JP4486452B2 - 被覆された導電性キャリア - Google Patents

被覆された導電性キャリア Download PDF

Info

Publication number
JP4486452B2
JP4486452B2 JP2004259931A JP2004259931A JP4486452B2 JP 4486452 B2 JP4486452 B2 JP 4486452B2 JP 2004259931 A JP2004259931 A JP 2004259931A JP 2004259931 A JP2004259931 A JP 2004259931A JP 4486452 B2 JP4486452 B2 JP 4486452B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
polymer
weight
core
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004259931A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2005084690A (ja
Inventor
クマー セイミア
ジェイ バッドニー トーマス
エス ジャネット ブライアン
イー ムーア ブライアン
エム サイレンス スコット
ジェイ ダッガン マイケル
エー ケリー バーナード
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xerox Corp filed Critical Xerox Corp
Publication of JP2005084690A publication Critical patent/JP2005084690A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4486452B2 publication Critical patent/JP4486452B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/113Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/3154Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/3154Of fluorinated addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31544Addition polymer is perhalogenated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal
    • Y10T428/31692Next to addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31699Ester, halide or nitrile of addition polymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31935Ester, halide or nitrile of addition polymer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31855Of addition polymer from unsaturated monomers
    • Y10T428/31938Polymer of monoethylenically unsaturated hydrocarbon

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、広くは、トナー、キャリアおよび現像剤組成物に関し、より詳しくは、本発明はキャリアを含有する現像剤組成物に関する。
コア、ポリマー被膜を含むキャリアであって、前記被膜が導電性ポリマーを含有するキャリアは、例えば特許文献1において例示されている。
コアおよびコア上のポリマーまたはポリマーの混合物を含むキャリアであって、前記ポリマーが前記ポリマーに分散させた無機ポリマーを含有することが可能であるキャリアが例示されているも興味深い(特許文献2)。
なお、特許文献3〜特許文献11にも例示されている。
米国特許第6,391,509号明細書 米国特許第6,358,659号明細書 米国特許第3,590,000号明細書 米国特許第4,233,387号明細書 米国特許第4,935,326号明細書 米国特許第5,213,936号明細書 米国特許第5,998,076号明細書 米国特許第6,004,712号明細書 米国特許第6,358,659号明細書 米国特許第6,391,509号明細書 米国特許第6,528,225号明細書
カーボンブラックのような導電性成分を含有する被覆キャリア入り現像剤組成物は知られている。これらの先行技術キャリアに付随した欠点は、カーボンブラックがポリマーマトリックスの脆性を高めうること場合があることであり、それはコアからの被膜の分離を引き起こし、よってトナーおよび現像剤を汚染し、よって例えば、電子写真ハウジング内の現像剤の老化および印刷ページの平均トナー被覆面積などの要素の関数としての現像剤の帯電レベルの不安定性、または現像剤セットの色域の不安定性を引き起こす。さらに、カーボンブラックを用いると、キャリアの導電率を調整するか、または前もって選択することが困難である。これらの欠点またはその他の欠点は、実施形態における本発明のキャリアにより避けられるか、または最少化される。
カーボンブラックの導電率は、一般に、用いられるカーボンブラックの種類に無関係であり、複合材において、「パーコレーション」閾値と呼ばれる特定の濃度より上でフィラメント網目が通常は形成される。約30重量%に至る濃度で、10-2(オーム−cm)-1の導電率が報告されている。ASTM−257に準拠した標準4ピン法により測定されたその固有抵抗は、カーボンブラック濃度が減少するにつれて増加することが観察される。
本発明に係るキャリアは、コアと、ポリマー被膜とを含むキャリアであって、前記ポリマー被膜がカーボンブラックを内包する導電性ポリピロールを含有し、前記導電性ポリピロールは、カーボンブラック表面上にポリピロールをその場(in situ)重合させることにより形成される

本発明によれば、実質的に前もって選択された一定導電率パラメータおよび広範囲の前もって選択された摩擦帯電値を有するキャリア粒子を提供できる。
本発明の実施形態において、キャリア粒子は、コア、コア上のポリマー被膜またはポリマーの混合物被膜を含むことが可能であり、その被膜または二以上の被膜は、例えば、ジオテック・ケミカル・カンパニー(GeoTech Chemical Company)から入手できる「リゴ−パニ(LIGO−PANI)」(登録商標)またはエオニックス・コーポレーション(Eeonyx Corporation)から入手できる「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)の固有導電性ポリマー(ICP)添加剤を被膜中に導入されている。「リゴ−パニ(LIGO−PANI)」(登録商標)は、リグニンに結合されたポリアニリンセグメントまたは鎖あるいはリグニンにグラフトされたポリアニリンセグメントまたは鎖を含むICPであると考えられる。「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)は、カーボンブラックマトリックス上に沈着したポリピロールポリマーまたはポリアニリンポリマーのICPを含むことが考えられ、その沈着は、例えば、その場(in situ)重合によって実行される。実施形態において、ICPの導電率は、例えば、ASTM F84およびD257に準拠してプレスペレットを用いて測定して、例えば、約10〜約50、より特に約10〜約40シーメンス/cmである。ICPなどのキャリア添加剤被膜の粒子サイズ中央直径は、例えば、約25〜約75ナノメートルなどの約100ナノメートル以下であるか、あるいは、より詳しくは粒子の99%が約100ナノメートル未満の直径の粒子であり、例えば、粒子の1%が300ナノメートルほどの大きさである粒子サイズ分布である。本発明のキャリアは、静電写真、特に電子写真による画像形成システム、印刷プロセスおよびディジタルシステムにおける画像の現像のために選択できる現像剤を提供するために、樹脂のトナー、着色剤および任意のトナー添加剤と混合してもよい。
実施形態における本発明のキャリアの利点には、例えば、キャリア被膜添加剤としての特定の固有導電性ポリマーであって、その導電率が絶縁体から半導電体、金属までの範囲を包含するために調整でき、その導電率が、存在する導電性ポリマーの量により直線的に増加できる固有導電性ポリマーの選択、例えば、300℃に至る実質的なキャリア熱安定性、キャリアおよび現像剤の摩擦電荷に実質的に悪影響を及ぼさないキャリア導電率の整調性、種々のキャリア間の現像剤導電率差に関連した既知の黒色まだらの欠点を排除するか、最少化すること;例えば、導電性カーボンブラックのより多い量と比べて同じかまたは似た導電率を達成するために高分子ICP添加剤の少量の使用、機械ハウジング内の色汚染を避けるか、または最少化する耐磨耗性キャリア被膜、ポリメチルメタクリレート(PMMA)などのポリマー被膜との相溶性、優れた安定な高摩擦電気キャリアおよび現像剤の特性、経済的キャリアおよび現像剤の生成、ならびに混成スカベンジレス系におけるキャリアおよび現像剤であって、対応する摩擦電荷減少を伴わずに導電率が増加するキャリアおよび現像剤の使用などが挙げられる。ホストポリマー被膜との導電性ポリマーの相溶性は、例えば、無機充填剤または導電性添加剤のブレンドと比べて優れていると考えられ、この利点は、実施形態における本発明により達成することが可能である。それは、典型的には複合材の最弱機械的一体性の点であるとともに電子写真環境のキャリアの表面上で材料が破壊する点であるホストポリマーと無機充填剤との間の明確な界面を排除するか、または最少化するように作用する導電性高分子成分と非導電性ポリマーホストの部分的混和性のためと考えられる。
本発明のキャリアおよび現像剤は、例えば、負に帯電した画像または正に帯電した画像が適切な電荷極性のトナー組成物で可視にされる多複写/ファックス装置、静電写真画像形成プロセス、特に電子写真画像形成および印刷プロセスを含む多くの異なる既知画像形成および印刷プロセスのために選択することが可能である。さらに、実施形態における本発明のキャリアおよび現像剤は、幾つかのカラー印刷を単一パスで達成できるカラー電子写真画像形成用途のために選択することが可能である。
本発明のなおもう一つの特徴において、実質的に前もって選択された一定導電率パラメータおよび広範囲の前もって選択された摩擦帯電値を有するキャリア粒子が提供される。
本発明のなお更なる特徴において、導電性成分および改善された機械的特性を有するキャリア粒子、その導電率が例えば選択された導電性ポリマーの濃度または量の調節によって調整可能であるキャリア、および被膜がコアに接着し、コアからのポリマー被膜の分離が最少か、または全くないキャリアが提供される。
本発明の態様は、コアと、ポリマー被膜とを含むキャリアであって、前記被膜がカーボンブラックマトリックス中に含まれた導電性ポリピロールまたはカーボンブラックマトリックス中に含まれたポリアニリンを含有するキャリア;キャリアコアと、カーボンブラック粒子がドープされたポリピロールを有する被覆ポリマーとを混合し、よってキャリアコア上に含まれたポリマーおよびキャリアポリマー被膜中に存在しカーボンブラック粒子がドープされたポリピロールドープを有するキャリア粒子の調製のための方法;コアと、ポリマー被膜とを含むキャリアであって、前記被膜がポリピロールとカーボンブラック粒子の混合物を含有するキャリア;コアと、ポリマー被膜とを含むキャリアであって、前記被膜がポリアニリンとカーボンブラック粒子の混合物を含有するキャリア;コアと、ポリマー被膜とを含むキャリアであって、前記被膜が導電性ポリマーを含有するキャリア;前記ポリマー被膜がポリマーの混合物を含むキャリア;前記ポリマー被膜がポリマーと導電性ポリマー添加剤との混合物を含むキャリア;前記混合物が3種のポリマーを含むキャリア;前記混合物が摩擦電気系列表において極めて接近していないポリマーを含むキャリア;前記混合物が約2種から約5種のポリマーを含むキャリア;前記ICPポリマーがポリマー被膜および導電性ポリマーの重量%を基準にして約0.1〜約5重量%の量で存在するキャリア;前記導電性ポリマーが約0.1〜約20重量%、または約1〜約10重量%の量で存在するキャリア;キャリアコア直径が約30〜約100μmであるキャリア;前記コアが鉄、スチールまたはフェライトであるキャリア;前記被覆ポリマーがスチレンポリマーであるキャリア;前記被覆ポリマーがポリ弗化ビニリデン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリトリフルオロエチルメタクリレート、コポリエチレン酢酸ビニル、コポリ弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ポリスチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルまたはそれらの混合物であるキャリア;前記ポリマー被膜がポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリトリフルオロエチルメタクリレートまたはそれらの混合物であるキャリア;前記ポリマー被膜がポリメチルメタクリレートとポリトリフルオロエチルメタクリレートの混合物を含むキャリア;前記ポリマー被膜がキャリアの約0.2〜約10重量%またはキャリアの約1〜約5重量%の全量で存在するキャリア;10-15〜10-4(オーム−cm)-1の導電率を有するキャリア;約−60〜約60マイクロクーロン/グラムの摩擦電荷値および10-12〜10-4(オーム−cm)-1の導電率を有するキャリア;キャリアコアをモノマーの混合物およびICPと混合し、加熱することによりモノマーを重合させ、よってキャリアコア上にポリマーを形成し、キャリアポリマー被膜中に導電性ポリマーを存在させるキャリアの調製のための方法。前記混合物を約50℃〜約95℃または約60℃〜約85℃の温度で任意に約30分〜約5時間または約30分〜約3時間にわたり加熱する方法;前記用いられるモノマーがスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、モノカルボン酸およびモノカルボン酸の誘導体;二重結合を有するジカルボン酸および二重結合を有するジカルボン酸の誘導体、ビニルケトン、ビニルナフタレン、不飽和モノオレフィン、ハロゲン化ビニリデン、N−ビニル化合物、弗素化ビニル化合物およびそれらの混合物からなる群から選択され、前記モノマーが任意にキャリアコアの約0.5〜約10重量%または約1〜約5重量%の量で存在する方法;前記キャリア被覆モノマーがアクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、フェニルアクリレート、メチルアルファクロロアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリルおよびアクリルアミド、マレイン酸、マレイン酸モノブチル、マレイン酸ジブチル、塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニル、酢酸ビニルおよび安息香酸ビニル、塩化ビニリデン、ペンタフルオロスチレン、アリルペンタフルオロベンゼン、N−ビニルピロールおよびトリフルオロエチルメタクリレートならびにそれらの混合物からなる群から選択され、前記モノマーが任意にキャリアコアの約1〜約7重量%の量で存在するか、あるいは前記モノマーがメチルメタクリレート、スチレン、トリフルオロエチルメタクリレートまたはそれらの混合物であり、前記モノマーがキャリアコアの約0.5〜約4重量%または約1〜約5重量%の量で存在し、前記存在する導電性ポリマー添加剤の量が約1〜約10重量%である方法。本明細書で例示されたキャリアおよびトナーを含む現像剤;前記ポリマー被膜がオルガノシロキサンまたはオルガノシランであるキャリア;前記トナーが熱可塑性樹脂、着色剤、および帯電添加剤、ワックスおよびシリカなどの既知トナー添加剤を含み、被覆キャリア直径がMalvernレーザ回折計によって測定した時に約30〜約100μmである現像剤、前記コアが鉄、スチールまたは鉄フェライトおよびストロンチウムフェライトなどのフェライトである導電性被覆キャリア;前記被膜が導電性ポリマー(ICP)および例えばビニルポリマーまたは縮合ポリマーの第2のポリマーを含有する導電性キャリア;前記第2のポリマー被膜が例えば第1の被膜の約1から約99部まで、且つ第2の被膜の約99から約1までのポリスチレン、ポリ弗化ビニリデン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリトリフルオロエチルメタクリレート、コポリエチレン酢酸ビニル、コ弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ポリスチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルまたはそれらの混合物であり、それらの合計が約100%またはそれらの混合物であり、前記ポリマー被膜がキャリアの約0.5〜約99重量%の量で存在する導電性キャリア;約−80〜約80マイクロクーロン/グラムの摩擦電荷値を有するキャリア;約10-17〜約10-4mho/cmの導電率を有するキャリア;約−60〜約60マイクロクーロン/グラムの摩擦電荷値および約10-15〜約10-6mho/cmの導電率を有するキャリア;およびポリマーカーボンブラック混合物被膜およびトナーを有する導電性キャリア粒子を含む現像剤組成物に関連する。
キャリアポリマー被膜またはポリマー被膜混合物は、本明細書で例示されたような導電性ポリマー(ICP)を含有することが可能であり、その導電性ポリマーは例えば、カーボンブラック表面上にポリピロールをその場(in situ)重合することにより形成されうる「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)を含め、市販されていると考えられる。重合はカーボンブラック上へのピロールの触媒作用酸化重合を含む。懸濁液中に混合されうるカーボンの量は、通常は実験的に決定され、典型的には約60〜90%であり、そのカーボンブラックは本明細書に例示された通りであり、多くのカーボンブラックは「ケッチェンブラック(Ketzenblack)」としてアクゾ・ノベル・カンパニー(Akzo Nobel Company)から購入することが可能である。反応で発生する熱は、特定の反応のために選択された温度限界に適合するために最大炭素装填量を多くの場合に減らすように制御される。ピロールのようなポリマーの量は、例えば約10〜約40%である。
以下の表は、収率分析によって決定した時の最終製品の%としてドープポリマーの概略重量の例を例示している。
Figure 0004486452
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fの特性の例は次の通りである。表2は、「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F、特に固有導電性ポリピロール系添加剤に関する。
Figure 0004486452
ポリピロールおよびポリアニリンに基づき、エオニックス(Eeonyx Inc.)から「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)として入手できる固有導電性ポリマー添加剤を有するキャリアは、その場(in situ)重合によりカーボンブラックマトリックス中に沈積された固有導電性ポリピロールポリマーまたはポリアニリンポリマーを含む。これらのカーボンブラック/ICP複合材は、例えば、約25〜約100、約25〜約75ナノメートル、または直径約300ナノメートル未満の粒子が99%の一次粒子サイズを有する微細ポリマーを含み、そのキャリアは、ポリ弗化ビニリデン、ポリエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリトリフルオロエチルメタクリレート、コポリエチレン酢酸ビニル、コポリ弗化ビニリデン、テトラフルオロエチレン、ポリスチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニルまたはそれらの混合物などの粉末被覆用途のために用いられる様々な樹脂と合わせてキャリアを溶融加工することを可能にする約300℃まで熱安定性である。
キャリア被膜混合物中に存在する各ポリマーの百分率は、選択された特定の成分、塗布量および所望の特性に応じて異なることが可能である。一般に、被覆ポリマー混合物は、約10〜約90%の第1のポリマーおよび約90〜約10重量%の第2のポリマーを含有する。好ましくは、約40〜約60重量%の第1のポリマーおよび約60〜約40重量%の第2のポリマーを有するポリマーの混合物であって、ICP対PMMAのようなポリマー被膜の比が約2/98〜約20/80、好ましくは約5/95〜約10/90である混合物が選択される。
既知の多孔質コアを含む種々の適する固体コアキャリア材料を選択することが可能である。特徴的なコア特性には、トナー粒子が正電荷または負電荷を獲得することを可能にする特性、および電子写真画像形成装置中に存在する現像剤リザーバ中で望ましい流動特性を可能にするキャリアコアが挙げられる。例えば、磁気ブラシ現像プロセスにおいて磁気ブラシ形成を可能にする適する軟磁気特性、およびキャリアコアが望ましい老化特性は、キャリアコア特性において貴重である。軟磁気は、例えば、外部磁場にさらされた時のみに誘導磁場を出す現像剤に関連し、その磁場は、外部磁場が取り除かれた時に直ちに減少する。選択できるキャリアコアの例には、鉄、鉄合金、スチール、フェライト、マグネタイト、ニッケルおよびそれらの混合物が挙げられる。鉄の合金には、鉄−珪素、鉄−アルミニウム−珪素、鉄−ニッケル、鉄−コバルトおよびそれらの混合物が挙げられる。フェライトには、主金属成分として鉄、および任意にマグネシウム、マンガン、コバルト、ニッケル、亜鉛、銅およびそれらの混合物を含む第2の金属成分を含有する磁性酸化物のクラスが挙げられる。好ましいキャリアコアには、鉄、ニッケル、亜鉛、銅、マンガンおよびそれらの混合物を含有するフェライト、およびMalvernレーザ回折計によって測定した時に約30〜約100μm、好ましくは約30〜約90μmの体積平均直径を有するスポンジ鉄が挙げられる。キャリアコアの約0.2〜約10%、好ましくは約1〜約5重量%の量でキャリア表面上にポリマー被膜を形成するために重合できるモノマーまたはコモノマーの例には、スチレン、p−クロロスチレンおよびビニルナフタレートなどのビニルモノマー;アクリル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ドデシルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−クロロエチルアクリレート、フェニルアクリレート、メチルアルファクロロアクリレート、メタクリル酸、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドおよびトリフルオロエチルメタクリレートなどのモノカルボン酸およびモノカルボン酸の誘導体;マレイン酸、マレイン酸モノブチル、マレイン酸ジブチルなどの二重結合を有するジカルボン酸および二重結合を有するジカルボン酸の誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレンおよびイソブチレンなどの不飽和モノオレフィン;塩化ビニル、臭化ビニル、弗化ビニルなどのハロゲン化ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルブチラートなどのビニルエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルおよびビニルエチルエーテルを含むビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンおよびメチルイソプロペニルケトンを含むビニルケトン;塩化ビニリデンおよびクロロ弗化ビニリデンなどのハロゲン化ビニリデン;N−ビニルインドールおよびN−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物;ペンタフルオスチレンおよびアリルペンタフルオロベンゼンなどの弗素化モノマー;適する他の既知モノマーおよびそれらの混合物が挙げられる。
キャリアの塗布量は異なることが可能であり、例えば、約0.1〜約7、より特に約0.2〜約3、なおより特に約0.8〜約1.4重量%である。
トナーはキャリアと混合して現像剤を生じさせることが可能である。一種のトナー樹脂として、米国特許第3,590,000号明細書に記載されたジカルボン酸とジフェノールを含むジオールのエステル化製品および米国特許第5,227,460号明細書に例示されたものなどの反応性押出ポリエステルなどを選択することが可能である。これらの特許の開示は本明細書に引用して援用する。好ましいトナー樹脂には、スチレン/メタクリレートコポリマー、スチレン/ブタジエンコポリマー、ビスフェノールAとプロピレンオキシドの反応から得られるポリエステル樹脂、およびジメチルテレフタレート、1,3−ブタンジオール、1,2−プロパンジオールおよびペンタエリトリトールの反応から生じる分岐ポリエステル樹脂が挙げられる。他のトナー樹脂は、前に挙げた特許の一部を含む多くの米国特許において例示されている。
一般には約1〜約5重量部のトナーが約10〜約300重量部のキャリア粒子と混合される。
例えば、シアン、マゼンタ、イエロー、レッド、ブルー、カーボンブラック、ニグロシン染料、ランプブラック、酸化鉄、マグネタイトおよびそれらの混合物を含む顔料または染料などの多くの周知の適する着色剤をトナーのための着色剤として選択することが可能である。トナー着色剤は、着色されたトナー組成物を与えるのに十分な量で存在するのがよい。従って、着色剤粒子はトナー組成物の全重量を基準にして約3〜約20重量%、好ましくは約3〜約12重量%の量で存在することができるが、より少ないか、またはより多い量の着色剤粒子を選択することができる。着色剤には、顔料、染料、それらの混合物、顔料の混合物および染料の混合物などが挙げられる。
着色剤、好ましくは、ブラック、シアン、マゼンタおよび/またはイエロー着色剤は、トナーに所望の色を与えるのに十分な量で導入される。一般に、顔料または染料は、カラートナーのために約2〜約60重量%、好ましくは約2〜約9重量%、およびブラックトナーのために約3〜約60重量%の量で選択される。
シアントナーのために、トナーは、基準平版印刷4色プレスにおいて達成された色域と似た広い色域を可能にするために適するシアン顔料および装填量を含むのがよい。実施形態において、シアン顔料は、70%の直鎖プロポキシル化ビスフェノールAフマレートに分散させたサン・ケミカルズ(Sun Chemicals)から得られる30%のPV FAST BLUE(商標)(ピグメントブルー15:3)を含み、約11重量%の量(約3.3重量%顔料装填量に対応する)でトナーに装填される。イエロートナーのために、トナーは、基準平版印刷4色プレスにおいて達成された色域と似た色域を可能にするために適するイエロー顔料のタイプおよび装填量を含むのがよい。顔料は、70%の直鎖プロポキシル化ビスフェノールAフマレートに分散させたサン・ケミカルズ(Sun Chemicals)から得られる30%のSunbriteイエロー(ピグメントイエロー17)を含むことが可能であり、約27重量%の量(約8重量%顔料装填量に対応する)でトナーに装填される。
マゼンタトナーのために、トナーは、広い色域を提供するために適するマゼンタ顔料のタイプおよび装填量を含むのがよい。マゼンタ顔料は、60%の直鎖プロポキシル化ビスフェノールAフマレートに分散させたバスフ(BASF)から得られる40%のFANAL ピンク(商標)(ピグメントレッド81:2)を含むことが可能であり、約12重量%の量(約4.7重量%顔料装填量に対応する)でトナーに装填される。
着色剤粒子がMAPICO BLACK(商標)として市販されているものを含む酸化鉄(FeO、Fe23)の混合物であるマグネタイトを含む時、着色剤粒子は、通常は約10〜約70重量%、好ましくは約20〜約50重量%の量でトナー組成物中に存在する。
樹脂粒子は十分であるが効果的な量で存在し、従って、カーボンブラックなどの10重量%の顔料または着色剤が樹脂粒子中に含まれる時、約90重量%の樹脂が選択される。トナー組成物は、一般には約85〜97重量%のトナー樹脂粒子および約3〜約15重量%の着色剤粒子を含む。
本明細書で例示された現像剤組成物の正帯電特性を更に強化するために、任意の成分として、米国特許第4,298,672号明細書に記載されたハロゲン化アルキルピリジニウムを含む既知の帯電強化添加剤、米国特許第4,338,390号明細書に記載された有機スルフェートまたはスルホネート組成物、ジステアリルジメチルアンモニウムスルフェート、金属錯体E−88(登録商標)、ナフタレンスルホネート類、第四級アンモニウム化合物、および他の似た既知帯電強化添加剤を現像剤組成物中に導入することが可能である。ポリプロピレンおよびポリエチレンなどのワックスおよびコロイドシリカの表面添加剤も含むことが可能であるこれらの添加剤は、通常は約0.1〜約20重量%、好ましくは約1〜約7重量%の量でトナーまたはキャリア被膜に導入される。
さらに、本発明の現像剤組成物は、移動輸送手段および移動帯電手段が選択されるとともに米国特許第4,394,429号明細書および米国特許第4,368,970号明細書に記載された湾曲可撓性層状画像形成用部材が選択される静電写真画像形成プロセスおよび装置中で特に有用である。実施形態における本発明の現像剤組成物により得られた画像は、許容できる背景沈着物または実質的に零の背景沈着物と合わせて、許容できる固体、優れたハーフトーンおよび望ましい線解像度を有していた。
実施形態において、「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fは、同じ量のカーボンブラック単独と比べて優れた導電率を提供する。
Figure 0004486452
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)材料の初期試験は、パーコレーション閾点の決定および同じ体積装填量でパーコレーション閾点をカーボンブラックと比較することを含んでいた。パーコレーション閾点は、材料の固有抵抗が非常に急な曲がりによって例示されるように変化し、導電性添加剤の量が増すにつれて比較的導電性になる点である。パーコレーション閾点は、「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fで処理されたキャリアの導電率がカーボンブラックだけで処理されたキャリアと比べて多くの適する特性を可能にする理由に関して説明するのを助けることが考えられる。
パーコレーション閾点は、「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fの体積%が小刻みに増加する比で「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)とポリメチルメタクリレートをブレンドするなどによる添加剤/ポリマーミックスのブレンドによって決定した。そして添加剤/ポリマー比は約3〜約15体積%の導電性ポリマー添加剤である。その後、得られたペレットの固有抵抗は、ASTM試験法D257−90だけを用いて測定される。「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)プレスペレットは、カーボンブラック(1600Parkwood Circle,Georgia 30339のコロンビアン・ケミカルズ・カンパニー(Columbian Chemicals Company)から入手できる「コンダクテック・SCウルトラ・パウダー・カーボンブラック(Conductex SC Ultra Powder Carbon Black)」)を用いてプレスされたペレットより低い体積装填量でパーコレーションを達成した。ポリメチルメタクリレートの重量%を決定し、この測定から導電性添加剤の重量%を推定した。その後、材料の真密度を用いて、プレミックス中の導電性添加剤の体積%を計算した。「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)とカーボンブラック(1600Parkwood Circle,Georgia 30339のコロンビアン・ケミカルズ・カンパニー(Columbian Chemicals Company)から入手できる「コンダクテック・SCウルトラ・パウダー・カーボンブラック(Conductex SC Ultra Powder Carbon Black)」)のパーコレーションの点および導電性添加剤の体積%装填量の関数としての体積固有抵抗応答は以下の表で例示した通りである。
Figure 0004486452
実施例I
調製、ペレット固有抵抗の測定
5体積%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fのペレットの体積固有抵抗を決定するために、ミネソタ州ミネアポリスのベペックス(Bepex Corp.(Minneapolis,MN))から入手できる混合装置(Model #NHS−0)を用いて、「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fとポリメチルメタクリレートの混合物を調製した。2.75グラムの「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよび35.92グラムのポリメチルメタクリレートを添加することにより、導電性添加剤/ポリマープレミックスを調製した。「ハイブリダイザ(Hybridizer)」プロペラを1,300rpmで2分にわたり用いて、これらの成分/材料を300ccカップ内で混合した。
ペレットをプレスするために、固有抵抗ペレットダイホールを0.8cc(これを計算するために粉末の真密度を使用)の上で生成し得られた粉末混合物で満たした。7,000PSI圧力が可能なダイプレスを用いて、5,000PSI圧力±100PSIをダイに加えるまでプレスを操作した。この圧力を5分にわたり維持した。
皮膚油および塩がペレットの固有抵抗測定に影響を及ぼさないように、ペレットの寸法を測定するためにゴム手袋を用いた。一旦ペレットをダイから取り出すと、ペレットの両端を若干の掻き取り動作を用いて剃刀の刃により一切の型縁が無いように軽くばり取りした。大きい穴(1ミリメートルを上回る)、フレーク喪失または大きな亀裂を有する一切のペレットを通常は廃棄した。ミリメートルの百分の1またはインチの千分の1を測定できるキャリパを用いて、各ペレットの厚さおよび直径の測定を実行した。
その後、各ペレットの一方側に銀プリント(Silver Print GCエレクトロニックス(GC Electronics)#22−202)の約1〜約3ミリメートル薄均一被膜をはけ塗りした。銀プリントを約5〜約10分にわたり乾燥させた。その後、銀プリントをペレットの他方側に被着させた。得られたペレットを放置して約30分にわたりそのまま置いて、揮発分が消失することを可能にした。Keithlyモデル617プログラム可能電位計と合わせて固有抵抗セルを用いて、ペレットの固有抵抗を測定した。その後、体積固有抵抗をペレットごとに計算した。
Figure 0004486452
(数1)
体積固有抵抗(ohm−cm)=R×{A/t}
式中、R=測定された抵抗(ohm)
A=ペレットの円形電極表面の面積(cm2
t=ペレットの厚さ(cm)
実施例II
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)/ポリメチルメタクリレート被覆キャリアの10/90比(重量による)の調製
10重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F(カリフォルニア州ピノールのエオニックス(Eeonyx Inc.(Pinole,CA))から市販されている)および90重量%のポリメチルメタクリレート(日本国東京のソーケン・ケミカル&エンジニアリング(Soken Chemical & Engineering Co.Ltd.(Tokyo,Japan))から市販されているMP−116)のポリマープレミックスを5リットルのM5Rブレンダー(ケンタッキー州フローレンスのリトルフォード・デイ(Littleford Day Inc.(Florence,KY))から入手できる)内で混合することにより調製した。ポリマープレミックス製品を62.6体積%装填量でM5Rブレンダー内で400rpmで4分にわたりブレンドした。
その後、544.3グラムの上で生じ得られたポリマープレミックスを120ポンドの90マイクロメートル体積中央直径不規則スチールコア(ヘーゲナエス(Hoeganaes)から得られるもの)と組み合わせることによりコア/ポリマープレミックスを製造した。この実施例および以下のすべてのキャリア実施例においてコアサイズを標準レーザ回折技術によって決定した。コア/ポリマープレミックスを「マンソン(Munson)」スタイルブレンダー(ニューヨーク州ウティカのマンソン・マシーナリー・カンパニー(Munson Machinery Company Inc.(Utica,NY))から得られるModel#MX−1)内で混合した。混合を27.5rpmで30分にわたり実行した。目視観察によって決定されたようにスチールコア上に均一に分配され静電的に結合されたポリマーマトリックスが生じた。
その後、5.25rpm、フィード速度450グラム/分および炉角度0.65度の条件下で、得られた混合物を内径7インチの回転炉(ニューヨーク州ランカスターのハーパー・インターナショナル(Harper International Inc.(Lancaster,NY))から得られるもの)内で処理した。提示した条件(rpm、フィード速度および角度)は、被膜をキャリアコアに融着させるための所望パラメータである滞留時間および体積装填量を制御する(drive)主要素の一部である。滞留時間は、キルンのマッフル区画(加熱された区画)内でのコア/ポリマー混合物の重量と材料のフィード速度の商(割り算の商)として計算される。上述した設定点での材料の結果としての滞留時間は32分であった。上述した設定点でのキルンの体積装填量はキルンの全体積の7%であった。これらの条件下での材料のピーク床温度は221℃であり、よってポリマーを溶融させ、コアに融着させた。コア上に連続均一ポリマー被膜が生じた。用いられたキャリア粉末被覆法は、例えば、米国特許第4,935,326号明細書、米国特許第5,015,550号明細書、米国特許第4,937,166号明細書、米国特許第5,002,846号明細書および米国特許第5,213,936号明細書に記載されている。これらの特許の開示は本明細書において全面的に引用して援用する。
最終製品は、表面上に合計で1重量%のポリマー被膜を有するキャリアコアを含んでいた。本明細書で例示されたポリ(メチルメタクリレート)と「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fのポリマープレミックスの前述したポリマー被膜は、10重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよび90重量%のポリ(メチルメタクリレート)を含んでいた。このキャリアの重量%は、融着キャリアとキャリアコアの重量の間の差を融着キャリアの重量で除すことによりこの実施例および以下のすべてのキャリア実施例において決定した。
その後、150グラムの上で調製したキャリアと、「リーガル(REGAL)」330(登録商標)カーボンブラック、直鎖ビスフェノールAプロピレンオキシドフマレートポリマーの反応押出によって得られたゲル含有率37%(重量による)の部分架橋ポリエステルを含む4.5グラムの8μm体積中央直径(体積平均径)トナー組成物とを混合することにより現像剤組成物を調製した。トナー組成物は、2.1重量%の疎水性40ナノメートルサイズチタニア、2.8重量%の40ナノメートルサイズ疎水性シリカおよび0.24重量%のステアリン酸亜鉛を外部表面添加剤として含有していた。この現像剤を50%RHおよび70°F(21.1℃)で1時間にわたり状態調節した。得られた現像剤を8オンスジャー内で715rpmでペイントシェーカー上で振とうし、0.45グラムのサンプルを5分後に取り出した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、14.5マイクロクーロン/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。さらに、キャリア粒子の0.1インチ磁気ブラシを形成し、ブラシを横切って10ボルトの電位を加えるにより導電率を測定することによって決定した時のキャリアの導電率は6.1×10-7(ohm−cm)-1であった。従って、これらのキャリア粒子は導電性であった。
さらに、7,560グラムの上で調製したキャリアと393.1グラムの上で得られたトナーを5リットルのM5Rブレンダー(ケンタッキー州フローレンスのリトルフォード・デイ(Littleford Day Inc.(Florence,KY))から入手できる)内で200rpmで12.5分にわたり混合することにより現像剤組成物を調製した。70°F(21.1℃)で50%RH、60°F(15.6℃)で20%RHおよび80°F(26.7℃)で80%RHの三種の別々の温度/湿度環境においてA(t)を決定するために、Xerox Corporation DC265とXerox Corporation DC490電子写真機の両方での機械試験のために、得られた現像剤を提出した。
測定されたトナー濃度+1と続いて測定された摩擦電荷の積からA(t)を計算した。
(数2)
A(t)=(q/m)*(TC+1)
摩擦電荷を機械熟成済み現像剤の0.45グラムサンプルにより決定し、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって測定した。
上の最初の二つの環境域(70°F(21.1℃)で50%RH、60°F(15.6℃)で20%RH)内でのキャリア上の計算A(t)は、キャリアとトナーの同じ比、および上述同様のM5R処理設定点でブレンドすることにより調製された対照現像剤を基準とした。さらに、対照現像剤を同じ電子写真機および上述した環境内で機械熟成した。この対照現像剤を調製するために用いられたキャリアは、19.5重量%のカーボンブラックおよび80.5重量%のポリメチルメタクリレートのポリマープレミックスを含み、上述と同じ方式で処理した。これらの現像剤中で用いられた10%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)と19.5%のカーボンブラックキャリアの両方は関連した導電率を有していた(10-7ohm−cm)。
最終環境域は、典型的には低いA(t)(80°F(26.7℃)で80%RH)を有していた。しかし、10重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)を用いたキャリアから生じた現像剤の計算A(t)は、19重量%のカーボンブラックを含むキャリアを用いた対照現像剤より高い15A(t)単位であった。
実施例III
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)/ポリメチルメタクリレート被覆キャリアの8/92比(重量による)の調製
8重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F(カリフォルニア州ピノールのエオニックス(Eeonyx Inc.(Pinole,CA))から市販されている)および90重量%のポリメチルメタクリレート(日本国東京のソーケン・ケミカル&エンジニアリング(Soken Chemical & Engineering Co.Ltd.(Tokyo,Japan))から市販されているMP−116)の高強度ポリマープレミックスを10リットルのヘンシェルブレンダー(ヘンシェルミキサーズ・アメリカ(Henschel Mixers America,Inc.)から入手できるModel FM−10)内で混合することにより調製した。ポリマープレミックス製品を50体積%装填量でヘンシェルブレンダー内で3,000rpmで1分にわたりブレンドした。
その後、コア/ポリマープレミックス組成物を調製し、キャリア実施例IIのキャリア上で融着させた。結果としてコア/ポリマーミックスの滞留時間は32.3分であった。キルンの体積装填量はキルンの全体積の6.96%であった。これらの条件下での材料のピーク床温度は223℃であり、よってポリマーを溶融させ、コアに融着させた。これは、コア上に連続均一ポリマー被膜をもたらした。
最終製品は、表面上に合計で1重量%のポリマー被膜を有するキャリアコアを含んでいた。ポリ(メチルメタクリレート)と「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよびカーボンブラックのポリマー被膜は、8重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよび92重量%のポリ(メチルメタクリレート)を含んでいた。
その後、キャリア実施例IIに記載されたように現像剤組成物を調製した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、15.7μC/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。さらに、キャリア粒子の0.1インチ磁気ブラシを形成し、ブラシを横切って10ボルトの電位を加えるにより導電率を測定することによって決定した時のキャリアの導電率は2.09×10-7(ohm−cm)-1であった。
実施例IV
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)/ポリメチルメタクリレート被覆キャリアの12/88比(重量による)の調製
12重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F(カリフォルニア州ピノールのエオニックス(Eeonyx Inc.(Pinole,CA))から市販されている)および88重量%のポリメチルメタクリレート(日本国東京のソーケン・ケミカル&エンジニアリング(Soken Chemical & Engineering Co.Ltd.(Tokyo,Japan))から市販されているMP−116)の高強度ポリマープレミックスを10リットルのヘンシェルブレンダー(ヘンシェルミキサーズ・アメリカ(Henschel Mixers America,Inc.)から入手できるModel FM−10)内で混合することにより調製した。ポリマープレミックス製品を57体積%装填量でヘンシェルブレンダー内で3,000rpmで1分にわたりブレンドした。
その後、コア/ポリマープレミックス組成物を調製し、キャリア実施例IIに記載されたようにキャリア中に融着させ、コア/ポリマーミックス組成物はキルンの同じ滞留時間および体積装填量を得た。これらの条件下での材料のピーク床温度は222℃であり、よってポリマーを溶融させ、コアに融着させた。これにより、コア上に連続均一ポリマー被膜が形成された。
最終製品は、表面上に合計で1重量%のポリマー被膜を有するキャリアコアを含んでいた。ポリ(メチルメタクリレート)と「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fのポリマー被膜は、12重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよび88重量%のポリ(メチルメタクリレート)を含んでいた。
その後、キャリア実施例IIに記載されたように現像剤組成物を調製した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、13.7μC/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。さらに、キャリア粒子の0.1インチ磁気ブラシを形成し、ブラシを横切って10ボルトの電位を加えるにより導電率を測定することによって決定した時のキャリアの導電率は1.04×10-6(ohm−cm)-1であった。従って、これらのキャリア粒子は導電性であった。
実施例V
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)/ポリメチルメタクリレート被覆キャリアの20/80比(重量による)の調製
20重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F(カリフォルニア州ピノールのエオニックス(Eeonyx Inc.(Pinole,CA))から市販されている)および80重量%のポリメチルメタクリレート(日本国東京のソーケン・ケミカル&エンジニアリング(Soken Chemical & Engineering Co.Ltd.(Tokyo,Japan))から市販されているMP−116)のポリマープレミックスをロールミル装置上の2クオートのジャー内で混合することにより調製した。ポリマープレミックス製品をポリ(メチルメタクリレート)および「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F投入材料の54.7体積%装填量でロールミルで900グラムの0.5センチメートル鋼球を用いて90フィート/分で30分にわたりブレンドした。
その後、カーボンブラックを含有する54.4グラムの上で得られたポリマープレミックスを10ポンドの80μm体積中央直径不規則スチールコア(ホガネス(Hoganaes)から得られるもの)と組み合わせることにより、キャリア被膜コア/ポリマープレミックスを生じさせ、5リットルのM5Rブレンダー(ケンタッキー州フローレンスのリトルフォード・デイ(Littleford Day Inc.(Florence,KY))から入手できる)内で混合した。混合は220rpmで10分にわたり実行した。目視観察によって決定されるようにコア上に均一に分配され静電的に結合されたポリマープレミックスが生じた。
その後、7rpm、フィード速度30グラム/分および炉角度0.65度の条件下で、コア/ポリマープレミックスを内径3インチの回転炉(ニューヨーク州ランカスターのハーパー・インターナショナル(Harper International Inc.(Lancaster,NY))から得られるもの)内で処理した。上述した設定点での材料の結果としての滞留時間は24分であった。上述した設定点でのキルンの体積装填量はキルンの全体積の5.5%であった。これらの条件下での材料のピーク床温度は213℃であり、よってポリマーを溶融させ、コアに融着させた。これは、コア上に連続均一ポリマー被膜をもたらした。
最終製品は、表面上に合計で1.2重量%のポリマー被膜を有するキャリアコアを含んでいた。ポリ(メチルメタクリレート)と「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fのポリマー被膜は、20重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよび80重量%のポリメチルメタクリレートを含んでいた。
その後、現像剤組成物をキャリア実施例IIに記載されたように調製した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、10.8μC/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。さらに、キャリア粒子の0.1インチ磁気ブラシを形成し、ブラシを横切って10ボルトの電位を加えるにより導電率を測定することによって決定した時のキャリアの導電率は1.03×10-5(ohm−cm)-1であった。従って、これらのキャリア粒子は導電性であった。
上の現像剤のベンチキャラクタリゼーションに加えて、100グラムの上で調製したキャリアと、直鎖ビスフェノールAプロピレンオキシドフマレートポリマーの反応押出によって得られたゲル含有率7%(重量による)の部分架橋ポリエステル樹脂を含む4.5グラムの約7〜8μm体積中央直径(体積平均径)トナー組成物とを混合することにより以下の現像剤組成物を調製した。トナー組成物は、2.5重量%の疎水性40ナノメートルサイズチタニア、3.5重量%の40ナノメートルサイズ疎水性シリカおよび0.3重量%のステアリン酸亜鉛を外部表面添加剤として含有していた。この現像剤を50%RHおよび70°F(21.1℃)で1時間にわたり状態調節した。得られた現像剤を4オンスジャー内で715rpmでペイントシェーカー上で振とうし、0.3グラムのサンプルの摩擦電荷を試験した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、25.1μC/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。
実施例VI
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)/ポリメチルメタクリレート被覆キャリアの5/95比(重量による)の調製
5重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F(カリフォルニア州ピノールのエオニックス(Eeonyx Inc.(Pinole,CA))から市販されている)および95重量%のポリメチルメタクリレート(日本国東京のソーケン・ケミカル&エンジニアリング(Soken Chemical & Engineering Co.Ltd.(Tokyo,Japan))から市販されているMP−116)の本明細書で例示されたポリマープレミックスをロールミル装置上の2クオートのジャー内で混合することにより調製した。ポリマープレミックス製品をポリ(メチルメタクリレート)および「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F投入材料の34.6体積%装填量でロールミルで900グラムの0.5センチメートル鋼球を用いて90フィート/分で30分にわたりブレンドした。
36.3グラムの得られたポリマープレミックスを10ポンドの80μm体積中央直径不規則スチールコア(ホガネス(Hoganaes)から得られるもの)と組み合わせ、実施例Vと同じ混合方式で混合することにより、コア/ポリマープレミックスを得た。目視観察によって決定されるようにコア上に均一に分配され静電的に結合されたポリマープレミックスが生じた。
その後、コア/ポリマーミックスをキャリア実施例Vに記載されたようにキャリア中に融着させ、コア/ポリマーミックスは実施例Vと同じキルンの滞留時間および体積装填量を得た。これらの条件下での材料のピーク床温度は203℃であり、よってポリマーを溶融させ、コアに融着させた。これは、コア上に連続均一ポリマー被膜をもたらした。
最終製品は、表面上に合計で0.8重量%のポリマー被膜を有するキャリアコアを含んでいた。ポリ(メチルメタクリレート)と「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fポリマープレミックスのポリマー被膜は、5重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよび95重量%のポリ(メチルメタクリレート)を含んでいた。
その後、現像剤組成物をキャリア実施例IIに記載されたように調製した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、20.3μC/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。さらに、キャリア粒子の0.1インチ磁気ブラシを形成し、ブラシを横切って10ボルトの電位を加えるにより導電率を測定することによって決定した時のキャリアの導電率は3.24×10-8(ohm−cm)-1であった。従って、これらのキャリア粒子は導電性であった。
上述の現像剤のベンチキャラクタリゼーションに加えて、100グラムの上で調製したキャリアと、直鎖ビスフェノールAプロピレンオキシドフマレートポリマーの反応押出によって得られたゲル含有率7%(重量による)の部分架橋ポリエステル樹脂を含む4.5グラムの7.5μm体積中央直径(体積平均径)トナー組成物とを混合することにより以下の現像剤組成物を調製した。トナー組成物は、2.5重量%の疎水性40ナノメートルサイズチタニア、3.5重量%の40ナノメートルサイズ疎水性シリカおよび0.3重量%のステアリン酸亜鉛を外部表面添加剤として含有していた。この現像剤を50%RHおよび70°F(21.1℃)で1時間にわたり状態調節した。得られた現像剤を4オンスジャー内で715rpmでペイントシェーカー上で振とうし、0.3グラムのサンプルの摩擦電気特性を試験した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、37.4μC/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。
実施例VII
「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)/ポリメチルメタクリレート被覆キャリアの10/90比(重量による)の調製
10重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200F(カリフォルニア州ピノールのエオニックス(Eeonyx Inc.(Pinole,CA))から市販されている)および90重量%のポリメチルメタクリレート(日本国東京のソーケン・ケミカル&エンジニアリング(Soken Chemical & Engineering Co.Ltd.(Tokyo,Japan))から市販されているMP−116)のポリマープレミックスを130リットルの130Dブレンダー(ケンタッキー州フローレンスのリトルフォード・デイ(Littleford Day Inc.(Florence,KY))から入手できる)内で混合することにより調製した。ポリマープレミックス製品を32.8%体積装填量で156rpmのプラウ速度および2,600rpmのチョッパー速度で上の130Dブレンダー内で6分にわたりブレンドした。
7,402.6グラムの得られたポリマープレミックスを1,632ポンドの90マイクロメートル体積中央直径不規則スチールコア(ホガネス(Hoganaes)から得られるもの)と組み合わせ、「マンソン(Munson)」スタイルブレンダー(ニューヨーク州ウティカのマンソン・マシーナリー・カンパニー(Munson Machinery Company Inc.(Utica,NY))から得られるModel#700−THX−15−SS)内で混合することによりコア/ポリマープレミックスを製造した。混合は9rpmで30分にわたり実行した。目視観察によって決定されるようにコア上に均一に分配され静電的に結合されたポリマープレミックスが生じた。
その後、6rpm、フィード速度1,000ポンド/時間および炉角度0.9度の条件下で、得られた混合物を内径16インチの回転炉(ニューヨーク州ランカスターのハーパー・インターナショナル(Harper International Inc.(Lancaster,NY))から得られるもの)内で処理した。上述した設定点での材料の結果としての滞留時間は25.3分であった。上述した設定点でのキルンの体積装填量はキルンの全体積の8.69%であった。これらの条件下での材料のピーク床温度は221℃であり、よってポリマーを溶融させ、コアに融着させた。これは、コア上に連続均一ポリマー被膜をもたらした。
最終製品は、表面上に合計で1重量%のポリマー被膜を有するキャリアコアを含んでいた。ポリ(メチルメタクリレート)と「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fのポリマープレミックスのポリマー被膜は、10重量%の「エオノマー(EEONOMER)」(登録商標)200Fおよび90重量%のポリ(メチルメタクリレート)を含んでいた。
その後、現像剤組成物をキャリア実施例IIに記載されたように調製した。その後、キャリア粒子上の摩擦電荷を周知のファラデーケージプロセスによって決定し、15.2μC/グラムの負電荷がキャリア上で測定された。さらに、キャリア粒子の0.1インチ磁気ブラシを形成し、ブラシを横切って10ボルトの電位を加えることにより導電率を測定することによって決定した時のキャリアの導電率は5.28×10-7(ohm−cm)-1であった。従って、これらのキャリア粒子は導電性であった。

Claims (5)

  1. コアと、ポリマー被膜とを含むキャリアであって、前記ポリマー被膜がカーボンブラックを内包する導電性ポリピロールを含有し、前記導電性ポリピロールは、カーボンブラック表面上にポリピロールをその場(in situ)重合させることにより形成されることを特徴とするキャリア。
  2. 前記ポリマー被膜はポリマーの混合物を含む請求項1に記載のキャリア。
  3. 前記ポリマー被膜は、ポリメチルメタクリレートからなる請求項1に記載のキャリア。
  4. 前記導電性ポリピロール対前記ポリマー被膜の比は5/95から10/90である請求項に記載のキャリア。
  5. 前記導電性ポリピロールが、前記ポリマー被膜及び導電性ポリピロールの総重量に対して0.1〜5重量%の量で存在する請求項1に記載のキャリア。
JP2004259931A 2003-09-10 2004-09-07 被覆された導電性キャリア Expired - Fee Related JP4486452B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/658,874 US7223475B2 (en) 2003-09-10 2003-09-10 Coated conductive carriers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005084690A JP2005084690A (ja) 2005-03-31
JP4486452B2 true JP4486452B2 (ja) 2010-06-23

Family

ID=34136751

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004259931A Expired - Fee Related JP4486452B2 (ja) 2003-09-10 2004-09-07 被覆された導電性キャリア

Country Status (5)

Country Link
US (1) US7223475B2 (ja)
EP (1) EP1515197B1 (ja)
JP (1) JP4486452B2 (ja)
CN (1) CN1595306A (ja)
BR (1) BRPI0403778A (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7419755B2 (en) * 2005-06-22 2008-09-02 Xerox Corporation Carrier composition
US20070003854A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 Kyocera Mita Corporation Two-component developer for developing electrostatic latent image
KR100729669B1 (ko) 2005-07-01 2007-06-18 주식회사 에이엠아이 씨 도전성 실리콘 페이스트
US20070202428A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 Xerox Corporation Coated carrier particles and processes for forming
US20070202429A1 (en) * 2006-02-28 2007-08-30 Xerox Corporation Carrier particles coated with a conductive coating
JP4823141B2 (ja) * 2007-05-11 2011-11-24 株式会社リコー キャリア及びその製造方法、並びに現像剤及び画像形成方法
US7667337B2 (en) * 2007-09-20 2010-02-23 Infineon Technologies Ag Semiconductor device with conductive die attach material
US11038346B1 (en) * 2019-12-31 2021-06-15 Nxp B.V. ESD protection

Family Cites Families (12)

* 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
US4233387A (en) 1979-03-05 1980-11-11 Xerox Corporation Electrophotographic carrier powder coated by resin dry-mixing process
US4935326A (en) 1985-10-30 1990-06-19 Xerox Corporation Electrophotographic carrier particles coated with polymer mixture
US5213936A (en) 1985-10-30 1993-05-25 Xerox Corporation Imaging with developer compositions with coated carrier particles
US5496675A (en) 1994-06-27 1996-03-05 Xerox Corporation Carrier coating and processes
US5998076A (en) 1998-03-09 1999-12-07 Xerox Corporation Carrier
US6528225B1 (en) 1998-03-09 2003-03-04 Xerox Corporation Carrier
US6004712A (en) 1998-08-26 1999-12-21 Xerox Corporation Coated carrier
US6391509B1 (en) 2000-08-17 2002-05-21 Xerox Corporation Coated carriers
US6358659B1 (en) 2000-08-17 2002-03-19 Xerox Corporation Coated carriers
US6764617B1 (en) * 2000-11-17 2004-07-20 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics & Space Administration Ferromagnetic conducting lignosulfonic acid-doped polyaniline nanocomposites
US6511780B1 (en) 2001-07-30 2003-01-28 Xerox Corporation Carrier particles

Also Published As

Publication number Publication date
CN1595306A (zh) 2005-03-16
US20050064194A1 (en) 2005-03-24
EP1515197B1 (en) 2013-02-20
US7223475B2 (en) 2007-05-29
EP1515197A2 (en) 2005-03-16
JP2005084690A (ja) 2005-03-31
BRPI0403778A (pt) 2005-06-07
EP1515197A3 (en) 2005-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4937166A (en) Polymer coated carrier particles for electrophotographic developers
EP1209534A1 (en) Micro-powder coating for xerographic carrier
US5002846A (en) Developer compositions with coated carrier particles
EP0725321B1 (en) Coated carrier particles and processes thereof
US5102769A (en) Solution coated carrier particles
US5945244A (en) Coated carrier
EP0854391B1 (en) Process for the preparation of coated carrier particles
JP4486452B2 (ja) 被覆された導電性キャリア
US6057409A (en) Supercritical polymerization processes
EP0867780B1 (en) Coated carrier particles
US5514512A (en) Method of making coated carrier particles
JPH05232746A (ja) ポリマー混合物でコートされた電子写真用キャリヤー粒子
US6083652A (en) Coated carriers
US5230980A (en) Treating carrier particles with coatings containing charge enhancing additives
US5516618A (en) Method of making carriers having coatings with fillers
US6004717A (en) Carrier coating processes
US5162187A (en) Developer compositions with coated carrier particles
US5071726A (en) Developer compositions with treated carrier particles
EP1826617A2 (en) Coated Carrier Particles and Processes for Forming
US20080153026A1 (en) Graphite containing carriers
US5100753A (en) Processes for coated carrier particles
US5514513A (en) Method of making coated carrier particles
US5595851A (en) Conductive developer compositions with coated carrier particles
US5514514A (en) Method of making coated carrier particles
JP4809068B2 (ja) 被覆キャリヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070905

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090602

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090821

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100302

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100326

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130402

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140402

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees