载体组合物制造技术

提供一种用于静电摄影工艺的载体粒子，和一种采用这种载体粒子的显影剂。载体粒子包括不规则形状铁氧体磁心和施加到磁心上的涂料。显影剂组括载体粒子，载体粒子包括不规则形状铁氧体磁心和调色剂。不规则形状铁氧体磁心和显影剂显示降低的调色剂老化和／或降低的材料性能劣化，同时显示优异的摩擦电和导电性能。

【技术实现步骤摘要】

本公开内容在各个示例性实施方案中涉及不规则形状铁氧体磁心在静电复印载体组合物中的用途。发现了它与静电复印技术结合的特定应用，并特别参考其进行说明。然而，应当认识到本示例性实施方案也适于其它类似应用。
技术介绍
静电摄影工艺，特别是静电复印工艺是已知的。此工艺包括例如在光感受器表面上，对应于初始图像或信息数据的静电潜像的形成。此后用显影剂显影图像，并随后将显影的图像转印到合适的基底上。在此方面，在光感受器上静电潜像的显影步骤期间，将有时称为显影剂的带电调色剂粒子与光感受器表面或给体辊接触而放置。调色剂粒子通常包括着色剂和树脂粘结剂。另外的组分，如表面添加剂、电荷控制添加剂、蜡等可以进一步包括在调色剂粒子中。采用的树脂粘结剂类型随熔凝工艺等变化。调色剂粒子较小，即直径为约6μm-约11μm，并且可以是细粒状的。调色剂粒子也可以连接或固定到载体粒子或珠粒上。当单独采用时，调色剂粒子通常形成单组分显影剂。然而，当与载体结合时，调色剂粒子和载体形成双组分显影剂或显影剂体系。载体通常比调色剂粒子大得多，直径为约30μm(微米)到几百微米或一千微米。典型地，大量调色剂粒子连接到每个载体粒子上。例如，载体粒子可以由金属、玻璃、铁氧体、或其它材料组成。另外，在许多情况下，载体可包含聚合物表面层以控制调色剂电荷等。在显影期间，将单组分或双组分显影剂与光感受器表面或给体辊接触而放置。这些可以通过各种工艺进行，如淋液显影、磁刷显影、电泳显影、毛刷显影、压印(impression)显影等。当采用磁刷显影时，依赖于显影剂的导电性，显影工艺可以描述为绝缘或传导的。这可以由载体粒子的组成和几何形状和载体粒子上聚合物涂料的厚度确定。结果是，载体粒子例如由通常称为“载体磁心”的一般球形磁心组成，它可以从各种材料生产。磁心典型地由树脂如聚合物或共聚物涂覆。树脂可包含导电组分如某些炭黑，以例如提供具有更需要和一致摩擦电性能的载体粒子。然而，在载体涂料中包括导电组分在一些情况下可能是不利的。例如，可能难以和昂贵地共混磁心和导电组分，并且另外导电组分可能不完全起它的作用。向载体涂料中掺入导电材料的方法包括静电吸引、机械楔入(impaction)、原位聚合、干燥共混、热熔凝等的使用。这些方法通常导致仅有少量的导电材料被掺入涂料中。或者，产生的导电载体涂料对于有效应用和效率高的应用而言可能太大，特别是与较小尺寸载体一起使用时。另外，可以选择向聚合物涂料中掺入炭黑或其它导电材料的干燥共混方法和其它混合程序。然而，为避免或最小化炭黑从聚合物涂料中的转移，可以共混的炭黑的量可以例如限制到20wt％或更小。这限制了可以由获得的导电聚合物达到的导电性。另外，来自载体涂料聚合物的炭黑可污染调色剂，导致充电性能和调色剂例如浅色调色剂的颜色如黄色两者的变化。除与向涂料树脂中载入导电材料相关的问题以外，近来使载体粒子科学进步的努力集中于为改进显影质量的载体粒子的导电涂料的获得，和提供可以循环的和不以任何实质方式不利地影响成像元件的粒子。许多涂料可快速劣化，特别是当选择用于连续静电复印工艺时，此时整个涂料可以屑片或薄片的形式与载体磁心分离，在与机器部件和其它载体粒子相撞或磨损接触时引起故障。通常不能从显影剂混合物再生的这些薄片或屑片对载体粒子的摩擦电充电特性具有不利的影响，因此与其中载体涂料保持在磁心基底表面上的那些组合物相比，提供具有更低分辨率的图像。为满足复印质量要求，通常使用混合跃迂显影(HJD)或混合清除显影(HSD)技术。HJD和HSD在此统称为“混合显影体系”或“混合显影技术”。这两种显影体系特别损伤调色剂和要求大量的昂贵添加剂以使它们工作。在混合显影体系中，调色剂要求大量，大于3％的高度昂贵添加剂以避免显影和转印中的损失。显影剂外壳将添加剂压入调色剂表面。这增加了调色剂的内聚并降低了调色剂流动的能力。这又降低调色剂显影给体辊和光感受器的能力，它导致差的转印和显影能力的下降。在更常规的体系中粉末涂覆雾化钢载体运行非常好，寿命长，甚至没有细流显影。然而在混合体系中，需要细流并且掺入(interdocument)区显影用于避免在外壳中具有高度老化的调色剂。这两者对用户而言是浪费和不令人满意的。显影剂的导电性主要由载体的导电性驱动。为得到合适的导电载体，可选择具有电绝缘聚合物的部分涂层的导电载体芯，以提供曝露的载体磁心的水平。通常，雾化钢用于静电复印应用，得到不规则高度导电的载体。相对于铁氧体的$3.00-$7.00每磅，雾化钢可以以小于$1.00每磅获得。铁氧体相对于钢的优点在于铁氧体的密度低于钢。事实上，铁氧体的密度可以为钢的1/3。在组成上铁氧体是氧化铁，它的密度低于纯铁。由于发现它们降低调色剂老化并且也降低现在混合显影技术中要求的添加剂数量，所以更低密度载体的使用是理想的。因此一个目的是提供有益于降低显影剂中调色剂老化的载体。在这些系列中，需要提供在某些类型显影技术中要求更少添加剂以降低添加剂楔入调色剂的载体。也需要提供能够在更高调色剂浓度下运行体系的载体。另一个目的是提供降低调色剂老化的显影剂组或体系，该老化例如可以由添加剂楔入调色剂分子表面引起。进一步的目的是提供显示降低的材料性能劣化的显影剂组或体系。例如，需要提供显示降低的摩擦老化的显影剂，该老化可以由调色剂楔入载体引起。还有另一个目的是提供具有一个或多个以上特征的显影剂，该显影剂显示可接受的摩擦电和导电性能。
技术实现思路
此公开内容的示例性实施方案达到一个或多个上述目的并在一个方面提供用于静电摄影工艺的载体。该载体包括不规则形状铁氧体磁心和对其施加的涂料。载体然后可以与调色剂组合物，如由着色剂和树脂组成的调色剂组合物混合以生产显影剂混合物。在另一方面，提供一种制备具有基本稳定电导率参数的载体粒子的方法。该方法包括提供不规则形状的铁氧体载体磁心和涂料材料，干式混合不规则形状铁氧体磁心与涂料材料使得涂料材料粘附到不规则形状的铁氧体磁心上，加热不规则形状铁氧体磁心和涂料材料的混合物到约350°F-约450°F的温度，和冷却涂覆的载体粒子。随后，可以通过混合上述载体粒子与由着色剂和聚合物树脂组成的调色剂组合物生产显影剂组合物。这些显影剂组合物用于磁刷显影应用。在本示例性实施方案的另一方面，提供另一种显影剂组合物。该显影剂组合物包括载体和调色剂。载体包括不规则非球形铁氧体磁心和施加到磁心的涂料材料。将包括着色剂和树脂的调色剂组合物混合入调色剂以生产显影剂组合物。显影剂组合物用于静电摄影或电子照相成像体系，特别是静电复印成像工艺，以生产高质量的印刷图像。附图说明图1是比较如在实施例2中所述不规则形状铁氧体磁心和对照磁心随时间的摩擦的图；图2是表示在不同调色剂浓度水平下对于标称磁心和不规则形状铁氧体磁心，随老化时间从显影剂除去的调色剂内聚百分比的图；图3包括两个显微照片，显示了不规则形状铁氧体磁心的结构(3A)和与之比较的钢磁心的结构(3B)；图4A-4D显示不规则形状铁氧体磁心的表面积覆盖率(SAC)(图4A-4B)和与之比较的钢磁心的表面积覆盖率(图4C-4D)。具体实施例方式本公开内容的显影剂组合物包括调色剂组合物和载体粒子。载体粒子包括不规则非球形铁氧体磁心和涂料层。已经发现不规则铁氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于静电摄影工艺的载体组合物，该载体组合物包括：不规则形状铁氧体磁心；和施加到所述不规则形状铁氧体磁心的涂料。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：TJ布德尼，BS加内托，S库马，BE穆尔，BA凯利，
申请(专利权)人：施乐公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]