2024年5月6日发(作者:速幼荷)
此可以计算粒径在至多一半数均粒径范围内的颗粒的数基比例。[磁性载体的磁性
能]
用振荡磁场型磁性能自动记录装置(“BHV-30”,RikenDenshi K.K.售)进行测定。把
一种磁性载体置于1千奥斯特的外加磁场中以测定其放大率。把磁性载体粉样品在
圆筒形塑料小室中紧密填充,为的是在运动中不致引起载体颗粒的运动。在此状态
下测定磁距并除以填充样品的真实重量,得到磁化强度(emu/g)。然后用干式自动
密度仪(“ Accupic 1330”,Simazu SeisakushoK.K售)测定载体颗粒的真密度。用真
密度乘以磁化强度(emu/g)得到每体积的磁化强度(emu/cm3)。[测定载
体的电阻率]
用图2中所示装置(小室)E测定载体的电阻率。所述装置带有下电极21、上电极22、
绝缘体23、安培计24、伏特计25、恒压调节器26和导圈28。为进行测定,向小
室E中填充大约1g载体样品27,设置与其接触的电极21和22是为了在它们之间
施加电压,由此测定那时流过的电流以计算电阻率。由于磁性载体是粉状的,所以
应该小心,避免由于填充状态的变化造成的电阻率的变化。这里所述的电阻率值是
根据下列条件下的测定结果:载体27和电极21或12之间的接触面积S=大约
2.3cm2,载体厚度d=大约2mm,上电极22的重量=180g,施加的电
压=100伏。[金属氧化物的粒径]
用透射电子显微镜(“H-800”,Hitachi Seisakusho K.K.售)给金属氧化物粉末样品照相,
放大率为5,000-20,000。照片中至少随机取300个颗粒(直径为0.01μm或更大)并且
像分析仪(“Luzex3”,Nireco K.K售)进行分析,测定每个颗粒的横向FERE直径作
为粒径。由至少300个样品颗粒的测定值计算数均粒径。[金属氧化物的电阻率]
其测定类似于上述对载体的电阻率测定。[载体表面金属氧化物的曝光密度]
在1kV的加速电压下,用由扫描电子显微镜(“S-800”,Hitachi Seisakusho K.K.售)
拍摄的放大率为5,000-10,000的放大照片测定涂层磁性载体颗粒的载体表面上金属
氧化物颗粒的曝光密度。根据每个涂层磁性载体颗粒的前半球进行观察,计算每单
位面积的曝光金属氧化物颗粒的数目(即伸出表面的金属氧化物颗粒的数目)。可以
对直径为0.01μm或更大的凸起进行计数。对至少300个涂层金属氧化物颗粒重复
进行这个操作,得到每单位面积曝光金属氧化物颗粒数目的平均值。[硅氧烷树脂
中三官能Si/二官能Si的比例]
根据取代基数目和基于元素分析及NMR光谱的Si元素进行计算。[调色剂的粒径]
向100-150ml电解质溶液(1%NaCl水溶液)中加入0.1-5ml表面活性剂(烷基苯磺酸
盐)并加入2-20mg调色剂样品。对悬浮于电解液中的样品进行分散处理达1-3分钟,
然后用激光扫描粒径分布分析仪(“CIS-100”,GALAI Co.售)进行粒径分布测定。测
定粒径在0.5μm-60μm范围内的颗粒,用计算机处理得到数均粒径(D1)
和重均粒径(D4)。根据体基分布,计算出粒径至多为数均粒径一半的
颗粒的百分数。同样,根据体基分布,计算出粒径至少为重均粒径两倍的颗粒的百
分数。[调色剂中残存单体含量]
将0.2g调色剂样品溶于4ml THF中,在下述条件下对该溶液进行气相色谱分析,
以用内标法测定单体含量:
装置:Shimazu GC-15A
载体:N2,2kg/cm2,50ml/min,
分流比=1∶60,线速度=30mm/sec。
柱:ULBON HR-1,50mm×0.25mm
温升:在50℃下保持5分钟,以5℃/min升至100℃,
以10℃/min升至200℃,保持在200℃。
样品体积:2μl。
标准样:甲苯[摩擦电荷]
将5重量份调色剂和95重量份磁性载体混合,用Turbula搅拌机将混合物搅拌60
秒。将所得粉状混合物(显影剂)置于底部装有635目导电筛的金属容器中。操作吸
气器在筛间吸入压力为250mmHg的条件下选择性地除去显影剂中的调色剂。由抽
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,根据下式计算调色剂
的摩擦电荷:
Q(μC/g)=(C×V)/(W1-W2),其中W1表
示抽吸前的重量,W2表示抽吸后的重量,C表示电容器的电容,而V
表示电容器上读出的电压。
下面根据实施例更具体地描述本发明。生产例A(聚合调色剂)
向710重量份去离子水中加入450重量份0.1M Na3PO4水
溶液,在60℃,用高速搅拌机(“TK-Homomixer”,TokushuKika Kogyo K.K.
售)12000rpm搅拌下保温。然后,将68重量份1.0M CaCl2水溶液逐步
加入该体系中,以获得含Ca3(PO4)2的水介质。
另外,按下列方式制备单体组合物。
(单体)
苯乙烯 165重量份
丙烯酸正丁酯 35重量份
(着色剂)
C.I.颜料蓝15∶3 15重量份
(电荷控制剂)
D-叔丁基水杨酸金属化合物 3重量份
(极性树脂)
饱和聚酯 10重量份
(酸值(AV)=14,峰分子量(Mp)=8000)
(低软化点物质(释放剂))
酯蜡(熔点温度=70℃) 50重量份
将上述成分在60℃下保温,在12,000rpm(用TK-Homomixer)下搅拌使之均匀溶解
和分散,然后将10重量份2,2′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(聚合引发剂)溶于其中,
形成可聚合的单体组合物。
向上面制备的水介质中加入可聚合单体组合物,在N2气氛中、60℃下,
以11,000rpm(用TK-Homomixer)对该体系搅拌10分钟,以使该组合物分散成粒状。
(这一步骤在下文中称作“粒化”)。然后,用桨式搅拌器搅拌该体系并加热至80℃,
进行10小时聚合反应。聚合后,减压下蒸出残存单体,冷却,加入盐酸以溶解磷
酸钙,水洗并干燥,得到青色调色剂颗粒A。
所得青色调色剂颗粒A的重均粒径(D4)约为5.6μm,数均粒径
(D1)为4.5μm,粒径至多为D1一半的颗粒(下文中用“≤1/2D1%”表示)
的数目的百分数(累积)为6.3%N(%N表示数目百分数),粒径至少为D4两倍的颗
粒(下文中用“≥2D4%表示)的体积百分数(累积)为0%V(%V表示体积百分数)。青
色调色剂颗粒A具有一种包住酯蜡的芯-壳结构。
向100重量份青色调色剂颗粒A中加入2.0wt%的疏水二氧化硅细粉以制备青色调
色剂A(悬浮聚合调色剂),所述疏水二氧化硅细粉按照BET方法测定的比表面积
(SBET)为200m2/g。青色调色剂A的形状因数SF-1为101,
残存单体含量(Mres)为480ppm,外用添加剂(疏水二氧化硅)的覆盖百分数(CV%)为
65%。生产例B(聚合调色剂)
按与生产例A相同的方式制备青色调色剂B,所不同的是把粒化步骤中的搅拌速
度降低至9500rpm(用TK-Homomixer)。
青色调色剂颗粒B的D4=大约7.9μm,D1=6.2μm,≤1/2D1%=9.0%N,且≥2D4%
=0.1%V。
向100重量份青色调色剂颗粒B中外加1.0wt%疏水二氧化硅(SBET=
200m2/g),得到青色调色剂B。青色调色剂B的SF-1=104,Mres.=
770ppm,CV%=53%。生产例C(聚合调色剂)
(单体)
苯乙烯 165重量份
丙烯酸正丁酯 35重量份
(着色剂)
C.I.颜料蓝15∶3 15重量份
(电荷控制剂)
D-叔丁基水杨酸金属化合物 3重量份
(极性树脂)
饱和聚酯 10重量份
(AV=14,Mp=8000)
将上述成分在60℃下保温,在12,000rpm(用TK-Homomixer)下搅拌使之均匀溶解
和分散,然后将10重量份2,2′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)溶解,形成可聚合的单
体组合物。
用上面形成的可聚合单体组合物制备青色调色剂颗粒C,制备方法同生产例,只是
包括为除去残存单体而采用的减压条件。
如此制备的青色调色剂颗粒C的D4=大约5.9μm,D1=4.7,≤1/2D1%=5.3%N,
且≥2D4%=0%V。
向100重量份青色调色剂颗粒C中外加2.0wt%疏水二氧化钛细粉
(SCBET=200m2/g),得到青色调色剂C(悬浮聚合调色剂)。
青色调色剂C的SF-1=102,Mres=590ppm且CV%=70%。生产例D(聚合调色
剂)
(单体)
苯乙烯 165重量份
丙烯酸正丁酯 35重量份
(着色剂)
C.I.颜料蓝15∶3 15重量份
(电荷控制剂)
D-叔丁基水杨酸金属化合物 3重量份
(极性树脂)
饱和聚酯 10重量份
(AV=14,Mp=8000)
(酸值(AV)=14,峰分子量(Mp)=8000)
将上述成分在60℃下保温,在12,000rpm(用TK-Homomixer)下搅拌使之均匀溶解
和分散,然后将10重量份2,2′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(聚合引发剂)溶解,形成
可聚合的单体组合物。
向上面制备的水介质中加入可聚合单体组合物,在N2气氛中、60℃下,
以11,000rpm(用TK-Homomixer)对该体系搅拌10分钟,以使该组合物粒化。然后,
60℃加热下用桨式搅拌器搅拌该体系,进行6小时聚合反应。聚合后,冷却,加入
盐酸以溶解磷酸钙,过滤,水洗并干燥,得到青色调色剂颗粒D。
这样制成的青色调色颗粒D的D4=约5.2μm,D1=4.2μm,≤1/2D1%=6.7%N,
而≥2D4%=0%V。
向100重量份青色调色剂颗粒D中外加2.0wt%疏水二氧化钛细粉
(SBET=200m2/g),得到青色调色剂D(悬浮聚合调色剂)。
青色调色剂D的SF-1=101,Mres=2700ppm而CV%=50%。生产例E(粉磨调
色剂)
向四颈烧瓶中加入180重量份通了氮气的水和20重量份含0.2重量份聚乙烯醇的
水溶液,然后进一步添加77重量份苯乙烯、22重量份丙烯酸正丁酯、1.4重量份
过氧化苯甲酰和0.2重量份二乙烯基苯,然后搅拌得到悬浮液。以后,用氮气置换
烧瓶内气体,将该体系加热至80C并在此温度下聚合10小时,由此制成苯乙烯-丙
烯酸正丁酯共聚物。
将共聚物水洗并在65℃减压下干燥,以回收苯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物(Mw=
7×105,Mw/Mn=40)。向80重量份共聚物中加入2重量份含金属的偶
氮染料、4重量份炭黑和3重量份低分子量聚丙烯,在固定容器式混合机中混合。
将混合物经双螺杆压出机熔融捏和,同时压出机的气体出口与空吸泵相连用于抽吸。
待熔融捏和产物冷却固化后,用锤磨机进行初步粉碎,以回收粗粉(其尺寸可通过
1mm目筛)。然后用喷磨机粉碎粗粉(利用涡流中颗粒的碰撞),再用多层分粒机进
行分级(利用Coanda效应),得到黑色调色剂颗粒E。
这样制成的黑色调色剂颗粒E的D4=约6.0μm,D1=4.2μm,≤1/2D1%=22.9%N,
而≥2D4%=0.1%V。
向100重量份黑色调色剂颗粒E中外加2.0wt%疏水二氧化钛细粉,得到黑色调色
剂E(粉磨调色剂)。黑色调色剂E的SF-1=149,Mres=900ppm,CV%
=43%。实施例1
酚(苯酚) 7重量份
福尔马林溶液 10.5重量份
(含大约40wt%甲醛、约10wt%甲醇,其余为水)
磁铁矿(亲油的,用0.5wt%γ
-氨基丙基三甲氧基硅烷处理过) 53重量份
(磁性金属氧化物颗粒,
Dav(平均粒径)=0.25μm,
Rs(电阻率)=5.1×105ohm·cm)
α-Fe2O3(亲油的,
用0.5wt%γ-氨基丙基三甲氧基
硅烷处理过) 35重量份
(非磁性金属氧化物颗粒1,
Dav.=0.60μm,Rs=7.8×109ohm·cm)
(给磁铁矿和α-Fe2O3(赤铁矿)赋予亲油性的处理过程是这
样的,即把0.5重量份γ-氨基三甲氧基硅烷加到99.5重量份磁铁矿或α-
Fe2O3中,然后在100℃下在Henschel混合机中搅拌混合
物30分钟。下文所述实施例中采用的亲油金属氧化物是用这种相同的赋予亲油性
的处理过程得到的)。
将上述材料、25重量份28wt%氨水(碱性催化剂)和20重量份水置于烧瓶中,在搅
拌混合下在40分钟内加热至85℃,然后保持在该温度下使苯酚和甲醛间的固化反
应进行3小时。接着,使内含物冷却至30℃,向其中加入100份水,再除去上清
液、水洗,在空气中使沉淀物干燥。在70℃、至多5mmHg的减压下使干燥过的沉
淀物进一步干燥。这样就得到在酚醛树脂粘合剂中含有磁铁矿和赤铁矿的球状颗粒。
让颗粒通过60目筛以除去粗颗粒级分,由此回收磁性载体芯颗粒,其D1=28μm
且Rs=8.0×1010ohm·cm。
将100重量份磁性载体芯颗粒、0.5重量份苯酚、0.75重量份福尔马尔林溶液、
0.2wt%、28wt%氨水和50重量份水置于烧瓶中,搅拌下在40分钟内加热至85℃,
保持在该温度下反应3小时。冷却至30℃后,添加50重量份水,除去上清液。用
水洗涤所得沉淀物,在空气中干燥,180℃、至多为5mmHg的减压下干燥,得到
酚醛树脂涂层的载体芯颗粒,其D1=28μm且Rs=2.1×1012ohm·cm。
按下述方式将所得100重量份酚醛树脂涂层的载体芯颗粒用一种硅氧烷树脂组合物
涂覆,所述组合物含有0.5重量份的双官能Si/三官能Si原子比为5∶95、具所有
甲基和末端OH基取代基的纯硅氧烷树脂、0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷
和0.025重量份正丙基三甲氧基硅烷。首先,将上述硅氧烷树脂组合物以10wt%浓
度溶于甲苯,形成一种载体涂层溶液。将涂层溶液与载体芯颗粒混合,同时连续施
加剪切力以蒸发溶剂,由此进行涂层。让所得涂层载体颗粒在180℃下固化2小时,
分裂后过100目筛,这样就选择性地除去聚结的粗颗粒,得到磁性涂层载体No.1,
其D1=28μm,粒径分布含0%(数目)粒径至多为14μm的颗粒(即≤1/2D1%=0%N),
SF-1=104。
电子显微镜观察和图像处理器测定的结果表明,载体No.1的金属氧化物平均表面
暴露密度(用MO-曝光率表示)为2.1(颗粒)/μm2。
另外,载体No.1的Rs=6.0×1013ohm·cm,1千奥斯特下的磁化率
(σ1000)为130emu/cm3,真比重(SF)为
3.47g/cm3。
载体No.1(磁性涂层载体)的物理性质及下文所述其它载体的特理性质列于表1。
当与载体No.1混合时,青色调色剂A的摩擦电荷为-29.9μC/g。
让91.5重量份载体No.1和8.5重量份青色调色剂A相互混合,形成双组分型显影
剂。将显影剂装入改装的全色激光复印机(“CLC-500”)中,以使显影装置各如图1
所示。参照图1,各显影装置是这样设计的,使显影剂载带元件(显影套筒)1和显
影剂调整元件(磁性刮板)2之间的间距A为600μm,使显影套筒1和具有聚四氟乙
烯分散的表面保护层的静电潜像载带元件(光敏鼓)3之间的间距B为500μm。那时
的显影辊隙C为5.5mm。显影套筒1和光敏鼓3以1.75∶1的圆周速度比驱动。设
计显影套筒的显影极S1是为了提供997奥斯特的磁场,显影条件包括:峰-峰电压
为2000伏、频率为2200Hz的矩形波形交变电场,-470伏的显影偏压,350伏的调
色剂显影反差(Vcont),80伏的除雾电压(Vback),光敏鼓
上的初次充电电压为-550伏。显影剂筒由直径25mm的圆柱形SUS筒制成
(Hitachi Kinzoku K.K.生产),其表面已经喷砂处理(利用“Pneumablaster”,
FujiSeisakusho K.K.售)使Ra=2.1μm且Sm=29.7um(Ra/Sm=0.07)。在上述显影条
件下采用包括喷砂显影套筒在内的显影装置,用反转显影方式对光敏鼓3上的数字
潜像(点直径=64μm)显影。该显影装置包括用含氟树脂表面处理过的热定影辊,不
必采用释放油。(另外,为进行定影试验,对该复印装置进行改装,以便从复印装
置中取出带有未定影像的纸张并通过采用能在任意定影温度下使用的外部定影装置
进行评估调色剂定影能力的定影试验)。
结果,所得像具有1.60这样的高实心区像密度(青色调色剂),没有点粗糙度,在像
区和非像区没有由于载体粘附造成的像畸变和灰雾。
根据转印前、后光敏鼓上调色剂的量(调色剂量(1)和调色剂量
(2))(mg/cm2),按下式测定调色剂转印率:
转印率(%)=[1-(调色剂量(2)/调色剂量(1)]×100转印率为99.1%。
此外,用外部定影装置进行的定影试验的结果表明,显影剂具有最低的可定影温度
(用擦镜头纸擦一次至多使实心定影像的像密度降低10%)130℃。
另外,进行了连续50000张的连续成像。之后,进行类似于初期的成像试验。实像
区提供的像密度(1.59)类似于初期像密度,中间色调区表现出良好的再现性。此外,
没有观察到载体粘附或灰雾。通过SEM(扫描电子显微镜)观察连续成像后显影剂中
载体颗粒时,没有观察到载体涂层树脂上的剥离现象和废调色剂沉积,表现出类似
于初始载体颗粒表面的良好表面状态。也没有观察到金属氧化物的释放。此外,连
续成像后转印率为97.8%,足以适用于清洁剂更低的过程。连续成像后也没有观察
到光敏元件上调色剂起膜。
该结果与下文所述其它实施例的结果一起列于表2中。实施例2
用与实施例1相同的方式制备载体No.2(磁性涂层载体),所不同的用一种组合物
(含有0.5重量份双官能Si/三官能Si之比为45∶55且取代基均为甲基的纯硅氧烷
树脂和0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷)代替所述涂层硅氧烷树脂组合物。
所得载体No.2的D1=28μm,≤1/2D1%=0%N,SF-1=105。
另外,载体No.2的MO-曝光率=2.8/μm2,Rs=
3.3×1013ohm·cm,σ1000=129emu/cm3,SG=
3.47g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-28.0μC/g。
把91.5重量份载体No.2与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.60的良好的像,包括特别好的
点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。另外,没有观察到灰雾或载体粘附。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.64的实
心像密度。与实施例1相似,没有观察到载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的
观察结果表明,表面状态好得与初期类似。连续成像前、后转印率分别为98.9%和
97.1%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例3
用与实施例1相同的方式制备载体No.3(磁性涂层载体),所不同的用一种组合物
(含有0.5重量份双官能Si/三官能Si之比为25∶75、所有取代基为甲基的纯硅氧烷
树脂、0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和0.025重量份正丙基三甲氧基硅烷)
代替所述涂层硅氧烷树脂组合物。
所得载体No.3的D1=29μm,≤1/2D1%=0% N,SF-1=103。
另外,载体No.3的MO-曝光率=2.2/μm2,Rs=
5.4×1013ohm·cm,σ1000=131emu/cm3,SG
=3.47g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-31.0μC/g。
把91.5重量份载体No.3与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.58的良好的像,包括特别好的
点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。另外,没有观察到灰雾或载体粘附。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.55的实
心像密度。与实施例1相似,没有观察到载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的
观察结果表明,表面状态好得与初期类似。连续成像前、后转印率分别为99.2%和
98.0%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例4
苯酚 7.5重量份
福尔马林溶液 11.25重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿 53重量份
(亲油,与实施例1相同)
α-Fe2O3(亲油) 35重量份
(Dav=0.42μm,Rs=8.0×109ohm·cm)
将上述材料、3.0重量份28wt%氨水(碱性催化剂)和20重量份水置于烧瓶中,在搅
拌混合下40分钟内加热至85℃,然后保持在该温度下使固化反应进行3小时。接
着,使内含物冷却至30℃,向其中加入100份水,再除去上清液、水洗,在空气
中使沉淀物干燥。在180℃、至多5mmHg的减压下使干燥过的沉淀物进一步干燥。
这样就得到在酚醛树脂粘合剂中含有磁铁矿和赤铁矿的球状颗粒。按相同于实施例
1的方式把颗粒筛分以除去粗颗粒,得到磁性载体芯颗粒,其D1=33μm且Rs=
4.4×1010ohm·cm。
按相同于实施例1的方式用相同的硅氧烷树脂组合物涂覆磁性载体芯颗粒,制备载
体No.4。
所得载体No.4的D1=33μm,≤1/2D1%=0%N,SF-1=101。
另外,载体No.4的MO-曝光率=15.3/μm2,Rs=
5.3×1012ohm·cm,σ1000=135emu/cm3,SG
=3.49g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-30.0μC/g。
把91.5重量份载体No.4与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.59的良好的像,包括特别好的
点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。转印率为98.5%。另外,没有观察
到灰雾或载体粘附。此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的
像,包括1.58的实心像密度。与实施例1相似,没有观察到载体粘附。对连续成
像后载体颗粒表面的观察结果表明,表面状态好得与初期类似。连续成像前、后转
印率分别为98.0%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施
例5
苯酚 6重量份
福尔马林溶液 10重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿 45重量份
(亲油,与实施例1相同)
Al2O3(亲油) 35重量份
(Dav=0.67μm,Rs=9.0×1013ohm·cm)
将上述材料、2.5重量份28wt%氨水(碱性催化剂)和15重份水置于烧瓶中,在搅拌
混合下40分钟内加热至85℃,然后保持在该温度下使固化反应进行3小时。接着,
使内含物冷却至30℃,向其中加入100份水,再除去上清液、水洗,在空气中使
沉淀物干燥。在150℃、至多5mmHg的减压下使干燥过的沉淀物进一步干燥。这
样就得到在酚醛树脂粘合剂中含有磁铁矿和氧化铝的球状颗粒。按相同于实施例1
的方式把颗粒筛分以除去粗颗粒,得到磁性载体芯颗粒,其D1=48μm且Rs=
9.5×1011ohm·cm。
用与实施例1相同的方式涂覆磁性载体芯颗粒,所不同的是用一种组合物(含有0.5
重量份双官能Si/三官能Si之比为25∶75、具有苯基和甲基取代基的纯硅氧烷树脂、
0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和0.025重量份乙酸二丁锡)代替涂层硅氧烷
树脂组合物,得到载体No.5。
所得载体No.5的D1=48μm,≤1/2D1%=0%N,SF-1=103。
另外,载体No.5的MO-曝光率=4.3/μm2,Rs=
7.5×1013ohm·cm,σ1000=113emu/cm3,SG
=3.65g/cm3,为青色调色剂B提供的摩擦电荷为-23.1μC/g。
把93.5重量份载体No.5与6.5重量份青色调色剂B混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。所不同的是显影套筒(SUS制成)的表面不均匀因子Ra=3.8μm,Sm=
18.8μm和Ra/Sm=0.202。结果,显影剂提供了高实像密度为1.66的良好的像,包
括特别好的点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。另外,转印率为99.5%。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.63的实
心像密度以及良好的点和半色调再现性。对连续成像后载体颗粒表面的SEM观察
结果表明,表面状态是几乎没有废调色剂沉积,涂层材料的剥离情况良好。连续成
像后转印率为98.7%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实
施例6
将100重量份实施例1制备的芯颗粒、0.5重量份苯酚、0.75重量份福尔马林溶液
(与实施例1相同)、1重量份亲油α-Fe2O3(与实施例1相
同)、0.2重量份28wt%氨水和50重量份水置于烧瓶中,搅拌下在40分钟加热至
85℃,保持在该温度下固化反应3小时。然后将内含物冷却至30℃,向其中添加
50重量份水,再除去上清液。用水洗涤沉淀物,在空气中干燥并于170℃、至多为
5mmHg减压下进一步干燥,得到表面酚醛树脂涂层的载体芯颗粒。
用相同于实施例1的方式,用相同的硅氧烷树脂组合物涂覆涂层载体芯颗粒,得到
载体No.6。所得载体No.6的D1=29μm,≤1/2D1%=0%N.且SF-1=104。
另外,载体No.6的MO-曝光率=4.0/μm2,Rs=
2.5×1013ohm·cm,σ1000=124emu/cm3,SG
=3.45g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-28.1μC/g。
91.5重量份载体No.6与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,按
实施例1相同方式进行显影剂成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.57
的良好的像,包括特别好的点再现性在内的极好的初始像质量。转印率为98.0%。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.60的实
心像密度。没有观察到载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的SEM观察结果表
明,表面状态良好。连续成像后转印率没有金属氧化物释放、涂层剥离,废调色剂
积累达97.0%。另外,没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例7
蜜胺 25重量份
福尔马林溶液 37.5重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿(Dav.=0.25μm,Rs=5.1
×105ohm·cm) 60重量份
(亲油,用0.5wt%异丙基三(N-氨基乙基氨基乙基)钛酸酯处理过)
除采用上述材料外,方法与实施例5类似,制备含有分散于蜜胺中的磁铁矿的载体
芯颗粒。载体芯颗粒的D1=55μm且Rs=6.7×1012ohm·cm。
用与实施例1相同的方式制备载体芯颗粒,所不同的是用一种组合物(含有0.5重量
份双官能Si/三官能Si之比为25∶75、具有苯基和甲基取代基的纯硅氧烷树脂、
0.025重量份异丙基三(N-氨基乙基氨基乙基)钛酸酯)代替所述涂层硅氧烷树脂组合
物,得到载体No.7。
所得载体No.7的D1=55μm,≤1/2D1%=0.5%N,SF-1=102。
另外,载体NO.7的MO-曝光率=1.1/μm2,Rs=
1.3×1014ohm·cm,σ1000=84emu/cm3,SG=
1.99g/cm3,为青色调色剂B提供的摩擦电荷为-22.0μC/g。
把93.5重量份载体No.7与6.5重量份青色调色剂B混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.63的良好的像,包括半色调再
现性在内的极好的初始像质量。另外,没有观察到模糊或载体粘附。转印率为
98.4%。此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括
1.68的实心像密度。没有观察到灰雾和载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的观
察结果表明,没有金属氧化物的释放而且表面状态好得与初期类似。连续成像后转
印率为97.7%。另外,没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例8
在800℃空气中把磁性Ca-Mg-Fe-铁氧体颗粒(D1=49μm)加热2小时,以提供磁性
载体芯颗粒,其Rs为6.0×1010ohm·cm。按相同于实施例7的方式涂
覆芯颗粒,只是把涂层硅氧烷树脂组合物的量改为0.8重量份。
所得载体No.8的D1=49μm,≤1/2D1%=13.8%N且SF-1=114。此载体No.8的
Rs=1.5×1013ohm·cm,σ1000=206emu/cm3,
SG=4.96g/cm3,给青色调色剂B提供的摩擦电荷为-20.4μC/g。
把9.5重量份载体No.8与5重量份青色调色剂B混合,制备双组分型显影剂,把
显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进行
成像试验,只是把间距A改为700μm。结果,显影剂提供了高实像密度为1.70的
良好像,转印率为96.2%,不发生载体粘附或灰雾的良好初始像质量。
连续成像30000张之后观察表面,在芯凸出处观察到涂层材料有些剥离。像密度为
1.75,有一定程度的载体粘附,但并不严重。转印率为93.7%。实施例9
苯乙烯/丙烯酸丁酯(90/10)共聚物 30重量份
磁铁矿 60重量份
(Dav=0.24μm,Rs=5.1×105ohm·cm)
Ca-Mg-Fe-铁氧体 10重量份
(Dav=0.97μm,Rs=2.2×108ohm·cm)
将上述物质在Henschel混合机中充分预混,然后在三辊磨机中熔融捏和两次。冷
却后用锤磨机把捏和产物初步粉碎成粒径约为2mm,再用喷气式粉碎机粉碎成平
均粒径约为36μm。把粉状物送入多层分粒机(Elbow Jet classifier),除去细粉级分
和粗粉级分,收集中等粉末级分,然后将其送入Mechanomill(商品名,
Okada Seiko K.K.售)中用机械法磨成球形,得磁性材料分散的树脂载体芯颗粒。载
体芯颗粒的D1=37μm且Rs=8.6×1012ohm·cm。把芯颗粒送入喷雾型
流化床涂层设备并用浓度为5%的涂料液涂覆,得到一种含0.8重量份硅氧烷树脂、
0.04重量份实施例1所用偶合剂和0.03重量份乙酸二丁锡(固化剂)的涂层,然后于
60℃下干燥5小时。
所得载体7的D1=37μm,≤1/2D1%=12.3%N,SF-1=127,Rs=
9.5×1013ohm·cm,σ000=107emu/cm3,SG=
2.32g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-27.7μC/g。
把93重量份载体No.9与7重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,以实
施例1的相同方式进行成像试验。结果在初期得到像密度为1.56、点再现性极好的
像。转印率为97.0%。连续成像50000张后得到的像与初期得到的像大致续相同,
其像密度为1.52。即使在连续成像后也观察不到载体粘附。载体颗粒表面不发生金
属氧化物的释放、涂层材料的剥离或废调色剂积累。没有发现在光敏鼓上起膜。转
印率为93.4%。实施例10
按实施例1相同方式制备显影剂,只是用青色调色剂C代替青色调色剂A。按实
施例1相同方式进行成像试验。调色剂摩擦电荷为-30.2μC/g。把复印设备中的定
影辊换成硅氧烷橡胶辊,给辊子使用硅油。所得像具有1.66这样高的实心像密度,
没有点粗糙度,具有良好的半色调再现性。此外,在像区和非图像区都没有观察到
由于载体粘附而造成的图像畸变,也没发现灰雾情况。转印率为99.2%。用外部定
影装置进行的定影试验的结果表明,最低的可定影温度为140℃。
进行50000张的连续成像。50000张后形成的像其实心像密度为1.65(高得与初期相
似),具有良好的半色调再现性。未发生清洁故障。也未发现载体灰雾或粘附。转
印率为98.8%。用扫描电子显微镜观察的结果表明,连续成像后载体颗粒表面不发
生涂层材料的剥离,而表面状态类似于初始状态。
连续成像后在光敏鼓上未发生起膜。对比例1
把Cu-Zn-Fe-铁氧体(D1=45μm)用作芯颗粒,其Rs=4.0×108ohm·cm。
按实施例5相同方式用相同的涂层树脂组合物涂覆芯颗粒,得到载体No.10(涂层
磁性载体),其D1=45μm,≤1/2D1%=18.8%N,SF-1=118,Rs=
4.4×1010ohm·cm,σ1000=305emu/cm3,SG=
5.02g/cm3,为青色调色剂B提供的摩擦电荷为-22.9μC/g。
与实施例5相似,把93.5重量份载体No.10与6.5重量份青色调色剂B混合,制备
一种显影剂,然后把显影剂装入改装后的复印机中,按实施例5相同方式进行成像
试验。结果得到的像具有1.63这样高的实心像密度,但点粗糙度和半色调再现性
变差。转印率为93.5%。按实施例5相同方式进行的连续成像试验的结果表明,
10000张后得到的像具有1.73这样高的像密度,但半色调像更为粗糙,再进行连续
成像时会造成灰雾。10000张之后的转印率为83.1%。连续成像后,在光敏鼓上发
现了调色剂起膜。
通过观察10000张连续成像试验后的载体颗粒,发现了废调色剂沉积和涂层材料的
剥离。但观察调色剂颗粒时发现,许多颗粒表面嵌入了外用添加剂颗粒。对比例2
苯酚 6.4重量份
福尔马林溶液 9重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿 90重量份
(未用偶合剂处理)
(Dav=0.25μ=5.1×105ohm·cm)
存在1重量份作为分散稳定剂的聚乙烯醇的情况下,(其余与实施例1方法相同)将
上述物质聚合来制备磁性载体芯颗粒,然后进行分级。所得载体芯颗粒的D1=
30μm、Rs=1.2×108ohm·cm。
用含有0.5重量份硅氧烷树脂(“SH804”,Toray DowCorning Silicone K.K.售)和0.05
重量份甲基三乙氧基硅烷的组合物涂覆100重量份芯颗粒(其余方法与实施例1相
同),得到载体No.11,其D1=30μm,≤1/2D1%=3.2%N,SF-1=105,Rs=
2.7×1010ohm·cm,σ1000=232emu/cm3,SG
=3.66g/cm3,MO-曝光率=23.5/μm2为青色调色剂A提供
的摩擦电荷为-28.1μC/g。
把91.5重量份载体No.11与8.5重量份青色调色剂A混合,制备一种显影剂,再按
实施例1相同方式进行成像试验。在一般环境下得到的像具有1.56这样高的实心
像密度,但点粗糙性和半色调再现性略低于实施例1。转印速为95.1%。通过
50000张的连续成像试验,其后得到的像类似于初期的像,其像密度为1.60。未发
现废调色剂沉积或光敏鼓上的起膜。5000张后的转印率为92.4%。对比例3
苯乙烯/丙烯酸丁酯(90/10)共聚物 30重量份
磁铁矿 60重量份
(Dav=0.24μm,Rs=5.1×105ohm·cm)
α-Fe2O3 10重量份
(Dav=0.60μm,Rs=7.8×109ohm·cm)
将上述物质在Hensehel混合机中充分预混,然后在三辊磨机中熔融捏和两次。冷
却后用锤磨机把捏和产物初步粉碎成粒径约为2mm,再用喷气式粉碎机粉磨成平
均粒径约为33μm。把粉状物送入多层分粒机(Elbow Jet classifier),除去细粉级分
和粗粉级分,收集中等粉末级分,然后将其送入Mechanomill(商品名,
Okada Seilo K.K.)中用机械法磨成球形,得磁性材料分散的树脂载体芯颗粒,将其
原样用作载体No.12,不用进一步涂覆。
所得载体No.12的D1=35μm,≤1/2D1%=18.2%N,SF-1=135,Rs=
1.4×1014ohm·cm,σ1000=98emu/cm3,SG=
2.30g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-25.7μC/g。
把92重量份载体No.12与5重量份青色调色剂A混合,制备一种显影剂,将其按
实施例1相同方式进行成像试验。结果表明,所得像具有1.59这样高的实心像密
度和相当好的点和半色调再现性(与实施例1相比),但伴有轻度灰雾。转印率为
95.7%。通过连续成像试验,5000张后得到的像的像密度更高即1.75,而灰雾程度
和像更差。SEM观察结果表明,载体颗粒表面状态已变粗糙。对比例4
按对比例2相同方式制备一种显影剂(调色剂浓度=8.5wt%),所不同的是采用青色
调色剂D(聚合调色剂)。该调色剂与载体11组合时,摩擦电荷为-27.3μC/g。
按实施例1相同方式用显影剂进行成像实验,只是把定影辊换成硅氧烷橡胶辊,给
辊子使用硅油。所得像具有1.63这样高的实心像密度,没有点粗糙度,具有良好
的半色调再现性。此外,在像区和非图像区都没有观察到由于载体粘附而造成的图
像畸变,也没发现灰雾情况。转印率为98.9%。用外部定影装置进行的定影试验的
结果表明,最低的可定影温度为150℃。
不过,通过10000张的连续成像所得到的像具有逐渐升高的像密度(包括10000张
后1.77这一相当高的实心像密度)且半色调再现性更低。此外,从大约500张之后
开始,出现图像变脏而且开始由于转印残存调色剂使之渐趋严重,而且灰雾程度更
差。对载体颗粒表面的SEM观察发现了废调色剂的沉积。另外,10000张后光敏
元件上发生调色剂起膜。转印率降低到76%。对比例5
按对比例2相同方式制备一种显影剂(调色剂浓度=8.5wt%),所不同的是采用青色
调色剂E(粉磨调色剂)。该调色剂的摩擦电荷为-32.6μC/g。
按实施例1相同方式进行显影剂成像实验,只是把定影辊换成硅氧烷橡胶辊,给辊
子使用硅油。所得像具有1.55实心像密度并具有良好的半色调再现性。此外,在
像区和非图像区都没有观察到由于载体粘附而造成的图像畸变,但发现稍有灰雾情
况。转印率相当低,即92.0%。用外部定影装置进行的定影试验的结果表明,最低
的可定影温度为155℃。
经过5000张的连续成像,显影装置中调色剂粒径逐渐提高,这使像密度逐渐升高,
50000张后达到1.65的实心像密度。此外,半色调再现性降低。连续成像后光敏元
件表面出现调色剂起膜。转印率降至85%。对比例6
按对比例2相同方式制备一种显影剂(调色剂浓度为8.5%),只是省去青色调色剂
A中所含的外用添加剂。所用调色剂的平均粒径、粒径分布、SF-1和残存单体含
量与青色调色剂A大致相同,但流动性明显变差。
按实施例1相同方式对显影剂进行成像试验。结果,所得像的实心像密度为1.03,
而且伴有半色调像的明显粗糙。转印率明显降低到63.3%。对比例7
按实施例1相同方式进行成像试验,只是采用对比例1的显影剂和表面粗糙度因子
Rs=5.5μm、Sm=12.0μm且Ra/Sm=0.458的显影套筒(SUS制成)。结果,得到的
像在初期具有1.58这样高的实心像密度和足够的半色调再现性。此外,没有发现
载体粘附或调色剂灰雾。转印率为99.3%。
接着进行连续成像试验。结果,从大约2000张开始,逐渐发生像密度不规则的像,
这可能是因为调色剂粘附到显影载带元件(妨碍均匀的显影剂涂层)。此外,在2000
张的时刻像密度降至1.07。对比例8
按实施例1相同方式进行成像试验,只是采用对比例1的显影剂和表面粗糙度因子
Rs=0.2μm、Sm=85μm且Ra/Sm=0.0024的显影套筒(SUS制成)。结果,从初期
开始显影剂不能充分涂到显影套筒上,造成得到的像的像密度相当低,即0.82而
且从整体上看很粗糙。
表1:载体性能 id="table1"> c> D1 (μm) 率 Rs () 体 Rs () > 实施1例 2 3 4 5 6 7 8 9 10对比 例 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 11 11 11 10 10 49 37 28 45 30 35 30 30 30 45 45 0 0.5 13.8 12.3 0 18.8 3.2 18.2 3.2 3.2 3.2 18.8 18.8 ry> 8.0×1010 8.0×1010 9.5×1010 4.4×10 10 9.5×1010 8.0×1010 6.7×1012 p> 6.0×1010 8.6×1012 8.0×1010 4.0×10< sup>8 1.2×108 1.2×108 4.0×108 4.0×108 up> 1013 1.5×1013 9.5×1013 6.0×1013 sup> 4.4×1010 2.7×1010 1.4×1014 2.7×1 010 2.7×1010 2.7×1010 4.4×1010 up> 4.4×1010 203 107 130 305 232 98 232 232 232 305 305 3.47 3.47 3.49 3.65 3.45 1.99 4.96 2.32 3.47 5.02 3.66 2.3 3.66 3.66 3.66 5.02 5.02 14 127 104 118 105 135 105 105 105 118 118 >
表2:成像性能 id="table2"> c> ad> RH) (μC/g) > 率 (%) 例 2 3 4 5 6 8 9 10对比 例 1 2 3 4 5 6 7 8 29.1 -22 -20.4 -27.7 -30.2 -22.9 -28.1 -25.7 -27.3 -32.6 -20.9 - 29.9 - 29.9 1.63 1.56 1.59 1.63 1.55 1.03 1.58 0.82 B A B B B A D C A A B D B E B A B B A B A A D C A A B A A B B B B B A C D D A C E A A 9.5 98.0 98.4 96.2 97.0 99.2 93.5 95.1 95.7 98.9 92.0 63.3 99.3 - 1.77 1.65 - 1.07 - E - B - 3.1 92.4 - 76.0 85.3 - - -
本表的注释见下页。对表2的注释:1.各栏的标题代表下列术语。
T.C.:在23℃/60%RH环境下,显影系统中调色剂的摩擦带电能力(μC/g)
ID:像密度
半色调:半色调像再现性
CA:载体粘附
灰雾:图像模糊
转印率:从光敏鼓转印到转印材料的调色剂量/在光敏鼓上形成调色剂像的调色剂
量的百分数。
起膜:连续成像后在光敏鼓上调色剂起膜。
TFI:定影初始温度(最低的可定影温度)。2.用A-E表示的评价结果
一般代表用下述方式测定和评价的性能:
A:极好, B:良好, C:一般, D:较差, E:差评价方法和标准:(1)ID(像密
度)
用带滤光镜的反射式密度计(“Macbeth Color CheckerRD-1255”,Macbeth Co.)以相
对密度形式测定普通纸上所成像的实心像区的像密度。(2)半色调(再现性)
肉眼观察通过与原件半色调像和几种参照复印像水平的比较,来评价复印像上半色
调像区的粗糙度。(3)载体粘附
中断实心白像的复印,把透明胶带直接粘到显影部位和清洁部位之间的光敏鼓的一
个区域上以抽查粘到此区域上的磁性载体颗粒。然后对粘在5cm×5cm尺寸上的磁
性载体颗粒数目进行计数,以测定每cm2上粘附的载体颗粒数目。按
下列标准评价结果:
A:少于10个颗粒/cm2,
B:10-少于20个颗粒/cm2,
C:20-少于50个颗粒/cm2,
D:50-少于100个颗粒/cm2,
E:100个颗粒/cm2或更多颗粒(4)灰雾
用密度计(“TC-6MC”,Tokyo Denshoku K.K.)测定成像前普通纸的平均反射率
Dr(%)。然后在同样的普通纸上形成实心图像,用相同方式测定实心白像的平均反
射率Ds(%)。接着用下式计算灰雾(%):
灰雾(%)=Dr(%)-Ds(%)。按下列标准对结果进行评价:
A:低于1.0%,
B:1.0-低于1.5%,
C:1.5-低于2.0%,
D:2.0-低于3.0%,
E:3.0%或更高。(5)起膜(在光敏鼓上)
连续成像后用肉眼观察光敏鼓的表面,在考虑了所得像的情况下将结果评价为从
A(根本不起膜)-E(明显起膜,以致所得像有缺陷)五个水平。
2024年5月6日发(作者:速幼荷)
此可以计算粒径在至多一半数均粒径范围内的颗粒的数基比例。[磁性载体的磁性
能]
用振荡磁场型磁性能自动记录装置(“BHV-30”,RikenDenshi K.K.售)进行测定。把
一种磁性载体置于1千奥斯特的外加磁场中以测定其放大率。把磁性载体粉样品在
圆筒形塑料小室中紧密填充,为的是在运动中不致引起载体颗粒的运动。在此状态
下测定磁距并除以填充样品的真实重量,得到磁化强度(emu/g)。然后用干式自动
密度仪(“ Accupic 1330”,Simazu SeisakushoK.K售)测定载体颗粒的真密度。用真
密度乘以磁化强度(emu/g)得到每体积的磁化强度(emu/cm3)。[测定载
体的电阻率]
用图2中所示装置(小室)E测定载体的电阻率。所述装置带有下电极21、上电极22、
绝缘体23、安培计24、伏特计25、恒压调节器26和导圈28。为进行测定,向小
室E中填充大约1g载体样品27,设置与其接触的电极21和22是为了在它们之间
施加电压,由此测定那时流过的电流以计算电阻率。由于磁性载体是粉状的,所以
应该小心,避免由于填充状态的变化造成的电阻率的变化。这里所述的电阻率值是
根据下列条件下的测定结果:载体27和电极21或12之间的接触面积S=大约
2.3cm2,载体厚度d=大约2mm,上电极22的重量=180g,施加的电
压=100伏。[金属氧化物的粒径]
用透射电子显微镜(“H-800”,Hitachi Seisakusho K.K.售)给金属氧化物粉末样品照相,
放大率为5,000-20,000。照片中至少随机取300个颗粒(直径为0.01μm或更大)并且
像分析仪(“Luzex3”,Nireco K.K售)进行分析,测定每个颗粒的横向FERE直径作
为粒径。由至少300个样品颗粒的测定值计算数均粒径。[金属氧化物的电阻率]
其测定类似于上述对载体的电阻率测定。[载体表面金属氧化物的曝光密度]
在1kV的加速电压下,用由扫描电子显微镜(“S-800”,Hitachi Seisakusho K.K.售)
拍摄的放大率为5,000-10,000的放大照片测定涂层磁性载体颗粒的载体表面上金属
氧化物颗粒的曝光密度。根据每个涂层磁性载体颗粒的前半球进行观察,计算每单
位面积的曝光金属氧化物颗粒的数目(即伸出表面的金属氧化物颗粒的数目)。可以
对直径为0.01μm或更大的凸起进行计数。对至少300个涂层金属氧化物颗粒重复
进行这个操作,得到每单位面积曝光金属氧化物颗粒数目的平均值。[硅氧烷树脂
中三官能Si/二官能Si的比例]
根据取代基数目和基于元素分析及NMR光谱的Si元素进行计算。[调色剂的粒径]
向100-150ml电解质溶液(1%NaCl水溶液)中加入0.1-5ml表面活性剂(烷基苯磺酸
盐)并加入2-20mg调色剂样品。对悬浮于电解液中的样品进行分散处理达1-3分钟,
然后用激光扫描粒径分布分析仪(“CIS-100”,GALAI Co.售)进行粒径分布测定。测
定粒径在0.5μm-60μm范围内的颗粒,用计算机处理得到数均粒径(D1)
和重均粒径(D4)。根据体基分布,计算出粒径至多为数均粒径一半的
颗粒的百分数。同样,根据体基分布,计算出粒径至少为重均粒径两倍的颗粒的百
分数。[调色剂中残存单体含量]
将0.2g调色剂样品溶于4ml THF中,在下述条件下对该溶液进行气相色谱分析,
以用内标法测定单体含量:
装置:Shimazu GC-15A
载体:N2,2kg/cm2,50ml/min,
分流比=1∶60,线速度=30mm/sec。
柱:ULBON HR-1,50mm×0.25mm
温升:在50℃下保持5分钟,以5℃/min升至100℃,
以10℃/min升至200℃,保持在200℃。
样品体积:2μl。
标准样:甲苯[摩擦电荷]
将5重量份调色剂和95重量份磁性载体混合,用Turbula搅拌机将混合物搅拌60
秒。将所得粉状混合物(显影剂)置于底部装有635目导电筛的金属容器中。操作吸
气器在筛间吸入压力为250mmHg的条件下选择性地除去显影剂中的调色剂。由抽
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,根据下式计算调色剂
的摩擦电荷:
Q(μC/g)=(C×V)/(W1-W2),其中W1表
示抽吸前的重量,W2表示抽吸后的重量,C表示电容器的电容,而V
表示电容器上读出的电压。
下面根据实施例更具体地描述本发明。生产例A(聚合调色剂)
向710重量份去离子水中加入450重量份0.1M Na3PO4水
溶液,在60℃,用高速搅拌机(“TK-Homomixer”,TokushuKika Kogyo K.K.
售)12000rpm搅拌下保温。然后,将68重量份1.0M CaCl2水溶液逐步
加入该体系中,以获得含Ca3(PO4)2的水介质。
另外,按下列方式制备单体组合物。
(单体)
苯乙烯 165重量份
丙烯酸正丁酯 35重量份
(着色剂)
C.I.颜料蓝15∶3 15重量份
(电荷控制剂)
D-叔丁基水杨酸金属化合物 3重量份
(极性树脂)
饱和聚酯 10重量份
(酸值(AV)=14,峰分子量(Mp)=8000)
(低软化点物质(释放剂))
酯蜡(熔点温度=70℃) 50重量份
将上述成分在60℃下保温,在12,000rpm(用TK-Homomixer)下搅拌使之均匀溶解
和分散,然后将10重量份2,2′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(聚合引发剂)溶于其中,
形成可聚合的单体组合物。
向上面制备的水介质中加入可聚合单体组合物,在N2气氛中、60℃下,
以11,000rpm(用TK-Homomixer)对该体系搅拌10分钟,以使该组合物分散成粒状。
(这一步骤在下文中称作“粒化”)。然后,用桨式搅拌器搅拌该体系并加热至80℃,
进行10小时聚合反应。聚合后,减压下蒸出残存单体,冷却,加入盐酸以溶解磷
酸钙,水洗并干燥,得到青色调色剂颗粒A。
所得青色调色剂颗粒A的重均粒径(D4)约为5.6μm,数均粒径
(D1)为4.5μm,粒径至多为D1一半的颗粒(下文中用“≤1/2D1%”表示)
的数目的百分数(累积)为6.3%N(%N表示数目百分数),粒径至少为D4两倍的颗
粒(下文中用“≥2D4%表示)的体积百分数(累积)为0%V(%V表示体积百分数)。青
色调色剂颗粒A具有一种包住酯蜡的芯-壳结构。
向100重量份青色调色剂颗粒A中加入2.0wt%的疏水二氧化硅细粉以制备青色调
色剂A(悬浮聚合调色剂),所述疏水二氧化硅细粉按照BET方法测定的比表面积
(SBET)为200m2/g。青色调色剂A的形状因数SF-1为101,
残存单体含量(Mres)为480ppm,外用添加剂(疏水二氧化硅)的覆盖百分数(CV%)为
65%。生产例B(聚合调色剂)
按与生产例A相同的方式制备青色调色剂B,所不同的是把粒化步骤中的搅拌速
度降低至9500rpm(用TK-Homomixer)。
青色调色剂颗粒B的D4=大约7.9μm,D1=6.2μm,≤1/2D1%=9.0%N,且≥2D4%
=0.1%V。
向100重量份青色调色剂颗粒B中外加1.0wt%疏水二氧化硅(SBET=
200m2/g),得到青色调色剂B。青色调色剂B的SF-1=104,Mres.=
770ppm,CV%=53%。生产例C(聚合调色剂)
(单体)
苯乙烯 165重量份
丙烯酸正丁酯 35重量份
(着色剂)
C.I.颜料蓝15∶3 15重量份
(电荷控制剂)
D-叔丁基水杨酸金属化合物 3重量份
(极性树脂)
饱和聚酯 10重量份
(AV=14,Mp=8000)
将上述成分在60℃下保温,在12,000rpm(用TK-Homomixer)下搅拌使之均匀溶解
和分散,然后将10重量份2,2′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)溶解,形成可聚合的单
体组合物。
用上面形成的可聚合单体组合物制备青色调色剂颗粒C,制备方法同生产例,只是
包括为除去残存单体而采用的减压条件。
如此制备的青色调色剂颗粒C的D4=大约5.9μm,D1=4.7,≤1/2D1%=5.3%N,
且≥2D4%=0%V。
向100重量份青色调色剂颗粒C中外加2.0wt%疏水二氧化钛细粉
(SCBET=200m2/g),得到青色调色剂C(悬浮聚合调色剂)。
青色调色剂C的SF-1=102,Mres=590ppm且CV%=70%。生产例D(聚合调色
剂)
(单体)
苯乙烯 165重量份
丙烯酸正丁酯 35重量份
(着色剂)
C.I.颜料蓝15∶3 15重量份
(电荷控制剂)
D-叔丁基水杨酸金属化合物 3重量份
(极性树脂)
饱和聚酯 10重量份
(AV=14,Mp=8000)
(酸值(AV)=14,峰分子量(Mp)=8000)
将上述成分在60℃下保温,在12,000rpm(用TK-Homomixer)下搅拌使之均匀溶解
和分散,然后将10重量份2,2′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)(聚合引发剂)溶解,形成
可聚合的单体组合物。
向上面制备的水介质中加入可聚合单体组合物,在N2气氛中、60℃下,
以11,000rpm(用TK-Homomixer)对该体系搅拌10分钟,以使该组合物粒化。然后,
60℃加热下用桨式搅拌器搅拌该体系,进行6小时聚合反应。聚合后,冷却,加入
盐酸以溶解磷酸钙,过滤,水洗并干燥,得到青色调色剂颗粒D。
这样制成的青色调色颗粒D的D4=约5.2μm,D1=4.2μm,≤1/2D1%=6.7%N,
而≥2D4%=0%V。
向100重量份青色调色剂颗粒D中外加2.0wt%疏水二氧化钛细粉
(SBET=200m2/g),得到青色调色剂D(悬浮聚合调色剂)。
青色调色剂D的SF-1=101,Mres=2700ppm而CV%=50%。生产例E(粉磨调
色剂)
向四颈烧瓶中加入180重量份通了氮气的水和20重量份含0.2重量份聚乙烯醇的
水溶液,然后进一步添加77重量份苯乙烯、22重量份丙烯酸正丁酯、1.4重量份
过氧化苯甲酰和0.2重量份二乙烯基苯,然后搅拌得到悬浮液。以后,用氮气置换
烧瓶内气体,将该体系加热至80C并在此温度下聚合10小时,由此制成苯乙烯-丙
烯酸正丁酯共聚物。
将共聚物水洗并在65℃减压下干燥,以回收苯乙烯-丙烯酸正丁酯共聚物(Mw=
7×105,Mw/Mn=40)。向80重量份共聚物中加入2重量份含金属的偶
氮染料、4重量份炭黑和3重量份低分子量聚丙烯,在固定容器式混合机中混合。
将混合物经双螺杆压出机熔融捏和,同时压出机的气体出口与空吸泵相连用于抽吸。
待熔融捏和产物冷却固化后,用锤磨机进行初步粉碎,以回收粗粉(其尺寸可通过
1mm目筛)。然后用喷磨机粉碎粗粉(利用涡流中颗粒的碰撞),再用多层分粒机进
行分级(利用Coanda效应),得到黑色调色剂颗粒E。
这样制成的黑色调色剂颗粒E的D4=约6.0μm,D1=4.2μm,≤1/2D1%=22.9%N,
而≥2D4%=0.1%V。
向100重量份黑色调色剂颗粒E中外加2.0wt%疏水二氧化钛细粉,得到黑色调色
剂E(粉磨调色剂)。黑色调色剂E的SF-1=149,Mres=900ppm,CV%
=43%。实施例1
酚(苯酚) 7重量份
福尔马林溶液 10.5重量份
(含大约40wt%甲醛、约10wt%甲醇,其余为水)
磁铁矿(亲油的,用0.5wt%γ
-氨基丙基三甲氧基硅烷处理过) 53重量份
(磁性金属氧化物颗粒,
Dav(平均粒径)=0.25μm,
Rs(电阻率)=5.1×105ohm·cm)
α-Fe2O3(亲油的,
用0.5wt%γ-氨基丙基三甲氧基
硅烷处理过) 35重量份
(非磁性金属氧化物颗粒1,
Dav.=0.60μm,Rs=7.8×109ohm·cm)
(给磁铁矿和α-Fe2O3(赤铁矿)赋予亲油性的处理过程是这
样的,即把0.5重量份γ-氨基三甲氧基硅烷加到99.5重量份磁铁矿或α-
Fe2O3中,然后在100℃下在Henschel混合机中搅拌混合
物30分钟。下文所述实施例中采用的亲油金属氧化物是用这种相同的赋予亲油性
的处理过程得到的)。
将上述材料、25重量份28wt%氨水(碱性催化剂)和20重量份水置于烧瓶中,在搅
拌混合下在40分钟内加热至85℃,然后保持在该温度下使苯酚和甲醛间的固化反
应进行3小时。接着,使内含物冷却至30℃,向其中加入100份水,再除去上清
液、水洗,在空气中使沉淀物干燥。在70℃、至多5mmHg的减压下使干燥过的沉
淀物进一步干燥。这样就得到在酚醛树脂粘合剂中含有磁铁矿和赤铁矿的球状颗粒。
让颗粒通过60目筛以除去粗颗粒级分,由此回收磁性载体芯颗粒,其D1=28μm
且Rs=8.0×1010ohm·cm。
将100重量份磁性载体芯颗粒、0.5重量份苯酚、0.75重量份福尔马尔林溶液、
0.2wt%、28wt%氨水和50重量份水置于烧瓶中,搅拌下在40分钟内加热至85℃,
保持在该温度下反应3小时。冷却至30℃后,添加50重量份水,除去上清液。用
水洗涤所得沉淀物,在空气中干燥,180℃、至多为5mmHg的减压下干燥,得到
酚醛树脂涂层的载体芯颗粒,其D1=28μm且Rs=2.1×1012ohm·cm。
按下述方式将所得100重量份酚醛树脂涂层的载体芯颗粒用一种硅氧烷树脂组合物
涂覆,所述组合物含有0.5重量份的双官能Si/三官能Si原子比为5∶95、具所有
甲基和末端OH基取代基的纯硅氧烷树脂、0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷
和0.025重量份正丙基三甲氧基硅烷。首先,将上述硅氧烷树脂组合物以10wt%浓
度溶于甲苯,形成一种载体涂层溶液。将涂层溶液与载体芯颗粒混合,同时连续施
加剪切力以蒸发溶剂,由此进行涂层。让所得涂层载体颗粒在180℃下固化2小时,
分裂后过100目筛,这样就选择性地除去聚结的粗颗粒,得到磁性涂层载体No.1,
其D1=28μm,粒径分布含0%(数目)粒径至多为14μm的颗粒(即≤1/2D1%=0%N),
SF-1=104。
电子显微镜观察和图像处理器测定的结果表明,载体No.1的金属氧化物平均表面
暴露密度(用MO-曝光率表示)为2.1(颗粒)/μm2。
另外,载体No.1的Rs=6.0×1013ohm·cm,1千奥斯特下的磁化率
(σ1000)为130emu/cm3,真比重(SF)为
3.47g/cm3。
载体No.1(磁性涂层载体)的物理性质及下文所述其它载体的特理性质列于表1。
当与载体No.1混合时,青色调色剂A的摩擦电荷为-29.9μC/g。
让91.5重量份载体No.1和8.5重量份青色调色剂A相互混合,形成双组分型显影
剂。将显影剂装入改装的全色激光复印机(“CLC-500”)中,以使显影装置各如图1
所示。参照图1,各显影装置是这样设计的,使显影剂载带元件(显影套筒)1和显
影剂调整元件(磁性刮板)2之间的间距A为600μm,使显影套筒1和具有聚四氟乙
烯分散的表面保护层的静电潜像载带元件(光敏鼓)3之间的间距B为500μm。那时
的显影辊隙C为5.5mm。显影套筒1和光敏鼓3以1.75∶1的圆周速度比驱动。设
计显影套筒的显影极S1是为了提供997奥斯特的磁场,显影条件包括:峰-峰电压
为2000伏、频率为2200Hz的矩形波形交变电场,-470伏的显影偏压,350伏的调
色剂显影反差(Vcont),80伏的除雾电压(Vback),光敏鼓
上的初次充电电压为-550伏。显影剂筒由直径25mm的圆柱形SUS筒制成
(Hitachi Kinzoku K.K.生产),其表面已经喷砂处理(利用“Pneumablaster”,
FujiSeisakusho K.K.售)使Ra=2.1μm且Sm=29.7um(Ra/Sm=0.07)。在上述显影条
件下采用包括喷砂显影套筒在内的显影装置,用反转显影方式对光敏鼓3上的数字
潜像(点直径=64μm)显影。该显影装置包括用含氟树脂表面处理过的热定影辊,不
必采用释放油。(另外,为进行定影试验,对该复印装置进行改装,以便从复印装
置中取出带有未定影像的纸张并通过采用能在任意定影温度下使用的外部定影装置
进行评估调色剂定影能力的定影试验)。
结果,所得像具有1.60这样的高实心区像密度(青色调色剂),没有点粗糙度,在像
区和非像区没有由于载体粘附造成的像畸变和灰雾。
根据转印前、后光敏鼓上调色剂的量(调色剂量(1)和调色剂量
(2))(mg/cm2),按下式测定调色剂转印率:
转印率(%)=[1-(调色剂量(2)/调色剂量(1)]×100转印率为99.1%。
此外,用外部定影装置进行的定影试验的结果表明,显影剂具有最低的可定影温度
(用擦镜头纸擦一次至多使实心定影像的像密度降低10%)130℃。
另外,进行了连续50000张的连续成像。之后,进行类似于初期的成像试验。实像
区提供的像密度(1.59)类似于初期像密度,中间色调区表现出良好的再现性。此外,
没有观察到载体粘附或灰雾。通过SEM(扫描电子显微镜)观察连续成像后显影剂中
载体颗粒时,没有观察到载体涂层树脂上的剥离现象和废调色剂沉积,表现出类似
于初始载体颗粒表面的良好表面状态。也没有观察到金属氧化物的释放。此外,连
续成像后转印率为97.8%,足以适用于清洁剂更低的过程。连续成像后也没有观察
到光敏元件上调色剂起膜。
该结果与下文所述其它实施例的结果一起列于表2中。实施例2
用与实施例1相同的方式制备载体No.2(磁性涂层载体),所不同的用一种组合物
(含有0.5重量份双官能Si/三官能Si之比为45∶55且取代基均为甲基的纯硅氧烷
树脂和0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷)代替所述涂层硅氧烷树脂组合物。
所得载体No.2的D1=28μm,≤1/2D1%=0%N,SF-1=105。
另外,载体No.2的MO-曝光率=2.8/μm2,Rs=
3.3×1013ohm·cm,σ1000=129emu/cm3,SG=
3.47g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-28.0μC/g。
把91.5重量份载体No.2与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.60的良好的像,包括特别好的
点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。另外,没有观察到灰雾或载体粘附。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.64的实
心像密度。与实施例1相似,没有观察到载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的
观察结果表明,表面状态好得与初期类似。连续成像前、后转印率分别为98.9%和
97.1%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例3
用与实施例1相同的方式制备载体No.3(磁性涂层载体),所不同的用一种组合物
(含有0.5重量份双官能Si/三官能Si之比为25∶75、所有取代基为甲基的纯硅氧烷
树脂、0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和0.025重量份正丙基三甲氧基硅烷)
代替所述涂层硅氧烷树脂组合物。
所得载体No.3的D1=29μm,≤1/2D1%=0% N,SF-1=103。
另外,载体No.3的MO-曝光率=2.2/μm2,Rs=
5.4×1013ohm·cm,σ1000=131emu/cm3,SG
=3.47g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-31.0μC/g。
把91.5重量份载体No.3与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.58的良好的像,包括特别好的
点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。另外,没有观察到灰雾或载体粘附。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.55的实
心像密度。与实施例1相似,没有观察到载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的
观察结果表明,表面状态好得与初期类似。连续成像前、后转印率分别为99.2%和
98.0%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例4
苯酚 7.5重量份
福尔马林溶液 11.25重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿 53重量份
(亲油,与实施例1相同)
α-Fe2O3(亲油) 35重量份
(Dav=0.42μm,Rs=8.0×109ohm·cm)
将上述材料、3.0重量份28wt%氨水(碱性催化剂)和20重量份水置于烧瓶中,在搅
拌混合下40分钟内加热至85℃,然后保持在该温度下使固化反应进行3小时。接
着,使内含物冷却至30℃,向其中加入100份水,再除去上清液、水洗,在空气
中使沉淀物干燥。在180℃、至多5mmHg的减压下使干燥过的沉淀物进一步干燥。
这样就得到在酚醛树脂粘合剂中含有磁铁矿和赤铁矿的球状颗粒。按相同于实施例
1的方式把颗粒筛分以除去粗颗粒,得到磁性载体芯颗粒,其D1=33μm且Rs=
4.4×1010ohm·cm。
按相同于实施例1的方式用相同的硅氧烷树脂组合物涂覆磁性载体芯颗粒,制备载
体No.4。
所得载体No.4的D1=33μm,≤1/2D1%=0%N,SF-1=101。
另外,载体No.4的MO-曝光率=15.3/μm2,Rs=
5.3×1012ohm·cm,σ1000=135emu/cm3,SG
=3.49g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-30.0μC/g。
把91.5重量份载体No.4与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.59的良好的像,包括特别好的
点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。转印率为98.5%。另外,没有观察
到灰雾或载体粘附。此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的
像,包括1.58的实心像密度。与实施例1相似,没有观察到载体粘附。对连续成
像后载体颗粒表面的观察结果表明,表面状态好得与初期类似。连续成像前、后转
印率分别为98.0%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施
例5
苯酚 6重量份
福尔马林溶液 10重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿 45重量份
(亲油,与实施例1相同)
Al2O3(亲油) 35重量份
(Dav=0.67μm,Rs=9.0×1013ohm·cm)
将上述材料、2.5重量份28wt%氨水(碱性催化剂)和15重份水置于烧瓶中,在搅拌
混合下40分钟内加热至85℃,然后保持在该温度下使固化反应进行3小时。接着,
使内含物冷却至30℃,向其中加入100份水,再除去上清液、水洗,在空气中使
沉淀物干燥。在150℃、至多5mmHg的减压下使干燥过的沉淀物进一步干燥。这
样就得到在酚醛树脂粘合剂中含有磁铁矿和氧化铝的球状颗粒。按相同于实施例1
的方式把颗粒筛分以除去粗颗粒,得到磁性载体芯颗粒,其D1=48μm且Rs=
9.5×1011ohm·cm。
用与实施例1相同的方式涂覆磁性载体芯颗粒,所不同的是用一种组合物(含有0.5
重量份双官能Si/三官能Si之比为25∶75、具有苯基和甲基取代基的纯硅氧烷树脂、
0.025重量份γ-氨基丙基三甲氧基硅烷和0.025重量份乙酸二丁锡)代替涂层硅氧烷
树脂组合物,得到载体No.5。
所得载体No.5的D1=48μm,≤1/2D1%=0%N,SF-1=103。
另外,载体No.5的MO-曝光率=4.3/μm2,Rs=
7.5×1013ohm·cm,σ1000=113emu/cm3,SG
=3.65g/cm3,为青色调色剂B提供的摩擦电荷为-23.1μC/g。
把93.5重量份载体No.5与6.5重量份青色调色剂B混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。所不同的是显影套筒(SUS制成)的表面不均匀因子Ra=3.8μm,Sm=
18.8μm和Ra/Sm=0.202。结果,显影剂提供了高实像密度为1.66的良好的像,包
括特别好的点再现性和高分辨率在内的极好的初始像质量。另外,转印率为99.5%。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.63的实
心像密度以及良好的点和半色调再现性。对连续成像后载体颗粒表面的SEM观察
结果表明,表面状态是几乎没有废调色剂沉积,涂层材料的剥离情况良好。连续成
像后转印率为98.7%。另外,连续成像后没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实
施例6
将100重量份实施例1制备的芯颗粒、0.5重量份苯酚、0.75重量份福尔马林溶液
(与实施例1相同)、1重量份亲油α-Fe2O3(与实施例1相
同)、0.2重量份28wt%氨水和50重量份水置于烧瓶中,搅拌下在40分钟加热至
85℃,保持在该温度下固化反应3小时。然后将内含物冷却至30℃,向其中添加
50重量份水,再除去上清液。用水洗涤沉淀物,在空气中干燥并于170℃、至多为
5mmHg减压下进一步干燥,得到表面酚醛树脂涂层的载体芯颗粒。
用相同于实施例1的方式,用相同的硅氧烷树脂组合物涂覆涂层载体芯颗粒,得到
载体No.6。所得载体No.6的D1=29μm,≤1/2D1%=0%N.且SF-1=104。
另外,载体No.6的MO-曝光率=4.0/μm2,Rs=
2.5×1013ohm·cm,σ1000=124emu/cm3,SG
=3.45g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-28.1μC/g。
91.5重量份载体No.6与8.5重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,按
实施例1相同方式进行显影剂成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.57
的良好的像,包括特别好的点再现性在内的极好的初始像质量。转印率为98.0%。
此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括1.60的实
心像密度。没有观察到载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的SEM观察结果表
明,表面状态良好。连续成像后转印率没有金属氧化物释放、涂层剥离,废调色剂
积累达97.0%。另外,没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例7
蜜胺 25重量份
福尔马林溶液 37.5重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿(Dav.=0.25μm,Rs=5.1
×105ohm·cm) 60重量份
(亲油,用0.5wt%异丙基三(N-氨基乙基氨基乙基)钛酸酯处理过)
除采用上述材料外,方法与实施例5类似,制备含有分散于蜜胺中的磁铁矿的载体
芯颗粒。载体芯颗粒的D1=55μm且Rs=6.7×1012ohm·cm。
用与实施例1相同的方式制备载体芯颗粒,所不同的是用一种组合物(含有0.5重量
份双官能Si/三官能Si之比为25∶75、具有苯基和甲基取代基的纯硅氧烷树脂、
0.025重量份异丙基三(N-氨基乙基氨基乙基)钛酸酯)代替所述涂层硅氧烷树脂组合
物,得到载体No.7。
所得载体No.7的D1=55μm,≤1/2D1%=0.5%N,SF-1=102。
另外,载体NO.7的MO-曝光率=1.1/μm2,Rs=
1.3×1014ohm·cm,σ1000=84emu/cm3,SG=
1.99g/cm3,为青色调色剂B提供的摩擦电荷为-22.0μC/g。
把93.5重量份载体No.7与6.5重量份青色调色剂B混合,制备双组分型显影剂,
把显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进
行成像试验。结果,显影剂提供了高实像密度为1.63的良好的像,包括半色调再
现性在内的极好的初始像质量。另外,没有观察到模糊或载体粘附。转印率为
98.4%。此外,即使在连续成像50000张之后,也能得到相似于初期的像,包括
1.68的实心像密度。没有观察到灰雾和载体粘附。对连续成像后载体颗粒表面的观
察结果表明,没有金属氧化物的释放而且表面状态好得与初期类似。连续成像后转
印率为97.7%。另外,没有观察到光敏元件上的调色剂起膜。实施例8
在800℃空气中把磁性Ca-Mg-Fe-铁氧体颗粒(D1=49μm)加热2小时,以提供磁性
载体芯颗粒,其Rs为6.0×1010ohm·cm。按相同于实施例7的方式涂
覆芯颗粒,只是把涂层硅氧烷树脂组合物的量改为0.8重量份。
所得载体No.8的D1=49μm,≤1/2D1%=13.8%N且SF-1=114。此载体No.8的
Rs=1.5×1013ohm·cm,σ1000=206emu/cm3,
SG=4.96g/cm3,给青色调色剂B提供的摩擦电荷为-20.4μC/g。
把9.5重量份载体No.8与5重量份青色调色剂B混合,制备双组分型显影剂,把
显影剂装入改装后的激光彩色复印机(“CLC-500”),并以实施例1的相同方式进行
成像试验,只是把间距A改为700μm。结果,显影剂提供了高实像密度为1.70的
良好像,转印率为96.2%,不发生载体粘附或灰雾的良好初始像质量。
连续成像30000张之后观察表面,在芯凸出处观察到涂层材料有些剥离。像密度为
1.75,有一定程度的载体粘附,但并不严重。转印率为93.7%。实施例9
苯乙烯/丙烯酸丁酯(90/10)共聚物 30重量份
磁铁矿 60重量份
(Dav=0.24μm,Rs=5.1×105ohm·cm)
Ca-Mg-Fe-铁氧体 10重量份
(Dav=0.97μm,Rs=2.2×108ohm·cm)
将上述物质在Henschel混合机中充分预混,然后在三辊磨机中熔融捏和两次。冷
却后用锤磨机把捏和产物初步粉碎成粒径约为2mm,再用喷气式粉碎机粉碎成平
均粒径约为36μm。把粉状物送入多层分粒机(Elbow Jet classifier),除去细粉级分
和粗粉级分,收集中等粉末级分,然后将其送入Mechanomill(商品名,
Okada Seiko K.K.售)中用机械法磨成球形,得磁性材料分散的树脂载体芯颗粒。载
体芯颗粒的D1=37μm且Rs=8.6×1012ohm·cm。把芯颗粒送入喷雾型
流化床涂层设备并用浓度为5%的涂料液涂覆,得到一种含0.8重量份硅氧烷树脂、
0.04重量份实施例1所用偶合剂和0.03重量份乙酸二丁锡(固化剂)的涂层,然后于
60℃下干燥5小时。
所得载体7的D1=37μm,≤1/2D1%=12.3%N,SF-1=127,Rs=
9.5×1013ohm·cm,σ000=107emu/cm3,SG=
2.32g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-27.7μC/g。
把93重量份载体No.9与7重量份青色调色剂A混合,制备双组分型显影剂,以实
施例1的相同方式进行成像试验。结果在初期得到像密度为1.56、点再现性极好的
像。转印率为97.0%。连续成像50000张后得到的像与初期得到的像大致续相同,
其像密度为1.52。即使在连续成像后也观察不到载体粘附。载体颗粒表面不发生金
属氧化物的释放、涂层材料的剥离或废调色剂积累。没有发现在光敏鼓上起膜。转
印率为93.4%。实施例10
按实施例1相同方式制备显影剂,只是用青色调色剂C代替青色调色剂A。按实
施例1相同方式进行成像试验。调色剂摩擦电荷为-30.2μC/g。把复印设备中的定
影辊换成硅氧烷橡胶辊,给辊子使用硅油。所得像具有1.66这样高的实心像密度,
没有点粗糙度,具有良好的半色调再现性。此外,在像区和非图像区都没有观察到
由于载体粘附而造成的图像畸变,也没发现灰雾情况。转印率为99.2%。用外部定
影装置进行的定影试验的结果表明,最低的可定影温度为140℃。
进行50000张的连续成像。50000张后形成的像其实心像密度为1.65(高得与初期相
似),具有良好的半色调再现性。未发生清洁故障。也未发现载体灰雾或粘附。转
印率为98.8%。用扫描电子显微镜观察的结果表明,连续成像后载体颗粒表面不发
生涂层材料的剥离,而表面状态类似于初始状态。
连续成像后在光敏鼓上未发生起膜。对比例1
把Cu-Zn-Fe-铁氧体(D1=45μm)用作芯颗粒,其Rs=4.0×108ohm·cm。
按实施例5相同方式用相同的涂层树脂组合物涂覆芯颗粒,得到载体No.10(涂层
磁性载体),其D1=45μm,≤1/2D1%=18.8%N,SF-1=118,Rs=
4.4×1010ohm·cm,σ1000=305emu/cm3,SG=
5.02g/cm3,为青色调色剂B提供的摩擦电荷为-22.9μC/g。
与实施例5相似,把93.5重量份载体No.10与6.5重量份青色调色剂B混合,制备
一种显影剂,然后把显影剂装入改装后的复印机中,按实施例5相同方式进行成像
试验。结果得到的像具有1.63这样高的实心像密度,但点粗糙度和半色调再现性
变差。转印率为93.5%。按实施例5相同方式进行的连续成像试验的结果表明,
10000张后得到的像具有1.73这样高的像密度,但半色调像更为粗糙,再进行连续
成像时会造成灰雾。10000张之后的转印率为83.1%。连续成像后,在光敏鼓上发
现了调色剂起膜。
通过观察10000张连续成像试验后的载体颗粒,发现了废调色剂沉积和涂层材料的
剥离。但观察调色剂颗粒时发现,许多颗粒表面嵌入了外用添加剂颗粒。对比例2
苯酚 6.4重量份
福尔马林溶液 9重量份
(与实施例1相同)
磁铁矿 90重量份
(未用偶合剂处理)
(Dav=0.25μ=5.1×105ohm·cm)
存在1重量份作为分散稳定剂的聚乙烯醇的情况下,(其余与实施例1方法相同)将
上述物质聚合来制备磁性载体芯颗粒,然后进行分级。所得载体芯颗粒的D1=
30μm、Rs=1.2×108ohm·cm。
用含有0.5重量份硅氧烷树脂(“SH804”,Toray DowCorning Silicone K.K.售)和0.05
重量份甲基三乙氧基硅烷的组合物涂覆100重量份芯颗粒(其余方法与实施例1相
同),得到载体No.11,其D1=30μm,≤1/2D1%=3.2%N,SF-1=105,Rs=
2.7×1010ohm·cm,σ1000=232emu/cm3,SG
=3.66g/cm3,MO-曝光率=23.5/μm2为青色调色剂A提供
的摩擦电荷为-28.1μC/g。
把91.5重量份载体No.11与8.5重量份青色调色剂A混合,制备一种显影剂,再按
实施例1相同方式进行成像试验。在一般环境下得到的像具有1.56这样高的实心
像密度,但点粗糙性和半色调再现性略低于实施例1。转印速为95.1%。通过
50000张的连续成像试验,其后得到的像类似于初期的像,其像密度为1.60。未发
现废调色剂沉积或光敏鼓上的起膜。5000张后的转印率为92.4%。对比例3
苯乙烯/丙烯酸丁酯(90/10)共聚物 30重量份
磁铁矿 60重量份
(Dav=0.24μm,Rs=5.1×105ohm·cm)
α-Fe2O3 10重量份
(Dav=0.60μm,Rs=7.8×109ohm·cm)
将上述物质在Hensehel混合机中充分预混,然后在三辊磨机中熔融捏和两次。冷
却后用锤磨机把捏和产物初步粉碎成粒径约为2mm,再用喷气式粉碎机粉磨成平
均粒径约为33μm。把粉状物送入多层分粒机(Elbow Jet classifier),除去细粉级分
和粗粉级分,收集中等粉末级分,然后将其送入Mechanomill(商品名,
Okada Seilo K.K.)中用机械法磨成球形,得磁性材料分散的树脂载体芯颗粒,将其
原样用作载体No.12,不用进一步涂覆。
所得载体No.12的D1=35μm,≤1/2D1%=18.2%N,SF-1=135,Rs=
1.4×1014ohm·cm,σ1000=98emu/cm3,SG=
2.30g/cm3,为青色调色剂A提供的摩擦电荷为-25.7μC/g。
把92重量份载体No.12与5重量份青色调色剂A混合,制备一种显影剂,将其按
实施例1相同方式进行成像试验。结果表明,所得像具有1.59这样高的实心像密
度和相当好的点和半色调再现性(与实施例1相比),但伴有轻度灰雾。转印率为
95.7%。通过连续成像试验,5000张后得到的像的像密度更高即1.75,而灰雾程度
和像更差。SEM观察结果表明,载体颗粒表面状态已变粗糙。对比例4
按对比例2相同方式制备一种显影剂(调色剂浓度=8.5wt%),所不同的是采用青色
调色剂D(聚合调色剂)。该调色剂与载体11组合时,摩擦电荷为-27.3μC/g。
按实施例1相同方式用显影剂进行成像实验,只是把定影辊换成硅氧烷橡胶辊,给
辊子使用硅油。所得像具有1.63这样高的实心像密度,没有点粗糙度,具有良好
的半色调再现性。此外,在像区和非图像区都没有观察到由于载体粘附而造成的图
像畸变,也没发现灰雾情况。转印率为98.9%。用外部定影装置进行的定影试验的
结果表明,最低的可定影温度为150℃。
不过,通过10000张的连续成像所得到的像具有逐渐升高的像密度(包括10000张
后1.77这一相当高的实心像密度)且半色调再现性更低。此外,从大约500张之后
开始,出现图像变脏而且开始由于转印残存调色剂使之渐趋严重,而且灰雾程度更
差。对载体颗粒表面的SEM观察发现了废调色剂的沉积。另外,10000张后光敏
元件上发生调色剂起膜。转印率降低到76%。对比例5
按对比例2相同方式制备一种显影剂(调色剂浓度=8.5wt%),所不同的是采用青色
调色剂E(粉磨调色剂)。该调色剂的摩擦电荷为-32.6μC/g。
按实施例1相同方式进行显影剂成像实验,只是把定影辊换成硅氧烷橡胶辊,给辊
子使用硅油。所得像具有1.55实心像密度并具有良好的半色调再现性。此外,在
像区和非图像区都没有观察到由于载体粘附而造成的图像畸变,但发现稍有灰雾情
况。转印率相当低,即92.0%。用外部定影装置进行的定影试验的结果表明,最低
的可定影温度为155℃。
经过5000张的连续成像,显影装置中调色剂粒径逐渐提高,这使像密度逐渐升高,
50000张后达到1.65的实心像密度。此外,半色调再现性降低。连续成像后光敏元
件表面出现调色剂起膜。转印率降至85%。对比例6
按对比例2相同方式制备一种显影剂(调色剂浓度为8.5%),只是省去青色调色剂
A中所含的外用添加剂。所用调色剂的平均粒径、粒径分布、SF-1和残存单体含
量与青色调色剂A大致相同,但流动性明显变差。
按实施例1相同方式对显影剂进行成像试验。结果,所得像的实心像密度为1.03,
而且伴有半色调像的明显粗糙。转印率明显降低到63.3%。对比例7
按实施例1相同方式进行成像试验,只是采用对比例1的显影剂和表面粗糙度因子
Rs=5.5μm、Sm=12.0μm且Ra/Sm=0.458的显影套筒(SUS制成)。结果,得到的
像在初期具有1.58这样高的实心像密度和足够的半色调再现性。此外,没有发现
载体粘附或调色剂灰雾。转印率为99.3%。
接着进行连续成像试验。结果,从大约2000张开始,逐渐发生像密度不规则的像,
这可能是因为调色剂粘附到显影载带元件(妨碍均匀的显影剂涂层)。此外,在2000
张的时刻像密度降至1.07。对比例8
按实施例1相同方式进行成像试验,只是采用对比例1的显影剂和表面粗糙度因子
Rs=0.2μm、Sm=85μm且Ra/Sm=0.0024的显影套筒(SUS制成)。结果,从初期
开始显影剂不能充分涂到显影套筒上,造成得到的像的像密度相当低,即0.82而
且从整体上看很粗糙。
表1:载体性能 id="table1"> c> D1 (μm) 率 Rs () 体 Rs () > 实施1例 2 3 4 5 6 7 8 9 10对比 例 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 11 11 11 10 10 49 37 28 45 30 35 30 30 30 45 45 0 0.5 13.8 12.3 0 18.8 3.2 18.2 3.2 3.2 3.2 18.8 18.8 ry> 8.0×1010 8.0×1010 9.5×1010 4.4×10 10 9.5×1010 8.0×1010 6.7×1012 p> 6.0×1010 8.6×1012 8.0×1010 4.0×10< sup>8 1.2×108 1.2×108 4.0×108 4.0×108 up> 1013 1.5×1013 9.5×1013 6.0×1013 sup> 4.4×1010 2.7×1010 1.4×1014 2.7×1 010 2.7×1010 2.7×1010 4.4×1010 up> 4.4×1010 203 107 130 305 232 98 232 232 232 305 305 3.47 3.47 3.49 3.65 3.45 1.99 4.96 2.32 3.47 5.02 3.66 2.3 3.66 3.66 3.66 5.02 5.02 14 127 104 118 105 135 105 105 105 118 118 >
表2:成像性能 id="table2"> c> ad> RH) (μC/g) > 率 (%) 例 2 3 4 5 6 8 9 10对比 例 1 2 3 4 5 6 7 8 29.1 -22 -20.4 -27.7 -30.2 -22.9 -28.1 -25.7 -27.3 -32.6 -20.9 - 29.9 - 29.9 1.63 1.56 1.59 1.63 1.55 1.03 1.58 0.82 B A B B B A D C A A B D B E B A B B A B A A D C A A B A A B B B B B A C D D A C E A A 9.5 98.0 98.4 96.2 97.0 99.2 93.5 95.1 95.7 98.9 92.0 63.3 99.3 - 1.77 1.65 - 1.07 - E - B - 3.1 92.4 - 76.0 85.3 - - -
本表的注释见下页。对表2的注释:1.各栏的标题代表下列术语。
T.C.:在23℃/60%RH环境下,显影系统中调色剂的摩擦带电能力(μC/g)
ID:像密度
半色调:半色调像再现性
CA:载体粘附
灰雾:图像模糊
转印率:从光敏鼓转印到转印材料的调色剂量/在光敏鼓上形成调色剂像的调色剂
量的百分数。
起膜:连续成像后在光敏鼓上调色剂起膜。
TFI:定影初始温度(最低的可定影温度)。2.用A-E表示的评价结果
一般代表用下述方式测定和评价的性能:
A:极好, B:良好, C:一般, D:较差, E:差评价方法和标准:(1)ID(像密
度)
用带滤光镜的反射式密度计(“Macbeth Color CheckerRD-1255”,Macbeth Co.)以相
对密度形式测定普通纸上所成像的实心像区的像密度。(2)半色调(再现性)
肉眼观察通过与原件半色调像和几种参照复印像水平的比较,来评价复印像上半色
调像区的粗糙度。(3)载体粘附
中断实心白像的复印,把透明胶带直接粘到显影部位和清洁部位之间的光敏鼓的一
个区域上以抽查粘到此区域上的磁性载体颗粒。然后对粘在5cm×5cm尺寸上的磁
性载体颗粒数目进行计数,以测定每cm2上粘附的载体颗粒数目。按
下列标准评价结果:
A:少于10个颗粒/cm2,
B:10-少于20个颗粒/cm2,
C:20-少于50个颗粒/cm2,
D:50-少于100个颗粒/cm2,
E:100个颗粒/cm2或更多颗粒(4)灰雾
用密度计(“TC-6MC”,Tokyo Denshoku K.K.)测定成像前普通纸的平均反射率
Dr(%)。然后在同样的普通纸上形成实心图像,用相同方式测定实心白像的平均反
射率Ds(%)。接着用下式计算灰雾(%):
灰雾(%)=Dr(%)-Ds(%)。按下列标准对结果进行评价:
A:低于1.0%,
B:1.0-低于1.5%,
C:1.5-低于2.0%,
D:2.0-低于3.0%,
E:3.0%或更高。(5)起膜(在光敏鼓上)
连续成像后用肉眼观察光敏鼓的表面,在考虑了所得像的情况下将结果评价为从
A(根本不起膜)-E(明显起膜,以致所得像有缺陷)五个水平。