用于静电影像显影的调色剂、成像方法、显影装置和工艺盒总成

摘要

一种静电影像显影用调色剂由含有一种粘合剂树脂和一种着色剂的调色剂颗粒组成。调色剂的特征在于：具有(i)满足下列条件(1)和(2)的粒径分布，包括Xμm重均粒径D4和以粒径至多为3.17μm的调色剂微粒Y％(数目)：-5X+35≤Y≤-25X+180(1)3.5≤X≤6.5(2)(ii)用差热分析测定时在至多110℃的温度范围内至少有一个热吸收峰；(iii)摇实孔隙率为0.45-0.70。该调色剂对消除套筒重影很有效。

说明书

本发明涉及一种用于静电影像显影的调色剂、一种成像方法、一种显像装置和一种使用这种显影剂的工艺盒总成。

至今已知许多电摄影方法。这些方法通常包括：用各种方法在含有光电材料的光敏元件上形成静电潜像，用调色剂使潜像显影，如需要，在将所得调色剂像转印到象纸这样的转印材料上之后通过加热和/或压印使调色剂像定影，得到复印件或相片。

已知的静电潜像显影方法包括喷射显像法、磁刷显像法和压力显像法。另外，还已知一种显像方法，其中磁性调色剂与一个带有磁体的旋转套筒结合使用，在电场作用下引起调色剂在套筒和光敏元件之间跳动。

单组分显影方法有一个优点是使显影装置结构紧凑且重量轻，因为它不需双组分显影技术中所需要的象玻璃珠或铁粉这样的载体粒子。此外，根据双组分显影方法，有必要保持带载体粒子的显影剂混合物中恒定的调色剂浓度因而需要使用用来检测调色剂浓度并补充所需量调色剂的装置。这也增加了显影装置的重量。单组分显像方法不需这种装置，从而可采用紧凑而轻巧的显像装置。

至于打印机装置，市场上LED打印机和LBP打印机占优势，而且技术上需要更高的分辨率，例如从传统水平240或300dpi到400dpi或800dpi。因此，也需要更高分辨率的显影方法。至于复印装置，需要一种更高功能的装置，因而追求数字式成像。数字式复印装置主要采用通过适合于高分辨率成像的激光辐射而进行静电成像的方法。因此，与打印机相似，也需要更高分辨率或更高清晰度的显像方法。为此使用更小粒径的调色剂，在日本(JP-A)1-112253，JP-A1-191156，JP-A2-214156，JP-A2-284158，JP-A-3-181952和JP-A4-162048中提出具有特定粒径分布的更小粒径的调色剂。

另一方面，对更高质量图像的要求也很迫切。图像质量的一个方面是实像中像密度的均一性。

作为单组分显像中与实像中密度均一性有关的未解决的现象，已知一种称为“套筒重影”的现象，即半色调实印像同时伴有相应于半色调载体元件(套筒)循环而发生的紧接前一复印像的残像。

更具体地说，套筒重影现象最常发生于下列情形中，即连续形成纯白像之后是形成包括纯黑色印道和纯白色复印道的条形图案，还形成半色调实像(ID(像密度)＝B′)，以致于固半色调像中在其接近如图9所示具有稍低像密度(ID＝A′＜B′)的像部分的部分出现纯白道的残像。

此外，当调色剂载带元件表面上形成细调色剂粉末层而在调色剂上造成电荷不充分时，非图像部分容易被调色剂显像而形成“灰雾”。

为解决套筒重影问题，JP-A2-284154已提出一种可充负电的磁性调色剂，它含有一种可充负电荷的调色剂颗粒与可充正电荷的树脂的结合物以及可充负电的疏水性硅细粉末。然而，可充正电荷的磁性调色剂没有足够小的粒径因而不能完全满足高分辨率—高清晰度像的形成。

本发明的一般目的是提供一种已解决了上述问题的调色剂。

本发明更具体的目的是提供一种不导致或不易导致“套筒重影”的调色剂。

本发明的另一目的是提供一种能够形成更高分辨率和更高清晰度图像的调色剂。

本发明的另一目的是提供一种具有优良成像性能并能提供具有高像密度而几乎不伴随产生灰雾的像的调色剂。

本发明还有一个目的是提供一种使用这种调色剂的成像方法，一种显影装置和一种工艺盒总成。

根据本发明提供了一种用于静电影像显影的调色剂，它包括：含有一种粘合剂树脂和一种着色剂的调色剂颗粒；其中调色剂具有：

(i)一种满足下列条件(1)和(2)的粒径分布，包括Xμm重均粒径D₄和粒径至多为3.17μm的调色剂颗粒的γ％(数目)

-5X＋35≤Y≤-25X＋180                (1)

3.5≤X≤6.5                          (2)，

(ii)用差热分析测定时在至多110℃的温度范围内至少有一个热吸收峰；

(iii)摇实孔隙率为0.45-0.70。

根据本发明的另一方面，提供了一种成像方法，它包括：

对载像的元件进行充电，

在载像的元件表面形成静电像，以及

用载于调色剂载带元件上的调色剂将静电像显影以在载像的元件上形成调色剂像；

其中调色剂包括含有粘合剂树脂和着色剂的调色剂颗粒并满足上述特性(i)、(ii)和(iii)。

根据本发明的又一方面提供了一种显影装置，它包括：

一种包括含有粘合剂树脂和着色剂的调色剂颗粒的调色剂，

一种盛调色剂的调色剂容器，以及

一种用于装载并将调色剂容器所含调色剂传送至显影位置的载有调色剂的元件，

其中调色剂具有上述特性(i)、(ii)和(iii)。

根据本发明的又一方面提供了一种可拆卸地安装于成像装置主体上的工艺盒总成，它包括：

一种用于保持静电像的载像元件，以及

一种显影装置，用于将载像元件上保持的静电像显影以在载像元件上形成调色剂像；    

其中显影装置包括：包括含有粘合剂树脂和着色剂的调色剂颗粒的一种调色剂，一种盛调色剂的调色剂容器，以及一种用于装载并将调色剂容器中所含调色剂传送至显影位置的调色剂载带元件，

其中调色剂具有上述特性(i)、(ii)和(iii)。

考虑到下面对本发明优选实施方案及附图的描述，本发明的这些和其它目的、特点和优点将会更明显。

图1表示满足式(1)和(2)条件的粒径分布范围。

图2是包括采用单组分磁性显影剂的显影装置的成像装置示意图，用于阐述本发明成像方法的一个实施方案。

图3和图4是两张示意图，每幅图阐述采用弹性剂板的本发明显影装置的一种实施方案。

图5是包括单采用单组分非磁性显影剂的显影装置的成像装置略图，用于阐述本发明成像方法的一个实施方案。

图6是成像装置的另一示意图，用于阐述本发明成像方法的一个实施方案。

图7描绘了本发明的一个工艺盒总成。

图8是一张方框图，用于阐述可应用本发明传真装置的印刷机。

图9描绘了用于评定套筒重影的像图形。

图10部分描述绘了用于评定点复制性的像图形。

现在依据各种实验结果，我们认为按照下列机理出现套筒重影。

在连续形成纯白像的情形中，调色剂载带元件(显影套筒)上的摩擦电荷增加了，小粒径的极细粉末状调色剂选择性地固着在显像套筒的表面上。结果，使高摩擦电荷的调色剂颗粒层上构成其上层的调色剂颗粒具有更低的摩擦电荷。

相应地，当显影在这些条件下进行时，即带适量摩擦电荷的调色剂部分最有利地用于显影时，显影效率降低，因为带适量摩擦电荷的调色剂部分因存在较高比例的带低摩擦电荷的调色剂部分而降低，从而造成像密度的降低。在半色调像中像密度的降低发生得尤为显著，它显著受显像效率降低的影响。

相应地，在如图9所示的形成像图形的情况中(图9中包括黑道和白道，刚连续形成纯白像后紧接着是半色调像部分)，在接近于白像部分的区域中出现白道(白像部分)的残像，从而形成低密度的残像部分。

如上所述，套筒重影是由显像套筒上形成的调色剂层中各自调色剂颗粒摩擦电荷的变化造成的。

与套筒重影相伴而产生的问题在采用磁性调色剂的单组分显影方法中尤为明显。

更具体地说，在含有磁性调色剂的单组分显影剂情形中，显影剂中的磁性调色剂被传送同时形成磁性调色剂颗粒的耳状物(ears)并因此在由含于显影套筒中的磁体施加的磁约束力作用下在显影套筒表面形成调色剂层，以致于在显影区域中对静电潜像进行显影时磁性调色剂是以这种磁性调色剂颗粒的耳状物的形式进行工作的。结果是，如果没有多少带适量摩擦电荷的磁性调色剂颗粒，这些带适量摩擦电荷的磁性调色剂被吸入含有大比例的没带适量摩擦电荷的磁性调色剂的耳状物中，不易被显影所消耗，因此妨碍了带适量摩擦电荷的调色剂颗粒被显影所消耗。因此，在含有磁性调色剂的单组分显影剂的情形中容易发生套筒重影现象。

作为为解决套筒重影所作深入研究的结果，我们已经发现，通过使用本发明的调色剂可以抑制调色剂载带元件上带高摩擦电荷的调色剂的形成并由此抑制套筒重影。本发明的调色剂的特征在于(i)用细粉末部分含量和重均粒径之间的关系所定义的特定粒径分布，(ii)由至多110℃的温度范围中至少有一个热吸收峰来定义的热性质，以及(iii)特定的摇实孔隙率(即堆积后调色剂的孔隙率)。

更具体地说，本发明的调色剂的特征首先在于(i)一种满足下列条件(1)和(2)的粒径分布，包括Xμm重均粒径D₄和以粒径至多为3.17μm的调色剂颗粒的数Y％(数目)：

-5X＋35≤Y≤-25X＋180       (1)

3.5≤X≤6.5                 (2).式(1)和(2)的条件定义了图1中所示的区域。进一步优选满足下列条件(3)和(4)：

-5X＋35≤Y≤-12.5X＋98.75    (3)

4.0≤X≤6.3                  (4).

图1是所定义的粒径分布区域的特征在于，与目前使用的商业上可得的调色剂相比，重均粒径(X，D₄)大为降低且细调色剂级分的量(Y)更大为提高。本发明中，并不是通过减少造成套筒重影现象的细调色剂级分的量达到“套筒重影”的消除而相反地通过使全部调色剂粒径分布接近于细调色剂级分的区域，从而使全部调色剂的带电性能和作用于调色剂上的像力接近于细调色剂级分以提供全部调色剂颗粒的特定带电状态(调色剂载带元件上至今尚未达到这种状态)，从而防止细调色剂级分选择性地吸附于调色剂载带元件上和附带形成细粉末层的形成而造成套筒重影。

更具体地说，在本发明中，由于调色剂具有满足条件(1)和(2)的特定粒径分布，特别是由于使全部调色剂的粒径分布接近于粒径为3.17μm或更低且易于带有高摩擦电荷的细调色剂颗粒的粒径分布，就降低了基于细调色剂级分和全部调色剂间粒径差异的摩擦电荷差异，所以粒径超过3.17μm的调色剂粒径也充分地吸附于显影套筒的表面上而且消除了造成显影套筒表面上细调色剂粉末层的形成的细调色剂级分的选择性吸附。结果是，可以使显影套筒表面上形成的调色剂层的摩擦电荷均匀以消除套筒重影的发生。

然而，仅仅满足上述粒径分布不足以达到消除调色剂载带元件上细调色剂级分层的形成的充分效果。通过除了满足(i)上述调色剂粒径分布之外，还满足(ii)由差热分析测定，在至多110℃的温度范围内，优选在60-110℃范围至少有一个热吸收峰和(iii)摇实孔隙率为0.45-0.70的调色剂，可以达到消除载有调色剂的元件上细调色剂形成、导致消除套筒重影的满意水平的充分效果。

为什么除了条件(i)外满足条件(ii)和(iii)对消除载有调色剂的元件上形成细调色剂级分层有作用的原因尚未搞清楚，但可从下面内容考虑。

在用于调色剂生产的熔融捏和步骤中，本发明的调色剂显示出诸如着色剂或磁性材料这样的添加剂在粘合剂树脂组分中的分散能力，这种分散能力与根据差热分析在至多110℃的温度范围内不显示热吸收峰的调色剂的分散能力不同。因此，认为粉碎后所得的调色剂颗粒在不同于至多110℃的范围内没有吸收峰的调色剂和调色剂微粒的表面处具有诸如着色剂或磁性材料这样的添加剂的特定暴露状态。

更具体地说，粉碎后易于在调色剂颗粒表面暴露的诸如着色剂、磁性材料或染料这样的添加剂颗粒可以用在至多110℃的温度范围内具有至少一个热吸收峰的树脂或蜡覆盖，这样就可以消除调色剂颗粒局部表面部分处的摩擦荷电率′的变化并由此可以消除显影套筒上形成的调色剂层中各调色剂颗粒摩擦电荷的变化，因而改善了显影效率并消除了套筒重影。

为更好地消除套筒重影，本发明的调色剂具有如下述公式测定的0.45-0.70的摇实孔隙率，优选具有0.50-0.70的孔隙率，进一步优选0.50-0.60：

摇实孔隙率

          ＝(真实密度-摇实密度)/真实密度

调色剂主要是在堆积于调色剂载带元件和调色剂调节刮板间的状态中摩擦带电的。因此，调色剂的堆积程度大为影响调色剂的电荷。如本发明中的0.45-0.70的摇实孔隙率(即表示摇实状态的堆积后孔隙率)意味着在比通常状态中孔隙多的堆积状态中调色剂摩擦带电。富含孔隙的状态可使调色剂在调色剂载带元件上的流动性更大以便各颗粒的摩擦电荷均匀化，从而促成消除套筒重影并使高密度像得以形成的特殊带电状态。

因此，认为本发明的的调色剂可以具有特别的带电特性和对消除套筒重影的惊人效果。这种效果是下面效果的结合，即基于因上述特定粒径分布的不同粒径而消除各调色剂颗粒摩擦电荷变化的效果，基于因特定温度范围内热吸收峰的存在的调色剂颗粒状态差异而消除各调色剂颗粒摩擦电荷变化的效果，以及基于因特定摇实孔隙率的各调色剂颗粒摩擦带电机会差异而消除各调色剂颗粒摩擦电荷变化的效果。特别是在磁性调色剂的情形中，上述效果是惊人的。

而且，在本发明的调色剂中，已使全部调色剂的粒径分布更接近于粒径至多为3.17μm、易于带有更高摩擦电荷的细调色剂颗粒的粒度分布，因而降低了细调色剂级分和全部调色剂间因粒径差异的不同而造成的摩擦电荷差异。另外，由于消除了调色剂颗粒表面处摩擦荷电率的变化，可以消除各调色剂颗粒的摩擦电荷变化。因此，显影时提供了带有适量摩擦电荷的更高比例的磁性调色剂微粒，从而没带适量摩擦电荷的磁性调色剂颗粒被吸入要相似地用于显影的带有适量摩擦电荷的磁性调色剂颗粒中富含的耳状物中，因而可达到更好的显影效果以消除套筒重影。

在细调色剂级分(≤3.17μm)的量Y(％)低于-5X＋35的情形中，载有调色剂的元件容易用过量调色剂包覆，从而易于发生波纹状不规则性。

在Y(％)高于-25X＋180的情形中，要达到消除在调色剂载带元件上形成细调色剂级分层的效果是困难的，所以容易发生套筒重影。

在重均粒径(D₄)X(μm)低于3.5μm的情形中，要达到充分的像密度变得很困难。

在X(＝D₄)μm高于6.5μm的情形中，由于全部调色剂的粒径与细调色剂级分的粒径相差甚远，降低了消除调色剂载带元件上形成细调色剂级分层的效果，所以容易发生套筒重影。

为进一步消除套筒重影，本发明的调色剂满足特定关系是有效的，这种关系有关那些粒径至多为2.52μm(在至多为3.17μm的细调色剂级分范围内)的超细调色剂级分与调色剂的重均粒径的数基百分率。更具体地说，为进一步有效地消除套筒重影，优选本发明的调色剂具有满足下列条件(5)的粒径分布，这种分布包括以数目计的粒径至多为2.52μm的调色剂颗粒Z％对调色剂X(μm)的重均粒径(D₄)X(μm)的Z(％)：

-7.5X＋45≤Z≤-120X＋82    (5)，这可以归因于下列原因。

至多为2.52μm的超细调色剂级分因其粒径小且摩擦电荷高而对半色调像的显影效果高，这种半色调像不容易用粒径更大的调色剂级分显影，所以在形成纯白像后它显示出更高的半色调像显影性能，从而防止套筒重影的发生。

对半色调像而言，带有低摩擦电荷的大粒径调色剂显示出低显影性能，对模拟式潜像是因为模拟式潜像的显影对比度低，对数字式潜像是由于潜像由微小的分隔点组成。所以这种带有低摩擦电荷的大粒径调色剂对半色调像总是显示出低显影性能。

在粒径至多为2.52μm的调色剂颗粒的比例Z(％，以数目计)低于-7.5X＋45的情形中，对半色调像，调色剂容易显示出低显影性能，因而显示出低的套筒重影消除效果。在Z(％，以数目计)大于-120X＋82的情形中，容易发生灰雾和像密度降低。

为显示出更好的套筒重影消除效果，进一步优选调色剂含有至少62％(以数目计)的粒径至多为5.04μm的调色剂颗粒。在粒径至多为5.04μm的调色剂的含量低于62％(以数目计)的情形中，粒径相对较大的调色剂颗粒的比例提高了，因而多少降低了消除载有调色剂的元件上细调色剂级分层的效果。

在用差热分析测定时仅在超过110℃的温度范围内显示热吸收峰的调色剂的情形中，降低细调色剂级分和全部调色剂间摩擦电荷差异变得很困难，不能达到消除调色剂载带元件上细调色剂级分层形成的所希望效果。结果容易发生套筒重影。

通过掺入在至多110℃的范围内(优选60-110℃)显示一个热吸收峰的低熔点物质，调色剂在至多110℃的范围内至少有一个热吸收峰。

这种低熔点物质可包括树脂或蜡或含蜡物质。

树脂的例子包括结晶聚酯树脂和硅氧烷树脂。

蜡或含蜡物质可包括：石蜡及其衍生物；褐煤蜡及其衍生物；微晶蜡及其衍生物；Fischer-Tropsch蜡及其衍生物，聚烯烃蜡及其衍生物；诸如巴西棕榈蜡和小烛树蜡这样的天然蜡及其衍生物；象高级脂肪醇这样的醇；象硬脂酸和棕榈酸这样的脂肪酸及其化合物；酰胺及其衍生物；酯及其衍生物；酮及其衍生物；硬化蓖麻油及其衍生物；植物蜡；动物蜡；地蜡；以及石油蜡(petrolactam)。这些衍生物包括：氧化物、带乙烯基单体的嵌段共聚物以及接枝改性产物。在本发明中，除了上面列举的实例之外，也可能使用任何(含蜡)物质，只要它们在差热分析测定时在至多110℃的范围内至少具有一个热吸收峰。

本发明中，除了在至多110℃的温度范围内至少具有一个热吸收峰的物质之外，还可能使用据差热分析没有热吸收峰的蜡。

在调色剂摇实孔隙率低于0.45的情形中，要满足消除套筒重影、保证高密度的图像变为得很困难。高于0.70时，在调色剂载带元件上形成的调色剂复盖层变得不均匀，导致像均匀性低。

可用Colter counter Model TA-II或Coulter Multisizer(得自Coulter Electronics Inc.)以及由试剂级氯化钠制备的1％NaCl水溶液作为电解溶液测定调色剂的粒径分布。向100-150ml电解溶液中加入0.1-5ml表面活性剂作为分散剂(优选加入烷基苯磺酸盐)，向其中加入2-20mg样品。电解液中所得样品分散液用超声分散混合器进行1-3分钟的分散处理，再用100μm孔径的上述设置测定2-40μm范围内的粒径分布，得到体积基分布和数基分布。

重基平均粒径D₄可得自体积基分布，而各通道的中心值被取作各通道的代表值。相似地，粒径至多5μm、至多3.17μm和至多为2.52μm的颗粒数基百分数可分别得自数基分布。

这里所指的差热分析的热吸收峰是根据用高精度内加热输入补偿式差示扫描量热计(OSC)测定的值。其商业上可得的实例是Perkin-Elmer Corp.生产的“DSC-7”(商用名)。在此情形中，适于使用样品重量为约10-15mg的调色剂样品或者约2-5mg蜡样品。

可根据ASTM D3418-82进行测定。在得到DSC曲线之前，样品(调色剂或蜡)曾被加热过以消除温度变化历程，再于0℃至200℃的温度范围内分别以10℃/min的速率进行冷却(温度降低)和加热(温度升高)以绘制DSC曲线。

这里所述热吸收温度是指正方向上的峰值温度，即DSC曲线的微分由正转为负的温度。

可用下述方式测定调色剂的真密度。

1g调色剂样品装入造粒机中，造粒机用来制造用于IR测定的粒样。在约1.96MPa(2ωkgf/cm²)压力下造粒。测定所得样品的体积和重量，得到真密度。

使用粉末测试机(“粉末测试机”得自Hosokawa Micron K.K)及连于其上的附带容器，按照粉末测试机说明书所规定的程序测定调色剂的摇实密度。

优选本发明的调色剂含有酸值至多为15mgKOH/g的粘合剂树脂，更优选至多为12mgKOH/g，以更好地消除套筒重影并提供更好的像密度。

这是由于酸值至多为15(mgKOH/g)的粘合剂树脂提供了一种相对而言充电活性酸基很少的状态。这种充电活性低的粘合剂树脂在稳定本发明调色剂的特定荷电率′于适量水平中是有效的，从而更好地消除套筒重影和灰雾并提供更好的像密度。

酸值是指中和1g样品中所含的酸所需的KOH(氢氧化钠)的量(mg)。

可用如下方式测定粘合剂树脂的酸值。精确称量约2g粉状样品。样品置于200ml锥形烧瓶中，向其中加入100ml甲苯/乙醇(2/1)混合溶液，溶解5小时。向其中加入酚酞溶液作为指示剂。通过滴定管用0.1N KOH醇溶液滴定上述溶液。用于滴定的KOH量用S(ml)表示。另外，进行空白试验以测定用于滴定的KOH量(B(ml))。从下式计算样品的酸值：

酸值＝〔(S-B)×f×5.61〕/W，其中f代表KOH溶液的因子。

例如，用来给热定影提供调色剂的粘合剂树脂可以包括：苯乙烯的均聚物及其衍生物，例如聚苯乙烯，聚氯苯乙烯和聚乙烯-甲苯；苯乙烯共聚物，例如，苯乙烯-乙烯萘共聚物，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-甲来酸酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物，苯乙烯-马来酸共聚物，苯乙烯-甲基-α-氯甲基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-丙烯腈共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-异戊二烯共聚物以及苯乙烯-丙烯腈茚共聚物；聚氯乙烯，酚醛树脂，天然树脂-改性酚醛树脂，天然树脂-改性马来酸树脂，丙烯酸树脂，甲基丙烯酸树脂，聚乙酸乙烯酯，硅氧烷树脂，聚酯树脂，聚氨基甲酸酯，聚酰胺树脂，呋喃树脂，环氧树脂，二甲苯树脂，聚乙烯醇缩丁醛，萜烯树脂，苯并呋喃-茚树脂和石油树脂。

在上述物质中，优选苯乙烯共聚物作为粘合剂树脂，以提供在高湿环境下的高像密度。

由这种苯乙烯共聚物连同苯乙烯单体构成的共聚用单体的例子可包括其它乙烯基单体，包括：具有双键的单羧酸及其衍生物，如丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺；具有双键的二羧酸及其衍生物，如马来酸、马来酸丁酯、马来酸甲酯如马来酸二甲酯；乙烯基酯，如氯乙烯、乙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯；烯属烯烃，如乙烯、丙烯和丁烯；乙烯基酮，如乙烯基甲基酮和乙烯基己基酮；以及乙烯基醚，如乙烯基甲基醚、乙烯基己基醚和乙烯基异丁基醚。这些乙烯基单体可单独使用，也可以两种或多种混合物连同苯乙烯单体一起使用。

包括苯乙烯聚合物或共聚物的粘合剂树脂可以已经交联或认为是交联的或未交联的聚合物的混合物。交联剂原则上是具有对聚合敏感的两个或多个双键的化合物，其例子有芳族二乙烯基化合物，如二乙烯基苯和二乙烯基萘；具有两个双键的羧酸酯，如乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯和1，3-丁二醇丙烯酸酯；二乙烯基化合物，如二乙烯基苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚和二乙烯基砜；以及具有三个或多个乙烯基的化合物。它们可单独使用或混合使用。

某些单体可用于调节所得粘合剂树脂的酸值。这样的单体的例子包括：丙烯酸及其α-或β-烷基衍生物，如丙烯酸、甲基丙烯酸、α-乙基丙烯酸和巴豆酸；不饱和二羧酸，如富马酸、马来酸或柠康酸，或其单酯衍生物，以及马来酸酐。这些单体可单独使用或用于与另一种单体共聚的混合物形式使用，以提供所需聚合物。

在上述物质中，特别优选使用不饱和二羧酸的单酯衍生物，其例子有：a，β-不饱和二羧酸的单酯，如马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单辛酯、马来酸单烯丙酯、马来酸单苯酯、富马酸单甲酯、富马酸单丁酯和富马酸单苯酯；链烯基二羧酸的单酯，如正丁烯基琥珀酸单丁酯、正辛烯基琥珀酸单甲酯、正丁烯基丙二酸单丁酯、正丁烯基己二酸甲酯；以及芳族二羧酸的单酯，如邻苯二甲酸单甲酯、邻苯二甲酸单乙酯和邻苯二甲酸单丁酯。

用于加压固像方案的调色剂可采用粘合剂树脂，如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯丙烯酸酯共聚物、高级脂肪酸、聚酰胺树脂或聚酯树脂构成。这些树脂可单独使用或混合使用。

优选本发明的调色剂含有一种偶氮金属配合物，以更好地抑制套筒重影和灰雾以及提供高像密度。

一类优选的偶氮金属配合物可以由下式表示：其中M代表配位中心金属，如Sc，Ti，V，Cr，Co，Ni，Mn或Fe；Ar代表芳基，如苯基或萘基，它们可具有取代基，例如硝基，卤素，羧基，N-(某)酰苯胺，以及C_1-18烷基和烷氧基；X，X′，Y和Y′独立地代表-O-，-CO-，-NH-或-NR-(其中R代表C_1-4烷基)以及K⁺代表氢，钠，钾，铵或脂肪铵或什么都不代表。

特别优选使用的上式偶氮金属配合物中，中心金属M是Fe，尤其是其比例为至少1.1wt.％，更优选至少1.3wt.％，以便更好地抑制套筒重影和灰雾和提供更好的像密度。

可以认为，这种包括偶氮金属配合物(特别是Fe为其中心金属和至少1.1wt.％的相当大的用量)，因其电荷控制性和在调色剂表面的曝光方式，能使本发明调色剂的特定的荷电率稳定在合适的水平，从而更好地抑制套筒重影和灰雾以及提供更好的像密度。

本发明的调色剂最好呈在调色剂颗粒中含磁性材料的磁性调色剂形式。

磁性材料最好呈合金粉末或含铁磁性元素的化合物形式。其例子有已知的磁性材料，包括氧化铁，如磁铁砂、赤铁矿和铁酸盐；铁、钴、镍、锰和锌的合金或化合物；以及其它铁磁性合金。

磁粉最好具有1-40m²/g、更优选2-30m²/g的BET比表面积(按氮吸附法测定)。低于1m²/g，磁粉很可能显示出在粘合剂树脂中很差的分散性，由此导致灰雾。高于40m²/g，所得调色剂很可能在高温/高湿环境下提供低的像密度。

磁粉最好具有0.05-1μm平均粒径，更优选0.1-0.6μm。低于0.05μm，所得调色剂在高温/高湿环境下提供低的像密度。高于1.0μm，磁粉显示出在粘合剂树脂中差的分散性，从而导致灰雾。

磁性材料的含量优选为每100wt份粘合剂树脂60-200wt.份，更优选80-150wt份。低于60wt.份，所得调色剂颗粒易接收太小的磁力，由此造成灰雾。高于200wt.份，所得调色剂颗粒易接收太大的磁力，由此造成低的像密度。

使用含硅或铝元素的磁性氧化铁可提高抑制套筒重影和灰雾的更好的性能，和提供高的像密度。

据认为，在磁性氧化铁中包括硅或铝元素能提供改进的调色剂从调色剂载带元件的释出性，由此提供了改进的显影性，以及为各粒径的调色剂颗粒提供均匀的荷电率。

所以，在显示特殊的荷电率的本发明的调色剂中，在暴露在调色剂颗粒的表面的磁性氧化铁颗粒中所含的硅或铝元素起着降低在细调色剂级分和整个调色剂之间摩擦电荷的差别，从而防止在调色剂载带元件上形成细调色剂级分层，由此更好地抑制套筒重影和图像模糊和提供良好的像密度特性。

硅元素的含量优选为铁元素的0.1-3wt.％。铝元素的含量优选为铁元素的0.01-2wt.％。

硅或铝元素最好优选选择地存在于磁性氧化铁表面，以便给磁性氧化铁提供更好的电荷控制性。

硅或铝元素在磁性氧化铁中是否存在及含量可以由荧光X-射线分析仪确定。

本发明调色剂最好含有基本上为球形的磁性材料，以便更好地抑制套筒重影和更好的像密度。

这假定为由于磁性材料的球形颗粒不易暴露到调色剂颗粒的表面，从而将整个调色剂的调色剂荷电率均化，以及将本发明调色剂的特殊的荷电率稳定在合适的水平，以便更好地抑制套筒重影和提供更好的像密度。

这里，用于磁性材料颗粒的术语“基本上为球形”意指磁性材料的颗粒(高于100个颗粒)在通过电子显微镜摄制的照片中显示出平均长轴/短轴比为1.0-1.2。

本发明的调色剂除了调色剂颗粒之外，最好还包括用硅氧烷油处理过的无机细粉，以便更好地抑制套筒重影和灰雾以及提供高的像密度。为了提供更好的性能，进一步优选硅氧烷油处理的无机细粉具有至多7、更优选至多6.7的pH。

这是假定由于硅氧烷油处理过的无机细粉、特别是酸性一侧的pH至多7.0(优选至多6.7)的无机细粉具有合适的负电荷控制性，从而将本发明调色剂的特殊荷电率稳定在合适的水平，以更好地抑制套筒重影和灰雾以及提供更好的像密度。

硅氧烷油处理过的无机细粉最好在利用混合机(如Henschel混合机)搅拌下与调色剂颗粒混合。当粉末存在于调色剂颗粒表面时，硅氧烷油处理过的无机细粉的负电荷控制性可能会更好地显示出。

用于本发明的无机细粉最好包括二氧化硅、氧化钛或氧化铝的细粉。特别是优选二氧化硅细粉，因其负电荷电率合适。二氧化硅细粉可以是由汽相氧化卤化硅形成的干法二氧化硅(有时称作二氧化硅烟)或由水玻璃形成的湿法二氧化硅。不过，优选干法二氧化硅，因在其表面和内部硅醇基很少，而且生产出的Na₂O₃和SO₃等等的残余物也很少。干法二氧化硅可以是与其它金属氧化物混合的复合金属氧化物粉的形式，例如在生产方法中使用另一种金属卤化物(例如氯化铝或氯化钛)连同卤化硅。这里的二氧化硅细粉可包括这种复合金属氧化物粉。

硅氧烷油可以是于25℃粘度为0.5-10000cst(厘沲)、优选1-1000cst、更优选10-200cst的硅氧烷油。其特别优选的例子可包括：二甲基硅氧烷油，甲基苯基硅氧烷油，α-甲基苯乙烯改性的硅氧烷油，氯苯基硅氧烷油，和含氟硅氧烷油。举例来说，通过用混合机(如Henschel混合机)直接混合预先用硅烷偶联剂和硅氧烷油处理过的二氧化硅细粉；通过将硅氧烷油喷到基体二氧化硅细粉上；或者通过在合适的溶剂中溶解或分散硅氧烷油并往里加二氧化硅细粉进行混合，然后脱除溶剂的方法可以进行硅氧烷油处理。

优选在硅氧烷油处理之后，在惰性气氛下，在至少200℃、更优选至少250℃下加热无机细粉，以便稳定表面涂层。

优选使用用偶联剂和硅氧烷油处理过的无机细粉，即：先用偶联剂，再用硅氧烷油处理无机细粉，或用硅烷偶联剂和硅氧烷油同时处理无机细粉。

偶联剂可以是硅烷偶联剂或钛酸盐偶联剂。

这样的硅烷偶联剂的例子可包括：六甲基二硅氮烷，三甲基硅烷，三甲基氯硅烷，三甲基乙氧基硅烷，二甲基二氯硅烷，甲基三氯硅烷，烯丙基二甲基氯硅烷，烯丙基苯基二氯硅烷，苄基二甲基氯硅烷，溴甲基二甲基氯硅烷，α-氯乙基三氯硅烷，β-氟乙基三氯硅烷，氯甲基二甲基氯硅烷，三有机甲硅烷基硫醇如三甲基甲硅烷基硫醇，丙烯酸三有机甲硅烷基酯，乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷，二甲基乙氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，二苯基二乙氧基硅烷，六甲基二硅氧烷，1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷，1，3-二苯基四甲基二硅氧烷，和每分子具有2-12个硅氧烷单元且在端单元处含有各一个键合到Si上的羟基的二甲基聚硅氧烷。它们可单独使用，也可以两种或多种化合物的混合物的形式使用。

也可以使用含氮硅烷偶联剂，其例子有：氨丙基三甲氧基硅烷，氨丙基三乙氧基硅烷，二甲基氨丙基三甲氧基硅烷，二乙基氨丙基三甲氧基硅烷，二丙基氨丙基三甲氧基硅烷，二丁基氨丙基三甲氧基硅烷，一丁基氨丙基三甲氧基硅烷，二辛基氨丙基三甲氧基硅烷，二丁基氨丙基二甲氧基硅烷，二丁基氨丙基单甲氧基硅烷，二甲基氨苯基三乙氧基硅烷，三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基苯胺和三甲氧基甲硅烷基-γ-丙基苄胺。它们可单独使用，也可以两种或多种物质的混合物的形式使用。

特别优选使用六甲基二硅氮烷(HMDS)。

硅氧烷油处理过的无机细粉最好具有至少50m²/g的BET比表面积，特别是70-400m²/g。

硅氧烷油处理过的无机细粉的用量优选为每100wt.份调色剂至少1.0wt.份、更优选至少1.2wt.份，进一步更优选1.2-5.0wt.份，最优选1.2-3.0wt.份，特别是在处理过的二氧化硅细粉情况下。

可采用使用玻璃电极的pH计进行粉末pH的测定。更具体地说，将4g样品称入烧杯中，往里加50cm³甲醇以湿润样品。再有，往里加50cm³纯水，利用均混器充分搅拌混合物，然后利用pH计测定pH。

用于本发明的调色剂颗粒可进一步与外加的添加剂混合，这些添加剂包括润滑剂粉，如聚四氟乙烯，氧化锌和聚偏氟乙烯；磨料，如氧化铯，碳化硅，和钛酸锶；流动改进剂，如氧化钛和氧化铝；抗结焦剂以及赋予导电性试剂，如炭黑，氧化锌和氧化锡。

用于本发明的调色剂最好通过包括至少以下步骤的一种方法生产：利用混合机(如Henschel混合机，球磨机和V-形混合机)混合上述成分(除了外加添加剂之外，例如硅氧烷油处理过的无机细粉)；利用热捏和机(如热辊捏和机和挤出机)熔捏混合物；以及利用粉磨机(如喷磨机)在冷却和凝固之后粉磨捏和的产物。当然，优选包括分选粉磨的产物的步骤。

通过上述步骤可以得到基本上满足本发明调色剂的特征条件(i)和(ii)(特殊粒径分布和特殊热特性)的调色剂颗粒。由于热特性，提供的调色剂颗粒具有内部添加剂(如着色剂，磁性材料和电荷控制剂)的特殊的表面曝露状态。

调色剂颗粒可利用混合机如Henschel混合机进一步与外加添加剂混合，以得到本发明的调色剂。

由此制得的本发明的调色剂可用作主要由调色剂构成的单组分型显影剂或用于构成主要由调色剂和载体构成的双组分型显影剂。不过，在单组分型显影剂中明显表现出上述抑制套筒重影的效果，因此，它优选由本发明的调色剂构成。

更具体地说，在双组分型显影剂的情况下，由于显影机理的差异，上述套筒重影现象基本上不可能出现。不过，即使在双组分型显影剂的情况下，常规调色剂很可能造成细调色剂级分选择性粘附到载体表面上并降低调色剂的荷电率从而导致灰雾。反之，本发明具有特殊的粒径分布和在至多110℃温度区中具有至少一个热吸收峰的调色剂不太可能造成细调色剂级分的选择性粘附从而导致细调色剂级分层，而且着色剂(如暴露到调色剂颗粒表面上的颜料)的表面被适当包覆，从而调色剂维持良好的充电性和提供无灰雾的高密度图像。因此，本发明的调色剂也优选用于双组分型显影剂。

以下参考附图介绍采用本发明调色剂的成像方法、显影装置和工艺盒总成。

首先，参考图2介绍使用磁性调色剂的显影装置。

参考图2，显影套筒(载像元件)102的右半部几乎总是与装在调色剂容器106中的调色剂原料接触，显影套筒表面附近的调色剂靠由套筒102内的磁力产生装置103施加的磁力和/或静电力附着到套筒表面。随着显影套筒102旋转，磁性调色剂层被制成厚度几乎均匀的薄磁性调色剂层T₁，同时通过调色剂层厚度调节元件104移动。磁性调色剂的充电原则上是通过在套筒表面和调色剂原料中接近套筒表面的磁性调色剂之间由显影套筒102的旋转造成的摩擦接触进行的。套筒上的磁性调色剂薄层面对显影区A内的光敏元件101旋转，在潜像载带元件101和显影套筒之间最接近的间隙α。在通过显影区A时，使薄层中的磁性调色剂跃起并通过在光敏元件101和显影套筒102表面之间的间隙α，在显影区A中，在光敏元件101和显影套筒之间施加的AC-叠加的DC电场作用下进行往复移动。之后，将显影套筒102上的磁性调色剂选择性地转印并固着，根据在光敏元件101上的潜像电势图案，在潜像载带元件上形成调色剂像T。

通过显影区A并选择性消耗磁性调色剂的显影套筒表面通过旋转回到容器106中的调色剂原料以补充磁性调色剂，然后在套筒102上复制磁性薄调色剂层T₁并在显影区A中显影。

用于本发明的调色剂层厚调节元件既可以是与显影套筒(载像元件)留有间隙设置的金属或磁性刮板，也可以是借助于弹性靠在套筒表面上的弹性刮板(图2中示出的104)。当本发明的调色剂与这种靠在载像元件上用以调节调色剂层厚的弹性刮板结合使用时显示出更好的套筒重影抑制性。这假定为以下原因。

如上所述，调色剂包装状态是确定调色剂电荷状态的一个主要因素。当调色剂层厚调节元件由靠在调色剂载带元件表面上的弹性刮板构成时，给不同粒径的调色剂颗粒提供了与调色剂载带元件更均匀的接触机会，以便均匀充电。此外，本发明的调色剂可以以包装状态提供，以促进球形充电状态，用以抑制在调色剂载带元件上形成细调色剂部分层，从而更好地抑制套筒重影。

弹性刮板可包括例如弹性体，如硅氧烷橡胶、聚氨酯橡胶和NBR；弹性合成树脂，如聚对苯二甲酸乙二醇酯；以及弹性金属，如钢和不锈钢。也可以使用它们的复合材料。优选使用弹性刮板。

弹性刮板材料可以很大地影响调色剂载带元件(套筒)上的调色剂的荷电率。为此，可以通过熔混或分散的方式往弹性材料中加入一种有机或无机物质。这种添加剂的例子可包括金属氧化物，金属粉，陶瓷，碳，须晶，无机纤维，染料，颜料和表面活性剂。为了控制电荷赋予性，也可以在靠在套筒上的橡胶、合成树脂或金属的弹性刮板部分上衬上一层电荷控制物质，如树脂、橡胶、金属氧化物或金属。如果弹性刮板和套筒要求耐久性，则优选在靠在套筒上的金属弹性刮板部分衬上树脂或橡胶。

在可充负电荷的磁性调色剂的情况下，可以用聚氨酯橡胶、聚氨酯树脂、聚酰胺、尼龙或容易充电成负极性的材料作为刮板材料或电荷控制物质。在可充正电荷的调色剂的情况下，优选使用聚氨酯橡胶、聚氨酯树脂、含氟树脂(如聚四氟乙烯树脂)、聚酰亚胺树脂或容易充成负极性的材料作为刮板材料或电荷控制物质。

当靠在调色剂载带元件上的刮板部分以树脂或橡胶的模塑产物的形式制成，最好掺入一种添加剂，包括金属氧化物，如二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、氧化锡、氧化锆和氧化锌；炭黑和一般用于调色剂的电荷控制剂。

弹性刮板的上侧固定到显影剂容器上，下侧借助于抵抗刮板的靠弹性弯曲力压在显影套筒上，以便相对于套筒的旋转方向向前或向后(如图2所示)延伸，并向其内侧(或在反向搭靠的情况下，外侧)套筒表面施加合适的弹性压力。举例来说，包括使用弹性刮板的显影装置在内的成像装置的相关部件如图2-5所示。

以沿套筒基体的直线压力表示，刮板和套筒(调色剂载带元件)之间的搭靠压力可以是至少0.98N/m(1g/cm)，优选1.27-245N/m(3-250g/cm)，更优选4.9-118N/m(5-120g/cm)。低于0.98N/m(1g/cm)，均匀施涂调色剂变得困难，因此导致调色剂的电荷分布较宽，造成灰雾或散射。高于245N/m(250g/cm)，对调色剂可能加压过大，造成调色剂劣化和附聚。

在潜像载带元件和显影套筒之间的间隙α可固定到例如50-500μm。

套筒上的调色剂层厚最适宜小于间隙α以防止出现灰雾。不过，可以将调色剂层厚这样调节，以便磁性调色剂的许多耳状物部分能接触到光敏元件。

在本发明中，优选在调色剂载带元件和光敏元件之间以交流显影偏电压施加包括AC组件的电场。AC频率可以是1.0-5.0kH，优选1.0-3.0kHz，进一步优选1.5-3.0kHz。交流偏电压波形可以是矩形、正弦波形、据齿形或三角形。也可以使用具有不同的正负电压波期的正常极性电压、反极性电压或不对称AC偏电压。

套筒(调色剂载带元件)可以由金属或陶瓷构成，优选由非磁性导电金属如铝或不锈钢(SUS)构成，这是从赋予电荷性的角度看。套筒可以拉伸或切割状态下原样使用。不过，为了控制调色剂传送性和赋予摩擦电荷性，套筒可以被研磨、在圆周或轴向方向粗化或喷砂或涂装。在本发明中，优选用确定形状的颗粒和/或无定形状的颗粒喷砂过的套筒。这些颗粒可单独使用、混合使用或依次喷砂。

本发明的调色剂当与表面覆有含导电细颗粒的树脂涂层的套筒结合使用时，可显示出更好的套筒重影抑制作用。这假定为由于低介电常数的树脂可促进本发明调色剂特殊的充电状态。

在这种树脂涂层表面化的调色剂载带元件中所含的导电细颗粒最好包括一种或多种以下物质：炭黑、石墨，导电金属氧化物，如导电氧化锌，以及导电金属双氧化物。导电细颗粒可分散在树脂，如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、硅氧烷树脂、含氟树脂、苯乙烯树脂或丙烯酸树脂。特别优选热固性树脂或光固化树脂。

下面，举例说明使用非磁性调色剂的显影方法。图5示出了在光敏元件(作为潜像载带元件)401上形成的静电影像显影用的显影装置。静电影像可通过电摄影装置或静电记录装置(未示出)形成。显影装置包括显影套筒(调色剂载带元件)402，它是由铝或不锈钢构成的非磁性套筒。

显影装置可包括铝或不锈钢的粗管材本身。不过，其表面最好通过用玻璃珠等等喷砂而均匀粗化、镜式精磨或用树脂涂装。显影套筒与用于磁性单组分显影法的类似。

调色剂406贮存在调色剂容器403中，并由供应辊404供应到显影套筒402。供应辊404包括一种泡沫材料，例如聚氨酯泡沫，并以相对于显影套筒402非零相对速率沿与显影套筒的方向相同或相反的方向旋转。除了供应调色剂之外，供应辊404还起着剥离存留在显影套筒402上的、在显影后不使用的调色剂的作用。供应到显影套筒402的显影剂由调色剂施涂刮板405均匀施涂，以在套筒402上形成薄层。

刮板材料、搭靠装置、套筒材料、光敏元件和套筒之间的间隙以及施加到套筒上的偏电压与参考图2介绍的使用磁性调色剂的显影方法中采用的类似。

以下参考图6(它显示出包括鼓形光敏元件的转印型电摄影设备)介绍本发明的成像方法，即：包括使用磁性调色剂的显影装置或使用上述非磁性调色剂作为显影手段的显影装置。

参考图6，鼓形光敏元件1以规定的周速，以箭头方向绕轴1a旋转。在旋转过程中，光敏元件1利用作为充电装置的辊式充电器2在其圆周表面上均匀充上正或负电，然后在曝光部位3，利用潜像形成装置(未示出)，暴露到像光L下(狭缝曝光或激光扫描束)，从而在光敏元件的圆周表面上形成相应于曝光像的静电影像。

然后，利用显影装置4将静电影像用调色剂显影形成调色剂像，靠辊式充电器5(作为转印装置)的作用与光敏元件1的旋转同步将调色剂像转印到转印-接收材料(纸)P上，后者是由供纸单元(未示出)输送到介于光敏元件1和辊式充电器5之间的位置。

接收了转印调色剂像的转印-接收材料P由光敏元件表面上分离，引入定影装置8，在其上形成固定的调色剂像并作为印制材料从设备中排出。

图像转印后的光敏元件1的表面通过利用清洁装置6除去转印残留的调色剂而清洁，并进一步利用预曝光装置7除电荷进行循环，便于后面的成像循环操作。

作为给光敏元件1均匀充电的充电装置2，优选使用靠在光敏元件上接触充电装置，例如所示的辊示充电器，以便在充电时抑制臭氧的出现，但也可以使用传统的电晕充电器连同臭氧滤器。类似地，转印装置5最好是接触充电装置，例如所示的辊式充电器，但也可以是传统的电晕充电器连同臭氧滤器。

图7示出了本发明工艺盒总成的实施方案，其中由相同的参考数字表示与图6的设备的类似的元件。

本发明的工艺盒总成包括至少一个显影装置和整合入工艺盒内的潜像载带元件，它以可拆卸的方式装到成像设备(如复印机，激光束打印机或传真设备)的主体上。

参考图7，工艺盒总成C整体上包括显影装置4，鼓型潜像载带元件(光敏鼓)1，包括清洁刮板61的清洁装置6，和作为主充电装置的电晕充电装置2。

在本实施方案中，显影装置4包括弹性刮板41(调色剂层厚调节装置)、含有单组分型显影剂43(包含调色剂)的调色剂容器42，以及显影套筒44(作为调色剂载带元件)。对于显影来说，靠由偏压施加装置(包括在设备主体中，未示出)提供的显影偏电压在光敏鼓1和套筒44之间形成的电场的作用，调色剂43由套筒44转印到光敏鼓1上。为了形成规定的电场以适宜显影，在光敏鼓1和显影套筒44之间形成精确的间隙非常重要。

按照上述实施方案的工艺盒总成包括显影装置4、潜像载带元件1、清洁装置6和主充电装置2四个元件。不过，本发明的工艺盒总成要求整合到一起的显影装置和潜像载带元件的至少两个元件。因此，工艺盒总成也可由显影装置、潜像载带元件和清洁装置三个元件；显影装置、潜像载带元件和主充电装置三个元件；或除了显影装置和潜像载带元件之外，还包括另一元件的三个或多个元件组成。

反回到图6。在成像设备例如复印机或打印机中，像光L可作为来自原件的反射光或透射光给出，或通过读出原件形成信号并根据该信号驱动激光、LED矩阵或液晶光闸矩阵形成扫描激光束或信号光给出。

在本发明的成像设备用作传真机的打印机时，像光L(表6所示)可用打印接收数据用的曝光像替代。图8是说明这种实施方案的方块图。

参考图8。控制器11控制图像阅读器(或图像阅读单元)10和打印机19。由CPU调节控制器11整体。从图像阅读器10得到的数据通过发送器回路13送到终端(例如另一传真机)。另一方面，由终端接收的数据通过接收器回路12送到打印机19。图像记忆器16贮存规定的图像数据。打印机控制器18控制打印机19。电话听筒14连接到接收回路12和发送器回路13上。

更具体地说，由线(或回路)15接收到的图像即，从由线连接的终端接收到的图像)利用接收器回路12调制、由CPU17解码并顺序贮存在图像记忆器16中。当相当于至少一页的图像数据贮存在图像记忆器16中时，对相应页进行图像记录或输出。CPU17从图像记忆器16读出相应于一页的图像数据，并将相应于一页的解码数据发送到打印机控制器18中。当打印机控制器18从CPU17接收相应于一页的图像数据时，打印机控制器18控制打印机19，以便进行相应于该页的图像数据记录。在由打印机记录过程中，CPU19接收相当于下一页的另一图像数据。

因此，可以利用图8所示的设备，以上述方式进行图像的接收和记录。

如上所述，本发明的调色剂的特征在于满足条件(i)(特定的粒径分布)，(ii)(特定的热特性)和(iii)(特定的摇实孔隙率)，以及在调色剂载像元件上的非图像部位，该调色剂能有效地抑制细调色剂部分的增加，以便抑制套筒重影，从而提供高质量调色剂像。

以下根据实施例更详细地说明本发明，其中“份(数)”意指“重量份(数)”。

实施例1

苯乙烯-丙烯酸正丁酯-马

来酸一丁酯共聚物                        100份

(AV(酸值)＝5.2，Tg＝60℃)

磁性氧化铁                              120份

(接近球形，LA/SA(长轴/短轴比)＝1.05，

Si(硅)含量＝0.7wt.％)

高级脂族酯                              5份

(MP(熔点)＝106℃)

单偶氮铁配合物                       4份

(具有下式结构)

将以上成份预先混合，并通过双螺杆捏和挤出机(固定在130℃)进行熔融捏和。冷却后，将捏和的产物粗粉碎，然后由使用喷气流的粉磨机细粉磨，再利用气动分选机进行分级，以得到磁性调色剂颗粒(黑细粉)。

单独地，将用正己烷四倍量稀释的10份二甲基硅氧烷油(于25℃粘度：50cst)在搅拌下喷到100份疏水(即，赋予了疏水性)二氧化硅(S_BET(BET比表面积)＝300m²/g)(由干法合成，然后用200份六甲基二硅氮烷(HMDS))疏水处理)上，喷涂完毕后，在氮气氛下将处理过的二氧化硅加热到300℃，并在搅拌此温度下保温50分钟，得到pH5.7的处理过的二氧化硅1(用二甲基硅氧烷油处理)。

往100份的以上制得的黑色细粉中加入1.5份处理过的二氧化硅1，再进行混合，得到调色剂1。

用Coulter Multisizer(Coulter Electronics Inc.售)测定调色剂1的粒径分布，并将该数据转换成16通道数据(下表1所示)，由此测定表1所示的粒径分布。结果，调色剂1示出重均粒径(D₄)为5.69μm，5.6％(数目)的颗粒至多2.52μm(N(≤2.52μm)％)，16.7％(数目)至多为3.17μm(N(≤3.17)μm％)以及66.9％(数目)的颗粒至多为5.04μm(N(≤5.04μm)％)。此外，调色剂1示出摇实孔隙率(TV)为0.57。

                                  表1

    尺寸    (μm)    数目    (-)                       分布        数基        体积基    级分    (％)    累积    (％)    级分    (％)    累积    (％)  1.59-2.00  2.00-2.52  2.52-3.17  3.17-4.00  4.00-5.04  5.04-6.35  6.35-8.00  8.00-10.08  10.08-12.70  12.70-16.00  16.00-20.20  20.20-25.40  25.40-32.00  32.00-40.30  40.30-50.80  50.80-64.00    0    2793    5543    10361    14756    12045    4044    449    9    0    0    0    0    0    0    0    0    5.6    11.1    20.7    29.5    24.1    8.1    0.9    0    0    0    0    0    0    0    0    0    5.6    16.7    37.4    66.9    91    99.1    100    100    100    100    100    100    100    100    100    0    0.6    2.3    8.5    23.6    36.8    23.2    4.9    0.2    0    0    0    0    0    0    0    0    0.6    2.9    11.3    34.9    71.7    94.9    99.8    100    100    100    100    100    100    100    100

使用具有与图6大致相同的结构和包括图3所示的显影装置的成像设备评价以上制得的调色剂1。

更确切地说，通过用形状不定的磨料将铝圆筒(外径＝16mm)喷砂并将喷砂过的圆筒涂覆一层含1份炭黑和9份石墨分散在10份酚醛树脂中的树脂涂层来制备调色剂载带元件(套筒1(树脂涂覆)，图6中202)。圆筒形套筒中安装具有显影磁极并施加磁通密度为75mT(750高斯)的四磁极磁铁。

作为调色剂层厚调节元件的聚氨酯橡胶刮板(203)以19.6N/m(20g/cm)直线压力靠在套筒(202)上，如图3所示。

光敏元件是有机光导型30mm直径的光敏鼓。

主充电器(图6中的2)是接触充电型辊式充电器，利用激光曝光形成潜像(600dpi)。转印充电器(5)是接触充电型的辊式充电器。

清洁装置(6)是包括聚氨酯橡胶刮板作为清洁刮板的刮板清洁装置。

设定充电和曝光条件，以便在光敏元件上形成暗部分电势-700V和亮部分电势-150V的潜像。

光敏元件和调色剂载带元件均以72mm/秒的周速旋转。

调色剂载带元件被提供方波显影偏压，它包括-500V DC电压和1600V AC电压，以及1800Hz的Ac频率。

在15℃/10％RH的环境下，使用上述成像装置对1000张成像评价调色剂1(作为单组分显影剂)，从而对所得图像评价图像质量、灰雾、套筒重影和总体图像质量和图像均匀性。

“像密度(ID)”是利用Macbeth反射密度计(Macbeth Co.产)作为纯黑像的反射密度测定的。

“灰雾”是以利用反光计(Tokyo Denshoku K.K.产)测定的、尚未使用的转印纸和全白像打印后的转印纸之间的白度差来评价。

“套筒重影(SG)”评价如下。在15℃/10％RH的环境中，在10张纸上连续形成纯白像，紧接其后的下一张纸打印上如图9所示的像图形，图形带有长度为光敏鼓周长的全黑打印部分(B)和全白打印部分(W)的交错道，其后是全面积的均匀半色调像部分。接着测定紧接着全黑道部分(B)的半色调像部分B′处的像密度(ID_B′)和紧接着全白道部分(A)的半色调像部分A′处的像密度(ID_A′)。根据像密度差(ID_B′-ID_A′)评价套筒重影(SG)。

通过如图10所示检验图形的复制性评价“点复制性(点)”作为像质量评价的一项指标，图10包括100个单位方形网点，每个为80μm×50μm。通过显微镜观察同时注意像的清晰度(尤其是散布到非图像部分的像)和黑点缺陷(缺失)的数目。这些符号表示下列结果：

◎：低于2个缺陷/100个点

○：3-5个缺陷

△：6-10个缺陷

×：11或更多缺陷。

通过对成像初期为像密度测定而形成的全黑像的均匀性的评价，进行像均匀性评价。(结果注于表2中，仅用于有显著低劣结果的调色剂)。

评价结果示于表2，下文中与其它实施例和比较例中所得结果一起示出。比较例1

苯乙烯-丙烯酸正丁酯-马来酸一丁酯聚合物      100份

(AV＝20，Tg＝60℃)

磁性氧化铁                                  90份

(八面体，LA/SA＝1.4)

低分子量聚乙烯                              5份

(MP＝130℃)

水杨酸铬配合物                              2份

用与实施例1相同的方式制备黑色细粉末(调色剂颗粒)，所不同的是使用上述组分。

向100份黑色细粉末中加入1.2份实施例1中制备的经处理的二氧化硅1(用二甲基硅氧烷油处理)，并且用Henschel混合器混合，得到调色剂2，用实施例1的相同方法对其进行评价。

调定剂2显示D₄＝7.5μm，N(≤2.52μm)％＝1.3％，N(≤3.17μm％)＝5.2％，N(≤5.04μm)％＝40.5％，且TV＝0.41。实施例2-12和比较例2-6

用实施例1中相似方式制备调色剂，所不同的是如表2所示改变粒径和蜡。用实施例1中相同方式评价调色剂的成像性能。结果也示于表2中。

实施例13-16

用实施例1中相同方式制备调色剂，所不同的是使用如表3所示具有不同酸值(AV)的粘合剂树脂，并用实施例1中相同方式进行评价。

结果也示于表3中。

                                       表2

实施例                        调色剂               蜡      调色剂套筒重影  像密度1000张时灰  雾度  (％)  点 D₄(μm)N(≤2.52μm)(％)N(≤3.17μm)(％)N(≤5.04μm)(％)物种^*2MP(℃)用量(份)DSC峰(℃)摇实孔隙率(-)初始1000张  实施例    2    3    4    5    6    7    8    9    10    11    12对比例    1    2    3^*1    4    5    6 5.69 4.92 5.42 5.73 6.21 6.41 5.02 6.39 6.02 5.37 5.63 5.66 7.51 5.63 5.11 5.56 6.82 5.64    4.0    12.5    5.6    2.6    3.5    2.0    9.8    3.5    6.1    3.4    3.8    3.5    1.3    19.5    2.1    4.6    1.8    7.1    16.7    24.1    17.1    6.5    14.3    6.7    12.0    17.7    24.2    9.6    16.2    18.3    5.2    42.8    6.8    18.1    5.8    24.3    67.1    83.7    68.9    62.4    63.2    62.7    72.8    63.5    64.3    59.8    66.5    68.1    40.5    70.1    66.1    68.7    43.0    76.0 HAA HAA HAA HAA HAA HAA HAA HAA HAA HAA CW CW LMWPPW LMWPPW HAA HAA LMWPPW HAA LMWPPW 106 106 106 106 106 106 106 106 106 106 82 82 130 130 106 106 130 106 130    5    5    5    5    5    5    5    5    5    5    5    3    4    4    5    5    4    5    5 105 105 105 105 105 105 105 105 105 105 82 82& 130 130 105 105 130 105 130 0.57 0.59 0.58 0.56 0.53 0.52 0.58 0.55 0.56 0.57 0.57 0.58 0.41 0.54 0.56 0.42 0.42 0.44 0.01 0.03 0.03 0.01 0.02 0.03 0.01 0.03 0.06 0.08 0.01 0.02 0.18 0.13 0.01 0.10 0.14 0.10 1.47 1.45 1.47 1.48 1.48 1.48 1.46 1.48 1.46 1.46 1.48 1.47 1.42 1.40 1.46 1.47 1.43 1.46    1.45    1.40    1.42    1.45    1.44    1.46    1.44    1.43    1.42    1.43    1.42    1.43    1.35    1.32    1.44    1.44    1.40    1.38    1.8    2.5    2.0    1.7    1.5    1.3    1.9    1.7    2.1    2.0    1.7    1.8    1.6    3.7    1.6    1.7    1.8    2.2○◎○○○△◎△○○○○×○△○×○*1：初期图像伴随因在显影套筒上调色剂涂覆不规则引起的波纹状不规则形状。*2：HAA：高级脂肪醇，CW＝加洛巴蜡，以及LMWPPOW＝低分子量聚丙烯蜡

                                     表3

  实施例D₄(μm)N(≤2.52μm)(％)N(≤3.17μm)(％)N(≤5.04μm)(％)DSC峰(℃)摇实孔隙率(-)粘合剂的AV(mgKOH/g)套筒重影像密度1000张时灰雾度(％)点初始1000张实施例13      14      15      16  5.64  5.77  5.72  5.68    3.5    3.8    3.6    3.7    15.9    17.3    16.2    15.8    66.8    66.2    67.3    66.2  105  105  105  105  0.55  0.55  0.54  0.55    3.1    10    20    38    0.01    0.02    0.03    0.03    1.48    1.47    1.47    1.44    1.45    1.42    1.41    1.38    1.7    2.0    2.2    2.4○○○○

实施例17-19

以实施例1相似方式制备具有表4所示粒径分布的调色剂，所不同的是用表4中所示的电荷控制剂，并且用实施例1中相同方法进行评价。

进一步用实施例1中相同成像设备在高温/高湿环境中进行调色剂成像操作。更具体地说，在32.5℃/85％RH的环境中，用调色剂在2000张纸上成像。接着，含有各种调色剂的成像设备在此环境中放置1天，然后测定形成的像的像密度。

结果示于表4。

                                   表4

  实施例D₄(μm)N(≤2.5μm)(％)N(≤3.17μm)(％)N(≤5.04μm)(％)DSC峰(℃)摇实孔隙率(-)    *1 CC试剂(份)套筒重影        像密度1000张时灰雾度  (％)  点    像密度    32.5℃    85％RH   初始  1000张实施例17实施例18实施例19  5.74  5.78  5.62    3.6    3.8    4.0    16.0    17.2    18.0    67.0    68.1    68.8    105    105    105  0.56  0.56  0.57  MAIC  (2)  MACC  (0.5)  NACC  (2)  0.03  0.06  0.06    1.47    1.46    1.42    1.40    1.38    1.36    2.1    2.4    2.5○○○    1.35    1.36    1.20

           *1：MAIC：单偶氮铁配合物

            MACC：单偶氮铬配合物

            NACC：萘甲酸铁配合物

实施例20-27

以实施例1中相同方式制备具有如表5所示的粒径分布的调色剂，所不同的是，使用表5中所示颗粒形状和硅或铝含量的磁性材料，并且用实施例1中相同方式进行评价。

而且，用实施例17-19中相同方式根据高温/高湿环境中的像密度评价调色剂。

结果示于表5。

                                    表5

  实施例  D₄ (μm)  N  (≤2.52μm)  (％)  N  (≤3.17μm)  (％)  N(≤5.04μm)  (％)  DSC  峰  (℃)  摇实  孔隙  率  (-)          磁性材料  套筒  重影       像密度 1000张 时灰雾 度  (％)   点    像密度    32.5℃    85％RH    形状*1    (LA/SA)  Si或Al  含量  (wt.％)  初始  1000张  实施例20  实施例21  实施例22  实施例23  实施例24  实施例25  实施例26  实施例27  5.71  5.64  5.69  5.75  5.70  5.66  5.73  5.59    3.7    3.4    3.5    3.5    3.7    3.9    3.8    4.2    17.2    18.0    16.7    16.8    17.5    17.1    17.7    18.6    65.8    68.1    66.7    65.2    65.8    66.5    65.3    69.5    105    105    105    105    105    105    105    105    0.56    0.55    0.55    0.56    0.55    0.55    0.55    0.57  AS  (1.04)  OH  (1.37)  AS  (1.05)  OH  (1.40)  OH  (1.38)  AS  (1.07)  AS  (1.06)  AS  (1.08)    Al   (0.5)    -    -    Al   (0.7)    Si   (1.1)    Al   (2.4)    Si   (1.0)    Si   (4.1)    0.02    0.06    0.04    0.05    0.05    0.01    0.01    0.01    1.47    1.45    1.45    1.45    1.44    1.46    1.47    1.47    1.42    1.37    1.40    1.36    1.38    1.43    1.42    1.43    2.0    1.8    2.4    1.8    1.7    1.6    1.8    1.6○○○○○○○○    1.36    1.25    1.38    1.24    1.26    1.30    1.36    1.28

     *1：As：接近球形    OH：八面的

实施例28-29

用实施例1中相同方式制备具有如表6中所示的粒径分布的调色剂，所不同的是，用处理过的二氧化硅2(pH6.1)或处理过的二氧化硅3(pH8.1)(分别在不同条件下处理并用二甲基硅氧烷油(DM-SO)处理)代替处理过的二氧化硅1(pH5.7)。用实施例1中相同方式进行评价。结果示于表6。

实施例30

用实施例1中相同方式制备与实施例1中制备的调色剂相同的调色剂(含有处理过的二氧化硅)，所不同的是这种调色剂具有表6所示的粒径分布，并进行评价。结果示于表6。实施例31和比较例7和8

用实施例30中相同方式制备调色剂，所不同的是，用如下方式制备的处理过的二氧化硅4-6代替处理过的二氧化硅1。用实施例30中相同方式进行评价。结果示于表6。〔处理过的二氧化硅4(用二甲基硅氧烷油)〕

用正己烷将20份二甲基硅氧烷油(DMSO)(25℃下粘度为50cst)稀释4倍，并喷到100份干法二氧化硅(S_BET＝300m²/g)上，然后在氮气环境中加热至300℃，搅拌50分钟，得到处理过的二氧化硅4。〔处理过的二氧化硅5(用二甲基硅烷偶合剂)〕

用正己烷将20份二甲基硅烷偶合剂(DMSCA)稀释4倍，并喷到100份干法二氧化硅(S_BET＝300m²/g)上，然后在氮气环境中加热至300℃，搅拌50分钟，得到处理过的二氧化硅5。〔处理过的二氧化硅6(用二甲基硅氧烷油)〕

用正己烷将10份二甲基硅烷偶合剂(DMSCA)稀释4倍，并喷到100份干法二氧化硅(S_BET＝300m²/g)上，然后在氮气环境中加热至300℃，搅拌50分钟，得到处理过的二氧化硅6。

                                       表6

  实施例  D₄ (μm)    N (≤2.52μm)   (％)    N (≤3.17μm)   (％)   N(≤5.04μm)  (％)  DSC  峰  (℃)  摇实  孔隙  率  (-) 处理过的 二氧化硅  套筒  重影       像密度  1000张  时灰雾      度  (％)  点   初始  1000张实施例28实施例29实施例30实施例31比较例7比较例8  5.69  5.69  6.43  6.43  6.43  6.43    4.0    4.0    1.7    1.7    1.7    1.7    16.7    16.7    5.9    5.9    5.9    5.9    67.1    67.1    62.3    62.3    62.3    62.3 105 105 105 105 105 105 0.57 0.57 0.51 0.48 0.42 0.43 2(DMSO)(ph＝6.1) 3(DMSO)(pH＝8.1) 1(DMSO)(pH＝5.7) 4(DMSO)(pH＝5.3) 5(DMSCA)(pH＝5.4) 6(DMSO)(pH＝5.2) 0.02 0.04 0.03 0.05 0.08 0.11    1.47    1.45    1.48    1.47    1.40    1.43    1.42    1.39    1.45    1.45    1.28    1.37    2.1    2.3    1.2    1.5    1.5    1.6○○○○△○

实施例30-31

以实施例1同样方式评价实施例1的调色剂，只是分别用以下方式制备的套筒2(实施例30)和3(实施例31)代替实施例1中使用的成像设备中的套筒1(涂有树脂)。结果示于表7。

〔套筒2(涂有树脂)〕

套筒2与套筒1相同，只是树脂涂层由1份炭黑和7份分散在10份酚醛树脂中的石墨构成。〔套筒3(仅喷砂)〕

实施例1中的起始铝套筒仅用刚铝石(#400)颗粒喷砂进行处理。

以实施例1同样方式评价实施例1的调色剂，只是聚氨酯橡胶刮板以29.4N/m(30g/cm)高直线压力搭靠(实施例32)或聚氨酯橡胶刮板用与显影套筒间隙为200μm的磁性刮板(实施例33)代替。结果示于表8。

                                         表7

  实施例    D₄    (μm)  N  (≤2.52μm)  (％)  N  (≤3.17μm)  (％)  N  (≤5.04μm)  (％)  DSC  峰  (℃)摇实孔隙率)(-)  套筒  套筒  重影       像密度  1000张  时灰雾      度  (％)  点   初始  1000张实施例30实施例31    5.69    5.68    4.0    4.0    16.7    16.7    67.1    67.1  105  105  0.57  0.57   2树脂涂覆   3(仅喷砂 0.01 0.07    1.48    1.47    1.44    1.38    1.9    1.7○○

                                               表8

  实施例  D₄  (μm)  N  (≤2.52μm)  (％)  N  (≤3.17μm)  (％)  N  (≤5.04μm)  (％)  DSC  峰  (℃)  摇实  孔隙  率  (-)  调节刮板  套筒  重影        像密度  1000张  时灰雾      度  (％)  点  初始  1000张实施例32实施例33  5.69  5.69    4.0    4.0    16.7    16.7    67.1    67.1  105  105  0.57  0.57  橡胶刮板  磁性刮板    0.02    0.07    1.45    1.44    1.43    1.35    2.0    2.3○×