CN100495243C - 图像形成装置和图像形成方法 - Google Patents

Abstract

一种图像形成装置，它配备有图像承载部件、在图像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成单元、通过使用调色剂对静电潜像进行显影以形成调色剂图像的显影单元、为辊形或带形并承载调色剂图像T的转印定影部件13、对转印定影部件上的调色剂图像进行加热的加热单元15以及为辊形并与转印定影部件形成转印定影间隙N的加压部件14。转印定影部件上的调色剂图像T被同时转印和定影到穿过转印定影间隙的记录介质P上，以将图像记录到记录介质上。此时，间隙时间，即记录介质穿过转印定影间隙的所要时间被设定为30ms或更短，调色剂至少包括粘合剂，该粘合剂在由GPC测量得到的分子量分布中在分子量为5000至15000的区域内有主峰，分子量为30000或更高的组分含量为0.05%或更低，并且重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn)的比值Mw/Mn为2至6。

Description

图像形成装置和图像形成方法

技术领域

本发明涉及一种单色或彩色的图像形成装置和图像形成方法，其典型代表有复印机、打印机、传真机或其复合机(complex machine)，上述图像形成装置包括：承载转印调色剂图像的转印定影部件，对转印定影部件上的调色剂图像进行加热的加热单元，以及与转印定影部件形成转印定影间隙的加压部件，而通过上述图像形成方法，将转印定影部件上的调色剂图像同时转印并定影到穿过转印定影间隙的诸如纸张的记录介质上，以将图像记录在记录介质上。

背景技术

这样的图像形成装置是众所周知的，其中图像通过显影单元形成在图像承载部件上，首先通过第一转印单元将图像承载部件上的图像转印到中间转印部件上，接下来通过第二转印单元将中间转印部件上的图像转印到记录介质上，然后将记录介质上的图像定影。目前，逐步执行全部过程的图形形成装置占据着市场，然而，同时执行转印和定影步骤，即具有转印定影步骤的图像形成装置也是已知的，如日本专利(JP-B)No.3042414或公开号为(JP-A)No.2004-145260日本专利申请中披露的装置。

在JP-B No.3042414中，提出了一种通过在中间转印部件100的传动辊101内设置热源102，并且通过把加压部件103压焊到如图1所示的中间转印部件100上来形成转印定影间隙的方法。在这种方法中，调色剂在通过转印定影间隙之前被加热，然后通过转印定影间隙将加热过的调色剂从中间转印部件100转印并定影到记录介质104。标记105表示各种颜色的四个图像承载部件，106表示各个图像承载部件的第一转印装置。采用这种方法，由用于定影的加热来替代静电力以进行从中间转印部件100到记录介质104上的第二次转印。此外，可以将调色剂的加热时间设置得长一些。

在JP-B No.3042414所述的方法中，还以对调色剂加热时间相同的时间间隔对中间转印部件100加热，而且，在层厚的方向上从中间转印部件100的内部向整个部件加热。因此，当中间转印部件100进入第一转印区域时，图像承载部件105也被中间转印部件100的热量加热，而导致如调色剂定影上的问题。

在JP-A No.2004-145260中所述的图像形成装置配备有转印定影部件，其中为了防止中间转印介质发热，在中间转印部件的行进方向形成的图像被转印；该设备还配备有对转印定影部件上的图像进行加热的加热单元和与上述转印定影部件形成转印定影间隙的加压单元，将图像从中间转印部件转印并定影到转印定影部件后，第三次将图像从该转印定影部件转印并定影到记录介质上。

同时，在这些技术中，通常采用主要由被称为调色剂的树脂构成的可充电微粒作为用来形成图像的部件。

对常规图像形成装置来说，图像质量在转印到记录介质的步骤中趋于变差。主要用作记录介质的纸张从普通纸张改变为重磅纸，其表面性能也可以从高品质改变为不规则纸张的质量。特别是在采用具有粗糙表面性能的纸张时，由于中间转印部件不能够适应纸张的表面性能，因此形成了微小的间隙，在这些微小的间隙中会发生异常放电，所以图像无法正常地转印并趋于模糊。

相反，因为包括上述转印定影步骤的图像形成装置中同时进行转印和定影，所以即使采用了具有粗糙表面性能的纸张，也不大可能发生图像品质变差。这是因为在转印的同时进行了加热，调色剂在热量的作用下软化并熔融，变成粘弹性的块状物质，这就使得即使在具有微小间隙的待转印纸张上形成图像也是容易的。由于上述优点，具有转印定影单元的图像形成装置能够适于形成高品质的图像。

然而，由于上述定影方法所产生的高光区域，转印定影率较低，并且粒度也不适宜。换句话说，可知调色剂不可能充分地转移到记录介质上，而且图像没有得到改善，并且有时相对于正常操作的静电转印法还可能降低。此外，已经发现转印定影中为了提高转印定影率和高光区域的图像品质而增加额外能量时，高光区域的高光区域转印定影率也会变得适宜，然而，定影和光泽度的不规则性问题有可能在由于调色剂的过度定影而使调色剂量较高的高密度区域内发生。

在JP-B No.3042414和No.3021352中，为了得到改进，调节从熔融条件到转印定影的调色剂粘度。但是，当间隙时间，即从记录介质通过定影间隙的所要时间，被设定为30ms或更少以实现高速打印时，如果在调色剂图像中存在微小的粘度差别，就会抑制记录介质上的定影，而且也不能得到为了在记录介质上产生充足的调色剂图像固着效应的足够转印性能，因此高光区域的质量变差是不可避免的。

发明内容

本发明的第一个目的是获得高品质、高稳定性的图像，其中，通过使高速定影可以适用于高速打印而使热反印(hot offset)难以发生。

本发明的第二个目的是防止中间转印部件的温度升高，使得可以在高速下低温定影。

本发明的第三个目的是将由加热单元提供的热量有效地应用于转印定影，以缩短预热时间并实现能量的节约。

本发明的第四个目的是即使在高光区域和高密度区域也能够获得高品质、高稳定性的图像。

本发明的第五个目的是提供优异的低温定影性能以及适当的透明度和光泽度。

本发明的第六个目的是改善记录介质上调色剂图像的耐热性。

本发明的第七个目的是提高调色剂对于记录介质的相容性以改善转印性能。

本发明的第八个目的是提高转印定影部件的剥离性能，使得不需要转印定影部件的油性涂层。

本发明的第九个目的是使得可以稳定的定影。

本发明的第十个目的是使得可以在保持耐热性的同时低温定影。

本发明的第十一个目的是使得可以进一步低温定影。

本发明的第十二个目的是使得可以最大化低温定影的效果。

本发明的图像形成装置配备有图像承载部件，可在图像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成单元，通过采用调色剂使静电潜像显影以形成调色剂图像的显影单元，承载调色剂图像的转印定影部件，对转印定影部件上的图像进行加热的加热单元以及与转印定影部件形成转印定影间隙的加压部件，其中转印定影部件上的调色剂图像被同时转印和定影到穿过转印定影间隙的记录介质上，以便将图像记录到记录介质上，间隙时间，即记录介质穿过转印定影间隙的所要时间为30ms或更短，调色剂至少包括粘合剂，并且该粘合剂在GPC测得的分子量分布中在分子量为5000至15000的区域内有主峰，分子量为30000或更高的组分的含量为0.05％或更低，并且重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值Mw/Mn为2至6，以使得可以高速定影，并适用于高速打印，以获得高质量和高稳定性图像而难以发生热反印。同时，间隙时间是转印定影间隙除以记录介质的输送速度而获得的值。

本发明的图像形成方法包括：在图像承载部件上形成静电潜像，通过使用调色剂对静电潜像显影以形成调色剂图像并用承载调色剂图像的转印定影部件转印定影，对转印定影部件上的图像进行加热的加热单元以及与转印定影部件形成转印定影间隙的加压部件，其中转印定影部件上的调色剂图像被同时转印和定影到穿过转印定影间隙的记录介质上以将图像记录到记录介质上，间隙时间，即记录介质穿过转印定影间隙的所要时间为30ms或更短，调色剂至少包括粘合剂，该粘合剂在GPC测得的分子量分布中在分子量为5000至15000的区域内有主峰，分子量为30000或更高的组分的含量为0.05％或更低，并且重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的值Mw/Mn为2至6。

附图说明

图1是常规图像形成设备的主要部件的示意图。

图2是另一常规图像形成设备的主要部件的示意图。

图3是本发明的示例性串列式彩色复印机的主要部件的示意图。

图4是本发明的另一示例性串列式彩色复印机的主要部件的示意图。

图5是本发明的另一示例性串列式彩色复印机的主要部件的示意图。

图6是示出了在常规定影和转印定影中上层、下层和调色剂纸张之上的层的温度相对于间隙时间的图表。

图7是示出了由GPC测得的数据实例的图表。

具体实施方式

在解释具体的组成结构之前，首先将说明发明人是如何想到本发明图像形成装置的背景。在本发明的图像形成装置的定影设备中，将加压部件应用于带有内置热源的定影部件，在该应用的位置上夹持并传送记录纸，其成为作为加热位置的转印定影间隙。采用辊或皮带作为定影部件，并且采用辊、皮带或固定垫板作为加压部件。

一方面，转印的图像不但包括单色图像，还包括诸如全色的多色图像。对于这些图像的定影，根据转印图像实施方案的定影性能，特别是温度性能变得尤其重要。温度性能影响调色剂和记录纸之间的热转印。所述热转印的变化取决于与定影部件接触的调色剂表面的温度以及调色剂与调色剂接触的记录纸的表面温度(界面温度)。对于温度性能，调色剂的表面温度影响全色图像等所需要的光泽度。调色剂和与调色剂接触的记录纸的表面温度影响了调色剂相对于记录纸的穿透性(粘性)。

图2示出了全色图像形成装置的定影设备。在该定影设备中，排布有能够形成各种颜色图像的图像承载部件A至D，并设置有对应第一转印部件且沿着排布方向延伸的中间转印部件E，从而将每个颜色的图像顺序转印到中间转印部件E上。设置转印设备F，使其面向作为第二转印部件的中间转印部件E并与其接触，以将各自表面上的已转印图像立即转印到记录纸上。然后，将其上有立即转印的图像的记录纸传向定影设备G。

图2所示的定影设备G具有采用热辊定影法的结构，该结构配备有定影辊G1和加压辊G2，它们彼此相对并接触，而且形成距离为L的转印定影间隙，通过定影辊G1产生的热量可将记录纸上的未定影图像定影。热辊定影法的优势在于：因高的热效率而能够达到较高的速度，因高的热转印效率而能够获得稳定的定影率，以及因其可用作记录纸张的传送介质而具有简单的结构，因而该方法近来被频繁使用。

对定影设备G进行预热操作直到其达到预定的温度。在全色图像的情况下，由于叠置的调色剂厚度厚于诸如黑白图像的单色图像的，因此需要大约1.5倍或更多的热量。由此，相比于获得单色图像的情形，加到记录纸上的热量具有增加的趋势，这样不但在记录纸可能处于受热的条件下，而且当许多全色图像被高速定影时，采用例如为100V和15A等商用电源功率的动力源时，用于加热的电源有可能变得不足。

当发生过度加热时，记录纸本身变得过热。在处理记录纸时，这种现象并不符合使用者的需要，而且当过度的热量使调色剂软化时，堆叠的记录纸彼此牢固地连在一起，导致可加工性降低，使得取出记录纸时不得不对其进行剥离。对于因过度加热引起的故障，例如，为防止图像模糊而在表面进行特殊涂覆的记录纸被错误地替代例如其上转印有调色剂的普通纸张的记录纸而使用时，涂覆材料将通过加热被转印到定影部件上，即有可能发生反印，而且在定影部件上趋于发生记录纸的污迹或缠绕。这样一来，对于图像形成装置来说基本不需要的非必要工作如清理缠绕的记录纸或清洗定影部件的工作就变成必需的，这从可操作性方面来说是不利的。

在采用电子照相法来形成图像的装置中，通过从记录纸的背面施加电偏压，将图像以静电的方式转印到记录纸上。在这种情况下，因为记录纸的电性能趋于根据记录纸的诸如吸湿性能、厚度、表面特性(不规则性)等条件而变化，所以当把图像承载部件上的图像直接或通过中间转印部件转印到记录纸上时，难以保持恒定的转印性能，并且这就有可能导致异常的图像。

一方面，在定影设备中对转印到记录纸上的图像进行加热，温度在定影期间沿调色剂厚度方向不同。换言之，在图2所示结构的情形下，加热首先始于图像到达定影设备G的点，与记录纸界面一侧的调色剂温度相比，对应于与记录层界面侧相对的表面层侧面上的调色剂温度沿厚度方向变得相当低，这就导致温度梯度沿层厚度方向增加。

可以提高定影温度以解决上述问题，然而，当提高加热温度时，加热负荷(功率消耗增加)也提高了，并且由于很容易得到如上所述的加热条件，因此仍然不能解决记录纸的加热条件或由调色剂的再次软化引起的问题。

本发明已经基于上述期望而被实现。

本发明的图像形成装置包括图像承载部件、在图像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成单元、采用调色剂对静电潜像进行显影以形成调色剂图像的显影单元、承载调色剂图像的转印定影部件、对转印定影部件上的调色剂图像进行加热的加热单元、以及与转印定影部件形成转印定影间隙的加压单元、以及必要时如清洗单元、除电单元和控制单元的其他单元。

本发明的图像形成方法包括形成静电潜像，显影，采用承载调色剂图像的转印定影部件、对转印定影部件上的调色剂图像进行加热的加热单元、以及与转印定影部件形成转印定影间隙的加压装置进行转印定影，以及必要时的其它步骤。

图像承载部件(以下可能被称作“电子照相光电导体”或“光电导体”)的材料、形状、结构或尺寸等没有特别的限定，因此可以从已知的图像承载部件中选择，优选为鼓形的图像承载部件。其中的材料例如为：诸如非晶硅和硒的无机光电导体；诸如聚硅烷、酞菁聚甲川(phthalopolymethine)之类的有机光电导体等。在这些例子中，因其较长的使用寿命而优选非晶硅。

-静电潜像形成单元和静电潜像的形成-

静电潜像可以通过例如对图像承载部件表面进行均匀的充电以及照射整个图像来形成，可通过静电潜像形成单元来执行上述操作。例如，静电潜像形成单元包括对图像承载部件的表面均匀充电的充电器和使图像承载表面的整个图像曝光的曝光机。

充电可以通过，例如使用充电器向图像承载部件的表面施加电压来进行。

不特别限定充电器，因此可以对其进行选择。充电器的实例包括已知的带有导电或半导电的辊、刷、膜或橡皮刮板的接触式充电器，以及采用诸如电晕管或scorotron等电晕放电的非接触式充电器。

例如，使用曝光机，通过对图像承载部件表面的整个图像曝光来进行曝光操作。

不特别限定曝光机，只要其能够对通过充电器而得以充电的图像承载部件的表面进行曝光以形成预定图像即可，因此可以对其进行选择。其实例包括各种曝光机，如复制光学系统(copy optical system)、棒形透镜阵列系统(rod lens arraysystem)、激光光学系统(laseroptical system)和液晶快门光学系统(liquid crystalshutter optical system)等。

本发明可以采用背光系统，其中，从背面对图像承载部件的整个图像进行曝光。

-显影和显影单元-

显影是采用调色剂和/或显影剂对静电潜像进行显影以形成可见图像的步骤，采用显影单元来进行该步骤。

可见图像可以利用调色剂和/或显影剂，通过对静电潜像进行显影来形成。

不特别限定显影单元，只要其能够通过调色剂和/或显影剂进行显影即可，因此可以从已知的显影单元中选取。合适的实例包括至少具有显影机的显影单元，所述显影机包括调色剂和/或显影剂并且能够通过接触或非接触的方式将调色剂和/或显影剂供应给静电潜像，显影机优选配备含有调色剂的容器。

显影机可以是干式显影系统或湿式显影系统，并且还可以是用于单色或多色的显影机。优选的实例包括具有混合器的显影机，从而能够通过摩擦搅拌和可转动的磁性辊对调色剂和/或显影剂充电。

在显影机中，调色剂和载体可以，例如，一起混合及搅拌。由此，通过摩擦对调色剂充电，并在转动磁性辊的表面上形成了磁刷。由于磁性辊排布在图像承载部件(光电导体)的附近，因此构成了形成在磁性辊表面上的磁刷的部分调色剂因电引力向形成承载部件(光电导体)的表面移动。从而，静电潜像通过调色剂显影，在图像承载部件(光电导体)的表面上形成可见的调色剂图像。

下面参考附图对本发明的优选实施方案进行说明。

首先，本发明的示范性串列式彩色复印机的结构和操作的总体概要将基于图3进行说明。彩色复印机1包括位于复印机中心的图像形成单元1A、位于图像形成单元1A下的输纸单元1B和位于图像形成单元1A上面的图像读取单元(未示出)。

中间转印带2布置在图像形成单元1A中作为中间转印部件，其具有沿水平方向延伸的转印表面，并且用于形成其颜色与用于分色的颜色有互补关系的图像的结构设置于中间转印带2的上表面。换言之，作为图像承载部件，能够通过具有具有互补关系(黑、青、品红和黄)的调色剂来承载图像的光电导体3B、3C、3M和3Y沿着中间转印带2的转印表面排布。各种颜色的顺序并不限制于如上所述的顺序。

各光电导体3B、3C、3M和3Y由能够沿着相同的方向(逆时针方向)转动的鼓构成，并且在转动期间中进行图像形成步骤的充电装置4、作为光学写入单元的写入设备5、显影设备6、第一转印设备7和清洁设备8在光电导体周围排布。提供给各个标记的字母对应于光电导体3的调色剂颜色。每个显影设备6都包含各种颜色的调色剂。

中间转印带2具有一种结构，该结构在位于面向光电导体3Y、3M、3C和3B的位置时能够沿着与由传动辊9和从动辊10的驱动方向相同的方向移动。用于清洁中间转印带2表面的清洁设备11被设置成面向从动辊10。

光电导体3B的表面通过充电装置4B被均匀的充电，并且根据由图像读取单元提供的图像信息通过写入设备5进行写入以在光电导体3B上形成静电潜像。然后通过包含黑色调色剂的显影设备6B提供的调色剂进行粘附将静电潜像变成可见的调色剂图像。通过施加了预定偏压的第一转印装置7Y将调色剂图像首先转印到中间转印带2上。本文所述的显影设备6并不仅限于一个部件的显影设备和两个部件的显影设备中的任一种。采用其它光电导体3C、3M和3Y也类似地形成图像，其区别仅在于调色剂的颜色不同以及每种颜色的调色剂图像顺序转印到中间转印带2上以彼此覆盖。

光电导体3上的残留调色剂在图像转印后通过清洁设备8去除。此外，光电导体3的电势在图像转印之后通过电荷清除灯(未示出)被初始化以为下次图像形成过程做好准备。

定影设备12设置在传动辊9附近。定影设备12包括辊形转印定影部件13和辊形加压部件14，其中通过所述转印定影部件13将作为中间转印带2上的图像的未定影调色剂图像转印，并且所述加压部件则与转印定影部件13形成转印定影间隙N。承载调色剂图像的转印定影部件13呈管状并由诸如铝等金属制成，并且将剥离层施用到转印定影部件13的表面上。此外，对转印定影部件13上的调色剂图像进行加热的加热单元15设置在转印定影部件13的内部。例如，采用卤素加热器作为加热单元15。另一方面，加压部件14具有芯棒14a和诸如橡胶等的弹性层14b。

输纸单元1B包括含有用作记录介质的记录纸P的输纸托盘16、通过将输纸托盘16中的记录纸P从最上面的起逐一分开以输送纸张的输纸辊17，传送记录纸P的传送辊18以及保护辊(resist roller)19，通过该保护辊，利用时间间隙将记录纸P输送到转印定影间隙N，在所述时间间隙中，在使记录纸P暂时停下来之后，使转印定影部件13上的图像前端与输送方向中的预定位置彼此一致，以纠正对角线上未对齐的情况。

从光电导体3B、3C、3M和3Y首先转印到图像转印带2上的调色剂图像T接下来通过由偏压施加装置(未示出)施加到传动辊11(包括叠加，例如交流电、脉冲等)的偏压以静电的方式转印到转印定影部件13上。

如图3所示，作为热屏蔽部件或热传递抑制部件的隔热板20能够抑制从转印定影部件13到中间转印带2的热辐射(热传递)，它设置在中间转印带2和转印定影部件13之间。隔热板20以这样的方式形成，即使其具有开口以抑制向中间转印带2的热辐射，同时不妨碍从中间转印带2到转印定影部件13的第二次转印，它可以被设置在定影设备和图像形成装置(未示出)的任一侧。具有低辐射强度、金属光泽的板形部件优选用作热传递抑制部件，通过设置两个金属片材以将细微的空气间隙或隔热材料夹在它们之间来获得优异的效果。此外，当采用一种用于冷却便携式个人电脑的CPU的含有微型热管道结构的薄板时，能够在将热传递抑制部件保持在低温下并且能够抑制热传递。

此外，将来自于中间热转印带2的热量除去的冷却辊210设置在面向着转印定影部件13的中间转印部件2的转印单元(面向着转印定影部件13的单元)和面向着位于最上游的光电导体3B的转印装置之间。冷却辊210由具有高导热性的材料形成，其通过与中间转印带2的接触而转动。在本实施例中，是同时设置有隔热板20和冷却辊210的结构，然而，也可以是具有隔热板20和冷却辊210中的任一个的结构。在本实施例中，能够使作为中间转印部件的中间转印带2的温度降低，并且能够抑制由热量导致的中间转印带2变差。此外，还可以提高设计转印定影部件13的自由度。

在转印定影部件13上对从中间转印带2转印到转印定影部件13上的调色剂图像T进行独立地加热，直到其通过转印定影间隙N定影在记录纸P上。因为能够满意地获得仅预先对调色剂图像T进行加热的加热过程，所以与同时对调色剂图像T和记录纸P进行加热的常规方法相比，可以降低加热温度。试验结果证实即使以低的转印定影部件13的温度，即调色剂图像的熔融温度Tmt+10℃，也能够获得足够的图像品质。

由于定影温度被抑制为较低，因此调色剂图像的熔融温度优选低于Tmt+50℃以节约能量。

通过清洁辊22将转印定影间隙N处留在转印定影部件13上的未转印调色剂或在卡纸期间留在转印定影部件13的未定影调色剂除去。此时转印定影辊上的调色剂图像处于受热并熔融的状态。在清洁辊22的表面上形成了多个凹入部分，该凹入部分的宽度大于转印定影部件13的宽度。

同转印定影部件13相比，选择具有较低剥离性能的材料作为用于清洁辊22表面层的材料。

转印定影部件13的表面层主要选自其化学结构中的大多数氢都由氟取代的全氟树脂，例如具有良好的剥离性能的PTFE、PFA、FEP等。在这些全氟树脂中可以含有百分之几或更少的填充材料如碳，以获得导电性或耐磨性。可以用水的接触角来表示剥离性能。接触角与表面能有关，随着表面能的降低，接触角增大。已知这些材料具有最小的表面能，其接触角在110°至115°的范围内。

相反，对于将熔融调色剂转印到加压部件一侧来说，采用接触角为70°至95°的材料作为清洁辊22的表面层是有效的。从结构中一半的氢被氟取代的含氟树脂中能够很容易地得到具有上述接触角的材料，例如PFE、PFA和FEP，在这些物质中，添加有10％至20％的填充材料(如具有良好的耐磨性能的碳、玻璃纤维或陶瓷)、具有良好的滑动性能的二硫化钼，所述含氟树脂还例如是具有良好机械强度的ETFE等。此外，通过包含大量的填充材料来确保耐磨性并抑制由刮下来的调色剂导致的磨损破坏，而且这是非常适宜的。小于70°的接触角会容易地定影调色剂，并且被刮下来变得困难。

需要时，可将冷却部件(未示出)设置在清洁辊22之后的转印定影部件13上以防止热量传递到中间转印带2。

从中间转印带2转印到转印定影部件13的转印定影部件13上的调色剂图像T被第三次同时转印并定影到通过转印定影间隙N的记录纸P上，并且图像被记录在记录纸P上。在被转印并定影之前对转印定影部件13上的调色剂图像进行独立加热。因为能够满意地获得仅对调色剂图像T预先加热的过程，所以与对调色剂图像T和记录纸P同时加热的常规方法相比，可以降低加热温度。试验结果证实即使以低的转印定影部件13温度，即调色剂图像的熔融温度Tmt+10℃，也能够获得足够的图像品质。

如上所述，考虑到记录纸引起的温度下降，与形成黑白图像的装置相比，在常规彩色图像形成装置中需要提供1.5倍的热量以获得足够的光泽度。为此，对记录纸的加热超过需要，而且调色剂和记录纸的粘附性能也提高到超过需要。然而，在本实施例中，能够独立调节用于获得足够光泽度的温度而不必考虑记录纸P，降低转印定影部件13的温度(定影温度)也是可能的。此外，由于仅通过转印定影间隙N对记录纸P进行加热，因此能够避免过度加热，而且也不必不需要地提高调色剂图像T和记录纸的粘附性能。

本发明的示范性串列式彩色复印机的另一实施例的结构示于图4。

在示于图4的实施例中，采用带状转印定影部件23来代替图3中所示的辊形转印定影部件13，通过两个辊24和25的转动从外部按压张力辊26，并且还设置在第三转印侧面上对辊25加热的IH加热器27，其中所述辊25按压加压部件14。其它设备与图3所示的组件类似，采用与图3中相同的附图标记的说明将被省略。

在本实施例中，转印定影部件23为带状，形成在作为图像承载部件的光电导体3B、3C、3M和3Y上的调色剂图像被首先转印到作为中间转印部件的中间转印带2上，然后中间转印带2上的调色剂图像被第二次转印到带状转印定影部件23上，接下来转印定影部件23上的调色剂图像被第三次转印到记录纸P上。

本发明串列式彩色复印机的又一实施例的结构示于图5。

彩色复印机1包括位于复印机中心的图像形成单元1A、位于图像形成单元1A下面的输纸单元1B和位于图像形成单元1A上面的图像读取单元(未示出)。

中间转印带2布置在图像形成单元1A中作为中间转印部件，其具有沿水平方向延伸的转印表面，用于形成其颜色与用于分色的颜色具有互补关系的图像的结构设置在中间转印带2的上表面上。换言之，作为图像承载部件、能够通过具有互补关系的颜色(黑色、青色、红色和黄色)的调色剂来承载图像的光电导体3Y、3M、3C和3B沿着中间转印带2的转印表面布置。

每个光电导体3Y、3M、3C和3Y都由能够在相同方向(逆时针方向)上转动的鼓构成，并且在转动过程中进行图像形成步骤的充电设备4、作为光学写入单元的写入设备5、显影设备6、第一转印设备7和清洁设备8布置在光电导体周围。提供给每一个标记的字母都对应于光电导体3的调色剂颜色。每个显影设备6都包含各种颜色的调色剂。

中间转印带2具有能够沿着与由位于面向光电导体3Y、3M、3C和3B的传动辊9和从动辊10a、10b驱动的方向相同的方向移动的组件。清洁中间转印带2表面的清洁设备11被设置成面向传动辊9。

通过充电设备4对光电导体3Y的表面进行均匀的充电，并且根据由图像读取单元提供的图像信息，在光电导体3Y上形成静电潜像。然后利用包含着黄色调色剂的显影设备6Y使静电潜像成为可见的调色剂图像。利用施加预定偏压的、作为转印定影部件的第一转印装置7Y将调色剂图像首先转印到中间转印带2上。利用其它光电导体3M、3C和3B类似地形成图像，其区别仅在于调色剂的颜色以及将每种颜色的调色剂图像顺序转印到中间转印带2上以互相重叠。

转印后利用清洁设备8除去光电导体3上的残留调色剂。此外，利用电荷清除灯(未示出)使光电导体3的电势初始化以为下一次图像形成步骤作好准备。

定影设备12设置在从动辊10a附近。定影设备12包括作为加热装置的加热辊30和与加热辊30形成转印定影间隙N的辊形加压部件14，其中通过加热辊30可对作为中间转印带2上图像的未定影调色剂图像进行加热。加热辊30由如铝等金属制成，并且呈管状。此外，作为加热装置对中间转印带2上图像进行加热的卤素加热器15设置在加热辊30内。

输纸单元1B包括含有作为记录介质的记录纸P的输纸托盘16、通过将输纸托盘16中的记录纸P从最上面的纸开始逐一顺序分开以输送纸张的输纸辊17，传送由输纸辊提供的记录纸P的传送辊18以及保护辊(resist roller)19，利用该保护辊可利用时间间隙将记录纸P输送到转印定影间隙N，在所述时间间隙中，在令记录纸P暂时停下来之后，使转印定影部件13上的图像前端与传送方向中的预定位置彼此一致，以纠正对角线上未对齐的情况。

从光电导体3Y、3M、3C和3B首次转印到作为转印定影部件的图像转印带2上的调色剂图像T第二次被转印并同时定影到通过转印定影间隙N的记录纸P上，图像被记录在记录纸P上。在图像被转印并定影之前在中间转印带2上对其独立地加热。因为能够满意地仅对调色剂图像T预先加热，所以与对调色剂图像T和记录纸P同时进行加热的常规方法相比，可以降低加热温度。试验结果证实即使以低的加热辊30温度，即调色剂图像的熔融温度Tmt+10℃，也能够获得足够的图像品质。

如上所述，考虑到由于记录纸的温度下降，与形成黑白图像的装置相比，在常规彩色图像形成装置中需要提供1.5倍的能量以获得足够的光泽度。为此，对记录纸的加热超过需要，并且调色剂和记录纸的粘附性的提高也超过需要。但是，在本实施例中，能够独立调节用于获得足够光泽度的温度而不必考虑记录纸P，降低转印定影部件13的温度(定影温度)也是可能的。此外，由于仅通过转印定影间隙N对记录纸P进行加热，因此能够避免过度加热，而且也不必不需要地提高调色剂图像T和记录纸的粘附性。

在本实施例中，由于可以在低的温度下定影，因此可以缩短预热时间，从而提高能量的节约。此外，由于能够抑制向作为中间转印部件的中间转印带2的热传递，因此能够改善耐久性。并且能够降低中间转印带2的温度，以及抑制由受热导致的中间转印带2变差。为此转印定影部件13的表面温度T1为Tmt+50℃或更低。

如上所述，本实施例中的定影设备12不同于常规的定影设备，其自身具有承载已转印且未定影的调色剂图像的功能，因此可以被定义为“转印定影设备”，利用该设备，仅需要对具有未定影的调色剂图像的记录纸进行加热和加压。

当采用图2所示的上述常规定影设备时，为了同时获得在低温下的定影性能和抵抗热反印，常用方法包括：采用分子量分布广泛的粘合剂树脂的方法和采用混合具有至少两种分子量的峰值的树脂的方法，所述至少两种分子量的峰值例如为几十万或数百万分子量的高分子组分的峰值和数千或数万分子量的低分子组分的峰值，并且每种组分的功能都是独立的。如果高分子组分含有交联结构或者是凝胶结构的，则对于防止热反印会更加有效。一方面，分子量优选尽可能地小，并且分子量的分布优选是是尖锐的(sharp)，以便获得透明度和光泽度，因此仅采用上述方法来同时获得这些彼此相互矛盾的性能被认为是困难的。

然而，在本发明的图像形成装置中，定影设备的转印定影部件、记录介质和定影部件上的调色剂图像温度变化过程与常规定影设备相比显著不同。在本发明的图像形成装置的定影设备中，对转印定影部件上的调色剂图像充分、均匀地加热至大致等于转印定影部件的表面温度的温度，此外，从转印定影部件到记录介质的热损耗极小，且通过与记录介质接触，受热的调色剂图像快速地冷却下来。因此，很明显的是在本发明图像形成装置的定影设备中调色剂所要求的性能显然不同于常规定影设备中调色剂所要求的性能。

用于本发明图像形成装置中的定影设备的转印定影率低，并且高光区域的光泽度也不合宜。换言之，调色剂未令人满意地转印到记录介质上，与常用的静电转印方法相比，图像质量下降的问题没有得到改善，在一些情况下甚至下降的更严重。

对同时执行转印和定影的方法中出现的与上述高光区域内再现性有关的问题的原因进行了调查。结果是由于作为记录介质的记录纸的表面不规则，因此调色剂在亮部区域分布不均匀并且转印和定影期间的能量也没有适当地传递到不均匀的调色剂上，此外由于调色剂的聚集可能不充足，因此不能适当地将调色剂转印到记录介质上。已证实对每一个呈颗粒的调色剂来说，采用同时执行转印和定影的方法也在高光区域聚集以形成图像，以便获得高品质的高光图像是重要的。这是因为在转印和定影期间中可以容易地传递能量，并且当调色剂聚集时，调色剂之间的扩散和内聚力能够起作用而不会受到纸张表面不规则性的影响。

在JP-B No.3042414和No.3021352公开的常规图像形成装置中，考虑到由于熔融调色剂的毛细现象引起的流动对图像造成干扰，限定了熔融状态到转印/定影的调色剂粘性。但是，在本发明的图像形成装置中，将间隙时间设定为30毫秒或更少，因为在与记录介质接触而冷却期间受热的调色剂图像与记录介质分离，因此不会出现毛细现象引起的流动，并且通过本发明的发明人已经发现转印定影部件上的调色剂图像需要令人满意的熔融，而且在微小点中的熔融调色剂的粘性需要处于均匀的状态，以便在高光区域得到足够的转印性能。当熔融调色剂的微小点中存在高粘度的区域时，部分调色剂会残留在转印定影部件上，由此会出现高光区域的再现性下降和转印定影部件被污染。

调色剂的上层、下层和纸张之上层的温度为采用不同的方法根据一维热传输模拟得到的理论计算值，这是因为难以测量到调色剂和纸张的界面的实际温度。

下面将对利用理论计算来计算各温度的方法进行解释。

通过下面的方程式1(傅里叶定律)表达一维非稳态热传导方程。

$\frac{\∂T}{\∂t}=\frac{\mathrm{\λ}}{\mathrm{\ρc}}\·\frac{{\∂}^{2}T}{\∂x^2}$                           ...方程式1

在方程式1中，“T”表示温度，“t”表示时间，“x”表示距离，“λ”表示热导率，“ρ”表示比重，“c”表示比热。

通过上述方程式1的空间离散化获得下面的差分方程。

$T(x,t+\mathrm{\τ})=T(x,t)+\frac{\mathrm{\λ\τ}}{\mathrm{\ρ}{\mathrm{ch}}^2}\left[(T(x-h,t),\left(T(x,t)\right)+(T(x+h,t)-T(x,t))\right]$        ...方程式2

在方程式2中，“h”表示每个晶格之间的距离，“τ”表示微小的时间，如果在时间“t”时三个彼此相邻的间隔微小距离“h”的晶格点x-h、x和x+h处的温度T是已知的时，经过时间“τ”后能够从上面的方程式2中得到温度T(x，t+τ)。

上述方程式2是在同一物质内的差分方程。在不同物质“a”和“b”彼此接触的边界上，能够通过下面的方程式3类似地得到差分方程。

$T(x,t+\mathrm{\τ})$

$=T(x,t)+\frac{2\mathrm{\τ}}{{\mathrm{\ρ}}_n{c}_a{h}_a+{\mathrm{\ρ}}_b{c}_b{h}_b}[\frac{{\mathrm{\λ}}_a}{h_a}(T(x-h,t)-\left(T(x,t)\right)+\frac{{\mathrm{\λ}}_b}{h_b}(T(x+h,t)-T(x,t))]$

                                       ...方程式3

其它分析条件如下。

忽略轴向和圆周方向的热传递，仅考虑厚度方向(一维)的热转移。

由于在转印/定影期间调色剂层在接触纸张之前形成薄膜，厚度是微粒形式的调色剂厚度的一半，比重和导热率是其的2倍。由于已经证实在作为对比的常规定影中，调色剂层在0.04秒之后形成薄膜，因此在假定厚度、比重和导热率从一开始就呈线性变化下计算数值。

当时间t＝0时，以将进入定影间隙部分之前的定影带、定影辊、压辊、调色剂、记录纸和大气的温度为基础作为初始条件，通过上述计算方法能够计算出各部分在给定时间τ之后的温度。

同时，上述计算方法也是用于获得调色剂和纸张的界面温度的实例，而且计算方法并不限于上述方法。上述方法是差分方程的显式法，也可以采用差分方程的隐含法。而且，还可延伸至二维以获得计算精度的改善。此外，还可以从基于实验的各种实验结果来计算调色剂和纸张的界面温度，代替热传导模拟。

表1

图6是以图表表示的上述结果，在转印/定影期间调色剂层的温度整体降低时，调色剂被定影。对于常规定影来说，则是相反的，调色剂在调色剂层的温度升高时被定影。在间隙时间是30毫秒或更少的区域内的区别尤其显著，在间隙时间是20毫秒或更少的区域内的区别更为显著，并且更优选10ms至20ms的间隙时间。

以下将分析与关于间隙时间的改变和存在或不存在热反印的分析结果相比，与间隙时间相关的反印出现的机理。在常规的定影过程中，因为调色剂的下表面没有达到使调色剂软化和变形以定影在纸张上的温度，结果在上述间隙时间范围内发生了热反印。一方面，在转印/定影中，由于调色剂的下表面温度已经升高到足以使调色剂软化和变形，即使在这一区域也能定影在纸张上，因此不会发生热反印。

据此，能够选定用于本发明图像形成装置的调色剂，只要该调色剂至少在由GPC测量得到的分子量分布中在分子量为5000至15000的区域内有主峰、不含有30000或更高分子量的组分并且Mw/Mn的值是2至6。调色剂的实例包括已知的粘合剂树脂。

实例包括苯乙烯或被取代的苯乙烯的单体或聚合物，如聚酯、聚苯乙烯、聚对-苯乙烯、聚乙烯基甲苯等；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-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙醚共聚物、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、苯乙烯-马来酸酯共聚物等。

可以将下列树脂混合以供使用：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、聚氨酯、聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸树脂、松脂、改性松脂、萜烯树酯、酚醛树脂、脂族或脂环族烃树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。

其中，优选采用聚酯树酯来获得足够的定影性能。由于聚酯树脂在低温下基本上具有优异的定影性能，因此当用于薄膜加热型的加热/定影设备时，聚酯树脂在低温下表现出优异的定影性能，而且它还具有良好的光泽度。

通过醇和羧酸的缩聚来获得聚酯树脂。这里采用的醇的实例包括二醇类，如聚乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇和14，-丁烯二醇、1，4-二(羟甲基)环己烷，醚化二酚类，如双酚A、加氢双酚A、聚氧化乙烯双酚A和聚氧化丙烯双酚A，通过用饱和或不饱和的碳数为3至22的烃基来取代上述化合物而得到的二价醇类以及其它二价醇类。

此外，所采用的用于获得聚酯树脂的羧酸包括马来酸、富马酸、甲基富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、酞酸、异酞酸酸、对苯二酸、环己二酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、丙二酸、通过用饱和或不饱和的碳数为3至22的烃基来取代上述化合物而得到的二价有机酸单体、上述化合物的酸酐、低级烷基酯和亚麻酸的二聚物以及其它二价有机酸单体。

为了得到用作粘合剂树脂的聚酯树脂，不仅优选采用上述双官能单体的聚合物，而且还可以采用含有三官能或更多官能的多官能单体组分的聚合物。作为三官能或更多官能的多官能单体，三价或更高价的多价醇单体的实例包括：山梨醇、1，2，3，6-己四醇、1，4-脱水山梨醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、蔗糖、1，2，4-丁三醇、1，2，5-戊三醇、甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2，4-丁三醇、三羟甲基乙烷(trimethyrolethane)、三羟甲基丙烷(trimethyrolpropane)、1，3，5-三羧甲基苯及其它。

三价或更高价的多价羧酸单体的实例包括：1，2，4-苯三酸、1，2，5-苯三酸、1，2，4-环己三酸、2，5，7-萘三酸、1，2，4-萘三酸、1，2，4-丁三酸、1，2，5-己三酸、1，3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、四(亚甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛四酸、enpol trimericacid和它们的酸酐等。

此外，改性聚酯可以用作作为调色剂粘合剂而被包含的聚酯树脂。改性树脂(MPE)被定义为包含在上述酸和醇的单体单元中的除官能团及酯键以外的粘合基团存在于聚酯树脂中的情形，或在聚酯树脂中不同组成的树脂组分通过共价键结合或离子键结合而连接在一起的情形。改性聚酯的实例包括其末端与化合物而非酯键反应的聚酯，特别是如下所述的聚酯，即在所述聚酯中，诸如与酸基和羟基反应的异氰酸基的官能团被引入到聚酯末端中以通过与活性氢化合物的进一步反应来调整或延长末端。此外，如果化合物包含多个活性氢基，那么也包括其中的聚酯末端是相互结合的化合物，所述聚酯诸如尿素改性聚酯、氨基甲酸乙酯改性聚酯等。此外，还包括这样的改性聚酯，其中诸如双键之类的活性基团被引入到主链，并且碳-碳耦合的接枝组成部份被引入到支链，或者双键通过诱导自由基聚合而彼此交联在一起(苯乙烯改性或丙烯基改性聚酯等)。并且还包括这样的改性聚合物，其中，不同组成的树脂组分与聚酯主链末端的羧酸或羟基共聚或反应，例如，其中的硅树脂的末端以羧基、羟基、环氧基和巯基改性的改性树脂(硅改性聚酯等)。

可以按照如下所述测量作为调色剂粘合剂的树脂的分子量。以锥形瓶称重约1g的树脂颗粒后，添加10g至20g的THF(四氢呋喃)以制备树脂密度为5质量％至10质量％的THF试验用液体。接下来，使加热室温度为40℃的柱状物稳定，在该温度为40℃的柱状物中以1ml/分钟的流速将作为溶剂的THF排出，并倒出20μl的THF试验用液体。然后从单分散聚苯乙烯标准试样绘制的分析曲线的对数值和保留时间之间的关系计算出试样的重均分子量(Mw)。采用标准的聚苯乙烯试样绘制组分析曲线。可以采用由Tosoh Corporation制造的单分散聚苯乙烯标准试样，其分子量在2.7×10²至6.2×10⁶的范围内。可以采用折光率(RI)检测器作为检测器。柱的实例包括由Tosoh Corporation制造的TSK凝胶、G1000H、G2000H、G2500H、G3000H、G4000H、G5000H、G6000H、G7000H和GMH。

由GPC得到的示例性测量数据示于图7。

用于本发明的调色剂由于具有在分子量分布中在分子量为5000到15000区域内的主峰，而形成了令人满意地熔融并快速转印/定影的点。当分子量小于5000时，定影图像的耐热性显著变差。因此，分子量优选在8000或更高。当分子量高于15000时，尽管取决于转印定影部件的设定条件，但热响应性还是变得不足，这就导致在转印定影部件上出现了不能完全熔融的组分，而且记录介质上的固着效应也不令人满意。因此，分子量优选为12000或更低。此外，由于在调色剂中不含有分子量为30000或更高的组分，因此抑制了熔融点中高粘度组分和凝胶状组分的出现，由此实现了优异的转印性能。

如上所述，调色剂优选不含有分子量为30000或更高的组分。在本发明中分子量为30000或更高的组分的含量被限定在0.05％或更少，这是因为当分子量为30000或更高的组分的含量是0.05％或更少时，考虑到GPC的测量误差，调色剂能够被视作是不含有分子量为30000或更高的组分。

本发明所采用的调色剂的Mw/Mn的比值为2至6并且优选为2至5。通过使分子量的分布是尖锐的，不但熔融点中的粘度能够保持均匀，而且还能够获得具有优异的透明度和光泽度的图像。

用于本发明的调色剂熔融温度优选为80℃至140℃，以实现高速和能量节约。当调色剂的熔融温度小于80℃时，图像的耐热存储性能可能会变差，当高于140℃时，考虑到记录介质的热效应和能量节约方面而不优选。此外，调色剂的玻璃转化温度(Tg)通常为50℃至80℃，优选为55℃至65℃。当低于50℃时，调色剂的耐热性可能会变差，并且还可能由于设备中的温度升高而发生调色剂被定影在显影设备上。当高于80℃时，低温下的定影性能可能会不足。

用于本发明调色剂的增塑剂为受热时与树脂相容的树脂增塑剂。

为了提供优异的耐热存储性，增塑剂的熔点(Tm)优选为大于等于30℃且小于120℃，更优选大于等于60℃且小于80℃，这是因为由于树脂和增塑剂在定影期间受热而快速溶解，因此当在低温下存储调色剂并实现高标准的定影性能时，树脂和增塑剂能够独立地存在(不溶解)。当熔点(Tm)低于30℃时，耐热储能(heat-resistant storage)性能变差，当120℃或更高时，加热期间的相容性变得不足，并且不能获得储能模量(storage modulus)的充分变化。

不对增塑剂进行具体限定，因此可以对其进行选择。实例包括脂肪酸酯，诸如酞酸、磷酸酯、马来酸酯、富马酸酯、衣康酸酯等的芳香酸酯，诸如联苯酰的酮类，安息香化合物，苯甲酰化合物，受阻酚化合物，苯并三唑化合物、芳香磺酰胺化合物，脂肪酰胺化合物，长链醇，长链二醇，长链羧酸，长链二酸等。

具体实施例包括富马酸二甲酯、富马酸单乙酯、富马酸单丁酯、衣康酸单甲酯、衣康酸单丁酯、己二酸二苯酯、对苯二甲酸二苄酯、间苯二酸二苄酯、苄基、苯偶姻异丙醚、4-苯甲酰联苯、4-苯甲酰二苯醚、2-苯甲酰萘、二苯甲酰甲烷、4-联苯酸、硬脂酰硬脂酸酰胺、油烯基硬脂酸酰胺、硬脂酸油酸酰胺、正辛醇、二十四烷酸、二十烷酸、硬脂酸、月桂酸、十九烷酸、棕榈酸、羟基辛酸、二十二烷酸、在JP-A No.2002-105414中公开的由通式(1)至(17)表示的化合物等。

增塑剂优选以分散的状态包含在调色剂中，并且增塑剂的分散直径优选为10nm至3μm，更优选的是，例如，沿着最大方向的粒径为50nm至1μm。

当分散直径小于10nm时，由于增塑剂和树脂之间的接触面积增加，耐热存储性能可能会不合适。当其大于3μm时，增塑剂在定影期间受热时不能令人满意地与树脂溶解，而且低温下的定影性能也可能变差。

不对用于测量增塑剂分散直径的方法具体限定，因此可以对其进行选择。例如，调色剂嵌入到环氧树脂中后，插入大约100μm的超薄切片，然后利用四氧化钌染色，通过放大率为10000倍的透射电子显微镜(TEM)观察，拍摄照片，并且对这些照片上的图像进行评价。通过上述步骤，能够观察到增塑剂的分散状态，并能够测量到分散直径。同时，当证实颗粒中存在增塑剂的分散元素时，能够确定调色剂中不是在分散状态下含有增塑剂。

增塑剂相对于25℃或更低温度下的有机溶剂的溶解度优选为小于等于1质量％，更优选为小于等于0.1质量％。当溶解度超过1质量％时，在制造调色剂期间树脂和增塑剂可能会溶解。

增塑剂相对于60℃或更高温度下的有机溶剂的溶解度优选为大于等于5质量％，更优选为，例如，大于等于20质量％。当溶解度小于5质量％时，增塑剂不会通过加热而溶解在有机溶剂中，并且增塑剂在调色剂中的分散状态可能不合适。

通过测量在各测量温度下相对于100g有机溶剂溶解的增塑剂的量(g)，能够得到增塑剂相对于有机溶剂的溶解度。

为了获得低温下的定影性能，并同时获得耐热存储性能以及高温下将如充电能力、溶解性等调色剂性能保持在高水平上，调色剂中增塑剂的含量优选为5质量％至30质量％，更优选为10质量％至20质量％。当含量低于5质量％时，低温下的定影性能可能会变差，当高于30质量％时，调色剂表面上的增塑剂面积可能会增加，这就导致调色剂的流动性变差。

用于本发明调色剂的结晶聚酯树脂受热时与树脂相容。结晶树脂的玻璃转化温度(Tg)优选大于等于60℃且小于140℃，以提供优异的耐热存储性能，这是因为由于树脂和结晶聚酯树脂在定影期间受热快速溶解，因此当在低温下为被存储并实现高标准的定影性能时，树脂和结晶聚酯树脂彼此独立地存在(不溶解)。当玻璃转化温度(Tg)小于60℃时，耐热存储性能变差，当大于等于140℃时，加热期间的相容性变得不足，并且调色剂在低温下的定影性能变差，而且储能弹性模量不能获得足够的改变。

当采用粉碎来对调色剂造粒时，尽管条件被限定为用于捏合步骤，但是由于部分树脂和结晶聚酯树脂溶解，因而耐热性可能下降，因此只有在这种情况下结晶树脂的玻璃转化温度(Tg)优选大于等于100℃。

结晶聚酯树脂包含由-OCOC-R-COO-(CH₂)_n-(在该式中，“R”表示碳数为2至20的直链不饱和脂肪基，“n”表示2至20的整数)表示的结构，其中包括至少在整个树脂中占全部酯键60摩尔％的多元醇单元和羧酸单元。同时，在上式中，“R”优选代表碳数为2至20的直链不饱和二价脂肪羧基残基，更优选代表碳数为2至4的直链不饱和脂肪基。“n”优选为2至6的整数。

直链不饱和脂肪基的具体实例包括衍生自诸如马来酸、富马酸、1，3-正丙烯二酸、1，4-正丁烯二酸等直链不饱和二价羧酸的直链不饱和脂肪基。

上述“(CH₂)_n”表示直链二价脂肪醇残基。在此情况下，直链脂肪族二价醇残基的具体实例包括衍生自诸如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等的直链脂肪族二价醇。因为结晶聚酯树脂采用了直链不饱和脂肪二元羧酸单元作为羧酸单元，因此相比于采用芳香二元羧酸单元的情形，能够容易地形成结晶结构。

通过下述物质的常规缩聚能够制造出结晶聚酯树脂：(1)由直链不饱和脂肪二价羧酸或由其活性衍生物(酸酐，碳数为1至4的低级烷基酯酸性卤化物等)形成的多价羧酸单元，以及(2)由直链脂肪二醇形成的多价醇单元。在这种情况下，必要时多价羧酸单元可以包括少量的其他多价羧酸单元。此种情况下的多价羧酸单元包含(1)带有支链的不饱和脂肪二价羧酸单元，(2)饱和脂肪多价羧酸单元，如饱和脂肪二价羧酸或饱和脂肪三价羧酸，以及(3)芳香多价羧酸单元，如芳香二价羧酸或芳香三价羧酸等。相对于羧酸的整体量，这些多价羧酸单元的含量通常为小于等于30摩尔％，优选小于等于10摩尔％，并且可以在所得到的聚酯保持为结晶状态的范围内对其进行调节。

因此，可添加的多价羧酸单元的具体实例包括：二价羧酸单元，如丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、柠康酸、酞酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸；以及三价或更高价的多价羧酸单元，如偏苯三酸酐、1，2，4-苯三酸、1，2，5-苯三酸、1，2，4-环己三酸、1，2，4-萘三羧酸、1，2，5-己三酸、1，3-二羧基-2-亚甲基羧基丙烷、1，2，7，8-辛四酸等。

因此，多价醇类单元可以包括少量的脂肪族支链二价醇单元或环状二价醇单元以及三价或更高价的多价醇单元。相对于醇单元的整体量，其含量为小于等于30摩尔％，优选小于等于10摩尔％，并且在所得到的聚酯树脂保持结晶状态的范围内进行调节。

因此所添加的多价醇单元的实例包括：1，4-二(羟甲基)环己烷单元、聚乙二醇单元、双酚A环氧乙烷加合物单元、双酚A环氧丙烷加合物单元、甘油单元等。

考虑到低温下的定影性能，结晶聚酯树脂的分子量分布优选是尖锐的，并且分子量优选相对较低。在通过GPC获得的邻二氯苯可溶部分的分子量分布中，结晶聚酯树脂的分子量优选为5500至6500的重均分子量(Mw)，1300至1500的数均分子量(Mn)，并且Mw/Mn之比为2至5。

在调色剂的耐热存储性能不降低的范围内，结晶聚酯树脂的玻璃转化温度(Tg)和软化温度[T(F1/2)]优选是低的，并且玻璃转化温度通常为80℃至140℃，优选为80℃至125℃，软化温度通常为80℃至140℃，优选为80℃至125℃。当玻璃转化温度和软化温度超过上述范围时，由于调色剂的定影温度的下限增高，低温下的调色剂定影性能就会变差。

调色剂的酸值优选为30mgKOH/g至50mgKOH/g。与主要为纸张的记录介质的相容性根据所具有的酸值而增大，并且即使间隙时间短，也能够获得令人满意的固着效果。当酸值小于30mgKOH/g时，趋于出现转印/定影缺陷，并且当酸值大于50mgKOH/g时，调色剂的负电性能增加，这就导致出现静电故障，如显影设备内的充电，第一次转印到中间转印部件期间出现转印灰尘等。

此外，调色剂粘合剂和着色剂中优选含有蜡。能够采用已知的蜡，其实例包括诸如米蜡(rice wax)、日本蜡的植物蜡，诸如黄蜂蜡的动物蜡，诸如褐煤蜡之类的矿物蜡，诸如石蜡之类的石油蜡，以及其它聚烯烃蜡(聚乙烯蜡、聚丙烯蜡等)；长链烃(石蜡、沙索蜡等)酰胺，合成酯蜡等。其中，最优选的蜡是植物蜡，如小烛树腊、巴西棕榈蜡、米蜡和黄蜂蜡。这些植物蜡是最希望使用的，因为它们适当地分散在聚酯树脂中，而且具有60℃至110℃的蜡的熔点和聚酯树脂的玻璃转化温度(Tg)以及软化温度之间的关系对于防止溢流是有效的。

蜡的熔点(Tw)通常为40℃至160℃，并优选大于等于调色剂粘合剂的Tg(Tgt)且小于等于调色剂粘合剂的熔融温度(Tmt)。熔点小于Tgt的蜡可能对耐热存储性能产生不利影响，且熔点大于Tmt的蜡在定影期间不会对低温下的冷效应(cold effect)产生作用。此外，当在高于熔点的20℃的温度下测量时，蜡的熔融粘度优选为5cps至1000cps，更优选为10cps至100cps。熔融粘度大于1000cps的蜡不会对抵抗热反印和低温下的定影特性产生适当的改善作用。调色剂中蜡的含量通常优选为5质量％至40质量％，更优选为5质量％至30质量％。当含量超过30质量％时，蜡趋于暴露在调色剂的表面上，并且可能会产生调色剂流动性方面的问题。Waters制造的GPC测量得到的植物蜡的分子量优选为400至5000重均分子量。当植物蜡的分子量大于5000时，蜡的分散粒径增加，这可能导致透明度下降、出现其它载体污染和光电导体附着的问题。当其小于400时，调色剂的耐热存储性能有可能变差。蜡的分散粒径达到0.1μm至1.5μm，与聚酯树脂具有适当的分散性能。

无机颗粒可以合适地用于本发明中的调色剂作为外部添加剂来加强流动性、显影性能和转印性能。无机颗粒的初级粒径优选为5nm至200nm，更优选为10nm至150nm。由BET法得到的比表面积优选为20m²/g至500m²/g。无机颗粒的含量优选为调色剂的0.01质量％至5质量％，更优选为0.01质量％至2.0质量％。无机颗粒的具体实例包括硅石、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、氧化锡、硅酸盐砂、粘土、云母、硅火山碎屑岩、硅藻土、氧化铬、二氧化铈、铁丹、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅和氮化硅。以及其它还包括高分子颗粒，如聚苯乙烯、由无乳化剂乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合得到的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯共聚物、硅酮、苯代三聚氰胺、或由缩聚得到的尼龙以及衍生自可热固化树脂的聚合物颗粒。

即使在高湿度的条件下，通过向调色剂表面施用这种流化剂以改善疏水性，也能够防止流动性或充电性能变差。表面处理剂的优选实例包括硅烷偶联剂、硅烷化剂、具有氟烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸偶联剂、铝偶联剂、硅油和改性硅油。用于去除转印后光电导体或第一转印介质上的残留显影剂的清洁性能改善剂的实例包括：诸如硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸的脂肪酸金属盐，以及由无乳化剂乳液聚合制成的聚合物颗粒，如聚甲基丙烯酸甲酯颗粒或聚苯乙烯颗粒。聚合物颗粒的粒度分布优选是小的，聚合物颗粒的体积平均粒径优选为0.01μm至1μm。

不对其它的组分具体限定，因此可以对其进行选择。其实例包括着色剂、防粘剂、电荷控制剂、无机颗粒、流动性改进剂、清洁能力改进剂、磁性材料、金属皂等。

不对着色剂具体限定，因此可以从已知的染料和颜料中选择。其实例包括碳黑、苯胺黑染料、黑锑粉、萘酚黄S、汉撒黄(10G、5G、G)、镉黄、氧化铁黄、黄铁华、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油溶性黄、汉撒黄(GR、A、RN、R)、颜料黄L、联苯胺黄(G、GR)、永固黄(NCG)、Vulcan坚牢黄(Vulcan Fast Yellow)(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、蒽黄BGL、异二氢吲哚酮黄(isoindolinoneyellow)、铁丹、红铅粉、红丹、镉红、镉汞红、锑红、永固红4R(Permanent Red4R)、对位红、火红、对氯间硝基苯胺红(parachlororthonitroaniline red)、立索尔坚牢猩红G(Lithol Fast Scrarlet G)、亮坚牢猩红、亮胭脂红BS、永固红(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、坚牢猩红VD、Vulcan坚牢宝石红B、亮猩红G、立索尔宝石红GX、永固红F5R、亮胭脂红6B、颜料猩红3B、酒红5B、甲苯胺栗红、永固酒红F2K、太阳酒红BL(Helio Bordeaux BL)、酒红10B、BON栗色光(BON Maroon Light)、BON栗色介质(BON Maroon Medium)、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛栗、油溶性红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、Perynone Orange、油溶性橙、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、BC)、靛蓝、深蓝、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二噁嗪紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、三氧化二铬、翠铬绿、翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金、酸性绿色淀、孔雀石绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、氧化钛、锌白和锌钡白等。可以单独或结合使用上述颜料。

不对调色剂中的着色剂含量具体限定，因此可以对其含量调节，并且优选为1质量％至15质量％，更优选为3质量％至10质量％。

如果含量小于1质量％，着色剂的着色力就会变差，如果含量大于15重量％，调色剂中的颜料就有可能发生分散缺陷，由此导致调色剂的着色力或电性能变差。

着色剂可以用作与树脂结合的母料。不对所述树脂具体限定，因此可以从已知的树脂中选择。其实例包括苯乙烯或被取代的苯乙烯的聚合物、苯乙烯共聚物、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、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸树脂、松脂、改性松脂、萜烯树酯、脂肪族或脂环族烃类树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡、石蜡等。可以单独和组合使用上述材料。

苯乙烯或被取代的苯乙烯的聚合物的实例包括：聚酯树脂、聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯、聚乙烯甲苯等。苯乙烯共聚物的实例包括苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯丙烯酸甲酯共聚物、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、苯乙烯-马来酯共聚物等。

通过将用于母料的树脂和具有高剪切力的着色剂混和并且捏合来获得母料。为了改进着色剂和树脂之间的相互作用，优选添加有机溶剂。此外，由于不需要干燥，因此优选“冲洗工艺(flushing process)”，该工艺中能够直接施加含有着色剂的湿滤饼(wet cake)。在冲洗工艺中，将含有着色剂和水的水基糊剂与树脂和有机溶剂混和并捏合，使得着色剂移向树脂，并且使得水和有机溶剂被去除。优选采用三辊磨和其他高剪切力分散设备来对材料进行混和及捏合。

不对电荷控制剂具体限定，因此可以从已知的试剂中选择。电荷控制剂的实例包括苯胺黑染料、三苯甲烷染料、含氯的金属络合物染料、酸螯合物颜料、若丹明染料、烷氧基胺、如氟改性季铵盐的季铵盐、烷基酰胺、磷单质或其化合物、钨单质或其化合物、氟化物活化剂、水杨酸金属盐、水杨酸衍生物的金属盐等。可以单独或组合使用上述试剂。

可以从市售产品中选择电荷控制剂。其具体实例包括由Orient化学工业有限公司生产的苯胺黑染料Bontron 03、季铵盐Bontron P-51、含有金属的偶氮染料Bontron S-34、羟萘甲酸金属络合物Bontron E-82、水杨酸金属络合物BontronE-84、和酚缩合物Bontron E-89；由Hodogaya化学公司生产的季铵盐钼金属络合物TP-302和TP-415；由Hoechst有限公司生产的季铵盐Copy Charge PSYVP2038、三苯甲烷衍生物Copy Blue PR以及季铵盐Copy Charge NEG VP2036和Copy Charge NX VP434；由Japan Carlit有限公司生产的硼金属络合物LRA-901和LR-147；铜酞菁、二萘嵌苯、喹吖啶酮、偶氮颜料和带有磺酸、羧基、季铵盐等官能团的其他高分子化合物。

调色剂中电荷控制剂的含量取决于粘合剂树脂的类型、是否存在外部添加剂以及所选择使用的分散方法，在此不作限定的说明。然而，例如相对于100质量份的粘合剂树脂，电荷控制剂的含量优选为0.1质量份至10质量份，更优选为0.2质量份至5质量份。当含量低于0.1质量份时，不能适当地控制电荷。如果含量超过了10质量份，调色剂的充电能力就会变得过大，这就减低了电荷控制剂自身的效果，并且增加了与显影辊的静电引力，导致显影剂的流动性或图像密度变差。

本发明的调色剂能够利用已知的方法来制造，如悬浮聚合、乳液聚合、熔融悬浮聚合等。例如，可以通过在水介质中乳化和/或分散调色剂材料的溶液和/或分散液以及对调色剂造粒来获得调色剂。

此外，能够通过使用压电元件或振动孔的喷射成粒方法来制造调色剂。

制造本发明调色剂的温度优选为10℃至80℃，更优选为20℃至60℃。当制造温度高于80℃时，组分材料受热溶解，并且不可能同时获得低温下的定影性能和耐热存储性能。

用于本发明调色剂的体积平均粒径优选为3μm至10μm，更优选为4μm至6μm，以得到高品质图像并降低转印定影部件上调色剂图像中的调色剂微粒间的间隙。此外，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比(Dv/Dp)优选为1.05之1.25，更优选为1.05至1.15。调色剂的平均圆度优选为0.90至1.00，更优选为0.94至0.97。通过采用上述调色剂，能够获得稳定定影性能的高品质图像。

用于本发明图像形成装置的显影剂能够通过各种已知的电子照相方法合适地用来形成图像，如磁性单组分显影法、非磁性单组分显影法和二组分显影法，并且所采用的显影剂还特别适用于如下所述的本发明的调色剂容器、处理盒(process cartridge)、图像形成装置和图像形成方法。

在本发明中，间隙时间，即记录介质通过转印定影间隙的所要时间被设定为30毫秒或更短，这就使高速定影成为可能，并且本发明适用于高速打印。此外，由于把间隙时间设定为30毫秒或更短，因此在转印/定影期间，通过使调色剂层从转印定影部件上分离，并同时通过与记录介质接触而被暂时冷却可以抑制热反印。

优选地，由于在本发明的中间转印部件上的调色剂图像第二次被转印到辊形转印定影部件上，然后转印定影部件上的调色剂图像第三次被转印到记录介质上，而且由于中间转印部件存在于转印定影部件和图像承载部件之间，因此可以具有足以防止图像承载部件受热的通道。尽管在一些情形下有可能要安装冷却设备，但还是可以为上述目的而具有足够的空间。

优选地，由于在本发明的中间转印部件上的调色剂图像第二次被转印到带形转印定影部件上，然后转印定影部件上的调色剂图像第三次被转印到记录介质上，而且由于中间转印部件存在于转印定影部件和图像承载部件之间，因此可以具有足以防止图像承载部件受热变的通道。尽管在一些情形下有可能要安装冷却设备，但还是可以为上述目的而具有足够的空间。

优选地，在本发明中，转印定影部件被用作中间定影部件，并且形成在图像承载部件上的调色剂首先被转印到转印定影部件上，接着转印定影部件上的调色剂图像第二次被转印到记录介质上。这样一来，当通过加热单元对转印定影部件上的调色剂图像进行加热时，来自于转印定影部件的热量仅通过定影间隙传送到记录介质上，且大部分的热量都被用来加热调色剂图像，因此通过有效地使调色剂熔融而实现了能量节约，并且通过保持加热单元的加热温度低而缩短了预热时间。

此外，通过本发明，能够形成使调色剂令人满意地熔融的点状态(dotconditions)，这是因为在由GPC测量得到的分子量分布中，调色剂粘合剂在分子量为5000至15000的区域内有主峰。此外，由于很少发生热反印，因此不需要包含分子量为30000或更高的组分，这是由于在熔融点中不会出现高粘度或凝胶状的组分，因此实现优异的转印性能。此外，由于重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)的比值Mw/Mn为2至6，因此不但均匀地保持了熔融点中的粘度，而且通过使分子量的分布是尖锐的而可以得到具有优异的光泽度的图像。

由于调色剂令人满意地在转印定影部件上受热并熔融，而且受热和熔融的调色剂在粘度方面的微弱差别很小，因此，即使对高光图像来说，也充分产生了调色剂与记录介质接触的固着效应，并且能够得到适宜的转印性能。对于可以实现高速定影和能量节约、并尤其在图像分辨率为600dpi或更高的情形下通过图像调制而表现出密度梯度的图像形成装置来说，即使在高光区域和高密度区域也能够获得高品质和高稳定性的图像。

优选地，用于本发明的调色剂粘合剂至少含有聚酯树脂，从而获得低温下的优异的定影性能以及适宜的透明度和光泽度。

由于在本发明中调色剂的熔融温度优选为80℃至140℃，且转印定影部件的表面温度相对于调色剂的熔融温度被限定在恒定的范围内，因此从图像的耐热存储性能、记录介质上的热效应或能量节约方面考虑，优选阻止中间转印部件的温度升高，从而使低温下高速定影成为可能。

由于在本发明中调色剂的玻璃转化温度(Tgt)优选为50℃至80℃，因此能够改善记录介质上调色剂图像的耐热性。

此外，由于本发明中调色剂的酸值优选是高的，因此能够通过提高调色剂相对于记录介质的亲和性来改善转印性能。

由于调色剂中的剥离剂的含量优选为5质量％至40质量％，并且剥离剂的熔点被设定在调色剂的玻璃转化温度和熔融温度范围之内，因此能够改善转印定影部件的剥离性能，并且不必在转印定影部件上涂覆油。

由于在本发明中调色剂的体积平均粒径(Dv)优选为3μm至10μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比Dv/Dp优选为1.05至1.25，且圆度优选为0.90至1.00，因此能够利用调色剂的较小粒径来获得高品质的图像，并且转印定影部件上的调色剂图像中的调色剂颗粒之间的间隙变小，从而使稳定的定影成为可能。

由于在本发明中调色剂优选含有受热时能够溶解在树脂中的树脂增塑剂，因此可以进一步改善低温下的定影性能，并同时保持耐热性。

由于在本发明中调色剂优选含有受热时能够溶解在树脂中的结晶聚酯树脂，因此可以进一步改善低温下的定影性能。

由于在本发明中，优选在水介质中乳化和/或分散调色剂材料的溶液和/或分散液以制备乳液和/或分散溶液之后，通过造粒来制造调色剂，因此不包括曾经在常规粉碎法中使材料受热的捏合步骤，并且在不溶解组分材料的情况下就能够制造调色剂。

在本发明中，优选在喷雾调色剂材料的溶液和/或分散液之后，通过造粒来制造调色剂，因此包括曾经在常规粉碎法中使材料受热的捏合步骤，并且在不溶解组分材料的情况下就能够制造调色剂。

实施例

下面将参照实施例和比较实施例对本发明进行详细说明，不应当把下述实施例和比较实施例解释为对本发明范围的限定。

[制备调色剂A至D]

得到了表2所示的分子量分布、玻璃转化温度和熔融温度的聚酯树脂A至D。

表2

 

	Tg(℃)	Tm(℃)	分子量峰值	分子量为30,000或者更高的组分	Mw/Mn	酸值
							聚酯树脂A	63.6	106.1	8900	0％	4.5	38.1
聚酯树脂B	75.9	107.8	14000	0％	2.0	32.5
							聚酯树脂C	65.2	106.2	8300	2％	9.8	34.5
聚酯树脂D	62.5	140.8	21000	20％	11.6	32.5

接下来，为了对实验进行评价，将5质量份碳黑颜料和20质量份作为剥离剂的巴西棕榈蜡和米蜡(由Cera Rica Noda公司制造，熔点：84℃)的混合物被熔融捏合到100质量份的各个聚酯树脂A至D中。在通过喷磨机对各个混合物粉碎和分级使它们的重量平均分子粒径为5μm至6μm、体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比Dv/Dp为1.05至1.15、平均圆度为0.90至0.93后，调整和混合外部添加剂来提供合适的流动性、转印性能和充电能力以得到调色剂A至D。

[调色剂E至H的制备]

以类似于调色剂A至D的方法制备调色剂E至H，除了采用5质量份酯蜡(由NOF公司制造，熔点：82℃)作为剥离剂。

[制备调色剂I]

-制备调色剂材料的溶液和/或分散液

--未改性聚酯(低分子量聚酯)的合成

在配备有冷凝管、搅拌器和氮气入口管的反应容器中，放置67质量份的双酚A环氧乙烷双分子加合物、84质量份双酚A环氧丙烷三分子加合物、274质量份对苯二甲酸和2质量份氧化二丁锡，反应在常压下230℃下进行8小时，并且在10mmHg至15mmHg的降低的压力下进行5小时以获得合成的未改性聚酯。

所得到的未改性聚酯的Tg为58.2℃、Tm为96.4℃、分子量峰值为5600、分子量为3000或更高的组分为0％且Mw/Mn为4.2。

--母料(MB)的制备--

在亨舍尔混合机(由Mitsui Mining有限公司制造)中将1000质量份水、540质量份碳黑(由Degussa AG制造的“Printex 35”，DBP吸油量＝42ml/100g、pH＝9.5)、以及1200质量份未改性聚酯混合。然后采用双辊机在150℃下将混合物捏合30分钟，然后进行滚动冷却(rolling-cooling)并利用粉磨机(由HosokawaMicron公司制造)进行粉碎以制备母料。

--增塑剂的分散液的制备--

将200质量份作为增塑剂的聚乙二醇二酯(由Matsumoto Yushi-Seiyaku有限公司制造，熔点：66℃)、400质量份聚酯树脂和800质量份乙酸乙酯混合，然后采用砂磨机(由Aimex公司制造的“Ultra Viso Mill”)在液态进给速率为1kg/hr、圆盘的圆周速度为6m/s且0.5mm的氧化锆小球填充80％的体积的条件下将混合物旋转5分钟以分散增塑剂，并制备出增塑剂的分散液。

--调色剂材料的溶液和/或分散液的制备--

在烧杯中，将75重量份未改性聚酯，130重量份乙酸乙酯和100重量份增塑剂的分散液引入、搅拌并溶解。接下来，引入10重量份巴西棕榈蜡[分子量＝1800，酸值＝2.5，渗透度＝1.5mm(40℃)]和10重量份母料，并采用砂磨机(由Aimex公司制造的“Ultra Viso Mill”)在液体进给速率为1kg/小时、圆盘的圆周速度为6m/s、0.5mm的氧化锆小球填充80％的体积和3次操作(passes)的条件下制备原材料溶液，从而制备出调色剂材料的溶液和/或分散液。

--水介质相的制备--

将306质量份离子交换水、265重量份浓度为10质量％的磷酸三钙悬浮液和0.2质量份十二烷基苯磺酸钠拌混合并均匀地溶解以制备水介质相。

--乳化液和/分散液的制备--

将150质量份水介质相放入容器中，利用TK均匀搅拌器(由Primix公司制造)以12000rpm的转速进行搅拌。接下来，将100质量份调色剂材料的溶液和/或分散液添加到水介质相中并混合10分钟以制备乳化液和/或分散液(乳液浆料)。

--除去有机溶剂--

将100质量份的乳液浆料引入到带有搅拌器和温度计的烧瓶中，然后在30℃的温度下以20m/min的搅拌圆周速度搅拌，以进行12小时的溶剂去除。

--洗涤和干燥--

在减压的条件下过滤100质量份分散浆液后，将100质量份离子交换水添加到滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤。将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤2次。将20质量份10质量％的氢氧化钠溶液加入到所得到的滤饼中，并采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合30分钟后在减压的条件下对其过滤。将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤。将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤两次。进一步将20质量份10质量％的盐酸加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤。最后，将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤两次以获得最终的滤饼。

然后利用空气循环干燥机在45℃对滤饼进行48小时的干燥，然后通过75

μm的网眼的筛子进行筛分以获得基于调色剂的颗粒A。所获得的调色剂的体积平均粒径为5.3μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比Dv/Dp为1.15，圆度为0.98。此外，调节并混合外部添加剂以提供适宜的流动性、转印性能和充电能力以得到调色剂I。

[调色剂J的制备]

用于制备调色剂I的增塑剂的分散液改变为下述结晶聚酯树脂的分散液。

--结晶聚酯树脂A的合成--

将由富马酸(摩尔比为88.6)、琥珀酸(摩尔比为4.9)、偏苯三酸酐(摩尔比为6.5)和1，4-丁二醇(摩尔比为100)构成的4000g组合物和4g氢醌放入到配备有温度计、搅拌器、冷凝器和氮气入口管的5L圆底4颈烧瓶中。烧瓶被设置在覆套式加热器中，通过从氮气入口管引入氮气使烧瓶的内部保持在非活性的气氛中的同时增加烧瓶的温度。在160℃的温度下进行5小时的反应并接下来在200℃的温度下进行1小时的反应后，再在8.3kPa下进行1小时的反应，以得到结晶聚酯树脂。

结晶聚酯树脂A的玻璃转化温度为118℃，分子量峰值为6400。

--结晶聚酯树脂的分散液的制备--

将200质量份结晶聚酯树脂A、400质量份聚酯树脂和800质量份乙酸乙酯混合，然后采用砂磨机(由Aimex公司制造的“Ultra Viso Mill”)在液体进给速率为1kg/hr、圆盘的圆周速度为6m/s且0.5mm的氧化锆小球填充80％的体积的条件下将混合物旋转5分钟以分散结晶聚酯，从而制备出结晶聚酯的分散液。

以类似于基于调色剂的颗粒I的方式制备基于调色剂的颗粒J，出了采用上述结晶聚酯树脂的分散液。基于调色剂的颗粒J的体积平均粒径为5.5μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比Dv/Dp为1.17，圆度为0.98。此外，进一步调节并混合外部添加剂以提供适宜的流动性、转印性能和充电能力来获得调色剂J。

[调色剂K的制备]

在烧杯中，引入、搅拌并溶解100质量份的苯乙烯丙烯酸共聚物(Tg：59.2℃，酸值：30，分子量峰值：11000，Mw/Mn：4.5)和130质量份乙酸乙酯。接下来，引入7质量份巴西棕榈蜡[分子量＝1800，酸值＝2.5，渗透度＝1.5mm(40℃)]和10质量份母料，并采用砂磨机(由Aimex公司制造的“Ultra Viso Mill”)在液体进给速率为1kg/hr、圆盘的圆周速度为6m/s、0.5mm的氧化锆小球填充80％的体积和3次操作的情况下制备法原材料溶液，从而制备出调色剂材料的溶液和/或分散液。

利用压电传递喷雾干燥器对调色剂材料的溶液和/或分散液进行喷雾和造粒以获得基于调色剂的颗微粒K。基于调色剂的颗粒K的体积平均粒径为5.5μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比Dv/Dp为1.05，圆度为0.99。此外，进一步调节并混合外部添加剂以提供适宜的流动性、转印性能和充电能，从而得到调色剂K。

[调色剂L的制备]

<基于粘合剂的材料的生产步骤>

-制备调色剂的溶液和/或分散液-

-未改性聚酯(低分子量聚酯)的合成-

在配备有冷凝管、搅拌器和氮气入口管的反应容器中，放入67质量份双酚A环氧乙烷双分子加合物、84质量份双酚A环氧丙烷三分子加合物、274质量份苯二甲酸和2质量份氧化二丁锡，反应在正常压力下230℃进行8小时并且在10mmHg至15mmHg的降低的压力下进行5小时以获得合成的未改性聚酯。

所得到的未改性聚酯的分子量峰值为5600，玻璃转化温度Tg为58℃。

--母料(MB)的制备--

通过亨舍尔混合机(由Mitsui Mining有限公司制造)，将1000质量份水、540质量份碳黑(由Degussa AG制造的“Printex 35”，DBP吸油量＝42ml/100g、pH＝9.5)、以及1200质量份未改性聚酯混合。然后采用双辊机在150℃下对混合物进行30分钟的捏合，然后进行滚动冷却并利用粉磨机(由Hosokawa Micron公司制造)进行粉碎以制备母料。

--预聚物的合成--

在配备有冷凝管、搅拌器和氮气入口管的反应容器中，放入682质量份双酚A环氧乙烷双分子加合物、81质量份双酚A环氧丙烷三分子加合物、283质量份对苯甲酸、22质量份偏苯三酸酐和2质量份氧化丁锡，反应在常压下以230℃下进行8小时并且在10mmHg至15mmHg的降低的压力下进行5小时以获得合成的中间聚酯。

所得到的中间聚酯的数均分子量(Mn)为2100、重均分子量(Mw)为9600、玻璃转化温度(Tg)为55℃、酸值为0.5且羟值为49。

在配备有冷凝管、搅拌器和氮气入口管的反应容器中，放入411质量份中间聚酯、89质量份异氟尔酮二异氰酸酯和500质量份乙酸乙酯，反应在100℃下进行5小时以得到合成预聚物(能够与含有活性氢基化合物进行反应的聚合物)。

所得到的预聚物中的游离异氰酸盐的含量为1.60质量％，并且预聚物的固体密度(150℃下，放置45分钟之后)为50质量％。

--酮亚胺(含有活性氢基的化合物)的合成--

在配备有搅拌器和温度计的反应容器中，放入30质量份异氟尔酮二胺和70质量份甲乙酮，反应在50℃下进行5小时以得到合成的酮亚胺化合物(含有活性氢基的化合物)。

酮亚胺化合物(含有活性氢基的化合物)的胺值为423。

--水介质相的制备--

将306质量份离子交换水、265质量份10质量％的磷酸三钙悬浮液和0.2质量份十二烷基苯磺酸钠搅拌混合并均匀地溶解以制备水介质相。

--乳化液和/分散液的制备--

将150质量份水介质相放入容器中，利用TK均匀搅拌器(由Primix公司制造)以12000rpm的转速进行搅拌。接下来，将100质量份调色剂材料的溶液和/或分散液添加到水介质相中并混合10分钟以制备乳液和/或分散液(乳液浆料)。

-除去有机溶剂一

将100质量份的乳液浆料引入到装有搅拌器和温度计的烧瓶中，然后在30℃下以20m/min的搅拌圆周速度搅拌，以进行12小时的溶剂去除。

一洗涤和干燥一

在降低的压力条件下将100质量份分散浆液、100质量份离子交换水添加到滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤。将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤两次。将20质量份10质量％的氢氧化钠溶液加入到所得到的滤饼中，并在降低的压力下采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合30分钟后对其过滤。将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟合后对其过滤。将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤两次。进一步将20质量份10质量％的盐酸加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤。最后，将300质量份离子交换水加入到所得到的滤饼中，并在采用TK均匀搅拌器以12000rpm的转速混合10分钟后对其过滤2次以获得最终的滤饼。

然后利用空气循环干燥机在45℃对最终获得的滤饼干燥48小时，然后通过75μm的网眼的筛子进行筛分以获得基于调色剂的颗粒L。所获得的调色剂的体积平均粒径为5.5μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比Dv/Dp为1.15，圆度为0.98。此外，调节并混合外部添加剂以提供适宜的流动性、转印性能和充电能力而得到调色剂L。

--调色剂M的制备--

结晶聚酯树脂A                                   ...15质量份

非结晶聚酯树脂

(由Kao公司制造，Tg：63.6℃，Tm：106.1℃)        ...35质量份

非结晶聚酯树脂

(由Kao公司制造，Tg：59.8℃，Tm：149.2℃)        ...40质量份

抗-游离脂肪酸巴西棕榈蜡(玻璃转化温度：83℃)     ...5质量份

碳黑(由Mistubishi Chemical公司制造的#44)        ...10质量份

在亨舍尔混合机中进行充分的搅拌混合后，通过两轴挤出设备对调色剂的上述组成材料进行捏合，并在冷却后粉碎、分级以使得到的基于调色剂的颗粒M，其重量平均粒径为6.5μm，体积平均粒径(Dv)与数量平均粒径(Dp)之比Dv/Dp为1.25，圆度为0.91。捏合机的温度被设定为捏合材料熔融的范围内的最小值，以便使被捏合的材料的温度在捏合机出口处为120℃。

此外，调节并进一步混合外部添加剂以提供适宜的流动性、转印性能和充电能力以得到调色剂M。

各个调色剂A到M的玻璃转化温度Tg、熔融温度Tm、分子量峰值、分子量为3000或更高的组分、重均分子量与数均分子量之比Mw/Mn示于表3。

表3

 

	Tg(℃)	Tm(℃)	分子量峰值	分子量为30000或者更高的组分	Mw/Mn
						聚酯树脂A	68.6	106.1	8900	0％	4.5
聚酯树脂B	75.9	107.8	14000	0％	2.0
						聚酯树脂C	65.2	106.2	8300	2％	9.8
聚酯树脂D	62.5	140.8	21000	20％	11.6
						聚酯树脂E	68.6	106.1	8900	0％	4.5
聚酯树脂F	75.9	107.8	14000	0％	2.0
						聚酯树脂G	65.2	106.2	8300	2％	9.8
聚酯树脂H	62.5	140.8	21000	20％	11.6
						聚酯树脂I	56.3	92.8	5600	0％	4.2
聚酯树脂J	58.1	96.4	5600	0％	4.8
						聚酯树脂K	59.2	110.2	11000	0％	4.5
聚酯树脂L	58.3	140.2	5600	8％	11.4
						聚酯树脂M	49.3	125.6	5800	5％	9.6

基于上述示于图3的组成的串列式彩色复印机组成结构用作实施例中的图像形成装置。

用在上述图像形成装置中的转印定影设备的转印定影条件设定如下。

条件1：转印定影间隙时间：8毫秒，部件的温度：调色剂的熔融温度Tmt+50℃

条件2：转印定影间隙时间：25毫秒，部件的温度：调色剂的熔融温度Tmt+10℃

条件3：转印定影间隙时间：30毫秒，部件的温度：调色剂的熔融温度Tmt+10℃

条件4：转印定影间隙时间：40毫秒，部件的温度：调色剂的熔融温度Tmt+10℃

将间隙压力设定为0.5Mpa，以便转印定影部件与记录介质充分牢固地附着。

对附着量为0.6mg/cm²的固体图像以及2×2的点图像(600dpi；25％)中的调色剂A到M的转印定影性能进行评价。采用Ricoh公司制造的普通纸张600-70W作为记录介质，并且以ΔID(ID_max-ID_min)来评价记录介质上的点再现性并以目视观察2×2的点图像。当ΔID小于0.005时，评价为可接受范围的A；当ΔID大于等于0.005且小于等于0.008时，评价为B；当ΔID大于0.008时，评价为ΔID的评价标准C。当确定图像被如实地复制时，将记录介质上的点再现性评价为A，当出现不均匀性、缺少点等问题时，评价为C，而当再现性不足且未观察到不均匀性及缺少点时，评价为B。结果示于表4。

表4

实施例A、B、E、F、I、J和K中调色剂的ΔID和点再现性的评估结果在条件1至3中是适宜的，然而，由于出现了固体图像中的热转印以及变厚的点图像，因此再现性在条件4中变差。比较实施例C、D、G、H、L和M中调色剂的ΔID和点再现性的评估结果表明在条件1至3中由于定影缺陷所以ΔID和点再现性变差，然而，在条件4中由于足够的间隙时间所以ΔID和点再现性较好。

在前述评估中显示出适当结果的调色剂A、B、E、F、I、J和K的评估通过采用带有如图2所示结构的常规转印设备来进一步进行。结果，由于在条件5中调色剂没有令人满意地受热，因此定影缺陷发生在所有的调色剂中。此外，在条件6下获得了适宜的调色剂定影性能。但是，在条件7中观察到了热反印。

条件5：在定影间隙时间为8毫秒、部件的温度为调色剂熔融温度Tmt+50℃下将2×2点图像(600dpi；25％)定影

条件6：在定影间隙时间为30毫秒、部件的温度为调色剂熔融温度Tmt+30℃下将附着量为0.6mg/cm²的固体图像定影

条件7：在定影间隙时间为30毫秒、部件的温度为调色剂熔融温度Tmt+50℃下将附着量为0.6mg/cm²的固体图像定影

Claims (16)

1、一种图像形成装置，包括：

图像承载部件；

构造成在图像承载部件上形成静电潜像的静电潜像形成单元；

构造成使用调色剂对静电潜像进行显影以形成调色剂图像的显影单元；

构造成承载调色剂图像的转印定影部件；

构造成对转印定影部件上的调色剂图像进行加热的加热单元；和

构造成与转印定影部件形成转印定影间隙的加压部件，

其中转印定影部件上的调色剂图像被同时转印和定影到穿过转印定影间隙的记录介质上，以将图像记录到记录介质上，

间隙时间，即记录介质穿过转印定影间隙的所要时间为30ms或更短，

调色剂至少包括粘合剂，该粘合剂在由GPC测量得到的分子量分布中在分子量为5000至15000的区域内有主峰，分子量为30000或更高的组分的含量为0.05％或更低，并且重均分子量Mw与数均分子量Mn的比值Mw/Mn为2至6。

2、如权利要求1所述的图像形成装置，其中转印定影部件为辊形，形成在图像承载部件上的调色剂图像首先被转印到中间转印部件上，中间转印部件上的调色剂图像第二次被转印到转印定影部件上，转印定影部件上的调色剂图像第三次被转印到记录介质上。

3、如权利要求1所述的图像形成装置，其中转印定影部件为带型，形成在图像承载部件上的调色剂图像首先被转印到中间转印部件上，中间转印部件上的调色剂图像第二次被转印到转印定影部件上，转印定影部件上的调色剂图像第三次被转印到记录介质上。

4、如权利要求1所述的图像形成装置，其中转印定影部件为中间转印部件，形成在图像承载部件上的调色剂图像首先被转印到转印定影部件上，并且转印定影部件上的调色剂图像第二次被转印到记录介质上。

5、如权利要求1所述的图像形成装置，其中粘合剂在由GPC测量得到的分子量分布中在分子量为8000至12000的区域内有主峰，并且不包括分子量为30000或更高的组分，并且重均分子量Mw与数均分子量Mn的比值Mw/Mn为2至5。

6、如权利要求1所述的图像形成装置，其中粘合剂至少包括聚酯树脂。

7、如权利要求1所述的图像形成装置，其中当调色剂的熔融温度Tmt为80℃至140℃且转印定影部件的表面温度用T1表示时，

Tmt+10℃≤T1≤Tmt+50℃成立。

8、如权利要求1所述的图像形成装置，其中调色剂的玻璃转化温度Tgt为50℃至80℃。

9、如权利要求1所述的图像形成装置，其中调色剂的酸值为30mgKOH/g至50mgKOH/g。

10、如权利要求1所述的图像形成装置，其中当调色剂包括5质量％至40质量％的剥离剂且剥离剂的熔点用Tw表示时，

满足Tgt<Tw<Tmt。

11、如权利要求1所述的图像形成装置，其中调色剂的体积平均粒径Dv为3

μm至10μm，体积平均粒径Dv与数量平均粒径Dp的比Dv/Dp为1.05至1.25，且平均圆度为0.90至1.00。

12、如权利要求1所述的图像形成装置，其中调色剂包括受热时能够与树脂相容的树脂增塑剂。

13、如权利要求1所述的图像形成装置，其中调色剂包括受热时能够与树脂相容的结晶聚酯树脂。

14、如权利要求12所述的图像形成装置，其中通过在水介质中乳化和/或分散调色剂材料的溶液和/或分散液来制备乳化液和/或分散液后，对调色剂进行造粒。

15、如权利要求1所述的图像形成装置，其中通过喷雾调色剂材料的溶液和/或分散液来对调色剂造粒。

16、一种图像形成方法，包括：

在图像承载部件上形成静电潜像；

通过采用调色剂对静电潜像进行显影以形成调色剂图像；以及

采用构造成承载调色剂图像的转印定影部件、构造成对转印定影部件上的调色剂图像进行加热的加热单元和构造成与转印定影部件形成转印定影间隙的加压部件来进行印定影，

其中转印定影部件上的调色剂图像被同时转印和定影到穿过转印定影间隙的记录介质上，以将图像记录到记录介质上，

间隙时间，即记录介质穿过转印定影间隙的所要时间为30ms或更短，

调色剂至少包括粘合剂，该粘合剂在由GPC测量得到的分子量分布中在分子量为5000至15000的区域内有主峰，分子量为30000或更高的组分其含量为0.05％或更低，并且重均分子量Mw与数均分子量Mn的比值Mw/Mn为2至6。

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