CN1508634A - 色调剂和使用色调剂的成像装置 - Google Patents

Abstract

一种包含色调剂颗粒的色调剂，所述色调剂颗粒包含粘合剂树脂和着色剂，其中该色调剂的颗粒具有这样的旋转性，使得与其它方向相比，其较容易地沿一个方向旋转。优选色调剂颗粒具有纺锤体形状，并满足下列关系：0.5≤(r2/r1)≤0.8，0.7≤(r3/r2)≤1.0，及r3≤r2＜r1，式中r1、r2和r3分别代表色调剂颗粒的平均长轴粒径、平均短轴粒径和平均厚度。一种成像装置，其至少包括图像承载体；用含有上述色调剂的显影剂显影静电潜像的显影装置；将色调剂影像转印到接收材料上的转印装置；及清洁图像承载体表面的清洁装置。

Description

色调剂和使用色调剂的成像装置

                          技术领域

本发明涉及一种色调剂，其用于使通过诸如静电复制术等成像方法形成的静电潜像显影。另外，本发明还涉及使用色调剂成像的成像装置，例如复印机、传真和打印机。

                          背景技术

在静电复制术中，影像通常是通过包括下列步骤的方法形成的：

(1)用充电装置将图像承载体如感光体充电(充电过程)；

(2)用成像的光照射已充电的图像承载体，以便在图像承载体上形成静电潜像(光照射过程)；

(3)用包含色调剂的显影剂使静电潜像显影，以在图像承载体上形成色调剂影像(显影过程)；

(4)将色调剂影像转移至接收材料上，任选通过中间的转印介质(转印过程)；

(5)利用定影装置，通过施热、施压等将色调剂影像定影于接收材料上(定影过程)；及

(6)在转印过程之后，通过清洁器除去残留在图像承载体上的色调剂颗粒，使得图像承载体可以为下一个成像过程作好准备。

最近，由静电复制术所形成的影像，无论是单色影像还是彩色影像，都需要具有高的影像质量(尤其是好的影像再现性)。具体地，在全色影像中半色调影像通常具有大的影像面积比例。为了获得具有好的均匀性和好的色彩再现性的高质量彩色影像，已经提出并开发了具有小的粒径和/或球形形状的色调剂。

公开待审的日本专利申请(下文中的JOPs)2002-148863、05-313416和02-148046公开了包括下列过程的制备色调剂的方法：

(1)将至少包含粘合剂树脂和着色剂的母色调剂颗粒分散在水或者包含分散剂的含水溶剂中，形成分散液；

(2)向该分散液中加入能够软化母色调剂颗粒的软化溶剂和有机溶剂的混合物，使母色调剂颗粒吸附软化溶剂，所述有机溶剂能够与水或含水溶剂及软化溶剂混合；和

(3)从母色调剂颗粒中除去软化溶剂。

通过使用这些方法，可以制备具有适当粒径分布的球形色调剂，同时可以使用多种树脂作为粘合剂树脂。

然而，通过这些方法制备的色调剂的缺点在于，由于色调剂颗粒易旋转(即具有过度的旋转性)而容易进入图像承载体(如感光体)与清洁器的缝隙中，这样就在所得影像中出现了不需要的条纹影像而产生了清洁问题。另外，色调剂还有一个缺点，那就是当圆点影像被显影和转印时，由于色调剂颗粒的过度旋转性，圆点影像中的色调剂颗粒分散在圆点影像周围而引发雾化。

另外，JOPs61-22354、06-250439和09-68823已经公开了包含色调剂颗粒的色调剂，所述色调剂颗粒包含着色剂和粘合剂树脂，其中该色调剂颗粒具有3～9μm的体均粒径及特定的粒径分布。

通过使用这些具有小粒径的色调剂，会产生具有好的均匀性的影像，而不会产生背景显影问题，即所得影像因色调剂的不需要的电荷特性而产生背景污垢。

然而，该色调剂的缺点在于，色调剂颗粒容易在清洁过程中进入感光体与清洁器的缝隙中，结果引发了清洁问题。另外，当色调剂颗粒具有不规则形状时，色调剂不会引发清洁问题，但是另一个问题会出现，即当色调剂影像形成和被转印时，由于色调剂颗粒不同的移动使所得影像具有差的细线再现性。

另外，JOP2002-207317公开了一种具有扁平形状的色调剂。这种色调剂由下述方法制备：

平均主粒径为10～500nm的树脂颗粒经过盐析/熔化处理来制备树脂的次级颗粒；和

将次级树脂颗粒弄平而制备扁平的色调剂。

通过使用这种扁平的色调剂，可以产生具有光滑表面的高影像密度和高质量的影像，而不会引发雾化问题。

然而，这种色调剂的流动性差，因此，色调剂颗粒不能浓密地和均匀地分配于圆点色调剂影像中。所以，当形成高圆点(或线形)密度的影像时，色调剂影像具有差的点再现性。

由于上述原因，具有能够产生高质量影像、而不会引发雾化问题、也不会使小点再现性降低的色调剂是必需的。

                          发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种色调剂，其能产生高质量影像，不会引发雾化问题，也不会使小点再现性降低。

本发明的另一个目的是提供一种色调剂，其包含电量标准偏差小的色调剂颗粒，并能形成高质量的影像而不会出现背景显影。

本发明的再一个目的是提供一种成像装置，其能产生高质量影像，而不会引发雾化和背景显影问题，也不会使小点再现性降低。

简单地说，在下文中将会更加清楚的本发明的这些和其它目的可以通过一种色调剂来实现，该色调剂至少包含粘合剂树脂和着色剂，其中该色调剂的颗粒具有这样的旋转性，使得颗粒位于二维平面上时，与其它方向相比，更容易沿一个方向旋转(即在X和Y方向上具有不同的旋转性)。

优选将诸如电荷控制剂等材料定影在色调剂表面，以保护色调剂的表面。当电荷控制剂定影在色调剂的表面上时，优选电荷控制剂的含量为0.2～2.2％重量。

另外，优选色调剂具有纺锤体形状，并且具有3～8μm的体均粒径。优选色调剂满足下列关系：

        0.5≤(r2/r1)≤0.8，0.7≤(r3/r2)≤1.0，及r3≤r2＜r1

其中，r1、r2和r3分别表示色调剂颗粒的平均长轴粒径、平均短轴粒径和平均厚度。

优选地，平均长轴粒径r1为5～9μm，平均短轴粒径r1为2～6μm，及平均厚度为2～6μm。另外，优选r1、r2和r3的标准偏差分别不大于2.0μm、1.5μm和1.5μm。更优选地，基于色调剂的总重量，厚度r3不大于3μm的颗粒的量不大于30％重量。

优选地，色调剂具有的平均形状因数SF-2为100～190，其中色调剂颗粒的形状系数定义如下：

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

式中PERI和AREA分别表示色调剂颗粒在二维平面上的投影的周长和面积。色调剂的形状因数由100个颗粒的形状因数的平均值确定。

优选色调剂颗粒较容易地围绕旋转轴旋转，且在旋转轴方向的端部存在凸起。

优选色调剂具有15～40μC/g的电量，且其电量分布使得电量分布曲线的半宽为0.5～4.0fC/μm。

优选粘合剂树脂包括聚酯树脂。优选色调剂是通过包括下列步骤的方法制备的：将包含改性聚酯树脂的色调剂组合物溶解或分散在有机溶剂中，制得色调剂组合物液体；然后将色调剂组合物液体分散在含水介质中。作为选择，该方法可以包括如下步骤：将包含聚酯预聚物的色调剂组合物溶解或分散在有机溶剂中，制得色调剂组合物液体；然后将色调剂组合物液体分散在含水介质中，其中在溶解或分散过程及第二次分散过程中，由所述聚酯预聚物制得具有尿素键的改性聚酯树脂。

优选粘合剂树脂包含改性聚酯树脂(i)和未改性的聚酯树脂(ii)，其重量比(i/ii)为5/95至80/20。

优选聚酯树脂具有1000～10000的峰值分子量。

优选色调剂具有40～70℃的玻璃化转变温度。

优选色调剂进一步包括存在于色调剂颗粒表面的外添加剂。优选该外添加剂选自疏水化的二氧化硅和疏水化的氧化钛。

另一方面，本发明提供一种显影剂，其包括上述的色调剂和载体。

再一方面，本发明提供一种成像装置，其至少包括用于承载静电潜像的图像承载体如感光体；显影装置，以便用含有本发明的色调剂的显影剂使静电潜像在图像承载体上显影，进而在图像承载体上形成色调剂影像；转印装置，以便将色调剂影像转印到接收材料上；及清洁装置，以清洁图像承载体的表面。

此外，本发明还提供用于成像装置的处理盒，其包括：

至少一个用来承载静电潜像的图像承载体；及

显影装置，以便用含有上述色调剂的显影剂使静电潜像显影，进而在图像承载体上形成色调剂影像。

该处理盒可以包括用来给图像承载体充电的充电装置；用来清洁图像承载体表面的清洁器；及上述用于本发明成像装置的其它装置。

结合附图，并考虑到本发明的下列说明和优选实施方案，本发明的这些及其它的目的、特征和优点将会更加显而易见。

                          附图说明

结合附图，本发明的各种其它目的、特点和其它优点将会被更全面地领会和更好的理解，用同样的附图标记表示同样的相应部件，其中：

图1A至1C是本发明色调剂颗粒的实例的示意图；

图2A至2C是本发明色调剂颗粒的另一实例的示意图；

图3是本发明成像装置的实例的示意图；

图4是图3所示成像装置的成像部分的示意图；

图5A至5D是在实施例1和2及对比例1和2中制备的色调剂颗粒的照片；及

图6是本发明处理盒的实例的示意图。

                        具体实施方式

首先参照附图详细说明本发明的色调剂。

优选本发明的色调剂具有纺锤体形状及3～8μm的体均粒径(Dv)。图1A至1C是本发明色调剂颗粒的实例的示意图。图1A是色调剂颗粒的透视图，图1B和1C是色调剂颗粒的横截面图。

在图1A中，色调剂颗粒在X轴方向上具有长轴粒径r1、在Y轴方向上具有短轴粒径r2，及在Z轴方向上具有厚度r3。在这方面，满足下列关系：

                        r1＞r2≥r3

由于色调剂的体均粒径(Dv)越大，色调剂影像的细点(线)再现性就越好，因此，优选体均粒径(Dv)不大于8μm。然而，色调剂的体均粒径(Dv)越小，色调剂的可清洁性就越差，所以，优选体均粒径(Dv)不小于3μm。具体地，当色调剂中粒径不大于2μm的色调剂颗粒的量不少于20％时，这种细小的色调剂颗粒倾向存在于载体和所用显影辊的表面，使得其它的色调剂颗粒不能与载体和显影辊充分地接触和摩擦，导致具有相反电荷的色调剂颗粒的数量增加。因此，出现背景显影，影像质量降低。

另外，优选色调剂的体均粒径(Dv)与数均粒径(Dn)的比值(Dv/Dn)(即粒径分布指数)为1.00～1.40。当色调剂具有窄的粒径分布时，色调剂颗粒具有均匀的电量(即色调剂具有窄的电量分布)，因此避免了背景显影的出现。

当比值(Dv/Dn)太大时，色调剂具有宽的电量分布，因此生产高质量影像就变得困难了。

色调剂的粒径Dv和Dn可以通过COULTER COUNTER MULTISIZER(Beckman Coulter Inc.制造)、利用一个具有50μm开口的光阑进行测定。平均粒径Dv和Dn是通过测量5000个颗粒并将数据平均而确定的。

色调剂颗粒的形状可以通过控制制备条件而得到控制。当用干的研磨法制备一种色调剂时，所得色调剂颗粒的表面是粗糙的(即表面具有凸起和凹陷的部分)，也就是说，色调剂颗粒具有不规则形状。这种经过研磨法制备出来的色调剂颗粒进行机械处理或热处理，色调剂颗粒的形状就可以变得接近球形了。

由湿的聚合法如悬浮物聚合法和乳液聚合法制备的色调剂颗粒具有光滑的表面及接近球形的形状。另外，通过最初制备细小的色调剂颗粒，然后将其结块，就可能得到象马铃薯一样不规则形状的色调剂颗粒。进一步地，通过由聚合法和聚合反应过程中在色调剂颗粒上应用剪切力所制备的色调剂颗粒，可得到椭圆形状或扁平形状的色调剂颗粒。

关于颗粒的形状，本发明的色调剂优选地满足下列关系：

          0.5≤(r2/r1)≤0.8和0.7≤(r3/r2)≤1.0。

当比值(r2/r1)太小时，色调剂的形状远远不是球形，因此，色调剂具有好的清洁能力，但是点再现性和转印效率降低，导致了影像质量的降低。相反地，当比值(r2/r1)太大时，色调剂具有接近球形的形状，因此，容易出现清洁问题，尤其是在低温和低湿度的条件下。

当比值(r3/r2)太小时，色调剂具有扁平形状，因此，与不规则形状的色调剂相似，这种色调剂会出现雾化问题。然而，这种色调剂在可转移性方面低于球形色调剂。尤其是，当比值(r3/r2)是1时，色调剂很容易旋转，而长轴就是旋转轴。本发明的色调剂优选地具有与球形、不规则和扁平形状不同的纺锤体形状，其具有球形、不规则和扁平形状色调剂的所有的优点，即可充电能力好、点再现性好、可转移性高、避免雾化能力好和清洁能力优秀。

由于本发明色调剂具有纺锤体形状，因此，当色调剂位于一个二维X-Y平面时，与其它方向相比，色调剂的颗粒形状使其更容易沿一个方向旋转。特别地，根据图1A，与其它方向例如短轴作为旋转轴的方向(即在X方向上)相比，色调剂颗粒相对容易地在长轴作为旋转轴的方向(即在Y方向上)上旋转。

相反地，球形色调剂容易在各个方向上旋转(因此出现了清洁问题)，不规则和扁平形状的色调剂很难在各个方向上旋转。

如图2所示，在长轴方向上，本发明的所有或部分的色调剂颗粒可以在其端部具有凸起。图2A是其端部具有凸起的色调剂颗粒的透视图。图2B和2C是图2A所示的颗粒的横截面图。

当色调剂颗粒具有这样的凸起时，色调剂颗粒的重心就偏离了色调剂颗粒纺锤体部分的中心。所以，即使色调剂颗粒以长轴作为旋转轴进行旋转时，色调剂颗粒也进行前进运动。因此，当位于二维X-Y平面上时，本发明的色调剂在X和Y方向上具有不同的旋转性。另外，即使色调剂颗粒旋转，由于色调剂颗粒端部所形成的凸起也会造成色调剂颗粒不规则的运动。因此，本发明色调剂颗粒的运动与那些球形的、扁平的和不规则的形状的色调剂不同。

将在与其它形状的色调剂比较的同时，详细说明本发明纺锤体形状的色调剂。

通过湿的聚合法制备的色调剂具有差的清洁能力。例如，即使这样的色调剂具有大约10μm的平均粒径时，如果使用刮板作为清洁器，上述清洁问题也会经常出现。这是由于色调剂颗粒的表面是光滑的，因此色调剂易在感光体的表面旋转并进入清洁刮板与感光体的缝隙中。另外，这种球形色调剂的表面没有凸起和凹陷的部分，因此色调剂中的所有外添加剂颗粒(如二氧化硅)与感光体的表面接触。

大量的外添加剂(如二氧化硅)通常被加入球形色调剂中，但是外添加剂容易嵌入色调剂中，导致出现色调剂颗粒熔接，因此形成了不需要的条纹影像。

相反地，具有不规则形状的色调剂的表面有许多凸起和凹陷的部分。因此，色调剂颗粒在感光体的表面很难旋转，使得感光体表面的色调剂颗粒也就很容易地由清洁刮板除去。

具有纺锤体形状的色调剂仅在一个方向上容易旋转。也就是说，当它的长轴(即图1A中的X方向)是旋转轴时，色调剂旋转。因此，色调剂具有好的清洁能力。另外，当色调剂在其长轴方向上的端部凸起时，其重心就偏离纺锤体部分的中心，并且色调剂颗粒因此进行不规则运动，使得色调剂清洁能力得到进一步的改善。

另外，当色调剂影像通过静电转印方法被转印时，如果色调剂是球形的，则色调剂影像会被很好的转印到接收材料上。这是由于球形色调剂颗粒具有光滑的表面，其相互之间或与感光体之间具有良好的流动性和小的附着力，因此，色调剂颗粒很容易被电势所影响。所以，色调剂影像能够正确地沿着电势线转印。然而，在色调剂影像转印过程之后、接收材料从感光体上分离的时候，在接收材料和感光体之间产生了一个高电场(所谓的“喷出现象”)。因此，在接收材料上的色调剂影像易被分散而导致雾化。在这种情况下，当由球形色调剂颗粒形成色调剂影像时，色调剂影像就很易被分散，也就会引发严重的雾化问题，导致成像质量的降低。

具有不规则形状或扁平形状的色调剂颗粒不会象球形色调剂颗粒那样被电势强烈地影响。也就是说，这样的色调剂颗粒具有低的转印率。然而，色调剂颗粒相互之间具有大的附着力，所以转印到接收材料上的色调剂影像几乎不能被外力破坏。因此，由于喷出现象引发的雾化问题就可以被避免了。

本发明纺锤体形状的色调剂由于在一个方向上具备好的旋转性而具有适当的流动性，并具有光滑的表面。因此，色调剂容易受电势影响，色调剂影像也能因此以高的转印率沿着电势线正确地转印。另外，色调剂仅仅具有一个旋转方向，由于色调剂颗粒几乎不会分散，使得色调剂几乎不会因喷出现象而引发雾化问题。因此，就产生了好的影像。

当静电潜像由色调剂通过静电显影方法得到显影时，如果色调剂颗粒是球形的，由于这种色调剂容易受电势影响，潜像便会沿着电势线正确地显影。尤其是，小的潜像由色调剂显影，并且转印色调剂影像，如果色调剂是球形的，色调剂影像就会具有好的点再现性。这是由于球形的色调剂颗粒在色调剂影像中是密集分布的。

然而，潜像由接触显影的方法显影，粘附在潜像上的色调剂通过进一步与磁刷或显影辊摩擦而容易被移动，因此，雾化问题出现，导致影像质量降低。

相反地，具有不规则形状或扁平形状的色调剂颗粒具有差的流动性，因此，色调剂颗粒不能沿着静电潜像的电势移动，这样色调剂颗粒也不会有序地分布于潜像中。也就是说，所得色调剂的潜像具有差的小点再现性。

本发明纺锤体形状的色调剂具有适当的可控制的流动性，并且可以沿着电势线附着在静电潜像上。因此，潜像可以由色调剂进行正确的显影，结果形成了具有好的点再现性的色调剂影像。另外，显影影像中的色调剂很难用磁刷或显影辊移动，因此，产生了不具有如雾化的不需要影像的高质量影像。

本发明的色调剂优选地满足下列关系：

5μm≤平均长轴粒径r1≤9μm；

2μm≤平均短轴粒径r2≤6μm；

2μm≤平均厚度r3≤6μm；和

r1＞r2≥r3。

当平均长轴粒径r1太小时，色调剂的清洁能力降低，并使利用清洁刮板进行清洁变得困难。相反地，当平均长轴粒径太大、在与磁性载体混合时，色调剂很可能被磨碎。当这样产生的小的色调剂颗粒附着在磁性载体上时，其它的色调剂颗粒就会避免被载体摩擦，导致色调剂电量的分布加宽。因此，引发了背景显影。上述磨碎是由显影辊和磁性载体产生的。

当平均短轴粒径r2太小时，所得色调剂具有差的小点再现性和低的转印率(即差的可转印性)。另外，这样的色调剂在与磁性载体混合时易于被磨碎。相反地，当平均短轴粒径r2太大时，色调剂的清洁能力降低，并使利用清洁刮板进行清洁变得困难。

当厚度r3小于2μm时，这样的色调剂在与磁性载体混合时易于被磨碎。当厚度大于6μm时，色调剂的形状接近球形，因此，当色调剂用于静电显影方法和静电转印方法时，雾化问题易于出现。

另外，本发明的色调剂优选地满足下列关系：

(1)平均长轴粒径r1的标准偏差S1：不大于2μm；

(2)平均短轴粒径r2的标准偏差S2：不大于1.5μm；和

(3)厚度r3的的标准偏差S3：不大于1.5μm。

当标准偏差S1、S2和S3太大时(即色调剂在形状上有变化)，色调剂在显影、转印和清洁过程中的表现就会有许多变化，导致影像质量的降低。

优选地，基于色调剂的总重量，本发明的色调剂包括重量比不大于30％、厚度不大于3μm的色调剂颗粒。当厚度不大于3μm的色调剂颗粒的含量过大时，色调剂类似于扁平的色调剂，因此色调剂的小点再现性和可转移性降低。

当观察角度改变时，上述色调剂颗粒的尺寸因子(即r1、r2、r3、S1、S2和S3)可以通过一种扫描电子显微镜观察色调剂颗粒来确定。

优选地，本发明的色调剂具有形状因数SF-2为100～190。形状因数代表色调剂颗粒的表面粗糙度，是由下列方程式(1)定义的：

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

式中PERI和AREA分别表示色调剂颗粒的周长和面积。

当形状因数为100时，色调剂颗粒的表面不粗糙。具有大的形状因数的色调剂具有粗糙的表面，所以，色调剂不能被均匀地充电，导致了影像质量的降低(即存在背景显影)。因此，形状因数优选地不大于190。

形状因数SF-2可以由下述方法确定：

色调剂颗粒由Hitachi Ltd.制造的FE-SEM S-800利用500的放大倍率进行观察；和

由SEM产生的随机取样的100份颗粒影像，用Nireco Corp.制造的影像分析仪LUZEX III利用分界面进行分析。

优选地，色调剂表面定影有一种能够保护本发明色调剂表面的材料(下文中提到的保护性材料)。如上面所述，本发明的色调剂具有纺锤体形状，所以，当长轴作为旋转轴时(即图1A中的X轴)，色调剂颗粒容易旋转。因此，当长轴是旋转轴时，色调剂颗粒在载体、显影辊和感光体上旋转。为此，图1B中阴影面积部分示意的色调剂颗粒容易被破坏，特别地，存在软材料如蜡从这部分渗出的问题，载体、显影辊和感光体因而被软材料污染。因此，优选地保护色调剂的表面。

保护性材料的具体实例包括硬材料，例如，碳化物，如碳化硼、碳化硅、碳化钛、碳化锆和碳化钨；氮化物，如氮化钛、氮化硼和氮化锆。保护性材料优选地被定影在色调剂的表面，用于防止保护性材料从色调剂表面松开，也防止松开的保护性材料粘附于或破坏载体、显影辊、感光体和充电装置的表面。因此，保护性材料优选地通过使用混合机施加强外力等而定影在色调剂表面上。

另外，电荷控制剂可以作为保护性材料使用。在这种情况下，电荷控制剂不仅仅保护色调剂表面，而且也会给色调剂提供好的摩擦起电能力。电荷控制剂可以与上述硬材料组合使用。

优选地，保护性材料通过在空气中的机械或热处理定影在色调剂的表面。当用湿的聚合法制备色调剂时，也优选地在该过程中，通过在溶剂中进行电化学或机械的处理将保护性材料定影在色调剂表面上。

特别地，可以优选使用下列定影方法：

(1)色调剂颗粒和一种保护性材料通过具有转子的混合器在容器中混合。当使用这种方法时，优选地，色调剂颗粒和保护性材料在无凸起的容器中混合，当其转子以高速旋转时，才能将保护性材料定影在色调剂的表面上。

(2)色调剂颗粒和一种保护性材料被预混合。接着，混合物通过喷雾器等利用热空气喷射入容器中，然后冷却。这样，保护材料被定影在色调剂颗粒熔化的表面上。

(3)也可以使用在溶剂中将保护性材料吸附在色调剂颗粒表面上的方法。

电荷控制剂适当的例子包括苯胺黑染料、三苯基甲烷染料、含铬的金属络合物染料、钼酸螯合颜料、若丹明染料、烷氧基胺、季铵盐、氟代季铵盐、烷基胺、磷及其化合物、钨及其化合物、含氟活化剂、水杨酸金属盐、水杨酸衍生物金属盐等。

电荷控制剂的具体实例包括由Orient Chemical Industries Co.，Ltd.制备的BONTRON 03(苯胺黑染料)、BONTRON P-51(季铵盐)、BONTRONS-34(含金属的偶氮染料)、BONTRON E-82(含氧萘酸金属络合物)、BONTRON E-84(水杨酸金属络合物)和BONTRON E-89(苯酚凝聚物)；水杨酸的金属盐(如Cr、Zn、Fe、Zr和Al)和它们的络合物及络合物盐；由HodogayaChemical Co.，Ltd.制备的TP-302和TP-415(钼的季铵盐络合物)；由HoechstAG制备的COPY CHARGE PSY VP2038(季铵盐)、COPY BLUE(三苯基甲烷衍生物)、COPY CHARGE NEG VP2036和COPY CHARGE NX VP434(季铵盐)；由Japan Carlit Ltd.制造的LRA-901和LR-147(硼络合物)；铜酞菁、茈、喹吖二酮、偶氮颜料和具有诸如磺酸基、羧基、季铵基等官能团的聚合物。

基于色调剂的总重，色调剂中电荷控制剂的含量优选为0.2～2.0％重量，较优选地为0.3～1.5％重量，更优选地为0.4～1.0％重量。电荷控制剂通过在搅动中与色调剂颗粒混合而定影在色调剂的表面上。可以通过X-射线光电子分光光谱来确定电荷控制剂是否存在于表面上。优选地，使用与色调剂颗粒具有相同电荷极性的电荷控制剂。通过使用这样的电荷控制剂，所得色调剂不仅具有灵敏的电性还具有窄的电量分布，因此，即使在色调剂被补充后，也会产生高质量的影像而不会引发背景显影。

当电荷控制剂的含量太高时，由于色调剂颗粒自身相互间摩擦起电，具有相反极性的色调剂颗粒的总量增加，导致背景显影的出现。另外，当色调剂颗粒具有大的电量时，色调剂的流动性降低，因此色调剂与载体的混合性降低。相反地，电荷控制剂的含量太低时，含微弱电荷的色调剂颗粒增加，导致背景显影出现。另外，当色调剂被长期使用后，色调剂的充电性降低，导致背景显影的出现和影像质量的降低。

本发明的色调剂优选地具有15～40μC/g(绝对值)的电量。当电量太低时，色调剂与载体的附着力增加，因此，即使在低电场中，大量的色调剂颗粒附着在静电潜像上，导致形成了差的影像质量的影像。另外，无法产生具有好的半色调再现性的影像。进一步地，具有相反电荷极性的色调剂颗粒的数量增加，背景显影出现，影像质量降低。相反地，当电量太大时，色调剂颗粒与磁性载体的附着力增加，因此，被显影了的色调剂影像中的色调剂量降低，导致影像密度降低。

另外，本发明色调剂的电量分布曲线的半宽优选为0.5～4.0fC/μm。当半宽太小时，色调剂的粒径分布不得不是窄的。然而，很难制备这样的色调剂。相反地，当半宽太大时，具有相反极性的色调剂颗粒的数量增加，因此，色调剂的影像质量降低(即引发了背景显影)。

由于其表面与球形色调剂表面相似，本发明纺锤体形状的色调剂与具有不规则或扁平形状的色调剂相比具有相对光滑的表面，并且其具有好的充电性以至于电量相对均匀、与其它具有不规则或扁平形状的色调剂相比电量分布相对窄。另外，由于色调剂具有好的与载体混合的能力，所以色调剂具有好的电荷增长性质，这是补充色调剂而形成显影的显影方法中的一个重要要素。由此，背景显影的出现可以被避免。当然，对于一种包含本发明色调剂的单组分显影剂也是这样的。

色调剂电量可以由一种喷出粉末电荷测试仪TB-200确定(来自ToshibaChemical Co.，Ltd.)。电量分布(即Q/d分布，fC/μm)由一种电量分布测试仪E-SPART ANALYZER(来自Hosokawa Micron Corp.)测得。半宽可以由Q/d分布确定。

下面将说明色调剂的构成及构成色调剂的材料。

本发明的色调剂包括至少一种粘合剂树脂和一种着色剂，并任选包括一种释放剂，其中，电荷控制剂优选地定影在色调剂颗粒的表面上，释放剂优选地存在于色调剂颗粒的表面部分。优选地，有机的小颗粒也与电荷控制剂一同定影在色调剂颗粒的表面上，另外，将外添加剂加入色调剂颗粒中使其存在于色调剂颗粒的表面。

本发明的色调剂中，优选使用改性聚酯树脂作为色调剂粘合剂。

改性聚酯树脂被定义为一种聚酯树脂，它包括一种非酯键的键合基团和其中的一个非聚酯树脂单元通过一个共价键和一个离子键的树脂单元与聚酯单元结合的树脂。例如，下列聚酯树脂可以被优选地使用为改性聚酯：

(1)将能与酸基和羟基反应的官能团如异氰酸酯基引入聚酯树脂中；及

(2)使聚酯树脂进一步与含有活泼氢的化合物反应，使其端部改性。

合适的改性聚酯树脂包括具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)与胺(B)的反应产物。

作为聚酯预聚物(A)，例如使用了通过多元醇(1)和具有含活泼氢的基团的多羧酸(2)的缩聚产物聚异氰酸酯(3)反应制备的化合物。含活泼氢的合适的基团包括：羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基、巯基等。这些基团中，醇羟基是优选的。

合适的多元醇(1)包括二醇(1-1)和含三个或更多个羟基的多元醇(1-2)。优选地，使用二醇(1-1)或在二醇(1-1)中加入少量多元醇(1-2)所形成的混合物。

二醇(1-1)的具体实例包括：亚烷基二醇(如：乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇)；亚烷基醚二醇(如：二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基醚二醇)；脂环族二醇(如：1，4-环己烷二甲醇和氢化的双酚A)；双酚(如：双酚A、双酚F和双酚S)；上述脂环族二醇与环氧烷(如：环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)的加合物；上述双酚与环氧烷(如：环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)的加合物等。

在这些化合物中，含2～12个碳原子的亚烷基二醇以及双酚与环氧烷的加合物是优选的。更优选地，使用双酚与环氧烷的加合物，或双酚与环氧烷的加合物的混合物，以及含2～12个碳原子的亚烷基二醇。

多元醇(1-2)的具体实例包括含有三个或更多个羟基的脂肪醇(例如：丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇和山梨醇)；含有三个或更多个羟基的多元酚(如：联三苯酚PA、苯酚酚醛清漆和甲酚酚醛清漆)；上述多元酚与环氧烷的加合物等。

合适的多羧酸包括二元羧酸(2-1)和含三个或更多个羧基的多羧酸(2-2)。优选地，使用二元羧酸(2-1)或在二元羧酸(2-1)中加入少量多羧酸(2-2)所形成的混合物。

二元羧酸(2-1)的具体实例包括：亚烷基二元羧酸(如：琥珀酸、己二酸和癸二酸)；亚烯基二元羧酸(如：马来酸和富马酸)；芳香族二元羧酸(如：邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二元羧酸)等。在这些化合物中，优选地使用含4～20个碳原子的亚烯基二元羧酸和含8～20个碳原子的芳香族二元羧酸。

含三个或更多个羧基的多羧酸(2-2)的具体实例包括含9～20个碳原子的芳香族多羧酸(如：1，2，4-苯三酸和均苯四酸)。

作为多羧酸(2)，上述多羧酸的酸酐或低级烷基酯(如：甲基酯、乙基酯或异丙基酯)可以用于与多元醇(1)反应。

多元醇(1)与多羧酸(2)的合适的混合比(等价于[OH]/[COOH]比)是2/1至1/1，优选为1.5/1至1/1，更优选为1.3/1至1.02/1。

聚异氰酸酯(3)的具体实例包括：脂肪族聚异氰酸酯(如：四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯和2，6-二异氰酸酯甲基己酸酯)；脂环族聚异氰酸酯(如：异佛尔酮二异氰酸酯、环己基甲烷二异氰酸酯)；芳香族二异氰酸酯(如：亚苄基二异氰酸酯和亚二甲苯基二异氰酸酯)；芳香脂肪族二异氰酸酯(如：α，α，α′，α′-四甲基苯二甲基二异氰酸酯)；异三聚氰酸酯；由酚的衍生物、肟或己内酰胺封闭上述聚异氰酸酯所形成的封闭的聚异氰酸酯等。这些化合物可以单独或组合使用。

合适的聚异氰酸酯(3)与含羟基基团的聚酯的混合比(即[NCO]/[OH])是5/1至1/1，优选为4/1至1.2/1，更优选为2.5/1至1.5/1。当[NCO]/[OH]比值太大时，色调剂的低温定影能力降低。相反地，当比值太小时，改性聚酯中的尿素基团的含量降低，因此，色调剂的耐热偏移性降低。端部含聚异氰酸酯基的聚酯预聚物中的聚异氰酸酯(3)的单元含量为0.5～40％重量，优选为1～30％重量，更优选为2～20％重量。当含量太低时，色调剂的耐热偏移性降低，另外，色调剂的耐热偏移性和低温定影能力也降低。相反地，当含量太高时，色调剂的低温定影能力降低。

聚酯预聚物(A)的分子中所含的异氰酸酯基团的数目不少于1，优选为1.5～3，更优选为1.8～2.5。当异氰酸酯基团的数量太小时，所得尿素改性的聚酯的分子量降低，因此，耐热偏移性(hot offset)降低。

胺(B)的具体实例包括：二胺(B1)、含三个或更多个氨基的多胺(B2)、氨基醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)和由上述提及的胺(B1-B5)封闭而得的封闭胺(B6)。

二胺(B1)的具体实例包括：芳香族二胺(如：苯二胺、二乙基甲苯二胺和4，4′-二氨基二苯基甲烷)；脂环族二胺(如：4，4′-二氨基-3，3′-二甲基二环己基甲烷、二氨基环己烷和异佛乐酮二胺)；脂肪族二胺(如：乙二胺、四亚甲基二胺和六亚甲基二胺)等。

含三个或更多个氨基的多胺(B2)的具体实例包括：二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。氨基醇(B3)的具体实例包括：乙醇胺和羟乙基苯胺。氨基硫醇(B4)的具体实例包括：氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。氨基酸(B5)的具体实例包括：氨基丙酸和氨基己酸。封闭胺(B6)的具体实例包括：由上述B1-B5的一种胺与酮反应制得的酮亚胺化合物，其中的酮如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮；噁唑啉化合物等。在这些化合物中，二胺(B1)和其与少量多胺(B2)的混合物是优选的。

如果需要，尿素改性的聚酯的分子量可以通过扩链反催化剂控制。扩链反催化剂的具体实例包括：一元胺(如：二乙基胺、二丁基胺、丁基胺和月桂胺)和由封闭上述一元胺所制得的封闭胺(即酮亚胺化合物)。

具有异氰酸酯基团的预聚物(A)与胺(B)的混合比(即比值[NCO]/[NHx])为1/2至2/1，优选为1.5/1至1/1.5，更优选为1.2/1至1/1.2。当混合比太低或太高时，所得尿素改性的聚酯的分子量降低，导致所得色调剂的耐热偏移性降低。

尿素改性的聚酯除了脲素键之外还可以包含尿烷键。尿素键与尿烷键的摩尔比(尿素/尿烷)为100/0至10/90，优选为80/20至20/80，更优选为60/40至30/70。当尿素键的含量太低时，所得色调剂的耐热偏移性降低。

尿素改性的聚酯可以通过例如一步法或预聚物法制备。尿素改性的聚酯的重均分子量不少于10000，优选为15000～10000000，更优选为20000～1000000。另外，尿素改性的聚酯的峰值分子量优选为1000～10000。当峰值分子量太低时，所得色调剂的耐热偏移性降低。相反地，当峰值分子量太高时，色调剂的定影能力降低。另外，颗粒化并粉碎需要很长时间，导致制备成本增加。

如果一种非改性聚酯树脂(ii)在组合物中使用，则尿素改性的聚酯树脂(i)的数均分子量没有特别的限制。特别是，主要控制尿素改性的聚酯树脂(i)的重均分子量而不是数均分子量。当单独使用尿素改性的聚酯树脂(i)时，树脂(i)的数均分子量优选不大于20000，优选为1000～10000，更优选为2000～8000。当数均分子量太高时，所得色调剂的低温定影能力降低。另外，当色调剂作为彩色色调剂使用时，所得色调剂具有低光泽。

优选地，使用一种尿素改性的聚酯树脂和一种非改性聚酯树脂的组合物作为粘合剂树脂。通过使用尿素改性的聚酯树脂和非改性聚酯树脂的组合物，色调剂的低温定影能力提高，另外色调剂可以产生高光泽的彩色影像。

合适的非改性聚酯树脂包括多元醇与多羧酸的缩聚产物。多元醇与多羧酸的具体实例为上述所用的改性聚酯树脂。另外，合适的多元醇与多羧酸的特殊例子上面也提到过了。

另外，对于非改性聚酯树脂，也可使用由一个键(如尿烷键)而不是尿素键改性的聚酯树脂及上述非改性聚酯树脂。

当改性聚酯树脂和非改性聚酯树脂的组合物作为粘合剂树脂使用时，优选地，改性聚酯树脂至少部分地与非改性聚酯树脂混合来提高色调剂的低温定影能力和耐热偏移性。也就是说，优选改性聚酯树脂的分子结构与非改性聚酯树脂的相似。改性聚酯树脂(i)与非改性聚酯树脂(ii)的混合比(i/ii)为5/95至60/40，优选为5/95至30/70，更优选为5/95至25/75，甚至更优选为7/93至20/80。当改性聚酯树脂的加入量太小时，色调剂的耐热偏移性降低，另外，可实现好的高温保存能力和低温定影能力的组合。

非改性聚酯树脂峰值分子量为1000至10000，优选为2000至8000，更优选为2000至5000。当峰值分子量太低时，高温保存性降低。当峰值分子量太高时，低温定影能力降低。

非改性聚酯树脂(ii)优选地具有羟基值不少于5mgKOH/g，更优选为10～120mgKOH/g，甚至更优选为20～80mgKOH/g。当羟基值太小时，所得色调剂具有差的保存性和差的低温定影能力。

非改性聚酯树脂(ii)优选地具有酸值为1～5mgKOH/g，更优选为2～4mgKOH/g。当具有高酸值的蜡作为释放剂使用时，粘合剂树脂优选地具有低酸值，使得色调剂具有好的充电性和高电阻率。

本发明色调剂中的粘合剂树脂优选地具有玻璃化转变温度(Tg)为40～70℃，更优选为55～65℃。当玻璃化转变温度太低时，色调剂的保存性降低。相反地，当玻璃化转变温度太高时，低温定影能力降低。当本发明色调剂包含尿素改性聚酯树脂和非改性聚酯树脂时，即使本发明色调剂的玻璃化转变温度低于传统色调剂中聚酯树脂的，与以聚酯树脂作为粘合剂树脂的传统色调剂相比，本发明色调剂仍具有相对好的保存性。

本发明的色调剂中，优选地，一种释放剂存在于其表面部分。优选地，基于包含在色调剂颗粒中的释放剂颗粒总数，存在于色调剂颗粒表面部分的释放剂的数量不少于80％。在这种色调剂中，当色调剂影像定影时，充足的释放剂可以从色调剂颗粒的表面渗出。因此，这种色调剂可以用于无油定影方法。另外，即使这种色调剂用于无油定影方法，色调剂也能产生高光泽的(彩色)影像。由于释放剂很难存在于色调剂表面，色调剂具有好的耐用性和可保存性。

另外，由于存在于色调剂颗粒表面的释放剂的量少，所以色调剂具有好的耐用性和好的保存性。本发明的色调剂中，释放剂在其间的分界面处在改性聚酯树脂中的极性基团上产生了负吸附(即释放剂被吸收在极性基团上，但不与极性基团相混合)，因此，释放剂可以稳定地分散在色调剂颗粒中。尤其是，当色调剂是通过在一种有机溶剂中溶解或分散色调剂组合物、将色调剂组合物液体分散在一种含水介质中制备而得到的时候，因其对水有相当好的亲合力，使得具有高极性的粘合剂树脂的成键部分就移动到了色调剂颗粒的表面部分，因此，色调剂颗粒可以避免释放剂的露置。

特别地，基于表面部分的总的横截面面积，色调剂颗粒表面部分(深度为0～1μm)横截面上的释放剂的比例优选为5～40％。当这个比值太小时，色调剂具有差的偏移性。相反地，当含量太大时，色调剂具有差的耐热偏移性和耐用性。在这点上，这一表面部分被定义成厚度为1μm的表面部分(即距离色调剂颗粒表面的深度达到1μm的部分)。

分散在色调剂颗粒中的释放剂具有的粒径分布：优选地，粒径为0.1～3μm的颗粒在数量上不少于70％，更优选地，粒径为1～2μm的颗粒在数量上不少于70％。当小颗粒的含量太高时，色调剂不具有好的隔离性。相反地，当大颗粒的含量太高时，由于释放剂结块使得色调剂具有差的流动性，导致感光体上释放剂薄膜的形成等。另外，当这样的色调剂作为彩色色调剂使用时，色调剂具有差的色彩再现性，并且色调剂影像具有低的光泽。

为了控制释放剂在色调剂颗粒中的分散状态，当分散能可被适当地控制并加入适当的分散剂时，将释放剂分散在介质中是非常重要的。

由于具有太高的酸值的释放剂具有差的隔离能力，释放剂优选地具有不大于5mgKOH/g的酸值。由这点来看，本发明色调剂中的释放剂优选地使用由游离脂肪酸消除处理得到的腊棕榈蜡以及粒状蜡、褐煤酯蜡和酯蜡。

另外，优选地，仅当色调剂被加热而定影在接收材料上时，将有机颗粒材料固定在本发明色调剂的表面上，使存在于表面部分的释放剂由色调剂表面渗出。当色调剂具有这样的组成时，可以避免如下问题：当在显影装置中搅动色调剂时，使包含在表面部分的释放剂由色调剂表面渗出，导致色调剂的可充电性降低。

为了将有机颗粒材料固定于色调剂的表面，优选使用下列方法，然而并不仅限于这种固定方法：

(1)将颗粒树脂粘附在色调剂颗粒的表面，然后加热使颗粒树脂固定在色调剂的表面；或者

(2)在液体中，将颗粒树脂固定在色调剂的颗粒上。

本发明的色调剂优选地包括外添加剂来提高其流动性、显影能力、可充电性。

无机小颗粒通常作为外添加剂使用。合适的无机小颗粒包括初级粒径为5nm～2μm，优选5nm～500nm的无机颗粒材料。用BET方法测量时，优选无机颗粒材料的表面积为20～500m²/g。

基于色调剂的总重，色调剂中无机颗粒材料的含量优选为0.01～5.0％，更优选为0.01～2.0％。

这种无机颗粒材料的具体实例包括：二氧化硅、氧化钛、氧化铝、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、氧化锡、石英砂、粘土、云母、灰质砂、硅藻土、氧化铬、氧化铈、三氧化二铁、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。

另外，由诸如无乳化剂乳液聚合方法、悬浮液聚合方法和分散聚合方法制备的颗粒树脂也能作为外添加剂使用。颗粒树脂的具体实例包括下列聚合物的颗粒：聚苯乙烯树脂和丙烯酸酯(异丁烯酸酯)的共聚物；例如硅氧烷树脂、苯并胍胺树脂和尼龙的缩聚物；热固化的聚合物。

外添加剂优选地经过疏水处理以避免所得色调剂的流动性和电性的降低，尤其是在高湿度的条件下。在疏水处理中，合适的疏水剂包括硅烷偶联剂、硅烷化试剂、含有氟代烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸盐偶联剂、铝偶联剂、硅油、改性硅油等。

另外，色调剂中可以包含清洁能力增强剂，其能给色调剂带来好的清洁性，即，即使在色调剂影像被转印之后，留在图像承载体如感光体表面的色调剂颗粒容易从图像承载体上面除去。这种清洁能力增强剂的具体实例包括：脂肪酸和它们的金属盐，如硬脂酸锌和硬脂酸钙；聚合物颗粒，如聚甲基异丁烯酸酯和聚苯乙烯，其由例如无乳化剂乳液聚合方法制备。聚合物颗粒优选地具有0.01～1μm的体均粒径。

本发明的色调剂包含着色剂作为必要材料。

本发明色调剂中使用的合适的着色剂包括已知的染料和颜料。着色剂的具体实例包括：炭黑、苯胺黑染料、氧化平铁、萘酚黄S、耐晒黄(10G、5G和G)、镉黄、氧化铁黄、黄土、铬黄、钛黄、聚偶氮黄、油黄、Hansa黄(GR、A、RN和R)、颜料黄L、联苯胺黄(G和GR)、永固黄(NCG)、Vulcan坚牢黄(5G和R)、酒石黄色淀、酸性喹啉黄色淀、Anthrazane黄BGL、异吲哚满酮黄、三氧化二铁、铅丹、铅橙、镉红、镉汞红、锑橙、永固红4R、对位红、火红、对氯邻硝基苯胺红、坚牢立索尔猩红G、坚牢亮猩红、亮洋红BS、永固红(F2R、F4R、FRL、FRIL和F4RH)、坚牢猩红VD、Vulcan坚牢玉红B、亮猩红G、立索尔玉红GX、永固红F5R、亮洋红6B、颜料猩红3B、枣红5G、甲苯胺栗棕、永固枣红F2K、日光枣红BL、枣红10B、BON栗色光、BON栗色介质、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛红栗棕、油红、喹吖二酮红、吡唑啉酮红、聚偶氮红、铬朱红、联苯胺橙、perynone橙、油橙、钴蓝、青天蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝(RS和BC)、靛青、深蓝、普鲁士蓝、蒽醌蓝、坚牢紫罗兰B、甲基紫罗兰色淀、钴紫、锰紫、二噁烷紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、氧化铬、翠绿、宝石翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、Green Gold、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。这些材料单独或组合使用。

色调剂中着色剂占色调剂的重量含量优选为1～15％，更优选为3～10％重量。

着色剂与树脂混合而成的母料可以作为本发明色调剂的着色剂使用。

用作母料粘合剂树脂中的树脂的具体实例包括：上述改性和非改性的聚酯树脂，苯乙烯聚合物和取代的苯乙烯聚合物，例如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯和聚甲基苯乙烯；苯乙烯共聚物，例如苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙稀共聚物、苯乙烯-甲基苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、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-甲基异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-乙基异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁基异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基-α-氯甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙稀腈共聚物、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-丙稀腈-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，例如聚甲基异丁烯酸酯、聚丁基异丁烯酸酯、聚氯乙烯、聚乙烯基醋酸酯、聚乙烯、聚丙稀、聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯基丁缩醛树脂、丙烯酸松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪和脂环烃树脂、芳香石油树脂、氯化石蜡、固体石蜡等。这些树脂单独或组合使用。

母料可以通过混合一种或多种上述树脂与一种或多种上述着色剂，同时通过施加大的剪切力进行揉捏而制得。在这种情况下，可以加入一种有机溶剂来增加着色剂与树脂间的相互作用。另外，由于所得湿滤饼可以无需干燥地继续利用，镶色方法可以优选地使用：一种含有着色剂和水的、与溶解在有机溶剂中和揉捏的树脂混合的水状糊剂混合，这样着色剂就可以转移到树脂的侧面(即油相)，然后有机溶剂(和水，如果需要)就可以被除去了。当进行混合和揉捏过程时，优选地使用能够施加大的剪切力的分散装置，例如三辊滚轧机。

然后，详细解释制备本发明色调剂的方法。

在本发明色调剂的制备方法中，合适的含水介质包括水及水和与水能混溶的溶剂的混合物。这种溶剂的具体实例包括：醇(如：甲醇、异丙醇和乙烯醇)、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、溶纤剂(如：甲基溶纤剂)、低级酮(如：丙酮和甲基乙基酮)等。

在本发明中，色调剂颗粒可以如下述方法制备：

(1)一种包含具有异氰酸酯基的预聚物(A)(或一种改性聚酯树脂，和任意与非改性聚酯树脂共同使用)、一种着色剂及如释放剂和电荷控制剂的添加剂的组合物溶解/分散在一种有机溶剂中来制备组合物液体(即一种油相液体)；

(2)当使用预聚物时，组合物液体与胺(B)混合；

(3)当利用剪切力来制备含所需粒径的乳液时，将组合物液体分散在水相液体中(着色剂、释放剂和胺可以在此步骤中混合)；

(4)乳液被任意加热，使预聚物(A)与胺(B)进行尿素反应；

(5)从反应产物中除去溶剂得到颗粒；和

(6)将颗粒洗涤并干燥，形成了色调剂颗粒，其中颗粒材料附着在色调剂颗粒的表面并嵌入其中。

在组合物被溶解/分散在有机溶剂中之前，色调剂的组分如着色剂、释放剂和电荷控制剂优选地混合，这样这些组分会在组合物液体中很好地分散。

当色调剂颗粒被溶解/分散时，色调剂组分如着色剂、释放剂和电荷控制剂，而不是粘合剂树脂，不是必需地与粘合剂树脂混合，并且它们可以在例如树脂颗粒形成之后被加入其中。例如，树脂颗粒由着色剂通过已知的着色方法着色。

制备乳液的方法没有特别的限制，低速剪切法、高速剪切法、摩擦法、高压喷射法、超声波法等均可使用。由于2～20μm的粒径的颗粒很容易制得，因此，在这些方法中，高速剪切法是优选的。在这一点上，粒径(2～20μm)意味着包括液体的颗粒的粒径。

当使用高速剪切型分散装置时，转速没有特别地限制，但是通常的转速为1000～30000rpm，优选为5000～20000rpm。分散时间也没有特别地限制，但对于间歇式(batch)生产方法，通常为0.1～5分钟。分散过程中的温度通常为0～150℃(施压下)，优选为40～98℃。当分散是在相对高的温度下进行时，包含一种预聚物(A)或一种尿素改性的聚酯树脂的分散剂具有低的粘度，因此容易进行分散。

当制备乳液时，组合物(T)(包含预聚物(A)或改性聚酯树脂)与含水介质(M)的重量比(T/M)通常为100/50至100/2000，优选为100/100至100/1000。当比值太大(即含水介质的量少)时，色调剂组分在含水介质中的分散不会令人满意，因此所得色调剂颗粒不具有令人满意的粒径。相反地，当比值太小时，制备成本增加。

当制备乳液时，优选地使用能使乳液中的颗粒具有窄的粒径分布、并使乳液具有好的分散稳定性的分散剂。

色调剂组分溶解或分散在一种油相液体中，在水相液体中乳化该油相液体的分散剂的具体实例包括：阴离子表面活性剂，例如：烷基苯磺酸盐、α-石蜡磺酸盐和磷酸盐；阳离子表面活性剂，例如：胺盐(如，烷基胺盐、氨基醇脂肪酸衍生物、多胺脂肪酸衍生物和咪唑啉)和季铵盐(如：烷基三甲基季铵盐、二烷基二甲基季铵盐、烷基二甲基苯基季铵盐、吡啶盐、烷基异喹啉盐和苯甲乙氧氯化铵)；非离子表面活性剂，例如：脂肪酸酰胺衍生物、多羟基醇衍生物；和两性表面活性剂，例如：丙氨酸、十二烷基二(氨乙基)甘氨酸、二(辛基氨乙基)甘氨酸和N-烷基-N，N-二甲基铵甜菜碱。

通过使用具有氟烷基的表面活性剂，即使表面活性剂的量少时，也会产生好的分散性的分散。具有氟烷基的阴离子表面活性剂的具体实例包括：含2～10个碳原子的氟烷基羧酸和它们的金属盐、全氟辛烷磺酰谷氨酸二钠盐、3-{ω-氟烷(C₆-C₁₁)氧基}-1-烷基(C₃-C₄)磺酸钠盐、3-{ω-氟烷酰基(C₆-C₈)-N-乙氨基}-1-丙烷磺酰钠盐、氟烷基(C₁₁-C₂₀)羧酸和它们的金属盐、全氟烷基羧酸和它们的金属盐、全氟烷基(C₄-C₁₂)磺酸和它们的金属盐、全氟辛烷磺酸二乙醇胺、N-丙基-N-(2-羟乙基)全氟辛烷磺酰胺、全氟烷基(C₆-C₁₀)磺酰胺丙基三甲基铵盐、全氟烷基(C₆-C₁₀)-N-乙基磺酰基甘氨酸盐、单全氟烷基(C₆-C₁₆)乙基磷酸盐等。

这种表面活性剂的市面产品的具体实例包括：SURFLON S-111S-112和S-113，它们由Asahi Glass Co.，Ltd.制造；FRORARD FC-93、FC-95、FC-98和FC-129，它们由Sumitomo 3M Ltd.制造；UNIDYNE DS-101和DS-102，它们由Daikin Industries Ltd.制造；MEGAFACE F-110、F-120、F-113、F-191、F-812和F-833，它们由Dainippon Ink and Chemicals Inc.制造；ECTOP EF-102、103、104、105、112、123A、306A、501、201和204，它们由Tohchem ProductsCo.，Ltd.制造；FUTARGENT F-100和F-150，由Neos制造等。

具有氟烷基的阳离子表面活性剂能将含色调剂组分的油相液体分散在水中，其具体实例包括：具有氟烷基基团的一级、二级、三级和四级脂肪胺和脂肪族季铵盐，如：全氟烷基(C₆-C₁₀)磺酰胺丙基三甲基铵盐、苄烷铵盐、氯化苄乙铵、吡啶盐、咪唑啉盐等。其市场产品的具体实例包括：SURFLONS-121(来自Asahi Glass Co.，Ltd.)；FRORARD FC-135(来自Sumitomo 3MLtd.)；UNIDYNE DS-202(来自Daikin Industries Ltd.)；MEGAFACE F-150和F-824(来自Dainippon Ink and Chemicals Inc.)；ECTOP EF-132(来自TohchemProducts Co.，Ltd.)；FUTARGENT F-300(来自Neos)等。

另外，据证实也可以使用在水中几乎不能溶解的无机分散剂，例如：磷酸三钙、碳酸钙、氧化钛、胶体硅和羟磷灰石。

此外，颗粒聚合物具有与无机分散剂相同的作用。颗粒聚合物的具体实例包括：粒径为1μm或3μm的颗粒甲基异丁烯酸酯、粒径为0.5μm或2μm的颗粒聚苯乙烯、粒径为1μm的颗粒苯乙烯-丙烯腈共聚物(如：来自Kao Corp.的PB-200H、来自Soken Chemical & Engineering Co.，Ltd.的SPG、来自Sekisui Plastic Co.，Ltd.的TECHNOPOLYMER SB、来自Soken Chemical&Engineering Co.，Ltd.的SGP-3G和来自Sekisui Chemical Co.，Ltd.的MICROPEARL)。

进一步地，利用一种无机分散剂和/或一种颗粒树脂与一种聚合体保护胶体的组合物，可能将色调剂组分稳定地分散(乳化)到水中。这种保护胶体的具体实例包括：由单体得到的聚合物和共聚物，例如：酸(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、巴豆酸、富马酸、马来酸和马来酐)、具有一个羟基的丙烯酸单体(如：β-羟乙基丙烯酸酯、β-羟乙基甲基丙烯酸酯、β-羟丙基丙烯酸酯、β-羟丙基甲基丙烯酸酯、γ-羟丙基丙烯酸酯、γ-羟丙基甲基丙烯酸酯、3-氯-2-羟丙基丙烯酸酯、3-氯-2-羟丙基甲基丙烯酸酯、二乙亚烷基二醇单丙烯酸酯、二乙亚烷基二醇单甲基丙烯酸酯、丙三醇单丙烯酸酯、N-羟甲基丙烯酰胺和N-羟甲基甲基丙烯酰胺)、乙烯醇和它们的醚(如：乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基丙基醚)、乙烯醇与具有羰基的化合物所形成的酯(如：乙烯醋酸酯、乙烯丙酸酯和乙烯丁酸酯)、丙烯酰胺(如：丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺和二丙酮丙烯酰胺)和它们的羟甲基化合物、酸的氯化物(丙烯酸氯和甲基丙烯酸氯)和含氮原子或一个具有氮原子的脂环的单体(如：乙烯吡啶、乙烯吡咯酮、乙烯咪唑和乙烯亚胺)。

另外，如聚氧乙烯化合物(例如：聚氧乙烯、聚氧丙稀、聚氧乙烯烷基胺、聚氧丙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺、聚氧丙烯烷基酰胺、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚氧乙烯十二烷基苯基醚、聚氧乙烯硬脂酰基苯基酯和聚氧乙烯壬基苯基酯)的聚合物和诸如甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基纤维素的纤维素化合物也可以作为聚合体保护胶体使用。

当从这样制备的乳液(即反应产物)中除去有机溶剂时，在一种改性聚酯(或一种预聚物)与一种胺的扩链和/或交联反应之后，常压或减压下除去有机溶剂。

当诸如磷酸钙这样可溶于酸或碱的化合物作为分散稳定剂时，所得颗粒优选地被加入一种如盐酸中，然后用水洗涤颗粒来除去其中的磷酸钙。另外，磷酸钙可以通过酵解的方法去除。当分散剂用于制备乳液时，可以从所得颗粒中除去也可以不除去分散剂。

另外，例如，具有纺锤体形状的色调剂颗粒可以通过搅拌乳液使在加热乳液时能产生流线型地流动，然后在预定温度范围下剧烈搅拌来除去乳液中的溶剂。

可以通过改变溶剂的去除条件来控制色调剂颗粒的形状。为了制备具有所需颗粒形状的色调剂颗粒，使用了适当的分散剂，并适当控制溶剂的去除条件。当色调剂颗粒表面形成了具有适当尺寸的凹陷(或粗糙)部分时，基于油相的总重量，乳液油相中的固体组分含量优选地控制在5～50％重量。另外，溶剂去除温度优选地控制在10～50℃，和溶剂去除时间优选地控制在30分钟之内。当溶剂去除处理在这种条件下进行时，油相中的溶剂快速地蒸发，因此油相的温度降低了，导致一个坚硬的油相的形成和油相的缩小。由此，具有凹陷(或粗糙)部分的色调剂颗粒便被制成了。

当油相中的固体组分含量太高(即油相中的溶剂量少)时，很难得到具有所需颗粒形状的色调剂颗粒。相反地，当油相中的固体组分含量太低时，色调剂颗粒的生产能力严重降低。当溶剂去除时间太长时，容易得到球形的色调剂颗粒。

溶剂去除条件并不局限于上述提及的条件，例如，优选地优化该温度和溶剂去除时间。

当制备水分散体和乳剂时，由于所得颗粒具有窄的粒径分布，优选使用一种能溶解尿素改性的聚酯或预聚物(A)的溶剂。优选易挥发的和沸点低于100℃的溶剂，由于其在颗粒形成后容易从分散体系中去除。

这种溶剂具体实例包括：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、氯苯、1，1-二氯乙烷、甲基醋酸酯、乙基醋酸酯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮等。这些溶剂可以单独或组合使用。在这些溶剂中，优选地使用芳香族溶剂，如甲苯和二甲苯；和卤代烃，如二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿和四氯化碳。

每100重量份的聚酯(预聚物(A)或尿素改性的聚酯)加入这种溶剂0～300重量份，优选0～100重量份，更优选25～75重量份。

扩链和/或交联的反应时间可以由所用预聚物(A)与胺(B)的反应性质决定，但反应时间通常为10分钟～40小时，优选为2～24小时。反应温度通常为0～150℃，优选为40～98℃。另外，可以使用任一种已知的催化剂。催化剂具体实例包括：二丁基锡月桂酸盐和二辛基锡月桂酸盐。聚酯树脂通过胺(B)进行扩链和/或交联。

优选地，在去除经过扩链和/或交联反应的乳液中的溶剂之前，本发明进行形状控制操作。特别地，30～50℃温度下，通过在其内表面没有突起部分的容器(如隔板)中剧烈搅拌乳液进行形状控制操作。在证实所得颗粒具有所需的纺锤体形状之后，在10～50℃温度下，乳液进行去除溶剂处理。这样，具有所需纺锤体形状的色调剂颗粒就可以被制备了。

形状控制方法不局限于上述操作，但优选为在扩链/交联反应之后向容器中的乳液施加大的剪切力。在这种情况下，优选地，乳液具有低粘度来制备所需纺锤体形状的色调剂颗粒。即，物理属性如体均粒径(Dv)、数均粒径(Dn)和比值(Dv/Dn)、(r2/r1)和(r3/r2)可以通过改变如水相和油相的粘度、颗粒树脂和所加添加剂的性质等条件来控制。

下面将详细地说明本发明的显影剂。

本发明的色调剂可以用作双组分显影剂，其中色调剂与磁性载体混合。色调剂(T)与载体(C)的重量比(T/C)优选为1/100～10/100。

双组分显影剂中的合适的载体包括已知的载体材料，例如：铁粉、铁素体粉末、磁铁粉末、磁性树脂载体，它们的粒径为大约20μm至大约200μm。载体的表面可以用树脂涂覆上。

这种涂覆在载体上的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、苯并胍胺树脂、尿素树脂和聚胺树脂；和环氧树脂。另外，乙烯基或亚乙烯基树脂，例如丙烯酸树脂、聚甲基异丁烯酸酯树脂、聚丙稀腈树脂、聚乙烯醋酸酯树脂、聚乙烯乙醇树脂、聚乙烯丁缩醛树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、卤代石蜡树脂如聚氯乙烯树脂、聚酯树脂如聚乙烯对苯二酸酯树脂和聚丁烯对苯二酸酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚乙烯树脂、聚氟乙烯树脂、聚氟亚乙烯树脂、聚三氟乙烯树脂、聚六氟丙烯树脂、氟代亚乙烯-丙烯酸酯共聚物、氟代亚乙烯-氟代乙烯共聚物、四氟代乙烯共聚物、氟代亚乙烯和其它不含氟原子的单体、以及硅树脂。

如果需要，在涂覆树脂时可以使用导电的粉末。这种导电的粉末具体实例包括：金属粉末、炭黑、氧化钛、氧化锡和氧化锌。这种导电粉末的平均粒径优选为不大于1μm。当粒径太大时，很难控制所得载体的电阻。

本发明色调剂也可以作为单组分磁性显影剂或单组分非磁性显影剂使用，其不需要使用载体。

本发明的成像装置将参照图3和4得到解释说明。

图3是表现本发明成像装置的实例的整体的示意图。图4是表现图3所示成像装置的成像部分的示意图。

在图3中，成像装置100(即复印机)包括一个能够读取原始影像的图像读取单元20、一个能够复制原始影像的成像单元30、以及一个能够将接收材料(如：纸)传送到成像单元30的送纸单元40。成像单元30包括一个感光体1、一个能够给感光体1充电的充电装置2、一个能够用光照射感光体而产生静电潜像的光辐照器3、一个用包括本发明色调剂的显影剂来显影静电潜像而在感光体1上获得色调剂影像的显影装置4、以及一个能够将色调剂影像转印到来自于送纸单元40的接收材料上的转印装置6。接收材料上的色调剂影像由定影装置7定影，结果形成了复印件。该复印件被排出到纸盘上。在影像转印过程之后，由清洁装置8清洁感光体1的表面，这样，感光体1就可以准备进行下一个成像操作。

成像操作可以参照图4进一步解释说明。

感光体1沿箭头所示方向旋转。首先，感光体1的表面完全地由充电辊2a充电。标号2b表示温度检测器。从光辐照装置3发出的光3a照射已充电的感光体1，从而在感光体1的表面形成了静电潜像。感光体1上的静电潜像由色调剂在显影装置4的显影辊4a表面上的显影剂层中显影。因此，感光体1的表面上形成了色调剂影像。色调剂影像转印到来自于送纸单元40的接收材料5，其位于感光体1与转印装置6的转印辊6a的间隙处。

其上转印有色调剂影像的接收材料5通过分离搓纸件11从感光体1上分离并送到定影装置8上。接着，感光体1的表面由清洁装置8中的清洁刮板8a清洁。标号8c和8d表示色调剂收集线圈和色调剂收集刮板，它们被用来收集感光体1上残余的色调剂颗粒。标号9表示用来释放仍在感光体上的电荷的放电管。

图6是表现本发明的处理盒的实例的横截面的示意图。标号21表示一个处理盒。处理盒21包括一个作为能承载其上的静电潜像的图像承载体而使用的感光体22、一个给感光体22充电的充电装置23、一个作为显影装置的一部分并能在感光体22上用本发明的显影剂来显影静电潜像而获得感光体22上的色调剂影像的显影辊24、一个作为清洁器并在感光体22上的色调剂影像被转印到接收材料(未示出)上之后去除仍残留在感光体22表面的色调剂颗粒的清洁刮板25。

处理盒21不局限于图6所示的处理盒1。本发明的处理盒可以使用任何包括至少一个图像承载体和一个含本发明色调剂的显影装置的处理盒。

本发明的处理盒可被拆卸地装在成像装置中。在装配有处理盒的成像装置中，感光体22以预定的转速在箭头所指的方向上旋转。感光体22由充电装置23充电，并将感光体22均匀地充上正电或负电。然后，一个影像照射装置(未示出)通过诸如狭缝照射法和激光束照射法的方法用光照射感光体22的带电的表面，结果在感光体22上形成了静电潜像。

这样制备的静电潜像由其上承载了包括本发明色调剂的显影剂的显影辊24显影，结果在感光体22上形成了色调剂影像。接着，色调剂影像转印到接收材料(未示出)上，该接收材料由运送装置(未示出)定时运送到感光体22与转印装置(未示出)之间的转印位置。

接着，接收材料上形成的色调剂影像从感光体22上分离，并通过含一个定影辊的热/压力定影装置(未示出)而定影。被定影的影像接着从成像装置中排出。由此，复印件产生了。

在排放之后，感光体22的表面由清洁刮板25清洁，以去除残留在感光体22上的色调剂，为下一个成像操作做准备。

上面是对本发明总的描述，这里提供的具体实例仅仅作为说明目的的参考以得到进一步的理解，并不是为了限制本发明。在下列例子的描述中，如果不指定，数值表示各部分的重量比率。

实施例

实施例1

非改性聚酯的制备

一个含冷凝器、搅拌器和引氮管的反应容器中装有下列组分，并在230℃、常压下反应8小时。

双酚A与2摩尔环氧乙烷的加合物  690

对苯二酸                      208

接着冷却到160℃，在10～15mmHg的减压下继续反应5小时。进一步地，在160℃下加入18份的邻苯二甲酸酐反应2小时。由此制得非改性聚酯(B)。

预聚物的制备

一个含冷凝器、搅拌器和引氮管的反应容器中装有下列组分，并在230℃、常压下反应8小时。

双酚A与2摩尔环氧乙烷的加合物  800

间苯二酸                      180

对苯二酸                      208

二丁基锡氧化物                2

接着冷却到160℃，在10～15mmHg的减压下继续反应5小时来除去水。进一步地，160℃下加入32份邻苯二甲酸酐反应2小时。

然后，将反应产物冷却到80℃，再与170份异佛尔酮二异氰酸酯在乙基醋酸酯中反应2小时。由此制备了具有异氰酸酯基团的预聚物(A)。

酮亚胺化合物的制备

一个含搅拌器和温度计的反应容器中装有30份异佛尔酮二胺和70份甲基乙基酮，并在50℃下反应5小时来制备酮亚胺化合物(1)。

色调剂颗粒的制备

在烧杯中，将14.3份预聚物(A)、55份聚酯(B)和78.6份乙基醋酸酯混合制成溶液。在溶液20℃下由磨砂机分散30分钟后，将作为释放剂使用的10份熔点为83℃的粒状石蜡、4份铜酞菁蓝颜料加入到溶液中，混合物在60℃下由TK HOMOMIXER以12000rpm转数搅拌5分钟。由此，制备了色调剂组合物溶液(1)。

进一步地，在烧杯中，将306份去离子水、265份10％的磷酸三钙悬浮液、0.2份十二烷基苯磺酸钠混合制成溶液。然后，利用TK HOMOMIXER以12000rpm转数将该溶液与161.9份色调剂组合物液体(1)和2.7份酮亚胺化合物(1)混合进行尿素反应。在这种情况下，用显微镜来检查颗粒的粒径和粒径分布。如果粒径太大，混合操作则要以14000转数进一步持续5分钟。

在装有搅拌器和温度计的圆底烧瓶中，将500g混合物加热到45℃，并以200～400rpm转数搅拌2小时。由此，制备了含有纺锤体形状颗粒的乳液。在这种情况下，如果纺锤体形状不是所需要的形状，搅拌则进一步地继续。

在过滤、洗涤、干燥和风力分级之后，所制备的乳液需要经过1小时的去除溶剂处理。由此，制备了具有纺锤体形状和体均粒径为5.1μm的色调剂颗粒。

100份所制备的色调剂颗粒与0.25份电荷控制剂(BONTRON E-82来自于Orient Chemical Industries Ltd.)在下述条件下于Mitsui Mining Co.，Ltd.制造的Q-型搅拌机中混合：

涡轮刮板的圆周速度：50m/sec；和

混合操作：停顿1分钟再旋转2分钟的循环进行5次。

进一步地，将0.5份疏水化的二氧化硅(H2000，来自Clariant Japan)加入到色调剂颗粒中，混合物由Q-型搅拌机在混合条件如停顿1分钟再旋转0.5分钟的循环进行5次的条件下搅拌。

此外，0.5份疏水化的二氧化硅和0.5份疏水化的氧化钛通过Henschel搅拌机与色调剂颗粒混合。由此，制备了本发明青色色调剂颗粒。这种色调剂颗粒的照片显示于图5A中。

实施例2

除了搅拌器的转数从200～400rpm变为500～600rpm，重复实施例1中制备色调剂颗粒的过程。正如对图5B所示照片的清楚理解，色调剂颗粒具有纺锤体形状，其端部形成了凸起。色调剂颗粒的体均粒径、r1、r2和r3分别为5.1μm、7.0μm、5.0μm和4.9μm。因此，比值(r2/r1)和(r3/r2)分别为0.71和0.98。另外，r1、r2和r3的标准偏差分别为2.0μm、1.1μm和1.0μm。

接着，所制备的色调剂颗粒与电荷控制剂和外添加剂以与实施例1相同的方式混合。由此，制备了青色色调剂。

比较例1

除了将转数为200～400rpm的搅拌变为不进行搅拌，重复实施例1中制备色调剂颗粒的过程。结果，制备了具有球形形状和体均粒径为4.9μm的色调剂颗粒。

接着，色调剂颗粒与电荷控制剂和外添加剂以与实施例1相同的方式混合。由此，制备了比较的青色色调剂。这种色调剂颗粒的照片显示于图5C中。

比较例2

包含由双酚二醇和多元羧酸制备的聚酯树脂的色调剂由研磨法制备。

特别地，下列组合物用Henschel搅拌器混合。

上述聚酯树脂  86

(数均分子量Mn为6000，重均分子量Mw为50000，玻璃化转变温度Tg为61℃)

粒状蜡        10

(酸值为0.5mgKOH/g)

铜酞菁蓝颜料  4

(Toyo Ink Mfg.Co.，Ltd.制造)

冷却后，由辊式捏合机在80～110℃的温度下将混合物揉捏40分钟。接着，揉捏的混合物被磨碎和分类。由此，制备了具有体均粒径为5.2μm的色调剂。

然后，色调剂颗粒与外添加剂以与实施例1相同的方式混合。由此，制备了比较的青色色调剂。这种色调剂颗粒的照片显示于图5D中。

利用球磨机将3份各种制得的色调剂与97份已经被硅树脂涂覆、并具有100～250mesh粒径的铁酸盐载体混合。由此，制备了双组分显影剂。

每种显影剂被置于一个Ricoh Co.，Ltd.制造的MF2800成像装置中，进而评估各种色调剂的显影能力、可转移性和清洁能力。评估方法如下所示：

评估方法

(1)显影能力

复制包含在1mm宽的部分设置有5对白线和黑线的线条图像的影像图。图像承载体(即感光体)上的色调剂影像通过放大镜直观地观察，由此来评估细线再现性并确定在感光体上所形成的白线影像上是否有色调剂颗粒(即确定感光体上的色调剂影像中是否引发了雾化问题)。

(2)可转印性

带有重45克的纸带卷的纸上形成了黑色实心影像。测量纸上色调剂的重量(Wp)和图像承载体上色调剂影像的重量(Wi)以得到重量比(Wp/Wi)(即转印率)。

另外，将上面(1)中制备的线条影像转印到纸上。转印的色调剂影像通过直观地观察来确定在接收纸张的白线影像上是否有色调剂颗粒(即确定在接收纸张上的色调剂影像中是否引发了雾化问题)。

(3)清洁能力

在感光体上形成了半色调影像，接着由清洁刮板将其除去，进而确定在感光体上是否仍有色调剂颗粒。在环境条件为10℃和10％RH下进行清洁操作，这一条件对于清洁来说是苛刻的条件。

色调剂的显影能力、可转移性和清洁能力分为下列四个等级：

◎：优秀的。

○：好的。

△：可接受的。

×：不可接受的。

结果示于表1中。

                         表1

	显影能力		可转印性		清洁能力
						细线再现性	雾化	转印率	雾化
	实施例1	○	○	○						○	○
实施例2					○	○	○	○	◎
	比较例1	○	×	○						×	×
比较例2					×	○	×	○	○

正如对表1的理解，具有纺锤体形状的实施例1中的色调剂和具有纺锤体形状并在端部有一凸起的实施例2中的色调剂具有好的细线显影能力，并不会引发雾化问题。具有纺锤体形状的比较例1中的色调剂具有好的细线显影能力，但会引发雾化问题。具有不规则形状的比较例2中的色调剂具有差的细线显影能力。

另外，即使在色调剂影像被转印时，实施例1和2中的色调剂具有高的转印率而不会引发雾化问题。比较例1中的色调剂具有高的转印率，但会引发雾化问题。比较例2中的色调剂具有低的转印率，但不会引发雾化问题。

当利用实施例1和比较例2的色调剂进行100次拷贝运行试验时，感光体上仍然没有色调剂颗粒。另外，当利用比较例2的色调剂进行1000次拷贝运行试验时，感光体上仍然没有色调剂颗粒。相反地，当利用比较例1的色调剂进行1次拷贝时，感光体上还存在色调剂颗粒。

本发明的效果

因此，本发明能够在感光体上形成高质量的影像(即好的细线再现性)，而不会引发雾化问题。另外，本发明色调剂具有高转印率，并在转印过程中不会引发雾化问题。进一步地，本发明色调剂具有与不规则形状色调剂一样好的清洁能力。更进一步地，本发明色调剂颗粒的电量落入一个窄范围内，并且能够产生高质量的影像，而不会引发不需要的影像如背景显影。

本文件所保护的优先权和主题与公开号为2002-332493和2003-014068的日本专利有关，其分别于2002年11月15日和2003年1月22日提出申请。

Claims (22)

1、一种色调剂，其包含色调剂颗粒，所述色调剂颗粒包含：

粘合剂树脂；和

着色剂，

其中当该色调剂存在于二维平面上时具有这样的旋转性，使得与其它方向相比，该色调剂较容易地沿一个方向旋转。

2、根据权利要求1的色调剂，其进一步地包含电荷控制剂，其中该电荷控制剂定影在色调剂颗粒的表面上。

3、根据权利要求2的色调剂，其中基于色调剂的总重量，该电荷控制剂的含量为0.2～2.0％。

4、根据权利要求1至3中任一项的色调剂，其中该色调剂颗粒具有纺锤体形状，及3～8μm的体均粒径。

5、根据权利要求4的色调剂，其中该色调剂满足下列关系：

0.5≤(r2/r1)≤0.8，0.7≤(r3/r2)≤1.0，及r3≤r2＜r1，

式中r1、r2和r3分别表示色调剂颗粒的平均长轴粒径、平均短轴粒径和平均厚度。

6、根据权利要求5的色调剂，其中所述平均长轴粒径r1为5～9μm，平均短轴粒径r2为2～6μm，平均厚度r3为2～6μm。

7、根据权利要求6的色调剂，其中所述平均长轴粒径r1、平均短轴粒径r2和平均厚度r3的标准偏差分别不大于2.0μm、1.5μm和1.5μm。

8、根据权利要求6或7的色调剂，其中基于色调剂的总重量，厚度r3不大于3μm的色调剂颗粒的含量不大于30％。

9、根据权利要求1至8中任一项的色调剂，其中该色调剂的平均形状因数SF-2为100～190，其中色调剂颗粒的形状系数由下列公式(1)定义：

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

式中PERI和AREA分别表示色调剂颗粒在二维平面上的投影的周长和面积。

10、根据权利要求1至9中任一项的色调剂，其中与其它方向相比，该色调剂颗粒较容易沿其长轴方向旋转，且在颗粒长轴方向的端部存在凸起。

11、根据权利要求1至10中任一项的色调剂，其中该色调剂具有15～40μC/g的电量，及使电量分布曲线的半宽为0.5～4.0fC/μm的电量分布。

12、根据权利要求1至11中任一项的色调剂，其中所述粘合剂树脂包括改性的聚酯树脂。

13、根据权利要求12的色调剂，其中所述色调剂颗粒是通过包括下列步骤方法制备的：

将包含改性聚酯树脂的色调剂组合物溶解或分散在有机溶剂中，制得色调剂组合物液体；及

将该色调剂组合物液体分散在含水介质中。

14、根据权利要求12的色调剂，其中所述色调剂颗粒是通过包括下列步骤方法制备的：

将包含聚酯预聚物的色调剂组合物溶解或分散在有机溶剂中，制得色调剂组合物液体；及

将该色调剂组合物液体分散在含水介质中，

其中在所述溶解或分散过程及第二次分散过程中由所述预聚物制得改性聚酯树脂。

15、根据权利要求1至14中任一项的色调剂，其中所述粘合剂树脂包括改性聚酯树脂(i)和非改性聚酯树脂(ii)，它们的重量比(i/ii)为5/95至80/20。

16、根据权利要求1至15中任一项的色调剂，其中该粘合剂树脂具有1000～10000的峰值分子量。

17、根据权利要求1至16中任一项的色调剂，其中该色调剂的玻璃化转变温度为40～70℃。

18、根据权利要求1至17中任一项的色调剂，进一步包含存在于色调剂颗粒表面的外添加剂。

19、根据权利要求18的色调剂，其中该外添加剂选自疏水化的二氧化硅和疏水化的氧化钛。

20、一种显影剂，其包含根据权利要求1至19中任一项的色调剂和载体。

21、一种成像装置，其包括：

图像承载体，用于在其上承载静电潜像；

显影装置，以便用含有权利要求1至19中任一项的色调剂的显影剂使静电潜像显影，进而在图像承载体上形成色调剂影像；

转印装置，以便将色调剂影像转印到接收材料上；及

清洁装置，用于清洁图像承载体表面。

22、一种用于成像装置的处理盒，其包括：

图像承载体，用于在其上承载静电潜像；和

显影装置，以便用包含权利要求1的色调剂的显影剂使静电潜像显影，进而在图像承载体上形成色调剂影像。

Images