磁性调色剂、加工盒和形成图象的方法技术

由粘结剂树脂和含硅磁性氧化铁颗粒形成磁性调色剂，该磁性调色剂的重均粒径至多为１３. ５μｍ，并且其具有如下粒径分布：即至多含５０％重量的、粒径至少为１２. ７μｍ的磁性调色剂颗粒。以铁为基准，磁性氧化铁颗粒的硅含量为０. ４－２. ０％重量，并且在其最外层表面，磁性氧化铁颗粒具有１. ２－４. ０的Ｆｅ／Ｓｉ原子比。这种磁性调色剂甚至在高温环境存放后也能示出稳定的性能。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在诸如电子照相和静电记录形成图象的方法中用于使静电图象显象的磁性调色剂，一种包括这种磁性调色剂的加工盒，以及用这种磁性调色剂形成图象的方法。迄今，在如美国专利US2297691;3666363;4071361等中，已披露了大量的电子照相方法。在这些方法中，利用各种装置在含有光导材料的光敏构件上形成电子潜影，然后利用调色剂使所述的潜影进行显影并变成可视，并且在将得到的调色剂图象转印到转印材料如纸张上以后，任意地通过加热、压制、加热并压制等，使所述的调色剂图象固定下来，以获得一个复制品或印刷品。用于利用调色剂使静电潜影显象的各种显影方法也是已知的。例如，在美国专利US2874063中揭示了一种磁性电刷方法，在美国专利US2618552中揭示了一种级联显影方法，在美国专利US2221776中揭示了一种粉末显影方法，另外，还有毛皮刷显影方法和液体显影方法。在这些显影方法中，诸如磁性电刷方法、级联方法和液体显影方法都使用了一种主要由调色剂和载体组成的显影剂，这些显影方法已广泛地在商业上使用。尽管这些方法能提供相对稳定的良好图象，但随着两组份显影剂的使用，它们也有一些共同的问题，诸如载体变坏以及调色剂和载体的混合比发生变化。为了避免这些问题，已经提出了各种各样的使用仅由调色剂一种成份构成的显影剂的显影方法。在这些方法中，有很多种使用含有磁性调色剂颗粒的显影剂的相当好的显影方法。美国专利US3909258建议了一种使用导电磁性调色剂的显影方法，其中导电磁性调色剂被载在内部有磁体的圆柱形导电套筒上，并使它与具有静电图象的静电图象提供构件相接触，以实现显影。在该方法中，作为显影区，利用磁性调色剂颗粒在所述记录构件表面和套筒表面之间形成了一条导电通路，并且，由于在图象部分和磁性调色剂颗粒之间存在的库仑力的作用，调色剂颗粒附着到图象部分上以实现显影。这种使用一种导电磁性调色剂的方法是一种相当好的方法，利用这种方法可以避免在两种组份的显影方法中所存在的问题。然而，由于该调色剂是导电的，因此存在这样一个问题，即很难利用静电方法将显影后的调色剂图象从静电图象提供构件转印至如平滑的纸这样的最后承载构件上。作为使用能被静电转印的具有高电阻率的磁性调色剂的显影方法，使用调色剂颗粒的介电偏振的显影方法是已知的。然而，这样的方法主要存在这样一个问题，就是显影速度慢，而且不能得到足够的显影图象密度。作为使用高电阻率磁性调色剂的另一个方法，还有许多已知的方法，其中，通过磁性调色剂颗粒间的摩按或是在诸如套筒的摩擦构件和磁性调色剂颗粒间的摩擦，使磁性调色剂颗粒摩擦带电，然后，使其与静电图象提供构件接触，以实现显影。然而，这些方法存在如下问题，即由于在磁性调色剂颗粒和摩擦构件之间摩擦次数的原因，摩擦带电的电容易不足，而且由于库仑力的增加，带电后的调色剂颗粒容易聚集到所述的套筒上。在美国专利US4395476(相应于日本专利申请公开JPA5518656)中，提出了一种已消除上述问题的显影方法。在这种方法(即所谓的“跳跃显影”方法)中，将一层极薄的磁性调色剂施加到套筒上，并进行摩擦带电，然后被带至静电图象的极近处以实现显影。更具体地说，在该方法中，通过这样的一些因素，即由于磁性调色剂以极薄的厚度施加至套筒上以增加该套筒和磁性调色剂之间接触的机会，并且该磁性调色剂由磁力所携带，磁体和调色剂作相对运动以分散磁性颗粒的结块，从而使得调色剂和套筒之间有足够的摩擦，因而可以获得优异的图象。然而，在上述显影方法中使用的绝缘调色剂含有相当数量的细粉状磁性材料，并且部分磁性材料曝露在调色剂颗粒的表面上，以致使这种磁性材料影响了磁性调色剂的流动性和摩擦带电性，因而影响磁性调色剂的显影性能和顺序地形成图象的性能。更具体地说，在低温低湿度情况下，在使用包含惯用磁性材料的磁性调色剂的跳跃显影方法中进行长时间的连续重复显影(即用于复印)时，含有磁性调色剂的显影剂的流动性变得极差，以致不能提供足够的摩擦带电，并导致不稳定带电，从而容易导致图象出现诸如图象模糊等缺陷。另外，在构成磁性调色剂颗粒的粘合剂树脂和磁性材料间的粘合力较差的情况下，在重复显影步骤的过程中，该磁性材料易于从磁性调色剂的表面上失落，从而导致诸如调色剂图象密度降低等不利现象。另外，在磁性材料不均匀地分散于磁性调色剂颗粒中的情况下，含有较多磁性材料的较小磁性调色剂颗粒被累积到所述的显影套筒上，从而导致图象密度的下降，或在某些情况下导致称作“图象重影”的密度不规则性。考虑到包含在磁性调色剂中的磁性氧化铁，已提出了若干种建议。例如，在日本专利申请JP-A-62-279352(相应于US4820603)和JP-A-62-278131(相应于US4975214)中提出了含磁性氧化铁颗粒的磁性调色剂，该氧化铁颗粒含有硅。这样的磁性氧化铁颗粒包含有意配置在该磁性氧化铁内部的硅。含有磁性氧化铁颗粒的磁性调色剂保留了一些空间以用于改善其流动性。日本专利公开JP-B-3-9045(相应于EP-A-187434)建议通过加入硅酸盐而使磁性氧化铁颗粒成为球形体。利用这种方法获得的磁性氧化铁颗粒内部含有较大量的硅，而在其表面含有较少量的硅。因此，对磁性调色剂流动性的改进就显得不够充分。JP-A-61-34070提出了一种生产四氧化三铁的方法，其中，在对四氧化三铁进行氧化的过程中，加入氢硅酸盐溶液。由这种方法生产的四氧化三铁在其表面附近区域含有硅，并且这些硅在四氧化三铁表面附近区域以层状的形式存在。其结果是该四氧化三铁的表面抗机械冲击如抗摩擦的能力很弱。为了解决上述问题，我们的研究开发小组提出了一种含磁性氧化铁颗粒的磁性调色剂，该磁性氧化铁颗粒中含有硅，且硅总量的44-84%存在于该磁性氧化铁颗粒表面附近区域(JP-A-5-72801，相应于EP-A-533069)。该包含磁性氧化铁颗粒的磁性调色剂已显示出了改进的流动性以及在粘合剂树脂和磁性氧化铁颗粒之间改进的粘结力。该磁性调色剂导致了环境特性下降的问题，特别是当将其置于高湿度环境中时，由于硅位于表面和表面的多孔结构处，从而导致了该磁性氧化铁颗粒的BET比表面积的增加，因而使调色剂的带电性变坏。另外，JP-A-4-362954(相应于EP-A-468525)披露了一种不仅含硅而且含铝的磁性氧化铁颗粒。JP-A 5-213620披露了一种其中含有含硅的组份并暴露在其表面上的磁性氧化铁颗粒。然而，仍希望进一步改进其环境特性。近些年来，需要多种多样的采用电子照相的形成图象的装置，例如复印机和激光束打印机，并需要提供能显示高清晰度和高图象质量的最终的调色剂图象。调色剂和用这种调色剂填充的加工盒能在各种环境中存放，因此，储存稳定性是这种调色剂所需要的重要性能。本专利技术的目的是提供一种能够解决上述问题的磁性调色剂。本专利技术的更具体的目的是提供一种磁性调色剂，这种调色剂能提供高密度图象并能表现出优异的显影特性。本专利技术的另一个目的是提供一种磁性调色剂，这种调色剂即使在长期使用过程中也能提供清晰的图象并呈现出稳定的带电性能。本专利技术的又一个目的是提供一种磁性调色剂，这种调色剂即使是在高湿度环境中也能表现出良好的带电性能和良好的长期存放稳定性。本专利技术的再一个目的是提供一种包含有这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性调色剂，包括含有粘结剂树脂和磁性氧化铁颗粒的磁性调色剂颗粒；其中，磁性调色剂的重均粒径至多为１３. ５μｍ，并具有如下粒径分布：包含在其中的、粒径至少为１２. ７μｍ的磁性调色剂颗料的含量至多为５０％重量，该磁性氧化铁颗粒的硅含量以铁为基准为０. ４－２. ０％重量，并在其最外层表面处具有１. ２－４. ０的Ｆｅ／Ｓｉ原子比。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：粕谷贵重，末松浩之，富山晃一，游佐宽，小堀尚邦，片田雅一郎，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]