CN1764875A - 带正电荷的磁性调色剂组合物 - Google Patents

带正电荷的磁性调色剂组合物 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种带正电荷的磁性单组分调色剂组合物，包括i)含带正电荷的电荷调节剂的磁性调色剂颗粒；ii)带负电荷的疏水二氧化硅；iii)氟化有机细粉；和iv)含有20～80wt％氧化锡的金属氧化物细粉。该调色剂具有延长鼓的寿命、减小背景污染和提高长期稳定性的优点，并因而可以被有效地用于图像形成设备。

Description

带正电荷的磁性调色剂组合物
相关申请的引用
本申请要求向韩国知识产权局2004年2月6日提交的韩国专利申请10-2004-0007908和2005年2月2日提交的韩国专利申请10-2005-0009363作为优先权，并在此将其结合作为参考。
技术领域
本发明涉及一种带正电荷的磁性调色剂组合物，能够延长鼓寿命、减小背景污染(雾化图像(fogging image))，并提高长期稳定性。
背景技术
通常，在电子照相术的干法显影系统可以大体上被分为使用包含调色剂和载体的双组分显影剂的双组分显影系统，和使用仅包含调色剂的单组分显影剂的单组分显影系统。单组分显影系统的优点在于体积小、低成本，和易维护。近来，采用单组分显影系统的复印机和打印机被广泛地普及，并且打印速度得以显著地提高。
不同于含有转移调色剂颗粒的载体颗粒的双组分调色剂，在非磁性单组分调色剂中，调色剂的流动性极大地影响调色剂的转移特性。
在非磁性单组分显影系统中，可以通过用金属或树脂刀片对显影辊施压显影辊来控制显影辊上调色剂层的厚度。在双组分显影系统中，通过调色剂与载体之间的摩擦使调色剂带电荷以使调色剂被转移到显影辊上。
然而，在磁性单组分显影系统中，通过使用磁力作为驱动力使调色剂被转移到显影辊上。即，安装刮墨刀以接触显影辊，并且单组分调色剂经过对刮墨刀和显影辊之间施压而被摩擦带有电荷。通过静电力使带电荷的调色剂保持在显影辊的表面上。
带电荷的调色剂被用于显示鼓上的潜像。如果由涂覆至少一层有机层制备的有机光导体(OPC)鼓的表面长时间重复地与调色剂接触，则由于OPC表面的磨损，很难形成图像。该问题增加了在非图像区域内的雾化图像并使图像密度(即，黑色)不足。
在现有技术中，为了防止由鼓表面磨损造成的降低的图像密度，日本专利公开物H10-326028公开了使用氧化铝颗粒与具有高硬度的二氧化硅结合以用于获取调色剂的流动性的方法。此外，日本专利公开物H11-153886公开了一种带正电荷的颜色调色剂，在调色剂颗粒中含有作为粘合剂树脂的氨基甲酸乙酯改性的聚酯树脂。
然而，因为不能减少或不使用大量的二氧化硅，现有技术不能有效地减小鼓表面磨损。此外，如果加入的二氧化硅的量被极大地降低，图像密度会不足，因为调色剂的降低的流动性和升高的粘附力会降低转移效率。防止鼓表面磨损并同时获得高图像密度实际上是困难的。
因而，仍然需要提供带正电荷的调色剂，该调色剂可以即使长时间复印也能降低显影鼓表面磨损而延长鼓寿命，通过获得极佳的摩擦起电而降低背景污染(雾化图像)，和通过保持高图像密度以提高长期稳定性。
发明内容
为了获得具有延长鼓寿命，降低背景污染(雾化图像)，和提高长期稳定性的磁性调色剂组合物，本发明的发明人发明了包含i)调色剂母颗粒、ii)具有与磁性调色剂颗粒相反电荷的二氧化硅、iii)含有锡的金属氧化物细粉、iv)氟化有机细粉的调色剂组合物。
本发明的一个目的是提供具有延长鼓寿命、降低背景污染(雾化图像)和提高长期稳定性的带正电荷的磁性单组分调色剂组合物。
本发明的另一个目的是提供在非接触显影系统中应用带正电荷磁性调色剂组合物到含有OPC的图像形成设备中以形成图像的方法。
具体实施方式
为了达到目的，本发明提供了带正电荷的磁性单组分调色剂组合物，包括：
(i)包含粘合剂树脂、磁性组分，和带正电荷的电荷调节剂的调色剂母颗粒；
(ii)具有80～200m2/g比表面积的带负电荷的疏水二氧化硅；
(iii)氟化有机细粉；和
(iv)含有20～80wt％氧化锡的金属氧化物细粉。
在本发明中，磁性调色剂颗粒包含20～80重量份的粘合剂树脂，20～70重量份的磁性组分，和0.15～4重量份的带正电荷的电荷调节剂。
在本发明中，磁性调色剂颗粒的颗粒尺寸并无特别限制，但优选为5～30μm。磁性调色剂颗粒可以通过熔融、捏合和研磨方法，或聚合等被制备。
在本发明中，在现有技术中使用的所有粘合剂树脂都可以使用。尤其是，粘合剂树脂可以由醇和羧酸的聚合得到。在磁性调色剂颗粒中优选地包含20～80重量份量的粘合剂树脂。
醇可以为二级醇或更高级醇，例如乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、环己烷二甲醇、二苯甲醇、双酚A、双酚A环氧乙烷、双酚A环氧丙烷、山梨糖醇、和丙三醇、醇衍生物、或其混合物。羧酸可以为二级酸或更高级酸，例如顺丁烯二酸、反丁烯二酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、三聚酸、环戊基二羧酸、琥珀酸酐、三聚酸酐，和顺丁烯二酸酐、羧酸衍生物、羧酸酐、及其混合物。
粘合剂树脂的例子为甲基丙烯酸酯聚合物，例如聚酯，聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酯，和聚丙烯酸十二烷基酯；甲基丙烯酸酯聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸2-乙基己酯，和聚甲基丙烯酸十二烷基酯；丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；苯乙烯单体和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物；乙烯基聚合物，例如聚醋酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚乳酸乙烯酯、聚乙烯，和聚丙烯，及其共聚物；苯乙烯共聚物，例如苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物，和苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物；聚乙烯基醚；聚乙烯基酮；聚酯；聚酰胺；聚氨基甲酸乙酯；橡胶；环氧树脂；聚乙烯基丁缩醛树脂；改性的树脂；酚醛树脂；及其混合物。在这些化合物中，苯乙烯-丁二烯共聚物是更优选的。
在本发明中，磁性组分可以为铁磁性元素、铁磁性元素合金、及其混合物，多面体型磁性组分，或针状磁性组分。磁性组分的具体例子为氧化铁，例如磁铁矿、赤铁矿、和铁氧体；金属，例如铁、钴、镍、和锰；包括铝、铜、铅、镁、硒、钛、钨、钒的金属合金，和金属，或其混合物；铁磁性合金；磁性氧化物等。优选地，磁性组分为平均直径等于或小于1μm的细粉。磁性组分的量相对磁性调色剂颗粒优选为20～70重量份。
作为带正电荷的电荷调节剂的例子，苯胺黑；季铵盐，例如三丁基苄基铵-1-羟基-4-萘磺酸盐、四氟硼酸四丁基铵；鎓盐，例如鏻盐和这些颜料三苯基金属染料的色淀染料化合物(lake compound)和这些颜料的色淀染料化合物；脂肪酸金属盐；二有机金属锡，例如二丁基锡；二辛基锡、二环己基锡；有机硼酸锡盐，例如二丁基硼酸锡盐、二辛基硼酸锡盐、二环己基硼酸锡盐；胍化合物；咪唑化合物，及其混合物可以被单独或至少两种组分结合地使用。在这些例子中，磷酸钨、磷酸钼、鞣酸、月桂酸、没食子酸、铁氰酸和亚铁氰酸等可以被用作色淀剂。更优选地，苯胺黑和季铵盐被用作电荷调节剂。
电荷调节剂的量有特殊限制，但相对于100重量份的磁性调色剂颗粒，电荷调节剂的量优选为0.15～4重量份。
另外，可以加入隔离剂以防止磁性调色剂颗粒的位移。隔离剂的例子为具有低分子量的各种蜡和烯烃树脂，包括聚丙烯、聚乙烯、和丙烯-乙烯共聚物等，优选为聚乙烯。相对于100重量份的磁性调色剂颗粒，隔离剂的量优选为0.05～5重量份。在本发明中，带负电荷的疏水二氧化硅防止由调色剂颗粒聚集造成的不均匀摩擦生电，并通过经过刮墨刀后均匀地铺展调色剂以提高均一的摩擦生电。疏水二氧化硅的比表面积优选为80～200m2/g，更优选为100～150m2/g。
尤其是，对于带正电荷的疏水二氧化硅，含有胺的偶合剂被用于处理带正电荷的疏水二氧化硅以提供环境独立性(environmentalindependence)和正电荷。含有胺的偶合剂对湿度敏感，并因而降低调色剂的长期稳定性。另外，由于调色剂本身的摩擦起电和静电力造成粘附在鼓表面上的调色剂增加，因而降低了调色剂向例如纸张的转移部分的转移效率。当由含有胺的偶合剂处理的带正电荷的疏水二氧化硅被长期使用时，该问题会变得更严重。
在本发明中，如果带负电荷的疏水二氧化硅的比表面积小于80m2/g，则会造成调色剂流动性不足，和用于印刷很多实心图像的实心图像不均匀。如果超过200m2/g，二氧化硅会嵌入调色剂母颗粒的表面，流动性降低。
在本发明中，相对于100重量份的调色剂母颗粒，含有0.1～0.5重量份量的带负电荷的疏水二氧化硅。如果二氧化硅的量小于0.1重量份，调色剂的流动性不足会造成不均匀的图像密度。如果二氧化硅的量超过0.5重量份，增加的负电荷会造成不充分的摩擦起电。因此，不充分的摩擦起电会产生由带正电荷的调色剂造成的背景污染，并降低图像密度。
二氧化硅颗粒的疏水处理通过涂覆或粘附硅烷偶合剂或硅油进行。
对于硅烷偶合剂，可以使用二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、甲基三氯硅烷、芳基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、p-氯苯基三氯硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三醋酸基硅烷、二乙烯基氯硅烷、环六亚甲基二硅烷基胺等。
硅油可以被用于二氧化硅的疏水处理以降低背景污染。在疏水处理的例子中，可以使用在25℃具有50～10000cps(厘泊)的硅油，例如二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基氢硅油、烷基改性的硅油、氟改性的硅油、醇改性的硅油、氨基改性的硅油、环氧改性的硅油、环氧聚乙烯改性的硅油、酚改性的硅油、羧基改性的硅油、和巯基改性的硅油。
只要硅油被粘附在无机颗粒的表面上，使用硅油的疏水处理无特殊限制。例如，在混合槽中混合二氧化硅，通过喷雾加入用溶剂稀释的硅油，加热，并在搅拌中干燥混合槽中的二氧化硅。
通过使用例如涡轮型搅拌器、亨舍尔混合机或高速混合器的搅拌器，或者通过使用表面修饰装置(“Nara混合系统”，Nara Machinery Co.Ltd.)使疏水二氧化硅被粘附在调色剂颗粒上。疏水二氧化硅可以微弱地粘附在调色剂颗粒上或部分疏水二氧化硅可以嵌入到调色剂颗粒表面中。
在本发明中，根据Brunauer-Emmett-Teller(BET)方法测定疏水二氧化硅的比表面积的值。可以使用例如市售的高精度自动气体吸收装置测量比表面积。惰性气体，特别是氮气，被用作吸收气体以测定为了在疏水二氧化硅颗粒表面上形成单分子层所需的气体吸收量。由该测量测定BET比表面积(S，m2/g)。
在本发明中，氟化有机细粉防止鼓表面的磨损并增加调色剂的转移效率。因而，尽管调色剂被长期使用，仍可以保持高图像密度。
氟化有机细粉为包含氟树脂的细粉，例如聚氟亚乙烯、聚四氟乙烯；氟化苯乙烯-丙烯酸共聚物；氟化聚乙烯；氟化聚丙烯酸盐；及其共聚物。可以使用现有技术中的已知氟化技术，并且在本发明中有特殊限制。
氟化有机细粉的平均颗粒尺寸优选为0.1～4.0μm，更优选为0.15～3.5μm。如果平均颗粒尺寸小于0.1μm，由于因为有机细粉不能充分地粘附在调色剂母颗粒上，因而会发生调色剂堵塞。如果平均颗粒尺寸大于4.0μm，由于有机细粉从磁性调色剂颗粒上分离，从而使调色剂的熔化性能变差。
相对于100重量份的磁性调色剂颗粒，氟化有机细粉的量优选为0.05～0.4重量份，更优选为0.1～0.3重量份。如果氟化有机细粉的量小于0.05重量份，则由于在调色剂母颗粒上不能充分形成有机细粉而难以防止鼓表面的磨损。如果氟化有机细粉的量超过0.4重量份，由于有机细粉与磁性调色剂颗粒分离而出现相反电荷的调色剂，并因而造成背景污染。
在实施例中，当长期印刷大量图像时，金属氧化物细粉可以显著地防止鼓表面的磨损，并且由于调色剂熔化在鼓表面上导致的鼓污染。
金属氧化物细粉具有50～500nm平均颗粒尺寸，优选为60～300nm。如果平均颗粒尺寸小于50nm或大于500nm，流动性和PCR污染被改善的不充分。
金属氧化物含有为20～80wt％，优选为25～70wt％量的氧化锡。如果氧化锡的量小于20wt％，金属氧化物不能有效地除去鼓污染，并因而造成不均匀图像。如果氧化锡的量超过80wt％，降低的摩擦起电会造成不均匀图像。含有氧化锡的金属氧化物的例子可以为含有氧化锡的二氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化铈、氧化铁、和氧化铜，当并不仅限于此。
相对于100重量份调色剂母颗粒，金属氧化物的量优选为0.05～0.5重量份，更优选为0.1～0.4重量份。如果用量小于0.05重量份，鼓污染造成不均匀图像。如果用量超过0.5重量份，会发生鼓磨损。
在另一实施例中，本发明提出一种将该带正电荷的磁性调色剂组合物用于包含OPC的非接触型图像形成装置的方法。在非接触方法中运行的包含有机光导体(OPC)的图像形成装置可以被用于本发明中。
例如，图像形成装置包括OPC、使OPC带电荷的部件、在OPC上形成潜像的部件、接受调色剂的部件、在OPC上显影潜像并形成调色剂图像的部件、和转移调色剂图像进入到转移部件的部件。
使用单组分调色剂的显影方法可以被分为接触型图像形成方法，和非接触型图像形成方法。非接触型方法，通过与刮墨刀和套筒摩擦使调色剂带电，并且通过磁刮刀形成调色剂层。通过应用直流电偏置和交流电偏置调色剂层被转移到OPC表面上的潜像。非接触型方法的优点在于使非图像区域的污染最小化。
另一方面，在接触型方法中，通过与刮墨刀摩擦使调色剂带电，并且通过弹性刮刀形成调色剂层。该方法的优点在于形成极佳的实心图像，和图线再现性。然而，接触型方法具有OPC鼓表面的积累磨损的问题，因为调色剂层一直与OPC鼓表面接触。
同时，在非接触型中由于反复地与OPC鼓接触使鼓表面被磨损。然而，本发明的调色剂能够减小或抑止这种鼓表面的磨损，并因此提供了高图像密度和清晰的图像质量。
本发明以下面的实施例为参考被进一步更详细地解释。然而，这些实施例并不能理解为对本发明的范围有任何限制。
[实施例1]
1、调色剂母颗粒的制备
用Henchel混合器混合40重量份的苯乙烯-丁二烯共聚物作为粘合剂树脂、45重量份的氧化铁作为磁性组分、2重量份的苯胺黑作为电荷调节剂、以及5重量份的具有低分子量(如Mw 2000)的聚乙烯作为隔离剂。混合物在155℃下在双挤出机中被熔化并捏制，用喷射式粉碎机研磨，并用空气分级器分级以获得具有9.1μm体积平均颗粒尺寸的调色剂母颗粒。
2、带正电荷调色剂的制备
相对于100重量份的磁性调色剂颗粒，通过用Henchel混合器将0.1重量份用六甲基二硅氮烷(HMDS)处理过的具有90m2/g比表面积的疏水二氧化硅，0.05重量份的具有0.1μm平均颗粒尺寸的聚偏二氟乙烯(PVDF)，和0.3重量份的含有45wt％锡并具有50nm平均颗粒尺寸的氧化钛混合5分钟以粘附在磁性调色剂颗粒上来制备带正电荷的单组分调色剂。
[实施例2～89，和对比实施例1～32]
如在表3中所示，将根据表1中所示的方法处理的带负电荷的疏水二氧化硅，如表2所示的含有锡的金属氧化物，和PVDF混合成为组合物，并且通过用Henschel混合器混合5分钟以粘附在磁性调色剂颗粒上，从而制备实施例2～89，和对比实施例1～32中的带正电荷的单组分调色剂。
表1
  分类   比表面积(m2/g)   疏水处理
  二氧化硅A   90   HMDS
  二氧化硅B   130   HMDS
  二氧化硅C   180   HMDS
在表1中，二氧化硅的比表面积由BET方法测量。
表2
 金属氧化物   氧化钛(wt％)   氧化锡(wt％)   平均颗粒尺寸(nm)
 金属氧化物A   85   15   50
 金属氧化物B   55   45   50
 金属氧化物C   15   85   50
 金属氧化物D   100   0   130
 金属氧化物E   85   15   130
 金属氧化物F   55   45   130
 金属氧化物G   15   85   130
 金属氧化物H   85   15   500
 金属氧化物I   55   45   500
 金属氧化物J   15   85   500
表3
  实施例   二氧化硅(重量份)   PVDF(平均颗粒尺寸，重量份)   金属氧化物(重量份)
  2   二氧化硅A，0.1   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  3   二氧化硅A，0.1   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  4   二氧化硅A，0.3   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  5   二氧化硅A，0.3   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  6   二氧化硅A，0.3   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  7   二氧化硅A，0.5   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  8   二氧化硅A，0.5   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  9   二氧化硅A，0.5   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  10   二氧化硅B，0.1   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  11   二氧化硅B，0.1   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  12   二氧化硅B，0.1   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  13   二氧化硅B，0.3   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  14   二氧化硅B，0.3   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  15   二氧化硅B，0.3   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  16   二氧化硅B，0.5   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  17   二氧化硅B，0.5   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  18   二氧化硅B，0.5   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  19   二氧化硅C，0.1   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  20   二氧化硅C，0.1   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  21   二氧化硅C，0.1   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  22   二氧化硅C，0.3   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  23   二氧化硅C，0.3   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  24   二氧化硅C，0.3   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  25   二氧化硅C，0.5   0.1μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  26   二氧化硅C，0.5   0.1μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  27   二氧化硅C，0.5   0.1μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  28   二氧化硅A，0.1   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  29   二氧化硅A，0.1   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  30   二氧化硅A，0.1   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  31   二氧化硅A，0.3   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  32   二氧化硅A，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  33   二氧化硅A，0.3   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  34   二氧化硅A，0.5   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
表4
  实施例   二氧化硅(重量份)   PVDF(平均颗粒尺寸，重量份)   金属氧化物(重量份)
  35   二氧化硅A，0.5   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  36   二氧化硅A，0.5   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  37   二氧化硅B，0.1   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  38   二氧化硅B，0.1   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  39   二氧化硅B，0.1   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  40   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  41   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  42   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  43   二氧化硅B，0.5   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  44   二氧化硅B，0.5   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  45   二氧化硅B，0.5   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  46   二氧化硅C，0.1   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  47   二氧化硅C，0.1   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  48   二氧化硅C，0.1   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  49   二氧化硅C，0.3   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  50   二氧化硅C，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  51   二氧化硅C，0.3   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  52   二氧化硅C，0.5   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  53   二氧化硅C，0.5   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  54   二氧化硅C，0.5   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  55   二氧化硅A，0.1   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  56   二氧化硅A，0.1   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  57   二氧化硅A，0.1   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  58   二氧化硅A，0.3   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  59   二氧化硅A，0.3   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  60   二氧化硅A，0.3   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  61   二氧化硅A，0.5   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  62   二氧化硅A，0.5   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  63   二氧化硅A，0.5   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  64   二氧化硅B，0.1   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  65   二氧化硅B，0.1   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  66   二氧化硅B，0.1   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  67   二氧化硅B，0.3   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  68   二氧化硅B，0.3   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
表5
  实施例   二氧化硅(重量份)   PVDF(平均颗粒尺寸，重量份)   金属氧化物(重量份)
  69   二氧化硅B，0.3   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  70   二氧化硅B，0.5   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  71   二氧化硅B，0.5   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  72   二氧化硅B，0.5   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  73   二氧化硅C，0.1   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  74   二氧化硅C，0.1   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  75   二氧化硅C，0.1   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  76   二氧化硅C，0.3   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  77   二氧化硅C，0.3   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  78   二氧化硅C，0.3   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  79   二氧化硅C，0.5   4.0μm，0.05   金属氧化物F，0.3
  80   二氧化硅C，0.5   4.0μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  81   二氧化硅C，0.5   4.0μm，0.4   金属氧化物F，0.3
  82   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物B，0.05
  83   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物B，0.3
  84   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物B，0.5
  85   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.05
  86   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.5
  87   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物I，0.05
  88   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物I，0.3
  89   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物I，0.5
表6
  对比实施例   二氧化硅(，重量份)   PVDF(平均颗粒尺寸，重量份)   金属氧化物(重量份)
  1   二氧化硅B，0.3   0.1μm，0.04   金属氧化物F，0.3
  2   二氧化硅B，0.3   0.1μm，0.5   金属氧化物F，0.3
  3   二氧化硅B，0.05   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  4   二氧化硅B，0.6   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.3
  5   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物B，0.02
  6   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物B，0.6
  7   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.02
  8   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.6
  9   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物I，0.02
  10   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物I，0.6
  11   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物A，0.5
  12   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物C，0.5
  13   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物D，0.5
  14   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物E，0.5
  15   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物G，0.5
  16   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物H，0.5
  17   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   金属氧化物J，0.5
  18   -   0.5μm，0.05   金属氧化物F，0.5
  19   -   0.5μm，0.2   金属氧化物F，0.5
  20   -   0.5μm，0.4   金属氧化物F，0.5
  21   二氧化硅B，0.1   -   金属氧化物F，0.5
  22   二氧化硅B，0.3   -   金属氧化物F，0.5
  23   二氧化硅B，0.5   -   金属氧化物F，0.5
  24   二氧化硅B，0.1   0.5μm，0.05   -
  25   二氧化硅B，0.1   0.5μm，0.2   -
  26   二氧化硅B，0.1   0.5μm，0.4   -
  27   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.05   -
  28   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.2   -
  29   二氧化硅B，0.3   0.5μm，0.4   -
  30   二氧化硅B，0.5   0.5μm，0.05   -
  31   二氧化硅B，0.5   0.5μm，0.2   -
  32   二氧化硅B，0.5   0.5μm，0.4   -
[对比实施例33]
相对于100重量份的磁性调色剂、0.1重量份的用胺偶联剂处理的具有100m2/g比表面积的疏水二氧化硅、0.05重量份的具有0.1μm平均颗粒尺寸PVDF，和0.3重量份的含45wt％的锡且具有50nm平均颗粒尺寸的氧化钛用Henchel混合器混合5分钟以粘附在磁性调色剂颗粒上，从而制备带正电荷的单组分调色剂。
[测试实施例1]
在实施例1～89，和对比实施例1～33中制备的带正电荷的单组分调色剂在20℃的温度和55±5％的相对湿度下被用于非接触型复印机(NP3020，Lotte Canon Co.LTD)以复印50000页纸张。根据下面的方法测量图象密度(image density)、背景污染(雾化图像(fogging image))和鼓污染，然后结果表示于表中。
1)图象密度(黑色)
通过Macbethreflection densitometer RD918测量实心区图像(solidarea image)的图像密度。如果图像密度为1.30或更大，调色剂可以被用于本发明。
2)背景污染(雾化图像)
用裸眼通过显微镜观察非图像区域。
○：未观察到图像的背景污染
△：部分地观察到图像的背景污染
×：明确地观察到图像的背景污染
3)显影鼓污染/磨损
调色剂被转移到纸张上以后，用裸眼在显微镜下观察从复印机中取出的鼓。
○：未观察到鼓污染
△：部分地观察到鼓污染。即，鼓污染未在图像中表现出来，因而调色剂可以被使用。
×：明确地观察到鼓污染，因而图像密度退化。
表7
  分类   图象密度   背景污染   鼓污染
  1   1.33   ○   △
  2   1.34   ○   △
  3   1.36   △   △
  4   1.35   ○   ○
  5   1.37   ○   ○
  6   1.35   △   ○
  7   1.32   ○   ○
  8   1.36   ○   ○
  9   1.37   △   ○
  10   1.31   ○   △
  11   1.31   ○   △
  12   1.32   △   △
  13   1.33   ○   ○
  14   1.35   ○   ○
  15   1.36   △   ○
  16   1.37   ○   ○
  17   1.37   ○   ○
  18   1.36   △   ○
  19   1.32   ○   △
  20   1.31   ○   △
  21   1.32   △   ○
  22   1.31   ○   △
  23   1.33   ○   △
  24   1.34   △   ○
  25   1.32   ○   ○
  26   1.34   ○   ○
  27   1.37   △   ○
  28   1.31   ○   ○
  29   1.31   ○   ○
  30   1.32   △   ○
  31   1.33   ○   △
  32   1.34   ○   △
  33   1.31   ○   ○
  34   1.32   △   ○
  35   1.31   ○   △
表8
  分类   图象密度   背景污染   鼓污染
  36   1.32   ○   ○
  37   1.32   △   ○
  38   1.31   ○   △
  39   1.31   ○   ○
  40   1.33   △   ○
  41   1.32   ○   △
  42   1.31   ○   ○
  43   1.32   △   ○
  44   1.33   ○   △
  45   1.34   ○   △
  46   1.32   △   △
  47   1.31   ○   ○
  48   1.36   ○   ○
  49   1.36   △   ○
  50   1.31   ○   ○
  51   1.32   ○   ○
  52   1.31   △   ○
  53   1.33   ○   ○
  54   1.32   ○   △
  55   1.34   △   ○
  56   1.33   ○   ○
  57   1.32   ○   ○
  58   1.36   △   ○
  59   1.33   ○   ○
  60   1.32   ○   ○
  61   1.34   ○   ○
  62   1.31   ○   ○
  63   1.32   ○   ○
  64   1.33   △   ○
  65   1.35   ○   △
  66   1.37   ○   △
  67   1.36   △   △
  68   1.35   ○   ○
  69   1.33   ○   ○
  70   1.32   △   ○
表9
  分类   图象密度   背景污染   鼓污染
  71   1.35   ○   ○
  72   1.33   ○   ○
  73   1.32   △   ○
  74   1.36   ○   △
  75   1.35   ○   △
  76   1.32   △   ○
  77   1.33   ○   ○
  78   1.36   ○   ○
  79   1.31   △   ○
  80   1.34   ○   ○
  81   1.37   ○   ○
  82   1.34   △   ○
  83   1.35   ○   △
  84   1.36   ○   △
  85   1.31   ○   ○
  86   1.36   △   ○
  87   1.31   △   ○
  88   1.33   ○   ○
  89   1.35   ○   ○
表10
  分类   图象密度   背景污染   鼓污染
  1   1.15   △   ×
  2   1.28   ×   △
  3   1.22   △   ×
  4   1.19   ×   ×
  5   1.23   △   ×
  6   1.25   ×   △
  7   1.28   △   ×
  8   1.31   ×   △
  9   1.32   △   ×
  10   1.13   ×   △
  11   1.14   △   ×
  12   1.17   ×   △
  13   1.15   △   ×
  14   1.19   △   ×
  15   1.21   ×   △
  16   1.23   △   ×
  17   1.18   ×   △
  18   1.20   △   ×
  19   1.18   △   △
  20   1.19   △   △
  21   1.11   ×   ×
  22   1.12   ×   ×
  23   1.15   △   ×
  24   1.14   △   ×
  25   1.16   △   ×
  26   1.18   △   ×
  27   1.22   ×   ×
  28   1.25   △   ×
  29   1.30   △   ×
  30   1.13   ×   ×
  31   1.15   △   ×
  32   1.17   △   ×
  33   1.42(2.0K)1.05(10.0K)   ○   ○
如表中所示，在实施例1～89中的带正电荷的单组分调色剂具有等于或大于1.30的足够的图像密度，和低的图像的背景污染和鼓表面污染。另一方面，由于鼓表面污染、图像的背景污染，在对比实施例1～32中的调色剂在实际应用中存在严重的问题。对比实施例33使用带正电荷的疏水二氧化硅在早期阶段表现有高的黑色，但在复印10000页中不能保持黑色。即，带电荷的调色剂被一次性使用，因而随着对比实施例33中复印纸张数量的增加，由于带电荷的调色剂耗尽而使调色剂不能转移到OPC表面上。
如上所述，根据本发明的带正电荷的磁性调色剂组合物具有延长鼓寿命、减小背景污染，和提高长期稳定性的优点。
尽管本发明以优选实施例为参考被加以详细的描述，本领域技术人员可以理解不偏离附属权利要求书中所阐明的本发明的精神和范围的各种修改和变化都是可以的。

Claims (12)

1、一种带正电荷的单组分调色剂组合物，包括：
(i)包含粘合剂树脂、磁性组分、和带正电荷的电荷调节剂的磁性调色剂颗粒；
(ii)具有80～200m2/g比表面积的带负电荷的疏水二氧化硅；
(iii)氟化有机细粉；和
(iv)相对总的金属氧化物，含有20～80wt％氧化锡的金属氧化物细粉。
2、权利要求2的单组分调色剂组合物，其特征在于，调色剂组合物包括：
(i)100重量份的磁性调色剂颗粒；
(ii)0.1～0.5重量份的带负电荷的疏水二氧化硅；
(iii)0.05～0.4重量份的氟化有机细粉；和
(iv)0.05～0.5重量份的含有氧化锡的金属氧化物细粉。
3、权利要求2的单组分调色剂组合物，其特征在于，相对磁性调色剂颗粒的总量，磁性调色剂颗粒包含20～80重量份的粘合剂树脂，20～70重量份的磁性组分，和0.15～4重量份的带正电荷的电荷调节剂。
4、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，粘合剂树脂为选自包含醇和羧酸聚合得到的聚酯，聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸2-乙基己酯，和聚丙烯酸十二烷基酯；甲基丙烯酸酯聚合物，例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸己酯、聚甲基丙烯酸2-乙基己酯，和聚甲基丙烯酸十二烷基酯；丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；苯乙烯单体和丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的共聚物；乙烯聚合物，例如聚醋酸乙烯酯、聚丙酸乙烯酯、聚乳酸乙烯酯、聚乙烯，和聚丙烯，及其共聚物；苯乙烯共聚物，例如苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物，和苯乙烯-顺丁烯二酸共聚物；聚乙烯基醚；聚乙烯基酮；聚酯；聚酰胺；聚氨基甲酸酯；橡胶；环氧树脂；聚乙烯基丁缩醛树脂；改性的树脂；酚醛树脂；及其混合物的组的至少一种。
5、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，磁性组分为选自包含氧化铁，例如磁铁矿、赤铁矿、和铁氧体；金属，例如铁、钴、镍、和锰；包含铝、铜、铅、镁、硒、钛、钨、钒的金属合金和金属，或其混合物；铁磁性合金；磁性氧化物的组的至少一种。
6、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，带正电荷的电荷调节剂为苯胺黑或季铵盐。
7、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，相对于100重量份的磁性调色剂颗粒，磁性调色剂颗粒包含0.05～5重量份的隔离剂。
8、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，磁性调色剂颗粒具有5～30μm的平均颗粒尺寸。
9、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，通过用硅烷偶合剂或硅油涂覆或粘附二氧化硅颗粒以制备疏水二氧化硅颗粒。
10、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，氟化有机细粉为选自包含聚氟亚乙烯、聚四氟乙烯；氟化苯乙烯-丙烯酸共聚物；氟化聚乙烯；氟化聚丙烯酸酯；及其共聚物的组的至少一种。
11、权利要求1的单组分调色剂组合物，其特征在于，含有氧化锡的金属氧化物细粉为选自含氧化锡的二氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化镁、氧化铈、氧化铁、和氧化铜的组的至少一种。
12、一种通过将调色剂用于含有有机光导体(OPC)的非接触型图像形成设备以使用根据权利要求1至11的调色剂组合物的方法。
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