CN104049479B - 磁性单组分显影用调色剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁性单组分显影用调色剂。磁性单组分显影用调色剂包含多个调色剂颗粒。多个调色剂颗粒的各个中含有粘结树脂和磁性粉末，其中粘结树脂中含有聚酯树脂。将在10℃且20％RH的环境下、及在28℃且80％RH的环境下的调色剂的吸水率和磁性粉末的吸水率，分别设为规定范围内的值。

Description

磁性单组分显影用调色剂

技术领域

本发明涉及磁性单组分显影用调色剂。

背景技术

当前，作为被实用化的电子照相方式中所采用的干式显影法，已知的有双组分显影方式和磁性单组分显影方式。在双组分显影方式中，使用调色剂和载体。在磁性单组分显影方式中，不使用载体而使用在调色剂内部含有磁性粉末的调色剂。磁性单组分显影方式中所使用的含有磁性粉末的调色剂(以下，也称为磁性调色剂)，在低成本且耐久性方面优异。在这种磁性调色剂中，由于易使着色剂或磁性粉末在调色剂中良好地分散，或者易得到低温定影性优异的调色剂，因此多使用聚酯树脂来作为粘结树脂。

但是，使用含有作为粘结树脂的聚酯树脂的磁性调色剂，在高温高湿环境下形成图像时，由于调色剂的带电量下降，所形成的图像的图像浓度容易低于所期望的值。

为了解决上述问题，提出了一种平均粒径为0.05μm以上且2.0μm以下，并且施加电压100V的电阻率为1×10⁸Ω·cm以上的黑色磁性氧化铁颗粒粉末。使用含有作为磁性粉末的这种黑色磁性氧化铁颗粒粉末的磁性调色剂时，即使在高温高湿环境下，也能够形成所期望的图像浓度的图像。

发明内容

但是，使用含有作为粘结树脂的聚酯树脂并且含有磁性粉末的磁性调色剂，在低温低湿环境下形成图像时，调色剂容易过度带电。当调色剂过度带电时，在低温低湿环境下形成图像时，形成在显影辊的显影套筒周面上的调色剂薄层的厚度容易变得不均匀。一旦发生调色剂薄层的厚度不均匀(层紊乱)，在形成有图像的记录介质的非图像部分，有可能会因显影辊的周期而产生灰雾。

作为在上述形成图像中产生灰雾问题的解决方法，考虑使用含有酸值低的聚酯树脂的磁性调色剂。但是，当使用含有酸值下降到改善灰雾产生的程度的聚酯树脂的磁性调色剂来形成图像时，磁性调色剂的定影性有可能受到大的损害。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种定影性优异，在低温低湿环境下及高温高湿环境下的任意环境下形成图像时，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并且能够抑制图像不良(所形成的图像上的灰雾)的产生的磁性单组分显影用调色剂。

本发明为包含多个调色剂颗粒的磁性单组分显影用调色剂。

所述多个调色剂颗粒的每一个中含有粘结树脂和磁性粉末。

所述粘结树脂含有聚酯树脂。

将所述调色剂与干燥剂一起在干燥器内25℃的环境下静置48小时，以此时的所述调色剂的质量为WT_I。将测量所述WT_I后的所述调色剂在10℃且20％RH的环境下静置48小时，以此时的所述调色剂的质量为WT_L。而后，将测量所述WT_I后的所述调色剂在28℃且80％RH的环境下静置48小时，以此时的所述调色剂的质量为WT_H。在这种情况下，以下式(1)求出的所述调色剂的吸水率AT_L为0.07质量％以下，以下式(2)求出的所述调色剂的吸水率AT_H为0.27质量％以上且0.34质量％以下。

AT_L＝((WT_L—WT_I)／WT_I)×100......(1)

AT_H＝((WT_H—WT_I)／WT_I)×100......(2)

将所述磁性粉末与干燥剂一起在干燥器内25℃的环境下静置48小时，以此时的所述磁性粉末的质量为WM_I。将测量所述WM_I后的所述磁性粉末在10℃且20％RH的环境下静置48小时，以此时的所述磁性粉末的质量为WM_L。而后，将测量所述WM_I后的所述磁性粉末在28℃且80％RH的环境下静置48小时，以此时的所述磁性粉末的质量为WM_H。在这种情况下，以下式(3)求出的所述磁性粉末的吸水率AM_L为0.08质量％以上，以下式(4)求出的所述磁性粉末的吸水率AM_H为0.25质量％以下。

AM_L＝((WM_L—WM_I)／WM_I)×100......(3)

AM_H＝((WM_H—WM_I)／WM_I)×100......(4)。

根据本发明，能够提供一种定影性优异，在低温低湿环境下及高温高湿环境下的任意环境下形成图像时，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并且能够抑制图像不良(所形成的图像上的灰雾)的产生的磁性单组分显影用调色剂。

附图说明

图1是说明使用高架式流动试验仪(elevated flow tester)的测量软化点的测量方法的图。

具体实施方式

下面，对本发明的实施方式进行具体说明，然而本发明不被以下的实施方式所限定，在本发明目的的范围内，可以对本发明进行适当变更来实施。另外，对于说明重复之处，存在省略适当说明的情况，但并不因此限定发明的宗旨。

本发明的磁性单组分显影用调色剂(以下，也仅称为调色剂)，包含多个调色剂颗粒。多个调色剂颗粒的每一个含有粘结树脂和磁性粉末。本发明的调色剂的吸水率AT_L(在10℃且20％RH的环境下静置48小时，此时的吸水率)及吸水率AT_H(在28℃且80％RH的环境下静置48小时，此时的吸水率)，分别为规定范围内的值。上述磁性粉末的吸水率AM_L(在10℃且20％RH的环境下静置48小时，此时的吸水率)及吸水率AM_H(在28℃且80％RH的环境下静置48小时，此时的吸水率)，分别为规定范围内的值。下面，对调色剂的吸水率(AT_L和AT_H)、以及调色剂中所包含的材料进行说明。

[调色剂的吸水率(AT_L和AT_H)]

本发明的调色剂的吸水率具有以下的特性。以下所示的吸水率AT_L是在低温低湿条件下的调色剂的吸水率，吸水率AT_H是在高温高湿条件下的调色剂的吸水率。

将调色剂与干燥剂一起在干燥器内25℃的环境下静置48小时，以此时的调色剂的质量为WT_I。将测量质量WT_I后的调色剂在10℃且20％RH的环境下静置48小时，以此时的调色剂的质量为WT_L。而后，将测量质量WT_I后的调色剂在28℃且80％RH的环境下静置48小时，以此时的调色剂的质量为WT_H。在这种情况下，以下式(1)求出的调色剂的吸水率AT_L为0.07质量％以下，以下式(2)求出的调色剂的吸水率AT_H为0.27质量％以上且0.34质量％以下。

AT_L＝((WT_L—WT_I)／WT_I)×100......(1)

AT_H＝((WT_H—WT_I)／WT_I)×100......(2)

吸水率AT_L及吸水率AT_H在上述范围内的调色剂，定影性优异，在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并且能够抑制形成图像上的图像不良(例如：灰雾)的产生。

作为测量吸水率AT_I时所使用的干燥剂的优选例，可以举出：硅胶、无水硫酸钙、氧化镁、氧化钙、无水氯化钙、无水氯化锌、或无水硫酸铜。作为干燥剂，从操作容易的方面考虑，更优选硅胶。

吸水率AT_L及吸水率AT_H为规定范围内的值的调色剂，具有一定程度的较高亲水性。这种亲水性高的调色剂，与具有多个羟基的记录介质(例如：纸张)的亲和性也高。因此，吸水率AT_L及吸水率AT_H为规定范围内的值的调色剂，对于记录介质具有优异的定影性。此外，吸水率AT_L及吸水率AT_H为规定范围内的值的调色剂，在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均容易稳定地带电至所期望的带电量。因此，当使用吸水率AT_L及吸水率AT_H为规定范围内的值的调色剂时，在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并且能够抑制形成图像上的图像不良(例如：灰雾)的产生。

通过调整作为粘结树脂来使用的后述的聚酯树脂的酸值或羟值，或者调整后述的磁性粉末的吸水率或用量，能够调整调色剂的吸水率。此外，调色剂的吸水率，能够通过向调色剂中添加吸附性的材料(例如：聚乙烯醇、或聚丙烯酸钠)来调整。

[调色剂材料]

本发明的调色剂，至少包含含有粘结树脂和磁性粉末的多个调色剂颗粒。粘结树脂含有聚酯树脂。本发明的调色剂，除含有粘结树脂及磁性粉末以外，根据需要，还可以含有任意成分(例如：脱膜剂、着色剂、或电荷控制剂)。各个调色剂颗粒还可以根据需要在其表面附着外部添加剂。下面，对本发明的调色剂的必要成分(粘结树脂、或磁性粉末)和任意成分(脱膜剂、着色剂、电荷控制剂、或外部添加剂)、以及磁性单组分显影用调色剂的制备方法依次进行说明。

〔粘结树脂〕

本发明的调色剂中所含有的粘结树脂，必须包括聚酯树脂。调色剂含有聚酯树脂来作为粘结树脂时，容易配制在低温下定影性良好，并且发色性优异的调色剂。作为粘结树脂来使用的聚酯树脂，可以从一直以来用作调色剂用的粘结树脂的聚酯树脂中适当选择。聚酯树脂由醇成分与羧酸成分的缩聚或共缩聚而得到。作为合成聚酯树脂时所使用的成分，可以举出以下的二元或三元以上的醇成分、和二元或三元以上的羧酸成分。

作为二元或三元以上的醇成分的具体例，可以举出：二醇类(乙二醇、二甘醇、三甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、新戊二醇、1，4-丁烯二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-环己烷二甲醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、或聚四甲撑二醇)、双酚类(双酚A、氢化双酚A、聚氧乙烯化双酚A、或聚氧丙烯化双酚A)、三元以上的醇类(山梨糖醇、1，2，3，6-己四醇、1，4-脱水山梨糖醇、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、1，2，4-丁三醇、1，2，5-戊三醇、甘油、二甘油、2-甲基丙三醇、2-甲基-1，2，4-丁三醇、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、或1，3，5-三羟基甲苯)。

作为二元或三元以上的羧酸成分的具体例，可以举出：二元羧酸(马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、环己烷二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、丙二酸、烷基琥珀酸或烯基琥珀酸(正丁基琥珀酸、正丁烯基琥珀酸、异丁基琥珀酸、异丁烯基琥珀酸、正辛基琥珀酸、正辛烯基琥珀酸、正十二烷基琥珀酸、正十二烯基琥珀酸、异十二烷基琥珀酸、或异十二烯基琥珀酸))、三元以上的羧酸(1，2，4-苯三甲酸(偏苯三酸)、1，2，5-苯三甲酸、2，5，7-萘三甲酸、1，2，4-萘三甲酸、1，2，4-丁烷三甲酸、1，2，5-己烷三甲酸、1，3-二羧基-2-甲基-2-亚甲基羧基丙烷、1，2，4-环己烷三甲酸、四(亚甲基羧基)甲烷、1，2，7，8-辛烷四甲酸、均苯四酸、或Empol三聚酸)。这些二元或三元以上的羧酸成分也可以以酯形成性衍生物(例如：酰基卤、酸酐或低级烷基酯)的形式使用。这里，“低级烷基”指的是碳原子数为1到6的烷基。

聚酯树脂的酸值优选为10mg KOH／g以上且16mg KOH／g以下。当聚酯树脂的酸值过低或过高时，难以得到吸水率ATH及吸水率AT_L均为规定范围内的值的调色剂。聚酯树脂的羟值优选为10mg KOH／g以上且90mg KOH／g以下，更优选为30mg KOH／g以上且70mg KOH／g以下。当聚酯树脂的羟值过低或过高时，难以得到吸水率ATH及吸水率AT_L均为规定范围内的值的调色剂。

聚酯树脂的酸值及羟值，能够通过调整用于聚酯树脂合成的醇成分所具有的羟基与羧酸成分所具有的羧基之间的平衡来进行调整。此外，通过使聚酯树脂与封端剂(例如：异氰酸酯化合物、碳化二亚胺化合物、或环氧化合物)反应，能够降低聚酯树脂的酸值或羟值。

聚酯树脂的软化点，优选为80℃以上且150℃以下，更优选为90℃以上且140℃以下。聚酯树脂的软化点过高时，调色剂在低温下难以良好地定影。聚酯树脂的软化点过低时，调色剂在高温下保存时有时会产生凝集，并且调色剂的耐热保存性容易受到损害。聚酯树脂的软化点可以按照以下的方法进行测量。

<软化点测量方法>

使用高架式流动试验仪(CFT-500D(株式会社岛津制作所制造))，进行聚酯树脂的软化点的测量。具体地，如下所述对聚酯树脂的软化点进行测量。使用1.5g的聚酯树脂作为试样，使用高度为1.0mm且直径为1.0mm的模具。而后，在升温速度4℃／分钟、预热时间300秒、荷重5kg、以及测量温度范围为60℃-200℃的条件下进行测量。从与使用流动试验仪测量聚酯树脂得到的温度(℃)和行程(mm)相关的S曲线，读取聚酯树脂的软化点。

使用图1对软化点的读取方法进行说明。以行程的最大值为S₁，以低温侧的基线的行程值为S₂，在S曲线中，将行程值(S₁+S₂)／2的温度作为聚酯树脂的软化点。

聚酯树脂的玻璃化转变温度(Tg)优选为50℃以上且65℃以下，更优选为50℃以上且60℃以下。聚酯树脂的玻璃化转变温度过低时，聚酯树脂的强度下降，并且容易在潜像承载部附着调色剂。聚酯树脂的玻璃化转变温度过高时，调色剂在低温下有难以良好地定影的倾向。

聚酯树脂的玻璃化转变温度能够根据JIS K7121，使用差示扫描热量计(DSC)，由聚酯树脂的比热的变化点求出。更具体的测量方法如下所述。作为测量装置使用差示扫描热量计(例如：日本精工电子(Seiko Instruments)株式会社制造的“DSC-6200”)，通过测量聚酯树脂的吸热曲线，能够求出聚酯树脂的玻璃化转变温度。将10mg的测量试样加入铝盘中，使用空的铝盘作为参照，在测量温度范围25℃～200℃、升温速度10℃／分钟、以及常温常湿下的条件下进行测量而得到聚酯树脂的吸热曲线，利用得到的聚酯树脂的吸热曲线，能够求出聚酯树脂的玻璃化转变温度。

聚酯树脂的的数量平均分子量(Mn)更优选为2000以上且30000以下。当聚酯树脂的数量平均分子量(Mn)为2000以上且30000以下时，容易得到在较宽温度范围内能够良好地在纸张上定影的调色剂。以数量平均分子量(Mn)与质量平均分子量(Mw)的比率表示的分子量分布系数(Mw／Mn)，优选为3以上且40以下。当聚酯树脂的分子量分布系数(Mw／Mn)为3以上且40以下时，容易得到低温定影性优异的调色剂。聚酯树脂的数量平均分子量(Mn)和质量平均分子量(Mw)，能够使用凝胶渗透色谱法进行测量。

粘结树脂还可以含有聚酯树脂以外的其他热塑性树脂。粘结树脂含有聚酯树脂与聚酯树脂以外的其他热塑性树脂的组合时，聚酯树脂以外的其他热塑性树脂可以从一直以来用作调色剂用的粘结树脂的热塑性树脂中适当选择来使用。

粘结树脂中的聚酯树脂的含量，优选为70质量％以上，更优选为80质量％以上，特别优选为90质量％以上，进一步优选为100质量％。

〔磁性粉末〕

本发明的调色剂含有的调色剂颗粒的各个中含有磁性粉末。磁性粉末具有以下的特定的水吸收特性。以下所示的AM_L为低温低湿条件下的磁性粉末的吸水率。以下所示的AM_H为高温高湿条件下的磁性粉末的吸水率。

将磁性粉末与干燥剂一起在干燥器内25℃的环境下静置48小时，以此时的磁性粉末的质量为WM_I。将测量质量WM_I后的磁性粉末在10℃且20％RH的环境下静置48小时，以此时的磁性粉末的质量为WM_L。将测量质量WM_I后的磁性粉末在28℃且80％RH的环境下静置48小时，以此时的磁性粉末的质量为WM_H。在这种情况下，以下式(3)求出的磁性粉末的吸水率AM_L为0.08质量％以上，以下式(4)求出的磁性粉末的吸水率AM_H为0.25质量％以下。

AM_L＝((WM_L—WM_I)／WM_I)×100......(3)

AM_H＝((WM_H—WM_I)／WM_I)×100......(4)

作为测量质量WM_I时所使用的干燥剂，可以使用与测量上述的质量WT_I时同样的干燥剂。

当调色剂包含的调色剂颗粒中含有吸水率AM_L及吸水率AM_H为规定范围内的值的磁性粉末时，该调色剂在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均易稳定地带电至所期望的带电量。因此，使用本实施方式的、包含含有吸水率AM_L及吸水率AM_H为规定范围内的值的磁性粉末的调色剂颗粒的调色剂时，在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并能够抑制形成图像上的图像不良(例如：灰雾)的产生。

磁性粉末的种类，只要其吸水率AM_L及吸水率AM_H为规定范围内的值即可，不做特别限定。作为优选的磁性粉末的材料的例子，可以举出：铁氧化物颗粒(例如：铁氧体、或磁铁矿)、强磁性金属(例如：钴、或镍)、含有铁和／或强磁性金属的合金、含有铁和／或强磁性金属的化合物、施加了热处理等强磁性化处理的强磁性合金、或二氧化铬。作为更优选的磁性粉末的材料的例子，可以举出：铁氧体或磁铁矿。从容易调整吸水率AM_L及吸水率AM_H的方面考虑，特别优选磁铁矿作为磁性粉末。

磁性粉末的制备方法，只要是能够配制吸水率AM_L及吸水率AM_H为规定范围内的值的磁性粉末的方法即可，不做特别限定。磁性粉末为磁铁矿颗粒时，可以按照下述方法制备磁性粉末。

下面，作为优选的磁性粉末的制备方法的具体例，对磁铁矿颗粒的制备方法进行说明。另外，制备磁性粉末的方法，不被下面说明的方法所限定。

(磁性粉末的制备方法)

在亚铁盐水溶液中加入碱水溶液进行混合。以80℃以上的温度加热混合液得到含有氢氧化亚铁胶体的悬浮液。然后，将得到的悬浮液在相同温度下保持一会儿。接着，一边加入使非铁氧化物(例如：硅酸、钛酸、或磷酸)在水性介质中溶解而得到的水溶液，一边通入含氧气体(例如：空气)，进行氧化反应。由此，得到含有表面附着有非铁氧化物的磁铁矿颗粒的浆料。接着，从含有磁铁矿颗粒的浆料中滤出磁铁矿颗粒。将滤出的磁铁矿颗粒冲洗和干燥，得到磁铁矿颗粒的聚集物。通过对得到的磁铁矿颗粒的聚集物进行粉碎，从而得到磁铁矿颗粒。

磁性粉末的吸水率可以通过调整磁性粉末的比表面积来进行调整。由于磁性粉末的水吸收发生在磁性粉末的表面，因此比表面积越小，磁性粉末的吸水率有下降的倾向。当磁性粉末为其表面附着有非铁氧化物(硅酸、钛酸、或磷酸)的磁性粉末时，通过调整制备磁性粉末时的非铁氧化物的量，能够调整磁性粉末的吸水率。非铁氧化物的用量越多，磁性粉末的吸水率有变大的倾向。

磁性粉末的粒径典型地优选为0.1μm以上且1.0μm以下，更优选为0.1μm以上且0.5μm以下。使用该范围粒径的磁性粉末时，容易使磁性粉末均匀地分散在粘结树脂中。

磁性粉末的平均粒径，能够使用扫描电子显微镜，对将在放大率为1万倍的条件下拍摄的图像进一步放大4倍后的图像进行测量。具体地，对电子显微镜图像上的任意300个磁性粉末测量其马丁径(等效圆直径)，通过计算出300个磁性粉末的马丁径的平均值，求出磁性粉末的平均粒径。按照公知的方法，通过改变制备条件能够调整磁性粉末的粒径。配制由磁铁矿构成的磁性粉末时，使用上述的制备方法制备磁性粉末时，通过调整氧化反应的时间，能够调整磁性粉末的粒径。

为了改善粘结树脂中的磁性粉末的分散性，还可以用表面处理剂(例如：钛类偶联剂、或硅烷类偶联剂)对磁性粉末进行表面处理。

本发明的调色剂中的调色剂颗粒所包含的磁性粉末的含量，以调色剂的质量为基准，优选为30质量％以上且60质量％以下，更优选为35质量％以上且55质量％以下。当调色剂中的调色剂颗粒所包含的磁性粉末的含量为30质量％以上且60质量％以下时，该调色剂在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均可以稳定地带电至所期望的带电量。因此，使用包含含有上述的优选范围的量的磁性粉末的调色剂颗粒的调色剂时，在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并能够抑制形成图像上的图像不良(例如：灰雾)的产生。

〔脱模剂〕

本发明的调色剂根据需要还可以含有脱模剂。脱模剂通常用作提高调色剂的定影性或耐污损性。脱模剂的种类，使用一直以来用于调色剂的脱模剂即可，不做特别限定。

作为优选的脱模剂，可以举出：脂肪族烃类蜡(例如：低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚烯烃蜡、微晶蜡、石蜡、或费托合成蜡)、脂肪族烃类蜡的氧化物(例如：氧化聚乙烯蜡、或氧化聚乙烯蜡的嵌段共聚物)、植物类蜡(例如：小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、西蒙得木蜡、或米糠蜡)、动物类蜡(例如：蜂蜡、羊毛脂蜡、或鲸蜡)、矿物类蜡(例如：天然地蜡、纯地蜡、或凡士林蜡)、以脂肪酸酯为主成分的蜡类(例如：褐煤酸酯蜡、或蓖麻蜡)、部分地或者全部地将脂肪酸酯脱氧化后的蜡(例如：脱氧巴西棕榈蜡)。

脱模剂的用量是，以调色剂的质量为基准，优选为2质量％以上且10质量％以下。脱模剂的用量过少时，对于形成图像上的污损或图像污点的产生的抑制，有可能达不到所期望的效果。脱模剂的用量过多时，由于调色剂彼此的熔融粘着，调色剂的保存稳定性有可能降低。

〔着色剂〕

本发明的调色剂所含有的调色剂颗粒的颜色，由于含有作为必要成分的磁性粉末，因此通常为黑色。因此，为了将使用本发明的磁性单组分显影用调色剂所形成的图像调整到更优选的黑色的色相，各个调色剂颗粒，可以含有公知的颜料或染料来作为着色剂。具体地，作为颜料可以举出碳黑，作为染料可以举出酸性紫。

着色剂的用量，以调色剂的质量为基准，优选为1质量％以上且20质量％以下，更优选为1质量％以上且10质量％以下。

〔电荷控制剂〕

本发明的调色剂中，粘结树脂中还可以含有电荷控制剂。电荷控制剂用于保持调色剂的带电水平的稳定性或提高带电增长特性，以得到耐久性和稳定性优异的调色剂。带电增长特性是在短时间内能否使调色剂带电到规定的带电水平的指标。使调色剂带正电进行显影时，使用带正电性的电荷控制剂。使调色剂带负电进行显影时，使用带负电性的电荷控制剂。

作为带正电性的电荷控制剂，可以举出：吖嗪化合物(例如：哒嗪、嘧啶、吡嗪、邻恶嗪、间恶嗪、对恶嗪、邻噻嗪、间噻嗪、对噻嗪、1，2，3-三嗪、1，2，4-三嗪、1，3，5-三嗪、1，2，4-恶二嗪、1，3，4-恶二嗪、1，2，6-恶二嗪、1，3，4-噻二嗪、1，3，5-噻二嗪、1，2，3，4-四嗪、1，2，4，5-四嗪、1，2，3，5-四嗪、1，2，4，6-恶三嗪、1，3，4，5-恶三嗪、酞嗪、喹唑啉、或喹喔啉)、由吖嗪化合物形成的直接染料(例如：吖嗪坚牢红FC、吖嗪坚牢红12BK、吖嗪紫BO、吖嗪棕3G、吖嗪浅棕GR、吖嗪暗绿BH／C、吖嗪深黑EW、或吖嗪深黑3RL)、苯胺黑化合物(例如：苯胺黑、苯胺黑盐、或苯胺黑衍生物)、由苯胺黑化合物形成的酸性染料(例如：苯胺黑BK、苯胺黑NB、苯胺黑Z)、萘酸或高级脂肪酸的金属盐类、烷氧基化胺、烷基酰胺、季铵盐(例如：苄基甲基己基癸基铵、或癸基三甲基氯化铵)。在这些带正电性的电荷控制剂中，从可以得到更快速的带电增长特性的方面考虑，特别优选苯胺黑化合物。这些带正电性的电荷控制剂，可以组合两种以上来使用。

具有季铵盐、羧酸盐或羧基作为官能团的树脂也可以用作带正电性的电荷控制剂。更具体地，可以举出：具有季铵盐的苯乙烯类树脂、具有季铵盐的丙烯酸类树脂、具有季铵盐的苯乙烯-丙烯酸类树脂、具有季铵盐的聚酯树脂、具有羧酸盐的苯乙烯类树脂、具有羧酸盐的丙烯酸类树脂、具有羧酸盐的苯乙烯-丙烯酸类树脂、具有羧酸盐的聚酯树脂、具有羧基的苯乙烯类树脂、具有羧基的丙烯酸类树脂、具有羧基的苯乙烯-丙烯酸类树脂、具有羧基的聚酯树脂。这些树脂的分子量不做特别限定，可以为低聚物或聚合物。

作为带负电性的电荷控制剂，可以举出有机金属络合物或螯合物。作为有机金属络合物或螯合物，优选为乙酰丙酮金属络合物(例如：乙酰丙酮铝、或乙酰丙酮亚铁)、水杨酸类金属络合物或水杨酸类金属盐(例如：3，5-二叔丁基水杨酸铬)，更优选为水杨酸类金属络合物或水杨酸类金属盐。这些带负电性的电荷控制剂，可以组合两种以上来使用。

带正电性或带负电性的电荷控制剂的用量，以调色剂的质量为基准，优选为1.5质量％以上且15质量％以下，更优选为2.0质量％以上且8.0质量％以下，特别优选为3.0质量％以上且7.0质量％以下。

〔外部添加剂〕

调色剂所含有的调色剂颗粒，根据需要，其表面可以使用外部添加剂进行处理。在本申请的说明书中，将用外部添加剂处理前的调色剂颗粒称为“调色剂母粒”。外部添加剂的种类可以从一直以来用于调色剂的外部添加剂中适当选择。作为优选的外部添加剂的具体例，可以举出：二氧化硅、或金属氧化物(氧化铝、氧化钛、氧化镁、氧化锌、钛酸锶、或钛酸钡)。这些外部添加剂可以组合两种以上来使用。

外部添加剂的粒径优选为0.01μm以上且1.0μm以下。

外部添加剂的用量，典型地，相对于100质量份的调色剂母粒，优选为0.1质量份以上且10质量份以下，更优选为0.2质量份以上且5质量份以下。

[带正电性磁性调色剂的制备方法]

下面，对本发明的调色剂的制备方法进行说明。调色剂的制备方法可以从一直以来已知的调色剂的制备方法中适当选择。作为优选的制备方法，可以举出：使用混合装置将粘结树脂、与磁性粉末的混合物、根据需要添加的任意成分(着色剂、脱模剂、或电荷控制剂)混合后，对得到的混合物进行熔融混炼，接着，对熔融混炼物进行粉碎及分级的方法。用于制备调色剂母粒的熔融混炼装置不做特别限定，可以从用于热塑性树脂的熔融混炼的装置中适当选择。作为熔融混炼装置的具体例，可以举出单螺杆或者双螺杆的挤出成型机。调色剂颗粒的平均粒径通常优选为5μm以上且10μm以下。

这样得到的调色剂所含有的各个调色剂颗粒，可以根据需要使用外部添加剂对其表面进行外部添加处理。对使用外部添加剂的调色剂的外部添加处理方法不做特别限定，可以从一直以来已知的使用外部添加剂进行处理的方法中适当选择。具体地，调整处理条件以使外部添加剂的颗粒不会埋入到调色剂中，并使用混合机(例如：亨舍尔混合机、或诺塔混合机)，进行外部添加处理。

以上说明的本发明的调色剂，定影性优异，在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下形成图像时，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并能够抑制图像不良(所形成的图像上的灰雾)的产生。因此，本发明的调色剂，适合在各种图像形成装置上使用。

【实施例】

以下通过实施例对本发明更详细地说明。此外，本发明不受实施例的任何限定。

[配制例1]

〔聚酯树脂A～E的配制〕

使用具备温度计、不锈钢制的搅拌机、玻璃制氮气导入管、及下流式冷凝器的容量2L的四口烧瓶作为反应容器。将总量500g的单体以表1所记载的比例注入反应容器中。将反应容器置于包覆式加热器上，由玻璃制氮气导入管向反应容器内通入氮气，使反应容器内为惰性气氛。接着，一边搅拌单体的混合物一边使反应容器内部的温度升温到240℃，在240℃下继续搅拌，进行聚合反应。在聚合反应中，少量采取反应容器中的树脂进行酸值的测量，并在酸值达到表1所记载的值的时刻停止聚合反应。将反应容器中的内含物取出到不锈钢制的盘中，冷却至室温，从而得到聚酯树脂A～E。

【表1】

[配制例2]

〔磁性粉末的配制〕

(磁性粉末A～C)

按照下述方法，配制磁性粉末A～C。

首先，在反应容器中加入50L的含有2.0mol／L的Fe²⁺的硫酸亚铁水溶液、和40.0L的5.0mol／L的氢氧化钠水溶液，进行混合。将反应容器内的混合物加热到90℃，生成含有氢氧化亚铁胶体的亚铁盐悬浮液。

在90℃下，将悬浮液的pH调整到10后，向悬浮液中吹入每分钟20L的空气，开始氧化反应。亚铁盐的氧化反应进行到20％的反应率后，开始向反应容器内添加硅酸水溶液，该硅酸水溶液是使表2所记载的量的硅酸溶解到5L的水中而得到的。添加硅酸水溶液的速度为2.5L／小时。一边添加硅酸水溶液，一边继续规定时间的氧化反应，得到含有磁铁矿颗粒的浆料。

按照常规方法，从含有磁铁矿颗粒的浆料中滤出磁铁矿颗粒。清洗滤出的磁铁矿颗粒继而干燥后，通过粉碎得到磁性粉末A～C。磁性粉末A～C的平均粒径大致为0.2μm，具有八面体形状。

磁性粉末(磁铁矿颗粒)的平均粒径，使用扫描电子显微镜(日本电子株式会社制造的“JSM-7600”)，对将在放大率为1万倍的条件下拍摄的图像进一步放大4倍后的图像进行测量。具体地，对电子显微镜图像上的任意300个磁性粉末测量其马丁径(等效圆直径)，通过计算出300个磁性粉末的马丁径的平均值，求出磁性粉末的平均粒径。使用上述扫描电子显微镜拍摄的照片(放大率为10000倍以上且50000倍以下)，对磁性粉末的形状进行确认。

(磁性粉末D)

除代替使40g的硅酸溶解到5L的水中而得到的硅酸水溶液，使用5L的2.0mol／L的硫酸水溶液以外，进行与磁性粉末A同样的操作，配制出磁性粉末D。磁性粉末D的平均粒径大致为0.2μm，具有八面体形状。

(磁性粉末E～G)

除代替使40g的硅酸溶解到5L的水中而得到的硅酸水溶液，使用将表2所记载的量的钛酸溶解到5L的水中而得到的钛酸水溶液以外，进行与磁性粉末A同样的操作，配制出磁性粉末E～G。磁性粉末E～G的平均粒径大致为0.2μm，具有八面体形状。

《磁特性的测量》

对得到的磁性粉末A～G，使用振动样品磁强计(东英工业株式会社制造的“VSM-P7”)，在外磁场796kA／m的条件下，测量磁特性(矫顽力、饱和磁化强度、及剩余磁化强度)。将磁特性(矫顽力、饱和磁化强度、及剩余磁化强度)的测量结果记录在表2中。

《磁性粉末的吸水率的测量》

对得到的磁性粉末A～G，按照以下的方法，分别测量在低温低湿环境下(10℃且20％RH)的吸水率AM_L、和在高温高湿环境下(28℃且80％RH)的吸水率AM_H。将磁性粉末的吸水率的测量结果记录在表2中。

(磁性粉末的在低温低湿环境下的吸水率AM_L的测量)

上部为开放的已知质量的称量瓶中投入10g的磁性粉末，并将该称量瓶与干燥的硅胶一起，在干燥器内25℃的环境下静置48小时。测量静置后的磁性粉末的质量，将该质量作为基准质量WM_I。然后，将注入有测量质量WM_I后的磁性粉末的称量瓶，在10℃且20％RH的低温低湿环境下静置48小时。测量在低温低湿环境下静置后的磁性粉末的质量WM_L。按照下式，由质量WM_I和WM_L计算出磁性粉末的在低温低湿环境下的吸水率AM_L。

AM_L[质量％]＝((WM_L—WM_I)／WM_I)×100

(磁性粉末的在高温高湿环境下的吸水率AM_H的测量)

除将测量质量WM_I后的静置环境从10℃且20％RH的低温低湿环境变为28℃且80％RH的高温高湿环境以外，与吸水率AM_L同样地测量在高温高湿环境下静置48小时后的磁性粉末的质量WM_H。按照下式，由质量WM_I和WM_H计算出磁性粉末的在高温高湿环境下的吸水率AM_H。

AM_H[质量％]＝((WM_H—WM_I)／WM_I)×100

【表2】

〔实施例1～8、及比较例1～7〕

使用表3及表4所记载的种类及用量的磁性粉末，得到实施例1～8、及比较例1～7的带正电性磁性调色剂。具体的调色剂的制备配方如下所述。

使用亨舍尔混合机(日本Coke工业株式会社制造的“FM-20”)，在转数2000rpm的条件下，将45质量份的表3及表4所记载的种类的聚酯树脂、5质量份的带正电性电荷控制剂(藤仓化成株式会社制造的“FCA-207P”)、表3及表4所记载的种类及用量的磁性粉末、5质量份的脱模剂(日油株式会社制造的“WEP-7”)混合4分钟。使用双螺杆的挤出成型机(株式会社池贝制造的“PCM-30”)，在熔融混炼温度(气缸温度)120℃、转数150rpm、及处理速度100g／分钟的条件下，对得到的混合物进行熔融混炼。使用ROTOPLEX粉碎机(阿尔派公司制造)，将得到的熔融混炼物粉碎成平均粒径大致为2mm的粗粉末。接着，使用机械式粉碎机(FREUND-TURBO株式会社制造的“turbo mill T250”)，将得到的粗粉末粉碎成微细粉末。使用空气分级机(日铁矿业株式会社制造的“EJ-L3型”)，对微细粉末进行分级，得到平均粒径为8μm的调色剂母粒。

使用亨舍尔混合机，在转数2000rpm的条件下，将100质量份的得到的调色剂母粒、0.8质量份的二氧化硅微粒(日本AEROSIL株式会社制造的“RA200”)、以及0.8质量份的氧化钛微粒(钛工业株式会社制造的“EC100”)混合5分钟，得到实施例1～8、及比较例1～7的调色剂。

《调色剂的吸水率的测量》

对实施例1～8、及比较例1～7的调色剂，按照以下的方法，分别测量求出在低温低湿环境下(10℃且20％RH)的吸水率AT_L、和在高温高湿环境下(28℃且80％RH)的吸水率AT_H。将调色剂的吸水率的测量结果记录在表3～6中。

(调色剂的在低温低湿环境下的吸水率AT_L的测量)

上部为开放的已知质量的称量瓶中投入10g的调色剂，并将该称量瓶与干燥的硅胶一起，在内部温度25℃的干燥器内静置48小时。测量静置后的调色剂的质量，将该质量作为基准质量WT_I。然后，将注入有测量质量WT_I后的调色剂的称量瓶，在10℃且20％RH的低温低湿环境下静置48小时。然后，测量在低温低湿环境下静置后的调色剂的质量WT_L。按照下式，由质量WT_I和WT_L计算出调色剂的在低温低湿环境下的吸水率AT_L。

AT_L[质量％]＝((WT_L—WT_I)／WT_I)×100

(调色剂的在高温高湿环境下的吸水率AT_H的测量)

除将测量质量WT_I后的静置环境从10℃且20％RH的低温低湿环境变为28℃且80％RH的高温高湿环境以外，与质量WT_L同样地测量在高温高湿环境下静置48小时后的调色剂的质量WT_H。按照下式，由质量WT_I和WT_H计算出调色剂的在高温高湿环境下的吸水率AT_H。

AT_H[质量％]＝((WT_H—WT_I)／WT_I)×100

《评价》

使用实施例1～8、或比较例1～7的调色剂，进行定影性评价、高温高湿环境下的图像浓度及灰雾浓度评价、低温低湿环境下的图像浓度及灰雾浓度评价。作为评价装置，使用打印机(京瓷办公信息系统株式会社制造的“FS-1370DN”)，并在该打印机所具备的显影部填充130g的实施例1～8、或比较例1～7的调色剂，进行各个评价。

<定影性的评价>

使用打印机，在20℃且60％RH的环境下，向记录介质输出评价用的2.5cm×2.5cm实心图像。在实心图像的一部分上，轻轻贴上修补带(住友3M株式会社制造的“№.810-3-12”)后，使用砝码(底面形状为的4cm×4cm的正方形)，以30gf／cm²的压力，从修补带上方对实心图像反复摩擦5次。然后，撕开修补带以使记录介质与修补带的夹角大约呈90℃。目测观察撕开修补带的部分的实心图像，并按照下述标准对定影性进行评价。

○(好)：观察不到实心图像内有记录介质暴露。

×(不好)：观察到实心图像内有记录介质暴露。

<图像浓度及灰雾浓度的评价>

(在高温高湿环境下的评价)

按照下述方法，对在高温高湿环境下(28℃且80％RH)形成的图像，测量图像浓度及灰雾浓度。并将测量结果记录在表3～6中。使用反射浓度计(有限会社东京电色制造的“TC-6DS)，进行图像浓度及灰雾浓度的测量。评价用的图像按照以下的方法形成。

首先，在28℃且80％RH的环境下，将打印机和填充有调色剂的显影部静置48小时。然后，将显影部安装到打印机上，以印字率1％连续在2000张记录介质上进行图像形成。然后，将图像浓度评价用的2.5cm×2.5cm实心图像和灰雾浓度评价用的白纸图像，分别输出到记录介质。

按照下述标准，根据实心图像的大致中心的图像浓度，对图像浓度进行评价。

○(好)：图像浓度为1.1以上。

×(不好)：图像浓度为不足1.1。

根据从白纸图像的图像浓度减去图像输出前的白纸的图像浓度的值(灰雾浓度)，按照下述标准评价灰雾浓度。

○(好)：0.010以下。

×(不好)：超过0.010。

(在低温低湿环境下的评价)

除将打印机和填充有调色剂的显影部的静置环境从高温高湿环境(28℃且80％RH)变为低温低湿环境(10℃且20％RH)以外，与在高温高湿环境下的评价同样地进行图像浓度和灰雾浓度的评价。

【表3】

【表4】

【表5】

【表6】

实施例1～8的调色剂含有调色剂颗粒，该调色剂颗粒包含粘结树脂和磁性粉末，该粘结树脂含有聚酯树脂，该磁性粉末的吸水率AM_L及吸水率AM_H为规定范围内的值，并且，吸水率AT_L及吸水率AT_H为规定范围内的值。这种调色剂定影性优异，在低温低湿环境及高温高湿环境的任意环境下，均能够形成所期望的图像浓度的图像，并且能够抑制所形成的图像上的灰雾等图像不良的产生。

比较例1的调色剂，吸水率AT_H过小。可知这种调色剂相对于记录介质的定影性不够。此外，根据比较例2可知，吸水率AT_L及吸水率AT_H过大的调色剂，在高温高湿环境下，难以形成所期望的图像浓度的图像。这是由于在高温高湿环境下，调色剂的带电状态会变得不稳定。

比较例4、5及7的调色剂，包含的调色剂颗粒中含有吸水率AM_L过小的磁性粉末。可知使用这种调色剂形成图像时，在低温低湿环境下，在形成图像上容易产生灰雾等图像不良。这是由于含有吸水率AM_L过小的磁性粉末的调色剂颗粒，在低温低湿环境下过度带电，会在显影辊上产生调色剂的层紊乱。比较例3、6及7的调色剂，包含的调色剂颗粒中含有吸水率AM_H过大的磁性粉末。可知使用这种调色剂形成图像时，在高温高湿环境下，难以形成所期望的图像浓度的图像。这是由于含有吸水率AM_H过大的磁性粉末的调色剂颗粒，在高温高湿环境下，难以带电至所期望的带电量。

Claims (3)

1.一种磁性单组分显影用调色剂，包含多个调色剂颗粒，其中，

所述多个调色剂颗粒的各个中含有粘结树脂和分散在所述粘结树脂中的磁性粉末，

所述粘结树脂含有聚酯树脂，

所述聚酯树脂是56摩尔％的乙二醇、39摩尔％的对苯二甲酸和5摩尔％的1，2，4-苯三甲酸酐的聚合物，

所述聚酯树脂的酸值为10mg KOH/g，

所述磁性粉末含有表面附着有钛酸的磁铁矿颗粒，

将所述调色剂与干燥剂一起在干燥器内25℃的环境下静置48小时，以此时的所述调色剂的质量为WT_I，将测量所述WT_I后的所述调色剂在10℃且20％RH的环境下静置48小时，以此时的所述调色剂的质量为WT_L，将测量所述WT_I后的所述调色剂在28℃且80％RH的环境下静置48小时，以此时的所述调色剂的质量为WT_H，在这种情况下，

以下式(1)求出的所述调色剂的吸水率AT_L为0.07质量％以下，

AT_L＝((WT_L-WT_I)/WT_I)×100......(1)

以下式(2)求出的所述调色剂的吸水率AT_H为0.27质量％以上且0.34质量％以下，

AT_H＝((WT_H-WT_I)/WT_I)×100......(2)

将所述磁性粉末与干燥剂一起在干燥器内25℃的环境下静置48小时，以此时的所述磁性粉末的质量为WM_I，将测量所述WM_I后的所述磁性粉末在10℃且20％RH的环境下静置48小时，以此时的所述磁性粉末的质量为WM_L，将测量所述WM_I后的所述磁性粉末在28℃且80％RH的环境下静置48小时，以此时的所述磁性粉末的质量为WM_H，在这种情况下，

以下式(3)求出的所述磁性粉末的吸水率AM_L为0.08质量％以上，

AM_L＝((WM_L-WM_I)/WM_I)×100......(3)

以下式(4)求出的所述磁性粉末的吸水率AM_H为0.25质量％以下，AM_H＝((WM_H-WM_I)/WM_I)×100......(4)。

2.根据权利要求1所述的磁性单组分显影用调色剂，其中，所述调色剂颗粒含有带正电性电荷控制剂。

3.根据权利要求1或2所述的磁性单组分显影用调色剂，其中，所述磁性粉末为八面体形状。