静电潜像显影用调色剂、其制备方法、静电潜像显影剂和成像方法

专利名称：静电潜像显影用调色剂、其制备方法、静电潜像显影剂和成像方法
技术领域：
本发明涉及用于通过电子照相法或静电记录法等使静电潜像显影的静电潜像显影用调色剂、其制备方法、静电潜像显影剂和成像方法。
背景技术：
诸如电子照相法等通过形成静电潜像并使其显影的步骤使图像信息可视化的方法如今已被应用于各个领域。采用此类方法的成像通过以下步骤来进行使感光体表面均匀带电，根据图像信息通过用激光束曝光感光体表面来形成静电潜像，然后通过用包含调色剂的显影剂使静电潜像显影来形成调色剂图像，并且最终将调色剂图像转印并定影在记录介质表面上。
作为用在所述电子照相法中的显影剂，由调色剂和载体制成的双组分显影剂和仅使用磁性调色剂或者非磁性调色剂的单组分显影剂是公知的。通常，通过捏和粉碎法制备调色剂，该捏和粉碎法由如下步骤组成将热塑性树脂与颜料、电荷控制剂和诸如蜡的防粘剂熔融混合并冷却，然后对其进行微粉碎和分级。为了改善流动性和清洁性，可以使用带有添加至调色剂颗粒的表面的无机颗粒或者有机颗粒的调色剂。
近年来，由于在由各种方法创建的信息文档的展示中需要具有更高图像品质的图像，因此已经对各种成像方法中的高图像品质化进行了大量的研究。从这一点来看，使用电子照相法的成像方法也不例外。在电子照相法中，具体来说，为了实现更高精细度的图像，需要具有较小粒径的具有更窄粒度分布的高功能调色剂。
另一方面，近年来，对电子照相法的节能的需求也有较大增长，并且为了降低在复印机和打印机中所用的能量，对用较低能量来定影调色剂的技术以及可以在较低温度下定影的调色剂有很大的需求。作为用于降低调色剂定影温度的方法，降低构成调色剂的树脂(粘合剂树脂)的玻璃化转变温度的技术是通常公知的。然而，通过降低玻璃化转变温度，即使可以提供极佳的低温定影性，也容易产生调色剂颗粒的凝集(结块)，使得会产生诸如白色条纹、落屑(dropping)、调色剂分裂条纹(split stripes)等图像品质缺陷。
因此，在实际使用中，用于传统调色剂的粘合剂树脂的玻璃化转变温度的下限值为大约50℃。而且，在所用的调色剂使用玻璃化转变温度为50℃的粘合剂树脂的情况下，最低的定影温度为140℃，尽管这也取决于定影机的种类。在该情况下，可以使用增塑剂来进一步降低最低定影温度。然而，在这种情况下，如同降低粘合剂树脂的玻璃化转变温度的情况一样，会出现调色剂储存性下降的问题。
为了解决这些问题，使用结晶性树脂作为构成调色剂的粘合剂树脂的方法是早已公知的用于同时获得防结块性和低温定影性的手段(例如，参见日本特公昭(JP-B)56-13943号公报、62-39428号公报和63-25335号公报)。然而，根据这些技术，由于所用的结晶性树脂的熔点太低，所以存在结块性、对纸的定影性不足等问题。
因此，为了改善对纸的定影性，已经提出了使用结晶性聚酯树脂的技术。例如，已经提出了使用非结晶性聚酯树脂和结晶性聚酯树脂的混合物作为粘合剂树脂的调色剂(参见日本特公昭62-39428号公报)。然而，根据该技术，由于结晶性聚酯树脂的熔点较高，存在低温定影性不能进一步提高的问题。
作为解决这些问题的方法，已经提出了使用下述调色剂的技术，该调色剂是熔点小于或等于110℃的结晶性树脂和非结晶性树脂的混合物(参见日本特公平4-30014号公报)。然而，在混合非结晶性树脂和结晶性树脂的情况下，降低了所述调色剂的熔点并且发生了调色剂结块，因此该方法在实际使用中存在问题。而且，在非结晶性树脂组分相对于结晶性树脂组分的比例较高的情况中，由于突出反映非结晶性树脂组分的特性，所以很难提供低于传统调色剂的定影温度。此外，由于降低了非结晶性树脂的玻璃化转变温度，因此会损害结块性。
此外，由于结晶度较高，结晶性树脂具有低电阻。因此，当使用由结晶性树脂制成的调色剂成像时，特别是在高温高湿环境下，会产生诸如注入重叠和转印不良等图像缺陷。而且，由于该调色剂对纸的粘着性也很差，所以定影后所形成的图像的强度也不够。
即使当使用与非结晶性树脂混合的结晶性树脂时，也不能改善这些问题。即，当用于调色剂的粘合剂树脂中的结晶性树脂的比例较高时，即使低温定影性很优异，抗结块性、图像强度(对纸的粘着性)和带电性(电阻)也很差。另一方面，当非结晶性树脂的比例较高时，即使改善了抗结块性、图像强度和带电性(电阻)，作为最重要特性的低温定影性也会不足。
如上所述，尚未得到能够同时实现足够的低温定影性和储存特性(抗结块性)的调色剂。
另一方面，对于替代上述调色剂的组分材料的调色剂的制造方法，传统上用所谓的捏和粉碎法制备常用和广泛使用的调色剂(例如，参见日本特开昭51-23354号公报)。该制造方法通过以下步骤得到调色剂将用各种方法制备的粘合剂树脂和着色剂以及必要时的防粘剂、电荷控制剂、磁性材料等用干法混合的混合物熔融捏和，然后粉碎和分级；从而得到调色剂。
当通过捏和粉碎法制造具有优异低温定影性的调色剂时，需要包含具有低玻璃化转变温度的粘合剂树脂。然而，由于缺乏脆性，所以不能粉碎包含该粘合剂树脂的熔融捏和物，而且所述的粘合剂树脂会熔融粘着在各种制造设备上，例如其制备中所用的管道和收集装置。因此，不能通过捏和粉碎法工业化地制备具有优异低温定影性的调色剂。考虑到由于难以将熔融捏和物粉碎会导致例如产率下降，当使用结晶性树脂作为粘合剂树脂时，也存在同样的问题。
另一方面，当非结晶性树脂与结晶性树脂组合使用作为粘合剂树脂，而且其中非结晶性树脂占较大比例时，由于非结晶性树脂在熔融捏和物中形成连续相，所以它可以被粉碎。然而，由于具有该组成的调色剂的熔融特性取决于非结晶性树脂，所以很难实现低温定影性。
如上所述，根据传统的捏和粉碎法，从制造方法看，已经很难得到能够实现低温定影的调色剂。
不过，近来已经提出了不同于捏和粉碎法的使用各种聚合方法的调色剂的制造方法。例如，已经提出了利用悬浮聚合法的调色剂制备方法、利用分散聚合法的制备方法(参见日本特开昭62-073276号公报和特开平5-027476号公报)和利用乳液聚合凝集法的制备方法。
在这些制造方法中，即使通过悬浮聚合法或者分散聚合法可以在一定程度上改善调色剂的粒度分布，但由于与通过捏和粉碎法得到的调色剂相比不能显著地改善粒度分布，所以存在在大多数情况下需要进行分级操作的缺点。
另一方面，乳液聚合凝集法提供了窄的粒度分布，而且它能够将调色剂形状控制在球形和马铃薯形之间。因此，具体来说，近来开始使用该调色剂作为优选的调色剂，用在带有廉价的高画质清洁系统的成像装置中，并且该调色剂已大量上市。
乳液聚合凝集法是以下所述的用于制造调色剂的方法通过诸如乳液聚合的聚合方法制造树脂颗粒的分散液，并且通过将着色剂分散在溶剂中来制造着色剂分散液，混合这些分散液，通过进行加热、控制pH和/或添加凝集剂等将上述的树脂颗粒和着色剂凝集至所需粒径以形成凝集颗粒，然后使该凝集颗粒生长到所需的粒径，并且最终在高于或等于树脂颗粒玻璃化转变温度的温度下加热和融合该凝集颗粒。
所述的新制造方法的优点是在控制调色剂结构时自由度较高，这是通过捏和粉碎法所不能得到的优点。
例如，对于将用于无油定影的调色剂而言，在其中包含诸如蜡的防粘剂。在此，当降低通过传统的捏和粉碎法得到的调色剂的粒度以实现高图像品质时，流动性严重降低，以至于由于软结块而出现黑色条纹、落屑污染等，或者由于调色剂分散性下降使得不能控制浓度，从而出现问题。这是因为由于捏和熔融物的粉碎在分散于基质中的蜡相的界面处进行，所以大量的蜡会存在于所得的调色剂的表面上。
另一方面，对于通过新制造方法得到的调色剂，由于可以实现用于包封防粘剂的结构，即，其中用粘合剂树脂制成的壳层被覆包含防粘剂的芯层的芯壳结构，所以不会产生流动性等的下降。
已经提出了尝试利用新制造方法来得到具有低温定影性的调色剂的许多方法(例如，参见日本特开平10-123748号公报)。具体来说，已经提出了具有芯壳结构的调色剂，该芯壳结构使用具有低玻璃化转变温度的、适于低温定影的粘合剂树脂作为芯层粘合剂树脂，并使用具有相对高的玻璃化转变温度的粘合剂树脂作为构成用于被覆芯层的壳层的粘合剂树脂。
在具有芯壳结构的调色剂中，由于可以将不同种类和不同物理特性的粘合剂树脂用于芯层和壳层，所以各个层可以很容易地分别具有特定的功能。通过使调色剂结构成为芯壳结构，可以获得将调色剂所需的两种或多于两种的功能分别分配给芯层和壳层的效果(此后，也被称为“功能分配效果”)；然而，在通过传统的捏和粉碎法制备的具有单层结构的调色剂中，不能得到功能分配效果。
因此，在通过传统的捏和粉碎法制造的具有单层结构的调色剂中，即使当使用具有不同玻璃化转变温度的两种粘合剂树脂时，由于它们以相容的状态存在于调色剂中，所以不能实现低温定影性和在高温环境下的优良的调色剂储存性。然而，具有芯壳结构的调色剂可以容易地同时实现低温定影性和储存性。
然而，为了实现节能，调色剂需要具有在比传统构造更低的温度下定影的性能(超低温定影性)。而且，由于处理速度的增加不可避免地导致定影温度的实质性降低，所以为了实现高速化也需要超低温定影性。然而，在具有传统芯壳结构的调色剂中，即使在为了确保在更低的温度下的定影性而仅仅重新考虑用于芯层和壳层的粘合剂树脂材料的玻璃化转变温度时，也很难同时实现超低温定影性和足够的储存性。

发明内容
本发明的第一方面提供静电潜像显影用调色剂，所述调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述的芯层，并包含第二粘合剂树脂；其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内。
本发明的第二方面提供静电潜像显影用显影剂，所述显影剂使用第一方面所述的调色剂。
本发明的第三方面提供第一方面所述的调色剂的制造方法，所述的调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述的芯层，并包含第二粘合剂树脂；所述的制造方法包括凝集步骤，该步骤通过将凝集剂添加到至少混合有第一树脂颗粒分散液和着色剂分散液的分散液混合物中，并进行加热来形成凝集颗粒，所述第一树脂颗粒分散液分散有由上述第一粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第一树脂颗粒，所述的着色剂分散液分散有着色剂；附着步骤，该步骤将第二树脂颗粒分散液添加到形成有上述凝集颗粒的上述分散液混合物中，以便在上述凝集颗粒的表面上附着上述第二树脂颗粒，从而形成附着树脂凝集颗粒，所述第二树脂颗粒分散液分散有由上述第二粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第二树脂颗粒；和融合步骤，该步骤在等于或高于上述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度的温度下使上述附着树脂凝集颗粒融合。
本发明的第四方面提供成像方法，该方法包括充电步骤，该步骤使潜像承载体表面带电；静电潜像形成步骤，该步骤根据图像信息通过对上述的带电的潜像承载体表面进行曝光来形成静电潜像；显影步骤，该步骤通过采用含调色剂的显影剂使上述的静电潜像显影来形成调色剂图像；转印步骤，该步骤将上述的调色剂图像转印到记录介质的表面上；和定影步骤，该步骤通过加热和加压对转印到上述的记录介质的表面上的上述的调色剂图像进行定影，其中，上述的调色剂是第一方面所述的调色剂。
具体实施例方式
为了实现上述的目的，本发明人深入研究了具有传统芯壳结构的调色剂很难同时获得超低温定影性和储存性的原因。
首先，对于具有芯壳结构的调色剂，如上所述，包含在芯层中的粘合剂树脂具有确保低温定影性的功能，包含在壳层中的粘合剂树脂具有确保调色剂在高温环境下的储存性的功能。因此，在理论上，通过再次检查包含在每一层中的粘合剂树脂的玻璃化转变温度，在确保储存性的同时可以实现在较低温度下的定影。例如，为了在确保具有与传统芯壳结构的调色剂相同程度的储存性的同时实现在较低温度下的定影，据认为，需要使包含在芯层中的所述粘合剂树脂的玻璃化转变温度变得更低。
然而，根据本发明人的研究，可以确定，仅通过上述的简单方法，很难同时获得超低温定影性和储存性。由此，本发明人已经考虑到，如果只关注用于芯层和壳层的粘合剂树脂的玻璃化转变温度，不能同时获得超低温定影性和储存性。
另一方面，为了使具有芯壳结构的调色剂发挥所设计的性能，需要在制备所述调色剂时使得用于形成芯层的粘合剂树脂和用于形成壳层的粘合剂树脂完全分离地存在，即，应充分发挥功能分配效果。而且，对于具有单层结构的传统调色剂，超低温定影性和储存性是具有此消彼长关系的特性，即，随着其中一种特性的改善会导致另一特性的恶化。因此，除非这两种粘合剂树脂在所述调色剂中以充分分离的状态存在，否则将不能以高水平同时获得超低温定影性和储存性。
因此，本发明人已经考虑到，在具有传统芯壳结构的调色剂中难以同时获得超低温定影性和储存性的原因是，包含在芯层中的粘合剂树脂和包含在壳层中的粘合剂树脂尽管不会像具有单层结构的调色剂那样呈完全相容的状态，但在一定程度上会相容。即，换句话说，可以认为，没有充分发挥出作为芯壳结构所固有的特征的功能分配效果。
而且，即使忽略相容状态的产生，以同时获得超低温定影性和储存性为目的制得具有芯壳结构的调色剂，无疑也很难同时获得这两种特性，而且接着可能会产生带电维持性下降、转印维持性下降等。
不可避免地，由于粘合剂树脂彼此相容，构成壳层的粘合剂树脂的表观玻璃化转变温度下降。由于构成芯层的粘合剂树脂必须是玻璃化转变温度低于传统构造的粘合剂树脂，构成壳层的粘合剂树脂的表观玻璃化转变温度的降低程度要大于传统构造中玻璃化转变温度的降低程度。此外，构成芯层的粘合剂树脂的表观玻璃化转变温度的增加程度大于传统构造中表观玻璃化转变温度的增加程度。即，不能发挥原本预期的功能分配效果。
因此，作为结果，很难同时获得超低温定影性和储存性。此外，由于在成像装置中向所述调色剂施加外部应力和加热，外部添加剂向所述调色剂内的包埋变得很剧烈，这使得很容易出现带电维持性下降或者转印维持性下降。
从上述的事实看，本发明人已经考虑到，如果通过改善包含在芯层中的粘合剂树脂和包含在壳层中的粘合剂树脂的相容状态，充分发挥作为所述的芯壳结构所固有的特征的功能分配效果，可以同时获得超低温定影性和储存性，由此得到了下述发明。
即，本发明提供(1)静电潜像显影用调色剂，所述调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述芯层，并包含第二粘合剂树脂，其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内。
(2)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，上述的两个局部极大值之一所处的温度与上述的另一局部极大值所处的温度之差为大于或等于5℃。
(3)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，上述第一粘合剂树脂的玻璃化转变温度在大于或等于25℃且小于50℃的范围内，上述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度在大于或等于50℃且小于或等于75℃的范围内。
(4)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，在上述芯层中包含防粘剂。
(5)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，使用体积平均粒径为50nm至250nm的磁性金属颗粒作为上述着色剂。
(6)如(5)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，上述磁性金属颗粒的表面被覆有被覆层，在上述被覆层中包含选自由Si、Ti、Ca和P组成的组中的至少一种元素，而且在上述被覆层的表面中包含选自由SO3-基团和COO-基团组成的组中的至少一种极性基团。
(7)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，体积平均粒径在5μm至9μm的范围内。
(8)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，形状因子SF1在125至145的范围内。
(9)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，所述调色剂通过至少下述步骤制得凝集步骤，该步骤通过将凝集剂添加到至少混合有第一树脂颗粒分散液和着色剂分散液的分散液混合物中，并进行加热来形成凝集颗粒，所述第一树脂颗粒分散液分散有由上述第一粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第一树脂颗粒，所述着色剂分散液分散有着色剂；附着步骤，该步骤将第二树脂颗粒分散液添加到形成有上述凝集颗粒的上述分散液混合物中，以便在上述凝集颗粒的表面上附着上述第二树脂颗粒，从而形成附着树脂凝集颗粒，所述第二树脂颗粒分散液分散有由上述第二粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第二树脂颗粒；和融合步骤，该步骤在等于或高于上述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度的温度下使上述附着树脂凝集颗粒融合。
(10)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，上述第一粘合剂树脂的SP值与上述第二粘合剂树脂的SP值之差的绝对值在0.1至1.5的范围内。
(11)如(1)所述的静电潜像显影用调色剂，其中，从外部添加平均粒径为40nm至150nm的外部添加剂。
(12)用于使静电潜像显影的包含调色剂的显影剂，其中，将以下静电潜像显影用调色剂用作上述调色剂，所述调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述芯层，并包含第二粘合剂树脂；其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内。
(13)制造静电潜像显影用调色剂的方法，所述调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述芯层，并包含第二粘合剂树脂；其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内，所述制造方法包括凝集步骤，该步骤通过将凝集剂添加到至少混合有第一树脂颗粒分散液和着色剂分散液的分散液混合物中，并进行加热来形成凝集颗粒，所述第一树脂颗粒分散液分散有由上述第一粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第一树脂颗粒，所述着色剂分散液分散有着色剂；附着步骤，该步骤将第二树脂颗粒分散液添加到形成有上述凝集颗粒的上述分散液混合物中，以便在上述凝集颗粒的表面上附着上述第二树脂颗粒，从而形成附着树脂凝集颗粒，所述第二树脂颗粒分散液分散有由上述第二粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第二树脂颗粒；和融合步骤，该步骤在等于或高于上述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度的温度下使上述附着树脂凝集颗粒融合。
(14)如(13)所述的制造静电潜像显影用调色剂的方法，其中，使用分散有体积平均粒径为50nm至250nm的磁性金属颗粒的磁性金属颗粒分散液作为上述着色剂分散液。
(15)如(13)所述的制造静电潜像显影用调色剂的方法，其中，用于上述凝集步骤的上述分散液混合物中包含分散有防粘剂的防粘剂分散液。
(16)如(13)所述的制造静电潜像显影用调色剂的方法，其中，上述第一粘合剂树脂的SP值与上述第二粘合剂树脂的SP值之差的绝对值在0.1至1.5的范围内。
(17)成像方法，所述方法包括充电步骤，该步骤使潜像承载体表面带电；静电潜像形成步骤，该步骤根据图像信息通过对上述的带电的潜像承载体表面进行曝光来形成静电潜像；显影步骤，该步骤通过采用含调色剂的显影剂使上述的静电潜像显影来形成调色剂图像；转印步骤，该步骤将上述的调色剂图像转印到记录介质的表面上；和定影步骤，该步骤通过加热和加压对转印到上述的记录介质的表面上的调色剂图像进行定影，其中，上述的调色剂是第一方面所述的调色剂。
如上所述，根据本发明，可以提供静电潜像显影用调色剂、其制造方法、静电潜像显影用显影剂和成像方法，所述调色剂可在低于传统构造的温度下定影，并具有优异的储存性。
<静电潜像显影用调色剂及其制造方法>
本发明的静电潜像显影用调色剂(此后，简称为“调色剂”)至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述的芯层，并包含第二粘合剂树脂；其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内。
在此，在本发明中，作为在小于或等于90℃的范围内的损耗角正切值的局部极大值确认的峰值仅表示起因于包含在调色剂中的粘合剂树脂的主链运动的峰值，因此排除了起因于粘合剂树脂的除主链以外的部分的峰值。
在考虑用于调色剂的粘合剂树脂的物理特性特别是在低于30℃的范围内的物理特性时，在大多数情况下，不仅要考虑基本上起因于粘合剂树脂的主链衍生的峰值，还要考虑起因于粘合剂树脂的除主链以外的部分的峰值。因此，实际上，损耗角正切值的两个峰值均存在于大于或等于30℃且小于或等于90℃的温度范围内是可接受的。当然，根据需要，起因于粘合剂树脂的主链的峰值在小于30℃的范围内的粘合剂树脂也可用于本发明的调色剂。
因此，两个峰值存在于小于或等于90℃的范围内的情况表示调色剂中的这两种粘合剂树脂互相之间以非相容状态独立存在，而只有一个峰值存在于小于或等于90℃的范围内的情况则表示这两种粘合剂树脂互相之间是相容的。
本发明的调色剂中，由于两个峰值均存在于小于或等于90℃的范围内，所以包含在芯层中的第一粘合剂树脂(此后，简称为“芯层用粘合剂树脂”)和包含在壳层中的第二粘合剂树脂(此后，简称为“壳层用粘合剂树脂”)彼此不相容地存在于调色剂中。因此，本发明的调色剂中，由于充分发挥出作为芯壳结构所固有的特性的功能分配效果，因此可以极其容易地以高水平同时获得超低温定影性和储存性。
另一方面，在具有传统芯壳结构的调色剂中，由于只有一个峰值存在于小于或等于90℃的范围内，所以不能充分发挥出功能分配效果，使得即使在使用玻璃化转变温度极为不同的两种粘合剂树脂的情况下，也很难以高水平同时获得超低温定影性和储存性。即，在产生了相容状态的情况下，芯层用粘合剂树脂的玻璃化转变温度相对于设计值增大，壳层的玻璃化转变温度降低。
而且，由于两种树脂以非相容状态存在，所以一个峰值(此后，称为“第一峰值”)起因于第一粘合剂树脂，另一个峰值(此后，称为“第二峰值”)起因于第二粘合剂树脂。由于以峰值测定的温度水平与玻璃化转变温度水平关系密切，因此可以将以峰值测定的温度作为表示调色剂熔融特性的指标处理。
在此，为了确保超低温定影性，用第一峰值测定的温度需要在小于60℃的范围内，该温度优选为小于或等于55℃，更优选为小于或等于50℃。在用第一峰值测定的温度大于60℃的情况中，不能实现在低于传统构造的温度下的定影。然而，考虑到诸如调色剂生产性等实用性，用第一峰值测定的温度优选为大于或等于30℃。
在本发明中，尽管超低温定影也取决于所使用的定影系统(处理速度和压力)，但超低温定影表示在使用处理速度大约为160mm/s的双辊式定影机的情况下采用在约90℃至130℃范围内的最低定影温度所进行的定影，由此，它表示通过比在具有传统芯壳结构的调色剂中所能实现的最低定影温度(定影温度＝约140℃至160℃的范围)低约10℃至70℃的定影温度来进行的定影。
而且，为了确保储存性，用第二峰值测定的温度需要在大于或等于60℃的范围内，所述温度优选为大于或等于65℃，更优选为大于或等于70℃。在用第二峰值测定的温度小于60℃的情况中，在将调色剂置于高温环境中时其壳层会熔融，使得储存性下降。
然而，考虑到确保超低温定影性，用第二峰值测定的温度需要为小于或等于90℃。在其超过90℃的情况中，壳层在定影时不熔融，使得定影本身不能进行。
而且，用第一峰值测定的温度和用第二峰值测定的温度之差优选为大于或等于5℃，更优选为大于或等于8℃，进一步优选为大于或等于10℃。在用这两个峰值测定的温度之差小于5℃的情况中，由于两种粘合剂树脂的熔融特性几乎没有差异，所以不能同时获得超低温定影性和储存性。
在本发明中，通过用正弦波振动法测量的动态粘弹性来计算损耗角正切值。为了测量动态粘弹性，可以使用ARES测量装置(RheometricScientific.，Ltd.制造)。
按如下方法进行动态粘弹性的测量。首先，在使调色剂成型为片状之后，将其放在直径8mm的平行板上。设置法向力为0之后，以6.28弧度/秒的振动频率施加正弦波振动。接下来，在以1℃/min的速率从20℃升温到100℃的同时，按30秒的测量时间间隔进行测量。
测量前，从20℃至100℃按10℃的间隔确认变形量的应力依赖性，以便得到在各温度下应力与变形量具有线性关系的变形量范围。利用该结果，将各个测量温度下的变形量保持在0.01％至0.5％的范围内，以便控制应力和变形量使两者在所有的测量温度范围内保持线性关系，与此同时进行动态粘弹性测量。
在芯层所用的第一粘合剂树脂的玻璃化转变温度低于25℃的情况中，可以实现更低温度的定影。然而，在通过后述的适于制备本发明的调色剂的乳液聚合凝集法制造调色剂的情况中，在制造方面会产生问题。
具体来说，在制造树脂颗粒的阶段或者制造调色剂颗粒的阶段，在反应体系温度高于第一粘合剂树脂的玻璃化转变温度的情况下，很容易产生树脂乳化颗粒的彼此凝集或者在调色剂制造装置上附着或固着等现象。尽管可以冷却调色剂制造装置、管道等以防止附着或固着的产生，但是这需要过多的成本，因此是不现实的。
而且，即使花费了高成本以冷却调色剂制造装置、管道等，由于在凝集步骤中第一粘合剂树脂颗粒彼此凝集可能过于紧密，也会产生诸如其他颗粒组分(例如，着色剂颗粒和防粘剂颗粒)的分散急剧劣化以及进一步在凝集步骤中将所述其他颗粒组分带入所形成的凝集颗粒(调色剂前体)等问题。
另一方面，在玻璃化转变温度为大于或等于50℃的情况中，不能得到超低温定影性。
而且，用于形成壳层的第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度优选为大于或等于50℃且小于或等于75℃，更优选为大于或等于55℃且小于或等于70℃。
因此，即使在高温环境下也可以得到良好的储存性。在玻璃化转变温度低于50℃的情况中，储存性会下降。而且，根据当前成像装置小型化的要求，使用调色剂的处理单元可能与具有加热源的定影机相邻放置。对于该成像装置，内部温度可升高到大约50℃。在该情况中，如果调色剂储存性较差，调色剂可能会附着在处理单元中，或者引起结块，使得产生图像品质缺陷。
另一方面，在玻璃化转变温度超过75℃的情况中，在进行超低温定影时壳层的融合可能不充分，使得定影本身变得困难。
而且，在利用后述的乳液聚合凝集法制造本发明的调色剂的情况中，在融合步骤中颗粒可能不能充分地彼此融合为一体，使得芯层中所包含的第一粘合剂树脂组分暴露在表面上。在该情况中，不能得到良好的储存性。
接下来，将解释本发明的调色剂的制造方法、构成材料等。本发明的调色剂的制造方法不受特别的限制，只要是能够制造具有所谓芯壳结构的调色剂的方法就可以，所述的芯壳结构具有包含第一粘合剂树脂和着色剂的芯层，以及用于被覆芯层并包含第二粘合剂树脂的壳层，由此可以利用已知的方法。通常，优选使用湿式制法，特别是，优选使用乳液聚合凝集法。
在该情况中，优选本发明的调色剂通过至少下述步骤制得凝集步骤，该步骤通过将凝集剂添加到作为至少混合有第一树脂颗粒分散液和着色剂分散液的混合物而制得的分散液中，并进行加热来形成凝集颗粒，所述第一树脂颗粒分散液分散有由上述第一粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第一树脂颗粒，所述的着色剂分散液分散有着色剂；附着步骤，该步骤将第二树脂颗粒分散液添加到形成有上述凝集颗粒的上述分散液混合物中，以便在上述凝集颗粒的表面上附着上述第二树脂颗粒，从而形成附着树脂凝集颗粒，所述第二树脂颗粒分散液分散有由上述第二粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第二树脂颗粒；和融合步骤，该步骤在等于或高于所述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度的温度下使所述附着树脂凝集颗粒融合。
而且，本发明的调色剂在芯层中包含第一粘合剂树脂和着色剂，在壳层中包含第二粘合剂树脂。此外，根据需要，可以在内部添加诸如防粘剂等各种添加剂，或者可以从外部添加诸如流化助剂等各种外部添加剂。而且，在使用本发明的调色剂作为单组分显影剂的情况中，可以使用磁性金属颗粒作为着色剂。通常，诸如防粘剂等内部添加剂组分包含在芯层中。
此后，将考虑用于上述的乳液聚合凝集法的情况，更详细地解释本发明的调色剂的构成材料及其物理特性。当然，在通过其他制造方法制造本发明的调色剂的情况中也可以使用下述的材料。
-粘合剂树脂-对于本发明的调色剂，使用了两种树脂。将第一粘合剂树脂用于形成芯层，并将第二粘合剂树脂用于形成壳层。此处第一粘合剂树脂的SP值(溶解度参数)和第二粘合剂树脂的SP值之差的绝对值(ΔSPcs)优选在0.1至1.5的范围内，更优选在0.2至1.0的范围内。
在ΔSPcs小于0.1的情况中，在调色剂中产生第一粘合剂树脂和第二粘合剂树脂的相容，使得所得的调色剂在小于或等于90℃的范围内只出现一个损耗正切值的峰值。在该情况中，由于可能不能发挥出作为芯壳结构所固有的特性的功能分配效果，因此很难同时获得超低温定影性和储存性。
而且，在ΔSPcs大于1.5的情况中，在通过乳液聚合凝集法制造调色剂时，构成壳层的第二粘合剂树脂的颗粒很难均匀地附着在最终形成芯层的凝集颗粒的表面上。
因此，在制造本发明的调色剂时，优选组合使用第一粘合剂树脂和第二粘合剂树脂以满足上述的ΔSPcs值。
而且，在本发明的调色剂在芯层中包含防粘剂的情况中，防粘剂的SP值与粘合剂树脂(第一粘合剂树脂和第二粘合剂树脂两者)的SP值之差的绝对值(ΔSPrs)优选在1.0至2.5的范围内，更优选在1.2至2.2的范围内。由此，在通过乳液聚合凝集法制造调色剂时，可以将防粘剂加入调色剂中，而无需大量使用凝集剂或表面活性剂，而且可以进一步防止与用以形成壳层的第二粘合剂树脂相容。
在ΔSPrs小于1.0的情况中，由于第二粘合剂树脂和防粘剂是相容的，使得壳层的玻璃化转变温度低于设计值，所以储存性可能下降。而且，在ΔSPrs大于2.5的情况中，由于防粘剂与第一粘合剂树脂的亲和性极差，防粘剂很难内包在调色剂中。此外，如果为了解决这个问题而使用大量凝集剂或表面活性剂来制造调色剂，则可能会产生粗粉末或者粒度分布可能很容易变宽，使得不能得到良好的图像品质。
存在计算SP值(溶解度参数)的各种方法，例如Small方法和Fedors方法。这里使用Fedors方法来计算所述的溶解度参数。
该情况下的SP值由下述的公式(1)定义公式(1)SP=ΔEV=ΣiΔeiΣiΔvi]]>在公式(1)中，SP表示溶解度参数，ΔE表示凝集能(卡/摩尔，cal/mol)，V表示摩尔体积(cm3/mol)，Δei表示第i个原子或原子团的蒸发能(cal/原子或原子团)，Δvi表示第i个原子或原子团的摩尔体积(cm3/原子或原子团)，i表示1或大于1的整数。
计算由公式(1)表示的SP值，按惯例得到其单位为[cal1/2/cm3/2]，并且以无量纲的形式表示该值。此外，在本发明中，由于两种化合物之间的SP值的相对差值是有意义的，所以使用根据上述惯例计算的值并以无量纲的形式表示。
作为参考，在将公式(1)表示的SP值转化为SI(标准国际)单位[J1/2/m3/2]的情况中，将该值乘以2046。
-第一粘合剂树脂(芯层用粘合剂树脂)-可以利用已知的非结晶性或结晶性树脂作为本发明中所用的第一粘合剂树脂。在该树脂是非结晶性树脂的情况中，具体来说，可以利用下述材料。
即，作为非结晶性树脂，可以列出下述单体的聚合物诸如苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯类；诸如丙烯酸甲基酯、丙烯酸乙基酯、丙烯酸正丙基酯、丙烯酸月桂基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸乙基酯、甲基丙烯酸正丙基酯、甲基丙烯酸月桂基酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯等具有乙烯基的酯；诸如丙烯腈和甲基丙烯腈等乙烯基腈；诸如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚等乙烯基醚；诸如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮；诸如乙烯、丙烯和丁二烯等聚烯烃；作为两种或两种以上单体的组合的共聚物，或者这些聚合物或共聚物的混合物。
而且，可以列出上述的树脂；诸如环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂和聚醚树脂等非乙烯基缩聚树脂或其混合物；以及使用上述乙烯基类单体合成的乙烯基类树脂；在它们共存的状态下通过乙烯基类单体的聚合得到的接枝聚合物等。可以单独使用这些树脂中的一种或者将其中两种或两种以上组合使用。
在这些树脂中，在使用乙烯基类单体的情况中，通过进行使用离子性表面活性剂的乳液聚合或者种子聚合等，可以制造树脂颗粒分散液。在使用其他树脂的情况中，通过下述方法可以制造所需的树脂颗粒分散液将树脂溶解在对水的溶解度相对较低的油性溶剂中，通过诸如均质器等分散机在离子性表面活性剂或高分子电解质共存的条件下将颗粒分散在水中，然后通过加热或减压来蒸发所述溶剂。
通过配入可离解的乙烯基类单体，可以以通过乳液聚合等得到的颗粒的形式稳定地制造上述的热塑性粘合剂树脂。
可离解的乙烯基类单体的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、肉桂酸、富马酸、乙烯基磺酸、乙撑亚胺、乙烯基吡啶、乙烯基胺等，由此可使用可作为聚合物酸或者聚合物碱的原料的单体。出于聚合物形成反应的容易程度等的考虑，聚合物酸是优选的。此外，对于聚合度的控制和玻璃化转变点的控制，诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、肉桂酸和富马酸等具有羧基的可离解的乙烯基类单体是特别有效的。
接下来，后文将解释使用非结晶性聚酯树脂作为芯层用粘合剂树脂的情况的实例，但是本发明并不限于此。
聚酯树脂由多元羧酸组分和多元醇组分来合成。在本发明中，可以使用市售产品作为所述聚酯树脂，也可以使用任意合成的树脂作为所述聚酯树脂。
作为多元醇组分，例如作为二元醇组分，可以使用乙二醇、丙二醇、1，4-丁烷二醇、2，3-丁烷二醇、二甘醇、三甘醇、1，5-戊烷二醇、1，6-己烷二醇、新戊二醇、1，4-环己烷二甲醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、双酚A、氢化的双酚A等。而且，可以使用丙三醇、山梨醇、1，4-山梨聚糖(sorbitane)、三羟甲基丙烷等作为三元醇组分或更高元的醇组分。
而且，作为要与上述的多元醇组分缩合的二元羧酸组分，可以使用例如马来酸、马来酸酐、富马酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、十二碳烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸和这些酸的低级烷基酯。
作为多元羧酸组分，可以使用例如草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、1，9-壬烷二羧酸、1，10-癸烷二羧酸、1，12-十二烷二羧酸、1，14-十四烷二羧酸和1，18-十八烷二羧酸等脂肪族二羧酸；诸如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、亚萘基-2，6-二羧酸、丙二酸和甲基富马酸等二元酸。此外，也可以使用其酸酐和其低级烷基酯，但是并不限于此。
作为三元或更高级的羧酸，可以使用例如1，2，4-苯三羧酸、1，2，5-苯三羧酸、1，2，4-萘三羧酸、其酸酐、其低级烷基酯等。可以单独使用它们中的一种或者组合使用两种或两种以上。
而且，作为酸组分，除了上述的脂肪族二羧酸和芳香族二羧酸以外，优选还包括含有磺酸基团的二羧酸组分。从优选分散诸如颜料等着色剂来看，上述的含有磺酸基团的二羧酸是有效的。而且，通过在水中乳化或者悬浮全部树脂来制备粘合剂树脂颗粒分散液时，如果二羧酸组分含有磺酸基团，不使用后述的表面活性剂就可以进行乳化或者悬浮。
另一方面，通过下述方法可以得到包含由用于调色剂制备的第一粘合剂树脂制成的树脂颗粒的分散液将树脂在诸如水等水性介质中与诸如离子性表面活性剂、聚合物酸和聚合物碱等高分子电解质一起分散，将该分散液加热到树脂的熔点温度或高于该熔点温度，并且用能够施加强剪切力的均质器或者压力释放型分散机进行处理。可以使用多种树脂的混合物作为芯层用粘合剂树脂。
第一粘合剂树脂的树脂颗粒的体积平均粒径优选为小于或等于1μm，更优选在0.02至0.5μm的范围内。如果树脂颗粒的体积平均粒径超过1μm，则最终得到的调色剂的粒度分布或者形状分布会较宽，或者会产生游离颗粒，从而引起调色剂组成的不均匀分布，由此导致性能下降或者可靠性下降。
另一方面，如果树脂颗粒的体积平均粒径在上述的范围内，不仅不会带来上述的缺点，而且可以减少调色剂中的不均匀分布，从而改善调色剂中的分散，以减少性能和可靠性的不规则性，因此这是有利的。可以使用例如micro track等测量树脂颗粒的体积平均粒径。
-第二粘合剂树脂(壳层用粘合剂树脂)-接下来，作为本发明中所用的壳层用粘合剂树脂，可以使用与上述的芯层用粘合剂树脂相同的材料。然而，如上所述，优选根据所使用的芯层用粘合剂树脂来选择壳层用粘合剂树脂，使得ΔSPcs值在0.1至1.5的范围内。
按照与第一粘合剂树脂的情况中相同的方法，可以制造包含用于制备调色剂的第二粘合剂树脂的树脂颗粒的分散液。在此，第二粘合剂树脂的树脂颗粒的体积平均粒径优选为小于或等于1μm，更优选在0.02至0.3μm的范围内。
在第二粘合剂树脂的树脂颗粒的体积平均粒径超过1μm的情况中，最终所得到的调色剂的粒度分布或者形状分布会较宽，或者会产生游离颗粒，从而引起调色剂组成的不均匀分布，由此导致性能下降或者可靠性下降。
另一方面，如果树脂颗粒的体积平均粒径在上述的范围内，则不仅不会出现上述的缺点，而且还由于可以通过少量的壳在调色剂表面均匀地形成壳，因此是更优选的。
为了发挥功能分配效果，除了关注ΔSPcs值之外，对于用于制备调色剂的第一粘合剂树脂和第二粘合剂树脂的组合，考虑到对文档储存性的改善，优选组合使用非结晶性聚酯树脂作为第一和第二粘合剂树脂。
其原因是从玻璃化转变温度处的脆性的角度看，与乙烯基类树脂相比，聚酯树脂是更优异的，这使得能够实现低分子量设计；由此，可以使得用于获得同一定影温度的玻璃化转变温度设计比乙烯基类树脂的玻璃化转变温度高约10至15℃。
即，由于定影时的变形，低粘度防粘剂会渗出，这使得即使定影图像表面处于被覆有低粘度防粘剂但不完全被覆的状态，定影后的图像储存性也取决于调色剂中的粘合剂树脂的玻璃化转变温度。因此，能够使得芯层的玻璃化转变温度更高的聚酯树脂具有优异的文档储存性。此外，由于聚酯树脂在壳层侧的粘合剂树脂处的脆性方面是优异的，所以可以采用低分子量，从而使得熔融粘度变低，因此不会妨碍超低温定影。为此，在将非结晶性聚酯树脂组合用于芯层和壳层两者的情况中，不仅能够实现超低温定影、获得优异的调色剂储存性，而且还能够得到优异的图像储存性(文档储存性)。
-着色剂-可以使用已知的着色剂作为本发明中所用的着色剂。可以单独使用下述物质中的一种或者将其中的两种或两种以上组合使用例如，各种颜料，诸如炭黑、铬黄、汉撒黄、联苯胺黄、阴丹士林黄、喹啉黄、永固黄、永久橙GTR、吡唑啉酮橙、弗尔肯(Vulcan)橙、色淀红(Watchung red)、永久红、亮洋红3B、亮洋红6B、杜邦油红、吡唑啉酮红、甲阶酚醛树脂红、若丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、苯胺蓝、群青蓝、chalcoyl蓝、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、酞菁绿和孔雀绿草酸盐；各种染料，诸如吖啶类染料、呫吨类染料、偶氮类染料、苯醌类染料、吖嗪类染料、蒽醌类染料、硫靛类染料、二噁嗪类染料、噻嗪类染料、偶氮甲碱类染料、靛蓝类染料、硫靛类染料、酞菁类染料、三苯甲烷类染料、二苯甲烷类染料、噻嗪类染料、噻唑类染料和呫吨类染料等。
对于在制造调色剂时所使用的着色剂分散液的制备，可以利用已知的分散方法。例如，可以使用诸如旋转剪切型均质器、具有介质的球磨机、砂磨机、珠磨机和ultimizer等普通分散手段，并且没有任何限制。将着色剂在水中与诸如离子性表面活性剂、聚合物酸和聚合物碱等高分子电解质一起分散。所分散的着色剂颗粒的体积平均粒径为小于或等于1μm。如果该体积平均粒径在80至500nm的范围内，则该着色剂可有利地分散在调色剂中而不会损害凝集性，因此是优选的。
-磁性金属颗粒-在使用本发明的调色剂作为用于单组分显影剂的调色剂的情况中，优选使用磁性金属颗粒作为所述着色剂。
作为所述磁性金属颗粒，可以使用已知的可在磁场中磁化的物质，因此可以利用铁、钴或镍等的铁磁性粉末和诸如铁酸盐和磁铁矿等化合物的颗粒。对于在制备调色剂时所用的磁性金属颗粒分散液的制备，可以通过与上述着色剂分散液的情况相同的方法制备。
而且，从在调色剂中的内包性(encapsulating property)的角度看，磁性金属颗粒的体积平均粒径优选为50nm至250nm。如果体积平均粒径小于50nm，在分散步骤后它们会再次凝集，从而形成具有大粒径的粗颗粒，使得内包性下降。而且，为了抑制再凝集，需要大量分散剂。在该情况中，会导致电荷下降。
另一方面，如果体积平均粒径大于250nm，则由于形成调色剂时的分散可控性下降，从而难以进行任意的控制，并会干扰磁性金属颗粒的内包，而且容易使磁性金属颗粒在分散液混合物中单独存在，结果，它们会附着在调色剂表面上，从而引起带电性能下降。在通过乳液聚合凝集法制造本发明的调色剂的情况中，由于在水相中得到调色剂，所以应注意磁性金属颗粒向水相中的迁移性、溶解性和氧化性。因此，在制造调色剂时，优选使用预先施加了诸如疏水化处理等表面改性的磁性金属颗粒。
由于磁性金属颗粒的表面容易氧化或还原，所以其表面特性会因为这些反应而发生剧烈变化。因此，在通过诸如乳液聚合凝集法的湿式制造法制造调色剂的情况中，使用已发生表面劣化的磁性金属颗粒会导致调色剂带电性的下降。
例如，在酸性环境中，磁性金属颗粒表面会被氧化，使得色调变成红棕色；或者在碱性环境中，在磁性金属颗粒包括铁的情况下，会产生氢氧化铁颗粒，从而产生磁性变化。
而且，在酸性环境中，在水性介质中存在通过溶解磁性金属颗粒金属而生成的金属离子。因此，对于乳液聚合凝集法，由于凝集体系的离子平衡被破坏，会难以控制凝集速度；或者对于悬浮聚合法，会发生聚合干扰。在该情况中，特别是粒径难以得到控制。而且，对于溶解悬浮造粒法或者乳液聚合凝集法，会出现在造粒或乳化时难以使颗粒得到稳定化的问题。
从上述观点出发，磁性金属颗粒对于50℃的1mol/l HNO3水溶液的溶解度优选为小于或等于500mg/g·l。在溶解度超过500mg/g·l的情况中，由于在形成调色剂颗粒时离子平衡被破坏，不仅磁性金属颗粒的稳定性下降，而且它容易被氧化，从而不能得到足够的黑色度。
为了降低溶解度，可以使用用于磁性金属颗粒的普通表面处理技术。例如，在使用磁性铁酸盐、磁铁矿或黑氧化钛的情况下，优选施加耐酸性处理、耐碱性处理。
例如，可以施加利用偶联材料进行的表面被覆；利用金、铂、碳沉积等进行的表面被覆；或者利用聚丙烯酸钠、聚甲基丙烯酸钾或苯乙烯-丙烯酸共聚物进行的表面被覆。被覆的厚度按重量平均膜厚度来计优选为10至200nm。在其小于10nm的情况中，由于被覆不均匀，被覆效果较差，使得耐酸性和耐碱性较差，因此不能防止溶出或分解。而且，在其超过500nm的情况中，不仅经被覆处理的磁性金属颗粒的粒径分布较宽，而且在经济性上也是不利的。
此外，为了稳定磁性金属颗粒在水性介质中的分散性，优选在用于被覆所述磁性金属颗粒的表面的被覆层的表面中包含诸如COO-基团和SO3-基团等极性基团。因此，优选在所述被覆层中以0.01质量％至3质量％的量包含含有该极性基团的化合物，所述化合物为例如烷基苯磺酸钠或者包含烷基苯磺酸钠的混合物、丙烯酸钠、甲基丙烯酸钠和甲基丙烯酸钾。
在被覆层中含有极性基团的化合物的含量小于0.01质量％的情况中，由于磁性金属颗粒的分散效果较差，所以磁性金属颗粒不能得到足够的在调色剂中的内包性，或者分散处理后磁性金属颗粒容易在分散有磁性金属颗粒的分散液中再次凝集。
而且，在被覆层中含有极性基团的化合物的含量大于3质量％的情况中，在对最终所得的调色剂颗粒进行洗涤处理时，充分去除所需的时间过长，因此在经济性上是不利的。
另一方面，用于单组分显影剂的调色剂会出现为该类调色剂所特有的问题由于图像强度减弱、特别是弯曲强度减弱，在纸张弯曲时会出现图像缺陷。其原因是与不含磁性粉末的双组分显影剂相比，由于内包在调色剂中的磁性粉末的量，用于单组分显影剂的调色剂在定影时调色剂对纸张的浸染性较弱。
然而，在被覆层的表面中包含诸如COO-基团和SO3-基团等极性基团的情况中，由于磁性金属颗粒在调色剂中具有良好的分散性，可使得内包在调色剂中的磁性金属颗粒的含量进一步降低。因此，可以改善在定影时调色剂对纸张的浸染性，从而改善图像强度。
而且，从防止磁性金属颗粒氧化和调色剂带电的角度看，优选被覆层中包含选自由Si、Ti、Ca和P组成的组中的一种或多种元素。即，通过施加以包含这些元素的偶联处理为代表的处理等，可以尽可能地抑制磁性金属颗粒表面的暴露，因此，可以减少磁性金属颗粒的变色，而且还可以在提供调色剂时通过对传导通路的遮蔽来减少对介电损耗的影响，因此从彩色图像品质、转印等角度看，这是优选的。
尽管不特别限定磁性金属颗粒的形状，但是可以使用球形、八面体、长方体等，并且可以以混合物形式使用不同形状的磁性金属颗粒。而且，可以与诸如炭黑等着色剂一起使用磁性金属颗粒。由于在凝集步骤中随着炭黑的使用，可以很容易地将细粉末带入凝集颗粒，所以可以使得最终所得到的调色剂的粒度分布变得更窄。
-防粘剂-对于本发明的调色剂，根据需要，可以使用防粘剂。可以使用已知的化合物作为防粘剂。其实例包括诸如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯等低分子量聚烯烃；加热时具有软化点的硅酮；诸如油酰胺、芥酰胺、蓖麻酰胺和硬脂酰胺等脂肪族酰胺；诸如巴西棕榈蜡、米糠蜡、小烛树蜡、木蜡和霍霍巴油等植物类蜡；诸如蜂蜡等动物类蜡；诸如褐煤蜡、地蜡、白地蜡、固体石蜡、微晶蜡、费托合成蜡等矿物、石油类蜡、合成蜡及其改性物。
在这些已知的防粘剂中，具体来说，通过使用熔点在75至100℃的范围内的固体石蜡，可得到显著的改善定影特性的效果，特别是显著的在高温范围内的耐油墨沾污的效果。
而且，在固体石蜡中，具体来说，通过使用熔点在75至100℃的范围内的费托合成蜡，在具有从低速范围到高速范围的任何处理速度的成像装置中，在高温范围内的耐油墨沾污性良好。另外，在成像装置所使用的清洁单元是清洁刮板的情况中，可以提供优异的刮板清洁适用性。
在使用除了固体石蜡或费托合成蜡以外的蜡作为防粘剂的情况中，从低速范围到高速范围的所有范围不能都令人满意，就像即使可以提供低速处理的速度适用性但是不能提供高速处理的速度适用性那样。
而且，在熔点低于75℃的情况中，由于调色剂分散性会随着调色剂储存性和流动性的劣化而下降，因此会出现诸如低浓度等图像缺陷，并且会由于调色剂固化而使调整器(trimmer)部分发生阻塞(白色条纹)。另一方面，在熔点超过100℃的情况中，由于防粘剂在定影时很难有效地渗出到调色剂图像和定影部件表面之间，所以在高温下会产生油墨沾污。
调色剂中防粘剂的含量优选为5至20质量％，更优选为7至13质量％。在其小于5质量％的情况中，会在高温下发生油墨沾污。在其大于20质量％的情况中，由于防粘剂向调色剂内的进入性极度下降，即使提供了芯壳结构形式的调色剂结构，由于存在游离的防粘剂或附着在调色剂表面上的防粘剂等，调色剂流动性也会下降。
对于防粘剂分散液的制备，通过下述方法可以得到该分散液将防粘剂在水中与诸如离子性表面活性剂、聚合物酸或聚合物碱等高分子电解质一起分散，将该分散液加热到防粘剂熔点温度或高于该熔点温度的温度，并且用能够施加强剪切力的均质器或压力释放型分散机进行分散处理。因此，可以得到以下的防粘剂分散液，该分散液包含体积平均粒径为小于或等于1μm的防粘剂颗粒。防粘剂颗粒的体积平均粒径更优选为100至500nm。
在所述体积平均粒径小于100nm的情况中，尽管它也取决于所使用的粘合剂树脂的特性，但通常这样的防粘剂组分很难进入调色剂中。而且，在该体积平均粒径大于500nm的情况中，防粘剂在调色剂中的分散状态可能不充分。在凝集步骤中，可以添加防粘剂分散液，并且与诸如树脂颗粒分散液等各种分散液一起同时进行搅拌，或者它们可以分成多个阶段分别添加。
-凝集剂-接下来，将对凝集剂、分散介质、表面活性剂等作为在通过乳液聚合凝集法制备本发明的调色剂时所使用的第二组分进行说明。
作为凝集剂，除了相对于用于树脂颗粒分散液或着色剂分散液的表面活性剂具有相反极性的表面活性剂以外，还可优选使用二价或二价以上的无机金属盐。具体来说，在使用无机金属盐的情况中，可以减少表面活性剂的用量并且可以改善调色剂带电特性，因此是优选的。
作为无机金属盐，例如，可以使用诸如氯化钙、硝酸钙、氯化钡、氯化镁、氯化锌、氯化铝和硫酸铝等金属盐；以及诸如聚氯化铝、聚氢氧化铝和聚硫酸钙等无机金属盐聚合物等。具体来说，在这些实例中，铝盐及其聚合物是优选的。为了得到更窄的粒度分布，对于无机金属盐的化合价，二价比一价更优选，三价比二价更优选，四价比三价更优选，对于相同的化合价，聚合型的无机金属盐聚合物是更优选的。
尽管凝集剂的添加量还取决于凝集时的离子浓度，但相对于分散液混合物的固体组分(调色剂组分)，凝集剂的添加量优选为约0.05质量％至1.00质量％，更优选为0.10质量％至0.50质量％。在其小于0.05质量％的情况中，很难表现出凝集剂效果；在其大于1.00质量％的情况中，由于过度凝集，容易产生大粒径的调色剂，从而产生由于转印不良而引起的图像缺陷。此外，在装置中会发生剧烈凝集，因此从制造的角度看是不优选的。
-分散介质-作为用于制造各种分散液的分散介质，可举出例如水性介质。作为上述的水性介质，例如，可以使用诸如蒸馏水和离子交换水等水或乙醇等。可以单独使用它们中的一种或者将两种或两种以上组合使用。
-表面活性剂-在本发明中，优选在各种分散液中添加表面活性剂并进行混合。作为上述的表面活性剂，例如，优选使用诸如硫酸酯类表面活性剂、磺酸盐类表面活性剂、磷酸酯类表面活性剂和金属脂肪酸盐类表面活性剂等阴离子表面活性剂；诸如胺盐型和季铵盐型等阳离子表面活性剂；诸如聚乙二醇类表面活性剂、烷基酚氧化乙烯加合物类表面活性剂和多元醇类表面活性剂等非离子性表面活性剂等。在这些实例中，离子性表面活性剂是优选的，阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂是更优选的。
优选与上述的阴离子表面活性剂或者阳离子表面活性剂组合使用上述的非离子性表面活性剂。可以单独使用上述表面活性剂中的一种或者将两种或两种以上组合使用。
作为上述的阴离子表面活性剂的具体实例，可以举出诸如月桂酸钾、油酸钠和蓖麻油钠的脂肪酸金属盐；诸如硫酸辛酯、月桂基硫酸酯、月桂基醚硫酸酯和壬基苯基醚硫酸酯等硫酸酯；诸如烷基萘磺酸钠、月桂基磺酸盐、十二烷基磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、三异丙基萘磺酸盐和二丁基萘磺酸盐、萘磺酸福尔马林缩合物、月桂酰胺磺酸盐和油酰胺磺酸盐等磺酸盐；诸如月桂基磷酸酯、异丙基磷酸酯和壬基苯基醚磷酸酯等磷酸酯；诸如磺基丁二酸单辛基酯、磺基丁二酸二辛基酯、丁二酸二烷基酯磺酸钠等磺基丁二酸酯，其中丁二酸二烷基酯磺酸钠为例如丁二酸二辛基酯磺酸钠、丁二酸月桂基酯磺酸二钠和丁二酸月桂基聚氧乙烯酯磺酸二钠；等等。
作为上述的阳离子表面活性剂的具体实例，可以举出诸如月桂胺盐酸盐、硬脂胺盐酸盐、油胺乙酸盐、硬脂胺乙酸盐和硬脂基氨丙基胺乙酸盐等胺盐；诸如月桂基三甲基氯化铵、二月桂基二甲基氯化铵、二硬脂基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、二硬脂基二甲基氯化铵、月桂基二羟基乙基甲基氯化铵、油烯基双聚氧乙烯甲基氯化铵、月桂酰氨丙基二甲基乙基铵乙基硫酸盐、月桂酰氨基丙基二甲基羟基乙基高氯酸铵、烷基苯二甲基氯化铵和烷基三甲基氯化铵等季铵盐等。
作为上述的非离子性表面活性剂的具体实例，可以举出诸如聚氧乙烯辛基醚、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚和聚氧乙烯油烯基醚等烷基醚；诸如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚等烷基苯基醚；诸如聚氧乙烯月桂酸酯、聚氧乙烯硬脂酸酯和聚氧乙烯油酸酯等烷基酯；诸如聚氧乙烯月桂基氨基醚、聚氧乙烯硬脂基氨基醚、聚氧乙烯油烯基氨基醚、聚氧乙烯大豆氨基醚和聚氧乙烯牛脂氨基醚等烷基胺；诸如聚氧乙烯月桂酰胺、聚氧乙烯硬脂酰胺和聚氧乙烯油酰胺等烷基酰胺；诸如聚氧乙烯蓖麻油醚和聚氧乙烯菜籽油醚等植物油醚；诸如二乙醇月桂酰胺、二乙醇硬脂酰胺和二乙醇油酰胺等链烷醇酰胺；诸如聚氧乙烯山梨聚糖单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖单硬脂酸酯和聚氧乙烯山梨聚糖单油酸酯等山梨聚糖酯醚；等等。
-乳液聚合凝集法-接下来，将对通过已经描述过的包括凝集步骤、附着步骤和融合步骤的乳液聚合凝集法制备调色剂的方法的各个步骤依次进行说明。
首先，通过按预定比率混合各种用于凝集步骤的分散液来制备分散液混合物。在此，作为所述分散液，至少使用了第一树脂颗粒分散液和着色剂分散液，并且根据需要，在其中可以混合防粘剂分散液。
在混合三种分散液的情况中，树脂颗粒的含量相对于包含在分散液混合物中的全部固体组分为小于或等于40质量％，优选为约2质量％至20质量％。而且，着色剂颗粒的含量为小于或等于50质量％，优选为约2质量％至40质量％。此外，防粘剂颗粒的含量为小于或等于50质量％，优选为5质量％至40质量％。在使用分散有磁性金属颗粒的磁性金属颗粒分散液而不是着色剂分散液的情况中，磁性金属颗粒的含量为小于或等于50质量％，优选为约2质量％至40质量％。
此外，在使用除上述组分以外的组分(颗粒)的情况中，其含量可以达到不妨碍同时获得超低温定影性和储存性的程度。即，该含量通常为极低量，具体来说，该含量相对于固体组分为约0.01质量％至5质量％，优选为约0.5质量％至2质量％。
不特别限定制备各种分散液的方法，可以采用根据目的任意选择的方法。不特别限定分散手段。作为可用的装置，可以举出已知的分散装置，例如均匀混合器(Homomixer；特殊机化工业株式会社)、Slusher(三井矿山株式会社)、Cavitron(Eurotech，LTD.)、微流化器(Micro Fluidizer；Mizuho Industrial Co.，LTD.)、Manton-Gorin均质器(Gorin Corp.)、Nanomizer(Nanomizer Corp.)、静态混合器(Noritake Company)等。
-凝集步骤在凝集步骤中，首先，通过将凝集剂添加到分散液混合物并且在第一粘合剂树脂的玻璃化转变温度附近加热来形成具有各组分的颗粒的凝集颗粒，所述分散液混合物通过混合第一粘合剂树脂分散液、着色剂分散液以及根据需要而使用的防粘剂分散液和其他组分而得到。在制备用于单组分显影剂的调色剂的情况中，可以使用分散有磁性金属颗粒的磁性金属颗粒分散液作为所述着色剂分散液。
通过在室温下添加凝集剂同时用旋转剪切型均质器进行搅拌来形成凝集颗粒。作为在凝集步骤中所用的凝集剂，优选使用极性与用作所述分散液的分散剂的表面活性剂的极性相反的表面活性剂、上述的无机金属盐和二价金属的络合物或二价以上金属的络合物。
具体来说，在使用金属络合物的情况中，可以减少表面活性剂的用量并且可以改善带电特性，因此是特别优选的。
-附着步骤-在附着步骤中，通过将第二粘合剂树脂的树脂颗粒附着在通过上述的凝集步骤形成的包含第一粘合剂树脂的凝集颗粒上以形成被覆层(此后，在凝集颗粒表面上提供有被覆层的凝集颗粒将被称为“附着树脂凝集颗粒”)。在此，被覆层对应于通过后述的融合步骤形成的本发明的调色剂的壳层。
通过将第二树脂颗粒分散液添加到具有在凝集步骤中形成的凝集颗粒的分散液中来形成被覆层；并且根据需要，可以同时添加诸如凝集剂的其他组分。
通过在上述的凝集颗粒的表面上均匀地附着被覆层而形成上述的附着树脂凝集颗粒，并且在后述的融合步骤中加热融合上述的附着树脂凝集颗粒，使包含在凝集颗粒的表面上的被覆层中的第二粘合剂树脂的树脂颗粒熔融，以形成壳层。因此，可以有效地防止设置于壳层之内的芯层中所包含的防粘剂暴露至调色剂的表面，或者防止诸如第一粘合剂树脂等所具有的玻璃化转变温度低于第二粘合剂树脂的组分暴露至调色剂的表面。
不特别限定在附着步骤中添加和混合第二粘合剂颗粒分散液的方法。例如，该方法可以逐步连续地进行，或者分多个阶段来进行。因此，通过添加和混合第二粘合剂树脂颗粒分散液，可以抑制微小颗粒的产生，使所得到的调色剂的粒度分布变得更窄。
本发明中，进行所述附着步骤的次数可以是一次或者多次。
在将第二粘合剂树脂的树脂颗粒附着于上述的凝集颗粒时的条件如下所述。即，附着步骤中的加热温度优选处于包含在凝集颗粒中的第一粘合剂树脂的玻璃化转变温度附近直至第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度附近的温度范围内。具体来说，以第一粘合剂树脂的玻璃化转变温度为基准，在该情况下的加热温度范围的下限值优选在-5℃至+10℃的范围内；以第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度为基准，所述加热温度范围的上限值优选在-10℃至+10℃的范围内。
在比第一粘合剂树脂颗粒的玻璃化转变温度低-5℃以上的低温进行加热操作的情况下，存在于凝集颗粒的表面上的第一粘合剂树脂的树脂颗粒和附着在凝集颗粒的表面上的第二粘合剂树脂的树脂颗粒很难附着，因此所形成的壳层的厚度是不均匀的。
此外，由于不能附着在凝集颗粒上的第二粘合剂树脂的树脂颗粒在体系中独立地存在，因而在通过压滤机等进行固液分离的情况下会产生阻塞，而且在提供调色剂时它们会独立地作为超细粉末存在，特别是在双组分显影剂的情况中容易发生载体污染等。
而且，在比第二粘合剂树脂颗粒的玻璃化转变温度高+10℃以上的高温进行加热操作的情况中，存在于凝集颗粒表面上的第一粘合剂树脂的树脂颗粒和附着在凝集颗粒表面上的第二粘合剂树脂的树脂颗粒容易附着。
然而，由于附着性过大，也会产生附着树脂凝集颗粒互相附着在一起的情况，从而损害所得到的调色剂的粒度分布。此外，由于存在不包含着色剂或者根据需要而添加的防粘剂的大量的附着凝集颗粒，所以会产生诸如微小白点等图像缺陷。
由于附着步骤中的加热时间取决于加热温度，因此不能一概而论，但是加热时间通常为约5分钟至2小时。
在附着步骤中，可以将由第二树脂颗粒分散液添加至具有所形成的凝集颗粒的分散液混合物而得到的分散液静置，或者用混合器等适度搅拌。由于在后一种情况中容易形成均匀的附着树脂凝集颗粒，因此它是优选的。
尽管在附着步骤中第二树脂颗粒分散液的用量取决于包含在其中的树脂颗粒的粒径，但是优选对所述用量进行选择使得最终所形成的壳层的厚度为约20至500nm。第二粘合剂树脂的用量基于固体组分优选为调色剂总量的1质量％至40质量％，更优选为5质量％至30质量％。
在壳层厚度小于20nm的情况中，不能得到良好的储存性。而且，在壳层厚度大于500nm的情况中，可能会妨碍超低温定影性。
-融合步骤-在融合步骤中，通过对附着步骤中得到的附着树脂凝集颗粒进行加热而使其融合。在等于或高于第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度的温度下进行融合步骤。对于融合时间，加热温度高则短时间就够了；而加热温度低则需要长时间。即，由于融合时间取决于加热温度，因此不能一概而论，但是通常为30分钟至10小时。
在融合步骤中，在进行加热操作的同时可进行交联反应，或者可以在完成融合操作后进行交联反应。
-洗涤/干燥步骤-对于通过融合步骤得到的融合颗粒，可进行诸如过滤、洗涤和干燥等固液分离。因此，可以得到未添加外部添加剂的调色剂。
在该情况中，为了确保调色剂具有足够的带电特性和可靠性，优选对调色剂进行充分洗涤。在洗涤步骤中，通过用诸如硝酸、硫酸和盐酸等酸或者使用以氢氧化钠为代表的碱溶液进行处理，并且用离子交换水等进行洗涤，可以获得明显的洗涤效果。在干燥步骤中，可以采用任意的方法，例如普通的振动型流化干燥法、喷雾干燥法、冷冻干燥法和快速喷射法。优选将干燥后的调色剂颗粒的水分含量调节至小于或等于2质量％，更优选为小于或等于1质量％。
-外部添加剂和内部添加剂-为了调节电荷、提供流动性、提供电荷交换能力等，可以向所得的调色剂颗粒添加和附着以二氧化硅、氧化钛和氧化铝为代表的无机氧化物。可以用例如V型搅拌器、亨舍尔混合器、Redige混合器等进行所述操作，以便分多个阶段进行附着。
作为无机颗粒，可以举出例如，二氧化硅、氧化铝、氧化钛、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、氧化锌、石英砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氯化铈、红色氧化铁、氧化铬、氧化铈、三氧化锑、氧化镁、氧化锆、碳化硅、氮化硅等。在这些实例中，二氧化硅颗粒是优选的，具体来说，经过疏水化处理的二氧化硅颗粒是优选的。
通常，为了提高流动性而使用上述的无机颗粒。在上述的无机颗粒中，偏钛酸TiO(OH)2能够在不影响透明性的前提下提供具有下述特性的显影剂良好的带电性、环境稳定性、流动性、防结块性、稳定的负带电性和稳定的图像品质保持性。而且，偏钛酸的经过疏水化处理的化合物优选具有大于或等于1010Ωcm的电阻，由此使得在将其处理成着色颗粒而用作调色剂时，即使升高转印电场，也不会使调色剂带上相反极性的电荷，从而可得到高转印性。为了提供流动性，作为初级颗粒的粒径，外部添加剂的体积平均粒径优选在1至40nm的范围内，更优选在5至20nm的范围内。而且，为了改善转印性，外部添加剂的体积平均粒径优选在50至500nm的范围内。考虑到使带电性和显影性稳定化，优选对外部添加剂颗粒进行诸如疏水化处理的表面改性。
作为用于上述的表面改性的手段，可以使用传统已知的方法。具体来说，可以举出使用硅烷、钛酸盐、铝酸盐等进行偶联处理。不特别限定用于所述偶联处理的偶联剂。例如，作为优选的实例，可以举出诸如甲基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-溴丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、氟代烷基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷等硅烷偶联剂；钛酸盐偶联剂；铝酸盐偶联剂；等等。
此外，根据需要可以添加各种添加剂。这些添加剂包括其他流化剂；诸如聚苯乙烯颗粒、聚甲基丙烯酸甲酯颗粒、聚偏二氟乙烯颗粒等清洁助剂；诸如硬脂酰胺锌、钛酸锶等用于去除感光体附着物的研磨剂。
相对于100重量份的处于未添加外部添加剂的状态的调色剂，上述的外部添加剂的添加量优选在0.1至5重量份的范围内，更优选在0.3至2重量份的范围内。在添加量小于0.1重量份的情况中，不能充分获得调色剂流动性，而且会造成诸如不能充分提供电荷、电荷交换性下降等问题，因此是不优选的。另一方面，在添加量超过5重量份的情况中，会导致出现过度被覆的状态，使得过量的无机氧化物迁移到接触部件上，从而引起二次故障。
而且，根据需要，进行外部添加后可以使用超声波筛选机、振动筛选机、风力筛选机等去除调色剂的粗颗粒。
此外，除了上述的外部添加剂以外，还可以添加诸如内部添加剂、电荷控制剂、有机颗粒、润滑剂和研磨剂等其他组分(颗粒)。
所述内部添加剂包括铁酸盐、磁铁矿、还原铁、钴、锰、镍等金属或合金，或者诸如包含这些金属的化合物等磁性物质等。它们的使用量可达到不妨碍作为调色剂特性的带电性的程度。
不特别限定电荷控制剂。特别是在使用彩色调色剂的情况中，优选使用无色电荷控制剂或者浅色电荷控制剂。例如，可以举出季铵盐化合物；苯胺黑类化合物；铝、铁、铬等的络合物的染料；三苯甲烷类颜料等。
有机颗粒包括通常用作用于调色剂表面的外部添加剂的所有颗粒，例如乙烯基类树脂、聚酯树脂和硅树脂。可以使用这些无机颗粒或者有机颗粒作为流化助剂、清洁助剂等。
润滑剂包括诸如亚乙基双硬脂酰胺和油酰胺等脂肪族酰胺；以及诸如硬脂酸锌和硬脂酸钙等脂肪族金属盐等。
研磨剂包括上述的氧化铝、氧化铈等。
此外，在本发明中，为了改善调色剂储存性，优选在调色剂颗粒表面上从外部添加体积平均粒径为40至150nm的颗粒。使用体积平均粒径小于40nm的颗粒时，不能充分改善储存性。使用体积平均粒径大于150nm的颗粒时，由于不能牢固地附着在调色剂表面上，所以这些颗粒容易从调色剂颗粒表面脱落，从而引起载体污染、刮伤感光体表面或者发生成膜。
为改善储存性而使用的外部添加剂的具体实例包括诸如二氧化硅、氧化钛、氧化锌、氧化锶、氧化铝、氧化钙、氧化镁、氧化铈及其复合氧化物等无机氧化物的颗粒；以及乙烯基类树脂、聚酯树脂和硅树脂等有机颗粒。
在这些实例中，从粒径、粒度分布和生产性的角度看，优选使用二氧化硅和氧化钛。具体来说，形状为球形并利用溶胶凝胶法制备的二氧化硅颗粒是优选的。
尽管不特别限定外部添加剂相对于调色剂的添加量，但是优选所述外部添加剂在0.1质量％至10质量％的范围内使用，更优选在约0.3质量％至5质量％的范围内。
在添加量小于0.1质量％的情况中，不能充分获得添加效果。而且，在其大于10质量％的情况中，由于从调色剂颗粒表面脱落的外部添加剂增多，会发生对感光体的附着，即所谓的成膜，或者会刮伤感光体表面。
考虑到使带电性和显影性稳定化，优选对这些外部添加剂施用诸如疏水化处理等表面改性。可以使用传统已知的方法作为用于表面改性的手段。具体来说，可以举出上述的使用硅烷、钛酸盐或铝酸盐进行的偶联处理。
接下来，将对本发明的调色剂的例如形状和粒径等形态方面的优选特性进行说明。
对于本发明的调色剂的粒度分布指数，体积平均粒度分布指数GSDv优选为小于或等于1.30。而且，体积平均粒度分布指数GSDv与数均粒度分布指数GSDp的比率(GSDv/GSDp)优选为大于或等于0.95。
在体积平均粒度分布指数GSDv小于或等于1.30的情况中，由于在调色剂粒度分布中细粉末侧和粗粉末侧的组分都减少，所以可以在显影性、转印性和清洁性方面保持良好状态。此外，在GSDv/GSDp大于或等于0.95的情况中，可以得到特别是电荷分布尖锐的调色剂，由此可以提供优异的显影性和转印性，从而可得到具有高图像品质的图像。
此外，本发明的调色剂的体积平均粒径优选在5至9μm的范围内。在体积平均粒径小于5μm的情况中，不仅不能得到所需的图像浓度，而且在背景部分容易起灰雾，并且容易因为调色剂飞散而在装置中产生污染。另一方面，在其大于9μm的情况中，不能得到高精细的图像。
此外，本发明的调色剂的形状因子SF1优选在125至145的范围内。在形状因子SF1小于125的情况中，会产生清洁不良；而在其大于145的情况中，会降低转印效率。
不特别限定本发明的调色剂的表面积，它可以处于普通调色剂所用的范围内。具体来说，在使用BET方法的情况中，它在0.5至10m2/g的范围内，优选在1.0至7m2/g的范围内，更优选在大约1.2至5m2/g的范围内。进一步优选在1.2至3m2/g的范围内。
<静电潜像显影用显影剂>
不特别限定本发明的静电潜像显影用显影剂(此后简称为“显影剂”)，只要它含有本发明的调色剂即可，它可以是仅使用调色剂的单组分显影剂，或者是包括调色剂和载体的双组分显影剂。对于单组分显影剂，可以使用含磁性金属颗粒的调色剂。
例如，在使用载体的情况中不特别限定载体，可以举出已知的载体。例如，可以举出诸如在日本特开昭62-39879号公报、特开昭56-11461号公报等公报中所披露的被覆有树脂的载体等已知载体。
载体的具体实例包括下述的树脂被覆载体。作为载体所用的核颗粒，可以使用普通铁粉末、铁酸盐、磁铁矿颗粒等。其体积平均粒径在约30至200μm的范围内。
而且，作为上述树脂被覆载体所用的被覆树脂，可以举出含有下述单体的均聚物或者共聚物例如，诸如苯乙烯、对氯苯乙烯和α-甲基苯乙烯等苯乙烯类；诸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸月桂酯和甲基丙烯酸2-乙基己基酯等α-甲叉基脂肪酸单羧酸；诸如甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯等含氮的丙烯酸类；诸如丙烯腈和甲基丙烯腈等乙烯基腈类；诸如2-乙烯基吡啶和4-乙烯基吡啶等乙烯基吡啶类；诸如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚等乙烯基醚类；诸如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮等乙烯基酮类；诸如乙烯和丙烯等烯烃；诸如偏二氟乙烯、四氟乙烯和六氟乙烯等乙烯基类含氟单体等；还可以举出含甲基硅酮、甲基苯基硅酮等的硅树脂；含双酚、二醇等的聚酯类；环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂、聚醚树脂、聚碳酸酯树脂等。这些树脂可以单独使用或将其中的两种或两种以上组合使用。相对于100重量份的上述核颗粒，所述被覆树脂的被覆量优选在0.1至10重量份的范围内，更优选在0.5至3.0重量份的范围内。
对于载体的制备，可以使用加热型捏和机、加热型亨舍尔混合器、UM混合器等。根据上述的被覆树脂的量，可以使用加热型流化旋转床、加热型窑式烘干机等。
在静电潜像显影剂中，不特别限定上述本发明的静电潜像显影用调色剂与载体的混合比率，可以根据用途任意地选择所述混合比率。
<成像方法和成像装置>
接下来，将对使用本发明的调色剂的成像方法和成像装置进行说明。本发明的调色剂可以用于利用已知的电子照相法的成像方法。具体来说，可以用在具有下述步骤的成像方法中。
即，优选所述成像方法包括下述步骤充电步骤，该步骤使潜像承载体表面带电；静电潜像形成步骤，该步骤根据图像信息通过对所述的带电的潜像承载体表面进行曝光来形成静电潜像；显影步骤，该步骤通过采用含调色剂的显影剂使所述的静电潜像显影来形成调色剂图像；转印步骤，该步骤将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上；和定影步骤，该步骤通过加热和加压对转印到所述的记录介质的表面上的调色剂图像进行定影。此外，还可以设置其他步骤。例如，优选具有清洁步骤，该步骤在调色剂图像被转印之后清洁所述潜像承载体表面上的残留调色剂。而且，在转印步骤中，可以使用中间转印部件，以便作为媒介将调色剂图像从潜像承载体转印到记录介质。
此外，作为成像装置，可以使用利用上述成像方法的成像装置。具体来说，可以举出以下的成像装置，该成像装置至少包括潜像承载体；充电单元，用于使潜像承载体表面带电；静电潜像形成单元(曝光单元)，用于根据图像信息通过对所述的带电的潜像承载体表面进行曝光来形成静电潜像；显影单元，用于通过采用含调色剂的显影剂使所述的静电潜像显影来形成调色剂图像；转印单元，用于将所述的调色剂图像转印到记录介质的表面上；和定影单元，用于通过加热和加压对转印到所述的记录介质的表面上的调色剂图像进行定影。除此之外，还可以设置以下公知的单元例如，清洁单元，如清洁刮板，用于在转印调色剂图像之后清洁所述潜像承载体表面上的残留调色剂；或中间转印单元(中间转印部件)，其用作媒介而将调色剂图像从潜像承载体转印到记录介质。此外，在形成彩色图像时，可以使用包括对应于各色调色剂的多个潜像承载体的成像装置，即，所谓的串联式成像装置。
由于本发明的调色剂可以进行超低温定影，因此成像时的能量消耗量相对于传统构造可以得到进一步抑制。
以下，将参考实施例详细解释本发明，但是本发明并不限于此。
<测量各种颗粒的方法>
首先，将对在下述的实施例和比较例中所用的诸如调色剂等各种颗粒的测量和评估方法进行说明。
(粘合剂树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的粒径的测量方法)通过激光衍射型粒度分布测量装置(LA-700，由堀场制作所制造)来测量粘合剂树脂颗粒、着色剂颗粒和防粘剂颗粒的粒径。
(调色剂的粒径和粒度分布等的测量方法)对于粒径和粒度分布指数，使用TA II型库尔特粒度仪(由BeckmanCoulter，Inc.制造)，并且使用ISOTON-II(由Beckman Coulter，Inc.制造)作为电解液。
对于测量方法，通过将0.5至50mg的测量试样添加到2ml的表面活性剂中来制备分散剂，表面活性剂优选为5％的烷基苯磺酸钠的水溶液。将其添加到100至150ml的上述的电解液中。
用超声波分散装置对悬浮有试样的电解液进行分散处理约1分钟。用上述的TA-II型库尔特粒度仪，使用10μm光圈作为光圈尺寸测量2至60μm颗粒的粒度分布，以得到体积平均分布和数均分布。
对于所测得的粒度分布的经划分的粒径范围(区段)，从小粒径侧起分别绘制体积和数量的累积分布，其前提是，定义体积累计至16％的粒径为D16v和数量累计至16％的粒径为D16p，体积累计至50％的粒径为D50v和数量累计至50％的粒径为D50p。按同样的方法，定义体积累计至84％的粒径为D84v和数量累计至84％的粒径为D84p。在此，体积平均粒径指的是D50v，体积平均粒度分布指数(GSDv)表示为(D84v/D16v)0.5，数均粒度分布指数(GSDp)表示为(D84p/D16p)0.5。
(调色剂的形状因子SF1的测量)对于调色剂的形状因子SF1，通过摄像机将分散在载玻片上的调色剂的光学显微镜图像输入到Ruzex图像分析仪中，并测量50个或50个以上的调色剂的最大长度和调色剂投影面积，根据下述公式(2)计算调色剂的形状因子SF1。在计算中，计算50个或50个以上的调色剂的平均值。
公式(2)SF1＝((调色剂粒径的绝对最大长度)2/调色剂投影面积)×(π/4)×100(粘合剂树脂的分子量的测量方法)对于粘合剂树脂的分子量测量，使用“HLC-8120GPC，SC-8020(TosohCorporation制造)”作为GPC(凝胶渗透色谱仪)，使用两个“TSK gel，Super HM-H(Tosoh Corporation制造)，6.0mm内径×15cm”作为色谱柱，使用THF(四氢呋喃)作为洗脱溶剂。
用0.5％试样浓度、0.6ml/min流动速率、10μl试样注入量、40℃的测量温度和IR(红外)检测仪进行所述测量。而且，用Tosoh Corporation制造的“聚苯乙烯标准试样TSK standard”的10个试样“A-500”、“F-1”、“F-10”、“F-80”、“F-380”、“A-2500”、“F-4”、“F-40”、“F-128”和“F-700”来绘制校正曲线。
在后文中，将参考实施例更详细地介绍本发明，但是本发明并不限于这些实施例。在下述描述中，除非另有规定，“份”指“质量份”。
<树脂颗粒分散液A的制备>
●苯乙烯(由和光纯药制造)270重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光纯药制造) 140重量份●丙烯酸-β-羧基乙酯(由Rodia Nikka制造) 12重量份●1，10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化学制造)1.5重量份●十二烷硫醇(由和光纯药制造)6.5重量份在烧瓶中向混合和溶解有上述组分的溶液添加4份阴离子表面活性剂Dowfacs(由Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份离子交换水中而形成的溶液，以便将其分散和乳化。缓慢搅拌混合该分散液10分钟，同时向其中倒入溶解有6份过硫酸铵的50份离子交换水。
然后，在容器中充分进行氮气置换后，在搅拌烧瓶的同时用油浴进行加热操作直到容器内部变为75℃，按原样继续进行乳化聚合5小时。
由此，可以得到树脂颗粒分散液A，该分散液包含体积平均粒径为192nm的阴离子树脂，具有43质量％的固体组分含量，玻璃化转变温度为31.3℃，重均分子量Mw为31,000。该树脂的SP值经计算为9.87。
<树脂颗粒分散液B的制备>
●苯乙烯(由和光纯药制造)40重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光纯药制造) 60重量份●甲基丙烯酸甲酯(由和光纯药制造)310重量份●丙烯酸β-羧基乙酯(RodiaNikka制造) 12重量份●1，10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化学制造)1.5重量份●十二烷硫醇(由和光纯药制造)6.5重量份在烧瓶中向混合和溶解有上述组分的溶液添加4份阴离子表面活性剂Dowfacs(Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份离子交换水中而形成的溶液，以将其分散和乳化。缓慢搅拌混合该溶液10分钟，同时向其中倒入溶解有6份过硫酸铵的50份离子交换水。
然后，在容器中充分进行氮气置换后，在搅拌烧瓶的同时用油浴进行加热操作直到容器内部变为75℃，按原样继续进行乳化聚合5小时。由此，可以得到树脂颗粒分散液B，该分散液包含体积平均粒径为173nm的阴离子树脂，具有43质量％的固体组分含量，玻璃化转变温度为68.7℃，重均分子量Mw为29,000。该树脂的SP值经计算为9.60。
<树脂颗粒分散液C的制备>
在将29.0g的1，9-壬烷二醇、205.2g的双酚A的EO(氧乙烯)加合物、90.0g的对苯二甲酸二甲酯、90.0g的间苯二甲酸二甲酯和作为催化剂的0.12g的氧化二丁锡放入加热和干燥过的三颈烧瓶中之后，通过减压操作对容器中的空气进行抽真空，而且在用氮气制备的氮气气氛中，在进行机械搅拌的同时在180℃进行回流6小时。
随后，通过减压蒸馏在温度逐渐升高到200℃的同时搅拌5小时，在达到粘性状态时，用GPC(凝胶渗透色谱仪)确认分子量。在得到10,500的重均分子量时，停止减压蒸馏。通过以空气进行冷却，得到芯层用粘合剂树脂。酸值为9.8mgKOH/g。而且，玻璃化转变温度为44.9℃。
然后，在熔融状态下通过Cavitron CD1010(由Eurotech公司制造)以100g每分钟的速率进行传送。采用单独准备的通过在水性介质槽中使用离子交换水稀释试剂级氨水所制备的0.37质量％浓度的稀氨水，在通过热交换器将其加热到120℃的同时，以0.1升每分钟的速率将其与上述的聚酯树脂熔融物同时传送到上述的Cavitron。在该状态下，在转子的旋转速率为60Hz且压力为5kg/cm2的条件下，操作Cavitron以得到树脂颗粒分散液C，其中含有体积平均粒径为0.38μm的粘合剂树脂颗粒。而且，调节水含量使得树脂颗粒浓度为20质量％。该树脂的SP值经计算为9.80。
<树脂颗粒分散液D的制备>
●双酚A-氧化丙烯加合物(平均加成摩尔量为2.2)400份●三羟甲基丙烷 400份●对苯二甲酸 1,600份除使用混合有上述组分的溶液外，通过与树脂颗粒分散液C的制备相同的方法，进行反应直到酸值达到10.5mgKOH/g、软化点达到110℃，从而得到重均分子量为10,500、玻璃化转变温度为62.5℃的粘合剂树脂。
然后，在与树脂颗粒分散液C的制备条件相同的条件下，用Cavitron将所述粘合剂树脂乳化和分散以得到树脂颗粒分散液D，其中含有体积平均粒径为0.10μm的无定形聚酯树脂。而且，调节水含量使得树脂颗粒浓度为20质量％。该树脂的SP值经计算为10.21。
<树脂颗粒分散液E的制备>
●苯乙烯(由和光纯药制造)315重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光纯药制造) 95重量份●丙烯酸-β-羧基乙酯(RodiaNikka制造)12重量份●1，10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化学制造)1.5重量份●十二烷硫醇(由和光纯药制造)6.0重量份在烧瓶中向混合和溶解有上述组分的溶液添加4份阴离子表面活性剂Dowfacs(Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份离子交换水中而形成的溶液，以将其分散和乳化。缓慢搅拌混合该溶液10分钟，同时向其中倒入溶解有6份过硫酸铵的50份离子交换水。
然后，在容器中充分进行氮气置换后，在搅拌烧瓶的同时用油浴进行加热操作直到容器内部变为75℃，按原样继续进行乳化聚合5小时。
由此，可以得到树脂颗粒分散液E，其中包含体积平均粒径为200nm的阴离子树脂，具有43质量％的固体组分含量，玻璃化转变温度为51.5℃，重均分子量Mw为31,000。该树脂的SP值经计算为9.94。
<树脂颗粒分散液F的制备>
●苯乙烯(由和光纯药制造)290重量份●丙烯酸-N-丁基酯(由和光纯药制造) 120重量份●丙烯酸-β-羧基乙酯(Rodia Nikka制造) 12重量份●1，10-癸烷二醇二丙烯酸酯(由新中村化学制造)1.5重量份
●十二烷硫醇(由和光纯药制造) 6.0重量份在烧瓶中向混合和溶解有上述组分的溶液添加4份阴离子表面活性剂Dowfacs(Dow Chemical Corp.制造)溶解在550份离子交换水中而形成的溶液，以将其分散和乳化。缓慢搅拌混合该溶液10分钟，同时向其中倒入溶解有6份过硫酸铵的50份离子交换水。
然后，在容器中充分进行氮气置换后，在搅拌烧瓶的同时用油浴进行加热操作直到容器内部变为75℃，按原样继续进行乳化聚合5小时。
由此，可以得到树脂颗粒分散液F，其中包含体积平均粒径为195nm的阴离子树脂，具有43质量％的固体组分含量，玻璃化转变温度为41.1℃，重均分子量Mw为29,500。该树脂的SP值经计算为9.90。
<着色剂分散液H的制备>
●炭黑(R330，由Cavot公司制造) 50重量份●离子性表面活性剂(Neogen RK，由第一工业制药制造)4重量份●离子交换水 250重量份通过下述步骤来得到含有体积平均粒径为150nm的着色剂颗粒的着色剂分散液H混合和溶解上述的组分，用均质器(IKA Ultra Tarrax)分散10分钟，并且用超声波分散机照射28kHz的超声波10分钟。
<着色剂分散液I的制备>
●铜酞菁颜料(由BASF公司制造)50重量份●离子性表面活性剂(Neogen SC，由第一工业制药制造)8重量份●离子交换水250重量份通过下述步骤来得到含有体积平均粒径为180nm的着色剂颗粒的着色剂分散液I混合和溶解上述的组分，用均质器(IKA Ultra Tarrax)分散10分钟，并且用超声波分散机照射超声波20分钟。
<磁性金属颗粒分散液H的制备>
向100重量份的具有90nm中心粒径的铁酸盐颗粒(MTS010由户田工业社制造)添加以下溶液，以便在适度搅拌30分钟的同时在铁酸盐颗粒表面形成被覆层，所述溶液通过在100重量份的纯水中溶解作为表面处理剂的5重量份的γ-氨基丙基三乙氧基甲硅烷而制得。
然后，通过添加5质量％的表面活性剂Neogen SC(由第一工业制药制造)，将温度升高到40℃并且搅拌30分钟，可以得到磁性金属颗粒分散液H，其中表面活性剂被吸附在磁性金属颗粒的表面。
<磁性金属颗粒分散液I的制备>
按照与制备磁性金属颗粒分散液H的情况相同的操作来得到磁性金属颗粒分散液I，不同之处在于，使用具有120nm粒径的EPM012S1(由户田工业社制造)代替所述铁酸盐颗粒，使用异丙基三异硬脂酸钛代替所述表面处理剂，并使用十二烷基苯磺酸钠(添加量为8.4重量份)代替所述表面活性剂。
<磁性金属颗粒分散液J的制备>
除未用表面处理剂处理铁酸盐颗粒表面外，按照与制备磁性金属颗粒分散液H相同的操作来制得磁性颗粒分散液J。
<磁性金属颗粒分散液K的制备>
除使用具有300nm粒径的MTH009F(由户田工业社制造)代替所述铁酸盐颗粒且未施加表面处理而进行使用之外，按照与制备磁性金属颗粒分散液I相同的方法来得到磁性颗粒分散液K。
<防粘剂分散液L的制备>
●固体石蜡FNP0090(熔点90.2℃，由日本精蜡社制造)50重量份●离子性表面活性剂(Neogen RK，由第一工业制药制造)
5重量份●离子交换水200重量份通过下述步骤来得到含有体积平均粒径为220nm的25质量％的固体含量的防粘剂分散液对混合有上述组分的溶液进行加热，用IKA制造的Ultra Tarrax T50将其充分分散，并且用压力释放型Gorin均质器施加分散处理。
<防粘剂分散液M的制备>
除使用聚乙烯蜡PW725(熔点104℃，Toyo Petrolite制造)代替固体石蜡FNP0090(熔点90.2℃，由日本精蜡社制造)外，按照与制备防粘剂分散液L相同的操作来得到体积平均粒径为210nm的防粘剂分散液M。
-用于双组分显影剂的调色剂的制造-<调色剂母颗粒O1的制造>
●树脂颗粒分散液A 80重量份●着色剂分散液H30重量份●防粘剂分散液L30重量份将上述组分在圆形不锈钢烧瓶中搅拌的同时将上述组分加热到20℃。随后，用Ultra Tarrux T50对其进行充分混合和分散。
然后，向其中添加1.2重量份的聚氯化铝，用Ultra Tarrax继续进行分散操作。随后，在加热油浴中搅拌的同时将烧瓶加热到30℃。在30℃保持60分钟后，向其中缓慢地加入40重量份的树脂颗粒分散液B。
然后，在通过加入0.5mol/l的氢氧化钠水溶液使得容器中的pH为5.5之后，紧密密封不锈钢烧瓶。在继续用磁力密封进行搅拌操作的同时，将温度升高到95℃并且维持5小时。在保持该温度的同时，使用0.5mol/L的氢氧化钠或者0.5mol/l的硝酸将形状因子SF1调整为132。
完成反应后，将其冷却、过滤并且用离子交换水充分洗涤。然后，用Nutsche型真空过滤器进行固液分离。进一步地，在40℃的3L离子交换水中将其再次分散，以300rpm进行搅拌并洗涤15分钟。
通过将该操作再重复5次，在滤液的pH值为6.6并且电导率为12μS/cm时通过Nutsche型真空过滤器使用5A号滤纸进行固液分离。然后，连续进行真空干燥12小时。
用库尔特粒度仪测量此时的粒径，得到体积平均粒径为6.5μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.20。
<调色剂母颗粒P1的制造>
●树脂颗粒分散液C 170重量份●着色剂分散液I30重量份●防粘剂分散液M30重量份将上述组分在圆形不锈钢烧瓶中搅拌的同时将其加热到20℃。随后，在用Ultra Tarrax T50在热油浴中分散的同时，添加1.4重量份的聚氯化铝。将温度升高到45℃，并保持50分钟。然后，添加60重量份的树脂颗粒分散液D，然后将容器中的pH值调节为3.2。
因此，仅用搅拌操作进行颗粒生长2小时。在粒径变为6.6μm时，将容器中的pH值调节为9。将温度再次升高到98℃之后，通过pH值和保持时间来调节调色剂形状，并且将形状因子调整为130。保持时间因此为3小时。
完成反应后，将其冷却、过滤并且用离子交换水充分洗涤。然后，用Nutsche型真空过滤器进行固液分离。此外，在40℃的3L离子交换水中将其再次分散，以300rpm进行搅拌并洗涤15分钟。
通过将该操作再重复5次，在滤液的pH值为6.6并且电导率为12μS/cm时通过Nutsche型真空过滤器使用5A号滤纸进行固液分离。然后，连续进行真空干燥12小时。
用库尔特粒度仪测量此时的粒径，得到体积平均粒径为6.7μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.26。
<调色剂母颗粒Q1的制造>
除使用树脂颗粒分散液F代替树脂颗粒分散液A外，按照与制备调色剂母颗粒O1相同的方法得到调色剂母颗粒Q1，其形状因子SF1为131，体积平均粒径为6.4μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.20。
<调色剂母颗粒R1的制造>
除使用树脂颗粒分散液A代替树脂颗粒分散液B外，按照与制备调色剂母颗粒O1相同的方法得到调色剂母颗粒R1，其形状因子SF1为127，体积平均粒径为6.5μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.21。
<调色剂母颗粒S1的制造>
除使用树脂颗粒分散液E代替树脂颗粒分散液B并且融合时间变为6小时以外，按照与制备调色剂母颗粒O1相同的方法得到调色剂母颗粒S1，其形状因子SF1为129，体积平均粒径为6.4μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.20。
<调色剂母颗粒T1的制造>
●树脂颗粒分散液D 175重量份●着色剂分散液I30重量份●防粘剂分散液M30重量份将上述组分在圆形不锈钢烧瓶中搅拌的同时将其加热到20℃。随后，在用Ultra Tarrux T50在热油浴中分散的同时，添加1.4重量份的聚氯化铝。在充分分散后，将温度升高到65℃，并保持30分钟。然后，添加60重量份的树脂颗粒分散液B，然后将容器中的pH值调节为3.2。随后，仅用搅拌操作进行颗粒生长1小时。在粒径变为6.3μm时，将容器中的pH值调节为9.5。
将温度再次升高到98℃之后，通过pH值和保持时间来调节调色剂形状，并且将形状因子SF1调整为130。保持时间因此为3小时。
完成反应后，将其冷却、过滤并且用离子交换水充分洗涤。然后，用Nutsche型真空过滤器进行固液分离。进一步地，在40℃的3L离子交换水中将其再次分散，以300rpm进行搅拌并洗涤15分钟。
通过将该操作再重复5次，在滤液的pH值为7.5并且电导率为23μS/cm时通过Nutsche型真空过滤器使用5A号滤纸进行固液分离。然后，连续进行真空干燥10小时，以得到调色剂母颗粒T1。
用库尔特粒度仪测量此时的粒径，得到体积平均粒径为6.9μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.26。
<调色剂母颗粒U1的制造>
除使用树脂颗粒分散液E代替树脂颗粒分散液A以及凝集时的温度由32℃变为50℃外，按照与制备调色剂母颗粒O1相同的方法得到调色剂母颗粒U1，其形状因子SF1为130，体积平均粒径为6.8μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.20。
<调色剂母颗粒V1的制造>
除使用树脂颗粒分散液C代替树脂颗粒分散液B外，按照与制备调色剂母颗粒O1相同的方法得到调色剂母颗粒V1，其形状因子SF1为135，体积平均粒径为6.5μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.22。
-用于单组分显影剂的调色剂的制造-<调色剂母颗粒O2的制造>
●树脂颗粒分散液A80重量份●磁性金属颗粒分散液H80重量份●防粘剂分散液L 40重量份将上述组分在圆形不锈钢烧瓶中搅拌的同时将其加热到20℃。随后，用Ultra Tarrux T50将其充分混合和分散。
然后，向其中添加1.2重量份的聚氯化铝，用Ultra Tarrux继续进行分散操作。随后，在热油浴中搅拌的同时将烧瓶加热到30℃。在30℃保持50分钟后，缓慢地向其中加入40重量份的树脂颗粒分散液B。
然后，在通过加入0.5mol/l的氢氧化钠水溶液使得容器中的pH变为5.5之后，紧密密封不锈钢烧瓶。在继续用磁力密封进行搅拌操作的同时，将温度升高到95℃并且维持5小时。在保持该温度的同时，使用0.5mol/l的氢氧化钠或者0.5mol/l的硝酸将形状因子SF1调整为135。
完成反应后，将其冷却、过滤并且用离子交换水充分洗涤。然后，用Nutsche型真空过滤器进行固液分离。进一步地，在40℃的3L离子交换水中将其再次分散，以300rpm进行搅拌并洗涤15分钟。
通过将该操作再重复5次，在滤液的pH值为7.0并且电导率为25μS/cm时通过Nutsche型真空过滤器使用5A号滤纸进行固液分离。然后，连续进行真空冷冻干燥12小时。
用库尔特粒度仪测量此时的粒径，得到体积平均粒径为6.5μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.23。
<调色剂母颗粒P2的制造>
●树脂颗粒分散液C 170重量份●着色剂分散液I90重量份●防粘剂分散液M40重量份将上述组分在圆形不锈钢烧瓶中搅拌的同时将其加热到20℃。随后，在用Ultra Tarrux T50在热油浴中进行分散的同时，添加1.4重量份的聚氯化铝。将温度升高到45℃并保持50分钟。然后，添加60重量份的树脂颗粒分散液D，然后将容器中的pH值调节为3.2。
因此，仅用搅拌操作进行颗粒生长2小时。在粒径变为6.6μm时，将容器中的pH值调节为9。将温度再次升高到98℃之后，通过pH值和保持时间来调节调色剂形状，并且将形状因子调整为128。保持时间因此为3小时。
完成反应后，将其冷却、过滤并且用离子交换水充分洗涤。然后，用Nutsche型真空过滤器进行固液分离。进一步地，在40℃的3L离子交换水中将其再次分散，以300rpm进行搅拌并洗涤15分钟。
通过将该操作再重复5次，在滤液的pH值为7.2并且电导率为18μS/cm时通过Nutsche型真空过滤器使用5A号滤纸进行固液分离。然后，连续进行真空干燥12小时。
用库尔特粒度仪测量此时的粒径，得到体积平均粒径为7.1μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.22。
<调色剂母颗粒Q2的制造>
除使用树脂颗粒分散液F代替树脂颗粒分散液A，并且使用磁性金属颗粒分散液I代替磁性金属颗粒分散液H以外，按照与制备调色剂母颗粒O2相同的方法得到调色剂母颗粒Q2，其形状因子SF1为135，体积平均粒径为6.8μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.21。
<调色剂母颗粒R2的制造>
除使用树脂颗粒分散液A代替树脂颗粒分散液B外，按照与制备调色剂母颗粒O2相同的方法得到调色剂母颗粒R2，其形状因子SF1为127，体积平均粒径为6.4μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.22。
<调色剂母颗粒S2的制造>
除使用树脂颗粒分散液E代替树脂颗粒分散液B、使用磁性金属颗粒分散液J代替磁性金属颗粒分散液H并将融合时间变为6小时外，按照与制备调色剂母颗粒O2相同的方法得到调色剂母颗粒S2，其形状因子SF1为134，体积平均粒径为6.4μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.20。
<调色剂母颗粒T2的制造>
●树脂颗粒分散液D175重量份●磁性金属颗粒分散液I80重量份●防粘剂分散液M 30重量份将上述组分在圆形不锈钢烧瓶中搅拌的同时将其加热到20℃。随后，在用Ultra Tarrux T50在热油浴中进行分散的同时，添加1.4重量份的聚氯化铝。在充分分散后，将温度升高到50℃，并保持30分钟。然后，添加60重量份的树脂颗粒分散液B，然后将容器中的pH值调节为3.2。
随后，仅用搅拌操作进行颗粒生长1小时。在粒径变为6.3μm时，将容器中的pH值调节为9.5。将温度再次升高到98℃之后，通过pH值和保持时间来调节调色剂形状，并且将形状因子SF1调整为135。保持时间因此为3小时。
完成反应后，将其冷却、过滤并且用离子交换水充分洗涤。然后，用Nutsche型真空过滤器进行固液分离。进一步地，在40℃的3L离子交换水中将其再次分散，以300rpm进行搅拌并洗涤15分钟。
通过将该操作再重复5次，在滤液的pH值为7.5并且电导率为23μS/cm时通过Nutsche型真空过滤器使用5A号滤纸进行固液分离。然后，连续进行真空干燥10小时，以得到调色剂母颗粒T2。
用库尔特粒度仪测量此时的粒径，得到体积平均粒径为6.9μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.26。
<调色剂母颗粒U2的制造>
除使用树脂颗粒分散液E代替树脂颗粒分散液A并将凝集时的温度由32℃变为50℃外，按照与制备调色剂母颗粒O2相同的方法得到调色剂母颗粒U2，其形状因子SF1为132，体积平均粒径为6.8μm。体积平均粒度分布指数GSDv为1.22。
<调色剂母颗粒V2的制造>
除使用磁性金属颗粒分散液K代替磁性金属颗粒分散液J外，按照与制备调色剂母颗粒S2相同的方法得到调色剂母颗粒V2。所得的调色剂母颗粒的粒径为7.3μm，体积平均粒度分布指数GSDv为1.28。然而，在制备时通过观察滤液，可以确认磁性金属颗粒游离存在或者未进入调色剂颗粒中而明显存在于母颗粒表面上。
-外部添加剂的添加和显影剂的制造-对于按上述方法制造的调色剂母颗粒O1至V1和调色剂母颗粒O2至V2，向100重量份的调色剂母颗粒添加作为外部添加剂的0.8质量份的用癸基三甲氧基硅烷处理过的体积平均粒径为30nm的氧化钛和1.2重量份的用六甲基二硅氮烷处理过的体积平均粒径为70nm的二氧化硅，用5L的亨舍尔混合器(由三井三池加工机(株)制造)混合10分钟，然后用旋转筛(网眼开口为45μm)进行筛选，以分别得到调色剂A1至A8和调色剂B1至B8(显影剂B1至B8)。
进一步地，对于调色剂母颗粒O1、Q1，通过与上述相同的方法制造未添加以六甲基二硅氮烷处理过的二氧化硅的调色剂，从而得到调色剂A9、A10。
此外，通过用V型混合器混合93重量份的载体和各7重量份的上述调色剂A1至A10来得到显影剂A1至A10，所述的载体是通过使用捏和装置以0.8质量％的硅树脂(SR2411由Toray-Dow Corning Silicone Corp.制造)被覆粒径为35μm的铁酸盐核而得到。
<双组分显影剂的评估>
对于所制得的双组分显影剂A1至A10，使用处理速度可变的DocuColor 500的改造机在下列条件下进行定影试验处理速度固定为140mm/秒，定影温度在80至180℃的范围内变化。
此外，对于所得的显影剂A1至A10，使用DocuColor 500的改造机在下述条件下进行50,000页图像品质保持性试验在30℃、90％相对湿度的环境下，定影温度为最低定影温度+20℃，处理速度为160mm/秒。此外，使用在图像品质保持性试验中得到的试样进行文档储存性的评估。
此外，将所得的调色剂/显影剂A1至A10在50℃、50％相对湿度环境中以及55℃、50％相对湿度环境中静置60小时后，使用上述的DocuColor 500的改造机在下述条件下进行1,000页初始图像品质试验定影温度为最低定影温度+20℃，处理速度为160mm/秒。
此外，对于静置后的调色剂，用106μm孔径的筛网对其中的100g进行手工筛选，以便观察结块状态。
此外，对于所得的调色剂，由动态粘弹性测量计算损耗角正切值，并且对峰的数量和出现峰值的位置的温度进行测量。
<单组分显影剂的评估>
对于所制得的单组分显影剂B1至B8，使用处理速度可变的Able3350的改造机在下列条件下进行定影试验处理速度固定在180mm/秒，定影温度在80至180℃的范围内变化。
此外，对于所得的显影剂B1至B8，使用Able 3350的改造机在下述条件下进行10,000页图像品质保持性试验在30℃、90％相对湿度的环境下，定影温度为最低定影温度+20℃，处理速度为180mm/秒。此外，使用在图像品质保持性试验中得到的试样进行图像弯曲强度的评估。
此外，将所得的显影剂B1至B8(调色剂B 1至B8)在50℃、50％相对湿度环境中以及55℃、50％相对湿度环境中静置60小时后，使用上述的Able 3350的改造机在下述条件下进行1,000页初始图像品质试验，其中定影温度为最低定影温度+20℃，处理速度为180mm/秒。
此外，对于静置后的调色剂，用106μm孔径的筛网对其中的100g进行手工筛选，以便观察结块状态。
此外，对于所得的调色剂，由动态粘弹性测量计算损耗角正切值，并且对峰的数量和出现峰值的位置的温度进行测量。
<损耗角正切值的测量>
用正弦波振动法通过动态粘弹性测量来测定损耗角正切值。对于动态粘弹性的测量，可以使用Rheometric Scientific Ltd.制造的ARES测量装置。对于动态粘弹性的测量，使调色剂成形为片状后，将其放在直径8mm的平行板上。设置法向力为0之后，以6.28弧度/秒的振动频率施加正弦波振动。从20℃开始测量，持续到100℃。
测量时间间隔为30秒，升温速率为1℃/分钟。而且，在进行测量前，从20℃至100℃按10℃的间隔确认变形量的应力依赖性，从而得到在各温度下应力与变形量具有线性关系的变形量范围。测量时将各个测量温度下的变形量保持在0.01％至0.5％的范围内，以便控制应力和变形量使两者在所有的测量温度范围内保持线性关系，与此同时由测量结果计算储能弹性模量、损耗弹性模量和损耗角正切值。
这些调色剂的定影性、储存性(手工筛选试验、初始图像品质)、图像品质保持性、文档储存性和图像弯曲强度的评估结果如表1和2所示。
表1

*难以确定峰表2

表1和2中的评估标准如下所示。
(定影性评估)对于定影性评估，在改变定影温度的同时，测量不发生油墨沾污的最低的定影温度(最低定影温度)，并且根据下述标准进行评估。
G1最低定影温度小于100℃G2最低定影温度大于或等于100℃且小于110℃G3最低定影温度大于或等于110℃且小于120℃G4最低定影温度大于或等于120℃且小于130℃G5最低定影温度大于或等于130℃(储存性(手工筛选试验))在各环境下储存后，用106μm孔径的标准筛对100g的调色剂进行筛选时，测量残留在筛网上的调色剂的残留量，并且根据下述标准进行评估。
G1残留量为0gG2残留量大于0g且小于0.5gG3残留量大于0.5g且小于1.0gG4残留量大于1.0g且小于2.0gG5残留量大于2.0g(储存性(初始图像品质的评估))将调色剂在各环境下储存后，制得显影剂并且将其放置在实际机器中，以用于观察初始图像品质的图像品质缺陷状态(第1到第1,000)。评估标准如下所述。
G1在感光体和图像品质方面没有问题G2在图像品质方面没有问题G3在图像品质方面存在轻微问题，但是为容许值或小于容许值G4在图像品质(黑色条纹、落屑)方面存在严重缺陷，而且劣于容许值-图像品质保持性评估-对于图像品质保持性，评估三个方面起灰雾、诸如黑色条纹和落屑等缺陷以及浓度再现保持性。
(起灰雾)目视观察印刷10,000页之后的感光体(潜像承载体)的表面的灰雾，以及印刷10,000页之后成像后的印刷物表面。评估标准如下所述。
G1在感光体上没有起灰雾G2在感光体上有轻微灰雾G3在感光体上观察到起灰雾，但是在印刷物上没有起灰雾G4在印刷物上也观察到起灰雾(诸如黑色条纹和落屑等缺陷)目视观察印刷10,000页之后感光体(潜像承载体)表面的诸如条纹和落屑等图像缺陷，以及印刷10,000页之后成像后的印刷物表面。评估标准如下所述。
G1未发生G2在感光体上产生轻微缺陷但没有问题G3在感光体上产生缺陷，但是在复印件上没有缺陷G4在复印件上产生缺陷(浓度再现保持性)对于浓度再现保持性，用Macbeth浓度计来测量印刷初始状态的浓度(Ci)和印刷10,000页之后的浓度(Ce)，以得到浓度比率(Ce/Ci)，并且根据下述标准进行评估。
G1浓度比率大于或等于0.8且小于或等于1.2G2浓度比率大于或等于0.65且小于0.8
G3浓度比率大于或等于0.5且小于0.65G4浓度比率小于0.5(文档储存性)将Cin 100％的图像叠加在白纸上并且施加20g/cm2的压力负荷，将其在恒温恒湿容器中在50℃、50％的相对湿度下保存5天，以观察储存后的图像迁移性。
G1图像一点都没有迁移到白纸上G2尽管在剥离时产生轻微的剥离声，但是没有迁移G3图像有少量(小于或等于10面积％)迁移到白纸部分上G4大量(大于或等于10％)迁移到白纸部分上(图像弯曲强度)将Cin 100％的图像朝内布置，将其对折，而且，施加10g/cm2压力负荷1分钟。然后，打开折叠的图像，用量规轻轻擦拭折叠部分，从而目视评估图像的缺失程度。
G1完全没有图像缺陷G2观察到少量条纹(宽度小于或等于100μm)G3观察到图像缺失但是在可容忍的范围之内(宽度小于或等于500μm)G4严重图像缺陷，达到不可容忍的范围(宽度大于或等于500μm)。
权利要求
1.静电潜像显影用调色剂，所述调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述芯层，并包含第二粘合剂树脂，其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内。
2.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，所述的两个局部极大值之一所处的温度与所述的另一局部极大值所处的温度之差为大于或等于5℃。
3.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，所述第一粘合剂树脂的玻璃化转变温度在大于或等于25℃且小于50℃的范围内，所述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度在大于或等于50℃且小于或等于75℃的范围内。
4.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，在所述芯层中包含防粘剂。
5.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，使用体积平均粒径为50nm至250nm的磁性金属颗粒作为所述着色剂。
6.如权利要求5所述的静电潜像显影用调色剂，其中，所述磁性金属颗粒的表面被覆有被覆层，所述被覆层包含选自由Si、Ti、Ca和P组成的组中的至少一种元素，而且在所述被覆层的表面中包含选自由SO3-基团和COO-基团组成的组中的至少一种极性基团。
7.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，所述调色剂的体积平均粒径在5μm至9μm的范围内。
8.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，所述调色剂的形状因子SF1在125至145的范围内。
9.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，所述第一粘合剂树脂的SP值与所述第二粘合剂树脂的SP值之差的绝对值在0.1至1.5的范围内。
10.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，其中，从外部向所述的调色剂添加平均粒径为40nm至150nm的外部添加剂。
11.如权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂，所述调色剂通过至少下述步骤制得通过将凝集剂添加到至少混合有第一树脂颗粒分散液和着色剂分散液的分散液混合物中，并进行加热来形成凝集颗粒，所述第一树脂颗粒分散液分散有由第一粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第一树脂颗粒，所述着色剂分散液分散有着色剂；通过将第二树脂颗粒分散液添加到形成有所述凝集颗粒的所述分散液混合物中，以便将第二树脂颗粒附着在所述凝集颗粒的表面上，从而形成附着树脂凝集颗粒，所述第二树脂颗粒分散液分散有由所述第二粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第二树脂颗粒；和在等于或高于所述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度的温度下使所述附着树脂凝集颗粒融合。
12.用于使静电潜像显影的包含调色剂的显影剂，其中，将以下静电潜像显影用调色剂用作所述调色剂，所述调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述芯层，并包含第二粘合剂树脂；其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内。
13.制造权利要求1所述的静电潜像显影用调色剂的方法，所述方法包括通过将凝集剂添加到至少混合有第一树脂颗粒分散液和着色剂分散液的分散液混合物中，并进行加热来形成凝集颗粒，所述第一树脂颗粒分散液分散有由第一粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第一树脂颗粒，所述着色剂分散液分散有着色剂；通过将第二树脂颗粒分散液添加到形成有所述凝集颗粒的所述分散液混合物中，以便将第二树脂颗粒附着在所述凝集颗粒的表面上，从而形成附着树脂凝集颗粒，所述第二树脂颗粒分散液分散有由所述第二粘合剂树脂构成的体积平均粒径小于或等于1μm的第二树脂颗粒；和在等于或高于所述第二粘合剂树脂的玻璃化转变温度的温度下使所述附着树脂凝集颗粒融合。
14.如权利要求13所述的制造静电潜像显影用调色剂的方法，其中，使用分散有体积平均粒径为50nm至250nm的磁性金属颗粒的磁性颗粒分散液作为所述的着色剂分散液。
15.如权利要求13所述的制造静电潜像显影用调色剂的方法，其中，在形成所述凝集颗粒时所使用的分散液混合物中包含分散有防粘剂的防粘剂分散液。
16.如权利要求13所述的制造静电潜像显影用调色剂的方法，其中，所述第一粘合剂树脂的SP值与所述第二粘合剂树脂的SP值之差的绝对值在0.1至1.5的范围内。
17.成像方法，所述方法包括使潜像承载体表面带电；根据图像信息通过对所述带电的潜像承载体表面进行曝光来形成静电潜像；通过采用含调色剂的显影剂使所述静电潜像显影来形成调色剂图像；将所述调色剂图像转印到记录介质的表面上；和通过加热和加压对转印到所述记录介质的表面上的调色剂图像进行定影，其中，所述调色剂是权利要求1所述的调色剂。
全文摘要
本发明提供了静电潜像显影用调色剂，所述调色剂至少包含芯层，所述芯层至少包含着色剂和第一粘合剂树脂；以及壳层，所述壳层用于被覆所述芯层，并包含第二粘合剂树脂，其中，动态粘弹性的损耗角正切值(tanδ)的两个局部极大值在小于或等于90℃的温度范围内，所述的两个局部极大值之一在低于60℃的范围内，另一局部极大值在大于或等于60℃且小于或等于90℃的范围内。此外，还提供了制造静电潜像显影用调色剂的方法、使用调色剂使静电潜像显影的显影剂和成像方法。
文档编号G03G9/083GK1834794SQ20061006481
公开日2006年9月20日 申请日期2006年3月14日 优先权日2005年3月15日
发明者中沢博, 石山孝雄, 二宫正伸 申请人:富士施乐株式会社