JP2005099072A - 磁性キャリア及び二成分系現像剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バインダー樹脂中に金属酸化物を分散してなる磁性樹脂キャリアにおいて、個数平均粒径Dnが5〜25μmであり、比抵抗が25V〜500V印加時に5.0×1013Ωcm以上であり、真比重が3.0〜4.9g/cm3であり、1キロエルステッドにおける磁化の強さが100〜300emu/cm3であり、磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であることを特徴とするキャリア。
上記磁性キャリアと重量平均粒径D4が1〜10μmあるトナーを含有することを特徴とする二成分系現像剤。
【選択図】 図1
Description
5≦R≦25
R:磁性キャリアの個数平均粒径(μm)
M:磁性キャリアの1キロエルステッドにおける磁化の強さ(emu/cm3)
5≦R≦25
R:磁性キャリアの個数平均粒径(μm)
M:磁性キャリアの1キロエルステッドにおける磁化の強さ(emu/cm3)
上記式において、M<−6.25R+307になると磁気ブラシに対するスリーブからの拘束力が小さくなるためにキャリア付着を防止することが出来なくなる場合があり、また、M>−4.47R+319になると、磁気ブラシの密度が低くなり、また剛直になるために、高画質化の目的が達成できなくなる場合がある。また、該磁性キャリア粒径が25μmより大きくなる場合、磁性キャリア粒子表面積が小さくなるために、担持したトナーの帯電が一様でなくなるため、画像カブリが発生する場合がある。
(式中W1は吸引前の重量でありW2は吸引後の重量であり、Cはコンデンサーの容量、及びVはコンデンサーに蓄積された電位である。)
以下に本発明を実施例をもって具体的に説明するが、本発明は実施例によって制限されるものではない。
(キャリア1)
まず、ここで用いる個数平均粒径0.24μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.60μmのヘマタイト粉に対し、それぞれの金属酸化物の重量に対して1.0重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で、高速混合撹拌して金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、
メタノール10%、水50%) 6.0重量部
親油化処理したマグネタイト 100重量部
上記材料と28%アンモニア水、更に水をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら40分間で85℃まで昇温・保持し、3時間反応・硬化させた。その後、30℃まで冷却し、水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)に180℃で乾燥して、マグネタイトとヘマタイトとをフェノール樹脂をバインダーとして結合した球状のキャリアコアを得た。
まず、ここで用いる個数平均粒径0.24μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.60μmのヘマタイト粉に対し、それぞれの金属酸化物の重量に対して1.0重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で、高速混合撹拌して金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、
メタノール10%、水50%) 6.0重量部
親油化処理したマグネタイト 100重量部
上記材料と28%アンモニア水、更に水をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら40分間で85℃まで昇温・保持し、3時間反応・硬化させた。その後、30℃まで冷却し、水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)に180℃で乾燥して、マグネタイトとヘマタイトとをフェノール樹脂をバインダーとして結合した球状のキャリアコアを得た。
まず、ここで用いる個数平均粒径0.24μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.60μmのヘマタイト粉に対し、それぞれの金属酸化物の重量に対して1.2重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で、高速混合撹拌して金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、
メタノール10%、水50%) 1.8重量部
親油化処理したマグネタイト 100重量部
上記材料と28%アンモニア水、更に水をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら40分間で85℃まで昇温・保持し、3時間反応・硬化させた。その後、30℃まで冷却し、水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)に180℃で乾燥して、マグネタイトとヘマタイトとをフェノール樹脂をバインダーとして結合した球状のキャリアコアを得た。
まず、ここで用いる個数平均粒径0.24μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.60μmのヘマタイト粉に対し、それぞれの金属酸化物の重量に対して2.0重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で、高速混合撹拌して金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、
メタノール10%、水50%) 6.0重量部
親油化処理したマグネタイト 80重量部
親油化処理したヘマタイト 20重量部
上記材料と28%アンモニア水、更に水をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら40分間で85℃まで昇温・保持し、3時間反応・硬化させた。その後、30℃まで冷却し、水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)に180℃で乾燥して、マグネタイトとヘマタイトとをフェノール樹脂をバインダーとして結合した球状のキャリアコアを得た。
モル比で、Fe2O3=50モル%、CuO=25モル%、ZnO=25モル%になるように秤量し、ボールミルを用いて混合を行った。これを仮焼きした後、ボールミルにより粉砕を行い、更にスプレードライヤーにより造粒を行った。これを焼結し、更に分級してキャリアコア粒子を得た。
イオン交換水710重量部に、0.1M−Na3PO4水溶液450重量部を投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液70重量部を徐々に添加し、Ca3(PO4)2を含む水系媒体を得た。
スチレン 180重量部
n−ブチルアクリレート 35重量部
C.I.ピグメントブルー15:3 15重量部
サリチル酸金属化合物 15重量部
飽和ポリエステル(酸価14,ピーク分子量;8000) 10重量部
エステルワックス(融点70℃) 50重量部
一方、上記処方を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10000rpmにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10重量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を
縮合して得られたポリエステル樹脂 100重量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5重量部
ジ−tert−ブチルサリチル酸のクロム錯塩 4重量部
これらを固定槽式乾式混合機により混合し、ベント口を吸引ポンプに接続し吸引しつつ、二軸押し出し機にて溶融混練を行った。
トナー2の多分割分級機による分級の分級条件を変化させること以外はトナー2と同様にしてトナーを製造した。このシアン着色粒子100重量部に対して、BET法による比表面積が、200m2/gである疎水性シリカを1.7重量部外添して粉砕法により製造されたトナー3を得た。得られた粒子は、重量平均粒径5.4μmであった。個数分布の変動係数は、38%であった。
(参考例1)
トナー1とキャリア4を用いて、実施例1と全く同様にして、二成分系現像剤を得た。トナーの摩擦帯電量は、−30.0μC/gであった。
(比較例1)
トナー1とキャリア5を用いて、実施例1と全く同様にして、二成分系現像剤を得た。トナーの摩擦帯電量は、−31.0μC/gであった。
ベタ白画像を画出しし、現像部とクリーナ部との間の感光体ドラム上の部分を透明な接着テープを密着させてサンプリングし、5cm×5cm中の感光ドラム上に付着していた磁性キャリア粒子の個数をカウントし、1mm2あたりの付着キャリアの個数を算出した。
○:0.1〜0.5個/mm2未満
△:0.5〜1.0個/mm2未満
×:1.0個/mm2以上
(2)細線再現性:
400dpiの1ライン1スペース画像、1ライン2スペース画像を光学顕微鏡により100倍に拡大して観察し、ラインの均一性を評価した。
2 現像剤規制部材
3 感光ドラム
4 磁石
5 撹拌器
6 撹拌器
7 現像容器
11 トナー
12 現像剤
A 現像スリーブと現像剤規制部材との距離
B 現像スリーブと感光ドラムとの距離
C 現像ニップ
21 下部電極
22 上部電極
23 絶縁物
24 電流計
25 電圧計
26 定電圧装置
27 キャリア
28 ガイドリング
d 試料厚み
E 抵抗測定セル
Claims (12)
- バインダー樹脂及び磁性金属酸化物粒子を少なくとも含有する磁性キャリア粒子において、
磁性キャリア粒子の個数平均粒径Dnが5〜25μmであり、
磁性キャリア粒子の比抵抗が25V〜500V印加時に5.0×1013Ωcm以上であり、
磁性キャリア粒子の真比重が3.0〜4.9g/cm3であり、
磁性キャリア粒子の1キロエルステッドにおける磁化の強さが100〜300emu/cm3であり、
磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であり、
磁性キャリアは下記式を満足することを特徴とする磁性キャリア。
−6.25R+307≦M≦−4.47R+319
5≦R≦25
R:磁性キャリアの個数平均粒径(μm)
M:磁性キャリアの1キロエルステッドにおける磁化の強さ(emu/cm3) - 磁性キャリア粒子はバインダー樹脂、表面を親油化処理した磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物を有し、かつ該キャリアコア粒子中の該金属酸化物総量が50〜99重量%であることを特徴とする請求項1に記載の磁性キャリア。
- 磁性キャリアを構成するバインダーが硬化型フェノール樹脂であり、磁性金属酸化物がマグネタイトであり、該磁性キャリアが直接重合法により得られることを特徴とする請求項1乃至2に記載の磁性キャリア。
- 磁性キャリア粒子が、表面近傍にヘマタイトを含有し、磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であることを特徴とする請求項1乃至3に記載の磁性キャリア。
- 磁性キャリア粒子を構成する磁性金属酸化物粒子の個数平均粒径raとヘマタイト粒子の個数平均粒径rbとの比rb/raが1を越えることを特徴とする請求項1乃至4に記載の磁性キャリア。
- 磁性キャリアの表面が、シリコーン系樹脂によってコートされていることを特徴とする請求項1乃至5に記載の磁性キャリア。
- 少なくとも磁性キャリアとトナーからなる二成分系現像剤において、
磁性キャリア粒子はバインダー樹脂及び磁性金属酸化物粒子を少なくとも含有し
磁性キャリア粒子の個数平均粒子径が5〜100μmであり、
磁性キャリア粒子の比抵抗が25V〜500V印加時に5.0×1013Ωcm以上であり、
磁性キャリア粒子の真比重が3.0〜4.9g/cm3であり、
磁性キャリア粒子の1キロエルステッドにおける磁化の強さが100〜300emu/cm3であり、
磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であり、
磁性キャリアは下記式を満足することを特徴とする磁性キャリアであり、
−6.25R+307≦M≦−4.47R+319
5≦R≦25
R:磁性キャリアの個数平均粒径(μm)
M:磁性キャリアの1キロエルステッドにおける磁化の強さ(emu/cm3)
トナーは、重量平均粒径が1〜10μmであり、個数基準の変動係数が0〜35%であり、個数平均粒径0.2μm以下の無機微粒子、個数平均粒径0.2μm以下の有機微粒子またはそれらの混合物が外添剤として含有されていることを特徴とする二成分系現像剤。 - 少なくとも磁性キャリアとトナーからなる二成分系現像剤において、該トナーは、粒子全体、または一部が重合法により形成され、該トナーの形状係数SF−1が100〜130であることを特徴とする請求項7に記載の二成分系現像剤。
- 少なくとも磁性キャリアとトナーからなる二成分系現像剤において、該磁性キャリア粒子を構成するバインダーが硬化型フェノール樹脂であり、磁性金属酸化物がマグネタイトであり、該磁性キャリアの形状係数SF−1が100〜130であることを特徴とする請求項7乃至9に記載の二成分系現像剤。
- 少なくとも磁性キャリアとトナーからなる二成分系現像剤において、該磁性キャリア粒子が、表面近傍にヘマタイトを含有し、磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であることを特徴とする請求項7乃至9に記載の二成分系現像剤。
- 少なくとも磁性キャリアとトナーからなる二成分系現像剤において、該磁性キャリア粒子を構成する磁性金属酸化物粒子径raとヘマタイト粒子の個数平均粒径rbとの比rb/raが1.0を越えることを特徴とする請求項7乃至10に記載の二成分系現像剤。
- 少なくとも磁性キャリアとトナーからなる二成分系現像剤において、該磁性キャリアの表面が、シリコーン系樹脂によってコートされていることを特徴とする請求項7乃至11に記載の二成分系現像剤。
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JP2003329350A JP2005099072A (ja) | 2003-09-22 | 2003-09-22 | 磁性キャリア及び二成分系現像剤 |
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2003
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