JP2001281926A - オフセット印刷の印刷品質を提供するトナーおよび現像剤 - Google Patents

オフセット印刷の印刷品質を提供するトナーおよび現像剤

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JP2001281926A JP2001054439A JP2001054439A JP2001281926A JP 2001281926 A JP2001281926 A JP 2001281926A JP 2001054439 A JP2001054439 A JP 2001054439A JP 2001054439 A JP2001054439 A JP 2001054439A JP 2001281926 A JP2001281926 A JP 2001281926A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オフセット印刷の印刷品質を提供するトナー
および現像剤を提供する。 【解決手段】 トナーを形成する方法は、少なくとも1
つのバインダと少なくとも1つの色料をある供給割合で
混合装置に供給する工程と、混合装置から混合物を取り
出すとき少なくとも1つのモニタリング装置を用いて混
合物の1つ以上の特性をモニタリングする工程であっ
て、モニタリング中の1つ以上の特性が規格外であるこ
とが示される場合モニタリングされた混合物を製造工程
から取り除き、少なくとも1つのバインダまたは色料の
供給を調整することにより供給割合を調整し、規格内混
合物が製造工程内に保持される工程と、任意に混合物に
添加すべき1つ以上の外部添加剤と共に規格内混合物を
粉砕する工程と、粉砕された規格内混合物を分級する工
程と、分級された規格内混合物を1つ以上の外部添加剤
と共に混合して制御された特性を有するトナーを得る工
程と、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、トナー、トナーの
製造方法、トナーを含む現像剤、現像剤のための被覆キ
ャリアを製造する方法、およびその現像剤を用いてオフ
セット並の印刷物品質の画像を形成する方法に関する。
より詳しくは、本発明は、混成型無補足現像システムを
含む装置によって静電画像を現像するとき用いられ、オ
フセット印刷並の印刷物品質を与えるように注意深く制
御される特性を有するトナーおよび現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】歴史上、電子写真は、これまで、オフセ
ット印刷と同じ品質の印刷物を提供することを要求され
なかった。オフセット印刷の顧客は、従来の電子写真装
置によって入手できるものより遙かに高いレベルの印刷
物品質を要求する。
【0003】米国特許第5,545,501号には、下
記の特性を有する、キャリア粒子とトナー粒子を含む静
電複写現像剤組成物が開示されている。すなわち、トナ
ー粒度分布は、体積平均粒径(T)は、4μm≦T≦1
2μmであり、前記キャリア粒子と摩擦電気接触後の直
径当たりの平均電荷(絶対値)(CT)はフェムトクー
ロン/10μm単位で、1fC/10μm≦CT≦10
fC/10μmであり、その特徴は、(i)前記キャリ
ア粒子のテスラ(T)単位で表した飽和磁化値
(Msat)は、Msat≧0.30Tであり、(ii)前記キ
ャリア粒子の体積平均粒径(Cavg)は、30μm≦C
avg≦60μmであり、(iii)前記キャリア粒子の前記
体積基準粒度分布は、少なくとも90%の、0.5C
avg≦C≦2Cavgで表される粒子直径Cを有する粒子を
含み、(iv)前記キャリア粒子の前記体積基準粒度分布
は、b%未満の、25μmより小さい粒子を含み、b=
0.35×(Msat2×Pの関係があり、Msatは、T
単位で表した飽和磁化値(Msat)であり、Pは、kA
/m単位で表した、極を生成する磁気の最大磁界強度で
あり、また(v)前記キャリア粒子は、0.2%w/w
≦RC≦2%w/wで表される量(RC)の樹脂コーテ
ィングによって被覆されたコア粒子を含むことである。
要約を参照されたい。この特許の記載によれば、このよ
うな現像剤によって、微細な毛製磁気ブラシによって潜
像が現像されるシステムにおいてオフセット印刷の品質
の画像が実現される。第4欄の7〜17行を参照された
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】好ましくは像重ね合わ
せ装置、より好ましくは混成型無補足現像システムを使
用する装置において用いて、感光体の表面上の潜像を現
像する場合、この電子写真様式によって生成されるカラ
ー画像がオフセット印刷によって実現される品質と類似
の品質を示すような特性の組合せを有するトナーとキャ
リアよりなる一連の現像剤が、依然として所望されてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、1組のカラー
トナーと現像剤であって、それぞれが、現像剤はオフセ
ット印刷並の印刷物品質を有する像を電子写真によって
生成することができるトナーを有するような1組の特性
を有する1組のカラートナーと現像剤を提供することを
目的とする。さらに、本発明は、混成型無補足現像シス
テムを用いる現像装置において使用される場合、オフセ
ット印刷並の印刷物品質を有する画像を生成することが
できる1組のカラートナーと現像剤を明らかにすること
を目的とする。
【0006】さらにまた、本発明は、前述した要求特性
を常に実現するトナーと現像剤とを製造する方法を提供
することを目的とする。
【0007】その上さらに、本発明は、要求特性を有す
る2成分現像剤を得るため、トナーと組み合わせて使用
する適切なキャリアを開発することを目的とする。また
さらに、本発明は、要求特性を有する2成分現像剤を得
るため、トナーと組み合わせて使用する被覆キャリアを
製造する方法を明らかにすることを目的とする。
【0008】一般に、電子写真印刷の方法は、光導電性
部材を実質上一様な電位に帯電させて部材の表面に感光
性を与える段階を含む。光導電性表面の帯電部分は、た
とえば、走査レーザビーム、LED源、など、または複
写すべきオリジナルドキュメントから得られる光像に露
光される。これによって、静電潜像が感光体の光導電性
表面に記録される。光導電性表面に静電潜像が記録され
た後、潜像は現像される。
【0009】本発明によれば、2成分現像剤材料が、現
像過程の第1段階に用いられる。通常の2成分現像剤
は、摩擦電気によってトナー粒子に付着する磁性キャリ
ア顆粒を含む。トナー粒子は、潜像に付着され、トナー
粉画像を光導電性表面上に形成する。その後、トナー粉
画像は、コピー用紙に転写される。最後に、トナー粉画
像は加熱されコピー用紙上に画像形態として恒久的に定
着される。
【0010】前述した電子写真マーキング過程は、変形
してカラー画像を生成することができる。カラー電子写
真マーキング過程の1つの形式は、像重ね合わせ(IO
I)処理と呼ばれ、複合トナー粉画像を基板に転写する
前に、異なるカラートナーのトナー粉画像を感光体上に
重ね合わせる。IOI処理によってある一定の便益、た
とえば緻密な構造は提供されるが、この方法を上手く実
行するには幾つかの難しい問題がある。たとえば、IO
I処理などの印刷システム概念の実現には、先行して調
色された画像と相互作用しない現像システムが必要とさ
れる。幾つかの公知の現像システム、たとえば、従来の
磁気ブラシ現像および単独成分を飛び越す現像は、受取
体(基板)上の画像と相互反応するので、相互反応する
現像システムを用いる場合、先に調色された画像は、そ
の後の現像によって捕捉されることになる。したがっ
て、IOI処理の場合、無捕捉または無相互反応現像シ
ステムが必要とされている。
【0011】
【発明の実施の形態】混成型無捕捉現像(HSD)技術
によって、トナーは従来の磁気ブラシを介してドナーロ
ールの表面に現像される。複数の電極線は、調色された
ドナーロールに密着して現像帯に配置される。交流電圧
がこの電極線に印加され、現像帯にトナークラウドが生
成される。一般に、ドナーロールは、薄い、たとえば5
0〜200μmの部分的導電層によって被覆される導電
性コアからなる。磁気ブラシロールは、ドナーコアに対
して電位差をおいて保持され、トナー現像に必要とされ
る磁界が生成される。次に、ドナーロール上のトナー層
は、1本または1組の電極線に起因する磁界によって混
乱され、トナー粒子の混合されたクラウドが生成され、
維持される。通常、ドナーに対する電極線の交流電圧
は、5〜15kHzの周波数において700〜900V
ppである。多くの場合、これらの交流信号は、純粋な
正弦波よりはむしろ方形波である。次に、トナーが、潜
像によって生成される磁界によって、クラウドから近く
の感光体上に現像される。
【0012】本発明によれば、任意の適切な静電画像現
像装置を用いることができるが、混成型無捕捉現像シス
テムを用いる装置を使用することが好ましい。このよう
なシステムは、たとえば、米国特許第5,978,63
3号に開示されており、この特許は、その全体を本願に
引用して援用する。
【0013】本発明によれば、混成型無捕捉現像を好適
なサブシステム要素として用いる像重ね合わせ(IO
I)電子写真によって、電子写真エンジンを用いて、厳
密に、オフセット印刷並の印刷物品質要求事項を満足さ
せることが可能となった。画像品質と独特のサブシステ
ム要求事項の両者によって、トナー設計は非常に制約を
受けることになる。本発明によって、この制約された環
境下において作用し、オフセット印刷品質に類似の印刷
物を生成する新規なトナーの態様が開示される。
【0014】オフセット印刷並の印刷物品質の実現に加
えて、前述した装置のディジタル画像形成方法によっ
て、オフセット印刷においては実施できない各印刷物の
特別注文対応(たとえば、住所、または地域的配布のた
めの特定の情報)も可能となる。
【0015】本発明によって、前述した装置の制約され
た環境下において1組の材料が理想的に機能することを
可能とする、トナーの独特な組合せ、トナー製造方法、
現像剤特性、およびキャリア特性が開示される。トナー
特性および特定のトナー実施形態は、セクションA〜F
およびセクションFに続く本文において記述し、トナー
製造過程におけるパラメータおよび特定の製造方法の実
施形態は、一連のトナー特性の本文に続く本文において
記述し、現像剤特性および特定の現像剤の実施形態は、
セクションG〜KおよびセクションKに続く本文におい
て記述し、またキャリア特性および特定のキャリアの実
施形態は、一連の現像剤特性の本文に続く本文において
記述する。
【0016】本発明のトナーによって、鮮明な(高い彩
度)、信頼性の高いカラー表現によって顧客を大いに喜
ばせる印刷物が提供される。色域、すなわち印刷できる
色の最大限の組合せが、4色電子写真システムの基準で
ある。ベタ領域と中間調領域は、密度と色が一様で安定
である。これらの領域は、一様なグロスである。テキス
トは明快であり、フォントサイズまたはフォント種類に
関係なく、明確な縁を有する。バックグラウンドは存在
しない。色、ベタ、中間調、グロス、彩色、テキストお
よびバックグラウンドは、ジョブの走行全体を通じて安
定している。印刷物は、たとえば、ビニルまたは他のド
キュメント表面と接触して保管される場合、好ましくな
い用紙カールを示さず、処理または保管によって画像が
乱されることもない。
【0017】これらの印刷品質属性を満足するため、ト
ナー材料は、一定の予測可能な様式によって作用する必
要がある。トナーがこのように作用することを可能とす
る最も重要なトナー材料パラメータは、特に、混成型無
捕捉現像システム環境において、トナー粒度分布、トナ
ー溶融流れおよびレオロジー、トナーブロッキング温
度、ビニルおよび他のドキュメント表面への裏移りに対
する抵抗力、トナー色、トナー流れ、およびトナー電荷
分布である。
【0018】トナー材料パラメータおよびパラメータが
影響を与える印刷品質属性を、以下に列挙する。種々の
特性に対する好ましい値も記述する。
【0019】トナーサイズを小さくすることによって、
TMA(単位面積当たりの転写される質量)を減少させ
ることが可能となる。これは、カラートナーが層化され
る画像重ね合わせ法の場合、特に重要である。用紙上の
高質量のトナーによって、好ましくないドキュメント
「風合い」(石版印刷らしくない)、定着寛容度の圧
迫、および用紙カールの増加が発生する。その上、第2
または第3のトナー層が第1トナー層上に現像されると
き、現像電圧の不均一性のため現像機能の低下が発生す
る場合がある。可能な限り小さい平均トナー粒径を有す
ることは望ましいが、極端に小さい粒子の場合に確認さ
れる故障モードがある。極端に微細なトナー粒子は、キ
ャリアビーズ、ドナーロール、および感光体に対するト
ナー付着の増大を示すので、電子写真寛容度を圧迫す
る。トナー微粒子は、非常に小さな粒子のドナーロール
現像の効率が低いため、現像の不安定性にも関係する。
微粉トナー粒子は、感光体に対する被着の増加を示し、
転写効率および均一性が低下する。粗いトナー粒子の存
在は、混成型無捕捉現像(HSD)ワイヤストロービン
グおよび相互反応性にも関係し、非常に細い線および構
造化画像の表現に障害を発生させる。
【0020】したがって、トナー粒径を制御し、微粒お
よび粗粒の両トナー粒子を限定することが望ましい。高
い画像品質および低い用紙カールを可能とするため、本
発明においては、小さいトナーサイズを用いることが必
要とされる。また、比較的少量の微粒トナー粒子と粗粒
トナー粒子を有する狭いトナー粒度分布が望ましい。本
発明の好適な実施形態によれば、仕上がったトナー粒子
は、公知のコールターカウンタ法によって測定した場
合、約6.9から7.9μmの範囲、最も好ましくは約
7.1から7.7μmの範囲の平均粒径(体積メジアン
直径)を有する。トナー分布の微粉側は十分に制御さ
れ、その結果、トナー粒子の数分布(すなわちトナー粒
子の全数)の約30%のみが5μm未満のサイズを有
し、最も好ましくはトナー粒子の数分布の約15%のみ
が5μm未満のサイズを有する。分布の粗粒側も非常に
よく制御され、その結果、トナー粒子の体積分布の約
0.7%のみが12.7μmを超えるサイズを有する。
これは、換言すれば、およそ1.23の下限体積比幾何
標準偏差(GSD)およびおよそ1.21の上限体積幾
何標準偏差を有する非常に狭い粒度分布である。したが
って、トナーは、平均粒径が小さく、粒度分布が狭いこ
とが必要とされる。
【0021】処理速度が増大すると、定着器を通る滞在
時間は減少し、その結果、トナー−用紙界面温度が低下
する。定着実施中、処理速度によって一定である温度に
おいて、トナー粒子が、合体して流れ、基板(たとえ
ば、用紙、透明シート、など)に付着することが必要で
ある。装置定着条件における溶融粘度によって、必要と
されるグロスレベルが定められ、同時に、定着器ロール
高温時裏移り(hot−offset)(すなわち、定
着器ロールへのトナーの転写)を避けるために十分に高
い弾性を保持することも必要とされる。裏移りが発生す
ると、その結果、印刷欠陥が生じ、また定着器ロール寿
命が短くなる。
【0022】したがって、適切なトナーバインダ樹脂を
選択してトナーの溶融レオロジーを制御し、定着器作動
条件において、低い最低定着温度、広い定着寛容度、お
よび所望のグロスを提供することが望ましい。トナーに
よって定着器ロールの寿命が長くなるような適切なバイ
ンダ樹脂を用いることが、さらに望ましい。
【0023】本発明のトナーに要求される機能は、定着
器の作動条件において、低い最低定着温度、広い定着寛
容度、および所望のグロスを提供するように溶融レオロ
ジーを制御することである。最低溶融温度は、一般に、
定着サブシステムの最低固定温度(MFT)によって特
徴付けられる(すなわち、トナーが基板用紙に十分に固
定される定着の最低温度であり、調色された画像を有す
る用紙の一部の折り目付けと折り目のトナーが用紙から
分離する程度の定量化によって測定される)。一般に、
定着寛容度は、高温時裏移り温度(HOT)(すなわ
ち、トナーが定着器ロールにオフセット印刷されない最
高温度であり、現行の画像の上に印刷される先行画像の
存在または用紙が定着器ロールから離脱することの失敗
によって測定される)とMFTの差として決定される。
定着されたトナー層のグロスレベル(すなわち、所定の
定着温度における定着されたトナー層の光沢度であり、
産業用標準光反射測定によって測定される)も、トナー
が定着される温度によって変わり、さらに定着寛容度を
制約する場合がある。すなわち、トナーのグロスレベル
が、HOTより低い温度において過度に高くなる場合、
またはMFTより高い温度において過度に低くなる場
合、温度のこの制約範囲が定着寛容度を定める機能を果
たすことになる。
【0024】トナーの溶融レオロジー特性を最適化し、
最も低い最低定着温度と最も広い定着寛容度を与える必
要がある。本発明によって可能となるトナーの溶融レオ
ロジー特性は、97℃の温度において3.9×104
ら6.7×104ポアズの範囲の粘度、116℃の温度
において4.3×103から1.6×104ポアズの範囲
の粘度、136℃の温度において6.1×102から
5.9×103ポアズの範囲の粘度を有する。さらに、
本発明によって可能となるトナーの溶融レオロジー特性
は、97℃の温度において6.6×105から2.4×
106ダイン/cm2の範囲の弾性率、116℃の温度に
おいて2.6×104から5.9×105ダイン/cm2
の範囲の弾性率、136℃の温度において2.7×10
3から3.0×105ダイン/cm2の範囲の弾性率を有
する。粘度および弾性率の両者は、毎分40ラジアンに
おいて、標準機械式分光計を用いて測定される。トナー
レオロジーを特徴付ける代替方法は、メルトフローイン
デックス(MFI)の測定による方法であり、MFI
は、特定の荷重をかけた場合に長さLおよび直径Dのオ
リフィスを10分間に通過するトナーの重量(グラム単
位)として定められる。本発明によって可能となるトナ
ーの溶融レオロジー特性は、3.8のL/Dダイ比の条
件下で2.16kgの荷重を加えた場合、117℃の温
度において、10分当たり1gから25gの範囲であ
り、最も好ましくは10分当たり6から14gの範囲で
ある。この狭い範囲の溶融レオロジー特性によって、必
要とされる最低固定、適切なグロス、および所望の高温
時裏移り挙動が提供され、長い定着器寿命が可能とな
る。
【0025】種々の環境条件下において、トナーブロッ
キングを示すことなく、保管、輸送できることは、常
に、電子写真トナーに対して要求されてきた。トナーブ
ロッキングは、主として、トナーバインダ樹脂のガラス
転移温度(Tg)によって影響されることは公知であ
る。この樹脂のTgは、その樹脂の化学組成と分子量分
布に直接に関係する。樹脂は、通常の保管温度におい
て、ブロッキングが発生しないように選択しなければな
らず、このことによってTgの下限が定められる。前述
したように、最低定着温度およびグロスも満足する必要
があり、これらによって、溶融レオロジーに影響を与え
るという点において、Tgの上限が定められる。表面添
加剤の使用によって、トナーブロッキング温度は、トナ
ーバインダ樹脂のガラス転移によって定められる温度を
さらに超えて高くなる。
【0026】ドキュメントの生成後、多くの場合、ドキ
ュメントは、たとえばファイルホルダおよび3環バイン
ダに用いられるビニル表面と接触して、または他のドキ
ュメントの表面と接触して、保管される。時折、完成ド
キュメントは、これらの表面に付着し裏移りし、その結
果、画像が劣化することが認められる。これは、ビニル
表面に対する裏移りの場合はビニル裏移り、または他の
ドキュメントに対する裏移りの場合はドキュメント裏移
りとして知られている。一部のトナーバインダ樹脂は、
他の樹脂よりこの現象による影響を受けやすい。トナー
バインダ樹脂の化学組成およびある種の成分の添加によ
って、ビニル裏移りおよびドキュメント裏移りを最小限
とすること、または防止することができる。
【0027】したがって、ビニル裏移りおよびドキュメ
ント裏移りを防止し。適切な範囲のガラス転移温度を有
する化学組成を有するトナーバインダ樹脂を選択して、
定着特性に悪影響を与えることなく保管中のトナーブロ
ッキングを防止することが望ましい。
【0028】通常の保管温度におけるブロッキングを防
止するが、なお要求される最低定着温度を満足させるた
め、樹脂は、たとえば、52℃から64℃の範囲のガラ
ス転移温度(Tg)を有するように選択することが望ま
しい。
【0029】トナーは、広い色域を可能とする適切なカ
ラー特性を有する必要がある。色料の選択によって、4
色電子写真によって通常利用できるより高い割合の標準
パントン(登録商標)カラーの表現を可能とすることが
望ましい。色域の測定は、CIE(国際照明委員会)規
格によって定められており、この規格は、通常、CIE
Labと呼ばれ、ここで、L*、a*、およびb*は、3
次元空間を形成する変形反対色座標であり、L*によっ
て色の明度が特徴付けられ、a*によって色の赤色度が
大体特徴付けられ、b*によって色の黄色度が大体特徴
付けられる。さらに、彩度C*は、色飽和度として定め
られ、a*およびb*の自乗の合計の平方根である。各ト
ナーに対して、彩度(C*)は用紙上のトナー質量の全
範囲を通じて最大限とすることが望ましい。顔料濃度
は、最大明度(L*)が基板上の所望のトナー質量に対
応するように選択することが望ましい。すべてのこれら
のパラメータは、産業用標準分光計(たとえば、X−R
ite Corp.から入手可能)によって測定され
る。
【0030】したがって、組み合わせたとき、印刷物上
に広範囲の一連の色を形成する、すなわち、CIELA
B座標システムで定められる最も広範囲の可能な色空間
を包含し、所望の彩色、ベタ、中間調およびテキストを
正確に表現する機能を有するトナー色料を選択すること
が望ましい。
【0031】トナー凝集性が、トナー取扱および調剤に
有害な影響を有する場合があることは公知である。過度
に高い凝集力を有するトナーは、新しいトナーが現像剤
混合システムに供給されることを阻害する「架橋」を形
成する場合がある。反対に、凝集力が非常に低いトナー
は、トナー供給速度およびトナー濃度を制御することが
困難となる場合があり、また現像剤に過剰の微粉が入る
ことになる場合がある。さらに、混成型無捕捉現像(H
SD)システムによれば、トナー粒子は、最初に磁気ブ
ラシから2個のドナーロールに展開される。トナー流れ
は、HSDワイヤと現像電界がドナーロールに対するト
ナー付着に打ち勝つために十分であり、適切な画像を感
光体に現像することが可能となるように選択する必要が
ある。感光体に現像された後、トナー粒子は、感光体か
ら基板に転写できなければならない。
【0032】したがって、トナー流れ特性を、粒子相互
の凝集および粒子の表面、たとえばドナーロールおよび
感光体への付着の両者をを最低限とするように適合させ
ることが好ましい。この条件が満足されると、高品質で
安定な現像および高品質で均一な転写によって、信頼性
の高い画像が提供される。
【0033】このように、トナー流れ特性によって、粒
子相互の凝集および粒子の表面、たとえばドナーロール
および感光体への付着の両者が最小限とされる。トナー
流れ特性は、最も便利には、トナー凝集力の測定によっ
て、たとえば公知の質量、たとえば2gのトナーを、た
とえば頂部から底部に順に53μm、45μm、および
38μmのスクリーン網目を有する3個1組のスクリー
ンの頂部に置き、スクリーンとトナーを、一定時間一定
の振動幅、たとえば90秒間1mm振動幅で振動させこ
とによって、定量化される。この測定を実施する装置
は、Hosokawa Powder Testerで
あり、Micron Powders Systems
から入手可能である。トナー凝集力値は測定時間の終了
時において各スクリーン上に残存するトナーの量と関係
付けられる。100%の凝集力値は、振動段階の終了時
において、すべてのトナーが頂部スクリーン上に残存す
ることに対応し、0%の凝集力は、すべてのトナーが3
個のスクリーン全部を通過、すなわち、震動段階の終了
時において、3個のスクリーンのどれにもトナーが残存
しないことに対応する。凝集力値が高いほど、トナーの
流動性は低くなる。トナー凝集力および付着を最小限と
することによって、高品質の安定した現像および高品質
の均一な転写が可能となる。多数の添加剤の組合せによ
って、適切な初期流れを形成して、混成型無捕捉現像
(HSD)システムにおける現像および転写を可能とす
ることができる。しかし、高濃度の比較的多量の外部表
面添加剤によって、広範囲の面積被覆力およびジョブの
走行期間の全域において、安定な現像および転写が可能
となることは公知である。
【0034】トナー電荷分布は、現像性能および転写性
能(転写効率および均一性を含めて)と相関関係があ
る。トナー電荷レベルによって影響を受ける印刷品質属
性には、全体のテキスト品質(特に、微細なセリフを表
現する機能)、線の拡大/収縮、ハロー(2色の境界に
おける白色領域、テキストがベタバックグラウンドに固
定される場合にも明白である)、相互作用性(たとえ
ば、第1の色の印刷領域から捕捉されて、第2の色の印
刷領域に再現像されることによる、ある色のトナーの他
の色の現像過程に対する関与)、バックグラウンド、お
よびハイライト/シャドーコントラスト(TRC)が含
まれる。低いトナー電荷によって識別される故障モード
には、正の線収縮、負の線拡大、ハロー、相互作用性、
バックグラウンド、劣悪なテキスト/セリフ品質、劣悪
なハイライトコントラスト、および機械による汚れが含
まれる。高いトナー電荷に関連する問題には、低い現像
効率、低い転写効率(単位面積当たりの高い残留質
量)、劣悪なシャドーコントラスト、および相互作用性
が含まれる。
【0035】平均トナー電荷レベルの適合化に加えて、
電荷分布は、過度に多いまたは少ない量(特に反対極性
の)トナー電荷を含有してはならない。混成型無捕捉現
像(HSD)は、感光体(画像とバックグラウンドの両
者)に到達するすべてのトナーは処理中に再帯電される
ので、低電荷トナーによる影響を非常に受けやすい。低
電荷トナー(およびもちろん反対極性のトナー)は、バ
ックグラウンド領域に現像される可能性が高く、再帯電
後、印刷物に転写される場合がある。低電荷トナーは、
HSD現像システムにおいて、ドナーロールと感光体の
間に位置するワイヤの表面におけるトナーの蓄積の一因
にもなる。この蓄積によって、特異な現像(空間的およ
び時間的に)が生じ、顕著な画像品質欠陥、すなわちワ
イヤ履歴(wire history)と呼ばれる状態
となる場合がある。高電荷トナーによって現像機能およ
び転写機能が低下するため、分布は、過剰量の高電荷ト
ナーも含んではならない。
【0036】さらに、トナー電荷レベルおよびトナー電
荷分布は、広範囲の面積被覆力(AC)およびジョブの
走行期間の全域において維持されねばならない。本発明
の装置は、好ましくは、オフセット印刷市場の獲得を意
図するフルカラー機であり、面積被覆力およびジョブの
走行期間は、広範囲に変化する。印刷ジョブ、たとえば
年次営業報告書は、主として黒色テキストを含み、シア
ン、マゼンタ、および黄は、「スポットカラー」におけ
る利用、たとえば、ロゴ、図、およびグラフに対しての
み用いられる。フルカラー彩色の場合、ジョブは、主と
してシアンマゼンタおよび黄、ならびに非常に少量の黒
による非常に明るい淡く柔らかな色調から、シアン、マ
ゼンタおよび黄を大量に用いる暗色の鮮やかで深みのあ
る色までの変化させることができる。幾つかの計画によ
れば、黒は、トナー層全体の厚さを減少させるため、等
しい量のシアン、マゼンタ、および黄の代替として用い
られる。各計画は、シアン、マゼンタ、黄、および黒の
各色に関する面積被覆率(AC)の独特の組合せを有す
る。トナー電荷レベルおよび電荷分布は、ハウジング内
のトナーの対応する平均滞留時間に基づいて変更するこ
とはできない(すなわち、高いAC=短い滞留時間であ
り、ハウジング内のトナーの回転率が大きくなる。逆
に、低いAC=長い滞留時間)。
【0037】新たに添加されたトナーは、迅速に帯電さ
れて現像剤中に既に存在するトナーと同じレベルとなる
ことが望ましい。そうならない場合、2つの別個の状態
が発生する。新たに添加されたトナーが、迅速に帯電さ
れて既に現像剤中に存在するトナーのレベルにならない
場合、「緩慢混合」として知られる状態が発生する。分
布は、特性上、双峰分布となるはずであり、2つの別個
の電荷レベルが現像サブシステム内に並存することを意
味する。極端な場合、実効電荷を有しない新たに添加さ
れたトナーが、感光体に対する現像に使用される場合が
ある。逆に、新たに添加されたトナーが、現像剤中に既
に存在するトナーより高い電荷を有する場合、「帯電完
了」として知られる現象が発生する。これも双峰分布が
特徴であるが、この場合、低電荷または反対極性トナー
は、既に在中するトナーである(すなわち、新しいトナ
ーの添加より先に現像剤内に存在するトナー)。緩慢混
合および帯電終了の両者に対する故障モードは、前述し
た低電荷トナー状態、最も顕著にはバックグラウンドと
機械による汚れ、ワイヤ履歴、相互作用性、および劣悪
なテキスト品質の場合と同じである。
【0038】したがって、過度に高いおよび過度に低い
トナー電荷を避ける平均トナー電荷レベルを有するよう
に、トナーおよび現像剤材料を設計することが望まし
い。これによって、ベタ、中間調、洗練された線および
テキストの現像が維持され、また、バックグラウンドお
よび画像の汚染が防止される。トナー電荷レベルの分布
は、分布の末尾部分が画像品質に悪影響を与えないよう
に、十分に狭いことが必要とされる(すなわち、低電荷
母集団は、低トナー電荷レベルに関係するとして知られ
ている画像品質属性を低下させるために十分な大きさで
はない)。トナーの電荷レベルおよび電荷分布は、顧客
の走行モードの全範囲にわたって維持されなければなら
ない(ジョブの走行期間および面積被覆率)。
【0039】平均トナー電荷が高いことと、電荷分布が
狭いことが、本発明においてはすべての走行条件(平均
被覆率およびジョブの走行期間)下において必要とされ
る。本発明によれば、以下に述べる適切な添加剤を選択
することによって、高いトナー電荷および電荷安定性が
可能となる。
【0040】トナーの電荷は、トナーがキャリア粒子と
摩擦電気接触後の粒子質量当たりの電荷、Q/M、μC
/g単位、または電荷/粒子直径、Q/D、fC/μm
単位のどちらかによって記載される。Q/Mの測定は、
公知のファラデーケージ法によって行われる。トナー粒
子の平均Q/Dの測定は、技術上公知の電荷分光写真装
置によって実施することができる。分光写真装置を用い
て、測定されたトナー直径(D、μm単位)に関するト
ナー粒子電荷(Q、fC単位)の分布が測定される。測
定結果は、fC/10μm(横座標において)として表
されるQ/D比を通る縦軸上に、同じQ/D比の粒子頻
度百分率(縦座標において)として表される。Q/D値
全域における頻度の分布は、多くの場合、ガウス分布ま
たはローレンツ分布の形態をとり、ピーク位置(ほとん
ど必ずQ/D値)およびピーク幅(たとえば、ピーク値
の半分の頻度値におけるピークの幅(fC/μm単位)
によって特徴付けられる)を有する。この全部の分布か
ら、平均Q/D値を求めることができる。ある一定の条
件下において、前述した緩慢混合および帯電終了挙動の
場合のように、頻度分布は2つ以上の別個のピークから
なる場合がある。
【0041】本発明の好適な実施形態の混成型無捕捉現
像(HSD)装置に用いる場合、前述した印刷品質を得
るため、トナー粒子のQ/Dは、たとえば、−0.1か
ら−1.0fC/μmの範囲、好ましくは、およそ−
0.5から−1.0fC/μmの範囲の平均値を有する
必要がある。この電荷は、トナーを用いて得られる画像
の色の鮮明度を確実に一定に保持するため、現像処理処
理期間を通じて安定に維持する必要がある。したがっ
て、トナー電荷は、最大でも、たとえば、0から0.2
5fC/μmの範囲の平均Q/D値示すことが望まし
い。トナーの電荷分布は、電荷分光写真法によって測定
され、狭いこと、すなわち0.5fC/μmより小さ
い、好ましくは0.3fC/μmより小さいピーク幅を
有し、かつ単峰形であり、すなわち、頻度分布において
単独のピークのみを有し、低電荷トナー(十分に強いク
ーロン引力を生じないような非常に小さい電荷)および
悪い徴候を示すトナーは、皆無または非常に少ないこと
が望ましい。低電荷トナーは、たとえば、全トナーの6
%以下、好ましくは2%以下を構成することが望まし
く、一方、悪い徴候を示すトナーは、たとえば、全トナ
ーの3%以下、好ましくは1%以下を構成することが望
ましい。
【0042】完全に公知のファラデーケージ測定法を用
いて、本発明の好適な実施形態の混成型無捕捉現像(H
SD)装置に用いる場合、前述した印刷品質を得るた
め、トナーは、好ましくは、たとえば、−25から−7
0μC/g、より好ましくは−30から−60μC/g
の摩擦電荷値を示すことも望ましい。摩擦電荷は安定で
ある必要があり、最大で、たとえば、0から15μC/
gの範囲、好ましくは0から8μC/gの範囲において
変動する程度でなければならない。
【0043】混成型無捕捉現像(HSD)に対する印刷
品質要求は、前述したように、トナー機能特性に変換さ
れる。本発明によって、多数の印刷品質要件を満足する
ことを目標として、機能を組み込んだトナーが設計され
る。4種の異なるカラートナー、シアン(C)、マゼン
タ(M)、黄(Y)、および黒(K)が、通常、フルカ
ラー画像の現像に用いられる(他の色のトナーを用いる
こともできるが)。本発明によれば、これらのカラート
ナーは、好ましくは、樹脂バインダと、適切な色料と、
1つ以上の添加剤からなる添加剤パッケージと、からな
る。前述した特性を有する本発明のトナーの調製に用い
られる適切で好ましい材料について、以下に述べる。し
かし、前述した機能特性を実現するため用いられる特定
の調合処方は、本発明の範囲を制約するものと見なすべ
きではない。
【0044】本発明によるトナーおよび現像剤組成物の
ため選択される適切なトナー樹脂の具体例としては、ビ
ニルポリマー類、たとえば、スチレンポリマー類、アク
リロニトリルポリマー類、ビニルエーテルポリマー類、
アクリレートおよびメタクリレートポリマー類;エポキ
シポリマー類;ジオレフィン類;ポリウレタン類;ポリ
アミド類およびポリイミド類;ポリエステル類、たとえ
ば、ジカルボン酸とジオール、たとえばジフェノールと
のエステル化重合生成物類、架橋ポリエステル類;など
がある。本発明のトナー組成物のため選択されるポリマ
ー樹脂には、2種以上のモノマーのホモポリマー類また
はコポリマー類が含まれる。さらに、前述したポリマー
樹脂類は架橋することもできる。
【0045】ポリエステル樹脂は、好適なバインダ樹脂
の中でもビニルまたはドキュメント裏移りによって最も
影響を受けないものである(前述の特性C)。
【0046】ビニルポリマー類中のビニルモノマー単位
の具体例は、スチレン、置換スチレン類、たとえば、メ
チルスチレン、クロロスチレン、スチレンアクリレート
類およびスチレンメタアクリレート類;モノカルボン酸
のエステル類、たとえば、アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸−n−ブチル、アクリル酸イソブ
チル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ペンチル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル
酸−2−クロロエチル、アクリル酸フェニル、α−クロ
ロアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸プロピ
ル、およびメタクリル酸ペンチルなどのビニルエステル
類;スチレンブタジエン類;塩化ビニル;アクリロニト
リル;アクリルアミド;アルキルビニルエ−テルなどで
ある。さらに、例としては、p−クロロスチレンビニル
ナフタレン;不飽和モノオレフィン類、たとえば、エチ
レン、プロピレン、ブチレン、およびイソブチレン;ハ
ロゲン化ビニル類、たとえば、塩化ビニル、臭化ビニ
ル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、
安息香酸ビニル、および酪酸ブチル;アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルエー
テル類、ただし、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除く;ビ
ニルケトン類、ただし、ビニルメチルケトン、ビニルヘ
キシルケトン、およびメチルイソブチルケトンを除く;
ハロゲン化ビニリデン類、たとえば、塩化ビニリデン、
および塩化フッ化ビニリデン;N−ビニルインドール、
N−ビニルピロリドン;などがある。
【0047】本発明のトナー組成物における使用に適す
るポリエステル樹脂類のジカルボン酸単位の具体例は、
フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、グ
ルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、マレイン酸、フマル酸、ジメチ
ルグルタル酸、ブロモアジピン酸、ジクロログルタル
酸、などであり、一方、ポリエステル樹脂類のジオール
単位の具体例は、エタンジオール、プロパンジオール、
ブタンジオール、ペンタンジオール、ピナコール、シク
ロペンタンジオール、ヒドロベンゾイン、ビス(ヒドロ
キシフェニル)アルカン類、ジヒドロキシビフェニル、
置換ジヒドロキシビフェニル類、などである。
【0048】1つのトナー樹脂として、ジカルボン酸と
ジフェノールから誘導されるポリエステル樹脂類が選択
される。これらの樹脂は、米国特許第3,590,00
0号に開示されており、この開示は、その全体を本願に
引用して援用する。また、ビスフェノールAとプロピレ
ンオキシドの反応によって得られるポリエステル樹脂
類、および特に、たとえば、得られた生成物とフマル酸
との反応によって生成されるポリエステル類、およびテ
レフタル酸ジメチルと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
応によって得られる分枝ポリエステル樹脂類も、好適に
使用できる。さらに、低融点ポリエステル類、特に、反
応押し出しによって調製される低融点ポリエステル類を
トナー樹脂として選択することができる。この樹脂につ
いては、米国特許第5,227,460号を参照された
い。この特許は、全体を本願に引用して援用する。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、PLIO
LITES(商標)、および懸濁重合スチレンブタジエ
ン(米国特許第4,558,108号、この開示は、全
体を本願に引用して援用する)が含まれる。
【0049】本発明における使用のため、さらに好まし
い樹脂には、米国特許第5,227,460号(前述し
たように、本願に引用して援用された)に開示されてい
る形式の直鎖部分と架橋部分の両者を含むポリエステル
樹脂類が含まれる。
【0050】バインダの架橋部分は、本質上、走査電子
顕微鏡および透過電子顕微鏡による測定により、最高
0.1μm、好ましくは約0.005μmから約0.1
μmの範囲の体積平均粒子直径を有するミクロゲル粒子
からなり、ミクロゲル粒子は、直鎖部分全体に、事実
上、均一に分散されている。この樹脂は、技術上公知の
反応溶融混合法によって調製することができる。高度に
架橋された高密度ミクロゲル粒子は、直鎖部分全体に分
布され、樹脂に弾性を与え、これによって、樹脂裏移り
特性が改善されるが、事実上、樹脂最低固定温度に影響
を与えない。
【0051】したがって、トナー樹脂は、好ましくは、
部分的架橋不飽和樹脂、たとえば、不飽和ポリエステル
樹脂であり、この樹脂は、直鎖状不飽和樹脂(以下、主
剤と呼ぶ)、たとえば、直鎖状不飽和ポリエステル樹脂
を、好ましくは化学反応開始剤と共に、溶融混合装置、
たとえば、押出機内において、高温(たとえば、樹脂の
溶融温度より上、好ましくは樹脂の融点より最高約15
0℃高い温度)および高圧下において、架橋することに
よって調製される。
【0052】トナー樹脂は、樹脂混合物中に、通常、約
0.001から約50重量%、好ましくは約1から約2
0重量%、より好ましくは約1から約10重量%、最も
好ましくは約2から約9重量%の範囲の重量分率のミク
ロゲル(ゲル含量)を含む。直鎖状部分は、前記トナー
樹脂の約50から約99.999重量%の範囲、好まし
くは前記トナー樹脂の約80から約98重量%の範囲の
主剤、好ましくは不飽和ポリエステルからなる。樹脂の
直鎖状部分は、好ましくは、架橋反応中、架橋しない低
分子量反応性主剤、好ましくは不飽和ポリエステル樹脂
を含む。
【0053】したがって、樹脂の分子量分布は双峰形で
あり、バインダの直鎖状部分と架橋部分に対して異なる
範囲を有する。ゲル浸透クロマトグラフィ(GPC)に
よる測定によれば、直鎖状部分の数平均分子量(Mn)
は、たとえば、約1,000から約20,000、好ま
しくは約3,000から約8,000の範囲である。直
鎖状部分の重量平均分子量(Mw)は、たとえば、約
2,000から約40,000、好ましくは約5,00
0から約20,000の範囲である。他方、ゲル部分の
重量平均分子量は、一般に、1,000,000より大
きい。直鎖状部分の分子量分布(Mw/Mn)は、たと
えば、約1.5から約6、好ましくは約1.8から約4
の範囲である。示差走査熱量測定法(DSC)による測
定によれば、直鎖状部分のガラス転移温度(Tg)は、
たとえば、約50℃から約70℃の範囲である。
【0054】このバインダ樹脂によって、約100℃か
ら約200℃、好ましくは約100℃から約160℃、
より好ましくは約110℃から約140℃の範囲の最低
固定温度を有する低融点トナーを形成することが可能と
なり、この広い定着寛容度を有する低融点トナーによっ
て、定着器ロールに対するトナーの裏移りが最小限とさ
れまたは防止され、高いトナー細粉化効率を維持するこ
とが可能となる。トナー樹脂、したがってトナーは、ビ
ニルまたはドキュメント裏移りをごく僅かに示すかまた
は事実上全く示さない。
【0055】好適な実施形態によれば、架橋部分は、本
質上、高密度架橋(ゲル含量によって測定されるよう
な)を有する非常に高分子量のミクロゲル粒子からな
り、このミクロゲル粒子は、事実上、いかなる溶媒、た
とえばテトラヒドロフラン、トルエンなどに不溶性であ
る。ミクロゲル粒子は、高度に架橋されたポリマーであ
り、たとえあるとしても、非常に小さい架橋間隔を有す
る。この形式の架橋ポリマーは、化学反応開始剤を直鎖
状不飽和ポリマー、より好ましくは直鎖上不飽和ポリエ
ステルと、高温、高剪断下において反応させて形成する
ことができる。開始剤分子は、遊離基に分解され、ポリ
マー鎖内の1つ以上の2重結合または他の反応部位と反
応して、ポリマーラジカルを形成する。このポリマーラ
ジカルは、他のポリマー鎖またはポリマーラジカルと何
回も反応して、高度に直接に架橋されたミクロゲルを形
成する。これによって、ミクロゲルは非常に高密度にな
り、その結果、ミクロゲルは溶媒中において非常によく
膨潤することはない。高密度ミクロゲルによって、樹脂
に弾性も与えられ、高温時裏移り温度は上昇するが、最
低固定温度は影響を受けない。
【0056】主剤として用いられる直鎖状不飽和ポリエ
ステルは、低分子量縮合ポリマーであり、飽和および不
飽和二塩基性酸(またはその無水物)の両者と二価アル
コール(グリコールまたはジオール)との逐次反応によ
って形成することができる。得られる不飽和ポリエステ
ルは、2つの先端部、すなわち、(i)ポリエステル鎖
に沿った不飽和部位(二重結合)、および(ii)官能
基、たとえば、酸−塩基反応の影響を受けやすいカルボ
キシル、ヒドロキシなどの基において反応性(たとえ
ば、架橋可能)である。本発明に有用な通常の不飽和ポ
リエステル主剤は、二塩基性酸および/または酸無水物
とジオールを用いて、溶融重縮合または他の重合方法に
よって調製される。適切な二塩基性酸および二塩基性酸
無水物には、飽和二塩基性酸および/または酸無水物、
たとえば、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリ
ン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、イソフ
タル酸、テレフタル酸、ヘキサクロロエンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸、フタル酸無水物、クロレンド酸無
水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタ
ル酸無水物、エンドメチレンテトラヒドロフタル酸無水
物、テトラクロロフタル酸無水物、テトラブロモフタル
酸無水物、などおよびそれらの混合物;並びに不飽和二
塩基性酸および/または酸無水物、たとえば、マレイン
酸、フマル酸、クロロマレイン酸、メタクリル酸、アク
リル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、マレ
イン酸無水物、などおよびそれらの混合物が含まれるが
これに限定されるものではない。適切なジオールには、
たとえば、プロピレングリコール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、
ジプロピレングリコール、ジブロモネオペンチルグリコ
ール、プロポキシル化ビスフェノールA、2,2,4−
トリメチルペンタン−1,3−ジオール、テトラブロモ
ビスフェノールジプロポキシエーテル、1,4−ブタン
ジオール、などおよびそれらの混合物が含まれるがこれ
に限定されるものではない。これらのジオールは、優良
な溶媒、たとえば、テトラヒドロフラン、トルエン、な
どに可溶性である。
【0057】好適な不飽和ポリエステル主剤は、二塩基
性酸および/または酸無水物、たとえば、マレイン酸無
水物、フマル酸、などおよびそれらの混合物と、ジオー
ル、たとえば、プロポキシル化ビスフェノールA、プロ
ピレングリコール、などおよびそれらの混合物とから調
製される。特に好適なポリエステルは、ポリ(フマル酸
プロポキシル化ビスフェノールA)である。
【0058】本発明の最も好適な実施形態によれば、ト
ナーバインダ樹脂は、(a)直鎖状フマル酸プロポキシ
ル化ビスフェノールAと、(b)この直鎖状樹脂の反応
押し出しによって架橋されたこの樹脂との溶融押し出し
体を含み、得られた押出物は、約2から約9重量%の範
囲の全ゲル含量を有する樹脂を含む。直鎖状フマル酸プ
ロポキシル化ビスフェノールA樹脂は、たとえば、SP
ARIIの商品名で、ブラジルのサンパウロのResa
na S/A Industrias Quimica
sから、またはNeoxyl P2294またはP22
97として、オランダのGeleenのDSM Pol
ymerから入手できる。適切にトナーを保管し、ビニ
ル裏移りおよびドキュメント裏移りを防止するため、ポ
リエステル樹脂ブレンドは、好ましくは、たとえば、5
2℃から64℃の範囲のガラス転移温度(Tg)を有す
る。フマル酸プロポキシル化ビスフェノールAの直鎖状
部分のみを有する樹脂を用いる場合、必要とされる溶融
レオロジー特性は得られない。
【0059】化学反応開始剤、たとえば、有機過酸化物
またはアゾ化合物は、本発明の架橋トナー樹脂の製造に
対して好ましい。適切な有機過酸化物には、ジアシルペ
ルオキシド類、たとえば、デカノイルペルオキシド、ラ
ウロイルペルオキシドおよびベンゾイルペルオキシド;
ケトンペルオキシド類、たとえば、シクロヘキサノンペ
ルオキシドおよびメチルエチルケトンペルオキシド;ア
ルキルペルオキシエステル類、たとえば、ペルオキシネ
オデカン酸−t−ブチル、2,5−ジメチル−2,5−
ジ(2−エチルヘキサノイルペルオキシ)ヘキサン、ペ
ルオキシ2−エチルヘキサン酸−t−アミル、ペルオキ
シ2−エチルヘキサン酸−t−ブチル、ペルオキシ酢酸
−t−ブチル、ペルオキシ酢酸−t−アミル、ペルオキ
シ安息香酸−t−ブチル、ペルオキシ安息香酸−t−ア
ミル、モノペルオキシ炭酸−oo−t−ブチルo−イソ
プロピル、2,5−ジメチル2,5−ジ(ベンゾイルペ
ロキシ)ヘキサン、モノペルオキシ炭酸oo−t−ブチ
ルo−(2−エチルヘキシル)、およびモノペルオキシ
炭酸oo−t−アミルo−(2−エチルヘキシル);ア
ルキルペルオキシド類、たとえば、ジクミルペルオキシ
ド、2,5−ジメチル2,5−ジ(t−ブチルペルオキ
シ)ヘキサン、t−ブチルクミルペルオキシド、ビス
(T−ブチルペルオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジ
−t−ブチルペルオキシド、および2,5−ジメチル
2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキシン−3;ア
ルキルヒドロペルオキシド類、たとえば、2,5−ジヒ
ドロペルオキシ2,5−ジメチルヘキサン、クメンヒド
ロペルオキシド、t−ブチルヒドロキシペルオキシド、
およびt−アミルヒドロキシペルオキシド;ならびに、
アルキルペルオキシケタール類、たとえば、バレリアン
酸n−ブチル4,4−ジ(t−ブチルペルオキシ)、
1,1−ジ(t−ブチルペルオキシ)3,3,5−トリ
メチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−ブチルペルオ
キシ)シクロヘキサン、1,1−ジ(t−アミルペルオ
キシ)シクロヘキサン、2,2−ジ(t−ブチルペルオ
キシ)ブタン、酪酸エチル3,3−ジ(t−ブチルペル
オキシ)、酪酸エチル3,3−ジ(t−ブチルペルオキ
シ)、および1,1−ビス(t−ブチルペルオキシ)
3,3,5−トリメチルシクロヘキサンが含まれる。適
切なアゾ化合物には、アゾビス−イソブチロニトリル、
2,2′−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2′
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,
2′−アゾビス(メチルブチロニトリル)、1,1 ′
−アゾビス(シアノシクロヘキサン)および他の類似の
公知の化合物が含まれる。
【0060】通常、約0.01から約10重量%の範
囲、好ましくは約0.1から約4重量%の範囲の低濃度
の化学反応開始剤の使用を可能とし、そのすべてを架橋
反応において使用することによって、好適な実施形態に
おける架橋反応において生成される残留汚染物質を最小
限とすることができる。架橋は高温において実施するこ
とができるので、反応は非常に速く(たとえば、10分
未満、好ましくは約2秒から約5分の範囲)、その結
果、未反応開始剤は生成物中にごく僅かしかないかまた
は全くない。
【0061】低融点のトナーおよびトナー樹脂は、反応
溶融混合法によって調製することが可能であり、反応性
樹脂は部分的に架橋される。たとえば、低融点トナー樹
脂は、下記のステップを含む反応溶融混合法によって製
造することができる。すなわち、反応溶融混合法は、
(1)溶融混合装置内において反応性主剤を溶融させ、
ポリマー溶融体を形成するステップと、(2)好ましく
は架橋化学反応開始剤を用い、また反応温度を上昇さ
せ、ポリマー溶融体の架橋を開始するステップと、
(3)主剤の部分的架橋が実現できるために十分な滞留
時間の間、ポリマー溶融体を溶融装置内に保持するステ
ップと、(4)架橋反応の間、十分に高い剪断を与え、
形成されるゲル粒子を維持し、剪断中に解体し混合し
て、ポリマー溶融体中に十分に分散させるステップと、
(5)任意に、ポリマー溶融体を脱揮発分処理を行い揮
発性排出物を除去するステップと、(6)任意に、目的
とする樹脂中の所望のレベルのゲル含量を実現するた
め、架橋後、追加の直鎖状樹脂を添加するステップと、
を含む。高温反応溶融混合法は、事実上ミクロゲルのみ
の生成を可能とする非常に速い架橋を考慮し、またこの
方法の高い剪断によってミクロゲルの過度の成長が防止
され、ミクロゲル粒子が樹脂中に均一に分散されること
が可能となる。
【0062】反応溶融混合法は、溶融混合装置、たとえ
ば押し出し機内の溶融相のポリマー上において、化学反
応を実施することができる方法である。トナー樹脂の調
製においては、これらの反応を用いて化学構造および分
子量を変更し、その結果、ポリマーの、溶融レオロジー
および融解特性が変更される。反応溶融混合法は、高粘
度材料に対して特に効果的であり、また溶媒を必要とし
ないので有利であり、その結果、環境保護上容易に制御
される。所望の架橋の量が達成されると即時に、反応生
成物は、反応容器から迅速に取り出すことができる。
【0063】一般に、樹脂は、本発明のトナー中に、約
40から約98重量%、より好ましくは約70から約9
8重量%の範囲の量で存在するが、これらの樹脂は、本
発明の目的が達成される場合は、より多いまたはより少
ない量で存在してもよい。
【0064】トナー樹脂は、その後、色料、電荷キャリ
ア添加剤、界面活性剤、乳化剤、顔料分散液、流れ添加
剤、脆化剤、などと溶融ブレンド、または他の場合は、
混合することができる。次に、得られる生成物は、公知
の方法、たとえばミリングによって粉砕して、トナー粒
子を形成することができる。所望により、約1,000
から約7,000の範囲の分子量を有するワックス、た
とえばポリエチレン、ポリプロピレン、およびパラフィ
ンワックスを、融解離型剤として、トナー組成物内、ま
たはその上に含むことができる。
【0065】任意の色の種々の適切な色料、たとえば、
適切な着色顔料、染料、およびそれらの混合物、たとえ
ば、Regal 330カーボンブラック(Cabo
t)、Acetylene Black、Anilin
e Black、などのカーボンブラック、Chrom
e Yellow、Zinc Yellow、Sico
fast Yellow、Sunbrite Yell
ow、Luna Yellow、Novaperm Y
ellow、Chrome Orange、Baypl
ast Orange、Cadmium Red、Li
thol Scarlet、Hostaperm Re
d、Fanal Pink、Hostaperm Pi
nk、Lithol Red、Rhodamine L
ake B、Brilliant Carmine、H
eliogen Blue、Hostaperm Bl
ue、Neopan Blue、PV Fast Bl
ue、Cinquassi Green、Hostap
erm Green、二酸化チタン、コバルト、ニッケ
ル、鉄粉、Sicopur 4068FF、および酸化
鉄類、たとえば、Mapico Black(Colu
mbia)、NP608およびNP604(North
ern Pigment)、Bayferrox 86
10(Bayer)、MO8699(Mobay)、T
MB−100(Magnox)、これらの混合物、など
を、無制限に、本発明のトナーに用いることができる。
【0066】色料、好ましくは、黒、シアン、マゼンタ
および/または黄色料は、トナーに所望の色を与えるた
め十分な量を組み込むことができる。一般に、顔料また
は染料は、カラートナーの場合、約2から約60重量
%、好ましくは約2から約9重量%の範囲、また黒色ト
ナーの場合、約3から約60重量%の範囲の量で用いる
ことができる。
【0067】本発明の黒色トナーの場合、黒色トナー
は、作動中のTMA(単位面積当たりの転写質量)にお
いて、17以下の明度(すなわちL*)を与えるため、
適切な黒色顔料を含む必要がある。最も好適な実施形態
によれば、カーボンブラックは、5重量%の填料で用い
られる。カーボンブラックが、好ましい。
【0068】本発明のシアントナーの場合、トナーは、
基準リトグラフ4色印刷において実現されると同様な広
い色域を可能とするため、適切なシアン顔料形式および
填料を含むことが望ましい。最も好適な実施形態によれ
ば、顔料は、70%直鎖状フマル酸プロポキシル化ビス
フェノールAに分散された30%PV Fast Bl
ue(Pigment Blue 15:3)(SUN
社製)からなり、約11重量%の割合でトナーに加えら
れる(顔料填料の約3.3重量%に相当)。
【0069】本発明の黄トナーの場合、トナーは、基準
リトグラフ4色印刷において実現されると同様な広い色
域を可能とするため、適切な黄顔料形式および填料を含
むことが望ましい。最も好適な実施形態によれば、顔料
は、70%直鎖状フマル酸プロポキシル化ビスフェノー
ルAに分散された30%Sunbrite(Pigme
nt Yellow17)(SUN社製)からなり、約
27重量%の割合でトナーに加えられる(顔料填料の約
8重量%に相当)。
【0070】本発明のマゼンタトナーの場合、トナー
は、基準リトグラフ4色印刷において実現されると同様
な広い色域を可能とするため、適切なマゼンタ顔料形式
および填料を含むことが望ましい。最も好適な実施形態
によれば、顔料は、60%直鎖状フマル酸プロポキシル
化ビスフェノールAに分散された40%Fanal P
ink(Pigment Red81:2)(BASF
社製)からなり、約12重量%の割合でトナーに加えら
れる(顔料填料の約4.7重量%に相当)。
【0071】任意の適切な表面添加剤を、本発明に用い
ることができる。本発明において最も好適であるのは、
SiO2、金属酸化物、たとえば、TiO2および酸化ア
ルミニウム、ならびに潤滑剤、たとえば、脂肪酸の金属
塩(たとえば、ステアリン酸亜鉛(ZnSt)、ステア
リン酸カルシウム)または、外部表面添加剤として長鎖
アルコール、たとえば、Unilin 700のうちの
1つ以上である。一般に、シリカは、トナー流れ、摩擦
電荷増強、混合制御、現像安定性および転写安定性の改
善、ならびにトナーブロッキング温度の上昇のため、ト
ナー表面に塗布される。TiO2は、相対湿度(RH)
安定性の改善、摩擦制御、ならびに現像安定性および転
写安定性の改善のためトナー表面に塗布される。
【0072】SiO2およびTiO2は、約30ナノメー
トル(nm)より大きい、好ましくは少なくとも40n
mの一次粒径を有することが好ましく、一次粒径は、た
とえば、透過電子顕微鏡(TEM)によって測定、ある
いはガス吸収表面積またはBET表面積の測定値から計
算(球形粒子を仮定して)される。TiO2は、広範囲
の面積被覆率およびジョブの走行期間の全域における現
像および転写の維持に、特に、有用である。SiO2
よびTiO2は、トナー表面に塗布されることが好まし
く、その結果、トナーの全被覆率は、たとえば、理論表
面積被覆率(SAC)のおよそ140から200%の範
囲となり、ここで、理論SAC(以下、SACと呼ぶ)
は、すべてのトナー粒子は球形であり標準コールカウン
ター法によって測定されるトナーの体積メジアン直径に
等しい直径を有すること、および添加粒子は一次粒子と
してトナー表面上に6面緻密充填構造として分散される
こと、を仮定して求められる。添加剤の量およびサイズ
に対する他の計量関係は、各シリカまたはチタニア粒子
などに対する“SAC×サイズ”(表面積被覆率に添加
剤の一次粒径(nm単位)を乗じたもの)の合計であ
り、すべての添加剤は、たとえば、4500から720
0の範囲のSAC×サイズの合計値を有することが好ま
しい。シリカ粒子対チタニア粒子の比は、一般に、50
%シリカ/50%チタニアから85%シリカ/15%チ
タニアの範囲にあるが(重量百分率基準で)、本発明の
目的が実現できる限り、これらの値より大きくてもまた
は小さくてもよい。より小さいSAC×サイズを有する
トナーを用いることによって、混成型無捕捉現像(HS
D)システムにおいて、恐らく適切な初期現像および転
写は可能となるが、低面積被覆率の長期走行の間、安定
な現像および転写を示すことはできない(低いトナー処
理量)。
【0073】最も好適なSiO2およびTiO2は、DT
MS(ドデシルトリメトキシシラン)またはHMDS
(ヘキサメチルジシラザン)などの化合物によって表面
処理されている。これらの添加剤の例は、DeGuss
a/日本エアロゾル(株)から入手可能なHMSDとア
ミノプロピルトリエトキシシランの混合物によって被覆
されているNA50HSシリカ;Cabot Corp
orationから入手可能なフュームシリカ、たとえ
ば、DTMSによって被覆された二酸化ケイ素コアから
なるDTMSシリカ;Wacker Chemieから
入手可能なアミノ官能基を有するオルガノポリシロキサ
ンによって被覆されたH2050EP;およびTayc
a Corporationから入手可能なDTMSに
よって被覆された結晶状二酸化チタンコアMT500B
からなるSMT5103である。
【0074】ステアリン酸亜鉛も、本発明のトナーに対
する外部添加剤として用いられることが好ましく、ステ
アリン酸亜鉛によって、潤滑特性が提供される。ステア
リン酸亜鉛を用いることによって、その潤滑特性のた
め、現像剤導電率および摩擦電荷の両者の増強が可能と
なる。さらに、ステアリン酸亜鉛によって、トナーとキ
ャリア粒子間の接触数の増加によるトナー電荷の増大と
電荷安定性の向上が可能となる。ステアリン酸カルシウ
ムおよびステアリン酸マグネシウムによっても、同様な
機能が得られる。Ferro Corporation
から入手されるZinc Stearate Lとして
公知の市場において入手可能なステアリン酸亜鉛が、最
も好ましく、これは、コールカウンターによる測定で、
約9μmの平均粒子直径を有する。
【0075】最も好ましくは、トナーは、およそ0.1
から5重量%のチタニア、およそ0.1から8重量%の
シリカ、およびおよそ0.1から4重量%のステアリン
酸亜鉛を含む。
【0076】前述した添加剤は、卓越したトナー流れな
らびに高いトナー電荷と高い電荷安定性を可能とするよ
うに選択される。SiO2およびTiO2の表面処理なら
びに両添加剤の相対的量を調整して、トナー電荷の範囲
を定めることができる。
【0077】さらに、本明細書において述べる現像剤組
成物の正の帯電特性を増強するため、および任意の成分
として、トナー内、またはトナー表面に、帯電増強添加
剤、たとえば、米国特許第4,298,672号(全体
を本願に引用して援用する)に開示されているハロゲン
化アルキルピリジニウム;米国特許第4,338,39
0号(全体を本願に引用して援用する)に開示されてい
る有機硫酸エステルまたは有機スルホン酸エステル組成
物;硫酸ジステアリルジメチルアンモニウム;重硫酸エ
ステル類、および同等品ならびに他の類似の公知の帯電
増強添加剤を加えることができる。また、負の帯電増強
添加剤、たとえば、BONTORONE−88のような
アルミニウム複合体、および同等品を選択することもで
きる。これらの添加剤は、約0.1重量%から約20重
量%、好ましくは、約1から約3重量%の量でトナーに
加えることができる。
【0078】本発明のトナー組成物は、多数の公知の方
法、たとえば、トナー樹脂粒子、および顔料粒子または
色料を溶融ブレンドし、続いて機械摩耗にかけることに
よって調製することができる。他の方法には、技術上公
知の方法、たとえば、噴霧乾燥、溶融分散、分散重合、
懸濁重合、および押し出しが含まれる。
【0079】トナーは、好ましくは、最初に、前述した
ように好ましくは直鎖状樹脂と架橋樹脂の両者からなる
バインダと色料とを、混合装置、好ましくは押し出し機
内において混合し、次に、混合物を押し出すことによっ
て調製される。次に、押し出された混合物を、好ましく
は、外部添加剤として用いられるシリカの合計量の約
0.3から約0.5重量%と共に、粉砕器によって微粉
化する。次に、トナーを分級して、前述した所望の体積
メジアン粒径および微粉百分率を有するトナーを形成す
る。粗粒、グリット、巨大粒子を制限するための方法に
も留意する必要がある。トナーと外部添加剤のその後の
ブレンドは、好ましくは、混合機またはブレンダ、たと
えば、ヘンシェル混合機を用いて実施され、その後、篩
い分けして最終トナー製品が得られる。
【0080】最も好適な実施形態によれば、前述した必
要特性を有するトナーを常に実現するため、この方法
は、注意深く制御され、モニタリングされる。最初に、
成分は、それぞれ、直鎖状樹脂、架橋樹脂、事前に分散
された顔料(すなわち、バインダ、たとえば、前述した
フマル酸直鎖状プロポキシル化ビスフェノールAの一部
に分散された顔料)および回収されたトナー微粉を含む
ホッパーから閉じたループシステムの押し出し機に供給
される。
【0081】回収トナー微粉は、小さすぎるので、分級
中に先に製造されたトナーから取り除かれたトナー粒子
である。これは材料の相当の割合を占める場合があるの
で、回収トナー微粉として、この材料をリサイクルする
ことが最も好ましい。したがって、この材料は、既に、
樹脂および色料、ならびに押し出し、粉砕、または分級
過程においてトナーに添加された添加剤を含有する。回
収トナー微粉は、大体、押し出し機に加えられた全材料
の約5から約50重量%を含む場合がある。
【0082】押し出し物は、ダイを通過するとき、1つ
以上のモニタリング装置によってモニタリングされ、モ
ニタリング装置は、トナーの組成および特性を注意深く
制御するため、フィードバック信号を送り、押し出し機
に添加される個別の材料の量を制御し、その結果、確実
に一定の製品を製造することができる。本発明において
は、前述したように、厳密なトナー機能特性が必要とさ
れるため、このことは、本発明において非常に重要であ
る。
【0083】押し出し物は、モニタリング装置として、
オンライン式レオメータと近赤外分光光度計の両者によ
ってモニタリングすることが、最も好ましい。オンライ
ン式レオメータによって、製品押し出し物の溶融レオロ
ジーが測定され、フィードバック信号が送られ、分散さ
れる直鎖状樹脂および架橋樹脂の量が制御される。たと
えば、溶融レオロジーが過度に高い場合、信号は、添加
される直鎖状樹脂の量を架橋樹脂に比較して増加させる
必要があることを示す。このモニタリングによって、前
述したように混成型無捕捉現像(HSD)装置の性能を
最大限とするため満足する必要がある1つの特性である
トナー溶融レオロジーの制御が可能となる。
【0084】近赤外分光光度計は、透過モードで用いら
れ、各色の識別ならびに色料濃度のモニタリングを行う
ことができる。分光光度計を用いて、信号を生成し、押
し出し機に添加される色料の量を適切に調整することが
できる。このモニタリングによって、着色の量の制御が
可能となり、その結果、相関性のあるトナー彩度が可能
となり、また色の相互汚染を識別できる。このモニタリ
ングによって、規格外製品は、モニタリングの時点にお
いて途中で捕捉され、製造ラインから取り除かれ、一
方、規格内製品は、引き続き下流に送られ、粉砕装置お
よび分級装置に達することができる。
【0085】粉砕において、添加すべきシリカの全量の
一部を添加することによって、粉砕および分級操作が容
易になる。特に、0.1から1.0%の範囲のシリカま
たは金属酸化物流れ助剤の注入によって、粉砕操作の生
成品の変動性のレベルが低下し、粉砕処理のより良好な
制御が可能となり、その結果、粉砕処理が最適レベルに
おいて行われる。その上、この処理によって、トナーの
噴射速度が10から20%程度、増大される。この方法
によって粉砕されたトナーを分級してトナー粒子の微粉
部分を除去する場合、分級収率および処理速度が改善さ
れる。この改善は、前述したトナーの特性を実現するた
め、粒径および粒度分布の非常に厳密な制御を維持する
必要がある分級過程におけるコストの管理に有用であ
る。
【0086】分級されたトナー生成物は、次に、一様な
分散および表面処理添加剤の強固な付着を可能とする様
式によって、たとえば、強力ブレンダを用いて、表面処
理用外部添加剤とブレンドされる。得られたブレンドさ
れたトナーは、トナー流れおよび摩擦電気特性の適切な
レベルおよび安定性を有する。
【0087】次に、得られたトナー粒子を調合して、現
像剤組成物とすることができる。好ましくは、トナー粒
子を、キャリア粒子と混合し、2成分現像剤組成物を完
成する。
【0088】前述した印刷品質属性を満足するため、現
像剤材料は、前述したトナー材料と同じように、一定の
予測可能な様式によって作用する必要がある。特に、混
成型無捕捉現像剤システム環境において、トナーが、そ
のように作用することを可能とする最も重要な現像剤材
料パラメータは、現像剤電荷、現像剤導電率、現像剤ト
ナー濃度、現像剤の質量速度およびかさ密度、キャリア
粒度分布、キャリア磁気特性、および彩度変化である。
【0089】以下、現像剤材料パラメータおよびパラメ
ータが影響を与える印刷品質属性を列挙する。種々の特
性の好適な値も、記載する。
【0090】現像剤電荷は、前述したトナーのトナー電
荷(特性F)と同じ様式において、現像および転写性能
(たとえば、転写効率および一様性)と相関関係があ
る。
【0091】したがって、この場合も、トナー材料およ
び現像剤材料は、過度に高いおよび過度に低いトナー電
荷の両者による故障モードを回避する平均トナー電荷レ
ベルを有することが望ましい。これによって、ベタ、中
間調、細い線およびテキストの現像、ならびにバックグ
ラウンドおよび画像汚染の防止が維持される。現像剤お
よびトナー電荷レベルの分布は、分布の末尾部分が画像
品質に悪影響を与えないように、十分に狭いことが必要
とされる。(すなわち、低電荷集団は、低トナー電荷レ
ベルに関係することが知られている画像品質属性を悪化
させるために十分な大きさではない)。現像剤およびト
ナー電荷レベルおよび分布は、顧客の走行モードの全範
囲を通じて維持されなければならない(ジョブ走行期間
および面積被覆率)。
【0092】トナー電荷の場合(セクションF)のよう
に、現像剤中のトナーの電荷は、トナーがキャリア粒子
と摩擦接触後の、粒子質量当たりの電荷、電荷対質量比
(Q/M)、μC/g単位、または電荷/粒子直径、粒
子直径当たり電荷(Q/D)、fC/μm単位のどちら
かの観点から述べる。Q/Mの測定は、公知のファラデ
ーケージ法によって実施される。トナー粒子の平均Q/
D、ならびにQ/D値の完全分布の測定は、技術上公知
の電荷分光写真器装置によって実施することができる。
本発明の好適な実施形態の混成型無捕捉現像(HSD)
装置に用いる場合に前述した印刷品質を得るため、現像
剤中のトナー粒子のQ/Dは、たとえば、−0.1から
−1.0fC/μm、好ましくは、およそ−0.5から
−1.0fC/μmの範囲の平均値を有する必要があ
る。この電荷は、このトナーを用いて得られる画像の色
の鮮明度を確実に一定に保持するため、現像過程を通じ
て安定に保持される必要がある。したがって、トナー電
荷は、最大でも、たとえば、0から0.25fC/μm
の平均Q/D値の電荷を示す必要がある。現像剤中のト
ナーの電荷分布は、電荷分光写真器によって測定され、
狭いことが望ましく、すなわち、0.5fC/μmより
小さい、好ましくは、0.3fC/μmより小さいピー
ク幅を有し、単峰形であり、すなわち、周波数分布にお
いて単独のピークのみを有し、低電荷トナー(十分に強
いクーロン引力を生じない非常に小さい電荷)および悪
い徴候を示すトナーは皆無または非常に少ないことが、
望ましい。低電荷トナーは、たとえば、トナー粒子の全
数の15%以下、好ましくは全トナーの6%以下、より
好ましくは2%以下を構成することが望ましく、一方、
悪い徴候を示すトナーは、たとえば、トナー粒子全数の
5%以下、好ましくは全トナーの3%以下、さらに好ま
しくは1%以下を構成することが望ましい。完全に公知
のファラデーケージ測定法を用いて、現像剤中のトナー
は、好ましくは、たとえば、−25から−70μC/
g、より好ましくは−30から−60μC/gの摩擦電
荷値を示すことも望ましい。摩擦電荷は安定である必要
があり、たとえば、混成型無捕捉現像(HSD)システ
ムにおけるトナーによる現像中に、最大でも、たとえ
ば、0から15μC/gの範囲、好ましくは0から8μ
C/gの範囲において変動する程度でなければならい。
【0093】キャリアコアおよび被覆、ならびに前述し
たトナー添加剤は、すべて、高い現像剤電荷および電荷
安定性を可能とするように選択される。キャリアの処理
条件ならびに選択されるトナー添加剤の濃度を調整し
て、現像剤帯電レベルに影響を与えることができる。
【0094】混成形無捕捉現像システムにおいては、従
来の2成分システムの磁気ブラシを、通常の単成分シス
テムにおいて用いられるドナーロールと共に用いて、ト
ナーを磁気ブラシから感光体表面に転写する。その結
果、ドナーロールは、正確に1回転でトナーを再び完全
に負荷されなければならない。1回転でドナーロールの
完全な再負荷ができない場合、再負荷と呼ばれる印刷品
質欠陥が発生することになる。この欠陥は、ドナーロー
ルの連続する回転によって次第に明るくなるベタ領域と
して印刷物上に認められ、またはその代わりに、ドナー
ロールの1回転から得られる画像の構造が、そのロール
の次の回転においてドナーロールによって印刷される画
像に認められる場合、単独成分電子写真現像に関連して
技術上ゴースト化として知られる現象として認められ
る。高度に伝導性の現像剤は、この欠陥の減少に有用で
ある。より伝導性の現像剤によって、磁気ブラシからド
ナーロールへのトナーの最大限の転写が可能となる。し
たがって、組み合わされた場合に、1回転のみでドナー
ロールを完全に再負荷するために十分な伝導性を示す現
像剤材料を選択することが望ましい。
【0095】現像剤の導電率は、主に、キャリア導電率
によって導入される。可能な最も伝導性キャリアを実現
するため、ある程度の露出されたキャリアコアを可能と
する電気絶縁性ポリマーの部分的被覆を有する導電性キ
ャリアコア、たとえば、微粒子化鋼製が用いられる。伝
導性ポリマーを用いてキャリアコアを被覆する代替方法
も、実施することができる。その上、不規則な形状のキ
ャリアコアを用いることによって、ポリマー被覆が流入
する谷状部が形成され、露出された凹凸が残り、伝導性
の一層高い現像剤が形成される。不規則な形状のキャリ
アコアは、トナー粒子がキャリアコアの谷状部の表面に
接触し、電荷をトナーに与えることを可能とするが、キ
ャリアの被覆されていない凹凸間の接触を阻害すること
はなく、この接触によって全体としての現像剤の導電率
が形成される。トナー添加剤パッケージに対するステア
リン酸亜鉛の添加も、キャリアおよびトナーの潤滑に有
用であり、キャリアとトナー粒子間の接触の数が増加す
る。
【0096】好ましくは、現像剤の導電率は、たとえ
ば、30ボルトの電位を印加して、0.254cm
(0.1インチ)の磁気ブラシの両端において測定した
場合、3.5から5.5重量%の範囲のトナー濃度にお
いて、たとえば、10-11から10- 14(オーム−cm)
-1の範囲である。0から0.5重量%の範囲のトナー濃
度おいて、すなわち、露出したキャリアまたはごく少量
の残留トナーのみを表面上に有するキャリアの場合、キ
ャリアは、同じ条件で測定したとき、10-8から10
-12(オーム−cm)-1の範囲の導電率を有する。
【0097】トナー濃度レベルの必要条件は、現像器設
定の必要条件によって定められる。したがって、要求さ
れるトナー濃度を満足する現像剤をブレンドして制御
し、トナーの濃度を所望のレベルに制御できることが重
要である。
【0098】好ましくは、トナー濃度は、たとえば、現
像剤の全重量の1から6重量%、より好ましくは、3.
5から5.5重量%の範囲である。
【0099】トナーは、広範囲の色域を可能とする適切
な色特性と有しなければならない。色料の選択によっ
て、4色電子写真によって通常利用可能であるより、高
い割合の標準パントン(登録商標)カラーの表現が可能
となる。各トナーに対して、彩度(C*)は最大化され
ねばならず、色が要求される色に対して正確に維持され
ることが、非常に重要である。現像剤ハウジング内の材
料は、現像剤経年数、印刷面積被覆率、または他の現像
器作動条件の関数として、トナーの色の変化が発生する
場合があり、この変化は、目標色と実際の色の差によっ
て、特に、ΔECM C(ここで、CMCは、Color Measure
ment Committee of the Society of Dyersand Colorist
sの略である)として測定され、ΔECMCは、セクション
Dにおいて定められる3次元L*、a*、b*CIELA
B空間における色変化として計算される。キャリアは、
色の変動、または彩度変化の原因となる場合があるが、
約±1/3ΔECMC単位の変化が発生するのみである。
したがって、現像剤の状態の関数としてトナーの彩度変
化に寄与しないキャリアコアおよびキャリアコア被覆を
選択することが重要である。
【0100】キャリアコアおよび被覆ポリマーは、明る
く着色または無色であり、現像剤ハウジング内において
遭遇する摩耗に対して機械的に強靱であるように、選択
する必要がある。キャリア被覆が摩耗に曝される場合、
これによって、ΔECMC性能の変化が防止される。被覆
ポリマーおよびコアは、現像剤ハウジング内において遭
遇する機械的摩耗に対しても、強靱であることが望まし
い。強靱な被覆ポリマーの使用によって、彩度変化のリ
スクなしに、より暗色の着色添加剤をキャリア被覆に用
いることが可能となる。
【0101】好ましくは、本発明の現像剤およびトナー
を用いる顧客環境において、すべての現像器および現像
剤走行条件の全域において示されるΔECMCは、最大で
も、たとえば0から0.60、より好ましくは、最大で
も、たとえば0から0.30の範囲である。
【0102】前述した小さいトナーサイズを仮定する
と、約10:1のキャリア体積メジアン直径対トナー体
積メジアン直径の比を維持するため、より小さいキャリ
アサイズに移行することも望ましく、この場合、トナー
体積メジアン直径は公知のコールカウンター法によって
測定され、キャリア体積メジアン直径は公知のレーザ回
折法によって測定される。この比によって、ほぼ1のT
0が、可能となる。この1のTC0は、トナー濃度に対
するより大きな摩擦感度に変換される。したがって、こ
れによって、機械加工制御システムが、ハウジング内の
摩擦電荷に対する回転つまみ(すなわち、調整機構)と
して、トナー濃度を用いることが可能となる。印刷物上
へのビードの持ち出しを防止するため、キャリア中の微
粉レベルを低く維持することも重要である。一般に、ビ
ードの持ち出しによって、異物集中化削除(DCDs)
として知られる印刷品質欠陥が生じる。したがって、キ
ャリア粒径を制御し、微細キャリア粒子の量を制限する
ことが望ましい。
【0103】前述した小さいトナーサイズを仮定する
と、約10:1のキャリア体積メジアン直径対トナー体
積メジアン直径の比を維持するため、より小さいキャリ
アサイズに移行することも望ましい。したがって、キャ
リア粒子は、たとえば、約65から約90μm、好まし
くは、70から84μmの範囲の平均粒径(直径)を有
することが望ましい。キャリア分布の微粉側は、十分に
制御され、その結果、38μmより小さいサイズを有す
る分布は、約2重量%のみである。
【0104】さらに、現像剤は、一定かつ安定な現像機
能を示すことが望ましく、たとえば、感光体上の単位面
積当たりの安定な現像されたトナー質量(DMA)を示
すことが望ましく、目標は、0.4から1.0mg/c
2の範囲であり、これは、所定の面積のトナーを感光
体から除去し、その後、秤量によって直接に測定され、
または現像装置の作動電圧において(たとえば、HSD
現像装置においては200Vのワイヤ電圧において)、
感光体からの校正反射率測定によって間接的に決定され
る。また、DMAの目標値からの変動は、最大で0.4
mg/cm2、最も好ましくは0.2mg/cm2であ
る。現像剤は、画像受入基板に対する高い転写効率を示
し、転写後、極めて少量の残留トナーしか感光体表面上
に残存しないことが必要である。
【0105】前述したように、混成型無捕捉現像(HS
D)製品に対する印刷品質必要条件は、現像剤必要条件
に変換される。本発明によって、機能性は、多数の印刷
品質必要条件を満足する目標を有するトナーおよび現像
剤として設計される。前述した特性を有する、本発明の
前述したトナーを含む現像剤の調製にキャリアとして用
いられる適切かつ好適な材料を、以下に述べる。
【0106】本発明に従って調製されるトナー組成物と
混合するため選択することができるキャリア粒子の具体
例には、トナー粒子の電荷の反対極性の電荷を摩擦電気
によって得ることができる粒子が含まれる。適切なキャ
リア粒子の具体例には、顆粒状ジルコン、顆粒状シリコ
ン、ガラス、鋼、ニッケル、フェライト、鉄フェライ
ト、二酸化ケイ素、などが含まれる。さらに、キャリア
粒子として、米国特許第3,847,604号に開示さ
れているベリー状ニッケル粒子を選択することができ
る。この特許は、全体を本願に引用して援用する。ベリ
ー状ニッケル粒子は、ニッケルの小節状キャリアビード
からなり、その特徴は凹所と隆起が反復発生する表面で
あり、その結果、比較的大きな外部面積を有する粒子が
提供される。他のキャリアは、米国特許第4,937,
166号および第4,935,326号に開示されてお
り、これらの特許は、全体を本願に引用して援用する。
【0107】最も好適な実施形態によれば、キャリアコ
アは、市場において、たとえば、Hoeganaes
Corporationから入手可能な微粉化鋼からな
る。
【0108】選択されたキャリア粒子は、被覆ありまた
はなしで用いることができる。一般に、被覆は、フルオ
ロポリマー、たとえばポリフッ化ビニリデン樹脂、スチ
レンのターポリマー、メタクリル酸メチル、シラン、た
とえば、トリエトキシシラン、テトラフルオロエチレ
ン、他の公知のコーティング、などからなる。
【0109】最も好適な実施形態によれば、キャリアコ
アは、Sokenから入手可能な300,000から3
50,000の範囲の重量平均分子量を有するポリメタ
クリル酸メチル(PMMA)ポリマーによって部分的に
被覆される。PMMAは、一般に、ポリマーと接触する
トナーに負の電荷を与えるポリマーであるという点にお
いて、正に帯電したポリマーである。
【0110】PMMAは、得られるコポリマーが適切な
粒径を保持する限り、任意に、所望の化合物と共重合す
ることができる。適切なコモノマーには、モノアルキル
またはジアルキルアミン類、たとえば、メタクリル酸ジ
メチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチ
ル、メタクリル酸ジイソプロピルアミノエチル、または
メタクリル酸−t−ブチルアミノエチル、などが含まれ
る。
【0111】キャリア粒子は、機械的密着および/また
は静電引力によってポリマーがキャリアコアに付着され
るまで、キャリアコアと、被覆キャリア粒子の重量を基
礎として、たとえば、約0.05から約10重量%、よ
り好ましくは、約0.05から約3重量%の範囲のポリ
マーとを混合することによって調製することができる。
【0112】最も好ましくは、ポリマーは、1μmより
小さい、好ましくは、0.5μmより小さい平均粒径を
有する乾燥粉末の形態で塗布される。種々の効果的で適
切な手段を用いて、ポリマーを、キャリアコア粒子の表
面に塗布することができる。この目的のための通常の手
段の例としては、キャリアコア材料とポリマーを、カス
ケードロール混合、またはタンブリング、ミリング、振
り混ぜ、静電粉末クラウド噴霧、流動床、静電ディスク
処理、および静電カーテンによって結合させる方法があ
る。
【0113】次に、キャリアコア粒子とポリマーの混合
物は、ポリマー被覆の分解温度より低い温度まで加熱さ
れる。たとえば、混合物は約90℃から約350℃の範
囲の温度まで、たとえば、約10分から約60分の範囲
の時間、加熱され、ポリマーが融解し、キャリアコア粒
子に融着することが可能となる。次に、被覆粒子は冷却
され、その後、分級されて所望の粒径となる。被覆は、
たとえば、キャリア重量の0.1から3.0重量%、好
ましくは、0.5から1.3重量%の範囲の被覆重量を
有することが好ましい。
【0114】さらに、本発明の最も好適な実施形態によ
れば、キャリアコアのポリマー被覆は、ポリメタクリル
酸メチル(PMMA)からなり、1μmより小さい、好
ましくは、0.5μmより小さい平均粒径を有する乾燥
粉末の形態で塗布されたPMMA、すなわち、およそ2
20℃から260℃の範囲の高温においてキャリアコア
に塗布(融解および融着)されたPMMAが最も好まし
い。260℃を超える温度においては、PMMAが不都
合に分解される場合がある。本発明のキャリアおよび現
像剤の摩擦電荷調整可能性は、キャリア被覆が塗布され
る温度によって定められ、温度が高くなると、ある温度
までは摩擦電荷が大きくなり、その温度を超えると、高
温によってポリマー被覆が分解され、その結果、摩擦が
低くなる。
【0115】摩擦電荷が高くなると、現像寿命が長くな
り、端部磁界現像の改善が予測される。
【0116】前述したように、およそ10:1のキャリ
ア体積メジアン直径対トナー体積メジアン直径の比を維
持することが望ましい。したがって、キャリア粒子は、
たとえば、約65から約90μm、好ましくは、70か
ら89μm、最も好ましくは、75から85μmの範囲
の平均粒径(体積メジアン直径)有することが望まし
い。さらに、キャリア粒子の粒度分布は、10重量%以
下のキャリア粒子が50μm以下の直径を有し、また1
0重量%以下のキャリア粒子が120μm以上の直径を
有するように定められることが望ましい。キャリア粒度
分布の微粉側は、十分に制御され、分布の約2.0重量
%のみが38μm以下のサイズを有し、好ましくは、分
布の約1.0重量%のみが38μm以下のサイズを有す
る。
【0117】キャリア粒子は、種々の適切な組合せで、
トナー粒子と混合することができる。しかし、約1重量
部から約5重量部のトナー粒子を約10重量部から約3
00重量部のキャリア粒子と、好ましくは、約3.4重
量部から約5.3重量部のトナー粒子を約90重量部か
ら約110重量部のキャリア粒子と混合した場合に最も
良い結果が得られた。したがって、現像剤組成物中のト
ナー濃度は、好ましくは、3.0から5.5重量%の範
囲である。
【0118】本発明のまたさらに好ましい実施形態によ
れば、6より大きい形状係数を有するキャリアコアの使
用が好ましいことが認められた。本明細書において用い
られる形状係数は、BET表面積対等価球表面積(ES
SA)の比として定められ、ESSAは、標準レーザ回
折法によって測定される、コア粒子の体積メジアン直径
を用いて計算される。これは、キャリアコアの表面形態
の測定基準を表す。
【0119】本発明の一態様として、キャリア導電率は
コアBET表面積によって強く影響されるが、摩擦電気
特性はBET表面積によって強くは影響されないことが
認められた。
【0120】キャリアコアの表面特性を、特定のコアサ
イズおよび密度に特有のBET表面積によるのみでな
く、形状係数によって表すことは有用である。形状係数
は、キャリアコアのBET表面積を、円滑な球表面を仮
定する、キャリアコアの理論表面積によって除して求め
られる。理論表面積は、等価球表面積(ESSA)とも
呼ばれ、コア粒子の体積メジアン直径を用いて求めら
れ、下式によって表される。
【0121】
【数1】 ESSA=ビードの表面積/(ビードの体積×ビードの密度) =4πr2/((4π/3)r3×d) =3/rd
【0122】ここで、rは、レーザ回折測定に基づくコ
アの半径であり、たとえば、Malvern Inst
ruments Ltd.から入手可能なMaster
sizer Xを用いて測定され、dは、コアの密度で
ある。本発明の好適な微粉化鋼の場合、密度は7g/c
3である。
【0123】したがって、たとえば、77μmのサイズ
を有するキャリアコアの場合、ESSAは、(3/(7
7×10-4cm×7g/cm3))から導かれ、55.
7cm2/gである。
【0124】コア形状係数は、コアBET表面積をES
SAで除したものであるので、無単位数である。コア形
状係数が増大すると、コアの表面形態は、より不規則に
なる。6.0より大きい、好ましくは、6.8より大き
い、最も好ましくは7.0以上の形状係数を有するキャ
リアコアを用いることが、最も好ましい。このような形
状係数を有するコアは、優れた導電率(たとえば、約1
-12モー/cm)を有するのみでなく、優れた摩擦電
荷も有する。最も好ましい微粉化鋼は、Hoegana
es Corporationから市場において入手可
能であり、7.9の形状係数を有する。
【0125】本発明の好適な実施形態のように、コアの
形状係数に関係して、コア重量の0.24重量%より小
さい、最も好ましくは、0.15重量%より小さい、コ
アの酸化物濃度を有するキャリアコアを用いることが好
ましいことが認められた。7.0より大きい形状係数と
組み合わせることによって、0.15重量%より小さい
酸化物濃度を有するキャリアコアから、優れた導電率
(たとえば、約10-10モー/cm)を有するのみでな
く、優れた摩擦電荷も有する本発明のキャリアが生成さ
れる。
【0126】ここで、さらに、本発明を、以下の実施例
によって説明する。
【0127】
【実施例】実施例1〜7.黒色トナー 実施例1.5重量%のカーボンブラックを含み、約5重
量%のゲル含量を有するフマル酸プロポキシル化ビスフ
ェノールA樹脂を含有する黒色トナーを調製した。トナ
ーは、4.2重量%のDTMS(ドデシルトリメトキシ
シラン)処理シリカ、2.5重量%のDTMS処理チタ
ニア、および0.3重量%のZinc Stearat
e Lも含有した。
【0128】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0129】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(ポリメタクリル酸メチル)(Sokenよ
り入手)によって被覆された77μmの鋼コア(Hoe
ganaes Corporationから入手)から
なるキャリアと混合することによって、現像剤を形成し
た。
【0130】試験A: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
2%面積被覆率(AC)において15,000枚、続い
て、50%ACにおいて2,500枚を印刷した。
【0131】面積被覆率(AC)の百分率によって、紙
の8・1/2×11(21.6cm×28.0cm)の枚
用紙の百分率で示される部分がトナーによって被覆され
たことを示した。通常、2%ACが作動時の最小値であ
り、50%ACが最大値である。2%ACにおいては、
トナーは使用前に長時間、ハウジング内に保持される必
要があり、したがって、この条件はトナー/現像剤の経
時変化特性を示すために用いられる。他方、50%AC
においては、現像剤の急速な補給が必要とされ、したが
って、この条件は、急速に混合および帯電するトナー/
現像剤の能力を示すために用いられる。
【0132】結果:トナー濃度は、全試験期間中、4.
1から4.9%の範囲に保持された。摩擦電荷は安定で
あり、2%ACにおいて平均−20.9μC/g、50
%ACにおいて平均−18.3μC/gであった。2%
ACの終了時に、電荷分布は狭く、単峰形であり、−
0.33fC/μmのピークQ/Dを有した。2%AC
から50%ACに移行後、500枚の印刷において、電
荷分布は、狭く保持され、単峰形を示した。ピークQ/
D(電荷/粒子直径)は、−0.34fC/μmであっ
た。現像機能は、全試験期間を通じて安定であった。
【0133】0.55mg/cm2の単位面積当たり目
標現像質量(DMA)は、全試験期間中、110から1
50Vの範囲のVemにおいて、現像剤によって満足さ
れた。Vemは、混成型無捕捉現像(HSD)システム
のドナーロールと、ドナーロールと接触するワイヤとの
間の電圧である。400Vemにおいても、DMAは、
依然として電圧の増大と共に増大し、優れた現像剤寛容
度を示すことが認められた。
【0134】試験B: 手順:現像剤を、10%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、混成型
無捕捉現像(HSD)システムを含む装置において用い
て、20%面積被覆率(AC)において1,500枚、
続いて、0%ACにおいて1,500枚、次に、20%
ACにおいて1,500枚を印刷した。
【0135】結果:トナー濃度は、試験期間中、3.8
から5.4%の範囲で変化した。摩擦電荷は、極めて安
定であり、20%、0%、および20%ACの期間中、
それぞれ、平均−31.2、−31.7および−31.
0μC/gであった。現像機能は、全試験期間中、安定
であった。0.55mg/cm2の目標DMAは、全試
験期間中、180から230Vの範囲のVemにおいて
満足された。400Vemにおいても、DMAは、依然
として電圧の増大と共に増大することが認められ、優れ
た現像剤寛容度を示した。ゼロ処理量(0%AC)の
1,500枚印刷の終了時に、電荷分布は狭く、平均Q
/Dは、−0.52fC/μmであり、悪い徴候を示す
トナーは認められなかった。
【0136】実施例2.5重量%のカーボンブラックを
含み、約5重量%のゲル含量を有するフマル酸プロポキ
シル化ビスフェノールA樹脂を含有する黒色トナーを調
製した。トナーは、4.0重量%のHMDS(ヘキサメ
チルジシラザン)処理シリカ、2.5重量%のDTMS
処理チタニア、および0.3重量%のZinc Ste
arate Lも含有した。
【0137】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0138】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0139】試験A: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
5%ACにおいて3,500枚、続いて、20%ACに
おいて3,500枚、2%ACにおいて9,500枚、
および50%AZにおいて4,000枚を印刷した。
【0140】結果:5%AC試行後、残りの試験期間を
通じて、トナー濃度は、3.4から4.7%の範囲にお
いて変動した。摩擦電荷は、極めて安定であり、20
%、2%、および50%ACの期間中、それぞれ、平均
−25.7、−20.8、および21.3μC/gであ
った。現像機能は、全面積被覆率を通じて、非常に強
く、安定であった。特に、低処理量走行(2%AC)の
期間中、現像機能の低下は全く認められなかった。
【0141】試験B: 手順:現像剤を、50%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、現像剤
材料をエージングするために用いられ、レシーバロール
が感光体の代わりに用いられる設備によって、10%A
Cにおいて7時間、続いて、2%ACにおいて1時間、
20%ACにおいて0.5時間、および10%ACにお
いて11.5時間処理した。これは、全部で20時間の
試験であり、または約120,000枚の印刷に相当す
る。
【0142】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
3.8から5.4%の範囲において変動した。摩擦電荷
は、10%AC走行の11.5時間中は、極めて安定で
あり、−17.8μC/g(および1.04μC/gの
標準偏差)の平均摩擦電荷であった。現像機能は、全試
験期間を通じて非常に安定であり、200VのVemに
おいて、0.51mg/cm2(および0.03mg/
cm2の標準偏差)の平均レシーバDMAであった。電
荷分布は、全試験期間を通じて、狭く維持された。20
時間の終了時に、平均Q/Dは、−0/34fC/μm
であり、悪い徴候を示すトナーは認められなかった。
【0143】実施例3.5重量%のカーボンブラックを
含み、約5重量%のゲル含量を有するフマル酸プロポキ
シル化ビスフェノールA樹脂を含有する黒色トナーを調
製した。トナーは、2.6重量%のHMDS処理シリ
カ、1.5重量%のDTMS処理チタニア、および0.
3重量%のZinc Stearate Lも含有し
た。
【0144】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0145】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(ポリメタクリル酸メチル)(Sokenよ
り入手)によって被覆された77μmの鋼コア(Hoe
ganaes Corporationから入手)から
なるキャリアと混合することによって、現像剤を形成し
た。
【0146】試験A: 手順:現像剤を、10%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、HSD
システムを含む装置において用いて、20%ACにおい
て1,500枚、続いて、0%ACにおいて1,500
枚、次に、20%ACにおいて1,500枚を印刷し
た。
【0147】結果:トナー濃度は、試験期間中、4.1
から5.7%の範囲において変動した。摩擦電荷は、極
めて安定であり、平均値は、20%、0%、および20
%AC期間中、それぞれ、平均−32.0、−35.
9、−38.8μC/gであった。現像機能は、全面積
被覆率を通じて非常に強く、安定であった。ゼロ処理量
の1,500枚印刷の終了時に、電荷分布は非常に狭
く、平均Q/Dは、−0.59fC/μmであり、悪い
徴候を示すトナーは認められなかった。
【0148】試験B: 手順:現像剤を、50%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、現像剤
材料をエージングするために用いられ、レシーバロール
が感光体の代わりに用いられる設備によって、2%AC
において6時間、続いて、10%ACにおいて2時間、
0%ACにおいて1時間、処理した。次に、混合試験を
実施し、その間に50%ACで5分間走行し、面積被覆
率は0%まで低下し、追加して1時間、現像剤を使用し
たとき、電荷分光写真器測定を定期的に実施してトナー
電荷分布を測定した。これは、全部で10時間の試験で
あり、または約60,000枚の印刷に相当する。
【0149】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.2から5.0%の範囲に安定に保持された。摩擦電
荷は、試験期間中、極めて安定であり、平均摩擦電荷値
は、2%および10%ACにおいて、それぞれ、−2
4.4、および−30.1μC/gであった。現像機能
も、全試験期間を通じて非常に安定であり、200Vの
Vemにおいて、平均レシーバDMAは、0/51mg
/cm2(および0.02mg/cm2の標準偏差)であ
った。9時間の試験後(ゼロ処理量の1時間の終了
時)、電荷分布は非常に狭く、平均Q/Dは、−0.5
6fC/μmであり、悪い徴候を示すトナーは認められ
なかった。
【0150】実施例4.5重量%のカーボンブラックを
含み、約5重量%のゲル含量を有するフマル酸プロポキ
シル化ビスフェノールA樹脂を含有する黒色トナーを調
製した。トナーは、5.0重量%のDTMS処理シリ
カ、1.5重量%のDTMS処理チタニア、および0.
3重量%のZinc Stearate Lも含有し
た。
【0151】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0152】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0153】試験A: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚、続いて、2%ACに
おいて7,500枚、50%ACにおいて3,500
枚、および2%ACにおいて8,000枚を印刷した。
【0154】結果:トナー濃度は、全試験期間中、3.
6から4.9%の範囲において変動した。摩擦電荷は、
極めて安定であり、20%、2%、および50%AC期
間中、それぞれ、平均−36.6、−32.5、および
−32.2μC/gであった。現像機能は、全試験期間
を通じて非常に安定であり、平均DMAは、0.59m
g/cm2(および0.05mg/cm2の標準偏差)で
あった。電荷分布は、全試験を通じて狭く保持された。
2%ACの終了時に、平均Q/Dは、−0.53fC/
μmであり、悪い徴候を示すトナーは認められなかっ
た。50%ACに移行後、すべての電荷分布は単峰形で
狭いまま保持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷
トナーの増加は認められなかった。50%ACの間、感
光体上の、バックグラウンドに対応する領域に、トナー
は測定されなかった。さらに、試験のこの期間中に印刷
された印刷物にはバックグラウンドが表示されなかった
(50%ACにおける500枚の印刷中、印刷物のバッ
クグラウンド領域において用紙から得た平均ΔE=0.
19)。
【0155】試験B: 手順:現像剤を、現像剤材料をエージングするために用
いられ、レシーバロールが感光体の代わりに用いられる
設備によって、10%ACにおいて7時間、続いて、2
%ACにおいて1時間、20%ACにおいて0.5時
間、および10%ACにおいて11.5時間、処理し
た。これは、全部で20時間の試験であり、または約1
20,000枚の印刷に相当する。結果:トナー濃度
は、10%ACにおける11.5時間の走行時間中、
3.7から5.1%の範囲において変動し、平均摩擦電
荷は、−32.2μC/g(および2.61μC/gの
標準偏差)であった。現像機能は、全試験期間を通じて
非常に安定であり、200VのVemにおいて、平均レ
シーバDMAは、0.40mg/cm2(および0.0
3mg/cm2の標準偏差)であった。電荷分布は、全
試験を通じて狭く保持された。20時間の終了時に、平
均Q/Dは、−0.48fC/μmであり、悪い徴候を
示すトナーは認められなかった。
【0156】実施例5.5重量%のカーボンブラックを
含み、約5重量%のゲル含量を有するフマル酸プロポキ
シル化ビスフェノールA樹脂を含有する黒色トナーを調
製した。トナーは、4.0重量%のDTMS処理シリ
カ、2.5重量%のDTMS処理チタニア、および0.
3重量%のZinc Stearate Lも含有し
た。
【0157】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0158】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0159】試験A: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚、続いて、2%ACに
おいて7,500枚、50%ACにおいて3,500
枚、および2%ACにおいて8,000枚を印刷した。
【0160】結果:トナー濃度は、全試験期間中、3.
4から4.7%の範囲において変動した。摩擦電荷は、
極めて安定であり、20%、2%、および50%ACに
おいて、それぞれ、平均−39.2、−43.5、−3
8.9μC/gであった。現像機能は、全試験期間を通
じて非常に安定であり、平均DMAは、0.60mg/
cm2(および0.02mg/cm2の標準偏差)であっ
た。電荷分布は、全試験を通じて狭く保持された。2%
ACの終了時に、平均Q/Dは、−0.68fC/μm
であり、悪い徴候を示すトナーは認められなかった。5
0%ACに移行後、すべての電荷分布は単峰形で狭いま
ま保持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷トナー
の増加は認められなかった。50%ACの間、感光体上
の、バックグラウンドに対応する領域に、トナーは測定
されなかった。さらに、試験のこの期間中に印刷された
印刷物にはバックグラウンドが表示されなかった(50
%ACにおける500枚の印刷中、印刷物のバックグラ
ウンド領域において用紙から得た平均ΔE=0.1
0)。
【0161】実施例6.5重量%のカーボンブラックを
含み、約5重量%のゲル含量を有する、フマル酸プロポ
キシル化ビスフェノールA樹脂を含有する黒色トナーを
調製した。トナーは、4.0重量%のDTMS処理シリ
カ、2.5重量%のDTMS処理チタニア、および0.
5重量%のZinc Stearate Lも含有し
た。
【0162】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0163】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0164】試験: 手順:現像剤を、HSDシステムを含む装置において使
用し、13%ACにおいて7、000枚、続いて5%A
Cにおいて7,750枚、20%ACにおいて6,00
0枚を印刷した。
【0165】結果:トナー濃度は、試験期間中、2.3
から6.3%の範囲において変動した。摩擦電荷は、極
めて安定であり、13%、5%、および20%AC期間
中、それぞれ、平均−46.0、−43.6、および−
40.6μC/gであった。5%ACの終了時に、平均
Q/Dは、−0.71fC/μmであり、悪い徴候を示
すトナーは認められなかった。20%ACに移行後、す
べての電荷分布は単峰形で狭いまま保持され、悪い徴候
を示すトナーまたは低電荷トナーの増加は認められなか
った。現像機能は、試験期間を通じて安定であり、25
0VのVemにおいて、平均0.7mg/cm2(およ
び0.05mg/cm2の標準偏差)であった。
【0166】実施例7.5重量%のカーボンブラックを
含み、約5重量%のゲル含量を有するフマル酸プロポキ
シル化ビスフェノールA樹脂を含有する黒色トナーを調
製した。トナーは、5.0重量%のDTMS処理シリ
カ、1.5重量%のDTMS処理チタニア、および0.
5重量%のZinc Stearate Lも含有し
た。
【0167】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0168】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0169】試験: 手順:現像剤を、HSDシステムを含む装置において使
用し、13%ACにおいて7、000枚、続いて5%A
Cにおいて7,750枚、20%ACにおいて6,00
0枚を印刷した。
【0170】結果:トナー濃度は、全試験期間中、3.
5から5.1%の範囲において変動した。摩擦電荷は、
極めて安定であり、5%および20%AC期間中、それ
ぞれ、平均−44.9および−46.0μC/gであっ
た。電荷分布は、全試験期間中、狭く保持された。5%
ACの終了時に、平均Q/Dは、−0.65fC/μm
であり、悪い徴候を示すトナーは認められなかった。2
0%ACに移行後、すべての電荷分布は単峰形で狭いま
ま保持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷トナー
の増加は認められなかった。この期間中、ΔEを、印刷
物のバックグラウンド領域において測定した。20%A
Cにおいて700枚を印刷中、ΔEは、安定で低く、平
均は0.28であった。現像機能は、試験期間を通じて
安定であり、250VのVemにおいて、平均DMA
は、0.5mg/cm2(および0.02mg/cm2
標準偏差)であった。
【0171】実施例8〜12.シアントナー 実施例8.PV Fast Blueを含むSPARI
Iの分散体11重量%(顔料填料合計3.3重量%)を
含み、約5重量%のゲル含量を有するフマル酸プロポキ
シル化ビスフェノールA樹脂を含有するシアントナーを
調製した。トナーは、3.5重量%のDTMS(ドデシ
ルトリメトキシシラン)処理シリカ、2.0重量%のD
TMS処理チタニア、および0.3重量%のZinc
StearateLも含む。
【0172】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0173】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0174】試験A: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%面積被覆率(AC)において3,500枚、続い
て、2%ACにおいて7,500枚、および50%AC
において3,500枚まで印刷した。
【0175】結果:トナー濃度は、全試験期間中、4.
0から5.2%の範囲に保持された。摩擦電荷は、試験
期間中、非常に安定であり、20%、2%、および50
%AC期間中、それぞれ、平均−39.8、−40.
1、および−40.1μC/gであった。2%ACの終
了時に、平均Q/D(電荷/粒子直径)は−0.48f
C/μmであり、非常に僅かの悪い徴候を示すトナーが
認められた(悪い徴候を示すトナーの補正値(CWS)
=1.7%)。2%ACから50%ACに移行後、最初
の500枚の印刷中、CWSは平均2.0%であり、印
刷物上に測定されるバックグラウンドは非常に低く、平
均ΔEは、0.38(±0.168)であった。現像機
能は、試験期間を通じて安定であり、平均DMAは、2
%および50%AC期間中、それぞれ、200および3
50Vemにおいて、0.36(±0.033)および
0.48(±0.064)mg/cm2であった。
【0176】試験B: 手順:現像剤を、10%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、混成型
無捕捉現像(HSD)システムを含む装置において使用
し、20%ACにおいて1、500枚、続いて0%AC
において1,500枚、および20%ACにおいて1,
500枚を印刷した。
【0177】結果:トナー濃度は、試験期間中、4.1
から6.1%の範囲において変動した。摩擦電荷は、極
めて安定であり、20%、0%、および20%AC期間
中、それぞれ、平均−36.8、−40.2および−3
8.8μC/gであった。現像機能は、全試験期間を通
じて安定であった。20%ACの終了時に、DMAは、
0.45mg/cm2(200Vem)および0.57
mg/cm2(350Vem)であった。0%ACの終
了時に、DMAは、0.47mg/cm2(200Ve
m)および0.54mg/cm2(350Vem)であ
り、ACに関して安定な現像を示した。0%ACの終了
時に、電荷分布は、非常に狭く、ピークQ/Dは−0.
74fC/μmであり、悪い徴候を示すトナーは、事実
上認められなかった(CWSは0.38%)。0%から
20%ACに移行後、20%ACにおいて1,000枚
を印刷中、電荷分布は、非常に狭いまま維持され、悪い
徴候を示すトナーは、事実上認められなかった。この時
間枠の間、ピークQ/Dは、平均−0.72fC/μm
(±0.121)であり、CWSおよび低電荷トナー補
正値(CLC)は、平均0.5%(±0.22)および
平均0.7%(±0.27)であった。
【0178】実施例9.PV Fast Blueを含
むSPARIIの分散体11重量%(顔料填料合計3.
3重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を有するフマ
ル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を含有するシ
アントナーを調製した。トナーは、4.0重量%のDT
MS処理シリカ、2.3重量%のDTMS処理チタニ
ア、0.2重量%のH2050(高度に疎水性のフュー
ムシリカであり、ポリジメチルシロキサン単位のコーテ
ィングを有し、また表面に化学的に結合されるアミノ/
アンモニウム官能基を有し、Wacker Chemi
eから入手)、および0.5重量%のZinc Ste
arate Lも含む。
【0179】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0180】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0181】試験A: 手順:現像剤を、HSDシステムを含む装置において使
用し、13%ACにおいて8,000枚、続いて5%A
Cにおいて7,750枚、および20%ACにおいて
5,000枚を印刷した。
【0182】結果:トナー濃度は、試験期間中、3.7
から5.0%の範囲において変動した。摩擦電荷は、非
常に安定であり、13%、5%および20%AC期間
中、それぞれ、平均−53.4、−54.2および−4
8.8μC/gであった。電荷分布は、全試験期間を通
じて、狭く保持された。5%ACの終了時に、平均Q/
Dは、−0.79fC/μmであり、悪い徴候を示すト
ナーは認められなかった(CWS=1.0%)。20%
ACに移行後、すべての電荷分布は単峰形で狭いまま保
持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷トナーの増
加は認められなかった。20%ACに移行後、最初の7
50枚の印刷中、ピークQ/Dは、平均−0.91fC
/μmであり、CWSおよびCLCは、それぞれ、平均
0.6%(±0.15)および平均0.8%(±0.2
4)であった。現像機能は、試験期間を通じて安定であ
り、平均DMAは、200VのVemにおいて、0.5
4(±0.056)mg/cm2であった。
【0183】試験B: 手順:現像剤を、50%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、現像剤
材料をエージングするために用いられ、レシーバロール
が感光体の代わりに用いられる設備によって、10%A
Cにおいて7時間、続いて、2%ACにおいて1時間、
20%ACにおいて0.5時間、および10%ACにお
いて11.5時間、処理した。これは、全部で20時間
の試験であり、または約120,000枚の印刷に相当
する。
【0184】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.0から7.2%の範囲において変動した。摩擦電荷
は、試験期間中、安定であり、10および20%AC期
間中、平均摩擦電荷は、それぞれ、−44.6および−
42.8μC/gであった。電荷分布は、全試験を通じ
て狭く、単峰形であった。特に、低処理量エージングに
続く20%ACの30分間、平均Q/Dは、−0.52
fC/μm(±0.133)であり、CWSは平均1.
3%(±0.78)であり、CLCは平均4.5%(±
2.80)であった。
【0185】実施例10.PV Fast Blueを
含むSPARIIの分散体11重量%(顔料填料合計
3.3重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を有する
フマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を含有す
るシアントナーを調製した。トナーは、4.0重量%の
DTMS処理シリカ、2.3重量%のDTMS処理チタ
ニア、および0.5重量%のZinc Stearat
e Lも含む。
【0186】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0187】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0188】試験A: 手順:現像剤を、50%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、現像剤
材料をエージングするために用いられ、レシーバロール
が感光体の代わりに用いられる設備によって、10%A
Cにおいて7時間、続いて、2%ACにおいて1時間、
20%ACにおいて0.5時間、および10%ACにお
いて11.5時間、処理した。これは、全部で20時間
の試験であり、または約120,000枚の印刷に相当
する。
【0189】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.1から5.6%の範囲において変動した。摩擦電荷
は、試験期間中、安定であり、平均摩擦電荷は、10お
よび20%AC期間中、それぞれ、−29.1および−
27.4μC/gであった。現像機能も、全試験期間を
通じて安定であり、平均レシーバDMAは、200Vの
Vemにおいて、0.35mg/cm2(±0.02
8)であった。電荷分布は、全試験を通じて狭く、単峰
形であった。特に、低処理量エージングに続く20%A
Cの30分間、平均Q/Dは、−0.44fC/μm
(±0.031)であり、CWSは平均1.6%(±
0.63)であり、CLCは平均5.3%(±1.6
1)であった。
【0190】試験B: 手順:現像剤を、HSDシステムを含む装置において使
用し、13%ACにおいて4,000枚、続いて5%A
Cにおいて8,750枚、20%ACにおいて4,40
0枚を印刷した。
【0191】結果:トナー濃度は、試験期間中、3.4
から6.7%の範囲において変動した。試行期間後、摩
擦電荷は、5%および20%AC期間中、それぞれ、平
均−31.4、および−23.9μC/gであった。電
荷分布は、全試験期間中、狭く単峰形であった。5%A
Cの終了時に、平均Q/Dは、−0.45fC/μmで
あり、悪い徴候を示すトナーは認められなかった(CW
S=1.3%)。20%ACに移行後、すべての電荷分
布は単峰形で狭いまま保持され、悪い徴候を示すトナー
または低電荷トナーの増加は認められなかった。20%
ACに移行後、最初の750枚の印刷中、ピークQ/D
は、平均−0.44fC/μm(±0.017)であ
り、CWSおよびCLCは、それぞれ、平均0.5%
(±0.15)および平均0.8%(±0.20)であ
った。
【0192】実施例11.PV Fast Blueを
含むSPARIIの分散体11重量%(顔料填料合計
3.3重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を有する
フマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を含有す
るシアントナーを調製した。トナーは、4.0重量%の
DTMS処理シリカ、2.3重量%のDTMS処理チタ
ニア、0.3重量%のポリジメチルシロキサン処理疎水
性フュームシリカH2050、および0.3重量%のZ
inc Stearate Lも含む。
【0193】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0194】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0195】試験A: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚、2%ACにおいて
7,500枚、および50%において3,500枚まで
印刷した。
【0196】結果:トナー濃度は、全試験期間中、3.
9から5.0%の範囲に保持された。摩擦電荷は、試験
期間中、非常に安定であり、20%、2%、および50
%AC期間中、それぞれ、平均−36.7、−35.
3、および−28.0μC/gであった。2%ACの終
了時に、平均Q/Dは、−0.45fC/μmであり、
悪い徴候を示すトナーは認められなかった(CWS=
1.3%)。2%から50%ACに移行後、最初の50
0枚の印刷中、すべての電荷分布は単峰形で狭いまま保
持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷トナーの増
加は認められなかった。この期間中、平均Q/Dは、−
0/51fC/μm(±0.050)であり、CWSお
よびCLCは、それぞれ、平均1.6%(±0.63)
および平均3.8%(±1.60)であった。
【0197】試験B: 手順:現像剤を、HSDシステムを含む装置において使
用し、13%ACにおいて3,000枚、続いて5%A
Cにおいて7,750枚、20%ACにおいて4,80
0枚を印刷した。
【0198】結果:トナー濃度は、試験期間中、3.6
から5.7%の範囲において変動した。摩擦電荷は、非
常に安定であり、13%および5%AC期間中、それぞ
れ、平均−43.7および−40.8μC/gであり、
平均Q/Dは、−0.62fC/μmであり、悪い徴候
を示すトナーは認められなかった(CWS=0.7
%)。20%ACに移行後、すべての電荷分布は単峰形
で狭いまま保持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電
荷トナーの増加は認められなかった。20%ACに移行
後、最初の750枚の印刷中、ピークQ/Dは、平均−
0.62(±0.010)fC/μmであり、CWSお
よびCLCは、それぞれ、平均1.2%(±0.72)
および2.2%(±1.54)であった。現像機能は、
試験期間を通じて安定であり、平均DMAは、250V
のVemにおいて、0.59(±0.078)mg/c
2であった。
【0199】実施例12.PV Fast Blueを
含むSPARIIの分散体11重量%(顔料填料合計
3.3重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を有する
フマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を含有す
るシアントナーを調製した。トナーは、1.7重量%の
DTMS処理シリカ、2.0重量%のDTMS処理チタ
ニア、および0.3重量%のZinc Stearat
e Lも含む。
【0200】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0201】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0202】試験A: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚、2%ACにおいて
7,500枚、および50%において3,500枚まで
印刷した。
【0203】結果:トナー濃度は、全試験期間中、4.
2から4.8%の範囲に保持された。摩擦電荷は、試験
期間中、非常に安定であり、平均値は、20%、2%、
および50%ACにおいて、それぞれ、−41.9、−
41.3、および−38.6μC/gであった。2%A
Cの終了時に、平均Q/Dは、−0.53fC/μmで
あり、悪い徴候を示すトナーは認められなかった(CW
S=1.2%)。2%から50%ACに移行後、最初の
500枚の印刷中、すべての電荷分布は単峰形で狭いま
ま保持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷トナー
の増加は認められなかった。この期間中、平均Q/D
は、−0.57fC/μm(±0.130)であり、C
WSおよびCLCは、それぞれ、平均1.5%(±0.
40)および平均1.8%(±0.51)であった。現
像機能は、試験期間中安定であり、2%および50%A
C期間中、平均DMAは、それぞれ、200および35
0Vemにおいて、0.57(±0.110)および
0.72(±0.140)であった。
【0204】実施例13〜18.マゼンタトナー 実施例13.Lupreton Pinkを含むSPA
Rの分散体11.75重量%(顔料填料合計4.7重量
%)を含み、約5重量%のゲル含量を有するフマル酸プ
ロポキシル化ビスフェノールA樹脂を含有するマゼンタ
トナーを調製した。トナーは、4.2重量%のDTMS
(ドデシルトリメトキシシラン)処理シリカ、2.5重
量%のDTMS処理チタニア、および0.3重量%のZ
inc Stearate Lも含む。
【0205】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0206】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0207】試験: 手順:現像剤を、10%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、混成型
無捕捉現像(HSD)システムを含む装置において使用
し、20%ACにおいて1,500枚、続いて0%AC
において1,500枚、および20%AC(面積被覆
率)において1,500枚を印刷した。
【0208】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.3から6.0%の範囲において変動した。摩擦電荷
は、極めて安定であり、20%、0%、および20%A
Cにおいて、それぞれ、平均−27.6、−32.0お
よび−32.3μC/gであった。20%ACの終了時
に、DMA(現像トナー質量)は、200および350
VのVemにおいて、それぞれ、0.68および0.7
8mg/cm2であった。電荷分布は、全試験期間を通
じて狭く、単峰形であった。0%ACの終了時に、ピー
クQ/Dは、−0.62fC/μmであり、悪い徴候を
示すトナーは認められなかった(CWS=0.3%)。
0%から20%ACに移行後、最初の1,000枚の印
刷中、ピークQ/Dは、平均−0.68fC/μmであ
り、CWS(悪い徴候を示すトナー補正値)および低電
荷トナー補正値(CLC)は、それぞれ、平均0.4%
および平均0.6%であった。
【0209】実施例14.Lupreton Pink
を含むSPARIIの分散体11.75重量%(顔料填
料合計4.7重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を
有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を
含有するマゼンタトナーを調製した。トナーは、3.5
重量%のHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理シリ
カ、2.0重量%のDTMS(ドデシルメトキシシラ
ン)処理チタニア、および0.3重量%のZinc S
tearate Lも含む。
【0210】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0211】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0212】試験: 手順:現像剤を、10%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、HSD
システムを含む装置において使用し、20%ACにおい
て1,500枚、続いて0%ACにおいて1,500
枚、および20%ACにおいて1,500枚を印刷し
た。
【0213】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.3から7.6%の範囲において変動した。試行後、
摩擦電荷は、極めて安定であり、0%および20%AC
の期間において平均−35.6および−34.0μC/
gであった。現像機能は、全試験期間を通じて安定であ
った。200VのVemにおいて、DMAは、20%お
よび0%ACの終了時において、それぞれ、0.50お
よび0.52mg/cm2であった。同じ期間に、35
0VのVemにおいて、DMAは、0.66および0.
62mg/cm2であった。したがって、DMAは、高
く、さらに電圧の増加と共に増加し、優れた現像寛容度
を示した。電荷分布は、全試験を通じて狭く、単峰形で
あった。0%ACの終了時に、ピークQ/Dは、−0.
65fC/μmであり、悪い徴候を示すトナーは認めら
れなかった(CWS=0.6%)。0%から20%AC
に移行後、1,000枚を印刷中、ピークQ/Dは、平
均−0.69fC/μmであり、CWSおよびCLC
は、それぞれ、平均0.6%および平均0.8%であっ
た。
【0214】実施例15.Lupreton Pink
を含むSPARIIの分散体11.75重量%(顔料填
料合計4.7重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を
有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を
含有するマゼンタトナーを調製した。トナーは、4.0
重量%のHMDS処理シリカ、2.5重量%のDTMS
処理チタニア、および0.3重量%のZinc Ste
arate Lも含む。
【0215】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0216】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0217】試験: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚、2%ACにおいて
7,500枚、および50%において3,500枚まで
印刷した。
【0218】結果:トナー濃度は、全試験期間中、4.
2から5.4%の範囲に保持された。摩擦電荷は、試験
期間中、非常に安定であり、平均値は、20%、2%、
および50%ACの期間中、それぞれ、−30.5、−
28.6、および−26.3μC/gであった。2%A
Cにおける7,500枚の印刷の終了時に、電荷分布は
狭く、平均Q/Dは、−0.36fC/μmであり、C
WSおよびCLCは、それぞれ、1.3%および2.2
%であった。2%から50%ACに移行後、電荷分布は
狭く単峰形であった。特に、移行後50%ACにおける
最初の500枚の印刷中、ピークQ/Dは、平均−0.
41fC/μmであり、CWSおよびCLCは、それぞ
れ、1.3%および2.1%であった。その同じ期間
中、印刷物上に測定されるバックグラウンドは非常に低
く、平均ΔEは、0.16(および0.075ΔEの標
準偏差)であった。感光体上に測定されるバックグラウ
ンドも非常に低く、平均密度は、0.0008mg/c
2(および0.00033mg/cm2の標準偏差)で
あった。
【0219】実施例16.Lupreton Pink
を含むSPARIIの分散体11.75重量%(顔料填
料合計4.7重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を
有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を
含有するマゼンタトナーを調製した。トナーは、4.5
重量%のHMDS処理シリカ、1.5重量%のDTMS
処理チタニア、および0.3重量%のZinc Ste
arate Lも含む。
【0220】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0221】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0222】試験: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚、2%ACにおいて
7,500枚、および50%において3,500枚まで
印刷した。
【0223】結果:トナー濃度は、全試験期間中、3.
5から4.9%の範囲に保持された。摩擦電荷は、試験
期間中、高く、安定であり、平均値は、20%、2%、
および50%AC期間中、それぞれ、−65.5、−5
1.4、および−56.8μC/gであった。2%AC
において7,500枚の印刷の終了時に、電荷分布は狭
く、平均Q/Dは、−0.82fC/μmであった。2
%から50%ACに移行後、電荷分布は狭く単峰形のま
ま維持された。特に、移行後50%ACにおける最初の
3,500枚の印刷中、ピークQ/Dは、平均−0.8
1fC/μmであり、CWSおよびCLCは、それぞ
れ、平均1.9%および平均3.4%であった。2%A
Cから移行後の50%ACにおける最初の500枚の印
刷中、印刷物上に測定されるバックグラウンドは非常に
低く、平均ΔEは0.19(および0.066ΔEの標
準偏差)であった。現像機能は、試験期間中極めて安定
であり、200VのVemにおいて、平均DMAは0.
50mg/cm2(および0.033mg/cm2)であ
り、350VのVemにおいて、平均DMAは、0.6
8mg/cm2(および0.032mg/cm2)であっ
た。
【0224】実施例17.Lupreton Pink
を含むSPARIIの分散体11.75重量%(顔料填
料合計4.7重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を
有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を
含有するマゼンタトナーを調製した。トナーは、4.5
重量%のHMDS処理シリカ、2.0重量%のDTMS
処理チタニア、および0.5重量%のZinc Ste
arate Lも含む。
【0225】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0226】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0227】試験: 手順:現像剤を、HSDシステムを用いるフルプロセス
印刷プリンタにおいて使用し、23%ACにおいて5,
000枚、続いて2%ACにおいて10,000枚、お
よび50%ACにおいて5,000枚を印刷した。
【0228】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.0から5.2%の範囲に安定に保持された。摩擦電
荷は、極めて安定であり、23%、2%および50%A
C期間中、平均−43.6、−41.5および−36.
1μC/gであった。電荷分布は、全試験期間を通じて
狭く維持された。2%ACの終了時において、平均Q/
Dは、−0.60fC/μmであり、悪い徴候を示すト
ナーは認められなかった(CWS=0.4%)。50%
ACに移行後、すべての電荷分布は単峰形で狭く維持さ
れ、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷トナーの増加は
認められなかった。50%ACに移行後、最初の500
枚の印刷中、ピークQ/Dは、平均−0.63fC/μ
mであり、CWSおよびCLCは、それぞれ、平均0.
7%および平均1.0%であった。現像機能は、試験期
間を通じて極めて安定であり、350VのVemにおい
て、平均画像ΔEは、95.3mg/cm2(および
0.31mg/cm2の標準偏差)であった。目標ΔE
は、91.0であった。
【0229】実施例18.Lupreton Pink
を含むSPARIIの分散体11.75重量%(顔料填
料合計4.7重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を
有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を
含有するマゼンタトナーを調製した。トナーは、5.0
重量%のHMDS処理シリカ、1.5重量%のDTMS
処理チタニア、および0.5重量%のZinc Ste
arate Lも含む。
【0230】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0231】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0232】試験:手順:現像剤を、HSDシステムを
用いるフルカラー印刷プリンタにおいて使用し、23%
ACにおいて5,000枚、続いて25%ACにおいて
10,000枚、および50%ACにおいて5,000
枚を印刷した。
【0233】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
3.7から6.7%の範囲に安定に保持された。試行
後、摩擦電荷は、極めて安定であり、2%および50%
ACの期間において、それぞれ、平均−36.2および
−33.8μC/gであった。電荷分布は、全試験期間
を通じて狭く維持された。2%ACの終了時に、平均Q
/Dは、−0.59fC/μmであり、悪い徴候を示す
トナーは認められなかった(CWS=1.4%)。50
%ACに移行後、すべての電荷分布は、単峰形で狭く維
持され、悪い徴候を示すトナーまたは低電荷トナーは認
められなかった。50%に移行後、最初の500枚の印
刷中、ピークQ/Dは、−0.56fC/μmであり、
CWSおよびCLCは、それぞれ、平均1.8%および
平均2.8%であった。その同じ期間中、印刷物上に測
定されるバックグラウンドは非常に低く、平均ΔEは、
0.35(および0.227ΔEの標準偏差)であっ
た。
【0234】実施例19〜23.黄色トナー 実施例19.Sunbrite Yellowを含むS
PARIIの分散体26.67重量%(顔料填料合計
8.0重量%)を含み、約5重量%のゲル含量を有する
フマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹脂を含有す
る黄色トナーを調製した。トナーは、4.2重量%のD
TMS(ドデシルトリメトキシシラン)処理シリカ、
2.5重量%のDTMS処理チタニア、および0.3重
量%のZinc Stearate Lも含む。
【0235】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0236】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0237】試験: 手順:現像剤を、10%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、混成型
無捕捉現像(HSD)システムを含む装置において走行
させ、20%AC(面積被覆率)において1,500
枚、続いて0%ACにおいて1,500枚、および20
%ACにおいて1,500枚を印刷した。
【0238】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.2から7.7%の範囲において変動した。摩擦電荷
は、極めて安定であり、20%、0%、および20%A
Cの期間において、それぞれ、平均−38.6、−4
0.8、および−40.0μC/gであった。現像機能
は、全試験期間を通じて安定であった。200VのVe
mにおいて、DMAは、20%および0%ACの終了時
に、それぞれ、0.47および0.44mg/cm2
あった。これらの同じ期間中、350VのVemにおい
て、DMAは、0.52mg/cm2であった。したが
って、DMAは高く、その上、電圧の上昇と共に増加
し、優れた現像機能を示した。試験期間中、低電荷トナ
ーは、事実上認められず、CWS(悪い徴候を示すトナ
ー補正値)およびCLC(低電荷トナー補正値)は、そ
れぞれ、平均0.5%および平均1.1%であった。
【0239】実施例20.Sunbrite Yell
owを含むSPARIIの分散体26.67重量%(顔
料填料合計8.0重量%)を含み、約5重量%のゲル含
量を有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹
脂を含有する黄色トナーを調製した。トナーは、2.6
重量%のHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理シリ
カ、1.5重量%のDTMS(ドデシルメトキシシラ
ン)処理チタニア、および0.3重量%のZinc S
tearate Lも含む。
【0240】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0241】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0242】試験: 手順:現像剤を、10%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、HSD
システムを含む装置において使用し、20%ACにおい
て1,500枚、続いて0%ACにおいて1,500
枚、および20%ACにおいて1,500枚を印刷し
た。
【0243】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.3から5.3%の範囲において変動した。摩擦電荷
は、極めて安定であり、20%、0%、および20%A
C期間中、それぞれ、平均−46.3、−49.4、お
よび−43.6μC/gであった。現像機能は、全試験
期間を通じて安定であった。200VのVemにおい
て、DMAは、20%および0%ACの終了時に、それ
ぞれ、0.38および0.38mg/cm2であった。
これらの同じ期間中、350VのVemにおいて、DM
Aは、それぞれ、0.52および0.49mg/cm2
であった。したがって、DMAは高く、その上、電圧の
上昇と共に増加し、優れた現像機能を示した。この試験
期間中、低電荷トナーは、事実上認められず、CWSお
よびCLCは、それぞれ、平均0.4%および平均0.
6%であった。
【0244】実施例21.Sunbrite Yell
owを含むSPARIIの分散体26.67重量%(顔
料填料合計8.0重量%)を含み、約5重量%のゲル含
量を有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹
脂を含有する黄色トナーを調製した。トナーは、4.5
重量%のDTMS処理シリカ、2.7重量%のDTMS
処理チタニア、0.3重量%H2050、および0.5
重量%のZinc Stearate Lも含む。
【0245】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0246】このトナーを、200℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0247】試験A: 手順:現像剤を、50%の相対湿度および21.1℃
(70°F)の温度に制御された環境において、現像剤
材料をエージングするために用いられ、レシーバロール
が感光体の代わりに用いられる設備によって、10%A
Cにおいて7時間、続いて、2%ACにおいて1時間、
20%ACにおいて0.5時間、および10%ACにお
いて11.5時間、処理した。これは、全部で20時間
の試験であり、または約120,000枚の印刷に相当
する。
【0248】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.0から5.4%の範囲に安定に保持された。摩擦電
荷は、試験期間中、極めて安定であり、10および20
%ACにおいて、それぞれ、平均−36.1および−3
7.2μC/gであった。現像機能も、全試験期間を通
じて安定であり、平均レシーバDMAは、200VのV
emにおいて、0.37mg/cm2(および0.06
mg/cm2の標準偏差)であった。電荷分布は、全試
験を通じて狭く、単峰形であった。特に、低処理量エー
ジングに続く20%ACの30分の間、平均Q/Dは、
−0.50fC/μmであり、CWSは平均0.9%で
あり、CLCは平均2.2%であった。
【0249】試験B: 手順:現像剤を、HSDシステムを含む装置において走
行させ、13%ACにおいて7,000枚、続いて5%
ACにおいて8,750枚、および20%ACにおいて
5,000枚を印刷した。
【0250】結果:トナー濃度は、試験期間を通じて、
4.0から4.9%の範囲に保持された。摩擦電荷は、
極めて安定であり、13%、5%、および20%ACの
期間において、それぞれ、平均−43.9、−45.
4、および−42.8μC/gであった。電荷分布は、
全試験期間を通じて狭く維持された。5%ACの終了時
に、平均Q/Dは、−0.68fC/μmであり、悪い
徴候を示すトナーは認められなかった(CWS=0.3
%)。20%ACに移行後、すべての電荷分布は、単峰
形で狭いまま維持され、悪い徴候を示すトナーおよび低
電荷トナーの増加は認められなかった。20%ACに移
行後、最初の750枚の印刷中、ピークQ/Dは、平均
−0.57fC/μmであり、CWSおよびCLCは、
それぞれ、平均0.3%および平均0.4%であった。
現像機能は、全試験期間を通じて極めて安定であり、平
均DMAは、200VのVemにおいて、0.56mg
/cm2(および0.015mg/cm2の標準偏差)で
あった。
【0251】実施例22.Sunbrite Yell
owを含むSPARIIの分散体26.67重量%(顔
料填料合計8.0重量%)を含み、約5重量%のゲル含
量を有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹
脂を含有する黄色トナーを調製した。トナーは、4.5
重量%のDTMS処理シリカ、3.0重量%のDTMS
処理チタニア、および0.3重量%のZinc Ste
arate Lも含む。
【0252】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0253】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0254】試験: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚を印刷し、2%ACに
おいて7,500枚、および50%において3,500
枚まで印刷した。
【0255】結果:トナー濃度は、全試験期間を通じ
て、3.9から4.8%の範囲に保持された。摩擦電荷
は、試験期間中、非常に安定であり、20%、2%、お
よび50%AC期間期間中、それぞれ、平均−48.
0、−46.7、および−43.0μC/gであった。
2%から50%ACに移行後、電荷分布は、狭く、単峰
形であった。特に、移行後の50%ACにおいて最初の
500枚を印刷中、ピークQ/Dは、平均−0.45f
C/μmであり、CWSおよびCLCは、それぞれ、平
均1.1%および平均1.5%であった。その同じ期間
中、印刷物上に測定されるバックグラウンドは非常に低
く、平均ΔEは、0.14であった。現像機能は、試験
期間を通じて安定であり、200Vおよび350VのV
emにおいて、DMAは、それぞれ、0.42および
0.50mg/cm2(および0.04および0.07
mg/cm2の標準偏差)であった。
【0256】実施例23.Sunbrite Yell
owを含むSPARIIの分散体26.67重量%(顔
料填料合計8.0重量%)を含み、約5重量%のゲル含
量を有するフマル酸プロポキシル化ビスフェノールA樹
脂を含有する黄色トナーを調製した。トナーは、4.0
重量%のDTMS処理シリカ、2.25重量%のDTM
S処理チタニア、0.3重量%のポリジメチルシロキサ
ン処理疎水性フュームシリカH2050、および0.3
重量%のZinc Stearate Lも含む。
【0257】トナーは、約7.3μmの体積メジアン粒
径を有し、コールカウンターによる測定数を基準として
15%以下の割合の5μmより小さい微粉を含む。
【0258】このトナーを、232℃において1重量%
のPMMA(Sokenより入手)によって被覆された
77μmの鋼コア(Hoeganaes Corpor
ationから入手)からなるキャリアと混合すること
によって、現像剤を形成した。
【0259】試験: 手順:現像剤を、放電領域現像のみによって走行し、混
成型無捕捉現像サブシステム(米国特許第4,868,
600号参照)を用いる電子写真装置において使用し、
20%ACにおいて3,500枚を印刷し、2%ACに
おいて7,500枚、および50%において3,500
枚まで印刷した。
【0260】結果:トナー濃度は、全試験期間を通じ
て、3.9から5.0%の範囲に保持された。摩擦電荷
は、試験期間中、非常に安定であり、20%、2%、お
よび50%ACの期間において、それぞれ、平均−4
7.5、−46.9、および−42.7μC/gであっ
た。2%ACにおける7,500枚の印刷の終了時に、
電荷分布は狭く、平均Q/Dは、−0.56fC/μm
であり、CWSおよびCLCは、それぞれ、平均0.4
5%および平均0.56%であった。2%から50%A
Cに移行後、電荷分布は、狭く、単峰形であった。特
に、移行後の50%ACにおいて最初の500枚を印刷
中、ピークQ/Dは、平均−0.63fC/μmであ
り、CWSおよびCLCは、それぞれ、平均0.9%お
よび平均1.2%であった。その同じ期間中、印刷物上
に測定されるバックグラウンドは非常に低く、平均ΔE
は、0.22であった。現像機能は、試験期間を通じて
安定であり、200Vおよび350VのVemにおい
て、平均DMAは、それぞれ、0.42および0.50
mg/cm2(および0.06および0.09mg/c
2の標準偏差)であった。
【0261】実施例24〜27.現像剤 実施例24.本実施例においては、実施例9のシアント
ナーを、Littleford FM50水平型ブレン
ダ(容積50L)中において、ロータリーキルン炉内に
おいて232℃で粉末被覆された1重量%のPMMAに
よって被覆される77μmのHoeganaes社製の
鋼コアと混合して、現像剤を形成した。45.484k
g(100.275lb)のキャリアと、2.143k
g(4.725lb)のトナーをブレンダに充填した。
体積充填率は、35%であった。ブレンダは、103r
pmにおいて、20分作動させた。
【0262】得られた現像剤を評価し、下記の特性値を
得た。
【0263】
【数2】トナー濃度 = 4.45% 摩擦電荷 = 42.77μC/g 導電率(10V)= 1.03×10-14
【0264】実施例25.本実施例においては、実施例
21の黄色トナーを、Littleford FM50
水平型ブレンダ(容積50L)中において、ロータリー
キルン炉内において200℃で粉末被覆された1重量%
のPMMAによって被覆される77μmのHoegan
aes社製の鋼コアと混合して、現像剤を形成した。4
5.484kg(100.275lb)のキャリアと、
2.143kg(4.725lb)のトナーをブレンダ
に充填した。体積充填率は、35%であった。ブレンダ
は、103rpmにおいて、20分作動させた。
【0265】得られた現像剤を評価し、下記の特性値を
得た。
【0266】
【数3】トナー濃度 = 4.51% 摩擦電荷 = 40.24μC/g 導電率(10V)= 9.65×10-15
【0267】実施例26.本実施例においては、実施例
7の黒色トナーを、Littleford FM50水
平型ブレンダ(容積50L)中において、ロータリーキ
ルン炉内において232℃で粉末被覆された1重量%の
PMMAによって被覆される77μmのHoegana
es社製の鋼コアと混合して、現像剤を形成した。4
5.484kg(100.275lb)のキャリアと、
2.143kg(4.725lb)のトナーをブレンダ
に充填した。体積充填率は、35%であった。ブレンダ
は、103rpmにおいて、20分作動させた。
【0268】得られた現像剤を評価し、下記の特性値を
得た。
【0269】
【数4】トナー濃度 = 4.34% 摩擦電荷 = 56.25μC/g 導電率(10V)= 1.05×10-14
【0270】実施例27.本実施例においては、実施例
15のマゼンタトナーを、LittlefordFM5
0水平型ブレンダ(容積50L)中において、ロータリ
ーキルン炉内において232℃で粉末被覆された1重量
%のPMMAによって被覆される77μmのHoega
naes社製の鋼コアと混合して、現像剤を形成した。
45.484kg(100.275lb)のキャリア
と、2.143kg(4.725lb)のトナーをブレ
ンダに充填した。体積充填率は、35%であった。ブレ
ンダは、103rpmにおいて、20分作動させた。
【0271】得られた現像剤を評価し、下記の特性値を
得た。
【0272】
【数5】トナー濃度 = 4.45% 摩擦電荷 = 42.56μC/g 導電率(10V)= 1.19×10-15
【0273】実施例28.キャリアコア形状係数本実施
例においては、キャリアコア形状係数および酸化物濃度
に関連する、キャリアの特性を説明する。種々の鋼コア
の結果を、下記の表1に要約して示す。
【0274】
【表1】
【0275】これらのすべてのコアは、約77μmの体
積メジアン直径粒径を有し、表面形態は、表1に記載の
BET表面積数によって特徴付けられる。したがって、
コア形状係数は、BET表面積を55.7によって除し
て求められる。コアの酸化物濃度も、表1に示した。こ
れらのコアから作られるキャリアは、ロータリーキルン
炉内において232℃で粉末被覆された1重量%のPM
MAによって被覆される。得られたキャリアの摩擦電荷
値は、コア形状係数または酸化物濃度のどちらによって
も強い影響は受けず、50±4μC/gであった。得ら
れたキャリアの導電率値は、形状係数によって強く影響
された。5.6の形状係数および0.21の酸化物濃度
を有する比較実施例Cは、完全に絶縁性であるが、一
方、7.9の形状係数および0.20の類似の酸化物濃
度を有する実施例Aは、実質上、導電性である。高いレ
ベルの導電率は、実施例BおよびDにおいて、約7以上
の形状係数および0.15以下の酸化物濃度によって実
現された。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フイ チャン アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ピッツ フォード ディア クリーク ロード 33 (72)発明者 サミア クマー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ペンフ ィールド ペンニコット サークル 62 (72)発明者 スコット エム サイレンス アメリカ合衆国 ニューヨーク州 フェア ポート ネルソン ストリート 42 (72)発明者 エイミー エル スタンプ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター ガナド ロード 72 (72)発明者 スーザン ジェイ ラフィカ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 フェア ポート グレイ フォックス レーン 3 (72)発明者 ジェラルド ルーテ アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ペンフ ィールド コートシャイヤー レーン 152 (72)発明者 ジュアン エイ モラレス−ティラド アメリカ合衆国 ニューヨーク州 ロチェ スター ウェスト スクエア ドライブ 237 アパートメント 6 (72)発明者 ドンミン リー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 フェア ポート ブロードムーア トレイル 63

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 現像剤組成物において用いられる制御さ
    れた特性を有するトナーを形成する方法であって、 少なくとも1つのバインダと少なくとも1つの色料を、
    ある供給割合で混合装置に供給し、混合物を形成する工
    程と、 前記混合装置から前記混合物を取り出すとき、少なくと
    も1つのモニタリング装置を用いて、前記混合物の1つ
    以上の特性をモニタリングする工程であって、モニタリ
    ングによって、モニタリング中の1つ以上の特性が規格
    外であることが示される場合、前記モニタリングされた
    混合物を製造工程から取り除き、前記少なくとも1つの
    バインダまたは前記少なくとも1つの色料の供給を調整
    することによって前記供給割合を調整し、その結果、規
    格内混合物が前記製造工程内に保持される工程と、 必要に応じて、前記混合物に添加すべき1つ以上の外部
    添加剤と共に、前記規格内混合物を粉砕する工程と、 前記粉砕された規格内混合物を分級する工程と、 前記分級された規格内混合物を1つ以上の外部添加剤と
    共に混合して、制御された特性を有するトナーを得る工
    程と、 を含むことを特徴とするトナーの製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008127572A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Xerox Corp 2成分顔料トナー組成物
JP2009223281A (ja) * 2008-02-22 2009-10-01 Mitsubishi Rayon Co Ltd トナー用架橋ポリエステル樹脂およびその製造方法ならびにトナー
JP2011053713A (ja) * 2007-02-02 2011-03-17 Canon Inc 二成分系現像剤、補給用現像剤及び画像形成方法

Families Citing this family (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002072564A (ja) * 2000-09-01 2002-03-12 Brother Ind Ltd トナー組成物
US6593053B1 (en) * 2000-10-23 2003-07-15 Xerox Corporation Method for controlling melt rheology of resin mixtures
JP4557639B2 (ja) * 2004-08-27 2010-10-06 株式会社リコー 画像形成用トナー及びその製造方法
JP2006091175A (ja) * 2004-09-21 2006-04-06 Kao Corp トナーの製造方法
JP4491328B2 (ja) * 2004-10-29 2010-06-30 花王株式会社 トナーの製造方法
US20060099528A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Xerox Corporation Carrier composition
JP4102385B2 (ja) * 2005-05-13 2008-06-18 シャープ株式会社 静電荷像現像用トナーおよびその製造方法
JP2007328224A (ja) * 2006-06-09 2007-12-20 Kao Corp カラートナー
US7604915B2 (en) * 2006-08-23 2009-10-20 Xerox Corporation Toner compositions having magenta pigment
JP4850006B2 (ja) * 2006-09-13 2012-01-11 株式会社リコー 電子写真用トナー及びトナーの製造方法
US7833688B2 (en) * 2007-03-30 2010-11-16 Xerox Corporation Methods for reducing plasticization and blocking in polyester toner compositions
US7838192B2 (en) * 2007-04-24 2010-11-23 Xerox Corporation Methods for making customized black toners
US20090130396A1 (en) * 2007-11-16 2009-05-21 Xerox Corporation Method and system for use in preparing magnetic ink character recognition readable documents
US7970328B2 (en) 2007-11-16 2011-06-28 Xerox Corporation System and method for preparing magnetic ink character recognition readable documents
US9110434B2 (en) * 2007-11-16 2015-08-18 Xerox Corporation System and method for pre-treating magnetic ink character recognition readable documents
US8067142B2 (en) * 2007-12-20 2011-11-29 Xerox Corporation Coating, system and method for conditioning prints
US8133649B2 (en) 2008-12-01 2012-03-13 Xerox Corporation Toner compositions
US20100330486A1 (en) 2009-06-24 2010-12-30 Xerox Corporation Toner Compositions
US8293444B2 (en) 2009-06-24 2012-10-23 Xerox Corporation Purified polyester resins for toner performance improvement
US8383311B2 (en) 2009-10-08 2013-02-26 Xerox Corporation Emulsion aggregation toner composition
US20110177444A1 (en) 2010-01-19 2011-07-21 Xerox Corporation Additive package for toner
US8588634B2 (en) 2010-02-22 2013-11-19 Xerox Corporation Electrophotographic apparatus
US8431302B2 (en) 2010-02-22 2013-04-30 Xerox Corporation Tunable gloss toners
US8431318B2 (en) 2010-04-09 2013-04-30 Xerox Corporation Toner compositions and processes
US9581926B2 (en) 2010-04-13 2017-02-28 Xerox Corporation Imaging processes
US8663886B2 (en) 2010-12-21 2014-03-04 Xerox Corporation Toner compositions and processes
US8227159B1 (en) 2011-02-24 2012-07-24 Xerox Corporation Toner compositions and processes
US8642241B2 (en) 2011-12-21 2014-02-04 Xerox Corporation Mixer apparatus and method of making developer
US9714352B2 (en) 2014-03-31 2017-07-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dispersed white inks
US9599918B2 (en) 2015-04-09 2017-03-21 Xerox Corporation Clear toner compositions
US9791797B2 (en) 2016-03-11 2017-10-17 Xerox Corporation Metallic toner compositions
US10358557B1 (en) 2018-03-07 2019-07-23 Xerox Corporation Toner compositions and surface polymeric additives
US11150568B2 (en) 2019-03-29 2021-10-19 Xerox Corporation Toner compositions and processes having reduced or no titania surface additives
US11628494B2 (en) 2019-03-29 2023-04-18 Xerox Corporation Surface additive for three-dimensional metal printing compositions
US10725394B1 (en) 2019-03-29 2020-07-28 Xerox Corporation Cross-linked polymeric latex prepared with a low surface tension surfactant
US11639053B2 (en) 2019-03-29 2023-05-02 Xerox Corporation Process for preparing a three-dimensional printing composition
US11001662B2 (en) 2019-03-29 2021-05-11 Xerox Corporation Surface additive for three-dimensional polymeric printing powders
US11092906B1 (en) 2020-02-25 2021-08-17 Xerox Corporation Toner including toner additive formulation
US11086244B1 (en) 2020-02-25 2021-08-10 Xerox Corporation Titania-free toner additive formulation with cross-linked organic polymeric additive
US11086243B1 (en) 2020-02-25 2021-08-10 Xerox Corporation Dual wax toner composition
US20230296998A1 (en) 2022-03-17 2023-09-21 Xerox Corporation Toner Comprising Charge Control Agent
US20230324824A1 (en) 2022-03-17 2023-10-12 Xerox Corporation Toner Comprising Charge Control Agent
US20230296997A1 (en) 2022-03-17 2023-09-21 Xerox Corporation Toner Comprising Reactive Charge Control Agent

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3590000A (en) 1967-06-05 1971-06-29 Xerox Corp Solid developer for latent electrostatic images
US3847604A (en) 1971-06-10 1974-11-12 Xerox Corp Electrostatic imaging process using nodular carriers
US4298672A (en) 1978-06-01 1981-11-03 Xerox Corporation Toners containing alkyl pyridinium compounds and their hydrates
US4338390A (en) 1980-12-04 1982-07-06 Xerox Corporation Quarternary ammonium sulfate or sulfonate charge control agents for electrophotographic developers compatible with viton fuser
US4558108A (en) 1982-12-27 1985-12-10 Xerox Corporation Aqueous suspension polymerization process
US4935326A (en) 1985-10-30 1990-06-19 Xerox Corporation Electrophotographic carrier particles coated with polymer mixture
US4937166A (en) 1985-10-30 1990-06-26 Xerox Corporation Polymer coated carrier particles for electrophotographic developers
US4868600A (en) 1988-03-21 1989-09-19 Xerox Corporation Scavengeless development apparatus for use in highlight color imaging
US5296324A (en) * 1991-05-14 1994-03-22 Fuji Xerox Co., Ltd. Toner for developing electrostatic charge image and process for preparing the same
US5227460A (en) 1991-12-30 1993-07-13 Xerox Corporation Cross-linked toner resins
WO1995000884A1 (en) 1993-06-22 1995-01-05 Agfa-Gevaert Naamloze Vennootschap Electrostatographic developer composition
US5468586A (en) * 1994-05-23 1995-11-21 Xerox Corporation System for controlling the color of toner mixtures
JP3591010B2 (ja) * 1994-07-29 2004-11-17 三菱化学株式会社 静電荷像現像用トナーの製造方法
US5556732A (en) * 1995-05-30 1996-09-17 Xerox Corporation Processes for preparing toners with selectable gloss
US5650484A (en) * 1995-07-12 1997-07-22 Xerox Corporation Feedback control system for polymer modification of toner resins and toners
JPH10161343A (ja) * 1996-12-02 1998-06-19 Fuji Xerox Co Ltd 静電荷像現像用トナーの製造方法
US5763132A (en) * 1997-04-17 1998-06-09 Xerox Corporation Toner compositions
US5978633A (en) 1998-07-13 1999-11-02 Xerox Corporation Apparatus for preventing wire strobing in a hybrid scavengeless development system
JP4136171B2 (ja) * 1999-03-26 2008-08-20 富士ゼロックス株式会社 電子写真用トナー、その製造方法、及び画像形成方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008127572A (ja) * 2006-11-21 2008-06-05 Xerox Corp 2成分顔料トナー組成物
JP2011053713A (ja) * 2007-02-02 2011-03-17 Canon Inc 二成分系現像剤、補給用現像剤及び画像形成方法
JP2011053714A (ja) * 2007-02-02 2011-03-17 Canon Inc 二成分系現像剤、補給用現像剤及び画像形成方法
JP2011070217A (ja) * 2007-02-02 2011-04-07 Canon Inc 二成分系現像剤、補給用現像剤及び画像形成方法
JP2009223281A (ja) * 2008-02-22 2009-10-01 Mitsubishi Rayon Co Ltd トナー用架橋ポリエステル樹脂およびその製造方法ならびにトナー

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