CN1099054C - 两组分型显影剂,显影方法和成像方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示静电图像的双组分型显影剂包括至少一种调色剂和一种磁性载体。调色剂的重均粒径D4最大为10μm,数均粒径D1满足D4/D1≤1.5。磁性载体包括含有磁性铁化合物颗粒、非磁性金属氧化物颗粒和含有酚醛树脂的粘结剂的复合颗粒。复合颗粒所含磁性铁化合物和非磁性金属氧化物的总量为80-99wt%。磁性铁化合物颗粒的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径为γb,满足γb/γa>1.0。
Description
本发明涉及一种在电子照相术和静电复印等领域中用于静电图像的双组分型显影剂,显影方法以及成像方法。
至今,已在美国专利US2,297,691;3,666,363;4,071,361等中公开了各种电子照相方法。在这些方法中,通过照射相应于原物的光像,在光电导层中形成静电潜像,再将调色剂附着于潜像上从而显影出该潜像。如果必要的话,接着在转印到诸如纸张的转印材料上之后,通过加热、加压、或加热和加压或者用溶剂蒸汽将得到的调色剂图像固定下来,得到复印件或印刷件。
在显影潜像的步骤中,通过利用静电潜像的静电作用,带电的调色剂颗粒形成调色剂图像。通常,在使用调色剂的显影静电潜像的方法中,包括调色剂和载体混合物的双组分型显影剂适合用于获得高图像质量的全色复印件或印刷品。
近年来,随着计算机技术、高清晰度电视技术等的发展,要求有输出高分辨率全色图像的设备。为了这一目的,人们试图提供一种和银盐照相图像相比具有高质量和高分辨率的调色剂全色图像。为了满足这些需要,人们在方法和显影剂方面进行了各种研究。
关于显影剂方面的例子,具有代表性的尝试是使用具有小粒径的调色剂和载体。然而,使用小粒径的调色剂增加了粉末处理和电子照相性能优化方面例如除了显影外,在转印和定影方面的困难。因此,仅仅通过改进调色剂来改进图像的质量具有一定的局限性。
另一方面,作为在电子照相方法方面的改进的尝试,通过使在显影剂—载带部件如显影套筒上的磁刷增浓,可以得到高质量的图像。从方法方面考虑,磁刷的增浓可以通过在显影套筒中的一部分磁极之间进行显影或在显影套筒中使用强度较小的磁极来实现。这些措施可以抑制磁刷的影响,但是由于不能充分抑制显影剂,也会出现困难,如散射和较差的传送性能。所以不能简单采用这些。磁刷的增浓也可以通过使用粒径较小的或磁力较低的磁性载体颗粒来实现。
例如日本专利申请JP-A-59-104663提出使用具有较低饱和磁化强度的磁性载体。如果简单地应用具有较低饱和磁化强度的载体颗粒,细线再现性可能得到改观,但是,由于在显影套筒上磁性载体颗粒的约束降低了,易于产生磁性载体转移到光敏鼓上引起图像瑕点的称之为″载体附着″的现象。
我们也知道,当使用粒径较小的磁性载体时,也容易发生载体附着。例如,日本专利JP-B-5-8424提出使用粒径较小的调色剂和磁性载体,在振动电场下进行非接触性显影。在该日本专利说明书中还描述了具有较高电阻率的磁性载体在使用振动电场的显影过程中有效地改善载体附着的效果。已经发现在有些情况下,使用具有较高电阻的磁性载体不足以改进载体附着以获得高质量的图象,特别是在具有低电阻的载体芯即使是很小比例的暴露出表面的情况下。在这一采用非接触性显影方法中,当磁性载体在磁极上被提供了较大的磁化强度时,能得到相当好的图像浓度以获得没有载体附着的图像,但是当磁性载体的磁化强度降低时,图像浓度能明显下降。
通常情况下,磁性树脂载体具有比有铁粉芯或金属氧化物芯(如铁氧体、四氧化三铁的芯)的载体更高的体积电阻率。在使用如允许含有提高量的磁性材料的磁性树脂载体的情况下(所述提高是通过使用具有不同粒径比率的磁性材料来实现的),如果内部添加的磁性材料包括具有低电阻率的磁性材料,则可以提供较高磁束约力。然而,当这些磁性载体用在使用交变磁场的显影过程中时,在其些情况下它不足以改善载体的附着。
正如上面所述,为得到高图像质量同时防止载体的附着已采取各种措施,但还需要提供一种能解决上述问题的双组分型的显影剂。
因此,本发明的目的是提供一种能解决上述问题的双组分型显影剂。
本发明的再一目的是提供一种双组分型的显影剂,它能排除载体附着以及防止或抑制图像模糊的发生,从而提供一种高质量的调色剂图像。
本发明的另一目的是提供一种双组分型的显影剂,它能有效地防止调色剂的散射。
本发明的另一目的是提供一种双组分型的显影剂,它具有延长的寿命,并且在大量纸张的复印或印刷中只引起很小的图象质量的下降。
本发明的另外一个目的是提供一种使用上述显影剂的显影方法和成像方法。
按照本发明,提供了一种显示静止图像的双组分型显影剂,它包括至少一种调色剂和一种磁性载体,其中:
调色剂的重均粒径D4最大为10μm,数均粒径D1满足D4/D1≤1.5;和
磁性载体含有复合颗粒,该颗粒含有磁性铁化合物颗粒、非磁性金属氧化物颗粒,和含有酚醛树脂的粘结剂;含有磁性铁化合物和非磁性金属氧化物的复合颗粒的总比率为80-99wt%;磁性铁化合物颗粒的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物的数均粒径为γb,满足γb/γa>1.0。
按本发明的另一方面,提供了一种显影静电图像的方法,包括如下步骤:
利用其中装有磁场发生装置的载带显影剂的元件载带上述两组份型显影剂;
在显影剂载带元件上形成双组分型显影剂的磁刷;
使磁刷和潜像显示元件接触;
在潜像显影元件上显影静电图像,形成调色剂图像,同时向显像剂载带元件施加交变电场。
按本发明的另一方面,提供了一种成像方法,其中用满足上述双组分型显影剂要求的至少一种品红色显影剂、青色显影剂和黄色显影剂分别重复上述步骤,至少用所得的深红色调色剂图像、青色调色剂图像、黄色调色剂图像形成全色图像。
结合附图,根据本发明的下面的优选方案的描述,本发明的这些以及其它的目的、特征和优点将会变得更加明显。
图1是实施本发明显影方法的方案的设备的示意图。
图2是描述用来测量磁性载体、载体芯和金属氧化物的电阻率的设备的图。
图3是实施本发明成像方法的方案的设备的示意图。
图4是本发明中一个方案的磁性载体芯颗粒的截面图,其中非磁性金属氧化物(赤铁矿)颗粒优先于铁磁性金属氧化物(磁铁矿)颗粒位于芯粒的表面。
在本发明中,上述目的通过使用双组分型显影剂来实现,显影剂的调色剂和磁性载体都得到改善。
作为我们详细研究的结果,已经揭示了在施加交变磁场的情况下,在接触显像过程中的载体附着驱动力是在施加显影偏压时作为控制因素由电荷从显影套筒向磁性载体注入引起的。关于数字潜像中的点的再现性,已发现了点的再现性的下降是由于磁性载体与光敏鼓表面的磨擦造成在光敏鼓上的静电潜像电荷漏泄引起的,所以数字潜像的点被破坏成非均匀的形状。即使在使用具有高体积电阻的载体芯的情况下,例如分散有磁性材料的树脂载体情况下,如果磁性材料象磁铁矿一样具有低的电阻率,则电荷可经由磁性颗粒漏泄。
为了同时解决这些问题,本发明使用了含有复合颗粒的磁性载体,使得复合颗粒含有磁性铁化合物颗粒、非磁性金属氧化物颗粒和含有酚醛树脂的粘结剂;复合颗粒含有磁性铁化合物和非磁性金属氧化物,其总量比例为80-99wt%;磁性铁化合物颗粒的数均粒径γa,非磁性金属氧化物的数均粒径γb,满足γb/γa>1.0。其结果是电阻率较高的非磁性金属氧化物颗粒优先位于载体颗粒的表面,从而有效地提高载体的电阻率。由于这一原因,本发明的显影剂在防止电荷注入到载体中和防止载体附着真实地再现静电潜像上是有效的。
通过使非磁性金属氧化物颗粒优先位于载体表面或芯的表面,而不是在载体颗粒的中心或内部,能在载体表面提供比磁性铁氧化物颗粒暴露到载体或芯的表面时更高的比电阻,因此有效地防止了电荷的注入。
至于防止图像模糊和调色剂的散射及改进最终图像中点的再现性,通过使具有相对大粒径的非磁性金属氧化物颗粒优先位于表面,则在磁性载体颗粒的表面提供了微小的非均匀性,从而更好地承载调色剂颗粒。利用这种改善和在调色剂方面的改善,在紧接电子照相过程中的显影后的转印和定影步骤之后可以改善调色剂的充电和最终图像的图像质量。
通过使用重均粒径D4最大为10μm和由满足D4/D1最大为1.5的数均粒径D1代表的陡的粒径分布的调色剂以及包括含有磁性铁氧化物颗粒和被酚醛树脂粘结的非磁性金属氧化物颗粒的复合颗粒的磁性载体,可以提供一种双组分型的不会产生图像模糊或调色散射并得到良好的点再现性的显影剂。这一点是可能的,因为通过使调色剂粒径分布变窄,调色剂摩擦电荷分布被弄陡,并且由于在摩擦起电的带电中复合颗粒提供了微小的表面非均匀性,调色剂的带电能更好地完成。
由于如下的原因,本发明的调色剂不易变质,并能连续提供类似如最初阶段高质量的图像。
考虑到显影剂在长期的使用过程中因为调色剂和磁性载体的损坏而变质,这种损坏主要是由于在显像容器中在调色剂和载体之间或在载体颗粒之间的磁力剪切或重力剪切作用造成的。调色剂基本上消耗掉了,而磁性载体重复使用,没有消耗掉,使得在表面造成的损坏积累了。
然而,如果包括由磁性铁化合物、非磁性金属氧化物及酚醛树脂形成的复合颗粒的载体结合具有陡的粒径分布的调色剂一起使用,在调色剂和载体之间和载体颗粒之间的磁力剪切力可以降低,从而减小了载体颗粒的表面损坏。
特别地,在本发明中使用的磁性载体颗粒提供了包括磁性颗粒和非磁性金属氧化物颗粒在内的细颗粒的表面非均匀性,使得当磁性载体颗粒被树脂包裹时,在磁性载体颗粒(芯颗粒)和包裹树脂之间的粘结得到改进,抑制了包裹树脂层的脱皮。
从较高的图像质量的观点看,磁性载体的粒径较小是优选的,但根据磁力和粒径的关系,它易于增加载体附着。结合这些观点,在本发明中使用的磁性载体的数均粒径范围可为1-1000μm,优选1-300μm,以提供高的图像质量。从高图像质量、载体附着的防止和防止显影剂变质的观点看,在连续成像期间数均粒径为5-100μm是更合适的。如果磁性载体的数均粒径超过1000μm,则摩擦光敏鼓的磁刷的比表面积会降低,所以不易于提供足够量的调色剂,并留下磁刷的擦痕,从高浓度和高图像质量的观点看,这是不希望的。具有数均粒径小于1μm的磁性载体由于每一载体颗粒的较小粒径易于引起载体附着。在这里所依据的测量磁性载体颗粒粒径的方法将在下面描述。
至于本发明中使用的磁性载体的磁性性质,使用具有饱和磁化强度(σs)为10-80 Am2/kg的磁性载体可能是合适的。进一步优选使用具有饱和磁化强度为15-60Am2/kg的磁性载体。磁性载体的磁化强度可以适当地根据载体的粒径来选择。虽然也受粒径的影响,但是有超过80Am2/kg的磁化强度的磁性载体易于导致在具有低密度和包括刚性耳状(ear)的显影电极的显影套筒上形成磁刷,因此,易于在所得的调色剂图像中导致擦痕,并易于导致图像缺陷,例如中间色调图像变粗糙,和实心像不规则,特别是归因于在大量的纸张上连续长时间成像中的变质。如果在10Am2/kg以下,使得磁性载体产生的磁力不足,会导致调色剂附着或降低调色剂的传送的性能。
在这里所指的磁性性质是使用一个振荡磁场型的磁性性质自动记录设备(″BHV-30″,可从Riken Denshi K.K购得)测得的数值。测量的具体条件将在下面描述。
在本发明中使用的磁性载体,优选在电场强度为5×104V/m下具有至少1×1012ohm·cm的电阻率。如果电阻率低于1×1012ohm·cm,由于在显影过程中潜像的电荷漏泄易于导致上面提及的载体附着和降低点再现性。这里所指的测定磁性载体的电阻率的方法将在下面描述。
构成磁性载体的芯的磁性铁组分优选包括含铁金属合金、表现磁性的由通式MO·Fe2O3或MFe2O4代表的磁铁矿或铁氧体,其中M代表二价或一价的金属,如Mn、Fe、Ni、Co、Cu、Mg、Zn、Cd、或Li。M可以是一种或多种金属。具体的例子可包括合金,如硅钢、透磁合金、铝硅铁粉、Fe-Co和铝镍钴合金;以及铁基氧化物材料,如磁铁矿、r-氧化铁、Mn-Zn-基铁氧体、Ni-Zn-基铁氧体、Mn-Mg-基铁氧体、Li-基铁氧体和Cu-Zn-基铁氧体。在这些材料中,磁铁矿是优选使用的。
在本发明中使用的磁性铁组分可以优选饱和磁化强度至少为30emu/g的。
非磁性金属氧化物的实例可以包括一种或多种金属,如Mg、Al、Si、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Ba和Pb。非磁性金属氧化物的具体例子包括:AL2O3、SiO2、CaO、TiO2、V2O5、CrO2、MnO2、Fe2O3、CoO、NiO、ZnO、SrO、Y2O3和ZrO2。
以上提及的磁性铁化合物和非磁性金属氧化物可以优选地分散在树脂中形成载体芯颗粒。在这种条件下,优选使用多种具有类似形状的颗粒,以为提供增强的粘结和较高的载体强度。优选组合的实例可以包括:磁铁矿和赤铁矿(α-Fe2O3)、磁铁矿和γ-Fe2O3、磁铁矿和SiO2、磁铁矿和Al2O3、磁铁矿和TiO2,以及磁铁矿和Cu-Zn-基铁氧体。在这些组合中,考虑到价格和所得载体的强度,磁铁矿和赤铁矿的组合是优选的。
在将磁性铁化合物和非磁性金属氧化物分散到树脂中形成载体芯的情况下,磁性铁化合物颗粒的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径为γb,同时满足比率γb/γa超过1.0。如果比率等于1或小于1,具有较低电阻率的磁性铁化合物颗粒容易暴露到表面,从而不能得到载体的提高的电阻率和防止载体附着。较大的γb/γa比率是优选的,使得较大的非磁性金属氧化物颗粒出现在载体颗粒的表面,能防止电荷注入载体,因此防止了由于潜像电荷漏泄引起的载体附着和点再现性下降。为提供提高磁性载体的电阻率的效果和加强载体的强度的良好结合,γb/γa比率为1.2-5.0是更优选的。上面优选的粒径比率范围是基于以下发现:当不同粒径的填料颗粒同时掺混和分散在树脂中形成载体(芯)颗粒时,较大粒径的颗粒优先位于载体(芯)的表面。因此,具有较高电阻率的非磁性金属氧化物的颗粒应有比磁性铁化合物颗粒更大的粒径,这一点很重要。磁性铁化合物的数均粒径γa可优选0.02-5μm,它可根据载体的粒径变化。非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径γb优选为0.05-10μm。这里所用的测定金属氧化物粒径的方法将在下面描述。
通过在载体(芯)颗粒表面,而不是在载体颗粒内部选择形成非磁性金属氧化物颗粒层,使得可能提供较好的电阻率并能有效地抑制电荷的注入。
更具体地说,出现在载体(芯)颗粒截面内部的磁性铁化合物颗粒的总体积为Pa1,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为Pb1,出现在载体(芯)颗粒表面的磁性铁化合物颗粒的总体积为Pa2,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为Pb2,优选Pb1/Pa1<1,Pb2/Pa2>1,从而获得较高的电阻率。
关于分散在树脂中所用的磁性铁化合物和非磁性金属氧化物的电阻率,优选磁性铁化合物颗粒的电阻率为至少1×103ohm·cm,非磁性金属氧化物颗粒的电阻率优选高于磁性铁化合物的电阻率。更优选的是非磁性金属氧化物颗粒的电阻率至少108ohm·cm。如果磁性颗粒的电阻率低于1×103ohm·cm,即使降低磁性铁化合物的分散量,也难以得到载体的必要的电阻率,因此,易于引起电荷注入,导致较差的图像质量和招致载体附着。如果粒径较大的金属氧化物的电阻率低于1×108ohm·cm,难以充分提高载体芯的电阻率,因此,难以得到上面提及的效果。这里所用的测定金属氧化物的电阻率的方法将在下面描述。
磁性载体含有总量为80-99wt%的磁性铁化合物和非磁性金属氧化物。如果总量低于80wt%,载体(芯)颗粒易于在颗粒成形过程中,特别是在直接聚合过程中相互聚集。这将会导致粒径分布的不稳定,并且不能实现良好的摩擦起电。高于99wt%时,所得到的载体强度下降,在大量纸张上的连续成像期间易于发生如载体破碎的问题。
为了更好地达到本发明的效果,在含有处于分散状态的磁性铁化合物和非磁性金属氧化物的树脂载体中,非磁性金属氧化物颗粒的量优选占磁性铁化合物和非磁性金属氧化物颗粒的总量的5-70wt%。如果低于5wt%,就难以提高载体(芯)的电阻率,高于70wt%,所得的磁性载体仅有较小的磁力,所以易于招致载体附着。
按本发明的磁性载体优选具有1.0-2.0g/cm3的堆积密度。如果低于1.0g/cm3,由于磁力的影响,易于产生载体附着。而高于2.0g/cm3,所得到的显影剂也由于磁性载体的磁力的影响,在大量纸张上连续成像期间容易变质。磁性载体的堆积密度的测量可以按JIS K5101进行。
在本发明中,磁性载体可使用酚醛树脂作为粘结树脂来构成。
用于本发明的磁性载体,例如,可以通过混合单体(即一种粘结树脂前体)、磁性铁化合物和非磁性金属氧化物,再使混合物聚合直接生产载体芯颗料来制备。用于聚合的单体可以包括酚和醛的组合。更具体地说,为了生产含有固化酚醛树脂的载体(芯)颗粒,可以使一种酚、醛、磁性铁化合物及非磁性金属氧化物的混合物在有碱性催化剂和分散稳定剂在水溶液介质中存在的条件下经受悬浮聚合。为了得到高电阻率的磁性载体,优选通过两步聚合法形成复合颗粒,其中,为了颗粒成形,首先使磁性铁化合物经受聚合形成浆液,然后,将单体、非磁性金属氧化物和其它任何必要的添加剂添加到浆液中进行第二步聚合,或者进行重复上述步骤的三步或更多步骤的聚合过程。作为单体的酚的实例可以包括苯酚、间苯二酚;烷基苯酚,如间甲酚、对叔丁基苯酚、邻丙基苯酚,以及烷基苯酚和它们的衍生物。在它们当中,由于颗粒成形特征和费用,苯酚是特别优选的。
为了增强载体芯和便于树脂覆盖其上,酚醛树脂可以交联。
用于本发明中的磁性载体可优选为一种用合适的,按本发明中所用的调色剂的带电性能选择的涂料用树脂覆盖的形式。这种涂料可以通过使用含有非磁性金属氧化物颗粒的树脂来完成,以控制载体芯的电阻率和改善磁性载体的光滑性。这种用树脂涂覆的磁性载体可以有效地防止电荷注入磁性载体内部,防止载体有过高的电阻率和磁性载体有过多的电荷,从而稳定调色剂的摩擦电荷。分散在涂料用树脂中的非磁性金属氧化物可以含有一种或多种选自上面提及的金属氧化物。进一步优选使用具有良好流动性的SiO2、Al2O3、TiO2或α-Fe2O3,或利用在载体芯中使用过的非磁性金属氧化物以改进涂料用树脂的粘结。这种涂敷材料的覆盖量,以载体芯的重量为基础,可以是0.5-10wt%,特别是0.6-5wt%。
如果涂敷量低于0.5wt%,难以有效地覆盖载体芯颗粒和控制用涂料用树脂摩擦调色剂使之带电的能力。如果超过10wt%,由于过高的树脂涂覆率,电阻率会在希望的范围内,但可能导致较低的流动性和在大量纸张上连续成像后出现图像瑕点。
用在本发明中的涂覆树脂可以是绝缘树脂,它可以是热塑性或热固性树脂。热塑性树脂的例子可包括聚苯乙烯,丙烯酸树脂,如聚甲基异丁烯酸酯,和苯乙烯-丙烯酸共聚物;苯乙烯-丁二烯共聚物、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物、二氯乙烯树脂、乙烯基乙酸酯树脂,聚偏氟乙烯树脂,碳氟树脂、全碳氟树脂、溶剂可溶性全碳氟树脂、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩醛聚乙烯吡咯烷酮、石油树脂、纤维素;纤维素衍生物,如醋酸纤维素、硝化纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、和羟丙基纤维素;酚醛清漆树脂、低分子量聚乙烯、饱和烷基聚酯树脂;芳基聚酯树脂,如聚乙烯对苯二甲酸酯、聚丁烯对苯二甲酸酯、和多芳基化合物;聚酰胺树脂,聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚醚砜树脂、聚砜树脂、聚苯硫树脂、和聚醚酮树脂。
热固性树脂(或可固化树脂)的实例可包括:酚醛树脂、改性酚醛树脂、马来树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、由马来酐、对苯二甲酸和多元醇缩聚得到的不饱和聚酯,尿素树脂、密胺树脂尿素-密胺树脂,二甲苯树脂、甲苯树脂、胍胺树脂、密胺-胍胺树脂、aetoguanamine树脂、甘酞树脂、呋喃树脂、聚硅氧烷树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂和聚亚胺酯。
上面提到的热塑性或热固性树脂可以单独或以混合物的形式使用。也可以使热塑性树脂和固化或硬化剂的混合物得到固化的树脂。
涂覆的磁性载体可优选通过将涂覆树脂溶液喷到处于悬浮或流化状态的载体(芯)颗粒上,并在芯颗粒表面形成涂覆膜,或喷雾干燥来生产。
其它的涂覆方法可包括在施加剪切力的条件下,在有金属氧化物存在的条件下涂覆树脂溶液中的溶剂逐渐蒸发。更具体地说,溶剂蒸发可以在高于涂覆树脂玻璃化点的温度下进行,然后,所得到的成团的金属氧化物颗粒被分散开来。另外,在分散开来后涂覆膜可以在加热下固化。
金属氧化物可以具有适当选择的用于所使用的显影系统的颗粒形状。然而,用于本发明的金属氧化物可优选具有最大为2的球形度。如果球形度超过2,所得显影剂流动性较差,提供的磁刷形状不好,所以很难获得高质量的调色剂图像。载体球形度以这样测量,例如用场致发射扫描电子显微镜(如从Hitachi K.K购得的″S-800″)随机取300颗载体颗粒,用图像分析仪(如从Nireco K.K购得的″Luzex 3″)测定按如下等式定义的球形度平均值:
球形度(SF1)=[(MXLNG)2/AREA]×π/4,这里MXLNG表示载体颗粒的最大直径,AREA表示载体颗粒的投影面积,当球形度接近1时,其形状近似球形。
用于本发明的调色剂的重均粒径(D4)最大为10μm,优选3-8μm。重要的是重均粒径(D4)和数均粒径(D1)的比率(D4/D1)最大为1.5。
如果调色剂的重均粒径(D4)超过10μm,则显示静电潜像的调色剂的颗粒太大以致于不能真实地显示出潜像,而且容易发生调色剂散射。
如果重均粒径(D4)对数均粒径(D1)的比率(D4/D1)大于1.5,会使调色剂有宽的电荷分布,因此,容易产生诸如带电失败和色调剂颗粒的粒径偏差。调色剂的重均粒径和数均粒径可以使用如Coulter计数器进行测量。其详情在后面描述。
用于本发明的调色剂可包含粘结树脂,所述树脂的例子包括:聚苯乙烯;苯乙烯衍生物的聚合物,如聚对-氯苯乙烯、和聚乙烯基甲苯;苯乙烯共聚物,如苯乙烯-对-氯苯乙烯共聚物,苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物,苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-异丁烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯异丁烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮的共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、和苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物;聚氯乙烯、酚醛树脂、天然或改性酚醛树脂、天然或改性的马来酸树脂、丙烯酸树脂、异丁烯酸树脂、聚乙烯基乙酸酯、硅氧烷树脂;具有选自脂族多元醇、芳香族多元醇或双酚和脂族二羧酸或芳香族二羧酸结构单元的聚酯树脂;聚亚胺酯树脂、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛、萜烯树脂、苯并呋喃-茚树脂及交联树脂的石油树脂,所述交联的树脂如苯乙烯基树脂和交联聚酯树脂,也可以使用。
为得到苯乙烯共聚物与苯乙烯单体结合使用的共聚用单体可以包括乙烯基单体,它包括:丙烯酸、丙烯酸酯或其衍生物,如丙烯酸甲酯、十二丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸(2-乙基己基)酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、和丙烯酰胺;马来酸;马来酸半酯和二酯,如马来酸丁酯、马来酸甲酯、和马来酸二甲酯;乙烯基酯、如乙烯基乙酸酯和氯乙烯;乙烯基酮,如乙烯基甲基酮、和乙烯基己基酮;乙烯基醚、如乙烯基甲基醚和乙烯乙基醚。
交联剂可以主要包含有至少两个可聚合双键的化合物。其例子有:芳族二乙烯基化合物,如:二乙烯基苯、和二乙烯基萘;有两个双键的羧酸酯,如二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、和二甲基丙烯酸(1,3-丁二醇)酯;二乙烯基化合物,如二乙烯基苯胺、二乙烯基醚,二乙烯基硫和二乙烯基砜;和有三个或更多烯双键的化合物。这些化合物可以单独或以混合物形式使用。在合成这些粘结树脂时,以粘结树脂为基准,交联剂的用量优选0.01-10wt%,进一步优选0.05-5wt%。
在使用压力定影体系的情况下,可以将粘结树脂用于一种可压力定影的调色剂,所述树脂的例子包括:聚乙烯、聚丙烯、聚亚甲基、聚亚胺酯高弹体、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物、离子键树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚、物线性饱和聚酯、石蜡、和其它蜡。
在本发明中,调色剂可以结合电荷控制剂使用,电荷控制剂掺入(加入到内部)调色剂颗粒或和调色剂颗粒掺混(加入到外部)。由于添加了电荷控制剂,可以根据所使用显影系统实现最适的电荷控制。正电荷控制剂的例子包括:苯胺黑和其用脂肪酸金属盐改性的产品;季铵盐,如三丁基苄基钠-1-羟基-4-萘磺酸盐、和四氟硼酸四丁基铵盐;二有机锡氧化物,如二个基烯氧化物、二辛基锡氧化物、二环己基锡氧化物;二丁基锡硼酸盐、二辛基锡硼酸盐和二环己基锡硼酸盐。这些化合物可以单独或结合两种或更多种使用。在这些化合物中,以苯胺黑为基础的化合物和季铵盐是特别优选的。
此外,在本发明中,也可以使用负电荷控制剂,如有机金属盐、有机金属配合物和螯合物。其中,乙酰丙酮金属配合物(包括单烷基取代的和二烷基取代的衍生物)、水杨酸金属配合物(包括单烷基取代的和二烷基取代的衍生物)和其相应的盐是优选的。水杨酸为基础的金属配合物或以水杨酸为基础的金属盐是特别优选的。优选负电荷控制剂的具体实例包括:乙酰丙酮铝、乙酰丙酮铁(II)、3、5-二-叔-丁基水杨酸铬的配合物或盐、和3、5-二-叔-丁基水杨酸锌的配合物或盐。
当添加到调色剂内部时,相对于每100重量份的粘结树脂,上述电荷控制剂的优选用量比例为0.1-20重量份,特别优选0.2-10重量份。当用于彩色成像时,优选使用无色的或浅色的电荷控制剂。
作为调色剂的着色剂,可以使用至今已知的染料和/或颜料。其例子包括:碳黑、酞菁蓝、孔雀蓝、永久红、色淀红、若丹明色淀、汉撒黄、永久黄、和联苯胺黄。相对每100重量份粘结树脂,着色剂的添加量为0.1-20重量份,优选0.5-20重量份。为了获得具有良好透明度的固定调色剂图像或OHP膜,相对每100份重量份的粘结树脂,着色剂的添加量优选最大为12重量份,进一步优选0.5-9重量份。
按本发明构成显影剂的调色剂能进一步包括蜡,如聚乙烯、低分子量聚丙烯、微晶蜡、巴西棕榈蜡、sasoe蜡、石蜡,以改进在热压定影时的释放性能。
用于本发明的调色剂合适地与外部添加的细粉末作为混合物使用,细粉末包括无机材料,如硅石、氧化铝和氧化钛的细颗粒;有机材料,如聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和硅氧烷树脂的细颗粒。如果这些细粉末是添加到调色剂的外部,细粉末将在调色剂和载体颗粒之间,或调色剂颗粒之间存在,所以显影剂将具有改进的流动性和提高的寿命。上述的细粉末的优选平均粒径为最大0.2μm。如果平均粒径超过0.2μm,流动性的改进效果将不足,而且在某些情况中在显影或转印期间由于流动性不够,图像质量将下降。测量这些细粉末的粒径的方法将在后面描述。
这些细粉末优选具有至少30m2/g的比表面积,特别是50-400m2/g的比表面积,比表面积用氮吸附方法测定。细粉末合适地以相对于每100wt份调色剂0.1-20wt份添加。
按本发明,在构成显影剂的调色剂的制备中乙烯基型或非乙烯基型热塑性树脂的粘结树脂、着色剂、非必要的电荷控制剂和其它添加剂可以在混合器中充分掺混,然后,用如加热辊、捏和机或挤出机的热捏和装置熔融捏和,以适合地捏合树脂并分散或溶解颜料和染料。将如此捏合的产品冷却固化,粉碎、分级获得调色剂颗粒。为了将调色剂分级,优选使用利用惯性力(coanda效应)的多分度(multi-division)分级设备。利用这样的设备,能有效地生产具有由本发明限定的粒径分布的调色剂。
如此获得的调色剂颗粒可以以它们存在的形式使用,但优选和按上面描述的添加剂外部的细粉末以混合物的形式使用。
调色剂和细粉末的混合可以使用如Henschel混合机的掺混器来进行。所得到的带有外部添加物的调色剂和磁性载体混合得到双组分型显影剂。在双组分型显影剂中,调色剂优选占1-20wt%,更优选占1-10wt%,在典型的情形中,它取决于显影过程。在两组型显影剂中的调色剂可以合适地被提供5-100μc/g,最优选5-60μc/g的摩擦电荷、这里所指的摩擦电荷的测定方法将在下面描述。
使用本发明的双组分型显影剂的显影方法,例如,可以应用图1所示的显影装置来完成。优选在磁刷接触潜像显示元件,如光敏鼓3的状态下,在应用交变电场的条件下进行显影。
交换电场优选具有峰间电压为500-5000伏特,频率为500-10000Hz,优选500-3000Hz,它可以根据过程适当选择。波形可以适当选择,如三角波、矩形波、正弦波或通过改变占空比获得的波形。如果应用的电压低于500伏特,在有些情况中,难以获得足够的图像浓度,而且在非图像区域的图像模糊调色剂不能令人满意地回收。如果高于5000伏特,在某些情况下,潜像会被磁刷干扰,从而降低图像的质量。
频率低于500Hz,在某些情况下,会导致电荷注入载体,由于载体附着和潜像干扰会降低图象的质量。如果高于10000Hz,调色剂难以跟上电场,因此,易于降低图像质量。
在本发明的显影方法中,优选为带有光敏鼓3的显影套筒1上的磁刷设定一接触宽度(显影间隙)C为3-8mm,以完成显影并提供足够的图像浓度和优良的点再现性,而不引起载体附着。如果显影间隙C窄于3mm,则难满足足够的图像浓度和良好的点再现性的要求。如果宽过8mm,则难以充分防止载体附着。显影间隙C可以通过改变显影剂调节元件2与显影套筒1之间的距离A和/或改变显影套筒1和光敏鼓3之间的间隙B来适当调节。
通过使用至少3个相应于品红色、青色和黄色的显影装置,采用本发明的显影剂和显影方法,并结合优选采用显示数字潜像的显影体系,本发明的成像方法能有效地形成与中间色调再现性十分相关的全色图像,使真实于点潜像的显影成为可能,同时避免磁刷的负面影响和潜像的干扰。使用具有陡的粒径分布的调色剂,在后续的转印步骤中,在实现高转印比率方面也是有效的。因此,在中间色调部分和实心图像部分得到高图像质量成为可能。
除在成像的第一步具有高图像质量外,由于作用在显影容器中的显影剂上的剪切力较小,使用本发明的双组分型显影剂也能有效地避免在大量纸张上连续成像后降低图像质量。
为了提供清晰的全色图像,优选使用四个相应于品红色、青色、黄色和黑色的显影装置,最后完成黑色显影。
一种适于实施本发明全色成像方法的成像设备将参照图3进行描述。
示于图3的彩色电子照相设备粗略地分成包括转印鼓315和从设备主组件301的右侧(图3的右侧)向中央延伸的转印材料(复印纸)—传送部分I,靠近转印鼓315配置的潜像形成部分II,和显影装置III(即转动显影设备)。
转印材料—传送部分I是这样构成的:在设备主组件301的右侧壁上,形成一个开口,通过该开口可拆御地配置转印材料供给盘302和303,并将一部分伸出该组件。纸张(转印材料)—供给辊304和305配置在盘302和303的正上方。与纸张供给辊304和305相连,在其左边配置转印鼓315,使得其能按箭头A的方向旋转,配置纸张供给辊306、纸张供给导向件307以及纸张供给导向件308。紧靠转印鼓315的外周边,按旋转方向从上游到下游的顺序配置对抵辊(abutting roller)309、glipper 310,转印材料分离充电器311和分离爪312。
在转印鼓315中,安装转印充电器313和转印材料分离充电器314。转印鼓315上转印材料围绕的那一部分提供了一附着的转印纸(未示出),转印材料由于静电被贴在其上。在转印鼓315的右上方,靠近分离爪312安装有传送带316,在传送带316的转印方向的末端(右侧)配置一定影装置318。在定影装置的下游安装一取出盘317,该盘部分地延伸并可拆开地伸出主组件301。
潜像形成部分II是这样构成的:光敏鼓(如OPC光敏鼓)作为能沿图中所示方向旋转的潜像显示元件被设置成其周边表面与转印鼓315的周边表面接触。在邻近光敏鼓319的上方设置放电充电器320,沿光敏鼓319旋转方向从上游到下游设置清洁器321和主充电器323。此外,还配置包括如激光器324和镜类的反射装置325的图像曝光装置,以用于在光敏鼓319的外周边表面形成静电潜像。
旋转的显影设备III是这样构成的:在与光敏鼓319相对的位置设置一可旋转室(以后称为旋转元件)326。在旋转元件326中,沿径向四等分地设置一个四色型显影装置以显现(即显影)出在光敏鼓319外部周边表面上形成的静电潜像。四色型显影装置包括黄色显影装置327Y,品红色显影装置327M,青色显影装置327C和黑色显影装置327BK。
上述成像设备的整个操作步骤将以全色图像的模式来描述。当光敏鼓319沿箭头方向旋转时,鼓319被主充电器323充电。在如图3所示的设备中,相应元件,特别是光敏鼓319的周边移动速度(以后称为″过程速度″)可至少为100mm/sec(如130-250mm/sec)。在光敏鼓319被主充电器323充电后,光敏鼓329利用由来自原物328的黄色像信号调制的激光以成像方式曝光,在光敏鼓上形成相应潜像,然后,潜像被由旋转元件326旋转定位的黄色显影装置327Y显示出来,形成黄色调色剂图像。
经纸张供给导向器307、纸张供给辊306以及纸张供给辊308送入的转印材料(如普通纸)被glipper310定时抓起,并借助于对抵辊309和与对抵辊309相对设置的电极围绕在转印鼓315上。转印鼓315沿箭头A的方向与光敏鼓319同步旋转,由黄色显影装置形成的黄色调色剂图像因转印充电器313的动作在光敏鼓319和转印鼓315的周边表面相对对低的位置上被转印到转印材料上。转印鼓315进一步旋转准备转印下一种颜色(在图3的情形下是品红色)。
另一方面,光敏鼓319被放电充电器320除去电荷,并由清洁刮刀或清洁装置321清洁干净,再被主充电器323充电,然后基于接下来的品红色图像信号曝光,从而形成了相应的静电潜像,当在光敏鼓319上基于品红色信号通过曝光形成静电潜像时,旋转元件326旋转以使品红色显影装置327M定位于规定的显影位置,从而用品红色调色剂完成显影。接下来,为青色和黑色分别重复上述过程,完成四色调色剂图像的转印。此后,转印材料上的四种颜色的显影图像被充电器322和314放电(除去电荷),由glipper 310从吸着状态释放下来,由分离爪312从转印鼓上分离下来,再经传送带316送到定影装置318,在这里四种颜色的调色剂图像在加热和压力下固定好。因此,一系列的全色印刷或成像步骤就完成了,在转印材料的一面上提供了规定的全色图像。
另外,相应颜色的调色剂图像可以一次性转印到一个中间转印元件上,然后转印到要被定影的转印材料上。
定影装置的定影速度(如90mm/sec)比光敏鼓的周边速度(如160mm/sec)慢。这是为了提供足够的热量去熔混还未固定的二至四种调色剂层的图像。因此,通过以比显影较慢的速度进行定影,能向调色剂图像提供增加的热量。
现在,描述这里所用的各种性质的测量方法。1)磁性载体粒径
从样品载体中至少随机取300个颗粒(直径为0.1μm或更大),通过100-5000放大倍数的光学显微镜观察,利用图像分析器(如″Luzex3,″由Nireco K.K.购得)测量每一颗粒的水平FERE直径作为粒径,这样获得了以数目为基础的粒径分布及数均粒径,由此,计算出尺寸最多为数均粒径的一半的范围内的数基颗粒比例。2)磁性载体的磁性性质:
通过利用交变磁场型磁性自动记录设备(″BHV-30″,可从Riken Denshi购得)测得。将磁性载体放置到10千奥斯特的外部磁场中,在这一状态下测定其饱和磁化强度。特别地,磁性载体粉末样品足够密实地填充到一个体积为Ca.0.07cm3的圆筒形塑料盒中以使载体颗粒在移动中不引起载体的运动,在这一状态下,测得磁矩,除以实际填充的样品体积得到单位体积的强度(磁化强度)。3)测定磁性载体的电阻率
载体电阻率是用如图2的设备(室)E测定的,该设备配有下部电极21,上部电极22、绝缘体23、电流表/24、电压表25,稳压电源26和引导环28。为了测量,室E中装入Ca.1g载体样品27,电极21和22与之接触并在其间施加电压,测量这时的流过的电流,计算出电阻率。由于磁性载体是粉末形式的,所以要小心避免由于填充状态的变化引起的电阻率的变化。这里所描述的电阻率是在这样的条件下测定的:载体27和电极21或22之间的接触面积=ca.2.3cm2,载体厚度=ca.2mm,上部电极22的重量=180g,所加电压=100伏。4,磁性铁化合物和非磁性金属氧化物的粒径:
通过5,000-20,000倍的放大倍数下用透射电子显微镜(″H-800″,可从Hitachi Seisaknsho K.K购得)给样品金属氧化物粉末照相。从照片中至少随机取至少300个颗粒(直径0.01μm或更大)用图像分析仪(″Luzes 3″可从Nireco购得)分析,测得每一颗粒的水平FERE直径。从至少300个样品颗粒的测得值计算数均粒径。5,磁性铁化合物和非磁性金属氧化物之间存在比率:
在磁性载体颗粒内部和在磁性载体颗粒或芯颗粒表面的磁性铁化合物和非磁性金属氧化物之间的存在比率可以按如下方式测定。
可通过将载体颗粒或载体芯颗粒分散到环氧树脂中,再固化固定,并且切片刀(如″FC4E″,可从REICHER-JUNG购得)将嵌在树脂中的载体样品切断,准备载体切片样品。
随机选择颗粒切片,通过扫描电子显微镜(″S800″,可从Hitachi Seisakusho k.k购得)在5,000-20,000的放大倍数下观察并照相,并用图像分析仪(″Lnzex 3″,可从Nireco K.K购得)分析已照相的颗粒切片,测定每一分散颗粒截面的水平FERE直径D。假设磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒为球形的,每一分散颗粒的体积计为πD3/6。在每一颗粒切片,其内部区域定义为从中心到半径×0.3的区域,表层区域定义为从半径×0.95到半径×1.0的区域。对于每一载体(芯)颗粒,出现在所涉及的颗粒切片内部区域的磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒在每单位面积(μm2)上的总体积被计算出来,并分别用pa1和pa2表示,出现在表层区域的磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒在每单位面积(μm2)上的总体积也分别被计算出来,并用pa2和pb2表示值pa1、pb1、pa2和pb2是用相应于20颗载体(芯)颗粒的平均值,以为计算出比率pa1/pb1和pa2/pb2。6),磁性铁化合物和非磁性金属氧化物的电阻率
类似于上面提及的载体电阻率的测量进行测量。样品化合物或金属氧化物放置在图2所示室中的电极21和22之间并与之均匀接触,在该状态下,在两电极间施加一电压,测量通过其间的电流,计算电阻率。为了保证样品与电极的均匀接触,填充样品时往复旋转下部电极21。这里描述的值是以在以下条件下的测定值为基础的,填充金属氧化物与电极间的接触面积S=ca.2.3cm2,样品厚度d=ca.2mm,上部电极22的重量=180g,所加电压=100伏。7),调色剂的粒径
向100-150ml电解质溶液(1%-NaCl水溶液)中添加0.1-5ml表面活性剂(烷基苯磺酸盐)和2-20mg样品调色剂。悬浮在电解质液体中的样品分散处理1-3分钟,然后,将样品液体送入口径尺寸为,例如17μm或100μm的Coultor计数器(″Multisizer″可从Coulter electronics Inc,购得)中,得到在2-40μm的范围内以体积为基础的粒径分布,根据这一分布用个人电脑计算出以数目为基础的粒径分布、数均粒径(D1)和重均粒径(D4)。8,摩擦电荷
称量调色剂和磁性载体得到含5wt%调色剂的混合物,该混合物用Turbula混合机混合60秒。所得粉末混合物(显影剂)放置到在底部装有500目导电筛的金属容器中,开动抽风机在250mmHg的抽吸压力下抽吸,使显影剂中的调色剂选择通过筛而被除去。根据抽吸前后的重量差以及连接到容器上的电容器中得到的电压,并依照下列等式计算出调色剂的摩擦电荷Q:
Q(μC/g)=(C×V)/(W1-W2)
其中W1为抽吸前的重量,W2为抽吸后的重量,C为电容器的电容,V为电容器的电势读数。
下面将依据实施例描述本发明,所用的″份″指组份的″重量份″。实施例1
苯酚 10份
福尔马林 6份
(含约40%(重量)的甲醛、约10%(重量)的甲醇,其余为水)
磁铁矿 31份
(磁性铁化合物,dav(平均粒径)=0.24μm,Rs(电阻率)=5×105ohm.cm)α-Fe2O3(赤铁矿) 53份
(非磁性金属氧化物,dav=0.6μm,Rs=8×109ohm.cm)
以上材料、4份28%(重量)氨水(碱性催化剂)和15份水被放入烧瓶中,在搅拌下混合,并在40分钟内加热至85℃,在该温度下存入3个小时进行固化反应。内容物冷却至30℃,加入100份水,除去上层清液,沉淀用水洗涤并在空气中干燥。干燥后的沉淀进一步在50-60℃和最高5mmHg的减压下干燥,获得在酚醛树脂粘结剂中的含有磁铁矿和赤铁矿的球形磁性载体芯颗粒,载体芯颗粒的Rs=8.0×1012ohm.cm。
磁性载体芯颗粒以如下方式用热固性硅氧烷树脂进行表面涂敷。为得到1.0wt%的树脂涂敷率,制备含载体涂敷树脂10wt%的甲苯溶液。向该溶液中加入载体芯颗粒,所得混合物在剪切力作用下加热以蒸发溶剂,在载体芯上提供涂敷层。所得涂敷磁性载体颗粒在250℃固化1小时。然后解团聚并过100目的筛,获得涂敷的磁性载体颗粒,其数均粒径(D1)为43μm,球形度(SF1)为1.04。
涂敷的磁性载体的电阻率Rs为9×1013ohm.cm,饱和磁化强度σs为28emu/g。
涂敷的磁性载体的性质列在后面的表1中。
另一方面,调色剂按如下方式制备。黄色调色剂
聚酯树脂 100份
(双酚和甲酸的缩聚产品)
C.I.颜料黄(着色剂) 4.5份
二-叔-丁基水杨酸的Cr配合盐4份
(负电荷控制剂,浅色)
这些材料预先充分掺混,熔融捏和,冷却并用锤磨机初步破碎成ca.1-2mm粒径的颗粒。然后产品用空气喷射型粉磨机粉碎,粉末用Ellow Jet分级器分级,回收可带负电荷的黄色粉末(非磁性黄色色调剂)。
100wt份的上述黄色调色剂和0.8wt份的疏水化的氧化钛细粉在Henschel混合器中相互掺混,得到带有外部添加的氧化钛细粉黄色调色剂。所述黄色调色剂的重均粒径(D4)为8.6μm,数均粒径(D1)为6.5μm,(D4/D1)比率为1.32。当和前面制备的涂敷的磁性载体一起测定时,调色剂的摩擦电荷(TC)为-27.1μC/g(调色剂浓度为5wt%)。品红色调色剂
聚酯树脂 100份
(同黄色调色剂)
C.I.染料红122 4份
C.I.Basic Red 12 1份
二-叔-丁基水杨酸Cr配合盐 4份
按制备黄色调色剂相同的方式用上述材料制备可带负电荷的品红色粉末(非磁性品红调色剂)。
100wt份的上述品红色调色剂和8.0wt份疏水化的氧化钛细粉在Henschel混合器中相互掺混,得到带有外部添加的氧化钛细粉的品红色调色剂。所述品红色调色剂的D4=8.4μm,D1=6.5μm,D4/D1=1.29。当和前面制备的涂敷的磁性载体一起测定时,调色剂的摩擦电荷(TC)为-25.3μC/g。青色调色剂
聚酯树脂 100份
(同黄色调色剂)
铜-酞菁染料 5份
二-叔-丁基水杨酸Cr-配合盐 4份
按制备黄色调色剂相同的方式用上述材料制备可带负电荷的青色粉末(非磁性青色调色剂)。
100份的上述青色调色剂和0.8份疏水化的氧化钛细粉在Henschel混合器中相互掺混,得到带外部添加的氧化钛细粉的青色调色剂。所述青色调色剂D4=8.6μm,D1=6.4μm,D4/D1=1.34,当和前面制备的涂敷的磁性载体一起测定时,调色剂的摩擦电荷(TC)为-27.8μC/g。黑色调色剂
聚酯树脂 100份
(同黄色调色剂)
碳黑 5份
(大部分粒径=60nm)
二-叔-丁基-水杨酸Cr-配合物盐 4份
按与制备黄色调色剂相同的方式制备可带负电荷的黑色粉末(非磁性黑色调色剂)。
100wt.份上述黑色调色剂,和0.8wt.份的疏水化的氧化钛细粉在Henschel混合器中相互掺混,得到带有外部添加的氧化钛细粉的黑色调色剂。所述黑色调色剂D4=8.4μm,D1=6.5μm,D4/D1=-1.29。当和前面制备的涂敷的磁性载体一起测定时,调色剂的摩擦电荷(TC)为-26.3μC/g。
上述制备的涂敷的磁性载体和上述制备的每一种颜色的调色剂混合,制得双组分型显影剂,每一种都具有调色剂浓度为8.0wt.%。双组分型显影剂装入改型的全色激光复印机(″CLC-500″,由Canon K,K制造)中,所述改型复印机每一个有如图1所示的显影装置。参看图1,每一显影装置都这样设计,在显影剂载带元件(显影套筒)1和显影剂调节元件(磁性刮刀)2之间的间隙A为600μm,显影套筒和静电潜像显示元件(光敏鼓)3之间的间隙B为500μm。这时的显影间隙c为5mm。显影套筒1和光敏鼓3以周边速率比为1.75∶1驱动。显影套筒的s1被设计成提供一个1千奥斯特的磁场,显影条件包括矩形波振荡电场的峰与峰之间的电压为2000伏,频率为2000Hz,显影偏压为-470伏,调色剂显影反压(Vcont)为325wdy,模糊图像去除电压(Vback)为100伏,光敏鼓上的主充电电压为-750伏。在这种显影条件下光敏鼓3上的数字潜像通过反转显影模式显示出。
其结果是,所得的表现出高实心部分图像浓度(以青色调色剂图像部分所测得的为代表)的图像没有变粗的点,并不会有图像失真或在图像区域或非图像区域的图像模糊。
在30,000张纸上进行连续全色成像。此后,用类似于第一步的方法进行图像检测。青色调色剂的实心图像表现出高的浓度,而且中间调色表现出良好的再现性。另外,没有发现图像模糊和载体附着。在连续成像后,用SEM(扫描电子显微镜)观察青色显影剂,没有观察到载体上涂敷树脂的剥离现象,看到的是类似于原始涂敷磁性载体表面的良好表面状态。
其结果列于后面的表2中。实施例2
苯酚 10份
福尔马林(同实施例1) 6份
磁铁矿(同实施例1) 44份
α-Fe2O3(dav=0.40μm,Rs=8×109ohm.cm) 44份
除改变碱性催化剂和水的用量外,用类似于实施例1的方式使上述材料聚合。将聚合后的颗粒分级,获得分散的磁性粉末载体芯。所得的载体芯的电阻率(Rs)为5.2×1012ohm.cm。
芯颗粒用苯乙烯-丙烯酸树脂/含氟树脂为7/3的涂敷树脂混合物以1.0wt%的涂敷比率以与实施例1相同的方式涂敷。
涂敷的磁性载体颗粒的D1=55μm,球形度(SF1)为1.06。
涂敷的载体颗粒的Rs=8.0×1013ohm.cm,σs=39Am2/kg。
如此获得的涂敷磁性载体和在实施例1中制备的四种调色剂掺混制得四种双组分型显影剂,每一种的调色剂浓度为7wt.%。当在色调剂浓度为5%(重量)下测量时,每一种调色剂的摩擦电荷分别为黄色:-30.2μC/g,品红色:-28.7μC/g,青色:-32.9μC/g,和黑色:-29.8μC/g。
显影剂装到与实施例1相同的成像设备中,并用于相同的显影条件下显影。其结果类似于实施例1,第一次所成的图像表现出优良的点和细线的再现性和高的分辨率,并没有载体附着。连续在30,000张纸上全色成像的结果显示,图像非常类似于第一次成像的质量。在连续成像中没有观察到载体附着,连续成像后载体的表面和第一次时一样好。实施例3
用如下材料通过两步聚合法制备磁性载体芯。
第一步
苯酚 8份
福尔马林(同实施1) 4.8份
磁铁矿(同实施例1) 75份
第二步
苯酚 2份
福尔马林(同实施1) 1.2份
α-Fe2O3(同实施例1) 9份
除改变碱性催化剂和水的用量外,按类似于实施例1进行第一步聚合,向所得浆液中注入用于第二步的上述材料进行类似的悬浮聚合反应,获得聚合物颗粒。将聚合物颗粒分级以得到分散有磁性粉末的树脂载体芯颗粒。这些芯颗粒显示Rs=7.4×1012ohm.cm。通过扫描电子显微镜观察,芯颗粒截面如图4所示,磁铁矿颗粒存在于内部,较大的α-Fe2O3颗粒存在于表面。芯颗粒中磁性铁化合物/非磁性金属氧化物的存在比率pb1/pa1=0,pb2/pa2=19.3。
芯颗粒用与实施例1相同的涂敷树脂涂敷,但涂敷率不同,为1.3wt.%。
涂敷磁性载体颗粒的D1=40μm,圆球度(SF1)为1.11。
涂敷载体颗粒的Rs=3.5×1013ohm.cm,σs=68emu/g。
如此获得的涂敷磁性载体与实施例1中制备的四种颜色的色调剂掺混,制备四种双组分型的显影剂,每一种的调色剂的浓度为8wt.%。每一种调色剂的摩擦电荷为黄色:-25.1μC/g,品红色:-24.3μC/g,青色:-27.7μC/g,黑色:-23.0μC/g。
显影剂装到相同的成像设备中,除改变显影套筒1与磁性刮刀间的间隙A为800μm外,在与实施例1相同的显影条件下显影。其结果类似于实施例1,所得的图像表现出优良的点和细线的再现性和高的分辨率,并没有载体附着。连续在30,000张纸上全色成像的结果显示,图像非常类似于第一次成像的质量。在连续成像中没有观察到载体附着,连续成像后载体的表面和第一次时一样好。实施例4
苯酚 6.5份
福尔马林(同实施例1) 3.5份
磁铁矿(同实施例1) 81份
Al2O3(同实施例1) 9份
(dav=0.63μm,Rs=5×1013ohm.cm)
用类似于实施例1的方式使上述材料聚合。将聚合后的颗粒分级,获得分散有磁性粉末的树脂载体芯。所得的载体芯的Rs为4.2×1011ohm.cm。
芯颗粒用与实施例1相同的涂敷树脂涂敷,但涂敷率不同,为2.0wt.%。
涂敷磁性载体颗粒的D1=24μm,球形度(SF1)为1.09。
涂敷载体颗粒的Rs=7.2×1013ohm.cm,σs=73emu/g。
另一方面用以如下的组份制备调色剂。青色调色剂
聚酯树脂(同实施例1) 100份
铜-酞菁颜料 6份
二-叔-丁基水杨酸Cr-配合物盐 5份
除改变粉碎和分级条件外,用实施例1的方式制备可带负电荷的青色粉末(青色调色剂),在Henschel混合器中将100份的青色调色剂和1.5wt.份的疏水化的氧化钛细粉相互掺混,得到带有外部添加氧化钛细粉的青色调色剂,青色调色剂的D4=5.1μm,D1=4.0μm,D4/D1=1.27,当与上面制备的涂敷磁性载体一起测定时,其摩擦电荷(TC)为-46.2μC/g。
青色调色剂与涂敷磁性载体掺混,调色剂浓度为8wt.%,在与实施例1相同的显影条件下,在同一显影设备中进行单颜色模式成像。结果在第一次和按实施例1在30,000张纸上连续成像后都得到了良好的图像。连续成像后载体表面状态与第一次时的类似。实施例5
实施例1制备的磁性载体用作无涂层的磁性载体,并与实施例1中制备的四种调色剂掺混制备四种显影剂,每一种的调色剂浓度为8wt%。四种调色剂的摩擦电荷分别为黄色:-38.4μC/g,品红色:-35.7μC/g,青色:-39.4μC/g,黑色:-36.6μC/g。
四种显影剂放入同一成像设备中,在与实施例1相同的显影条件下显影,其结果类似于实施例1,第一次成像具有高的分辨率,没有载体附着,在30,000张纸上连续成像后,图像都有类似第一次成像的质量,连续成像中没有载体附着。实施例6
苯酚 6.5份
福尔马林(同实施例1) 3.5份
磁铁矿(同实施例1) 54份
TiO2 36份
(dav=0.7μm,R=3×1014ohm.cm)
上述材料按类似实施例1进行聚合,聚合颗粒分级形成分散的磁性粉末树脂载体芯。所得载体芯的Rs=2.8×1013ohm.cm。
类似于实施例1,用苯乙烯/甲基丙烯酸(2-乙基己基)酯(50/50)的共聚物涂敷芯颗粒,得到1.2%(重量)的涂敷率。
涂敷的磁性载体颗粒D1=45μm,球形度(SF1)为1.05。
涂敷载体颗粒Rs=9.8×1013ohm.cm,σs=48Am2/kg。
如此获得的涂敷磁性载体与实施例1的青色调色剂掺混,得显影剂,调色剂的摩擦电荷为-27.2μC/g。
显影剂装入相同的成像设备中,在如实施例1的显影条件下进行单颜色模式显影。在第一次成像和在30,000纸上连续成像后都类似于实施例得到好的图像质量。在连续成像前后防止载体附着的性能都很好。在连续成像后载体表面第一次成像后的一样好。比较实施例1
称量Fe2O3、CuO和ZnO,得到组合物,其含量分别为50mol%,27mol%,23mol%,再用球磨机一起混合,混合物在1000℃下烧结并用球磨机粉碎,100份所得粉末、0.5份聚甲基丙烯酸钠及水在湿式球磨机内一起混合,形成浆液。用喷雾干燥使浆液形成颗粒。然后,颗粒在1200℃下烧结,得到载体芯颗粒,Rs=4.0×108ohm.cm。
载体表面用与实施例1相同的方式涂敷树脂。所得载体颗粒D1=47μm,Rs=1.1×1010ohm.cm,球形度(SF1)=1.24,σs=62Am2/kg。
所得载体与实施例1中制备的青色调色剂掺混,得到显影剂。青色调色剂的摩擦电荷为-26.9μC/g。
显影剂装入同样成像设备中,在类似于实施例1的条件下进行单色模式显影。其结果是所得图像具有高实心部分图像浓度,但其点较粗糙,中间色调再现性差。在图像部分和非图像部分未发现图像失真,但由于载体附着,发现调色剂图像模糊现象。而且在类似于实施例1的连续成像后在载体上可观察到调色剂的熔化粘结。在连续成像后形成的图像还伴随着进一步的中间色调部分的变粗和进一步的图像模糊。比较实施例2
苯酚 10份
福尔马林(同实施例1) 6份
磁铁矿 31份
(dav=0.61μm,Rs=5×105ohm.cm)
α-Fe2O3 53份
(dav=0.40μm,Rs=8×109ohm.cm)
除改变碱性催化剂和水的用量外,用上述材料按类似实施例1的方式聚合。所得聚合颗粒分级得到分散有磁性材料的树脂载体芯,所得载体芯的Rs=5.9×108ohm.cm。
芯颗粒按实施例1涂敷。
所得磁性载体颗粒的D1=45μm,球形度(SF1)为1.07。
所得载体颗粒的Rs=1.0× 1011ohm.cm,σs=29Am2/kg。
如此得到的涂敷的磁性载体与实施例中制备的青色调色剂掺混,得到显影剂。该青色调色剂的摩擦电荷为-28.8μC/g。
显影剂放入同样成像设备中,在类似于实施例的显影条件下显影。在第一次的中间色调图像上就伴随有变粗,并能看到载体附着。比较实施例3
苯酚 6.5份
福尔马林(同实施例1) 3.5份
磁铁矿(同实施例1) 45份
磁铁矿 45份
(dav=0.61μm,Rs=5×105ohm.cm)
从上述材料按实施例1获得聚合颗粒,并分级得到分散有磁性材料的树脂载体芯。所得载体的Rs=7.5×107ohm.cm。
芯颗粒按实施例1涂敷。
涂敷的磁性载体颗粒D1=45μm,球形度(SF1)=1.06。
涂敷的载体颗粒Rs=2.2×1010ohm,σs=73 Am2/kg。
如此获得的涂敷磁性载体与实施例1中制备的青色调色剂掺混制备显影剂。青色调色剂的摩擦电荷为-30.8μC/g。
显影剂放入同样成像设备中,在实施例3的显影条件下显影。防止载体附着的性能好,但中间调色图像伴有点形状的失真,并能看到变粗。比较实施例4
载体是与实施例1相同的涂敷载体,以实施例1中相同的方式和组合物制成青色调色剂,但其粉碎和分级条件不同。
类似于实施例1,调色剂掺有0.5wt%的外部添加的氧化钛。所得青色调色剂D4=12.6μm,D1=8.3μm,D4/D1=1.52。当与上述制备的磁性载体以调色剂浓度为5wt%一起测量时摩擦电荷为-20.1μC/g。青色调色剂与上述涂敷磁性载体掺混制备显影剂。
显影剂放入同样成像设备中,在与实施例1相同的显影条件下显影。结果是获得高图像浓度,但中间调色图像表现出较差的点再现性并伴有变粗。实施例7
100份实施例1中制备的载体芯,与含有2份热固性酚醛树脂和6份α-Fe2O3(同实施例1)浓度为10%的在甲苯中的涂敷液混合,在利用剪切力下蒸发溶剂进行涂敷。此外在160℃,在利用剪切力的情况下树脂固化形成涂敷的磁性载体颗粒。涂敷的载体颗粒解团聚并分级。所得涂敷磁性载体D1=45μm,SF1=1.06,Rs=1.0×1013ohm.cm,磁性铁化合物/非磁性金属氧化物的存在比率pb1/pa1=0,pb2/pa2=27.6。
如此获得的涂敷磁性载体与实施例1中制备的四色调色剂掺混制备四种双组分型的显影剂,每种中的调色剂浓度为8.0wt%。色调剂的摩擦电荷分别为黄色:-25.5μC/g,品红色:-25.1μC/g,青色:-25.9μC/g,黑色-24.3μC/g。
显影剂放入到同一成像设备,在相同的显影条件下显影。获得了具有优良中间色调再现性的图像和高的图像浓度。特别是在连续成像中调色剂的摩擦电荷是稳定的。实施例8
以实施例1中类似的方式,用与实施例1中相同的硅氧烷树脂进一步涂敷实施例7中制备的涂敷磁性载体。所得涂敷磁性载体D1=45μm,SF1=1.05,Rs=9.8×1013ohm.cm,磁性铁化合物/非磁性金属氧化物的存在比率pb1/pa1=0.pb2/pa2=29.3。
如此获得的涂敷磁性载体与实施例1中制备的四色调色剂掺混,制备四种双组分型显影剂。其调色剂浓度为8.0wt%,其摩擦电荷分别为黄色:-23.0μC/g,品红色:-22.5μC/g,青色:-24.4μC/g,黑色:-23.2μC/g。
显影剂放入同一成像设备中,在相同的显影条件下显影。获得了具有优良中间调色再现性的图像和高图像浓度。显影剂表现出特别宽的防图像模糊和载体附着的Vback范围,和优良的稳定性。实施例9
用如下材料通过两步聚合获得磁性载体芯:第一步
苯酚 7.5份
福尔马林(同实施例1) 4.5份
磁铁矿(同实施例1) 70份第二步
苯酚 2.5份
福尔马林(同实施例1) 1.5份
磁铁矿(同实施例1) 5份
α-Fe2O3(同实施例1) 9份
类似实施例3获得芯颗粒,Rs=3.3×1012ohm.cm,磁性铁化合物/非磁性金属氧化物的存在比率pb1/pa1=0,pb2/pa2=4.58。
芯颗粒按实施例1涂敷。
涂敷磁性载体颗粒D1=40μm,球形度(SF1)为1.10。
涂敷载体颗粒Rs=3.2×1013ohm.cm,σs=67emu/g。
如此获得的涂敷磁性载体与实施例1中制备的四种颜色的调色剂掺混,制备四种双组分型显影剂,其调色剂浓度为8%。调色剂的摩擦电荷分别为黄色:-25.6μC/g,品红色:-25.0μC/g,青色:-26.2μC/g,黑色:-24.9μC/g。
显影剂放入同一成像设备中,在与实施例1相同的显影条件下显影。其结果类似于实施例1,获得了具有优良中间色调再现性的图像和高图像浓度。而且在图像部分和非图像部分没有由于载体附着引起的失真,也没有调色剂的图像模糊。作为30,000次连续全色成像的结果,所得图像没有调色剂的散射,具有高的实心部分图像浓度,和好的中间色调和线像的再现性。在连续成像中没有观察到载体附着。连续成像后用SEM观察青色显影剂,没有观察到涂敷层的剥离,表面状态与第一次时的载体一样好。实施例10
实施例9中制备的聚合颗粒用如下组份的聚合进行进一步涂敷。
苯酚 2份
福尔马林(同实施例1) 1.2份
α-Fe2O3(同实施例1) 10份
以与实施例3中相同的方式进行悬浮聚合得到球形载体芯。所得载体芯Rs=9.3×1012ohm.cm,磁性铁化合物/非磁性金属氧化物存在比率为pb1/pa1=0,pb2/pa2=32.3。
芯颗粒用实施例2的涂敷树脂涂敷,但涂敷率不同,为1.0wt%。
涂敷的磁性载体颗粒D1=42μm,球形度(SF1)为1.11。
涂敷的载体颗粒Rs=1.1×1014ohm.cm,σs=60emu/g。
如此获得的涂敷磁性载体与实施例1中制备的四种颜色的色调剂掺混,制备四种双组分型显影剂,其调色剂浓度为8wt%。调色剂的摩擦电荷分别为黄色:-32μC/g,品红色:-29.9μC/g,青色:-32.4μC/g,黑色:-30.3μC/g。
显影剂放入同一形像设备中,在与实施例1相同的显影条件下显影。与实施例1相似,一次得到图像显示出特别好的点和细线的再现性和高分辨率。同时没有发现调色剂散射,图像模糊或载体附着。作为在30,000张纸上连续全色成像的结果,之后所成像质量十分类似第一次所成像。在连续成像中没有发现调色剂散射,图像模糊或载体附着。连续成像后载体表面和第一次成像时一样好。
载体的上面提及的特征性质概括在表1中,评估结果概括在表2中,评估标准列在表2后。
表1
芯 | 载体 | ||||||||||
磁性铁化合物 | 非磁性金属氧化物 | rb/ra | 粘结*剂量%(重量) | Rs(ohm.cm) | Rs(ohm.cm) | σsAm2/kg | D1(μm) | dB **(g/cm3) | |||
ra(D1)(μm) | 量%(重量) | rb(D1)(μm) | 量%(重量) | ||||||||
实施例123456比较实施1例 23实施例78910 | 磁铁矿0.24″0.24″0.24″0.24″0.24″0.24CuZn铁氧体磁铁矿0.61″0.24″0.24″0.24″0.24″0.24 | 314475813154100314531317566.2 | α-Fe2O3 0.6″ 0.4″ 0.6氧化铝 0.63α-Fe2O3 0.6TiO2 0.7-α-Fe2O3 0.4磁铁矿 0.61α-Fe2O3 0.6″ 0.6″ 0.6″ 0.6 | 5344995336-53455353916.8 | 2.51.72.52.62.52.9-0.662.52.52.52.52.5 | 161616101610-161016161617 | 8.0×10125.2×10127.4×10124.2×10118.0×10122.8×10134.0×1085.9×1087.5×1088.0×10128.0×10123.3×10129.3×1012 | 9.0×10138.0×10133.5×10137.2×10138.0×10129.8×10131.1×10101.0×10112.2×10101.0×10139.8×10133.2×10131.1×1014 | 28396871284862297326256760 | 43554024434547454545454042 | 1.851.881.861.91.851.912.351.851.841.891.871.871.92 |
*.除特别声明外,粘结剂是酚醛树脂。
*.dB表示松密度。
表2
实施例或比较实施例 | 间隙C(mm) | 固体青色I.D. | 中间色调变粗 | 载体附着 | 图像模糊 |
实施例123456比较实施例1234实施例78910 | 556.5655.56.555.55556.56.5 | 1.631.611.691.681.591.621.581.551.61.711.611.651.651.66 | ◎◎◎◎○◎×△×Δ×Δ×◎◎◎◎ | ○○◎○○○○×○○○○◎◎ | ◎◎○◎○◎×○Δ○○◎○◎ |
◎:优 ○:良,△:中,Δ×:稍差,×:差〔对表2的注释〕实心青色I.D用Macbeth浓度计(使用SPI过滤器的″RD-918型″,由Macbeth公司生产)测得的实心青色图像部分的图像浓度,是印在一张普通纸上的图像的相对浓度。中间色调变粗
参照原始图像和标准样品,用眼睛估计中间色调图像部分的变粗程度。载体附着
形成实心白色图像后,将透明粘带放到光敏鼓的显影区域与清洁区域之间的5cm×5cm的区域,回收附着到光敏鼓上的磁性载体颗粒,数出附着在5cm×5cm区域的附着载体颗粒数目,基于计算出的每cm2上的附着载体的粒数,再根据如下标准评估:
◎(优):小于10粒/cm2
○(良):10-小于20粒/cm2
△(中):20-小于50粒/cm2
△×:(稍差)50-小于100粒/cm2
×(差):100粒/cm2或更多图像模糊率
在印刷之前,用反射仪(″REFLECTOMETER MODEL TC-6DS″由Tokyo Denshoku k.k制造)测量普通纸的平均反射率Dr(%)。另一方面,将实心白色图像印到普通纸上,用反射仪测定实心白色图像的反射率Ds(%),图像模糊率(%)通过如下等式计算:图像模糊率(%)=Dr(%)-Ds(%)根据如下标准评估◎(优):低于1.0%○(良):1.0-低于1.5%△(中):1.5-低于2.0%△×:(稍差)2.0-低于3.0%×(差):3.0%或更高。
Claims (37)
1.用于显示静电图像的双组分型显影例,包括至少一种调色剂和一种磁性载体;其中
调色剂的重均粒径D4最大为10μm,数均粒径D1满足D4/D1≤1.5;
磁性载体包括含有磁性铁化合物颗粒、具有高于磁性铁氧化物颗粒的电阻率的电阻率的非磁性金属氧化物颗粒和含有酚醛树脂的粘结剂的复合颗粒,复合颗粒所含的磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒的总比例为80-99%(重量);磁性铁化合物的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径为γb,且γb满足γb/γa>1.0;该磁性载体具有10-80Am2/kg的饱和磁化强度和至少1×1012ohm·cm的电阻率。
2.根据权利要求1的显影剂,其中磁性铁化合物颗粒的数均粒径γa为0.02-5μm,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径γb为0.05-10μm。
3.根据权利要求1或2的显影剂,其中所含非磁性金属氧化物颗粒的量占磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒总量的5-70%(重量),磁性载体的堆积密度为1.0-2.0g/cm3。
4.根据权利要求1的显影剂,其中磁性载体表面用含有非磁性金属氧化物颗粒的树脂涂敷。
5.根据权利要求1或4的显影剂,其中磁性载体表面用其重量为载体芯的0.1-10%(重量)的树脂涂敷。
6.根据权利要求1的显影剂,其中磁性铁化合物包括磁铁矿,而非磁性金属氧化物包括赤铁矿。
7.根据权利要求1的显影剂,其中调色剂是非磁性调色剂。
8.根据权利要求1的显影剂,其中磁性载体含的磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒是这样分布的:出现在载体颗粒截面内部的磁性铁化合物颗粒的总体积为pa1,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为pb1,出现在载体颗粒截面的表面部分的磁性铁化合物颗粒的总体积为pa2,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为pb2,它们满足pb1/pa1<1,而pb2/pa2>1,以提供较高的电阻率。
9.根据权利要求1的显影剂,其中磁性载体包括一种用其重量为载体芯的0.5-10%(重量)的涂敷材料涂敷的载体芯。
10.根据权利要求9的显影剂,其中磁性载体包括一种用其重量为载体芯的0.6-5%(重量)的涂敷材料涂敷的载体芯。
11.根据权利要求1的显影剂,其中磁性载体的球形度最大为2。
12.一种显影静电图像的显影方法,包括:
用有磁场发生装置的显影剂载带元件载带一种两组份型的显影剂,所述双组分型显影剂包括一种调色剂和一种磁性载体;其中,
调色剂的重均粒径D4最大为10μm,数均粒径D1满足D4/D1≤1.5;
磁性载体包括含有磁性铁化合物颗粒、具有高于磁性铁氧化物颗粒的电阻率的电阻率的非磁性金属氧化物颗粒和含有酚醛树脂的粘结剂的复合颗粒;复合颗粒所含的磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒的总比例为80-99%(重量);磁性铁化合物颗粒的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径为γb,且γb满足γb/γa>1.0;该磁性载体具有10-80Am2/kg的饱和磁化强度和至少1×1012ohm·cm的电阻率。
在显影剂载带元件上形成双组分型显影剂的磁刷;
使磁刷和潜像承载元件接触;以及
在潜像承载元件上显影出静电图象,形成调色剂图像,同时向显影剂载带元件施加一交变电场。
13.根据权利要求12的显影方法,其中静电图像包括数字图像。
14.根据权利要求12或14的显影方法,其中静电图像是通过反转显影模式显影的。
15.根据权利要求12的显影方法,其中磁性铁化合物颗粒的数均粒径γa为0.02-5μm,非磁金属氧化物颗粒的数均粒径γb为0.05-10μm。
16.根据权利要求12或15的显影方法,其中非磁性金属氧化物颗粒的量占磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒总量的5-70%(重量),磁性载体的堆积密度为1.0-2.0g/cm3。
17.根据权利要求12的显影方法,其中磁性载体表面用含有非磁性金属氧化物颗粒的树脂涂敷。
18.根据权利要求12的显影方法,其中磁性载体表面用其重量为载体芯的0.1-10%(重量)的树脂涂敷。
19.根据权利要求12的显影方法,其中磁性铁化合物包括磁铁矿,而非磁性金属氧化物包括赤铁矿。
20.根据权利要求12的显影方法,其中调色剂是非磁性调色剂。
21.根据权利要求12的显影方法,其中磁性载体所含磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒是这样分布的,出现在载体颗粒载面内部的磁性铁化合物颗粒的总体积为pa1,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为pb1,出现在载体颗粒截面的表面部分的磁性铁化合物颗粒的总体积为pa2,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为pb2,它们满足pb1/pa1<1,而pb2/pa2>1,以提供较高的电阻率。
22.根据权利要求12的显影方法,其中磁性载体包括一种用其重量为载体芯的0.5-1.0%(重量)的涂敷材料涂敷的载体芯。
23.根据权利要求22的显影方法,其中磁性载体包括一种用其重量为载体芯的0.6-5%(重量)的涂敷材料涂敷的载体芯。
24.根据权利要求12的显影方法,其中磁性载体的球形度最大为2。
25.一种成像方法,包括:(I)用磁场发生装置封于其中的显影剂载带元件载带一种双组分型的显影剂,所述双组分型的显影剂包括品红色调色剂和磁性载体;其中
品红色调色剂的重均粒径D4最大为10μm,数均粒径D1满足D4/D1≤1.5;
磁性载体包括含有磁性铁化合物颗粒、具有高于磁性铁氧化物颗粒的电阻率的电阻率的非磁性金属氧化物颗粒和含有酚醛树脂的粘结剂的复合颗粒;复合颗粒所含的磁性铁化合物和非磁性金属氧化物的总比例为80-99%(重量);磁性铁化合物的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径为γb,且γb满足γb/γa>1.0,且该磁性载体具有10-80Am2/kg的饱和磁化强度和至少1×1012ohm·cm的电阻率。
在显影剂载带元件上形成双组分型显影剂的磁刷,
使磁刷和潜像承载元件接触;
在潜像承载元件上显影出静电图像,形成品红色调色剂图像,同时向显影剂载带元件施加一交变电场;(II)用磁场发生装置封于其中的显影剂载带元件载带一种双组分型显影剂,所述双组分型显影剂含有青色调色剂和一种磁性载体;其中
青色调色剂的重均粒径D4最大为10μm,数均粒径D1满足D4/D1≤1.5;
磁性载体包括含有磁性铁化合物的颗粒、非磁性金属氧化物颗粒和含有酚醛树脂的粘结剂的复合颗粒,复合颗粒所含的磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒的总比例为80-99%(重量);磁性铁化合物颗粒的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径为γb,满足γb/γa>1.0,
在显影剂载带元件上形成双组份型显影剂的磁刷,
使磁刷和潜像承载元件接触;
在潜像承载元件上显影出静电图像,形成青色调色剂图像,同时向显影剂载带元件施加一交变电场;(III)用磁场发生装置封于其中的显影剂载带元件载带一种双组分型显影剂,所述双组分型显影剂含有黄色调色剂和一种磁性载体;其中
黄色调色剂的重均粒径D4最大为10μm,数均粒径D1满足D4/D1≤1.5;
磁性载体包括含有磁性铁化合物颗粒、非磁性金属氧化物颗粒和含有酚醛树脂的粘结剂的复合颗粒;复合颗粒所含磁性铁化合物和非磁性金属氧化物总比例为80-99%(重量);磁性铁化合物颗粒的数均粒径为γa,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径为γb,且γb满足γb/γa>1.0,
在显影剂载带元件上形成双组份型显影剂的磁刷,
使磁刷和潜像承载元件接触,
在潜在载元件上显影出静电图像,形成黄色色调图像,同时向显影剂载带元件施加一交变电场;(IV)至少用上面形成的品红色调色剂图像,青色调色剂图像和黄色调色剂图像形成全色图像。
26.根据权利要求25的成像方法,其中静电图像包括数字图像。
27.根据权利要求25或26的成像方法,其中静电图像是通过反转显影模式显影的。
28.根据权利要求25的成像方法,其中磁性铁化合物颗粒的数均粒径γa为0.02-5μm,非磁性金属氧化物颗粒的数均粒径γb为0.05-10μm。
29.根据权利要求25的成像方法,其中非磁性金属氧化物颗粒的量占磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒总量的5-70%(重量),磁性载体的堆积密度为1.0-2.0g/cm3。
30.根据权利要求25的成像方法,其中磁性载体表面用含有非磁性金属氧化物颗粒的树脂涂敷。
31.根据权利要求25的成像方法,其中磁性载体表面用其重量为载体芯的0.1-10%(重量)的树脂涂敷。
32.根据权利要求25的成像方法,其中磁性铁化合物包括磁铁矿,而非磁性金属氧化物包括赤铁矿。
33.根据权利要求25的成像方法,其中调色剂是非磁性调色剂。
34.根据权利要求25的成像方法,其中磁性载体所含磁性铁化合物颗粒和非磁性金属氧化物颗粒是这样分布的,即出现在载体颗粒截面内部的磁性铁化合物颗粒的总体积为pa1,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为pb1,出现在载体颗粒截面表面部分的磁性铁化合物颗粒的总体积为pa2,非磁性金属氧化物颗粒的总体积为pb2,它们满足pb1/pa1<1,而pb2/pa2>1,以提供较高的电阻率。
35.根据权利要求25的成像方法,其中磁性载体包括一种用其重量为载体芯的0.5-10%(重量)的涂敷材料涂敷的载体芯。
36.根据权利要求35的成像方法,其中磁性载体包括一种用其重量为载体芯的0.6-5%(重量)的涂敷材料涂敷的载体芯。
37.根据权利要求25的成像方法,其中磁性载体的球形度最大为2。
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