專利名稱：雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑及使用該顯影劑的成像方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，其由磁性調(diào)色劑和調(diào)色劑載體構(gòu)成，所述磁性調(diào)色劑在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，以及涉及使用該雙組分顯影劑顯像(visualize)潛像保持元件上的潛像的成像方法。
背景技術(shù)：
在成像裝置，例如利用電照相方法的激光打印機(jī)、靜電復(fù)印機(jī)、普通紙傳真機(jī)和復(fù)合機(jī)器中，首先通過(guò)充電裝置使?jié)撓癖３衷谋砻婢鶆虺潆?，然后利用半?dǎo)體激光器和發(fā)光二極管等曝光裝置，通過(guò)曝光在潛像保持元件上形成靜電圖像，并且利用顯影裝置，通過(guò)顯影或反轉(zhuǎn)顯影(inverse-developing)，將靜電圖像顯像為調(diào)色劑圖像。然后，將調(diào)色劑圖像直接轉(zhuǎn)印至例如紙張等記錄介質(zhì)的表面上，或者轉(zhuǎn)印至中間轉(zhuǎn)印元件的表面上，然后轉(zhuǎn)印至例如紙張等記錄介質(zhì)的表面上。然后利用定影(fuse)裝置，將轉(zhuǎn)印圖像定影至合適位置，由此完成成像方法。
將靜電圖像顯影成調(diào)色劑圖像的方法大致可分成兩類，即干式顯影和濕式顯影，其中干式顯影法是近來(lái)廣泛使用的方法。根據(jù)所使用的調(diào)色劑的種類，干式顯影法可分成兩種類型使用磁性調(diào)色劑的顯影方法(單組分磁性顯影、雙組分磁性顯影等)和使用沒有添加磁性顆粒的調(diào)色劑的顯影方法(單組分非磁性顯影、雙組分非磁性顯影等)，所述磁性調(diào)色劑由粘合劑樹脂和內(nèi)部或外部添加有磁性顆粒的調(diào)色劑構(gòu)成。
在雙組分顯影方法中，通過(guò)將調(diào)色劑和載體混合并攪拌時(shí)調(diào)色劑和載體之間的摩擦產(chǎn)生的靜電力，將微細(xì)形狀的調(diào)色劑保留在比調(diào)色劑顆粒相對(duì)較大的鐵或鐵氧體的載體顆粒的表面上。當(dāng)將該混合物以磁性刷形式轉(zhuǎn)移至感光體并接近靜電潛像時(shí)，由于潛像產(chǎn)生的電場(chǎng)將調(diào)色劑顆粒拉向靜電潛像而施加至調(diào)色劑顆粒的吸引力戰(zhàn)勝調(diào)色劑和載體之間的結(jié)合力，并且調(diào)色劑粘附至靜電潛像的表面，由此顯像靜電潛像。
盡管在雙組分顯影方法中主要使用不含磁性粉末的非磁性調(diào)色劑，但是很早以前就知道雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑的使用。例如，專利文獻(xiàn)1(JP56-106249A(1981))和專利文獻(xiàn)2(JP 59-162563A(1983))中記載了含有磁性顆粒的調(diào)色劑的使用。通過(guò)使雙組分顯影劑用調(diào)色劑含有磁性顆粒，能夠防止雙組分顯影中經(jīng)常經(jīng)歷的問題調(diào)色劑飛散(scattering)或塵落(dusting)，即調(diào)色劑在各個(gè)方向分散，或者調(diào)色劑從磁性輥上剝落或脫落(falling off)，并且能夠抑制背景霧化。此外，通過(guò)使電荷從磁性顆粒泄漏，能夠防止由于調(diào)色劑和載體的重復(fù)混合和攪拌而產(chǎn)生的過(guò)度充電(overcharging)。
另一方面，近年來(lái)存在高速、小型和耐用的成像裝置的需要。
對(duì)主要商用的高速裝置而言，要求該裝置比傳統(tǒng)裝置加快對(duì)調(diào)色劑電荷量的初次增加和保持電荷量穩(wěn)定，從而防止伴隨著打印速度的增加，分辨率降低和圖像質(zhì)量下降。
對(duì)目的是用于小型辦公室和家庭的中速裝置而言，因?yàn)轭l繁地重復(fù)開啟和切斷電源，為了盡可能快地縮短電源開啟后的預(yù)熱時(shí)間，所以磁性調(diào)色劑電荷的快速初次增加是有必要的。
不斷要求成像裝置進(jìn)一步改進(jìn)分辨率、圖像質(zhì)量、磁性調(diào)色劑的耐久性、各種環(huán)境下的穩(wěn)定性而與依賴于用途的成像速度無(wú)關(guān)。
因此，對(duì)磁性調(diào)色劑的要求是，電荷量快速增加，始終產(chǎn)生合適的電荷量并且維持時(shí)間長(zhǎng)，而在調(diào)色劑難以帶電的高溫高濕環(huán)境和調(diào)色劑往往被過(guò)度充電的低溫低濕環(huán)境沒有導(dǎo)致不足的電荷量和過(guò)度充電，從而能夠在各種溫度和濕度環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定地維持良好的圖像特征(圖像密度高，而沒有背景霧化以及圖像質(zhì)量良好)。
隨著打印速度增加和機(jī)器壽命增加，往往更容易發(fā)生使用雙組分顯影劑時(shí)所具有的問題，即調(diào)色劑的飛散或塵落，調(diào)色劑消耗現(xiàn)象(spentphenomenon)(其中調(diào)色劑成分在載體表面上粘附沉積為膜)，以及通過(guò)磁性刷在感光體轉(zhuǎn)筒(photoreceptor drum)上形成刮擦條紋(scratched streak)，因此也要求規(guī)避這些問題。然而，在打印速度增加和成像裝置更小的目前趨勢(shì)中，這些要求難以充分滿足。
在這些問題中，通過(guò)磁性刷在作為潛像保持元件的感光體轉(zhuǎn)筒上形成刮擦條紋的問題是由磁性刷和感光體的感光表面長(zhǎng)期接觸而導(dǎo)致的。在雙組分顯影方法中，由雙組分顯影劑構(gòu)成的磁性刷形成在磁性輥上對(duì)著感光體的部分上，并通過(guò)使磁性刷與感光體轉(zhuǎn)筒接觸，進(jìn)行圖像顯影，因此隨著機(jī)器壽命增長(zhǎng)，感光體轉(zhuǎn)筒與磁性刷接觸越來(lái)越長(zhǎng)的時(shí)間，從而發(fā)生刮擦條紋的形成。直到此時(shí)，已經(jīng)嘗試選擇載體，來(lái)克服這種問題。
然而，在雙組分顯影劑中含有磁性顆粒的情況下，存在的可能性是，在磁性顆粒的影響下，通過(guò)磁性刷形成條紋。
消耗是如下的現(xiàn)象調(diào)色劑成分粘附在載體的表面上，且當(dāng)載體的表面覆蓋有調(diào)色劑成分時(shí)，載體的主要功能喪失。因此，這被認(rèn)為載體劣化。當(dāng)消耗現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，發(fā)生圖像密度降低，并且當(dāng)情況變得最糟時(shí)，顯影劑本身必須由新顯影劑替換。這種消耗是伴隨機(jī)器壽命增加而出現(xiàn)的問題，并且在近年來(lái)調(diào)色劑低溫定影流行的情況下，這種問題發(fā)生的可能性增加。而且，當(dāng)使用磁性調(diào)色劑時(shí)，除了調(diào)色劑和載體之間的靜電力之外，存在磁性約束力，因此刮擦條紋出現(xiàn)的可能性增加。
目前，作為調(diào)色劑中含有的磁性顆粒，通常使用球形顆粒(參見圖1(a))或多面體形顆粒，例如六面體形，如具有六個(gè)正方形面的立方體或具有六個(gè)矩形面的長(zhǎng)方體(參見圖1(b))或者具有八個(gè)三角形面的八面體(參見圖1(c))。然而，在磁性調(diào)色劑含有多面體形磁性顆粒的情況下，電荷往往從暴露在調(diào)色劑表面(即，粘合劑樹脂)上的磁性顆粒的突出的頂點(diǎn)(pointed apex)和尖銳的棱釋放出來(lái)，往往發(fā)生超出必要的電荷泄漏。此外，由于多面體形磁性顆粒的流動(dòng)性低，從而在粘合劑樹脂中的可分散性劣化，因此難以將磁性顆粒均勻分散在粘合劑樹脂中。因此，每個(gè)調(diào)色劑顆粒中的磁性顆粒的分散往往發(fā)生變化，并且容易帶電，往往各個(gè)調(diào)色劑顆粒的電荷量容易分散。
因此，存在的問題是，利用含有多面體形磁性顆粒的磁性調(diào)色劑，電荷量的快速增加困難，此外電荷量本身小，從而往往發(fā)生調(diào)色劑的飛散或塵落和調(diào)色劑從磁性輥剝落或脫落，由此在圖像中生成缺陷，例如背景霧化。此外，由于當(dāng)圖像形成時(shí)，帶電的容易性和電荷量隨著溫度和濕度而變化，存在的問題是，在難以帶電的高溫高濕環(huán)境下，圖像中缺陷生成的趨勢(shì)變得更強(qiáng)。
此外，當(dāng)使用含有多面體形磁性顆粒的磁性調(diào)色劑時(shí)，存在的問題是，暴露在調(diào)色劑上的磁性顆粒的突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱促成磁性刷刮擦，然而在調(diào)色劑不含有磁性顆粒的情況下，不容易發(fā)生這種刮擦。但是，另一方面，存在的優(yōu)勢(shì)是，由于磁性顆粒的研磨效果，磁性顆粒的突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱具有有效防止調(diào)色劑消耗到載體的現(xiàn)象的效果。
另一方面，在磁性調(diào)色劑含有沒有突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱的球形磁性顆粒的情況下，感光體的表面幾乎不被暴露在調(diào)色劑表面上的由顯影劑形成的磁性刷中的磁性顆粒刮擦。與含有多面體形磁性顆粒相比，這種球形磁性顆粒的流動(dòng)性更好，在粘合劑樹脂中的可分散性好，并且容易均勻分散在粘合劑樹脂中，因此防止了在每個(gè)調(diào)色劑顆粒中發(fā)生磁性顆粒分散的變化，以及防止了在每個(gè)磁性調(diào)色劑顆粒中發(fā)生磁性顆粒的不均勻分布，由此容易帶電，且每個(gè)調(diào)色劑顆粒的電荷量均勻。
然而，由于含有球形磁性顆粒的磁性調(diào)色劑沒有突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱，不能夠防止消耗現(xiàn)象發(fā)生，幾乎不能預(yù)測(cè)電荷從暴露在調(diào)色劑表面上的磁性顆粒中進(jìn)一步釋放，并且存在調(diào)色劑過(guò)度充電的趨勢(shì)。因此，當(dāng)重復(fù)調(diào)色劑和載體的混合和攪拌時(shí)，調(diào)色劑往往被過(guò)度充電，也就是說(shuō)，往往發(fā)生調(diào)色劑的過(guò)度充電。一旦出現(xiàn)過(guò)度充電，例如圖像密度降低等圖像缺陷往往發(fā)生。
為了利用球形磁性顆粒和多面體形磁性顆粒，已經(jīng)研究了各種形狀的磁性顆粒。例如，JP11-153882A(1999)、JP2000-162817A和JP2000-242029A(分別為專利文獻(xiàn)3、4和5)披露了以下的六面體形或八面體形磁性顆粒，其頂點(diǎn)和棱被倒棱(chamfered)，從而形成小于六面體或八面體面的面。然而，仍然存在由八面體的面和倒棱面(chamfered face)形成的尖銳棱線，并且電荷往往從這些棱線釋放出來(lái)。因此，由于電荷從磁性顆粒泄漏的原因，仍然存在圖像密度降低和發(fā)生背景霧化等圖像缺陷的可能性，并且當(dāng)用作雙組分顯影劑時(shí)，感光體的表面被磁性刷刮擦。
在JP3584954B(專利文獻(xiàn)6，JP9-59024A(1997))中披露了一種立方體形磁性顆粒，其各棱被圓整(rounded)，從而形成曲面。然而，在這種磁性顆粒中，頂點(diǎn)連同棱一起被圓整，不存在尖銳的頂點(diǎn)和棱，因此與球形顆粒類似，往往難以發(fā)生電荷釋放，并且存在以下的可能性磁性調(diào)色劑被過(guò)度充電，發(fā)生圖像密度降低等圖像缺陷，特別是在低溫和低濕環(huán)境下。而且，當(dāng)用作雙組分顯影劑時(shí)，由于磁性顆粒的形狀大致為曲面，不能充分防止消耗現(xiàn)象的發(fā)生。
在上述專利文獻(xiàn)1和2中，列舉抑制調(diào)色劑的飛散或塵落和背景霧化的發(fā)生作為雙組分磁性調(diào)色劑的優(yōu)點(diǎn)，然而，沒有記載形成大量圖像時(shí)的性能，更不必說(shuō)磁性顆粒形狀的影響，并且存在以下的可能性在形成大量圖像后，不能確保穩(wěn)定的電荷量，并且發(fā)生磁性刷產(chǎn)生的條紋和消耗現(xiàn)象。
近年來(lái)，在采用使用雙組分顯影劑的電子記錄術(shù)的復(fù)印機(jī)和打印機(jī)的進(jìn)步中，打印速度加快、機(jī)器小型化和機(jī)器的耐用性和操作壽命的增加顯著，必然要求高分辨率、優(yōu)異的圖像質(zhì)量和改進(jìn)的耐用性。因此，為了獲得與增加的打印速度一致的圖像特征和耐用性，調(diào)色劑具有穩(wěn)定的充電性能和優(yōu)異性能是絕對(duì)有必要的。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到現(xiàn)有技術(shù)中的問題，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供高度耐用的磁性調(diào)色劑，通過(guò)使調(diào)色劑保持合適的電荷量，利用該磁性調(diào)色劑能夠長(zhǎng)期防止調(diào)色劑飛散、調(diào)色劑消耗到載體(toner spent to carrier)、通過(guò)磁性刷在感光體轉(zhuǎn)筒上形成刮擦條紋，并且能夠長(zhǎng)期維持良好的圖像特征(在圖像密度和背景霧化方面)；以及提供一種使用該磁性調(diào)色劑的成像方法。
為解決上述問題，進(jìn)行了堅(jiān)持不懈的研究。本發(fā)明的發(fā)明人著眼于添加到用于采用雙組分顯影劑型顯影的電子記錄系統(tǒng)的雙組分顯影劑用調(diào)色劑的磁性顆粒，并且實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。更具體地，本發(fā)明的發(fā)明人探究了使用下述磁性顆粒作為雙組分顯影劑用調(diào)色劑中將含有的磁性顆粒(參見圖1D)，所述磁性顆粒是以由八個(gè)三角形圍繞而成的凸八面體為基礎(chǔ)的，并且其頂點(diǎn)和棱是曲面的。
所述磁性顆粒是以八面體形為基礎(chǔ)的，其頂點(diǎn)和棱是曲面的，例如如圖2所示，圖2為透射電子顯微鏡(TEM)所拍攝的磁性顆粒的投影圖。其特征在于，沒有釋放電荷的突出頂點(diǎn)和尖銳棱。盡管頂點(diǎn)和棱是曲面的，但并不是說(shuō)，當(dāng)曲面的曲率半徑太大，形成略微球狀(其中在投影圖像的外周上沒有留下看作直線的部分)時(shí)，相鄰的頂點(diǎn)和相應(yīng)的棱相互連接，而是看作直線的部分必須保留在顆粒投影圖像的外周上，如圖2所示。
由于這種磁性顆粒的頂點(diǎn)和棱被圓整成曲面，因此暴露在調(diào)色劑上的磁性顆粒沒有突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱，所以認(rèn)為含有這種磁性顆粒的雙組分顯影劑的磁性刷沒有在感光體轉(zhuǎn)筒上形成條紋，并且由于磁性顆粒沒有突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱，所以還認(rèn)為，當(dāng)含在這種磁性調(diào)色劑中時(shí)，與如專利文獻(xiàn)1-3所記載的頂點(diǎn)和棱被倒角成小扁平面的多面體形磁性顆粒相比，難以發(fā)生電荷泄漏。
此外，由于多面體形磁性顆粒具有形成為曲面的頂點(diǎn)和棱，其在流動(dòng)性和粘合劑樹脂中的可分散性優(yōu)異，并且特別容易均勻分散在粘合劑樹脂中。因此，認(rèn)為能夠防止在每個(gè)粘合劑樹脂中發(fā)生磁性顆粒分散的變化，并且容易帶電，且能使每個(gè)調(diào)色劑顆粒的電荷量均勻。
而且，如圖1D所示，該磁性顆粒是以八面體形為基礎(chǔ)的，并且夾持(straddling)頂點(diǎn)1b或棱1a的相鄰面的任一個(gè)交角或夾持棱1a的相鄰面的任一個(gè)交角必定是小于90°的銳角，并且在立方體形磁性顆粒的情況下，夾持頂點(diǎn)或棱的相鄰面的任一個(gè)交角或者夾持頂點(diǎn)的相鄰面的任一個(gè)交角必定為90°，因此，適當(dāng)存在面或棱相交的頂點(diǎn)和面相交的棱，得到暴露在調(diào)色劑顆粒表面的磁性顆粒部分的研磨效果，并且能夠有效防止調(diào)色劑對(duì)載體的粘附，即消耗現(xiàn)象。此外，由于電荷往往集中在面或棱相交的頂點(diǎn)和面相交的棱，電荷能夠以合適比例從其中泄漏，并且認(rèn)為當(dāng)磁性顆粒含在調(diào)色劑中時(shí)，使得磁性調(diào)色劑的過(guò)度充電難以發(fā)生。
即使當(dāng)調(diào)色劑顆粒形狀是多面體時(shí)，如果頂點(diǎn)1b和棱1a的曲率半徑太大，則不能獲得在調(diào)色劑中沒有隱蔽的調(diào)色劑部分的研磨效果，不能有效防止消耗現(xiàn)象的發(fā)生。此處，本發(fā)明的發(fā)明人認(rèn)為，在例如通過(guò)透射電子顯微鏡所拍攝的磁性顆粒的投影圖中，限定圖3所示的圓整頂點(diǎn)1b和棱1a處的曲率半徑范圍(limit)。
作為研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人得到以下事實(shí)利用在其投影圖的外周上沒有直線部分和略微為球狀的磁性顆粒，不能獲得防止消耗現(xiàn)象和磁性調(diào)色劑的過(guò)度充電的效果，這是因?yàn)檠由斓皆陧旤c(diǎn)1b或棱1a相交的相鄰面的圓整頂點(diǎn)1b和棱1a的曲率半徑太大，正如球形磁性顆粒的情況那樣；相反，在八面體形磁性顆粒的情況下，頂點(diǎn)1b和棱1a為曲面的和在其投影圖的外周上具有看作直線的部分，能夠獲得防止消耗現(xiàn)象出現(xiàn)的效果，這是因?yàn)轫旤c(diǎn)和棱的曲率半徑比類似大小的球形顆粒的曲率半徑小，盡管存在被圓整成曲面的頂點(diǎn)1b和棱1a；并且能夠防止在感光體轉(zhuǎn)筒上形成磁性刷條紋，能夠從電荷傾向于集中的頂點(diǎn)1b和棱1a釋放合適比例的電荷，并且與頂點(diǎn)1b和棱1a沒有被圓整成曲面的磁性顆粒的情況相比，使得磁性顆粒含在調(diào)色劑中時(shí)的電荷泄漏難以發(fā)生，并且還能夠防止磁性調(diào)色劑的過(guò)度充電。
此外，研究了含有這些磁性顆粒的調(diào)色劑的磁性特征，并且發(fā)現(xiàn)，當(dāng)含有上述磁性顆粒之一的調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度(saturation magnetization)在79.6kA/m(lkQe)的磁場(chǎng)下為4.0Am2/kg以下時(shí)，不能獲得含有磁性顆粒的雙組分調(diào)色劑的預(yù)期效果，并且不能防止調(diào)色劑飛散的發(fā)生。
當(dāng)調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度超過(guò)15.0Am2/kg時(shí)，出現(xiàn)的問題是，磁性約束力變強(qiáng)，并且當(dāng)該調(diào)色劑用作雙組分顯影劑時(shí)，通過(guò)形成的磁性刷和感光體轉(zhuǎn)筒在顯影區(qū)域的接觸，在感光體轉(zhuǎn)筒上形成刮擦條紋，并且由于對(duì)載體的結(jié)合力強(qiáng)，所以傾向于發(fā)生消耗現(xiàn)象。
本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)磁性顆粒的尺寸進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)磁性顆粒的平均粒度小于0.01μm時(shí)，出現(xiàn)的問題是，暴露在調(diào)色劑顆粒表面上的磁性顆粒的比例增加以及電荷從暴露的磁性顆粒釋放出來(lái)，從而導(dǎo)致其電荷不足，圖像密度降低；另一方面，當(dāng)平均粒度超過(guò)0.5μm時(shí)，暴露在調(diào)色劑表面上的磁性顆粒比例減少，以及從磁性顆粒釋放出來(lái)的電荷量降低，從而導(dǎo)致磁性調(diào)色劑被過(guò)度充電，這導(dǎo)致圖像密度降低，特別是當(dāng)重復(fù)成像時(shí)。因此，需要磁性顆粒的平均粒度在0.01-0.50μm的范圍內(nèi)。
因此，基于所述發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明提出一種雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，其包括調(diào)色劑和載體，所述調(diào)色劑在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，其中磁性顆粒是以多面體形為基礎(chǔ)的，所述多面體的頂點(diǎn)和棱是曲面的，所述顆粒在其投影圖像外周上具有能夠被看作直線的部分，并且所述調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度在79.6kA/m的磁場(chǎng)下為4.0-15.0Am2/kg。
優(yōu)選地，多面體是由八個(gè)三角形圍繞的凸八面體，以及進(jìn)一步地，磁性顆粒的平均粒度為0.01-0.50μm。這種平均粒度是在四重放大的照片(10000倍放大率)中測(cè)量的300個(gè)磁性顆粒的Martins直徑(對(duì)應(yīng)于圓的直徑)的平均值，所述照片是由透射電子顯微鏡拍攝的。
順便提及，可使用公知的染料、顏料、電荷控制劑、增塑劑和外部添加劑。對(duì)它們沒有具體限制，并且還對(duì)構(gòu)成雙組分顯影劑的載體沒有具體限制?？紤]到與其它試劑的比例，在上述限定范圍內(nèi)，磁性顆粒的平均粒度優(yōu)選為0.05-0.35μm。優(yōu)選使用由磁鐵礦(四氧化三鐵)構(gòu)成的磁性顆粒，所述磁鐵礦含有相對(duì)于Fe為0.1-10原子％(原子百分比)的選自Mn、Zn、Ni、Cu、Al、Ti和Si中至少一種元素。此外，出于相同的原因，調(diào)色劑顆粒中磁性顆粒的比例優(yōu)選為2.0-20wt％。
本發(fā)明的磁性調(diào)色劑也可如下獲得當(dāng)含有磁性顆粒時(shí)，例如，與粘合劑樹脂、磁性材料、蠟、電荷控制劑和其它添加劑在例如亨舍爾混合機(jī)或球磨機(jī)等混合機(jī)中充分混合，然后使用熱輥、捏合機(jī)、擠出機(jī)等熱捏合機(jī)熔融和捏合，以使各組分分散或溶解在相互熔合的樹脂中，冷卻固化，然后粉碎和分級(jí)，進(jìn)一步添加所需的外部添加劑，在亨舍爾混合機(jī)等混合機(jī)中充分混合。
本發(fā)明如此構(gòu)成的磁性顆粒具有均勻的粒度分布和分散至粘合劑樹脂中的可分散性優(yōu)異，因此可穩(wěn)定其靜電性能。此外，當(dāng)使用鐵氧體載體時(shí)，即使調(diào)色劑的平均粒度小于10μm，電荷均勻性得到提高，且減輕了調(diào)色劑的聚集，從而使得圖像密度增加，改進(jìn)顯影性能，例如抗霧化性。
特別是，當(dāng)使用8.0μm的重均粒度(weight average particle size)時(shí)，這些改進(jìn)顯著，并且能夠獲得極其精細(xì)的圖像。為獲得足夠精細(xì)的圖像，重均粒度優(yōu)選為3.0μm或更大。隨著粒度繼續(xù)減小，容易發(fā)生磁性材料的釋放。通過(guò)使用相對(duì)于100重量份粘合劑樹脂，0.1-10重量份數(shù)均粒度為0.05-0.35μm的磁性顆粒，形成0.05-10.0μm的體均粒度，能夠獲得具有優(yōu)異粘合性的調(diào)色劑，且能夠抑制磁性材料的釋放和套筒沾污。
使用上述雙組分顯影劑的成像方法是以下的方法其中使用下述雙組分顯影劑，所述雙組分顯影劑包括載體和調(diào)色劑，所述調(diào)色劑至少在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，所述磁性顆粒是以多面體形為基礎(chǔ)的，所述多面體的頂點(diǎn)和棱是曲面的，所述顆粒在其投影圖像外周上具有能夠被看作直線的部分，所述調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度在79.6kA/m的磁場(chǎng)下為4.0-15.0Am2/kg；以及使調(diào)色劑保持元件(載體)對(duì)著潛像保持元件，所述調(diào)色劑保持元件至少承載有注入電荷的所述磁性調(diào)色劑，并用所述磁性調(diào)色劑顯影所述潛像保持元件上的靜電潛像。
本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于成像方法，而且能夠應(yīng)用于具有混合型顯影裝置的成像裝置，在所述成像方法中，在顯影劑保持元件(顯影輥)上摩擦調(diào)色劑和載體，而使調(diào)色劑帶電，以及進(jìn)行顯影，同時(shí)在顯影輥對(duì)著感光體的顯影區(qū)域上形成磁性刷；在所述混合型顯影裝置中配備磁性輥和形成僅有調(diào)色劑的薄層的顯影輥，所述磁性輥用于由載體和調(diào)色劑構(gòu)成的顯影劑帶電，并用于通過(guò)轉(zhuǎn)移偏壓以磁性刷形式轉(zhuǎn)移雙組分顯影劑，以及將顯影偏壓施加至顯影輥和潛像保持元件的最近部分(顯影部分)，以顯影潛像保持元件上的潛像。
所述成像方法是以下的方法其中利用磁場(chǎng)，在調(diào)色劑保持元件和潛像保持元件對(duì)置的顯影區(qū)域中，使包括所述載體和所述磁性調(diào)色劑的所述雙組分顯影劑形成顆粒鏈，所述顆粒鏈挺立為刷狀(以下稱為磁性刷)，使該磁性刷刷擦上述潛像保持元件，同時(shí)將所述潛像保持元件上的所述潛像顯像為調(diào)色劑圖像，并且其中所述磁性調(diào)色劑至少在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，所述磁性顆粒的平均粒度為0.01-0.50μm，且所述磁性顆粒的形狀是以多面體為基礎(chǔ)的，此外所述多面體顆粒的各頂點(diǎn)和棱被圓整成曲面，且所述顆粒在多面體顆粒的投影圖像外周上具有能夠被看作直線的部分。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用雙組分顯影劑用調(diào)色劑中含有的磁性顆粒，所述磁性顆粒是以八面體形為基礎(chǔ)的，且具有形成為曲面的頂點(diǎn)和棱，能夠獲得以下的調(diào)色劑，其具有電荷量快速增加并且同時(shí)具有不被過(guò)度充電的趨勢(shì)的充電特征。因此，能夠獲得以下的雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，其能夠防止調(diào)色劑飛散、調(diào)色劑消耗到載體、磁性刷條紋的形成等雙組分顯影劑獨(dú)具的問題，并且能夠長(zhǎng)時(shí)間保持良好的圖像特征(在圖像密度和背景霧化方面)。因此，能夠提供耐用性長(zhǎng)并同時(shí)允許保持良好圖像特征的雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，以及使用該顯影劑的成像方法。


圖1A～D是顯示調(diào)色劑中含有的磁性顆粒形狀實(shí)例的示意圖，圖1A顯示球形，圖1B顯示六面體形，圖1C顯示八面體形，以及圖1D顯示圓整的八面體形。
圖2為顯示本發(fā)明磁性調(diào)色劑中使用的磁性顆粒實(shí)例的電子顯微圖。
圖3A～C為顯示本發(fā)明磁性調(diào)色劑中使用的磁性顆粒實(shí)例的三面圖，圖3C為平面圖，圖3A為用圖3C中的點(diǎn)劃線描繪的三角部分的正視圖，圖3B為用圖3C中的點(diǎn)劃線描述的棱線方向的側(cè)視圖。
圖4為使用本發(fā)明磁性刷型顯影裝置的成像裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參考附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。然而，除非另有指明，實(shí)施方式中的構(gòu)成部件的尺寸、材料和相對(duì)位置等僅僅應(yīng)解釋為示例性的，而非限制本發(fā)明的范圍。
圖4為使用本發(fā)明磁性刷型顯影裝置的成像裝置的示意圖。
在圖中，充電裝置25、曝光裝置3、磁性刷型顯影裝置4、轉(zhuǎn)印裝置(未顯示)、清潔裝置6和放電裝置7沿著箭頭所示旋轉(zhuǎn)方向位于感光體轉(zhuǎn)筒10周圍。使圖像轉(zhuǎn)印至其上的介質(zhì)11，例如紙張或OHP膜，經(jīng)過(guò)感光體轉(zhuǎn)筒10和轉(zhuǎn)印裝置(未顯示)之間。定影裝置(未顯示)設(shè)置在轉(zhuǎn)印裝置(未顯示)的輸出通道上。
作為感光體轉(zhuǎn)筒10，使用無(wú)機(jī)感光體轉(zhuǎn)筒，其由鋁等制成的導(dǎo)電輥和在導(dǎo)電輥表面上形成的硒或非晶硅的感光層構(gòu)成的；或者使用有機(jī)感光體轉(zhuǎn)筒，其具有粘合劑樹脂和分散在粘合劑樹脂中的電荷產(chǎn)生劑或電荷轉(zhuǎn)移劑的有機(jī)感光層。作為充電裝置25，使用輥式接觸充電裝置或電暈充電裝置。感光體轉(zhuǎn)筒的表面(感光層)是根據(jù)感光層的類型，通過(guò)充電裝置25均勻充電至規(guī)定極性。感光體轉(zhuǎn)筒表面上的靜電勢(shì)通常為200-1000V(絕對(duì)值)。然后，響應(yīng)原始圖像的反射光或計(jì)算機(jī)的電信號(hào)等，將相應(yīng)于原始圖像的點(diǎn)射線(例如激光束)照射至感光體轉(zhuǎn)筒的表面。照射部分的靜電勢(shì)是光學(xué)衰減的，由此形成靜電潛像。
借助于形成在磁性刷型顯影裝置4上的磁性刷顯影靜電潛像，以在感光體轉(zhuǎn)筒10的表面上形成調(diào)色劑圖像15。作為顯影劑35，使用由磁性載體和磁性調(diào)色劑構(gòu)成的雙組分顯影劑。
通過(guò)顯影裝置，將摩擦帶電至規(guī)定極性的調(diào)色劑以磁性刷形式轉(zhuǎn)移至感光體轉(zhuǎn)筒上，由此顯影形成在感光體轉(zhuǎn)筒表面上的靜電潛像，從而在感光體轉(zhuǎn)筒的表面上形成調(diào)色劑圖像15。
通過(guò)轉(zhuǎn)印裝置(未顯示)，將調(diào)色劑圖像15轉(zhuǎn)印至圖像將轉(zhuǎn)移的介質(zhì)11上，并且轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像16形成在介質(zhì)11上。將介質(zhì)11轉(zhuǎn)印至定影裝置(未顯示)上，并且通過(guò)熱和壓力，將轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像16定著在介質(zhì)11的表面上。在將調(diào)色劑圖像15轉(zhuǎn)印介質(zhì)11上，成為轉(zhuǎn)印的調(diào)色劑圖像之后，通過(guò)清潔裝置6的清潔刀等，將感光體10的表面上殘留的調(diào)色劑刮去，以進(jìn)行回收。通過(guò)來(lái)自放電裝置7的光照射，除去感光體10的表面上的電荷，以為下一次成像作準(zhǔn)備。
磁性刷型顯影裝置4包括填充有顯影劑35的顯影劑室30。在顯影劑室30中，設(shè)置有對(duì)著感光體轉(zhuǎn)筒10的顯影劑轉(zhuǎn)移套筒31(顯影套筒)和并列放置的攪拌槳32a、32b和32c。
多極磁體固定在顯影套筒31中，并且當(dāng)套筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，顯影劑以磁性刷的形式轉(zhuǎn)移。通常，顯影套筒31的表面和感光體轉(zhuǎn)筒10的表面之間的間隙被設(shè)置為約0.3-1.0mm。當(dāng)然，可如下構(gòu)成顯影套筒31，使得套筒是固定的，且通過(guò)套筒內(nèi)的磁體旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)移顯影劑。定位刮刀33，以在通過(guò)套筒31或套筒內(nèi)磁體的旋轉(zhuǎn)將粘附至套筒的顯影劑轉(zhuǎn)移至套筒31和感光體轉(zhuǎn)筒10之間的輥隙(nip)時(shí)，將殘留粘附至套筒31的顯影劑深度限制為一定間隙(通常為0.3-1.0mm)。從而，以刷(ear)長(zhǎng)度調(diào)節(jié)至恒定長(zhǎng)度的磁性刷形式，將顯影劑轉(zhuǎn)移至輥隙中，并且通過(guò)磁性刷進(jìn)行靜電潛像的顯影。
攪拌槳32a、32b和32c攪拌和混合調(diào)色劑35，由此使顯影劑35內(nèi)的調(diào)色劑被充分摩擦帶電。布置各槳，使得調(diào)色劑朝著顯影套筒31轉(zhuǎn)移，界墻37隔開相鄰的槳。由于這種構(gòu)造，調(diào)色劑被充分摩擦帶電。
以這種方式，通過(guò)顯影套筒31，將具有被摩擦帶電至規(guī)定極性的調(diào)色劑的顯影劑35以磁性刷形式轉(zhuǎn)移至顯影區(qū)域，所述磁性刷具有通過(guò)刮刀33調(diào)節(jié)的恒定刷長(zhǎng)度，并且進(jìn)行靜電潛像的顯影。
在顯影劑轉(zhuǎn)印裝置的上游，在刮刀33附近配置整流板40，并由整流板40引導(dǎo)磁性套筒31上的過(guò)量顯影劑，以降落至攪拌槳32b上，以再次攪拌和混合，并供應(yīng)至顯影套筒31。
作為顯影套筒31的材料，可使用各種已知材料。優(yōu)選地，使用由表面被噴砂處理的不銹鋼制成顯影劑傳遞輥?zhàn)鳛轱@影套筒31。
本發(fā)明的調(diào)色劑是磁性調(diào)色劑，其具有在粘合劑樹脂中混合的磁性顆粒。本發(fā)明調(diào)色劑中含有的磁性顆粒是以八面體為基礎(chǔ)的，例如如具有點(diǎn)劃線的圖3A～C所示，是由八個(gè)三角形圍繞而成的凸八面體2，所述八面體2的各個(gè)頂點(diǎn)1b和棱1a被圓整而形成曲面，如圖中的實(shí)線所示。此外，所述磁性顆粒的特征在于0.9≤R1/R0＜1，其中R1是從圖2所示的磁性顆粒投影圖確定的實(shí)際周長(zhǎng)(對(duì)應(yīng)于圖3B實(shí)線顯示的周長(zhǎng))，R0為外切投影圖的四邊形的周長(zhǎng)(對(duì)應(yīng)于圖3B點(diǎn)劃線顯示的周長(zhǎng)，四邊形為頂點(diǎn)1b和棱1a沒有圓整的假定外圍四邊形)。
比率R1/R0以下簡(jiǎn)稱為磁性顆粒的R值。
當(dāng)磁性顆粒的R值小于0.9時(shí)，頂點(diǎn)1b和棱1a的曲率太大，并且可能存在不能以合適比例釋放電荷的情況，特別是從棱1a相交成銳角的頂點(diǎn)1b或面相交成銳角的棱1b，由此防止調(diào)色劑過(guò)度充電的效果不夠，且容易發(fā)生圖像劣化，例如圖像密度降低。
當(dāng)磁性顆粒的R值為1時(shí)，即當(dāng)使用頂點(diǎn)1b和棱1a沒有圓整的磁性顆粒時(shí)(參見圖1C)，容易從突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱發(fā)生電荷泄漏。因此，在該磁性顆粒中電荷量難以快速增加，并且電荷量本身減小，因此發(fā)生調(diào)色劑飛散。而且，具有突出頂點(diǎn)和尖銳棱的磁性顆粒具有低的流動(dòng)性，因此在粘合劑樹脂中的分散不好。從而，發(fā)生帶電容易性和電荷量的變化。
為了防止磁性顆粒的過(guò)度充電同時(shí)抑制電荷泄漏，磁性顆粒的R值優(yōu)選具體地在0.92-0.98范圍內(nèi)，更優(yōu)選在0.94-0.96范圍內(nèi)。
在本發(fā)明中，通過(guò)下述方法確定比率R1/R0，比率R1/R0表示頂點(diǎn)1b和棱1a被圓整成曲面的以八面體形為基礎(chǔ)的磁性顆粒的圓整度(roundingdegree)。如圖3a所示定向的磁性顆粒的投影圖選自由透射電子顯微鏡(JSM-800，Japan Electron Co.Ltd.制造)所拍攝的200,000倍放大率的投影圖，將選擇的圖錄入計(jì)算機(jī)中，并二分為黑白，然后使用圖像分析系統(tǒng)(DA-6000，OJI Measuring Machine Co.Ltd.制造)，進(jìn)行圖像分析，以確定周長(zhǎng)R1和周長(zhǎng)R0(其是通過(guò)假定外切投影圖的四邊形而確定的)，并計(jì)算比率R1/R0。將計(jì)算的比率R1/R0的平均值確定為磁性顆粒的R值。
要求磁性顆粒的平均粒度為0.01-0.50μm。當(dāng)平均粒度小于0.01μm時(shí)，暴露在調(diào)色劑表面(粘合劑樹脂)上的磁性顆粒的百分比增加，從暴露的磁性顆粒中發(fā)生放電，從而導(dǎo)致不足的帶電，出現(xiàn)調(diào)色劑飛散。另一方面，當(dāng)平均粒度超過(guò)0.50μm時(shí)，暴露在調(diào)色劑顆粒上的磁性顆粒的百分率降低，從暴露的磁性顆粒中的放電降低，從而導(dǎo)致過(guò)度充電。因此，在大量圖像形成后，發(fā)生圖像密度降低。
考慮到正負(fù)影響的平衡后，優(yōu)選地，磁性顆粒的平均粒度具體為0.05-0.35μm，更優(yōu)選為0.15-0.30μm。這種平均粒度是在四重放大的照片(10000倍放大率)中測(cè)量的300個(gè)磁性顆粒的Martins直徑(對(duì)應(yīng)于圓的直徑)的平均值，所述照片是由透射電子顯微鏡拍攝的。
作為磁性顆粒，可列舉鐵磁性金屬，例如鐵、鎳、合金、它們的合金、含有這些元素的組合物、不含鐵磁性元素但通過(guò)適當(dāng)熱處理而變成鐵磁性的合金，或者二氧化鉻，在它們中，優(yōu)選為由鐵氧體或磁鐵礦構(gòu)成的磁性顆粒。具體地，考慮到對(duì)磁性顆粒給予良好的磁性，優(yōu)選使用由磁鐵礦構(gòu)成的磁性顆粒，所述磁鐵礦含有0.1-1.0原子百分比(atom％)的至少一種選自Mn、Zn、Ni、Cu、Al、Ti和Si的元素。
由所述磁鐵礦構(gòu)成的立方體形磁性顆粒列舉于專利文獻(xiàn)6中?？赏ㄟ^(guò)例如下述方法制備八面體形磁性顆粒，所述八面體形磁性顆粒具有為曲面的頂點(diǎn)1b和棱1a，且具有在其投影圖中看作直線的線性部分，且其平均粒度在上述限定的范圍內(nèi)。所述方法為將26.7升硫酸亞鐵(II)鹽水溶液(含有1.5摩爾Fe2+/升水)加入到在容器中制備的25.9升3.4N氫氧化鈉水溶液(相當(dāng)于1.10當(dāng)量/Fe2+)，并加熱到90℃，制備含有氫氧化亞鐵(II)膠體的亞鐵(II)鹽懸浮液，同時(shí)保持pH為10.5。
然后，將100升/分鐘的空氣吹入懸浮液中80分鐘，同時(shí)保持液體的溫度為90℃，使得氧化反應(yīng)進(jìn)行，直至亞鐵(II)鹽氧化百分比為60％。然后，在硫酸的水溶液加至懸浮液，以將其pH值減小為6.5之后，將100升/分鐘的空氣吹入懸浮液中50分鐘，同時(shí)保持液體的溫度為90℃，在該懸浮液中制備磁鐵礦顆粒。
在將氫氧化鈉水溶液添加到含有該磁鐵礦顆粒的懸浮液中，以使懸浮液的pH值為10.5之后，吹入100升/分鐘的空氣20分鐘，同時(shí)保持液體的溫度為90℃。然后，水洗磁鐵礦顆粒，并通過(guò)常用方法過(guò)濾，得到磁鐵礦顆粒。干燥磁鐵礦顆粒，并粉碎磁鐵礦顆粒的附集物。以這種方式，獲得了形狀以具有曲面的頂點(diǎn)1b和棱1a的八面體為基礎(chǔ)的磁性顆粒。
在上述方法中，通過(guò)加入其量相對(duì)于Fe為0.1-10原子百分比的一種或多種水溶性金屬性化合物，例如水溶性硅酸鹽以及當(dāng)在第一反應(yīng)步驟中開始吹入液體的含氧氣體時(shí)，將液體的pH值調(diào)節(jié)為8.0-9.5，獲得了由下述磁鐵礦構(gòu)成的磁性顆粒，所述磁鐵礦含有0.1-1.0原子百分比的至少一種選自Mn、Zn、Ni、Cu、Al、Ti和Si的元素。
通過(guò)改變第一步氧化時(shí)氧化反應(yīng)的反應(yīng)百分比，能夠?qū)⒋判灶w粒的R值調(diào)節(jié)至上述限定的范圍內(nèi)。
優(yōu)選地，磁性顆粒的比例相對(duì)于100重量份樹脂為1.0-35重量份，更優(yōu)選為2.0-25重量份。
當(dāng)磁性顆粒的比率低于該范圍時(shí)，顯影劑保持元件內(nèi)固定的磁體的磁力對(duì)調(diào)色劑的保持性(retentivity)降低，由此在圖像上發(fā)生背景霧化，并且不能抑制調(diào)色劑飛散。當(dāng)磁性顆粒的比例高于該范圍時(shí)，磁力對(duì)調(diào)色劑的保持性太強(qiáng)，并且圖像密度會(huì)降低。而且，當(dāng)粘合劑樹脂的比例降低時(shí)，調(diào)色劑至紙張等記錄介質(zhì)表面的定著性能可能降低，從而導(dǎo)致打印圖像的耐用性降低。
考慮到將磁性顆粒均勻分散在粘合劑樹脂中，磁性顆粒可以通過(guò)鈦類偶聯(lián)劑、硅烷類偶聯(lián)劑、鋁類偶聯(lián)劑和各種脂肪酸等表面處理劑進(jìn)行表面處理。其中，優(yōu)選使用硅烷類偶聯(lián)劑。具體化合物的實(shí)例可列舉，例如六甲基二硅氮烷(hexamethyldisilazane)、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、芐基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有機(jī)甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、三有機(jī)甲硅烷基硫醇、三有機(jī)甲硅烷基丙烯酸酯、乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷和1，3-二苯基四甲基二硅氧烷等?？墒褂孟率龅亩谆酃柩跬?，其在一個(gè)分子中具有2-12個(gè)硅氧烷單元且包括與位于分子末端的各硅氧烷單元上的硅連接的羥基。
要求該調(diào)色劑含有在79.6kA/m磁場(chǎng)下測(cè)量的飽和磁化強(qiáng)度為4.0-15Am2/kg的磁性顆粒。
當(dāng)飽和磁化強(qiáng)度低于該范圍時(shí)，不能獲得在雙組分顯影劑中含有磁性顆粒的主要效果，并且不能充分防止調(diào)色劑飛散的發(fā)生。當(dāng)飽和磁化強(qiáng)度高于該范圍時(shí)，調(diào)色劑和載體之間的磁性約束力太強(qiáng)，并且由雙組分顯影劑構(gòu)成的磁性刷在感光體轉(zhuǎn)筒表面上產(chǎn)生刮擦條紋。此外，由于與載體的結(jié)合強(qiáng)，容易發(fā)生消耗現(xiàn)象?？紤]到有利影響和不利影響，磁性顆粒的飽和磁化強(qiáng)度更優(yōu)選為4.5-14.0。
通過(guò)將例如著色劑等各種共混成分分散在粘合劑樹脂中，獲得了本發(fā)明的調(diào)色劑。對(duì)本發(fā)明調(diào)色劑中使用的粘合劑樹脂的種類沒有限制，但優(yōu)選使用熱塑性樹脂，例如，苯乙烯類樹脂、丙烯酸類樹脂、苯乙烯-丙烯酸(酯)類共聚物、聚乙烯類樹脂、聚丙烯類樹脂、氯乙烯類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚氨酯類樹脂、聚乙烯醇類樹脂、乙烯醚類樹脂、N-乙烯基類樹脂、苯乙烯-丁二烯類樹脂等。
作為聚苯乙烯類樹脂，除苯乙烯單體的均聚物外，可列舉苯乙烯單體和其它單體的二元、或三元或多元共聚物。
在這些中，可使用單種類型，也可使用與苯乙烯單體共聚的多種類型的組合。
作為共聚單體，可列舉烯屬不飽和單烯烴類，例如對(duì)氯苯乙烯、乙烯基萘、乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯等；乙烯基鹵化物，例如氯乙烯、溴乙烯、氟乙烯等；乙烯基酯類，例如醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、醋酸乙烯酯等；(甲基)丙烯酸酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-氯乙酯、丙烯酸苯基酯、α-氯丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯等；其它丙烯酸的衍生物，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺等；乙烯基醚類，例如乙烯基甲基醚、乙烯基異丁基醚等；乙烯基酮類，例如乙烯基甲基酮、乙烯基乙基酮、甲基異丙烯基酮等；以及N-乙烯基化合物，例如N-乙烯基吡咯、N-乙烯咔唑、N-乙烯基吲哚、N-乙烯基吡咯烷酮等在這些單體中，可使用單種類型，也可使用這些單體中多種單體的組合與苯乙烯單體共聚。
作為聚酯類樹脂，可列舉由醇組分和羧酸組分縮合聚合或縮合共聚而獲得的多種聚酯類樹脂。作為合成聚酯類樹脂時(shí)使用的組分，例如，首先可列舉氧化值為2或3或更大的醇組分，二元醇類，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇、雙丙甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等；雙酚類，例如雙酚A、氫化雙酚A、聚氧乙烯化雙酚A、聚氧丙烯化雙酚A等；和氧化值為3或更大的醇類，例如山梨糖醇、1，2，3，6-己烷四醇、1，4-山梨聚糖、季戊四醇(pentaneerithritol)、二季戊四醇、三季戊四醇、1，2，4-丁烷三醇、1，2，5-戊烷三醇、甘油、雙甘油、2-甲基丙烷三醇、2-甲基-1，2，4-丁烷三醇、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷或1，3，5-三羥基甲基苯等。
作為氧化值為2或3或更大的羧酸組分，例如可列舉，氧化值為2的羧酸，例如烷基-或鏈烯基琥珀酸，具體地例如馬來(lái)酸、富馬酸、檸康酸、衣康酸、戊烯二酸、鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、環(huán)己烷二羧酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸、正丁基琥珀酸、正丁烯基琥珀酸、異丁基琥珀酸、異丁烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸、正辛烯基琥珀酸、正十二烷基琥珀酸、正十二烯基琥珀酸、異十二烷基琥珀酸、異十二烯基琥珀酸等；和氧化值為3或更大的羧酸，例如1，2，4-苯三羧酸(偏苯三酸)、1，2，5-苯三羧酸、2，5，7-萘三羧酸、1，2，4-萘三羧酸、1，2，4-丁烷三羧酸、1，2，5-己烷三羧酸、1，3-二羧基-2-甲基-亞甲基羧基丙烷、1，2，4-環(huán)己烷三羧酸、四(亞甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛烷四羧酸、均苯四酸或empole三聚物酸等。
聚酯類樹脂的軟化點(diǎn)優(yōu)選為110℃至150℃，更優(yōu)選為120℃至140℃。
粘合劑樹脂可為熱固性樹脂。通過(guò)在載體樹脂中像這樣誘發(fā)部分交聯(lián)，能夠提高樹脂的耐用性，例如儲(chǔ)存穩(wěn)定性和樹脂形狀的保持性，而沒有降低定著性能。因此，沒有必要100重量份的樹脂都由熱塑性樹脂構(gòu)成，優(yōu)選地添加交聯(lián)劑或部分使用熱固性樹脂?？墒褂铆h(huán)氧樹脂或氰酸酯樹脂作為熱固性樹脂。更具體地，可考慮雙酚A型環(huán)氧樹脂、氫化雙酚A型環(huán)氧樹脂、線性酚醛清漆環(huán)氧樹脂、聚亞烷基醚環(huán)氧樹脂、環(huán)狀脂族環(huán)氧樹脂和氰酸酯樹脂中的一種或兩種或多種的組合。
粘合劑樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度優(yōu)選為50-65℃，更優(yōu)選為50-60℃。當(dāng)玻璃轉(zhuǎn)化溫度低于該范圍時(shí)，容易發(fā)生調(diào)色劑熔融，并且儲(chǔ)存穩(wěn)定性可能降低。而且，因?yàn)闃渲膹?qiáng)度低，它粘附至潛像保持元件的表面，并且不容易從其上清除，從而導(dǎo)致調(diào)色劑粘附至其上。相反，當(dāng)玻璃轉(zhuǎn)化溫度高于該范圍時(shí)，調(diào)色劑對(duì)例如紙張等記錄介質(zhì)的定著性能可能劣化。
粘合劑樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度可如下確定利用例如差示掃描量熱計(jì)(DSC)獲得的吸熱曲線，通過(guò)發(fā)現(xiàn)比熱的轉(zhuǎn)變點(diǎn)。具體地，例如，可以下述方式，通過(guò)使用差示掃描量熱計(jì)DSC-6200(SEIKO Instruments Inc.)的測(cè)量而確定，所述方式為10mg試樣樹脂接受在鋁盤中，并且準(zhǔn)備空盤為參照盤，并且在常壓和25-200℃的溫度范圍內(nèi)，以10℃/分鐘的升溫速度進(jìn)行測(cè)定，以獲得試樣樹脂的吸熱曲線。吸熱曲線上轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度確定為粘合劑樹脂的玻璃轉(zhuǎn)化溫度。
電荷控制劑是為增加調(diào)色劑的電荷水平和電荷增加速度的而共混的組分，從而獲得具有優(yōu)異耐用性和穩(wěn)定性的顯影劑。在通過(guò)帶正電的調(diào)色劑顯影的情況下，可添加帶正電型電荷控制劑，在通過(guò)帶負(fù)電的調(diào)色劑顯影的情況下，可添加帶負(fù)電型電荷控制劑。
作為具有正電荷性能的電荷控制劑，可列舉例如，吖嗪類化合物，例如噠嗪、嘧啶、吡嗪、鄰嗪(orthooxazine)，間嗪(metaoxazine)、對(duì)嗪(paraoxazine)、鄰噻嗪(orthothiazine)、間噻嗪(metathiazine)、對(duì)噻嗪(parathiazine)、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，3，5-三嗪、1，2，4-二嗪、1，3，4-二嗪、1，2，6-二嗪、1，3，4-噻二嗪、1，3，5-噻二嗪、1，2，3，4-四嗪、1，2，4，5-四嗪、1，2，3，5-四嗪、1，2，4，6-三嗪、1，3，4，5-三嗪、酞嗪(phtalazine)、喹唑啉、喹喔啉等；包括吖嗪類化合物的直接染料，例如吖嗪堅(jiān)牢紅FC、吖嗪堅(jiān)牢紅12BK、吖嗪紫BO、吖嗪棕3G、吖嗪亮棕GR、吖嗪暗綠BH/C、吖嗪深黑EW和吖嗪深黑3RL等；苯胺黑化合物例如苯胺黑、苯胺黑鹽、苯胺黑衍生物等；包括苯胺黑化合物的酸性染料，例如苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯胺黑Z等；環(huán)烷酸或高級(jí)脂肪酸的金屬鹽；烷氧化胺；烷基酰胺；季銨鹽，例如芐基甲基己基癸基銨、氯化癸基三甲基銨等。這些可作為單獨(dú)試劑使用或者以這些試劑中的兩種或多種的組合使用。特別地，從快速增加電荷量的角度看，苯胺黑化合物是最適合用于帶正電的調(diào)色劑。
此外，季銨鹽、羧酸鹽或具有羧基作為官能團(tuán)的苯乙烯-丙烯酸(酯)類樹脂(苯乙烯-丙烯酸類共聚物)合適用于電荷控制劑，因?yàn)檎{(diào)色劑的電荷量能夠容易通過(guò)這些試劑控制在所需的范圍內(nèi)。更具體地，可列舉一種、兩種或多種下述樹脂具有季銨鹽的苯乙烯樹脂、具有季銨鹽的丙烯酸(酯)類樹脂、具有季銨鹽的苯乙烯-丙烯酸(酯)類樹脂、具有季銨鹽的聚酯樹脂、具有羧酸鹽的苯乙烯樹脂、具有羧酸鹽的丙烯酸(酯)類樹脂、具有羧酸鹽的苯乙烯-丙烯酸(酯)類樹脂、具有羧酸鹽的聚酯樹脂、具有羧基的聚苯乙烯樹脂、具有羧基的丙烯酸(酯)類樹脂、具有羧基的苯乙烯-丙烯酸(酯)類樹脂和具有羧基的聚酯樹脂等。
特別是，從電荷量快速增加的角度看，具有季銨鹽作為官能團(tuán)的苯乙烯-丙烯酸類共聚物樹脂最合適。作為優(yōu)選的與苯乙烯單體共聚的丙烯酸類共聚單體可列舉，例如(甲基)丙烯酸烷基酯，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯和甲基丙烯酸異丁酯等。此外，通過(guò)轉(zhuǎn)變?yōu)榧句@化合物的方法，將衍生自二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯的單體用作季銨鹽。
例如，二烷基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯，例如二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二丙基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、二丁基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯等；二甲基甲基丙烯酰胺；和二甲基氨基丙基甲基丙烯酰胺等適合用于衍生所述單體的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯。當(dāng)聚合時(shí)，能夠一起使用含有羥基的單體，例如(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基)丙烯酸羥丙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁基酯、N-羥甲基(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有負(fù)電性能的電荷控制劑，例如有機(jī)金屬絡(luò)合物和螯合物是有效的。例如，有乙酰丙酮鋁、乙酰丙酮亞鐵(II)、3，5-二叔丁基水楊酸鉻等，特別地，在這些中乙酰丙酮金屬絡(luò)合物、水楊酸類金屬絡(luò)合物或鹽是合適的，金屬絡(luò)合水楊酸酯或水楊酸金屬鹽是更合適的。調(diào)色劑中電荷控制劑的百分比優(yōu)選為0.5-15重量％，更優(yōu)選為0.5-8.0重量％，特別優(yōu)選為0.5-7.0重量％。當(dāng)電荷控制劑的百分比低于該范圍時(shí)，難以給予磁性調(diào)色劑穩(wěn)定的帶電性能，并且可能發(fā)生圖像密度降低，調(diào)色劑耐用性降低。而且，可能發(fā)生背景霧化，這是因?yàn)楦菀装l(fā)生在粘合劑樹脂中分散的劣化，沒有分散至粘合劑樹脂中的聚集的電荷控制劑可能污染感光體轉(zhuǎn)筒。相反，當(dāng)該百分比超過(guò)上述限定的范圍時(shí)，磁性調(diào)色劑的耐用性在各種環(huán)境中降低，且不充分充電和圖像劣化，特別是在高溫高濕環(huán)境下，容易發(fā)生。而且，可能發(fā)生背景霧化，這是因?yàn)楦菀装l(fā)生在粘合劑樹脂中分散的劣化，沒有分散至粘合劑樹脂中的聚集的電荷控制劑可能污染感光體轉(zhuǎn)筒。
作為為改進(jìn)定著定能和偏移(offset)性能而使用蠟，優(yōu)選使用，例如聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、Teflon類蠟(Teflon是注冊(cè)商標(biāo)名)、費(fèi)-托蠟、石蠟、酯蠟、褐煤蠟和米蠟等。可使用這些蠟中兩種或多種。通過(guò)添加蠟，能夠改進(jìn)抗偏移性能，并且能夠有效防止圖像沾污。
上述蠟的含量通常優(yōu)選每100重量份調(diào)色劑為1-5重量份。當(dāng)蠟的量小于1份時(shí)，可能不能有效防止偏移和圖像沾污；相反，當(dāng)蠟的量超過(guò)5份時(shí)，調(diào)色劑相互熔融，容易降低儲(chǔ)存安全性。
本發(fā)明的調(diào)色劑可如下獲得將上述粘合劑樹脂與例如電荷控制劑等各種共混劑混合，利用例如擠出機(jī)等捏合機(jī)熔融并捏合，然后冷卻、粉碎和分級(jí)。如此獲得調(diào)色劑的粒度優(yōu)選為5.0-10.0μm，以體均顆粒直徑計(jì)。當(dāng)該平均粒度低于該范圍時(shí)，流動(dòng)性降低并且可能發(fā)生背景霧化。當(dāng)平均粒度超過(guò)該范圍時(shí)，圖像質(zhì)量劣化。
必要時(shí)，例如，可用膠態(tài)二氧化硅、疏水性二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦等微細(xì)顆粒(平均粒度為1.0μm或更小的外部添加劑)表面處理如此生成的調(diào)色劑，以便改進(jìn)代表流動(dòng)性、儲(chǔ)存穩(wěn)定性和從潛像保持元件表面除去的容易性的清潔性。優(yōu)選通過(guò)干共混磁性調(diào)色劑和外部添加劑，進(jìn)行表面處理，優(yōu)選地使用亨舍爾或納塔混合機(jī)。外部添加劑的量?jī)?yōu)選為調(diào)色劑顆粒的0.2-10.0重量％。此外，必要時(shí)，外部添加劑可用氨基硅烷、硅油、硅烷類偶聯(lián)劑(六甲基二硅氮烷等)、鈦類偶聯(lián)劑等進(jìn)行表面處理。
在該實(shí)施方式中，用于構(gòu)成雙組分顯影劑的載體具有20-150μm的重均粒度，優(yōu)選為20-100μm的重均粒度。由此，能夠增加顯影區(qū)域中調(diào)色劑層的調(diào)色劑濃度，因此能夠在高速機(jī)器上高速印刷的條件下獲得具有高圖像密度的圖像。作為構(gòu)成本發(fā)明調(diào)色劑的載體的核顆粒，可使用公知的材料，例如鐵磁金屬，例如鐵、鈷、鎳等；合金或化合物，例如磁鐵礦、赤鐵礦、鐵氧體等；所述鐵磁性材料和樹脂的復(fù)合材料等。
本發(fā)明中使用的載體優(yōu)選涂敷有樹脂，以改進(jìn)耐用性。作為形成涂層的樹脂，可列舉，例如聚烯烴類樹脂，例如聚乙烯、聚丙烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等；聚乙烯樹脂和聚偏二乙烯類樹脂，例如聚苯乙烯。丙烯酸類(例如，聚甲基丙烯酸甲酯)、聚丙烯腈、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯乙烯、聚乙烯基咔唑、聚乙烯基醚、聚乙烯酮(polybiliketone)等；氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；由有機(jī)硅氧烷鍵構(gòu)成的硅樹脂及其以下的變體醇酸樹脂、聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂和聚氨酯樹脂等改變的；氟樹脂，例如聚四氟乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚氯三氟乙烯等；聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯；氨基樹脂，例如脲醛樹脂；和環(huán)氧樹脂等。
為控制體積電阻率，電導(dǎo)率賦予材料可分散在本發(fā)明使用的載體涂層中。作為電導(dǎo)率賦予材料，可使用公知的材料，例如金屬，例如鐵、金、銅等；鐵氧化物，例如鐵氧體、磁鐵礦；顏料，例如炭黑等。
特別地，通過(guò)使用作為炭黑之一的爐黑和乙炔黑的混合物，可以獲得以下的載體該載體通過(guò)添加少量電導(dǎo)性微細(xì)顆粒，能夠有效調(diào)節(jié)電導(dǎo)率，并且其涂層的耐用性優(yōu)異。這些電導(dǎo)性微細(xì)顆粒優(yōu)選為約0.01-10μm，且添加量為2-30重量份，更優(yōu)選為5-20重量份，每100重量份涂層樹脂。
此外，硅烷類偶聯(lián)劑、鈦類偶聯(lián)劑等也可添加至載體的涂層中，以改進(jìn)對(duì)載體核顆粒的粘附性，改進(jìn)電導(dǎo)率賦予劑的可分散性。傳統(tǒng)上，已經(jīng)通過(guò)將涂層形成液噴涂至載體顆粒的表面上或通過(guò)浸涂形成涂層。涂層的厚度優(yōu)選為0.1-20μm，更優(yōu)選為0.2-5.0μm。
在本發(fā)明中，作為制備雙組分顯影劑時(shí)的調(diào)色劑和載體的混合比例，調(diào)色劑的量?jī)?yōu)選為2.0-20重量份，更優(yōu)選為3.0-15重量份，每100重量份載體。當(dāng)調(diào)色劑的量低于該范圍時(shí)，發(fā)生過(guò)度充電，并且圖像密度降低。相反，當(dāng)調(diào)色劑的量超過(guò)該量時(shí)，發(fā)生背景霧化和調(diào)色劑飛散。
以下，將基于實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)清楚理解，以下的說(shuō)明僅僅借助于實(shí)施例而作出的，不應(yīng)作為本發(fā)明范圍的限制。
為制備粘合劑樹脂，15重量份磁性顆粒、5重量份蠟(Southal Co.制造的Southal蠟H1)作為脫模劑、5重量份季銨鹽(Orient Chemistry Co.制造的BontoronP-51)作為正電荷控制劑和5重量份炭黑作為著色劑添加至70重量份苯乙烯-丙烯酸共聚物(其低分子量的峰值分子量為8000，高分子量的峰值分子量為130,500，且玻璃轉(zhuǎn)化溫度Tg為55.0℃)，在雙軸擠出機(jī)中熔融捏合該混合物，然后冷卻，并通過(guò)錘磨機(jī)粗略地粉碎。
然后通過(guò)機(jī)械粉碎機(jī)精細(xì)地粉碎粗略粉碎的材料，通過(guò)氣流型分級(jí)機(jī)分級(jí)，獲得體均粒度為7.0μm的調(diào)色劑。使用下述磁性顆粒，其形狀為由八個(gè)三角形圍繞而成的凸八面體，如圖1D所示，且其頂點(diǎn)1b和棱1a是曲面的，通過(guò)上述方法確定的比率R1/R0，即R值為0.95，且平均粒度為0.20μm。
將1當(dāng)量的亞鐵鹽水溶液與0.08-0.99當(dāng)量的堿金屬氫氧化物水溶液反應(yīng)，生成含有氫氧化亞鐵膠體的亞鐵鹽水溶液。將含氧氣體吹入該水溶液中，同時(shí)將水溶液加熱至70-100℃的溫度范圍，生成磁鐵礦。在生成核晶體顆粒的第一步反應(yīng)以及當(dāng)氧化反應(yīng)率超過(guò)50％時(shí)，添加堿金屬氫氧化物溶液，以將pH值增加至10或更高。然后，吹入含氧氣體，同時(shí)將該溶液加熱至70-100℃的溫度范圍，以進(jìn)行第二步反應(yīng)。以這種方式，獲得由磁鐵礦構(gòu)成的磁性氧化鐵顆粒，其形狀基本上為六面體和八面體，且它們的棱1a均為曲面的。
借助于享舍爾混合機(jī)，使1.0重量份氧化鈦(Titan Industry CO.制造的EC-100)和1.0重量份的二氧化硅(Japan Aerosil Co.制造的RA-200H)粘附在如此獲得的100重量份調(diào)色劑顆粒(磁性顆粒)表面上。該調(diào)色劑用于實(shí)施例1的顯影劑。以與實(shí)施例1相同的方式制備其它調(diào)色劑顆粒，不同之處在于獲得用于實(shí)施例2-3和對(duì)比例1-7的顯影劑的調(diào)色劑顆粒的磁性顆粒。詳情示于表1中。通過(guò)納塔混合機(jī)，混合10重量份如此獲得的磁性調(diào)色劑和100重量份磁性載體(50μm，Particle Tech Co.制造的)，從而獲得雙組分顯影劑。
使用雙組分顯影劑，在預(yù)先對(duì)雙組分顯影劑類型改裝的改進(jìn)型KYOCERA-MITA制造的數(shù)字綜合機(jī)器KM-1650上，評(píng)價(jià)消耗到載體的調(diào)色劑量、感光體轉(zhuǎn)筒表面上的磁性刷條紋、調(diào)色劑飛散、圖像特征和顯影劑的充電特征。各特征的評(píng)價(jià)方法如下所述，評(píng)價(jià)結(jié)果示于表1中。磁性顆粒的顆粒形狀如下R.八面體；圓整的八面體，即頂點(diǎn)和棱為曲面的八面體。
C.八面體；有角的八面體，即頂點(diǎn)和棱不是曲面的八面體，即常規(guī)的八面體(參見圖1C)。
F.八面體倒棱的八面體，即頂點(diǎn)和棱被倒棱成小扁平面的八面體(參見專利文獻(xiàn)3的圖6)。
C.立方體有角的立方體，即頂點(diǎn)和棱不是曲面的立方體，即常規(guī)的立方體(參見圖1B)。
F.立方體倒棱的立方體，即頂點(diǎn)和棱被倒棱成小扁平面的立方體。
球體球(參見圖1A)。
在早期，通過(guò)所述頁(yè)式打印機(jī)，打印圖像評(píng)價(jià)圖案。該圖稱為初始圖像。
然后，連續(xù)打印150,000張ISO4％原稿。此后，再次打印評(píng)價(jià)圖案。這稱為持久打印后的圖像。
利用Macbeth顯像密度計(jì)(RD914)測(cè)量這些全幅圖像(solid image)，同時(shí)肉眼觀察，以評(píng)價(jià)圖像特征。1.30或更高的圖像密度評(píng)價(jià)為良好(OK)。背景霧化的評(píng)價(jià)如下進(jìn)行○沒有觀察到背景霧化，△觀察到一定程度的背景霧化，和
×觀察到嚴(yán)重的背景霧化。
肉眼觀察調(diào)色劑從顯影裝置的飛散，如下評(píng)價(jià)○沒有調(diào)色劑飛散，△一定量的飛散調(diào)色劑，且打印機(jī)的內(nèi)部被弄臟，但是對(duì)圖像沒有影響，和×發(fā)生調(diào)色劑飛散，分散的調(diào)色劑被排氣扇排除至機(jī)器外部，而且部分飛散的調(diào)色劑粘附至紙張輸送路徑，且沾污圖像。
在打印150,000張紙后，在顯影劑上進(jìn)行對(duì)調(diào)色劑消耗到載體的耐性的評(píng)價(jià)。具體地，將顯影劑放在635目的篩上，通過(guò)在篩底下抽吸，除去調(diào)色劑。將殘留在篩上的載體浸入THF溶液中，通過(guò)GPC測(cè)量上清液，基于檢測(cè)的峰面積，確定粘附至載體的調(diào)色劑量。當(dāng)每1.0g載體，調(diào)色劑消耗到載體量達(dá)到0.50mg/g時(shí)，觀察到對(duì)圖像密度和背景霧化的影響，因此當(dāng)調(diào)色劑消耗的量小于0.50mg/g時(shí)，調(diào)色劑消耗評(píng)價(jià)為良好(OK)。
肉眼觀察通過(guò)磁性刷與感光體轉(zhuǎn)筒的表面接觸在感光體轉(zhuǎn)筒的表面上刮擦條紋的出現(xiàn)，如下評(píng)價(jià)○沒有形成刮擦條紋；在感光體轉(zhuǎn)筒上觀察到微細(xì)條紋，但是不影響圖像，和△在感光體轉(zhuǎn)筒上觀察到一些條紋，但是不影響圖像。
×在感光體轉(zhuǎn)筒上清楚地觀察到條紋，而且在圖像上觀察到不均勻。
表1

表2

注釋I.N.初始；A.D.持久打印后；EV.評(píng)價(jià)結(jié)果；和消耗量的單位mg/g如表2所示，在圓整的八面體的實(shí)施例1-3(其中使用頂點(diǎn)和棱為曲面的八面體形磁性顆粒)，飽和磁化強(qiáng)度在5.0-13.8Am2/kg范圍內(nèi)，圖像特征由于磁性顆粒的影響因而是良好的，并且沒有消耗現(xiàn)象、磁性刷條紋、調(diào)色劑飛散的問題。這一直維持到持久印刷150,000張紙之后，并能夠認(rèn)識(shí)到調(diào)色劑壽命得到延長(zhǎng)。
相反，在對(duì)比例1(其中磁性顆粒的形狀為頂點(diǎn)和棱不是曲面的八面體，參見圖1C，有角的八面體)，對(duì)比例2(其中磁性顆粒的形狀為頂點(diǎn)和棱被倒棱為小扁平面的八面體，參見專利文獻(xiàn)3的圖6，倒棱的八面體)，對(duì)比例3(其中磁性顆粒的形狀為頂點(diǎn)和棱不是曲面的立方體，參見圖1B，有角的立方體)和對(duì)比例4(其中磁性顆粒的形狀為頂點(diǎn)和棱被倒棱為小扁平面的立方體，參見圖1B，倒棱的立方體)的情況下，形成磁性刷條紋，這是因?yàn)榇判灶w粒存在突出的頂點(diǎn)和尖銳的棱，盡管事實(shí)上飽和磁化強(qiáng)度分別為8.4、8.1、8.2和7.7Am2/kg。
此外，在球形磁性顆粒(參見圖1A)的對(duì)比例5的情況下，發(fā)生消耗現(xiàn)象，且在持久印刷后由于消耗觀察到背景霧化，盡管飽和磁化強(qiáng)度為7.9Am2/kg。此外，在對(duì)比例6(其中形狀為與實(shí)施例1-3相同的圓整的八面體，但是飽和磁化強(qiáng)度低至7.7Am2/kg)的情況下，沒有獲得通過(guò)含有磁性顆粒所期待的影響，即通過(guò)調(diào)色劑和載體之間的磁性吸引力，防止調(diào)色劑分散或脫落和抑制背景霧化的出現(xiàn)，并且觀察到調(diào)色劑飛散和背景霧化。
此外，在對(duì)比例7(其中形狀為與實(shí)施例1-3相同的圓整的八面體，但是飽和磁化強(qiáng)度高至16.8Am2/kg)的情況下，由于飽和磁化強(qiáng)度極其高，調(diào)色劑和載體之間的磁性約束力太強(qiáng)，在感光體轉(zhuǎn)筒上發(fā)生磁性刷條紋，且基于相同的原因，發(fā)生調(diào)色劑消耗到載體。
從這些結(jié)果中，能夠認(rèn)識(shí)到，磁性顆粒優(yōu)選為頂點(diǎn)和棱是曲面的八面體形(圓整的八面體)且其在79.6kA/m的磁場(chǎng)下測(cè)量的飽和磁化強(qiáng)度在4.0-15.0Am2/kg范圍內(nèi)，該范圍在最小值3.2Am2/kg和最大值16.8Am2/kg之間。
調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度是通過(guò)振動(dòng)型磁力計(jì)(Model VSM-P7-15，TOEIInd.Co.制造的)測(cè)量的，通過(guò)在圓筒池中接受已經(jīng)在常溫和常濕度(20℃，65％RH)儲(chǔ)存過(guò)的50mg調(diào)色劑，并在一分鐘內(nèi)在79.6kA/m(1kOe)的磁場(chǎng)下描述滯后曲線。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使用雙組分顯影劑用調(diào)色劑中含有的磁性顆粒，所述磁性顆粒是以八面體形為基礎(chǔ)的，且具有形成為曲面的頂點(diǎn)和棱，能夠獲得以下的調(diào)色劑，其具有電荷量快速增加并且同時(shí)具有不被過(guò)度充電的趨勢(shì)的帶電特征。因此，能夠獲得以下的雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，其能夠防止調(diào)色劑飛散、調(diào)色劑消耗到載體、磁性刷條紋的形成等雙組分顯影劑獨(dú)具的問題，并且能夠長(zhǎng)時(shí)間保持良好的圖像特征(在圖像密度和背景霧化方面)。因此，能夠提供耐用性長(zhǎng)并同時(shí)允許保持良好圖像特征的雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，以及使用該顯影劑的成像方法。
權(quán)利要求
1.一種雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，其包括調(diào)色劑和載體，所述調(diào)色劑在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，其中所述磁性顆粒是以多面體形為基礎(chǔ)的，所述多面體顆粒的各頂點(diǎn)和棱是曲面的，所述顆粒在多面體顆粒的投影圖像外周上具有能夠被看作直線的部分，且所述調(diào)色劑在79.6kA/m的磁場(chǎng)下的飽和磁化強(qiáng)度為4.0-15.0Am2/kg。
2.權(quán)利要求1的雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，其中所述多面體是由八個(gè)三角形圍繞而成的凸八面體。
3.權(quán)利要求2的雙組分顯影劑用磁性調(diào)色劑，其中所述磁性顆粒的平均粒度為0.01-0.50μm。
4.一種成像方法，所述方法使用下述雙組分顯影劑，所述雙組分顯影劑包括載體和調(diào)色劑，所述調(diào)色劑至少在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，所述磁性顆粒是以多面體形為基礎(chǔ)的，所述多面體形的頂點(diǎn)和棱是曲面的，所述多面體形在多面體顆粒的投影圖像外周上具有能夠被看作直線的部分，所述調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度在79.6kA/m的磁場(chǎng)下為4.0-15.0Am2/kg；以及使調(diào)色劑保持元件(載體)對(duì)著潛像保持元件，所述調(diào)色劑保持元件至少承載有注入電荷的所述磁性調(diào)色劑，并用所述磁性調(diào)色劑顯影所述潛像保持元件上的靜電潛像。
5.權(quán)利要求4的成像方法，其中利用磁場(chǎng)，在調(diào)色劑保持元件和潛像保持元件對(duì)置的顯影區(qū)域中，使包括所述載體和所述磁性調(diào)色劑的所述雙組分顯影劑形成顆粒鏈，所述顆粒鏈挺立為刷狀(以下稱為磁性刷)，使該磁性刷刷擦上述潛像保持元件，同時(shí)將所述潛像保持元件上的所述潛像顯像為調(diào)色劑圖像，并且其中所述磁性調(diào)色劑至少在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，所述磁性顆粒的平均粒度為0.01-0.50μm，且所述磁性顆粒的形狀是以多面體為基礎(chǔ)的，此外所述多面體顆粒的各頂點(diǎn)和棱被圓整成曲面，且所述顆粒在多面體顆粒的投影圖像外周上具有能夠被看作直線的部分。
6.權(quán)利要求4的成像方法，其中所述多面體是由八個(gè)三角形圍繞而成的凸八面體。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種磁性調(diào)色劑，利用該磁性調(diào)色劑能夠長(zhǎng)期防止調(diào)色劑飛散、調(diào)色劑消耗到載體、通過(guò)磁性刷在感光體轉(zhuǎn)筒上形成刮擦條紋，并且能夠長(zhǎng)期維持良好的圖像特征(在圖像密度和背景霧化方面)；以及提供一種使用該磁性調(diào)色劑的成像方法。以及披露了制備以下的雙組分顯影劑，所述雙組分顯影劑包括載體和調(diào)色劑，所述調(diào)色劑至少在粘合劑樹脂中含有磁性顆粒，其中所述磁性顆粒是以多面體形為基礎(chǔ)的，所述多面體顆粒的頂點(diǎn)和棱是曲面的，所述多面體形在其投影圖像外周上具有能夠被看作直線的部分，且所述調(diào)色劑的飽和磁化強(qiáng)度在79.6kA/m的磁場(chǎng)下為4.0－15.0Am
文檔編號(hào)G03G13/06GK1841219SQ20061007382
公開日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者中山幸則, 佐藤甲介, 寺本浩三, 水畑浩司 申請(qǐng)人:京瓷美達(dá)株式會(huì)社