JPH06214430A

JPH06214430A - コーティングキャリヤー粒子に関する方法

Info

Publication number: JPH06214430A
Application number: JP3018553A
Authority: JP
Inventors: Deepak R Maniar; アールマニアディーパック; Thomas J Budny; ジェイブドニートーマス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1990-02-26
Filing date: 1991-02-12
Publication date: 1994-08-05
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JP3139715B2; US5100753A

Abstract

(57)【要約】【目的】高解像度で背景付着物のない高品質の画像を
得るためのキャリヤー粒子の製造方法および乾燥コーテ
ィング法を提供することを目的とする。【構成】キャリヤーコアと第１ポリマーで前混合物を
作り、次に第１ポリマーと帯電序列において近傍にない
第２ポリマーを前混合物に加え、引き続き加熱すること
によりポリマーが溶融してキャリヤーコアに融着する工
程を有するキャリヤー粒子の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は一般にキャリヤー粒子の
製造方法に関し、さらに詳しくは、本発明はコーティン
グキャリヤー粒子の製造に関わる連続加算方法（sequen
tial addition process)に関する。本発明の１つの実施
態様においては、キャリヤー粒子はキャリヤーコアと第
１ポリマーキャリヤーコーティングとを混合し；その後
第２キャリヤーコーティングを混合し；結果としてでき
る成分を、第１および第２ポリマーがコアーに融着する
まで熱処理をする；という方法によって製造される。本
発明の他の実施態様はキャリヤー粒子の製造に対する単
純で経済的な方法に関している。即ち、キャリヤーコア
ーと第１ポリマーキャリヤーコーティングとの初期混合
により前混合物を形成し；次に第２ポリマーキャリヤー
コーティングを前混合と混合し（第２ポリマーは帯電序
列において第１ポリマーの近傍にはない）；最後に、例
えばロータリーキルン中において結果としてできた成分
を、第１および第２ポリマーがコアに融着するまで熱処
理する。本発明の方法によって、種々の実施態様におい
て、比較的一定の伝導性パラメータを持ち、さらにはキ
ャリヤー上の摩擦電荷が利用したコーティングに顕著に
依存して変化しうる、絶縁性キャリヤー粒子を得ること
が可能になる。本発明の方法によって製造したキャリヤ
ー粒子を含む現像剤組成物は静電電子写真すなわち静電
写真像形成および印刷システム、特にゼログラフィー像
形成法において有用である。さらに、本発明の方法によ
り製造した実質的に絶縁性のキャリヤー粒子は比較的一
定の伝導性パラメータが望まれる像形成法において有用
である。さらにまた、前述の像形成法においては、キャ
リヤー粒子上の摩擦電荷はキャリヤーコア上に施したポ
リマー組成物に依存して予め選定できる。

【０００２】本出願の発明においては、得られたキャリ
ヤー粒子の伝導性は実質的に一定であり、さらにコーテ
ィング工程を行なうに際して選択するポリマー混合物に
依存して、キャリヤーの摩擦帯電値はかなりの程度、例
えば−１５μＣ／ｇ未満から−７０μＣ／ｇより大きい
値に変化するように選択可能である。

【０００３】

【従来の技術】米国出願第 136,791号には、トナー粒子
とキャリヤー粒子を含む現像剤組成物が開示されてい
る。このキャリヤー粒子は、パウダーコーティング法に
より製造され、またキャリヤー粒子はポリマーの混合物
を含むコーティングを有するコアから成っている。より
詳細には、キャリヤー粒子は、低密度多孔質磁性または
磁力吸着性金属コアキャリヤー粒子を、例えば、コーテ
ィングキャリヤー粒子の重量基準で、約0.０５〜約３重
量％のポリマー混合物と、機械的密着（mechanicalimpa
ction)または静電吸着（electrostatic attraction) に
よって、キャリヤーコアへ付着するまで混合し、キャリ
ヤーコアー粒子とポリマーの混合物を、例えば約２００
°Ｆ〜約５５０°Ｆ（約９3.３℃〜約２８7.８℃）の温
度に約１０〜約９０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着せしめ；コーティングキャリヤ
ー粒子を冷却し；その後に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。前述の方
法に伴なう一つの欠点は、ブレンダーを１個余分に必要
とすることにあり、この欠点が本発明の方法により回避
できる。本発明の方法に伴なう他の利点には、例えば
（１）使用したポリマーの前混合物を貯蔵しなくて良い
こと、（２）使用した個々のポリマーの量比を製造の間
に迅速に変えられること、（３）摩擦帯電特性および特
にキャリヤーの摩擦電荷値を成分の混合時間に依存して
変化させ制御することができること、（４）例えば、本
明細書中に言及する係属中の出願において開示された方
法に比べ、ある場合には、低コストでキャリヤー粒子を
得ることができること、（５）ポリマーの環境に対する
有害な効果を除去ないしは最小に抑えること、及び
（６）係属中の出願の方法で例示されたように、従来の
技術による方法で発生した塵介を第１および第２ポリマ
ーの混合の間に除去ないしは最小に抑えること、にあ
る。

【０００４】さらに従来技術に関しては、溶液コーティ
ング法を用いて絶縁性樹脂コーティングを多孔性金属キ
ャリヤーコアに適用することによって得たキャリヤーは
多くの点で望ましいものではない。例えば、コーティン
グ材料は、通常、キャリヤーコアの表面よりはむしろキ
ャリヤーコアの孔中に存在し、従って、コーティングキ
ャリヤー粒子を微細分割トナー粒子と混合したときに摩
擦帯電を行うのに役に立たない。キャリヤーコーティン
グ量を、例えば３％あるいはそれ以上増大させて、キャ
リヤー粒子に有効摩擦帯電コーティングをすることによ
りこの問題を解決しようとする試みは過剰量の溶媒を使
用することとなり、さらに通常これらの方法は低品質製
品を得る結果となる。また、溶液コーティングキャリヤ
ー粒子は、微細分割トナー粒子と組合せ混合したとき、
ある場合には、多くの用途において低すぎる摩擦帯電値
を与える。本発明の粉末コーティング法はこれらの欠点
を克服しおよび／または最小に抑え、さらに微細分割ト
ナー粒子に高い有用な摩擦帯電値を発生可能にし、また
キャリヤー粒子には実質的に一定の伝導性を与える現像
剤混合物を可能にする。さらにまた、本発明方法によれ
ば、互いに独立した所望の摩擦帯電特性および伝導値が
得られる；すなわち、例えば、摩擦帯電パラメータは、
キャリヤー粒子上のコーティング量の増大により摩擦帯
電特性の増大がもたらされるという米国特許第 4,233,3
87号の方法における場合に信じられていたようなキャリ
ヤーコーティング量に依存しない。したがって、特に、
本発明の方法およびキャリヤー組成物によれば、多くの
異った組合せで選定した摩擦帯電特性および／または伝
導値を有する現像剤が調製できる。

【０００５】すなわち、例えば、本発明によれば、磁性
ブラシ伝導セル中で測定したとき約１０^-6モ−（cm）^-1
〜１０^-17モ−（cm）^-1の伝導性と公知のファラデーケ
ージ法により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の摩擦帯電値とを有する現
像剤を調製できる。かくして、本発明の方法によって製
造したキャリヤー粒子を含む現像剤は一定の伝導値を有
し、種々の摩擦帯電特性を有するように、例えば、キャ
リヤー粒子上に同量のコーティング量を維持しポリマー
コーティング比を変えることによって製造できる。同様
に、一定の摩擦帯電値を達成し、伝導性を変えた現像剤
組成物を、ポリマー比を一定に保ちキャリヤー粒子に対
するコーティング量を変えることによって調製できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はポリマ
ー混合物コーティングを含むキャリヤー粒子を製造する
方法を提供することである。本発明の別の目的は実質的
に一定の伝導性パラメータを持つキャリヤー粒子を形成
する乾燥コーティング方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の前述および他の
目的はキャリヤーコーティングおよびキャリヤー粒子の
製造方法を提供することによって達成される。さらに詳
細には、本発明の方法は、キャリヤーコアと第１ポリマ
ーの前混合物を形成し；その後、帯電序列において、前
混合に含まれる第１ポリマーコーティングの近傍にはな
い第２ポリマーキャリヤーコーティングを前混合に加
え；引き続いて、キャリヤーコアへの第１および第２ポ
リマーの付着が完了するまで加熱融着するキャリヤー粒
子の製造に関する。１つの実施態様においては、キャリ
ヤー粒子は、低密度多孔質磁性、あるいは磁力吸着性金
属コアキャリヤー粒子、例えば非円形トニオロスチール
（nonround toniolo steel) 、を第１ポリマーと混合
し、その後連続的に、第２ポリマーコーティングを加
え、引き続いて、例えば、ロータリーキルンでポリマー
が融着し、キャリヤーコアに付着するまで加勢し、すな
わち、例えば約２００°Ｆ〜約５５０°Ｆ（約９3.３℃
〜約２８7.８℃）の温度で、約１０分〜約６０分の時間
で加勢することにより、ポリマーが溶融し、キャリヤー
コア粒子に融着し；コーティングキャリヤー粒子を冷却
し；その後得られたキャリヤー粒子を所望の粒径に分級
し、その結果キャリヤー上に、ポリマー混合物がキャリ
ヤー粒子の重量基準で、例えば、約0.０５〜約３重量
％、好ましくは約0.７０〜約1.５の有効重量％で形成さ
れる、という方法で製造される。

【０００８】特定の実施態様における本発明の方法は、
スチールコアのようなキャリヤーコアをポリメチルメタ
クリレートの第１ポリマーと本実施態様における有効時
間、約１５分、の間混合し、その後前述の混合物に、帯
電序列において第１ポリマーの近傍にない第２ポリマー
（本実施態様におけるポリマーはキナール（Kynar)、市
販のポリビニリデンフロライドを含む) を加え、続いて
さらにしばらくの間、例えば約１５分、混合することに
よる、キャリヤー粒子の製造に関する。前述の混合物は
スチールコアーとその上のポリメチルメタクリレートお
よびキナールのポリマー混合物を含み、この混合物は連
続あるいは非連続コーティングとしてそれぞれ１００：
4.４２：0.２８比で存在し、ポリマー含有量はコアの0.
７重量％に等しく、ポリメチルメタクリレートとキナー
ルコーティングの比は６０：４０重量％である。その
後、前述の混合物は、ポリマー混合物をキャリヤーコア
ーの表面に融着する目的のために、ロータリーキルンを
約0.９°の角度に固定し、６ＲＰＭにおいて、融着温度
約３６５〜３９５°Ｆ（約１８５℃〜２０1.７℃）の温
度範囲で、混合物の供給速度を約４００〜約７００ポン
ド／時（約１８１kg〜約３１８kg／時）にして、公知の
ロータリーキルンの中で処理される。

【０００９】本発明の特定の実施態様においては、帯電
序列においては近傍になく、仕事関数値が少なくとも約
0.２〜約２を有し得る第１乾燥ポリマー成分と第２乾燥
ポリマー成分の混合物を含有するコーティングを有する
コアを含むキャリヤー粒子が提供され、ここでキャリヤ
ーコアと第１ポリマーの前混合物がマンソン混合器中で
形成され；その後、前混合に含まれる第１ポリマーコー
ティングに帯電序列では近傍にない第２ポリマーキャリ
ヤーコーティングを前混合に加え；ひき続き第１および
第２ポリマーのキャリヤーコアへの付着が完了するまで
加熱融着を行う。他の実施態様においては、キャリヤー
粒子は低密度多孔質磁性、あるいはスチールのような磁
力吸着性金属コアキャリヤー粒子と第１ポリマーを例え
ばムンソンＭＸ−１混合器のような混合器中で混合し、
次いでそこに連続的に帯電序列では第１ポリマーの近傍
にはない第２ポリマーコーティングを加え、引き続い
て、例えばロータリーキルン中でポリマーが融着しキャ
リヤーコアに付着するまで加熱する。ここに加熱は約２
００°Ｆ〜約５５０°Ｆ（約９3.３℃〜２８7.８℃）の
温度で、約１０分〜約６０分間行い、ポリマーが溶融し
キャリヤーコア粒子に融着するようにし；コートされた
キャリヤー粒子を冷却し；その後得られたキャリヤー粒
子を所望の直径の粒径、例えば約３０ミクロン〜約３０
０ミクロンに分級することにより製造される。したがっ
て、前述のキャリヤー組成物は鉄を含む公知のコア材料
を含みその上に乾燥ポリマーコーティング混合物を有す
る。その後、現像剤組成物は前述のキャリヤー粒子を、
樹脂粒子と顔料粒子を含むトナー組成物と、混合するこ
とによって形成できる。

【００１０】種々の適当な固形キャリヤー材料が本発明
の方法に使用できる。典型的なコアの性質としては、ト
ナー粒子が正電荷または負電荷を得るのを可能にする性
質およびキャリヤーコアがゼログラフィー像形成装置内
の現像剤貯槽内で所望の流動性を与える性質が挙げられ
る。またキャリヤーコア特性について重要なものは例え
ば磁気ブラシ現像法で磁気ブラシ形成を可能にする適当
な磁力特性およびキャリヤーコアが所望の機械的老化特
性を有することである。使用できるキャリヤーコアの例
には、鉄、スチール、ニッケル亜鉛を含むフェライト、
銅マグネシウム亜鉛、ニッケルベリー（Nickel berry)
、マグネタイト、ニッケル、およびこれらの混合物で
ある。好ましいキャリヤーコアには、フェライト、スボ
ンジ鉄、あるいは直径が約３０ミクロン〜約２００ミク
ロンの平均粒径を有する非円形トニオロ（nonround ton
iolo) スチールグリットがある。

【００１１】本発明の方法に使用されるポリマーコーテ
ィングの例には帯電序列において近傍にないものが含ま
れる。ポリマー混合物の具体的な例として、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、−テトラフルオロレ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。本明細書において具体的に挙げない他の関連ポ
リマー混合物，、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；ポリ酢酸ビニルとテト
ラフルオロエチレン；ポリ酢酸ビニルとポリ塩化ビニ
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、等も使用することが
できる。

【００１２】さらにポリマーコーティング混合物に関し
て、係属中の米国特許出願第136,791 および136,792 号
を参照すると（これらの開示は全て参考のため本明細書
中に引用する）、“近傍”なる用語は、例えば、使用す
るポリマーの選択がその帯電序列での位置によって示さ
れることを意味する。したがって、例えば、第２ポリマ
ーより著しく低い摩擦帯電値を有する第１ポリマーを使
用できる。例えば、ポリフッ化ビニリデンコーティング
を有するスチールキャリヤーコアの摩擦電荷は約一７５
マイクロクーロン／ｇである。しかし、同じキャリヤー
であるがポリエチレンコーティングを用いただけの違い
のものは約−１７マイクロクーロン／ｇの摩擦帯電値を
有する。さらに具体的には、“近傍にない”とは異なる
電子仕事関数値を持つ、すなわち、同一の電子仕事関数
値になく、さらに第１および第２ポリマーは異なる成分
を含む第１および第２ポリマーを意味する。さらに、第
１および第２ポリマーの間の電子仕事関数の差異は少な
くとも0.２電子ボルト、好ましくは約２電子ボルトあ
り；さらには、帯電序列はポリマーに関する公知の電子
仕事関数序列に対応することが知られている。（“Elec
trical Properties ofPolymers", Seanor D. A.１７
章、 Polymer Science, A. D. Tenkins 、編集者、Nort
h Holland Publishing (１９７２）、参照）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。一般に、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１０重量％の第２ポリマーを含
む。好ましくは、約４０〜約６０重量％の第１ポリマー
と約６０〜約４０重量％の第２ポリマーとを有するポリ
マーの混合物を使用することである。本発明の１つの実
施態様においては、高摩擦帯電値が望まれるとき、すな
わち、−５０マイクロクーロン／ｇ以上が望まれるとき
には、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
リマーが使用される。一方、約−２０マイクロクーロン
／ｇ以下の低摩擦帯電値が必要なときには、約１０重量
％の第１ポリマーと９０重量％の第２ポリマーを使用す
る。ポリマー混合物のコーティングはキャリヤーコア上
で連続的あるいは非連続的であり得て、一般的には、キ
ャリヤーコアを基準とした有効重量％量として、本発明
の実施態様においては、例えば、約0.１〜約５重量％お
よび好ましくは約0.６〜約３重量％の量で存在する。

【００１３】また、本発明の実施態様によれば、例えば
磁石により保持されたキャリヤービーズを含む0.１イン
チ（2.５４mm) ギャップを横切る１０ボルト衝撃（impa
ct)で約１０^-15モ−・cm^-1〜約１０^-9モ−・cm^-1の比
較的一定の伝導性を有し、かつ約−１５マイクロクーロ
ン／ｇ〜−７０マイクロクーロン／ｇの摩擦帯電値を有
するキャリヤー粒子が得られ、これらのパラメータは使
用するコーティングおよび上述したような使用する各ポ
リマーの割合に依存している。

【００１４】本発明の方法によって得られたキャリヤー
粒子を含む現像剤組成物に用いる微細分割トナー樹脂の
具体的には、ポリアミド、エポキシ、ポリウレタン、ジ
オレフィン、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化生成物、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、コポリマーを含む橋かけスチレン、
等がある。使用できる具体的なビニルモノマーには、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ハロゲン化ビニル類；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−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
レートを含むモノカルボン酸類のエステルのようなビニ
ルエステル類；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
ソブチルエーテル、およびビニルエチルエーテルを含む
ビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシ
ルケトンおよびメチルイソプロペニルケトンを含むビニ
ルケトン類；塩化ビニリデンおよびクロロフルオロビニ
リデンのようなハロゲン化ビニリデン類；ポリプロピレ
ンおよびポリエチレンのような約１０００〜約６０００
の低分子量ワックスを持つ樹脂；Ｎ−ビニルインドー
ル、Ｎ−ビニルピロリデン；スチレンブタジエンコポリ
マー類；例えばジビニルベンゼンが橋かけ成分になって
いる橋かけスチレンポリマー類；以上の混合物、特に上
述のワックス樹脂（７５重量％）およびスチレン、メタ
クリレート、およびアクリロニトリルのタ−ポリマー
類、（２５重量％）の混合物；およびその他の類似物質
がある。

【００１５】１つの好ましいトナー樹脂としては、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化
生成物を使用できる（米国特許第 3,590,000号参照。こ
の特許の開示は全て参考のため本明細書中に引用す
る。）。他の好ましいトナー樹脂には、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、ビスフェノールＡとプロピレンオキサイドとの反応
により得られたポリエステル樹脂；およびジメチルテレ
フタレート、１，３−ブタンジオール、１，２−プロパ
ンジオールおよびペンタエリスリトールの反応により得
られる枝分れポリエステル樹脂がある。

【００１６】一般に、約１〜約５重量部のトナー粒子を
約１０〜約３００重量部の本発明の方法により製造した
キャリヤー粒子と混合する。多くの周知の適当な顔料ま
たは染料、例えば、カーボンブラック、ニグロシン色
素、ランプブラック、酸化鉄、マグネタイトおよびこれ
らの混合物がトナー粒子用の着色剤として使用できる。
顔料、好ましくはカーボンブラック、はトナー組成物を
高度に着色するのに十分な量で存在すべきである。すな
わち、顔料粒子は、トナー組成物総重量基準で、約３〜
約２０重量％の量で存在するが、それより多いかあるい
は少ない顔料粒子の有効量も使用できる。

【００１７】顔料粒子がマグネタイト、すなわちマピコ
ブラックとして市販されているものを含む酸化鉄（FeＯ
・Fe₂Ｏ₃）の混合物から成るときには、当該顔料粒子
はトナー組成物中に約１０〜約７０重量％、好ましくは
約２０〜約５０重量％の量で存在する。樹脂粒子は十分
な、有効量で存在し、したがってカーボンブラックのよ
うな顔料すなわち着色剤が１０重量％含まれるときに
は、約９０重量％の樹脂材料が用いられる。しかしなが
ら、一般的には、本発明の目的が達成される限り、トナ
組成物は約８５〜約９７重量％のトナー樹脂粒子、およ
び約３〜約１５重量％のカーボンブラックのような顔料
粒子を含んでいる。

【００１８】また、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すなわち着色剤として
の、赤、青、緑、茶、マゼンタ、シアンおよび／または
黄色粒子、およびこれらの混合物を含むカラートナー組
成物も包含されている。さらに詳しくは、顔料として使
用できるマゼンタ材料の具体例には、１，９−ジメチル
置換キナクリドンおよびカラーインデックスにＣＩ６０
７２０、ＣＩディスパースドレッド１５として同定され
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として同定され
ているジアゾ染料および類似物がある。顔料として使用
できるシアン材料の例としては、銅テトラ−４（オクタ
エシルスルホンアミド）フタロシアニン、カラーインデ
ックスにＣＩ７４１６０、ＣＩピグメントブルーとして
登録されているＸ−銅フタロシアニン顔料、およびカラ
ーインデックスにＣＩ６９８１０、スペシャルブルーＸ
−２１３７として同定されているアントラスレンブル
ー、および類似物がある。一方、使用できる黄色顔料の
具体例としては、ジアリーライドイエロー３，３−ジク
ロロベンジデンアセトアセトアニリド類、カラーインデ
ックスにＣＩ１２７００、ＣＩソルベントイエロー１６
として同定さ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として同定さ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ＦＧ
Ｌ、および類似物がある。これらの顔料は一般にトナー
顔料粒子重量基準で、例えば約１〜約１５重量％の有効
量でトナー組成物中に存在する。

【００１９】さらに本明細書中に記載する現像剤組成物
の正帯電特性を向上させるためおよび任意選択の成分と
して、帯電促進添加剤、例えば、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。この特許の開
示は全て参考のため本明細書中に引用する。）；有機硫
酸塩あるいはスルホン酸塩組成物（米国特許第4,338,39
0 号参照）；ジステアリルジメチル硫酸アンモニウム塩
（米国特許第 4,560,635号参照）；および他の類似の公
知帯電促進添加剤を使用できる。これらの添加剤は通常
トナー中に約0.１〜約２０重量％の量で、好ましくは本
発明の実施態様においては、約0.５〜約５重量％の量で
存在する。

【００２０】トナー組成物は多くの公知の方法、例えば
トナー樹脂粒子、および本発明による顔料粒子すなわち
着色剤を溶融ブレンドし、次いで機械的摩砕を行うこと
により製造できる。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。ある分散重合法において
は、樹脂粒子と顔料粒子の溶媒分散体を制御した条件下
でスプレー乾燥して所望の生成物を得る。その後、トナ
ー粒子は例えば、平均直径が約１０〜約２０ミクロンの
トナー粒子になるように公知の方法で微細化し分級す
る。

【００２１】また、ここに例示したトナーおよび現像剤
組成物は、通常の感光体、例えば、無機および有機感光
体像形成部材を含む静電電子写真像形成法において使用
できる。像形成部材の例として、セレン、セレン合金、
およびハロゲンのような添加物すなわちドーパントを含
むセレンあるいはセレン合金がある。さらに、有機感光
体も使用でき、その具体例として輸送層と光励起層を有
する多層型感光性デバイス（米国特許第 4,265,990号参
照) および他の同様な多層型感光性デバイスがある。励
起層の例として三方晶セレン、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があ
る。電荷輸送分子としては、上記 '９９０号米国特許に
開示されているアリールジアミン類が使用できる。ま
た、光励起顔料としては、スクアライン化合物、チアピ
リリウム材料、および類似物がある。さらに、本発明の
現像剤組成物は、移動性移送手段および移動性帯電手段
を用い、かつ偏向可撓性多層型像形成部材を用いる静電
電子写真像形成法および装置において特に有用である
（米国特許第 4,394,429号および 4,368,970号参照) 。

【００２２】本発明の現像剤組成物で得られた像は受容
できる固形像、優れた半調部および所望の線解像度を持
ち、実質的に背景付着物を与えない。本明細書において
例示したキャリヤー粒子の生成法に関しては、通常市販
源から、未コーティングキャリヤーコアおよびポリマー
粉末混合物コーティングを最初に得る。コーティング用
の各々の成分は、例えば、ペンウォルト社から３０１Ｆ
キナール（Kynar)として、アライドケミカル社からポリ
ミストＢ６（PolymistＢ６）としておよび他の供給源か
ら入手することができる。一般に、これらのポリマー
は、前述したような種々の割合、例えば１：１、0.１：
0.９、および0.５：0.５のような割合で存在する。前混
合形成のための混合は、例えば、２枚曲板混合装置（a
twin shell mixing apparatus)を含む多くの公知の方法
によって行い得る。その後、第２ポリマーを、好ましい
実施態様においては、コア重量に対し約0.７重量％の粉
末で混合装置に入れ、ポリマー混合物が均一にキャリヤ
ーコア上に分布し、機械的あるいは静電的にキャリヤー
コアに付着するまで十分な時間、混合を行う。次いで、
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
に入れ、ポリマー混合物が溶融しキャリヤーコアに融着
するのに十分な温度に維持する。

【００２３】また、本発明の方法によれば、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
リヤー粒子を、例えば、ポリエチレンおよびポリメチル
メタクリレートをキャリヤーコーティングとして使用す
ることにより、得ることができる。

【００２４】

【実施例】

【００２５】

【実施例１】キャリヤー粒子は、ソーケンケミカル社か
らＭＰ−１１６として入取できるポリメチルメタクリレ
ート、ＰＭＭＡ、の0.４５ポンド（２０４ｇ）およびキ
ナール３０１Ｆとして入取できるポリビニリデンフルオ
ライドの0.４５ポンド（２０４ｇ）を用いて、直径１２
０ミクロンのトニオロ粉砕スチールコア１５０ポンド
（６８０３８ｇ）をコーティングすることにより製造し
た。コアとＰＭＭＡをＭＸ−１マンソン混合器中で最初
１０分間混合し、次に混合器を止め、キナールを加え混
合を２０分間以上続けた。その結果、視覚による観察に
よるとキャリヤーコア上に静電的に付着したキナール／
ＰＭＭＡが均一に分布した。その結果得られるキャリヤ
ー粒子をハーパーカンパニーから入手できる回転チュー
ブ炉に４００ｇ／分の速度で入れた。この炉を４００°
Ｆ（２０4.４℃）の温度に維持し、ポリマーを溶融しコ
アに融着させた。

【００２６】その後、現像剤組成物を、先に製造したキ
ャリヤー粒子の９７ｇと、８９重量％のスチレンおよび
１１重量％のブタジエカンを有するスチレンブタジエン
（７５重量％）およびスチレン、ｎ−ブチルメタクリレ
ート、日本のサンヨ−ケミカルカンパニーから入手でき
るアクリロニトリルのタ−ポリマー２５重量％を含む８
4.５重量％樹脂の混合物；１０重量％のカーボンブラッ
ク；６６０Ｐワックスとして市販されているポリプロピ
レンワックス５重量％；および0.５重量％の帯電促進添
加剤ジステアリルジメチルアンモニウムメチル硫酸塩を
含む３ｇのトナー組成物を混合することにより製造し
た。その後、キャリヤー粒子上の摩擦電荷を公知のファ
ラデーケージ法で決定したところ、キャリヤー上の電荷
は−２２マイクロクーロン／ｇと測定され、したがっ
て、キャリヤーは絶縁性であった。さらに、キャリヤー
粒子の0.１インチ（0.２５４cm）長の磁気ブラシを形成
することにより決定したキャリヤーの伝導度、およびブ
ラシを横切って１０ボルトの電圧を印加することにより
測定した伝導度は１０^-15モ−・cm^-1であった。

【００２７】すべての例において、摩擦帯電値および伝
導度数が前述の方法で得られた。

【００２８】

【実施例２】キャリヤー粒子はＭＸ−１マンソン混合器
の中で１５０ポンド（６８０３８ｇ）のトニオロ粉砕ス
チールコアと0.９ポンド（４０８ｇ）のＰＭＭＡ（ポリ
メチルメタクリレート）を１５分間混合し、その後0.６
ポンド（２７２ｇ）のキナール３０１Ｆを上述の混合物
に加えそれを上述の混合物と１５分間混合して製造し
た。次に前述のポリマー混合物を回転チューブ炉すなわ
ちロータリーキルン中で実施例１の過程をくり返すこと
により処理し、実質的に同様の結果を得た。

【００２９】

【実施例３】ＰＭＭＡに対して３０分の混合時間、次に
キナール３０１Ｆに対して３０分の混合時間を用いると
いう違いを除いて実施例２と同じ過程をくり返し、実質
的に同様の結果を得た。

【００３０】

【実施例４】ＰＭＭＡに対して４５分の混合時間、次に
キナール３０１Ｆに対して３０分の混合時間を用いると
いう違いを除いて実施例２と同じ過程をくり返し、実質
的に同様の結果を得た。

【００３１】

【実施例５】最初に１５０ポンド（６８０３８ｇ）のト
ニオロ粉砕コアを0.６ポンド（２７２ｇ）のＰＭＭＡと
３０分間混合し、次にその結果できた混合物を0.９ポン
ド（４０８ｇ）のキナール３０１Ｆとさらに３０分間混
合した。次に前述のポリマー混合物を回転チューブ炉で
実施例１の方法をくり返すことにより実質的に同様の結
果を得た。

【００３２】

【実施例６】最初に８４０ポンド（３８１０１７ｇ）の
トニオロ粉砕コアを5.０４ポンド（２２８６ｇ）のＰＭ
ＭＡで３０分間、マンソンＭＸ−５混合器中、２３ＲＰ
Ｍで混合した。その後、3.３６ポンド（１５２４ｇ）の
キナール３０１Ｆを上述の混合物に加え、その混合物を
さらに３０分間ブレンドした。次にその結果できたポリ
マー混合物を直径１６インチ（４0.６４cm）のロータリ
ーキルン中６ＲＰＭでおよび0.９°の角度において（混
合物を）６８０ポンド（３０８４４２ｇ）／時の供給速
度でおよび３６０°Ｆ〜４００°Ｆ（１８2.２℃〜２０
4.４℃）の温度で混合し、コアに融着させた。

【００３３】実施例２〜６のキャリヤーに関しては、絶
縁破壊電圧は約 1,500〜2,000 ボルトであった。実施例
１によるトナーでできた現像剤はトナー濃度2.８におい
て実施例３に関し、キャリヤーの摩擦帯電値が−１6.３
マイクロクーロン／ｇであった。

【００３４】

【実施例７】コアとキナールを最初に混合し、次いでＰ
ＭＭＡを添加したという違いを除いて実施例１の過程を
くり返した。その結果できたキャリヤーの絶縁破壊電圧
は３５０ボルトであった。マイクロクーロン／ｇ単位の
摩擦帯電数は、トナー組成物が2.７５重量％の現像剤材
料を８オンス（２２７ｇ）のガラスジャーに入れ、次に
そのジャーをレッドデヴィルペイントシェーカーに乗せ
１０分間撹拌することにより決定した。続いてジャーを
とりはずし、ジャーの中の試料を公知の摩擦ファラデー
ケージ装置に入れた。次にキャリヤー粒子のブロ−オフ
帯電（blow off tribo) を測定した。

【００３５】実施例２、３、４、５および６で製造した
キャリヤーを使用するという違いを除いて実施例１の手
順をくり返してトナーと現像剤組成物を製造し、実質的
に同様の結果を得た。前述の方法で製造したトナーと現
像剤組成物を用い、これらの組成物を５０９０（商標）
としてゼロックスコーポレーションから市販されている
像形成装置で用いることにより高解像度で実質的に背景
付着物のない高品質の画像が得られると信ぜられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者トーマスジェイブドニーアメリカ合衆国ニューヨーク州 14526 ペンフィールドレンウィックラン７

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キャリヤーコアを第１ポリマーと混合す
ることにより前混合物を形成し；この前混合に帯電序列
において第１ポリマーの近傍にない第２ポリマーを加
え；前述の成分を第１および第２ポリマーが溶融しコア
に付着するまでの間加熱する工程を含むキャリヤー粒子
の製造方法。