TWI444789B - 磁性調色劑 - Google Patents

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Description

磁性調色劑
本發明有關利用電子照像術、靜電記錄、靜電印刷或調色劑噴射系統記錄之記錄程序中所使用之磁性調色劑。
近年來，諸如影印機及列印機等影像形成裝置隨著在用於各種目的及各種環境中之用途獲得進展，該等影像形成裝置試圖獲致更高速度、更高影像品質及更高安定性。例如，主要用於辦公室之列印機已用於嚴苛之環境，即使在此種情況下保證安定的影像品質對列印機而言變得相當重要。
在影印機及列印機中，該等裝置在小型化及節省能源以期彼等對於安裝地方及使用環境無偏好之情況下可使用方面獲得進展，由於利用磁性調色劑之磁性單一組分顯影系統在這些方面較有利，故較佳係使用磁性單一組分顯影系統。在該磁性單一組分顯影系統中，磁性調色劑係使用內部設有磁場產生機構(諸如磁鐵輥)之調色劑承載構件(下文稱為「顯影套筒」)來保留，且輸送至顯影區以進行顯影。該磁性調色劑亦主要藉由調色劑與提供構件(諸如顯影套筒)之摩擦電荷之間的滑動摩擦所致之摩擦充電提供電荷。
在磁性調色劑易於帶靜電之低溫及低濕度環境中，調色劑之電荷量大幅增加之所謂充電(charge-up)現象可能損及該調色劑之顯影性能。即，已充電(charged up)之任何調色劑可能留在顯影套筒上，且此可導致影像密度降低，或可使其上之整體調色劑不均勻地充電而導致諸如模糊之影像瑕疵。為了解決此問題，已提出許多方法，該等方法中添加導電細微粒子作為調色劑粒子之外部添加劑以控制該調色劑所需之充電性。例如，眾所周知使用呈已令碳黑緊固地附著或黏著於調色劑粒子表面狀態的磁性調色劑以例如避免該調色劑過度充電且使其電荷分布均勻。然而，調色劑粒子表面上存在此等導電細微粒子一方面在電荷易於洩漏之環境(諸如高溫及高濕度環境)中可能使該調色劑充電不均勻或不足。且，調色劑粒子本身之間或調色劑與調色劑層厚度控制構件之間的滑動摩擦可能導致該調色劑之外部添加劑掉落或埋在該等調色劑粒子中，造成低充電安定性。
由於具有此等問題，為了使得調色劑即使在嚴苛環境下亦具有安定顯影性能，已研究藉由不控制外部添加劑而是控制該調色劑的原料以及控制其分散狀態來改善其充電性。
本發明人所進行之研究已揭露調色劑粒子內部局部存在磁性材料且調色劑粒子表面上實質上不存在磁性材料的調色劑具有高電阻，且因其粒子表面由樹脂組成之故，其易於導致充電(charge-up)。又，當磁性材料局部存在或保持黏聚在調色劑粒子中時，該調色劑可能具有不均勻充電性。結果，影像中可能發生稱之為套筒重像之色調不均勻性，或純黑影像中可能發生低密度均勻性。
為了解決上述問題，亦提出控制是為調色劑粒子中之磁性材料的分散狀態指數之介電損耗角正切因數(dielectric dissipation factor)(tanδ)，以使得調色劑安定以抗環境變化時之顯影性能任何改變。
在PTL 1中，磁性材料之粒子表面性質及粒子形狀係受控制以使該磁性材料低度黏聚，以便使該磁性材料可分散於整體調色劑粒子中以控制調色劑的損耗角正切因數(dissipation factor)(tanδ)，藉此調節該調色劑之充電性及改善其顯影性能。又，PTL 2及PTL 3中，在一嘗試中於高溫範圍之介電損耗角正切因數(dielectric dissipation factor)(tanδ)及在常溫範圍之介電損耗角正切因數(dielectric dissipation factor)(tanδ)係受控制以使調色劑的充電性隨環境變化的改變較少。
然而，該等方法均針對如何將磁性材料分散在整體調色劑粒子中，因此不足以避免磁性材料裸露在調色劑粒子表面。若磁性材料保持裸露在調色劑粒子表面，則其保持裸露之點成為電荷洩漏位置，而導致電荷不足且進一步造成該調色劑具有不均勻電荷量分布。在此種情況下，發生選擇性顯影，其中只有具有適當電荷量之調色劑參與顯影，而具有低電荷量之調色劑累積在顯影裝配件內部，導致諸如模糊之影像瑕疵。
同時，在PTL 4與PTL 5中，使磁性材料存在距調色劑粒子表面指定距離內，且亦避免磁性材料裸露在調色劑粒子表面，藉此使調色劑之充電性隨環境變化的改變較少。為此，調色劑係經結構化以使得存在較高密度之分布有磁性材料之層存在粒子表面附近。磁性材料存在粒子表面附近且不裸露於表面避免在低溫及低濕度環境下發生充電(charge-up)，同時使得可能隨著電荷量分布變廣而發生的選擇性顯影較少發生。此避免發生任何影像密度降低及任何諸如模糊等之影像瑕疵。此外，由於避免磁性材料裸露在調色劑粒子表面，故避免在高溫及高濕度環境下洩漏電荷，使得調色劑具有抗任何環境變化之安定充電性。
然而，由於該磁性材料以較高密度存在調色劑粒子表面附近，磁性材料粒子可能在調色劑粒子中彼此黏聚。磁性材料粒子之此種彼此黏聚被視為係由當磁性材料粒子表面經不均勻疏水處理時留在該等粒子表面之羥基彼此之任何相互吸引力所導致。當微觀時此種磁性材料分散狀態影響調色劑之充電均勻性，因此尤其是在對於充電而言嚴苛之環境(例如高溫及高濕度環境)中以高速進行顯影時，在調色劑粒子本身之間可能有電荷量差異，因而導致套筒重像或密度不均勻性。
在PTL 6中，提出使用在磁性材料粒子表面之Si元素數量係經指定且同時該等磁性材料表面已經表面改質劑改質之磁性材料，藉此改善調色劑之環境安定性。然而，有進一步改善空間以使磁性材料粒子表面均勻疏水。使磁性材料疏水影響該磁性材料在調色劑粒子中之分散狀態，此外亦影響調色劑之水吸收性，而大幅影響在高溫及高濕度環境中之顯影性能的安定性。
引用列表 專利文獻
PTL 1：日文專利申請案早期公開案第2003-195560號
PTL 2：日文專利申請案早期公開案第2005-157318號
PTL 3：日文專利申請案早期公開案第2003-330223號
PTL 4：日文專利申請案早期公開案第2008-015221號
PTL 5：國際公開案第2009/057807號
PTL 6：日文專利申請案早期公開案第H10-239897號
本發明已考慮上述先前技術所具有的問題。更明確地說，本發明目的係提供調色劑粒子本身之間的摩擦充電方面具有較優良均勻性以及亦具有較優良充電安定性，且具有對使用環境無任何相依性的安定顯影性能之磁性調色劑。本發明另一目的係提供較少導致任何影像密度降低及任何諸如模糊及重像等影像瑕疵的磁性調色劑。
本發明係關於一種磁性調色劑，其包含磁性調色劑粒子，每一磁性調色劑粒子包括含黏合劑樹脂及磁性材料之磁性調色劑基底粒子；及無機細微粉末；
(a)該磁性調色劑在100 kHz之頻率及30℃之溫度下的介電損失因數(dielectric loss factor)(ε")為2.5×10-1 pF/m或更高至7.0×10-1 pF/m或更低，且介電損耗角正切因數(dielectric dissipation factor)(tanδL )為3.0×10-2 或更低；
(b)該磁性調色劑在100 kHz之頻率下其介電損耗角正切因數(tanδ)在60℃至140℃之溫度範圍內具有最大值(tanδH )；且
tanδH 及tanδL 符合(tanδH -tanδL )3.0×10-2 。
根據本發明，可獲得調色劑粒子之間的摩擦充電方面具有較優良均勻性以及亦具有較優良充電安定性，且具有對使用環境無任何相依性的安定顯影性能之磁性調色劑。亦可獲得較少導致任何影像密度降低及任何諸如模糊及重像等影像瑕疵的磁性調色劑。
從以下範例具體實例並參考附圖將明暸本發明之其他特徵。
本發明之磁性調色劑係具有下述之磁性調色劑粒子之磁性調色劑：該磁性調色劑粒子具有含至少黏合劑樹脂及磁性材料之磁性調色劑基底粒子；及無機細微粉末之磁性調色劑粒子；且(a)在100 kHz之頻率及30℃之溫度下的介電損失因數(ε")為2.5×10-1 pF/m或更高至7.0×10-1 pF/m或更低，且介電損耗角正切因數(tanδL )為3.0×10-2 或更低，及(b)在100 kHz之頻率下其介電損耗角正切因數(tanδ)在60℃至140℃之溫度範圍內具有最大值(tanδH )，其中tanδH 及tanδL 符合(tanδH -tanδL )3.0×10-2 之關係式。
介電損失因數(ε")之值慣用作表示電荷損耗(介電損失)之容易性之指數。可以說，該介電損失因數(ε")愈高，則電荷愈容易損耗，且磁性調色劑更不容易導致充電(charge-up)。然而，若介電損失因數(ε")之值太高，該磁性調色劑無法保留電荷，因而無可避免地造成低顯影性能。
本發明人已發現磁性調色劑在100 kHz之頻率及30℃之溫度下的介電損失因數(ε")可設在2.5×10-1 pF/m或更高至7.0×10-1 pF/m或更低之範圍內，且介電損耗角正切因數(tanδL )為3.0×10-2 或更低，此使得可避免該磁性調色劑充電(charge up)及洩漏電荷二者。如此，磁性調色劑可獲致對使用環境無任何相依性之安定充電性。
此處，將該頻率設為100 kHz作為測量該介電損失因數(ε")之標準的原因係其為檢查調色劑粒子中之磁性材料分散狀態的較佳頻率。若其為低於100 kHz之頻率，該介電損失小到難以發現該磁性調色劑之介電損失因數(ε")之任何改變。另一方面，若其係高於100 kHz之頻率，當溫度改變時，待發現之介電特性之差異小到不合需要。又，30℃之溫度係假設影像形成期間在處理匣內部之溫度而設定之溫度。
若介電損失因數(ε")小於2.5×10-1 pF/m，該磁性調色劑可能非常容易保留電荷以致易於導致在低溫及低濕度環境中充電。若發生大幅充電，於使用初始階段可能發生模糊及密度降低。即使在使用初始階段未看到此種影像瑕疵，在磁性調色劑具有更廣電荷量分布時，例如在發生選擇性顯影下長時間使用之後，或在長時間留置之後可能發生模糊及密度降低。特別是，當在使用中補足新磁性調色劑然後使顯影裝配件內部之磁性調色劑在具有廣電荷量分布之狀態下靜置一段時間，可能發生在其後重現之影像上可看到密度降低或由此明顯發生模糊。
若介電損失因數(ε")大於7.0×10-1 pF/m，該磁性調色劑具有低電荷保持性，因此電荷均勻性不足或不具有任何電荷之磁性調色劑可能增加導致模糊。即使在使用初始階段未看到任何影像瑕疵，亦可能發生顯影裝配件內部之磁性調色劑在長時間使用之後或長時間留置之後具有廣電荷量分布而導致模糊。尤其在電荷易於洩漏的高溫及高濕度環境下明顯發生此現象。
在該磁性調色劑中，可藉由控制磁性材料存在調色劑粒子表面附近之狀態而將介電損失因數(ε")控制在上述範圍內。為了使介電損失因數(ε")值高，可使該磁性材料存在調色劑粒子表面或存在調色劑粒子表面附近。該磁性材料(其電阻低於樹脂)可多數存在調色劑粒子表面或存在調色劑粒子表面附近，此使得電荷能適當地損耗。然而，因為介電損失因數(ε")可能過大以致於使電荷明顯洩漏，故使磁性材料裸露於調色劑粒子表面並非較佳做法。為了符合本發明中之介電損失因數(ε")，可使磁性材料存在部分粒子表面但不使其裸露於調色劑粒子表面。另一方面，為了減低介電損失因數(ε")值，可使磁性材料少量存在調色劑粒子表層，且該磁性材料可分散遍佈於調色劑粒子之內部(「個別」調色劑粒子內部)。
此外，在本發明中，除了介電損失因數(ε")在上述範圍內之特徵外，該磁性調色劑在100 kHz之頻率及30℃之溫度下的介電損耗角正切因數(tanδL )為3.0×10-2 或更低，其中該磁性調色劑之調色劑粒子本身之間的摩擦充電均勻性高，且可迅速提高充電。
該介電損耗角正切因數(tanδ)係表示為介電損失因數(ε")/介電常數(ε')之值，且慣用於作為介電特性之指數。在介電損耗角正切因數(tanδ)小的情況下，磁性調色劑可能非常容易發生介電極化以致於可迅速且均勻地充電。由於該介電損耗角正切因數(tanδL )係在本發明之3.0×10-2 或更低之範圍內，之後即使因例如磁性調色劑已置於高溫及高濕度環境中而導致電荷量降低的情況下，較少發生諸如套筒重像之影像瑕疵。
另一方面，當介電損耗角正切因數(tanδL )大於3.0×10-2 時，充電上升可能非常緩慢以致於提供任何均勻電荷，且因此在該磁性調色劑已置於高溫及高濕度環境下之後可能發生影像瑕疵。特別是，在使用中補足新磁性調色劑然後使顯影裝配件內部之磁性調色劑在具有廣電荷量分布之狀態下靜置一段時間且在之後重形影像時易於發生此等影像瑕疵。所補充之磁性調色劑與現有磁性調色劑之間存在電荷量差異，其中在充電上升方面較差的任何磁性調色劑可能無法抵消此種電荷量差異，因而導致套筒重像。
為了改善磁性調色劑之充電性，控制該磁性調色劑之介電損失因數(ε")與介電損耗角正切因數(tanδL )兩者是非常重要的。即使該介電損失因數(ε")在上述範圍內，若介電損耗角正切因數(tanδL )在超出3.0×10-2 之範圍，充電之均勻性可能變差，因而導致受環境影響之影像瑕疵。另一方面，即使介電損耗角正切因數(tanδL )為3.0×10-2 或更低，若介電損失因數(ε")在上述之外，該充電可能缺乏安定性，因而導致在選擇性顯影時伴隨發生模糊。
該介電損耗角正切因數(tanδ)可藉由控制磁性材料在調色劑粒子中之分散狀態而加以控制。令該磁性材料無任何黏聚地散布在調色劑粒子中使得介電極化容易發生，且此可使介電損耗角正切因數(tanδ)之值小。另一方面，令該磁性材料黏聚以使得介電極化不容易發生而可使介電損耗角正切因數(dielectric dissipation factor)(tanδ)之值大。因此，可避免磁性材料在調色劑粒子中黏聚，且此可使介電損耗角正切因數之值為3.0×10-2 或更低，以及可使該磁性調色劑之充電均勻性獲得改善。
介電損耗角正切因數(tanδ)通常具有溫度相依性，其中本發明人已發現當磁性調色劑中在60℃至140℃之溫度範圍內具有最大值(tanδH )且該最大值(tanδH )與該介電損耗角正切因數(tanδL )之差在特定範圍內時，可更加改善該等調色劑粒子本身之間的摩擦充電之均勻性。
除了材料的分散狀態之外，介電損耗角正切因數(tanδ)之值大幅取決於黏合劑樹脂之組成(構成)。樹脂之內部狀態隨溫度上升而改變，且因此介電損耗角正切因數之值(tanδ)亦變化。因此，介電損耗角正切因數(tanδ)之值亦可藉由選擇該黏合劑樹脂來控制。例如，使用聚酯樹脂作為該黏合劑樹脂之情況下，(tanδH -tanδL )之值可大於使用苯乙烯-丙烯酸系樹脂之情況下之值。
重要的是，在100 kHz之頻率下之介電損耗角正切因數(tanδ)在60℃至140℃之溫度範圍內顯示最大值(tanδH )，且(tanδH -tanδL )值符合以下關係式：0<tanδH -tanδL 3.0×10-2 。
附帶地，在用於調色劑之樹脂於固定時需要熔融的情況下，其在100 kHz之頻率下之介電損耗角正切因數(tanδ)通常在60℃至140℃之溫度範圍內顯示最大值。
已發現即使利用具有類似最大值(tanδH )之黏合劑樹脂的磁性調色劑顯示受磁性材料在調色劑粒子中之分散狀態影響的不同值。當磁性材料存在黏聚時，任何磁性調色劑具有較大最大值(tanδH )。本發明人認為其相關原因如下述。玻璃轉化溫度(Tg)為低於60℃之調色劑在溫度為60℃或更高之許多情況下，該樹脂軟化而使得調色劑不具粒子邊界。在該樹脂已軟化之狀態中，保持以高密度存在調色劑粒子表面附近之磁性材料易於再次黏聚。磁性材料當中具有高度黏聚性者在已軟化之樹脂中進一步黏聚，且此可為令該最大值(tanδH )變大的因素。
(tanδH -tanδL )之值小的事實顯示在當高溫時(在固定時)不受粒子邊界影響之情況下的調色劑介電特性以及在室溫下具有粒子邊界之調色劑介電特性之間的差異小。即使在室溫下調色劑粒子中之磁性材料的微觀分散性相似，在高溫下已去除粒子邊界之影響的情況下可能發生黏聚。於高溫下發生此種磁性材料之黏聚之磁性調色劑中，可能形成大的(tanδH -tanδL )值。
根據本發明人所進行之研究，該磁性調色劑在(tanδH -tanδL )之值為3.0×10-2 或更低時其充電均勻性以及充電迅速性方面尤其良好。即使在對於充電而言尤其嚴苛之環境下，如在高溫及高濕度環境下以高速進行顯影時，可避免發生影像密度之任何不均勻性。
為了使(tanδH -tanδL )之值小，較佳係另外避免磁性材料微觀黏聚以使得該磁性材料保持散布於調色劑粒子中至即使在高溫時不再發生黏聚之程度。
本發明中，該磁性調色劑之介電損失因數(ε")、介電損耗角正切因數(tanδL )及(tanδH -tanδL )之值係受控制以獲致在任何環境變化下具有優良充電均勻性及優良充電安定性的磁性調色劑。
本發明所使用之磁性材料可另外在攪拌速度為100 rpm時較佳地具有總能量(TE)為500 mJ或更高至2,000 mJ或更低，此係以粉末流性測量儀測量。該磁性材料之流性係與調色劑粒子中之磁性材料的分散性有關。由於該磁性材料具有不大於2,000 mJ之總能量(TE)，該磁性材料具有高流性以致於容易高度控制調色劑粒子中之磁性材料的分散性。具有高流性之磁性材料可避免在黏合劑樹脂(單體)中黏聚且可經分散。
磁性材料之流性相當大程度地受到磁性材料粒子表面之疏水處理影響。已經疏水處理之磁性材料的水吸附性低於任何未經處理之磁性材料，因此可具有更高流性，故可改善其在調色劑粒子中之分散性。此外，疏水處理之條件可受控制，且此使得該磁性材料分布在調色劑粒子表面附近但不使該磁性材料裸露於調色劑粒子表面。
磁性氧化鐵亦可用作磁性材料，且可在已令矽多數存在磁性氧化鐵粒子表面之後對其進行疏水處理(表面處理)。由於磁性材料在調色劑粒子中之分散性獲得更多改善，故此做法較佳。由於磁性氧化鐵粒子表面對於疏水處理劑(表面處理劑)具有較高親和力，故令矽存在磁性氧化鐵粒子表面使得能獲致均勻疏水處理，且使該磁性材料的流性獲得更多改善。此外，疏水處理劑可經水解以使其反應性更高。此造成其與磁性氧化鐵粒子表面的牢固化學結合，而使得能獲致更均勻疏水處理。有關磁性材料之疏水處理方法的細節係於後文描述。
令該磁性材料具有大粒徑使其流性更高且其總能量(TE)更小，且因此改善該磁性材料之分散性。然而，若該磁性材料之粒徑過大，則其易於裸露在調色劑粒子表面，且因此較佳係該磁性材料的體積平均粒徑(Dv)為0.40 μm或更小。
另一方面，令該磁性材料具有小粒徑使得其流性較低，因而令該磁性材料易於以微觀黏聚狀態存在調色劑粒子中，且因此較佳係該磁性材料的體積平均粒徑(Dv)為0.10 μm或更大。
磁性材料之流性相當大程度地受到磁性材料粒子表面之水吸附性影響。在磁性氧化鐵中，諸如羥基之官能基存在磁性氧化鐵粒子表面，且彼等吸附水而形成不良流性之原因。因此，非常重要的是藉由化學性改質該等官能基(藉由處理粒子表面)而使水避免此種吸附。此處，本技術中習知矽烷化合物、鈦酸鹽化合物、鋁酸鹽化合物等作為表面處理劑，且所有該等表面處理劑可經水解以進行與存在磁性氧化鐵粒子表面上之羥基的縮合反應，且此形成其與該磁性氧化鐵粒子表面的牢固化學結合而形成疏水性。考慮到處理均勻性，由於矽烷化合物比其他化合物更能避免在水解之後的自身縮合，故以矽烷化合物尤佳。
然而，若處理不均勻，即使已經表面處理之磁性材料仍可能具有較大水吸附性，由於此種磁性材料的流性可能低，故其並非較佳磁性材料。本發明人進行之研究已揭露出在此種經處理磁性材料中，其每單位面積水吸附性為0.30 mg/m2 或更低可能較佳。此種情況下，磁性材料被視為整體粒子表面經特別良好之處理。
此外，較佳係磁性氧化鐵粒子表面上存在特定數量之矽。此種情況下，該磁性氧化鐵粒子表面對於矽烷化合物之親和力經改良，且以該矽烷化合物處理之均勻性亦被視為獲得更多改善。至於矽之數量，至該磁性氧化鐵分散於氫氯酸水溶液且於其中溶解直到鐵之溶解百分比以該磁性氧化鐵中所含的全體鐵元素計已達5質量%時，已溶出之矽之數量以該磁性氧化鐵質量計較佳可為0.05質量%或更多至0.50質量%或更低。
此處，關於該磁性氧化鐵之鐵元素的溶解百分比。鐵元素之溶解百分比為100質量%係磁性氧化鐵完全溶解之狀態，且意指該數值愈接近100質量%，則該磁性氧化鐵溶出愈多。因此，一般認為鐵元素溶解至高達5質量%之溶解百分比時的元素數量表示存在該磁性氧化鐵粒子表面上之元素數量。
至於可較佳地用於磁性材料粒子表面之疏水處理的矽烷化合物，可使用已經水解處理之矽烷偶合劑，其較佳係使用以下所示之通式(A)所表示的烷基烷氧基矽烷。任何烷氧基矽烷之水解使其末端成為OH基，且因此該烷氧基矽烷對於存在磁性材料粒子表面上的OH基可具有高親和力。此使得該處理劑容易地吸附在未經處理之磁性材料粒子表面上，且因此該等表面可充分地覆蓋有該處理劑，而任何未經處理之部分可能仍難以覆蓋。
Rm SiYn 　(A)
其中R表示烷氧基或羥基；m表示1至3之整數；Y表示烷基或乙烯基，該烷基可具有諸如胺基、羥基、環氧基、丙烯酸基或甲基丙烯酸基之官能基作為取代基；及n表示1至3之整數，條件為m+n=4。
通式(A)所表示之烷基烷氧基矽烷可包括例如乙基三乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、二乙基二乙氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、三乙基甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、異丙基三乙氧基矽烷、異丙基三甲氧基矽烷、正丁基三甲氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷及異丁基三乙氧基矽烷。
其中，從使磁性材料具有高疏水性觀點來看，較佳可使用以下式(B)所表示之烷基三烷氧基矽烷。
Cp H2p+1 -Si-(OCq H2q+1 )3 　(B)
其中p表示2至20之整數，及q表示1至3之整數。
在上式中，若p小於2，該化合物無法使磁性材料具有充足疏水性。若p大於20，雖然可有充足疏水性，但該化合物的立體阻礙隨著所具有的碳鏈愈長而愈大，因此容易不利於均勻及緻密處理。為了符合處理均勻性及充足疏水性，p較佳可為4或更低，且特佳為3或4。當p為3時，可充分地使磁性材料具有疏水性，同時每單位面積所被吸附之該處理劑的分子數量非常多，以致於經處理磁性材料粒子表面的均勻性可獲多更多改善。又，當p為4時，在經處理磁性材料粒子表面上之處理劑亦維持在高密度。即，考慮到同時獲致疏水性及處理均勻性，高度控制磁性調色劑之製造中磁性材料於磁性調色劑中之存在狀態，且能使磁性材料分布在調色劑粒子表面附近，較佳係p為3或4。若q大於3，該烷基三烷氧基矽烷可能具有低反應性，使得難以令磁性材料具有充足疏水性。因此，較佳係使用q表示1至3之整數(更佳係為1或2之整數)的烷基三烷氧基矽烷。
在使用上述矽烷偶合劑之情況中，該處理可單獨使用該矽烷偶合劑進行，或合併使用數種種類進行。合併使用數種種類時，該處理可分別使用個別偶合劑進行，或該處理可同時使用該等偶合劑進行。
為了改善表面處理之均勻性，該矽烷化合物較佳可具有50%或更高之水解百分比，70%或更高更佳。具有50%或更高之水解百分比的矽烷化合物係經由與磁性氧化鐵粒子表面的羥基等之氫鍵結而吸附在其上，此可經加熱然後脫水形成二者之間的牢固化學結合。另一方面，任何未經水解處理的矽烷化合物在表面處理時於約100℃至120℃下加熱時可能從該磁性氧化鐵粒子表面不想要地揮發。為此，對該矽烷化合物進行水解處理，且此使得該磁性氧化鐵粒子表面能更大程度地受此種處理劑處理，使得表面處理之均勻性獲得更多改善。此處，矽烷化合物之水解百分比為將已完全水解之烷氧基矽烷定義為水解百分比=100%，並由此減掉任何殘餘烷氧基之比例之狀態下所得之值。
該烷氧基矽烷之水解可藉由例如下列方法進行。
通常，pH愈低且該液體溫度愈高，該烷氧基矽烷可愈容易被水解，同時亦易於發生自身縮合。然而，使用可提供高剪力之分散裝置(例如使用分散葉片)時，可使烷氧基矽烷及水之間的接觸面積較大，因而促進極有效率地水解。
更明確地說，該烷氧基矽烷可緩慢引至pH已調整至4或更高至6或更低的水溶液或醇與水之混合溶劑，且所獲得之混合物可藉由例如分散葉片攪拌以進行均勻分散。此期間，形成之分散液較佳可具有35℃或更高至50℃或更低之液體溫度。在此種條件下，烷氧基矽烷可高百分比水解且同時避免發生自身縮合。
該經處理磁性材料可藉由例如以下方法製造。
首先，在二價鐵鹽水溶液中添加相對該鐵組分而言當量或多於當量之鹼(諸如氫氧化鈉)，以製備含氫氧化亞鐵之水溶液。在如此製備之水溶液中吹入空氣，同時使該水溶液之pH維持在pH 7.0或更高，當該水溶液以70℃或更高加熱時使該氫氧化亞鐵發生氧化反應，以先形成作為磁性氧化鐵粒子之核心的晶種。
其次，於含有該晶種之漿體狀液體中添加含有以先前所添加之鹼的數量計約一當量之硫酸亞鐵的水溶液。該氫氧化亞鐵之反應持續，同時該液體之pH維持在5.0或更高至10.0或更低並於其中吹入空氣，以使磁性氧化鐵粒子圍繞該作為核心之晶種生長。
該磁性材料之粒子形狀及磁性性質可藉由選擇任何所期望之pH、反應溫度、空氣吹入率及攪拌條件而加以控制。反應溫度愈低及吹入的空氣愈多，該磁性材料愈容易製成細微粒子。又，隨著氧化反應進展，該液體之pH偏向酸性側，但該液體之pH較佳係經調整成不低於5.0。在氧化反應完成之後，添加矽源(諸如矽酸鈉)，且將該液體之pH調整為5.0或更高至8.0或更低。藉由此做法，在磁性氧化鐵粒子表面上形成矽之塗層。如此獲得之磁性氧化鐵粒子可經過濾，然後清洗，接著藉由慣用方法全部乾燥，以獲得該磁性氧化鐵。此處，於該氧化反應完成之後待添加的矽源(諸如矽酸鈉)之數量可經調節以控制存在該磁性氧化鐵粒子表面上之矽元素數量。
其次，在上述磁性氧化鐵粒子表面上進行使用矽烷化合物之表面處理。該表面處理包括乾式製程及濕式製程。當該表面處理係以濕式製程進行時，在氧化反應已完成之後將經乾燥之磁性材料再分散於水性介質中，或在氧化反應已完成之後將藉由清洗及過濾所獲得之磁性材料在未乾燥情況下再分散於另一水性介質中。具體地說，於徹底攪拌該再分散產物時添加矽烷化合物烷氧基矽烷，且在水解之後所形成之分散液的溫度升高，或在水解之後所形成之分散液的pH經調整至鹼性側以進行疏水處理。
在乾式製程及濕式製程二者製程當中，於表面處理之步驟中，矽烷化合物係以氫鍵結方式吸附於磁性材料粒子表面上，然後進行乾燥步驟以接著進行脫水縮合反應以獲得牢固鍵結。
使用矽烷化合物之處理較佳可藉由乾式製程進行，其中其係以氣相進行。本發明人認為其原因如下。在乾式製程中，水僅少量存在反應系統中，因此該矽烷化合物中所含之任何疏水基及該水可能難以形成氫鍵。如此，與存在大量水之濕式製程相較，與磁性材料粒子表面之氫鍵結可為相當高百分比以使得能使用矽烷化合物更均勻且有效率地疏水處理。
接著茲舉例說明具體乾式製程。乾式製程包括揮發處理劑以使其黏附於磁性材料基質之處理方法、藉由使用諸如噴霧乾燥器之裝置將處理劑噴在磁性材料基質上之方法，及在藉由使用諸如Henschel混合機之裝置施加剪力之下攪動處理劑與磁性材料基質之方法。特別是，於攪動未經處理磁性材料時將矽烷化合物之水解產物逐滴加入其中且藉由諸如Henschel混合機之裝置進一步攪動所獲得之混合物的方法是簡單且較佳。獲得該矽烷化合物之水解產物保持吸附於粒子表面上之磁性材料，然後將其加熱以接著進行脫水縮合反應，如此可獲得已經疏水處理之磁性材料。
本發明中，至該磁性氧化鐵分散於氫氯酸水溶液且於其中溶解直到鐵元素之溶解百分比以該磁性氧化鐵中所含的全體鐵元素計已達5質量%時，已溶出之鹼金屬及/或鹼土金屬之總數量以該磁性氧化鐵質量計較佳0.010質量%或更低。由於使用矽烷化合物之處理可更均勻，故此種金屬實質上或完全不存在該磁性氧化鐵粒子表面上是極佳。本發明人認為其原因如下：到目前所述為止，較佳者係令氫鍵結發生在羥基之間或矽烷醇基與磁性氧化鐵粒子表面上的矽烷化合物之間，然後進行脫水以提供其等彼此之化學結合的磁性氧化鐵。然而，若鹼金屬及/或鹼土金屬多存在磁性氧化鐵粒子表面上，該等金屬元素可能與該等羥基或矽烷醇基配位而不想要地阻礙其與矽烷化合物氫鍵結。此被視為由於該等羥基及矽烷醇基為陰離子，然而鹼金屬及鹼土金屬為陽離子所致，因此後者傾向於與羥基或矽烷醇基電配位。此可能無法避免地損及使用矽烷化合物之處理的均勻性。
磁性氧化鐵粒子表面上之鹼金屬及/或鹼土金屬的存在數量可藉由在製造磁性氧化鐵之後使其與離子交換樹脂離子交換而加以控制。
具體地說，將如上述在水性系統中所製造之磁性氧化鐵過濾及清洗，然後再次引至水中以使其再形成漿體。在如此獲得之漿體中導入該離子交換樹脂，然後攪拌以移除該鹼金屬及/或鹼土金屬。之後，可以篩網過濾該離子交換樹脂以移除該離子交換樹脂。此時，存在該磁性氧化鐵粒子表面上的鹼金屬及/或鹼土金屬總數量可藉由選擇攪拌時間及待導入之離子交換樹脂之量而加以控制。
本發明之磁性調色劑可藉由任何習知方法製造。為了獲得符合本發明所指定之物理性質的磁性調色劑，適用在水性介質中之製造方法。
作為在水性介質中之製造方法，可包括分散聚合、締合黏聚(association agglomeration)、溶液懸浮(solution suspension)及懸浮聚合。本發明之磁性調色劑可藉由懸浮聚合製造，且因可容易符合本發明中之較佳物理性質，故以此方法特佳。在懸浮聚合中，可聚合單體及磁性材料(及另外隨意的聚合起始劑、交聯劑、電荷控制劑及其他添加劑)係經均勻溶解或分散以獲得可聚合單體組成物。之後，將該可聚合單體組成物添加至含有分散安定劑之連續相(例如水相)中且使用適當攪拌器分散於其中，以進行聚合反應來獲得具有所期望粒徑之調色劑粒子(下文對其添加任何外部添加劑之前適於作為調色劑粒子時稱為「調色劑基底粒子」)。在藉由該懸浮聚合所獲得之調色劑粒子中，個別調色劑粒子保持均勻之實質球形，因此可使本發明所欲的電荷量分布之均勻性更高。
以下茲描述本發明之磁性調色劑中所含的組分。
本發明之磁性調色劑含有黏合劑樹脂。用於本發明之磁性調色劑中的黏合劑樹脂可包括苯乙烯及其衍生物之均聚物，諸如聚苯乙烯及聚乙烯基甲苯；苯乙烯共聚物，諸如苯乙烯-丙烯共聚物、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-丙烯酸二甲基胺基乙酯共聚物、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-甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯共聚物、苯乙烯-甲基乙烯基醚共聚物、苯乙烯-乙基乙烯基醚共聚物、苯乙烯-甲基乙烯基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯共聚物、苯乙烯-順丁烯二酸共聚物及苯乙烯-順丁烯二酸酯共聚物；及聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇縮丁醛(polyvinyl butyral)、聚矽氧樹脂、聚酯樹脂、聚醯胺樹脂、環氧樹脂及聚丙烯酸樹脂，可使用其中任一者。彼等可單獨使用或併用二或更多種。其中，考慮到磁性調色劑之顯影性能，以苯乙烯及丙烯酸系單體之共聚物所組成的苯乙烯-丙烯酸系樹脂為佳。
本發明之磁性調色劑可隨意地與電荷控制劑混合以改善充電性能。可使用任何習知電荷控制劑作為該電荷控制劑。特別是，以可提供快速充電以及可安定地維持固定電荷量的電荷控制劑為佳。此外，當調色劑粒子係如隨後詳細說明藉由聚合作用直接製造時，使用低聚合抑制作用且實質上無任何溶解化物進入水性分散介質的電荷控制劑特佳。在此等電荷控制劑當中，其可能特別包括芳族羧酸(諸如水楊酸、烷基水楊酸、二烷基水楊酸、萘甲酸及二羧酸)之金屬化合物；偶氮染料或偶氮顏料之金屬鹽或金屬錯合物；具有磺酸基、磺酸鹽基或磺酸酯基之聚合物或共聚物；及硼化合物、脲化合物、矽化合物及杯芳烴(carixarene)作為負電荷控制劑。至於正電荷控制劑，其可包括四級銨鹽、側鏈中具有此種四級銨鹽之聚合性化合物、胍化合物、苯胺黑化合物及咪唑化合物。
特別是，具有磺酸基、磺酸鹽基或磺酸酯基之聚合物或共聚物是較佳，因其具有高極性以致於當與懸浮聚合併用時容易令其存在調色劑粒子表面。
作為結合該磁性調色劑與電荷控制劑之方法，可使用將電荷控制劑內部添加於該等調色劑粒子之方法。在磁性調色劑係藉由懸浮聚合製造的情況下，常用方法係在可聚合單體組成物粒化之前將電荷控制劑添加於其中之方法。又，可在水中形成油滴以實施聚合時或在聚合之後添加已溶解或懸浮有電荷控制劑之可聚合單體，以進行晶種聚合以便均勻覆蓋磁性調色劑粒子表面。又，將電荷控制劑添加於調色劑粒子，然後可在施加剪力之下將彼等混合及攪動以使該電荷控制劑結合於磁性調色劑粒子表面部分。
從享有高影像品質觀點來看，本發明之磁性調色劑較佳係其重量平均粒徑(D4)可為3 μm或更大至10 μm或更小，更佳為4 μm或更大至9 μm或更小。
從使固定性能、貯存安定性及顯影性能間達到平衡之觀點來看，本發明之磁性調色劑的玻璃轉化溫度(Tg)較佳為40.0℃或更高至70.0℃或更低。
本發明之磁性調色劑較佳可具有核心-外殼結構以更大幅改善進行顯影之性能。此係由於該磁性調色劑具有數層外殼層，因而可具有均勻粒子表面性質，其流性經改善，以及亦具有均勻充電性能之故。
從充電安定性觀點來看，在該等外殼層中，較佳係使用非晶形高分子材料，該非晶形高分子材料之酸值較佳可為5.0 mgKOH/g或更高至20.0 mgKOH/g或更低。使用此種高分子材料外殼使得核心均勻覆蓋有該外殼，因此即使在長期貯存期間可避免任何低熔點物質(諸如蠟)滲至調色劑粒子表面。
作為形成外殼之具體方法，可使用將作為外殼之細微粒子埋入核心粒子的方法。在水性介質中製造磁性調色劑的情況下，可令該等作為外殼之細微粒子黏附於該等核心粒子。又，在溶液懸浮(solution suspension)或懸浮聚合之情況下，可使用親水樹脂作為該作為外殼的高分子材料，且此使得可藉由利用樹脂之親水性令此種高分子材料局限在與水之界面(即，磁性調色劑粒子表面附近)來形成該等外殼。此外，亦可藉由所謂晶種聚合來形成外殼，根據晶種聚合，使單體在核心粒子表面上膨脹然後將之聚合。
以非晶形聚酯樹脂作為形成外殼之樹脂特佳，其原因係非晶形聚酯樹脂可極大程度產生上述效果之故。
作為該非晶形聚酯樹脂，可使用由醇組分及酸組分所構成之任何習用非晶形聚酯樹脂。有關此二組分茲舉例說明如下。
作為醇組分，可包括乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、環己烷二甲醇(cyclohexane dimethanol)、丁二醇、辛二醇、環己烯二甲醇(cyclohexene dimethanol)、氫化雙酚A及雙酚衍生物。
作為二價羧酸，可包括苯二羧酸或其酐類，諸如鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸及鄰苯二甲酸酐；烷基二羧酸，諸如丁二酸、己二酸、癸二酸及壬二酸，或其酐類，或經具有6至18個碳原子之烯基取代之其他丁二酸或其酐；及不飽和二羧酸，諸如反丁烯二酸、順丁烯二酸、檸康酸及伊康酸，或其酐類。
該醇組分可另外包括諸如甘油、季戊四醇、山梨醇、山梨醇酐等多元醇以及酚醛清漆酚樹脂之氧烯醚作為多元醇組分。作為該酸組分，可包括多元酸組分多羧酸，諸如偏苯三甲酸、苯均四酸、1,2,3,4-丁烷四甲酸、二苯甲酮四甲酸及其酐類。
特別是，有鑑於使用雙酚A之環氧烷加成產物所合成的非晶形聚酯樹脂的電荷特性及環境安定性較優良，故使用該種非晶形聚酯樹脂作為醇組分為佳。此種情況下，環氧烷的平均添加莫耳數量較佳為2.0莫耳或更多至10.0莫耳或更少。
形成外殼之高分子量材料亦可具有2,500或更高至20,000或更低之數量平均分子量(Mn)。
在根據本發明製造磁性調色劑粒子時，構成可聚合單體組成物之可聚合單體可包括以下者：苯乙烯單體，諸如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯及對乙基苯乙烯；丙烯酸酯，諸如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸2-氯乙酯及丙烯酸苯酯；甲基丙烯酸酯，諸如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸二甲基胺基乙酯及甲基丙烯酸二乙基胺基乙酯；及其他單體，諸如丙烯腈、甲基丙烯腈及丙烯醯胺。該等單體任一者可單獨使用或以二或多種之混合物形式使用。在前述單體中，較佳可單獨或以與其他單體之混合物形式使用苯乙烯或苯乙烯衍生物。考慮到顯影性能及磁性調色劑之運作性能，其係較佳。
當磁性調色劑粒子係藉由可聚合單體係在水性介質中聚合之方法製造時，所使用之聚合起始劑較佳係半生期為0.5小時或更長至30.0小時或更短者。該聚合起始劑亦可使用之添加量以100質量份該可聚合單體計為0.5質量份或更多及20.0質量份或更少。作為具體聚合起始劑，其可包括偶氮型或二偶氮型聚合起始劑，諸如2,2'-偶氮雙-(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮雙異丁腈、1,1'-偶氮雙(環己烷-1-碳腈)、2,2'-偶氮雙-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈及偶氮雙異丁腈；及過氧化型聚合起始劑，諸如過氧化苯甲醯基、甲基乙基酮過氧化物、過氧碳酸二異丙酯、氫過氧化異丙苯、過氧化2,4-二氯苯甲醯、過氧化月桂醯、過氧化二月桂醯、過氧-2-乙基已酸三級丁酯，及過氧新戊酸三級丁酯。
在製造磁性調色劑粒子時，可隨意地添加交聯劑，該交聯劑之添加量較佳係以100質量份該可聚合單體計為0.01質量份或更多至10.00質量份或更少。此處，作為該交聯劑，可使用主要具有至少兩個可聚合雙鍵之化合物。其可包括例如芳族二乙烯基化合物，諸如二乙烯苯及二乙烯萘；具有兩個雙鍵之羧酸酯，諸如二丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯，及二甲基丙烯酸1,3-丁二醇酯；二乙烯基化合物，諸如二乙烯苯胺、二乙烯基醚、二乙烯基硫醚及二乙烯基碸；及具有至少三個乙烯基之化合物；其任一者可單獨使用或以二或多種之混合物形式使用。
在藉由聚合作用製造該磁性調色劑粒子之情況下，將藉由適當添加上述組成調色劑之材料且將彼等均勻溶解或分散所製備之可聚合單體組成物懸浮於含有分散安定劑之水性介質中。此處，可連續地使用諸如高速攪拌器之高速分散機或超音波分散機以使該等調色劑粒子具有所期望粒子大小。此使更容易令所形成之調色劑粒子具有明確粒子大小分布。當添加聚合起始劑時，其可於將其他添加劑添加於該可聚合單體的同時添加，或可在將彼等懸浮於水性介質之前一刻混合。又，已溶解於可聚合單體或溶劑中之聚合起始劑可在粒化之後立刻或在聚合反應開始之前添加。
粒化之後，可使用一般攪動器以維持粒子之狀態且亦可防止該等粒子沉浮的程度進行攪動。
當藉由聚合作用製造磁性調色劑粒子時，可使用任一習知表面活性劑或有機或無機分散劑作為分散安定劑。特別是，由於無機分散劑幾乎不會導致任何有害超細粉末且因其立體阻礙可達成分散安定性之故，較佳係使用無機分散劑。因此，即使改變反應溫度時，其幾乎不會喪失安定性，容易清洗，且幾乎不會負面影響調色劑，因此較佳可使用無機分散劑。此等分散劑之實例可包括磷酸多價金屬鹽，諸如磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸鋁、磷酸鋅及羥基磷灰石；碳酸鹽，諸如碳酸鈣及碳酸鎂；無機鹽，諸如偏矽酸鈣、硫酸鈣及硫酸鋇；及無機化合物，諸如氫氧化鈣、氫氧化鎂及氫氧化鋁。任一無機分散劑可使用之添加量較佳係以100質量份該可聚合單體計為0.20質量份或更多及20.00質量份或更少。上述分散安定劑亦可單獨使用或併用其二或多種。
在聚合該可聚合單體之步驟中，該聚合作用可在設於40℃或更高之聚合溫度下進行，且常在50℃或更高至90℃或更低之溫度下進行。
完成上述步驟之後，可藉由慣用方法對所獲得之聚合調色劑粒子進行過濾、清洗及乾燥以獲得磁性調色劑粒子。如此獲得之磁性調色劑粒子可隨意地與稍後所述之無機細微粉末混合，使該無機細微粉末黏附於該磁性調色劑粒子表面。亦可***分級步驟(在與該無機細微粉末混合之前)以去除粗粉末且細微粉末與該磁性調色劑粒子混合地存在。
本發明之磁性調色劑係具有無機細微粉末之磁性調色劑。可使用氧化矽、氧化鈦或氧化粉末作為該無機細微粉末。亦可使用氧化矽與任何其他金屬氧化物之複合粉末。
在本發明中，該無機細微粉末較佳可為已經疏水處理之無機細微粉末。由於磁性調色劑之環境安定性可獲得改善，故此做法較佳。
在本發明之磁性調色劑中，只要實質上不受負面影響，可進一步使用其他添加劑，該等其他添加劑可包括例如潤滑劑粉末，諸如聚二氟乙烯粉末、硬脂酸鋅粉末及聚偏二氟乙烯粉末；研磨劑，諸如氧化鈰粉末、碳化矽粉末及鈦酸鍶粉末；流性提供劑，諸如氧化鈦粉末及氧化鋁粉末；及抗結塊劑；以及反極性有機細微粒子及無機細微粒子，其亦可少量用作顯影性促進劑。該等添加劑亦可在其粒子表面疏水處理之後使用。
接著茲說明測量本發明磁性調色劑之個別物理性質的方法。
(1)調色劑之介電損失因數(ε")及介電損耗角正切因數(tanδ)：本發明之磁性調色劑的介電特性係藉由以下方法測量。
使用4284A Precision LCR Meter(由Hewlett-Packard Co.所製)，在1 kHz及1 MHz之頻率校正之後於100 kHz之頻率下測量複合介電常數以計算介電損失因數(ε")及介電損耗角正切因數(tanδ)。具體地說，秤重數量為1.0 g之磁性調色劑，然後在施加19,600 kPa(200 kg/cm2 )之負荷下歷時2分鐘期間將之模製成直徑為25 mm且厚度為1 mm或更小(較佳為0.5至0.9 mm)圓盤狀測量樣本。將該測量樣本裝入裝配有直徑為25 mm之介電常數測量機具(電極)的ARES(由Rheometric Scientific F.E. Ltd.所製)，然後加熱至80℃之溫度以使其熔融且固定於其上。然後，將該樣本冷卻至25℃，然後加熱至150℃，在對該樣本施加0.49 N(50 g)之負荷的狀態下保持恆定100 kHz之頻率，同時在每分鐘2℃之加熱速率下以15秒之間隔取得測量值。從求得之測量值測定介電損失因數(ε")、介電損耗角正切因數(tanδL )及介電損耗角正切因數(tanδH )。
(2)磁性材料之總能量(TE)：在本發明所使用之磁性材料中，當攪拌速度為100 rpm時使用粉末流性分析儀Powder Rheometer FT-4(由Freeman Technology Ltd.所製)測量總能量(TE)(下文經常簡稱為「FT-4」)。
具體地說，藉由下列操作測量。此處，在所有操作中，使用以FT-4測量專用之直徑為48 mm的葉片作為螺旋漿式葉片[見圖1A及1B，其使用由SUS不鏽鋼製成者(型號：C210)，其中在48 mm×10 mm之刀盤(blade plate)中心存在法線方向之旋轉軸，且該刀盤以其最外邊緣(各離旋轉軸24 mm之部分)成70°且各離旋轉軸12 mm之部分成35°之方式逆時鐘輕輕扭轉，下文經常簡稱為「葉片」]。
將已在23℃且60%RH之環境下靜置至少3天之磁性材料置入以FT-4測量專用之直徑50 mm且容積為160 ml之圓筒分離容器(型號：C203；該容器底部至分離部分之高度為82 mm；下文經常簡稱「容器」)，至距離容器底部95 mm之高度，藉此形成該磁性材料之粉末層。
(2-1)調節操作：
(a)在相對於粉末層表面順時鐘之旋轉方向(藉由葉片之旋轉將該粉末層打鬆之方向)，該葉片之旋轉速度設為葉片的最外邊緣的圓周速率為60 mm/sec，且以垂直方向穿入粉末層之速度設為令葉片移動時其最外邊緣所拉出之軌跡與該粉末層表面之間的所形成角(下文簡稱為「形成角」)為5度之速度，其中使該葉片從粉末層表面穿入至離該粉末層底部10 mm之位置。然後，相對於粉末層表面順時鐘之旋轉方向，以旋轉速度為60 mm/sec且以垂直方向穿入粉末層之速度設為使該形成角為2度之速度的狀態操作該葉片使其穿入該粉末層至離其底部1 mm之位置，接著，相對於粉末層表面順時鐘之旋轉方向，以旋轉速度為60 mm/sec且自該粉末層拉出之速度設為使該形成角為5度之速度的狀態移動該葉片且拉出至離該粉末層底部100 mm之位置(即，在該粉末層表面上方5 mm)。在該葉片完全拉出之後，以小運動交替順時鐘與逆時鐘旋轉，藉此震落任何黏附於該葉片之調色劑。
(b)上述(2-1)-(a)之一系列操作進行五次，藉此移除陷在粉末層中之任何空氣，以形成安定粉末層。
(2-2)分離操作：該粉末層係在使用上述FT-4測量專用之室的分離部分整平，以去除在該粉末層上方部分之任何調色劑，藉此形成具有相同體積之粉末層。
(2-3)測量操作：
(i)TE之測量
(a)進行上述(2-1)-(a)之操作一次。其次，在相對於粉末層表面逆時鐘之旋轉方向(由該葉片之旋轉推動該粉末層之方向)，該葉片之旋轉速度設為100 mm/sec之速度且以垂直方向穿入粉末層之速度設為使該形成角為5度之速度，其中使該葉片穿入該粉末層直到離其低部10 mm之位置。之後，相對於粉末層表面順時鐘之旋轉方向，以旋轉速度為60 mm/sec且以垂直方向穿入粉末層之速度設為使該形成角為2度之速度的狀態操作該葉片使其穿入該粉末層至離其底部1 mm之位置。然後，相對於粉末層表面順時鐘之旋轉方向，以旋轉速度為60 mm/sec且自該粉末層拉出之速度設為使該形成角為5度之速度的狀態拉出該葉片至離該粉末層底部100 mm之位置。在該葉片完全拉出之後，以小運動交替順時鐘與逆時鐘旋轉，藉此震落任何黏附於該葉片之調色劑。
(b)重複進行上述(2-3)-(a)的葉片穿入及拉出操作七次，且在第七次操作時於葉片旋轉速度為100 mm/sec且從離該粉末層底部100 mm之位置處開始該測量。當令葉片穿入該粉末層至離其底部10 mm之位置時所獲得之轉矩及垂直負荷的總和作為該TE。
(3)磁性材料之體積平均粒徑(Dv)：將待觀察之磁性材料充分分散在環氧樹脂中，然後在40℃溫度之環境下固化2天以獲得經固化產物。藉由切片機將所獲得之經固化產物切片以製備樣本，其中在使用透射電子顯微鏡(TEM)以40,000倍拍攝之照片上測量可見區域中之磁性氧化鐵的100個粒子之粒徑。然後，根據等於該磁性材料之粒子投射面積的圓等效直徑計算體積平均粒徑(Dv)。
(4)磁性材料之BET比表面積：磁性材料之BET比表面積係根據JIS Z8830(2001)測量。具體測量方法如下：作為測量儀器，使用自動比表面積/孔分布測量儀器「TriStar 3000」(由Shimadzu Corporation所製)，其使用根據定容法之氣體吸附法作為測量系統。該測量之設定條件及所測量資料之分析係使用該儀器所附的專用軟體「TriStar 3000 Version 4.00」進行。真空泵、氮氣進料管及氦氣進料管亦連接至該儀器。氮氣係用作吸附氣體，且採用藉由BET多點法計算之值作為本發明所提及之BET比表面積。
使用此儀器之測量係根據該儀器所附的「TriStar 3000 Manual V4.0」進行。具體地說，該測量係以下列程序進行。
精確秤重由玻璃製成且已經徹底清洗然後乾燥的專用取樣室(桿徑：3/8英吋；容積：約5 ml)之毛重。然後，藉由使用濾筒將約3.0 g之磁性材料(磁性氧化鐵)置入該取樣室。
將置入有磁性氧化鐵之取樣室設置於「預處理儀器VacuPrep 061(由Shimadzu Corporation所製)」中，且在23℃下持續真空除氣約10小時。此處，在真空除氣期間，該除氣係於控制閥時逐漸進行，以使得該磁性材料磁性氧化鐵不會被真空泵吸入。該室內部之壓力隨著除氣而逐漸降低，最終成為約0.4 Pa(約3毫托耳)。在該真空除氣完成之後，氮氣逐漸流入該樣本室以使其內部回到大氣壓力，其中自該預處理儀器卸下該取樣室。然後，精確秤重該取樣室之質量，從與該取樣室毛重的差計算該磁性氧化鐵之精確質量。此時，該取樣室保持由橡皮塞覆蓋以使得該取樣室中之磁性氧化鐵可不被水等污染。
其次，將容納磁性氧化鐵之上述取樣室的桿部裝配專用「等溫套」。然後，將專用填料棒***該取樣室，且將該取樣室設置於該儀器之分析口。此處，該等溫套係一圓筒形構件，其內表面係由多孔材料構成且其外表面係由不透性材料構成，其能藉由毛細現象吸收給定數量之液態氮。
隨後，測量該取樣室之自由空間，包括連接至該取樣室之儀器。藉由在23℃下使用氦氣測量該取樣室之容積，然後在使用液態氮令該取樣室冷卻之後藉由使用氦氣同樣地測量其容積，其中藉由轉化該等容積之間的差來計算自由空間。氮之飽和蒸氣壓力Po(Pa)亦藉由使用該儀器內建之Po管分別地自動測量。
其次，使該取樣室內部真空除氣，然後在持續真空除氣同時使用液態氮冷卻該取樣室。之後，將氮氣逐步導入該取樣室以使氮分子吸附在磁性氧化鐵上。此時，藉由在任何時間測量均衡壓力P(Pa)獲得吸收等溫線，因此將該吸收等溫線轉化成BET曲線。此處，收集相對壓力Pr之點設為總共6點，其為0.05、0.10、0.15、0.20、0.25及0.30。就所獲得之測量資料而言，直線係藉由最小平方法繪製，而Vm係從該直線的傾斜與截距計算。此外，該Vm之值係用於計算上述磁性氧化鐵之BET比表面積。
(5)鐵元素溶解百分比，以及矽、鹼金屬及鹼土金屬含量：本發明中，磁性氧化鐵之鐵元素的溶解百分比以及相對於該鐵元素溶解百分比之鐵元素以外之金屬元素的含量可由下述方法測定。具體地說，將3升去離子水置入5升燒杯中，然後水浴加熱至50℃。在該經加熱水中加入25 g之磁性材料基質且攪拌之。接著，將優質氫氯酸加入其中以製備3莫耳/升之氫氯酸水溶液，然後將磁性氧化鐵溶解於其中。在該溶解開始直到已完全溶解成透明狀之過程中，取樣該溶液數十次，且以篩網開口為0.1 μm之膜過濾器立刻過濾由此取樣所獲得之個別樣本以收集濾液。將該等濾液各置於電漿發射光譜(ICP，感應耦合電漿)以定量測定該鐵元素及鐵元素以外之金屬元素，然後根據下式求出各樣本之鐵元素溶解百分比。鐵元素溶解百分比=(樣本中之鐵元素濃度/完全溶解時之鐵元素濃度)×100。
亦測定各樣本中之矽、鹼金屬及鹼土金屬之含量，且從上述測量所獲得之鐵元素溶解百分比與該測量期間所偵測到之元素的含量之間的關係測定直到鐵元素溶解百分比為5%時所存在之矽、鹼金屬及鹼土金屬的含量。
(6)經處理磁性材料的每單位面積水吸附性：測量所使用之經處理磁性材料的BET比表面積及水吸附性，且本發明之經處理磁性材料的每單位面積水吸附性係使用如此求得之數值計算。
首先，使該經處理磁性材料在溫度30℃及濕度80%之環境下靜置72小時，然後使用Hiranuma Sangyo Co.,Ltd.所製之水含量測量儀器測量該經處理磁性材料之水吸附性。具體地說，併用微量水含量測量儀器AQ-100、自動加熱汽化水含量測量系統AQS-2320及自動水汽化儀器SE320，且藉由卡爾費雪(Karl Fischer)庫侖滴定法測量該經處理磁性材料中之水含量。使用等候時間(間隔)控制法作為測量方法。將時間設為40秒；加熱溫度為120℃；及經處理磁性材料之進料量為2.0 g。藉由該測量獲得每單位面積水吸附性。
使用如此獲得之每單位面積水吸附性及以與上述(4)相同方式測量之經處理磁性材料的BET比表面積之值來計算該經處理磁性材料的每單位面積水吸附性。
實施例
以下藉由提供製造實例及操作實例更詳細說明本發明。在下列配方中，所有出現之份數表示質量份。
磁性氧化鐵1之製造
在50升之含有2.0莫耳/升之Fe2+ 的硫酸亞鐵水溶液中，混合55升之4.0莫耳/升氫氧化鈉水溶液，然後攪拌以獲得含有氫氧化亞鐵膠體之二價鐵鹽水溶液。使該水溶液保持在85℃，且在以20升/分鐘之速率於其中吹入空氣的同時進行氧化反應，以獲得含核心粒子之漿體。將所獲得之漿體以壓濾機過濾並清洗之，然後將該核心粒子再次分散於水中以製成再形成漿體(re-slurry)。於該再形成漿體溶液中，每100份核心粒子添加提供0.10份矽之數量的矽酸鈉，且將該漿體溶液之pH調整至6.0，接著攪拌以獲得具有富含矽之表面的磁性氧化鐵粒子。
將所獲得之漿體以壓濾機過濾並清洗之，然後使用經離子交換水製成再形成漿體。於該再形成漿體溶液(固體含量：50克/升)中引入500 g(以磁性氧化鐵之質量計為100質量%)之離子交換樹脂SK110(得自Mitsubishi Chemical Corporation)，並攪拌彼等2小時以進行離子交換。然後，藉由篩網過濾去除該離子交換樹脂。此外，將所獲得之產物以壓濾機過濾並清洗之，接著乾燥且崩解以獲得體積平均粒徑(Dv)為0.21 μm之磁性氧化鐵1。如此獲得之磁性氧化鐵1之物理性質示於表1。所獲得之磁性氧化鐵1的TE為5800 mJ。
磁性氧化鐵2之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵2，惟將磁性氧化鐵1之製造中引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成1.5小時。如此獲得之磁性氧化鐵2之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵3之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵3，惟將磁性氧化鐵1之製造中引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成45分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵3之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵4之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵4，惟將磁性氧化鐵1之製造中引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵4之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵5之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵5，惟不引入磁性氧化鐵1之製造中之離子交換樹脂。如此獲得之磁性氧化鐵5之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵6之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵6，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.30質量%之數量，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵6之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵7之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵7，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.50質量%之數量，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵7之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵8至11之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵8至11，惟將磁性氧化鐵1之製造中，該空氣吹入速率及氧化反應時間係受控制，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵8至11之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵12之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵12，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.50質量%之數量，該空氣吹入速率及氧化反應時間係受控制，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵12之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵13之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵13，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.05質量%之數量，該空氣吹入速率及氧化反應時間係受控制，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵13之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵14之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵14，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.03質量%之數量，該空氣吹入速率及氧化反應時間係受控制，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵14之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵15之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵15，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.55質量%之數量，該空氣吹入速率及氧化反應時間係受控制，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵15之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵16之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵16，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.55質量%之數量，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵15之物理性質示於表1。
磁性氧化鐵17之製造
以與磁性氧化鐵1之製造相同方式獲得磁性氧化鐵17，惟將磁性氧化鐵1之製造中添加的矽酸鈉數量改成令以磁性材料基質計該矽為0.03質量%之數量，且引入離子交換樹脂之後的攪拌時間改成30分鐘。如此獲得之磁性氧化鐵17之物理性質示於表1。
*1：存在直到磁性氧化鐵中之鐵元素的溶解百分比為5%為止之磁性氧化鐵核心粒子上的矽數量。
*2：存在直到磁性氧化鐵中之鐵元素的溶解百分比為5%為止之磁性氧化鐵核心粒子上之鹼金屬及/或鹼土金屬的數量。
矽烷化合物1之製造
藉由攪拌將作為矽烷偶合劑之40份之異-C4 H9 Si(OCH3 )3 逐滴添加至60份之經離子交換的水中，然後使用分散葉片以0.46 m/sec之圓周速率使之於其中分散2小時，同時令該混合物保持在pH 5.3及40℃之溫度以水解該異-C4 H9 Si(OCH3 )3 。之後，將pH經調整為7.0之所形成水溶液冷卻至10℃以終止該水解反應，獲得含有矽烷化合物1之水溶液，其水解百分比為95%。
矽烷化合物2至4之製造
以與矽烷化合物1之製造相同方式獲得含有矽烷化合物2至4之水溶液，惟使用分散葉片分散之時間分別改成1.5小時、1小時及45分鐘。矽烷化合物2至4之水解百分比分別為70%、50%及45%。
經處理磁性材料1之製造
將100份磁性氧化鐵1置入高速攪拌機(由Fukae Powtec Co.,Ltd.所製；型號：LFS-2)，然後在2,000 rpm之轉數下攪拌，於此期間在2分鐘時間內將8.3份含有矽烷化合物1之水溶液逐滴加入於其中。然後，將之混合及攪拌3小時。接著，在120℃下乾燥獲得之混合物1小時，同時使得可進行該烷基烷氧基矽烷之縮合反應。之後，將所獲得之產物崩解，然後使之通過篩網開口為100 μm之篩以獲得經處理磁性材料1。如此獲得之經處理磁性材料1之物理性質示於表2。
經處理磁性材料2至20之製造
以與經處理磁性材料1之製造相同方式獲得經處理磁性材料2至20，惟將經處理磁性材料1之製造中待添加之磁性氧化鐵及矽烷化合物改成如表2所示之類型及數量。如此獲得之經處理磁性材料2至12之物理性質示於表2。
經處理磁性材料21之製造
以與經處理磁性材料1之製造相同方式獲得經處理磁性材料21，惟添加4份之異-C4 H9 Si(OCH3 )3 代替經處理磁性材料1之製造中的矽烷化合物1。如此獲得之經處理磁性材料21之物理性質示於表2。
經處理磁性材料22之製造
在磁性氧化鐵4之製造中，獲得磁性氧化鐵粒子且之後將之過濾以先取出含水樣本。此時，收集少量該含水樣本且事先測量其水含量。接著，將該未經乾燥之含水樣本引至另一水性介質中，且藉由攪拌充分再分散於其中，同時循環該漿體。然後，藉由攪拌於其中添加數量為以100份磁性氧化鐵計為8.5份之數量的矽烷化合物4(從含水樣本減去水含量所得之值計算出該磁性氧化鐵之數量)，且將形成之分散液的pH調整成8.6以進行表面處理。將所獲得之磁性材料以壓濾機過濾並清洗之，然後在120℃下乾燥1小時以獲得經處理之磁性材料22。該經處理磁性材料22之物理性質示於表2。
經處理磁性材料23之製造
在50升之含有2.0莫耳/升之Fe2+ 的硫酸亞鐵水溶液中，混合55升之4.0莫耳/升氫氧化鈉水溶液以製備含有氫氧化亞鐵之水溶液。使該水溶液保持為pH 9，於其中吹入空氣，其中在80℃下進行氧化反應以製備用於形成晶種之漿體。
接著，將硫酸亞鐵水溶液加入該漿體中以使得以初始鹼數量(氫氧化鈉之鈉組分)計其為0.9當量或更多至1.2當量或更少。然後，使該漿體保持為pH 8，且於其中吹入空氣，此期間使得可進行該氧化反應。在氧化反應結束階段，將pH調整至約6，其中添加數量分別為0.6份及0.9份之正-C6 H13 Si(OCH3 )3 及正-C8 H17 Si(OC2 H5 )3 作為矽烷偶合劑，且徹底攪拌彼等。藉由慣用方法將如此形成之疏水磁性氧化鐵粒子加以清洗、過濾及全部乾燥，然後對於保持黏聚之粒子進行崩解處理以獲得經處理磁性材料23。該獲得之經處理磁性材料23之物理性質示於表2。
經處理磁性材料24之製造
以與經處理磁性材料23之製造相同方式獲得經處理磁性材料24，惟將經處理磁性材料23之製造中作為矽烷化合物之正-C4 H9 Si(OCH3 )3 及正-C8 H17 Si(OC2 H5 )3 的添加量分別為0.6份及0.9份。該獲得之經處理磁性材料24之物理性質示於表2。
磁性調色劑1之製造
於720份之經離子交換的水中引入450份之0.1莫耳/升之Na3 PO4 水溶液，接著加熱至60℃。然後，於其中添加67.7份之1.0莫耳/升之CaCl2 水溶液以獲得含有分散安定劑之水性介質。
苯乙烯　78.0份
丙烯酸正丁酯　22.0份
二乙烯苯　0.6份
單偶氮染料之鐵錯合物　1.5份
(T-77，得自Hodogaya Chemical Co.,Ltd.)
經處理磁性材料1　90.0份
飽和聚酯樹脂　7.0份
(藉由對苯二甲酸與雙酚A之環氧乙烷加成產物的縮合反應所獲得之飽和聚酯樹脂；Mn：5,000；酸值：12 mgKOH/g；Tg：68℃)
使用磨碎機(由Mitsui Miike Engineering Corporation所製)將如上述調配之材料均勻分散且混合以獲得單體組成物。將如此獲得之單體組成物加熱至60℃，且於其中添加12.0份之費雪-闕布希(Fischer-Tropsch)蠟且將之混合以使之溶解。之後，將7.0份作為聚合起始劑之過氧化二月桂醯基溶解以製備可聚合單體組成物。
將該可聚合單體組成物引至上述水性介質，接著在60℃下於N2 氛圍中使用TK型均質混合機(homomixer)(由Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.所製)以12,000 rpm攪拌10分鐘以進行粒化。之後，藉由槳式攪拌葉片攪拌獲得粒化產物，此期間在74℃下進行反應6小時。
在反應完成之後，將形成之懸浮液冷卻，且於其中添加氫氯酸以進行清洗，接著過濾然後乾燥，獲得調色劑粒子1。
使用Henschel混合機(由Mitsui Miike Engineering Corporation所製)將獲得之100份調色劑粒子1(調色劑基底粒子)及1.0份之數量平均原始粒徑為12 nm的疏水細微氧化矽粉末混合，獲得重量平均粒徑(D4)為6.5 μm之磁性調色劑1。將獲得之磁性調色劑予以分析，發現其含有100份該黏合劑樹脂。該獲得之磁性調色劑1之物理性質示於表3。
磁性調色劑2至25之製造
以與磁性調色劑1之製造相同方式獲得磁性調色劑2至25，惟將該經處理磁性材料1改成表3所示之經處理磁性材料或磁性氧化鐵1。該獲得之磁性調色劑2至25之物理性質示於表3。
磁性調色劑26之製造
苯乙烯-丙烯酸酯樹脂　100.0份(藉由在0.5份之過氧二碳酸2-乙基己酯之存在下聚合75份之苯乙烯與24.5份之丙烯酸正丁酯所獲得之樹脂)
磁性氧化鐵1　90.0份
單偶氮鐵錯合物　2.0份
(T-77，得自Hodogaya Chemical Co.,Ltd.)
聚乙烯蠟　4.0份
使用Henschel混合機預混合上述混合物，然後使用加熱至110℃之雙螺桿擠出機熔融捏合以獲得經捏合產物，然後將之冷卻且藉由使用鎚磨機將該經冷卻之經捏合產物壓碎，以獲得經壓碎產物。使用機械式研磨機Turbo碾磨機(由Turbo Kogyo Co.,Ltd.所製)將該獲得之經壓碎產物細磨。使用多分區分級器(Elbow Jet Classifier，由Nittetsu Mining Co.,Ltd.所製)將如此獲得之經細磨產物分級。
使用表面改質裝置FACULTY(由Hosokawa Micron Corporation所製)對經如此分級之經細磨產物進行粒子表面改質且去除細微粒子，以獲得磁性調色劑粒子26。
以與磁性調色劑1之製造相同方式對在該獲得之磁性調色劑粒子26(調色劑基底粒子)外部添加相似疏水細微氧化矽粉末，以獲得磁性調色劑26。該獲得之磁性調色劑26之物理性質示於表3。
磁性調色劑27之製造
以與磁性調色劑26之製造方式相同獲得磁性調色劑27，惟將原料改成如下所示者。該獲得之磁性調色劑27之物理性質示於表3。
聚酯樹脂　100.0份
(峰值分子量：6,100；酸值：18.5 mgKOH/g)
磁性氧化鐵1　90.0份
單偶氮鐵錯合物　2.0份
(T-77，得自Hodogaya Chemical Co.,Ltd.)
聚乙烯蠟　4.0份
磁性調色劑28之製造
以與磁性調色劑26之製造方式相同獲得磁性調色劑28，惟將原料改成如下所示者。該獲得之磁性調色劑28之物理性質示於表3。
聚酯樹脂　75.0份
(峰值分子量：6,100；酸值：18.5 mgKOH/g)
苯乙烯-丙烯酸酯樹脂　25.0份
(藉由在0.5份之過氧二碳酸2-乙基己酯之存在下聚合75份之苯乙烯與24.5份之丙烯酸正丁酯所獲得之樹脂)
磁性氧化鐵1　90.0份
單偶氮鐵錯合物　2.0份
(T-77，得自Hodogaya Chemical Co.,Ltd.)
聚乙烯蠟　4.0份
實施例1至16及對照實例1至12
使用磁性調色劑1至28以便以下列方式評估彼等。評估結果示於表4。
於低溫及低濕度環境下之留置測試(leaving test)：使用數位影印機GP-405(由CANON INC.所製)進行評估。將待評估之磁性調色劑供應至該數位影印機，然後在低溫及低濕度環境(10℃/10%RH)下調節溫度及濕度24小時。
在10,000張片材上重現列印百分比為4%之影像，然後使具有該磁性調色劑的影印機留置於該類似環境中。留置之後，在一張片材上重現其整張列印紙表面上形成純黑影像區之圖。然後，使用SPI濾波器以MACBETH光密度計(由Gretag Macbeth Ag.所製)測量所形成之純黑色影像的反射密度，係根據下列標準評估。評估結果意指「A」為優良，且愈接近「E」則愈差。
A：該反射密度為1.55或更高。
B：該反射密度為1.50或更高至低於1.55。
C：該反射密度為1.45或更高至低於1.50。
D：該反射密度為1.35或更高至低於1.45。
E：該反射密度為低於1.35。
在重現該純黑影像之後，亦重現純白影像，且以REFLECTOMETER MODEL TC-6DS(由Tokyo Denshoku Co.,Ltd.所製)測量其反射率。同時，在其上形成純白影像之前亦以相同方式測量轉印片材(參考片材)上之反射率。使用綠色濾波器作為濾波器，且使用下式計算模糊(反射率)。
模糊(%)=參考片材之反射率(%)-白色影像樣本之反射率(%)。
在該模糊上，根據下列標準，使用已得之模糊最大值進行評估。評估結果意指「A」為優良，且愈接近「E」則愈差。
A：低於0.5%。
B：為0.5%或更高至低於1.0%。
C：為1.0%或更高至低於1.5%。
D：為1.5%或更高至低於2.5%。
E：2.5%或更高。
於高溫及高濕度環境下之留置測試(leaving test)：使用數位影印機GP-405(由CANON INC.所製)進行評估。將待評估之磁性調色劑供應至該數位影印機，然後在高溫及高濕度環境(32.5℃/80%RH)下調節溫度及濕度24小時。
在10,000張片材上重現列印百分比為4%之影像。然後，人工補充磁性調色劑，且使具有該磁性調色劑之影印機的影印機留置於該類似環境中。留置之後，重現複數個10 mm×10 mm純色影像各排列在轉印片材前半側且在其後半側形成兩點及三個空格半色調影像之圖。
目測檢查該純色影像在該半色調影像上出現任何記號的距離多長來進行套筒重像之評估。評估標準如下：
A：未發生任何重像。
B：稍微看到重像。
C：看到重像，但在實際使用時於可容忍水準。
D：清楚看到重像。
其次，重現純白影像，且以與低溫及低濕度環境之情況相同方式進行對於模糊之評估。評估標準亦類似。
於高溫及高濕度環境下之補足調色劑測試：使用數位影印機GP-405(由CANON INC.所製)進行評估。將待評估之磁性調色劑供應至該數位影印機，然後在高溫及高濕度環境(32.5℃/80%RH)下調節溫度及濕度24小時。
其次，在10,000張片材上重現列印百分比為4%之影像，然後人工補充磁性調色劑。在補足之後立刻在一張片材上重現其整張列印紙表面上形成純黑影像區之圖。然後，使用SPI濾波器以MACBETH光密度計(由Gretag Macbeth Ag.所製)測量在該等影像四個頂點的四個點及其中間(共五個點)之反射密度。
根據以下標準，藉由影像之反射密度最高區及最低區之間的差來評估影像之反射密度。評估結果意指「A」為優良，且愈接近「E」則愈差。
A：低於0.03。
B：為0.03或更高至低於0.06。
C：為0.06或更高至低於0.10。
D：為0.10或更高至低於0.15。
E：0.15或更高。
雖然已參考範例具體實例說明本發明，但應暸解本發明不侷限於所揭示之範例具體實例。下列主張權項之範圍係以最廣義解釋為據，以便包括所有此等修改及等效結構及功能。
[圖1A及1B]圖1A及1B圖說明用於測量磁性材料之流動特性之測量葉片。

Claims (5)

  1. 一種磁性調色劑，其包含磁性調色劑粒子，該磁性調色劑粒子係藉由懸浮聚合製造，每一磁性調色劑粒子包括含黏合劑樹脂及磁性材料之磁性調色劑基底粒子；及無機細微粉末；該磁性材料為已用疏水處理劑進行疏水處理之磁性氧化鐵，該疏水處理劑為下式所表示之烷基三烷氧基矽烷：Cp H2p+1 -Si-(OCq H2q+1 )3 其中p表示3或4，q表示1至3之整數(a)該磁性調色劑在100kHz之頻率及30℃之溫度下的介電損失因數(dielectric loss factor)(ε")為2.5×10-1 pF/m或更高至7.0×10-1 pF/m或更低，且介電損耗角正切因數(dielectric dissipation factor)(tanδL )為3.0×10-2 或更低；(b)該磁性調色劑在100kHz之頻率下其介電損耗角正切因數(tanδ)在60℃至140℃之溫度範圍內具有最大值(tanδH )；且tanδH 及tanδL 符合(tanδH -tanδL )3.0×10-2 。
  2. 如申請專利範圍第1項之磁性調色劑，其中在攪拌速度為100rpm時，該磁性材料之總能量(TE)為500mJ或更高至2,000mJ或更低，此係以粉末流性測量儀測量。
  3. 如申請專利範圍第1項之磁性調色劑，其中該磁性材料之每單位面積水吸附性為0.30mg/m2 或更低。
  4. 如申請專利範圍第1項之磁性調色劑，其中該磁性 氧化鐵含有矽，且至該磁性氧化鐵分散於氫氯酸水溶液且於其中溶解直到鐵之溶解百分比以該磁性氧化鐵中所含的全體鐵元素計已達5質量%時，已溶出之矽之數量以該磁性氧化鐵質量計為0.05質量%或更多至0.50質量%或更低。
  5. 如申請專利範圍第1項之磁性調色劑，其中至該磁性氧化鐵分散於氫氯酸水溶液且於其中溶解直到鐵元素之溶解百分比以該磁性氧化鐵中所含的全體鐵元素計已達5質量%時，已溶出之鹼金屬及/或鹼土金屬之總數量以該磁性氧化鐵質量計為0.010質量%或更低。
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