CN1749868A - 载体、显影剂、成像方法和处理盒 - Google Patents

载体、显影剂、成像方法和处理盒 Download PDF

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Abstract

一种载体，包括芯部材料和设置覆盖该芯部材料表面的树脂涂层。该树脂涂层包括吸油量为10至300ml/100g的导电微粒。该导电微粒包括基底材料微粒和设置覆盖该基底材料微粒表面的导电涂层。该导电涂层包括二氧化锡层和设置覆盖该二氧化锡层的含二氧化锡的氧化铟层。

Description

载体、显影剂、成像方法和处理盒
技术领域
本发明涉及一种用于在电子照相、静电记录、静电印刷等中进行静电图像显影的载体，还涉及包括该载体的显影剂、成像装置以及一种使用该载体或显影剂的处理盒。
背景技术
用于电子照相术的成像方法包括下列步骤：
(1)在由例如光电导材料形成的图像承载元件上形成静电潜像；
(2)将带电调色剂微粒附着在静电潜像上以形成可见的调色剂图像。
(3)将可见的调色剂图像转印到记录材料例如纸张上；并且
(4)在将记录材料排出前，将可见的调色剂图像定影在记录材料上；
近年来，应用于使用电子照相术的复印机和打印机的技术已经迅速地从单色复印或者打印扩展到彩色复印或者打印。因此全色复印机和打印机市场正在扩大。
在基于全色电子照相术的彩色成像中，一般通过重叠三基色调色剂，即黄色、品红和青色调色剂，或者包括三基色调色剂和黑色调色剂的四种颜色调色剂，来再现所有颜色。为了得到鲜艳、清晰的具有良好再现性的全色图像，需要使定影调色剂图像的表面光滑到一定程度以减少光散射。因此，典型的全色复印机等一般产生具有光泽度在中至高范围内即10％至50％的图像。
作为将干燥调色剂图像定影到记录介质上的一种方法，接触加热定影法通常在很多情况下被采用，在该方法中，对带有光滑表面的辊或者带进行加热以便通过施加热和压力来定影调色剂。该方法是热效率高的并能高速定影调色剂，从而为彩色调色剂提供了透明度和光泽度。与此优点相反的是，由于加热的定影辊表面在与熔化的调色剂分离前是被加压接触的，因此会发生偏移现象，其中部分调色剂图像被附着在定影辊的表面并转印到其他的图像中。
为防止这种偏移现象，采取了一种对策，其中定影辊表面由一种具有良好防粘性的材料如硅橡胶和含氟树脂形成，且进一步将防粘油如硅油涂覆到定影辊表面。虽然此对策对于防止调色剂偏移非常有效，但额外需要一种供给防粘油的装置来，从而增加了定影装置的尺寸。因此这不适合整体尺寸减小的要求。因而对于单色调色剂，可采用另外一种方法作为替换，其中在定影辊上不涂覆或者仅涂覆少量防粘油(以下简称为无油方法)。在这种的无油方法中，可通过调节粘合剂树脂的分子量分布来提高熔融调色剂的粘度和弹性，用以防止熔融调色剂的内部破裂，且还可以在调色剂内包含诸如蜡之类的防粘剂。
另外，根据减小尺寸和简化机器，无油方法也日益增加地应用到彩色调色剂以及单色调色剂中。然而，如上所述，在彩色调色剂的情况下，需要使未定影图像表面变光滑以改进色彩再现的效果。因此在熔化过程中不可避免地要减少调色剂的粘度和弹性。也就是说，相对于具有相对低光泽度的单色调色剂的情况，彩色调色剂易于偏移，以致于很难将上述无油方法应用于定影设备中。另外，当调色剂中包含防粘剂时，调节剂的附着性增强。结果，调节剂向转移介质上的可转印性变差。此外，这会导致一个问题，即包含在调色剂中的防粘剂会污染诸如载体的摩擦带电元件并降低摩擦带电元件的充电率，导致摩擦带电元件的耐久性降低。
另一方面，载体具有由合适的树脂材料形成的硬涂层用以防止调色剂组分在载体表面形成薄膜、载体表面的氧化、载体的湿灵敏度的劣化以及载体和图像承载元件表面的附着，以延长包含载体的显影剂的寿命，以保护图像承载元件不受由与载体接触产生的刮擦或磨损，且以控制静电极性或者调节载体中的电荷数量。例如，未审公开的日本专利申请(以下简称为JOP)No.58-108548公开了一种用特殊树脂材料涂覆的载体。JOP 54-155048，57-40267，58-108549，59-166968，H6-202381，以及已审公开的日本专利申请(以下简称为JPP)Nos.H3-628和H119584公开了一种各种添加剂附着到其上的载体涂层。JOP 5-273798公开了一种其表面附着有添加剂的载体。JOPH9-160304公开了一种带有涂层的载体，该涂层包含有直径大于涂层厚度的导电粒子。此外，JOPH8-6307公开了一种带涂层的载体，该涂层主要由苯基胍胺-正丁醇甲醛共聚合物形成，日本专利No.2683624描述了一种带有涂层的载体，该涂层由三聚氰胺树脂和丙烯酸类树脂的交联化合物形成。
然而，这些载体仍然不具有足够的耐久性，且不能充分地抑制载体附着。与耐久性有关的问题为，例如，载体表面的调色剂消耗，由于调色剂消耗引起的不稳定的带电状态，由于刮擦涂覆的树脂而导致涂层厚度的减少，以及由于涂层树脂厚度的减少而导致的电阻降低。开始可以获得良好的图像，但是随着复制数量的增加，获得的图像质量劣化。这正是需要解决的问题。
此外，对于使其更快且更完美的需求更加强烈，机器的速度近来变得显著地更快。随着机器速度的增加，也极大地增加在显影剂上的应力。因而，通常足够长的载体的使用寿命对于实际使用变短了。此外，在很多情况下，炭黑已一般用作用于载体的电阻调节剂。但是这产生一个问题，即由于涂层刮擦和/或炭黑脱落，炭黑转移到彩色图像上并导致色彩污染。已经提出了各种对策并且在阻止这种色彩污染方面起到了效果。
例如，JOPH07-140723提出了一种载体，其包含存在于载体芯部材料表面而不是在树脂涂层中的导电材料（即，炭黑)。另外，JOPH08-179570提出了一种载体，其包含具有密度梯度的树脂涂层。向着树脂涂层表面方向密度变得更稀薄，并且炭黑不存在于在树脂涂层的表面。此外，JOPH08-286429提出了一种双层涂层型载体，其具有在核心粒子表面包含导电性碳的内涂层，以及另外一层，即在内涂层表面上包含白色导电材料的表面涂覆树脂层。但是，这些载体不能对付显影剂上的高应力，且因而色彩污染问题仍然没有解决。
显而易见的，将作为导致色彩污染的根本原因的炭黑除去，是最有效的解决色彩污染问题的方法。但是，因为炭黑具有低的电阻，当简单地除去炭黑时载体电阻增加。通常，当在用于复印具有大面积的图像的调色剂中使用具有高电阻的载体时，获得的图像具有尖锐的边缘效应，意味着图像密度在中心部分非常稀薄且仅在边缘部分十分密集。
另外，当图像由字符和细线形成时，由于这种边缘效应得到鲜明的图像。但是当图像具有中间色调(intermediate tone)时，有一个缺点：获得的图像具有非常差的再现性。
通常，作为除炭黑之外的其他电阻调节剂，例如，氧化钛和氧化锌是已知的。然而，对于降低载体的电阻，这些材料不具备和炭黑一样的效果。这一问题仍未解决。
发明内容
因为这些原因，本发明认识到需要一种拥有良好耐久度的载体和显影剂，利用所述载体和显影剂可获得具有精细可再现性且不存在边缘效应和色彩污染的图像。
因此，本发明的一个目的是提供一种长寿命的载体和显影剂，利用所述载体和显影剂可获得鲜明的清晰的具有精细可再现性且不存在边缘效应和色彩污染的图像，且本发明的进一步目的是提供一种使用该长寿命载体及显影剂的成像方法和处理盒。
在下文中将使本发明的这些简要的目的和其他目的变得更加明显，并且这些目的并可由一载体实现，该载体包括芯部材料以及设置覆盖芯部材料表面的树脂涂层。所述树脂涂层包括树脂和吸油量为10至300ml/100g的导电微粒。该导电微粒包含基底材料微粒以及设置覆盖在基底材料微粒表面的导电涂层。导电涂层包括含二氧化锡的下层和含有氧化铟和二氧化锡的上层，该上层设置以覆盖下层。
在上述载体中，优选导电微粒的基底材料微粒包含氧化铝、二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、硫酸钡和氧化锆中的至少一种。
在上述载体中，还进一步优选的是导电微粒的粉末电阻率不超过200Ωcm。
在上述载体中，还进一步优选的是树脂涂层还包括非导电微粒。
在上述载体中，还进一步优选导电微粒的含量A和非导电微粒的含量B在10％至70重量％之间，基于树脂涂层的总重。
还进一步优选载体的体积电阻率为10至16[Log(Ωcm)]。
还进一步优选载体的重均特殊粒径(particular diameter)为20至65μm。
在上述载体中，还进一步优选树脂涂层包含有机硅树脂和丙烯酸类树脂中的至少一种。
在上述载体中，还进一步优选导电微粒的粒径(D)和树脂涂层厚度(h)的比率(D/h)满足下列关系：1＜(D/h)＜10。
还进一步优选上述载体的磁矩对于1000Oe或者1000/4π(A/m)为40至90(Am2/Kg)。
在上述载体中，还进一步优选导电微粒的表面采用硅烷偶联剂进行处理，并且导电微粒中碳含量为0.1％至0.5重量％。
作为本发明的另一方面，提供一种显影剂，该显影剂包括含粘合剂树脂和着色剂的调色剂和载体。该载体包括芯部材料以及设置覆盖芯部材料表面的树脂涂层。所述树脂涂层包括吸油量为10至300ml/100g的导电微粒。这种导电微粒包含基底材料微粒以及设置覆盖基底材料微粒表面的导电涂层。导电涂层包括含二氧化锡的下层和含有氧化铟和二氧化锡的上层，该上层设置以覆盖下层。
在上述显影剂中，优选调色剂为彩色调色剂。
作为本发明的另一方面，提供了一种成像方法，所述成像方法包含以下步骤：在图像承载元件上形成静电潜像，使用显影剂将静电潜像显像，将可见的图像转印到记录材料上，并且使可见的图像定影。该显影剂包括含粘合剂树脂和着色剂的调色剂和载体，所述载体包括芯部材料以及设置覆盖芯部材料表面的树脂涂层。所述树脂涂层包括吸油量为10至300ml/100g的导电微粒。这种导电微粒包含基底材料微粒以及设置覆盖基底材料微粒表面的导电涂层。导电涂层包括含二氧化锡的下层和含有氧化铟和二氧化锡的上层，该上层设置以覆盖下层。
作为本发明的另一方面，提供了一种处理盒，所述处理盒包括图像承载元件、构置以保持显影剂的显影装置、以及任选的构置以使图像承载元件充电的充电元件和构置以去除图像承载元件上残留调色剂的清洁元件的至少一种。该显影剂包括含粘合剂树脂和着色剂的调色剂和载体。所述载体包括芯部材料以及设置覆盖芯部材料表面的树脂涂层。所述树脂涂层包括吸油量为10至300ml/100g的导电微粒。该导电微粒包含基底材料微粒以及设置覆盖基底材料微粒表面的导电涂层。导电涂层包括含二氧化锡的下层和含有氧化铟和二氧化锡的上层，该上层设置以覆盖下层。
结合附图考虑本发明的优选实施方式的下列说明，本发明的这些和其他目的、特征以及优点将变得更加明晰。
附图说明
当结合附图考虑详细说明时，本发明的各种其他目的、特征和附带的优点将变得更加易于理解，其中所述附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中：
图1为说明本发明的处理盒的结构的一个实例的示意图。
具体实施方式
下面通过参考数个实施方式及相关附图对本发明进行详细说明。
由于本发明的发明人对上述背景技术中的缺陷的解决方案进行了深入的研究，本发明的发明人发现，由芯部材料及包含导电微粒的在芯部材料表面的树脂涂层形成的载体具有显著的改进效果。导电微粒具有基底材料微粒，设置覆盖核心微粒的含二氧化锡的下层，以及设置覆盖下层的含有氧化铟和二氧化锡的上层。术语“覆盖”表示“在...之上”，并也可包括但不要求“与...接触”。此外，导电微粒具有10至300ml/100g的吸油量，优选为10至200ml/100g，更优选为12至100ml/100g，并且特别优选为15至60ml/100g。这样被认为是有效的，因为导电微粒具有其中在基底材料微粒表面上提供含二氧化锡的下层，并且在该下层上通过适合的方法提供用作导电层的包含氧化铟和二氧化锡的上层，该上层可以牢固且均匀地固定在微粒的表面，以便微粒可具有足够的电阻调节作用。
此外，将吸油量限制在上述范围内是重要的。当吸油量太小时，导电微粒不能具有与载体的涂层树脂足够的相容性。因此，导电微粒和涂层树脂之间的附着性可能不好，并且导电微粒的分散性差。因此在延长期限的时间后导电微粒难以保持其电阻调节作用。当吸油量过大时，导电微粒和覆盖树脂之间的附着力过强而使导电微粒完全被涂层树脂覆盖。因而导电微粒不能发挥其电阻调节作用。
上述导电层形成的方法优选，例如，采用二氧化锡的水合物覆盖核心微粒的表面；然后，使用包含二氧化锡水合物的氧化铟水合物覆盖生成物的表面；并且在惰性气体气氛下在300至800℃范围内加热生成物，但并不局限于这样的方法。另外，导电微粒的吸油量可以通过改变基底材料微粒的平均初级粒径和BET比表面积，以及涂覆的导电层厚度来进行调整。
本发明中测量吸油量的方法根据“测试染料的JIS K 5101方法”中的“21.油吸收”。方法的大致要点如下：将一样品材料放在光滑玻璃板上；通过液滴将4到5小滴沸腾的的亚麻油滴至其中心部分；使用抹刀充分地捏合生成物；重复滴油和捏合过程直到全部部分具有硬的油灰形式；然后逐滴滴落其小滴并用同样的方法捏合，直到捏合的材料能够螺旋缠绕在抹刀上。油量的计算方法如下：
OA＝V/m×100(ml/100g)，
其中OA(ml/100g)表示吸油量，m(g)表示样品材料的重量，V(ml)表示滴入的沸腾的亚麻油的体积。
此外，当导电微粒的基底材料微粒包含氧化铝、二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、硫酸钡和氧化锆的至少一种时，效果改善非常明显。据信是因为这些材料对微粒表面的导电处理具有良好的亲和力，因此能够大大发挥导电处理效果。可用于本发明的导电微粒的基底材料微粒不局限于上述化合物微粒，且还可使用能够发挥良好效果的其他化合物。
此外，当导电微粒具有的粉末电阻率不大于200(Ωcm)时改善效果很明显。这是由于包含导电微粒以调节电阻，因此导电微粒必须有效降低电阻。
导电微粒具有经过硅烷偶联剂处理的导电涂层。该导电涂层碳含量优选为0.1％至0.5重量％，更优选为0.1％至0.4重量％，特别优选为0.2％至0.4重量％，基于包括硅烷偶联剂处理后导电微粒的重量。
当碳含量太小时，通过硅烷偶联剂的导电微粒表面处理是不完美的，以致于由于氧和湿气的侵入，导电微粒的电阻会随着时间变化。结果载体的电阻会发生变化。相反，当碳含量太大时，导电微粒的表面被硅烷偶联剂表面处理完全覆盖，从而硅烷偶联剂处理层起到对于导电层的绝缘体的作用。因此，导电微粒可失去导电性，意味着导电微粒不能发挥电阻调节作用。另外，颜色亮度劣化以致于可失去白度。
在上述导电微粒的层上的合适处理为0.2％至0.6重量％/(m2/g)，但不局限于此。
本发明中的含碳量可通过使用Leco Corporation制造的IR-212进行测量。方法如下：在陶瓷坩埚中称量0.5g的试验部分；将两种燃烧促进剂，即LEOCEL II和IRONCHIP ACCELERATOR加入陶瓷坩锅中；将陶瓷坩锅放在用于测量的装置中；确定测量后获得的数据作为碳的含量。
适合本发明导电微粒的特定详细的制造方法包含如下步骤：
对于形成下层，即二氧化锡水合物层，可提及到多种方法。例如，一种方法是将锡盐或者锡酸盐溶液加入到白色无机颜料的水悬浮液中，随后加入碱或者酸；另一种方法是分别并行加入锡盐或者锡酸盐，和碱或者酸。为了在白色无机颜料微粒表面均匀的涂覆二氧化锡水合物，优选后一种方法，即分别且并行加入法，同时更优选将白色无机颜料的水悬浮液加热并维持在50℃至100℃。此外，当锡盐或者锡酸盐，和碱或酸分别并行加入时，pH为2-9。因为二氧化锡水合物在pH值为5.5时达到等电点，所以优选并且重要的是将pH值保持在2至5或者6至9的范围内。从而锡的水解反应产物可均匀地沉积在白色无机颜料微粒的表面。
这种锡盐的具体实例包括氯化锡、硫酸锡和硝酸锡。至于锡酸盐，可使用锡酸钠、锡酸钾等。
至于碱，例如可使用氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、氨水、氨气等。至于酸，例如可使用盐酸、硫酸、硝酸、醋酸等。
基于基底材料微粒即白色无机颜料，呈SnO2形式的二氧化锡水化物的涂覆量为0.5％至50重量％，优选为1.5％至40重量％。当涂覆量太少时，涂覆在下层上的包含二氧化锡的氧化铟水化物层的涂覆状态是不均匀的。此外，下层易受基底材料微粒的无机颜料的影响且粉末体积电阻率会变高。相反，当涂覆量太多时，未附着到基底材料微粒的无机颜料微粒表面的氧化锡水化物的含量增加，从而导致不均匀的涂覆。
有多种涂覆上层，即包含二氧化锡的氧化铟水合物层的方法。为防止已涂覆的二氧化锡水合物层溶解，优选通过分别并行添加锡盐和铟盐的混合物溶液及碱的方法来形成上层。在添加过程中，优选在50℃到100℃下加热水悬浮液。另外，在并行添加该混合溶液和碱的过程中pH值必须保持在2至9之间，优选是2至5或者6至9。从而，锡和铟的水解反应产物可以均匀地附着。
关于锡的材料的具体实例可包括氯化锡、硫酸锡和硝酸锡。关于铟的材料的具体实例可包括氯化铟和硫酸铟。
基于In2O3，以SnO2形态的二氧化锡添加量为0.1％至20重量％，优选为2.5％至15重量％。所需的导电性能只能在这个范围内获得。
基于基底材料微粒的无机颜料，以InO3形态的氧化铟添加量为5％至200重量％，优选为8％至150重量％。当添加量过小时，无法获得所需的导电性能。相反，当添加量太大时，在大量增加成本的同时导电性能的改善却很小，这不是优选的。
在本说明书中，“导电”粉末表示具有体积电阻率为1至500Ωcm的粉末。如后面所述的实施例中所示，可得到具有非常良好导电性的白色导电粉末，即不超过100Ωcm的导电性，这相当于含锑产品的导电性，或甚至不超过10Ωcm的导电性。
当对导电粉末进行热处理时，优选在非氧化气氛下在350至750℃下加热粉末。在非氧化气氛下加热的这种导电粉末可具有比普通气氛下加热的导电粉末的粉末体积电阻率小两至三位数(digit)的粉末体积电阻率。
为了获得非氧化气氛，可以采用惰性气体。这种惰性气体的具体实例包括氮、氦、氩和二氧化碳气体。从工业角度考虑，加热导电粉末的同时吹入氮气的方法在成本上是有效的，且能够获得性能稳定的产品。
加热温度为350至750℃，优选为400至700℃。当加热温度超出这个范围时，很难获得所需的导电性能。此外，当加热时间过短时，不会产生加热效果。相反，当加热时间过长时，也不会出现额外的效果。因此合适的加热时间为约15分钟至约4小时，优选为约1小时至约2小时。
将得到的烘干的产品粉化，并且在搅动粉化产物的同时加入预定量的硅烷偶联剂。然后，产物在90℃至120℃下加热1小时。这种硅烷偶联剂的具体实例包括氨基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、乙烯基硅烷偶联剂和巯基硅烷偶联剂。
另外，当含有包含非导电微粒的树脂涂层时，改善效果显著。因而，可确保树脂涂层的范围，以便可容易地控制载体表面的形式和树脂涂层的特性。即可通过在保持载体表面的形态和树脂涂层的层强度的同时，以平衡地方式同时使用导电微粒和非导电微粒来调节电阻。非导电微粒表示，例如，无机氧化的微粒和树脂微粒，且还包括形成包含在导电微粒中的基底材料微粒的化合物，但不局限于此。另外，考虑到使树脂涂层结构均匀，优选使用与导电微粒的基底材料微粒中相同的材料。当含有非导电微粒时，导电微粒和非导电微粒的含量比优选为1/9至7/3。
本发明中的非导电微粒具有和典型的导电微粒不同的定义，并具有比上述导电微粒具有更大的电阻，即大于500Ωcm。
另外，当载体的体积电阻率在9.6至16[Log(Ωcm)]的优选范围内，和在10至16[Log(Ωcm)]的更优选范围内时，其改善效果明显。当体积电阻率太低，可出现载体附着在非图像部分上，这不是优选的。相反，当体积电阻率太高时，边缘效应会达到无法接受的水平，其也不是优选的。当体积电阻率低于高电阻计(resistometer)的下限时，实际上无法得到体积电阻率，其被作为故障对待。
本发明中所述体积电阻率是从载体的电阻转换得到的体积电阻率。载体的电阻以如下的方式测量：将载体设置并分接在平行设置的间隙为2毫米的两电极间，在电极间加1000伏直流电压，300秒后用高电阻计测量载体的电阻。
此外，如果载体的重均粒径在17至70μm的优选范围内，和在20至65μm的更优选范围内时，其改善效果非常明显。当重均粒径太小时，微粒的均匀性变差，并且还未建立在成像设备中使用这种载体的技术，以致于可出现如载体附着的问题。因此重均粒径过小的微粒不是优选的。相反，当微粒的重均粒径太大时，图像精细部分的可再现性差，因而很难获得高质量的图像。因此，重均粒径过大的微粒也不是优选的。
另外，当本发明载体树脂涂层中的树脂是有机硅树脂时，其改善效果非常明显。这是因为有机硅树脂具有非常低的表面能，使得调色剂中的成分不容易在载体上消耗，因而不容易发生导致层磨损的消耗组分的累积。
本说明书中所述有机硅树脂包括所有通常已知的有机硅树脂，例如仅由有机硅氧烷键形成的直链硅氧烷，以及用醇酸树脂、聚酯、环氧、丙烯酸酯、尿烷等改性的有机硅树脂，但不仅局限于此。这种直链有机硅树脂的市场产品的具体实例包括Shin-Estu Chemical Co.Ltd制造的KR271、KR255和KR152以及Dow Coring ToraySilicone Co.Ltd制造的SR2400、SR2406和SR2410。这些有机硅树脂可单独使用，或与产生交联反应的组分和调节电荷数量的组分组合使用。另外，这种改性有机硅树脂的具体实例包括Shin-Estu Chemical Co.Ltd制造的KR206(醇酸树脂改性的)、KR5208(丙烯酸类改性的)、ES1001N(环氧改性的)和KR305(尿烷改性的)以及Dow CoringToray Silicone Co.Ltd制造的SR2115(环氧改性的)和SR2110(醇酸树脂改性的)。
另外，由于树脂涂层中的树脂是丙烯酸类树脂，因而其改善效果非常明显。这是由于丙烯酸类树脂具有强的附着性和低的脆性，因此丙烯酸类树脂具有强的抗磨损性能，因而可以防止劣化如涂层磨损和涂层脱落。从而，可稳定保持树脂涂层。另外，因为其的强粘附性，可以牢固地保持住诸如导电微粒的为了包含在树脂涂层中。特别地，这种丙烯酸类树脂对粒径大于树脂涂层的层厚度的微粒的保持起到强烈的作用。
本说明书中所述丙烯酸类树脂可以是任何含有丙烯酸类成分的树脂，且没有特别的限制。另外，这种丙烯酸类树脂可以单独使用，或和至少一种其他的用于交联反应的组分如氨基树脂和酸性催化剂组合使用。这种其他组分没有限制。上述氨基树脂表示，例如，三聚氰二胺树脂和三聚氰胺树脂，但不局限于此。上述酸性催化剂表示任何具有催化功能的化合物。所述酸性催化剂的具体实例包括具有反应基团，如完全烷基型、羟甲基型、亚氨基型和羟甲基/亚氨基型的化合物，但不局限于此。
另外，由于树脂涂层中的树脂是丙烯酸类树脂和有机硅树脂，因而改善效果非常明显。如上所述，丙烯酸类树脂具有强的附着性和弱的脆性，意味着丙烯酸类树脂具有优异的耐久性。但是，由于丙烯酸类树脂具有高的表面能，因而当包含丙烯酸类树脂的载体和具有在载体上消耗的趋势损耗的调色剂组合使用时，可产生问题，如由在载体上消耗的调色剂成分的累积造成的电荷数量减少。因为有机硅树脂具有低的表面能，所以这个问题可以通过共同使用有机硅树脂和丙烯酸类树脂来解决，意味着调色剂成分没有在载体上消耗的趋势，以致于载体上消耗的调色剂成分的累积也不容易发生。然而，有机硅树脂具有弱的附着性和高的脆性，意味着有机硅树脂具有低的抗磨损性这种缺陷。因此必须以平衡的方式使用这种组合以获得具有高耐久性的树脂涂层，通过该树脂涂层调色剂也不易在载体上消耗。
关于树脂覆涂层中树脂的量，其含量比优选为0.1％至1.5重量％。当含量比太小时，几乎不存在树脂涂层因此这样的树脂涂层不发挥充分的效果，其不是优选的。相反，当树脂的含量太高时也不是优选的，因为当层厚度增加时，刮擦的层的量有增加的趋势。上述树脂涂层中的树脂含量比可由下列关系表示：
树脂涂层中的树脂含量比(重量％)＝[树脂涂层中树脂固体部分的量/(树脂涂层中树脂的固体部分的量+基底材料微粒的量)]×100
另外，当包含在树脂涂层中的微粒的粒径(D)与树脂涂层厚度(h)的比(D/h)满足以下关系时：1＜(D/h)＜10，改善效果非常明显。当粒径(D)与树脂涂层厚度(h)的比(D/h)大于1且小于10时，微粒从树脂涂层中凸出，在载体表面形成凸起部分。因此，当将包含这种载体和调色剂的显影剂搅拌而摩擦带电时，载体和调色剂之间或者载体之间的接触碰撞可缓和。因而，当可抑制其中发生摩擦带电的树脂涂层中树脂的层刮擦。
另外，有许多在载体的表面形成凸起部分的微粒。当载体微粒相互磨损地接触时，通过有效地刮擦附着的调色剂消耗成分，这些在载体表面上的凸起部分起到清洁作用，以防止调色剂消耗。当比例(D/h)太小时，微粒浸没在树脂涂层中。在这种情况下，上述效果大大下降，其不是优选的。当比例(D/h)过高时，微粒和树脂涂层中的树脂之间的接触面积太小，而不能稳定地保持微粒。因此微粒很容易从树脂涂层的树脂中脱落，其也不是优选的。
另外，当微粒含量比在5-75重量％的优选范围内，和在为10％至70重量％的更优选范围内时，其改善效果非常明显。当微粒的含量比太小时，意味着微粒的含量比小于树脂在树脂涂层中的含量比，在树脂涂层中的树脂上的接触碰撞的缓和效果很小。因此这样的载体不是优选的，因为这样的载体没有足够的耐久性。当微粒的含量太高时，意味着微粒的含量比与其中充电发生的树脂涂层中树脂的含量比相比太高，树脂涂层中的树脂含量比太低而无法具有足够的充电能力。另外，由于微粒的含量比与树脂涂层中树脂的含量比相比过大，树脂涂层中的树脂不能稳定地保持微粒，因而微粒很容易从载体上脱落，这就会导致电荷数量、电阻等的变化增加。因此，这样的载体不是优选的，因为载体的耐久性不够。上述微粒的含量比为全部导电微粒和非导电微粒的含量比，由下列关系表示：
微粒的含量(重量％)＝[微粒的量/(微粒的量+树脂涂层中树脂固体部分的总量)]
另外，当在1000Oe(103/4πA/m)下磁矩在35-93Am2/Kg的优选范围内，和40至90Am2/Kg的更优选范围内时，改善效果非常明显。在这个范围内，因为载体微粒间的保持力适当地维持，所以调色剂可快速分散(混合)在载体或者包含载体的显影剂中。但是当磁矩太小时，因为磁矩缺乏产生载体附着，这不是优选的。相反，当磁矩太大时，在显影过程中形成的显影剂的丝变得太坚硬。因此，图像细节部分的再现性差且难以得到优质图像，这不是优选的。
另外，通过使用于电子照相术的具有包含粘合剂树脂和着色剂的调色剂和苯发明的载体的显影剂，改善效果变得明显。通过使用本发明的载体，可以获得高清晰度的图像。另外，因为本发明的载体具有长的寿命，所以采用本发明载体的显影剂具有优异的质量。当组合使用本发明的载体和带有防粘剂的调色剂时，特别优选使用本发明中的载体，这是因为本发明的载体具有长的寿命。
另外，由于调色剂是彩色调色剂，因而改善效果额外地明显。因为本发明的载体在树脂涂层中不包含炭黑，由层刮擦导致的图像上色彩污染等不发生。因此本发明的载体非常适合用于获得高色彩再现性的显影剂中。上述彩色调色剂不仅代表用作单色调色剂的普通彩色调色剂，而且代表用作全色调色剂的黄色、品红、青色、红色、绿色、蓝色调色剂。
现在对本发明所述的调色剂进行详细说明。本发明所述的调色剂表示包括单色调色剂、彩色调色剂和全彩色调色剂的任何普通调色剂。例如，这种调色剂包括一般已使用的粉化调色剂和最近已使用的各种聚合调色剂。另外，还可使用含有防粘剂的无油调色剂。因为无油调色剂通常包含防粘剂，所以所述防粘剂易于转移到载体表面，这也可被认为是一种消耗。但是，由于本发明的载体具有良好的抗调色剂消耗性能，因而载体在长期间内都可以保持很好的质量。由于无油全色调色剂具有这样的软粘合剂树脂，使得无油全色调色剂据说容易在载体上消耗，因而本发明的载体非常适用于这种无油全色调色剂。
任何已知的粘合剂树脂可用作本发明所述的调色剂。所述粘合剂树脂的具体实例包括苯乙烯和其取代的均聚物例如聚苯乙烯、聚对苯乙烯(poly-p-styrene)和聚乙烯基甲苯，苯乙烯基共聚物例如苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸α-氯甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异丙基共聚物、和苯乙烯-马来酸酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚酯、聚氨脂、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸酯树脂、松香(losin)、改性松香(losin)、萜烯树脂、酚醛树脂、脂肪族或者芳香族碳氢树脂、芳香族石油树脂。这些可以单独使用或者组合使用。
可使用任何已知的用于压力定影的粘合剂树脂。用于压力定影的所述粘合树脂的具体实例包括聚烯烃例如低分子量的聚乙烯和低分子量的聚丙烯、乙烯-丙烯酸盐共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚合物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯-氯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、以及离聚物树脂、环氧树脂、聚酯树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、聚乙烯基比咯烷酮、甲基乙烯基醚-马来酸酐、马来酸改性的酚醛树脂、和苯酚改性的萜烯树脂。这些可以单独或者组合使用，且用于压力定影的粘合剂树脂并不局限于此。
另外，用于在本发明中的调色剂除了包括上述粘合树脂和着色剂以外还可包含定影辅助剂。因此，所述调色剂可用于定影系统中，其中抗调色剂定影油未施加于定影辊上，即是一种无油定影系统。可使用任何已知的定影辅助剂。所述已知的定影辅助剂的具体实例包括聚烯烃例如聚乙烯和聚丙烯、脂肪族金属盐、脂肪族酯、石蜡、酰胺基蜡、多元醇蜡、硅树脂清漆、巴西棕榈蜡和酯蜡，但不局限于此。
任何可用于获取各种颜色调色剂诸如黄色调色剂、品红色调色剂、青色调色剂、和黑色调色剂的颜料和染料都可被用作本发明的彩色调色剂中的着色剂，且不局限于下列的实例。黄色染料的具体实例包括镉黄、矿物坚牢黄、镍钛黄、拿浦黄、萘酚黄S、汉撒黄G、汉撒黄10G、联苯胺黄GR、喹啉黄色淀、永固黄NCG和酒石黄色淀。
橙色染料的具体实例包括钼橙、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、硫化橙、阴丹士林亮橙RK、联苯胺橙G和阴丹士林亮橙GK。
红色染料的具体实例包括红氧化铁、镉红、永固红4R、立索尔红、吡唑啉酮红、观察红(Watching Red)钙盐、色淀红D、亮洋红6B、曙红色淀、若丹明色淀B、茜素色淀和亮洋红3B。
紫色染料的具体实例包括坚牢紫B和甲基紫色淀。
蓝色染料的具体实例包括钴蓝、碱性蓝、维多利亚蓝色淀、酞菁蓝、无金属酞菁蓝、部分氯化的酞菁蓝、坚牢天蓝、阴丹士林蓝BC。
绿色染料的具体实例包括铬绿、氧化铬、颜料绿B和孔雀绿色淀。
黑色染料的具体实例包括吖嗪基染料例如炭黑、油炉黑、槽法炭黑、灯黑、乙炔黑、和苯胺黑，金属盐偶氮染料，金属氧化物和金属氧化物的复合物。
这些着色剂可单独使用或组合使用。
诸如本发明的彩色调色剂的调色剂其中可包括电荷控制剂(如果必要的话)。所述电荷控制剂的具体实例包括苯胺黑，包括具有2至16个碳原子的烷基的吖嗪基染料(如JPP S42-1627中描述)，碱性染料(例如，C.I.碱性黄2(C.I.41000)、C.I.碱性黄3、C.I.碱性红1(C.I.45160)、C.I.碱性红9(C.I.42500)、C.I.碱性紫1(C.I.42535)、C.I.碱性紫3(C.I.42555)、C.I.碱性紫10(C.I.45170)、C.I.碱性紫14(C.I.42510)、C.I.碱性蓝1(C.I.42025)、C.I.碱性蓝3(C.I.51005)、C.I.碱性蓝5(C.I.42140)、C.I.碱性蓝7(C.I.42595)、C.I.碱性蓝9(C.I.52015)、C.I.碱性蓝24(C.I.52030)、C.I.碱性蓝25(C.I.52025)、C.I.碱性蓝26(C.I.44045)、C.I.碱性绿1(C.I.42040)和C.I.碱性绿4(C.I.42000))，碱性染料的色淀染料，C.I.溶剂黑8(C.I.26150)，季铵盐如苯甲基十六烷(benzoil methyl hexadecil)氯化铵和癸基三甲基氯化物，二烷基锡化合物例如二丁基和二辛基，二烷基硼酸锡化合物，胍衍生物，包括氨基的乙烯基聚合物，聚胺树脂如包含氨基的缩聚物、如JPPs S41-20153、S43-27596、S44-6397和S45-26478中所公开的单偶氮染料的金属复合物，对于JPPs S55-42752和S59-7385中所公开的水杨酸、二烷基水杨酸、萘酸和二羧酸的Zn、Al、Co、Cr、Fe等的金属复合物，磺化铜酞菁染料，有机硼盐，含氟季铵盐和杯芳烃基化合物。对于除了黑色调色剂以外的其他调色剂，很自然地要避免使用具有削弱彩色调色剂所需色调的颜色的电荷控制剂。因此，优选使用例如白色水杨酸衍生物的金属盐。
关于外部添加剂，如硅石、氧化钛、氧化铝、碳化硅、氮化硅、氮化硼的无机微粒以及树脂微粒的添加剂可以外部添加到母体调色剂微粒中，以进一步改进调色剂的可转印性和耐久性。调色剂的可转印性和耐久性的改善是因为外部添加剂掩盖了降低调色剂的可转印性和耐久性的蜡，并且当调色剂的表面用外部添加剂覆盖时接触面积减小。这些无机微拉的表面优选具有憎水性。因此优选使用金属氧化物微粒，如憎水的硅石和憎水的氧化钛。
对于树脂微粒，优选使用由无皂乳化聚合获得的平均粒径为0.05至1μm的聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯微粒。另外，这种无机微粒和树脂微粒可以单独使用或组合使用。例如，当憎水的硅石和憎水氧化钛组合使用时，可通过添加大于憎水硅石量的氧化钛调色剂可具有相对湿气的稳定的充电性能。
当将比表面积为20至50m2/g的硅石或者相对于通常使用的外部添加剂具有相对大的粒径(其为调色剂粒径的1/100至1/8)的树脂微粒与上述无机微粒组合外部添加到调色剂中，调色剂的耐久性会增加。这是因为当调色剂与载体在显影装置中相混合和搅拌以充电和用于显影时，外部添加到调色剂中的金属氧化物微粒在母体调色剂微粒中趋于下沉，但是这种具有比金属氧化物微粒更大粒径的外部添加剂能够抑制金属氧化物微粒在母体调色剂微粒中下沉。上述无机微粒和树脂微粒也可被包含在调色剂内，即可以内部添加到调色剂中。这种内部添加的微粒可改善调色剂的可转印性和耐久性，即使其改善效果不如外部添加微粒的效果那么好。另外，调色剂的抗粉碎性可通过内部添加这些微粒来进行改善。当这些微粒内部和外部添加到调色剂中时，内部添加微粒抑制外部添加微粒在调色剂中的下沉，从而调色剂的可转印性稳定地良好且耐久性可得到改善。
憎水剂的具体实例包括如下：二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基二氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、偶苯酰二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、对氯乙基(p-chloroethyl)三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、氯甲基三氯硅烷、对氯苯基三氯硅烷、3-氯丙基三氯硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲氧基硅烷、乙烯基-三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、二乙烯基二氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、辛基-三氯硅烷、癸基-三氯硅烷、壬基-三氯硅烷、(4-叔-丙基苯基)-三氯硅烷、(4-叔-丁基苯基)-三氯硅烷、二苯甲基(dibentyl)-二氯硅烷、二己基-二氯硅烷、二氧(dioxyl)-二氯硅烷、二壬基-二氯硅烷、二癸基-二氯硅烷、双十二烷基-二氯硅烷、双十六烷基-二氯硅烷，(4-叔-丁基苯基)-辛基-二氯硅烷、二辛基-二氯硅烷、二癸烯基(didecenyl)-二氯硅烷、二壬烯基-二氯硅烷、二-2-乙基己基-二氯硅烷、二-3，3-二甲基苯甲基(dimethylbentyl)-二氯硅烷、三己基-氯硅烷、三辛基-氯硅烷、三癸基-氯硅烷、二辛基-甲基-氯硅烷、辛基-二甲基-氯硅烷、(4-叔-丙基苯基)-二乙基-氯硅烷、辛基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、六乙基二硅氮烷、二乙基四甲基二硅氮烷、六苯基二硅氮烷和六甲苯基二硅氮烷。同样，可使用钛酸盐基偶联剂和铝基偶联剂。另外，作为用以改进可清洁性的外部添加剂，如脂肪族金属盐和聚偏二氟乙烯的微粒的润滑剂可与其他添加剂组合使用。
本发明所述载体的芯部材料可以根据目的从用于电子照相术的任何已知的双组分载体的任何产品中合适地选择，例如铁酸盐(ferrite)、Cu-Zn铁酸盐、Mn铁酸盐、Mn-Mg铁酸盐、Mn-Mg-Sr铁酸盐、磁铁矿、铁和镍，但不局限于此。
任何已知的方法诸如粉碎法和聚合法都可以用来制造本发明中的调色剂。在粉碎法中，分批式双辊，Bumbury混合器，连续式双轴挤压机如Kobe Steel.，Ltd.制造的KTK型双轴挤压机、Toshiba Machine Co.，Ltd制造的TEM型双轴挤压机、Asada Iron WorkCo.，Ltd.制造的双轴挤压机、Ikegai Ltd.制造的PCM型双轴挤压机和Kurimoto Ltd.制造的KEX型双轴挤压机，连续式单轴捏合机诸如Coperion Buss制造的Co-Kneader可优选用作混合和捏合调色剂的设备。然后将得到熔化且捏合的混合物进行冷却和粉碎。对于粉碎，可通过锤式粉碎机、ROTOPLEX等对熔化且捏合的混合物进行粗粉碎，然后通过使用喷射空气的精细粉碎机或机械精细粉碎机进行精细粉碎。
优选以这样的方式粉碎混合物，使得粉碎后的混合物的平均粒径在3至15μm之间。另外，优选对粉碎的混合物例如通过空气分级器以这样的方式进行调整，使得调整的微粒尺寸为5至20μm。之后将外部添加剂附着到母体调色剂微粒。外部添加剂和母体调色剂可通过混合器等进行混合和搅拌。当外部添加剂被粉碎时，母体调色剂的表面用外部添加剂覆盖。就耐久性方面而言，必须将如无机微粒和树脂微粒的外部添加剂牢固并均匀地附着在母体调色剂上。上述方法仅用于说明而并非限制。
如图所示，本发明显影剂可用于成像设备，该成像设备包括具有图像承载元件100，显影装置200，充电元件300以及清理元件400的处理盒500。
本发明中，在上述图像承载元件100、显影装置200、充电元件300及清理元件400的元件中，图像承载元件100、显影装置200以及任选的在充电元件300和清理元件400中的至少一个被整合为处理盒，并且此处理盒可拆卸地附着在复印机、打印机等的主体上，起到成像没备的作用。
图示的处理盒500包括图像承载元件100、显影装置200、充电装置300和清洁装置400。处理盒500以下列方式工作：
(1)以预定的圆周速度旋转驱动图像承载元件100；
(2)在其旋转周期内，通过充电装置300使图像承载元件100的圆周表面均匀地带负电或正电；
(3)通过如狭缝照射装置(未示出)和激光束扫描照射装置(未示出)的图像照射装置(未示出)照射图像承载元件100的圆周表面；
(4)从而在图像承载元件100的圆周表面上形成静电潜像；
(5)通过显影装置200使用调色剂对形成的静电潜像进行显影；
(6)通过转印装置(未示出)将显影的调色剂图像转印到转印材料上，所述转印材料是从进纸器供给到夹在图像承载元件100和转印装置(未示出)之间的部分，该转印装置与图像承载元件100同步旋转；
(7)将其上转印有调色剂图像的转印材料从图像承载元件100的圆周表面上分离并引导向其上使转印图像定影的图像定影装置(未示出)；
(8)将作为复制品的携带定影图像的转印材料排出到成像设备(未示出)的外部，该成像设备上附着有处理盒；以及
(9)然后通过清除在转印后图像承载元件100上残留的调色剂微粒的清洁装置400对图像承载元件100的圆周表面进行清洁，并进一步放电以用于下一个成像循环。
对本发明的优选实施方案进行一般描述后，通过参考这里提供的具体实施例可以获得进一步的理解，其中该具体实施例仅作为说明目的而不是限制。在下面实施例的说明中，除非另有说明，数字表示重量份比。
实施例
将参考实施例和比较例对本发明进行详细说明，但也不局限于此。
实施例1
(导电微粒的制造)
(1)将200g氧化铝(平均初级粒径为0.35μm)分散到2.5升水中以获得水悬浮液。
(2)将悬浮液加热至80℃。
(3)以滴加的方式将12重量％的铵水和其中25g氯化锡(SnCl4·5H2O)溶于200ml2N盐酸的溶液加入到水悬浮液中，使水悬浮液的pH值维持在7到8之间。
(4)此外，以滴加的方式将12重量％的铵水和其中75g氯化铟(InCl3)和10g氯化锡(SnCl4·5H2O)溶于800ml 2N盐酸的溶液加入到水悬浮液中，使水悬浮液的pH值维持在7到8之间。
(5)在添加后，过滤并洗涤得到的悬浮液以获得染料滤饼。
(6)在120℃下干燥滤饼。
(7)在氮气流(1升/分钟)中在500℃下对所得的干燥粉末进行热处理1.5小时，以得到所需的白色导电粉末1。
(载体的制造)
将下列物质用HOMO MIXER分散10分钟以获得有机硅树脂涂层形成溶液。
有机硅树脂溶液                                     132.2份
[固体部分：23重量％(SR2410：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
氨基硅烷                                           0.66份
[固体部分：100重量％(SR6020：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
导电微粒                                           31份
[基底材料微粒：铝，表面处理：底层＝二氧化锡；顶层＝含有二氧化锡的氧化铟，粒径:0.35μm，吸油量：25ml/100g，微粒粉末电阻率：3.5Ωcm]
甲苯                                               300份
将烘干的平均粒径为35μm的铁酸盐粉末作为芯部材料。在40℃温度下将有机硅树脂涂层形成溶液通过由Okada Seiko Co.，Ltd.制造的SPIRA COTA涂覆到芯部材料的表面，并且干燥以具有厚度为0.15μm的层。将获得的载体放置到电炉中在300℃下1小时以对烘焙载体。冷却后，使用筛目为63μm的筛子将载体粉碎以获得[载体1]，该[载体1]的微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为12.9Log(Ωcm)，磁化强度为68Am2/Kg。
至于测量芯部材料的平均粒径，使用范围为0.7至125μm的SRA型微轨道(microtrack)粒径分析仪(由Nikkiso Co.，Ltd.制造)。
至于树脂涂层的层厚度测量，覆盖在载体表面的树脂涂层可通过使用透射电子显微镜(TEM)观察载体的截面而进行观察。层厚的平均值将确定为层的厚度。
通过使用Toei Industry Co.，Ltd.制造的VSM-P7-15按照以下的方式测量磁化强度：称量大约0.15g的样品材料；将样品材料填充到一个内径为2.4mm、高为8.5mm的单元内；在1000奥斯特(Oe)的磁场中测量样品材料的磁化强度。
(调色剂的制造)
使用HENSCHEL MIXER混合下列材料：
树脂涂层中的树脂：聚酯树脂                        100份
数均分子量(Mn)：                                  3800
重均分子量(Mw)：                                  20000
玻璃化温度(Tg)：                                  60℃
软化点：                                          122℃
着色剂：偶氮基黄色染料
C.I.P.Y.180                                       5份
电荷控制剂：水杨酸锌                              2份
防粘剂：巴西棕榈蜡(熔点：82℃)                    3份
使用双轴辊在120℃下熔化并捏合该混合物40分钟。冷却后，产物通过锤式粉碎机粗粉碎，然后用空气喷射粉碎机进行精细粉碎以获得细粉。将细粉分级以制备重均粒径为5μm的母体调色剂。此外，加入1份表面憎水的硅石和1份表面憎水的氧化钛，基于100份母体调色剂。使用HENSCHEL MIXER混合产物以得到黄色调色剂[调色剂1]。
将7份这样获得的[调色剂1]和93份[载体1]混合并搅拌以得到调色剂密度为7重量％的显影剂。评价湿影剂的色彩污染、载体附着、边缘效应、图像的精细可再现性以及耐久性(电荷量的减少和电阻的变化)。结果如表1所示。
实施例的评估方法和条件如下所述。
<载体附着>
(1)将显影剂设置到市购的数字全彩色打印机(Ricoh.Ltd制造的IPSiO CX 8200)的改型版本中；
(2)将背景电压固定在150V；
(3)在图像承载元件的表面显影一个非图像图表；并且
(4)使用放大镜在五处现场视觉计数(field-vision count)附着到图像承载元件表面的载体数量。
每100cm2中附着的载体的平均数量被定义为载体附着量。
评估如下：
优秀：少于21个载体
良好：21至60个载体
一般：61至80个载体
差：大于80个载体
优秀、良好和一般均可被接受。差则为不可接受。
<边缘效应>
(1)等显影剂设置到市购的数字全彩色打印机(Ricoh.Ltd.制造的IPSiO CX 8200)的改型版本中；
(2)输出带有大面积图像区域的测试图；并且
(3)对获得图像图案中心部分与边缘部分的密度的差异如下分级：
优秀：没有差异
良好：轻微的差异
一般：可接受的差异
差：不可接受的差异
优秀、良好、一般均可被接受。差则为不可接受。
<精细可再现性>
关于图像的精细可再现性，评估字符图像部分的可再现性。评估的方法如下：
(1)将显影剂设置到市购的数字全彩色打印机(Ricoh.Ltd.制造的IPSiO CX 8200)的改型版本中；
(2)输出具有5％的图像面积的字符图表(字符的尺寸为约2mm×2mm)；并且
(3)通过图像来评估字符的可再现性并将结果进行如下分级：
优秀
良好
一般
不可接受
优秀、良好、一般均可被接受。差则为不可接受。
<耐久性>
(1)将显影剂设置到市购的数字全彩色打印机(Ricoh.Ltd.制造的IPSiO CX 8200)的改型版本中；
(2)评估连续的100,000个单色图像；并且
(3)通过在运行后载体电荷数量的减少和电阻的变化来确定其耐久性。
上述的电荷数量的减少可由如下获得的数值来表示：
(1)通过基于重量％的95比5的比例混合初始载体和调色剂以获得显影剂的样品；
(2)通过使用吹除装置(KYOCERA Chemical Corporation制造的TB-200)的典型的吹除法测量样品的电荷量(Q1)；
(3)在上述吹除装置操作后从显影剂中除去调色剂；
(4)用与上述同样的方法测量获得的载体的电荷量(Q2)；并且
(5)通过从Q1中减去Q2以获得减少的电荷量的值。
电荷量的目标减少值不超过10.0(μc/g)。导致电荷数量减少的原因是调色剂在载体的表面上的消耗。因此，可以通过减少这种调色剂消耗来降低电荷量的减少。
上述的电阻变化可由如下获得的值表示：
(1)将初始载体设置在间隙为2mm的电阻测量平行电极的电极之间；
(2)加直流电压250V且在30秒钟后，使用高电阻计测量电阻；
(3)将测量值转换为体积电阻率(R1)；
(4)上述吹除装置操作后从显影剂中除去调色剂；
(5)用上述同样的方法测量获得的载体的电阻(R2)；并且
(6)通过从R1中减去R2获得电阻的变化值。
电阻的目标变化值的绝对值不超过3.0(Log(Ωcm))。导致电阻值变化的原因是载体树脂涂层中树脂的刮擦、调色剂成分在载体上的消耗、较大的微粒从其树脂涂层上脱落等。电阻的变化值可以通过减少这些量而得到抑制。
实施例2
将下列物质用HOMO MLXER分散10分钟以获得丙烯酸类树脂涂层形成溶液。
丙烯酸类树脂溶液(固体部分：50重量％)                 91.3份
三聚氰二胺树脂溶液(固体部分：70重量％)               28.3份
酸性催化剂(固体部分：40重量％)                       0.52份
导电微料(与实施例1中相同)                            65.7份
甲苯                                                 800份
将烘干的平均粒径为35μm的铁酸盐粉末作为芯部材料。在40℃温度下将丙烯酸类树脂涂层形成溶液通过Okada Seiko Co.，Ltd.制造的SPIRACOTA涂覆到芯部材料的表面，并且干燥以具有厚度为0.15μm的层。将获得的载体放置在电炉中在150℃下1小时以烘焙载体。冷却后，使用筛目为63μm的筛子将得到载体铁酸盐粉块粉碎以获得[载体2]，该[载体2]的微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为12.5Log(Ωcm)，磁化强度为68Am2/Kg。如此获得的[载体2]和[调色剂1]按照与实施例1相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例3
微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为12.6Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体3]以与实施例2相同的方法来获得，只是把树脂涂层的配方改为含丙烯酸类树脂的溶液和含有机硅树脂溶液的混合物。
丙烯酸类树脂溶液(固体部分：50重量％)                     39.7份
三聚氰二氨树脂溶液(固体部分：70重量％)                   12.4份
酸性催化剂(固体部分：40重量％)                           0.22份
有机硅树脂溶液                                           185.8份
[固体部分为20重量％(SR2410：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
氨基硅烷                                                 0.42份
[固体部分为100重量％(SR6020：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
导电微粒(与实施例1中相同)
甲苯                                                     800份
实施例4
微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为11.3Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体4]以与实施例3相同的方法来获得，只是导电微粒的基底材料微粒从实施例3中的基底材料微粒改变为平均初级粒径为0.34μm的氧化钛。
导电微粒的吸油量为25ml/100g且微粒粉末电阻率为2.1Ωcm。
如此获得的[载体4]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例5
微粒含量比为50重量％，D/h为2.1，体积电阻率为11.7Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体5]以与实施例3相同的方法来获得，只是导电微粒的基底材料微粒从实施例3中的基底材料微粒改变为平均初级粒径为0.32μm的氧化锌。
导电微粒的吸油量为25ml/100g且微粒粉末电阻率为2.3Ωcm。
如此获得的[载体5]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例6
微粒含量比为50重量％，D/h为2.1，体积电阻率为12.6Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体6]以与实施例3相同的方法来获得，只是导电微粒的基底材料微粒从实施例3中的基底材料微粒改变为平均初级粒径为0.32μm的二氧化硅。
导电微粒的吸油量为25ml/100g且微粒粉末电阻率为4.2Ωcm。
如此获得的[载体6]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例7
微粒含量比为50重量％，D/h为2.1，体积电阻率为12.7Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体7]以与实施例3相同的方法来获得，只是导电微粒的基底材料微粒从实施例3中的基底材料微料改变为平均初级粒径为0.31μm的硫酸钡。
导电微粒的吸油量为25ml/100g且微粒粉末电阻率为3.8Ωcm。
如此获得的[载体7]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例8
微粒含量比为50重量％，D/h为2.4，体积电阻率为12.1Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体8]以与实施例3相同的方法来获得，只是导电微粒的基底材料微粒从实施例3中的基底材料微粒改变为平均初始粒径为0.36μm的氧化锆，。
导电微粒的吸油量为25ml/100g且微粒粉末电阻率为3.1Ωcm。
如此获得的[载体8]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例9
微粒含量比为65重量％，D/h为2.3，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体9]以与实施例1相同的方法来获得，只是载体的体积电阻率更改为9.6Log(Ωcm)。为了降低载体的体积电阻率，导电微粒改变如下。
基底材料微粒：铝
表面处理：底层：二氧化锡/顶层：含有二氧化锡的氧化铟；
粒径：0.35μm
吸油量：25ml/100g
粉末电阻率：1.2Ωcm。
如此获得的[载体9]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例10
微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为12.8Log(Ωcm)，且磁化强度为66Am2/Kg的[载体10]以与实施例3相同的方法来获得，只是载体的重均粒径改变为17μm。
如此获得的[载体10]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例11
微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为12.6Log(Ωcm)，且磁化强度为69Am2/Kg的[载体11]以与实施例3相同的方法来获得，只是载体的重均粒径改变为70μm，。
如比获得的[载体11]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例12
微粒含量比为50重量％，D/h为0.8，体积电阻率为11.9Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体12]以与实施例3相同的方法来获得，只是导电微粒的基底材料微粒(即氧化铝微粒)的平均初级粒径改变为0.12μm。导电微粒的特性如下所示：
基底材料微粒：铝
表面处理：底层：二氧化锡/顶层：含二氧化锡的氧化铟；
粒径：0.12μm
吸油量：42ml/100g
粉末电阻率：2.4Ωcm。
如此获得的[载体12]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例13
D/h为2.3，体积电阻率为15.2Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体13]以与实施例3相同的方法来获得，只是微粒含量比改为5重量％。
如此获得的[载体13]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例14
D/h为2.3，体积电阻率为10.5Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体14]以与实施例3相同的方法来获得，只是微粒含量比改为75重量％。
如此获得的[载体14]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例15
微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为14.3Log(Ωcm)的[载体15]以与实施例3相同的方法来获得，只是使用烘干的、低磁化的、粒径为35μm的铁酸盐将其磁化强度改变为35Am2/Kg。
如此获得的[载体15]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例16
微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为11.2Log(Ωcm)的[载体15]以与实施例3相同的方法来获得，只是使用烘干的、高磁化的、粒径为35μm的铁酸盐将其磁化强度改变为93Am2/Kg。
如此获得的[载体16]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例17
微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为13.2Log(Ωcm)的[载体17]以与实施例3相同的方法来获得，只是使用如下所示的导电微粒和非导电微粒，。
导电微粒
[基底材料微粒：铝，表面处理：底层；二氧化锡/顶层；含二氧化锡的氧化铟，粒径：0.35μm，吸油量：25ml/100g，粉末电阻率：3.5Ωcm]
非导电微粒
[基底材料微粒：铝，表面处理：无，粒径：0.34μm，粉末电阻率：1014Ωcm]
如此获得的[载体17]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例18
在氮气流中在500℃下对平均初级粒径为0.40μm的氧化铝微粒热处理1.5小时。然后将得到的烘干产物粉碎，并且在通过HENSCHEL MIXER对生成物搅拌加热到70℃的同时向其中加入4重量％的γ-巯基丙基三甲氧基硅烷。然后，以与实施例1相同的方式制备白色的导电粉末A，只是增加了在100℃下加热1小时的步骤。
[载体树脂涂层]
将下列物品用HOMO MIXER分散10分钟以获得有机硅树脂涂层形成溶液。
有机硅树脂溶液                                           132.2份
[固体部分：23重量％(SR2410：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
氨基硅烷                                                 0.66份
[固体部分：100％重量(SR6020：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
导电微粒A                                                31份
[基底材料微粒：铝，表面处理：底层＝二氧化锡；顶层＝含二氧化锡的氧化铟，粒径：0.40μm，碳含量：0.33重量％，微粒粉末电阻率：3.7Ωcm]
甲苯                                                     300份
将烘干的平均粒径为35μm的铁酸盐粉末作为芯部材料。在40℃温度下将上述有机硅树脂涂层形成溶液通过Okada Seiko Co.，Ltd.制造的SPIRA COTA涂覆到芯部材料的表面，并且干燥以具有厚度为0.15μm的层。将获得的载体放置到电炉中在240℃下烘烤1小时。冷却后，使用筛目为63μm的筛子将得到的载体粉碎以获得[载体18]，该[载体18]的微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为12.9Log(Ωcm)，磁化强度为68Am2/Kg。
如此获得的[载体18]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
实施例19
白色导电粉末B以与实施例18中制备白色导电粉末A相同的方法制备得到，只是加入3.5重量％的γ-氨基丙基三乙氧基硅烷。
有机硅树脂溶液                                           132.2份
[固体部分：23重量％(SR2410：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
氨基硅烷                                                 0.66份
[固体部分：100重量％(SR6020：Dow Coring Toray Silicone Co.，Ltd.制造)]
导电微拉B                                                5.7份
[粒径：0.40μm，含碳量：0.27重量％，微粒粉末电阻率：4.7Ωcm]
甲苯                                                     300份
将烘干的平均粒径为35μm的铁酸盐粉末作为芯部材料。在40℃温度下将上述有机硅树脂涂层形成溶液通过Okada Seiko Co.，Ltd.制造的SPIRA COTA涂覆到芯部材料的表面，并且干燥以具有厚度为0.15μm的层。将获得的载体放置到电炉中在240℃下烘烤1小时。冷却后，使用筛目为63μm的筛子将得到的载体粉碎以获得载体，该载体的微粒含量比为50重量％，D/h为2.3，体积电阻率为12.1Log(Ωcm)，磁化强度为68Am2/Kg。
如此获得的[载体19]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
比较例1
微粒含量比为50重量％，D/h为5.0，体积电阻率为12.9Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体20]以与实施例1相同的方法来获得，只是导电微粒的吸油量改变为5ml/100g且其粒径改变为0.75μm。导电微粒的特性如下所示：
基底材料微粒：铝
表面处理：底层：二氧化锡/顶层：含二氧化锡的氧化铟；
粉末电阻率：3.6Ωcm。
如此获得的[载体20]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
比较例2
微粒含量比为50重量％，D/h为2.1，体积电阻率为15.2Log(Ωcm)，且磁化强度为68Am2/Kg的[载体21]以与实施例4相同的方法来获得，只是导电微粒变为没有表面处理的二氧化钛微粒。导电微粒的特性如下所示：
基底材料微粒：二氧化钛
表面处理：无
粉末电阻率：2.1Ωcm。
如此获得的[载体21]与[调色剂1]按照与实施例1中相同的方式形成显影剂。对显影剂进行评估并且其结果如表1所示。
[表1]
  边缘效应   载体附着   图像的精细可再现性   耐久性
  电荷量的减少(μc/g)   电阻变化[Log(Ωcm)]
  实施例1   E   E   E   1.9   1.5
  实施例2   E   E   E   1.5   0.7
  实施例3   E   E   E   1.2   0.5
  实施例4   E   G   E   3.2   0.5
  实施例5   E   G   E   3.5   0.6
  实施例6   E   E   E   2.9   0.7
  实施例7   E   E   E   3.3   0.9
  实施例8   E   E   E   3.3   0.7
  实施例9   E   F   E   3.5   0.8
  实施例10   E   F   G   5.8   1.4
  实施例11   E   E   F   2.6   1.3
  实施例12   E   G   E   8.9   2.6
  实施例13   F   E   G   9.4   2.8
  实施例14   E   G   G   3.2   1.7
  实施例15   F   F   F   4.1   1.6
  实施例16   E   E   F   5.4   1.9
  实施例17   E   E   E   1.7   0.8
  实施例18   E   E   E   1.8   1.4
  实施例19   E   E   E   1.4   0.8
  比较例1   E   E   E   在第70,000个图像时电阻变化达到3.5，没有进行进一步的测量
  比较例2   P   边缘效应过强而无法评估
在表1中E表示优异，G表示良好，F表示一般，P表示差。
如表1所示，满足本发明的条件的实施例1至19的结果，在所有的评估项目中，即边缘效应、载体附着、图像的精细可再现性、电荷量的减少和电阻变化，都处于目标范围内。
相反，在比较例1的情况下，其中导电微粒的吸油量为5ml/100g，电阻调节的效果在延长的时间里无法保持，因此电阻变化超出了目标值范围，即在第70,000张图像时达到了3.5Log(Ωcm)。因而停止进一步运行，因为显影剂已不适合实际使用。
此外，在比较例2的情况下，其中使用导电微粒为未表面处理的二氧化钛，其边缘效应超出了目标范围，意味着显影剂是不能实际使用的。因为边缘效应的差的结果，所以没有对显影剂的其他测试项目进行评估。
[发明效果]
通过使用本发明的载体，可以获得对字符部分具有良好细线条的可再现性均高品质图像，同时抑制边缘效应并没有载体附着。此外，因为在电荷量和载体电阻的变化受到抑制，当复制品数量增加时的图像劣化得到了明显的改善，从而载体产生了优异的效果，在延长时间后可产生高品质图像。
本申请要求2004年7月29日提交的日本专利申请No.2004-221546的优先权，并且包含涉及其的主题。

Claims (15)

1.一种载体，包括：
芯部材料；以及
设置覆盖该芯部材料的树脂涂层，该树脂涂层包括：
树脂；以及
吸油量为10至300ml/100g的导电微粒，该导电微粒包括：
基底材料微粒；以及
设置覆盖该基底材料微粒表面的导电涂层，该导电涂层包括：
含二氧化锡的下层；以及
设置覆盖该下层的含二氧化锡和氧化铟的上层。
2.如权利要求1所述的载体，其中该基底材料微粒包括氧化铝、二氧化钛、氧化锌、二氧化硅、硫酸钡和氧化锆中的至少一种。
3.如权利要求1或2所述的载体，其中导电微粒具有的粉末电阻率不超过200Ωcm。
4.如权利要求1至3中任一项所述的载体，其中树脂涂层还包括非导电微粒。
5.如权利要求1至4中任一项所述的载体，其中载体的体积电阻率为10至16[Log(Ωcm)]。
6.如权利要求1至5中任一项所述的载体，其中载体的重均特殊粒径为20至65μm。
7.如权利要求1至6中任一项所述的载体，其中包含在树脂涂层中的树脂包含有机硅树脂和丙烯酸类树脂中的至少一种。
8.如权利要求1至7中任一项所述的载体，其中导电微粒的粒径(D)与树脂涂层的厚度(h)之比(D/h)满足下列关系：
                 1＜(D/h)＜10。
9.如权利要求1至8中任一项所述的载体，其中导电微粒和非导电微粒的量为10至70重量％。
10.如权利要求1至9中任一项所述的载体，其中载体的磁矩对于1000Oe或者1000/4π(A/m)为40至90(Am2/Kg)。
11.如权利要求1至10中任一项所述的载体，其中导电微粒的表面经过硅烷偶联剂处理，并且导电微粒中的含碳量为0.1至0.5重量％，基于导电微粒的重量。
12.一种显影剂，包括：
调色剂，该调色剂包括：
粘合剂树脂；以及
着色剂；以及
载体，该载体包括：
芯部材料；
设置覆盖芯部材料的树脂涂层，该树脂涂层包括：
树脂；以及
吸油量为10至300ml/100g的导电微粒，该导电微粒包括：
基底材料微粒；以及
设置覆盖基底材料微粒表面的导电涂层，该导电涂层包括：
含二氧化锡的下层；以及
设置覆盖该下层的含二氧化锡和氧化铟的上层。
13.如权利要求12所述的显影剂，其中调色剂为彩色调色剂。
14.一种成像方法，包括：
在图像承载元件上形成静电潜像；
使用显影剂对静电潜像进行显像，该显影剂包括：
调色剂，该调色剂包括：
粘合剂树脂；以及
着色剂；以及
载体，该载体包括：
芯部材料；
设置覆盖芯部材料的树脂涂层，该树脂涂层包括：
树脂；以及
吸油量为10至300ml/100g的导电微粒，该导电微粒包括：
基底材料微粒；以及
设置覆盖基底材料微粒表面的导电涂层，该导电涂层包括：
含二氧化锡的下层；以及
设置覆盖该下层的含二氧化锡和氧化铟的上层；
将显影的图像转印到记录材料上；并且对该显影的图像进行定影。
15.一种处理盒，包括：
图像承载元件；
构置以容纳显影剂的显影装置，该显影剂包括：
调色剂，该调色剂包括：
粘合剂树脂；以及
着色剂；以及
载体，该载体包括：
芯部材料；
设置覆盖该芯部材料表面的树脂涂层，该树脂涂层包括：
树脂；以及
吸油量为10至300Hml/100g的导电微粒，该导电微粒包括：
基底材料微粒；以及
设置覆盖该基底材料微粒表面的导电涂层，该导电涂层包括：
二氧化锡层；以及
设置覆盖该二氧化锡层的含二氧化锡的氧化铟层；
构置以使图像承载元件充电的充电元件和构置以除去图像承载元件上残留调色剂的清洁元件中任选的至少一种。
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