專利名稱：用于靜電圖像顯影的色粉的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于靜電圖像顯影的負性色粉，它包含通過電子照相方法將圖像形成在錄制片上的包含芳族羥(oxy)羧酸鐵的化合物；還涉及靜電記錄方法、磁記錄方法等。本發明也涉及使用這種色粉的圖像形成方法。
背景技術：
所述電子照相方法可以用于進行復印機復印或者打印機打印電腦圖像數據。所述電子照相方法通過如下步驟進行通過各種曝光步驟將靜電潛象形成在具有光電導材料的光敏結構上，使用色粉使潛象顯影，形成可見的色粉圖像，將所述色粉圖像轉印到錄制片如復印紙上，然后通過加熱或加壓將色粉圖像定影在錄制片上，制得復印片。除此之外，還已知靜電記錄方法、磁記錄方法等。
電腦圖像數據的生產量已經大大提高了。已經研制了激光束打印機、發光二極管打印機和復印機，它們能形成比清晰地和可靠性比以前更高的精細圖像。因此，要求用于打印機或復印機的色粉性能越來越好，以形成清晰度更高、更加精細和更加逼真的圖像。
例如，在日本專利臨時公報No.1-112253，1-191156，2-284158，3-181952和4-162048中提到了具有特殊粒徑的色粉，用于提高其性能。
當色粉的體積平均粒徑相當大時，由于錄制片上圖像附近的色粉粒子會散開，會導致圖像缺乏明銳度。
當色粉重均粒徑相當大時，隨著形成圖像的錄制片數量不斷積聚，圖像的清晰度會逐漸降低。
當色粉的體積平均粒徑小于5微米時，因為色粉相當細，圖像清晰。所述色粉導致其流動性降低，使固體黑色圖像的濃度降低，并且圖像的模糊性顯著增大。
而且，在日本專利臨時公報No.6-250442中提到了色粉包含作為電荷控制劑的含硼配鹽和作為用于改進其性能的外部添加劑的氧化劑粒子。因為這種色粉的量以及具有顯影劑的機構上的帶電量穩定，且帶電能力提高了，所述色粉能形成清晰度高的圖像。
當通過層形成刮板使色粉帶電時，使色粉處于大量物理應力下，這是因為需要增大和層形成刮板的接觸壓力。因此，外部添加劑埋入色粉的表面中，導致粘合狀態改變。外部添加劑和電荷控制劑的帶電能力隨時間的推移而減少。因此，帶電的升高變慢。不能在長時間內連續形成清晰度高的圖像。而且，所述色粉從具有顯影劑的機構散開，污染顯影設備內部。
發明內容
已研究出本發明來解決了上述問題。本發明的目的是提供用于靜電圖像顯影的色粉；使用它們能長時間地使帶電上升速率快，帶電性質優良，保持高清晰度的逼真圖像、高質量且幾乎沒有模糊度。本發明另一目的是提供使用這種色粉形成圖像的方法。
研究出本發明靜電圖像顯影用的色粉實現了上述目的，所述色粉包含如下組分電荷控制劑、粘結樹脂和著色劑。
所述電荷控制劑較好是包含芳族羥羧酸鐵的化合物。
所述包含芳族羥羧酸鐵的化合物更好是包含苯-羥-羧酸鐵的化合物或者包含萘-羥-羧酸鐵的化合物，它們可以用選自具有1-12個碳原子的烷基、具有2-12個碳原子的鏈烯基、-OH、-NH2、-NH(CH3)，-N(CH3)2，-OCH3，-O(C2H5)，-COOH和-CONH2的相同或不同取代基單取代或多取代。
所述色粉的粒度分布為體積平均粒徑(D50)為5-13微米，它由最大粒徑的累積50％體積粒徑來確定；粒度分布(D25/D75)為1.20-1.50，它由和上述D50相同確定的累積25％體積粒徑(D25)和累積75％體積粒徑(D75)計算而得的。
具有這種粒度分布的靜電圖像顯影用色粉，其粒度相當均勻。而且，所述色粉能長時間保持帶電量，這是因為色粉粒子中電荷控制劑均勻分布在色粉表面上。使用所述色粉，通過電子照相方法等將圖像形成在錄制片如復印紙上。這時，可以長時間穩定地形成清晰度和明銳度高，且不模糊的精細圖像。多達當在幾萬張紙的錄制片上重復形成圖像時，圖像的清晰度仍舊保持高質量。
若體積平均粒徑(D50)小于5微米，所述色粉的流動性明顯變差。因此，不能充分地形成圖像，并導致圖像模糊或者污染所述復印紙。若體積平均粒徑(D50)大于13微米，則由于其清晰度降低，不能形成高質量的圖像。
若色粉的粒度分布(D25/D75)大于1.50，其粒徑相當不均勻。在復印紙上形成圖像的初期，可以形成高質量的圖像。當在復印紙上重復形成圖像以積聚紙時，體積平均粒徑和帶電量會出現波動。因此，形成的圖像質量不如初期一樣高。
若色粉的粒度分布(D25/D75)小于1.20。其粒徑均一。為了制備這種色粉，必須使用復雜的大型設備，且制備成本昂貴。而且，不能大大改善圖像質量，這不實用的。
所述色粉的粒度分布(D25/D75)在1.20-1.50范圍內足以形成清晰度高的圖像。
以100重量份粘結樹脂計，用于靜電圖像顯影的色粉中所述含芳族羥羧酸鐵的化合物的含量為0.2-5重量份，較好是0.3-3重量份。若含芳族羥羧酸鐵的化合物的含量超過這一范圍，其流動性會變差。因此當形成圖像時，圖像會模糊。若含量小于這一范圍，色粉帶電量就不足。
作為電荷控制劑的含芳族羥羧酸鐵的化合物的比表面積比含芳族羥羧酸鋁或芳族羥羧酸鋅的化合物大得多。所述含芳族羥羧酸鐵的化合物的比表面積較好為50-400m2/g。當所述比表面積在所述范圍內時，所述電荷控制劑的控制性質提高得更多。因此當形成圖像時，可以獲得清晰度高的圖像。所述比表面積更好是70-300m2/g。
由于其皮膚過敏低，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物足夠安全。所述化合物不會導致環境污染的問題，這是因為它不含有害物質，如重金屬。
所述含芳族羥羧酸鐵的化合物較好是含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物、含5-叔辛基水楊酸鐵的化合物、含3-羥基-2-萘甲酸鐵的化合物或含3-羥基-7-叔辛基-2-萘甲酸鐵的化合物。
所述含芳族羥羧酸鐵的化合物更好是含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物。更具體的是，提到了以下化學式[1]-[5]所示的化合物 (在化學式[1]中，An+是氫離子、堿金屬離子、堿土金屬離子、銨離子或有機銨離子；n＝1-2)
(在化學式[4]中，B-是無機陰離子或有機陰離子) (在化學式[5]中，An+是氫離子、堿金屬離子、堿土金屬離子、銨離子或有機銨離子；n＝1-2)因為所述色粉的帶電性質，較好是含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物。
尤其在這些化合物中，更好是以下化學式[6]表示的化合物 (在化學式[6]中，t-C4H9是叔丁基)所述作為電荷控制劑的含芳族羥羧酸鐵的化合物較好是無定形的。因X射線晶體衍射法的分析結果表明沒有明顯的衍射峰，故證實其為無定形。當所述含芳族羥羧酸鐵的化合物是無定形時，粗顆粒要研磨成細粉，便于在制備色粉工藝的捏合步驟中溶解在樹脂中。因此，往往會制備所述電荷控制劑均勻分散在其粒子表面上的色粉。使用無定形電荷控制劑的色粉會使帶電上升速率快、提供帶電的持久性以及色粉電荷控制性質的穩定性。
若所述色粉被少量雜質，尤其是無機鹽污染，所述電荷控制性質會受到顯著的影響。所用的含芳族羥羧酸鐵的化合物較好進行純化。所述含芳族羥羧酸鐵的化合物的電導率為200微西門子或更低。當電導率在這一范圍內時，作為電荷控制劑的化合物使帶電上升速率快，并提高帶電性質。
靜電圖像顯影用的色粉可以包含平均分子量為3000-10000的蠟。當加入蠟時，它作為脫模劑，并提高色粉的膠印(offset)性。
圖像形成方法包括如下步驟通過吸附包含上述靜電圖像顯影用色粉的顯影劑，在具有顯影劑的機構架上形成色粉層，所述機構設置有朝向具有靜電潛象的機構架的縫隙(aperture)；通過將色粉層中的色粉吸附到具有靜電潛象的機構上，使靜電潛象顯影。
根據這一方法，形成了清晰度高的逼真圖像。當長時間重復進行所述方法時，可以形成高質量且不模糊的圖像。
本發明靜電圖像顯影用的色粉可以使帶電上升速率快、帶電性質優良。根據使用所述色粉的成像方法，在長時間使用之后也能形成高質量、高清晰度且不模糊的逼真圖像。
圖1是應用本發明的靜電成像顯影用色粉中所含的含芳族羥羧酸鐵的化合物的X射線晶體衍射光譜。
具體實施例方式
在下文中，詳細解釋了本發明靜電圖像顯影用色粉的具體實施方式
。
所述靜電圖像顯影用色粉由作為色粉材料組分的上述化學式[1]所示電荷控制劑(含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物)、粘結樹脂和著色劑制得。
所述電導率如下所述測定。將5g含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物加入100g純水中。將它沸騰5分鐘，然后加入和蒸發的水相等量的水。冷卻直到室溫，并過濾。通過濾液的電導分析法來測定所述電導率。所述色粉的電導率較好為200微西門子或更低，這時因為色粉的帶電性能可以穩定地提高。
所述靜電圖像顯影用色粉如下所述制備在混合器如球磨機中充分混合色粉的材料組分，然后在熱捏合機如熱輥筒、捏合機和擠出機中進行熔融和捏合。將其冷卻固化。進行粉碎造粒并分級為具有指定粒度分布，然后制得所述色粉。順便提及的是，可以通過粒狀聚合方法如懸浮液聚合以及乳液聚合方法由樹脂單體一次性制備具有指定粒度分布的色粉。
所述粒度分布如下所述確定。可以使用從Beckman Coulter Inc.購得的選自Coulter Counter TA-II和Multisizer的粒度分布測定設備進行測定。
預先使用超純的氯化鈉制備1％NaCl水溶液，作為電解液。往100-150ml電解液中加入作為分散劑的表面活性劑，如0.2-5ml烷基苯磺酸鹽，然后往懸浮液中加入作為測定樣品的2-20ml色粉。使用超聲波分散設備將所述懸浮的電解液分散2分鐘。使用其100微升作為孔徑。使用粒度分布測定設備確定粒度為2微米或以上色粉的體積和數量。然后確定其體積分布。至于粒度分布，從最大粒徑確定累積體積粒徑。由最大粒徑用累積50％體積粒徑確定體積平均粒徑(D50)，同樣由最大粒徑確定累積25％體積粒徑(D25)和累積75％體積粒徑(D75)。
通過分級使其體積平均粒徑(D50)為5-13微米，并且由累積25％體積粒徑(D25)和累積75％體積粒徑(D75)計算而得的粒度分布(D25/D75)為1.20-1.50，可以制備具有粒度分布的靜電圖像顯影用的色粉。
可以使用已知的合成樹脂和天然樹脂作為靜電圖像顯影用色粉所含的粘結樹脂。
所述粘結樹脂的例子是苯乙烯均聚物或者取代的苯乙烯均聚物，如聚苯乙烯、聚對氯苯乙烯和聚乙烯基甲苯，苯乙烯類共聚物如苯乙烯-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-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物以及苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物。
和苯乙烯類共聚物中苯乙烯單體反應的共聚單體例子是具有雙鍵的單羧酸衍生物及其取代衍生物，如丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯酯、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、丙烯腈和丙烯酰胺；具有雙鍵的二羧酸及其取代衍生物，如馬來酸、馬來酸丁酯、馬來酸甲酯和馬來酸二甲酯；乙烯酯衍生物，如氯乙烯、乙酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯；乙烯類烯烴衍生物如乙烯、丙烯和丁烯；乙烯基酮衍生物如乙烯基甲基酮和乙烯基己基酮；乙烯基醚衍生物如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚和乙烯基異丁醚。可以單獨或多種混合使用所述的共聚單體。
所述粘結樹脂可以是用交聯劑交聯的苯乙烯類聚合物。至于所述交聯劑，可以使用具有兩個或多個雙鍵的能進行聚合反應的化合物。所述交聯劑的例子是芳族二乙烯基衍生物，如二乙烯基苯、二乙烯基萘，具有兩個雙鍵的羧酸酯衍生物，如二丙烯酸乙二酯、二甲基丙烯酸乙二酯和二甲基丙烯酸1，3-丁二酯，二乙烯基衍生物，如二乙烯基苯胺、二乙烯醚、二乙烯基硫醚和二乙烯基砜，以及具有3個或多個乙烯基的衍生物。可以單獨或多種混合使用所述交聯劑。
所述粘結樹脂可以是聚氯乙烯、酚醛樹脂、天然樹脂變性的酚醛樹脂、天然樹脂變性的馬來酸樹脂、丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚乙酸乙烯酯、有機硅樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂、二甲苯樹脂、聚酰胺樹脂、呋喃樹脂、環氧樹脂、聚乙烯醇縮丁醛、萜烯樹脂、香豆酮-茚樹脂、石油樹脂。
色粉中所含的著色劑例子是碳黑、苯胺黑、calcoil藍、鉻黃、群青藍、油紅、喹啉黃、氯化亞甲基藍、銅酞菁、孔雀綠草酸鹽、燈黑、玫瑰bengale、C.I.顏料紅48:1、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃17、C.I.顏料藍15:1和C.I.顏料藍15:3。
在靜電圖像顯影用色粉中可以加入脫模劑。所述脫模劑較好是具有8或更多碳原子的鏈烷烴如石蠟、石蠟乳膠和微晶石蠟，聚烯烴如聚丙烯蠟、聚乙烯蠟。所述脫模劑可以單獨使用或者多種混合使用。脫模劑的加入量較好是0.3-10重量％。若所述脫模劑的加入量小于0.3重量％，在圖像定影時不能充分地起脫模劑的作用。若其加入量大于10重量％，它會導致出現帶電缺陷，色粉會從具有顯影劑的機構散開，并導致圖像質量降低，這時因為脫模劑在色粉表面上增大。并且它會導致清掃性降低，這是因為色粉粒子之間的粘合性增大，或者色粉和層形成刮板或具有顯影劑的機構之間的相互作用增大。
在靜電圖像顯影用色粉中可以加入包含磁性材料的磁性色粉。所述磁性材料的例子是如下元素的金屬氧化物，如鐵、鈷、鎳、銅、鎂、錳和鋅。所述磁性材料的BET比表面積(由氮氣吸收法測定)較好為1-20m2/g，更好是2.5-12m2/g，它是莫氏硬度為5-7的磁性粉末。所述磁性材料的形狀通常為正八面體、正六面體、球形、針狀或尺狀。所述磁性材料的形狀較好是幾乎沒有各向異性的形狀，如正八面體、正六面體、球形等。各向同性形狀的磁性材料能充分分散色粉中的粘結樹脂和蠟。所述磁性材料的平均粒度較好為0.05-1.0微米，更好是0.1-0.6微米，最好是0.1-0.4微米。
較好往100重量份的色粉粘結樹脂中加入50-200重量份，更好是70-150重量份磁性材料。若所述磁性材料小于50重量份，色粉的載帶性能不夠，會導致具有顯影劑的機構上的顯影劑層不均勻，圖像往往會不均勻，圖像的濃度會降低，這是由于顯影劑的帶電過度升高所致。若磁性材料大于200重量份，由于顯影劑帶電不足，圖像的濃度會降低。
往靜電圖像顯影用色粉中加入無機細粉或疏水無機細粉，用于提高環境穩定性、帶電穩定性、顯影性、流動性和儲存時間。所述粉末的例子是二氧化硅細粉、氧化鈦細粉以及疏水處理的上述材料。所述粉末可以單獨使用或者多種混合使用。
至于二氧化硅細粉，提到了由鹵化硅通過稱為干性方法的氧化蒸汽沉積制得的干燥二氧化硅、稱為熱解法二氧化硅的其它干燥二氧化硅、結合了二氧化硅和由金屬鹵化物如氯化鋁或氯化鈦以及鹵化硅制得的另一金屬氧化物細粉的其它干燥二氧化硅，由水玻璃制得的所謂濕二氧化硅等。尤其較好是在其表面或其內部僅具有一些硅烷醇基團且幾乎沒有制備殘基如Na2O、SO32-等的干燥二氧化硅。
二氧化硅細粉較好是其疏水處理的材料。所述疏水處理的步驟為用有機硅化合物等進行處理，使之和二氧化硅細粉反應或物理吸收于其上。所述疏水處理的步驟較好是用硅烷偶合劑處理由鹵化硅通過氧化蒸汽沉積制備的干燥細粉，以及同時或連續用有機硅化合物如硅油處理。
疏水處理所用的硅烷偶合劑例子是六亞甲基二硅氮烷、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、甲基三氯硅烷、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、三有機甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、三有機甲硅烷基丙烯酸酯、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、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、1，3-二苯基四甲基二硅氧烷以及每一分子中具有2-12硅氧烷單元并且各末端單元具有連接到硅原子上的羥基的二甲基聚硅氧烷。
有機硅化合物的例子是硅油。硅油較好的例子是二甲基硅油、甲基苯基硅油、α-甲基苯乙烯變性的硅油、氯苯基硅油、氟變性的硅油。
用硅油進行處理可以是使用混合器如Henschel混合器直接混合硅油以及用硅烷偶合劑處理的二氧化硅細粉。其步驟可以是將硅油噴涂到作為底物的二氧化硅細粉上。其步驟可以是將硅油溶解或分散在合適的溶劑中，在其中混合二氧化硅細粉，然后除去所述溶劑。
若需要的話，可以往靜電圖像顯影用色粉中加入除二氧化硅細粉或氧化鈦細粉以外的另一外部添加劑。
外部添加劑的例子是樹脂細粉和無機細粉(作為靜電助劑)、提供導電的試劑、流體(fluid)供應試劑、結塊抑制劑、用于熱輥定影的脫模劑、潤滑劑、磨料、顯影改進劑。
潤滑劑的例子是聚四氟乙烯、硬脂酸鋅和聚偏二氟乙烯。
磨料的例子是氧化鈰、碳化硅和鈦酸鍶。
流體供應試劑的例子是二氧化鈦和氧化鋁。尤其較好是疏水的流體供應試劑。
提供導電的試劑的例子是碳黑、氧化鋅、氧化銻和氧化錫。
顯影改進劑的例子是少量的黑色細顆粒或者具有相反極性的白色細顆粒。
以100重量份的色粉計，較好使用0.05-3重量份的無機細粉、疏水無機細粉和外部添加劑。
下文中，詳細說明了圖像形成方法的實施方式。
所述圖像形成方法按順序包括如下步驟在有潛象的機構上形成潛象，使用顯影劑層在具有潛象的機構上使潛象顯影，形成色粉圖像，上述顯影劑層在具有顯影劑的機構上形成，將色粉圖像轉印到錄制片上，進行清掃，熱定影錄制片上的色粉圖像。
至于形成潛象的步驟，通過已知的方法如電子照相方法或靜電記錄方法在具有潛象的光敏結構上形成靜電潛象，所述結構由光敏層或介電層以及具有它們的圓筒機構組成。所述光敏層由如有機化合物和無定形硅的材料制得。所述具有光敏層的圓筒機構通過將鋁或鋁合金注模并進行表面拋光加工來制得。
至于顯影步驟，使用層形成刮板如彈性刮板在作為旋轉圓筒顯影輥的具有顯影劑的機構上形成薄的顯影劑層，它可以傳送到顯影位置，在顯影輥和具有潛象的機構之間施加偏壓，所述靜電潛象由顯影劑顯影，然后形成色粉圖像。所述顯影輥和具有潛象的機構在顯影位置接觸，并設置有固定的縫隙。
用作具有顯影劑的一個機構的具有單組分顯影劑的機構例子是由硅橡膠制得的彈性套筒、拉制陶瓷或金屬如鋁和不銹鋼(SUS)制得的套筒、表面經過氧化、拋光、噴砂處理或涂布樹脂以控制色粉傳送性能和帶電性能的套筒。通過層形成刮板和套筒表面之間的接觸，在顯影輥上形成色粉層。當所述層形成刮板是彈性刮板時，較好其材料是彈性橡膠，如硅橡膠和聚氨酯橡膠。所述材料可以由彈性體制得，在其中可以加入并分散有機或無機材料，以控制色粉的帶電量。
用作另一種具有顯影劑的機構的具有雙組分顯影劑的機構例子是由金屬如鋁、SUS和黃銅制得的套筒、表面經過氧化、拋光或噴砂處理以控制色粉傳送性能和帶電性能的套筒。所述顯影劑在層形成刮板和套筒表面之間稍微分離時在顯影輥上形成。
至于轉印步驟，將具有潛象的機構上的色粉圖像轉印到作為錄制片的紙上。所述轉印步驟的例子為接觸型步驟，即使轉印輥裝置和具有潛象的機構在壓力作用下接觸，以及使用線式電暈器的非接觸型步驟。因為使用小型設備，故較好使用所述接觸型步驟。
至于清掃步驟，清掃器除去在轉印步驟中未轉印的殘留色粉。清掃步驟的例子是使用清掃刮板或清掃輥的步驟。可以使用由彈性橡膠如硅橡膠和聚氨酯橡膠制得的清掃刮板。
至于定影步驟，定影裝置使錄制片上的轉印色粉圖像定影。定影步驟較好是使用熱輥進行熱定影步驟。它可以是壓力定影步驟。
下文中，詳細說明了應用本發明的靜電圖像顯影所用色粉的實施方式。
如下所述預先制備含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物。
(合成實施例1含水楊酸鐵的化合物)將100g 3，5-二-叔丁基水楊酸和30g氫氧化鈉溶解在1L 60℃的水中。將所述溶液滴加到43g氯化鐵和1L水的溶液中。在攪拌條件下，在90℃下反應2小時。過濾所述反應混合物。洗滌所得殘留物進行純化。干燥并粉碎成細粉，制得110g上述化學式[6]所示的含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物。
使用上述步驟測量所述含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物的電導率，該值為176微西門子。
使用從Mac Science corporation購得的X射線粉末衍射儀MXP-18，通過波長為1.54埃的CuKa特征X射線來測量含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物的X射線衍射峰。結果示于圖1中。如圖1所示，沒有觀察到明顯的衍射峰，并且假定含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物是無定形的。
使用從Quantachrome corporation購得的Autosorb 3，在液氮氣氛下通過氮氣吸收法測定上述含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物的比表面積，該值為118.0m2/g。
說明了制備應用本發明的靜電成像顯影用色粉的實施例，以及制備了應用本發明的其它靜電成像顯影用色粉的對比例。
制備色粉的實施例(實施例1-3)預先均勻混合100重量份苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(重均分子量Mw為178000，數均分子量Mn為18000)、1重量份上述合成實施例1的含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物、6重量份碳黑MA-100(從Mitsubishi Chemical Corporation購得)以及3重量份蠟(平均分子量為4000)。使用在160℃下加熱的雙軸擠出機進行熔融和捏合。將所捏合的混合物冷卻，使用錘式研磨機進行粗磨。然后，使用噴射式磨機粉碎成細粉。所得粉碎的粉末經過風力進行分級，得到七級分的分級的粉末。所分級粉末的各級分的粒度分布由上述步驟確定。選擇體積平均粒徑(D50)分別為5-13微米且粒度分布(D25/D75)分別為1.20-1.50的三級分。將1.0重量份疏水二氧化硅細粉末加入100重量份的各份選定的分級粉末中。進行干混，分別制得實施例1-3的色粉。在表1中，列出了D25/D75的初始值。
(對比例1-4)在對比例1-2中，如實施例1-3所述制備分級粉末的級分。使用分級粉末中選定的兩級分，其體積平均粒徑(D50)和粒度分布不在上述范圍內。如實施例1所述將所述疏水氧化硅細粉加入其中。進行干混，分別制得對比例1-2所述的色粉。在表1中，列出了D25/D75的初始值。
在對比例3-4中，除了使用含3，5-二-叔丁基水楊酸鋅的化合物代替實施例1-3中的含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物以外，如實施例1-3所述制備分級粉末的級分。使用分級粉末中選定的級分，其體積平均粒徑(D50)和粒度分布不在上述范圍內。如實施例1所述將所述疏水二氧化硅細粉加入其中。進行干混，分別制得對比例3-4所述的色粉。在表1中，列出了D25/D75的初始值。
繼續說明使用本發明色粉制備顯影劑的實施例以及使用不應用本發明的其它色粉制備顯影劑的對比例。
制備雙組分顯影劑(實施例4)將100重量份涂布硅氧烷的無定形載體作為載體加入5重量份實施例1制備的色粉。將它混合，制得實施例4的顯影劑。
使用購自Toshiba Chemical Corporation的帶電量吹除測量設備MODEL TB-200來測量顯影劑的帶電量Q/M(微庫侖/克)。
使用顯影劑，市售激光束打印機在作為錄制片的復印紙上形成圖像。在20000張復印紙上形成圖像。對于形成圖像的每5000張復印紙，測量吹除帶電量、體積平均粒徑(D50)和粒度分布(D25/D75)，并肉眼觀察圖像的質量。
圖像質量通過以下四個等級來評價。
0；圖像濃度均一，且輸出優良；Δ圖像濃度或多或少地均一，實踐中沒有什么問題；Δ-X圖像濃度不均一，且輸出不一致，存在污點；X圖像濃度明顯不均一，且輸出明顯不一致，存在污點。
(實施例5-6和對比例5-8)在實施例5-6中，除了使用實施例2-3的色粉代替實施例4中所用的實施例1的色粉以外，如實施例4所述制備實施例5-6的顯影劑。
在對比例5-8中，除了使用對比例1-4的色粉代替實施例4中所用的實施例1的色粉以外，如實施例4所述制備對比例5-8的顯影劑。
使用上述顯影劑在5000-20000張上形成圖像。隨時間的推移測量吹除起帶電量、體積平均粒徑(D50)和粒度分布(D25/D75)。
Table 1
表1明顯說明如下結果。
當使用包含本發明實施例4-6所用靜電圖像顯影用色粉的顯影劑進行成像時，在長時間使用過程中均保持優良的帶電性質，形成清晰度高、質量高且幾乎模糊的逼真圖像。
當使用包含未用于本發明的靜電圖像顯影用色粉的顯影劑進行成像時，圖像的質量很差。
權利要求
1.一種靜電圖像顯影用色粉，它包含如下組分電荷控制劑，它為至少用一個取代基取代的含芳族羥羧酸鐵的化合物，所述取代基選自具有1-12個碳原子的烷基、具有2-12個碳原子的鏈烯基、-OH、-NH2、-NH(CH3)，-N(CH3)2，-OCH3，-0(C2H5)，-COOH和-CONH2；粘結樹脂；和著色劑；所述色粉的粒度分布如下體積平均粒徑(D50)為5-13微米，它由最大粒徑的累積50％體積粒徑來確定；粒度分布(D25/D75)為1.20-1.50，它由和上述D50相同確定的累積25％體積粒徑(D25)和累積75％體積粒徑(D75)計算而得的。
2.權利要求1所述的色粉，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物是含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物、含5-叔辛基水楊酸鐵的化合物、含3-羥基-2-萘甲酸鐵的化合物或含3-羥基-7-叔辛基-2-萘甲酸鐵的化合物。
3.權利要求1所述的色粉，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物是以下化學式所示的含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物。
4.權利要求1所述的色粉，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物的比表面積為50-400m2/g。
5.權利要求1所述的色粉，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物是無定形的。
6.權利要求1所述的色粉，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物的電導率為200微西門子或更低。
7.權利要求1所述的色粉，所述色粉包含平均分子量為3000-10000的蠟。
8.一種成像方法，所述方法包括如下步驟通過吸附包含靜電圖像顯影用色粉的顯影劑，在具有顯影劑的機構上形成色粉層，所述機構設置有朝向具有靜電潛象的機構的縫隙，所述色粉包含如下組分電荷控制劑，它為至少用一個取代基取代的含芳族羥羧酸鐵的化合物，所述取代基選自具有1-12個碳原子的烷基、具有2-12個碳原子的鏈烯基、-OH、-NH2、-NH(CH3)，-N(CH3)2，-OCH3，-O(C2H5)，-COOH和-CONH2；粘結樹脂；和著色劑；所述色粉的粒度分布如下體積平均粒徑(D50)為5-13微米，它由最大粒徑的累積50％體積粒徑來確定；粒度分布(D25/D75)為1.20-1.50，它由和上述D50相同確定的累積25％體積粒徑(D25)和累積75％體積粒徑(D75)計算而得的；通過將色粉層中的色粉吸附到具有靜電潛象的機構上，使靜電潛象顯影。
9.權利要求8所述成像方法，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物是含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物、含5-叔辛基水楊酸鐵的化合物、含3-羥基-2-萘甲酸鐵的化合物或含3-羥基-7-叔辛基-2-萘甲酸鐵的化合物。
10.權利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物是以下化學式所示的含3，5-二-叔丁基水楊酸鐵的化合物。
11.權利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物的比表面積為50-400m2/g。
12.權利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物是無定形的。
13.權利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述含芳族羥羧酸鐵的化合物的電導率為200微西門子或更低。
14.權利要求8所述的成像方法，其特征在于，所述色粉包含平均分子量為3000-10000的蠟。
全文摘要
用于靜電圖像顯影的色粉包含如下組分電荷控制劑、粘結樹脂和著色劑。所述電荷控制劑是包含芳族羥羧酸鐵的化合物。所述色粉的粒度分布如下體積平均粒徑(D
文檔編號G03G9/08GK1614518SQ20041008586
公開日2005年5月11日 申請日期2004年11月5日 優先權日2003年11月5日
發明者礒田明秀, 油科平八 申請人:東方化學工業株式會社