CN100449410C - 评测着色剂的方法、着色剂和静电潜像显影用调色剂 - Google Patents

评测着色剂的方法、着色剂和静电潜像显影用调色剂 Download PDF

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Abstract

对通过用偶联剂处理氧化铁表面制得的着色剂进行选择，使得pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6%、且体积变化率为30.9至50.0%。当通过掺合该选定的着色剂制造静电潜像显影用调色剂时，可以获得优选可用于基于非磁性单组分显影系统的显影工艺的调色剂。

Description

评测着色剂的方法、着色剂和静电潜像显影用调色剂
技术领域
本发明涉及评测着色剂的方法、着色剂和静电潜像显影用调色剂。
技术背景
传统地，含有粘合剂用树脂和氧化铁的调色剂是已知的使静电潜像显影的调色剂(参看，例如，日本专利3049865号)。这种调色剂被称作“磁性调色剂”，其主要用于采用磁性单组分显影系统的成像装置。
氧化铁作为磁粉使调色剂磁化。此外，氧化铁也可以用作黑色着色剂。因此，即使在采用非磁性单组分显影系统的成像装置用的调色剂中也可以使用氧化铁作黑色着色剂。
此外，日本专利3049865号还提出用偶联剂处理氧化铁表面以提高氧化铁在粘合剂用树脂中的分散性。在氧化铁表面存在羟基。因此，氧化铁表现出亲水性，而且不一定与粘合剂用树脂非常相容。然而，当用偶联剂处理氧化铁时，氧化铁表面上的羟基被掩盖，而氧化铁表面变成疏水性。由此，提高氧化铁在粘合剂用树脂中的分散性。
当如上所述用偶联剂处理氧化铁表面时，氧化铁的表面处理状况会根据各种因素综合情况的不同而不同，包括，例如，偶联剂的用量和偶联剂的水解程度。因此，表面处理后氧化铁的物理性质也会根据各种条件的不同而不同。因此，所有已经用偶联剂进行过表面处理的氧化铁作为掺入静电潜像显影用调色剂中的着色剂并非总是有效的。必须选择有效的着色剂。
然而，还没有确立任何评测方法，可以有效地选择掺入静电潜像显影用调色剂中的着色剂。也就是说，在传统技术中，使用在任何适当设定的制造条件下制成的着色剂来制造调色剂，然后仅仅尝试用其实际进行静电潜像的显影，并转印到记录介质上，其中没有对着色剂本身进行任何评测以选择掺入静电潜像显影用调色剂中的着色剂。
在采用无刮板(cleaner-less)静电显影工艺的成像装置(未配备去除感光元件上残留的调色剂用的清洁刮板)中，如果在转印到记录介质上时产生任何故障而调色剂残留在感光元件上，那么就会对记录介质上记录的图象质量产生不好的影响，例如，下次在记录介质上进行记录时会产生重影(残留图象或余象)。因此，在这种成像装置中，使用几乎不会产生转印故障的调色剂是重要的。
然而，关于转印故障和待掺入静电潜像显影用调色剂中的着色剂的物理性能之间的关系，还没有先例对此进行过研究。
在这种情况下，发明人已经发现，当在粘合剂用树脂中掺入用偶联剂处理氧化铁表面制成的着色剂以制造静电潜像显影用调色剂时，如果使用通过特定评测方法选出的着色剂，那么即使在采用无刮板静电显影工艺的成像装置中，也不会在转印到记录介质上时产生任何故障，而且还可以提高记录介质上记录的图象质量。
发明内容
基于上述知识，已经完成了本发明，其一个目的是提供一种评测着色剂的方法，其中在粘合剂用树脂中掺入用偶联剂处理氧化铁表面制成的着色剂以制造静电潜像显影用调色剂时，可以选择优选的着色剂。本发明的另一个目的是提供根据该评测方法选出的着色剂，以及与该着色剂掺合而成的静电潜像显影用调色剂。
根据本发明的第一个方面，提供了一种对掺入静电潜像显影用调色剂的着色剂进行评测的方法，其中着色剂是由利用偶联剂进行表面处理以产生疏水表面的氧化铁制成的，该方法包括：
测量着色剂的pH值；计算用偶联剂对着色剂的表面涂布率；测定着色剂的体积变化率；并选择表现出pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6％、且体积变化率为30.9至50.0％的着色剂。
根据本发明的第二个方面，提供了一种掺入静电潜像显影用调色剂中的着色剂，该着色剂由利用偶联剂进行表面处理以产生疏水表面的氧化铁制成，其中pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6％、且体积变化率为30.9至50.0％。
根据本发明的第三个方面，提供了一种静电潜像显影用调色剂；含有着色剂和粘合剂用树脂，其中着色剂是由利用偶联剂进行表面处理以产生疏水表面的氧化铁制成，且该着色剂表现出pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6％、且体积变化率为30.9至50.0％。
附图说明
图1表示用于解释体积变化率的计算方法的示意图。
图2表示用于转印残留试验的印刷机的工艺单元的截面图。
具体实施方式
在上述各个发明中，着色剂是由利用偶联剂进行表面处理以使表面具有疏水性的氧化铁构成的。
可用作氧化铁的材料包括氧化铁颗粒，例如磁赤铁矿颗粒、磁铁矿颗粒和作为磁赤铁矿和磁铁矿之间的两性氧化物的非定比化合物颗粒。氧化铁颗粒中可以在不抑制氧化铁颗粒特性的范围内含有铁和氧之外的杂质。例如，可以含有Mn、Co、Ni、Cu、Mg、Zn、Ba、Sr和Pb。可以适当地选择氧化铁颗粒的形状，例如，选自针状、立方体状、八面体状、球状和片状。比表面积优选为大约1至30平方米/克。
可用作偶联剂的材料包括，例如，基于硅烷、钛和铝的偶联剂。特别地，优选基于硅烷的偶联剂。可用作硅烷类偶联剂的材料包括通式X-Si-(OR)n所示的物质，条件是X代表有机官能团例如烷基、乙烯基、环氧丙氧基和甲基丙烯酸基，OR代表烷氧基例如甲氧基和乙氧基，n代表1至3的整数。
上述硅烷类偶联剂的具体名称包括，例如，乙烯基三氯甲硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三乙氧基硅烷、p-苯乙烯基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-B(氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、二(三乙氧基丙基)四硫化物、γ-异氰酸根丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基乙烯基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、和癸基三甲氧基硅烷。
优选地，基于100重量份作为基础材料的氧化铁颗粒，上述偶联剂的用量为0.5至5重量份。具体的表面处理方法可以包括湿法和干法。例如，湿法在于下述方法：使氧化铁分散在诸如水或有机溶剂的分散介质中以形成浆料，边进行搅拌边向其中加入偶联剂。在如上所述的湿法中，由于氧化铁在液体中分散，所以氧化铁可以相对容易地分散至达到初级粒子级别。因此，可以均匀或一致地进行表面处理。另一方面，例如，干法在于下述方法：在诸如亨舍尔(Henschel)混合机的高速搅拌器中搅拌氧化铁的同时，喷洒偶联剂本身或用水或有机溶剂稀释偶联剂获得的制剂。如上所述的干法适合大规模生产，因为不会产生任何过量凝结物，而在其它方法中尤其是干燥步骤会导致这种情况的产生。本发明中的着色剂无论通过湿法或干法处理时都不会产生任何问题。
在本发明的评测方法中，如下所述进行第一至第三个试验，这三个试验是针对上述着色剂进行的。
第一个试验是测量pH值的试验。具体而言，例如，可以使用下列试验程序。也就是说，可以根据基于JIS K-5101-1991 26(3.1)沸腾法的下列程序测量pH值。首先，将5克上述着色剂(＝表面处理过的氧化铁)和100毫升纯净水加入烧瓶(容积：200毫升)中，将它们沸腾7分钟，然后冷却至室温。在沸腾进行时，水从烧瓶中蒸发出来。由此，为了在烧瓶中补充相当于蒸发量的水，只单独使水汽化并冷却至室温，并将水以相当于蒸发量的量加入烧瓶中。将烧瓶中所含的着色剂和水充分搅拌以便用pH/ION计F-24(HORIBA，Ltd.制造)进行测量。
第二个试验是计算利用偶联剂的表面涂布率的试验。例如，可以根据下列程序计算表面涂布率。首先，根据下列数值表达式(1)由偶联剂固有的最小涂布面积a(平方米/克)以及作为处理客体的氧化铁的BET比表面积b(平方米/克)和量w’(克)计算涂布一层氧化铁表面所需的偶联剂添加量w(克)。
偶联剂的添加量w(克)＝(w’×b)/a    (1)
假定100％的涂布率是指当以理论上在氧化铁表面涂布一层的添加量w进行处理时，氧化铁表面上的所有羟基都结合到硅烷偶联剂上的状况。在处理完后对氧化铁进行碳元素分析，由此测量总碳量。规定获得的测量值相当于涂布率为100％时的总碳量。
随后，用有机溶剂清洗处理过的氧化铁，由此去除没有化学结合的偶联剂。再次对清洗和干燥后的氧化铁进行碳元素分析以测量总碳量。获得的测量值被认为相当于由化学结合的偶联剂产生的总碳量。
由此，可以由这些测量值计算化学吸附到氧化铁表面上的偶联剂产生的表面涂布率。
第三个试验是测定体积变化率的试验。例如，可以根据下列程序计算体积变化率。首先，预先在直径为10毫米的圆筒形容器中加入3毫升蒸馏水。将1重量份上述着色剂(＝表面处理过的氧化铁)分散在3重量份苯乙烯单体中，由此制备分散液。从上述圆筒形容器的底部平稳注入3毫升该分散液。由此，在以蒸馏水为主要成分的第一层下方形成以苯乙烯单体和着色剂为主要成分的第二层。由此，在注入后立即测量第二层的高度。在注入后使圆筒形容器静置60分钟后，一部分苯乙烯单体从第二层中分离出来，在第一层上形成以苯乙烯单体为主要成分的第三层。由此，从注入起经过60分钟后测量第二层的高度b。根据下列数值表达式(2)由高度a、b计算体积变化率c。
体积变化率c(％)＝(1-b/a)×100    (2)
进行上述三种试验后，根据试验结果选择表现出pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6％、且体积变化率为30.9至50.0％的着色剂。
着色剂的pH值被认为会随偶联剂在氧化铁表面的吸附量(涂布率)和偶联剂的官能团的不同而变化。如果偶联剂的结合不足，推测，例如，由于未反应的烷氧基、羟基和硅烷醇基的影响，着色剂的pH会表现出落在上述数值范围外的不适当的值。如果着色剂的pH值不在上述数值范围内，就会出现着色剂的分散性降低的趋势。例如，在使用粉碎法的情况下，在物料的捏和步骤中在半熔融态的粘合剂用树脂中的分散性恐怕会降低。在使用悬浮聚合法的情况下，分散液的分散稳定性恐怕会降低。
利用偶联剂的表面涂布率被认为表明通过化学吸附或强物理吸附与氧化铁表面结合的偶联剂的量。这时，表明偶联剂的量的参数也可以包括，例如，偶联剂的掺合量(掺合比率)。然而，掺合量还包括那些没有与氧化铁表面结合的偶联剂和以会被有机溶剂清洗掉的形式存在的偶联剂的量。因此，这种形式的偶联剂在调色剂制造过程中从氧化铁中剥落，即使这种偶联剂存在于氧化铁表面附近。考虑到这一事实，上述表面涂布率被认为反映了通过化学吸附或强物理吸附与氧化铁结合的偶联剂的量。因此，表面涂布率被认为能够有效地评测使表面改性的实际效力。如果表面涂布率低于26.7％，通过化学吸附或强物理吸附与氧化铁表面结合的偶联剂的量太少。因此，偶联剂产生的使表面改性的效力不足。疏水性受损而且分散进入粘合剂用树脂的分散性受损。另一方面，如果表面涂布率超过81.6％，通过化学吸附或强物理吸附与氧化铁结合的偶联剂的量过大。因此，被认为会出现下述趋势，即氧化铁被偶联剂以多种形式涂布形成多层结构。会增加过量烷氧基和任何水解羟基存在的可能性。这些因素被认为会对着色剂的分散性产生不利的影响。
此外，体积变化率是一个选择指标，以选择那些很好地平衡了着色剂对有机材料的适合性与高分散性的材料。当苯乙烯单体的分离量很大时，第三层增厚，而第二层相应变薄。因此，在这种情况下，体积变化率增大，这会造成着色剂与苯乙烯单体之间的适合性不令人满意的事实。如果体积变化率超过50.0％，就会出现下述趋势，即着色剂与苯乙烯单体之间的适合性过于受损，这是不合意的。另一方面，如果苯乙烯的分离量很小，则第三层变薄，而第二层相应增厚。因此，在这种情况下，体积变化率降低，这会造成下述事实，即氧化铁在苯乙烯单体中形成凝结物，氧化铁的总体积变大，而该单体滞留在凝结物中。如果体积变化率低于30.9％，会出现下述趋势，即氧化铁在有机材料中的分散性降得过低，这是不合意得。换言之，排除了那些体积变化率过高或过低的材料，就可以选择很好地平衡了对有机材料令人满意的适合性与高分散性的着色剂。因此，预计在制造调色剂时，可以获得在带电性和流动性方面令人满意的调色剂。
根据上述评测方法选出的着色剂相当于本发明的着色剂。
此外，通过掺合该着色剂制得的静电潜像显影用调色剂相当于本发明的静电潜像显影用调色剂。然而，在制造本发明的静电潜像显影用调色剂时，即使除本发明的着色剂外还辅助加入了少量另一种着色剂(在不会抑制本发明的着色剂产生的特性的范围内)，也不会产生任何问题。可用作另一种着色剂的材料包括，例如，炭黑、其它颜料和其它染料。
制造静电潜像显影用调色剂的方法可以任意采用制造这种静电潜像显影用调色剂颗粒(下文称作“调色剂颗粒”)时使用的已知方法。例如，可以通过粉碎法制造调色剂，其中将粘合剂用树脂和着色剂(如果需要，和其它添加剂或类似物质)熔融并捏和，随后粉碎并在冷却后分粒，从而获得所需的粒度分布。或者，可以通过聚合法制造调色剂，其中含有用作粘合剂用树脂的原材料的可聚合单体和着色剂(如果需要，和其它添加剂)的可聚合制剂在合适的水性介质中聚合。为了获得即使在再生纸上也能提供令人满意的图象质量的调色剂，优选使用由聚合法制成的调色剂。基于聚合法的制造通常是例如根据悬浮聚合法、乳液聚合法、分散聚合法和熔融悬浮法(乳化分散法)进行的。
调色剂颗粒可以具有通过结合不同的聚合物获得的胶囊(capsule)结构，例如胶囊结构和核壳结构。具有胶囊结构的调色剂颗粒(下文有时称作“胶囊调色剂”)可以是由粉碎法制得的颗粒也可以是由聚合法制得的颗粒。
至于调色剂颗粒的粒度，体积平均粒度(dv)为3至12微米，优选为4至10微米，而体积平均粒度和数均粒度(dn)之间的比率(dv/dn)为1至1.3。
制造调色剂颗粒时可以使用的粘合剂用树脂的具体例子包括，例如迄今已经广泛用于调色剂的树脂，包括，例如，苯乙烯的聚合物及其取代衍生物，例如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯和聚甲基苯乙烯；苯乙烯共聚物，例如苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、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-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、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-异戊二烯共聚物、苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物、苯乙烯-顺丁烯二酸酯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯、聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、酚树脂、脂族或脂环烃树脂、芳族石油树脂、和氯化石蜡。这些化合物可以单独或混合使用。
优选的可通过聚合法制造调色剂颗粒的可聚合单体包括单乙烯单体。具体而言，该单体的例子是包括，例如下列物质的单乙烯单体：苯乙烯单体例如苯乙烯、乙烯基甲苯和α-甲基苯乙烯；丙烯酸、甲基丙烯酸；丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物，例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸isobonyl酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸isobonyl酯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯、丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺；单烯烃单体，例如乙烯、丙烯和丁烯；乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯和丙酸乙烯酯；乙烯醚，例如乙烯甲基醚和乙烯乙基醚；乙烯基酮类，例如乙烯基甲基酮和甲基异丙基酮；和含氮的乙烯基化合物，例如2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶和N-乙烯基吡咯烷酮。这些单乙烯单体可以单独使用，或者多种单体结合使用。优选上述单乙烯单体包括，例如，苯乙烯单体和苯乙烯单体与丙烯酸或甲基丙烯酸衍生物的结合。
通过聚合法制造调色剂颗粒时，对于热补偿方面的改进而言，与可聚合单体一起使用诸如可交联单体和可交联聚合物的可交联化合物是有效的。可交联单体是含有两个或多个可聚合碳-碳不饱和双键的单体。具体而言，可交联单体包括，例如，芳族二乙烯基化合物，例如二乙烯基苯、二乙烯基萘和它们的衍生物；二亚乙基不饱和羧酸酯，例如二甲基丙烯酸乙二醇酯和二甲基丙烯酸二乙二醇酯；由两个末端都含有诸如1，4-丁二醇和1，9-壬二醇的醇的脂族化合物生成的(甲基)丙烯酸酯；二乙烯基化合物，例如N，N-二乙烯基苯胺和二乙烯基醚；和含有三个或更多乙烯基的化合物。可交联聚合物包括，例如，由聚硅氧烷、聚酯和分子中含有两个或多个羟基的聚丙烯和聚乙烯生成的(甲基)丙烯酸酯。如上所述的可交联单体和可交联聚合物可以各自单独使用，也可以两种或多种结合使用。相对于100重量份可聚合单体，使用量通常不超过10重量份，优选0.1至2重量份。如上所述的可聚合单体和可交联化合物聚合产生粘合剂用树脂。
可用于通过聚合法制造调色剂颗粒的聚合引发剂的例子是过硫酸盐，例如过硫酸钾和过硫酸铵；偶氮化合物，例如4，4’-偶氮二(4-氰戊酸)、2，2’-偶氮二(2-脒基丙烷)二元酸盐、2，2’-偶氮二-2-甲基-N-1，1’-二(羟甲基)-2-羟乙基丙酰胺、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二异丁腈、和1，1’-偶氮二(1-环己烷腈)；和过氧化物，例如过氧甲乙醚、过氧二叔丁醚、过氧化乙酰、过氧化二枯基、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基perbutyl新戊酸酯、己酸叔己基过氧化-2-乙酯、过氧新戊酸叔丁酯、过氧新戊酸叔己酯、过氧化二碳酸二异丙酯、二叔丁基过氧化间苯二酸酯、1，1，3，3’-四甲基丁基过氧化-2-乙基己酸酯、和过异丁酸叔丁酯。此外，聚合引发剂可包括通过将上述聚合引发剂与还原剂结合制得的氧化还原引发剂。
特别地，尤其优选选择可溶于所用可聚合单体的油溶性聚合引发剂。如果必要，可以结合使用水溶性聚合引发剂。相对于100重量份可聚合单体，上述聚合引发剂的用量为0.1至20重量份，优选0.3至15重量份，更优选0.5至10重量份。聚合引发剂可以预先加入可聚合单体组合物中。在某些情况下，聚合引发剂也可以在粒化步骤完成后加入悬浮液中。
此外，除了上述材料，还可以作为添加剂加入脱模剂和电荷控制剂以改进调色剂的性能。此外，在通过聚合法进行制造时，还可以加入，例如，分子量调节剂。
脱模剂的例子包括例如一种或两种或多种低分子量聚烯烃蜡，例如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯和低分子量聚丁烯；末端改性的聚烯烃蜡，例如分子末端氧化的低分子量聚丙烯、分子末端被环氧基取代的低分子量末端改性聚丙烯、它们与低分子量聚乙烯的嵌段聚合物、分子末端氧化的低分子量聚乙烯、分子末端被环氧基取代的低分子量聚乙烯、它们与低分子量聚丙烯的嵌段共聚物；植物类天然蜡，例如小烛树蜡、棕榈蜡、稻米、野漆树蜡(Japan tallow)和霍霍巴；石油类蜡及其改性蜡，例如石蜡、微晶和petrolactam；矿物类石蜡，例如褐煤蜡、纯地蜡和地蜡；合成蜡，例如费-托合成过程中得到的蜡(Fischer-Tropsch wax)；多功能酯化合物，例如季戊四醇四肉豆蔻酸酯、季戊四醇四棕榈酸酯、和二季戊四醇六肉豆蔻酸酯；和芳族多价羧酸酯化合物(烷基部分的碳原子数不超过15)，例如邻苯二甲酸二硬酯、邻苯二甲酸二山萮基、间苯二酸二硬酯、间苯二酸二山萮基和1，2，4-苯三酸二硬脂单山萮基。可以单独使用上述化合物中的一种，或者上述两种或多种化合物混合使用。
调色剂颗粒中优选含有电荷控制剂以改进调色剂的带电性。可以使用各种电荷控制剂作为电荷控制剂。可用作电荷控制剂的材料包括诸如Bontron N01(Orient Chemical Industries，Ltd.制造)、Bontron N04(Orient Chemical Industries，Ltd.制造)、Bontron N07(Orient ChemicalIndustries，Ltd.制造)、Nigrosine Base EX(Orient Chemical Industries，Ltd.制造)、Spiron Black TP415(Hodogaya Chemical制造)、Spiron BlackTP302(Hodogaya Chemical制造)、Spiron Black TRH(HodogayaChemical制造)、T-77(Hodogaya Chemical制造)、Bontron S-34(OrientChemical Industries，Ltd.制造)、Bontron E-81(Orient Chemical Industries，Ltd.制造)、Bontron E-84(Orient Chemical Industries，Ltd.制造)、BontronE-89(Orient Chemical Industries，Ltd.制造)、Bontron F-21(OrientChemical Industries，Ltd.制造)、COPY CHARGE NX(Clariant制造)、COPY CHARGE NEG(Clariant制造)、COPY BLUE PR(Clariant制造)、TNS-4-1(Hodogaya Chemical制造)、TNS-4-2(Hodogaya Chemical制造)、LR-147(Carlit Japan制造)、FCA-201(Fujikurakasei Co.，Ltd.制造)、FCA-1001(Fujikurakasei Co.，Ltd.制造)的电荷控制剂；和诸如下述物质的电荷控制剂(电荷控制树脂)——例如日本专利申请公开11-15192、3-175456和3-243954号中描述的含季铵(盐)基团的共聚物和例如日本专利申请公开3-243954、1-217464(对应于美国专利4,950,575号)和3-15858号中描述的含磺酸(盐)基团的共聚物。优选电荷控制树脂，因为与粘合剂用树脂的相容性更高，而且可以获得即使在高速连续印刷操作时也具有稳定带电性的调色剂。相对于100重量份粘合剂用树脂或可聚合单体，使用电荷控制剂的比率通常是0.01至10重量份，优选0.1至7重量份。
当通过悬浮聚合法制造调色剂颗粒时，优选使用分散稳定剂。分散稳定剂的具体例子包括，例如，诸如硫酸钡和硫酸钙的硫酸盐；诸如碳酸钡、碳酸钙和碳酸镁的碳酸盐；诸如磷酸钙的磷酸盐；诸如氧化铝和氧化钛的金属氧化物(金属化合物)；诸如氢氧化铝、氢氧化镁和氢氧化铁的氢氧化物；诸如聚乙烯醇、甲基纤维素和明胶的水溶性高分子量化合物；诸如阴离子型表面活性剂、非离子型表面活性剂和两性表面活性剂的表面活性剂。其中，含有金属化合物胶体尤其是难溶于水的金属氢氧化物的分散稳定剂可以使聚合物颗粒的粒度分度变窄，其中图象的鲜艳度提高。因此，这种分散稳定剂是优选的。
含有难溶于水的金属氢氧化物胶体的分散稳定剂在制造方法上并没有限制。然而，优选使用通过将水溶性多价金属盐化合物的水溶液的pH值调节至不低于7制成的难溶于水的金属氢氧化物的胶体，尤其是通过水溶性多价金属盐化合物与碱金属氢氧化物盐之间的水相反应制成的难溶于水的胶体。
至于难溶于水的金属氢氧化物的胶体，优选的是数粒度分布D50(数粒度分布的50％累加值)不大于0.5微米，D90(数粒度分布的90％累加值)不大于1微米。如果胶体的粒度增加，就会破坏聚合的稳定性，并使调色剂的储存性能受损。
相对于100重量份可聚合单体，使用分散稳定剂的比率通常是0.1至20重量份。如果该比率太低，就难以使可聚合单体组合物的液滴足够稳定地分散，而且易于形成聚合物颗粒的凝结物。另一方面，如果该比率太高，水性分散介质的粘度会提高，聚合成的调色剂的粒度分度会变宽，并因此降低产率。
优选使无定形硅石细粒(下文称作“硅石”)作为外部添加剂粘附到上述调色剂颗粒上。当使用硅石作为外部添加剂时，可以获得即使在再生纸上也能提供令人满意的图象质量的调色剂。对外部添加剂的量没有特定的限制。然而，相对于100重量份调色剂颗粒，外部添加剂的量通常为0.05至10重量份，优选为0.1至6重量份。
对于硅石，合意的是硅以外的金属杂质的含量不高于1.0ppm，优选不高于0.5ppm。如果硅石中金属杂质的含量很高，在高温和高湿度下就会很大程度地降低电荷量，恐怕就会出现容易产生图象模糊(fog)的问题。对硅石而言，比表面积合意地为5至300平方米/克，优选为10至250平方米/克。可以将几种大小不同的硅石结合使用。例如，可以将比表面积为10至100平方米/克的硅石与比表面积为100至250平方米/克的硅石结合使用。如果比表面积太小，就容易出现下述问题，即在再生纸上进行印刷时，在低温和低湿度下会产生污点。如果比表面积太大，就容易出现产生成膜现象(filming)的问题。
例如，如下获得上述硅石。也就是，将高纯烷氧基硅烷加热并汽化，然后用惰性气流(例如氮气或氩气)载入到氢氧焰燃烧器中，使得在存在诸如氢气、氧气、氮气和甲烷气的易燃气体的火焰中产生燃烧和分解。可以通过改变，例如，烷氧基硅烷的类型、该步骤中使用的各种气体的类型和它们的使用比率来控制比表面积。
上述烷氧基硅烷可以包括甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、二乙基二丙氧基硅烷、和三甲基丁氧基硅烷。也可以使用上述烷氧基硅烷的低聚物和聚合物制造硅石。对提纯烷氧基硅烷使其具有高纯度的方法没有特定限制。然而，优选采用诸如蒸馏的一般技术。
上述硅石也可以是经过赋予疏水性处理，例如用硅烷偶联剂或硅油处理的硅石。如甲醇法所测，经过赋予疏水性处理的硅石优选具有30至90％的疏水度。
也可以使用上述硅石以外的通常用作调色剂用外部添加剂的有机或无机细粒。有机细粒包括，例如，甲基丙烯酸酯聚合物颗粒、丙烯酸酯聚合物颗粒、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物颗粒、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物颗粒、硬脂酸锌、硬脂酸钙、和核-壳型颗粒，其核由甲基丙烯酸酯共聚物构成，壳由苯乙烯聚合物构成。除硅石外也可用作无机细粒的材料包括，例如，二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化锡、氧化钛、钛酸钡、和钛酸锶。合意的是，结合使用的除上述硅石以外的细粒的用量在不超过外部添加剂总量的50wt％，优选不超过45wt％的范围内。
当制造上述调色剂颗粒时，如果采用通过掺合根据上述评测方法选出的着色剂制成的静电潜像显影用调色剂，那么即使在采用无刮板静电显影工艺的成像装置中，也不会在转印到记录介质上时产生任何故障，而且可以提高在记录介质上记录的图象的质量。
发明人通过对多种着色剂样品进行上述各个试验以确定各个样品的pH值、表面涂布率和体积变化率，将着色剂样品掺合制造调色剂样品，并测量转印故障的产生程度，由此确认上述效用。还没有弄清可以抑制转印故障的原因。
无论如何，可以进行下列推测。也就是说，当使用满足上述条件的着色剂时，可以提高，例如，着色剂在调色剂中的分散性、以及与调色剂的其它构成材料共存状态的平衡，还可以改进调色剂的带电性和流动性。因此，可以获得在转印步骤中几乎不会产生转印故障的调色剂。
如上所述，根据本发明，可以提供评测着色剂的方法，它可以在制造静电潜像显影用调色剂时选择优选的着色剂，从而将通过用偶联剂处理氧化铁表面获得的着色剂掺入粘合剂用树脂中。此外，可以提供根据该评测方法选出的着色剂，和掺合了该着色剂的静电潜像显影用调色剂。
实施例
接下来，将利用实施例阐释本发明的具体实施方式。
(1)制造着色剂的方法
首先，表1表示用于实施例和对比实施例的着色剂1至21的制剂。
此处使用的氧化铁是MTS206(Toda Kogyo Corp.制造)，其中平均粒度为0.22微米，BET比表面积是8.8平方米/克。在下表1中，仅对于着色剂12处理50克氧化铁，而对于着色剂12以外的其它着色剂处理100克氧化铁。下表1分别针对着色剂1至21表示出偶联剂相对于氧化铁的处理量。采用下述方法作为偶联处理法。也就是，制备用10％醇的水溶液稀释偶联剂制得的溶液。搅拌的同时向混合机中制得的偶联剂溶液中加入氧化铁。
表1
*1：γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基硅烷；
*2：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷；
*3：癸基三甲氧基硅烷；
*4：己基三甲氧基硅烷；
*5：己基三乙氧基硅烷；
*6：γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
*7：γ-甲基丙烯酰氧基丙基二甲氧基硅烷；
*8：三甲氧基乙烯基硅烷；
*9：乙基三甲氧基硅烷；
*10：γ-氨基丙基三甲氧基硅烷；
*11：N-B(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷；
*12：苯基三甲氧基硅烷。
根据下列程序制造上表1中所示的着色剂1至21。
用于制造着色剂1至21各种着色剂的氧化铁和偶联剂的量如表1所示。首先，将偶联剂加入10％醇的水溶液中，然后混合直至偶联剂完全分散(溶解)。由此，制得偶联剂溶液。此程序中所用的醇的水溶液的量为偶联剂的量的2至5倍。
将氧化铁颗粒(磁铁矿颗粒)加入混合机(亨舍尔混合机或Super混合机)中，然后在均匀搅拌氧化铁颗粒的同时逐步加入少量偶联剂。添加完所有偶联剂溶液后，搅拌和混合再进行5至10分钟。
完成混合后，取出湿润的氧化铁颗粒，并将它们均匀铺在浅盘中。在100℃至150℃将氧化铁颗粒干燥1小时。干燥后，使块部分充分疏松，由此获得预期的着色剂颗粒。
(2)评测着色剂的方法
根据下列三种试验评测着色剂1至21。
pH测量试验
根据下列基于JIS K-5101-199126(3.1)沸腾法的下列程序进行pH测量试验。
首先，将5克如上所述的各种着色剂和100毫升纯净水加入烧瓶(容积：200毫升)，沸腾7分钟，然后冷却至室温。由于沸腾从烧瓶中蒸发出水。由此，为了在烧瓶中补充相当于蒸发量的水，只单独使水汽化并冷却至室温，并将水以相当于蒸发量的量加入烧瓶中。将烧瓶中所含的着色剂和水充分搅拌以便用pH/ION计F-24(HORIBA，Ltd.制造)测量pH。
表面涂布率的计算
由偶联剂固有的最小涂布面积a(平方米/克)以及作为处理客体的氧化铁的BET比表面积b(平方米/克)和量w’(克)计算涂布一层氧化铁表面所需的偶联剂添加量w(克)＝(w’×b)/a，并进行表面处理。
通过处理过后对氧化铁客体进行的碳元素分析来测量总碳量。规定测量值相当于涂布率为100％时的总碳量。
随后，用有机溶剂清洗处理过的氧化铁，由此去除没有化学结合的偶联剂。再次对清洗和干燥后获得的氧化铁进行碳元素分析以测量总碳量。测量值被认为相当于由化学结合的偶联剂产生的总碳量。
由这些测量值计算化学吸附到氧化铁表面上的偶联剂产生的表面涂布率。
体积变化率的计算
首先，如图1A所示，预先在直径为10毫米的圆筒形容器中加入3毫升蒸馏水。将1重量份上述着色剂分散在3重量份苯乙烯单体中，由此制备分散液。从上述圆筒形容器的底部平稳注入3毫升该分散液。相应地，如图1B所示，在以蒸馏水为主要成分的第一层下方形成以苯乙烯单体和着色剂为主要成分的第二层。由此，在注入后立即测量第二层的高度。当圆筒形容器在注入后静置60分钟后，一部分苯乙烯单体从第二层中分离出来，并如图1C所示在第一层上形成以苯乙烯单体为主要成分的第三层。由此，从注入起经过60分钟后测量第二层的高度b。根据高度a、b计算体积变化率c＝(1-b/a)×100。
当苯乙烯单体的分离量很大时，第三层增厚，而第二层相应变薄。这会造成着色剂与苯乙烯单体之间的适合性不令人满意的事实。另一方面，如果苯乙烯的分离量很小，则第三层变薄，而第二层相应增厚。这会造成下述事实，即氧化铁在苯乙烯单体中形成凝结物，因此氧化铁的总体积变大。此外该单体滞留在凝结物中。这预示着氧化铁在有机材料中的分散性不令人满意的事实。因此，排除了那些体积变化率过高或过低的材料时，就可以选择很好地平衡了对有机材料令人满意的适合性与高分散性的着色剂。因此，可以认为在制造调色剂时，可以获得在带电性和流动性方面令人满意的调色剂。
上述三种试验的结果列示在下表2中。
表2
  pH   涂布率(％)   体积变化率(％)
  着色剂1   7.0   81.6   42.9
  着色剂2   7.7   30.0   30.9
  着色剂3   7.5   42.9   35.7
  着色剂4   7.5   59.6   37.0
  着色剂5   6.7   79.3   32.7
  着色剂6   6.5   41.7   39.3
  着色剂7   7.4   53.8   50.0
  着色剂8   5.9   37.8   36.8
  着色剂9   5.3   62.2   39.3
  着色剂10   5.3   26.7   48.1
  着色剂11   5.9   94.9   42.9
  着色剂12   7.1   21.9   10.0
  着色剂13   7.4   33.3   25.9
  着色剂14   6.7   88.5   42.9
  着色剂15   6.4   43.5   21.7
  着色剂16   8.2   37.2   26.9
  着色剂17   5.0   72.9   50.9
  着色剂18   6.5   59.7   53.8
  着色剂19   9.9   100.0   10.0
  着色剂20   9.7   100.0   0
  着色剂21   8.4   56.5   48.1
在上表2中，对于着色剂1至10，获得了根据本发明的着色剂评测方法确定的选择目标的结果，这些着色剂相当于本发明的本发明的着色剂的实施例。另一方面，对于着色剂11至21，没有获得根据本发明的着色剂评测方法确定的选择目标的结果，而它们相当于对比实施例。
(3)静电潜像显影用调色剂的制造方法
使用上述着色剂1至21制造调色剂1至22。表3表示调色剂1至22与着色剂1至21之间的分别对应关系和着色剂的掺合量。
表3
  所用着色剂   着色剂的掺合量(wt％)
  调色剂1   着色剂1   25
  调色剂2   着色剂2   30
  调色剂3   着色剂3   35
  调色剂4   着色剂4   35
  调色剂5   着色剂5   35
  调色剂6   着色剂5   25
  调色剂7   着色剂6   25
  调色剂8   着色剂7   35
  调色剂9   着色剂8   35
  调色剂10   着色剂9   35
  调色剂11   着色剂10   35
  调色剂12   着色剂11   35
  调色剂13   着色剂12   35
  调色剂14   着色剂13   25
  调色剂15   着色剂14   25
  调色剂16   着色剂15   35
  调色剂17   着色剂16   35
  调色剂18   着色剂17   35
  调色剂19   着色剂18   35
  调色剂20   着色剂19   35
  调色剂21   着色剂20   35
  调色剂22   着色剂21   35
根据下列程序制造上述调色剂1至22。
首先，用珠磨机(bead mill)在室温下将上述着色剂1至21中的任何一种与80重量份苯乙烯、20重量份丙烯酸正丁酯、0.5重量份电荷控制剂(商品名：Hodogaya Chemical制造的Spiron Black TP-415)、0.6重量份二乙烯基苯、1重量份t-十二烷基硫醇和2重量份Sasol Wax(商品名：Sasol制造的PARAFLINT SPRAY 30)一起分散以制造均质混合物液体。在搅拌该混合物液体的同时加入5份聚合引发剂(商品名：NOF Corporation制造的Perbutyl O)。继续搅拌直至液滴均匀以获得可聚合单体组合物。
将该可聚合单体组合物加入水中，然后使用TK均相混合机以12,000rpm的转速高速剪切和搅拌，从而将可聚合单体混合物的液滴粒化。将粒化的可聚合单体混合物的水分散体加入配有混合叶轮的反应器中，从而在90℃开始聚合反应。聚合反应进行8小时，然后冷却至室温以获得聚合物颗粒的水分散体。
用硫酸使该系统的pH值不超过4，从而进行酸洗，同时搅拌如上所述获得的聚合物颗粒的水分散体。过滤分离水。此后，重新加入500重量份离子交换水形成浆料，并进行水洗。此后，反复进行脱水和水洗数次。过滤分离所含固体，然后使用干燥机在45℃干燥两天。
将100重量份干燥材料与硅石(商品名：Wacker-Chemie GmbH制造的HDK-H2050EP，BET比表面积：110平方米/克)和硅石(商品名：Aerosil Japan制造的NA50H，BET比表面积：35平方米/克)混合，然后使用亨舍尔混合机以1,400rpm的转速混合10分钟。由此，获得调色剂1至22，每种都具有10微米的平均粒度。
(4)转印残留试验
使用上述调色剂1至22进行转印残留试验。
使用印刷机(Brother Industries，Ltd.制造的HL-1240)进行转印残留试验。如图2所示，印刷机配备的工艺单元包括，例如感光鼓27、显影墨盒28、scorotron型充电器29、转印辊30、和作为可拆卸地安装在主壳体上的鼓盒26的纸屑去除装置的导电刷子51。
显影墨盒28可拆卸地安装在鼓盒26上，后者包括，例如，显影辊31、层厚度调节刮刀32、进给辊33和调色剂盒34。
通过由配置在调色剂盒34中心的旋转轴35支承的搅拌器36搅拌调色剂盒34中所含的调色剂，并将调色剂从在调色剂盒34的一个侧面部分打开的调色剂供给口37排出。在调色剂盒34的侧壁上具有一个可以检测调色剂剩余量的窗口38，通过由旋转轴35支承的清洁器39清洁该窗口。
进给辊33可旋转地安装在调色剂供给口37的侧位上。与进给辊33方向相反的显影辊31设置成可以旋转。进给辊33和显影辊31以各自在一定程度上压在一起的状态相互接合。
进给辊33的构造使得金属制成的辊轴被导电泡沫材料构成的辊子包覆。显影辊31的构造使得金属制成的辊轴被导电橡胶材料构成的辊子包覆。更具体地，显影辊31的辊子部分的构造使得由导电聚氨酯橡胶或硅橡胶包括碳细粒或类似物构成的主辊体的表面被由含氟的聚氨酯橡胶或硅橡胶构成的涂层包覆。对显影辊31施加预定的显影偏压(bias)，它的偏压是相对于感光鼓27而言的。
层厚度调节刮刀32安装在显影辊31附近。层厚度调节刮刀32包括具有半圆形截面的施压部件40，它是由绝缘硅橡胶构成的而且位于由金属片弹簧元件构成的刮刀主体的顶部。层厚度调节刮刀32由在显影辊31附近的显影墨盒28支承，从而使施压部件40可以在借助于刮刀主体的弹力的压力下与显影辊31接触。
从调色剂供给口37输出的调色剂基于进给辊33的旋转输送到显影辊31中。在此过程中，通过进给辊33和显影辊31之间的摩擦使调色剂带正电。此外，输送到显影辊31上的调色剂基于显影辊31的旋转进入显影辊31和层厚度调节刮刀32的施压部件40之间的空隙中，在此通过摩擦使调色剂充分带电。以在显影辊31上具有恒定厚度的薄层形式输送调色剂。
感光鼓27可旋转地安装在显影辊31的侧位，使得感光鼓27与显影辊31的方向相反。感光鼓27具有接地的主鼓体。感光鼓27的表面部分是由可充正电的感光层制成的，该感光层是由聚碳酸酯或类似材料构成的。
在感光鼓27上方安装scorotron型充电器29，而分开预定的间距，这样scorotron型充电器29不会接触到感光鼓27。Scorotron型充电器29是scorotron型的正向充电的充电器，其中从钨或类似材料的充电丝中产生电晕放电。Scorotron型充电器29的构造使得感光鼓27的表面均匀充电以带有正极性。已经证明，通过用Scorotron型充电器29充电，感光鼓27的表面具有大约900V的初始电荷电位。
在感光鼓27的旋转方向上，在转印辊30的下游侧和Scorotron型充电器29的上游侧的感光鼓27的侧位上安装导电刷子51，使得导电刷子51与感光鼓27的方向相反。导电刷子51配有一个由基本为L型的金属材料构成的底座元件54和插入该底座元件54一端并由导电材料制成的刷子55，该导电材料是由与诸如碳的导电填料或导电颗粒分散的丙烯酸树脂构成的。底座元件54与向感光鼓27一侧延伸的鼓墨盒26的刷框架56相连。相应地，刷子55与感光鼓27的表面接触。
在导电刷子51的底座元件54的另一端接上DC电源53。在底座元件54和DC电源53之间配备一个二极管52以避免任何反向电流。
DC电源53安装在主壳体上，它是接地的，而且构造成对导电刷子51施加大约400V的偏压。二极管52同样安装在主壳体上。
通过Scorotron型充电器29使感光鼓27的表面均匀地带正电。此后，用扫描装置(未标示)发出的激光束对感光鼓27的表面进行高速扫描以根据预定图象数据形成静电潜像。更具体地，通过曝光形成预定静电潜像，使得感光鼓的表面电位在未曝光部位为大约900V，而在曝光部位为大约200V。
随后，显影辊31上携带的带正电的调色剂与感光辊27接触，该感光辊27的显影辊31的旋转方向相反。在这种情况下，将调色剂输送到在感光鼓27表面上形成的静电潜像上，也就是输送到均匀带正电的感光鼓27表面的已经用激光束照射并具有降低电位的曝光部位上。选择性地传送调色剂，由此形成可视图象。相应地，实现反转显影。
将转印辊30安装在感光鼓27下方，使得转印辊30与感光鼓27的方向相反。转印辊30由鼓盒26可旋转地支承。转印辊30含有由金属制成的辊轴，它被由导电橡胶材料构成辊子包覆。转印辊30的构造使得在转印过程中施加相对于感光鼓27的预定转移偏压。由此，在印刷纸通过感光鼓27与转印辊30之间的空隙时，将感光鼓27表面上携带的可视图象转印到印刷纸上。此外，由于转印辊30实施的转印，未曝光的部分在转印到感光鼓27上后具有大约300V的电荷电位。
具有上述结构的工艺单元根据非磁性单组分显影系统进行显影。显影辊31和进给辊33都是由非磁化的材料构成的。显影辊31邻接感光鼓27。此外，不配备任何去除感光辊27上残留的调色剂用的清洁刮板。构成所谓的无刮板静电显影工艺。
在配有上述工艺单元的印刷机的调色剂盒34中充入上述调色剂1至22中的各种调色剂以根据下列程序进行转印残留试验。
首先，在连续印刷(solid printing)过程中强行停止印刷，并从鼓盒26上拆除显影墨盒28。将转印刚结束后残留在感光鼓27部分的调色剂(下文称作“转印残留调色剂”)粘附到胶带(Sumitomo 3M制造的Scotch Mending Tape 810-3-18)上。将经过粘附的胶带粘到印刷纸(Xeron 4200)上以使用白度计(Nippon Denshoku)测量白度S。将相同的但是其上没有粘附调色剂的胶带粘到相同的印刷纸上以测量其白度R。由白度S、R计算转印残留的指数值R-S。
结果列示在下表4中。
表4
  转印残留指数值
  调色剂1   1.0
  调色剂2   2.0
  调色剂3   0.4
  调色剂4   0.9
  调色剂5   1.2
  调色剂6   1.2
  调色剂7   1.5
  调色剂8   2.2
  调色剂9   1.1
  调色剂10   2.0
  调色剂11   2.4
  调色剂12   -
  调色剂13   -
  调色剂14   4.5
  调色剂15   6.7
  调色剂16   30.9
  调色剂17   8.0
  调色剂18   3.7
  调色剂19   5.0
  调色剂20   18.6
  调色剂21   20.4
  调色剂22   18.6
根据上表4，可以看出调色剂1至11的转印残留指数值表现为0.4至2.4的相当低的值。特别地，在调色剂1、3至7、和9的情况下，转印残留指数值低于2.0。当转印残留指数值不高于大约3.0时，在此程度上，视觉上根本不能确认任何重影(余象)。因此，可以断定下述事实。也就是说，当使用调色剂1至11的任何一种调色剂时，即使在采用无刮板静电显影工艺的印刷机中，也不会在记录介质上产生转印故障，而且可以提高在记录介质上记录的图象的质量。
另一方面，可以看出，调色剂12至22的转印残留指数值表现为3.7至30.9的值，而且与调色剂1至11相比不能抑制转印残留调色剂。如果残留在感光鼓27上的调色剂增加到这个程度，就会存在没有被显影辊31利用的调色剂，并由此产生重影(余象)或类似的问题。
因此，可以确定调色剂1至11是优选作为基于非磁性单组分显影系统的显影工艺中使用的调色剂。可以意识到下述事实。也就是说，为了选择如上所述的调色剂1至11，可以从表2所示的着色剂1至21中选择表现出pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6％、且体积变化率为30.9至50.0％的着色剂1至10。特别地，为了获得低于2.0的更低的调色剂的转印残留指数值，可以选择表现出pH值为5.3至7.5、利用偶联剂的表面涂布率为41.7至81.6％、且体积变化率为32.7至50.0％的着色剂1、3至7、和9。
上文已经解释了本发明的具体实施方式。然而，本发明并不限于上述作为例证的特定具体实施方式，本发明也可以以其它各种方式进行。
例如，前述具体实施方式包括以特定的掺合比率含有特定物质的几种具体实施方式。然而，如概述和优选实施方式描述中所述，本发明也可以采用除前述具体实施方式中所用的物质以外的其它物质进行。例如，可以任意调整它们的掺合比率以获得表现出pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6％、且体积变化率为30.9至50.0％的着色剂。

Claims (2)

1.一种对掺入静电潜像显影用调色剂中的着色剂进行评测的方法，其中所述着色剂是由用偶联剂进行表面处理以产生疏水表面的氧化铁制成的，所述方法包括：
基于JIS K-5101-199126(3.1)沸腾法，测量着色剂的pH值；
计算利用偶联剂对着色剂的表面涂布率；
根据如下方法，测定着色剂的体积变化率：
预先在直径为10毫米的圆筒形容器中加入3毫升蒸馏水，将1重量份着色剂分散在3重量份苯乙烯单体中，以制备分散液；从圆筒形容器的底部平稳注入3毫升所述分散液，在以蒸馏水为主要成分的第一层下方形成以苯乙烯单体和着色剂为主要成分的第二层；在注入后立即测量第二层的高度a；并从注入起经过60分钟后测量第二层的高度b；根据下列数值表达式(2)由高度a、b计算体积变化率c：
体积变化率c(％)＝(1-b/a)×100    (2)；
和
选择表现出pH值为5.3至7.7、利用偶联剂的表面涂布率为26.7至81.6％、且体积变化率为30.9至50.0％的着色剂，
其中所述偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基二乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷和己基三乙氧基硅烷。
2.根据权利要求1所述的评测着色剂的方法，其中着色剂的pH值为5.3至7.5、利用偶联剂的表面涂布率为41.7至81.6％、且体积变化率为32.7至50.0％。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5089126B2 (ja) * 2006-10-13 2012-12-05 キヤノン株式会社 黒色トナー
JP5403214B2 (ja) * 2008-10-22 2014-01-29 戸田工業株式会社 表面処理された磁性酸化鉄粒子粉末及び該表面処理された磁性酸化鉄粒子粉末を用いた黒色塗料、ゴム・樹脂組成物
JP5330794B2 (ja) * 2008-10-24 2013-10-30 三井金属鉱業株式会社 被覆マグネタイト粒子及びその製造方法
JP5846979B2 (ja) * 2012-03-16 2016-01-20 三井金属鉱業株式会社 被覆マグネタイト粒子及びその製造方法
JP2017161819A (ja) * 2016-03-11 2017-09-14 キヤノン株式会社 マゼンタトナーおよびマゼンタトナーの製造方法

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11282207A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Konica Corp 負帯電性現像剤及び画像形成方法
US6021293A (en) * 1997-08-29 2000-02-01 Minolta Co., Ltd. Negatively chargeable developing agent for mono-component development, mono-component developing device using the developing agent, and image-forming apparatus
EP1076266A1 (en) * 1999-08-11 2001-02-14 Toda Kogyo Corporation Black toner
EP1076267A1 (en) * 1999-08-11 2001-02-14 Toda Kogyo Corporation Black magnetic toner and black magnetic composite particles therefor
CN1318775A (zh) * 2000-02-21 2001-10-24 佳能株式会社 磁性色调剂以及利用其的成像方法
JP2001312095A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Toda Kogyo Corp 磁性トナー用磁性粒子粉末
CN1338664A (zh) * 2000-07-28 2002-03-06 佳能株式会社 磁性调色剂
US6379855B1 (en) * 1998-02-17 2002-04-30 Toda Kogyo Corporation Black magnetic toner and black magnetic composite particles therefor
US20020182525A1 (en) * 1998-03-26 2002-12-05 Kazuyuki Hayashi Black toner
JP2003183027A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 酸化鉄粒子
JP2003316065A (ja) * 2002-04-22 2003-11-06 Canon Inc トナー
CN1467574A (zh) * 2002-06-03 2004-01-14 佳能株式会社 调色剂颗粒的制法及调色剂
CN1480797A (zh) * 2002-06-19 2004-03-10 ������������ʽ���� 图像形成方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2567018B2 (ja) * 1988-02-26 1996-12-25 三田工業株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
EP0851307B1 (en) * 1996-12-26 2005-04-27 Canon Kabushiki Kaisha Magnetic toner, process for producing magnetic toner, and image forming method
US6416864B1 (en) * 1998-02-17 2002-07-09 Toda Kogyo Corporation Black magnetic composite particles for a black magnetic toner
US6383637B1 (en) * 1999-04-16 2002-05-07 Toda Kogyo Corporation Black magnetic iron oxide particles for magnetic toner and process for producing the same
JP2001005222A (ja) * 1999-04-23 2001-01-12 Toda Kogyo Corp 黒色トナー用黒色複合非磁性粒子粉末及び該黒色複合非磁性粒子粉末を用いた黒色トナー
JP4026982B2 (ja) * 1999-04-30 2007-12-26 三井金属鉱業株式会社 マグネタイト粒子及びその製造方法
KR100740027B1 (ko) * 2001-01-23 2007-07-18 토다 고교 가부시끼가이샤 흑색 자성 산화철 입자 및 자성 토너

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6021293A (en) * 1997-08-29 2000-02-01 Minolta Co., Ltd. Negatively chargeable developing agent for mono-component development, mono-component developing device using the developing agent, and image-forming apparatus
US6379855B1 (en) * 1998-02-17 2002-04-30 Toda Kogyo Corporation Black magnetic toner and black magnetic composite particles therefor
US20020182525A1 (en) * 1998-03-26 2002-12-05 Kazuyuki Hayashi Black toner
JPH11282207A (ja) * 1998-03-30 1999-10-15 Konica Corp 負帯電性現像剤及び画像形成方法
EP1076266A1 (en) * 1999-08-11 2001-02-14 Toda Kogyo Corporation Black toner
EP1076267A1 (en) * 1999-08-11 2001-02-14 Toda Kogyo Corporation Black magnetic toner and black magnetic composite particles therefor
CN1318775A (zh) * 2000-02-21 2001-10-24 佳能株式会社 磁性色调剂以及利用其的成像方法
JP2001312095A (ja) * 2000-04-28 2001-11-09 Toda Kogyo Corp 磁性トナー用磁性粒子粉末
CN1338664A (zh) * 2000-07-28 2002-03-06 佳能株式会社 磁性调色剂
JP2003183027A (ja) * 2001-12-13 2003-07-03 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 酸化鉄粒子
JP2003316065A (ja) * 2002-04-22 2003-11-06 Canon Inc トナー
CN1467574A (zh) * 2002-06-03 2004-01-14 佳能株式会社 调色剂颗粒的制法及调色剂
CN1480797A (zh) * 2002-06-19 2004-03-10 ������������ʽ���� 图像形成方法

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