CN100587610C - 用于显影静电潜像的调色剂和显影剂及成像装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于显影静电潜像的以粒子形式存在的调色剂，通过下列步骤制备：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分来形成溶液或分散液，所述组合物至少包含与含活性氢基的化合物反应的树脂、含活性氢基的化合物、着色剂、释放剂以及至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C；将所述的溶液或分散液分散在水性介质中；反应的树脂与含活性氢基的化合物进行反应；在上述反应步骤中或该步骤之后除去有机溶剂；以及清洗和干燥由除去有机溶剂所形成的粒子。

Description

用于显影静电潜像的调色剂和显影剂及成像装置
发明背景
发明领域
本发明涉及一种在用于显影例如电子照相、静电记录或静电印刷中的静电潜像的显影剂中使用的调色剂和一种使用该调色剂的电子照相显影系统。更具体地，涉及一种用于电子照相中的调色剂，电子照相显影剂和电子照相显影系统，它们用于例如复印机、激光打印机和使用直接或间接电子照相显影系统的普通纸的传真机。此外，本发明涉及一种用于电子照相的调色剂、成像装置(显影系统)和处理盒(process cartridge)，它们被用于全色复印机、全色激光打印机和使用直接或间接电子照相多色显影系统的全色普通纸的传真机。
现有技术
在电子照相，静电记录和静电印刷中，显影剂施加到，例如，静电潜像承载元件如光电导体上，从而在显影步骤中将显影剂布置在形成于静电潜像承载元件上的静电潜像上，布置在所述图像上的显影剂在转印方法中被转印到记录介质例如记录纸上，随后转印的显影剂在定影步骤中定影在记录介质上。这种用于显影形成在静电潜像承载元件上的静电潜像的显影剂一般包括含有载体和调色剂的双组分显影剂和例如磁性调色剂和非磁性调色剂的单组分显影剂，单组分调色剂不需要载体。用在电子照相、静电记录或静电印刷中的常规干调色剂通过熔融和捏合调色剂粘合剂(粘合剂树脂)例如苯乙烯树脂或聚酯，着色剂(colorant)和其它组分，然后粉碎已捏合的物质而形成。
这些干调色剂在用于显影和转印到记录介质例如一张纸上之后，通过使用加热辊加热和熔融从而定影在纸上。如果加热辊的温度过高，则在这个步骤中会出现“热偏移(hot offset)”。热偏移是所述调色剂过分熔化并粘到加热辊上的问题。另一方面，如果加热辊的温度过低，则调色剂的熔化程度不够，导致不充分的图像定影。因此，考虑到能源节约和例如复印机这种装置的小型化，要求调色剂具有较高的热偏移发生温度(优越的抗热偏移性)和较低的定影温度(在低温时优越的图像定影特性)。调色剂也需要具有耐热储存性，在装有调色剂的装置内的空气温度下，当储存该调色剂时，该特性能抑制调色剂结块。具体地，为了产生图像的高光泽度和优越的色彩混合，在全色复印机和全色打印机中调色剂的低熔融粘度是必不可少的。因此，已经在这种调色剂中使用急剧熔化的聚酯调色剂粘合剂。但是，这种调色剂很容易导致热偏移。为了防止全色装置中的热偏移，已经按照惯例将硅油应用在加热辊上。然而，将硅油应用于加热辊上的方法中，所述装置需要装配油箱和油填充器，因此装置变得结构更加复杂，尺寸很大。还会导致加热辊损坏，因而需要在每个特定时间进行保养。此外，油粘到记录介质例如复印纸和用于OHP(架空式投影仪)的胶片上也是不可避免的，特别是，对于用于OHP的胶片，粘上的油会导致色调变坏。
在不向加热辊上施加油的情况下，为了防止调色剂熔化，一般是将蜡加入调色剂中。但是在这种方法中，释放效果主要受分散在调色剂粘合剂中的蜡的状态的影响。如果蜡与调色剂粘合剂相容在一起，则蜡不会表现出其释放能力。当蜡作为不相容的区域粒子(domain particle)存在于调色剂粘合剂中时，蜡会表现出其释放能力并提高调色剂的释放能力。如果区域粒子的直径过大，则形成的调色剂不可能产生高质量的图像。这是由于调色剂表面部分存在的蜡相对于调色剂其它组分的比随着其直径的增加而增加。因此，调色剂粒子聚集起来削弱了调色剂的流动性。此外，在长时期的使用过程中，在蜡移动到载体或光电导体的地方形成膜。在彩色调色剂的情况下，图像的色彩再现性和清晰度降低。相反，如果区域粒子的直径过小，则蜡被过分细微地分散，以至不能够获得足够的释放能力。如上所述，尽管控制蜡的直径是必要的，但还没有找到适当的方法。例如，在通过粉碎来制造调色剂的情况下，控制蜡的直径很大程度上依赖于在熔融和捏合过程中混合的剪切力。最近被用做调色剂粘合剂的聚酯树脂具有低的粘性，不能向其施加足够的剪切力。控制蜡的分布和获得一个合适的直径，特别是用于这些调色剂的蜡的直径，是非常困难的。
粉碎的此外一个问题是蜡很可能暴露在调色剂的表面，这是因为粉碎使调色剂材料产品(例如调色剂块)容易在蜡出现的平面上破裂，且这样的平面构成了调色剂粒子的表面。
尽管已经尝试通过减小调色剂粒子的直径或缩小调色剂粒子的直径分布来改进调色剂以获得高质量的图像，但是通过捏合和粉碎的普通生产方法不能够获得均匀的粒子形状。此外，在调色剂与装置的显影元件中的载体混合的过程中或者通过显影辊与调色剂供给辊，层厚控制刀片或摩擦力充电刀片(friction charging blade)之间的接触压力，进一步粉碎调色剂从而产生过细的调色剂粒子。这些都导致图像质量的损坏。此外，调色剂表面嵌入的流化剂也会导致图像质量的损坏。而且，由于调色剂粒子的形状，调色剂粒子的流动性不够，因此需要大量的流化剂否则进入调色剂容器的调色剂的敛集率(packing fraction)非常低。这些因素抑制了装置的小型化。
为了形成全色图像，转印方法变得越来越复杂，这种转印方法是将多色调色剂形成的图像转印到记录介质或一张纸上。在将具有不均匀粒子形状并因此具有不充分转印能力的调色剂，例如粉碎的调色剂，用于这种复杂的转印方法时，可在转印的图像中发现遗漏部分，否则为了补偿调色剂的低转印能力，调色剂的耗费量将变大。
因此，强烈要求获得没有任何遗漏部分的高质量图像并通过进一步提高转印效率使调色剂耗费量降低来减小运行成本。如果转印效率非常高，则清除光电导体上或转印后的转印图案上残留调色剂的清洁单元(cleaningunit)可以从装置中省略。因此可以使装置小型化，并且连同具有减少浪费的调色剂的这一优点可以实现其低成本。因此，为了克服由于不均匀形状的调色剂带来的缺陷，已经提出了制造球形调色剂的各种方法。
为改进调色剂的特性，已经做出各种研究。例如，为了提高低温时图像定影特性和抗偏移性(offset resistance)，具有低熔点的释放剂(releasingagent)(蜡)如聚烯烃，已经被加到调色剂中。JP-A06-295093、07-84401和09-258471公开了含有蜡的调色剂，所述蜡具有由DSC(差示扫描量热法)确定的特定吸热峰值。但是，上述专利公开文本中公开的调色剂仍然需要提高低温时的图像定影特性、抗偏移性以及显影特性。
JP-A05-341577、06-123999、06-230600和06-324514公开了小烛树蜡、高级脂肪酸蜡、高级醇蜡、天然植物生成的蜡(巴西棕榈蜡和米蜡)和褐煤酯蜡作为调色剂的释放剂。但是，上述专利公开文本中公开的调色剂仍然需要提高显影特性(充电能力)和耐久性。如果将具有低软化点的释放剂加入调色剂，则调色剂的流动性降低，因此显影特性或转印能力也降低。此外，调色剂的充电能力、耐久性和储存特性都可能因此受到损坏。
JP-A11-258934、11-258935、04-299357、04-337737、06-208244和07-281478公开了包括两种或多种释放剂以扩大定影区域(并非偏移区域)的调色剂。但是，上述释放剂并不是充分均匀地分散在这些调色剂中。
JP-A08-166686公开了一种调色剂，其包括聚酯树脂以及两种具有不同酸值和软化点的偏移抑制剂。但是，所述调色剂在显影特性方面仍然不够。JP-A8-328293和10-161335均公开了一种调色剂，其规定了在调色剂粒子中的蜡的分散直径。但是，生成的调色剂在定影期间并没有显示足够的释放能力，这是因为在调色剂粒子中，并没有确定分散蜡的状态和定位。
JP-A2001-305782公开了一种调色剂，其中球形蜡粒子固着在调色剂的表面上。但是，因为固着在调色剂表面上的蜡粒子降低了调色剂的流动性，所以也降低了调色剂的显影特性或转印能力。此外，调色剂的充电能力、耐久性和储存特性可能也受到不利的影响。JP-A2001-26541公开了一种调色剂，其中蜡包含在调色剂粒子中且蜡被定位在调色剂粒子的表面部分。但是，调色剂在抗偏移性、储存特性和耐久性方面都显得不足。
日本专利申请文本(JP-B)52-3304和07-82255公开了在粉碎的调色剂中使用苯乙烯树脂作为调色剂粘合剂、使用聚烯烃释放剂，例如低分子量的聚乙烯或低分子量的聚丙烯或包括用苯乙烯树脂接枝的聚烯烃树脂的接枝树脂。但是，这里使用的苯乙烯树脂具有不充分的低温图像定影特性，且调色剂不符合能源节省的要求。作为该问题可能的解决方法，JP-A2000-75549提出了与具有优越的低温图像定影特性的聚酯树脂结合使用的调色剂。但是所提出的调色剂是通过捏合和粉碎制备的微细粉碎调色剂，其中材料被熔合、捏合、微细地粉碎和分类。调色剂因此具有不规则的形状和不规则的表面，并且不能明显任意地控制其形状和表面构造，同时这些情况稍微地依赖于材料的可压碎性或粉碎方法中的条件。此外，目前的分类能力还不能产生更窄的调色剂粒子分布，这种更窄的粒子分布会导致成本提高。此外，考虑到产量、生产力和生产成本，使常规粉碎的调色剂具有约6μm或更小的平均粒子直径是非常困难的。
为了提高流动性、低温时的图像定影特性和调色剂的抗热偏移性，JP-A11-133665提出了一种干调色剂，其含有聚氨酯改性的聚酯的伸长物(elongation product)作为调色剂粘合剂，且具有0.90到1.00的实际球形度。JP-A11-149180和JP-A2000-292981公开了干调色剂和它的生产方法，该干调色剂具有小的平均粒子直径，并且在流动性、转印能力、高温时的储存能力、低温时的图像定影特性和抗热偏移性方面都非常优越。当这些调色剂用于全色复印机时，不需要在加热辊上施加油就可以产生有光泽的图像。在上述公开文本中，这些调色剂的制备方法包括增大分子量的方法，在该方法中，含异氰酸酯基的聚酯预聚物与胺在水性介质中进行加成聚合反应。在JP-A11-133665中公开的技术通过使聚氨酯反应来形成调色剂中的粘合剂从而具有新颖的特征和优点，但它仍然是一个粉碎的方法，并没有考虑制造具有小的粒子直径和球形形状的调色剂。在JP-A11-149180和JP-A2000-292981中公开的调色剂通过在水中粒化而制备。但是这种在水中的粒化中，油相中的颜料聚集在水相的界面，从而调色剂具有不充分的基本特性例如减小的体积电阻率或非均相的颜料分布。为了制造在机器中不需要施加油就可使用的且具有小的平均粒子直径和令人满意的可控制形状的调色剂，调色剂的形状和特性必须得到精确控制。但是，上述公开文本没有讲控制调色剂的形状和特性，因而预期的优点可能不会很显著地表现出来。在通过水中粒化制备的调色剂粒子中，颜料和蜡通常聚集在粒子的表面。此外，具有约6μm或更小的平均粒子直径的调色剂粒子有很大的比表面。为了产生所需的充电特性和图像定影特性，除了聚合物组分的整体设计外，粒子表面的设计也变得很重要。
目的和优点
因此，本发明的一个目的是提供一种调色剂，该调色剂具有为了减小能量消耗而改进的低温图像定影特性和抗偏移性，它能形成高质量调色剂图像且能长时间稳定地储存。本发明的另一个目的是提供一种高质量的调色剂，它能抑制例如静电潜像承载元件生成膜，且避免了在很长一段时间的机械或热压力下的图像不清楚。本发明的另一个目的是提供一种调色剂，它能在很宽的范围内定影，并能产生高质量的图像。本发明的此外一个目的是提供一种调色剂，当其作为彩色调色剂时具有很好的光泽，且表现出优越的抗热偏移性。本发明进一步的目的是提供一种调色剂，它能产生具有较高分辨率和较高精确度的图像。本发明的另一个目的是提供一种显影剂，在很长一段时间内不会导致图像恶化。本发明的另一个目的是提供一种成像装置和一种使用调色剂的可拆卸的处理盒。
发明概要
经过广泛的研究后提供一种干调色剂，它能在很宽的范围内定影，当它具有小的平均粒子直径时，具有优越的粉末流动性、转印能力、并且表现出优越的高温储存能力、低温图像定影特性和抗热偏移性，尤其提供一种干调色剂，当在全色复印机中使用时能生成有光泽的图像，并且不需要在加热辊上施加油，本发明均已经得以实现。
更具体地，在第一方面本发明提供(1)一种用于显影静电潜像的调色剂，其制造方法包括如下步骤：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分的各组分来形成溶液或分散液，所述组合物包括，与含活性氢基的化合物反应的树脂、释放剂以及至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程中将所述溶液或分散液分散在水性介质中，从而形成反应的分散液；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程后或在其过程中除去有机溶剂；以及清洗和干燥由除去有机溶剂所形成的粒子。
另一方面，本发明提供(2)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述组合物进一步包括着色剂。
另一方面，本发明提供(3)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述组合物进一步包括含活性氢基的化合物。
另一方面，本发明提供(4)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述方法进一步包括，在将所述溶液或分散液分散在水性介质这一步骤中的添加含活性氢基的化合物的步骤。
另一方面，本发明提供(5)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中聚烯烃树脂A具有从80℃到140℃的软化点。
另一方面，本发明提供(6)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中聚烯烃树脂A包括从乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、1-十二碳烯和1-十八碳烯构成的组中选出的至少一种单体单元。如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中聚烯烃树脂A具有从500到20,000的数均分子量和从800到100,000的重均分子量。
另一方面，本发明提供(8)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中乙烯树脂B具有10.0到12.6的溶解度参数SP。
另一方面，本发明提供(9)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中相对于按重量计算的100份释放剂，接枝聚合物C的量按重量计算是从10到500份。
另一方面，本发明提供(10)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中乙烯树脂B包括苯乙烯；苯乙烯与丙烯酸的烷基酯的组合；苯乙烯与甲基丙烯酸的烷基酯的组合；苯乙烯与丙烯腈的组合；苯乙烯与甲基丙烯腈的组合；苯乙烯、丙烯酸的烷基酯与丙烯腈的组合；苯乙烯、丙烯酸的烷基酯与甲基丙烯腈的组合；苯乙烯、甲基丙烯酸的烷基酯与丙烯腈的组合和苯乙烯、甲基丙烯酸的烷基酯与甲基丙烯腈的组合之一。
另一方面，本发明提供(11)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中释放剂包括选自不含有非酯化脂肪酸的巴西棕榈蜡(carnaubawax)、米蜡(rice wax)、褐煤蜡(montan wax)和酯蜡(ester wax)中的至少一种。
另一方面，本发明提供(12)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中调色剂粒子具有椭圆形的形状。
另一方面，本发明提供(13)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中调色剂粒子具有椭圆形的形状，该椭圆形具有长轴r1，短轴r2和厚度r3，其中所述短轴r2与长轴r1的比值(r2/r1)是从0.5到0.8，所述厚度r3与短轴r2的比值(r3/r2)是从0.7到1.0。
另一方面，本发明提供(14)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述树脂包括含异氰酸酯基的聚酯预聚物，所述含活性氢基的化合物包含胺。
另一方面，本发明提供(15)如(1)所述的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述水性介质包含无机分散剂和微细聚合物粒子中的至少一种。
此外一方面，本发明提供(16)用于显影静电潜像的双组分显影剂，包括载体和调色剂，其中调色剂的制造方法包括如下步骤：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分来形成溶液或分散液，所述组合物包括，与含活性氢基的化合物反应的树脂、释放剂以及至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程中将所述溶液或分散液分散在水性介质中，从而形成反应的分散液；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程后或在其过程中除去有机溶剂；以及清洗和干燥由除去有机溶剂所形成的粒子。
另一发明，本发明提供(17)一种成像装置，包含：光电导体；为所述光电导体充电的充电器；用于将所述光电导体曝光从而形成静电潜像的曝光器(exposer)；含有调色剂并使用所述调色剂来显影所述静电潜像，以形成调色剂图像的显影单元；用于将所述调色剂图像从光电导体上转印到转印材料上的转印单元；以及包含两个辊的图像定影单元，其允许所述转印材料上的调色剂图像在两辊之间通过，以加热和熔合调色剂，从而定影所述调色剂图像，其中，成像装置设置为在两辊之间的接触压力为1.5×105Pa或更小时进行图像定影，且其中所述调色剂的制造方法包括如下步骤：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分来形成溶液或分散液，所述组合物包括，与含活性氢基的化合物反应的树脂、释放剂以及至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程中将所述溶液或分散液分散在水性介质中，从而形成反应的分散液；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程后或在其过程中除去有机溶剂；以及清洗和干燥由除去有机溶剂所形成的粒子。
另一方面，本发明提供(18)如(17)所述的成像装置，其中所述图像定影单元包括：具有加热元件的加热器；与加热器接触的膜以及与加热器紧密接触的加压元件，膜插入两者之间，其中所述图像定影设备设置为使载有未定影的调色剂图像的记录介质在所述膜和所述加压元件之间通过，以加热和熔合调色剂，从而使调色剂图像定影。
另一方面，本发明提供(19)如(17)所述的成像装置，其中所述光电导体是无定形硅光电导体。
另一方面，本发明提供(20)如(17)所述的成像装置，其中所述显影单元具有用于在光电导体上显影所述静电潜像时施加交变电场的交变电场施加单元。
另一方面，本发明提供(21)如(17)所述的成像装置，其中所述充电器包括充电元件，且所述充电器设置为使充电元件与所述光电导体接触，并给所述充电元件施加电压，从而给所述光电导体充电。
另一方面，本发明提供(22)一种处理盒，完整地包括：光电导体；以及选自为光电导体充电的充电器；含有调色剂并使用所述调色剂来显影所述静电潜像，以形成调色剂图像的显影单元；以及在转印后用刀片清除光电导体上残留的调色剂的清洁器的组中至少一种设备，所述处理盒是能从成像装置的主体上拆卸和安装的，其中所述调色剂的制造方法包括如下步骤：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分来形成溶液或分散液，所述组合物包括，与含活性氢基的化合物反应的树脂、释放剂以及至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程中将所述溶液或分散液分散在水性介质中，从而形成反应的分散液；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程后或在其过程中除去有机溶剂；以及清洗和干燥由除去有机溶剂所形成的粒子。
另一方面，本发明提供(23)一种成像方法，其包括如下步骤：给光电导体充电；将所述光电导体曝光以形成静电潜像；用调色剂显影所述静电潜像，以形成调色剂图像；将所述调色剂图像从所述光电导体上转印到转印材料上；和在所述转印方法后，使用刀片清除光电导体上残留的调色剂，其中所述调色剂的制造方法包括如下步骤：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分来形成溶液或分散液，所述组合物包括，与含活性氢基的化合物反应的树脂、释放剂以及至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程中将所述溶液或分散液分散在水性介质中，从而形成反应的分散液；在所述树脂的伸长和交联反应至少之一的过程后或在其过程中除去有机溶剂；以及清洗和干燥由除去有机溶剂所形成的粒子。
参照附图，从下面的优选实施方案的描述中，本发明的其它目的、特征和优点将变得显而易见。
附图简述
图1A，1B和1C分别是椭圆形调色剂的透视图，显示椭圆形调色剂的长轴和厚度的横截面图以及椭圆形调色剂的显示短轴和厚度的另一个横截面图。
图2是本发明一个实施例的成像装置中定影设备的示意图。
图3是依照本发明一个实施例的定影设备的示意图。
图4是本发明一个实施例中具有处理盒的成像装置的示意图。
图5A，5B，5C和5D分别是用于本发明实施例中的光电导体的层结构实施例的示意图。
图6是用于本发明一个实施例中的显影设备的示意图。
图7是显示接触充电中充电特性的图表。
图8A，8B分别是辊接触充电器和刷接触充电器的示意图。
优选实施方案描述
将在下面详细地说明本发明。
制备方法
本发明调色剂的制备方法包括下述步骤：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分以形成溶液或分散液的步骤，所述组合物至少包括一种与含活性氢基的化合物反应的树脂、含活性氢基的化合物、着色剂、释放剂和及至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C；优选在无机分散剂或微细聚合物粒子存在的情况下，将所述溶液或分散液分散；使易发生反应的树脂和含活性氢基的化合物发生伸长和交联至少之一；从生成的乳状液中除去有机溶剂。所述调色剂也可以通过生产干调色剂的方法来制备，其中包含聚酯树脂的调色剂组合物被分散在水性介质中以形成调色剂粒子，其中含异氰酸酯基的聚酯预聚物作为与含活性氢基的化合物反应的树脂被分散在水性介质中，将含异氰酸酯基的聚酯预聚物拉伸并使其与作为含活性氢基的化合物的胺发生交联，然后从生成的乳状液中除去溶剂。更具体地，调色剂可以通过含异氰酸酯基的聚酯预聚物A与胺B的反应而制备。含异氰酸酯基的聚酯预聚物A的例子是聚酯与聚异氰酸酯(PIC)的反应产物，其中聚酯是多元醇(PO)与多羧酸(PC)的缩聚物，且具有活性氢基团。所述聚酯的活性氢基团包括例如，羟基(醇羟基和酚羟基)、氨基、羧基和巯基，其中优选醇羟基。
多元醇(PO)的例子包括二醇(DIO)以及三元醇或更多元的多元醇(TO)。作为多元醇，优选单独的二醇(DIO)或二醇(DIO)与少量多元醇(TO)的混合物。二醇(DIO)的例子包括烷撑二醇例如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇和1，6-己二醇；亚烃基醚乙二醇例如二甘醇、三甘醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亚甲基醚乙二醇；脂环二醇，例如1，4-环己烷二甲醇和氢化双酚A；双酚例如双酚A、双酚F和双酚S；前述脂环二醇的环氧烷(例如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)加合物；以及前述双酚的环氧烷(例如环氧乙烷、环氧丙烷和环氧丁烷)加合物。在它们之间，优选具有2到12个碳原子的烷撑二醇和双酚的环氧烷加合物，其中特别优选单独的双酚或与任何具有2到12个碳原子的烷撑二醇相结合的双酚的环氧烷加合物。三元醇或更多元的多元醇(TO)包括，例如，三元醇或更多元的的脂族醇例如丙三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇和山梨醇；三元羟基或多元羟基的酚例如三苯酚PA、苯酚线性酚醛树脂和甲酚线性酚醛树脂；以及这些三元羟基或多元羟基的多酚的环氧烷加合物。
多羧酸(PC)包括，例如，二羧酸(DIC)以及三元或更多元的多羧酸(TC)。作为多羧酸(PC)，优选单独的二羧酸(DIC)或与少量三元或更多元多羧酸(TC)相结合的二羧酸(DIC)。二羧酸(DIC)包括，但并不限于，亚烃基二羧酸例如丁二酸、己二酸和癸二酸；链烯基二羧酸(alkenylenedicarboxylic acids)例如顺丁烯二酸和反丁烯二酸；芳族二羧酸例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和萘二酸。它们之间，优选具有4到20个碳原子的链烯基二羧酸和具有8到20个碳原子的芳族二羧酸。三元或更多元的多羧酸(TC)包括，例如，具有9到20个碳原子的芳族多羧酸，例如1，2，4-苯三酸和1，2，4，5-苯四酸。任何一种多羧酸的酸酐或低烷基酯(例如甲酯、乙酯和丙酯)都能被用作多羧酸(PC)而与多元醇(PO)发生反应。
按照羟基与羧基的当量比[OH]/[COOH]，多元醇(PO)与多羧酸(PC)的比率一般从2/1到1/1，优选从1.5/1到1/1，更优选的是从1.3/1到1.02/1。
聚异氰酸酯(PIC)包括，但并不限于，脂肪族聚异氰酸酯例如四亚甲基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯和2，6-二异氰酸酯甲基己酸酯；脂环族聚异氰酸酯例如异佛乐酮二异氰酸酯和环己基甲烷二异氰酸酯；芳族二异氰酸酯例如甲苯二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯；芳族-脂肪族二异氰酸酯例如α，α，α’，α’-四甲基亚二甲苯基二异氰酸酯；异氰脲酸酯；聚异氰酸酯与例如苯酚衍生物、肟或己内酰胺的嵌段产物；以及这些化合物的混合物。
异氰酸酯基[NCO]与含有羟基的聚酯中的羟基[OH]的摩尔比[NCO]/[OH]一般从5/1到1/1，优选从4/1到1.2/1，更优选从2.5/1到1.5/1。如果比值[NCO]/[OH]超过5，则在低温时调色剂可能不具备充分的图像定影特性。如果[NCO]/[OH]的摩尔比小于1，则改性聚酯的脲含量可能过低，并且调色剂可能不具备足够的抗热偏移性。在具有异氰酸酯基的预聚物(A)中聚异氰酸酯(3)的含量按重量计算一般从0.5％到40％，优选从1％到30％，更优选从2％到20％。如果按重量计算的含量小于0.5％，可能会降低抗热偏移性，并且不能同时获得高温时令人满意的储存稳定性和低温时的图像定影特性。如果按重量计算的含量超过40％，可能会降低低温时的图像定影特性。
含有异氰酸酯的预聚物(A)的每个分子一般平均具有1个或多个，优选是1.5到3个，更优选的是1.8到2.5个异氰酸酯基。如果每个分子的异氰酸酯基的数量小于1，则合成的脲改性聚酯具有较小的分子量，并且会降低抗热偏移性。
胺(B)包括，例如，二胺(B1)、三元或更多元的多胺(B2)、胺醇(B3)、氨基硫醇(B4)、氨基酸(B5)和胺(B1)到(B5)的氨基嵌段产物(amino-blocked products)(B6)。二胺(B1)包括，但并不限于，芳族二胺例如苯二胺、二乙基甲苯二胺和4，4’-二氨基二苯甲烷；脂环族二胺例如4，4’-二氨基-3，3’二甲基双环己基甲烷、二氨基环己烷和异佛乐酮二胺；以及脂肪族二胺例如1，2-乙二胺、四亚甲基二胺和六亚甲基二胺。三元或更多元的多胺(B2)包括，例如二亚乙基三胺和三亚乙基四胺。胺醇(B3)包括，但并不限于，乙醇胺和羟乙基苯胺。氨基硫醇(B4)包括，例如，氨乙基硫醇和氨丙基硫醇。氨基酸(B5)包括，但并不限于，丙氨酸和氨基己酸。胺(B1)到(B5)的氨基嵌段产物(B6)包括衍生于胺(B 1)和(B5)与诸如丙酮、甲基乙基酮和甲基异丁基酮的酮的酮亚胺化合物和噁唑啉化合物。在这些胺(B)中，优选单独的二胺(B1)或与少量多胺(B2)相结合的二胺(B1)化合物。
必要时，改性聚酯的分子量可以通过使用伸长终止剂(elongationterminator)得到控制。这样的伸长终止剂包括，但并不限于，一元胺例如二乙胺，二丁胺，丁胺和月桂胺及其的嵌段产物(酮亚胺化合物)。
按照聚酯预聚物(A)中的异氰酸酯基[NCO]与胺(B)的氨基NHx]的当量比[NCO]/[NHx]，胺(B)的含量一般从1/2到2/1，优选从1.5/1到1/1.5，更优选的是从1.2/1到1/1.2。如果比值[NCO]/NHx]超过2/1或小于1/2，则聚酯可能具有较低的分子量并且会降低抗热偏移性。脲改性聚酯(UMPE)可以用做本发明中的聚酯，除了脲键(urea bond)以外，脲改性聚酯可以进一步具有氨基甲酸酯键(urethane bond)。脲键与氨基甲酸酯键的摩尔比一般从100/0到10/90，优选的是从80/20到20/80，更优选的是从60/40到30/70。如果脲键与氨基甲酸酯键的摩尔比小于10/90，则会降低抗热偏移性。
用于本发明中的脲改性聚酯(UMPE)可以通过例如一步法(one shotmethod)或预聚物的方法来制备。脲改性聚酯(UMPE)的重均分子量一般是1×104或更大，优选从2×104到1×107，更优选的是从3×104到1×106。如果重均分子量小于1×104，则会降低抗热偏移性。
在本发明中，脲改性聚酯(UMPE)可以单独使用或与未改性的聚酯(PE)结合使用来作为调色剂的粘合剂组分。脲改性聚酯(UMPE)与未改性的聚酯(PE)结合使用可以改进低温时的图像定影特性并提高用于全色装置时的光泽度，且比单独使用改性聚酯更优选。未改性的聚酯(PE)及其优选例包括，例如，多元醇(PO)与多羧酸(PC)的缩聚产物作为脲改性聚酯(UMPE)中的聚酯组分。未改性的聚酯(PE)既包括未改性的聚酯，也包括被氨基甲酸酯键或其它不同于脲键的化学黏合剂改性的聚酯。为了获得低温时较好的图像定影特性和抗热偏移性，脲改性聚酯(UMPE)和未改性的聚酯(PE)优选至少部分地相容或彼此互溶。因此，脲改性聚酯(UMPE)优选具有与未改性聚酯(PE)的聚酯组分类似的聚酯组分。脲改性聚酯(UMPE)与未改性聚酯(PE)的重量比一般从5/95到20/80，优选从5/95到30/70，更优选从5/95到25/75，尤其优选从7/93到20/80。如果重量比小于5/95，则会降低抗热偏移性，并且不能同时获得高温时令人满意的储存稳定性和低温时的图像定影特性。
未改性聚酯(PE)的羟基值(hydroxyl value)优选为5或更多。
未改性聚酯(PE)的酸值一般是从1到30mg KOH/g，优选从5到20mg KOH/g。使用具有适当酸值的未改性聚酯(PE)使得调色剂更容易带负电荷，图像定影时纸具有良好的亲合力(affinity)，并且在低温时调色剂具有改进的图像定影特性。但是，如果酸值超过30，则调色剂可能具有恶化的充电稳定性，并且可能具有依赖外界环境而变化的电荷。此外，改变酸值会导致加成聚合产物的粒子化不充分以及乳状液不能够得到充分地控制。
着色剂
可以使用任何常规的或公知的染料和颜料作为本发明的着色剂。这种染料和颜料包括，但并不限于，炭黑、苯胺黑染料、氧化铁黑、萘酚黄S、汉萨黄(10G、5G和G)、镉黄、氧化铁黄、赭石黄、铬黄、钛黄、多偶氮黄、油黄、汉萨黄(GR、A、RN和R)、颜料黄L、联苯胺黄(G、GR)、永固黄(NCG)、硫化坚牢黄(5G、R)、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、Anthragen黄BGL、异吲哚啉酮黄(isoindolinone yellow)、红色氧化物、四氧化三铅、铅丹、镉红、镉汞红(cadmium mercury red)、锑红、永久红4R、对位红、火红、对氯基邻硝基苯胺红(p-chloro-o-nitroaniline red)、立索坚牢猩红G、亮坚牢猩红、亮胭脂红BS、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、坚牢猩红VD、硫化坚牢玉红B、亮猩红G、立索尔宝红GX、永久红F5R、亮胭脂红6B、颜料猩红3B、枣红5B、甲苯胺紫红、永固枣红F2K、日光枣红BL、枣红10B、浅骨紫色(BON Maroon Light)、中等骨紫色(BONMaroon Medium)、曙红色淀、若丹明色淀B、若丹明色淀Y、茜素色淀、硫靛红B、硫靛褐紫红、油红、喹吖啶酮红、吡唑啉酮红、多偶氮红、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、BC)、靛素、群青、普鲁士蓝、蒽醌蓝、锰紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二噁嗪紫、蒽醌紫、铬绿、锌绿、三氧化二铬、铬绿(viridian)翡翠绿、颜料绿B、萘酚绿B、绿金(Green gold)、酸绿色淀、孔雀绿色淀、酞菁绿、蒽醌绿、钛白、锌白和锌钡白以及它们的混合物。着色剂的含量一般占调色剂重量的百分比为1％到15％，优选从3％到10％。
用于本发明中的着色剂可以是一种通过将颜料与树脂混合并捏合而制备的母料。用在母料生产过程中的或与母料捏合过程中的粘合剂树脂的例子除了前述改性的和未改性的聚酯树脂外，还可以是聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯、聚乙烯基甲苯以及苯乙烯和取代苯乙烯的其它聚合物；苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-α-氯代甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、苯乙烯-马来酯共聚物和其它苯乙烯的共聚物；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、环氧树脂、环氧多元醇树脂、聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、脂族烃树脂或脂环烃树脂、芳族石油树脂、氯化石蜡和石蜡。这些树脂的每一种都可以单独使用或结合使用。
所述母料可以通过在高剪切力下将用于母料的树脂和着色剂混合并捏合来制备。在这个方法中，因为着色剂与树脂之间的相互作用较大，所以也可以使用溶剂。此外，优选采用“冲洗方法(flushing process)”，在该法中，含有着色剂和水的水性浆料(aqueous paste)与有机溶剂混合并捏合，从而将着色剂传递到树脂组分中，然后除去水和有机溶剂。依照该法，潮湿的着色剂块不需要干燥就可以直接使用。优选在混合和捏合过程中使用像三辊碾压机这种高剪切力分散装置。
释放剂
在本发明中可以使用各种常规的释放剂。释放剂的例子为巴西棕榈蜡、褐煤蜡、氧化的米蜡、合成酯蜡、固体硅蜡、高级脂肪酸高级醇、褐煤酯蜡和低分子量聚丙烯蜡。这些物质的每一种可以单独使用或结合起来使用。为获得良好的低温图像定影特性和抗热偏移性，在这些物质中优选为巴西棕榈蜡，褐煤蜡，氧化的米蜡以及合成酯蜡。巴西棕榈蜡是一种从Coperniciacerifera获得的天然蜡(naturally occurring wax)，优选为具有微晶体和酸值为5或者更小的巴西棕榈蜡。这种巴西棕榈蜡能均匀地分散在粘合剂树脂中。更优选为没有非酯化脂肪酸的并具有低酸值的巴西棕榈蜡。褐煤蜡一般指的是从矿物中提纯出来的褐煤蜡，其中优选为具有微晶体和酸值为5到14的褐煤蜡。氧化的米蜡是一种天然蜡，该天然蜡可通过提纯由脱蜡或冷藏(wintering)米糠油所获得的粗蜡而制备。氧化的米蜡优选具有10到30的酸值。合成酯蜡是通过单官能的直链脂肪酸与单官能的直链醇之间的酯反应来合成制备的。
接枝聚合物
本发明中使用的接枝聚合物C是至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物。
本发明的调色剂中，接枝聚合物C中至少包括部分释放剂。这里使用的术语“包括”是指释放剂对于接枝聚合物C的聚烯烃树脂A部分具有良好的相容性或亲合性，并且由接枝聚合物C的聚烯烃A部分选择性地捕获或者与之相连。
制备调色剂的方法包括以下步骤：在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分以形成溶液或分散液；在无机分散剂或微细聚合物粒子存在下，在水性介质中分散所述溶液或分散液；使所述溶液或分散液进行加成聚合；从生成的乳状液中除去有机溶剂。这种调色剂也可以通过制造干调色剂的方法来制备用于将包括聚酯树脂的调色剂粒子分散在水性介质中以形成调色剂粒子。在这些步骤中，粘合剂树脂、释放剂和水性介质彼此之间具有不充分的兼容性或可混合性且独立分散。因此，在占调色剂粒子较大部分的粘合剂内不包含释放剂，但是释放剂可以暴露在调色剂粒子的表面作为具有大粒子直径的分散粒子。为了解决分散失败，加入了至少部分接枝有乙烯树脂B的聚烯烃树脂A的接枝聚合物C。所述接枝聚合物C与释放剂和粘合剂树脂具有优越的兼容性，因此接枝聚合物C进入释放剂与粘合剂树脂之间，从而防止释放剂从粒子表面暴露出来。此外，所述释放剂能分散在粒子表面附近，因而当调色剂经过图像定影设备时，释放剂能快速地展现其释放功能。
作为具有大粒子直径的粒子而被分散的接枝聚合物C能够使释放剂更加容易地被包含和附着，且能更容易地从调色剂表面渗出。但是，当被分散的接枝聚合物C的粒子直径过大时，分散的释放剂的粒子直径将趋向增大。
在树脂中分散的接枝聚合物C的粒子直径按照它的长轴一般是从0.1μm到2.5μm，优选从0.3μm到2.0μm，更优选是从0.3μm到1.5μm。优选地，树脂组分基本上不包括长轴超过2.5μm的接枝聚合物C的粒子。在树脂组分中这种长轴超过2.5μm的接枝聚合物C粒子的含量，若是有的话，优选在数目上占1％或更少，更优选的是在数目上占0％。
构成聚烯烃树脂A的烯烃的例子为乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、1-十二碳烯和1-十八碳烯。
聚烯烃树脂A的例子包括烯烃聚合物、烯烃聚合物的氧化物、烯烃聚合物的改性产物以及烯烃与另一种可共聚的单体的共聚物。
烯烃聚合物的例子为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物和丙烯/-1-己烯共聚物。
烯烃聚合物的氧化物的例子是前述烯烃聚合物的氧化物。
烯烃聚合物的改性产物的例子是烯烃聚合物的顺丁烯二酸衍生加合物。这种顺丁烯二酸衍生物包括，例如，顺丁烯二酸酐、顺丁烯二酸一甲酯、顺丁烯二酸酯一丁酯和顺丁烯二酸二甲酯。
烯烃与另一种可共聚的单体的共聚物的例子是烯烃与例如不饱和羧酸(例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸和顺丁烯二酸酐)、不饱和羧酸的烷基酯(例如，丙烯酸的C1-C18烷基酯、甲基丙烯酸的C1-C18烷基酯和顺丁烯二酸的C1-C18烷基酯)这些单体的共聚物。
本发明中使用的聚烯烃树脂必须仅仅具有一个聚烯烃结构作为聚合物，它的构成单体可以不具有烯烃结构。例如，诸如Sasol蜡的聚亚甲基可以用作聚烯烃树脂。
在这些聚烯烃树脂中，优选烯烃聚合物，烯烃聚合物的氧化物和烯烃聚合物的改性产物，其中，更优选为聚乙烯、聚亚甲基、聚丙烯、乙烯/丙烯共聚物、氧化聚乙烯、氧化聚丙烯和顺丁烯二酸酯化的聚丙烯，尤其优选聚乙烯和聚丙烯。
聚烯烃树脂A的软化点一般是从70℃到170℃，优选从80℃到140℃。软化点为80℃或更高的聚烯烃树脂A产生调色剂良好的流动性，软化点为140℃或更低的聚烯烃树脂A产生良好的释放能力和低温图像定影特性。
为避免在载体上形成膜，并能获得良好的释放能力，聚烯烃树脂A一般具有从500到20,000，优选从1,000到15,000，更优选从1,500到10,000的数均分子量，一般从800到100,000，优选从1,500到60,000，更优选从2,000到30,000的重均分子量。
聚烯烃树脂A一般具有5.0或更少，优选3.5或更少，更优选1.0或更少的穿透率。
可以将常规的乙烯基单体的均聚物和共聚物用作乙烯树脂B。
乙烯树脂B具体的例子是苯乙烯单体、丙烯酸单体、甲基丙烯酸单体、乙烯酯单体、乙烯醚单体、含卤素的乙烯基单体、诸如丁二烯和异丁烯的二烯单体、丙烯腈、甲基丙烯腈、氰基萃乙烯和其它不饱和的腈单体的均聚物和共聚物以及这些单体的组合的均聚物和共聚物。
乙烯树脂B具有从10.0到12.6(cal/cm3)1/2，优选从10.4到12.6(cal/cm3)1/2，更优选从10.6到12.6(cal/cm3)1/2的溶解度参数SP。当乙烯树脂B的溶解度参数SP在10.0到12.6的范围内时，粘合剂树脂和释放剂的溶解度参数SP之差属于最佳范围，且能令人满意地分散这些组分。溶解度参数SP能够依照公知的Fedors方法来确定。
乙烯树脂B可以是具有溶解度参数SP为10.0到12.6(cal/cm3)1/2的均聚物，优选是就均聚物而言溶解度参数SP为11.0到18.0(cal/cm3)1/2，更优选为11.0到16.0(cal/cm3)1/2的乙烯单体1和就均聚物而言溶解度参数SP为8.0到11.0(cal/cm3)1/2，更优选为9.0到10.8(cal/cm3)1/2的单体2的共聚物。
乙烯单体1包括，例如，不饱和的腈单体1-1和α，β-不饱和羧酸1-2。
不饱和的腈单体1-1的例子是丙烯腈、甲基丙烯腈和氰基苯乙烯，其中优选丙烯腈和甲基丙烯腈。α，β-不饱和羧酸1-2的例子是不饱和羧酸及其酸酐，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸及其酸酐；不饱和二羧酸的单体，例如顺丁烯二酸一甲酯，顺丁烯二酸酯一丁酯和衣康酸一甲酯，其中优选丙烯酸、甲基丙烯酸和不饱和二羧酸的单体，更优选甲基丙烯酸和诸如顺丁烯二酸一甲酯和顺丁烯二酸酯一丁酯的顺丁烯二酸的单酯。
单体2的例子是苯乙烯单体，例如，苯乙烯、α甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、对羟基苯乙烯、对乙酸基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、苯基苯乙烯和苯甲基苯乙烯；不饱和羧酸的C1-C18烷基酯，例如甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸(2-乙基己基)酯(2-ethylhexyl acrylate)、甲基丙烯酸(2-乙基己基)酯；诸如乙酸乙烯酯的乙烯基酯单体；诸如乙烯基甲醚的乙烯醚单体；诸如氯乙烯的含卤素的乙烯单体；诸如丁二烯和异丁烯的二烯单体以及这些单体的组合物。在这些单体中，优选单独的苯乙烯单体，不饱和羧酸的烷基酯以及这些单体的组合，其中优选单独的苯乙烯，苯乙烯与丙烯酸的烷基酯的组合或者苯乙烯与甲基丙烯酸的烷基酯的组合。
乙烯树脂B一般具有从1,500到100,000，优选从2,500到50,000，更优选从2,800到20,000的数均分子量，一般从5,000到200,000，优选从6,000到100,000，更优选从7,000到50,000的重均分子量。
乙烯树脂B具有一般从40℃到90℃，优选从45℃到80℃，更优选从50℃到70℃的玻璃化转变点Tg，以获得较好的储存稳定性(当Tg≥40℃时)和较好的低温图像定影特性(当Tg≤90℃时)。
接枝聚合物C的具体例子是包含下面的聚烯烃树脂A和乙烯树脂B的接枝聚合物：
与苯乙烯/丙烯腈共聚物B接枝的氧化聚丙烯A、
与苯乙烯/丙烯腈共聚物B接枝的聚乙烯和聚丙烯混合物A、
与苯乙烯/丙烯酸/丙烯酸丁酯共聚物B接枝的乙烯/丙烯共聚物A、
与苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸丁酯/顺丁烯二酸酯一丁酯共聚物B接枝的聚丙烯A、
与苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸/丙烯酸丁酯共聚物B接枝的顺丁烯二酸改性聚丙烯A、
与苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸/丙烯酸(2-乙基己基)酯共聚物B接枝的顺丁烯二酸改性聚丙烯A、
与丙烯腈/丙烯酸丁酯/苯乙烯/顺丁烯二酸酯一丁酯共聚物B接枝的聚乙烯和顺丁烯二酸改性聚丙烯的混合物A。
接枝聚合物C可以由例如下面的方式制备。最初，诸如聚烯烃树脂的蜡被溶解或分散在诸如甲苯或二甲苯的溶剂中，加热至100℃到200℃，然后在过氧化物聚合引发剂，例如，过氧化苯甲酰，过氧化二叔丁基或叔丁基过氧化物苯甲酸酯的作用下，与逐滴加入的乙烯单体发生接枝聚合，然后将溶剂蒸馏掉，从而产生接枝聚合物C。
在接枝聚合中，过氧化物聚合引发剂的量一般在重量上占反应物重量的0.2％到10％，优选从0.5％到5％。
生成的接枝聚合物C可以包括未反应的聚烯烃树脂A或由于乙烯单体之间的反应形成的乙烯树脂B。按照本发明，不需要将这些聚烯烃树脂A和乙烯树脂B从接枝聚合物C中除去，这种接枝聚合物C可以适当地用作含有这些组分的树脂混合物。
为构成接枝聚合物C，聚烯烃树脂A的量一般在重量上占聚合物C总重量的1％到90％，优选5％到80％，乙烯树脂B的量一般在重量上占聚合物C总重量的10％到99％，优选20％到95％。
为了较好的释放能力和较好地分散释放剂以防止成膜，在调色剂中接枝聚合物C(包括未反应的聚烯烃树脂A和乙烯树脂B)的含量，相对于按重量计算的100份释放剂，优选是按重量计算的10到500份。调色剂中的释放剂重量的80％或更多，更优选90％或更多被包含在接枝聚合物C中。
电荷控制剂
调色剂根据需要可以进一步包括电荷控制剂。电荷控制剂包括公知的电荷控制剂，例如苯胺黑染料、三苯甲烷染料、含有铬的金属络合染料、钼酸螯合颜料、若丹明染料、烷氧基胺、包括氟改性季铵盐的季铵盐、烷基酰胺、磷的单质或化合物、钨的单质或化合物、含有氟的活性剂、水杨酸的金属盐和水杨酸衍生物的金属盐。电荷控制剂的例子包括可购买的产品，从Orient化学工业有限公司购买的商品名称为BONDRON03(苯胺黑染料)，BONTRON-51(季铵盐)，BONTRON S-34(含有金属的偶氮染料)，BONTRON E-82(α-萘酚酸的金属络合物)，BONTRON E-84(水杨酸的金属络合物)和BONTRON E-89(酚的缩合产物)；从Hodogaya化学有限公司购买的TP-302和TP-415(季铵盐的钼络合物)；从Hoechst AG公司购买的COPY CHARGE PSY VP2038(季铵盐)，COPY BLUE PR(三苯甲烷衍生物)，COPY CHARGE NEG VP2036和COPY CHARGE NX VP434(季铵盐)；从日本Carlit有限公司购买的LRA-901和LR-147(硼络合物)；还有铜酞菁颜料，苝系颜料，喹吖二酮颜料，偶氮颜料和具有诸如磺基、羧基和季铵盐的官能团的高分子化合物。
电荷控制剂的数量并没有明确的限制，可根据按照需要所用的粘合剂树脂和添加剂，如果有的话，类型以及用于制备调色剂且包括分散步骤的方法来设定。相对于按重量计算的100份粘合剂树脂，电荷控制剂的量按重量优选是从0.1到10份，更优选从0.2到5份。如果超过按重量的10份，那么调色剂可能具有过高的电荷，电荷控制剂就不可能充分地起到其作用，显影剂可能对显影辊具有增强的静电吸引力，显影剂可能具有减小的流动性或导致减小的图像密度。当这些电荷控制剂和释放剂被溶解和分散在有机溶剂中时，它们与母料和树脂组分熔合和捏合或可以被添加到其它材料中。
外部添加剂
无机微细粒子可优选用作外部添加剂以提高或增强流动性，显影特性和调色剂粒子的带电能力。无机微细粒子优选具有从5nm到2μm，更优选从5nm到500nm的初级粒子直径，且优选具有20m2/g到500m2/g的由BET方法确定的表面积。无机微细粒子的量按重量计算优选占调色剂重量的0.01％到5％，更优选占0.01％到2％。无机微细粒子的例子是硅石、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、氧化锡、硅砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氧化铬、二氧化铈、氧化铁红、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、硫酸钡、碳酸钡、碳酸钙、碳化硅和氮化硅。
外部添加剂的其它例子是聚合物粒子，例如聚苯乙烯，由无皂乳液聚合、悬浮聚合或分散聚合而制备的甲基丙酸烯酯或丙烯酸酯的共聚物；有机硅树脂、苯并胍胺树脂、尼龙树脂和其它缩聚的或热固性的树脂。
在这些流动性分给剂(flowability-imparting agent)上适宜进行表面处理以提高疏水性，从而甚至在高湿度的环境中，抑制损害流动性和带电能力。合适的表面处理剂例如是，硅烷偶联剂、sililating agent、具有氟化烷基的硅烷偶联剂、有机钛酸酯偶联剂、铝偶联剂、硅油和改性硅油。
为了除去转印后遗留在光电导体上的或在最初转印元件上的显影剂，还可以加入清洁剂(清洁改进剂)。合适的清洁剂例如是，硬脂酸和其它脂肪酸的金属盐，如硬脂酸锌和硬脂酸钙；以及聚甲基丙烯酸甲酯微细粒子，聚苯乙烯微细粒子和其它通过例如无皂乳液聚合制备的微细聚合物粒子。这样的微细聚合物粒子优选具有相对狭窄的粒子分布和0.01μm到1μm的体均粒子直径。
在水性介质中制备调色剂
本发明中使用的水性介质可以包括单独的水或者与有机溶剂相结合的水，所述有机溶剂与水易混合。这种易混合的有机溶剂包括，但并不限于，醇例如甲醇、异丙醇和乙二醇；二甲基甲酰胺；四氢呋喃；诸如甲基纤维素溶剂的纤维素溶剂；和诸如丙酮和甲基乙基酮的低酮。
为了形成调色剂粒子，允许包括含有异氰酸酯的预聚物(A)的分散液与胺或其衍生物在水性介质中反应。为了稳定地形成含预聚物(A)的分散液，例如，包括脲改性聚酯(UMPE)或预聚物(A)的调色剂材料组合物通过剪切力的作用而分散在水性介质中。其它的调色剂组分(在下文称为“调色剂材料”)例如着色剂、着色剂母料、释放剂、电荷控制剂以及未改性聚酯树脂在分散过程中可与预聚物(A)在水性介质中混合以形成分散液。但是，优选的是这些调色剂材料事先彼此混合，将所得到的混合物加入水性介质中。其它调色剂材料例如着色剂、脱模剂和电荷控制剂在粒子的形成过程中不一定加入到水性介质中，它可以加入到已形成的粒子中。例如，形成不含着色剂的粒子，然后根据公知的染色程序将着色剂添加到形成的粒子中。
分散过程并没有明确地限定，它包括公知的程序，例如低速剪切(low-speed shearing)，高速剪切(high speed shearing)，摩擦分散，高压喷射和超声波分散。为了使分散体具有2到20μm的平均粒子直径，优选高速剪切程序。当使用高速剪切分散机时，转数并没有明确地限定，一般是从1,000到30,000rpm，优选从5,000到20,000rpm。分散时间没有明确地限定，一般在分批系统中是从0.1到5分钟。为了防止颜料的聚集，一般在温度为20℃或更低，在30到60分钟的时间内进行分散。
相对于按重量计算的100份含脲改性聚酯(UMPE)或预聚物(A)的调色剂组合物，水性介质的量按重量一般是从50到2,000份，优选从100到1,000份。如果按重量计算的量小于50份，则调色剂组合物可能不会充分地分散，从而不能够获得具有规定的平均粒子直径的调色剂粒子。如果按重量计算的量超过2,000份，则是不经济的。在这步中，油相必须具有由B型粘度计确定的2,000mP.s的粘度。如果油相的粘度小于2,000mP.s，则颜料粒子在分散的油相中变得更容易移动，从而导致聚集。因此调色剂可以具有不充分分散的颜料粒子，并且可以具有一个减小的体积电阻率值。即使在颜料分散后，系统应该保持在15℃或更低的温度下以避免颜料粒子的聚集。
需要的话可以使用分散剂。这样的分散剂优选用于较窄的粒子分布和更稳定的分散。
微细聚合物粒子
本发明中使用的微细聚合物粒子优选具有从50℃到70℃的玻璃化转变点Tg和10×104到30×104的重均分子量。
构成微细聚合物粒子的树脂可以是任何公知的树脂，只要它能形成水性分散液，它可以是热塑性树脂或热固性树脂。这些树脂的例子是乙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、三聚氰胺(甲醛)树脂、脲醛树脂、苯胺树脂、离聚物树脂和聚碳酸酯树脂。这些树脂的每一种都能被单独使用或结合起来使用。其中，为了容易地制备微细球形聚合物粒子的水性分散液，优选乙烯树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酯树脂和这些树脂的混合物。
乙烯树脂的例子是乙烯单体的均聚物或共聚物，例如苯乙烯-丙烯酸酯树脂、苯乙烯-甲基丙烯酸酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物、苯乙烯-丙烯酸共聚物和苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物。
为了从得到的乳化的分散液中除去有机溶剂，可以逐渐加热其整个部分，从而使有机溶剂完全蒸发。可以通过调节在除去有机溶剂以前乳状液搅拌力度的大小和除去有机溶剂的时限来控制调色剂粒子的球形度(圆形度)。通过慢慢地除去溶剂，调色剂粒子具有球形度为0.980或更高的基本上球形的形状。通过猛烈搅拌乳状液以及在很短的时间内除去溶剂，调色剂粒子具有球形度在约0.900到0.960的粗糙和不规则的形状。更具体地说，在30℃到50℃的温度下，在用很大的搅拌力搅拌在搅拌室里的乳状液的同时所进行的乳化作用和反应后，通过从乳状液中除去溶剂，可以将球形度控制在0.850到0.990的范围内。通过在形成粒状的过程中迅速除去诸如乙酸乙酯的有机溶剂，形成的粒子可以经过体积收缩，从而具有带确定球形度的确定形状。但是，溶剂应该在1小时内除去。如果花费了1小时或更长时间，则颜料粒子可能聚集，从而降低体积电阻率。
另外，可以通过将乳状液喷射到干燥的气体中以除去溶剂，由此彻底除去喷射液滴中的非水溶性有机溶剂，从而通过蒸发，在除去水基(water-based)分散剂的同时形成微细调色剂粒子。将乳状液喷射到的干燥的气体包括，例如，诸如空气、氮气气体、二氧化碳气体和燃烧气体的被加热过的气体。所述气体优选被加热到比具有最高沸点的溶剂的沸点高的温度。通过使用诸如喷雾干燥器、带式干燥器或旋转窑的干燥器进行的短时间干燥，能够得到所预期的产品。
此外，为了得到较低粘度的分散体(调色剂组合物)，可使用能够溶解脲改性聚酯(UMPE)和/或预聚物(A)的溶剂。溶剂优选具有挥发性的，并且为了更易于除去，优选具有低于100℃的沸点。这样的溶剂包括，但并不限于，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、一氯苯、1，1-二氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲基乙基酮和甲基异丁基酮。这些溶剂中的每一种都能被单独使用或结合起来使用。其中，优选的溶剂是甲苯、二甲苯和其它芳族的碳氢化合物溶剂、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳和其它卤代烃。相对于按重量计算的100份预聚物(A)，溶剂的量按重量一般是从0到300份，优选的是从0到100份，更优选的是从25到70份。溶剂，若有的话，在伸长和/或交联反应后通过在大气压力或减压下进行加热而除去。
反应的改性聚酯(RMPE)与作为交联剂和/或伸长剂的胺(B)之间的伸长和/或交联反应时间根据基于预聚物(A)的异氰酸酯结构和胺(B)的结合的反应活性而适当设定，一般是从10分钟到40小时，优选从2到24小时。反应温度一般从0℃到150℃，优选从40℃到98℃。需要的话，可以使用一种公知的催化剂，例如月桂酸二丁基锡和月桂酸二辛基锡。
有机溶剂可从制备的乳状液中除去，例如，通过渐渐地提升整个系统的温度，并通过蒸发彻底除去初级粒子中的有机溶剂。另外外，可以通过将乳状液喷射到干燥的气体中而除去溶剂，由此彻底除去初级粒子中的非水溶性有机溶剂，从而通过蒸发，在除去水基分散剂的同时形成微细调色剂粒子。将乳状液喷射到的干燥的气体包括，例如，诸如空气、氮气气体、二氧化碳气体和燃烧气体的被加热过的气体。所述气体优选被加热到比具有最高沸点的溶剂的沸点高的温度。通过使用诸如喷雾干燥器、带式干燥器或旋转窑的干燥器进行的短时间干燥，能够得到所预期的产品。
当初级粒子的粒子分布较宽，且对粒子分布的调整不能在洗涤和干燥步骤中进行时，可以对乳状液中的粒子分类。
所述粒子可以通过使用旋风分离器、滗析器(decanter)或离心离析器除去液体中的微细粒子部分而进行分类。尽管可以在干燥后的干燥粒子上进行分类，但是从方法效率的观点来看，更优选在溶液中进行分类。由于分类，所得到的不规则调色剂粒子和粗糙粒子被送回捏合步骤以再循环。在这种情况下，微细粒子或粗糙粒子可以是在一个潮湿的状态下。
分散剂优选从得到的分散体中除去，更优选在分类的同时被除去。
干调色剂粉末颗粒可以与各种试剂的微细粒子(finely-divided particle)混合，这些试剂例如是释放剂、电荷控制剂、流动性给予剂和着色剂。通过对粒子的混合物进行机械冲击，各种试剂的微细粒子能牢固地沉积在调色剂粒子的表面或在其表面上与调色剂粒子均匀混合。因此，能防止附因此在显影和转印步骤中，很容易扩散到点的外边。此外，球形调色剂粒子容易卷入光电导体和清洁元件之间的空间内，从而导致清洁失败。
具有椭圆形的调色剂具有可适当控制的流动性，能通过摩擦而平稳地充电，因此避免调色剂堆积在图像背景上。调色剂图像能严格按照微细的潜在点象而精确地显影，且能被有效地转印到，例如，记录介质，因此表现出了优越的点再现性。调色剂适当的流动性也能阻止在这些过程中调色剂粒子的扩散。此外，由于椭圆形调色剂滚动的轴受到限制，从而不太可能滑到清洁元件下，因此椭圆形调色剂比圆形调色剂更能抑制清洁失败。
椭圆形调色剂粒子优选是具有长轴r1，短轴r2和厚度r3的椭圆形，如附图1A，1B和1C中示意性所示的，其中，短轴r2与长轴r1的比值(r2/r1)是从约0.5到约0.8，厚度r3与短轴r2的比值(r3/r2)是从约0.7到约1.0。
如果比值(r2/r1)小于约0.5，则由于球形程度较小的调色剂粒子形状，调色剂的清洁特性很强。但是，点再现性和转印效率不充分，因此不能够获得高质量的图像。
如果比值(r2/r1)超过约0.8，则调色剂粒子的形状接近球形，会出现清洁失败，尤其在低温和低湿度的空气中。如果比值(r3/r2)小于0.7，则调色剂是扁平的，不能如球形调色剂一样被有效地转印，尽管它像在具有不规则形状的调色剂中一样不发生扩散。特别是当比值(r3/r2)为1时，调色剂的形状几乎变成了一个以主轴为旋转轴的旋转体。通过满足这些数值条件，调色剂具有一个不同于不规则形状、扁平形状和球形的粒子形状。就是这种形状能够获得摩擦带电能力、点再现性、转印效率、扩散抑制和清洁能力等所有特性。
附图1A、1B和1C示出了调色剂粒子的长轴，短轴和厚度之间的关系。用r1、r2和r3表示的长度能用扫描电子显微镜(SEM)通过从不同角度拍照而进行监控和测量。
本发明的成像装置使用了本发明的调色剂，且将其配置为在两辊之间1.5×105Pa或更小的接触压力(由接触面积除辊的负载)时进行图像定影。
附图2是本发明一个实施例的成像装置中的定影设备的示意图。附图2中显示有定影辊1、加压辊2、金属圆筒3、防偏移层(offset preventing layer)4、加热灯5、另一金属圆筒6、另一防偏移层7、另一加热灯8、调色剂图像T和基板(支撑板)S，例如转印纸张。
因此在显影和转印步骤中，很容易扩散到点的外边。此外，球形调色剂粒子容易卷入光电导体和清洁元件之间的空间内，从而导致清洁失败。
具有椭圆形的调色剂具有可适当控制的流动性，能通过摩擦而平稳地充电，因此避免调色剂堆积在图像背景上。调色剂图像能严格按照微细的潜在点象而精确地显影，且能被有效地转印到，例如，记录介质，因此表现出了优越的点再现性。调色剂适当的流动性也能阻止在这些过程中调色剂粒子的扩散。此外，由于椭圆形调色剂滚动的轴受到限制，从而不太可能滑到清洁元件下，因此椭圆形调色剂比圆形调色剂更能抑制清洁失败。
椭圆形调色剂粒子优选是具有长轴r1，短轴r2和厚度r3的椭圆形，如附图1A，1B和1C中示意性所示的，其中，短轴r2与长轴r1的比值(r2/r1)是从约0.5到约0.8，厚度r3与短轴r2的比值(r3/r2)是从约0.7到约1.0。
如果比值(r2/r1)小于约0.5，则由于球形程度较小的调色剂粒子形状，调色剂的清洁特性很强。但是，点再现性和转印效率不充分，因此不能够获得高质量的图像。
如果比值(r2/r1)超过约0.8，则调色剂粒子的形状接近球形，会出现清洁失败，尤其在低温和低湿度的空气中。如果比值(r3/r2)小于0.7，则调色剂是扁平的，不能如球形调色剂一样被有效地转印，尽管它像在具有不规则形状的调色剂中一样不发生扩散。特别是当比值(r3/r2)为1时，调色剂的形状几乎变成了一个以主轴为旋转轴的旋转体。通过满足这些数值条件，调色剂具有一个不同于不规则形状、扁平形状和球形的粒子形状。就是这种形状能够获得摩擦带电能力、点再现性、转印效率、扩散抑制和清洁能力等所有特性。
附图1A、1B和1C示出了调色剂粒子的长轴，短轴和厚度之间的关系。用r1、r2和r3表示的长度能用扫描电子显微镜(SEM)通过从不同角度拍照而进行监控和测量。
本发明的成像装置使用了本发明的调色剂，且将其配置为在两辊之间1.5×105Pa或更小的接触压力(由接触面积除辊的负载)时进行图像定影。
附图2是本发明一个实施例的成像装置中的定影设备的示意图。附图2中显示有定影辊1、加压辊2、金属圆筒3、防偏移层(offset preventing layer)4、加热灯5、另一金属圆筒6、另一防偏移层7、另一加热灯8、调色剂图像T和基板(支撑板)S，例如转印纸张。
在用于这种图像定影设备的常规定影设备中，两辊之间的接触压力(辊负载/接触面积)超过1.5×105Pa。如果不超过，则不能将图像充分地定影。但是，本发明的调色剂甚至可以在低温，还可以在1.5×105Pa或更小的低接触压力下定影。通过在低接触压力下定影，转移介质上的调色剂图像不会变形，因此得到具有高精确度的图像输出。
本发明的图像定影设备使用了本发明的调色剂，并包括图像定影设备(定影设备)，该定影设备包括带加热元件的加热器；与加热器接触的膜；以及与加热器紧密接触的加压元件，膜插入两者之间，图像定影设备设置为使载有未定影调色剂图像的记录介质在所述膜和加压元件之间通过，以加热和熔合所述调色剂，从而使调色剂图像定影。
参照附图3，定影设备是一个SURF(表面快速熔化)定影设备，其中通过使定影膜302旋转来实现定影。具体地，定影膜302是一个以环形带的形式存在的耐热膜，定影膜302跨越绕过传动辊304，从动辊306和加热元件308，传动辊是定影膜302的支持旋转体，加热元件放置在下侧，并在传动辊304和从动辊306之间。
所述从动辊306也作为定影膜302的张力辊而工作。如图所示，定影膜302由传动辊304驱动，从而以顺时针旋转方向旋转。控制旋转速度，使定影膜302按照与辊隙区域(nip region)L内转印介质相同的速度行进，在辊隙区域L内，加压辊310和定影膜302彼此接触。
加压辊310有一个具备优越释放能力(releasing ability)的橡胶弹性层，，例如硅橡胶。加压辊310以逆时针方向旋转，从而调节对于固定辊隙区域L的总接触压力在4kg到10kg。
定影膜302优选具有优越的耐热性，释放能力和耐磨性。它的厚度一般为100μm或更小，优选40μm或更小。定影膜的例子是耐热树脂例如聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，PES(聚醚硫化物)和PFA(四氟乙烯全氟烃基乙烯基醚共聚物)的单层膜以及如下的多层膜，该多层膜包括厚度为20μm的膜和厚度为10μm，由加入例如PTFE(聚四氟乙烯树脂)和PFA的氟化物树脂的光电导体剂(导电剂)形成的释放涂层或沉积在与图像接触一边的诸如碳氟化合物树脂或硅橡胶的弹性层。
在图3中，根据本实施方案的加热元件308包含一个平坦基板312和定影加热器314。平坦基板312是由具有高导热系数和高电阻的材料形成，例如氧化铝。由耐热元件形成的定影加热器314被设置在与定影膜302相接触的加热部分308的表面上，从而定影加热器314比较长的一边沿着定影膜302行进的方向放置。这种定影加热器是，例如用电阻材料比如Ag/Pd或Ta2N以线性条纹或带状条纹印制的隔板(screen)。此外，在定影加热器314的两端设置两电极(没有示出)，以使耐热元件通过在两电极之间加电压而产生热量。进一步地，由热敏电阻形成的定影热传感器316设置在平坦基板312与定影加热器314相对的一边上。
平坦基板312的热信息由定影热传感器316探测，然后发送到控制器，使施加到定影加热器上的电量得到控制，因此加热元件被控制在预定的温度下。
本发明的处理盒使用本发明的调色剂，其整体包括光电导体以及选自充电单元，显影单元和清洁单元中至少一个单元，处理盒是可以从成像装置的主体上拆卸并安装的。
附图4是具有本发明的处理盒的成像装置的示意图。
附图4中的处理盒10包括光电导体11、充电器12、显影装置13和清洁器14。
根据本发明，光电导体11和充电器12，显影装置13和清洁器14中的至少一个完整地组合形成处理盒，该处理盒设置成可以从成像装置例如复印机或打印机的主体上拆卸和安装。
在装配有本发明的处理盒的成像装置中，光电导体以一个预定的圆周速度进行旋转。在光电导体的旋转周期内，充电器(充电装置)在预定的正或负电势使光电导体均匀地充电，随后光辐照器例如狭缝曝光或激光束扫描曝光，将成影象的光照射在带电的光电导体上。这样，静电潜像连续地形成在光电导体的圆周表面上。随后，图像显影剂使用调色剂显影已形成的静电潜像以形成调色剂图像，然后转印单元连续地将调色剂图像转印到转印介质上，转印介质在光电导体旋转的同时从供纸器送到光电导体和转印单元之间。将载有转印调色剂图像的转印介质与光电导体分离，并进入定影器。所述定影器将转印的图像定影到转印介质上，从而形成再现(复制)，然后复制品从装置中送出，即，打印出。转印调色剂图像后，清洁器将残留在光电导体表面的调色剂除去以清洁表面。然后为了形成另一图像，消除光电导体的电荷。
成像装置中使用的光电导体优选是无定形硅光电导体。
无定形硅光电导体
在本发明中，无定形硅光电导体用作电子照相的光电导体。无定形硅光电导体(下文称为a-Si光电导体)具有一个导电基底和一个由a-Si形成的光电导层。通过例如真空沉积、喷溅、离子电镀、热CVD、光CVD、等离子体CVD、等成膜方法，将光电导体层加热到50℃到400℃的温度使光电导层形成在基底上。其中优选的方法是等离子体CVD，在该方法中，通过直流电的辉光放电，高频或微波将原料气体分解，然后将a-Si沉积在基底上，从而形成a-Si膜。
层状结构
无定形硅光电导体的层状结构的例子如下。图5A、5B、5C和5D是解释无定形硅光电导体层状结构的示意图。参照图5A，用于电子照相的光电导体500具有基底501和在基底501上的光电导层502。所述的光电导层502由a-Si：H，X形成，并显示光电导性。参照图5B，用于电子照相的光电导体500具有基底501，在基底501上，排列有由a-Si：H，X形成的光电导层502和无定形硅表面层503。参照图5C，用于电子照相的光电导体500具有基底501，在基底501上的由a-Si：H，X形成的光电导层502，无定形硅表面层503和无定形硅电荷注入抑制层504。参照图5D，用于电子照相的光电导体500具有基底501和在基底501上的光电导层502。所述的光电导层502包括由a-Si：H，X形成的电荷产生层505和电荷迁移层506。用于电子照相的光电导体500进一步具有在光电导层502上的无定形硅表面层503。
基底
光电导体的基底可以是导电的或绝缘的。导电基底的例子包括诸如铝、铬、钼、金、铟、铌、碲、钒、钛、铂、钯和铁的金属及其合金例如不锈钢。绝缘基底也能用作基底，在该绝缘基底中，至少对朝向光电导层的表面进行处理以产生导电性。这种绝缘基底的例子是诸如聚酯、聚乙烯、聚碳酸酯、醋酸纤维素酯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯或聚酰胺的合成树脂，玻璃或陶瓷的薄膜或片。
基底的形状可以是圆柱形的、板状的或环形带，其具有平滑或不规则表面。可以对它的厚度进行调整，从而形成预定的光电导体。在光电导体要求一定柔软性(flexibility)的情况，基底可以在有效地起到其作用的范围内尽可能地薄。从例如生产、操作和机械强度的观点出发，基底的厚度一般为10μm或更大。
电荷注入抑制层
在本发明使用的光电导体中，在导电基底和光电导层(图5C)之间设置电荷注入抑制层是很有效的。该电荷注入抑制层抑制从导电基底的电荷注入。该电荷注入抑制层具有极性依赖性。也就是，当具体极性的电荷被施加于光电导体的自由表面时，电荷注入抑制层发挥作用，从而抑制从导电基底到光电导层的电流注入，当施加相反极性的电荷时，电荷注入抑制层不再起作用。为了实现这种功能，相对于光电导层来说，电荷注入抑制层包括相对大量的控制导电性的原子。
为了得到所需要的电子照相特性和较好的经济效益，电荷注入抑制层的厚度优选从约0.1μm到约5μm，更优选从0.3μm到4μm，更进一步优选0.5μm到3μm。
光电导层
根据需要，光电导层可以设置在基底501的上面。对光电导层的厚度没有特别的限制，只要能获得所需要的电子照相特性和高的成本效益。厚度优选从约1μm到约100μm，更优选从20μm到50μm，更进一步优选23μm到45μm。
电荷迁移层
当光电导层根据其功能分成多个层时，电荷迁移层主要功能是传输电流。电荷迁移层至少包括硅原子、碳原子和氟原子作为其基本组分。如果需要，电荷迁移层可以进一步包括氢原子和氧原子，以使得电荷迁移层由a-SiC(H，F，O)形成。这种电荷迁移层显示了理想的光电导性，尤其是电荷储存特性、电荷产生特性和电荷迁移特性。尤其优选的是电荷迁移层含有氧原子。
适当地调整电荷迁移层的厚度，从而产生理想的电子照相特性和成本效益。其厚度优选从约5μm到约50μm，更优选从10μm到40μm，最优选从20μm到30μm。
电荷产生层
当光电导层根据其功能分成多个层时，电荷产生层主要功能是产生电荷。电荷产生层至少含有硅原子作为基本组分，并且基本上不含有碳原子。如果需要，电荷产生层可以进一步包括氢原子，从而使电荷产生层由a-Si:H形成。这种电荷产生层显示了理想的光电导性，尤其是电荷产生特性和电荷迁移特性。
适当地调整电荷产生层的厚度，从而产生理想的电子照相特性和成本效益。其厚度优选从约0.5μm到约15μm，更优选从1μm到10μm，最优选从1μm到5μm。
表面层
本发明中使用的无定形硅光电导体可以进一步包括设置在上面所提到的形成在基底上的光电导层上的表面层。表面层优选是无定形硅层。表面层具有自由表面，以得到理想的特性，例如抗潮湿性，连续重复使用的可用性，电场强度(electric strength)、操作环境的稳定性和耐久性。
表面层的厚度一般从约0.01μm到约3μm，优选从0.05μm到2μm，更优选从0.1μm到1μm。如果厚度小于约0.01μm，则会在光电导体的使用过程中磨损表面层。如果超过约3μm，则会削弱电子照相特性，例如残留电荷增加。
本发明的成像装置优选设置为当显影光电导体上的静电潜像时施加交变电场。
根据图6显示的本实施方案的显影装置20中，在显影过程中电源22将一个振荡偏压作为显影偏压施加于显影筒21上，在振荡偏压中，将直流电压和交流电压叠加。背景部分的电势和图像部分的电势设定在振荡偏压的最大值和最小值之间。这就形成了一个交变电场，该交变场的方向在显影区域23处交替地变化。显影剂中的调色剂和载体在这个交变场强烈地振荡，从而使调色剂克服来自显影筒21和载体的静电约束力，跃迁到光电导体鼓24上。然后调色剂依照在光电导体上的静电潜像，附着到光电导体24上。
振荡偏压的最大值与最小值之间的差(峰间电压)优选从0.5kV到5kV，频率优选从1kHz到10kHz。振荡偏压的波形可以是一个矩形波，正弦波或三角波。振荡偏压的直流电压在上面所提到的背景电势和图像电势之间的范围内，从抑制调色剂在背景上沉积的观点出发，优选设定为接近背景电势。
当振荡偏压是矩形波时，占空比(duty ratio)优选为50％或更少。占空比是在振荡偏压的一个周期内，调色剂跳到光电导体上的时间的比率。这样，调色剂跳到光电导体时的峰值与偏压的时间平均值之差变得非常大。因此，调色剂的运动变得更加活跃，调色剂精确地附着于静电潜像的电位分布上。从而减少了粗糙沉积，提高了图像分辨率。此外，反向带电的载体跳到光电导体时的峰值与偏压的时间平均值之差减小。因此抑制了载体的运动，并大大降低载体沉积在背景上的可能性。
在本发明成像装置中使用的充电器(静电充电器)优选是一个接触充电器。这种充电器包括静电充电元件，该静电充电元件与作为静电潜像承载元件的光电导体接触，并提供电压以使光电导体充电。
辊充电器
图8A是装配有接触充电器的成像装置的一个实施例的示意图。作为图像承载元件而被充电的光电导体802以预定的速度(处理速度)按图中箭头所示方向旋转。与光电导体802接触的充电辊804包含芯棒(core rod)806和以同心圆的形状在芯棒806上形成的导电橡胶层808。芯棒806的两个末端用轴承(没有示出)支撑，使充电辊804能自由地旋转，通过加压元件(没有示出)以预定的压力将充电辊804挤压在光电导体802上。因此图中的充电辊804随着光电导体的旋转而一起旋转。充电辊804一般形成为具有16mm的直径，其中芯棒具有9mm，并用适度电阻约为100,000Ω·cm的橡胶层来涂敷。
图中示出的电源810与芯棒电连接，通过电源将预定的偏压施加于芯棒上。这样，使光电导体的表面在预定的极性和电势下均匀地充电。
作为本发明中使用的充电器，其形状没有明确地限定，例如可以是与辊分离的磁刷或毛刷。它可以根据成像装置的规格和结构来适当地选择。当用磁刷作为充电器时，磁刷包括由各种铁素体粒子例如锌-铜铁素体形成的静电充电器，支撑静电充电器的非磁性导电筒和包含在非磁性导电筒内的磁性辊。当用毛刷作为充电器时，毛刷的材料例如是，经过例如碳、硫化铜、金属或金属氧化物处理而具有导电性的毛，将所述毛卷绕或装配到处理为导电的金属或另一芯棒上。
毛刷充电器
图8B是装配有接触充电器的成像装置的另一个实施例的示意图。作为被充电的目标和图像承载元件的光电导体802以预定的速度(处理速度)按图中箭头所示方向旋转。具有毛刷的刷辊812以预定的辊隙宽度和相对于刷部814的弹性的预定压力与光电导体802相接触。
本发明中使用的作为接触充电器的毛刷辊812具有14mm的外径和250mm的纵向长度。在这个毛刷中，具有大量导电性人造纤维REC-B(商品名，从Unitika有限公司购买)的带子作为刷部814围绕6mm直径的金属芯棒806呈螺旋地盘绕，其中金属芯棒也起电极的作用。刷部814的刷是300丹尼尔(denier)/50丝，且具有每平方毫米155根纤维的密度。这种刷辊在沿一个方向旋转时一旦插入具有12mm内径的管中，就设置为使其与管具有相同的轴。之后，将管内的刷辊置于高湿度和高温的环境中以使毛皮的纤维缠绕。
在施加100V的电压时毛刷辊的电阻是1×105Ω。这个电阻是通过在毛刷辊上施加100V的电压和当毛刷辊与直径为30mm的金属鼓以3mm的辊隙宽度(nip width)接触时得到的电流计算出来的。
当待充电的光电导体碰巧具有低耐电强度的缺陷，例如其上面的小孔，因此过多的漏电流偶然遇到该缺陷时，为了防止在充电辊隙部分(nip part)由不充足电荷引起的图像不完整性，毛刷辊的电阻应该是104Ω或更大。此外，为了给光电导体的表面充分地充电，它的电阻应该是107Ω或更小。
毛的材料的例子除了REC-B(商品名，从Unitika有限公司购买)外，还包括REC-C，REC-M1，REC-M10(商品名，从Unitika有限公司购买)，SA-7(商品名，从Toray工业有限公司购买)，Thunderon(商品名，从NihonSanmo Dyeing有限公司购买)，Beltron(商品名，从Kanebo Gohsen有限公司购买)，Kuracarbo(商品名，从Kuraray有限公司购买)，其中碳分散在人造纤维中和Roval(商品名，从Mitsubishi Rayon有限公司购买)。所述刷优选每纤维3到10丹尼尔，每束10到100丝和每平方毫米80到600根纤维。所述毛的长度优选为1到10mm。
毛刷辊以预定的圆周速度按照与光电导体的旋转方向相反的(逆的)方向上旋转，且以顺从的速度(velocity deference)与光电导体相接触。电源将预定的充电电压施加到毛刷辊上，从而使光电导体的表面在预定的极性和电势下均匀地充电。在利用本发明的毛刷辊对光电导体的接触充电中，电荷主要被直接注入，光电导体表面在与施加于毛刷辊的充电电压基本上相等的电压下充电。
本发明中使用的静电充电器在形状上并没有明确地限定，可以是例如，充电辊或磁性毛刷，也可以是毛刷辊。它的形状可以根据成像装置的规格和结构来适当地选择。当使用充电辊时，它一般包括芯棒和涂敷在芯棒上的适度电阻约为100,000Ω·cm的橡胶层。当使用磁性毛刷时，它一般包括例如，作为静电充电元件的诸如锌-铜铁素体的铁素体粒子，支撑铁素体粒子的非磁性导电筒和包含在导电筒内的磁辊。
磁刷充电器
图8B是装配有接触充电器的成像装置的一个实施例的示意图。这幅图也可以用来解释使用磁刷充电器的实施例。作为被充电的目标和图像承载元件的光电导体802以预定的速度(处理速度)按图中箭头所示方向旋转。具有磁刷的刷辊812以预定的辊隙宽度和相对于刷部814的弹性的预定压力与光电导体802相接触。
作为本实施例的接触充电器的磁辊812由磁性粒子形成。在这些磁性粒子中，具有25μm平均粒子直径的锌-铜铁素体粒子和具有10μm平均粒子直径的锌-铜铁素体粒子以1/0.05的比率混合，从而形成在每个平均粒子直径处具有峰值，并且总平均粒子直径为25μm的铁素体粒子。铁素体粒子用具有适度电阻的树脂层涂敷，从而形成磁性粒子。由上面所提到的涂层磁性粒子，支撑涂层磁性粒子的非磁性导电筒和包含在非磁性导电筒内的磁辊来形成本实施例的接触充电器。涂层磁性粒子以1mm的厚度沉积在所述筒上，以形成与光电导体5mm的充电辊隙(charging nip)。将非磁性导电筒与光电导体之间的间隙调整为近似500μm。旋转所述磁性辊，从而使非磁性导电筒旋转，以致其表面速度是光电导体表面的圆周速度的两倍。因此，磁刷与光电导体均匀接触。
作为本发明中使用的充电器，它的形状没有明确地限定，例如可以是与磁刷分离的充电辊或毛刷。它可以根据成像装置的规格和结构来适当地选择。当使用充电辊时，它一般包括芯棒和涂敷在芯棒上的适度电阻约为100,000Ω·cm的橡胶层。当使用毛刷作为充电器时，毛刷的材料例如是，经过例如碳，硫化铜，金属或金属氧化物处理的成为导电性的毛，将所述毛卷绕或装配到经处理成为导电性的金属或另一芯棒上。
本发明将参照下面几个实施例和比较例做更详细地说明，但这些例子并不限定本发明的范围。除非此外说明，在下面所使用的词“份”或“份数”都是指按重量计算的。下面实施例中使用的调色剂显示在表1中。
制备实施例1：接枝聚合物的制备
在装配有温度计和搅拌器的高压反应器(autoclave reactor)内放入并充分溶解450份二甲苯和150份低分子量聚乙烯Sanwax LEL400(商品名，从Sanyo化学工业有限公司购买；软化点：128℃)作为蜡。在用氮气置换内部空气后，在155℃下两小时内，将594份苯乙烯，255份甲基丙烯酸甲酯，34.3份二叔丁基过氧六氢对苯二酸酯(peroxyhexahydroterephthalate)和120份二甲苯的混合物逐滴加入以聚合，反应混合物在155℃下继续保持1小时。然后除去溶剂，从而得到接枝聚合物W-1，该接枝聚合物W-1具有3,300的数均分子量，12,000的重均分子量，65.2℃的玻璃化转变温度和10.4(cal/cm3)1/2的乙烯树脂的溶解度参数SP。
制备实施例2：接枝聚合物的制备
在装配有温度计和搅拌器的高压反应器内放入并充分溶解400份二甲苯和150份低分子量聚丙烯Viscol 440P(商品名，从Sanyo化学工业有限公司购买，软化点：153℃)。在用氮气置换内部空气后，在150℃下两小时内，将665份苯乙烯，185份丙烯酸丁酯，8.5份二叔丁基过氧六氢对苯二酸酯和120份二甲苯的混合物逐滴加入以聚合，反应混合物在150℃下继续保持1小时。然后除去溶剂，从而得到接枝聚合物W-2，该接枝聚合物W-2具有8,300的数均分子量，22,900的重均分子量，60.5℃的玻璃化转变温度和10.4(cal/cm3)1/2的乙烯树脂的溶解度参数SP。
制备实施例3：接枝聚合物的制备
在装配有温度计和搅拌器的高压反应器内放入并充分溶解450份的二甲苯和200份低分子量聚丙烯Viscol440P(商品名，Sanyo化学工业有限从购买，软化点：153℃)。在用氮气置换内部空气后，在150℃下两小时内，将200份苯乙烯，600份甲基丙烯酸甲酯，32.3份二叔丁基过氧六氢对苯二酸酯和120份二甲苯的混合物逐滴加入以聚合，反应混合物在160℃下继续保持1小时。然后除去溶剂，从而得到接枝聚合物W-3，该接枝聚合物W-3具有3,200的数均分子量，17,000的重均分子量，55.3℃的玻璃化转变温度和10.1(cal/cm3)1/2的乙烯树脂的溶解度参数SP。
制备实施例4：接枝聚合物的制备
在装配有温度计和搅拌器的高压反应器内放入并充分溶解480份二甲苯和100份低分子量聚丙烯Viscoll51P(商品名，从Sanyo化学工业有限公司购买，软化点：108℃)。在用氮气置换内部空气后，在170℃下3小时内，将755份苯乙烯，100份丙烯腈，45份丙烯酸丁酯，21份丙烯酸，36份二叔丁基过氧六氢对苯二酸酯和100份二甲苯的混合物逐滴加入以聚合，反应混合物在170℃下继续保持0.5小时。然后除去溶剂，从而得到接枝聚合物W-4，该接枝聚合物W-4具有3,300的数均分子量，18,000的重均分子量，65.0℃的玻璃化转变温度和11.0(cal/cm3)1/2的乙烯树脂的溶解度参数SP。
制备实施例5：乙烯树脂的制备
在装配有温度计和搅拌器的高压反应器内放入450份二甲苯。在用氮气置换内部空气后，在155℃下两小时内，将700份苯乙烯，300份甲基丙烯酸甲酯，34.3份二叔丁基过氧六氢对苯二酸酯和120份二甲苯的混合物逐滴加入以聚合，反应混合物在155℃下继续保持1小时。然后除去溶剂，从而得到乙烯树脂B-1，该乙烯树脂B-1具有3,500的数均分子量，9,100的重均分子量和68.8℃的玻璃化转变温度。
制备实施例6：作为有机微细粒子乳液的微细聚合物粒子的制备。
在装配有搅拌棒和温度计的反应器内放入683份水，甲基丙烯酸ELEMINOL RS 30(商品名，从Sanyo化学工业有限公司购买)的环氧乙烷加合物的硫酸酯的钠盐11份，73份苯乙烯，83份甲基丙烯酸，130份丙烯酸丁酯和1份过硫酸铵，以400rpm的速度搅拌混合物15分钟，从而获得了白色的乳剂。将该乳剂加热至75℃的内部温度(inner temperature)。随后反应5个小时。反应的混合物进一步用30份过硫酸铵的1％的水溶液来处理，在75℃老化5个小时，由此得到乙烯树脂(苯乙烯，甲基丙烯酸，丁基丙烯酸脂，甲基丙烯酸的环氧乙烷氧化乙烯加成物的硫酸酯钠盐的共聚物)的水性分散液[微细聚合物粒子分散液1]。微细聚合物粒子分散液1具有80nm的体均粒子直径，该直径由激光衍射散射尺寸分布分析器LA920(商品名，从Horiba有限公司购买)确定。将部分微细聚合物粒子分散体1干燥分离出树脂组分。该树脂组分具有59℃的Tg和15×104的重均分子量。
制备实施例7：水相的制备
水相1通过混合和搅拌990份水，83份微细聚合物例子分散体1，37份十二烷基二苯基醚二磺酸钠(sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate)ELEMINOLMON7(商品名，从Sanyo化学工业有限公司购买)的48.5％的水性溶液和90份乙酸乙酯而制备，其为水性(不透明)白色液体。
制备实施例8：未改性聚酯的制备
在装配有冷凝器，搅拌器和氮气供应管的反应器内放入双酚A的环氧乙烷(2摩尔)加合物770份和220份对苯二酸。混合物在210℃和正常大气压下缩聚10个小时，然后在10到15mmHg的减压条件下进一步反应5个小时。冷却到160℃后，用18份邻苯二甲酸酐对反应混合物处理2个小时，从而得到未改性聚酯1(PE1)。
未改性聚酯1(PE1)具有47℃的Tg，28,000的重均分子量Mw，3,500的峰值分子量(peak molecular weight)和15.3的酸值。
制备实施例9：预聚物的制备
在装配有冷凝器，搅拌器和氮气供应管的反应器内放入双酚A的环氧乙烷(2摩尔)加合物660份，274份间苯二甲酸，15份偏苯三酸酐和2份氧化丁二锡。混合物在230℃和正常大气压下反应8个小时，然后在10到15mmHg的减压条件下在脱水的同时进一步反应5个小时。冷却到160℃后，用32份邻苯二甲酸酐对反应混合物处理2个小时。冷却到80℃后，在乙酸乙酯中用155份异佛尔酮二异氰酸酯对反应混合物进一步处理2个小时，从而得到含有异氰酸酯的预聚物。
制备实施例10：酮亚胺化合物的制备
在装配有搅拌棒和温度计的反应器内放入30份异佛尔酮二胺和70份甲基乙基酮，随后在50℃时反应5个小时，从而获得酮亚胺化合物1。
制备实施例11：母料的制备
1,200份水，540份碳黑Printex35(商品名，DegussaAG制；DBP吸油率：42ml/100mg；pH：9.5)和1,200份聚酯树脂的整体在压力捏合器中混合，接着在150℃下在双辊碾碎机中捏合30分钟，然后进行冷轧，在粉碎机中粉碎，从而得到母料1。
制备实施例12：油相的制备
在装配有搅拌棒和温度计的反应器内放入378份未改性聚酯1,110份巴西棕榈蜡，作为电荷控制剂(CCA)的22份水杨酸金属络合物Bontron E84(商品名，从Orient化学工业有限公司购买)，22份接枝聚合物W-1和947份乙酸乙酯。将混合物加热，然后在80℃时搅拌5个小时，在1小时内冷却到30℃。混合物用500份母料1和500份乙酸乙酯通过1小时的搅拌进一步处理，从而得到原料溶液1。
随后，将1,324份原料溶液(Material Solution)1放入一个容器内，其中的碳黑和蜡组分利用80％的体积被直径为0.5mm的氧化锆珠子填充的珠子碾磨机(bead mill)(从Aimex公司购买的ULTRAVISCO MILL)以1kg/hr的进液速度，6m/sec的圆盘圆周速度而分散。分散过程重复三次以分散所述的碳黑和蜡。分散液进一步与1,324份未改性聚酯1的65％乙酸乙酯溶液混合，混合物在上述条件下分散，不同的是分散步骤只执行一次，从而得到颜料蜡分散液1。颜料蜡分散液1具有50％的固体含量，该含量通过在130℃时将所述分散液加热30分钟而确定。
实施例1：调色剂的制备
乳化作用至溶剂移除
在容器中放入749份颜料蜡分散液1,115份预聚物1和2.9份酮亚胺化合物1，混合物通过T.K.HOMO混合器(商品名，从Tokushu Kika Kogyo有限公司购买)以5,000rpm进行混合，并持续1分钟。随后，所述混合物与1,200份水相1通过T.K HOMO混合器以13,000rpm分散处理20分钟，从而得到乳化浆(emulsified slurry)1。
在装配有搅拌器和温度计的容器内放入乳化浆1，并且在30℃时加热8小时以除去那里的溶剂。所述浆在45℃时老化4小时，从而得到分散浆(dispersed slurry)1。
清洗到干燥
将总共100份分散浆1在减压条件下进行过滤并通过下述程序进行清洗。
(1)过滤块和100份去离子水在T.K.HOMO混合器中以12,000rpm速度混合10分钟，然后将混合物过滤。
(2)将(1)中制备的过滤块和100份氢氧化钠的10％水溶液在T.K.HOMO混合器中以12,000rpm速度混合30分钟，然后将所述混合物在减压条件下过滤。
(3)将(2)中制备的过滤块和100份10％的盐酸在T.K.HOMO混合器中以12，000rpm速度混合10分钟，然后将混合物过滤。
(4)将(3)中制备的过滤块和300份离子交换水在T.K.HOMO混合器中以12,000rpm速度混合10分钟，然后将混合物过滤，其中这个清洗过程再重复两次，从而得到过滤块1。
过滤块1在空气循环干燥器中，于45℃时干燥48小时，通过75μm网孔的筛子过滤，从而得到碱性调色剂粒子1。
随后，100份碱性调色剂粒子1和0.25份电荷控制剂Bontron E 84(商品名，从日本Orient化学工业有限公司购买)在Q混合器(商品名，从MitsuiMining有限公司购买)中以50m/sec的涡轮叶片圆周速度进行混合。所述混合进行2分钟，停止1分钟，这种循环总共重复5次。总的处理时间为10分钟。
生成的制品进一步与0.5份疏水硅HDK H200(商品名，从Clariant日本有限公司购买)以15m/sec的圆周速度搅拌。所述搅拌进行30秒钟，停止1分钟，这种循环重复5次，从而得到调色剂1(黑调色剂)。
实施例2
调色剂2通过实施例1的程序来制备，所不同的是在原料溶液1中使用了接枝聚合物W-4，而不是接枝聚合物W-1。
比较例1
调色剂3通过实施例1的程序制备，所不同的是在原料溶液1中没有使用接枝聚合物W-1。
比较例2
调色剂4通过实施例1的程序制备，所不同的是在原料溶液1中使用了未接枝树脂作为聚烯烃树脂Sanwax LEL 400(商品名，从Sanyo化学工业有限公司购买；软化点：128℃)与乙烯树脂B-1的15∶85的混合物，代替了接枝聚合物W-1。
实施例3
调色剂5通过实施例1的程序来制备，所不同的是在原料溶液1中使用了接枝聚合物W-2，而不是接枝聚合物W-1。
实施例4
调色剂6通过实施例1的程序来制备，所不同的是在原料溶液1中使用了接枝聚合物W-3，而不是接枝聚合物W-1。
比较例3
往709g去离子水中加入451g 0.1M Na2PO3水溶液中，混合物在60℃下加热。然后，在T.K.HOMO混合器(商品名，从Tokushu Kika Kogyo有限公司购买)中以12,000rpm速度将该混合物分散。接着，往该混合物中逐渐加入68g 1.0M CaCl2溶液，从而生成包括CaPO3的水性介质。
在T.K.HOMO混合器中加入170g苯乙烯，30g丙烯酸(2-乙基己基)酯，10g REGAL 400R(商品名，从Cabot公司购买)，60g石蜡(软化点：70℃)，5g二叔丁基水杨酸金属化合物，5g苯乙烯-甲基丙烯酸金属化合物共聚物(分子量：50,000；酸值：20mg KOH/g)，然后混合物在60℃下加热，在12,000rpm的速度下均匀地溶解和分散。进一步往混合物中加入并溶解作为聚合引发剂的10g 2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)，从而生成单体。
往水性介质中加入所生成的单体，在氮气气氛中，于T.K.HOMO混合器中以12,000rpm速度混合20分钟，从而粒化所述的单体。接着，粒化的单体在桨式混合片的混合下于60℃下反应3小时。其后，将反应的分散液的温度升至80℃，然后反应分散液进一步反应10小时。聚合反应完成后，冷却溶液，加入盐酸以溶解其中的磷酸钙。过滤溶液，清洗并过滤得到碱性调色剂颗粒7。
接着，将100份碱性调色剂颗粒7和0.25份电荷控制剂Bontron E 84(商品名，从Orient化学工业有限公司购买)在Q混合器(商品名，从MitsuiMining有限公司购买)中以50m/sec的涡轮叶片圆周速度进行混合。所述混合进行2分钟，停止1分钟，这种循环总共重复5次。总的处理时间为10分钟。
生成的制品进一步与0.5份疏水硅HDK H200(商品名，从Clariant本有限公司购买)以15m/sec的圆周速度搅拌。所述搅拌进行30秒钟，停止1分钟，这种循环重复5次，从而得到调色剂7(黑调色剂)。
制备实施例13：载体的制备
有机硅树脂(有机直链有机硅树脂)  100份
甲苯                            100份
γ(2氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷   5份
碳黑                            10份
将上述的组分在homo混合器中混合和分散20分钟，从而得到涂层组合物(coating composition)。使用一种流化床涂布机将所述涂层组合物施加到1,000份具有50μm平均粒子直径的球形磁铁矿上，从而得到磁性载体1。
调色剂1到4中的每一种总共4份与96份磁性载体混合，从而得到双组分显影剂1到4。由下面的方法确定的显影剂1到4的特性显示在表1中。
最低定影温度
使用按下面的方式改进的复印机imagio NEO450(商品名，从Ricoh有限公司购买)在6200型纸(商品名，从Ricoh有限公司购买)上执行复印测试。最低定影温度(℃)定义为定影辊的温度，在此温度时，轻轻摩擦定影图像后，图像密度的残留率为70％或更多。对复印机的定影设备进行改进从而具有一个0.34mm厚度的铁筒(iron Fe cylinder)作为定影辊。接触压力设定在1.0×105Pa。
热偏移发生温度(HOT)
执行上述最低定影温度测试的图像定影成像，就可以看见定影图像热偏移的发生。所述热偏移发生温度定义为热偏移发生时定影辊的温度。
高温储存稳定性
样品调色剂在50℃时储存8小时，随后通过42网孔的筛子过滤2分钟。所述样品调色剂的高温储存稳定性按照下面的标准由网孔上的比率(残留率)确定。在高温时，随着储存稳定性增强调色剂的残留率降低。
A：残留率小于10％
B：残留率为10％或更大，而小于20％
C：残留率为20％或更大，而小于30％
D：残留率为30％或更大
图像密度，密度均匀性和模糊
上述特性以下面的方式确定。使用具有清洁刀片和具有与光电导体接触的充电辊的复印机imagio NEO450(商品名，从Ricoh有限公司购买)，利用样品双组分显影剂制造100,000幅水平A4尺寸图(影像图A)的副本。影像图A包含黑色实心部分和白色实心部分，二者以1cm的间隔沿着与显影筒旋转方向垂直的方向交替排列。其后，制造下面提到的具体图像，并根据下面的标准评价重显图像(reproduced image)。
(1)图像密度
复制一副宽1cm和长1cm的水平A4尺寸黑色实心方格图像的副本，在中心和四角的五个点的图像密度由图像Macbeth显像密度计测定，计算五个密度的平均值。图像密度根据下面的标准来评价。
A：平均图像密度为1.4或更大。
B：平均图像密度为1.3或更大，小于1.4。
C：平均图像密度为1.2或更大，小于1.3。
D：平均图像密度为1.1或更大，小于1.2。
E：平均图像密度小于1.1。
(2)密度均匀性
复制一幅A3尺寸的2点乘以2点(2dots by 2dots)(600dpi)的黑白重叠的图像(中间色)的副本。根据下面的标准，在五个级别内评价密度均匀性。影像图A以负片图案被显影在筒上，因而当图像具有不均匀密度时，所述筒也就具有密度不均匀性，生成的复制图像表现出不均匀密度，尤其是在这种半色调像中。
A：极好
B：好
C：一般
D：差
E：极差
(3)模糊
将在100,000份副本生产开始时和生产后的无图像部分中的调色剂密度做比较，并根据下面的标准进行评价。
A：极好
B：好
C：一般
D：差
E：极差
成膜
上面的特性由下面的方式确定。使用具有清洗刀片(清理铲)和具有与光电导体接触的充电辊的复印机imagio NEO450(商品名，从Ricoh有限公司购买)，利用样品双组分显影剂制造水平A4尺寸图(影像图A)的副本。影像图A包含黑色实心部分和白色实心部分，二者以1cm的间隔沿着与显影筒旋转方向垂直的方向交替排列。在生产20,000份副本，50,000份副本和100,000份副本后，基于不规则图像(半色调像中的密度不均匀性)的出现，以下面的方式确定光电导体上的成膜。
半色调像的90％在30℃时暴露2小时或更长时间后，1点乘以1点(ldotby ldot)的半色调像重现在A3尺寸的纸上，所述半色调最厚部分和最薄部分的反射图像密度(ID)由Macbeth显像密度计测定。根据下面的标准，在五个级别内评价两密度之间的差值。如果没有发生成膜，则两密度基本上相同。两密度之间的差值随着半色调像不规则性的增加而增大。成膜的可能性随着复制品数量的增加而增大。
A：差值为0.05或更小。
B：差值从0.06到0.1。
C：差值从0.11到0.25。
D：差值从0.26到0.4。
E：差值为0.41或更大。
Figure C20041003120500481
如上面详细描述地一样，本发明能提供一种调色剂，该调色剂具有改进的低温图像定影特性和抗偏移性用以降低能量消耗，能形成高质量的调色剂图像，并能在长时间内稳定地储存。本发明还提供一种高质量调色剂，它抑制例如，在静电潜像承载元件上成膜，且长时间不会模糊。本发明能进一步提供一种调色剂，它能在一个很宽的范围内定影，且能够产生高质量图像。此外，提供一种调色剂，该调色剂用作彩色调色剂时具有高光泽，并显示出优越的抗热偏移性。本发明还提供一种能产生具有较高清晰度和较高精密度的图像的调色剂和一种在长时间内不会引起图像恶化的显影剂。
此外，本发明提供一种具有定影设备的成像装置，它具有高效率且能在很短的时间内开启。该成像装置能使用无定形硅光电导体。这种无定形硅光电导体对长波长的光例如半导体激光(770到800nm)具有高的灵敏性，且对于因重复使用而导致的老化具有抑制作用，因此可用作电子照相的光电导体，例如在高速复印机或激光束打印机(LBP)中。在光电导体上的静电潜像显影时，通过设定所述成像装置，以施加一个振荡偏压，从而获得没有粗糙度的高精确度的图像，在该振荡偏压中，直流电压和交变电压叠加。此外，本发明能提供一种使用充电器的成像方法，其中降低了臭氧形成。
尽管本发明已经参照当前优选的实施例做了描述，但是应当理解为本发明不限于披露的实施例。相反，本发明意在覆盖包括在附加的权利要求的精神和范围内的各种修改和等效装置。下面的权利要求的范围与最宽泛的解释相一致，以包含所有的修改和等效的结构与功能。

Claims (20)

1.一种用于显影静电潜像的调色剂，其通过包括如下步骤的方法制造：
在有机溶剂中溶解或分散组合物的各组分来形成溶液或分散液，所述组合物包括与含活性氢基的化合物反应的树脂、含活性氢基的化合物、释放剂以及接枝聚合物C，所述接枝聚合物C为在聚烯烃树脂A上至少部分接枝有乙烯基树脂B的接枝聚合物；
在所述树脂的扩链反应和交联反应的至少一种反应中，将所述溶液或分散液分散在水性介质中，从而形成反应的分散液，所述树脂为与含活性氢基的化合物反应的树脂；
在所述树脂的扩链反应和交联反应的至少一种反应之后或反应之中除去有机溶剂，所述树脂为与含活性氢基的化合物反应的树脂；以及
清洗和干燥由除去有机溶剂所形成的粒子，
其中调色剂粒子具有椭圆形的形状，该椭圆形具有长轴r1，短轴r2和厚度r3，其中所述短轴r2与长轴r1的比值(r2/r1)是从0.5到0.8，所述厚度r3与短轴r2的比值(r3/r2)是从0.7到1.0，
其中所述与含活性氢基的化合物反应的树脂包括含异氰酸酯基的聚酯预聚物，所述含活性氢基的化合物包含胺及其衍生物之一。
2.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述组合物进一步包括着色剂。
3.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述方法进一步包括，在将所述溶液或分散液分散在水性介质这一步骤中添加含活性氢基的化合物的步骤。
4.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中聚烯烃树脂A具有从80℃到140℃的软化点。
5.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中聚烯烃树脂A包括选自乙烯、丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-己烯、1-十二碳烯和1-十八碳烯中的至少一种单体单元。
6.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中聚烯烃树脂A具有从500到20,000的数均分子量和从800到100,000的重均分子量。
7.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中乙烯基树脂B具有10.0到12.6的溶解度参数SP。
8.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中相对于按重量计算的100份释放剂，接枝聚合物C的量按重量计算是从10到500份。
9.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中乙烯基树脂B包括以下之一：苯乙烯；苯乙烯与丙烯酸的烷基酯的组合；苯乙烯与甲基丙烯酸的烷基酯的组合；苯乙烯与丙烯腈的组合；苯乙烯与甲基丙烯腈的组合；苯乙烯、丙烯酸的烷基酯与丙烯腈的组合；苯乙烯、丙烯酸的烷基酯与甲基丙烯腈的组合；苯乙烯、甲基丙烯酸的烷基酯与丙烯腈的组合和苯乙烯、甲基丙烯酸的烷基酯与甲基丙烯腈的组合。
10.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中释放剂包括选自不含有非酯化脂肪酸的巴西棕榈蜡、米蜡、褐煤蜡和酯蜡中的至少一种。
11.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中调色剂粒子具有椭圆形的形状。
12.根据权利要求1的用于显影静电潜像的调色剂，其中所述水性介质包含无机分散剂和微细聚合物粒子中的至少一种。
13.一种用于显影静电潜像的双组分显影剂，包括载体和权利要求1所述的调色剂。
14.一种成像装置，包含：
光电导体；
为所述光电导体充电的充电器；
用于将所述光电导体曝光从而形成静电潜像的曝光器；
含有调色剂并使用所述调色剂来显影所述静电潜像以形成调色剂图像的显影单元；
用于将所述调色剂图像从光电导体上转印到转印材料上的转印单元；和
包含两个辊的图像定影单元，其用于使所述转印材料上的调色剂图像在两辊之间通过，以加热和熔合调色剂，从而定影所述调色剂图像，
其中，成像装置设置为在两辊之间的接触压力为1.5×105Pa或更小时进行图像定影，
其中所述调色剂为权利要求1所述的调色剂。
15.根据权利要求14的成像装置，其中所述图像定影单元包括：
具有加热元件的加热器；
与加热器接触的膜；以及
与加热器紧密接触的加压元件，其中膜插入两者之间，
其中所述图像定影设备设置为使载有未定影调色剂图像的记录介质在所述膜和所述加压元件之间通过，以加热和熔合调色剂，从而使调色剂图像定影。
16.根据权利要求14的成像装置，其中所述光电导体是无定形硅光电导体。
17.根据权利要求14的成像装置，其中所述显影单元具有用于使在光电导体上所述静电潜像显影时施加交变电场的交变电场施加单元。
18.根据权利要求14的成像装置，其中所述充电器包括充电元件，且所述充电器设置为使充电元件与所述光电导体接触，并给所述充电元件施加电压，从而给所述光电导体充电。
19.一种处理盒，整体地包括：
光电导体；和
从下列装置中选出的至少一种装置：
为光电导体充电的充电器；
含有调色剂并使用所述调色剂来显影所述静电潜像以形成调色剂图像的显影单元；以及
在转印后用刮片清除光电导体上残留的调色剂的清洁器，
所述处理盒是能从成像装置的主体上拆卸和安装的，
其中所述调色剂为权利要求1所述的调色剂。
20.一种成像方法，包括如下步骤：
给光电导体充电；
将所述光电导体曝光以形成静电潜像；
用调色剂显影所述静电潜像，以形成调色剂图像；
将所述调色剂图像从所述光电导体上转印到转印材料上；和
在所述转印步骤后，使用刮片清除光电导体上残留的调色剂，
其中所述调色剂为权利要求1所述的调色剂。
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