CN101055438A - 静电潜像载体、静电潜像显影剂以及成像装置 - Google Patents

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Abstract

一种静电潜像载体，其具有核心颗粒和涂敷核心颗粒表面的树脂涂敷层，其中核心颗粒的表面粗糙度显示出满足表达式Sm≤2.0μm的表面粗糙度Sm和满足表达式Ra≥0.1μm的表面粗糙度Ra(与JISB0601相符)，静电潜像载体的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)满足表达式Ra≤0.5μm，静电潜像载体的球度为0.975或更高。此外，一种静电潜像显影剂，包括调色剂和载体，其中载体是上述的静电潜像载体。

Description

静电潜像载体、静电潜像显影剂以及成像装置
技术领域
本发明涉及用在电子照相方法中以及用在静电记录中的一种静电潜像载体以及一种静电潜像显影剂。
技术背景
在电子照相方法中，通过带电和曝光工艺，静电潜像形成于潜像保持部件(感光体)上，用调色剂显影该静电潜像，将显影的图像转印到转印目标材料上，且通过加热等进行图像定影，由此形成了最终图像。可用在这种类型电子照相方法中的显影剂可广泛地分类成一种成分显影剂和两种成分显影剂，一种成分显影剂中单独使用了通过将着色剂分散到粘合剂树脂中形成的调色剂，两种成分显影剂由上述类型的调色剂和载体的组合形成。由于载体实施带电和输送的功能，因此两种成分显影剂提供良好的控制，并因此被广泛使用。两种成分显影剂的特征在于显影剂功能的分离，载体实施显影剂的搅拌、输送和带电的功能，且由于该分离产生了更好的控制，因此两种成分显影剂当前处于广泛使用。
在近些年，数字化处理已经作为一种实现较高等级图像质量的技术来使用，且这种数字化能快速处理更复杂的图像。而且，尽管将激光束用在于潜像保持部件上形成静电潜像的工艺中，但是使用小型激光束的曝光技术中的最新发展也能形成更精细的详细潜像。这些类型的图像处理技术的结果是，电子照相方法逐步扩展到如简便印刷的领域中。现在的电子照相装置还面临增加速度和降低装置尺寸的持续要求。尤其在全色图像的情况下，需要图像质量与卤化银照相的图像质量相似的高质量印刷。因此，为了能在长期时间中如实显现更精细的详细潜像，保持显影剂电荷非常重要。换句话说，需要实施带电功能的载体的电荷保持特性进一步改善。
而且，调色剂颗粒尺寸已经降低，以获得更高的图像质量，且包括低熔点蜡等的调色剂用于使用笔等画出或写出定影图像。尤其在全色调色剂的情况下，其中将低软化点树脂和低熔点蜡结合到粘合剂树脂中的调色剂广泛地用于改善调色剂的颜色复现性以及着色特性。在带电显影剂期间，所需的电荷特性通过在调色剂和载体之间摩擦带电来获得，但是当使用这种类型的调色剂时，作为因素如调色剂和载体之间摩擦、载体颗粒之间碰撞以及显影单元内部混合和温度的增加的结果，调色剂成分易于在载体表面耗散(spent)。这导致的问题包括，载体将电荷赋予调色剂的能力变劣以及低电荷调色剂数量随后增加，其导致在潜像外部区域中调色剂模糊，以及正使用该装置的显影单元内部污染物增加。而且，在调色剂包括蜡和低软化点树脂的情况下，应力会导致已经添加到调色剂中的添加物埋入调色剂表面中，即，其不能实施其预定功能。产生的问题实例包括：由图像粗糙而导致的图像质量变劣，该图像粗糙由调色剂流动性降低导致；显影剂特性变劣；或者转印特性变劣。
为了改善带电稳定性并延长电荷寿命，对载体涂敷层进行了各种研究。根据提高抗耗散的观点，将研究聚焦在显示出优良离型性的氟树脂、硅基树脂和聚烯烃基树脂上。当然可以证明使用了这些类型高离型性树脂的涂敷载体在延长电荷寿命方面是有效的工具。然而，将进一步提高电荷寿命作为目标，在结构上需要将涂敷层制作得较厚。在这种情况下，载体展现高阻抗，使得其在低温和低湿度的条件下不能进行快速电荷交换，且导致初始带电变劣。这导致带电和调色剂添加特性的变劣，导致调色剂电荷散布变宽。结果，图像密度下降，且发生低电荷调色剂杂散和模糊。而且，也会发生由载体阻抗导致的边缘效应。
而且，由调色剂和载体之间的碰撞和摩擦导致了前述添加物、即外部添加物的埋入和调色剂成分耗散的前述问题。因此，对通过研究载体内部核心颗粒形状以及载体颗粒自身对解决该问题进行了测试。具体而言，将粗糙度纳入到其中将具有不均匀表面的核心材料用作上述核心颗粒内部核心材料的技术中。
已经提出了一种技术，其中在表面内部含有小孔隙的核心材料顶部上提供小量树脂涂敷层，且在载体表面内获得的孔隙增加了表面面积，从而提高了载体将电荷赋予调色剂的效率(例如，将日本专利特开公开No.Hei 03-160463和日本专利特开公开No.Hei 02-108065)。
然而，近些年调色剂颗粒尺寸已经降低，且如果上述类型孔提供于载体表面中，则可能在载体颗粒之间捕获的调色剂颗粒会受到附加应力，或者实际上会加剧调色剂成分耗散的问题。而且，由于结构上大的突起存在于载体表面，因此在载体颗粒之间的摩擦可能会增加树脂涂敷层分开的可能性。结果，可能载体自身的电荷赋予特性会明显变劣。
而且，日本专利特开公开No.Hei 07-98521公开了一种电子照相载体，其中规定了载体颗粒尺寸和载体含量，且对于该载体，由空气渗透方法确定的载体专用表面面积S1和使用公式计算的载体专用表面面积S2满足条件：1.2≤S1/S2≤2.0，且建议该结构能快速启动调色剂和载体之间的摩擦带电。而且，日本专利特开公开No.2000-172019公开一种通过涂敷具有树脂涂敷层的载体核心材料形成的树脂涂敷载体，其中规定了载体的颗粒尺寸和载体含量，自其移除涂敷层的载体核心材料的BET专用表面面积SW1和树脂涂敷载体的BET专用表面面积SW2满足：80≤SW1-SW2≤650(cm2/g)，树脂涂敷载体的形状因数SF-1满足110≤SF-1≤160，且树脂涂敷载体的形状因数SF-2满足105≤SF-2≤150。
[公式1]
形状因数SF-1＝(ML2/A)×(π/4)×100
形状因数SF-2＝(ML2/A)×(1/4π)×100
(其中，ML表示载体颗粒的绝对最大长度，A表示载体颗粒的投影面积)
而且，日本专利特开公开No.2005-134708提出了一种磁性载体，其为了改善抗耗散性和流动性并能在长期时间保持稳定图像，包括磁性核心和多重树脂，其中指定了颗粒尺寸和绝对比重，比表面积落在0.080至0.300m2/g的范围内，且磁性载体的BET比表面积A与磁性核心的BET比表面积B之间的比率(B/A)在1.3到15.0的范围内。
然而，虽然使用具有不均匀表面的核心材料和降低载体绝对比重能降低调色剂和载体颗粒之间以及载体颗粒之间的碰撞能量，还能导致抗耗散性的一定改善，但是依靠核心材料的BET比表面积不能获得足够的磁性等级。而且，由于不控制核心材料的表面形状，因此载体表面无规则粗糙，即可能存在抗耗散性变劣或流动性变劣中的任一种。近些年，显影单元小型化进程显著，且如果在该单元内部应力大，则不能实现所希望的效果。而且，在使用采用了磁导率传感器的当前采用的调色剂密度控制方法的这些情况下，较低磁性和流动性变劣导致不能控制调色剂。
本发明解决上面列出的问题，其中通过使用已经进行了高等级表面控制的核心材料和载体，可最小化调色剂上的应力，可实现优良的调色剂耗散特性和流动性，甚至当用在小显影单元中时，在该单元中不会发生调色剂密度差异，能实现在长期时间上保持高等级图像质量。
发明内容
作为上述问题详细研究的结果，本发明的发明人发现，通过采用本发明下述结构，可实现上述效果，且其由此能够完成本发明。
(1)根据本发明的一个方面，提供具有核心颗粒和涂敷核心颗粒表面的树脂涂敷层的静电潜像载体，其中核心颗粒的表面粗糙度显示出满足表达式Sm≤2.0μm的表面粗糙度Sm和满足表达式Ra≥0.1μm的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)，静电潜像载体的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)满足表达式Ra≤0.5μm，和静电潜像载体的球度为0.975或更高。Ra还称作“中心线平均粗糙度”。
(2)根据本发明的另一方面，提供一种根据上述方面(1)的静电潜像载体，其中在静电潜像载体表面处的核心暴露率是2％或更低。
(3)根据本发明另一方面，提供一种根据上述方面(1)的静电潜像载体，其中载体的核心由下式表示：
(MO)X(Fe2O3)Y
(其中，M包括选自由Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co和Mo构成的组的一种或多种金属；且X和Y表示摩尔比，其中X+Y＝1.00)
(4)根据本方面另一方面，提供了一种根据上述方面(3)的静电潜像载体，其中M表示选自由Li、Mg、Ca、Mn、Sr、和Sn构成的组的一种或多种金属，且任何其它M成分的组合量不高于大致1％重量。
(5)根据本发明另一方面，提供一种根据前述方面(1)的静电潜像载体，其中当使用VSM(振动样品磁强检测法)测量装置并使用BH示踪法，在1kOe磁场内测量核心颗粒的磁化率σ时，获得的磁化值σ1000在约45到90Am2/kg(emu/g)的范围内。
(6)根据本发明另一方面，提供一种根据前述方面(1)的静电潜像载体，其中核心颗粒的平均颗粒尺寸在约10到100μm的范围内。
(7)根据本发明的另一方面，提供一种根据上述方面(1)的静电潜像载体，其中在5000V/cm测量电场下所述载体的电阻在约1×105到1×1014Ω-cm的范围内。
(8)根据本发明的另一方面，提供一种根据前述方面(1)的静电潜像载体，其中当在104V/cm的电场下以磁刷的形式测量时，所述载体的动态电阻在约1×103到1×1013Ω-cm的范围内。
(9)根据本发明的另一方面，提供一种根据前述方面(1)的静电潜像载体，其中树脂涂敷层的厚度在约0.1至5μm的范围内。
(10)根据本发明的另一方面，提供一种静电潜像显影剂，其包括调色剂和载体，其中，载体是根据前述方面(1)的静电潜像载体。
(11)根据本发明的另一方面，提供一种根据上述方面(10)的静电潜像显影剂，其中调色剂的体积平均颗粒尺寸在约3到9μm的范围内。
(12)根据本发明的另一方面，提供一种根据上述方面(10)的静电潜像显影剂，其中调色剂的形状因数SF1的平均值为约100或更大，但是不高于约135。
(13)根据本发明的另一方面，提供了一种根据上述方面(10)的静电潜像显影剂，其中调色剂的着色剂的体积平均颗粒尺寸在约0.01到1μm的范围内。
(14)根据本发明的另一方面，提供了一种根据上述方面(10)的静电潜像显影剂，其中调色剂的比例在整个显影剂的约1％到15％重量的范围内。
(15)根据本发明的另一方面，提供了一种成像装置，包括在潜像保持部件表面上形成静电潜像的潜像形成单元，通过使用承载在显影剂载体上的显影剂来显影形成于潜像保持部件表面上的静电潜像从而形成显影图像的显影单元，将形成于潜像保持部件表面上的显影图像转印到转印目标表面的转印单元，和将已经转印到转印目标表面上的图像热定影的定影单元，其中显影剂使用上述方面(1)中公开的静电潜像载体。
通过以上述方式规定核心颗粒的表面粗糙度，本发明消除了内部孔隙，且产生仅在颗粒表面处具有不规则性的核心颗粒。通过使用具有该类型结构的核心颗粒，可形成具有高涂敷率的树脂涂敷层，即，可抑制载体的电荷赋予能力的降低。而且，通过使用上述规定的核心颗粒，可缓和磁性等级的下降，能提高所获得的载体的传输特性，并且还可改善磁导率调色剂密度控制。
而且，通过用树脂涂敷层基本覆盖核心颗粒的整个表面，并最小化载体表面上的不规则性，不只能降低摩擦能量，而且还能使由核心颗粒提供的树脂涂敷层上的粘结效应更加有效地起作用，即，可抑制树脂涂敷层的分开。
此外，通过使用上述的载体形状，不只可以更有效率地将电荷赋予调色剂，而且还能降低载体颗粒之间的应力和显影单元内部的应力。
附图说明
将基于附图详细描述本发明的实施例，其中：
图1是示出使用本发明成像方法以形成图像的成像装置样品结构的示意图；和
图2是示出颗粒表面的激光显微镜照片。
具体实施方式
以下是本发明更详细的描述。
[静电潜像载体]
以下是本发明静电潜像载体的描述。在以下描述中，术语“静电潜像载体”可简称为“载体”。
本发明的载体具有核心颗粒和涂敷核心颗粒表面的树脂涂敷层，其中核心颗粒的表面粗糙度表现为满足表达式Sm≤2.0μm的表面粗糙度Sm，和满足表达式Ra≥0.1μm的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)，静电潜像载体的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)满足表达式Ra≤0.5μm，静电潜像载体的球度为0.975或更高。Ra还称作“中线平均粗糙度”。
在本发明中，Ra和Sm的测量根据JIS B0601进行。在以下描述的实例中，使用下述的测量设备进行测量。
使用FPIA-3000设备(Sysmex Corporation制造)的LPF测量模式测量球度。为了进行测量，将0.03g载体分散到25％重量的乙二醇水溶液中，且平均球度通过分析除了小于10μm或大于50μm颗粒尺寸的颗粒之外的颗粒来确定。
在本发明中，比在常规制造方法中更精细地研磨烘焙之前核心颗粒的原料，从而增加原料的核心颗粒内的填充比，且在烘焙步骤期间也应用更加均匀的温度，这能获得更加均匀的表面。而且，本发明的核心颗粒能通过由更精细地研磨和分散原料来控制晶体生长、并以均一的方式施加温度来制备。可用于施加均一温度的一种方法包括使用回转炉。
尽管可将通常使用的材料中的任一种用作核心材料，但是尤其希望使用铁氧体或磁铁中的任一种。其它公知核心颗粒的实例包括铁粉末。由于铁粉末具有大的比重，因此其更可能引起调色剂变劣，并因此铁氧体和磁铁提供更好等级的稳定性。铁氧体的实例包括由以下示出的通式表示的材料。
(MO)X(Fe2O3)Y
(其中，M包括选自包括Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co和Mo的组的至少一种金属；且X和Y表示摩尔比，其中X+Y＝1.00)
优选其中前述M是选自包括Li、Mg、Ca、Mn、Sr、和Sn的组的一种或多种金属的铁氧体颗粒，以及其它成分量的重量不高于1％。如果添加了Cu、Zn或Ni元素，则更可能阻抗很低，这使得铁氧体易于电荷泄漏。而且，铁氧体还难以涂覆，并且环境相关性也易于变劣。此外，由于这些元素是重金属，因此施加到载体上的应力也易于增加，其对载体寿命具有反作用。而且，出于安全考虑，目前包括添加的Mn或Mg的铁氧体变得广泛。铁氧体核心材料是理想的，且核心颗粒的原料包括作为主要成分的Fe2O3，以及在分散有微磁性颗粒的树脂核心内掺合的磁性微颗粒，其实例包括铁磁的氧化铁粉末如磁铁矿和磁赤铁矿、含有除铁之外的一种或多种金属(如Mn、Ni、Zn、Mg和Cu)的尖晶石铁氧体粉末、磁铁铅矿铁氧体粉末如钡铁氧体、和表面涂敷有氧化膜的铁或铁合金的微颗粒粉末。
核心颗粒的具体实例包括氧化铁，如磁铁矿、γ-氧化铁、Mn-Zn铁氧体、Ni-Zn铁氧体、Mn-Mg铁氧体、Li铁氧体和Cu-Zn铁氧体，这些当中，低成本磁铁矿尤其优良。
在将铁氧体核心材料用作核心颗粒的这些情况下，铁氧体核心材料的适合制造方法的实例包括首先调配适当量的每一种氧化物，随后在湿式球磨机中研磨并混合氧化物达8至10小时，干燥获得的混合物，然后在回转炉等中在800到1000℃温度下进行8至10小时周期的预先烘焙。随后，将预烘焙产品分散到水中，并在球磨机等中研磨，直到平均颗粒尺寸降低到0.3到1.2μm范围内。对获得的浆料进行颗粒化，并使用喷雾干燥机等对其进行干燥，随后在控制的氧浓度环境中将其保持在800到1200℃温度下达4至8小时，从而调节磁特性和阻抗，然后将其研磨并分类以产生所需颗粒尺寸分布。在本发明中，在获得核心颗粒表面均匀形状方面需要使用电力回转炉。
在本发明中使用的核心颗粒表面粗糙度表现为满足表达式Sm≤2.0μm的表面粗糙度Sm，和满足表达式Ra≥0.1μm的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)。以该方式规定核心颗粒表面粗糙度消除了内部孔隙，制造出仅在颗粒表面具有不规则性的核心颗粒。通过使用该类型结构的核心颗粒，可形成具有高涂敷比率的树脂涂敷层，即可抑制载体的电荷赋予能力的下降。而且，通过使用上述的核心颗粒，可缓和磁性等级降低，改善所获得载体的输送特性，并还可改善基于磁导率的调色剂密度控制。
而且，如果核心颗粒的表面粗糙度使得表面粗糙度Sm超出2.0μm，则在核心颗粒制造期间，在核心颗粒内部更可能产生孔隙，从而增加随后形成树脂涂敷层中出现困难的可能性。而且，如果核心颗粒的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)小于0.1μm，则会弱化随后涂敷到核心颗粒表面上的树脂涂敷层的粘结效应，即当将颗粒用作显影剂时，不只是树脂涂敷层易于与核心颗粒分开，载体颗粒的比重也会增加，使得其不能实现比重降低目标，并阻止表现出希望的碰撞能量降低。
此外，包括形成在核心颗粒表面上的树脂涂敷层的载体的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)满足表达式Ra≤0.5μm，且载体的球度为0.975或更高。而且，在载体表面处的核心暴露比率为2％或更低。
以这种方式，通过用树脂涂敷层基本覆盖核心颗粒的整个表面，并最小化载体表面上的不规则性，不只是能降低摩擦能量，还能使由核心颗粒提供的树脂涂敷层上的粘结效应更有效地起作用，即可抑制树脂涂敷层的分离。通过使用如上所述的载体形状，不只能更有效地将电荷赋予到调色剂，而且能降低载体颗粒之间的应力和在显影单元内部的应力。
如果载体表面的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)超出了0.5μm，则调色剂成分易于由载体表面刮削，且在载体上凹槽内调色剂成分的聚集和熔解会加重调色剂耗散问题。
而且，载体球度为0.975或更高，且该值越接近1，载体颗粒就越接近实际球形形状，而且，表面粗糙度值变得越大，就越可能存在表面内的精细不规则性。通过将载体球度调整为0.975或更高，从而使得形状越来越接近实际的球形形状，可以改善载体流动性，能形成更加均匀的树脂涂敷层，并能抑制核心颗粒的聚集，从而改善产品收得率。如上所述，使用FPIA-3000装置(Sysmex Corporation制造)的LPF测量模式测量球度。
而且，在载体表面处的核心暴露率是2％或更低。在例如本发明的使用具有表面不规则度的核心颗粒的情况下，在载体表面处出现的核心暴露部分通常是突起。在诸如显影单元内部应力的因素导致载体的树脂涂敷层分开的情况下，存在于载体表面处的暴露的核心部分成为该树脂涂敷层分离的中心。如果核心暴露比率超出2％，则树脂涂敷层的潜在分离的位置数增加，即树脂涂敷层更可能通过长期使用而分离。换句话说，载体的带电功能变劣。
通过确保在本发明使用的核心颗粒在颗粒表面处具有精细不规则性，树脂涂敷层可通过粘结效应牢固地固定到颗粒上，即可防止涂敷层从载体分离。而且，通过确保核心颗粒表面显示出上述表面粗糙度并包括突起，在调色剂密度高的这些情况下可通过这些突起形成电通路，即显影剂的阻抗值较不可能随着调色剂密度的变化而变化。
使用VSM(振动样品磁强检测法)测量装置并使用BH示踪法，在1kOe磁场内测量本发明核心颗粒的磁化率σ，且获得的磁化值σ1000通常在45到90Am2/kg(emu/g)的范围内，且优选45到70Am2/kg(emu/g)。如果该值σ1000小于50Am2/kg(emu/g)，则弱化了到显影辊上的磁性吸附作用，这会导致颗粒粘附到感光体，导致不希望的图像缺陷。相反，如果该值σ1000超出90Am2/kg(emu/g)，则磁刷变得非常坚硬，这增加了颗粒非常强烈地与感光体相摩擦的可能性，产生不希望的划痕。
本发明核心颗粒的平均颗粒尺寸通常在10到100μm范围内，并优选20到50μm。如果平均颗粒尺寸小于10μm，则显影剂易于飞出显影单元，而如果平均颗粒尺寸超出100μm，则不能实现满意的图像密度。
当测量电场为5000V/cm时，具有形成的树脂涂敷层的载体的电阻通常在1×105到1×1014Ω-cm的范围内，且优选1×109到1×1012Ω-cm。
具有形成的树脂涂敷层的载体的电荷优选在15到50μC/g的范围内。如果该载体电荷小于15μC/g的范围内，则会发生污染无图像区的调色剂(公知为模糊)，这增加了不能获得高质量颜色图像的可能性，而如果载体电荷超出了50μC/g，则实现满意的图像密度成为问题。
如果具有形成的树脂涂敷层的载体的电阻小于1×105Ω-cm，则电荷自载体表面更易迁移，即更可能出现图像缺陷如刷痕，且如果使打印机空闲，在某段时间内不进行印刷操作的话，那么电荷会过度减少，则会导致重新开始印刷时印刷的第一页上的起赃等。如果具有形成的树脂涂敷层的载体电阻超出了1×1014Ω-cm，则不只是不可获得良好的固态图像，而且如果对于多个副本进行连续印刷的话，则调色剂电荷会变得过高，导致图像密度降低。
当以磁刷的形式进行测量时，在电场为104V/cm下的载体的动态电阻通常在1×103到1×1013Ω-cm的范围内，且优选1×105到1×1012Ω-cm。如果动态电阻小于1×103Ω-cm，则会增加图像缺陷如刷痕的可能性，而如果电阻超出于1×1013Ω-cm，则实现优良固态图像成为问题。103V/cm的电场与在实际装置内的显影电场相类似，且这是在该强度的场下测量上述动态电阻的原因。
根据上面描述，应当可以确定，通过混合载体和调色剂的动态电阻优选为在103V/cm电场下1×105到1×1013Ω-cm的范围内。如果该动态电阻小于1×105Ω-cm，则会出现各种问题，包括由印刷之后保持常设时降低调色剂电荷导致的起赃，或者由过显影导致的线图像加宽或分辨率变劣。如果动态电阻超出1×1013Ω-cm，则固态图像边缘处显影特性的变劣使得不可能实现高质量图像。
载体的动态电阻以下述方式确定。即，接近30cm3的载体沉积在显影辊上(在显影辊套筒表面上的磁场产生1kOe)以形成磁刷，且表面面积为3cm2的平面电极定位成面对显影辊，其间具有2.5mm间隔。然后将电压施加在显影辊和平面电极之间，同时以120rpm的旋转速度旋转显影辊，并测量获得的电流。然后，使用欧姆定律将由此获得的电流电压关系用于确定动态电阻。非常公知的是，由表达式ln(I/V)∞V×1/2表示的关系用在所施加的电压V和电流I之间。在动态电阻非常小的情况下，与用在本发明中的载体中的情况相同，103V/cm或更大的高电场会产生非常大的电流，使得不可以测量。在这种情况下，在较低电场下进行三次或更多次测量，且然后使用上述关系，用最小二乘法将值外推到104V/cm的电场。
形成于核心颗粒顶部上的涂敷树脂的实例包括：聚烯烃基树脂如聚乙烯和聚丙烯；聚乙烯基和聚乙二烯基树脂如聚苯乙烯、丙烯酸树脂、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯缩丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯咔唑、聚乙烯醚、和聚乙烯酮；乙烯氯和乙酸乙烯酯的共聚物；苯乙烯和丙烯酸的共聚物；由有机硅氧烷键合形成的直链硅树脂，或者其改良产品；氟树脂如聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚三氟氯乙烯；聚脂；聚氨酯；聚碳酸酯；氨基树脂如尿素甲醛树脂；和环氧树脂。这些树脂可单独使用或可作为多种树脂的混合物使用。
树脂涂敷层的厚度通常在公0.1至5μm的范围内，且优选0.3到3μm。如果树脂涂敷层的厚度小于0.1μm，则在核心颗粒表面上形成均匀和光滑的涂敷层变得困难。相反，如果厚度超出5μm，则易于发生载体颗粒的聚集，使得难以获得均匀载体。
在核心颗粒上形成树脂涂敷层的合适方法包括其中核心颗粒浸入树脂涂敷层形成用溶液中的浸渍方法、其中将树脂涂敷层形成用溶液喷射到核心颗粒上的喷射方法、其中将树脂涂敷层形成溶液雾化同时使用空气流动将核心颗粒保持在漂浮状态的流动床方法、以及其中在捏合涂敷器中将核心颗粒和树脂涂敷层形成溶液混合到一起并随后去除溶剂的捏合涂敷方法。
对在树脂涂敷层形成溶液中使用的溶剂没有特定限制，只要其能够将前述涂敷树脂溶解即可，合适的溶剂包括芳香烃如甲苯和二甲苯、酮如丙酮和丁酮、和醚如四氢呋喃和二恶烷。而且，分散导电粉末的合适方法包括使用磨砂机、dyno磨机或均匀混合器的方法。
[静电潜像显影剂]
本发明中使用的静电潜像显影剂为两种成分显影剂，其含有调色剂和载体。以下描述的调色剂可以是磁性调色剂或非磁性调色剂中的任一种。以下，术语“静电潜像显影剂”简称为“显影剂”。
在本发明中，调色剂可使用所谓的聚集融合法来制备，该方法包括：第一步骤，在不高于树脂颗粒的玻璃转化温度的温度下加热至少含有分散树脂颗粒的分散液，从而形成聚集颗粒并产生聚集颗粒分散液；第二步骤，添加含有分散微颗粒的微颗粒分散液并使其与聚集颗粒分散液相混合，从而导致微颗粒粘附到聚集颗粒上并产生粘附颗粒；和第三步骤，加热并融合粘附的颗粒。
这种调色剂的特征包括相当圆的颗粒形状、狭窄的颗粒尺寸分布、具有高可带电性的相当均匀的调色剂表面以及优良的狭窄电荷分布。
因此，通过混合调色剂和前述载体而获得的静电潜像显影剂显示出非常好的流动性以及显影特性，即获得作为理想的高质量颜色显影剂的显影剂。
可使用的其它调色剂的实例包括聚合物调色剂、悬浮液调色剂、乳化聚集调色剂和捏合/研磨/分级/球形化型调色剂。
以下着重描述将乳化聚集调色剂用在显影剂中的情况。
在本发明示范性实施例中，分别使用微树脂颗粒和黄色、品红、青色或黑色色素的微颗粒来进行聚集和融合，从而产生一系列彩色调色剂。而且，每种调色剂的体积平均颗粒尺寸在从接近3到9μm的范围内，且形状因数SF1的平均值为至少100，但是不高于135。形状因数SF1能根据以下示出的公式计算。
SF1＝(ML2/A)×(π/4)×100
在该公式中，ML表示颗粒的绝对最大长度的平均值，A表示颗粒的投影面积，且主要通过使用图像分析器分析显微镜图像或扫描电子显微镜图像来将这些值转换成数字形式。
如在日本专利特开公开No.Hei 10-026842、日本专利特开公开No.Hei 10-133423、日本专利特开公开No.Hei 10-198070和日本专利特开公开No.Hei 11-231570中所公开的，这些调色剂可通过制造静电潜像显影剂的调色剂的方法来制备，该方法包括：第一步骤，在不高于树脂颗粒的玻璃转化温度的温度下加热至少含有分散树脂颗粒的分散液，从而形成聚集颗粒并产生聚集颗粒分散液；第二步骤，添加含有分散微颗粒的微颗粒分散液并使其与聚集颗粒分散液相混合，从而导致微颗粒粘附到聚集颗粒上并产生粘附颗粒；和第三步骤，加热并融合粘附的颗粒。
可通过调整因数如制备聚集颗粒分散液期间的条件、形成粘附的颗粒期间的条件以及加热和融合粘附颗粒期间的条件来调整体积平均颗粒尺寸、颗粒形状和颗粒尺寸分布。
上述分散液通过至少分散树脂颗粒来制备。这些树脂颗粒可以是由树脂形成的颗粒。该树脂的实例包括各种热塑性粘合树脂，且具体实例包括：苯乙烯的均聚物或共聚物，如苯乙烯、对氯苯乙烯和a-甲基苯乙烯(即，苯乙烯基树脂)；具有乙烯基团的酯的均聚物或共聚物，如：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、n-丙烯酸丙酯、n-丙烯酸丁酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、n-甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸十二酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯(即，乙烯基树脂)；乙烯腈的均聚物或共聚物，如丙烯腈和异丁烯腈(乙烯基树脂)；乙烯醚的均聚物或共聚物，如乙烯基甲基醚和乙烯基异丁基醚(乙烯基树脂)；乙烯基酮的均聚物或共聚物如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮和乙烯基异丙烯基酮(乙烯基树脂)；烯烃的均聚物或共聚物，如乙烯、丙烯、丁二烯和异戊二烯(即烯烃基树脂)；非乙烯基聚合树脂如环氧树脂、聚脂树脂、聚氨基甲酸酯树脂、聚酰胺树脂、纤维素树脂和聚醚树脂；以及这些非乙烯基聚合树脂和乙烯基单体的接枝聚合物。可单独使用这些树脂或可组合两种或多种不同树脂。
在这些树脂中，优选苯乙烯基树脂、乙烯基树脂、聚酯树脂和烯烃基树脂，且尤其希望是苯乙烯和n-丙烯酸丁酯的共聚物、聚(n-丙烯酸丁酯)、双酚A和延胡索酸的共聚物以及苯乙烯和烯烃的共聚物。
树脂颗粒的平均尺寸通常不大于1μm，优选在0.01至1μm的范围内。如果该平均颗粒尺寸超出1μm，则最终产品静电潜像调色剂的颗粒尺寸分布变宽，其会导致产生游离颗粒，并倾向于导致调色剂性能和可靠性变劣。相反，如果平均颗粒尺寸落在上述范围内，则不只是可避免上述缺陷，还能实现其它优点，包括降低调色剂中的不均匀分布，调色剂内更优良的分布以及调色剂性能和可靠性的更小变化。例如使用激光衍射方法(LA-700，由Horiba，Ltd.制造)，可测量平均颗粒尺寸。
合适着色剂的实例包括色素如碳黑、铬黄、耐晒黄、联苯胺黄、还原黄(threne yellow)、喹啉黄、持久橙GTR、吡唑喹酮橙、vulkan橙、颜料红、持久红、亮胭脂红3B、亮胭脂红6B、Dupont油红、吡唑啉酮红、立索红、罗丹明B色淀、色淀红C、玫瑰红、苯胺蓝、海蓝色、卡口蓝(calco oil blue)、亚甲蓝氯化物、酞菁蓝、酞菁绿和孔雀绿草酸盐；以及染料如吖啶基染料、氧杂蒽基染料、偶氮基染料、苯醌基染料、吖嗪基染料、蒽醌基染料、二噁嗪基染料、噻嗪基染料、甲亚胺基染料、靛蓝基燃料、硫靛蓝基染料、酞花青基染料、苯胺黑基染料、聚甲炔基染料、三苯甲烷基染料、二苯甲烷基染料、噻唑基燃料。这些着色剂可单独使用，也可组合两种或更多种不同着色剂使用。
着色剂的平均颗粒尺寸通常不大于1μm，优选在0.01到1μm的范围内。如果该平均颗粒尺寸超出1μm，则最终产品静电潜像调色剂的颗粒尺寸分布变宽，其导致产生游离颗粒，并易于导致调色剂性能和可靠性变劣。相反，如果平均颗粒尺寸落在上述范围内，则不只是避免上述缺陷，而且可实现其它优点，包括降低调色剂内不均匀分布，调色剂中更优良的分布，以及调色剂性能和可靠性的较少变化。例如使用激光衍射方法(LA-700，由Horiba，Ltd制造)，可测量平均颗粒尺寸。
根据本发明的目的，可将其它成分分散在前述分散液中，包括离型剂、内部添加物、电荷控制剂、无机颗粒、润滑剂和研磨剂。在这种情况下，这些其他颗粒可简单地分散在含有分散树脂颗粒的分散液中，或者将通过分散其它颗粒形成的单独分散液与含有分散树脂颗粒的分散液相混合。
合适的离型剂的实例包括低分子量聚烯烃如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯；在加热下显示出软化点的硅树脂；脂肪酸酰胺如油酰胺、芥酸酰胺、蓖麻油酰胺和硬脂酰胺；植物蜡如棕榈蜡、米蜡、小烛树蜡、日本蜡和加州希蒙得木油；动物蜡如蜂蜡；矿物蜡或石油蜡如褐煤腊、地蜡、纯地蜡、石蜡、微晶蜡和费托合成蜡；以及上述产品的改良产品。
通过与离子表面活性剂和聚合物电解质如聚合酸或聚合碱一起将蜡分散在水中、将分散液加热到至少与蜡的熔点一样高的温度下、并然后使用能够赋予强大剪切力的搅拌器或压力泄放分散器处理分散液，容易将这些蜡转化成具有不多于1μm的微颗粒。
前述电荷控制剂的实例包括季铵盐、苯胺黑基化合物、由铝、铁或铬的复合物形成的染料、以及三苯甲烷基色素。在本发明中，根据能够更优地控制离子强度的观点，该离子强度在聚集和融合期间影响安全等级，并为了降低废水污染，该电荷控制剂优选是基本不溶于水中的材料。
前述无机颗粒的实例包括通常用作用于调色剂表面的外部添加物的那些颗粒，如硅石、氧化铝、氧化钛、碳酸钙、碳酸镁、磷酸钙和氧化铈。前述润滑剂的实例包括脂肪酸酰胺如乙烯二硬脂酰胺和油酰胺，以及脂肪酸金属盐如硬脂酸锌和硬脂酸钙。前述研磨剂的实例包括前述的硅石、氧化铝和氧化铈。
在制造调色剂的方法中，将上述的树脂微颗粒分散液和着色剂分散液等混合到一起以制备均匀混合的颗粒分散液，并然后增加并混合在分散介质中溶解的无机金属盐，从而形成所需的聚集颗粒。在该工艺期间，根据需要添加的树脂微颗粒、着色剂和任意无机微颗粒可在单批添加，或者可将其分成各部分以在各阶段中添加微颗粒，从而能实现聚集颗粒具有核心外壳(core shell)结构，或具有成分浓度横跨颗粒径向方向变化的结构。在这种情况下，将树脂微颗粒分散液、着色剂颗粒分散液和离型剂微颗粒分散液等混合到一起，并使其分散，使聚集颗粒生长直到已经达到一定的颗粒尺寸。如果需要的话，可然后添加附加树脂微颗粒分散液等，从而将这些附加树脂微颗粒粘附到聚集颗粒表面上。通过涂敷聚集颗粒表面，附加树脂微颗粒能防止着色剂或离型剂在调色剂表面暴露，从而有效地抑制由这种暴露导致的电荷不规则性或不均匀带电。
在形成聚集颗粒的上述聚集步骤中，将二价或更高的无机金属盐用作凝结剂，并优选三价或更高的盐尤其是四价盐。无机金属盐的内聚力随着增加的价态而增加，能以优良的稳定性控制聚集工艺，结果，可获得具有最低限度非聚集材料的优良颗粒尺寸分布。可使用的合适的四价或更高的无机金属盐聚合物的实例包括聚氯化铝和聚氢氧化铝。
以这种方式接下来制备希望颗粒尺寸的聚集颗粒，通过在至少与树脂的玻璃转化温度一样高的温度下加热以融合聚集颗粒可获得目标调色剂颗粒。通过适当选择融合加热条件，可控制调色剂形状以产生直到球形颗粒的非晶。通过长时间以高温进行融合，调色剂颗粒的形状越来越接近实际上的圆形形状。
调色剂的平均颗粒尺寸通常不高于10μm，优选在3到9μm的范围内。
当通过将调色剂和载体混合到一起来制备显影剂时，调色剂的比率通常在整个显影剂1％到15％重量的范围内，并优选3％到12％重量。
如果调色剂的比例小于1％重量，则实现满意的图像密度变得困难，且难以实现均匀固态印刷。相反，如果调色剂的比例超出15％重量，则由于在载体表面上的调色剂涂敷比率超出了100％，因此电荷量下降(平均电荷量的绝对值下降到低于15μC/g)，且调色剂污染(模糊)发生在无图像区域内，使得更加难以实现高质量彩色图像。例如，如果调色剂比例超出15％重量，则由于载体表面上的调色剂涂敷比例接近100％，因此显影剂阻抗明显增加，并难以保持在1×105到1×108Ω.cm的范围内，其增加了在图象边缘处模糊的可能性，并使得获得优良高质量彩色图像更加困难。
在低湿度环境中，如果调色剂比例小于1％重量，则显影剂易于显影出非常高的电荷(平均电荷量的绝对值超出25μC/g)，其不能实现满意的图像密度。因此，根据环境，优先选择调色剂比例，使电荷量的绝对值落在15到50μC/g的范围内。
[成像方法]
如下是根据本发明示范性实施例的成像方法的描述。
本发明的成像方法包括：在潜像保持部件的表面上形成静电潜像；使用承载在显影剂载体上的显影剂显影形成在潜像保持部件表面上的静电潜像，从而形成调色剂图像；将形成在潜像保持部件表面上的调色剂图像转印到转印目标表面上；和加热定影已经转印到转印目标表面上的调色剂图像，其中显影剂至少含有根据本发明的电子照相载体。
每一上述步骤都能使用根据公知成像方法的常规工艺。
电子照相感光体或介电记录材料可用作潜像保持部件。在电子照相感光体的情况下，使用电晕管充电器或接触充电器等均匀充电电子照像感光体表面，并然后将其曝光以形成静电潜像(潜像形成步骤)。随后，通过使图像与显影辊接触或使图像与显影辊接近来将调色剂颗粒粘附到静电潜像，其中显影辊表面上形成有显影剂层，从而在电子照像感光体上形成调色剂图像(显影步骤)。然后使用电晕管充电器等将由此形成的调色剂图像转印到转印目标材料如纸片的表面上(转印步骤)。随后使用定影设备对已经转印到转印目标表面上的调色剂图像进行热定影，从而形成最终调色剂图像。
在通过上述定影设备热定影期间，通常将离型剂提供到上述定影设备的定影部件上，以防止重印(offset)问题等。
为了实现定影设备中用作定影部件的辊或运输带表面处优良的离型性，需要使用显示出低表面能量的材料。而且，在用于提供离型剂的方法上不存在特定限制，且适合的方法包括：使用浸渍有液体离型剂的垫板的垫板***、网模***、辊***和不接触喷头***(喷射***)，但是这些当中，优选网模***或辊***。这些***提供的优点在于可均匀地提供离型剂，且提供的离型剂的量容易控制。如果使用喷头***，则分离叶片等应当用于确保横跨整个定影部件均匀地提供离型剂。
图1是示出使用根据本发明的成像方法形成图像的成像装置样品结构的示意图。在图中示出的成像装置20包括四个电子照相感光体401a至401d，将其设置成沿着外壳400内部的中间传送带409相互平行排列。这些电子照像感光体401a至401d构成为例如使得电子照相感光体401a能够形成黄色图像、电子照相感光体401b能够形成品红图像、电子照相感光体401c能够形成青色图像、且电子照相感光体401d能够形成黑色图像。
电子照相感光体401a至401d每一个都能在预定方向上旋转(在图中平面上以逆时针方向)，并在该旋转方向周围提供充电辊402a至402d、显影单元404a至404d、初始转印辊410a至410d、和清理铲415a至415d。容纳在调色剂盒405a至405d中的四种着色调色剂即黑、黄、品红和青色调色剂可分别提供给显影单元404a至404d。而且初始转印辊410a至410d跨过中间传送带409分别接触电子照相感光体401a至401d。
曝光单元403也设置在外壳400内部的预定位置处，且从曝光单元403发出的光束能被照射到带电荷的电子照像感光体401a至401d的表面上。因此，旋转电子照像感光体401a至401d能进行充电、曝光、显影、初始转印和随后将进行的清理工艺，从而对于每一种颜色都将调色剂图像转印并增设到中间转印带409上。
在该描述中，充电辊402a至402d用于使得导电部件(充电辊)与各自的电子照像感光体401a至401d接触，从而将均匀电压提供给感光体并将感光体表面充电到预定电位(充电步骤)。除了该示范性实施例中示出的充电辊之外，还可使用接触充电***进行充电，该接触充电***使用充电刷、充电膜和充电管。而且，还可使用应用电晕管或均匀电晕管(scorotron)的非接触***进行充电。
曝光单元403可使用光学设备，其能使光源如半导体激光器、LED(发光二极管)或液晶开关照射到具有所需图像图形的电子照相感光体401a至401d的表面上。在这些可能性中，如果使用能够照射非相干光的曝光单元，则可防止导电基材料和电子照相感光体401a至401d的光敏层之间产生干扰图形。
对于显影单元404a至404d，可以使用采用了前述两种成分静电潜像显影剂的典型显影单元，以通过接触或非接触工艺进行显影(显影步骤)。对这些显影单元类型没有特定限制，只要其使用两种成分静电潜像显影剂，且根据所需目的选择适当的常规单元。
在初始转印步骤中，将与支持在图像保持部件上的调色剂相反极性的初始转印偏置施加到初始转印辊410a至410d，从而实现每种着色调色剂向中间转印带409的顺序初始转印。
清理铲415a至415d用于在转印步骤之后移除粘附在电子照相感光体表面上的残余调色剂，且然后在上述成像工艺中再使用获得的表面清理后的电子照相感光体。清理铲的合适材料包括聚氨酯橡胶、氯丁橡胶和硅橡胶。
通过驱动辊406、支承辊408和张力辊407以预定等级张力支撑中间转印带409，且通过旋转这些辊使其能无松弛地旋转。而且，设置第二转印辊413，以使其跨过中间转印带409与支承辊408接触。
通过将与中间转印带上的调色剂相反极性的第二转印偏置施加到第二转印辊413上，调色剂经受从中间转印带到记录介质上的第二次转印。在穿过支承辊408和第二转印辊413之间之后，中间转印带409通过设置在驱动辊406附近的清理铲416或电荷中和设备(图中未示出)得到表面清理，并然后重新使用在接下来的成像工艺中。而且，托盘(转印目标介质托盘)411设置在外壳400内的预定位置，在该托盘411内存储的转印目标介质500如纸在从外壳400排出之前，通过输入辊412送入中间转印带409和第二转印辊413之间，然后是两个相互接触的定影辊414之间。
实例
如下是基于一系列实例和对比实例的本发明的具体描述。
[核心颗粒A的制造]
MnO、MgO和Fe2O3可以分别以29分重量、1分重量和70分重量的量全部混合到一起，在湿式球磨机中混合并研磨该原料混合物达10小时，然后使用回转炉将其精细研磨并分散。然后在回转炉中于900℃下对该混合物进行1小时的预烘焙。然后在湿式球磨机中对获得的预烘焙产品再进行10小时的研磨，获得具有平均颗粒尺寸为0.8μm的氧化物浆料。向由此获得的浆料添加合适量的分散剂和聚乙烯醇(相对于氧化物浆料的100％重量，为0.3％重量)，且随后使用喷射干燥机进行粒化和干燥，通过将产品保持在包括温度为1100℃且氧浓度为0.3％的条件下达7小时，在电力回转炉中进行全烘焙。对获得的铁氧体颗粒进行磁选，并然后将其混合以产生核心颗粒A。该核心颗粒A具有1.06μm的Sm值和0.39μm的Ra值。
[核心颗粒B的制造]
Li2O、MgO、CaO和Fe2O3可以分别以15分重量、7分重量、3分重量和75分重量的量全部混合到一起，在湿式球磨机中混合并研磨该原料混合物达10小时，然后使用回转炉将其精细研磨并分散。然后在回转炉中于900℃下对该混合物进行1小时的预烘焙。然后在湿式球磨机中对获得的预烘焙产品再进行10小时的研磨，获得具有平均颗粒尺寸为0.8μm的氧化物浆料。向由此获得的浆料添加合适量的分散剂和聚乙烯醇(相对于氧化物浆料的100％重量，为0.3％重量)，且随后使用喷射干燥机进行粒化和干燥，通过将产品保持在包括温度为1100℃且氧浓度为0.3％的条件下达7小时，在电力回转炉中进行全烘焙。对获得的铁氧体颗粒进行磁选，并然后将其混合以产生核心颗粒B。该核心颗粒B具有1.52μm的Sm值和0.62μm的Ra值。
[核心颗粒C的制造]
MnO、MgO和Fe2O3可以分别以29分重量、1分重量和70分重量的量全部混合到一起，在湿式球磨机中混合并研磨该原料混合物达10小时，然后使用回转炉将其精细研磨并分散。然后在回转炉中于900℃下对该混合物进行1小时的预烘焙。然后在湿式球磨机中对获得的预烘焙产品再进行8小时的研磨，获得具有平均颗粒尺寸为1.8μm的氧化物浆料。向由此获得的浆料添加合适量的分散剂和聚乙烯醇(相对于氧化物浆料的100％重量，为0.3％重量)，且随后使用喷射干燥机进行粒化和干燥，通过将产品保持在包括温度为1100℃且氧浓度为0.3％的条件下达7小时，在电力回转炉中进行全烘焙。对获得的铁氧体颗粒进行磁选，并然后将其混合以产生核心颗粒C。该核心颗粒C具有1.91μm的Sm值和0.85μm的Ra值。
[核心颗粒D的制造]
MnO、MgO和Fe2O3可以分别以29分重量、1分重量和70分重量的量全部混合到一起，在湿式球磨机中混合并研磨该原料混合物达10小时，然后使用回转炉将其精细研磨并分散。然后在回转炉中于900℃下对该混合物进行1小时的预烘焙。然后在湿式球磨机中对获得的预烘焙产品再进行10小时的研磨，获得具有平均颗粒尺寸为0.8μm的氧化物浆料。向由此获得的浆料添加合适量的分散剂和聚乙烯醇(相对于氧化物浆料的100％重量，为0.3％重量)，且随后使用喷射干燥机进行粒化和干燥，通过将产品保持在包括温度为1300℃且氧浓度为0.3％的条件下达7小时，在电力回转炉中进行全烘焙。对获得的铁氧体颗粒进行磁选，并然后将其混合以产生核心颗粒D。该核心颗粒D具有0.84μm的Sm值和4.39μm的Ra值。
[载体A的制造]
用搅拌器搅拌并分散含有以下列出的成分的树脂涂敷层形成用原料溶液A达60分钟，由此形成树脂涂敷层形成用原料溶液A。随后，该树脂涂敷层形成用原料溶液A和100分重量的核心颗粒A设置在真空排气捏合机内部，并随后在70℃下搅拌30分钟，降低压力，除气并干燥混合物。然后使获得的产品通过75μm网孔，产生载体A。由此获得载体A具有0.22的Ra值和0.993的球度，并且在载体A表面处的核心暴露比率为2％。
<树脂涂敷层形成用原料溶液A>
甲苯：                                       18分重量
苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物(成分比30∶70)：      4.5分重量
碳黑(Regal 330，由Cabot Corporation制造)：   0.7分重量
[载体B的制造]
用搅拌器搅拌并分散含有以下列出的成分的树脂涂敷层形成用原料溶液B达60分钟，由此形成树脂涂敷层形成用原料溶液B。然后将该树脂涂敷层形成用原料溶液B和100分重量的核心颗粒B在一起搅拌达30分钟，随后降低压力，除气并干燥混合物。然后使获得的产品通过75μm网孔，产生载体B。由此获得的载体B具有0.45的Ra值和0.982的球度，并且在载体B表面处的核心暴露比率为2％。
<树脂涂敷层形成用原料溶液B>
甲醇：                                      20分重量
γ-氨基三乙氧基硅烷(KBE903，由Shin-Etsu Chemical Co，Ltd.制造)：                                         2.2分重量
碳黑(Regal 330，由Cabot Corporation制造)：  0.34分重量
[载体C的制造]
用搅拌器搅拌并分散含有以下列出的成分的树脂涂敷层形成用原料溶液C达60分钟，由此形成树脂涂敷层形成用原料溶液C。随后，将该树脂涂敷层形成用原料溶液C和100分重量的核心颗粒A设置在真空排气捏合机内部，并随后在70℃下搅拌30分钟，降低压力，除气并干燥混合物。然后使获得的产品通过75μm网孔，产生载体C。由此获得的载体C具有0.31的Ra值和0.972的球度，并且在载体C表面处的核心暴露比率为4.3％。
<树脂涂敷层形成用原料溶液C>
甲苯：                                       8.6分重量
苯乙烯-甲基丙烯酸共聚物(成分比30∶70)：      1.30分重量
碳黑(Regal 330，由Cabot Corporation制造)： 0.20分重量
[载体D的制造]
用搅拌器搅拌并分散含有以上列出的成分的树脂涂敷层形成用原料溶液A达60分钟，由此形成树脂涂敷层形成用原料溶液A。随后，将该树脂涂敷层形成用原料溶液A和100分重量的核心颗粒C设置在真空排气捏合机内部，并随后在70℃下搅拌30分钟，降低压力，除气并干燥混合物。然后使获得的产品通过75μm网孔，产生载体D。由此获得的载体D具有0.65的Ra值和0.991的球度，并且在载体A表面处的核心暴露比率为3.6％。
[载体E的制造]
用搅拌器搅拌并分散含有以上列出的成分的树脂涂敷层形成用原料溶液B，由此形成树脂涂敷层形成用原料溶液B。随后，将该树脂涂敷层形成用原料溶液B和100分重量的核心颗粒D设置在真空排气捏合机内部，并随后在70℃下搅拌30分钟，降低压力，除气并干燥混合物。然后使获得的产品通过75μm网孔，产生载体E。由此获得的载体E具有0.72的Ra值和0.973的球度，并且在载体E表面处的核心暴露比率为5％。
[调色剂A的制造]
本发明制备调色剂的一个实例的详细描述在以下列出，但是本发明决不受以下实例的限制。
<树脂微颗粒分散液的制备>
苯乙烯                    296分重量
n-丙烯酸丁酯              104分重量
丙烯酸                    6分重量
十二烷硫醇                10分重量
己二酸二乙烯酯            1.6分重量
(所有这些成分都由Wako Pure Chemical Industries，Ltd制造)
将通过混合和溶解上述成分而制备的混合物添加到含有12分重量非离子表面活性剂(Nonipol 400，由Sanyo Chemical Industries，Ltd制造)和8分重量阴离子表面活性剂(Neogen SC，由Dai-ichi KogyoSeiyaku Co.Ltd.制造)的溶解于610分重量离子交换水中的溶液中，之后在烧瓶内进行分散和乳化，逐步添加含有8分重量过硫酸铵(由Wako Pure Chemical Industries，Ltd制造)溶解于其中的50分重量离子交换水，同时缓慢搅拌烧瓶中的混合物达10分钟，然后用以0.1升/分钟的速度用氮冲洗烧瓶达20分钟。随后，将烧瓶设置于油槽中，并伴随着持续搅拌将***内部温度加热到70℃，然后在该温度下进行乳化聚合达5小时，产生具有平均颗粒尺寸为200nm的树脂微颗粒分散液和固体粒级浓度为40％。使用DSC(差示扫描量热仪)来测量通过将一部分该分散液置于100℃的炉中以除去水分而制备的样品，并且该样品展示出玻璃转化温度为53℃且加权平均分子量为32000。
<制备着色剂分散液(K)>
碳黑(Regal 330，由Cabot Corporation制造)：   100分重量
阴离子表面活性剂(Neogen PK，由Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co.Ltd.制造)：                                          10分重量
离子交换水：                                 490分重量
将上述成分混合到一起并溶解，然后使用均化器(Ultraturrax，由IKA Work Inc.制造)分散10分钟，从而产生着色剂分散液(K)。
<离型剂颗粒分散液的制备>
石蜡(HNP-9，由Nippon Seiro Co.Ltd.制造)：      100分重量
阴离子表面活性剂(Lipal 860K，Lion Corporation制造)：10分重量
离子交换水：                                   390分重量
将上述成分混合到一起并溶解，使用均化器(Ultraturrax，由IKAWork Inc.制造)分散，然后使用压力泄放型均化器对其进行进一步的分散处理，从而产生含有中心直径为220nm的离型剂(石蜡)分散颗粒的离型剂颗粒分散液
(黑色调色剂的制造)
树脂微颗粒分散液：    320分重量
着色剂分散液(K)：     80分重量
离型剂颗粒分散液：    96分重量
硫酸铝(由Wako Pure Chemical Industries，ltd.制造)：  1.5分重量
离子交换水：          1270分重量
在配有温度调节套上的圆底不锈钢烧瓶中组合上述成分，随后使用均化器(Ultraturrax T50，由IKA Work Inc.制造)以5000rpm分散5分钟，然后将其转移到另一烧瓶，并在25℃下使用4叶片搅拌器搅拌20分钟。随后，对烧瓶中的物体进行持续搅拌，用覆套式电阻加热器以1℃/分钟的温度增长速度加热烧瓶，直到其中的物体达到48℃的温度，并保持48℃温度达20分钟。然后逐步添加另外80分重量的树脂颗粒分散液，再将获得的混合物保持在48℃下达30分钟，之后添加1N的氢氧化钠水溶液以将pH值调整为6.5。
随后，以1℃/分钟的速度将温度升高到95℃，然后将其保持在该温度下达30分钟。然后通过添加0.1N的硝酸水溶液来将该***的pH值调整为4.8，然后将获得的混合物保持在95℃下达两个小时的时间。然后再次添加前述的1N氢氧化钠水溶液以将pH值调整为6.5，然后再次将该***保持在95℃下达5小时。然后以5℃/分钟的速度将温度冷却到30℃。
过滤获得的调色剂颗粒分散液，然后：(A)将2000分重量的30℃离子交换水添加到获得的调色剂颗粒中，(B)搅拌混合物达20分钟，然后(C)过滤混合物。重复从(A)到(C)的操作5次，然后将过滤器上的调色剂颗粒转移到真空干燥器，在不高于1000Pa的压力下于45℃下干燥达10小时。规定不高于1000Pa的压力的原因是调色剂颗粒含有水分，即使在45℃的温度下，其在初始干燥步骤中也会冻结，且由于然后在干燥工艺期间该水分进行升华，因此在降低压力的干燥器中的内部压力不保持恒定。然而，在完成干燥工艺时，该压力稳定在100Pa。在干燥器内部返回到常压之后，移走获得的调色剂母颗粒，将1.5分硅石外部添加剂(RY-50，由Nippon Aerosil Co.，Ltd.制造)添加到100分调色剂母颗粒中，并在亨舍尔混合机中以3000rpm调和获得的混合物达3分钟，从而产生黑色调色剂。
由此获得黑色调色剂具有5.7μm的D50v值，1.23的GSDp值和28mg KOH/g的酸值，以及53℃的玻璃转化温度。
[调色剂B的制造]
使用87分粘合剂树脂(双酚A聚脂)、8分碳黑(BPL，由CabotCorporation制造)、1分电荷控制剂(TRH，由Hodogaya Chemical Co.，Ltd.制造)、和4分聚丙烯蜡(660P，由Sanyo Chemical Industries，Ltd.制造)，通过使用捏合研磨方法来制备平均颗粒尺寸为7.5μm的调色剂颗粒。然后向100分这些调色剂颗粒中添加1分硅胶(R972，由Nippon Aerosil Co.，Ltd.制造)，且在亨舍尔混合机中调和获得的混合物，产生调色剂B。
[显影剂]
100分重量的前述载体A至E样本与8.5分重量的前述调色剂A和B中的一种相混合，从而制造实例1至3和比较实例1至3中的显影剂，如表1中所示。
<评估方法>
[核心材料和载体的表面粗糙度]
使用激光显微镜(VK-9500，超深彩色3D表面测量显微镜，由Keyence Corporation制造)，对于12μm×12μm的颗粒表面面积测量Sm和Ra值，且在每一种情况下，将50个测量值的平均值报告为数值。图2是示出核心颗粒和载体颗粒表面的来自上述激光显微镜的相片实例，且根据示出相片上测量位置和相应的表面粗糙度之间关系的曲线来确定Sm和Ra的值。
[载体球度]
使用FPIA-3000设备(由Sysmex Corporation制造)的LPF测量模式来测量各种特性值。通过用30ml的乙二醇水溶液添加到200mg的载体颗粒并使其相混合，移除上层水溶液和使用残余物作为测量样品来制备样品。通过分析除了颗粒尺寸小于10μm或大于50μm的那些颗粒之外的颗粒来确定平均球度。
[在载体表面处的核心暴露量]
使用由Jasco Corporation制造的X-射线光电子分光光度计(JPS-9000MX)，使用MgKαX-射线源、10kV的输出和10×10mm的分析面积进行测量。每个被测元素的峰强度用于确定颗粒表面的各原子浓度等级。表面原子浓度等级的计算通过使用Jasco Corporation提供的相对光敏因数来进行。每个被测元素的峰强度都正比于在分析面积内存在的该元素的原子数量。在本发明中，在载体表面处核心暴露量的概算通过确定从载体表面的铁原子导出的峰强度与从核心颗粒表面的铁原子导出的峰强度之间的比率来计算。
而且，为了测量显影剂内载体表面的核心暴露量，将显影剂设置在容器如烧杯中，添加合适数量的表面活性剂溶液(如0.2％重量的聚氧乙烯辛基苯基醚水溶液)，通过将磁体保持在容器下部来将载体保持在容器底部，并只将调色剂冲洗掉。持续该操作直到上层液体变得没有颜色并透明。然后添加合适数量的乙醇以移除粘附到载体表面上的表面活性剂。随后，将已经自其移除了调色剂的载体在干燥器中干燥，且然后将上述方法用于测量在载体表面的核心暴露量。
[图像评估]
使用图1中示出的改进的DocuCentre Color 400装置(由FujiXerox Co.，Ltd制造)，在高温条件(35℃，80％RH)下，通过用10％图像面积印刷50000副本和用5％图像面积印刷3000副本，来进行印刷测试。然后关于图像密度浓淡、模糊和调色剂密度评估图像。设置磁导率设置值Vs，以便产生9％的调色剂密度。进行调色剂密度控制，以便当传感器检测值V和设置值Vs之间的差，即Δ＝Vs-V为正时，判定调色剂密度令人满意，且停止调色剂补给，而当差值Δ为负时，判定调色剂密度不足，并且开始调色剂补给，设计控制过程以限制Δ的值。
而且，所使用的成像方法包括：在静电潜像保持部件表面上形成静电潜像，使用显影剂显影静电潜像，从而形成调色剂图像，将调色剂图像转印到转印目标表面上，用弹性清理铲从潜像保持部件清理掉任何残余调色剂，并加热定影调色剂图像，将处理速度设置为350mm/秒。
<图像密度浓淡的评估>
在预定条件下使用每种显影剂印刷预定数量的副本，然后将显影剂整夜保持在那，然后复制具有2cm×5cm面片的图像，然后使用图像密度计(X-Rite 404A，由X-Rite，Inc.制造)测量面片内的5个位置。使用符号A来评估在最大测量值和最小测量值之间的差小于0.5的显影剂，使用符号B来评估至少为0.5但是小于0.8的差值，使用符号C来评估0.8或更大的差值。
<模糊>
将每种显影剂用于在预定条件下印刷10000个副本，且在用肉眼评估模糊开始发生的点处印刷的副本数量。使用符号A评估即使在10000个副本之后也不发生模糊的显影剂，使用符号B评估在9000和10000个之间的副本之后发生模糊的显影剂，使用符号C评估在6000和9000个之间的副本之后发生模糊的显影剂，且使用符号D评估所有其他情况。
<调色剂密度评估>
通过使用电荷测量设备(TB200，由Toshiba Corporation制造)的吹放(blow-off)方法来测量重量接近0.30±0.05g的待测显影剂样品。使用上述评估条件，对每100000个副本进行调色剂密度测量。在设定值的±1.0％内的测量密度值使用符号A来评估，在设定值的±1.5％内的测量值使用符号B来评估，且使用符号C评估所有其它情况。
                   表1
载体 调色剂 核心颗粒 载体 图像密度浓淡 模  糊(10000个副本内) 调色剂密度
Sm(μm) Ra(μm) Ra(μm) 球度 核心暴露率(％)
实例1  A  A  1.06  0.39  0.22  0.993  2  A  A  A
实例2  A  B  1.06  0.39  0.22  0.993  2  A  B  A
实例3  B  A  1.52  0.62  0.45  0.982  2  A  B  A
比较例1  C  A  1.06  0.39  0.31  0.972  4.3  C  D  C
比较例2  D  A  0.91  0.85  0.65  0.991  3.6  B  C  B
比较例3  E  A  0.84  4.39  0.72  0.973  5  C  D  C
根据上述印刷测试，明显的是，本发明的载体和显影剂对所有环境方式下的载体粘附有抵抗性，并能提供能防止由潜像保持部件局部退化而导致的图像质量变劣的高图像质量和优良的可靠性的组合。
在通过静电潜像显现图像信息的方法如电子照相方法中，可理想地使用本发明的静电潜像载体和静电潜像显影剂、以及使用这些材料的成像方法。
为了说明和描述的目的，已经提供本发明示范性实施例的前述描述。并不打算穷举本发明或将本发明精确限制为上面公开的形式。显然，对于本领域技术人员来讲很多修改和变化都是显而易见的。选择并描述示范性实施例是为了更好地说明本发明的原理以及其实际应用，从而能使本领域技术人员能够理解本发明，以实现更好的实施例，且各种修改都适合于特定的预期使用。本发明的范围通过以下的权利要求及其等价物来限定。

Claims (15)

1.一种静电潜像载体，包括核心颗粒以及涂敷核心颗粒表面的树脂涂敷层，其中
核心颗粒的表面粗糙度显示出满足表达式Sm≤2.0μm的表面粗糙度Sm和满足表达式Ra≥0.1μm的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)，
静电潜像载体的表面粗糙度Ra(与JIS B0601相符)满足表达式Ra≤0.5μm，静电潜像载体的球度为0.975或更高。
2.根据权利要求1的静电潜像载体，其中
在静电潜像载体表面处的核心暴露比率为2％或更低。
3.根据权利要求1的静电潜像载体，其中
所述载体的核心由下式表示：
(MO)X(Fe2O3)Y
(其中，M包括选自由Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co和Mo构成的组的一种或多种金属；且X和Y表示摩尔比，其中X+Y＝1.00)。
4.根据权利要求3的静电潜像载体，其中M表示选自由Li、Mg、Ca、Mn、Sr、和Sn构成的组的一种或多种金属，且任意其它M成分的组合量不高于1％重量。
5.根据权利要求1的静电潜像载体，其中当使用VSM(振动样品磁强检测法)测量装置并使用BH示踪法，在1kOe磁场内测量核心颗粒的磁化率σ时，获得的磁化值σ1000在45到90Am2/kg(emu/g)的范围内。
6.根据权利要求1的静电潜像载体，其中核心颗粒的平均颗粒尺寸在10到100μm的范围内。
7.根据权利要求1的静电潜像载体，其中在5000V/cm的测量电场下所述载体的电阻在1×105到1×1014Ω-cm的范围内。
8.根据权利要求1的静电潜像载体，其中，当在104V/cm的电场下以磁刷的形式测量时，所述载体的动态电阻在1×103到1×1013Ω-cm的范围内。
9.根据权利要求1的静电潜像载体，其中树脂涂敷层的厚度在0.1至5μm的范围内。
10.一种静电潜像显影剂，包括调色剂和载体，其中
载体是根据权利要求1的静电潜像载体。
11.根据权利要求10的静电潜像显影剂，其中调色剂的体积平均颗粒尺寸在3到9μm的范围内。
12.根据权利要求10的静电潜像显影剂，其中调色剂的形状因数SF1的平均值是100或更大，但是不高于大约135。
13.根据权利要求10的静电潜像显影剂，其中调色剂的着色剂的体积平均颗粒尺寸在0.01到0.1μm的范围内。
14.根据权利要求10的静电潜像显影剂，其中调色剂的比例在整个显影剂的1％到15％重量的范围内。
15.一种成像装置，包括在潜像保持部件表面上形成静电潜像的潜像形成单元，通过使用承载在显影剂载体上的显影剂来显影形成于潜像保持部件表面上的静电潜像从而形成显影图像的显影单元，将形成于潜像保持部件表面上的显影图像转印到转印目标表面的转印单元，和将已经转印到转印目标表面上的图像进行热定影的定影单元，其中显影剂使用权利要求1中公开的静电潜像载体。
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