[发明专利]磁性调色剂

说明书

本发明涉及用于成像方法，如静电复印，静电记录和磁性记录的磁性调色剂。

已知可用调色剂显示静电潜像的各种显像方法。例如，已知磁刷法，已见于美国专利No.2,874,063；级联显像法，已见于美国专利No.2,618,552；粉云法，已见于美国专利No。2,221,776，另外，还有皮刷显像法；以及液体显像法。在这些显像法中，工业上已广泛采用主要由调色剂和载体构成的显影剂的显影法，如磁刷法，级联法和液体显像法，尽管这些方法可相对稳定地提供良好的图像，但也涉及应用双组分显像剂而带来的常见问题，如载体劣质化和调色剂与载体的混合比变化。

为了解决这些问题，已提出各种应用仅由调色剂构成的单组分显像剂的显像法，其中有许多是应用含磁性调色剂颗粒的显影剂的优秀显像法。

美国专利No.3,909,258已提出应用导电磁性调色剂的显像法，其中导电磁性调色剂载于内设磁芯的圆柱形套筒上并使其与静电影像接触而显影。在该法中，作为显像区，是在记录件表面和套筒表面之间用调色剂颗粒形成的导电轨，调色剂颗粒因影像部分施加的Coulomb力而附于影像部分。从而实现显像。该法应用导电磁性调色剂，是一种优异的方法，可克服双组分显像方法带来的问题。但是，因调色剂是导电的，所以也会产生问题，即难于将显影图像以静电方式从记录件转移到最终载体元件上，如普通纸上。

作为可静电转移的高电阻率磁性调色剂显像法，已知有利用调色剂颗粒的介电极化而进行的显像法。但是，这种方法中也会出现基本的问题，即显像速度慢，并且不能得到足够密度的影像。

作为应用高电阻率调色剂的另一种方法，也有已知方法，其中通过调色剂颗粒之间的摩擦和摩擦件，如套筒与调色剂颗粒之间的摩擦而使调色剂颗粒以摩擦方式带电并使其与静电显像件接触而实现显像。但是，这些方法仍然有问题，摩擦电荷不能保证是足够的，因为调色剂颗粒与摩擦元件之间的摩擦数不够，带电调色剂颗粒易于因高Coulomb力而在套筒上结块。

已解决上述问题的显像方法已见于美国专利No.4,395,476(相当于日本特开昭55/18656)。该法(所谓的“跳跃式显像法”)中，磁性调色剂在套筒上涂薄薄的一层，摩擦带电并使其与静电影像极其接近而实现显像。更具体地讲，该法中通过这样一样因素可获得优秀的图像，即达到足够的摩擦带电，因为磁性调色剂在套筒上的厚度很薄，由此增加了套筒与调色剂的接触机会；磁力载带调色剂，而且磁芯和调色剂可相对移动以打散调色剂结块并在调色剂和套筒之间引起足够的摩擦；以及使调色剂层在磁场中面对静电影像并不经接触而实现显影。

在到目前为止已知的上述跳跃式显像法中，在连续进行重复复制时有些情况下也会遇到一些困难，例如载体元件上显影剂层均匀性降低，在显影剂载体元件的圆周方向上会出现条带涂层不均匀性，局部被涂显影剂层明显厚于初始阶段的厚度，从而出现点式不均匀性或波浪状不均匀性。就被显影的图像而言，前者引起白色条带，而后者引起点状或波浪状密度不均匀性。在常见的重复复印过程中，上述问题很少出现，但在极低温度/低湿度环境中连续长时间使用有些情况下就会出现。在这些情况之下，有可能降低影像密度。而在高温/高湿度环境之中，显像剂层厚度有可能减少，某些情况下也会降低图像致密度。

根据本申请人所作的研究，已发现改变显影剂粉在套筒上的载带形式和从套筒上的转移的方式即可引起上述困难。

更具体地讲，改变环境条件，使载体元件上的显像剂层产生不均摩擦带电部分，就会出现上述难题。因此，在极低温度-低湿度条件下，部分显像剂可能带有极大的摩擦电荷，因为显像剂承载元件表面和显像剂之间产生了摩擦并且带电会产生影像力，具有极大摩擦电荷的这部分可能聚集于显像剂载体元件附近。带有极大摩擦电荷的聚集部分会影响涂层的均匀性或形成上层的显像剂显影操作，因而出现上述问题，如白色条带，点状不均匀性和波浪状涂层不均匀性。高温-高湿条件下显像剂层厚度减小的原因是显像剂和其载体元件间的摩擦生电不均匀性并因而使显像剂承载元件表面附近的显像剂之摩擦带电不稳定。

显像剂摩擦带电不均匀导致底灰，这是严重的图像缺陷。最近几年，要求复印机具有各种功能，包括层叠多色复印，其中部分图像经曝光等办法而去除然后代以另一图像，并将图像定位，使成像纸边际成为白色。在这些情况之下，部分图像上出现底灰会造成严重问题。

更具体地讲，用LED或保险灯强照射，提供与潜像电势极性相反电位而去除图像时，在这部分可观察到底灰度增加的趋势。而且在多色叠加复印时，会出现混色，这有损于图像清晰度。