磁性調色劑及磁性調色劑的制造方法技術

本發明專利技術提供一種磁性調色劑及磁性調色劑的制造方法，所述磁性調色劑不易受環境影響，具有穩定的帶電性能，即使在低溫環境中也能夠長期穩定地得到高品質且析像性優良的圖像。本發明專利技術磁性調色劑的特征為Ⅰ）在調色劑粒子表面存在的鐵元素含量相對于碳元素含量的比值不足０．００１０；Ⅱ）滿足Ｄ／Ｃ≤０．０２（Ｃ：調色劑粒子的投影面積相當徑，Ｄ：磁性氧化鐵微粒與調色劑粒子表面間距離的最小值）關系的調色劑存在５０個數％或５０個數％以上；Ⅲ）滿足每個調色劑粒子中含有的磁性氧化鐵微粒中７０個數％或７０個數％以上存在于從該調色劑粒子表面至投影面積相當徑Ｃ的０．２倍深度范圍內的構造的調色劑含量為４０～９５個數％。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種磁性調色劑，是在電攝影法、靜電記錄法、磁記錄法、噴墨方式記錄法等圖像形成方法中顯影形成的靜電圖像時使用的磁性調色劑。
技術介紹
目前，已知有多種電攝影方法，但是通常的電攝影法是利用光導電性物質，通過各種方法在靜電荷像承載體(以下也稱為感光體)上形成靜電潛像，然后用調色劑將該潛像顯影，成為可視圖像(調色劑像)，根據需要將調色劑像轉印至紙等記錄介質上后，利用熱、壓力等將調色劑像定影在記錄介質上，得到復印件。其中，作為灰霧少、能夠獲得高精細圖像的方法，廣泛采用使用磁性調色劑的跳動顯影方法，所述顯影方法為在顯影劑承載體上薄薄地涂布絕緣性磁性調色劑，使其摩擦帶電，然后，在磁場的作用下使其無限接近但并不接觸地與靜電潛像相對向，進行顯影。但是，使用磁性調色劑的顯影方法存在與所使用的磁性調色劑相關的不穩定要素。原因在于調色劑中混合分散了相當量的微粉狀磁性粉體，該磁性體的一部分露出在調色劑粒子表面，從而導致調色劑的流動性、環境穩定性及摩擦帶電性降低。因此，在長期使用過程中，由調色劑之間或調色劑與限制部件之間的滑擦，導致磁性體從調色劑粒子上剝離。從而導致調色劑發生劣化，導致圖像濃度降低或發生稱為套筒重影的濃度不均等圖像不良。針對伴隨上述磁性體露出的圖像特性劣化，在現有調色劑構造方面提出了許多方案。例如，報道了僅在粒子內部的特定部分含有磁性體粒子的特殊調色劑。具體而言，公開了一種壓力定影用調色劑，是在核粒子制造后，經過使磁性體干式附著在核粒子上、然后形成殼層等2～3步過程而制造的，僅在調色劑粒子的中間層存在磁性體(參見特開昭60-3647號公報、特開昭63-89867號公報)。另外，還報道了一種調色劑，所述調色劑的構造為以一定量以上的厚度形成在調色劑粒子表面附近不存在磁性體粒子的樹脂層(參見特開平7-209904號公報)。但是，對于該方案的調色劑而言，已知例如在平均粒徑為10μm或10μm以下較小時，在實現高畫質化方面存在幾個課題。首先一個可以舉出在低溫低濕環境中容易發生帶電的問題。對于上述僅在粒子內部的特定部分含有磁性體粒子的調色劑而言，磁性體實質上不存在于表面，該調色劑由樹脂構成。從而，根據本專利技術人等的研究，發現調色劑粒子表面具有高電阻，并且直接反映出樹脂的帶電特性，因此可以認為粒徑越小，調色劑比表面積越大，帶電越顯著。另外，特開2001-312097號公報(USP 6447969)或特開2002-251037號公報(USP 6465144)中公開了一種利用聚合法制造的磁性調色劑，是雖然在調色劑粒子的最外表面不存在磁性體、但是在表面附近存在磁性體的磁性調色劑。但是，在上述現有技術中，沒有就外添加劑在調色劑粒子中的包埋等進行探討，在耐久性方面還存在改善的空間。另一方面，近年來，打印機或復印機正在由模擬向數字化方向發展，除了要求獲得具有優良的潛像重現性和高析像度的圖像外，還強烈要求提高打印速度，降低使用的消耗電功率。例如，著眼于打印機的情況下，定影步驟的消耗電功率在總消耗電功率中所占的比例相當大，一旦定影溫度提高，也會導致消耗電功率隨之增加。而且，如果定影溫度為高溫，則還存在打印輸出用紙發生卷紙等問題，因此非常希望使定影溫度低溫化。為了適應上述要求，到目前為止，就調色劑的低溫定影化進行了廣泛的研究。針對調色劑中添加的低軟化點物質提出了許多方案，例如，報道了通過采用由低軟化點物質處理磁性體表面的特殊方法，提高磁性體在調色劑中的分散性，同時定影性及耐偏移性也變得良好的內容(參見特開平9-319137號公報、特開平1-259369號公報、特開平1-259372號公報)。但是，即使使用上述磁性體，在兼具調色劑的低溫定影性和耐偏移性方面仍然存在改善的空間，對定影性的改善還不夠充分。特別是在處理速度快的情況下，由于定影時調色劑與定影器接觸的時間非常短，因此調色劑接受的熱量也有限。從而要求將高速打印機中使用的調色劑更進一步地低溫定影化。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種解決了上述問題的磁性調色劑。即，本專利技術的目的為提供一種磁性調色劑，所述磁性調色劑不易受環境影響，具有穩定的帶電性能，即使長時間使用，也能夠保持高圖像濃度、抑制灰霧發生，具有優良的圖像重現性。另外，本專利技術的目的為提供一種磁性調色劑，所述磁性調色劑即使在低溫低濕環境中也能夠進行穩定的圖像形成，起因于耐久使用時帶電性降低的灰霧等圖像缺陷少。本專利技術進一步的目的為提供一種磁性調色劑及調色劑制造方法，所述磁性調色劑對即使是特別微小孤立的點也能夠獲得足夠的圖像濃度，得到高畫質，而且消耗量低。本專利技術人等對特別是低溫低濕環境中磁性調色劑帶電性的均勻化及穩定化進行了深入研究，結果發現磁性氧化鐵微粒不露出在調色劑粒子表面、且磁性氧化鐵微粒集中存在于調色劑粒子表面附近的調色劑具有優良的顯影性、轉印性等圖像特性，提高了耐久性，特別是具有高著色力，因此能夠降低調色劑消耗量，從而完成了本專利技術的調色劑。即，本專利技術涉及一種磁性調色劑，所述磁性調色劑包含至少含有粘合樹脂及磁性氧化鐵微粒的調色劑粒子，I)利用X射線光電子分光分析測定的調色劑粒子表面存在的鐵元素含量(B)相對于碳元素含量(A)的比值(B/A)不足0.0010；II)設用透過型電子顯微鏡(TEM)觀察調色劑粒子的剖面得到的調色劑粒子的投影面積相當徑為C、磁性氧化鐵微粒與調色劑粒子表面間距離的最小值為D時，滿足D/C≤0.02關系的調色劑粒子存在50個數％或50個數％以上；III)在上述調色劑粒子的剖面觀察中，滿足每個調色劑粒子中含有的磁性氧化鐵微粒中70個數％或70個數％以上存在于從該調色劑粒子表面至投影面積相當徑C的0.2倍深度范圍內的構造的調色劑粒子含量為40～95個數％。另外，本專利技術涉及一種磁性調色劑的制造方法，所述磁性調色劑包含至少含有粘合樹脂及磁性氧化鐵微粒的調色劑粒子，上述制造方法包含下述步驟1)調制至少含有聚合性單體、磁性氧化鐵微粒及極性化合物的聚合性單體組合物的步驟；2)使調制成的聚合性單體組合物在水性介質中分散并進行造粒的步驟；3)懸浮聚合造粒后的聚合性單體組合物，由此得到調色劑粒子的步驟；得到的磁性調色劑為下述磁性調色劑I)利用X射線光電子分光分析測定的調色劑粒子表面存在的鐵元素含量(B)相對于碳元素含量(A)的比值(B/A)不足0.0010；II)設用透過型電子顯微鏡(TEM)觀察調色劑粒子的剖面得到的調色劑粒子的投影面積相當徑為C、磁性氧化鐵微粒與調色劑粒子表面間距離的最小值為D時，滿足D/C≤0.02關系的調色劑粒子存在50個數％或50個數％以上；III)在上述調色劑粒子的剖面觀察中，滿足每個調色劑粒子中含有的磁性氧化鐵微粒中70個數％或70個數％以上存在于從該調色劑粒子表面至投影面積相當徑C的0.2倍深度范圍內的構造的調色劑粒子含量為40～95個數％。附圖說明圖1模式地示出可以優選使用本專利技術磁性調色劑的采用非接觸顯影方式的圖像形成裝置之一例的剖面圖。圖2示出圖1所示圖像形成裝置的顯影裝置部分構成的放大圖。圖3是用于試驗磁性調色劑顯影特性的測試圖案的說明圖。具體實施例方式本專利技術的特征之一為存在一定量的具有以下構造的調色劑，即磁性氧化鐵微粒幾乎不露出在調色劑粒子表面、且磁性氧化鐵微粒集中存在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種磁性調色劑，所述磁性調色劑包含至少含有粘合樹脂及磁性氧化鐵微粒的調色劑粒子，Ⅰ）利用Ｘ射線光電子分光分析測定的調色劑粒子表面存在的鐵元素含量（Ｂ）相對于碳元素含量（Ａ）的比值（Ｂ／Ａ）不足０．００１０；Ⅱ）設使用透過型電 子顯微鏡（ＴＥＭ）觀察調色劑粒子的剖面得到的調色劑粒子的投影面積相當徑為Ｃ、磁性氧化鐵微粒與調色劑粒子表面間距離的最小值為Ｄ時，滿足Ｄ／Ｃ≤０．０２關系的調色劑粒子存在５０個數％或５０個數％以上；Ⅲ）在上述調色劑粒子的剖面觀察中，滿 足每個調色劑粒子中含有的磁性氧化鐵微粒中７０個數％或７０個數％以上存在于從該調色劑粒子表面至投影面積相當徑Ｃ的０．２倍深度范圍內的構造的調色劑粒子的含量為４０～９５個數％。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：千葉建彥，馬籠道久，柳瀨惠理子，鏑木武志，
申請(專利權)人：佳能株式會社，
類型：發明
國別省市：JP[日本]