JPS5913023B2 - 高表面積キャリア材料 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に静電写真像形成系、及び特に、改良され
た現像剤材料とその使用に係る。

静電手段により光導電性材料の表面上に像の形成と現像
は周知である。

シー・エフ・カールソン（Ｃ、Ｆ、Ｃａｒｌｓｏｎ）の
米国特許磨２２９７６９１に教示されるように、基本的
な静電写真法は光導電性絶縁層上に均一な転静荷を置く
こと、この層を光と影の像に露出させて光に露出された
層の区域上の電荷を消失させることそして当業者に゛ト
ナー’’と称される微細の検電性材料をこの像上に沈積
することによつて生成する静電潜像を現像することを含
む。このトナーは通常電荷を保持にる１０層の区域に吸
引され、これにより静電潜像に対応するトナー像を形成
する。次にこの粉末像は紙のような支持体表面に転写さ
れ得る。転写された像は続いて例えば熱により支持体表
面に永久に定着され得る。光導電性層に均一に帯電する
こと、そ１５して次にこの層を光と影の像に露出させる
ことの代りに、像配置（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）
でこの層を値接帯電することによつて潜像を形成しても
よい。粉末像転写工程の省略が所望される場合には、粉
末像は光導電性層へ定着され得る。溶媒又は被覆２０処
理のような他の適当な定着手段が前記の熱定着工程の代
りに置換され得る。現像されるべき静電潜像に検電性粒
子を適用するために多くの方法が公知である。

イー・エヌ・ワイス（Ｅ、Ｎ、Ｗｉｓｅ）の米国特許慮
２６１８５５２に２５記載されるように、一つの現像法
ばカスケード’’現像として公知である。この方法では
、キャリア粒子の表面に静電的に接着する微細のトナー
粒子を有する比較的大きなキャリア粒子を含む現像剤材
料が静電潜像保有表面へ移されかつこれを越え３０て転
がされ又はカスケードされる。トナー粒子の組成物はキ
ャリア粒子のそれと反対の摩擦電気極性を有するように
選択される。負に帯電された静電潜像を現像するために
、粉末がキャリアに対して摩擦電気的に正である検電性
粉末とキャリアの３５組合せ体が選択されるべきである
。逆に、正に帯電された静電潜像を現像するために、粉
末がキャリアに対して摩擦電気的に負である検電性粉末
とキヤリアが選択されるべきである。粉末とキャリア間
の摩擦電気関係は摩擦電気列での相対位置に依存し、そ
こでは各材料は列中のそれ以下の材料と接触する時には
正電荷で帯電されかつ列中のそれ以上の材料と接触する
時には負電荷で帯電されるような方式でこれらの材料が
配列される。この混合物が像保有表面を越えてカスケー
ド又は転がるにつれて、トナー粒子は潜像の帯電部分に
靜電的に沈積されかつ定着され、そして像の未帯電又は
背景部分上に沈積されない。背景中に偶然に沈積された
トナー粒子の殆んどは明らかにトナーと放電された背景
の間よりトナーとキャリアの間の更に大きな静電吸引の
ために、転がるキヤリアにより除去される。このキヤリ
ア粒子と未使用トナー粒子が次に再循環される。この技
術はラインコピー像の現像のために極めて良好である。
カスケード現像法は最も広く使用される商業上の靜電写
真現像技術である。この技術を組込んだ一般用オフイス
複写機は米国特許７ｆ６３０９９９４３号に記載される
。静電像を現像するための別の技術は例えば米国特許腐
２８７４０６３に記載されるような６磁気ブラシ０法で
ある。

この方法ではトナーと磁性キヤリア粒子を含有する現像
剤材料は磁石によつて保持される。この磁石の磁場はブ
ラシ状配置に磁性キヤリアの整合を引起こす。この“磁
気ブラシ８は靜電潜像と接触されかつトナー粒子は静電
吸引により靜電像ヘブラシから引かれる。シ一・アール
・メイヨ（Ｃ．Ｒ．ＭａｙＯ）の米国特許腐２８９５８
４７に記載されるように６タツチダウン（ＴＯｕｃｈｄ
Ｏｌｖｎ）″現像のような多くの他の方法が現像される
べき静電潜像へ検電性粒子を適用するために公知である
。多くの変型と共に前記の現像法は種々の特許と刊行物
を通して、そして静電写真像形成装置の広範囲の入手性
と利用を通して当業者に周知である。自動静電写真装置
では、帯電、露出、現像、転写及び洗浄を含む連続操作
のサイクルを通して連続して回転する円筒状ドラムの形
で静電写真プレートを使用することが普通である、この
プレートは高電位の適当な源に接続される、エル・イ一
・ワルカツプ（Ｌ．Ｅ．Ｗａｌｌｃｕｐ）の米国特許腐
２７７７９５７に記載される型式のコロナ発生装置によ
つて正極性を有するコロナで通常帯電される。

現像段階中静電潜像上に粉末像を形成した後、この粉末
像は前記のコロナ装置のようなコロナ発生装置によつて
支持体表面へ靜電的に転写される。回転性ドラムを使用
する自動装置では、粉末像が転写されるべき支持体表面
はドラムの周辺と同じ速度で装置を通して移動されかつ
ドラム表面とコロナ発生装置の間に設けられた転写位置
でドラムに接触する。靜電荷を付与してドラムから支持
体表面へ粉末像を吸引するコロナ発生装置により転写が
行なわれる。

像転写を行なうのに必要な電荷の極性は複製に対するオ
リジナルコピーの可視形と現像を行なうために使用され
る現像材料の検電性特性に依存している。例えば、ポジ
の複製がポジのオリジナルから作られる場合には、支持
体表面へ負に帯電されたトナー像の転写を行なうために
正極性のコロナを使用することが普通である。ネガのオ
リジナルからポジの複製が望まれる場合には、負極性コ
ロナによつて転写され得るポジ像を形成するために放電
区域へプレート上の帯電区域によつて追払われる正に帯
電された現像材料を使用することが普通である。何れの
場合にも、残りの粉末像と時々キヤリア粒子が転写後プ
レート上に留まる。このプレートが次のサイクルのため
に再使用される前に、ゴースト像が次のサイクルで形成
することを阻止するようにもしあるなら、残りの像とキ
ヤリア粒子は除去されることが必要である。前記のポジ
対ボジ複製法では、残りの現像剤粉末並びに存在するキ
ヤリア粒子は十分に理解されないが電荷により引起こさ
れると思われる現像によつてプレート表面上に固着され
る。この電荷は洗浄装置と残りの粉末の接触の前にコロ
ナ発生装置によつて実質上中和される。電荷の中和は洗
浄装置の洗浄効率を高める。代表的な静電写真洗浄装置
は例えばダブリユ一・ピ一・グラフ・ジユニア（Ｗ．Ｐ
．Ｇｒａｆｆ，．Ｊｒ）等の米国特許腐３１８６８３８
に記載されるように、６ウエブ”型洗浄装置である。

グラフ・ジユニア等の特許では、プレート上の残りの粉
末とキヤリア粒子の除去は像形成プレート表面に対して
繊維性材料のウエブをこすることによつて行なわれる。
繊維性材料のこれらの低廉なかつ取換可能なウエブは押
し進められそして像形成表面と接触してこすられ又はふ
かれ、そして徐々にこのプレートに洗浄な表面を供する
ように進められ、これによりプレートから残りの粉末と
キヤリア粒子の実質上完全な除去が行なわれる。通常に
は良好な質の像を製造できる一方、従来の現像系は特定
の区域における重大な欠陥に悩まされる。

文字、トレーシング等のようなハイコントラストコピー
の複製では、その相互の電化は殆どの場合で摩擦電気列
中のその相対位置の間の距離によつて支配されるので、
検電性粉末とキャリア材料を選択することが望ましい。
しかしながら、他では融和性の検電性粉末とキヤリア材
料があまりにも大きい距離で摩擦電気列中でお互いから
離れている時には、生成する像は非常にかすかであり、
その理由はキヤリアとトナー粒子の間の吸弓力は靜電潜
像とトナー粒子の間の吸引力と匹敵するからである。前
記の文章に記載された像密度は現像剤混合物中のトナー
濃度を増加することによつて改良され得るけれども、こ
の現像剤混合物中のトナー濃度が過剰である時には、望
ましくない高い背景トナー沈積並びに増加したトナー密
着とアグロメレーシヨンが生ずる。初期靜電写真プレー
ト電荷が沈積された粉末像の密度を改良するために増加
され得るが、このプレート電荷は通常にはキヤリア粒子
から検電性粉末を吸引するためには過度に高くなければ
ならないであろう。高電位に静電写真板を保つために必
要な高い電力消費の故に、過度に高い静電写真プレート
電荷は望ましくないのみでなく、しかも高電位はキヤリ
ア粒子が靜電写真プレート表面を越えかつ離れて単に回
転せずに、この静電写真プレート表面に接着することを
引起こすからである。キャリア粒子が再使用可能な像形
成表面に接着する時には、プリント欠除とキヤリア粒子
の塊状キヤリーオーバ一がしばしば起こる。塊状キヤリ
アキャリーオーバ一問題は、過剰量のトナー粒子がキャ
リア粒子から除去され、それによりトナー粒子を殆ど含
まない多くのキヤリア粒子が残されるような、実像区域
適用機械で現像剤が用いられた時に深刻になる。更に再
使用可能な静電写真像形成表面ヘキヤリア粒子の接着は
像転写と表面洗浄操作中表面上に望ましくない引つかき
の形成を促進する。それ故に、他の点ではキヤリア粒子
として使用するのに適した性質を有する多くの材料でも
、それらが不満足な摩擦電気的性質を有すると不適切に
なることは明らかである。更に、多くのキヤリア表面の
均一な摩擦電気表面特性は大量生産方式で得ることが難
しい。不均一な摩擦電気的性質が使用される時には良質
の像はある場合には高速度自動機械で得ることが殆ど困
難である。キヤリア材料に元のキヤリア材料の摩擦電気
値から大いに異なつた摩擦電気値を有する別の絶縁性材
料を混和することによつて絶縁性キヤリア材料の摩擦電
気値を変えることは可能であるが、元のキヤリア材料の
摩擦電気値を変えるために比較的多量の付加材料が必要
とされる。その摩擦電気的性質を変えるため元のキヤリ
ア材料へ多量の材料の付加は大きな製造操作を必要とし
てそしてしばしばキヤリア材料の元の物理的特性を望ま
しくなく変える。更にキヤリアの他の望ましい物理的特
性を保ちながら、所望のトナー組成物の使用に適合させ
るためにキヤリア表面の摩擦電気的性質を調節すること
が極めて望ましい。上に表面被覆を適用することによる
キヤリアの摩擦電気的性質の変更が特に望ましい技術で
ある。この技術では、所望の物理的特性を有する材料か
ら作られたキヤリアの摩擦電気的性質を調節することが
可能であるのみでなく、またキヤリアとして予め適当で
ない材料を使用することも可能である。かくして、例え
ば、硬さを除いて所望の物理的性質を有するキヤリアは
所望の硬さ並びに他の物理的性質を有する材料で被覆さ
れて結果の生成物をキャリアとして更に有用にする。か
くして、良好な静電写真キヤリアとこれを得るための改
良法に対して変わらない必要性が存する。それ故に本発
明の目的は前記の欠陥に打勝つキャリア製造技術と結果
の生成物を供することにある。本発明の別の目的はより
長い現像剤寿命を有する現像剤材料を供することにある
。

本発明の別の目的は磁気ブラシ現像装置を使用する静電
写真装置に有用な改良された摩擦電気的及び機械的性質
を示す現像剤材料を供することにある。

本発明のしかも別の目的は静電写真記録表面上で一層フ
イルムを形成しにくい現像剤材料を供することにある。

本発明の別の目的は静電写真像形成表面の背景区域に接
着する傾向を示さない現像剤材料を供することにある。

本発明の更に別の目的は従来キヤリア材料として不適で
あつた多くの材料を適切にすることにある。

本発明の更に別の目的は公知の現像剤材料のものより優
れた物理的及び化学的性質を有する改良された現像剤材
料を供することにある。

前記の目的と他のものは、概して言えば、少くとも約１
５０Ｃｄ／ｔの比表面積を有する分級されたキヤリア材
料を含む静電写真現像剤材料を供することによつて達成
される。

更に特に、キャリア材料が少くとも約１５０ｄ／ｉの比
表面積を有する時に本発明の改良された現像剤材料は満
足すべき結果を供する。

しかしながら、キヤリア材料が少くとも約１６５ｄ／ｒ
の比表面積を有することが好ましく、その理由は現像剤
寿命が高速度靜電写真複製装置中の現像剤材料で増大さ
れたコピー質を供するように改良され、一方低い背景レ
ベルを保ちかつ固体区域現像密度を保持するからである
。本発明のキヤリア材料が少くとも約１７５Ｃｒｉｔ／
ｒの比表面積を有する時に最適の結果が得られる。高速
度磁気ブラシ現像系におけるトナー材料に対するキヤリ
アの面積比は静電潜像の現像中、満足すべき固体区域密
度を与えるのに十分なトナー濃度を保ちながら、静電潜
像の背景区域中へのトナー材料の付着を最小にする帯電
電位を与えることができるように、トナー濃度を充分下
げることができないような比であることが判明している
。

最小の比表面積を有する本発明のキヤリア材料を供する
ことによつて、この問題が克服された。かくして、本発
明はここでより高い正昧電荷レベルを供するためにキヤ
リアの表面積当りより低いトナー濃度を有する現像剤混
合物の使用を可能にする。接触電荷移動によりトナー材
料へ摩擦電荷を供するために一定のキャリア材料が使用
される靜電複写法では、キヤリア摩擦電気帯電表面の面
積が臨界的に重要であることが判明した。このキヤリア
帯電表面積は一定のトナー材料に対して、有用な摩擦電
位又はレベルへ帯電され得るトナー材料の量に関連する
ことが判明した。それ故に、本発明に従つて、キヤリア
材料の摩擦帯電性能は表面積に依存していることが判明
し、そして従つて、本発明は任意に与えられた静電写真
現像系に対して最適のキヤリア材料を設計するために使
用され得る。更に、本発明の分級された高表面積キヤリ
ア材料は約１．３以下の粒度容量分布幾何標準偏差と粒
径が約１００ミクロン以下の平均粒径を有する粒度分布
を有する。

ここで使用される用語の幾何標準偏差は試料の５０％の
それより大きい粒子直径のそれに対する試料の８４％の
それより大きい粒子直径の比として大体測定された粒度
分析で生じた偏差として定義される。この数値はキヤリ
ア粒子の重量又は容量による中間の又は平均の粒度分布
を表わしかつ靜電写真現像系で得られるコピー質に関し
て重要な影響を有する。本発明の分級されたキャリア材
料の幾何標準偏差の別の測定値は試料の１６％のそれよ
り大きい粒子直径のそれに対する試料の５０％のそれよ
り大きい粒子直径の比として大体測定される粒度分析に
生じた偏差である。５０％の数値はキヤリア粒子の容量
による中間の又は平均の粒度を表わしかつ現像剤の有用
な寿命の測定に関して重要な影響を有する。

両方の場合で、容量平均粒子直径と幾何標準偏差に対し
て得られた数値は３２５ないし７０メツシユのすべての
米国標準ふるいを使用するふるい分析によつて行なわれ
る寸法分析によつて測定される。その粒度容量分布幾何
標準偏差が約１．３以下でありかつ容量平均粒子直径が
約１００ミクロン以下である時に本発明の分級されたキ
ヤリア材料が満足すべき結果を供することが判明した。
粒度容量分布幾何標準偏差が約１．２以下でありかつ容
量平均粒子直径が約９０ミクロン以下である場合に改良
された結果が得られ、そしてこれが好ましい。本発明の
分級されたキヤリア材料の容量分布幾何標準偏差が約１
．１５以下でありかつ容量平均粒子直径が約８５ミクロ
ン以下である時に最適の結果が得られる。任意の適当な
粒子分級法が本発明の高表面積キヤリア材料を得るため
に使用され得る。

代表的な粒子分級法は空気分級、スクリーニング、サイ
クロン分離、水ひ、遠心分離及びこれらの組合せを含む
。本発明の高表面積キヤリア材料を得る好適な方法はス
クリーニング即ちふるい分けによる。任意の適当に被覆
された又は被覆されない靜電写真キヤリアビーズ材料が
本発明の高表面積キヤリア材料として使用され得る。代
表的なカスケード現像法キャリアは塩化ナトリウム、塩
化アンモニウム、塩化アルミニウムカリウム、ロツシエ
ル塩、硝酸ナトリウム、硝酸アルミニウム、塩素酸カリ
ウム、粒状ジルコン、粒状シリコン、メチルメタクリレ
ート、ガラス及び二酸化ケイ素を含む。代表的な磁気ブ
ラシ現像法キヤリアはニツケル、鋼、鉄、フエライト等
を含む。このキャリアは被覆と共に、又はなしで使用さ
れ得る。前記の及び他の代表的なキヤリアの多くはエル
・イ一・ワルカツプ（Ｌ．Ｅ．Ｗａｌｋｕｐ）等の米国
特許滝２６３８４１６とイ一・エヌ・ワイス（Ｅ．Ｎ．
Ｗｉｓｅ）の米国特許滝２６１８５５２に記載される。
約３０ないし約１０００ミクロンの最終被覆キヤリア粒
子直径が好ましく、その理由はキヤリア粒子がその時に
カスケード現像工程中靜電像への接着を阻止するのに十
分な密度と慣性を有するからである。磁気ブラシ現像の
ためには、キャリア粒子は一般に約３０ないし約２５０
ミクロンの平均直径を有する。概して言えば、約１部の
トナーがキャリア約１０ないし２００重量部と共に使用
される時に満足すべき結果が得られる。本発明の高表面
積キヤリア材料は任意の適当な被覆材料で被覆され得る
。

代表的な靜電写真キヤリア粒子被覆材料は塩化ビニル一
酢酸ビニルコポリマー、スチレン−アクリレート・オル
ガノシリコンテルポリマ一、天然樹脂、例えばカオチユ
ーク、コロホフニ一、コパル、ダマール、ドラゴンのプ
ラット、ジヤラツプ、ストラツクス；ポリオレフインを
含む熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレ
ン、塩素化ポリエチレン、及びクロロスルホン化ポリエ
チレン；ポリビニル及びポリビニリデン、例えばポリス
チレン、ポリメチルスチレン、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポ
リビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化
ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル
及びポリビニルケトン；フルオロカーボン、例えばポリ
テトラフルオロエチレン、フツ化ポリビニル、フツ化ポ
リビニリデン：及びポリクロロトリフルオロエチレン；
ポリアミド、例えばポリカプロラクタム及びポリヘキサ
メチレンアジピアミドリポリエステル、例えばポリエチ
レンテレフタレート；ポリウレタン；ポリスルフイド、
ポリカーボネートリフエノール樹脂を含む熱硬化性樹脂
、例えばフエノールーホルムアルデヒド、フエノールー
フルフラール及びレゾルシノールホルムアルデヒドリア
ミノ樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド及びメラミン
ホルムアルデヒド；ポリエステル樹脂：エポキシ樹脂等
を含む。前記の及び他の代表的なキヤリア被覆材料の多
くはエル・イ一・ワルカツプの米国特許滝２６１８５５
１；ビ一・ビ一・ジヤツクノ一（Ｂ．Ｂ．Ｊａｃｌｃｎ
Ｏｗ）等の米国特許腐３５２６５３３：及びアール・ジ
エィ・ハーゲンバツハ（Ｒ．Ｊ．Ｈａｇｅｎｂａｃｈ）
等の米国特許滝３５３３８３５と３６５８５００に記載
されている。本発明の高表面積キヤリア材料が被覆され
る時には、任意の適当な静電写真キヤリア被覆厚さが使
用され得る。

しかしながら、少くともキヤリア粒子土に薄い連続した
フイルムを形成するのに十分な厚さを有するキヤリア被
覆が好ましく、その理由はキヤリア被覆がその時摩耗に
耐えかつ被覆キヤリア粒子の摩擦電気的性質に悪く影響
するピンホールを阻止するのに十分な厚さを有するから
である。一般に、カスケード及び磁気ブラシ現像に対し
て、このキヤリア被覆は被覆されたキヤリア粒子の重量
に基づいて約０．１ないし約１０．０重量％を含み得る
。好ましくは、キャリア被覆は被覆されたキヤリア粒子
の重量に基づいて約０．３ないし約１．５重量％を含む
べきであり、その理由は最大の耐久性、トナー固着（Ｉ
ｍｐａｃｔｉＯｎ）抵抗及びコピー質が得られるからで
ある。被覆複合キヤリア粒子の性質に更に変動を得るた
めに、可塑剤、反応性及び非反応性重合体、染料、顔料
、湿潤剤及びこれらの混合物のような周知の添加剤が被
覆材料と混合され得る。本発明の高表面積キヤリア材料
が被覆される時には、このキヤリア被覆組成物は任意の
従来法、例えば噴霧、浸漬、流動床被覆、転がし塗、は
け塗等によりキヤリアコアに適用され得る。

この被覆組成物は粉末、分散、溶液、乳濁液又はホツト
メルトとして適用され得る。溶液として適用された時に
は、任意の適当な溶媒が使用され得る。比較的低い沸点
を有する溶媒が好ましく、その理由はキヤリアコアへの
被覆の適用に続いて溶媒を除去するためにより少ないエ
ネルギーと時間が必要であるからである。所望に応じて
、被覆はコアの表面土でその場で重合される単量体又は
コアの表面上で非流動状態へその場でゲル化されるプラ
スチゾルを含み得る。驚くべきことには、一定の不十分
な被覆法に対して、本発明で選定された比表面積を有す
るキヤリアコア材料は増加した有効な区域、即ち、単位
重量当り摩擦電気帯電被覆区域を生ずることが判明した
。かくして、増加したキヤリア活性区域は現像剤混合物
中で重量による一定のトナー濃度に対して正昧のトナー
材料摩擦電荷レベルを増加する。それ故に、固体区域被
覆を供するように最少のトナー濃度で、そして低い又は
弱い摩擦電荷を有するトナー粒子から生成する現像され
た靜電潜像の背景区域にトナー沈積を最少にするのに十
分に高いトナー濃度で静電写真現像系を操作することが
好ましい場合には、これらの目的は本発明の高表面積キ
ヤリア材料を使用することによつて達成され得る。本発
明に従つて、前記の目的はより低い背景沈積を供しかつ
より長い現像剤寿命を可能にする減少したトナー濃度で
操作することによつて達成される。任意の適当な着色し
た又は染色した検電性トナー材料は本発明の高表面キヤ
リアと共に使用され得る。

代表的なトナー材料は：サンダラツクゴム、ロジン、ク
マロンインデン樹脂、アスフアルタム、ギルソナイト、
フエノール・ホルムアルデヒド樹脂、メタクリル酸、ポ
リスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエチレン樹脂、及びこれらの混合物を含む。使用さ
れるべき特定のトナー材料は摩擦電気列中の高表面積キ
ャリアビーズからトナー粒子の分離に依存する。検電性
トナー組成物を記載する特許の中にはコプレイ（ＣＯｐ
ｌｅｙ）の米国特許洗２６５９６７０；ランドリガン（
Ｌａｎｄｒｉｇａｎ）の米国特許７ｆ６２７５３３０８
；インサラコ（ＩｎｓａｌｃＯ）の米国特許腐３０７９
３４２；カールソン（Ｃａｒｌ８Ｏｎ）の米国特許Ｒｅ
ｉｓｓｕｅ滝２５１３６及びラインブランク（Ｒｈｅｉ
ｎｆｒ−）等の米国特許／Ｆ６２７８８２８８がある。
これらのトナーは一般に約１ないし約３０ミクロンの平
均粒子直径を有する。任意の適当なトナー濃度が本発明
の高表面積キヤリアと共に使用され得る。

カスケードと磁気ブラシ現像系のための代表的なトナー
濃度はキヤリァ約１０ないし約４００重量部と共に約１
部のトナーを含む。顔料又は染料のような任意の適当な
着色剤がトナー粒子を着色するために使用され得る。

トナー着色剤は周知でありかつ例えばカーボンブラツク
、二グロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブル
一、クロームイエロ一、ウルトラマリーンブル一、キノ
リンイエロ一、メチレンブルークロリド、モナストラル
ブル一、マラカイトグリーンオザレート、ランプブラツ
ク、ローズベンガル、モナストラルレツド、スタンプラ
ックＢＭｌ及びこれらの混合物を含む。顔料又は染料は
トナーを高度に着色されたものに変えるのに十分な量で
トナー中に存在すべきであり、このためこれは記録部材
上に明確に可視性の像を形成する。好ましくは、顔料は
着色されたトナーの全重量に基づいて、約３ないし約２
０重量％の量で使用され、その理由は極めて良質の像が
得られるからである。使用されたトナー着色剤が染料で
ある場合には、実質土より少量の着色剤が使用され得る
。任意の適当な有機又は無機の光導電性材料が本発明の
高表面積キヤリアと共に記録表面として使用され得る。

代表的な無機光導電性材料は：イオウ、セレン、硫化亜
鉛、酸化亜鉛、硫化亜鉛カドミウム、酸化亜鉛マグネシ
ウム、セレン化カドミウム、ケイ酸亜鉛、硫化カルシウ
ムストロンチウム、硫化カドミウム、ヨウ化水銀、酸化
水銀、硫化水銀、三硫化インジウム、セレン化ガリウム
、二硫化ヒ素、三硫化ヒ素、三セレン化ヒ素、三硫化ア
ンチモン、スルホ−セレン化カドミウム、及びこれらの
混合物を含む。代表的な有機光導電体は：キナクリドン
顔料、フタロシアニン顔料、トリフエニルアミン、２・
４−ビツクス（４・４′−ジフエニルアミノーフエノー
ル）−１・３・４−オキサジアゾール、Ｎ−イソプロピ
ルカルバゾール、トリフエニルピロール、４●５−ジフ
エニルイミダゾリジノン、４・５−ジフエニルーイミダ
ゾリジネチオン、４・５−ビツクス一（４′−アミノー
フエニル）−イミダゾリジノン、１・５−ジシアノナフ
タレン、１・４−ジシアノナフタレン、アミノフメロジ
ニトリル、ニトロフタロジニトリル、１・２・５・６−
テトラアザシクロオクタテトラエン一（２・４・６・８
）、２−メルカプトベンゾチアゾール−２−フエニル一
４−ジスフエ[ャ潟fンオキサゾロン、６−ヒドロキシ−
２・３−ジ（ｐ−メトキシフエニル）−ベンゾフラン、
４−ジメチルアミノ−ベンジリデン−ベンズヒドラジド
、３−ベンジリデン−アミノカルバゾール、ポリビニル
カルバゾール、（２−ニトロ−ベンジリデン）−ｐ−ブ
ロモアニリン、２・４−ジフエニルキナゾリン、１・２
・４−トリアジン、５−ジフエニル一３−メチル−ピラ
ゾリン、２−（４５ジメチルアミノフエニル）−ベンズ
オキサゾール、３−アミン−カルバゾール及びこれらの
混合物を含む。光導電性材料が記載される代表的な特許
はウルリツヒ（Ｕｌｌｒｉｃｈ）の米国特許腐２８０３
５４２、ビキシビイ（Ｂｉｘｂｙ）の米国特許滝２９７
０９０６、ミドルトン（ＭｉｄｄｌｅｔＯｎ）の米国特
許滝３１２１００６、ミドルトンの米国特許滝３１２１
００７及びコルシン（ＣＯｒｒｓｉｎ）の米国特許滝３
１５１９８２を含む。下記の実施例は本発明のキヤリア
材料を製造し、かつこれらを靜電潜像を現像するために
利用する方法を更に明確にし、記載しかつ比較する。

部と百分率は特記しない限り重量による。実施例 １ スチレン−ｎ−ブチルメタクリレートコポリマー、ポリ
ビニルブチラール、及び約１０〜約２０ミクロンの平均
粒径を有するカーボンブラツクからなるトナー材料約１
部をスチレン、メタクリレートエステル及びスチレン、
メタクリル酸ブチルおよびトリエトキシシランの三元重
合体であるオルガノシリコン化合物からなるコア材料の
重量に基づいて、約０．６重量％のキヤリア被覆組成物
で被覆されたニツケル亜鉛フエライトを含むキヤリアコ
ア材料約１００部と混合することによつて対照現像剤混
合物を製造する。

この被覆フエライトキヤリア材料をふるい分析により測
定して下記のように粒度分布を有する：計算により、被
覆フエライトキヤリア材料は約１２８（−！ｌ／Ｖの比
表面積を有することが決定される。

現像剤混合物を使用して“磁気ブラシ”゜現像法により
静電潜像を保有するセレン光導電体記録表面を現像する
。磁石の磁場はブラシ状配置ヘキヤリアとトナーの整合
を引き起こす。この磁気ブラシは静電潜像保有表面と現
像配置へ導かれかつトナー粒子は靜電吸引により潜像ヘ
キヤリア粒子から引かれる。標準像試験パターンの結果
のコピーは約２５０００コピーまで良質であり、この時
に像背景レベルが認容し得ると思われる０．０１０の最
大値を越えることが判明する。実施例 実施例１に使用したトナー材料約１部を実施例Ｉに使用
したキヤリア材料約１００部と混合することによつて現
像剤混合物を製造したが、ただしふるい分析によりキャ
リア材料を測定すると下記の粒度分布を有する：計算に
より、被覆されたフエライトキヤリア材料は約１５１０
ｆｉ１／７の比表面積を有することが決定される。

この現像剤を使用して実施例１と実質上同一の条件下で
静電潜像を保有するセレン光導電体記録表面を現像する
。標準像試験パタ一の結果のコピーは約７００００コピ
ーまで良質であることが判明し、この時には像背景レベ
ルは認容し得と思われる大体０．０１０の最大値である
ことが判明する。実施例 実施例に使用したトナー材料約１部を実施例１に使用し
たキヤリア材料約１００部と混合することによつて現像
剤混合物を製造したが、ただしキヤリア材料を測定する
と下記の粒度分布を有する：計算により、被覆されたフ
エライトキヤリア材料は約１６０ｃｒ／ｌ／Ｆ７の比表
面積を有することが決定される。

この現像剤を使用して実施例１に記載されたものと実質
上同一の条件下靜電潜像を保有するセレン光導電体記録
表面を現像する。標準像試験パターンの結果のコピーは
約１０００００コピーまで良質であることが判明し、像
背景レベルは認容し得ると思われる０．０１０の大体の
最大値であることが判明する。実施例 実施例１に使用したトナー材料約１部と実施例Ｉに使用
したキヤリア材料約１００部を混合することによつて現
像剤混合物を製造するが、ただしふるい分析によりキヤ
リア材料を測定し下記の粒度分布を有する：計算により
、被覆されたフエライトキヤリア材料は約１６８Ｃｄ／
ｔの比表面積を有することが決定された。

この現像剤を使用して実施例１と実質上同一の条件下静
電潜像を保有するセレン光導電体記録表面を現像する。
標準像試験パターンの結果のコピーは約１３００００ま
で良質であることが判明し、この時に像背景レベルは認
容し得ると思われる０．０１０の大体最大値であること
が判明する。実施例 Ｖ 実施例１に使用したトナー材料約１部を実施例Ｉに使用
したキヤリア材料約１００部と混合することによつて現
像剤混合物を製造するが、ただしふるい分析によりキャ
リア材料を測定すると下記の粒度分布を有する：標準偏
差計算のための半対数を満足しない。

計算により、被覆されたフエライトキヤリア材料が約１
７７（ｉ／７の比表面積を有することが決定される。こ
の現像剤を使用して実施例１におけるものと実質上同一
の条件下で静電潜像を保有するセレン光導電体記録表面
を現像する。標準像試験パターンの結果のパターンは約
１５００００コピーまで良質であることが判明し、この
時に像背景レベルは約０．００８でありかつなお認容し
得ると思われる０．０１の最大値以内であることが判明
する。この試験はこのコピーカウントレベルで終了され
る。かくして、本発明の高表面積キヤリア材料は背景区
域内で減ぜられたトナー沈積に経験される改良されたコ
ピー質を供することを特徴とする。

更に、本発明の高表面積キヤリア材料はより長い系寿命
を有する改良された機械性能を生ずることを特徴とし、
即ちこれらのキヤリア材料は実質上より長い期間の間現
像剤混合物の実質上改良された摩擦電気帯電性質を供し
、これにより現像剤混合物の現像剤寿命を増加しかつ現
像剤材料の取換えの間の時間間隔を減する。なお更に、
本発明の高表面積キャリア材料は密なトナー像を供する
ものとして特徴づけられ、そして特に磁気ブラシ現像系
に有用である。かくして、本発明の現像剤材料を供する
ことによつて固有の現像剤寿命による系寿命における実
質土の改良は特定の表面積を有するキヤリア材料の分級
と使用に基づいて生ずる。特定の材料と条件は本発明の
現像剤材料を製造しかつ使用する前記の例に記載される
けれども、これらは単に本発明の例示として意図される
。前記に列挙されるような、これらの及び他の高表面積
キヤリア材料、トナー材料、置換体及び方法は類似の結
果で実施例のもので置換され得る。本発明の他の変型が
本発明を読むと当業者に思付かれるであろう。これらは
本発明の範囲内に含まれるものである。次に、本発明の
態様および関連事項を列記する。

（１）記録表面を有する静電写真像形成部材を供するこ
と、この記録表面の土に靜電潜像を形成すること、そし
て少くとも約１５０（１−JモV１／ｒの比表面積、約１
．３以下の粒度容量分布幾何標準偏差、及びキャリア粒
子が約１００ミクロン以下の平均粒子直径を有する粒度
分布、を有する分級された高表面積キャリア材料の表面
に静電的に接着する微細のトナー粒子を含む現像剤混合
物を前記の静電潜像に接触させること、これにより前記
の微細のトナー粒子の少くとも一部分が前記の静電潜像
と一致して前記の記録表面の上に吸弓されかつ沈積され
ること、の諸工程を特徴とする静電写真像形成法。（２
）前記のキヤリア材料が少くとも約１６５ｃｒ７Ｌ／９
の比表面積を有する上記（１）による静電写真像形成法
。

（３）前記のキヤリア材料が少くとも約１７５Ｃｄ／ｔ
の比表面積を有する上記（１）による静電写真像形成法
。

（４）前記のキヤリア材料が約１．２以下の粒度容量分
布幾何標準偏差と約９０ミクロン以下の容量平均粒子直
径を有する上記（１）による静電写真像形成法。

（５）前記のキヤリア材料が約１．１５以下の容量分布
幾何標準偏差と約８５ミクロン以下の容量平均粒子直径
を有する上記（１）による靜電写真像形成法。

（６）前記のキヤリア材料が被覆材料の薄い連続したフ
イルムで被覆される上記（１）による静電写真像形成法
。

（７）前記の被覆材料が、被覆されたキヤリア粒子の重
量に基づいて約０．１ないし約１０．０重量％からなる
上記（６）による静電写真像形成法。

（８）前記のキヤリア材料がスチレン、メタクリレート
エステル及びオルガノシリコン化合物を含む被覆組成物
の薄い連続したフイルムで被覆されたニツケル一亜鉛フ
エライトを含む上諺１）による静電写真像形成法。（９
）前記のキヤリア材料が少くとも約１６５０ｆＬ／ｔの
比表面積を有する特許請求の範囲による分級された高表
面積キヤリア材料。

（至）前記のキヤリア材料が少くとも約１７５ＣｆＬ／
ｔの比表面積を有する特許請求の範囲による分級された
高表面積キヤリア材料。

（自）前記のキヤリア材料が約１．２以下の粒度容量分
布幾何標準分布と約９０ミクロン以下の容量平均粒子直
径を有する特許請求の範囲による分級された高表面積キ
ヤリア材料。

（自）前記のキヤリア材料が約１．１５以下の容量分布
幾何標準偏差と約８５ミクロン以下の容量平均粒子直径
を有する特許請求の範囲による分級された高表面積キヤ
リア材料。

ｌ前記のキヤリア材料が被覆材料の薄い連続したフイル
ムで被覆される特許請求の範囲による分級された高表面
積キヤリア材料〇（自）前記の被覆材料が、被覆された
キャリア粒子の重量に基づいて約０．１ないし約１０．
０重量％からなる前記峙による分級された高表面積キヤ
リア材料。

αＱ前記のキヤリア材料がスチレン、メタクリレートエ
ステル及びオルガノシリコン化合物を含む被覆組成物の
薄い連続したフイルムで被覆されたニツケル亜鉛フエラ
イトを含む特許請求の範囲による分級された高表面積キ
ヤリア材料。

鱒 少くとも約１５０Ｃｆ１ｖｔの比表面積、約１．３
以下の粒度容量分布幾何標準偏差、及びキヤリア粒子が
約１００ミクロン以下の平均粒子直径を有する粒度分布
を有する分級された高表面積キヤリア材料の表面に靜電
的に接着する微細のトナー粒子を含む静電写真現像剤混
合物。（代）前記のキヤリア材料が少くとも約１６５ｃ
Ｉ１Ｌ．／ｙの比表面積を有する上記（１）による靜電
写真現像剤混合物。

（自）前記のキヤリア材料が少くとも約１７５ｄ／ｆの
比表面積を有する上記（自）による靜電写真現像剤混合
物。

０１前記のキヤリア材料が約１．２以下の粒度容量分布
幾何標準偏差と約９０ミクロン以下の容量平均粒子直径
を有する上記（自）による静電写真現像剤組成物。

（社）前記のキヤリア材料が約１．１５以下の容量分布
幾何標準偏差と約８５ミクロン以下の容量平均粒子直径
を有する上記（自）による静電写真現像剤混合物。

（至）前記のキヤリア材料が被覆材料の薄い連続したフ
イルムで被覆される上記（自）による靜電写真現像剤混
合物。

Ｃ？．１前記の被覆材料が、被覆されたキヤリア粒子の
重量に基づいて約０．１ないし約１０．０重量％からな
る上記（自）による静電写真現像剤混合物。

（２３）前記のキヤリア材料がスチレン、メタクリレー
トエステル及びオルガノシリコン化合物を含む被覆組成
物の薄い連続したフイルムで被覆されたニツケル亜鉛フ
エライトを含む上記（自）による靜電写真現像剤混合物
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少くとも約１５０ｃｍ＾２／ｇの比表面積、約１．
   ３以下の粒度容量分布幾何標準偏差及びキャリア粒子が
   約１００ミクロン以下の平均粒子直径を有する粒度分布
   を有するキャリア材料を含む分級された高表面積キャリ
   ア材料。