制备调色剂的方法以及用该方法制成的调色剂的制作方法

专利名称：：制备调色剂的方法以及用该方法制成的调色剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种制备调色剂的方法以及用该方法制成的调色剂。更具体地，本发明涉及通过调节可聚合单体的分子量以调节调色剂颗粒的尺寸和形状的制备调色剂的方法。本发明还涉及使用所述方法制备的调色剂，使用所述调色剂的成像方法以及使用所述调色剂的成像装置。
背景技术：
：在电子照相方法或静电记录方法中，显影剂用于形成静电图像或静电潜像。显影剂可以是由调色剂和载体颗粒形成的双组分显影剂或者仅由调色剂形成的单组分显影剂。单组分显影剂可以是磁性单组分显影剂或非磁性单组分显影剂。通常将增塑剂如胶体二氧化硅独立地加入至非磁性单组分显影剂中以提高调色剂的流动性。一般而言，通过在粘结树脂中分散着色剂如炭黑或其他添加剂而得到的着色颗粒用在调色剂中。制备调色剂的方法可以包括粉碎或聚合方法。在粉碎方法中，通过将合成树脂与着色剂以及需要的话其他添加剂熔融并混合、粉碎该混合物并将颗粒分级直至获得具有所需尺寸的颗粒，从而得到调色剂。在聚合方法中，通过均匀溶解或分散可聚合单体、着色剂、聚合引发剂以及需要的话多种添加剂如交联剂和抗静电剂来制备可聚合单体组合物。接着，用搅拌器使该可聚合单体组合物分散在包括分散稳定剂的含水分散介质中以形成微小的液滴颗粒。随后，升高温度并进行悬浮聚合以得到具有所需尺寸的着色聚合物颗粒的聚合调色剂。在成像装置如电子照相设备或静电记录设备中，通过曝光均匀充电的感光体(photoreceptor)表面来形成静电潜像。调色剂附着在该静电潜像上，通过若干工艺如加热、压制、溶剂汽蒸(solventsteaming)等使所得到的调色剂图像转印至转印介质如纸上。在大多数定影工艺中，具有调色剂图像的转印介质经过定影辊和压制辊，调色剂图像通过加热和压制熔化至转印介质上。通过成像装置如光电复印机形成的图像需要满足高精确性和正确性的要求。常规地，用于成像装置中的调色剂通常用粉碎方法得到。当采用粉碎方法时，形成尺寸范围宽的着色颗粒。因此，为得到令人满意的显影剂性能，需要根据尺寸将通过粉碎得到的着色颗粒分级以使粒度分布变窄。然而，在适合于电子照相方法或静电记录方法的调色剂颗粒的制造中用常规的混合/粉碎方法难以精确控制粒度分布。此外当制备微小颗粒调色剂时，由于分级方法，导致调色剂制备产率低。另外，对于为了得到合意的充电和定影性能而进行的调色剂设计的改变/调整存在限制。因此，聚合调色剂近来受到关注，其中颗粒的尺寸易于控制且其不需要经历复杂的制造过程如分级。当利用聚合方法来制备调色剂时，不用进行粉碎或分级就得到具有所需的颗粒直径和直径分布的聚合调色剂。Hasegawa等人的美国专利No.6,033,822公开一种聚合调色剂，其中所述聚合调色剂包括核颗粒以及覆盖该核颗粒的壳，所述聚合调色剂是通过悬浮聚合制备的。然而，使用该方法仍然难以控制调色剂的形状和颗粒尺寸。颗粒的直径分布宽。Michael等人的美国专利No.6,258,911公开一种具有窄的多分散性的"双官能聚合物以及由其获得的调色剂组合物，还公开了用于制备在其两端均具有共价连接的自由基的聚合物的乳化-聚集聚合方法。然而，即使当采用该方法时，表面活性剂也会导致不利的影响，而且难以控制胶乳颗粒的尺寸。
发明内容本发明提供一种制备调色剂的方法，其中能够有效地调节调色剂颗粒的尺寸和形状，且所得的调色剂具有优异的可存储性和耐久性。本发明还提供一种调色剂，其中能够有效地调节调色剂颗粒的尺寸和形状，且所述调色剂具有优异的可存储性和耐久性。本发明也提供一种使用所述调色剂的成像方法，其中能够有效地调节调色剂颗粒的尺寸和形状，且所述调色剂具有优异的可存储性和耐久性。本发明还提供一种使用所述调色剂的成像装置，其中能够有效地调节调色剂颗粒的尺寸和形状，且所述调色剂具有优异的可存储性和耐久性。根据本发明的一个方面，提供一种制备调色剂的方法，其包括下列步骤通过聚合调色剂组合物而形成聚合物胶乳颗粒，所述调色剂组合物包含具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚合调色剂，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两种聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量(Mw)小于约20000的第一胶乳聚合物组、分子量为约20000至40000的第二胶乳聚合物组、分子量为约40000至50000的第三胶乳聚合物组和分子量为约50000至100000的第四胶乳聚合物组。根据本发明的另一个方面，提供一种调色剂，其是通过包括下列步骤的方法获得的通过混合具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂以及着色剂分散体溶液而聚合调色剂组合物以形成聚合物胶乳颗粒；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚集的调色剂，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两种聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量(Mw)为约20000或更小的第一胶乳聚合物组、分子量为约20000至40000的第二胶乳聚合物组、分子量为约40000至50000的第三胶乳聚合物组和分子量为约50000至100000的第四胶乳聚合物组。根据本发明的另一方面，提供一种成像方法，其包括下列步骤通过将调色剂布置在形成有静电潜像的感光体表面上而形成可见图像；以及将所述可见图像转印至转印介质上，其中所述调色剂是根据上述方法制备的。根据本发明的另一方面，提供一种成像装置，其包括有机感光体；在有机感光体表面上形成静电潜像的成像单元；容纳上述方法制备的调色剂的调色剂盒；将调色剂供应至有机感光体表面以使该有机感光体表面上的静电潜像显影成调色剂图像的调色剂供应单元；以及将有机感光体表面上的调色剂图像转印至转印介质的调色剂转印单元。根据本发明，能够使用制备调色剂的方法制备以下调色剂，所述调色剂颗粒的尺寸和形状能够有效地予以调节且所述调色剂具有优异的可存储性和和耐久性，所述制备调色剂的方法是环保的且能够得到简化，从而降低生产成本。通过参照附图来详细描述本发明的示例性实施方式，其上述和其他特征与优点会变得更明显，其中图1示出根据本发明实施方式的成像装置。具体实施例方式根据本发明的实施方式，制备调色剂的方法包括通过聚合调色剂组合物而形成聚合物胶乳颗粒，所述调色剂组合物包含具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚合调色剂，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两种聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量(Mw)小于约20000的第一胶乳聚合物组、分子量为约20000至40000的第二胶乳聚合物组、分子量为约40000至50000的第三胶乳聚合物组和分子量为约50000至100000的第四胶乳聚合物组。第一胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约30至40°C，第二胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约40至50°C，第三胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约50至60°C,且第四胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约60至65°C。本发明涉及一种制备聚合调色剂颗粒的方法，其中能够通过改变在聚合过程中合成的具有不同分子量的至少两种聚合物胶乳颗粒的组合重量比或者通过在聚集工艺中改变聚集时间和聚集剂用量而调节最终调色剂颗粒的尺寸和形状。能够通过调节可聚合单体的用量和种类、大分子单体的用量和分子量，和/或链转移剂的用量而调节聚合物胶乳的分子量以及玻璃化转变温度Tg。能够通过使用具有不同分子量和玻璃化转变温度的至少两种聚合的胶乳聚合物颗粒而控制最终调色剂颗粒的尺寸和形状，所述聚合的胶乳聚合物颗粒是使用不同单体和/或不同用量的不同单体制备的。具体地，对于具有由可聚合单体制备的非常高分子量的胶乳聚合物，得到不规则颗粒，对于由可聚合单体制备的相对高分子量的聚合物胶乳颗粒，得到马铃薯形调色剂颗粒。而且，由可聚合物单体得到的聚合物胶乳颗粒的分子量越低，调色剂颗粒就越呈球形。能够通过延长聚合的聚合物胶乳的聚集时间而将马铃薯形调色剂颗粒变为球形调色剂颗粒。相反地，能够通过缩短聚集时间而获得马铃薯形调色剂颗粒。因此，能够通过调节选自聚合的胶乳颗粒和/或可聚合单体的分子量、玻璃化温度和聚集时间中的至少一个条件从而控制调色剂颗粒的尺寸和形状。所得调色剂颗粒能够实现高质量图像。大分子单体由于其大分子结构而影响聚合反应速率，能够通过调节大分子单体的加入量而调节胶乳的分子量和Tg。能够通过使用具有各种分子量和经调节的Tg的胶乳且通过在聚集工艺期间调节聚集剂的量而调节调色剂颗粒的尺寸。而且，通过改变不同胶乳聚合物的组合重量比或通过改变聚集时间，能够根据需要将调色剂颗粒的形状调节为球形或马铃薯形。所制备的具有各种形状的调色剂颗粒具有优异的转印和清洁性能，且能够制备具有优异耐久性和定影性能的优异调色剂。能够通过链转移剂的浓度和用量来调节调色剂颗粒的形状。链转移剂的浓度越低，则聚合物胶乳的分子量越高，且聚集/熔融期间调色剂颗粒的球形度(sphericity)越低。另一方面，链转移剂的浓度越高，则聚合物胶乳的分子量越低，且调色剂颗粒越呈球形(球形度越高)。根据本发明的当前实施方式，由于在胶乳聚合期间用作共聚单体的大分子单体在水溶液中保持胶乳的稳定性，因此不必使用乳化剂。在使用乳液聚合的制备工艺期间不使用常规乳化剂，因此，能够减少反应后制成的调色剂颗粒的分离和过滤工艺期间的洗涤工艺。由于减少了洗涤工艺，制备工艺得到简化，因此，能够降低聚合调色剂的生产成本，且所释放的废水量减少，因此是环保的。而且，能够减少其他问题，例如低摩擦电荷、调色剂存储不稳定性和乳化剂引起的图像劣化。本发明当前实施方式中使用的大分子单体是既有亲水基团又有疏水基团的两亲性物质，且具有在末端具有至少一个反应性官能团的聚合物或低聚物的形状。结合在颗粒表面的大分子单体的亲水基团通过空间稳定化提高调色剂颗粒的长期稳定性，且能够根据所注入的大分子单体的用量或分子量而调节胶乳颗粒的尺寸。大分子单体的疏水基团存在于调色剂颗粒表面且能够促进乳液聚合反应。大分子单体能够通过接枝、支化或交联而与含在组合物中的可聚合单体结合而形成共聚物。根据本发明的当前实施方式的大分子单体的重均分子量可以是约100-100,000，以及优选是1,000-10,000。当大分子单体的重均分子量小于100时，无法提高调色剂的性能或者调色剂可能无法有效地用作稳定剂。另夕卜，当大分子单体的重均分子量大于100,000时，反应转化率可能会降低。大分子单体可以是选自聚乙二醇(PEG)-甲基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-乙基醚曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-二曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-改性的氨基曱酸乙酯、聚乙二醇(PEG)-改性的聚酯、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙二醇(PEG)-曱基丙烯酸羟乙酯、六官能聚酯丙烯酸酯、枝状聚酯丙烯酸酯、羧基聚酯丙烯酸酯、脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和聚酯曱基丙烯酸酯中的材料，但是不限于此。当大分子单体的量基于100重量份调色剂组合物小于1重量份时，调色剂颗粒的分散稳定性低，而当大分子单体的量超过50重量份时，调色剂的性能劣化。根据本发明的当前实施方式的可聚合单体可以选自乙烯基单体、具有羧基的极性单体、具有不饱和聚酯基团的单体和具有脂肪酸基团的单体。可聚合单体是至少一种选自以下的物质，但不限于这些苯乙烯类单体，例如苯乙烯、乙烯基曱苯、a-曱基苯乙烯；(曱基)丙烯酸酯衍生物，例如丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、二曱基氨基乙基丙烯酸酯、曱基丙烯酸酯曱酯、曱基丙烯酸酯乙酯、曱基丙烯酸酯丙酯、曱基丙烯酸酯丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯和二曱基氨基乙基曱基丙烯酸酯；丙烯腈、曱基丙烯腈、丙烯酰胺和曱基丙烯酰胺；烯键式不饱和单烯烃，例如乙烯、丁烯等；囟代乙烯基，例如氯乙烯、偏二氯乙烯和氟乙烯等；乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯等；乙烯基醚，例如乙烯基曱醚和乙烯基乙醚；乙烯基酮，例如乙烯基曱基酮和曱基异丙烯基酮等；以及含氮的乙烯基化合物，例如2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡咬和N-乙烯基吡咯烷酮。可聚合单体的量基于100重量份调色剂组合物总量为约3-50重量份。当可聚合单体的量基于100重量份调色剂组合物总量小于3重量份时，则调色剂产率低。当可聚合单体的量超过50重量份时，调色剂的稳定性低。用于形成第一至第四胶乳聚合物组的可聚合单体可以是苯乙烯，可以进一步包括丙烯酸丁酯和曱基丙烯酸酯。苯乙烯的量可以是约50-85重量份，基于100重量份的所用可聚合单体。当苯乙烯的量小于50重量份时，最终调色剂的Tg太低，且当苯乙烯的量大于85重量份时，(1)不能适当地发生聚集。两性大分子单体不仅能够充当共聚单体，而且还能够充当稳定剂。自由基和单体之间的初始反应形成低聚物自由基，并提供原位稳定效应。通过加热而溶解的引发剂形成自由基，在水溶液中和单体反应，且合单体的反应，另外，还能够进行与大分子单体的共聚反应。由于两性大分子单体的亲水性，在调色剂颗粒表面附近容易发生共聚反应。位于调色剂颗粒表面的大分子单体的亲水部分通过提供空间稳定性增加调色剂颗粒的稳定性，并且能够根据大分子单体的用量或分子量调节调色剂颗粒的尺寸。另外，在调色剂颗粒表面反应的官能团能够改进调色剂的摩擦电性(frictionalelectricity)。链转移剂的实例包括含硫化合物，例如十二烷硫醇、硫代乙醇酸、硫代乙酸、巯基乙醇；磷酸化合物，例如磷酸和磷酸钠；次磷酸化合物，例如次磷酸和次磷酸钠；以及醇，例如曱醇、乙醇、异丙醇和正丁醇，但是不限于此。由于引发剂导致调色剂组合物产生自由基，且自由基可以与可聚合单体反应。自由基可以与可聚合单体和大分子单体的反应性官能团反应而形成共聚物。自由基引发剂的实例包括过疏酸盐，如过硫酸钾、过硫酸铵等；偶氮化合物，如4,4-偶氮二(4-氰基戊酸)、二曱基-2，2'-偶氮二(丙酸2-曱酯)、2,2-偶氮二(2-脒基丙烷)二盐酸盐、2,2-偶氮二-2-甲基-N-l，l-二(羟基甲基)-2-羟基乙基丙酰胺、2，2'-偶氮二(2，4-二曱基戊腈)、2，2'-偶氮二异丁腈、l，l-偶氮二(l-环己烷曱腈)等；过氧化物，如过氧化曱基乙基、过氧化二叔丁基、过氧化乙酰基、过氧化二枯基、过氧化月桂酰、过氧化苯曱酰、过氧化-2-乙基己酸谇又丁基酯(t-butylperoxy-2-ethylhexanoate)、过氧二石灰酸二异丙基酯、过氧间苯二曱酸二叔丁基酯等。另外，可以使用氧化还原引发剂，它是聚合引发剂和还原剂的组合。根据本发明的实施方式，可以在形成聚合物胶乳或聚集聚合物胶乳的过程中进一步引入着色剂。当制备聚合物胶乳时，可以将着色剂分散在分散体溶液中并与蜡分散体溶液混合，可以在聚集工艺中将着色剂加入分散体溶液中。对于黑色调色剂，炭黑或苯胺黑可以用作着色剂。根据本发明的实施方式的非磁性调色剂能够有效制备彩色调色剂。对于彩色调色剂，炭黑用作黑色的着色剂，进一步包括黄色着色剂、品红着色剂和青色着色剂用于彩色的着色剂。对于黄色颜料，使用缩合的(condensed)氮化合物、异二氬吲哚酮(isoindolinone)化合物、蒽醌化合物、偶氮金属络合物、或芳基酰亚胺化合物。例如，能够使用C.I.颜料黄12、13、14、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168、180等。对于品红颜料，使用缩合的氮化合物、蒽醌、喹吖啶酮(quinacridone)化合物、碱性染料的色淀颜料、萘酚化合物、苯并咪唑化合物、硫靛化合物、或二萘嵌苯(peiylene)化合物。例如，可以使用C.I.颜料红2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、122、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254等。对于青色颜料，使用铜酞菁化合物及其衍生物、蒽醌化合物、或碱性染料的色淀颜料。例如，可以使用C.I.颜料蓝1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66等。这些颜料可以单独使用或者两种颜料组合使用。按照所需的色彩、饱和度、亮度、耐候性和在调色剂中的分散性等选择颜料。上述颜料的用量优选是约0.1-20重量份，基于100重量份可聚合单体。当颜料的量足以使调色剂着色时，所述量是合适的。当颜料用量基于100重量份可聚合单体少于0.1重量份时，着色效果不充分。当颜料用量超过20重量份时，调色剂的生产成本增加以及无法获得足够的摩擦电荷。根据本发明当前实施方式的调色剂组合物还可以包含选自蜡、电荷控制剂和隔离剂中的至少一种物质。隔离剂能够用于保护感光体以及防止显影劣化，从而获得高质量图像。根据本发明实施方式的隔离剂可以是固态高纯度脂肪酸酯物质。隔离剂的实例包括低分子量聚晞烃，如低分子量聚乙烯、低分于量聚丙烯、低分子量聚丁烯等；石蜡；或多官能酯化合物，等。用于本发明当前实施方式中的隔离剂可以是由具有三个或多个官能团的醇与羧酸形成的多官能酯化合物。电荷控制剂可以选自含有金属如锌或铝的水杨酸化合物、双联苯乙醇酸的硼络合物和珪酸盐。例如，可以使用二烷基水杨酸锌，或硼双(l,l-二苯基-l-氧代-乙酖基钟盐)(borobis(l,l-diphenyl-l-oxo-acetylpotassiumsalt))等。可以根据最终调色剂的用途适当地选择蜡。可以使用的蜡的实例包括聚乙烯类蜡、聚丙烯类蜡、有机硅蜡(siliconwax)、石蜡基蜡、酯类蜡、巴西棕榈蜡或茂金属蜡(metallocenewax),但是不限于此。所述蜡的熔点优选是约50-约150。C。蜡组分物理地附着在调色剂颗粒上，但是没有与调色剂颗粒共价键结。因此，提供在低的定影温度下固定至最终的图像受体上以及具有优异的最终图像耐久性和耐磨损性的调色剂。根据本发明的实施方式，能够通过加热至聚合物胶乳的Tg或以上而聚集聚合物胶乳。这是因为在聚合物胶乳的Tg温度或更高温度以上胶乳聚合物链的吉布斯自由能增加，且聚合物胶乳颗粒能够自由运动，因此能够形成具有光滑表面的调色剂颗粒。能够根据温度调节调色剂颗粒的形状。调色剂颗粒的形态差异是由调色剂颗粒的界面力和流变学特性导致的。在聚集工艺期间获得所需尺寸和形状的调色剂颗粒后，将调色剂颗粒冷却至Tg以下并通过过滤分离和干燥。使用二氧化硅或其他已知的添加剂由外加添加剂处理干燥的调色剂颗粒，调节电荷以制备用于激光打印机的最终调色剂。聚集聚合物胶乳的时间可以是3至12小时。根据本发明的当前实施方式制备的调色剂颗粒的体积平均直径可以为约0.5-20pm，优选约5-10jim。根据本发明的另一实施方式，提供一种调色剂，其是通过包括下列步骤的方法获得的通过混合具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂以及着色剂分散体溶液而聚合调色剂组合物以形成聚合物胶乳颗粒；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚集的调色剂，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两种聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量(Mw)为约20000或更小的第一聚合物胶乳组、分子量为约20000至40000的第二聚合物胶乳组、分子量为约40000至50000的第三聚合物胶乳组和分子量为约50000至100000的第四聚合物胶乳组。典型地，通过大分子单体上的亲水基团和疏水基团分别提供聚合物胶乳的亲水性和疏水性。由引发剂产生的自由基与可聚合单体反应，且自由基与可聚合单体和大分子单体的反应性官能团反应，由此能够形成共聚物。能够通过共聚以下物质中的至少一种而形成共聚物乙烯基单体、具有羧基的极性单体、具有不饱和聚酯基团的单体以及具有脂肪酸基团的单体。共聚物的重均分子量是2,000-200,000。所述大分子单体的重均分子量可以是约100-100,000,以及优选是I，OOO-IO，OOO。大分子单体的实例包括聚乙二醇(PEG)-曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-乙基醚曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-二曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-改性的氨基甲酸乙酯、聚乙二醇(PEG)-改性的聚酯、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙二醇(PEG)-曱基丙烯酸羟乙酯、六官能聚酯丙烯酸酯、枝状聚酯丙烯酸酯、羧基聚酯丙烯酸酯、脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和聚酯曱基丙烯酸酯中的材料，但是不限于此。所制备的调色剂颗粒的体积平均直径是约0.5-20nm,优选是约5-l(Him。根据本发明当前实施方式的调色剂可以进一步包含蜡、电荷控制剂和隔离剂，其具体内容如上所述。根据本发明的另一实施方式，还提供一种成像方法，其包括通过将调色剂布置在形成有静电潜像的感光体表面上而形成可见图像，以及将所述可见图像转印至转印介质上，其中调色剂通过以下方法制备通过混合具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂以及着色剂分散体溶液而聚合调色剂组合物以形成聚合物胶乳颗粒；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚集的调色剂，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两种聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量为20000或更小的第一组、分子量为约20000至40000的第二组、分子量为约40000至50000的第三组和分子量为约50000至100000的第四组。代表性的电子照相成像方法包括充电、曝光、显影、转印、定影、清洁和抗静电工艺操作，以及一系列在接受体上形成图像的工艺。在常规的充电工艺中，感光体通过电晕或充电辊(chargeroll)被覆盖以具有所需极性(负或正电荷)的电荷。在曝光工艺中，光学体系(一般为激光扫描仪或二极管阵列)以相应于将在最终图像接受体上形成的最终可见图像相应的成"IM象方式(imagewisemanner)通过选择'l"生i也释i文感光体表面的电荷，以形成潜像。下文可称作"光"的电磁射线包括红外射线、可见光线和紫外射线。在显影工艺中，一般而言，具有合适极性的调色剂颗粒与感光体上的潜像接触，以及通常地，使用具有与调色剂极性相同的电势极性(potentialpolarity)的电偏压显影剂(electricallybiaseddeveloper)。调色剂颗冰立移动至感光体，通过静电(electrostaticelectricity)选择性地附着在潜像上以及在感光体上形成调色剂图像。在转印工艺中，调色剂图像从感光体转印至最终图像受体。有时当从感光体转印调色剂图像实现调色剂图像向最终图像受体的转印时使用中间转印元件。在定影工艺中，加热最终图像受体上的调色剂图像，使调色剂颗粒熔化或软化而将调色剂图像定影在最终图像受体上。定影的另一种方式是在高压下，在加热或者不加热的条件下，使调色剂固定至最终图像受体上。在清洁工艺中，除去留在感光体上的调色剂。最终，在抗静电工艺中，使感光体介质/物体上的电荷暴露于预定波长的光下，使电荷减少至均一的低值，结果，除去原始潜像的残留物，并且为下一个成像循环准备感光体。本发明还提供一种成像装置，其包括有机感光体；在有机感光体表面上形成静电潜像的成像单元；容纳调色剂的调色剂盒；将调色剂供应至有机感光体表面以使该有机感光体表面上的静电潜像显影成调色剂图像的调色剂供应单元；以及将有机感光体表面上的调色剂图像转印至转印介质的调色剂转印单元，其中调色剂是通过以下方法制备的通过混合具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂以及着色剂分散体溶液而聚合调色剂组合物以形成聚合物胶乳颗粒；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚集的调色剂，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两组聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自重均分子量为约20000或更小的第一聚合物胶乳组、重均分子量为约20000至40000的第二聚合物胶乳组、重均分子量为约40000至50000的第三聚合物胶乳组和重均分子量为约50000至100000的第四聚合物胶乳组。图1是容纳有根据本发明实施方式制备的调色剂的非接触显影式成像装置的示意图。以下说明该成像装置的操作原理。非磁性单组分显影剂通过由弹性材料如聚氨酯泡沫、海绵等形成的进料辊6将显影剂8提供至显影辊5。随着显影辊5的旋转，提供至显影辊5上的显影剂8到达显影辊5与显影剂调节刮刀7之间的接触部分。显影剂调节刮刀7由弹性材料如金属、橡胶等构成。当显影剂8通过显影辊5与显影剂调节刮刀7之间的接触部分时，显影剂8形成具有预定厚度的薄层并使显影剂8充分带电。显影辊5将形成薄层的显影剂8转移至显影区域，在该区域中显影剂8显影在作为潜像载体的感光体1的静电潜像上。显影辊5和感光体1两者之间以预定距离彼此相对而没有接触。显影辊5逆时针旋转和感光体1顺时针旋转。转移至显影区域上的显影剂8根据电性而显影成感光体l的静电潜像，所述电性是由于施加到显影辊5上的电压和感光体l的潜像电势之间的电势差产生的。根据感光体1的旋转方向，显影在感光体1上的显影剂8到达转印装置9。当借助转印装置9使纸13经历电晕放电或通过辊子时，显影在感光体1上的显影剂8被转印至纸13上，由此形成图像，其中转印装置9上施加有与显影剂8相反极性的高电压。转印至纸13上的图像经过高温和高压的定影单元(未示出)，使显影剂8熔化在纸13上，从而形成图像。显影辊5上没有显影的残留显影剂8由与显影辊5接触的进料辊6收回。重复上述过程。现在参照下列实施例更详细地描述本发明，但本发明并不限于此。下列实施例仅是为了示例目的，而并非想要限制本发明的范围。实施例胶乳A、B、C和D的合成采用氮气吹扫1L反应器内部，将470g蒸馏去离子水和5.0重量。/。(相对于单体)聚乙二醇乙基醚曱基丙烯酸酯(PEG-EEM，购自Aldrich)混合溶液注入反应器中，将混合物在250rpm下搅拌的同时进行加热。当反应器内的温度达到82°C时，将2.0g过硫酸钾溶解在50g去离子水中并将其作为水溶性自由基引发剂引入反应器中。使用减量供料方式将苯乙烯、丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸的100g单体混合物(含有2g曱基丙烯酸，65、70、75或80g苯乙烯，丙烯酸丁酯的量随苯乙烯的量而变化)和5%的1-十二烷硫醇(链转移剂)添加到反应器内。在反应过程中，在苯乙烯、丙烯酸丁酯与曱基丙烯酸的28.1g单体混合物(这里，曱基丙烯酸的量为0.56g，苯乙烯的量为22.4g,21g，19.6g或18,2g,丙烯酸丁酯的量随苯乙烯的量而变化)和5%1-十二烷硫醇混合物溶液中加热15g酯蜡并緩慢熔融，分散在190g蒸馏水和大分子单体混合物溶液达到与最初反应相同的比率从而制备蜡分散体溶液。将制备的蜡分散体溶液加入反应器中，并且将lgKPS加入去离子水反应器中。反应进行4-6小时，当反应结束时，搅拌反应器并自然冷却。反应之后调色剂胶乳颗粒的尺寸为400-600nm且转化率差不多为100%。根据表l中列出的苯乙烯的比率和聚合物胶乳的类型顺序获得聚合物胶乳A、B、C和D:<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>实施例l将316g去离子水和使用上述胶乳制备方法合成的307g胶乳A和D[(苯乙烯)-(丙烯酸正丁酯)-(曱基丙烯酸酯H聚乙二醇-乙基醚曱基丙烯酸酯)]共聚物胶乳，含有蜡，胶乳A/D比率-50/50]加入lL反应器中并在350rpm下搅拌。在搅拌过程中，加入借助大分子单体分散的30g黑色颜料溶液。将整个溶液的pH调节至ll并加入30gMgCl2并逐步加热至高达95。C。在95。C下反应2小时后，加入NaCl，反应4小时后，将所述混合物的温度冷却至聚合物胶乳的Tg以下，然后通过过滤分离调色剂颗粒并干燥。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形，调色剂颗粒的体积平均粒度为约6.5pm。实施例2以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是胶乳A/D比率为80/20。以这种方式合成的调色剂颗粒为球形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.7jxm。实施例3以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳A/B代替胶乳A/D,且其比率为70/30。以这种方式合成的调色剂颗粒为球形调色剂颗粒，其体积平均直径为约7.0阿。实施例4以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳A/B代替胶乳A/D，且其比率为20/80。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.8nm。实施例5以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳A/C代替胶乳A/D,且其比率为60/40。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.9^im。实施例6以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳A/C代替胶乳A/D，且其比率为40/60。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.7pm。实施例7以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳B/C代替胶乳A/D，且其比率为90/10。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.6pm。实施例8以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳B/C代替胶乳A/D，且其比率为70/30。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.5pm。实施例9以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳B/D代替胶乳A/D,且其比率为95/5。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.6^im。实施例IO以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳B/D代替胶乳A/D,且其比率为85/15。以这种方式合成的调色剂颗粒为不规则形状的调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.4^m。实施例ll以与实施例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳C/D代替胶乳A/D,且其比率为80/20。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约5.6nm。对比例l将316g去离子水和使用上述胶乳制备方法合成的307g胶乳B[(苯乙烯M丙烯酸正丁酯)-(曱基丙烯酸酯)-(聚乙二醇-乙基醚曱基丙烯酸酯)]共聚物胶乳，含有蜡]加入lL反应器中并在350rpm下搅拌。在搅拌过程中，加入借助大分子单体分散的30g黑色颜料溶液。将整个溶液的pH调节至ll并加入30gMgCl2并逐步加热至高达95。C。在95。C下反应2小时后，加入NaCl，反应4小时后，将所述反应所得物的温度冷却至Tg以下，然后通过过滤分离调色剂颗粒并干燥。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，调色剂颗粒的体积平均粒度为约6.5pm。对比例2以与对比例l相同的方式制备调色剂，不同之处是反应进行8小时。以这种方式合成的调色剂颗粒为球形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.5(im。对比例3以与对比例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳A代替胶乳B。以这种方式合成的调色剂颗粒为球形调色剂颗粒，其体积平均直径为约7.0(im。对比例4以与对比例l相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳C代替胶乳B。以这种方式合成的调色剂颗粒为马铃薯形调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.7iim。对比例5以与对比例1相同的方式制备调色剂，不同之处是使用胶乳D代替胶乳B。以这种方式合成的调色剂颗粒为不规则形状的调色剂颗粒，其体积平均直径为约6.7^m。根据不同组合比和聚集时间的实施例和对比例的结果如下表2所示:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>如上述结果可以明显看出，通过使用具有不同分子量和玻璃化转变温度的至少两种可聚合单体能够有效控制最终调色剂颗粒的尺寸和形状。具体地，由具有高分子量的可聚合单体和具有相对高分子量的可聚合单体获得不规则颗粒和马铃薯形调色剂颗粒，由具有相对低分子量的可聚合单体得到球形调色剂颗粒。而且，通过控制聚合的聚合物胶乳颗粒的聚集时间能够将马铃薯形调色剂颗粒变为球形调色剂颗粒。因此，通过调节选自可聚合单体的分子量、玻璃化转变温度、聚集时间中的至少一种条件能够控制调色剂颗粒的尺寸和形状，由此能够获得实现高质量图像的调色剂颗粒。根据本发明，能够有效调节调色剂颗粒的尺寸和形状，能够获得具有低温定影性能、可存储性、清洁性能和耐久性的调色剂。而且，本发明提供一种成像方法和成像装置，所述方法和装置能够使用具有优异性能的调色剂实现高质量图像。尽管本发明已参考其示例性实施方式具体加以显示和描述，但本领域普通技术人员可以理解，可在不背离由权利要求书所确定的本发明实质和范围的情况下作出形式和细节上的各种变化。权利要求1.一种制备调色剂的方法，其包括通过聚合调色剂组合物而形成聚合物胶乳颗粒，所述调色剂组合物包含具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚合的调色剂颗粒，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两组胶乳聚合物颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量(Mw)小于20000的第一胶乳聚合物组、分子量为约20000至40000的第二胶乳聚合物组、分子量为约40000至50000的第三胶乳聚合物组和分子量为约50000至100000的第四胶乳聚合物组。2.权利要求1的方法，其中第一胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约30至40。C,第二胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约40至50。C，第三胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约50至60。C，且第四胶乳聚合物组的玻璃化转变温度为约60至65°C。3.权利要求1的方法，其中可聚合单体是至少一种选自以下的单体乙烯基单体、具有羧基的极性单体、具有不饱和聚酯基团的单体和具有脂肪酸基团的单体。4.权利要求1的方法，其中所述可聚合单体为至少一种选自以下的物质苯乙烯、乙烯基甲苯和a-曱基苯乙烯；丙烯酸曱酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸二曱基氨基乙酯、曱基丙烯酸曱酯、甲基丙烯酸乙酯、曱基丙烯酸丙酯、曱基丙烯酸丁酯、曱基丙烯酸2-乙基己酯和曱基丙烯酸二曱基氨基乙酯、丙烯腈、曱基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺；烯键式不饱和单烯烃，例如乙烯、丁烯、氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等；乙烯基醚，例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚；乙烯基酮，例如乙烯基曱基酮、曱基异丙烯基酮；2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶和N-乙烯基吡咯烷酮。5.权利要求1的方法，其中可聚合单体为至少一种选自以下的物质苯乙烯单体、(曱基)丙烯酸酯的衍生物、卣代乙烯基物质、乙烯基酯，以及含氮的乙烯基化合物。6.权利要求1的方法，其中第一至第四胶乳聚合物组的可聚合单体进一步包括苯乙烯、丙烯酸丁酯和曱基丙烯酸酯。7.权利要求6的方法，其中苯乙烯的量基于100重量份的可聚合单体为约50-85重量份。8.权利要求1的方法，其中在形成聚合物胶乳颗粒或聚集聚合物胶乳颗粒过程中进一步引入着色剂。9.权利要求1的方法，其中聚合物胶乳颗粒的聚集历时约3-12小时。10.权利要求l的方法，其中大分子单体的重均分子量为约500-100000。11.权利要求l的方法，其中大分子单体是选自以下的至少一种聚乙二醇(PEG)-曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-乙基醚曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-二曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-改性的氨基甲酸乙酯、聚乙二醇(PEG)-改性的聚酯、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙二醇(PEG)-曱基丙烯酸羟乙酯、六官能的聚酯丙烯酸酯、枝状聚酯丙烯酸酯、羧基聚酯丙烯酸酯、脂肪酸-改性的环氧丙烯酸酯和聚酯曱基丙烯酸酯。12.权利要求1的方法，其中大分子单体的量基于100重量份的调色剂组合物总量为约1-50重量份。13.权利要求8的方法，其中所述着色剂是选自黄色、品红、青色和黑色颜料中的一种物质。14.权利要求l的方法，其中调色剂组合物进一步包含选自蜡、电荷控制剂和隔离剂中的至少一种物质。15.—种调色剂，其由聚合物胶乳颗粒制备，所述聚合物胶乳颗粒是通过以下方法制备的通过混合具有亲水基团、疏水基团和至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂、引发剂以及着色剂分散体溶液而聚合调色剂组合物，从而制备具有预定形状的聚合物胶乳颗粒；聚集聚合物胶乳颗粒；以及分离并干燥所得的聚集的调色剂，其中选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两组聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量(Mw)为约20000或更小的第一胶乳聚合物组、分子量为约20000至40000的第二胶乳聚合物组、分子量为约40000至50000的第三胶乳聚合物组和分子量为约50000至100000的第四胶乳聚合物组。16.权利要求14的调色剂，其中第一聚合物胶乳组的玻璃化转变温度为约30至40。C,第二聚合物胶乳组的玻璃化转变温度为约40至50。C，第三聚合物胶乳组的玻璃化转变温度为约50至60。C,且第四聚合物胶乳组的玻璃化转变温度为约60至65°C。17.权利要求14的调色剂，其中第一至第四胶乳聚合物组的可聚合单体进一步包括苯乙烯、丙烯酸丁酯和曱基丙烯酸酯。18.权利要求14的调色剂，其中调色剂的体积平均直径是约0.5-20nm。19.权利要求14的调色剂，其中大分子单体的重均分子量为约100-100,000。20.权利要求14的调色剂，其中大分子单体是选自以下的至少一种聚乙二醇(PEG)-曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-乙基醚曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-二曱基丙烯酸酯、聚乙二醇(PEG)-改性的氨基甲酸乙酯、聚乙二醇(PEG)-改性的聚酯、聚丙烯酰胺(PAM)、聚乙二醇(PEG)-曱基丙烯酸羟乙酯、六官能的聚酯丙烯酸酯、枝状聚酯丙烯酸酯、羧基聚酯丙烯酸酯、脂肪酸改性的环氧丙烯酸酯和聚酯曱基丙烯酸酯。21.权利要求14的调色剂，其进一步包含选自蜡、电荷控制剂和隔离剂中的至少一种组分。22.—种成像方法，其包括通过将调色剂布置在其上形成有静电潜像的感光体表面上而形成可见图像；以及将所述可见图像转印至转印介质上，其中所述调色剂是权利要求14的调色剂。23.—种成像装置，其包括有机感光体；在有机感光体表面上形成静电潜像的成像单元；容纳权利要求14的调色剂的调色剂盒；将调色剂供应至有机感光体表面以使该有机感光体表面上的静电潜像显影成调色剂图像的调色剂供应单元；.以及将有机感光体表面上的调色剂图像转印至转印介质的调色剂转印单元。全文摘要提供一种制备调色剂的方法，其包括通过聚合调色剂组合物而形成聚合物胶乳颗粒，所述调色剂组合物包含具有亲水基团、疏水基团以及至少一个反应性官能团的大分子单体、可聚合单体、链转移剂和引发剂；聚集所述聚合物胶乳颗粒；和分离并干燥聚合调色剂。选择所述可聚合单体以制备具有不同分子量的至少两组聚合物胶乳颗粒，其中聚合物胶乳颗粒选自分子量(Mw)小于约20000的第一胶乳聚合物组、分子量为约20000至40000的第二胶乳聚合物组、分子量为约40000至50000的第三胶乳聚合物组和分子量为约50000至100000的第四胶乳聚合物组。而且提供使用所述方法制备的调色剂，使用所述调色剂的成像方法以及使用所述调色剂的成像装置。能够有效地调节调色剂颗粒的尺寸和形状，且能够获得具有低温定影性能、可存储性、清洁性能和耐久性的调色剂。文档编号G03G15/00GK101097412SQ20071000612公开日2008年1月2日申请日期2007年1月31日优先权日2006年6月29日发明者任相淳,朴洙范,洪昌国,申曜多,连卿烈,郑旻泳申请人:三星电子株式会社