JP3233220B2 - 像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は像形成方法、特に、２色
像の形成方法に関し、さらに詳細には、本発明は、１つ
の実施態様においては、像形成部材を帯電させ、該部材
上に高電位、中電位および低電位の各領域を含む潜像を
形成し、低電位領域を１つの現像剤組成物で現像し、続
いて、高電位領域を１つの現像剤組成物で現像し、現像
した像を基体に転写し、必要に応じて像を基体に永久的
に定着させることを含む２色像の取得方法に関する。本
発明のもう１つの実施態様は、像形成部材を帯電させ、
該部材上に高電位、中電位および低電位の各領域を含む
潜像を形成し、低電位領域をアルミニウム錯体帯電促進
添加剤を含むトナーを含む現像剤組成物で現像し、続い
て、高電位領域をカラートナー、特に、帯電促進添加剤
を含有するブルートナーで現像し、現像した像を基体に
転写し、像を基体に、例えば、加熱または加熱と加圧の
組合せにより永久的に定着させることを特徴とする２色
像の取得方法に関する。本発明の方法における１つの利
点は１回の現像において、特に、本発明の１つの実施態
様におけるブラック以外のカラー現像剤とブラック現像
剤間の相互作用の不存在の結果として、高品質の２色像
を形成する能力である。本発明の他の利点は、安定な負
摩擦電気トナー特性を有し安定な負摩擦帯電トナーを含
む現像剤を提供することであり、この現像剤は現像後に
高品質の像、即ち、広範囲の相対湿度、例えば、２０〜
９０％相対湿度において、例えば、約２０℃〜約８０℃
範囲の有効温度領域において実質的にバックグラウンド
の汚れのない、また実質的にスミアリングのない像の形
成を可能にする。

【０００２】

【従来の技術】特許性調査報告においては、次の従来技
術米国特許を報告している：第２級または第３級アミン
官能性シランで処理され、トナーのような正帯電性樹脂
粉末と混合したとき、樹脂粉末の流動性を実質的に増大
させるシリコンタイプの微粒子を含む疎水性シリコンタ
イプ微粉末に関する米国特許第4,845,004 号（例えば、
アブストラクトの記載、第１欄６０行から第４欄に続く
記載、および各実施例参照）；シロキサンセグメントを
含まない通常固体定着性のバインダー樹脂の主要成分と
ポリオルガノシロキサンブロックまたはグラフトセグメ
ントを含有する通常固形の反相熱可塑性縮合ポリマーの
少量成分とを含む、良好な帯電安定性と最小のトナー像
転写欠陥を有する乾燥トナーおよび現像剤組成物に関す
る米国特許第4,758,491 号（特に、第２欄５０行よりの
帯電調節剤の使用、例えば、第４欄２３行よりのアンモ
ニウムまたはホスホニウム塩のような帯電調節剤の例の
詳細等を参照されたい）；トナーがアルキルおよび／ま
たはアリールアルキルで置換し得るヒドロキシカルボン
酸のアルミニウム化合物を含むことに特徴を有する静電
潜像の現像用トナーに関する米国特許第4,845,003 号
（例えば、第２欄２９行より第５欄に続く記載参照、ま
た、該米国特許のアルミニウム錯体化合物は樹脂、ブラ
ック以外の顔料を含む本発明の現像剤組成物の１つの帯
電促進添加剤成分として使用できることに留意された
い、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）；およびトナーがアブストラクトの記載に示さ
れている式によって表わされるような芳香族アミノカル
ボン酸のアルミニウム化合物を含む静電潜像の現像用ト
ナーに関する米国特許第4,855,208 号（第２欄２６行よ
り〜第５欄までの記載も参照されたい）。'208号米国特
許のアルミニウム化合物は本発明のカラートナーおよび
現像剤、即ち、ブラック顔料を含まない現像剤用の帯電
促進添加剤として１つの実施態様において使用できる。

【０００３】感光性像形成部材を単一極性に帯電させそ
の上に同じ極性の少なくとも３つの異なる値の電位から
なる像を形成させる方法は米国特許第4,078,929 号に記
載されており、その記載はすべて参考として本明細書に
引用する。この米国特許は像形成表面上にバックグラウ
ンド領域としての第１の帯電領域、第１領域よりも大き
い電圧の第２領域、および第１領域よりも小さい電圧の
第３領域（第２および第３領域と像形成部材として機能
する）を含む帯電像を形成させることによる２色像の形
成方法を開示している。その帯電像は第１段階において
第１カラーの正帯電型トナー粒子で現像し、引続く現像
段階で第２カラーの負帯電型トナー粒子で現像する。ま
た帯電像は単一現像工程において２つの異なるカラーの
トナーを含有する乾燥現像剤によっても現像し得る。し
かしながら、該米国特許の教示によれば、生じた像は連
続２現像工程で現像した像に比し劣った品質を有する。
また、トリレベル（即ち、３電位値）像形成法に関して
は、米国特許第4,686,163号も興味があり、その記載も
すべて参考として本明細書に引用する。

【０００４】感光性像形成部材は負帯電、正帯電または
両方に帯電させることができ、部材表面上に形成させた
潜像は正または負の電位あるいは両方の電位を含み得
る。１つの実施態様においては、像は３つの異なる値の
電位を含み、すべて同じ極性を有する。各電位値は少な
くとも１００ボルト好ましくは２００ボルト以上で区別
されるように良好に差違付すべきである。例えば、像形
成部材上の潜像は−８００、−４００および−１００ボ
ルトの各電位領域を含み得る。さらに、各電位値は電位
範囲を含み得る。例えば、潜像は約−５００〜約−８０
０ボルトの範囲の高電位値、約−４００ボルトの中電位
値、および約−１００〜約−３００ボルトの低電位値か
らなり得る。広領域に亘っての範囲を有する電位値を有
する像は１つのカラーのグレー領域を高範囲で現像し、
もう１つのカラーのグレー領域を低範囲で現像し、１０
０ボルトの電位が高範囲および低範囲を区別し中間の非
現像領域を形成するように形成させる。この場合、０〜
約１００ボルトが高電位値を中電位値から区別し得、ま
た０〜約１００ボルトが中電位値を低電位値を区別し得
る。多層型有機感光体を用いる場合、好ましい電位範囲
は高電位置の約−７００〜約−８５０ボルト、中電位値
の約−３５０〜約−４５０ボルトおよび低電位置の約−
１００〜約−１８０ボルトである。これらの値は使用す
る像形成部材のタイプによって異なるであろう。

【０００５】

【発明が解決せんとする課題】公知の２色像の形成方法
はその意図する目的には適しているけれども、２色像の
形成方法は求められ続けている。さらに、２つの現像剤
が低水準の相互作用を示す２色像形成方法が求められて
いる。相互作用は、例えば、使用した現像剤のキャリヤ
ーが第１に用いたトナーに対して摩擦電気的に帯電する
場合、即ち、第１像を第１現像剤で現像し、続いて、第
２像を異なるカラーの第２現像剤で現像し、第２像の現
像中に、第２現像剤のキャリヤーが第１トナーで先に現
像した像と摩擦電気的に作用する場合に起り得る。この
相互作用は第１トナーの幾分かの基体からのはく離をも
たらして低下した像濃度を与え得、また第１トナーによ
る第２現像剤ハウジングの汚染をも生じ得る。また、第
２現像剤が感光体上の第１現像と反応しないあるいは摩
擦電気的に中性である２色像の形成方法も求められてい
る。また、第１現像剤が第２現像剤で現像すべき潜像を
放電させない２色像の形成方法も求められている。さら
に、各現像剤が特定の摩擦電荷、電荷分布および導電性
を有し、許容し得る混合時間と現像剤寿命を示す２色像
形成方法が求められている。さらに、２つの現像剤が同
様な流動学的特性を有し、それによって定着性および同
様なクリーニング許容度を向上させて感光体のクリーニ
ング性を向上させる２色像形成方法が求められている。
また、アルカリピリジニウムハライド帯電促進添加剤を
含有するブラックトナーとアルミニウム錯体帯電促進添
加剤を含有するカラートナー特にブルートナーとを用い
るトナーおよび像形成方法が求められている。アルミニ
ウム錯体帯電促進剤の例およびその静電方法は米国特許
第4,845,003 号に記載されており、その記載はすべて参
考として本明細書に引用する。

【０００６】また、２つのトナーを用い、その１つがカ
ラートナー、即ち、シアン、マゼンタ、イエロー、レッ
ド、ブルー、グリーンおよびこれらの混合物のようなブ
ラック以外の顔料と帯電促進添加剤、好ましくは、前述
のようなアルミニウム錯体帯電促進添加剤とを含有する
トナーである像形成方法も求められている。従って、本
発明の目的は像形成方法を提供することである。

【０００７】本発明のもう１つの目的は２色像の形成方
法を提供することである。本発明のもう１つの目的は使
用する２つの現像剤が低水準の相互作用を示す２色像形
成方法を提供することである。本発明のさらにもう１つ
の目的は第２現像剤が感光体上の第１現像と反応しない
あるいは摩擦電気的に中性である各トナーおよび２色像
形成方法を提供することである。

【０００８】本発明の上記及び他の目的は、 (1) 像形成部材を像形成装置内で帯電させ； (2) 該像形成部材上に、高電位、中電位および低電位の
各領域を含む潜像を形成し； (3) 低電位領域を、キャリヤーと、樹脂、ブラック以外
の着色剤およびアルミニウム錯体帯電促進添加剤を含む
第１のトナーとを含む第１現像剤で現像し； (4) 高電位領域を、キャリヤーと、樹脂、ブラック着色
剤および正帯電トナーを与える帯電促進添加剤を含む第
２のトナーを含む第２現像剤で現像し、但し、前記第２
のトナーに使用される帯電促進添加剤は、前記第１のト
ナーに使用されるアルミニウム錯体帯電促進添加剤とは
異なるものであり； (5) 得られた現像を基体に転写し； (6) 像を基体に定着させることを特徴とする像形成方法
により達成される。

【０００９】本発明の１つの実施態様においては、第１
現像剤は、例えば、約７０〜約９８重量％の有効量で存
在し、ポリエステル、スチレン−ブタジエンポリマー、
スチレン−アクリレートポリマー、スチレン−メタクリ
レートポリマー、プリオライト（pliolites)、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等から
なる群より選択し得、架橋成分は、例えば、ジビニルベ
ンゼンおよびその混合物である樹脂；例えば約１〜約１
５重量％好ましくは約１〜約３重量％の有効量で存在す
る第１カラーのブルー特にＰＶファーストブルー顔料；
およびアルミニウム錯体帯電促進添加剤とを含む第１ト
ナーを含み；第２現像剤は、例えば約７０〜約９８重量
％の有効量で存在し、ポリエステル、スチレン−ブタジ
エンポリマー、スチレン−アクリレートポリマー、スチ
レン−メタクリレートポリマー、プリオライト、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等か
らなる群より選択し得、架橋成分が例えばジビニルベン
ゼンまたはその混合物である樹脂；および例えば約１〜
約１５重量％好ましくは約１〜約５重量％の有効量で存
在するブラック顔料とを含む第２トナーを含み；このブ
ラックトナーはアルキルピリジニウムハライドのような
帯電促進添加剤好ましくはセチルピリジニウムクロライ
ドを含有し、好ましい実施態様においては、ブラックト
ナーは９２重量％のスチレン−ｎ−ブチルメタクリレー
トコポリマー（５８／４２）、６重量％のレーガル（Re
gal)３３０カーボンブラック、および２重量％の帯電促
進添加剤セチルピリジニウムクロライドとを含む。これ
らのトナーは、例えば、表面または外部成分として、約
0.１〜約３重量％の有効量のコロイド状シリカ、金属
塩、脂肪酸の金属塩（例えば、米国特許第3,590,000
号、第3,655,374 号、第3,900,588 号および第3,983,04
5 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) 、金属酸化物等の添加剤を主として
トナーの導電性および粉末流動性を調整する目的で含有
し得る。

【００１０】本発明の１つの実施態様におけるカラー現
像剤用のキャリヤーは約２５〜約２２５ミクロンの平均
直径を有するスチールコアとその上のメチルターポリマ
ー、ポリメチルメタクリレート、および約３５〜約６５
重量％のポリメチルメタクリレートと約３５〜約６５重
量％のクロロトリフルオロエチレン−塩化ビニルコポリ
マーからなる群より選ばれたコーティングとを含み得、
このコーティングは０〜約４０重量％のカーボンブラッ
クのようなコーティング導電性粒子を含有し、コーティ
ング重量はキャリヤーの約0.２〜約３重量％である。第
２現像剤用のキャリヤーは約２５〜約２２５ミクロンの
平均直径を有するスチールコアとその上の、０〜約４０
重量％の導電性粒子を含有しコーティング重量がキャリ
ヤーの約0.４〜約1.５重量％であるクロロトリフルオロ
エチレン−塩化ビニルコポリマー；キャリヤーの約0.０
１〜約0.２重量％のコーティング重量のポリフッ化ビニ
ル；およびキャリヤーの約0.０１〜約0.２重量％のコー
ティング重量のポリ塩化ビニルからなる群より選ばれた
コーティングとを含み得る。他の有効なキャリヤーも使
用でき、その幾つかは後で詳細に説明する。

【００１１】本発明の方法で使用する像形成部材の例は
３つの異なる電位値を維持し得る任意のタイプのもので
あり得る。一般的には、ゼログラフィー法、イオノグラ
フィー法または他の電子写真法で使用するのに適する種
々の導電性または感光性絶縁材料、例えば、非晶質ケイ
素、米国特許第4,265,990 号に開示されているような多
層型有機材料（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）等を使用できる。

【００１２】感光性像形成部材は負帯電、正帯電または
両方に帯電させることができ、部材表面上に形成させた
潜像は正または負の電位あるいは両方の電位を含み得
る。１つの実施態様においては、像は３つの異なる値の
電位を含み、すべて同じ極性を有する。各電位値は少な
くとも１００ボルト好ましくは２００ボルト以上で区別
されるように良好に差違付すべきである。例えば、像形
成部材上の潜像は−８００、−４００および−１００ボ
ルトの各電位領域を含み得る。さらに、各電位値は電位
範囲を含み得る。例えば、潜像は約−５００〜約−８０
０ボルトの範囲の高電位値、約−４００ボルトの中電位
値、および約−１００〜約−３００ボルトの低電位値か
らなり得る。広領域に亘っての範囲を有する電位値を有
する像は１つのカラーのグレー領域を高範囲で現像し、
もう１つのカラーのグレー領域を低範囲で現像し、１０
０ボルトの電位が高範囲および低範囲を区別し中間の非
現像領域を形成するように形成させる。この場合、０〜
約１００ボルトが高電位値を中電位値から区別し得、ま
た０〜約１００ボルトが中電位値を低電位値を区別し得
る。多層型有機感光体を用いる場合、好ましい電位範囲
は高電位置の約−７００〜約−８５０ボルト、中電位値
の約−３５０〜約−４５０ボルトおよび低電位置の約−
１００〜約−１８０ボルトである。これらの値は使用す
る像形成部材のタイプによって異なるであろう。

【００１３】３種の電位値を含む潜像（以下、トリレベ
ル像と称す）は、像形成部材上に、米国特許第4,078,92
9 号に開示されている方法のような種々の適当な任意の
方法によって形成させ得る（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）。例えば、トリレベル
帯電像は、像形成部材上に、先ず像形成部材を暗中で単
一極性に均一に帯電させ次いで像形成部材を白色および
黒色像の両方を有する１枚の紙のようなバックグラウン
ド領域よりも明るい領域と暗い領域の両方を有する原紙
に露光させることによって形成させ得る。好ましい実施
態様においては、トリレベル帯電像は均一帯電光導電性
像形成部材を走査するときレーザー光を光学的に変調す
るラスター出力スキャナーによって形成し得る。この実
施態様においては、高電位領域は光源を消すことによっ
て形成され、中電位領域は像形成部材を光源に部分的出
力で露光することによって形成され、低電位領域は像形
成部材を光源に全出力で露光することによって形成され
る。他の電子写真およびイオノグラフ潜像形成方法も使
用し得る。

【００１４】一般的には、本発明方法においては、像の
強調領域をブラック以外のカラーを有する現像剤で現像
し、像の残りの部分をブラック現像剤で現像する。一般
的には、強調カラー部分を最初に現像して２つの現像剤
間の相互作用を最小にし、それによってブラック像の高
品質を維持する。現像は、一般に、米国特許第2,874,06
3 号に記載されている磁力ブラシ現像法によって行う
（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）。この方法はトナーと磁性キャリヤー粒子を含有
する現像剤物質を磁石により搬送することを含む。磁石
の磁場がブラシ形状で磁性キャリヤーの配列を生じ、こ
の“磁力ブラシ”を感光体の静電像担持表面と接触させ
る。トナー粒子はブラシから静電像に感光体の未放電領
域への静電力によって吸着されて、像の現像がもたらさ
れる。本発明の方法においては、現像が導電性キャリヤ
ー粒子を含みバイアスした磁石間の磁場をキャリヤー粒
子を介して感光体に伝導し得る導電性磁力ブラシ法が一
般に好ましい。導電性磁力ブラシ現像はこの現像法にお
いて一般に利用できるおよび２００ボルトの比較的小さ
い現像電位故に本発明において一般的に使用し、導電性
現像は十分なトナーを上記の現像電位下で感光体上に付
着させて許容し得る像濃度を得るのを確実にする。導電
性現像はまた１つのカラーの像の端部のあたりで生ずる
周縁電場が他のカラーのトナーで現像されないようにす
るためにも好ましい。

【００１５】現像工程においては、現像剤ハウジングを
現像する電位値と像形成部材上の中帯電値間の電圧にバ
イアスさせる。例えば、潜像が約−８００ボルトの高電
位値、約−４００ボルトの中電位値、および−１００ボ
ルトの低電位値を含む場合、高電位領域を現像する正帯
電トナーを含有する現像剤ハウジングは約−５００ボル
トにバイアスし得、低電位領域を現像する負帯電トナー
を含有する現像剤ハウジングは約−３００ボルトにバイ
アスし得る。これらのバイアスは高電位領域において約
−２００ボルトの現像電位を与えて高電位領域は正帯電
トナーで現像されるであろうし、低電位領域においては
約＋２００ボルトの現像電位を与えて低電位領域は負帯
電トナーで現像されるであろう。バックグラウントの汚
れはカラー現像剤ハウジング上のバイアスとブラック現
像剤ハウジング上のバイアス間のバックグラウンド中間
電圧を保つことによって抑制される。一般的には、正ト
ナーを含有するハウジングを中電位値よりも約１００〜
約１５０ボルト高い電圧にバイアスしかつ負トナーを含
有するハウジングを中電位値よりも約１００〜約１５０
ボルト低い電圧にバイアスすることが好ましいが、これ
らの値は上記の範囲外であってもよい。

【００１６】現像した像はその後紙、透明体材料等の任
意の適当な基体に転写する。転写する前に、コロトロン
によって現像した像に電荷を与えて両トナーを同じ極性
に帯電させそれによって転写を促進させるのが好まし
い。転写は基体の裏面をコロトロンによってトナーの極
性と反対の極性に帯電させることによるような任意の適
当な手段によってなし得る。転写像は次いで任意の適当
な手段により基体に永久的に定着させる。本発明のトナ
ーにおいては、加熱および加圧による定着が好ましい。

【００１７】本発明の方法に適する現像剤組成物はトナ
ーとキャリヤーを含む。好ましいキャリヤーは一般に導
電性であり、本発明の１つの実施態様にくおいては、例
えば、約１０^-14 〜約１０^-6好ましくは約１０^-11 〜約
１０^-7（オーム−cm）^-1の導電度を示す。導電度はキャ
リヤーコアおよびコーティングの選択により、キャリヤ
ーコアを部分的にコーティングすることにより、あるい
はキャリヤーコアをキャリヤーを導電性にするカーボン
ブラックを含有するコーティングでコーティングするこ
とにより一般に調整する。さらに、不規則形状キャリヤ
ー粒子表面および約0.２〜約５のトナー濃度も現像剤を
導電性にする。トナー粒子表面へのステアリン酸亜鉛の
ような表面添加剤の添加もまた現像剤を導電性とし、導
電度は添加剤濃度の増大と共に上昇する。具体的には述
べてない導電度を有するキャリヤーのような他のキャリ
ヤー、例えば、米国特許第4,883,736 号（その記載はす
べて参考として本明細書に引用する）並びに米国特許出
願第136,791 号および第136,792 号（これら米国特許出
願の記載もすべて参考として本明細書に引用する）に開
示されているようなキャリヤーも使用できる。これらの
キャリヤーは１つの実施態様において摩擦電気系列にお
いて近似していない２つのポリマーコーティングを有す
るコアを含む。

【００１８】さらに詳細には、本発明の現像剤のキャリ
ヤーは約２５〜約２１５ミクロン好ましくは約５０〜約
１５０ミクロンの平均直径を有するフェライト、鉄また
はスチールコア好ましくはホエガノエス アンカー ス
チール グリット（Hoeganoes Anchor Steel Grit)のよ
うな未酸化のものを一般に含む。これらのキャリヤーは
またコーティング材料中に均質に分散させた０〜約４０
重量％のカーボンブラックまたは米国特許第3,533,835
号に開示されているような他の導電性粒子（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）のよう
な導電性粒子を含有するメチルターポリマー（例えば、
米国特許第3,467,634 号および第3,526,533 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）の溶液コーティングでキャリヤーの約0.２〜約３
重量％好ましくは約0.４〜約1.５重量％のコーティング
量でコーティングする。また、キャリヤーコーティング
は０〜約４０重量％好ましくは約１０〜約２０重量％の
量の導電性粒子を含有するポリメチルメタクリレートを
含み得、そのコーティング量はキャリヤーの約0.２〜約
３重量％好ましくは約１重量％である。カラー現像剤の
キャリヤーのもう１つのキャリヤーコーティングはオシ
デンシャル ペロトリウム社よりＯＸＹ４６１として商
業的に入手可能でありかつ０〜約４０％好ましくは約２
０〜約３０重量％の量で導電性粒子を含有する約３５〜
約６５重量％のポリメチルメタクリレートと約３５〜約
６５重量％のクロロトリフルオロエチレン−塩化ビニル
コポリマーとのブレンドを含み、そのコーティング量は
キャリヤーの約0.２〜約３重量％好ましくは約１重量％
である。好ましくは、キャリヤーコーティングはキャリ
ヤーコア上に溶液コーティング法により塗布する。

【００１９】像の強調部分の現像に適するカラートナー
は１種または複数の樹脂、１種または２種以上の顔料、
塗料または顔料と染料の混合物、および米国特許第4,84
5,033 号に開示されているようなアルミニウム錯体帯電
促進添加剤（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）、さらに詳しくは、オリエント ケミ
カル社より入手できるボントロン（Bontron)Ｅ−８８を
一般に含む。典型的なトナー樹脂にはスチレンアクリレ
ート、スチレンメタクリレート、ポリエステル、プリオ
ライト（グッドイヤー ケミカル社より入手できる）プ
リオトーン（Pliotones)、スチレン−ブタジェンポリマ
ー、特に、グッドイヤー社からプリオライトまたはプリ
オトーンとして商業的に入手できるスチレン部分が約８
３〜約９３重量％好ましくは約８８重量％の量で存在し
ブタジェン部分が約７〜約１７重量％好ましくは約１２
重量％の量で存在するスチレン−ブタジエンコポリマー
がある。また、スチレン−ｎ−ブチルメタクリレートポ
リマー、特に、スチレン部分が約５０〜約７０重量％好
ましくは約５８重量％の量で存在し、ｎ−ブチルメタク
リレート部分が約３０〜約５０重量％好ましくは約４２
重量％の量で存在するスチレン−ｎ−ブチルメタクリレ
ートコポリマーも適する。これら樹脂の混合物もまた適
する。さらにまた、スチレン部分が約５０〜約８０重量
％好ましくは約６５重量％の量で存在しｎ−ブチルメタ
クリレート部分が約５０〜約２０重量％好ましくは約３
５重量％の量で存在するスチレン−ｎ−ブチルメタクリ
レートポリマーも特に適する。樹脂は一般に約８０〜約
９8.８重量％の量で存在する。

【００２０】ブラック以外の適当なカラー顔料には、Ｂ
ＡＳＦ社から商業的に入手できるスダンブルーＯＳ、Ｂ
ＡＳＦ社から商業的に入手できるネオパンブルー好まし
くはＢＡＳＦ社から商業的に入手できるＰＶファースト
ブルー、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、ブラウ
ン、ブルーまたはこれらの混合物がある（例えば、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）。一般的には、これらの
顔料は、例えば、約１〜約１５重量％好ましくは約１〜
約３重量％の有効量で存在する。

【００２１】カーボンブラックのような顔料を含むトナ
ーを含むブラック現像剤においては、この現像剤は上記
のカラー現像剤と同様の成分を含み得るが、カラー顔料
の代りにブラックを用い、帯電促進添加剤はアルキルピ
リジニウムクロライド好ましくはセチルピリジニウムク
ロライドのようなアルミニウム錯体以外であり、例え
ば、約0.１〜約１０重量％好ましくは約１〜約５重量％
の量で存在し；通常、高電位の現像に用いる。本発明の
方法に適するブラック現像剤の例はトナーとキャリヤー
を含む。キャリヤーは、本発明の１つの実施態様におい
ては、約２５〜約２１５ミクロン好ましくは約５０〜約
１５０ミクロンの平均直径を有するフェライト、スチー
ルまたはホエガノエスアンカースチールグリットのよう
なスチールコアを含み、約0.４〜約1.５重量％のコーテ
ィング量でオシデンシャル ペトロリウム社からＯＸＹ
４６１として商業的に入手できるクロロトリフルオロエ
チレン−塩化ビニルコポリマーのコーティングを有し、
このコーティングはコーティング中に均質に分散させた
０〜約４０重量％の導電性粒子を含有する。このコーテ
ィングはキャリヤーコア上にメチルエチルケトンまたは
トルエンのような適当な溶媒から一般に溶液コーティン
グする。また、キャリヤーコーティングはキャリヤーの
約0.０１〜約0.２好ましくは約0.０５重量％のコーティ
ング量で存在するE.I.デュポン社からテドラー（Tedla
r) として入手できるポリフッ化ビニルのコーティング
を含み得る。ポリフッ化ビニルコーティングはキャリヤ
ーコアを粉末形のポリフッ化ビニルでコーティングし次
いでコーティングを加熱融合させることからなる粉末コ
ーティングによってコア上に一般にコーティングする。
１つの好ましい実施態様においては、キャリヤーはポリ
フッ化ビニル（テドラー）と混合した未酸化スチールコ
アを含み、このポリフッ化ビニルはコアの約0.０５重量
％の量で存在する。この混合物をその後キルン中で４０
０°Ｆ（２０4.４℃）で加熱処理してポリフッ化ビニル
コーティングをコアに融着させる。得られたキャリヤー
は約7.６×１０^-10 （オーム・cm）^-1の導電度を示す。
必要に応じて、ペンウォルト社からカイナール（Kynar)
として商業的に入手できるポリフッ化ビニリデンの追加
のコーティングを約0.０１〜約0.２重量％のコーティン
グ量でブラック現像剤中のキャリヤーの第一コーティン
グ上に粉末コーティングし得る。ブラック現像剤用のキ
ャリヤーは一般に約１０^-14 〜約１０^-7好ましくは約１
０ ^-12 〜約１０^-9（オーム・cm）^-1の導電度を有する。
前述の米国特許出願のキャリヤーのようなおよび／また
は本発明の１つの実施態様で述べた上記の範囲外の導電
度を有する他のキャリヤーも使用できる。

【００２２】ブラックトナー用のトナー樹脂の例にはポ
リエチレン、スチレン−ブタジエンポリマー、スチレン
アクリレートポリマーおよびスチレン−メタクリレート
ポリマー、特に、スチレン部分が、例えば、約５０〜約
６５重量％好ましくは約６５重量％の有効量で存在しｎ
−ブチルメタクリレート部分が約２０〜約５０重量％好
ましくは約４２重量％の量で存在するスチレン−ｎ−ブ
チルメタクリレートがある。一般に、樹脂は約８０〜約
９8.８重量％の量好ましくは９２重量％の量で存在す
る。適当な顔料にはキャボット社から商業的に入手でき
るリーガル（Regal)３３０のようなカーボンブラック、
ニグロシン等の顔料がある（例えば、米国特許第4,883,
376 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）。一般に、顔料は約１〜約１５重量％
の量好ましくは約６重量％の量で存在する。

【００２３】ブラック以外のカラートナー用の適当なア
ルミニウム錯体帯電調節剤は米国特許第4,845,003 号に
例示されており、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。これらの添加剤はアルキルおよび
／またはアラルキルで置換または置換されてない芳香族
ヒドロキシカルボン酸のアルミニウム化合物であると説
明されており、該米国特許によれば、アルキルおよび／
またはアラルキルを有する芳香族ヒドロキシカルボン酸
からこの酸を公知の方法でアルミニウム付与剤で処理す
ることによって調製する。好ましい帯電添加剤はオリエ
ントケミカル社よりボントロンＥ８８として入手でき
る。この帯電添加剤は一般に、例えば、約0.１〜約１０
好ましくは約0.５〜約３重量％の有効量で存在するが、
他の量も存在し得る。上記のトナーは、公知のファラデ
ィー ケージ法で測定したとき負の摩擦電荷（この電荷
は、例えば、約−１０〜約−４０マイクロクーロン／ｇ
好ましくは約−５〜約−２５マイクロクーロン／ｇであ
る）および公知の電荷スペクトログラフで測定したとき
約１５〜約６０秒好ましくは約１５〜約３０秒の混合時
間とを有する。カーボンブラック、マグネタイトまたは
これらの混合物のようなブラック材料を含有するトナー
においては、帯電促進添加剤として、アルキルピリジニ
ウムハライド好ましくはセチルピリジニウムクロライド
（米国特許第4,298,672 号参照、該米国特許の記載はす
べて参考とてし本明細書に引用する）、有機硫酸塩およ
びスルホン酸塩（米国特許第4,338,390 号、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）、およ
び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（ＤＤＡＭＳ）（米国特許第4,560,635 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）
等を使用する。このトナーは約１０〜約４５マイクロク
ーロン／ｇ好ましくは約５〜約２５マイクロクーロン／
ｇの正電荷（この電荷は存在する帯電促進添加剤の量並
びにトナー樹脂、顔料、キャリヤーコアおよびキャリヤ
ーコア用に用いたコーティングのような他の成分の正確
な組成のようなカラー現像剤の場合のような多くの公知
の要因による）と約１５〜約６０秒好ましくは約１５〜
約３０秒の混合時間を通常有する。これらの添加剤は、
例えば、約0.１〜約２０重量％好ましくは約１〜約１０
重量％の種々の有効量で存在する。カラーおよびトナー
組成物の調製においては、通常、トナー樹脂、顔料およ
び帯電促進添加剤を含む得られた生成物を微細化および
分級に供し、分級は望ましくない線状物および実質的に
極めて大きい粒子を除去して、例えば、約５〜約２５ミ
クロン好ましは約１０〜約２０ミクロンの平均容量直径
を有するトナー粒子を得ることを主目的とする。

【００２４】さらに、デグッサ社から入手できるエロジ
ール（Aerosil)Ｒ９７２、エロジールＲ９７６、エロジ
ールＲ８１２等のコロイド状シリカ、および金属塩また
はステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステ
アリン酸アルミニウム、ステアリン酸カドミウム等の脂
肪酸の金属塩のような外部添加剤をカラートナーの表面
上に混合し得る。表面上に混合したこれらの添加剤を含
むトナーは米国特許第3,590,000 号、第3,720,617 号、
第3,900,588 号および第3,983,045 号に開示されてお
り、これら米国特許の記載は、各々、すべて参考として
本明細書に引用する。一般的には、シリカはトナーの約
0.１〜約２重量％好ましくは約0.３重量％の量で存在
し、ステアリン酸塩はトナーの約0.１〜約２重量％好ま
しくは約0.３重量％の量で存在する。これら２つの外部
添加剤の量を変化させることにより、トナーの帯電値お
よび導電性の調整を行う。例えば、シリカの量を増大さ
せると一般に摩擦電荷を負方向に調整し混合時間を改善
する。混合時間は新しいトナーがキャリヤーと接触した
のち摩擦電気的に帯電するようになるのに必要な時間量
の尺度である。さらに、ステアリン酸塩の量を増大させ
ても混合時間を改善し、現像剤組成物をより導電性に
し、摩擦電荷を正方向に調整し、そして、湿度不感受性
を改善する。

【００２５】本発明の方法で使用する現像剤組成物は種
々の有効量のキャリヤーとトナーを一般に含む。一般的
には、約0.５〜約５重量％のトナーと約９５〜約９9.５
重量％のキャリヤーを混合して現像剤を調製する。しか
しながら、トナー対キャリヤーの比は本発明の多くの目
的が達成される限り変化し得る。例えば、本発明の方法
で用いる像形成装置は約５５重量％のトナーと約４５重
量％のキャリヤーを含むカラー現像剤で補充し得る。カ
ラートナーの摩擦電荷は一般に約−１０〜約−３０マイ
クロクーロン／ｇ好ましくは約−１５〜約−２０マイク
ロクーロン／ｇであるが、その値はこの範囲外であって
もよい。カラートナーの粒度は一般に容積平均直径で約
７〜約２０ミクロン好ましくは容積平均直径で約１３ミ
クロンであるが、その値はこの範囲外であってもよい。

【００２６】本発明のブラックトナーは、また、必要に
応じて、外部添加剤として１つの鎖末端でヒドロキシ基
で終端した高分子鎖を少なくとも約８０％有する完全飽
和炭化水素主鎖を含む線状高分子アルコールを含み得
る。この線状高分子アルコールは一般式 CH₃(CH₂) _n CH
₂OH を有し、式中、n は約３０〜約３００好ましくは約
３０〜約５０の数である（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）。このタイプの線状高分子アルコールはユニリ
ン（Unilin、登録商標）としてペトロライトケミカル社
より一般に入手できる。線状高分子アルコールはトナー
の約0.１〜約１重量％の量で一般に存在する。

【００２７】本発明のブラック現像剤組成物は、１つの
実施態様において、約１〜約５重量％のトナーと約９５
〜約９９重量％のキャリヤーを含む。トナー対キャリヤ
ーの比は変化し得る。例えば、本発明の方法で用いる像
形成装置は約６５重量％のトナーと約３５重量％のキャ
リヤーを含むカラー現像剤で補充し得る。ブラックトナ
ーの摩擦電荷は一般に約＋１０〜約＋３０好ましくは約
＋１３〜約＋１８マイクロクーロン／ｇであるが、その
値はこの範囲外であってもよい。ブラックトナーの粒度
は一般に容積平均直径で約８〜約１３ミクロン好ましく
は容積平均直径で約１１ミクロンであるが、その値は、
本発明の目的が達成される限り、上記の範囲外であって
もよい。

【００２８】本発明のキャリヤー粒子のコーティング
は、コーティング材料の乾燥粉末をキャリヤー粒子の表
面に供給し加熱によりコアに融着させる粉末コーティン
グ；コーティング材料を溶媒に溶解し、得られた溶液を
キャリヤー表面にタンブリングにより塗布する溶液コー
ティング；またはキャリヤー粒子を空気流により空気中
に吹き込み、コーティング材料と溶媒を含む噴霧溶液を
空中キャリヤー粒子上に所望のコーティング量が得られ
るまで繰返しスプレーする流動床コーティングのような
任意の方法により得る。

【００２９】本発明のトナーは、樹脂、顔料、および帯
電調節剤を乾燥混合し、混合物を押出機に入れ、混合物
を溶融混合し、材料を押出し、押出した材料をペレット
に細分することを含む連続方法である押出のような方法
によって調製できる。ペレットは粉砕または噴霧によっ
てさらに小さくし、次いで、粒度によって分級する。本
発明の１つの実施態様においては、約１０〜約２５ミク
ロン好ましくは１０〜約１５ミクロンの平均粒度を有す
るトナー組成物が好ましい。その後、線状高分子アルコ
ール、シリカまたはステアリン酸亜鉛のような外部添加
剤を分級トナーと粉末混合機中で混合する。その後のト
ナーとキャリヤーの、一般的には、約0.５〜約５重量％
のトナーと約９５〜約９9.５重量％のキャリヤーの量で
の混合により、本発明の現像剤を得る。各成分を、例え
ば、バンバリー中で溶融混合し、次いで、冷却し、摩砕
し、分級するような他の公知のトナー調製法も使用でき
る。

【００３０】

【実施例】

実施例１ ブラック現像剤組成物を次のようにして調製した。９２
重量部のスチレン−ｎ−ブチルメタクリレート樹脂、６
重量部のリーガル３３０カーボンブラック（キャボット
社より入手）および２重量部の帯電添加剤セチルピリジ
ニウムクロライドを、ダイを１３０〜１４５℃の温度に
維持し、胴体温度が約８０〜約１００℃である押出機中
で溶融混合し、次いで、微細化およびエア分級を行って
容積平均直径１２ミクロンの粒度のトナー粒子を得た。
引続いて、キャリヤー粒子を、ホエガノエス社から入手
できる約７５〜約１５０ミクロンの粒径範囲を有するホ
エガノエスアンカースチールコアを８０重量部のクロロ
トリフルオロエチレン−塩化ビニルコポリマー（オシデ
ンタル ペトロリウム社からＯＸＹ４６１として商業的
に入手できる）中に均質に分散させた２０重量部のバル
カン（Vulcan) カーボンブラック（キャボット社より入
手できる）を含むコーティング0.４重量部で溶液コーテ
ィングすることによって製造した。このコーティングは
メチルエチルケトン溶液から溶液コーティングした。次
いで、ブラック現像剤を、９7.５重量部の上記コーティ
ングキャリヤー粒子を2.５重量部の上記トナーとロジゲ
（Lodige) ブレンダー中で約１０分間混合し、公知のフ
ァラディゲージ装置で測定したときの＋１８マイクロク
ーロン／ｇの摩擦電荷と6.６×１０^-10 （オーム・cm）
^-1の導電度を示すトナーを含む現像剤を得ることによっ
て調製した。上記で調製したトナーと同じ成分を含む実
質的に未帯電添加トナーの混合時間は公知のスペクトロ
グラフで測定したとき３０秒以下であった。

【００３１】実施例２ ブルー現像剤を次のようにして調製した。９０重量％の
スチレン−ブタジェン（８９／１１）、３％のアルミニ
ウム錯体帯電促進添加剤、ボントロンＥ８８（オリエン
ト ケミカル社より入手した）および７％の顔料、ＰＶ
ファーストブルーをダイを１３０〜１４５℃の温度に維
持し胴体温度が約８０〜約１００℃である押出機中で溶
融混合し、次いで、微細化およびエア分級を行って容積
平均直径で１1.５ミクロンの粒度を有するトナー粒子を
得た。このトナー粒子を0.３重量％のエロジールＲ９７
２および0.３重量％のステアリン酸亜鉛とロジゲブレン
ダー中でトナー表面上に混合した。引続いて、キャリヤ
ー粒子を、約７５〜約１５０ミクロンの粒径範囲を有す
るホエガノエスアンカースチールコア（ホエガノエス社
より入手できる）を８０重量部のポリメチルメタクリレ
ート中に均一に分散させたバルカンカーボンブラック
（キャボット社）を含むコーティング１重量部で溶液コ
ーティングすることによって製造した。このコーティン
グはトルエン溶媒から溶液コーティングした。ブルー現
像剤は、その後、９7.５重量部の上記のコーティングキ
ャリヤー粒子を2.５重量部の上記ブルートナーとロジゲ
ブレンダー中で約１０分間混合して公知のファラデーケ
ージ装置で測定したときの−１9.７マイクロクーロン／
ｇの摩擦電荷と1.５×１０^-10 （オーム・cm）^-1の導電
度を示すトナーを含む現像剤を得ることによって製造し
た。上記で調製したトナーと同じ成分を含む実質的に未
帯電添加トナーの混合時間は公知のスペクトログラフで
測定したとき３０秒以下であった。

【００３２】次に、上記のブルー現像剤５０重量％と上
記のブラック現像剤５０重量％を米国特許第4,078,929
号の方法に従ってトリレベル像を形成し現像するよう装
備した像形成装置内に入れた（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）。トリレベル潜像は
像形成部材上に形成させ、−１００ボルトの低電位領域
をブルー現像剤で現像し、次いで、−７５０ボルトの高
電位領域をブラック現像剤で現像し、続いて、得られた
２色像の紙への転写および像の紙への加熱定着を行っ
た。形成した像は 400,000回の像形成サイクルにおいて
実質的にバックグラウンドの汚れのない優れたコピー品
質を示した。また、上記の各トナーは安定な摩擦帯電特
性を示した、即ち、摩擦帯電特性は 400,000回の像形成
サイクルにおいて２０〜約８０％の相対湿度および約２
５℃〜約７０℃の温度で比較的一定のまゝであり、その
時点で試験を終えた。

【００３３】他のカラーおよびブラックトナーおよび現
像剤を、実施例１および２の手順を繰返すことによって
調製し、これらのトナーを米国特許第4,078,829 号の方
法によるトリレベル像の形成および現像で用いたときに
実質的に同様な結果を得た（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）。例えば、シアントナ
ーを、バンバリー中で９1.５重量％のスチレン−ブタジ
エンコポリマー（９１重量％のスチレンと９重量％のブ
タジエン）、５重量％のネオパンブルー（ＢＡＳＦ
社）、および3.５重量％の帯電促進添加剤ボントロンＥ
−８８を溶融混合することにより調製した。次いで、現
像剤を同じキャリヤーで実施例２の方法を繰返すことに
よって調製して、トナー上に−５５マイクロクーロン／
ｇの電荷を得、上記成分を含む未帯電添加トナーの混合
時間は４５秒であった。イエロー現像剤を５重量％のノ
バパームイエローＦＧＬ（アメリカンヘキスト社から入
手できる）を用いた以外は上記の手順を繰返すことによ
って調製し、現像剤調製後、トナーは−３７マイクロク
ーロン／ｇの摩擦電荷を有し、未帯電トナーの混合時間
は電荷スペクトログラフで測定したとき２分であった。
さらに、ブルートナーを、９０重量％のプリオトーン樹
脂（グットイヤーケミカル社より入手できるスチレンブ
タジエン樹脂）、７重量％のＰＶファーストブルー、お
よび３重量％のボントロンＥ−８８を用い、その表面上
に、0.３重量％のエロジールＲ９７２および0.３重量％
のステアリン酸亜鉛を混合し、この混合をこれら表面成
分と調製したトナーと混合することによって行った以外
は上記の手順を繰返すことによって調製した。現像剤は
実施例２の手順を繰返すことによって調製し、この現像
剤を米国特許第4,078,929 号に開示されているようなト
リレベル像形成法で用いて、実質的に同様な結果を得
た。

【００３４】例えば、約１０〜約９０％の第１現像剤と
約９０〜約１０％の第２現像剤、好ましくは本発明の１
つの実施態様においての約４０〜６０％の第１カラー現
像剤と６０〜４０重量％の第２ブラック現像剤のような
種々の有効量の第１現像剤と第２現像剤を本発明の方法
において使用できる。こゝで特に述べない他の量も、例
えば、トナーおよび現像剤において使用する特定の成分
等のような多くの要因によって使用できる。

【００３５】実施例３ 実施例２の方法を繰返したが，ブルー現像剤のキャリヤ
ー上のコーティングが0.１７重量％のコーティング量で
存在するポリフッ化ビニリデン（カイナールとして商業
的に入手できる）であった。次に、ブルーおよびブラッ
クの各現像剤を米国特許第4,078,929 号の方法に従って
トリレベル像を形成し現像するように装備した像形成装
置中に入れた。トリレベル潜像を像形成部材上に形成さ
せ、−１００ボルトの低電位領域をブルー現像剤で現像
し、次いで、−７５０ボルトの高電位領域をブラック現
像剤で現像し、その後、得られた２色像の紙への転写お
よび像の紙への加熱定着を行った。ブルー領域の光学濃
度は明るかった。ブラック現像剤中のキャリヤー（この
キャリヤーは本試験においてはポリフッ化ビニリデンで
コーティングした）が感光体上の先に形成したブルー像
と接触し、ブルートナーに対して帯電し、ブルートナー
をブルー像からはく離させ、それによって像品質に影響
していることが考えられる。この試験のおける数回の像
形成サイクル後に、ポリフッ化ビニリデンコーティング
キャリヤーによりブラック現像剤ハウジング内に運び込
まれたブルートナーはブラックトナーの摩擦電気特性を
損いブルートナーによって現像されているブラック領域
を与えた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス アール レオン ベイリー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14450 フェアポート カーター ロー ド 2172 (72)発明者 ロジャー エヌ シッカレリ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14618 ロチェスター ハイビスカス ドライヴ 145 (72)発明者 リンダ ジェイ ネルソン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14580 ウェブスター ワイクリフ ド ライヴ 183 (56)参考文献 特開 平２−296256（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−208865（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237065（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (1) 像形成部材を像形成装置内で帯電さ
   せ； (2) 該像形成部材上に、高電位、中電位および低電位の
   各領域を含む潜像を形成し； (3) 低電位領域を、キャリヤーと、樹脂、ブラック以外
   の着色剤およびアルミニウム錯体帯電促進添加剤を含む
   第１のトナーとを含む第１現像剤で現像し； (4) 高電位領域を、キャリヤーと、樹脂、ブラック着色
   剤および正帯電トナーを与える帯電促進添加剤を含む第
   ２のトナーを含む第２現像剤で現像し、但し、前記第２
   のトナーに使用される帯電促進添加剤は、前記第１のト
   ナーに使用されるアルミニウム錯体帯電促進添加剤とは
   異なるものであり； (5) 得られた現像を基体に転写し； (6) 像を基体に定着させることを特徴とする像形成方
   法。
2. 【請求項２】 アルミニウム錯体帯電促進添加剤が、ア
   ルキル及び／又はアラルキルで置換された又は無置換の
   芳香族ヒドロキシカルボン酸のアルミニウム化合物であ
   る請求項１記載の方法。