專利名稱：磁性調(diào)色劑及其生產(chǎn)方法、圖象形成方法和處理盒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于使靜電圖象顯影以在圖象形成過程例如電攝影過程中形成調(diào)色劑圖象的磁性調(diào)色劑。本發(fā)明還涉及一種生產(chǎn)磁性調(diào)色劑的方法、用磁性調(diào)色劑形成圖象的方法和具有磁性調(diào)色劑的處理盒。
近年來，采用電攝影技術(shù)的圖象形成設(shè)備例如復(fù)印機(jī)和激光打印機(jī)等已經(jīng)在不同領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用而且目前正在尋求使圖象具有更高的精密度和更高的圖象質(zhì)量。
所以，有一種趨勢是采用比已往具有更小顆粒直徑的磁性調(diào)色劑顆粒，由此使圖象具有更高的精密度。另一方面，特別是在低溫和低濕度環(huán)境下會出現(xiàn)因磁性調(diào)色劑與非成象區(qū)粘結(jié)而引起的模糊現(xiàn)象。在高溫和高濕度環(huán)境下，當(dāng)在早晨第一次復(fù)印或打印時(shí)，形成的是低密度圖象。然而，現(xiàn)在考慮到環(huán)境問題，采用了在不使用可產(chǎn)生臭氧的電暈充電的組件之情況下通過接觸充電部件而使感光部件充電的方法。
然而在這種情況下，那些在低溫和低濕度的環(huán)境下用清潔器沒有充分清除掉的磁性調(diào)色劑顆粒中的微小顆?？赡軙车浇佑|充電器(以下稱作“充電輥污染”)上從而引起錯誤充電，這種錯誤充電可進(jìn)一步導(dǎo)致錯誤圖象。在高溫和高濕度環(huán)境下，當(dāng)通過接觸充電器對清潔器上的顆粒施壓時(shí)，上述微小顆粒會粘到作為靜電潛象攜帶件的感光鼓表面上(這種現(xiàn)象稱為“熔粘到鼓上”)。
已經(jīng)查明，這種微小顆粒主要由硅精細(xì)粉末和/或磁性精細(xì)粉末構(gòu)成，前者可作為流動性促進(jìn)劑使用而后者是構(gòu)成磁性調(diào)色劑顆粒的材料。然而，如上所述，在磁性調(diào)色劑具有比已往更微小的顆粒直徑的情況下，磁性精細(xì)粉末更易于粘到接觸充電器和感光鼓上。
在一種公知的傳統(tǒng)方法中，用有機(jī)物預(yù)先處理磁性精細(xì)粉末的顆粒表面以增進(jìn)粘合劑樹脂與磁性精細(xì)粉末的緊密接觸。然而，當(dāng)在低溫和低濕度環(huán)境下把磁性調(diào)色劑層施加到調(diào)色劑攜帶器上時(shí)這樣做將會引起錯誤涂覆(污跡現(xiàn)象)。對磁性精細(xì)粉末的表面進(jìn)行處理還導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。
作為解決上述問題的手段，長期以來一直期待著能提出一種新的調(diào)色劑，在這種調(diào)色劑中，磁性調(diào)色劑顆粒表面上的磁性精細(xì)粉末之現(xiàn)有狀態(tài)已經(jīng)得到控制，同時(shí)還期待著提出一種生產(chǎn)這種調(diào)色劑的新方法。
很難均勻分散例如粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和捏合制品中的蠟等所有材料。例如，考慮了磁性精細(xì)粉末的吸濕性后用粘合劑樹脂進(jìn)行捏合的條件和考慮了蠟中粘合劑樹脂的分散性后的捏合條件是彼此不同的。
在日本專利申請公開NO.8-123083中提出了一種調(diào)色劑生產(chǎn)方法，其在用具有進(jìn)給螺旋區(qū)和捏合區(qū)的螺旋壓出機(jī)對材料進(jìn)行熔融捏合時(shí)要求特定的溫度條件。該出版物中給出的實(shí)例公開了一種生產(chǎn)體均顆粒直徑(d50)為7.15-7.23μm的磁性調(diào)色劑的方法。既使在這種生產(chǎn)方法中，由于磁性調(diào)色劑具有較小的平均顆粒直徑，所以將從磁性調(diào)色劑顆粒表面釋放出磁性微粒從而導(dǎo)致自由磁性微粒的數(shù)量極大地增加。而且，在該生產(chǎn)方法中，將螺旋壓出機(jī)中捏合產(chǎn)品出口側(cè)的溫度設(shè)定的較低，這需要對在螺旋壓出機(jī)中加熱的捏合產(chǎn)品進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。通常很難控制該溫度，因?yàn)檫_(dá)到該溫度需要很大的載荷，而這使得在實(shí)際生產(chǎn)中很難對工藝進(jìn)行控制。
本發(fā)明的一個目的是提供一種在低溫和低濕度環(huán)境下不太會出現(xiàn)模糊現(xiàn)象和幾乎不會引起錯誤充電的磁性調(diào)色劑，以及生產(chǎn)這種調(diào)色劑的方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種能在高溫和高濕度環(huán)境下形成具有高圖象密度的圖象和避免熔粘到到感光鼓表面上的磁性調(diào)色劑，以及生產(chǎn)這種調(diào)色劑的方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種具有較小重均顆粒直徑和不太會使磁性微粒從磁性調(diào)色劑顆粒中釋放的磁性調(diào)色劑，以及生產(chǎn)這種調(diào)色劑的方法。
本發(fā)明的又一目的是提供一種使用這種磁性調(diào)色劑形成圖象的方法。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種具有這種磁性調(diào)色劑的處理盒。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種用于使靜電圖象顯影的磁性調(diào)色劑，其包括至少含有粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟的磁性調(diào)色劑顆粒，其中磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散體在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
本發(fā)明還提供一種生產(chǎn)具有磁性調(diào)色劑特性的磁性調(diào)色劑的方法，該方法包括的步驟有，通過捏合機(jī)熔捏至少具有粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟的混合物以得到捏合產(chǎn)品；冷卻捏合產(chǎn)品以得到冷卻產(chǎn)品；磨碎冷卻產(chǎn)品得到粉末狀產(chǎn)品；和分選粉末狀產(chǎn)品得到磁性調(diào)色劑顆粒；其中在以下條件下熔捏混合物2.2×103≤E/ε≤2.0×104E＝kω2T，ε＝F/(πD2L)其中ω表示螺旋轉(zhuǎn)動速度(m/min)，T表示預(yù)定溫度(K)，F(xiàn)表示混合物的喂送率(Kg/min)，D表示柱形體內(nèi)徑(m)，L表示螺旋有效長度(m)，π表示圓周率，和k表示(D0/D)2，其中D0是0.1m；磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散體在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
本發(fā)明還提供一種圖象形成方法，其包括通過施加有偏壓的接觸充電裝置對靜電圖象承載體進(jìn)行靜電充電；靜電圖象承載體接受充電后曝光形成靜電圖象；和用帶有磁性調(diào)色劑的顯影裝置對靜電圖象顯影以形成磁性調(diào)色劑圖象；磁性調(diào)色劑包括至少由粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟構(gòu)成的磁性調(diào)色劑顆粒；其中磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散劑在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
本發(fā)明還提供一種處理盒，其包括靜電圖象承載體，用于對靜電圖象承載體進(jìn)行靜電充電的接觸充電器，和裝有磁性調(diào)色劑的顯影裝置；磁性調(diào)色劑包括至少由粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟構(gòu)成的磁性調(diào)色劑顆粒；其中磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散劑在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。


圖1是溫度控制單元和螺旋式捏合機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是柱形結(jié)構(gòu)的剖面示意圖。
圖3表示樹脂溫度、自由磁性細(xì)顆粒的量和蠟的分散性之間的關(guān)系。
圖4是一個采用本發(fā)明所述磁性調(diào)色劑的電攝影設(shè)備實(shí)例的示意圖。
圖5是優(yōu)先用于本發(fā)明的接觸式充電器的示意圖。
圖6是一個本發(fā)明所述處理盒實(shí)例的示意圖。
圖7是利用附壁效應(yīng)對磁性調(diào)色劑顆粒進(jìn)行多級分選的氣流分選器的示意性剖面圖。
圖8是圖7中所示氣流分選器主要部分的透視圖。
圖9是圖7中所示氣流分選器的局部透視圖。
圖10是沿圖7中線10-10的剖面圖。
圖11表示圖7中所示氣流分選器的主要部分。
圖12表示在對磁性調(diào)色劑顆粒進(jìn)行分選時(shí)使用的分選方法實(shí)例。
就作為接觸式充電器的充電器所受的污染和熔粘到鼓上的調(diào)色劑對作為靜電圖象承載體的感光鼓表面形成的污染而言，某些磁性調(diào)色劑會產(chǎn)生這些問題而某些調(diào)色劑則很難產(chǎn)生類似問題。目前已在不依靠通過圖象復(fù)印進(jìn)行評價(jià)的情況下，對如何能簡便地找出構(gòu)成前一種調(diào)色劑的磁性調(diào)色劑顆粒和構(gòu)成后一種調(diào)色劑的磁性調(diào)色劑顆粒之間的差別進(jìn)行了研究。結(jié)果是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以利用通過在乙醇和水的混合液中分散磁性調(diào)色劑顆粒來制備分散劑的方法檢測這種差別。
分散劑具有高吸收率的事實(shí)表明磁性調(diào)色劑顆粒在水溶液作用下迅速處于濕潤狀態(tài)而且磁性精細(xì)粉末大量存在磁性調(diào)色劑顆粒的表面上。這種磁性調(diào)色劑顆粒將從它們的表面上釋放磁性微粒。事實(shí)上，當(dāng)通過圖象復(fù)印來評價(jià)用這種磁性調(diào)色劑顆粒生產(chǎn)的磁性調(diào)色劑時(shí)，就會出現(xiàn)諸如充電輥受污染和熔粘到感光鼓表面上等問題。已經(jīng)查明很多磁性微粒會對充電輥表面造成污染和在熔融時(shí)沉積到感光鼓表面上。這就是說需要一種能清楚和適當(dāng)?shù)仫@示出存在于磁性調(diào)色劑顆粒表面上之磁性精細(xì)粉末量的測量方法。
本發(fā)明中使用的磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；而且通過在19ml乙醇和水的混合溶液(體積比27∶73)中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散劑在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
用庫爾特計(jì)量法測量磁性調(diào)色劑或磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑。
作為用庫爾特計(jì)量法測量磁性調(diào)色劑顆粒和磁性調(diào)色劑之平均顆粒直徑的裝置，使用的是TA-II型庫爾特計(jì)量器或庫爾特多級分粒機(jī)(由庫爾特電子有限公司制造)。作為電解液使用的是用一級氯化鈉制備1％的氯化鈉水溶液。例如，可以使用ISOTTONR-II(商標(biāo)名，由庫爾特科學(xué)(日本)公司制造)。通過把0.1-5ml作為分散劑的表面活性劑(優(yōu)選硫化烷基苯)添加到100-150ml的上述水性電解液中，另外再添加2-20mg待測樣品進(jìn)行測量。在超聲分散機(jī)中分散懸浮有樣品的電解液約1分鐘-約3分鐘。通過用上述測量裝置(用100μm的孔作為測量裝置的孔)測量調(diào)色劑顆粒的體積和數(shù)量便可以計(jì)算出磁性調(diào)色劑顆?；虼判哉{(diào)色劑的體積分布和數(shù)量分布。然后在加權(quán)的基礎(chǔ)上，確定根據(jù)磁性調(diào)色劑顆?；虼判哉{(diào)色劑得到的重均顆粒直徑(D4)。
有13個可以使用的通道，它們是2.00-小于2.52μm，2.52-小于3.17μm，3.17-小于4.00μm，4.00-小于5.04μm，5.04-小于6.35μm，6.35-小于8.00μm，8.00-小于10.08μm，10.08-小于12.70μm，12.70-小于16.00μm，16.00-小于20.20μm，20.20-小于25.40μm，25.40-小于32.00μm，和32.00-小于40.30μm。測量時(shí)使用的是顆粒直徑為2.00或更大但小于40.30μm的顆粒。
在上述測量中，既使當(dāng)外加添加劑從外部加到磁性顆粒上時(shí)，通常磁性調(diào)色劑重均顆粒直徑也顯示出與磁性調(diào)色劑顆粒的重均直徑具有基本相同的值。
用下述方式測量磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率。
i)分散劑的制備以27∶73的混合比制備乙醇(特定等級為99.5％，可從Kishida化學(xué)股份有限公司得到)和水的混合溶液。將19ml這種混合溶液放入20ml的樣品瓶中(商標(biāo)名LABORANPACK；可從Iuchitj得到)，將15mg磁性調(diào)色劑顆粒放到液體表面上以便使其處于浸泡狀態(tài)，并將樣品瓶蓋緊。在這種狀態(tài)下，保持20分鐘。隨著時(shí)間的流逝，迅速濕潤的顆粒開始下沉并分散在溶液中。經(jīng)過20分鐘后，用手拿住樣品瓶，并通過使其上下呈180度轉(zhuǎn)動而搖動樣品瓶，由此使顆粒分散均勻并將其作為測量用的分散劑使用。
ii)吸收率的測量把在步驟i)中得到的分散劑放入尺寸為1cm2的石英盒中，并用分光光度計(jì)MPS2000(由Shimadzu公司制造)測量分散劑在600nm波長下的吸收率。
如果吸收率大于0.7，則可能在磁性調(diào)色劑顆粒的表面上存有大量磁性微粒而且可能會發(fā)生自由磁性微粒的釋放，從而會出現(xiàn)充電輥污染和熔粘到鼓上的現(xiàn)象。如果吸收率小于0.2，則可能過度制約磁性微粒在磁性調(diào)色劑顆粒表面上的附著，從而會導(dǎo)致因磁性調(diào)色劑顆粒在低溫和低濕度環(huán)境下充電而引起的圖象密度降低等問題。因此，吸收率可以從0.2-0.7，優(yōu)選為從0.3-0.6，更優(yōu)選的是從0.35-0.65。
磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑(D4)為從3.5-6.5μm。如果它們的重均顆粒直徑大于6.5μm，則很難得到高圖象質(zhì)量，而且如果重均顆粒直徑小于3.5μm，則會出現(xiàn)模糊現(xiàn)象并使圖象密度下降和使生產(chǎn)率降低。
優(yōu)選在磁性調(diào)色劑顆粒中包含的磁性精細(xì)粉末量為40-60％(重量)。如果磁性精細(xì)粉末在磁性調(diào)色劑顆粒中的量少于40，那么由重均粒徑比已往小的磁性調(diào)色劑顆粒構(gòu)成的磁性調(diào)色劑將很難阻止模糊現(xiàn)象的出現(xiàn)。如果上述量在重量上大于60％，則會導(dǎo)致圖象密度降低或者出現(xiàn)自由磁性微粒，而自由磁性微粒的增加將使充電輥受污染和熔粘到鼓上。磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)值SF-1優(yōu)選為140＜SF-1≤180而形狀因數(shù)值SF-2的值優(yōu)選為130＜SF-2≤170。
如果磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)SF-1或SF-2分別小于140或130，磁性調(diào)色劑顆粒表面將變得較平滑從而在將磁性調(diào)色劑顆粒做成比已往更細(xì)小的顆粒時(shí)出現(xiàn)充電現(xiàn)象，并導(dǎo)致在低溫和低濕度環(huán)境下出現(xiàn)圖象密度降低或污染現(xiàn)象。如果磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)SF-1大于180，磁性調(diào)色劑將具有較低的流動性從而引起圖象密度下降。如果磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)SF-2大于170，則很難實(shí)現(xiàn)均勻充電而且會導(dǎo)致模糊現(xiàn)象產(chǎn)生。
在本發(fā)明中，形狀因數(shù)SF-1和SF-2是通過使用例如FE-SEM(S-800；由Hitachi股份有限公司制造的掃描電子顯微鏡)對100個直徑為2μm或的磁性調(diào)色劑顆粒的調(diào)色劑顆粒圖象進(jìn)行隨機(jī)采樣，并通過接口將它們的圖象信息引入圖象分析器(LUZEX-III；Nikore公司制造)進(jìn)行分析，和根據(jù)下列公式對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算獲得的值。把獲得的值定義為形狀因數(shù)SF-1和SF-2。
SF-1＝(MXLNG〕2/AREA×π/4×100SF-2＝(PERIME〕2/AREA×π/4×100其中MXLNG表示調(diào)色劑顆粒的最大絕對長度，PERIME表示調(diào)色劑顆粒的周長，而AREA表示調(diào)色劑顆粒的投影面積。
形狀因數(shù)SF-1表示調(diào)色劑顆粒的球度。形狀因數(shù)SF-2表示調(diào)色劑顆粒的表面規(guī)則度。
可以將磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)SF-1與形狀因數(shù)SF-2之比(SF-1/SF-2)優(yōu)選為1.01-1.20。更優(yōu)選的是，使磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)SF-1為145-160，形狀因數(shù)SF-2為135-155，而形狀因數(shù)SF-1與開狀因數(shù)SF-2之比(SF-1/SF-2)為1.05-1.15。
在測量由外加了外加添加劑的磁性調(diào)色劑顆粒形成的磁性調(diào)色劑的SF-1和SF-2時(shí)，由于外加添加劑具有很小的顆粒直徑或者具有較大顆粒直徑的外加添加劑的數(shù)量很少，所以調(diào)色劑通常與磁性調(diào)色劑顆粒的SF-1和SF-2具有基本相同的值。
在本發(fā)明的磁性調(diào)色劑中，當(dāng)在795.8KA/m(10K oersted)的磁場下使用時(shí)，磁性精細(xì)粉末所具有的飽和磁化強(qiáng)度[σr(Am2/kg)]和矯頑力[Hc(kA/m)]的乘積(σr×Hc)為24-56(kA2m/kg)。
就優(yōu)選使用本發(fā)明所述磁性調(diào)色劑的顯影方法而言，可以包括的方法有在調(diào)色劑攜帶體內(nèi)部設(shè)置磁鐵從而通過該磁鐵將磁性調(diào)色劑吸附和保持在調(diào)色劑攜帶體上，和使用通過在調(diào)色劑攜帶體上摩擦充電而帶電的磁性調(diào)色劑對形成在靜電圖象承載體上的靜電圖象進(jìn)行顯影。在這種顯影方法中當(dāng)使用的磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm時(shí)，在低溫和低濕度環(huán)境下進(jìn)行重復(fù)顯影操作時(shí)會出現(xiàn)模糊和實(shí)心黑密度降低的現(xiàn)象而在高溫和高濕度環(huán)境下則會出現(xiàn)熔粘到鼓上的現(xiàn)象。通過控制磁性精細(xì)粉末的磁力(σr×Hc)可以有效地解決這些問題。在低溫和低濕度環(huán)境下，磁力將傳遞到磁性調(diào)色劑上從而阻止由帶有大量摩擦電的磁性調(diào)色劑進(jìn)行的顯影，因此可以保持圖象密度和更理想地防止出現(xiàn)模糊現(xiàn)象。
此外，借助合適的磁粘合力可以將磁性調(diào)色劑粘到調(diào)色劑攜帶體表面上，由此可以改善磁性調(diào)色劑在調(diào)色劑攜帶體表面上的環(huán)流，而且可以防止在重復(fù)進(jìn)行顯影操作時(shí)出現(xiàn)實(shí)心黑密度下降的現(xiàn)象，上述實(shí)心黑密度下降的現(xiàn)象被認(rèn)為是由于在低溫和低濕度的環(huán)境下磁性調(diào)色劑過度充電所致。然而在高溫和高濕度環(huán)境下，帶有大量摩擦電的磁性調(diào)色劑顆粒將選擇性地參與顯影。顆粒的直徑越小，越可能發(fā)生熔粘到鼓上的現(xiàn)象。在這種情況下，通過向磁性調(diào)色劑傳遞磁力可防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，所述磁力能借助于帶有較多摩擦電的磁性調(diào)色劑阻止顯影。
如果使用σr×Hc的值小于24的磁性精細(xì)粉末，磁性粘合力將不會產(chǎn)生有效作用，所以當(dāng)在低溫和低濕度環(huán)境下重復(fù)進(jìn)行顯影操作時(shí)將出現(xiàn)模糊和實(shí)心黑密度下降的現(xiàn)象，而在高溫和高濕度環(huán)境下將出現(xiàn)熔粘到鼓上的現(xiàn)象。反之如果σr×Hc的值大于56，磁性粘合力將起主導(dǎo)作用，那么在任何環(huán)境下都會出現(xiàn)不希望的圖象密度下降。更優(yōu)選的范圍是30-52。在本發(fā)明中，利用VSMP-1-10(由ToeiKogyoK.K制造)在外部磁場為795.8kA/m的條件下測量上述磁特性。
在本發(fā)明的磁性調(diào)色劑中使用的磁性精細(xì)粉末可以包括具有磁特性的金屬氧化物，這種氧化物包含例如鐵、鈷、鎳、銅、鎂、錳、鋁或硅等元素。這種磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑優(yōu)選為0.05-0.30μm，更優(yōu)選的是0.10-0.25μm。如果其數(shù)均顆粒直徑小于0.05μm，則磁性精細(xì)粉末將具有淡紅色調(diào)。這是不可取的，因?yàn)樵谑褂么判哉{(diào)色劑的情況下這樣的色調(diào)會在圖象的色調(diào)上被反射。數(shù)均顆粒直徑大于0.30μm的磁性精細(xì)粉末也不可取，因?yàn)閳D象密度和模糊度的寬容度極窄。
在本發(fā)明中使用的構(gòu)成磁性精細(xì)粉末之磁性微粒的形狀可以是八面體、六面體或球形。磁性微粒的形狀優(yōu)選為球形，這是因?yàn)榍蛐慰梢允箞D象密度和模糊度的寬容度擴(kuò)大。
為了以較高水平達(dá)到本發(fā)明的目的，優(yōu)選使構(gòu)成磁性精細(xì)粉末的磁性微粒表面上至少具有二氧化硅。如果用W(％)表示表面上存在的二氧化硅的重量％和用R(μm)表示磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑，則W×R的值優(yōu)選為0.003-0.042。下面將描述W×R的值。
(a)W的測量(1)用2N-NaOH溶液洗提存在于構(gòu)成磁性精細(xì)粉末之磁性微粒表面上的二氧化硅(40℃，30分鐘)。
(2)利用熒光X射線分析法測量洗提前和洗提后SiO2在磁性精細(xì)粉末中的量。
W(％)＝[(洗提前的SiO2量)/(洗提rg的SiO2量)]×100(b)R的測量
用放大率為40,000的透射式電子顯微鏡攝取磁性微粒的照片，從照片上隨機(jī)地選取250個顆粒。然后測量投影直徑中的Martin直徑(在固定方向上平分投影面積的線段長度)，并根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算數(shù)均顆粒直徑。
確定了W×R的值之后，可以更清楚地知道磁性微粒表面上存在的SiO2是處于濃密狀態(tài)還是處于稀少狀態(tài)。
用S表示根據(jù)磁性精細(xì)粉末的平均顆粒直徑確定的比表面積，用ρ表示磁性精細(xì)粉末的密度。因此，S＝4πR2×[1/(4/3)πR3·ρ]＝3/R·ρ。實(shí)際上通過W/S＝R·W·ρ/3可得到表面上存在的SiO2的狀態(tài)。W/S的優(yōu)選范圍是0.001ρ≤W/S≤0.014ρ，因此0.001ρ≤R·W·ρ/3≤0.014ρ。可以把這個表達(dá)式簡化成0.003≤W×R≤0.042。
如果W×R的值小于0.003，則存在于磁性微粒表面上的SiO2將等變得如此之少，以致于不能有效地賦予磁性調(diào)色劑流動性，從而導(dǎo)致在低溫和低濕度環(huán)境下出現(xiàn)圖象密度下降和模糊度增大的現(xiàn)象。如果W×R的值大于0.042，當(dāng)捏合時(shí)在粘合劑樹脂作用下磁性精細(xì)粉末的吸濕性可能會下降，而在生產(chǎn)調(diào)色劑時(shí)，磁性微粒易脫離磁性調(diào)色劑顆粒，并且這樣形成的自由磁性微粒會熔粘到鼓上。更優(yōu)選的W×R值的范圍是0.008-0.035。
在磁性調(diào)色劑顆粒中包含的磁性精細(xì)粉末的量優(yōu)選為40-60％(重量)。如果所述量少于40％(重量)，在磁性調(diào)色劑顆粒的均重顆粒直徑為3.5-6.5μm的情況，很難防止出現(xiàn)模糊現(xiàn)象。如果所述的量大于60％(重量)，將會出現(xiàn)圖象密度降低、充電輥污染和熔粘到鼓上的現(xiàn)象。磁性調(diào)色劑顆粒中包含的磁性精細(xì)粉末的量優(yōu)選為45-55％(重量)。
本發(fā)明磁性調(diào)劑的磁性調(diào)劑顆粒含有蠟。所說的蠟可以包括石蠟和其衍生物，微晶型蠟和其衍生物，F(xiàn)ischer-Tropsch蠟和其衍生物，聚烯烴蠟和其衍生物，巴西扇棕蠟和其衍生物，長鏈羧酸和其衍生物，長鏈醇和其衍生物。衍生物包括氧化物，蠟與烯烴單體的嵌段共聚物，和蠟與烯烴單體的接枝改性的產(chǎn)物。
本發(fā)明優(yōu)選的蠟可以是由通式R-Y(其中R表示烴基，Y表示羥基，羧基，烷基醚基，酯基或磺酰基)表示的和通過用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的平均分子量(Mw)不超過3,000的蠟。
具體的實(shí)例可以是下述的這些化合物
(A)CH3(CH2)nCH2OH(n＝20至300)(B)CH3(CH2)nCH2OOH(n＝20至300)(C)CH3(CH2)nCH2OCH2(CH2)mCH3(n＝20至200，m＝0至100)上述化合物(B)和(C)是化合物(A)的衍生物，它們的主鏈?zhǔn)侵辨滐柡蜔N。除上述例舉的化合物之外的其它化合物也可以使用，只要這些化合物是化合物(A)的衍生物即可。特別優(yōu)選的蠟是主要由通式CH3(CH2)nOH(n＝20至300)表示的長鏈烷醇有其混合物組成的蠟。當(dāng)使用這些長鏈烷醇蠟時(shí)，所說的蠟在捏合時(shí)在粘合劑樹脂中的分散性如此之好，以致于在設(shè)定捏合條件時(shí)，相比于普通捏合條件而言，不必過多地考慮蠟的分散性，并且使得在設(shè)定條件時(shí)考慮受粘合劑樹脂作用下的磁性精精細(xì)粉末的吸濕性成為可能。
在常規(guī)捏合條件下，在從捏合機(jī)噴射捏合產(chǎn)品之后，捏合溫度通常會立刻成為一項(xiàng)觀察捏合狀態(tài)的重要參數(shù)。甚至在捏合溫度為30-70℃高于長鏈烷基醇蠟的軟化溫度的涅和條件下，蠟也能良好地分散在粘合劑樹脂中。另外，在此情況下，磁性精精細(xì)粉末也能被粘合劑樹脂所潤濕，由此，可以更理想地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。
用于本發(fā)明磁性調(diào)色劑中的粘合劑樹脂如下所述。
本發(fā)明中所用的粘合劑樹脂可以是，例如，聚苯乙烯；苯乙烯衍生物如聚對氯苯乙烯和聚乙烯基甲苯的均聚物；苯乙烯共聚物如苯乙烯-對氯苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物，苯乙烯-乙烯基萘共聚物，苯乙烯-丙烯酸共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚，苯乙烯-甲基α-氯甲基丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-丙烯腈共聚物，苯乙烯-甲基乙烯基醚共聚物，苯乙烯-乙基乙烯基醚共聚物，苯乙烯-甲基乙烯基酮共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-異戊二烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈茚共聚物；聚乙烯基氯，苯酚樹脂，天然樹脂改性的苯酚樹脂，天然樹脂改性的馬來酸樹脂，丙烯酸樹脂，甲基丙烯酸樹脂，聚乙酸乙烯酯，硅氧烷樹脂，聚酯樹脂，聚氨基甲酸乙酯樹脂，聚酰胺樹脂，呋喃樹脂，環(huán)氧樹脂，二甲苯樹脂，聚乙烯基丁醛，萜烯樹脂，苯并呋喃茚樹脂，和石油樹脂。交聯(lián)苯乙烯樹脂也是優(yōu)選的粘合劑樹脂。
在苯乙烯共聚物中可與苯乙烯單體共聚的共聚用單體可以包括具有雙鍵的單羧酸和其衍生物，如丙烯酸，甲基丙烯酸，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸十二烷基酯，丙烯酯辛酯，丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸苯基酯，甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸辛酯，丙烯腈，甲基丙烯腈和丙烯酰胺；具有雙鍵的二羧酸和其衍生物如馬來酸，馬來酸丁酯，馬來酸甲酯和馬來酸二甲酯；乙烯基酯如乙烯基氯，乙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯；烯烴如乙烯，丙烯和丁烯；乙烯基酮如甲基乙烯基酮和己基乙烯基酮；和乙烯基醚如甲基乙烯基醚，乙基乙烯醚和異丁基乙烯基醚。上述任何的乙烯基單體可以單獨(dú)使用或與苯乙烯單體結(jié)合使用。
作為交聯(lián)劑，主要可以使用具有至少兩個可聚合雙鍵的化合物。例如，芳香族二乙烯基化合物如二乙烯基苯和二乙烯基萘；具有二個雙鍵的羧酸酯，如乙二醇二丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯和1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯；二乙烯基化合物如二乙烯基苯胺，二乙烯基醚，二乙烯基硫醚和二乙烯基砜；和具有至少三個乙烯基的化合物。任何上述的交聯(lián)劑可以單獨(dú)使用或結(jié)合使用。
更為優(yōu)選使用的苯乙烯樹脂，在用凝膠滲透色譜法(GPC)測量的分子量分布中，它們至少在0.5×104-5×104的分子量區(qū)域和1.0×105-5.0×106分子量區(qū)域內(nèi)具有主峰和次峰。如同四氫呋喃的平均分子量，苯乙烯樹脂優(yōu)選具有平均分子量為1.5×105-3.5×105，更優(yōu)選的為1.8×105-3.2×105。
在本發(fā)明的磁性調(diào)色劑中，優(yōu)選使用有機(jī)金屬化合物作為電荷控制劑。在有機(jī)金屬化合物中，含有揮發(fā)性或升華性較高的有機(jī)化合物作為配位體或抗衡離子的那些有機(jī)金屬化合物特別有用。
這樣的有機(jī)金屬化合物包括如下列通式表示的偶氮型金屬絡(luò)合物
在上述的通式中，M表示配位中心金屬，包括Cr，Co，Ni，Mn，F(xiàn)e，Al，Ti，Sc或V，配位數(shù)為6。Ar表示芳基，其包括可以具有取代基的苯基或萘基。所述的取代基包括硝基，鹵素原子，羧基，酰苯胺基，具有1至18個碳原子的烷基或烷氧基。X，X’，Y和Y’分別表示-O-，-CO-，-NH-或-NR-(R為具有1至4個碳原子的烷基)。A+表示氫離子，鈉離子，鉀離子，銨離子，脂簇銨離子或任何上述這些離子的混合離子。
本發(fā)明中優(yōu)選使用的配合物的例子如下所示。
通式(a)
其中A+表示H+，Na+，K+，NH+4，脂族銨離子或任何這些離子的混合離子。
通式(b)
其中A+表示H+，Na+，K+，NH+4，脂族銨離子或任何這些離子的混合離子。
通式(c)
電荷控制劑可以優(yōu)選地以每100重量份磁性調(diào)色劑0.2至5重量份的量加入。
在磁性調(diào)色劑中，為了提高電荷穩(wěn)定性，顯影性能，流動性和操作性能，可優(yōu)選地將無機(jī)精精細(xì)粉末從外部加入至磁性調(diào)色顆粒中。
無機(jī)精精細(xì)粉末包括精細(xì)二氧化硅粉末，精細(xì)二氧化鈦粉末和精細(xì)氧化鋁粉末。更具體的是根據(jù)BET方法通過氮吸附而測得的比表面積為30m2/g或高于30m2/g，特別是比表面積為50至400m2/g的無機(jī)精精細(xì)粉末能夠獲得良好的效果。
無機(jī)精精細(xì)粉末的用量為每100重量份磁性調(diào)色劑0.01至8重量份，優(yōu)選為0.1至5重量份。
為了達(dá)到疏水和控制充電的能力，還可優(yōu)選地用如硅漆，各種類型的改性硅漆，硅油，硅烷偶合劑，具有功能團(tuán)的硅烷偶合劑或其它有機(jī)硅化合物這樣的處理劑任意地處理無機(jī)精精細(xì)粉末。處理劑可以結(jié)合兩種或兩種以上共同使用。更具體地說，用硅油進(jìn)行表面處理的二氧化硅精精細(xì)粉末是優(yōu)選的。
正如其它的添加劑一樣，優(yōu)選使用潤滑劑如特氟隆，硬脂酸鋅，聚亞乙烯基氯和硅油微粒(含有約40％的二氧化硅)。研磨劑如氧化鈰，碳化硅，鈦酸鈣和鈦酸鍶也是優(yōu)選使用的，特別優(yōu)選使用鈦酸鍶。還可以用少量抗結(jié)塊劑；助導(dǎo)電劑如碳黑，氧化鋅，氧化銻和氧化錫；以及與磁性調(diào)色劑顆粒具有相反極性的白色精細(xì)顆粒和黑色精細(xì)顆粒作為顯影性能改進(jìn)劑。
下面將說明用于磁性調(diào)色劑的磁性調(diào)色劑顆粒的生產(chǎn)方法。
在本發(fā)明中使用的捏合機(jī)中，優(yōu)選使用近年來已為大家熟知的與大量生產(chǎn)磁性調(diào)色劑相適應(yīng)的壓出機(jī)進(jìn)行捏合。特別是，從質(zhì)量穩(wěn)定性和批量生產(chǎn)的角度看，優(yōu)選的是用雙螺旋壓出機(jī)作為捏合機(jī)。具體的實(shí)例是，這些捏合機(jī)可以包括TEM-100B(由Toshiba機(jī)器有限公司制造)和PCM-87或PCM-30(由Ikegai公司制造)。
在本發(fā)明中，在形成磁性調(diào)色劑顆粒的熔捏步聚中，優(yōu)選的是在下面的條件下用捏合機(jī)熔捏至少包含粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟的混合物2.2×103≤E/ε≤2.0×104E＝kω2T，ε＝F/(πD2L)其中ω表示螺旋轉(zhuǎn)動速度(m/min)，T表示預(yù)定溫度(K)，F(xiàn)表示混合物的喂送率(Kg/min)，D表示柱形體內(nèi)徑(m)，L表示螺旋有效長度(m)，π表示圓周率，和k表示(D0/D)2，其中D0是0.1m；和用E/ε值確定捏合條件的原因是，在捏合過程中，當(dāng)用粘合劑樹脂濕潤構(gòu)成磁性精細(xì)粉末的磁性微粒時(shí)，該值在判斷吸濕性方面非常有效。也就是說，E/ε值越大，表明吸濕性越強(qiáng)。字母符號E是ω(捏合機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)速)的平方和T(設(shè)定溫度)的值之乘積，可以認(rèn)為該值是表示捏合機(jī)之捏合能量的值。符號ω2是與螺旋的捏合能量相關(guān)的值，而設(shè)定溫度T是與捏合機(jī)施加的熱能相關(guān)的值。考慮到當(dāng)借助于捏合機(jī)捏合供給材料時(shí)捏合的狀態(tài)受實(shí)際量控制，所以認(rèn)為這種狀態(tài)與從捏合機(jī)提供的捏合能量和熱量的總和密切相關(guān)。在此，E由乘積ω2T表示，所以能更清楚地控制捏合狀態(tài)中的任何偏差。
字母k是校正常數(shù)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，如果不象通常那樣使捏合機(jī)的圓筒內(nèi)徑為0.1m而是使捏合機(jī)的圓筒內(nèi)徑小于0.1m，將能進(jìn)一步提高吸濕性。
在ε＝F/(πD2L)中，F(xiàn)是每單位時(shí)間的供料量，而πD2L是與體積相關(guān)的值，其中供給的材料存放在捏合機(jī)的圓筒中。字母符號ε表示供給的材料是如何填到圓筒內(nèi)部的。如果ε的值較大則意味著供給的材料將圓筒完全填滿。如果捏合能量相等，那么當(dāng)ε較大時(shí)表示在單位時(shí)間內(nèi)每單位重量的捏合能量有降低的趨勢。事實(shí)上，磁性精細(xì)粉末在粘合劑樹脂作用下的吸濕性有下降的趨勢。
如上所述，考慮到作為基本捏合條件的螺旋轉(zhuǎn)動速度、設(shè)定溫度、噴射量和圓筒內(nèi)徑等參數(shù)，從捏合能量和把施加了能量的供給材料裝填到捏合機(jī)內(nèi)的程度這兩個視角上看，E/ε的值確定了用于制備重均顆粒直徑為3.5-6.5μm的細(xì)小磁性調(diào)色劑顆粒的捏合狀態(tài)。
如果E/ε的值小于2.2×103，磁性精細(xì)粉末受粘合劑樹脂作用后的吸濕性將下降從而在粉化工序中產(chǎn)生自由磁性微粒，而且這樣得到的磁性調(diào)色劑將會使充電輥受污染和熔粘到鼓上。如果E/ε的值大于2.0×104，蠟將不能在粘合劑樹脂中很好地分散并且將會導(dǎo)致在低溫和低濕度環(huán)境下出現(xiàn)模糊現(xiàn)象。
根據(jù)所用捏合機(jī)的類型可以確定按照捏合條件定義的各參數(shù)值的范圍。
字母符號ω表示螺旋轉(zhuǎn)動速度(m/min)，其優(yōu)選的設(shè)定范圍為5-50。T表示預(yù)定的溫度(K)，其優(yōu)選的設(shè)定范圍為333-513。F表示混合物的給料量(kg/min)，其優(yōu)選的設(shè)定范圍為0.15-25。D表示圓筒內(nèi)徑(m)，其優(yōu)選的設(shè)定范圍為0.03-0.2。L表示螺旋有效長度(m)，其優(yōu)選的設(shè)定范圍為1.00-4.00。π表示圓周率，k表示(D0/D)2，其中D0是0.1m。
E＝kω2T的值之優(yōu)選范圍可以是3.0×105至16.0×105，而混合物的供料率F可優(yōu)選的范圍為0.30-12.00(kg/min)。ε＝F/(πD2L)的值之優(yōu)選范圍為85-130，E/ε的值的優(yōu)選范圍為2.5×103至1.5×104。
設(shè)定了捏合條件后，可以采用各種構(gòu)成螺旋式捏合攪捧的方式。優(yōu)選的是例如以兩個區(qū)為條件進(jìn)行設(shè)定，其中一個是啟動熔化操作的區(qū)域，另一個是改善分散狀態(tài)的區(qū)域。根據(jù)目前公知的方法，如圖7所示對捏合產(chǎn)品進(jìn)行滾壓和冷卻、粉碎、用噴射氣流粉化、和用多級系統(tǒng)進(jìn)行分選，由此得到磁性調(diào)色劑顆粒。通過對粉末M(圖7)的磁性調(diào)色劑顆粒中所含的與分選出的粉末F之精細(xì)粉末中所含的磁性精細(xì)粉末量和蠟量進(jìn)行比較可以得知磁性精細(xì)粉末和蠟在磁性調(diào)色劑顆粒中的分散性。
I)磁性精細(xì)粉末的分散性利用例如密度分析儀ACUPIC 1330(商標(biāo)名；由Shimadzu公司制造)，根據(jù)值M與值F的比值F/M可以得知分散劑的狀態(tài)，其中值M表示磁性調(diào)色劑顆粒在粉末M中的密度，值F表示分選出的粉末F的精細(xì)粉末密度。當(dāng)F/M的值明顯偏離1時(shí)，可以斷定構(gòu)成磁性精細(xì)粉末的磁性微粒沒有均勻分散在粘合劑樹脂中。
ii)蠟的分散性在用差值掃描式熱量計(jì)(由Perkin-elmer公司制造)進(jìn)行測量而繪制的DSC曲線中，根據(jù)由吸熱峰曲線和基線圍出的面積，來確定F/M，F(xiàn)/M是從粉末M的磁性調(diào)色劑顆粒曲線DSC得到的面積值M與從分選出的粉末F之精細(xì)粉末曲線DSC得到的面積值F的比值，通過該比值可以得知蠟在粘合樹脂中的是否均勻分散。當(dāng)值F/M明顯偏離1時(shí)，可以斷定蠟沒有理想地分散在粘合劑樹脂中。
下面將以作為用于制備本發(fā)明所述磁性調(diào)色劑顆粒的氣流式分選器為例說明如圖7(剖面圖)、圖8和圖9所示的一種分選器。
在氣流式分選器和采用這種分選器的空氣分選系統(tǒng)中，喂送噴嘴的后端設(shè)有高壓空氣進(jìn)氣管和供給粉末的進(jìn)料噴嘴，所述喂送噴嘴相對于豎直方向優(yōu)選設(shè)置成θ＝45°的角或更小的角。從設(shè)置在供給粉末進(jìn)料噴嘴上方的喂送開口輸送將要制成磁性調(diào)色劑顆粒的供給粉末。從供給粉末進(jìn)料噴嘴的下部發(fā)送或噴射由此提供的供給粉末使之通過高壓空氣進(jìn)氣管的周面，并借助于高壓空氣產(chǎn)生加速以便得到很好地分散。把得到良好分散的供給粉末輸送到喂送噴嘴。然后，當(dāng)改變分選區(qū)的形狀時(shí)，可以使分選區(qū)在較寬的范圍內(nèi)變的更大而且可以在較寬的范圍內(nèi)改變分選點(diǎn)。此外，在不會引起分選肋頂部四周的氣流出現(xiàn)擾動的情況下可以更高的精度調(diào)整分選點(diǎn)。供給粉末在供給粉末輸送部分上吸入并射出的原理基于當(dāng)來自高壓空氣進(jìn)氣管的高壓空氣在喂送噴嘴處膨脹產(chǎn)生真空時(shí)形成的噴射效應(yīng)。
在圖7、8和9所示的分選器中，側(cè)壁122和123構(gòu)成分選腔的一部分，而分選肋板124和125分別具有分選肋117和118。分選肋117和118分別處于可繞軸117a和118b擺動的狀態(tài)，因此通過分選肋的擺動可以改變每個分選肋的頂端位置。每個分選肋板124和125的設(shè)置方式應(yīng)使得它們的位置能上下滑動。當(dāng)它們滑動時(shí)，刀刃型的分選肋也上下滑動。這些分選肋117和118把分選腔132的的分選區(qū)分成三個部分。
分選器帶有用于引入供給粉末而且設(shè)在喂送噴嘴116最后端的喂送開口140，而且在喂送噴嘴116的后部具有高壓空氣進(jìn)氣管141和帶有供給粉末輸送部分的供給粉末進(jìn)料噴嘴142。而且將其開口朝向分選腔132的喂送噴嘴116設(shè)置在側(cè)壁122的右側(cè)。設(shè)置附壁板126以便相對于喂送噴嘴116右側(cè)切線的延伸方向形成一條長的橢圓弧。分選腔132的左側(cè)肋板127上設(shè)有沿分選腔132左側(cè)方向形成的刀緣形空氣進(jìn)氣肋119，而且在分選腔132的左側(cè)上進(jìn)一步設(shè)有與分選腔132連通的進(jìn)氣管114和115。進(jìn)氣管114和115上分別設(shè)置了帶有例如氣流調(diào)節(jié)器的第一供氣控制裝置120和第二供氣控制裝置121，并且還分別設(shè)有靜壓測量儀128和129。
在通常的分選中，引入高壓空氣進(jìn)氣管141中的高壓空氣的壓力為1.0-3.0kg/cm2。為了有效地釋放和除去粘在磁性調(diào)色劑顆粒表面上的磁性微粒，可以使高壓空氣的壓力高于3.0kg/cm2，優(yōu)選的壓力為3.5-6.0kg/cm2?？梢愿鶕?jù)磁性調(diào)色劑顆粒的類型和根據(jù)所需要的顆粒尺寸調(diào)節(jié)分選肋117和118以及進(jìn)氣側(cè)板19的位置。
在分選腔132的右側(cè)，相應(yīng)于各粒徑區(qū)設(shè)置了與分選腔連通的排出口111、112和113。排出口111、112和113與連接裝置例如管道相連，而且還可以分別設(shè)置閘門裝置例如閥門裝置。
喂送噴嘴116包括矩形管部分和錐形或收縮形管部分，可以把矩形管部分的內(nèi)徑與收縮形管部最窄部分的內(nèi)徑之比設(shè)定為20∶1-1∶1，優(yōu)選為10∶1-2∶1，以便形成較理想的供料速度。
可以用例如下列方式在具有上述結(jié)構(gòu)的多級分選區(qū)中進(jìn)行分選。通過排出口111、112和113中的至少一個排出口將分選腔的內(nèi)部抽空。以優(yōu)選流速為50-300m/sec，利用借助高壓空氣和真空壓力流動的氣流，通過與分選腔連通的喂送噴嘴116內(nèi)的通道將供給粉末通過喂送噴嘴116噴射到分選腔132中。
受附壁板26附壁效應(yīng)的作用和例如同時(shí)流入的空氣等氣體的作用，使送入分選腔內(nèi)的供給粉末中的磁性調(diào)色劑顆粒移向圖中劃出的曲線130a、130b和130c，以把較大顆粒(粗顆粒)分到外區(qū)(即，分選肋118的外側(cè)第一區(qū))，把中等顆粒分到由分選肋118和117之間確定的第二區(qū)，而把較小顆粒分到位于分選肋117內(nèi)側(cè)第三區(qū)上的第三區(qū)中的方式根據(jù)各種顆粒的尺寸和慣性力進(jìn)行分選。從排出口111、112和113分別排出經(jīng)過分選的由大顆粒構(gòu)成的粉末G、由中顆粒構(gòu)成的粉末M和由小顆構(gòu)成的粉末F。
在對磁性調(diào)色劑顆粒進(jìn)行分選時(shí)，分選點(diǎn)主要依賴于分選肋117和118的頂端相對于把供給粉末射到分選腔132中的附壁板126下端的位置。分選點(diǎn)還受分選氣流的流速或從喂送噴嘴116射出的磁性調(diào)色劑顆粒之速度的影響。
在氣流式分選器中，從供給粉末供料口140輸送供給粉末。從供給粉末進(jìn)料噴嘴142的下部射出或噴射這樣輸送的供給粉末使之通過高壓空氣進(jìn)氣管141的周面，并在高壓空氣作用下加速以便很好地分散。同時(shí)，喂送噴嘴116把供給粉末引入分選腔，在分選腔中分選后排出到分選系統(tǒng)的外部。因此，在不會因?yàn)榘逊勰奈顾蛧娮?16引入分選腔所用的頭部影響而使各種顆粒產(chǎn)生變位的情況下，使引入分選腔的供給粉末在驅(qū)動力的作用下以使聚集的粉末分散到基本顆粒中的狀態(tài)飛行。當(dāng)從上部引入供給粉末時(shí)，顆粒通過喂送噴嘴116的通道向下流動。當(dāng)調(diào)色劑顆粒流被引入在喂送噴嘴116的噴口外側(cè)具有附壁板126的該分選腔132時(shí)，在不干擾顆粒飛行軌跡的情況下，該顆粒依其大小被分散并開成顆粒流。因此，分選肋沿其流線方向移動，然后分選肋的頂部位置處于靜止?fàn)顟B(tài)，從而使它們位于預(yù)定的分選點(diǎn)上。當(dāng)這些分選肋117和118轉(zhuǎn)動時(shí)，它們同時(shí)隨著分選肋板124和125的移動而移動，因此分選肋板可以沿著沿附壁板126飛行的顆粒流向轉(zhuǎn)動。
下面將參照圖11對此進(jìn)行更具體的說明。假設(shè)與喂送噴嘴116的小孔116a側(cè)面位置相對應(yīng)的位置0是附壁板126中心，通過沿定位件133上下轉(zhuǎn)動分選肋板124使分選肋117沿定位件134上下轉(zhuǎn)動，和通過使分選肋117的頂端繞轉(zhuǎn)軸117a擺動可以調(diào)節(jié)分選肋117的頂端和附壁板126的側(cè)面之間的距離L4以及分選肋117的側(cè)面與附壁板126側(cè)面之間的距離L1。
同樣，通過沿定位件138上下轉(zhuǎn)動分選肋板125使分選肋118沿定位件136上下轉(zhuǎn)動，和通過使分選肋118的頂端繞轉(zhuǎn)軸118a擺動可以調(diào)節(jié)分選肋118的頂端和附壁板126的側(cè)壁之間的距離L5以及分選肋117的側(cè)面與分選肋118的側(cè)面之間的距離L2或分選肋118和側(cè)壁123的側(cè)面之間的距離L3。
附壁板126和分選肋117及118都設(shè)在喂送噴嘴116的小孔116a的側(cè)面位置上，而且在改變了分選肋板124和/或分選肋板125的安裝位置的情況下，應(yīng)使分選腔的分選區(qū)更大些。因此，可以容易地和在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)分選點(diǎn)。
因此，通過調(diào)節(jié)因通過排出管111a、112a和113a抽真空而產(chǎn)生的抽空氣流的流速，能夠防止由分選肋頂端引起的氣流擾動，并且能提高顆粒的飛行速度從而改善供給粉末在分選區(qū)中的分散狀態(tài)。所以，不僅能在高粉末濃度下得到良好的分選精度和防止作為產(chǎn)品獲得的顆粒產(chǎn)量的下降，而且在相同的粉末濃度下能得到更好的分選精度和提高產(chǎn)品的產(chǎn)量。
通過使進(jìn)氣肋119的頂端繞軸119a擺動可以調(diào)節(jié)進(jìn)氣肋119的頂端和附壁板126的壁表面之間的距離L6。所以通過控制從進(jìn)氣管114和115流出的空氣或氣體的流率和流速可以進(jìn)一步調(diào)節(jié)分選點(diǎn)。根據(jù)供給粉末的特性可以合適地確定上述安裝距離。在磁性調(diào)色劑顆粒的實(shí)際密度高于1.4g/cm2時(shí)，優(yōu)選把分別具有分選肋和其安裝位置可變的分選肋的安裝位置設(shè)置得滿足下列條件L0＞0，L1＞0，L2＞0，L3＞0L0＜L3＜L1+L2其中L0表示喂送噴嘴的排出小孔在寬度方向上的直徑(mm)；L1表示用于把供給粉末分成中等粉末粒度和精細(xì)粉末粒度的第一分選肋的側(cè)面與和其相對設(shè)置的附壁板的側(cè)面之間的距離(mm)；L2表示第一分選肋的側(cè)面與用于把供給粉末分成粗粉末粒度和中等粉末粒度的第二分選肋的側(cè)面之間的距離(mm)；L3表示第二分選側(cè)板的側(cè)面和與之相對的側(cè)壁側(cè)面之間的距離。
當(dāng)滿足這一條件時(shí)，可以很有效地得到具有鮮明顆粒尺寸分布的磁性調(diào)色劑顆粒。氣流式分選器通常作為單元系統(tǒng)中的一個分單元使用，在所述系統(tǒng)中相關(guān)的設(shè)備通過連接裝置例如管路彼此連接。圖12中示出了這種單元系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)例。在圖12所示的單元系統(tǒng)中，通過連接裝置把三級分選器201(如圖7和8所示的分選器)、連續(xù)速率供料器202、振動供料器203、以及捕收旋流器204、205和206全部連接起來。
在這個單元系統(tǒng)中，通過合適的裝置把供給粉末送到連續(xù)速率的供料器202中，然后通過喂送噴嘴116將其從振動供料器203引入三級分選器201中。引入之后，可以以50-300m/sec的流速把供給粉末送入三級分選器201。三級分選器201的分選腔構(gòu)成的尺寸通常為[10-50cm]×[10-50cm]，所以可以在0.1-0.01秒或更短的時(shí)間內(nèi)將供給粉末同時(shí)分成三種或更多種顆粒粒度。然后，通過三級分選器201把供給粉末分成較大顆粒的粒度(粗顆粒)，中等顆粒的粒度和較小顆粒的粒度。因此，使較大的顆粒通過排出引導(dǎo)管111a，送到并收集在捕收旋流器206中。通過排出管112a將中等顆粒排到系統(tǒng)的外部并收集在捕收旋流器205中。通過排出管113a將較小顆粒排到系統(tǒng)的外部并收集在捕收流器204中。捕收旋流器204、205和206還可以起抽真空裝置的作用以便通過喂送噴嘴116將供給粉末抽送到分選腔中。
下面將參照圖4說明利用本發(fā)明所述磁性調(diào)色劑的圖象形成方法的實(shí)例。
由偏壓施加裝置E施加了電壓的接觸充電裝置2對靜電圖象承載體(感光鼓1)的表面進(jìn)行負(fù)充電。使鼓的表面暴露于激光3下并通過圖象掃描形成數(shù)字式潛象。用在具有彈性刮板6和內(nèi)設(shè)有磁鐵的顯影套筒5的顯影組件4中保持的磁性調(diào)色劑13對這樣形成的潛象進(jìn)行反轉(zhuǎn)顯影。在顯影區(qū)中，把感光鼓1的導(dǎo)電基底接地和通過偏壓施加裝置8把AC偏壓、脈沖偏壓和/或DC偏壓施加到顯影套筒5上。
把轉(zhuǎn)印-接收介質(zhì)P輸送和轉(zhuǎn)送到轉(zhuǎn)印區(qū)，在轉(zhuǎn)印區(qū)用電壓施加裝置10通過輥轉(zhuǎn)印裝置9從轉(zhuǎn)印-接收介質(zhì)P的背面(不與感光鼓相對的表面)對其進(jìn)行靜電充電，由此通過輥轉(zhuǎn)印裝置4把感光鼓1表面上的顯影圖象(調(diào)色劑圖象)轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印-接收介質(zhì)P上。用熱壓輥定影組件12對與感光鼓1分開的轉(zhuǎn)印-接收介質(zhì)P進(jìn)行定影以便使轉(zhuǎn)印-接收介質(zhì)P上的調(diào)色劑圖象定影。
在轉(zhuǎn)印步驟之后，如果只有少量磁性調(diào)色劑殘留在感光鼓上，則可以省略清潔步驟。在用清潔裝置11清潔之后，感光鼓1再次重復(fù)從用接觸充電裝置2進(jìn)行充電步驟開始的工序。
感光鼓1包括感光層和導(dǎo)電基底，而且它可以在箭頭所示的方向上轉(zhuǎn)動。在顯影區(qū)中，使由非磁性圓筒構(gòu)成且作為調(diào)色劑攜帶體的顯影套筒5轉(zhuǎn)動以便在與感光鼓1的轉(zhuǎn)動方向相同的方向上運(yùn)動。在顯影套筒5內(nèi)部，以非轉(zhuǎn)動狀態(tài)設(shè)置了作為磁場發(fā)生裝置的多極永久磁鐵(磁輥)。把保持在顯影組件4中的磁性調(diào)色劑13施加到非磁性圓筒(顯影套筒)的表面上，而且，例如，由于顯影套筒5的表面和磁性調(diào)色劑之間的摩擦而將負(fù)的摩擦電荷傳遞給磁性調(diào)色劑。在靠近圓筒的表面(距離50μm-500μm)和面對多極磁鐵中一個極的位置上設(shè)有彈性刮板6。這樣，可將磁性調(diào)色劑層的厚度控制得較小(30μm-300μm)和較均勻以便使磁性調(diào)色劑層的厚度小于在顯影區(qū)形成的感光鼓1和顯影套筒5之間的間隙。調(diào)整顯影套筒5的轉(zhuǎn)動速度使套筒的圓周速度基本上等于或接近感光鼓的圓周速度。用鐵制成的刮板可以作為彈性刮板6使用。
在顯影區(qū)中，通過偏壓裝置8把AC偏壓或脈沖偏壓施加到顯影套筒5上。該AC偏壓的頻率(f)為200-4,000Hz，其Vpp為500-3,000V。
當(dāng)磁性調(diào)色劑在顯影區(qū)中移動時(shí)，磁性調(diào)色劑在感光鼓表面的靜電力和AC偏壓或脈沖偏壓的作用下移到靜電圖象一側(cè)。
彈性刮板6由例如硅橡膠制成，而且通過向彈性刮板6施壓可以調(diào)節(jié)磁性調(diào)色劑的層厚從而把磁性調(diào)色劑13涂覆到顯影套筒5上。
圖5表示充電輥的結(jié)構(gòu)，其是一個優(yōu)選用于本發(fā)明中的接觸充電裝置的實(shí)施例。標(biāo)號42表示充電輥，充電輥基本上包括中心處的心軸42a和導(dǎo)電彈性層42b以及構(gòu)成心軸外周的表面層42c。充電輥42與感光鼓1的表面在給定壓力作用下形成壓力接觸，而且隨著感光鼓1的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。構(gòu)成感光鼓1的各層基本上包括由導(dǎo)電金屬例如鋁制成的導(dǎo)電基底層1a和形成在襯底層周邊上的感光層1b，感光鼓以給定的圓周速度(處理速度)沿圖中所示的順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。通過偏壓施加裝置E向充電輥42施加電壓。通過向充電輥42施加偏壓可對感光鼓1的表面充電使之具有紿定的極性和電位。通過隨后進(jìn)行的圖象曝光可形成靜電潛象。用顯影裝置對靜電潛象進(jìn)行顯影并連續(xù)轉(zhuǎn)換成作為調(diào)色劑圖象的可見圖象。
當(dāng)使用充電輥時(shí)，優(yōu)選在以下條件下完成充電過程，所述條件是充電輥的接觸壓力為5-500g/cm；當(dāng)把AC電壓疊加到DC電壓上時(shí)，AC電壓為0.5-5kVpp，AC頻率為50-5kHz而DC電壓為±0.2-±1.5kV；和當(dāng)僅施加DC電壓時(shí)，DC電壓為±0.2-±5kV。
優(yōu)選用導(dǎo)電橡膠例如乙烯-丙烯-二烯三元共聚物(EPDM)制造充電輥，而且可以在其表面上設(shè)置釋放(防粘)涂層。釋放涂層可以由優(yōu)選使用的尼龍樹脂、聚偏氟乙烯(PVDF)或聚偏二氯乙烯(PVDC)制成。
下面將參照圖6說明本發(fā)明的處理盒。
本發(fā)明的處理盒具有至少一個顯影裝置和一個靜電圖象承載體，該顯影裝置和靜電圖象承載體保持在作卡盒的一個單元中，把處理盒設(shè)計(jì)成能將其從圖象形成設(shè)備(例如復(fù)印機(jī)或激光打印機(jī))的主體上拆下的結(jié)構(gòu)形式。
圖6所示實(shí)施例列舉的處理盒750具有顯影裝置709，鼓式靜電圖象承載體(感光鼓)1，帶有清潔刮板708a的清潔裝置708和起初次充電裝置作用的接觸充電裝置742，這些部件構(gòu)成一個單元。在該實(shí)施例中，顯影裝置709包括彈性調(diào)節(jié)刮板711和裝有磁性調(diào)色劑710的調(diào)色劑容器760。在用磁性調(diào)色劑710顯影時(shí)，由于為顯影而通過偏壓裝置施加偏壓，所以在感光鼓1和起調(diào)色劑攜帶體作用的顯影套筒704之間形成給定的電場。為了更好地進(jìn)行顯影，可調(diào)節(jié)感光鼓1和顯影套筒704之間的距離。如上所述，在所述的實(shí)施例中顯影裝置709、靜電圖象承載體1、清潔裝置708和初次充電裝置742構(gòu)成一個作為卡盒的單元。在本發(fā)明中，至少要用兩個構(gòu)件即，顯影裝置和靜電圖象承載體構(gòu)成一個作為卡盒的單元。也可用至少三個構(gòu)件即，顯影裝置、靜電圖象承載體和初次充電裝置構(gòu)成一個作為卡盒的單元，或添加其它構(gòu)件。
下面將通過下列實(shí)例更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
實(shí)例1 (重量)(i)粘合劑樹脂 100份a)苯乙烯-n-丁基丙烯酸鹽共聚物(共聚合比率80∶20)b)在GPC中，分子重量的主峰為15,000和分子重量的次峰為650,000c)重均分子重量(Mw)250,000(ii)磁性精細(xì)粉末100份a)數(shù)均顆粒直徑R0.20μmb)磁性微顆的形狀球形c)σr5.9d)Hc6.4e)σr×Hc38(KA2m/kg)f)存在于磁性微顆表面上的二氧化硅的W0.13％重量g)W×R0.024(iii)負(fù)電荷控制劑 2份a)由預(yù)先設(shè)定的公式(a)表示的單氮絡(luò)合物b)抗衡離子H+，Na+，NH4+(iv)蠟a)長鏈烷基醇蠟b)碳原子數(shù)的平均值50
c)軟化點(diǎn)98℃d)軟化點(diǎn)的測量DSC吸熱的峰值溫度用Henschel混合器將上述材料混合得到混合物。把得到的混合物放入雙螺旋壓出機(jī)(機(jī)型TEM-100B，由Toshiba Machine有限公司制造)中，在表1所示的捏合條件B下將混合物熔捏。在捏合完成后的瞬間，得到的捏合產(chǎn)品溫度達(dá)156℃。用錘磨機(jī)碾碎捏合產(chǎn)品，并用可通過噴氣氣流得到細(xì)粉化產(chǎn)品的沖擊型氣動粉化器將得到的碾碎產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)粉化。
在圖12所示的分選系統(tǒng)中，通過供料器202和振動供料器203以及喂送噴嘴116把如此獲得的粉化產(chǎn)品引入圖7所示的多級分選器201中，以便利用附壁效應(yīng)在360kg/h的流量下將粉化的產(chǎn)品分成三種粒度，即，粗粉末粒度G，中等粉末粒度M和精細(xì)粉末粒度F。
利用由分別與排出口111、112和113相連的捕收旋流器204、205和206抽真空從系統(tǒng)內(nèi)部降低的壓力得到的抽吸力并利用送入裝在喂送噴嘴116上的噴射噴嘴131的壓縮空氣(壓力1.5kg/cm2)引入粉化產(chǎn)品。
為了改變分選區(qū)的形狀，可按如下所述設(shè)定圖11中所示用于進(jìn)行分選的各定位距離。
L06mm(喂送噴嘴排出小孔116a的寬向直徑)L132mm(分選肋117的側(cè)面和附壁板126的側(cè)面之間的距離)L233mm(分選肋117的側(cè)面和分選肋118的側(cè)面之間的距離)L339mm(分選肋118的側(cè)面和側(cè)壁123的表面之間的距離)L418mm(分選肋117的頂端和附壁板126的側(cè)面之間的距離)L533mm(分選肋118的頂端和附壁板126的側(cè)面之間的距離)L625mm(進(jìn)氣肋119的頂端和附壁板126的側(cè)面之間的距離)R14mm(附壁板126的圓弧半徑)在0.1秒或更短的瞬間對這樣引入的粉化產(chǎn)品進(jìn)行分選。作為磁性調(diào)色劑顆粒使用的中等粉末粒徑M的重均顆粒直徑(D4)為5.7μm，吸收率為0.55，形狀因數(shù)SF-1為154，形狀因數(shù)SF-2為143而SF-1/SF-2的值為1.08。
表2中示出了這樣獲得的磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性。表3中還示出了磁性精細(xì)粉末的分散狀態(tài)和蠟的分散狀態(tài)。
把得到的100份(重量)磁性調(diào)色劑顆粒和1.5份(重量)用硅烷偶合劑進(jìn)行了表面處理的疏水性細(xì)硅粉末以及二甲基甲硅烷油(BET比表面面積110m2/g)混合制成可帶負(fù)電荷的磁性調(diào)色劑。
為了完成圖4中所示的圖象形成方法和評價(jià)磁性調(diào)色劑的特性，把這樣制得的磁性調(diào)色劑放入通過反轉(zhuǎn)顯影將靜電圖象顯影的激光打印機(jī)(商標(biāo)名LBP-450，由CAHON股份有限公同制造)所用處理盒的顯影組件中。將處理盒裝到激光打印機(jī)上并在各種環(huán)境下進(jìn)行圖象復(fù)印試驗(yàn)。
用改進(jìn)的具有1,200dip分辨率的激光打印機(jī)評價(jià)點(diǎn)潛象的圖象質(zhì)量。
將評價(jià)結(jié)果示于表4-1，4-2和4-3中。
-評價(jià)方法-(a)圖象密度用Macbeth光密度計(jì)評價(jià)在初始階段(第2張紙)和第3,000張紙及第6,000張紙上的實(shí)心黑圖象的密度(b)模糊用“反光計(jì)”(由Tokyo Denshoku k.k制造)在打印之前預(yù)先測量轉(zhuǎn)印-接收紙的白色，并確定得到的打印白色圖象區(qū)的白色。當(dāng)它們之間的差值最大時(shí)顯示該值。
(c)充電輥污染在6,000張紙走紙結(jié)束后，對因錯誤充電而導(dǎo)致錯誤圖象的網(wǎng)點(diǎn)圖象進(jìn)行評價(jià)。
等級5沒有因接觸式充電輥污染而出現(xiàn)錯誤圖象。
等級3出現(xiàn)因接觸式充電輥污染而導(dǎo)致的錯誤圖象，但是該錯誤圖象沒有達(dá)到影響實(shí)際使用的程度。
等級1出現(xiàn)因接觸式充電輥污染而導(dǎo)致的錯誤圖象，而且該錯誤圖象達(dá)到影響實(shí)際使用的程度。
等級4處于等級5和3之間。等級2處于等級3和等級1之間。
(d)600dip的點(diǎn)象在能形成每英寸600點(diǎn)之點(diǎn)潛象的圖象復(fù)印條件下，形成單點(diǎn)調(diào)色劑圖象。將形成的調(diào)色劑圖象放大并根據(jù)下面四個等級對其進(jìn)行視覺評價(jià)。
A極佳
B良好C一般D差(可看到在圖象四周出現(xiàn)調(diào)色劑的黑色斑點(diǎn)，或點(diǎn)象出現(xiàn)變形的形狀)。
(e)1,200dip的點(diǎn)象在能形成每英寸1200點(diǎn)之點(diǎn)潛象的圖象復(fù)印條件下，形成單點(diǎn)調(diào)色劑圖象。將形成的調(diào)色劑圖象放大并根據(jù)下面四個等級對其進(jìn)行視覺評價(jià)。
A極佳B良好C一般D差(可看到在線條圖象四周出現(xiàn)調(diào)色劑的黑色斑點(diǎn)，或點(diǎn)象出現(xiàn)變形的形狀)。
(f)熔粘到鼓上在走紙6,000張紙之后，根據(jù)因粘附到OPC感光鼓表面上而產(chǎn)生的白色斑點(diǎn)在實(shí)心黑圖象上出現(xiàn)的程度進(jìn)行評價(jià)。
等級5根本沒有斑點(diǎn)出現(xiàn)。
等級3出現(xiàn)一些斑點(diǎn)，但不影響實(shí)際使用。
等級1出現(xiàn)很多斑點(diǎn)(數(shù)十個斑點(diǎn))，并影響實(shí)際使用。
等級4處于等級5和3之間。等級2處于等級3和等級1之間。
(g)在早晨印的第一張紙上的圖象之圖象密度在高溫和高濕度環(huán)境下走紙1,500張/天的條件下，測量三天中每天早晨印的第一張紙上的實(shí)心黑圖象之密度。
實(shí)例2除了用數(shù)均顆粒直徑為0.20μm、σr×Hc值為22(KA2m/kg)和W×R的值為0.044的球形磁性微粒代替磁性精細(xì)粉末和把捏合條件改成表1中所示的條件A之外，用與實(shí)例1相同的方式得到磁性調(diào)色劑顆粒。把這樣獲得的磁性調(diào)色劑顆粒與和實(shí)例1相同的疏水性細(xì)硅粉末混合制備磁性調(diào)色劑，并用與實(shí)例1相同的方式復(fù)印圖象和對其進(jìn)行評價(jià)。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例3除了用數(shù)均顆粒直徑為0.18μm、σr×Hc值為38(KA2m/kg)和W×R的值為0.044的球形磁性微粒代替磁性精細(xì)粉末和把捏合條件改成表1中所示的條件A之外，用與實(shí)例1相同的方式制備磁性調(diào)色劑顆粒。把這樣獲得的磁性調(diào)色劑顆粒與和實(shí)例1相同的疏水性細(xì)硅粉末混合制備磁性調(diào)色劑，并用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.64，SF-1為155和SF-2為144，捏合產(chǎn)品的溫度為156℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例4除了用數(shù)均顆粒直徑為0.18μm、σr×Hc值為38(KA2m/kg)和W×R的值為0.024的球形磁性微粒代替磁性精細(xì)粉末和把捏合條件改成表1中所示的條件A之外，用與實(shí)例1相同的方式制備磁性調(diào)色劑。并用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.60，SF-1為154和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為156℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例5除了用聚乙烯蠟(軟化點(diǎn)130℃)作為蠟使用外，用與實(shí)例4相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.57，SF-1為154和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為154℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例6除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件B之外，用與實(shí)例4相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.55，SF-1為154和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為159℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例7
除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件C之外，用與實(shí)例4相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.50，SF-1為155和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為161℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例8除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件D之外，用與實(shí)例4相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.50，SF-1為155和SF-2為144，捏合產(chǎn)品的溫度為161℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例9除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件E之外，用與實(shí)例4相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.58，SF-1為155和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為155℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例10除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件F之外，用與實(shí)例4相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.52，SF-1為154和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為153℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例11-15在改變所用的磁性精細(xì)粉末、捏合條件和分選條件的同時(shí)，用與實(shí)例1相同的方式得到表2中所示的磁性調(diào)色劑顆粒。把這樣獲得的磁性調(diào)色劑顆粒與和實(shí)例1相同的疏水性細(xì)硅粉末混合后制備磁性調(diào)色劑，并用與實(shí)例1相同的方式復(fù)印圖象和對其進(jìn)行評價(jià)。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
比較例1除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件G之外，用與實(shí)例2相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.72，SF-1為155和SF-2為144，捏合產(chǎn)品的溫度為152℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
比較例2除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件H之外，用與實(shí)例2相同的方式制備磁性調(diào)色劑。用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.77，SF-1為155和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為153℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
比較例3除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件I之外，用與實(shí)例2相同的方式制備磁性調(diào)色劑。并用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.18，SF-1為155和SF-2為143，捏合產(chǎn)品的溫度為160℃。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
比較例4-6在改變所用的磁性精細(xì)粉末、捏合條件和分選條件的情況下，用與實(shí)例1相同的方式得到表2中所示的磁性調(diào)色劑顆粒。把這樣獲得的磁性調(diào)色劑顆粒與和實(shí)例1相同的疏水性細(xì)硅粉末混合后制備磁性調(diào)色劑，并用與實(shí)例1相同的方式復(fù)印圖象和對其進(jìn)行評價(jià)。
在表2和表3中示出了磁性調(diào)色劑顆粒的物理特性等。將評價(jià)結(jié)果示于表4-1、4-2和4-3中。
實(shí)例16 (重量)粘合劑樹脂(苯乙烯樹脂) 100份磁性精細(xì)粉末 100份數(shù)均顆粒直徑0.02μm顆粒形狀球形
σr×Hc(KA2m/kg)W×R0.044電荷控制劑(單氮鐵絡(luò)合物) 2份蠟(高分子量乙醇蠟)；軟化點(diǎn)98℃ 5份用Henschel混合器將上述材料混合并分散，和在表5所示的條件A下將上述材料熔融捏合。在完成捏合的瞬間，得到的捏合產(chǎn)品溫度達(dá)到156℃。將捏合產(chǎn)品冷卻，然后碾碎，并使用噴射氣流的粉化器把得到的碾碎產(chǎn)品細(xì)粉化。用Elbow噴射分選器(由Nittetsu Kogyo K.K制造)對粉化產(chǎn)品進(jìn)行進(jìn)一步分選以便得到重均顆粒直徑(D4)為5.7μm的磁性調(diào)色劑顆粒。通過吸濕性實(shí)驗(yàn)測得的吸收率是0.65。
把100份(重量)磁性調(diào)色劑顆粒與1.5份(重量)經(jīng)過疏水處理的細(xì)硅粉末混合制備磁性調(diào)色劑。
對激光打印機(jī)(商標(biāo)名LBP-450，由CANON股份有限公司制造)進(jìn)行改進(jìn)并用其作為圖象復(fù)印實(shí)驗(yàn)機(jī)。用圖6中示出的處理盒作為圖象復(fù)印的卡盒。把上述磁性調(diào)色劑放入該卡盒中，復(fù)印圖象并進(jìn)行評價(jià)。
在本實(shí)例中，把圖5中示出的充電輥裝到處理盒中以進(jìn)行初次充電。充電輥42的外徑為12mm。在導(dǎo)電橡膠層42b中使用了EPDM，而在表面層42c中使用了10μm厚的尼龍樹脂。字母符號E表示向充電輥施加電壓的電源，電源向充電輥42的心軸42a施加預(yù)定的電壓。在圖5中，E是疊加DC電壓上的AC電壓。
充電輥42向感光鼓充電以便完成-650V的初次充電。在感光鼓和顯影套筒(內(nèi)設(shè)有磁鐵)上的磁性調(diào)色劑層之間設(shè)有非接觸間隙，而且在將VL設(shè)定為-170V的條件向顯影套筒施加AC偏(f2,200Hz；Vpp1,600V)和DC偏壓(VDC-500V)的同時(shí)通過反轉(zhuǎn)顯影對靜電圖象進(jìn)行顯影。這樣，便將磁性調(diào)色劑圖象形成在OPC感光鼓上。
在上述正轉(zhuǎn)印電壓下把這樣形成的磁性調(diào)色劑圖象轉(zhuǎn)印到普通紙上，并使帶有磁性調(diào)色劑圖象的普通紙通過熱壓輥型定影組件以使磁性調(diào)色劑圖象定影。
將得到的結(jié)果示于表6中。
實(shí)例17
除了用數(shù)均顆粒直徑為0.18μm、σr×Hc值為38(KA2m/kg)和W×R的值為0.044的球形磁性微粒代替磁性精細(xì)粉末之外，用與實(shí)例16相同的方式制備D4為5.7μm的磁性調(diào)色劑。并用相同的方式進(jìn)行評價(jià)。在吸濕性試驗(yàn)中磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.64。
將得到的結(jié)果示于表6中。
實(shí)例18除了用EPDM泡沫作為充電輥的導(dǎo)電橡膠層之外，使用與實(shí)例17相同的磁性調(diào)色劑，并用與實(shí)例17相同的方式進(jìn)行評價(jià)將得到的結(jié)果示于表6中。
實(shí)例19除了把用氟樹脂分散的丙烯酸樹脂材料作為充電輥的表面層使用之外，使用與實(shí)例17相同的磁性調(diào)色劑，并用與實(shí)例17相同的方式進(jìn)行評價(jià)將得到的結(jié)果示于表6中。
實(shí)例20除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件B之外，用與實(shí)例2相同的方式制備磁性調(diào)色劑。并用與實(shí)例19相同的方式進(jìn)行評價(jià)。
將得到的結(jié)果示于表6中。
比較例7除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件C之外，用與實(shí)例16相同的方式制備磁性調(diào)色劑。并用與實(shí)例16相同的方式進(jìn)行評價(jià)。在吸濕性試驗(yàn)中磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.72。
將得到的結(jié)果示于表6中。
比較例8除了把捏合條件變?yōu)楸?中所示的條件D之外，用與實(shí)例16相同的方式制備磁性調(diào)色劑。并用與實(shí)例16相同的方式進(jìn)行評價(jià)。在吸濕性試驗(yàn)中磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.18。
將得到的結(jié)果示于表6中。
表1捏合條件*1*2E＝kω2T F ε＝F/πD2L E/ε條件捏合機(jī)轉(zhuǎn)速ω 預(yù)定溫度 k＝(D0/D)2(kg/ [m2·K/(m/min) T T-273 (m2K/min2) (kg/min)m3·min) (kg/m3)·min](K) (℃)A TEM-100B 28.2 403 130 1 3.20×10511.67 123.8 2.58×103B TEM-100B 37.7 403 130 1 5.73×10511.67 123.8 4.02×103C TEM-100B 37.7 423 150 1 6.01×10511.67 123.8 4.85×103D TEM-100B 37.7 403 130 1 5.73×1058.33 88.46.48×103E PCM-87 32.7 383 110 1.32 5.41×1056.67 100.2 5.41×103F PCM-30 18.8 403 130 11.11 15.8×1050.33 105.1 1.50×104G TME-100B 25.1 373 100 1 2.35×10511.67 123.8 1.90×103H PCM-87 19.1 383 110 1.32 1.84×1056.67 100.2 1.84×103I PCM-30 16.7 403 130 11.11 12.4×1050.17 54.22.29×104*1當(dāng)捏合機(jī)具有圖1中所示的溫度控制單元時(shí)，預(yù)定溫度指的是至少C3-C9的平均溫度，原則上C3-C9的溫度相等，但是允許平均溫度有±20℃的溫差。在A-I的條件下，C3-C9相等。
*2就圖2和圖2中所示的L和D而言，將TME-100B設(shè)定成使得L＝3.00(m)，D＝0.1(m)；PCM-87，L＝2.80(m)，D＝0.087(m)；PCM-30，L＝1.11(m)，D＝0.03(m)
表2磁性調(diào)色劑顆粒M磁性精細(xì)粉末蠟數(shù)均顆重均顆吸收率SF-1/量粒直徑粒直徑 SF-1 SF-2 SF-2或 Hc σrxHcW R WxR 類型 ·軟化點(diǎn)(μm) (wt.％)(μm)(℃)實(shí)例 15.70.55154 1431.0775.86.5380.12 0.19 0.023LCAA 9825.70.65156 1451.0764.64.8220.20 0.22 0.044″ 9835.70.64155 1441.0765.96.4380.20 0.22 0.044″ 9845.70.60154 1441.0765.96.4380.13 0.18 0.023″ 9855.70.57154 1431.0775.96.4380.13 0.18 0.023PE 13065.70.55154 1431.0775.96.4380.13 0.18 0.023 LCAA 9875.70.50155 1431.0845.96.4380.13 0.18 0.023″ 9885.70.50155 1441.0765.96.4380.13 0.18 0.023″ 9895.70.58155 1431.0845.96.4380.13 0.18 0.023″ 98105.70.52154 1431.0775.96.4380.13 0.18 0.023″ 98114.00.68142 1351.0525.86.5380.12 0.19 0.023″ 98126.50.30163 1571.0385.86.5380.12 0.19 0.023″ 98135.70.55154 1431.0777.77.5580.04 0.14 0.006″ 98145.70.60154 1431.0777.37.1520.08 0.15 0.012″ 98155.70.54154 1431.0775.86.5380.12 0.19 0.023PP 145比較例 1 5.70.72155 1441.0764.64.8220.20 0.22 0.044 LCAA 982 5.70.77155 1431.0764.64.8220.20 0.22 0.044″ 983 5.70.18155 1431.0764.64.8220.20 0.22 0.044″ 984 7.50.15170 1651.0304.64.8220.20 0.22 0.044″ 985 3.00.80138 1301.0604.64.8220.20 0.22 0.044″ 986 7.00.17167 1601.0434.64.8220.20 0.22 0.044PP 145LCAA長鏈烷基醇PE 聚乙烯PP 聚丙烯表3*1)*2)磁性精細(xì)粉末的分散 蠟的系數(shù)。
t1 t1-t2捏合條件 F/M F/M(℃) (℃)實(shí)例1e1 B1.01 1.01159 612 A1.02 1.01156 583 A1.02 1.01156 584 A1.01 1.01156 585 A1.04 1.18154 246 B1.01 1.01159 617 C1.02 1.01161 638 D1.02 1.01161 639 E1.01 1.01155 5710 F1.01 1.01153 5511 A1.03 1.02156 5812 F1.02 1.02153 5513 A1.02 1.01156 5814 A1.02 1.01156 5815 A1.03 1.151527比較例ative Example1 G1.01 1.01152 542 H1.01 1.02153 553 I1.03 1.10160 624 I1.03 1.10160 625 G1.01 1.01152 626 I1.04 1.30165 20*1)t1(℃)表示捏合后的瞬間捏合產(chǎn)品的溫度。*2)t2(℃)表示蠟的軟化點(diǎn)。
表4-1正常溫度/正常濕度環(huán)境(23℃.60％RH)實(shí)心黑圖象密度模糊度初始階段第3,000 第6,000初始階段到3,000到6,000充電輥污染溶粘到鼓上 600dpi1,200dpi紙張 紙張 紙張 紙張 點(diǎn)圖象 點(diǎn)圖象實(shí)例11.45 1.44 1.420.5 0.60.65 5 A A21.41 1.40 1.391.0 1.21.25 4 B C31.45 1.43 1.400.8 1.01.05 5 B C41.45 1.43 1.400.6 1.01.05 5 A B51.45 1.42 1.400.8 0.80.95 5 A B61.45 1.43 1.410.6 0.80.85 5 A B71.44 1.42 1.400.7 0.80.85 5 A B81.43 1.41 1.400.5 0.60.75 5 A B91.45 1.43 1.400.5 0.60.65 5 A B101.42 1.40 1.380.5 0.70.75 5 A B111.38 1.35 1.322.3 2.52.54 3 A A121.45 1.42 1.400.7 0.80.85 5 B C131.45 1.42 1.400.4 0.50.55 5 A B141.43 1.41 1.390.5 0.60.65 5 B C151.40 1.37 1.351.0 1.21.25 5 B C比較例11.42 1.38 1.361.2 1.51.54 3 B C21.42 1.40 1.381.5 1.61.63 2 B C31.44 1.42 1.380.8 1.11.25 5 B C41.45 1.42 1.400.5 0.70.85 5 C D51.37 1.34 1.302.7 3.03.03 2 A B61.40 1.37 1.351.1 1.21.35 5 C D
表4-2低溫/低濕度環(huán)境 (15℃.10％RH)實(shí)心黑圖象密度 模糊度第3,000 第6,000 初始階段 到3,000 到6,000 600dpi 1,200dpi初始階段落紙張 紙張紙張 紙張 充電輥污染 熔粘到鼓上 點(diǎn)圖象點(diǎn)圖象實(shí)例11.451.42 1.40 1.2 1.3 1.35 5 A A21.381.34 1.30 2.0 2.3 2.3 34 B C31.401.37 1.33 1.3 1.8 1.9 34 B C41.401.38 1.35 1.0 1.5 1.5 45 A B51.421.40 1.38 1.2 1.6 1.7 55 A B61.441.42 1.40 1.2 1.4 1.4 55 A B71.411.37 1.35 1.1 1.3 1.4 55 A B81.421.37 1.34 1.0 1.4 1.4 55 A B91.431.40 1.38 1.1 1.5 1.6 45 A B101.421.37 1.35 1.0 1.3 1.3 55 A B111.351.30 1.25 2.2 3.6 3.6 34 A B121.421.40 1.36 0.8 1.2 1.2 55 B C131.411.38 1.35 0.7 1.1 1.2 55 A B141.401.36 1.32 0.7 1.2 1.3 55 A B151.351.30 1.26 1.2 2.0 2.0 55 B C比較例11.43 1.38 1.35 1.2 2.7 2.7 23 B C21.39 1.36 1.32 1.4 2.8 3.0 12 B C31.32 1.28 1.26 1.0 1.4 1.5 55 B C41.38 1.35 1.32 0.8 1.0 1.0 55 C D51.30 1.25 1.20 3.0 4.2 4.2 12 A B61.36 1.33 1.30 1.2 2.5 2.5 55 C D
表 4-3高溫/高濕度環(huán)境 (32.5℃.80％RH)實(shí)心黑圖象密度 模糊度熔粘到鼓上早晨第一第3,000第6,000 初始階段 到3,000到6,0㈨充電輥污染 點(diǎn)圖象 張紙的實(shí)心初始階段紙張 紙張 紙張 紙張 600 1,200 黑象密度dpi dpi實(shí)例 1 1.45 1.42 1.39 0.6 0.8 0.85 5 A A 1.382 1.40 1.37 1.33 1.2 1.4 1.54 3 C D 1.323 1.44 1.39 1.36 1.0 1.3 1.35 4 C D 1.344 1.45 1.41 1.37 0.9 1.1 1.25 4 B C 1.385 1.45 1.40 1.36 1.1 1.3 1.35 5 B C 1.366 1.45 1.42 1.34 0.8 1.0 1.05 5 B C 1.387 1.44 1.41 1.38 0.7 1.0 1.15 5 B C 1.378 1.43 1.40 1.35 0.6 0.9 1.05 5 B C 1.359 1.45 1.42 1.38 1.0 1.0 1.25 4 B C 1.3810 1.42 1.38 1.36 0.8 0.9 0.95 5 B C 1.3511 1.38 1.34 1.28 1.8 2.2 2.24 3 A B 1.3012 1.45 1.41 1.39 0.6 0.7 0.85 5 C D 1.3813 1.45 1.40 1.37 0.6 0.6 0.75 5 B C 1.3614 1.42 1.38 1.34 0.5 0.7 0.85 5 B C 1.3515 1.38 1.34 1.29 1.1 1.2 1.25 5 C D 1.30比較例 11.41 1.36 1.31 1.5 1.8 1.83 2 C D 1.2921.40 1.36 1.32 1.7 1.9 2.02 1 C D 1.2831.44 1.40 1.37 1.0 1.1 1.15 5 C D 1.3641.45 1.42 1.38 0.5 0.6 0.75 5 D D 1.3851.35 1.31 1.22 2.0 2.7 2.72 1 A B 1.2561.40 1.35 1.30 1.0 1.4 1.45 5 D D 1.30
表5捏合條件*1*2E＝kω2TF ε＝F/πD2L E/ε轉(zhuǎn)速ω1預(yù)定溫度k＝(D0/D)2(kg/ [m2·K/條件捏合機(jī)(m/min)T T-273 (m_2K/min_2) (kg/min) m_3·min) (kg/m_3)·min](K)(℃)A TEM-100B28.2 403130 13.20×10511.67 123.82.58×103B TEM-100B37.7 403130 15.73×10511.67 123.84.02×103C TEM-100B25.1 373100 12.35×10511.67 123.81.90×103D PCM-30 16.7 403130 11.1112.4×1050.17 54.22.29×104*1當(dāng)捏合機(jī)具有圖1中所示的溫度控制單元時(shí)，預(yù)定溫度指的是至少C3-C9的平均溫度，原則上C3-C9的溫度相等，但是允許平均溫度有±20℃的溫差，在A-I的條件下，C3-C9相等。
*2就圖2和圖2中所示的L和D而言，將TME-100B設(shè)定成使得L＝3.00(m)，D＝0.1(m)；PCM-87，L＝2.80(m)，D＝0.087(m)；PCM-30，L＝1.11(m)，D＝0.03(m)
表6圖象評價(jià)L/L H/H充電輥污染接觸式充電輥的結(jié)構(gòu) 磁性精細(xì)粉末 實(shí)黑圖象密度 早晨第一張 熔粘到捏合條件 吸收率圖象密度 鼓上表面層 或Hc W×R 模糊度實(shí)例10EPDM尼龍樹脂 A0.65 220.044 1.32 2.5 3 1.30 311EPDM尼龍樹脂 A0.64 380.044 1.35 2.0 3 1.32 412EPDM尼龍樹脂 A0.64 380.024 1.35 2.0 4 1.32 4泡沫13EPDM氟含量A0.64 380.024 1.36 1.9 5 1.31 4泡沫丙烯酸樹脂14EPDM氟含量B0.55 380.024 1.35 1.7 5 1.35 5泡沫丙烯酸樹脂比較例4 EPDMNylon resin C0.73 220.044 1.35 3.0 1 1.25 15 EPDMNylon resin D0.18 220.044 1.25 1.5 4 1.35 3L/L 低溫/低濕環(huán)境H/H 高溫/高濕環(huán)境
權(quán)利要求
1.用于將靜電圖象顯影的磁性調(diào)色劑，包括至少含有粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟的磁性調(diào)色劑顆粒，其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散劑在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中當(dāng)其置于795.8KA/m(10K oersted)的磁場下時(shí)，磁性精細(xì)粉末所具有的飽和磁化強(qiáng)度[σr(Am2/kg)]和矯頑力[Hc(kA/m)]的乘積(σr×Hc)為24-56(kA2m/kg)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說磁性精細(xì)粉末由磁性微粒構(gòu)成，磁性微粒為球形，而且在磁性微粒的表面上至少具有二氧化硅，所述磁性微粒滿足以下條件0.003≤W×R≤0.042其中W表示磁性微粒表面上存在的二氧化硅的重量％，和R表示磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑(μm)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說的蠟包括長鏈烷基醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的磁性調(diào)色劑，其中用結(jié)構(gòu)式CH3(CH2)nOH表示所說的長鏈烷醇，其中n表示20至300的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)SF-1的值為140＜SF-1≤180而形狀因數(shù)SF-2的值優(yōu)選為130＜SF-2≤170。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中使用的粘合劑樹脂是苯乙烯樹脂，當(dāng)用凝膠滲透色譜法測量其分子量分布時(shí)，它們至少在0.5×104-5×104的分子量區(qū)域和1.0×105-5.0×106的分子量區(qū)域內(nèi)具有主峰。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁性調(diào)色劑，其中所說的苯乙烯樹脂選自苯乙烯聚合物，苯乙烯共聚物，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和這些聚合物的混合物。。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中以磁性調(diào)色劑顆粒的重量為基，磁性調(diào)色劑顆粒中包含的所說磁性精細(xì)粉末的量為40-60％(重量)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.30-0.69。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.35-0.65。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁性調(diào)色劑，其中所說磁性精細(xì)粉末的飽和磁化強(qiáng)度(σr)和矯頑力(Hc)的乘積(σr×Hc)為30-52(kA2m/kg)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑為0.05μm-0.30μm。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑為0.10μm-0.25μm。
15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁性調(diào)色劑，其中所述磁性精細(xì)粉末的磁性微粒滿足以下條件0.008≤W×R≤0.035。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中以磁性調(diào)色劑顆粒的重量為基礎(chǔ)，磁性調(diào)色劑顆粒中包含的所說磁性精細(xì)粉末的量為45％(重量)-65％(重量)。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁性調(diào)色劑，其中所說苯乙烯樹脂的平均分子量為150,000-350,000。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性調(diào)色劑，其中所說的磁性調(diào)色劑顆粒與BET比表面積為30m2/g或更大的無機(jī)精細(xì)粉末混合。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁性調(diào)色劑，其中所說無機(jī)精細(xì)粉末的BET比表面積為50m2/g-400m2/g。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁性調(diào)色劑，其中所說無機(jī)精細(xì)粉末以100份重量的磁性調(diào)色劑顆粒為基，以0.01份重量-8份重量的量混合。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁性調(diào)色劑，其中所說無機(jī)精細(xì)粉末以100份重量的磁性調(diào)色劑顆粒為基，以0.1份重量-5份重量的。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的磁性調(diào)色劑，其中所說的無機(jī)精細(xì)粉末是用硅油處理的細(xì)二氧化硅粉末。
23.一種生產(chǎn)具有磁性調(diào)色劑特性的磁性調(diào)色劑的方法，包括以下步聚通過捏合機(jī)熔捏至少具有粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟的混合物以得到捏合產(chǎn)品；冷卻捏合產(chǎn)品以得到冷卻產(chǎn)品；磨碎冷卻產(chǎn)品得到粉末狀產(chǎn)品；和分選粉末狀產(chǎn)品得到磁性調(diào)色劑顆粒；其中在以下條件下熔捏所說混合物2.2×103≤E/ε≤2.0×104E＝kω2T，ε＝F/(πD2L)其中ω表示螺旋轉(zhuǎn)動速度(m/min)，T表示預(yù)定溫度(K)，F(xiàn)表示混合物的送料率(Kg/min)，D表示柱形體內(nèi)徑(m)，L表示螺旋有效長度(m)，π表示圓周率，和k表示(D0/D)2，其中D0是0.1m；和所說磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散體在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中在完成捏合后的瞬間捏合產(chǎn)品的溫度比所說蠟的軟化點(diǎn)高30℃-70℃。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中當(dāng)其置于795.8KA/m(10Koersted)的磁場下時(shí)，磁性精細(xì)粉末所具有的飽和磁化強(qiáng)度[σr(Am2/kg)]和矯頑力[Hc(kA/m)]的乘積(σr×Hc)為24-56(kA2m/kg)。
26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說磁性精細(xì)粉末由磁性微粒構(gòu)成，磁性微粒為球形，而且在磁性微粒的表面上至少具有二氧化硅，所述磁性微粒滿足以下條件0.003≤W×R≤0.042其中W表示磁性微粒表面上存在的二氧化硅的重量％，和R表示磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑(μm)。
27.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說的蠟包括長鏈烷基醇。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中用結(jié)構(gòu)式CH3(CH2)nOH表示所說的長鏈烷基醇，其中n表示20至300的整數(shù)。
29.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中捏合機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)動速度ω(m/min)為5-50，預(yù)定的溫度T(K)為333-513，混合物的送料率F(kg/min)為0.15-25，圓筒內(nèi)徑D(m)為0.03-0.2，螺旋有效長度L(m)為1.00-4.00。
30.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中E的值可以從3.0×105至16.0×105，而且所說捏合機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)動速度ω(m/min)為5-50，預(yù)定的溫度T(K)為333-513，混合物的送料率F(kg/min)為0.15-25，圓筒內(nèi)徑D(m)為0.03-0.2，螺旋有效長度L(m)為1.00-4.00。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中所說混合物的供料率F(kg/min)為0.30-12.00。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中ε的值為85-130。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的方法，其中E/ε的值為從2.5×103至1.5×104。
34.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說捏合機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)動速度ω(m/min)為5-50，預(yù)定的溫度T(K)為333-513，混合物的送料率F(kg/min)為0.15-25，圓筒內(nèi)徑D(m)為0.03-0.2，螺旋有效長度L(m)為1.00-4.00；E的值可以從3.0×105至16.0×105，混合物的供料率F(kg/min)為0.30-12.00，ε的值為85-130，和E/ε的值為從2.5×103至1.5×104。
35.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的形狀因數(shù)SF-1的值為140＜SF-1≤180而形狀因數(shù)SF-2的值為130＜SF-2≤170。
36.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中使用的粘合劑樹脂是苯乙烯樹脂，當(dāng)用凝膠滲透色譜法測量其分子量分布時(shí)，它們至少在0.5×104至5×104的分子量區(qū)域和1.0×105至5.0×106的分子量區(qū)域內(nèi)具有主峰。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所說的苯乙烯樹脂選自苯乙烯聚合物，苯乙烯共聚物，苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和這些聚合物的混合物。。
38.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中以磁性調(diào)色劑顆粒的重量為基，磁性調(diào)色劑顆粒中包含的所說磁性精細(xì)粉末的量為40-60％(重量)。
39.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.30-0.69。
40.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的吸收率為0.35-0.65。
41.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中所說磁性精細(xì)粉末的飽和磁化強(qiáng)度(σr)和矯頑力(Hc)的乘積(σr×Hc)為30-52(kA2m/kg)。
42.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑為0.05μm-0.30μm。
43.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中所說磁性精細(xì)粉末的數(shù)均顆粒直徑為0.10μm-0.25μm。
44.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中所述磁性精細(xì)粉末的磁性微粒滿足以下條件0.008≤W×R≤0.035。
45.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中以磁性調(diào)色劑顆粒的重量為基，磁性調(diào)色劑顆粒中包含的所說磁性精細(xì)粉末的量為45％(重量)-55％(重量)。
46.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中所說苯乙烯樹脂的平均分子量為150,000-350,000。
47.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，其中把所說的磁性調(diào)色劑顆粒與BET比表面積為30m2/g或更大的無機(jī)精細(xì)粉末混合。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所說無機(jī)精細(xì)粉末的BET比表面積為50m2/g-400m2/g。
49.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中在100份重量的磁性調(diào)色劑顆粒的基礎(chǔ)上混合0.01份重量-8份重量的所說無機(jī)精細(xì)粉末。
50.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中在100份重量的磁性調(diào)色劑顆粒的基礎(chǔ)上混合0.1份重量-5份重量的所說無機(jī)精細(xì)粉末。
51.根據(jù)權(quán)利要求47所述的方法，其中所說的無機(jī)精細(xì)粉末是用硅油處理的細(xì)二氧化硅粉末。
52.一種圖象形成方法，包括通過施加有偏壓的接觸充電裝置對靜電圖象承載體進(jìn)行靜電充電；靜電圖象承載體接受充電后曝光形成靜電圖象；和用帶有磁性調(diào)色劑的顯影裝置對靜電圖象顯影以形成磁性調(diào)色劑圖象；所說磁性調(diào)色劑包括至少由粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟構(gòu)成的磁性調(diào)色劑顆粒；其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散劑在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
53.根據(jù)權(quán)利要求52所述的圖象形成方法，其中所說接觸充電裝置是一個充電輥。
54.根據(jù)權(quán)利要求52所述的圖象形成方法，其中借助于施加了偏壓的轉(zhuǎn)印輥把所說靜電圖象承載體上的磁性調(diào)色劑圖象轉(zhuǎn)印到轉(zhuǎn)印介質(zhì)上，并用熱壓定影裝置對轉(zhuǎn)印介質(zhì)上的磁性調(diào)色劑圖象進(jìn)行定影。
55.根據(jù)權(quán)利要求52所述的圖象形成方法，其中所說磁性調(diào)色劑是權(quán)利要求2-22中任一項(xiàng)所述的磁性調(diào)色劑。
56.一種處理盒，其包括靜電圖象承載體，用于對靜電圖象承載體進(jìn)行靜電充電的接觸式充電器，和裝有磁性調(diào)色劑的顯影裝置；所說磁性調(diào)色劑包括至少由粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟構(gòu)成的磁性調(diào)色劑顆粒；其中所說磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5-6.5μm；和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散劑在600nm波長下的吸收率為0.2-0.7。
57.根據(jù)權(quán)利要求56所述的處理盒，其中所說的接觸式充電裝置是充電輥。
58.根據(jù)權(quán)利要求56所述的處理盒，其中所說的靜電圖象承載體是OPC感光鼓。
59.根據(jù)權(quán)利要求56所述的處理盒，其中所說磁性調(diào)色劑是權(quán)利要求2-22中任一項(xiàng)所述的磁性調(diào)色劑。
全文摘要
用于將靜電圖象顯影的磁性調(diào)色劑包括至少含有粘合劑樹脂、磁性精細(xì)粉末和蠟的磁性調(diào)色劑顆粒。磁性調(diào)色劑顆粒的重均顆粒直徑為3.5—6.5μm;和通過在19ml以27∶73之體積比混合的乙醇和水的溶液中分散15mg磁性調(diào)色劑顆粒制備的分散劑在600nm波長下的吸收率為0.2—0.7。生產(chǎn)這種磁性調(diào)色劑的方法,其特征在于在以下條件下進(jìn)行熔捏的步驟:2.2×10
文檔編號G03G9/08GK1207507SQ9810295
公開日1999年2月10日 申請日期1998年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月30日
發(fā)明者田村修, 小川吉寬, 富山晃一, 鈴木俊次 申請人:佳能株式會社