JP2004252402A - 化学的に調製されたトナーを用いるエレクトロフォトグラフィックトナーおよび現像法 - Google Patents

Abstract

【課題】化学的に調製されたトナーを用いて現像する現像システムおよび現像方法が提供される。さらに、現像システムで用いられる現像剤も提供する。
【解決手段】化学的に調製されたトナーを、硬質磁気キャリア粒子と、現像剤を運ぶための非磁性円筒形シェルと併用することによって、粒度が低減するだけでなく、作業中の長時間にわたって一貫している電荷対質量レベルに示されるような一般に一定で安定した現像剤寿命も得られるので、画質に関して優れた利益が得られる。
【選択図】なし

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー現像システムに関する。さらに詳しくは、本発明は、化学的に調製されたトナーの現像システムにおける使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルプリンターおよび同様の装置、とりわけ高速デジタルプリンターには、満足のゆくトナー画像を提供するために実現されなければならない幾つかの特性がある。改善の余地がある特性の１つとして、画質がある。画質は、時折、画像の高い粒度の影響を受けることがある。さらに、画質を一定に保つために、デジタルプリンターまたは他のプリンター／コピー機の使用時において現像剤寿命が比較的一定で安定していることが非常に望ましい。
【０００３】
また、２成分系現像剤システムでは、トナー画像の一部にはならないがプリンター内にとどまる微細トナーが蓄積することが多い。この長時間にわたる微細トナーの蓄積は、ダスティングの問題を引き起こす可能性がある。このダスティングの問題は、トナー画像上ではっきりと視認できてしまうので、トナー画像の質を低下させることになる。
【０００４】
従って、高い画質の印刷物を生産し、かつ、現像処理時に微細トナーのあらゆる蓄積の影響を受けることがない現像システムが提供される必要がある。さらに、前記不都合のすべてを回避するために、長時間にわたる帯電安定性が改善される必要がある。
【考案の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の特徴の１つは、鮮明な画質の印刷画像を提供する現像システムを提供することである。
【０００６】
本発明の他の特徴は、微細トナーの蓄積の影響を実質的に全く受けないのでダスティングの問題を回避できる現像システムを提供することである。
【０００７】
本発明のさらなる特徴は、長時間にわたる帯電安定性を改善するための方法を提供することである。
【０００８】
本発明のさらなる特徴および利点については、一部が下記説明に述べられており、一部が下記説明から明らかとなるかまたは本発明を実施することによって理解されるであろう。本発明の目的および他の利点は、下記説明および添付の請求の範囲において特に指摘されている要素およびそれらの組み合わせによって理解および実現されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの利点および他の利点を達成するために、および本願明細書に具体的かつ広義的に説明されている本発明の目的に従って、本発明は、乾式トナーを用いた現像システムに関する。前記現像システムは、トナー粒子と硬質磁気キャリア粒子とを含有する乾式現像剤混合物の供給源を含んでなる。さらに前記現像システムは、前記供給源から現像帯まで現像剤を運ぶための、回転式でも固定式でもよい非磁性円筒形シェルを含んでなる。。さらに、前記現像システムの一部として、予め選択された磁界強度の回転磁気コアと、少なくとも前記磁気コアを回転させることによって前記シェルから静電画像へと前記トナー粒子を運ぶための手段とが提供される。さらに前記現像システムは、シリコーンゴムまたは他の低表面エネルギーエラストマーまたは樹脂でコーティングされた融着ロールを任意に含んでなる。
【００１０】
前記現像システムで用いられるトナーは、化学的に調製されたトナー（ＣＰＴ）である。前記トナーは、少なくとも１種のトナー樹脂と、好ましくは少なくとも１種の剥離剤と、少なくとも１種の表面処理剤と、任意に少なくとも１種の着色剤および／または少なくとも１種の帯電制御剤とを含有する。
【００１１】
さらに本発明は、前記化学的に調製されたトナーを用いて静電画像を現像するための方法に関する。前記方法は、静電画像パターンを載せた静電画像部材を現像帯に通し、そして予め選択された磁界強度の交番極磁気コアを、回転しても固定されていてもよい外部の非磁性シェル内で回転させ、そして現像剤が前記画像部材の移動方向と同じ方向に向かって前記現像帯内を流れるように前記コアの方向および速度と場合により前記シェルの回転を制御することによって、移動する結像部材の帯電パターンと現像関係にある現像帯に現像剤を送ることによって前記画像部材を現像することを特徴とする。前記方法において、エレクトログラフ２成分系乾式現像剤組成物が好ましく用いられる。さらに前記方法では、前記化学的に調整されたトナーを支持体に移し、そして前記支持体上のトナー画像を融着体に通すことによって前記画像を前記支持体に融着させてもよい。前記融着ロールは、シリコーンゴムまたは他の低表面エネルギーエラストマーもしくは樹脂でコーティングされた融着ローラであることが好ましい。前記融着ローラは、バックアップすなわち加圧ロールと圧迫接触していることが好ましい。前記乾式現像剤組成物は、帯電したトナー粒子と、前記トナー粒子と反対の極性に帯電したキャリア粒子とを含有する。前記キャリア粒子は、磁気飽和時に少なくとも約３００ガウスの保持力を示し、かつ、１，０００ガウスの外部印加フィールドにおいて少なくとも約２０ＥＭＵ／ｇｍの誘導磁気モーメントを示す硬質磁気材料であることが好ましい。前記キャリア粒子は、自身が静電画像に移動してしまうのを防ぐのに十分な磁気モーメントを有する。
【００１２】
さらに本発明は、前記化学的に調製されたトナー粒子と、硬質磁気キャリア粒子とを含有する現像剤に関する。
【００１３】
上記の概要および下記の詳細な説明はあくまでも例示的かつ説明的なものであり、本発明の請求の範囲の内容をさらに説明することを目的としていることは理解されるべきである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、化学的に調製されたトナーを用いて現像するための現像システムおよび現像方法に関する。さらに本発明は、前記現像システムで用いられる現像剤および前記現像剤中の化学的に調製されたトナーに関する。
【００１５】
さらに詳しくは、本発明は、その一部が現像システムに関する。前記現像システムは、化学的に調製されたトナーと硬質磁気キャリア粒子とを含有する乾式現像剤混合物の供給源を含んでなる。前記供給源から現像帯まで前記現像剤混合物を運ぶには、固定式シェルでも回転式シェルでもよい非磁性円筒形シェルが用いられる。複数の磁極部分を含んでなる磁気コアは、交番磁極性の関係にあるコア周辺部の周りに配置され、前記非磁性円筒形シェル内の軸を中心に回転することができる。さらに、前記現像剤混合物を現像帯まで運ぶために、前記コアと任意に前記シェルとを回転させるための手段が存在する。前記手段において、前記現像剤の化学的に調製されたトナーが静電画像に移動する。
【００１６】
さらに本発明の現像システムは、好ましくはシリコーンゴムまたは他の低表面エネルギーエラストマーもしくは樹脂でコーティングされている融着ロールを含んでなる。前記融着ロールは、バックアップすなわち加圧ロールと圧迫接触していることが好ましい。このアセンブリでは、前記融着ロールと前記加圧ロールとが十分な圧力で互いに押し付けられることによってニップを形成している。このニップにおいて融着または定着が起こる。
【００１７】
前記現像システムで用いられるトナー粒子は、化学的に調製されたトナーである。前記化学的に調製されたトナーは少なくとも１種のトナー樹脂を含有し、そして好ましくは少なくとも１種の剥離剤と、少なくとも１種の表面処理剤と、そして任意に少なくとも１種の着色剤と、少なくとも１種の帯電制御剤と、他の慣用のトナー成分と、またはこれらの組み合わせを含有する。これらの化学的に調製されたトナー粒子を本願明細書に記載される特定の現像システムと組み合わせて用いると、従来よりも画質がよく、長時間にわたる帯電安定性にも優れた画像が得られ、現像システムにおける微細トナーの蓄積によるダスティングの問題が回避される。
【００１８】
前記現像システムの構成は、例えば米国特許第４，４７３，０２９号および４，５４６，０６０号に詳述されているような、非磁性円筒形シェルと、磁気コアと、前記コアと任意に前記シェルとを回転させるための手段とを含んでなる現像機構を用いるＨｅｉｄｅｌｂｅｒｇ Ｄｉｇｉｍａｓｔｅｒ ９１１０プリンターのごときデジタルプリンターであることが好ましい。これらの米国特許の開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される。これらの特許に記載されている現像システムは改造して本発明で使用することができる。さらに詳しくは、これらの特許に記載されている現像システムは、硬質磁気キャリア粒子を用いることが好ましい。例えば、前記硬質磁気キャリア粒子は、磁気飽和時に少なくとも約３００ガウスの保持力を示すことができ、また、１，０００ガウスの外部印加フィールドにおいて少なくとも約２０ＥＭＵ／ｇｍの誘導磁気モーメントを示すことができる。前記磁気キャリア粒子は、バインダを含有しないキャリアでも複合キャリアでもよい。有用な硬質磁気材料としては、フェライトおよびガンマ酸化第２鉄が挙げられる。前記キャリア粒子は、主な金属成分として鉄を含有する磁気酸化物の化合物であるフェライトで構成されることが好ましい。例えば、Ｍが１価または２価の金属を表し、鉄の酸化状態が＋３である一般式ＭＦｅＯ_２またはＭＦｅ_２Ｏ_４の塩基性金属酸化物によって形成された酸化鉄Ｆｅ_２Ｏ_３の化合物であることが好ましい。好ましいフェライトは、ＢａＦｅ_１２Ｏ_１９およびＳｒＦｅ_１２Ｏ_１９のごときバリウムおよび／またはストロンチウムを含有するフェライト、および開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される米国特許第３，７１６，６３０号に開示されているような、Ｍがバリウム、ストロンチウムまたは鉛である式ＭＯ．６Ｆｅ_２Ｏ_３の磁気フェライトである。本発明において有用な磁気キャリア粒子の大きさは多岐にわたるが、好ましくは１００ミクロン未満、さらに好ましくは約５〜約４５ミクロンの平均粒径を有する。
【００１９】
本発明の目的のため、本発明で用いられる化学的に調製されたトナーは、バルクポリマー材料を好適な粒径および／または粒径分布が得られるまで粉砕することによって調整されたトナーではない。化学的に調製されたトナーは、トナー粒子の大部分を形成するポリマーすなわちトナー樹脂が乳化および／または懸濁重合法のごとき重合法によって形成されるという化学的方法によって調製されるトナーである。一般に、これらの方法は、粉砕を全く必要とせずに、好適な粒径および／または粒径分布で前記ポリマー粉末を形成する。本発明で使用できる好適な方法および粒子は、例えば、開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される米国特許第４，８３３，０６０号および４，９６５，１３１号に記載されている。前記ポリマーは、開示内容全体が本願明細書に引用されて援用されるＡｍｅｒｉｎｇらに対する米国特許第４，９１２，００９号に開示されている懸濁重合法のごとき制限凝集反応を用いて製造してもよい。本発明の目的のため、前記化学的に調製されたトナー粒子は、所望の画質に依って、好ましくは約６ミクロン以下、さらに好ましくは約１〜約６ミクロン、より一層好ましくは約３〜約４ミクロンの粒径を有する。２００１年３月２２日に出願された「テトラフェニルホウ酸第４級アンモニウム帯電制御剤を含有する、形態の制御されたトナー粒子を形成するための方法」という表題の米国特許出願第０９／８１４，８９９号および２００１年３月２２日に出願された「テトラフェニルホウ酸第４級アンモニウムと高分子ホスホニウム塩とを含有する、形態の制御されたトナー粒子を形成するための方法」という表題の米国特許出願第０９／８１４，９２３号に記載されている化学的に調製されたトナーも本発明で使用することができる。これらの特許出願の開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される。
【００２０】
前記トナー粒子は、米国特許第４，８３３，０６０号に記載されているように１種以上の着色剤によって任意に着色されていてもよい１種以上のトナー樹脂を含んでいてもよい。着色は任意であるが、着色剤が存在する方が一般的であり、着色剤は、本願明細書に引用されて援用されるカラーインデックス、ＩおよびＩＩ巻、第２版に記載されているいずれの材料でもよい。トナー樹脂は、例えば米国特許第４，０７６，８５７号、３，９３８，９９２号、３，９４１，８９８号、５，０５７，３９２号、５，０８９，５４７号、５，１０２，７６５号、５，１１２，７１５号、５，１４７，７４７号、５，７８０，１９５号等に開示されているような天然樹脂、合成樹脂および改質天然樹脂といった各種材料から選択することができる。これらの特許のすべてが本願明細書に引用されて援用される。好ましい樹脂またはバインダ材料としては、ポリエステルおよびスチレン−アクリル共重合体が挙げられる。トナー粒子の形状は、規則正しい形状または不規則な形状のいずれでもよく、例えば、溶媒中にトナー樹脂を含有する溶液を噴霧乾燥することによって得られる球状粒子でもよい。あるいは、球状粒子は、１９７９年９月５日に発行された欧州特許第３，９０５号に記載されているようなポリマービーズ膨潤法によって調製することもできる。前記欧州特許の開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される。一般に、トナー配合物中に存在するトナー樹脂の量は、トナー配合物の約８０〜約９５重量％である。
【００２１】
有用なバインダポリマーとしては、スチレンのホモポリマーおよびコポリマーのごときビニルポリマーが挙げられる。スチレンポリマーとしては、４０〜１００重量％のスチレンまたはスチレン同族体と、０〜４０重量％の１種以上の低級アルキルアクリレートまたはアルキルメタクリレートとを含有するスチレンポリマーが挙げられる。他の例としては、ジビニルベンゼンのごときジビニル化合物と共有結合的に軽度に架橋結合された可融性スチレン−アクリル共重合体が挙げられる。この種のバインダは、例えば、開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される米国再発行特許第３１，０７２号に記載されている。好ましいバインダは、スチレンと、アルキルアクリレートおよび／またはアルキルメタクリレートとからなり、前記バインダのスチレン含有量は少なくとも約６０重量％であることが好ましい。
【００２２】
スチレンブチルアクリレートおよびスチレンブタジエンのごときスチレン富欲コポリマーも、ポリマーのブレンドと同様にバインダとして有用である。そのようなブレンドにおいて、スチレンブチルアクリレートのスチレンブタジエンに対する比は、１０：１〜１：１０でもよい。５：１〜１：５および７：３の比が特に有用である。スチレンブチルアクリレートおよび／またはブチルメタクリレート（３０〜８０％のスチレン）およびスチレンブタジエン（３０〜８０％のスチレン）のポリマーも有用なバインダである。
【００２３】
有用なスチレンポリマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、ビニルトルエン、およびアクリル酸、メチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクチルアクリレート、フェニルアクリレート、メチルアクリル酸、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレートおよびオクチルメタクリレートから選択されるアルキルアクリレートまたはメチルメタクリレートまたは二重結合を有するモノカルボン酸が挙げられる。同様に有用であるのが、エチレングリコール、シクロヘキサンジメタノールおよびビスフェノールのごときジオールとイソフタル酸またはテレフタル酸とのポリエステルのごとき１種以上の脂肪族ジオールと芳香族ジカルボン酸とのポリエステルおよびコポリエステルのごとき縮合ポリマーである。
【００２４】
有用なバインダは、ビニル芳香族モノマーと、共役ジエンモノマーまたはアルキルアクリレートもしくはアルキルメタクリレートのごときアクリレートモノマーのいずれかから選択される他のモノマーとのコポリマーから形成することもできる。
【００２５】
前記化学的に調製されたトナー粒子が前記キャリア粒子によって静電画像の存在する現像帯まで運ばれた後、少なくとも部分的には、前記帯電画像に関連した十分な静電気力により前記化学的に調製されたトナー粒子が前記キャリア粒子から離れるのに十分な程度に、前記化学的に調製されたトナー粒子と前記硬質磁気キャリア粒子の間の引力が、表面処理剤またはスペーシング剤を用いたオプションとしての表面処理によって小さくなることが好ましい。従って、本発明の好ましい化学調製トナー粒子は、磁気キャリア粒子に引き付けられるだけでなく、静電気力および／または機械力によって、および、前記化学的に調製されたトナー粒子に対して表面処理を行うことによって、前記硬質磁気キャリア粒子から引き離すことができる。換言すれば、前述のように、前記化学的に調製されたトナー粒子の表面におけるスペーシング剤は、帯電画像に関連する静電気力または機械力によって前記化学的に調製されたトナー粒子を前記キャリア粒子から引き離すことができるように、前記化学的に調製されたトナー粒子と前記硬質磁気キャリア粒子の間の引力を低減させるのに十分であるということである。
【００２６】
好ましいスペーシング剤はシリカであり、その例としては、Ｄｅｇｕｓｓａ社から市販されているＲ−９７２またはＷａｃｋｅｒ社から市販されているＨ２０００が挙げられる。他の好適なスペーシング剤としては、他の無機酸化物粒子などが挙げられるが、これに限定されるわけではない。具体的な例としては、チタニア、アルミナ、ジルコニアおよび他の金属酸化物、およびアクリルポリマー、シリコーン系ポリマー、スチレンポリマー、フルオロポリマー、それらの共重合体およびそれらの混合物のごとき直径が好ましくは１μｍ未満（さらに好ましくは約０．１μｍ）であるポリマービーズが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００２７】
前記トナー粒子に対する前記スペーシング剤の量は、帯電画像に関連する静電気力または機械力によって前記トナー粒子を前記磁気キャリア粒子から引き離すのに十分な量である。前記スペーシング剤の量は、粒径にも依るが、トナーの重量に基づいて、好ましくは約０．０５〜約１０．０重量％、さらに好ましくは約０．１〜約１．０重量％、最も好ましくは約０．２〜０．６重量％である。トナー粒子が小さければ小さいほど、より多くのスペーシング剤が好ましく用いられる。
【００２８】
スペーシング剤は、スペーシング剤の存在下においてトナー粒子を転がすといった慣用の混合法のごとき慣用の表面処理法を用いて、トナー粒子の表面に塗布することができるが、そのような慣用の混合法に限定されるわけではない。スペーシング剤がトナー粒子の表面に分散されていることが好ましい。スペーシング剤をトナー粒子の表面に付着させる場合、静電気力または物理的手段またはその両方によって付着させることができる。混合する場合、均一に混合することが好ましく、スペーシング剤の凝集を防ぐかまたは少なくとも最小限に抑えるのに十分な高エネルギーヘンシェルミキサーのごときミキサーによって均一に混合される。さらに、スペーシング剤を磁気トナー粒子と混ぜ合わせることによってトナー粒子の表面にスペーシング剤を分散させる場合、得られる混合物をふるいにかけることによって凝集したスペーシング剤をすべて取り除くことができる。本発明の目的のために、凝集粒子を分離する他の手段を用いてもよい。
【００２９】
本発明において、トナー配合物中に少なくとも１種の剥離剤が存在することが好ましい。好適な剥離剤の例としては、１種以上のワックスが挙げられる。有用な剥離剤は当該技術分野において周知である。有用な剥離剤としては、低分子量ポリプロピレン、天然ワックス、低分子量合成ポリマーワックス、ステアリン酸およびその塩のごとき一般に是認されている剥離剤などが挙げられる。
【００３０】
前記ワックスは、前記トナーの重量に基づいて、好ましくは約０．１〜約１０重量％の量、さらに好ましくは約０．５〜約５重量％の量で存在する。好適なワックスの例としては、低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン、それらの共重合体およびそれらの混合物のごときポリオレフィンワックスが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。さらに詳しくは、より具体的な例として、好ましくは約１，０００〜約５，０００ｇ／ｍｏｌｅの分子量を有するエチレンとプロピレンとの共重合体、特に、約１，２００ｇ／ｍｏｌｅの分子量を有するエチレンとプロピレンとの共重合体が挙げられる。他の例としては、約４，０００ｇ／ｍｏｌｅの分子量を有するポリプロピレンワックスのごとき、好ましくは約３，０００〜約１５，０００ｇ／ｍｏｌｅの分子量を有する合成低分子量ポリプロピレンワックスが挙げられる。他の好適なワックスとしては、合成ポリエチレンワックスが挙げられる。市販されている好適なワックスとしては、Ｍｉｔｓｕｉ Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ社，Ｂａｋｅｒ Ｐｅｔｒｏｌｉｔｅ社のＰｏｌｙｗａｘ ２０００、Ｐｏｌｙｗａｘ ３０００および／またはＵｎｉｃｉｄ ７００、およびＳａｎｙｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社のＶｉｓｃｏｌ ５５０Ｐおよび／またはＶｉｓｃｏｌ ６６０Ｐのごときワックスが挙げられる。好適なワックスの他の例としては、Ｃｌａｒｉｅｎｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社のＬｉｃｏｗａｘ ＰＥ１３０のごときワックスが挙げられる。
【００３１】
一般的な製法において、トナーに用いられる所望のポリマーバインダが製造される。エレクトロスタトグラフィックトナーのためのポリマーバインダは、一般に、選択されたモノマーを重合した後、各種添加剤と混ぜ合わせてから所望の大きさに粉砕することによって製造される。トナーの製造時に、ポリマーバインダは溶融加工に付される。すなわち、前記ポリマーは、中程度〜高いせん断力と、前記ポリマーのガラス転移温度よりも高い温度とに曝される。ポリマーメルトの温度は、部分的には、前記溶融加工の摩擦力に因るものである。前記溶融加工には、ポリマー塊へのトナー付加物の溶融混入が含まれる。
【００３２】
「帯電制御」という用語は、得られるトナーの摩擦電気帯電特性を変えようとするトナー付加物の性向を指している。正帯電トナーおよび負帯電トナー用の様々な任意の帯電制御剤が入手可能であり、本発明のトナーに用いることができる。好適な帯電制御剤は、例えば、米国特許第３，８９３，９３５号、４，０７９，０１４号、４，３２３，６３４号および４，３９４，４３０号並びに英国特許第１，５０１，０６５号および１，４２０，８３９号に開示されている。これらの特許の開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される。有用な他の帯電制御剤は、米国特許第４，６２４，９０７号、４，８１４，２５０号、４，８４０，８６４号、４，８３４，９２０号、４，６８３，１８８号および４，７８０，５５３号に記載されている。これらの特許の開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される。帯電制御剤同士の混合物を用いることもできる。帯電制御剤の具体例としては、サリチル酸クロム有機錯体塩、並びにアゾ−鉄錯体塩、特にフェラート（１−），ビス［４−［（５−クロロ−２−ヒドロキシフェニル）アゾ］−３−ヒドロキシ−Ｎ−フェニル−２−ナフタレンカルボキシアミダート（２−）］、アンモニウム、ナトリウム、および水素からなるアゾ−鉄錯体塩（Ｈｏｄｏｇａｙａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．社から入手可能なＯｒｇａｎｏｉｒｏｎ）が挙げられる。
【００３３】
トナーに対する任意の添加剤は着色剤である。場合によって、磁気成分が存在するのであれば前記磁気成分が着色剤の働きをするので、あらためて着色剤を用意する必要が無くなる。好適な染料および顔料は、例えば、開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される米国再発行特許第３１，０７２号並びに米国特許第４，１６０，６４４号、４，４１６，９６５号、４，４１４，１５２号および２，２２９，５１３号に開示されている。白黒静電コピー機およびプリンターに用いられるトナーに対して特に有用な着色剤の１つはカーボンブラックである。着色剤は、トナー粉末の全重量に基づいて、一般に約１〜約３０重量％の量、好ましくは約２〜約１５重量％の量で用いられる。トナー配合物は、磁気顔料、レベリング剤、界面活性剤、安定剤などといった慣用のトナーに用いられる他の添加剤を含有していてもよい。
【００３４】
トナー粒子の残りの成分並びに硬質磁気キャリア粒子は慣用の成分でもよい。例えば、ポリ（テトラフルオロエチレン）、ポリ（ビニリデンフルオライド）およびポリ（ビニリデンフルオライドコテトラフルオロエチレン）のようなフルオロカーボンポリマーのごとき各種樹脂材料を硬質磁気キャリア粒子の上の被膜として任意に用いることができる。キャリア粒子に対する好適な樹脂材料の例としては、シリコーン樹脂、フルオロポリマー、ポリアクリル樹脂、ポリメタクリル樹脂、それらの共重合体およびそれらの混合物、他の市販のコーティングキャリアなどが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００３５】
さらに本発明は、本発明の化学的に調製されたトナーおよび現像剤を用いて画像を形成する方法に関する。一般に、この方法は、電子写真エレメントの表面に静電潜像を形成した後、前記潜像に本発明のトナー／現像剤を接触させることによって前記画像を現像する。
【００３６】
さらに本発明は、本発明の化学的に調製されたトナーを用いた静電画像の現像における前記現像システムの使用に関する。この方法は、本発明の化学的に調製されたトナーを静電画像に接触させる。例えば、この方法は、静電画像パターンを載せた静電画像部材を現像帯に通し、そして予め選択された磁界強度の交番極磁気コアを、回転しても固定されていてもよい外部の非磁性シェル内で回転させ、そして現像剤が前記画像部材の移動方向と同じ方向に向かって前記現像帯内を流れるように前記コアの方向および速度および場合により前記シェルの回転を制御することによって、移動する結像部材の帯電パターンと現像関係にある現像帯に現像剤を送ることによって前記画像部材を現像する。この方法では、エレクトログラフ２成分系乾式現像剤組成物が好ましく用いられる。前記乾式現像剤組成物は、帯電したトナー粒子と、前記トナー粒子と反対の極性に帯電したキャリア粒子とを含有する。前記キャリア粒子は、磁気飽和時に少なくとも約３００ガウスの保持力を示し、かつ、１，０００ガウスの外部印加フィールドにおいて少なくとも約２０ＥＭＵ／ｇｍの誘導磁気モーメントを示す硬質磁気材料であることが好ましい。前記キャリア粒子は、自身が静電画像に移動してしまうのを防ぐのに十分な磁気モーメントを有する。本発明のトナーを本願明細書に記載されるように用いて、米国特許第４，４７３，０２９号および４，５４６，０６０号に記載される各種方法を本発明において用いることができる。これらの特許の開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される。
【００３７】
このように現像された静電画像は、画像の形状に沿って光受容器を光減衰させる方法や画像の形状に沿って誘電記録素子の表面に電荷像を付与する方法といった様々な方法によって形成することができる。高速電子写真複写機の場合のように光受容器が用いられる場合、ハーフトーンスクリーニングを用いて静電画像を修正することが特に望ましい。本発明の方法に従った現像とスクリーニングとの組み合わせによって、高いＤｍａｘと優れた諧調範囲とを示す高品質の画像が得られる。代表的なスクリーニング法としては、開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される米国特許第４，３８５，８２３号に記載されているような、光受容器をインテグラルハーフトーンスクリーンと共に用いる方法が挙げられる。
【００３８】
本発明の現像システムは、融着ロール（ｆｕｓｅｒ ｒｏｌｌ）をさらに含んでいてもよい。前記融着ロールは、シリコーンゴム、またはテトラフルオロエチレン樹脂のごとき他の低表面エネルギーエラストマーもしくは樹脂で任意にコーティングされていてもよい。前記融着部材の表面に用いることができるシリコーンゴムは、室温加硫シリコーンゴム、低温加硫シリコーンゴムまたは高温加硫型シリコーンゴムでもよい。前記融着ロールの形状は、板状または帯状といった任意の形状で構わないが、円筒形であることが好ましい。前記融着ロールは、薄いシリコーンゴムの層で表面がコーティングされているコアで構成されていることが好ましい。前記コアは、鉄、アルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼などのごとき各種金属または各種合成樹脂のごとき他の弾性材料から形成されていてもよい。前記コアは中空であることが好ましく、そしてこの中空コアの内部には通常加熱体が設置され、融着処理に必要な熱を供給している。この目的に好適な加熱体は当業者らにとって周知であり、内部に耐タングステン加熱体を備えた石英エンベロープで形成される石英ヒーターでもよい。前記融着ロールに必要な熱を供給する方法は、本発明にとって重要ではなく、前記融着部材は、内部手段、外部手段、またはその両方の組み合わせによって加熱されてもよい。トナーを支持体に融着させるのに十分な熱を供給するすべての加熱手段は、当業者らにとって周知である。前記融着ロールは、バックアップすなわち加圧ロールと圧迫接触していることが好ましい。前記加圧ロールは、耐熱材料の層を有する金属コアであることが好ましい。このアセンブリでは、前記融着ロールと加圧ロールとが十分な圧力で互いに押し付けられることによってニップが形成されるようにするために、前記融着ロールと前記加圧ロールの両方が偏った軸の上に設置される。このニップにおいて溶解または定着が起こる。この融着アセンブリによって得られる印刷物の品質は、比較的硬くて曲がらない層と比較的柔らかい層とによってニップが形成される場合に、より良好である。この場合、融着ロールと加圧ロールの偏りに起因する層内のわずかな変形によってニップが形成される。前記比較的硬くて曲がらない層は、ポリフルオロエチレン、プロピレン、シリコーンゴムまたは他の同様の材料のごとき任意の公知の材料で形成されていてもよい。本発明において、トナー画像を載せた一枚の紙のごとき一枚の支持材料が前記融着ロールと前記加圧ロールの間を通過するときに融着が起こる。このとき、融着ロールが前記トナー画像を前記支持材料に融着させ、その結果、前記支持体上に印刷画像が形成される。本願明細書に記載されている特定の融着アセンブリと本願明細書に記載されている特定のトナー配合物とを用いる前記現像システムを用いれば、印刷画像について、優れた画質と、良好な融着性とが得られる。前記優れた画質は、例えば、下記実施例で述べる中実領域反射濃度に見ることができ、そして前記良好な融着性は、主に、下記実施例で述べる擦り落ち値（ｒｕｂｏｆｆ ｖａｌｕｅ）並びに下記実施例で述べる亀裂幅データに見ることができる。従って、本発明は、性質間の釣り合い、すなわち画質と融着性の釣り合いをとるための手段と、２成分系システムにおいて高速デジタル複写を実現するシステムとを提供する。前記現像システムと同様に本願明細書に記載されている特定のトナー配合物と組み合わせて本発明において用いることができる融着アセンブリ並びに現像およびそれ以降の処理の詳細は、例えば、米国特許第５，５３４，３４７号、５，６２９，０６１号、３，９３８，９９２号、４，０４６，９９０号、４，０８５，７０２号、ＲＥ３１，０７２号、４，８１０，８５８号、４，３９５，１０９号、６，０９６，４２９号、６，０６７，４３８号、４，５１５，８８４号、５，７２８，４９６号、５，０８４，７３５号、４，９６８，５７８号、４，９２７，７２７号および５，５９５，８２３号に詳述されている。これらの特許すべての開示内容全体が本願明細書に引用されて援用される。
【００３９】
特定のシリコーンゴムの使用あるいはシリコーンまたはシロキサンオイルのごとき他の任意の成分の使用のごときこれらの特許に記載されている各種オプションも本発明に取り入れられる。
【００４０】
本発明の現像システムにおける現像剤は、トナーを帯電画像へと素早く運ぶことができることが好ましい。そのため、高容量電子写真印刷用途および複写用途に特に適している。
【００４１】
前述のように、本発明の現像方法によって得られた印刷物は、従来よりも良好な画質と、優れた融着性とを有する。紙のごとき支持体に融着させた印刷画像は、従来よりも耐摩耗性が良好であり、そして摩擦送出仕上装置に供給した場合でも「トナーの擦り落ち」が少ない。
【００４２】
別の実施態様としては、トナー粒子の表面にスペーシング剤を用いる代わりに、転写電位を著しく高めることによって、帯電画像に関連する静電気力を約１，０００〜約２，５００ボルトのようにかなり高くすることができ、これらの静電荷はトナー粒子をキャリア粒子から引き離すのに十分である。
【００４３】
本発明の現像システムを用いる別の方法は、トナー粒子を振とうさせることができる回転磁気コアの速度を、トナー粒子をキャリア粒子から引き離すことができる程度にまで上げることである。前記回転コアの速度は、少なくとも約１００ｒｐｍまたは少なくとも約５００ｒｐｍである。本実施態様の場合、回転磁気コアの速度は少なくとも約１，０００ｒｐｍであり、少なくとも約２，０００ｒｐｍまたは少なくとも約２，５００ｒｐｍでもよく、さらに好ましくは約５００〜約２，５００ｒｐｍである。前述のこれらの各種実施態様は、様々な組み合わせで用いることができる。
【００４４】
本発明の現像システムを用いるさらに別の方法は、調色機構のＤＣバイアスにＡＣバイアスを重ね合わせることである。ＡＣバイアスはトナー粒子を攪拌するので、トナー粒子のキャリア粒子からの剥離が強化される。ＡＣバイアスの波形は、好ましくは約３００〜約３，０００Ｈｚの周波数と、約０．２〜約５ｋＶのピーク間振幅とを有し、最も好ましくは約１，０００〜約１，５００Ｈｚまたは約１，０００〜約３，０００Ｈｚの周波数と、約０．２〜約３ｋＶまたは約２〜約３ｋＶのピーク間振幅とを有する。台形波、最も好ましくは矩形波を有するＡＣ電圧は、正弦波または三角波のごとき、平均ｒｍｓ電圧が低い波形よりも好ましい。複写濃度を高め、かつ、回転磁気コアを有する調色機構に関連する調色の好ましからざる副作用を低減するための手段としてのＡＣバイアスの実用性については、米国特許第５，３７６，４９２号、５，３９４，２３０号、５，４０９，７９１号、５，４８９，９７５号、５，６０６，４０４号および５，９８５，４９９号に記載されている。前述のすべての実施態様は、様々な組み合わせで用いることができる。
【００４５】
前述のように、化学的に調製されたトナーを用いる本発明の現像システムには、現像操作時に起こるあらゆるダスティングの問題を著しく低減させるという利点がある。具体的に分かっているわけではないが、粉砕トナーを用いる従来の現像システムとは異なり、本発明では、現像操作時における微細トナーの蓄積がダスティングの問題を生じさせることはない。さらに、本発明の現像システムに関する長時間にわたる帯電安定性は著しく改善されており、例えば１００時間超の長い作業時間を通して安定である。これは、例えば、同じ現像システムを用いて粉砕トナーと化学的に調製されたトナーとの比較を示している実施例のうちの１つにさらに示されている。また、本発明の現像システムにおける化学的に調製されたトナーのシステムについての帯電安定性（例えば、−Ｑ／ｍ）は、長時間にわたってかなり安定している。さらに、ダスティングの問題を回避することによって、本発明の現像システムによって得られる画質は著しく改善される。
【００４６】
本発明を下記実施例によってさらに具体的に説明してゆくが、下記実施例は本発明を例示するものに過ぎない。
【実施例】
【００４７】
実施例１
媒体粉砕分散液
９１．０ｇのＦａｎａｌピンクピグメントと、９．０ｇの市販のスチレンブチルアクリレートポリマー（ｐｉｃｃｏｔｏｎｅｒ １２２１）と、６７０．０ｇのエチルアセテートとの混合物（固形分１３．０％の混合物）から、Ｆａｎａｌ Ｐｉｎｋ（ＢＡＳＦ社製）の媒体粉砕分散液を調製した。
【００４８】
１４．８ｇのＦａｎａｌ Ｐｉｎｋ媒体粉砕分散液に、２３．１ｇのＫＡＯ Ｃ^ＴＭバインダと、０．２５ｇのＢｏｎｔｒｏｎ Ｅ８８と、２６．２ｇのエチルアセテートとを添加した。７．０％の顔料と９３．０％のバインダとを含有するこの混合物は、蒸発制限凝集プロセスにおける有機相を構成していた。この有機相を、１０．０ｇのＮＡＬＣＯ（登録商標）１０６０を含有する８５ｍｌのｐＨ４緩衝液と、２．２ｍｌの１０重量％ポリ（アジピン酸−コメチルアミノエタノール）とを含んでなる水相と混ぜ合わせた。次に、この混合物を、Ｂｒｉｎｋｍａｎ社販売のＰＯＬＹＴＲＯＮ^ＴＭを用いて非常に高いせん断力に付した後、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒに付した。排出後、このようにして形成された粒子から、密閉されていない容器内で一晩室温で攪拌することによって、液相を取り除いた。これらの粒子を０．１Ｎ水酸化カリウム溶液で洗浄することによってシリカを取り除いた後、水で洗浄し、乾燥させた。得られたトナー粒子は、１．０重量％のＢｏｎｔｒｏｎ Ｅ８８を含有しており、平均粒径は約６．２μｍであった。
【００４９】
実施例２Ａ
６．０１ｇのシアンピグメント（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ社製のＢｒｉｄｇｅｄ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ顔料およびＢＡＳＦ社製のＣｏｐｐｅｒ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ顔料）媒体粉砕分散液に、２４．１８ｇのＫＡＯ Ｃ^ＴＭバインダと、０．２５ｇのＢｏｎｔｒｏｎ Ｅ８８と、２６．２ｇのエチルアセテートとを添加した。３．０％の顔料と９７．０％のバインダとを含有するこの混合物は、蒸発制限凝集プロセスにおける有機相を構成していた。この有機相を、４．２５ｇのＮＡＬＣＯ（登録商標）１０６０を含有する８５ｍｌのｐＨ４緩衝液と、０．９３ｍｌの１０重量％ポリ（アジピン酸−コメチルアミノエタノール）とを含んでなる水相と混ぜ合わせた。次に、この混合物を、Ｂｒｉｎｋｍａｎ社販売のＰＯＬＹＴＲＯＮ^ＴＭを用いて非常に高いせん断力に付した後、Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｚｅｒに付した。排出後、このようにして形成された粒子から、密閉されたいない容器内で一晩室温で攪拌することによって、液相を取り除いた。これらの粒子を０．１Ｎ水酸化カリウム溶液で洗浄することによってシリカを取り除いた後、水で洗浄し、乾燥させた。得られたトナー粒子は、１．０重量％のＢｏｎｔｒｏｎ Ｅ８８を含有しており、平均粒径は約８．１６μｍであった。
【００５０】
実施例２
Ｆａｎａｌ Ｐｉｎｋピグメントの代わりに、シアンピグメントと、Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ社製のＢｒｉｄｇｅｄ Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ顔料と、ＢＡＳＦ社製のＣｏｐｐｅｒ Ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ顔料との混合物を７．０重量％を用いた以外は、実施例１の手順を繰り返した。得られた粒子の大きさは６．２μｍであった。
【００５１】
実施例３
Ｆａｎａｌ Ｐｉｎｋピグメントの代わりにＢＡＳＦ社製のＰｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ１８０を７．０重量％を用いた以外は、実施例１の手順を繰り返した。得られた粒子の大きさは６．２μｍであった。
【００５２】
実施例４
Ｆａｎａｌ Ｐｉｎｋピグメントの代わりにＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製のカーボンブラック顔料であるＲｅｇａｌ ３３０^Ｒを５．０重量％を用いた以外は、実施例１の手順を繰り返した。得られた粒子の大きさは６．４μｍであった。
【００５３】
長期安定性について、実施例１〜４と同じようにして調製されたトナーから調製された現像剤と、同じ粒径の４色のポリエステル系粉砕トナーから調製された現像剤とを比較した。８つの現像剤すべてに用いられたキャリアはポリフッ化ビニリデンでコーティングされた鉄−ストロンチウムフェライトであった。寿命試験器（ＬＴＤ）を用いて安定性を評価した。前記ＬＴＤは、前述のものと同様のデザインの現像機構と、回転式金属ドラムとで構成されていた。トナーは、電気バイアスを用いてドラム上で現像された後、ドラムから取り除かれ、廃棄された。前記現像機構内のトナー濃度は、磁気トナー濃度監視装置の制御下において真新しいトナーを添加することによって一定に保たれた。試験は約１００時間行われた。これは５００，０００ページ分の文書に相当する。
【００５４】
前記現像機構から毎時間採取した現像剤サンプルについて、トナーの濃度（ＴＣ）およびトナーの電荷対質量（Ｑ／ｍ）を測定した。トナーのＱ／ｍ比は、空間を隔てて離れた２つの平行な電極板を含んでなる静電装置を用いて測定した。前記電極板は電界と磁界の両方を現像剤サンプルに加えることができる。これにより、磁界と電界の両方の影響を受けて、混合物の２種類の成分、すなわちキャリア粒子とトナー粒子とが分離することになる。０．１００ｇの現像剤混合物サンプルを下側の金属板の上に設置した。そして、前記サンプルを前記２枚の板の間で６０Ｈｚの磁界と２，０００Ｖの電位とに３０秒間付すことによって現像剤を攪拌した。磁界と電界の両方の影響を受けてトナー粒子がキャリア粒子から放出され、上側の電極板に引き寄せられて堆積した。一方、磁気キャリア粒子は下側の板に保持されたままであった。上側の板に堆積したトナーの累積電荷を電位計で測定した。μＣ／ｇに換算したトナーのＱ／ｍ比は、前記累積電荷を、前記上側の板から回収した堆積トナーの質量で割ることによって算出された。ＴＣは、トナーの重量を、現像剤サンプルの初期重量で割ることによって算出された。加電圧の極性を反転させることによって、誤符号のトナーの量およびＱ／ｍも求めることができた。
【００５５】
前記現像機構内のトナーの粒径は、前記電荷測定装置の上側の電極板からトナーを収集し、これをＣｏｕｌｔｅｒ Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒで測定することによって定期的に求めた。キャリアは、前記電荷測定装置の下側の電極板から回収し、真新しいトナーと混ぜ合わせ、そして（回収再生Ｑ／ｍと呼ばれる）Ｑ／ｍを測定することによって、使用中にキャリアの帯電動作が変化したかどうかを確認した。
【００５６】
２種類の方法を用いて、トナーの前記現像機構から舞い散る傾向を測定した。第１の方法では、前記現像機構の後現像側にある現像ギャップの近くに設置された小型（１／４インチ）の真空管を用いて、前記ＬＴＤの現像帯からダストを収集した。毎時間のうちの１５分間の間、真空管を作動させてフィルターにダストを収集し、収集時間の最後に収集したダストの重さを測定した。
【００５７】
第２の方法では、前記現像機構から現像剤サンプルを取り除き、５０ｍｇ／ｇの真新しいトナーを添加することによってダストの測定を行った。添加したトナーを、機械攪拌器で１０秒間、現像剤と混ぜ合わせた。このサンプルのダスティングおよび、磁気攪拌器を用いてさらに１０、３０、６０および６００秒間攪拌したサンプルのダスティングを、これらの現像剤サンプルを現像ローラーのシェル上に設置した後、前記ローラーの回転磁気コアを６０秒間稼動させることによって測定した。ダストは外側の同心金属シェル上に集められた。前記外側のシェル上に堆積したトナーの電荷は前記外側のシェルに接続された電位計を用いて測定し、そしてトナーの質量は前記外側のシェルの重さを計ることによって測定した。このようにして、ダストの量およびその電荷対質量を求めた。
【００５８】
図１では、粒度について、粉砕トナーと化学的に調製されたトナーを比較した。図１から分かるように、実施例１と同じようにして調製された化学的に調製されたトナー（例えばシアン）は、図１に示される全濃度範囲にわたって粒度が減少していた。前述のように、この粒度の減少により、画質が大幅に改善されることになる。１２インチ／秒の速度で移動する光導電体ドラム上のＳＰＤ調色機構によって画像を現像した。このとき、調色スリーブの回転速度は１００ＲＰＭ、１４ポール磁気コアの回転速度は９３０ＲＰＭであった。粒度は、（記載内容全体が本願明細書に引用されて援用される“Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｇｒａｉｎｉｎｅｓｓ ｆｏｒ Ｈａｌｆｔｏｎｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ”， Ｔｈｅｏｄｏｒｅ Ｂｏｕｋ ａｎｄ Ｎｏｒｍａｎ Ｂｕｒｎｉｎｇｈａｍ， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ， ＩＳ＆Ｔ ’ｓ Ｅｉｇｈｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｇｒｅｓｓ ｏｎ Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｎｏｎ−ｉｍｐａｃｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ｐｐ．５０６−５１０（１９９２）に記載されているように）ＰＤＳマイクロデンシトメータによって得られたデータから算出した。
【００５９】
図２は、粉砕トナーと、化学的に調製されたトナーとを、本発明に記載される現像システムで用いた場合の両者の比較を示している。図２から分かるように、粉砕トナーと比較して、化学的に調製されたトナーの帯電安定性はかなり一貫していた。これは予想外の結果であり、現像システムに関して望ましい利益である。さらに、化学的に調製されたトナーの場合、現像剤のダスティングは少なかったが、粉砕トナーの場合、Ｑ／ｍが減少すると現像剤のダスティングは増加した。化学的に調製されたトナーに対する試験全体を通じて誤符合トナーは全く無かった。粉砕トナーに対する試験の最中、ダスティングが増加すると現像剤中に誤符合トナーが現れ始めた。誤符合トナーおよびダストは、画像の白い部分にバックグラウンドを形成し、画像を劣化させる。化学的に調製されたトナーについての回収再生Ｑ／ｍは、試験中に変化することはなかった。粉砕トナーについての回収再生Ｑ／ｍは、前記現像機構内の現像剤について測定されたＱ／ｍと同じように、試験中に減少した。これは、化学的に調製されたトナーがキャリアの帯電性を劣化させないのに対し、粉砕トナーはキャリアの帯電性を劣化させることを示している。
【００６０】
粉砕トナーを用いて調製された現像剤に見られるＱ／ｍの減少の原因と成り得る３つのメカニズム、すなわち、１）高度に帯電した微細トナーのキャリア上での蓄積、２）トナーポリマーによるキャリアのスカミング、および３）キャリアの表面の化学的または物理的改質、を検討してみた。
【００６１】
図３および図４から分かるように、図３に示される粉砕トナーの場合（６．６〜６．２ミクロン体積平均粒径）とは異なり、図４に示される化学的に調製されたトナーの場合、粒径は長時間にわたって基本的に同じ（７．０〜６．８ミクロン体積平均粒径）であった。試験中、化学的に調製されたトナーについてはかなりの微粒子の蓄積があったのに対し、粉砕トナーについては微粒子がほとんど蓄積しなかった。通常、微粒子の存在は現像剤の劣化と関連があるが、この事実は化学的に調製されたトナーには該当しなかった。これは予想外の結果であり、現像システムに関して化学的に調製されたトナーの望ましい利益である。
【００６２】
トナースカミングを試験するために、選択された、真新しい現像剤のサンプルと熟成させた現像剤のサンプルを、２４時間、ジクロロメタン（ＤＣＭ）を用いて抽出した。黄色および黒色の粉砕トナーおよび化学的に調製されたトナーについて、抽出されたトナーの重量を表１に示す。化学的に調製されたトナー（ＣＰＴ）から抽出された塊と黄色の粉砕トナーから抽出された質量との差はほとんど無いことが表１から分かる。ＬＴＤ試験に用いられたトナーを用いてトナー濃度を６重量％に回復することによって、抽出されたキャリアに対して帯電測定を行った。これらの測定の結果を、新しいキャリアおよび熟成させたキャリアについての回収再生電荷および実行電荷と共に表１に示す。
【００６３】
試験中の黄色いＣＰＴトナーのＱ／ｍ、新しいキャリアおよび熟成させたキャリアの回収再生Ｑ／ｍ、およびＤＣＭ抽出後のＱ／ｍは、すべて、６０μＣ／ｇに近い。黄色い粉砕トナーの実行Ｑ／ｍは、試験中に、約８０μＣ／ｇから２０μＣ／ｇまで下がった。キャリアの回収再生Ｑ／ｍも７０μＣ／ｇから２０μＣ／ｇまで下がった。新しいキャリアの抽出Ｑ／ｍは、試験の初期Ｑ／ｍまたは新しいキャリアの回収再生電荷よりも約６０μＣ／ｇほど高い。熟成させたキャリアの抽出Ｑ／ｍは３９μＣ／ｇであり、実行Ｑ／ｍまたは回収再生Ｑ／ｍよりもわずかに大きいだけである。キャリアの静電剥離もＤＣＭによる抽出も、粉末トナーと共に熟成させたキャリアの帯電性を回復させるには至らなかったのに対し、ＣＰＴトナーと共に熟成させたキャリアのＱ／ｍは、熟成、剥離または抽出のいずれによっても変化しなかった。これは、粉砕トナーの場合に見られた電荷の低下は、キャリアコーティングの化学的または物理的変化に関係していたことを示唆している。
【００６４】
化学的に調製されたトナーによる表面のスカミングによってキャリアの劣化が無くなることは、トナーの非常に望ましい性質である。
【００６５】
【表１】

【００６６】
本発明の他の実施態様は、本願明細書を検討および本願明細書に開示されている本発明を実施することによって当業者らにとって明らかとなるであろう。本願明細書および実施例は単に模範にすぎないとらえられるべきであり、本発明の真の範囲および精神は下記請求の範囲およびそれと同等なものによって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】粒度に関して粉砕トナーと化学的に調製したトナーとを比較したグラフである。
【図２】長時間にわたる帯電安定性に関して粉砕トナーと化学的に調製されたトナーとを比較したグラフである。
【図３】０時間および１００時間における粉砕トナーの粒径を示すグラフである。
【図４】同一の０時間および同一の１００時間における化学的に調製されたトナーの粒径を示すグラフである。

Claims (23)

1. トナーの現像システムであって、
   化学的に調製されたトナー粒子と硬質磁気キャリア粒子とを含んでなる乾式現像剤混合物の供給源と、
   前記供給源から現像帯まで前記現像剤を運ぶための回転式または固定式非磁性円筒型シェルと、
   予め選択された磁界強度の回転磁気コアと、
   前記シェルから静電画像へと前記トナー粒子を運ぶため少なくとも前記磁気コアを回転させるための手段と、
   を含んでなる前記現像システム。
2. 前記化学的に調製されたトナー粒子が、少なくとも１種のトナー樹脂と、少なくとも１種の剥離剤と、少なくとも１種の表面処理剤と、任意に少なくとも１種の帯電制御剤または着色剤またはその両方とを含んでなる、請求項１に記載の現像システム。
3. 前記表面処理剤がシリカからなる、請求項２に記載の現像システム。
4. 前記表面処理剤が少なくとも１種の金属酸化物からなる、請求項２に記載の現像システム。
5. 前記表面処理剤が少なくとも１種の無機酸化物からなる、請求項２に記載の現像システム。
6. 前記表面処理剤が少なくとも１種の高分子材料からなる、請求項２に記載の現像システム。
7. 化学的に調製されたトナー粒子を用いて静電画像を現像するための方法であって、静電画像パターンを載せた静電画像部材を現像帯に通し、そして予め選択された磁界強度の交番極磁気コアを、回転式または固定式の外部非磁性シェル内で回転させ、そして現像剤が前記画像部材の移動方向と同じ方向に向かって前記現像帯内を流れるように前記コアの方向および速度と、場合により前記シェルの回転を制御することによって、移動する結像部材の帯電パターンと現像関係にある現像帯に現像剤を送ることによって前記画像部材を現像することからなり、そして前記現像剤は、帯電したトナー粒子と、前記トナー粒子とは反対の極性に帯電した硬質磁気キャリア粒子とを含んでなる、ことを特徴とする前記方法。
8. 前記トナー粒子が、少なくとも１種のトナー樹脂と、少なくとも１種の剥離剤と、少なくとも１種の表面処理剤と、任意に少なくとも１種の帯電制御剤または着色剤またはその両方とを含んでなる、請求項７に記載の方法。
9. 前記方法では現像剤が流動し、そして前記移動する結像部材と前記現像剤とが実質的に同じ速度で流動する、請求項７に記載の方法。
10. 前記キャリア粒子は、磁気飽和時に少なくとも約３００ガウスの保持力を示し、かつ、１，０００ガウスの外部印加フィールドにおいて少なくとも約２０ＥＭＵ／ｇｍの誘導磁気モーメントを示す硬質磁気材料からなる、請求項７に記載の方法。
11. 前記トナー粒子はその表面にスペーシング剤を有する、請求項７に記載の方法。
12. 前記スペーシング剤がシリカからなる、請求項１１に記載の方法。
13. 前記スペーシング剤が少なくとも１種の金属酸化物からなる、請求項１１に記載の方法。
14. 前記スペーシング剤が少なくとも１種の無機酸化物からなる、請求項１１に記載の方法。
15. 前記スペーシング剤が少なくとも１種の高分子材料からなる、請求項１１に記載の方法。
16. 前記スペーシング剤が、前記トナーの重量に基づいて、約０．０５〜約１．５重量％の量で存在する、請求項１１に記載の方法。
17. 前記化学的に調製されたトナー粒子は蒸発制限凝集反応から形成される、請求項１に記載の現像システム。
18. 前記化学的に調製されたトナー粒子は懸濁重合によって形成される、請求項１に記載の現像システム。
19. 前記化学的に調製されたトナー粒子は約６ミクロン以下の粒径を有する、請求項１に記載の現像システム。
20. 前記少なくとも１種の剥離剤は少なくとも１種のワックスからなり、そして前記少なくとも１種のトナー樹脂は、少なくとも１種のポリエステルまたは少なくとも１種のスチレンアクリル系トナー樹脂からなる、請求項２に記載の現像システム。
21. 前記トナー粒子の重量に基づいて、前記少なくとも１種の樹脂は約８０〜約９５％の量で存在し、前記剥離剤は約０．５〜約５．０％の量で存在し、そして前記表面処理剤は約０．０５〜約２．０％の量で前記トナー粒子上に存在する、請求項２に記載の現像システム。
22. 融着体をさらに含んでなる、請求項１に記載の現像システム。
23. 前記静電画像パターンを支持体上に移し、そして前記支持体を融着体の内部または下を通過させることによって前記静電画像を前記支持体に融着させることをさらに含んでなる、請求項７に記載の方法。

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