酸和顺丁烯二酐)、具有羟基的丙烯酸类单体(例如：丙烯酸β-羟乙酯、甲基丙烯酸β-羟乙酯、丙烯酸β-羟丙酯、甲基丙烯酸β-羟丙酯、丙烯酸γ-羟丙酯、甲基丙烯酸γ-羟丙酯、丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、甲基丙烯酸3-氯-2-羟丙酯、二甘醇单丙烯酸酯、二甘醇单甲基丙烯酸酯、丙三醇单丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺和N-羟甲基甲基丙烯酰胺)、乙烯醇及其醚类(例如：乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基丙基醚)、具有羧基的乙烯醇的酯类(即：乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯)；丙烯酰胺类(例如：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和二丙酮丙烯酰胺)和它们的羟甲基化合物、酰氯(例如：丙烯酸氯化物和甲基丙烯酸氯化物)、和具有氮原子的单体或具有氮原子的脂环(例如：乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑和吖丙啶)。

此外，聚合物如聚氧乙烯化合物(例如：聚氧乙烯(polyoxyethylene)、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、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯十八烷基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基酯)；和纤维素化合物如甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素也可以用作聚合物保护胶体。

已知的分散机器可以用来在含水介质中乳化调色剂组份液体。合适的分散机器包括低速剪切分散机、高速剪切分散机、摩擦分散机、高压喷射分散机、超声波分散机等。

当使用高速剪切分散机时，转子的转数不受特别的限制，但是转数一般为1,000-30,000rpm，优选为5,000-20,000rpm。分散时间也不受特别限制。当使用批分散机器时，分散时间一般为0.1-5分钟。分散温度优选为0-150℃，更优选为40-98℃。

当将调色剂组份液体添加到含水介质中制备乳液时，将胺添加到混合物中以使胺与具有异氰酸酯基的聚酯预聚物反应。该反应伴随着预聚物分子链的交联或链增长。反应时间由聚酯预聚物的异氰酸酯基与所使用的胺的反应性来决定，一般为10分钟到40小时，优选为2至24小时。反应温度一般为0至150℃，优选为40至98℃。

此外，如果有需要，可以使用已知的催化剂如月桂酸二丁锡和tioctyltinlayrate用于反应。

反应完成之后，将有机溶剂从乳液(即反应产物)中除掉，接下来冲洗并干燥。从而，制备出调色剂颗粒。为了除去有机溶剂，逐渐加热乳液同时搅拌乳液使其形成层流。在这种情况下，优选在一定的温度范围之内除去溶剂同时剧烈搅拌乳液，因此生成的调色剂颗粒为纺锤形。当使用能够溶解在酸或碱中的分散剂如磷酸钙时，优选用盐酸使分散剂溶解从而将其从调色剂颗粒中除掉，接下来进行冲洗操作。此外，通过用酶使分散剂降解也可能除掉这种分散剂。

然后将电荷控制剂固定在这样制备的调色剂颗粒上并且将外部添加剂如无机物颗粒(例如，二氧化硅和二氧化钛)添加其中。如果需要，也可以向其中添加润滑剂颗粒。可以通过已知的混合器或其它方式来添加这些物质。

使用这种方法，可以很容易地制备粒径小且粒径分布很陡的调色剂。通过在除掉溶剂的操作期间对搅拌进行控制，可以很容易地将调色剂的颗粒形状从球形改变为橄榄球形。此外，也能对调色剂颗粒的表面状态进行控制，以便使其具有介于在光滑表面和如腌制过的李子(pickled plum)的粗糙表面之间的状态。

将如此制备的调色剂放入设置在本发明的成像装置中的容器中。此外，将调色剂与载体混合来制备显影剂。显影剂配置在本发明的成像装置的显影装置中。

在两组分的显影剂中适合作载体的物质包括已知的磁性载体物质如铁氧体(ferrite)粉末和磁铁矿粉末，其粒径为20μm至约70μm，而且可以被物质涂覆。使用的载体的粒径越小，生成的图像的分辨率越高。然而，当粒径太小时，载体容易附着到静电潜像上，从而导致图像质量劣化。

配置其用于覆盖载体物质的材料的具体例子包括偏1，1-二氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚、用氟原子取代的乙烯基醚和用氟原子取代的乙烯基酮的聚合物。可以使用如喷涂法或浸涂法将这些物质涂覆到载体上来形成覆盖层。

下面解释本发明的成像装置的另一个实施方式。

图8是具有旋转式显影单元430的成像装置200的示意图。该旋转式显影单元430包括使用包括黑色调色剂的黑色(BK)显影剂进行显影操作的黑色显影装置431；使用包括黄色调色剂的黄色(Y)显影剂进行显影操作的黄色显影装置432；使用包括青色调色剂的青色(C)显影剂进行显影操作的青色显影装置433；和使用包括品红色调色剂的品红色(M)显影剂进行显影操作的品红色显影装置434。在驱动装置(未示出)的作用下，整个旋转式显影单元430反时针旋转。每个显影装置具有配置用来铲起并搅拌显影剂的搅拌桨，配置用来承载显影剂从而使静电潜像在感光体滚筒(drum)100上显影的显影套管12；配置用于驱动显影套管12的驱动装置等。

处于等待状态的旋转式显影单元430到达静止位置(home position)，此时黑色显影装置处于显影位置(即，其显影套管面向感光体滚筒100)。当按下复印开始键时，图像读取器301读取原始图像数据。然后激光束根据该图像数据写下光图像。从而，与原始图像的黑色图像对应的静电潜像形成在感光体滚筒100上。下文中将这一静电潜像称为BK潜像。同样地，与黄色、品红色和青色对应的静电潜像分别称为Y潜像、M潜像和C潜像。

为了用BK显影剂使BK潜像的端部(tip)显影，在BK潜像的端部到达显影位置之前，旋转黑色显影装置431的显影套筒12以使该BK潜像显影。BK显影装置继续显影操作直到BK潜像的末端经过显影位置从而在感光体滚筒100上形成黑色的调色剂图像。然后旋转旋转式显影单元430从而使品红色显影装置434到达显影位置。在M潜像的端部到达显影位置之前完成旋转。

当开始成像操作时，使感光体滚筒100和用作调色剂图像转印器的中间转印带319同步旋转。通过转印辊320，形成在感光体滚筒100上的该BK调色剂图像被转印到中间转印带319上。同样地，相继形成在感光体滚筒100上的M调色剂图像、C调色剂图像和Y调色剂图像被转印到中间转印带319合适的位置上。从而，在中间转印带319上形成了全色调色剂图像。

另一方面，接收纸从纸库403的纸盒、手动纸盒或者类似的给纸部件喂入。然后，一旦处于一对定位辊之间的辊隙(nip)处，接收纸就停止运动。接着转印带322与中间转印带319接触。一对定位辊送出接收纸，从而使全色调色剂图像(即四色调色剂图像)被配置在转印带319和转印带322之间的辊隙处的转印辊323转印到接收纸的适当位置上。然后接收纸与转印带322分离并被提供给定影装置328。定影装置328的一对定影辊将接收纸上的调色剂图像定影到该接收纸上。然后，接收纸(即复印纸)从成像装置200的主体300中排出。

另一方面，感光体清洁单元310除去在第一图像转印操作之后仍然残留在感光体100表面上的调色剂颗粒。转印带清洁装置321除去即使在第二图像转印操作之后仍然残留在中间转印带319表面上的调色剂颗粒。

当生成多份复印件时，重复相同的成像操作。即，在第一份复印件的第四种颜色(在本例中为品红色)的图像已经形成在感光体100上之后，在预定的时间开始在感光体滚筒100上形成第二份复印件的第一种颜色的图像(本例中为黑色图像)。此外，当中间转印带319上形成的第一份复印件的四种颜色的图像被转印到接收纸之后，清洁中间转印带319的表面。然后第二份复印件的第一种颜色的图像被转印到中间转印带319被清洁过的表面上。而且，与第一份复印件相同，第二、第三和第四种颜色的图像也被转印到中间转印带319的表面上。

上述复印操作是四色成像操作(即，全色成像操作)。当形成三色或两色图像时，对相应颜色的图像进行上述成像操作。

当形成单色图像时，仅仅启动旋转式显影单元430中相应的显影装置，直到产生了所需数目的复印件。在这种情况下，当带清洁装置321与中间转印带319接触时进行复印操作。

感光体滚筒100表面的摩擦系数为0.10至0.30。为了使感光体滚筒100具有这样的摩擦系数，例如，可以使用下述的一种或多种方法：

(1)通过润滑剂涂布器将润滑剂涂布到感光体滚筒100的表面上；

(2)使颗粒状润滑剂包含在感光体的最外层中；和

(3)用包含润滑剂的调色剂使静电潜像显影。

中间转印带319表面的摩擦系数优选不低于感光体滚筒100的摩擦系数。中间转印带319表面的摩擦系数优选不高于0.55。

图9是作为本发明一种实施方式的串联式成像装置的示意图。该成像装置具有许多成像部件。在图8和图9中，相同的参考标记代表相同的部件，下面主要对不同的部件进行解释。

在用第一和第二支撑辊514和515紧紧拉伸的中间转印介质319的上方，并排放置有串联式成像部件520。该串联式成像部件520包括四个感光体滚筒100；四个充电辊；黑色、黄色、青色、品红色显影装置521、522、523和524；四个清洁装置等。

当开始成像操作时，使感光体100和中间转印带319同步旋转。与上述成像装置的成像操作相似，黑色、黄色、青色、品红色调色剂图像形成在各自的感光体滚筒100上。四种颜色的调色剂图像依次被各自的第一转印辊320转印到中间转印带319(即第一图像转印)的适当的位置上。另一方面，从纸库403、手工纸盒或者类似装置中送出接收纸，并且该接收纸由定位辊(registration rollers)停止运动。当转印带322与中间转印带319接触时，定位辊适时地供给该接收纸从而使中间转印带319上四种颜色的调色剂图像被同时转印到配置在转印带322和中间转印带319之间的辊隙处的接收纸的适当位置上(第二图像转印)。

将其上转印有调色剂图像的接收纸与转印带322分离，并且将其朝定影装置328的方向送出。然后接下来将调色剂图像熔化并定影到位于定影辊之间的辊隙处的接收纸上。

感光体清洁单元除去即使在第一图像转印操作之后仍然残留在感光体100表面上的调色剂颗粒。转印带清洁单元除去即使在第二图像转印操作之后仍然残留在中间转印带319表面上的调色剂颗粒。

感光体滚筒100表面的摩擦系数为0.10至0.30。此外，中间转印带319表面的摩擦系数优选不低于感光体滚筒100表面的摩擦系数。中间转印带319表面的摩擦系数优选不高于0.55。

下面参考图10解释作为成像装置的实施方式的全色复印机。全色复印机630具有图像读取器631和成像装置1。因为上面已经对成像装置进行过解释，这里仅仅解释图像读取器(image reader)631。图像读取器631包括扫描仪单元632和配置在扫描仪单元632上方的自动文件送纸器(automaticdocument feeder)(ADF)633。ADF633将配置在原件放置台634上的原始文件送至压片玻璃(contact glass)634。此外，原件供给装置636将其图像已被读取的原件排出至盒635中。

压片玻璃634配置在扫描仪单元632的盒637上。在压片玻璃634下方，放置有包括灯638和镜子639的第一扫描仪640，与包括镜子641和642的第二扫描仪643。第一扫描仪640和第二扫描仪643可以以2/1的速度比在副(sub)扫描方向移动。聚焦透镜644和彩色CCD645布置在从镜子639、641和642反射的光线的光路中。

复印机630的成像装置1根据如此读取的原始图像数据进行成像操作。

发明效果

如上所述，通过将润滑剂涂布到本发明的感光体表面，可以使其摩擦系数为0.10至0.30。由于该表面包括颗粒状金属氧化物，因此感光体具有良好的抗磨损性。此外，通过用感光体的非图像部分接触间隙形成部件，可以在充电元件表面和感光体表面之间形成间隙。因此可以防止残留在感光体表面的调色剂颗粒附着到充电元件上，从而导致不均匀充电这一问题的发生。

因为成像装置具有这样的构成，即使当在充电元件和感光体之间发生的放电产生的物质(如臭氧)改变了感光体表面的特性时，也可以维持感光体表面的摩擦系数。从而，改善了调色剂图像的可转印性，最终导致高质量图像的形成。

或者，感光体可以具有包括颗粒状的润滑剂的最外层，从而使其表面的摩擦系数为0.10至0.30。在这种情况下，即使当在充电元件和感光体之间发生的放电产生的物质(如臭氧)改变了感光体表面的特性时，也可以维持该摩擦系数。

当包含在最外层的颗粒状润滑剂是选自含氟树脂、有机硅树脂和聚烯烃树脂中的材料时，即使添加的量很多，感光体的充电特性也很难下降。

最外层中的颗粒状润滑剂的含量优选为30至80％重量，同时控制最外层的厚度使其为4-10μm。在这种情况下，感光体表面可以维持优选的摩擦系数而不变脆。因此，感光体寿命会很长而且可以维持良好的电荷特性。

为了使感光体具有优选的摩擦系数，最外层中颗粒状润滑剂的面积以优选不低于10％的面积比例存在。

为了使感光体具有优选的摩擦系数，最外层中颗粒状润滑剂的量以优选不低于最外层总体积的20％的量存在。

在本发明的成像装置中，反射型传感器位于面向转印带的位置，以检查形成在转印带上的参考模式调色剂图像的量和参考调色剂图像的位置。根据检查结果来控制成像条件。

因为感光体具有特定的摩擦系数，而且转印介质(即调色剂图像转印器)的摩擦系数不低于感光体的摩擦系数，所以能够形成没有遗漏的良好的参考调色剂图像。通过检查这样的良好的参考调色剂图像，可以精确地测定彩色调色剂图像的位置，从而可以防止彩色调色剂图像未对准问题的发生。

在该成像装置中，中间转印带(即，调色剂图像转印器)表面的摩擦系数优选不低于感光体表面的摩擦系数，从而使感光体上的调色剂图像可以很好地被转印到中间转印带上。因为参考调色剂图像也可以很好地被转印到中间转印介质上，所以可以精确地测定形成在中间转印带上的彩色调色剂图像的位置，从而可以防止彩色调色剂图像未对准问题的发生。

本发明的成像装置中使用的调色剂的调色剂形状系数SF-1和SF-2优选为100至180，体积平均粒径(Dv)优选为3至7μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dn)的比值(Dv/Dn)优选为1.00至1.40。在这种情况下，调色剂具有均匀的电荷量，从而可以产生没有背景污染的高质量图像。此外，当在静电转印方法中使用该调色剂时，可以提高调色剂图像的转印速度。

优选通过包括下述步骤的方法来制备调色剂，所述步骤为：在有机溶剂中分散调色剂组分来制备调色剂组分液体，所述调色剂组分包括具有包含氮原子的官能团的聚酯预聚物、聚酯树脂、着色剂和隔离剂；在含水介质中分散该调色剂组分液体；使该调色剂组分液体发生交联反应和/或链增长反应。从而该调色剂具有小的粒径和陡的粒径分布，因此可以产生高质量的图像。

最外层中颗粒状金属氧化物的含量优选为5至40％重量，而且最外层的厚度优选为3至8μm。因此可以产生具有高感光度、良好的耐用性和良好的生产效率的感光体。

当涂布到感光体表面的润滑剂是脂肪酸金属盐时，即使当该润滑剂与显影剂混合时，显影剂也几乎不劣化。此外，当在调色剂中包括脂肪酸时，不仅可以通过清洁刷也可以通过调色剂将润滑剂涂布到感光体的表面上，从而即使当生成的图像的图像面积比例发生变化时，也可以使感光体表面维持所需要的摩擦系数。

施加到充电辊上的交流偏压的频率优选为感光体线速度的7-12倍。在这种情况下，可以避免条纹形不均匀充电和在感光体上形成调色剂薄膜等问题的发生。

充电辊的充电元件优选由树脂材料制造，并且间隙形成元件由绝缘树脂材料制造。在这种情况下，同使用橡胶相比，树脂材料具有更好的切割特性，从而所形成的元件具有高精确度。此外，即使环境状况发生变化，在尺寸和硬度方面，树脂材料也比橡胶具有更好的稳定性，从而可以稳定地维持所希望的间隙。

本发明的处理盒包括感光体、配置用来对感光体充电的充电辊和配置用来当将润滑剂涂布到感光体表面上时清洁感光体表面的清洁器。因此，该润滑剂可以周期性地用新的润滑剂来替代，并且可以将间隙控制在适当的范围内。

在该成像装置中，没有必要将粉末涂布到清洁叶片上，按照惯例，涂布这些粉末是为了减小清洁叶片和感光体之间的摩擦系数，从而防止清洁叶片的反转。然而，在本发明的成像装置中，感光体表面的摩擦系数减小了，因此没有必要将粉末涂布到清洁叶片上。因此，可以避免在成像装置的运输期间粉末散布并附着到充电装置上，从而导致不均匀的充电和形成不希望的图像这一问题的发生。

本申请文件要求分别于2003年8月29日、2003年10月20日和2003年10月31日提交的日本专利申请2003-307090、2003-358850和2003-373030的优先权并包括它们的主题，这些申请在此引入作为参考。

到此为止已经充分地对本发明进行了描述，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的实质和范围的情况下，很显然可以对本发明作许多变化和修改。

Claims (26)

1.一种成像装置，包括：

至少一个图像承载元件；

至少一个充电装置，配置其用于对所述至少一个图像承载元件的表面充电；和

至少一个显影装置，配置其用于用包括调色剂的显影剂使所述至少一个图像承载元件的表面上的静电潜像显影，以在图像承载元件的表面上形成调色剂图像，其中所述至少一个图像承载元件的表面的静摩擦系数为0.10至0.30。

2.根据权利要求1所述的成像装置，还包括：

润滑剂涂布器，配置其用于将润滑剂涂布到所述至少一个图像承载元件的表面上。

3.根据权利要求2所述的成像装置，其中所述润滑剂包含脂肪酸金属盐。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的成像装置，其中所述至少一个图像承载元件具有厚度为3-8μm的最外层，该最外层包含占最外层总重量的5-40％重量的金属氧化物。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的成像装置，还包括：

调色剂图像转印器，配置其用于从图像承载元件接收调色剂图像以转印该调色剂图像；和

调色剂图像检测器，配置其用于评估调色剂图像转印器上的调色剂图像。

6.根据权利要求5所述的成像装置，其中所述调色剂图像转印器的表面的静摩擦系数不低于所述至少一个图像承载元件的表面的静摩擦系数。

7.根据权利要求6所述的成像装置，其中所述调色剂图像转印器的表面的静摩擦系数不大于0.55。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的成像装置，包括多个图像承载元件。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的成像装置，其中所述调色剂的体积平均粒径(Dv)为3-7μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dn)的比值(Dv/Dn)为1.00至1.40，形状系数SF-1为100至180，另一个形状系数SF-2为100至180。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的成像装置，其中通过包括下述步骤的方法制备所述调色剂：

在有机溶剂中溶解或分散调色剂组分以制备调色剂组分液体，该调色剂组分包括具有包含氮原子的官能团的聚酯预聚物、聚酯树脂、着色剂和隔离剂；

在含水介质中分散所述调色剂组分液体以使该调色剂组分液体进行交联反应和链增长反应中的至少一种反应。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的成像装置，其中所述调色剂包含脂肪酸金属盐。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的成像装置，其中所述充电装置通过施加和交流偏压叠加的直流偏压而对至少一个图像承载元件充电，同时充电装置和所述至少一个图像承载元件之间的间隙为10-80μm，并且其中所述交流偏压的峰间电压不小于充电装置和图像承载元件之间开始放电时的电压的两倍，及所述交流偏压的频率为所述至少一个图像承载元件的线速度的7至12倍。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的成像装置，其中所述充电装置包括由导电树脂制成的充电元件和由绝缘材料制成的间隙形成元件，所述间隙形成元件配置在所述充电元件的两边，从而与所述至少一个图像承载元件的非图像部分接触，以在充电元件和所述至少一个图像承载元件之间形成间隙。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的成像装置，还包括：

润滑剂涂布器，配置其用于将润滑剂涂布到所述至少一个图像承载元件的表面上；和

润滑剂涂布控制器，配置其用于控制润滑剂施加器，以在充电装置和显影装置没有运行，而所述至少一个图像承载元件处于旋转状态时将润滑剂涂布到所述至少一个图像承载元件上。

15.根据权利要求14所述的成像装置，还包括：

旋转检测装置，配置其用于测定至少所述一个图像承载元件的总的旋转量；以及

配置用于测定调色剂消耗量的调色剂消耗量检测装置，其中当调色剂消耗量在至少一个图像承载元件的总旋转量小于预定的旋转量之前就到达预定的调色剂消耗量时，润滑剂涂布器将润滑剂涂布到至少一个图像承载元件上。

16.根据权利要求14或15所述的成像装置，还包括：

配置用于给润滑剂涂布器施加偏压的至少一个偏压施加器；和

配置用于控制偏压施加操作的至少一个偏压控制器，其控制方式使得在成像操作期间和润滑剂涂布操作期间施加到润滑剂涂布器上的偏压不相同。

17.根据权利要求16所述的成像装置，其中在成像操作期间施加到所述润滑剂涂布器上的偏压的极性与调色剂电荷的极性相反，并且在润滑剂涂布操作期间施加到润滑剂涂布器上的偏压具有相反的极性或者为0。

18.根据权利要求16或17所述的成像装置，包括多个图像承载元件、与多个图像承载元件对应的多个润滑剂涂布器和多个润滑剂涂布控制器，其中成像装置还包括：

润滑剂涂布测定装置，配置其用于测定是否相应的润滑剂涂布器已经对每一个图像承载元件进行了润滑剂涂布操作。

19.根据权利要求1至18中的任一项所述的成像装置，其中所述至少一个图像承载元件包括含有润滑剂的最外层。

20.根据权利要求19所述的成像装置，其中所述至少一个图像承载元件的最外层的厚度为4-10μm，并且包括在最外层中的润滑剂的量占最外层总重量的30-80％重量。

21.根据权利要求19或20所述的成像装置，其中润滑剂包含选自颗粒状含氟树脂、颗粒状有机硅树脂和颗粒状聚烯烃树脂的材料。

22.根据权利要求19至21中的任一项所述的成像装置，其中最外层中润滑剂所占的表面面积不低于最外层总面积的10％。

23.根据权利要求19至22中的任一项所述的成像装置，其中最外层中润滑剂的量不低于最外层总体积的20％体积。

24.一种处理盒，包括：

图像承载元件；和

至少一个选自下列的装置：配置用于对图像承载元件充电的充电装置，配置用于用光线照射图像承载元件以形成静电潜像的光照装置，配置用于用包含调色剂的显影剂使静电潜像显影以在图像承载元件上形成调色剂图像的显影装置，和配置用于清洁图像承载元件的表面的清洁装置，其中所述图像承载元件的表面具有0.10-0.30的静摩擦系数。

25.根据权利要求24所述的处理盒，包括充电装置，其中所述充电装置是短程充电装置，配置其用于对图像承载元件充电，而在充电元件和图像承载元件之间形成有间隙，并且所述处理盒还包括配置用于将润滑剂涂布到图像承载元件的表面上的润滑剂涂布器。

26.根据权利要求24或25所述的处理盒，包括含有清洁叶片的清洁装置，其中清洁叶片设置在处理盒中，而且当所述处理盒从工厂运出时所述叶片表面没有被涂覆粉末。

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