(57)【要約】      （修正有）【課題】２成分トナー現像システムに使用されるトナーキャリア粒子に関し、優れた流動特性を提供し、望ましい現像剤透磁性およびトナー電荷特性を提供する。【解決手段】２成分現像システムは、着色剤を含む複数のトナー粒子と、約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよび界面活性剤−ポリマーコーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、コーティングは、トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色剤を含む複数のトナー粒子と、
約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよび界面活性剤−ポリマーコーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、
前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、
２成分現像システム。
【請求項２】
前記磁性キャリアコアが、マグネシウム−マンガン合金を含む、請求項１記載の２成分現像システム。
【請求項３】
前記磁性キャリアコアが、約３５ミクロンの直径を有する、請求項１記載の２成分現像システム。
【請求項４】
前記キャリアコアの飽和磁化が、１グラムあたりに約４０から約５０ｅｍｕの範囲にある、請求項１記載の２成分現像システム。
【請求項５】
前記磁性キャリアコアが、１立方センチメートルあたりに約２．０から約２．５グラムのかさ密度を有する、請求項１記載の２成分現像システム。
【請求項６】
前記磁性キャリアコアが、０．２インチ／５．０ｍｍのオリフィス径を有するＣａｒｎｅｙカップを使用して、１秒あたりに約５．０から約９．０グラムの範囲の質量流量を有する、請求項１記載の２成分現像システム。
【請求項７】
前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約１．０から約１．５重量パーセントの範囲で存在している、請求項１記載の２成分現像システム。
【請求項８】
着色剤を含む複数のトナー粒子と、
約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよびラウリル硫酸ナトリウム−ポリ（メチルメタクリレート）、（ＳＬＳ−ＰＭＭＡ）コーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、
前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、
２成分現像システム。
【請求項９】
約３０ｎｍから約５０ｎｍの平均一次粒径を有するシリカと、約１１０ｎｍから約１３０ｎｍの平均一次粒径を有するシリカとが、外側トナー添加剤として約１：１の比で使用されている、請求項８記載の２成分現像システム。
【請求項１０】
着色剤を含む複数のトナー粒子であって、約３０ｎｍから約５０ｎｍの平均一次粒径を有するシリカおよび約１１０ｎｍから約１３０ｎｍの平均一次粒径を有するシリカが、外側トナー添加剤として約１：１の比で使用されているトナー粒子と、
約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよびラウリル硫酸ナトリウム−ポリ（メチルメタクリレート）、（ＳＬＳ−ＰＭＭＡ）コーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、
前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、
２成分現像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、トナー吐出用２成分システムに関する。特に、本開示は、２成分システムに使用されるキャリアに関する。
【背景技術】
【０００２】
静電写真現像システムは、通常、２つのカテゴリー、２成分現像剤材料用のキャリア粒子とトナー粒子との組合せを使用するものと、現像剤材料用にトナー粒子のみを使用するものに分類される。２成分現像システムにおいて、前記キャリア粒子は、通常、磁性であり、前記トナー粒子は、通常、非磁性であるが、前記キャリア粒子に摩擦電気的に付着している。前記トナー粒子は、前記キャリア粒子から静電潜像に付着し、感光性表面上にトナー粒子画像を形成する。ほとんどの２成分現像システムは、静電写真設定点が最終的な基材上での光学画像品質特性を可能するのを制御するために、現像筐体内のトナー濃度をモニターする構造中に透磁性センサを包含する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一部の態様では、本願明細書における実施形態は、着色剤を含む複数のトナー粒子と、約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよび界面活性剤−ポリマーコーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、２成分現像システムに関する。
【０００４】
一部の態様では、本願明細書における実施形態は、着色剤を含む複数のトナー粒子と、約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよびラウリル硫酸ナトリウム−ポリ（メチルメタクリレート）、（ＳＬＳ−ＰＭＭＡ）コーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、２成分現像システムに関する。
【０００５】
一部の態様では、本願明細書における実施形態は、着色剤を含む複数のトナー粒子であって、約３０ｎｍから約５０ｎｍの平均一次粒径を有するシリカと、約１１０ｎｍから約１３０ｎｍの平均一次粒径を有するシリカとが、外側トナー添加剤として約１：１の比で使用されるトナー粒子と、約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよびラウリル硫酸ナトリウム−ポリ（メチルメタクリレート）、（ＳＬＳ−ＰＭＭＡ）コーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、２成分現像システムに関する。
【０００６】
本開示の種々の実施形態が、図面を参照して以下の本願明細書において説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本願明細書における実施形態に基づくトナーキャリア粒子を使用する２成分現像システムについての、トナー濃度（ＴＣ、百分率（ｐｐｈ））に対する現像剤透磁性のプロットを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、コントロール現像剤材料についての、印刷枚数に対する摩擦電気的電荷およびトナー濃度のプロットを示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、典型的な実施形態についての、印刷枚数に対する摩擦電気的電荷およびトナー濃度のプロットを示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、比較例についての、印刷枚数に対する摩擦電気的電荷およびトナー濃度のプロットを示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本願明細書における実施形態は、概ね、２成分トナー現像システムに使用されるトナーキャリア粒子に関する。本願明細書に開示されたトナーキャリア粒子の設計は、優れた流動特性を提供し、望ましい現像剤透磁性およびトナー電荷特性を提供する。
【０００９】
購入後印刷事業は、より低いコストと既存機器に使用される相手先商標による製造会社（ＯＥＭ）の材料および成分に匹敵する品質とを提供するために、既存の印刷機構に使用され得る材料およびハードウェア設計により決まる。既存の静電写真機構に新たな現像剤材料を組み込むのには、それらが機器の材料吐出ハードウェアの動作フレームワークおよび既存のプロセスコントロールアルゴリズム内で動作することが必要である。これにより、印刷／コピー性能は、ＯＥＭ材料性能に匹敵する。ＯＥＭハードウェアおよびプロセスコントロールアルゴリズムは購入後の現像剤材料におけるバリエーションに適応させるように調節され得ないため、ＯＥＭ設計のハードウェアおよびプロセスコントロールパラメータ内で効果的に動作する購入後材料を設計するのに、注意を払わなければならない。設計における中心となる１つの領域は、現像剤材料の透磁性である。ほとんどの機器には、２成分静電写真システムにおける現像筐体内でのトナー粒子とキャリアビーズとの比をモニターする透磁性センサが組み込まれている。この比は、当該業界において「トナー濃度」または「ＴＣ」と呼ばれ、環境条件、現像剤寿命等に基づいて、静電写真プロセスコントロールの調節を行うのに使用される。前記ＴＣは、現像システムについての所望のトナー電荷特性を達成するのにおける重要な原動力である。典型的には、現像筐体中においてＴＣが低下する（キャリアビーズ部あたりにトナー部が小さくなる）と、前記トナー粒子の電荷が大きくなり、潜像を現像するのに利用可能なトナー粒子量が減少する。逆に、ＴＣが向上する（キャリアビーズあたりにトナーが多くなる）と、前記トナー粒子の電荷が小さくなり、潜像を現像するのに利用可能なトナー量が増加する。前記ＴＣが高すぎると、トナー電荷は非常に低くなり、トナー量は非常に多くなる。前記トナー粒子は、前記キャリアビーズに静電気的に付着せず、現像筐体から放出せず、品質を低下させる機器キャビティ内の「汚れ」を形成する。機器ハードウェアおよび／または機器のプロセスコントロールアルゴリズムを修飾するのが不可能であるとすれば、現像剤材料の設計が電荷特性ならびに透磁性および流動特性において匹敵するのが重要である。これにより、前記機器のプロセスコントロールは、その能力の限界を超える調節を行い、劣った印刷／コピー品質をもたらすことなく、および／または、汚れ／汚染した機器キャビティを形成しない。本願明細書における実施形態は、トナーの電荷特性に実質的な影響を有することなく、キャリア磁性特性を修飾することを含む、現像剤材料の透磁性を調節する方法を提供する。これにより、前記現像剤材料は、既存の機器機構に組み込まれ、ハードウェアまたはプロセスコントロールアルゴリズムに何らの調節も必要とせずに、ＯＥＭ材料に匹敵する印刷／コピー性能を生じさせ得る。
【００１０】
実施形態において、約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径、１立方センチメートルあたりに約２．０から約２．５グラムのかさ密度、０．２インチ／５．０ｍｍのオリフィス径を有するＣａｒｎｅｙカップを使用して、１秒あたりに５．０から９．０グラムの質量流量を有する磁性キャリアコアを含むトナーキャリア粒子が提供される。前記磁性コアは、１グラムあたりに約４０ｅｍｕから１グラムあたりに約５０ｅｍｕの範囲にある磁化を有する。コーティングは、前記磁性キャリアコア周囲に配置される。前記コーティングは、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している。前記コーティングは、１つの界面活性剤−ポリマー組成物から本質的になる。
【００１１】
トナーキャリア粒子
実施形態において、前記トナーキャリア粒子の磁性コアは、約２０ミクロンから約３０ミクロン、または、約２３ミクロンから約２７ミクロンの範囲におけるＤ１０径を有する。実施形態において、前記磁性コアは、約４５ミクロンから約５０ミクロン、または、約４６ミクロンから約４９ミクロンの範囲におけるＤ９０径を有する。実施形態において、前記磁性キャリアコアは、約３５ミクロンの平均径を有する。
【００１２】
実施形態において、前記磁性キャリアコアは、マグネシウム−マンガン合金である。実施形態において、前記磁性キャリアコアは、フェライトを含んでもよい。
【００１３】
前記トナー粒子と混合するのに使用され得るキャリア粒子の例としては、前記トナー粒子の電荷に対して異極性の電荷を摩擦電気的に得ることができるものがあげられる。適切なキャリア粒子コア材料の他の例証となる例は、磁性でもまたは磁性でなくてもよく、制限されず、顆粒状ジルコン、顆粒状シリコン、ガラス、スチール、ニッケル、フェライト、鉄フェライト、二酸化ケイ素等があげられる。他のキャリアコア材料としては、米国特許第４，９３７，１６６号および同第４，９３５，３２６号明細書に開示されているものがあげられる。
【００１４】
本願明細書に開示されたキャリア粒子は、キャリア材料１グラムあたりに約３５から約５５ｅｍｕの磁化を有する。実施形態において、前記磁化は、１グラムあたりに約４０から約５０ｅｍｕである。実施形態において、前記キャリア粒子のかさ密度は、１立方センチメートルあたりに２．０から２．５グラムである。実施形態において、前記キャリア粒子の質量流量は、０．２インチ／５．０ｍｍのオリフィス径を有するＣａｒｎｅｙカップを使用して測定された、１秒あたりに５．０から９．０グラムである。
【００１５】
キャリア粒子のサイズ測定は、典型的には、以下のように行われる。約２５ｇから約５０ｇのキャリア粉末の分割サンプルが、バルク材料の典型例であると仮定され、提供される。粒径分布は、例えば、Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ  Ｘおよびサポートソフトウェアを使用して、レーザ回折により測定される。体積中央パラメータおよび規定体積パラメータが、容易に利用可能である。
【００１６】
質量流量／見かけ密度は、以下のように決定され得る。約１２０ｇの分割サンプルが、Ｃａｒｎｅｙカップを備えるＨａｌｌ流量計（Ａｌｃａｎ  Ｉｎｇｏｔ  ａｎｄ  Ｐｏｗｄｅｒｓ；Ｅｌｉｚａｂｅｔｈ、Ｎｅｗ  Ｊｅｒｓｅｙ）を使用して測定される。前記Ｃａｒｎｅｙカップは、０．２インチ／５．０ｍｍのオリフィス径を有する。約５０ｇの未知材料がロートのオリフィスを通って流され、流動の開始から流動の最後までに掛かった時間が測定される。約１００ｇの未知材料が、前記ロートを通過し、２５ｃｃのカップに入り、密度算出のために内容物が秤量される。流量および密度は、１００ｇのより大きいサンプルサイズを使用して同時に測定され得る。前記流量測定は同等であり、より大きなサンプルサイズによる正確さが得られる場合があるが、これは、ＡＳＴＭ法ではない。
【００１７】
見かけ密度は、以下のように決定され得る。（ａ）プラットホーム上に金属製カップ（Ｃａｒｎｅｙカップ）を備え、内部に目盛り付きリシンダを備えるＨａｌｌ流量計をセットする。Ｃａｒｎｅｙカップの高さを、目盛り付きシリンダの上部（１インチ）に調節する。前記金属製カップは、前記目盛り付きシリンダからの任意のオーバーフローを捕捉するのに使用される。（ｂ）約１２０ｇにサンプルを分割し、指でオリフィスを塞ぎながら、流量計のロートにサンプルを注意深く注ぐ。（ｃ）オリフィスを開き、粉末を目盛り付きシリンダ内に流動させる。（ｄ）前記Ｈａｌｌ流量計のロート部分を回転させて、前記粉末サンプルを含む目盛り付きシリンダへのアクセスを得る。直線状の先端を使用して、前記シリンダ上部を注意深く掻きとって、過剰な材料を取り除く。シリンダおよび内容物を秤量し、差により内容物の重量を決定し、内容物の重量をＷ１として記録する。（ｅ）ダプリケート分析をＷ２として得るのに繰り返す。グラム／立方センチメートルでの見かけ密度が、立方センチメートルにおけるシリンダ体積で、（（Ｗ１＋Ｗ２）／２）を割って算出される。
【００１８】
前記質量流量は、以下のように決定され得る。（ａ）プラットホーム上に金属製Ｃａｒｎｅｙカップを備えるＨａｌｌ流量計をセットする。（ｂ）サンプルを重量５０ｇ±２ｇに分割する。最寄りの０．１ｇに対して、Ｗｚｅｒｏとして重量を記録する（注記：試験は、より大きな８０ｇまたは１００ｇのサンプルサイズでの見かけ密度測定と併せて行われ得る。）。（ｃ）指でオリフィスを塞ぎながら、流量計のロート内にサンプルを注意深く注ぐ。（ｄ）オリフィスを開き、同時に計時装置を開始する。粉末の後端がオリフィスに達した時、装置を停止し、ワークシートに時間をＡとして記録する。（ｅ）ダプリケート記録のために工程４．２−ＡからＤを繰り返し、流動時間をＢとして記録する。（ｆ）場合により、ダプリケート分析を行う。
【００１９】
前記コートされたトナー粒子のコーティング重量は、ルーチンに測定されず、以下のように行われ得る。熱重量測定分析が、コーティング重量を決定するのに使用される。約１００ｇから１３０ｍｇのキャリアが、Ａｌ２Ｏ３  ＴＧＡるつぼに入れられ、Ｎｅｔｚｓｃｈ  ＴＧＡを使用して分析される。前記試験は、窒素下において行われる。３０．００℃に１０分間平衡化した後、前記サンプルは、５０．００００℃／分の傾斜を使用して、８００．００℃に加熱される。コーティング、例えば、ＰＭＭＡコーティングの重量パーセントは、１５２℃と４５０℃との間での重量損失として算出される。
【００２０】
前記トナー粒子の磁性特性は、以下のように行われ得る。磁性特性（飽和磁化、保磁力、残磁性）は、振動サンプル磁力計（ＶＳＭ）を使用して測定される。較正ならびにニッケル標準および前記サンプルと同等の公知の参照の測定後、０．０２ｇから０．０５ｇのサンプルが、小型のサンプルホルダに密に充填される。磁界は、−６，０００ガウスから６，０００ガウスに変動させ得る。保磁力、残磁性および磁化は、利用可能なソフトウェアにより算出される。
【００２１】
本願明細書に開示されたキャリア粒子は、コーティングを使用する。実施形態において、コーティングとして機能する界面活性剤−ポリマーの組成物は、ラウリル硫酸ナトリウム−ポリ（メチルメタクリレート）、（ＳＬＳ−ＰＭＭＡ）である。実施形態において、前記コーティングは、上記手法に基づいて決定された場合、前記トナーキャリア粒子の約１重量パーセントで存在している。実施形態において、前記コーティングは、少なくとも９０％のＳＬＳ−ＰＭＭＡまたは少なくとも９５％もしくは少なくとも９９％もしくは１００％のＳＬＳ−ＰＭＭＡである。すなわち、前記コーティングが１００％のＳＬＳ−ＰＭＭＡである場合、他のコーティング材料は使用されない。実施形態において、前記コーティングは、ＳＬＳ−ＰＭＭＡから本質的になる。実施形態において、前記コーティングは、ＳＬＳ−ＰＭＭＡからなる。
【００２２】
ＳＬＳ−ＰＭＭＡの代替品として機能し得る従来のコーティングとしては、フルオロポリマー、例えば、フッ化ポリビニリデン樹脂、スチレンのターポリマー、メチルメタクリレートおよび／またはシラン、例えば、トリエトキシシラン、テトラフルオロエチレン、他の公知のコーティング等をあげることができる。例えば、ＫＹＮＡＲ３０１Ｆ（商標）として入手できるフッ化ポリビニリデン、および／または、例えば、Ｓｏｋｅｎから市販されている、約３００，０００から約３５０，０００の重量平均分子量を有するポリメチルメタクリレートを含むコーティングが使用されてもよい。実施形態において、フッ化ポリビニリデンおよびポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）は、前記コーティング組成物の、約３０対約７０重量％から、約７０対約３０重量％、実施形態において、約４０対約６０重量％から、約６０対約４０重量％の割合で混合されてもよい。前記コーティングは、例えば、前記キャリアの約０．１から約５重量％、実施形態において、前記キャリアの約０．５から約２重量％のコーティング重量を有してもよい。
【００２３】
実施形態において、得られたコポリマーが適切な粒径を保持する限りにおいて、ＰＭＭＡは、場合により、任意の所望のコモノマーと共重合されてもよい。適切なコモノマーとしては、モノアルキルまたはジアルキルアミン、例えば、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またはｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート等をあげることができる。前記キャリア粒子は、前記キャリアコアをポリマーと、前記コートされたキャリア粒子の重量に基づいて、約０．０５から約１０重量パーセント、実施形態において、約０．０１重量パーセントから約３重量パーセントの量で、機械的衝突および／または静電引力により、前記キャリアコアにそれらが付着するまで混合することにより調製され得る。
【００２４】
種々の効果的で適切な手段が、前記ポリマーを前記キャリアコア粒子の表面に塗工するのに使用され得る。前記手段としては、例えば、カスケードロール混合、タンブリング、粉砕、振とう、静電粉末クラウドスプレー、流動化ベッド、静電ディスク処理、静電カーテン、溶媒コーティング、乾燥コーティングおよびそれらの組合せがあげられる。ついで、前記キャリアコア粒子とポリマーとの混合物は、前記ポリマーを溶融させ、前記キャリアコア粒子に融合させるのに加熱され得る。ついで、前記コートされたキャリア粒子は、冷却されてもよく、その後、所望の粒径に分類されてもよい。
【００２５】
前記キャリア粒子は、種々の適切な組合せで前記トナー粒子と混合され得る。その濃度は、前記トナー組成物の約１重量％から約２０重量％であり得る。ただし、種々のトナーおよびキャリアの割合が、所望の特性を有する現像剤組成物を達成するのに使用され得る。
【００２６】
実施形態において、着色剤を含む複数のトナー粒子と、約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよび界面活性剤−ポリマーコーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、２成分現像システムが提供される。
【００２７】
一部のこのような実施形態では、前記磁性コアは、約２０ミクロンから約３０ミクロンの範囲のＤ１０径を有する。前記磁性コアは、約４５ミクロンから約５０ミクロンの範囲のＤ９０径を有する。または、前記磁性キャリアコアは、約３５ミクロンの直径を有する。前記磁性キャリアコアは、マグネシウム−マンガン合金を含み、前記界面活性剤−ポリマーコーティングは、ラウリル硫酸ナトリウム−ポリ（メチルメタクリレート）であり、前記界面活性剤−ポリマーコーティングは、前記トナーキャリア粒子の約１重量パーセントで存在する。一部のこのような実施形態では、前記システムは、約４の百分率（ｐｐｈ）から約９の百分率の範囲に、トナー濃度を操作するように設計される。
【００２８】
実施形態において、着色剤を含む複数のトナー粒子と、約３０ミクロンから約４０ミクロンの範囲のＤ５０径を有する磁性キャリアコアおよび界面活性剤−ポリマーコーティングを含む複数のトナーキャリア粒子とを含み、前記コーティングが、前記トナーキャリア粒子の約０．５重量パーセントから約１．５重量パーセントの範囲の量で存在している、２成分現像システムが提供される。
【００２９】
実施形態において、前記システムは、約４の百分率（ｐｐｈ）から約９ｐｐｈの範囲に、トナー濃度を操作するように設計される。
【００３０】
トナー粒子−樹脂
実施形態において、前記複数のトナー粒子は、ポリエステルもしくはスチレン／アクリレートポリマーまたはそれらの組合せを含む。任意のラッテクス樹脂が、本開示のトナー粒子に使用されてもよい。次に、このような樹脂は、任意の適切なモノマーから調製されてもよい。使用される任意のモノマーとしては、使用されるべき特定のポリマーに応じて選択され得る。
【００３１】
実施形態において、前記樹脂は、非晶質樹脂、結晶性樹脂および／またはそれらの組合せでもよい。更なる実施形態では、前記樹脂コアを形成するのに使用されるポリマーは、例えば、ポリエステル樹脂、例えば、米国特許第６，５９３，０４９号および同第６，７５６，１７６号明細書に記載されている樹脂でもよい。適切な樹脂としては、米国特許第６，８３０，８６０号明細書に記載されている、非晶質ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂との混合物をあげることもできる。実施形態において、前記複数のスチレン／アクリレートのトナー粒子は、０．９７０より大きい円形度を伴う、５．２から６．０ミクロンのＤ５０径を有する。
【００３２】
添加剤
前記トナーは、有効量、例えば、前記トナー粒子の約３重量パーセントから約１０重量パーセント、実施形態において、前記トナーの約４重量パーセントから約６重量パーセントで、電荷添加剤も含むことができる。適切な電荷添加剤としては、ハロゲン化アルキルピリジニウム、重硫酸塩、米国特許第３，９４４，４９３号、同第４，００７，２９３号、同第４，０７９，０１４号、同第４，３９４，４３０号および同第４，５６０，６３５号明細書の電荷制御添加剤、陰電荷向上添加剤、例えば、アルミニウム複合体、任意の他の電荷添加剤、それらの組合せ等があげられる。
【００３３】
更なる任意の添加剤としては、トナー組成物の性質を向上させる任意の添加剤があげられ、表面添加剤、カラー向上剤等があげられる。洗浄または乾燥後の前記トナー組成物に添加され得る表面添加剤としては、例えば、金属塩、脂肪酸の金属塩、コロイド状シリカ、金属酸化物、チタン酸ストロンチウム、それらの組合せ等があげられる。前記添加剤はそれぞれ、通常、前記トナーの約３から約１０重量パーセント、実施形態において、約４から約６重量パーセントの量で存在する。このような添加剤の例としては、例えば、米国特許第３，５９０，０００号、同第３，７２０，６１７号、同第３，６５５，３７４号および同第３，９８３，０４５号明細書に開示されているものがあげられる。他の添加剤としては、小型および大型の処理されたシリカの両方があげられる。本願明細書で使用する場合、「処理された」は、疎水性を改善するためにシラン化合物でコートされていることを意味する。実施形態において、前記小型のシリカは、約３０ｎｍから約５０ｎｍまたは約３５ｎｍから約４５ｎｍまたは約４０ｎｍの範囲の平均一次粒径を有する。一方、前記大型は、約１１０ｎｍから約１３０ｎｍまたは約１１５ｎｍから約１２５ｎｍまたは約１２０ナノメートルの範囲の平均粒径を示す。実施形態において、前記シリカ粒子の総量は、例えば、前記トナー粒子の約１重量パーセントから約５重量パーセント、実施形態において、前記トナー粒子の約２から約４重量パーセントの範囲の量で選択されることもできる。前記添加剤は、凝集中に添加され、または、形成されたトナー生成物にブレンドされ得る。実施形態において、前記大型に対する小型の量は、５５重量％に対して４５重量％である。
【００３４】
他の色
実施形態において、本開示のトナー粒子は、他のトナーと組み合わせられて、画像を生じさせてもよい。画像を形成するのに適した任意の他のトナー、例えば、従来の溶融混合法、エマルジョン凝集法、転相法、それらの組合せ等により産生されたものが、本開示のトナーと組み合わせられてもよい。エマルジョン凝集トナーを形成するための典型的な方法としては、米国特許第７，５０７，５１７号、同第７，５０７，５１５号、同第７，５０７，５１３号および米国特許出願公開第２００８／０１９３８６９号明細書に開示されているものがあげられる。
【００３５】
実施形態において、カラー印刷のために、複数色のトナーが画像を形成するのに使用されてもよい。実施形態において、これらのトナーは、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの純粋な主要な着色剤を含んでもよい。他の実施形態では、シアン、マゼンタおよびイエローの減色に加えて、更なる色、例えば、レッド、ブルーおよびグリーンが使用されてもよい。他の色、例えば、ホワイトおよび透明なトナー、すなわち、着色剤を含まないトナーが、画像を生じさせるのに使用されてもよい。
【００３６】
現像剤
このようにして得られたトナー粒子は、現像剤組成物に配合されてもよい。前記トナー粒子は、本願明細書に開示されたキャリア粒子と混合されて、２成分現像剤組成物を達成することができる。前記現像剤中のキャリア含量は、前記現像剤の総重量の約１０重量％から約３０重量％、実施形態において、前記現像剤の総重量の約１０重量％から約２５重量％であり得る。
【００３７】
画像化
本開示のトナーキャリア粒子と組み合わせられた前記トナー粒子は、静電グラフィックまたは静電写真プロセス、例えば、米国特許第４，２９５，９９０号明細書に開示されたものに使用され得る。実施形態において、任意の公知の種類の画像現像システムが、画像現像装置、例えば、磁性ブラシ現像、１成分ジャンピング現像、ハイブリッド無掃法現像（ＨＳＤ）等に使用され得る。これらおよび類似する現像システムは、当業者の範囲内にある。
【００３８】
画像化プロセスは、例えば、充電コンポーネント、画像化コンポーネント、光伝導性コンポーネント、現像コンポーネント、転写コンポーネントおよび融合コンポーネントを備える静電写真装置により、画像を作製することを含む。実施形態において、前記現像コンポーネントは、キャリアを本願明細書に記載されたトナー組成物と混合させることにより調製された現像剤を含み得る。前記静電写真装置としては、高速プリンタ、モノクロの高速プリンタ、カラープリンタ等をあげることができる。
【００３９】
適切な画像現像法、例えば、前述の方法のいずれか１つにより、トナー／現像剤で画像が形成されると、ついで、前記画像は、画像受容媒体、例えば、紙等に転写され得る。実施形態において、前記トナーは、溶融ロール部材を使用する画像現像装置において、画像を現像するのに使用され得る。溶融ロール部材は、当業者の範囲内にある溶融装置と接触している。その中で、前記ロールからの熱および圧力が、前記トナーを画像受容媒体に溶融させるのに使用され得る。実施形態において、前記溶融部材は、前記画像受容基材上への溶融後または同溶融中に、前記トナーの溶融温度を上回る温度、例えば、約１２０℃から約２００℃、実施形態において、約１３０℃から約１９０℃、他の実施形態では、約１４０℃から約１８５℃の温度に加熱されてもよい。
【００４０】
このため、実施形態において、静電グラフィック機器は、その中にトナーサプライを格納するためのチャンバを規定する少なくとも１つの筐体と、上記トナー粒子と、潜像に向かう第１の方向に前記トナーを前記筐体のチャンバからその表面に前進させるための前進部材と、トナーを基材に転写させるための転写台（前記転写台は、前記基材と転写アシスト部材との間の実質的に均一な接触を提供するための転写アシスト部材を含む。）と、前記潜像を現像するための現像剤ユニットと、前記トナーを前記基材に溶融させるための溶融部材とを含み得る。
【００４１】
一部の実施形態では、本開示の画像化システムは、５または６色を含み得る。一部の実施形態では、他の色としては、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック、ホワイトおよび／または透明をあげることができる。このため、このような場合には、画像化システムは、各筐体中に異なるカラートナーを含む、５または６つの異なる筐体を有する現像剤ユニットを含み得る。
【００４２】
下記実施例は、本開示の実施形態を例証するのに提供されるものである。これらの実施例は、例証のみを意図しており、本開示の範囲を限定することを意図していない。また、特に断らない限り、部およびパーセントは重量による。本願明細書で使用する場合、「室温」は、約２０℃から約２５℃の温度を意味する。
【００４３】
実施例１
２つの現像剤材料を、以下の表１に示された特性に基づいて調製した。
【００４４】
【表１】
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【００４５】
各材料を、Ｂｉｚｈｕｂ  Ｃ２２４現像剤筐体（Ｋｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａ、Ｊａｐａｎ）に入れた。両材料を、試験プリンタに備え付けのコントロール現像剤材料と比較した。この試験において、１６０ｇのキャリア材料を現像筐体内に充填した。一方、材料オーガおよび現像ロールを、機器の動作速度で回転させた。ついで、２グラムずつの増加で、前記筐体にトナーを添加した。各添加において、透磁性およびトナー濃度を記録し、図１にプロットした。より高い磁化のキャリアおよびより低い円形度のトナー粒子を含む材料は、前記筐体中の前記トナー濃度を増加させた場合、透磁性における非常に平坦な応答を示した。典型的な現像剤配合は、コントロール材料に対して、透磁性において非常に近い応答を示した。ついで、これらの材料をそれぞれ、前記プリンタに入れ、前記機器のプロセスコントロールアルゴリズムが許容可能な機器性能を可能にするであろうことを確保して印刷を生じさせて、トナー電荷およびトナー濃度をモニターした。図２Ａは、Ｋｏｎｉｃａ  Ｍｉｎｏｌｔａからのコントロール現像剤材料の電荷およびＴＣの応答を示す。図２Ｂは、上記表１における実施例１に基づいて調製された材料についての同様のデータを示す。この場合、前記トナー濃度は、生じさせた６０，０００ページにわたって安定したままであった。前記トナー濃度も、コントロール材料に対する大きさに非常に類似した。実施例のトナー電荷は、比較例のコントロール材料より１グラムあたりに１０から１５マイクロクーロン高かったが、機器のプロセスコントロールは、プロセスを調節可能であり、したがって、コントロール画像に匹敵する画像を形成可能であった。図２Ｃは、表１に示された特性で調製された比較例材料についてのデータを示す。この比較例について、前記トナー濃度は不安定であり、多くのページを生じさせた場合、上昇した。トナー濃度におけるこの上昇は、多くのページを生じさせた場合、トナー電荷を劇的に低下させ、機器の内部キャビティ内に過剰量のトナー汚染を生じさせた。前記現像剤筐体からのこのトナー放出は、非常に低い画像品質を実際に引き起こす重大な静電写真コンポーネントの汚染をもたらす。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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