CN1661494B - 定影装置及使用该定影装置的成像设备 - Google Patents

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Abstract

一种成像设备包括一图像承载元件；一充电元件；一光辐射器；一显影装置；一转印装置；一图像承载元件清洁装置以及一定影装置，其中该定影装置包括：一定影元件，用于根据施加到其上的热量和压力来定影色粉图像；一压力元件，用于将记录材料压向定影元件；一清洁元件，当其与定影元件和压力元件中至少之一接触时，用来清洁定影元件和压力元件中至少之一的表面，其中该清洁元件具有与定影元件和压力元件中至少之一接触的最外层，且其中该最外层包含一种反应材料，该材料通过与色粉中包含的粘结剂树脂反应来提高粘结剂树脂的粘弹性。

Description

定影装置及使用该定影装置的成像设备
技术领域
本发明涉及一种用于定影色粉图像的定影装置。尤其涉及一种在电子照相成像设备如复印机、传真机和激光打印机等中使用的定影装置，其对通过直接或间接的单色电子照相显影方法或者直接或间接的彩色电子照相显影方法所形成的色粉图像进行定影。另外，本发明也涉及一种使用该定影装置的成像设备。
背景技术
当定影由电子照相成像方法所形成的色粉图像时，一般采用使用加热辊的热定影方法。在加热辊定影方法中，形成于记录材料上的色粉图像与加热辊接触并且加热辊根据施加给所述色粉图像的压力而加热色粉图像，从而使得色粉图像牢固地固定于记录材料上，该加热辊具有良好的与色粉分离的能力。因为当被定影的色粉图像与加热辊(如：定影辊)的表面发生接触时其被压力辊施加压力，使得加热辊定影方法具有一个优点，即：在熔融色粉图像的过程中具有很高的热效率。因此，色粉图像可以迅速在记录材料上定影。
然而，该加热辊定影方法易于产生错印问题，其中部分在压力下与加热辊的表面产生接触的色粉图像粘附并转印到加热辊表面，并且然后这部分色粉图像被再次转印到记录纸张不希望的部分上或下一张记录纸张上。所述错印问题发生与否在很大程度上取决于所使用的定影装置的定影速度和定影温度。
通常，当定影速度高时，加热辊表面温度也设置成较高，从而给所要加热的色粉图像施加一个与定影速度无关的基本上不变的热量。
当形成一个全彩色图像时，多个色粉层覆盖在记录材料上。如果这样的全彩色的色粉图像用加热辊高速定影时，则最上面的色粉层和最下面的色粉层的温差很大。在该情况下，加热辊易于被加热成高温以完全定影最下层的色粉层。因此，最上层的色粉层被加热到高温，从而易于产生热错印问题。如果降低加热辊的温度以避免热错印问题，那么就会产生另一个问题，即最下面的色粉层没有被完全定影，从而导致未定影的色粉层粘附于加热辊上的冷错印现象的产生。
为了解决此类问题，采用一种方法，即：当定影速度高时，定影压力也随之升高，这样被定影的色粉图像被固定在记录材料上。在此情况下，加热辊的温度在一定程度可以被降低，因此可以避免最上层的色粉层热错印问题。但是，施加给所要定影的色粉图像的剪切力相应增加，从而产生另一个问题，即：记录纸缠绕在加热辊上，导致记录纸卡住现象的发生。或者，即使不发生这样的卡纸问题，也易于产生一个问题，即因为色粉图像被构成用于将记录材料从加热辊上分离的分离拾取辊(separation pick)刮擦。另外，当定影压力高时，易于产生如下问题，即细线图像被加宽，和/或色粉图像中的色粉颗粒被分散，从而导致图像质量恶化。
关于色粉，当定影速度相对较高时，一般采用在定影温度下具有较低的熔融粘度的色粉。这样，为了避免热错印和卡纸问题(也就是记录纸卷纸)，降低加热辊的温度和压力。另一方面，近年来，对色粉产生了这样的需求，即其可用于较宽的定影速度范围而不会产生热错印和卡纸问题。当在低定影速度下使用这种色粉时，易于产生热错印问题。即：没有可用于宽定影速度范围的色粉。
另一方面，近来存在对具有良好细线再现性的高质量图像的需求。在尝试着实现此种需要时，色粉的颗粒直径减小的越来越多。当使用小颗粒直径的色粉时，定影速度相对高时半色调图像的定影性能显著下降。这是因为当半色调图像形成在记录材料的凹陷部分时，半色调图像中色粉颗粒的数量相对小且施加给半色调图像的热量和压力的量特别小。另外，因为半色调图像的色粉层薄，施加到形成在记录材料突出部分上半色调图像中一个色粉颗粒的剪切力比施加到固态图像(solid image)中色粉颗粒的剪切力相对高。因此，热错印问题容易在突出部分产生。因而，最终的半色调图像易于具有较差的图像质量。
为了使色粉具有定影能力和抗错印的良好组合，对粘结剂树脂进行了积极的研究。例如，公开未审的日本专利申请(下称JP-A)05-107803公开了一项技术，其中具有在103至7×104以及105至2×106的每个范围内至少分别存在一个峰值的分子量分布的树脂被用作粘结剂树脂。
JP-As 05-289399和05-313413公开了一种技术，即：将具有特定分子量的乙烯共聚物用作粘结剂树脂，及同时组合一种例如聚乙烯的隔离剂，以使得合成色粉具有定影能力和抗错印能力的良好综合性能。
JP-A 05-297630公开了一种技术即：将具有较低熔融粘度的树脂和较高熔融粘度的树脂的组合物用作粘结剂树脂，以改善色粉的低温度定影能力和抗热错印能力。
另外，JP-As 05-053372和06-118702公开了一项技术，即：将具有较宽分子量分布范围的树脂用作粘结剂树脂，以使色粉具有保持能力、定影能力和抗热错印能力的均衡组合。
传统的电子照相成像设备一般包括一定影装置，该定影装置中其上承载一色粉图像的记录材料通过其内具有一加热源的加热辊和一压力辊之间的压辊间隙被供入，所述压力辊在供入记录材料时将记录材料压向加热辊，以将色粉图像定影于记录材料上。
如上所述，这样的定影装置易于导致热错印问题，即记录材料上的色粉图像粘附在加热辊上并被再次转印到不希望成像的纸张部分或下一张记录材料纸上。当此种错印问题发生时，粘附在加热辊上的色粉图像也被转印到与加热辊接触的压力辊上，从而也导致色粉图像被再次转印到记录纸的背面或下一张记录纸上的问题。为了避免这样的错印问题，建议采用一种技术，即：用一种含氟的混合物涂覆在加热辊的表面上。但是即使利用这样的加热辊，在环境状况和记录材料发生变化时，完全防止热错印问题是不可能的。
为了防止加热辊和压力辊被转印的色粉颗粒污染，建议采用一种技术，其中提供了一种清洁装置，以便与加热辊和压力辊接触。例如：使用具有金属辊的清洁装置。所述金属辊与加热辊和压力辊接触从而利用金属辊和加热辊及压力辊之间色粉颗粒释放能力上的差别捕捉其上的色粉颗粒，其被视作一种色粉释放处理。
当前的成像设备一般采用一种定影方法，其中待机时不给定影装置的热源通电，以消除电能的浪费，并且在进行成像操作时及时地提供能量。因此，将定影装置的加热辊温度迅速升到定影温度是必要的，即有必要改善加热辊的热响应性。因此，通常用厚度不超过1mm的辊子作为加热辊，其可在10秒内被加热到定影温度。
在这样的使用具有小热容量加热辊的成像设备中，加热辊的温度易于受从加热辊到记录纸张和与加热辊接触的元件的热传导以及如围绕加热辊的气流方向等其它因素的影响。因此，成像设备存在这样的问题，即：加热辊温度在其宽度方向上变化。但是，此类问题目前还无法解决，也就是说，由于加热辊的结构及成本的限制，难于将整个这样的加热辊均匀加热到预定的定影温度。
当加热辊上的温度在宽度方向上不均匀时，就不能稳定地获得良好的定影性能，且易于导致热错印问题。另外，由于加热辊的热老化，其寿命缩短。尤其是，当使用在例如JP-A 2000-292981中公开的聚合色粉时，将产生粘附和积聚在清洁元件上的色粉块重新熔化并转印到记录纸张上的问题。在使用通过研磨方法制备的色粉时，几乎不发生这样的问题。这是因为在研磨色粉的情况下，具有高储能模量的色粉颗粒一般粘附到这样的清洁元件上，而在聚合色粉的情况下，具有低储能模量的色粉粘附在清洁元件上。
当使用宽度窄的记录纸时一般会产生这样的问题。其原因如下原因。仅仅与窄记录纸张接触的加热辊中间部分的温度降低，以及，因为加热辊中心部分温降由设置在加热辊中心部分的温度传感器检测到，使加热辊的热源加热整个加热辊。因此，加热辊两个端部的温度过分增加，从而使得存在于清洁元件两端部的色粉块熔化并再次传递给加热辊和压力辊。
为了解决该问题，JP-A 09-325550公开了一项技术即：用空气吹加热辊的两个端部以防止所述部分温度过分升高。另外，JP-A 2002-123119公开了另一项技术，即：沿清洁辊开设通风孔，以便定影装置中的空气随清洁辊的旋转而循环，从而防止清洁辊的温度过分升高。
由于这些原因，需要这样一种定影装置，其包括一清洁元件而且在该装置中，粘附到清洁元件上的色粉颗粒不会再次传递给定影元件，从而不产生色粉再次转印的问题。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种定影装置，其包括一清洁元件，其可以生产高质量的色粉图像而不会导致粘附在清洁元件上的色粉颗粒被重新传送给定影元件和压力元件的色粉再次转印问题。
本发明的另一目的是提供一成像设备，此设备能够生产高质量的色粉图像而不会导致不希望的图像如热错印图像的产生。
简要的说，本发明的这些目的和其它目的可通过一用于定影色粉图像的定影装置而获得，这在下文中将变得更明显，该装置包括：
一定影元件，其设置成用来根据其上所施加的热量和压力将色粉图像定影到记录材料上；
一压力元件，其设置成用来将记录材料压向定影元件；
一清洁元件，其设置成当其与定影元件和压力元件中至少之一接触时，用来清洁定影元件和压力元件中至少之一的表面，其中该清洁元件具有与定影元件和压力元件中至少之一接触的最外层，且其中该最外层包含一种反应材料(此后有时被叫做粘弹性增加材料)，该材料通过与色粉中包含的粘结剂树脂反应来提高粘结剂树脂的粘弹性。
所述定影元件优选为或是一定影辊或是一由多个辊子支撑的定影带。
粘弹性增加材料优选为一种金属化合物。
优选地，清洁元件的最外层还包括一种粘结剂树脂。该粘结剂树脂最好包含在最外层中，粘结剂树脂的重量占最外层总重的5-80％。
优选地，定影装置包括一用来向清洁元件供应粘弹性增长材料的供应元件，和/或一用来向冷却清洁元件吹风以冷却该清洁元件的吹风机。
清洁元件的表面最好有3-50μm的十点平均粗糙度Rz。
根据本发明的另一方面，提供一种成像设备，其包括：
一图像承载元件，用于在其表面上承载静电潜像；
一充电元件，用于为图像承载元件充电；
一光照射器，用来将成影像的光照射所述充电图像承载元件以形成静电潜像；
一显影装置，用于利用显影剂显影所述潜像，该显影剂包含一种含有粘结剂树脂及着色剂的色粉，以在图像承载元件表面形成色粉图像；
一转印装置，用于将色粉图像转印到所述记录材料上；
一图像承载元件的清洁器，用来清理图像承载元件的表面；及
一定影装置，用来将所述色粉图像定影在记录材料上；
其中，所述定影装置包括：
一定影元件，用于根据施加到其上的热量和压力来定影色粉图像；
一压力元件，用于将记录材料压向定影元件；和
一清洁元件，当其与定影元件和压力元件中至少之一接触时，用来清洁定影元件和压力元件中至少之一的表面，其中该清洁元件具有与定影元件和压力元件中至少之一接触的最外层，且其中该最外层包含一种粘弹性增加材料。
优选地，定影单元为或是一定影辊或是一有多个辊子支撑的定影带。
优选地，粘弹性增长材料包括一从由环烷酸和脂肪酸的金属盐、偶氮化合物的金属络合物、水杨酸金属盐、水杨酸金属络合物、包括Si、Zr和Al的螯形化合物、包括Si、Zr和Al的金属醇化物(alkoholates)构成的组中所选择的金属化合物。
优选地，其最外层还包括一粘结剂树脂，该树脂最好有一与包含在第一粘结剂树脂内的组分相同的组分。最外层最好还包括一第二粘结剂树脂，其重量最好占最外层总重的5-80％。
定影装置最好还包括一用来向清洁元件供应粘弹性增长材料的供应元件和/或一用来向清洁元件吹风以冷却清洁元件的吹风机。
清洁元件的表面最好有3-50μm的十点平均粗糙度Rz。
优选地，该色粉还包括一隔离剂和/或一电荷控制剂。
色粉最好具有不小于0.94的均匀圆形度，另外，色粉最好有3.0-8.0μM体积平均颗粒直径，且其体积平均颗粒直径(Dv)与数量平均颗粒直径(Dn)的比率(Dv/Dn)为1.00-1.40。此外，色粉最好具有100-180的第一形状系数SF-1，以及100-180的第二形状系数SF-2。而且，色粉最好基本上为球形形状，满足下列公式：
0.5≤r2/r1≤1.0，且0.7≤r3/r2≤1.0
其中r1、r2、r3分别为色粉的平均长轴颗粒直径、平均短轴颗粒直径及颗粒平均厚度，其中r3≤r2≤r1。
所述色粉最好通过如下方法制备，该方法包括：
在有机溶剂中溶解或分散一色粉组分混合物，其中色粉组分混合物包括可以和活性氢原子发生反应的聚合体、聚酯树脂以及着色剂，从而制备成色粉组分混合液；以及
在水性介质中分散所述色粉组分混合液，同时通过使用含有活性氢原子的化合物，聚合体至少发生扩展反应和交联反应之一，从而制备出含有粘结剂树脂的色粉颗粒的分散体。
另外，优选地，包含于色粉中的四氢呋喃可溶成分具有0.3×10-3-5.0×10-3mgKOH/Mw的酸值参数；5000-30000的重量平均分子量；和/或2.0-50.0mgKOH/g的酸值。
优选地，所述成像设备还包括一可拆卸地安装在该成像设备中的处理盒，其中，该处理盒包括所述图像承载单元以及充电元件、显影装置和图像承载元件清洁装置中的至少一个。
附图说明
通过下面对结合附图的本发明优选实施例说明的理解，本发明的这些和其它目的、特性以及优点将变得更清楚明白。
通过下面详细说明结合下列附图，本发明的各种其它目的、特点及附带的优点将会得到充分的评估且同时变得更易于理解。各附图中相同的部件由相同的标记表示，附图中：
图1是本发明定影装置一个实施例示意图，其中包括一加热辊和一压力辊；
图2为本发明定影装置的另一实施例示意图，其中包括一定影带和一压力辊；
图3是表示包含于覆盖层中的树脂含量和覆盖层与清洁辊粘附性之间关系的图表；
图4是表示包含于覆盖层中的树脂含量和清洁辊上色粉的熔化温度之间关系的图表；
图5表示其中具有一加热管的清洁辊的示意图；
图6A和6B表示用来冷却清洁辊的吹风机的示意图；
图7A和7B是用于解释如何测定形状系数SF-1和SF-2的示意图；
图8A-8C是本发明典型色粉颗粒的示意图；
图9是本发明成像设备实施例的示意图。
具体实施方式
首先，将参照附图对本发明定影装置进行说明。
图1是本发明定影装置一个实施例示意图，其中包括一加热辊和一压力辊。
一定影装置25包括一个用作定影元件的定影辊子251(即加热辊)，和一个作为压力元件的压力辊252。定影辊251包括一个用金属如不锈钢和铝制成的金属圆筒，一弹性层，此弹性层形成于金属圆筒的上面，且此弹性层是由抗热弹性材料例如硅橡胶和泡沫硅橡胶制成；以及一隔离层(releaselayer)，其覆盖于弹性层上并且具有从记录纸和色粉上良好的剥离能力。这样提供所述弹性层，即定影辊251和压力辊252能形成一压辊间隙。具有良好抗热能力和低表面能的材料优选用于所述隔离层。此材料的具体例子包括硅树脂，含氟树脂(如：四氟乙烯(PTFE)，四氟乙烯-全氟烃基乙烯醚共聚物(PFA)，四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP))。所述隔离层通过例如用由上述耐热材料制成的管子覆盖具有所述弹性层的圆筒来制备。另外，热源如卤素加热器可以放置在定影辊251金属圆筒内。
所述压力辊252包括一金属圆筒、一由耐热弹性材料如含氟树脂和硅橡胶制成的弹性层、一由隔离材料如含氟树脂制成的隔离层。
所述压力辊252由一压力元件如弹簧(未示出)压向定影辊251。在此情况下，定影辊251和压力辊252的弹性层发生弹性变形，导致在两个辊之间压辊间隙的形成。要定影的色粉图像在压辊间隙被挤压和加热一定的时间。
定影装置25还包括一涂敷辊255，此涂敷辊可以将油涂敷于定影辊251上，以使定影辊具有良好的色粉剥离能力，从而防止热错印问题的产生；和一清洁辊256，其用于清除粘附在定影辊251表面上的残留色粉颗粒和纸上灰尘。因为在定影操作没有完成时纸灰尘粘附在压力辊252上以及色粉颗粒也从定影辊粘附到压力辊上，所以在压力辊252的表面上提供一清洁辊257。另外，提供一温度传感器258如热敏电阻来检测定影辊251的温度。这样的温度传感器可设置在定影装置25的压力辊或其它元件上以及定影辊251上。数字259表示一个刷子，在其旋转时刮擦粘弹性增加材料260以将材料260供应给所述压力辊252。
图2为本发明定影装置的另一实施例示意图，其中包括一定影带和一压力辊。
参照图2，一定影装置26包括一加热辊263、一定影辊261、一压力辊262以及一定影带264，定影带环绕于加热辊263和定影辊261上，可通过辊子的转动进行旋转。
每个定影辊261和压力辊262都有同定影辊251和压力辊252类似的结构。即：每个辊子都有一个金属圆筒，一覆盖于金属圆筒上的弹性层，一覆盖于弹性层上的隔离层。弹性层及隔离层的厚度设置为适当的厚度，用于弹性层和隔离层的适当材料包括上面所述的那些材料。在每个定影辊261和压力辊262上都要提供一热源如卤素加热器。压力辊262通过一压力元件如弹簧压向带有定影带264的定影辊。这样，定影辊261的弹性层和压力辊262的弹性层产生弹性变形，导致在定影带264和压力辊262之间的压辊间隙的形成。要定影的色粉图像在压辊间隙被挤压并加热一定时间。
定影带264包括一用材料如耐热树脂和金属制成的环形基带。上述耐热树脂的具体例子包括聚酰胺树脂、聚氨胺-酰亚胺树脂、聚醚或酮树脂等，上述金属的具体例子包括镍、铝、不锈钢等。树脂层和金属层相互重叠的多层带可用作定影带264。尤其是，优选地，通过电铸方法在聚酰胺树脂上形成一镍层的定影带因其具有良好的耐用性可用作定影带264。定影带264的厚度最好不超过100μm。定影带264最好包括一弹性层，其由一种具有良好隔离能力的材料如硅橡胶制成；以及一隔离层，其覆盖于弹性层上而形成，其由一低摩擦系数材料如含氟树脂制成。
加热辊263加热定影带264同时与定影辊261一起把定影带紧密地拉伸。在加热辊263内提供一热源例卤素灯和一镍铬丝。加热辊263是一由金属如铝、碳钢或不锈钢制成的薄圆筒。加热辊263最好由厚度在1-4mm的铝圆筒制成，以控制加热辊263长度方向上的温度，以使其均匀。这样，定影辊263的表面最好进行表面处理以在其上形成一防蚀铝膜，其可防止由于定影带264和加热辊263之间的摩擦而产生的加热辊263的表面磨损。
另外，定影装置26包括一温度传感器268，如热电偶及热敏电阻，它可以检测加热辊263外表面(也就是定影带264的表面)的温度。基于温度传感器268获得的温度数据控制加热辊263中加热器的操作。数字265、266、267和268分别表示一将油涂敷于定影带264表面上的供油辊、一定影带264的清洁辊、一压力辊262的清洁辊和一温度传感器。这些辊子和传感器分别类似于辊子256和257以及传感器258。数字269表示一个刷子，其刮擦粘弹性增加材料270并将所述材料供应给压力辊262。
下面将参照图1解释色粉图像的定影操作。
记录材料上的色粉图像在由定影辊251和压力辊252之间形成的压辊间隙内加热和加压。这样，色粉图像被融化且粘度和弹性随之降低。由于色粉图像那时受到压力，色粉在记录材料的表面上扩展并进入构成记录纸的纤维中。然后记录纸从辊251和252之间的压辊间隙脱离出来。包含在色粉中的低分子量成分由于具有低熔融粘度而容易渗入纤维中，并由于有较低的弹性也容易粘附在定影辊251的表面上。包含在色粉中的高分子量成分具有高粘度和高弹性。当高分子量的成分熔化且具有高粘度时，如果该成分对定影辊的粘附性大于其弹性，记录纸上的成分易于被传递给定影辊251。如果传递到定影辊251上的色粉由于定影辊251的旋转再次和该记录纸或下一张记录纸接触，则会产生纸张被色粉污染的问题。为了防止此类问题的产生，提供一清洁辊257，且在定影辊251的表面上涂敷硅油。另外，在色粉中含有隔离剂。但是，难于完全防止色粉颗粒残留在定影辊251上。
当色粉颗粒残留在定影辊251上时，就会出现这样的情形，即：色粉颗粒被传送到与定影辊251相比温度较低的压力辊252上。当色粉颗粒再次与下张记录纸接触时，记录纸张的背面就被色粉颗粒弄脏了。为了防止此类问题的产生，在压力辊252上设置一清洁辊257。传送到压力辊252上的色粉颗粒被清洁辊257收集。如果清洁辊257收集的色粉通过定影装置25的加热而重新熔化，那么色粉被再次传送到压力辊252上，从而导致记录纸错印问题的产生，即记录纸的背面被色粉弄脏。尤其是，包含在色粉中的低分子量成分与其中的高分子量成分相比更易于改变其粘度和弹性。即：色粉中低分子量成分易于导致错印问题。另外，这样的低分子量成分容易重熔并再次传送到压力辊252上。
粘附到压力辊252上的色粉颗粒在压力辊252和清洁辊257之间的压辊间隙内被清洁辊257收集。因此在150000色粉图像形成和定影后，被清洁辊257所收集的色粉颗粒只有很少几克。传统的色粉一般包括一粘结剂树脂，其具有一约60℃的玻璃化转变温度(Tg)，因此即使当由于连续的成像操作，定影装置25和清洁辊257的温度升高时，也几乎不会在清洁辊257上导致色粉熔化问题。但是，当采用包含低分子量的树脂以便能在地定影温度或在高定影速度下定影的色粉时，被清洁辊257收集的色粉颗粒易于重熔，从而色粉颗粒粘附在压力辊252和定影辊251上。这样，记录纸的正面和背面被熔化的色粉污染。
在本发明的定影装置25中，清洁辊257的表面涂敷一种材料(以下称作粘弹性增加材料)，其能通过与粘结剂树脂反应来增加包含在色粉中的粘结剂树脂的粘弹性。用作粘弹性增加材料的合适材料包括这样的材料，即：它可以通过将粘结剂树脂进行交联反应来增加包含在色粉中的粘结剂树脂的分子量。特别地，能通过与包含在粘结剂树脂中的极性基团反应而增加分子量(也就是粘弹性)的材料优选用作粘弹性增加材料。然而，这种材料不同于在溶剂中用作交联或伸展单分子物体的材料如胺和酮。
粘弹性增加材料的具体例子包括金属化合物如含环烃酸或脂肪酸的金属盐、偶氮化合物的金属络合物，水杨酸金属盐，或水杨酸金属络合物(如Zn、Cr、Fe和Zr)，Si、Zr和Al的螯形化合物，Si、Zr和Al的金属醇化物等。
通过在清洁辊257上涂敷这种材料，由交联的清洁辊表面捕捉的色粉颗粒中的粘结剂树脂，导致色粉颗粒的粘弹性增加，从而防止色粉颗粒的重熔和再次转印。从而使得错印问题得以避免。
如图1所示，粘弹性增加材料260最好由刷子259(即供应元件)提供给压力辊252。传送到压力辊252上的色粉颗粒用粘弹性增加材料260涂敷，然后传送给清洁辊257。因此，由清洁辊257收集的色粉与粘弹性增加材料260发生反应，从而导致所收集色粉的粘弹性增加。因此，收集的色粉颗粒紧紧地粘附于清洁辊257上，从而避免了色粉颗粒重熔和再次传送问题的产生。
在清洁辊表面涂敷粘弹性增加材料的方法没有特别的限制。例如，通过在水性介质或有机溶剂中溶解粘弹性增加材料与粘结剂用树脂的混合物所制备的涂敷液被涂敷在辊子的外表面上。用作清洁辊最外层粘结剂用树脂的合适的树脂包括聚酯树脂，苯乙烯-烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-丙烯腈共聚物，聚氨酯树脂，环氧树脂，有机硅树脂，聚氯乙烯树脂，聚酰胺树脂，酚醛树脂，和二甲苯树脂，但并不局限于以上所述。特别是，在其末端部分具有和反应材料进行反应的官能团的树脂。官能团的具体例子包括含有一杂原子的羧基、羰基、尿烷基、脲基和磺酸基。在这些基团中，优选羧基，因为它可以通过氢键结合容易与反应材料进行交互作用。另外，由于所述键相对较弱且官能团的交换可自由地进行，因而反应材料可以相对容易地扩散。
包含于涂敷液中的粘结剂用树脂优选包括一种与包括在所用色粉中的粘结剂用树脂的成分类似的成分，因为能够改善形成在清洁辊257上覆盖层中色粉的溶解性，从而防止了所收集的色粉被再次传送给压力辊。
涂敷液所使用的合适的溶剂包括芳香族溶剂如甲苯及二甲苯；酮类如甲基乙基酮；和醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、叔丁醇、甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、及丁氧基乙醇；腈类如乙腈；醚类如二噁烷等。
涂敷液优选通过如下涂敷方法涂敷，如辊子涂敷法，刀片涂敷法，刷子涂敷法，及喷射涂敷法。
由于粘弹性增加材料包含在形成于清洁辊257上的覆盖层中，因而由清洁辊收集到的色粉和粘弹性增加材料发生反应。因此，即使当清洁辊被加热到高温，所收集的色粉也不会重熔并被传送到压力辊上。另外，由于粘结剂用树脂包含在覆盖层中，因此能够改善所述层与清洁辊的粘附性，从而防止所述层从清洁辊上剥落。
图3是表示包含于覆盖层中的树脂含量和覆盖层与清洁辊粘附性之间关系的图表。图4是表示包含于覆盖层中的树脂含量和清洁辊上色粉的熔化温度之间关系的图表，其中在熔化温度下，所收集的色粉熔化并通过从覆盖层上脱离而再次传送给压力辊。
覆盖层的粘附性可以通过如下方法进行测定：
1)将一条胶带贴在覆盖层上；
2)将所述胶带从所述覆盖层上剥离；
3)观察从其上剥离胶带的覆盖层部分，以测定覆盖层从清洁辊的剥离程度。
粘附性被分为5个等级(5级最好，1级最差)。具有3级粘附性的覆盖层是可接受的并可实际上用于定影装置而不会产生图像质量问题和剥离问题。
当覆盖层粘附性差时，部分覆盖层被传送给压力辊，由于压力辊表面的不平坦而导致未定影色粉图像的形成，从而导致得到的色粉图像的背景被未定影色粉颗粒污染的问题。
当覆盖层中粘结剂树脂的含量过高时(所以粘弹性增加材料(也就是交联剂)的含量过低)，所收集的色粉就不会和粘弹性增加材料充分反应，导致覆盖层粘弹性增加效果的劣化，所收集的色粉易于重新传送到压力辊上。如图4可了解到，如果覆盖层中粘结剂树脂的含量不超过总重的80％，那么熔化温度Tf不低于可接受的温度T1，在所述熔化温度由清洁辊所收集的色粉熔化并再次传送给压力辊。因而，覆盖层中粘结剂树脂的含量最好占覆盖层总重的5％-80％。在这一点上，100％的含量表示覆盖层中没有含粘弹性增加材料。
熔化温度Tf的测定方法如下：
1)将预定量的色粉粘附在清洁辊表面；
2)将清洁辊安放在定影装置中的压力辊上；
3)辊子旋转的同时，给定影装置加电(即：定影辊和压力辊被加热)；
4)观察清洁辊上的色粉，以确定色粉是否被再次传送给压力辊(即确定清洁辊上色粉的熔化温度Tf)
定影装置25的清洁辊257包括一辊子，此辊子由金属如不锈钢(SUS)、黄铜、铜、铝制成，其直径为10-30mm。金属辊子表面有3-50μm的十点平均粗糙度。为了获得这样的粗糙度，辊子最好经过喷砂处理如喷丸清理、喷砂清理和液体研磨，在这些方法中最好使用喷砂，因为该方法能容易进行。通过对金属辊子表面进行处理，可增加金属辊的表面积，并从而能够改善覆盖层对金属辊的粘附性。这样，可增加清洁辊257与存在于压力辊252之上的色粉颗粒接触的可能性，从而使得色粉清除效率的提高。另外，覆盖层几乎不产生剥离问题，并能产生良好的粘弹性增加作用。
图5表示清洁辊257一个实施例的示意图。如图5所示，清洁辊257具有一圆筒257a和一布置在圆筒257a内部的加热管257b。当压力辊252的纸张接触部分的温度和没有与纸张接触部分的温度差别变大时，一般会引起色粉重新传送问题，从而存在于部分清洁辊上与压力辊纸张未接触部分接触的色粉颗粒被加热到高温。通过提供加热管257b，能够减小清洁辊长度方向上的温差，从而防止了色粉颗粒再次传送的问题。
清洁辊257具有这样范围的直径，即清洁辊能够安装在定影装置25中。当清洁辊的直径大时，虽然清洁辊可以收集到大量的色粉颗粒但是定影装置要有一个较长的升温时间。另外，清洁辊表面上所收集到的色粉颗粒的厚度单位重量小(换句话说，色粉层厚度的变化率小)，以及清洁辊温度的变化率也小。因此，定影装置25有良好的稳定性。
与之相反，当清洁辊的直径小时，清洁辊收集到的色粉颗粒的厚度单位重量大(换句话说，色粉层厚度的变化率大)，清洁辊温度的变化率也大，然而，定影装置具有短的升温时间。
因此，从这点来看，清洁辊的直径范围最好在10-30mm之间。
可在压力辊252上提供多个清洁辊。另外，可在定影辊251上提供一个或多个清洁辊。这样的话，清洁辊257可以不设置在压力辊252上。
本发明的定影装置可包括一吹风机，其用于将空气吹在清洁装置上以冷却所述清洁辊。图6A和6B是本发明定影装置中所使用的吹风机一个实施例的示意图。空气吹风机80包括一复叶风扇81和送风道82。吹风机80在清洁辊252上送风来降低清洁辊257的温度，从而改善清洁辊防止色粉再次传送问题产生的能力。这种情况下，空气并不是直接吹到压力辊252和定影辊251上，因此定影装置的热效率不会恶化。
复叶风扇81设置在定影装置箱体70的端部位置。复叶风扇81将空气以0.1-1.0m3/min的速度输送到送风管82。空气从送风管82中以与进纸方向垂直的方向排出，从而冷却清洁辊257。因此，即使当定影辊251的热量经过压力辊252传递给清洁辊257时，也能防止色粉重新传送的问题。当气流速度太低时，不能产生良好的冷却效果。相反，当气流速度太高时，清洁辊被过分冷却，因此压力辊和定影辊也易于被冷却。
在定影装置25中，定影辊251一般加热到大约150℃来定影色粉图像。这种情况下，压力辊252和清洁辊257也被分别加热到130℃和120℃。当清洁辊的温度加热到100℃时，易于产生色粉重新传送问题。因此，最好将清洁辊的温度冷却到约90℃。
当使用通过聚合方法生产的色粉时，所收集并粘附在清洁辊上的色粉具有低的储能模量，因为色粉的组分被均匀的分散于色粉中，而且色粉颗粒的颗粒形状也很均匀。因此，聚合色粉与研磨色粉相比有较低的熔化温度。即使当使用低储能模量的色粉时(如聚合色粉)，可以通过清洁辊覆盖层中包含年弹性增加材料的技术与使用吹风机的技术的结合来防止色粉重新传送问题的发生。
由于送风机80只将风吹在清洁辊257上(也就是，送风机没有直接将风送到定影辊251和压力辊252上)，定影效果没有恶化。尤其是与压力辊接触连接的清洁辊被冷却，因此定影辊的温度几乎没有降低。因此定影效果得到保持。
下面将解释本发明成像设备中使用的色粉。
任何色粉如由研磨方法或聚合方法制备的色粉可用作本发明的色粉。例如，研磨色粉一般通过下述方法制备：
1)利用混合机如HENSCHEL混合机将色粉组分如粘结剂树脂、着色剂(例如颜料和染料)、电荷控制剂、隔离剂和其它添加剂混合好；
2)利用搅拌机如间歇式搅拌机(例如双轮磨机、BUMBURY混合机)和如双轴搅拌机或单轴搅拌机的连续搅拌机对上述混合物进行搅拌；
3)通过滚转使所搅拌的混合物冷却；
4)切碎或碾碎冷却的混合物；
5)用研磨机如机械研磨机来研磨碾碎的混合物；
6)研磨色粉组分混合物用分级器如利用循环空气的分级器和利用柯恩达效应的分级器分级，以制备母体色粉；
7)用混合机将母粉和其它添加剂如无机填料(例如硅和钛的氧化物)混合，从而制备研磨色粉。
聚合色粉是通过例如下面的方法制备的：
1)包括一种能与活性氢原子发生反应的聚合体、聚酯树脂、着色剂、隔离剂等的色粉组分在有机溶剂中溶解或分散，以制备色粉组分混合液；
2)上述色粉组分混合液在含有颗粒树脂的水性介质中被分散开，以制备乳化液；
3)上述乳化液(也就是聚合体)通过所述聚合体与具有一活性氢原子的化合物反应而发生交联反应和/或外延反应，从而导致在水介质中形成母粉颗粒。
对于色粉的粘结剂用树脂，可以使用色粉中使用的已知树脂。具体例子包括聚合物和单体共聚物如苯乙烯，对氯苯乙烯，甲苯乙烯，氯乙烯，醋酸乙烯，乙烯基丙酸酯，(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸正丁酯，(甲基)丙烯酸异丁酯，(甲基)丙烯酸十二酯，(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯，(甲基)丙烯酸月桂酯，(甲基)丙烯酸-2-羟乙基酯，(甲基)丙烯酸羟丙基酯，(甲基)丙烯酸-2-氯乙酯，(甲基)丙烯腈，(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸，乙烯基甲基醚，乙烯基乙基醚，乙烯基异丁基醚，乙烯基甲基酮，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基嘧啶，及丁二烯；其它树脂如聚酯树脂，多元醇(polyol)树脂，聚氨酯树脂，聚酰胺树脂，环氧树脂，松香，改性松香，萜烯树脂，酚醛树脂，氢化石油树脂，离子键树脂，有机硅树脂，酮树脂，及二甲苯树脂。这些树脂可单独或联合使用。在这些树脂中，优选使用聚酯树脂。
本发明所使用的色粉最好包括一种作为隔离剂的蜡。色粉的隔离能力很大程度上取决于色粉颗粒中蜡的状态，优选地，上述的蜡分散于色粉颗粒中，同时上述的蜡主要存在于色粉颗粒的表面上以使色粉具有良好的隔离能力。分散在色粉颗粒中的蜡最好具有不超过1μM的长轴颗粒直径。通过色粉中含有蜡，能够减小传递给定影辊的色粉数量。
已知的蜡可用于本发明所示的色粉。上述蜡的具体例子包括聚烯烃蜡如聚乙烯蜡和聚丙烯蜡；具有长链的烃如石蜡、SASOL蜡；和具有羰基团的蜡。具有羰基团蜡的具体例子包含聚链烷酸酯(如巴西棕榈蜡，褐煤蜡，三羟甲基丙烷三山嵛酸酯，季戊四醇四山嵛酸酯，季戊四醇二乙酸二山嵛酸酯，甘油三山嵛酸酯，1，18-十八烷二醇二硬脂酸酯)；聚烷醇酯(如三硬脂基偏苯三酸酯及二硬脂基马来酸酯)；聚链烷酸胺(polyalkanoic acid amides)(如乙二胺二山嵛胺)；聚烷基酰胺(如偏苯三酸三硬脂酰胺)；二烷基酮(如二硬脂酮)。在这些具有羰基团的蜡中，优选使用聚烷醇酸酯。
本发明色粉中使用的蜡的熔点为40-160℃，最好为50-120℃，更好为60-90℃。当所用蜡的熔点太低时，则所得色粉的保持能力恶化。相反，当蜡的熔点过高，所的色粉易于产生冷错印问题，因为当色粉图像在较低定影温度下定影时，色粉图像粘附在定影辊上。
在高于其熔点20℃的情况下，所述蜡最好具有5-1000mPa·s的熔融粘度(也就是5-1000cps)，更好为10-100mPa·s。具有过高熔融粘度的蜡几乎不会产生改善抗错印的效果和改善低温定影能力的效果。
本发明色粉中蜡的重量含量一般为0-40％，优选为3-30％。
本发明使用的色粉优选包括一种电荷控制剂。尤其是，通过将电荷控制剂固定在色粉颗粒表面上，所得色粉可具有高充电量和改善的充电稳定性。
电荷控制剂的具体例子包括苯胺黑染料、三苯甲烷染料、包括铬的金属络合物染料、钼酸螯化物、若丹明染料、烷氧基矿石、季铵盐(包括氟化-改性季铵盐)、烷基胺，磷和含磷化合物、钨及含钨化合物、含氟活化剂、水杨酸金属盐、水杨酸衍生物等。
色粉中电荷控制剂的含量根据变量如粘结剂树脂的选择、添加剂的存在以及分散方法而变化，并不能明确地确定。但是，在色粉所含粘结剂树脂的每100份中，该含量一般为0.1-10份，优选为0.2-5份(重量百分数)，当含量过高时，所得色粉具有太大的电荷量。因此，色粉会被所用的显影辊紧密地吸引，从而导致色粉流动性的恶化以及降低所得图像的图像密度。
当用研磨方法制备色粉时，隔离剂和电荷控制剂可以和其它色粉组分如粘结剂树脂和着色剂(或着色剂母料)一起搅拌。在采用聚合色粉的情况下，电荷控制剂可以和其它色粉组分如粘结剂树脂以及着色剂一起溶解或分散在有机溶剂中。
在用于本发明的色粉中，色粉的溶解成分-四氢呋喃(THF)优选具有0.3×10-3-5.0×10-3mgKOH/g/Mw的酸值参数(也就是成分的酸值与其分子量的比率)。与高分子量粘结剂树脂相比，低分子量粘结剂树脂一般具有较低的熔点，在低温下有低的储能模量温度TG’(下面将提到)及低的粘性温度Tη(下面将提到)。因此，当具有低分子量的这种粘结剂树脂包含在色粉中时，所述色粉具有低的可定影温度。但是，这样的粘结剂树脂有一缺点，即在较低的定影温度下所得色粉易于产生错印问题，且由清洁辊收集到的色粉中的粘结剂树脂易于被重新传送到压力辊上，从而导致记录纸背面错印的产生。
本发明中，如果粘结剂树脂中THF可溶成分具有上述的酸值参数，那么存在于清洁辊上的金属化合物(也就是反应剂、粘弹性增加材料)与色粉中这种低分子量粘结剂树脂可有效地反应。酸值参数表示成分酸值与其分子量的比率，树脂的酸值参数越高，单位重量平均分子量中树脂中的酸根越多。即：当色粉粘结剂树脂中THF可溶成分的酸值参数在上述范围内时，因为粘结剂树脂与存在于清洁辊表面上的金属化合物发生反应，所以能够增加成分的重量平均分子量(Mw)，储能模量温度(TG’)以及粘性温度(Tη)会。因此，能够防止色粉重新传送问题的发生。
当酸值参数过高时，THF可溶成分的重量平均分子量不能增加到这样的程度，即所得色粉不会导致重新传送的问题。相反，当酸值参数过低时，清洁辊上的金属化合物与粘结剂树脂的反应不能高速完成，从而使得粘结剂树脂的分子量几乎不能增加。因此，易于发生色粉重新传送的问题。
本发明所使用的色粉优选的是，包含在色粉中的THF可溶解成分具有5000-30000的平均分子量Mw。为了使色粉具有良好的低温定影能力、抗热错印能力和高温保持能力的综合性能，重要的是这样控制色粉中粘结剂树脂的重量平均分子量，即其所包含的THF可溶解成分在上述范围内。当重量平均分子量Mw过低时，色粉的高温保持能力降低。与之相反，当重量平均分子量Mw过高时，色粉的低温定影能力降低。
树脂分子量是通过采用四氢呋喃THF作为溶剂的GPC(凝胶渗透色谱法Gel Permeation Chromatography)方法测定的。测量方法如下：
首先，将圆筒(column)稳定在温度为40℃的加热室中，溶剂(也就是四氢呋喃THF)以1ml/秒的速度流过圆筒。另一方面，将要测量的树脂在四氢呋喃THF中溶解，来制备树脂含量重量百分比为0.05-0.6％的树脂THF溶液。然后，将50-200μl的树脂THF溶液注入圆筒中以获得GPC光谱。
在将其分子分布曲线与使用每种具有单一分子量峰值的几种聚苯乙烯标准样品预先制备的工作曲线进行比较时来确定树脂的分子量。聚苯乙烯标准样品的具体例子包括标准聚苯乙烯，其由压力化学公司或Tosoh公司制造，且每种苯乙烯的分子量分别为6×102，2.1×103，4×103，1.75×104，5.1×104，1.1×105，3.9×105，8.6×105，2×106以及4.48×106。
优选使用至少十种标准聚苯乙烯来制作工作曲线。一种折射率(RI)检测器用作上述检测器。
本发明所用色粉的四氢呋喃THF可溶解成分(一般为粘结剂树脂)最好有2.0-50.0mgKOH/g的酸值，以使色粉具有良好的低温定影能力、抗热错印能力、高温保持能力和充电稳定能力综合性能。如下所述：将能与含有活性氢的化合物发生反应的预聚物用作所述粘结剂树脂。在制备色粉的过程中，该预聚物和含有活性氢的化合物反应，从而制备外延或交联的聚合物。这种外延或交联的聚合物用作粘结剂树脂，从而能够使所制得的色粉具有上述性能。当酸值太高时，外延或交联反应不能很好的进行，色粉的抗热错印能力降低。相反，如果酸值过低，使得外延或交联反应过分进行，导致无法稳定地生产出所希望的色粉。
酸值可通过JIS K0070所规定的方法测定。这种情况下，色粉样品不溶解在溶剂中，最好用二氧杂环乙烷或四氢呋喃作为溶剂。
本发明的色粉最好有一不低于0.94的平均圆形度，以便所得色粉具有良好的可转移性并能生产出具有良好的点再现性的高质量图像。
当色粉的平均圆形度很小时，色粉具有较差的可转移性，因而不能生产出高清晰度(也就是没有色粉散射)的图像。
色粉的平均圆形度可以通过由Sysmex公司制造的流动型颗粒图像分析仪FPIA-1000进行测定。
具体来说，该方法如下：
1.将0.1-9.5g所测样品与100-150ml的水混合，其中水中的固体杂质已被去除且其包含0.1-0.5ml的分散剂(也就是表面活性剂)，如烷基苯磺酸盐；及
2.利用超声波分散器将上述混合物分散大约1-3分钟，形成每毫升溶液含有3000-10000个颗粒的悬浮液。
3.悬浮液中样品的平均圆形度和圆形度分布用上述测定仪器测定。
用下述方程式确定颗粒的圆形度：
圆形度＝Cs/Cp
其中：Cp表示一个颗粒图像的周长；Cs表示与颗粒图像具有相同面积的圆的周长。
本发明中采用的色粉最好有3.0-8.0μm的体积平均颗粒直径(Dv)，以及1.10-1.40的比率(Dv/Dn)(也就是体积平均颗粒直径(Dv)与数量平均颗粒直径(Dn)的比率)。
当色粉具有上述这样的Dv和比率(Dv/Dn)时，色粉就具有良好的高温保持能力、低温定影能力和抗热错印能力综合性能。
通常，色粉中的颗粒直径越小，色粉图像的分辨率越高，但是色粉的可转移性和易净化性也越差。当本发明所用色粉的体积平均颗粒直径很小时，色粉的可转移性和易净化性降低。当这样的色粉用于两组分显影剂时，该色粉易于引起如下问题，即所述显影剂粘附并固定到所使用的载体上，从而导致载体充电能力的降低。当所述色粉被用作单组分显影剂时，所述色粉易于在显影元件如显影辊或显影层形成刀片上形成薄膜。
相反，当体积平均颗粒直径太大时，就不能产生高分辨率的图像，另外，将发生如下问题，即在色粉使用且同时补充新色粉时，色粉颗粒直径的分布会发生很大的改变。
当比率(Dv/Dn)太大时，色粉具有宽充电量分布，所得图像的分辨率差。
色粉的体积平均颗粒直径(Dv)、数量平均颗粒直径(Dn)以及颗粒直径分布可以利用如下设备进行测量：一种仪器，库尔特(COULTER)电子(有限)公司的颗粒度分析仪COULTER COUNTER TAII或MULTISIZERII；一个能够输出数量和体积的颗粒直径分布、由Nikkaki Bios有限公司生产的接口；以及一台由NEC公司制造的个人电脑PC9801。另外，比率(Dv/Dn)通过计算确定。
本发明所用色粉最好具有100-180的形状系数SF-1和100-180的另一形状系数SF-2。
图7A和7B是分别用于解释形状系数SF-1和SF-2的示意图。
如图7A所示，形状系数SF-1表示色粉颗粒圆度，由下列等式(1)定义：
SF-1＝{(MXLING)2/(AREA)}×(100π/4)        (1)
其中：MXLING表示由色粉颗粒图像外接圆的直径，该图像是用显微镜观测色粉颗粒得到的；AREA表示图像的面积。
当SF-1为100时，色粉颗粒具有真正的球形形状。在此情况下，该色粉颗粒与其它色粉颗粒以及充当图像承载元件的光感受器在一点上接触。因此，色粉颗粒与其它色粉颗粒和光感受器的粘附性降低，导致色粉颗粒的流动性和可转移性增加。当SF-1太大时，色粉颗粒具有不规则的形状，从而色粉具有差的显影性和可转移性。
如图7B所示，形状系数SF-2表示色粉颗粒凹凸度，其由下列等式(2)定义：
SF-2＝{(PERI)2/(AREA)}×(100/4π)    (2)
其中，PERI表示用显微镜观察到的色粉颗粒图像的周长；而AREA表示图像面积。
当SF-2接近100时，色粉颗粒具有光滑的表面(色粉具有少许凹凸)。色粉最好具有轻微粗糙的表面，因为这样的色粉有良好的易净化性。但是当SF-2太大时(也就是色粉颗粒严重粗糙)，将引起色粉颗粒在图像周围分散的色粉分散问题，导致色粉图像质量的下降。
形状系数SF-1和SF-2用下述方法进行测定：
(1).利用扫描电子显微镜(S-800，Hitachi有限公司制造)将色粉颗粒照相；及
(2).利用图像分析仪(LUZEX 3，Nireco公司制造)分析100个色粉颗粒的照相图像，以测定SF-1和SF-2；
本发明所用色粉最好具有类似于球形的形状，且最好满足下述关系式：
0.5≤(r2/r1)≤1.0，且0.7≤(r3/r2)≤1.0
其中r1、r2、r3分别表示色粉颗粒的平均长轴颗粒直径、平均短轴颗粒直径和平均厚度，其中r3≤r2≤r1。
当比率(r2/r1)太小时，色粉具有与球形相差很远的形状，因此色粉有很好的除尘能力，但是点再现性和转移效率降低，从而导致图形质量下降。相反，如果比率(r2/r1)太大，色粉具有接近球形的形状，因此易于产生清洁问题，尤其是在低温和低湿度的环境下。
当比率(r3/r2)太小时，色粉具有扁平的形状，因此，因为其类似于具有不规则形状的色粉，所以不会引起色粉分散问题。但是，这种色粉在可转移性方面次于球形色粉。尤其是，当比率(r3/r2)为1.0时，色粉容易沿其主轴旋转，导致色粉流动性的改善。因此该色粉具有良好的可转移性并能生产出高质量图像。另外，该色粉能与载体很好地混合，使所获得的两组分显影剂具有窄的电荷量分布，从而形成高清晰度图像。
色粉颗粒的上述尺寸因素(即r1、r2和r3)可以通过在改变视角的同时用扫描电子显微镜观察色粉颗粒确定。
本发明成像设备中所用色粉可以通过如研磨和聚合方法制备，但最好用聚合方法制备。
所述色粉一般用下述方法制备，但不仅局限于此。
(1)至少包括一种能与含有一活性氢原子的化合物反应的聚合体、一种聚酯树脂以及一种着色剂的色粉组分混合物溶解或分散于有机溶剂中，以制备色粉组分混合液；和
(2)色粉组分混合液分散在水质介质中，同时该聚合体与含有活性氢原子的化合物反应以使之交联和/或外延，从而制备包含母色粉颗粒的乳液。
下面将详细解释用聚合方法制备的色粉中使用的色粉组分。
改性聚酯树脂：
改性聚酯树脂可优选用作色粉的粘结剂树脂。改性聚酯树脂被定义为聚酯树脂，它包括一键团，此键团不同于单体单元(monomer unit)如酒精和酸的酯键和官能团；和各树脂，其中不同于聚酯树脂单元的树脂单元(resinunit)与聚酯单元通过共价键或离子键结合。例如，由下述方法制备的聚酯树脂优选用作改性聚酯：
(1)能与酸根和羟基反应的官能团如异氰酸酯基结合在聚酯树脂的端部；
(2)该聚酯树脂还与具有活性氢的化合物反应，以便其端部改变或外延。
另外，由聚酯树脂的端部与具有多个活性氢原子的化合物反应而制备的聚酯树脂(例如尿素改性聚酯树脂和尿烷改性聚酯树脂)可用作改性聚酯树脂。
此外，由在聚酯树脂的主链上结合一个活性基(如双键)，然后将使用该活性基与具有C-C键接枝成分结合产生一个自由基聚合或与使用该活性基进行树脂交联而制备的聚酯树脂(如苯乙烯改性聚酯树脂和丙烯酸改性聚酯树脂)也可用作改性聚酯树脂。
而且，树脂单元通过共聚作用结合在其主链上或树脂成分与聚酯树脂的官能团如羧基和羟基反应的聚酯树脂也可用作改性聚酯树脂。其具体实例包括有机硅改性聚酯树脂，其中聚酯树脂和有机硅树脂进行共聚反应，其端部由羧基、羟基、环氧基、巯基改性。
改性聚酯树脂的合成实例
色粉中使用的改性聚酯树脂通过例如下述方法制备。
下列组分放入具有冷凝器、搅拌器和氮气引入管的反应容器中，混合物在常压下，230℃的条件下反应8个小时。
带有2摩尔环氧乙烷双酚A加合物            724份
间苯二甲酸                              200份
富马酸                                  70份
氧化二丁锡                              2份
然后在10-15mmHg降压下再反应5小时，随后冷却到160℃。此外，将32份邻苯二甲酸酐加入其中，在160℃下继续反应2小时。
冷却至80℃后，在有1份过氧化苯甲酰、0.5份二甲基苯胺的情况下，反应产物和200份苯乙烯在乙酸乙酯中再反应2小时，其中的乙酸乙脂通过蒸馏法除去。从而，制备出聚酯树脂用聚苯乙烯接枝且具有92,000平均分子量的苯乙烯改性聚酯树脂(1)。
本发明成像设备中所用的色粉最好包含尿素改性聚酯(i)作为粘结剂用树脂，其一般通过含异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)与一种胺(B)反应而制备。
预聚物(A)一般通过具有活性氢的多元醇(1)和多元羧酸(2)的缩聚产品与聚异氰酸酯(3)反应而制备。具有活性氢的基团的具体例子包括羟基(如醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基、巯基等。在这些基团中，优选醇羟基。
适宜的多元醇(1)包括二醇(1-1)和具有三个或多个羟基的多元醇(1-2)。优选使用二醇(1-1)或二醇(1-1)和少量多元醇(1-2)的混合物。
二醇(1-1)的具体例子包括烷撑二醇(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)；亚烃醚二醇(如二甘醇，三甘醇，二丙二醇，聚乙二醇，聚丙二醇和聚四亚甲醚二醇)；脂环二醇(如1，4-环己烷二甲醇和氢化双酚A)；双酚(如双酚A，双酚F，双酚S)；上述脂环二醇与烯化氧的加合物(如环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷)；上述双酚与烯化氧的加合物(如环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷)等。
在这些化合物中，优选使用有2-12个碳原子的烷醇二醇及双酚与烯化氧的加合物。更优选使用双酚的烯化氧加合物，或双酚的烯化氧加合物与含有2-12个碳原子的烷撑二醇的混合物。
所述多元醇(1-2)的具体例子包括具有三个或多个羟基的脂肪族醇(例如：甘油，三羟甲基乙烷，三羟甲基丙烷，季戊四醇和山梨(糖)醇)；具有三个或多个羟基的多酚(三苯酚PA，苯酚线性酚醛清漆和甲酚线性酚醛清漆)；上述多酚和烯化氧的加合物等。
适宜的多元羧酸包括二羧酸(2-1)和含有三个或多个羧基的多元羧酸(2-2)。最好使用二羧酸(2-1)或者少量多元羧酸(2-2)加入二羧酸(2-1)中的混合物。
二羧酸(2-1)的具体例子包括亚烷基二羧酸(如丁二酸，己二酸及癸二酸)；亚烯基(alkenylene)二羧酸(如：马来酸和富马酸)；芳族二羧酸(如：邻苯二甲酸，间苯二甲酸，对苯二甲酸及萘二甲酸等)。这些化合物中，被优选使用含有4-20个碳原子的亚烯基二羧酸和含有8-20个碳原子的芳族二羧酸。
含有三个或多个羧基的多元羧酸(2-2)具体例子包括含有9-20个碳原子的芳族多元羧酸(例如偏苯三酸和均苯四酸)。
作为多元羧酸(2)，上述的多元羧酸的酐或低级烷基酯(例如甲酯，乙酯或异丙酯)可用于与多元醇(1)反应。
多元醇(1)相对多元羧酸(2)适宜的混合比率(即[OH]/[COOH]当量比)为2/1-1/1，优选为1.5/1-1/1，更优选为1.3/1-1.02/1。
聚异氰酸酯(3)的具体例子包括脂肪族聚异氰酸酯(例如二异氰酸四甲酯，1，6-己二异氰酸酯和2，6-二异氰酸酯己酸甲酯)；脂环族聚异氰酸酯(例如异佛尔酮二异氰酸酯及环己基甲烷二异氰酸酯)；芳族二异氰酸酯(例如甲苯二异氰酸酯及二苯甲烷二异氰酸酯)；芳族脂肪族二异氰酸酯(如α，α，α’，α’-四甲代苯二亚甲基二异氰酸酯)；异氰脲酸酯；封闭聚异氰酸酯，其中上述的聚异氰酸酯用酚衍生物，肟或己内酰胺等封闭。这些化合物可以单独使用也可混合使用。
聚异氰酸酯(3)与具有一个羟基的聚酯的适宜混合比率(即[NCO]/[OH])为5/1-1/1，优选为4/1-1.2/1，更优选为2.5/1-1.5/1。当[NCO]/[OH]的比率过大时，色粉的低温定影能力变差。相反，若比率过小，改性聚酯中的尿素基团减少，导致色粉抗热错印能力降低。从在末端具有一聚异氰酸酯基团的聚酯预聚物(A)中的聚异氰酸酯(3)获得的单元(unit)含量为0.5-40重量％，优选1-3重量0％，更优选为2-20重量％。当含量太低时，抗热错印能力被破坏，另外抗热性和低温定影能力也遭到破坏。相反，当含量过高时，低温定影能力被破坏。
包含在聚酯预聚物(A)的一个分子中异氰酸酯基的数量不能少于1，优选为1.5-3，更优选为1.8-2.5。当异氰酸酯基的数量过少时，形成的尿素改性聚酯的分子量减小，破坏了抗热错印能力。
胺(B)的具体例子包括有联胺(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)及其中上述胺(B1-B5)封闭的封闭(blocked)胺(B6)。
联胺(B1)的具体例子包括芳族联胺(如苯二胺，二乙基甲苯二胺和4，4’二氨基二苯甲烷)；脂环族联胺(如：4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二环己基甲烷，环己二胺以及异佛尔酮二胺)；脂肪族二胺(如：乙二胺，四亚甲基二胺，环己二胺)等。
有三个或多个氨基多胺(B2)的具体例子包括二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。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)的具体例子包括氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。氨基酸(B5)的具体例子包括氨基丙酸和氨基己酸。封闭胺(B6)的具体例子包括酮亚胺化合物，其用上述胺(B1-B5)之一与酮如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮、噁唑啉等反应而制成。在这些化合物中，优选联胺(B1)以及联胺与少量多胺(B2)混合物。
如果需要，尿素改性聚酯的分子量可以利用延伸抑制剂来控制。伸长抑制剂的具体例子包括一元胺(如二乙胺，二丁胺，丁胺和月桂胺)，以及通过将上述一元胺封闭而制备的封闭胺(如酮亚胺化合物)。
具有一个异氰酸酯基的预聚物(A)与胺(B)的合适混合比率(也就是比率([NCO]/[NHx])为1/2-2/1，优选为1.5/1-1/1.5，最好为1.2/1-1/1.2。当比率过小或过大时，所得到的尿素改性聚酯的分子量减少，导致所得色粉抗热错印能力降低。
尿素改性聚酯可以包含尿烷键和尿素键。尿素键与尿烷键的摩尔比(尿素/尿烷)为100/0-10/90，优选为80/20-20/80，最好为60/40-30/70。当尿素键含量过少时，所得色粉的抗热错印能力变差。
改性聚酯的主峰值分子量优选为1000-10000，最好为2000-8000。当分子量小于1000的树脂组分数量增加时，所得色粉的高温保持力降低。相反，当分子量大于10000的树脂组分含量增加时，所得色粉的低温定影能力被破坏。
不小于30000的高分子量树脂组分的含量优选为1-10％重量百分比，最好为3-6％重量百分比。当这样的高分子量树脂组分的含量太低时，色粉就不能得到良好的抗热错印能力。相反，当含量太高，易于降低色粉的光泽度和透明度。
聚酯树脂最好含有1-25％重量百分比的四氢呋喃(THF)可溶成分。这样，能够改善色粉的抗热错印能力。另外，这种色粉也几乎不产生下列问题，即：当色粉在显影装置中搅拌时，所得色粉由产生的应力进一步研磨，色粉与显影辊、色粉供应辊、色粉层形成刀片和摩擦充电产生刀片接触，其将导致细色粉颗粒的产生和/或色粉颗粒上的流化剂嵌入色粉颗粒，从而降低图像质量。当这样的色粉用来作为彩色色粉时，尽管色粉的抗热错印能力能得到改善，但所得彩色色粉图像的光泽度和透明度变差。从这一点来看以及为了使色粉有较好的隔离能力，四氢呋喃成分最好为1-10％重量百分比。
未改性聚酯树脂
优选使用尿素改性聚酯树脂和未改性树脂的混合体作为粘结剂树脂。通过利用尿素改性聚酯树脂和未改性树脂的混合物，可以改善色粉的低温定影能力，另外所述色粉能够生产高光泽度的彩色图像。
合适的未改性聚酯树脂包含多元醇(1)与聚合羧基酸(2)的缩聚物。多元醇(1)和聚合羧基酸(2)的具体例子为已在上面提到的可用于改性聚酯树脂(i)的例子。另外，适宜的多元醇和聚合羧基酸的具体例子也在上面提及。
另外，作为未改性聚酯树脂，通过不同于尿素键的化学键(如尿烷键)改性的聚酯树脂也可以用于上述未改性聚酯树脂中。
当改性聚酯树脂(i)和未改性聚酯树脂(ii)的混合物用作树脂粘结剂时，优选的是，改性聚酯树脂至少部分地与未改性聚酯树脂混合，以改善色粉的低温定影能力和抗热错印能力。即：优选的是，改性聚酯树脂具有类似于未改性聚酯树脂的分子结构。改性聚酯树脂(i)和未改性聚酯树脂(ii)的混合比率(i/ii)范围为5/95-60/40，优选为5/95-30/70，最好为5/95-25/75，更好为7/93-20/80。当改性聚酯树脂的添加量太少时，色粉的抗热错印能力降低而且色粉要获得一好的高温保持能力和低温定影能力的综合性能也是不可能的。
未改性聚酯树脂(ii)的峰值分子量为1000-20000，优选1500-10000，最好2000-8000。当未改性聚酯树脂峰值分子量太小时，高温保持能力降低。当峰值分子量过大时，低温定影能力变差。
未改性聚酯树脂(ii)最好有不低于5mgKOH/g的羟值，优选为10-120mgKOH/g，最好为20-80mgKOH/g。当羟值太低时，所得色粉具有差的保持能力和低温定影能力。
未改性聚酯树脂(ii)最好有10-30mgKOH/g的酸值。当使用在此范围酸值的未改性聚酯树脂(ii)时，所得色粉具有良好的负表面充电能力和定影能力。当酸值过大时，所得色粉特别是在高湿度条件下具有较低的电荷数量，从而导致所得图像背景弄脏的图像背景弄脏问题。
包含在本发明成像设备所用色粉的未改性聚酯树脂(ii)优选具有35-55℃的玻璃化转变温度(Tg)，最好为40-55℃。当玻璃化转变温度过低时，色粉的保持能力被破坏。相反，当玻璃化转变温度过高时，低温定影能力被破坏。当色粉包含有尿素改性聚酯树脂和未改性聚酯树脂时，与传统的将聚酯树脂作为树脂粘结剂的色粉相比，即使当本发明色粉的玻璃化转变温度低于包含于传统色粉的聚酯树脂时，该色粉也具有较好的保持能力。
关于本发明色粉所用的色粉粘结剂的储能模量，在频率20Hz下，色粉具有10000dyne/cm2的储能模量时，其温度(TG’)不低于100℃，最好为110-200℃。
关于粘结剂树脂的粘度，当色粉的粘度为1000dyne/cm2，频率为20Hz时，其温度(Tη)不高于180℃，最好为90-160℃。当温度(Tη)过高时，色粉的低温定影能力被破坏。为了获得好的低温定影能力和抗热错印能力的综合性能，最好TG′高于Tη。尤其，差值(TG′-Tη)优选不低于0℃，最好不低于10℃，更好不低于20℃。其差值最好有一上限。为了使色粉有一好的低温定影能力和抗热错印能力的综合性能，(TG′-Tη)的差值优选为0-100℃，最好为10-90℃，更好为20-80℃。
隔离剂和电荷控制剂
本发明所用色粉优选包括隔离剂和电荷控制剂，其具体例子如上所述。
着色剂
本发明所用色粉包括一种着色剂。用作着色剂的合适材料包括已知的染料和颜料。
染料和颜料的具体实例包括炭黑，苯胺黑染料，氧化铁黑，萘酚黄S(C.I.10316)，汉撒黄10G(C.I.11710)，汉撒黄5G(C.I.11660)，汉撒黄G(C.I.11680)，镉黄，氧化铁黄，黄土，铬黄，钛黄，多偶氮黄，油黄，汉撒黄GR(C.I.11730)，汉撒黄A(C.I.11735)，汉撒黄RN(C.I.11740)，汉撒黄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(Vulcan Fast)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(Anthrazane)黄BGL(C.I.60520)，异吲哚啉酮黄，氧化铁红，铅丹，铅橙，镉红，镉汞红，锑橙，永久红4R，对位红，火红，P-氯-O-硝基苯红，立索坚牢猩红G，坚牢亮猩红，亮洋红BS，永久红F2R(C.I.12310)，永久红F4R(C.I.12335)，永久红FRL(C.I.12440)，永久红FRLL(C.I.12460)，永久红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)，永久红F5R，亮洋红6B，颜料猩红3B，枣红5B，甲苯胺栗红，永久枣红F2K(C.I.12170)，日光枣红BL(C.I.14830)，枣红10B，(bon)紫红亮(C.I.15825)，(bon)紫红介质(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，硫靛紫红，油红，喹吖(二)酮红，吡唑啉酮红，多偶氮红，铬朱红，联苯胺橙，苝酮(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，无金属酞菁蓝，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，绿金色，酸性绿色淀，孔雀绿色淀，酞菁绿，蒽醌绿，氧化钛，氧化锌，锌钡白等。这些材料可以单独使用或组合使用。
色粉中着色剂的含量优选为1-15％重量百分比，更优选为3-10％重量百分比。
其为着色剂与树脂的络合物的母料可用作本发明的色粉着色剂。
用于用作母料的粘结剂用树脂的树脂的具体实例包括上述改性和未改性的聚酯树脂，苯乙烯聚合物和取代的苯乙烯聚合物如聚苯乙烯，聚对氯苯乙烯及聚甲苯乙烯；苯乙烯共聚物如苯乙烯对氯苯乙烯共聚物，苯乙烯-丙烯共聚物，苯乙烯-甲苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯萘共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-乙基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-丁基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-辛基丙烯酸酯共聚物，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-氯甲基异丙烯酸甲酯共聚物，苯乙烯-丙烯腈共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物，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-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酯共聚物；和其它树脂如：聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸丁酯，聚氯乙烯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯，聚丙烯，聚酯，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(酯)类树脂，松香，改性松香，萜烯树脂，脂肪族烃或脂环族烃树脂，芳香族石油树脂，氯化石蜡，固体石腊等。这些树脂可以单独使用或混合使用。
母料可以通过将一种或多种上述树脂与一种或多种上述着色剂混合，并搅拌该混合物，同时给其施加高剪切力来制备。在此情况下，可加入有机溶剂以提高所述着色剂与树脂之间的相互作用。另外，因为所得的没有干燥的湿滤饼就可使用，所以可优选使用如下的冲洗方法(flushing method)，即包含着色剂和水的水状糊与溶解在有机溶剂中的树脂混合并搅拌，以便所述着色剂转移到树脂一侧(也就是油相)，然后取出所有机溶剂(和水，如需要的话)。在进行混合和搅拌处理时，可优选使用能施加高剪切力的分散设备如三辊破碎机。
附加添加剂
色粉颗粒最好和附加添加剂混合，以改善色粉的流动性和其它性能。
无机细颗粒一般用作附加添加剂(也就是流动性改善剂)。优选使用原始颗粒直径优选为5nm-2μm、最好为5nm-500nm的无机颗粒材料。在用BET方法测定时，无机颗粒材料的表面积优选为20-500m2/g。
无机颗粒材料的含量按其占色粉总重量的重量百分比，优选为0.01-5.0％，最好为0.01-2.0％。
这种无机颗粒材料具体例子包括硅，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，黏土，云母，砂石灰，硅藻土，氧化铬，氧化铈，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。
聚合体颗粒如聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯共聚物，其可通过聚合方法如无乳化剂乳液聚合方法、悬浮液聚合方法以及弥散聚合法来制备；聚合体颗粒如硅树脂、苯代三聚氰胺和尼龙，其可通过聚合方法如缩聚方法来制备；以及热固性树脂颗粒也可以作为本发明色粉的附加添加剂。
用于本发明色粉的附加添加剂最好进行疏水处理以防止所得色粉特别是在高湿度条件下流动性和充电性的降低。用于疏水处理的适宜疏水剂包括硅酮油、硅烷偶联剂、甲硅烷基化作用剂、具有一氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸酯偶联剂、铝偶联剂等。
另外，所述色粉最好包括清洁能力改善剂，它可以使得色粉具有很好的清洁性能，以便于使得即使在色粉图像转印以后，残留在图像承载元件如感光器上的色粉能容易被清除。这样的清洁能力改善剂具体例子包括脂肪酸和它们的金属盐例如硬脂酸，硬脂酸锌，硬脂酸钙；颗粒聚合体如：有机玻璃和聚苯乙烯，这些聚合体可以用无乳化剂乳液聚合方法来制备。
具有较窄颗粒直径分布和0.01-1μm体积平均颗粒直径的颗粒树脂优选用作清洁能力改善剂。
下面将解释用于制备本发明所用色粉的方法。
所述色粉一般用下述方法制备，但并不局限于此。
聚合体悬浮方法：
首先，将树脂、预聚物、着色剂(如颜料)、和其它添加剂如隔离剂、电荷控制剂及相似物溶解或分散在一挥发性有机溶剂中，以制备色粉组分混合液(也就是油相液)。为了降低油相液的粘度，即为了容易进行乳化，最好使用能够溶解树脂和预聚物的挥发性溶剂。挥发性溶剂最好有低于100℃的沸点以便于在粒化处理后容易去除。
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，二氯乙缩醛，乙酸甲酯，乙酸乙酯，丁酮，甲基异丙基酮。这些溶剂可以单独或混合使用。特别的，优选使用芳香溶剂如：甲苯，二甲苯；卤代烃如：二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，氯仿，四氯化碳。
有机溶剂的加入量一般为每100份重量的预聚物加入0-300份，优选0-100份，最好为25-70份。当使用一种溶剂时，最好在常压或减压下进行外延或交联反应后，去除该溶剂。
利用下述分散方法将这样制备的油相液分散在水介质中。
合适的水介质包括水。另外，能与水混合的其它溶剂也可加入水中。这种溶剂具体例子包括醇如甲醇、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；如丙酮和丁酮等的低级酮。
为了制备一种稳定的分散剂(其中油相液包括在含水介质中的预聚物和其它色粉成分)，最好将油相液和水相液混合同时施加一剪切力。色粉组分如预聚物和其它组分可以直接加入含水介质中，但是最好使色粉成分先溶解并分散于有机溶剂中，然后将溶液或分散液和含水介质混合，同时施加剪切力来制备乳液。此外，如着色剂，隔离剂或电荷控制剂等材料可以在颗粒形成后加入到乳液或分散液中。特别地，通过上述方法制备的无色颗粒也可以利用已知的染色方法进行染色。
关于分散器，已知的混合器或分散机如低剪切力型分散机，高剪切力分散机，摩擦型分散机，高压力喷射型分散机以及超声波分散机都可以使用。为了制备一具有2-20μm平均颗粒直径的颗粒分散剂，最好使用高剪切力型分散机。
当使用高剪切力型分散机时，旋转器的旋转速度没有特别的限制，但是旋转速度通常为1000-30000rpm，最好为5000-20000rpm。另外，分散时间也没有具体限制，对于分批分散机(batch dispersing machine)通常为0.1-5分钟。分散过程中的温度通常为0-150℃(在压力下)，最好为40-98℃。处理温度越高越好，因为包含改性聚酯树脂(i)和预聚物(A)的分散体的粘度下降，从而分散操作能够容易进行。
在分散处理中，含有预聚物和其它色粉组分的色粉组分混合液(即油相液)与水介质的重量比一般为100/50-100/2000，最好为100/100-100/1000。当水介质量过低时，颗粒有机材料不能很好地分散，从而不能制备具有所需颗粒直径的色粉。相反，使用大量的水介质也是不经济的。
水介质可选择地包括分散剂以及颗粒树脂。当使用分散剂时，制备的颗粒有一尖锐的颗粒直径分布和良好的分散稳定性。
当利用预聚物(A)和胺(B)在水介质中制备尿素改性聚酯树脂时，在色粉组分混合液加入水介质中之前，可以将胺加入到水介质中。或者，胺(B)也可以加入到色粉组分混合液与含水介质的混合液中。在这种情况下，反应从油相和液相之间的界面开始。因此所得色粉颗粒具有尿素改性聚酯树脂的梯度浓度，在颗粒表面为最高浓度而中心为最低浓度。
当色粉组分混合物(即油相液)在一含水介质(即水相液)中分散(乳化)时，最好能使用表面活性剂。
表面活性剂的具体例子包括阴离子的表面活性剂如烷基苯磺酸盐、α-烯属磺酸盐以及磷酸盐；阳离子表面活性剂如胺盐(烷基胺盐，氨基醇脂肪酸衍生物，聚胺脂肪酸衍生物及咪唑啉)，季铵盐(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，烷基异喹啉鎓及苯索氯铵)；非离子表面活性剂如脂肪酸酰胺衍生物，多元醇衍生物；及两性表面活性剂如丙氨酸，十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸，二(辛基氨基乙基(octylaminoethyle))甘氨酸，及N-烷基-N，N-二甲铵甜菜碱。
通过利用含氟表面活性剂作为表面活性剂，可以使色粉获得好的充电特性和充电增长性能。
具有氟烷基的阴离子表面活性剂的具体例子包括有2-10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(C6-C11)氧基-1-烷基(C3-C4)磺酸钠，3-(ω-氟烷酰基-(C6-C8)-N-乙氨基-1-丙磺酸钠，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)磺酸酯及其金属盐，全氟辛烷磺酸二乙醇氨，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，磷酸单全氟烷基酯(C6-C16)乙酯等。
这种表面活性剂的市售产品的具体例子包括Asahi Glass有限公司生产的
Figure G2005100656365D00321
S-111、S-112和S-113；Sumitomo 3M公司生产的FC-93、FC-95、FC-98和FC-129；Daikin工业公司生产的
Figure G2005100656365D00323
DS101和DS-102；Dainippon Ink and Chemicals公司生产的
Figure G2005100656365D00324
F-110、F-120、F-113、F-191、F-812和F-833；Tohchem Products有限公司生产的
Figure G2005100656365D00325
EF-102、103、104、105、112、123A、306A、501、201和204；Neos生产的F-100和F-150，等。
可将包含色粉组分的油相分散在水中的具有氟烷基的阴离子表面活性剂的具体例子包括具有一氟烷基的第一、第二、第三脂肪族胺，脂肪族季胺盐如全氟烷基(C6-C10)砜酰胺丙基三甲基铵盐，苄烷铵盐，苯索氯铵(benzetonium chloride)，吡啶鎓盐，咪唑啉鎓盐等。市售产品有
Figure G2005100656365D00327
S-121由Asahi Glass有限公司生产；FC-135由Sumitomo 3M公司生产；DS-202由Daikin工业公司生产；
Figure G2005100656365D003210
F-150，F-824由Dainippon Ink and Chemicals公司生产；
Figure G2005100656365D003211
EF-132由Tohchem Products有限公司生产；
Figure G2005100656365D003212
F-300由Neos生产，及等等其它产品。
另外，还可以使用几乎不溶于水的无机分散剂如磷酸三钙(tircalcium)，碳酸钙，氧化钛，胶态二氧化硅，羟磷灰石。
此外，利用聚合物保护胶体可将色粉组分混合液稳定地分散在水性溶液中。这种保护胶体的具体例子包括使用单体如酸(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、巴豆酸、富马酸、马来酸和马来酐)制备的聚合物和共聚物，含有一羟基的丙烯酸酯类单体(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-羟丙基酯，二甘醇一丙烯酸酯，二甘醇一甲基丙烯酸酯，甘油一丙烯酸酯，N-羟甲基丙烯酰胺及N-羟甲基甲基丙烯酰胺)，乙烯醇及其醚(如：乙烯基甲基醚，乙烯基乙基醚，乙烯基丙基醚)，带有一羧基化合物的乙烯醇酯(即乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，丁酸乙烯酯)；丙烯酰胺(如丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，双丙酮丙烯酰胺)和它们的羟甲基化合物，酰基氯(如氯丙烯酸及氯甲基丙烯酸)及含有一氮原子的单体或有一氮原子的脂环(如乙烯基吡啶，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基咪唑及哌嗪)。
另外，下述聚合物也可用作聚合物保护胶体，如聚氧乙烯化合物(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，聚氧乙烯硬脂基(stearyl)苯基酯和聚氧乙烯壬基苯基酯)；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。
当利用一分散剂进行分散操作时，能够不将分散剂从所得色粉中去除。但是，在预聚物进行延伸或交联反应后，滞留在有机颗粒材料表面的分散剂最好能去除。例如：当一种可以溶于酸或碱的磷酸钙作为分散剂时，在进行完毕延伸或交联反应后，颗粒最好清洗一下，可以先用盐酸清洗颗粒用来溶解分散剂，然后再用清水清洗。另外，这种分散剂也可以用酶将其从所的颗粒上清除掉。
颗粒的延伸和/或交联反应时间根据所用预聚物(A)的异氰酸酯与所用胺的反应能力来确定。但是，延伸和/或交联反应时间一般为10分钟到40个小时，最好为2到20小时。反应温度一般为0-150℃，最好为40-98℃。另外，如果需要，在反应进行时，可以加入已知的催化剂如二丁基二月桂酸锡和二辛基二月桂酸锡。
为了去除乳液中的有机溶剂，可以利用如下方法，将乳液逐渐加热到使油相液滴中的有机溶剂完全蒸发的温度。或者，也可采用如下方法，将乳液在干燥的环境下进行喷射，用来干燥油相液滴中的有机溶剂和分散体中的水分，从而形成色粉颗粒。干燥环境的特例为空气，氮气，二氧化碳，燃烧气体等。这些气体的加热温度最好不低于使用在乳液中的所有溶剂中的具有最高沸点的溶剂的沸点温度。理想中的色粉颗粒可通过利用喷雾干燥机，带式干燥器，回转干燥炉等处理而获得。
当这样制备的色粉颗粒即使在经过洗涤处理和干燥处理后具有一宽范围的颗粒直径分布时，所述色粉最好再利用旋风分离器、沉降式离心机或利用离心分离机的方法将颗粒进行分级处理。但是，考虑到效率的问题，分级操作最好在液态下进行。不理想直径的颗粒可以作为原料在搅拌过程继续利用。被重新利用的颗粒可以在湿润的环境下也可以在干燥的环境下。
所使用的分散剂最好在颗粒分散体中去除。分散剂最好在进行分级处理时去除。
然后，这样制备的色粉颗粒选择性地与一种或多种其它颗粒材料如隔离剂、电荷控制剂、流化剂以及着色剂等混合，通过施加机械冲击将这些颗粒材料固定到色粉颗粒上。
这样的机械震击施加方法的具体实例包括用高速旋转的叶片混合所述混合物的方法，和使混合物进入喷射空气中使颗粒互相碰撞或与碰撞板碰撞的方法。
这些机械震击装置的具体例子包括ONG MILL(Hosokawa micron有限公司制造)，改进I型磨机，其中用于研磨的空气压力是经过减压的(NipponPneumatic Mfg.有限公司制造)，HYBRIDIZATION SYSTEM(Nara Machine有限公司制造)，KRYPTRON SYSTEM(Kawasaki Heavy有限公司制造)，自动研钵等。
本发明的色粉可以用于两组分显影剂，其中色粉和磁性载体混合。色粉(T)与磁性载体(C)的重量比率(T/C)最好为1/100-10/100。
两组分显影剂中使用的适宜的载体包括已知的载体材料如铁粉、铁氧粉、磁铁矿粉、磁性树脂载体，这些粉粒有大约20-200μm的颗粒直径。载体颗粒表面可以用树脂涂敷。
涂敷于载体上的这种树脂的具体实例包括氨基树脂如尿素-甲醛树脂，三聚氰胺树脂，苯胍胺树脂，尿素树脂，聚酰胺树脂，和环氧树脂。另外，乙烯基树脂或亚乙烯基树脂如：丙烯酸酯类树脂，聚甲基丙烯酸甲酯树脂，聚丙烯腈(polyacrylonitirile)树脂，聚乙酸乙烯酯树脂，聚乙烯醇树脂，聚乙烯醇缩丁醛树脂，聚苯乙烯树脂，苯乙烯-丙烯酸酯类共聚物，卤代烯烃树脂如：聚氯乙烯树脂，聚脂树脂如：聚对苯二甲酸乙二酯树脂，聚对苯二甲酸丁二酯树脂，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，聚六氟丙烯树脂，偏二氟乙烯-丙烯酸酯共聚物，偏二氟乙烯-氟乙烯共聚物，四氟乙烯、偏二氟乙烯及其它的包括无氟原子的单体的共聚物，及有机硅树脂。
如果需要，色粉中可以有导电性粉末。这些导电性粉末的具体实例为金属粉末、炭黑、氧化钛、氧化锡和氧化锌。导电性粉末的颗粒直径优选不超过1μm。颗粒直径过大时，难于控制所得色粉的阻抗。
本发明的色粉也可用作单组分磁性显影剂或单组分无磁性显影剂。
利用混合器使这样制备的母色粉颗粒和其它附加添加剂(如疏水硅土和氧化钛)混合来改善其流动性、显影性及转移性。
用于混合母色粉颗粒和附加添加剂的合适的混合器包括用于混合粉末的已知的混合器，其最好具有一外护套用来控制其内部温度。
通过改变附加添加剂加入的时机或附加添加剂的添加速度，能够改变附加添加剂上的压力(也就是附加添加剂与母色粉颗粒的粘结状态)。当然，通过改变混合器叶片的旋转数、混合时间、混合温度等，压力也可以改变。
另外，也可采用如下方法，首先对附加添加剂施加较高的压力，然后施加较低的压力，反之依然。
所述混合器的具体实例包括V型混合机、同步(1ocking)混合机，Loedge混合机，Mauter混合机，Henschel混合机或其它类似的混合机。
下面将参考图9说明本发明的成像设备。
图9是本发明成像设备实施例的示意图，它是一种串联式(tandem-type)成像设备。
在图9中，串联式彩色成像设备500包括一成像部分100(即成像设备的主体)、一进纸部分200、一扫描器300及一自动文件进给器400。
成像部分100包括一环形中间传送媒体10，它位于成像部分100的中间部位。中间传送媒体10通过辊子14、15、16以顺时针方向旋转。清洁器17位于辊子15的附近，用来去除粘附在中间传送媒体表面的色粉颗粒。
用来形成黄色、品红色、青绿色及黑色的色粉图像的四个成像单元18并排地位于中间传送媒体10上。成像单元18包括各自的感光器40。数字20表示串联型显影装置。显影装置20包括布置在四个各自的成像单元18内的四个显影单元。光辐射仪21布置在成像单元18上方的位置，所述光辐射仪用成影像的光照射图像承载元件以在该图像承载元件上形成静电潜像。
第二转印装置22位于紧靠中间传送媒体10的下方。第二传输装置22包括一个由一对辊子23可旋转地伸展的环形带24。环形带24进给一记录材料，以便当该记录材料被夹在所述中间传送媒体10与环形带24中间时，使得在中间传送媒体10上的色粉图像被转印给该记录材料。
定影装置25布置在第二转印装置22附近的位置。如图2所示，定影装置25包括一环形定影带264和一挤压定影带264的压力辊262。
第二转印装置22也有将记录纸供应给定影装置25的纸张进给功能。第二转印装置22也可包括一转印辊和一非接触式充电器。这样，该第二转印装置不具有进纸功能。
另外，设置用于翻转接收材料的纸张翻转装置28设置在定影装置25附近的位置，用来进行双面复印。
每个成像装置18包括一容纳上述色粉(显影剂)的显影装置4。该显影装置4包括一显影剂承载元件，该装置用来承载色粉并将色粉供给面向感光器40的显影剂承载元件的位置。当提供一交变电压时，显影装置4用显影剂将静电潜像显影在感光器40上。通过给显影剂施加交变电压，显影剂被激活，因此显影剂有一较窄范围的充电值分布，使得显影剂的显影能力得到改善。
也可使用包括至少一个感光器和一个显影装置的处理盒，这些部件被集合为一个单元并且能够可拆卸地附接到成像装置上。该处理盒可包括如充电器和清洁器的其它装置。
下面解释使用串联式彩色成像设备500的彩色成像操作。
将要复制的原件放在自动文件进给装置400的原件平台30上。或者，当自动文件进给装置400打开后，将原件直接放在扫描器300的玻璃平台32上，然后关闭自动文件进给装置400。当按下开始按钮时，玻璃平台32上原件的彩色图像被向右方向上移动的第一传输板(traveler)33和第二传输板34扫描。这样当原件放置在自动文件进给装置400的平台30上时，首先原件进入玻璃平台32中，然后其上的彩色图像被传输板33和34扫描。第一传输板33利用光线照射原件上的彩色图像，第二传输板34反射从彩色图像反射的光线，通过聚焦透镜35将彩色图像的光送给传感器36。这样，就提供了彩色图像(即：黑色、黄色、品红色、青色彩色图像数据)。
黑色、黄色、品红色、青色彩色图像数据被各自传送到黑色、黄色、品红色、青色成像元件18上，且黑色、黄色、品红色、青色图像分别在各自的感光器40上形成。每个成像元件18包括一个用来给图像承载元件40充电的充电器5，一个显影装置4，一个用来清洁图像承载元件表面的图像承载元件的清洁装置6。
这样形成的黑色、黄色、品红色和青色彩色的色粉图像被逐个转印到由辊子14、15和16转动的中间传送媒体10上，从而在中间传送媒体10上形成全彩色的色粉图像。数字62表示一转印充电器。
另一方面，当多个纸张连续进给时，所述纸张由分离辊45逐张分离的同时，选择地旋转进纸辊42之一以进给堆叠在纸张存贮器43中纸盒44中最上面的纸张。纸张通过进纸部分200中的通道46进入到成像部分100的通道48中，且由一对平齐辊49阻挡一次。数字47表示进给辊。纸张也可以通过进纸辊50以及一对分离辊52从手控进纸盘51供给到通道53。这样所供给的纸张也可由平齐辊49阻挡一次。平齐辊49通常接地，但是也可在其上施加一个偏压以去除纸张上的灰尘。
在中间传送媒体10上的这样制备的彩色图像在第二转印装置22和中间传送媒体10的接触点上被转印到由平齐辊49定时供给的记录纸上。即使在第二个图像转印操作之后残留在中间传送媒体10表面上的色粉颗粒还可以通过清洁辊17从其上去除，。
其上具有彩色图像的纸张随后由第二转印装置22供给定影装置25，通过施加热量和压力，色粉图像被定影在纸张上。然后纸张通过一对输出辊56将其从成像部分100处输出，路径可由纸张路径改变拾取辊55适当地选择。这样，一个拷贝就堆叠在托盘57上。当进行双面拷贝时，一面已有图像的纸张供给到翻转辊28翻转，然后纸张被供给第二转印装置24，以便图像被转印到纸张的另一面。该图像也由定影装置25定影，然后该拷贝由输出辊56输出到托盘57。
已经对本发明进行了大致的描述，参考具体实例可获得进一步的理解，这里所提供的实例仅用于说明的目的，而并非想对本发明进行限制。在下述实施例的描述中，如无特殊说明，数字表示重量份数。
实例
生产实例1
改性聚酯树脂(A-1)的合成
将以下组分放入一装备有冷凝器、搅拌器和氮气输入管的反应容器中，在常压下230℃反应8小时。
双酚A的环氧乙烷加成物(2摩尔)        358份
双酚A的环氧丙烷加成物(2摩尔)        381份
异酞酸                              200份
对酞酸                              127份
二丁基锡氧化物                      2份
在10-15mmHg的减压下再继续反应5小时，同时去除所产生的水分。
这样，就制备了具有25mgKOH/g羟基值以及0.9mgKOH/g酸值的聚酯预聚物。
在含有聚酯预聚物的反应产物冷却到80℃后，将364份乙酸乙酯和98份异佛乐酮二异氰酸盐加入其中，混合物再反应2小时。
这样，制备出具有12000重量平均分子量Mw且包含1.29％异氰酸酯基团的改性聚酯树脂(A-1)的乙酸乙酯溶液。该溶液具有75％的固体含量。
生产实例2
联胺(blocked amine)化合物(B)的制备：
在一装备有搅拌器和温度计的反应容器内，混合器容纳有30份的异佛乐酮二胺和70份的过氧化甲乙酮，其在50℃下反应5小时以形成联胺化合物(B)。
生产实例3
未改性聚酯树脂(1)的制备
将下列组分放入装有冷凝器、搅拌器和氮气引入管的反应容器中，在230℃的常压下，进行8个小时的缩聚反应。
双酚A的环氧乙烷加成物(2摩尔)    229份
双酚A的环氧丙烷加成物(3摩尔)    529份
对酞酸                          208份
己二酸                          46份
二丁基锡氧化物                  2份
在10mmHg-15mmHg的压力下再继续反应5小时。然后加入44份三苯六甲酐，该混合物在常压、180℃下继续反应1.8小时。这样，制备出未改性的聚酯树脂(1)。
该未改性聚酯树脂(1)有2500的数量平均分子量(Mn)、6700的重量平均分子量(Mw)、5000的峰值分子量、43℃的玻璃化转变温度，以及25mgKOH/g的酸值。
生产实例4
母料(1)的制备
将下列组分用压力捏合机(kneader)进行混合。
碳黑(Degussa AG的PRINTEX 35，具有42ml/100mg的酞酸二丁脂吸油量和9.5的PH值)               540份
聚酯树脂(1)                1200份
水                         1200份
此混合物用双轮磨机在150℃混合30分钟，并用粉碎机(HosokawaMicron有限公司制造)滚动冷却和研碎。这样，母料制备完成。
母色粉颗粒的制备
首先，将加洛巴蜡和乙酸乙酯的混合物用玻珠(bead)研磨机进行分散处理，以便使得加洛巴蜡有约0.5μM平均颗粒直径。然后将100份上面制备的母料、50份具有10％固体含量的加洛巴蜡分散体，70份乙酸乙酯在烧杯中混合并搅拌形成分散体。然后，将20份改性聚酯树脂(A-1)的乙酸乙酯溶液和1.2份联胺化合物(B)加入到分散体中形成具有50％固体含量的色粉组分混合液。
然后，将560份水、3.6份聚甲基丙烯酸甲酯树脂(KAO公司生产的PB-200H)的水分散体以及3份十二烷基萘磺酸钠加入到上述制备好的色粉组分混合液中，在25℃下，利用TK HOMOMIXER以12000rpm的速度旋转搅拌1分钟，从而制备出乳液(X)。
随后，将100份乳液(X)放入带有螺旋条带状的三向搅拌器的不锈钢烧瓶中，在减压的10kPa、25℃下搅拌6小时，以将溶剂(即乙酸乙酯)去除到这样的程度，即乳液中溶剂的浓度为8％。在此情况下，搅拌机的转速为60rpm。从而制备出乳液(Y-1)。
接着，将1.9份的羧甲基纤维素(CELLOGEN HH产自Dai-ichi kogyoSeiyaku公司)加入到乳液(Y-1)中，以增加该乳液的粘性。在加入后10个小时乳液的粘性增加。乳液在10kPa的减压下利用搅拌器在300rpm的转速下进行搅拌，直到乳液中乙酸乙酯溶液变成3％。然后，乳液在60rpm转速的搅拌器中继续搅拌，直到乳液中乙酸乙酯溶液变成1％。在此情况下，乳液的粘性为6000mpa.s。
接着，将100份已制备好的乳液进行离心沉淀处理。所得团块用60份水混合，并将该混合物进行离心处理。该操作重复5次。然后团块在35℃下干燥48小时。从而制备出母色粉(1)。
将100份这样制备好的母色粉颗粒和0.25份电荷控制剂(东方化学工业有限公司生产的
Figure G2005100656365D00401
X-11，其为水杨酸衍生物金属盐)在下述条件下用由Mitsui Mining公司生产的Q型混合机进行混合：
涡轮叶片的圆周速度：50m/sec；和
混合操作：涡轮叶片旋转2分钟、间歇1分钟为一个周期，这样重复进行5次。
此外，将0.5份的疏水硅石(产自Clariant Japan的H2000)加入到所述色粉颗粒中，该混合物在这样的混合条件下用Q型混合机进行混合，即涡轮叶片旋转0.5分钟、间歇1分钟为一个周期，这样重复进行5次。
从而制备出黑色的色粉。
载体的生产实例
将下列组分利用HOMOMIXER进行混合来制备涂敷液。
硅树脂(纯硅树脂)                    100份
甲苯                                100份
γ-(2-氨基)氨丙基三甲氧基硅烷       5份
碳黑                                10份
利用一流化床覆盖设备将上述制备好的涂敷液涂敷于颗粒直径为50μm的1000份球形磁铁上，从而制备出磁性载体A。
将4份上述制备的色粉和96份磁性载体A混合制备成两组分显影剂(1)。
实例1
显影剂(1)装入Ricoh有限公司生产的成像设备MAGIO NEO 451中，该成像设备包括一类似于图1所示定影装置结构的定影装置，不同的是，定影辊251有两个加热器；压力辊没有加热器，且没有清洁辊256。图像形成在Ricoh生产的MY RECYCLE PAPER 100W记录材料上。用于所述成像设备定影装置的清洁辊由铝制成，其长度和直径分别为300mm和10mm。另外，清洁辊表面有10μm的十点均值粗糙度。此外，通过用刷子涂敷涂覆液并干燥所涂覆的液体，就在该清洁辊的表面上形成一个包含活性剂(也就是粘弹性增加材料)的层，所述涂覆液是通过将Orient chemical Industries Co.Ltd.生产的BONTRON X-11溶解在甲苯中而制备的。活性剂的折干计算的涂层重量为0.07克。
评价方法
连续进行具有6％图像面积比的A4原件的双面印刷运行试验，同时检查是否产生由于由清洁辊收集的色粉的再次转印的热错印问题。
按如下进行评价：
○：没有产生热错印问题。
△：观察到热错印问题。
×：记录纸粘附到辊子上，即发生卡纸问题。
对比实例1：
除了清洁辊表面不涂敷活性剂(BONTRON X-11)之外，实例1中显影剂和清洁辊的制备和评价的程序是重复的。
结果显示在表1中。
表1
Figure G2005100656365D00411
本申请要求分别于2004年2月16日、2004年7月27日和2004年7月30日申请的日本专利申请JP2004-039107、JP2004-218496和JP2004-222780为优先权，并包含上述申请的主题，其内容在此参考引用。
至此，本发明已全部介绍完毕，对本领域普通技术人员来说，对本发明的任何更改和变化都将落在本发明的保护范围内。

Claims (37)

1.一种用于定影色粉图像的定影装置，包括：
一定影元件，其用于根据其上所施加的热量和压力将色粉图像定影到记录材料上；
一压力元件，其用于将记录材料压向定影元件；
一清洁元件，其用于当其与定影元件和压力元件的至少其中之一接触时，用来清洁定影元件和压力元件的至少其中之一的表面，其中该清洁元件具有与定影元件和压力元件的至少其中之一接触的最外层，且其中该最外层包含一种反应材料，该材料通过与色粉中包含的粘结剂树脂反应来提高粘结剂树脂的粘弹性；
所述定影装置包括用于将油涂敷于定影元件上的涂敷部件；
其中所述反应材料为一种金属化合物。
2.如权利要求1所述的定影装置，其中定影元件或是定影辊或是由多个辊子支撑的定影带。
3.如权利要求1所述的定影装置，其中清洁元件的最外层还包括粘结剂树脂。
4.如权利要求3所述的定影装置，其中最外层的粘结剂树脂包含一成分(unit)，此成分与色粉中粘结剂树脂的一种成分相同。
5.如权利要求3所述的定影装置，其中包含在最外层中的粘结剂树脂的重量占最外层总重的5-80％。
6.如权利要求1所述的定影装置，其中，所述金属化合物包括从环烷酸和脂肪酸的金属盐、偶氮化合物的金属络合物、水杨酸金属盐、水杨酸金属络合物、包括Si、Zr和Al的螯形化合物、包括Si、Zr和Al的金属醇化物中选择的一种组分，所述水杨酸金属络合物为Zn、Cr、Fe或Zr的金属络合物。
7.如权利要求1所述的定影装置，其中所述定影装置还包括：
一用来给所述清洁元件供应反应材料的供应元件。
8.如权利要求1所述的定影装置，其中所述清洁元件的表面有3-50μm的十点平均粗糙度Rz。
9.如权利要求1所述的定影装置，其中还包括：
一鼓风机，其用于将空气吹在清洁元件上从而冷却该清洁元件。
10.如权利要求1所述的定影装置，其中所述色粉还包括隔离剂和电荷控制剂的至少其中之一。
11.如权利要求1所述的定影装置，其中所述色粉颗粒具有一不小于0.94的均匀圆形度。
12.如权利要求1所述的定影装置，其中所述色粉通过以下方法制备：
在有机溶剂中溶解或分散一色粉组分混合物，其中色粉组分混合物包括可以和活性氢原子发生反应的聚合体、聚酯树脂以及着色剂，从而制备成色粉组分混合液；以及
在水性介质中分散所述色粉组分混合液，同时通过使用含有活性氢原子的化合物，聚合体至少发生扩展反应和交联反应之一，从而制备出含有粘结剂树脂的色粉颗粒的分散体。
13.如权利要求1所述的定影装置，其中所述色粉具有3.0-8.0μm的体积平均颗粒直径，且体积平均颗粒直径(Dv)与数量平均颗粒直径(Dn)的比率(Dv/Dn)为1.00-1.40。
14.如权利要求1所述的定影装置，其中所述色粉具有100-180的第一形状系数SF-1以及100-180的第二形状系数SF-2。
15.如权利要求1所述的定影装置，其中所述色粉颗粒基本上为一球形形状，其满足下面的关系式：
0.5≤r2/r1≤1.0，且0.7≤r3/r2≤1.0，
其中r1、r2和r3分别为色粉的平均长轴颗粒直径、色粉的平均短轴颗粒直径以及色粉颗粒平均厚度，其中r3≤r2≤r1。
16.如权利要求1所述的定影装置，其中包含在所述色粉中的四氢呋喃可溶成分具有0.3×10-3-5.0×10-3mgKOH/Mw的酸值参数。
17.如权利要求1所述的定影装置，其中包含在所述色粉中的四氢呋喃可溶成分具有5000-30000的重量平均分子量。
18.如权利要求1所述的定影装置，其中包含在所述色粉中的四氢呋喃可溶成分具有2.0-50.0mgKOH/g的酸值。
19.一种成像装置包括：
一图像承载元件，用于在其表面上承载静电潜像；
一充电元件，用于为图像承载元件充电；
一光照射器，用来将成影像的光照射所述图像承载元件以形成静电潜像；
一显影装置，用于利用显影剂显影所述潜像，该显影剂包含一种含有粘结剂树脂及着色剂的色粉，以在图像承载元件表面形成色粉图像；
一转印装置，用于将色粉图像转印到所述记录材料上；
一图像承载元件的清洁器，用来清理图像承载元件的表面；
一定影装置，用来将所述色粉图像定影在记录材料上；
其中，所述定影装置包括：
一定影元件，用于根据施加到其上的热量和压力来定影色粉图像；
一压力元件，用于将记录材料压向定影元件；和
一清洁元件，当其与定影元件和压力元件的至少其中之一接触时，用来清洁定影元件和压力元件的至少其中之一的表面，其中该清洁元件具有与定影元件和压力元件的至少其中之一接触的最外层，且其中该最外层包含一种反应材料，该材料通过与色粉中包含的粘结剂树脂反应来提高粘结剂树脂的粘弹性；
所述定影装置包括用于将油涂敷于定影元件上的涂敷部件；
其中所述反应材料为一种金属化合物。
20.如权利要求19所述的成像装置，其中所述定影元件或是定影辊或是由多个辊子支撑的定影带。
21.如权利要求19所述的成像装置，其中所述最外层还包含一种粘结剂树脂。
22.如权利要求21所述的成像装置，其中所述最外层的粘结剂树脂包含一种成分(unit)，此成分与色粉中的粘结剂树脂的成分相同。
23.如权利要求21所述的成像装置，其中包含在最外层中的粘结剂树脂的重量占最外层总重量的5-80％。
24.如权利要求19所述的成像装置，其中，所述金属化合物包括从环烷酸和脂肪酸的金属盐、偶氮化合物的金属络合物、水杨酸金属盐、水杨酸金属络合物、包括Si、Zr和Al的螯形化合物、包括Si、Zr和Al的金属醇化物中选择的一种组分，所述水杨酸金属络合物为Zn、Cr、Fe或Zr的金属络合物。
25.如权利要求19所述的成像装置，其中所述定影装置还包括：
一供应元件，用来给清洁元件供应反应材料。
26.如权利要求19所述的成像装置，其中所述清洁元件的表面具有3-50μm的十点平均粗糙度Rz。
27.如权利要求19所述的成像装置，其中所述定影装置还包括：
一鼓风机，用于将风送入吹在清洁元件上以冷却该清洁元件。
28.如权利要求19所述的成像装置，其中所述色粉还包含隔离剂和电荷控制剂的至少其中之一。
29.如权利要求19所述的成像装置，其中所述色粉具有不低于0.94的均匀圆形度。
30.如权利要求19所述的成像装置，其中通过下述方法制备所述色粉：
在有机溶剂中溶解或分散一色粉组分混合物，其中色粉组分混合物包括可以和活性氢原子发生反应的聚合体、聚酯树脂以及着色剂，从而制备成色粉组分混合液；以及
在水性介质中分散所述色粉组分混合液，同时通过使用含有活性氢原子的化合物，聚合体至少发生扩展反应和交联反应之一，从而制备出含有粘结剂树脂的色粉颗粒的分散体。
31.如权利要求19所述的成像装置，其中所述色粉具有3.0-8.0μm的体积平均颗粒直径，且体积平均颗粒直径(Dv)与数量平均颗粒直径(Dn)的比率(Dv/Dn)为1.00-1.40。
32.如权利要求19所述的成像装置，其中所述色粉具有100-180的第一形状系数SF-1以及100-180的第二形状系数SF-2。
33.如权利要求19所述的成像装置，其中所述色粉颗粒基本上为一球形形状，其满足下面的关系式：
0.5≤r2/r1≤1.0，且0.7≤r3/r2≤1.0，
其中r1、r2和r3分别为色粉的平均长轴颗粒直径、色粉的平均短轴颗粒直径以及色粉颗粒平均厚度，其中r3≤r2≤r1。
34.如权利要求19所述的成像装置，其中包含在所述色粉中的四氢呋喃可溶成分具有0.3×10-3-5.0×10-3mgKOH/Mw的酸值参数。
35.如权利要求19所述的成像装置，其中包含在所述色粉中的四氢呋喃可溶成分具有5000-30000的重量平均分子量。
36.如权利要求19所述的成像装置，其中包含在所述色粉中的四氢呋喃可溶成分具有2.0-50.0mgKOH/g的酸值。
37.如权利要求19所述的成像装置，其中还包含一可拆卸安装在所述成像装置中的处理盒，其中，该处理盒包含所述图像承载元件以及该处理盒包含所述充电元件、显影装置以及图像承载元件的清洁器的至少其中一个。
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