JPH08272135A - 直接静電印刷（ｄｅｐ）のための乾式トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＤＥＰの装置におけるトナー粒子による開口
部の詰まりを防ぐ。 【解決手段】 裏引き電極（１０５）、開口部（１０
７）と組み合わされた制御電極を含むプリントヘッド構
造（１０６）、及び該開口部（１０７）の近辺に乾式ト
ナー粒子の雲（１０４）を与えるトナーデリバリー手段
（１０１）を含む装置を用い、（ｉ）該トナー粒子が、
試験Ｂに従って測定される該粒子の投影顕微鏡像の長軸
の長さ対短軸の長さの比率が１．００〜１．４０である
トポロジー的基準を有し、（ｉｉ）比表面積が２６０ｍ
²／ｇの疎水性ヒュームドシリカを０．５重量％加えた
後にトナー粒子が、見掛けの密度（ρ_app）対真の密度
（ρ_real） 【数１】 の比率を示すことを特徴とする中間基質上又は最終基質
上における直接静電印刷（ＤＥＰ）のための方法を提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の分野】本発明は、静電印刷の方法において、さ
らに特定的には直接静電印刷（ＤＥＰ）において用いら
れる乾式トナーに関する。ＤＥＰにおいては、静電印刷
が電気的にアドレス可能な（ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ）
プリントヘッドを用いて基質上に直接行われ、トナーは
受像基質に向かって画像通りに飛ばなければならない。

【０００２】

【発明の背景】ＤＥＰ（直接静電印刷）の場合、トナー
又は現像材料が直接基質上に画像通りに付着し、基質は
画像通りの静電的潜像を有していない。基質は中間基質
であることができ、その場合、該形成画像を他の基質
（例えばアルミニウムなど）上に転写するのが好ましい
が、基質は優先的に最終受像体であり、かくして最終的
溶融段階の後に例えば普通紙（ｐｌａｉｎ ｐａｐｅ
ｒ）、トランスパレンシー（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃ
ｙ）などの最終受像体上に画像を直接創造する可能性を
与える。これがその方法を、電荷保持性表面（ｃｈａｒ
ｇｅ ｒｅｔｅｎｔｉｖｅ ｓｕｒｆａｃｅ）上の静電
的潜像が適した材料により現像されて潜像が可視とさ
れ、ならびに、粉体像が該電荷保持性表面に直接融着
し、次いでそれが直接エレクトログラフィックプリント
を生ずるか、又は粉体像が続いて最終基質上に転写さ
れ、次いでその媒体に融着するという古典的な電子記録
と異なるものとしており、後者の方法は間接的なエレク
トログラフィックプリントを生ずる。最終基質は、透明
媒体、不透明ポリマーフィルム、紙などの種々の材料で
あることができる。

【０００３】ＤＥＰは、静電的潜像の創造のために追加
の段階及び追加のメンバーが導入される、さらに特定的
には、光電導体が用いられ、帯電／露光サイクルが必要
な電子写真とも顕著に異なる。

【０００４】ＤＥＰ装置は、ＵＳ−Ｐ ３，６８９，９
３５に開示されている。この文献は、多層粒子モジュレ
ーター、あるいは絶縁材料の層、その絶縁材料の層の片
側の導電材料の連続層、及び絶縁材料の層の他の側の導
電材料の区分された層を含むプリントヘッドを含む静電
的ラインプリンターを開示している。プリントヘッド
は、少なくとも１列の開口部も含む。導電材料の区分さ
れた層の各区画は、開口部の一部の回りに形成され、区
分された導電層の他の各区画から絶縁的に隔離されてい
る。選択された電圧が区分された導電層の各区画に加え
られるが、連続的導電層には固定された電圧が加えられ
る。全体に加えられる推進場（ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ
ｆｉｅｌｄ）が粒子モジュレーター（プリントヘッド）
の１列の開口部を通って帯電粒子を突き出し、粒子流の
強さは、区分された導電層の区画に加えられる電圧のパ
ターンに従って調節される（ｍｏｄｕｌａｔｅｄ）。調
節された帯電粒子の流れは、調節された粒子流中に差し
挟まれるプリント−受容媒体上に衝突し、粒子モジュレ
ーター（プリントヘッド）に対して相対的な方向に直さ
れ、ライン毎の走査印刷を与える。区分された電極は制
御電極（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）と呼ば
れ、連続電極は遮蔽電極（ｓｈｉｅｌｄ ｅｌｅｃｔｒ
ｏｄｅ）と呼ばれる。遮蔽電極は、例えばトナー供給部
に面し、制御電極は画像記録メンバーに面している。Ｄ
Ｃ場がプリントヘッド及び裏引き電極（ｂａｃｋｉｎｇ
ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）の間に加えられ、この推進場が
プリントヘッドと裏引き電極の間に置かれる受像メンバ
ーへのトナーの吸引の責を負う。

【０００５】しかしこの種の印刷エンジン（ｐｒｉｎｔ
ｉｎｇ ｅｎｇｉｎｅ）は、プリントヘッドの開口部が
絶縁材料又は遮蔽及び制御電極に付着するトナー粒子に
よりあまりに容易に塞がれる（詰まる）ので、長い印字
時間（ｗｒｉｔｉｎｇ ｔｉｍｅ）の場合に、正確性の
高い安定した結果を与えない。

【０００６】これらの問題の克服のために、数種の修正
が文献において提案された。

【０００７】ＵＳ−Ｐ ４，４７８，５１０において、
プリントヘッドに付着したトナー粒子を除去し、それを
再度自由にするために例えば火花放電が用いられてい
る。その目的のために印刷時間は印字時間（その間に画
像が受像材料に印字される）とクリーニング時間に分け
られる。クリーニング期間に、裏引き電極に加えられる
電圧が強化され、プリントヘッドから裏引き電極に火花
放電が起こる。プリントヘッドに付着したトナー粒子は
除去され、裏引き電極上に集まる。記載されている他の
可能性は、遮蔽及び制御電極の間の火花放電が同じ効
果、すなわち詰まったプリントヘッド開口部のクリーニ
ングを与えることである。

【０００８】ＵＳ−Ｐ ４，７５５，８３７において、
クリーニングサイクルの間に裏引き電極にＡＣ電圧が用
いられている。好ましい実施態様において、裏引き電極
上のＡＣ電圧は、高いトナーミスト生産を得、高い光学
濃度及び短い印刷時間に導くために必要な、帯電トナー
コンベアー上に用いられるＡＣと比較して１８０^o位相
移動される。さらにＡＣ電圧は、ある種のＤＣ−補償
（ＤＣ−ｏｆｆｓｅｔ）を有することもできる。

【０００９】ＵＳ−Ｐ ４，８７６，５６１において
は、開口部を十分に大きくする、及び／又は隔離層の厚
さを十分に小さくすることによりプリントヘッドの詰ま
りを防いでいる。

【００１０】ＵＳ−Ｐ ４，９０３，０５０において、
ＵＳ−Ｐ ４，７５５，８５７の場合と同様にＡＣ電圧
が裏引き電極に加えられているが、除去されたトナーが
受像メンバー上に落ちるのを防ぐためにシャッター及び
真空系が加えられている。ＵＳ−Ｐ ５，０９５，３２
２において、帯電トナーコンベアーに加えられるＡＣ−
電圧と比較すると１８０^o位相が移動されたパルスのＤ
Ｃ−電圧を遮蔽電極に加えることにより、開口部の詰ま
りが防がれている。他の実施態様において、開口プリン
トヘッドにおける開口部の詰まりを防ぐために、帯電ト
ナーコンベアーに加えられるＡＣ電圧と同じ周波数であ
るが、１８０^o位相が移動したＤＣ−バイアスされた
（ＤＣ−ｂｉａｓｅｄ）ＡＣ電圧が用いられている。

【００１１】ＵＳ−Ｐ ５，１５３，６１１において、
超音波振動が開口プリントヘッドに加えられ、開口部の
詰まりの予防に関して優れた性能を与えている。

【００１２】同じアイデアがＵＳ−Ｐ ５，２０２，７
０４にも記載された。

【００１３】ＵＳ−Ｐ ５，２３３，３９２において、
プリントヘッドに加えられる超音波振動を用いることに
よる開口部の詰まりの予防における優れた性能が開示さ
れており、改良点は、用いられる振動の共鳴周波数をそ
れぞれの個別の画素に関する印字時間内で少量変化させ
ることであり、ずっと優れた詰まりの予防を生じてい
る。

【００１４】ＵＳ−Ｐ ５，２８３，５９４の場合、プ
リントヘッドに加えられる振動のレベルが印字時間及び
クリーニング時間で異なる。印字時間の間、振動は開口
部の多量の詰まりを防ぐのに十分な大きさであり、クリ
ーニング時間の間、発振振動の振幅は、印字サイクルの
間に部分的に開口部を詰まらせたトナー粒子を除去する
のに十分な大きさである。結局ＤＥＰ−装置の長時間性
能は有意に向上する。ＵＳ−Ｐ ５，２９３，１８１の
場合、機械的振動伝達波が作られるような方法でプリン
トヘッドが振動させられる。プリントヘッドは、機械的
振動伝達波の反射を防ぐための準備も有する。これらの
手段を用い、開口部の詰まりのない優れた長時間安定性
が、優れた印字特性と共に与えられる。

【００１５】ＵＳ−Ｐ ５，３０７，０９２において、
印字の間に堆積する摩擦電荷（ｔｒｉｂｏｃｈａｒｇ
ｅ）をアースすることができるように、プリントヘッド
の電極に帯電防止コーティングが適用されている。結
局、プリントヘッド上の正味の摩擦電荷（望ましくな
く、予測できない結果及び詰まりの責を負う）が除去さ
れ、より優れた長時間性能が生ずる。

【００１６】ＷＯ ９０／１４９５９の場合、プリント
ヘッドを加圧空気又は真空で処理し、空気処理を用いな
い印刷エンジンと比較して、それほど多量に各トナー粒
子がプリントヘッドに付着しないようにされている。同
文献において、クリーニングサイクルの間に、印字サイ
クルの間よりずっと強い磁場を用いることにより、磁性
トナー粒子がプリントヘッドから除去されることによる
追加の改良が記載されている。

【００１７】ＤＥ ４３ ３８ ９９１は、プリントヘ
ッド上に吹き付けるのにイオン化空気を用い、トナー粒
子とプリントヘッドの静電的相互作用を減少させ、トナ
ー粒子をより容易に除去することを開示している。

【００１８】上記のこれらの特許出願はすべて、ＤＥＰ
−装置の形状を非常に複雑にする。

【００１９】かくして用いられるトナー粒子をＤＥＰ−
印刷に適応させることができ、やっかいで高価な修正を
せずに簡単なＤＥＰ装置を用いることができたら、それ
は興味深い。

【００２０】日本特許出願ＪＰ ０５１５８２７５にお
いて、トナーの表面に固定される１種又はそれ以上の金
属酸化物の超微粒子でトナー粒子をコーティングするこ
とが開示されている。この開示に従って製造されるトナ
ー粒子は、詰まりをある程度まで防ぐことができるが、
該金属酸化物粒子をトナー粒子上に安定して固定するの
も容易ではなく、追加のクリーニング段階を用いずに長
時間印刷を行うのも容易ではない。

【００２１】かくして容易で再現性のある方法で製造す
ることができ、その使用により上記の問題を克服するこ
とができる、ＤＥＰ印刷において用いるためのトナー粒
子を得ることがまだ必要とされている。

【００２２】

【発明の目的】本発明の目的は、プリントヘッド構造を
クリーニングする必要なく、高品質の画像を大版で（ｉ
ｎ ｌａｒｇｅ ｅｄｉｔｉｏｎ）印刷することを可能
にする、直接静電印刷（ＤＥＰ）の方法で用いるための
改良されたトナーを提供することである。

【００２３】本発明の他の目的は、上記の方法を実行す
ることができる装置を提供することである。

【００２４】本発明のさらに他の目的及び利点は、後文
の説明から明らかになるであろう。

【００２５】上記の目的は、裏引き電極（１０５）、開
口部（１０７）と組み合わされた制御電極を含むプリン
トヘッド構造（１０６）、及び該開口部（１０７）の近
辺にトナー粒子の雲（１０４）を与えるトナーデリバリ
ー手段（１０１）を含む装置を用い、（ｉ）該トナー粒
子が、後文に記載する試験Ｂに従って測定される該粒子
の投影顕微鏡像の長軸の長さ対短軸の長さの比率が１．
００〜１．４０であるトポロジー的基準を有し、（ｉ
ｉ）比表面積が２６０ｍ²／ｇの疎水性ヒュームドシリ
カを０．５重量％加えた後に該トナー粒子が、見掛けの
密度（ρ_app）対真の密度（ρ_real）

【００２６】

【数２】

【００２７】の比率を示すことを特徴とする中間基質上
又は最終基質上における直接静電印刷（ＤＥＰ）の方法
で用いるためのトナーの提供により実現される。

【００２８】好ましい実施態様において、該粒子の投影
顕微鏡像の長軸の長さ対短軸の長さの比率は、１．００
〜１．３０であり、見掛けの密度（ρ_app）対真の密度
（ρ_real）の該比率は、０．５５より大きい。

【００２９】他の好ましい実施態様において、トナー粒
子の測定ＢＥＴ（ＢＥＴ_meas）対トナー粒子の算出ＢＥ
Ｔ（ＢＥＴ_calc）の比率は、式

【００３０】

【数３】

【００３１】を満たす。

【００３２】さらに別の好ましい実施態様において、本
発明の方法で用いられる該トナー粒子は、１ｆｃ／１０
μｍ≦｜ｑ／ｄ｜≦２０ｆｃ／１０μｍ、より好ましく
は１ｆｃ／１０μｍ≦｜ｑ／ｄ｜≦１０ｆｃ／１０μｍ
であるような、ｆｃ／１０μｍで表される体積直径（ｖ
ｏｌｕｍｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ）当たりの平均電荷（ｑ
／ｄ）を有する。

【００３３】他の好ましい実施態様において、本発明の
方法で用いられる該トナー粒子は、変動係数が０．５よ
り低い、好ましくは０．３３より低い電荷分布を有す
る。

【００３４】他の好ましい実施態様において、本発明の
方法で用いられる該トナー粒子は、体積平均粒径が３〜
２０μｍの範囲であり、０．５より低い、好ましくは
０．３３より低い変動係数を有する。

【００３５】他の好ましい実施態様において、該トナー
粒子は、２−成分現像系を用いたＤＥＰ−装置で用いら
れる。

【００３６】

【発明の詳細な記載】ＤＥＰ（直接エレクトログラフィ
ックプリンティング）の原理の修正は、これまで装置の
機械的又は電気的部分に向けられてきたが、後文で現像
薬（ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）と呼ばれるマーキング材料の
組成及び／又は形にはほとんど注意が払われてこなかっ
た。１成分現像薬（すなわちマーキングトナー粒子のみ
を含む）又は多成分現像薬（すなわち少なくとも担体粒
子及びマーキングトナー粒子を含む）が用いられる場
合、用いられるトナー粒子の正しい適応化により、ＤＥ
Ｐにおける有意な改良を得られ得ることが見いだされ
た。

【００３７】従来の電子写真の場合、例えば重合法のよ
うな、丸いトナー粒子を与える合成の新しい方法から生
ずるトナー粒子が、ほとんどの場合に用いられる不規則
な形のトナー粒子よりずっと優れた結果に導くことは、
明らかでない。しかし従来の静電写真（ｅｌｅｃｔｒｏ
ｓｔａｔｏｇｒａｐｈｙ）のための回転楕円体のトナー
粒子は記載されており、種々の二次加工過程により得る
ことができる。回転長円化は、例えばＵＳ−Ｐ ４，３
４５，０１５に開示されている噴霧乾燥又は熱分散（ｈ
ｅａｔ ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ）過程により行うことが
できる。トナー粒子の回転長円化のための他の方法は、
ＥＰ−Ａ ２５５ ７１６、ＤＥ−ＯＳ４，０３７，５
１８及びＵＳ−Ｐ ４，９９６，１２６に記載された。

【００３８】しかし古典的静電写真に反して、ＤＥＰに
おいて、特に高い解像度及び画質のために設計されてい
るＤＥＰプリントヘッド構造が小さい印刷開口部を示す
場合、適した形及びその結果得られる流動学的挙動を有
するトナー粒子を用いることにより主な問題の１つ、す
なわち開口部の詰まりを大部分防ぐことができることが
見いだされた。

【００３９】（ｉ）粒子の投影顕微鏡像の長軸の長さ対
短軸の長さの比率が１．００〜１．４０であるというト
ポロジー的基準を有し、（ｉｉ）比表面積が２６０ｍ²
／ｇの疎水性ヒュームドシリカを０．５重量％加えた
後、見掛けの密度（ρ_app）対真の密度（ρ_real）の比
率が０．５２より大きいトナー粒子は、不規則な形のト
ナー粒子を用いてＤＥＰ装置を運転する場合に可能であ
るより長い時間、プリントヘッドの開口部が詰まること
なく、ＤＥＰ装置を運転することを可能にすることが見
いだされた。

【００４０】より好ましい実施態様の場合、該粒子の投
影顕微鏡像の長軸の長さ対短軸の長さの比率は、１．０
０〜１．３０である。

【００４１】見掛けの密度（ρ_app）対真の密度（ρ
_real）の比率は、０．５５より大きいのがさらに好まし
い。

【００４２】最も好ましい実施態様の場合、該粒子の投
影顕微鏡像の長軸の長さ対短軸の長さの比率は、１．０
０〜１．２５であり、上記で定義された流動性（ｆｌｕ
ｉｄｉｄｉｔｙ）は６０ｍｇ／秒より高い。

【００４３】さらに測定ＢＥＴ（ＢＥＴ_meas）対算出Ｂ
ＥＴ（ＢＥＴ_calc）の、限定された比率を示すトナー粒
子は、本発明のＤＥＰ法で用いるのにさらに好ましい
（ＢＥＴはｍ²／ｇで表される）。算出ＢＥＴ（ＢＥＴ
_calc）は３／ρ．ｒにより決定され、ここでρは１．２
５（トナー粒子の比重）として理解され、ｒは、ＣＯＵ
ＬＴＥＲ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ Ｃｏｒｐ．Ｎｏｒ
ｔｈｗｅｌｌ Ｄｒｉｖｅ，Ｌｕｔｏｎ，Ｂｅｄｆｏｒ
ｄｓｈｉｒｅ，，ＬＣ ３３，ＵＫにより販売されてい
る、狭い開口部における電解質置換の原理に従って操作
されるＣＯＵＬＴＥＲ ＣＯＵＮＴＥＲ（登録商標）モ
デル ＴＡ ＩＩ粒径分析器により測定される場合の、
トナー粒子の数平均直径を２で割った数である。

【００４４】好ましい実施態様の場合、上記の比率は式

【００４５】

【数４】

【００４６】を満たす。

【００４７】さらに本発明のトナー粒子は、平均体積直
径（ｄ_v，₅₀）が３〜２０μｍであるのが好ましく、５
〜１０μｍがより好ましい。該トナー粒子の体積粒径分
布は基本的に、０．５０より低い、好ましくは０．３３
より低い変動係数、νを有するガウス分布である。変動
係数は、粒径分布の平均で割った粒径分布の標準偏差と
等しい。粒径分布は、ＣＯＵＬＴＥＲ ＥＬＥＣＴＲＯ
ＮＩＣＳ Ｃｏｒｐ．Ｎｏｒｔｈｗｅｌｌ Ｄｒｉｖ
ｅ，Ｌｕｔｏｎ，Ｂｅｄｆｏｒｄｓｈｉｒｅ，，ＬＣ
３３，ＵＫにより販売されている、狭い開口部における
電解質置換の原理に従って操作されるＣＯＵＬＴＥＲ
ＣＯＵＮＴＥＲ（登録商標）モデル ＴＡＩＩ粒径分析
器により測定される。

【００４８】本発明の好ましい実施態様で用いられるト
ナー粒子は、担体粒子と摩擦電気的接触をすると、ｆｃ
（フェムトクーロン（ｆｅｍｔｏＣｏｕｌｏｍｂ））／
１０μｍで表される体積直径当たりの電荷（ｑ／ｄ）を
得、それは負又は正であることができ、電荷の絶対値｜
ｑ／ｄ｜が式１ｆｃ／１０μｍ≦｜ｑ／ｄ｜≦２０ｆｃ
／１０μｍ、より好ましくは１ｆｃ／１０μｍ≦｜ｑ／
ｄ｜≦１０ｆｃ／１０μｍを満たすのが好ましい。

【００４９】該トナー粒子は、変動係数、νが０．５よ
り低い、より好ましくは０．３３より低い電荷分布を有
するのが好ましい。

【００５０】非常に均一な電荷分布を有するトナー粒子
を得ることにより、非常に低く帯電したトナー粒子を
得、正しくない符号のトナー（ｗｒｏｎｇ ｓｉｇｎ
ｔｏｎｅｒ）を避けることができる。電荷分布は、Ｄ
ｒ．Ｒ．Ｅｐｐｉｎｇ ＰＥＳ−Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉ
ｕｍ Ｄ−８０５６ Ｎｅｕｆａｈｒｎ，Ｇｅｒｍａｎ
ｙにより“ｑ−ｍｅｔｅｒ”の名前で販売されている装
置を用いて測定される。ｑ−ｍｅｔｅｒは、測定される
トナー直径（１０μｍで表されるｄ）に関するトナー粒
子の電荷（ｆｃで表されるｑ）の分布の測定に用いられ
る。測定結果は、ｆｃ／１０μｍとして表されるｑ／ｄ
比（横座標）上の同じｑ／ｄ比のパーセント粒子頻度
（縦座標）として表される。測定は、長くて狭い管にお
いて空気の層流により運ばれるトナー粒子の群の一部を
形成する、摩擦電気的に帯電したトナー粒子のｑ／ｄ比
に従って異なる静電的屈折に基づいている。メジアン｜
ｑ／ｄ｜値から

【００５１】

【数５】

【００５２】により、トナー粒子の平均絶対電荷が算出
され、ここでｄ_v，₅₀はμｍで表される。

【００５３】該“ｑ−ｍｅｔｅｒ”の操作の仕方に関す
るさらに詳細な情報に関し、１９８８年３月のその操作
マニュアルを参照する。

【００５４】狭い電荷分布を示すトナー組成物及び上記
の“ｑ−ｍｅｔｅｒ”の操作は、１９９３年６月６日出
願のヨーロッパ出願９３２０１６４４．７、１９９３年
５月１１日出願のヨーロッパ出願９３２０１３５２．７
及び１９９３年５月１１日出願のヨーロッパ出願９３２
０１３５１．９に開示されており、これらの出願は引用
することにより本明細書の内容となる。

【００５５】本発明のトナー粒子は、例えば電荷制御
剤、着色及び黒の両方の顔料、色素、無機充填剤などの
いずれの従来のトナー成分を含むこともできる。電荷制
御剤、顔料、色素及び本発明のトナー粒子において有用
な他の添加物の説明は、例えばＥＰ−Ａ ６０１ ２３
５に見いだすことができる。

【００５６】本発明のトナーが黒白コピーで用いられる
ように設計される場合、トナーは無機顔料を含むことが
でき、それはカーボンブラックであることが好ましい
が、同様に例えば黒色酸化鉄（ＩＩＩ）も好ましい。無
機着色顔料は、例えば酸化銅（ＩＩ）及び酸化クロム
（ＩＩＩ）粉末、ミロリブルー（ｍｉｌｏｒｉ ｂｌｕ
ｅ）、ウルトラマリンコバルトブルー及び過マンガン酸
バリウムである。

【００５７】カーボンブラックの例は、ランプブラッ
ク、チャンネルブラック及びファーネスブラック、例え
ばＳＰＥＺＩＡＬＳＣＨＷＡＲＺ ＩＶ（Ｄｅｇｕｓｓ
ａ Ｆｒａｎｋｆｕｒｔ／Ｍ−Ｇｅｒｍａｎｙの商品
名）ならびにＶＵＬＣＡＮ ＸＣ７２及びＣＡＢＯＴ
ＲＥＧＡＬ ４００（Ｃａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．Ｈｉｇｈ
Ｓｔｒｅｅｔ １２５，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｕ．Ｓ．Ａ．の
商品名）である。

【００５８】本発明のトナーは、フタロシアニン色素、
キナクリドン色素、トリアリールメタン色素、硫化色
素、アクリジン色素、アゾ色素及びフルオレセイン色素
の群の有機色素又は顔料を含むことができる。これらの
色素の総説は、Ｐａｕｌ Ｋａｒｒｅｒ，Ｅｌｓｅｖｉ
ｅｒ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｉｎ
ｃ．Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ，Ｕ．Ｓ．Ａ．（１９５０）によ
る“Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”に見いだす
ことができる。

【００５９】同様に、以下の公開ヨーロッパ特許出願
（ＥＰ−Ａ）に記載の染料を用いることができる、０
３８４ ０４０、０ ３９３ ２５２、０ ４００ ７
０６、０ ３８４ ９９０及び０ ３９４ ５６３。

【００６０】特に適した有機色素の例を下表１におい
て、それらの色、イエロー、マゼンタ又はシアンに従っ
て挙げ、名前とカラーインデックス番号（Ｃ．Ｉ．ナン
バー）により同定し、表では製造者も挙げる。

【００６１】

【表１】

【００６２】着色料のスペクトル吸収領域に十分な光学
濃度を有するトナー粒子を得るために、着色料はトナー
組成物全体に関して少なくとも１重量％の量でトナー粒
子中に存在するのが好ましく、１〜１０重量％の量で存
在するのがより好ましい。

【００６３】負又は正の方向における摩擦帯電性を修正
又は改良するために、本発明のトナー粒子は電荷制御剤
を含むことができる。例えば公開ドイツ特許出願（ＤＥ
−ＯＳ）３，０２２，３３３において、負に帯電可能な
トナーを与える電荷制御剤が記載されている。ＤＥ−Ｏ
Ｓ２，３６２，４１０ならびにＵＳ−Ｐ４，２６３，３
８９及び４，２６４，７０２において、正の帯電性のた
めの電荷制御剤が記載されている。トナー粒子に正味の
正の電荷を与えるのに非常な有用な電荷制御剤はＵＳ−
Ｐ４，５２５，４４５に記載されており、さらに特定的
には酸により中和されてニグロシン塩を形成するニグロ
シン色素塩基であるＢＯＮＴＲＯＮ ＮＯ４（Ｏｒｉｅ
ｎｔａｌ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ−
Ｊａｐａｎの商品名）がトナー粒子組成物に関して最高
５重量％の量で用いられる。無色又は着色トナー粒子に
おいて用いるのに適した電荷制御剤は、安息香酸亜鉛で
あり、それに関し、電荷制御剤としての安息香酸亜鉛化
合物につき記載しているＥＰ−Ａ ４６３ ８７６を引
用する。そのような電荷制御剤は、トナー粒子組成物に
関して最高５重量％の量で存在することができる。

【００６４】

【ＤＥＰ装置の説明】本発明のトナー粒子を用いたＤＥ
Ｐ法を履行するための装置の例は以下を含むが、これら
に制限されはしない（図１）： （ｉ）現像薬のための容器（１０２）及びトナー雲（１
０４）を形成する磁性ブラシアセンブリ（１０３）から
作られているトナーデリバリー手段（１０１）。

【００６５】（ｉｉ）裏引き電極（１０５）。

【００６６】（ｉｉｉ）両側に金属フィルムがコーティ
ングされたプラスチック絶縁フィルムから作られている
プリントヘッド構造（１０６）。プリントヘッド構造
（１０６）は、示されている実施態様ではトナーデリバ
リー手段に面しており、後文で「遮蔽電極」（１０６
ｂ）と呼ばれる１つの連続電極表面、及び示されている
実施態様では該ＤＥＰ装置のトナー受容メンバーに面し
ている、印刷開口部（１０７）の回りの、後文では「制
御電極」（１０６ａ）と呼ばれる複合アドレス可能電極
構造（ｃｏｍｐｌｅｘ ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ ｅｌ
ｅｃｔｒｏｄｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を含む。遮蔽電
極（１０６ｂ）及び制御電極（１０６ａ）の位置及び／
又は形は、本発明のトナー粒子を用いたＤＥＰ法のため
の装置の他の実施態様において、図１に示されている位
置と異なっていることができる。

【００６７】（ｉｖ）該トナーのための受像メンバー
（１０９）を該プリントヘッド構造及び該裏引き電極の
間で矢印Ａにより示される方向に運搬するためのコンベ
アー手段（１０８）。

【００６８】（ｖ）該トナーを該受像メンバー上に定着
させるための手段（１１０）。

【００６９】図１において、プリントヘッド１０６上の
２つの電極（１０６ａ及び１０６ｂ）を用いたＤＥＰ法
のための装置の実施態様が示されているが、異なる構造
のプリントヘッド（１０６）を有する装置を用い、本発
明のトナー粒子を用いたＤＥＰ法を履行することができ
る。例えば電極構造を１つだけ含むプリントヘッドを有
する装置、ならびに２つより多い電極構造を含むプリン
トヘッドを有する装置を用いてＤＥＰ法を履行すること
ができる。これらのプリントヘッド構造の開口部は、一
定の直径を有することができ、あるいは入り口又は出口
の直径が広いことができる。本発明のトナー粒子を用い
たＤＥＰ法は、例えばＵＳ−Ｐ ５，１２１，１４４に
開示されているように、絶縁された金網から作られた電
極メッシュの列をプリントヘッド構造として含むＤＥＰ
装置を用いることによっても履行することができる。

【００７０】このＤＥＰ装置の裏引き電極は、ＵＳ−Ｐ
４，５６８，９５５及びＵＳ−Ｐ４，７３３，２５６
に開示されているように、プリントヘッド構造と協働す
るように作られることもでき、該裏引き電極は、電気的
に絶縁され、電圧源に連結された種々の針又はワイアか
ら構築される。プリントヘッド構造と協働する裏引き電
極は、１つ又はそれ以上の柔軟性ＰＣＢ（プリント回路
板（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ））を
含むこともできる。

【００７１】該プリントヘッド構造（１０６）と磁性ブ
ラシアセンブリ（１０３）の間、ならびに開口部（１０
７）の回りの制御電極とトナー受容メンバー（１０９）
の後ろの裏引き電極（１０５）の間、ならびにプリント
ヘッド構造（１０６）の単一の電極表面上又は複数の電
極表面間に異なる電場が加えられる。図１に示される、
本発明のトナー粒子を用いたＤＥＰ法に有用な装置の特
別な実施態様の場合、電圧Ｖ１が磁性ブラシアセンブリ
１０３のスリーブに加えられ、電圧Ｖ２が遮蔽電極１０
６ｂに加えられ、制御電極（１０６ａ）の場合の電圧は
Ｖ３₀〜Ｖ３_nまでである。Ｖ３の値は画像形成シグナル
の変調（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）に従い、時間に基づい
て、又はグレーレベルに基づいて値Ｖ３₀〜Ｖ３_nの間で
選択される。電圧Ｖ４は、トナー受容メンバーの後ろの
裏引き電極に加えられる。本発明の他の実施態様の場
合、多重電圧Ｖ２₀〜Ｖ２_n及び／又はＶ４₀〜Ｖ４_nを用
いることができる。

【００７２】本発明のトナー粒子は、いずれのＤＥＰ装
置においても用いることができる。

【００７３】本発明のトナー粒子は、トナーデリバリー
手段（１０１）が帯電トナーコンベアー（Ｃｈａｒｇｅ
ｄ Ｔｏｎｅｒ Ｃｏｎｖｅｙｏｒ）（ＣＴＣ）と呼ば
れる柔軟性ベルトであるＤＥＰ装置において用いると有
益である。該ベルト上にトナー粒子の均一な層が１成分
又は多成分現像薬から適用される。ＣＴＣの使用は、例
えばＵＳ−Ｐ ４，４９１，８５５及びＵＳ−Ｐ ４，
８１４，７９６に記載されている。該ＣＴＣは柔軟性又
は剛性であることができ、トナー粒子は例えばＵＳ−Ｐ
４，５６８，９５５に記載の通りに、静電的進行波パ
ターンにより印刷開口部（１０７）の近辺に移動するこ
とができる。該ＣＴＣは、例えばＵＳ−Ｐ ４，７８
０，７３３に記載の通りに１つが自由に移動し、１つが
プリントヘッド（１０６）に接続している二重であるこ
とができる。本発明のトナー粒子は、該トナーデリバリ
ー手段はポリマーの繊毛メンバーを有するブラシである
ＤＥＰ装置においても用いることができる。そのような
装置の場合、ドクターブレード（ｄｏｃｔｏｒｉｎｇ
ｂｌａｄｅ）による繊毛メンバーの振動がトナー雲（１
０４）を生成し、該ドクターブレードに加えられる電圧
がトナー粒子に高い電荷を与える。そのような装置は、
例えばＵＳ−Ｐ ５，０９９，２７１及びＵＳ−Ｐ
５，１２８６９５に記載されている。

【００７４】本発明のトナー粒子は、ＵＳ−Ｐ ５，１
５３，６１１に記載のように、トナーデリバリー手段が
スポンジローラーであるＤＥＰ装置においても用いるこ
とができる。同様に本発明のトナー粒子は、例えばＥＰ
−Ａ ５８７３６６に記載のように、ＣＴＣがプリント
ヘッド構造と摩擦的に接触しており、ＣＴＣ及びプリン
トヘッド構造に摩擦抵抗性表面コーティングが設けられ
ているＤＥＰ装置においても用いることができる。

【００７５】本発明のトナー粒子は、（ｉ）少なくとも
トーニング粒子（ｔｏｎｉｇ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ）
（トナー粒子（ｔｏｎｅｒ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ））及
び磁性吸引性（ｍａｇｎｅｔｉｃ ａｔｔｒａｃｔａｂ
ｌｅ）担体粒子を含む多成分現像薬が用いられ、（ｉ
ｉ）該トナーデリバリー手段（１０１）が磁性ブラシア
センブリ（１０３）であり、該トナー雲（１０４）が、
該磁性ブラシアセンブリの表面に存在する該多成分現像
薬から直接生成され、（ｉｉｉ）該トナー雲（１０４）
が（好ましくは）発振場により生成されるＤＥＰ装置に
おいて用いるのが好ましい。

【００７６】本発明のトナー粒子が上記の装置で用いら
れる場合、該磁性ブラシアセンブリの参照表面を、該磁
性ブラシアセンブリに面しているプリントヘッド構造の
表面からμｍにおいて（ｌ）の距離に置くのが好まし
く、ここでｌは式： ２／３Ｌ＜ｌ＜１０００＋Ｌ を満足し、ここでＬは、該発振場の不在下における該磁
性ブラシアセンブリ上の現像薬層のμｍにおける最大の
厚さとして定義される。「該磁性ブラシアセンブリの参
照表面」は、外面に現像薬が存在しない場合の磁性ブラ
シアセンブリの外面を意味する。

【００７７】そのような装置は、１９９４年４月１４日
出願のヨーロッパ特許出願９４２０１０２６．５に開示
されており、そこにＬに関する測定法も示されている。
この開示は、引用することにより本明細書の内容とな
る。

【００７８】しかし１成分現像薬も用いることができ、
開口部の近辺において、移動ベルトとしての帯電トナー
コンベアーを介して、又はトナー粒子を移動させる対応
する静電的進行波パターンを有する電極構造を用いた固
定ベルトを介して輸送される。

【００７９】本発明のＤＥＰ装置における裏引き電極、
プリントヘッド構造、受像メンバーのための輸送手段及
び定着手段は、例えばＵＳ−Ｐ ３，６８９，９３５、
ＧＢ２，１０８，４３２、ＤＥ−ＯＳ ３，４１１，９
４８、ＥＰ−Ａ ２６６９６０、ＵＳ−Ｐ ４，７４
３，９２６、ＵＳ−Ｐ ４，９１２，４８９、ＵＳ−Ｐ
５，０３８，３２２、ＵＳ−Ｐ ５，２０２，７０４
などに開示されているいずれの適した方法においても構
築することができる。

【００８０】本発明の好ましい実施態様に従うＤＥＰ装
置で用いられる磁性ブラシアセンブリは、静止コア及び
回転スリーブを有する型、あるいは回転コア及び回転又
は静止スリーブを有する型のいずれかであることができ
る。

【００８１】固定コア／回転スリーブ型の磁性ブラシと
共に用いられる場合、担体粒子は保磁力値（ｃｏｅｒｃ
ｉｖｉｔｙ ｖａｌｕｅ）が５０〜２５０Ｏｅまでの範
囲であることを特徴とする「軟（ｓｏｆｔ）」磁性粒子
であるのが好ましく、該担体粒子は均一なフェライト粒
子（軟質型（ｓｏｆｔ ｔｙｐｅ）のフェライト）又は
複合磁性粒子である。フェライトは一般式： ＭｅＯ・Ｆｅ₂Ｏ₃ により示すことができ、ここでＭｅは少なくとも１種の
２価の金属、例えばＭｎ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｃｏ²⁺、Ｍｇ²⁺、
Ｃａ²⁺、Ｚｎ²⁺及びＣｄ²⁺を示し、さらに１価又は３価
のイオンがドーピングされている。特殊な場合として、
ＦｅＯ・ＦｅＯ₃、マグネタイトを挙げることができ
る。

【００８２】軟磁性担体粒子として、ＥＰ−Ａ ２８９
６６３に記載されているような樹脂結合剤及び異なる
粒径の２つのマグネタイトの混合物を含む複合担体粒子
を用いるのが好ましく、上記ＥＰ−Ａ ２８９ ６６３
は引用することにより本明細書の内容となる。両マグネ
タイトの粒径は０．０５〜３μｍの間で変化する。

【００８３】回転コア／回転又は静止スリーブ型磁性ブ
ラシの場合、担体粒子は「硬」磁性粒子が好ましい。

【００８４】この場合も均質粒子及び複合粒子を用いる
ことができる。均質粒子は硬質フェライト巨大粒子が好
ましい。硬磁性巨大粒子は、磁性的に飽和した場合、抗
磁性が少なくとも２５０Ｏｅ、最も好ましくは１０００
Ｏｅである粒子と理解され、磁化は少なくとも担体材料
の１ｇ当たり２０ｅｍｕが好ましい。有用な硬磁性材料
には硬質フェライト及びガンマ酸化第２鉄が含まれる。
硬質フェライトは上記と類似の組成により示され、そこ
でＵＳ−Ｐ ３，７１６，６３０に開示されている特定
のイオン、例えばＢａ²⁺、Ｐｂ²⁺又はＳｒ²⁺が用いられ
る。

【００８５】しかし複合粒子が比重が低く、設計におい
てより柔軟なので、複合粒子を用いるのが好ましい。こ
の場合、硬磁性粒子は顔料と呼ばれる微細な形態で存在
するが、本質的に同じ化学組成のものである。

【００８６】かくして硬磁性顔料は少なくとも２５０Ｏ
ｅ、好ましくは少なくとも１０００Ｏｅ、より好ましく
は少なくとも３０００Ｏｅの抗磁性を示す。これに関
し、３０００及び６０００エールステッド（Ｏｅｒｓｔ
ｅｄ）の抗磁性レベルを有する磁性材料が有用であるこ
とが見いだされたが、より高い抗磁性レベルが有用でな
い理論的理由はないと思われる。

【００８７】結合剤樹脂、ならびに「軟」及び「硬」磁
性粒子の両方の混合物を含む複合担体も、本発明のトナ
ー粒子と組み合わせて用いられる「硬」磁性担体として
用いることができる。そのような複合担体材料は、ＵＳ
−Ｐ ５，３３６，５８０に開示されており、それは引
用することにより本明細書の内容となる。

【００８８】本発明のトナー粒子と組み合わせて用いら
れる担体粒子の典型的粒径は、広範囲で選ぶことができ
る。

【００８９】２０〜２００μｍの範囲、さらに特定的に
は４０〜１５０μｍの範囲の粒径を用いるのが最も好ま
しいことが見いだされた。直径は、ふるい法により決定
することができる、担体ビーズの典型的体積平均粒径を
言う。担体ビーズはそのままで、すなわちコーティング
せずに用いることができ、あるいはそれらを無機ならび
に有機、又は混合コーティングによりコーティングする
ことができる。典型的コーティングの厚さは、０．５〜
２．５μｍの範囲である。コーティングは、例えば摩擦
電気的帯電、摩擦の減少、摩耗抵抗などの種々の性質の
誘導のために用いることができる。

【００９０】

【現像薬組成物】上記の通りのトナー粒子及び担体粒子
は最終的に組み合わされ、高品質の静電的現像薬（ｅｌ
ｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｅｒ）を与え
る。この組み合わせは、該トナー及び該担体粒子を１．
５／１００〜２０／１００の重量比（ｗ／ｗ）、好まし
くは３／１００〜１０／１００の比率（ｗ／ｗ）で混合
することによりなされる。

【００９１】本発明の現像薬組成物の流動性を増すため
に、本発明のトナー粒子を流動増進添加物（ｆｌｏｗ
ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ａｄｄｉｔｉｖｅｓ）と混合する
ことができる。これらの流動増進添加物は、一次（すな
わちクラスターとならない）粒径が５０ｎｍより小さい
極微粉砕無機又は有機材料であるのが好ましい。これに
関して広く用いられるのは、例えば疎水性又は疎水化表
面を有するシリカ（ＳｉＯ₂）、アルミナ（Ａｌ
₂Ｏ₃）、酸化ジルコニウム及び二酸化チタン又はそれら
の混合酸化物から成る群より選ばれる金属酸化物の種類
の熱分解法無機材料（ｆｕｍｅｄ ｉｎｏｒｇａｎｉｃ
ｓ）である。

【００９２】熱分解法金属酸化物粒子は滑らかで、実質
的に球状の表面を有し、例えばアルキル化又は有機フッ
素化合物を用いた処理により形成される疎水性層をコー
ティングされているのが好ましい。それらの比表面積は
４０〜４００ｍ²／ｇの範囲が好ましい。

【００９３】好ましい実施態様の場合、トナー粒子の重
量に関して０．１〜１０重量％の範囲の割合のシリカ
（ＳｉＯ₂）及びアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）などの熱分解法
金属酸化物が完成トナー粒子と外部で混合される。

【００９４】ヒュームドシリカ粒子はＡＥＲＯＳＩＬ及
びＣＡＢ−Ｏ−Ｓｉｌの商品名で商業的に入手可能であ
り、それぞれＤｅｇｕｓｓａ，Ｆｒａｎｆｕｒｔ／Ｍ
Ｇｅｒｍａｎｙ及びＣａｂｏｔ Ｃｏｒｐ．Ｏｘｉｄｅ
ｓ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｍａｓｓ．，
Ｕ．Ｓ．Ａ．の商品名である。例えば比表面積が１１０
ｍ²／ｇの疎水性ヒュームドシリカであるＡＥＲＯＳＩ
Ｌ Ｒ９７２（商品名）が用いられる。比表面積は、
“Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ
Ａｒｅａ Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍ
ｅｎｔｓ ｂｙ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｆｌｏｗ Ｍ
ｅｔｈｏｄ”，Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔ
ｒｙ，Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．９（１９５８）ｐ．１３８
７−１３９０においてＮｅｌｓｅｎ ａｎｄ Ｅｇｇｅ
ｒｔｓｅｎにより記載されている方法により測定するこ
とができる。

【００９５】熱分解法金属酸化物に加えて、例えばイギ
リス特許明細書第１，３７９，２５２号に記載のステア
リン酸亜鉛などの金属石鹸が、ＤＥＰ過程における本発
明のトナー粒子を用いる現像薬組成物に存在することが
でき、該文献にはμｍ以下の寸法のフッ素含有ポリマー
粒子の流動増進剤としての使用も言及されている。

【００９６】本発明のトナー粒子を含む現像薬を用いた
ＤＥＰ過程の安定性の向上は、比較的小さい開口部にお
いても噴射過程の妨害が非常に減少し、避けられさえす
るという事実により、高い解像度における再現性のある
方法でＤＥＰ過程を運転することも可能にする。

【００９７】本発明のトナー粒子は、印字段階と組み合
わされたクリーニング段階を用いて運転されるＤＥＰ装
置においても同様に十分に用いることができる。本発明
のトナー粒子の使用は、そのような装置においても、ク
リーニング操作の時間間隔を広げることができる（より
長く中断されない印刷）、又はクリーニング装置の質及
び力に対する要求がより容易に及び経済的に満たされる
という利点を有する。本発明のトナー粒子を有益に用い
ることができるＤＥＰ装置におけるクリーニング法は多
種である。それは、例えばＵＳ−Ｐ ４，４７８，５１
０に記載のような、裏引き電極上の電圧（Ｖ４）を上げ
て印刷開口部からすべてのトナー粒子を抽出する方法で
あることができる。印刷開口部のクリーニングは、遮蔽
電極（１０６ｂ）にＡＣ場を加えることによっても行う
ことができる。例えばＵＳ−Ｐ５，０９５，３２２に開
示されている通り、ＡＣ電圧がトナーデリバリー手段に
加えられてトナー雲（１０４）が形成される場合、遮蔽
電極に加えられるクリーニングＡＣ電圧は、トナーデリ
バリー手段に加えられる該ＡＣ電圧と比較して１８０^o
位相が移動しているのが好ましい。遮蔽電極（１０６
ｂ）に加える代わりにクリーニングＡＣ−電圧を裏引き
電極（１０５）に加えることもでき、この場合もＵＳ−
Ｐ ４，７５５，８３７に記載されている通り、ＡＣ電
圧がトナーデリバリー手段に加えられてトナー雲（１０
４）が形成される場合、遮蔽電極に加えられるクリーニ
ングＡＣ電圧は、トナーデリバリー手段に加えられる該
ＡＣ電圧と１８０^o位相が移動しているのが好ましい。

【００９８】本発明のトナー粒子は、クリーニング段階
が機械的段階：ブラシ（例えばＤＥ４３ ３８ ９９
２）、例えばＵＳ−Ｐ ５，１５３，６１１、ＵＳ−Ｐ
５，２０２，７０４、ＵＳ−Ｐ ５，２３３，３９
２、ＵＳ−Ｐ ５，２８３，５９４及びＵＳ−Ｐ ５，
２９３，１８１に開示されているような機械的又は超音
波によるプリントヘッド構造の振動であるＤＥＰ装置に
おいても非常に有用である。

【００９９】本発明のトナー粒子は、クリーニングが、
例えばＷＯ ９０／１４９５９及びＤＥ ４３ ３８
９９１におけるように加圧空気により、又は例えばＷＯ
９０／１４９５９に開示されているように磁力により
行われるＤＥＰ装置においても非常に有用である。

【０１００】解像度の向上及び多段階の中間調法の可能
性（電圧Ｖ３の振幅調節により、加えられる電圧Ｖ３の
時間調節により、あるいは該制御電極（１０６ａ）に加
えられる電圧Ｖ３の振幅調節及び時間調節の組み合わせ
により）のこの組み合わせは、ＤＥＰ過程が画質の向上
した画像を与えることができるようにする。

【０１０１】本発明のトナー粒子を含む乾式現像薬は、
独立した（ｓｔａｎｄ ａｌｏｎｅ）ＤＥＰ装置におい
て、あるいは電荷保持表面上の静電的潜像が適した材料
により現像され、潜像が可視とされる古典的電子記録装
置と共に１つの装置内に組み合わされたＤＥＰ装置にお
いて用いることができる。そのような装置の場合、ＤＥ
Ｐ装置及び古典的電子記録装置は、基質の１枚のシート
上に種々のグレーレベルを有する画像、ならびに文字数
字式の記号（ａｌｐｈａｎｕｍｅｒｉｃ ｓｙｍｂｏｌ
ｓ）及び／又は線の両方を印刷するために用いられる２
種類の印刷装置である。そのような装置において、ＤＥ
Ｐ装置は微細に調整されたグレーレベル（例えば微細な
グレーレベルを含む絵、写真、医学的画像（ｍｅｄｉｃ
ａｌ ｉｍａｇｅｓ）など）の印刷に用いることがで
き、古典的電子記録装置は、グレーレベルの微細な調整
の必要のない文字数字式の記号、画線（ｌｉｎｅ ｗｏ
ｒｋ）などの印刷に用いることができる。

【０１０２】

【測定法】

試験Ａ：見掛けの密度対真の密度比 トナー粒子の真の密度（ρ_real）をＢｅｃｋｍａｎｎ
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｃｈｅｍｉｎ ｄｅｓ Ｂｏ
ｕｒｄｏｎ ｎｒ．５２−５４，９３２２０Ｇａｇｎ
ｙ，Ｆｒａｎｃｅから入手可能なＢＥＣＫＭＡＮＮ Ａ
ＩＲ ＣＯＭＴＡＲＩＭＥＴＥＲ（商品名）などの装置
において、従来の方法に従って測定した。

【０１０３】トナー粒子の見掛けの密度（ρ_app）は、
以下の方法に従って決定した：トナー粒子及び、０．５
重量％の比表面積が２６０ｍ²／ｇの疎水性ヒュームド
シリカの混合物５０ｇを秤量し、直径が３５ｍｍの目盛
り付きガラスシリンダーに導入した。シリンダーを「タ
ッピング（ｔａｐｐｉｎｇ）」装置、ＪＥＬ，Ｊ．Ｅｎ
ｇｅｌｍａｎｎ Ａ．Ｇ．，Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅ
ｎ，Ｇｅｒｍａｎｙから入手可能なＳＴＡＶ ２００
３，ＳＴＡＭＰＦＶＯＬＵＭＥＴＥＲ（商品名）の上に
置いた。この装置は１分当たり２５０サイクルの速度で
軽くトントン打つ（ｔａｐｓ）。トナー粒子と疎水性シ
リカの混合物を２０００サイクル軽くトントン打った。
後に体積をｃｍ³で読み取り（５０ｇの混合物に関し、
ｘｃｍ³）、ρ_appを

【０１０４】

【数６】

【０１０５】として算出した。

【０１０６】試験Ｂ：回転楕円体性（ｓｐｈｅｒｏｉｄ
ｉｃｉｔｙ） 回転楕円体性は、粒子の投影顕微鏡像の長軸の長さ対短
軸の長さの比率により決定した。従ってトナー粒子を光
学顕微鏡下で撮影し、長軸及び短軸（両軸とも粒子の陰
影像の重心を横切る）、ならびに両軸の長さの比率（す
なわち回転楕円体性）を少なくとも２０個の粒子に関し
て決定した。これらの２０回の測定から、平均の回転楕
円体性を算出した。該平均回転楕円体性の精度は、０．
０２より高かった。

【０１０７】

【実施例】

製造実施例１：比較実施例 選択されたトナー樹脂は、高度にガラス状の挙動を示
し、非常に脆い非常に低分子量のポリエステル材料であ
った。ポリエステルは、ＡＴＬＡＣ Ｔ５００（ＡＴＬ
ＡＣはＡｔｒａｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒ
ｉｅｓ Ｉｎｃ．Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．Ｕ．
Ｓ．Ａ．の登録商品名である）として商業的に入手可能
なプロポキシル化ビスフェノールＡとフマル酸の重縮合
物であった。

【０１０８】９７重量部の該ポリマー及び３部の銅フタ
ロシアニン顔料、ＢＡＳＦ、Ｇｅｒｍａｎｙから入手可
能なＨＥＬＩＯＧＥＮＢＬＡＵ（商品名）を溶融均質化
することによりトナーを製造した。溶融均質化は、溶融
均質化混練機において、１２０℃で３０分間行った。後
に混合物を冷却し、Ａｌｐｉｎｅ ＰｒｏｃｅｓｓＴｅ
ｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｔｄ．，Ｒｉｖｉｎｇｓｔｏｎ
Ｒｏａｄ，Ｗｈｉｔｅｈｏｕｓｅ，Ｉｎｄｕｓｔｒｉａ
ｌ Ｅｓｔａｔｅ，Ｒｕｎｃｏｒｎ，Ｃｈｅｓｈｉｒ
ｅ，ＵＫから入手可能なＡｌｐｉｎｅ Ｆｌｉｅｓｓｂ
ｅｔｈ−Ｇｅｇｅｎｓｔｒａｈｌｍｕｅｈｌｅ（Ａ．
Ｇ．Ｆ．）１００型を摩砕手段として、及びＡｌｐｉｎ
ｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ Ｚｉｃｋ−Ｚａｃｋ Ｓｉｃ
ｈｔｅｒを風力分級手段として用いて摩砕した。

【０１０９】粒径分布は、狭い開口部における電解質置
換の原理に従って作動し、ＣＯＵＬＴＥＲ ＥＬＥＣＴ
ＲＯＮＩＣＳ Ｃｏｒｐ．Ｎｏｒｔｈｗｅｌｌ Ｄｒｉ
ｖｅ，Ｌｕｔｏｎ，Ｂｅｄｆｏｒｄｓｈｉｒｅ，ＬＣ
３３，ＵＫにより販売されているＣＯＵＬＴＥＲ ＣＯ
ＵＮＴＥＲ（登録商標）Ｍｏｄｅｌ ＴＡ ＩＩ粒径分
析器を用いて測定すると、６．５μｍのｄ_n，₅₀（数平
均直径）及び８．５μｍのｄ_v，₅₀（体積平均直径）を
有した。

【０１１０】これがトナー１であった。

【０１１１】トナー粉末をトナー粒子に関して０．５重
量％の、ＢＥＴ表面積が２６０ｍ²／ｇの疎水性シリカ
粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ８１２ ＤＥＧＵＳＳＡ，Ｇ
ｅｒｍａｎｙの商標）と混合した。比率ρ_app／ρ_real
を試験Ａに従って測定し、回転楕円体性を試験Ｂに従っ
て測定した。ＢＥＴは、“Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ
ｏｆ Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｒｅａ Ａｄｓｏｒｐｔｉ
ｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｂｙ ｃｏｎｔｉｎ
ｕｏｕｓ Ｆｌｏｗ Ｍｅｔｈｏｄ”，Ａｎａｌｙｔｉ
ｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｖｏｌ．３０，Ｎｏ．９
（１９５８）ｐ．１３８７−１３９０においてＮｅｌｓ
ｏｎ ａｎｄ Ｅｇｇｅｒｔｓｅｎにより記載されてい
る方法により測定した。値は表２に示す。

【０１１２】粉末を用い、それを被覆フェライト担体粒
子に関して５％ｗ／ｗ（重量による）において、被覆フ
ェライト担体粒子と混合することにより現像薬を作っ
た。該現像薬をＤＥＰ−過程において用いた（印刷実施
例を参照）。

【０１１３】製造実施例２ 脆い摩砕挙動を示さず、６５モル％のテレフタル酸、３
５モル％のイソフタル酸、４０モル％のジエトキシル化
ビスフェノールＡ及び６０モル％のエチレングリコール
の重縮合により製造された高分子量ポリエステルを用い
る以外は実施例１を繰り返した。この樹脂は、おそらく
その、より高い芳香族性（実施例１の樹脂と比較して）
の故に、別の破断力学を示す。これらの破断力学の結果
として、樹脂粒子は摩砕の後に不規則性が低く、破断面
はぎざぎざが少ない。

【０１１４】これがトナー２であり、ＣＯＵＬＴＥＲ
ＣＯＵＮＴＥＲ（登録商標）Ｍｏｄｅｌ ＴＡ ＩＩを
用いて測定すると、６．４μｍのｄ_n，₅₀（数平均直
径）及び８．４μｍのｄ_v，₅₀（体積平均直径）を有す
る粒径分布を有した。

【０１１５】トナー粉末をトナー粒子に関して０．５重
量％の、ＢＥＴ表面積が２６０ｍ²／ｇの疎水性シリカ
粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ８１２ ＤＥＧＵＳＳＡ，Ｇ
ｅｒｍａｎｙの商標）と混合した。

【０１１６】比率ρ_app／ρ_real、回転楕円体性及びＢ
ＥＴは実施例１におけると同様にして測定した。

【０１１７】値を表２に示す。

【０１１８】粉末を用い、それを被覆フェライト担体粒
子に関して５％ｗ／ｗ（重量による）において、被覆フ
ェライト担体粒子と混合することにより現像薬を作っ
た。該現像薬をＤＥＰ−過程において用いた（印刷実施
例を参照）。

【０１１９】製造実施例３及び４ 実施例２において製造された粒子から、これらの粒子を
表面及び形の修正過程のための出発材料として用い、粒
子を製造した。Ｎａｒａ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙｃｏ．，
Ｔｏｋｙｏ Ｊａｐａｎにより販売されているＨＹＢＲ
ＩＤＩＺＡＴＩＯＮ ＳＹＳＴＥＭＳ（商品名）におい
て提供される粉末表面修正法を用いた。用いた装置はＮ
ＳＨ−１（商品名）モデルであり、該システムの可能性
の明確な説明は、該会社により公開された商業的に入手
可能なデータパンフレットにおいて言及されている。本
質的にこのシステムは、高速で回転し、粒子に衝突する
ローターからの機械的衝撃及び剪断力により、気相にお
ける高度に有効な分散が実現され、高度の機械／熱エネ
ルギーを分散粒子に伝達することができる混合室に粉末
を供給できるようにする。粉末／気体混合物は、遠心に
より室から散逸するが、冷却された管により室の中心に
再循環され、従って繰り返しの過程が可能である。ロー
ターも冷却される。

【０１２０】有効な分散及び冷却は、粒子の凝集を防ぐ
が、加えられるこのエネルギーにより粒子が丸くされる
のを妨害していない。条件を変えることにより、半分丸
くされた粒子から（ポテト様粒子）完全に丸い粒子まで
を、非球形出発粒子から作ることができる。

【０１２１】トナー３の製造は以下の通りに行った。Ｎ
ＨＳ−１（商品名）装置に７０ｇの実施例２のトナー粒
子を供給し、そこで粒子を８０００ｒｐｍで回転するロ
ーターにより伝達されるエネルギーに５分間供した。シ
ステムは２０℃の水で永続的に冷却した。その後、粉末
を回収した。製造の間、温度は室温から５３℃に変化し
た。トナー３は、ＣＯＵＬＴＥＲ ＣＯＵＮＴＥＲ（登
録商標）ＭｏｄｅｌＴＡ ＩＩを用いて測定すると、
６．５μｍのｄ_n，₅₀（数平均直径）及び８．５μｍの
ｄ_v，₅₀（体積平均直径）を有する粒径分布を有した。

【０１２２】トナー粉末をトナー粒子に関して０．５重
量％の、ＢＥＴ表面積が２６０ｍ²／ｇの疎水性シリカ
粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ８１２ ＤＥＧＵＳＳＡ，Ｇ
ｅｒｍａｎｙの商標）と混合した。

【０１２３】比率ρ_app／ρ_real、回転楕円体性及びＢ
ＥＴは実施例１におけると同様にして測定した。

【０１２４】値を表２に示す。

【０１２５】粉末を用い、それを被覆フェライト担体粒
子に関して５％ｗ／ｗ（重量による）において、被覆フ
ェライト担体粒子と混合することにより現像薬を作っ
た。該現像薬をＤＥＰ−過程において用いた（印刷実施
例を参照）。

【０１２６】トナー４の製造はトナー３の製造の繰り返
しであったが、処理を１５分間に延長し、最終的温度は
５５℃であった。

【０１２７】トナー４は、ＣＯＵＬＴＥＲ ＣＯＵＮＴ
ＥＲ（登録商標）Ｍｏｄｅｌ ＴＡＩＩを用いて測定す
ると、６．５μｍのｄ_n，₅₀（数平均直径）及び８．５
μｍのｄ_v，₅₀（体積平均直径）を有する粒径分布を有
した。

【０１２８】トナー粉末をトナー粒子に関して０．５重
量％の、ＢＥＴ表面積が２６０ｍ²／ｇの疎水性シリカ
粒子（ＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ８１２ ＤＥＧＵＳＳＡ，Ｇ
ｅｒｍａｎｙの商標）と混合した。

【０１２９】比率ρ_app／ρ_real、回転楕円体性及びＢ
ＥＴは実施例１におけると同様にして測定した。

【０１３０】値を表２に示す。

【０１３１】粉末を用い、それを被覆フェライト担体粒
子に関して５％ｗ／ｗ（重量による）において、被覆フ
ェライト担体粒子と混合することにより現像薬を作っ
た。該現像薬をＤＥＰ−過程において用いた（印刷実施
例を参照）。

【０１３２】印刷実施例 それぞれトナー１、トナー２、トナー３及びトナー４を
含む現像薬を用いて直接静電印刷を行った。現像薬は磁
性ブラシアセンブリ中に移入した。

【０１３３】プリントヘッド構造は、厚さが１００μｍ
であり、１５μｍの厚さの銅フィルムをコーティングさ
れた両面のポリイミドフィルムから作った。プリントヘ
ッド構造は、トナーデリバリー手段に面する１つの連続
電極表面、及び受容体表面に面した複合アドレス可能電
極構造を有した。アドレス可能電極構造は、ミクロエレ
クトロニクス工業において用いられる従来の方法によ
り、フォトレジスト材料、フィルム露光及び続くエッチ
ング法を用いて作った。この特定の実施例では表面コー
ティングは用いなかった。開口部は直径が１００μｍで
あり、１００μｍの開口部の端から半径方向に測定して
２２５μｍの幅を有する環の形態の円形の電極構造に囲
まれていた。開口部は、１００μｍのピッチを得、２５
０ｄｐｉの画像の全体的アドレス可能性を与えるような
方法でねじれていた。円形の電極はその電圧を個別に変
化させることができたが、他の要素（裏打ち電極、遮蔽
電極、トナーデリバリー手段）は、それらの全体の対応
する構造に関する１つの電圧に連結されていた。実施例
の場合、すべての円形電極は同じ電圧に保った。

【０１３４】トナーデリバリー手段は、下記のような静
止コア／回転スリーブ型の磁性ブラシであった。

【０１３５】現像アセンブリは、現像薬を装置を通って
輸送するため、及びトナーを現像薬と混合するために用
いられる２本の混合棒及び１つの計量ローラーを含ん
だ。

【０１３６】磁性ブラシアセンブリは、この場合は５０
０ガウス（Ｇａｕｓｓ）の磁場強度の９つの磁極を示す
静止磁性コアをローラーアセンブリ内に含み、使用され
た現像薬を磁性ローラーから落とせるようにした解放位
置を有するいわゆる磁性ローラーから構築された。磁性
ローラーは、該静止磁性コアの回りに固定され、磁性ブ
ラシアセンブリに２０ｍｍの全体的直径を与えるスリー
ブも含んだ。スリーブは輸送を助けるために微粒子で粗
面化されたステンレススチールから作られた（＜５０μ
ｍ）。

【０１３７】現像薬を磁性ローラーから除去するために
掻取り刃を用いた。そして他の側において、該磁性ブラ
シアセンブリの表面上に少量の現像薬を計量するために
ドクターブレードが用いられる。スリーブは１００ｒｐ
ｍで回転し、内部要素は現像装置内における優れた内部
輸送に順応する速度で回転した。

【０１３８】プリントヘッド構造の前側と磁性ブラシア
センブリのスリーブの間の距離、ｌ、は４５０μｍに設
定した。裏引き電極とプリントヘッドの裏側（すなわち
制御電極）の間の距離は、１５０μｍに設定し、紙は１
ｃｍ／秒で進行させた。裏打ち電極は４００Ｖ（図１に
おけるＶ４）の電力供給に連結した。磁性ブラシのスリ
ーブ（図１におけるＶ１）は、０ＶのＤＣ−補償を有す
る６００Ｖ３．０ｋＨｚの矩形波発振場を有するＡＣ電
力供給に連結した。遮蔽電極はアースした（図１におけ
るＶ２）。各制御電極に０Ｖ（図１におけるＶ３）の電
圧を２秒間加え、その後−３００ＶのＤＣ電圧をさらに
３秒間加えた。

【０１３９】印刷を９０分間行い、一様な青い印刷にお
いて、少なくとも１つの開口部の全体の詰まりを意味す
る白いすじが見られ時に、詰まりがはっきりした。９０
分後、印刷開口部を顕微鏡で調べ、まだトナー粒子のな
いすべての開口部の表面の平均パーセンテージとして詰
まりの程度を決定した。これは、製造実施例の４種のト
ナーを含む４種の現像薬に関して行った。結果を表２に
示す。

【０１４０】

【表２】

【０１４１】＊：試験Ｂに従う回転楕円体性 ＊＊：測定ＢＥＴ（ＢＥＴ_meas）対算出ＢＥＴ（ＢＥＴ
_calc）の間の比率 ＋：詰まりがなく印刷される時間（分） ＋＋：まだトナー粒子のない開口部の表面のパーセンテ
ージ トナー３及び４を用いるＤＥＰ装置が、クリーニングな
しで１時間半以上運転できることは明らかである。これ
は、不時の（ｅｖｅｎｔｕａｌ）クリーニング操作を時
々行うだけで良いことを意味する。トナー２を用いるＤ
ＥＰ装置の性能は、連続的に印刷されるＤＩＮ Ａ４ペ
ージのそれぞれの後に短いクリーニングサイクルを挿入
することにより、トナー３及び４を用いる装置の程度に
強化することができた。トナー２を用いるＤＥＰ装置に
おける効果のあるクルーニング法は、連続的に印刷され
るＤＩＮ Ａ４ページのそれぞれの後及び次のＤＩＮ
Ａ４ページの印刷の開始の前に１秒間のクリーニング時
間を加えることにある。

【０１４２】トナー２を用いるＤＥＰ装置のクリーニン
グのために、磁性ブラシのスリーブ上のＤＣ−補償（Ｖ
１）を０から＋２００Ｖに変え、ＡＣ−電圧の振幅を６
００Ｖから１００Ｖに下げた。トナー１を用いるＤＥＰ
装置は、長時間の印刷安定性を得るために、前記のよう
なもっと複雑なクリーニング段階及び方法を必要とし
た。

【０１４３】本発明の主たる特徴及び態様は以下の通り
である。

【０１４４】１．裏引き電極（１０５）、開口部（１０
７）と組み合わされた制御電極を含むプリントヘッド構
造（１０６）、及び該開口部（１０７）の近辺に乾式ト
ナー粒子の雲（１０４）を与えるトナーデリバリー手段
（１０１）を含む装置を用い、（ｉ）該トナー粒子が、
試験Ｂに従って測定される該粒子の投影顕微鏡像の長軸
の長さ対短軸の長さの比率が１．００〜１．４０である
トポロジー的基準を有し、（ｉｉ）比表面積が２６０ｍ
²／ｇの疎水性ヒュームドシリカを０．５重量％加えた
後に該トナー粒子が、見掛けの密度（ρ_app）対真の密
度（ρ_real）

【０１４５】

【数７】

【０１４６】の比率を示すことを特徴とする中間基質上
又は最終基質上における直接静電印刷（ＤＥＰ）のため
の方法。

【０１４７】２．該粒子の投影顕微鏡像の長軸の長さ対
短軸の長さの比率が１．００〜１．３０である上記１項
に記載の方法。

【０１４８】３．見掛けの密度（ρ_app）対真の密度
（ρ_real）の該比率が０．５５より大きい上記１又は２
項に記載の方法。

【０１４９】４．トナー粒子の測定ＢＥＴ（ＢＥ
Ｔ_meas）対トナー粒子の算出ＢＥＴ（ＢＥＴ_calc）の比
率が式

【０１５０】

【数８】

【０１５１】を満たす上記１〜３項のいずれかに記載の
方法。

【０１５２】５．該比率が式

【０１５３】

【数９】

【０１５４】を満たす上記４項に記載の方法。

【０１５５】６．該トナー粒子が、１ｆｃ／１０μｍ≦
｜ｑ／ｄ｜≦２０ｆｃ／１０μｍである体積直径当たり
の平均電荷（ｑ／ｄ）を有する上記１〜５項のいずれか
に記載の方法。

【０１５６】７．該トナー粒子の電荷分布の変動係数、
νが０．５０より低い上記１〜６項のいずれかに記載の
方法。

【０１５７】８．トナー粒子の体積平均直径が３〜２０
μｍであり、該トナー粒子の体積粒径分布が基本的に
０．５０より低い変動係数、νを有するガウス分布であ
る上記１〜７項のいずれかに記載の方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のトナー粒子を用いるためのＤＥＰ装置
の可能な実施態様の略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 裏引き電極（ｂａｃｋ ｅｌｅｃｔｒｏ
   ｄｅ）（１０５）、開口部（１０７）と組み合わされた
   制御電極（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）を含
   むプリントヘッド構造（１０６）、及び該開口部（１０
   ７）の近辺に乾式トナー粒子の雲（１０４）を与えるト
   ナーデリバリー手段（１０１）を含む装置を用い、 （ｉ）該トナー粒子が、試験Ｂに従って測定される該粒
   子の投影顕微鏡像の長軸の長さ対短軸の長さの比率が
   １．００〜１．４０であるトポロジー的基準を有し、 （ｉｉ）比表面積が２６０ｍ²／ｇの疎水性ヒュームド
   シリカを０．５重量％加えた後に該トナー粒子が、見掛
   けの密度（ρ_app）対真の密度（ρ_real） 【数１】 の比率を示すことを特徴とする中間基質上又は最終基質
   上における直接静電印刷（ＤＥＰ）のための方法。