CN1770025B - 载体组合物 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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。
背景技术
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。
发明内容
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
-约450
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体有利地作为载体磁心材料，因为它们的密度低于常规磁心。在包括混合显影体系的显影体系中，更低密度的载体较少对调色剂粒子滥用。由于更低密度的载体较少对调色剂粒子滥用，可以降低用于调色剂的添加剂数量，它增加显影剂寿命和增加显影剂外壳中的摩擦稳定性。
另外，已经发现由不规则形状磁心提供的增加的表面积允许更多的调色剂粒子由载体粒子充电。当作为导电载体加工时，不规则的形状也提供更好的导电性。进一步发现载体的不规则形状降低调色剂在载体表面上的楔入，提供更长的载体寿命。
在此采用的载体磁心也显示这种特性使得调色剂粒子能够获得正电荷或负电荷；能够在静电成像设备中存在的显影剂槽中所需的流动性能；能够在成像刷显影工艺中形成磁刷和具有所需机械老化特性。
合适的不规则形状铁氧体粒子的平均粒度为约40微米-约180微米，包括约65微米-约110微米。粒子的几何形状相似于水雾化铁和合金磁心的几何形状，是不规则的和具有许多峰和谷，与静电复印铁氧体磁心的球形状相对。与钢磁心(图3B)比较的这样不规则形状铁氧体粒子(图3A)的例子在图3A-3B展示的显微照片中显示。
另外，不规则形状铁氧体磁心的组合物包括Fe2O2，和二价金属氧化物，如FeO、CaO、MgO、CoO、NiO等。优选，磁心包括如下式的组成：MnFe3O4。
合适的市售不规则铁氧体包括，但不限于由PowdertechInternational Corp.(芝加哥，伊利诺斯)生产的那些。
典型地对于球形铁氧体而言，α，或电导率的log对调色剂浓度的斜率是＞4的大数。由于调色剂有效阻断载体与载体的接触并使显影剂是更绝缘的，当调色剂浓度增加时电导率快速变化。对于非常不规则的载体粒子，α是小数(即2或更小)和由于另外的调色剂可在载体表面的谷中存在，不阻断载体与载体的接触，所以电导率不随调色剂浓度的增加而变化。
一般而言，本示例性实施方案的不规则铁氧体磁心包括在磁心材料上施加的涂料。可以应用本领域已知的任何合适的涂料材料。可以由本领域已知的任何合适方法将涂料施加到磁心材料。一次涂覆的不规则铁氧体粒子(图4A-4B)显示与钢(图4C-4D)相同的表面积覆盖率(SAC)和在图4A-4D中展示的显微照片中显示。
这些树脂可以单独或组合使用。载体涂料的存在数量为载体粒子的约0.1wt％-约2.0wt％，包括载体粒子的约0.3wt％-约1.0wt％，进一步包括载体粒子的约0.3wt％-约0.8wt％，但是其它数量是合适的，条件是达到本发明的目的。涂覆的载体粒子的直径通常可以为例如约25-约1000微米，和约40-约150微米，因此允许这些粒子具有足够的密度和进而避免在显影工艺期间对静电图像的粘合。
本示例性实施方案的不规则铁氧体载体可以由本领域已知的任何方法制备。例如，这样的方法包括混合不规则形状铁氧体载体磁心与涂料材料；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合到不规则铁氧体磁心；加热不规则铁氧体磁心和涂料材料的混合物到约350
-约450的温度；和然后冷却涂覆的载体粒子。
另外的有效合适措施可用于施加聚合物混合物涂料到载体粒子的表面。
涂覆的载体磁心(或载体粒子)然后可以与调色剂组合物混合以生产显影剂组合物。调色剂组合物包括着色剂，树脂和/或各种内部和/或外部电荷控制剂。磁铁矿Fe3O4也可以加入以产生磁性墨水字符识别(MICR)调色剂。
许多公知的合适颜料或染料可以选择作为用于调色剂粒子的着色剂，包括例如用于黑调色剂的着色剂，炭黑、苯胺黑染料、灯黑、氧化铁、磁铁矿、及其混合物。颜料，它优选是炭黑，应当以足够的数量存在以使调色剂组合物高度着色。因此，颜料粒子或染料的存在数量为约3wt％-约20wt％，基于调色剂组合物的总重量，然而，可以选择更小或更大数量的颜料粒子，条件是达到本公开内容的目的。
当颜料粒子由磁铁矿组成时，它是氧化铁(FeO，Fe2O3，Fe3O4)的一种混合物，包括市售为Mapico Black的那些，它们在调色剂组合物中存在的数量为约10wt％-约70wt％，和优选约20wt％-约50wt％。
树脂粒子以足够，但有效的数量存在，因此当其中包含10wt％颜料，或着色剂如炭黑时，选择约90wt％树脂材料。然而通常，假如达到本公开内容的目的，调色剂组合物由约85wt％-约97wt％调色剂树脂粒子，和约3wt％-约15wt％颜料粒子如炭黑组成。
也包括在本公开内容范围中的是由如下物质组成的着色调色剂组合物：调色剂树脂粒子，载体粒子和作为颜料或着色剂的品红色、青色和/或黄色粒子，以及其混合物。
作为一种优选的调色剂树脂可以选择二羧酸和包括二酚的二醇的酯化产物，参考U.S.3,590,000，该文献的公开内容在此完全引入作为参考。其它优选的调色剂树脂包括苯乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯/丁二烯共聚物、从双酚A和环氧丙烷的反应获得的聚酯树脂、和从对苯二甲酸二甲酯，1，3-丁二醇，1，2-丙二醇和季戊四醇的反应得到的支化聚酯树脂。
通常，混合约1重量份-约5重量份调色剂粒子与约10重量份-约300重量份根据本公开内容的方法制备的载体粒子。
本公开内容的调色剂组合物可以由许多已知的方法制备，所述方法包括熔体共混调色剂树脂粒子，和本公开内容的颜料粒子或着色剂，随后机械研磨。其它方法包括本领域公知的那些如喷雾干燥、熔体分散、分散聚合和悬浮聚合。在一种分散聚合方法中，在受控条件下喷雾干燥树脂粒子和颜料粒子的溶剂分散体以得到所需的产物。
另外，本公开内容的调色剂和显影剂组合物可以选择用于其中包含常规光感受器的静电摄影成像工艺，该光感受器包括无机和有机光感受器成像元件。成像元件的例子是硒、硒合金、和其中包含添加剂或掺杂剂如卤素的硒或硒合金。此外，可以选择有机光感受器，其示例性例子包括由转印层和光生层组成的层状感光器件，参考U.S.4,265,990，该文献的公开内容在此完全引入作为参考，和其它相似层状感光器件。光生层的例子是三角形硒、金属酞菁、无金属酞菁和氧矾基酞菁。作为电荷传递分子可以选择在’990专利中公开的芳基二胺。同样，可以选择squaraine化合物、噻喃
材料等作为光生颜料。这些层状元件通常是带负电的，因此要求带正电的调色剂。用于本公开内容的其它感光器件包括聚乙烯基咔唑-4-二甲基氨基亚苄基、苯酰胼；2-亚苄基-氨基咔唑、4-二甲基氨基-亚苄基、(2-硝基亚苄基)-对溴苯胺；2，4-二苯基-喹唑啉；1，2，4-三嗪；1，5-二苯基-3-甲基吡唑啉、2-(4’-二甲基氨基苯基)-苯并唑(benzoaxzole)；3-氨基咔唑、聚乙烯基咔唑-三硝基芴酮电荷转移配合物、及其混合物。另外，本公开内容的显影剂组合物特别用于静电摄影成像工艺和设备，其中选择了移动传递机构和移动充电机构；和其中选择了偏转的柔性层状成像元件，参考U.S.4,394,429和4,368,970，该文献的公开内容在此完全引入作为参考。
涂覆的载体磁心然后可以与调色剂组合物混合以生产显影剂组合物。本示例性实施方案的双组分显影剂材料，它包括不规则形状铁氧体磁心和调色剂，用于显影工艺的第一步骤。在显影工艺期间，调色剂粒子连接到潜像，在光电导表面上形成调色剂粉末图像。第一步骤也可以转移调色剂到给体辊，然后将调色剂转移到粉末云，和最后它转移到潜像，在光电导表面上形成调色剂粉末图像(混合无清除显影(HSD)***)或将调色剂直接从给体辊转移到潜像，在光电导表面上形成调色剂粉末图像(混合跃迂间隙显影(HJD)***)。调色剂粉末图像随后转印到复印片。最后，加热调色剂粉末图像以便以图像结构形式永久将其熔凝到复印片上。本示例性实施方案的显影剂可用于本领域已知的任何显影***或工艺。
实施例1
对于载体采用调色剂粒子进行试验，该载体包括不规则形状铁氧体磁心以改进摩擦稳定性，即当显影剂老化时降低显影剂的摩擦。
如在此所述，已经发现不规则形状铁氧体磁心的使用增加显影剂寿命并有益于显影剂材料组，该材料组具有在显影剂外壳中的增加的摩擦稳定性。采用常规载体磁心的显影剂在零通过量的显影剂外壳中老化五小时显示随时间的变化。从SEM和XPS分析，疏松添加剂(～15％二氧化硅，～12％氧化钛，和～5％ZnSt表面积覆盖率)，在较短的时间内在显影剂外壳中连接到常规载体珠粒的高电荷区域。这些添加剂随时间楔入聚合物涂料。另外，楔入调色剂从0.2wt％增加到1.5wt％。显影剂性能通过添加剂移动、添加剂楔入和调色剂楔入控制。通过降低载体的密度，在载体和调色剂之间的物理相互作用强度降低，因此降低添加剂和调色剂楔入载体表面的聚合物涂料的速率。采用不规则铁氧体磁心进行测试显示在显影剂外壳中老化的载体具有不如标称材料突出的摩擦减弱速率。
另外，已经发现不规则形状铁氧体磁心产生相对于球形状铁氧体磁心改进的电导率。不规则形状铁氧体的电导率比球形状铁氧体大两个数量级(10-9对球形铁氧体的10-11Mho-cm)。
表1比较一些不规则形状铁氧体磁心和标称雾化铁磁心的各种性能。不规则铁氧体磁心形状相似于雾化钢但具有较低的密度。
表1
标称和不规则形状铁氧体的磁心性能
| 铁 | 铁氧体 | ||
| 磁心性能 | Ancorsteel (77μm) | 不规则形状 铁氧体(61μm) | 不规则形状 铁氧体(90μm) |
| 摩擦(μC/g) | 33.2 | 16.9 | 23.8 |
| 体积尺寸(0.5)(μm) | 80.9 | 60 | 90.4 |
| 细粒(％＜38μm) | 1.5 | 8.8 | 3.81 |
| 电导率(mho/cm)(10伏) | 7.9E-08 | 1.5E-09 | 1.63E-08 |
| 击穿电压(伏) | 43.8 | 60.8 | 38 |
| 堆密度(g/cc) | 2.8 | 2.1 | 2.1 |
| 真密度(g/cc) | 7.9 | 5.04 | 4.89 |
| 饱和磁化强度(Emu/g) | 194 | 91 | 92 |
| BET(cm<sup>2</sup>/g) | 349 | 767 | 268 |
从上表显见，铁氧体磁心的堆密度和真密度低于铁磁心而电导率是可比的。
表2
铁载体和不规则形状铁氧体载体的载体性能
| 载体 | 摩擦 | 电导率y | 击穿电压 |
| 不规则 铁氧体 | 40.5 | 1.37E-09 | 110.8 |
| 铁 | 45.17 | 1.51E-10 | 119.2 |
实施例II
在另一个研究中，测定采用不规则形状铁氧体载体的显影剂的各种性能。外壳包含3.45kg黑显影剂和由2∶1比例的标称黑调色剂补充。采用横跨电线的850VAC振幅测试材料。这在15小时内在20％、50％和2％面积覆盖率下，在等于100ppm的显影剂外壳速度下使用对于产量提及的补充剂进行。在4.5％左右控制显影剂的调色剂浓度。这在70
和50％相对湿度下进行。将铁载体采用相同的黑调色剂制成显影剂和作为对照物在相同的条件下测试。
图1显示在2％面积覆盖率下随时间的测试和对照调色剂的摩擦的图。如在图1中所示，测试调色剂的摩擦发现为24-33μC/g，它相当接近对照调色剂的范围。对照调色剂的摩擦范围是26-36μC/g。在材料之间的最大δ大约是5μC/g，它在此测试的噪声范围之内。因此两种材料具有相同的充电特性。
摩擦电充电值的已知量度是At，它定义为：At＝(摩擦电充电值)×(TC+K)。术语“TC”表示调色剂浓度。数值“K”是0-约10，且优选为1的数值。数值“K”是调色剂和载体尺寸的函数并且通常对于固定的调色剂和载体尺寸是恒定的。依赖于调色剂的极性，At和摩擦电充电值两者可以是正值或负值。摩擦电值At例如讨论于E.J.Gutman等，静电复印两组分显影剂，成像科学和技术杂志(Journal ofImaging Science and Technology)，Vol.36，No.4，pp.335-349(1992年7-8月)，该文献的公开内容完全引入作为参考。
据信At显著降低调色剂浓度对摩擦电充电值的影响。由于如在以上公式反映的那样At与摩擦电充电值正比例相关，应理解为通常At或摩擦电值的任何讨论适用于另一个。例如，本公开内容的实施方案可导致显影剂At的大小的增加的讨论也启示摩擦电充电值大小的增加；但对于在恒定摩擦电值下操作的静电复印显影***而言，在调色剂浓度的增加中反映At大小的增加。At的单位是10-2微库仑/g。摩擦电充电值可以由包括已知法拉第笼技术的任何合适方法测定。
测试材料的At为136-193。同时对于研究的第一半对照物的At为169-206。在材料之间的δ大约为33点。再次此δ小于测量技术中预期噪声和显示材料具有同等的充电特性。
另外，注意到不规则铁氧体载体与铁载体相比显示低的调色剂楔入。载体楔入下降使载体老化降低和使显影剂的寿命增加。因此，此实施例显示不规则铁氧体载体磁心的使用可降低显影剂老化同时提供与常规磁心相比令人满意的摩擦电性能。
参考图2，显示在各种调色剂浓度下对于从标称载体和不规则铁氧体载体两者的显影剂除去的调色剂内聚数据。图2显示随时间的调色剂内聚百分比。内聚的拟合由公式Y＝Y0+a(1-e-bx)表示。在公式中，Y0＝0时刻的值，A+Y0＝渐近线，并且b驱动所述速率。整个术语大概描述了嵌入调色剂表面的添加剂。如在图2中所示，在使用不规则形状铁氧体载体的***中存在更低的调色剂内聚。另外，在使用不规则形状铁氧体载体的***中调色剂内聚或“添加剂嵌入”的速率也更低。更低的调色剂内聚意味着在***中存在降低的调色剂老化。降低的调色剂老化允许***中更大调色剂流动更长的时间。这可改进或，至少不导致显影性的降低。
因此，使用不规则形状铁氧体载体磁心是有益的。其原因包括但不限于：(i)比钢低的密度越低，调色剂老化越少-展示更低的内聚；(ii)不规则铁氧体磁心能够在更高TC下运行，它降低调色剂老化；(iii)不规则铁氧体磁心可以具有更锐的边缘而制备以改进给体辊成膜；(iv)更柔软的磁刷应用是可能的，它降低调色剂的老化；和(v)摩擦显现为在定影测试中是非常稳定的。
载体实施例III
在不规则形状铁氧体磁心上0.4％(wt％)聚甲基丙烯酸甲酯涂覆载体的制备
通过在Munson型共混机(型号#MX-1，从Munson MachineryCompany Inc.，Utica，NY获得)中，通过使181.4克聚甲基丙烯酸甲酯(购自Soken Chemical&Engineering Co.，Ltd.东京，日本的MP-116)与100磅90微米体积中值直径的不规则形状铁氧体磁心(从Powdertech获得-磁心尺寸在此和所有如下载体实施例中由标准激光衍射技术测定)结合混合磁心/聚合物预混物而制备。混合在27.5rpm下以30分钟的时间完成。这些产生在钢磁心上均匀分布和静电连接的聚合物，如由目测观察测定的那样。
然后将获得的混合物在七英寸I.D.旋转炉(从HarperInternational Inc.，Lancaster NY获得)中在6rpm、475克/分钟的进料速率和0.6度的炉角度的条件下加工。给出的条件(rpm、进料速率和角度)是影响停留时间和体积装载量的一些主要因素，它们是熔凝涂料到载体磁心的所需参数。停留时间计算为在窑的马弗区段(加热区段)中磁心/聚合物混合物的重量和材料进料速率的商。在以上所述设定值下获得的材料停留时间是16.4分钟。以上所述设定值下窑的体积装载量是窑总体积的5.15％。在这些条件下材料的峰值床温度是441，因此引起聚合物熔融和熔凝到磁心。这在磁心上产生连续均匀的聚合物涂层。所使用的载体粉末涂覆工艺例如，描述于U.S.专利4,935,326，5,015,550，4,937,166，5,002,846和5,213,936，这些文献的公开内容在此完全引入作为参考。
最终产物由载体磁心与在表面上总量0.4wt％的聚(甲基丙烯酸甲酯)组成。此载体的重量百分比在此和所有如下载体实施例中通过将熔凝载体和载体磁心重量之间的差值除以熔凝载体重量而确定。
然后在此和所有如下载体实施例中通过混合100克以上制备的载体与4.5克8.45微米体积中值直径(体积平均直径)青色调色剂制备显影剂组合物。青色调色剂组合物由Polytone-C青色15:3颜料，通过线性双酚A环氧丙烷富马酸酯聚合物的反应性挤出获得的部分交联的聚酯树脂组成。调色剂组合物包含作为外部表面添加剂的1.93wt％疏水性40纳米尺寸氧化钛，3.36wt％的30纳米尺寸疏水性二氧化硅，0.1wt％的12纳米尺寸疏水性二氧化硅和0.5wt％的硬脂酸锌。最终的调色剂组合物的熔体流动指数是9。将此显影剂在50％RH和70
下调节1小时。将获得的显影剂在油漆震动器中在715rpm下在4盎司广口瓶中震动并在20分钟之后取出0.30克样品。其后，载体粒子上的摩擦电电荷由已知的法拉第笼工艺测定，并且在载体上测量出34.8微库仑每克的负电荷。此外，通过形成载体粒子的0.1英寸磁刷，和通过跨越刷施加30伏电势测量电导率而测定的载体电导率是3.57×10-10(ohm-cm)-1。因此，这些载体粒子是导电的。
载体实施例IV
在不规则形状铁氧体磁心上1.0％(wt％)聚甲基丙烯酸甲酯涂覆载体的制备
如在载体实施例III中所述，通过混合453.6克聚甲基丙烯酸甲酯(MP-116)与100磅90微米体积中值直径不规则形状铁氧体磁心制备磁心/聚合物预混物。
随后，将获得的混合物在三英寸I.D.旋转炉(从HarperInternational Inc.，Lancaster NY获得)在6rpm，475克/分钟的进料速率和0.6度的炉角度的条件下加工。在以上所述设定值下获得的材料停留时间是27.8分钟。以上所述设定值下窑的体积装载量是窑总体积的9.62％。在这些条件下材料的峰值床温度是438
，因此引起聚合物熔融和熔凝到磁心。最终产物由载体磁心与在表面上总量1.0wt％的聚(甲基丙烯酸甲酯)组成。
然后如在载体实施例III中所述制备显影剂组合物。其后，载体粒子上的摩擦电电荷由已知的法拉第笼工艺测定，和在载体上测量出37微库仑每克的负电荷。此外，通过形成载体粒子的0.1英寸磁刷，和通过跨越刷施加30伏电势测量电导率而测定的载体电导率是7.59×10-10(ohm-cm)-1。
综上所述，本发明提供的部分技术方案如下：
1.一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。
2.一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℉-约450℉的温度；和
冷却涂覆的载体粒子。
3.一种显影剂组合物，包括：
包括i)不规则形状铁氧体磁心和ii)施加到所述不规则铁氧体磁心的涂料材料的载体粒子；和
调色剂组合物。
4.一种形成显示的方法，该方法包括：
在成像元件上产生静电潜像；和
通过使成像元件与显影剂组合物接触而显影潜像，其中显影剂组合物包括i)包括不规则形状铁氧体磁心和涂料材料的载体粒子；和ii)至少一种连接到载体粒子上的调色剂粒子。
Claims (3)
1.一种显影剂组合物，
包含：
含有
i)不规则形状铁氧体磁心，
其中所述不规则形状铁氧体磁心由以下组成：
Fe2O2
或者所述不规则形状铁氧体磁心由以下组成：二价金属氧化物，其选自FeO、CaO、MgO、CoO或NiO，或所述不规则形状铁氧体磁心由以下组成：MnFe3O4，和
ii)施加到所述不规则铁氧体磁心的涂料材料的载体粒子；
和
调色剂组合物；
其中，所述载体粒子具有2或更小的α值，所述α值意思是电导率的log对调色剂浓度的斜率。
2.权利要求1的显影剂组合物，其中所述涂料材料的存在数量为载体粒子的0.3wt％-1.0wt％。
3.一种形成显示的方法，该方法包括：
在成像元件上产生静电潜像；和
通过使成像元件与显影剂组合物接触而显影潜像，其中显影剂组合物包含
i)含有如权利要求1定义的不规则形状铁氧体磁心，和涂料材料的载体粒子；
和
ii)至少一种连接到载体粒子上的调色剂粒子；其中所述载体粒子具有2或更小的α值，所述α值意思是电导率的log对调色剂浓度的斜率。
Applications Claiming Priority (3)
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| US10/982716 | 2004-11-05 | ||
| US10/982,716 | 2004-11-05 | ||
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