JPH096058A

JPH096058A - 導電性キャリヤ組成物及びキャリヤ粒子の製造方法

Info

Publication number: JPH096058A
Application number: JP8152396A
Authority: JP
Inventors: John A Creatura; エー．クリーチュラジョン; Catherine A Mcknight; エー．マックナイトキャサリン; Michael J Duggan; ジェイ．ダガンマイケル; Aron J Cogswell; ジェイ．コグズウェルアロン; Michael F Cunningham; エフ．カニンハムマイケル; Thomas C Dombroski; シー．ドンブロスキトーマス
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1995-06-21
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1997-01-10
Also published as: US5595851A

Abstract

(57)【要約】【課題】導電率を実質的に一定にすることができると
共に、広範な摩擦電気的帯電値を選択可能にするキャリ
ヤ粒子の導電性キャリヤ組成物及びキャリヤ粒子の製造
方法を提供する。【解決手段】キャリヤ粒子は、第１ポリマー及び第２
ポリマーの混合物から成るコーティングを有するコアか
ら成り、第１ポリマーはカーボンブラック等の導電性成
分を含み、第２ポリマーは酸化スズ等の金属酸化物を含
む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般的に現像剤組成
物に関し、更に詳細には、本発明は、乾式粉体プロセス
又は反応系中（in situ)重合プロセスにより製造された
被覆キャリヤ粒子を有する現像剤組成物に関する。具体
例では、本発明はポリマー混合物から生成されたコーテ
ィングを有するコアから成る導電性キャリヤ粒子に関
し、ポリマーのうちの１つは、例えば、酸化スズ等の金
属酸化物が中に分散されたポリメタクリル酸メチルやポ
リフッ化ビニリデン等から成る摩擦コントラストポリマ
ーである。更に、本発明のもう１つの態様では、キャリ
ヤ粒子は、ポリマー混合物がキャリヤへ付与されて導電
率パラメータが比較的一定の導電性の（即ち、１０^-7〜
約１０^-14( オーム・cm) ^-1）粒子を可能にする乾式コ
ーティングプロセスにより製造される。またこのプロセ
スでは、キャリヤの摩擦電気的電荷は、選択されたコー
ティング次第で大きく変更可能である。具体例では、本
発明は第１ポリマー及び第２ポリマーの混合物から成る
コーティングを有するコアを含む導電性キャリヤ組成物
に関し、第１ポリマーには導電性成分が含まれ、第２ポ
リマーには金属酸化物成分が含まれる。または、ポリマ
ーは、摩擦電気シリーズ（triboelectric series）にお
いて近接しないコントラスト顔料を含む。本発明の乾式
コーティングプロセスにより製造されたキャリヤ粒子を
含む現像剤組成物は、静電複写又は電子写真式画像形成
システム、特にゼログラフィー画像形成プロセスにおい
て有用である。更に、本発明のプロセスに従って製造さ
れた実質的に導電性のキャリヤ粒子を含む現像剤組成物
は、比較的一定の導電率パラメータが所望される画像形
成方法において有用である。また更に、前述の画像形成
プロセスでは、キャリヤ粒子の摩擦電気的電荷は、例え
ばキャリヤコアへ付与されるポリマー組成物によって、
予め選択されることができる。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】いくつ
かの先行技術のキャリヤコーティングで遭遇される問題
は、特に相対湿度の変化と共に、摩擦電気的帯電特性が
変動することにある。前述の摩擦電気的帯電特性の変更
は、低品質で、背景に付着物のある現像画像を提供す
る。

【０００３】本発明では、得られるキャリヤ粒子の導電
率は実質的に一定であり、更に、摩擦電気値は、選択さ
れるポリマー混合物及び分散成分次第で、例えばｇ当た
りプラス５マイクロクーロンより低い値からｇ当たりプ
ラス４０マイクロクーロンより大きい値まで、大きく変
化するように選択されることができる。

【０００４】本発明の粉体コーティングプロセスは先行
技術の不利な点を克服し、更に、細かく分割されたトナ
ー粒子を有し、高く且つ有用な摩擦電気的帯電値を発生
することのできる現像剤混合物を可能にする。また、本
発明のプロセスでは、キャリヤ粒子は実質的に一定の導
電率を有する。更に、樹脂被覆されたキャリヤ粒子が本
発明の粉体コーティングプロセスにより製造される場
合、コーティング材料の大部分がキャリヤ表面へ溶融す
ることによって、キャリヤ材料上のトナー密着場所の数
が減少される。更に、本発明のプロセスでは、望ましい
摩擦電気的帯電特性及び導電率値が、互いに関係なく達
成できる。即ち、例えば、米国特許第４，２３３，３８
７号のプロセスではキャリヤ粒子のコーティング重量の
増大は摩擦電気的帯電特性を増大させる働きもする状況
であると信じられるが、摩擦電気的帯電パラメータはキ
ャリヤコーティング重量に依存しない。従って、特に、
本発明のキャリヤ組成物及びプロセスでは、多数の異な
る組合せで選択された摩擦電気的帯電特性及び／又は導
電率値を有する現像剤を配合することができる。

【０００５】従って、例えば、本発明に従って、磁気ブ
ラシ導電セル中で決定される導電率が約１０^-8 (オーム
・cm) ^-1〜約１０^-6 (オーム・cm) ^-1であると共に、
既知のファラデーケージ技法により決定される摩擦電気
的帯電値がキャリヤ粒子上のｇ当たり約＋５〜＋４０マ
イクロクーロンである現像剤を配合することができる。
従って、本発明の現像剤は、例えばキャリヤ粒子上に同
一のコーティング重量を維持し、ポリマーコーティング
の比率を変化させることによって、一定の導電率値及び
異なる摩擦電気的帯電特性を持たせて配合することがで
きる。

【０００６】本発明の目的は、実質的に一定の導電率パ
ラメータ及び予め選択された広範な摩擦電気的帯電値を
有するキャリヤ粒子を生成するための乾式コーティング
プロセスを提供することである。このプロセスでは、キ
ャリヤ粒子は２つのポリマーコーティングを含み、第１
ポリマーは導電性成分が中に分散され、第２ポリマーは
金属酸化物が中に分散されている。前述のポリマーコー
ティングは、ポリメタクリル酸メチルのように同一成分
から成ってもよいし、ポリメタクリル酸メチル及びポリ
フッ化ビニリデンのように異なる成分から成ってもよ
い。

【０００７】本発明のもう１つの目的は２つのポリマー
の混合物を有するコーティングから成るキャリヤ粒子を
提供することであり、各ポリマーは類似しており、その
中には顔料が分散されている。この顔料は摩擦電気シリ
ーズにおいて近接していない。更に詳細には、本発明の
目的は、コアと、その上の例えばポリメタクリル酸メチ
ルから成る第１及び第２ポリマーコーティングと、を有
するキャリヤを提供することであり、第１コーティング
はカーボンブラックを含み、第２コーティングは酸化ス
ズのような金属酸化物を含む。また、カーボンブラック
は約５電子ボルトの仕事関数を有し、金属酸化物は約４
電子ボルトの仕事関数を有する。前述のカーボンブラッ
ク及び金属酸化物のポリマー成分は、摩擦電気シリーズ
において近接しない摩擦電気的コントラスト顔料と考え
ることができる。

【０００８】更に、本発明の目的は、ポリマー混合物か
ら生成されるコーティングを上に有するコアから成るキ
ャリヤ粒子を提供することであり、摩擦電気的帯電値
は、同一のコーティング重量ではｇ当たり約＋５マイク
ロクーロン〜約＋４０マイクロクーロンである。

【０００９】本発明の更にもう１つの目的は静電潜像の
現像方法を提供することであり、現像剤混合物は、摩擦
電気シリーズにおいて任意的に近接しないポリマーの混
合物から成るコーティングを上に有するキャリヤ粒子を
含む。また、第１コーティングはカーボンブラックを含
み、第２コーティングは酸化スズのような金属酸化物を
含む。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のこれらの及び他
の目的は、トナー粒子と、粉体コーティングプロセスに
より製造されたキャリヤ粒子と、を含む現像剤組成物を
提供することによって達成される。ここで、キャリヤ粒
子は、ポリマー混合物から成るコーティングを上に有す
るコアから成る。更に詳細には、低密度多孔性の磁性又
は磁気的に誘引可能な金属コアキャリヤ粒子と、被覆さ
れたキャリヤ粒子の重量に基づいて例えば約０．０５重
量％〜約３重量％のポリマー混合物（各ポリマーは、異
類のコントラスト顔料成分が中に分散されている）と、
を機械的密着又は静電引力によりポリマー混合物がキャ
リヤコアへ付着するまで混合し、キャリヤコア粒子及び
ポリマーの混合物を例えば約２００°Ｆ〜約５５０°Ｆ
の温度へ約１０分〜約６０分間加熱してポリマーがキャ
リヤコア粒子へ融解及び溶融できるようにし、被覆され
たキャリヤ粒子を冷却した後、得られたキャリヤ粒子を
所望の粒子サイズへ分級することによって、選択された
キャリヤ粒子を製造することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の具体例では、第１及び第
２ポリマーの混合物から成るコーティングを上に有する
コアから成る導電性キャリヤ組成物が提供され、第１ポ
リマーは導電性成分を含み、第２ポリマーは金属酸化物
を含む。また、（１）導電性成分を含む第１ポリマーを
約１０〜約９０重量％と、金属酸化物を含む第２ポリマ
ーを約９０〜約１０重量％と、を含むポリマー混合物を
キャリヤコアと混合するステップと、（２）ポリマー混
合物がキャリヤコア粒子へ付着できるようにする十分な
時間だけ、キャリヤコア粒子及びポリマー混合物を乾式
混合するステップと、（３）キャリヤコア粒子及びポリ
マー混合物の混合物を約２００°Ｆ〜約５５０°Ｆの温
度へ加熱し、これによりポリマー混合物がキャリヤコア
粒子へ融解及び溶融するステップと、（４）その後、得
られる被覆キャリヤ粒子を冷却するステップと、を含
み、実質的に安定な導電率パラメータを有するキャリヤ
粒子の製造方法が提供される。

【００１２】本発明の特定の具体例では、摩擦電気シリ
ーズにおいて近接する又はしない第１乾燥ポリマー成分
及び第２乾燥ポリマー成分の混合物から成るコーティン
グを上に有するコアから成るキャリヤ粒子が提供され、
第１ポリマーはカーボンブラックを含み、第２ポリマー
は酸化スズのような金属酸化物を含む。従って、前述の
キャリヤ組成物は、乾燥ポリマーコーティング混合物を
上に有する、鉄、フェライト等を含む既知のコア材料か
ら成ることができる。次に、本発明の現像剤組成物は、
前述のキャリヤ粒子と、樹脂粒子及び顔料粒子から成る
トナー組成物と、を混合して生成することができる。本
発明では、好ましい具体例で重要なのは、キャリヤ粒子
が第１及び第２ポリマーを含み、これらのポリマーが好
ましくは同一組成であり、２つのポリマーのそれぞれが
異類のコントラスト顔料を含み、１つのポリマーにはカ
ーボンブラック、もう１つのポリマーには酸化スズとい
うように顔料が摩擦電気シリーズにおいて近接しないこ
とである。

【００１３】例えば本発明の多数の目的が達成されれ
ば、種々の適切な固体コアキャリヤ材料を選択すること
ができる。重要性のある特徴的なコア特性には、トナー
粒子が正電荷又は負電荷を獲得できるようにすること
や、ゼログラフィー画像形成装置に存在する現像剤貯蔵
器中で望ましい流れ特性を可能にすることが含まれる。
また、キャリヤコア特性に関して価値のあるものは、例
えば、磁気ブラシ現像プロセスにおける磁気ブラシ形成
を可能にする適切な磁気特性、及びキャリヤコアが望ま
しい機械的老化特性を有することである。選択できるキ
ャリヤコアの例には、鉄、スチール、フェライト、磁鉄
鉱、ニッケル、及びその混合物が含まれる。好ましいキ
ャリヤコアには、フェライト、及びスポンジ鉄、又はス
チールグリットが含まれ、その平均粒子サイズ直径は約
３０ミクロン〜約２００ミクロンであり、好ましくは約
７５〜約１２０ミクロンである。これらのコアは、ケベ
ックメタルズ (Quebec Metals)、ホーガニーズ社 (Hoeg
anaes Corporation)、ステュワードケミカルズ (Stewar
d Chemicals)、及びパウダーテック社 (Powdertech Cor
poration) 等の多数の入手元から得ることができる。

【００１４】本発明のキャリヤ粒子のために選択される
ポリマーコーティングの実例には、フルオロカーボン、
ターポリマー等の既知のポリマーが含まれる。ポリマー
の特定例には、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸
メチル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、フッ化ビニリ
デン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリスチレ
ン、及びその混合物等が含まれる。

【００１５】アルミニウム、スズ、鉄、酸化鉄、酸化ア
ルミニウム、酸化スズ等の種々の金属又は金属酸化物を
選択することができ、これらの酸化物は、例えば５０〜
約８０重量％、好ましくは約５０〜約７０重量％の有効
量で存在する。これらの酸化物はポリマーコーティング
のうちの１つに分散されるのが好ましい。他のポリマー
コーティングは、カーボンブラックのような導電性成分
を例えば約１０〜約５０重量％の種々の有効量で含む。
従って、具体例における前述のキャリヤ粒子は、カーボ
ンブラックが中に分散されたポリメタクリル酸メチルの
第１ポリマーと、酸化スズが中に分散されたポリメタク
リル酸メチルの第２ポリマーと、を有するコアから成
る。

【００１６】近接に更に関連して、ポリマーの選択又は
選択されるコントラスト顔料は、摩擦電気シリーズにお
けるその位置によって規定される。従って、例えば、第
２ポリマー又は第２コントラスト顔料よりも明らかに低
い摩擦電気的帯電値を有する第１ポリマー又はコントラ
スト顔料を選択することができる。更に詳細には、具体
例において近接していないということは、異なる電子的
仕事関数値にある成分、即ち、それらは同一の電子的仕
事関数値にないことを示す。更に、電子的仕事関数の違
いは少なくとも０．２電子ボルトであり、好ましくは、
約２電子ボルトである。更には、摩擦電気シリーズはポ
リマーの既知の電子的仕事関数シリーズに対応すること
が知られている（「ポリマーの電気特性」、シーナーD.
A.、１７章、ポリマーサイエンス、A.D.ジェンキンス
編、ノースホランド出版(1972)参照）。

【００１７】キャリヤコーティング混合物中に存在する
ポリマーの割合は、選択される特定成分、コーティング
重量及び所望される特性に応じて変更できる。一般的
に、使用される被覆ポリマーは、約１０〜約９０重量％
の第１ポリマーと、約９０〜約１０重量％の第１ポリマ
ーと、を含む。好ましくは、約４０〜６０重量％の第１
ポリマーと、約６０〜４０重量％の第２ポリマーと、の
２つのポリマーが選択され、第１及び第２ポリマーはポ
リメタクリル酸メチル等の同類のものである。本発明の
１つの具体例では、高い摩擦電気的帯電値が所望される
場合、即ち＋３５マイクロクーロン／ｇを越える値が所
望される場合、７０重量％の酸化スズを含む約９０重量
％のポリメタクリル酸メチル等の第２ポリマーと、１０
重量％のカーボンブラックを有する１０重量％のポリフ
ッ化ビニリデン等の第１ポリマーと、が選択される。反
対に、低い摩擦電気的帯電値、即ち約＋１０マイクロク
ーロン／ｇより低い値が必要とされる場合、約１０重量
％の第２ポリマーと、９０重量％の第１ポリマーと、が
選択される。前述のキャリヤの導電率は約１０^-8 (オー
ム・cm) ^-1である。

【００１８】また、本発明の好ましい具体例に従って、
これらは結果的に、磁石により適所に保持されたキャリ
ヤビーズを含む０．１インチ間隙を横切る例えば１０ボ
ルトの衝撃において、約１０^-9 (オーム・cm) ^-1〜約１
０^-7 (オーム・cm) ^-1の比較的一定の導電率を有するキ
ャリヤ粒子を生じる。ここで、キャリヤ粒子は、＋５マ
イクロクーロン／ｇ〜＋４０マイクロクーロン／ｇの摩
擦電気的帯電値を有し、これらのパラメータは、選択さ
れるコーティング、及びここに示されるように使用され
る各ポリマーの割合に依存している。

【００１９】キャリヤ粒子の表面へポリマーを付与する
ために、種々の有効で適切な手段を使用することができ
る。この目的のための典型的な手段の例には、カスケー
ドロール混合、又はタンブリング、ミリング、シェーキ
ング、静電粉体雲噴霧、流動床、静電円盤処理、及び静
電カーテンによって、キャリヤコア材料及びポリマーを
結合することが含まれる。ポリマーの付与に続いて、キ
ャリヤコア表面にコーティング材料を流出させるために
加熱が開始される。コーティング材料粉体粒子の濃度
は、加熱ステップのパラメータと同様、キャリヤコア表
面にコーティング材料の連続膜が形成できるようにする
ため、あるいはキャリヤコアの選択された領域のみが被
覆されるようにするために選択できる。金属キャリヤコ
アの選択された領域が被覆されないまま又は露出された
ままの場合、コア材料が金属を含む際にはキャリヤ粒子
は電気伝導性の特性を有する。前述の導電率は種々の適
切な値を含むことができる。しかしながら一般的に、こ
の導電率は、例えば１０ボルトの印加電位で０．１イン
チの磁気ブラシを横切って測定される場合に、約１０
^-15〜約１０^-7 (オーム・cm) ^-1である。また、コーテ
ィング範囲はキャリヤコアの約１０％〜約１００％を包
含する。

【００２０】本発明の現像剤組成物のために選択される
細かく分割されたトナー樹脂の実例には、スチレン／メ
タクリレート、スチレン／アクリレート、スチレン／ブ
タジエン、ポリエステル、及び押出ポリエステル等の既
知の熱可塑性樹脂が含まれる。

【００２１】一般的に、約１重量部〜約５重量部のトナ
ー粒子は、本発明のプロセスに従って製造される約１０
〜約３００重量部のキャリヤ粒子と混合される。

【００２２】トナー粒子のための着色剤として、多数の
良く知られた適切な顔料又は染料を選択することができ
る。これには、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、酸化鉄、磁鉄鉱、及びその混合
物が含まれる。好ましくはカーボンブラックである顔料
は、トナー組成物を強く着色させるのに十分な量で存在
すべきである。従って、顔料粒子は、トナー組成物の全
重量に基づいて約１重量％〜約２０重量％、好ましくは
３〜約１０重量％の量で存在する。しかしながら、これ
より少ない又は多い量の顔料粒子が選択されてもよい。

【００２３】樹脂粒子は、十分な量、しかし有効量で存
在する。従って、１０重量％のカーボンブラック等の顔
料又は着色剤が含まれる場合、約９０重量％の樹脂材料
が選択される。しかしながら一般的には、トナー組成物
は、約８５重量％〜約９７重量％のトナー樹脂粒子と、
約３重量％〜約１５重量％のカーボンブラック等の顔料
粒子と、を含む。

【００２４】また、トナー樹脂粒子と、キャリヤ粒子
と、顔料又は着色剤としてのマゼンタ、シアン及び／又
はイエロー粒子並びにその混合物と、を含む着色トナー
組成物も本発明の範囲内に包含される。これらの顔料は
一般的に、トナー樹脂粒子の重量に基づいて、約１重量
％〜約１５重量％の量でトナー組成物中に存在する。

【００２５】本明細書に記載される現像剤組成物の正の
帯電特性を更に高めるために、任意の成分として、ハロ
ゲン化アルキルピリジニウム（米国特許第４，２９８，
６７２号参照）、有機硫酸塩又はスルホン酸塩組成物
（米国特許第４，３３８，３９０号参照）、ジステアリ
ルジメチルアンモニウム硫酸塩、及び他の同様の既知の
電荷強化添加剤を含む電荷強化添加剤を本明細書では添
加することができる。これらの添加剤は通常、約０．１
重量％〜約２０重量％の量でトナーに添加される。

【００２６】この現像剤組成物で得られる画像は許容で
きるベタ、優れたハーフトーン及び望ましいライン解像
度を有し、背景の付着は許容できるか又は実質的に全く
なかった。

【００２７】本明細書に説明されるキャリヤ粒子生成の
ためのプロセスに更に関連して、まず、被覆されていな
いキャリヤコア及びポリマーコーティングは、商業的入
手元から通常得られる。コーティングのための個々のポ
リマー成分は、例えばオートケム社 (Autochem Inc.)か
ら301F カイナー (KYNAR,商標名) として入手可能であ
り、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）はソーケン化
学 (Soken Chemical)及び他の入手元から得られる。選
択される酸化スズは、ミツビシ化学 (Mitsubishi Chemi
cals) から得られた。一般的に、ポリマーは、例えば約
７０重量％の酸化スズ及び２０重量％のカーボンブラッ
クのように、種々の有効量の顔料分散剤とブレンドされ
る。ブレンドは、例えばツインシェル混合装置を含む多
数の既知の方法により達成可能である。その後、カーボ
ンブラックを有する第１ポリマーと酸化スズを有する第
２ポリマーとのキャリヤコアポリマーブレンドは、好ま
しい具体例ではコア重量に対して約１重量％の粉体で、
混合装置内へ添加される。そして、ポリマーブレンドが
キャリヤコア上に均一に分配され、機械的又は静電的に
そこへ付着するまで、十分な時間だけ混合が行われる。
続いて、得られた被覆キャリヤ粒子は、回転環状炉内へ
計量して提供される。環状炉は、カーボンブラックを有
する第１ポリマーと酸化スズを有する第２ポリマーとの
ポリマーブレンドをキャリヤコアへ融解及び溶融させる
のに十分な温度に維持される。

【００２８】

【実施例】

〔実施例Ｉ〕キャリヤ粒子は、６８０４０ｇのホーガニ
ーズ微粒化スチールコア（直径９０ミクロン）を６１２
ｇのポリメタクリル酸メチル（１０重量％の酸化スズを
含む）で被覆（１％コーティング重量）し、これらの成
分を２７．５ＲＰＭで回転するマンソン (Munson) ＭＸ
−１ミニミキサ中で６０分間混合することによって製造
された。キャリヤコア上に均一に分配され且つ静電的に
付着した（目視観察で決定される）ポリメタクリル酸メ
チル／酸化スズが得られた。その後、得られたキャリヤ
粒子は、４００ｇ／分の速度で、回転環状炉内へ計量し
て提供された。この炉は４００°Ｆの温度に維持され、
これにより、ポリマー／酸化スズはコアへ融解及び溶融
された。

【００２９】次に現像剤組成物は、上記で製造されたキ
ャリヤ粒子９６ｇと、８６重量％のスチレン−ブタジエ
ン共重合体樹脂（８８重量％のスチレン及び１２重量％
のブタジエン）、６重量％のビスコル (VISCOL) 550P
ポリポロピレンワックス、８重量％のリーガル 330 (RE
GAL 330,商標名) カーボンブラック、及び２重量％の電
荷添加剤ジステアリルジメチルアンモニウムメチル硫酸
塩から成るトナー組成物４ｇと、アエロシル (AEROSIL,
商標名) ヒュームドシリカ１重量％及びステアリン酸亜
鉛１重量％の表面添加剤と、を混合することによって製
造された。その後、既知のファラデーケージ (Faraday
Cage) プロセスによりキャリヤ粒子上の摩擦電気的電荷
が決定され、キャリヤ上で＋４６マイクロクーロン／ｇ
の電荷が測定された。更に、長さ０．１インチのキャリ
ヤ粒子の磁気ブラシを形成し、ブラシを横切って１０ボ
ルト電位をかけて導電率を測定することによって決定さ
れるキャリヤの導電率は、１０^-9 (オーム・cm) ^-1であ
った。

【００３０】行った全ての実施例において、摩擦電気的
帯電値及び導電率数値は、前述の手順に従って得られ
た。

【００３１】〔実施例II〕酸化スズを含まないポリメタ
クリル酸メチルのキャリヤポリマーが選択される点を除
いて実施例Ｉの手順が繰り返された。摩擦は＋５０、導
電率は１０^-15(オーム・cm) ^-1であり、従ってキャリヤ
は絶縁性であった。

【００３２】〔実施例III 〕３０重量％の酸化スズを有
するポリメタクリル酸メチルのキャリヤポリマーが選択
される点を除いて実施例Ｉの手順が繰り返された。摩擦
は＋２２、導電率は１．２×１０^-8 (オーム・cm) ^-1で
あった。

【００３３】〔実施例IV〕４０重量％の酸化スズを有す
るポリメタクリル酸メチルのキャリヤポリマーが選択さ
れる点を除いて実施例Ｉの手順が繰り返された。摩擦は
＋２０、導電率は３．９×１０^-8 (オーム・cm) ^-1であ
った。

【００３４】〔実施例Ｖ〕６０重量％の酸化スズを有す
るポリメタクリル酸メチルのキャリヤポリマーが選択さ
れる点を除いて実施例Ｉの手順が繰り返された。摩擦は
＋１４、導電率は１．０×１０^-8 (オーム・cm) ^-1であ
った。

【００３５】〔実施例VI〕７０重量％の酸化スズを有す
るポリメタクリル酸メチルのキャリヤポリマーが選択さ
れる点を除いて実施例Ｉの手順が繰り返された。摩擦は
＋１０、導電率は１．５×１０^-8 (オーム・cm) ^-1であ
った。

【００３６】〔実施例VII 〕１８重量％の導電性 CONDU
CTIVE SC ULTRA (商品名) カーボンブラック（コロンビ
アンケミカルズ (Columbian Chemicals)から得られる）
が中に分散されたＰＭＭＡポリマーコーティング６８０
ｇが選択される点を除いて実施例Ｉの手順が繰り返され
た。摩擦は＋４０、導電率は約８×１０^-7 (オーム・c
m) ^-1であった。

【００３７】〔実施例VIII〕１８重量％のカーボンブラ
ックを有するＰＭＭＡと、７０重量％の酸化スズを有す
るＰＭＭＡと、の２つのポリマーコーティングが、ＰＭ
ＭＡ／カーボンブラック対ＰＭＭＡ／酸化スズの比率を
７５／２５として選択される点を除いて実施例VII の手
順が繰り返された。摩擦は＋２７、導電率は約３×１０
^-9 (オーム・cm) ^-1であった。

【００３８】〔実施例IX〕ＰＭＭＡ／カーボンブラック
対ＰＭＭＡ／酸化スズの比率が５０／５０である点を除
いて実施例VIIIの手順が繰り返された。摩擦は＋１９、
導電率は約１．９×１０^-8 (オーム・cm) ^-1であった。

【００３９】〔実施例Ｘ〕ＰＭＭＡ／カーボンブラック
対ＰＭＭＡ／酸化スズの比率が２５／７５である点を除
いて実施例IXの手順が繰り返された。摩擦は＋１２、導
電率は約３×１０ ^-9 (オーム・cm) ^-1であった。

【００４０】上記の実施例に更に関連して、導電率値は
本明細書に示されるように得られた。特に、これらの値
は、製造されたキャリヤ粒子で磁気ブラシを形成するこ
とにより得られた。ブラシは、１つの電極としての磁石
及び反対側の電極としての非磁性スチール表面から成る
１つの電極セル内に存在した。２つの電極間には０．１
００インチの間隙が維持され、１０ボルトのバイアスが
この間隙にかけられた。ブラシを通って得られた電流が
記録され、測定された電流及び配列に基づいて導電率が
計算された。

【００４１】更に詳細には、導電率（モー・cm^-1）は、
電流とブラシの厚さ（約０．２５４cm）の積を、印加電
圧と有効電極面積の積で割った値であった。

【００４２】絶縁性の現像剤では、通常、ライン及びハ
ーフトーンに関してコピー品質の高い画像が得られた
が、ベタ領域は実質的に品質が劣っていた。反対に、導
電性の現像剤では、ベタ領域が向上されるが、ライン解
像度が低く、ハーフトーンが悪かった。

【００４３】ｇ当たりの摩擦電気的マイクロクーロン数
に関しては、現像剤材料を３．０重量％のトナー組成物
と共に８オンスのガラスジャーに入れ、これをレッドデ
ビルペイントシェーカー (Red Devil Paint Shaker) 上
に配置し、１０分間攪拌することによって決定された。
続いて、ジャーは取り出され、サンプルは、ジャーから
既知の摩擦ファラデーケージ装置に配置された。次に、
キャリヤ粒子のブローオフ摩擦が測定された。

【００４４】また、具体例では、本発明は、高仕事関数
の金属のナノ結晶粒子（例えば約３０〜約１００nmの直
径を有する）を単数又は複数のキャリヤコーティングポ
リマーへ添加することに関する。選択することのできる
金属の例には、アルミニウム、ニッケル、鉄、金、銀等
が含まれ、これらの金属は、ウルトラムインターナショ
ナル (Ultram International) （コロラド州、デンバ
ー）から入手可能である。キャリヤポリマーへ高仕事関
数成分を添加すると、ポリマーコーティングの機械的靱
性に大きく影響を与えることなく、導電性で、且つトナ
ー電荷を例えば高い正電荷へ変えるキャリヤが可能にな
ると信じられる。

フロントページの続き (72)発明者キャサリンエー．マックナイトアメリカ合衆国 14526 ニューヨーク州ペンフィールドコートシアレーン 23 (72)発明者マイケルジェイ．ダガンアメリカ合衆国 14580 ニューヨーク州ウェブスターフリアータックレーン 899 (72)発明者アロンジェイ．コグズウェルアメリカ合衆国 14526 ニューヨーク州ペンフィールドファイブマイルラインロード 1441 (72)発明者マイケルエフ．カニンハムカナダ国エル７ジー３ピー８オンタリオ州ジョージタウンノースマウンテンビューロード 119 ユニットナンバー19 (72)発明者トーマスシー．ドンブロスキアメリカ合衆国 14622 ニューヨーク州ロチェスターヒルビュードライブ 216

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１ポリマー及び第２ポリマーの混合物
を含むコーティングを上に有するコアを含む導電性キャ
リヤ組成物であって、該第１ポリマーは導電性成分を含み、該第２ポリマーは
金属酸化物を含む導電性キャリヤ組成物。
【請求項２】前記導電性成分はカーボンブラックであ
り、前記金属酸化物は酸化スズである請求項１に記載の
導電性キャリヤ組成物。
【請求項３】実質的に安定な導電率パラメータを有す
るキャリヤ粒子の製造方法であって、（１）キャリヤコアと、導電性成分を含む第１ポリマー
を約１０〜約９０重量％及び金属酸化物を含む第２ポリ
マーを約９０〜約１０重量％含むポリマー混合物と、を
混合するステップと、（２）ポリマー混合物がキャリヤコア粒子へ付着できる
ようにする十分な時間の間、キャリヤコア粒子及びポリ
マー混合物を乾式混合するステップと、（３）キャリヤコア粒子及びポリマー混合物の混合物を
約２００°Ｆ〜約５５０°Ｆの温度へ加熱し、これによ
りポリマー混合物がキャリヤコア粒子へ融解及び溶融す
るステップと、（４）その後、得られた被覆キャリヤ粒子を冷却するス
テップと、を含むキャリヤ粒子の製造方法。