专利名称：载体、显影剂、成像设备和处理模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过摩擦色粉为该色粉提供电荷的载体、包括色粉和载体的双组分显影剂以及诸如复印机和激光打印机之类的成像设备和使用所述显影剂的处理模块。
背景技术：
电子照相成像方法一般用于在光导图像承载器上形成静电潜像、向该静电潜像提供带电色粉来形成可见图像、将该可见色粉图像转印到诸如纸张之类的转换介质上并且通过加热、加压或溶剂蒸汽等等来将该可见色粉图像定影在该转换介质上。
该电子照相成像方法概括地讲可以分为双组分显影法和单组份显影法。在所述双组分显影法中，通过将色粉与载体混合使色粉带电，而在所述单组份显影法中，不使用载体使色粉带电。
依据色粉是否由显影套筒磁性地承载，可以将所述单组份显影法概括分为磁性显影法和非磁性显影法。
按照常规，具有良好电荷稳定性和色粉可构造能力并且能够长期稳定地产生高品质图像的所述双组分显影法主要用于打印机、复印机和综合机，这些设备要求具有高速打印能力和高品质图像再现能力；而单组份显影法主要用于小型打印机和传真机，它们要求节省空间和低成本。
特别是近来，要更多地制作彩色图像，因此对高品质图像和图像品质的稳定性有了更多的要求。
日本特开第58-184157号和日本专利公报第5-8424号公开了使用磁性载体的双组分显影法，其中载体具有很小的粒径并且由显影剂形成的磁刷很薄，以致能够更加精细地显影潜像，以制作高品质图像。
不过，具有小粒径的磁性载体具有较低的每颗粒磁化强度，因此其在磁性套筒上的磁性约束力变小了，导致载体转移(附着)到了图像承载器上。
在通过旋转包含在显影套筒中的磁体供给显影剂的显影方法中，为了防止由磁性载体的小粒径造成的载体的附着，日本特开第2000-137352号公开了一种设置载体的饱和磁化强度的底限的方法，并且日本特开第2000-338708号公开了一种设置磁性载体的粒径和残留磁化强度之间的乘积的底限的方法。
换句话说，这些方法是在供给载体之前防止供给具有小磁性约束力的载体。不过，由于静电成分加到了显影器中的载体上，其退吸力有时会高于约束力，从而无法充分地防止载体附着。
在日本特开第2000-137352号中，使用了10000 Oe的电场中的饱和磁化强度。在传统的电子照相显影器中不使用这样高的电场。但是，即使使用了这种方法，也无法始终且充分地防止载体附着。
日本特开第4-145451号中公开了一种清除具有特定的低饱和磁化强度、小粒径和与粒径无关的小比重的载体颗粒的方法，来防止载体附着。不过，在日本特开第4-145451中，根本没有阐明载体的最终性质，从而当要求更高的载体颗粒均匀性的时候，目前还无法预料载体附着的充分防止。
日本特开第2002-296846号公开了一种规定体积平均粒径、粒径分布、平均空隙颗粒、载体的芯材料在1000 Oe的磁场中的磁化强度和载体与分散材料之间的磁化强度差的方法，来防止载体附着。
可以想见，日本特开第2002-296846号的方法对载体附着具有特殊的防止效果，因为它防止了具有小磁性约束力的颗粒的出现。
顺便说一下，可以认为载体附着是由于各个载体颗粒对外力的反作用的差异而发生的，尤其在使用磁刷的显影方法中，认为各个载体颗粒的磁性约束力的差异对载体附着产生了很大的影响。
不过，日本特开第2002-296846号仅仅规定了载体和分散材料之间的磁化强度比例，而并没有提到有关直接参与载体附着的各个载体颗粒的行为的任何事情。
就是说，日本特开第2002-296846号的方法仍然不能完美地产生高品质图像同时防止载体附着。
此外，在日本特开第2002-296846号中，对载体芯材料的性质进行了控制，来防止载体附着并具有其它效果。不过，由于除了芯材料的性质外，载体的性质主要依赖于载体外层的机械、化学、电子、物理和热性质，因此仅对芯材料性质进行控制是不会始终且充分地控制载体的性质的。
尤其是，由于当在成像设备中实际使用时，图像品质及其稳定性主要依赖于载体表面的性质，因此为了得到更好的图像品质需要注意到具有外层的载体颗粒。
近来，考虑环保问题，通常将使用单组份显影方法的单元循环再利用，同时，要求双组分显影剂具有更长的使用寿命。
另一方面，在减小能源消耗方面，更加降低了色粉图像定影温度，并且在较低的温度下，色粉容易变形并牢固地固定。
在下述原因的作用下，双组分显影剂将会出现恶化(1)载体表面磨损；(2)载体表面上外层剥离；(3)载体压碎；(4)可充电能力退化、偏离了所需的载体电阻率和产生了由载体上的色粉的定影(消耗)所伴生的诸如碎片以及磨损粉末之类的杂质颗粒。这些导致了诸如图像密度下降、背景模糊和图像清晰度下降之类的图像质量下降以及诸如发生图像承载器的物理或电损坏这样的损耗。
为了解决上述问题并提高载体的使用寿命，已经提出了很多具有一定贡献的建议方案。
作为关注层载体(即，在其芯材料的表面上带有层的载体)的外层的建议方案，日本特开第8-6308号公开了一种具有外层的载体，该外层是坚硬的聚酰亚胺结胶，包含特殊的双马来酰亚胺，以提高适应环境的稳定性，并防止背景模糊和层脱离；日本专利第2998633号公开了一种树脂层的载体，其中一种基质树脂包含散布的树脂颗粒和导电的细小颗粒，以长时间的防止色粉失效；日本特开第9-311504号公开了一种载体，该载体具有一个由酚醛树脂形成的外层，该树脂包含经硬化的氨基团，所述外层形成在一个球形合成芯颗粒材料的表面上，该芯材料由铁氧化物粉末和酚醛树脂形成，其中规定了铁氧化物和氨基团的含量，以获得稳定的摩擦电荷和耐用性；日本特开第10-198078号公开了一种具有外层的载体，该外层由基质树脂形成，该树脂包括分散的树脂细小颗粒和导电的细小颗粒，其中该基质树脂包括不少于10％的色粉的粘接树脂成分，以降低色粉消耗对可充电能力的影响；日本特开第10-239913号公开了一种具有外层的载体，该外层由聚酰亚胺树脂形成，该树脂具有重复的基团，包含双官能甲硅烷氧基团和在一个分子中包含两个或多个环氧基团的化合物，以具有稳定的带电量。
不过，当定影温度进一步降低且期望载体具有更高的使用寿命时，这些建议方案目前并没有达到足够的效果。
在日本特开第6-6308号、日本特开第2998633号和日本特开第9-311504号以及第10-239913号中，基质树脂独自占据了载体的绝大部分表面，而色粉定影主要依赖于基质树脂的表面状态。因此，并不是总能实现充分防止损耗。
在日本特开第10-198078中，当具有低温可定影能力的色粉，载体表面上的成分与色粉粘接树脂的成分相同，这些成分趋向于成为色粉定影的基本点，从而只要色粉偶尔发生摇动，色粉就无法稳定地带电。
还提出了许多使用具有相对较低的表面能的硅树脂形成外层的提案。不过，硅树脂具有这样的问题表面能低造成与载体的芯材料粘接不足。
日本特开第58-108548号公开了一种涂覆有特殊的树脂的载体；日本特开第57-40267号、第58-108549号、第59-166968号和6-202381号以及日本专利公开第1-19584号公开了涂覆有包括各种不同的添加剂的特殊树脂的载体；而日本专利第3120460号公开了一种涂覆有特殊的树脂并且在其表面上粘着有添加剂的载体。日本特开第8-6307号公开了一种主要使用苯基胍胺-n-正丁醇-甲醛共聚物涂覆的载体。日本专利第2683624号公开了一种由三聚氰胺甲醛树脂和丙烯酸树脂间的交联树脂涂覆的载体。
不过，这些载体仍然都不具有足够长的使用寿命。
为了改善由在载体的表面上消耗色粉而造成的载体的带电量的不稳定性和由所涂覆的树脂的磨损造成的电阻变化，日本特开第2001-117287号、第2001-117288号和2001-188388号公开了一种用热塑性树脂涂覆的载体和一种用具有比粘接树脂粒径大的热塑性树脂涂覆的载体。
日本特开第9-319161号公开了一种在外层的基质树脂中散布特殊的热塑性树脂的细小颗粒的方法，作为另一种保持载体的外层性质的方法，尤其是保持其可带电能力。通过这种方法，即使外层遭到了磨损，其性质也与原始的外层的特性相同。不过，这种方法不能充分地降低磨损。
即使是日本专利第2998933号中的方法也不能充分降低磨损，在该方法中，除了散布热塑性树脂之外，同时还散布导电的细小粉末。
如上面所述，迄今为止，尚未利用施加到载体颗粒上的各种约束力和解吸附力都应当处于适当的范围之内这一原理，做出根本改善期望产生高品质图像的双组分显影剂中的载体附着以稳定地产生高品质图像的试验，这仍然是一个很困难的问题。
此外，防止载体附着并且充分且适度地形成或适当地更新显影套筒上的显影剂刷来将色粉适当地送到静电潜像承载体上并产生具有高图像密度且没有背景污浊的高品质图像仍然是一个很困难的问题。
由于这些原因，对产生高品质图像而没有载体附着的载体存在着需求。
发明内容
因此，本发明的一个目的是，提供一种产生高品质图像而不会发生附着的载体，并且该载体能够长期保持其特性而不会随着时间变化。
本发明的另一个目的是提供一种包含所述载体的双组分显影剂。
本发明的再有的另一个目的是，提供一种成像设备和使用所述双组分显影剂的处理模块。
简单地将，本发明的这些和其它的目的在下文中将会变得更加显而易见，并且本发明的目的能够通过一种载体实现，该载体包括锰铁氧体芯材料；和位于锰铁氧体芯材料上的层，其中，该载体满足下列条件1)～4)1)满足下述关系(a)0.1≤K≤30 (a)其中，K＝(S/M)×100，其中S代表标准差M2/(M1+M2)，M代表其从0.05到0.45的平均值，M1代表载体颗粒中铁元素的含量，M2代表由下述方法确定的锰元素的含量，该方法包括(1)利用磁性将载体保持在具有磁极区的圆柱形套筒上，该磁极区位于磁极的上方，并且在垂直于该圆柱形套筒的转动轴的方向上具有100mT的峰值磁通密度；(2)使所述圆柱形套筒围绕着其转动轴旋转30分钟；和(3)通过在垂直于所述圆柱形套筒的转动轴的方向上施力将载体从磁极区上除去，该力为载体重力的三倍；2)在1000 Oe的条件下磁化强度为45到75emu/g；3)重量平均粒径(D4)为25到65μm，其中，所包含的不大于12μm的粒径的载体颗粒，其数量为不大于0.3重量百分比；和4)重量平均粒径(D4)与载体的数量平均粒径(D1)之间的比例(D4/D1)是1到1.3。
结合附图考虑下述对本发明的优选实施例的说明，本发明的这些和其它的目的、特征和优点将会变得显而易见。
当结合附图进行思考时，通过详细的说明，本发明的各种其它的目的、特征和伴随的优点将会得到更加充分的了解，同时会变得更加容易理解，在这些附图中，相同的附图标记通篇指示相同的部件，其中附图1是表示本发明的显影器的主要部分的示意图；附图2是表示包含本发明的显影器的成像设备的一个实施例的示意图；附图3A到3D是表示分别用在本发明中的由感光器制成的感光层；附图4是表示本发明中转动定影薄膜来定影色粉图像的热定影器(surffixer)。
具体实施例方式
总地来讲，本发明提供了一种载体，该载体能够延长成像设备中与该载体无损伤地接触的各种组件的预期使用寿命，其原因是减少了载体的附着。
例如，传统的显影剂会对非晶硅感光体造成磨损，直至其表面无法修复，但是本发明的载体能够避免这样的问题。此外，在热定影法(surf fixingmethod)，加压器借助薄膜将一个未定影图像压向加热器，该薄膜与加热器相接触并介于该加热器与加压器之间)。本发明的载体能够有效地防止加压和定影薄膜的损伤。
本发明人发现，包含锰铁氧体芯材料并且在该锰铁氧体芯材料的表面上涂有层、并且满足下述条件1)到4)的载体明显地改善了载体附着性和结果得到的图像品质1)满足下述关系(a)0.1≤K≤30 (a)其中，K＝(S/M)×100，其中S代表标准差M2/(M1+M2)，M代表其从0.05到0.45的平均值，M1代表载体颗粒中铁元素的含量，M2代表由下述方法确定的锰元素的含量，该方法包括(1)利用磁性将载体保持在具有磁极区的圆柱形套筒上，该磁极区位于磁极的上方，并且在垂直于该圆柱形套筒的转动轴的方向上具有100mT的峰值磁通密度；(2)使所述圆柱形套筒围绕着其转动轴旋转30分钟；和(3)通过在垂直于所述圆柱形套筒的转动轴的方向上施力将载体从磁极区上除去，该力为载体重力的三倍；2)在1000 Oe的条件下磁化强度为45到75emu/g；3)重量平均粒径(D4)为25到65μm，其中，所包含的不大于12μm的粒径的载体颗粒，其数量为不大于0.3重量百分比；和4)重量平均粒径(D4)与载体的数量平均粒径(D1)之间的比例(D4/D1)是1到1.3。
解决载体附着问题的本发明的载体的原理或机制还不清楚，不过可以将其设想如下。
首先，载体附着主要发生在来自由显影电场造成的静电力的吸附力大于载体颗粒在磁性套筒上的磁性约束力的时候，此时磁刷被穿透，从而载体颗粒转移到了图像承载器上。
因此，防止在磁刷中形成弱约束力部分能够减少载体的附着。
此外，设想磁刷中的弱约束力部分是由低磁化的载体颗粒造成的，这些低磁化的载体颗粒是与所有其它的载体可以混合存在的。
就是说，可以认为不能由磁性约束力抓获的未吸附载体的磁化强度与低磁化载体颗粒包含在最初的载体中的方式有关。
载体未能均匀磁化从而具有磁化强度分布状态，并因此具有低磁化强度的载体颗粒更加容易首先得不到吸附。
我们认为，本发明中使用的包含锰元素和铁元素的锰铁氧体直接导致了载体的磁化强度的不均匀，这是由于金属元素的非均匀组成而造成的。
下面将推测其原因。
锰铁氧体典型地具有无规则的尖晶石结构，因为锰和铁原子能够具有比较接近的离子半径，因此刚好由一个氧原子填充的四面体空穴和八面体空穴随意地由锰和铁原子占据了。
当刚好由一个氧原子填充的四面体空穴和八面体空穴由锰和铁原子随机地占据了时，晶格结构的磁性作用变得相对较弱，锰和铁元素的磁性特性强烈地表现出来了。因此，认为金属元素的不均匀组成导致了载体的磁化强度的不均匀性。
因此，为了制备用在本发明中的磁性芯材料，提高组成成分的均匀性是非常必要的。例如，最好确保对用于磁芯的材料进行充分的研磨和均匀散布，确保以受控的温度对要研磨和均匀散布的材料进行持续受控时间的预烧结、并且对经过预烧结的材料进行充分的研磨和均匀散布。
此外，对于其中散布了磁性材料的芯材料颗粒而言，最好确保散布在聚合物中的磁性颗粒的含量和分散度，并控制形成芯材料颗粒的条件，以致在其中尽可能少地形成空白空间。
下面对条件1)进行解释。
如上所述，载体颗粒具有充分均匀的组成成分是非常必要的。就是说，为了防止载体颗粒的不均匀磁性特性和载体附着，铁和锰元素之间具有0.1到30的变异系数K是必不可少的条件。
当该变异系数K大于30时，在具有正常磁化强度的载体中混有具有低磁化强度的载体，导致了载体附着和较差的图像品质。
组成成分越均匀效果约好。不过，必须将芯材料混合相当长的时间才能获得具有小于0.1的变异系数K的均匀的组成成分，因此，在生产过程中，具有小于0.1的变异系数K的均匀的组成成分是不切实际的。
当构成载体颗粒的铁元素的数量为M1而锰元素的数量为M2时，锰元素的比例M2/(M1+M2)的平均值M需要是0.05到0.45。
当大于0.45时，所得到的载体不会具有足够的磁化强度。当小于0.05时，当在烘焙环境下制备时，磁性铁氧体芯材料易于出现氧亏损，从而做的到的载体的磁化强度变化很大。
当载体颗粒具有组分分布状态时，其磁性约束力也具有分布状态。因此，不仅在一开始会出现载体的附着，而且随着时间的推移仍然会发生载体附着，并且难于在控制磁刷硬度的同时精确地保持充足的磁性约束力。
这些优选地在实际使用的电子照相成像设备或调整为具有更加恶劣条件的类似设备中得到了验证。
为了简单且可靠地得到解吸附的载体，将载体放到具有显影套筒的显影器中，该显影套筒在其显影区域内具有特定的磁通密度，并且进行预定时间的载体解吸附，同时改变套筒的旋转速度，以获得所需的解吸附力。
至少可以使用下述的方法(1)到(5)之一来制备本发明的载体(1)使用比传统的方法更彻底的方法散布和混合材料；
(2)通过将颗粒层的厚度规定为，例如，不大于3cm来防止锻烧芯材料颗粒的温度不均匀；(3)预先用化学方法由水溶液来合成锰和铁的合成氧化物；(4)混合并烘干锰化合物的溶液和铁化合物的溶液，并且在有氧环境下预锻烧该混合物；(5)充分生长氧化物和氧化锰的固溶体(复合氧化作用)。
下面，将对条件2)进行解释。
当载体的磁化强度过于不平衡时，所有的载体都可能导致载体的附着，或者使形成在显影套筒上的磁刷变得更硬，以致妨碍色粉顺利地送入到静电潜像承载体上，并且损坏了静电潜像承载体，而与上面提到的在本发明中详细说明了的组成成分不均匀性无关。因此，在1000 Oe的条件下，载体需要具有45到75emu/g的磁化强度(σb)。
当σb小于45时，磁化强度非常低，以致载体的磁性约束力变得非常微弱，从而易于发生载体附着。当大于75时，磁刷易于变硬，以致妨碍了色粉顺利地送入到静电潜像承载体上，以致造成了图像密度的下降，并且还损坏了静电潜像承载体，以致难于建立显影条件来产生高品质图像同时有效地防止载体附着。
下面将对条件3)进行说明。
如上所述，载体最好具有较小的粒径以产生高品质的图像。不过，个别具有过小了粒径的载体颗粒具有较小的磁化强度和较小的约束力。因此，载体需要具有25到65μm的重量平均粒径(D4)，以防止载体附着并产生高品质图像。出于同样的原因，当具有不大于12μm的粒径的载体的含量不大于0.3重量百分比时，能够可靠地防止载体附着。
下面将对条件4)进行说明。
当载体的粒径分布状态是尖锐的且均匀的时，尤其是当重量平均粒径(D4)与载体的数量平均粒径(D1)之间的比值(D4/D1)是1到1.3时，各个载体颗粒将具有更加均匀的磁化强度，从而能够进一步减少载体附着，并且可以使用宽松的显影条件来产生高品质的图像。
当D4/D1大于1.3时，载体的粒径分布很宽，从而各个载体颗粒的磁化强度不均匀性倾向于变大。
当具有大粒径的载体增多时，即使少量的增加都会大大增大D4/D1，并且具有大粒径的载体损害了适当的显影刷的形成，并易于形成硬的显影刷。
虽然即使大量具有小粒径的载体不过在很大程度上增加D4/D1，当具有小粒径的载体的比例增大时，需要形成一个能够充分约束这些具有小磁化强度的载体的电场。因此，具有大磁化强度的载体颗粒的约束力变得过强，从而变得难于形成具有适当硬度的磁刷，并且进一步加速了载体颗粒的恶化，这是因为将额外的应力施加给了这些载体颗粒。
因此，在本发明中，具有上述特性的载体能够防止载体附着并能够在宽松的显影条件下产生高品质的图像。
此外，为了控制显影过程中施加给载体的静电力，以可靠地防止载体附着并产生高品质的图像，当由下述公式(2)确定的交流电压E以1000Hz的频率施加给载体的磁刷时，载体的电阻率R为1.0×109Ω·cm到1.0×1011Ω·cm，载体的磁刷位于间隙为dmm的平行平板电极之间并具有40％的空间占有率E(v)＝250×d(2)其中，d为0.40±0.05mm，E为峰值电压。
如上面所述，载体附着是由磁场约束力与机械和静电解吸附之间的平衡所引起的。因此，要防止载体吸附，除了上面所提到的其组成成分的均匀性、磁场调节和粒径调节以外，最好载体是静电调节的。
当电阻率R大于1.0×1011Ω·cm时，由于搅拌显影剂造成的摩擦带电的色粉和载体产生的电荷积累在载体颗粒上，从而载体颗粒被吸引到图像承载器的非成像部分上，导致了载体附着。
当电阻率R小于1.0×109Ω·cm时，载体颗粒带有感应电荷，从而不管是成像部分还是非成像部分都将发生载体附着。
此外，具有低电阻率的载体干扰了图像承载器上的静电潜像，以致破坏了高品质图像。
载体的表面凹状和凸状最好具有0.1到2.0μm的平均垂直间隔，并且更好的情况是0.2到1.0μm，以确保载体的外层的抗磨损和抗损耗，并且防止载体的特性随时间变化，尤其是充电能力和/或电阻。
当载体的表面凹状和凸状具有0.1到2.0μm的垂直间隔时，防止了在显影单元中作为解吸附力施加给载体的静电力随时间的变化，从而即使产生了许多图像之后，也能够象其最初的样子那样防止载体附着。
下面，将对载体的组成成分进行说明。
对用于载体的磁性铁氧体芯材料并没有限制，只要该载体如上面所述那样包含规定数量的锰和铁即可，从而可以使用诸如锰铁氧体、锰-镁铁氧体和锰-镁-锶铁氧体之类的公知的铁氧体。
除了铁氧体之外，为了控制芯材料电阻和提高其生产性，可以将一种或多种组成元素加到铁氧体中，例如，Li、Na、K、Ca、Ba、Y、Ti、Zr、V、Ag、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、Sb和Bi。这些组成元素的含量最好不大于5％原子质量，并且更好的情况是不大于3原子重量％，其中该原子重量百分数是在包含在载体中的金属的总原子质量的基础上的所占的原子重量百分比。
形成在芯材料表面上的外层是由至少一种无机微粒材料和树脂形成的。
最好使用绝缘无机微粒材料作为所述无机微粒材料。
绝缘无机微粒材料的具体实例包括公知的绝缘粉末颗粒，例如氧化铝、二氧化硅、碳酸钠、滑石粉、粘土、石英玻璃、铝硅酸盐玻璃、云母片、氧化锆、富铝红柱石、硅铝氧氮陶瓷、皂石、镁橄榄石、堇青石、氧化铍和氮化硅。不过，所述绝缘无机微粒材料并不仅限于这些。
特别地，所述绝缘无机微粒材料最好包含以氧化铝和二氧化硅为代表的铝原子成分和/或硅原子成分，以进一步防止微粒从外层上的脱离，并且更加可靠地防止了载体电阻随时间的变化。
在载体表面上形成凸状和凹状的方法并没有具体的限制，所述凸状和凹状可以通过在其中包含所述无机微粒材料来形成。为了在其上的颗粒的作用下稳当地形成凸状和凹状，颗粒的含量最好是20到90％，并且更好的情况是25到80％，其中这些百分比是外层的各种成分的质量为100％的情况下，它们所占的重量百分数。
当颗粒的含量小于质量的20％时，载体表面上的凸凹状趋于平缓，则有时会无法充分与所消耗的色粉发生摩擦。另一方面，当颗粒的含量大于90％时，凸凹状易于损坏，从而最初的凸凹状有时会无法保持。
形成载体的外层的树脂也没有特别的限制，其具体的实例包括诸如聚烯烃这样的交联共聚物，例如，聚乙烯和聚丙烯以及它们的改性树脂、苯乙烯、丙烯酸树脂、丙烯腈、乙酸乙烯脂、乙烯醇、乙烯基咔唑和vinylether；由有机硅粘接剂形成的硅树脂或由醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、聚亚安酯等等得到的改性树脂；聚酰胺；聚酯；聚亚安酯、聚碳酸酯；脲醛树脂；三聚氰胺甲醛树脂；苯代三聚氰胺树脂；环氧树脂；聚酰亚胺树脂以及它们的衍生物。
特别地，外层中的树脂最好包含丙烯酸部分作为构成单元，以将所述绝缘无机颗粒可靠地固定在外层中，从而有效地防止由于摩擦造成的它们的剥离。在外层中的丙烯酸部分能够相当有效地防止由摩擦造成的无机颗粒的剥离，并且能够长期保持载体的表面上的凸凹状。
此外，所述丙烯树脂最好具有20到100℃的玻璃转化温度，并且更好的情况为25到80℃。具有处于上面所述的范围内的玻璃转化温度的丙烯酸树脂具有适当的弹性，并且这考虑到了减小载体在显影剂进行摩擦加电的时候所受到的冲撞，以防止外层的损坏。
此外，外层中的树脂最好是丙烯酸树脂与氨基树脂之间的交联树脂，以致能够防止树脂之间的熔化粘接，即，当只使用丙烯酸树脂时易于发生粘连，同时保持了适当的弹性。
氨基树脂的具体实例包括公知的氨基树脂。尤其是，最好使用三聚氰二胺树脂和三聚氰胺甲醛树脂来提高载体的充电能力。当需要对充电能力进行适当的控制时，也可以与三聚氰二胺树脂和三聚氰胺甲醛树脂一起使用其它的氨基树脂。
此外，外层中的树脂最好包含硅树脂部分作为构成单元，以降低载体的表面能，并防止失效色粉的出现。因此，能够长时间保持载体的特性。
硅树脂的构成单元最好包含从下述单元组成的族中选取的一个单元methyltrisiloxane单元、dimethyldisiloxane单元和trimethyldisiloxane单元。硅树脂部分可以采用化学方法与外层中的其它树脂进行粘接、混合或叠层。
当采用叠层方式时，硅树脂最好位于该叠层的最上面。
当采用混合和叠层方式时，最好使用硅树脂和/或其改性树脂。硅树脂的具体实例包括任何公知的硅树脂。尤其是，最好使用能够具有三维网络结构的热硬化性硅树脂、仅由具有下列分子式(1)的有机硅粘合剂形成的净硅树脂以及由醇酸树脂、聚酯、环氧聚氨酯改性的硅树脂。其中R1代表氢原子、具有1到4个碳原子的烷基团或苯基团；R2和R3各自代表一个氢原子、具有1到4个碳原子的烷氧基团、苯基团、含苯氧基团、具有2到4个碳原子的烯基团、具有2到4个碳原子的alkenyloxy团、羟基、羧基团、乙撑氧基团、缩水甘油基团或者具有下列分子式(2)的基团。
其中R4和R5各自代表羟基团、羧基团、具有1到4个碳原子的烷基团、具有1到4个碳原子的烷氧基团、具有2到4碳原子的烯基团、具有2到4个碳原子的alkenyloxy团、苯基团和含苯氧基团；并且k、l、m、n、o和p各自代表整数。
上面给出的替换物中的每一个可以是不经取代的，并且可以具有诸如羟基团、羧基团、烷基团、苯基团和卤族原子之类的取代物。
外层最好包含导体或半导体颗粒，这些颗粒的数量平均粒径比由上面所述的绝缘无机颗粒代表的形成表面凹凸状的颗粒小，以精确地控制载体的电阻。
可以使用公知的导体或半导体颗粒。导体颗粒的具体实例包括诸如铁、金和铜这样的金属；诸如铁氧体和磁铁之类的铁氧化物；诸如三氧化二铋和三氧化钼这样的氧化物；诸如碘化银和β-氧化铝这样的离子导电体；和诸如碳黑这样的颜料。半导体颗粒的具体实例包括诸如钛酸钡、钛酸锶和钛酸镧铅这样的双氧化物；氧化钛；氧化锌；氧化锌的缺氧结构(Frankel型半导体)；和掺杂型缺陷结构(肖特基型半导体)。
在这些导体或半导体颗粒中，特别最好使用炉黑和乙炔黑，因为即使它们的少量的低阻抗细粉末就能够有效地控制导电性。
所述低阻抗细粉末需要小于形成载体的表面凹凸状的颗粒，并且最好具有0.01到1μm的数量平均粒径，并且其含量为在每100份外层中的树脂的重量中占2到30份。
可以使用公知的方法来形成外层，可以借助喷射涂布法、浸渍涂布法等等将用于形成外层的涂覆液涂布在芯材料颗粒的表面上。该外层最好具有0.01到20μm的厚度，并且更好的情况是具有0.3到10μm的厚度。
在形成了外层之后，可以在涂布设备中或诸如普通电烤箱或烧结炉之类的其它加热器中对载体进行加热。
加热温度无法绝对地确定，因为根据用在外层中的材料加热温度是不同的，不过优选地使用120到350℃的温度。加热温度最好不要大于用在外层中的树脂的分解温度，并且最好上限为200℃。此外，加热时间最好是5到120分钟。
本发明的电子照相载体可以用在包含色粉的电子照相显影剂中，该色粉至少包含粘接树脂和着色剂，本发明的载体能够防止载体附着，并且能够产生高品质的图像。所述色粉最好以重量百分比为2到12％的数量包含在显影剂中，更好的情况是2.5到10％。
对于包含在本发明的电子照相显影剂中的色粉来说，可以使用任何成分，对其没有任何的特殊限制。
用在色粉中的粘接树脂的具体实例包括苯乙烯聚合物和诸如聚苯乙烯、聚-p-氯苯乙烯和聚甲基苯乙烯之类的取代苯乙烯聚合物；诸如苯乙烯-p-氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-丙稀共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯萘共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸脂共聚物、苯乙烯-乙烷基丙烯酸脂共聚物、苯乙烯-丁基丙烯酸脂共聚物、苯乙烯-辛基丙烯酸脂共聚物、苯乙烯-甲基异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-乙烷基异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁基异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基α-氯萘共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异丁烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物和苯乙烯-马来酸酯共聚物之类苯乙烯共聚物；诸如聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯之类的丙烯酸酯聚合物和共聚物；诸如聚氯乙稀和聚醋酸乙烯之类的聚乙烯衍生物；聚酯聚合物；聚氨酯聚合物；聚酰胺聚合物；聚酰亚胺聚合物；多元醇聚合物；环氧聚合物；萜烯聚合物；脂肪族或脂环族烃类树脂；芳香族石油树脂等等。这些树脂可以单独使用或者组合使用，但是树脂并不局限于此。在这些树脂中，至少从由苯乙烯-丙烯酸共聚物树脂、聚酯树脂和多元醇树脂组成的组中选取的至少一个树脂优选地用于将良好的电特性赋给所得到的色粉，并降低了产品成本。此外，聚酯树脂和/或多元醇树脂更加优选地用于将良好的定影能力赋给所得到的色粉。
可以使用通常用作色粉着色剂的公知的颜料和染料作为本发明的电子照相色粉中使用的着色剂。着色剂的具体实例包括碳黑、锅黑、铁黑、钴蓝、苯胺黑染料、苯胺蓝、酞花青兰、酞花青绿、耐晒黄G、罗丹明6C胭脂红、铜油蓝(chalco oil blue)、铅铬黄、喹吖酮红、联苯胺黄、玫瑰红等。这些颜料可以单独或组合使用。
包含在电子照相显影剂中的色粉最好包含隔离剂，以进行不使用定影油的无油定影。最好使用诸如聚乙烯蜡、丙稀蜡和棕榈蜡这样的蜡作为包含在色粉中的隔离剂，不过隔离剂并不仅限于这些。隔离剂的含量最好是0.5到10.0重量百分比，并且更好的情况是3.0到8.0％，尽管这取决于用于所得到的色粉的隔离剂和定影方法。
可以公知的添加剂来提高所得到的色粉的流动性和环境适应性。添加剂的具体实例包括无机粉末和不亲水无机粉末，例如氧化锌、氧化锡、氧化铝、氧化钛、二氧化硅、钛酸锶、安定钛(valium titanate)、钛酯钙、锆酸锶、锆酸钙、钛酸镧、碳酸钙、碳酸镁、云母和白云石。这些添加剂可以单独使用，也可组合使用。
作为其它的添加剂，诸如聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物和聚偏氟乙稀这样的碳氟树脂的细小颗粒可以用作色粉的表面改进剂。
这些添加剂是额外添加到色粉颗粒中的，以每100份色粉颗粒质量加入0.1到10份的数量添加，尽管这取决于所添加的添加剂。这些添加剂是随意地混合成一种混合物来粘着或凝结在色粉的表面上的，或者游离在色粉颗粒之间。
此外，可以使用公知的电荷控制剂作为提高结果得到的色粉的可带电能力的电荷控制剂，例如，诸如包含氨基团的乙烯基共聚物、季铵盐化合物、苯胺黑染料、聚胺树脂、咪唑化合物、吖嗪染料、三苯甲烷染料、胍化合物、胭脂红颜料这样的正电荷控制剂；以及诸如羧酸衍生物、羧酸金属盐、烷氧基化、有机金属合成物和螯形化合物之类的负电荷控制剂，这些电荷控制剂可以单独使用或者组合使用。所述控制剂最好具有不大于2.0μm的分散粒径，并且更好的情况是当散布在色粉颗粒中时其粒径不大于1.0μm，以均匀地与载体表面发生相互作用。
在本发明的显影剂中的色粉颗粒可以通过使用公知的方法对上面所述的材料进行揉和来制备，可以利用双辊、双轴挤压揉和机、单轴挤压揉和机等等来进行制备，并使用公知的机械或气流法对经揉和的材料进行研磨和分类。在揉和过程中可以一起使用分散剂来控制着色剂和磁性材料的分散状态。此外，色粉颗粒可以包含由搅拌机等设备混合的上述添加剂，以改善其表面。
此外，可以使用通过使用诸如树脂单体和低分子量树脂低聚物这样的起始材料对色粉颗粒进行粒化而制备的聚合色粉。
色粉颗粒的带电量是无法直接地确定的，这是因为该带电量是根据实际的使用方法而不同的。不过，本发明的与载体颗粒组合使用的色粉颗粒优选地具有绝对值为3到40μc/g的饱和带电量，并且更好的情况是绝对值为5到30μc/g。
色粉颗粒最好具有4到10μm的重量平均粒径，并且基本有10％的粒径不小于2.5μm，以产生具有稳定图像品质的图像。
在一个显影器中，具有一个通过摩擦显影剂对色粉进行充电的摩擦充电器；一个可转动的容器，该容器装该显影剂，在该显影剂内部包含已带电的色粉和一个磁场发生器；和一个形成有静电潜像的图像承载器，当所述显影剂是本发明的显影剂，并且靠近显影区域(该显影区域是所述容器与所述图像承载器之间紧密接触的位置)的容器表面的垂直方向上的磁通密度B(mT)满足由下面的公式(3)所表示的关系时，对于具有低磁化强度的颗粒而言，能够维持住磁场约束力，这些颗粒混合在载体中，并且能够将显影部分中的载体的磁刷控制在良好的状态。
3500/σb≤B≤10000/σb (3)因此，能够防止载体附着并且能够长期产生高品质的图像。
该显影器最好具有一个定位器，当图像承载器与显影剂容器在显影区域内彼此非常接近时，该定位器使图像承载器与显影剂容器之间保持0.03到0.80mm的距离，以稳定地进行显影。
当该距离小于0.30mm时，磁刷有时会去掉经显影的色粉图像。当大于0.80mm时，色粉在固态图像的边缘上显影得要比在其中心多，即，趋向发生边缘效应。
显影器优选具有电压施加器，当由大体上改变每单位面积的显影面积的比率产生半色调像时，该电压施加器将直流偏压电压加于图像图像承载器。另外，显影器优选具有电压施加器，当由大体上改变每单位面积色粉的附着量而产生半色调象时，该电压施加器将交流电压叠加了直流电压的偏压施加给显影剂容器。
包括显影器的成像设备优选装备色粉再循环器，至少包括一用于清洁图像承载器的清洁器，以及被收集色粉的转印器。转印器将由清洁器收集的色粉输送到显影器的显影部分，从而节省原料。
当包括转印器和定影器的成像设备具有上述的显影器时，成像设备产生高质量的影象，同时防止载体粘附。转印器将多个显影器的图像承载器上形成的色粉图像分别转印到介质上，定影器将色粉图像定影在介质上。
在一种处理模块中，摩擦充电器摩擦显影剂而使色粉带电；可旋转的容器装有包括被充电的显影剂和磁场发生器；图像承载器形成静电潜像，显影剂包含色粉。当显影剂是本发明的显影剂而沿着容器表面接近于显影区域的法线方向的磁通量密度B(mT)满足公式(3)所代表的关系时，该处理模块可以长时间稳定地显影，同时没有由于载体粘附而减少显影器中的载体。显影区域是容器和图像承载器间紧密接触的位置。
下面，参照附图1进一步解释本发明的显影器。附图1是说明本发明显影器本体部分的示意图。
面对作为潜像承载器的感光鼓1的显影器，大体上由承载显影剂的显影套筒41、包含元件42的显影器、刮片43和支持壳体44。
支持壳体44在感光鼓1的方向上具有开口，并与作为包含色粉10的色粉容纳器的色粉料斗45结合。显影剂容纳器46包含由色粉10和载体颗粒形成的显影剂11，其接近色粉料斗45，并装备显影剂搅拌器47用于搅拌色粉和载体颗粒，并赋予色粉颗粒摩擦/分离电荷。
色粉料斗45装备色粉搅拌器48和内部的色粉供料器49。色粉搅拌器48由驱动器(没有图示)旋转。色粉搅拌器48和色粉供料器49在搅拌色粉10的同时将色粉料斗45的色粉供给显影剂容纳器46。
显影套筒排列在感光鼓1和色粉料斗45之间的空间中。显影套筒41在由箭头指示的方向由驱动器(没有图示)旋转，并具有磁体(没有图示)作为内部磁场发生器。磁体固定位于图像显影器的相对位置，以此用载体颗粒形成磁性刷。
刮片43装配包含元件42的显影器的相对侧，支持壳体44装在这一侧。确定刮片43的位置，使得其一端和显影套筒41的周围表面间保持规则间隙。
由色粉搅拌器48和色粉供给器49从色粉料斗45供给的色粉10被输送到显影容器46，其中显影剂搅拌器47搅拌色粉以此给予理想的磨擦/分离电荷。然后色粉10由具有载体颗粒(或单独)的显影套筒41获得并作为显影剂11，然后输送到面向感光鼓1的周面的位置，其中只有色粉10被静电地与在感光鼓1上形成的潜像结合从而形成在那上面色粉图像。
图2是本发明包括显影器的成像设备的实施例示意图。在鼓形的图像承载器1周围，设置有图像承载器2的充电元件、图像照射器3、显影器4、转引器5、清洁器6和放电灯，图像如下形成。
下面解释负像和正像成形法。
图象承载器1由感光器(OPS)代表，其具有有机光电导层。图象承载器1由放电灯7放电，由充电元件2例如充电器和充电辊均匀地充负电荷。然后从照射器3发出的激光束照射图像承载器从而在上面形成潜像(被照射的部分电位比没有照射的部分低)。
由激光二极管发出激光束，多边形的多面镜高速旋转并反射光束，沿着其转动轴的方向扫描图像承载器1的表面。
然后，用色粉颗粒或色粉颗粒和载体颗粒混合物形成的显影剂对潜像显影，从而形成可视色粉图像。这些显影剂供给到作为成像设备中的显影剂承载器的显影套筒41。
当潜像显影时，电压施加器(没有图示)在图像承载器的被照射部分和没被照射部分之间施加适当的电压，或者向显影套筒41施加显影偏压。在显影偏压中，交流电压上叠加有上述的电压。
另一方面，转印介质例如纸8同步地由送纸装置(没有图示)向图像承载器1和转印器5间的间隙进纸，转印器5具有一对顶和底抵制辊(没有图示)与图像的前沿同步，色粉图像转印在转印介质上。施加到转印器上的转印偏压，其电势最好与色粉电荷的极性相反。然后，转印介质或中间转印介质8从图像承载器1分离，从而获得转印图像。
残留在图像承载器上的色粉颗粒被清洁元件61收集于清洁器6的色粉收集空间62。
收集的色粉颗粒可以由色粉再循环器(没有图示)输送到显影器和/或色粉供给器，从而再次使用。
成像设备可以具有如上所述的多个显影器，顺序地在转印介质上转印多个色粉图像，然后将转印介质输送到定影器，通过加热将色粉图像定影在转印介质，等等，或可以在中间的转印介质转印多个色粉图像，然后将多个色粉图像一起转印在转印介质上并且定影色粉图像。
非晶硅感光器(以下简称α-硅感光器)可以有效地被用作安装于本发明的成像设备中的图像承载器，其通过从50℃到400℃加热导电基底形成并且在基底上形成α-硅感光层，该感光层的形成是通过真空沉淀法、阴极真空喷镀法、离子电镀法、加热化学汽相淀积方法、光化学汽相淀积或等离子化学气相沉淀法等等。特别优选使用等离子化学气相沉淀法，其在基底上通过用直流电、高频电流或微波辉光放电沉淀气态材料形成α-硅层。
图3A到3D分别为阐述用于本发明的由无定型感光器构成的感光层的示意图。
图3A中的电子照相感光器500包括基底501和位于其上的感光层503，它是光电导的，并且由α-硅形成。图3B中的电子照相感光器500包括基底501、位于基底上的感光层502和位于感光层上的α-硅表面层503。图3C中的电子照相感光器500包括基底501、防电荷注入层504、位于防电荷注入层上的感光层502和位于感光层上的α-硅表面层503。图3D中的电子照相感光器500包括基底501、位于基底上的感光层502、电荷产生层505、由α-硅形成的电荷传输层，和位于感光层上的α-硅表面层503。
感光器的基底可以是导电的或绝缘的。该基底特别的例子包括金属如Al，Cr，Mo，Au，In，Nb，Te，V，Ti，Ot，和Fe及它们的合金如不锈钢。
还有，绝缘基底如合成树脂的薄膜或片材如聚酯，聚乙烯，聚碳酸酯，醋酸纤维素，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚酰胺；玻璃；和陶瓷能被使用，只要在基底的至少一个表面上形成的感光层进行过导电处理。
该基底的形状为具有平滑或凹凸表面的圆筒型、平板或无接头环带。当需要包括该基底的电子照相的感光器具有柔韧性时，该基底可具有所需的尽可能薄的厚度。但是，考虑到生产和加工便利和电子照相的感光器的机械强度，该厚度典型地不低于10μm。
本发明的α-硅感光器可选择性包括在图3C中所示的位于导电基底和感光层之间的防电荷注入层。
当感光层被有一定极性的电荷充电时，该防电荷注入层防止电荷从基底注入感光层。但是，当感光层被相反极性的电荷充电时，防电荷注入层不会防止电荷从基底注入感光层，即防电荷注入层对极性具有依赖性。该防电荷注入层比感光层包含更多原子控制传导性，从而具有这种能力。
防电荷注入层具有在电子照相性能和经济效益方面理想的厚度，且优选厚度为0.1～5μm，更优选为0.3～4μm，最优选为0.5～3μm。
选择性地，在基底501上形成的层下的感光层502，就理想的电子照相性能和经济效益而言具有的厚度，优选为1-100μm，更优选20-50μm，最优选23-45μm。
电子传输层是在感光层功能性分离时的传输电荷的层。电荷转印层至少包括硅原子、碳原子和氟原子，且选择性地包括氢原子和氧原子。此外，根据需要，电荷转印层可以具有光敏性、电荷保留能力、电荷产生能力和电荷传输能力。在本发明中，电荷转印层优选包括有氧原子。
电荷转印层根据需要在电子照相性能和经济效益方面的厚度，优选为5-50μm，更优选为10-40μm，最优选为20-30μm。
电荷产生层至少包括硅原子，基本上不包括碳原子，选择性地包括氢原子。此外，需要的话，电荷产生层可以具有光敏性、电荷产生能力和传递能力电荷转印层按照需要在电子照相性能和经济效益方面的厚度，优选在0.5-15μm之间，更优选在1-10μm之间，最优选为1-5μm之间。
本发明中所使用的a-Si感光器可选择性的包括有在基底上形成的感光层上的表层，其优选为a-Si表层。该表层具有自由面，且能达到该发明关于抗潮湿、抗反复使用、抗电压力、抗气候以及耐久等性能方面的目的。
表层厚度优选在0.01-3μm之间，更优选为0.05-2μm之间，最优选在0.1-1μm之间。在低于0.01μm时，由于感光器使用时的磨损，将丧失表层。当大于3μm时，就会发生诸如残留电压上升等电子照相性能退化的现象。
本发明所述的成像设备中安装的定影器包括带有加热元件的加热器，与加热器相接的薄膜以及通过薄膜与加热器相接的压力器，在薄膜和压力器之间通过的记录材料上形成未定影的图像，再在施加热的情况下将未定影的图像定影于其上。
定影器如图4所示是使定影薄膜旋转的冲浪定影器(surf fixer)。
定影薄膜是具有抗热性的状如环带的薄膜，它张紧地架在主动轮、被动轮以及位于它们之间下方的加热器上。
被动轮也是张紧轮，如图4所示，定影薄膜按照主动轮的顺时针方向进行顺时针转动。定影薄膜的转动速度与压力轮和定影薄膜相贴合的转印缝隙区L处的转印材料的速度一样。
压力轮具有橡胶弹性层，具有如硅橡胶一样的隔离能力，在以总压力为4-10kg与转印缝隙区L接触的同时时逆时针方向旋转。
定影薄膜优选具有良好的抗热性能、隔离能力以及耐久性，且厚度不超过100μm，优选不超过40μm。定影薄膜的特例包括单层的或多层的抗热树脂薄膜，如具有厚度为20μm的聚酰亚胺，聚醚酰亚胺，聚醚硫化物(PES)以及四氟乙烯全氟乙烯基共聚物树脂(PFA)。在其上面(与图像相接)涂覆有隔离层，包括碳氟树脂，如全四氟乙烯树脂(PTFE)、PFA、导电材料，厚度为10μm，或者是由诸如碳氟橡胶和硅橡胶的这类橡胶形成的弹性层。
本发明中具有这样定影器的成像设备能防止承载器粘结且有效地延长了每个接触零件的寿命而不使其受损。
图4中，加热器由平的基底和定影加热器构成，而平的基底是由具有高导热性和高电阻系数的材料如氧化铝制成的。由电阻加热器构成的定影加热器位于与定影薄膜在加热器长度方向上相接触的加热器的表面上。
电阻材料如Ag/Pd以及Ta2N或线性地或成面地通过丝网印刷等方法覆盖在定影加热器上。
定影加热器的两头都有电极(没有示出)且电阻加热器在电流经过电极时产生热量。
此外，由电热调节器构成的定影温度感应器位于基底上与安放定影加热器一面相反的另一面上。
由定影温度感应器探测到的基底的温度信息被传输到为定影加热器提供电能的控制器上，使加热器有恒定的温度。
在大体上描述了本发明之后，我们通过特定的例子来对本发明作进一步的了解。这里所述的各例旨在说明而不是限定。在下面例子的描述中，除特殊说明，数字代表份中的重量比。
实施例1氧化锰和氧化铁以摩尔比(Mn/Fe)35/65混合。使用研磨加分散的方法，混合物被球磨磨成粉末且分散在水中48小时后，混合物在弱还原气体存在下，在900℃干燥并预烧1小时。
在30％空间内填充有直径为10mm的氧化锆球和20％空间内填充有包括25％固体物质的氧化物浆料的球磨炉中进行湿研磨。
碾碎之后，预烧过的混合物再通过研磨加分散的方法，在水中用球磨进行24小时的再次研磨和分散以制备锰和铁的混合氧化物的浆料。
聚乙烯醇和分散剂作为凝固剂加入到浆料中，浆料成为粒状并通过吹干机干燥，再通过超音速震动筛分级以制备成为粒状颗粒。
粒状颗粒在大气环境下用电加热炉在1200℃燃烧4个小时以制备锰铁酸盐颗粒。
此外，通过超音速震动筛将锰铁酸盐颗粒分级以制备芯材(1)。
下面的材料是通过同源混合器分散30分钟以制备层液来形成层。
含有50重量％的固体物质的丙烯酸树脂溶液 60含有70重量％的固体物质的三聚氰二胺树脂溶液 15含有20重量％的固体物质的Straight silicone树脂 150甘油二丁酸双乙酸盐 1.5粒径平均值为0.3μm的氧化铝颗粒 100碳黑 6甲苯 1500将层液通过硫化床喷吐器涂到芯材上(1)后，将芯材在大气下150℃加热1小时以制备载体(C1)。
由Microtrac Inc生产的粒径测量模型X100测量载体(C1)的粒径分布，发现，载体(C1)的重量平均粒径(D4)为37.5μm、平均粒径(D1)为34.3μm，且直径不大于12μm的载体含量为0.14重量％。
载体(C1)的表面可以通过扫描电子显微镜在放大2000倍的条件下，观察到所形成氧化铝的凹状和凸状，其表面上凹凸的平均垂直间隔通过激光显微镜在没有接触的条件下测得为0.3μm。
在1000Oe下，载体(C1)的磁化(6b)经TOEI INDUSTRY CO.，LTD生产的多样品旋转磁化测试仪测量为66.0emu/g。
按照下述方法进行载体的解吸附作用测试。
首先，对作为测试用的显影套筒(由Ricoh Company，Ltd生产的彩色打印机IPSio色彩8000的显影套筒)进行修正，以使显影极具有磁通量密度的峰值为100mT。
接下来，测试用的显影套筒安装在显影单元中，显影套筒的转数由独立设置的马达控制，这样离心力(解吸附力)就会是3倍于重力(显影套筒的直径是18mm，转数是{3×9.8(m/s2)0.009(m)}1/2×1000(mm)/{18(mm)×π}×60(sec)＝546rpm。
250g的载体(C1)放入显影单元中，显影套筒不停地旋转30min来收集来自显影单元的显影区的缺口处的解吸附的载体，来评估成分的均一性。
解吸附的载体通过EPMA进行元素分析，找出载体中锰元素和铁元素的分布。对100个载体颗粒的图像进行分析，找出单独载体颗粒的锰原子和铁原子的数字标准含量比，得到铁元素+锰元素中锰元素比率的平均值和标准偏差以获得变异系数。
锰元素的平均值M和变异系数K在表1-1中给出。
下述材料通过双辊揉和机揉和30分钟，所揉和的混合物经机械研磨机和气流分级器进行研磨和分级以制备母料色粉。
部分交联的聚酯树脂(具有环氧乙烷和双酚A加合的乙醇、环氧丙烷和双酚A加合的乙醇、对苯二酸以及三苯六甲酸的浓缩聚合物，重均分子量为15000和玻璃化转变温度为61℃)79.5碳黑 15二特丁基水杨酸的锆盐1CERARICA NODA Co.，Ltd生产的巴西棕榈蜡 5然后，每一份亲水硅微粒和亲水氧化钛微粒加入到100份母色粉，用Henschel混合器混合该混合物2分钟制得色粉(T1)。
色粉(T1)的粒径分布用Coulter counter TA2测量，测得色粉(T1)的重均粒径D4为6.2μm，基于一个累积数的10％粒径基数为2.5μm。
然后，920份载体(C1)和80份色粉(T1)用管状混合器混合1分钟，来制备双组分显影剂。
300000张最初具有6％比例图象的A4纸连续的用Ricoh有限公司的IPSio color 8000型号的彩色打印机打印，使用该双组分显影剂。最初图象的质量和300000张之后的图象质量用字母图象、中间色调图象和固体象来评价。
之后，使用磁通密度为110mT的显影极，显影部分中显影套筒与感光器之间最小距离为0.6mm。
打印时，图像承载器上的静电潜影在图象背景上具有-700V的电压、在图象区有-200V的电压。显影套筒上施加的显影偏压中，-500V直流电压叠加有2000Hz、峰值1500V的交流电压。
无论是空白页还是实页的载体附着情况、字体饱满度、中间色调的表面硬度、每页的缺陷、中间色调的层次感和实体图象密度的稳定性都要被测试。
初始页和300000页后的图象都具有好的图象质量，因此本发明载体能带来有效的图象质量和持久性。
图象密度用Macbeth densitometer RD-914测量，其他项目目测。
初始页和300000页后图象评测的结果列于表1-1、1-2、1-3中。
实施例2双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在预烧结前用球磨粉碎和分散锰氧化物和铁氧化物24小时代替48小时，来制备芯材料(2)和载体(C2)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例3双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在预烧结前用球磨粉碎和分散锰氧化物和铁氧化物120小时代替48小时，在预烧结后用球磨粉碎和分散所述混合物48小时代替24小时，来制备芯材料(3)和载体(C3)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例4双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将锰、铁的摩尔比从35/65改变为10/90，和用在1250℃、空气稍微不足情况下烧结团聚颗粒代替在1200℃、空气充足情况下制备芯材料(4)和载体(C4)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例5双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将锰、铁的摩尔比从35/65改变为40/60来制备芯材料(5)和载体(C5)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例6双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例4，除了用在1250℃、空气严重不足情况下烧结团聚颗粒代替在空气稍微不足情况下制备芯材料(6)和载体(C6)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例7双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将锰、铁的摩尔比从35/65改变为45/55来制备芯材料(7)和载体(C7)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例8双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(8)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得平均粒径稍大的芯材料(8)和载体(C8)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例9双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(9)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得平均粒径稍小的芯材料(9)和载体(C9)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例10双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(10)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得细粉末的量稍大的芯材料(10)和载体(C10)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例11双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(11)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得粒径分布稍宽的芯材料(11)和载体(C11)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例12双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将用作载体芯材料的涂覆液体中的铝颗粒的份数从100变为50，碳黑的份数从6变为4，来制备载体(C12)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例13双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将用作载体芯材料的涂覆液体中的碳黑的份数从6变为1，并排除铝颗粒，来制备载体(C13)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例14双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将用作载体芯材料的涂覆液体中的碳黑的份数从6变为8，并排除铝颗粒，来制备载体(C14)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例15双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将用作载体芯材料的涂覆液体中的碳黑的份数从6变为3，并排除铝颗粒，来制备载体(C15)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例16、17双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了通过控制揉和后的混合物的粉碎条件和分选条件来制备重均粒径为11μm的母色粉(T2)和重均粒径为3.8μm的母色粉(T3)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例1氧化锰和氧化体以摩尔比35/65的比例混合。在水中用球磨湿粉碎和分散混合物18小时后，干燥混合物和在850℃、空气稍微不足情况下预烧结1小时。
湿粉碎操作是通过在球磨罐中填充粒径为10mm的氧化锆至罐容量的25％体积，和填充固含量为25％的氧化物浆液至20％体积来实施的。
粉碎之后，预烧结的混合物再次在水中用球磨湿粉碎和分散24小时以制得锰铁混合氧化物浆液。
聚乙烯醇和分散剂加入到所述浆液中作为粘结剂，浆液团聚并用喷雾干燥器干燥，然后用超声振动筛分选制得的团聚体颗粒。
团聚体颗粒在1200℃、空气稍微不足情况下烧结4小时以制得锰铁氧体颗粒。
锰铁氧体颗粒用超声振动筛进一步分选制得芯材料(12)。
其他双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了使用含有芯材料(12)的载体(16)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例2双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将锰、铁的摩尔比从35/65改变为3/97，和用在1250℃、空气不足情况下烧结团聚颗粒5小时代替在1200℃、空气充足情况下烧结4小时来制备芯材料(13)和载体(C17)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例3双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将锰、铁的摩尔比从35/65改变为50/50来制备芯材料(14)和载体(C18)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例4双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将锰、铁的摩尔比从35/65改变为7/93，和用在1250℃、空气强烈不足情况下烧结团聚颗粒5小时代替在1200℃、空气充足情况下烧结4小时来制备芯材料(15)和载体(C19)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例5双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将锰、铁的摩尔比从35/65改变为40/60，和用在1200℃、空气充足情况下烧结团聚颗粒8小时代替制备芯材料(16)和载体(C20)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例6双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(17)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得平均粒径较小的芯材料(17)和载体(C21)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例7双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(18)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得平均粒径较大的芯材料(18)和载体(C22)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例8双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(19)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得大量细粉末的芯材料(19)和载体(C23)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
比较例9双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了在烧结芯材料(20)之后，用超声振动筛控制团聚条件和分选锰铁氧体颗粒，来获得宽粒径分布的芯材料(20)和载体(C24)。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例18双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了用管状混合器混合850份载体(C1)和150份色粉(T1)3分钟代替用管状混合器混合920份载体(C1)和80份色粉(T1)1分钟。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例19、20双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1、6，除了改变显影套筒的磁体以使显影磁极的磁通密度峰值为140mT。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例21、22双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1、7，除了改变显影套筒的磁体以使显影磁极的磁通密度峰值为70mT。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例23、24双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了将显影部分中显影套筒和感光器的最小距离从0.6mm变为0.25mm、0.9mm。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
实施例25双组分显影剂的制备和测量步骤重复实施例1，除了当显影偏压时只用直流-550V的电压，来代替直流-500V的电压和频率为2000Hz、峰值为1500V的交流电压叠加起来。
评估结果见于表1-1、1-2和1-3。
最后，实施例1、3、21中，1000000幅图象连续打印以观察每一个实施例的最终图象和最初图象有完全对等的高分辨率和清晰度。
本申请文本要求2003年5月15日递交的日本申请第2003-137874的优先权，并且将其内容在此引作参考。
到此本发明全部描述完，本领域任何普通技术人员可以明显的看出在本发明基础上所作出许多的改变和修正，是不超出本发明范围的。
表1-1
*凹凸峰之间的垂直距离表1-2
◎非常好○好
△一般×差表1-3
◎非常好○好△一般×差
权利要求
1.一种载体，包括锰铁氧体芯材料；和位于锰铁氧体芯材料上的层，其中，该载体满足下列条件1)～4)1)满足下述关系(a)0.1≤K≤30(a)其中，K＝(S/M)×100，其中S代表标准差M2/(M1+M2)，M代表其从0.05到0.45的平均值，M1代表载体颗粒中铁元素的含量，M2代表由下述方法确定的锰元素的含量，该方法包括(1)利用磁性将载体保持在具有磁极区的圆柱形套筒上，该磁极区位于磁极的上方，并且在垂直于该圆柱形套筒的转动轴的方向上具有100mT的峰值磁通密度；(2)使所述圆柱形套筒围绕着其转动轴旋转30分钟；和(3)通过在垂直于所述圆柱形套筒的转动轴的方向上施力将载体从磁极区上除去，该力为载体重力的三倍；2)在1000Oe的条件下磁化强度为45到75emu/g；3)重量平均粒径(D4)为25到65μm，其中，所包含的不大于12μm的粒径的载体颗粒，其数量为不大于0.3重量百分比；和4)重量平均粒径(D4)与载体的数量平均粒径(D1)之间的比例(D4/D1)是1到1.3。
2.按照权利要求1所述的载体，其中，峰值电压(E)由下述公式(2)确定的交流电压以1000Hz的频率施加给载体的磁刷时，载体的电阻率R为1.0×109Ω·cm到1.0×1011Ω·cm，载体的磁刷位于间隙为dmm的平行平板电极之间并具有40％的空间占有率E(v)＝250×d (2)其中，d为0.40±0.05mm。
3.按照权利要求1或2所述的载体，其中，所述层包括树脂和绝缘的无机颗粒状材料。
4.按照权利要求1～3中任一项所述的载体，其中，该载体的表面具有0.1～2.0μm的平均垂直间距。
5.一种显影剂，包括根据权利要求1～4任一项所述的载体；和包括粘合剂树脂和着色剂的色粉。
6.按照权利要求5所述的显影剂，其中，峰值电压(E)由下述公式(2)确定的交流电压以1000Hz的频率施加给载体的磁刷时，载体的电阻率R为1.0×109Ω·cm到1.0×1011Ω·cm，载体的磁刷位于间隙为dmm的平行平板电极之间并具有40％的空间占有率E(v)＝250×d(2)其中，d为0.40±0.05mm。
7.按照权利要求5或6所述的显影剂，其中，显影剂中包含的色粉其数量为2～12重量百分比。
8.按照权利要求5～7任一项所述的显影剂，其中，该色粉还进一步含有隔离剂。
9.按照权利要求5～8任一项所述的显影剂，其中，该色粉的重量平均粒径为4～10μm。
10.一种电子照相成像设备，包括摩擦充电器，能够摩擦如权利要求5～9任一项所述的显影剂而使色粉带电；至少一个图像显影器，包括一可旋转的容器，可旋转的容器内部包括一磁场发生器，所述可旋转的容器用于装显影剂；和用于承载静电潜像的图像承载器，其中，在图像承载器和可旋转的容器之间的显像区域，该静电潜像由显影剂显像，其中，沿着可旋转的容器表面的法线方向，显像区域的最大磁通密度B(mT)满足下列关系(3)3500/σb≤B≤10000/σb(3)。
11.按照权利要求10所述的电子照相成像设备，其中，可旋转的容器和图像承载器之间的最小距离为0.30～0.80mm。
12.按照权利要求10或11所述的电子照相成像设备，进一步包括用于将直流偏压电施加于可旋转的容器上的电压施加器。
13.按照权利要求12所述的电子照相成像设备，其中，该电压施加器将叠加有交流电的直流偏压电施加于可旋转的容器上。
14.按照权利要求10～13中任一项所述的电子照相成像设备，还进一步包含一个循环装置，该循环装置包括通过收集残留在图像承载器表面上的色粉来清洁该图像承载器的清洁器；和用于将收集的色粉返回至可旋转的容器的返回装置。
15.按照权利要求10～14中任一项所述的电子照相成像设备，包括多个图像显影器，还进一步包括转印装置，用于将色粉图像转印到转印媒介上，该色粉图像是通过多个图像显影器一个接一个地在图像承载器上形成的；和用于在转印媒介上定影色粉图像的定影装置。
16.按照权利要求15所述的电子照相成像设备，其中，该定影装置包括加热器；与加热器接触的薄膜；和压力器，其中，通过将色粉图像传送通过薄膜和压力器之间的缝隙而将该色粉图像定影在转印媒介上。
17.按照权利要求10～16所述的电子照相成像设备，其中，该图像承载器是无定型硅的感光器。
18.一种处理模块，包括摩擦充电器，能够摩擦如权利要求5～9任一项所述的显影剂而使色粉带电；图像显影器，包括一可旋转的容器，可旋转的容器内部包括一磁场发生器，所述可旋转的容器用于装显影剂；和用于承载静电潜像的图像承载器，其中，在图像承载器和可旋转的容器之间的显像区域，该静电潜像由显影剂显像，其中，沿着可旋转的容器表面的法线方向，显像区域的最大磁通密度B(mT)满足下列关系(3)3500/σb≤B≤10000/σb(3)。
全文摘要
一种载体，包括锰铁氧体芯材料和位于锰铁氧体芯材料上的层，其中该载体满足下列条件满足下述关系0.1≤K≤30，其中K＝(S/M)×100，其中S代表标准差M2/(M1+M2)，而M代表其从0.05到0.45的平均值，其中M1代表载体颗粒中铁元素的含量，M2代表锰元素的含量。该载体在1000 Oe的条件下，具有45到75emu/g的磁化强度；25到65μm的重量平均粒径(D4)，其中，所包含的不大于12μm的粒径的载体颗粒，其数量为不大于0.3重量百分比；重量平均粒径(D4)与载体的数量平均粒径(D1)之间的比例(D4/D1)是1到1.3。
文档编号G03G15/08GK1550918SQ20041004329
公开日2004年12月1日 申请日期2004年5月17日 优先权日2003年5月15日
发明者山下昌秀, 近藤富美雄, 铃木浩介, 介, 美雄 申请人:株式会社理光