JPH0844116A - 二成分電子写真現像剤及びその製造方法 - Google Patents
二成分電子写真現像剤及びその製造方法Info
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- JPH0844116A JPH0844116A JP7140458A JP14045895A JPH0844116A JP H0844116 A JPH0844116 A JP H0844116A JP 7140458 A JP7140458 A JP 7140458A JP 14045895 A JP14045895 A JP 14045895A JP H0844116 A JPH0844116 A JP H0844116A
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Abstract
導電率/抵抗率及び帯電特性を維持する二成分現像剤及
びこの現像剤の製造方法を提供する。 【構成】 二成分電子写真現像剤及び現像方法。この現
像剤には、キャリア粒子並びにポリマーバインダー;一
般構造式: 【化1】 (式中、nは約7〜約21であり、R1 及びR2 はそれ
ぞれ独立にH又は炭素数1〜約3のアルキルであり、T
は非共有電子対又は陽子及び対イオンを表し、R3 は置
換若しくは非置換のアルキル、アルキルアミド、アリー
ル又はヘテロアリールである)を有する化合物からなる
群から選択される第一試薬、及び第四アンモニウム塩か
らなる第二試薬からなるトナーが含有されている。
Description
に詳しくは、第一及び第二電荷調節及び抵抗率調節剤を
有する二成分現像剤並びにこの現像剤の製造方法に関す
る。
は、支持体上に形成され、この電荷パターンに引きつけ
られるマーキング粒子を含有する電子写真現像剤で処理
することによって現像される。これらの粒子はトナー粒
子又はひとまとめにしてトナーと呼ばれている。
は、トナー粒子とキャリア粒子との乾式混合物からな
る。別の種類はキャリアのないトナー粒子からなる。前
者の現像剤の種類は普通「二成分現像剤」と言われてい
る。後者の現像剤の種類は普通単一成分現像剤と言われ
ている。この専門用語は誤称であり、例えば、幾つかの
二成分現像剤にはときどき「第三成分」と言われる追加
の小粒子が含まれている。
シ静電写真現像法で使用されている。トナー粒子とキャ
リア粒子とは摩擦電気的に異なっており、そうして混合
の間に現像剤を形成し、トナー粒子が一方の極性の電荷
を得、そしてキャリア粒子が反対の極性の電荷を得る。
反対の電荷は、トナー粒子がキャリア粒子の表面に付着
するようにする。現像の間に、潜像の静電力は、ある時
は追加的に適用される電場と一緒になってトナー粒子を
引き付ける。トナー粒子はキャリア粒子から引き離さ
れ、潜像保有表面に画像様の関係で静電的に付着するよ
うになる。次いで得られるトナー画像は、トナー画像及
び表面の性質に依存して熱又はその他の公知の方法を適
用することによって定着できるか、又は他の表面に転写
し次いで定着させることができる。
た専門用語が用いられている。便宜上、多数の用語につ
いて特定化された定義をここに示す。本明細書で用いる
用語「粒子サイズ」又は用語「粒子」を参照して本明細
書で用いる、用語「サイズ」若しくは「大きさの」は、
Hialeah, FloridaのCoulter,Inc. により販売されてい
るコールター・マルチサイザー(Coulter Multisizer)
のような従来の直径測定装置により測定されるような中
間体積加重直径を意味する。中間体積加重直径は、試料
について中間を表す等価重量球状粒子の直径である。即
ち、試料の体積の半分が中間体積加重直径よりも小さい
粒子からなり、試料の体積の半分が中間体積加重直径よ
りも大きい粒子からなる。
擦電気帯電性質を変性するためのトナー添加剤の性質を
指す。本明細書で使用する、用語「ガラス転移温度」又
は「Tg」は、ポリマーがガラス状態からゴム様状態に
変化する温度を意味する。この温度(Tg)は「ポリマ
ー評価の技術及び方法(Techniques and Methods of Po
lymer Evaluaation)」、第1 巻、Marcel Daekker, In
c., New York, 1966年に開示されているような示差熱分
析によって測定することができる。広範囲の種々の目的
のために種々の物質が現像剤に添加されてきた。米国特
許第3,565,805号には、シロキサン油、炭化水
素油、動物、魚若しくは植物油、グリセリン、グリコー
ルエーテルの脂肪酸エステル又は炭素数12〜18のア
ルキルを有するアルキルアミンのような粘着付与剤を含
有する現像剤が教示されている。米国特許第3,57
7,345号には、トナー溶融特性及び粘度を変性する
ために、脂肪酸の固体金属塩及び構造式:
び炭素数1〜6のアルキルから選択され、R′及びR″
はH、炭素数1〜12のアリール及び炭素数1〜12の
アルキルから選択される)を有する固体添加剤を含む二
成分現像剤が教示されている。英国特許第1,117,
224号には、バインダーの重合の間に界面活性剤を添
加する方法によるトナーの製造が教示されている。この
特許には、「公知のカチオン、アニオン及び非イオン型
のどのような適当な界面活性剤も使用することができ
る。」と述べられている。界面活性剤の例のリストには
脂肪族アミン及びその誘導体が含まれている。米国特許
第4,312,933号には、一成分磁性現像システム
で使用するための高抵抗率トナーが教示されている。こ
れらのトナーには、構造式:
物のR基の一つ)は炭素数8〜22の炭化水素基であ
り、R1 及びR2 は炭素数1〜22の炭化水素基であ
り、第四級アンモニウム化合物の残りのR基はH又は炭
素数1〜22の炭化水素基であり、そしてAは硫酸塩、
ホウ酸塩、塩素酸塩又はハロゲンである)を有する窒素
含有化合物が含まれている。二成分現像剤のトナー粒子
にはしばしば、望ましくは紙又はその他の媒体に対する
トナーの接着性を低下させることなく、トナー粒子に高
い均一な正味電荷を与える第二の試薬が含まれている。
多くの種類の電荷調節剤、即ち現像剤中でトナー粒子に
正電荷を与える物質が使用されてきており、公開された
特許文献に記載されている。米国特許第5,002,8
47号には、ニグロシン染料、アルコキシル化アミン、
第四級アンモニウム塩、アルキルアミド及び種々のその
他の化合物のような正電荷調節剤を含有するトナーが教
示されている。米国特許第4,394,430号には、
式:
であり、Xはアニオンである)の第四級アンモニウム塩
を含有する二成分現像剤が教示されている。米国特許第
3,893,935号には、式:
数1〜7のアルキルであり、Xはアニオンである)の第
四級アンモニウム塩を含有する二成分現像剤が教示され
ている。米国特許第4,298,672号には、式:
基であり、AはCl又はBrである)のアルキルピリジ
ニウム化合物又はその水和物を含有する二成分現像剤が
教示されている。米国特許第5,304,449号に
は、電荷増強成分として(1)アルキルピリジニウム化
合物又はその水和物及び(2)四置換アンモニウム塩を
含有するトナー及び現像剤が教示されている。
び電荷調節のようなある種の良好な特性を維持すること
ができる二成分現像剤が必要であり、現像剤を非常に長
期間使用している間に、現像剤を追加のトナーで多数回
補充する。多くの添加は現像剤を長期間使用する間に均
一な特性を維持しないことが確認された。このことは非
常に高容量の応用に於いて特別の問題点を表している。
量の使用の際に有用であり、良好な導電率/抵抗率及び
帯電特性を維持する二成分現像剤及びこの現像剤の製造
方法を提供することが望ましい。
成分電子写真現像剤及び現像方法を提供する。この現像
剤には、キャリア粒子並びにポリマーバインダー;一般
構造式:
R2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜3のアルキルで
あり、Tは非共有電子対又は陽子及び対イオンを表し、
そしてR3 は置換若しくは非置換のアルキル、アルキル
アミド、アリール又はヘテロアリールである)を有する
化合物からなる群から選択される第一試薬、並びに第四
級アンモニウム塩からなる第二試薬からなるトナーが含
有されている。
て、バインダー及び2種の追加の物質を含有するトナー
が含まれている。それぞれの物質は電荷調節及び導電率
の両方に影響を与え、それで導電率及び電荷調節剤と言
うことができる。便宜上、本明細書ではこの2種の物質
を「第一試薬」及び「第二試薬」と言う。用語「第一」
及び「第二」は任意的なもので、この2種の物質の全て
の定量的な特性に関連するものとして理解してはならな
い。第一試薬は一般構造式:
1、好ましくは11〜19である。またR1 及びR2 そ
れぞれ独立にH又は炭素数1〜3のアルキルである。本
発明の現在好ましい態様に於いて、nは15〜19であ
り、更に好ましくは17であり、R1 及びR2 はそれぞ
れH又は炭素数1〜3のアルキルであり、更に好ましく
はH又はCH3 である。Tは非共有電子対又は陽子及び
対イオンを表す。Tが電子対である前者の場合、第一試
薬は構造式:
対イオンである後者の場合、第一試薬は構造式:
ハライド化物イオン、更に好ましくは陽子及び塩化物イ
オンを表すことが現在好ましい。R3 はアルキル、アリ
ール又はヘテロアリールであり、置換されていなくてよ
く又は第一試薬の全体特性に有害な影響を及ぼさない基
によって置換されていてもよい。例えば、R3 はTと反
応し得ない。R3 基の例には、ヒドロキシル、アミド、
アリール及びアルキルが含まれる。本発明の特別の態様
に於いて、第一試薬は一般構造式:
じ意味を有する)を有する。第一試薬の具体例には、オ
クタデシルアミン、ジメチルオクタデシルアミン、オク
タデシルアミン塩酸塩及びジメチルオクタデシルアミン
塩酸塩が含まれる。第二試薬は一般構造式:
記式に於いて、Ra は脂肪族基又は芳香族基である。R
b ,Rc 及びRd はそれぞれ独立に脂肪族基及び芳香族
基から選択されるか又はRb ,Rc 及びRd は複素芳香
族環系を完結するに必要な原子群及び対電子群である。
このアンモニウム塩が少なくとも1個の炭素数1〜20
のアルキル置換基を有することが好ましい。Zはアニオ
ンである。適当なアニオンには、ハロゲン化物、好まし
くは塩化物及びm−ニトロベンゼンスルホネートイオン
のような芳香族スルホネートアニオンが含まれる。
メチルアンモニウムクロリドのような、Zがハロゲン化
物であり、Ra ,Rb ,Rc 及びRd がそれぞれ炭素数
1〜20の非置換直鎖アルキル基である第二試薬;ジメ
チルオクタデシルベンジルアンモニウムm−ニトロベン
ゼンスルホネートのような、一般構造式:
1個はアリール置換基を有する)のスルホネート塩;一
般構造式:
ルであり、Xはハライドである)を有する、セチルピリ
ジニウムクロリドのようなアルキルピリジニウムハライ
ドのような、Ra が炭素数14〜20のアルキルであ
り、Rb ,Rc 及びRd が2個又は3個の縮合した5員
環又は6員環の複素芳香環又は系を完結する複素芳香族
化合物が含まれる。
組み合わさって存在して、現像剤の性質を改良する。第
一試薬及び第二試薬は現像剤の帯電特性を改良し、そう
してトナーが急速に比較的大きい絶対値大きさを有する
正値に帯電し、次いで現像剤を長期間使用する間に電荷
の同じレベルを大体維持する。第一試薬及び第二試薬は
現像剤の導電率特性を改良し、そうして所望の範囲内の
導電率が急速に得られ、次いで現像剤の長期間の使用に
亘って維持される。驚くべきことに、本発明の現像剤に
於いては、帯電及び導電率は第一試薬及び第二試薬の両
方の濃度と、導電率及び電荷調節について特定の必要条
件を有する用途のために現像剤の容易な「カスタム化」
を可能にするような様式で相互関連している。本発明の
特別の態様に於いて、トナーは8〜35マイクロクーロ
ン/gの電荷(Q/m)及び5〜10log-ohm の抵抗に
達し、これを維持する。第一試薬及び第二試薬はまた実
質的に全ての個々のトナー粒子がキャリアに関して同じ
符号の摩擦電気電荷を示すことを確保にする。
として使用される熱可塑性ポリマーの性質は広範囲に変
えることができる。好ましくは、50℃〜120℃の範
囲内のガラス転移温度を有する無定形トナーポリマー又
は実質的に無定形のポリマーと65℃〜200℃の範囲
内の溶融温度を有する実質的に結晶性のポリマーとのブ
レンドを、本発明で使用する。
なポリマーには、スチレン系/アクリル系コポリマー、
ポリエステル、ジオレフィンポリマー、ポリアミド、エ
ポキシ、ポリウレタン及びビニル樹脂が含まれる。適当
なビニル樹脂にはホモポリマー又は2種又はそれ以上の
ビニルモノマーのコポリマーが含まれる。ビニルモノマ
ー単位の例は、スチレン、p−クロロスチレン、ビニル
ナフタレン、塩化ビニル、エチレン、プロピレン、ブチ
レン及びイソブチレンのようなエチレン性不飽和モノオ
レフィン;酢酸ビニル、アクリル酸n−ブチル、アクリ
ル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸n−
オクチル、アクリル酸2−クロロエチル、アクリル酸フ
ェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル及びメタクリル酸ブチルのよ
うなビニルエステル;アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、アクリルアミド;ビニルメチルエーテル、ビニ
ルイソブチルエーテル及びビニルエチルエーテルのよう
なビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシ
ルケトン及びメチルイソプロペニルケトンのようなビニ
ルケトン;懸濁重合したスチレンブタジエンを含むスチ
レンブタジエンコポリマー並びにこれらのポリマーの混
合物である。
望ましい。一般的に、好ましいスチレン系/アクリル系
コポリマーは50℃〜100℃の範囲内のガラス転移温
度を有する。本発明の特別の態様に於いて、この樹脂は
懸濁又はエマルジョン重合法で製造された、ジビニルベ
ンゼンで架橋された、スチレン及びアクリル酸ブチルの
コポリマーである。開始剤及び任意に連鎖移動剤を合成
で使用する。スチレンのアクリル酸ブチルに対する比率
は90:10〜60:40の範囲内であり、ジビニルベ
ンゼンは0.1〜1.0重量%のベレルで使用する。本
発明の特別の態様に於いて、バインダーはSorriero他に
より1994年6月8日出願された米国特許出願第08
/255,522号、発明の名称「微粒子ポリマー、電
子写真トナー及び製造方法」に開示されているポリマー
である。
着色剤、即ち顔料又は染料である。適当な染料及び顔料
は例えば、米国再発行特許第31,072号並びに米国
特許第4,160,644号、米国特許第4,416,
965号、米国特許第4,414,152号及び米国特
許第2,229,513号に開示されている。白黒静電
写真コピー機及びプリンタに使用されるトナー用の一つ
の特に有用な着色剤はカーボンブラックである。着色剤
は一般にトナー粉末合計重量基準で1〜30重量%の範
囲内で、好ましくは2〜15重量%の範囲内で使用され
る。
剤、界面活性剤、安定剤等を含む、従来のトナーで用い
られる種類の他の添加剤が含有されていてもよい。この
ような添加剤の合計量は変化し得る。現在好ましいもの
は、トナー粉末組成物合計重量基準でこのような添加剤
を10重量%以下使用することである。本発明の特別の
態様に於いて、ワックス状又はオレフィン性添加剤をバ
インダーの重量に対して0〜2重量%の濃度で使用す
る。
ナーに、任意に、米国特許第4,517,272号及び
米国特許第4,758,491号に記載されているよう
な低表面エネルギー物質を少量含有させてもよい。トナ
ーには、任意的に、米国特許第5,192,637号に
開示されている微粒子添加剤のような微粒子添加剤をそ
の表面上に含有させてもよい。
せる。この試薬は、適当なポリマーバインダー及び全て
の他の所望の添加剤と共に、米国特許第4,684,5
96号及び米国特許第4,394,430号に記載され
ている方法でブレンドするようなどのような好都合な方
法でもトナー中に混合することができる。次いで混合物
を所望の粒子サイズに粉砕して、第一試薬及び第二試薬
を含有するトナー粒子の自由流動粉末を形成する。
色剤及び添加剤の前形成機械的ブレンドを、ポリマー又
はポリマーの混合物を溶融ブレンドするに十分な温度で
ロール練りするか又は押し出して均一にブレンドされた
組成物を得ることができる。得られた材料を、冷却した
後、粉砕し所望により分級して、所望のトナー粉末サイ
ズ及びサイズ分布を得ることができる。50℃〜120
℃の範囲内のTg又は65℃〜200℃の範囲内のTm
を有するポリマーについて、ロール練り機又は押出機を
用いて90℃〜240℃の範囲内の溶融ブレンド温度が
適している。溶融ブレンド時間、即ち高温での溶融ブレ
ンドについての露出時間は、1〜60分の範囲内であ
る。粉砕はどのような便利な方法によって行ってもよ
い。例えば、固体組成物を破砕し、次いで例えば、米国
特許第4,089,472号に記載されているような液
体エネルギー又はジェットミルを用いて粉砕することが
できる。分級は1段階又は2段階を用いて行うことがで
きる。
他の添加剤も溶解されているか又は分散されている溶媒
中にポリマーを溶解することができる。得られる溶液を
噴霧乾燥して微粒子トナー粉末を製造することができ
る。米国特許第4,833,060号に開示されている
ような制限凝集ポリマー懸濁法が、小さい大きさの均一
トナー粒子を製造する上で特に有用である。
電写真方法用に0.1μm〜100μmの平均直径を有
し、好ましくは1.0μm〜30μmの範囲内の平均直
径を有している。トナー粒子のサイズは本発明の観点か
ら比較的重要ではないと信じられ、むしろ正確なサイズ
及びサイズ分布は意図される最終使用適用によって影響
を受ける。現在知られている限りでは、このトナー粒子
は全ての公知の静電写真コピー方法で使用することがで
きる。
含まれている。キャリアはどのような種々の導電性物
質、例えば、鉄、鋼、ニッケル、カーボランダム、コバ
ルト、酸化鉄及びこのような物質の混合物のような元素
状金属又は合金又は酸化物であってもよい。キャリアの
例は米国特許第3,850,663号及び米国特許第
3,970,571号に開示されている。多孔質鉄、酸
化表面を有する粒子、鋼粒子並びにガンマ酸化第二鉄又
はバリウム、ストロンチウム、鉛、マグネシウム若しく
はアルミニウムのフェライトのようなその他の「硬質」
及び「軟質」強磁性物質のような鉄粒子が、磁気ブラシ
現像方法で特に有用である。このようなキャリアは米国
特許第4,042,518号、米国特許第4,478,
925号及び米国特許第4,546,060号に開示さ
れている。キャリア粒子は被覆されていなくてよく又は
使用するトナーとの正しい摩擦電気関係及び電荷レベル
を確立するためにフィルム成形性樹脂の薄層で被覆され
ていてもよい。適当な樹脂の例は、米国特許第3,54
7,822号、米国特許第3,632,512号、米国
特許第3,795,618号及び米国特許第3,89
8,170号並びにベルギー特許第797,132号に
記載されているポリマーである。その他の有用な樹脂
は、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ(フッ化ビニリ
デン)、これらの混合物及びフッ化ビニリデンとテトラ
フルオロエチレンとのコポリマーのような炭化フッ素で
ある。例えば、米国特許第4,545,060号、米国
特許第4,478,925号、米国特許第4,076,
857号、米国特許第4,726,994号及び米国特
許第3,970,571号を参照されたい。ポリマー炭
化フッ素皮膜は、キャリア粒子を未被膜キャリアコア物
質の位置とは異なる摩擦電気系列の位置にシフトさせて
キャリア及びトナー粒子の両方の摩擦電気帯電の程度を
調節することによって、現像剤が上記の静電力必要条件
に合致するのを助けることができる。ポリマー炭化フッ
素皮膜はまた、現像剤流動特性を改良するためにキャリ
ア粒子の摩擦特性を低下させ、キャリア粒子の表面硬度
を低下させて光導電体及びその他の構成部品上のキャリ
ア粒子破損及び摩耗を低下させ、キャリア粒子に望まし
くなく永久的に接着するトナー粒子又はその他の物質の
傾向を低下させ、そしてキャリア粒子の電気抵抗を変え
ることができる。
はスポンジ鉄であり、これはふるい分けされ、酸化さ
れ、そして炭化フッ素で0.2重量%ベースで被覆され
る。特別の態様に於いて、本発明の現像剤には1〜20
重量%のトナー及び80〜99重量%のキャリア粒子が
含まれている。普通、キャリア粒子はトナー粒子よりも
大きい。従来のキャリア粒子は5〜1200μmの粒子
サイズを有しており、一般的には20〜200μmであ
る。
像を現像するために種々の方法で使用することができ
る。このような現像可能な電荷パターンは、多数の方法
によって製造することができ、次いで適当な要素によっ
て運ばれる。この電荷パターンは、例えば、感光性光導
電要素又は導電性シートによって被覆された絶縁体のよ
うな非感光性誘電体表面要素に運ぶことができる。一つ
の適当な現像方法には、静電電荷パターンに亘って現像
剤を流れ落とすことが含まれる。他の方法には磁気ブラ
シからトナー粒子を適用することが含まれる。この方法
には磁気的に吸引性のキャリアコアを使用することが含
まれる。トナー粒子を画像様に沈着させた後、例えば、
トナーを加熱してそれをトナーを運ぶ基体に対して融合
させることによって、画像を定着させることができる。
所望ならば、未融合の画像をコピー紙の空白シートのよ
うな受容体に転写し、次いで融合させて永久画像を形成
させることができる。
に説明する。他に示さない限り、全ての出発物質は商業
的に得た。製造した現像剤を評価するために実施例及び
比較例で下記の方法を用いた。
ベンゼン)バインダー合成 ジビニルベンゼン(1.40g)、t−ドデカンチオー
ル(1.50g)、アゾビスペンタンニトリル(4
g)、スチレン(160g)及びアクリル酸ブチル(4
0g)を一緒にすることによって有機相を調製した。蒸
留水(400g)、ジクロム酸カリウム(0.10
g)、ポリ(N−メチルアミノエタノール)アジペート
(2g、蒸留水中の10重量/重量%溶液20gとし
て)及びイー・アイ・デュポン社(E.I. du Pont de Ne
mours)によって上市されている Ludox(商標)印のコロ
イドシリカ(2g、蒸留水中の50重量/重量%分散液
4gとして)を一緒にすることによって水相を調製し
た。マサチューセッツ州(Massachusetts)ニュートン
(Newton) のMicrofluidics Corp. によって上市されて
いる高剪断混合装置であるMicrofluidizer(商標)を用
いて、有機相及び水相を乳化した。得られたエマルジョ
ンを、機械式攪拌機、凝縮器及び窒素入口を取り付けた
三ツ口丸底フラスコに入れた。このフラスコを77℃の
低温浴中に16時間連続的に攪拌しながら入れた。次い
でこのフラスコを排気し、アルゴンを流し、85℃にを
更に3時間加熱した。得られたポリマーを濾別し、洗浄
し、そして乾燥した。
ビニルベンゼン)バインダー100.0g、(2)カー
ボンブラック、マサチューセッツ州ウォルサム(Waltha
m)のキャボット社(Cabot Corp.)によって上市されてい
るBlack Pearls430、(3)日本、東京の三洋化成工業
株式会社により上市されているViscol 660P ポリプロピ
レンベースのワックス(表Iに示す)、(4)第一試薬
(表IIに示す)及び(5)第二試薬(表IIに示す)のド
ライブレンド物を製造した。このブレンド物を二ロール
コンパウンディングミルに入れた。このコンパウンディ
ングミルの1本のロールを冷水で冷却し、他方のロール
を130〜150℃にセットした。溶融物をミル上で2
0分間混合し、次いで取り出し、冷却した。得られたス
ラブを先ず実験室ミルで2mmサイズに粗砕し、次いでTr
ost TXジェットミルで5〜15μmサイズに微粉砕し
た。
量濃度で、Pennwalt Corp.によりKynar 301Fとして上市
さているポリ(フッ化ビニリデン)粉末で薄く被覆され
た(約0.2重量/重量%)酸化鉄粒子からなるキャリ
ア粒子と混合することによって、上記トナーについての
現像剤を製造した。キャリア粒子の体積平均粒子サイズ
は約105〜177μmであった。
の一部を4ドラムガラス製バイアルに入れた。この現像
剤を27cmの運転範囲及び2.8ヘルツの操作周波数を
有する手首作用シェーカーで運動させた。16時間の運
動の後、トナーをキャリアから取り除き、新しいトナー
を添加した。この方法を32,48及び64運転時間の
合計経過時間で繰り返した。次いで現像剤を振盪させた
とき公知のファラデーケージ法(Faraday cage metshod
s)により10秒から1時間の種々の時間で電荷をモニタ
ーした。
7cm及び高さ0.8cmの寸法の絶縁セル中に入れること
によって決定した。このセルは導電性底部と絶縁側部を
有していた。真鍮板を現像剤の頂部に置き、磁石を真鍮
板の頂部に置いた。84ボルトの電界をセルにかけた。
現像剤の導電率をlog-ohm の単位で抵抗として測定し
た。
期使用に関連付ける方法を経験的に決定した。このよう
な使用に於いて、現像剤のトナー部分は消費され、追加
のトナーを多数回添加する。複写機又はプリンタで長い
寿命を示す(コピー品質の著しい劣化なしに500,0
00より多いコピー枚数の条件)現像剤について、64
時間運動させた現像剤は1時間の試験の間に8.0〜3
5.0μC/gの電荷を維持しなくてはならず、1時間
の振盪後に抵抗は10log-ohm より小さくなくてはなら
ないことが決定された。結果を表2に示す。
できる。しかしながら、特許請求の範囲に記載の本発明
の範囲は理論又は説明によって制限されるものではな
い。第一試薬及び第二試薬のそれぞれは、現像剤の電荷
を調節することと導電率を調節することとの両方の作用
をすると信じられる。また、これらの試薬のそれぞれ
は、短時間の使用の間に現像剤中で良好な帯電及び導電
率特性を維持することができる。しかしながら、長期間
の使用に於いては、何れかの試薬が単独で電荷対質量比
(Q/m)又は導電率又は両方に於ける変化を起こす傾
向がある。驚くべきことに、本明細書に開示した発明に
於いては、両方の試薬を使用した結果、長い使用サイク
ルを通して実質的に安定なQ/m及び導電率値になる。
このことは極めて予測し得ない結果である。下記の番号
を付したパラグラフは、請求項の形式で本発明の態様を
記載する。
ー; 一般構造式:
びR2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜約3のアルキ
ルであり、Tは非共有電子対又は陽子及び対イオンを表
し、そしてR3 は置換若しくは非置換のアルキル、アル
キルアミド、アリール又はヘテロアリールである)を有
する化合物からなる群から選択される第一試薬、並びに
第四級アンモニウム塩からなる第二試薬からなるトナー
を含有する二成分電子写真現像剤。 2.R3 がメチルである態様1記載の現像剤。 3.該バインダーがスチレン−アクリル酸ブチルコポリ
マー類からなる群から選択される態様1記載の現像剤。 4.該第一試薬が、一般構造式:
R2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜約3のアルキル
である)を有する、態様1記載の現像剤。 5.X- がハライドイオン、スルホネートイオン、トシ
ラートイオン又はメチルサルフェートイオンである態様
4記載の現像剤。 6.X- がC1- 又は芳香族スルホネートイオンである
態様4記載の現像剤。 7.nが11〜19である態様4記載の現像剤。 8.R1 及びR2 がそれぞれ独立にH及びCH3 からな
る群から選択される態様4記載の現像剤。 9.該第一試薬がオクタデシルアミン塩酸塩であり、該
第二試薬がジオクタデシルジメチルアンモニウムメチル
スルホネート又はジメチルオクタデシルベンジルアンモ
ニウムm−ニトロベンゼンスルホネートである態様4記
載の現像剤。 10.該第二試薬が脂肪族第四級アンモニウムハライド
又はN−アルキル置換窒素複素環の第四級塩である態様
4記載の現像剤。 11.該アンモニウム塩が脂肪族第四級アンモニウムハ
ライド又はアルキルピリジニウムハライドである態様4
記載の現像剤。 12.該第一試薬が、一般構造式:
又は炭素数1〜約3のアルキルである)を有する態様1
記載の現像剤。 13.nが11〜19である態様12記載の現像剤。 14.該第二試薬が、脂肪族第四級アンモニウムハライ
ド、スルホネート、メチルサルフェート若しくはトシラ
ートであるか又はN−アルキル置換窒素複素環の第四級
塩である、態様12記載の現像剤。 15.該第二試薬が脂肪族第四級アンモニウムハライド
又はアルキルピリジニウムハライドである態様12記載
の現像剤。 16.キャリア粒子並びにポリマーバインダー; 一般構造式:
びR2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜約3のアルキ
ルであり、そしてTは非共有電子対又は陽子及び対イオ
ンを表す)を有する化合物からなる群から選択される第
一試薬、並びに一般式:
ぞれ炭素数1〜約21のアルキルであるか又はRa は炭
素数1〜21のアルキルであり且つRb ,Rc 及びRd
は1個又は2個の環を有する芳香族又は複素芳香族環系
を完結するに必要な原子群及び電子群であり、そしてX
- はアニオンである)を有する第四級アンモニウム塩か
らなる群から選択される第二試薬からなるトナーを含有
する二成分電子写真現像剤。 17.該トナーが更に磁性顔料からなる態様16記載の
現像剤。 18.該第一試薬がオクタデシルアミン、ジメチルオク
タデシルアミン、オクタデシルアミン塩酸塩及びジメチ
ルオクタデシルアミン塩酸塩からなる群から選択され、
該第二試薬が式:
であり、そしてX- はハライドイオンである)のアルキ
ルピリジニウム化合物である態様16記載の現像剤。 19.静電潜像を態様16に定義した現像剤で形成し、
次いでこの画像を適当な基体に転写し、そしてそれに画
像を永久的に付けることからなる潜像の現像方法。 20.ポリマーバインダーを製造する工程、並びに該バ
インダー、一般構造式:
びR2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜約3のアルキ
ルであり、Tは非共有電子対又は陽子及び対イオンを表
し、そしてR3 は置換若しくは非置換のアルキル、アリ
ール又はヘテロアリールである)を有する化合物からな
る群から選択される第一試薬、並びに一般式:
れ炭素数1〜約21のアルキルであるか又はRa は炭素
数1〜21のアルキルであり且つRb ,Rc 及びRd は
1個又は2個の環を有する芳香族又は複素芳香族環系を
完結するに必要な原子群及び電子群であり、そしてX-
はアニオンである)を有する第四級アンモニウム塩から
なる群から選択される第二試薬を混合する工程からなる
現像剤の製造方法。
な効果は、現像剤が高複写容量で有用であり、選択され
た範囲内で導電率/抵抗率を維持し、更に良好な帯電特
性を維持する二成分現像剤及びその製造方法が提供され
ることである。
Claims (3)
- 【請求項1】 キャリア粒子並びにポリマーバインダ
ー; 一般構造式: 【化1】 (式中、nは約7〜約21であり、 R1 及びR2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜約3の
アルキルであり、 Tは非共有電子対又は陽子及び対イオンを表し、そして
R3 は置換若しくは非置換のアルキル、アルキルアミ
ド、アリール又はヘテロアリールである)を有する化合
物からなる群から選択される第一試薬、並びに第四級ア
ンモニウム塩を含む第二試薬を含んでなるトナーを含有
する二成分電子写真現像剤。 - 【請求項2】 該第一試薬が、一般構造式: 【化2】 (式中、X- はハライドイオン、スルホネートイオン、
トシラートイオン又はメチルサルフェートイオンであ
り、 R1 及びR2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜約3の
アルキルである)を有するか、又は該第一試薬が、一般
構造式: 【化3】 (式中、R1 及びR2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1
〜約3のアルキルである)を有し、そして第二試薬が、
脂肪族第四級アンモニウムハライド、スルホネート、メ
チルサルフェート若しくはトシレートであるか又はN−
アルキル置換窒素複素環の第四級塩である、請求項1記
載の現像剤。 - 【請求項3】 ポリマーバインダーを製造する工程、及
び該バインダー、 一般構造式: 【化4】 (式中、nは約7〜約21であり、 R1 及びR2 はそれぞれ独立にH又は炭素数1〜約3の
アルキルであり、 Tは非共有電子対又は陽子及び対イオンを表し、そして
R3 は置換若しくは非置換のアルキル、アリール又はヘ
テロアリールである)を有する化合物からなる群から選
択される第一試薬、並びに一般式: 【化5】 (式中、Ra ,Rb ,Rc 及びRd はそれぞれ炭素数1
〜約21のアルキルであるか又はRa は炭素数1〜21
のアルキルであり且つRb ,Rc 及びRd は1個又は2
個の環を有する芳香族又は複素芳香族環系を完結するに
必要な原子群及び電子群であり、そしてX- はアニオン
である)を有する第四級アンモニウム塩からなる群から
選択される第二試薬を混合する工程を含んでなる現像剤
の製造方法。
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