JPH06208253A

JPH06208253A - トナー組成物

Info

Publication number: JPH06208253A
Application number: JP5151782A
Authority: JP
Inventors: Jr William H Hollenbaugh; エイチ．ハレンバ、ジュニアウィリアム
Original assignee: Xerox Corp
Current assignee: Xerox Corp
Priority date: 1992-11-30
Filing date: 1993-06-23
Publication date: 1994-07-26
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP3194651B2; ES2106291T3; CA2105248C; DE69312651T2; EP0600659B1; MX9306774A; CA2105248A1; US5304449A; DE69312651D1; BR9303981A; EP0600659A1

Abstract

(57)【要約】【目的】改良されたＬＣ₅₀値を示し、環境に優しく、
かつ非常に優れた電気特性を有するトナー及び現像液の
組成物を提供する。【構成】スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合
体のようなトナー樹脂と、約０．３５重量％から約０．
６５重量％の少なくとも一種類のセチルピリジニウムク
ロライドのようなピリジニウム化合物又はその水和物
と、約１重量％から約２重量％の少なくとも一種類のジ
ステアリルジメチルアンモニウムサルフェートのような
四置換アンモニウム塩とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトナー及び現像液の組成
物と、画像形成方法に関する。より詳細には本発明は環
境に優しく、優れた電気特性を有する電荷増強添加剤の
組み合わせを含むトナー及び現像液の組成物に関する。
また本発明は、約０．３５重量％から約０．６５重量％
のピリジニウム化合物またはその水和物及び約１重量％
から約２重量％の四置換アンモニウム塩を含むトナーに
関し、任意的にキャリヤに関連し、それと共に画像現像
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多くのトナー及び現像液の組成物は、現
在ゼログラフィック技術に使用されている。しかし、こ
れらの組成物の多くは環境危険、特に水中環境の危険を
起こすおそれがある。アルキルピリジニウム化合物、特
に純粋なセチルピリジニウムクロライド（純度９９％以
上）と、７％のＰＶファーストブルー顔料と２％の３，
５−ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物と０．
５％のセチルピリジニウムクロライドと９０．５％のス
チレン−ブタジエン共重合体とを含む３，５−ジアルキ
ルサリチル酸／ＣＰＣ（セチルピリジニウムクロライ
ド）のアルミニウム化合物のような多くのトナー及び現
像液の組成物成分と、米国特許第４，２９８，６７２
号、第５，１１４，８２１号、第４，７５２，５５０
号、第５，１５１，３３８号に開示されている組成物と
は、環境中で、好ましくないレベルに終わるおそれがあ
る。このレベルは、水で洗い流すときにトナーから除去
される可溶なアルキルピリジニウムクロライドの量であ
る水で抽出可能なアルキルピリジニウムレベルに関係す
ると信じられている。

【０００３】カリフォルニアのように、アメリカ合衆国
の幾つかの州は、使用後のゼログラフィックトナーのよ
うに埋め立て処理に指定されている材料の処理に厳しい
規制を課している。そのような材料が非危険物として分
類されるためには、急性致死評価試験に合格しなければ
ならない。２％のＣＰＣを含む現行のトナーの多くは、
約６８ｍｇ／リットルと同等のＬＣ₅₀（人口の５０％の
致死濃度）を有しており、現在あるいは近いうちに、幾
つかのヨーロッパの国々同様幾つかの州で要求される厳
重なレベルには合致しないおそれがある。結果として、
そのようなトナーの使用者は不便でコストのかかる廃物
処理の事態に直面するおそれがある。

【０００４】さらに、アルキルピリジニウム電荷増強添
加剤を有する正帯電トナー組成物は、ビトン（Ｖｉｔｏ
ｎ）塗布した定着ロール（ｆｕｚｅｒｒｏｌｌ）を使
用する画像形成システムのような静電複写画像形成シス
テムに有益であるが、そのような電荷増強添加剤は、ビ
トン定着ロール上に含まれるポリマーと反応し、ロール
の分解を生ずるおそれがある。

【０００５】静電複写コピー機に使用できるようなビト
ン定着ロールは酸化鉛、デュポン（ｄｕＰｏｎｔ）ビ
トンＥ−４３０樹脂、及びフッ化ビニリデン−ヘキサフ
ルオロプロピレン共重合体から作られる軟らかいロール
を備えている。優れた画像品質はそのようなビトン定着
ロールを用いて得られる。しかし、四置換アンモニウム
塩や、セチルピリジニウムクロライドのようなアルキル
ピリジニウム化合物のようなある特殊な電荷制御添加剤
は、そのようなビトン定着ロールのビトンと反応するよ
うに思われる。例えば、セチルピリジニウムクロライド
は、定着ロールに含まれている酸化鉛によって接触分解
し、不飽和のビトンＥ−４３０材料と重合及び縮合する
不飽和化合物を作るように思われる。その結果、ビトン
定着ロールは黒変し、現像複式表面はひび割れ、表面が
硬化し、画像品質の低下に帰する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記電荷増強添加剤を
含むトナー組成物は、電荷発生層及び電荷輸送層を備え
る積層光反応性画像形成装置上に形成される画像の現像
を引き起こすのに有用である。これらの装置は、通常セ
レン光受容体を用いることでおこる正というよりはむし
ろ負に帯電している。従って光受容体表面上に得られる
静電潜像にトナー粒子が適当に引きつけられるよう正に
帯電しているトナー組成物が要求される。これらのこと
から、正に帯電したトナーを含む現像液組成物を得るた
めの努力がされてきた。多くの電荷制御添加剤がこの目
的用に知られている一方、新しい添加剤が必要とされ続
けている。特に、ビトンタイプの定着ロールと相互作用
しない添加剤が必要とされ続けている。さらに高速混練
帯電特性を有する正に帯電したトナー及び現像液の組成
物が必要とされ続けている。この特性はゼログラフィッ
ク現像液に入れたときに、帯電していないトナーが素早
く電荷を得ることを可能にする。さらにまた、経済的に
製造できる新しい電荷増強添加剤が必要とされ続けてい
る。加えて、実質的に無毒の電荷増強添加剤や、トナー
樹脂粒子中に容易かつ不変的に分散させることのできる
電荷増強添加剤が必要とされている。また、押出トナー
法により好ましい帯電安定性が得られるトナー組成物が
必要とされている。

【０００７】ジメチルジステアリルアンモニウムメチル
サルフェートとジメチルジステアリルアンモニウムバイ
サルフェートと米国特許第４，５６０，６３５に記載さ
れているものとの混合物を含むトナー及び現像液の組成
物のようにアルキルピリジニウム化合物を使用しないト
ナー組成物を使用することによって、このような問題を
改善する試みがされているが、アルキルピリジニウム化
合物を使用することの利点が犠牲になっている。アルキ
ルピリジニウム化合物は、トナーの寿命を通して可能な
限り広い濃度範囲（典型的には約１から４重量％）で、
１０^-12ｏｈｍ−ｃｍ以上の許容レベルで存在する導電
率を有するトナーに使用される。この特性は、アルキル
ピリジニウム化合物、特にハロゲン化アルキルピリジニ
ウム化合物を含むトナーの独特の特性であると考えられ
ている。このことは、環境条件や標準のトナーの変化が
ゼログラフィック機内での摩擦の変動や相当するトナー
濃度の変動に帰するため、重要である。

【０００８】アルキルピリジニウム化合物を含むトナー
及び現像液の組成物の利点を有するが、欠点を有しない
改良されたトナー及び現像液の組成物が必要とされてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
に係るトナー組成物は、トナー樹脂と、約０．３５重量
％から約０．６５重量％の少なくとも一種類のピリジニ
ウム化合物又はその水和物と、約１重量％から約２重量
％の少なくとも一種類の四置換アンモニウム塩と、を含
むことを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の発明において、ピリジニウム化合物又はその水和物
が下記一般式（Ｉ）又は一般式（ＩＩ）を有することを
特徴とする。

【００１１】

【化３】

【００１２】

【化４】

【００１３】式中、Ｒは炭素原子数８から２２を含む炭
化水素基であり、及びＡ^-は塩化物、臭化物、フッ化
物、ヨウ化物、硫酸塩、スルホン酸塩、硝酸塩又はホウ
酸塩を含む。本発明は約０．３５重量％から約０．６５
重量％の、好ましくは約０．４０重量％から約０．６０
重量％の少なくとも一種類のピリジニウム化合物又はそ
の水和物及び約１重量％から約２重量％の、好ましくは
約１．３重量％から約１．８重量％の少なくとも一種類
の四置換アンモニウム塩を含むトナー組成物に関する。
これらのトナー組成物は、約５００ｍｇ／リットルから
約１０００ｍｇ／リットル、典型的には約７００ｍｇ／
リットルから約７５０ｍｇ／リットルのＬＣ₅₀を有して
おり、環境的に優しい。本発明のトナー組成物は約１０
^-7から約１０^-1 ²ｏｈｍ−ｃｍの、好ましくは約１０^-7
から約１０^-10ｏｈｍ−ｃｍの導電率の範囲を有してい
る。これらの導電率の範囲はトナー組成物の寿命を通し
て許容レベルで存在する。これらの配合物は、約２重量
％のセチルピリジニウムクロライドと約６重量％のカー
ボンブラックと約９２重量％のスチレン−ｎ−ブチルメ
タクリレート共重合体を含む配合物のような総計約３０
０，０００部のコピーを保証されているアルキルピリジ
ニウム化合物を含む他の配合物と同等あるいはそれ以上
の性能を有し、１分間に９０部、総計約５００，０００
部のコピーを生産することができる複写機に挿入するこ
とができる。さらに本発明のトナー組成物は、定着ロー
ルに及ぼすこれらのトナー組成物の前記効果が、電荷増
強添加剤のようなものを含む他のトナー組成物に比較し
て相当に減少されるので、ビトン定着ロールに一層適合
する。

【００１４】本発明の実施に使用することができる好ま
しいピリジニウム化合物又は水和物は前記一般式（Ｉ）
又は一般式（ＩＩ）を有する。ここで、Ａ^-はアニオン
であり、例えば、塩素、臭素、ヨウ素及びフッ素のよう
なハロゲン化物、硫酸塩、スルホン酸塩、硝酸塩、ホウ
酸塩から選ぶことができる。Ｒは炭素原子数８から２
２、好ましくは炭素原子数１２から１８を含む炭化水素
基である。そのような炭化水素基の例には、オクチル、
ノニル、ミリスチル、セチル、オレイル、ペンタデシ
ル、ヘプタデシル及びオクタデシルが含まれる。

【００１５】本発明に有用なアルキルピリジニウム化合
物の例には、セチルピリジニウムクロライド、ヘプタデ
シルピリジニウムブロマイド、オクタデシルピリジニウ
ムクロライド、ミリスチルピリジニウムクロライド等及
びこれらの水和物が含まれるがこれに限定されない。こ
の発明に使用される２番目の電荷増強添加剤は少なくと
も一種類の四置換アンモニウム塩である。これらには、
硫酸４級アンモニウムが含まれるがこれに限定されな
い。使用することができる硫酸４級アンモニウムの例に
は、ジステアリルジメチルアンモニウムメチルサルフェ
ート及びベヘニルトリメチルアンモニウムメチルサルフ
ェートが含まれるが、これに限定されない。これらの四
置換アンモニウム塩は物質の既知組成物であり、従来技
術においてどんな適当な方法によっても製造することが
できる。そのような一つの方法が米国特許第４，５６
０，６３５号に開示されており、その開示の全体は援用
して本明細書の一部としている。

【００１６】他の適当な四置換アンモニウム塩には、化
学式R'₂N⁺R"₂X ^-で表すことができるテトラアルキル
アンモニウムバイサルフェートが含まれるが、これに限
定されない。ここでＲ’は、炭素原子数１から３０、好
ましくは炭素原子数１から２０を有するアルキルであ
り、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシ
ル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ステアリル
等がある。Ｒ”は、炭素原子数１から１０、好ましくは
炭素原子数１から８を有するアルキルであり、例えばメ
チル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ヘプチ
ル、オクチル等がある。Ｘ^-は硫酸水素塩のアニオン
（HSO₄ ^-）である。

【００１７】他の適当な電荷増強添加剤には化学式R'₂N
⁺R"₂X ^-で表されるテトラアルキルアンモニウムスル
ホネートが含まれる。ここでＲ’は、炭素原子数１から
３０、好ましくは炭素原子数１から２０を有するアルキ
ルであり、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、
ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、ステ
アリル等がある。Ｒ”は、炭素原子数１から１０、好ま
しくは炭素原子数１から８を有するアルキルであり、例
えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、ヘ
プチル、オクチル等がある。Ｘ^-は、スルホン酸から誘
導されるアニオン（RSO₃ ^-）である。アニオンの例に
は、CH₃SO₃ ^-、CF₃SO₃ ^-、RSO₃ ^-が含まれる。ここでＲ
は、例えば少なくとも２の炭素原子を含むアルキルかパ
ーフルオロアルキル等である。

【００１８】他の適当な電荷増強添加剤には、テトラア
ルキルアンモニウムハライドが含まれ、上記化学式のＸ
^-は塩素、臭素、フッ素又はヨウ素から誘導されるイオ
ンである。特殊な硫酸水素塩電荷増強添加剤の例には、
テトラアルキルアンモニウムバイサルフェートが含まれ
るが、これに限定されない。テトラアルキルアンモニウ
ムバイサルフェートには、例えばジステアリルジメチル
アンモニウムバイサルフェート、メチルアンモニウムバ
イサルフェート、テトラエチルアンモニウムバイサルフ
ェート、テトラブチルアンモニウムバイサルフェート、
ジオクチルジメチルアンモニウムバイサルフェート、ジ
ドデシルジメチルアンモニウムバイサルフェート、ジヘ
キサデシルジメチルアンモニウムバイサルフェート、ジ
ステアリルメチルハイドロゲンアンモニウムバイサルフ
ェート等があり、ジステアリルメチルハイドロゲンアン
モニウムバイサルフェートが好ましい。テトラアルキル
アンモニウムスルホネート電荷増強添加剤の例には、ジ
ステアリルジメチルアンモニウムメチルスルホネート、
トリフルオロメチルスルホネート、テトラメチルアンモ
ニウムメチルスルホネート、テトラメチルアンモニウム
トリフルオロメチルスルホネート、テトラブチルアンモ
ニウムメチルスルホネート、テトラブチルアンモニウム
トリフルオロメチルスルホネート、ジオクチルジメチル
アンモニウムメチルスルホネート、ジオクチルジメチル
アンモニウムトリフルオロメチルスルホネート、ジドデ
シルジメチルアンモニウムメチルスルホネート、ジドデ
シルジメチルアンモニウムトリフルオロメチルスルホネ
ート、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムメチルスル
ホネート、ジヘキサデシルジメチルアンモニウムトリフ
ルオロメチルスルホネート、ジステアリルジメチルアン
モニウムトリフルオロメチルスルホネート等が含まれる
がこれに限定されない。又、ジステアリルジメチルアン
モニウムトリフルオロメチルスルホネートが好ましい。
テトラアルキルアンモニウムハライドの例には、ジステ
アリルジメチルアンモニウムクロライドやジステアリル
ジメチルアンモニウムブロマイドが含まれるがこれに限
定されない。

【００１９】テトラアルキルアンモニウムバイサルフェ
ート、テトラアルキルアンモニウムアルキルスルホネー
ト及びテトラアルキルアンモニウムハライドは従来技術
において既知のどんな適当な方法によっても製造するこ
とができる。本発明のトナー及び現像液の組成物は、多
くの既知の方法で製造することができる。トナー組成物
は、スチレン−ブタジエン共重合体のような樹脂と、マ
グネタイト、カーボンブラック、又はそれらの混合物の
ような顔料粒子のような任意の着色剤と前出の電荷増強
添加剤の混合物とを、ワーナーアンドプフライデラ
ー（Ｗｅｒｎｅｒ＆Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ）から入
手できるＺＳＫ５３のようなトナー押出装置内で混練、
加熱し、形成されたトナー組成物を装置から取り出すよ
うな方法で製造することも可能である。冷却後、コール
ターカウンタ（ＣｏｕｌｔｅｒＣｏｕｎｔｅｒ）によ
って決定されるメジアン体積径が約２５ミクロン未満、
好ましくは約８から約１３ミクロンのトナー粒子を得る
目的で、トナー組成物は例えばスターテバント（Ｓｔｕ
ｒｔｅｖａｎｔ）粉砕機を利用して粉砕される。その
後、メジアン体積径が約４ミクロン未満の細かいトナー
粒子を除去する目的で、トナー組成物は例えばドナルド
ソンモデル（ＤｏｎａｌｄｓｏｎＭｏｄｅｌ）Ｂ分級
機を利用して分級される。

【００２０】現像液組成物は、適当なキャリヤ成分及び
他の適当な成分と一緒にトナー組成物を押出溶融混練
し、引き続き機械的縮小（粉砕）及び分級することによ
り製造される。他の方法には、噴霧乾燥、溶融分散、押
出方法、分散重合、懸濁重合のような従来技術において
よく知られた方法が含まれる。本発明のトナー及び現像
液の組成物に選択される適当なトナー樹脂の例には、ポ
リアミド、ポリオレフイン、スチレン−アクリレート共
重合体、スチレン−メタクリレート共重合体、スチレン
−ブタジエン共重合体、架橋スチレンポリマー、エポキ
シ、ポリウレタン、ビニルモノマーのホモポリマー及び
２以上のビニルモノマーの共重合体を含むビニル樹脂、
及びジカルボン酸とジフエノールを含むジオールのエス
テル重合生成物が含まれる。ビニルモノマーには、スチ
レンや、ｐ−クロロ−スチレンや、エチレン、プロピレ
ン、ブチレン、イソブチレン等のような不飽和モノオレ
フィンや、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、
ビニルブチレートのような不飽和モノオレフインや、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、フエニルアクリレ
ート、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を含むモノカルボン酸のエステル
のようなビニルエステルや、アクリロニトリル、メタク
リロニトリル、アクリルアミド、それらの混合物や、同
等物や、約７５から約９５重量％のスチレン含量を有す
るスチレン−ブタジエン共重合体が含まれる。加えて、
前出のモノマーのポリマー、共重合体、ホモポリマーを
含む架橋樹脂を選択することができる。一般に、トナー
組成物の樹脂含量は、組成物の約８０から約９５重量％
であり、約８５から約９２重量％であることが好まし
い。

【００２１】特殊なトナー樹脂の例には、ジカルボン酸
及びジフエノールを含むジオールのエステル化生成物が
ある。これらの樹脂は、米国特許第３，５９０，０００
に説明されており、その開示の全体は援用して本明細書
の一部としている。他の特殊なトナー樹脂には、スチレ
ン−メタクリレート共重合体、スチレン−ブタジエン共
重合体、プリオライト（Ｐｌｉｏｌｉｔｅｓ）、米国特
許第４，５５８，１０８に記載されているスチレン−ブ
タジエンの懸濁重合体、ビスフエノールＡとプロピレン
オキシドとを反応させ、その後その反応生成物をフマル
酸と反応させて得られるポリエステル樹脂、ジメチルテ
レフタレートと１，３−ブタンジオール、１，２−プロ
パンジオール、ペンタエリトリトールとの反応の結果で
ある分岐を有するポリエステル樹脂、スチレン−アクリ
レート共重合体及びそれらの混合物が含まれる。なお、
米国特許第４，５５８，１０８の開示の全体は援用して
本明細書の一部としている。

【００２２】ポリエチレン、ポリプロピレン、ユニリン
（ＵＮＩＬＩＮ^TM）ヒドロキシアルコールのように約
１，０００から約６，０００の分子量を有するワックス
及びパラフィンワックスは定着ロールの離型剤としてト
ナー組成物中あるいはトナー組成物上に含ませることが
できる。低分子量のワックス材料は本発明のトナー組成
物中に種々の量で存在することができるが、一般にこれ
らのワックスはトナー組成物の約１重量％から約１０重
量％の量で存在しており、約３重量％から約６重量％の
量であることが好ましい。

【００２３】多数のよく知られた適当な顔料または染料
をトナー粒子の着色剤として選択することができ、例え
ば、リーガル（Ｒｅｇａｌ）（登録商標）３３０のよう
なカーボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブル
ー、マグネタイトやそれらの混合物が含まれる。着色剤
はトナー組成物を高度に着色するのに充分な量で存在す
ることが好ましい。一般に、顔料粒子はトナー組成物の
総重量を基礎として約１重量％から約１５重量％の量で
存在しており、約４重量％から約６重量％の量であるこ
とが好ましい。

【００２４】顔料粒子がマグネタイトを含む場合は、い
くつかの実例で１成分トナーが可能であり、そのマグネ
タイトとしては、マピコブラック（ＭａｐｉｃｏＢｌ
ａｃｋ）として市販されている酸化鉄を含む酸化鉄の混
合物（FeO ・Fe₂O₃）であるのが好ましい。そのような
粒子はそのようなトナー組成物中に約１０重量％から約
３０重量％の量で存在することが好ましく、特に約１０
重量％から約１５重量％の量であることが好ましい。

【００２５】トナー樹脂粒子と、ここで説明された電荷
増強添加剤の組み合わせと、顔料又は着色剤として赤、
青、緑、茶、マゼンタ、シアン及び／又はイエロー粒
子、その混合物とを含む着色されたトナー組成物が、本
発明の範囲に含まれる。顔料として選択することができ
るマゼンタ材料の例には、例えば、ＣＩ６０７１０と
してカラーインデックスで識別される２，９−ジメチル
−置換キナクリドン及びアントラキノン染料、ＣＩディ
スパーストレッド（ＤｉｓｐｅｒｓｅｄＲｅｄ）１
５、ＣＩ２６０５０としてカラーインデックスで識別
されるジアゾ染料、ＣＩソルベントレッド（Ｓｏｌｖｅ
ｎｔＲｅｄ）１９等が含まれる。顔料として用いるこ
とができるシアン材料の例には、銅テトラ−４−（オ
クタデシルスルホンアミド）フタロシアニン、ＣＩ７
４１６０としてカラーインデックスに記録されているＸ
−銅フタロシアニン顔料、ＣＩピグメントブルー（Ｐｉ
ｇｍｅｎｔＢｌｕｅ）、ＣＩ６９８１０としてカラ
ーインデックスで識別されるアントラセンブルー（Ａｎ
ｔｈｒａｃｅｎｅＢｌｕｅ）、スペシャルブルー（Ｓ
ｐｅｃｉａｌＢｌｕｅ）Ｘー２１３７等が含まれる。
選択することができるイエロー顔料の例には、ジアリー
リド（ｄｉａｒｙｌｉｄｅ）イエロー３，３−ジク
ロロベンジデンアセトアセトアニリド、ＣＩ１２７
００としてカラーインデクッスで識別されるモノアゾ顔
料、ＣＩソルベントイエロー（ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌ
ｌｏｗ）１６、フォロンイエロー（ＦｏｒｏｎＹｅｌ
ｌｏｗ）ＳＥ／ＧＬＮとしてカラーインデクッスで識別
されるニトルフェニルアミンスルホンアミド、ＣＩディ
スパーストイエロー（ＤｉｓｐｅｒｓｅｄＹｅｌｌｏ
ｗ）３３、２，５−ジメトキシ−４−スルホンアニリド
フェニルアゾ−４’−クロロ−２，５−ジメトキシア
セトアセトアニリド、パーマネントイエロー（Ｐｅｒｍ
ａｎｅｎｔＹｅｌｌｏｗ）ＦＧＬが含まれる。前出の
顔料は種々の適当な有効量でトナー組成物に組み入れる
ことができる。

【００２６】添加剤は通常トナー粒子の表面上に存在す
るが、トナー粒子中に混練してもよく、流出補助添加剤
を含む外添剤粒子も、本発明のトナー組成物と混練する
ことができる。これらの添加剤の例には、アエロシル
（Ａｅｒｏｓｉｌ）のようなコロイダルシリカ、金属塩
及びステアリン酸亜鉛、酸化アルミニウム、酸化セリウ
ム、及びそれらの混合物を含む脂肪酸の金属塩が含まれ
る。そのような添加剤は一般に約０．１重量％から約５
重量％の量で存在しており、約０．１重量％から約１重
量％の量であることが好ましい。前出の添加剤のいくつ
かは、米国特許第３，５９０，０００号及び第３，８０
０，５８８に記載されており、その開示の全体は援用し
て本明細書の一部としている。

【００２７】現像液組成物を配合するため、キャリヤ成
分、特に摩擦電気的にトナー組成物の極性と反対の極性
をとることのできるキャリヤ成分をトナー粒子と混合し
てもよい。従って、本発明では正に帯電しているトナー
粒子を付着できる負極性のキャリヤ粒子を選択すること
ができる。キャリヤ粒子の例には、鉄粉、鋼鉄、ニッケ
ル、鉄フェライト、銅亜鉛フェライト等が含まれる。さ
らに、キャリヤ粒子として米国特許第３，８４７，６０
４号に記載されているニッケルベリー（ｂｅｒｒｙ）キ
ャリヤを選択することができ、その開示の全体は援用し
て本明細書の一部としている。選択されたキャリヤ粒子
はコーティングされ、あるいはコーティングなしで使用
することができる。コーティングには一般に米国特許第
３，５２６，５３３号及び第３，４６７，６３４号に記
載されているスチレンとメチルメタクリレートとトリエ
トキシシランのようなシランとの三元共重合体と、ポリ
メチルメタクリレートと、従来技術において他の既知の
コーティング等が含まれる。上記米国特許第３，５２
６，５３３号及び第３，４６７，６３４号の開示の全体
は援用して本明細書の一部としている。キャリヤ粒子に
はカーボンブラックのような導電性物質を約０．１重量
％から約３重量％有するコーテイングを含ませることが
できる。使用可能な他のポリマーコーティングは米国特
許第４，９３７，１６６号及び第４，９３５，３２６号
に記載されているものを含むが、これに限定されない。
米国特許第４，９３７，１６６号及び第４，９３５，３
２６号の開示の全体は援用して本明細書の一部としてお
り、例えば、キナル（Ｋｙｎａｒ）及びポリメチルメタ
クリレートの混合物（４０／６０）が含まれる。コーテ
ィングの重量は約０．０５から約２重量％に変化させる
ことができ、約０．１から約１．０重量％であることが
好ましい。

【００２８】さらに、キャリヤ粒子は形状が球形である
ことが好ましく、その直径は一般に約５０ミクロンから
約１，０００ミクロンであり、これによりキャリヤ粒子
は、現像の間キャリヤ粒子が静電画像に付着するのを避
けるのに充分な密度と不活性とを有することができる。
キャリヤ成分はトナー組成物と、キャリヤとトナーの重
量割合が約１００対約１から５であるような種々の適当
な組み合わせで混合することができる。

【００２９】本発明のトナー及び現像液の組成物は、内
部に伝統的な光受容体を含む静電複写画像形成装置用と
して選択することができる。従って本発明のトナー及び
現像液の組成物は米国特許第４，２６５，９９０に記載
されているような積層光受容体と共に使用することがで
きる。この米国特許第４，２６５，９９０の開示の全体
は援用して本明細書の一部としている。画像形成及び印
刷方法に選択できる無機光受容体の例には、セレンと、
セレン・ヒ素やセレン・テルリウム等のようなセレン合
金と、ハロゲンドープセレン物質と、ハロゲンドープセ
レン合金を含む光受容体が含まれる。他の同様の光受容
体を選択することもできる。

【００３０】本発明に有用な有機光反応性装置には、ポ
リビニルカルバゾール４−ジメチルアミノベンジリデ
ン、ベンズヒドラジド、２−ベンジリデン−アミノ−カ
ルバゾール、４−ジメチルアミノ−ベンジリデン、（２
−ニトロベンジリデン）−ｐ−ブロモアニリン、２，４
−ジフェニル−キナゾリン、１，２，４−トリアジン、
１，５−ジフェニル−３−メチルピラゾリン、２−
（４’−ジメチル−アミノフェニル）ベンゾアゾール、
３−アミノ−カルバゾール、ポリビニルカルバゾール−
トリニトロフルオレノン電荷輸送錯体及びその混合物を
含む感光装置が含まれる。

【００３１】本発明のトナー組成物は、電荷スペクトロ
グラフにより決定される１ミクロン当たり約０．１から
約２フェムトクーロンの摩擦電荷を有する。本発明のト
ナーは混練時間が約１５秒から約１分、特に約１５秒か
ら約３０秒まではその効果が等しい。混練時間は現像液
ハウジングに付加されるトナーの帯電速度に関係する。
混練時間を速くすればするほど、印刷している間、より
速い速度でより望ましい量で、使用済の帯電トナーに代
わることができる新しい帯電トナーを供給することがで
きる。高速混練特性を有するトナー組成物は例えば、高
トナー分配速度、例えば１分間に２０グラムを超える分
配速度でさえ、実質的に背景部に付着物のない電子写真
画像形成装置内での画像の現像を可能にする。さらに、
そのようなトナー組成物は１分間に７０部のコピーを超
える高速電子写真装置に選択することができる。

【００３２】

【実施例】表１は下記実施例ＩからＩＶに製造された現
像液組成物の図１から図３に示されるプロットを表して
いる。

【００３３】

【表１】

【００３４】［実施例Ｉ］対照現像液トナー組成物は、ワーナーアンドプフライデラーか
らＺＳＫ５３として入手できる押出装置に、約９２重量
％の懸濁重合スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重
合樹脂粒子（８７／１３）、約６重量％のリーガル３３
０カーボンブラック、及び約２重量％の電荷増強添加剤
セチルピリジニウムクロライドが加えられ製造される。
トナー組成物は約４１０°Ｆの温度で１時間当たり約１
５ポンドの速度で押出される。押出機から出る溶融混練
生成物のストランドは約２５℃の温度に維持されている
水浴に浸されて冷却される。空気乾燥後、コールターカ
ウンタによって測定されるメジアン体積径が約８から約
１２ミクロンであるトナー粒子とするために、生成した
トナーはスターテバント粉砕機で粉砕される。その後、
メジアン体積径が約４ミクロン未満の細かいトナー粒子
を除去する目的で、トナー粒子はドナルドソンモデルＢ
分級機を利用して分級される。

【００３５】その後、上記配合されたトナー約３重量部
に対し、約９７重量部のキャリヤを混練する。キャリヤ
は鋼鉄のコアを含み、コア上には約５０重量部のフッ化
ポリビニリデンと約５０重量部のポリメチルメタクリレ
ートを含んでいるポリマー混合物約０．７重量％を有す
る。混練はペイントシェイカー内で約１０分間なされ
る。その結果現像液組成物は約１０^-14ｏｈｍ−ｃｍの
導電率を有する。

【００３６】［実施例ＩＩ］トナー組成物は、ワーナー
アンドプフライデラーからＺＳＫ５３として入手で
きる押出装置に、約９２重量％の懸濁重合スチレン−ｎ
−ブチルメタクリレート共重合樹脂粒子（８７／１
３）、約６．５重量％のリーガル３３０カーボンブラッ
ク、約０．５重量％のセチルピリジニウムクロライド、
及び約１重量％のジステアリルジメチルアンモニウムメ
チルサルフェートが加えられ製造される。トナー組成物
は約４１０°Ｆの温度で１時間当たり約１５ポンドの速
度で押出される。押出機から出る溶融混練生成物のスト
ランドは約２５℃の温度に維持されている水浴に浸され
て冷却される。空気乾燥後、コールターカウンタによっ
て測定されるメジアン体積径が約８から約１２ミクロン
であるトナー粒子とするために、生成したトナーはスタ
ーテバント粉砕機で粉砕される。その後、メジアン体積
径が約４ミクロン未満の細かいトナー粒子を除去する目
的で、トナー粒子はドナルドソンモデルＢ分級機を利用
して分級される。

【００３７】その後、上記配合されたトナー約３重量部
に対し、約９７重量部のキャリヤをペイントシェイカー
内で約１０分間混練する。キャリヤは鋼鉄のコアを含
み、コア上には約５０重量部のフッ化ポリビニリデンと
約５０重量部のポリメチルメタクリレートを含んでいる
ポリマー混合物約０．７重量％を有する。生成した現像
液組成物は約１０^-10ｏｈｍ−ｃｍの導電率を有する。

【００３８】［実施例ＩＩＩ］現像液組成物は、トナー
組成物が約９１．５重量％のスチレン−ｎ−ブチルメタ
クリレート共重合体、約６．０重量％のリーガル３３０
カーボンブラック、約０．５重量％のセチルピリジニウ
ムクロライド、約２重量％のジステアリルジメチルアン
モニウムメチルサルフェートを含むものであることを除
いて実施例ＩＩに記載された方法で製造される。その現
像液組成物の導電率は約１０^-7ｏｈｍ−ｃｍである。

【００３９】［実施例ＩＶ］現像液組成物は、トナー組
成物が約９２重量％のスチレン−ｎ−ブチルメタクリレ
ート共重合体、約６．０重量％のリーガル３３０カーボ
ンブラック、約０．５重量％のセチルピリジニウムクロ
ライド、約１．５重量％のジステアリルジメチルアンモ
ニウムメチルサルフェートを含むものであることを除い
て実施例ＩＩの方法で製造される。その現像液組成物の
導電率は約１０^-12ｏｈｍ−ｃｍである。

【００４０】［実施例Ｖ］実施例ＩからＩＶに製造され
た各々の現像液組成物の導電率がある期間にわたって測
定される。各現像液組成物の３％試験製造品の導電率
は、熟練者によってトナーの電圧を測定するための電極
を追加する修正がされた磁気ブラシ現像液ハウジング上
で測定される。４つのサンプルが試験される実施例４の
現像液を除いて、各組成物から８つのサンプルが試験さ
れる。

【００４１】下記表２は、実施例Ｉに基づき製造された
現像液の結果を示す。表３は、実施例ＩＩで製造された
組成物の結果を示し、表４及び表５は、それぞれ実施例
ＩＩＩと実施例ＩＶで製造された現像液に行われた試験
の結果を示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】

【表３】

【００４４】

【表４】

【００４５】

【表５】

【００４６】各現像液組成物に対し得られた値は、本発
明の現像液組成物の改良された導電性能を示すために、
別々のグラフ（図１、２及び３）にプロットされてい
る。図１は本発明の現像液組成物の改良された導電率が
対照組成物（実施例Ｉ）の導電率を超えていることを示
す。実施例ＩＩＩの現像液は終始最も良い導電性能を示
している。

【００４７】図２は対照組成物に対する本発明の現像液
の改良されたアルファ値を示す。アルファ値は、下記数
式１で表される、トナー濃度の変化に対する現像液の導
電率の感度の測定値である。式中でＴＣはトナー濃度で
ありσ₀はトナー濃度が０であるときの現像液の導電率
であり、αはトナー濃度の変化に対する現像液の導電率
の感度の測定値である。対照組成物に対し、本発明の現
像液の低い方のアルファ値は、終始トナー濃度に対して
導電率があまり変化しないことを示し、製造された現像
液の改良性を示している。

【００４８】

【数１】

【００４９】図３はキャリヤをトナー組成物と接触さ
せ、トナー組成物をキャリヤから除去した後のキャリヤ
の導電率の測定値であるσＣ₀の対数を示す。プロット
は実施例ＩＩからＩＶの試験サンプルのσＣ₀の対数が
実施例Ｉの対照サンプルと重大な相違がないことを示し
ている。このことは、本発明の現像液組成物の改良され
た導電率とアルファ値は、トナー組成物に起因するもの
であって、現像液組成物に使用されたキャリヤに起因す
るものではないことを示している。

【００５０】［実施例ＶＩ］図４、５及び６は本発明の
現像液組成物の導電率、アルファ値、σＣ₀の対数と、
約２重量％の電荷増強添加剤ジステアリルジメチルアン
モニウムメチルサルフェート、約９２重量％の懸濁重合
スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合樹脂粒子
（８７／１３）、約６重量％のリーガル３３０カーボン
ブラックから成るトナー組成物を含む現像液組成物の導
電率、アルファ値、σＣ₀の対数とを対比する。この現
像液組成物は実施例Ｉに開示された方法に従って製造さ
れる。

【００５１】２重量％のジステアリルジメチルアンモニ
ウムメチルサルフェート及び０．２５重量％のセチルピ
リジニウムクロライド又は０．５重量％セチルピリジニ
ウムクロライドを含む現像液組成物は実施例ＩＩに記載
された方法に従って製造される。導電率、アルファ値、
σＣ₀の対数は、各現像液組成物に対し５つの試験サン
プルが試験されることを除いて、実施例Ｖに従い決定さ
れる。試験された各現像液組成物の導電率、アルファ
値、σＣ₀の対数の平均は、図４、５及び６で対比され
る。

【００５２】図４と図５は、本発明の現像液組成物の改
良された導電率とアルファ値が、ジステアリルジチルア
ンモニウムメチルサルフェートを含むがセチルピリジニ
ウムクロライドを含まない対照現像液組成物の値を超え
ていることをそれぞれ示している。図６は試験された３
種の現像液のσＣ⁰の対数が殆ど等しいことを示してい
る。結果としては、本発明の現像液組成物の改良された
特性はトナー組成物に起因するものであり、使用された
キャリヤに起因するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は現像液組成物の導電率の対数と現像液の
熟成時間のグラフである。

【図２】図２は現像液組成物のアルファ値と現像液の熟
成時間のグラフである。

【図３】図３は現像液組成物のシグマ濃度の対数と現像
液の熟成時間のグラフである。

【図４】図４は現像液組成物の導電率の対数と電荷増強
添加剤の組成率のグラフである。

【図５】図５は現像液組成物のアルファ値と電荷増強添
加剤の組成率のグラフである。

【図６】図６は現像液組成物のシグマ濃度の対数と電荷
増強添加剤の組成率のグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー樹脂と、約０．３５重量％から約
０．６５重量％の少なくとも一種類のピリジニウム化合
物又はその水和物と、約１重量％から約２重量％の少な
くとも一種類の四置換アンモニウム塩と、を含むことを
特徴とするトナー組成物。
【請求項２】ピリジニウム化合物又はその水和物が下
記一般式（Ｉ）又は一般式（ＩＩ）を有することを特徴
とする請求項１記載のトナー組成物。【化１】【化２】式中、Ｒは炭素原子数８から２２を含む炭化水素基であ
り、及びＡ^-は塩化物、臭化物、フッ化物、ヨウ化物、
硫酸塩、スルホン酸塩、硝酸塩又はホウ酸塩を含む。