CN1573619A - 处理卡盒、成像装置和成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种处理卡盒、成像装置和成像方法，其中所述处理卡盒可自由地从成像装置的主体中安装和拆卸，和它包括潜像承载物和具有显影剂储存空间用于储存显影剂的显影器件。本发明还提供使用单组分磁性调色剂的另一种成像方法，可在低处理速度到高处理速度的宽区域内使用该方法，同时实现高的定影能力。

Description

处理卡盒、成像装置和成像方法

技术领域

本发明涉及成像装置如复印机或打印机，和尤其涉及成像装置和成像方法，其中用显影剂使在图像承载物上的潜像可见，和其所使用的处理卡盒。本发明也涉及使用单组分磁性调色剂的成像方法。

背景技术

许多电子照相方法是本领域公知的。在电子照相术中，通过多步形成定影图像，所述步骤包括使用光导材料，在带静电潜像的物体上通过各种方法电控形成潜像；使用含调色剂的显影剂，使潜像显影；在有或无插入中间转印体的情况下，将在带静电潜像的物体上的调色剂潜像转印到转印体如纸张上；和通过加热、压缩，或加热同时压缩，或加热同时蒸发溶剂，使潜像定影。视需要，通过各种方法清洗掉在带潜像物体上残留的调色剂，和反复前述的多个步骤。使用电子照相术的打印机和复印机被广泛使用，因此在性能和图像质量方面的要求逐年变得更严格。

电子照相术用显影方法分成单组分显影方法和双组分显影方法。尽管双组分显影方法因高速处理是有利的，因此广泛用于显影，但是它具有缺点，例如由于调色剂粘附于载体表面上导致显影剂的劣化，和这是由于在该方法中仅消耗掉调色剂，而调色剂对载体的混合比应当保持恒定，以便在显影剂内的调色剂浓度不会下降，从而导致显影器件的大尺寸。因此，控制调色剂的密度的成本变高。另一方面，由于单组分显影方法是有利的，这是因为器件紧凑和可在没有产生上述缺陷的情况下降低成本，所以在小的办公室和在个人用户领域中该器件是普遍的。

单组分显影方法粗分为非-磁性单组分显影方法和磁性单组分显影方法。前者适合于彩色打印，这是因为调色剂不含有磁性粉末。另一方面，磁性单组分显影方法常用于单色静电复印方法，这是由于使用包含在调色剂内的磁性粉末的磁力，和从调色剂的良好传输能力和在无-图像部分处调色剂灰雾的容易抑制角度考虑，调色剂可保留在带调色剂的物体上所致。

与双组分显影方法相比，单组分显影方法更适于使装置紧凑。然而，尽管近年来，除了要求更紧凑之外，还迫切要求所谓的长寿命，用于增加每一处理卡盒的印刷纸张数量(复印纸张数量)，但通过使处理卡盒变小，容纳显影剂的空间进一步下降。因此，在卡盒内的调色剂耗尽之前，印刷纸张或复印纸张的数量下降。所以，已设计了各种方法，用于满足小尺寸和长寿命这二者的要求。

例如，在日本专利申请公开(JP-B)No.6-12475中披露的成像装置内所使用的处理卡盒中，已通过在相对于横穿图像承载物的旋转中心的垂直面的相同侧上，排列显影部件、曝光部件和清洁部件，来实现紧凑的装置。此外，日本专利申请特开(JP-A)No.2002-040787披露了一种方法，其中通过简化显影器件的结构，使之变紧凑，以便确保容纳显影剂的充足空间。然而，存在的问题是未显影的显影剂残留在卡盒内的死空间中。

为了降低装置的尺寸，和尤其降低宽度，已提出从转印步骤到定影步骤，在基本上垂直的方向上，排列记录介质路径，以便在装置的上端，排放记录介质，而不是将记录介质排放到装置侧。然而，由于在如上所述的处理卡盒成像装置中，显影器件位于扫描光路径的下方，所以为了降低装置的高度，必须使显影器件的尺寸变小。由于显影器件配有储存显影剂用的显影剂储存部件，显影剂储存部件的尺寸必然较小，从而在显影剂尺寸部件的体积不变的情况下，难以降低装置的尺寸。

单组分显影方法的缺点还有：调色剂传输到调色剂承载物上的能力可能不稳定，和调色剂的电荷分布倾向于变宽，这是由于在该方法中不可能利用载体的电荷给予能力、显影剂传输能力和显影剂搅拌能力所致。因此，在无图像部分处，容易发生显影重像、调色剂的灰雾，和显影密度的降低。由于常规地从改进图像质量的角度考虑，要求较暗的黑色色泽，所以要求较高的图像密度。另一方面，由于随着小型化装置的趋势，使元件如调色剂承载物变紧凑；由于为了高速处理，缩短充电时间和显影时间，和由于为了获得高的图像质量，随着调色剂的降低粒度，以降低每一调色剂颗粒的充电量，从而导致更容易发生上述问题。

已提出各种提议来解决上述问题。

已发现，可通常使用抑制调色剂充电的方法，消除显影重像。在利用上述发现的技术中，为了防止出现显影重像，通过在调色剂承载物上提供例如含酚醛树脂和碳且具有导电性和表面光滑度的树脂层，显影剂保持元件(套管)的电阻下降，结果降低了调色剂电荷的绝对值(例如参见JP-ANo.1-276174)。然而，通过降低调色剂的电荷可能劣化从显影剂承载物到潜像承载物的显影能力(感光)，从而导致图像密度的降低。由于为了遵照高图像质量的要求，通过形成较小粒径的调色剂，近年来已降低了每一调色剂颗粒的电荷量，因此容易出现灰雾。在例如JP-ANo.10-177275中披露的另一方法中，使用在其表面上具有膜(该膜含有Mo，O和H作为主要组分)的显影剂承载物，和将通过TiO(OH)₂与硅烷化合物之间的反应获得的钛化合物加入到磁性单组分显影剂中。使用具有Mo-基材料的显影剂承载物，使转印到承载物上的调色剂层变得均匀，和通过添加钛-基化合物，利用快速的电荷交换能力，来防止产生重像。这一方法是相当有效的。然而，在接触型转印体系中，电场可能影响调色剂，这是因为作为添加剂的钛-基化合物具有相对低的电阻，从而降低了转印效率和图像密度。在高温/高湿度环境下，和在具有长转印时间的低速机器中，这些现象易于出现。如上所述，由于粒径的降低导致下降的电荷量，所以转印能力同样易于受到损害。此外，即使受损的转印能力不引起图像质量方面的问题，在潜像承载物上的残留调色剂量也肯定增加。因此，从降低废弃的调色剂量的角度考虑，要求进一步改进的转印效率。

关于因电场导致的转印能力的劣化，已提出一种技术，其中通过优化调色剂电阻的变化，在低于120mm/s的处理速度下可改进转印能力(例如参见JP-A No.2002-169329)。然而，在这种单组分磁性调色剂中，当处理速度超过120mm/s时，与转印能力改进效果相比，由于高速处理导致调色剂的高电阻，从而显影重像的更糟和图像质量的下降变得更为突出。此外，当增加显影电场，获得更高图像密度时，处理速度的增加伴随着有助于发雾的调色剂的增加。因此，转印性和显影能力电荷的兼容是目前的问题。

作为能遵照高速处理的调色剂，已提出使用磁性粉末的调色剂，其中可通过铝和铁的复合氧化物膜调节该磁性粉末的磁性、流动性、环境稳定性和电阻，且该磁性粉末不降低调色剂的黑度(参见例如JP-ANo.2002-72545)。当在磁性调色剂内使用该磁性粉末时，在低于120mm/s的低处理速度区域内，通过降低调色剂内的磁性粉末含量，可实现优良的显影能力和转印性。另一方面，当处理速度超过120mm/s时，通过视处理速度增加磁性粉末的含量，和使用具有相对低电阻的添加剂如钛-基添加剂，可有效地利用调色剂。然而，即使采用这一装置，必须视处理速度来调节磁性粉末的含量，和当使用一种调色剂时，目前可获得的单组分磁性调色剂在低速区域(120mm/s或更低)到高速(高达250mm/s)内，不可能满足所有性能，如显影能力和转印性。

此外，当处理速度为180mm/s或更高和定影的加热时间缩短时，调色剂的定影能力不足。同样根据这一观点，当使用一种调色剂时，常规已知的单组分磁性调色剂在低速区域(120mm/s或更低)到高速(高达250mm/s)内，不可能显示出充分的能力。

发明内容

考虑到前述情况，完成本发明，以解决现有技术的问题。

因此，本发明的目的是提供一种处理卡盒、成像装置和成像方法，它在没有降低显影器件内显影剂的空间情况下，确保显影剂的储存容量，同时提供长的寿命和小的装置尺寸这二者，和它也可维持稳定的图像质量。

本发明另一目的是使用单组分磁性调色剂，来提供成像方法，其中所述调色剂在没有产生显影重像的情况下，在低的处理速度区域内显示出高的转印效率，以及在高的处理速度区域内显示出高的图像密度，和所述调色剂可在从低的处理速度到高的处理速度的宽区域内使用，同时实现高的定影能力。

本发明第一方面是提供处理卡盒，它可自由地从成像装置的主体中安装和拆卸，该处理卡盒包括潜像承载物和具有显影剂储存空间用于储存显影剂的显影器件，其中显影剂储存空间分为第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件，它们处于垂直方向，以便潜像承载物的潜像写入位置介于第一显影剂储存部件与第二显影剂储存部件之间，第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件通过显影剂路径彼此连通，和显影剂的压缩比范围为0.30-0.40。

本发明第二方面是提供成像装置，它包括主体和处理卡盒，所述处理卡盒可自由地从主体中安装和拆卸，该处理卡盒包括潜像承载物和具有显影剂储存空间用于储存显影剂的显影器件，其中显影剂储存空间分为第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件，它们处于垂直方向，以便潜像承载物的潜像写入位置介于第一显影剂储存部件与第二显影剂储存部件之间，第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件通过显影剂路径彼此连通，和显影剂的压缩比范围为0.30-0.40。

本发明第三方面是提供成像方法，它包括步骤：在潜像承载物的表面上形成静电潜像；在显影器件中，使用显影剂，使静电潜像显影；和将显影的调色剂图像转印到转印体上，其中在显影器件中，显影剂储存部件分为第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件，它们处于垂直方向，和第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件通过显影剂路径彼此连通，和其中潜像形成步骤包括通过第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件之间的间隙写入潜像，和显影剂的压缩比范围为0.30-0.40。

本发明第四方面是提供成像方法，它包括步骤：在潜像承载物的表面上形成静电潜像；在显影器件中，使用显影剂，使作为调色剂图像的静电潜像显影；和将显影的调色剂图像转印到转印体上，其中转印步骤包括在使转印元件与转印体接触的同时，施加电压；调色剂包括含粘合剂树脂的调色剂颗粒，35-55质量％表面涂布铝和铁的复合氧化物的磁性粉末，和脱模剂，和0.5-1.0％质量平均初级粒径为30-100nm的氧化钛作为外添加剂；和在显影器件内放置相对于载体，以4质量％的比例混合调色剂与载体制备的混合物，该混合物的体积电阻为1×10¹⁵Ω.cm-5×10¹⁶Ω.cm，这是当使用磁刷，在500V电压下施加直流电时测量的。

附图说明

图1是显示涉及本发明实施方案的成像装置的截面视图。

图2是显示涉及本发明实施方案的处理卡盒的截面视图。

图3是显示在涉及本发明实施方案的处理卡盒内显影剂(调色剂)供料路径的主视图。

图4是显示本发明实施例4中使用的成像装置的感光卡盒部件的截面视图。

优选实施方案的说明

(A)首先，将说明本发明第一方面的处理卡盒、本发明第二方面的成像装置，和本发明第三方面的成像方法。

已考虑到为了形成如上所述的小型化成像装置，同时为了获得长寿命，通过在显影器件内，在垂直方向上形成具有给定高度的显影剂储存空间，以维持或增加显影剂的用量，使显影器件紧凑是必然的。然而，当为了实现长寿命，同时显影剂储存空间具有给定高度，以维持或增加显影剂的量时，由于显影剂自身的重量，在显影剂储存空间的底部处，显影剂流动性的劣化(它被称为堵塞现象)导致供料到显影部件如显影辊上的调色剂下降。这一结构将引起诸如显影能力劣化之类的问题。

因此，显影器件的显影剂储存空间垂直分成两部分，和潜像写入位置介于其间，和分开的显影剂储存空间通过显影剂路径彼此连通。因此，即使降低在潜像写入位置下方的第二显影剂储存部件的显影剂储存容量，通过第一显影剂储存部件可确保显影剂的储存容量。因此，通过将在第一显影剂储存部件内储存的显影剂经显影剂路径供料到第二显影剂储存部件中，则几乎不出现堵塞现象。

通过调节显影剂的压缩比范围为0.30-0.40，可防止显影剂从第一显影剂储存部件过量供料到第二显影剂储存部件中，和可防止因阻滞导致连接第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件的显影剂路径的堵塞，从而使得可能稳定供应显影剂。

因此，在没有减少显影器件内的显影剂空间的情况下，保持了显影剂的储存容量。可实现长的寿命以及小型化装置，同时维持稳定的图像质量。

当扫描激光曝光器件用作形成潜像的设备时，可在显影器件内的第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件之间形成构成扫描光路径的窗口，用于确保从扫描激光曝光器件中扫描光输出的路径，和可利用这一窗口的插入，垂直分开第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件。优选在窗口的两侧上均提供显影剂路径。

在第一显影剂储存部件内优选提供第一搅拌和传输元件，用于在搅拌下将显影剂从中心传输到两侧上。尽管第一搅拌和传输元件可由金属线材料组成或成形为曲柄状，但优选成形为线圈，该线圈从垂直方向的中心到两侧上具有不同的缠绕方向。

在第二显影剂储存部件内同样优选提供第二搅拌和传输元件，用于在搅拌下将显影剂从两侧传输到中心。这一结构使得在轴向上显影剂的供料量均匀。然而，当显影剂的流动性良好，和元件可具有曲柄状时，不需要第二搅拌，和不需要传输元件具有特定的结构。

若在显影剂内的调色剂含有35-55％重量的磁性粉末，则是优选的，这是因为甚至通过使装置紧凑，通过稳定图像密度和灰雾，可形成优良的图像。

将参考附图描述本发明的优选实施方案。在整个附图中，具有基本上相同功能的元件以相同的附图标记示出。

图1是显示本发明实施方案的成像装置的整个结构的示意图。图2是显示本发明实施方案的处理卡盒的示意图。图3是显示在本发明实施方案的处理卡盒内显影剂供料路径的主视图。

在如图1所示的器件的主体20内，本发明实施方案的成像装置配有例如电子照相成像机21。在主体20内，在成像机21的下方提供供纸器件22，同时主体20的上端构造为排纸盘27。提供供纸路径23，以便在主体20的背侧(在图1的左侧)处，将从供纸器件22供应的纸张导引到成像机21和排纸盘27上。

例如在成像机21内使用电子照相方法，所述成像机21包括感光鼓31、使感光鼓31充电的充电器件(在该实施例中是充电辊)32、曝光器件33如激光扫描单元，用于在充电的感光鼓31上写入静电潜像(其后称为潜像)、显影器件34，用于用调色剂在感光鼓31上使潜像显影、转印器件(在该实施例中为转印辊)35，用于将在感光鼓31上的可视图像(调色剂图像)转印到纸张上，和清洁器件36，用于清洁残留在感光鼓31上的调色剂。

在纸张传输路径23内，在感光鼓31的上游提供保护辊24，用于在调整位置情况下传输纸张，和在纸张传输路径23内，在感光鼓31的下游布置定影器件25。就在排纸盘27之前排列充电辊26。

成像机21的大多数器件被整合为处理卡盒40。换句话说，处理卡盒40包括感光鼓31、充电器件32、显影器件34和清洁器件36，其状态使得可自由地从主体20中安装和拆卸，形成所谓的CRU(用户可置换单元)，如图2所示。

处理卡盒40具有下述结构，其中整合具有感光鼓31的感光卡盒100和具有显影器件34的显影剂卡盒120作为卡盒。通过打开在主体20的上端处提供的光闸罩(shutter cover)82，处理卡盒可自由地从主体20中安装和拆卸。

通过显影剂卡盒120上的销子支持感光卡盒100，以便自由地旋转，和在给定的方向上用偏置弹簧挤压。

以下将描述构成处理卡盒40的各亚卡盒(感光卡盒100和显影剂卡盒120)。

感光卡盒100包括安装在卡盒壳101内的感光鼓31、用于使鼓充电的充电器件(充电辊)32、用于清洁感光鼓31的清洁器件(在该实施例中是含清洁叶片361和传输浆叶362的实施方案)36。

分别通过鼓轴承和辊轴承(未示出)，感光鼓31和充电器件(充电辊)32旋转地保持在卡盒壳101内。

清洁器件36由作为清洁箱体的部分卡盒壳101组成，它包括在清洁箱体的边缘处提供的清洁叶片361和在靠近清洁箱体的开口到清洁箱体的背面处提供的传输浆叶362，其中清洁叶片361与感光鼓31接触布置，和传输浆叶362传输用清洁叶片361刮擦的残留调色剂。通过浆叶传动装置旋转转印浆叶362。(备注：附图标记相同，名称不同)

在转印部件的下游处提供剥离纸张用的剥离手指(peeling finger)105。

附图标记106表示光闸及其柄轴，用于开启和关闭显影区域的表面，视需要，开启和关闭在卡盒壳101内排列的感光鼓31。

例如，在作为显影器件34的卡盒的显影剂卡盒120内，利用使用单组分显影剂方法的显影方法。卡盒壳121包括显影室122(第二显影剂储存部件)和调色剂供料盒123(第一显影剂储存部件)。含显影室122和调色剂供料盒123的区域相应于显影剂储存空间。

显影辊125布置在面对显影室122的感光鼓31的位置上。在显影辊125周围提供层厚-控制叶片126，用于控制显影剂层的厚度，和搅拌调色剂用的支持搅拌器127进一步布置在显影辊125的背侧处。在显影辊的背侧也提供搅拌器128，用于将供应的调色剂喂入显影辊中。

在显影室122中，在搅拌器128的背侧处布置分配螺旋推运器(auger)129(第二搅拌和传输元件)，用于均匀喂入供应到显影室122的调色剂。

在调色剂供料盒123内，提供调色剂搅拌器130(第一搅拌和传输元件)，在搅拌下，它将供应的调色剂通过调色剂供料导管132输送到显影室122中。

如图3所示，在显影剂卡盒120内，具有例如正方形横截面的扫描路径131(窗口)用于使来自曝光器件33的扫描光经过，它在显影室122与调色剂供料盒123之间是开放的。在卡盒壳121的扫描路径131之外的两端处提供连通显影室122与调色剂供料盒123的调色剂供料导管132(显影剂路径)。

因此，在感光鼓31的潜像写入位置P的上游侧(相应于在该实施例的上侧)处布置调色剂供料盒123，和在潜像写入位置P的下游侧(相应于在该实施例的下侧)处布置显影室122。

布置在调色剂供料盒123内的调色剂搅拌器130(第一搅拌和传输元件)包括传动轴130a和金属线缠绕部件130b，该金属线缠绕部件130b沿从轴向的中心到传动轴130a两端的方向彼此具有不同的缠绕方向。传动轴130a和金属线缠绕部件130b由一束金属线组成。因此，当调色剂搅拌器130旋转时，储存在调色剂供料盒123内的显影剂可在轴向在两端处喂入到调色剂供料导管132中，和显影剂通过调色剂供料导管132喂入到显影室122中。

布置在显影室122内的分配螺旋推运器129(第二搅拌和传输元件)包括轴129a和螺旋传动轴，所述螺旋传动轴包括从轴129a的轴向到中心彼此在不同方向上形成的螺旋部件129b。通过使分配螺旋推运器129旋转，大量显影剂从调色剂供料导管132的两侧传输到中心方向，和在确保均匀扩散的情况下，显影剂被喂入到邻接的搅拌器128内。

以下将描述本发明实施方案的成像装置的操作。

在使用充电器件32的感光鼓31充电之后，使用显影器件34，并通过曝光器件33，在感光鼓31上形成潜像，从而形成可视图像(调色剂图像)。

另一方面，在规定的时间处，纸张从纸张供料器件22传输到纸张传输路径23上，和在用保护辊24定位纸张之后，将纸张移动到转印部件上。

使用转印器件35，将在感光鼓31上的调色剂图像转印到纸张上。在用定影器件25使未定影的调色剂图像定影到纸张上之后，图像已在其上定影的纸张被释放到排纸盘27中。使用清洁器件36，清除在感光鼓31上的残留调色剂。

在如上所述的图像处理中，由于从曝光器件33发出的扫描光经处理卡盒40的扫描路径131到达感光鼓31的潜像写入位置P处，所以不用担心处理卡盒40可能影响曝光器件33的扫描能力。

尽管显影剂卡盒120的显影室122和调色剂供料盒123彼此垂直分开，且在其中插入感光鼓31的潜像写入位置P，但有可能供应调色剂，同时没有损害扫描能力，因为它们彼此通环绕扫描路径131的调色剂供料导管132连通。

当调色剂被消耗，和在显影器件34(显影剂卡盒120)内继续图像处理时，在调色剂供料盒123内的调色剂经调色剂供料导管132传输到显影室122的分配螺旋推运器129中，正如上所述，和随着分配螺旋推运器129的旋转，在调色剂供料盒123内的调色剂相继被供应到显影室122的内部。

供应到显影室122内的新鲜调色剂通过显影搅拌器128沿显影辊的方向传输，并使用辅助搅拌器127，通过搅拌，被喂入到显影辊125中。使用层厚控制叶片126，控制保留在显影辊125内的显影剂的厚度，以提供给定的厚度，并将它喂入到在显影辊与感光鼓31之间的区域内。因此，随着调色剂的消耗来供应调色剂。

由于在该实施方案中，调色剂供料盒123位于感光鼓31的潜像写入位置P之上，所以可抬高处理卡盒40的底部位置，以限制待拆除的在主体20的底部布置的纸张供料器件22的敷设(layout)。

由于在该实施方案中，调色剂供料盒123位于感光鼓31的潜像写入位置P的上游(在该实施例中为上侧)，所以在主体20内的扫描光线之上的空间内的占据空间会增加。然而，在主体20内的排纸盘27的下部空间固有地成为死空间，所述死空间仅可有效地使用它作为占据空间，所以不要求急剧变化主体20的上端部分。

另外，若充分地利用主体20的上部空间的话，则即使在调色剂供料盒123内的调色剂供应量增加时，也不需要变化主体20的上端部分(在排纸盘27周围)。

因此，主体20可常用于构造具有特定规格的成像装置。当主体20的上端部分不可避免地变化时，可略微变化该部分，以便略微升高排纸盘27的位置。

以下将详细地描述在该实施方案中使用的显影剂(调色剂)。

在本发明中使用的显影剂的压缩比分为为0.30-0.40。

压缩比是显影剂流动性的指数。压缩比G表达为Y＝(Y-X)/Y，其中X是全封装的调色剂的标称比重。通过使用粉末测试机确定压缩比。在日本专利申请特开(JP-A)Nos.2001-194823和2001-18387中公开了测定压缩比的方法。

在本发明实施方案的成像装置(处理卡盒)内使用压缩比在该范围内的显影剂防止了显影剂从第一显影剂储存部件(调色剂供料盒123)过量地供应到第二显影剂储存部件(显影室122)中，并防止了由于阻滞造成显影剂路径(调色剂过量导管132)的堵塞，从而确保了稳定地喂入显影剂。

为了降低在显影器件中出现问题，显影剂的压缩比的优选范围为0.32-0.38。另一方面，压缩比低于0.30的高流动性显影剂有可能从第一显影剂储存部件流入到第二显影剂储存部件中，从而由于显影剂过量供应到第二显影剂储存部件导致容易发生包装问题。当使用压缩比高于0.40的流动性差的显影剂时，显影剂几乎不能从第一显影剂储存部件流入到第二显影剂储存部件中，从而由于在流动路径内调色剂的堵塞导致非所需地出现所谓的阻滞现象。

若使用平均粒径为6-9微米的调色剂，且该调色剂包括5-25％粒径为4微米或更低的颗粒，和在调色剂表面积的覆盖率为60-95％下进一步涂布粒径为0.02微米或更低的无机金属颗粒作为外添加剂的话，则可控制显影剂的压缩比在上述范围内，但这些条件可随调色剂的粒径和所使用的磁性材料和脱模剂的用量而变化。

当调色剂粒径变大，和当粒径为4微米或更低的颗粒数量降低，当磁性粉末的用量下降和当脱模剂与添加剂的添加量增加时，压缩比倾向于下降，从而必需合适地调节这些参数。

可使用例如由Hosokawamicron Corporation制造的粉末测试机测量压缩比。

显影剂的构成元素没有特别限制，只要显影剂包括调色剂即可，和可使用任何常规已知的材料制备调色剂。

作为调色剂，最优选使用含磁性粉末作为着色剂的单组分磁性调色剂。待分散在粘合剂树脂内的磁性粉末包括常规已知的磁性材料如金属，如铁、钴和镍及其合金；金属氧化物如Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃和添加钴的氧化铁；各种铁素体如MnZn铁素体和NiZn铁素体；磁铁矿和赤铁矿。可用表面处理剂如硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂处理这些材料，可用无机材料如硅化合物和铝化合物涂布这些材料，或者可用聚合物涂布这些材料。

相对于调色剂颗粒的总量，可以以范围优选35-55％重量，和更优选40-50％重量的比例混合这些磁性粉末。当磁性粉末的比例小于35％重量时，调色剂承载物通过磁性的结合力可能会降低，和有时可能出现调色剂散开和堵塞的问题。另一方面，当磁性粉末的比例超过55％重量时，图像密度可能会降低。从在粘合剂树脂内的可分散性角度考虑，优选使用平均粒径为0.05-0.35微米的磁性粉末。为了调节着色性能，有时可同时使用非磁性粉末。

为了获得在上述范围内的显影剂的压缩比，这些材料的添加量范围为0.05-20质量％，优选0.1-15质量％，和更优选0.5-10质量％，但它可随调色剂的粒径来变化。小于0.05质量％的添加量不是优选的，因为搅拌显影剂引起的冲击导致颗粒嵌入在显影剂的表面上，从而不能获得添加颗粒的效果。超过20质量％的添加量同样不是优选的，因为颗粒从调色剂中分离并粘附于显影辊上，从而使得难以控制充电。

为了赋予疏水性，可对颗粒进行处理，以便改进耐用性和流动性。使用常规的疏水处理剂施加这种疏水处理。

疏水处理剂的具体实例包括偶联剂如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和锆偶联剂，以及硅油和聚合物涂布。可单独或结合使用这些疏水处理剂。

优选使用硅烷偶联剂和硅油。可使用任何类型的硅烷偶联剂，如氯代硅烷、烷氧基硅烷、硅氮烷和特殊的硅烷化剂。其实例包括甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基单氯硅烷、苯基三氯硅烷、二苯基二氯硅烷、四甲氧基硅烷甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷丁基三乙氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、三甲基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、N，O-(双三甲基甲硅烷基)乙酰胺、N，N-双(三甲基甲硅烷基)脲、叔丁基二甲基氯代硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷和γ-氯代丙基三甲氧基硅烷；和其中在上述硅烷化合物内的部分氢原子被氟原子取代的氟化硅烷化合物，如三氟丙基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十七氟三甲氧基硅烷、十七氟癸基(deyl)甲基二甲氧基硅烷、十三氟-1，1，2，2-四氢辛基三乙氧基硅烷、3，3，3-三氟丙基三甲氧基硅烷、十七氟-1，1，2，2-四氢癸基三乙氧基硅烷和3-七氟异丙氧基丙基三乙氧基硅烷；和其中部分氢原子被氨基取代的氨基硅烷化合物。然而，硅烷偶联剂并不限于以上所述的化合物。

可用的硅油包括二甲基硅油、甲基氢化硅油、甲基苯基硅油、环二甲基硅油、环氧改性硅油、羧基改性硅油、甲醇硅油硅油、甲基丙烯酰基改性硅油、巯基改性硅油、聚醚改性硅油、甲基苯乙烯基改性硅油、烷基改性硅油、氨基改性硅油和氟改性的硅油。然而，硅油并不限于如上所述的那些。

可使用进行过疏水处理的颗粒，改进在高湿度下的电荷量，从而可改进因电荷量导致的环境稳定性。

对颗粒进行疏水处理的方法包括本领域已知的方法，如含下述步骤的方法：使用用于彻底混合的捏合机，将用溶剂如四氢呋喃、甲苯、乙酸乙酯、甲乙酮和丙酮稀释的处理剂滴落或喷洒在剧烈搅拌的颗粒上；视需要，在洗涤和过滤之后加热干燥；和在捏合机或研钵内干燥之后粉碎聚集体；含下述步骤的方法；在将颗粒浸渍在处理剂溶液内之后干燥颗粒，或将处理剂溶液滴落到颗粒的含水淤浆内，并加热干燥沉淀的颗粒，接着粉碎；和含下述步骤的方法：直接将处理剂喷洒在颗粒上。

颗粒上的处理剂附着量优选为0.01-50％重量，和更优选0.1-25％重量。可通过增加处理步骤中处理剂的用量，或通过变化处理之后洗涤步骤的次数，来增加附着量。可通过XSP和元素分析定量化附着量。当处理剂的附着量太小时，在高湿度环境下，可能降低电荷量。当处理剂用量太大时，在低湿度环境下，可出现过大的电荷量或释放的处理剂会劣化粉末的流动性。

除了无机颗粒之外，也可将有机颗粒加入到调色剂中。有机颗粒的实例包括乙烯基聚合物如苯乙烯聚合物、(甲基)丙烯酸聚合物和乙烯聚合物的颗粒；全套聚合物如酯、三聚氰胺、酰胺和烯丙基(ally)邻苯二甲酸酯的颗粒；氟化聚合物如偏氟乙烯聚合物的颗粒；和高级醇如unilin的颗粒。优选使用初级粒径为0.05-7.0微米的颗粒。通常将有机颗粒加入到调色剂中，用于改进清洁能力和转印能力。

使用样品研磨机或Henschel混合机，通过向颗粒以及调色剂颗粒一起施加机械冲击力，待添加到调色剂内的颗粒可略微附着或紧密地附着在调色剂颗粒的表面上。

调色剂优选含有蜡，用于改进抗偏移性。可用的蜡的实例包括烃蜡如低分子量聚丙烯和低分子量聚乙烯、微晶蜡、硅树脂、松香、酯蜡、米蜡、巴西棕榈蜡、费-托合成过程中得到的蜡、褐煤蜡和小烛树蜡。

可将着色剂加入到调色剂中，用于控制色调。可毫无限制地使用本领域已知的着色剂，和可基于目的来合适地选择它。着色剂的实例包括炭黑、灯黑、杜邦油红、天然油红、玫瑰红、C.I.颜料红5、112、123、139、144、149、166、177、178、222、48:1、48：2、48:3、53：1、57:1和81:1、颜料橙31和43、喹啉黄、铬黄、C.I.颜料黄12、14、17、93、94、97、138、174、180和188、群青色、苯胺蓝、carcoil蓝、亚甲蓝氯化物、酞菁铜、C.I.颜料蓝15、60、15:1、15:2、15:3、C.I.颜料绿7、孔雀绿草酸盐和尼格染料，将它们事先通过挤水分散。可单独或结合使用它们。

可添加各种添加剂，用于控制电荷量。可以以0.1-10.0wt％的范围添加添加剂如氟化表面活性剂、水杨酸络合物、铁-基染料如铁的络合物、铬-基染料如铬的络合物、大分子酸如含马来酸作为单体组分的共聚物、季铵盐和吖嗪-基染料如尼格。添加电荷控制剂并不总是必须的，当粘合剂树脂具有充足的电荷控制功能时。

可根据常规已知的生产方法生产调色剂。并不特别限制生产方法，和可依目的而选择。生产方法的实例包括捏合/粉碎方法、捏合/冻干/粉碎方法、在液体内干燥(gry-in-liquid)的方法、通过在非-溶解液体内搅拌熔融的调色剂的剪切-粉碎方法、在溶剂内分散粘合剂树脂和着色剂之后通过喷射-喷雾的粉碎方法、使用乳液聚合、悬浮聚合制备的树脂的乳液-聚集方法、和溶解-悬浮方法。调色剂的体积平均粒径为约5-15微米。

本发明使用的调色剂应当在-0.3--20.0(μC/g)的电荷量(根据抽吸(suction)方法来测量)。当电荷量太低时，不可能获得高的图像密度，而当电荷量太高时，灰雾增加。以下将简述借助抽吸方法的摩擦起电方法。金属容器的排气端口具有抽吸-排气端口和具有孔度足够小到防止调色剂流经内部的网眼，将所述金属容器的排气端口邻接到真空泵上。还将容器邻接到库仑计上，和用橡胶覆盖物电绝缘抽吸端口。使用抽空操作同时吸入在调色剂承载物上的调色剂，和使用库仑计测量电荷量。通过测量抽吸之前和之后，容器重量的差别来测量每单位重量的电荷量。

(B)接下来，以下将描述本发明第四方面的成像方法。

在本发明第四方面的成像方法中，应当调节在特定条件下测量的调色剂的电阻值到给定范围。

通常通过在压塑的调色剂粒料的上表面与下表面上放置电极，通过施加电压，接着根据电极之间的电流流动，计算电阻值，来测量调色剂的电阻值。然而，该方法不能满意地估计转印能力，考虑到没有计及在显影的调色剂颗粒表面上电荷的流入和泄漏，因为这对模塑调色剂来说是必须的；和考虑到测量灵敏度差到不可能清楚地区分不同调色剂的程度，这是由于太高的绝对电阻导致的。本发明者发现，考虑到以上所述的缺点，通过使用在双组分体系内已使用的电阻测量方法，可检测调色剂中电阻的微小差别，其中通过使用磁刷，在施加电流的条件下测量的电阻来评价磁性调色剂。可检测电阻的微小差别，并进而可估计对调色剂转印能力的影响。发明者还发现，可通过规定在一些条件下测量的调色剂的电阻在给定的范围内，可解决在现有技术中涉及的问题。

其后将描述根据本发明，通过使用磁刷，施加电流，测量调色剂的体积电阻的方法。本发明所使用的测量方法与在JP-ANo.2000-214637中所述的双组分显影剂的体积电阻测量方法相同，该方法适用于测量本发明中单组分的电阻。

在使用磁刷的电阻测量中，在双组分显影单元的套筒内，表现为光敏体的铝管在给定间距下面对排列，显影单元通过电源和安培计连接到铝管上，在显影电源内引入显影剂，在套筒上形成磁刷之后由电源施加给定电压，和根据流过的电流计算电阻。使用磁刷能同时测量调色剂内的电流量和在调色剂表面上电流量，从而可估计在转印过程中电荷的流入。

在本发明中，通过下述程序测量体积电阻。在A-color 630复印机(由Fuji-Xerox Co.制造)的显影单元中引入500g Mn-mg铁素体核(由Powder TechCo.制造)，所述Mn-mg铁素体核具有35微米的粒径并用1％聚苯乙烯涂布且调节到10¹⁰-10¹¹Ω.cm，使套筒在90rpm下旋转7分钟，以稳定载体层，使用分配板，调节套筒上的载体量到50mg/cm²，和使套筒进一步旋转30秒，以稳定载体层。然后，将铝管面对套筒以500微米的间距排列，该铝管具有与A-color 630复印机的感光体相同的直径，以便不破坏载体层的层结构。显影单元通过静电计(由KEITHLEY Co.制造的商标：KEITHLEY 610C)和高压电源(由TREC Co.制造的商标：TREC MODEL 610C)连接到铝管上。

将给定量的直流电压施加到以上所制备的样品上，和在施加电压之后根据电流测量的电阻乘以套筒长度(cm)，并记录所计算的值。拆除铝管，和又再次旋转套筒30秒，以稳定载体层。反复前述测量，和差值在30％以内的三次平均值定义为在给定电压下载体的电阻。

通过变化施加电压到200V、300V、500V、800V和1000V，来测量在各电压下的电阻，然后在测量电阻之后，向所述显影单元中引入载体，再向所述显影单元上缓慢施加20g调色剂，同时在90rpm下旋转套筒，制备相对于载体，具有4质量％调色剂的显影剂(其后简称为TC)。使套筒旋转7分钟，以稳定在套筒上的磁刷。其后，通过与载体内相同的方法测量磁刷的电阻，和所测量的值定义为在给定电压下，在4质量％的TC下，调色剂的电阻。

本发明中重要的是，当通过磁刷，施加500V的直流电压时，在4质量％的TC含量下，体积电阻R(在500V电压下)的范围为1×10¹⁵Ω.cm-5×10¹⁶Ω.cm。当测量值低于1×10⁵Ω.cm时，在从潜像承载物转印到复印纸的过程中，转印电流流入调色剂，和在120mm/s或更低的处理速度下尤其会劣化转印能力。另一方面，当在500V的施加电压下，体积电阻R为5×10¹⁶Ω.cm或更高，尤其在121mm/s或更高的处理速度下时，由于电荷量的不良升高导致出现显影能力的劣化，尤其出现重像和显影密度的下降。

通过改进所添加材料的可分散度，尤其磁性粉末的可分散度，同时赋予调色剂表面导电性，可获得具有前述电阻的调色剂。本发明所使用的调色剂的流动性尤其优良，因为其表面被铁和铝的复合氧化物(其后称为复合氧化铁)覆盖，和进一步地，由于复合的氧化铁层导致调色剂与粘合剂树脂具有高的亲和力。因此，在调色剂内磁性粉末的可分散度优良，和可防止电流流入磁性粉末内，因为表面氧化铝比氧化铁具有高的电阻。

为了调节电阻在合适的范围内，优选提高添加剂如蜡的可分散度。为了提高可分散度，使用捏合条件的优化、在磁性粉末上施加表面处理，或添加分散助剂如聚烯烃-接枝的乙烯基聚合物。

为了赋予调色剂表面导电性，有效地利用具有极性基团的聚合物的吸收性能，或添加小量相对低电阻的添加剂如二氧化钛。

换句话说，本发明所使用的磁性粉末比常规地没有在树脂内掺入任何添加剂用于改进可分散度的情况带来较高的电阻，同时维持合适的电阻。为了通过如上所述的方法获得具有高电阻的基础调色剂，将相对低电阻的添加剂如二氧化钛加入到基础调色剂中。在4质量％的TC下，使用磁刷，可容易地制备在500V的施加电压下，体积电阻为1×10¹⁵Ω.cm-5×10¹⁶Ω.cm的单组分磁性调色剂。

对本发明中所使用的磁性调色剂的构成元素没有特别限制，除了使用表面涂布铝和铁的复合氧化物的磁性粉末之外，和可使用常规已知的材料。

可用于本发明的单组分磁性调色剂的磁性粉末包括公知的磁性材料，例如金属如铁、钴和镍及其合金、金属氧化物如Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃和钴-基氧化铁、铁素体如MnZn铁素体、NiZn铁素体、磁铁矿和赤铁矿。然而，可例如通过在含水介质中，使氧化铝和氧化铁的复合物沉淀在磁性粉末上，从而用复合氧化物涂布磁性粉末的表面，来获得具有复合氧化铁层的磁性材料作为本发明可用的优选磁性材料。在铝和铁的复合氧化物中铝和铁的比例用铝元素对铁元素(Al/Fe)的摩尔比表示，和优选的比例为0.3≤(Al/Fe)≤3.0，更优选0.5≤(Al/Fe)≤2.0，和进一步优选0.6≤(Al/Fe)≤1.5。小于0.5的摩尔比不是优选的，因为磁性粉末的流动性降低，使得磁性粉末难以均匀分散在树脂内。超过0.3的摩尔比同样不是优选的，因为太高比例的铝导致复合氧化物不会均匀地涂布在磁性粉末的表面上，同时仍难以控制磁性材料的电阻。可通过使用例如XPS装置，测量各元素的吸收峰，来确定铝对铁的摩尔比。

以下将解释使用具有如上所述性质的磁性材料，获得改进的低速转印能力和高速图像密度以及降低的灰雾的原因。通过形成铝和铁的复合氧化物膜，会增加磁性粉末的电阻，和由于在粘合剂树脂内的可分散度优良，所以没有降低图像的黑度。

以35-55质量％，和优选40-50质量％的比例范围，在整个调色剂颗粒中掺入磁性粉末。当磁性粉末的含量小于35质量％时，通过调色剂承载物的磁性导致的结合力下降，并引起调色剂散开和增加的灰雾问题。另一方面，当磁性粉末的含量超过55质量％时，在低速区域内，由于电阻下降导致电荷流入，从而劣化转印能力，并在整个速度区域内引起图像密度降低的问题。从在粘合剂树脂内的可分散度角度考虑，优选使用平均粒径为0.15-0.35的磁性粉末。

任何已知的树脂可用作粘合剂树脂，用于制备本发明可用的调色剂。它们是例如至少一种乙烯基单体的均聚物或共聚物。乙烯基单体的代表性实例包括苯乙烯、对氯苯乙烯、乙烯基萘；烯键式不饱和单烯烃如乙烯、丙烯、丁烯和异丁烯；乙烯基酯如氯乙烯、溴乙烯和氟乙烯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、甲酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯和己酸乙烯酯；烯键式一元羧酸及其酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸十二烷酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸-α-氯甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯和甲基丙烯酸丁酯；取代的烯键式一元羧酸如丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺；烯键式羧酸及其酯如马来酸二甲酯、马来酸二乙酯和马来酸二丁酯；乙烯基酮如乙烯基甲酮、乙烯基己酮和甲基异丙烯基酮；乙烯基醚如乙烯基甲醚、乙烯基异丁醚；偏卤乙烯如偏氯乙烯和偏氯氟乙烯；和N-乙烯基化合物如N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咔唑、N-乙烯基吲哚和N-乙烯基吡咯烷酮。考虑到调色剂的定影性能和可储存性，优选使用苯乙烯/丙烯酸共聚物和聚酯树脂及其混合物。

从在处理速度为180mm/s或更高的高速机内的定影能力的角度考虑，最优选聚酯树脂。

应当以0.5-1.0质量％的比例，向本发明调色剂中加入作为外添加剂的二氧化钛，用于控制表面电阻。通过以1.0质量％或更高的比例添加添加剂，尤其在低速区域内的转印效率大大地降低。另一方面，当添加量为0.5％质量或更低时，由于不适当地控制的表面电阻导致增加显影重像。

二氧化钛颗粒的初级粒径(平均初级粒径)优选在0.03-0.1微米范围内，和更优选0.04-0.07微米。

同样优选将二氧化钛之外的颗粒加入到本发明的调色剂中，用于改进粉末的耐用性和流动性。待添加的无机颗粒的实例除了二氧化钛颗粒之外，还包括金属氧化物和陶瓷如氧化硅、氧化铝、钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙碳酸锶、氧化锌、硅砂、粘土、云母、硅灰石、硅藻土、氯化铈、氧化铁红、氧化铬、氧化铈、三氧化锑、氧化镁、碳酸镁、氧化锆、碳化硅、氮化硅、碳酸钙和硫酸钡的颗粒。尤其优选主要含氧化硅和氧化铝颗粒的颗粒。尽管可单独或结合使用这些颗粒，但尤其优选主要含氧化硅的颗粒。

处理所使用的疏水处理剂是如上所述的偶联剂如硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂和锆偶联剂，它用于赋予无机颗粒疏水性。

可视需要向调色剂中外添加有机颗粒，用于进一步改进本发明所使用的调色剂的清洁能力和转印能力。有机颗粒的实例包括例如苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸共聚物和乙烯共聚物；和各种聚合物如酯、三聚氰胺、酰胺和烯丙基邻苯二甲酸酯聚合物的颗粒；氟化聚合物颗粒如聚偏氟乙烯；和高级醇如Unilin(商标)的颗粒。优选使用的颗粒具有0.05-7.0微米的初级粒径。

使用样品研磨机或Henschel混合机，通过在待添加到调色剂中的颗粒以及调色剂颗粒上一起施加机械冲击力，使待添加到调色剂中的颗粒略微或紧密地粘附于调色剂颗粒的表面上。

用于本发明的调色剂优选含有蜡，用于改进抗偏移性。本发明所使用的蜡的实例包括烃蜡如低分子量聚丙烯和低分子量聚乙烯、微晶蜡、硅树脂、松香、酯蜡、米蜡、巴西棕榈蜡、费-托合成过程中得到的蜡、褐煤蜡和小烛树蜡。考虑到在树脂内的可分散性、调色剂粉末的特征和调色剂的产量，尤其优选使用低分子量聚丙烯和低分子量聚乙烯以及巴西棕榈蜡。

可添加各种物质，用于控制电荷。例如，以0.1-10.0wt％的范围添加氟-类表面活性剂、水杨酸络合物、铁-基染料如铁的络合物、铬-基染料如铬的络合物、含马来酸作为单体组分的大分子酸、季铵盐和吖嗪-基染料如尼格。不要求添加电荷控制剂，当粘合剂树脂具有充足的电荷控制功能时。

在JP-A No.11-065161中所述的茚-类树脂也可加入到调色剂中。优选使用茚-单体和具有芳环的乙烯基-基单体的共聚物。通常添加这些共聚物，用于改进调色剂的粉化能力。

在JP-A No.11-119462中所述的萜烯-改性的酚醛清漆树脂也可加入到调色剂中。加入该树脂，为的是改进图像的可储存性。

可根据常规已知的生产方法生产本发明所使用的调色剂。对生产方法没有特别限制，和可依目的合适地选择。尽管该方法的实例包括捏合-粉碎方法、捏合/冻干/粉碎方法、在液体内干燥的方法、通过在非-溶解液体内搅拌熔融的调色剂的剪切-粉碎方法和在溶剂内分散粘合剂树脂和着色剂之后通过喷射-喷雾的粉碎方法，其中优选捏合-粉碎方法。捏合-粉碎方法包括使用双轴型捏合机如Bumbury捏合机和挤出机，熔融并混合粘合剂树脂、着色剂和其它添加剂；使用锤磨机和喷射粉碎机，粉碎混合物；和用惯力分类机分类，最后获得调色剂。在以低成本生产调色剂方面，这些方法是优良的，同时可在相对良好的分散度情况下内添加添加剂。

如此获得的调色剂优选具有5-15微米的平均粒径。当平均粒径为5微米或更低时，背景灰雾可能非所需地增加，而当平均粒径为15微米或更高时，图像密度会降低。

实施例

参考下述实施例，更详细地描述本发明，但无论如何不将本发明限制到这些实施例。

使用孔隙直径为100微米的粒度计TA-II(由Beckiman Coulter，Inc.制造)，测量调色剂的粒度。通过扫描电子显微镜照片确定外添加剂的粒径。使用粉末测试机(由Hosokawamicron Corporation制造)测量压缩比。使用XPS装置(由JEOL.Ltd.制造)，在氩气氛围中，在10kV的加速电压和20mA的电流下，测量铝和铁的摩尔比。

(实施例1)

使用Henschel混合机，混合51.25重量份聚酯树脂(主要含双酚A/环氧丙烷加合物和对苯二甲酸的交联聚酯，THF不溶分数为25％，MI＝5.0，酸值＝10.0，Tg＝59.1℃)、45.0重量份磁铁矿(在398kA/m下，饱和磁感应强度82Am²/kg，残留的磁感应强度5.5Am²/kg，强制力4.8kA.m)、3.0重量份聚丙烯蜡(重均分子量3000)和0.75重量份电荷控制剂(商标：T-77，由HodogayaChemical Co.，Ltd.制造)，和使用在150℃的温度下调节的挤出机，在加热下捏合所得混合物。在冷却之后，压碎捏合过的混合物，接着分类，获得体积平均粒径为6.5微米和粒径为4微米或更低的颗粒比例为20％的分级调色剂。

向100重量份通过用Henschel混合机混合获得的分级调色剂中外添加0.1重量份疏水钛化合物和1.2重量份硅油-处理的氧化硅，和通过筛分除去凝结物，获得调色剂(显影剂)A。作为二氧化钛，将irmenite溶解在硫酸中，分离铁粉，和将5份SiCl₄加入到100份所得TiOSO₄中。在水解后，用水洗涤，获得含Si成分的TiO(OH)₂。在不烧结的情况下使用所得产品。用湿态下的5份癸基三甲氧基硅烷和5份硅油处理100份TiO(OH)₂。然后，通过干燥和使用喷射研磨机粉碎，获得平均粒径为0.05微米的疏水二氧化钛。所使用的氧化硅是初级粒径为0.012微米的硅油-处理的氧化硅(商标：RY200，由NipponAerosil Co.，Ltd.制造)。调色剂(显影剂)A的压缩比为为0.33。

将如上制备的显影剂A引入到与图2和3的结构相同的处理卡盒的显影剂储存空间(第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件)内。将该处理卡盒安装在Fuji Xerox Co.，Ltd.制造的激光打印机DocuPrint 360(具有与图1相同的结构和为了在前述处理卡盒内使用，已对其改性)上。处理卡盒用于打印图像密度为1％的低图像密度的图案和图像密度为20％的高图像密度的图案，一直到用完所引入的调色剂，进而评价调色剂的供料性能、图像密度和灰雾。表1示出了结果。

使用X-rite光密度计，测量图像密度，和1.45或更高、1.40或更高且小于1.45、1.35或更高且小于1.40，和小于1.35的密度分别评价为◎、○、△和×。在30℃和90％RH的高温/高湿度(H-H)以及在10℃和15％RH的低温/低湿度(L-L)下评价图像密度。

肉眼评价灰雾，并评价为良好(○)、差(×)、中等(△)。结果见表1。

(实施例2)

通过与实施例1相同的方法获得并评价调色剂(显影剂)B，所不同的是将磁性粉末的添加量变为40％重量，作为外添加剂的硅油处理的氧化硅的添加量变为0.8重量份，和钛化合物的添加量变为0.2％重量。调色剂B的压缩比为0.40。结果见表1。

(实施例3)

通过与实施例1相同的方法获得并评价调色剂(显影剂)C，所不同的是所使用的调色剂的体积平均粒径为8.8微米，且4微米或更低的粒径的比例为10％，和作为外添加剂的硅油处理的氧化硅的添加量变为1.5重量份。调色剂C的压缩比为0.30。结果见表1。

(对比例1)

通过与实施例1相同的方法获得并评价调色剂(显影剂)L，所不同的是磁性粉末的用量变为55％重量，和作为外添加剂的氧化硅的添加量增加到1.8质量％。调色剂L的压缩比为0.28。结果见表1。

(对比例2)

通过与实施例1相同的方法获得并评价调色剂(显影剂)M，所不同的是磁性粉末的用量变为10％重量，和作为外添加剂的硅油处理的氧化硅的添加量变为0.3％重量。调色剂M的压缩比为0.52。结果见表1。

表1结果评价

		实施例1	实施例2	实施例3	对比例1	对比例2
							调色剂	种类	调色剂A	调色剂B	调色剂C	调色剂L	调色剂M
压缩比	0.33	0.40	0.30	0.28	0.52
						低图像密度打印		图像密度	起始◎继续打印◎	起始◎继续打印◎	起始◎继续打印○	起始△继续打印×	起始○继续打印×
灰雾	起始○继续打印○	起始○继续打印○	起始○继续打印○	起始○继续打印○	起始△继续打印×
							调色剂供料性能	没有问题	没有问题	没有问题	×在第二显影剂储存部件处填塞	×在显影剂路径上堵塞
高图像密度打印	图像密度	起始◎继续打印◎	起始◎继续打印○	起始◎继续打印◎	起始△继续打印×								起始○继续打印×
						灰雾	起始○继续打印○	起始○继续打印○	起始○继续打印○	起始○继续打印○	起始△继续打印×
	调色剂供料性能	没有问题	没有问题	没有问题	没有问题							×在显影剂路径上堵塞

表1所示的结果表明，当通过设计显影剂的压缩比在0.30-0.40范围内，使成像装置变紧凑，其中设计足够的显影剂储存容量，以提供插入图像承载物的图像写入位置的显影剂储存空间，可稳定地供应调色剂。通过调节压缩比在上述范围内，在低图像密度打印情况下，可避免过量供应调色剂导致的低图像密度和太高的流动性导致的调色剂填塞，和在高图像密度打印情况下，同样可避免因流动性差导致的调色剂的不足供应，从而引起低图像密度。

通过下述生产并评价调色剂。

(调色剂1的生产实施例)

使用Henschel混合机，混合48.0质量份聚酯树脂(主要含双酚A/环氧丙烷加合物和对苯二甲酸的交联聚酯，THF不溶分数为25％，MI＝5.0，酸值＝10.0，Tg＝59.1℃)、45.0重量份主要含磁铁矿且避免用铝和铁的复合氧化物涂布的磁性粉末(A/l/Fe＝0.82，磁铁矿原料的初级粒径＝0.20微米，在1kOe下的σs＝68.0Am²/kg)、3.0重量份聚丙烯(商标：P200，由Mitsui Chemicals，Inc.制造)、3.0质量份分散助剂(通过聚合65％苯乙烯、5％丙烯腈、10％丙烯酸丁酯、15％聚丙烯蜡和5％聚乙烯蜡获得的共聚物树脂)和1.0质量份份电荷控制剂(商标：T-95，由Hodogaya Chemical Co.，Ltd.制造)。使用在150℃的温度下调节的挤出机，在加热下捏合所得混合物。在冷却之后，压碎捏合过的混合物，接着分类，获得分级调色剂(D50＝6.5微米，平均直径为4微米或更低的颗粒比例为20％)。

使用Henschel混合机，向100质量份分级调色剂中外添加0.8重量份疏水二氧化钛和1.2重量份硅油-处理的氧化硅，在除去凝结物之后，获得调色剂。

作为二氧化钛，将irmenite溶解在硫酸中，并分离铁粉，和将5份SiCl₄加入到100份所得TiOSO₄中。在水解后，用水洗涤，获得含Si成分的TiO(OH)₂。在不烧结的情况下使用所得产品。用湿态下的5份癸基三甲氧基硅烷和5份硅油处理100份TiO(OH)₂。然后，在干燥之后，通过使用喷射研磨机粉碎，获得平均粒径为0.05微米的疏水二氧化钛。所使用的氧化硅是初级粒径为0.012微米的硅油-处理的氧化硅(商标：RY200，由Nippon AerosilCo.，Ltd.制造)。这种氧化硅称为调色剂A。调色剂A的体积电阻R(500V)为3.5×10¹⁵Ω.cm(根据前述方法，在4质量％的TC下测量)。

(调色剂2的生产实施例)

通过与调色剂1的生产实施例相同的方法获得调色剂，所不同的是将磁性粉末的添加量变为40质量％，和作为外添加剂的钛化合物的添加量变为0.2质量％。该调色剂称为调色剂B。调色剂B的体积电阻R(500V)为2.0×10¹⁶Ω.cm(根据上述方法，在4质量％的TC下测量)。

(调色剂3的生产实施例)

通过与调色剂1的生产实施例相同的方法获得调色剂C，所不同的是将磁性粉末的添加量变为30质量％，和不添加钛化合物。调色剂C的体积电阻R(500V)为7.7×10¹⁵Ω.cm(根据上述方法，在4质量％的TC下测量)。

(调色剂4的生产实施例)

通过与调色剂1的生产实施例相同的方法获得调色剂D，所不同的是以50质量％的比例外添加没有涂布铝和铁的复合氧化物的普通磁性粉末，和钛化合物的添加比例为1.0质量％。调色剂D的体积电阻R(500V)为8.6×10¹⁴Ω.cm(根据上述方法，在4质量％的TC下测量)。

(实施例4)

在改性的激光打印机DocuPrint210(处理速度：90mm/s，由Fuji XeroxCo.，Ltd.制造)中引入调色剂A，和在10℃/15％RH(L-L)的条件和30℃/80％RH(H-H)的条件下，评价因显影而出现的显影重像和灰雾。

图4图示了连接到打印机(成像装置)上的感光卡盒的结构。如图4所示，感光卡盒100包括静电潜像承载物(感光鼓)10、充电器件(辊筒充电单元)12，用于使潜像承载物充电，和清洁器件(在该实施例中为叶片-型清洁器)14，用于安装在卡盒壳101内的清洁感光鼓10。感光鼓10和辊筒充电单元12独立地旋转保持在卡盒壳101上。

在该实施例中，使用单组分显影剂方法用于显影剂卡盒16。显影剂卡盒16具有作为调色剂供料盒的功能，和显影剂供应辊18排列在面对显影剂卡盒16的感光鼓10的位置处，同时在显影剂供应辊18周围提供层厚控制叶片20，用于控制显影剂层的厚度。

在该实施方案中，光扫描路径131用于使来自曝光器件的扫描光经过，它在卡盒壳101的显影剂卡盒16与辊筒充电单元12之间开启。

在该实施方案中，使用辊筒充电单元12，使感光鼓10充电，和通过扫描激光束，在感光鼓10上形成静电潜像。在施加的给定线性压力下，通过与显影剂供应辊18接触的层形成叶片20，形成调色剂的薄层。通过在显影辊和显影供应辊18上同时施加交流电压和直流电压，使潜像显影。

在成像装置中，在感光鼓10面对转印单元(未示出)的位置处排列图4所示的感光卡盒100。使用辊筒转印单元(未示出)，显影的调色剂图像被转印到图像接收材料如纸张上。然后，使用叶片型清洁器清洗辊筒转印单元。

评价规则如下：

生成图像的面积与未生成图像的面积的密度之差为小于0.1、0.1-0.15和大于0.2的小于重像分别评价为○、△和×。

肉眼评价在图像背景处的灰雾和散开。复印机DocuCenter 400(由FujiXerox Co.，Ltd.制造)用作标准，和相对于标准，在具有较好水平、相同水平和差的水平的图像上的灰雾和散开分别评价为○、△和×。在(L-L)条件下评价显影重像，因为在这些条件下重像容易出现。

使用X-rite光密度计(由X-rite Co.制造)，测量图像密度，和1.45或更高、1.40或更高且小于1.45、1.35或更高且小于1.40，和小于1.35的密度分别评价为◎、○、△和×。在(L-L)和(H-H)下评价图像密度。

使用在感光体上显影的调色剂量(mg/cm³)和在转印步骤之后残留在感光体上的调色剂量(mg/cm³)，根据下述表达式，己酸转印效率(％)，从而评价转印能力：

转印效率(％)＝(在感光体上显影的调色剂量)-(在转印步骤之后残留在感光体上的调色剂量)/(在感光体上显影的调色剂量)

转印效率为93％或更高、90％或更高、85％或更高和小于85％的调色剂分别评价为◎、○、△和×。

(实施例5)

进行与实施例4相同的评价，所不同的是用调色剂B替代调色剂A。结果见表2。

(对比例3)

进行与实施例4相同的评价，所不同的是用调色剂C替代调色剂A。结果见表2。

(对比例4)

进行与实施例4相同的评价，所不同的是用调色剂D替代调色剂A。结果见表2。

(实施例6)

进行与实施例4相同的评价，所不同的是在改性的复印机DocuCenter402(由Fuji Xerox Co.，制造，处理速度：220mm/s)内引入调色剂A。结果见表3。

(实施例7)

进行与实施例6相同的评价，所不同的是用调色剂B替代调色剂A。结果见表3。

(对比例5)

进行与实施例6相同的评价，所不同的是用调色剂C替代调色剂A。结果见表3。

(对比例6)

进行与实施例4相同的评价，所不同的是用调色剂D替代调色剂A。结果见表3。

表2

调色剂	图像密度(H-H)	图像密度(L-L)	显影重像(L-L)	转印效率(H-H)	转印效率(L-L)
						实施例4	◎	◎	◎	◎	◎
实施例5	◎	◎	◎	◎	◎
						对比例3	○	×	○	◎	◎
对比例4	○	○	○	×	△

表3

调色剂	图像密度(H-H)	图像密度(L-L)	显影重像(L-L)	转印效率(H-H)	转印效率(L-L)
						实施例6	◎	◎	◎	◎	◎
实施例7	◎	◎	◎	◎	◎
						对比例5	○	×	○	◎	◎
对比例6	◎	○	◎	△	◎

表2和3的结果表明，在使用本发明的调色剂的成像方法的实施例4-7中，从使用处理速度为90mm/s的激光打印机获得的低速区域到使用处理速度为220mm/s的复杂机器获得的高速区域范围内，可形成具有高图像密度、较少显影重像、优良转印效率和良好图像直流的图像，而与实验环境(高温/高湿度到低温/低湿度环境)无关，与使用在本发明范围之外的调色剂的对比例3-6的结果相比。

如上所详述，本发明可提供处理卡盒。成像装置和成像方法，它在没有降低显影器件内显影剂的空间情况下，确保显影剂的储存容量，同时提供长的寿命和小的装置尺寸这二者，和它也可维持稳定的图像质量。

根据本发明的方法，在含粘合剂树脂和脱模剂的调色剂中，复合氧化铁与特定的金属一起用作磁性粉末。当通过控制用作外添加剂的氧化钛的粒度与用量而制备的单组分磁性调色剂与载体混合时，可控制体积电阻在特定的范围内。因此，本发明可提供成像方法，该方法在低的处理速度区域内显示出高的转印效率，以及在高的处理速度区域内，显示出高的图像密度，同时没有产生显影重像，和可在低处理速度到高处理速度的宽区域内使用该方法，同时实现高的定影能力。

Claims (20)

1.一种处理卡盒，它可自由地从成像装置的主体中安装和拆卸，该处理卡盒包括潜像承载物和具有显影剂储存空间用于储存显影剂的显影器件，

其中显影剂储存空间分为第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件，它们处于垂直方向，以便潜像承载物的潜像写入位置介于第一显影剂储存部件与第二显影剂储存部件之间，第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件通过显影剂路径彼此连通，和显影剂的压缩比范围为0.30-0.40。

2.如权利要求1所述的处理卡盒，其中显影剂的压缩比范围为0.32-0.38。

3.如权利要求1所述的处理卡盒，其中包含在显影剂内的调色剂包括用量为35-55质量％的磁性粉末。

4.如权利要求1所述的处理卡盒，其中包含在显影剂内的调色剂包括选自氧化硅、氧化铝和氧化钛组合中的颗粒。

5.如权利要求1所述的处理卡盒，其中包含在显影剂内的调色剂的电荷量范围为-0.3-20.0(μC/g)，这是通过抽吸方法测量的。

6.一种成像装置，它包括主体和处理卡盒，所述处理卡盒可自由地从主体中安装和拆卸，该处理卡盒包括潜像承载物和具有显影剂储存空间用于储存显影剂的显影器件，

其中显影剂储存空间分为第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件，它们处于垂直方向，以便潜像承载物的潜像写入位置介于第一显影剂储存部件与第二显影剂储存部件之间，第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件通过显影剂路径彼此连通，和显影剂的压缩比范围为0.30-0.40。

7.如权利要求6所述的成像装置，其中显影剂的压缩比范围为0.32-0.38。

8.如权利要求6所述的成像装置，其中包含在显影剂内的调色剂包括用量为35-55质量％的磁性粉末。

9.如权利要求6所述的成像装置，其中包含在显影剂内的调色剂包括选自氧化硅、包括选自氧化硅、氧化铝和氧化钛中的颗粒。

10.如权利要求6所述的的成像装置，其中包含在显影剂内的调色剂的电荷量范围为-0.3-20.0(μC/g)，这是通过抽吸方法测量的。

11.一种成像方法，它包括步骤：

在潜像承载物的表面上形成静电潜像；

在显影器件中，使用显影剂，使静电潜像显影；和

将显影的调色剂图像转印到转印体上，

其中，在显影器件中，显影剂储存部件分为第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件，它们处于垂直方向，和第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件通过显影剂路径彼此连通，和

其中潜像形成步骤包括通过第一显影剂储存部件和第二显影剂储存部件之间的间隙写入潜像，和显影剂的压缩比范围为0.30-0.40。

12.如权利要求11所述的成像方法，其中显影剂的压缩比范围为0.32-0.38。

13.如权利要求11所述的成像方法，其中包含在显影剂内的调色剂包括用量为35-55质量％的磁性粉末。

14.如权利要求11所述的成像方法，其中包含在显影剂内的调色剂包括选自氧化硅、氧化铝和氧化钛中的颗粒。

15.如权利要求11所述的成像方法，其中包含在显影剂内的调色剂的电荷量范围为-0.3-20.0(μC/g)，这是通过抽吸方法测量的。

16.一种成像方法，它包括步骤：

在潜像承载物的表面上形成静电潜像；

在显影器件中，使用显影剂，使作为调色剂图像的静电潜像显影；和

将显影的调色剂图像转印到转印体上，

其中：

转印步骤包括在使转印元件与转印体接触的同时，施加电压；

调色剂包括含粘合剂树脂的调色剂颗粒，35-55质量％表面涂布铝和铁的复合氧化物的磁性粉末，和脱模剂，和0.5-1.0％质量平均初级粒径为30-100nm的氧化钛作为外添加剂；和

在显影器件内放置相对于载体，以4质量％的比例混合调色剂与载体制备的混合物，该混合物的体积电阻为1×10¹⁵Ω.cm-5×10¹⁶Ω.cm，这是当使用磁刷，在500V电压下施加直流电时测量的。

17.如权利要求16所述的成像方法，其中磁性粉末包括选自铁、钴和镍及其合金、Fe₃O₄、γ-Fe₂O₃、金属氧化物铁素体如MnZn铁素体、磁铁矿和赤铁矿中的磁性材料。

18.如权利要求16所述的成像方法，其中粘合剂树脂是至少苯乙烯/丙烯酸/丙酸共聚物和聚酯树脂的一种。

19.如权利要求16所述的成像方法，其中调色剂含有选自烃蜡、微晶蜡、硅树脂、松香、酯蜡、米蜡、巴西棕榈蜡、费-托合成过程中得到的蜡、褐煤蜡和小烛树蜡中的蜡。

20.如权利要求19所述的成像方法，其中调色剂含有选自炭黑、灯黑、群青色、苯胺蓝、carcoil蓝、亚甲蓝氯化物、酞菁铜、C.I.颜料蓝、C.I.颜料绿和孔雀绿草酸盐中的着色剂。

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