CN1276542A - 调色剂和成像方法 - Google Patents

Abstract

一种调色剂,它由分别包含至少一种粘合剂树脂和分散其中的氧化铁颗粒的调色剂颗粒组成,其特征在于所述氧化铁颗粒在调色剂颗粒内的均匀但非表面暴露的分散作用,可表示如下:(i)通过X－射线光电子能谱法测定,在调色剂颗粒表面上的碳含量(A)与铁含量(B)的比率B/A小于0.001,(ii)平均圆形度至少为0.970,且(iii)至少50%(数目)的调色剂颗粒满足D/C≤0.02,该调色剂具有良好的长期连续成像性能,尤其是在电子照相成像工艺中,其中某些元件与载像元件接触,如用于充电、显影和/或转印的元件。

Description

调色剂和成像方法

本发明涉及一种调色剂和成像方法，可用于利用电子照相、静电记录、磁性记录、调色剂喷射记录等的记录方法。更具体地说，本发明涉及一种在成像装置，如复印装置中用于成像方法的调色剂，其中调色剂像一旦在静电载像元件上形成就随后转印到转印接收材料上以在其上形成图像；并涉及一种使用该调色剂的成像方法。

迄今已知许多电子照相法。一般来说，在这些方法中，静电潜像在通常利用光电导材料的静电载像元件(以下表示为“感光元件”)上形成，然后使用调色剂将该潜像显影成可见的调色剂像，如果该调色剂像在根据需要转印到转印接收材料如纸上之后就利用压力、热等而定影在该转印接收材料上，得到产品复印件或印刷品。作为一种显现静电潜像的方法，已知瀑布显影方法、磁刷显影方法、跳动显影方法、压力显影方法等。

美国专利3909258提出了一种使用具有导电性的磁性调色剂的显影方法。更具体地说，在该显影方法中，承载在中空圆柱状导电套管(其内部安装有磁体)上的导电磁性调色剂通过与静电图像接触而将该图像显影。这时，在显影区，在静电载像元件与套管表面之间形成该调色剂颗粒的导电路径，然后调色剂颗粒就通过该导电路径而带上电荷，这样调色剂颗粒就利用该电荷与静电图像间的库仑力作用而附着到静电图像上。使用导电磁性调色剂的显影方法是一种优异的方法，能够避免常规双组分显影法时所带来的问题，但由于调色剂是导电性的，因此该方法往往难以将已显影的调色剂像由静电载像元件静电转印到转印接收材料(或记录材料)如纸上。

作为一种使用高电阻率磁性调色剂的能够进行静电转印的显影方法，已知要利用该调色剂颗粒的介电极化作用。但这种显影方法基本上存在这样一些问题，例如显影速率低且显影图像浓度不足，因此难以商业化。

作为利用高电阻率绝缘磁性调色剂的另一显影方法，已知在该方法中，调色剂颗粒通过单个调色剂颗粒与摩擦元件如套管之间的摩擦而摩擦带电，然后如此带电的调色剂颗粒通过接触静电载像元件而显影。但该方法的问题在于，由于调色剂颗粒与摩擦元件以及暴露于磁性调色剂颗粒表面上的许多磁性材料之间的接触机会较少，摩擦电荷往往不足，因此由于电荷不足而图像不好。

作为另一显影方法，日本公开专利申请(JP-A)54-43027和JP-A55-18656，例如公开了一种所谓的跳动显影方法，其中将磁性显影剂(调色剂)以薄层施用到显影剂承载元件上以在其上摩擦带电，然后该磁性调色剂的带电层在相对磁场的作用下移动靠近但不接触静电潜像以进行显影。按照该方法，磁性显影剂通过以薄层施用到显影剂承载元件上而充分摩擦带电，然后使用在磁力下承载的显影剂进行显影，但不与所述静电潜像接触，这样通过抑制因为显影剂转印到非图像部件上而产生的所谓“灰雾”，可得到高分辨率的图像。

这种单组分显影方法并不需要载体颗粒如玻璃珠或铁粉，因此其***设备可以小型化且重量轻。此外，尽管双组分显影***需要用于检测显影剂中调色剂浓度并根据检测结果补充必需量的调色剂的设备以保持显影剂中的恒定调色剂浓度，但单组分显影***并不需要这种设备，因此显影设备可以小型化且重量轻。

但使用绝缘磁性调色剂的显影方法存在一个不稳定因素，归因于绝缘磁性调色剂的应用。这是因为，显著量的细粉状磁性材料包含在绝缘磁性调色剂颗粒内的分散体中且一部分磁性材料暴露于调色剂颗粒表面，影响了磁性调色剂的流动性和摩擦带电性，造成该磁性调色剂所需性能如显影性能和连续成像性能的变化或下降。

可以认为，在使用包含磁性材料的常规磁性调色剂时的上述问题原则上是由于磁性材料暴露于磁性调色剂颗粒表面而引起的。更具体地说，由于磁性材料的细颗粒暴露于调色剂颗粒表面，该磁性材料的电阻率比主要构成调色剂的调色剂粘合剂要低，因此产生各种困难，如调色剂带电性下降，调色剂流动性下降，且长期使用时显影剂性能劣化，例如由于单个调色剂颗粒之间以及调色剂颗粒与调整元件之间的摩擦而磁性颗粒脱落，导致图像浓度下降并出现称作“套管重像”的浓度不匀性。

关于包含在磁性调色剂中的磁性氧化铁，迄今已提出各种方法，但仍需改进。

例如，JP-A 62-279352已提出了抑制包含含硅磁性氧化铁的磁性调色剂。该磁性氧化铁在其内部特意包含硅，但包含磁性氧化铁的这种磁性调色剂在流动性方面仍需改进。

日本专利出版(JP-B)3-9045提出，通过向其中加入硅酸盐而提供一种具有受控球状的磁性氧化铁颗粒。按照该方法，通过使用用于颗粒形状控制的硅酸盐，所得磁性氧化铁颗粒在其内部包含许多硅且表面上的硅较少，因此表面光滑度高。因此，所得磁性调色剂在某种程度上具有改进的流动性，但调色剂粘合剂树脂与磁性氧化铁颗粒之间的粘附性往往不足。

JP-A 61-34070提出了一种通过在氧化形成四氧化三铁时加入羟基硅酸盐溶液来生产四氧化三铁的方法。通过该方法所得的四氧化三铁颗粒在其表面附近包含Si，但在其表面附近也具有一层Si，这样其表面在摩擦时不耐机械冲击。

另一方面，调色剂一般通过(粉碎)法而制成，其中将粘合剂树脂、着色剂(在磁性调色剂时，包括磁性材料)等熔融混合成均匀分散体，然后使用粉碎机将该混合物粉碎，并分级成具有预定粒径的调色剂颗粒。但为了满足目前要求较小粒径调色剂的潮流，该方法对材料选择有限制。例如，树脂-着色剂分散体混合物必须足够脆性才能被商业易得的装置粉碎。如果该树脂-着色剂分散体混合物足够脆性以满足要求，但在实际高速粉碎该树脂-着色剂分散体混合物时往往导致调色剂颗粒具有较宽的粒径范围，特别是包含较大比例的细颗粒级分(过粉碎的颗粒)。此外，由这种高脆性材料组成的调色剂在复印装置等中要进一步粉碎或形成粉末。

此外，按照该粉碎法，难以将磁性材料或着色剂的固体细颗粒完全均匀地分散在树脂中，而且分散不足会导致灰雾增加或图像浓度下降，这取决于不足的程度。此外，该粉碎法基本上将磁性氧化铁颗粒暴露于调色剂颗粒表面，从而在苛刻环境时不可避免地在调色剂流动性或带电稳定性方面产生问题。

因此，该粉碎法限制生产在较高分辨率和较高图像质量时所需的细调色剂颗粒，而且生产细调色剂颗粒往往导致调色剂在均匀带电性和流动性方面显著劣化。

为了克服粉碎法的上述问题，提出利用悬浮聚合反应法来生产调色剂。

通过悬浮聚合反应制成的调色剂(以下有时称作“聚合反应调色剂”)往往具有小粒径，且由于其球状调色剂颗粒形状而流动性优异，因此可有利地满足对较高图像质量的要求。

但这种聚合反应调色剂在包含磁性材料时往往具有明显较低的流动性和带电性。这是因为，一般亲水的磁性颗粒往往暴露于调色剂颗粒表面。为了克服该问题，将磁性材料的表面性能进行改性是重要的。

关于在聚合反应调色剂中将磁性材料进行表面改性以提高其分散性，已提出许多方案。例如，JP-A 59-200254、JP-A 59-200256、JP-A59-200257、和JP-A 59-224102公开，使用各种硅烷偶联剂来处理磁性材料。JP-A 63-250660已公开，使用硅烷偶联剂来处理含硅磁性颗粒。JP-A 7-72654公开使用烷基三烷氧基硅烷来处理磁性氧化铁。

通过这种处理，磁性材料在调色剂内的分散性可得到一定程度的提高，但磁性材料的均匀表面憎水化相当困难。因此，磁性颗粒与非憎水化磁性颗粒不可避免地出现聚集，这样表面改性(憎水化)往往不足以在调色剂中产生良好的分散性。

仅在其颗粒的特定内部包含磁性颗粒的特殊调色剂已在JP-A 7-209904公开，但其中没有提及调色剂颗粒的球状。

关于JP-A 7-209904所公开的调色剂结构，总的来说，每个调色剂颗粒都具有这样一种结构，包括具有至少某个厚度的表面层，其中不存在磁性颗粒。这意味着，调色剂颗粒包括不含任何磁性颗粒的基本上表面层部分。换句话说，这有点意味着，如果粒径较小，例如为10μm时，该调色剂颗粒仅包括小的其中存在磁性颗粒的核体积，因此难以加入足够量的磁性颗粒。此外，如果这种调色剂颗粒具有粒径分布，那么大调色剂颗粒和小调色剂颗粒就具有不同的磁性颗粒-自由表面层比率，因此这些磁性颗粒的性能不同，这样调色剂颗粒的显影性能和可转印性就不同，这取决于调色剂颗粒的大小，因此往往根据颗粒大小而出现一种选择显影现象(即，优先消耗某个调色剂粒径级分)。结果，如果长期使用具有某种粒径分布的调色剂以连续成像，那么包含大比例磁性材料并具有较低显影能力的调色剂颗粒，即，较大的调色剂颗粒往往留下而没有显影消耗，导致图像浓度和图像质量的下降和定影性的劣化。

至于打印机装置，激光打印机和LED打印机在近年来的市场中占据重要地位，因此需要较高的分辨率，如由常规水平的240-300dpi提高到400、600和800dpi。由于这些原因，还需要开发出适用于较高分辨率的方案。此外，还要求复印机能够满足高功能度复印，而且数字模式复印装置正成为主流。在这种潮流下，利用激光形成潜像就成为主流以满足较高的分辨率。因此，类似于在打印机中，需要较高分辨率和较高清晰度的显影方案。为了满足这些要求，已提出具有特定粒径分布的较小粒径调色剂，例如JP-A 1-112253、JP-A 1-191156、JP-A2-214156、JP-A 2-284158、JP-A 3-181952和JP-A 4-162048。

另一方面，近年来环境保护考虑较多，利用电晕放电的常规的初次带电和转印方法正逐渐转为利用邻接静电载像元件的带电元件的初次带电和转印方法。

更具体地说，在利用电晕放电的常规的初次带电和转印方法中，可在电晕放电时产生显著量的臭氧，尤其是产生负电晕时，这样成像装置必需配有用于捕集臭氧的过滤器，这要求装置具有较大尺寸并因此增加了成本。这种电晕放电方案还造成许多图像缺陷，例如由于臭氧加成物如氮氧化物的附着降低了感光元件的表面电阻率，造成所谓的图像流动，而且由于离子残留在充电器中，造成在成像装置间歇时的感光元件记忆。

为了解决在电晕放电体系中所遇到的上述问题，已开发出一种接触充电体系或接触转印体系，其中将例如辊或刮板形式的充电元件或转印元件与感光元件进行接触以在接触区附近形成一个窄区，并大概按照Paschen定律放电，这样可将臭氧出现抑制到最低点，如JP-A57-178257、JP-A 56-104351、JP-A 58-40566、JP-A 58-139156和JP-A 58-150975所公开的。尤其是，考虑到稳定性，如JP-A 63-149669和JP-A 2-123385所公开的利用导电弹性辊的充电***和转印***可优选使用。

但还已发现，该接触充电体系或接触转印体系伴随有被认为在电晕放电体系中不会遇到的问题。

更具体地说，首先在接触转印体系中，其中通过转印纸(即，转印接收材料)将转印元件压在感光元件上，在感光元件上的调色剂像转印到转印纸上的同时，该调色剂像就压紧造成部分转印失败，所谓的“中空图像”或“转印遗漏”。此外，随着降低调色剂的粒径以满足最近对较高分辨率和较高清晰度显影方案的要求，将调色剂颗粒附着到感光元件上的力(例如，图像力和范德华力)相对作用在调色剂颗粒上用于转印的库仑力就成为主要部分，这样转印残余调色剂往往增加或转印失败变得更加严重。

另一方面，在接触充电体系中，其中将充电元件以一定压力压向感光元件表面上，转印残余调色剂压向感光元件表面，这样感光元件表面往往被磨损且往往在作为核的磨损部位发生调色剂熔体粘附。如果转印残余调色剂的量增加，这种倾向变得尤其显著。

感光元件的磨损以及感光元件上的调色剂熔体-粘附会在感光元件上静电成像时出现严重缺陷。更具体地说，感光元件的磨损会造成初次充电失败，这样磨损部位导致在中间色调图像中的黑色痕迹。调色剂熔体-粘附会造成暴露形成缺潜像时的失败，而熔体-粘附调色剂的部位导致在中间色调图像中的白色痕迹。此外，这些缺陷还有损于调色剂的可转印性。因此，结合由接触转印体系产生的上述转印失败，往往会出现各种显著的图像缺陷，而且在某些情况下图像质量会以协同方式加速劣化。

尤其是在使用包含不确定形状或非球状调色剂颗粒的调色剂时，感光元件磨损和转印失败的问题往往会出现。这估计是因为，非球状调色剂颗粒的可转印性较低且调色剂颗粒的边缘往往会刮擦感光元件的表面。此外，磨损问题在使用包含暴露于其表面的磁性材料的磁性调色剂颗粒时更加严重。考虑到暴露磁性颗粒直接压向感光元件，这一点可能更容易理解。

此外，如果转印残余调色剂的量增加，往往难以在接触充电元件与感光元件之间保持充分接触，这样充电性能下降，往往造成调色剂转印到非图像部分，即，在反转显影时出现灰雾。这种困难往往在低湿度环境时遇到，这时充电元件的电阻率增加。

如上所述，在包括接触充电体系和接触转印体系的生态上非常有利的成像体系中，需要开发和使用一种具有高可转印性且较少造成感光元件磨损和调色剂熔体-粘附的磁性调色剂。

另一方面，如果某些转印残余调色-剂在转印步骤，即，将在感光元件上于显影步骤时形成的调色剂像转印到转印接收材料上之后留下，就必须在清洁步骤中清洁转印残余调色剂并回收在废调色剂容器中。在清洁步骤中，常规使用清洁毛刷或清洁辊。任何清洁装置都利用机械刮擦或阻挡转印残余调色剂以回收到废调色剂容器中。但使用这种机械清洁装置会磨损和缩短感光元件的寿命。从装置的角度看，清洁装置的存在对提供一种小型装置来说是一个障碍。此外，从生态的有效利用调色剂的角度出发，需要没有产生废调色剂的体系，即，无清洁器的体系。

这种无清洁器成像体系已在JP-A 59-133573、JP-A 62-203182、JP-A 63-133179、JP-A 64-20587、JP-A 2-302772、JP-A 5-2289、JP-A 5-53482和JP-A 5-61383。此外，尚未特别注意到一种可用于这种无清洁器成像体系的理想调色剂结构。

JP-A 61-279864提出一种具有比形状因子SF-1和SF-2的调色剂，但没有提及使用该调色剂的转印步骤。此外，作为我们的跟踪实验，该调色剂的调色剂效率低，因此仍需改进。

JP-A 63-235953公开了一种通过机械冲击而球化的磁性调色剂，但其转印效率仍然较低且仍需改进。

顺便说说，在包括一个同时显影和清洁的***无清洁器成像体系中，感光元件表面与调色剂和调色剂承载元件摩擦，所述调色剂承载元件用于回收调色剂并通过该调色剂承载元件将调色剂供给感光元件上的图像部位。摩擦时，如果包括转印残余调色剂和灰雾调色剂的反转带电调色剂可相反充电至正常极性，这些调色剂就容易回收。

根据我们的研究结果，如果将包含磁性材料的常规调色剂用于包括同时显影和清洁***的成像体系，那么在通过调色剂于感光元件与调色剂承载元件之间显影时会出现部分电连续性，因为磁性材料暴露于调色剂颗粒的表面，这样感光元件上的静电潜像受到扰动，难以得到高清晰度的图像。此外，这种包含暴露于调色剂颗粒表面的磁性材料的磁性调色剂造成转印残余调色剂的电荷不足，因此在显影步骤中难以从感光元件中平稳回收调色剂。此外，在感光元件与调色剂和调色剂承载元件摩擦时，感光元件往往由于暴露于调色剂颗粒表面的磁性材料而严重磨损，从而缩短了该感光元件的寿命。结果导致所谓的重像，即，污染调色剂像粘附到非图像区上。

因此，在包括同时显影和清洁***的成像体系中，含磁性材料的调色剂最好不将磁性材料暴露于调色剂颗粒的表面上。

此外，在包括同时显影和清洁***的同时留有清洁元件的成像体系中，如果为了保持感光元件的较长寿命而降低清洁元件靠在感光元件上的情况，那么通过该清洁元件增量的转印残余调色剂滑脱而到达显影步骤。在该体系中，即使在较低的清洁元件邻接压力下，最大限度地减少被清洁元件剥离的转印残余调色剂的量也十分重要。

在使用常规的含磁性材料的磁性调色剂时遇到的上述问题原则上是由于磁性材料暴露于调色剂颗粒表面而引起的。另一原因是，如果磁性调色剂包含暴露于调色剂颗粒表面的磁性材料，那么该磁性调色剂往往在高湿度环境中由于磁性材料的电阻率低于调色剂粘合剂树脂而具有不稳定的带电性，从而造成各种困难，例如灰雾增加，可转印性降低且转印残余调色剂的回收速率下降，由此出现重像，而且由于感光元件在与暴露磁性材料摩擦时的磨损，导致感光元件的性能下降。

考虑到以上情况，尚未得到一种在包括同时显影和清洁***的成像体系中具有良好起始性能且使用稳定的磁性调色剂。

本发明的一个总体目的是提供一种能解决已有技术的上述问题的调色剂和成像方法。

本发明的一个更具体的目的是提供一种磁性调色剂，它具有稳定的带电性、较少受环境变化的影响，而且即使长期使用之后，也可得到具有高图像浓度且在良好图像再现性的同时抑制灰雾的图像。

本发明的另一目的是提供一种成像方法，它能够解决在基于接触显影***(能够省略清洁器体系)的成像工艺中的上述问题，而且所得图像没有灰雾和重像并具有优异的分辨率、可转印性和优异的耐久性，不受环境条件的影响。

本发明的另一目的是提供一种可得到具有较少灰雾的图像的成像方法，包括较少产生臭氧的接触变化步骤以及一种利用磁性调色剂(单组分显影剂)的非接触显影方法，其中一种磁性调色剂具有良好的可转印性，因此转印遗漏较少、转印残余调色剂较少且感光元件磨损下降，这样即使长期连续使用也可较少产生图像缺陷。

本发明的另一目的是提供一种即使在低湿度环境中也能稳定形成静电潜像，而且较少产生图像缺陷，如由于在连续成像时的可充电性下降而产生的灰雾的成像方法。

按照本发明，提供了一种调色剂，包含：分别包含至少一种粘合剂树脂和氧化铁颗粒的调色剂颗粒，其中：

(i)通过X-射线光电子能谱法测定，所述调色剂颗粒在调色剂颗粒表面上的碳含量(A)与铁含量(B)的比率B/A小于0.001，

(ii)所述调色剂颗粒的平均圆形度至少为0.970，且

(iii)所述调色剂颗粒包含至少50％(数目)的满足D/C≤0.02的调色剂颗粒，其中C表示每个调色剂颗粒的投影面积相当的圆直径且D表示氧化铁颗粒离调色剂颗粒表面的最小距离，基于通过透射式电子显微镜(TEM)观察到的调色剂颗粒剖视图。

按照本发明的另一方面，提供了一种成像方法，包括：

充电步骤，使用接受外部供电的电压的充电元件将静电载像元件充电；

暴光步骤，将静电载像元件暴光以在其上形成静电潜像；

显影步骤，使用承载在调色剂承载元件上的上述调色剂将所述静电潜像显影，在静电载像元件上形成调色剂像；然后

转印步骤，将所述调色剂像转印到转印接收材料上。

考虑到以下对本发明优选实施方案的描述并结合附图，可以更显然看出本发明的这些以及其它的目的、特点和优点。

图1是采用非接触显影***的成像装置的示意图。

图2是图1成像装置所含显影设备的放大图。

图3是采用接触显影***的成像装置的示意图。

图4是图3成像装置所含显影设备的放大图。

图5是接触转印元件的示意图。

图6是表示显影偏压波形一个例子的波形图。

图7说明用于评估调色剂显影性能的检验装置图案。

图8是表示其层结构的感光元件的部分示意图。

通过研究磁性调色剂在充电时的均匀性和稳定性，已经发现，可以非常有效地提供一种满足以下性能(i)-(ii)并能够实现均匀和稳定充电的磁性调色剂。

(i)通过X-射线光电子能谱法测定，所述调色剂颗粒在调色剂颗粒表面上的碳含量(A)与铁含量(B)的比率B/A小于0.001，

(ii)所述调色剂颗粒的平均圆形度至少为0.970，基于以下对每个调色剂颗粒圆形度φ的定义：

圆形度φ＝L₀/L，

其中L₀表示面积等于颗粒投影面积的圆的圆周长度，且L表示该颗粒的投影图像的圆周长度。

还已发现，通过使用该磁性调色剂，可以显著抑制感光元件的磨损、充电不足、以及转印失败，因此，即使在不包括任何清洁器但采用接触充电***的往往由于调色剂回收失败而重像的成像方法中，或在包括接触充电步骤、单组分非接触显影步骤和接触转印步骤的成像方法中，可在长期使用过程中稳定地提供没有图像缺陷如灰雾的高清晰度图像。

包含磁性氧化铁的常规磁性调色剂并不满足上述性能(i)和(ii)。根据我们的研究结果，已经发现，性能不令人满意是由于磁性氧化铁在夹杂到磁性调色剂之前不能充分均匀地憎水化。

在制备磁性调色剂时，磁性氧化铁颗粒在调色剂粘合剂树脂中的分散性可通过使用表面憎水化之后的磁性氧化铁颗粒来提高。此外，如果已将暴露磁性氧化铁的表面进行均匀憎水化处理，即使将显著量的磁性氧化铁暴露于调色剂颗粒表面，该调色剂的可充电性在所有环境中都损失较少。

因此，在本发明之前，已经提出将磁性氧化铁颗粒进行表面憎水化的各种方法。但按照以前提出的方法，不容易得到被充分均匀地憎水化的磁性氧化铁颗粒。如果使用较大量的憎水化剂或具有较高粘度的憎水化剂，可以实现高度憎水化。但在这种情况下，磁性氧化铁细颗粒往往会聚集，这样必然地同时获得较好的憎水性和较好的分散性。

进一步说，未处理的磁性氧化铁表面一般是亲水的，需要将这种亲水氧化铁憎水化以得到憎水氧化铁。按照以前提出的表面处理方法，所得憎水性的均匀度不足，使用这种憎水化磁性氧化铁的常规磁性调色剂的可充电性会随着湿度等而变化，因此并不十分稳定。

与此相反，在本发明调色剂中用作磁性材料的氧化铁则具有非常高的均匀憎水性。例如，这可通过在水介质中水解偶联剂(即，憎水化剂)的同时进行憎水表面处理而实现，其中磁性氧化铁颗粒以原始颗粒分散在所述水介质中。与气相处理相比，水介质中的这种憎水化处理较少引起磁性氧化铁颗粒的聚集，这样氧化铁可在基本上原始颗粒态下进行表面处理，从而以高均匀度进行憎水化处理。

此外，这种在水解偶联剂的同时表面处理氧化铁的方法无需使用能产生气体的偶联剂，如氯硅烷和硅氮烷，但可以使用因为造成磁性氧化铁颗粒聚集而难以用于气相处理的高粘度偶联剂。

可用于本发明的偶联剂可包括，例如硅烷偶联剂和钛酸盐偶联剂。硅烷偶联剂是优选的，由通式R_mSiY_n表示，其中R表示烷氧基；m表示1-3的整数；Y表示烃基如烷基、乙烯基、缩水甘油氧基或甲基丙烯酰基；且n表示1-3的整数。其具体例子可包括：乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、羟基丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、正-十六烷基三甲氧基硅烷和正-十八烷基三甲氧基硅烷。

特别优选使用由以下结构式表示的烷基三烷氧基硅烷偶联剂，用于在水介质中憎水化处理氧化铁。

C_pH_2p+1-Si(OC_qH_2q+1)₃，其中p表示2-20的整数，且q表示1-3的整数。

在以上结构式中，如果p小于2，那么憎水化处理较容易，但难以产生足够的憎水性。另一方面，如果p大于20，那么可产生足够的憎水性，但氧化铁颗粒往往出现聚集，因此难以将已处理的氧化铁颗粒分散在调色剂中。

此外，如果q大于3，那么该硅烷偶联剂就具有较低的反应性，因此难以进行充分的憎水化。

特别优选使用由以上结构式表示的烷基三烷氧基硅烷，其中p为2-20的整数，更优选3-15的整数，且q为1-3的整数，更优选1或2。

该偶联剂在处理时的用量优选为每100重量份氧化铁，0.05-20重量份，更优选0.1-10重量份。

用于本发明憎水化处理的水介质是指主要包含水的分散介质。水介质的具体例子可包括：水本身、水与少量表面活性剂的混合物、包含pH值控制剂的水、以及水与有机溶剂的混合物。表面活性剂优选为非离子表面活性剂如聚乙烯醇。该表面活性剂在水中的加入量为0.1-5％重量。pH值控制剂可例如为无机酸如盐酸。

憎水化处理优选在充分搅拌下进行，这样可例如利用具有搅拌刮板的混合器，优选高剪切力混合器如超微磨碎机和TK-匀化器，将氧化铁颗粒分散在水介质内的颗粒中。

如此处理的氧化铁颗粒已均匀地表面憎水化，因此可以非常良好地分散在调色剂粘合剂树脂中，得到其表面没有暴露于氧化铁颗粒的调色剂颗粒。通过使用这种处理的氧化铁，可以得到本发明的调色剂，其特征在于：(i)通过X-射线光电子能谱法测定，所述调色剂颗粒在调色剂颗粒表面上的碳含量(A)与铁含量(B)的比率B/A小于0.001，这样该调色剂就具有均匀稳定的可充电性，可用于获得形成优质图像的性能和高度稳定连续成像的性能。如果比率B/A低于0.0005，那么可进一步提高这种均匀稳定的可充电性。

更具体地说，用于本发明的氧化铁可例如通过以下描述的方法而制成。

向亚铁盐水溶液中，加入碱如氢氧化钠，其量相当于亚铁盐中的铁或更多，制备出包含氢氧化亚铁的水溶液。在将如此制成的水溶液的pH值保持在pH值7，优选pH值8-10，并将该水溶液暖至70℃或更高的同时，将空气吹入该水溶液中以氧化该氢氧化亚铁，这样可首先形成用作所要制备的磁性氧化铁颗粒的核的种子晶体。

然后，向这种包含种子晶体的淤浆形式液体中，加入包含亚铁盐的水溶液，所述亚铁盐的量为基于以前加入的碱量的约1个当量。在将该液体保持在pH值6-10的同时，向其中吹入空气以与氢氧化亚铁进行反应，这样可在作为核的种子晶体周围生长磁性氧化铁颗粒。随着氧化反应的进行，该液体的pH值移向酸性侧，但优选不要将液体pH值下降到6以下。在氧化的最后阶段，调节该液体的pH值，然后将该淤浆液体充分搅拌以分散原始颗粒状的磁性氧化铁。在这种状态下，在搅拌下，向该液体中加入用于憎水化的偶联剂以进行充分混合。然后，将该淤浆过滤并干燥，然后将干燥产物轻微粉碎得到憎水处理的磁性氧化铁颗粒。另外，氧化反应之后的氧化铁颗粒可进行洗涤、过滤，然后再分散在另一水介质中而无需干燥。然后，调节该再分散液体的pH值，然后通过在充分搅拌下加入偶联剂来进行憎水化处理。

总之，重要的是，在氧化反应体系中形成的未处理氧化铁颗粒要在其湿淤浆状态时进行憎水化而无需在憎水化之前进行干燥。这是因为，如果未处理氧化铁颗粒原样进行干燥，那么其原始颗粒就在一定程度上不可避免地聚集或附聚。如果这种部分聚集或附聚的磁性氧化铁颗粒即使在湿体系中进行憎水化处理，也难以或基本上不可能将磁性氧化铁颗粒进行均匀憎水化，因此不能得到均匀憎水化的磁性氧化铁颗粒，使得调色剂颗粒不能满足B/A小于0.001，这是本发明调色剂的一个特征。

作为用于前述制备方法的亚铁盐，一般可以使用在硫酸法制钛时的副产物硫酸亚铁、或在表面洗涤钢板时的副产物硫酸亚铁。也可使用氯化亚铁。

在由亚铁盐水溶液制造磁性氧化铁的上述方法中，亚铁盐的浓度一般采用0.5-2摩尔/升，这样可避免反应造成的粘度过分升高，而且这也考虑到了亚铁盐，尤其是硫酸亚铁的溶解度。较低的亚铁盐浓度一般会得到较细的磁性氧化铁颗粒。此外，至于反应条件，较高的空气供给速率越高和较低的反应温度往往可得到较细的产物颗粒。

通过使用如此制成的憎水磁性氧化铁颗粒用于生产调色剂，可以得到按照本发明的调色剂，它具有优异的成像性能和稳定性。

顺便说说，JP-B 60-3181公开了一种生产包含磁性颗粒的磁性聚合反应调色剂的方法，其中所述磁性颗粒已使用硅烷偶联剂在湿体系中进行表面憎水化处理。但这种使用硅烷偶联剂的湿处理适用于干粉状的未处理磁性颗粒。这种干磁性细颗粒不可避免地在干燥步骤时通过附聚作用而将颗粒聚集，这样即使进行湿体系表面处理，也难以得到将单个磁性颗粒进行均匀憎水化。即使通过使用这种表面处理的磁性颗粒来生产聚合反应调色剂，也难以使比率B/A小于0.001，这是本发明调色剂的一个特征。

本发明调色剂的另一重要特征在于：(iii)所述调色剂颗粒包含至少50％(数目)的满足D/C≤0.02的调色剂颗粒，其中C表示每个调色剂颗粒的投影面积相当的圆直径且D表示氧化铁颗粒离调色剂颗粒表面的最小距离，基于通过透射式电子显微镜(TEM)观察到的调色剂颗粒剖视图。更优选的是，该调色剂颗粒包含65％(数目)或更多，更优选75％(数目)或更多的满足D/C≤0.02的调色剂颗粒。

如果低于50％(数目)的调色剂颗粒满足关系式D/C≤0.02，这意味着，大部分的调色剂颗粒在由D/C＝0.02所定义的边界线之外的表面区不含任何氧化铁颗粒。如果这种调色剂颗粒假设具有真实的球状区，那么无氧化铁的表面区占据调色剂颗粒体积的至少11.5％。在实际调色剂颗粒中，表面区内部的氧化铁颗粒并不形成均匀填充有氧化铁颗粒的核区，因此这种调色剂颗粒的无氧化铁的表面区明显占据12％以上的体积。因此，主要由这种具有显著体积无氧化铁表面区的调色剂颗粒组成的调色剂就具有上述的几个困难之处，如不能加入足够量的氧化铁颗粒，且显影和转印性能根据调色剂颗粒的大小而差异较大。

本文讨论的D/C值基于以下方式测定的数值。将样品调色剂颗粒充分分散在冷固化环氧树脂中，然后在40℃下硬化2天。将硬化产品切片(实际如此)或在进一步冷冻状态下，使用具有金刚石切刀的切片机切成薄片。

将如此所得薄片在1×10⁴的放大倍数下，在100kV的加速电压下，通过透射式电子显微镜(TEM)(“H-600”型，购自Hitachi K.K.)进行照相。在如此得到的照片上，取具有所得剖视图(区域)使得圆相当的直径(C)在该样品调色剂颗粒的数均粒径(按照以下描述的Coulter计数法测定)±10％以内的调色剂颗粒，测定调色剂颗粒中氧化铁颗粒(平均粒径至少为0.03μm)离调色剂颗粒表面的最小距离(D)，计算出该调色剂颗粒的D/C值。从统计足够数的调色剂颗粒剖视图所测得的D/C值，测得该样品调色剂颗粒中满足D/C≤0.02的调色剂颗粒的数量百分数。

满足(i)B/A＜0.001和(iii)至少50％(数目)的调色剂颗粒满足D/C≤0.02的调色剂是指，氧化铁没有在该调色剂颗粒表面上定位化而且氧化铁也没有在核上极度定位化的调色剂，即，这样一种包含调色剂颗粒的调色剂，其中氧化铁基本上均匀分散但其表面暴露却得到有效抑制。本发明的这些要求(i)和(iiii)在氧化铁非均匀分布于调色剂颗粒时不能得到满足。

如果本发明调色剂包含基本上没有将氧化铁颗粒表面暴露的调色剂颗粒(即，满足(i)B/A＜0.001)，那么感光元件的磨损可基本上得到抑制，而且即使在这样一种成像体系中长期操作，其中所述调色剂通过充电元件、转印元件等压向感光元件，也可以显著减少表面磨损和调色剂在感光元件上的粘附。

在本发明的调色剂中，上述憎水化氧化铁的用量优选为每100重量份粘合剂树脂，10-200重量份，更优选20-180重量份。如果氧化铁低于10重量份，调色剂的着色力往往不足，而且难以抑制灰雾。另一方面，超过200重量份，调色剂在过大磁固定力下就固定到调色剂承载元件上，导致显影性能下降。而且，氧化铁颗粒很难均匀分散在调色剂颗粒中，而且定影性下降。

按照本发明的调色剂的特征还在于特别高的圆形度。为了减少调色剂在非图像部件上的粘附以及感光元件上的转印残余调色剂，需要将调色剂颗粒充分均匀地充电。此外，如果使用在考虑较高图像质量时具有较大调色剂颗粒粘附力的小粒径调色剂。调色剂颗粒的形状也极大地影响调色剂在非图像部件上的粘附力。更具体地说，如果调色剂颗粒的形状接近球体或更加均匀，那么调色剂颗粒就具有较小的粘附区，从而可降低粘附在非图像部件上的调色剂量和感光元件上的转印残余调色剂，这样可得到较高的图像质量和稳定的连续成像性能。

考虑到这些因素，按照本发明的调色剂需要具有至少0.97的圆形度以产生高图像质量和高稳定性。

因此，本发明的调色剂具有较低的调色剂粘附力。由于较低的粘附力和上述稳定的可充电性，本发明的调色剂具有明显改进的由感光元件转印到转印接收材料如纸上的效率。这对于得到高分辨率以及微小点像可再现性是一种重要的调色剂性能。

因此，通过使用本发明的球状调色剂，转印残余调色剂的量显著降低。结果，即使在包括接触充电步骤的成像材料中，也可降低充电元件与感光元件之间邻接部位上的调色剂量，这样可抑制感光元件的磨损以及调色剂在感光元件上的熔体粘附以明显降低与此对应的图像缺陷。此外，平均圆形度为0.970或更高的本发明调色剂颗粒基本上没有表面边缘部位，因此它们基本上不刮擦感光元件的表面，即使它们存在于充电元件与感光元件之间的邻接位置上，这样可抑制感光元件表面的磨损。这些效果还可在包括接触转印步骤(其中往往出现转印遗漏)的成像方法中明显表现出来。

按照本发明的调色剂的重均粒径(D4)优选为2-10μm。超过10μm，微小点像的可再现性实际上要下降，因此在苛刻环境中不能按照本发明完全实现调色剂电荷稳定性。另一方面，低于2μm，调色剂流动性往往下降，即使依赖于本发明调色剂的其它特征，如球状和氧化铁的表面非暴露性，因此由于充电失败而出现灰雾和密度下降之类的困难。

因此，按照本发明的调色剂相对常规调色剂可在充电稳定性和流动性上明显改进，如果它的重均粒径(D4)为2-10μm，优选3-10μm，更优选3.5-8.0μm，可进一步提高图像质量。

构成可聚合单体混合物的可聚合单体的例子包括：苯乙烯单体如苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯和对-乙基苯乙烯；丙烯酸酯如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正丙基酯、丙烯酸正辛基酯、丙烯酸癸基酯、丙烯酸2-乙基己基酯、丙烯酸硬脂基酯、丙烯酸2-氯乙基酯和丙烯酸苯基酯；甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁基酯、甲基丙烯酸异丁基酯、甲基丙烯酸正辛基酯、甲基丙烯酸癸基酯、甲基丙烯酸2-乙基己基酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯、和甲基丙烯酸二乙基氨基乙基酯；丙烯腈、甲基丙烯腈和丙烯酰胺。这些单体可单独或以混合物来使用。其中，苯乙烯或苯乙烯衍生物可优选单独或以与另一种单体的混合物来使用，这样可得到具有良好显影性能和连续成像性能的调色剂。

在一个优选实施方案中，按照本发明的调色剂可包含0.5-50％重量的隔离剂。一般来说，将在感光元件上形成的调色剂像于转印步骤中转印到转印接收材料上，然后在能量如热、压力等的作用下将该调色剂像定影到所述转印接收材料上，得到一种半永久图像。关于定影，一般使用热辊定影***。如上所述，重均粒径最高10μm的调色剂可得到非常高的分辨率的图像，但这种细调色剂颗粒在转印到作为转印接收材料的纸上时往往进入纸纤维的间隙中，因此从热定影辊吸收的热能不足，造成低温偏移。通过向本发明调色剂中加入合适量的蜡作为隔离剂，可以有效地抑制感光元件的磨损，并同时满足高分辨率和抗偏移性能。

可用于本发明调色剂的蜡的例子可包括：石油蜡如石蜡、微晶蜡和矿脂、及其衍生物；蒙坦蜡及其衍生物、通过Fischer-Tropsche法得到的烃蜡及其衍生物、聚烯烃蜡(代表例为聚乙烯蜡)及其衍生物；以及天然蜡如巴西棕榈蜡及其衍生物。本文的衍生物可包括：氧化物、使用乙烯基单体的嵌段共聚物和接枝改性产物。还可使用高级脂肪醇、脂肪酸如硬脂酸和棕榈酸及其衍生物、酰胺蜡、酯蜡、酮、硬化蓖麻油及其衍生物、负性(negative)蜡和动物蜡。

在这些蜡中，升温时的DSC曲线(通过使用示差扫描量热法测得)的最大吸热峰为40-110℃，特别是45-90℃的那些蜡是优选的。满足以上特性的蜡可在显著提高低温定影性的同时有效地表现出脱模性。如果最大吸热峰出现在40℃以下，那么该蜡仅具有弱的自内聚性，导致抗高温偏移性能不好。另一方面，如果最大吸热峰出现在110℃以上，那么定影温度升高且往往会出现低温偏移。在水介质中制造聚合反应调色剂的情况下，如果最大吸热温度较高，那么在将包含该蜡的可聚合单体混合物分散在水介质中时，该蜡往往会发生沉淀。

用于测定蜡组分的最大吸热峰温度的DSC测量可按照ASTMD3418-8，通过使用例如得自Perkin-Elmer Corp的“DSC-7”来进行。检测器单元的温度补偿可根据铟和锌的熔点来进行，且热量校准可根据铟的熔化热来进行。测量时，将样品放在铝盘上，然后以10℃/分钟的速率加热，同时使用空白盘作为参照。

蜡组分优选以0.5-50％重量的量包含在所述粘合剂树脂中。低于0.5％重量，低温偏移抑制效果微弱。高于50％重量，调色剂的长期稳定性下降，而且其它调色剂成分的分散性下降，导致调色剂流动性不好且成像性能较低。

在通过聚合反应来制备本发明调色剂时，可向单体混合物中加入树脂。例如，为了加入具有亲水官能团如氨基、羧基、羟基、磺酸、缩水甘油基或腈的聚合物，所述聚合物的单体由于其水溶性会导致乳液聚合反应而不适用于含水悬浮体系，那么这种聚合物单元可作为以下形式加入该单体混合物中：该单体与另一种乙烯基单体如苯乙烯或乙烯的共聚物(无规、嵌段或接枝共聚物)；或缩聚物如聚酯或聚酰胺；或加聚型聚合物如聚醚或聚亚胺。如果将具有极性官能团的聚合物包含在单体混合物以引入产物调色剂颗粒中，那么蜡的相分离就会促进以增强蜡的胶囊化，这样可得到具有较好抗偏移性能、抗堵塞性能、和低温定影性的调色剂。这种极性聚合物的用量优选为每100重量份可聚合单体，1-20重量份。低于1重量份，添加效果微弱，但高于20重量份，所得聚合反应调色剂的物理性能就难以设计。具有这种极性官能团的聚合物的平均分子量优选为至少3000。低于3000，特别是低于2000，该聚合物就过分集中于产物调色剂颗粒的表面上，这会对调色剂的显影性能和抗堵塞性能产生不利影响。另一方面，如果将分子量不同于通过单体聚合反应而得到的聚合物的分子量范围的聚合物加入单体混合物，那么所得调色剂就具有较宽的分子量分布，这有利于提高抗偏移性能。

按照本发明的调色剂可包含电荷控制剂以获得稳定的可充电性。电荷控制剂可以是已知的，但可优选为能够产生高充电速率并稳定产生恒定电荷的那种。

此外，在通过聚合反应方法来生产调色剂时，特别优选使用这样一种电荷控制剂，它具有较小的阻聚效果且基本上不含任何可溶于含水分散介质的成分。这种负电控制剂的具体例子可包括：芳族羧酸、羟基羧酸或二羧酸如水杨酸、烷基水杨酸、二烷基水杨酸和萘甲酸的金属化合物；偶氮染料或偶氮颜料的金属盐或金属配合物；在其侧链上具有磺酸或羧酸基团的聚合物、硼化合物、脲化合物、硅化合物和杯芳烃。正电控制剂的例子可包括：季铵盐、在其侧链上具有季铵盐基团的聚合物、胍化合物、苯胺黑化合物和咪唑化合物。这种电荷控制剂的含量优选为每100重量份粘合剂树脂，0.5-10重量份。但包含电荷控制剂对于本发明并不是至关重要的。例如，如果将调色剂用于这样一种成像方法，其中确实通过与调色剂层调整元件或调色剂承载元件的摩擦而摩擦起电，那么可以不含电荷控制剂。

在本发明调色剂中用作磁性材料的氧化铁主要包含四氧化三铁或γ-氧化铁，视需要包含一种或多种元素如磷、钴、镍、铜、镁、锰、铝或硅。氧化铁颗粒的BET比表面积优选为2-30米²/克，更优选3-28米²/克，且Moh硬度为5-7。

氧化铁颗粒可以是八面体形、六面体形、球状、针形或薄片形，但氧化铁颗粒优选具有较不各向异性的形状如八面体形、六面体形、球状或不确定的形状，这样可得到高图像浓度。这些颗粒形状可通过扫描电子显微镜(SEM)进行观察。氧化铁颗粒的体积平均粒径优选为0.1-0.3μm且包含最高40％体积的0.03-0.1μm颗粒，这基于对粒径至少为0.03μm的颗粒的测量值。

平均粒径低于0.1μm的氧化铁颗粒一般并不优选，因为它们所得的磁性调色剂往往使图像有点染红，且在半色调图像时由于红色增加而黑色不足。此外，由于氧化铁颗粒会增加表面积，因此其分散性下降，而且在生产时要消耗无效率的较多能量。此外，氧化铁的着色力会下降，导致图像浓度有时不足。

另一方面，如果氧化铁颗粒的平均粒径超过0.3μm，那么每个颗粒的重量就会增加，从而由于与粘合剂的比重差异而增加其在生产时暴露于调色剂颗粒表面的可能性。此外，生产装置的磨损加剧且其分散性往往不稳定。

此外，如果粒径为0.1μm或更低的颗粒超过总颗粒(粒径为0.03μm或更高)的4％(数目)，那么氧化铁颗粒往往由于表面积的增加而具有较低的分散性，容易在调色剂中形成附聚体以损害调色剂的可充电性，而且往往着色力下降。如果该百分数下降至最高30％(数目)，那么这些困难可优选缓解。

顺便说说，粒径低于0.03μm的氧化铁颗粒在调色剂生产时受较小应力，因此其暴露于调色剂颗粒表面的可能性下降。此外，即使这些微小颗粒暴露于调色剂颗粒表面，它们基本上不会用作能够降低调色剂颗粒可充电性的漏电部位。因此，本文要求粒径为0.03-0.1μm，且其数目百分数要低至某个限度内。

另一方面，如果粒径为0.3μm或更高的颗粒超过10％(数目)，那么氧化铁颗粒的着色力下降，这样会导致图像浓度下降。此外，随着氧化铁颗粒的数目下降至相同的重量百分数，在统计上，氧化铁颗粒难以存在于调色剂颗粒表面的附近且难以将相同数目的氧化铁颗粒分配到相应的调色剂颗粒上。这是不希望的。更优选将该百分数下降至最高5％(数目)。

在本发明中，优选调节氧化铁的生产条件，使得满足粒径分布的上述条件，或将所得氧化铁颗粒在通过粉碎和/或分级来调整粒径分布之后用于生产调色剂。分级适合通过利用沉降，例如使用离心机或增稠剂来进行，或例如使用旋流器进行湿分级。

本文所述的氧化铁的体积平均粒径和粒径分布基于按照以下方式测定的数值。

在3×10⁴的放大倍数下，通过透射式电子显微镜(TEM)，将充分分散态下的样品颗粒进行照相，然后在摄得的照片的视野中无规选择粒径分别至少为0.03μm的100个颗粒，进行投影面积的测定。每个颗粒的粒径(投影面积-相当的圆直径)测定为其面积等于该颗粒所测投影面积的圆的直径。基于这100个颗粒的测定粒径，就可确定粒径0.03-0.1μm的颗粒的数目百分数以及粒径0.3μm或更高的颗粒的数目百分数。还可使用图像分析仪自动进行相同的测定。

分散在调色剂颗粒内的氧化铁颗粒的体积平均粒径和粒径分布可按照以下方式来测定。

将样品调色剂颗粒充分分散在冷固化环氧树脂中，然后在40℃下硬化2天。利用切片机将硬化产物切成薄片。在1×10⁴-4×10⁴的放大倍数下，通过TEM观察薄片并照相。在摄得的照片的视野中无规选择粒径分别至少为0.03μm的100个氧化铁颗粒，进行投影面积的测定。根据这100个氧化铁颗粒的投影面积，可按照以上的类似方式确定体均粒径(相当于投影面积的圆直径)，粒径0.03-0.1μm的颗粒的数目百分数以及粒径0.3μm或更高的颗粒的数目百分数。

除了磁性氧化铁，本发明调色剂还可包含另一种着色剂。所述另一种着色剂的例子可包括：磁性或非磁性无机化合物以及已知的染料和颜料。其具体例子包括：铁磁金属的颗粒如钴和镍、这些金属与铬、锰、铜、锌、铝和稀土元素的合金、赤铁矿、钛黑、苯胺黑染料/颜料、炭黑和酞菁。所述另一种着色剂可以进行表面处理。

为了制备聚合反应调色剂，可以加入占可聚合单体的0.5-20％重量的在聚合反应温度下半衰期为0.5-30小时的聚合反应引发剂，这样可得到极点分子量为1×10⁴-1×10⁵的聚合物，从而使得调色剂具有所需的强度和合适的熔体特性。聚合反应引发剂的例子可包括：偶氮-或重氮型聚合反应引发剂如2，2’-偶氮-(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二异丁腈、1，1’-偶氮(环己烷-2-碳腈)、2，2’-偶氮-4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈、偶氮二异丁腈；和过氧化物型聚合反应引发剂如过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过碳酸二异丙基酯、氢过氧化枯烯、过氧化2，4-二氯苯甲酰和过氧化月桂酰。

可聚合单体混合物还可包含交联剂，其比例优选为可聚合单体的0.001-15％重量。

在通过悬浮聚合反应来制备调色剂时，可聚合单体混合物这样形成：将可聚合单体和氧化铁与根据需要的其它调色剂成分，如着色剂、隔离剂、增塑剂、另一种聚合物和交联剂进行混合，然后向其中加入其它添加剂如用于降低在聚合反应中所得聚合物的粘度的有机溶剂、分散剂等。如此所得可聚合单体混合物利用分散装置如匀化器、球磨机、胶体磨或超声波分散器进行均匀溶解或分散，然后加入并悬浮在包含分散稳定剂的水介质中。在这种情况下，如果该悬浮体系立即使用高速分散机，如高速搅拌机或超声波分散器分散成所需的调色剂大小，那么所得调色剂颗粒就具有较尖锐的粒径分布。聚合反应引发剂可与上述其它成分一起或刚好在悬浮到水介质之前加入可聚合单体中。另外，可以将聚合反应引发剂作为其在可聚合单体或溶剂中的溶液，刚好在聚合反应引发之前加入悬浮体系中。

在使用高速分散装置以上述方式悬浮形成颗粒或液滴之后，利用普通搅拌设备搅拌该体系，这样可保持分散颗粒态并防止颗粒的飘浮或沉降。

在悬浮聚合反应工艺中，已知的表面活性剂、或有机或无机分散剂可用作分散稳定剂。其中，无机分散剂可优选使用，因为这样不易生产有害的超细粉末，所得分散体稳定性即使在反应温度变化时也不易破坏，因为可通过其位阻作用产生稳定化效果，而且它容易洗涤不会对调色剂产生不利影响。无机分散剂的例子可包括：多价金属磷酸盐如磷酸钙、磷酸镁、磷酸铝和磷酸锌；碳酸盐如碳酸钙和碳酸镁；无机盐如硅酸钙、硫酸钙和硫酸钡；以及无机氧化物如氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、硅石、膨润土和矾土。

这些无机分散剂可单独或以两种或多种的混合物来使用，其用量为每100重量份可聚合单体，0.2-20重量份。为了得到具有更小粒径如最高5μm的调色剂颗粒，还可结合使用0.001-0.1重量份的表面活性剂。

表面活性剂的例子可包括：十二烷基硫酸钠、十四烷基硫酸钠、十五烷基硫酸钠、辛基硫酸钠、油酸钠、月桂酸钠、硬脂酸钠和硬脂酸钾。

以上描述的这种无机分散剂实际上可作为市售态使用，但为了得到其细颗粒，这种无机分散剂可在水介质中制成，然后将可聚合单体混合物在含水体系中分散。例如，在磷酸钙的情况下，可将磷酸钠水溶液与氯化钙水溶液在高速搅拌下进行混合，形成水不溶性磷酸钙这样可进行更均匀更细的分散。同时，水溶性氯化钠是副产物，但水溶性盐的存在可有效抑制可聚合单体在水介质中的溶解，从而抑制超细调色剂颗粒由于乳液聚合反应而生成，因此更为合适。但水溶性盐的存在会妨碍在最终聚合反应阶段去除残余可聚合单体，因此建议用离子交换树脂交换该水介质或脱盐。无机分散剂基本上可在聚合反应之后通过用酸或碱进行溶解而完全去除。

在聚合反应步骤中，聚合反应温度可设定为至少40℃，一般为50-90℃。通过在该温度范围内进行聚合反应，要包封在调色剂颗粒内的隔离剂或蜡可通过相分离而沉淀，因此包封更加完全。为了消耗可聚合单体的残余部分，可以在最终聚合反应阶段将反应温度升至90-150℃。

本发明的调色剂颗粒可优选与作为流动性促进剂的无机细粉末或憎水化无机细粉末进行混合，得到本发明的调色剂。其例子可包括：二氧化钛细粉末、硅石细粉末和钙细粉末。硅石细粉末是特别优选的。

这种无机细粉末的比表面积可优选至少为30米²/克，特别是50-400米²/克，这是按照BET法通过氮气吸附而测定的，这样可得到良好的结果。

用于本发明的硅石细粉末可包含通过卤化硅的蒸汽相氧化而得到的干法硅石或煅烧硅石、或由水玻璃制成的温法硅石。但优选使用具有较小表面或固有甲硅烷醇基团并具有较少生产残余物的干法硅石。

用于本发明的硅石细粉末应该优选为憎水化的。憎水化可通过使用无机硅化合物等化学处理硅石细粉末，与硅石细粉末进行反应或被其吸附而进行。作为一种优选方法，通过蒸汽相氧化卤化硅而得到的干法硅石细粉末可以使用硅烷偶联剂进行处理，然后或同时用有机硅化合物如硅烷进行处理。

硅烷偶联剂的例子可包括：六甲基二硅氮烷、三甲基硅烷、三甲基氯硅烷、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、烯丙基二甲基氯硅烷、烯丙基苯基二氯硅烷、苄基二甲基氯硅烷、溴甲基二甲基氯硅烷、α-氯乙基三氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇、三甲基甲硅烷基硫醇、三有机甲硅烷基丙烯酸酯、乙烯基二甲基乙酰氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、1，3-二乙烯基四甲基二硅氧烷、和1，3-二苯基四甲基二硅氧烷。

作为有机硅化合物，可以使用硅油。优选使用的硅油的粘度为约30-1000毫米²/秒(cSt)。其优选例子可包括：二甲基硅油、甲基苯基硅油、α-乙基苯乙烯改性硅油、氯苯基硅油、和含氟硅油。

硅油处理可通过直接在混合器如Henschel混合器中将基础硅石细粉末(已使用硅烷偶联剂处理或同时处理)和硅油进行混合，或将所述硅油喷洒到所述基础硅石细粉末上来进行。另外，还可采用这样一种方法，其中将硅油溶解或分散在合适的溶剂中，将基础硅石细粉末与其进行混合，然后去除溶剂。

按照本发明的调色剂还可根据需要包含除流动性促进剂以外的外添加剂。

例如，为了提高可清洁性，作为一种优选方式，还可加入原始颗粒大小超过30纳米(且比表面积另外优选低于50米²/克)的细颗粒，更优选原始颗粒至少50纳米(且比表面积另外优选低于30米²/克)的接近球状的无机或有机细颗粒。例如，优选使用球状硅石颗粒、球状多甲基倍半硅氧烷(polymethylsilsesquioxane)颗粒或球状树脂颗粒。

其它外添加剂的例子可包括：润滑剂粉末如聚四氟乙烯粉末、硬脂酸锌粉末、和聚偏二氟乙烯粉末；研磨剂如氧化铯粉末、碳化硅粉末和钛酸锶粉末；抗结块剂；和导电性赋予剂如炭黑粉末、氧化锌粉末、和氧化锡粉末。还可加入少量的相反极性的有机细颗粒或无机细颗粒作为显影促进剂。这些添加剂可以进行表面憎水化处理。

上述外添加剂的加入比例为每10重量份调色剂，0.1-5重量份，优选0.1-3重量份。

如果要通过粉碎法来生产本发明调色剂，可以采用已知的工艺。例如，可以将包括粘合剂树脂、氧化铁、隔离剂、电荷控制剂的调色剂基本成分与视需要使用的着色剂和其它添加剂在混合装置如Henschel混合器或球磨机中充分混合，然后利用加热装置如热辊、捏合机或挤出机进行熔体捏合，这样可将树脂熔体混合并将包括氧化铁在内的其它成分粉碎和溶解在树脂中。冷却之后，将熔体捏合的产物进行粉碎、分级并视需要进行表面处理，得到调色剂颗粒，然后与外添加剂如流动性促进剂进行共混，得到按照本发明的调色剂。分级和表面处理可按照此顺序或以相反顺序进行。考虑到生产效率，分级优选利用多分分级机来进行。

粉碎可利用已知的机械冲击型或喷射型粉碎装置来进行。为了得到本发明调色剂的特定圆形度，优选在加热或施加附加机械冲击作用下进行粉碎。还可将调色剂颗粒在粉碎(并视需要进一步分级)之后分散在热水浴中或通过热气流。

机械冲击可通过使用例如“Kryptron”体系(购自Kawasaki JukogyoK.K.)或“汽轮式磨机(Turbo Mill)”(购自Turbo Kogyo K.K.)来施加。还可使用这样一种体系，其中调色剂颗粒通过刮板高速旋转而通向套管内壁，这样可通过压缩和摩擦将机械冲击施加到调色剂颗粒上，例如“Mechano-Fusion”体系(购自Hosokawa Micron K.K.)或“Hybridization”(购自Nara Kikai Seisakusho K.K.)。

如果施加机械冲击进行表面处理，那么考虑到要防止附聚和生产率，处理时的环境温度优选设定在调色剂的玻璃化转变点Tg附近(即，在Tg±30℃的范围内)。进一步优选在Tg±20℃的温度范围内进行处理，这样可特别有效地增加转印效率。

还可按照以下方法来生产本发明的调色剂：如JP-B 56-13945所公开的一种方法，其中使用圆盘或多流体喷嘴将熔体混合物喷射到空气中以形成球状调色剂颗粒；通过在含水有机溶剂中进行聚合反应来直接生产调色剂颗粒的方法，其中单体是可溶学但所得聚合物是不溶性的；或乳液聚合反应方法，其代表例为无皂聚合反应，其中调色剂颗粒通过在水溶性聚合反应引发剂的存在下进行聚合而直接生成。

用于通过粉碎法来生产本发明调色剂的粘合剂树脂的例子可包括：苯乙烯及其取代衍生物的均聚物如聚苯乙烯和聚乙烯基甲苯；苯乙烯共聚物如苯乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸辛酯共聚物、苯乙烯-丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸乙酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸丁酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸二甲基氨基乙基酯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基乙基醚共聚物、苯乙烯-乙烯基甲基酮、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、和苯乙烯-马来酸酯共聚物；聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇缩丁醛、硅氧烷树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、聚丙烯酸树脂、松香、改性松香、萜烯树脂、酚醛树脂、脂族或脂环族烃树脂、芳族石油树脂、石蜡和巴西棕榈蜡树脂。这些树脂可单独或以两种或多种的混合物来使用。考虑到显影性能和定影性，苯乙烯共聚物和聚酯树脂是特别优选的。

以下，首先根据这样一种体系(如图1和2所示)，其中感光元件(静电载像元件)和调色剂承载元件相互并不接触，来描述利用本发明调色剂的显影方法。

在这种非接触显影体系中，磁性调色剂以层的形式施用到调色剂承载元件上，这样可在交替偏压电场的作用下进行显影，该层的厚度小于调色剂承载元件与感光元件之间的最近间隙。这种调色剂薄层可通过使用放置在调色剂承载元件之上的调色剂层厚度调整元件来进行。在一个优选实施方案中，将弹性调色剂层厚度调整装置邻接调色剂承载元件，这样可将磁性调色剂均匀充电。

所述调色剂承载元件优选与感光元件相对放置，其间距为100-500μm，更优选120-500μm。低于100μm，调色剂的显影性能会由于间距波动而显著变化，因此难以生产出在大规模时具有稳定成像性能的成像装置。超过500μm，调色剂在感光元件潜像上的流动性下降，导致图像质量下降，如分辨率较低且图像浓度较低。此外，在同时显影和清洁的体系中，回收转印残余调色剂的效率会下降，结果由于回收失败导致图像模糊。

调色剂层优选在调色剂承载元件上以5-30克/米²的速率形成。低于5克/米²，难以实现足够的图像浓度，而且由于过多的调色剂电荷，该调色剂层往往伴随出现涂层不匀性。高于30克/米²，往往产生调色剂散射。

调色剂承载元件的表面粗糙度Ra(JIS中心线平均粗糙度)可优选为0.2-3.5μm。如果Ra低于0.2μm，调色剂承载元件上的调色剂往往过分充电，这样导致显影性能不足。高于3.5μm，调色剂承载元件上的调色剂层往往出现涂层不匀性，导致所得图像的浓度不匀性。表面粗糙度可进一步优选为0.5-3.0μm。

调色剂承载元件的表面粗糙度是指中心线平均粗糙度，按照JISB0601，通过表面粗糙度测试仪(“Surfcoder SE-30H”，得自K.K.KosakaKenkyusho)来测定。更具体地说，表面粗糙度Ra可这样测定：沿中心线取2.5毫米的测量长度a(取在x-轴上)并在y-轴方向上取粗糙度，由函数y＝f(x)表示出粗糙度曲线，然后由以下等式计算出表面粗糙度Ra(μm)： $\mathrm{Ra}=(1/a){\∫}_0^a\left|f\left(x\right)\right|\mathrm{dx}.$

按照本发明的磁性调色剂具有高可充电性，因此其总电荷应该优选在显影时加以控制。因此，调色剂承载元件可优选表面涂覆有一层树脂，其中分散有导电细颗粒和/或润滑剂。

在调色剂承载元件上，包含在树脂涂层中的导电细颗粒可优选包含选自炭黑、石墨、和导电金属氧化物或金属配合物氧化物如导电氧化锌的一种物质或两种或多种物质的混合物。用于分散导电细颗粒和/或润滑剂的涂层树脂可包括已知树脂如酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚烯烃树脂、硅氧烷树脂、含氟树脂、苯乙烯树脂、或丙烯酸系树脂。特别优选热固性树脂或光固性树脂。

在非接触显影方法中，其上承载或传输调色剂的调色剂承载元件的移动速率(表面速率)可优选不同于显影区的感光元件。通过产生这种移动速率的差异，调色剂颗粒可由调色剂承载元件充分供给感光元件，从而得到良好的图像。

调色剂承载元件表面可按照与感光元件表面移动方向相同或相反的方向进行移动，其相对速率优选为1.02-3.0倍。

通过在交替偏压电场的作用下将磁性调色剂转印到静电潜像上而进行显影。交替偏压电场可优选包含3×10⁶-1×10⁷V/m的峰至峰场强和100-500Hz的频率。还优选在其上重叠DC偏压电场。

以下描述这样一种体系，其中调色剂承载元件和感光元件(静电载像元件)相互接触以进行显影(如图3和4所示)。

在这种接触显影体系中，优选一种反转显影模式。还优选采用一种同时显影和清洁的***，这样可基本上降低整个装置的大小。在这种情况下，可以在显影之前或之后，在空白区显影的同时施加DC或AC偏压电场，这样可得到受控电势，用于显影和在感光元件上回收残余调色剂。DC元件设置在明区电势与暗区电势之间。

调色剂承载元件可优选包括弹性辊，其上施加有调色剂以与感光元件表面接触。在这种情况下，由于利用感光元件与弹性辊之间的电场作用通过调色剂而显影，因此要求，在弹性辊的表面上或其附近存在电势，而且贯穿感光元件表面与弹性辊表面之间的窄隙形成电场。为此，可以使用具有中间区弹性体层的弹性辊，该弹性体层具有受控电阻率以保持电场，同时防止与感光元件表面的连通，或使用涂有表面绝缘薄层的导电辊。另外，还可使用在其朝向感光元件的表面上具有绝缘物质层的导电树脂套管、或在其不朝向感光元件的表面上具有导电层的绝缘套管。还可将刚性辊形式的调色剂承载元件与柔性带形式的感光元件结合使用。作为调色剂承载元件的弹性辊的电阻率优选为10²-10⁹欧姆·厘米。

调色剂承载元件的表面粗糙度Ra优选为0.2-3.0μm，这样可满足高图像质量和高耐久性。如果Ra超过3.0μm，难以在调色剂承载元件上形成调色剂薄层，而且调色剂充电性能得不到提高，因此不能预期改进图像质量。如果Ra设定为3.0μm或更低，就抑制在调色剂承载元件表面上的调色剂传输性能，而且由于在其上形成调色剂薄层，调色剂与调色剂承载元件之间接触的频率会增加以提高调色剂的充电性能。由于这些效果的协同作用，图像质量得到提高。另一方面，如果Ra低于0.2μm，难以控制调色剂涂布量。

在接触显影方法中，调色剂承载元件表面可按照与感光元件相同或相反的方向移动。在同向移动时，调色剂承载元件移动(或旋转)时的圆周速率是感光元件的1.05-3.0倍。

如果调色剂承载元件的圆周速率低于感光元件的1.05倍，那么感光元件上的调色剂受到不足的搅拌作用，因此不能预期良好的图像质量。此外，如果图像显影需要在宽区域上使用大量调色剂，例如实心黑色图像，那么调色剂在静电潜像上的供应量往往不足，导致图像浓度下降。在较高的圆周速率比率下，调色剂在显影部位上的供应量得到增加，而且增加了调色剂粘附和脱离潜像的频率，提高了从非所需部件回收和在所需部件上粘附的重复次数，从而得到忠实于潜像的图像。但如果圆周速率比率超过3.0，各种问题(如，图像浓度下降，因为调色剂过分充电)会由于调色剂的过分充电而产生，因此由于机械应力，造成并促进调色剂的劣化以及调色剂在调色剂承载元件上的粘附。

以下描述感光元件的充电步骤。

在本发明中，如果采用利用电晕充电器的非接触充电步骤，优选采用一种接触充电***，其中充电元件邻接感光元件，用于将感光元件充电。在这种情况下，充电辊可优选用作接触充电元件。

充电辊可优选在4.9-490N/m(5-500克/厘米)的辊邻接压力下，在DC电压或与AC电压重叠的DC电压的作用下进行操作。在DC/AC重叠电压的情况下，优选的是，AC电压＝0.5-5kVpp，AC频率＝50Hz-5kHz，且DC电压＝±0.2至±5kV。

作为另一种接触充电装置，可以使用充电刮板或充电刷。通过使用接触充电装置，充电压基本上可以降低，且可以抑制生成臭氧。

充电辊和作为接触充电装置的充电刮板可优选包含导电橡胶，而且可以表面涂有可剥离的膜。这种可剥离的膜可包含例如尼龙基树脂、PVdF(聚偏二氟乙烯)、PVdc(聚偏二氯乙烯)、或含氟丙烯酸系树脂。

以下描述转印步骤。

在本发明中，尽管可以采用利用电晕充电器的转印步骤，但优选采用一种接触转印***，其中转印装置通过转印接收材料邻接感光元件。

转印装置以至少2.9N/m(3克/厘米)，更优选至少19.6N/m(20克/厘米)的线压力进行邻接。低于2.9N/m，往往出现各种困难，如转印材料偏斜和转印失败。

作为接触转印装置，可以使用转印辊或转印带。图5说明一种利用转印辊的转印体系。参照图5，该体系包括转印辊34，它至少包括核金属34a和导电弹性层34b。导电弹性层34b可包含弹性材料如聚氨酯橡胶或EPDM，这种材料的体积电阻率通过向其中分散导电性赋予材料如碳而调节至约10⁶-10¹⁰欧姆·厘米。转印辊34由转印偏电压源35供有转印偏电压。

以下描述可用于本发明的感光元件。

感光元件适合包括感光鼓或、或具有一层光电导绝缘材料如a-Si、CdS、ZnO₂、OPC(有机光电导体)或a-Si(无定形硅)的感光鼓。

在本发明中，特别优选使用其表面层主要包含聚合物粘合剂的感光元件。其例子可包括：无机光电导体如涂有保护膜(保护层)，主要包含树脂的硒或a-Si；和功能分离型有机光电导体，具有包含电荷传递材料的电荷传递层和树脂表面层，视需要进一步涂有树脂保护层。在这些情况下，表面层(或保护层)可优选具有可脱模性，这例如通过以下方式而产生：

(i)使用具有低表面能的成层树脂，

(ii)加入一种能够产生斥水性或亲脂性的添加剂，或

(iii)分散具有高可脱模性的粉末材料。

对于(i)，可以将官能团如含氟基团或含硅基团引入树脂构成单元中。对于(ii)，可以加入表面活性剂作为这种能够产生斥水性或亲脂性的添加剂。对于(iii)，具有较高可脱模性的材料包括：含氟化合物如聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和氟化碳。

通过采用上述装置，感光元件可具有至少为85度的水接触角，这样可进一步提高其耐久性和调色剂可转印性。进一步优选的是，该感光元件表面的水接触角为90度或更高。在本发明中，在上述方式(i)-(iii)中，优选方式(iii)将含氟树脂的可剥离粉末分散到最表面层，且特别优选使用聚四氟乙烯的剥离粉末。

将这些剥离粉末夹杂到表面层中可通过形成包含分散其中作为最表面层的这种剥离粉末的粘合剂树脂层，或在已具有树脂表面层的有机感光元件的情况下通过将这种剥离粉末引入已设计的表面层中而实现。这种剥离粉末的加入量优选为所得表面层的1-60％重量，更优选2-50％重量。低于1％重量，提高调色剂可转印性和耐久性的效果不足。高于60％重量，表面层或保护层的强度较低或造成入射感光元件的有效光通量显著下降。

如上所述，优选采用一种接触充电***，其中充电元件邻接感光元件，但这会对感光元件产生比在电晕放电充电方法时较大的负荷。因此，在感光元件上提供表面保护层可显著提高耐久性，因此是一种优选的应用模式。

提供表面保护层还特别适用于本发明成像方法的一个优选实施方案，其中包括接触充电***和接触转印***，作用到具有小直径(最高50毫米)的感光元件上。更具体地说，如果使用这种具有较小直径的感光元件，相等的邻接压力(以线压力计)会由于应力集中而产生较大的局部压力，因为这时曲率较大(即，曲率半径较小)。这种现象也出现在曲率半径最高25毫米的带式感光元件，其中接触充电或转印元件是邻接的。

按照一个优选实施方案，感光元件可以是具有层状结构的功能分离型OPC感光元件，如图8所示。

参照图8，导电载体10a一般包含金属如铝或不锈钢、涂有铝合金或氧化铟-氧化锡合金层的塑料、浸渍有导电颗粒的纸或塑料片材、或包含导电聚合物的塑料，其形状为圆柱体或片材或膜、或环形带，视需要进一步涂有导电涂层10b。

在导电载体10a与感光层(10d和10e)之间，可以放置底涂层10c，用于提高粘附性并施用感光层，保护载体，覆盖载体上的缺陷，提高由载体的电荷注射，而且保护感光层不漏电。这种底涂层可包含聚乙烯醇、聚N-乙烯基咪唑、聚氧化乙烯、乙基纤维素、甲基纤维素、硝基纤维素、乙烯-丙烯酸共聚物、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂、酪蛋白、聚酰胺、共聚物尼龙、阿胶、明胶、聚氨酯、或氧化铝。厚度优选为约0.1-10μm，特别是约0.1-3μm。

感光层可包括同时包含电荷生成物质和电荷传递物质的单个层(未示)、或层状结构(如图所示)，其中以层压方式包括含有传递生成物质的电荷生成层10d、和包含电荷传递物质的电荷传递层10e。

电荷生成层10d可包含一种电荷生成物质，其例子可包括：有机物质如偶氮颜料、酞菁颜料、靛蓝颜料、苝颜料、多环醌颜料、吡喃鎓盐、硫代吡喃鎓盐、和三苯基甲烷染料；以及无机物质如硒和无定形硅，其形式为在合适粘合剂树脂的膜中的分散体或其蒸汽沉积膜。铝合金可选自各种各样的树脂，其例子可包括聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、酚醛树脂、硅氧烷树脂、环氧树脂和醋酸乙烯酯树脂。铝合金树脂的含量最高为电荷生成层的80％重量，优选0-60％重量。电荷生成层的厚度可优选为最高5μm，优选0.05-2μm。

电荷传递层10e用于从电荷生成层接受电荷载体并在电场下传递该载体。电荷传递层可这样形成：将电荷传递物质(视需要与粘合剂树脂一起)溶解在合适的溶剂中，形成一种涂布液体，然后施用这种涂布液体。其厚度可优选为5-40μm。电荷传递物质的例子可包括：在其主链或侧链上具有亚联苯基、蒽、芘、或菲之类结构的多环芳族化合物；含氮环状化合物如吲哚、咔唑、噁二唑、和吡唑啉；腙、苯乙烯基化合物、硒、硒-碲、无定形硅和硫化镉。用于溶解或分散电荷传递物质的粘合剂树脂的例子可包括：各种树脂如聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯酸系树脂和聚氨酯树脂；以及有机光电导聚合物如聚N-乙烯基咔唑和聚乙烯基蒽。

感光层(10d和10e)可进一步涂有保护层，其中可根据需要包含一种或多种树脂如聚酯、聚碳酸酯、丙烯酸系树脂、环氧树脂、或酚醛树脂及其硬化剂。

这种保护层还可包含金属或金属氧化物的导电细颗粒，其优选例子可包括氧化锌、二氧化钛、氧化锡、氧化锑、氧化铟、氧化铋、氧化锡涂覆二氧化钛、锡涂覆氧化铟、锑涂覆氧化锡、和氧化锆的超细粉末。这些物质可单独或以两种或多种物质的混合物来使用。分散在保护层中的导电颗粒的粒径优选小于入射光的波长，这样可防止入射光由于分散颗粒而散射。更具体地说，本发明的分散导电颗粒的粒径优选最高0.5μm。在保护层中，其含量可优选为总固体物质的2-90％重量，更优选5-80％重量。该保护层的厚度可优选为0.1-10μm，更优选1-7μm。

上述层可例如通过喷涂、射束喷涂(beam coating)或浸涂而形成。

以下参照图1和2来描述包括非接触显影***的本发明成像方法的一个实施方案。

参照图1，所示成像装置包括感光鼓(感光元件)100，其周围放置有初次充电器辊117、显影设备140、转印充电器辊114、清洁器116、记录辊124等。感光元件100通过初次充电器辊117充电至例如-700伏特，然后暴露于由激光照射体系121发射的激光123，在其上形成静电图像，其中所述初次充电器辊117接受重叠有-700伏特DC电压的2.0kVpp AC电压。使用单组分型磁性调色剂将感光元件100上的静电潜像显影成调色剂像，然后利用邻接感光元件100的转印辊114的作用，通过转印材料P而转印到转印接收材料P上。承载调色剂像的转印材料通过传送带125等传送到达定影设备126，在此调色剂像在热和压力的作用下定影到转印片材P上。使用清洁装置116清洁留在感光元件100上的一部分调色剂并回收，然后将清洁的感光元件100进一步接受随后的成像周期，由初次充电器辊117的初次充电开始。

如图2所示，显影设备140包括由非磁性金属如铝或不锈钢制成的圆柱状调色剂承载元件102(以下有时称作“显影套”)，其位置相对并接近感光元件100，这样可在感光元件100与显影套102之间通过套管/感光元件间隙保持元件(未示)等留下约300μm的间隙。在显影套102内，磁铁辊104固定放置，与显影套102同心，同时可使显影套102进行旋转。如图2所示，磁铁辊104具有多个磁极，包括用于显影的S1、用于调节调色剂涂布量的N1、用于摄取并传送调色剂的S2、和用于防止吹走调色剂的N2。显影设备140的调色剂容器中的调色剂通过其中的调色剂施用辊141施用到显影套102上，然后在受控供应速率下，通过弹性调色剂涂布调节刮板103供应到朝向感光元件100的显影区，其中所述刮板103在受控压力下邻接显影套102。在显影区，将DC/AC-重叠的偏电压由偏电压源15施加到感光元件100与显影套102之间，这样可使显影套102上的磁性调色剂根据其上的潜像而跳动到感光元件100上，在其上形成可见的调色剂像。

然后，参照图3和4来描述包括接触显影***和无清洁器***的本发明成像方法的另一实施方案。

参照图3，所示成像装置包括感光元件1、显影设备40、转印接收材料27如纸、转印元件14、包括压力辊26和加热辊28的定影设备、以及直接接触感光元件1以将感光元件1充电的初次充电元件17。初次充电元件17连接到用于向其中施加电压的电压源31上，这样可将感光元件1均匀充电。显影设备40包含调色剂42，且包括与感光元件1接触的按照所示箭头方向旋转的调色剂承载元件4。显影设备40还包括显影刮板43，用于调节调色剂的供应量并将调色剂充电；和按照所示箭头方向旋转的施用辊41，用于将调色剂42施用到调色剂承载元件4上并通过与调色剂承载元件4的摩擦将调色剂42摩擦充电。调色剂承载元件4连接到显影偏电压源33上，这样可接受显影偏电压。施用辊41还与电压源32连接，这样可接受在负电可充电调色剂时设定为相对负值或在正电可充电调色剂时设定为相对正值的电压，分别相对施加到调色剂承载元件4上的显影偏电压而言。

转印元件12连接到转印电压源34上，用于将具有与电荷极性相反极性的转印偏电压供应到感光元件1上。

在此，感光元件1和调色剂承载元件4优选设计成0.2-8.0毫米的接触宽度(在旋转印动方向上的长度，所谓的显影辊隙宽度)。低于0.2毫米，显影调色剂供应不足，导致图像浓度不足，而且转印残余调色剂回收不足。高于8.0毫米，调色剂供应往往过多，造成严重重像，而且感光元件的磨损受到不利影响。

调色剂承载元件4可优选为具有表面弹性层的弹性辊。弹性层的硬度(JIS A)可合适地为20-65度。

调色剂承载元件4的体积电阻率可优选为10²-10⁹欧姆·厘米。低于10²欧姆·厘米，往往会在感光元件1表面上存在针孔时出现涡电流。另一方面，高于10⁹欧姆·厘米，该调色剂往往过多地摩擦充电，造成图像浓度下降。

调色剂42优选以0.1-2.0毫克/厘米²的速率施用到调色剂承载元件4上。低于0.1毫克/厘米²，难以得到足够的图像浓度。高于2.0毫克/厘米²，难以通过摩擦起电将所有调色剂颗粒均匀充电，造成不好的灰雾。进一步优选0.2-1.2毫克/厘米²。

调色剂涂布量通过显影刮板43来调节，且显影刮板43通过其上的调色剂层与调色剂承载元件4接触。接触压力可优选为5-50克/厘米。低于5克/厘米，难以控制调色剂涂布量和均匀的摩擦起电，造成灰雾。另一方面，高于50克/厘米，调色剂颗粒接受过多负荷，这些颗粒就容易变形，而且调色剂往往就粘附到显影刮板43和调色剂承载元件4上。

为了控制调色剂涂布量，可以使用金属刮板或辊替代这种弹性刮板，用于在压力下施用调色剂。

弹性材料可优选包含在摩擦电可充电性序列中具有合适可充电性位置的材料，这样可将调色剂充电至合适的极性，例如包括：弹性体如硅氧烷橡胶、聚氨酯橡胶或NBR；弹性合成树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯；弹性金属如不锈钢、钢和磷青铜；或这些物质的复合材料。

如果要提供一种耐久的弹性元件，优选使用弹性金属与树脂或橡胶的层压品或使用一种涂布元件。

此外，弹性材料可包含例如通过熔体混合或分散加入其中的有机物质或无机物质。例如，通过加入金属氧化物、金属粉末、陶瓷、碳同素异形体、无机纤维、染料、颜料或表面活性剂，可以控制调色剂的可充电性。尤其是，如果使用由橡胶或树脂组成的弹性元件，优选加入以下物质的细粉末：金属氧化物如硅石、矾土、二氧化钛、氧化锡、氧化锆或氧化锌；炭黑；或一般用于调色剂的电荷控制剂。

此外，通过向刮板调节元件、或供料辊或刷元件施加DC和/或AC电场，可以将崩解作用施加到调色剂层上，尤其可在调节位置上、以及在供料位的调色剂供料/剥离位置上促进均匀的薄层使用性能和均匀的可充电性，这样可得到较高的图像浓度和良好的图像质量。

参照图3，按照所示箭头方向旋转的感光元件1被初次充电元件17均匀充电，后者也按照所示箭头方向进行旋转并与感光元件1接触。

在此所用的初次充电元件17是一种充电辊，主要包含核金属17b和围绕在核金属17b周围的导电弹性层17a。充电辊17在压制力下压向感光元件1并与感光元件1的旋转匹配。

利用充电辊17的充电步骤优选在进行的同时以5-500克/厘米的压力邻接辊17。施加到辊17上的电压可以是单独的DC电压或DC/AC-重叠电压，但没有任何特殊限制。在本发明中，适合将DC电压单独施加到充电辊上。这时，适合使用的电压范围为±0.2至±5kV。

其它的充电装置可包括利用充电刮板或导电刷的那些。这些接触充电装置可有效省略高电压或减少臭氧的出现。分别用作接触充电装置的充电辊和充电刮板可优选包含导电橡胶并视需要在其表面上包含剥离膜。所述剥离膜可包含例如尼龙基树脂、聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚偏二氯乙烯(PVDC)。

在初次充电步骤之后，将均匀充电的感光元件1暴露于来自发光装置21的图像数据承载光23，在感光元件1上形成静电潜像，然后在邻接调色剂承载元件4的某个位置上，使用承载在调色剂承载元件4上的调色剂进行显影，在感光元件1上形成可见的调色剂像。在一个优选实施方案中，所形成的静电潜像是一种在感光元件1上包含点像的数字潜像。通过采用本发明的显影方法，这些点像可真实地进行显影而没有扰乱。然后，利用转印元件14将感光元件1上的调色剂像转印到转印接收材料27上，所述转印元件14主要包含核金属14a和围绕在核金属14a周围的导电弹性层14b，然后承载有调色剂像29的转印材料27通过传送带25传送到包括压力辊26和加热辊28的定影设备，在此将调色剂像29定影到转印材料27上，得到永久图像。顺便说说，除了图3所示的这种热辊定影装置，其中该装置包括其中具有热生成元件如卤素加热器的加热辊28和压向加热辊28的弹性压力辊26，还可使用热定影***，其中将承载有调色剂像的转印材料通过膜加热定影。

另一方面，将在转印步骤之后留在感光元件1上的一部分调色剂(转印残余调色剂)通过初次充电元件17再次达到显影辊隙，在此将转印残余调色剂通过调色剂承载元件4回收到显影设备40中。

表征本发明的各种球状性能数据基于按照以下方法测定的数据。

(1)在调色剂颗粒表面上的铁含量(B)与碳含量(A)的比率(B/A)

如果样品调色剂包含外添加剂，使用不溶解调色剂的溶剂如异丙醇将该样品调色剂洗涤去除外添加剂，然后通过ESCA(X-射线光电子光谱)将残余调色剂颗粒进行表面组成分析，其中使用如下的装置和条件：

装置：X-射线光电子分光镜160S型，购自Physical ElectronicsIndustries，Inc.(“PHI”)。

条件：X-射线源：MgKa(400W)

光谱区：直径800μm的照射斑点区。

根据各元素的峰值强度测量值，Fe(B)和C(A)的浓度(原子％)可根据PHI Inc.提供的相对灵敏度因子而确定，然后可以确定两者之间的比率(B/A)。

(2)调色剂颗粒的平均圆形度(φ_平均)。

包含外添加剂的样品调色剂可利用流动型颗粒图像分析仪(“FPIA-1000”，购自Toa Iyou Denshi K.K.)直接进行测定，因为测量是基于圆当量直径至少为3μm的颗粒。

测量时，将约5毫克的样品调色剂分散在10毫升水中，其中已溶解了约0.1毫克的非离子表面活性剂。使用超声波(20kHz，50W)将所得混合物分散5分钟，得到一种包含5000-20000颗粒/微升的分散液体，然后利用上述流动型颗粒图像分析仪测定该分散液体的圆形度分布，这是基于圆当量直径(C.E.D.)至少为3μm的颗粒。

测量的细节描述于“FPIA-1000”的技术手册和所附的操作手册(由Toa Iyou Denshi K.K.于1995年6月25日出版)以及JP-A 8-136439。测量概括如下。

将样品分散液体流过具有分支流动通道的平板形薄透明流动池(厚度约200μm)。将频闪管和CCD照相机在相对流动池相互对立的位置上放置，这样可形成贯穿通过流动性厚度方向的光学通路。将样品分散液体流动的过程中，频闪管以1/30秒的间隔闪动，每次都获取颗粒通过流动池时的图像，这样每个颗粒可得到具有平行于流动池的某个区域的二维图像。由每个颗粒的二维图像区，确定具有相同面积的圆(相当的圆)的直径为圆当量直径。此外，对于每个颗粒，测定相当的圆的圆周长度(L₀)，然后除以该颗粒在二维图像上测得的圆周长度(L₁)，确定出该颗粒的圆形度φ，即：

φ＝L₀/L₁。

由各个颗粒的圆形度(φ_i)的分布，平均圆形度(φ_平均)确定如下： ${\mathrm{\φ}}_{\mathrm{av}}=\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}({\mathrm{\φ}}_i/m)$

为了便于计算，实际计算可按照以下方案自动进行：即，各个颗粒的圆形度(φ_i)在0.400-1.000的圆形度范围内以0.010的增量划分为61个部分，即，0.400-低于0.410，0.410-低于0.420，…0.990-低于1.000，和1.000。然后，根据各部分的中心值及频率，确定出平均圆形度φ_平均。

由以上定义式φ＝L₀/L₁可以理解，圆形度φ是一种表示颗粒不匀度的指数，且完美球状的颗粒的数值为1.000，具有更复杂形状的颗粒则具有较小的圆形度值。

(3)调色剂粒径分布

作为测量装置，使用Coulter计数器TA-II(购自CoulterElectronics，Inc.)以及用于输出数量基分布和体积基分布(购自Nikkaki K.K.)的接口和连接其上的个人计算机(“CX-1”，购自CanonK.K.)、和包含约1％NaCl水溶液的电解质溶液，该溶液可通过溶解试剂级氯化钠而制成或以“ISOTON-II”(来自Coulter Scientific Japan)购得。测量时，向100-150毫升电解质溶液中加入0.1-5毫升表面活性剂(优选烷基苯磺酸盐)作为分散剂，然后加入2-20毫克测量样品。利用超声波分散器，将样品在该电解质溶液中的所得分散体进行分散处理约1-3分钟，然后通过使用配有100μm孔的上述Coulter计数器TA-II来测定粒径分布，得到2-40μm颗粒的数量基粒径分布和体积基粒径分布。由体积分布，可通过使用每个频道的中心值和频率计算出重均粒径(D4)和数均粒径(D1)。

如果将调色剂颗粒单独测量，且如果测定除了调色剂颗粒的包含外添加剂的调色剂，可得到基本上相同的测量值，因为粒径为2μm或更高的外添加剂的重量和数量相对调色剂颗粒非常少。

[实施例]

以下，本发明将根据实施例更具体地描述。顺便说说，以下用于描述组合物或配方的“份数”和“％”都基于重量，除非另有所指。

(用于憎水氧化铁的生产实施例1)

向硫酸亚铁的水溶液中，加入相当于硫酸亚铁溶液中铁离子1.0-1.1个当量的苛性碱水溶液，形成包含氢氧化亚铁的水溶液。

在将该水溶液保持在pH值为9的同时，在80-90℃下将空气吹入其中以进行氧化反应，这样可形成包含种子晶体的淤浆液体。

然后，向该淤浆液体中加入相当于起始碱量(苛性钠中的钠组分)0.9-1.2个当量的硫酸亚铁水溶液，然后在保持淤浆在pH值8的同时，向其中吹入空气以进行氧化。在氧化的最终阶段，将液体的pH值调节至约6，然后向淤浆液体产物中加入0.5％(基于所得磁性氧化铁)硅烷偶联剂(n-C₄H₉Si(OCH₃)₃)，然后充分搅拌。将所得憎水化氧化铁颗粒洗涤，滤出，干燥并轻微崩解成憎水氧化铁1，其性能在表1中给出，同时还有在以下生产实施例中制成的氧化铁颗粒的性能。

(用于憎水氧化铁的生产实施例2)

按照实施例1的相同方式进行氧化。氧化之后，通过过滤和水洗，然后重分散到水中，无需中间干燥，从反应体系中取出产物氧化铁颗粒。然后，将分散液体的液体pH值调节至约6，然后在充分搅拌下加入0.5％的硅烷偶联剂(n-C₆H₁₃Si(OCH₃)₃)以进行偶联处理。将所得憎水化氧化铁颗粒洗涤，滤出，干燥并轻微崩解成憎水氧化铁2。

(用于憎水氧化铁的生产实施例3)

按照实施例2的相同方式制备出憎水氧化铁4，只是使用n-C₁₀H₂₁Si(OCH₃)₃作为硅烷偶联剂。

(用于憎水氧化铁的生产实施例4)

按照实施例2的相同方式制备出憎水氧化铁4，只是使用γ-缩水甘油基三甲氧基硅烷作为硅烷偶联剂。

(用于憎水氧化铁的生产实施例5)

向硫酸亚铁的水溶液中，加入相当于硫酸亚铁溶液中铁离子1.0-1.1个当量的苛性碱水溶液，形成包含氢氧化亚铁的水溶液。

在将该水溶液保持在pH值9的同时，在80-90℃下将空气吹入其中以进行氧化反应，这样可形成包含种子晶体的淤浆液体。

然后，向该淤浆液体中加入相当于起始碱量(苛性钠中的钠组分)0.9-1.2个当量的硫酸亚铁水溶液，然后在保持淤浆在pH值8的同时，向其中吹入空气以进行氧化。在氧化的最终阶段，将液体的pH值调节至约6以完成氧化。然后，将所得氧化铁颗粒洗涤，滤出，干燥，最后将附聚颗粒崩解成氧化铁颗粒a。在气相中，使用在甲醇中稀释5倍重量的0.5％硅烷偶联剂(n-C₆H₁₃Si(OCH₃)₃)，将如此所得氧化铁颗粒a进行憎水化处理，得到憎水氧化铁5。

(用于憎水氧化铁的生产实施例6)

将在生产实施例5中所得的氧化铁颗粒a分散在水中，然后将液体的pH值调节至约6，然后在充分搅拌下加入0.5％的硅烷偶联剂(n-C₆H₁₃Si(OCH₃)₃)。将所得憎水化氧化铁颗粒洗涤，滤出，干燥并轻微崩解成憎水氧化铁6。

以上制备的憎水氧化铁1-6的粒径数均汇总于下表1。

表1

憎水氧化铁        Dv*                          分布

                 (μm)      0.03-0.1μm(数目％)    ≥0.3μm(数目％)

    1            0.19             20                    2

    2            0.19             19                    2

    3            0.19             22                    3

    4            0.21             41                    4

    5            0.29             9                     11

    6            0.28             13                    9

*Dv＝体积平均粒径。

使用如此所得憎水氧化铁并在以下实施例和对比中进行评估。

实施例1

向709份去离子水中加入451份0.1摩尔/升的Na₃PO₄水溶液，然后将该混合物加热至60℃，然后逐渐加入67.7份1.0摩尔/升的CaCl₂水溶液，形成包含Ca₃(PO₄)₂的水介质。

另外，将以下成分：苯乙烯                          82份丙烯酸正丁酯                    18份聚酯树脂                        5份负电荷控制剂(偶氮染料Fe化2份合物)憎水氧化铁1                     100份

均匀分散并通过超微磨碎机(“Attritor”，购自Mitsui MiikeKakoki K.K.)进行混合，形成一种单体组合物。

向于60℃加热的以上单体组合物中，加入包括8份2，2’-偶氮(2，4-二甲基戊腈)(60℃下的t_1/2(半衰期)＝140分钟)和2份2，2’-偶氮二异丁酸二甲酯(60℃下的t_1/2＝270分钟，80℃下的t_1/2＝80分钟)的聚合反应引发剂，形成一种可聚合的单体组合物。

向以上制备的水介质中，加入可聚合单体组合物，然后在60℃ N₂环境下，利用匀化混合器(“TK-Homomixer”，购自Tokushu Kika KogyoK.K.)，在10000rpm下搅拌该体系15分钟，形成可聚合单体组合物的颗粒(或液滴)。然后，利用桨式搅拌刮板搅拌该体系，并在60℃下反应1小时，然后在80℃下另外搅拌10小时。反应之后，冷却该悬浮液液体，向其中加入盐酸以溶解Ca₃(PO₄)₂。然后，将聚合反应物滤出，水洗并干燥，得到调色剂颗粒。

然后，利用Henschel混合器(购自Mitsui Miike Kakoki K.K.)，将100份调色剂颗粒与1.4份憎水胶体硅石(憎水化之后的S_BET(BET比表面积)＝120米²/克)进行共混，得到重均粒径(D4)为6.2μm的调色剂A，其中所述硅石通过用六甲基二硅氮烷然后用硅油相继进行憎水化处理而得到。

在调色剂颗粒薄片的TEM(如以上在测定D/C比率时所述)照相中，观察调色剂A的憎水氧化铁1在调色剂颗粒中的分散状态。更具体地说，在调色剂颗粒的TEM照相上，选择这样一些调色剂颗粒进一步分析，其剖视图的圆当量直径落在样品调色剂颗粒的数均粒径(D1)的±10％以内。在调色剂颗粒的剖视图上，描绘了具有半直径(四分之一面积)的同心类似图。此外，在调色剂颗粒剖视图(包括所述类似图)和在类似图(四分之一面积)中，数出至少0.03μm的氧化铁颗粒的数目，分别表示为n_t和n_c。n_c/n_t的比率接近1/4，表示氧化铁颗粒更均匀地分布在调色剂颗粒中，且3/8-1/5范围内的n_c/n_t比率可认为表示良好的分散状态。根据观察结果，调色剂A的n_c/n_t值基本上为1/4，因此氧化铁颗粒在调色剂颗粒中分布非常良好。

实施例2

按照实施例1的相同方式，得到磁性调色剂颗粒，只是使用100份憎水氧化铁2替代憎水氧化铁1且形成颗粒时的搅拌速率不同。然后，按照实施例1的相同方式，将100份调色剂颗粒与1.7份憎水胶体硅石共混得到调色剂B(D4＝4.9μm)。

实施例3

按照实施例1的相同方式，得到磁性调色剂颗粒，只是使用150份憎水氧化铁3替代憎水氧化铁1且形成颗粒时的搅拌速率不同。然后，按照实施例1的相同方式，将100份调色剂颗粒与0.7份憎水胶体硅石共混得到调色剂C(D4＝9.7μm)。

实施例4

按照实施例1的相同方式，得到磁性调色剂颗粒，只是使用190份憎水氧化铁4替代憎水氧化铁1且形成颗粒时的搅拌速率不同。然后，按照实施例1的相同方式，将100份调色剂颗粒与2.0份憎水胶体硅石共混得到调色剂D(D4＝3.5μm)。

实施例5和6

按照实施例3的相同方式，制备出两种调色剂颗粒，只是分别改变憎水氧化铁3-5的量变成200份，且改变Na₃PO₄水溶液和CaCL₂水溶液的量。然后将100份相应调色剂颗粒分别与1.0份和3.0份憎水胶体硅石共混得到调色剂E(D4＝10.5μm)和调色剂F(D4＝1.9μm)。

对比例1

向709份去离子水中加入451份0.1摩尔/升的Na₃PO₄水溶液，然后将该混合物加热至60℃，然后逐渐加入67.7份1.0摩尔/升的CaCl₂水溶液，形成包含Ca₃(PO₄)₂的水介质。

另外，将以下成分：苯乙烯                       82份丙烯酸正丁酯                 18份聚酯树脂                     5份憎水氧化铁1                  100份

均匀分散并通过超微磨碎机(“Attritor”，购自Mitsui MiikeKakoki)进行混合，形成一种单体组合物。

向于60℃加热的以上单体组合物中，加入包括8份2，2’-偶氮(2，4-二甲基戊腈)(60℃下的t_1/2(半衰期)＝140分钟)和2份2，2’-偶氮二异丁酸二甲酯(60℃下的t_1/2＝270分钟，80℃下的t_1/2＝80分钟)的聚合反应引发剂，形成一种可聚合单体组合物。

向以上制备的水介质中，加入可聚合单体组合物，然后在60℃ N₂环境下，利用匀化混合器(“TK-Homomixer”，购自Tokushu Kika KogyoK.K.)，在10000rpm下搅拌该体系15分钟，形成可聚合单体组合物的颗粒(或液滴)。然后，利用桨式搅拌刮板搅拌该体系，并在60℃下反应1小时，然后在80℃下另外搅拌10小时。反应之后，冷却该悬浮液液体，向其中加入盐酸以溶解Ca₃(PO₄)₂。然后，将聚合反应物滤出，水洗并干燥，得到包含氧化铁的树脂粉末(D4＝10.0μm)。

然后，将250份含氧化铁的树脂粉末与0.8份负电荷控制剂(偶氮染料Fe化合物)和3份乙烯-丙烯共聚物(Mw(重均分子量)＝6000)进行共混，然后将该共混物通过双螺杆挤出机进行熔体捏合。冷却之后，使用锤磨机将该熔体捏合产物进行粗粉碎，然后使用气流粉碎机进行细粉碎，得到调色剂颗粒a。然后，在Henschel混合器中，将100份调色剂颗粒a与1.2份相同的憎水胶体硅石进行共混，得到调色剂G(D4＝7.4μm)。

对比例2

通过施加机械冲击，将对比例1制成的调色剂颗粒a进行表面处理，得到调色剂颗粒b，将100份调色剂颗粒b与1.2份用于实施例1的相同憎水胶体硅石进行共混，得到调色剂H。

对比例3

按照实施例1的相同方式，得到调色剂颗粒，只是使用100份憎水氧化铁5替代憎水氧化铁1。然后，按照实施例1的类似方式，将100份调色剂颗粒与1.2份憎水胶体硅石共混得到调色剂I(D4＝6.9μm)。

按照实施例1的相同方式，利用TEM观察，评估氧化铁颗粒在调色剂颗粒中的分散状态，调色剂I的比率n_c/n_t为约1/6，表示氧化铁颗粒非均匀地分布在调色剂颗粒内且特别主要存在于表面区。这是因为，氧化铁颗粒非均匀地憎水化，而是低憎水性的氧化铁颗粒集中于调色剂颗粒的表面。

对比例4

按照实施例1的相同方式，得到调色剂颗粒，只是使用150份憎水氧化铁6替代憎水氧化铁1。然后，按照实施例1的类似方式，将100份调色剂颗粒与1.7份憎水胶体硅石共混得到调色剂J(D4＝4.8μm)。

在以上实施例和对比例中制成的调色剂A-J的性能在以下表2中给出。

使用市售激光打印机(“LBP-SX”，由Canon K.K.制造)评估每种调色剂的图像形成情况，其中采用非接触显影***，改造之后使用聚氨酯橡胶制成的弹性橡胶刮板、调色剂施用辊和清洁磁性辊，且没有在工艺卡盒单元的调色剂承载元件(显影套)内部安装磁体。

为了成像，将具有图6所示波形的交替偏压电场施加到显影套与感光鼓之间。更具体地说，首先将感光鼓充电至-600伏特的暗区电势Vd，然后暴露得到-150伏特的亮区电势V_L。另外，将包含1800Vpp的AC电压(频率为3200Hz，重叠有-400伏特的DC偏电压Vdc)的交替偏电压贯穿施加到感光鼓与显影套之间的300μm间隙，其中显影套以感光鼓200％的圆周速率进行旋转。

在正常温度/正常湿度环境(NT/NH＝23℃/65％ RH)下连续成像5000页。结果，调色剂A(实施例1)即使在打印5000页之后也可得到没有散射的良好图像。连续成像之后，利用空气去除显影套上的调色剂，这样在肉眼观察时看不到任何调色剂粘附现象。

另外在高温/高湿度环境(HT/HH＝32.5℃/85％ RH)和低温/低湿度环境(LT/LH＝10℃/15％ RH)下，进行相同的连续成像测试。

按照以下方法根据图像浓度(I.D.)、灰雾、点再现性(dot)和转印效率(Teff)来评估成像性能，结果在以下表3中给出。

(a)图像浓度(I.D.)

在起始阶段(在第100页时)和最后阶段，利用Macbeth光密度计(“RD918”，购自Macbeth Co.)进行测定。

(b)灰雾

在起始阶段(在第100页时)和最后阶段，利用反射光密度计(“REFLECTOMETER MODEL TC-6DS”，购自Tokyo Denshoku K.K.)，使用绿色滤光片测定灰雾，然后按照以下公式计算出灰雾值：

灰雾(％)＝(白纸在使用前的反射率(％))-(白纸在打印后的非图像部分的反射率(％))。

2.0％或更低的灰雾值可认为是良好的图像。

(c)点再现性(dot)

进行成像以再现如图7所示的具有80μm×50μm单元大小的检验装置图案，通过显微镜观察，数出100个点中的黑点缺少数，然后按照以下标准进行评估。

A：最高2个点

B：3-5个点

C：6-10个点

D：11个点或更多。

(d)转印效率(T.E.)

在起始阶段(在成像100页时)，将转印实心黑色图像之后的感光元件上的转印残余调色剂置于聚酯粘合剂胶带(通过涂覆并由其剥离)上，然后将承载转印残余调色剂的粘合剂胶带施用到白纸上，测定Macbeth(反射)密度C。将绿色状态下的相同聚酯粘合剂胶带施用到白纸上，测定Macbeth密度D，然后使用相同的聚酯粘合剂胶带覆盖已转印到白纸上的实心黑色调色剂像，测定Macbeth密度E。按照以下公式计算转印效率(T.E.)：

转印效率(T.E.)(％)＝((E-C)/(E-D))×100

90％或更高的转印效率可认为没有任何问题。

表2：调色剂性能

实施例	调色剂	憎水氧化铁	D4(μm)	氧化铁含量(份数)	B/A	圆形度(φ平均)	D/C≤0.002(数目百分数)
								1	A	1	6.2	100	0.0002	0.990	85
2	B	2	4.9	100	0.0002	0.991	84
								3	C	3	9.7	150	0.0001	0.980	79
4	D	4	3.5	170	0.0006	0.978	92
								5	E	3	10.5	40	0.0001	0.981	77
6	F	3	1.9	200	0.0004	0.971	88
								对比例1	G	1	7.4	100	0.0004	0.895	99
对比例2	H	1	7.3	100	0.0003	0.964	98
								对比例3	I	5	6.9	100	0.0012	0.972	99
对比例4	J	6	4.8	150	0.0012	0.985	99

                                                       表3：成像性能

实施例	灰雾				图像浓度				点	T.E.*2(％)
											NT/NH		HT/HH	LT/LH	NT/NH		HT/HH	LT/LH	NT/NH	NT/NH
	起始*1	最终	最终	最终	起始	最终	最终	最终
									1	0.7	0.8	0.7	0.8	1.48	1.48	1.47	1.46	A			95
2	0.7	0.7	0.5	0.8	1.47	1.47	1.46	1.45											A	95
									3	0.8	0.9	0.6	0.7	1.42	1.42	1.44	1.40	B			96
4	0.8	1.7	1.9	0.7	1.46	1.39	1.38	1.47											B	93
									5	1.1	1.2	1.2	1.1	1.33	1.32	1.30	1.31	B			94
6	1.4	1.9	1.9	1.6	1.33	1.31	1.32	1.30											A	90
									对比例1	1.7	1.8	1.9	1.6	1.40	1.34	1.30	1.35	D			81
对比例2	1.2	1.4	1.6	1.3	1.42	1.37	1.33	1.37											C	85
									对比例3	2.0	4.9	5.1	4.4	1.38	1.30	1.28	1.32	B			88
对比例4	1.4	2.0	2.2	1.2	1.43	1.34	1.30	1.41											C	89

*1：在第100页时

*2：T.E.＝转印效率。

实施例7-12和对比例5-8

使用重新改造后具有图3和4所示结构的600dpi-激光打印机(“LBP-860”，由Canon K.K.制造)，通过成像来评估在实施例1-6和对比例1-4中制成的调色剂A-J。

首先，将工艺速率变成60毫米/秒。

去除工艺卡盒中的清洁刮板，引入包括导电橡胶辊17的接触充电设备以接受-1200伏特的DC电压。

重新改造工艺卡盒中的显影设备，即，使用硅氧烷橡胶(其中分散有炭黑)的16毫米直径中电阻率橡胶辊(ASKER C硬度为45度，电阻率＝10⁵欧姆·厘米)替代不锈钢套管(作为调色剂承载元件)，它邻接感光元件1，显影辊隙为约3毫米。旋转该调色剂承载元件(橡胶辊4)，使其在接触部位按照与感光元件1相同的方向移动且圆周速率为感光元件1的140％。

所用的感光元件1具有如图8所示的结构，描述如下。即，将作为基材的直径30毫米且长度254毫米的铝(Al)圆筒10a通过浸渍相继涂覆以下层：

(1)导电涂层10b：主要包含酚醛树脂的15μm厚的层，其中包含分散其中的氧化锡和二氧化钛粉末；

(2)底涂层10c：主要包含改性尼龙和共聚物尼龙的0.6μm厚的层；

(3)电荷生成层10d：主要包含缩丁醛树脂(含有钛氧基酞菁颜料)的0.6μm厚的层，其吸收在长波长区；和

(4)电荷传递层10e：包含空穴传递三苯基胺化合物与聚碳酸酯树脂(按照Ostwald粘度计，分子量为2×10⁴)的8∶10(重量)混合物的20μm厚的层。

如图5所示，将在核金属上包含泡沫材料聚氨酯橡胶层41b的施用辊41放置在显影容器40中，作为用于将调色剂42施用到调色剂承载元件4上的装置。施用辊41由偏电压施加装置32供有约-550伏特的电压。将树脂涂覆的不锈钢刮板43固定，使得作用到调色剂承载元件4上的线接触压力为约20克/厘米，用于调节调色剂承载元件上的调色剂层。调色剂承载元件4由偏电压源33供有仅含DC成分(-450伏特)的显影偏电压。

对应于以上对供应卡盒的改造，采用以下改进。

通过仅供有DC电压的辊充电器17，将感光元件1具有充电。充电以及通过暴露于激光而形成静电潜像之后，使用调色剂像将静电潜像显影形成调色剂像，然后通过供有偏电压+700伏特的转印辊14，由感光元件1转印到转印材料27上。

将感光元件1充电至-580伏特的暗区电势，然后暴露得到-150伏特的亮区电势。转印材料27是75克/米²的普通纸。

通过使用上述改造的成像装置，某种调色剂A-J都在正常温度/正常湿度(23℃/65％ RH)下连续成像5000页，然后评估以下各项。

a)充电器上的污染

充电辊17上的污染根据以下内容来评估：当归因于充电辊上污染的图像不匀度出现在复制的半色调图像和实心白色图像时纸页的数目，这时会由于充电失败而出现各种图像缺陷。较大的数目表示调色剂的污染特性。

b)转印效率

按照实施例1-6，以相同方式评估起始阶段(在第100页时)。

c)调色剂回收

在显影步骤中的调色剂回收通过所得图像样品中是否出现重像(即，在非图像区的图像痕迹)来评估。这是因为，如果感光元件上的转印残余调色剂在显影步骤中得到回收，就不会有重像出现在非图像区，但如果没有回收，未回收的调色剂就转印到转印纸上留下重像。这种评估是按照以下标准进行的。

A：根本没有重像出现。

B：重像出现的程度可认为仅是星状。

C：出现重像，但实际上可接受。

d)分辨率

直径60μm的离散点的可再现性(一般难以再现，因为潜像电场接近)。评估按照以下标准，根据100个点像中所缺少的点像数来进行。

A：最高5个缺少点。

B：6-10个缺少点。

C：11-20个缺少点。

D：21或更多个缺少点。

e)灰雾

按照实施例1-6的相同方式，在起始阶段(在第100页时)进行评估。

灰雾评估还可在高温/高湿度环境(HT/HH＝32.5℃/85％ RH)和低温/低湿度环境(LT/LH＝10℃/15％ RH)下进行。

结果在下表4中给出。

                                                 表4：无清洁器体系的成像性能

实施例	调色剂	在第100页时的灰雾(％)			NT/NH(23℃)/65％RH)
										NT/NH	HT/HH	LT/LH	充电器上的污染		T.E.(％)	调色剂回收	分辨率
		在半色调图像上	在单色调时
				7	A	0.5	0.5	0.5	A				A	97％				A	A
8	B	0.5	0.4							0.6	A	A			98	A	A
				9	C	0.4	0.3	0.4	A				A	99				A	B
10	D	1.0	1.8							0.8	B(4000)	A			93	B	A
				11	E	0.9	1.1	1.0	A				A	98				A	C
12	F	1.2	1.7							1.6	B(3000)	A			92	C	A
				对比例5	G	1.5	1.7	1.5	C(500)				C(3000)	83				C	C
对比例6	H	1.1	1.3							1.2	C(1000)	C(4000)			86	C	C
				对比例7	I	1.8	2.1	2.0	C(1000)				C(4000)	89				C	C
对比例8	J	1.2	2.0							1.3	C(2000)	C(4500)			89	C	C

*A：在最高5000页时没有图像缺陷。

B(4000或3000)：在约第4000或第3000页时观察到轻微缺陷。

C(500、1000、…)：在第500、第1000页时出现可见的缺陷。

(用于憎水氧化铁的生产实施例7)

向硫酸亚铁的水溶液中，加入相当于硫酸亚铁溶液中铁离子1.0-1.1个当量的苛性碱水溶液，形成包含氢氧化亚铁的水溶液。

在将该水溶液保持在pH值9的同时，在80-90℃下将空气吹入其中以进行氧化反应，这样可形成包含种子晶体的淤浆液体。

然后，向该淤浆液体中加入相当于起始碱量(苛性钠中的钠组分)0.9-1.2个当量的硫酸亚铁水溶液，然后在保持淤浆在pH值8的同时，向其中吹入空气以进行氧化。氧化之后，将所得氧化铁颗粒洗涤并过滤回收，得到湿产物。测定一部分湿产物的水含量。然后，将湿产物(没有干燥)在另一水介质中再分散，然后将分散液体的pH值调节至约6。在充分搅拌下，向该分散液体加入0.5％重量(基于湿产物中氧化铁颗粒的干重)的硅烷偶联剂(n-C₁₀H₂₁OSi(CH₃)₃)以进行偶联处理(憎水化)。将所得憎水化氧化铁颗粒洗涤，滤出，干燥并轻微崩解成憎水氧化铁7。

(用于非憎水氧化铁的生产实施例8)

按照生产实施例7的相同方式进行氧化。将氧化之后的磁性氧化铁颗粒洗涤，滤出，干燥并崩解成非憎水氧化铁a。

(用于憎水氧化铁的生产实施例9)

将生产实施例8中得到的非憎水氧化铁a分散在水溶液中，然后将液体的pH值调节至约6，在充分搅拌下加入0.5％的硅烷偶联剂(n-C₁₀H₂₁Si(OCH₃)₃)。将所得憎水化氧化铁颗粒洗涤，滤出，干燥并轻微崩解成憎水氧化铁8。

(用于憎水氧化铁的生产实施例10)

按照生产实施例7的相同方式，制备出憎水氧化铁9，只是在合成磁性氧化铁颗粒时减少硫酸亚铁水溶液的量并增加空气的吹入速率。

(用于憎水氧化铁的生产实施例11)

按照生产实施例7的相同方式，制备出憎水氧化铁10，只是在合成磁性氧化铁颗粒时增加硫酸亚铁水溶液的量并降低空气的吹入速率。

(用于憎水氧化铁的生产实施例12)

按照生产实施例7的相同方式，制备出憎水氧化铁11，只是在合成磁性氧化铁颗粒时增加空气的吹入速率。

以上制备的憎水氧化铁的粒径数均汇总于下表5。

表5氧化铁          Dv*(μm)                      分布

                        0.03-0.1μm(数目％)    ≥0.3μm(数目％)憎水7              0.18             22                   1憎水8              0.20             16                   3憎水9              0.31             7                    12憎水10             0.16             37                   7憎水11             0.24             6                    8非憎水a            0.27             11                   14

实施例13

向709份去离子水中加入451份0.1摩尔/升的Na₃PO₄水溶液，然后将该混合物加热至60℃，然后逐渐加入67.7份1.0摩尔/升的CaCl₂水溶液，形成包含Ca₃(PO₄)₂的水介质。

另外，将以下成分均匀分散并通过超微磨碎机(“Attritor”，购自Mitsui Miike Kakoki)进行混合，形成一种单体组合物：苯乙烯                             80份丙烯酸正丁酯                       20份不饱和聚酯树脂(氧化丙烯加          2份成产物和氧化乙烯加成产物与富马酸的缩合产物)负电荷控制剂(单偶氮染料Fe          4份化合物，结构式如下)憎水氧化铁7                        80份

单偶氮染料Fe化合物

向暖至60℃的以上单体组合物中，混入10份酯蜡(DSC吸热峰在75℃)并溶解，然后加入包括8份2，2’-偶氮(2，4-二甲基戊腈)(60℃下的t_1/2(半衰期)＝140分钟)和2份2，2’-偶氮二异丁酸二甲酯(60℃下的t_1/2＝270分钟，80℃下的t_1/2＝80分钟)的聚合反应引发剂，形成一种可聚合单体组合物。

向以上制备的水介质中，加入可聚合单体组合物，然后在60℃ N₂环境下，利用匀化混合器(“TK-Homomixer”，购自Tokushu Kika KogyoK.K.)，在10000rpm下搅拌该体系15分钟，形成可聚合单体组合物的颗粒(或液滴)。然后，利用桨式搅拌刮板搅拌该体系，并在60℃下反应1小时，然后在80℃下另外搅拌10小时。反应之后，冷却该悬浮液液体，向其中加入盐酸以溶解Ca₃(PO₄)₂。然后，将聚合反应物滤出，水洗并干燥，得到调色剂颗粒(D4＝7.0μm)。

然后，利用Henschel混合器(购自Mitsui Miike Kakoki K.K.)，将100份调色剂颗粒与1.2份憎水硅石细粉末(憎水化之后的S_BET＝200米²/克)进行共混，得到重均粒径(D4)为7.0μm的调色剂U，其中所述硅石通过用六甲基二硅氮烷进行憎水化处理而得到。

类似于实施例1，通过TEM观察调色剂U的氧化铁颗粒在调色剂颗粒中的分散状态。根据观察结果，调色剂U的n_c/n_t比率接近1/4，表示氧化铁颗粒更均匀地分布在调色剂颗粒中。

实施例14

利用Henschel混合器，将按照实施例13的相同方式制备的100份磁性调色剂颗粒(D4＝6.9μm)与1.2份憎水硅石细粉末(憎水化之后的SBEE＝180米²/克)进行共混，得到调色剂V，其中所述硅石通过用六甲基二硅氮烷然后用硅油进行憎水化处理而得到。

实施例15

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝3.8μm)，只是改变Na₃PO₄水溶液和CaCl₂水溶液的量，并另外向分散介质中加入十二烷基苯磺酸钠。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与2.5份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂W。

实施例16

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝10.4μm)，只是改变Na₃PO₄水溶液和CaCl₂水溶液的量。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与0.8份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂X。

实施例17

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝8.2μm)，只是将酯蜡的量变成51份。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.1份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂Y。

实施例18

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝6.8μm)，只是将酯蜡的量变成0.8份。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.2份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂Z。

实施例19

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝8.4μm)，只是使用10份低分子量聚乙烯蜡(DSC吸热峰在115℃)来替代酯。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.1份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂AA。

实施例20

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝6.9μm)，只是将憎水氧化铁7的量变成30份。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.2份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂BB。

实施例21

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝7.9μm)，只是将憎水氧化铁7的量变成205份。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.1份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂CC。

实施例22-24

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒，只是分别使用憎水氧化铁9-11来替代憎水氧化铁7。然后利用Henschel混合器，将100份的每种调色剂颗粒与1.2份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂DD-FF。

对比例9

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝8.8μm)，只是分别使用80份非憎水氧化铁a来替代憎水氧化铁7。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.0份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂GG。

类似于实施例1，通过TEM观察调色剂GG的氧化铁颗粒在调色剂颗粒中的分散状态，调色剂GG的n_c/n_t比率为约1/8，表示氧化铁颗粒在调色剂颗粒中分布不均匀且特别主要存在于调色剂颗粒的表面。

对比例10

按照实施例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝8.1μm)，只是分别使用80份憎水氧化铁9来替代憎水氧化铁7。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.0份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂GG。

类似于实施例1，通过TEM观察调色剂HH的氧化铁颗粒在调色剂颗粒中的分散状态，调色剂HH的n_c/n_t比率为约1/6，表示氧化铁颗粒在调色剂颗粒中分布不均匀且特别主要存在于调色剂颗粒的表面

对比例11苯乙烯/丙烯酸正丁酯共聚物  20份(80/20重量)不饱和聚酯树脂             2份(与实施例13相同)负电荷控制剂               4份(与实施例13相同)憎水氧化铁7                80份酯蜡                       5份(与实施例13相同)

将以上成分在混合器中进行混合，然后在110℃下通过双螺杆挤出机进行熔体捏合。冷却之后，使用锤磨机将该熔体捏合产物进行粗粉碎并使用气流粉碎机进行细粉碎，然后通过气力分级，得到磁性调色剂颗粒(D4＝10.4μm)。然后，在Henschel混合器中，将100份调色剂颗粒与0.8份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂II。

对比例12

利用汽轮式磨机(购自Turbomill Kogyo K.K.)，将对比例11中的粗粉碎捏合产物进一步粉碎成磁性调色剂颗粒，然后通过冲击型表面处理装置(在50℃下，90米/秒的旋转刮板圆周速率)进行处理，得到球状调色剂颗粒(D4＝10.3μm)。然后，在Henschel混合器中，将100份调色剂颗粒与0.8份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂JJ。

对比例13

向709份去离子水中加入451份0.1摩尔/升的Na₃PO₄水溶液，然后将该混合物加热至60℃，然后逐渐加入67.7份1.0摩尔/升的CaCl₂水溶液，形成包含Ca₃(PO₄)₂的水介质。

另外，将以下成分均匀分散并通过超微磨碎机(“Attritor”，购自Mitsui Miike Kakoki)进行混合，形成一种单体组合物：苯乙烯                     82份丙烯酸正丁酯               20份不饱和聚酯树脂(与实施例13  2份相同)负电荷控制剂(与实施例13相  4份同)憎水氧化铁7                96份

向暖至60℃的以上单体组合物中，混入12份酯蜡(用于实施例13)并溶解，然后加入包括8份2，2’-偶氮(2，4-二甲基戊腈)(60℃下的t_1/2(半衰期)＝140分钟)和2份2，2’-偶氮二异丁酸二甲酯(60℃下的t_1/2＝270分钟，80℃下的t_1/2＝80分钟)的聚合反应引发剂，形成一种可聚合单体组合物。

向以上制备的水介质中，加入可聚合单体组合物，然后在60℃ N₂环境下，利用匀化混合器(“TK-Homomixer”，购自Tokushu Kika KogyoK.K.)，在10000rpm下搅拌该体系15分钟，形成可聚合单体组合物的颗粒(或液滴)。然后，利用桨式搅拌刮板搅拌该体系，并在60℃下反应1小时，然后在80℃下另外搅拌10小时。

然后，向聚合反应之后的上述含水悬浮体系中，加入以下物质的混合物：苯乙烯                        16份丙烯酸正丁酯                  4份2，2’-偶氮(2，4-二甲基戊腈)  0.4份二十二烷酸钠                  0.1份水                            20份

将该体系进一步加热至80℃，然后搅拌10小时。反应之后，冷却该悬浮液体，向其中加入盐酸以溶解Ca₃(PO₄)₂。然后，将聚合反应物滤出，水洗并干燥，得到调色剂颗粒(D4＝8.5μm)。

然后，在Henschel混合器中，将100份调色剂颗粒与1.0份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂KK。

对比例14

按照对比例13的相同方式，制备出磁性调色剂颗粒(D4＝8.3μm)，只是使用96份非憎水氧化铁a来替代憎水氧化铁7。然后利用Henschel混合器，将100份调色剂颗粒与1.0份用于实施例14的憎水硅石细粉末共混得到调色剂LL。

以上制备的调色剂的特性汇总于下表6。

                                             表6：调色剂的性能

调色剂	氧化铁量*	蜡TDSC的量(份)	调色剂				硅石试剂的量(份)
								D4	φav.	B/A	D/C＜0.02(N％)
			U	H.P.7 2份	75℃ 10份	7.0μm						0.984	0.0002	83	HDMS 1.2份
V	同上	同上					6.9	0.983	0.0001	82	HDMS+S.O. 1.2份
			W	同上	同上	3.8						0.985	0.0006	94	HDMS+S.O. 2.5份
X	同上	同上					10.4	0.979	0.0001	74	HDMS+S.O. 0.8份
			Y	同上	75℃ 51份	8.2						0.971	0.0004	87	HDMS+S.O. 1.1份
Z	同上	75℃ 0.4份					6.8	0.986	0.0002	81	HDMS+S.O. 1.2份
			AA	同上	115℃ 10份	8.4						0.970	0.0003	85	HDMS+S.O. 1.1份
BB	H.P.7 30份	75℃ 10份					6.9	0.988	0.0000	63	HDMS+S.O. 1.2份
			CC	H.P.7 205份	同上	7.9						0.971	0.0009	92	HDMS+S.O. 1.1份
DD	H.P.9 80份	同上					7.2	0.970	0.0001	63	HDMS+S.O. 1.2份
			EE	H.P.10 80份	同上	7.1						0.973	0.0009	90	同上
FF	H.P.11 380份	同上					7.3	0.972	0.0001	62	同上
			GG	HNP a 80份	同上	8.8						0.963	0.0063	100	HDMS+S.O. 1.0份
HH	H.P.8 80份	同上					8.1	0.974	0.0012	98	HDMS+S.O. 1.1份
			II*1	H.P.7 80份	75℃ 5份	10.4						0.921	0.0019	100	HDMS+S.O. 0.8份
JJ*1	同上	同上					10.3	0.966	0.0009	94	同上
			KK	同上	75℃ 10份	8.5						0.972	0.0000	44	HDMS+S.O. 1.0份
LL	NHP a 96份	同上					8.3	0.969	0.0000	49	同上

*1：粉碎工艺调色剂。*2：H.P.＝憎水，NHP＝非憎水化的。

利用具有一般如图1所示结构的成像装置，通过成像来分别评估以上制备的调色剂U-Z和AA-LL。

所用的感光元件100具有如图8所示的结构且描述如下。即，将作为基材的直径30毫米的铝(Al)圆筒10a通过浸渍相继涂覆以下层：

(1)导电涂层10b：主要包含酚醛树脂涂覆氧化锡和分散其中的二氧化钛粉末的15μm厚的层；

(2)底涂层10c：主要包含改性尼龙和共聚物尼龙的0.6μm厚的层；

(3)电荷生成层10d：主要包含缩丁醛树脂(含有分散其中的颜料)的0.6μm厚的层，其吸收在长波长区；和

(4)电荷传递层10e：包含空穴传递三苯基胺化合物与聚碳酸酯树脂(按照Ostwald粘度计，分子量为2×10⁴)的8∶10(重量)混合物并进一步包含分散其中的10％重量聚四氟乙烯粉末(0.2μm)的20μm厚的层。该电荷传递层与纯水的接触角为95度，通过使用接触角计(“ModelCA-X”，购自Kyowa Kaimen Kagaku K.K.)。

橡胶辊充电器117包含分散其中的导电碳并涂有尼龙树脂层，以60克/厘米的压力邻接感光元件100，这样可在施加DC-700伏特(重叠有AC 2.0kVpp)时将感光元件100均匀充电。将充电的感光元件100暴露于激光123，形成静电潜像，同时设定暗区电势Vd＝-700伏特和亮区电势Vl＝-200伏特。

感光元件100与显影套(调色剂承载元件)102放置时两者之间留下280μm的间隙。显影套由20毫米直径圆柱状Al套管组成，它具有镜面修整表面并涂有约7μm厚的树脂层(组成如下)且其平均粗糙度Ra(JIS-中心线)为1.3μm。该显影套102配有95mT(950高斯)的显影板和聚氨酯橡胶刮板的调色剂调整元件，所述调整元件的厚度为1.0毫米，自由长度为10毫米，且以14.7N/m(1.5千克/米)的压力邻接显影套。

[套管表面层的组成]酚醛树脂                  100份石墨(7μm)                90份炭黑                    10份

操作时，向显影套供给显影偏电压Vdc＝-400伏特(重叠有AC电压，Vac＝1600Vpp且f＝2000Hz)。将显影套按照与感光元件100相同的表面移动方向进行旋转，其圆周速率为88毫米，是感光元件100的移动速率(80毫米)的110％。

将成像装置进一步配有如图5所示的20毫米直径转印辊34(图1中的114)，其表面有乙烯-丙烯导电表面层34b，其中分散有导电碳，这样其体积电阻率为10⁸欧姆·厘米且表面橡胶硬度为24度。该转印辊34以59N/m(6千克/米)的压力邻接感光元件，并以80毫米/秒(与按照方向A旋转的感光元件100相同)的圆周速率进行旋转。向其上施加转印偏电压Vdc＝1.5千伏。利用热辊定影设备进行定影。

在15℃/10％ RH的环境中，在90克/米²的转印纸上进行连续成像测试，直到5000页。

连续成像性能基本上根据半色调图像(印刷图像面积比例为5％的纵向线条图像)来评估，在半色调图像时，往往出现各种图像缺陷，归因于感光元件的磨损以及调色剂在感光元件上的粘附，以出现这些图像缺陷(归因于感光元件的磨损以及调色剂在感光元件上的粘附)，如黑点或白色遗漏时的连续打印纸页数来表示。较大的页数表示较好的连续成像性能。此外，还可在半色调图像上评估归因于初次充电失败(由于转印残余调色剂)的图像缺陷。

此外，还可评估以下项目。

a)转印效率(T.E.)按照实施例1的相同方式进行评估。

b)按照实施例7的相同方式，评估连续成像在起始阶段(在第100页时)的分辨率。

c)按照实施例1的相同方式测定图像浓度(I.D.)。

d)按照实施例1的相同方式评估灰雾。

e)根据在起始形成的100页图像样品中背面承载有偏移污染的图像样品纸页的数目，来评估偏移(在定影时)情况。

实施例13

如果使用调色剂U，可在起始阶段达到高转印效率。此外，一般可得到良好的图像，没有因为定影偏移或在非图像部位上的灰雾而产生图像缺陷，如转印遗漏、背面污染。

尽管表7汇总了相应调色剂的评估结果，以下对相应调色剂的评估结果进行简要评述。

实施例14

调色剂V在最高5000页时可产生非常良好的结果。

实施例15

调色剂W-FF可产生实际上没有任何问题的结果。

对比例9

调色剂GG在半色调图像时从2500页起产生归因于感光元件磨损的黑点，且从3000页起产生归因于调色剂粘附的白色遗漏。这估计是因为非憎水氧化铁a造成更多暴露于调色剂颗粒表面，因此转印残余调色剂通过与充电辊的摩擦而磨损感光元件。

对比例10

调色剂HH在半色调图像中从3500页起产生黑点，这是由于感光元件磨损造成的，且从4000页起产生归因于调色剂粘附的白色遗漏。这估计是因为所用憎水氧化铁8憎水不充分，结果不能充分抑制氧化铁颗粒暴露，导致转印残余调色剂通过与充电辊的摩擦而磨损感光元件。

对比例11

调色剂II在半色调图像时从1000页起产生归因于感光元件磨损的黑点，从1500页起产生归因于调色剂粘附的白色遗漏，而且从2000页起由于转印残余调色剂而产生充电不匀性。根据推测，即使使用足够憎水化的氧化铁(憎水氧化铁7)，如果该调色剂颗粒按照普通粉碎工艺制成，也不能充分抑制其在调色剂颗粒表面上的暴露，因此转印残余调色剂会在被充电辊摩擦的同时磨损感光元件。此外，具有调色剂圆形度的调色剂颗粒会由于其边缘而造成磨损，从而加速感光元件的劣化。

对比例12

调色剂JJ在半色调图像时从2500页起产生归因于感光元件磨损的黑点，从3000页起产生归因于调色剂粘附的白色遗漏，而且从3500页起由于转印残余调色剂而产生充电不匀性。根据推测，即使用于得到调色剂JJ的球化处理可改进氧化铁颗粒暴露于调色剂颗粒表面，但圆形度仍然不足，因此不能充分抑制由于调色剂颗粒边缘的感光元件磨损。

对比例13

调色剂KK没有产生归因于感光元件磨损的图像缺陷。但随着连续成像数目的增加，图像浓度逐渐在第5000页或稍后时下降至0.71。此外，在第4000页之后，定影图像纸页有时出现背面污染。这估计是因为D/C≤0.02的颗粒的含量比例低(44％)，即，氧化铁颗粒在调色剂颗粒中分散不好，因此包含较大比例氧化铁颗粒的具有较低显影性能和定影性的较大调色剂颗粒就选择性地在连续成像的最后阶段留下。

对比例14

调色剂LL没有产生归因于感光元件磨损的图像缺陷。但随着连续成像数目的增加，图像浓度逐渐在第5000页或稍后时下降至0.67。此外，在第3500页之后，定影图像纸页有时出现背面污染。这估计类似于用于对比例14的调色剂KK，调色剂LL造成选择性地留下具有较低显影和定影性能的较大调色剂颗粒。此外，在第4000页之后，由于转印残余调色剂造成充电不匀性。这估计是因为，调色剂的较低圆形度造成转印残余调色剂的增加。估计这些困难都归因于使用非憎水氧化铁a来生产调色剂。

                                 表7：成像性能(在15℃/10％ RH下)

实施例	调色剂	起始性能(在第100页时)				偏移*1纸页(/100页)	图像缺陷，在半色调图像中*2
								I.D.	灰雾	T.E.	分辨率
		13	U	1.47	0.6							96％	A	无	BS(＞4500)
14	V					1.52	0.5	98	A	无	A
		15	W	1.34	1.9							91	A	无	BS(＞4500)
16	X					1.5	0.5	98	C	无	A
		17	Y	1.3	2.1							90	B	无	BS(＞4500)
18	Z					1.52	0.4	98	A	4/100	A
		19	AA	1.4	0.9							90	B	9/100	BS(＞4500)
20	BB					1.3	0.1	99	A	无	A
		21	CC	1.29	0.2							95	B	5/100	BS(＞4000)WD(＞4500)
22	DD					1.28	1.4	90	C	无	BS(4000)WD＞4500)ID1.09(5000)
		23	EE	1.34	0.8							93	B	无	BS(＞3500)WD(＞4000)
24	FF					1.29	1.5	90	B	无	BS(＞4000)WD(＞4500)
		对比例9	GG	1.29	1.9							92	C	无	BS(3000)WD(3500)
对比例10	HH					1.32	1.8	94	B	无	BS(3500)WD(4000)
		对比例11	II	1.28	2.5							81	D	3/100	BS(1000)WD(1500)CI(2000)
对比例12	JJ					1.3	2.3	88	C	3/100	BS(2500)WD(3000)CI(3500)
		对比例13	KK	1.31	1.9							90	B	OS1	BS(4000)WD(4500)ID0.71(5000)
对比例14	LL					1.27	2.4	87	C	OS2	BS(4000)CI(4000)WD(4500)ID0.67(5000)

[对表7的评述]

*1：OS1＝无，但在连续成像4000页之后以4页/100页的速率出现。

OS2＝无，但在连续成像3500页之后以4页/100页的速率出现。

*2 A＝根本没有，直到5000页。

BS(＞4500)＝在第4500页时出现轻微黑点。

BS(＞4000)＝在第4000页时出现轻微黑点。

BS(3000)＝在第3000页时出现黑点。

WD(＞4500)＝在第4000页时出现轻微白色遗漏。

WD(4000)＝在第4000页时出现白色遗漏。

CI(4000)＝在第4000页时出现充电不匀性。

ID 1.09(5000)＝在第5000页时图像浓度下降至1.09。

Claims (36)

1.一种调色剂，包含：分别包含至少一种粘合剂树脂和氧化铁颗粒的调色剂颗粒，其中：

(i)通过X-射线光电子能谱法测定，所述调色剂颗粒在调色剂颗粒表面上的碳含量(A)与铁含量(B)的比率B/A小于0.001，

(ii)所述调色剂颗粒的平均圆形度至少为0.970，且

(iii)所述调色剂颗粒包含至少50％(数目)的满足D/C≤0.02的调色剂颗粒，其中C表示每个调色剂颗粒的投影面积相当的圆直径且D表示氧化铁颗粒离调色剂颗粒表面的最小距离，基于通过透射式电子显微镜(TEM)观察到的调色剂颗粒剖视图。

2.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂颗粒通过在含水分散介质中进行聚合反应而形成。

3.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂颗粒的比率B/A低于0.0005。

4.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂颗粒包含至少65％(数目)的满足D/C≤0.02的颗粒。

5.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂颗粒包含至少75％(数目)的满足D/C≤0.02的颗粒。

6.根据权利要求1的调色剂，其中所述氧化铁的含量为每100重量份粘合剂树脂，10-200重量份。

7.根据权利要求1的调色剂，其中所述氧化铁的含量为每100重量份粘合剂树脂，20-180重量份。

8.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂的重均粒径为2-10μm。

9.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂的重均粒径为3.5-8μm。

10.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂除了调色剂颗粒还包含用硅油处理的憎水硅石。

11.根据权利要求1的调色剂，其中所述氧化铁颗粒已在水介质中用偶联剂进行表面处理。

12.根据权利要求11的调色剂，其中所述偶联剂包括烷基三烷氧基偶联剂。

13.根据权利要求1的调色剂，其中所述氧化铁颗粒是磁性氧化铁颗粒，通过将碱加入亚铁盐水溶液中，在高温下氧化该亚铁盐，然后另外加入亚铁盐水溶液而制成。

14.根据权利要求1的调色剂，其中所述氧化铁颗粒的体积平均粒径为0.1-0.3μm且包含最高40％(数目)的粒径0.03-0.1μm的颗粒。

15.根据权利要求1的调色剂，其中所述氧化铁颗粒包含最高30％(数目)的粒径0.03-0.1μm的颗粒、和最高10％(数目)的至少0.3μm的颗粒。

16.根据权利要求1的调色剂，其中所述氧化铁颗粒包含最高30％(数目)的粒径0.03-0.1μm的颗粒、和最高5％(数目)的至少0.3μm的颗粒。

17.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂包含每100重量份粘合剂树脂，0.5-50％重量的蜡。

18.根据权利要求17的调色剂，其中在通过示差扫描量热法测定的升温DSC曲线上，所述蜡的最大吸热峰出现在40-110℃。

19.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂颗粒通过悬浮聚合反应而制成。

20.一种成像方法，包括：

充电步骤，使用接受来自外加电压源的电压的充电元件将静电载像元件充电；

暴光步骤，将静电载像元件进行暴露以在其上形成静电潜像；

显影步骤，使用承载在调色剂承载元件上的调色剂将所述静电潜像显影，在静电载像元件上形成调色剂像；和

转印步骤，将所述调色剂像转印到转印接收材料上；

其中所述调色剂包含调色剂颗粒，所述调色剂颗粒分别包含至少一种粘合剂树脂和氧化铁颗粒，其中：

(i)通过X-射线光电子能谱法测定，所述调色剂颗粒在调色剂颗粒表面上的碳含量(A)与铁含量(B)的比率B/A小于0.001，

(ii)所述调色剂颗粒的平均圆形度至少为0.970，且

(iii)所述调色剂颗粒包含至少50％(数目)的满足D/C≤0.02的调色剂颗粒，其中C表示每个调色剂颗粒的投影面积相当的圆直径且D表示氧化铁颗粒离调色剂颗粒表面的最小距离，基于通过透射式电子显微镜(TEM)观察到的调色剂颗粒剖视图。

21.根据权利要求20的成像方法，其中所述显影步骤是一种接触显影步骤，其中在使用调色剂将静电潜像显影时，静电载像元件上的静电潜像与承载在调色剂承载元件上的调色剂进行接触。

22.根据权利要求21的成像方法，其中所述调色剂承载元件包括一种弹性辊。

23.根据权利要求21的成像方法，其中在显影区，所述调色剂承载元件的表面移动速率是静电载像元件的1.05-3.0倍。

24.根据权利要求21的成像方法，其中所述调色剂承载元件的表面粗糙度Ra为0.2-3.0μm。

25.根据权利要求21的成像方法，其中留在静电载像元件上的一部分调色剂通过调色剂承载元件进行回收。

26.根据权利要求20的成像方法，其中所述显影步骤是一种非接触显影步骤，其中静电载像元件和调色剂承载元件在放置时两者之间有一预定间隙，且所述调色剂放置时的层厚度低于所述预定间隙，然后调色剂在AC偏压电场的作用下转印到显影区的静电潜像上。

27.根据权利要求26的成像方法，其中静电载像元件与调色剂承载元件之间的预定间隙为100-500μm。

28.根据权利要求26的成像方法，其中在显影区，所述调色剂承载元件的表面移动速率是静电载像元件的1.05-3.0倍。

29.根据权利要求26的成像方法，其中所述调色剂承载元件的表面粗糙度Ra为0.2-3.0μm。

30.根据权利要求26的成像方法，其中所述AC偏压电场的峰-至-峰场强为3×10⁶-1×10⁷伏特/米且频率为100-5000Hz。

31.根据权利要求20的成像方法，其中在充电步骤中，静电载像元件通过与静电载像元件接触的充电元件进行充电。

32.根据权利要求20的成像方法，其中在转印步骤中，静电载像元件上的调色剂像在接触静电载像元件的转印元件的作用下，通过转印接收材料转印到转印接收材料上。

33.根据权利要求20的成像方法，其中在充电步骤中，静电载像元件通过与静电载像元件接触的充电元件进行充电，所述静电载像元件与所述调色剂承载元件在放置时两者之间有一预定间隙，且所述调色剂放置时的层厚度低于所述预定间隙，然后调色剂在AC偏压电场的作用下转印到显影区的静电潜像上。

34.根据权利要求20的成像方法，其中所述调色剂承载在一层中，该层的厚度通过邻接所述调色剂承载元件的调色剂层厚度调节元件来调节。

35.根据权利要求34的成像方法，其中所述调色剂层厚度调节元件包括一种弹性元件。

36.根据权利要求20的成像方法，其中所述调色剂是根据权利要求2-19中任何一项的调色剂。

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