干燥的调色剂、调色剂生产方法、成像方法和操作盒的制作方法

专利名称：干燥的调色剂、调色剂生产方法、成像方法和操作盒的制作方法
技术领域：
本发明的领域和相关技术本发明涉及一种用于电子照相的调色剂、一种用于显现静电图像的成像方法和调色剂喷射法；一种用于生产调色剂的方法、一种使用该调色剂的成像方法、和一种包括该调色剂的操作盒。
使用绝缘磁性调色剂的显影方法涉及一个与使用该绝缘磁性调色剂有关的不稳定因素。更具体地说，绝缘磁性调色剂颗粒包含显著量的细粉状磁性材料，且一部分磁性材料隔离或暴露于调色剂颗粒的表面，因此影响磁性调色剂的流动性和摩擦电可充电性，这样改变或损害各种性能，包括显影性能和连续成像性能。这些困难据推测因在磁性调色剂颗粒表面上存在电阻率低于构成该调色剂的树脂的磁性材料细颗粒而引起。调色剂可充电性也极大地影响显影性能和可转印性，因此也深刻地影响所得图像质量。为此，非常需要一种能够稳定地获得高电荷的磁性调色剂。
另外，近年来，采用电子照相的装置不仅用作复印原件的复印机，而且用作计算机和传真装置的打印机。因此，电子照相装置要求在尺寸和重量上更小并具有更高的速度和可靠性，因此要求它们由较简单的元件组成。因此，需要调色剂具有较高的性能，否则不可能获得优异的成像装置。
JP-A7-230182和JP-A8-286421提出外加磁性材料以使可充电性稳定化。这使得调色剂具有稳定的可充电性和高可清洁性，但该调色剂往往粘附到一个通常包括在具有简单结构的高速打印机中的接触充电元件上。
另外，JP-A11-194533提出了一种通过控制磁性材料在调色剂颗粒表面上的存在状态以抑制在充电元件和感光鼓上的粘附，而具有特定水平的醇润湿度的磁性调色剂。但在固色元件粘附方面以及在高速机器的雾方面尚需改进。
另外，在将调色剂图像由感光元件转印到转印(-接受)材料上的转印步骤之后，一部分调色剂(转印残余调色剂)留在感光元件上而没有转印。该残余调色剂必须从感光元件上清洁以在连续复印或打印时连续得到良好的调色剂图像。回收的残余调色剂储存在成像机器的容器中或回收盒中并随后排出为废调色剂或再循环。
为了避免出现废调色剂，成像装置必须配备再循环机构。这种放在该装置中的再循环体系必须大尺寸以符合市场上需求的复印机、打印机和传真装置在功能、高速和高图像质量上所需的多重性，这导致装置较大，这违背了市场上对较小装置的需求。如果将废调色剂储存在位于该装置中或位于包括与感光元件整合的废调色剂回收单元的体系中的容器或回收盒，该问题也会出现。
另外，近年来增加了对彩色图像需求，而且为了提供高品质彩色图像，需要高速率或良好效率的调色剂转印作用以满足多色转印或重叠调色剂图像转印。
为了满足这些要求，必须增加调色剂图像在由感光元件转印到转印材料上时的转印速率或效率。
JP-A9-26672提出了一种包含具有平均粒径0.1-3μm的转印效率促进剂和具有BET比表面积50-300米2/克的憎水硅石细粉末的调色剂，这样该调色剂具有较低的体积电阻率并在感光元件上形成该转印效率促进剂的薄层以增加转印效率。但由该粉碎法制成的调色剂一般具有宽粒径分布，因此难以均匀增加所有调色剂颗粒的转印效率，从而需要进一步改进。
为了提高转印效率，已知一种形成其形状接近球的调色剂的方法。其例子可包括通过喷雾形成调色剂颗粒，用溶液溶解并聚合的生产方法，例如公开于JP-A3-84558、JP-A3-229268、JP-A4-1766和JP-A4-102862。但这些调色剂生产方法需要大的生产装置，且所得球状调色剂颗粒往往因其球形而产生清洁失败的问题。
另外，JP-A2-87157、JP-A11-149176和JP-A11-202557提出了一种通过热粉碎工艺或通过施加机械冲击来调节调色剂颗粒的颗粒形状和表面性能，从而提高转印效率的方法。但如此改进的转印效率仍然不足以使成像体系获得多种的功能、较高的速度、较高的图像质量，并降低包括复印机、打印机和传真装置的成像机器的机器尺寸。
另外，JP-A11-65163公开了一种共混具有两种形状的调色剂颗粒来控制调色剂形状因子，从而获得无清洁器的体系的方法。但不同形状调色剂颗粒的共混导致一种形状分布，这需要进一步改进以获得较高的图像质量和较小的成像体系尺寸。
在包括粉碎步骤的常规调色剂生产工艺中，调色剂成分(包括用于将调色剂固定到转印材料上的粘结剂树脂、用于提供调色剂的着色剂的磁性材料、和用于赋予调色剂颗粒以可充电性的电荷控制剂)通过捏合装置如辊式捏合机或挤出机进行干混和熔体捏合，并在冷却凝固之后，将该捏合产物用粉碎装置如喷射气流型粉碎器或机械碰撞型粉碎器进行粉碎，随后通过气力分级器等进行分级以得到调色剂颗粒，后者视需要进一步混有外加其中的流动性促进剂和润滑剂。
这种用于生产调色剂颗粒的工艺的一个例子在图7所示的流程图中说明。
粗粉碎材料连续或不断地加料到第一分级装置中，主要包含超出预定粒径范围的颗粒的粗粉末级分由此送到一个用于粉碎的粉碎装置中并随后再循环至第一分级装置。
将主要包含在预定粒径范围内的颗粒和低于预定粒径范围的颗粒的其它细粉末级分供给第二分级装置，这样分离成主要包含在预定粒径范围内的中粉末、主要包含低于预定粒径范围的颗粒的细粉末、和主要包含超出预定粒径范围的颗粒的粗粉末。
作为粉碎装置，使用各种粉碎器，而且为了粉碎主要包含粘结剂树脂的粗粉碎调色剂产品，一般使用如图8所示的采用喷射气流的碰撞型气力粉碎器。
在这种采用高压气体作为喷射气流的碰撞型气力粉碎器中，粉状加料与喷射空气流一起传送并由一个加速管的出口喷射碰撞到一个位于该加速管出口相对处的碰撞元件的碰撞表面上，这样该粉状材料利用碰撞产生的冲击力而粉碎。
例如，在图8所示的碰撞型气力粉碎器中，碰撞元件164与连接到高压气体加料嘴161上的加速管162的出口孔163相对放置，粉状材料在供给至加速管的高压气体的作用下通过一个在加速管162中间形成的粉末材料加料孔165吸入到加速管162中，然后粉状材料与高压气体一起由该出口孔163喷射碰撞到碰撞元件164的碰撞表面166上，经冲击而粉碎。粉碎产物由出料孔167出料。
但由于粉状材料通过与高压气体一起喷射到碰撞元件上的粉末的碰撞，由所产生的冲击力而粉碎，因此所得调色剂颗粒变得形状不确定和有角，而且脱模剂和磁性材料粉末往往从调色剂颗粒上分离。
另外，为了使用上述碰撞型气力粉碎器生产小粒径调色剂，需要大量的空气，因此增加了电力消耗，造成生产能量成本的增加。近年来，在生态角度上，调色剂生产能量的节约也是需要的。
至于分级装置，已提出各种气力分级器和分级方法，包括使用旋转轮叶的分级器和没有任何移动单元的分级器。后者包括固定壁型离心分级器、和利用惯性的分级器。后一惯性型分级器的应用已在日本专利出版物(JP-B)54-24745、JP-B55-6433和JP-A63-101858中提出。
按照图9所示的这种气力分级器，粉状材料与高速气流一起由供料嘴开口喷射到分级腔的分级区中，并在与Coanda滑块145一起流动的弯曲气流所产生的离心力的作用下，该粉状材料分级为通过窄端刀刃146和147分离的粗粉末(158)、中粉末(159)和细粉末(160)。
更具体地说，在该分级装置中，粉碎的粉末材料被引入一个包括锥形长方形管部分148和149，这样粉状材料往往径直并平行于管壁而流动。但在该供料嘴中，粉末供料物流往往分离成富含轻细粉末的上物流和富含较重粗粉末的下物流。相应的粉末物流往往分开流动并根据加入位置以不同的路径喷射到分级腔中，而且粗粉末物流往往扰乱细粉末的飞行路径，这样限制了分级精度的改进。
此外，调色剂需要大量的不同性能，其中许多不仅取决于起始原料，而且也取决于生产工艺。调色剂分级步骤需要以低成本和以稳定方式提供具有尖锐粒径分布的分级颗粒。
另外，近年来，调色剂颗粒逐渐变得更小以提高复印机和打印机的图像质量。一般来说，微粒物质在粒径变得较小时受较大的颗粒间力支配。对于主要包含树脂的调色剂颗粒，情况也如此，而且其可聚集性随着其尺寸的变小而变大。
结果，在得到具有最高为10μm的重均粒径和尖锐粒径分布的调色剂时，分级效率因使用常规装置和方法而明显降低。尤其是在得到具有最高为8μm的重均粒径和尖锐粒径分布的调色剂时，使用常规装置和方法不仅分级效率明显降低，而且分级的调色剂颗粒往往具有大量的超细粉末级分。
另外，按照常规体系，即使可得到具有精确粒径分布的调色剂产品，其中的步骤往往复杂，导致较低的分级效率、较低的生产率和较高的生产成本。如果预定粒径变得较小，这种倾向变得更加明显。
另外，对于粒径小于常规的磁性调色剂，包含在调色剂颗粒中的着色剂(磁性材料)的量增加以抑制雾，而且从调色剂颗粒中分离的着色剂(磁性材料)的量相应增加。结果，为了满足较高的操作速度，低温固色性的下降和对磁性调色剂显影性能的限制变得比以往更加严重。
本发明的综述本发明的一个总体目的是已提供一种解决上述问题的干调色剂。
本发明的一个更具体的目的是提供一种具有高转印效率并因此导致较少废调色剂的调色剂。
本发明的另一目的是提供一种适合提供无清洁器的成像体系的调色剂。
本发明的又一目的是提供一种生产该调色剂的方法、和一种成像方法以及一种使用该调色剂的操作盒。
按照本发明，提供了一种调色剂，包括分别至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的调色剂颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)为4-12μm；
所述调色剂包含至少为3μm的颗粒，包括至少85％数目的按照下式(1)的圆形度Ci至少为0.900的颗粒Ci＝L0/L (1)其中L表示单个颗粒的投影图像的圆周长度，且L0表示产生相同区域作为投影图像的圆的圆周长度，和数基百分数Y(％)的按照上式(1)的圆形度Ci至少为0.950的颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)满足下式(2)的关系；Y≤X-0.715x exp 5.31 …(2)；和所述调色剂提供了一种在波长340纳米处的吸光率为1.0-2.5的萃取溶液，其中所述萃取溶液通过将20毫克调色剂用5毫升3摩尔/升氢氯酸萃取50分钟而得到。
按照本发明，还提供了一种生产上述调色剂的方法，包括将至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的混合物进行熔体捏合，得到一种熔体捏合混合物，冷却该熔体捏合混合物，利用粉碎装置将该冷却的熔体捏合混合物进行粉碎，得到一种粉碎物，将所述粉碎物分级得到调色剂颗粒，和将所述调色剂颗粒表面处理成调色剂；其中所述粉碎装置包括一种进行粉碎器，包括固定到中心旋转轴上的转子和以预定间间隙位于所述转子周围的定子，用于粉碎该间隙中的粉状加料，和在表面处理步骤中，调色剂颗粒通过将所述调色剂颗粒经过一个用于连续向调色剂颗粒施加机械冲击力的表面处理装置而进行表面处理。
本发明还提供了一种成像方法，包括在载像元件上形成静电图像的潜像形成步骤；用上述调色剂使载像元件上的静电图像显影以在载像元件上形成调色剂图像的显影步骤；利用或不利用中间转印元件将调色剂图像由载像元件转印到第二介质上的转印步骤；和将调色剂图像固定到记录介质上的固色步骤；
其中所述显影步骤除了在载像元件上形成调色剂图像，还用于在由载像元件转印调色剂图像之后回收留在载像元件上的转印残余调色剂。
本发明还提供了一种可拆卸地安装到成像装置上且至少整体上包括载像元件和显影装置的操作盒，所述显影装置使用上述调色剂使在载像元件上的静电图像显影以在载像元件上形成调色剂图像，其中所述显影装置还用于在由载像元件转印调色剂图像之后回收留在载像元件上的转印残余调色剂。
考虑下面对本发明优选实施方案的描述并结合附图，本发明的这些和其它目的，特点及优点会变得更明显。
附图的简要说明

图1是用于说明本发明调色剂生产工艺的一个例子的流程图。
图2给出了用于设施本发明调色剂生产工艺的装置体系的一个例子。
图3是在本发明调色剂生产工艺中用于调色剂粉碎步骤的机械粉碎器的示意剖视图。
图4是图3中D-D’剖面的示意剖视图。
图5是包含在图3粉碎器中的转子的透视图。
图6是在本发明调色剂生产工艺中用于调色剂分级步骤的多路气力分级器的示意剖视图。
图7是用于说明常规调色剂生产工艺的流程图。
图8是常规碰撞型气力分级器的截面示意图。
图9是常用作第二分级装置的多路气力分级器的截面示意图。
图10示意地说明用于本发明调色剂生产工艺的表面处理装置体系的一个实施方案。
图11是用于本发明生产工艺的表面处理装置体系的截面示意图。
图12和13分别为图11表面处理装置体系的转子的平面图和垂直截面图。
图14和15分别说明适合使用本发明磁性调色剂的成像装置的一个实施方案。
图16给出了平均粒径和圆形度之间的关系。
图17给出了从调色剂颗粒表面萃取的磁性氧化铁的溶液的两种UV吸收光谱。
本发明的详细描述根据本发明人对调色剂颗粒形状和调色剂颗粒表面上的磁性氧化铁量的研究，已经发现，至少为3μm的调色剂颗粒的形状和存在于调色剂颗粒表面上的磁性氧化铁的量与该调色剂的可转印性、显影性能，尤其是快速可充电性密切相关，而且通过控制这些因素，即使由粉碎工艺制成的调色剂也允许一种无清洁器的成像方法。另外还发现，最好通过一种包括粉碎、分级和表面处理体系的工艺，有可能生产出这种调色剂。
更具体地说，本发明人已经发现，萃取溶液(通过将20毫克物质用3摩尔/升氢氯酸萃取50分钟而得到)在波长340纳米处的吸光率为1.3-2.3且具有特定圆形度分布的至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的调色剂可具有改进的可转印性而不会损害在高和低湿环境中的固色性和稳定的图像质量，因此不会在连续形成图像时造成图像缺陷。
如果将调色剂加入3摩尔/升氢氯酸并浸渍其中，调色剂颗粒表面上和附近的氢氯酸可溶性组分被萃取到氢氯酸中。在包含磁性氧化铁的磁性调色剂中，可萃取组分主要为磁性氧化铁。如果另外包含在该调色剂中的电荷控制剂和着色剂可溶于氢氯酸，这些组分也可被萃取，但这些组分的含量通常小于磁性氧化铁，因此大多数的可萃取组分来自磁性氧化铁。
另外在本发明中，用氢氯酸萃取的组分的吸光率在波长340纳米下测定，其中主要产生铁的吸光率。即，通过用3摩尔/升氢氯酸萃取50分钟而形成的萃取溶液的吸光率归因于存在于调色剂颗粒表面上或附近的磁性氧化铁，而且可根据吸光率值估计在调色剂颗粒表面附近的磁性氧化铁的比例。
在波长340纳米处大于2.5的吸光率意味着大量磁性氧化铁暴露在调色剂颗粒表面上，而且该暴露磁性氧化铁往往从调色剂颗粒上脱落，阻碍了清洁元件用于调色剂清洁的清洁功能。结果，调色剂往往在低温/低湿环境中粘附到充电元件上，并往往在高温/高湿环境中被充电元件压制并粘附到感光鼓表面上。粘附到充电元件和感光鼓表面上的调色剂使得电荷控制不稳定，往往对显影性能产生不利影响。另外，调色剂电荷容易通过该暴露磁性氧化铁泄漏，导致较低的调色剂电荷。具有这种较低电荷的调色剂导致雾的增加和可转印性的降低，这进一步加剧了充电失败，因此对显影性能产生不利影响。另外，在这种调色剂中，磁性氧化铁在调色剂颗粒中分散不匀，因此导致不均匀的可充电性，造成在低温/低温环境中在起始成像阶段图像密度增加的问题。
另一方面，在波长340纳米处低于1.0的归因于磁性氧化铁的吸光率意味着磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的少量暴露。这种包含较少的表面暴露磁性氧化铁的调色剂具有高可充电性，但往往在通过高速机器在大量纸页上连续成像时，尤其是在低温/低湿环境中过多充电，因此造成图像密度的下降。这种调色剂也容易形成较密实的调色剂层，导致图像质量下降，如较低的点复制性，图像的拖尾和线宽的加厚。
即，如果控制通过用3摩尔/升氢氯酸萃取20毫克调色剂50分钟而得到的萃取溶液在波长340纳米处的吸光率，有可能提供一种抑制调色剂在充电元件上的粘附且容易控制电荷的调色剂，这样得到一种在连续成像时具有优异的电荷均匀性和稳定性的调色剂。
更具体地说，作为对存在于调色剂颗粒表面上的磁性氧化铁的量的一种度量，在波长340纳米处的吸光率基于按照以下方式测定的值<在340纳米处的吸光率(调色剂表面上的磁性氧化铁)>
1)精确称重20毫克的样品调色剂。
2)将样品放在样品瓶中并向其中加入5毫升的3摩尔/升氢氯酸，并将该混合物在常温/常湿环境(23.5℃/60％RH)中放置50分钟。
3)将放置之后的样品滤过一个样品处理过滤器(孔径为0.2-0.5μm；例如，由Toso K.K.制造的“MAISHORI DISC H-25-2”)。
4)将滤液放在样品池中，同时有一个包含3摩尔/升氢氯酸但不含任何调色剂组分的参考池。使用光谱计(由Shimadzu Seisakusho K.K.制造的“UV-3100PC”)在以下条件下测定波长为340纳米并传输通过该样品池和参考池的光的强度
扫描速度介于600-250纳米的范围内。
缝宽0.5毫米。
取样距2纳米。
从测得的分别通过样品池和参考池的传输光强度I和I0，在波长340纳米处的吸光率按照下式计算吸光率＝log(I0/I)，其中“log”表示普通对数。
在本发明中，圆形度(Ci)用作定量表示颗粒形状的常用参数，基于使用流动型颗粒图像分析仪(“FPIA-2100”，购自Sysmex K.K.)测得的值。对于每个被测颗粒，圆形度Ci按照下式(1)计算，且平均圆形度Cav.通过将所有测量颗粒的圆形度(Ci)的总和除以测量颗粒的数目(m)而计算，如下式(7)。
圆形度Ci＝L0/L(1)其中L表示单个颗粒在图像处理分辨率512×512像素(分别具有0.3μm×0.3μm的像素尺寸)下测得的投影图像(二维图像)的圆周长度，且L0表示产生相同区域作为投影图像的圆的圆周长度。 其中m表示测量颗粒的数目。
由以上等式(1)可以理解，圆形度Ci是表示颗粒不匀程度的一个指数，且完美球形颗粒的值为1.00，且具有更复杂形状的颗粒具有较小的值。
在本文所用的流动型颗粒图像分析仪(“FPIA-2100”)中，为了便于计算，实际计算按照以下方案自动进行即，单个颗粒的圆形度(Ci)在0.400-1.000的圆形度范围内划分为其中增量为0.010的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，平均圆形度Cav根据相应部分的中心值和频率而确定。但这种常规计算带来的误差非常小且相对通过严格应用上述等式而得到的值基本上可忽略不计。
为了利用FPIA-测量法实际测量圆形度，将作为分散助剂的表面活性剂(优选烷基苯磺酸盐)0.1-0.5毫升加入到100-150毫升已从中去除了杂质的水中并向其中加入约0.1-0.5克样品颗粒。所得混合物进行超声波(50KHz，120W)分散1-3分钟以得到包含12000-20000个颗粒/微升的分散液，并且通过上述流动型颗粒图像分析仪测量圆当量直径(DCE)在0.60μm至低于159.21μm范围内的颗粒的圆形度分布。
测量概述如下。
使样品分散液流经一个具有分流通道的平薄透明流动池(厚度＝约200μm)。在与流动池相互相对的位置上设置闪光灯和CCD照相机以形成穿过流动池厚度方向的光学通路。在样品分散液的流动期间，闪光灯以1/30秒一次的间隔闪烁以捕获流经流动池的颗粒的图像，从而每个颗粒提供具有与流动池平行的特定区域的二维图像。由每个颗粒二维图像的面积，确定具有相等面积的圆(当量圆)的直径为圆当量直径(DCE＝L0/π)。另外，对每个颗粒，根据上述等式(1)，确定当量圆的圆周长度(L0)并除以在颗粒的二维图像上测得的圆周长度(L)以确定颗粒的圆形度Ci。
本文所用的圆形度测量装置(“FPIA-2100”)能够相对常规圆形度测量装置(“FPIA-1000”)以更好的精度进行圆形度测量，改进包括(i)使用较小的样品流动厚度和(ii)在约150μm×150μm的视野中的较高图像处理分辨率512×512像素(分别度量0.3μm×0.3μm)，而FPIA-1000在约150μm×150μm的相同视野中为256×256像素。比较结果已经确认，FPIA-1000的测量值往往提供较高的圆形度水平，因为它不能精确地捕捉较小颗粒的轮廓。
迄今已知，调色剂形状影响各种调色剂性能。根据本发明人的研究，已经发现，3μm或更大的调色剂颗粒的形状和本领域调色剂颗粒表面的磁性氧化铁的量明显影响调色剂的可转印性和显影性能，而且有可能通过控制这些因素而实现无清洁器的成像方法(或同时显影-和-清洁的方法)。在无清洁器的成像方法中，关键是控制留在感光元件上的转印残余调色剂颗粒的极性和电荷量并在显影步骤中稳定地回收转印残余调色剂颗粒，同时避免该回收调色剂对显影性能的不利影响。这通过使用本发明调色剂得到很好的实现。
更具体地说，本发明的调色剂包含至少为3μm的颗粒，包括至少85％数目的按照下式(1)的圆形度Ci至少为0.900的颗粒Ci＝L0/L (1)其中L表示单个颗粒的投影图像的圆周长度，且L0表示产生相同区域作为投影图像的圆的圆周长度，和数基百分数Y(％)的按照上式(1)的圆形度Ci至少为0.950的颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)满足下式(2)的关系；Y≤X-0.715x exp 5.31 …(2).
如果调色剂满足上述圆形度要求，该调色剂能够容易控制电荷并能够在连续成像时实现均匀和稳定的可充电性，这样从感光元件上回收的转印残余调色剂可获得稳定的电荷且可以很好地控制其电荷以再利用于显影。另外，在这种满足上述圆形度要求的调色剂中，调色剂颗粒具有与感光元件的较小接触面积，因此导致因van der Waals力而粘附到感光元件上的力较小。另外，由于该调色剂颗粒与通过粉碎得到的常规调色剂颗粒相比具有较小的表面积，因此该调色剂颗粒可因为调色剂颗粒间的接触面积下降而以较高的堆密度填充，因此具有较高的热传导定影时间，这样提高了固像性能。
如果在3μm或更大的颗粒内Ci≥0.900的颗粒的数基百分数低于85％，该调色剂颗粒与显影剂承载元件、感光元件等的接触面积增加，这样调色剂电荷往往由该接触部分泄漏，导致调色剂电荷较低。另外，由于与感光元件的接触面积增加，调色剂颗粒粘附到感光元件上的力增加，导致难以得到足够的可转印性。
另外，如果在3μm或更大的颗粒内Ci≥0.950的颗粒的数基百分数Y(％)不能满足按照式(2)的上述关系，即，相对该调色剂的重均粒径X(＝D4)满足Y＜exp 5.31×X-0.715，该调色剂往往具有较低的流动性，因此可转印性较低，且固色性能下降。
具有上述圆形度要求的调色剂还应该满足4-12μm的重均粒径(D4＝X)。进一步优选该调色剂的D4＝5-10μm，且包含最高40％数目的粒径至少为4.0μm的颗粒和最高25％体积的粒径至少为10.1μm的颗粒。
D4大于12μm的颗粒往往包含有角调色剂颗粒，因此难以获得理想的圆形度水平和圆形度分布。
D4小于4μm的颗粒往往具有太球形的颗粒形状或因过分供热而在表面上过多覆盖磁性氧化铁，因此难以同时满足圆形度分布和表层量的磁性氧化铁，且难以抑制细粉末和超细粉末的出现。
类似地，包含超过40％数目的粒径最高为4.0μm的颗粒的调色剂往往具有太球形的颗粒形状或因过分供热而在表面上过多覆盖磁性氧化铁，因此难以同时满足圆形度分布和磁性氧化铁在表面上的量。
包含超过25％体积的粒径至少为10.1μm的颗粒的调色剂往往包含有角调色剂颗粒，因此难以实现所需的圆形度水平和分布。
作为对颗粒圆形度的波动的一种度量，可利用按照下式定义的圆形度标准偏差SDc。本发明的调色剂可具有在0.030-0.065范围内的SDc值。SDc=(Σi=1m(Cav.-Ci)2/m)1/2.]]>以下针对本发明调色剂的组成进行一些解释。
构成调色剂的粘结剂树脂的酸值可优选为1-100毫克KOH/克，更优选1-50毫克KOH/克，进一步优选2-40毫克KOH/克。
如果粘结剂树脂不具有在上述范围内的酸值，那么在熔体捏合步骤中，调色剂成分，尤其是磁性氧化铁颗粒在粘结剂树脂中的分散往往不好，因此难以在粉碎和表面处理步骤过程中控制磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的暴露程度。另外，如果粘结剂树脂的酸值低于1毫克KOH/克，所得调色剂颗粒往往具有较低的可充电性，因此得到在连续成像时具有较低显影性能和稳定性的调色剂。另一方面，超过100毫克KOH/克，该粘结剂往往过分吸湿，得到一种造成图像密度下降和雾增加的调色剂。
上述的粘结剂树脂的酸值基于按照以下方法测定的值。
<酸值测量>
基本操作按照JIS K-0070进行。
1)将粘结剂树脂粉碎，并精确称重0.5-2.0克的粉碎样品，得到包含W(克)量的样品。
2)将样品放在300毫升烧杯中，然后向其中加入150毫升甲苯/乙醇(4/1)混合物液体以溶解样品。
3)使用电位滴定装置(如，得自Kyoto Denshi K.K.的具有“ABP-410”电动滴定管的“AT-400(Windows工作站)”)将样品溶液用0.1摩尔/升KOH乙醇溶液(自动)滴定。
4)用于滴定的KOH溶液的量记录为S(毫升)，并测定用于空白滴定的KOH的量并记录为B(毫升)。
5)酸值按照下式计算酸值(毫克KOH/克)＝{(S-B)xfx 5.61}/W，其中f表示0.1摩尔/升KOH溶液的因子。
用于构成本发明调色剂的粘结剂树脂物质可例如包括苯乙烯及其衍生物的均聚物如聚苯乙烯、聚对氯苯乙烯和聚乙烯基甲苯；苯乙烯共聚物如苯乙烯-对氯苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基甲苯共聚物、苯乙烯-乙烯基萘共聚物、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-α-氯甲基丙烯酸甲酯共聚物、苯乙烯-丙烯腈共聚物、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-乙烯基甲基酮共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物和苯乙烯-丙烯腈-茚共聚物；聚氯乙烯、酚醛树脂、天然树脂改性酚醛树脂、天然树脂改性马来酸树脂、丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、聚乙酸乙烯酯、硅酮树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、呋喃树脂、环氧树脂、二甲苯树脂、聚乙烯醇缩丁醛、萜烯树脂、香豆酮-茚树脂、和石油树脂。优选的粘结剂树脂可包括苯乙烯共聚物和聚酯树脂。
与苯乙烯单体一起构成该苯乙烯共聚物的共聚单体的例子包括；具有双键的单羧酸及其衍生物苯乙烯衍生物如丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、丙烯腈、甲基丙烯腈、和丙烯酰胺；具有双键的二羧酸及其衍生物如马来酸、马来酸丁酯、马来酸甲酯和马来酸二甲酯；乙烯基酯如氯乙烯、乙酸乙烯酯、和苯甲酸乙烯酯；乙烯类烯烃，如乙烯、丙烯和丁烯；乙烯基酮如乙烯基甲基酮和乙烯基己基酮；和乙烯基醚，如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚和乙烯基异丁基醚。这些乙烯基单体可单独或以两种或多种的混合物与苯乙烯单体结合使用。
包括苯乙烯聚合物或共聚物的粘结剂树脂有可能已交联或可为交联和未交联聚合物的混合物。
考虑到调色剂的储存稳定性，粘结剂树脂可优选具有45-75℃，更优选50-70℃的玻璃化转变温度(Tg)。如果Tg低于45℃，磁性调色剂往往在高温环境中变质并在固色步骤中引起偏移。另一方面，如果Tg高于75℃，固色性往往下降。
在本发明的调色剂中，磁性氧化铁如磁铁矿、磁赤铁矿或铁酸盐的细颗粒用作磁性材料，且可优选在其表面上或内部包含非铁元素。
特别优选使用包含至少一种选自锂、铍、硼、镁、铝、硅、磷、锗、钛、锆、锡、铅、锌、钙、钡、钪、钒、铬、锰、钴、铜、镍、镓、铟、银、钯、金、汞、钨、钼、铌、锇、锶、钇、锝、钌、铑和铋的元素的磁性氧化铁。非铁元素可特别优选为锂、铍、硼、镁、铝、硅、磷、锗、锆和锡。这些元素可捕获在氧化态晶格中或可以氧化物的形式加入磁性氧化铁，或可作为氧化物或氢氧化物存在于磁性氧化铁颗粒表面上。作为一种优选形式，该非铁元素以氧化物形式包含。
这种磁性氧化铁的含量可优选为每100重量份粘结剂树脂20-200重量份，进一步优选40-150重量份。
任何颜料或染料可作为另一着色剂加入本发明调色剂中。颜料的例子可包括炭黑、苯胺黑、乙炔黑、萘酚黄、汉萨黄、若丹明色淀、茜素色淀、氧化铁红、酞菁蓝、和阴丹士林蓝。这种颜料的用量可提供足够的光学密度，如每100重量份粘结剂树脂0.1-20重量份，更优选0.1-10重量份。类似地可以使用染料。其例子可包括偶氮染料、蒽醌染料、咕吨染料、和次甲基染料。染料的用量可以是每100重量份粘结剂树脂0.1-20重量份，优选0.3-10重量份。
可用于本发明的蜡的例子可包括脂族烃蜡如低分子量聚乙烯、低分子量聚丙烯、聚烯烃共聚物、聚烯烃蜡、微晶蜡和石蜡、脂族烃蜡的费托蜡氧化物如氧化聚乙烯蜡、及其嵌段共聚物；主要包含脂族酸酯的蜡如褐煤酸酯蜡和蓖麻蜡；植物蜡如小烛树蜡、巴西棕榈蜡和木蜡；动物蜡如蜂蜡、羊毛脂和鲸蜡；矿物蜡如地蜡、纯地蜡和矿脂；部分或完全去酸化脂族酸酯，如去酸化巴西棕榈蜡。其它例子可包括饱和线性脂族酸如棕榈酸、硬脂酸和褐煤酸以及具有较长链烷基的长链烷基羧酸；不饱和脂族酸，如巴西烯酸、桐酸和valinaric酸；饱和醇如硬脂醇、二十烷醇、二十二醇、巴西棕榈醇、蜡醇和蜂花醇以及具有长链烷基的长链烷基醇；多元醇如山梨醇、脂族酸酰胺如亚油酸酰胺、油酸酰胺、和月桂酸酰胺；饱和脂族双酰胺如亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双癸酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、和六亚甲基双硬脂酸酰胺；不饱和脂族酸酰胺如亚乙基双油酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、N，N’-二油基己二酸酰胺、和N，N’-二油基癸二酸酰胺；芳族双酰胺如间二甲苯双硬脂酸酰胺、和N，N’-二硬脂基间苯二甲酸酰胺；脂族酸金属皂(一般称作金属皂)如硬脂酸钙、硬脂酸钙、硬脂酸锌和硬脂酸镁；通过将乙烯基单体如苯乙烯和丙烯酸接枝到脂族烃蜡上而得到的蜡；脂族酸和多元醇之间的部分酯化产物，如二十二烷酸甘油单酯；和通过植物油和脂肪的氢化而得到的具有羟基的甲基酯化合物。
可优选使用的蜡的例子可包括通过烯烃在高压下的自由基聚合反应而得到的聚烯烃；通过纯化在高分子量聚烯烃的聚合反应中得到的低分子量副产物而得到的聚烯烃；使用催化剂如Ziegler催化剂或金属茂催化剂低压聚合成的聚烯烃；使用射线、电磁波或光在辐射下聚合成的聚烯烃；通过高分子量聚烯烃的热分解而得到的低分子量聚烯烃；石蜡、微晶蜡、费托蜡；合成烃蜡，如通过Synthol法、Hydrocol法和Arge法合成的那些；得自单碳化合物的合成蜡；具有官能团如羟基或羧基的烃蜡；烃蜡和含官能团的蜡的混合物；以及通过在这些蜡上接枝上乙烯基单体如苯乙烯、马来酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和马来酸酐而得到的蜡。
还优选使用通过压制发汗法、溶剂法、重结晶、真空蒸馏、超临界汽提或分级结晶而具有较窄分子量分布或较低量杂质的蜡，如低分子量固体脂族酸、低分子量固体醇、或低分子量固体化合物。
为了得到很好地兼顾定影性和抗偏移性的调色剂，优选使用一种熔点为65-160℃，更优选65-130℃，进一步优选70-120℃的蜡。低于65℃，调色剂的抗粘连性能下降，而超过160℃，难以实现抗偏移效果。
在本发明的调色剂中，蜡的用量可以是每100重量份粘结剂树脂0.2-20重量份，更优选0.5-10重量份。这些蜡可单独或以上述范围内的总量两种或多种结合使用。
蜡熔点根据蜡的DSC(示差扫描量热法)热吸收曲线上的最大峰的峰顶温度而确定。
对于蜡或调色剂的DSC测量，按照ASTM D3418-82，可以使用高精度内热输入补偿型示差扫描量热计，如“DSC-7”(得自Perkin Elmer公司)。最好曾经加热样品以去除热历史并随后以10℃/分钟的速率在0-200℃的温度范围内加热该样品以得到DSC热吸收曲线。
本发明调色剂可优选包含电荷控制剂。
负电荷制剂的例子可包括例如公开于JP-B 41-20153、JP-B42-27596、JP-B 44-6397和JP-B 45-26478的单偶氮染料金属配合物；例如公开于JP-A 50-133838的硝基腐殖酸、其盐和染料或颜料如C.I.14645、例如公开于JP-B 55-42752、JP-B 58-41508、JP-B 58-7384和JP-B 59-7385的水杨酸、萘甲酸和二羧酸的配合物；磺化铜酞菁颜料；已引入硝基或卤素基团的苯乙烯低聚物；和氯化石蜡。由于优异的分散性、稳定的图像密度和减少雾的作用，优选使用具有下式(I)的偶氮金属配合物或具有下式(II)的碱性有机酸金属配合物 其中M表示选自Cr、Co、Ni、Mn、Fe、Ti和Al的配位中心金属；Ar表示分别能够具有选自以下的取代基的芳基如苯基或萘基硝基、卤素、羧基、N-酰苯胺、和具有1-18个碳原子的烷基和烷氧基；X、X’、Y和Y’独立地表示-O-、-CO-、-NH-、或-NR-(其中R表示具有1-4个碳原子的烷基)；且A表示氢、钠、钾、铵或脂族铵离子或这些离子的混合形式。 其中M表示选自Cr、Co、Ni、Mn、Fe、Ti、Zr、Zn、Si、B和Al的配位中心金属；Ar表示芳基，其例子可包括 (其中X表示氢、卤素或硝基)。
(R表示氢、C1-C18烷基或C2-C18链烯基)。每个芳基可具有取代基，选自硝基、卤素、羧基、N-酰苯胺、和具有1-18个碳原子的烷基和烷氧基；Z表示-O-或-CO-O-；且A表示氢、钠、钾、铵或脂族铵离子或这些离子的混合形式。
其中，特别优选使用具有上式(I)的偶氮金属铁配合物，尤其是具有下式(III)或(IV)的偶氮铁配合物。
结构式(III) 其中X1和X2独立地表示氢、具有1-18个碳原子的烷基、具有1-18个碳原子的烷氧基、硝基或卤素；m和m’表示整数1-3；Y1和Y3独立地表示氢、具有1-18个碳原子的烷基、具有2-18个碳原子的链烯基、磺酰胺、甲磺酰基、磺酸、羧酸酯、羟基、具有1-18个碳原子的烷氧基、乙酰基氨基、苯甲酰基氨基或卤素；n和n’表示整数1-3；Y2和Y4独立地表示氢或硝基；且A表示铵、氢、钠、或钾离子或这些离子的混合形式，优选包含75-98％摩尔的铵离子。
结构式(IV) 其中R1-R20独立地表示氢、卤素或烷基且A表示铵、氢、钠、或钾离子或这些离子的混合形式。
由上式(III)表示的偶氮铁化合物的具体例子列举如下，其中A具有在结构式(III)中定义的含义。
偶氮铁配合物(1) 偶氮铁配合物(2)
偶氮铁配合物(3) 偶氮铁配合物(4) 偶氮铁配合物(5)
偶氮铁配合物(6) 另外，由上述结构式(I)、(II)和(IV)表示的电荷控制剂的某些具体例子列举如下，其中A+具有在结构式(IV)中定义的含义偶氮铬配合物(7) 偶氮铬配合物(8)
铝配合物(9) 锌配合物(10) 铬配合物(11)
锆配合物(12) 偶氮铁配合物(13) 上述金属配合物可单独或两种或多种结合使用。
电荷控制剂可优选以每100重量份粘结剂树脂0.1-5.0重量份的比例使用。
另一方面，正电荷控制剂的例子可包括苯胺黑及其用脂族酸金属盐改性的产物、等、鎓盐，包括季铵盐如三丁基苄基1-羟基-4-萘酚磺酸铵和四丁基四氟硼酸铵、以及它们的同系物，包括鏻盐、及其色淀颜料；三苯基甲烷染料及其色淀颜料(固色剂包括，例如磷钨酸、磷钼酸、磷钨钼酸、鞣酸、月桂酸、没食子酸、铁氰酸盐和亚铁氰酸盐)；高级脂族酸金属盐；二有机锡氧化物如二丁基氧化锡、二辛基氧化锡和二环己基氧化锡；和二有机锡硼酸盐如二丁基硼酸锡、二辛基硼酸锡和二环己基硼酸锡。这些可单独或两种或多种混合使用。
调色剂可优选包含外加并与调色剂颗粒共混的无机细粉末或憎水无机细粉末。例如，优选包含硅石细粉末。
作为硅石细粉末，可以使用通过卤化硅的蒸气相氧化而形成的干法硅石(或气相法硅石)和由水玻璃形成的湿法硅石两者。但考虑到较少的表层或内部甲硅烷醇基团和较少的生产残余物，优选使用干法硅石。
优选的是，硅石细粉末已憎水化。憎水化可通过用一种对硅石细粉末反应性或被其物理吸附的有机硅化合物对硅石细粉末进行表面处理而实现。在一个优选实施方案中，通过卤化硅的蒸气相氧化而形成的干法硅石细粉末可以硅烷偶联剂进行表面处理，随后或同时用有机硅化合物如硅油进行处理。
这种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、β-氯乙基三氯硅烷、氯甲基二甲基氯硅烷、三有机甲硅烷基硫醇如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。
优选用作有机硅化合物的硅油在25℃下的粘度可以是3×1 0-5-1×10-3米2/秒。特别优选的例子可包括二甲基硅油、甲基苯基硅油、α-甲基苯乙烯改进的硅油、氯苯基硅油、和含氟硅油。
这种硅油处理可通过，例如将已用硅烷偶联剂处理的硅石细粉末直接与硅油在混合器如Henschel混合器中共混；将硅油喷雾到接触硅石细粉末上；或将硅石细粉末与溶解或分散在合适溶剂中的硅油进行共混，随后去除溶剂而进行。
为了用于无清洁器的成像方法，本发明调色剂可每100个调色剂颗粒优选包含5-300个平均粒径为0.6-3.0μm的导电细粉末。这种平均粒径为0.6-3.0μm的导电细粉末可容易运动离开调色剂颗粒并均匀粘附到充电元件上并稳定地保留。因此，如果在该调色剂中包含5-300个这种导电粉末/100个调色剂颗粒，调色剂在显影捕捉和转印步骤中的可充电性可均匀化。另外，转印残余调色剂颗粒在显影和清洁步骤中的可回收性可进一步稳定化。
这些导电细粉末的例子可包括含碳细粉末如炭黑或石墨细粉末；金属如铜、金、银、铝和镍的细粉末；金属氧化物如氧化锌、氧化钛、氧化锡、氧化铝、氧化铟、氧化硅、氧化镁、氧化钡、氧化钼、氧化铁和氧化钨的细粉末；金属化合物如氯化钼、镉、硫化物、和钛酸钾的细粉末；以及数均原始粒径为50-500纳米的这些导电物质的原始颗粒的聚集体。还优选在调节粒径分布之后使用这种导电细粉末，这样得到均匀合适粒径及其分布的调色剂。
本发明调色剂可根据需要包含除上述之外的外添加剂。其例子可包括可充电性增强剂、导电性赋予剂、流动性促进剂、抗结块剂、用于热辊固定的脱模剂、和用作润滑剂或研磨剂的树脂细颗粒或无机细颗粒。
例如，有时有效地加入一种润滑剂如聚四氟乙烯、硬脂酸锌或聚偏二氟乙烯的颗粒；磨料如氧化铈、碳环硅或钛酸锶，优选钛酸锶的颗粒；流动性促进剂如氧化钛或氧化铝(优选憎水化)的颗粒；在导电性赋予剂中的抗结块剂，如用于炭黑、氧化锌或氧化锡；和少量的摩擦电可充电性与调色剂颗粒极性相反的白色或黑色细颗粒。
这些外添加剂的加入比例为每100重量份调色剂颗粒0.1-5重量份，优选0.1-3重量份。
现在描述用于生产本发明调色剂的工艺的一个优选实施方案。图1是用于概括说明这种生产工艺实施方案的流程图。正如该流程图所示，本发明的调色剂生产工艺的特征在于，它在粉碎之前不包括分级捕捉而是包括单流程的粉碎捕捉和分级捕捉。
在本发明的调色剂生产工艺中，磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的暴露程度通过生产满足特定圆形度要求的调色剂颗粒而控制到一定程度。一般来说，将至少包括粘结剂树脂、磁性氧化铁和蜡的调色剂成分熔体捏合，然后将熔体捏合产物在冷却之后粉碎，得到作为粉状加料的粗粉碎材料。将预定量的粉碎材料加入机械粉碎器中，该粉碎器包括至少一个具有固定到中心旋转轴上的旋转元件的转子、和一个以距离转子表面的预定间隔容纳该转子的定子，这样由该间隔产生的环形空间变得气密，而且转子高速旋转以细粉碎该粗粉碎材料。然后，细粉碎物加入分级步骤中以得到包含大量具有优选粒径的颗粒的调色剂颗粒。在分级步骤中，优选使用包括至少三个用于回收细粉末、中粉末和粗粉末的区的多路气力分级器。例如，如果使用三路气力分级器，原料粉末分级为细粉末、中粉末和粗粉末三种。在使用该分级器的分级步骤中，在回收该分级中粉末的同时，去除包含粒径大于规定范围的颗粒的粗粉末和包含粒径小于规定范围的颗粒的细粉末，然后将中粉末经过一个表面处理装置以向中粉末连续施加机械冲击力，得到可原样用作调色剂产品或与外添加剂如憎水胶态硅石共混得到调色剂的调色剂颗粒。
在分级步骤中去除并包含粒径低于规定范围的颗粒的细粉末一般再循环至熔体捏合步骤进行再利用，提供包含调色剂成分的粗粉碎的熔体捏合产物，或丢弃。
图2给出了这种调色剂生产装置体系的一个实施方案。在该装置体系中，供给至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的粉状加料。例如，将粘结剂树脂和磁性氧化铁熔体捏合，冷却并粗压碎形成该粉状加料。
参考图2，粉状加料以规定速率通过第一计量进料器315加入作为粉碎装置的机械粉碎器301中。所加粉状加料被机械粉碎器301立即粉碎，并通过收集旋风机229进入第二计量进料器2，随后通过振动进料器3和原料供应嘴16进入多路气力分级器1。
在此装置系统中，从调色剂生产率和生产效率的角度看，经第二计量进料器2至多路气力分级器的加料速率可优选设定为经第一计量进料器至进行粉碎器301的加料速率的0.7-1.7倍，更优选0.7-1.5倍，进一步优选1.0-1.2倍。
一般将气力分级器引入装置系统中，同时通过连接装置，如管道与其它装置连接。图2说明了这种装置系统的一个优选实施方案。图2所示的装置系统包括多路分级器1(其细节在图6中示出)、计量进料器2，振动进料器3、和收集旋风机4、5和6。
在该装置系统中，将粉碎原料供给至计量进料器2，随后通过振动进料器3和进料供应嘴16以10-350m/s的流速进入三路分级器1中。三路分级器1包括通常尺寸为10-50厘米×10-50厘米×3-50厘米的分级室，这样该粉碎原料可在0.1-0.01秒或更短的时间内分成三种颗粒。通过分级器1，该粉碎原料可分成粗颗粒，中等颗粒和细颗粒。此后，粗颗粒从排放管道1a输送至收集旋风机6并随后再循环至机械粉碎器301。中等颗粒通过排放管12a传送并排放出该系统，通过收集旋风机5回收为调色剂产品。细颗粒通过排放管13a排放出该系统并用收集旋风机4收集。将收集的细颗粒供给至熔融捏合步骤，为再利用提供包含调色剂成分的粉状加料。收集旋风机4、5和6也用作抽吸真空产生装置，通过抽吸粉碎原料，经进料供应嘴进入分级室。从分级器1分级出的粗颗粒可优选再加入第一计量加料器315，与新鲜粉状加料混合并在机械粉碎器中再粉碎。向分级器1中，通过分别配有第一和第二空气引入调节装置20和21、和静态压力计28和29的吸入管14和15引入用于分级的空气。
从调色剂生产率的角度看，粗颗粒从气力分级器1再引入至机械粉碎器301中的比率可优选设定为供应自第二计量进料器2的粉碎原料的0-10.0％重量，更优选0-5.0％重量。如果再引入的比率超过10.0％重量，机械粉碎器301中的粉尘浓度增加，使机械粉碎器301的负荷增加，而且调色剂生产率可因为故障而下降，例如造成调色剂表面变质的过度粉碎热，磁性氧化铁颗粒从调色剂颗粒上的分离、和在装置壁上的熔体粘附。
该装置体系的粉状加料的粒径分布可优选使得至少95％重量通过18目(开口为1000μm)且至少90％重量留在100目(开口为150μm)上(按照ASTME-11-61)。
为了生产具有最高10μm，优选最高8μm的重均粒径(D4)和窄粒径分布的调色剂，出自机械粉碎器的粉碎产品可优选满足这样一种粒径分布，包括重均粒径为4-10μm，最高70％数目，更优选最高65％数目的颗粒最高为4.0μm，且最高25％体积，更优选最高20％体积的颗粒至少为10.1μm。另外，从分级器1分级出的中等颗粒可优选满足这样一种粒径分布，包括重均粒径为5-10μm，最高40％数目，更优选最高35％数目的颗粒最高为4.0μm，且最高25％体积，更优选最高20％体积的颗粒至少为10.1μm。
图1所示的装置体系在粉碎步骤并不包括包含在图7所示常规体系中的第一分级步骤，且包括单流程的粉碎步骤和分级步骤。
合适地引入图2装置体系的机械粉碎器301可由商用粉碎器，如“KTM”(从Kawasaki Jukogyo K.K.购得)或“TURBOMILL”(从“TurboKogyo K.K.购得)原样或在合适改型之后提供。
特别优选采用一种使用如图3-5所示机械粉碎器的工艺，它能够生产包括控制调色剂颗粒的形状和控制磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的暴露程度的调色剂。这也优选用于使粉状加料容易粉碎并实现有效的调色剂生产。
与此相反，按照常规的碰撞型气力粉碎器，其中调色剂颗粒碰撞到碰撞元件的碰撞表面上以在碰撞时的冲击力的作用下粉碎这些调色剂颗粒，磁性氧化铁颗粒往往在碰撞时分离。另外，所得调色剂颗粒变得形状不确定并有角，因此磁性氧化铁往往过分暴露于调色剂颗粒的表面。由碰撞型气力粉碎器生产的这种调色剂颗粒可通过施加机械力(例如使用混合器)进行颗粒形状和表面性能的改性。但为了得到实现本发明效果所需的圆形度，调色剂颗粒形状必须通过加热而变得接近球形，这样难以同时满足作为本发明另一要求的磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的暴露程度。
现在根据图3-5描述机械粉碎器的结构。图3示意地给出了机械粉碎器的剖面图；图4是图3中的D-D’剖面的示意剖视图；且图5是图3中的转子314的透视图。如图3所示，粉碎器包括机箱313；夹套316；分配器220；包括固定在控制旋转轴312上的旋转元件并且设置在机箱313内的转子314，所述转子314带有大量的表面槽(如图5所示)并设计为高速旋转；定子310设置为与所述转子314的周缘有预定间隙以绕所述转子314旋转并带有大量的表面槽；用于加入粉状加料的进料口311；和用于排放粉碎材料的排料口302。
操作时，粉状加料由料斗240供给并以利用第一计量加料器315以预定速率经过料口311加入处理室，其中在分别带有大量表面沟槽的高速旋转的转子314和定子310之间所产生的冲击、随后出现的大量超高速涡旋流动和由此造成的高频压力振动的作用下，粉状加料瞬间粉碎。粉碎产物从排放口302排出。传送粉状加料的空气流经处理室、排出口302，管道219，收集旋风器229，袋式过滤器222和吸气鼓风机224以排出该体系。在机械粉碎器中，粉状加料可以所需方式粉碎而不会增加细粉末级分和粗粉末级分。
传送空气为由冷空气发生装置321产生并与粉状加料一起引入的冷空气，且粉碎器主体用流动着冷却水或液体(优选为包含乙二醇、等的非冻结液体)的夹套316覆盖，以维持与处理室内的温度为20至-40℃℃或更低，更优选10至-30℃，进一步优选0至-25℃，考虑到调色剂生产率。这有效地用于抑制因粉碎热而发生的调色剂颗粒表面变质，尤其是存在于调色剂颗粒表面上的磁性氧化铁颗粒的释放和调色剂颗粒在装置壁上的熔体粘附，这样能够有效地粉碎该粉状加料。超过0℃的处理室温度因此不是理想的。
冷却水通过供料口317加入夹套316并从排出口318排出。
在粉碎操作中，优选设定漩涡室212中的温度T1(入口温度)和后部室中的温度T2(出口温度)以提供30-80℃，更优选35-75℃，进一步优选37-72℃的温差ΔT(＝T2-T1)，从而抑制调色剂颗粒表面的表面变质，尤其是磁性氧化铁颗粒从调色剂颗粒表面上的分离，并有效地粉碎该粉状加料。低于30℃的温差ΔT表明可能粉状加料路径短而没有有效粉碎，从而在调色剂性能方面不理想。另一方面，ΔT≥80℃表明可能过分粉碎，导致磁性氧化铁从调色剂颗粒表面上的分离和调色剂颗粒的热表面变质并使调色剂颗粒熔体粘附到装置壁上，并因此对调色剂生产率产生不利影响。
机械粉碎器中的入口温度优选设定为最高0℃且比粘结剂树脂的玻璃化转变温度(Tg)低60-75℃。这样有可能抑制调色剂颗粒因热造成的表面变质，尤其是磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的释放，并能够有效地粉碎该粉状加料。另外，出口温度(T2)可优选设定为比Tg低5-30℃，更优选10-20℃。这样有可能抑制调色剂颗粒因热造成的表面变质，尤其是磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的释放，并能够有效地粉碎该粉状加料。
转子314可优选旋转以提供80-180m/s，更优选90-170m/s，进一步优选100-160m/s的圆周速度。结果，有可能抑制不充分粉碎或过分粉碎、抑制因过分粉碎而造成的磁性氧化铁分离并使粉状加料有效粉碎。转子314圆周速度低于80m/s，易于造成短通路而不能粉碎原料，从而导致差的调色剂性能。超过180m/s的转子314圆周速度导致装置负载过大并易于引起过分粉碎，导致磁性氧化铁颗粒的分离。另外，过分粉碎也往往导致调色剂颗粒因热造成的表面变质，尤其是磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的释放，以及调色剂颗粒在装置壁上的熔体粘附，因此对调色剂生产率产生不利影响。
另外，转子314和定子310可优选设置以提供两者之间最小的间隙0.5-10.0毫米，更优选1.0-5.0毫米，进一步优选1.0-3.0毫米。结果，有可能抑制不充分粉碎或过分粉碎，并使粉状加料有效粉碎。转子314和定子310之间的间隙超过10.0毫米，引起短通路而不能粉碎粉状加料，这对调色剂性能产生不利影响。间隙小于0.5毫米，导致装置负载过大并易于过分粉碎。另外，过分粉碎也往往导致调色剂颗粒因热造成的表面变质，尤其是磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的释放，以及调色剂颗粒在装置壁上的熔体粘附，因此对调色剂生产率产生不利影响。
另外，通过合适控制转子314和定子310的粉碎表面(即，相互相对的外和内表面)的表面粗糙度，有可能控制出现分离的磁性氧化铁颗粒并得到具有良好显影性能、可转印性和可充电性的磁性调色剂颗粒。更具体地说，转子314和定子310的粉碎表面的表面粗糙度可优选设定得到最高10.0μm，更优选2.0-10.0的中心线平均粗糙度Ra，最高60.0μm，更优选25.0-60.0μm的最大粗糙度Ry，和最高40.0μm，更优选20.0的十点排列粗糙度Rz。如果Ra大于10.0μm，Ry大于60.0μm，或Rz大于40.0μm，往往在粉碎时出现过分粉碎，且这种过分粉碎往往导致调色剂颗粒因热造成的表面变质，尤其是磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的释放，以及调色剂颗粒在装置壁上的熔体粘附，因此对调色剂生产率产生不利影响。
涉及表面粗糙度的上述参数基于使用激光焦距置换仪(“LT-8100”，购自K.K.Keyence)和表面形状测量软件(“Tres-Vallet Lite”，购自Mitani Shoji K.K.)测得的值。通过无规选择测量点进行几此测量，得到平均值。对于该测量，基本长度设定为8毫米，截止值设定为0.8毫米，且运动速度设定为90μm/秒。
以下补充上述表面粗糙度参数的重要性。中心线平均粗糙度Ra根据粗糙度曲线确定，在该曲线上沿着中心线对基本长度L(＝8毫米)进行取样，且对于该取样长度，粗糙度曲线表示为Z＝f(x)，同时沿着中心线取为X轴且Z轴在垂直粗糙度上，按照下式确定RaRa＝(1/L)·∫|f(x)|dx.
另外，最大粗糙度Ry确定为沿着基本长度获取的最高峰和最低谷之间的高度差。另外，十点排列粗糙度Rz确定为相应在基本长度部分中所取的第一至第五最高峰的平均高度的绝对值与第一至第五最低谷的平均高度的绝对值的总和。转子和/或定子可按照已知方法进行表面粗糙化。粗糙化表面可优选进行抗磨处理，优选渗氮、镀覆、火焰喷涂或用自熔合金涂布。
例如，渗氮为一种用于提高处理材料的抗磨耐性和抗疲劳耐性的表面硬化处理且可在合适升高的温度下在合适的时间内使氮由表面完全或局部渗透，这样形成氮化物层。
即，转子和/或定子的粉碎表面可优选通过作为预处理的表面粗糙化和随后作为后处理的抗磨处理而得到，这样可长期稳定地影响粉碎步骤，得到具有良好显影性能且同时抑制出现分离的磁性氧化铁颗粒的调色剂。
由上述机械粉碎器获得的有效粉碎使得可忽略往往造成过分粉碎的预分级步骤和忽略在图7体系所用气力粉碎器中所需的大体积粉碎空气供给。
以下描述作为一种用于调色剂生产的优选分级装置的气力分级器。
参考图6，分级器包括用于确定分级室的一部分的侧壁22和G-滑块23、配有刀刃状分级刀刃17和18的分级刀刃滑块24和25。G-滑块23设置为侧向可滑动。分级刀刃17和18设置成围绕轴17a和18a旋转以改变分级刀刃尖端的位置。分级刀刃滑块17和18可侧向滑动，以与分级刀刃17和18一起相对改变水平位置。分级刀刃17和18将分级室32的分级区分成3个部分。
用于引入粉状加料的进料口40位于进料供应嘴16位置的最近(最上游)处，后者还配有高压空气孔41和粉状加料引入嘴42并开口到分级室32中。嘴16设置在侧壁22的右侧，且Coanda滑块26设置使得相对于进料供应嘴16的下切线的延伸部分成长椭圆弧。与分级室32有关的左滑块27配有在分级室32中突向右侧的吸气刀刃19。另外，吸气管14和15设置在分级室32的左侧，以开口到分级室32中。另外，吸气管道14和15配有第一和第二气体引入控制装置20和21如气闸、和静态压力计28和29(如图2所示)。
根据供给分级器的粉碎粉状加料和成品调色剂的所需粒径，调整分级刀刃17和18、G-滑块23和吸气刀刃18的位置。
在分级室32的右侧，设置与相应于各自分级级分区的分级室相连的排气孔11、12和13。排气孔11、12和13与连接装置，例如可根据需要配有关闭装置如阀的管道(如图2中所示的11a，12a和13a)相连。
进料供应嘴16可包括垂直向上的管道部分和较低的锥形管道部分。垂直管道部分的内径与锥形管道部分的最窄部分的内径可以设定为20∶1-1∶1，优选10∶1-2∶1的比率以提供所需的引入速度。
通过使用上述结构的多路分级器，可按照以下方式进行分级。通过至少一个排气孔11、12和13进行抽气，降低分级室32内的压力。在减压引起的流动空气的作用下，和通过高压空气供应嘴喷射并喷射分散在分级室32中的压缩空气所引起的喷射器效应下，粉状加料经过进料供应嘴16以优选10-350m/s的流速加入。
在Coanda滑块26所施加的Coanda效应的作用下，和引入气体如空气的作用下，进入分级室32的粉状加料的颗粒沿曲线流动，这样粗颗粒形成外部气流以得到在分级刀刃18外侧的第一级分，中等颗粒形成中间气流以得到在分级刀刃18和17之间的第二级分，细颗粒形成内部气流以得到在分级刀刃17内侧的第三级分，这样相应地，分级的粗颗粒从排气孔11排出，中等颗粒从排气孔12排出，细颗粒从排气孔13排出。
在上述粉末分级中，分级(或分离)点主要由相应于Coanda滑块26最底部的分级刀刃17和18的头部位置决定，同时受分级空气气流的抽吸流速和通过原料供应嘴16的粉末喷射速度影响。
按照本发明的调色剂生产体系，可通过控制粉碎和分级条件而有效地生产具有重均粒径4-12μm，尤其是5-10μm和窄粒径分布的调色剂。
本发明的调色剂生产工艺的特征在于，它包括一个将来自分级步骤的分级中粉末级分经过表面处理装置的表面处理步骤，其中机械冲击力连续施加到粉状加料上。该表面处理步骤根据图10-13进行描述。
图10示意地给出了一种表面处理装置体系；图11是图10体系中的表面处理装置I的处理部分401的部分截面示意图；且图12和13分别为安装在表面处理装置中的转子的平面图和垂直截面图。
在操作该表面处理装置时，调色剂颗粒(来自图2中的体系的气力分级器1的中粉末)在高速形状的叶片所产生的离心力的作用下推向机箱的内壁，并重复供给包括压缩锂和摩擦力的热力学冲击力，这样进行表面处理。如图11所示，四个转子(或旋转叶片)402a，402b，402c和402d垂直装在操作段401。转子402a-402d固定到一个旋转驱动轴403上并通过一个电马达(图10中的434)与其一起旋转，这样表现出30-60米/秒的最外圆周速度。转子402a-402d具有与其整合在一起的叶片409a-409d以产生空气流，并驱动吸气风机(图10中的424)以使吸气空气流等于或甚至大于由叶片409a-409d所产生的空气流。这样，来自加料器415的调色剂颗粒通过吸气与空气一起加入到料斗432中，然后该调色剂颗粒进一步通过供料管431和供料孔430加入到第一圆柱状处理室429a的中心区，在此调色剂颗粒被叶片409a和侧壁407表面处理。然后，该表面处理的调色剂颗粒通过一个配置成被导向板408a包围的第一粉末出口孔410a加入到第二圆柱状处理室429b的中心区，在此调色剂颗粒进一步被叶片409b和侧壁407表面处理。
在第二圆柱状处理室429b中表面处理的调色剂颗粒进一步通过一个配置成被导向板408b包围的第二粉末出口孔410b加入到第三圆柱状处理室429c的中心区，在此调色剂颗粒进一步被叶片409c和侧壁407表面处理。调色剂颗粒进一步通过一个配置成被导向板408c包围的第二粉末出口孔410c加入到第四圆柱状处理室429d的中心区，在此调色剂颗粒进一步被叶片409d和侧壁407表面处理。与调色剂颗粒一起加入用于传输调色剂颗粒的空气通过第一至第四圆柱状处理室429a-429d运动，并通过排放管417、旋风器420、袋过滤器422和吸气风机424排出到该装置体系外。
加入相应圆柱状处理室429a-429d的调色剂颗粒通过相应叶片409a-409d立即受到机械冲击并碰撞到侧壁407上以接受机械冲击。通过旋转具有预定尺寸并作为整体部件配置到转子402a-402d上的叶片409a-409d，产生从外周至中心区的对流循环。在停留于圆柱状处理室429a-429d的同时，调色剂颗粒连续受到这种机械冲击力并在该机械冲击力所产生的热的作用下进行表面处理。
在特定操作中，每个转子以30-60米/秒的圆周速度旋转，且调色剂颗粒在2-4米3/分钟的吸气空气流下以10-30千克/小时的速率由自动加料器415供给。在该表面处理步骤中，空气流优选保持在比调色剂粘结剂树脂的玻璃化转变温度Tg低至少5℃的温度下，且调色剂颗粒连续受到机械冲击以进行表面处理，同时流过表面处理装置而无停滞。另外优选的是，空气流保持在比调色剂中蜡的DSC热吸收主峰温度低至少20℃的温度下。如果用于表面处理的空气流温度在为上述温度，调色剂颗粒表面往往变性，如分散在调色剂颗粒中的蜡因为在表面处理过程中所产生的摩擦和冲击热的积聚而在调色剂颗粒表面上渗出或再聚集。
在本发明的调色剂生产工艺中，通过结合机械粉碎器的上述应用、以及连续经过表面处理装置以向调色剂颗粒连续施加机械冲击力的表面处理，该调色剂颗粒可在短时间内在较低温度下在无热积聚的状态下进行表面处理，同时有效地抑制调色剂颗粒因冲击和摩擦而受热，这样可有效地控制调色剂的圆形度以及磁性氧化铁在调色剂颗粒表面上的暴露量。
可购得各种机器用于生产本发明的调色剂。以下列举几个例子及其制造商。例如，市售搅拌机可包括Henschel混合器(由Mitsui Kozan K.K.制造)、Super Mixer(Kawata K.K.)、Conical Ribbon Mixer(OhkawaraSeisakusho K.K.)；Nautamixer、Turbulizer和Cyclomix(HosokawaMicron K.K.)；Spiral Pin Mixer(Taiheiyo Kiko K.K.)、LodigeMixer(Matsubo Co.Ltd.)。捏合机可包括Buss Cokneader(Buss Co.)、TEM Extruder(Toshiba Kikai K.K.)、TEX双螺杆挤出机(Nippon SeikoK.K.)、PCM捏合机(Ikegai Tekko K.K.)；三辊磨机、混炼机和捏合机(Inoue Seisakusho K.K.)，Kneadex(Mitsui Kozan K.K.)；MS-PressureKneader和Kneadersuder(Moriyama Sei sakusho K.K.)、和Bambury Mixer(Kobe Seisakusho K.K.)。作为粉碎器，Counter Jet Mill，Micron Jet和Inomizer(Hosokawa Micron K.K.)；IDS Mill和PJM JetPulverizer(Nippon Pneumatic Kogyo K.K.)；Cross Jet Mill(KurimotoTekko K.K.)、Ulmax(Nisso Engineering K.K.)，SK Jet O.Mill(SeishinKigyo K.K.)、Krypron(Kawasaki Jukogyo K.K.)和Turbo Mill(TurboKogyo K.K.)。作为分级器，Classiell、Micron Classifier、和SpedicClassifier(Seishin Kigyo K.K.)、Turbo Classifier(NisshinEngineering K.K.)；Micron Separator和Turboplex (ATP)；MicronSeparator和Turboplex(ATP)；TSP Separator(Hosokawa Micron K.K.)；Elbow Jet(Nittetsu Kogyo K.K.)、Dispersion Separator(NipponPneumatic Kogyo K.K.)、YM Microcut(Yasukwa Shoji K.K.)。作为筛分装置，Ultrasonic(Koei Sangyo K.K.)、Rezona Sieve和Gyrosifter(Tokuju Kosaku K.K.)、Ultrasonic System(Dolton K.K.)、Sonicreen(Shinto Kogyo K.K.)、Turboscreener(Turbo Kogyo K.K.)、Microshifter(Makino Sangyo K.K.)和圆形振动筛。
但对于粉碎、分级和表面处理步骤，优选使用根据图1-6和10-13描述的装置体系。
以下参考图14描述本发明成像方法的一个实施方案。
图14给出了按照静电照相的包括无清洁器的体系(采用显影和清洁步骤)的成像装置。该成像装置配有其中已取出包括清洁元件如清洁叶片的清洁单元的操作盒，并在非接触显影体系中使用磁性单组分显影剂(即，磁性调色剂)，其中显影剂承载元件(调色剂承载元件)上的显影剂层在显影位置上不与载像元件接触。
参考图14，旋转鼓型OPC(有机光电导体)感光元件501(作为静电载像元件)在箭头a方向上被驱动旋转并由作为接触充电装置502的充电辊充电。充电辊502压向感光元件501，这样在两者之间形成充电间歇n并在感光元件501的相对表面运动方向上旋转。在充电辊502表面上，施加导电粉末m以形成基本上均匀的单颗粒层。
充电元件的金属芯502设计成接受来自充电偏压电源S1(位于主装配侧)的-700伏特DC电压。在该实施方案中，感光元件501表面通过直接注入充电方案而均匀充电至基本上等于供给至充电辊502的电压的电势(-680伏特)。
感光元件501也设计成暴露于来自包括激光二极管、多角镜等的激光束扫描器503(位于主装配侧)的激光束。激光束扫描器503输出激光束(波长＝740纳米)，其强度已根据基于目标图像数据的时间系列数字图像电信号而调整，且感光元件501的均匀充电表面被扫描暴露于激光束，这样对应于目标图像数据的静电潜像在感光元件501上形成。
操作盒包括一个显影设备504，由此可将在感光元件501上形成的静电潜像显影成调色剂图像。显影设备504是一种反显影设备，包括具有磁性调色剂颗粒(t)和导电细粉末(m)的磁性调色剂、以及装有磁铁辊504b的16毫米直径的非磁性显影套管504a。显影套管504a在显影区中以320μm的间隙与感光元件501相对放置，并设计成在相同表面运动方向上以感光元件501的120％的圆周速度旋转。
磁性调色剂504d通过弹性叶片504c在显影套管504a上涂覆成薄层，并因此同时充电。
施加到显影套管504a上的磁性调色剂504d随着显影套管504a的旋转传送到显影区a。
显影套管504a还供给有显影偏压，它是-420伏特DC电压和来自显影偏压电源S2的f＝1500Hz且Vpp＝1600伏特(电场强度＝5×106伏特/米)的长方形AC电压的重叠，这样在显影套管804a和感光元件501之间进行单组分跳跃显影。
该装置还包括一个中电阻率转印辊505(作为接触转印装置)，它以0.16×10-2-24.5×102Mpa的线压力与感光元件501邻接以形成转印间隙b。将作为转印介质的转印材料P由给纸部分(未示)供给该转印间隙b，并将预定转印偏压由电压源S3施加到转印辊505上，这样在感光元件501上的调色剂图像就连续转印到供给转印间隙b的转印材料P的表面上。
在该实施方案中，转印辊505的电阻率为5×108欧姆·厘米并供给有+300伏特的DC电压用于转印。即，加入转印间隙b的转印材料P被夹住并通过转印辊505传送，而且在其表面上，感光元件501上的调色剂图像在静电力和压制力的作用下连续转印。
也可引入例如热固色型的固色设备506。已在转印间隙b处接受来自感光元件501的调色剂图像的转印材料P从感光元件501上分离并进入固色设备506，在此调色剂图像被固色以得到从该装置中排出的图像产品(印刷品或复印件)。
在该实施方案的成像装置中，已去除了清洁单元，在调色剂图像转印到转印材料P上之后留在感光元件501表面上的转印残余调色剂颗粒不是通过该清洁装置去除，而且随着感光元件501的旋转通过充电部分n送达显影部分a，在此它们进行显影-清洁操作而被回收。
在该实施方案的成像装置中，三个操作单元，即，感光元件501、充电辊502和显影设备504被包括地支撑以形成一个操作盒，后者通过一个导向和支撑元件可拆卸地连接到该成像装置的主要组件上。该操作盒可由其它的设备组合构成。
在显影设备504的显影操作时，与显影剂504d混合的导电细粉末m与同样在显影剂504d中的调色剂颗粒t一起运动并以合适的量转移到感光元件501上。
感光元件501上的调色剂图像(由调色剂颗粒组成)在转印偏压的影响下在转印部分b正转印到转印材料P(记录介质)上。但由于其导电性，感光元件501上的导电细粉末m并不正转移到转印材料P上而是基本上保持在感光元件501上的粘附。
由于该实施方案的成像装置不包括清洁单元，因此在转印步骤之后留在感光元件501上的转印残余调色剂颗粒和导电细粉末随着感光元件501的旋转而到达在感光元件501和充电辊502(接触充电元件)之间的接触部分形成的充电部分n处以粘附和混合该充电辊502。结果，感光元件在导电细粉末m的存在下在感光元件501和充电辊502之间的接触部分n处通过直接电荷注入而充电。
由于存在导电细粉末m，即使转印残余调色剂颗粒粘附到充电辊502上，充电辊502和感光元件501之间可保持紧密接触和低接触电阻率，这样能够通过充电辊502对感光元件501进行直接注入充电。
更具体地说，充电辊502通过导电细粉末m与感光元件501紧密接触，且导电细粉末m不间断地摩擦感光元件501表面。结果，充电辊502对感光元件501的充电不是利用放电充电机理而主要利用稳定和安全的直接充电机理来进行，实现了常规辊充电所不能实现的高效充电。结果，可给予感光元件501以几乎等于施加到充电辊502上的电压的电势。
粘附到充电辊502上的转印残余调色剂由充电辊502逐渐排放或释放到感光元件501上，然后随着感光元件501的运动到达显影部分a，在此调色剂颗粒在显影-清洁操作中被回收到显影设备504中。
显影-清洁步骤是一个在随后的成像周期(在已导致转印残余调色剂颗粒的以前的成像周期操作之后，将再充电形成的潜像进行显影并曝光)中，在显影操作的同时，在显影设备的雾去除偏压(Vback，即，施加到显影设备上的DC电压与感光元件上的表面电势之间的差值)的作用下，回收在转印步骤之后留在感光元件501上的调色剂颗粒的步骤。在采用该实施方案所用的反显影方案的成像装置中，显影-清洁操作在分别由显影偏压所产生的将调色剂颗粒由暗电势部分回收到感光元件上的电场和将调色剂颗粒由显影套管和浅电势部分粘附到感光元件上的电场的作用下进行。
随着该成像装置的操作，在显影设备中的包含在显影剂中的导电细粉末m在显影部分a被转移到感光元件50表面上，然后通过转印部分随着感光元件501表面的运动而移动至充电部分n，这样充电部分n就连续供给有新鲜导电细粉末。结果，即使导电细粉末m因为下落等而减少，或在充电部分的导电细粉末m变质，感光元件501在充电部分的可充电性不会下降并可稳定地保持感光元件501的良好可充电性。
这样，在这种包括接触充电方案、这样方案、和调色剂再循环方案的成像装置中，感光元件501(作为图像成像元件)可使用简单的充电辊502而在低施加电压下均匀充电。另外，可稳定地保持无臭氧型的直接注入充电，即使充电辊502被转印残余调色剂颗粒污染也表现出均匀的充电性能。这样，有可能得到一种没有故障如产生臭氧产物和充电失败的结构简单的便宜的成像装置。
替代图14中所示的成像装置，可以使用图15所示的使用中间转印元件的成像装置。图15给出了一种成像装置，其中在静电载像元件上的调色剂图像被转印到中间转印元件上，然后将该中间转印元件上的调色剂图像再次转印到记录材料上，而且装置成像装置优选用于具有高转印性和稳定可充电性的调色剂。
参考图15，包括基材601a和在其上形成的感光层601b且包括有机光电导体的静电图像成像元件601按照所示箭头方向旋转并通过充电辊602充电至约-600伏特的表面电势，该辊在芯金属602b上包括导电弹性层602a并与载像元件601相对放置和旋转接触。充电的载像元件(感光元件)601随后通过多角镜(未示)根据数字图像数据而暴露于照射该载像元件601的图像光603，这样形成具有-100伏特的浅部分电势和-600伏特的深部分电势的静电图像。静电图像可按照反显影方案用来自多个显影设备604-1、604-2、604-3、和604-4中任何一项的品色调色剂、青色调色剂、黄色调色剂或黑色调色剂(可以是按照本发明的磁性调色剂)显影，在感光元件上形成调色剂图像。在感光元件601上相继形成的调色剂图像在中间转印元件605(在芯金属605b上具有弹性层605a作为载体)上相继转印成相应的彩色调色剂，形成四色重叠的调色剂图像。来自感光元件601上的转印残余调色剂通过清洁器元件608回收在残余调色剂容器609中。
本发明的调色剂具有高可转印性，因此它甚至可通过简单的偏压辊或在没有清洁元件的体系中去除。
中间转印元件605可例如通过用包含其中充分分散有导电炭黑的腈-丁二烯橡胶(NBR)的弹性层605a涂覆支撑金属管605b而形成。涂层605a可具有30度的硬度(按照JIS K-6301)和109欧姆·厘米的体积电阻率。由感光元件601至中间转印元件605上的转印可在通过将+2000伏特电压由电压源施加到金属支撑体605b上而产生的约5μA的转印电流下进行。在中间转印元件605上形成的重叠调色剂图像在转印辊607的作用下同时转印到记录材料606上并随后通过固色设备611固色。有可能根据需要通过清洁器元件610清洁中间转印元件605表面。
转印辊607可包括例如约20毫米的芯金属，涂有包含其中充分分散有导电炭黑的乙烯-丙烯-二烯三元聚合物(EPDM)泡沫材料的弹性层607。该弹性层可具有106欧姆·厘米的体积电阻率和35度的硬度(按照JIS K-6301)。转印可通过向转印辊施加电压而在15μA的转印电流下进行。以下根据实施例更具体地描述本发明，但不应理解为以任何方式限定本发明的范围。在以下实施例中，除非具体另有所指，用于描述各组分相对量的“份数”和“％”都是重量计的。
对于以下出现的表1-3，表1给出了分别用于下述实施例的粘结剂树脂，表2给出了蜡，和表3给出了磁性氧化铁颗粒。
苯乙烯基树脂(粘结剂树脂A、B和D)通过溶液聚合反应而制成且聚酯树脂(粘结剂树脂C)通过脱氢缩合反应而制成。磁性氧化铁颗粒在以下生产实施例中制备。
<磁性氧化铁颗粒>
(生产实施例1)向硫酸亚铁水溶液中加入其量为硫酸亚铁水溶液中Fe2+的0.95当量的氢氧化钠水溶液，并与其混合形成包含Fe(OH)2的亚铁盐水溶液。然后，向其中加入基于亚铁盐溶液中铁的包含1.0％重量硅的硅酸钠。然后，向包含Fe(OH)2和硅的亚铁盐溶液中吹入空气以使在pH 6-7.5下氧化，这样形成包含含硅(Si)磁性氧化铁颗粒的悬浮液。向该悬浮液中加入其量为留在该淤浆中的Fe2+的1.05当量且包含硅酸钠的氢氧化钠水溶液(包括基于铁的0.1％重量的硅(Si))，然后在90℃加热下在pH8-11.5下连续氧化得到含Si的磁性氧化铁颗粒，随后洗涤，过滤回收并以普通方式干燥。
所得磁性氧化铁颗粒包含聚集的原始颗粒并因此利用处理机(购自Shinto Kogyo K.K.的“MIX-MULLER”)通过施加压缩和剪切力而碎裂成具有光滑表面的原始颗粒，这样得到具有表3所示性能的磁性氧化铁颗粒(1)。磁性氧化铁颗粒(1)具有0.21μm的平均粒径(D1)。
(生产实施例2-5)表3所示的磁性氧化铁颗粒(2)-(5)分别按照生产实施例1的相同方式制备，只是分别按照表3所示改变硅(Si)的量。
表1粘结剂树脂
*1St＝苯乙烯，nBA＝丙烯酸正丁基酯MnBM＝马来酸单正丁基酯，DVB＝二乙烯基苯TPA＝对苯二甲酸，TMA＝苯三酸酐DDSA＝十二烯基琥珀酸，POBPA＝丙氧基双酚A表2蜡
表3磁性氧化铁颗粒
实施例1<调色剂制备>粘结剂树脂B 100份磁性氧化铁颗粒(1) 90份蜡(c) 4份偶氮铁配合物(1)(A+＝NH4+)2份(以上提及)将以上成分在Henschel混合器中预混并通过双螺杆挤出机在130℃下熔体捏合。将熔体捏合产物用剪切机磨机粗压碎成低于1毫米。
将如此形成的粗压碎材料(作为粉状加料)供给机械粉碎器301(如图2和3所示)进行粉碎，然后将粉碎材料用多路分级器1(图2-6)进行分级，回收重均粒径(D4)为6.8μm的中粉末级分。中粉末级分进一步经过一个如图10-13所示的表面处理装置，通过向其连续施加机械冲击力而进一步表面处理，这样得到调色剂颗粒(1)。
对于以上操作，机械粉碎器301的转子314和定子310的粉碎表面已粗糙化成具有5.9μm的中心粗糙度(Ra)、23.4μm的最大粗糙度(Ry)和21.4μm的十点平均粗糙度(Rz)，并渗氮作为抗磨处理。转子314与定子310以间隙1.3毫米放置并以117米/秒的圆周速度旋转。入口温度T1为-10℃且出口温度T2为42℃。对于表面处理条件，转子402a-402d以圆周速度40米/秒的旋转，且中粉末级分以20千克/小时的速度通过自动加料器415供料，同时以3.0米3/分钟的吸气空气速率操作风机424，进行1小时的表面处理。粉状加料在约20秒内经过该装置。排出的空气流温度为49℃。
将如此制成的100重量份调色剂颗粒(1)与1.2重量份在用15％重量六甲基二硅氮烷憎水化处理之后得到的负电可充电憎水硅石(SBET＝120米2/克，甲醇润湿度(WMeOH)为80％)、1.0重量份钛酸锶和2.0重量份电阻率为100欧姆·厘米的含铝氧化锌粉末(作为得到细粉末)进行外混，得到调色剂No1。
按照“FPIA-2100”的测量值，调色剂No.1具有下表4所示的数基圆形度，其中不包括每个Ci范围的上限，且没有在0.40-0.57的较低圆形度范围内发现任何颗粒。调色剂No.1的调色剂规格、粉碎条件、表面处理条件和某些物理性能与下述实施例和对比例的调色剂No.2-16一起汇总于表5。表示Ci(圆形度)≥0.950的颗粒的％数目(＝Y)与重均粒径(D4)之间关系的点与其它调色剂一起在图16中给出，且表示调色剂No.1的磁性氧化铁表面暴露程度的UV光谱与调色剂No.11(在下述的对比例1中制备)一起在图17中给出。
表4调色剂No.1(实施例1)的圆形度(Ci)分布
表5 *调色剂No.7和8包含130欧姆·厘米的氧化锡细粉末。
<性能评估>(实施例1)将以上制备的调色剂No.1加入具有图14所示结构的成像装置的操作盒中，所述成像装置通过将市售激光束打印机(由Canon K.K.制造的“LBP-250”)进行改型而得到，这样包括一个在图14时所述的无清洁器的成像体系。调色剂No.1的成像性能通过分别在低温/低湿环境(LT/LH＝15％/10％RH)、常温/常湿环境(NT/NH＝23.5％/60％RH)和高温/高湿环境(HT/HH＝30％/80％RH)中，在根据需要补充调色剂的同时印刷5000页而评估。根据以下项目进行评估。
图像密度(ID)利用Macbeth反射密度计(由Macbeth公司制造)根据5平方毫米实心图像的反射密度而测定。
雾通过测定白色转印纸上印刷图像的白色背景部分的最高反射密度Ds以及该白色转印纸在印刷之前的平均反射密度Dr而确定，其中Ds-Dr的差值确定为雾值。较低的雾值表示较好的雾抑制状态。
点复制性(点)根据在复制的100个离散点中无缺的复制点的数目而评估，作为图像质量评估的一项。较大的数表示较高的图像质量。
以上项目的测量在每种环境中，在起始阶段和在连续印刷试验中在印刷5000页之后、以及在连续印刷试验之后将打印机在外放置1天之后进行。
调色剂粘附性在以上印刷试验之后在低温/低湿环境中，通过观察调色剂粘附到充电元件上的程度，按照以下标准进行评估A没有观察到粘附。
B观察到轻微粘附。
C观察到明显的粘附，导致中间色图像的图像不匀度。
与下述实施例和对比例一起，这些结果包括性地在表6、7和8中给出。
另外，将调色剂No.1装入改型(取出热辊固色设备)之后的另一具有热辊固色设备的市售激光束打印机(由Canon K.K.制造的“LBP-950”)中，得到一种能够随意设定固色温度并可在操作速度235毫米/秒下操作的外固色设备，按照以下方式评估固色性和抗偏移特性。
固色性通过将承载在普通纸上的实心黑色调色剂图像经过温控在150℃的固色设备，随后在0.49×10-2MPa的负荷下与透镜清洁纸往复摩擦5次。固色性按照以下标准，根据摩擦之后的图像密度下降百分数而评估A＜10％.
B≥10％和＜20％.
C≥20％.
抗偏移性将图像面积百分数为5％的样品图像在5000页上印刷并将印刷图像用固色设备进行固色。在印刷3000页之后的固色图像按照以下标准根据在图像上的污染情况而评估A没有观察到污染。
B观察到轻微污染。
C观察到影响图像的明显污染。
使用没有上述改型的市售激光束打印机(由Canon K.K.制造的“LBP-950”)进行以下试验。
转印效率(％)在起始阶段(Ti)时和印刷10000页之后(Tf)在常温/常温环境中测定。印刷时，使用75克/米2的普通纸作为转印纸。为了评估转印速率，将转印之前在OPC感光元件上的调色剂图像和转印残余调色剂分别用聚酯粘合剂胶带剥离并施用到白纸上以测定Macbeth密度Di和Dr。另外，将空白状态的聚酯粘合剂胶带施用到白纸以测定Macbeth密度D0。转印效率按照下式计算转印效率(Ti或Tf)(％)＝((Di-Dr)/(Di-D0))×100图案恢复在低温/低湿环境中通过在10000页上连续印刷具有垂直线的相同图案(重复2个点，且间隔为98个点大小)并随后印刷中间色图像(重复2个点的侧线，且间隔为3个点大小)而评估。图案恢复性能按照以下标准通过观察对应于垂直线的密度差是否出现在中间色图像上而评估
A没有密度差。
B轻微的密度差。
C在中间色图像上密度差明显。
使用激光束打印机(“LBP-950”，在改型之后或没有改型)的以上评估项目的结果包括性地与下述实施例和对比例的结果一起在表9中给出。
实施例2按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.2，只是使用表5(以前出现)所示的调色剂规格(包括用于提供调色剂颗粒的组合物和外添加剂)并改变粉碎器的转子圆周速度为125米/秒。粉碎器入口温度T1为-10℃，粉碎器出口温度T2为37℃，且来自表面处理装置的排气温度T3为55℃。
调色剂规格、粉碎条件、表面处理条件和某些物理性能在表5中给出，表示Y(＝Ci≥950的颗粒的％数目)与X(＝重均粒径(D4))之间关系的点在图16中给出，分别与实施例1的调色剂以及下述实施例和对比例的调色剂一起给出。
实施例3按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.3，只是使用表5所示的调色剂规格并将粉碎器的转子圆周速度设定为114米/秒。入口温度T1为-10℃，出口温度T2为45℃，且排气温度T3为53℃。
实施例4按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.4，只是使用表5所示的调色剂规格并将粉碎器的转子圆周速度设定为150米/秒。入口温度T1为-10℃，出口温度T2为63℃，且排气温度T3为72℃。
实施例5按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.5，只是使用表5所示的调色剂规格并将粉碎器的转子圆周速度设定为90米/秒。入口温度T1为-10℃，出口温度T2为30℃，且排气温度T3为35℃。
实施例6
按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.6，只是使用表5所示的调色剂规格并将粉碎器的转子圆周速度设定为115米/秒。入口温度T1为-10℃，出口温度T2为40℃，且排气温度T3为40℃。
实施例7按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.7，只是使用表5所示的调色剂规格并将粉碎器的转子圆周速度设定为130米/秒。入口温度T1为-10℃，出口温度T2为45℃，且排气温度T3为37℃。
实施例8按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.8，只是使用表5所示的调色剂规格并将粉碎器的转子圆周速度设定为125米/秒。入口温度T1为-10℃，出口温度T2为42℃，且排气温度T3为40℃。
对比例1调色剂颗粒(11)由表5所示的起始原料制备。将粗压碎的材料在图7所示体系中进行处理，即，用具有图8所示结构的碰撞型气力分级器进行粉碎，然后将粉碎物进行第一分级并将细粉末进一步用多路分级器进一步分级，类似于实施例1。中粉末级分回收为调色剂颗粒(11)而没有表面处理。
将100重量份调色剂颗粒(11)与分别用于实施例1的1.2重量份憎水硅石细粉末、0.4重量份钛酸锶和2.0重量份含铝氧化锌导电细粉末共混，得到调色剂No.11。
如此得到的调色剂No.11按照实施例1的相同方式进行评估。
对比例2按照对比例1的相同方式制备并评估调色剂No.12，只是使用表5所示的调色剂规格并按照实施例1的类似方式对分级中粉末进行表面处理。排气温度T3为45℃。
对比例3按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.13，只是使用表5所示的调色剂规格，将粉碎器的转子圆周速度设定为120米/秒，且不对分级中粉末进行表面处理。入口温度T1为-10℃，且出口温度T2为42℃。
对比例4按照实施例1的相同方式制备并评估调色剂No.14，只是使用表5所示的调色剂规格，将粉碎器的转子圆周速度设定为145米/秒，且将来自分级器的中粉末用300℃热空气进行瞬时表面处理而不是使用图10-13所示的装置。入口温度T1为-10℃，且出口温度T2为60℃。
实施例9按照实施例4的相同方式制备并评估调色剂No.9，只是从外添加剂中省略含铝氧化锌导电细粉末。
使用市售激光束打印机(由Canon K.K.制造的“LBP-2160”)，将调色剂No9分别在低温/低温环境、常温/常温环境和高温/高温环境中，在10000页上进行连续印刷试验。
成像性能按照类似于实施例1的方式针对图像密度(ID)、雾和点复制性(点)进行评估。
调色剂No.9使用激光束打印机(“LBP-2160”)进一步评估以下项目。
可转印性分别在垂直放置的A4普通纸(90克/米2)的距离上边缘30毫米的线上以及在距离左边30毫米、位于中心、和距离右边30毫米的三个点上印刷3个5平方毫米的点(调色剂重量为0.8毫克/厘米2)。将粘合剂胶带施用到这三个点上以测定反射密度，由此得到平均密度D1。另外，这三个点上的转印残余调色剂图像从感光元件上剥离并施用到转印纸上以测定反射密度，由此得到平均密度D2。
转印比率(Tr)(％)按照下式计算转印比率(Tr)(％)＝[D1/(D1+D2)]×100以上的可转印性测量在2、4、6、8、10、12、14、16、18和20μA的10个不同的转印偏压电流水平下进行。然后按照以下标准，根据能够使转印比率为90％或更高(Tr≥90％)的转印偏压电流水平的数目而评估A在7或更多个的水平上Tr≥90％。
B在5-6个水平上Tr≥90％。
C在2-4个水平上Tr≥90％。
D在1或0个水平上Tr≥90％。
在感光元件上的污染和可清洁性在对应于连续印刷20000页的时间内操作该打印机，而没有在以恒定速率2.5克/1000A4纸由显影设备向感光元件供给调色剂的同时加入记录纸(也没有使转印辊与感光元件邻接)。在感光元件上的污染(i)和可清洁性(ii)通过在印刷1000页之后中断印刷能并取出操作盒，用眼观察感光元件的表面是否分别在感光元件上存在(i)熔体粘附的调色剂和(ii)条纹状污染而评估，然后按照以下标准评估A在印刷20000页之后没有观察到熔体粘附的调色剂或条纹污染。
B在印刷15000或更多页之后观察到熔体粘附的调色剂或条纹污染。
C在印刷10000-15000页之后观察到熔体粘附的调色剂或条纹污染。
D在印刷不到10000页之后观察到熔体粘附的调色剂或条纹污染。
顺便说说，2.5克/1000A4纸的调色剂供给速率明显低于普通成像时的供给速率且对应于在95％转印效率时在转印之后留下的转印残余调色剂量。
调色剂No.9按照实施例1的相同方式，使用改型的激光束打印机(改型之后的“LBP-950”)进一步评估固色性和抗偏移特性。
以上评估的结果与在以下实施例和对比例中制成的调色剂一起包括性地在表10-13中给出。
实施例10按照实施例5制备调色剂No.5的相同方式制备调色剂No.10，只是省略含铝氧化锌导电细粉末，并按照实施例9的相同方式评估。
对比例5按照对比例1制备调色剂No.11的相同方式制备调色剂No.15，只是省略含铝氧化锌导电细粉末，并按照实施例9的相同方式评估。
对比例6按照对比例4制备调色剂No.14的相同方式制备调色剂No.16，只是省略含铝氧化锌导电细粉末，并按照实施例9的相同方式评估。
表6HT/HH(30℃/80％RH)
表7NT/NH(23.5℃/60％RH)
表8LT/LH(15℃/10％RH)
表9固色性和转印效率
表10HT/HH(30℃/80％RH)
表11NT/NH(23.5℃/60％RH)
表12LT/LH(15℃/10％RH)
表13固色、转印和清洁性能
权利要求
1.一种调色剂，包括分别至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的调色剂颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)为4-12μm；所述调色剂包含至少为3μm的颗粒，包括至少85％数目的按照下式(1)的圆形度Ci至少为0.900的颗粒圆形度Ci＝L0/L(1)其中L表示单个颗粒的投影图像的圆周长度，且L0表示产生相同区域作为投影图像的圆的圆周长度，和数基百分数Y(％)的按照上式(1)的圆形度Ci至少为0.950的颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)满足下式(2)的关系；Y≤X-0.715x exp 5.31 …(2)；和所述调色剂提供了一种在波长340纳米处的吸光率为1.0-2.5的萃取溶液，其中所述萃取溶液通过将20毫克调色剂用5毫升3摩尔/升氢氯酸萃取50分钟而得到。
2.根据权利要求1的调色剂，其中所述调色剂的萃取溶液在波长340纳米处的吸光率为1.3-2.3。
3.根据权利要求1的调色剂，其中每100重量份粘结剂树脂包含20-200重量份磁性氧化铁。
4.一种生产调色剂的方法，包括将至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的混合物进行熔体捏合，得到一种熔体捏合混合物，冷却该熔体捏合混合物，利用粉碎装置将该冷却的熔体捏合混合物进行粉碎，得到一种粉碎物，将所述粉碎物分级得到调色剂颗粒，和将所述调色剂颗粒表面处理成调色剂；其中所述粉碎装置包括一种进行粉碎器，包括固定到中心旋转轴上的转子和以预定间间隙位于所述转子周围的定子，用于粉碎该间隙中的粉状加料，和在表面处理步骤中，调色剂颗粒通过将所述调色剂颗粒经过一个用于连续向调色剂颗粒施加机械冲击力的表面处理装置而进行表面处理，这样所得调色剂的重均粒径X(μm)为4-12μm；所述调色剂包含至少为3μm的颗粒，包括至少85％数目的按照下式(1)的圆形度Ci至少为0.900的颗粒圆形度Ci＝L0/L(1)其中L表示单个颗粒的投影图像的圆周长度，且L0表示产生相同区域作为投影图像的圆的圆周长度，和数基百分数Y(％)的按照上式(1)的圆形度Ci至少为0.950的颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)满足下式(2)的关系；Y≤X-0.715x exp 5.31 …(2)；和所述调色剂提供了一种在波长340纳米处的吸光率为1.0-2.5的萃取溶液，其中所述萃取溶液通过将20毫克调色剂用5毫升3摩尔/升氢氯酸萃取50分钟而得到。
5.根据权利要求4的方法，其中所述调色剂的萃取溶液在波长340纳米处的吸光率为1.3-2.3。
6.根据权利要求4的方法，其中每100重量份粘结剂树脂包含20-200重量份磁性氧化铁。
7.一种成像方法，包括在载像元件上形成静电图像的潜像形成步骤；用调色剂使载像元件上的静电图像显影以在载像元件上形成调色剂图像的显影步骤；利用或不利用中间转印元件将调色剂图像由载像元件转印到第二介质上的转印步骤；和将调色剂图像固定到记录介质上的固色步骤；其中所述显影步骤除了在载像元件上形成调色剂图像，还用于在由载像元件转印调色剂图像之后回收留在载像元件上的转印残余调色剂；所述调色剂包括分别至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的调色剂颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)为4-12μm；所述调色剂包含至少为3μm的颗粒，包括至少85％数目的按照下式(1)的圆形度Ci至少为0.900的颗粒圆形度Ci＝L0/L(1)其中L表示单个颗粒的投影图像的圆周长度，且L0表示产生相同区域作为投影图像的圆的圆周长度，和数基百分数Y(％)的按照上式(1)的圆形度Ci至少为0.950的颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)满足下式(2)的关系；Y≤X-0.715x exp 5.31…(2)；和所述调色剂提供了一种在波长340纳米处的吸光率为1.0-2.5的萃取溶液，其中所述萃取溶液通过将20毫克调色剂用5毫升3摩尔/升氢氯酸萃取50分钟而得到。
8.根据权利要求7的方法，其中形成一种多色图像。
9.根据权利要求7的方法，其中所述调色剂的萃取溶液在波长340纳米处的吸光率为1.3-2.3。
10.根据权利要求1的方法，其中每100重量份粘结剂树脂包含20-200重量份磁性氧化铁。
11.一种可拆卸地安装到成像装置上且至少整体上包括载像元件和显影装置的操作盒，所述显影装置使用调色剂使在载像元件上的静电图像显影以在载像元件上形成调色剂图像，其中所述显影装置还用于在由载像元件转印调色剂图像之后回收留在载像元件上的转印残余调色剂，所述调色剂包括分别至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的调色剂颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)为4-12μm；所述调色剂包含至少为3μm的颗粒，包括至少85％数目的按照下式(1)的圆形度Ci至少为0.900的颗粒圆形度Ci＝L0/L (1)其中L表示单个颗粒的投影图像的圆周长度，且L0表示产生相同区域作为投影图像的圆的圆周长度，和数基百分数Y(％)的按照上式(1)的圆形度Ci至少为0.950的颗粒，其中所述调色剂的重均粒径X(μm)满足下式(2)的关系；Y≤X-0.715x exp 5.31 …(2)；和所述调色剂提供了一种在波长340纳米处的吸光率为1.0-2.5的萃取溶液，其中所述萃取溶液通过将20毫克调色剂用5毫升3摩尔/升氢氯酸萃取50分钟而得到。
12.根据权利要求11的操作盒，其中所述载像元件包括感光鼓。
13.根据权利要求11的操作盒，其中所述调色剂的萃取溶液在波长340纳米处的吸光率为1.3-2.3。
14.根据权利要求11的操作盒，其中每100重量份粘结剂树脂包含20-200重量份磁性氧化铁。
全文摘要
本发明公开了一种具有高可转印性并适用于无清洁器的成像体系的调色剂,它由至少包含粘结剂树脂和磁性氧化铁的调色剂颗粒形成。该调色剂的特征在于一种相对其重均粒径的特定圆形度分布和一种受控的磁性氧化铁暴露程度,前提是,氢氯酸萃取溶液在340纳米波长处的吸光率为1.0－2.5。该调色剂适合通过一种包括旋转式机械粉碎器和用于向其中的粉碎调色剂颗粒连续施加机械冲击力的单程表面处理装置的生产体系而生产。
文档编号G03G9/08GK1380585SQ0210629
公开日2002年11月20日 申请日期2002年4月10日 优先权日2001年4月10日
发明者山崎克久, 谷川博英, 游佐宽, 粕谷贵重, 小川吉宽, 森部修平 申请人:佳能株式会社