JP2009139468A - 磁性キャリア及び現像剤担持体 - Google Patents

磁性キャリア及び現像剤担持体 Download PDF

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Abstract

【課題】常に高い摩擦帯電量を安定的にトナーに付与し、高い帯電量のトナーであっても、効率よく現像でき、長期連続使用下にも帯電レベルが安定し、画像性能を安定させることのできる磁性キャリアを提供する。
【解決手段】式(1)で示される構造を有するアミン化合物を含有する樹脂組成物よりなる樹脂被覆層を有することを特徴とする。
Figure 2009139468

【選択図】なし

Description

本発明は、電子写真装置に用いられるトナーに対し、摩擦帯電電荷を付与するための摩擦帯電付与部材である磁性キャリア及び現像剤担持体に関する。
電子写真装置に用いられるトナーは、通常、現像装置に用いられる各種部材と接触することにより摩擦電荷を生ずる。主な部材としては、二成分系現像剤においては磁性キャリアであり、一成分系現像剤においては、現像剤担持体や、現像剤層厚規制ブレード等であり、他にもそれぞれ、現像剤供給部材、撹拌部材、搬送スクリューなども、摩擦帯電に関係し得る。
トナーに適正な電荷を持たせる方法として、摩擦帯電付与部材に種々適切な材料を使用することにより、トナー帯電電荷のバランスをとる方法が数多く提案されている。帯電付与部材の表層によるトナーへの電荷付与を大きくするために、結着樹脂に摩擦帯電付与性の強い、例えば、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ナイロン樹脂、含窒素アクリル樹脂等が用いられる。また結着樹脂中にさらに荷電制御剤や帯電性粒子を含有させる技術が数多く開示されている。
例えば、現像剤担持体上に設けられた樹脂被覆層中に、ビニル重合性モノマーおよび含窒素ビニルモノマーが含まれる共重合体を含有する現像剤担持体を具備した画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、現像剤担持体とトナーとの離型性が不足し、トナーの現像剤担持体からの飛翔性が低下し、連続使用によって濃度薄などの問題が発生することがある。また、外添剤の現像剤担持体表面への付着量も多く、耐久による帯電変動が大きくなることがある。
また、キャリア被覆層であるシリコーン樹脂中に酸化防止剤として立体障害アミンを添加した例(例えば、特許文献2参照)があるが、帯電付与能を制御するために添加されたものではない。樹脂層の劣化防止によって帯電安定化の効果はあるが、離型性を制御したものではなく、離型性が不足し、トナーの現像性が悪化することがある。また、多量に添加した場合に膜強度の低下が起こり、膜剥がれ発生し、カブリが発生することがあった。
特開2003−005507 特開2003−005507
本発明は、従来技術の上記課題を解消したものである。
すなわち、本発明の目的は、常に高い摩擦帯電量を安定的に付与できる磁性キャリア及び現像剤担持体を提供するものである。
更に本発明の目的は、高い帯電量のトナーであっても、効率よく現像できる高い離型性を有する磁性キャリア及び現像剤担持体を提供するものである。
更に本発明の目的は、削れや汚染が少なく、耐久性が良好で長期にわたる画出しにおいても帯電レベルが安定し、画像性能を安定させることのできる磁性キャリア及び現像剤担持体を提供するものである。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、式(1)で示される構造を有するアミン化合物(ジアザジスピロ骨格を有する化合物)を磁性キャリア及び現像剤担持体の樹脂被覆層に含有させることによって、上記要求を満足出来ることを見いだし本発明に至った。
即ち、本発明は、少なくとも式(1)で示される構造を有するアミン化合物を含有する樹脂組成物よりなることを特徴とする磁性キャリアに関する。
Figure 2009139468
(ただし、上記式中のR1、R2、R3、R4はC5乃至C7のシクロアルキル基、若しくはC1乃至C12のアルキル基である。R5、R6はそれぞれ独立に水素、若しくはC1乃至C18のアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基であるか、又はそれらが結合する炭素とともに5から13員環を形成する。R7はC1乃至C18のアルキル基、C1乃至C18の水酸基を有するアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。)
また、本発明は、前記アミン化合物が、式(2)で示される構造を有するアミン化合物であることを特徴とする磁性キャリアに関する。
Figure 2009139468
また、本発明は、前記樹脂被覆層が、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂またはフッ素含有樹脂のいずれかまたはそれら混合物から選ばれた樹脂100質量部に対して、前記アミン化合物が0.1以上100.0質量部以下含有されていることを特徴と磁性キャリアに関する。
また、本発明は、前記樹脂被覆層が、磁性体コア粒子100質量部に対して0.3質量部以上5.0質量部以下設けられていることを特徴とする磁性キャリアに関する。
また、本発明は、基体表面に樹脂被覆層を設けた現像剤担持体において、前記樹脂被覆層が、少なくとも式(1)で示される構造を有するアミン化合物を含有する樹脂組成物よりなることを特徴とする現像剤担持体に関する。
Figure 2009139468
(ただし、上記式中のR1、R2、R3、R4はC5乃至C7のシクロアルキル基、若しくはC1乃至C12のアルキル基である。R5、R6はそれぞれ独立に水素、若しくはC1乃至C18のアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基であるか、又はそれらが結合する炭素とともに5から13員環を形成する。R7はC1乃至C18のアルキル基、C1乃至C18の水酸基を有するアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。)
また、本発明は、前記アミン化合物が、式(2)で示される構造を有するアミン化合物であることを特徴とする現像剤担持体に関する。
Figure 2009139468
本発明によって、常に高い摩擦帯電量を安定的にトナーに付与し、高い帯電量のトナーも効率よく現像できる磁性キャリア及び現像剤担持体が得られる。また、磁性キャリア及び現像剤担持体の樹脂被覆層の削れや汚染が少なく、耐久性が良好で、長期にわたる画出しにおいても帯電量、画像性能を安定化できる磁性キャリア及び現像剤担持体が得られる。
以下に、本発明を詳細に説明する。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体は、少なくとも式(1)で示される構造を有するアミン化合物を含有する樹脂組成物よりなる樹脂被覆層を有することを特徴とする。
Figure 2009139468
本発明におけるアミン化合物は、上記式中のR1、R2、R3、R4が、C5乃至C7のシクロアルキル基、若しくはC1乃至C12のアルキル基である。R5、R6はそれぞれ独立に水素、若しくはC1乃至C18のアルキル基であるか、又はそれらが結合する炭素とともに5から13員環を形成するものか、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。R7はC1乃至C18のアルキル基、C1乃至C18の水酸基を有するアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。
また、本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体は、前記アミン化合物が、式(2)で示される構造を有するアミン化合物であることを特徴とする。
Figure 2009139468
式(1)に示されるアミン化合物は、立体障害アミン類に分類され、従来から光安定剤(HALS)として使用されている。立体障害アミン類の帯電性については知られていなかったが、本発明者らは、式(1)に示すアミン化合物を磁性キャリア及び現像剤担持体の被覆樹脂層中に存在させることで高い帯電付与性が発現することを見出した。さらに、式(2)の構造とすることで、被覆樹脂中に高濃度で相溶させることができ、また高い離型性が得られることを見出した。また、本発明のアミン組成物を有する磁性キャリア及び現像剤担持体は、熱的、機械的にも安定であり、耐久性に優れている。さらに、アミン組成物の塩基性が低く、環境依存も小さいことを見出した。したがって、長期にわたり、常に高い摩擦帯電量を安定的にトナーに付与することができる。
アミン化合物としては、4級アンモニウム塩骨格を有する化合物が良好な帯電付与性を有することが知られているが、有機溶剤への溶解性、樹脂への相溶性が不足している。そのため、樹脂から脱離したり、樹脂層が不均一となり、芯材との密着性が低下し、被覆樹脂層が剥離することがある。また、特に、塩として存在するものは、温湿度の影響を大きく受け、帯電付与性の環境変動が大きくなることがある。
前述の通り、3級アミンや4級アンモニウム塩骨格を有する化合物が良好な帯電付与性を有することが知られているが、本発明のアミン化合物は、3級アミンであるピペリジニル骨格部分を有し、この骨格が帯電付与能を発現させているものと推察される。本発明のアミン組成物 式(1)は、分子内に二つのスピロ環が縮合し、その中に二つの窒素原子を持つジアザジスピロ骨格を有する組成物である。ジアザジスピロ骨格に飽和炭化水素が有することで、アミン化合物でありながら、分子としての極性が下がり、有機溶剤への溶解性、樹脂への相溶性が高くなっていると考えられる。特に脂環式炭化水素とすることで、分子の配向か脂環式炭化水素部分が表層側に配列するなど構造が規制されたためか、離型性の高い磁性キャリア及び現像剤担持体となった。また、アミンの窒素原子が分子鎖に直接組み込まれているためか、塩基性が低くなり、温湿度の影響を受けにくくなり、結果として環境による帯電量差が小さくなったと推察される。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体に用いられるアミン化合物は、例えば、式(3)で示される化合物、若しくはその塩酸塩とエピクロロヒドリンの反応により得ることができる。 具体的には、C. Ferri. Reaktionen der organischen Synthese, p.504(1978)等に記載されているような製法を用いて合成することができる。
Figure 2009139468
本発明におけるアミン化合物は、上記式中のR1、R2、R3、R4が、C5乃至C7のシクロアルキル基、若しくはC1乃至C12のアルキル基である。R5、R6はそれぞれ独立に水素、若しくはC1乃至C18のアルキル基であるか、又はそれらが結合する炭素とともに5から13員環を形成するものか、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。R7はC1乃至C18のアルキル基、C1乃至C18の水酸基を有するアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体に用いられるアミン化合物の合成は、溶媒中でも溶媒を用いなくても行うことができる。溶媒を用いる場合は、高沸点の非プロトン性溶媒、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン若しくはデカリン等が好ましい。触媒として金属塩、特に、例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムのようなアルカリ金属の水酸化物が好ましい。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体に用いられるアミン化合物は、例えば溶媒も触媒も用いずに、式(1)で示される化合物若しくはその塩酸塩を直接、バルクで反応させることで調製することができる。その場合は、式(1)で示される化合物若しくはその塩酸塩は、150℃以上300℃以下の温度範囲で重合する。好ましくは、160℃以上220℃以下であり、180℃以上200℃以下で重合することがより好ましい。真空中での溶媒を用いない重合反応が特に適している。反応生成物であるオリゴマー若しくは高分子の分子量は、温度、反応を行う際の出発材料のモル比、反応時間で制御する。
樹脂被覆層の結着樹脂材料としては、一般に公知の樹脂が使用可能である。例えば、スチレン系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリアミド樹脂、フッ素樹脂、繊維素系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂及びポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂、または光硬化性樹脂等を使用することができる。これら樹脂を単独か、それぞれを混合して使用することもできる。また、熱可塑性樹脂に硬化剤等を混合し硬化させて使用することもできる。
また、本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体は、被覆樹脂が、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂またはフッ素含有樹脂のいずれかまたはそれら混合物から選ばれた樹脂100質量部に対して、前記アミン化合物が0.1以上100.0質量部以下含有されていることを特徴とする。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体は、被覆樹脂としてシリコーン樹脂及びフッ素樹脂等の離型性のあるもの、アクリル樹脂等の機械的に優れたものがより好ましい。前記樹脂のいずれかまたはそれら混合物から選ばれた樹脂100質量部に対して、前記アミン化合物が0.1以上100.0質量部以下含有されていることで、より一層の帯電付与性や耐久安定性を発現することができる。前記アミン化合物が樹脂100質量部に対して0.1質量部未満の磁性キャリア及び現像剤担持体では、添加による帯電付与性の向上がみられない。一方、100質量部を超えると被膜強度が低下し、長期使用により樹脂被覆層が削れたり剥離したりすることがある。
本発明の磁性キャリアの磁性キャリアコアには、公知のフェライト粒子、マグネタイト粒子、磁性体分散型樹脂キャリアコア等の磁性キャリアコアが使用できる。
本発明に用いることのできる電子写真用キャリアコアは、例えば以下に記載するように製造される。
電子写真用キャリアコアは、磁性体を用いて製造される。磁性体としては、1)鉄、リチウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ルビジウム、ストロンチウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、チタンの如き元素を含むフェライト粒子、又はマグネタイト粒子が挙げられる。好ましい磁性体としては、マグネタイト粒子、又は、銅、亜鉛、マンガン、カルシウム、リチウム及びマグネシウムから選ばれる一種または二種以上の元素を少なくとも有する磁性フェライト粒子である。
フェライト用磁性体としては以下のものが挙げられる。Ca−Mg−Fe系フェライト、Li−Fe系フェライト、Mn−Mg−Fe系フェライト、Ca−Be−Fe系フェライト、Mn−Mg−Sr−Fe系フェライト、Li−Mg−Fe系フェライト及びLi−Rb−Fe系フェライトの鉄系酸化物のフェライト磁性体。鉄系酸化物のフェライトは、それぞれ金属の酸化物、炭酸塩、硝酸塩を湿式あるいは乾式にて混合し、所望のフェライト組成となるよう仮焼成することにより得られる。得られた鉄系酸化物のフェライトを、サブミクロンまで粉砕する。粉砕されたフェライトに、粒径を調整するための水を20質量%以上50質量%以下加え、結着樹脂として例えばポリビニルアルコール(分子量500乃至10,000)を0.1質量%以上10質量%以下加えて、スラリーを調製する。このスラリーを、スプレードライヤーを用いて造粒を行い、焼成することでフェライトコアを得ることができる。
また、磁性体分散型樹脂キャリアコアを製造するには、ビニル系または非ビニル系の熱可塑性樹脂、および磁性体ならびにその他の添加剤を、混合機により十分に混合する。得られた混合物を、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き混練機を用いて溶融・混練する。冷却された溶融・混練物を粉砕して、さらに分級することにより、磁性体分散型樹脂キャリアコアを得ることができる。得られた磁性体分散型樹脂キャリアコアは、さらに熱又は機械的に球形化してもよい。
さらに本発明に使用できる磁性体分散型樹脂キャリアコアは、磁性体分散型樹脂キャリアコアの結着樹脂を形成するためのモノマーを磁性体存在下で重合して得ることが特に好ましい。ここで結着樹脂を形成するためのモノマーとしては以下のものが挙げられる。ビニル系モノマー、エポキシ樹脂を形成するためのビスフェノール類とエピクロルヒドリン;フェノール樹脂を生成するためのフェノール類とアルデヒド類;尿素樹脂を形成するための尿素とアルデヒド類、メラミンとアルデヒド類が含まれる。
結着樹脂を形成するためのモノマーとしてフェノール類とアルデヒド類を用いる場合は、水性媒体に磁性体およびフェノール類とアルデヒド類を添加し、水性媒体中塩基性触媒の存在下に重合させることにより、磁性体分散型樹脂キャリアコアを製造することができる。
フェノール樹脂を生成するためのフェノール類は、フェノール(ヒドロキシベンゼン)のほか、フェノール性水酸基を有する化合物であればよい。フェノール性水酸基を有する化合物としては、m−クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、o−プロピルフェノール、レゾルシノール、ビスフェノールAの如きアルキルフェノール類;芳香環(例えばベンゼン環)の水素またはアルキル基の水素の一部または全部が、塩素原子や臭素原子で置換されたハロゲン化フェノール類が挙げられる。
フェノール樹脂を生成するためのアルデヒドとしては以下のものが挙げられる。ホルマリンまたはパラアルデヒドのいずれかの形態のホルムアルデヒド、およびフルフラール、好ましくはホルムアルデヒドである。
アルデヒド類のフェノール類に対するモル比は1乃至4であることが好ましく、1.2乃至3であることがより好ましい。アルデヒド類のフェノール類に対するモル比が1より小さいと、粒子が生成しにくかったり、生成したとしても樹脂の硬化が進行しにくいために、生成する粒子の強度が弱くなったりする傾向がある。一方、アルデヒド類のフェノール類に対するモル比が4よりも大きいと、反応後に水系媒体中に残留する未反応のアルデヒド類が増加する傾向がある。
フェノール類とアルデヒド類との縮合は、塩基性触媒を用いて行うことができる。該塩基性触媒は通常のレゾール型樹脂の製造に使用されている触媒であればよく、該塩基性触媒の例にはアンモニア水、ヘキサメチレンテトラミン及びジメチルアミン、ジエチルトリアミン、ポリエチレンイミンの如きアルキルアミンが含まれる。これら塩基性触媒のフェノール類に対するモル比は0.02以上0.3以下であることが好ましい。
磁性体コアの樹脂被覆方法としては、樹脂の如き被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて調製した塗布液を磁性キャリアコア表面に付着せしめる方法、磁性キャリアコアと被覆材とを粉体で混合する方法等、従来公知の方法が適用できる。被覆材料の処理量は、磁性体コア粒子100質量部に対し0.3質量部以上5.0質量部以下、好ましくは0.5質量部以上3.0質量部以下であることが好ましい。磁性キャリアは、個数平均粒径が15以上60μm以下、より好ましくは25以上50μm以下であることが好ましい。磁性キャリアを構成する磁性粒子を上記の個数平均粒径を有するように調製する方法としては、例えば、篩を用いることによる分級によって行うことが可能である。特に、精度良く分級を行うために、適当な目開きの篩を用いて複数回くり返してふるうことが好ましい。また、メッシュの開口の形状をメッキ等によって制御したものを使うことも有効な手段である。
また、本発明の磁性キャリアの樹脂被覆層に、さらに導電性を有する粒子や荷電制御性を有する粒子を含有させてもよい。
上記導電性を有する粒子としては、比抵抗が1×108Ωcm以下のものが好ましく、さらには、比抵抗が1×106Ωcm以下のものがより好ましい。導電性を有する粒子は、具体的には、カーボンブラック、マグネタイト、グラファイト、酸化亜鉛、及び酸化錫から選ばれる少なくとも一種以上の粒子を含有する粒子が好ましい。特に導電性を有する粒子としては、良好な導電性を有するカーボンブラックが、トナーへの帯電付与性(帯電量の立ち上がり)を良好にする上で好ましい。
上記導電性を有する粒子は、個数平均粒径が1μm以下であることが、キャリアからの粒子脱落を防止し、また均一な導電サイトとして働く上で好ましい。
また、上記荷電制御性を有する粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂の粒子、ポリスチレン樹脂の粒子、メラミン樹脂の粒子、フェノール樹脂の粒子、ナイロン樹脂の粒子、シリカの粒子、酸化チタンの粒子、アルミナの粒子、有機金属錯体の粒子、有機金属塩の粒子、キレート化合物の粒子、モノアゾ金属錯体の粒子、アセチルアセトン金属錯体の粒子、ヒドロキシカルボン酸金属錯体の粒子、ポリカルボン酸金属錯体の粒子、ポリオール金属錯体の粒子が挙げられる。
上記荷電制御性を有する粒子は、個数平均粒径が0.01以上1.5μm以下であることが、均一な帯電サイトとして働く上で好ましい。
本発明の磁性キャリアとトナーとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、2質量%以上15質量%以下、好ましくは4質量%以上13質量%以下にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2質量%未満では画像濃度が低下しやすく、15質量%を超えるとカブリや機内飛散が発生しやすい。
一方、本発明の現像剤担持体は、基体と基体表面を取り巻いて被覆する樹脂被覆層とからなる。
基体としては、円筒状部材、円柱状部材、ベルト状部材等があるが、ドラムに非接触の現像方法においては金属の円筒管が好ましく用いられる。金属円筒管は主としてステンレススチール、アルミニウムおよびその合金等の非磁性のものが好適に用いられる。また、ドラムに直接接触させる現像方法の場合の基体としては、ウレタン、EPDM、シリコーン等のゴムやエラストマーを含む層構成を有する円筒部材が好ましく用いられる。
本発明の現像剤担持体における樹脂被覆層には、潤滑性物質を分散させてもよい。潤滑性物質としては、例えばグラファイト、二硫化モリブデン、窒化硼素、雲母、フッ化グラファイト、銀−セレン化ニオブ、塩化カルシウム−グラファイト、滑石、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩等が挙げられる。特にグラファイトが被覆層の導電性を損なわないので好ましく用いられる。これらの潤滑性物質は、個数平均粒径が好ましくは0.2μm以上20μm以下、より好ましくは1.0μm以上15μm以下のものを使用するのがよい。上記潤滑性物質の添加量としては、結着樹脂100質量部に対して10質量部以上120質量部以下の範囲で特に好ましい結果を与える。120質量部を超える場合は被膜強度の低下及びトナーの帯電量の低下が認められ、10質量部未満では長期にわたって使用した場合など、被覆層表面にトナーの付着を防止する効果が少なくなる。
また、現像剤担持体の体積抵抗を調整するため、被覆樹脂中に他の導電性微粒子を分散含有させても良い。このような導電性微粒子としては、個数平均粒径20μm以下が好ましく、10μm以下がより好ましい。樹脂表面を平滑にするために1μm以下のものを用いる。本発明で使用される導電性微粒子としては、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック;酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリ、酸化アンチモン及び酸化インジウム等の金属酸化物等;アルミニウム、銅、銀、ニッケル等の金属、グラファイト、金属繊維、炭素繊維等が挙げられる。上述した被覆樹脂中の導電性微粒子の添加量としては、結着樹脂100質量部に対して100質量部以下の範囲で特に好ましい結果を与える。添加量が100質量部を超えると被膜強度の低下及びトナーの帯電量の低下が認められる。
本発明の現像剤担持体の樹脂被覆層を形成する方法については、特に限定されない。例えば、現像剤担持体の基材に、本発明の化合物を公知の方法で溶解または分散含有させる。その後、本発明の化合物を含有する分散塗布液をディッピング法、スプレー法、はけ塗り法などの方法で塗布し乾燥させれば、本発明の現像剤担持体が得られる。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体と供に使用されるトナーについて説明する。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体を使用する際に用いるトナーは、非磁性、磁性トナーのいずれも有効であり、従来公知の全てのものが含まれる。また、懸濁重合法、乳化凝集重合法、会合重合法又は混練粉砕法により得ることができ、その製造方法は特に限定されるものではない。
すなわち、トナーは結着樹脂中に着色剤を含有させた着色微粒子であり、必要に応じて磁性体を含有してもよい。さらに、効率的な帯電付与を行なわせるために、少量の電荷制御剤を含有させてもよい。また、必要に応じて、コロイダルシリカのような流動化剤、酸化チタン、酸化アルミニウムなどの金属酸化物や炭化ケイ素などの研磨剤、脂肪酸金属塩などの滑剤などを含有させてもよい。
トナーに用いられる結着樹脂としては、一般に公知の樹脂が使用可能である。例えば、スチレン,α−メチルスチレン,p−クロルスチレンなどのスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合体,スチレン−ビニルトルエン共重合体,スチレン−アクリル酸エチル共重合体,スチレン−アクリル酸ブチル共重合体,スチレン−アクリル酸オクチル共重合体,スチレン−ジメチルアミノエチル共重合体,スチレン−メタクリル酸メチル共重合体,スチレン−メタクリル酸エチル共重合体,スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体,スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体,スチレン−ビニルメチルケトン共重合体,スチレン−ブタジエン共重合体,スチレン−イソプレン共重合体,スチレン−マレイン酸共重合体,スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート,ポリブチルメタクリレート,ポリ酢酸ビニル,ポリエチレン,ポリプロピレン,ポリビニルブチラール,ポリアクリル酸樹脂,ロジン,変性ロジン,テルペン樹脂,フェノール樹脂,脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂,芳香族系石油樹脂,パラフィンワックス,カルナバワックスなどが、単独或は混合して使用できる。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体を使用する際に用いるトナーは着色剤を含有する。フルカラー画像形成用トナーとして用いる場合には、マゼンタ、シアン、イエローの各色用着色剤を含有し、着色剤は、顔料もしくは染料、またはそれらの組み合わせであってもよい。
マゼンタ用着色顔料としては、例えば、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、202、206、207、209、238、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35。
トナー粒子は、マゼンタ用着色顔料だけを含んでもよいが、染料と顔料とを組み合わせて含むと、現像剤の鮮明度を向上させ、フルカラー画像の画質を向上させることができる。
マゼンタ用染料としては、例えば、以下のものが挙げられる。
C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27、C.I.ディスパースバイオレット1の如き油溶染料;C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40、C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28の如き塩基性染料。
シアン用着色顔料としては、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントブルー2、3、15、15:1、15:2、15:3、16、17;C.I.アシッドブルー6;C.I.アシッドブルー45又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料。
イエロー用着色顔料としては、以下のものが挙げられる。
C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、73、74、83、93、97、155、180、C.I.バットイエロー1、3、20。
黒色の顔料としては、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックの如きカーボンブラックの他、マグネタイト、フェライトの如き磁性粉が挙げられる。
また、マゼンタ染料及び顔料、イエロー染料及び顔料、シアン染料及び顔料を組み合わせて調色を行い、上記カーボンブラックと併用しても良い。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体とともに使用されるトナーは、オイルレス定着方式を採用する電子写真プロセスに用いられることが好ましい。そのため、本発明のトナーは離型剤を含有することが好ましい。
上記離型剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、ポリオレフィン共重合物、ポリオレフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、またはそれらのブロック共重合物;カルナバワックス、モンタン酸エステルワックス、ベヘン酸ベヘニルの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス類;脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したもの。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体とともに使用されるトナーは、示差走査熱量分析測定におけるトナーの吸熱曲線における温度30℃以上200℃以下の範囲に一又は二以上の吸熱ピークを有する。前記吸熱ピーク中の最大吸熱ピークの温度が50℃以上110℃以下であることが、低温定着性と耐久性の点で、好ましい。
示差走査熱量分析測定装置としては、パーキンエルマー社製DSC−7、TAインストルメント社製DSC2920、TAインストルメント社製Q1000などが挙げられる。 装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空パンをセットし測定する。
上記離型剤の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して1質量部以上15質量部以下であることが好ましく、3質量部以上10質量部以下であることがより好ましい。離型剤の含有量が1質量部以上15質量部以下であると、オイルレス定着方式を採用したときなどに優れた離型性を発揮できる。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体とともに使用されるトナーは、荷電制御剤を含有していてもよい。荷電制御剤としては、例えば、有機金属錯体、金属塩、キレート化合物、カルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、エステル類の如きカルボン酸誘導体や芳香族系化合物の縮合体、ビスフェノール類、カリックスアレーンの如きフェノール誘導体が挙げられる。
上記有機金属錯体としては、例えば、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、ヒドロキシカルボン酸金属錯体、ポリカルボン酸金属錯体、ポリオール金属錯体が挙げられる。
これらのうち、トナーの帯電立ち上がりを良好にする観点から、芳香族カルボン酸の金属化合物であることが好ましい。
上記荷電制御剤の含有量は、トナー粒子中の結着樹脂100質量部に対して0.1質量部以上10.0質量部以下であることが好ましく、0.2質量部以上5.0質量部以下であることがより好ましい。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体とともに使用されるトナーに含まれる荷電制御剤の量を上記範囲に調整することで、高温高湿から低温低湿までの広範な環境においてトナーの帯電量の変化を小さくすることができる。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体とともに使用されるトナーは、無機微粒子を含有していてもよい。無機微粒子としては、酸化チタン、酸化アルミナ、およびシリカ微粒子のいずれかの無機微粒子を含むことが好ましい。
上記微粒子の表面は、疎水化処理をされていることが好ましい。疎水化処理は、各種チタンカップリング剤、シランカップリング剤の如きカップリング剤;脂肪酸及びその金属塩;シリコーンオイル;またはそれらの組み合わせ;等の疎水化処理剤によって処理されることが好ましい。
上記疎水化処理用のチタンカップリング剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネート。
上記疎水化処理用のシランカップリング剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン。
上記疎水化処理用の脂肪酸及びその金属塩としては、例えば、以下のものが挙げられる。
ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイン酸、リノール酸、アラキドン酸の如き長鎖脂肪酸が挙げられる。上記金属塩の金属としては、亜鉛、鉄、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム等が挙げられる。
上記疎水化処理用のシリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイルが挙げられる。
上記疎水化処理は、無機微粒子に対して1質量%以上30質量%以下、より好ましくは3質量%以上7質量%以下の上記疎水化処理剤を添加して、無機微粒子を被覆することにより行われることが好ましい。
疎水化処理された無機微粒子の疎水化の程度は特に限定されないが、例えば、疎水化処理後の無機微粒子のメタノール滴定試験によって滴定された疎水化度(メタノールウェッタビリティー;メタノールに対する濡れ性を示す指標)が40以上95以下の範囲であることが好ましい。
上記外添剤のトナー中における含有量は、0.1質量%5.0質量%であることが好ましく、0.5質量%4.0質量%以下であることがより好ましい。また外添剤は、複数種の微粒子の組み合わせでもよい。
本発明の磁性キャリア及び現像剤担持体とともに使用されるトナーは、種々の方法で、球形化処理、表面平滑化処理を施して用いると、転写性が良好となり好ましい。そのような方法としては、撹拌羽根またはブレードなど、およびライナーまたはケーシングなどを有する装置で、例えば、トナーをブレードとライナーの間の微小間隙を通過させる際に、機械的な力により表面を平滑化したりトナーを球形化したりする方法、温水中にトナーを懸濁させ球形化する方法、熱気流中にトナーを曝し、球形化する方法等がある。また、球状のトナーを作る方法としては、水中にトナー結着樹脂となる単量体を主成分とする混合物を懸濁させ、重合してトナー化する方法がある。一般的な方法としては、重合性単量体、着色剤、重合開始剤、さらに必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、離型剤、その他の添加剤を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とする。その後、この単量体組成物を分散安定剤を含有する連続層、例えば水相中に適当な撹拌機を用いて適度な粒径に分散し、さらに重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得る方法もある。
<磁性キャリアコア及び磁性キャリアの体積基準の平均粒径(D50)測定>
粒度分布測定は、マイクロトラックMT3300EX(日機装社製)にて測定を行った。測定には、乾式測定用のTurbotrac試料供給機を装着して行った。粒径は体積基準の50%粒径(D50)を求めた。
<磁性キャリアコア及び磁性キャリアの比表面積BETの測定>
まず、必要に応じて、前処理を行い、サンプル調製を行う。例えば、キャリアコアの場合、磁性キャリアを、アセトン、トルエン等の溶媒に溶かし、24時間静置することにより、コート材成分を完全に溶解させ、その後乾燥し、キャリアコアを得る。また、キャリアコアに用いている磁性微粒子及び/又は非磁性無機化合物は、キャリアコアを、電気炉等で完全に樹脂製分を焼却し、焼却灰成分を得、その後、磁石により、磁性微粒子及び/又は非磁性無機化合物を分離し、それぞれを得ることができる。
これらのサンプルをBET法にしたがって、比表面積測定装置Tristar3000(島津製作所社製)を用いて、試料表面に窒素ガスを吸着させ、BET多点法を用いて、比表面積を算出する。比表面積の測定前には、試料管に資料を約9g精秤し、室温で、24時間真空引きを行う。
以下、実施例を参照して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
<アミン組成物A〜C>
アミンA(式4)にエピクロロヒドリンを加え、200℃で12時間加熱することにより、エピクロロヒドリンのエポキシ開環付加反応と、続くオリゴマー化反応の生成物としてアミン組成物Aを得た。
Figure 2009139468
原料を表に2に示したアミンB、Cにかえ、アミン組成物B、Cをアミン組成物Aと同様に合成した。
Figure 2009139468
<現像剤担持体1製造例>
・カーボンブラック 2質量部
・結晶性グラファイト 8質量部
・スチレン−アクリル樹脂25%トルエン溶液 100質量部
・アミン組成物A 10質量部
上記材料に直径1mmのジルコニアビーズをメディア粒子として加え、サンドミルにて2時間分散し、フルイを用いてビーズを分離し、現像剤担持体塗工液1を得た。この塗工液を用いてスプレー法によりNP−6035(キヤノン(株)製)の現像スリーブに被覆層を形成させ、続いて熱風乾燥炉により150℃,30分間加熱して硬化させ現像剤担持体1を作製した。
<磁性キャリア1製造例>
まず、キャリアコア1を作製した。モル比で、Fe23=54モル%、CuO=16モル%、ZnO=30モル%になるように秤量し、ボールミルを用いて6時間混合を行った。これを950℃で2時間仮焼した後、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1300℃で10時間焼結し、粉砕し更に分級して磁性キャリアコア1を得た。得られた磁性キャリアコア1は、個数平均粒子径が37μm、BET比表面積が0.15(m2/g)であった。
下記式(5)で示される構造を有する一方の末端にエチレン性不飽和基(メタクリロイル基)を有する重量平均分子量5,000のメタクリル酸メチルマクロマー(平均値n=50)35質量部と、下記式(6)で示される構造を有するシクロヘキシルをユニットとしてエステル部位を有するメタクリル酸シクロヘキシルモノマー65質量部を、還流冷却器、温度計、窒素吸い込み管、及びすり合わせ方式撹拌装置を有する四つ口フラスコに加えた。さらにトルエン90質量部、メチルエチルケトン110質量部、及びアゾビスイソバレロニトリル2.0質量部を加えた。得られた混合物を、窒素気流下70℃で12時間保持し、重合反応終了後、洗浄を繰り返し、グラフト共重合体溶液(固形分33質量%)を得た。この溶液のゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による重量平均分子量は、64,000であった。また、Tgは95℃であった。
Figure 2009139468
Figure 2009139468
得られたグラフト共重合体溶液にトルエンを加え、ホモジナイザーによりよく混合して固形分濃度10%の樹脂溶液を調製した。グラフト共重合体溶液中の固形分100質量部に対して、アミン組成物Aを5.0質量部、カーボンブラック微粒子(個数分布基準の最大ピーク粒径が30nm、比抵抗が1.0×10-4Ω・cm)5.0質量部を加えてホモジナイザーによりよく混合して、キャリアコート液1を得た。次いで、磁性キャリアコア1を、剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記含浸液を徐々に加えた。磁性キャリアコア1を100質量部に対して、樹脂コート量が1.5質量部となるように、減圧下(5hPa)で70℃に保持して撹拌しながら溶媒を揮発させて、キャリアコア1表面を被覆した。
この樹脂により表面を被覆された磁性キャリアを、100℃で2.5時間撹拌しながら熱処理した。冷却した後、解砕し、さらに目開き76μmの篩で粗粒を除去して、磁性キャリア1を得た。
<磁性キャリア2製造例>
まず、シリコーンワニスからキャリア被覆液を調製した。まず、トルエン20質量部,ブタノール20質量部,水20質量部,氷40質量部を四つ口フラスコにとり、撹拌しながらCH3SiCl3 15モルと(CH32SiCl2 10モルとの混合物40質量部を加え、更に30分間撹拌した後、60℃で1時間縮合反応を行った。その後シロキサンを水で十分に洗浄し、トルエン−メチルエチルケトン−ブタノール混合溶媒に溶解して固型分10%のシリコーンワニスを調製した。このシリコーンワニスにシロキサン固型分100質量部に対して、90質量部のアミン組成物B、2.0質量部のイオン交換水および2.0質量部の下記(7)の硬化剤と、3.0質量部の下記アミノシランカップリング剤(8)を同時添加し、キャリアコート液2を作製した。
Figure 2009139468
Figure 2009139468
上記のこの被覆溶液を塗布機(岡田精工社製:スピラコーター)により、磁性キャリアコア1 100質量部に対して、樹脂コート量が1.0質量部となるように塗布しシリコーン樹脂被覆キャリアとして磁性キャリア2を得た。
<磁性キャリア3製造例>
一方の末端にエチレン性不飽和基を有する重量平均分子量5,000のメチルメタクリレートマクロマー3質量部、下記式(9)で表される構造をユニットとするモノマー20質量部、メチルメタクリレート77質量部を、還流冷却器、温度計、窒素吸い込み管及びすり合わせ方式撹拌装置を配した4ツ口フラスコに添加し、更にトルエン100質量部、メチルエチルケトン100質量部、アゾビスイソバレロニトリル2.4質量部を加え、窒素気流下80℃で12時間保ち、グラフト共重合体溶液(固形分35質量%)を得た。
Figure 2009139468
このグラフト共重合体溶液の固形分100質量部に対して、アミン組成物Cを0.3質量部、カーボンブラック(個数分布基準の最大ピーク粒径が30nm、比抵抗が1.0×10-4Ω・cm)1.0質量部を加え、樹脂固形分10%となるようトルエンで希釈した。さらに、3mmのガラスビーズをメディア粒子として加え、サンドミルにて1時間分散した後、フルイを用いてビーズを分離して、キャリアコート液3とした。上記被覆液を用いた以外は、磁性キャリア1製造例と同様に処理し、磁性キャリア3を得た。
<磁性キャリア4製造例>
アミン組成物Cを0.05質量部とした以外は、磁性キャリア製造例3と同様にして磁性キャリア4を調製した。
<磁性キャリア5製造例>
アミン組成物Cを120質量部とした以外は、磁性キャリア製造例3と同様にして磁性キャリア5を調製した。
<磁性キャリア6製造例>
アミン組成物Cを添加しなかった以外は、磁性キャリア製造例3と同様にして磁性キャリア6を調製した。
<磁性キャリア7製造例>
アミン組成物Cの代わりに、メラミン樹脂(個数平均粒径0.2μm)90質量部、
磁性キャリアコア1を100質量部に対して、樹脂コート量が4.0質量部となるように被覆処理した以外は、磁性キャリア製造例3と同様にして磁性キャリア7を調製した。
<磁性キャリア8製造例>
アミン組成物Cの代わりに、FCA−201−PS(藤倉化成)90質量部、磁性キャリアコア1を100質量部に対して、樹脂コート量が3.0質量部となるように被覆処理した以外は、磁性キャリア製造例3と同様にして磁性キャリア8を調製した。
表2に製造した磁性キャリア及び現像剤担持体の材料構成を簡単にまとめた。
Figure 2009139468
<トナー製造例>
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン30質量部、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン20質量部、テレフタル酸20質量部、無水トリメリット酸3質量部、フマル酸27質量部及び酸化ジブチル錫をガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を四つ口フラスコに取りつけ、この四つ口フラスコをマントルヒーター内に設置した。窒素雰囲気下210℃で3時間反応を進め、ポリエステル樹脂を得た。
次に下記に示す材料及び製法を用いて評価用トナーを作製した。
・上記ポリエステル樹脂 100質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
・パラフィンワックス(融点75℃) 5質量部
・3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5質量部
上記の材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)で混合した後、二軸式押出機(PCM−30型、池貝製作所製)にて溶融混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、トナー粗砕物を得た。得られたトナー粗砕物を、機械式粉砕機を用いて微粉砕した後、風力分級機により分級しトナー粒子を得た。さらに、得られたトナー粒子100質量部に対して、BET比表面積100m2/gのアナターゼ型の酸化チタンを1.0質量%、BET比表面積130m2/gの疎水性シリカ1.0質量%を添加し、ヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)で混合して、評価用トナーAを得た。得られたトナーの重量平均粒径は6.8μmであった。
各コート層の結着性を評価するため、現像剤担持体塗工液1及びキャリアコート液1〜7の塗料を0.5mm厚さの鉄板表面にバーコーターを用いて、塗布厚25μmに塗布した。さらに、こうして組成物を塗布した鉄板を23℃の温度で終夜放置した後、100℃で1時間熱処理を行った。その後、常温常湿(23℃ 50%RH)の環境でさらに終夜放置した後、評価用サンプルとした。
・密着性評価:塗膜表面をガラス棒でしごき、塗膜の浮き等の状態を目視により観察評価した。A・・・塗膜の浮き等は全く見られない。
B・・・塗膜にわずかに浮き等が見られる。
C・・・塗膜に部分的な浮きが見られる。
D・・・塗膜の相当部分に浮き上がりがみられる。実用上問題がある。
・膜可撓性評価:塗工面を上面として、鋼板を90度に塗工していない面側に曲げ、塗膜のひび割れ度合いを目視により観察評価した。
A・・・塗膜が鋼板の屈曲に追随しひび割れなどは生じない。
B・・・塗膜は鋼板の屈曲に追随するが僅かにひび割れが生ずる。
C・・・塗膜の鋼板屈曲に対する追随性が低くひび割れが生ずる。
D・・・塗膜に鋼板屈曲追随性がなく、相当ひび割れが生ずる。実用上問題がある。
<実施例1>
前記現像剤担持体1を、キヤノン社製IR5065の現像装置に組み込み、トナーAと現像装置を用い、IR5065を用いて、23℃/5%RHの常温低温(N/L)環境と、30℃/80%RHの高温高湿(H/H)環境にて、画像面積が40%となるチャートを用いて各10万枚までの画出し評価を行った。
<実施例2>
上記で得られたキャリア1を92質量部に対し、トナー1を8質量部加え、常温常湿(23℃ 50%RH)の環境において、V型混合機により混合し、二成分系現像剤とした。
この現像剤を用い、キヤノン社製カラー複合機iR C5180シアン位置の現像器に現像剤を充填し、23℃/5%RHの常温低湿(N/L)環境と、30℃/80%RHの高温高湿(H/H)環境でレーザースポット径600dpiで画出し評価を行った。そして、現像スリーブと感光体を現像領域において順方向で回転させ、現像スリーブと感光体の現像極での間隔(S−D間)を400μm、感光体に対する現像スリーブ周速を1.8倍とした。さらに、Vpp1.5kV、周波数2.0kHzとして、感光体上のトナーの現像量0.55mg/cm2となるための必要コントラストをもって、現像性の評価を行う。そのときの感光体上の帯電量を測定する。感光体上のトナーの現像量及び帯電量の測定は、金属円筒管と円筒フィルターにより吸引捕集し、その際金属円筒管を通じてコンデンサーに蓄えられた電荷量Q、捕集されたトナー質量Mと、単位質量当たりの帯電量Q/M(mC/kg)を計算し求めた。それぞれの環境で画像面積が40%となるチャートを用いて、10万枚の画像出力を行った。初期と10万枚目の帯電量を測定した。
尚、画出し評価の項目と評価基準を以下に示す。
帯電量の評価基準は、以下の通り。
A:Δ=1以下(Δは、耐久前と耐久後の差の絶対値を示す)
B:1<Δ≦3
C:3<Δ≦5(ここまで実用レベル)
D:5<Δ≦7
E:Δ<7
<実施例3乃至6、比較例1乃至3>
表3に記載の磁性キャリア及び現像剤担持体、トナー濃度で評価した以外は、実施例2同様にして評価を行った。評価結果についても、表3にまとめた。
Figure 2009139468

Claims (7)

  1. 磁性体コア粒子に樹脂被覆層を設けた磁性キャリアにおいて、
    前記樹脂被覆層が、少なくとも式(1)で示される構造を有するアミン化合物を含有する樹脂組成物よりなることを特徴とする磁性キャリア。
    Figure 2009139468
    (ただし、上記式中のR1、R2、R3、R4はC5乃至C7のシクロアルキル基、若しくはC1乃至C12のアルキル基である。R5、R6はそれぞれ独立に水素、若しくはC1乃至C18のアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基であるか、又はそれらが結合する炭素とともに5から13員環を形成する。R7はC1乃至C18のアルキル基、C1乃至C18の水酸基を有するアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。)
  2. 前記アミン化合物が、式(2)で示される構造を有するアミン化合物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。
    Figure 2009139468
  3. 前記樹脂被覆層が、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂またはフッ素含有樹脂のいずれかまたはそれら混合物から選ばれた樹脂100質量部に対して、前記アミン化合物が0.1以上100.0質量部以下含有されていることを特徴とする請求項1または2に記載の磁性キャリア。
  4. 前記樹脂被覆層が、磁性体コア粒子100質量部に対して0.3質量部以上5.0質量部以下設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の磁性キャリア。
  5. 基体表面に樹脂被覆層を設けた現像剤担持体において、
    前記樹脂被覆層が、少なくとも式(1)で示される構造を有するアミン化合物を含有する樹脂組成物よりなることを特徴とする現像剤担持体。
    Figure 2009139468
    (ただし、上記式中のR1、R2、R3、R4はC5乃至C7のシクロアルキル基、若しくはC1乃至C12のアルキル基である。R5、R6はそれぞれ独立に水素、若しくはC1乃至C18のアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基であるか、又はそれらが結合する炭素とともに5から13員環を形成する。R7はC1乃至C18のアルキル基、C1乃至C18の水酸基を有するアルキル基、若しくはC6乃至C18のアリール基、若しくはC1乃至C18のアルキル基が置換したC6乃至C18のアリール基である。)
  6. 前記アミン化合物が、式(2)で示される構造を有するアミン化合物であることを特徴とする請求項5に記載の現像剤担持体。
    Figure 2009139468
  7. 前記樹脂被覆層が、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂またはフッ素含有樹脂のいずれかまたはそれら混合物から選ばれた樹脂100質量部に対して、前記アミン化合物が0.1以上100.0質量部以下含有されていることを特徴とする請求項5または6に記載の現像剤担持体。
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