CN1885191B - 图像形成装置和图像生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种图像形成装置，其包含静电潜像承载部件、用于在静电潜像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成单元、使用调色剂对静电潜像进行显像以形成调色剂图像的显像单元以及用于转印记录介质上的调色剂图像的转印单元，其中所述调色剂表面涂布有包含具有平均颗粒直径Da为100纳米到300纳米的细微颗粒的外部添加物，以及调色剂和静电潜像承载部件之间的非静电附着力F除以调色剂的体积平均粒径Dt和外部添加物的体积平均粒径Da的乘积所得到的值，[F/(Dt×Da)]等于7.5×10⁴N/m²或者更小。

Description

图像形成装置和图像生成方法

技术领域

本发明涉及图像形成装置和图像生成方法，其用于复印机、静电打印、打印机以及静电记录。

背景技术

各种不同的电子成像方法已经为人所知，并且通常是将静电潜像承载部件的表面充电，且使静电潜像承载部件的充电表面曝光，从而形成静电潜像。并用调色剂使静电潜像显像，从而在所述静电潜像承载部件上形成调色剂图像。此外，静电潜像承载部件上的调色剂图像直接地或者通过中间转印部件而被转印至记录介质；而且，在记录介质上所形成图像的记录，是通过应用热、压力或者同时应用这二者来获取的。同时，在调色剂图像转印完成后，用刮片、刷子、滚筒之类已知的方法，来清除静电潜像承载部件上的残余调色剂。

作为当今电子成像技术的一种趋势，需要有更佳图像质量、数字化、色彩化和高速度。例如，正在研究1200dpi的高分辨率或者更高分辨率，并且要求闻所未闻的高分辨率图像生成方法，以便实现1200dpi或者更高的高分辨率。还试验了调色剂颗粒直径的进一步降低和用于静电潜像可视化的显像剂，以便形成高分辨率图像，而且这正处于被实现的过程中。

另外，相对于图像的数字化，要求用于形成图像的点阵均匀，而且也要求形成点阵的调色剂的均匀。出于这一原因，通过热电流制粒(granulation)和电流制粒而被制成颗粒的粉末状调色剂，或者通过悬浮聚合(suspension polymerization)、乳液聚合以及分散聚合而制成的诸如聚合调色剂之类的圆球形调色剂，优于通常使用的由机械聚合制成的具有不均匀外形轮廓的粉末状调色剂。

此外，串联式电子成像技术被用于加速彩色图像的输出，其中利用多个静电潜像承载部件和显像单元，直接或者通过中间转印部件，将形成于静电潜像承载部件中的每一幅调色剂图像，分别转印到记录介质。然而，为了对应于图像输出的进一步加速，用来显像的滚筒必须以高速旋转，以充分增加每单位时间内的显像量。

在此情况下，在单组分显像(single componentdevelopment)中，显像滚筒上的调色剂层厚是由控制部件来调整的，而在双组分显像中，显像滚筒上的调色剂受到载体搅动或者电磁刷高度调节等所产生的机械应力，并且，调色剂受到的压力因显像滚筒的高旋转频率而进一步增加。所以，用细微颗粒(外部添加物)来涂布调色剂表面，以保证流动性，然而，机械应力对调色剂造成冲击并引起外部添加物的埋藏(burial)和剥离等后果。由于外部添加物的这种埋藏和分离，在调色剂和其它组件之间以及调色剂与调色剂之间的附着力增加了，并产生了诸如转印比降低和发生“中空缺陷”(一种缺陷，即图像的一部分特别是细线的中间部分没有被转印)的可能性增大之类的问题。出于这种原因，采用了降低机械应力等等措施，来防止外部添加物的埋藏或分离，然而并未获得显著效果。

日本专利申请公开(JP-A)第2001-83735号和2002-311638号中提出：通过使用不太可能被埋藏于调色剂中的具有大颗粒直径的外部添加物，能够防止调色剂附着力由于机械应力而增大.

此外，转印过程中的“中空缺陷”现象被认为是因下列原因产生的：处于图像承载部件和转印部件间的压力挤压之下的调色剂的附着力，特别是独立于调色剂电荷的非静电附着力的增强，使得在电场库仑力作用下的调色剂转印变得不可控制。例如，日本专利申请公开第2000-66441号对非静电附着力的强度范围做了限定。而且，在日本专利申请公开第2001-318485号和第2001-255677中，非静电附着力对调色剂颗粒直径的依赖性的最大范围被限定为：防止“中空缺陷”。

然而，非静电附着力取决于外部添加物的颗粒直径，而且，非静电附着力和外部添加物的颗粒直径之间的关系在现有技术文献中根本没有得到确定，并且，在使用大颗粒直径外部添加物的情况下，非静电附着力和“中空缺陷”之间的关系没有得到令人满意的研究。

因此，在当前环境下，需要尽快提供即使在以高转印比长时间使用之后，仍能稳定地获得合适图像，而没有诸如“中空缺陷”之类图像缺陷的图像形成装置和图像形成方法。

发明内容

本发明的目标是提供一种图像形成装置和图像形成方法，该图像形成装置和图像形成方法即使在长期使用之后，也能够稳定地获得合适的图像，并具有高的转印效率，而没有诸如“中空缺陷”之类图像缺陷。

图像形成装置包含：静电潜像承载部件；静电潜像形成单元，此单元被构造用于在静电潜像承载部件上形成静电潜像；显像单元，此单元被构造用于以调色剂对静电潜像进行显像，从而形成调色剂图像；以及转印单元，此单元被构造用于将调色剂图像转印到记录介质上。其中，调色剂的表面被涂布以外部添加物，该外部添加物包含平均颗粒直径Da从100纳米到300纳米的细微颗粒，另外，通过使调色剂与静电潜像承载部件之间的非静电附着力的平均值F，除以调色剂的体积平均颗粒直径Dt与外部添加物的平均颗粒直径Da的乘积，所得出的值[F/(Dt×Da)]等于7.5×10⁴N/m²或者更小。在本发明的图像形成装置中，调色剂是以大颗粒直径外部添加物来涂布的，且由F/(Dt×Da)所获得的值处在适当范围内(其中F代表调色剂的非静电附着力，Dt代表调色剂颗粒直径，而Da代表外部添加物颗粒直径)，从而展现了高转印比并避免了“中空缺陷”之类图像缺陷，使得即便在长时间使用后稳定地获得适用的图像成为可能。

图像形成方法包括：在静电潜像承载部件上形成静电潜像；用调色剂使静电潜像显像以形成调色剂图像；以及将调色剂图像转印至记录介质，其中，调色剂的表面被涂布以包含细微颗粒的外部添加物，所述细微颗粒具有100纳米至300纳米的平均颗粒直径Da。并且，通过使调色剂和静电潜像承载部件之间的平均附着力F，除以调色剂的体积平均颗粒直径Dt与外部添加物的平均颗粒直径Da的乘积，所得出的值[F/(Dt×Da)]等于7.5×10⁴N/m²，或者更小。在本发明的图像形成方法中，调色剂被涂布以大颗粒直径的外部添加物，并且由[F/(Dt×Da)]所获得的值处于一个适当的范围内(其中F代表调色剂的非静电附着力，Dt代表调色剂颗粒直径，而Da代表外部添加物颗粒直径)，从而展现了高转印比并避免了“中空缺陷”之类图像缺陷，使得即便在长时间使用后稳定地获得适用的图像成为可能。

附图说明

图1是本发明的粉末附着力测量装置中的测量单元的示意图。

图2是本发明的粉末附着力测量装置中的离心装置的部分剖面图。

图3是展示本发明的一个示意性图像形成装置的方框示意图。

图4是展示本发明的一个示意性显像装置的方框示意图。

图5是展示本发明的另一示意性图像形成装置的方框示意图。

具体实施方式

(图像形成方法和图像形成装置)

本发明的图像形成装置至少包含图像形成装置、静电潜像承载部件、静电潜像形成单元、显像单元以及转印单元，并根据需要进一步包含其它单元，且实例包括固定单元、电荷移除单元、清洁单元、循环单元和控制单元。

本发明的图像形成方法至少包含静电潜像形成、显像和转印，并根据需要进一步包含其它步骤，且实例包括固定、电荷移除、清洁、循环和控制。

所述图像形成装置优选采用串联(tandem)形式，其中设置多个图像形成元件，所述图像形成元件至少包含静电潜像承载部件、静电潜像形成单元、显像单元和转印单元。因为这种串联形式配备有用于黄色、红紫色、青色和黑色的图像形成元件，且每一种调色剂颜色是用四个图像形成元件并行制备的，并叠加于记录介质(转印纸)或者中间转印部件上，因此可能快速形成彩色图像。

本发明的图像形成方法能够优选地由本发明的图像形成装置来执行，静电潜像的形成能够由静电潜像形成单元执行，显像能由显像单元执行，转印能由转印单元执行，而且另外其它步骤能由其它单元执行。

-静电潜像形成与静电潜像形成单元-

静电潜像形成是一个步骤，用以在静电潜像承载部件上形成静电潜像。

<静电潜像承载部件>

静电潜像承载部件(下文中可能称之为“光电导元件”和“电子照像光电导元件”)包含支撑物，而且至少还包含支撑物上的光敏层，并根据需要进一步包含其它层。

光电导元件的表面不规则性是由于支撑物的表面特性的影响或者光电导元件的形成条件而产生的。进一步地说，调色剂是附着于光电导元件之上的，且在显像过程中产生调色剂和光电导元件之间的附着力。然而，如果光电导元件的不规则度周期(irregularity cycle)近似等于调色剂的颗粒直径，则当调色剂与凸起部分接触时，由于接触面积小，附着力就减弱了。如果调色剂与凹下部分接触，则由于接触面积大而导致附着力大范围变化，附着力得到增强。而且，如果调色剂与光电导元件之间的附着力大范围变化，转印过程中的调色剂转印性能便会大范围变化并且颗粒度降低。另外，如果光电导元件的不规则度周期令人满意地比调色剂颗粒直径更大或者比调色剂颗粒直径更小，那么相对于光电导元件不规则度频率与调色剂颗粒直径相等之时的附着力，调色剂与光电导元件之间的附着力变化较小。然而，形成不规则度周期小于调色剂颗粒直径的光电导元件是困难的。因此，光电导元件的表面不规则性的平均周期Sm优选令人满意地比调色剂的体积平均粒径Dt大，且更优选地是满足Sm≥10Dt，而最优选的是满足Sm≥20Dt。

静电潜像承载部件的第一个实施例包含支撑物、支撑物上的单层式光敏层，并根据需要而进一步包含保护层、中间层以及其它层。

此外，静电潜像承载部件的第二个实施例包含支撑物和多层式光敏层，该光敏层至少包含在支撑物上按此顺序排列的电荷发生层和电荷迁移层，并进一步根据需要而包含保护层、中间层和其它层。同时，在第二个实施例中，电荷发生层和电荷迁移层可以相反地分层。

-支撑物-

所述支撑物不受特别的限制，只要其体积电阻的电导率为10¹⁰Ω·cm或者更小就可以相应地选择。实例包括诸如铝、镍、铬、镍铬合金、铜、金、银和铂之类金属；诸如氧化锡和氧化铟之类金属氧化物，其通过真空蒸发或者喷镀而被施加于薄膜或者管状塑料制品或者纸张上；片状或者管状的铝、铝合金、镍、不锈钢等等，它们在通过挤压和拉伸之类方法形成之后再受到切割、超精加工(superfinishing)、抛光等等表面处理。并且，在日本专利申请公开第52-36016号中披露的环状镍带和环状不锈钢带可以被用作支撑物。同样，可以使用表面经过诸如铝蒸发之类导电处理后的50微米至150微米厚的镍箔和50微米至150微米厚的聚对苯二甲酸乙二酯膜。

分散在合适的粘料树脂中并应用于上述支撑物中的导电粉，可以被用作本发明的支撑物。

导电粉的实例包括炭黑、乙炔炭黑、诸如铝、镍、铁、镍铬合金、铜、锌、银之类金属粉末或者诸如导电的氧化锡之类的金属氧化物粉末、ITO等等。此外，同时被使用的粘料树脂的实例，包括聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、聚酯类树脂、聚氯乙烯树脂、氯乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚醋酸乙烯树脂(polyvinyl acetate resin)、聚偏二氯乙烯树脂、polyalylate树脂、苯氧基树脂、聚碳酸酯树脂、乙酸纤维素(celluloseacetate)树脂、乙基纤维素(ethylcellulose)树脂、聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral)树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯基甲苯(polyvinyltoluene)树脂、聚N-乙烯基咔唑(poly-N-vinyl carbazole)、丙烯酸树脂、硅树脂、环氧树脂、蜜胺树脂、氨基甲酸酯(urethane)树脂、酚醛树脂、醇酸树脂等等。

通过使这些导电粉和粘料树脂分散于适当的溶剂，如四氢呋喃(tetrahydrofran)、二氯甲烷(dichloromethane)、丁酮(methyl ethylketone)、甲苯等等之中，并加以应用，即可形成导电层。

进一步，由在合适的圆柱形基体物质上的热缩管形成的导电层可被用作导电支撑物，其中导电粉内含于聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、氯化橡胶、

等等材料中。

多层式光敏电阻层

多层式光敏电阻层至少包含依此顺序排列的电荷发生层和电荷迁移层，并进一步根据需要而包含保护层、中间层以及其它层。

电荷发生层至少包含电荷发生物质和粘料树脂，并进一步根据需要而包含其它成分。

电荷发生物质不受特别的限制并且可以相应地选择，并且可以使用无机材料和有机材料中任一种材料。

所述无机材料不受特别的限制并且可以相应地选择。无机材料的实例包括晶体硒、非晶硒(amorphous selenium)、硒碲化合物、硒碲卤素化合物和硒砷化合物。

所述有机材料不受特别的限制并且可以相应地选择。有机物的实例包括：C.I.颜料蓝25(颜色指数C.I.21180)；C.I.颜料红41(C.I.21200)；C.I.Sidred 52(C.I.45100)、C.I.Basic Red 3(C.I.45210)；偶氮颜料，如具有咔唑骨架(carbazole skeleton)的偶氮颜料、具有联苯乙烯苯颜料(distyryl benzene pigments)的偶氮颜料；具有三苯胺骨架的偶氮颜料；具有二苯并噻吩骨架的偶氮颜料；具有oxiadiazole骨架的偶氮颜料；具有芴酮(fluorenone)骨架的偶氮颜料；具有双芪(bisstilbene)骨架的偶氮颜料；具有distyryl oxiadiazole骨架的偶氮颜料；具有联苯乙烯咔唑(distyrylcarbazole)骨架的偶氮颜料；酞青染料(phthalocyanine)颜料，如C.I.颜料蓝16(C.I.74100)；靛青颜料，如C.I.Bat Brown(C.I.73410)和C.I.Bat Dye(C.I.730.50)；二萘嵌苯(perylene)颜料，如Algol Scarlet 5(由Bayer Co.经销)和Indanthrene Scarlet R(由Bayer Co.经销)；以及scheric颜料；这些材料可以单独使用或者联合使用。

粘料树脂料不受特别的限制并且可以相应地选择，且其实例包括聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酮树脂、聚碳酸酯树脂、硅树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚乙烯酮(polyvinyl ketone)树脂、聚苯乙烯树脂、聚N-乙烯基咔唑树脂和聚丙烯酰胺树脂。这些粘料树脂可以单独使用或者联合使用。

也可根据需要进一步添加电荷迁移物质(charge transportsubstance)。同时，除了上述粘料树脂，尚可添加聚合电荷迁移物质，作为电荷发生层的粘料树脂。

形成电荷发生层的方法可以大致上被分成两类：真空薄膜形成法和利用溶液扩散的铸造法(casting mthod)。

真空薄膜形成法的实例包括辉光放电聚合、真空沉积、CVD、喷镀(sputtering)、反应喷镀、离子电镀(ion plating)和加速离子注入，这些方法可以令人满意地形成上述无机材料或者有机材料。

可使用涂布液，借助用于电荷发生层的常规方法，如浸涂、喷涂、珠涂(bead coating)之等等，通过铸造法形成电荷发生层。用作形成电荷发生层的涂布液的有机溶剂，没有特别的限制并可以相应地选择，且其实例包括丙酮、丁酮、3-甲基-2-丁酮(methyl isopropyl ketone)、环己酮、苯、甲苯、二甲苯、三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷、三氯乙烷、三氯乙烯、四氯乙烷、四氢呋喃、二氧戊烷(dioxolan)、二噁烷、甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、二甲亚砜、甲基纤溶剂、乙基纤溶剂、丙基纤溶剂等等。这些有机溶剂可以单独使用或者联合使用。

这些物质中，四氢呋喃、丁酮、二氯甲烷、甲醇和乙醇的沸点从40摄氏度到80摄氏度，由于涂布后易于干燥，它们是特别优选的。

通过使电荷发生物质和粘料树脂在上述有机溶剂中分散和溶解，来产生电荷发生层的涂布液体。用于在有机溶剂中分散有机颜料的方法包括使用分散介质的分散法以及高速液体冲击分散法，所述分散介质例如为球磨料、珠磨料、砂磨料和振动磨料。

通常，电荷发生层的厚度优选从0.01微米到5微米，且更优选为从0.05微米到2微米。

电荷迁移层是这样一层：该层预定用于固定带电电荷，并且通过曝光(exposure)以使之与所固定的带电电荷汇合，而由电荷发生层移动和分离所产生的电荷.为了达到固定住带电电荷的目的，要求有大电阻.而且，为了达到使所固定的带电电荷具有高电位的目的，要求有更小的介电系数(permittivity)和合适的电荷迁移率.

电荷迁移层至少包含电荷迁移材料和粘料树脂，且根据需要进一步包含其它成分。

电荷迁移物质包括空穴迁移物质、电子迁移物质、聚合物电荷迁移物质(polymer charge transport substance)等等。

电子迁移物质(电子接受物质)的实例包括氯醌(chloroanil)、溴醌(bromoanil)、四氰乙烯、四氰基醌二甲烷、2，4，7-三硝基-9-芴酮(2，4，7-trinitro-9-fluorenone)、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-trinitro-4H-indino[1，2-b]thiophene-4-on和1，3，7-三硝基-二苯并噻吩-5，5-二氧化物。这些电子迁移物质可以单独使用或者联合使用。

空穴迁移物质(供电子物质)的实例包括噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、三苯胺衍生物、9-(p-二乙基氨基苯乙烯基蒽(9-(p-diethylaminostyrylanthracene))、1，1-二-(4-二苯甲基氨基苯基)丙烷(1，1-bis-(4-dibenzylaminopheny)propane)、苯乙烯基吡唑啉(styrylpyrazoline)、苯腙、苯基芪衍生物(phenyl stilbene derivatives)、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、噻吩衍生物等等。这些空穴迁移物质可以单独使用或者联合使用。

聚合电荷迁移物质包括具有如下结构的物质。

(a)具有咔唑环(carbazole ring)的聚合物

实例包括聚-N-乙烯咔唑以及在日本专利申请公开第50-82056号、第54-9632号、第4-175337号、第4-183719号和第6-234841号专利中公布的化合物。

(b)具有腙环(hydrazone ring)的聚合物

实例包括在日本专利申请公开第57-78402号、第61-20953号、第61-296358号、第1-134456号、第1-179164号、第3-180851号、第3-180852号、第3-50555号、第5-310904号和第6-234840号专利中公布的化合物。

(c)聚亚甲硅(polysilylene)聚合物

实例包括在日本专利申请公开第63-285552号、第1-88461号、第4-264130号、第4-264131号、第4-264132号、第4-264133号和第4-289867号专利中公布的化合物。

(d)具有三芳胺(triarylamine)结构的聚合物

实例包括N，N-二(4-甲基苯基)-4-氨基聚苯乙烯(N，N-bis(4-methylphenyl)-4-aminopolystyrene)以及在日本专利申请公开第1-134457号、第2-282264号、第2-304456号、第4-133065号、第4-133066号、第5-40350号和第5-202135号专利中公布的化合物。

(e)其它聚合物

实例包括硝基芘的甲醛缩聚(formaldehydepolycondensation of nitropyrene)以及在日本专利申请公开第51-73888号、第56-150749号、第6-234836号和第6-234837号专利中公布的化合物。

除了上述实例，聚合电荷迁移物质的实例还包括具有三芳胺结构的聚碳酸酯树脂、具有三芳胺结构的聚氨酯树脂、具有三芳胺结构的聚酯树脂、具有三芳胺结构的聚醚树脂等等.聚合电荷迁移物质的实例包括在日本专利申请公开第64-1728号、第64-13061号、第64-19049号、第4-11627号、第4-225014号、第4-230767号、第4-320420号、第5-232727号、第7-56374号、第9-127713号、第9-222740号、第9-265197号、第9-211877号和第9-3-4956号专利中公布的化合物.

另外，除了上述聚合物以外，可以采用日本专利申请公开第3-109406号专利所公布的具有供电子基团的聚合物，例如已知单体的共聚物、嵌段聚合物、接枝聚合物、星形聚合物，以及进一步的具有供电子基团的交联聚合物。

粘料树脂的实例包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、甲基丙烯酸树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚苯乙烯树脂、酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚偏二氯乙烯树脂、醇酸树脂、硅树脂、聚乙烯咔唑树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩甲醛树脂、聚丙烯酸酯树脂、聚丙烯酰胺树脂和苯氧基树脂。这些粘料树脂可以单独使用或者以组合物的形式使用。

同时，电荷迁移层包含交联粘料树脂和交联电荷迁移物质的共聚物。

通过使这些电荷迁移物质和粘料树脂分散和/或溶解入合适的溶剂之中，应用它们并使之干燥，即可形成电荷迁移层。除了电荷迁移物质，可以相应地将适量的添加物，如增塑剂(plasticizer)、抗氧化剂、均化剂(leveling agent)等等以及交联粘料树脂，添加到电荷迁移层。

电荷迁移层的厚度没有特别的限制并且可以相应地选择，不过它优选是从5微米到100微米。而且，为了满足当今获得更高质量图像的要求，加强了电荷迁移层的薄化(thinning)，并且为了获得1200dpi或更好的图像质量，厚度更优选是从5微米到30微米。

单层式光敏层

单层式光敏层包含电荷发生物质、电荷迁移物质和粘料树脂，并根据需要进一步包含其它成分。

上述材料可以用于电荷发生物质、电荷迁移物质和粘料树脂。

所述其它成分包括增塑剂、细颗粒和各种添加物。

单层式光敏层的厚度优选从5微米到100微米，且更优选是从5微米到50微米。如果厚度小于5微米，充电性能可能变弱，而如果厚度大于100微米，敏感度可能会降低。

在光敏层上可形成保护层。保护层至少包含粘料树脂和电荷迁移物质，并且根据需要进一步包含其它物质。

以上所述材料可以用来做粘料树脂和电荷迁移物质。

进一步地，为了提高粘合性能、平滑度和化学稳定性，

可相应地将各种添加剂添加到保护层。

保护层的厚度没有特别的限制并且可以相应地选择，不过它优选是从1微米到15微米，且更优选是从1微米到10微米。

在支撑物和光敏层之间可相应地形成一个底部涂层(undercoat layer)。形成底部涂层是为了达到增强粘合性能、防止出现波纹等等、提高上层的涂布性能和降低剩余电位的目的。

底部涂层至少包含树脂和细微粉末，并根据需要进一步包含其它成分。

树脂的实例包含可溶于水的树脂，例如聚乙烯醇树脂、酪蛋白和聚丙烯酸钠；可溶于乙醇的树脂，例如共聚物尼龙和甲氧基甲基化尼龙；和形成三维网的(three-dimensional network)可固化(curable)树脂，例如聚氨酯、蜜胺树脂、醇酸-蜜胺树脂以及环氧树脂。

细微粉末的实例包括金属氧化物，例如氧化钛、二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化锡和氧化铟、金属硫化物或者金属氮化物。

底部涂层的厚度没有特别的限制并且可以相应地选择，不过它优选是从0.1微米到10微米，且更优选是从1微米到5微米。

为了提高粘合性能和电荷阻碍性能(charge blockingproperty)，可在光电导元件中的支撑物之上设置中间层。中间层包含作为主要组分的树脂，并且这些树脂优选对有机溶剂具有高电阻，这是因为要用溶剂在这些树脂上施加光敏层。

树脂可以从用于底部涂层的树脂中适当选择以供使用。

例如，在均匀地使静电潜像承载部件的整个表面充电之后，通过将静电潜像承载部件暴露于图像光(imagewise right)，就完成了静电潜像的形成。这是借助于静电潜像形成单元来实现的。

静电潜像形成单元至少包含充电单元以及曝光单元，充电单元被构造用于均匀地使光电导元件表面充电，曝光单元被构造用于使将静电潜像承载部件的表面曝光于图像光。

充电举例来说是借助于充电单元对光电导元件的表面施加电压来完成的。

充电单元没有特别的限制并且可以根据目的相应地选择。充电单元的实例是传统的接触充电单元，配备有导电或半导电的滚筒、刷子、薄膜或者橡皮叶片(rubber blade)，传统的非接触充电单元利用电晕放电，如电晕管，或者电晕充电装置等等。

在任何实施例中，充电部件可以是除了滚筒外的装置，如磁刷、杉木刷(fir brush)等等，并且可以根据光电成像装置的规定和实施例来选择。磁刷使用诸如锌铜铁素体之类各种铁素体颗粒作为充电部件，并且由无磁性导电套筒制成，该套筒支撑着内含于该无磁性导电套筒内的充电部件和磁滚。杉木(fir)可以借助于碳、硫化铜、金属或者金属氧化物而具有导电性，举例而言，其可被用作杉木刷的材料，而且，杉木可以扭曲或者附着在金属或者其它带芯棒周围，具有导电性从而可以作为充电装置使用。

充电装置不局限于上述提到的接触型；然而，接触型是优选的，因为使得实现这样的图像形成装置成为可能：由该充电装置产生的臭氧会减少。

优选的是，充电装置被对准，这样可以接触或者不接触静电潜像承载部件，以通过用直流电压和交流电压来施加叠加电压，对静电潜像承载部件的表面进行充电。

而且优选的是，充电装置是对准的充电滚筒，其通过开口带(gap tape)接近但不接触静电潜像承载部件，以通过用直流电压和交流电压来施加叠加电压，对静电潜像承载部件的表面进行充电。

曝光举例而言，是借助于曝光装置使光电导元件的表面暴露于图像光来实现的。

如果在被充电装置充过电的静电潜像部件的表面上执行一个预定的图像曝光，那么曝光装置没有特别的限制并且可以根据需要来选择。曝光装置的实例是各种曝光单元，例如光复制单元、杆状透镜阵列单元(rod-lens-array unit)、光学激光单元、光学液晶振动单元(optical liquid crystal shatter)，等等。

本发明中，可以应用背光(backlight)系统进行曝光，其中曝光是由来自光电导元件背部的图像完成的。

-显像步骤和显像单元-

显像步骤是这样一个步骤：通过用调色剂和/或显像剂对静电潜像显像，从而形成调色剂图像(可视图像)。

<调色剂>

从点成图像的均匀化和高转印效率的观点看，优选使用在制造步骤或者制造以后的步骤中被制成圆球的基本球形调色剂。

在制造以后的步骤中被制成圆球的调色剂是粉末状调色剂，是通过热力(thermal force)或者机械力(mechanical force)被制成圆球的。另外，在制造步骤中被制成圆球的调色剂是通过聚合来制备的，比如分散聚合、悬浮聚合、乳液聚合等等。特别地，聚合的优势在于结构、易于控制颗粒直径和调色剂的生产量，因而作为球形调色剂的制备方法，聚合是优先采用的。

调色剂的平均形状因子(shape factor)SF1优选是从100到130，并且更优选是从100到120。

调色剂的形状因子SF1是由以下数学公式1来表达的，且“面积”代表调色剂的投影面积(projected area)，“最大长度”代表调色剂投影图像的最大长度，并且随着SF1接近于100，调色剂就变得更接近球形。

<数学公式1>

SF1＝100×(最大长度)²×π/(面积×4)

使用电子显微镜之类的高能显微镜对调色剂进行观察并特别测量调色剂图像，可以得到SF1。

调色剂的制造方法和材料没有特别的限制，并可以从已知方法和材料中相应选择，另外，优选的是接近于球形的调色剂。调色剂的制造方法包括日本期刊“Image Society”2004年第43卷第1号披露的粉末化分类(pulverization classification)，悬浮聚合、乳液聚合、聚合物悬浮等等，这些方法对水介质中的油状物(oil phase)进行乳化、切割或者凝聚，从而形成调色剂基本颗粒。

粉末化(pulverization)是这样的方法：其中调色剂材料被熔化、捏合然后被粉碎以及分类，从而获得调色剂基本颗粒。在粉末化的情况下，调色剂基本颗粒的形状可以通过施加机械冲击来使调色剂球形化从而得到控制。在此情况下，借助于杂化器(hybridizer)、机械混合(mechanofusion)等等，可对调色剂基本颗粒施加机械冲击。

在悬浮聚合中，着色剂、防粘剂(releasing agent)等等被分散于可溶于油的聚合引发剂和聚合单体中，并通过下面将会说明的乳剂，被乳化和分散到包含表面活性剂和其它固体分散剂等的水介质中。在执行聚合反应达到粒化效果后，可以执行湿法处理，在湿法处理中，无机细微颗粒被附着于本发明的调色剂颗粒的表面。此过程优选是在调色剂颗粒上执行的，这样多余的表面活性剂等会被冲刷并移除。

将官能团引入调色剂的表面上是可能的，可以通过部分地使用下列物质，如酸类，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、亚甲基丁二酸、丁烯酸、富马酸、顺丁烯二酸或者顺丁烯二酸酐，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺或者其羟甲基化合物，乙烯基吡啶、乙烯吡咯烷酮、乙烯基咪唑、亚乙基亚胺以及具有氨基的丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯(dimethylaminoethyl methacrylate)用于聚合单体。

另外，可通过吸收来让分散剂存留在颗粒表面上，并通过选择具有酸性基团(acid group)或者碱性基团(basic group)的分散剂来导入官能团。

在乳液聚合中，可溶于水的聚合引发剂和聚合单体，是利用表面活性剂而在水中被乳化的，并且，通过常规的乳化聚合反应来合成胶乳。本发明提供了一种分散成分，其中着色剂、防粘剂等等分散于在水介质中，且其在混合之后聚结进入具有一定尺寸的调色剂中，调色剂是通过热熔化得到的。然后，可进行无机细微颗粒的湿法处理。通过使用相当于在悬浮聚合中可被使用的单体的物质作为胶乳，可能将官能团引导至调色剂颗粒的表面。

在它们之中，优选的是这样的调色剂：该调色剂是通过乳化和/或分散在水介质中的熔化和/或分散的调色剂材料液体，被颗粒化的，原因在于树脂的高选择性、低温下的高固定性、优良的成粒性能并且易于控制颗粒直径、颗粒尺寸分布和形状。

调色剂材料的溶液包含溶于溶剂中的调色剂材料，而调色剂材料的分散液包含分散于溶剂中的调色剂材料。

调色剂材料至少包括粘合基材、粘料树脂、隔离剂和着色剂，该基材可由包含活性氢基团的化合物(active hydrogengroup-containing compound)同与该包含活性氢基团的化合物具有反应活性的聚合物之间的反应获得；并且调色剂材料根据需要进一步包含其它成分，例如树脂细微颗粒、电荷控制剂等等。

粘合基材对于诸如纸张等记录介质展现了粘合性能，且至少包括粘合聚合物，该聚合物从包含活性氢基团的化合物和与之具有反应活性的聚合物之间的在水介质中的反应中获得；而且粘合基材可进一步包括从已知粘料树脂中适当选择的粘料树脂。

调色剂的体积平均粒径的数值Dt优选是从2微米到7微米，更优选则是从3微米到6微米。如果体积平均粒径Dt小于2微米，具有1微米或者更小的颗粒直径的细小粉末状调色剂的比例就会变大，这种细小粉末状调色剂可能导致图像缺陷，而如果体积平均粒径的数值Dt大于7微米，就可能难于满足电子成像图像的更高图像质量的要求。

平均颗粒直径Da从100纳米到300纳米的大颗粒直径外部添加物被使用于调色剂。如果平均颗粒直径Da小于100纳米，防止外部添加物埋藏(burial)的效果可能会不令人满意，而如果平均颗粒直径大于300纳米，基本调色剂颗粒的粘合性能下降，因此外部添加物很可能与调色剂脱离，于是光电导元件之类的图像形成装置的结构元件，很可能由于脱离的外部添加物而受损。另外，小颗粒直径的外部添加物有益于增强调色剂的流动性能，并且对于本发明使用的调色剂，并行使用平均颗粒直径在100纳米或者更小的外部添加物是优选的。

平均颗粒直径Da从100纳米到300纳米的大颗粒直径外部添加物的覆盖率优选是从5％到90％，更优选是从15％到75％，最优选则是从30％到60％。如果外部添加物的覆盖率小于5％，防止外部添加物埋藏(burial)的效果不明显，而随着覆盖率的上升，防止外部添加物埋藏(burial)的效果就变得更有保证。如果覆盖率大于90％，因为不直接覆盖调色剂基本颗粒的外部添加物增多，外部添加物很可能脱落。

随着所装填的外部添加物增多，外部添加物的覆盖面(coverage)增大，然而，各种不同因素造成的影响，例如基本调色剂颗粒的直径和形状、外部添加物的颗粒直径和形状以及和调色剂基本颗粒的混合情况等等，不能忽略。而且，外部添加物的覆盖面在调色剂之间是变化的，且进一步地说，调色剂基本颗粒表面上的覆盖状况是不一致的。调色剂之间的覆盖和带有大颗粒直径的外部添加物的基本颗粒的表面，迄今为止尚未被考虑。

混合方法没有特别的限制并且可以相应地选择，可使用已知的使用各种不同混合装置的方法，例如V型搅拌机、亨舍尔混合机和混合机(mechanofusion)等等。通过努力，例如就在混合外部添加物或者从松弛状态(gentle condition)到苛刻状态(demandingcondition)间的阶段进行混合之前，对外部添加物采取松散措施(loosening treatment)，有可能将大颗粒直径的外部添加物均匀地附在一定程度或者更大的覆盖面上。

外部添加物没有特别的限制并且可以从已知的有机细微颗粒或者无机细微颗粒中相应地选择。以无机细微颗粒为例，优选采用二氧化硅、钛和铝中的任何一种或者多种。考虑到环境的稳定性，这些具有吸湿功能的无机细微颗粒优选进行疏水处理。可通过高温下疏水剂与细微粉末反应，执行疏水处理。

疏水剂没有特别的限制并且可以相应地选择，实例包括硅烷偶联剂和有机硅油。

<显像剂>

显像剂至少包含调色剂并相应选择包含其它成分，例如载体。显像剂可以是单组分显像剂或者双组分显像剂，并且在显像剂被用于为适应近来信息处理速度改进而备的高速打印机的时候，优先选择采用双组分显像剂。

使用了调色剂的单组分显像剂，即使发生了调色剂增加或者减少情况，在调色剂颗粒直径方面也表现出较小波动，显像滚筒上没有形成调色剂薄膜或者调色剂没有熔合到诸如用于调色剂薄化的叶片之类部件，它即使在显像装置长时间使用(搅拌)后，依然可以获得合适和稳定的显像特性和图像。此外，双组分显像剂即使发生了调色剂增加或者减少的情况，显像剂中的调色剂在颗粒直径方面也表现出较小的波动，而且即使在显像装置中长时间搅拌后，依然可以获得合适和稳定的显像特性。

载体没有特别的限制并且可以相应地选择，并且优先选择具有芯材和施加于芯材上的树脂层的载体。

芯材的材料没有特别的限制并且可以从已知的芯材中选择。举例而言，优先选择从50emu/g到90emu/g的锰锶合金(Mn-Sr)材料和锰镁合金(Mn-Mg)材料，并且出于保证图像密度的考虑，优选高磁化强度材料，例如铁粉(100emu/g或者更高)和磁铁矿(75emu/g到120emu/g)。此外，优选的是低磁化强度材料，例如从30emu/g到80emu/g的铜锌合金(Cu-Zn)，因为在调色剂以磁刷形式存在的情况下光电导元件面对的冲击可以变得柔和，其优点在于更高的图像质量。这些材料可以被单独使用或者联合使用。

芯材的平均颗粒直径，即体积平均颗粒直径(D₅₀)优选是从10微米到200微米，更优选则是从20微米到100微米。

树脂层的材料没有特别的限制并且可以从已知的树脂中相应地选择.实例包括氨基树脂、聚乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、卤化烯烃树脂、聚酯树脂、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、偏二氟乙烯和丙烯酸单体的共聚物、偏二氟乙烯和氟乙烯的共聚物、含氟三元共聚物(fluoroterpolymer)，例如四氟乙烯、偏二氟乙烯和非氟(non-fluoro)单体的三元共聚物以及硅树脂.这些材料可以单独使用或者联合使用.

树脂层可根据需要包含导电粉，并且导电粉的实例包括金属粉末、炭黑、氧化钛、氧化锡、氧化锌等等。这些导电粉的平均颗粒直径优先选择为1微米或者更小。如果平均颗粒直径大于1微米，就可能难于控制电阻。

树脂层可以通过采用已知的涂布方法以涂布溶液均匀涂布芯材表面并在干燥后烘焙(baking)而形成，涂布液可以通过将硅树脂等溶解于溶剂中来制备。涂布方法的实例包括浸渍、喷涂和刷涂。

溶剂没有特别的限制并且可以被相应地选择，并且实例包括甲苯、二甲苯、丁酮、甲基异丁基酮、溶纤剂和乙酸丁酯。

烘焙没有特别的限制，可以是外部加热或者内部加热，并且实例包括使用固定电炉、流动电炉、旋转电炉、火炉的方法，以及使用微波的方法。

树脂层中的载体含量优先为从0.01％到5.0％的质量含量。

如果质量含量小于0.01％，树脂层可能不会均匀地在芯材表面上形成，并且如果质量含量大于5.0％，树脂层就变得太厚，且在载体之间产生颗粒，从而可能不会获得均匀的载体颗粒。

如果显像剂是双组分显像剂，在双组分显像剂中的载体含量没有特别的限制并且可以相应地选择，并且举例而言，优选从90％的质量含量到98％的质量含量，而且93％到97％的质量含量是更为优选的。

关于双组分显像剂中调色剂和载体的混合比例，通常，1份质量到10.0份质量的调色剂对应100份质量的载体。

调色剂图像(可视图像)可以使用调色剂和/或显像剂，并通过显像单元对静电潜像显像来形成。

显像单元没有特别的限制并且可以从已知的显像单元中选择，只要它能使用调色剂和/或显像剂进行显像。优选的实例包括这样的显像单元：它至少具有显像装置，该显像装置包含调色剂和/或显像剂，并能够在接触或者不接触的情况下向静电潜像提供调色剂和/或显像剂。

显像装置可分为干法显像型(dry development type)或者湿法显像型(wet development type)，并可用于单色显像或者多色显像，优选实例包括这样的显像装置：它具有通过摩擦搅拌对调色剂和/或显像剂进行充电的搅拌器和可旋转的磁体滚筒。

在显像装置中，调色剂和载体被搅拌混合，以在旋转磁体滚筒的表面上通过摩擦对调色剂充电并让调色剂保持在磁刷状态。由于磁性滚筒被置于静电潜像承载部件(光电导元件)附近，形成于磁性滚筒表面并构建了磁刷的部分调色剂通过电引力移动到静电潜像承载部件(光电导元件)的表面。结果，静电潜像通过静电潜像承载部件(光电导元件)表面上的调色剂被显像，并形成可视图像。

-转印步骤和转印单元-

转印步骤是转印可视图像至记录介质的步骤，并且优选的是使用中间转印部件的一个实施例，此实施例中，刚开始可视图像被转印到中间转印部件上，然后可视图像接着被转印到记录介质.并且更优选的是使用具有两种或更多颜色的调色剂或者优选全色调色剂的实施例，且其包含将可视图像转印至中间转印部件以形成复合转印图像的初始转印步骤，和将复合转印图像转印至记录介质的次级转印步骤.

可视图像的转印可以依靠转印充电装置对静电潜像承载部件(光电导元件)进行充电并通过转印单元来执行。转印单元的优选实施例包括将可视图像转印至中间转印部件以形成复合转印图像的初级转印单元，以及将复合转印图像转印至记录介质的次级转印单元。

同时，中间转印部件没有特别的限制并且可以从已知的转印部件中相应选择，实例包括转印带等等。

中间转印部件的电阻值优先选择在10⁷Ωcm到10¹⁴Ωcm范围内调节。如果中间转印部件的电阻值小于10⁷Ωcm，会发生电荷泄漏而且转印比往往降低。如果电阻值大于10¹⁴Ωcm，在转印之后可能会产生剩余电荷因而可能电荷移除装置是必要的。

中间转印部件的材料没有特别的限制并且可以从已知的材料中相应地选择。实例包括(1)被使用作为单层带(single-layer belt)的高杨氏模量(拉伸模量)材料，例如PC(聚碳酸酯)、PVDF(聚偏氟乙烯)、PAT(聚对苯二甲酸亚烷基酯)、PC(聚碳酸酯)和PAT(聚对苯二甲酸亚烷基酯)的掺合材料、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)和PC的掺合材料、ETFE和PAT的掺合材料、PC和PAT以及热固性聚酰亚胺的混合材料，带有炭黑分散体。在图像形成期间，这些高杨氏模量的单层带相对于压力具有较小的变形量，并且特别在彩色图像形成期间，具有几乎没有配准错位(registration misalignment)的优点。实例也包括(2)由二至三层化合物组成的具有高杨氏模量的带子，其作为基本层，并且在其周围设置有一层表面层或者中间层。这些二至三层化合物组成的带子具有防止因单层带硬度导致行图像(line image)中空缺陷的功能。并且实例也包括(3)采用具有相对低杨氏模量的橡胶或者人造橡胶的带子，其具有由于其柔软而几乎没有行图像中空缺陷的优点。而且，由于带子宽度比主动滚(activation roll)和延伸滚(extended roll)宽，因此通过利用带子边缘显著高于滚子的弹性，避免了蜿蜒运动，因而不需要校准肋条或者蜿蜒运动防止装置，有助于降低成本。

用于弹性带的电阻调节的导电剂没有限制并且可以相应地选择。其实例包括炭黑、石墨、金属粉末(如铝、镍等等)和导电金属氧化物(如氧化锡、氧化钛、氧化锑、氧化铟、钛酸钾、氧化锑锡(ATO)、氧化铟锡(ITO)等等)。导电的金属氧化物可被涂布以硫酸钡、硅酸镁、碳酸钙之类的绝缘颗粒。

表面层的材料要求能够通过弹性材料来防止光电导元件的污染，并且能够降低转印的表面摩擦，从而使清洁能力和次级转印性能得到提高。举例而言，表面层优选包含聚氨酯树脂、聚酯树脂、环氧树脂之类的一种或者两种或者更多种以及氟树脂、氟化合物、碳酰氟(carbon fluoride)、二氧化钛、碳化硅之类的粉末状或者颗粒状的用于降低表面能和增强润滑的材料，这些粉末或者不同直径的颗粒中的一种、两种或者多种或者组合物可以被散布使用。另外，可能使用热处理过的含氟橡胶之类的材料，使得表面上形成一层富氟层(fluorine-rich layer)因而降低表面能。

制造弹性带的方法的实例包含但不限于：材料被注入旋转的圆柱形模子以形成带子的离心成型法，液体漆面被喷镀以形成膜层的喷镀应用法，圆柱形模子被浸渍入材料的溶液然后拔出的浸渍法，材料被注射进入模子的内部和外部的注射模子法，以及将混合物施加于圆柱形模子上继而硬化该混合物并置于地上的方法.制造带子的方法不局限于以上方法，而且采用多种方法组合来制造带子是普遍的.

转印单元(初级转印单元和次级转印单元)优选至少包含这样的转印装置：其用于充电以将可视图像从静电潜像承载部件(光电导元件)中分离并且转印到记录介质上。在本发明的图像形成装置中，设置有一个或者多个转印单元。

转印装置的实例有使用电晕放电的电晕转印装置、转印带、转印滚筒、压力转印滚筒、粘合转印装置等等。

典型的记录介质是普通纸张，然而，它没有特别的限制并且可以相应地进行选择，只要它能够转印显像后的不固定的图像，而且也可以使用OHP的PET base。

固定是使用固定装置固定住转印到记录介质上的可视图像的步骤。当图像正在被转印到记录介质的时候或者在不同颜色的每一种调色剂被涂层的操作中，对于不同颜色的每一种调色剂，都可以执行固定步骤。

固定步骤没有特别的限制并且可以根据意愿适当地选择。然而，传统的加热和加压单元是优选的。加热和加压单元包含加热滚筒和加压滚筒的组合以及加热滚筒、加压滚筒和环带等等的组合。通常，加热和加压单元优选加热至80摄氏度到200摄氏度。

本发明中，举例而言，传统的光固定装置(photo-fixingdevice)可以与所述固定步骤和固定单元一起使用或者替代它们使用。

电荷移除是对充电的光电导元件进行偏置(bias)以移除电荷的步骤。这适合由电荷移除单元执行。

只要对带电荷的光电导元件进行偏置从而移除电荷，电荷移除单元就没有特别的限制并且可以根据目的从传统的电荷移除单元中适当选择。其中合适的实例是电荷移除灯(charge removing lamp)。

清洁是移除在光电导元件上的剩余电子成像调色剂的步骤。这适合由清洁单元执行。

只要在光电导元件上的剩余的电子成像调色剂被移除，清洁单元就没有特别的限制并可以根据目的从传统的清洁剂中合适地选择。其中的实例是磁刷清洁剂、静电刷清洁剂、磁滚筒清洁剂、叶片清洁剂、泛白清洁剂、波动清洁剂等等。

循环是将由清洁单元收集的电子成像调色剂返回至显像单元循环利用的步骤。这适合由循环单元执行。

循环单元没有特别的限制并且可以从传统的转印系统中适当选择。

控制是控制每一个上述步骤的步骤。这适合由控制单元执行。

只要每一个上述步骤或者部件得到控制，控制单元就没有特别的限制并且可以根据目的做适当的选择。其中的实例是定序器、计算机之类的装置。

图3是用来展示本发明的一个示意性图像形成装置的方框示意图.图3中，用于对光导鼓21的表面充电的充电装置22、用于在充电表面形成潜像的曝光装置23、通过将带电荷的调色剂附着于鼓表面上的潜像来形成调色剂图像的显像装置24、用于将形成于鼓表面上的调色剂图像转印到记录介质26上的转印装置25、用于将调色剂固定在记录介质上的固定装置27、用于移除和收集鼓表面上的残余调色剂的清洁装置30以及用于移除鼓表面上的残余电势的电荷移除装置31，是围绕着光导鼓21按顺序安装的，该光导鼓是静电潜像承载部件.

光导鼓21的表面由充电滚筒22均匀充电。图3中，光导鼓21由充电滚筒充电，然而，电晕管或者电晕充电装置之类的电晕充电也可以使用。需要注意的是，使用充电滚筒来起电比之电晕充电的优势在于，产生的臭氧较少。

激光束23按照图像信息被辐射到充电的光导鼓21，从而形成静电潜像。可通过电势传感器来探测光导鼓21上的起电电势或者曝光区域，并控制充电状况或者曝光状况。

调色剂图像形成于光导鼓21之上，其上的静电潜像是通过显像装置24形成的。

显像装置24的示例性结构示于图4，此时的显像装置24为使用包含调色剂和载体的双组分显像剂的双组分显像装置。在本例中，显像剂被螺杆41搅拌和转印并送入显像套筒42。被送入显像套筒42的显像剂由刮墨叶片(doctor blade)43调整并且显像剂的提供量受刮片间隙(doctor gap)的控制，该刮片间隙是指刮墨叶片43与显像套筒42之间的一个空间。如果刮片间隙太小，则显像剂的数量不足，导致图像密度不足。如果刮片间隙太大，则显像剂在数量上过度提供，引起光导鼓21上的载体附着的问题。显像套筒配备有磁体，该磁体形成磁场以保持显像剂处于垂直于外围表面的方向。显像剂沿着磁力线保持链式垂直于显像套筒42，该磁力线从磁体中发出并沿着法线方向。

显像套筒42和光导鼓21被排列得彼此之间隔着一定空间(显像间隙)互相接近而形成一个显像区域，在该区域内，显像套筒42和光导鼓21互相面朝对方。显像套筒42呈圆柱体的形式并由诸如铝、黄铜、不锈钢和导电树脂之类非磁物质制成，并且它由旋转驱动机构(未显示)转动。通过显像套筒42的转动，磁刷被转印至显像区域。显像电压通过电源被施加于显像套筒42用于显像(未显示)；通过显像套筒42和光导鼓21之间形成的显像场，磁刷上的调色剂被分离出载体并在光导鼓21上的静电潜像上被显像。也可能以交流电用显像电压进行交叠操作。同时，显像间隙可以被设置为显像剂的颗粒直径的大约5倍到30倍，因而如果显像剂的颗粒直径是50微米，显像间隙可以被设置为0.5毫米到1.5毫米。如果显像间隙比上述值大，则难于获得想要的图像密度。

进一步，刮片间隙有必要与显像间隙近似相等或者比显像间隙略大。光导鼓21的鼓直径或者鼓线密度(linear density)以及显像套筒42的套筒直径或者套筒线密度(linear density)由装置的复制速度(copying speed)和尺寸决定。为了获得符合要求的图像密度，套筒的线速度与鼓的线速度的比值优选等于1.1或者更大。可能在显像之后的某处安装传感器，并根据光反射系数探测调色剂附着的数量以控制处理条件。

双组分显像装置被用做图4中的显像装置，然而，本发明不局限于双组分显像装置而且可能使用单组分显像装置，其中形成于显像套筒上的薄调色剂层是通过电场在光电导元件上显像的。

形成于光导鼓21之上的调色剂图像被转印至与光导鼓21和记录介质26相接触的转印压辊间隙(transfer nip)。与调色剂相反的转印电压被施加于滚筒25，其与从纸张进给盘(paper feed tray)(未显示)转印而来的记录介质相接触，而形成于光导鼓21上的调色剂图像便通过在记录介质26与光导鼓21之间的转印电场被转印到记录介质26上。

不固定的调色剂图像形成于记录介质26之上，该记录介质受到来自固定滚筒28和压力滚筒29的特定的热量和压力因而调色剂图像被固定于记录介质26上.热敏电阻(未显示)与固定滚筒28相接触以保持固定滚筒28的恒定的固定温度.使用了固定滚筒的固定方法热效率高，安全性好，可能能够被缩小并且具有从低速到高速的广阔应用范围.

光导鼓21上的残余调色剂由清洁装置30移除，并且清洁叶片也可被用作清洁装置，而且可同时使用清洁滚筒或者清洁刷。此外，调色剂的反向电压可以被施加于这些清洁部件上以增加清洁效率。

图5是说明本发明的另一个示例性图像形成装置的方框示意图。彩色图像形成装置51配备有充电装置51b、曝光装置51c、显像装置51d、转印装置51e、清洁装置51f以及电荷移除装置51g，这些装置排列在光导鼓51a周围。形成于光导鼓51a上的黄色调色剂图像通过转印装置51e被转印到中间转印带55上，并且光导鼓51a之上的残余调色剂通过清洁装置51f被移除。类似地，每一幅红紫色调色剂、青色调色剂和黑色调色剂的图像通过装置52至54形成于中间转印带55之上。中间转印带55之上的彩色图像通过转印装置56被转印至记录介质57上并且中间转印带55之上的残余调色剂通过清洁装置58被移除。形成于记录介质57之上的彩色图像通过固定装置(未显示)被固定。彩色图像的形成顺序没有一定之规因而图像可以以任何顺序被形成。

以上本发明的图像形成装置的特征在于具有调色剂高转印比，而且甚至在长期使用之后能够稳定地形成图像，而没有“中空缺陷”之类的图像缺陷。

当如图3和图5所示的图像形成装置被使用更长的时间，显像装置中的调色剂已经毫无保留地受到了机械应力，施加于其表面上的添加物可能被埋藏于调色剂内部或者从调色剂脱离，而且因为调色剂基本颗粒与其它部件之间以及调色剂基本颗粒自身之间的接触增多导致了接触面积增大，调色剂与其它部件之间以及调色剂之间的附着力增大。当调色剂的附着力增大时，因为不可能通过转印电场库仑力从光电导元件中分离出调色剂，因而转印比降低。而且，当由带有强附着力的调色剂所形成的调色剂层被转印期间的压力挤压，调色剂的附着力，特别是不取决于调色剂所带电荷的非静电附着力(如范德瓦尔斯力或者毛细管力)增加，并且产生调色剂结块，这很可能引起“中空缺陷”。

因此本发明中，使用大可能被埋藏于调色剂之中的大颗粒直径外部添加物，以防止调色剂附着力由于机械应力而增加，并在一个适当的范围内调整非静电附着力，以便即使在长时间使用后还具有高转印比，以及防止“中空缺陷”之类的图像缺陷。在日本专利公开第2000-66441号中提供了调色剂和光电导元件之间的非静电附着力的范围，然而，因为非静电附着力与调色剂的颗粒直径成正比，并且转印电场的库仑力的大小也取决于调色剂的颗粒直径，所以在“中空缺陷”几乎不发生的情况下，非静电附着力的范围与上述专利提供的范围有所差别，这种差别取决于调色剂的颗粒直径，而如果调色剂颗粒直径特别小，所提供的范围就是不适当的。此外，在日本专利公开第2001-318485号和2001-255677号中提供了颗粒直径针对比非静电附着力的比例系数的范围，且该范围可以应用于小颗粒直径的调色剂。然而，即使非静电附着力取决于外部添加物的颗粒直径，非静电附着力和外部添加物的颗粒直径间的关系没有被确定，特别是在使用了大颗粒直径的外部添加物时，非静电附着力和“中空缺陷”之间的关系在以上专利文献中没有得到彻底研究。

关于调色剂(其中具有不同颗粒直径的调色剂基本颗粒被涂布以具有不同颗粒直径和不同材料的外部添加物)，在调色剂和光电导元件之间的非静电附着力的平均值F是用离心法测量的.结果，非静电附着力F与调色剂的体积平均粒径Dt成正比，并且比例系数α随着外部添加物的平均直径Da的增加而增加.此外，比例系数α取决于材料和外部添加物的覆盖面并且比例系数α随着外部添加物的覆盖面增加而降低而且超过一定的外部添加物的覆盖面积时，该比例系数可能达到饱和.更进一步地，外部添加物的覆盖面(coverage)被定义为外部添加物粘附的面积相对于调色剂颗粒的外部面积的百分比，并且可以通过调色剂的电子显微照片的图像分析来测量.

由图3所示图像形成装置产生的“中空缺陷”的评估，是借助于所测量到的调色剂的非静电附着力来执行的，且结果证明了这样一种趋势，即“中空缺陷”的发生不仅取决于比例系数α，而且取决于外部添加物的平均颗粒直径Da，且随着α/Da增加，“中空缺陷”可能发生。

“中空缺陷”的发生之所以取决于外部添加物的平均颗粒直径Da，其原因被认为是因为调色剂和其它部件之间以及调色剂之间的非静电附着力受到调色剂层的挤压而增加而且增加的程度因Da而异。

因此，本发明要求使用具有100纳米到300纳米的平均颗粒直径大颗粒直径的外部添加物，并且与比例系数б很有关系的F被除以Dt和Da的乘积得到的值[F/(Dt×Da)]适合在7.5×10⁴(N/m²)以下而且在7×10⁴(N/m²)以下则更合适。如果满足以上条件，即使在图像形成装置长期使用后，获得没有“中空缺陷”之类的图像缺陷的合适的图像质量也是可能的。

如果从[F/(Dt×Da)]中得到的值大于7.5×10⁴(N/m²)，当图像形成装置长期使用后，“中空缺陷”之类的图像缺陷或者转印比降低的现象即可能发生。

在调色剂层中，调色剂由于静电力的作用会互相排斥；然而，通过调色剂之间的非静电附着力，调色剂被束缚在调色剂层里。因此，如果调色剂之间的非静电附着力很微弱，调色剂可能从调色剂层中分离并且由于图像周围分离的调色剂的附着，“调色剂散射”往往会发生。针对其上的非静电附着力得到测量的调色剂，“调色剂散射”评估的执行结果证明了如果从[F/(Dt×Da)]中得到的值等于2.0×10⁴(N/m²)或者更大，“调色剂散射”就不太可能发生。

而且，如果在彩色图像形成期间转印性能随着颜色而变化，则不可能获得适当的图像，因此不同颜色的各种调色剂就有必要符合以上[F/(Dt×Da)]的条件。

接下来将解释在调色剂和光电导元件之间的非静电附着力通过离心法的测量。

作为调色剂非静电附着力的测量方法，对将调色剂从吸附调色剂的物质中分离出来所需的力进行估测的方法是很普遍的。已知的分离调色剂的方法的实例包括离心力、振动、撞击、空气压力、电场、磁场等等。这其中，从容易量化和高测量准确度的观点看，使用离心力的方法被特别地优先选择作为调色剂和光电导元件之间的附着力的测量方法。

该方法通过离心分离以测量调色剂的附着力，将在下文中被解释。离心分离的方法，例如在IS&T NIP7th 1991年第200页中被描述的方法，为人所知。

图1和图2显示了调色剂附着力测量装置和离心装置中的测量单元的实例。

图1是调色剂附着力测量装置中的测量单元的示意图。

图1中，“1”代表测量单元，并且测量单元1包含样本基片2(samplesubstrate)，该样本基片具有：样本表面2a，其附有调色剂；接收基片3，其具有粘合表面3a，该粘合表面附有从样本基片2中分离出来的调色剂；以及垫片4，该垫片位于样本基片2的样本表面2a和接收基片3的粘合表面3a之间.图2是离心装置的部分剖面图.

图2中，“5”代表离心装置，并且离心装置5配备有以用于转动测量单元1和夹持部件7(holding member)的转子6。转子6在垂直于它的旋转中心轴9的横截面表面上有一个开孔并且转子6包含样本放置零件8，夹持部件7设置于其中。夹持部件7配备有：杆状零件7a；单元固定零件7b，其位于杆状零件7a中，并用于固定测量单元1；开口零件7c，其用于将测量单元1推出单元夹持零件7b；以及固定零件7d，其用于将杆状零件7a固定于样本放置零件8之内。单元固定零件7b被构造成当测量单元1被放置时，测量单元1的垂直方向与转子的转动中心轴垂直。

以下将参考上述装置，解释测量存在于调色剂和光电导元件之间的非静电附着力的方法。

首先，在样本基片2上形成光电导元件，或者，切掉光电导元件的一部分并通过粘结剂将其粘于样本基片2上。然后使不带电的调色剂附于样本基片2上的光电导元件(样本表面2a)。

接着，如图1所示，测量单元1由样本基片2、接收基片3和垫片4构成。测量单元1通过这种方式被设置于夹持部件7的单元夹持零件7b中：当夹持部件7被置于转子6的样本放置零件8中时，样本基片2处于接收基片3和转子6的旋转中心轴9之间。夹持部件7被置于转子6的样本放置零件8中，使得测量单元1的垂直方向与转子的旋转中心轴9相垂直。离心分离器5被起动，而以固定的旋转频率转动转子6。附于样本基片2的调色剂受到与旋转频率相关的离心力的作用，并且当调色剂受到的离心力大于调色剂与样本表面2a之间的附着力的时候，调色剂从样本表面2a分离并附于粘合表面3a上。

调色剂受到的离心力Fc从以下的数学公式2得到，该公式使用了调色剂质量“m”、转子的旋转速度“f”(rpm)以及从转子的中心轴到样本基片的调色剂粘合面(bonding surface)之间的距离“r”。

<数学公式2>

Fc＝m×r×(2πf/60)²

调色剂的质量“m”是由以下数学公式3得到的，该公式使用了绝对比重“ρ”和调色剂直径“d”。

<数学公式3>

M＝(π/6)×ρ×d³

此外，调色剂所受到的离心力Fc是从以下的以上述数学公式2和3为基础的数学公式4得到的。

数学公式4

Fc＝(π³/5400)×ρ×d³×r×f²

在离心分离完成后，从转子6的样本放置零件8中取出夹持部件7，并且从夹持部件7的单元夹持零件7b中取出测量单元1.更换接收基片3，将测量单元1置于夹持部件7中，夹持部件7被设置于转子6中而转子6以比上次更高的旋转频率转动.调色剂受到的离心力变得比上次更大，且具有强附着力的调色剂从样本表面2a中被分离并附于粘合表面3a.通过执行同样的操作，同时从低频率到高频率改变离心分离器的旋转频率，即对应于在每一个频率所受到的离心力和附着力的大小关系，样本表面2a上的调色剂被移至粘合表面3a.

在执行了所有旋转频率下的离心分离后，在每一个旋转频率下测量附于接收基片3的粘合表面3a之上的调色剂的颗粒直径。各调色剂的颗粒直径的测量是利用图像处理装置、借助于显微镜来观察粘合表面3a上的调色剂、并将粘合表面的图像通过CCD相机输入图像处理器来执行的。某旋转频率下的被分离的调色剂的附着力比相同频率下产生的离心力弱，并且比分离之前该频率下产生的离心力强。在两个频率下的每一个离心力可以根据上述数学公式1计算得出，并且平均值被定义为调色剂的附着力。调色剂附着力的平均值F可以通过计算每一个调色剂附着力的常用对数的算术平均值A并根据F＝10^A得到。

通过本发明的图像形成装置和图像生成方法的使用，即使在长时间使用后而且没有“中空缺陷”之类的图像缺陷的情况下，通过满足上述[F/(Dt×Da)]的条件也可以得到具有高转印比的合适的图像。

实例

以下，通过考察实例和比较实例，本发明被详细解释并且以下实例和比较实例不应该被认为限制了本发明的范围。

(实例1)

<调色剂A的制备>

-接枝炭黑的制备-

40份质量的苯乙烯单体，20份质量的炭黑(MA100byMitsubishi Chemical Corp.)和被添加作为聚合引发剂的0.5份质量的2，2’-偶氮二异丁腈被放置于500毫升的四颈可分离烧瓶中，其装备以三合一的电动搅拌叶片、冷凝器、进气管(gas introducing tube)以及温度计，并且它们在室温下在氮气流中被搅拌30分钟，用氮气来替代烧瓶中的氧气。然后该混合物以60rpm的转动频率在70摄氏度的热水浴(hot-water bath)中被搅拌6小时以制备接枝炭黑。

接着，具有下列组成的混合物通过球磨机运行10小时被分散。在各一份质量的2，2’-偶氮二异丁腈和亚硝酸钠被溶解于所得的分散液后，250份质量的质量浓度为2％的聚乙烯醇溶液被加入并使用Tokushu Kika Kogyo有限公司的TK匀混机以8000rpm的转速搅拌10分钟从而获得悬浮液。

·苯乙烯单体…50份质量

·n-甲基丙烯酸丁酯…14.5份质量

·1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯…0.5份质量

·叔丁基丙烯酰胺磺酸酯…3份质量

·低分子量聚乙烯(Misui Hi-wax 210P by Mitsui Chemicals，Inc)…2份质量

·上述接枝炭黑…30份质量

接着，所得的悬浮液被放置于500毫升的四颈可分离烧瓶中，其装备以三合一的电动搅拌叶片、冷凝器、进气管(gas introducingtube)以及温度计并且该悬浮液在室温下在氮气流中被搅拌以采用氮气来替代烧瓶中的氧气。并且，然后该混合物在70摄氏度的热水浴中以100rpm的转动频率被搅拌5到8小时以完成聚合反应并制备悬浮聚合颗粒。然后，100份质量的颗粒被再分散在1∶1的质量比的水和甲醇的混合液中，使其具有30％质量的固体含量(solid content)，并且在3份质量的H₄N(CH₂)CH＝C(C₂F₅)₂作为电荷控制剂(charge control agent)被加入并搅拌后，通过过滤和干燥来制备聚合颗粒A。

所得的聚合颗粒A在下文中被测量，体积平均颗粒直径是5.2微米并且平均形态因数SF1是112。

(体积平均粒径Dt的测量)

体积平均颗粒直径通过库乐尔特颗粒计数器(Coultercounter)被测量。采用库乐尔特颗粒计数器方法用于调色剂颗粒的颗粒尺寸分布的测量装置的实例包括库乐尔特颗粒计数多筛选器(Coulter counter multisizer)和库乐尔特多筛选剂IIe(Coultermultisizer)(这两种仪器均由Beckman Coulter公司制造)。测量方法将在下文中被描述。

首先，0.1毫升至5毫升的表面活性剂(烷基苯磺酸盐)被加入到100毫升至150毫升的作为分散剂的电解质溶液中。电解质溶液是已备好的质量浓度大约1％的使用初级氯化钠的氯化钠溶液，并且实例包括Beckman Coulter，Inc制造的ISOTON-II。有2毫克至20毫克量的测量样本被进一步加入。样本悬浮于其中的电解质溶液使用超声波分散器进行大约1分钟到3分钟的分散处理并且调色剂颗粒或者调色剂的体积和数量通过上述测量装置被测量，使用100微米的孔径来计算体积和数量分布。调色剂的体积平均颗粒直径可以从所得的分布中得到。

有13条通道被使用，2.00微米至2.52微米以下；2.52微米至3.17微米以下；3.17微米至4.00微米以下；4.00微米至5.04微米以下；5.04微米至6.35微米以下；6.35微米至8.00微米以下；8.00微米至10.08微米以下；10.08微米至12.70微米以下；12.70微米至16.00微米以下；16.00微米至20.20微米以下；20.20微米至25.40微米以下；25.40微米至32.00微米以下以及32.00微米至40.30微米以下，并且颗粒直径为2微米以上以及/或者小于40.30微米的颗粒被考察。每一个被使用的通道的颗粒直径分别为2.24微米；2.83微米；3.56微米；4.49微米；5.66微米；7.13微米；8.98微米；11.31微米；14.25微米；17.96微米；22.63微米；28.51微米；以及35.92微米。

[平均形状因子SF1的测量]

平均形状因子SF1是在下列操作之后根据以下数学公式1计算的，这些操作是将调色剂附于电子显微镜的观察基片上，用金涂布其上附有调色剂的观察基片，通过扫描电子显微镜(由Hitachi Ltd制造的S-4500)观察调色剂并将调色剂的图像输入个人电脑并使用图像编辑软件(image-editing software)(由Media Cybernetics制造的Image-Pro)得到调色剂的投影面积和最大长度。100个或更多的调色剂的SF1被测量以获得SF1的平均值。

<数学公式1>

SF1＝100×(最大长度)²×π/(面积×4)

接着，(通过搅拌器等的搅拌)使得具有120纳米平均颗粒直径的疏水二氧化硅分开(unraveling)并结合，从而使它在上述聚合颗粒A中有4％的质量含量，并且通过使用Henschel搅拌器(Henschelmixer)，在搅拌强度阶段性增加(旋转频率从500rop到2000rpm阶段性上升)的时候，搅拌混合以制备调色剂A。

[外部添加物覆盖面的测量方法]

外部添加物的覆盖面可以通过计算外部添加物附着面积占调色剂表面积的百分比而得到，该计算在下列操作完成后进行，将调色剂A附着于电子显微镜的观察基片上，涂布观察基片(其上的调色剂附有金)，通过扫描电子显微镜(由Hitachi Ltd制造的S-4500)观察调色剂并将调色剂的图像输入个人电脑并使用图像编辑软件(image-editing software)(由Media Cybernetics开发的Image-Pro)来测量外部添加物的附着面积。外部添加物的覆盖面可以取10个调色剂的平均值来表示。对于实例1的调色剂A，外部添加物被均匀附着于调色剂基本颗粒的表面，调色剂覆盖面的差别很小并且对于调色剂A，外部添加物的平均覆盖面为19.3％。

通过在测量外部添加物的覆盖面之时测量每一个附着于调色剂表面的外部添加物的颗粒直径，可以得出外部添加物的平均颗粒直径Da。

显像剂的制备

实例1的双组分显像剂通过以这样的方式混合调色剂A和载体A(由Ricoh Company，Ltd制造的Imagio Color 4000所使用的载体)制备的：使得调色剂A的重量比达到5％。

<静电潜像承载部件(光电导元件)的制备>

-电荷发生层的形成-

在0.4份质量的由以下分子式表示的双偶氮染料与4份质量的包含5％质量含量的缩丁醛树脂(由Sekisui Chemical Co.，Ltd生产的SLEC)的四氢呋喃溶液以及7.6份质量的四氢呋喃进行球磨之后，加入额外的四氢呋喃，混合物被稀释为2％质量浓度的溶液以备制涂布液体用于电荷发生层。

使用浸渍方法，将所获得的用于电荷发生层的涂布液应用于90毫米直径的铝鼓A，其表面通过切割，已经变得粗糙，该涂布液变干后形成厚度为1微米的电荷发生层。

结构式(A)

-电荷转印层的形成-

接着，6.0份质量的由以下分子式表示的空穴转印物质和9.0份质量的作为光电导元件粘料树脂的环亚己基双酚聚碳酸酯(由Teijin Chemicals Ltd.生产的Z Polyca)被溶解于67份质量的四氢呋喃中，以制备用于电荷转印层的涂布液。

所获得的用于电荷转印层的涂布液通过浸渍方法应用于电荷产生层并被干燥以形成厚度为20微米的电荷转印层。实例1中的光导鼓用上述过程制备。实例1的所得光导鼓的表面轮廓通过触针型表面仿形铣床(stylus type surface profiler)(由Ulvac，Inc.生产的DEKTAK)被测量并且，结果，表面粗糙度的平均周期是470微米，大约相当于5.2微米的调色剂体积平均颗粒直径的90倍。

结构式(B)

<非静电附着力和F/(Dt×Da)的测量>

接着，采用离心法对调色剂A和实例1的光电导元件之间的非静电附着力进行测量。

首先，一个7毫米直径的圆盘从实例1的光导鼓中切出并通过粘合粘结附着于8毫米直径的样本基片上，该基片用于离心(centrifugation)。不带电的调色剂A通过压缩空气被附着于光电导元件上并且调色剂和光电导元件之间的非静电附着力F通过使用离心法被测量并得出F/(Dt×Da)。同时，用于非静电附着力的测量的仪器和测量条件在下文中提到。

[仪器和测量条件]

·离心仪器：由Hitachi Koki Co.，Ltd生产的CP100α。(最大旋转频率：100000rpm，最大加速度：800000g)

·转子：由Hitachi Koki Co.，Ltd生产的Angle Rotor P100AT

·图像处理器：由DigiMo生产的Image hyperII

·样本基片和接收基片：直径8毫米、厚度1.5毫米的铝制圆盘

·垫片：外径8毫米、内径5.2毫米、厚度1毫米的铝制圆环

·夹持部件：直径13毫米、长度59毫米的铝制圆柱体

·从转子的中心轴到样本基片上的调色剂的粘合表面间的距离：64.5毫米

·预定旋转频率f：1,000rpm，1,600rpm，2,200rpm，2,700rpm，3,200rpn，5,000rpm，7,100rpm，8,700rpm，10,000rpm，15,800rpm，22,400rpm，31,600rpm，50,000rpm，70,700rpm，86,600rpm，100,000rpm

<图像形成>

更换显像剂后复印初始图像，并且使用实例1的显像剂和光电导元件以及彩色复印机(由Richo Company，Ltd生产的ImagioColor 4000)执行连续的50000张的复印之后，初级转印中转印比的测量和中空缺陷图像的评估被执行。

同时，图像通过双组分显像方法被显像并通过使用彩色复印机(由Richo Company，Ltd生产的Imagio Color 4000)中的中间转印带被转印。彩色复印机(由Richo Company，Ltd生产的Imagio Color4000)通过这种方式被改造使得图像形成过程可以通过外部信号在一个随机选择的时间点被中止。而且运行于光导鼓上涂布润滑剂的装置被移除。

-转印比的测量-

光导鼓上的一副完整的图像被显像，图像形成过程在初级转印中被中止，光导鼓单元和转印带单元从复印机中取出.在光电导元件上被显像的每单位面积的调色剂质量(M/A)_pc和在转印带上被转印的每单位面积的调色剂质量(M/A)_T通过吸入法(suck in method)被测量并且转印比根据以下数学公式5得到。在吸入法中，附着于光电导元件的调色剂等等通过真空泵(vacuum pump)等被吸入，被吸入的调色剂的质量被测量并且转印比通过调色剂的吸入面积A得到。

<数学公式5>

转印比＝100×(M/A)_T/(M/A)_PC

-图像评估-

在图像评估中，其中一部分图像遗漏的中空缺陷图像的发生状况以及颗粒度，通过使用字符和图画综合在一起的单色图像来评估。本发明提供了针对中空缺陷和颗粒度的四级评估样本，图像通过肉眼并使用CCD显微相机(由Keyence Corp.生产的超显微镜)观察并通过下列四级与评估样本的比较予以评估。

[评估标准]

4：没有问题产生

3：几乎没有问题产生

2：产生一定程度的问题

1：产生问题

<结果>

F/(Dt×Da)的结果数值(resulted value)是6.13×10⁴(N/m²)，当使用实例1中的显像剂和光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为97.5％并且连续复印50,000张后的转印比为95.4％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(实例2)

调色剂B通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例1，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A使得它在质量上是聚合颗粒A的7％。

而且，外部添加物的覆盖面的测量与实例1类似并且调色剂B的外部添加物的平均覆盖面为31％。

接着，实例2的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂B和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂B的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。

实例2的F/(Dt×Da)的最终值为5.25×10⁴(N/m²)，当使用实例2中的显像剂和光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为98.3％并且连续复印50,000张后的转印比为96.8％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(实例3)

调色剂C通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例1，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为200纳米的疏水二氧化硅B，使得它在质量上是聚合颗粒A的8％。

而且，外部添加物的覆盖面的测量与实例1类似并且调色剂B的外部添加物的平均覆盖面为17.2％.实例3的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂C和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color 4000)而被制备使得调色剂C的质量比为5％。

接着，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，实例3的F/(Dt×Da)的最终值为5.95×10⁴(N/m²)，当使用实例3中的显像剂和光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为97.1％并且连续复印50,000张后的转印比为95.9％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(实例4)

调色剂D通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例1，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A，使得它在质量上是聚合颗粒A的3％。

外部添加物的覆盖面的测量与实例1类似并且调色剂D的外部添加物的平均覆盖面为15.3％。

接着，调色剂E通过平均颗粒直径为14纳米的疏水二氧化硅C和调色剂D以这种方式混合而制备，使得二氧化硅C的量在质量上是调色剂的1％并且通过Henschel搅拌器搅拌混合。

接着，实例4的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂E和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂E的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，实例4的F/(Dt×Da)的最终值为4.45×10⁴(N/m²)，当使用实例4中的显像剂和光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为98.9％并且连续复印50,000张后的转印比为95.8％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(比较实例1)

调色剂F通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合来制备，这方面类似于实例1，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A，使得它在质量上是聚合颗粒A的0.5％。

外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂F的外部添加物的覆盖面的平均值为3.7％。

接着，比较实例1的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂F和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂F的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，比较实例1的F/(Dt×Da)的最终值为8.13×10⁴(N/m²)，当使用比较实例1的显像剂以及实例1中的光电导元件时，初始的复印的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第2级，连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第1级，初始转印比为91.2％并且连续复印50,000张后的转印比为82.1％，那么在长时间使用后，转印比和图像质量降低。结果显示在表1和2中。

(实例5)

体积平均颗粒直径为6.7微米以及平均形状因子SF1为117的聚合颗粒B的获得类似于实例1，不同在于，在聚合反应中，TK匀混机(由Tokushu Kika Kogyo有限公司生产)的旋转频率为5,000rpm。

调色剂G通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例1，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A，使得它在质量上是聚合颗粒B的3.5％。

外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂G的外部添加物的覆盖面的平均值为22.4％。

接着，实例5的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂G和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂G的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，实例5的F/(Dt×Da)的最终值为5.54×10⁴(N/m²)，当使用实例5的显像剂和实例1中的光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为97.9％并且连续复印50,000张后的转印比为96.1％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(实例6)

调色剂H通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例5，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A，使得它在质量上是聚合颗粒B的6.5％。

外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂H的外部添加物的覆盖面的平均值为33.8％。

接着，实例6的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂H和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂H的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，实例6的F/(Dt×Da)的最终值为3.73×10⁴(N/m²)，当使用实例6的显像剂以及实例1中的光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为98.7％并且连续复印50,000张后的转印比为97.1％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(实例7)

调色剂I通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例5，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为200纳米的疏水二氧化硅B，使得它在质量上是聚合颗粒B的9％。

外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂I的外部添加物的覆盖面的平均值为45.3％。

接着，实例7的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂I和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂I的质量比为5％。

接着，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，实例7的F/(Dt×Da)的最终值为2.86×10⁴(N/m²)，当使用实例7的显像剂以及实例1中的光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为99.2％并且连续复印50,000张后的转印比为97.8％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像.结果显示在表1和2中.

(实例8)

体积平均颗粒直径为4.2微米以及平均形状因子SF1为109的聚合颗粒C的获得类似于实例1，不同在于，在聚合反应中，TK均相混合机(由Tokushu Kika Kogyo有限公司生产)的旋转频率为10,000rpm。

调色剂J通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例1，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A，使得它在质量上是所得聚合颗粒C的4.5％。

外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂J的外部添加物的覆盖面的平均值为17.0％。

接着，实例8的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂J和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂J的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，实例8的F/(Dt×Da)的最终值为6.35×10⁴(N/m²)，当使用实例8的显像剂以及实例1中的光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为96.8％并且连续复印50,000张后的转印比为94.5％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(比较实例2)

调色剂K通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例8，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A，使得它在质量上是聚合颗粒C的1％。

外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂K的外部添加物的覆盖面的平均值为5.3％。

接着，比较实例2的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂K和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的ImagioColor 4000)而被制备使得调色剂K的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，比较实例2的F/(Dt×Da)的最终值为7.88×10⁴(N/m²)，当使用比较实例2的显像剂以及实例1中的光电导元件时，初始的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第3级，连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第2级。初始转印比为92.6％并且连续复印50,000张后的转印比为85.7％，在长时间使用后，转印比和图像质量降低。结果显示在表1和2中。

(实例9)

以下组成的混合物在Henschel搅拌器中被很好地搅拌混合，通过使用辊磨机(roll mill)在130摄氏度到140摄氏度的温度下被加热熔化30分钟并且在冷却至室温后，所得的揉捏产物被使用锤磨机粗糙地研磨成1毫米到2毫米的颗粒，然后通过喷射磨碎机(jet mill)被精细研磨，以制备具有体积平均颗粒直径值为5.9毫米以及平均形状因子SF1为142的无定形颗粒A.

聚酯树脂(平均分子量＝250,000)…80份质量

苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物…20份质量

米糠蜡(酸值15)…5份质量

炭黑(由Misubishi Chemical Corp.生产的#44)…8份质量

金属化的单偶氮染料…3份质量

调色剂L通过4.0％质量含量的具有120纳米的平均颗粒直径的疏水二氧化硅A和所获得的无定形颗粒A混合，并且使用Henschel搅拌机搅拌混合而制备。外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂L的外部添加物的覆盖面的平均值为11.0％。

接着，调色剂M通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例1，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为14纳米的疏水二氧化硅C，使得调色剂在质量上是调色剂L的1％。

接着，实例9的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂M和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂M的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，实例9的F/(Dt×Da)的最终值为5.63×10⁴(N/m²)，当使用实例9的显像剂以及实例1中的光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为96.1％并且连续复印50,000张后的转印比为94.1％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(比较实例3)

调色剂N通过使用Henschel搅拌器来搅拌混合而制备，这方面类似于实例9，不同在于，通过这种方法结合平均颗粒直径为120纳米的疏水二氧化硅A，使得它在质量上是无定形颗粒A的1.2％。

外部添加物的覆盖面的测量类似于实例1并且调色剂N的外部添加物的覆盖面的平均值为4.2％。

接着，比较实例3的双组分显像剂通过以这种方式混合调色剂N和载体A(该载体用于Ricoh Company，Ltd生产的Imagio Color4000)而被制备使得调色剂N的质量比为5％。

而且，非静电附着力和转印比的测量以及图像的评估类似于实例1。结果，比较实例3的F/(Dt×Da)的最终值为8.0×10⁴(N/m²)，当使用比较实例3的显像剂以及实例1中的光电导元件时，初始的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第2级，连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第1级。初始转印比为87.8％并且连续复印50,000张后的转印比为78.2％，那么在长时间使用后，转印比和图像质量降低。结果显示在表1和2中。

(实例10)

实例10的光导鼓的制备类似于实例1，不同在于，实例10不使用实例1的光电导元件，而使用了另一个铝鼓B，其表面状况通过切割的粗加工，已经改变。

实例10的光导鼓的表面轮廓通过类似于实例1的触针型表面仿形铣床(stylus type surface profiler)(由Ulvac，Inc.生产的DEKTAK)被测量并且，结果，表面不规则性的平均周期是47微米，大约相当于5.2微米的调色剂的体积平均颗粒直径的9倍.

通过使用调色剂A、实例1的双组分显像剂和实例10的光电导元件，非静电附着力和转印比的测量以及图像评估的执行类似于实例1。

实例10的F/(Dt×Da)的最终值为6.28×10⁴(N/m²)，当使用实例1的显像剂以及实例10中的光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为97.9％并且连续复印50,000张后的转印比为96.3％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

(实例11)

实例11的光导鼓的制备类似于实例1，不同在于，实例11不使用实例1的光电导元件，而使用了另一个铝鼓C，其表面状况通过切割的粗加工，已经改变。

实例11的光导鼓的表面轮廓通过类似于实例1的触针型表面仿形铣床(stylus type surface profiler)(由Ulvac，Inc.生产的DEKTAK)被测量并且，结果，表面不规则性的平均周期是27微米，大约相当于5.2微米的调色剂的平均颗粒直径的4倍。

通过使用调色剂G、实例5的双组分显像剂和实例11的光导鼓，非静电附着力和转印比的测量以及图像评估的执行类似于实例1。

实例11的F/(Dt×Da)的最终值为5.67×10⁴(N/m²)，当使用实例5的显像剂以及实例11中的光电导元件时，初始的以及连续复印50,000张之后的中空缺陷和颗粒度的评估为评估标准第4级，初始转印比为97.4％并且连续复印50,000张后的转印比为95.9％，那么即使在长时间使用后，也可以稳定地获得合适的图像。结果显示在表1和2中。

表1

表2

本发明的图像形成装置和图像形成方法能够即使在高转印比并且没有中空缺陷之类的图像缺陷的前提下长时间使用之后稳定地获得合适的图像，并广泛地应用于各种复印机、全色图像形成装置，例如全色静电复印机和全色激光束打印机、静电记录和静电打印，等等.

Claims (18)

1.一种图像形成装置，包含：

静电潜像承载部件；

静电潜像形成单元，其被构造用于在所述静电潜像承载部件上形成静电潜像；

显像单元，其被构造使用调色剂对所述静电潜像进行显像，以形成调色剂图像；以及

转印单元，其被构造用于转印所述调色剂图像到记录介质上；

其中所述调色剂的表面涂布有外部添加物，所述外部添加物包含具有平均颗粒直径Da为100纳米到300纳米的细微颗粒；且

所述调色剂和所述静电潜像承载部件之间的非静电附着力F除以所述调色剂的体积平均粒径Dt和所述外部添加物的体积平均粒径Da的乘积所得到的值，即[F/(Dt×Da)]，等于7.5×10⁴N/m²或者更小。

2.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述图像形成装置是串联型的，包含图像形成单元，该图像形成单元至少包括所述静电潜像承载部件、所述静电潜像形成单元、所述显像单元以及所述转印单元，图像形成单元是以多个排列的。

3.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述转印单元包含中间转印部件和次级转印单元，形成于所述静电潜像承载部件之上的调色剂图像首先是在所述中间转印部件上转印，所述次级转印单元被构造用于将所述中间转印部件上的调色剂图像再次转印至所述记录介质。

4.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述调色剂的体积平均粒径Dt为从2微米到7微米。

5.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述调色剂的平均形态因数SF1从100到130。

6.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述调色剂是由聚合反应生成的聚合调色剂。

7.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中具有100纳米到300纳米的平均颗粒直径Da的外部添加物的附着面积，即所述外部添加物的覆盖面相对于一个调色剂颗粒的表面积的比例从5％到90％。

8.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述外部添加物是从疏水的二氧化硅、疏水的钛以及疏水的氧化铝中选择的至少一种。

9.根据权利要求1所述的图像形成装置，其中所述静电潜像承载部件的表面不规则性的平均周期Sm和所述调色剂的体积平均粒径Dt满足以下方程，Sm≥10Dt。

10.一种图像形成方法，包含：

在静电潜像承载部件上形成静电潜像；

使用调色剂对所述静电潜像进行显像，以形成调色剂图像；并且

转印所述调色剂图像至记录介质；

其中所述调色剂的表面是以外部添加物涂布的，该外部添加物包含具有平均颗粒直径Da为100纳米到300纳米的细微颗粒，并且

所述调色剂和所述静电潜像承载部件之间的非静电附着力F除以所述调色剂的体积平均粒径Dt和所述外部添加物的体积平均粒径Da的乘积所得到的值，即[F/(Dt×Da)]，等于7.5×10⁴N/m²或者更小。

11.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中使用图像形成装置，该图像形成装置是串联型，包含图像形成单元，该图像形成单元至少包括所述静电潜像承载部件、静电潜像形成单元、显像单元以及转印单元，图像形成单元是以多个排列的。

12.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中所述转印包含中间转印部件和次级转印单元，形成于所述静电潜像承载部件之上的所述调色剂图像首先是在所述中间转印部件上转印的，所述次级转印单元用于将所述中间转印部件上的调色剂图像再次转印至所述记录介质。

13.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中所述调色剂的体积平均粒径从2微米到7微米。

14.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中所述调色剂的平均形态因数SF1从100到130。

15.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中所述调色剂是由聚合反应生成的聚合调色剂。

16.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中具有100纳米到300纳米的平均颗粒直径Da的所述外部添加物的附着面积，相对于一个调色剂颗粒的表面积，即覆盖面积的比例从5％到90％。

17.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中所述外部添加物是从疏水的二氧化硅、疏水的钛以及疏水的氧化铝中选择的至少一种。

18.根据权利要求10所述的图像形成方法，其中所述静电潜像承载部件的表面不规则度的平均周期Sm和所述调色剂的体积平均粒径Dt满足以下方程，Sm≥10Dt。

Images