JP3214573B2 - マゼンタトナー組成物 - Google Patents

マゼンタトナー組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は一般的にトナー、現像
剤、及び多色画像を形成するフルカラープロセスを含む
画像形成方法に向けられ、さらに詳しくは、本発明は実
施態様において、画像形成部材を帯電し、その部材上に
高度、中度及び低度電位領域を含む潜像を作り、本明細
書中で説明されるマゼンタ現像剤組成物で低電位の領域
を現像し、次いで現像剤組成物で高電位の領域を現像
し、現像された像を支持体へ転写し、及び任意にその像
をその支持体に永久的に定着させることを含む二色画像
を包含する多色画像を得る方法に向けられている。実施
態様において、本発明のトナー及び現像剤は、プロセス
カラー等のような特定のカラーの画像形成方法に使用さ
れうる。
【0002】前述の現像方法の1例は、ほぼ6時の方向
に搭載された2オーガー式輸送単一磁気ブラシ(twin a
uger transport single magnetic brush) を有する現像
剤ハウジングを含む。その磁気ブラシロール(現像ロー
ル)は直径約30mmで粗さのためにサンドブラストされ、
好ましくは感光体(P/R) または画像形成部材のスピード
の約1.5 倍で操業する。現像ロールは感光体から約0.5m
mに置かれて、感光体の放電特性、及び制御アルゴリズ
ムによって確立される所望のゼログラフィーの現像性に
依存して0 〜-500ボルトの間で多様であるDCバイアスへ
加えられる方形波550 ボルトRMS 2.0KHz AC バイアスで
バイアス印加される。固定磁石は回転する現像ロールス
リーブに対して内部に位置し、現像剤の輸送の制御及び
現像性の要求を満たすように設計された磁極の形態でフ
ェライトを含む。その現像剤流量(Mass on the Sleeve
またはMOS と呼ばれる) は磁界中のトリミングポイント
での低透磁性トリマーバーの位置によって制御されるこ
とが可能である。典型的には、MOS は33±3mg/cm2 にセ
ットされ、トリムギャップ、トナー濃度(TC)及び現像剤
摩擦に対して敏感であり、故に現像剤ハウジングはプロ
セス制御回路構成の1部としてトナー濃度センサーを有
している。現像剤ハウジングの水溜めの中の2オーガー
は、現像剤を反対方向へ輸送し、まずトナーディスペン
サーを通過してその後に現像ロールの現像剤ピックアッ
プ領域へと輸送する。そのオーガーはその中に、現像剤
に添加される新しいトナーの混合を容易にするために、
組み込まれたスリットを有する。通常多くの潜像が画像
形成部材上に形成され、マゼンタカラーのために本発明
のトナーのような適当なトナーで連続して現像される。
【0003】本発明の別の実施態様は、トナー樹脂粒
子、着色顔料粒子、特にフラッシファナルピンク(FANAL
PINK)D4830(商標)(BASF) 、任意成分としての負電荷増
強剤、アエロシル(AEROSIL) ( 登録商標)#76 のような
コロイドシリカ、酸化スズ、特にS-1 として入手可能な
酸化スズのような表面添加剤; 及びユニリン(UNILINS)
(登録商標)のような高分子ヒドロキシ表面添加剤を含
むマゼンタトナーに関する( 米国特許第4,883,736 号を
参照、その開示は全体的に本明細書中に参照として織り
込まれている)。実施態様におけるトナーは樹脂粒子、
好ましくはトナー樹脂中へフラッシングされたマゼンタ
顔料、及びコロイドシリカとユニリン(登録商標)の表
面添加剤を含有することができる。
【0004】本発明のトナーに関連するその実施態様に
おける多数の利点は、有意に改良された特に赤及び青領
域における色、より低いコスト、より低いフューザー最
小定着温度(MFT)、及び改良されたフューザー寿命であ
る。別の実施態様において、本明細書中ではオリエント
ケミカルから入手可能なボントロンE-88( 商標) と挙げ
られているアルミニウム複合体のような負電荷添加剤、
それによって実施態様においてトナーの摩擦帯電を減ず
る; 及び着色トナーへの通常のキャリヤーの使用を、ト
ナーに加えることができる。また、本発明によって、不
動態化マゼンタトナーを得る方法が提供され、さらに詳
しくは、その方法においてマゼンタ顔料が不動態化され
て、よって、そのような顔料を含むトナー及び現像剤組
成物の電気的特性への顔料の悪影響を減少、または実質
的に解消する。本発明に関連する他の利点は、現像に続
いて高品質の画像を形成することのできる安定な正摩擦
電気的帯電性トナー特性を有する現像剤を提供すること
であり、すなわち、実質的にバックグラウンド堆積のな
い画像、及び温度帯の範囲が例えば約20℃から約80
℃の有効な温度帯範囲において、例えば20〜80%相
対湿度の条件での、広範な相対湿度の条件において実質
的に汚れのない画像を提供することである。不動態化は
例えば、ある種のマゼンタ顔料及び電荷添加剤をトナー
樹脂粒子と混合することによって達成される。本発明の
方法に関連する1つの利点は、1色がマゼンタでその他
がイエロー及びシアンである特に3色の、高品質多色画
像を単一現像パスで形成する能力である。
【0005】
【先行技術】米国特許第4,948,686 号には着色顔料のト
ナー組成物が開示されている。米国特許第4,265,990 号
には積層感光体材料が開示されている。米国特許第4,26
4,185 号には二色画像を形成する装置が開示されてい
る。米国特許第4,308,821 号には二色画像を形成する方
法及び装置が開示されている。米国特許第4,378,415 号
にはハイライト色画像形成の方法が記載されている。米
国特許第4,430,402 号には二成分タイプの乾式現像剤が
記載されている。米国特許第4,594,302 号には二色電子
写真の現像方法が開示されている。米国特許第4,500,61
6 号には静電潜像の現像方法が開示されている。また、
米国特許第4,524,117 号には二色画像形成の電子写真方
法が開示されている。さらに米国特許第4,525,447 号に
は、画像形成方法が開示されている。米国特許第4,539,
281 号には二色性複写画像形成方法が開示されている。
そのうえに米国特許第4,562,129 号には、二色性複写画
像形成方法が開示されている。米国特許第4,640,883 号
には複色または二色性複写画像形成方法が開示されてい
る。米国特許第4,045,218 号及び米国特許第4,572,651
号は二色画像形成に関する。
【0006】光応答性画像形成部材を単一極性に帯電
し、及びその上に同じ極性の少なくとも3つの異なるレ
ベルの電位を含む像を形成する方法は、米国特許第4,07
8,929号に説明されていて、その開示は全体的に本明細
書中に参照として織り込まれている。米国特許第4,686,
163 号は画像形成のトリレベル方法に関している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的はトナー
及び現像剤組成物、及びその画像形成方法を提供するこ
とである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらの及び他
の目的は現像剤、トナー及びその画像形成方法を提供す
ることによって達成される。本発明の1つの実施態様で
は、樹脂粒子、マゼンタ顔料粒子、任意成分としての電
荷増強剤、及びコロイドシリカ及びペトロリットコーポ
レーション(Petrolite Corporation) から入手可能なユ
ニリン( 登録商標) 成分のような高分子ヒドロキシ化合
物を含む表面添加剤を含有するトナー組成物が提供され
る。好ましくは、マゼンタ顔料は公知の手段、及び本明
細書中で説明されるような手段によってトナー中へフラ
ッシングされている。また、本発明の別の実施態様で
は、トナーに、オリエントケミカルから入手可能なボン
トロンE-88( 登録商標) といったアルミニウム複合体の
ようなトナー負電荷添加剤を添加することが可能であり
( 米国特許第4,845,003号を参照、その開示は全体的に
本明細書中に参照として織り込まれている)、これらの
添加剤はトナーの摩擦電荷量を、例えば、約35から約+1
7 〜+25 マイクロクーロン/gに低下させるように機能す
る。本発明の方法は実施態様において、マゼンタ顔料粒
子と共に樹脂粒子と、正電荷増強剤または日本のオリエ
ントケミカルから入手可能なボントロンE-88( 登録商
標) のようなアルミニウム複合体といった負電荷増強剤
とを混合し、その後に表面添加剤をそこへ添加すること
を含む。現像剤は前述のトナーを、例えば鋼、フェライ
ト等のような公知のキャリヤーと混合することによって
製造され、そのキャリヤーは通常、ポリメチルアクリレ
ート、キナール(KYNAR)(登録商標) のようなポリマーま
たはその混合物で被覆されている。
【0009】また、本発明の現像剤は公知のフルプロセ
スカラー、及び2色画像を得るために選択されることが
可能であり、その方法は(1) 画像形成装置中の画像形成
部材を帯電させ;(2) その部材上に高度、中度、及び低
度電位の領域を含む潜像を作り;(3)例えば、キャリヤー
粒子及び本明細書中で説明される不動態化着色マゼンタ
トナーを含む現像剤での導電性磁気ブラシ現像によって
その低電位領域を現像し;(4)次いで、キャリヤー粒子及
び樹脂、カーボンブラックのような黒色顔料、及び電荷
増強剤を含むトナーを含有する第2の現像剤を含む現像
剤での導電性磁気ブラシ現像によって高電位領域を現像
し;(5) その現像された二色画像を適当な支持体に転写
し;(6)その画像をそこへ定着させることを含む。
【0010】本発明のトナーに選択される樹脂粒子の例
は、スチレンアクリレート、スチレンメタクリレート、
ポリエステル、架橋したスチレンメタクリレート、スチ
レンブタジエン、とりわけグッドイヤーのプリオリット
(PLIOLITES)( 登録商標) 、プリオトーン(PLIOTONES)
(登録商標) 等の市販されていて入手できるような約8
0〜約95重量%の高いスチレン含有量を有するものを
含む。その樹脂は例えば約70〜約98重量%の有効量
で存在する。具体的なトナー樹脂は、公知のスチレンア
クリレート、スチレンメタクリレート(58/32)、線状及
び分枝状のポリエステル、グッドイヤーケミカル社から
入手可能なプリオリット(PLIOLITES)( 登録商標) 、プ
リオトーン(PLIOTONES)(登録商標) 、スチレン−ブタジ
エンポリマー、特にスチレンが約83〜約93重量%の
量で、好ましくは約88重量%の量で存在し、ブタジエ
ンが約7〜約17重量%の量で、好ましくは約12重量
%の量で存在するスチレン−ブタジエンコポリマーを含
む。また、スチレン−n−ブチルメタクリレートポリマ
ー、特にスチレン部分が約50〜約70重量%の量で、
好ましくは約58重量%の量で存在し、n−ブチルメタ
クリレート部分が約30〜約50重量%の量で、好まし
くは約42重量%の量で存在するスチレン−n−ブチル
メタクリレートコポリマーが適当である。それらの樹脂
の混合物がまた選ばれてもよい。
【0011】マゼンタ顔料の例としては、アメリカンヘ
キストから入手可能なホスタペルムピンクE(HOSTAPERM
PINK E)(商標)、アメリカンヘキストから入手可能なホ
スタペルムピンクEB(HOSTAPERM PINK EB)(商標) 、BASF
から入手可能なファナルピンクD4830(FANAL PINKD4830)
( 商標)、BASFから入手可能なリトールルビンNBD4573(L
ITHOL RUBINE NBD4573)、それらの有効な混合物、例え
ばホスタペルムピンクEBまたはホスタペルムピンクE と
BASFから入手可能なバソニルレッド560(BASONYL RED 56
0)( 商標) の混合物が含まれる。前述のマゼンタ顔料
は、例えば約0.1〜約15重量%の、好ましくは約1〜
約5重量%の多様な有効量でトナー中に存在する。ま
た、マゼンタトナーの実施態様において、100 部のトナ
ーにつき、約3.2 重量%のホスタペルムピンクE (商
標)と0.1 〜0.3 重量%のバソニルレッド560 (商標)
が選ばれうる。
【0012】トナー中に、約0〜約20重量%で、好ま
しくは約0.05〜約3重量%の多様な有効量で存在する
任意成分である電荷増強剤は、公知の添加剤、例えばジ
ステアリルジメチルアンモニウムメチルスルフェート、
セチルピリジニウムハライド、特にそのクロリド、ビス
ルフィド、及びそれらの混合物を実施態様において含
む。電荷添加剤の具体例は、アルキルピリジニウムハラ
イド、好ましくはセチルピリジニウムクロリド(米国特
許第4,298,672 号を参照、その開示は全体的に本明細書
中に参照として織り込まれている);有機スルフェート及
びスルホネート(米国特許第4,338,390 号を参照、その
開示は全体的に本明細書中に参照として織り込まれてい
る);ジステアリルジメチルアンモニウムメチルスルフェ
ート(DDAMS)(米国特許第4,560,635 号を参照、その開示
は全体的に本明細書中に参照として織り込まれている)
等を含む。実施態様でのこのトナーは通常、約10〜約45
マイクロクーロン/gの、好ましくは約5 〜約25マイクロ
クーロン/gの正電荷を持ち、その電荷は、存在する電荷
増強剤の量、トナー樹脂、顔料、キャリヤーコア、及び
そのキャリヤーコアに選ばれたコーティングのような他
の組成物の厳密な組成、及び約15〜約60秒の、好ましく
は約15〜約30秒の混合時間を含む多数の公知の要素に依
存する。これらの添加剤は、例えば約0.1〜20重量
%、好ましくは約1〜約10重量%の多様な有効量で存
在する。着色及びトナー組成物の製造において、通常、
トナー樹脂、顔料及び任意に電荷増強剤を含有する得ら
れた生成物は微粉化及び分級され、その分級は主に望ま
しくない微粉及び実質的に非常に大きい粒子を除去する
目的で、例えば約5〜約25の、好ましくは約10〜20ミク
ロンの容積平均径を有するトナー粒子を可能とする。
【0013】前述のトナーは、表面添加剤または外添剤
として例えば約0.1〜約3重量%の有効量で例えば、こ
こで説明されるアエロシル(AEROSIL)R972(登録商標) の
ようなコロイドシリカ、金属塩、脂肪酸の金属塩、特に
ステアリン酸亜鉛( 例えば、米国特許第3,590,000 号;
3,655,374号;3,900,588号;3,983,045号を参照、その開
示は全体的に本明細書中に参照として織り込まれてい
る) 、金属酸化物等を含んでもよく、それらはトナー導
電性及び粉体流動性の制御を主目的とする。コロイドシ
リカの具体的な外添剤の例は、デグッサ(Degussa) から
入手可能なアエロシルR972( 登録商標) 、アエロシルR#
76( 登録商標) 、アエロシルR812( 登録商標) 等、金属
塩またはステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウ
ム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カドミウ
ム等の脂肪酸の金属塩を含み、着色トナーの表面上にブ
レンドされてもよい。表面上にブレンドされたこれらの
添加剤を有するトナーは、例えば米国特許第3,590,000
号;3,720,617号;3,900,588号及び3,983,045 号のような
先行技術に開示されていて、それぞれの開示は全体的に
本明細書中に参照として織り込まれている。一般的に、
シリカはトナーの約0.1〜約2重量%の量で、好ましく
は約0.3重量%の量で存在し、ステアレートはトナーの
約0.1〜約2重量%の量で、好ましくは約0.3重量%の
量で存在する。これらの2種の外添剤の量を変化させる
ことでトナーの電荷レベル及び導電率の調整が可能であ
る。例えば、シリカの量を増加させることは一般的に摩
擦電荷量を負方向で調整し、混合時間を改善し、その混
合時間は新鮮なトナーがキャリヤーと接触した後に摩擦
電気的に帯電するのに要する時間量の測定値である。加
えて、ステアレートの量を増加させることは混合時間を
改善し、現像剤組成物をより導電性にして摩擦電荷量を
正方向で調整し、及び湿度不感度を改良する。
【0014】さらに本発明のトナーは表面添加剤として
ペトロリットコーポレーションから入手可能なユニリン
(UNILINS)(登録商標)のような高分子ヒドロキシ化合物
を含む(米国特許第4,883,736 号を参照せよ、その開示
は全体的に本明細書中に参照として織り込まれている)
。これらの添加剤は、例えば約1〜約10、好ましく
は約1〜約3重量%のような多様な有効量で存在する。
【0015】負電荷添加剤として、例えば約0.1 〜約1
0重量%の有効量で、オリエントケミカルから入手可能
なボントロン(BONTRON)E-84(商標) 、ボントロンE-88(
商標) のような金属複合体が選ばれてもよい。前述の負
電荷添加剤を有するトナーは実施態様において例えば、
約40%の顔料及び約60%のスチレンブタジエンコポ
リマーのようなトナー樹脂を含むフラッシファナルピン
クD4830(商標) 、ボントロンE-88( 商標) 、及び表面添
加剤としてアエロシル#76(登録商標) 、酸化スズS-1 の
ような金属酸化物、及びユニリン( 登録商標) を含み、
そこにおけるキャリヤー粒子は、例えば、ポリビニルフ
ルオリド( キナール( 登録商標))40重量%及びポリメ
チルメタクリレート60重量%のコーティング混合物を
有する例えばフェライト、特にステュワードケミカルカ
ンパニー(Steward Chemical Company)から入手可能な銅
亜鉛フェライトを含む。前述の添加剤混合物は、約0.4
〜約1.0 重量%のアエロシルR#76( 登録商標) 、約0.4
〜約0.8 重量%のS-1 として三菱から入手可能な金属酸
化物、及び約0.4 〜約0.8 重量%のペトロリットコーポ
レーションから入手可能なユニリン( 登録商標) のよう
な多様な有効量で存在する。この混合物の他の有効量が
選ばれてもよい。
【0016】本発明の1つの実施態様においてマゼンタ
現像剤のキャリヤーは、平均径約25〜約225 ミクロンの
鋼コア、及びメチルターポリマー、ポリメチルメタクリ
レート、及び約35〜約65重量%のポリメチルメタクリレ
ートと約35〜約65重量%のクロロトリフルオロエチレン
- ビニルクロリドコポリマーの配合物からなる群から選
ばれるコアを覆うコーティングを含むことが可能であ
り、そのコーティングはコーティングに対して0 〜約40
重量%の例えばヴルカン(VULUCAN)(登録商標) カーボン
ブラックといったカーボンブラックのようなコーティン
グ導電性粒子を含み、及びそのコーティングの重量はキ
ャリヤーの重量の約0.2 〜約3 重量%である。黒色現像
剤のキャリヤーは、平均径約25〜約225 ミクロンの鋼コ
ア、及び0〜40重量%の導電性粒子を含むクロロトリフ
ルオロエチレン- ビニルクロリドコポリマー、コーティ
ングの重量はキャリヤーの重量の約0.4 〜約1.5 重量%
である; キャリヤーの約0.01〜約0.2 重量%のコーティ
ング重量でのポリビニルフロリド; 及びキャリヤーの約
0.01〜約0.2 重量%のコーティング重量でのポリビニル
クロリドからなる群から選ばれる、そのコアを覆うコー
ティングを含むことができる。実施態様におけるキャリ
ヤーは一般的に導電性で、かつ本発明の1 つの実施態様
において例えば約10-14 〜約10-6の、好ましくは約10
-11 〜約10-7( Ω-cm)-1の導電率を示す。導電率は一般
的に、キャリヤーコアの選択及びそのキャリヤーコアを
カーボンブラックを含むコーティングでキャリヤーが導
電性になるまで部分的に被覆することによるか、または
コアを被覆することによって制御される。
【0017】加えて、不規則な形状のキャリヤー粒子表
面及び約0.2 〜約5のトナー濃度は一般的に現像剤を導
電性にさせる。トナー粒子の表面へのステアリン酸亜鉛
のような表面添加剤の添加は現像剤を、添加剤の増加し
た濃度と共に上昇する導電率のレベルで導電性にするこ
とができる。米国特許第4,883,736 号、米国特許第4,93
7,166 号及び米国特許第4,935,326 号( それらの開示は
全体的に本明細書中に参照として織り込まれている) に
説明されているキャリヤーを含めて、他の公知のキャリ
ヤーもまた選ばれてもよい。1実施態様において前述の
キャリヤーは、摩擦帯電系列において近接していない2
種のポリマーコーティングを有するコアを含む。
【0018】さらに詳しくは、本発明の現像剤のための
キャリヤーは一般的に、フェライト、鉄または鋼コア、
好ましくは、例えばHoeganes Anchor Steel Gritのよう
な、非酸化のコアで、約25〜約215 ミクロン、好ましく
は約50〜約150 ミクロンの平均径を有するコアを含み、
1つの好ましいキャリヤーはキナール(登録商標)とポ
リメチルメタクリレートの混合物のようなポリマーで米
国特許第4,937,166 号及び米国特許第4,935,326 号に説
明されているような粉体被覆法によって被覆されたステ
ュワードケミカルカンパニーから入手可能な銅亜鉛フェ
ライトである。そのキャリヤーコアはまた、例えばメチ
ルターポリマーのような公知のポリマーの溶液塗布で被
覆されることができ( 例えば、米国特許第3,467,634 号
及び米国特許第3,526,533 号を参照されたい、その開示
は全体的に本明細書中に参照として織り込まれている)
、それはカーボンブラックまたは米国特許第3,533,835
号に開示されているような他の導電性粒子といった0 〜
約40重量%の導電性粒子を含み、その開示は全体的に本
明細書中に参照として織り込まれている。また、そのキ
ャリヤーコーティングは、ポリメチルメタクリレートの
0 〜約40重量%の量の、好ましくはポリメチルメタクリ
レートの約10〜約20重量%の量の導電性粒子を含むポリ
メチルメタクリレートを含んでもよく、そのコーティン
グ重量はキャリヤーの約0.2 〜約3 重量%、好ましくは
キャリヤーの約1重量%である。着色現像剤のキャリヤ
ーのための別のキャリヤーコーティングは、約35〜約65
重量%のポリメチルメタクリレートとオクシデンタルペ
トロレウムカンパニーからOXY461( 登録商標) として市
場で入手可能な約35〜約65重量%のクロロトリフルオロ
エチレン- ビニルクロリドコポリマーとの配合物を含
み、及び0 〜約40重量%の量の、好ましくは約20〜約30
重量%の量の導電性粒子を含有し、そのコーティング重
量はキャリヤーの約0.2 〜約3 重量%、好ましくはキャ
リヤーの約1重量%である。
【0019】本発明の方法に選ばれる画像形成部材の例
は、3種の異なる電位のレベルを維持することができる
いかなるタイプでもよい。一般的に、ゼログラフィー、
イオノグラフィー、または他の電子写真法における使用
に適した種々の誘電性または光導電性の絶縁性材料が使
用されてもよく、例えば、アモルファスシリコン、米国
特許第4,265,990 号に開示されているような積層有機材
料( その開示は全体的に本明細書中に参照として織り込
まれている) 等である。
【0020】光応答性画像形成部材は負に帯電される
か、または正に帯電されるか、またはその両者であり、
その表面上に形成された潜像が正のまたは負の電位のど
ちらかか、または両者を含んでもよい。1つの実施態様
において、その像は3種の別異の電位レベルを含み、そ
のすべては同一の極性である。その電位のレベルはよく
別れているべきで、例えばそれらは少なくとも100 ボル
ト、好ましくは200 ボルトまたはそれ以上離れているべ
きである。例えば、画像形成部材上の潜像は-800、-40
0、及び-100ボルトの電位の領域を含むことが可能であ
る。加えて、その電位のレベルは電位の幅を含んでいて
もよい。例えば、潜像は約-500〜約-800ボルトの範囲の
高レベルの電位、約-400ボルトの中間のレベルの電位、
及び約-100〜約-300ボルトの範囲の低度レベルの電位を
含んでもよい。広範な領域にわたる電位のレベルを有す
る画像は、1つの色のグレー領域が高範囲で現像され、
他の色のグレー領域が低範囲で現像されるように形成さ
れてもよく、100 ボルトの電位が高範囲と低範囲とを分
離していて、中間の非現像範囲を構成している。この状
況では、0 〜約100 ボルトが中間レベルの電位から高度
レベルの電位を分離していて、かつ0 〜約100 ボルトが
低度レベルの電位から中間レベルの電位を分離してい
る。積層有機感光体が使用されるとき好ましい電位範囲
は、高度レベルの電位には約-700〜約-850ボルト、中間
レベルの電位には約-350〜約-450ボルト、及び低度レベ
ルの電位には約-100〜約-180ボルトである。これらの値
は選択される画像形成部材のタイプによって異なるであ
ろう。
【0021】本明細書中でこの後はトリレベル画像と呼
ばれる3レベルの電位を含む潜像は、米国特許第4,078,
929 号に説明されているような(その開示は全体的に本
明細書中に参照として織り込まれている) 種々の適当な
方法のいずれかによって、画像形成部材上に形成されて
もよい。例えば、トリレベル電荷パターンは、まず暗所
で画像形成部材を均一に単極性に帯電し、次いでその部
材を例えば、白と黒の両方の像をその上に有する灰色の
紙片のような、背景領域よりも明るい及び暗い両方の領
域を持つ原物にさらすことによるゼログラフィー法によ
って、画像形成部材上に形成されてもよい。1つの実施
態様ではトリレベル電荷パターンは、均一に帯電された
光導電性画像形成部材をスキャンするようなレーザー光
を光学的に調節するラスターアウプットスキャナーによ
って形成されてもよい。この実施態様において、高電位
の領域は光源を切ることによって形成され;中間の電位
の領域はその像形成部材を部分パワーの光源に露光する
ことによって形成され;及び低度の電位の領域はその像
形成部材を全パワーの光源に露光することによって形成
される。潜像を形成する他の電子写真法及びイオノグラ
フィー法もまた許容される。
【0022】一般的に、本発明の方法では実施態様にお
いて、画像のハイライト領域はマゼンタ不動態化トナー
を含む現像剤で現像され、像の残る部分は本明細書中で
説明される例えば樹脂粒子、リーガル330(登録商標) カ
ーボンブラックといったカーボンブラックのような黒色
顔料粒子を含む黒色現像剤で現像される。一般的に、そ
のハイライトカラー部分は最初に現像されて、2つの現
像剤の間の相互作用を最小化し、それによって黒色画像
の高品質を維持する。
【0023】現像は一般的に米国特許第2,874,063 号に
開示されている磁気ブラシ現像法によってなされ、その
開示は全体的に本明細書中に参照として織り込まれてい
る。この方法は磁石によるトナー及び磁性キャリヤー粒
子を含む現像剤の運搬を伴う。その磁石の磁界は、ブラ
シ様の形態で磁性キャリヤーのアラインメントを起こ
し、及びこの" 磁気ブラシ" は静電像を持った感光体の
表面に接触する。トナー粒子は感光体の未放電領域への
静電的引力によって、そのブラシから静電像へ引かれ
て、像の現像が起こる。本発明の方法に、導電性磁気ブ
ラシ法は一般的に好ましく、その方法において現像剤は
導電性キャリヤー粒子を含み、キャリヤー粒子をとおし
てバイアス印加された磁石と感光体の間の電界を伝導す
ることが可能である。導電性磁気ブラシ現像は、本発明
の方法に一般的に可能である約200 ボルトの比較的小さ
い現像電位の観点から、本発明の方法に一般的に使用さ
れ; 導電性現像はこれらの現像電位の下で感光体上に許
容される画像密度を得るために充分なトナーが存在する
ことを確実にする。導電性現像はまた、1つの色の画像
の端の回りに起こる周辺界(fringe field)が他方の色の
トナーによって現像されないことを確実にするので好ま
しい。
【0024】現像工程の間に、現像剤ハウジングは現像
されるレベルの電位と画像形成部材上の電荷の中間レベ
ルの間の電位に印加されることができる。例えば、潜像
が約-800ボルトの高レベルの電位、約-400ボルトの中間
レベルの電位、及び約-100ボルトの低度レベルの電位を
含むとき、電位の高領域を現像する着色不動態化正帯電
トナーを含む現像剤ハウジングは約-500ボルトにバイア
ス印加されてもよく、電位の低領域を現像する負帯電ト
ナーを含む現像剤ハウジングは約-300ボルトにバイアス
印加されてもよい。これらのバイアス印加は、電位の高
領域において結果として約-200ボルトの現像電位とな
り、正帯電トナーで現像され、電位の低領域において結
果として約+200ボルトの現像電位となり、負帯電トナー
で現像される。バックグラウンドの中間電位をカラー現
像剤ハウジングのバイアスと黒色現像剤ハウジングのバ
イアスとの間に維持することによって、バックグラウン
ド堆積が抑制される。一般的に、正トナーを含むハウジ
ングを中間レベルの電位の約100 〜約150 ボルト上の電
位にバイアス印加し、負トナーを含むハウジングを中間
レベルの電位の約100 〜約150 ボルト下の電位にバイア
ス印加することが好ましいが、これらの値はこの範囲外
でもよい。
【0025】現像された像はそれから、紙、透明材料等
のようないずれかの適当な支持体に転写される。転写の
前に、両方のトナーを同一の極性に帯電させるために、
コロトロンによって現像された像に電荷を適用し、よっ
て転写を促進させることが好ましい。転写は、例えば支
持体の裏面をコロトロンでトナーの極性と反対の極性に
帯電させることによる、いずれかの適当な手段でよい。
転写された像はその後、いずれかの適当な手段でその支
持体に永久的に定着される。本発明のトナーにとって、
加熱及び加圧による融着が好ましい。
【0026】カーボンブラックのような顔料を有した正
帯電トナーを含む黒色現像剤において、その現像剤は前
述の着色マゼンタ現像剤と同様の成分を含むことが可能
であり、ただし、マゼンタ顔料の代わりに黒色顔料が選
択され、電荷増強剤は例えばアルキルピリジニウムクロ
リド、及び好ましくはセチルピリジニウムクロリドであ
り、それは例えば約0.1 〜約10重量%、好ましくは約1
〜5 重量%の有効量で存在し、通常高電位の現像に選択
される。本発明の方法に適した黒色現像剤の例は、トナ
ー及びキャリヤーを含む。そのキャリヤーは本発明の実
施態様において、例えばHoeganes Anchor Steel Gritの
ような、約25〜約215 ミクロン、好ましくは約50〜約15
0 ミクロンの平均径を有するフェライト、鉄または鋼コ
アを含み、そのコアはオクシデンタルペトロレウムカン
パニーからOXY461( 登録商標) として入手可能な、クロ
ロトリフルオロエチレン- ビニルクロリドコポリマーの
コーティングを有し、そのコーティングはコーティング
中に0 〜約40重量%の均一に分散された導電性粒子を含
み、そのコーティング重量は約0.4 〜1.5 重量%であ
る。このコーティングは適当な溶剤、例えばメチルエチ
ルケトンまたはトルエンのような溶剤からキャリヤーコ
ア上へ溶液塗布することができる。
【0027】代わりにキャリヤーコーティングは、E.I.
デュポン(E.I.DuPont de Nemours and Company) から市
場で入手可能なテドラー(Tedlar)( 登録商標) 、ポリビ
ニルフルオリドのコーティングを含んでもよく、キャリ
ヤーに対して約0.01〜約0.2重量%、好ましくは約0.05
重量%のコーティング重量で存在する。そのポリビニル
フルオリドコーティングは一般的に粉体被覆法によって
コアの上に被覆され、そのキャリヤーコアは粉末状のポ
リビニルフルオリドで被覆され次いで加熱されてそのコ
ーティングを融着させる。1つの実施態様では、キャリ
ヤーはポリビニルフルオリド(テドラー(登録商標))
とブレンドされた非酸化鋼コアを含み、そこではそのポ
リビニルフルオリドはコアの約0.05重量%の量で存在す
る。この混合物はその後炉の中で約400 °F で熱処理さ
れてコアにそのポリビニルフルオリドコーティングを融
着させる。
【0028】本発明の方法に選ばれる現像剤組成物は一
般的に種々の有効量のキャリヤー及びトナーを含む。一
般的に、約0.5 〜約5 重量%のトナー及び約95〜約99.5
重量%のキャリヤーが混合されて現像剤を形成する。ト
ナーとキャリヤーの比は例えば、所望される摩擦電荷等
に依存して変わる。例えば、本発明の方法に使用される
画像形成装置は、約55重量%のトナー及び約45重量%の
キャリヤーを含む着色現像剤を補給されてもよい。この
着色トナーの摩擦電荷量は一般的に約10〜約30、好まし
くは約15〜約20マイクロクーロン/gであり、その値はこ
の範囲外でもよい。この着色トナーの粒度は一般的に、
約7 〜約20、実施態様において好ましくは約13ミクロン
の容積平均径である。
【0029】本発明の黒色正帯電トナーはまた任意に、
外添剤として、重合鎖の少なくとも約80% が完全飽和炭
化水素主鎖からなる鎖の1末端がヒドロキシル基である
線状重合体アルコールまたはポリヒドロキシ化合物を含
んでもよく、例えば、ユニリン( 登録商標) である。そ
の線状重合体アルコールは一般式CH3(CH2)n CH2OH で、
式中、n は約30〜約300 の数で、好ましくは約30〜50で
あり、米国特許第4,883,736 号を参照されたい、その開
示は全体的に本明細書中に参照として織り込まれてい
る。このタイプの線状重合体アルコールは一般的に、ユ
ニリン(Unilin)(登録商標)としてペトロリットケミカル
カンパニーから入手可能である。その線状重合体アルコ
ールは一般的にトナーの約0.1 〜約1 重量%の量で存在
する。
【0030】本発明の黒色現像剤組成物は1つの実施態
様において約1〜約5重量%のトナー及び約95〜約99重
量%のキャリヤーを含む。トナーとキャリヤーの比は変
わってもよい。例えば、本発明の方法に使用される画像
形成装置は約65重量%のトナー及び約35重量%のキャリ
ヤーを含む着色現像剤を補給されてもよい。黒色トナー
の摩擦電荷量は一般的に約-10 〜約-30 、好ましくは約
-13 〜約-18 マイクロクーロン/gであり、その値はこの
範囲外でもよい。黒色トナーの粒度は一般的に、容積平
均径で約8 〜約13、好ましくは約11ミクロンである。好
ましくは、本発明のトナー及び現像剤は本明細書で説明
される公知のフルプロセスカラーに選ばれる。
【0031】本発明のトナーは例えば押出のような方法
で製造されてもよく、それは樹脂、顔料、及び任意成分
として電荷制御剤をドライブレンドし、それらをエクス
トルーダに収め、その混合物を溶融及び混合し、その材
料を押し出し、及びその押し出し材料をペレット状に変
えることを伴う連続法である。そのペレットはさらに大
きさにおいて粉砕またはジェッティングされることによ
って変えられて、その後に粒度で分級される。本発明の
1つの実施態様において、約10〜約25の、好ましくは約
10〜約15ミクロンの平均粒度を有するトナー組成物が好
ましい。線状重合体アルコール、シリカ、及び/または
金属酸化物のような外添剤がその後に粉体ブレンダーで
分級されたトナーとブレンドされる。一般的にはトナー
約0.5 〜約5 重量%及びキャリヤー約95〜約99.5重量%
の量での、続くトナーとキャリヤーとの混合で、本発明
の現像剤を得る。他の公知のトナー製造方法が例えば、
バンバリーミキサーでの成分の溶融混合、続く冷却、磨
耗及び分級を含んで選択されうる。
【0032】例えばマゼンタのような顔料のフラッシン
グは、購入された顔料の水性プレスケークを有機液体ま
たは有機ビヒクル等、例えば合成樹脂/有機溶剤混合物
と混合することによって達成され、よって、顔料を含ま
ない水相を残して、顔料が有機相に自発的に移る。水の
幾らかは流すことによって除去されて、残る過剰のいか
なる水も熱及び/または真空乾燥によって除去されう
る。このフラッシング法は顔料を前述の有機媒体中へ分
散し;及びさらに分散をシグマブレードミキサーで混合
することによって達成しうる。そのシグマブレードミキ
サーは伝熱ジャケット、及び容積比に対してハイパワー
を備えることが可能である。通常、2〜4HP/ ガロンが
その混合に選択され、及び樹脂/顔料フラッシングのた
めの装填はピボット上にセットされたミキシングボール
の2/3の体積容量である。選ばれたプレスケークは、
約50〜約70%の水の水相中に分散された、例えばマ
ゼンタのような顔料を含む;有機溶剤はトルエン、キシ
レン、メチルエチルケトン、塩素化脂肪族化合物等であ
り;フラッシングの後に得られる樹脂/顔料は約25〜
約45%の顔料を含む。続いて、その樹脂混合物は微粉
砕される。
【0033】本発明の実施態様は、樹脂粒子、マゼンタ
顔料粒子、及びコロイドシリカ、金属酸化物及び高分子
ヒドロキシ化合物の混合物を含む表面添加剤粒子を含有
するトナー;樹脂、フラッシマゼンタ顔料、電荷増強
剤、及びコロイドシリカと金属酸化物の混合物を含む表
面添加剤粒子を含む正帯電マゼンタトナー;画像形成部
材上に形成された潜像に続く現像で、その像の1つは本
明細書中で説明されるフラッシマゼンタトナーで現像さ
れる現像を含むカラー画像形成方法;または像のシリー
ズが本明細書中で説明されるマゼンタトナーで現像さ
れ、イエロートナーでの像の現像、及びシアントナーで
の第3の像の現像が続くカラー画像形成方法を含む。
【0034】
【実施例】
実施例1 マゼンタ現像剤を下記のように製造した。94重量%のス
チレンブタジエン(89/11) 、5重量%のフラッシングさ
れた顔料ホスタペルムピンクE(商標) 及び1重量部の電
荷添加剤ジステアリルジメチルアンモニウムメチルスル
フェートを、ダイが130 ℃〜145 ℃の温度に維持され、
バレル温度が約80℃〜約100 ℃の範囲の押出機の中で溶
融ブレンドし、続く微粉化、及び風力分級で容積平均径
において11.5ミクロンの粒度のトナー粒子を得た。その
トナー粒子を、その後0.4重量%のアエロシル#72( 登
録商標) と0.8重量%のS-1 酸化スズ、及び0.35重量
%のペトロリットコーポレーションから入手したユニリ
ン(登録商標)とブレンドした(米国特許第4,883,736
号の実施例1を参照せよ、この開示は全体的に本明細書
中に参照として織り込まれている)。次いで、キャリヤ
ー粒子を、ステュワードケミカルカンパニーから得た5
0ミクロン径の銅亜鉛フェライトキャリヤーをコーティ
ング重量0.3%で、キナール(登録商標)43重量%と
ポリメチルメタクリレート57重量%の混合物で乾式粉
体被覆することによって調製した。マゼンタ現像剤をそ
の後、ロッジ(Lodige)ブレンダー中で93重量部の被覆
キャリヤー粒子を7重量部のマゼンタトナーと約10分間
ブレンドすることによって製造し、公知のファラデーケ
ージ装置で測定した+15 マイクロクーロン/gの摩擦電荷
量を示すトナーを有する現像剤を得た。上述のように製
造されたトナーと同一の成分を含む実質的に非帯電の添
加トナーの混合時間は、公知の電荷スペクトログラフで
測定されて30秒であった。
【0035】上述のマゼンタ現像剤は、装着されたフル
カラー画像形成デバイス、または画像形成デバイスに組
み込まれ、米国特許第4,078,929 号の方法によってトリ
レベル画像を形成し現像することができる; その開示は
全体的に本明細書中に参照として織り込まれている。フ
ルカラーまたはトリレベル潜像は画像形成部材上に形成
され、トリレベルに関しては-100ボルトの電位低領域が
マゼンタ現像剤で現像され、次いで-750ボルトの電位高
領域が90重量%のスチレンブチルメタクリレート樹脂、
8重量%のカーボンブラック、リーガル330(登録商標)
及び1 重量%の電荷添加剤セチルピリジニウムクロリド
を含む黒色現像剤で現像され; 続いてその二色画像を紙
に転写し、その紙にその画像を熱融着した。形成された
像は400,000 画像形成サイクルの間、実質的にバックグ
ラウンドがなく優れた複写品質を示した。また、前述の
マゼンタトナーは安定した摩擦電気帯電特性を示し、す
なわち、その摩擦電気帯電特性は400,000 画像形成サイ
クルの間、約20〜約80% の相対湿度及び約25℃から試験
終了時の約70℃の温度で比較的一定に維持していた。
【0036】好ましくはこの実施例の、及び本発明のマ
ゼンタ現像剤は、アルミニウム支持基体、その基体に接
触した三方晶系セレンの光生成層、及び40重量% のポリ
カーボネート、マクロロン(MAKROLON 、登録商標) 中に
分散された約60重量% のN,N'- ジフェニル-N,N'-ビス(3
- メチルフェニル)[1,1'- ビフェニル]-4,4'- ジアミン
分子を含む光生成層に接触したアリールジアミン電荷輸
送層を含む負帯電される感光体ベルト(P/R)(例えば、米
国特許第4,265,990 号;4,585,884号;4,585,253号及び4,
563,408 号を参照されたい、これらの開示は全体的に本
明細書中に参照として織り込まれている) が利用される
フルカラー画像形成法に選択されうる。このフルカラー
プロセスにおいて、下記のようになされる。
【0037】その感光体は像で露光されて、それは黒色
となるのだが;その黒色像はその後、その黒色潜像が存
在する感光体の未露光領域上で、上記の黒色正帯電トナ
ーで現像され(帯電領域現像、charged area developme
nt または CAD) 、その現像システムは銅亜鉛フェライ
トの小さな( 直径50ミクロン) のキャリヤーを使用した
DCバイアス印加磁気ブラシである。その黒色トナーはそ
の後、コロトロン転写システムによって感光体から紙に
転写され; その紙は該感光体に整合されているデバイス
に収容され、感光体と同じ速度で続けて循環し、そのデ
バイスはドラムであっても、または中間ベルトでもよ
い。次いで、感光体はクリーニングされて、負に再帯電
され; マゼンタ画像がその後その感光体上に露光され
て、すなわち、上記のように調製されたマゼンタを欲し
ない感光体上のいずれの場所も露光される。そのマゼン
タ画像はマゼンタ潜像CAD 画像が存在する感光体の未露
光領域上で、上記のように調製された正帯電マゼンタト
ナーあるいは次の実施例のトナーで現像される。その現
像システムはACが上に重ねられたDCバイアス印加磁気ブ
ラシであり、そこにおいては同一の小さな( 直径50ミク
ロン) のフェライトキャリヤーが使用されている。その
後、上記のマゼンタトナーがコロトロン転写システムに
よって感光体から黒色画像が存在する同一の紙片に転写
され; この画像は黒色画像と見当を合わせられる。その
紙は該感光体に整合されているデバイスに収容され、感
光体と同じ速度で続けて循環する。その後、感光体はク
リーニングされて、負に再帯電される。続いて、シアン
画像がその感光体上に露光され、すなわちマゼンタトナ
ーと同一のスチレン樹脂及び例えば銅フタロシアニンの
ような公知のシアン顔料を含む正帯電シアントナーを欲
しない感光体上の場所が露光される。
【0038】そのシアン画像はシアン潜像CAD 画像が存
在する感光体の未露光領域上で現像されて; その現像シ
ステムは、ここで説明されている同一の小さな( 直径50
ミクロン) のフェライトキャリヤーが使用されている、
ACが上に重ねられたDCバイアス印加磁気ブラシである。
その後、上記のシアントナーがコロトロン転写システム
によって感光体から黒色及びマゼンタ画像が存在する同
一の紙片に転写される。この画像は例えば黒色画像に関
してここで説明されるように黒色及びマゼンタ画像と見
当を合わせられる。その紙は該感光体に整合されている
デバイスに収容され、感光体と同じ速度で続けて循環す
る。その後、感光体はクリーニングされて、負に再帯電
される。続いて、イエロー画像がその感光体上に露光さ
れ、すなわちイエロートナーを欲しない感光体上の場所
が露光され; そのイエロー画像はイエロー潜像CAD 画像
が存在する感光体の未露光領域上で、黒色トナーに使用
されたのと同一のスチレン樹脂及び例えばパーマネント
イエローFGL(商標)のような公知のイエロー顔料を含む
正帯電イエロートナーで現像される。その現像システム
は、シアントナーについてここで説明されているのと同
一の小さな( 直径50ミクロン) のフェライトキャリヤー
が使用されている、ACが上に重ねられたDCバイアス印加
磁気ブラシである。その後、上記のイエロートナーがコ
ロトロン転写システムによって感光体から黒色、マゼン
タ及びシアン画像が存在する同一の紙片に転写され、こ
の画像は例えば黒色画像に関してここで説明されるよう
に黒色、マゼンタ及びシアン画像と見当を合わせられ
る。第4の画像が紙に転写された後、該紙は離され、定
着のため定着器に輸送され、その後ゼログラフィー画像
形成装置テスト装着アウトプットトレーへ輸送される。
その感光体はその後クリーニングされ負に再帯電され、
上記のサイクルを繰り返すことができる。上記の選ばれ
た各トナーの顔料は通常、約5重量%の量で存在する。
各トナーのキャリヤーはここで黒色トナーに関して説明
されているように、0.3重量%のコーティングポリマー
混合物を有する。
【0039】実施例2 40重量% の顔料及び60重量% のグッドイヤーケミカルか
らプリオリット( 商標) として得られるスチレンブタジ
エンを含む、12.5重量% のフラッシ- ホスタペルムピン
クE(商標) を顔料として、及び94重量% の代わりに86.5
重量% のスチレンブタジエン樹脂を選ぶこと以外は、実
施例1の操作を繰り返すことによってトナー及び現像剤
を製造した。そのトナーの摩擦電荷量は+15 マイクロク
ーロン/gであった。
【0040】実施例3 顔料として3重量%のホスタペルムピンクEB( 商標) 及
び96重量%のスチレンブタジエンを選ぶこと以外は、実
施例1の操作を繰り返すことによってトナー及び現像剤
を製造した。そのトナーの摩擦電荷量は+17 マイクロク
ーロン/gであった。
【0041】実施例4 40重量% の顔料及び60重量% のグッドイヤーケミカルか
らプリオリット( 商標) として得られるスチレンブタジ
エンを含む、7.5 重量%のフラッシ- ホスタペルムピン
クEB( 商標) を顔料として、及び94重量% の代わりに9
1.5重量% のスチレンブタジエン樹脂を選ぶこと以外
は、実施例1の操作を繰り返すことによってトナー及び
現像剤を製造した。そのトナーの摩擦電荷量は+17 マイ
クロクーロン/gであった。
【0042】実施例5 40重量% の顔料及び60重量% のグッドイヤーケミカルか
らプリオリット( 商標) として得られるスチレンブタジ
エンを含む、5.75重量%のフラッシ- ファナルピンクD4
830(商標) を顔料として、1.1 重量%のオリエントケミ
カル社から得られるアルミニウム複合体電荷添加剤、ボ
ントロンE-88( 商標)、及び94重量% の代わりに93.15
重量% のスチレンブタジエン樹脂を選ぶこと以外は、実
施例1の操作を繰り返すことによってトナー及び現像剤
を製造した。そのトナーの摩擦電荷量は+16 マイクロク
ーロン/gであった。
【0043】実施例6 顔料として5重量%のリトールルビンNBD4573(商標)(LI
THOL RUBINE NBD 4573) を選ぶこと以外は、実施例1の
操作を繰り返すことによってトナー及び現像剤を製造し
た。そのトナーの摩擦電荷量は+19 マイクロクーロン/g
であった。
【0044】実施例7 1.1 重量%のオリエントケミカル社から得られるアルミ
ニウム複合体電荷添加剤、ボントロンE-84( 商標) を選
ぶこと以外は実施例5の操作を繰り返すことによってト
ナー及び現像剤を製造した。そのトナーの摩擦電荷量は
+16 マイクロクーロン/gであった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドン ビー ジューグル アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14526 ペンフィールド ホリー ブル ック ドライヴ 4 (56)参考文献 特開 平2−293862(JP,A) 特開 昭56−144436(JP,A) 特開 昭56−140356(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/08 - 9/09

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂、マゼンタ顔料、並びに表面添加剤
    としてコロイドシリカ、金属酸化物及び式CH(CH
    CHOH(式中、nは30〜300の数であ
    る。)の高分子ヒドロキシ化合物を含むトナー。
  2. 【請求項2】 樹脂、マゼンタ顔料、電荷増強剤、並び
    に表面添加剤としてコロイドシリカ、式CH(C
    CHOH(式中、nは30〜300の数であ
    る。)の高分子ヒドロキシ化合物及び金属酸化物を含む
    帯電性マゼンタトナーであって、該マゼンタ顔料が不動
    態化されているマゼンタトナー。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載のトナーとキ
    ャリヤーを含有する現像剤組成物。
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