磁性調色劑的制作方法

專利名稱：磁性調色劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于記錄方法中的磁性調色劑，該記錄方法利用電攝影術，靜電記錄，磁記錄，調色劑噴射記錄等。
至今，人們已經知道了很多電攝影方法。一般地，在這些方法中，靜電潛影通常是利用光電導材料在靜電像承載部件(以下，有時用“光敏部件”代表)上形成的，然后用調色劑將潛影顯影以形成可見的調色劑像，在將調色劑像按照所期望的轉印到轉印-接收材料，如紙上后，通過壓力，熱等的應用將其定影在轉印-接收材料上，以提供產品復制品或印刷品。
作為顯現靜電潛影的方法，已知的有瀑布顯影法，磁刷顯影法，跳躍顯影法，壓力顯影法，使用雙組分型顯影劑的磁刷顯影法，該顯影劑包含載體和調色劑，非-接觸單-組分顯影法，其中引起位于調色劑攜帶部件上的，且未與光敏部件接觸的調色劑跳躍到光敏部件上，接觸單-組分顯影法，其中在電場的作用下將調色劑從壓靠光敏部件的調色劑攜帶部件上轉移到該光敏部件上，及所謂的跳躍顯影法，其中將磁性調色劑運送到密封磁極的旋轉套筒上，在電場的作用下，磁性調色劑從套筒跳躍到光敏部件上。
對于跳躍顯影法來說，日本公開特許公報(JP-A)54-43027公開了一種顯影法，其中將絕緣的磁性顯影劑(調色劑)以薄層施用于顯影劑攜帶部件上，以使絕緣的磁性顯影劑在其上摩擦起電，在磁場的作用下，磁性調色劑的充電層移動至相反的，與靜電潛影緊密接近但是不接觸的位置，以實現顯影。根據此方法，通過在顯影劑攜帶部件上以薄層應用，使得磁性顯影劑充分地摩擦起電，且在不與靜電潛影接觸的情況下，把在磁力下載有的顯影劑用于顯影，以便礙到消除了所謂“模糊影象”的高清晰度像，其中所謂的“模糊影象”是通過顯影劑轉移到非像部分上而引起的。
上述的單-組分顯影方法，不需要載體顆粒，如玻璃珠或鐵粉，以致顯影裝置為此可以是小規模的且在重量上是輕的。此外，雙組分顯影方案需要裝置來檢測顯影劑中調色劑的濃度，并根據檢測結果補充調色劑的必需量，以便保持顯影劑中恒定的調色劑濃度，單-組分顯影方案不需要這類裝置，因而從這些方面考慮，其提供規模小且輕的顯影裝置。
對于電攝影設備如印刷機設備來說，期望有較高的分辨率，例如，從300和600dpi的普通水平到1200和2400dpi的技術趨勢。由于這些原因，還需要顯影方案適應較高的分辨率。此外，還需要復印機遵守高功能性復制，數字-模式的復制設備正變得更具優勢。沿著這個趨勢，通過使用激光束的潛影形成占優勢，同時需要較高的分辨率。因此，與印刷機一樣，需要較高分辨率和較高清晰度的顯影方案。
為了遵守這種要求，已經在，例如JP-A 1-112253，JP-A 1-191156，JP-A2-214156，JP-A 2-284158，JP-A 3-181952，和JP-A 4-162048中提出了具有特殊粒徑分布的小粒徑調色劑。然而，小-粒徑調色劑顆粒在充電性能上易于具有較大的不穩定性，且對于上述期望的實現來說，它的控制變得非常重要。充電性能的保持也變得很困難，且它的控制變得更加重要。
另一方面，在顯影步驟中形成在光敏部件上的調色劑像在轉印步驟中被轉印到記錄材料上，且在清潔步驟中，未被轉印的保留在光敏部件上的調色劑像部分(轉印剩余的調色劑)被回收，并在清潔步驟中儲存于廢調色劑的容器中。在清潔步驟中，人們已經常規地使用了清潔葉片，清潔毛刷或清潔輥。然而從設備的角度看，這種清潔裝置的存在已經對緊密設備的提供造成了妨礙。此外，從生態學和有效的調色劑利用的角度看，期望一種具有較少廢調色劑的系統，且相應地，期望調色劑顯示高轉印性能并引起較少的模糊影象。
已經熟知上述轉印性能或轉印效率與調色劑的形狀有關且在調色劑的低圓形度(或球形度)下降低。其中調色劑的低圓形度導致與光敏轉鼓(光敏部件)較大的接觸面積和較大不均勻度，引起較大像力，其歸因于邊緣電荷密度，該邊緣電荷密度導致調色劑自轉鼓的低釋放性能。因此，為了提高轉印效率，需增加調色劑的圓形度。
通過取決于調色劑生產過程的不同方法獲得較高的調色劑圓形度。一般說來，商業上使用的調色劑的生產方法分為粉碎方法和聚合方法。在粉碎方法中，將調色劑成分，如粘合劑樹脂和著色劑熔融-捏合以均勻分散，然后用粉碎機粉碎，接下來用分選器分選，得到具有所期望粒徑的調色劑顆料。通過粉碎方法形成的調色劑顆粒伴有表面不均勻性，這是因為其表面是由粉碎形成的破損部分組成的。因此僅僅通過粉碎是不能夠產生充足的圓形度的，還需要以機械沖擊或熱處理進行球形化的表面改進作為后處理。聚合方法包括締合和團聚方法，其中通過乳液聚合形成的并構成粘合劑樹脂的樹脂顆粒與著色劑和脫膜劑締合并團聚成所期望的粒徑，以形成締合-團聚調色劑顆粒，和懸浮聚合過程，其中著色劑，脫膜劑，聚合引發劑等在可聚合單體中溶解或分散，以形成可聚合單體組合物，該組合物在含水介質中被剪切成所期望粒徑的小滴，接下來通過聚合提供一種懸浮聚合調色劑。締合-團聚調色劑顆粒也伴有歸因于生產過程的表面不均勻性，并需要表面改進后處理，像團聚調色劑顆粒的加熱或加入新的可聚合單體組合物的接種聚合。與通過其它過程形成的調色劑顆粒相比，懸浮聚合調色劑顆粒具有更接近于真實球形的形狀，因為它們已經通過液滴的聚合形成，并因此在沒有后-處理的情況下提供具有高圓形度的調色劑。因此，懸浮聚合過程適宜于提供高圓形度(即，具有高圓形度或球形度的調色劑顆粒)。然而，在通過懸浮聚合生產磁性調色劑的情況下，最終的磁性調色劑易于具有非常低的流動性能和充電性能。這是因為磁性顆粒通常是親水的，并傾向于在調色劑顆粒的表面存在，為了解決這個問題，改進磁性顆粒的表面性能是非常重要的。
人們已經提出了許多有關磁性材料表面改進的建議，以在聚合調色劑顆粒內提高分散。例如，使用各種硅烷偶聯劑的磁性材料的處理已經由JP-A59-200254，JP-A 59-200256，JP-A 59-200257和JP-A59-224102提出了；且使用硅烷偶聯劑的含硅磁性顆粒的處理已經在JP-A10-239897中提出了。
通過這種處理，磁性顆粒的分散性能提高到了一定的程度，但是很難均勻地實現磁性顆粒的表面改進(疏水)，因此易于引起磁性顆粒的聚結或非疏水磁性顆粒的產生，從而很難在調色劑顆粒內提高磁性顆粒的分散性能至滿意的水平。此外，最終的調色劑顆粒易于包含不同量的磁性顆粒，以致調色劑易顯示根據環境條件和連續成像操作的連續性而變化的著色力和像質量。
另一方面，JP-A7-209904已經提出了一種包含調色劑顆粒的調色劑，在其表面，磁性顆粒的暴露被完全消除。
概述JP-A7-209904中公開的調色劑結構，每種調色劑顆粒均具有包括至少一定厚度表層的結構，表層中沒有磁性顆粒存在。這意味著調色劑顆粒包括不含磁性顆粒的基本表層部分。在另一種表達方式中，然而，這意味著這種調色劑顆粒，當為10μm的較小平均粒徑，例如，僅包括磁性顆粒存在于其中的較小的中心體積，難于結合充足量的磁性顆粒。此外，在這種調色劑顆粒中，磁性顆粒被限制在中心部分，且相互之間易于團聚，因而沒能在定影的調色劑像中顯示充足的著色力。
另外，通過使用具有磺酸基團或相似官能團的單體所得到的調色劑已經在JP-A 63-184762，JP-A 3-56974，JP-A 8-179564，JP-A 11-184165，JP-A 11-288129，JP-A 11-327208，JP-A 2000-586158中公開。然而，這些參考文獻根本沒有公開磁性調色劑的具體實施例。JP-A 59-126545公開了一種通過與磺酸單體或磺酸鹽單體反應，提高磁性顆粒分散性能的方法。然而，最終的調色劑顆粒伴有許多磁性顆粒存在于表面。由于表面磁性材料的不充分控制，該調色劑顆粒易于具有較寬的粒徑分布和不充足的充電性能，以致調色劑的性能相對于像密度，像的模糊影象和轉印性能，是不能令人滿意的。
JP-A 2000-258953公開了一種涂覆著色顆粒的方法，該著色顆粒是通過使用具有可充負電荷基團的樹脂在含水介質中分散包含調色劑粘合劑，蠟和著色劑在內的調色劑成分的溶液而形成的，但是沒有具體提到磁性調色劑。
本發明的一個普通目的是提供一種解決現有技術問題的磁性調色劑。
本發明更特殊的目的是提供一種能夠顯示與環境條件無關的穩定充電性能的磁性調色劑，由此提供高質量的像。
本發明的另一個目的是提供一種能夠顯示與環境條件無關的高顯影性能和高轉印性能的磁性調色劑，從而長時間提供高質量的像。
根據本發明，提供一種磁性調色劑，包含磁性調色劑顆粒和與磁性調色劑顆粒混合的無機細粉，每個顆粒均至少包含粘合劑樹脂，氧化鐵和含硫聚合物；其中該磁性調色劑具有3-10μm的重均粒徑(D4)，該磁性調色劑具有至少0.970的平均圓形度，該磁性調色劑在79.6kA/m(1000奧斯特)的磁場中，具有10-50Am2/kg(emu/g)的磁化強度。
根據本發明的另一個方面，提供一種磁性調色劑，包含磁性調色劑顆粒和與磁性調色劑顆粒混合的無機細粉，每個顆粒均至少包含粘合劑樹脂，氧化鐵和含硫聚合物；其中該磁性調色劑具有3-10μm的重均粒徑(D4)，通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和B量的鐵，滿足B/A＜0.001，且該磁性調色劑包含至少50％數量的滿足D/C≤0.02關系式的磁性調色劑顆粒，其中C代表每個磁性調色劑顆粒的投影面積等效的圓周直徑，D代表磁性調色劑顆粒的表面與包含在磁性調色劑顆粒中的氧化鐵顆粒之間的最小距離。
依據本發明優選實施方案的下列描述，結合附圖，本發明的這些和其它目的，特征和優點將變得更加明顯。


圖1表示實施例中所用的成像設備。
圖2表示像承載部件(光敏部件)的層狀結構。
圖3表示接觸轉印部件的構造。
圖4表示使用本發明磁性調色劑的顯影裝置的構造。
本發明磁性調色劑的特征在于包括含硫聚合物，且具有特別小的粒徑，高圓形度和特殊的磁化強度。因此，本發明的磁性調色劑具有均勻的充電性能和精確復制潛影以提供較高像密度的顯影性能。此外，由于充電性能和近似的球形，本發明的磁性調色劑顯示出高轉印效率，因而能夠減少調色劑的消耗。另外，由于高圓形度，本發明的磁性調色劑可以在顯影區域形成非常狹窄的耳，以提供具有非常少模糊圖象和均勻充電性能的像。無機細粉作為外部添加劑的加入，還促進了更好的轉印性能。導致進一步減少的調色劑消耗。
由于我們的研究，已經發現硫在調色劑表面的存在(由于包括含硫聚合物)對于提供調色劑的均勻充電性能和其環境穩定性能是有效的。此作用優選通過控制調色劑表面不同的雜-元素，特別是氮對硫的比例而提高。
適宜用于本發明的含硫聚合物指的是根據凝膠滲透色譜法，具有在至少1000的分子量區域中顯示頂峰的分子量(聚苯乙烯等效分子量)分布且在它的THF(四氫呋喃)可溶性物質中含有硫(原子)的聚合物。對于有硫存在的化合價和化學結構來說，通過以下描述的X-射線光電子能譜(XPS)的測量，硫優選可以在調色劑表面，在166-172eV的結合能范圍顯示峰頂，具有4或6，更優選6的化合價。硫可以優選地以砜，磺酸，磺酸鹽，硫酸酯，硫酸酯或硫酸酯的鹽的形式存在；更優選磺酸，磺酸鹽，硫酸酯或硫酸酯的鹽。
通過XPS測量，優選在本發明磁性調色劑的調色劑顆粒中，它們表面保留的硫的量(E)和氮的量(F)滿足0.25≤F/E≤4。表面的氮可優選在396-403eV的結合能范圍內顯示峰頂，優選通過胺或酰胺，更優選酰胺的含氮官能基團給予。
通過滿足上述的關系式，本發明的磁性調色劑可以在不受環境條件的影響下，顯示良好的顯影性能和高轉印性能，從而長時間保持較高的像質量。
為了使本發明的磁性調色劑顯示良好的顯影性能，含硫聚合物的存在是很重要的，且其在調色劑表面的存在最有助于調色劑的充電性能，其對于顯示該效果至最大值的是很重要的。此外，為了在各種環境中保持顯影性能，已經發現氮原子的共-存在是優選的。氮的共-存在，由于其非共用電子對的作用，在顯影操作啟動時，呈現出促進充電的作用，且通過與硫原子的協同作用，呈現出抑制過度充電(即，多余的電荷)的作用。如果F/E的比例低于0.25，促進啟動充電性能的作用不足，從而易于在高濕度環境或低濕度環境中顯示較低充電性能。另一方面，如果F/E超過4，氮的充電性能消除效果易于過量，從而易于引起不充足的充電性能。可以在0.8≤F/E≤3.0的范圍內提高所述作用。
就F/E比例的控制來說，可以通過調節硫含量或其在含硫聚合物中存在的化學狀態，或含硫聚合物的量來控制E的水平。另一方面，可以通過調節含氮官能團的種類或含氮物質中的氮含量，或含氮物質的量來控制F的水平。這也可以通過增加含氮物質的極性至高于其他物質的適宜程度來完成。為了提供前述的F/E比例，氮源和硫源可以相同或不同。
在本發明的磁性調色劑中，可以通過XPS(X-射線光電子能譜)來確定調色劑顆粒表面的硫含量。更特別地是，可以優選地這樣確定硫含量，根據XPS，在166-172eV的結合能范圍中，通過峰頂確定硫含量(E)，提供在0.0003-0.0050范圍內的E/A比例，調色劑顆粒表面的碳含量(A)也可以通過XPS確定。該比例可以通過調節所用(磁性)氧化鐵顆粒的平均粒徑，粘合劑樹脂中的硫含量和含硫聚合物的量來控制。如果E/A的比例低于0.0003，提高充電性能的效果不足，超過0.0050，充電性能易于依據環境濕度而變化。
還優選在調色劑顆粒的表面，這樣控制氮含量(F)的水平，分別基于XPS，通過396-403eV結合能范圍內的峰頂來確定氮含量(F)，相對于調色劑顆粒表面的碳含量提供0.0005-0.0100范圍內的F/A比例。如果F/A比例低于0.0005，提高充電性能的作用不足，超過0.0100，充電性能易于依據環境濕度而變化。
本發明所用的含硫聚合物可以作為含硫單體的共聚物或聚合物提供，其實例可以包括苯乙烯磺酸，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸，乙烯基磺酰，甲基丙烯酰磺酸，和用下列化學式代表的馬來酸酰胺衍生物，馬來酰亞胺衍生物和苯乙烯衍生物馬來酸酰胺衍生物 馬來酰亞胺衍生物 苯乙烯衍生物 (結合位置可以是鄰位或對位)。
在上述之中，含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺作為含硫單體是特別優選的。
和上述含硫單體一起提供含硫共聚物的共聚單體可以是乙烯基單體，包含單-官能單體，或多-官能單體。
為了提供具有所期望圓形度和粒徑的調色劑，優選使用含硫共聚物，其中含硫單體可以優選地占0.01-20重量％，更優選0.05-10重量％，進一步優選0.1-5重量％。
提供含硫共聚物的單官能單體的實例可以包括苯乙烯；苯乙烯衍生物，如α-甲基苯乙烯，β-甲基苯乙烯，鄰-甲基苯乙烯，間-甲基苯乙烯，對-甲基苯乙烯，3，4-二氯苯乙烯，對-乙基苯乙烯，2，4-二甲基苯乙烯，對-正-丁基苯乙烯，對-叔-丁基苯乙烯，對-正-己基苯乙烯，對-正-辛基苯乙烯，對-正-壬基苯乙烯，對-正-癸基苯乙烯，對-正-十二烷基苯乙烯，對-甲氧基苯乙烯和對-苯基苯乙烯；丙烯酸單體，如丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正-丙基酯，丙烯酸異-丙基酯，丙烯酸正-丁基酯，丙烯酸異-丁基酯，丙烯酸叔-丁基酯，丙烯酸酯正-戊基，丙烯酸正-己基酯，丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸正-辛基酯，丙烯酸正-壬基酯，丙烯酸環己基酯，丙烯酸苯甲基酯，丙烯酸二甲基磷酸酯乙基酯，丙烯酸二乙基磷酸酯乙基酯，丙烯酸二丁基磷酸酯乙基酯，和丙烯酸2-苯甲酰氧基乙基酯；異丁烯酸酯單體，如異丁烯酸甲基酯，異丁烯酸乙基酯，異丁烯酸正-丙基酯，異丁烯酸異-丙基酯，異丁烯酸正-丁基酯，異丁烯酸異-丁基酯，異丁烯酸叔-丁基酯，異丁烯酸正-戊基酯，異丁烯酸正-己基酯，異丁烯酸2-乙基己基酯，異丁烯酸二乙基磷酸酯乙基酯，和異丁烯酸二丁基磷酸酯乙基酯；methyle-一元羧酸酯；乙烯基酯，如醋酸乙烯基酯，丙酸乙烯基酯，乳酸乙烯基酯，苯甲酸乙烯基酯，和甲酸乙烯基酯；乙烯基醚，如乙烯基甲基醚，乙烯基乙基醚，乙烯基異丁基醚；和乙烯基酮，如乙烯基甲基酮，乙烯基己基酮和乙烯基異丙基酮。
多-官能單體的實例可以包括二甘醇二丙烯酸酯，三甘醇二丙烯酸酯，四甘醇二丙烯酸酯，聚乙二醇二丙烯酸酯，1，6-己二醇二丙烯酸酯，新戊二醇二丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，聚丙二醇二丙烯酸酯，2，2’-雙(4-(丙烯酰氧基-二乙氧基)苯基)丙烷，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，四甲基甲烷四丙烯酸酯，乙二醇二異丁烯酸酯，二甘醇二異丁烯酸酯，三甘醇二異丁烯酸酯，四甘醇二異丁烯酸酯，聚乙二醇二異丁烯酸酯，1，3-丁二醇二異丁烯酸酯，1，6-己二醇二異丁烯酸酯，新戊二醇二異丁烯酸酯，聚丙二醇二異丁烯酸酯，2，2’-雙(4-異丁烯酰氧基二乙氧基)-苯基)丙烷，2，2’-雙(4-異丁烯酰氧基聚乙氧基)-苯基)丙烷，三甲基丙烷三異丁烯酸酯，四甲基丙烷四異丁烯酸酯，二乙烯基苯，二乙烯基萘和二乙烯基醚。
在上面的共聚單體中，可以優選包含苯乙烯或苯乙烯衍生物作為提供含硫共聚物的共聚單體。
為了提供含硫聚合物，可以使用本體聚合，溶液聚合，懸浮聚合或離子聚合，但是鑒于加工性能，溶液聚合是優選的。
在含硫聚合物中，含磺酸基團的聚合物可以用下列化學式代表X(SO3-)nmYk+，其中X代表源于上述單體的聚合物部位，Y+表示反離子，k表示反離子的化合價，m和n是代表聚合物中反離子和磺酸基團數量的整數，且滿足n＝k+m。反離子的優選實例可以包括氫，鈉，鉀，鈣和銨。
用含磺酸基團的聚合物代表的含硫聚合物可優選具有3-80mgKOH/g，更優選5-40mgKOH/g，進一步優選10-30mgKOH/g的酸值。如果酸值低于3mgKOH/g，本發明想要的充電-控制功能可能會降低。且最終的調色劑的環境穩定性能可能會降低。超過50mgKOH/g，最終的調色劑顆粒易于具有顯示低圓形度的變形形狀，和暴露于表面的隔離劑，從而顯示較低的顯影性能，特別是當它們通過懸浮聚合形成時。
每100重量份的粘合劑樹脂中，可以優選包含0.01-20重量份，更優選0.01-15重量份，進一步優選0.1-10重量份的含硫聚合物。如果含量低于0.01重量份，所得到的充電控制功能由此不足，超過20重量份，最終的調色劑顆粒易于具有低圓形度，從而引起顯影性能和轉印性能降低。含硫聚合物的含量可以通過毛細管電泳法確定。
含硫聚合物可以優選地具有2×103-1×105的重均分子量(Mw)。如果Mw低于2×103，最終的調色劑易于具有低流動性能，超過1×105，在通過聚合過程生產調色劑的時候，其在可聚合單體中的溶解性能降低。且顏料的分散性能降低。導致具有低著色力的調色劑。
含硫聚合物可以優選地具有50-100℃的玻璃化轉變溫度(Tg)。低于50℃，最終的調色劑易于具有低流動性能和貯存穩定性能，和低轉印性能。高于100℃，定影性能易于在高調色劑像比的情況下降低。
含硫聚合物可以優選地具有0.01-2.0重量％的揮發性物質含量。揮發性物質含量低于0.01％，需要復雜的揮發性物質去除處理，超過2.0％，最終的調色劑易于在高溫/高濕度的環境中，特別是在放置一段時間之后，具有較差的充電性能。揮發性物質的含量是通過在135℃放置1小時后重量的損失而確定的。附帶地，含硫聚合物可以通過任意方法從調色劑中提取。
使用顆粒分析儀(“PT1000”，商業上源自Yokogawa Denki K.K.)，利用等離子體發光率從鐵和碳(根據Japan Hardcopy’97 Paper Collection，pp.65-68描述的原理)測量，本發明的磁性調色劑可優選地顯示0.05-3.00％的含鐵顆粒分離百分比(即，每10,000個調色劑顆粒包含50-300個分離的含鐵顆粒(通常包含磁性氧化鐵顆粒))。至多3.00％的含鐵顆粒分離百分比意味著磁性粉末至調色劑顆粒表面的暴露被基本消除，由此即使在高濕度的環境下，通過消除經由暴露的磁性粉末引起的電荷弛豫，調色劑顯示良好的流動性能并顯示良好的充電性能。另一方面，低于0.05％的含鐵顆粒分離百分比意味著含鐵顆粒基本上不分離，從而意味著磁性粉末基本上不暴露在調色劑顆粒的表面。這種基本上沒有電荷漏泄部位的調色劑顆粒可以具有高充電性能，但是在低濕度環境中容易具有過大的電荷，從而易于不能提供令人滿意的像。例如，當含有磁性顆粒的調色劑象JP-A7-209904中公開的那樣被限制在調色劑顆粒的中心時，其在低濕度環境中受到持續的印刷測試，由于過量的電荷，該調色劑導致低像密度和低轉印效率。因此，0.05-3.00％，更優選0.05-2.00％的含鐵顆粒分離百分比是本發明調色劑的另一個優選特征。
接下來將描述本發明磁性調色劑的另一個特征，平均圓形度。
由具有至少0.970平均圓形度的顆粒組成的調色劑顯示了極好的轉印性能。這大概是因為調色劑顆粒在較小的接觸面積上接觸光敏部件，以致調色劑顆粒在光敏部件上的附著力，如像力和范德華力較低。因此，如果使用這種顯示高轉印性能的調色劑，降低調色劑的消耗是可能的。此外，具有至少0.970平均圓形度(Cav)的調色劑顆粒基本上沒有表面邊緣，以致電荷在每個調色劑顆粒中的定位化不易于發生，且電荷分布趨向于狹窄以提供潛影的正確顯影。如果調色劑滿足至少0.99的模式圓形度(Cmode)，可以進一步促進這些作用。至少0.99的模式圓形度意味著較大比例的調色劑顆粒具有接近于真實球形的形狀，從而提高上述作用。
將此處的平均圓形度用作評估顆粒形狀的定量測量，且其基于使用流動-型顆粒像分析儀(“FPIA-1000”，Toa IyouDenshi K.K.)測量的值。每個單獨顆粒(具有至少3.0μm的圓當量直徑(DCE))的圓形度(Ci)是根據下面的方程式(1)確定的，加和圓形度的值(Ci)并除以總顆粒的數量(m)，以按照下面列出的方程式(2)確定平均圓形度(Cav)圓形度Ci＝L0/L，…(1)其中L表示顆粒投影像的周長，L0表示具有與顆粒投影像相同面積的圓的周長。 另外，模式圓形度(Cmode)是在0.40-1.00的圓形度范圍內將所測量的各個調色劑顆粒的圓形度值分成61級，即0.400-0.410，0.410-0.420，..，0.990-1.000(每個范圍均不包括上限)，并將給予最高頻率的一級的圓形度作為模式圓形度(Cmode)。
附帶地，對于平均圓形度(Cav)的實際計算來說，在0.40-1.00的圓形度范圍內將所測量的各個顆粒的圓形度值分成61級，并將每級圓形度的中心值與該級顆粒的頻率相乘，提供一個乘積，然后相加，提供平均圓形度。已經證實這樣計算的平均圓形度(Cav)基本上與(根據上面的方程式(2))得到的平均圓形度值相同，后者是為了便于數據處理，例如縮短計算時間，沒有采用上述分級而直接測量的各個顆粒圓形度值的算術平均值。
更特別的是，上述FPIA測量是以下列方式進行的。在10ml含大約0.1mg表面活性劑的水中，分散大約5mg的磁性調色劑樣品，并通過超聲波(20kHz，50W)的應用經過5分鐘的分散，以形成含5,000-20,000個顆粒/微升的樣品分散液。樣品分散液須經FPIA分析，以測量DCF≥3.0μm的顆粒的平均圓形度(Cav)和模式圓形度。附帶地，僅僅使用DCE≥3.0μm的顆粒的原因是為了消除DCE＜3.0μm的顆粒的貢獻，該顆粒包括包含在調色劑中的外部附加顆粒。
此處使用的平均圓形度(Cav)是一種圓度的測量，1.00的圓形度意味著磁性調色劑顆粒具有準確的球形形狀，較低的圓形度代表磁性調色劑的復雜顆粒形狀。
作為一個優選的特征通過ESCA或XPS(X-射線光電子能譜)測量，磁性調色劑可以優選地在表面保留有A量的碳和B量的鐵，滿足B/A＜0.001，更優選B/A＜0.0005，進一步優選B/A＜0.0003。
優選本發明磁性調色劑的調色劑顆粒具有高充電性能，且因此調色劑顆粒沒有暴露于表面的作為電荷-漏泄位置起作用的磁性粉末。在磁性調色劑包含磁性粉末暴露于其表面的調色劑顆粒的情況中，電荷通過暴露的磁性粉末釋放。如果在顯影之前引起電荷釋放，即，電荷非常低，非-像部分被顯影而提供像的模糊影象。另一方面，在顯影之后引起電荷釋放，調色劑不是被轉印到轉印材料上，而是保留在光敏部件上，而導致像缺陷，如中空的像脫落。然而，如果使用滿足B/A＜0.001，即，基本上沒有暴露于表面的磁性粉末的磁性調色劑，那么得到高質量的像是可能的，其基本上沒有模糊影象，且忠實于潛影。
此處描述的調色劑顆粒表面的鐵/碳含量比(B/A)基于所測量的值，該值是根據下列條件用ESCA(X-射線光電子能譜)通過表面成分分析測量的。
設備“1606S”型X-射線光電子分光鏡(由pHICo.制造)。
測量條件800μm直徑的X-射線源MgKa(400W)光譜區域。
根據pHICo.提供的相對靈敏度因子，從所測量的各元素的峰強度計算表面原子濃度，為了測量，用溶劑，如異丙醇，在超聲波的應用下，清潔樣品調色劑以除去附著在磁性調色劑顆粒表面的無機細粉，然后，回收并干燥磁性調色劑顆粒，以用于ESCA測量。
接下來，將描述本發明磁性調色劑的粒徑。
為了通過更細微潛影點的準確復制而得到更高的像質量，本發明磁性調色劑具有3-10μm，優選4-8μm的重均粒徑(D4)。用具有D4＜3μm的調色劑，轉印效率較低而增加轉印剩余調色劑，因此在接觸充電步驟中，消除熔融-粘著在光敏部件上的調色劑和該部件的磨損是困難的。此外，除了增加調色劑的總表面積之外，調色劑粉末易于具有低流動性能和攪拌性能，以致它難于均勻地充電各調色劑顆粒，而導致較差的模糊影象和引起像不規則性的轉印性能。如果D4＞10μm，調色劑散射易于發生在字符或線條像上，以致難于得到高-分辨率的像。在尋求更進一步高分辨率的成像設備中，D4＞8μm的調色劑易于顯示較低的點-復制性能。
可以通過使用，例如，Coulter計數器Model TA-II或Coulter Multicizer(分別源自Coulter Electronics，Inc)測量數量-基位和體積-基位的粒徑分布和平均粒徑。此處，這些值是基于使用連接到界面上的Coulter Multicizer(由Nikkaki K.K.制造)和個人電腦(“PC9801”，由NEC制造)測量的值而確定的，從而以下列方式提供數量-基位分布和體積-基位分布。使用試劑-級別的氯化納(也可以使用ISOTONR-II(源自Coulter Scientific Japan K.K.))制備用作電解液的1％含水溶液。為了測量，將0.1-5ml的表面活性劑，優選烷基苯磺酸鹽的溶液作為分散劑加入100-150ml電解液中，并向其中加入2-20mg的樣品調色劑。樣品在電解液中的最終分散體通過超聲分散器分散處理約1-3分鐘，然后使用上述具有100μm孔徑的Coulter計數器，在被分成13個區域的2.00-40.30μm范圍內，經過粒徑分布的測量，得到體積-基位分布和數量-基位分布。從體積-基位分布，通過使用中心值作為代表值區域來計算重均粒徑(D4)。從數量-基位分布，計算數均粒徑(D1)。
從上述描述可知，調色劑顆粒中的磁性粉末的優選分散狀態是這樣的，即在不引起團聚的情況下，磁性粉末在全部調色劑顆粒中分散并均勻地存在。這是本發明磁性調色劑的另一個重要特征。更特別地是，通過透射電子顯微鏡(TEM)，基于調色劑顆粒斷面的觀察，至少50％數量的調色劑顆粒需要滿足D/C≤0.02的關系式，其中C代表調色劑的體積-平均粒徑，D代表通過TEM測量的，調色劑顆粒斷面圖象上調色劑顆粒表面和各個磁性粉末顆粒之間的最小距離。
進一步優選至少65％數量，更優選至少75％數量的調色劑顆粒滿足D/C≤0.02的關系式。
在少于50％數量的調色劑顆粒滿足D/C≤0.02的關系式的情況下，在由D/C＝0.02定義的界線之外的殼區域內，大于一半的調色劑顆粒根本不含有磁性粉末。如果這種調色劑顆粒具有球形形狀，沒有磁性粉末的殼區域至少占整個顆粒體積的大約11.5％。此外，在這種顆粒中，磁性粉末實際上不是存在排列于D/C＝0.02的界線上的，所以(磁性粉末基本上不)存在于大約12％的表面部分。這種具有無磁性粉末的殼區域的磁性調色劑易于遇到下面敘述的各種困難。
(1)磁性粉末位于調色劑顆粒的內部而增加磁性粉末團聚的可能性。因此，調色劑的著色力較低。
(2)調色劑顆粒的比重依據包含其中的磁性粉末的含量而增加，但是樹脂組分(粘合劑和/或蠟)位于表面。因此，如果通過某種方法用表層涂覆這種調色劑顆粒，調色劑顆粒易于相互熔融-粘附，或變形而導致調色劑粉末性能的分布，其相反地影響電攝影性能和儲存過程中的抗粘連性能。
(3)具有由粘合劑樹脂和蠟組成的表層和具有定位磁性粉末的內部的調色劑顆粒易于在柔軟的調色劑顆粒表面引起外部添加劑的包埋，從而在持續的成像中引起較差的顯影性能。
如果D/C≤0.02的顆粒數量少于50％，則易于顯示出低著色力，低抗粘連性能和較差的持續成像性能的上述缺點。
對于通過TEM觀察的D/C比例的測量，樣品調色劑顆粒充分地分散在室溫-可固化的環氧樹脂中，在40℃的環境中固化環氧樹脂2天以形成固化的產品，在冷凍時或在冷凍后，用裝有金剛石切割器的顯微鏡用薄片切片機將其切成薄片樣品。
D/C比例的測量更加特別地按照下列完成。
從通過TEM攝影的斷面圖像樣品中，選擇具有D1±10％(其中D1是通過使用前述Coulter計數器測量的調色劑顆粒的數-均粒徑)粒徑的顆粒用于D/C比例的確定。因而，對于這樣選擇的每個顆粒，測量顆粒表面與包含于其中的磁性粉末顆粒之間的最小距離(D)以計算D/C比例(用C代表相對的體積-平均粒徑)，并按照下列方程式計算滿足D/C≤0.02的調色劑顆粒的數量百分比滿足D/C≤0.02的調色劑顆粒百分比(％)＝{[在像上所選擇的調色劑顆粒之中，滿足D/C≤0.02的調色劑顆粒的數量]/[在像上落在D1±10％(D1數均粒徑)范圍內的所選擇的調色劑顆粒(即，具有圓形當量直徑的顆粒)的數量]}×100。
此處描述的(D/C≤0.02的)百分比值是基于用透射電子顯微鏡(“H＝600”，由Hitachi K.K.制造)在100kV的加速電壓下攝影的放大10,000倍的像。
當本發明的磁性調色劑在79.6kA/m(1000奧斯特)的磁場中測量時，其具有10-50Am2/kg(emu/g)的磁化強度。低于10Am2/kg，即使通過調色劑形狀的控制和含硫聚合物的加入來提高摩擦充電性能，也難于充分地實現模糊影象的預防。高于50Am2/kg，又難于防止顯影性能的降低。通過調節加入到調色劑中的磁性粉末的量，磁性調色劑可以具有上述的磁化強度水平。此處描述的磁化強度值是基于使用振蕩-型磁強計(“VSMP-1-10”，Toei Kogyo K.K.)，在室溫(25℃)79.6kA/m的外部磁場下測量的值。
基于具有至少0.03μm粒徑的顆粒的測量，優選組成本發明磁性調色劑的氧化鐵顆粒(磁性顆粒)具有0.1-0.3μm的體積-平均粒徑，且包含至多40％數量的0.03-0.1μm的顆粒。
具有低于0.1μm平均粒徑的氧化鐵顆粒通常是不優選的，因為它們易于提供產生這種像的磁性調色劑，該像稍微有些紅，不夠黑，且在中間色調像中具有增加的微紅著色。這種調色劑，當用于彩色像的形成時，易于在令人滿意的色彩復制中失敗，并導致彩色空間的失真。此外，因為氧化鐵顆粒具有增加的表面區域，其分散性能降低，且生產消耗了無效的較大的能量。另外，氧化鐵顆粒的著色力可能被降低，而在某些情況中導致不充足的像密度。
另一方面，如果氧化鐵顆粒具有超過0.3μm的平均粒徑，由于生產過程中粘合劑的比重差異，則每個顆粒的重量增加，從而增加其暴露于調色劑顆粒表面的可能性。此外，可以促進生產設備的磨損，且其分散體易變得不穩定。
另外，如果0.1μm或更小顆粒的數量超過總顆粒(具有0.03μm或更大的粒徑)的4％，則氧化鐵顆粒由于增加的表面積而易具有低分散性能，易在調色劑中形成團聚而削弱調色劑充電性能，并易具有較低的著色力。如果百分比降低到至多30％的數量，則可以使缺點緩和。
附帶地，具有低于0.03μm粒徑的氧化鐵顆粒在調色劑生產過程中受到較少的應力，以致其于調色劑顆粒表面暴露的可能性較低。此外，即使這種精細的顆粒暴露在調色劑顆粒表面，它們基本上不作為降低調色劑顆粒充電性能的漏泄部位而起作用。因此，在本文注意到0.03-0.1μm的顆粒，且其數量百分比被限制在低于某一特定的界限。
另一方面，如果0.3μm或更大顆粒的數量超過10％，則氧化鐵顆粒具有較低著色力，從而易于導致低像密度。進一步優選將百分比限制在至多5％的數量。
在本發明中，優選調節氧化鐵的生產條件以便滿足上述粒徑分布的條件，或在通過粉碎和/或分選調節粒徑分布之后，將所生產的氧化鐵顆粒用于調色劑的生產。通過利用沉降作用，像通過離心或采用增稠劑，或使用旋風分離器的濕潤分選，可以適宜地進行分選。
此處描述的氧化鐵顆粒的體積-平均粒徑和粒徑分布基于以下列方式測量的值。
上述樣品磁性顆粒或包含磁性顆粒的調色劑顆粒充分地分散在環氧樹脂中，接下來在40℃固化2天，使用顯微鏡用薄片切片機切薄片樣品，通過透射電子顯微鏡(TEM)在1×104-4×104的放大倍率下攝影，由此在所拍照片的可見區隨機述擇的每個均具有至少0.03μm粒徑的100個顆粒，經過投影面積的測量。每個顆粒的粒徑(投影面積等效圓直徑)是按照具有與所測量顆粒的投影面積相等面積的圓形直徑確定的。基于所測量的100個顆粒的粒徑，確定體積-平均粒徑，0.03-0.1μm顆粒的數量百分比和0.3μm或更大顆粒的數量百分比。
本發明調色劑中，作為磁性材料使用的氧化鐵可主要包含四氧化三鐵或γ-氧化鐵，其任意包含一種或多種元素，如鈷，鎳，銅，鎂，錳，鋁或硅。也可以使用兩種或多種的混合物。特別優選使用基于磁鐵礦的磁性材料。
氧化鐵顆粒可以具有八面體，六面體或具有14個平面的多角形狀。其優選提供比球形顆粒更高的總體積，從而降低團聚性能以在調色劑生產過程中提供改進的分散性能。可以用電子掃描顯微鏡(SEM)通過觀察征實這種顆粒的形狀。將產生最大數量-基位百分比的形狀看作是樣品磁性粉末的形狀。
每100重量份的粘合劑樹脂可優選地使用20-200重量份比例的磁性粉末。
本發明的磁性調色劑可優選地通過聚合方法生產。本發明的磁性調色劑也可以通過粉碎方法來生產，但是通過粉碎生產的調色劑顆粒通常具有不確定的形狀。因此，為了得到本發明磁性調色劑所必需的至少0.970圓形度(并優選至少0.99的模式圓形度)，調色劑顆粒必須經受某些特殊的機械或熱處理。另外，根據粉碎方法，磁性粉末不可避免地暴露于最終的調色劑顆粒的表面，以致難于得到通過X-射線光電子能譜測量的，在調色劑顆粒表面鐵含量(B)和碳含量(A)之間的低于0.001的比例(B/A)，從而難于解決光敏部件的磨損問題。為了克服生產中的上述問題，本發明的磁性調色劑可以優選地通過聚合過程來生產，特別是懸浮聚合方法。
調色劑生產中的聚合方法的實施例可以包括直接聚合，懸浮聚合，乳液聚合，乳化-締合聚合和種子聚合。在這些之中，然而，鑒于得到粒徑和顆粒形狀良好結合的容易性，懸浮聚合是優選的。生產本發明磁性調色劑的懸浮聚合方法是這樣一種方法，其中通過均勻地溶解或分散單體和磁性粉末(和任選地，其他添加劑，如蠟，著色劑，交聯劑和電荷控制劑)得到單體混合物，在含分散穩定劑的含水介質(如水)中，通過適宜的攪拌器分散單體混合物，并在有聚合引發劑的情況下，使分散的單體混合物懸浮聚合，以得到所期望粒徑的調色劑顆粒。
通過懸浮聚合過程聚合的調色劑(以下，有時稱作“聚合調色劑”)包含具有均勻球形的各個調色劑顆粒，以致易于得到這種調色劑，其具有作為本發明基本物理條件的至少0.970的圓形度和作為優選性能的至少0.99的模式圓形度，且進一步地，這種調色劑具有相對均勻的充電性能分布，由此顯示高轉印性能。
此外，聚合顆粒可以按照所期望的，進一步地用表層涂覆，該表層是通過另外加入可聚合單體和聚合引發劑以形成核-殼體結構而形成的。
然而，在懸浮聚合的時候，通過使用包含單體混合物的普通磁性粉末，難于消除磁性粉末在最終調色劑顆粒表面的暴露，最終的調色劑顆粒易于具有非常低的流動性能和充電性能，且由于磁性粉末和水之間強烈的相互作用而難于得到具有至少0.970圓形度的調色劑。這首先是因為磁性粉末顆粒通常是親水的，因此易位于調色劑顆粒的表面，第二，因為單體混合物在含水介質中懸浮的時候，或在聚合過程中攪拌懸浮液的時候，磁性粉末在懸浮液滴內隨機移動，且通過任意地移動磁性粉末而牽引包含單體的懸浮液滴表面，由此使液滴自球形變形。為了解決這種問題，改進磁性粉末顆粒的表面性能是很重要的。
人們已經提出了很多有關用于聚合調色劑生產中的磁性粉末表面改進的建議。例如JP-A 59-200254，JP-A 59-200256，JP-A 59-200257和JP-A 59-224102已經提出了使用各種硅烷偶聯劑對磁性粉末的處理。JP-A 63-250660已經公開了使用硅烷偶聯劑的含硅磁性顆粒的處理。
這些處理在某些程度上對于消除磁性粉末在調色劑顆粒表面的暴露是有效的，但是伴有磁性粉末表面難以均勻疏水處理的缺點。因此，完全消除磁性粉末顆粒的聚結和未處理過的磁性粉末顆粒的存在是不可能的，因而不足以完全消除磁性粉末的暴露。作為使用疏水磁性氧化鐵的實施例，JP-B 60-3181已經提出了包含用烷基三烷氧基硅烷處理的磁性氧化鐵的調色劑。這樣處理的磁性氧化鐵實際上對于提供顯示改進電攝影性能的調色劑是有效的。磁性氧化鐵的表面活性是固有較低的，且在處理過程中引起顆粒的聚結或不均勻的疏水處理。因此，按照本發明中所預期的，對磁性氧化鐵的進一步改進以用于成像方法中留下了余地。
另外，如果使用大量的疏水劑或高粘度的疏水劑，可以實際獲得更高的疏水性能，但是由于磁性粉末顆粒的聚結增加，處理過的磁性粉末的分散性能較低。使用這種處理過的磁性粉末所制備的調色劑易具有不均勻的摩擦充電性能，并因此易于在提供抗-模糊影像性能或轉印性能中失敗。
對于用于本發明磁性調色劑中的磁性粉末來說，非常優選磁性粉末顆粒是疏水表面處理的，該處理是通過在含水介質中將磁性粉末顆粒分散成其初級顆粒，并在保持初級顆粒分散狀態的時候，在含水介質中水解偶聯劑，以表面-涂覆磁性粉末顆粒。根據此含水介質中的疏水方法，磁性粉末顆粒較之在氣態系統中的干燥表面-處理不易于相互聚結，且由于疏水磁性粉末顆粒之間的電排斥，當保持初級顆粒分散狀態的時候，可以表面-處理磁性粉末顆粒。
當在含水介質中水解偶聯劑的時候，使用偶聯劑的磁性粉末表面-處理方法不需要氣體-產生偶聯劑，如氯硅烷或硅氮烷，并允許由于在常規氣相處理中磁性粉末顆粒的頻繁聚結而難于使用的高粘度偶聯劑的使用，因而顯示顯著的疏水效果。
作為用于本發明中的對表面-處理磁性粉末有用的偶聯劑，可以使用硅烷偶聯劑或鈦酸酯偶聯劑。硅氧烷偶聯劑是優選的，其實例可以用下列式(I)代表
RmSiYn…(I)，其中R表示烷氧基，Y表示烴基，如烷基，乙烯基，縮水甘油氧基或異丁烯酰基，m和n分別是滿足m+n＝4的1-3的整數。
通過式(I)代表的硅烷偶聯劑的實例可以包括乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷，γ-異丁烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙酰氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，異丁基三甲氧基硅烷，二甲基二甲氧基硅烷，二甲基二乙氧基硅烷，三甲基甲氧基硅烷，羥基丙基三甲氧基硅烷，苯基三甲氧基硅烷，正-十六烷基三甲氧基硅烷，和正-十八烷基三甲氧基硅烷。
特別優選使用由下列式(II)代表的烷基三烷氧基硅烷偶聯劑來處理磁性粉末，以在含水介質中疏水處理CpH2p+1-Si-(OCqH2q+1)3…(II)，其中p是2-20的整數，q是1-3的整數。
在上面的式(II)中，如果p小于2，疏水處理可變得更加容易，但是難于給予充足的疏水性能，因此使得難于消除磁性粉末在調色劑顆粒表面的暴露。另一方面，如果p大于20，疏水效果充足，但是磁性粉末顆粒的聚結變得頻繁，以致難于在調色劑中充足地分散所處理的磁性粉末顆粒，因此易于導致顯示低模糊影象一預防效果和轉印性能的調色劑。
如果q大于3，硅烷偶聯劑的反應活性較低，以致難于實現充足的疏水。
在上面的式(II)中，特別優選p是3-15的整數，q是1或2的整數。
每100重量份磁性粉末優選使用0.05-20重量份，更優選0.1-10重量份的偶聯劑。
此處，術語“含水介質”意為一種主要包含水的介質。更特別地是，含水介質包括單獨的水，及包含小量表面活性劑，pH調節劑或/和有機溶劑的水。作為表面活性劑，優選使用非離子表面活性劑，如聚乙烯醇。每100重量份水可優選地加入0.1-5重量份的表面活性劑。pH調節劑可包括無機酸，如鹽酸。有機溶劑可包括甲醇，優選其加入比例至多為水的500重量％。
對于在含水介質中使用偶聯劑的磁性粉末的表面-處理，可以在含水介質中攪拌適宜量的磁性粉末和偶聯劑。優選用具有攪拌葉片的混合器，例如，高剪切力混合器(如磨碎機或TK均質混勻機)來實現攪拌，以便在含水介質中，在充足的攪拌下，分散磁性粉末顆粒成初級顆粒。
這樣表面處理的磁性粉末沒有顆粒團聚，且各個顆粒被均勻地表面-疏水處理。因此，磁性粉末均勻地分散在聚合調色劑中，并提供沒有磁性末表面暴露的幾乎為球形的聚合調色劑顆粒和非常狹窄的粒徑分布。因此，通過使用以上述方式處理過的磁性粉末，得到具有至少0.970平均圓形度(Cav)，特別是至少0.99模式圓形度(Cmode)，且通過用XPS測量，調色劑表面的鐵(B)對碳(A)含量之比(B/A)低于0.001的調色劑是可能的。
本發明所使用的磁性粉末可以優選地顯示在795.8kA/m的磁場中10-200Am2/kg的飽和磁化強度，1-100Am2/kg的剩余磁化強度和1-30kA/m矯頑磁力的磁性能。
此處所指的磁性粉末的磁性能是基于25℃時，通過應用796kA/m的外部磁場，使用振蕩型磁力計(“VSMP-1-10”，由Toei Kogyo K.K.制造)所測量的值。
如上所述，本發明的磁性調色劑需要在79.6kA/m(1000奧斯特)的磁場下測量，具有10-50Am2/kg(emu/g)的磁化強度。
與用于磁性材料的飽和磁化強度(磁性飽和下的磁化強度)形成對照，在79.6kA/m的磁場中，將磁化強度用作定義本發明磁性調色劑的性能。該磁場已經被選作實際上對成像設備中的磁性調色劑起作用的磁場。在將磁性調色劑用于成像設備的情況下，就目前商業上應用最多的成像設備而言，作用于磁性調色劑的磁場水平在大約幾十到一百和幾十kA/m，以便不會增加設備的磁場泄漏，或不會招致磁場產生源消耗的增加。因此，選擇了79.6kA/m的磁場。
磁性調色劑是在不引起調色劑泄露下，通過在顯影裝置中配置磁力產生工具而固定在顯影裝置中的。磁性調色劑的運輸和攪拌也是在磁力下實現的。通過配置磁力產生裝置，以致磁力作用于調色劑攜帶部件上，進一步促進轉印剩余調色劑的回收，且通過在調色劑攜帶部件上形成磁性調色劑的耳來防止調色劑散射。如果調色劑在79.6kA/m的磁場下具有低于10Am2/kg的磁化強度，則難于達到上面的效果，且調色劑耳在調色劑攜帶部件上的形成變得不穩定，從而在給調色劑提供均勻的電荷上失敗。因此，易于引起像缺陷，如模糊影象，像密度不規則和轉印剩余調色劑的回收失敗。如果磁化強度超過50Am2/kg，調色劑顆粒易于具有增加的磁性團聚性能，而導致非常低的流動性能和轉印性能。因此，增加轉印剩余調色劑，從而易于降低像的質量。另外，為了提供增加的磁化強度，磁性材料量的增加易于降低調色劑的定影性能。除了增加平均圓形度(和模式圓形度)，通過控制磁化強度的適宜水平，本發明的磁性調色劑可以在調色劑攜帶部件上形成薄而致密的耳，以致均勻地充電調色劑至顯著減少模糊影象。
本發明的磁性調色劑除了磁性材料之外，還可以包含另外的著色劑。這種另外的著色劑的實例可以包括磁性或非磁性無機化合物和已知的染料和顏料。其特殊的實例可以包括鐵磁性金屬顆粒，如鈷和鎳，具有鉻，錳，銅，鋅，鋁和稀土元素的這些金屬的合金，赤鐵礦，鈦黑，苯胺黑染料/顏料，炭黑和酞菁。也可以表面處理這種另外的著色劑。
本發明的磁性調色劑可以優選地，每100重量份粘合劑樹脂進一步包含0.5-50重量份的隔離劑。下面描述的各種蠟例如可以用作隔離劑。
在能量，如熱和/或壓力的應用下，將轉印到轉印材料上的調色劑像定影在轉印材料上，以形成半永久性的像。在這種情況中，經常使用熱-輥定影方案和膜定影方案。
如上所述，具有至多10μm重均粒徑的較小調色劑顆粒的使用提供非常高清晰度的像，但是這種小調色劑顆粒易于進入作為典型轉印材料的紙纖維之間的縫隙，向其中供應熱，形成熱定影輥，易于不充足地引起低溫透印。然而，適宜蠟的包含使得滿足抗-透印性能和高分辨率的結合。
本發明磁性調色劑中可用的隔離劑實施例可以包括石油蠟和其衍生物，如石蠟，微晶蠟和凡士林；褐煤蠟和其衍生物；通過Fischer-Tropsch方法的烴蠟和其衍生物；用聚乙烯蠟代表的聚烯烴蠟和其衍生物；天然蠟，如加洛巴蠟，小燭樹蠟和其衍生物。衍生物可以包括氧化物，具有乙烯單體的嵌段共聚物，和接枝-改性產品。進一步的實施例可以包括高級脂肪醇，脂肪酸如硬脂酸和棕櫚酸，和其混合物，酸酰胺蠟，酯蠟，酮，固化的蓖麻油和其衍生物，負性蠟和動物蠟。總之，優選使用在40-110℃，更優選45-90℃的溫度范圍內顯示熱吸收峰值溫度(Tabs)的蠟。此外，為了在40-65℃的范圍內提供顯示Tabs的磁性調色劑，可以使用在40-65℃的范圍內顯示Tabs的蠟。
在本發明的磁性調色劑中，每100重量份的粘合劑樹脂可以優選地包含0.5-50重量份的隔離劑。低于0.5重量份，低溫-透印預防效果不充分，高于50重量份，調色劑的長期儲存性能較差，其它調色劑成分的分散性能被削弱而導致調色劑的低流動性能和較低的像質量。
可以通過類似于以下描述的蠟的熱-吸收峰值的差熱分析，測量隔離劑的熱-吸收峰值溫度(Tabs)。更特別地是，可以通過使用根據ASTM D3418-8的示差掃描量熱計(DSC)(例如，“DSC-7”，商業上源自Perkin-Elmer Corp.)來測量玻璃化轉變溫度。檢測器的溫度校正可以基于銦和鋅的熔點來實現，卡路里校正可以基于銦的熔解熱來實現。將樣品置于鋁盤上，在10℃/分鐘的遞增速率下經過加熱，用空的鋁盤作平行對照。該設備可以用于粘合劑樹脂，和含硫聚合物的玻璃化轉變溫度(Tg)的測量。
為了確定玻璃化轉變溫度(Tg)，使用DSC的第二熱-增加曲線，并在其間畫中線，在熱吸收峰之前和之后的平行基線用以確定中線和產生峰值的上升曲線的交叉溫度。
本發明的磁性調色劑還可以包含電荷控制劑以便穩定充電性能。可以使用已知的電荷控制劑。優選使用提供快速充電速度和穩定提供持續電荷的電荷控制劑。就聚合調色劑的生產來說，特別優選使用顯示低聚合抑制效果和在含水分散介質中基本上沒有溶解性能的電荷控制劑。然而，本發明的磁性調色劑包含電荷控制劑是不必要的，但是通過有效地利用摩擦生電和調色劑層厚度-調節部件和調色劑攜帶部件，調色劑沒有必要必須包含電荷控制劑。
接著，將描述根據懸浮聚合的本發明磁性調色劑的生產方法。
在懸浮聚合系統中組成可聚合單體混合物的可聚合單體實例可以包括苯乙烯單體，如苯乙烯，鄰-甲基苯乙烯，間-甲基苯乙烯，對-甲基苯乙烯，對-甲氧基苯乙烯，和對-乙基苯乙烯；丙烯酸酯，如丙烯酸甲基酯，丙烯酸乙基酯，丙烯酸正-丁基酯，丙烯酸異丁基酯，丙烯酸正-丙基酯，丙烯酸正-辛基酯，丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸十八烷基酯，丙烯酸2-氯乙基酯和丙烯酸苯基酯；異丁烯酸酯，如異丁烯酸甲基酯，異丁烯酸乙基酯，異丁烯酸正-丙基酯，異丁烯酸正-丁基酯，異丁烯酸異-丁基酯，異丁烯酸正-辛基酯，異丁烯酸十二烷基酯，異丁烯酸2-乙基己基酯，異丁烯酸十八烷基酯，異丁烯酸苯基酯，異丁烯酸二甲基氨基乙基酯，和異丁烯酸二乙基氨基乙基酯；丙烯腈，異丁烯腈和丙烯酰胺。這些單體可以單獨使用或以混合物的形式使用。在這些之中，可以優選地單獨使用苯乙烯或苯乙烯衍生物或與其它單體混合使用，以便提供具有良好顯影性和連續的成像性能。
在通過聚合制備本發明的調色劑中，可以在單體混合物中摻入樹脂。例如，為了引入具有親水官能基，如氨基，羧基，羥基，磺酸基，縮水甘油基(glicidyl)或腈基的聚合物，其單體是不適宜用于含水懸浮系統中的，這是因為它的水溶性導致乳液聚合，這種聚合物單元可以該單體與其它乙烯基單體，如苯乙烯或乙烯的共聚物(無規，嵌段或接枝-共聚物)；或縮聚物，如聚酯或聚酰胺；或加成聚合-型聚合物，如聚醚或聚亞胺的形式摻入單體混合物中。如果具有這種極性官能團的聚合物包括在單體混合物中而被引入產物調色劑顆粒中，則促進了蠟的相分離以提高蠟的包封，從而提供具有較好抗-透印性能，抗-粘連性能和低-溫定影性能的調色劑。
此外，為了改善成分的分散性能和最終調色劑的成像性能和定影性能，可以在單體混合物中加入除上述之外的樹脂。這種另外的樹脂的實例可以包括苯乙烯和它的取代衍生物的均聚物，如聚苯乙烯和聚乙烯甲苯；苯乙烯共聚物，如苯乙烯-丙烯共聚物，苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物，苯乙烯-乙烯基萘共聚物，苯乙烯-丙烯酸甲基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸乙基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸丁基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸辛基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸甲基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸乙基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸丁基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-異戊二烯共聚物，苯乙烯-馬來酸共聚物，和苯乙烯-馬來酸酯共聚物；聚異丁烯酸甲基酯，聚異丁烯酸丁基酯，聚醋酸乙烯基酯，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯醇縮丁醛，硅氧烷樹脂，聚酯樹脂，聚酰胺樹脂，環氧樹脂，聚丙烯酸樹脂，松香，改性松香，萜烯樹脂，酚醛樹脂，脂肪族或脂環族烴樹脂，和芳香石油樹脂。這些樹脂可以單獨使用或以兩種或多種結合的形式使用。
每100重量份的單體中，可以優選地加入1-20重量份的這種樹脂。低于1重量份，其加入效果不足，高于20重量份，最終聚合調色劑的各種性能的設計變得困難。
另外，如果將具有與通過聚合得到的聚合物不同分子量的聚合物溶解在單體中，以用于聚合，則可以得到具有寬分子量分布并由此顯示高抗-透印性能的調色劑。
對于聚合調色劑的制備，可以加入占可聚合單體0.5-20重量％，在聚合溫度下顯示0.5-30小時半衰期的聚合引發劑，以便得到在1×104-1×105分子量范圍中顯示最大值的聚合物，由此提供具有所期望強度和適宜熔融-性能的調色劑。聚合引發劑的實例可以包括偶氮-或重氮型聚合引發劑，如2，2’-偶氮雙-(2，4-二甲基戊腈)，2，2’-偶氮雙異丁腈，1，1’-偶氮雙(環己烷-2-腈)2，2’-偶氮雙-4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈，偶氮雙-異丁腈；和過氧化物-型聚合引發劑，如過氧化苯甲酰，過氧-2-乙基己酸叔丁基酯，過氧新戊酸叔丁酯，過氧異丁酸叔丁酯，過氧新癸酸叔丁基酯，甲基乙基酮過氧化物，二異丙基過氧碳酸酯，氫過氧化枯烯，2，4-二氯過氧苯甲酰，和月桂酰過氧化物。
可聚合單體混合物中，還可以包含占可聚合單體0.001-15重量％比例的交聯劑。
在聚合調色劑的生產中，可以使用分子量-調節劑，其實例可以包括硫醇，如叔-十二烷基硫醇，正-十二烷基硫醇，和正-辛基硫醇；鹵代烴，如四氯化碳，四氯化溴；和α-甲基苯乙烯二聚體。這種分子量調節劑可以在聚合之前或聚合的過程中，以每100重量份的可聚合單體中0.01-10重量份，優選0.1-5重量份的常規量加入。
在通過懸浮聚合生產調色劑中，通過混合可聚合單體和氧化鐵與其他調色劑成分，如所期望的，如著色劑，隔離劑，增塑劑，另外的聚合物和交聯劑，并向其中加入其它的添加劑，如降低在聚合中所生產的聚合物粘度的有機溶劑，分散劑等而形成可聚合的單體混合物。通過分散工具，如勻化器，球磨機，膠體磨或超聲分散機，進一步地均勻溶解或分散這樣得到的可聚合單體混合物，然后加入并在包含分散穩定劑的含水介質中懸浮。在這個實例中，如果通過使用高速分散機器，如高速攪拌器或超聲分散機，將懸浮系統分散成沒有破裂的，所期望的調色劑粒度，則最終的調色劑顆粒具有非常窄的粒徑分布。聚合引發劑可以與上面描述的其它成分一起加入到可聚合單體中或在懸浮之前立即加入到含水介質中。可選擇地，也可以在可聚合單體中加入聚合引發劑作為其溶液或在聚合起動之前立即向懸浮系統中加入溶劑。
在以上述方式使用高速分散工具懸浮形成顆粒或小滴形成之后，用常規的攪拌裝置攪拌該系統以便保持分散的顆粒狀態并防止顆粒的漂浮或沉降。
在懸浮聚合過程中，可以使用已知的表面活性劑，或有機或無機的分散劑作為分散穩定劑。在這些之中，優選使用無機分散劑，這是因為它不易于導致有害的超細粉末，且即使在反應溫度變化時，最終的分散穩定性能也不易被破壞，這是因為分散穩定效果是通過它的空間位阻得到的，且它容易被清潔至不給調色劑留下相反的效果。無機分散劑的實例可以包括多價金屬磷酸鹽，如磷酸鈣，磷酸鎂，磷酸鋁和磷酸鋅；碳酸鹽，如碳酸鈣和碳酸鎂；無機鹽，如硅酸鈣，硫酸鈣和硫酸鋇；和無機氧化物，如氫氧化鈣，氫氧化鎂，氫氧化鋁，二氧化硅，膨潤土和氧化鋁。
可以單獨地或以兩種或多種結合的形式，以每100重量份可聚合單體中0.2-20的重量份使用這些無機分散劑。為了得到具有更小平均粒徑，例如，至多5μm，的調色劑顆粒，可以結合使用0.001-0.1重量份的表面活性劑。表面活性劑的實例可以包括十二烷基硫酸鈉，十四烷基硫酸鈉，十五烷基硫酸鈉，辛基硫酸鈉，油酸鈉，月桂酸鈉，硬脂酸鈉，和硬脂酸鉀。
上面描述的這種無機分散劑可以商業上使用的狀態使用，但是為了得到其精細顆粒，可以在含水系統中的可聚合單體混合物分散之前，在含水介質中生產這種無機分散劑。例如，就磷酸鈣來說，可以在高速攪拌下混合磷酸鈉水溶液和氯化鈣水溶液以形成提供更均勻和更精細分散的水不溶性磷酸鈣。在這時候，產生了水溶性氯化鈉副產物，但是水溶性鹽的存在對消除可聚合單體在含水介質中的溶解是有效的，從而由于乳化聚合抑制了超細調色劑顆粒的產生，由此更加便利。然而，水溶性鹽的存在可以阻礙剩余可聚合單體在聚合最后階段的清除，這樣交換含水介質或用離子交換樹脂進行脫鹽是可行的。聚合之后，可以通過用酸或堿溶解，基本上完全除去無機分散劑。
在聚合步驟中，可將聚合溫度設置在至少40℃，通常在50-90℃的范圍之內。通過在這個溫度范圍內聚合可以沉淀包封在調色劑顆粒內的隔離劑或蠟，通過相分離而提供更加完全的包封。為了消耗可聚合單體的剩余部分，可以在聚合的最后階段將反應溫度升至90-150℃。
本發明調色劑顆粒可以優選地與無機細粉混合，使表面粘附在調色劑顆粒上以提供本發明的調色劑。
使回收的聚合調色劑顆粒經過分選步驟以除去粗糙和精細的粉末部分也是一個優選的改進方式。
至于通過粉碎方法生產本發明的調色劑，可以采用已知的方法。例如，可以在混合工具，如Henschel混合器或球磨機中，充分地混合包括粘合劑樹脂，氧化鐵，隔離劑，電荷控制劑的調色劑基本成分和任選地，著色劑，和其它添加劑，然后通過熱的加熱工具，如熱輥，捏合機或擠壓機熔融捏合，以熔融混合樹脂并分散或溶解樹脂中包括氧化鐵的其它成分。冷卻之后，粉碎，分選并任意表面處理熔融捏合產物，以得到調色劑顆粒，然后將其與外部添加劑，如流動性能提高劑混合，得到本發明的調色劑。分選和表面處理可以這個順序或以相反的順序進行。考慮到生產效率，可以優選地通過使用多-分割分選器進行分選。粉碎可以通過使用已知的機械碰撞型或噴射型粉碎設備來進行。為了得到本發明調色劑的特殊圓形度，優選在加熱或應用輔助的機械碰撞下實現粉碎。也可以在粉碎之后(且任意地進一步分選)，使調色劑顆粒在熱水浴中或經過熱氣流而經受分散。
機械碰撞的應用可以通過使用，例如，“Kryptron”系統(源于KawasakiJukogyo K.K.)或“Turbo Mill”(源于TurboKogyo K.K.)實現。也可以使用一種系統，其中通過葉片的高速旋轉，使調色劑顆粒指向套管內壁，以便將機械碰撞，如通過壓縮和摩擦，應用于調色劑顆粒上，如“Mechano-Fusion”系統(源于Hosokawa Micron K.K.)或“Hybridization”系統(源于Nara KikaiSeisakusho K.K.)。
從防止團聚和生產率的角度看，在應用機械碰撞作為表面處理的情況下，優選將處理的環境溫度設置在調色劑玻璃化轉變點Tg的附近(即，Tg±10℃的范圍內)。進一步優選Tg±5℃溫度范圍內的處理，以便特別有效地增加轉印效率。
也可以按照JP-B 56-13945中公開的，使用圓盤或多-流體噴嘴將熔融-混合物噴射到空氣中形成球形調色劑顆粒的方法生產本發明的調色劑；或使用在含水有機溶劑中通過聚合直接生產調色劑顆粒的方法，其中單體是可溶的而最終的聚合物是不可溶的；或使用由無-皂聚合代表的乳化聚合方法，其中在有水溶性聚合引發劑的情況下，直接生產調色劑顆粒。
通過粉碎方法生產本發明調色劑的粘合劑樹脂的實例可以包括苯乙烯及其取代衍生物的均聚物，如聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯；苯乙烯共聚物，如苯乙烯-丙烯共聚物，苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物，苯乙烯-乙烯基萘共聚物，苯乙烯-丙烯酸甲基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸乙基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸丁基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸辛基酯共聚物，苯乙烯-丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸甲基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸乙基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸丁基酯共聚物，苯乙烯-異丁烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物，苯乙烯-乙烯基甲基酮共聚物，苯乙烯-丁二烯共聚物，苯乙烯-異戊二烯共聚物，苯乙烯-馬來酸共聚物，和苯乙烯-馬來酸酯共聚物；聚異丁烯酸甲基酯，聚異丁烯酸丁基酯，聚醋酸乙烯基酯，聚乙烯，聚丙烯，聚乙烯醇縮丁醛，硅氧烷樹脂，聚酯樹脂，聚酰胺樹脂，環氧樹脂，聚丙烯酸樹脂，松香，改性松香，萜烯樹脂，酚醛樹脂，脂肪族或脂環族烴樹脂，芳香石油樹脂，石蠟，和巴西棕櫚蠟樹脂。這些樹脂可以單獨使用或以兩種或多種的混合物形式使用。由于顯影性能和定影性能，苯乙烯共聚物和聚酯樹脂是特別優選的。
對于本發明磁性調色劑的制備，也可以在混合物中將電荷控制劑與調色劑顆粒混合，以提供顯影系統的最佳充電性能。
優選本發明的磁性調色劑包含占調色劑0.1-4重量％的作為流動性能-提高劑的具有4-80nm平均初級粒徑的無機細粉。加入無機細粉的主要目的是提高調色劑流動性能和調色劑顆粒的電荷均勻，但是可以通過處理，如疏水，優選地顯示了調色劑環境穩定性能和充電性能的調節功能。
在無機細粉具有大于80nm的數均初級粒徑的情況下，轉印-剩余調色劑顆粒，當被粘附在充電部件上時，易于粘住充電部件，這樣難于穩定地得到像-承載部件良好的均勻充電性能。此外，難于得到良好的調色劑流動性能，且調色劑顆粒易被不均勻地充電而導致一些問題，如模糊影象增加，像密度降低和調色劑散射。如果無機細粉具有低于4nm的數均初級粒徑，則無機細粉具有較強的團聚性能，這樣無機細粉易于具有包括難于分解的團聚的較寬粒徑分布，而不是初級粒徑，從而易于導致像缺陷，如由于無機細粉團聚的顯影的圖象信號失落，和歸因于像-承載部件，顯影劑攜帶部件或接觸充電部件，由于團聚的損傷的缺陷。為了提供更加均勻的調色劑顆粒電荷分布，進一步優選無機細粉的數均初級粒徑在6-35nm范圍內。
此處描述的無機細粉的數均初級粒徑基于以下列方式測量的值。通過裝備有元素分析器，如X-射線微分析器(XMA)的電子掃描顯微鏡(SEM)，在放大的形式中給顯影劑樣品照相，以提供普通的SEM照片，和用包含在無機細粉中的元素繪制的XMA照片。然后，通過對照這些照片，測量粘附于或分離于調色劑顆粒的100個或更多個無機細粉初級顆粒的大小，以提供數均粒徑。
可以通過熒光X-射線分析，同時參考使用標準樣品制備的校準曲線來確定無機細粉的含量。
本發明中使用的無機細粉可以優選地包含至少一種選自二氧化硅，二氧化鈦和氧化鋁的細粉。
例如，二氧化硅細粉可以是通過鹵化硅的蒸汽相氧化形成的干法二氧化硅(有時稱作發煙二氧化硅)或從水玻璃形成的濕法二氧化硅。然而，由于其內部和表面較少的硅烷醇基團和較少的生產殘留物，如Na2O和SO32-，干法二氧化硅是優選的。干法二氧化硅可以是具有其它金屬氧化物的復合金屬氧化物粉末形式，例如，在生產過程中，使用另外的金屬鹵化物，如氯化鋁或氯化鈦。連同鹵化硅。
優選在每100重量份的調色劑顆粒中加入0.1-4.0重量份的具有4-80nm的數均初級粒徑的無機細粉。低于0.1重量份，效果不充足，高于4.0重量份，定影性能易降低。
優選地，可以疏水處理本發明中使用的無機細粉。通過疏水處理無機細粉，可以防止高濕度環境中無機細粉充電性能的降低。提高調色劑顆粒摩擦充電的環境穩定性。如果加入到磁性調色劑中的無機細粉吸收濕氣，則調色劑顆粒的充電性能顯著降低，從而易于引起調色劑散射。
作為用于無機細粉的疏水劑，可以單獨或結合使用聚硅氧烷清漆，各種改性的聚硅氧烷清漆、硅油，各種改性的硅油，硅烷化合物，硅烷偶聯劑，其它有機硅化合物和有機鈦酸酯化合物。
這些之中，特別優選無機細粉至少已經用硅油處理過，更優選在用硅烷化合物疏水處理的同時或之后，無機細粉已經用硅油處理過，以保持充電性能在較高的水平，并減少選擇性的顯影現象。
在這種無機細粉處理的優選形式中，硅烷化是在第一步中進行的，以除去親水部位，如二氧化硅中的硅烷醇基團，通過化學結合，在第二步中由硅油形成親水膜。每100重量份無機細粉中可以優選地使用5-50重量份比例的硅烷化劑。低于5重量份，無機細粉的活性氫部位不能被充分地除去，超過50重量份，過量的硅烷化劑易于形成作為膠起作用的硅氧烷化合物，團聚無機細粉，導致像缺陷。
在25℃時，硅油可以優選地具有10-200,000mm2/s，更優選3,000-80,000mm2/s的粘度。如果粘度低于10mm2/s，硅油易于缺少無機細粉的穩定處理性能，由于熱或機械應力，以致用于處理的涂覆無機細粉的硅油易被分離，轉移或變質，從而導致較差的像質量。另一方面，如果粘度大于200,000mm2/s，使用硅油的無機細粉的處理易變得困難。
可以通過，例如用混合機，如Henschel混合器直接混合無機細粉(任意地，預先用例如，硅烷偶聯劑處理過)和硅油；將硅油噴射到無機細粉上；或在適宜的溶劑中溶解或分散硅油，并向其中加入無機細粉以用于混合，接著除去溶劑的方法來進行硅油的處理。由于較少產生團聚，特別優選噴射法。
處理之前，每100重量份的無機細粉可以使用1-23重量份，優選5-20重量份的硅油。低于1重量份，不能得到良好的疏水性能，高于23重量份，易引起缺點，如模糊影象的發生。
本發明的磁性調色劑可以包含體積平均粒徑小于調色劑的導電細粉，以便顯示較好的成像性能和持續的成像性能。改進的性能可能歸因于狹窄的調色劑摩擦電荷分布。在本發明的磁性調色劑中，消除了含鐵顆粒的分離。然而，在某些成像系統中，優選在低濕度環境中電荷轉移的促進作用。在這個實例中，電荷轉移可以促進所期望的電荷從高度充電的調色劑顆粒轉移到低電荷調色劑顆粒，提供更加均勻的摩擦電荷分布。
每100重量份調色劑中可以優選地加入0.05-10重量份比例的導電細粉。低于0.05重量份，低濕度環境中的電荷均勻化可能不充分。超過10重量份，難于在高-濕度環境中保持充足的電荷，從而易增加模糊影象，低轉印性能并導致較差的持續成像性能。0.05-5重量份的比例是更優選的。
導電細粉可以優選地具有至多109ohm.cm的體積電阻率。高于109ohm.cm，充電均勻速度不充足。106ohm.cm或更低的體積電阻率即使在低-濕度環境中也提供非常窄的電荷分布。另一方面，過低的電阻率易降低高濕度環境中的摩擦電荷，所以至少10-1ohm.cm的體積電阻率是優選的。
導電細粉的電阻率可以通過壓片方法測量并標準化。更特別地是，將大約0.5g的粉末狀樣品放置在具有2.26cm2底面積的圓柱體上，并在147N(15kg)的負荷下，夾在上面和下面的電極之間。在這種狀態中，在電極之間施加100伏特的電壓，以測量電阻率值，通過標準化從其中計算電阻率值。
導電細粉可以優選地具有0.05-5μm的體積-平均粒徑。低于0.05μm，電荷均勻化促進效果降低。進一步優選低于0.5μm的顆粒至多占70％體積。另一方面，導電細粉的平均粒徑大于5μm，作用于調色劑顆粒的范德華力較低。以致導電精細顆粒易于從調色劑顆粒脫離，并粘附在調色劑攜帶部件上，從而妨礙調色劑顆粒的摩擦生電。優選至多7％數量的顆粒大于5μm。
從上面的觀點看，優選導電細粉具有0.1-4μm的體積-平均粒徑。此外，導電細粉可以優選地包含非-磁性材料，以便消除其在調色劑攜帶部件上的粘附。此外，還優選導電細粉是透明的，白色的或僅僅灰白著色的，以便即使被轉印到轉印材料上時，作為模糊影象也是非顯而易見的。這也是優選的以便防止潛影步驟中曝光的阻礙優選導電細粉顯示至少30％的透光度，至于用于潛影形成的成影象曝光。按照下列方式測量。
將導電細粉的樣品粘附在單面粘合塑性膜的粘合層上，以形成單-顆粒最致密層。用于測量的光通量是垂直入射到粉末層的，匯聚透射至背面的光以測量透射的量。測量作為凈透光度的透射光與單獨穿過粘合塑性膜的透射光量的比例。光量測量可以通過使用透射-型光密度計(例如，“310T”，源于X-Rite K.K.)進行。透光度的值可以典型地，相對于具有740μm波長的光，與用于激光掃描儀的曝光波長相同，而被測量。
本發明中使用的導電細粉可以包含例如碳細粉，如碳黑和石墨粉末；和金屬細粉，如銅，金，銀，鋁和鎳；金屬氧化物，如氧化鋅，氧化鈦，氧化錫，氧化鋁，氧化銦，氧化硅，氧化鎂，氧化鋇，氧化鉬，氧化鐵，和氧化鎢；和金屬化合物，如硫化鉬，硫化鈣，和鈦酸鉀；這些的復合氧化物。按照所期望的，可以在粒徑和粒徑分布的調節之后，使用導電細粉。上面之中，優選導電細粉包含至少一種選自氧化鋅，氧化錫和氧化鈦中的氧化物。
也可以使用包含用元素，如銻或鋁摻雜的金屬氧化物的導電細粉，或用導電材料表面涂覆的精細顆粒。這些的實例是包含鋁的氧化鋅顆粒，用氧化錫銻表面涂覆的氧化鈦細粉，包含銻的四價錫氧化物精細顆粒和四價錫氧化物精細顆粒。
商業上使用的用氧化錫銻涂覆的導電氧化鈦細粉的實例可以包括“EC-300”(Titan kogyo K.K.)；“ET-300”，“HJ-1”和“HI-2”(Ishihara SangyoK.K.)；和“W-P”(Mitsubishi Material K.K.)。
商業上使用的銻摻雜的導電氧化錫細粉的實例可以包括“T-1”(Mitsubishi Material K.K.)和“SN-100P”(Ishihara Sangyo K.K.)。
商業上使用的四價錫氧化物細粉的實例可以包括“SM-S”(Nippon KagakuSangyo K.K.)。
此處描述的導電細粉的體積平均粒徑和粒徑分布基于以下列方式測量的值。激光衍射-型粒徑分布測量設備(“Model LS-230”，源于CouLTer ElectronicsInc.)裝備有液體模塊，測量是在0.04-2000μm的粒徑范圍內進行的，以得到體積-基位的粒徑分布。為了測量，將微量的表面活性劑加入到10cc純凈水中，并向其中加入10mg的樣品導電細粉，通過超聲分散器(超聲均質機)分散10分鐘，得到樣品分散液其經過90秒的一次測量。
在使用調色劑作為起動樣品的情況下，可以將上述粒徑的測量應用到從調色劑顆粒中回收的導電細粉上。更特別地是，將2-10g的樣品調色劑加入到包含微量表面活性劑的100g純凈水中，將混合物分散10分鐘。通過超聲分散器(或超聲均質器)，離心分離成調色劑顆粒和導電細粉。因為本發明的調色劑是一種磁性調色劑，也可以通過磁場的應用進行便利地分離。包含分離的導電細粉的液體分散液可以經受上述90秒的一次測量。
可以通過設置生產方法和條件來調節本發明中使用的導電細粉的粒徑和粒徑分布，以便生產具有所期望粒徑和它的分布的導電細粉的初級顆粒。此外，也可以團聚較小的初級顆粒或粉碎較大的初級顆粒或實現分選。也可以通過在具有所期望粒徑和其分布的基礎顆粒的部分或整體上粘附或固定導電細粉而得到這種導電細粉，或通過使用所期望粒徑和分布的顆粒而得到這種導電細粉，其中該顆粒包含分散在其中的導電組分。也可以通過結合這些方法提供具有所期望粒徑和其分布的導電細粉。
在由團聚顆粒組成的導電細粉中，導電細粉的粒徑是按照團聚粒徑確定的。像初級顆粒的形式一樣，也可以使用團聚次級顆粒形式的導電細粉。
還優選在本發明的磁性調色劑中加入具有接近球形的形狀，且初級粒徑超過30nm(優選SBET(BET比表面積)＜5m2/g)，更優選初級粒徑超過50nm(優選地SBET＜30m2/g)的無機或有機精細顆粒，以便提高清潔性能。其優選的實例可以包括球形二氧化硅顆粒，球形聚甲基倍半硅氧烷顆粒，和球形樹脂顆粒。
在不相反地影響本發明調色劑的范圍內，也可以包括其它添加劑，潤滑劑粉末，如特氟龍粉末，硬脂酸鋅粉末，和聚偏二氟乙烯粉未；研磨劑，如氧化鈰粉末，碳化硅粉末，和鈦酸鍶粉末；流動性能-給予劑，或抗-粘結劑，如氧化鈦粉末，和氧化鋁粉末。也可以加入少量的反-極性有機和/或無機細粉作為顯影性能改進劑。也可以在表面疏水處理之后加入這種添加劑。
磁鐵礦作為用于本發明磁性調色劑中的氧化鐵(磁性粉末)的代表，可例如以下列方式生產。
將相對于亞鐵含量為1.0當量或更多的堿加入到硅亞鐵鹽水溶液中，向其中加入基于鐵為0.05-5.0重量％的非-鐵元素，如磷或硅，其水溶性鹽的水溶液(例如對磷而言，包含正磷酸鹽和偏磷酸鹽在內的磷酸鹽，如六偏磷酸鈉和初級磷酸銨，或硅酸鹽如水玻璃，硅酸鈉和硅酸鉀)，以形成包含氫氧化亞鐵的水溶液。當保持水溶液的pH在7或更高(優選pH7-10)時，向其中吹入空氣。當在70℃或更高溫度下加熱水溶液時，引起氫氧化亞鐵的氧化，由此提供磁性氧化鐵顆粒。
在氧化反應的最后階段，調節液體pH值，充分地攪拌系統，以分散磁性氧化鐵成初級顆粒，并在充分的攪拌下向其中加入偶聯劑，通過過濾回收，干燥并輕微地粉碎以得到表面-處理過的磁性氧化鐵顆粒。可選擇地，在氧化，洗滌和通過過濾回收之后，氧化鐵顆粒在不干燥的情況下，可以在另外的含水介質中再分散，pH調節并充分地攪拌再分散液，加入硅烷偶聯劑，以用偶聯劑實現表面-處理。
作為上述生產過程所使用的亞鐵鹽，通常使用用于鈦生產的硫酸法中產生的硫酸亞鐵副產物，或鋼板表面洗滌過程中生產的硫酸亞鐵副產物。也可以使用氯化亞鐵。
在上述從亞鐵鹽水溶液生產磁性氧化鐵的方法中，通常使用0.5-2mol/升濃度的亞鐵鹽，以消除粘度伴隨反應且由于亞鐵鹽的溶解性能，特別是硫酸亞鐵而過度增加。較低的亞鐵鹽濃度通常趨向于提供更精細的磁性氧化鐵顆粒。另外，就反應條件而論，空氣供給的高速度，和低反應溫度，趨向于提供更精細的產物顆粒。
通過使用這樣生產的疏水磁性氧化鐵顆粒用于調色劑的生產，可以得到顯示優秀的成像性能和穩定性能的本發明調色劑。
接下來，將就成像方法進行描述，其中適宜使用本發明的磁性調色劑。
光敏部件可以適宜地與本發明的磁性調色劑結合使用，其可以包含光敏鼓或具有光電導絕緣材料層，如a-Si，CdS，ZnO2，OPC(有機光電導體)或a-Si(無定形硅)的光電導鼓。
在本發明中，特別優選使用具有表層的光敏部件，該表層主要包含聚合粘合劑。其實例可以包括無機光電導體，如硒或用保護膜(保護層)涂覆的a-Si，該保護膜主要包含樹脂；和功能-分離型有機光電導體，該光電導體具有電荷遷移層，該電荷遷移層包含電荷-遷移材料和作為表層的樹脂，任意地進一步用樹脂保護層涂覆，在這些實例中，表層(或保護層)可以優選地具有隔離性能，其可以通過例如以下方法獲得，(i)使用具有低表面能的層-形成樹脂(ii)加入產生水-排斥性或親脂性能的添加劑，或(iii)顯示高隔離性材料的分散粉末。對于(i)，可以將官能團，如含氟基團或含硅氧烷基團引入樹脂構成單元中。對于(ii)，例如，可以加入表面活性劑作為這種添加劑產生水-排斥性或親脂性能。對于(iii)，顯示高隔離性能的材料可以包括含氟化合物，如聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯和氟化碳。
通過采用上述的方法，光敏部件可以具有一表面，該表面顯示至少85度與水的接觸角度，由此進一步改進它的耐用性能和調色劑轉移性能。更優選光敏部件表面顯示90度或更高的與水的接觸角度。在本發明中，上述方法(i)-(iii)之中，優選將可隔離含氟樹脂的粉末分散到最表面層的方法(iii)，且優選使用聚四氟乙烯的隔離粉末。
可以通過形成粘合劑樹脂層作為最表面層來完成這種隔離粉末成為表層，其中的粘合劑樹脂包含這種分散在其中的隔離粉末，或在有機光敏部件已經具有樹脂表層的情況下，在已經預制的表層中摻入這種隔離粉末。可以優選地加入占最終表層的1-60重量％，更優選2-50重量％的隔離粉末。低于1重量％，改進調色劑轉印性能和耐用性能的效果不充分。高于60重量％，表面或保護層可能具有較低的強度或引起入射到光敏部件的有效光量的顯著降低。
根據優選實施方案，光敏部件可以具有功能-分離型OPC光敏部件，該部件具有圖2所示的層狀結構。
參考圖2，導電載體1通常可以包含金屬，如鋁或不銹鋼，用氧化銦-氧化錫或鋁合金層涂覆的塑料，用導電顆粒浸滲的紙或塑料薄片，或包含圓柱形或薄片形或膜形的導電聚合物的塑料，或環形帶，任意地進一步用導電涂覆層2涂覆。
在導電載體1和光敏層(4和5)之間，可以配置底涂層3，以提供光敏層的可應用性能和改進的粘附性能，載體的保護，載體缺陷的覆蓋，自載體改進的電荷注入，和保護光敏層避免電泄漏。底涂層可以包含聚乙烯醇，聚-N-乙烯基咪唑，聚環氧乙烷，乙基纖維素，甲基纖維素，硝基纖維素，乙烯-丙烯酸共聚物，聚乙烯醇縮丁醛，酚醛樹脂，酪蛋白，聚酰胺，共聚物尼龍，膠，明膠，聚氨酯或氧化鋁。厚度可以優選大約0.1-10μm，特別是大約0.1-3μm。
光敏層可以包括含電荷-產生物質和電荷-遷移物質的單層(未表示)，或包括含電荷產生物質的電荷產生層4和含電荷遷移物質的電荷遷移層5的層狀結構(如圖所示)。
電荷產生層4可以包含電荷產生物質，其實例可以包括有機物質，如偶氮顏料，酞菁顏料，靛藍顏料，苝顏料，多環醌顏料，吡喃鎓鹽，噻喃鎓鹽，和三苯甲烷染料；和無機物質，如硒和無定形硅，它們是以在適宜粘合劑樹脂膜或其蒸汽沉積膜中的分散液形式。粘合劑可以選自各種樹脂，其實例可以包括聚碳酸酯樹脂，聚酯樹脂，聚乙烯醇縮丁醛樹脂，聚苯乙烯樹脂，丙烯酸樹脂，異丁烯酸樹脂，酚醛樹脂，硅氧烷樹脂，環氧樹脂，和醋酸乙烯基酯樹脂。在電荷產生層中，可以包含至多80重量％優選0-40重量％的粘合劑樹脂。電荷產生層可以優選具有至多5μm，優選0.05-2μm的厚度。
電荷遷移層5具有從電荷產生層接收電荷載流子并在電場中遷移載流子的功能。電荷遷移層可以通過在適宜的溶劑中溶解電荷遷移物質和粘合劑樹脂形成涂覆液體，并應用涂覆液體而形成。厚度可優選5-40μm。電荷遷移物質的實例可以包括在主鏈或側鏈中具有，如亞聯苯基，蒽，芘或菲等結構的多環芳香化合物；含氮環狀化合物，如吲哚，咔唑，噁二唑，和吡唑啉；腙，苯乙烯基化合物，硒，硒-碲，無定形硅和硫化鎘。用于在其中溶解或分散電荷遷移物質的粘合劑樹脂的實例可以包括樹脂，如聚碳酸酯樹脂，聚酯樹脂，聚苯乙烯樹脂，丙烯酸樹脂，和聚酰胺樹脂；和有機光電導聚合物，如聚-N-乙烯基咔唑和聚乙烯基-蒽。
按照所期望的，光敏層(4和5)可以用包含一種或多種樹脂，如聚酯，聚碳酸酯，丙烯酸樹脂，環氧樹脂，或酚醛樹脂，及其固化劑的保護層涂覆。
這種保護層可以進一步包含金屬或金屬氧化物的導電細粉，其優選的實例可以包括氧化鋅，氧化鈦，氧化錫，氧化銻，氧化銦，氧化鉍，涂覆氧化錫的氧化鈦，涂覆錫的氧化銦，涂覆銻的氧化錫，和氧化鋯的超細粉末。這些可以單獨使用或以兩種或多種混合物的形式使用。分散在保護層中的導電顆粒可以優選地具有小于入射光波長的粒徑，以便防止歸因于分散顆粒的入射光散射。更特別地是，分散在本發明中的導電顆粒可以優選地具有至多0.5μm的粒徑。其含量優選占保護層中總固體物質的2-90重量％，更優選5-80重量％。保護層可以優選具有0.1-10μm，更優選1-7μm的厚度。
可以通過，例如，噴涂射束涂覆或浸涂形成上述層。
本發明的磁性調色劑也可以優選用于包括接觸轉印步驟的成像方法中，下面將描述其優選的實施例。從像承載部件接收調色劑像轉印的記錄裝置也可以是一中間轉印部件，如轉印鼓。在這種情況下，曾經轉印到中間轉印部件上的調色劑像又被轉印到轉印材料，如紙上，以在其上定影。
在本發明中，優選采用接觸轉印步驟，其中，當轉印(促進)部件經由轉印材料鄰接像-承載部件時，像-承載部件上的調色劑像被轉印到轉印(-接收)材料上，且轉印部件的鄰接壓力可以優選為至少2.9N/m(3g/cm)，更優選至少19.6N/m(20g/cm)的線性壓力。如果鄰接壓力低于2.9N/m，則易于產生困難，如轉印材料的運送偏差和轉印故障。
用于接觸轉印步驟中的轉印部件可以優選地是圖3中所示的轉印輥，或轉印帶。參考圖3，轉印輥34可以包含中心金屬34a和包覆中心金屬34a的導電彈性層34b，且其與光敏部件33鄰接，以便隨著光敏部件33按照箭頭A所示的方向旋轉而旋轉。導電彈性層34b可以包含彈性材料，如聚氨酯橡膠或乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)，和導電性能產生劑，如炭黑，其分散在彈性材料中以便提供1×106-1×1010ohm.cm的中等水平的電阻率(體積電阻率)。導電彈性層可被形成為固體或泡沫橡膠層。轉印輥34具有自轉印偏壓供給裝置供給的轉印偏壓。
本發明的磁性調色劑特別有效地用于這種情況中，其中將這種接觸轉印步驟應用于具有包含有機化合物的表層的光敏部件上，其中，較之具有無機表面材料的其它類型光敏部件，該光敏部件易于顯示與調色劑顆粒的粘合劑樹脂較強的的親和力，從而易于顯示低轉印性能。
光敏部件的表層可以包括例如，硅氧烷樹脂，1，1-二氯乙烯樹脂，乙烯-氯乙烯共聚物樹脂，苯乙烯-丙烯腈共聚物樹脂，苯乙烯-異丁烯酸甲基酯共聚物樹脂，苯乙烯樹脂，聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯樹脂等。然而，這些不是窮舉的，還可以使用其它聚合物，共聚物或混合物。
包括這種接觸轉印步驟的成像方法可以特別有利地應用于成像設備中，該設備包括以具有至多50mm直徑的小-直徑光敏部件作為靜電潛影-承載部件。這是因為在使用小-直徑光敏部件的情況下，相同的線性壓力由于提高的曲率而在鄰接位置施加遞增的壓力。包括帶-形光敏部件的成像設備也是有效的，其中的帶-形光敏部件在鄰接位置具有至多25mm的曲率半徑。
為了提供沒有模糊影象的高質量的像，優選將本發明的調色劑用于顯影步驟中，其中以厚度小于調色劑攜帶部件和光敏部件之間最近間距的薄層施用磁性調色劑，以在交變偏壓電場的應用下實現顯影。可以使用置于調色劑攜帶部件上的調色劑層厚度調節部件來形成這種薄的調色劑層。在優選的實施方案中，彈性調色劑層厚度調節工具是與調色劑攜帶部件鄰接的，以便均勻地充電磁性調色劑。
調色劑攜帶部件可以優選地包含由金屬或合金，如鋁或不銹鋼制造的導電圓柱狀套筒，而其可以由具有充足的機械強度和導電性能的樹脂組合物組成。或可以是導電橡膠輥的形式。替代這種圓柱狀的形狀，也可以使用旋轉傳動的環形帶。
調色劑層可以優選地以5-30g/m2的比率在調色劑攜帶部件上形成。低于5g/m2，難以得到充足的像密度，且由于過量的調色劑電荷，調色劑層易于伴有涂覆不規則性。高于30g/m2，易于引起調色劑的散射。
調色劑攜帶部件可以優選地具有0.2-3.5μm范圍內的表面粗糙度(依據JIS中心線-平均表面粗糙度(Ra))。
如果Ra低于0.2μm，調色劑攜帶部件上的調色劑易于被過量充電，而具有不充足的顯影性能。如果Ra超過3.5μm，調色劑攜帶部件上的調色劑涂覆層易于伴有不規則性，由此最終的像具有密度不規則性。Ra進一步優選在0.5-3.0μm的范圍之內。
更特別地是，此處描述的表面粗糙度(Ra)值是基于通過使用JIS B-0601表面粗糙度測量儀(“SurfcorderSE-30H”，購自K.K. KosakaKenkyusho)作為中心線-平均粗糙度值測量的值。更特別地，基于樣品表面得到的表面粗糙度曲線，沿著粗糙度曲線的中心線截取a的長度。當沿著長度x部分，在中心線上設置X-軸，在Y-軸上設置粗糙度值(y)時，用函數Y＝f(x)來代表粗糙度曲線。粗糙度曲線的中心線-平均粗糙度Ra是通過下列公式確定的Ra=(1/a)·∫0a|f(x)|dx.]]>通過調節表層的磨損狀態，有調色劑攜帶部件可以具有上述范圍內的表面粗糙度Ra。更特別地，調色劑攜帶部件表面的粗糙磨損提供較大的粗糙度，更精細的磨損提供較小的粗糙度。
因為本發明的磁性調色劑具有高充電性能，期望控制其總電荷以在實際的顯影中使用，這樣用于本發明中的調色劑攜帶部件可以優選地用含導電精細顆粒和/或分散于其中的潤滑顆粒的樹脂來表面處理。
通過在11.7MPa(120kg/cm2)的壓力下測量，分散在調色劑攜帶部件的涂覆樹脂層中的導電精細顆粒可以優選地顯示至多0.5ohm.cm.的電阻率。
導電精細顆粒可以優選地包含碳精細顆粒，結晶的石墨顆粒或這些的混合物，且可以優選地具有0.005-10μm的粒徑。
構成顯影劑攜帶部件表層的樹脂實例可以包括熱塑性樹脂，如苯乙烯樹脂，乙烯基樹脂，聚醚砜樹脂，聚碳酸酯樹脂，聚苯醚樹脂，聚酰胺樹脂，含-氟樹脂，纖維素樹脂，和丙烯酸樹脂；熱固性樹脂，如環氧樹脂，聚酯樹脂，醇酸樹脂，酚醛樹脂，脲樹脂，硅氧烷樹脂和聚酰亞胺樹脂；熱固性樹脂。
上面之中，優選使用顯示隔離性能的樹脂，如硅氧烷樹脂或含-氟樹脂；或具有優異機械性能的樹脂，如聚醚砜，聚碳酸酯，聚苯醚，聚酰胺，酚醛樹脂，聚酯，聚氨酯樹脂或苯乙烯樹脂。酚醛樹脂是特別優選的。
每10重量份的樹脂優選使用3-20重量份的導電精細顆粒。在使用碳顆粒和石墨顆粒的混合物的情況中，每10重量份的石墨顆粒中可以優選地使用1-50重量份的碳顆粒。
調色劑攜帶部件中的含導電精細顆粒的涂覆層可以優選地具有1×10-6-1×106ohm.cm的體積電阻率。
在本發明中，優選通過調節部件控制調色劑的涂覆率，該調節部件位于調色劑攜帶部件之上，且經由運送到其上的調色劑而與調色劑攜帶部件鄰接，以便提供具有均勻的渦輪發電的電荷的調色劑，其不易受環境條件變化的影響，并因此不易于引起調色劑散射。
在本發明中，調色劑攜帶部件表面可以與像承載-部件表面在顯影區域的移動方向相同或相反的方向移動。在以相同方向移動的情況下，調色劑攜帶部件可以優選以像承載部件的至少100％的表面速率移動。低于100％，在某些情況中，像的質量降低。更高的表面速度比例提供更大量的調色劑至顯影部分，從而增加自調色劑像-承載部件上的潛影粘附和回收的頻率，即，頻繁重復調色劑自不必要部分的除去和在必要部分上的粘附，以提供更準確的調色劑像至潛影。調色劑攜帶部件和像-承載部件之間1.05-3.00的表面速度比例是進一步優選的。
更特別的是，優選調色劑攜帶部件被置于自像-承載部件100-1000μm間距的位置。如果間距低于100μm，顯影性能和調色劑易于根據間距的波動而波動，以致難以大量生產滿足穩定的像質量的成像設備。如果間距超過1000μm，像-承載部件上的潛影上的調色劑流動性能降低，從而易于引起像質量的降低。如低分辨率和低像密度。120-500μm的間距是進一步優選的。
在本發明中，優選在調色劑攜帶部件和像-承載部件之間的交變電場(AC電場)的應用下，操作顯影步驟。交變顯影偏壓可以是DC電壓和交變電壓(AC電壓)的重疊。
可以適宜地選擇具有正弦波，矩形波，三角形波等波形的交變偏壓。也可以使用通過周期性地開/關DC電源所形成的脈沖電壓。因此，也可以使用具有周期性改變電壓值的交變電壓波形。
優選在3×106-10×106V/m的峰-對-峰強度和100-5000Hz的頻率下，在調色劑攜帶部件和像-承載部件之間，通過應用顯影偏壓來形成AC電場。
在優選的實施方案中，將本發明的磁性調色劑用于采用接觸充電方案的成像方法中，其中充電部件與光敏部件鄰接。該方案是生態學上優選的，這是因為臭氧的存在可以被較好地抑制。
在優選實施方案中，使用充電輥的充電步驟可以優選地當在4.9-49N/m(5-500g/em)的壓力下鄰接輥時進行。應用于輥上的電壓可以是單獨的DC電壓或DC/AC重疊電壓。例如，適宜應用包含0.5-5kVpp和50-5kHz的AC電壓和+0.2-+5kV的DC電壓的AC/DC重疊電壓。
其它的充電裝置可以包括那些使用充電葉片或導電刷的裝置。這些接觸充電在省略高電壓或降低臭氧存在中是有效的。每個作為接觸充電裝置使用的充電輥和充電葉片可以優選地包含導電橡膠且可以任意地在其表面包含隔離膜。隔離膜可以包含，例如，尼龍基樹脂，聚偏氟乙烯(PVDF)或聚偏氯乙烯(PVDC)。
接下來，將參考附圖描述適宜使用本發明磁性調色劑的成像方法的優選實施方案。
參考圖1，在作為像-承載部件的光敏部件100的周圍，放置有充電輥117(接觸充電部件)，顯影裝置140(顯影工具)，轉印輥114(轉印工具)，清潔器116，和紙供應輥124。用供有與DC-200伏特重疊的峰-對-峰2.0kV的AC電壓的充電輥117給光敏部件充電至-700伏特，并將光敏部件100暴露于源于激光掃描器121的成影象激光123中，以在其上形成靜電潛影，然后通過顯影裝置140用單-組分磁性調色劑顯影，形成調色劑像。然后通過經由轉印材料P與光敏部件100鄰接的轉印輥114，將光敏部件上的調色劑像轉印到轉印(-接收)材料P上。然后，通過傳送帶125將攜帶調色劑像的轉印材料P傳送到定影裝置126上，調色劑像定影在轉印材料P上。使用清潔器115(清潔工具)除去留在光敏部件100上的調色劑P部分。
像圖4更加詳細表示的那樣，顯影裝置140包括圓柱形的調色劑攜帶部件102(下文稱為“顯影套筒”)和包含調色劑的調色劑容器，部件102是由非-磁性金屬，如鋁或不銹鋼形成的，并置于與光敏部件100接近的位置。通過套筒/光敏部件間距-保持部件(沒有標出)等，將光敏部件100和顯影套筒102之間的間距設在大約300μm。間距可以按照所期望的變化。在顯影套筒102內，固定地設置有磁石輥104，并與顯影套筒102同心，同時允許顯影套筒102的旋轉。磁石輥104像所示的那樣具有很多磁極，包括與顯影相關的磁極S1，與調色劑涂覆量相關的磁極N1，與調色劑接收和運送有關的磁極S2，和與防止調色劑爆裂相關的磁極N2。在調色劑容器內，置有攪拌部件141以攪拌其中的調色劑。
顯影裝置140還裝備有彈性葉片103作為調色劑層的厚度-調節部件，以在被運送到顯影套筒102上時，調節所傳送的調色劑的量，通過調節與光敏部件102鄰接的彈性葉片103上的鄰接壓力。在顯影區域，將包含DC電壓和/或AC電壓的顯影偏壓應用在光敏部件和顯影套筒102之間，以致引起顯影套筒102上的調色劑相應于形成于其上的靜電潛影跳躍到光敏部件100上。
在下文，將參考制備實施例和實施例更加具體地描述本發明，然而，該實施例不應當以任何方式解釋為限制本發明的范圍，在下文使用的，用于描述成分相對量的“份數”是“重量份數”。極性聚合物<聚性聚合物的制備實施例1>
在裝備有回流管，攪拌器，溫度計，氮氣-進口管，液滴加入裝置和真空工具的可加壓反應容器中，加入作為溶劑的250份甲醇，150份2-丁酮和100份2-丙醇，和作為單體的72份苯乙烯，18份丙烯酸2-乙基己基酯和10份2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，攪拌下加熱至回流溫度。然后，在30分鐘內，一滴滴地向其中加入20份2-丁酮中含1份過氧2-乙基己酸叔-丁基酯(聚合引發劑)的溶液，持續攪拌5小時，30分鐘內一滴滴地加入20份2-丁酮中含1份過氧2-乙基已酸叔-丁基酯的溶液，再攪拌5小時，完成聚合。
蒸餾溶劑之后，用裝備有150目篩的切割研磨機將聚合物粗糙地壓碎至100μm以下，得到相性聚合物1，其顯示出大約54℃的玻璃化轉變溫度(Tg)。<制備實施例2-4>
除了按照下面表1所示改變單體成分之外，按照與制備實施例1相同的方法制備極性聚合物2-4。<對照的制備實施例>
除了按照下面表1所示改變單體成分之外，按照與制備實施例1相同的方法制備極性聚合物5。
表1極性聚合物極性聚合物單體*(份) TgAMPS苯乙烯其它/份(℃)1 10 722-EHA/18 542 1 802-EHA/19 423 10 0 MMA/90 1184 10 302-EHA/18 55MMA/425 0 852-EHA/15 52(對照)*AMPS＝2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，2-EHA丙烯酸2-乙基己基酯MMA＝異丁烯酸甲基酯磁性粉末<磁性粉末的制備實施例1>
在硫酸亞鐵水溶液中，加入1.0-1.1亞鐵離子當量的苛性堿溶液，與之混合，形成含氫氧化亞鐵的水溶液。
當保持含水系統的pH在大約9的時候，在80-90℃，向其中吹入空氣以引起氧化，由此得到磁性顆粒的淤漿。洗滌和過濾之后，立即取出濕磁性顆粒，通過使用其一小部分確定水的含量。在另外的含水介質中再-分散沒有干燥的濕磁性顆粒。當在充分的攪拌下，調節再-分散液的pH在大約6的時候，將每100份磁性顆粒(減去水含量的固體)2.0份量的硅烷偶聯劑(正-C10H21Si(OCH3)3)加入到再-分散液中，進行偶聯處理(疏水處理)。然后用水洗滌最終的疏水磁性顆粒，過濾并干燥，用常規方法分解輕微團聚的顆粒，得到磁性粉末1(表面處理過的)。
在表2中列出了磁性粉末1和以下列制備實施例制備的那些磁性粉末的一些粒徑數據。(對照的磁性粉末制備實施例)重復制備實施例1直到氧化，用水洗滌最終的磁性顆粒，過濾并干燥，用常規方法分解團聚的顆粒，得到磁性粉末9(未處理過的)。(磁性粉末的制備實施例2)在充分的攪拌下，在另外的調節pH在大約6的再-分散液中，再-分散上述對照制備實施例中的磁性粉末9(未處理過的)，將每100份磁性粉末9為2.0份量的硅烷偶聯劑(正-C10H21Si(OCH3)3)加入到再-分散液中進行偶聯處理(疏水處理)。然后用水洗滌最終的疏水磁性顆粒，過濾并干燥，用常規方法分解輕微團聚的顆粒，得到磁性粉末2(表面處理過的)。(制備實施例3)通過在氣相中使用2.0份硅烷偶聯劑(正-C10H21Si(OCH3)3)表面處理100份磁性粉末9(未處理過的)制備磁性粉末3(表面處理過的)。(制備實施例4)除了減少硫酸亞鐵水溶液的量和增加用于氧化的空氣吹入速率之外，按照與制備實施例1相同的方法制備磁性粉末4(表面處理過的)。(制備實施例5)除了增加硫酸亞鐵水溶液的量和減少用于氧化的空氣吹入速率之外，按照與制備實施例1相同的方法制備磁性粉末5(表面處理過的)。(制備實施例6)除了增加用于氧化的空氣吹入速率之外，按照與制備實施例1相同的方法制備磁性粉末6(表面處理過的)。(制備實施例7)
除了使用硅烷偶聯劑(正-C6H13Si(OCH3)3)代替硅烷偶聯劑(正-C10H21Si(OCH3)3)之外，按照與制備實施例1相同的方法制備磁性粉末7(表面處理過的)。(制備實施例8)除了減少硅烷偶聯劑(正-C10H21Si(OCH3)3)的量至0.1份之外，按照與制備實施例1相同的方法制備磁性粉末8(表面處理過的)。
表2磁性粉末磁性粉末 粒徑(Dv)(μm) 細粉(N.％)*1 粗糙粉末(N.％)*21 0.19 2022 0.21 1343 0.24 9 94 0.31 9 135 0.14 4116 0.25 6 87 0.18 2128 0.22 1659 0.28 4 16(未處理過的)*10.03μm-小于0.1μm的顆粒數量％。*2大于0.3μm的顆粒數量％。導電細粉<導電細粉1>
在壓力之下團聚具有0.1-0.3μm初級粒徑的氧化鋅初級顆粒，得到導電細粉1，其是白色的，并顯示出3.7μm的體積-平均粒徑(Dv)，包括6.6％積的0.5μm或更小(V％(D＜0.5μm)＝6.6％體積)的顆粒和8％數量的5μm或更大(N％(D＞5μm)＝8％數量)的顆粒的粒徑分布，和80ohm.cm的電阻率(Rs)。
通過掃描電子顯微鏡(SEM)在3×103-3×104的放大倍率下觀察，發現導電細粉末1包括具有0.1-0.3μm初級粒徑的氧化鋅初級顆粒和1-10μm的團聚顆粒。
通過用透射光密度計(“310％”，購自X-Rite K.K.)測量，導電細粉1還顯示出大約35％的相對于740nm波長光的單-顆粒最致密堆積層透射率(T740(％))。
在表3中列出了導電細粉1和以下列方式制備的導電細粉2-5的某些代表性性能。<導電細粉2>
氣動分選導電細粉1，得到導電細粉2，其顯示出Dv＝2.4μm，V％(D＜0.5μm)＝4.1％體積，N％(D＞5μm)＝1％數量，Rs＝440ohm.cm，T740＝(％)＝35％。
通過SEM觀察結果，發現導電細粉2包括具有0.1-0.3μm初級粒徑的氧化鋅初級顆粒，和1-5μm的團聚顆粒，但是初級顆粒的量較之導電細粉1減少了。<導電細粉3>
氣動分選導電細粉1，得到導電細粉3，其顯示出Dv＝1.5μm，V％(D＜0.5μm)＝35％體積，N％(D＞5μm)＝％數量，Rs＝1500ohm.cm，T740(％)＝35％。
通過SEM觀察結果，發現導電細粉3包括具有0.1-0.3μm初級粒徑的氧化鋅初級顆粒，和1-4μm的團聚顆粒但是初級顆粒的量較之導電細粉1增加了。<導電細粉4>
將白色的氧化鋅精細顆粒用作導電細粉4，其顯示出Dv＝0.3μm，V％(＜0.5μm)＝80％體積，N％(＞5μm)＝0％數量，初級粒徑(Dp)＝0.1-0.3μm，Rs＝100ohm，T740(％)＝35％。
通過TEM觀察結果，發現導電細粉4包含Dp＝0.1-0.3μm的氧化鋅初級顆粒，并含有少量的團聚顆粒。<導電細粉5>
氣動分選用氧化以錫銻表面涂覆并具有Dv＝2.8μm的硼酸鋁粉末，以除去粗糙顆粒，然后在含水介質中重復分散，并過濾以除去精細顆粒，回收導電細粉5，其是淺灰白色的導電細粉，且顯示出Dv＝3.2μm，V％(D＜0.5μm)＝0.4％體積，N％(D＞5μm)＝1％數量。
導電細粉1-5的代表性能在下面的表3中列出。
表3導電細粉
*C.A.B.為被涂覆的硼酸鋁。磁性調色劑顆粒在下文中描述一些磁性調色劑顆粒的制備實施例，其中為了方便將產物磁性調色劑顆粒稱作黑色粉末。(磁性調色劑顆粒的制備實施例1)在709份去離子水中，加入451份0.1mol/1-Na3PO4水溶液，加熱至60℃，向其中逐漸地加入67.7份1.0mol/l-CaCl2水溶液，形成含磷酸鈣的含水介質。
苯乙烯 80份丙烯酸正-丁酯 20份不飽和的聚酯樹脂** 0.5份極性聚合物12份單偶氮染料Fe化合物 1份(負電荷控制劑)磁性粉末1 90份(表面處理過的)**雙酚A的氧化丙烯與氧化乙烯-加合物和反丁烯二酸的縮合產物。
用超微磨碎機(由Mitsui Miike Kakoki K.K.制造)均勻地分散并混合上述成分，形成單體混合物。將混合物加熱至60℃，向其中加入6份主要包含二十二酸二十二烷基酯并具有72℃的DSC熱-吸收峰值溫度(Tabs)的酯蠟，7份2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)(聚合引發劑，60℃時T1/2＝140分鐘)和2份2，2’-偶氮二異丁酸二甲酯(聚合引發劑，60℃時t1/2＝270分鐘，80℃時t1/2＝80分鐘)，相互混合，形成可聚合組合物。
將可聚合組合物加入上面制備的含水介質中，并在60℃N2氣下，通過TK均質機(TokushuKikaKogyo K.K.制)在10,000rpm下攪拌15分鐘，以在含水介質中分散可聚合組合物的小滴。然后，通過槳狀攪拌器進一步攪拌該系統，并在60℃反應7小時，在80℃的升高溫度下再攪拌3小時。反應后，冷卻懸浮液，并向其中加入鹽酸，以溶解磷酸鈣。然后，過濾聚合物，用水洗滌并干燥，得到具有6.7μm重均粒徑(D4)的黑色粉末1。
黑色粉末1的某些特性和物理性能與按照下列制備實施例制備的那些黑色粉末一起在表4中列出。(制備實施例2-4)除了分別使用極性聚合物2-4代替極性聚合物1之外，按照與制備實施例1相同的方法制備黑色粉末2-4。(對照的制備實施例1)除了使用極性聚合物5代替極性聚合物1之外，按照與制備實施例1相同的方法制備黑色粉末5。(對照的制備實施例2)除了省去極性聚合物1的使用之外，按照與制備實施例1相同的方法制備黑色粉末6。(制備實施例5)除了增加極性聚合物1至16份之外，按照與制備實施例1的相同方法制備黑色粉末7。(制備實施例6-10)除了分別使用磁性粉末2-6(表面處理過的)代替磁性粉末1之外，按照與制備實施例1的相同方法制備黑色粉末8-12。(對照的制備實施例3)除了使用磁性粉末9(未處理過的)代替磁性粉末1之外，按照與制備實施例1的相同方法制備黑色粉末13。(對照的制備實施例4)除了增加Na3PO4水溶液和CaCl2水溶液的量以便增加含水介質中磷酸鈣的量，并向其中進一步加入十二烷基苯磺酸鈉之外，按照與制備實施例1的相同方法制備具有2.9μm重均粒徑(D4)的黑色粉末14。(對照的制備實施例5)除了減少磁性粉末1至9份之外，按照與制備實施例1的相同方法制備黑色粉末15。(制備實施例11)除了增加磁性粉末1至202份之外，按照與制備實施例1的相同方法制備黑色粉末16。(制備實施例12和13)除了分別改變酯蠟的量至0.45份和50.5份之外，按照與制備實施例1的相同方法制備黑色粉末17和18。(制備實施例14)除了使用聚乙烯基蠟(Tabs＝115℃)代替酯蠟之外，按照與制備實施例1的相同方法制備黑色粉末19。(制備實施例15)在709份去離子水中，加入451份0.1mol/l-Na3PO4水溶液，加熱至60℃之后，逐漸地向其中加入67.7份1.0mol.l-CaCl2水溶液，形成含磷酸鈣的含水介質。
苯乙烯 80份丙烯酸正-丁酯20份不飽和的聚酯樹脂 0.6份(與制備實施例1中的相同)單偶氮染料Fe化合物 1.2份(負電荷控制劑)磁性粉末1107份(表面處理過的)用超微磨碎機(由MitsuiMiike Kakoki K.K.制造)均勻地分散并混合上述成分，形成單體混合物。將混合物加熱至60℃，向其中加入6份與制備實施例1中相同的酯蠟，7.2份2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)和2份2，2’-偶氮二異丁酸二甲酯，相互混合，形成可聚合組合物。
將可聚合組合物加入到上面制備的含水介質中，并在60℃N2氣下，通過TK均質機(由TokushuKikaKogyo K.K.制造)，在10,000rpm下攪拌15分鐘，以在含水介質中分散可聚合組合物的小滴。然后，通過槳狀攪拌器進一步攪拌該系統，并在60℃反應3小時，在80℃的升高溫度下再攪拌1小時。
然后，在上面的懸浮液中，加入苯乙烯 16份丙烯酸正-丁酯 4份極性聚合物1 2.4份2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基-戊腈) 0.4份二十二烷酸鈉0.1份水 20份的混合物，然后將該系統加熱至80℃，并在該溫度時攪拌6小時。
反應之后，冷卻懸浮液，并向其中加入鹽酸以溶解磷酸鈣。然后，過濾聚合物，用水洗滌并干燥，得到黑色粉末20(D4＝7.5μm)。(對照的制備實施例6)苯乙烯-丙烯酸正-丁基酯共聚物100份(＝80/20重量)不飽和的聚酯樹脂 0.5份(與制備實施例1中的相同)單偶氮染料Fe化合物 1份(負電荷控制劑)磁性粉末1(表面處理過的) 90份酯蠟 6份(與制備實施例1中的相同)將上述成分用混合器混合，并用雙-螺桿擠壓機在110℃熔融捏合。冷卻之后，用錘式粉碎機粗糙地壓碎熔融捏合產物，然后用渦輪式粉碎機(由Turbo KogyoK.K.)粉碎，氣動分選，得到黑色粉末21(D4＝7.6μm)。(制備實施例16)在55℃的處理溫度和90m/sec的旋轉葉片圓周速度下，用碰撞型表面處理設備，使在上面對照制備實施例6中制備的黑色粉末21經過球形化處理，得到黑色粉末22。
上述制備的黑色粉末1-22的性能在以下的表4中列出。磁性調色劑<磁性調色劑的制備實施例1>
在100份黑色粉末1中，加入1份疏水二氧化硅細粉(SBET＝140m2/g)，該粉末是通過依次用六甲基-二硅氮烷和硅油處理具有12nm初級粒徑(Dp1)的二氧化硅得到的，用Henschel混合器(由MitsuiMiike Kakoki K.K.制造)混合，得到磁性調色劑1。
磁性調色劑1的配方與按照下列制備實施例得到的那些磁性調色劑一起在以下的表5中列出。<制備實施例2-5>
分別將100份黑色粉末2-4和7與1份與制備實施例1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到磁性調色劑2-5。<制備實施例6>
將100份黑色粉末8與0.6份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到磁性調色劑6。<制備實施例7-10>
分別將100份黑色粉末9-12與1份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到磁性調色劑7-10。<制備實施例11>
將100份黑色粉末16與0.5份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到磁性調色劑11。<制備實施例12>
將100份黑色粉末17與1份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到磁性調色劑12。<制備實施例13和14>
分別將100份黑色粉末18和19與0.6份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到磁性調色劑13和14。<制備實施例15和16>
分別將100份黑色粉末20和22與1份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到磁性調色劑15和16。<制備實施例17-19>
將100份黑色粉末1分別與1份用六甲基二硅氮烷處理的疏水二氧化硅細粉(SBET＝200m2/g)，1份用異丁基三甲氧基硅烷處理的疏水氧化鈦(SBET＝100m2/g)，或1份用異丁基三甲氧基硅烷處理的疏水氧化鋁(SBET-150m2/g)混合，分別得到磁性調色劑17-19。<制備實施例20>
將100份黑色粉末1與1份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉和2份導電細粉1混合，得到磁性調色劑20。<制備實施例21-24>
將100份黑色粉末1分別與1份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉和2份導電細粉2-5中的一種混合，分別得到磁性調色劑21和24。<對照的制備實施例1-3>
分別將100份黑色粉末5，6和13與0.6份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到對照的磁性調色劑1-3。<對照的制備實施例1-3>
分別將100份的黑色粉末5，6和13與1份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到對照的磁性調色劑1-3。<對照的制備實施例4和5>
分別將100份黑色粉末14和15與1.5份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到對照的磁性調色劑4和5。<對照的制備實施例6>
分別將100份黑色粉末21與1份用于制備實施例1中的相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到對照的磁性調色劑6。光敏部件具有圖2所示的層狀結構的光敏部件是通過在30mm-直徑的鋁制圓柱形載體1上浸漬，依次形成下列層而制備的。
(1)第一層2是15μm厚的導電涂覆層(導電的)，主要包含有氧化錫和氧化鈦粉末分散于其中的酚醛樹脂。
(2)第二層3是0.6μm厚的主要包含改性尼龍和共聚物尼龍的底涂層。
(3)第三層4是0.6μm厚的電荷產生層，主要包含在長-波長區域內具有吸收峰的偶氮顏料，并被分散在縮丁醛樹脂中。
(4)第四層是25μm厚的電荷遷移層，其主要包含以8∶10的重量比例溶解于聚碳酸酯樹脂(根據Ostwald粘度法，具有2×104的分子量)中的空穴遷移三苯胺化合物，并進一步包含基于總固體為10％重量的分散于其中的聚四氟乙烯粉末(體積-平均粒徑(Dv)＝0.2μm)。用接觸角測量計(“CA-X”，源于Kyowa KaimenKagakuK.K.)測量，該層表面顯示出95度與純凈水的接觸角度。
使用上面制備的光敏部件(有機光電導(OPC)鼓)作為光敏部件100(像-承載部件)。使用充電偏壓從橡膠輥充電器117給光敏部件100均勻充電至-700伏特的暗區電位(Vd)，該偏壓包含-700伏特的DC電壓和1.5kVpp的AC電壓的重疊，該充電器包含分散于其中的導電碳，并用尼龍樹脂涂覆，且與光敏部件100鄰接。充電光敏部件在像區被暴露于源于激光掃描儀121的成影象激光123中，以便提供與-700伏特的暗區電位(Vd)相反的-160伏特的亮區電位(VL)。
顯影套筒102(調色劑攜帶部件)是由表面噴砂的16mm-直徑的鋁制圓柱形成的，該圓柱涂覆有大約7μm厚的顯示1.0μm粗糙度(JIS中心線-平均粗糙度Ra)的下列組成的樹脂層。顯影套筒102裝備有85mT(850Gauss)的顯影磁極和1.2m厚，1.0mm凈長的作為調色劑層厚度-調節部件的硅橡膠葉片。顯影套筒102位于距光敏部件100的310μm酚醛樹脂 100重量份石墨(Dv＝大約7μm) 90重量份碳黑 10重量份然后，使用DC-500伏特與峰-對-峰1500伏特及1900Hz頻率的AC電壓重疊的顯影偏壓，顯影套筒在103mm/sec的圓周速度下旋轉，其是以相同方向移動的光敏部件圓周速度(94mm/sec)的110％。
所用的轉印輥114是一個與圖3所示的輥34相同的輥。更特別的是，轉印輥34具有中心金屬34a，和形成于其上的導電彈性層34b，該導電彈性層包含分散于乙烯-丙烯橡膠中的導電碳。導電彈性層34b顯示出1×108ohm.cm的體積電阻率和24度表面橡膠硬度。當施與1.5kV的DC轉印偏壓時，具有20mm直徑的轉印輥34與光敏部件33(圖1中的光敏部件100)在59N/m(60g/cm)的壓力下鄰接，并按箭頭A所示的方向，在與光敏部件33相同的速率(70mm/sec)下旋轉。
定影裝置126是一個經由膜加熱的無油熱壓型裝置(“LBP-1760”，不像所示的輥型)。壓力輥是一個具有含氟-樹脂表層和30mm直徑的輥。定影裝置是在180℃的定影溫度和7mm輥隙寬度下操作的。
在這個實施例(實施例1)中，磁性調色劑1首先在15℃/10％RH的環境中，以90g/m2的普通紙作為轉印材料，在2000張紙上經受持續的成像測試。因此，調色劑顯示出良好的初始階段成像性能，該性能包括沒有轉印故障，如字符和線條中空像脫落的高轉印效率，并導致沒有模糊影象。
此外，基于1cm-寬的模線模式評估持續的成像性能，該橫線是以3cm的間距在低潛影電位的半色調像密度上排列的。
就下列項目進行性能評估。
為了評估轉印效率(ETF)(％)，在光敏部件上形成實心黑色像并將其轉印到白紙上。然后，通過聚酯粘合帶將轉印后光敏部件上的轉印剩余調色劑剝離下來，并將其應用到白紙上后，測量Macbeth(反射)密度C，將相同的聚酯帶用于已經被轉印但是仍然未被定影到白紙上的實心調色劑像上，測量Macbeth密度D。另外，將相同的聚酯粘合帶施用到空白紙上，以測定Macbeth密度上。根據下列公式從這些值計算轉印效率轉印效率TFF(％)＝((D-C)/(D-E))×100認為給予90％或更高轉印效率的像是令人滿意的。
分辨率根據下列標準，在600dpi的分辨率(由于潛影電場閉合，通常其是難以再現的)下，基于分離的100點的再現性而在初始階段評估A(100點中)至多5點缺陷。
B6-10點缺陷。
C11-20點缺陷。
D多于20點缺陷。
模糊影象是在印刷之前，通過使用帶綠色濾光片的反射計(“Model TC 6DS”，由TokyoDenshoku K.K.制造)在印刷于白色轉印紙上的圖像的白色背景部分上測量反射Rs(％)，并測量白色轉印紙的反射Rr(％)而評估的。模糊景象確定為Dr-Ds(％)。
通常2.0％或更低的模糊影像值代表好的像。
像密度(I.D.)是通過使用Macbeth密度儀(“RD 918”，由Macbeth Co.制造)，相對于第20張紙上的實心像，作為初始階段性能而測量的。
定影透印(背面沾污)是通過在初始階段，在持續形成的100個像樣品紙中，像背面上引起背面沾污的紙張數目而評估的。
充電性能是通過在持續成像中像故障(包括非像部分上的污斑和半色調像上的密度不規則性)的出現而評估的。評估是基于首次發現像故障時紙張的數目進行的。
結果與按照下列實施例和對照實施例得到的結果一起在表1中列出。如表6所示，磁性調色劑1不僅在初始階段，且在2000張紙上的持續成像的全部時間顯示出良好的成像性能。
磁性調色劑1在30℃/80％RH的環境中也顯示出良好的成像性能。
結果也在表6中列出。對照的實施例1-6除了使用對照的磁性調色劑1-6之外，按照與實施例1的相同方法進行成像的測試。結果也在表6中列出。像表6中所示的，成像性能通常從初始階段是較差的，且在某些情況中妨礙持續的成像。
表4黑色粉末(磁性調色劑顆粒)
*1Pmn.＝聚合，Pvz.＝粉碎 *2N.D.＝未檢測出表5磁性調色劑
*HMDS＝六甲基二硅氮烷SO＝硅油，i-BTMS＝異-丁基三甲氧基硅烷二氧化硅(HMDS→SO)意為先用HMDS，然后用SO處理過的二氧化硅導電粉末＝導電細粉(1，2…)
表6在15℃/10％RH中的成像性能
*1“N.E.”＝未評估*2“5/100”＝意為在100張紙之中的5張上觀察到背面沾污*3“N.O”意為未觀察到“1800/s”意為從大約第1800張紙上觀察到輕微的像故障“300，被干擾”意為自大約300張紙開始發生像故障，且干擾了持續的成像極性聚合物<極性聚合物的制備實施例6>
在裝備有回流管，攪拌器，溫度計，氮氣-進口管，液滴加入裝置和真空工具的加壓反應容器中，加入作為溶劑的150份甲醇，250份2-丁酮和100份2-丙醇，和作為單體的84份苯乙烯，13份丙烯酸2-乙基己基酯和3份2-丙烯酰氨基-2-甲基丙烷磺酸，攪拌下加熱至回流溫度。然后，在30分鐘內，一滴滴地向其中加入20份2-丁酮中的1份過氧-2-乙基己酸叔-丁基酯(聚合引發劑)的溶液，持續攪拌5小時，30分鐘內一滴滴地加入20份2-丁酮中的1份過氧-2-乙基己酸叔-丁基酯，再攪拌5小時，完成聚合。
蒸餾溶劑之后，用裝備有150目篩的切割研磨機粗糙地壓碎聚合物至100μm以下，得到極性聚合物6，其具有大約70℃的玻璃化轉變溫度(Tg)。<制備實施例7-16>
除了按照下面表7所示的改變單體成分之外，按照與制備實施例6相同的方法制備極性聚合物7-16。<對照的制備實施例2>
除了按照表7所示的改變單體成分之外，按照與制備實施例6的相同方法制備極性聚合物17。
表7極性聚合物極性聚合物單體*(份) TgMwAMPS 苯乙烯2-EHA DMAA (℃) (×104)6 3 8413 0 702.07 5 7817 0 611.58 0.03 91.47 8.50 805.59 0.2 86.8 13 0 704.510 1 8811 0 723.011 107515 0 621.012 158817 0 601.013 3 952 0 953.014 3 8412 1 702.015 3 8410 3 712.016 3 815 5 722.017 0 8713 0 702.0*AMPS＝2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸2-EHA＝丙烯酸2-乙基己基酯DMAA＝N，N-二甲基丙烯酰胺磁性調色劑顆粒(磁性調色劑顆粒的制備實施例A1)在709份去離子水中，加入451份0.1mol/l-Na2PO4水溶液，加熱至60℃，向其中逐漸地加入67.7份1.0mol/l-CaCl2水溶液，形成含磷酸鈣的含水介質。
苯乙烯 80份丙烯酸2-乙基己酯20份二乙烯基苯 0.5份極性聚合物6 5份磁性粉末1 85份
(表面處理過的)用超微磨碎機(由Mitsui Miike Kakoki K.K.制造)均勻地分散并混合上述成分，形成單體混合物。將混合物加熱至60℃，向其中加入6份主要包含二十二酸二十二烷基酯并具有72℃的DSC熱-吸收峰值溫度(Tabs)的酯蠟，7份2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)(聚合引發劑，60℃時，T1/2＝140分鐘)和2份2，2’-偶氮二異丁酸二甲酯(聚合引發劑，60℃時，t1/2＝270分鐘，80℃時，t1/2＝80分鐘)，相互混合，形成可聚合組合物。
在上面制備的含水介質中加入可聚合組合物，并在60℃N2氣體中通過TK均質機(由TokushuKikaKogyo K.K.制造)，在10,000rpm下攪拌12分鐘，以在含水介質中分散可聚合組合物的小滴。然后，通過槳狀攪拌器進一步攪拌該系統，并在60℃反應7小時，在80℃的升高溫度下再攪拌3小時。反應后，冷卻懸浮液，向其中加入鹽酸，溶解磷酸鈣。然后，過濾聚合物，用水洗滌并干燥，得到具有7.0μm的重均粒徑(D4)的黑色粉末A1。
黑色粉末Al的某些特性和物理性能與按照下列制備實施例制備的那些黑色粉末一起在表8中列出。(制備實施例A2-A11)除了分別使用極性聚合物7-16代替極性聚合物6之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備黑色粉末A2-A11。(制備實施例A12-A16)除了按照表8所示的改變極性聚合物6的量之外，按照制備實施例A1的相同方法制備黑色粉末A12-A16。(制備實施例A17-A22)除了分別使用磁性粉末2-6(表面處理過的)代替磁性粉末1之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備黑色粉末A17-A22。(制備實施例A23)在709份去離子水中，加入451份0.1mol/l-Na3PO4水溶液，加熱至60℃之后，逐漸地向其中加入67.7份1.0mol.l-CaCl2水溶液，形成含磷酸鈣的含水介質。
苯乙烯 80份丙烯酸2-乙基己酯20份極性聚合物6 5份磁性粉末1 90份(表面處理過的)用超微磨碎機(由Mitsui Miike Kakoki K.K.制造)均勻地分散并混合上述成分，形成單體混合物。將混合物加熱至60℃，向其中加入6份與用于制備實施例A1中相同的酯蠟，7.2份2，2’-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)和2份2，2’-偶氮二異丁酸二甲酯，相互混合，形成可聚合組合物。
在上面制備的含水介質中加入可聚合組合物，并在60℃ N2氣下，通過TK均質機(由TokushuKikaKogyo K.K.制造)，在10,000rpm下攪拌15分鐘，以在含水介質中分散可聚合組合物的小滴。然后，通過槳狀攪拌器進一步攪拌該系統，并在60℃反應3小時，在80℃的升高溫度下再攪拌1小時。
然后，在用超聲分散器分散之后，在上面的懸浮液中加入苯乙烯 15份過硫酸鉀1份十二烷基苯磺酸鈉0.1份去離子水 100份的混合物，然后將該系統加熱至80℃，并在最低限度的溫度下攪拌6小時。
反應之后，冷卻懸浮液，并向其中加入鹽酸以溶解磷酸鈣。然后，過濾聚合物，用水洗滌并干燥，得到黑色粉末A23(D4＝7.1μm)。(制備實施例A24)除了增加磁性粉末1的量至202份之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備黑色粉末A24。(制備實施例A25)除了使用聚乙烯基蠟(Tabs＝115℃)代替酯蠟之外，按照與制備實施例A1相同的方法制備黑色粉末A25。(制備實施例A26和A27)除了按照表8改變酯蠟的量之外，按照與制備實施例A1相同的方法制備黑色粉末A26和A27。(對照的制備實施例B1)除了使用極性聚合物A17代替極性聚合物6之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備黑色粉末A28。(對照的制備實施例B2)除了使用磁性聚合物8(表面處理過的)代替磁性聚合物1之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備黑色粉末A29。(對照的制備實施例B3)除了增加Na3PO4水溶液和CaCl2水溶液的量以便增加含水介質中磷酸鈣的量，并進一步向其中加入十二烷基苯磺酸鈉之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備具有2.9μm重均-粒徑(D4)的黑色粉末A30。(對照的制備實施例B4)除了減少Na3PO4水溶液和CaCl2水溶液的量以便減少含水介質中磷酸鈣的量之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備具有10.6μm重均-粒徑(D4)的黑色粉末A31。(對照的制備實施例B5)除了減少的磁性顆粒1的量至9份之外，按照與制備實施例A1的相同方法制備黑色粉末A32。(對照的制備實施例B6)苯乙烯-丙烯酸正-丁基酯共聚物100份(＝80/20重量)極性聚合物6 2份磁性顆粒1(表面處理過的) 90份酯蠟 6份(與制備實施例A1中的相同)將上述成分用混合器混合。并用雙-螺桿擠壓機在110℃熔融捏合。冷卻之后，用錘式粉碎機粗糙地壓碎熔融捏合產物，然后用渦輪式粉碎機(由Turbo KogyoK.K.制造)粉碎，氣動分選得到黑色粉末A33(D4＝7.2μm)。磁性調色劑<磁性調色劑的制備實施例A1>
在100份黑色粉末A1中，加入1份疏水二氧化硅細粉(SBET＝120m2/g)其是通過依次用六甲基-二硅氮烷和硅油處理具有12nm初級粒徑(Dp1)的二氧化硅得到的，用Henschel混合器(由Mitsui Miike Kakoki K.K.制造)混合，得到磁性調色劑A1。
磁性調色劑A1的配方與按照下列制備實施例得到的那些磁性調色劑一起在以下的表9中列出。<制備實施例A2>
將100份黑色粉末A2和1份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到磁性調色劑A2。<制備實施例A3>
將100份黑色粉末A3和0.6份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到磁性調色劑A3。<制備實施例A4-A5>
分別將100份黑色粉末A4及A5和1份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到磁性調色劑A4和A5。<制備實施例A6>
將100份黑色粉末A6和1.2份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到磁性調色劑A6。<制備實施例A7-A27>
分別將100份黑色粉末A7-A27和1份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到磁性調色劑A7-A27。<制備實施例A28-A30>
將100份黑色粉末A1分別與1份用六甲基二硅氮烷處理的疏水二氧化硅細粉(SBET＝180m2/g)，1份用異丁基三甲氧基硅烷處理的疏水氧化鈦(SBET＝90m2/g)，或1份用異丁基三甲氧基硅烷處理的疏水氧化鋁(SBET＝140m2/g)混合，分別得到磁性調色劑A28-A30。<制備實施例A31>
分別將每100份黑色粉末A1和1份與用于制備實施例1中相同的疏水二氧化硅細粉，和2份導電細粉1混合，得到磁性調色劑A31。<制備實施例A32-A35>
分別將每100份的黑色粉末A1和1份與用于制備實施例1中相同的疏水二氧化硅細粉，和2份導電細粉2-5中的一種混合，分別得到磁性調色劑A32和A35。<制備實施例A36>
用Henschel混合器(由Mitsui MiikeKakoki K.K.制造)，將100份黑色粉末A1與1份依次用六甲基二硅氮烷和硅油處理二氧化硅(Dpl＝12nm)得到的疏水二氧化硅細粉(SBET＝120m2/g)，及0.2份用六甲基二硅氮烷處理二氧化硅(Dpl＝80nm)得到的疏水二氧化硅細粉混合，得到磁性調色劑A36。<對照的制備實施例B1-B2>
分別將100份黑色粉末A28及A29和1份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到對照的磁性調色劑B1和B2。<對照的制備實施例B3>
將100份黑色粉末A30和1.5份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到對照的磁性調色劑B3。<對照的制備實施例B4>
將100份黑色粉末A31和0.7份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，得到對照的磁性調色劑B4。<對照的制備實施例B5-B6>
分別將每100份的黑色粉末A32及A33和1份與用于制備實施例A1中相同的疏水二氧化硅細粉混合，分別得到對照的磁性調色劑B5和B6。
結果在表10中列出。對照實施例7-12除了使用對照磁性調色劑B1-B6之外，按照與實施例25相同的方法進行成像測試。結果也在表10中列出。像表10所示的那樣，通常成像性能自初始階段較差，并在成像的持續中變得更差，以致在某些情況中干擾了持續的成像。
表8黑色粉末(磁性調色劑顆粒)
*1Pmn.＝聚合，Pvz.＝粉碎 *2N.D.＝未檢測出表9磁性調色劑
* HMDS＝六甲基二硅氮烷SO＝硅油，i-BTMS＝異-丁基三甲氧基硅烷二氧化硅(HMDS→SO)意為先用HMDS，然后用SO處理過的二氧化硅導電粉末＝導電細粉(1，2…)
表10在15℃/10％RH中的成像性能
*1 “N.E.”＝未評估*2 “5/100”＝意為在100張紙之中的5張上觀察到背面沾污*3 “N.O.”意為未觀察到“1800/s”意為從大約第1800張紙上觀察到輕微的像故障“300，被干擾”意為從大約300張紙開始出現像故障，且干擾了持續的成像實施例60-91除了使用磁性調色劑1-4，20-24，A1-A16，A22，A26和A31-A35；從15℃/10％RH改變環境至30℃/80％RH，從90g/m2的紙改變轉印材料為75g/m2的紙；在4％的像面積百分比下改變印刷模式為橫向線像之外，在與實施例25相同的條件下進行成像該結果與下列實施例的那些結果一起在表12中列出。
像評估是相對于下列項目進行的。(1)像密度(I.D.)以500張紙直到2000張紙的間隔自初始階段印刷實心像，通過Macbeth反射光密度計(“RD918”，源于MacbethCo.)測量其相對于白色背景部分(0.00)的反射密度，并根據下列標準評估AI.D.≥1.40B1.35≤I.D.≤1.40C1.00≤I.D.＜1.35DI.D.＜1.00(2)模糊影象使用反射計(“MODELTC-6DS”，由Tokyo denshoku K.K.制造)和綠色過濾器測量空白白紙和印刷像白色背景部分的白度，以確定它們之間的差異為模糊影象(％)，并根據下列標準進行評估A低于1.00％B1.0％-低于2.0％C2.0％-低于3.0％D3.0％或更高(3)轉印效率TEF(％)以上述相同方法測量，并根據下列公式計算
TEF(％)＝((D C)/(D-E))×100，其中D轉印的實心像密度，C:轉印剩余調色劑像密度，和E黑色紙密度，分別經由聚酯型粘合帶測量。根據下列標準進行評估ATEF≥97％B94％≤TEF＜97％C90％≤TEF＜94％DTEF＜90％(4)調色劑的消耗Tcsmp在2000張紙上持續成像之后，測量顯影劑容器中減少的磁性調色劑的量(mg)，以計算調色劑的消耗Tcsmp(mg/張)。
評估結果在下面的表11中列出。
表11在30℃/80％RH中的成像性能
權利要求
1.一種磁性調色劑，包含磁性調色劑顆粒和與磁性調色劑顆粒混合的無機細粉，每個顆粒均至少包含粘合劑樹脂，氧化鐵和含硫聚合物；其中該磁性調色劑具有3-10μm的重均粒徑(D4)，該磁性調色劑具有至少0.970的平均圓形度，該磁性調色劑在79.6kA/m(1000奧斯特)磁場中，具有10-50Am2/kg(emu/g)的磁化強度。
2.根據權利要求1的磁性調色劑，其中該磁性調色劑具有3-10μm的重均粒徑(D4)，通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和B量的鐵，滿足B/A＜0.001，且該磁性調色劑包含至少50％數量的滿足D/C≤0.02關系式的磁性調色劑顆粒，其中C代表每個磁性調色劑顆粒投影面積等效的圓周直徑，D代表磁性調色劑顆粒的表面與包含在磁性調色劑顆粒中的氧化鐵顆粒之間的最小距離。
3.根據權利要求1的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有E量的硫和F量的氮。滿足0.25≤F/E≤4。
4.根據權利要求3的磁性調色劑，其中E和F滿足0.8≤F/E≤3.0。
5.根據權利要求1的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和E量的硫，產生0.0003-0.0050范圍內的E/A比例。
6.根據權利要求1的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和F量的氮，產生0.0005-0.010范圍內的F/A比例。
7.根據權利要求1的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和B量的鐵，滿足B/A＜0.0005。
8.根據權利要求7的磁性調色劑，其中A和B滿足B/A＜0.0003。
9.根據權利要求1的磁性調色劑，其中該磁性調色劑包含相對于調色劑顆粒為0.05-3.00％數量比例的分離含鐵顆粒。
10.根據權利要求1的磁性調色劑，其中磁性調色劑包含至少65％數量的滿足D/C≤0.02關系式的磁性調色劑顆，其中C代表每個磁性調色劑顆粒投影面積等效的圓周直徑，D代表磁性調色劑顆粒的表面與包含在磁性調色劑顆粒中的氧化鐵顆粒之間的最小距離。
11.根據權利要求10的磁性調色劑，其中該磁性調色劑包含至少75％數量的滿足D/C≤0.02關系式的磁性調色劑顆粒。
12.根據權利要求1的磁性調色劑，其中含硫聚合物是含有磺酸基團(-SO3X，其中X表示氫或堿金屬)的聚合物。
13.根據權利要求12的磁性調色劑，其中含硫聚合物是含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺聚合物。
14.根據權利要求1的磁性調色劑，其中含硫聚合物具有50-100℃的玻璃化轉變溫度(Tg)。
15.根據權利要求1的磁性調色劑，其中含硫聚合物具有2,000-100,000的重均分子量。
16.根據權利要求13的磁性調色劑，其中含硫聚合物包含0.01-20重量％的含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺的聚合單元。
17.根據權利要求13的磁性調色劑，其中含硫聚合物包含0.05-10重量％的含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺的聚合單元。
18.根據權利要求13的磁性調色劑，其中含硫聚合物包含0.1-5重量％的含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺的聚合單元。
19.根據權利要求1的磁性調色劑，其中每100重量份的粘合劑樹脂包含0.05-20重量份的含硫聚合物。
20.根據權利要求1的磁性調色劑，其中調色劑顆粒包含基于粘合劑樹脂為0.5-50重量％的蠟。
21.根據權利要求20的磁性調色劑，其中在DSC(差示掃描量熱法)的熱吸收曲線上，蠟在40-110℃的范圍內，顯示產生最大熱吸收峰值溫度的熱性能。
22.根據權利要求21的磁性調色劑，其中蠟在45-90℃的范圍內顯示最大熱吸收峰值溫度。
23.根據權利要求1的磁性調色劑，其中氧化鐵已經在含水介質中用偶聯劑表面處理過。
24.根據權利要求1的磁性調色劑，其中磁性調色劑具有至少0.99的模式圓形度。
25.根據權利要求1的磁性調色劑，其中無機細粉具有4-80nm的平均初級粒徑且以0.1-4重量％的比例包含在磁性調色劑中。
26.根據權利要求25的磁性調色劑，其中無機細粉包含選自二氧化硅，氧化鈦，氧化鋁和這些的復合氧化物中的至少一種。
27.根據權利要求25的磁性調色劑，其中的無機細粉已經被疏水處理過。
28.根據權利要求25的磁性調色劑，其中無機細粉已經至少用硅油疏水處理過。
29.根據權利要求25的磁性調色劑，其中無機細粉已經至少用硅烷化合物和硅油疏水處理過。
30.根據權利要求1的磁性調色劑，其中無機細粉和大于無機細粉的導電細粉被運送到調色劑顆粒的表面。
31.根據權利要求30的磁性調色劑，其中導電細粉具有至多109ohm.cm的體積電阻率。
32.根據權利要求30的磁性調色劑，其中導電細粉具有至多106ohm.cm的體積電阻率。
33.根據權利要求30的磁性調色劑，其中導電細粉是非磁性的。
34.一種磁性調色劑，包含磁性調色劑顆粒和與磁性調色劑顆粒混合的無機細粉，每個顆粒均至少包含粘合劑樹脂，氧化鐵和含硫聚合物；其中該磁性調色劑具有3-10μm的重均粒徑(D4)，通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和B量的鐵，滿足B/A＜0.001，且該磁性調色劑包含至少50％數量的滿足D/C≤0.02關系式的磁性調色劑顆粒，其中C代表每個磁性調色劑顆粒投影面積等效的圓周直徑，D代表磁性調色劑顆粒的表面與包含在磁性調色劑顆粒中的氧化鐵顆粒之間的最小距離。
35.根據權利要求34的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有E量的硫和F量的氮。滿足0.25≤F/E≤4。
36.根據權利要求35的磁性調色劑，其中E和F滿足0.8≤F/E≤3.0。
37.根據權利要求34的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和E量的硫，產生0.0003-0.0050范圍內的E/A比例。
38.根據權利要求34的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和F量的氮。產生0.0005-0.010范圍內的F/A比例。
39.根據權利要求34的磁性調色劑，其中通過X-射線光電子能譜的測量，該磁性調色劑顆粒在其表面保留有A量的碳和B量的鐵，滿足B/A＜0.0005。
40.根據權利要求39的磁性調色劑，其中A和B滿足B/A＜0.0003。
41.根據權利要求34的磁性調色劑，其中該磁性調色劑包含相對于調色劑顆粒為0.05-3.00％數量比例的分離含鐵顆粒。
42.根據權利要求34的磁性調色劑，其中磁性調色劑包含至少65％數量的滿足D/C≤0.02關系式的磁性調色劑顆粒，其中C代表每個磁性調色劑顆粒投影面積等效的圓周直徑，D代表磁性調色劑顆粒的表面與包含在磁性調色劑顆粒中的氧化鐵顆粒之間的最小距離。
43.根據權利要求42的磁性調色劑，其中包含至少75％數量的滿足D/C≤0.02關系式的磁性調色劑顆粒。
44.根據權利要求34的磁性調色劑，其中含硫聚合物是含有磺酸基團(-SO3X，其中X表示氫或堿金屬)的聚合物。
45.根據權利要求44的磁性調色劑，其中含硫聚合物是含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺聚合物。
46.根據權利要求34的磁性調色劑，其中含硫聚合物具有50-100℃的玻璃化轉變溫度(Tg)。
47.根據權利要求34的磁性調色劑，其中含硫聚合物具有2,000-100,000的重均分子量。
48.根據權利要求45的磁性調色劑，其中含硫聚合物包含0.01-20重量％的含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺的聚合單元。
49.根據權利要求45的磁性調色劑，其中含硫聚合物包含0.05-10重量％的含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺的聚合單元。
50.根據權利要求45的磁性調色劑，其中含硫聚合物包含0.1-5重量％的含磺酸基團的(甲基)丙烯酰胺的聚合單元。
51.根據權利要求34的磁性調色劑，其中每100重量份的粘合劑樹脂包含0.05-20重量份的含硫聚合物。
52.根據權利要求34的磁性調色劑，其中調色劑顆粒包含基于粘合劑樹脂為0.5-50重量％的蠟。
53.根據權利要求52的磁性調色劑，其中在根據DSC(差示掃描式量熱法)的熱吸收曲線上，在40-110℃的范圍內，蠟顯示產生最大熱吸收峰值溫度的熱性能。
54.根據權利要求53的磁性調色劑，其中蠟劑在45-90℃的范圍內顯示最大熱吸收峰值溫度。
55.根據權利要求34的磁性調色劑，其中氧化鐵已經在含水介質中用偶聯劑表面處理過。
56.根據權利要求34的磁性調色劑，其中磁性調色劑具有至少0.99的模式圓形度。
57.根據權利要求34的磁性調色劑，其中無機細粉具有4-80mm的平均初級粒徑，且以0.1-4重量％的比例包含在磁性調色劑中。
58.根據權利要求57的磁性調色劑，其中無機細粉包含選自二氧化硅，氧化鈦，氧化鋁和這些的復合氧化物中的至少一種。
59.根據權利要求57的磁性調色劑，其中無機細粉已經被疏水處理過。
60.根據權利要求57的磁性調色劑，其中無機細粉已經至少用硅油疏水處理過。
6 1.根據權利要求57的磁性調色劑，其中無機細粉已經至少用硅烷化合物和硅油疏水處理過。
62.根據權利要求34的磁性調色劑，其中無機細粉和大于無機細粉的導電細粉被運送到調色劑顆粒的表面。
63.根據權利要求62的磁性調色劑，其中導電細粉具有至多109ohm.cm的體積電阻率。
64.根據權利要求62的磁性調色劑，其中導電細粉具有至多106ohm.cm的體積電阻率。
65.根據權利要求62的磁性調色劑，其中導電細粉是非磁性的。
全文摘要
一種能夠顯示與環境變化無關的穩定充電性能的磁性調色劑,它是由磁性調色劑顆粒和與磁性調色劑顆粒混合的無機細粉形成的,每個顆粒均至少包含粘合劑樹脂,氧化鐵和含硫聚合物。該磁性調色劑還由于滿足3－10μm的重均粒徑(D4),至少0.970的平均圓形度,及在79.6kA/m(1000奧斯特)磁場中10－50Am
文檔編號G03G9/083GK1338664SQ01140759
公開日2002年3月6日 申請日期2001年7月27日 優先權日2000年7月28日
發明者河本惠司, 瀧口剛, 千葉道彥, 馬籠道久, 橋本昭, 鏑木武志, 柳瀬惠理子 申請人:佳能株式會社