專利名稱：調(diào)色劑、含其的容器、用其的顯影劑、顯影法、成像法、裝置、處理盒的制作方法
發(fā)明背影發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于電攝影，靜電記錄或靜電印刷中的使靜電圖像顯影的調(diào)色劑，還涉及包含該調(diào)色劑的顯影劑，以及使用包含該調(diào)色劑的顯影劑的成像方法和成像裝置。特別是，本發(fā)明涉及用于復(fù)印機(jī)，激光打印機(jī)和傳真機(jī)中(采用直接或間接電攝影顯影方法并利用普通紙)的使靜電圖像顯影的調(diào)色劑，還涉及包含該調(diào)色劑的顯影劑，以及使用包含該調(diào)色劑的顯影劑的成像方法和成像裝置。本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于彩色復(fù)印機(jī)，彩色激光打印機(jī)和彩色傳真機(jī)(采用直接或間接電攝影多色成像方法并利用普通紙)的使靜電圖像顯影的調(diào)色劑，還涉及包含該調(diào)色劑的顯影劑，以及使用包含該調(diào)色劑的顯影劑的顯影方法，顯影裝置(圖像顯影機(jī))成像方法和成像裝置。
相關(guān)技術(shù)的描述在顯影步驟中，用于電攝影，靜電記錄，靜電打印等的顯影劑首先粘附于在其上形成靜電潛像負(fù)載元件例如光電導(dǎo)體上。在轉(zhuǎn)印步驟中，顯影劑從光電導(dǎo)體轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)例如轉(zhuǎn)印紙上，然后在定影步驟中被固定下來。在該步驟中，使負(fù)載圖像的轉(zhuǎn)印紙的表面上形成的靜電圖像顯影的顯影劑，可以是包括載體和調(diào)色劑兩種成分的顯影劑，或者是無需載體的單一成分的顯影劑(磁性調(diào)色劑/非磁性調(diào)色劑)。
常規(guī)地，用作電攝影，靜電記錄和靜電打印的干式調(diào)色劑可以通過粘合劑樹脂例如苯乙烯樹脂或聚酯樹脂與著色劑熔融捏合，然后粉碎獲得。
(定影中的問題)當(dāng)這些干式調(diào)色劑被顯影并轉(zhuǎn)移到紙等轉(zhuǎn)印介質(zhì)上以后，通過使用加熱輥的熱熔融將干式調(diào)色劑固定。如果加熱輥的溫度太高，過量的調(diào)色劑被熔化并粘在加熱輥上而發(fā)生熱透印(offset)。相反，如果加熱輥的溫度太低，調(diào)色劑熔化得不合適，因此缺乏定影性。鑒于節(jié)省能量并降低裝置如復(fù)印機(jī)等的大小，要求調(diào)色劑具有較高的透印溫度(抗熱透印特性)和較低的定影溫度(低溫定影特性)。而且，還要求具有耐熱儲(chǔ)存特性，即在儲(chǔ)存和使用設(shè)備的溫度條件下調(diào)色劑不會(huì)結(jié)塊。
在彩色復(fù)印機(jī)和彩色打印機(jī)中，要求圖像具有光澤，并具有混色特性，并且調(diào)色劑特別需要具有低的熔融粘度。為此，目前采用了一種很敏感熔融的聚酯粘合劑樹脂。使用這種調(diào)色劑，在本領(lǐng)域彩色設(shè)備中很容易發(fā)生熱透印，因此，加熱輥上涂覆了硅油。但是，給加熱輥涂覆硅油的方法需要一個(gè)油箱和涂覆油的設(shè)備，這樣使得裝置很復(fù)雜而且龐大。同時(shí)，會(huì)損壞加熱輥，而且需要定期進(jìn)行維修。另外，不可避免地造成油粘附在復(fù)印紙或OHP(投影儀)的膠片上。特別是在OHP中，由于油粘附而使得色調(diào)很差。
(粒徑和形狀問題)為了獲得高圖像質(zhì)量和高外觀質(zhì)量，一種改進(jìn)方法是減小顆粒的直徑，但是，使用通常的捏合和研碎制備方法，該顆粒形狀是不確定的。在裝置內(nèi)部，調(diào)色劑與載體在顯影部分被攪拌。在單一成分顯影劑的情況下，所述調(diào)色劑通過與顯影輥，調(diào)色劑供應(yīng)輥，調(diào)節(jié)層厚的刮板和摩擦帶電刮板的接觸應(yīng)力被進(jìn)一步粉碎。由此產(chǎn)生亞微米的顆?；虍a(chǎn)生具有嵌入調(diào)色劑表面的流化劑的顆粒。因此，圖像的質(zhì)量受到破壞。同時(shí)，由于作為粉末調(diào)色劑顆粒的形狀和較差的流動(dòng)性(流體狀態(tài))，需要對(duì)該調(diào)色劑采取進(jìn)一步地流動(dòng)化，則需使調(diào)色劑瓶中的調(diào)色劑裝填量少，因此很難使裝置的尺寸減小。
為了形成彩色圖像，多色調(diào)色劑從光電導(dǎo)體到轉(zhuǎn)印介質(zhì)或紙上的轉(zhuǎn)印過程也很復(fù)雜。由于沒有限定粉碎的調(diào)色劑的顆粒形狀使得轉(zhuǎn)印性能較差，所帶來的問題是發(fā)生圖像脫落，所以需要更多的調(diào)色劑覆蓋在這種脫落的地方。
因此，目前日益增長的需求是通過進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)印效率而降低調(diào)色劑的消耗，最終獲得沒有圖像脫落的高質(zhì)量的圖像，并降低經(jīng)營費(fèi)用。如果轉(zhuǎn)印效率很高，就不需要從光電導(dǎo)體或轉(zhuǎn)印介質(zhì)上除去未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑的清潔元件，從而使得裝置的尺寸減小，費(fèi)用降低。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是沒有廢棄的調(diào)色劑。為此，現(xiàn)在已經(jīng)研究出多種制備球形調(diào)色劑的方法，目的是彌補(bǔ)具有未限定形狀的調(diào)色劑的缺陷。
為了獲得耐熱儲(chǔ)存特性，低溫定影特性和抗熱透印特性，(1)利用多官能單體部分交聯(lián)的聚酯樹脂(日本專利申請(qǐng)延遲公開(JP-A)57-109825)；(2)一種聚氨酯改性的聚酯樹脂(日本專利申請(qǐng)公布(JP-B)07-101318)和其它以粘合劑樹脂披露的類似文獻(xiàn)。此外，(3)披露了通過對(duì)聚酯樹脂細(xì)顆粒和蠟細(xì)顆粒的成粒處理得到調(diào)色劑，該調(diào)色劑能夠降低彩色成像的加熱輥上的油涂覆量(JP-A07-56390)。
為了提高小粒徑情況下的粉末的流動(dòng)性和轉(zhuǎn)印特性，現(xiàn)有技術(shù)(4)披露了一種聚合的調(diào)色劑，其是通過乙烯系單體組合物(含有著色劑，極性樹脂和脫模劑，該組合物在懸浮聚合前分散在水中)的懸浮聚合得到的(JP-A09-43909)和(5)一種使用溶劑的包括球形聚酯樹脂的調(diào)色劑(JP-A09-34167)。
此外，JP-A11-133666披露了(6)一種利用經(jīng)脲鍵改性的聚酯樹脂的基本上為球形的調(diào)色劑。
但是，(1)和(3)中披露的調(diào)色劑的粉末流動(dòng)性和轉(zhuǎn)印特性都不好，并且降低了粒徑所以得不到高質(zhì)量的圖像。另外，對(duì)于(1)和(2)的調(diào)色劑，不可能同時(shí)獲得耐熱儲(chǔ)存特性和低溫定影特性，也不能得到彩色圖像的光澤，所以它們沒有應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于(3)的調(diào)色劑，低溫定影特性不充分，在無油定影中的熱透印特性令人不滿意。(4)和(5)的調(diào)色劑的粉末流動(dòng)性和轉(zhuǎn)印特性得到提高，但是，對(duì)于(4)的調(diào)色劑，其低溫定影特性不好，定影時(shí)需要大量能量。對(duì)于彩色調(diào)色劑來說，這些問題尤為明顯。對(duì)于(5)的調(diào)色劑，其低溫定影特性很好，但是，抗熱透印特性較差，當(dāng)用作彩色調(diào)色劑時(shí)，不能在加熱輥上分散涂覆油。
調(diào)色劑(6)具有粘彈性，其利用經(jīng)脲鍵擴(kuò)鏈的聚酯樹脂可以適當(dāng)?shù)乇徽{(diào)節(jié)，其優(yōu)越處表現(xiàn)在當(dāng)用作彩色調(diào)色劑時(shí)，能夠同時(shí)獲得合適的光澤和脫模特性。特別是，脲鍵組份的正電荷和聚酯樹脂弱的負(fù)電荷緩和了靜電透印作用(其中的定影輥被充電，未定影圖像上的調(diào)色劑被靜電分布，調(diào)色劑粘附在定影輥上)。但是，盡管有這些優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)實(shí)際應(yīng)用這種調(diào)色劑的時(shí)候，它們?cè)谘b置的顯影部分還需要與載體混合粉碎變得更細(xì)，當(dāng)用作單一組分顯影劑時(shí)，通過來自顯影輥，調(diào)色劑提供輥，層厚調(diào)節(jié)刮板和摩擦帶電刮板的接觸壓力被粉碎，并產(chǎn)生顆粒。由于上述流化劑嵌入調(diào)色劑表面，圖像質(zhì)量變差，由此，調(diào)色劑的壽命也縮短了。
(成像方法的問題)當(dāng)使用成像方法提高磁刷密度以防止產(chǎn)生不正常圖像例如“后端圖像遺漏”時(shí)，上述圖像的惡化隨著時(shí)間變得特別顯著。
一般，在電攝影的成像裝置或靜電成像裝置例如復(fù)印機(jī)，打印機(jī)和傳真機(jī)，和靜電記錄成像裝置中，首先在潛像負(fù)載元件例如光電導(dǎo)體鼓，光電導(dǎo)體帶等上形成與圖像信息有關(guān)的靜電潛像，然后經(jīng)顯影裝置顯影而獲得可見的圖像。在此顯影過程中，考慮到顯影特性的穩(wěn)定性，這些特性涉及轉(zhuǎn)印，半色調(diào)再現(xiàn)和溫度/濕度，通常利用的是采用兩種成分顯影劑的磁刷成像方法，所述的顯影劑包括調(diào)色劑和載體。換句話說，在該顯影裝置中，所述兩種成分的顯影劑在顯影劑負(fù)載元件上形成刷鏈，在顯影區(qū)域，顯影劑中的調(diào)色劑施加于潛像負(fù)載元件上的潛像部分。這里，顯影區(qū)域是指在顯影劑負(fù)載元件上形成磁刷的區(qū)域，該區(qū)域與潛像負(fù)載元件接觸。
顯影劑負(fù)載元件通常包括一個(gè)圓柱形狀的套筒(顯影套筒)，和一個(gè)裝在該套筒內(nèi)、產(chǎn)生磁場(chǎng)以在套筒表面上形成磁刷的磁體(磁輥)。在該方法中，載體沿著由磁輥產(chǎn)生的磁力線的方向在套筒上形成磁刷，并且?guī)щ姷恼{(diào)色劑粘附在該磁刷中的載體上。磁輥包括多個(gè)磁極，產(chǎn)生這些磁極的磁體像竿子一樣安放。特別是，在套筒表面上的顯影區(qū)域，有形成磁刷的顯影主磁極?？梢酝ㄟ^去除至少一個(gè)套筒和磁輥而除去在套筒表面上形成磁刷的顯影劑。隨同由顯影主磁極產(chǎn)生的磁力線一起，轉(zhuǎn)移到顯影區(qū)域的顯影劑向上站立形成磁刷，所提供的顯影劑沿著磁力線方向像鏈子一樣，與潛像負(fù)載元件表面接觸，結(jié)果磁刷彎曲，提供調(diào)色劑的同時(shí)，根據(jù)接觸的顯影劑刷和潛像負(fù)載元件之間的相關(guān)的線速差刷靜電潛像。
通常，在兩種成分的顯影方法中，獲得足夠圖像濃度的顯影條件與要得到低反差圖像的顯影條件是不相容的。為此，很難在改善高濃度部分的同時(shí)改善低濃度部分。改善圖像濃度的顯影條件包括(i)使顯影間隙窄化(潛像負(fù)載元件與顯影套筒之間的距離)，(ii)增寬顯影的區(qū)域。另一方面，獲得低反差圖像的顯影條件包括(i’)增寬顯影間隙，和(ii’)使顯影區(qū)域窄化。換句話說，這兩項(xiàng)顯影條件是相互矛盾的，且是不相容的。因此，一般認(rèn)為在整個(gè)濃度范圍同時(shí)滿足這兩項(xiàng)顯影條件是很困難的，因此難以獲得高質(zhì)量的圖像。例如，如果想要強(qiáng)化低反差圖像，經(jīng)常發(fā)生“后端圖像遺漏”，即從實(shí)心線穿過部分的背后丟失一些圖像，或產(chǎn)生黑實(shí)心、半色調(diào)劑實(shí)心圖像。

圖1A顯示的是一個(gè)好的實(shí)心像的例子，圖1B顯示的是在后端圖像遺漏的例子。同時(shí)，在以相同寬度所形成的柵網(wǎng)圖像中，一些水平線比垂直線要細(xì)，一點(diǎn)的小點(diǎn)像沒有被顯影。
發(fā)生“后端圖像遺漏”認(rèn)為是出于以下的機(jī)理。
首先，參照?qǐng)D2，描述的是利用由兩種成分的顯影劑形成的磁刷的成像方法的機(jī)理。圖2顯示了負(fù)-正顯影區(qū)域的例子，說明的是上述成像方法的一個(gè)例子。在圖2中，右手邊顯示的是顯影輥(用作顯影劑負(fù)載元件)，左手邊顯示的是光電導(dǎo)體P(用作靜電潛像負(fù)載元件)。顯影輥包括一個(gè)顯影套筒(在方向D上移動(dòng))和固定在其中的顯影磁體。由于顯影套筒的運(yùn)動(dòng)，包含非磁性調(diào)色劑和磁性載體兩種成分的顯影劑被輸送到靠近光電導(dǎo)體附近的部分。當(dāng)該雙組份顯影劑到達(dá)靠近光電導(dǎo)體P的附近部分時(shí)，由于顯影磁極的磁力作用，載體向上站立并形成磁刷。在圖2中，小圓點(diǎn)代表調(diào)色劑，大圓點(diǎn)代表載體。為了簡(jiǎn)明起見，在靠近光電導(dǎo)體P的部分僅用實(shí)線表示一條磁刷。這里，剩余的磁刷用虛線表示，圖中省略了調(diào)色劑。
在相同的時(shí)間，光電導(dǎo)體在C方向旋轉(zhuǎn)，該光電導(dǎo)體表面具有靜電潛像。在圖2中，在靜電潛像中，沒有圖像的部分被充以負(fù)電，以“A”表示。在光電導(dǎo)體正對(duì)顯影輥的部分，磁刷與光電導(dǎo)體上的潛像接觸，調(diào)色劑經(jīng)顯影電場(chǎng)作用被施加在潛像上。結(jié)果，以“B”表示的顯影部分的光電導(dǎo)體下游的潛像的顯影部分形成調(diào)色劑圖像。在下文，磁刷沿光電導(dǎo)體移動(dòng)方向的表面與光電導(dǎo)體接觸的長度被稱為顯影隙(nip)。應(yīng)當(dāng)注意的是，如果僅僅是顯影劑負(fù)載元件的一個(gè)位置接觸光電導(dǎo)體的一個(gè)位置，就不可能得到足夠的圖像濃度，所以，光電導(dǎo)體和顯影套筒之間一般要求具有速度差，使得顯影劑負(fù)載元件的一定區(qū)域接觸光電導(dǎo)體的一個(gè)位置。因此，顯影套筒移動(dòng)比光電導(dǎo)體要早。
如圖3所示，現(xiàn)在描述引起在后端圖像遺漏的機(jī)理，參照使用作為實(shí)施例圖2所述的兩種成分顯影劑的成像方法。圖3A至圖3C分別顯示的是圖2中靠近光電導(dǎo)體和顯影套筒部分的放大效果例。在圖3A至圖3C中，圖右手邊所示的磁刷尖接觸左手邊所示的光電導(dǎo)體。圖3A至圖3C中從圖3A開始分別顯示磁刷依時(shí)間順序的移動(dòng)。在圖3A至圖3C中，相鄰于光電導(dǎo)體和顯影輥的這些部分屬于使無圖像部分和黑色實(shí)心像之間的邊界顯影的范疇，即可能呈現(xiàn)出的“在后端圖像遺漏”的狀況，已被顯影的調(diào)色劑圖像是在光電導(dǎo)體旋轉(zhuǎn)方向的下游形成的。這時(shí)，在顯影套筒上的其中一條磁刷靠近光電導(dǎo)體。此處，光電導(dǎo)體順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，如上所述，顯影套筒比光電導(dǎo)體移動(dòng)得要早，磁刷趕上該移動(dòng)并通過該光電導(dǎo)體。因此，在圖3A至圖3C中，所述的光電導(dǎo)體是靜止的以簡(jiǎn)化該模型。在圖3A中，靠近光電導(dǎo)體的磁刷穿過無圖像部分到達(dá)進(jìn)行顯影的位置E，由于負(fù)電荷之間的斥力F，調(diào)色劑逐漸離開光電導(dǎo)體，向顯影套筒方向移動(dòng)。這種現(xiàn)象在后面被稱作“調(diào)色劑漂移”。調(diào)色劑漂移的結(jié)果是，當(dāng)磁刷到達(dá)位置E時(shí)，相鄰于光電導(dǎo)體的磁刷直接具有了正電荷的載體，如圖3B所示。結(jié)果，在位置E的潛像上就沒有調(diào)色劑，該位置E不能被顯影。同時(shí)，在圖3C中，當(dāng)磁刷到達(dá)位置G時(shí)，如果調(diào)色劑和光電導(dǎo)體之間的作用力弱，曾經(jīng)作用在光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑可能由于靜電力的原因再次作用于載體。結(jié)果，在圖像部分和非圖像之間的邊界，沒有產(chǎn)生顯影，這就是所謂的“后部的圖像遺漏”。
后端圖像遺漏的機(jī)理描述還參照相鄰于顯影輥和光電導(dǎo)體所述部分的橫截面。但是，在實(shí)踐中，當(dāng)磁刷在顯影輥的縱向接觸光電導(dǎo)體時(shí)，其中磁刷的長度是不同的，根據(jù)顯影輥縱向的位置，磁刷具有不同尺寸。圖4顯示了這種情形。圖4A和圖4B分別顯示的是在不出現(xiàn)光電導(dǎo)體時(shí)磁刷狀態(tài)的例子。圖4A顯示的是顯影輥縱向上出現(xiàn)的磁刷。圖4B顯示的是圖4A中磁刷沿垂直于縱向的平面H-H’的橫截面的例子。換句話說，圖4B顯示的是與圖2相同橫截面中的磁刷。為了澄清與其它圖的關(guān)系，圖4A顯示的是與光電導(dǎo)體的位置關(guān)系。如圖4A所示，在縱向磁刷的高度上有很大的分布。這說明磁刷在縱向不規(guī)則地接觸潛像負(fù)載元件。結(jié)果，也可以說是這樣的一種分布即與縱向調(diào)色劑漂移的程度有關(guān)，還與在縱向沒有固定的“后端圖像遺漏”的程度有關(guān)，因此，在顯影輥的縱向上出現(xiàn)末尾鋸齒形圖像遺漏現(xiàn)象，如圖1A和圖1B所示。
由于相似的機(jī)理，水平線比垂直線細(xì)(水平線細(xì)化)，獨(dú)立圓點(diǎn)的形成也不穩(wěn)定，因此利用由雙組分顯影劑形成的磁刷而顯影的方法難以獲得高質(zhì)量的圖像。
為了防止出現(xiàn)不正常圖像例如“后端圖像遺漏”，獲得具有良好水平線和圓點(diǎn)可再現(xiàn)性而沒有邊緣效應(yīng)的高質(zhì)量圖像，一種有效的方法是這樣安排顯影裝置使得在顯影套筒上的磁刷在顯影過程接觸光電導(dǎo)體的顯影隙區(qū)域很窄。該方法的原則是，如果使顯影部分的顯影間隙較窄，那么磁刷接觸無圖像部分的時(shí)間就短，可以認(rèn)為這將會(huì)減少調(diào)色劑漂移。
圖5A至圖5C分別顯示了以上情況。圖5A至圖5C還分別顯示了當(dāng)圖3A至圖3C的顯影間隙很窄的時(shí)候顯影的例子。特別是，在圖5中，與圖3A至圖3C的情況不同，磁刷在較短的時(shí)間內(nèi)接觸光電導(dǎo)體，以減少調(diào)色劑漂移，在圖5B中，由于調(diào)色劑漂移減少了，調(diào)色劑被供給到位置E，在圖5C中，光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑沒有再作用于載體，因?yàn)闆]有直接出現(xiàn)載體。因此，后端圖像遺漏的現(xiàn)象能夠得到減少。為了使顯影隙變窄，通過降低顯影磁極半值寬度是有效的。這里，半值寬度是顯示在顯影磁極的正常方向上的磁力分布曲線的最大正常磁力(峰值)的一半部分的角寬度數(shù)值。例如，由N極形成的磁體的最大正常磁力是120mT，上述角寬度數(shù)值就是60mT。
但是，已知僅僅通過降低顯影磁極的半值寬度并不能完全抑制后端圖像遺漏的現(xiàn)象。據(jù)推測(cè)這是由于顯影間隙不可能在縱向的所有位置上都被窄化的緣故。特別是，如圖4A和圖4B所示，在縱向的磁刷的高度上通常存在一些分布，如果在縱向上存在具有長磁刷的部分，該部分的顯影間隙不能被窄化，因此就不可能避免調(diào)色劑漂移。為處理該問題，現(xiàn)有技術(shù)中已有記載是在合適的位置安置在顯影套筒中形成磁極的磁體，使得在顯影間隙中的磁通量密度在緊密的方向，或者在顯影主磁極的正常方向中的磁通量密度的衰減因子大于特定的數(shù)值，后端圖像的遺漏現(xiàn)象不嚴(yán)重(例如，參見日本專利申請(qǐng)延遲公開(JP-A)2000-305360)。在這種顯影裝置(圖像顯影儀)中，在磁刷接觸潛像負(fù)載元件的顯影間隙區(qū)域，磁刷在縱向上形成均勻的密度，因此，縱向上磁刷高度的分布得到防止。
防止在緊密形成磁刷的縱向的磁刷高度上的分布，顯示在圖6A和圖6B中。圖6A顯示的是緊密形成的磁刷的例子，圖6B顯示的是具有高度上分布的磁刷的例子。在圖6A中，形成的磁刷很緊密，所以縱向磁刷高度上的分布得到降低，結(jié)果是，如在圖6A中所示，能夠得到?jīng)]有“后端圖像遺漏”現(xiàn)象的圖像。另一方面，圖6B顯示的是相關(guān)技術(shù)中具有在高度上分布的磁刷的例子。如果使用的是圖6B所示的磁刷，就會(huì)出現(xiàn)如本文所述的“后端圖像遺漏”的現(xiàn)象。因此，如果在到達(dá)顯影間隙時(shí)磁刷形成得足夠緊密，那么縱向上磁刷的高度上的分布就得到降低，因?yàn)榇潘⒁钥v向充分均勻的狀態(tài)進(jìn)入所述的顯影間隙，所以在縱向的各個(gè)位置的調(diào)色劑漂移現(xiàn)象得以降低，由此在縱向的各個(gè)位置上出現(xiàn)“后端圖像遺漏”的現(xiàn)象也得到充分降低。
在本文中，為形成緊密的磁刷，用于形成磁刷顯影的磁極的正常磁通量密度的衰減因子可以增加。顯影磁極的正常磁通量密度的衰減因子是由以下式子得到的數(shù)值(X-Y)/X×100％，該數(shù)值表示與顯影輥表面的正常磁通量密度“X”相比，在距離顯影輥表面1mm遠(yuǎn)的位置，正常的磁通量密度“Y”衰減了多少。例如，當(dāng)顯影輥表面正常的磁通量密度是100mT，在距離該顯影輥表面1mm遠(yuǎn)的正常的磁通量密度是80mT，那么該衰減因子是20％。正常磁通量密度是經(jīng)過例如高斯(Gauss)計(jì)量器(HGM-8300由ADS制造(Application & Data System，Inc.))和A1軸探針(由ADS制造(Application& Data System，Inc.))測(cè)量的?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開的是如果在顯影區(qū)域形成磁刷的主磁極的正常的磁通量密度的衰減因子是40％或更大，優(yōu)選50％或更大，那么就會(huì)產(chǎn)生較緊密的磁刷，縱向上磁刷高度上的分布得到較多地降低(參見，例如，JP-A2000-305360)。根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容，由于上述范圍內(nèi)的衰減因子有效，所以利用能夠顯示該衰減因子數(shù)值的顯影裝置。
在衰減因子增加的時(shí)候磁刷變得緊密的理由可以這樣理解，當(dāng)衰減因子高的時(shí)候，磁力隨著與顯影輥距離的增加而顯著降低，因此，是以磁刷頂部的磁力變得很弱地去維持磁刷，所以磁刷頂部的載體被吸附到強(qiáng)磁力的顯影輥的表面。提高衰減因子的方法可以是，選擇形成顯影磁極的磁體材料，或聚集離開顯影磁極的磁力線。在這些方法中，能夠聚集離開顯影磁極的磁力線，例如在形成磁刷的主磁極處形成顯影磁極，在顯影劑負(fù)載元件運(yùn)動(dòng)的方向上，在主磁極上游和下游設(shè)置輔助磁極，其與主磁極的極性相反。
當(dāng)在顯影劑負(fù)載元件中為顯影磁極提供一個(gè)附加磁極例如輸送磁極的時(shí)候，聚集離開顯影磁極的磁力線的另一種解決方案是，通過使顯影磁極的半值寬度變窄，而在輸送磁極中聚集大部分離開顯影磁極的磁力線。優(yōu)選該半值寬度是22°或更小，較優(yōu)選18°或更小。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，當(dāng)磁極的半值寬度變窄的時(shí)候，所述的衰減因子增加。
對(duì)上面的闡述進(jìn)行概括，利用兩種成分的磁刷顯影裝置(圖像顯影器)具有以下功能(1)在與光電導(dǎo)體接觸的縱向上形成均勻的磁刷；(2)設(shè)置輔助磁極有助于顯影主磁極的磁力；(3)主磁極的正常磁通量密度的衰減因子是40％或更大；(4)主磁極的半值寬度是22°或更小，由此，具有“后端圖像遺漏”現(xiàn)象的不正常圖像可以被避免，能夠獲得圖像濃度充分的高質(zhì)量圖像。
但是，如果利用上述增加磁刷密度以防止出現(xiàn)具有“后端圖像遺漏”圖像的成像方法(1)、(2)、(3)和(4)，與磁刷密度低的情況相比，顯影間隙中的顯影劑對(duì)光電導(dǎo)體具有較高的接觸力(沖擊力)，高應(yīng)力很容易出現(xiàn)在顯影劑上(和顯影劑中所包含的調(diào)色劑)，所以調(diào)色劑隨著時(shí)間會(huì)惡化，損失電荷，傾向于出現(xiàn)調(diào)色劑散開或調(diào)色劑沉積在圖像背景上。因此，與起始圖像相比，圖像隨時(shí)間惡化得更明顯。特別是，當(dāng)使用具有寬調(diào)色劑電荷分布的調(diào)色劑的時(shí)候，這將是很嚴(yán)重的問題。因此，在采取增加磁刷密度的成像方法以防止出現(xiàn)具有“后端圖像遺漏”現(xiàn)象的圖像的時(shí)候，避免圖像隨時(shí)間惡化是很重要的。
發(fā)明概述因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種使靜電圖像顯影的調(diào)色劑，其具有優(yōu)良的粉末流動(dòng)性、顯影特性和轉(zhuǎn)印特性，以及在作為小粒徑調(diào)色劑使用時(shí)，具有優(yōu)良的熱儲(chǔ)存特性、低溫定影特性和熱透印特性，在長期使用的過程中表現(xiàn)出良好和穩(wěn)定的顯影特性，可以形成高質(zhì)量的圖像，特別是，提供了一種在用于彩色復(fù)印時(shí)使靜電圖像顯影的調(diào)色劑，其具有優(yōu)良的圖像光澤和較長的保質(zhì)期。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種調(diào)色劑容器，其中含有本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，并提供了一種包含使本發(fā)明靜電潛像顯影的調(diào)色劑的顯影劑。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用本發(fā)明顯影劑的成像方法，其中，在為得到充分的圖像濃度而增加磁刷密度的同時(shí)，能夠防止出現(xiàn)在低對(duì)比度下的不正常圖像例如“后端圖像遺漏”的現(xiàn)象，考慮到調(diào)色劑隨時(shí)間會(huì)變質(zhì)，而利用本發(fā)明的調(diào)色劑，能夠在很長的時(shí)間期間得到具有良好的水平線和圓點(diǎn)再現(xiàn)性的圖像而沒有邊緣效應(yīng)，本發(fā)明還提供了一種包含本發(fā)明顯影劑的成像裝置。
本發(fā)明的發(fā)明人，基于對(duì)解決上述問題的深入研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過確定調(diào)色劑特定的粒度分布和特定的圓形度并以特定的配方比例添加外添加劑，就能夠達(dá)到上述發(fā)明目的，由此，完成了本發(fā)明。
第一方面，本發(fā)明提供一種使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其包括含有粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆?；|(zhì)以及外加添加劑。在本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑中，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)是3-7μm，體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0μm的調(diào)色劑顆粒基質(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，基于100重量份的基質(zhì)調(diào)色劑，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外添加劑。
另一方面，本發(fā)明提供一種包含靜電潛像顯影用調(diào)色劑的容器。
另一方面，本發(fā)明提供一種顯影劑，其包含本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑。
另一方面，本發(fā)明提供一種顯影方法，該方法包括給靜電潛像提供顯影劑的步驟，目的是形成可視靜電潛像。在本發(fā)明的顯影方法中，顯影劑包括本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑。
另一方面，本發(fā)明提供一種成像方法，該方法包括根據(jù)圖像給靜電潛像負(fù)載元件充電的步驟；為了形成靜電潛像而對(duì)上述靜電潛像負(fù)載元件進(jìn)行光照射的步驟；為了使靜電潛像可視化并形成調(diào)色劑圖像，給上述靜電潛像提供顯影劑的步驟；以及將上述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上的步驟。在本發(fā)明的成像方法中，顯影劑包括根據(jù)本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑。
另一方面，本發(fā)明提供一種成像裝置，該裝置包括靜電潛像負(fù)載元件，給該靜電潛像負(fù)載元件充電以形成靜電潛像的充電器，用于給上述靜電潛像照射光的光照射器，給上述靜電潛像提供顯影劑以形成調(diào)色劑圖像的圖像顯影裝置，以及將上述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印到記錄介質(zhì)上的轉(zhuǎn)印器。在本發(fā)明的成像裝置中，所述顯影劑包括本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑。
另一方面，本發(fā)明提供一種成像處理盒，其包含顯影劑；和圖像顯影裝置，其設(shè)置有顯影劑容器，是為了形成可視靜電潛像并形成調(diào)色劑圖像而給靜電潛像提供顯影劑；和一種靜電潛像的載體，給靜電潛像表面均勻充電的充電器，用于清潔靜電潛像載體表面的清潔器。在本發(fā)明的成像處理盒中，該成像處理盒是以一整體結(jié)構(gòu)形成的，是可以與成像裝置連接和分離的，所述的顯影劑包括本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑。
附圖簡(jiǎn)述圖1A和1B分別為后端圖像遺漏的例子的示意圖。
圖2是顯影部分的例子的示意圖。
圖3A至圖3C是后端圖像遺漏機(jī)理的例子的示意圖。
圖4A至圖4B是縱向上存在磁刷的例子的示意圖。
圖5A至圖5C是當(dāng)顯影間隙窄的時(shí)候后端圖像遺漏機(jī)理的例子的示意圖。
圖6A是本發(fā)明磁刷的例子的示意圖，圖6B是相關(guān)技術(shù)中顯影間隙中磁刷的例子的示意圖。
圖7是磁輥差與轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系圖。
圖8是比值(Dv/Vn)與粒徑2ìm或更小的調(diào)色劑小顆粒的數(shù)量之間的關(guān)系圖。
圖9是用于實(shí)施例Bs的顯影裝置例子的橫截面示意圖。
圖10是磁極分布的例子的示意圖。
圖11是使用本發(fā)明顯影方法的彩色成像裝置例子的橫截面示意圖。
圖12是本發(fā)明成像處理盒例子的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施方案的描述現(xiàn)在對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
按照本發(fā)明的靜電潛像顯影用調(diào)色劑包括調(diào)色劑顆?；|(zhì)和外添加劑，調(diào)色劑顆粒基質(zhì)包括粘合劑樹脂和著色劑。在本發(fā)明中，“調(diào)色劑顆?；|(zhì)”一詞指的是還沒有添加外添加劑的調(diào)色劑顆粒。在本發(fā)明的靜電潛像顯影用調(diào)色劑中，大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)的體積平均粒徑(Dv)是3-7μm，體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為2.0μm的調(diào)色劑顆粒基質(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，基于100重量份的調(diào)色劑基質(zhì)，調(diào)色劑基質(zhì)包括0.3-5.0重量份的外添加劑。在這些結(jié)構(gòu)限定下，包含使靜電潛像顯影的調(diào)色劑的顯影劑中沒有大的粒徑差別，即使該調(diào)色劑在長時(shí)間后再回收，即使在顯影裝置(圖像顯影器)中長時(shí)間攪拌，該顯影劑仍具有良好而穩(wěn)定的顯影特性。同時(shí)，當(dāng)用作單一成分的顯影劑的時(shí)候，即使再回收調(diào)色劑，它們的粒徑也沒有大的差別，不會(huì)由于調(diào)色劑層變薄了而在顯影輥上出現(xiàn)調(diào)色劑熔化的現(xiàn)象，也不會(huì)出現(xiàn)調(diào)色劑粘附在刮板或其它部分上；即使該顯影劑在顯影裝置(圖像顯影器)中長時(shí)間使用(攪拌)，仍能夠獲得良好而穩(wěn)定的顯影特性和圖像。
如上所述，在本發(fā)明的成像方法中(其中磁刷密度增加以防止出現(xiàn)不正常圖像，例如后端圖像遺漏)，與初始圖像相比，圖像隨著時(shí)間而惡化成為一個(gè)很嚴(yán)重的問題。成像方法將在下面作詳細(xì)的描述。首先，在顯影裝置(圖像顯影器)中，使用增加磁刷密度的方法，進(jìn)行對(duì)比觀察，即轉(zhuǎn)矩差在不同時(shí)間下對(duì)磁刷的影響，并且包括增加磁刷密度的磁輥(即本發(fā)明所利用的)，和使用不增加磁刷密度的磁輥的顯影裝置(圖像顯影器)。圖7顯示了對(duì)比觀察轉(zhuǎn)矩差的結(jié)果。在圖7中，利用包括增加磁刷密度的磁輥的顯影裝置(圖像顯影器)的結(jié)果以(a)顯示，利用包括不增加磁刷密度的磁輥的顯影裝置(圖像顯影器)的結(jié)果以(b)顯示。通過將常規(guī)的轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置連接到磁輥一端的旋轉(zhuǎn)齒輪上進(jìn)行所述測(cè)量。特別是，利用Data Logger NR2000(從KEYENCE公司獲得)隨時(shí)測(cè)量轉(zhuǎn)矩。結(jié)果表明，在包括磁刷(本發(fā)明采用的，參見圖中(a))的顯影裝置(圖像顯影器)中，與起始狀態(tài)相比，轉(zhuǎn)矩隨時(shí)間增加得較快。換句話說，施加于磁刷上的應(yīng)力較大，由此，和起始狀態(tài)相比，圖像質(zhì)量會(huì)隨時(shí)間惡化。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果在顯影劑中使用的調(diào)色劑具有特定的顆粒分布和形狀，特別是，如果起始調(diào)色劑的比值(Dv/Dn)和平均圓形度在特定的范圍中，那么上述隨時(shí)間惡化的現(xiàn)象就會(huì)得到解決。
一般，已知粒徑越小，所得到的分辨率和圖像質(zhì)量就越高。但是，對(duì)轉(zhuǎn)印特性和清潔特性產(chǎn)生不利的影響。同時(shí)，如果體積平均粒徑小于本發(fā)明所限定的范圍，在雙成分顯影劑中，調(diào)色劑在顯影裝置(圖像顯影器)中經(jīng)長時(shí)間攪拌后，會(huì)熔化在載體表面上，載體的帶電特性會(huì)受到破壞。當(dāng)用作單一成分的顯影劑的時(shí)候，在顯影輥上會(huì)出現(xiàn)調(diào)色劑膜化，以及調(diào)色劑在部件例如刮板等元件上也會(huì)熔化，使得調(diào)色劑層變薄。特別是，如果具有超細(xì)顆粒2.0μm或更小，尤其是0.6-2.0μm的調(diào)色劑的數(shù)量多于15％，這些傾向?qū)⑻貏e明顯載體表面上調(diào)色劑熔化，顯影輥上調(diào)色劑成膜，調(diào)色劑在部件例如刮板上熔化，使得調(diào)色劑層變薄。
另一方面，當(dāng)粒徑大于本發(fā)明所限定的范圍的時(shí)候，則難以得到高分辨率和高質(zhì)量的圖像，當(dāng)回收顯影劑中的調(diào)色劑時(shí)，其中的粒徑有很大的差別。
調(diào)色劑在比值(Dv/Dn)為1.01-1.25的條件下，其具有優(yōu)異的熱儲(chǔ)存特性、低溫定影特性和抗熱透印特性。特別是，當(dāng)該調(diào)色劑用于彩色復(fù)印時(shí)，光澤很好，同時(shí)在雙成分顯影劑中，甚至發(fā)現(xiàn)在長期使用后回收調(diào)色劑時(shí)，在顯影劑中調(diào)色劑的粒徑分布仍然沒有什么變化，并且在顯影裝置(圖像顯影器)中經(jīng)過長時(shí)間攪拌時(shí)，也能夠獲得良好而穩(wěn)定的顯影特性。如果該比值(Dv/Dn)大于1.25，就很難獲得高分辨率和高質(zhì)量的圖像。當(dāng)顯影劑中的該調(diào)色劑回收時(shí)，其粒徑分布會(huì)變化很大。另一方面，如果該比值(Dv/Dn)小于1.01，盡管鑒于調(diào)色劑循環(huán)的穩(wěn)定性和均勻充電量考慮是有益的，但是有時(shí)調(diào)色劑充電不夠，有時(shí)難以清潔處理。因此，該比值(Dv/Dn)優(yōu)選為1.05或更大些。
在粒徑為0.6-2.0μm的顆粒含量和比值(Dv/Dn)之間并不總存在一種相互關(guān)聯(lián)。但是，為了完成本發(fā)明的目的，需要將這些特性限定在本發(fā)明的范圍中(參見下面的表1)。圖8顯示了在調(diào)色劑中該比值(Dv/Dn)和粒徑2μm或更小的顆粒的量之間的關(guān)系。從圖8能夠看出，比值(Dv/Dn)和顆粒的數(shù)量相互之間完全是調(diào)色劑獨(dú)立的特性。比值(Dv/Dn)在相關(guān)技術(shù)中被用于表示調(diào)色劑的粒徑分布。但是，為了完成本發(fā)明的目的，顆粒的數(shù)量也作為一種重要的特性。
表1比值(Dv/Dn)和粒徑為2μm或更小的調(diào)色劑的數(shù)量對(duì)圖像質(zhì)量的影響
鑒于顯影特性和轉(zhuǎn)印特性，調(diào)色劑的圓形率優(yōu)選平均為0.930至0.990。如果平均圓形率小于0.930，調(diào)色劑從光電導(dǎo)體轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙(記錄介質(zhì))上的效率受到破壞。對(duì)于與上述圓形率相差很遠(yuǎn)的具有不規(guī)則形狀的調(diào)色劑，無法得到充分的轉(zhuǎn)印特性和高圖像質(zhì)量特性，同時(shí)又沒有調(diào)色劑散開的效果。如果該平均圓形率大于0.990，則難以清潔沒有被轉(zhuǎn)移到光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑。對(duì)于平均圓形率大于0.990的調(diào)色劑，在利用清潔刮板的體系中，對(duì)光電導(dǎo)體和轉(zhuǎn)移帶的清潔處理得不到充分進(jìn)行，造成對(duì)圖像的污染。在圖像占據(jù)轉(zhuǎn)印紙(記錄介質(zhì))面積不大的顯影和轉(zhuǎn)印的過程中，轉(zhuǎn)印和清潔之后就沒有多少殘留的調(diào)色劑，所以問題不嚴(yán)重。但是，當(dāng)圖像占據(jù)轉(zhuǎn)印紙(記錄介質(zhì))表面很大面積例如是彩色照片圖像的時(shí)候，由于輸送紙等的問題沒有被轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑可能會(huì)在轉(zhuǎn)印之后殘留在光電導(dǎo)體上。如果殘留的調(diào)色劑聚集到一起，將會(huì)在圖像背景上出現(xiàn)調(diào)色劑沉積。另外，與光電導(dǎo)體接觸并為其充電的充電輥也受到污染。因此，不能得到理想的充電性能。平均圓形率優(yōu)選為0.930至0.990，更優(yōu)選為0.960至0.980。圓形率小于0.930的調(diào)色劑的數(shù)量優(yōu)選為15％或更少。
在本發(fā)明的成像方法中，正如以后所述的，當(dāng)使用磁刷密度增加的成像方法時(shí)，前面提到的比值(Dv/Dn)和平均圓形率對(duì)于防止圖像隨時(shí)間惡化以及為準(zhǔn)確和精確地形成具有合適濃度的復(fù)制圖像(高質(zhì)量圖像)都是很重要的。
可以測(cè)量作為平均圓形率的形狀系數(shù)(SF-1)，例如通過流動(dòng)型顆粒圖像分析儀APIA-2100(從Toa Medical Electronics獲得)。
特別優(yōu)選的調(diào)色劑形狀系數(shù)(SF-1)是105至140。如果其大于140，調(diào)色劑從光電導(dǎo)體轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印紙上的效率可能受到破壞，如果該系數(shù)小于105，很難清潔沒有被轉(zhuǎn)印并殘留在光電導(dǎo)體上的調(diào)色劑。
本文中，形狀系數(shù)(SF-1)表示調(diào)色劑的圓形程度，并且是通過使用以下等式計(jì)算得到的值SF-1＝{(MIXING)2/AREA}×(π/4)×100其中，“MIXING”表示調(diào)色劑的最大絕對(duì)長度，“AREA”表示調(diào)色劑的投射表面積。
(外加添加劑)從顯影特性和轉(zhuǎn)印特性考慮，重要的是，相對(duì)于100重量份的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，在調(diào)色劑中所摻和的外加添加劑的比例是0.3至5.0重量份。如果該比例小于0.3重量份，調(diào)色劑的流動(dòng)性不夠，并且調(diào)色劑從光電導(dǎo)體轉(zhuǎn)移至轉(zhuǎn)印紙(記錄介質(zhì))上的效率不好。另一方面，如果上述比例大于5.0重量份，該外加添加劑保持自由狀態(tài)，不會(huì)有效地粘附到調(diào)色劑表面上，而且會(huì)粘附并污染光電導(dǎo)體的表面或磨傷光電導(dǎo)體表面。這樣可能導(dǎo)致副作用，例如圖像模糊，調(diào)色劑沉積在圖像的背景上等現(xiàn)象。
外加添加劑優(yōu)選為無機(jī)顆粒，目的是提高流動(dòng)性和充電特性。
無機(jī)顆粒主要的粒徑優(yōu)選為5-2μm，較優(yōu)選為5-500μm。通過BET方法測(cè)量的特定的表面積優(yōu)選為20-500m2/g。無機(jī)顆粒特定的例子是二氧化硅、二氧化鈦、氧化鋁、鈦酸鋇、鈦酸鎂、鈦酸鈣、鈦酸鍶、氧化鋅、氧化錫、硅砂、粘土、云母、硅灰石(silicic pyroclastic rock)、硅藻土(silious earth)、氧化鉻、氧化鈰、氧化鐵紅、三氧化銻、氧化鎂、氧化鋯、硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣、碳化硅、氮化硅等。它們可以優(yōu)選混合使用。
另外，上述例子還包括聚合物顆粒，例如無皂乳液聚合物或懸浮液聚合物，由分散聚合得到的聚苯乙烯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯共聚物等；縮合聚合物例如聚硅氧烷、苯并胍胺、尼龍等；由熱固性樹脂得到的聚合物顆粒等。
如果對(duì)這些流化劑(無機(jī)顆粒)進(jìn)行表面處理來提高疏水性，那么即使在高濕度下也能夠防止流動(dòng)性和充電特性的損失。合適的表面處理劑的例子是硅烷偶聯(lián)劑、硅烷化劑，具有氟化烷基的硅烷偶聯(lián)劑，有機(jī)鈦偶聯(lián)劑，鋁偶聯(lián)劑，硅油，改性的硅油等。
本發(fā)明利用的外加添加劑優(yōu)選的是二氧化硅、二氧化鈦或氧化鋁。上述例子中，特別優(yōu)選疏水的二氧化硅。按照本發(fā)明的改性聚酯樹脂(i)的結(jié)構(gòu)中酸和醇單體單元中的官能團(tuán)以及聚酯樹脂中除酯鍵以外的結(jié)合基，或其中的不同結(jié)構(gòu)的樹脂組份，都以共價(jià)鍵或離子鍵的形式結(jié)合。
例如，聚酯末端可以通過除酯鍵外的一部分的反應(yīng)而得到。特別是，一種與酸基和羥基反應(yīng)的官能團(tuán)例如異氰酸酯，被引入末端，并與活性氫化合物反應(yīng)使末端改性，或使其進(jìn)行擴(kuò)鏈反應(yīng)。
如果所述的化合物含有多個(gè)活化氫基團(tuán)，那么該聚酯末端可以鍵連在一起(例如，脲改性的聚酯，脲烷改性的聚酯等)。
反應(yīng)基團(tuán)例如雙鍵可以被引入聚酯主鏈中，引發(fā)游離基聚合將碳-碳鍵接枝組份引入側(cè)鏈或交聯(lián)雙鍵(苯乙烯改性的聚酯、丙烯酸基改性的聚酯等)。
另外，聚酯主鏈中具有不同組成的樹脂組份可以進(jìn)行共聚合或與末端羧基或羥基反應(yīng)。例如，它可以與有機(jī)硅樹脂共聚合，其中末端被羧基、羥基、環(huán)氧基或巰基改性(硅氧烷改性的聚酯等)。
下面將描述特定的實(shí)施例。例如，724重量份的雙酚A環(huán)氧乙烷兩摩爾加合物，200重量份的間苯二甲酸，70重量份的富馬酸，2重量份的二丁基氧化錫，引入設(shè)有冷凝器、攪拌器和氮?dú)膺M(jìn)入管的反應(yīng)容器中。該反應(yīng)在大氣壓230℃下反應(yīng)8小時(shí)。該反應(yīng)進(jìn)一步在10mmHg至15mmHg的減壓下進(jìn)行5小時(shí)，然后將反應(yīng)混合物冷卻至160℃。隨后，添加32重量份的鄰苯二甲酸酐，反應(yīng)2小時(shí)。接下來，反應(yīng)混合物被冷卻至80℃，并加入200重量份苯乙烯、1重量份過氧化苯甲酰、和0.5重量份二甲基替苯胺在乙酸乙酯中，該反應(yīng)再進(jìn)行2小時(shí)。然后，經(jīng)蒸餾去除乙酸乙酯，得到聚苯乙烯接枝改性的聚酯樹脂(i)，其重均分子量為92000。脲改性的聚酯樹脂(i)的例子是聚酯預(yù)聚物(A)(含有異氰酸基)和胺(B)等的反應(yīng)產(chǎn)物。含有異氰酸基的聚酯預(yù)聚物(A)是通過使多元醇(1)和多元羧酸(2)的縮聚聚合物的聚酯與含有活性氫基的化合物，再與多異氰酸酯(3)反應(yīng)得到的。上述聚酯中活性氫基的例子是羥基(醇式羥基和酚式羥基)、氨基、羧基、巰基等。其中，醇式羥基是優(yōu)選的。
多元醇(1)的例子是二元醇(1-1)，具有化合價(jià)為3或更高的多元醇(1-2)，等。優(yōu)選單獨(dú)使用(1-1)，或使用(1-1)與少量(1-2)的混合物。
二元醇(1-1)的例子是亞烷基二醇(乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇等)；亞烷基醚化二醇(二甘醇、三甘醇、一縮二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基醚二醇等)；脂環(huán)烴二元醇(1，4-環(huán)己烷二甲醇、氫化雙酚A等)；雙酚類(雙酚A、雙酚F、雙酚S等)；烯化氧(環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷等)；上述脂環(huán)族二元醇的加合物；上述雙酚的烯化氧(環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧丁烷等)的加合物，等等。其中，優(yōu)選具有2～12個(gè)碳原子的亞烷基二醇和雙酚的烯化氧加合物，特別優(yōu)選的是雙酚的烯化氧的加合物或與具有2至12個(gè)碳原子的亞烷基二醇并用。
具有3個(gè)或更多化合價(jià)的多元醇(1-2)的例子是具有3至8或更多化合價(jià)的多價(jià)的脂肪族醇(甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇等)；具有3個(gè)或更多化合價(jià)的苯酚(三酚PA、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等)；這些具有3個(gè)或更多化合價(jià)的多元酚的烯化氧加合物，等。
多羧酸(2)可以是二元羧酸(2-1)或化合價(jià)是3個(gè)或更多的多元羧酸(2-2)。優(yōu)選單獨(dú)使用(2-1)，或(2-1)與少量(2-2)混合使用。
二元羧酸(2-1)的例子是亞烷基二元羧酸(琥珀酸、己二酸、癸二酸等)；亞烯基二元羧酸(馬來酸、富馬酸等)；和芳香族二元羧酸(鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、萘二羧酸等)。其中，優(yōu)選具有4至20個(gè)碳原子的亞烷基羧酸和具有8至20個(gè)碳原子的芳香族二元羧酸。
化合價(jià)是3個(gè)或更多的多元羧酸(2-2)的例子是具有9至20個(gè)碳原子的芳香族多元羧酸(1，2，4-苯三酸、均苯四酸等)；等等。
使用上述酸酐或低級(jí)烷基酯(甲基酯、乙基酯、異丙基酯)作為多元羧酸(2)可以與多元醇(1)反應(yīng)。
以羥基[OH]與羧基[COOH]的當(dāng)量比[OH]/[COOH]計(jì)算，多元醇(1)與多元羧酸(2)的比例通常是2/1至1/1，優(yōu)選是1.5/1至1/1，較優(yōu)選1.3/1至1.02/1。
多異氰酸酯(3)的例子是脂族多異氰酸酯(四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、2，6-二異氰酸甲基己酸酯等)；脂環(huán)烴多異氰酸酯(異佛爾酮(isohorone)二異氰酸酯、環(huán)己基甲烷二異氰酸酯等)；芳香族二異氰酸酯(甲代亞苯基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯等)；芳香脂族二異氰酸酯(α，α，α’，α’-四甲基苯二甲基二異氰酸酯等)；異氰尿酸酯；與苯酚衍生物、肟、己內(nèi)酰胺等封端的多異氰酸酯；上述兩種或多種化合物混合使用。
以異氰酸酯基團(tuán)[NCO]和含有羥基的聚酯的羥基基團(tuán)[OH]的當(dāng)量比[NCO]/[OH]計(jì)算，多異氰酸酯(3)的比例通常是5/1至1/1，優(yōu)選4/1至1.2/1，較優(yōu)選2.5/1至1.5/1。如果[NCO]/[OH]比例大于5，低溫定影特性不好。如果[NCO]的摩爾比小于1，改性聚酯的脲含量減少，抗熱透印特性不好。
在具有異氰酸酯末端基的預(yù)聚物(A)中，多異氰酸酯(3)組份的含量是0.5-40wt％，優(yōu)選1-30wt％，較優(yōu)選2-20wt％。如果小于0.5wt％，抗熱透印特性不好。因此，對(duì)于要同時(shí)獲得抗熱透印特性和低溫定影特性是不利的。如果大于40wt％，那么低溫定影特性就不好。
具有異氰酸基團(tuán)的每分子預(yù)聚物(A)中的異氰酸基團(tuán)的數(shù)量通常是1或更大，優(yōu)選平均1.5至3，較優(yōu)選平均1.8至2.5。如果每分子的異氰酸基團(tuán)小于1，該改性聚酯樹脂(i)的分子量低，那么抗熱透印特性就不好。
胺(B)可以是二胺(B1)，具有3個(gè)或更多個(gè)化合價(jià)的多元胺(B2)，氨基醇(B3)，氨基硫醇(B4)，氨基酸(B5)，其中(B1)至(B5)的氨基被封端的化合物(B6)等。
二胺(B1)的例子是芳香二胺(苯二胺、二乙基甲苯二胺、4，4’-二氨基二苯基甲烷等)；脂環(huán)烴二胺(4， 4’-二氨基-3， 3’-二甲基二環(huán)己基甲烷、二胺環(huán)己烷、異佛爾酮(isoholon)二胺，等)；脂族二胺(乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺等)。
具有3個(gè)或更多化合價(jià)的多元胺(B2)的例子是二亞乙基三胺、三亞乙基四胺等。
氨基醇(B3)的例子是乙醇胺、羥乙基苯胺等。
氨基硫醇(B4)的例子是氨基乙基硫醇、氨基丙基硫醇等。
氨基酸(B5)的例子是氨基丙酸、氨基己酸等。
其中(B1)至(B5)的氨基被封端的化合物的例子是由胺(B1)至(B5)和酮(丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等)獲得的酮亞胺化合物，噁唑啉化合物，等等。在這些胺(B)中，優(yōu)選(B1)以及(B1)與少量(B2)的混合物。
如果需要的話，使用一種擴(kuò)鏈停止劑，可以調(diào)節(jié)改性聚酯樹脂(i)的分子量。
所述擴(kuò)鏈停止劑的例子是一元胺(二乙基胺、二丁基胺、丁基胺、月桂胺等)，以及其中被封端的化合物(酮亞胺化合物)等等。
以在含異氰酸基團(tuán)的預(yù)聚物(A)中的異氰酸基團(tuán)[NCO]和胺(B)中的氨基[NHx]的當(dāng)量比[NCO]/[NHx]計(jì)算，胺(B)的比例通常是1/2至2/1，優(yōu)選1.5/1至1/1.5，較優(yōu)選1.2/1至1/1.2。如果[NCO]/[NHx]比例大于2，或小于1/2，該脲改性的聚酯樹脂(i)的分子量就低，那么抗熱透印特性不好。在本發(fā)明中，改性的聚酯樹脂(i)可以同時(shí)含有脲烷鍵以及脲鍵。脲鍵的含量與脲烷鍵的含量的摩爾比通常是100/0至10/90，優(yōu)選80/20至20/80，較優(yōu)選60/40至30/70。如果脲鍵的摩爾比小于10％，那么抗熱透印特性就不好。
本發(fā)明的改性聚酯樹脂(i)可以通過一步法或預(yù)聚合法制備。
改性聚酯樹脂(i)的重均分子量通常是10000或更大，優(yōu)選是20000至10000000，較優(yōu)選30000至1000000。如果小于10000，抗熱透印特性不好。如后面所述，當(dāng)與未改性的聚酯樹脂(ii)一起使用時(shí)，改性聚酯樹脂(i)的數(shù)均分子量沒有特別限定，可以是在上述容易得到的重均分子量下的數(shù)均分子量。當(dāng)該改性的聚酯樹脂(i)單獨(dú)使用時(shí)，數(shù)均分子量通常是20000或更小，優(yōu)選是1000至10000，較優(yōu)選2000至8000。
如果數(shù)均分子量大于20000，在用于彩色成像裝置時(shí)的低溫定影特性和光澤都不好。在本發(fā)明中，上述改性聚酯樹脂(i)不僅僅可以單獨(dú)使用，而且未改性的聚酯樹脂(ii)也可以與改性的聚酯樹脂(i)一起作為使靜電潛像顯影的調(diào)色劑的樹脂使用。通過與未改性的聚酯數(shù)值(ii)一起使用，在用于彩色成像裝置時(shí)的低溫定影特性和光澤都得到提高，因此比單獨(dú)使用改性的聚酯樹脂(i)更優(yōu)選。未改性的聚酯樹脂(ii)可以是多元醇(1)和多元羧酸(2)的縮聚產(chǎn)物。未改性的聚酯樹脂(ii)的優(yōu)選例子是類似于上述聚酯成分(i)的化合物。
鑒于低溫定影特性和抗熱透印特性，還優(yōu)選至少一部分改性的聚酯樹脂(i)和未改性的聚酯樹脂(ii)是相容的。因此，優(yōu)選改性聚酯樹脂(i)的聚酯組份和未改性的聚酯樹脂(ii)的聚酯組份有類似的組成。
改性的聚酯樹脂(i)和未改性的聚酯樹脂(ii)的重量比通常是5/95至80/20，優(yōu)選是5/95至30/70，較優(yōu)選是5/95至25/75，更優(yōu)選是7/93至20/80。如果改性的聚酯樹脂(i)的重量比小于5％，抗熱透印特性不好，不利于獲得耐熱儲(chǔ)存特性和低溫定影特性。
未改性的聚酯樹脂(ii)的峰值分子量通常是1000至20000，優(yōu)選1500-10000，較優(yōu)選2000-8000。如果小于1000，耐熱儲(chǔ)存特性不好。如果大于10000，低溫定影特性不好。
未改性的聚酯樹脂(ii)的羥基值優(yōu)選是5或更多，較優(yōu)選是10-120，更優(yōu)選是20-80。如果小于5，不利于同時(shí)獲得耐熱儲(chǔ)存特性和低溫定影特性。
未改性的聚酯樹脂(ii)的酸值優(yōu)選是10-30。通過限定酸值，很容易獲得靜電負(fù)電荷，以及優(yōu)異的定影特性。如果酸值大于30，特別是在高溫和高濕度條件下，調(diào)色劑的充電量可能下降，可能會(huì)出現(xiàn)對(duì)圖像的污染。
在本發(fā)明中，未改性的聚酯樹脂(ii)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)通常是35-55℃，優(yōu)選是40-55℃。如果玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)小于35℃，調(diào)色劑的耐熱儲(chǔ)存特性不好。如果大于55℃，調(diào)色劑的低溫定影特性不充分。在干式調(diào)色劑例如本發(fā)明的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑中，由于存在改性的聚酯樹脂(i)，與現(xiàn)有技術(shù)中已知的聚酯調(diào)色劑相比，即使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低，其耐熱儲(chǔ)存特性也較好。
在本發(fā)明中，頻率為20Hz下，調(diào)色劑的粘合劑樹脂的儲(chǔ)存模量是10000達(dá)因/厘米2時(shí)的溫度(TG’)通常是100℃或更高，優(yōu)選為110-200℃。如果小于100℃，抗熱透印特性不好。頻率為20Hz下，調(diào)色劑的粘合劑樹脂的粘度為1000泊時(shí)，溫度(Tη)通常是180℃或更小，優(yōu)選為90-160℃。如果高于180℃，低溫定影特性不好。尤其是，出于同時(shí)獲得低溫定影特性和抗熱透印特性的考慮，TG’優(yōu)選高于Tη。
換言之，TG’和Tη的差值(TG’-Tη)優(yōu)選是0℃或更大，較優(yōu)選是10℃或更大，更優(yōu)選是20℃或更大。對(duì)上限沒有特別的限定。但考慮到要同時(shí)獲得耐熱儲(chǔ)存特性和低溫定影特性，Tη和Tg的差值優(yōu)選是0℃-100℃，較優(yōu)選是10℃-90℃，更優(yōu)選是20℃-80℃。
(著色劑)本發(fā)明調(diào)色劑中的著色劑可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的染料或顏料。著色劑的例子是炭黑、苯胺黑染料、鐵黑、萘酚黃S、漢撒黃(10G，5G，G)、鎘黃、氧化鐵黃、赭色、鉻黃、鈦黃、多偶氮黃、油溶黃、漢撒黃(GR，A，RN，R)、顏料黃L、聯(lián)苯胺黃(G，GR)、永久黃(NCG)、巴爾干堅(jiān)牢黃(5G，R)、酒石黃色淀、喹啉黃色淀、蒽黃BGL、異吲哚啉酮黃、氧化鐵紅、鉛丹、鉛朱紅、鎘紅、鎘汞紅、銻朱、永久紅4R(Permaent-Red 4R)、對(duì)位紅(Para Red)、顏料紅(Fire Red)、對(duì)-氯-鄰-硝基苯胺紅、立索爾堅(jiān)牢猩紅(risol fastscarlet)、亮堅(jiān)牢猩紅、亮胭脂紅BS、永久紅(F2R，F(xiàn)4R，F(xiàn)RL，F(xiàn)RLL，F(xiàn)4RH)、堅(jiān)牢猩紅VD、硫化堅(jiān)牢玉紅B、亮猩紅G、立索爾寶紅GX、永久紅F5R、亮胭脂紅6B、顏料猩紅3B、棗紅5B、甲苯胺紫紅、永久棗紅F2K、日光棗紅BL、bold 10B、BON淺性紫紅(Maroon Light)、BON紫紅中等(Maroon Medium)、曙紅淀、鹼性蕊香紅淀B、鹼性蕊香紅淀Y、茜素淀、硫靛紅B、硫靛紫紅、油溶紅、喹丫啶酮紅、吡唑啉酮紅、多偶氮紅、鉻朱紅、聯(lián)苯胺橙、Perynone橙、油溶橙、鈷藍(lán)、青天藍(lán)、堿性藍(lán)淀、孔雀藍(lán)淀、維多利亞藍(lán)淀、非金屬酞菁藍(lán)、酞菁藍(lán)、堅(jiān)牢天藍(lán)、陰丹士林藍(lán)(RS，BC)、靛藍(lán)、群青藍(lán)、柏林藍(lán)、蒽醌藍(lán)、堅(jiān)牢紫B、甲基紫淀、鈷紫、錳紫、二噁烷紫、蒽醌紫、鉛鉻綠、鋅綠、氧化鉻、鉻綠、翡翠綠、顏料綠B、萘酚綠B、綠金、酸綠淀、孔雀綠淀、酞菁綠、蒽醌綠、二氧化鈦、鋅白、鋅鋇白和它們的混合物，等等。相對(duì)于調(diào)色劑，著色劑的含量通常是1-15wt％，優(yōu)選是3-10wt％。
用于本發(fā)明的著色劑也可以用作與樹脂混合的母煉膠。
為了制備上述母煉膠，或作為與母煉膠捏合的粘合劑樹脂，除了上述改性或未改性的聚酯樹脂，還包括苯乙烯的聚合物及其衍生物，例如聚苯乙烯、聚對(duì)氯苯乙烯、聚乙烯基甲苯等；苯乙烯共聚物例如苯乙烯-對(duì)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-甲基丙烯酸α-氯甲酯共聚物、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-異戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯共聚物例如苯乙烯-馬來酸共聚物、苯乙烯-馬來酸酯共聚物等；聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸丁酯，聚氯乙烯，聚醋酸乙烯酯，聚乙烯，聚丙烯，聚酯，環(huán)氧樹脂，環(huán)氧多元醇樹脂，聚氨酯，聚酰胺，聚乙烯基縮丁醛，聚丙烯酸樹脂，松香，改性的松香，萜烯樹脂，脂族或脂環(huán)烴類的樹脂，芳香石油樹脂，氯化石蠟和石蠟。它們可以單獨(dú)使用或兩種或多種混合使用。
通過將用于母煉膠的樹脂與著色劑在高剪切力和捏合的條件下混合可以得到母煉膠。為了增強(qiáng)著色劑和樹脂之間的相互作用，可以使用有機(jī)溶劑。而且，可以采用涌料(flushing)方法，在該方法中含有水的著色劑的水性糊膏與樹脂和一種有機(jī)溶劑混合并揉捏到一起，使得著色劑接觸樹脂，然后去除水和有機(jī)溶劑成分。該方法是優(yōu)選的，因?yàn)橹珓耧灴梢灾苯邮褂?。因此，不需要干燥。?duì)于混合和揉捏來說，可以使用高剪切分散設(shè)備例如三輥磨等類似的設(shè)備。
(脫模劑)本發(fā)明的調(diào)色劑還可以與粘合劑樹脂和調(diào)色劑的著色劑一起，含有蠟。根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明人所進(jìn)行的研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，調(diào)色劑中蠟的狀態(tài)在定影期間對(duì)調(diào)色劑的脫模特性具有重要的影響，還發(fā)現(xiàn)如果調(diào)色劑中分散蠟，使得大量的蠟存在于靠近表面的調(diào)色劑中，那么就能夠獲得良好的定影脫模特性。特別是，蠟以較長的直徑計(jì)算被分散至1μm或更小。但是，如果大量的脫模劑存在于調(diào)色劑的表面，由于在顯影裝置(圖像顯影器)中長時(shí)間的攪拌作用，蠟會(huì)從調(diào)色劑表面分離，吸附于載體表面，粘到顯影裝置(圖像顯影器)中的元件表面，從而降低了顯影劑的電荷量，這是所不希望的。從利用傳送電子顯微鏡得到的放大的照片可以確定脫模劑的分散。
蠟可以是現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何品種。蠟的例子是聚烯烴蠟(聚乙烯蠟、聚丙烯蠟等)；長鏈烴(石蠟、Sasol蠟等)；含羰基的蠟，等等。其中，含羰基的蠟是優(yōu)選的。含羰基的蠟的例子是聚鏈烷酸酯(巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、三羥甲基丙烷三山俞酸酯、季戊四醇四山俞酸酯、季戊四醇二山俞酸二乙酸酯、甘油三山俞酸酯、1，18-十八烷二醇硬脂酸酯等)；聚鏈烯醇酯(1，2，4-苯三酸三硬脂酰基酯、馬來酸二硬脂?；サ?；聚鏈烷酸酰胺(1，2-乙二胺二山俞酰胺等)；多烷基酰胺(1，2，4-苯三酸三硬脂酰基酰胺等)；二烷基酮(二硬脂?；?，等等。在這些含有羰基的蠟中，優(yōu)選聚鏈烷酸酯。
用于本發(fā)明的蠟的熔點(diǎn)通常是40-160℃，優(yōu)選50-120℃，較優(yōu)選60-90℃。如果蠟的熔點(diǎn)低于40℃，將對(duì)耐熱儲(chǔ)存特性產(chǎn)生不利的影響。
如果蠟的熔點(diǎn)超過160℃，則在圖像定影過程中在低溫下會(huì)發(fā)生冷透印。進(jìn)而，蠟的熔體粘度優(yōu)選為5-1000cps，更優(yōu)選10-100cps，該值是在比熔點(diǎn)高20℃的溫度下測(cè)量的值。如果蠟的熔體粘度高于1000cps，則抗熱透印性質(zhì)和低溫圖像定影性質(zhì)不會(huì)有太大的改善。
調(diào)色劑中的蠟的含量通常為0-40wt％，優(yōu)選3-30wt％。
(電荷控制物質(zhì))如果需要，本發(fā)明的調(diào)色劑可進(jìn)一步包含一種電荷控制物質(zhì)。如果電荷控制物質(zhì)被吸引至調(diào)色劑表面，有可能使調(diào)色劑具有高荷電量。具體說來，通過在調(diào)色劑表面包埋電荷控制物質(zhì)，可穩(wěn)定其在調(diào)色劑表面上的數(shù)量和狀態(tài)，并可穩(wěn)定電荷量。在具有本發(fā)明的組成的調(diào)色劑中，荷電量穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。
可采用在現(xiàn)有技術(shù)中公知的任何電荷控制物質(zhì)。電荷控制物質(zhì)的實(shí)例為苯胺黑(negrosine)染料，三苯基甲烷染料，含鉻的復(fù)合染料，鉬酸蝥合物染料，藍(lán)光鹼性蕊香紅染料，烷氧基胺，季銨鹽(包括氟代季銨鹽)，烷基酰胺，磷或其化合物，鎢或其化合物，氟活化劑，水楊酸金屬配合物，水楊酸衍生物的金屬鹽等。
具體的實(shí)例為Bontron 03作為苯胺黑染料；Bontron P-51作為季銨鹽，Bontron S-34作為合金金屬偶氮染料，羥萘甲酸金屬配合物E-82，水楊酸金屬配合物E-84，酚縮合物E-89(購自O(shè)rent Chemical Industries)，季銨鹽鉬配合物TP-302，管TP-415(購自Hodogaya Chemical Industries)，季銨鹽CopyCharge PSY VP 2038，三苯基甲烷衍生物Copy Blue PR，季銨鹽Copy ChargeNEG VP 2036，Copy Charge NX VP 434(購自Hoechst)，LRA-901，LR-147作為硼配合物(購自Japan Carlit Co.，Ltd.)，銅酞菁染料，苝(perylene)，喹吖啶酮，偶氮顏料和其它含官能團(tuán)如磺酸基團(tuán)，羧酸基團(tuán)，季銨鹽等的聚合物化合物。
在本發(fā)明中電荷控制物質(zhì)的用量取決于粘合劑樹脂的類型，是否存在必要時(shí)可采用的添加劑，以及包括分散方法在內(nèi)的生產(chǎn)調(diào)色劑的方法。雖然對(duì)其并沒有通用的限制，但電荷控制物質(zhì)的量可為0.1-10重量份，以100重量份粘合劑樹脂計(jì)。優(yōu)選電荷控制物質(zhì)的量可為0.2-5重量份。如果該值超過10重量份，則調(diào)色劑的電荷量就過大，主要的電荷控制物質(zhì)的作用會(huì)減少，則顯影輥的靜電吸引會(huì)增大，從而導(dǎo)致顯影劑流動(dòng)性變差以及圖像濃度降低。
這些電荷控制物質(zhì)和脫模劑可與樹脂熔體捏合在一起，當(dāng)然可在有機(jī)溶劑中溶解或分散后加入。
為除去在轉(zhuǎn)印或初級(jí)轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)(轉(zhuǎn)印紙)后于光電導(dǎo)體上殘留的顯影劑，也可加入一種清潔改善劑。清潔改善劑可以是脂肪酸金屬鹽如硬脂酸鋅，硬脂酸鈣，硬脂酸等；或由不含皂的乳液聚合過程生產(chǎn)的聚合物顆粒，如聚甲基丙烯酸甲酯顆粒，聚苯乙烯顆粒等。聚合物顆粒優(yōu)選具有相對(duì)窄的粒徑分布，體積平均粒徑為0.01-1μm。
(用于制備的方法)以下描述本發(fā)明調(diào)色劑的典型生產(chǎn)方法。
調(diào)色劑的粘合劑樹脂可由下述方法制備。
將多元醇(1)與多元羧酸(2)在現(xiàn)有技術(shù)中公知的酯化催化劑存在下加熱至150-280℃，所述催化劑例如為鈦酸四丁氧基酯，二丁基氧化錫等。隨后，必要時(shí)，將反應(yīng)中生成的水減壓蒸除，從而獲得包含羥基基團(tuán)的聚酯。然后，將多異氰酸酯(3)與含羥基基團(tuán)的聚酯在40-140℃下反應(yīng)，獲得包含異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物(A)。再使胺(B)與預(yù)聚物(A)在0-140℃下反應(yīng)以獲得改性聚酯樹脂(i)。當(dāng)多異氰酸酯(3)反應(yīng)時(shí)，含異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物(A)與胺(B)反應(yīng)時(shí)，需要時(shí)也可使用溶劑?？刹捎玫娜軇┑膶?shí)例是對(duì)異氰酸酯(3)惰性的化合物。其實(shí)例包括芳族溶劑(甲苯，二甲苯等)；酮(丙酮，甲乙酮，甲基異丁基酮等)；酯(乙酸乙酯等)；酰胺(二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺等)，醚(四氫呋喃等)等。
當(dāng)未用脲鍵改性的未改性的聚酯樹脂(ii)用于生產(chǎn)調(diào)色劑時(shí)，未改性的聚酯樹脂(ii)采用與含羥基基團(tuán)的聚酯所采用的方法相同的方法生產(chǎn)，然后在完成為生產(chǎn)上述改性聚酯樹脂(i)的反應(yīng)后溶解于溶劑中。
具體而言，本發(fā)明的調(diào)色劑通過下述方法生產(chǎn)。但也并不僅限于下述方法。
(熔體捏合和粉碎)采用機(jī)械將包含含有改性聚酯(i)的粘合劑樹脂的調(diào)色劑組合物，電荷控制物質(zhì)和顏料加以混合。在該混合步驟中，對(duì)混合無特殊限制，可在常規(guī)條件下采用具有旋轉(zhuǎn)葉片的普通混合機(jī)進(jìn)行。
在混合步驟完成后，將混合物引入捏合機(jī)中，然后進(jìn)行熔體捏合。熔體捏合機(jī)可為單軸或雙軸連續(xù)式捏合機(jī)，或者是采用輥磨的間歇式捏合機(jī)。
重要的一點(diǎn)是，熔體捏合是在不會(huì)引起粘合劑樹脂分子鏈斷裂的穩(wěn)定的條件下進(jìn)行。具體而言，熔體捏合溫度應(yīng)根據(jù)調(diào)色劑的粘合劑樹脂的軟化點(diǎn)進(jìn)行選擇。如果在比軟化點(diǎn)低很多的溫度下進(jìn)行，則分子斷裂嚴(yán)重。如果溫度太高，則不能進(jìn)行分散。
當(dāng)上述熔體捏合步驟完成后，將捏合產(chǎn)物粉碎。在該粉碎步驟中，優(yōu)選首先將產(chǎn)物進(jìn)行粗粉碎，然后再進(jìn)行細(xì)粉碎。常規(guī)采用的粉碎方法是在噴射氣流中對(duì)沖擊板進(jìn)行沖擊，在旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子與定子間的狹窄間隙中進(jìn)行機(jī)械粉碎。
在該粉碎步驟完成后，將粉碎后的產(chǎn)物在氣流中通過離心力等進(jìn)行分類。從而生產(chǎn)出具有預(yù)定粒徑的調(diào)色劑，如平均粒徑為5-20μm。
同樣，在制備調(diào)色劑時(shí)，為了提高調(diào)色劑的流動(dòng)性能，貯藏性能，顯影性能和轉(zhuǎn)印性能，可在所生產(chǎn)的調(diào)色劑中加入無機(jī)顆粒，如上述疏水二氧化硅顆粒。可在普通粉末混合機(jī)中對(duì)外加添加劑進(jìn)行混合。優(yōu)選進(jìn)一步提供一個(gè)夾套等，從而可調(diào)節(jié)普通粉末混合機(jī)的內(nèi)部溫度。為改變給予外加添加劑的負(fù)電荷，外加添加劑可在中途加入，或者在生產(chǎn)過程中逐漸加入。當(dāng)然也可改變旋轉(zhuǎn)速度，輥移動(dòng)速度，時(shí)間，溫度等。首先給出強(qiáng)的負(fù)電荷，隨之是相對(duì)較弱的負(fù)電荷。首先給出相對(duì)較弱的負(fù)電荷，隨之是強(qiáng)負(fù)電荷。
可采用的混合裝置的實(shí)例為V形混合機(jī)，搖動(dòng)混合機(jī)，快速(redige)混合機(jī)，諾塔混合機(jī)，亨舍爾(Henschel)混合機(jī)等。
為使所獲得的調(diào)色劑為球形，可將經(jīng)過熔體捏合和粉碎的含粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑材料通過機(jī)械裝置制成球形，如采用混合器或機(jī)械熔化，或者采用噴霧干燥方法，在該方法中，將調(diào)色劑材料溶解并分散于一種溶劑中，在其中，調(diào)色劑的粘合樹脂是可溶解的，然后采用噴霧干燥設(shè)備將溶劑除去。或者，通過在含水介質(zhì)中加熱使成為球形，但對(duì)這些方法沒有限制。
(在含水介質(zhì)中生產(chǎn)調(diào)色劑的方法)用于本發(fā)明中的含水介質(zhì)可單獨(dú)采用水，或者可與水摻混的溶劑一起使用。這種可摻混的溶劑的實(shí)例為醇(甲醇，異丙醇，乙二醇等)，二甲基甲酰胺，四氫呋喃，纖維素(cellusolve)(甲基纖維素等)，低級(jí)酮(丙酮，甲乙酮等)。
使包含具有異氰酸酯基團(tuán)的預(yù)聚物(A)與胺(B)的分散體在含水介質(zhì)中反應(yīng)可形成調(diào)色劑顆粒，或者可采用先前生產(chǎn)的改性的聚酯樹脂(i)。用于穩(wěn)定地在含水介質(zhì)中形成包含改性聚酯樹脂(i)或預(yù)聚物(A)的分散體的方法之一是將含改性聚酯樹脂(i)或預(yù)聚物(A)的調(diào)色劑初始材料加至含水介質(zhì)中，通過剪切力對(duì)其進(jìn)行分散。當(dāng)在含水介質(zhì)中形成分散體時(shí)，可加入預(yù)聚物(A)和其它調(diào)色劑組分(以下，稱之為調(diào)色劑初始材料)，如著色劑，著色劑母煉膠，脫模劑，電荷控制物質(zhì)，未改性聚酯樹脂(ii)等。優(yōu)選首先將調(diào)色劑初始材料混合在一起，然后將該混合物分散于含水介質(zhì)中。進(jìn)而，按照本發(fā)明，并非絕對(duì)必要地，當(dāng)在含水介質(zhì)中形成顆粒時(shí)，加入其它調(diào)色劑初始材料，如著色劑，脫模劑，電荷控制物質(zhì)等，在顆粒形成之后將它們加入。例如，在形成不包含著色劑的顆粒后，可通過現(xiàn)有技術(shù)中公知的染色方法加入著色劑。
對(duì)于可采用現(xiàn)有技術(shù)中公知任一種分散設(shè)備的分散方法并無特殊限制，如低速剪切，高速剪切，摩擦，高壓噴射，超聲等。為獲得直徑為2-20μm的分散體顆粒，優(yōu)選采用高速剪切。當(dāng)采用高速剪切分散設(shè)備時(shí)，對(duì)旋轉(zhuǎn)速度無特殊限制，其通常為1000-30000rpm，優(yōu)選5000-20000rpm。對(duì)分散時(shí)間并無特殊限制，但在間歇方法中，通常為0.1-5分鐘。分散過程中的溫度通常為0-150℃(壓力下)，優(yōu)選40-98℃。如果采用較高的溫度，則含改性聚酯樹脂(i)或預(yù)聚物(A)的分散體的粘度會(huì)變小，分散比較容易，這是比較理想的。
以100重量份含聚酯樹脂(i)或預(yù)聚物(A)的調(diào)色劑組合物計(jì)，水性介質(zhì)的量通常為50-2000重量份，優(yōu)選100-1000重量份。如果該值低于50，則調(diào)色劑組合物的分散狀態(tài)較差，并且不能獲得具有預(yù)定粒徑的顆粒。如果該值越過20000，則是不經(jīng)濟(jì)的。如果需要時(shí)，也可加入分散劑。使用分散劑可使顆粒分布比較陡，并可穩(wěn)定分散體，從而是比較理想的。
可用于乳化和分散油相的分散劑的實(shí)例(其中，調(diào)色劑組合物分散于含水液體中)為陰離子表面活性劑，如烷基苯磺酸鹽，α-烯烴磺酸鹽，磷酸酯等；胺鹽，如烷基胺鹽，氨基醇脂肪酸衍生物，多胺脂肪酸衍生物，咪唑啉等；季銨鹽陽離子表面活性劑，如烷基三甲基銨鹽，二烷基二甲基銨鹽，烷基二甲基芐基銨鹽，吡啶鎓鹽，烷基異喹啉鎓鹽，芐索氯銨等；非離子表面活性劑，如脂肪酸酰胺衍生物，多元醇衍生物等；兩性表面活性劑如苯胺，十二烷基二(氨基乙基)甘氨酸，二(辛基氨基乙基)甘氨酸，N-烷基-N，N-二甲基銨甜菜堿等；等等。
通過采用具有氟代烷基基團(tuán)的表面活性劑，只需極少量的表面活性劑即可取得效果?？煞奖愕夭捎玫木哂蟹榛鶊F(tuán)的陰離子表面活性劑的實(shí)例為具有2-10個(gè)碳原子的氟代烷基羧酸和其金屬鹽，全氟辛酸二鈉磺?；劝彼猁}，3-[ω-氟烷?；?C6-C11)氧基]-1-烷基(C3-C4)磺酸鈉，3-[ω-氟烷酰基(C6-C8)-N-乙基氨基]-1-丙磺酸鈉，氟代烷基(C11-C20)羧酸和其金屬鹽，全氟烷基羧酸(C7-C13)和其金屬鹽，全氟烷基(C4-C12)磺酸酯和其金屬鹽，全氟辛磺酸二乙醇酰胺，N-丙基-N-(2-羥基乙基)全氟辛烷磺酰胺，全氟烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基銨鹽，全氟烷基(C6-C10)-N-乙基磺酰基甘氨酸鹽，單全氟烷基(C6-C16)-乙基磷酸酯等。
可商購產(chǎn)品的實(shí)例為Surflon S-111，Surflon S-112，Surflon S-113(商購自Asahi Glass Co.，Ltd.)，F(xiàn)luoride FC-93，F(xiàn)luoride FC-95，F(xiàn)luorideFC-98，F(xiàn)luoride FC-129(商購自Sumitomo 3M，Co.，Ltd.)，Unidyne DS-101，DS-102(商購自Daikin Industries，Ltd.)，Megafac F-110，Megafac F-120，Megafac F-113，Megafac F-191，Megafac F-812，Megafac F-833(商購自Dairuppon Ink and Chemicals Incorporated)，Ektop EF-102，EF-103，EF-104，EF-105，EF-112，EF-123A，EF-123B，EF-306A，EF-501，EF-201，EF-204(商購自Tohkem Products Corporation)，F(xiàn)TERGENT F-100，F(xiàn)TERGENT F-150(商購自NEOS)等。
陽離子表面活性劑的實(shí)例為具有氟代烷基的伯胺，仲胺或叔胺，脂肪酸的季銨鹽，如全氟烷基(C6-C10)磺酰胺丙基三甲基銨鹽等；苯甲烴銨鹽，芐索氯銨，氯化吡啶鎓和咪唑啉鎓鹽，商購產(chǎn)品的實(shí)例為Surflon S-121(商購自Asahi Glass Co.，Ltd.)，F(xiàn)luoride FC-135(商購自Sumitomo 3M)，UnidyneDS-202(商購自Daikin Industries，Ltd.)，Megafac F-150，Megafac F-824(商購自 Dainippon Ink and Chemicals Incorporated)，Ektop EF-132(商購自Tohkem Products Corporation)，F(xiàn)TERGENT F-300(商購自NEOS)等。
也可采用難溶解于水中的無機(jī)化合物分散劑，如磷酸三鈣，碳酸鈣，二氧化鈦，膠態(tài)二氧化硅，羥基磷灰石等。
分散體液滴也可通過聚合物保護(hù)膠體而穩(wěn)定化。實(shí)例為酸，如丙烯酸，甲基丙烯酸，α-氰基丙烯酸，α-氰基甲基丙烯酸，衣康酸，檸康酸，富馬酸，馬來酸，馬來酸酐等；含羥基的(甲基)丙烯酸單體，如β-羥基乙基丙烯酸，β-羥基乙基甲基丙烯酸，β-羥基丙基丙烯酸，β-羥基丙基甲基丙烯酸，γ-羥基丙基丙烯酸，γ-羥基丙基甲基丙烯酸，3-氯-2-羥基丙基甲基丙烯酸，二甘醇單丙烯酸酯，二甘醇單甲基丙烯酸酯，甘油單丙烯酸酯，甘油單甲基丙烯酸酯，N-羥甲基丙烯酰胺，N-羥甲基甲基丙烯酰胺等；乙烯基醇或乙烯基醇的醚，如乙烯基甲基醚，乙烯基乙基醚和乙烯基丙基醚，含羧酸基團(tuán)的化合物與乙烯基醇的酯，如乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯和丁酸乙烯酯，丙烯酰胺，甲基丙烯酰胺，二丙酮丙烯酰胺，和其羥甲基化合物等；酰氯，如丙烯酸酰氯和甲基丙烯酸酰氯，含氮原子或其雜環(huán)的均聚物和共聚物，如乙烯基吡啶，乙烯基吡咯烷酮，乙烯基咪唑，乙烯亞胺等；聚氧乙烯化合物，如聚氧乙烯，聚氧丙烯，聚氧乙烯烷基胺，聚氧乙烯丙基胺，聚氧乙烯烷基酰胺，聚氧丙烯烷基酰胺，聚氧乙烯壬基苯基醚，聚氧乙烯月桂基苯基醚，聚氧乙烯硬脂基苯基醚，聚氧乙烯壬基苯基酯等；纖維素，如甲基纖維素，羥基乙基纖維素，羥基丙基纖維素等，等等。
如果諸如溶解于酸或堿中的磷酸鈣之類的物質(zhì)用作分散穩(wěn)定劑，則將磷酸鈣或其它物質(zhì)用酸如鹽酸等溶解，然后通過用水漂洗而從顆粒中除去磷酸鈣。也可通過酶分解法除去。
如果采用分散劑，則分散劑會(huì)留在調(diào)色劑表面上?？紤]到帶電的調(diào)色劑，優(yōu)選至少進(jìn)行擴(kuò)鏈和交聯(lián)反應(yīng)之一，并進(jìn)行洗滌而將其除去。
為了減少調(diào)色劑組合物的粘度，可采用溶劑。改性的聚酯樹脂(i)或預(yù)聚物(A)溶解于溶劑中。考慮到粒徑分布狹窄的要求，優(yōu)選采用溶劑?？紤]到易于將其除去，溶劑優(yōu)選為揮發(fā)性的，其沸點(diǎn)應(yīng)低于100℃。溶劑的實(shí)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，單氯苯，偏二氯乙烯，乙酸甲酯，乙酸乙酯，甲乙酮，甲基異丁基酮等。這些溶劑可以單獨(dú)使用或以兩種或多種組合使用。特別是，優(yōu)選采用芳族溶劑，如甲苯，二甲苯等和鹵代烴，如二氯甲烷，1，2-二氯乙烷，氯仿，四氯化碳等。
溶劑的用量通常為0-300重量份，優(yōu)選0-100重量份，更優(yōu)選25-70重量份，以100重量份預(yù)聚物(A)計(jì)。如果采用溶劑，至少進(jìn)行擴(kuò)鏈和交聯(lián)反應(yīng)之一，然后，在常壓或減壓下進(jìn)行加熱而將溶劑除去。
至少擴(kuò)鏈反應(yīng)和交聯(lián)反應(yīng)之一的反應(yīng)時(shí)間根據(jù)在預(yù)聚物(A)和胺(B)中的異氰酸酯基團(tuán)組合的反應(yīng)性進(jìn)行選擇，通常為10分鐘至40小時(shí)，優(yōu)選2-24小時(shí)。反應(yīng)溫度通常為0-150℃，優(yōu)選40-98℃。如果需要，也可使用現(xiàn)有技術(shù)中公知的催化劑。其具體實(shí)例為月桂酸二丁基錫，月桂基二辛基錫等。
為了從獲得的乳化分散劑中除去有機(jī)溶劑，將整個(gè)體系的溫度逐漸升高，通過蒸發(fā)而將液滴中的有機(jī)溶劑完全除去?；蛘?，將乳化分散劑噴射入干氣氛中以完全除去液滴中的水不溶性有機(jī)溶劑，形成調(diào)色劑，同時(shí)通過蒸發(fā)將含水分散劑除去。所述乳化分散劑噴射進(jìn)入的干燥氣氛通常為加熱氣體，如空氣，氮?dú)猓趸蓟蛉紵龤怏w，將氣體流加熱至高于所用最高沸點(diǎn)溶劑的沸點(diǎn)之上的溫度。
在短時(shí)間內(nèi)，采用噴霧干燥器，帶式干燥器，回轉(zhuǎn)窯等獲得所需的產(chǎn)品質(zhì)量。
如果在乳化分散過程中的粒徑分布變大，并且在保持該粒徑分布的同時(shí)進(jìn)行洗滌或干燥，則通過分級(jí)而將粒徑分布調(diào)節(jié)至所需的范圍。
分級(jí)過程中采用旋流分離器，潷析器，離心分離器等從液體中除去顆粒。當(dāng)然，分級(jí)可在獲得干粉后進(jìn)行。考慮到效率，優(yōu)選在液體中進(jìn)行分級(jí)。不需要的調(diào)色劑或粗糙的調(diào)色劑可循環(huán)至熔體捏合步驟形成所需的調(diào)色劑。在此情形下，那些不粗糙的調(diào)色劑可為濕狀態(tài)。
優(yōu)選從獲得的分散體中盡可能多地除去分散劑，并且，優(yōu)選在所述的分級(jí)的同時(shí)進(jìn)行。
在干燥后獲得的調(diào)色劑粉末可與其它顆粒，如脫模劑，電荷控制物質(zhì)，流化劑，著色劑細(xì)顆粒等混合，并通過向混合粉末給予機(jī)械震動(dòng)而固定于表面上，并熔化，從而防止其它顆粒從獲得的顆?；旌衔锏谋砻嫔戏蛛x。
進(jìn)行該過程并給予混合物沖擊的具體方法包括施以高速旋轉(zhuǎn)葉片，或者向混合物中引入高速氣體流，并加速，從而使顆粒相互間碰撞，或者制備復(fù)合顆粒以沖擊適宜的沖擊板。用于該用途的裝置可為angmill(商購自Honkawa Micron)或i-mill(商購自Japan Pneumatic)，對(duì)其進(jìn)行改造以減少粉碎時(shí)的氣壓，還可是混合系統(tǒng)(商購自Mara Machine Laboratories)，氪系統(tǒng)(商購自Kawasaki Heavy Industries)，自動(dòng)研缽等。
(顯影劑)如果本發(fā)明的調(diào)色劑用于雙組分顯影劑中，則其可與磁性載體組合使用，載體與調(diào)色劑在顯影劑中的摻混比優(yōu)選為1-10重量份調(diào)色劑，以100重量份的載體計(jì)。
磁性載體可為任一種現(xiàn)有技術(shù)中公知的載體。磁性載體的實(shí)例包括鐵粉，鐵氧體粉，磁鐵礦粉，磁性樹脂載體等，每一種的粒徑大約為20-200μm。
載體可用涂層材料如樹脂涂敷。這種涂層材料的實(shí)例為氨基樹脂，如脲—甲醛樹脂，蜜胺樹脂，苯并胍胺樹脂，脲樹脂，聚酰胺樹脂，環(huán)氧樹脂等。其它實(shí)例為聚乙烯樹脂和聚偏二鹵乙烯樹脂，如丙烯酸樹脂，聚甲基丙烯酸甲酯樹脂，聚丙烯腈樹脂，聚醋酸乙烯酯樹脂，聚乙烯醇樹脂，聚乙烯基丁醛樹脂，聚苯乙烯樹脂，如苯乙烯-丙烯酸共聚物樹脂，鹵代烯烴樹脂，如聚氯乙烯，聚酯樹脂，如聚對(duì)苯二酸乙二醇酯樹脂和聚對(duì)苯二酸丁二醇酯樹脂，聚碳酸酯樹脂，聚乙烯樹脂，聚氟乙烯樹脂，聚偏二氟乙烯樹脂，聚三氟乙烯樹脂，聚六氟丙烯樹脂，偏氟乙烯與丙烯酸單體的共聚物，偏氟乙烯與氟乙烯的共聚物，氟代三元共聚物，如四氟乙烯，偏氟乙烯和非氟化單體的三元共聚物，硅樹脂等。
如果需要的話，在涂層材料中也可包含導(dǎo)電粉末等。導(dǎo)電粉末的實(shí)例為金屬粉末，炭黑，二氧化鈦，氧化錫，氧化鋅等。這些導(dǎo)電粉末優(yōu)選平均粒徑為1μm或更小。如果平均粒徑超過μm，則很難對(duì)電阻進(jìn)行控制。
本發(fā)明的調(diào)色劑也可用作不采用載體的單組分磁性調(diào)色劑。本發(fā)明的調(diào)色劑也可用作非磁性調(diào)色劑。
(成像方法和顯影裝置(圖像顯影器))對(duì)于本發(fā)明的成像方法并不特殊限制，只要其采用上述顯影劑。具體說來，如果本發(fā)明的顯影劑用于備有磁輥的顯影裝置(圖像顯影器)，其中，下述裝置用于增加磁刷密度，則在采用磁刷密度增加的成像方法中涉及的大多數(shù)問題可得到解決，并可獲得隨時(shí)間改變質(zhì)量也穩(wěn)定的高質(zhì)量圖像。
如前所述，在磁刷密度增加以防止異常圖像如在后端圖像遺漏的成像方法中，與初始圖像相比，隨時(shí)間變化而造成的圖像變劣特別明顯。首先，對(duì)于使用增加備有本發(fā)明所述磁輥的磁刷密度的成像方法的顯影裝置(圖像顯影器)和采用不增加磁刷密度的磁輥的顯影裝置(圖像顯影器)，比較對(duì)作用于磁刷上的轉(zhuǎn)矩差隨時(shí)間的變化。圖7示出了該轉(zhuǎn)矩差的測(cè)量結(jié)果。為進(jìn)行該測(cè)量，將普通的轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置與磁輥一端的旋轉(zhuǎn)齒輪部分連接，采用DataLogger NR 2000(購自KEYENCE CORPORATION)測(cè)量隨時(shí)間變化的轉(zhuǎn)矩值。從而發(fā)現(xiàn)，當(dāng)顯影裝置(圖像顯影器)備有本發(fā)明的磁輥時(shí)，與初期相比，隨時(shí)間變化轉(zhuǎn)矩值的作用增加很多，即，在磁刷上給予的應(yīng)力增加，從而，與初期相比，圖像質(zhì)量隨時(shí)間變化而變差。
為解決圖像質(zhì)量隨時(shí)間變化而變差的問題，很重要的一點(diǎn)是用于顯影劑的調(diào)色劑要具有特定的調(diào)色劑粒徑分布和形狀。已發(fā)現(xiàn)，通過采用本發(fā)明的調(diào)色劑可解決所述問題，換句話說，通過在原始調(diào)色劑中將調(diào)色劑的比值(Dv/Dn)和平均圓形度設(shè)置在本發(fā)明限定的范圍內(nèi)即可。
以下，參考圖9來描述按照本發(fā)明的優(yōu)選成像方法中使用的顯影裝置(圖像顯影器)的結(jié)構(gòu)。
用作顯影劑負(fù)載元件的顯影輥41設(shè)置在靠近用作靜電潛像負(fù)載元件的光導(dǎo)鼓1處。在顯影輥41與光導(dǎo)鼓1相鄰的部分設(shè)置顯影區(qū)。上述顯影輥41設(shè)有包含形成圓柱體形狀的非磁體如鋁，黃銅，不銹鋼或?qū)щ姌渲娘@影套筒43，其通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)進(jìn)行順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
設(shè)置能夠產(chǎn)生磁場(chǎng)并使顯影劑向上立起從而在顯影套筒43上形成磁刷的磁輥44，從而將其固定于顯影套筒43的內(nèi)部。然后，形成顯影劑的載體在顯影套筒43上沿著由磁輥體44形成的磁力線形成鏈型磁刷，帶電荷的調(diào)色劑附著于該鏈型載體上，從而形成磁刷。形成的磁刷以與顯影套筒43相同的方向上與顯影套筒43一起傳送，即以順時(shí)針方面?？刂骑@影劑鏈的磁刷高度，即控制顯影劑量的刮片45在顯影劑傳送方向，即順時(shí)針方向上安裝于顯影區(qū)的上游。在顯影輥41的附近安裝螺旋槳47，其將顯影劑套筒46中的顯影劑吸引進(jìn)入顯影劑輥41中。
磁輥體44設(shè)有多個(gè)磁極。具體說，如圖10所示，這些磁極包含顯影主磁極P1b，其將顯影劑形成顯影區(qū)中的磁刷，輔磁極P1a和P1c，它們與顯影主磁力具有不同的極性，磁極P4，用于將顯影劑吸引至顯影套筒43上，磁極P5和P6，將被吸引至顯影套筒43上的顯影劑傳送至顯影區(qū)，磁極P2和P3，傳送顯影后在顯影區(qū)的顯影劑。這些磁極P1b，P1a，P1c，P4，P5，P6，P2和P3設(shè)置在顯影套筒43的徑向上。磁輥41包含八極磁體，但為改善吸引性和黑色實(shí)心成像跟蹤性，磁極的數(shù)量可進(jìn)一步在磁極P3和刮片45間增加至10或12。
在本發(fā)明的這一方面，如圖10所示，上述顯影主磁極P1s的上述設(shè)定可包含具有與P1a，P1b，P1c很小橫向截面的磁體。當(dāng)橫截面小時(shí)，磁力通常會(huì)變?nèi)?。如果顯影輥表面的磁力變得太小，則保持載體的力不再足以較長時(shí)間使載體可設(shè)置于光電導(dǎo)體(靜電潛像負(fù)載元件)上。與此相反，這些磁體可由強(qiáng)磁性的稀土金屬合金生產(chǎn)。鐵釹硼合金磁體(FeNdB鍵)，其為這些稀土金屬合金磁體的典型實(shí)例，其強(qiáng)度以最大能量集成計(jì)為358kJ/m3，鐵釹硼金屬合金鍵磁體，其強(qiáng)度以最大能量集成計(jì)為80kJ/m3。因此，有可能保持比通常采用的最大能量集成大約分別為36kJ/m3或20kJ/m3的鐵氧體磁體或鐵氧體鍵磁體更高的磁力。因此，現(xiàn)在有可能保持顯影輥上的磁力，即使采用具有較小橫截面的磁體。除此之外，釤鍵金屬合金磁體也可用于保持磁力。
由于上述磁體的結(jié)構(gòu)，主磁極P1b的半值寬度降低，從而可使顯影間隙變窄。在此情形下，隨著接觸光電導(dǎo)電(靜電潛像負(fù)載元件)的磁刷的間隙變窄，調(diào)色劑的漂移不會(huì)很容易地在磁刷頂部發(fā)生，并且，可減少“后端的圖像遺漏”。同樣，由于輔磁極P1a，P1c，使主磁極P1b的磁力線變得更密，隨著在顯影間隙的正常方向上磁力密度衰減因子增加，在顯影間隙處形成高密度磁刷。因此，磁刷在顯影間隙的縱向上不會(huì)分散但會(huì)變得非常均勻，從而減少了在縱向上整個(gè)區(qū)域中的“后端的圖像遺漏”。
具體而言，如果光電導(dǎo)體鼓1的鼓直徑為60mm，則顯影套筒43的套筒直徑為20mm，在主磁極P1b的兩側(cè)上的輔磁極P1a，P1c的角度小于30°，特別是小于25°，如圖10所示，則主磁極P1b的半值寬度小于22°，特別是小于16°。同樣，由Gauss Meter(HGM-8300商購自ADS)和A1軸探針(商購自ADS)測(cè)得的主磁極的顯影套筒表面上的磁通量密度為117mT，在距顯影套筒表面1mm位置處的磁通量密度為54.4mT，意味著衰減率為53.5％。
在圖9和圖10中，采用輔助磁極描述了一個(gè)例子。如果不采用輔助磁極而單獨(dú)使用主磁極P1b，按照本發(fā)明的發(fā)明人獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，隨著進(jìn)入傳送磁極P2-P6的磁力線增加，如果在顯影間隙部分正常方向中磁通量密度的衰減率為40％或更大，則濃密地形成磁刷，且在后端的圖像遺漏可充分減少。同樣，按照本發(fā)明的發(fā)明人獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，考慮到主磁極的半值寬度，如果該主磁極的半值寬度低于22°，則濃密地形成磁刷，且在后端的圖像遺漏可充分減少。
以下，測(cè)量FeNdB鍵磁輥(直徑20mm)的磁通量密度。與具有弱磁性的鐵氧體等普通磁輥的比較結(jié)果示于表2(a)和(b)中。采用上述TS-10A探針(商購自ADS)和Gauss Meter(HGM-8900商購自ADS)測(cè)量這些磁輥。在正常方向和切線方向上測(cè)量磁通量密度的Hall探針位置為距套筒表面0.5mm。在表2的磁輥中，P3的主要功能是將顯影劑返回單元內(nèi)。當(dāng)磁通量密度極小時(shí)，其不被顯示。(a)FeNdB鍵磁輥
(b)現(xiàn)有技術(shù)的磁輥
如果具有表2(a)所示結(jié)構(gòu)的磁輥實(shí)際用于成像設(shè)備的顯影裝置(圖像顯影器)元件，則可抑制后端圖像遺漏和圖像的鋸齒形。換句話說，通過使主磁極的半值寬度變窄，可控制短磁刷是否出現(xiàn)，從而使顯影間隙變窄，向在磁刷端處調(diào)色劑的基礎(chǔ)漂移會(huì)減小至非常低的數(shù)量，磁刷的外觀和消失在套筒的縱向上是均勻的，從而在圖像后端的鋸齒形和白色漏空現(xiàn)象均不易發(fā)生。
圖11顯示了彩色成像設(shè)備的實(shí)例，其也是本發(fā)明的成像設(shè)備的實(shí)例。圍繞著作為負(fù)載潛像元件的光電導(dǎo)體鼓1設(shè)置充電裝置(充電器)2，其通過充電輥等向光電導(dǎo)體鼓1(靜電潛像負(fù)載元件)充電，曝光裝置(光輻照器)3，其通過激光束等在光電導(dǎo)體鼓1(靜電潛像負(fù)載元件)的均勻充電表面上形成潛像；顯影裝置(圖像顯影器)4，其通過給光電導(dǎo)體鼓1(靜電潛像負(fù)載元件)上設(shè)置的潛像施加充電的調(diào)色劑而形成調(diào)色劑圖像；轉(zhuǎn)印裝置(轉(zhuǎn)印器)5，其通過轉(zhuǎn)印帶或轉(zhuǎn)印輥，充電器等將于光電導(dǎo)體鼓1上形成的調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄紙(記錄介質(zhì))6上；清潔裝置(清潔器)7，其在轉(zhuǎn)印后將殘留在光電導(dǎo)體鼓1上的調(diào)色劑除去；放電裝置8，其將光電導(dǎo)體鼓1上的剩余的電荷放電。顯影裝置(圖像顯影器)具有轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，包括Bk圖像顯影器，C圖像顯影器，M圖像顯影器和Y圖像顯影器。在該結(jié)構(gòu)中，其表面被充電裝置2的充電輥均勻充電的光電導(dǎo)體鼓1經(jīng)曝光裝置3形成靜電潛像，并通過顯影裝置(圖像顯影器)4形成調(diào)色劑圖像。通過轉(zhuǎn)印裝置5，將該調(diào)色劑圖像由光電導(dǎo)體鼓1的表面轉(zhuǎn)印至記錄紙(記錄介質(zhì))，記錄紙由紙進(jìn)料托盤(未示出)傳送。隨后，在記錄紙上的調(diào)色劑圖像通過定影裝置定影于記錄紙上。同時(shí)，剩余在光電導(dǎo)體鼓上未轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑經(jīng)清潔裝置7回收。剩余調(diào)色劑已回收后的光電導(dǎo)體鼓經(jīng)放電燈(放電裝置)8初始化，并準(zhǔn)備進(jìn)行下一次成像過程。
具有上述結(jié)構(gòu)的成像設(shè)備采用了本發(fā)明的成像方法，從而可在長時(shí)間保持高成像質(zhì)量和優(yōu)異的細(xì)線，并且，不會(huì)再現(xiàn)異常的圖像，如后端的圖像遺漏。進(jìn)而，還可防止由于伴隨調(diào)色劑變質(zhì)而引起的調(diào)色劑散射而在設(shè)備內(nèi)部和外部造成的污染。在彩色成像方法中，可在長時(shí)間保持高成像質(zhì)量和優(yōu)異地再現(xiàn)細(xì)線和點(diǎn)，并且，不會(huì)再現(xiàn)異常的圖像，如后端的圖像遺漏，并且，還可防止由于調(diào)色劑隨時(shí)間變化變質(zhì)伴隨彩色混合而引起的圖像質(zhì)量變差。
(成像處理盒)本發(fā)明的成像處理盒包含本發(fā)明的顯影劑，具有顯影劑容器構(gòu)成的圖像顯影器，并供應(yīng)本發(fā)明的顯影劑至靜電潛像，從而形成可視靜電潛像并形成調(diào)色劑圖像，以及靜電潛像載體之一，裝配以向靜電潛像表面均勻充電的充電器，以及裝配以清潔靜電潛像負(fù)載元件的表面的清潔器。成像處理盒是在單件構(gòu)造中形成的，并可與成像設(shè)備連接且分離。在本發(fā)明的成像處理盒中的圖像顯影器包含本發(fā)明的顯影劑。該顯影劑包含用于對(duì)本發(fā)明的靜電潛像進(jìn)行顯影的調(diào)色劑。
當(dāng)將本發(fā)明的成像處理盒加至成像設(shè)備中時(shí)，其顯示出令人滿意的充電性。本發(fā)明的成像處理盒也能夠形成圖像，在其上，調(diào)色劑幾乎不會(huì)被弱化或反充電，調(diào)色劑不會(huì)散射，甚至在高溫和高濕度下印刷上萬張后也是如此。
圖12是顯示成像加工單元(處理盒)的實(shí)例的示意圖。成像處理單元106包括用作靜電潛像負(fù)載元件的光電導(dǎo)體鼓101，用作充電裝置的充電輥103，用作清潔裝置的清潔裝置105，用作圖像顯影器的圖像顯影器102。成像處理單元106的這些組分構(gòu)成了與印刷主體可連接且可分離形式的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。圖像顯影器102包括顯影套筒104。
參考下述實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。在實(shí)施例中，份數(shù)均指“重量份”。
實(shí)施例A-1(合成粘合劑樹脂)將724份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物，276份的間苯二甲酸和2份的二丁基氧化錫加入一個(gè)反應(yīng)容器中，反應(yīng)容器備有冷凝器，攪拌器和氮?dú)馊肟诠?，將上述物質(zhì)在230℃及常壓下反應(yīng)8小時(shí)，再在10-15mmHg的減壓下反應(yīng)5小時(shí)，冷卻至160℃，然后加入32份鄰苯二甲酸酐，繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)。接下來，將反應(yīng)混合物冷卻至80℃，加入188份乙酸乙酯中的異佛爾酮二異氰酸酯，反應(yīng)2小時(shí)以獲得包含異氰酸酯的預(yù)聚物(1)。然后，使267份的聚合物(1)與14份的異佛爾酮二胺在50℃下反應(yīng)2小時(shí)，獲得重均分子量為64000的脲改性聚酯樹脂(1)。以與上述相同的方式，使724份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物與276份間苯二甲酸在230℃下進(jìn)行縮聚8小時(shí)，然后在10-15mmHg的減壓下反應(yīng)5小時(shí)，獲得峰值分子量為5000的未改性聚酯樹脂(a)。將200份的脲改性聚酯樹脂(1)和800份的未改性聚酯樹脂(a)溶解于2000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶劑中，攪拌，獲得粘合劑樹脂(1)的乙酸乙酯/MEK溶液。在部分減壓下對(duì)其進(jìn)行干燥，分離出粘合劑樹脂(1)。Tg值為62℃，酸值為10。
(制備調(diào)色劑)將240份上述粘合劑樹脂(1)的乙酸乙酯/MEK溶液，20份的季戊四醇四山俞酸酯(熔點(diǎn)81℃，熔體粘度25cps)和10份的炭黑加入燒杯中，在12000rpm及60℃下由TK均混機(jī)攪拌以均勻溶解和分散各成分。將706份的離子交換水，294份10％的羥基磷灰石懸浮液(Japan ChemicalIndustries，Supertite 10)和0.2份的十二烷基苯磺酸鈉加入燒杯中，均勻溶解。然后，將溫度升至60℃，將上述調(diào)色劑材料溶液加入，同時(shí)在12000rpm下于TK均混器中攪拌10分鐘。接下來，將該混合后的溶液轉(zhuǎn)移至備有攪拌棒和溫度計(jì)的燒瓶中，將溫度升至98℃以除去部分溶劑，然后，將溫度降回至室溫，將混合物在相同的均混器中在12000rpm下攪拌以將調(diào)色劑由球形改變成另外的形狀，完全除去溶劑。隨后，將產(chǎn)品漂洗并干燥，通過氣動(dòng)進(jìn)行分級(jí)，獲得調(diào)色劑顆?；|(zhì)。體積平均粒徑(Dv)為6.75μm，數(shù)均粒徑(Dn)為5.57μm，比例(Dv/Dn)為1.21。然后，將0.5份的疏水性二氧化硅加至100份調(diào)色劑中，并在亨舍爾混合器中混合，獲得本發(fā)明的調(diào)色劑(1)。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
實(shí)施例A-2(合成粘合劑樹脂)以與實(shí)施例A-1相同的方式，使334份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物，274份間苯二甲酸和20份無水1，2，4-苯三酸進(jìn)行縮聚，并與154份的異佛爾酮二異氰酸酯反應(yīng)，得到預(yù)聚物(2)。然后，以與實(shí)施例A-1相同的方式使213份的預(yù)聚物(2)，9.5份異佛爾酮二胺和0.5份二丁基胺反應(yīng)，獲得脲改性的聚酯樹脂(2)，其重均分子量為79000。將200份的脲改性聚酯樹脂(2)和800份的未改性聚酯樹脂(a)溶解于2000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶劑中，攪拌，獲得粘合劑樹脂(2)的乙酸乙酯/MEK溶液。在部分減壓下對(duì)其進(jìn)行干燥，分離出粘合劑樹脂(2)。峰值分子量為5000，Tg值為62℃，酸值為10。
(制備調(diào)色劑)重復(fù)實(shí)施例A-1相同的過程，只是粘合劑樹脂(1)被粘合劑樹脂(2)代替，溶解溫度和分散溫度變成50℃，得到本發(fā)明的調(diào)色劑顆?；|(zhì)(2)。然后，加入1.0份水楊酸衍生物的鋅鹽作為電荷控制物質(zhì)，在加熱氣氛下攪拌使電荷控制物質(zhì)存在于調(diào)色劑的表面上。調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為5.5μm，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為4.88μm，比例(Dv/Dn)為1.14。然后，將1.0份的疏水性二氧化硅和0.5份疏水性二氧化鈦與100份調(diào)色劑在亨舍爾混合器中混合，獲得本發(fā)明的調(diào)色劑(2)。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
實(shí)施例A-3(合成粘合劑樹脂)將30份的脲改性聚酯樹脂(1)和970份的未改性聚酯樹脂(a)溶解于2000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶劑中，攪拌，獲得粘合劑樹脂(3)的乙酸乙酯/MEK溶液。在部分減壓下對(duì)其進(jìn)行干燥，分離出粘合劑樹脂(3)。峰值分子量為5000，Tg值為62℃，酸值為10。
(制備調(diào)色劑)以與實(shí)施例A-2相同的方式獲得本發(fā)明的調(diào)色劑(3)，只是粘合劑樹脂(2)被粘合劑樹脂(3)代替，著色劑變成8份的炭黑。調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為6.82μm，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為6.11μm，比例(Dv/Dn)為1.12。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
實(shí)施例A-4(合成粘合劑樹脂)將500份的脲改性聚酯樹脂(1)和500份的未改性聚酯樹脂(a)溶解于2000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶劑中，攪拌，獲得粘合劑樹脂(4)的乙酸乙酯/MEK溶液。在部分減壓下對(duì)其進(jìn)行干燥，分離出粘合劑樹脂(4)。峰值分子量為5000，Tg值為62℃，酸值為10。
(制備調(diào)色劑)以與實(shí)施例A-1相同的方式獲得本發(fā)明的調(diào)色劑(4)，只是粘合劑樹脂(1)被粘合劑樹脂(4)代替，8份炭黑用作調(diào)色劑的材料。調(diào)色劑顆粒基質(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為4.89μm，調(diào)色劑顆粒基質(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為4.45μm，比例(Dv/Dn)為1.10。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
實(shí)施例A-5(合成粘合劑樹脂)
將750份的脲改性聚酯樹脂(1)和250份的未改性聚酯樹脂(a)溶解于2000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶劑中，攪拌，獲得粘合劑樹脂(5)的乙酸乙酯/MEK溶液。在部分減壓下對(duì)其進(jìn)行干燥，分離出粘合劑樹脂(5)。峰值分子量為5000，Tg值為62℃，酸值為10。
(制備調(diào)色劑)以與實(shí)施例A-1相同的方式獲得本發(fā)明的調(diào)色劑(5)，只是粘合劑樹脂(1)被粘合劑樹脂(5)代替。調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為5.95μm，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為5.21μm，比例(Dv/Dn)為1.14。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
實(shí)施例A-6(合成粘合劑樹脂)將850份的脲改性聚酯樹脂(1)和150份的未改性聚酯樹脂(a)溶解于2000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶劑中，攪拌，獲得粘合劑樹脂(6)的乙酸乙酯/MEK溶液。在部分減壓下對(duì)其進(jìn)行干燥，分離出粘合劑樹脂(6)。峰值分子量為5000，Tg值為62℃，酸值為10。
(制備調(diào)色劑)以與實(shí)施例A-1相同的方式獲得本發(fā)明的調(diào)色劑(6)，只是粘合劑樹脂(1)被粘合劑樹脂(6)代替。調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為3.90μm，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為3.38μm，比例(Dv/Dn)為1.15。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
實(shí)施例A-7(合成粘合劑樹脂)將724份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物和276份對(duì)苯二甲酸在大氣壓及230℃下進(jìn)行縮聚2小時(shí)，在10-15mmHg減壓下反應(yīng)5小時(shí)，獲得未改性的聚酯樹脂(b)，其峰值分子量為800。將200份的脲改性聚酯樹脂(1)和800份的未改性聚酯樹脂(b)溶解于2000份乙酸乙酯/MEK(1/1)混合溶劑中，攪拌，獲得粘合劑樹脂(7)的乙酸乙酯/MEK溶液。在部分減壓下對(duì)其進(jìn)行干燥，分離出粘合劑樹脂(7)。Tg值為45℃。
(制備調(diào)色劑)以與實(shí)施例A-1相同的方式獲得本發(fā)明的調(diào)色劑(7)，只是粘合劑樹脂(1)被粘合劑樹脂(7)代替。調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為5.22μm，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為4.50μm，比例(Dv/Dn)為1.16。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。
比較例A-1(合成粘合劑樹脂)將354份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物和166份的間苯二甲酸采用2份二丁基氧化錫作為催化劑進(jìn)行縮聚，獲得比較用的粘合劑樹脂(1)，其峰值分子量為4000。比較粘合劑樹脂(1)的Tg值為57℃。
將100份上述比較粘合劑樹脂(1)，200份的乙酸乙酯溶液和10份的炭黑加入燒杯中，在12000rpm及50℃下由TK均混機(jī)攪拌以均勻溶解和分散各成分。然后，以與實(shí)施例A-1相同的方式將各成分轉(zhuǎn)變成調(diào)色劑，獲得體積平均粒徑6μm的比較用調(diào)色劑(1)，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為7.51μm，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為6.05μm，比例(Dv/Dn)為1.24。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
比較例A-2(合成粘合劑樹脂)將343份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物，166份的間苯二甲酸和2份的二丁基氧化錫加入一個(gè)反應(yīng)容器中，反應(yīng)容器備有冷凝器，攪拌器和氮?dú)馊肟诠?，將上述物質(zhì)在230℃及常壓下反應(yīng)8小時(shí)，再在10-15mmHg的減壓下反應(yīng)5小時(shí)，冷卻至80℃，然后將14份甲苯二異氰酸酯加至甲苯中，在110℃下反應(yīng)5小時(shí)，將溶劑除去獲得脲烷改性的聚酯樹脂，其重均分子量為98000。將363份雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物和166份間苯二甲酸如實(shí)施例A-1進(jìn)行縮聚，獲得未改性的聚酯樹脂，其峰值分子量為3800，酸值為7。將350份上述脲烷改性的聚酯樹脂和650份的未改性的聚酯樹脂溶解于甲苯中，攪拌后，除去溶劑，獲得比較粘合劑樹脂(2)。比較粘合劑樹脂(2)的Tg值為58℃。
(制備調(diào)色劑)將100份比較粘合劑樹脂(2)與8份炭黑通過下述方法轉(zhuǎn)化成調(diào)色劑。首先，采用亨舍爾混合機(jī)進(jìn)行預(yù)混后，將混合物在連續(xù)捏合機(jī)中捏合。然后，在噴射式破碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，在空氣流分級(jí)機(jī)中對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行分級(jí)，獲得調(diào)色劑。接下來，使1.0份的疏水性二氧化硅和0.5份疏水性二氧化鈦與100份調(diào)色劑用亨舍爾混合機(jī)進(jìn)行混合，獲得比較調(diào)色劑(2)。調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均粒徑體積(Dv)為6.50μm，數(shù)均粒徑(Dn)為5.50μm，比例(Dv/Dn)為1.18。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
比較例A-3(合成粘合劑樹脂)將354份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物和166份的間苯二甲酸采用2份二丁基氧化錫作為催化劑進(jìn)行縮聚，獲得比較用的粘合劑樹脂(3)，其峰值分子量為12000。Tg值為62℃，酸值為10。
(制備調(diào)色劑)將100份上述比較粘合劑樹脂(3)，200份的乙酸乙酯和4份的銅酞氰藍(lán)加入燒杯中，在12000rpm及50℃下由TK均混機(jī)攪拌以均勻溶解和分散各成分，獲得比較用調(diào)色劑原料溶液。然后，將其以與實(shí)施例A-5相同的方式轉(zhuǎn)化成調(diào)色劑，獲得比較調(diào)色劑(3)。調(diào)色劑顆粒基質(zhì)的體積平均粒徑(Dv)為6.12μm，調(diào)色劑顆?；|(zhì)的數(shù)均粒徑(Dn)為4.64μm，比例(Dv/Dn)為1.32。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
比較例A-4(制備調(diào)色劑)在與實(shí)施例A-1相同的條件下制備比較調(diào)色劑(4)，只是制備過程中改變?cè)趯?shí)施例A-1中制備的調(diào)色劑顆?；|(zhì)的形式，在除去部分溶劑和回到室溫后，將調(diào)色劑制劑由球形改變，并采用相同的均混器在18000rpm下攪拌。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。
比較例A-5(制備調(diào)色劑)在與實(shí)施例A-1完全相同的條件下制備調(diào)色劑，只是將0.2份的疏水性二氧化硅與100份實(shí)施例A-1制備的調(diào)色劑顆?；|(zhì)用亨舍爾混合機(jī)混合，獲得比較調(diào)色劑(5)。其它詳細(xì)的條件和實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3和表4所示。<粒徑(體積平均粒徑(Dv)，數(shù)均粒徑(Dn))>
采用Coulter Electronics Coulter Counter Model TA-II測(cè)量粒徑(體積平均粒徑，數(shù)均粒徑)。
采用上述測(cè)量裝置，使接口(Nikka Machines)和PC 9801個(gè)人計(jì)算機(jī)(商購自NEC)與數(shù)字分布和體積分布輸出連接，采用純氯化鈉制備1％的氯化鈉水溶液。
測(cè)量是這樣進(jìn)行的將表面活性劑，優(yōu)選0.1-5ml的烷基苯磺酸鹽分散于作為分散劑的100-150ml上述電解質(zhì)溶液中，加入2-20mg的測(cè)量樣品，在超聲分散儀中分散處理大約1-3分鐘。
將100-200ml的電解質(zhì)溶液加至另一個(gè)燒杯中，將上述樣品分散液加至預(yù)定濃度得到懸浮液。
采用該懸浮液測(cè)量在2-40μm范圍內(nèi)的顆粒粒徑分布，測(cè)量采用100μm的孔徑作為上述Coulter Counter TA-II的孔徑，計(jì)算在2-40μm范圍內(nèi)的顆粒的體積分布和數(shù)量分布，獲得基于由體積分布計(jì)算的重量的重均粒徑(D4對(duì)每一通道取平均值，作為該通道的代表值)。
<測(cè)量圓形度>
采用光學(xué)檢測(cè)帶方法，其中，使含顆粒的懸浮液(采用與進(jìn)行上述粒徑測(cè)量制備的相同的懸浮液)通過板上的照相檢測(cè)帶，采用CCD照相機(jī)對(duì)顆粒圖像進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)/分析。
通過流動(dòng)型顆粒圖像分析儀FPIA-1000(Toa Medical Electronics)測(cè)量該值作為平均圓形度。具體地說，這樣進(jìn)行測(cè)量將作為分散劑的0.1-0.5ml的烷基苯磺酸鹽表面活性劑加至100-150ml的水(已將容器中的固體雜質(zhì)預(yù)先除去)中，然后加入大約0.1-0.5g的測(cè)量樣品。將樣品分散于其中的懸浮液用超聲分散儀進(jìn)行分散處理大約1-3分鐘，采用和上述設(shè)備在分散體濃度3000-10000數(shù)/μl下測(cè)量調(diào)色劑形狀。
<直徑為0.6-2.0μm的顆粒的含量>
采用如上用于粒徑測(cè)量制備的相同的懸浮液，在與用于圓形度中使用的相同的條件下測(cè)量調(diào)色劑分布，采用相同的流動(dòng)型顆粒圖像分析儀FPIA-1000(Toa Medical Electronics)，計(jì)算直徑為0.6-2.0μm的顆粒的顆粒比例。
<SF-1>
由Hitachi Laboratories FE-SEM(S-800)放大1000倍的2μm或更大的調(diào)色劑的圖像在100幀下取樣，將該圖像的信息經(jīng)接口輸入至例如ThermoNicolet Inc.圖像分析儀(Luzex III)，由其進(jìn)行分析。<圖像濃度>
圖像部分的濃度由X-RiTe 938測(cè)量。
<在圖像背景上調(diào)色劑的沉積>
背景部分的濃度由X-RiTe 938測(cè)量。
<成膜>
目視觀察在顯影輥表面上調(diào)色劑是否存在成膜。
○未成膜，×成膜<較低定影溫度極限>
Ricoh Company Ltd.的6200型紙放置于Copier IPSIO 420(Ricoh CompanyLtd.生產(chǎn))上，該裝置具有改進(jìn)的定影部件，采用聚四氟乙烯(Teflon)輥?zhàn)鳛槎ㄓ拜仯M(jìn)行轉(zhuǎn)印測(cè)試。在擦去墊上的定影圖像后剩余70％或更多的圖像濃度的定影輥溫度被取作較低定影溫度極限。
<熱透印溫度(HOT)>
以與上述較低定影溫度極限相同的方式評(píng)價(jià)定影，目視評(píng)價(jià)定影圖像上熱透印是否存在。出現(xiàn)熱透印的定影輥溫度被取作熱透印溫度。調(diào)色劑性質(zhì) 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
按照本發(fā)明的靜電潛像進(jìn)行顯影的調(diào)色劑包含特定量的0.3-5.0重量份的外加添加劑與100重量份的調(diào)色劑顆?；|(zhì)混合，所述調(diào)色劑顆?；|(zhì)具有特定的粒度，粒度分布和形狀以及體積平均粒徑(Dv)為3-7μm，體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(/Dv/Dn)為1.01-1.25，粒徑范圍在0.6-2.0μm的顆粒含量為15％或更少，平均圓形度為0.930-0.990，從而其具有優(yōu)異的顯影穩(wěn)定性，抗成膜性和低溫定影性，以及優(yōu)異的無熱透印性，優(yōu)異的電荷穩(wěn)定性及長壽命。
本發(fā)明也提供了包含調(diào)色劑的一種容器，含調(diào)色劑的顯影劑，采用該顯影劑的成像方法，成像設(shè)備，以及成像處理盒。
以下描述本發(fā)明的優(yōu)選成像方法的實(shí)例。
實(shí)施例B-1至B-16和比較例B-1至B-6[成像設(shè)備]在該實(shí)施例中，采用具有圖9結(jié)構(gòu)的顯影裝置(圖像顯影器)，如上所述，主磁極的半值寬度為16°，磁通量密度衰減率為53.5％?？紤]到其它具體的條件，光電導(dǎo)體鼓1的鼓直徑為60mm，鼓線速度為240mm/秒，顯影套筒43的套筒直徑為20mm，套筒線速度設(shè)置為600mm/秒。因此，套筒線速度與鼓線速度的比值為2.5。同樣，光電導(dǎo)體鼓1與顯影套筒43間的距離即顯影間隙為0.4mm?？刂骑@影套筒上顯影劑量的刮片設(shè)置為0.4mm，以控制顯影劑含量。在顯影套筒中的磁輥為如表2所述的FeNdB鍵輥。以下，描述在本發(fā)明中采用的調(diào)色劑，載體和含這些成分的雙組分顯影劑。在實(shí)施例Bs中采用的調(diào)色劑是通過如上所述的聚合方法生產(chǎn)的，調(diào)色劑的具體生產(chǎn)過程如下。
-合成有機(jī)樹脂顆粒分散體-將683份的水，11份甲基丙烯酸環(huán)氧乙烷加合物的硫酸酯的鈉鹽(ELEMINOL RS-30，Sanyo Chemical Industries，Ltd.)，83份的苯乙烯，83份的甲基丙烯酸，110份的丙烯酸丁酯和1份的過硫酸銨加至設(shè)有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)容器中，在400rpm/分鐘下攪拌15分鐘得到一種白色乳液。將其加熱，使體系溫度升至75℃，反應(yīng)進(jìn)行5小時(shí)。然后，加入30份1％的過硫酸銨的水溶液，將反應(yīng)混合物熟化并在75℃下5小時(shí)，獲得乙烯基樹脂的水性分散體(苯乙烯-甲基丙烯酸-丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸環(huán)氧乙烷加合物的硫酸酯的鈉鹽的共聚物)，即“顆粒乳液1”。由LA-920測(cè)量的顆粒乳液1的體積平均粒徑為105nm。在“顆粒乳液1”部分干燥和分離樹脂后，樹脂的Tg值為59℃，體積平均分子量為150000。
-制備水性相-將990份的水，83份的“顆粒乳液1”，37份的48.5％十二烷基二苯基醚二磺酸鈉(ELEMINOL MON-7Sanyo Chemical Industries，Ltd.)和90份的乙酸乙酯混合，并一起攪拌得到一種乳狀液體。將其稱作“水相1”。
-合成低分子量聚酯-將229份雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物，529份雙酚A環(huán)氧丙烷三摩爾加合物，208份對(duì)苯二甲酸，46份己二酸和2份二丁基氧化錫放置于備有冷凝器，攪拌器和氮?dú)馊肟诠艿姆磻?yīng)容器中，反應(yīng)在常壓及230℃下反應(yīng)8小時(shí)，再在10-15mmHg的減壓下反應(yīng)5小時(shí)，然后向反應(yīng)容器中加入44份無水1，2，4-苯三酸，在常壓及180℃下進(jìn)行2小時(shí)獲得“低分子量聚酯1”。該“低分子量聚酯1”的數(shù)均分子量為2500，重均分子量為6700，Tg為43℃，酸值為25。
-合成聚酯預(yù)聚物(中間體聚酯)-將682份的雙酚A環(huán)氧乙烷二摩爾加合物，81份雙酚A環(huán)氧丙烷二摩爾加合物，283份對(duì)苯二甲酸，22份無水1，2，4-苯三酸和2份二丁基氧化錫放置于備有冷凝器，攪拌器和氮?dú)馊肟诠艿姆磻?yīng)容器中，反應(yīng)在常壓及230℃下進(jìn)行8小時(shí)，然后在10-15mmHg的減壓下反應(yīng)5小時(shí)，獲得“中間體聚酯1”。該“中間體聚酯1”的數(shù)均分子量為2100，重均分子量為9500，Tg為55℃，酸值為0.5，羥基值為51。
然后，將410份“中間體聚酯1”，89份異佛爾酮二異氰酸酯和500份乙酸乙酯放置于備有冷凝器，攪拌器和氮?dú)馊肟诠艿姆磻?yīng)容器中，反應(yīng)在100℃下進(jìn)行5小時(shí)，獲得“預(yù)聚物1”?！邦A(yù)聚物1”的游離異氰酸酯wt％為1.53％。
-合成酮亞胺-將170份的異佛爾酮二胺和75份甲乙酮加至備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)容器中，將反應(yīng)在50℃下進(jìn)行5小時(shí)，獲得“酮亞胺化合物1”?！巴獊啺坊衔?”的胺值為418。
-合成母煉膠-將1200份水，540份炭黑(Printex 35，Degussa AG)[DBP油吸收量＝42ml/100mg，pH＝9.5]和1200份聚酯樹脂加入亨舍爾(Henschel)混合機(jī)(Mitsui Mining)中并進(jìn)行混合，然后采用兩個(gè)輥將混合物在150℃下捏合30分鐘，將擠出物冷卻并用粉碎機(jī)破碎，獲得“母煉膠1”。
-生產(chǎn)油相-將378份“低分子量聚酯1”，110份巴西棕櫚蠟，22份CCA(水楊酸金屬配合物E-84Orient Chemical Industries)和947份乙酸乙酯加至備有攪拌器和溫度計(jì)的反應(yīng)容器中，攪拌下將溫度升至80℃，并在80℃下保持5小時(shí)，在1小時(shí)內(nèi)冷卻至30℃。然后，將500份的“合成母煉膠1”和500份的乙酸乙酯加入容器中，混合1小時(shí)，得到“初始料液1”。
將1324份的“初始料液1”轉(zhuǎn)移至一個(gè)容器中，并采用砂磨機(jī)(超砂磨機(jī)，Imax)在液體進(jìn)料速度1kg/小時(shí)，盤周速為6m/秒，0.5mm氧化鋯珠填充至80％(按體積％計(jì))和3途徑的條件下分散炭黑和蠟。然后，加入1324份65％“低分子量聚酯1”的乙酸乙酯溶液，在上述條件下通過砂磨機(jī)在途徑1中分散，獲得“顏料/WAX分散體1”?！邦伭?WAX分散體1”的固體濃度(130℃，30分鐘)為50％。
-乳化和脫除溶劑-將749份“顏料/WAX分散體1”、115份“預(yù)聚物1”和2.9份“酮亞胺化合物1”放置在容器中，并通過TK均混器(Special Machinery)在5000rpm下混合1分鐘，然后，加入1200份“水相1”至容器中，在TK均混器中在轉(zhuǎn)速13000rpm下混合20分鐘，得到“乳化漿液1”。
“將乳化漿液1”放置在備有攪拌器和溫度計(jì)的容器中，然后在30℃下經(jīng)8小時(shí)除去溶劑，并將產(chǎn)物在45℃下熟化4小時(shí)，獲得“分散體漿液1”。在實(shí)施例B-1中，“分散體漿液1”的體積平均粒徑為5.99μm，數(shù)均粒徑為5.70μm(采用Multisizer II測(cè)量)。
-漂洗和干燥-在減壓下過濾100份的“分散體漿液1”(1)100份離子交換水加至濾餅中，在TK均混器(轉(zhuǎn)速12000rpm，10分鐘)中混合，過濾。
(2)將100份10％的氫氧化鈉加至(1)的濾餅中，在TK均混器(轉(zhuǎn)速12000rpm，30分鐘)中混合，并在減壓下過濾。
(3)將100份10％鹽酸加至(2)的濾餅中，在TK均混器(轉(zhuǎn)速12000rpm，10分鐘)中混合，過濾。
(4)將300份的離子交換水加至濾餅(3)中，在TK均混器(轉(zhuǎn)速12000rpm，10分鐘)中混合，過濾兩次，獲得“濾餅1”。
“濾餅1”在循環(huán)式空氣干燥機(jī)中在45℃下干燥48小時(shí)，通過75μm目的篩子進(jìn)行篩分，獲得“調(diào)色劑1”。調(diào)色劑的平均粒徑為10μm或更小，但是，如果粒徑太小的話，則難以控制調(diào)色劑的散射，從而在本發(fā)明中，為滿足高質(zhì)量圖像的需求，采用平均粒徑為4.0-8.0μm的調(diào)色劑。
在如上所述獲得的調(diào)色劑中，Dv，Dn和平均圓形度是變化的，并進(jìn)行成像實(shí)驗(yàn)。通過調(diào)節(jié)有機(jī)顆粒物分散體的分散體數(shù)量，而改變Dv和Dn值。參看以下描述的表5，在實(shí)施例B-1至B-8中，比值(Dv/Dn)為10.5-1.25，而在比較例B-1至B-3中，調(diào)色劑不能滿足本發(fā)明的特定范圍。同樣，可也通過調(diào)節(jié)TK均混器的轉(zhuǎn)速及制備乳化漿液時(shí)的溶劑除去條件來改變平均圓形度。參看以下描述的表6，在實(shí)施例B9-16中，平均圓形度為0.951-0.990，而在比較例B-4至B-6中，調(diào)色劑不能滿足本發(fā)明的特定范圍。
所涉及的用于實(shí)施例Bs中的載體，是將包含200份有機(jī)硅樹脂溶液(商購自Shin-Etsu Chemicals)和3份炭黑(商購自Cabot Corporation)的涂敷液溶在甲苯中的溶液采用流動(dòng)層噴霧法對(duì)鐵氧體芯材進(jìn)行涂敷，并涂敷至鐵氧體磁蕊材表面上，在電爐中于300℃下煅燒2小時(shí)所獲得的有機(jī)硅樹脂涂敷的載體。所涉及的載體粒徑，其平均粒徑優(yōu)選為30-60μm，調(diào)色劑的粒徑分布相對(duì)較窄，在本發(fā)明中，采用粒徑為40μm的載體。
將上述調(diào)色劑與載體混合在一起獲得用于成像的顯影劑。在該過程中，調(diào)節(jié)調(diào)色劑的濃度。通過Coulter Counter TAII(Coulter Electronics)測(cè)量調(diào)色劑和載體的粒徑分布。采用在常溫和常濕度下的放氣計(jì)測(cè)量調(diào)色劑的重量比和電荷量。針對(duì)(1)圖像質(zhì)量(圖像密度，高圖像質(zhì)量判斷)和(2)異常圖像(后端圖像遺漏，由于清潔較差調(diào)色劑沉積于圖像背景上)來評(píng)價(jià)圖像。在備有本發(fā)明顯影裝置(圖像顯影器)的常規(guī)Ricoh Company，Ltd的復(fù)印機(jī)上設(shè)置早前所述的干燥的雙組分顯影劑，并進(jìn)行復(fù)印。復(fù)印條件是，使A4紙6％圖表圖像連續(xù)通過復(fù)印機(jī)，首先，(A)100張(指示初始時(shí)期)，然后(B)5000張(指示隨時(shí)間的變化)。在(A)和(B)后，每10張用各種圖像圖案復(fù)印得到的復(fù)印件取作樣品。實(shí)驗(yàn)圖像為(1)用于評(píng)價(jià)圖像質(zhì)量的實(shí)心圖像和實(shí)心交互(cross)圖像，(2)用于評(píng)價(jià)異常圖像(在后端圖像遺漏)的網(wǎng)格圖案?；诖?，(1)對(duì)(2)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)定義為三種程度，即○，△和×。○是指滿意，無(1)圖像質(zhì)量和(2)異常圖像的問題；△是指對(duì)(1)圖像質(zhì)量和(2)異常圖像的問題不滿意，但不是太多而引起問題；而×是指對(duì)(1)圖像質(zhì)量和(2)異常圖像的問題不滿意到引起問題的程度。在該實(shí)驗(yàn)中，○和△確定為“可接受”，而×確定為“不可接受”。
以下述方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(1)粒徑采用具有100μm孔徑的Coulter Electronics粒徑儀“Coulter Counter TAII”測(cè)量粒度。通過上述粒徑儀測(cè)得體積平均粒徑Dv和數(shù)均粒徑Dn。
(2)平均圓形度通過流量計(jì)顆粒圖像分析儀FPIA-2100(Toa Medical Electronics)對(duì)平均圓形度進(jìn)行測(cè)量。具體說來，這樣進(jìn)行測(cè)量將作為分散劑的0.1-0.5ml的烷基苯磺酸鹽表面活性劑加至100-150ml水中，所說的水是在預(yù)先除去固體雜質(zhì)的容器中，然后加入大約0.1-0.5g的測(cè)量樣品。將樣品分散于其中的懸浮液經(jīng)超聲分散儀進(jìn)行分散處理大約1-3分鐘，在3000-10000數(shù)/μl的分散濃度下，通過上述設(shè)備測(cè)量調(diào)色劑的形狀。
(3)圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)圖像濃度和高圖像質(zhì)量。對(duì)圖像質(zhì)量來說，填充圖像的圖像密度由X-Rite(X-Rite)測(cè)量。在每種顏色的五個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算每種顏色的平均值。對(duì)高圖像質(zhì)量，目視評(píng)價(jià)通過設(shè)備的“細(xì)水平線”顯影的穩(wěn)定程度和對(duì)于在紙上填充交叉圖像的網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性。
(4)異常圖像(在后端的圖像遺漏，背景沉積)對(duì)通過設(shè)備的紙上的網(wǎng)格圖像，目視確定由于在圖像背景上調(diào)色劑沉積在后端的圖像遺漏和圖像變差程度。
采用表5和表6所示的實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明本發(fā)明的效果。首先，表5顯示出初始調(diào)色劑的比值(Dv/Dn)，圖像濃度和異常圖像間的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)指出，關(guān)于(A)，初期評(píng)價(jià)，圖像質(zhì)量和異常圖像處于滿意的水平，因?yàn)樗鼈儾⒉恢苯语@示本發(fā)明解決獲得的圖像隨時(shí)間變化而變差的效果，僅僅是(B)，顯示出隨時(shí)間變化(通過5000張紙)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)。由表5所示的結(jié)果，當(dāng)比值(Dv/Dn)為1.05-1.25時(shí)，圖像質(zhì)量和異常圖像的抑制均是可以接受的(○，△)。
表6顯示了初始調(diào)色劑的平均圓形度，圖像濃度和異常圖像之間的關(guān)系。同樣，僅僅顯示了隨時(shí)間變化(B)實(shí)驗(yàn)(在通過5000張紙后)。由表6所示的結(jié)果看，當(dāng)平均圓形度為0.930-0.990時(shí)，圖像質(zhì)量和對(duì)異常圖像的抑制均是可以接受的(○，△)。
由表5和表6可以看出，為了獲得高圖像質(zhì)量和優(yōu)異的細(xì)線和網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性，且即使隨時(shí)間變化，也無后端的圖像遺漏和調(diào)色劑在圖像背景上的沉積，需要同時(shí)滿足的條件是比值(Dv/Dn)為1.05-1.25，平均圓形度為0.930-0.990。
按照本發(fā)明的上述優(yōu)選方面的成像方法中，通過用顯影裝置(圖像顯影器)顯影，其中，顯影器連接至顯影套筒上，于顯影套筒上形成磁刷，顯影器與潛像接觸或與潛像負(fù)載元件接觸使?jié)撓窨赡恳?，在與潛像負(fù)載元件接觸的顯影套筒的縱向上磁刷形成均勻的刷。因此，即使隨時(shí)間變化對(duì)顯影器施加了高壓力，仍可長期保持均勻且窄的粒徑分布，結(jié)果，穩(wěn)定了充電性質(zhì)，可長期連續(xù)獲得高圖像質(zhì)量，優(yōu)異的細(xì)線和網(wǎng)點(diǎn)再現(xiàn)性，且無任何異常圖像，如無后端的圖像遺漏。
進(jìn)而，在采用該成像方法的成像設(shè)備和彩色成像設(shè)備中，可獲得相同的結(jié)果，從而可防止由于隨時(shí)間變化調(diào)色劑變差，調(diào)色劑在設(shè)備內(nèi)部和外部造成的污染，并可防止由于顏色混合而造成的圖像質(zhì)量變差。
權(quán)利要求
1.一種使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其包括含有粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆?；|(zhì)；外加添加劑；其中大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)具有3-7μm的體積平均粒徑(Dv)，且體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0μm的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，和基于100重量份的基質(zhì)調(diào)色劑，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外加添加劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中調(diào)色劑在下面等式中的形狀系數(shù)(SF-1)是105至140，SF-1＝{(MIXING)2/AREA}×(π/4)×100其中，“MIXING”表示調(diào)色劑的最大絕對(duì)長度，“AREA”表示調(diào)色劑的投射表面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中改性聚酯樹脂至少具有一個(gè)脲基團(tuán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中外加添加劑包括疏水性二氧化硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中外加添加劑至少包括兩種無機(jī)細(xì)顆粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中兩種無機(jī)細(xì)顆粒中的每一種是二氧化硅和二氧化鈦。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中調(diào)色劑的是通過將至少一種調(diào)色劑組合物溶解并分散于一種有機(jī)溶劑中，進(jìn)一步將該調(diào)色劑組合物溶解在水性介質(zhì)中獲得的，并且改性的聚酯樹脂是在水性介質(zhì)中由預(yù)聚物產(chǎn)生的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中粘合劑樹脂還包括未改性的聚酯樹脂，且改性的聚酯樹脂與未改性的聚酯樹脂的重量比(改性聚酯樹脂/未改性的聚酯樹脂)是5/95至80/20。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中未改性的聚酯樹脂的峰值分子量是1000-20000。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中未改性的聚酯樹脂的酸值是10mgKOH至30mgKOH。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中未改性的聚酯樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)是35-55℃。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中調(diào)色劑顆?；|(zhì)還包括蠟，該蠟分散于調(diào)色劑顆?；|(zhì)中，大多數(shù)蠟存在于靠近調(diào)色劑顆?；|(zhì)的表面而不是調(diào)色劑顆粒基質(zhì)的中心。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中在調(diào)色劑顆?；|(zhì)表面上嵌入一種電荷控制物質(zhì)。
14.一種容器，其包括使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中該調(diào)色劑包括含有粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆?；|(zhì)；以及外加添加劑；其中大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)具有3-7μm的體積平均粒徑(Dv)，且體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0μm的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，和基于100重量份的基質(zhì)調(diào)色劑，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外加添加劑。
15.一種顯影劑，其包括使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其中該調(diào)色劑包括含有粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆?；|(zhì)；以及外加添加劑；其中大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)具有3-7μm的體積平均粒徑(Dv)，且體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0μm的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，和基于100重量份的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外加添加劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的顯影劑，還包括一種載體。
17.一種顯影方法，該方法包括將顯影劑提供到靜電潛像上，并形成可視靜電潛像的步驟；其中顯影劑包括使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，且該調(diào)色劑包括含有粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆?；|(zhì)；以及外加添加劑；其中大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)具有3-7μm的體積平均粒徑(Dv)，體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0m的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，且基于100重量份的基質(zhì)調(diào)色劑，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外加添加劑。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的顯影方法，其中的步驟是通過向顯影劑負(fù)載元件上提供顯影劑，該顯影劑包括載體和使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，以形成磁刷，和使在顯影劑負(fù)載元件上由至少一個(gè)主磁極的磁力形成的包含了上述顯影劑的磁刷靠近并接觸到靜電潛像上實(shí)現(xiàn)的，該顯影方法還包括將顯影劑中的調(diào)色劑置于靜電潛像上的步驟，以形成可視靜電潛像，以及該主磁極的磁通量密度的衰減因子是40％或更大。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的顯影方法，其中主磁極形成的半值寬度為220或更小。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的顯影方法，其中顯影劑負(fù)載元件還包括一個(gè)吸引顯影劑的磁極，一個(gè)輸送該顯影劑的磁極和一個(gè)輔助形成主磁極的磁極。
21.一種成像方法，該方法包括以下步驟根據(jù)圖像給靜電潛像負(fù)載元件充電；為了形成靜電潛像而對(duì)上述靜電潛像負(fù)載元件進(jìn)行光照射；為了形成可視靜電潛像并形成調(diào)色劑圖像，給上述靜電潛像提供顯影劑；以及將上述調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上；其中顯影劑包括使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，且該調(diào)色劑包括含粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆?；|(zhì)；和外加添加劑；其中大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)具有3-7μm的體積平均粒徑(Dv)，且體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0ìm的調(diào)色劑顆粒基質(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，該粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，和基于100重量份的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外加添加劑。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的成像方法，其中供應(yīng)顯影劑的步驟是通過向顯影劑負(fù)載元件上提供顯影劑，該顯影劑包括載體和使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，和使在顯影劑負(fù)載元件上由至少一個(gè)主磁極的磁力形成的包含了上述顯影劑的磁刷靠近并接觸到靜電潛像上，以及通過將顯影劑中的調(diào)色劑置于靜電潛像上實(shí)現(xiàn)的，以形成可視靜電潛像，且該主磁極的磁通量密度的衰減因子是40％或更大。
23.一種成像裝置，其包括靜電潛像負(fù)載元件；為靜電潛像負(fù)載元件充電而設(shè)置的充電器，以形成靜電潛像；為給予靜電潛像光照射而設(shè)置的光照射器；為給靜電潛像提供顯影劑而設(shè)置的圖像顯影器，以形成調(diào)色劑圖像；將調(diào)色劑圖像轉(zhuǎn)印至記錄介質(zhì)上設(shè)置的轉(zhuǎn)印器；其中顯影劑包括使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，而該調(diào)色劑包括含粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆?；|(zhì)；和外加添加劑；其中大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)具有3-7μm的體積平均粒徑(Dv)，體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0μm的調(diào)色劑顆粒基質(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，該粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，和基于100重量份的調(diào)色劑顆粒基質(zhì)，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外加添加劑。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的成像裝置，其中圖像顯影器包括顯影劑負(fù)載元件，其面對(duì)靜電潛像負(fù)載元件，顯影劑負(fù)載元件至少具有一個(gè)主磁極，該主磁極的磁通量密度的衰減因子為40％或更大。
25.一種成像處理盒，其包括一種顯影劑；為顯影劑容器設(shè)置的并給靜電潛像提供顯影劑而設(shè)置的圖像顯影器，以使該靜電潛像可視化并形成調(diào)色劑圖像；以及下面的裝置之一一種靜電潛像載體；給靜電潛像均勻充電而設(shè)置的充電器；和為清潔靜電潛像載體的表面而設(shè)置的清潔器；其中該成像處理盒被形成為一體結(jié)構(gòu)，并可以與成像裝置連接并從其上拆除，該顯影劑包括使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，而該調(diào)色劑包括含粘合劑樹脂和著色劑的調(diào)色劑顆粒基質(zhì)；和外加添加劑；其中大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)具有3-7μm的體積平均粒徑(Dv)，體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01-1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6-2.0μm的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930-0.990，而粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，和基于100重量份的調(diào)色劑顆粒基質(zhì)，調(diào)色劑包括0.3-5.0重量份的外加添加劑。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的成像處理盒，其中圖像顯影器包括顯影劑負(fù)載元件，其面對(duì)靜電潛像負(fù)載元件，顯影劑負(fù)載元件至少具有一個(gè)主磁極，且該主磁極的磁通量密度的衰減因子為40％或更大。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使靜電潛像顯影的調(diào)色劑，其包括調(diào)色劑顆?；|(zhì)(粘合劑樹脂和著色劑)和外加添加劑。在該調(diào)色劑中，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的體積平均粒徑(Dv)是3－7μm，體積平均粒徑(Dv)與數(shù)均粒徑(Dn)的比值(Dv/Dn)是1.01－1.25，大多數(shù)調(diào)色劑顆粒基質(zhì)包括按數(shù)量計(jì)為15％或更少的粒徑為0.6－2.0μm的調(diào)色劑顆?；|(zhì)，大多數(shù)調(diào)色劑顆?；|(zhì)的平均圓形度為0.930－0.990，粘合劑樹脂包括改性的聚酯樹脂，和基于100重量份的調(diào)色劑基質(zhì)，調(diào)色劑包括0.3－5.0重量份的外加添加劑。
文檔編號(hào)G03G9/087GK1495549SQ0315149
公開日2004年5月12日 申請(qǐng)日期2003年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者富田正実, 滝川唯雄, 市川智之, 佐佐木文浩, 南谷俊樹, 樋口博人, 江本茂, 八木慎一郎, 霜田直人, 近藤麻衣子, 一郎, 之, 人, 富田正 , 文浩, 樹, 衣子, 雄 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光