JP2001312136A - Toner carrier and method for manufacturing the same - Google Patents

Toner carrier and method for manufacturing the same

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JP2001312136A
JP2001312136A JP2000130631A JP2000130631A JP2001312136A JP 2001312136 A JP2001312136 A JP 2001312136A JP 2000130631 A JP2000130631 A JP 2000130631A JP 2000130631 A JP2000130631 A JP 2000130631A JP 2001312136 A JP2001312136 A JP 2001312136A
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Japan
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toner
toner carrier
quaternary ammonium
carrier
image
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Japanese (ja)
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Yasuo Hirano
泰男 平野
Naoya Morohoshi
直哉 諸星
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner carrier which is capable of preventing the generation of after-images by imparting excellent negative electrostatic chargeability to toners or with which high-quality images ameliorated in surface staining is obtained and a method for manufacturing such toner carrier. SOLUTION: This toner carrier is formed by incorporating a quaternary ammonium base-containing copolymer into at least a material constituting its surface and is used to subject the toners supplied to the surface to development of an electrostatic latent image. This method for manufacturing the toner carrier consists in forming at least its surface part by using a coating liquid prepared by dissolving or dispersing the material containing at least the quaternary ammonium base-containing copolymer into a solvent mixture composed of an aromatic system and an alcohol system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法におけ
るトナー担持体、特に表面に供給された一成分系トナー
をトナー層厚規制部材によって均一な薄層とし、このト
ナーを静電潜像の現像に供するためのトナー担持体及び
その製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner carrier in electrophotography, in particular, a one-component toner supplied to the surface thereof is formed into a uniform thin layer by a toner layer thickness regulating member, and this toner is used as an electrostatic latent image. The present invention relates to a toner carrier for use in development and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】静電潜像保持体に静電潜像を形成し、こ
れを現像剤によって可視化して記録画像を得る電子複写
機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、粉
体状の現像剤を用いる乾式の現像装置が広く採用されて
いる。かかる粉体状の現像剤としては、トナーとキャリ
アを有する二成分系現像剤と、キャリアを含まない一成
分系現像剤があり、前者の二成分系現像剤を用いた二成
分現像方法は、比較的安定した良好の画像が得られる反
面、キャリアの劣化やトナーとキャリアとの混合比の変
動が発生しやすく、装置の維持管理が煩雑で装置全体の
構造が大型化しやすくなる欠点を有している。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as an electronic copying machine, a printer, and a facsimile, which forms an electrostatic latent image on an electrostatic latent image holding member and visualizes the electrostatic latent image with a developer to obtain a recorded image, a powdery image is formed. Dry developing devices using a developer are widely used. As such a powdery developer, there are a two-component developer having a toner and a carrier, and a one-component developer without a carrier, and the former two-component developing method using the two-component developer includes: Although a relatively stable and good image can be obtained, there is a disadvantage that the carrier is easily deteriorated and the mixing ratio between the toner and the carrier is easily changed, and the maintenance of the apparatus is complicated, and the structure of the entire apparatus is easily enlarged. ing.

【0003】このような観点から、上述の欠点を有さな
い一成分系現像剤を用いた一成分現像方式が注目されて
いる。一成分現像剤は、トナーのみからなるものと、こ
れに必要に応じて、補助剤を外添したトナーと、補助剤
を混合したトナーとがある。またトナーとしては、その
各トナー粒子自体に磁性粉を練り込んだ磁性トナーと磁
性粉を含まない非磁性トナーとがある。ここで磁性体は
一般に不透明であるため、フルカラーやマルチカラーを
含めたカラー画像を磁性トナーによって形成すると、現
像された可視像が不鮮明になり鮮やかなカラー画像を得
ることはできない。従って、特にカラー現像に対して
は、非磁性トナーを用いた一成分現像方式を採用するこ
とが望ましい。非磁性一成分トナーを用いて静電潜像を
現像する代表的な方法として、トナー担持体上のトナー
を層厚規制部材などで均一に帯電、薄層化し、静電潜像
保持体、すなわち、感光体と対向した領域で現像する方
法が知られている。この時、トナーの帯電は主にトナー
担持体表面との摺擦作用により行われ、トナーは所定極
性の所定量の電荷を保有する。トナーの帯電量は高画質
の画像を得るためには−20±5μc/g程度が必要と
されている。
[0003] From such a viewpoint, a one-component developing method using a one-component developer which does not have the above-mentioned disadvantages has attracted attention. The one-component developer includes a toner composed of only a toner, a toner to which an auxiliary agent is externally added as needed, and a toner in which an auxiliary agent is mixed. As the toner, there are a magnetic toner in which magnetic powder is kneaded in each toner particle itself and a non-magnetic toner containing no magnetic powder. Here, since the magnetic material is generally opaque, if a color image including full-color or multi-color is formed by magnetic toner, the developed visible image becomes unclear and a vivid color image cannot be obtained. Therefore, it is desirable to adopt a one-component developing method using a non-magnetic toner especially for color development. As a typical method of developing an electrostatic latent image using a non-magnetic one-component toner, the toner on the toner carrier is uniformly charged with a layer thickness regulating member or the like, is thinned, and the electrostatic latent image carrier, that is, In addition, a method of performing development in a region facing a photoconductor is known. At this time, the toner is charged mainly by a rubbing action with the surface of the toner carrier, and the toner has a predetermined amount of charge of a predetermined polarity. The charge amount of the toner is required to be about -20 ± 5 μc / g in order to obtain a high quality image.

【0004】更に高画質化のために、次のような解決す
べき問題とその解決策がある。 地汚れ トナー帯電分布を狭くすること、特に逆帯電のトナーを
減少させることは地汚れを低減でき、高画質化には重要
である。 残像 トナー担持体の表面近傍にはトナーとは逆極性の対向電
荷が発生している。トナー担持体表面のトナーが現像な
どにより消費されて、対向電荷がそのまま残留している
とトナー担持体は初期化されず、次回転での帯電、現像
工程にその履歴が残像として残ってしまうという問題が
ある。この問題を解消するにはトナー担持体の抵抗を低
下し、対向電荷を素早く消失させる方法がとられ、多く
の抵抗制御法が提案されてきた。最も一般的に用いられ
る方法ば、カーボンブラック、グラファイト、金属酸化
物等の導電性粒子を添加する方法であるが、(例えば特
開平2−109073号公報、特開平2−33166号
公報など)抵抗のバラツキや電圧依存性が大きいなどの
欠点がある。これらの欠点を解消するため、イオン導電
剤を添加したり(特開平2−198470号公報、特開
平3−129368号公報など)する方法が提案されて
いるが低分子材料のため導電剤が表面にしみ出すなどの
欠点があった。又、それらの欠点を改良したポリマー導
電剤(例えば特開平3−213881号公報、特開平5
−313471号公報、特開平7−98539号公報な
ど)トナー離型性に劣り、表面層に用いるとトナーフィ
ルミングが発生するなどという欠点があった。
In order to further improve the image quality, there are the following problems to be solved and their solutions. Background Smearing Narrowing the toner charge distribution, especially reducing the amount of toner charged in the opposite direction, can reduce background smear and is important for high image quality. Afterimage A counter charge having a polarity opposite to that of the toner is generated near the surface of the toner carrier. If the toner on the surface of the toner carrier is consumed by development or the like and the opposite charge remains as it is, the toner carrier is not initialized, and the history of the charge and development process in the next rotation remains as an afterimage. There's a problem. In order to solve this problem, a method of reducing the resistance of the toner carrier and quickly eliminating the opposing charge has been adopted, and many resistance control methods have been proposed. The most commonly used method is to add conductive particles such as carbon black, graphite, metal oxides, etc. (for example, JP-A-2-100973 and JP-A-2-33166). However, there are drawbacks such as variations in the voltage and large voltage dependency. In order to solve these drawbacks, there has been proposed a method of adding an ionic conductive agent (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-198470, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-129368, etc.). There were drawbacks such as seepage. In addition, a polymer conductive agent having improved those disadvantages (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos.
JP-A-313471, JP-A-7-98539, etc.) Inferior in toner releasability, and when used for a surface layer, toner filming occurs.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、トナーに優
れた負帯電性を付与、抵抗を低下することで残像の発生
を防止、あるいは地汚れを改善した高画質画像を得るこ
とができるトナー担持体及びその製造方法を提供するこ
とをその課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a toner capable of imparting excellent negative chargeability to a toner and reducing the resistance to prevent occurrence of an afterimage or to obtain a high-quality image with improved background smear. An object of the present invention is to provide a carrier and a method for producing the carrier.

【0006】[0006]

【発明を解決するための手段】本発明の第1は、少なく
とも表面を構成する材料が4級アンモニウム塩基含有共
重合体を含有するもので構成されたことを特徴とするト
ナーを静電潜像の現像に供するためのトナー担持体にあ
る。前記トナー担持体は、表面に供給されたトナーをト
ナー層厚規制部材によって均一な薄層とし、このトナー
を静電潜像の現像に使用される。本発明の第2は、前記
4級アンモニウム塩基含有共重合体の含有量が前記第1
の少なくとも表面を構成する材料総重量に対して10〜
50%である前記第1のトナー担持体にある。本発明の
第3は、少なくとも表面を構成する材料が、更にポリビ
ニルアセタール樹脂を含有するものであることを特徴と
する前記第1又は2のトナー担持体にある。本発明の第
4は、少なくとも4級アンモニウム塩基含有共重合体を
含有する材料を芳香族系とアルコール系の混合溶剤に溶
解若しくは分散させた塗液を用いて、少なくともその表
面部を形成することを特徴とする前記1〜3のトナー担
持体の製造方法にある。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a toner comprising an electrostatic latent image, wherein at least the material constituting the surface comprises a quaternary ammonium base-containing copolymer. In the toner carrier for use in the development. In the toner carrier, the toner supplied to the surface is formed into a uniform thin layer by a toner layer thickness regulating member, and the toner is used for developing an electrostatic latent image. A second aspect of the present invention is that the content of the quaternary ammonium salt group-containing copolymer is the first content.
At least 10 to the total weight of the material constituting the surface
50% of the first toner carrier. A third aspect of the present invention resides in the toner carrier according to the first or second aspect, characterized in that at least the material constituting the surface further contains a polyvinyl acetal resin. A fourth aspect of the present invention is to form at least the surface portion of a material containing at least a quaternary ammonium base-containing copolymer by using a coating liquid in which the material is dissolved or dispersed in a mixed solvent of an aromatic and an alcohol. The method for producing a toner carrier according to any one of 1 to 3 above, which is characterized in that:

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、図に基づいて本発明の実施
の形態をさらに詳細に説明する。図1は本発明のトナー
坦持体を使用した現像装置の概略図である。図1におい
て、1は容器、2はトナー、3はアジテーター、4は補
給ローラ、5はトナー担持体、6はトナー層厚規制部
材、7は静電潜像保持体(感光体)を示している。容器
1の中には非磁性一成分トナー2が入っている。トナー
2はアジテーター3によって補給ローラ4とトナー担持
体5により形成されるトナー貯留部に搬送されトナー担
持体5の表面に担持される。さらに、トナー担持体5の
表面に担持されたトナーはトナー層厚規制部材6によっ
て均一薄層を形成するとともに所定の極性、帯電量に摩
擦帯電される。トナーの帯電量は画質に関係し、帯電量
が低いとラインやドットの再現性に欠け高画質画像が得
られない。通常、負帯電トナーの場合、−20±5μc
/g程度の帯電量が望まれている。又、所定の極性とは
逆に帯電したいわゆる逆帯電トナーが存在すると、いわ
ゆる地肌汚れを引き起こし、それは例えば、次のような
方法で測定することができる。図1の現像装置で負帯電
トナーを用い、トナー担持体+400v、感光体0vの
電界条件で現像したときに感光体上に現像されるトナー
をテープ転写し、白紙に貼り付けてその画像濃度を測定
する。同様にブランクを測定し、その差ΔIDを地肌汚
れの目安とする。一般には、ΔID0.04以下が好ま
しい。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view of a developing device using the toner carrier of the present invention. In FIG. 1, 1 is a container, 2 is a toner, 3 is an agitator, 4 is a replenishing roller, 5 is a toner carrier, 6 is a toner layer thickness regulating member, and 7 is an electrostatic latent image holding member (photoreceptor). I have. The container 1 contains a nonmagnetic one-component toner 2. The toner 2 is conveyed by the agitator 3 to a toner storage section formed by the replenishing roller 4 and the toner carrier 5 and carried on the surface of the toner carrier 5. Further, the toner carried on the surface of the toner carrier 5 forms a uniform thin layer by the toner layer thickness regulating member 6 and is frictionally charged to a predetermined polarity and charge amount. The charge amount of the toner is related to the image quality. If the charge amount is low, the reproducibility of lines and dots is lacking, and a high-quality image cannot be obtained. Usually, -20 ± 5μc for negatively charged toner
/ G is desired. Also, the presence of a so-called oppositely charged toner charged in the opposite direction to the predetermined polarity causes a so-called background stain, which can be measured, for example, by the following method. Using a negatively charged toner in the developing device of FIG. 1, the toner developed on the photoconductor when developed under the electric field conditions of the toner carrier + 400v and the photoconductor 0v is transferred to a tape and attached to a white paper to reduce the image density. Measure. Similarly, a blank is measured, and the difference ΔID is used as a measure of background contamination. Generally, ΔID of 0.04 or less is preferable.

【0008】次に残像の説明を行う。トナーがトナー担
持体上に保持されているとき、トナー担持体の表面近傍
にはトナーとは逆極性の電荷が存在している。トナー薄
層は静電潜像保持体7とトナー担持体5とが当接する現
像領域に運ばれ、ここでトナー担持体5から静電潜像保
持体7ヘトナー2が静電的に移行し、潜像が顕像化され
る。ここでトナー担持棒上には対向電荷が残留してお
り、担持体の構成する材料の電気抵抗で電荷消失速度が
大きく変わり、通常体積抵抗として1013Ω・cm以下
程度が要望されている。
Next, an afterimage will be described. When the toner is held on the toner carrier, a charge having a polarity opposite to that of the toner exists near the surface of the toner carrier. The thin toner layer is carried to a developing area where the electrostatic latent image holder 7 and the toner carrier 5 are in contact with each other, where the toner 2 is electrostatically transferred from the toner carrier 5 to the electrostatic latent image holder 7, The latent image is visualized. Here, opposing charges remain on the toner carrying rod, and the charge elimination speed greatly changes depending on the electric resistance of the material constituting the carrying member. Usually, a volume resistance of about 10 13 Ω · cm or less is required.

【0009】次に、本発明におけるトナー担持体につい
て説明する。本発明のトナー担持体に含有する4級アン
モニウム塩基含有共重合体は、4級アンモニウム塩基含
有マレイミド共重合体、4級アンモニウム塩基含有メタ
クリルイミド共重合体等からなる4級アンモニウム塩基
含有共重合体に代表されるもので、例えば、特開平4−
198308号公報、特開平6−271780号公報、
特開平6−329923号公報、特開平6−17971
6号公報に記載されるもの等を含め使用することができ
る。代表的な具体例としては、下記構造式(1)及び/
又は(2)のようなものを含んで構成されるものが挙げ
られる。
Next, the toner carrier according to the present invention will be described. The quaternary ammonium salt group-containing copolymer contained in the toner carrier of the present invention is a quaternary ammonium salt group-containing copolymer comprising a quaternary ammonium salt group-containing maleimide copolymer, a quaternary ammonium salt group-containing methacrylimide copolymer and the like. For example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
198308, JP-A-6-271780,
JP-A-6-329923, JP-A-6-17971
No. 6 publication can be used. As typical examples, the following structural formulas (1) and / or
Or what is comprised including what is like (2).

【0010】[0010]

【化1】 Embedded image

【0011】[0011]

【化2】 (式中、Rは炭素数2〜8のアルキレン基、R及び
はそれぞれ炭素数1〜4のアルキル基、Rは炭素
数1〜12のアルキル基、炭素数6〜12のアリールア
ルキル基、アルキル基で置換されていてもよい炭素数2
〜4のエポキシ基又は炭素数6〜12の脂環アルキル
基、Rは水素原子又はメチル基、Xはハロゲン原子、
CH3OSO3又はC25OSO3を示す。mは0又は1
を示す。)本発明に用いる4級アンモニウム塩基含有共
重合体は、前記構造式(1)と(2)をそれぞれ単独あ
るいは両者を含有して構成されていても良い。また、前
記構造式(1)あるいは(2)に代表される4級アンモ
ニウム含有成分を一つの構造成分として含み、共重合さ
れる共重合成分としては、−CH−CH(R)−
(Rは例えば水素又はメチル基)で代表されるオレフ
ィン構造成分、−CH−CH(COOR)−(R
は例えば炭素数1〜4のアルキル基)で代表されるアク
リレート等が挙げられる。
Embedded image (Wherein, R 1 is an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms, R 2 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 4 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 6 to 12 carbon atoms. Arylalkyl group, carbon number 2 which may be substituted with an alkyl group
An epoxy group or an alicyclic alkyl group having 6 to 12 carbon atoms, R 5 is a hydrogen atom or a methyl group, X is a halogen atom,
CH 3 OSO 3 or C 2 H 5 OSO 3 is shown. m is 0 or 1
Is shown. ) The quaternary ammonium salt group-containing copolymer used in the present invention may be constituted by containing each of the structural formulas (1) and (2) alone or both. Also includes the quaternary ammonium-containing components typified by the structural formula (1) or (2) as one of the structural components, as the copolymerization component to be copolymerized, -CH 2 -CH (R 1) -
An olefin structural component represented by (R 1 is, for example, hydrogen or a methyl group), —CH 2 —CH (COOR 2 ) — (R 2
Is, for example, an acrylate represented by an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms).

【0012】本発明に用いる4級アンモニウム塩基含有
共重合体の摩擦帯電性は非常に優れた正帯電性を示し、
少量の添加でトナーに負帯電性を与えることができるこ
とが特徴である。また、この4級アンモニウム塩基含有
共重合体は電気抵抗が非常に低く、これらの樹脂を他の
樹脂に添加することで、容易に抵抗制御を行うことがで
きる。抵抗が低下するメカニズムは定かではないが、樹
脂中のアクリルアミド構造単位が空気中の水分を取り込
み、負極性カウンターイオンがイオン化し、電気伝導性
を示すものと推定される。4級アンモニウム塩含有共重
合体の添加量は、好ましくは前記少なくとも表面を構成
する材料の総重量に対して10〜50%、さらに好まし
くは15〜40%である。前記添加量が10%を下回る
と、体積抵抗1013Ω・cmを越え、残像が発生しやす
く、逆に添加量が50%を上回るとトナーの離型性が劣
り、トナー担持体表面にトナーが固着するいわゆるトナ
ーフィルミングが発生しやすい。
The quaternary ammonium base-containing copolymer used in the present invention has a very good triboelectric chargeability,
It is characterized in that the toner can be given a negative charge by adding a small amount. Further, the quaternary ammonium base-containing copolymer has a very low electric resistance, and the resistance can be easily controlled by adding these resins to other resins. The mechanism by which the resistance decreases is not clear, but it is presumed that the acrylamide structural unit in the resin takes in moisture in the air and the negative counter ion is ionized, indicating electrical conductivity. The addition amount of the quaternary ammonium salt-containing copolymer is preferably from 10 to 50%, more preferably from 15 to 40%, based on the total weight of the material constituting at least the surface. When the addition amount is less than 10%, the volume resistance exceeds 10 13 Ω · cm, and an afterimage is easily generated. Conversely, when the addition amount is more than 50%, the releasability of the toner is poor, and the toner So-called toner filming in which the toner adheres easily occurs.

【0013】前記4級アンモニウム塩基含有共重合体
は、他の樹脂と混合することで該樹脂の抵抗を低下させ
ることができる。混合可能な樹脂としては、例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、
アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン系樹
脂、ABS系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネー
ト系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルホ
ルマール樹脂やポリビニルブチラール樹脂に代表される
ポリビニルアセタール系樹脂等が好適に挙げられるが、
地汚れに優れることから下記構造式(3)に代表される
ものが最適である。前記ポリビニルアセタール系樹脂
は、ポリビニルアルコールを原料にアルデヒドと縮合さ
せたもので、完全には縮合反応は進まず、アルコールが
一部残留しており、ランダム共重合体である。これらの
樹脂は単独若しくは複数種混合しても用いることができ
る。
The quaternary ammonium group-containing copolymer can be mixed with another resin to reduce the resistance of the resin. Examples of the resin that can be mixed include polyolefin resins such as polyethylene and polypropylene,
Acrylic resins, polyester resins, polystyrene resins, ABS resins, polyamide resins, polycarbonate resins, epoxy resins, polyurethanes, polyvinyl acetal resins represented by polyvinyl formal resins and polyvinyl butyral resins are preferred. ,
The one represented by the following structural formula (3) is optimal because of excellent soiling. The polyvinyl acetal-based resin is obtained by condensing aldehyde with polyvinyl alcohol as a raw material. The condensation reaction does not proceed completely, and a part of the alcohol remains and is a random copolymer. These resins may be used alone or in combination of two or more.

【0014】[0014]

【化3】 (式中、Rは水素原子、置換基を有していても良い炭素
数1〜約6のアルキル基又はアリール基を示す。x、y
及びzはそのモノマー単位の任意の繰り返し数を示す)
Embedded image (In the formula, R represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group having 1 to about 6 carbon atoms which may have a substituent. X, y
And z represent an arbitrary number of repetitions of the monomer unit.)

【0015】本発明のトナー担持体の少なくとも表面に
用いる材料には、各種特性を改良するため必要に応じ
て、前記4級アンモニウム塩基含有共重合体及び樹脂成
分に加えて、シリカ、炭酸カルシウム、酸化カルシウ
ム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、カーボンブラック等
の無機充填剤やニグロシン染料、4級アンモニウム塩、
含金属アゾ染料等の帯電制御剤等を含有させても良い。
その含有量は、トナー担持体の表面に用いる材料の全重
量の好ましくは5〜95%、さらに好ましくは30〜8
0%である。本発明の少なくとも4級アンモニウム塩基
含有共重合体を含むトナー担持体の表面は、通常の加工
方法、例えば射出成型、押し出し成型等により形成する
ことができる。しかし、これらの成型法により加工する
場合、通常その膜厚は数mm程度になってしまい、20
〜30μm程度の薄層の加工には不適である。本発明
は、4級アンモニウム塩を溶剤に溶解することで塗料化
し、スプレー、ディッピング、ロールコ一夕等での加工
を可能にする。その結果、例えば弾性層上に薄膜塗装す
ることで、前述した優れた帯電特性、電気特性を含有す
る弾性ローラーを提供することができる。
The material used for at least the surface of the toner carrier of the present invention may further include silica, calcium carbonate, and the like, in addition to the quaternary ammonium base-containing copolymer and the resin component, if necessary, in order to improve various properties. Inorganic fillers such as calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, and carbon black; nigrosine dyes; quaternary ammonium salts;
A charge control agent such as a metal-containing azo dye may be contained.
Its content is preferably 5 to 95%, more preferably 30 to 8% of the total weight of the material used for the surface of the toner carrier.
0%. The surface of the toner carrier containing at least the quaternary ammonium group-containing copolymer of the present invention can be formed by a usual processing method, for example, injection molding, extrusion molding and the like. However, when processing by these molding methods, the film thickness is usually about several mm,
It is not suitable for processing a thin layer of about 30 μm. The present invention makes a paint by dissolving a quaternary ammonium salt in a solvent, and enables processing by spraying, dipping, roll-copper or the like. As a result, for example, by applying a thin film on the elastic layer, it is possible to provide an elastic roller having the above-described excellent charging characteristics and electric characteristics.

【0016】4級アンモニウム塩含有共重合体は溶剤に
難溶で塗料化する場合は、エマルジョン化するなどの方
法が取られてきたが、水系の塗料のため特性改善を目的
として他材料を添加するときなど塗料の安定性に問題が
あり、何らかの溶剤に可溶化する事が望まれていた。本
発明者らは種々検討の結果、4級アンモニウム塩含有樹
脂が芳香族系及びアルコール系の混合溶剤に溶解するこ
とが判明し、塗料化することが可能になった。即ち、前
記の少なくとも4級アンモニウム塩基含有共重合体を含
有する材料を芳香族系とアルコール系の混合溶剤に溶解
若しくは分散された塗液を用いて、表面に形成すること
を特徴とする前記のトナー担持体の製造方法を提供す
る。芳香族系溶剤としてはトルエン、キシレンが好適で
ある。アルコール系溶剤としてはメタノール、エタノー
ルが好適で、トルエンとメタノールの混合溶剤が最適で
ある。その混合比は芳香族系溶剤/アルコール系溶剤=
3/7〜9/1が好ましく、5/5〜8/2が更に好適
である。
When a quaternary ammonium salt-containing copolymer is hardly soluble in a solvent and is formed into a coating, a method such as emulsification has been used. However, since a water-based coating is used, other materials are added for the purpose of improving characteristics. For example, there is a problem in the stability of the coating when the coating is performed, and it has been desired to solubilize the coating in some solvent. As a result of various studies, the present inventors have found that a quaternary ammonium salt-containing resin is soluble in a mixed solvent of an aromatic and an alcohol, and it has become possible to form a coating material. That is, the material containing at least the quaternary ammonium base-containing copolymer is formed on the surface by using a coating solution dissolved or dispersed in a mixed solvent of an aromatic and an alcohol. Provided is a method for manufacturing a toner carrier. As the aromatic solvent, toluene and xylene are preferable. As the alcohol solvent, methanol and ethanol are preferable, and a mixed solvent of toluene and methanol is most preferable. The mixing ratio is aromatic solvent / alcohol solvent =
3/7 to 9/1 is preferable, and 5/5 to 8/2 is more preferable.

【0017】[0017]

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。ただし、こ
れら実施例は本発明の一態様にすぎず、本発明はこれら
実施例に拘束されない。
Embodiments of the present invention will be described below. Note that these embodiments are only one embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to these embodiments.

【0018】実施例1〜6及び比較例1〜3 高密度ポリエチレン(日本ポリオレフィン(株)製ジェ
イレックスA6080A)100重量部に対して4級ア
ンモニウム塩基含有マレイミド系樹脂(第一工業製薬
(株)製レオレックスAS−170)を表1に示した添
加量で、ニーダーを用いて溶融混練し、混合ペレットを
得た。射出成型機を用いてこれをローラ加工した後、表
面を研磨し16φの単層トナー担持体を得た(層厚3m
m)。また、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネ
ートを用いて同様にトナー担持体を作製した。得られた
トナー担持体を用いて、トナー帯電量、付着量を測定し
た。測定方法トナー担持体を図1に示した現像装置に装
着し、5分間空回し後のトナー帯電量(q/m)、付着
量(m/a)を吸引法で測定した。各部材は以下のもの
を用いた。 トナー :リコー製IMAGIOトナータイプ1レッ
ド 供給ローラ:導電性ウレタンスポンジ ブレード :100μm厚SUS製 結果を表1に示す。
Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 3 A quaternary ammonium base-containing maleimide resin (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) based on 100 parts by weight of high density polyethylene (JALEX A6080A manufactured by Nippon Polyolefin Co., Ltd.) Was mixed and kneaded with a kneader to obtain mixed pellets in the amounts shown in Table 1. This was subjected to roller processing using an injection molding machine, and the surface was polished to obtain a 16φ single-layer toner carrier (layer thickness 3 m).
m). Further, a toner carrier was similarly manufactured using acrylic resin (PMMA) and polycarbonate. Using the obtained toner carrier, the toner charge amount and adhesion amount were measured. Measurement Method The toner carrier was mounted on the developing device shown in FIG. 1, and the toner charge amount (q / m) and the adhesion amount (m / a) after idle rotation for 5 minutes were measured by a suction method. The following members were used. Toner: Ricoh IMAGIO Toner Type 1 Red Supply roller: conductive urethane sponge Blade: 100 μm thick SUS The results are shown in Table 1.

【0019】[0019]

【表1】 [Table 1]

【0020】実施例7〜12、比較例4 実施例1のポリエチレン、4級アンモニウム塩含有共重
合体を用いて図2に示した添加量のトナー担持体を作製
した。 このトナー担持体の体積抵抗を測定した。測定
方法トナー担持体に銅箔テープ(住友3M製)を1mm
間隔で3ヶ所巻き付け、中央のテープを主電極、芯金を
対向電極、両端のテープをガード電極とし、DC100
v/1分値を測定した。 体積抵抗(Ω・cm)=(測定値)*2π(電極幅)/
ln{(担持体の径)/(芯金径)} その結果を図2に示す。
Examples 7 to 12 and Comparative Example 4 Using the polyethylene and quaternary ammonium salt-containing copolymer of Example 1, a toner carrier having the amount shown in FIG. 2 was prepared. The volume resistance of the toner carrier was measured. Measurement method Copper foil tape (manufactured by Sumitomo 3M) is 1 mm on the toner carrier
Wound at three places at intervals, the center tape was used as the main electrode, the core was used as the counter electrode, and the tapes at both ends were used as the guard electrodes.
The v / 1 minute value was measured. Volume resistance (Ω · cm) = (measured value) * 2π (electrode width) /
ln {(diameter of carrier) / (core diameter)} The results are shown in FIG.

【0021】次に下記の方法でこれらトナー担持体の残
像度の測定及びトナーフィルミング試験を行った。測定
方法 残像度 トナー担持体をリコー製複写機IMAGIO325Tに
装着し、図3に示すようなパターン画像を出力し残像性
を評価した。すなわち、黒帯ベタ部を現像後、網点を現
像し、黒帯ベタ部の位置に相当する網点の画像濃度(I
DH)と黒帯ベタ相当部以外の網点の画像濃度(ID
M)をマクベス濃度計により測定し、その比(DI/I
DM)により残像性を評価した。すなわち、比が1であ
れば残像は発生しておらず良好であるが、1よりはずれ
るぼど残像の程度が悪いことになる。残像度0.90以
上が許容範囲である。 トナーフィルミング試験 画像1万枚出力後のトナー担持体表面の状態を次の規準
により評価した。ランクA:エアーブローでローラ表面
のトナーが簡単に除去できる。ランクB:エアーブロー
で、部分的にわずかにトナーが残る。ランクC:エアー
ブローで完全に除去できずトナーの薄層が残る。ランク
D:溶融状態のトナーが強くローラ表面に固着してい
る。ランクB以上が許容範囲である。結果を表2に示
す。
Next, the following methods were used to measure the residual image degree of the toner carrier and to perform a toner filming test. Measuring method Image persistence The toner carrier was attached to a Ricoh copier IMAGIO 325T, and a pattern image as shown in FIG. 3 was output to evaluate the image persistence. That is, after the solid black portion is developed, the halftone dots are developed, and the image density of the halftone dot corresponding to the position of the solid black portion (I
DH) and the image density (ID
M) was measured with a Macbeth densitometer and the ratio (DI / I
The residual image was evaluated by DM). In other words, when the ratio is 1, no afterimage is generated and the image quality is good, but the degree of the afterimage deviating from 1 is poor. An afterimage degree of 0.90 or more is an allowable range. Toner filming test The state of the surface of the toner carrier after outputting 10,000 images was evaluated according to the following criteria. Rank A: The toner on the roller surface can be easily removed by air blow. Rank B: A slight amount of toner remains partially due to air blow. Rank C: A thin layer of toner remains because it cannot be completely removed by air blow. Rank D: The toner in the molten state is strongly fixed to the roller surface. Rank B or higher is an allowable range. Table 2 shows the results.

【0022】[0022]

【表2】 [Table 2]

【0023】実施例13 実施例1〜6で用いたものと同様のポリエチレン樹脂、
アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂及びポリビニルア
セタール樹脂としてポリビニルブチラール樹脂(BM−
SZ;積水化学)、ポリビニルホルマール樹脂(デンカ
ホルマール;電気化学)をそれぞれ用いて同様にトナー
担持体を作製した。4級アンモニウム塩含有樹脂の添加
量(重量%)は表3に示した。これらのトナー担持体を
用い、トナーq/m,m/a及び前記した方法でΔID
の測定を行った。その結果を表3に示す。
Example 13 The same polyethylene resin as used in Examples 1 to 6,
Acrylic resin, polycarbonate resin and polyvinyl acetal resin as polyvinyl butyral resin (BM-
SZ: Sekisui Chemical Co., Ltd.) and a polyvinyl formal resin (Denka Formal; Electrochemistry) were used to prepare toner carriers in the same manner. The amount (% by weight) of the quaternary ammonium salt-containing resin is shown in Table 3. Using these toner carriers, toners q / m, m / a and ΔID
Was measured. Table 3 shows the results.

【0024】[0024]

【表3】 [Table 3]

【0025】実施例14 次の方法で塗料を作製した。4級アンモニウム塩含有共
重合体(レオレックスAS170;第一工業製薬製)を
トルエン/メタノール(7/3重量比)溶剤に溶解し
た。(10%固形分濃度) ポリビニルブチラール樹脂
(BM−SZ;積水化学)をトルエン/エタノール(1
/1重量比)溶剤に溶解した。(5%固形分濃度) ポリビニルブチラール樹脂100重量部に対して4級ア
ンモニウム塩含有共重合体25重量部を混合し、導電性
ウレタンゴム(105Ω・cm,層厚4mm,16φ)
表面にスプレー塗工した。120℃/1時間乾燥後、表
面を研磨し、表面層膜厚20μmのトナー担持体を得
た。このトナー担持体を用いて前述した方法でトナーq
/m,m/a,ΔID,トナーフィルミング試験を行っ
た。結果を表4に示す。
Example 14 A paint was prepared by the following method. A quaternary ammonium salt-containing copolymer (Reolex AS170; manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) was dissolved in a toluene / methanol (7/3 weight ratio) solvent. (10% solid content) Polyvinyl butyral resin (BM-SZ; Sekisui Chemical) was dissolved in toluene / ethanol (1
/ 1 weight ratio) dissolved in a solvent. (5% solids concentration) 25 parts by weight of a quaternary ammonium salt-containing copolymer was mixed with 100 parts by weight of polyvinyl butyral resin, and a conductive urethane rubber (10 5 Ω · cm, layer thickness 4 mm, 16φ) was used.
The surface was spray-coated. After drying at 120 ° C. for 1 hour, the surface was polished to obtain a toner carrier having a surface layer thickness of 20 μm. Using this toner carrier, the toner q
/ M, m / a, ΔID, and toner filming test. Table 4 shows the results.

【0026】[0026]

【表4】 次にこのトナー担持体を30φアルミニウム製素管に当
接し(喰い込み量0.5mm)、担持体線速100mm
/secで100時間空回しを行った後、トナー担持体
表面を観察したところ、ワレの発生は認められなかっ
た。
[Table 4] Next, the toner carrier was brought into contact with a 30 mm aluminum base tube (bite amount: 0.5 mm), and the carrier linear velocity was 100 mm.
After spinning at 100 g / sec for 100 hours, the surface of the toner carrier was observed. As a result, no crack was found.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明により、トナーに優れた負帯電性
を付与、抵抗を低下することで残像の発生を防止、ある
いは地汚れを改善してた高画質画像を得ることができる
トナー担持体、及び上述のようなトナー担持体の製造方
法が提供される。
According to the present invention, a toner carrier capable of imparting excellent negative chargeability to a toner and preventing the occurrence of an afterimage by lowering the resistance or obtaining a high-quality image with improved background contamination can be obtained. , And a method for manufacturing a toner carrier as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のトナー坦持体を使用した現像装置の概
略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a developing device using a toner carrier of the present invention.

【図2】ポリエチレン、4級アンモニウム塩含有共重合
体を用いて作成したトナー坦持体の4級アンモニウム塩
含有量(%)と体積抵抗(Ω・cm)の関係を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a quaternary ammonium salt content (%) and a volume resistance (Ω · cm) of a toner carrier prepared using a polyethylene and a quaternary ammonium salt-containing copolymer.

【図3】実施例7〜12の残像性の評価に使用したパタ
ーン画像を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a pattern image used for evaluation of image persistence in Examples 7 to 12.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器 2 トナー 3 アジテーター 4 補給ローラ 5 トナー担持体 6 トナー層厚規制部材 7 静電潜像 IDH 黒帯ベタ部の位置に相当する網点の画像濃度 IDM 黒帯ベタ相当部以外の網点の画像濃度 REFERENCE SIGNS LIST 1 container 2 toner 3 agitator 4 replenishment roller 5 toner carrier 6 toner layer thickness regulating member 7 electrostatic latent image IDH Image density of halftone dot corresponding to black solid portion IDM Halftone dot other than black solid portion Image density

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 39/04 C08L 39/04 101/00 101/00 F16C 13/00 F16C 13/00 A E Fターム(参考) 2H077 AD06 FA13 3J103 AA02 AA51 FA30 GA02 GA57 GA58 HA41 HA60 4J002 AA011 BB031 BB121 BC021 BE061 BG001 BH012 BH022 BN151 BQ002 CD001 CF001 CG001 CK021 CL001 GH00 GM00 GQ02 HA05 4J100 AA00Q AL02Q AM47P AQ06P BA32P BC01P BC43P BC54P BC66P CA01 DA56 JA09──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C08L 39/04 C08L 39/04 101/00 101/00 F16C 13/00 F16C 13/00 A E F term ( Reference) 2H077 AD06 FA13 3J103 AA02 AA51 FA30 GA02 GA57 GA58 HA41 HA60 4J002 AA011 BB031 BB121 BC021 BE061 BG001 BH012 BH022 BN151 BQ002 CD001 CF001 CG001 CK021 CL001 GH00 GM00 GQ02 HA05 4J100 AAPBC BC01A06P01 BC06A01Q

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも表面を構成する材料が4級ア
ンモニウム塩基含有共重合体を含有するものであること
を特徴とする表面に供給されたトナーを静電潜像の現像
に供するためのトナー担持体。
At least a material constituting a surface contains a copolymer containing a quaternary ammonium salt group. A toner carried on the surface for use in developing an electrostatic latent image is provided. body.
【請求項2】 4級アンモニウム塩基含有共重合体の含
有量が少なくとも表面を構成する材料総重量に対して1
0〜50%であることを特徴とする請求項1に記載のト
ナー担持体。
2. The content of the quaternary ammonium salt group-containing copolymer is at least 1 with respect to the total weight of the material constituting the surface.
The toner carrier according to claim 1, wherein the content is 0 to 50%.
【請求項3】 少なくとも表面を構成する材料が、更に
ポリビニルアセタール系樹脂を含有するものであること
を特徴とする請求項1又は2に記載のトナー担持体。
3. The toner carrier according to claim 1, wherein at least the material constituting the surface further contains a polyvinyl acetal resin.
【請求項4】 少なくとも4級アンモニウム塩基含有共
重合体を含有する材料を芳香族系とアルコール系の混合
溶剤に溶解若しくは分散させた塗液を用いて、少なくと
もその表面部を形成することを特徴とする請求項1〜3
のいずれかに記載のトナー担持体の製造方法。
4. A coating solution obtained by dissolving or dispersing a material containing at least a quaternary ammonium base-containing copolymer in a mixed solvent of an aromatic type and an alcohol type, wherein at least the surface portion thereof is formed. Claims 1-3
The method for producing a toner carrier according to any one of the above.
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