JP3131910B2 - コーティングキャリヤー粒子を含む現像剤組成物 - Google Patents

コーティングキャリヤー粒子を含む現像剤組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般に現像剤組成物に関
し、さらに詳細には、本発明はコーティングキャリヤー
粒子を含有する現像剤組成物に関する。本発明の1つの
実施態様においては、キャリヤー粒子は摩擦電気系列に
おいて近接していないポリマーの混合物から調製したコ
ーティングを表面に有するフェライトコアのような導電
性または半導電性コアを含む。本発明のもう1つの局面
においては、キャリヤー粒子はある種の複数のポリマー
の混合物をキャリヤーに塗布して比較的一定の導電性パ
ラメーターを与えるような、また、キャリヤー上の摩擦
電荷を、使用するコーティングによって必要に応じて有
意に変化させ得るような乾燥コーティング法によって製
造する。本発明の現像剤組成物は静電写真または電子写
真像形成システム、特に、ゼログラフィー像形成法およ
びプリンティング法において使用できる。上述のコーテ
ィングした半導電性フェライトキャリヤー粒子を含む現
像剤組成物は比較的一定の導電性パラメーターが望まれ
得る像形成方法において有用である。これらの像形成方
法においては、キャリヤー粒子上の摩擦電荷を、例え
ば、キャリヤーコアに塗布するポリマー組成物によっ
て、本発明の各実施態様において予じめ選定できる。
【0002】例えば、本発明によれば、磁性ブラシ導電
セル(電池)で測定したとき約10 -5モ−(cm)-1〜約
10-17 モ−(cm)-1の導電性を有し、公知のファラデ
ーケージ法で測定したときキャリヤー粒子上に約−8〜
−80マイクロクーロン/gの摩擦電荷値を有する現像
剤を調製できる。本発明の現像剤は、例えば、キャリヤ
ー粒子上で同じコーティング量で維持しポリマーコーテ
ィング比を変えることにより、一定の導電性値と異なる
摩擦電気帯電特性を有するように調製できる。同様に、
一定の摩擦電気帯電値が得られ導電性を変えた現像剤組
成物はポリマーコーティング比を一定に保ちコーティン
グ重量を各キャリヤー粒子において変えることにより調
製できる。
【0003】
【従来の技術】米国特許第 4,935,326号および第 4,93
7,166号においては、一般にフェライトのようなキャリ
ヤーコアを含み、これらのコアがポリマー混合物(各ポ
リマーは摩擦電気系列において近接していない)でコー
ティングできるような現像剤が開示されている(これら
米国特許の記載はすべて参考として本明細書に引用す
る)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はポリマ
ー混合物のコーティングを含有するキャリヤー粒子を含
むトナーおよび現像剤組成物を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記および他の
目的は、その各実施態様において、トナー粒子と、粉末
コーティング法によって製造できかつポリマー混合物を
含むコーティングを表面に有するキャリヤー粒子とを含
む現像剤組成物を提供することによって達成し得る。さ
らに詳細には、使用するキャリヤー粒子は低密度多孔質
の磁性または磁力吸引性半導電性キャリヤー粒子を、例
えば、得られるコーティングキャリヤー粒子の重量基準
で約0.05〜約5重量%の、幾つかの実施態様において
は、3重量%の特に2種のポリマーの混合物とこの混合
物のキャリヤーコアに対する機械的衝撃または静電吸引
による付着が得られるまで混合し;キャリヤーコア粒子
と各ポリマーとの混合物を、例えば、約200〜約55
0°F(約93.3〜約287.8℃)の温度に約10〜約
60分間加熱してポリマーを溶融しキャリヤーコア粒子
に融合させ;得られたコーティングコア粒子を冷却し;
その後、得られたキャリヤー粒子を所望の粒径に分級す
ることによって製造できる。
【0006】本発明の1つの実施態様においては、ステ
ワードケミカル社より入手でき、例えば、磁石により位
置決めしたコアを含む装置の0.1インチ(2.54mm)の
間隙を横切る200ボルトの電位で測定したとき、約1
-8〜10-10 モ−/cm-1の導電性を有するマグネシウ
ム、銅亜鉛フェライトのような半導電性フェライトコア
を含み、その表面上に、摩擦電気系列において近接して
いない第1の乾燥ポリマー成分と第2の乾燥ポリマー成
分との混合物を含むコーティングを有するキャリヤー粒
子が提供される。これらのキャリヤー組成物は表面上に
乾燥ポリマーコーティング混合物を有する上述のコア材
料を含み得る。その後、本発明の現像剤組成物は上記の
キャリヤー粒子を樹脂粒子、顔料粒子、および任意成分
としての添加剤粒子を含むトナー組成物と混合すること
によって製造し得る。
【0007】銅亜鉛フェライト、マグネシウム銅亜鉛フ
ェライト、フライアッシュより得られたフェライト(米
国特許第 4,894,305号参照、該米国特許の記載はすべて
参考として本明細書に引用する)、マグネタイト等のよ
うな種々の適当な半導電性フェライトコアキャリヤー材
料を前述のようにして使用できる。本発明の各実施態様
におけるフェライトキャリヤーコアは、例えば、約0.5
%以下の適当な有効量のニッケル、マンガン、亜鉛、
銅、マグネシウム等を含有して、例えば、ある種の特定
の導電度を与え得る。フェライトの特定の例はマンガ
ン、マグネシウム、銅、亜鉛、ニッケル、鉄、酸素等を
含む。あるフェライトはマンガン、銅、亜鉛、ニッケ
ル、鉄および酸素を含む。もう1つのフェライトはマグ
ネシウム、銅、亜鉛、鉄および酸素を含む。本発明の各
実施態様においては、使用するフェライトは約0.1〜約
20重量%の銅、約0〜約50重量%のマグネシウム、
約2〜約25重量%の亜鉛、約0〜約12重量%のニッ
ケル、約0〜約3重量%のマンガン、約22〜約35重
量%の酸素、および約40〜約60重量%の鉄特に第2
鉄とを含み得る。使用する1つのフェライトは約6〜約
8重量%好ましくは7重量%の銅、約11〜約13重量
%好ましくは12重量%の亜鉛、約48〜約54重量%
好ましくは51重量%の第2鉄、および約22〜約34
重量%好ましくは28重量%の酸素を含み得る。
【0008】本発明のキャリヤー粒子用に用いるポリマ
ーコーティングの具体的な例には摩擦電気系列において
近接していない複数のポリマーがある。使用するポリマ
ー混合物の特定の例には、ポリフッ化ビニリデンとポリ
エチレン、ポリメチルメタクリレートとコポリエチレン
−酢酸ビニル、コポリフッ化ビニリデン−テトラフルオ
ロエチレンとポリエチレン、ポリメチルメタクリレート
とコポリエチレン−酢酸ビニル、およびポリメチルメタ
クリレートとポリフッ化ビニリデンがある。詳しくは述
べないが例えば、ポリスチレンとテトラフルオロエチレ
ン、ポリエチレンとテトラフルオロエチレン、ポリエチ
レンとポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルとポリスチレ
ン、およびポリ酢酸ビニルとポリメチルメタクリレート
のような他の関連ポリマー混合物も使用できる。
【0009】さらにポリマーコーティング混合物に関し
て、本発明の各実施態様における“近接”とは使用する
各ポリマーの選択がその摩擦電気系列の位置によって決
定されることを示し、従って、例えば、第2ポリマーよ
りも有意に低い摩擦電気帯電値を有する第1ポリマーを
使用できる。例えば、ポリフッ化ビニリデンのコーティ
ングを有する半導電性フェライトキャリヤーコアの摩擦
電荷は約−75マイクロクーロン/gである。しかしな
がら、ポリエチレンのコーティングを用いた以外は上記
と同じキャリヤーは約−18マイクロクーロン/gの摩
擦電荷値を有する。さらに詳細には、“近接していな
い”とは、例えば、異なる電子作動機能値にある第1ポ
リマーと第2ポリマーとを示す、即ち、第1ポリマーと
第2ポリマーは同じ電子作動機能値ではなく、さらに、
第1ポリマーと第2ポリマーは異なる成分を含む。さら
に、第1ポリマーと第2ポリマー間の電子作動機能の差
異は少なくとも0.2電子ボルトであり、好ましくは約2
電子ボルトであり、さらにまた、摩擦電気系列は各ポリ
マーの既知の電子作動機能系列に相応することが知られ
ている。“Electrical Properties of Polymers", Sean
or, D. A., Chapter17,Polymer Science, A. D. Jen
kins, Editor, North Holland Publishing(1972)
参照、該文献の記載はすべて参考として本明細書に引用
する。
【0010】キャリヤーコーティング混合物中に存在す
る各ポリマーの割合は、例えば、使用する特定の成分、
コーティング量および所望する性質によって変化し得
る。一般的には、使用するコーティングポリマー混合物
は約10〜約90重量%の第1ポリマーと約90〜約1
0重量%の第2ポリマーとを含有する。1つの実施態様
においては、約20〜約80重量%の第1ポリマーと約
50〜約20重量%の第2ポリマーを含む2つのポリマ
ーの混合物を使用する。本発明の1つの実施態様におい
ては、高摩擦帯電値を望む場合、即ち、−50マイクロ
クーロン/gを越える場合、約90重量%のポリフッ化
ビニリデンのような第1ポリマーと10重量%のポリエ
チレンのような第2ポリマーを使用する。対照的に、約
−20マイクロクーロン/g以下の低摩擦帯電値を望む
場合、約10重量%の第1ポリマーと90重量%の第2
ポリマー、約60重量%の第1ポリマーと40重量%の
第2ポリマー、約50重量%の第1ポリマーと50重量
%の第2ポリマー等を使用し得る。
【0011】本発明の1つの実施態様によれば、例え
ば、磁石によって位置決めした例えばビーズとしてキャ
リヤーを含有する0.1インチ(2.54mm)間隙を横切る
200ボルト電位で約10-5〜約10-8モ−・cm-1の選
定した値の比較的一定の導電値を有し、約−5〜約−7
0マイクロクーロン/g、幾つかの実施態様において
は、約−5〜約−25マイクロクーロン/gの摩擦電気
帯電値を有するキャリヤー粒子を使用するが、これらの
パラメーターは使用するコーティング、および前述した
ような使用する各ポリマーの割合に依存する。
【0012】種々の有効な適当な手段を用いてポリマー
混合物コーティングをキャリヤー粒子表面に塗布し得
る。この目的における典型的な方法の例には、カスケー
ドロール混合またはタンブリング、ミリング、シェーキ
ング、静電粉末被覆スプレー、流動床、静電ディスク処
理および静電カーテンによるキャリヤー材料とポリマー
混合物との混合がある。ポリマー混合物の塗布の後、加
熱を開始してキャリヤーコア表面上でのコーティング材
料の流動を行う。コーティング材料粉末粒子の濃度並び
に加熱工程の諸パラメーターはキャリヤーコア表面上に
コーティング材料の連続フィルムを形成できるようにあ
るいはキャリヤーコアの選定領域のみをコーティングす
るように選定できる。金属キャリヤーコアの選定領域が
無コーティング即ち露出したまゝである場合、キャリヤ
ー粒子は通常導電性を有する。これらの導電性には種々
の適当な値がある。しかしながら、一般的には、この導
電値は、例えば、200ボルトの加電圧で0.1インチ
(2.54mm)磁性ブラシで測定したときでかつコーティ
ング被覆率がキャリヤーコアの約10〜約100%であ
るときに、約10-8〜約10-17 モ−・cm-1である。コ
ーティング量は変化し得、一般的には、約0.1〜約10
重量%また0.1〜約3コーティング重量%を使用でき
る。キャリヤー粒子径は従来技術において説明されてい
るように変化し得、一般的には、直径はトナーの輸送を
行のに十分な値を有し、この値は、例えば、本発明の各
実施態様において、直径で約1000ミクロン以下であ
り得る。
【0013】本発明の現像剤組成物において使用する微
分割トナー樹脂の具体的な例には、ポリアミド、エポキ
シ、ポリウレタン、ジオレフィン類、スチレンアクリレ
ート、スチレンメタクリレート、スチレンブタジエン、
ビニル樹脂、およびジカルボン酸とジフェノールを含む
ジオールとの高分子エステル交換生成物がある。重合さ
せて使用できる特定のビニルモノマーはスチレン、p−
クロロスチレン、ビニルナフタレン;エチレン、プロピ
レン、ブチレンおよびイソブチレンのような不飽和モノ
オレフィン類、塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル
のようなビニルハライド類;酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、安息香酸ビニルおよび酪酸ビニル;メチルアク
リレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレー
ト、イソブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、
n−オクチルアクリレート、2−クロロエチルアクリレ
ート、フェニルアクリレート、メチルアルファークロロ
アクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリ
レート、およびブチルメタクリレートのようなモノカル
ボン酸のエステルのようなビニルエステル;アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド;ビニル
メチルエーテル、ビニルイソビチルエーテルおよびビニ
ルエチルエーテルのようなビニルエーテル類;ビニルメ
チルケトン、ビニルヘキシルケトンおよびビニルイソブ
チルケトンのようなビニルケトン類;塩化ビニリデンお
よびクロロフッ化ビニリデンのようなビニリデンハライ
ド類;およびN−ビニルインドール、N−ビニルプロリ
デン等がある。また、トナー樹脂としては、本発明の各
実施態様において約70〜約95%のスチレンを含む懸
濁重合およびエマルジョン重合スチレンブタジエンのよ
うなスチレンブタジエンコポリマーも使用できる。
【0014】1つのトナー樹脂として、ジカルボン酸と
ジフェノールを含むジオールとのエステル交換生成物を
使用できる(米国特許第 3,590,000号参照、該米国特許
の記載はすべて参考として本明細書に引用する)。他の
特定のトナー樹脂には、スチレン/メタクリレートコポ
リマー、スチレン/ブタジエンコポリマー、架橋スチレ
ンアクリレート、架橋スチレンメタクリレート、ビスフ
ェノールAとプロピレンオキサイドとの反応から得られ
たポリエステル樹脂、ジメチルテレフタレート、1,3
−ブタンジオール、1,2−プロパンジオールおよびベ
ンタエリスリトールの反応から得られる枝分れポリエス
テル樹脂がある。
【0015】一般に、約1〜約15重量部のトナー粒子
を適当な容器中で約100〜約300重量部の本発明の
キャリヤー粒子と混合して現像剤組成物を調製する。他
の混合物も使用できる。例えば、カーボンブラック、ニ
グロシン染料、ランプブラック(油煙)、酸化鉄、マグ
ネタイトおよびこれらの混合物のような典型的な周知の
適当な顔料または染料をトナー粒子用の着色剤として使
用できる。顔料は、好ましくはカーボンブラックである
が、通常、トナー組成物を高度に着色するのに十分な量
で存在する。即ち、顔料粒子、特に、カーボンブラック
はトナー組成物の総重量基準で約1〜約20重量%幾つ
かの実施態様においては約2〜約15重量%の量で存在
するが、それより少量または多量の顔料粒子も使用でき
る。
【0016】顔料粒子がマピコ(Mapico) ブラックとし
て商業的に入手できるもののような酸化鉄の混合物(Fe
O・Fe2 3 )であるマグネタイトを含む場合、これら
の顔料はトナー組成物中で約10〜約70重量%の量好
ましくは約20〜約50重量%の量で存在し得る。樹脂
粒子は十分でかつ有効量で存在する、即ち、10重量%
のカーボンブラックのような顔料または着色剤が樹脂粒
子中に含有される場合、約90重量%の樹脂材料を使用
する。しかしながら、一般的には、トナー組成物は約8
5〜約97重量%のトナー樹脂粒子と約3〜約15重量
%のカーボンブラックのような顔料を含む。
【0017】本発明の範囲には、トナー樹脂粒子、キャ
リヤー粒子、および顔料または着色剤としてブルー、レ
ッド、グリーン、ブラウン、マゼンタ、シアンおよび/
またはイエロー粒子、またはこれらの混合物を含むカラ
ートナー組成物も包含される。さらに詳細には、顔料と
して使用できるマゼンタ物質の具体的例には1,9−ジ
メチル置換キナクリドン、カラーインデックスにCI
60720、CIディスパースドレッド15として挙げ
られているアントラキノン染料、カラーインデックスに
CI 26050、CIソルベントレッド19として挙
げられているジアゾ染料等がある。顔料として使用でき
るシアン物質の例には銅テトラ−4(オクトアセチルス
ルホンアミド)フタロシアニン、カラーインデックスに
CI 74160、CIピグメントブルーとして挙げら
れているX−銅フタロシアニン顔料、およびカラーイン
デックスにCI 69810、スペシャルブルーX−2
137として挙げられているアンスラスレンブルー等が
あり;また、使用できるイエロー顔料の具体的例はジア
リリドイエロー3,3−ジクロロベンジデンアセトアセ
トアニリド、カラーインデックスにCI 12700、
CIソルベントイエロー16として挙げられているモノ
アゾ顔料、カラーインデックスにフロンイエローSE/
GLN、CIディスパースドイエロー33として挙げら
れているニトロフェニルアミンスルホンアミド、2,5
−ジメトキシ−4−スルホンアニリドフェニルアゾ−
4′−クロロ−2,5−ジメトキシアセトアセトアニリ
ド、パーマネントイエローFGL等がある。これらの顔
料はトナー樹脂粒子の重量基準で一般に約1〜約15重
量%幾つかの実施態様においては約2〜約10重量%の
量で存在する。
【0018】上述のトナー組成物の正帯電特性を向上さ
せるのを主目的としてまた任意成分として、トナー組成
物中または上に、アルキルピリジニウムハライド(米国
特許第 4,298,672号参照、該米国特許の記載はすべて参
考として本明細書に引用する);有機硫酸塩またはスル
ホン酸塩化合物(米国特許第 4,338,390号参照、該米国
特許の記載はすべて参考として本明細書に引用する);
ジステアリルジメチルアンモニウムサルフェート;米国
特許出願第 396,497号(D/89261号) 、第 547,0
01号(D/90075号)、および米国特許第 4,904,7
62号、第 4,937,157号の帯電添加剤(これら米国特許出
願および米国特許の記載はすべて参考として本明細書に
引用する);および他の公知の帯電促進添加剤のような
帯電促進添加剤を含有させ得る。これらの添加剤は通常
約0.1〜約20重量%の量幾つかの実施態様においては
約1〜約5重量%の量で存在する。
【0019】本発明のトナー組成物は、例えば、トナー
樹脂粒子、顔料粒子または着色剤および添加剤をバンバ
リーミル中で溶融混合し次いで機械的磨砕を行うことを
含む多くの公知方法によって製造できる。他の方法には
スプレー乾燥法、溶融分散法、分散重合法、押出法およ
び懸濁重合法のような当該技術において周知の方法があ
る。1つの分散重合法においては、樹脂粒子と顔料粒子
の溶媒分散液を調整条件下にスプレー乾燥させて所望の
製品を得る。トナーを磨砕して微細化し得ることは公知
であり、この微細化は、例えば、コールターカウンター
で測定したとき約10〜約20ミクロンの平均直径を有
するトナー粒子を得る分級も含み得る。トナー生成物に
は表面添加剤を、例えば、約0.1〜約3重量%の有効量
で添加し得、表面添加剤の例としては、ステアリン酸亜
鉛のような脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカ等があ
る。公知のファラディケージ法で測定したときのトナー
上の摩擦電荷は、例えば、トナー成分、使用するキャリ
ヤー等によって変化し得るが、一般的には、摩擦電荷は
約10〜約45マイクロクーロン/gであり得る。
【0020】本発明のトナーおよび現像剤はイオノグラ
フおよび有機感光体像形成部材のような通常の感光体を
含む静電写真像形成法において使用できる。像形成部材
の例はセレン、セレン合金、およびハロゲンのような添
加剤またはドパントを含有するセレンまたはセレン合金
である。さらにまた、有機感光体も使用でき、その具体
的例には輸送層と光生成層を含む多層型感光性装置(米
国特許第4,265,990号、第 4,921,773号および第 4,464,
450号参照、これら米国特許の記載はすべて参考として
本明細書に引用する)、および他の同様な多層型感光性
装置がある。生成層の例は三方晶セレン、金属フタロシ
アニン、無金属フタロシアニンおよびバナジルフタロシ
アニンである。輸送層としては、例えば、上記′990
号および′773号米国特許に開示されているアミン等
を使用できる。また、光生成性顔料としては、スクアラ
イン化合物、チアピリリウム物質等も使用できる。これ
らの多層型部材は通常負帯電させる、即ち、放電領域バ
ックグラウンド現像を行わない限り、正帯電性トナーを
使用する。本発明の現像剤組成物は移動輸送手段と移動
帯電手段を用い、さらに、偏向型可撓性像形成部材を使
用できる静電像形成方法および装置(米国特許第 4,39
4,429号および第 4,368,970号参照、これら米国特許の
記載はすべて参考として本明細書に引用する)。
【0021】本発明の現像剤組成物によって得られた像
は許容し得る固形性、許容し得るまたは実質的にバック
グラウンドの汚れのない優れたハーフトーンと望ましい
線解像力、並びに総カラーゼログラフィー像形成法の各
実施態様における優れたカラー強度とを有し得る。さら
に、本発明のキャリヤー粒子の製造方法に関しては、未
コーティングフェライトキャリヤーコアとポリマー粉末
混合物コーティングとを通常商業的供給元より先ず入手
する。コーティングの個々の成分は、例えば、ペンウオ
ルト社からカイナール(Kynar)301Fとして、M11
6(ソーケムケミカル社から入手できるポリメチルメタ
クリレート)としておよびその他として入手できる。一
般的に、これらのポリマーは、前述したような種々の割
合で、例えば、1:1、0.1:0.9および0.5:0.5の
比で混合する。混合は、例えば、ツインシエル混合装置
のような多くの公知方法によって行い得る。その後、キ
ャリヤーコアポリマーブレンドを混合装置中に1つの実
施態様においてはコア重量に対し約0.3重量%の粉末と
して入れ、混合をポリマー混合物がキャリヤーコア上に
均一に分布し、機械的または静電的にコアに付着するま
での十分な時間で行う。続いて、得られたコーティング
キャリヤー粒子を回転チューブ炉中に計量して入れ、炉
をポリマー混合物の溶融およびキャリヤーコアへの融合
を行うのに十分な温度に維持する。
【0022】また、本発明によれば、約10〜約80マ
イクロクーロン/gの正摩擦帯電値を有するキャリヤー
粒子も得ることができる。トナー組成物の調製において
は、バンバリー中での溶融混合、押出等を行い次いで微
細化を行うような種々の公知方法を前述したようにして
使用できる。微細化は殆んどの粒子が平均粒径において
約10〜約25ミクロンの直径を有するトナー組成物を
得る分級を含み得る。
【0023】
【実施例】実施例1 キャリヤー粒子を、55,280gの直径50ミクロンの
半導電性フェライトコア(このコアは D. M.ステワード
ケミカル社から入手したもので、約2重量%のマグネシ
ウム、約7重量%の銅、約12重量%の亜鉛、50重量
%の鉄および29重量%の酸素を含有するものと考えら
れている)を、35重量%のポリフッ化ビニリデン(ペ
ンウオルトケミカル社よりカイナール301Fとして入
手)および65重量%のポリメチルメタクリレートM1
16を含むポリマーブレンドの170g(0.3%総コー
ティング量)で、これら成分を60分間27.5RPMで
回転するムンソンMX−1ミニミキサー中で混合するこ
とによってコーティングすることにより製造した。目視
観察により測定したとき、キャリヤーコア上に均一に分
布し静電的に付着したポリフッ化ビニリデン/ポリメチ
ルメタクリレートを得た。その後、得られたキャリヤー
粒子を回転チューブ炉中に105g/分の速度で計量し
て入れた。この炉を400°F(204.4°F)の温度
に維持し、それによってポリマーを溶融しコアに融合さ
せた。得られたコーティングキャリヤー製品の導電度は
磁性ブラシ導電セルで測定したとき3.7×10-11 モ−
(cm) -1であった。
【0024】次に、現像剤組成物を、92.5gの上記で
製造したキャリヤー粒子と、97重量%のスチレンブタ
ジエンコポリマー樹脂(89/11)、2重量%の顔料
PVファーストブルー、および1重量%の帯電添加剤ジ
ステアリルジメチルアンモニウムメチルサルフェートを
含み、表面上に、0.4重量%のエロジールR972、0.
8重量%の酸化第1錫および0.35重量%のユニリン
(Unilin)425(ペトロライト社より入手できる高分
子アルコール、米国特許第 4,883,736号参照、該米国特
許の記載はすべて参考として本明細書に引用する)を含
有するトナー組成物7.5gと混合することにより製造し
た。トナーは微細化に供して平均直径約11ミクロンを
有するトナー粒子を得た。その後、キャリヤー粒子上の
摩擦電荷を公知のファラディケージ法により測定して、
キャリヤー上で9.5マイクロクーロン/gの電荷を測定
した。キャリヤー粒子の0.1インチ(2.54mm)長の磁
性ブラシを作製し、この磁性ブラシに200ボルトの電
位を掛けることよって導電度を測定することによって測
定した上記キャリヤーの導電度は3.7×10-11 モ−
(cm)-1であった。
【0025】すべての実施例において、摩擦帯電値およ
び導電度は上記の手順に従って得た。 実施例2 実施例1の手順を繰返したがポリマーコーティングの割
合は、それぞれ、40/60であった。得られたキャリ
ヤー粒子は3.1×10-11 モ−・cm-1の導電度と−11.
2マイクロクーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例3 実施例1の手順を繰返したが、ポリマーコーティングの
割合はそれぞれ45/55であった。得られたキャリヤ
ー粒子は2.7×10-11 モ−・cm-1の導電度と−14.0
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例4 実施例1の手順を繰返したが、ポリマーコーティングの
割合はそれぞれ50/50であった。得られたキャリヤ
ー粒子は2.3×10-11 モ−・cm-1の導電度と−15.0
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例5 実施例1の手順を繰返したが、ポリマーコーティングの
割合はそれぞれ60/40であった。得られたキャリヤ
ー粒子は2.7×10-11 モ−・cm-1の導電度と−18.7
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例6 実施例1の手順を繰返したが、ポリマーコーティングの
割合はそれぞれ70/30であった。得られたキャリヤ
ー粒子は2.7×10-11 モ−・cm-1の導電度と−20.5
マイクロクーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例7 トナーおよび現像剤を、コーティング量を0.55重量%
としポリマー比を70/30として実施例1の手順を繰
返すことによって製造した。得られたキャリヤー粒子は
5.×10-12 モ−・cm-1の導電度と−21.4マイクロク
ーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例8 トナーおよび現像剤を、コーティング量を0.65重量%
として実施例1の手順を繰返すことによって製造した。
その際のキャリヤー粒子は1.3×10-12 モ−・cm-1
導電度と−21.0マイクロクーロン/gの摩擦電荷を有
していた。 実施例9 トナーおよび現像剤を実施例1の手順を繰返すことによ
って製造したが、直径90ミクロンのフェライトコアは
約8%のニッケル、1.0%の銅、17%の亜鉛、1%の
マンガン、45%の鉄(第2鉄として)および28%の
酸素を含み、このコアはパウダーテクノロジー社より入
手した。約59,530gのキャリヤーコアを製造用に用
い、コーティング量は0.3重量%であり、カイナールと
ポリメチルアクリレートの混合比25/75のポリマー
ブレンド180gを用いた。得られたキャリヤー粒子は
6.2×10-11 モ−・cm-1の導電度と−22.4マイクロ
クーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例10 トナーおよび現像剤を実施例9の手順を繰返すことによ
って製造したが、カイナールとポリメチルアクリレート
のポリマー混合比は15/85であった。得られたキャ
リヤー粒子は7.4×10-11 モ−・cm-1の導電度と−7.
1マイクロクーロン/gの摩擦電荷を有していた。 実施例11 トナーおよび現像剤を実施例1の手順を繰返すことによ
って調製したが、トナーは97%のスチレンブタジエン
(89/11)、2%のイエロー顔料1バパームイエロ
ー、および1重量%の帯電添加剤ジステアリルジメチル
アンモニウムメチルサルフェートを含む11ミクロンの
トナーからなっていた。得られたキャリヤー粒子は、0.
3重量%のコーティング量のカイナールとポリメタクリ
レートのキャリヤーコーティング(30/70)におい
て、3.2×10-11 モ−・cm-1の導電度と−9マイクロ
クーロン/gの摩擦電荷を有していた。フェライトキャ
リヤーコアは平均直径50ミクロンであり、ステワード
ケミカル社より入手した(実施例1参照)。 実施例12 トナーおよび現像剤を実施例11の手順を繰返して製造
したが、カイナールとポリメタクリレートの比は30/
70であった。キャリヤー粒子は0.3重量%のコーティ
ング量のカイナールとポリメタクリレートのキャリヤー
コーティング(30/70)において5.0×10-11
−・cm-1の導電度と−8.3マイクロクーロン/gの摩擦
電荷を有していた。フェライトキャリヤーコアは平均直
径50ミクロンであり、ステワードケミカル社より入手
した。
【0026】また、トナーおよび現像剤を実施例1の手
順を繰返すことにより製造したが、PVファーストブル
ーの代りに5重量%のマゼンタ顔料ホスタパームピンク
と94重量%のスチレンブタジエン粒子を用い、−8.3
マイクロクーロン/gのキャリヤー摩擦電荷と5.0×1
-11 モ−・cm-1のキャリヤー導電度を得た。さらに上
記の各実施例において、導電度値は前述のようにして得
た。詳細には、これらの値は製造したキャリヤー粒子に
より磁性ブラシを作製することによって得た。ブラシは
1つの電極としての磁石と対向電極としての非磁性スチ
ール表面とを有する1つの電極セル内に置いた。0.10
0インチ(2.54mm)の間隙を2つの電極間に維持し、
200ボルトバイアスをこの間隙内に掛けた。得られた
ブラシ内の電流を記録し、導電度を測定した電流と幾何
学によって計算した。
【0027】さらに詳細には、モ−・cm-1での導電度は
上記電流とブラシの厚さ、約0.254cmとの積を加電圧
と有効電極面積の積で割ったものである。マイクロクー
ロン/gでの摩擦電気係数に関しては、現像剤物質をレ
ッドデビルペイントシエーカー上に乗せた7.5重量%の
トナー組成物を含む8オンスガラスジャー中に入れ10
分間撹拌することによって測定した。その後、ジャーを
取り出し、ジャーからのサンプルを公知の摩擦電気ファ
ラデーケージ装置に入れた。次いで、キャリヤー粒子の
最高摩擦電気を測定した。
【0028】実施例1の現像剤を、アルミニウム、その
上のポリビニルカルバゾール中に分散させた三方晶セレ
ンの光生成層、および50重量%のポリカーボネート中
に分散させた50重量%のN,N′−ジフェニル−N,
N′−ビス(3−メチルフェニル)〔1,1′−ビフェ
ニル〕−4,4′−ジアミンの電荷輸送層とを含む感光
性像形成部材を含むゼロックスコーポレーション像形成
試験装置に装填した。ブロットした線グラフは、摩擦電
荷並びに推定の結果としてのキャリヤーコーティング比
および存在するコーティング重量が比較的一定のまゝ、
即ち、40対60のポリマー比および0.3重量%のコー
ティング量により50,000回よりわずかに多い像形成
サイクルにおいて約−12マイクロクーロン/gである
ことを示していた。
【0029】導電性の現像剤により、例えば、改善され
た固形領域を有する現像、特にゼログラフ像を得ること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン エイ クリーテュラー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14519 オンタリオ レイク ロード 426 (56)参考文献 特開 昭62−106475(JP,A) 特開 平2−250063(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/113 G03G 9/107

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 摩擦電気系列において近接していない第
    1ポリマーと第2ポリマーとの混合物からなるコーティ
    ングを表面に有する半導電性フェライトコアからなるキ
    ャリヤー組成物であって、 前記キャリヤーの摩擦電気特性がその導電性と独立であ
    り、前記摩擦電気特性が、存在するポリマーの割合に依
    存し、かつ前記導電性が、選択されたポリマーのコーテ
    ィング重量に依存し、更に、前記半導電性フェライトコ
    アが、10-5〜10-12モー(cm)-1の導電性を有することを
    特徴とするキャリヤー組成物。
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