(57)【要約】【課題】コーティングの高効率性、適切な性能および安定した帯電特性などの所望のゼログラフィーの質を提供し維持する一方、多量の導電性材料をコーティング樹脂内に組み込むことができることが、絶え間なく望まれている。【解決手段】キャリア・コアは、界面活性剤の存在下で形成されたポリマーと導電性ポリマーで被覆された導電性粒子と含むコーティングで被覆されている。キャリアは、界面活性剤の存在下での重合によってポリマー粒子を形成することと、キャリア・コアと、前記ポリマー粒子と導電性ポリマーで被覆された導電性粒子とを含む粉末を乾燥混合することと、その混合物を加熱して、粉末をコアの表面の融合することによって形成してもよい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアと、前記コア上のコーティングと、を含むキャリアであって、前記コーティングが、（ａ）界面活性剤の存在下に形成されたポリマーと、（ｂ）導電性ポリマーで被覆された導電性粒子と、を含み、前記コア上の前記コーティングが、ある量の前記界面活性剤を含む、キャリア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はキャリア組成物、及びキャリア組成物の形成方法に関し、より詳細には、界面活性剤の存在下で形成されたポリマーと、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子と、で被覆されたキャリア組成物に関する。これらの被覆されたキャリア組成物を、ゼログラフィック法および装置に用いてもよい。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロスタトグラフィック（ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｏｇｒａｐｈｉｃ）法、とりわけゼログラフィック法は既知である。この方法は、感光体上での静電潜像の形成、その次の現像剤によるその像の現像、そしてそれに続く適切な被印刷物へのその像の転写を含む。ゼログラフィーにおいて、導電層上に光伝導性絶縁層を含む電子写真用プレート、ドラム、ベルトなど（作像部材すなわち感光体）の表面が、まず最初に静電気的に均一に帯電する。次いで、この作像部材が、光などの活性化電磁放射線のパターンにさらされる。この放射線は、照射されていない領域上の静電潜像をそのまま残す一方、光伝導性絶縁層の照射された領域の電荷を選択的に消し去る。次いでこの静電潜像が現像され、光伝導性絶縁層の表面上に、検電器的マーキング微粒子を付着させることによって、可視画像が形成されてもよい。次いで、結果として生じた可視画像が、（転写部材またはその他の構成部材などによって）作像部材からトランスペアレンシーまたは紙などの被印刷物に直接的または間接的に転写されてもよい。再利用できる作像部材を用いて、この画像化プロセスを多数回繰り返してもよい。
【０００３】
多数の異なるタイプのゼログラフック法が知られており、例えば、用いられる現像系に応じて、絶縁性現像剤粒子または導電性現像剤粒子を選択する。さらに、前述の現像剤組成物に関して重要なことは、それらに関連する適切な摩擦帯電値である。というのは、これらの値であれば高品質で優れた解像度の現像された画像を連続的に形成できるからである。二成分現像剤組成物において、トナー粒子を帯電させるのにキャリア粒子を用いる。
【０００４】
キャリア粒子の一部はおおよそ球状のコアから成り、多くの場合、「キャリア・コア」と呼ばれる。これは種々の材料から作られてもよい。このコアは典型的には、樹脂で被覆されている。この樹脂はポリマーまたはコポリマーから作られてもよい。より望ましくかつ不変の摩擦電気的性質を伴うキャリア粒子を提供するために、この樹脂は導電性材料またはそれに組み込まれた帯電促進剤を有してもよい。この樹脂は粉末の形態でもよく、これを用いてキャリア粒子を被覆してもよい。多くの場合、この粉末または樹脂は「キャリア・コーティング」または「コーティング」と呼ばれる。
【０００５】
導電性材料をキャリア・コーティング内に組み込むための既知の方法としては、静電引力、機械的な圧入、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合、乾式混合（ｄｒｙ  ｂｌｅｎｄｉｎｇ）、熱溶融などを利用することが挙げられる。導電性材料をキャリア・コーティング内に組み込むためのこれらの従来法は多くの場合、コーティング内に組み込まれる導電性材料の量が最低限となるか、またはより小さなキャリアのいくつかを効率的かつ効果的に用いるには多すぎる量の導電性キャリア・コーティングを生産している。別の導電性コーティング樹脂は、乾式混合法、およびその他の混合方法を利用して、カーボンブラックまたはその他の導電性材料をポリマー内に組み込む。しかしながら、このようにして得られる導電性ポリマーからカーボンブラックが移転するのを避けるために、ブレンドされ得るカーボンブラックの量を厳しく、例えば１０重量％以下に制限する。このことは次に、得られた導電性ポリマーによって達成可能な導電性を厳しく制限する。
【０００６】
導電性材料をコーティング樹脂内に取り込むことに伴う課題に加えて、キャリア粒子の科学を発展させるための最近の努力は、現像の質を改善させ、そして再利用が可能で作像部材に実質的な方法で悪影響を与えない粒子を提供するキャリア粒子のコーティングに集中してきた。現在市販されている多くのコーティングは急速に劣化する可能性があり、機械の部分およびその他のキャリア粒子と衝突または研磨的に接触する際にコーティング全体が小片または破片の形状でキャリア・コアから分離して故障を引き起こしうる連続的なゼログラフック法に選択した場合、特にそうである。これらの破片または小片、これらは一般的に現像剤混合物から再生できない、はキャリア粒子の摩擦帯電特性に悪影響を与え、それによって、キャリア・コーティングがコア基体の表面上に保持される組成物と比較して、解像度がより低い画像が得られる。
【０００７】
さらに、いくつかの従来技術のキャリア・コーティングに直面した別の課題が、摩擦帯電特性の変動、特に相対湿度の変化において存在する。高い相対湿度は、ゼログラフック法における画像濃度の妨げとなり、バックグラウンド沈着を引き起こすおそれがあり、現像剤の不安定化を導き、そして印刷の質を全体的に劣化させるおそれがある。ゼログラフィーの科学において、「Ａゾーン」という用語は高温多湿の条件を言及することに用いられ、それに対して「Ｃゾーン」という用語は低温乾燥の条件を言及することに用いられる。多くの場合、摩擦帯電は「Ａゾーン」では「Ｃゾーン」よりも弱い。ＡゾーンおよびＣゾーンにおける特定のキャリアについての測定された摩擦帯電（ｔｃ）は、高い湿度でも良好な現像を行うために、Ａゾーンｔｃ／Ｃゾーンｔｃの割合を１．０に近づくように設定することが望ましい。
【０００８】
一般的に用いられるキャリア・コーティングは、Ｓｏｕｋｅｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ社（日本）から入手することができる＃ＭＰ−１１６  ＰＭＭＡである。この粉末の直径は通常、０．４〜０．５マイクロメーターであり、ポリメチルメタクリレートから作られる。しかしながら、３０〜１５０マイクロメーターのキャリア・コアを被覆してキャリアの表面積の被覆率を８５％〜９５％とするためには、多量の＃ＭＰ−１１６  ＰＭＭＡが必要となる。このような多量のキャリア・コーティングを使用すると、多くの場合、融合した凝集物のせいでキャリアの収率が低下するという結果になる。融合した凝集物は、これを粉砕するかまたはふるい分けにより除去する必要がある。凝集物を破砕または粉砕することによって、キャリア表面上に、コーティングの質の低下を引き起こす可能性がある弱いまたは「欠損した」領域が生じるかもしれない。ふるい分けの結果、最終産物から凝集物が除去されるので、収率が低下するかもしれない。
【０００９】
エレクトロスタトグラフィック現像剤に用いるための種々の被覆されたキャリア粒子は、本技術分野において公知である。静電潜像の現像に用いるためのキャリア粒子は、多数の特許、例えば米国特許第３，５９０，０００号に記載されている。これらのキャリア粒子は、その表面がフルオロポリマーおよびスチレン、メタクリレートおよびシラン化合物のターポリマーで被覆されたスチールを含む種々のコアを含んでもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
コーティングの高効率性、適切な性能および安定した帯電特性などの所望のゼログラフィーの質を提供し維持する一方、多量の導電性材料をコーティング樹脂内に組み込むことができることが、絶え間なく望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
ある実施形態においては、本開示はキャリアの形成方法に取り組む。ある実施形態では、その方法は、界面活性剤の存在下での重合によってポリマー粒子を形成することと、キャリア・コアを、そのポリマー粒子と導電性ポリマーで被覆された導電性粒子とを含む粉末と乾燥混合（ｄｒｙ−ｍｉｘｉｎｇ）することと、混合物を加熱して、粉末をコアの表面に融合することと、を含む。ある実施形態では、ポリマー粒子は、平均粒径約１００ｎｍ未満、たとえば、約５０〜約１００ｎｍである。
【００１２】
ある実施形態においては、本開示はコアおよびコーティングを含むキャリアに取り組み、このコーティングは、界面活性剤の存在下で形成されたポリマーと、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子と、を含む。ある実施形態においては、界面活性剤の存在下で形成されたポリマーはある量の界面活性剤を含む。
【００１３】
ある実施形態においては、コーティングは、コア上に、コアの約２重量％未満の量、例えば約１重量％未満の量で存在する。ある実施形態においては、コーティングは、コア上に、コアの約０．５重量％未満の量、例えば約０．４重量％未満の量で存在する。ある実施形態においては、コーティングは、コアの表面積の少なくとも約８０％、たとえばコアの表面積の約８５％〜約９５％を覆う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本開示の種々の例示的な実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明したい。
【００１５】
ある実施形態においては、本開示はコアおよびコーティングを含むキャリアに取り組み、このコーティングは、界面活性剤の存在下で形成されたポリマーと、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子と、を含む。ある実施形態においては、コアは導電性である。例えば、コアは金属を含んでもよい。ある特定の実施形態においては、コアはマグネタイトまたはフェライトの少なくとも一つを含む。
【００１６】
ある実施形態においては、界面活性剤は、アニオン性界面活性剤である。ある実施形態において界面活性剤はラウリル硫酸ナトリウムである。
【００１７】
ある実施形態においては、キャリアのコーティング内にある導電性粒子はカーボンブラックを含む。ある実施形態においては、導電性粒子を被覆する導電性ポリマーは、ポリアニリンまたはポリピロールの少なくとも一つである。しかしながら、他の導電性粒子及び／又は導電性ポリマーを用いてもよい。
【００１８】
ある実施形態においては、導電性ポリマーは、導電性粒子の基質（マトリックス）内で導電性ポリマーのｉｎ  ｓｉｔｕ重合によって形成される。
【００１９】
ある特定の実施形態においては、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子は、引用によってその全体が本明細書に組み込まれる米国特許第６，１３２，６４５号に記載の粒子である。ある実施形態においては、コーティング組成物は、引用によって本明細書に組み込まれる米国特許第５，４９８，３７２号に記載のような導電性ポリマー組成物である。ある特定の実施形態においては、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子は、ＥｅｏｎｙｘＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手することができるＥＥＯＮＯＭＥＲとして知られる製品である。ＥＥＯＮＯＭＥＲは、本質的導電性ポリマー（ｉｎｔｒｉｎｓｉｃａｌｌｙ  ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  ｐｏｌｙｍｅｒ：ＩＣＰ）添加剤である。本質的に導電性を示すポリマー、例えばポリアニリンまたはポリピロール、をカーボンブラックまたはその他の基質中にｉｎ  ｓｉｔｕ重合し付着させることによってＥＥＯＮＯＭＥＲを調製することが理解される。重合は、とくにはカーボンブラック上への、モノマーの、触媒、酸化重合を含む。ＩＣＰの導電率は、たとえば、ＡＳＴＭ  Ｆ８４及びＤ２５７によって加圧ペレットを用いて測定して、たとえば、約１０〜約５０ジーメンス（Ｓ）／ｃｍ、より詳細には、約１０〜約４０ジーメンス（Ｓ）／ｃｍである。
【００２０】
ある実施形態において、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子の粒子サイズの中位径（Ｍｅｄｉａｎ径）は、たとえば、約１００ｎｍまたはそれ未満であり、たとえば、約２５〜約７５ｎｍであり、及び／または、粒子の９９％が、約１００ｎｍより小さい粒度分布、たとえば、粒子の約１％が３００ｎｍの大きさである粒度分布を示す。
【００２１】
界面活性剤の存在下で形成したポリマーは、通常、キャリア上に良好な被覆を形成する。このポリマーは導電性である必要はない。しかしながら、このポリマーは導電性ポリマーであってもよく、実際、導電性粒子を被覆する導電性ポリマーと同じポリマーであってもよい。ある実施形態においては、コーティングは、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子約３重量％〜約３０重量％と、界面活性剤の存在下で形成されたポリマー約７０重量％〜約９７重量％を含む。
【００２２】
ある実施形態においては、コーティングは、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子約１５重量％〜約３０重量％と、界面活性剤の存在下で形成されたポリマー約７０重量％〜約８５重量％を含む。これらの実施形態においては、とくに、高い導電性を有するキャリア、とくにコアよりコーティングにおいて導電性のより高いキャリアを得ることができる。このように、そのコアより、より導電性の高いキャリアを得ることができる。
【００２３】
別の実施形態においては、コーティングは、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子約３重量％〜約１５重量％と、界面活性剤の存在下で形成されたポリマー約８５重量％〜約９７重量％を含む。これらの実施形態においては、とくに、より高い破壊電圧（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ  ｖｏｌｔａｇｅ）及び良好なハーフトーン再現（ｈａｌｆｔｏｎｅ  ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）のキャリアを得ることができる。
【００２４】
ある実施形態においては、界面活性剤の存在下で形成されたポリマーはアクリルポリマーである。ある実施形態においては、アクリルポリマーは、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）ポリマーまたはコポリマーである。ＰＭＭＡコポリマーを形成するために用いられうる適したコモノマーは、たとえば、モノアルキルまたはジアルキルアミン（たとえば、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ジイソプロピルアミノエチルメタクリレートなど）、アクリルまたはメタクリル酸、またはフルオロアルキルまたはパーフルオロアクリル及びメタクリルエステル（たとえば、２，２，２-トリフルオロエチルメタクレレートなどのフルオロエチルメタクリレートまたはフルオロエチルアクリレート）を含む。
【００２５】
ポリメチルメタクリレートポリマーまたはコポリマーなどのポリマーを、ラウリル硫酸ナトリウムなどの界面活性剤の存在下で形成することによって、平均粒径１００ｎｍ未満、たとえば、平均粒径約５０〜約１００ｎｍの、ポリマーが製造されうる。このような平均粒径のポリマー粒子を用いることによって、より良い被覆率、たとえば、少なくともコアの約８０％、たとえば、コアの約８５〜約９５％がコーティングで被覆される。特に、このようなポリマー粒子を用いることによって、厚いコーティングを適用することなしに、より良い被覆率が得られる。たとえば、コアの上にコアの約２重量％未満の量、たとえば、コアの約１重量％未満、約０．５重量％未満、または約０．４重量％未満のコーティングが存在する場合でさえも、そのような被覆率を得ることができる。
【００２６】
コーティングは粉末塗布（ｐｏｗｄｅｒ  ｃｏａｔｉｎｇ）によってコアに付着させることができる。とくに、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子を、ポリマー粒子と混合することができる。次に、粒子混合物をキャリアと混合して、加熱し、粒子をキャリア・コアに融合する。しかしながら、コーティングは、他の方法、たとえば、溶液コーティング、ｉｎ  ｓｉｔｕ重合及び乳化凝集などで、コアに付着させてもよい。
【００２７】
ポリマー粒子を形成するために、モノマーの総量のわずかに５％〜３０％が乳化されるように、モノマーまたはモノマー混合物を界面活性剤の水溶液内に徐々に混合してもよい。標準的な過硫酸アンモニウム溶液を急激に添加することによってポリマー性のラテックス粒子が開始されてもよく、次いで一定の割合で残りのモノマー供給を添加してもよい。３５０グラムまでのラテックスを調製するためには、添加する割合は、１分間あたり約０．１〜約５．０グラムであってもよく、たとえば、１分間あたり約１．５グラムでもよい。通常、モノマーの最後の量を添加した後も、混合を継続する。温度としては、６０〜７０℃の範囲内を維持してもよい。
【００２８】
本技術分野において公知の任意の機械的な混合装置を用いて、例えば約１〜６時間の間、１分間あたり約５０〜約３００回転の速度で混合を実施してもよい。ある実施形態においては、６５〜６７℃の温度にて、約２〜４時間の間、１分間あたり約１００〜２００回転の速度で、この分散物を混合する。
【００２９】
ある実施形態においては、界面活性剤はアニオン型である。適切な界面活性剤としては、ラウリル硫酸ナトリウム（ＳＬＳ）、ドデシルナフタレンスルフェートなどが挙げられる。ある実施形態においては、異なるクラスまたは極性を持つその他の界面活性剤が存在しないものである。
【００３０】
界面活性剤の添加量としては、重合するモノマーの０．２重量％〜５重量％であってもよい。ある実施形態においては、界面活性剤は、重合するモノマーの０．４重量％〜０．８重量％の範囲のＳＬＳである。重合開始剤は、モノマーの０．２重量％〜１．０重量％の範囲の過硫酸アンモニウムでもよい。本技術分野において公知の手法によって、重合開始剤のレベルを利用して、生成するポリマーの分子量を制御するのと同時に、界面活性剤の濃度を利用してラテックス粒子のサイズを制御する。
【００３１】
本技術分野において公知の方法によって、エマルション懸濁液（ｅｍｕｌｓｉｏｎ  ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ）からポリマー粒子を回収することができる。例えば、適切な任意の材料によって、ポリマー粒子のエマルションを最初にろ過することができる。ある実施形態においては、チーズクロスを用いる。次いで、ポリマー粒子を洗浄することができるが、ある実施形態においては、ポリマー粒子を洗浄しない。最後に、本技術分野において公知の凍結乾燥、噴霧乾燥または減圧技術を利用して、ポリマー粒子を乾燥させる。
【００３２】
ある実施形態においては、若干の界面活性剤をポリマー粒子と関連（ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）したままにする。若干の界面活性剤をポリマー粒子と関連したままにすることによって、より良い粒子形成がもたらされ、より良いキャリア・コーティングの特性が提供できる。界面活性剤の、ポリマー粒子表面の化学的状態との相互作用によって、これらの改善された結果が与えられるものと考えられる。
【００３３】
この方法によって単離されるポリマー粒子の当初のサイズは、例えば約０．０１マイクロメーター以上１．０マイクロメーター未満である。物理的な凝集物のせいで、初期のポリマー粒子のいくらかは１．０マイクロメーターよりも大きくてもよい。導電性粒子および／またはキャリア・コアとの混合プロセスの間に、ポリマー粒子の物理的な凝集物が粉砕されてサブミクロンのポリマー粒子になるだろう。ある実施形態においては、本明細書の方法によって得られるポリマー粒子のサイズは、例えば約０．０４マイクロメーター〜約０．２５０マイクロメーターであり、たとえば、約０．０８マイクロメーター〜約０．１００マイクロメーター、つまり８０〜１００ｎｍである。
【００３４】
ポリマー粒子の形成と回収の後、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子をポリマー粒子に組み合わせる。
【００３５】
本開示のコーティングによって、キャリアが広範囲の導電性を獲得することが可能となる。本開示のコーティングを用いたキャリアは、約１０-5〜約１０-14（ｏｈｍ−ｃｍ）-1の導電率を示してもよい。ある実施形態においては、本開示のコーティングを用いたキャリアは、約１０-5〜約１０-10（ｏｈｍ−ｃｍ）-1の導電率を示してもよい。
【００３６】
本方法においてポリマー粒子と組み合わされた、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子のサイズは、例えば約０．０１２マイクロメーター〜約０．５マイクロメーターである。ある実施形態においては、これらの導電性粒子のサイズは、例えば約０．０２マイクロメーター〜約０．０５マイクロメーターである。
【００３７】
本技術分野において公知の技術、例えば種々のタイプの混合および／または静電引力、機械的な圧入、乾式混合、熱溶融などを利用することによって、導電性ポリマーで被覆された導電性粒子をポリマー粒子と組み合わせてもよい。
【００３８】
導電性粒子をキャリア・コーティング内に組み込むことに加えて、帯電促進剤（ｃｈａｒｇｅ  ｅｎｈａｎｃｉｎｇ  ａｄｄｉｔｉｖｅ）を組み込むことによって、さまざまな帯電特性をキャリア粒子に与えることも多くの場合は望ましい。ポリマー粒子と組み合わせる場合、導電性粒子を組み込む前または後での予備的な混合プロセスで帯電促進剤を組み込んでもよい。
【００３９】
典型的な帯電促進剤としては、メラミンなどの微粒子状のアミン樹脂、および特定のフルオロポリマーの粉末、アルキルアミノアクリレートおよびメタクリルレート、ポリアミドおよびフッ化ポリマー、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＦ2）およびポリ（テトラフルオロエチレン）、およびフルオロアルキルメタクリレート、例えば２，２，２−トリフルオロエチルメタクリレートが挙げられる。
【００４０】
その他の帯電促進剤、例えば引用によって本明細書に組み込まれる米国特許第５，９２８，８３０号に列挙された第四級アンモニウム塩などのもの、より詳細にはジステアリルジメチルアンモニウムメチルスルフェート（ＤＤＡＭＳ）、ビス−１−（３，５−二置換−２−ヒドロキシフェニル）アクソ−３−（一置換）−２−ナフタレノラート（２−）クロマート（１−）、アンモニウム・ナトリウム・水素（ＴＲＨ）、セチルピリジニウムクロリド（ＣＰＣ），ＦＡＮＡＬ  ＰＩＮＫ．ＲＴＭ．  Ｄ４８３０など、ならびにその中に具体的に列挙されたものを本開示で利用することもできる。
【００４１】
帯電剤は種々の有効量で添加してもよく、例えば、ポリマー、導電性粒子および帯電剤成分のすべての合計の重量に対して約０．５重量％〜約２０重量％でもよい。
【００４２】
コーティング粒子を合成した後、キャリアの表面上にコーティングを組み込んでもよい。種々の効果的で適切な方法を選択して、キャリア粒子の表面上にコーティングを付着させることができる。この目的のための典型的な方法の具体例としては、ロール混合、タンブリング、ミリング、振盪、静電性粉末雲の噴霧、流動床、静電ディスク処理および静電カーテンが挙げられる。例えば、引用によって本明細書に組み込まれる米国特許第６，０４２，９８１号を参照。
【００４３】
微粉末をキャリア表面上に組み込んだ後、加熱をおこなって、コーティング材料をキャリア・コア表面上の全体に流し始めてもよい。ある実施形態においては、ロータリーキルン内でまたは加熱した押出装置を通過させることのいずれかによって、コーティング材料がキャリア・コアに融合する。
【００４４】
ある実施形態においては、本開示の導電性ポリマー粒子を用いて、公知の任意のタイプのキャリア・コアを公知の任意の方法によって被覆する。次いでキャリアを公知の任意のトナーと組み合わせて、ゼログラフィーのための現像剤を形成する。適切なキャリア・コアとしては、例えば引用によって本明細書に組み込まれる米国特許第４，９３７，１６６号および第４，９３５，３２６号に記載されているものでもよく、粒子状のジルコン、粒子状のケイ素、ガラス、スチール、ニッケル、フェライト、マグネタイト、鉄・フェライト、二酸化ケイ素などが挙げられる。
【００４５】
例えば約５マイクロメーター〜約１００マイクロメーターの範囲の直径のキャリア・コアを用いてもよい。ある実施形態においては、キャリアとしては、例えば約２０または約３０マイクロメーター〜約８０または約７０マイクロメーターである。
【００４６】
コーティングは、典型的には、例えば約０．１％〜約３．０％のコーティング重量を用いて、キャリア・コアの表面積の約６０％〜約１００％を被覆する。ある実施形態においては、約０．３％〜約２．０％のコーティング重量を用いたコーティングで、表面積の約７５％〜約９８％を被覆する。ある実施形態においては、約１％のコーティング重量を用いての表面積の被覆率が約８５％〜約９５％である。
【００４７】
キャリア・コアを十分に被覆するのに必要なコーティングの重量がより少量ですむので、より小さいサイズのコーティング粉末を用いることはより有利であることが分かった。コーティングの使用が少ないほど費用効率が高く、トナーおよび／または現像剤の摩擦帯電特性を妨害することになるキャリアからのコーティングの離脱がより少ないという結果になる。
【００４８】
ある実施形態においては、本開示は、その表面にトナーをともなう、本明細書に記載の被覆されたキャリアに取り組む。さらに、ある実施形態においては、本開示はそのような現像剤を含むゼログラフィー装置に取り組む。ゼログラフィー装置においては、ここに記載される現像剤を任意の適した作像部材とともにを用いて、静電潜像を形成し、現像してもよい。
【００４９】
ある実施形態において、ここに記載されるキャリアは、２５００プリントの現像後のインプット・パーセント・ハーフトーンに対してプロットしたアウトプットＬ*が、相関係数Ｒ2約０．９５〜１．０、たとえば、約０．９６〜１．０を有する現像剤を提供する。ある実施形態において、現像剤が画像の現像に用いられる前、キャリアはトナーを除去したｌｏｇ10導電率約−５．８（ｏｈｍ-ｃｍ)-1以下、たとえば、約−７．０（ｏｈｍ-ｃｍ)-1以下を有する。ある実施形態においては、現像剤が画像の現像に用いられる前、キャリアはトナーを除去したｌｏｇ10導電率約−５．８（ｏｈｍ-ｃｍ)-1〜約−７．５（ｏｈｍ-ｃｍ)-1を有する。ある実施形態においては、現像剤が画像の現像に用いられる前、現像剤のＳ−ｎｅｓｓ性能指数は、約３．５以下、たとえば、約２．５以下である。
なお、アウトプットＬ*は、光学濃度の測定値であり、一般論として、より低いアウトプットＬ*の値がより暗い画像に対応し、逆もまた同様なように、アウトプットＬ*は光学濃度と反比例する。Ｓ−ｎｅｓｓは線形性率（ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  ｏｆ  ｌｉｎｅａｒｉｔｙ）である。一般論として、Ｓ−ｎｅｓｓは、インプット・パーセント・ハーフトーンに対するアウトプットＬ*の直線関係の測定値である(図１及び２にプロットされているように）。しかるに、アウトプットＬ*とインプット・パーセント・ハーフトーンがより直線関係である場合、Ｓ−ｎｅｓｓ率はより小さく、プリントの再現はより忠実になる（図３参照）。
【実施例】
【００５０】
次の実施例は本開示の具体的な実施形態を例示する。当業者であれば、適切な試薬、成分の割合／濃度を必要に応じて調整して、具体的な生成物の特性を実現できるだろうことを認識するだろう。他に指示がない限り、全ての部およびパーセントは重量によるものである。
【００５１】
以下の実施例において、現像剤の導電率は、トナーを除去した現像剤の導電率である。導電率を測定するため、トナーをキャリアから取り除き、米国特許第５，１９６，８０３号に記載の装置を用いて１０ボルトで導電率を測定する。破壊電圧は、同じ装置を用いて測定する。摩擦及びトナー濃度（ＴＣ）は、ＡＳＴＭのＦ１４２５−９２の操作にしたがって、気圧５５ポンド／平方インチ（約３．８×１０5Ｐａ）で測定した。コーティング被覆率は、操作電子顕微鏡を用いてもとめた。
【００５２】
実施例１
ＥＥＯＮＯＭＥＲ  ２００Ｆ（ポリピロールで表面処理したカーボンブラックからできている）を、ＥＥＯＮＯＭＥＲ／ＰＭＭＡ比２０重量％対８０重量％で、ブレンダーを用いて、ラウリル硫酸ナトリウム用いて形成されたＰＭＭＡ粒子（これをＳＬＳ  ＰＭＭＡと呼ぶ）と混合した。得られた粉末は、６５μｍのマグネタイトコアに、０．３８％のコーティング重量で粉末塗布した。コアに粉末塗布するために、粉末混合物とコアをブレンダーで混合し、その後ロータリーキルンで、コーティング混合物がコア材料の表面に融合することができる温度で処理した。この技術によって、平均でコアの表面の８７％が被覆された。得られたキャリアは、ジャーミル（ｊａｒ  ｍｉｌｌ）でトナーと混合され、試験された。トナーは、ポリエステル系トナーであるＸｅｒｏｘ  ６Ｒ  １０４６（ＤＣ５５５／５４５／５３５）であった。得られた被覆されたキャリアの導電率は、８．７４×１０-7（ｏｈｍ-ｃｍ)-1であった。導電率のｌｏｇは−６．０６であった。キャリア上の静電荷は２３．６５μＣ／ｇであった。トナー濃度（ＴＣ）は、３．７５％であった。破壊電圧は３０．８Ｖであった。
【００５３】
実施例２
ＥＥＯＮＯＭＥＲ  ２００Ｆを、ＥＥＯＮＯＭＥＲ／ＰＭＭＡ比５重量％対９５重量％で、ＳＬＳ  ＰＭＭＡとブレンダーを用いて混合した。得られた粉末は、６５μｍのマグネタイトコアに、０．１８％のコーティング重量で粉末塗布した。コアに粉末塗布するために、粉末混合物とコアをブレンダーで混合し、その後ロータリーキルンで、コーティング混合物がコア材料の表面に融合することができる温度で処理した。この技術によって、平均でコアの表面の８１％が被覆された。得られたキャリアは、ジャーミル（ｊａｒ  ｍｉｌｌ）でトナーと混合され、試験された。トナーは、Ｘｅｒｏｘ  ６Ｒ  １０４６であった。得られた被覆されたキャリアの導電率は、１．５１×１０-11（ｏｈｍ-ｃｍ)-1であった。導電率のｌｏｇは−１０．８２であった。キャリア上の静電荷は２４．５μＣ／ｇであった。トナー濃度（ＴＣ）は、４％であった。破壊電圧は１４８．０Ｖであった。
この実施例の導電率は実施例１ほど高くはないが、破壊電圧は、ほぼ５倍高い。
【００５４】
比較例１
対照キャリアを試験した。対照キャリアは、ＰＭＭＡとカーボンブラックを含むコーティングで被覆された６５μｍのマグネタイトコア溶媒を含む。コーティング重量は、およそ２．１％であった。キャリアはトナーとジャーミルで混合し試験した。トナーは、Ｘｅｒｏｘ  ６Ｒ  １０４６であった。得られた被覆されたキャリアの導電率は、８．５４×１０-7（ｏｈｍ-ｃｍ)-1であった。導電率のｌｏｇは−６．０７であった。キャリア上の静電荷は２３．３μＣ／ｇであった。トナー濃度（ＴＣ）は、３．８１％であった。このキャリアは実施例１のキャリアと類似した特性をもっている。しかしながら、実施例１ではこれらの特性を得るために、著しく薄いコーティング被覆が要求された。
【００５５】
実施例１及び２及び比較例１の現像剤もまたＸｅｒｏｘ  Ｗｏｒｋ  Ｃｅｎｔｒｅ  １６５装置を用いて試験した。結果を図１〜３に示す。
【００５６】
図１は、５００プリント後のパーセント・ハーフトーン・インプットに対するハーフトーン再現のＬ*（Ｌ*〜１／１０D/3）のプロットを示す。ダイヤモンドマークのカーブは、比較例１の対照キャリアである。パーセント・ハーフトーン・インプットが低くても高くても、プロットはかなりの湾曲を有する。これは、四角マーク（実施例１）と比較しうる。実施例１のカーブは、高いインプット・パーセント・ハーフトーンにおいて、比較例１のカーブに非常に類似している。低いパーセント・ハーフトーンにおいて、曲線が著しくまっすぐになっている。さらに、三角形マークのカーブは、これは実施例２のキャリアであるが、他の２つのカーブにくらべて著しくまっすぐである。結果として、実施例２の現像剤は、コピーまたはプリントされる画像の濃淡を（ｓｈａｄｉｎｇ）をよりよく表す。
【００５７】
図２は、２５００枚プリントに対しても同じ現象を示している。プリントは、現像工程の１サイクルであり、紙または媒体に融合した画像をもたらす。しかるに２５００プリントは、２５００のある種の画像を伴う紙である書類をつくりだす。図２は、回帰直線も含む。Ｒ2は、実施例２において著しくよい。これらの変化の効果は、実施例２において、より大きなコントラスト差を示すハイライト及び影（ダーク）領域の定義が改善されていることがみられるプリントにおいてより明らかである。比較例１のキャリアより、実施例２のキャリアによって、２つの影領域をより高い明瞭さ（ｃｌａｒｉｔｙ）で区別することができる。
【００５８】
さらにＥＥＯＮＯＭＥＲとＳＬＳ  ＰＭＭＡの割合を変化させた効果を示すために、Ｓ−ｎｅｓｓ性能指数を図３に示した。図において、Ｓ−ｎｅｓｓ＝Ｌ*（２０％インプット・ハーフトーンにおける）＋０．４×（６０−Ｌ*（５０％ハーフトーンにおける））−８２である。図に示すように、比較例１のＳ−ｎｅｓｓは、５より大きい。このキャリアが２５００プリント形成によって古くなっても、Ｓ−ｎｅｓｓは２．８４である。対照的に、実施例１及び２のＳ−ｎｅｓｓは２．５未満である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】５００プリント後のインプット・パーセント・ハーフトーンに対するハーフトーン再現のプロットを示す。
【図２】２５００プリント後のインプット・パーセント・ハーフトーンに対するハーフトーン再現のプロットを示す。
【図３】本開示のキャリアについてのＳ−ｎｅｓｓ性能指数を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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