JP2872325B2 - 二成分系現像剤 - Google Patents
二成分系現像剤Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、キャリアと、トナーとから構成される二成
分系現像剤に関する。
分系現像剤に関する。
〔従来の技術〕 電子写真法等に用いられる現像剤としては、トナーと
キャリアとからなる二成分系現像剤が知られている。
キャリアとからなる二成分系現像剤が知られている。
キャリアとしては、従来、トナー物質のキャリア表面
への付着を防止するために、磁性体粒子の表面に、含フ
ッ素系樹脂からなる樹脂コーティング層を設けてなるコ
ーティングキャリアが知られている(特開昭58-208754
号公報、同60-176048号公報、同60-16617号公報、同59-
240758号公報)。
への付着を防止するために、磁性体粒子の表面に、含フ
ッ素系樹脂からなる樹脂コーティング層を設けてなるコ
ーティングキャリアが知られている(特開昭58-208754
号公報、同60-176048号公報、同60-16617号公報、同59-
240758号公報)。
一方、トナーとしては、定着性、粉体としての流動性
を向上するために、重合体成分中に存在するカルボキシ
基と多価金属化合物とを反応させてなる樹脂を含有して
なる着色粒子と、疎水性シリカ微粒子とよりなるトナー
が知られている(特開昭63-217358号公報) 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、含フッ素系樹脂を用いたコーティングキャリ
アにおいては、粒子粉末としての流れ特性が不十分なた
め現像領域に供給される現像剤層の厚さにムラが生じや
すく、その結果、得られる画像においては、細線再現
性、ベタ画像の濃度均一性が悪く、またカブリが早期に
発生して耐久性が低く、さらには特にコピー画像を原稿
にしてさらにそのコピー画像を形成していく世代コピー
を行う場合には早い世代において細線切れが生じやすい
問題がある。
を向上するために、重合体成分中に存在するカルボキシ
基と多価金属化合物とを反応させてなる樹脂を含有して
なる着色粒子と、疎水性シリカ微粒子とよりなるトナー
が知られている(特開昭63-217358号公報) 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、含フッ素系樹脂を用いたコーティングキャリ
アにおいては、粒子粉末としての流れ特性が不十分なた
め現像領域に供給される現像剤層の厚さにムラが生じや
すく、その結果、得られる画像においては、細線再現
性、ベタ画像の濃度均一性が悪く、またカブリが早期に
発生して耐久性が低く、さらには特にコピー画像を原稿
にしてさらにそのコピー画像を形成していく世代コピー
を行う場合には早い世代において細線切れが生じやすい
問題がある。
本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであ
って、その目的は、細線再現性の優れた画像を形成で
きること、ベタ画像の濃度均一性の優れた画像を形成
できること、世代コピーにおいて細線切れのない画像
を形成できること、カブリが発生しにくくて十分な耐
久性を有すること、のすべての条件を共に満足する二成
分系現像剤を提供することにある。
って、その目的は、細線再現性の優れた画像を形成で
きること、ベタ画像の濃度均一性の優れた画像を形成
できること、世代コピーにおいて細線切れのない画像
を形成できること、カブリが発生しにくくて十分な耐
久性を有すること、のすべての条件を共に満足する二成
分系現像剤を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の二成分系現像剤に
おいては、磁性体粒子の表面に臨界表面エネルギーγc
が26以下の樹脂コーティング層を有してなり、流動度が
0.70sec/g以下のコーティングキャリアと、少なくとも
重合体成分中に存在するカルボキシ基と多価金属化合物
とを反応させて得られるスチレン−アクリル共重合体樹
脂を含有してなる着色粒子と、アンモニウム塩変性ポリ
シロキサンにより処理された無機微粒子とよりなるトナ
ーとからなる構成を採用する。
おいては、磁性体粒子の表面に臨界表面エネルギーγc
が26以下の樹脂コーティング層を有してなり、流動度が
0.70sec/g以下のコーティングキャリアと、少なくとも
重合体成分中に存在するカルボキシ基と多価金属化合物
とを反応させて得られるスチレン−アクリル共重合体樹
脂を含有してなる着色粒子と、アンモニウム塩変性ポリ
シロキサンにより処理された無機微粒子とよりなるトナ
ーとからなる構成を採用する。
斯かる構成によれば、コーティングキャリアにおいて
は、臨界表面エネルギーγcが26以下の樹脂を用いて樹
脂コーティング層を形成するのみならず、そのキャリア
の流動度を0.70sec/g以下に規定しているので、キャリ
ア表面へのトナー物質の付着が効果的に防止されるう
え、キャリアの粉末粒子としての流れ特性が改善される
ため均一な厚さの現像剤層が現像領域に供給されるよう
になる。
は、臨界表面エネルギーγcが26以下の樹脂を用いて樹
脂コーティング層を形成するのみならず、そのキャリア
の流動度を0.70sec/g以下に規定しているので、キャリ
ア表面へのトナー物質の付着が効果的に防止されるう
え、キャリアの粉末粒子としての流れ特性が改善される
ため均一な厚さの現像剤層が現像領域に供給されるよう
になる。
そして、トナーにおいては、重合体成分中に存在する
カルボキシ基と多価金属化合物とを反応させて得られる
スチレン−アクリル系共重合体樹脂が着色粒子中に含有
されるとともに、アンモニウム塩変性ポリシロキサンに
より処理された無機微粒子を用いているため、当該樹脂
の官能基と、無機微粒子表面のアンモニウム塩基、さら
には感光体表面の極性基との間の化学的親和力が大きく
なり、その結果、現像により感光体表面に静電的に付着
したトナー粒子が現像ニップ部中で圧力等を受けた際に
も移動することがなくて細線等の再現性が向上し、また
大きな化学的親和力により無機微粒子が着色粒子の表面
に強固に付着することとなるので、トナーによって感光
体またはキャリアの表面が適度に研磨されるようにな
り、感光体またはキャリアの表面の汚染物質が効率的に
除去される。
カルボキシ基と多価金属化合物とを反応させて得られる
スチレン−アクリル系共重合体樹脂が着色粒子中に含有
されるとともに、アンモニウム塩変性ポリシロキサンに
より処理された無機微粒子を用いているため、当該樹脂
の官能基と、無機微粒子表面のアンモニウム塩基、さら
には感光体表面の極性基との間の化学的親和力が大きく
なり、その結果、現像により感光体表面に静電的に付着
したトナー粒子が現像ニップ部中で圧力等を受けた際に
も移動することがなくて細線等の再現性が向上し、また
大きな化学的親和力により無機微粒子が着色粒子の表面
に強固に付着することとなるので、トナーによって感光
体またはキャリアの表面が適度に研磨されるようにな
り、感光体またはキャリアの表面の汚染物質が効率的に
除去される。
従って、本発明の二成分系現像剤によれば、キャリア
とトナーとの相乗作用によって、細線再現性が優れ、ベ
タ画像の濃度均一性が優れ、世代コピーを形成する場合
に高世代まで細線切れのない高画質を再現することがで
き、そしてカブリが発生しにくくて現像剤の耐久性が格
段に向上する。
とトナーとの相乗作用によって、細線再現性が優れ、ベ
タ画像の濃度均一性が優れ、世代コピーを形成する場合
に高世代まで細線切れのない高画質を再現することがで
き、そしてカブリが発生しにくくて現像剤の耐久性が格
段に向上する。
ここで、コーティングキャリアの流動度が0.70sec/g
を超える場合には、当該キャリアの流れ特性が不十分と
なって、均一な厚さの現像剤層を現像領域に供給するこ
とが困難となる。そして、特に、厚さ規制部材と現像剤
搬送担体との間隙を小さくしたときには、流れ特性の不
十分さが顕著となって、細線再現性が劣り、ベタ画像の
濃度均一性が劣り、また世代コピーにおいて細線切れが
生じやすい。
を超える場合には、当該キャリアの流れ特性が不十分と
なって、均一な厚さの現像剤層を現像領域に供給するこ
とが困難となる。そして、特に、厚さ規制部材と現像剤
搬送担体との間隙を小さくしたときには、流れ特性の不
十分さが顕著となって、細線再現性が劣り、ベタ画像の
濃度均一性が劣り、また世代コピーにおいて細線切れが
生じやすい。
また、着色粒子に含有されるスチレン−アクリル系共
重合体樹脂がカルボキシ基等の官能基を有しない場合、
無機微粒子の表面にアンモニウム塩基が存在しない場合
には、着色粒子と無機微粒子との化学的親和力が小さい
ために、トナーによる研磨力が十分に発揮されず、その
ため感光体またはキャリア表面の汚染物質が除去され
ず、現像剤の耐久性が低下する。また、トナーと感光体
表面との化学的親和力も小さいため、現像により感光体
表面に静電的に付着したトナー粒子が現像ニップ中で圧
力等を受けた際に移動しやすく、細線再現性が低下す
る。
重合体樹脂がカルボキシ基等の官能基を有しない場合、
無機微粒子の表面にアンモニウム塩基が存在しない場合
には、着色粒子と無機微粒子との化学的親和力が小さい
ために、トナーによる研磨力が十分に発揮されず、その
ため感光体またはキャリア表面の汚染物質が除去され
ず、現像剤の耐久性が低下する。また、トナーと感光体
表面との化学的親和力も小さいため、現像により感光体
表面に静電的に付着したトナー粒子が現像ニップ中で圧
力等を受けた際に移動しやすく、細線再現性が低下す
る。
以下、本発明の構成を具体的に説明する。
コーティングキャリアの樹脂コーティング層を構成す
る樹脂としては、臨界表面エネルギーγcが26以下であ
る樹脂を用いる。ここで「臨界表面エネルギーγc」と
は、その樹脂の固体面上で液体炭化水素その他の有機液
体化合物の同族列が示す接触角θを求め、それぞれの液
体の表面張力γとcosθとをグラフにした時、そのグラ
フ上でθ=0に相当するγの値をいう。
る樹脂としては、臨界表面エネルギーγcが26以下であ
る樹脂を用いる。ここで「臨界表面エネルギーγc」と
は、その樹脂の固体面上で液体炭化水素その他の有機液
体化合物の同族列が示す接触角θを求め、それぞれの液
体の表面張力γとcosθとをグラフにした時、そのグラ
フ上でθ=0に相当するγの値をいう。
斯かる樹脂の具体例としては、ポリフッ化ビニリデ
ン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化ビニリデン−四フッ
化エチレン共重合体、例えばアクリル酸−1,1−ジヒド
ロパーフルオロ−n−エチル重合体、アクリル酸−1,1,
3−トリヒドロパーフルオロ−n−プロピルとアクリル
酸−1,1−ジヒドロパーフルオロ−n−プロピルとの共
重合体等のように側鎖にフッ素原子を置換してなる基を
有する樹脂等を挙げることができる。
ン、ポリ四フッ化エチレン、フッ化ビニリデン−四フッ
化エチレン共重合体、例えばアクリル酸−1,1−ジヒド
ロパーフルオロ−n−エチル重合体、アクリル酸−1,1,
3−トリヒドロパーフルオロ−n−プロピルとアクリル
酸−1,1−ジヒドロパーフルオロ−n−プロピルとの共
重合体等のように側鎖にフッ素原子を置換してなる基を
有する樹脂等を挙げることができる。
樹脂コーティング層の厚さは、例えば0.5〜3.0μmで
ある。
ある。
コーティングキャリアにおいては、その流動度が0.70
sec/g以下であることが必要であるが、ここで「流動
度」とは、「カサ比重測定器」(筒井理化学(株)製)
を用いて50gのキャリアが流出する時間を測定し、1秒
あたりの流出量から算出された値をいう。
sec/g以下であることが必要であるが、ここで「流動
度」とは、「カサ比重測定器」(筒井理化学(株)製)
を用いて50gのキャリアが流出する時間を測定し、1秒
あたりの流出量から算出された値をいう。
コーティングキャリアの流動度を0.70sec/g以下にす
るための手段としては、例えば、磁性体粒子の表面に臨
界表面エネルギーγcが26以下の樹脂からなる樹脂コー
ティング層を形成して被覆粒子の粉末を得た後、この被
覆粒子の粉末を金属ポットに入れ、これにさらに当該被
覆粒子よりも大径のセラミックボール等のメディアを入
れて両者を撹拌し、次いでメディアを篩分けてコーティ
ングキャリアを得る手段等を挙げることができる。
るための手段としては、例えば、磁性体粒子の表面に臨
界表面エネルギーγcが26以下の樹脂からなる樹脂コー
ティング層を形成して被覆粒子の粉末を得た後、この被
覆粒子の粉末を金属ポットに入れ、これにさらに当該被
覆粒子よりも大径のセラミックボール等のメディアを入
れて両者を撹拌し、次いでメディアを篩分けてコーティ
ングキャリアを得る手段等を挙げることができる。
なお、メディアを用いずに被覆粒子の粉末のみを撹拌
しても、被覆粒子へのインパクションが不十分であるた
め目的とする流動度を得ることは困難である。
しても、被覆粒子へのインパクションが不十分であるた
め目的とする流動度を得ることは困難である。
コーティングキャリアの芯材である磁性体粒子として
は、従来用いられているものを用いることができ、具体
的には、フェライト、マグネタイト等の粒子を挙げるこ
とができる。
は、従来用いられているものを用いることができ、具体
的には、フェライト、マグネタイト等の粒子を挙げるこ
とができる。
トナーを構成する着色粒子に含有される樹脂として
は、重合体成分中に存在するカルボキシ基と多価金属化
合物とを反応させて得られるスチレン−アクリル共重合
体樹脂(以下「特定のSt-Ac共重合体樹脂」という。)
を用いる。ここで、重合体成分中に存在するカルボキシ
基は、多価金属化合物と反応して架橋結合を形成する役
割を果たすものである。
は、重合体成分中に存在するカルボキシ基と多価金属化
合物とを反応させて得られるスチレン−アクリル共重合
体樹脂(以下「特定のSt-Ac共重合体樹脂」という。)
を用いる。ここで、重合体成分中に存在するカルボキシ
基は、多価金属化合物と反応して架橋結合を形成する役
割を果たすものである。
前記特定のSt-Ac共重合体樹脂は、例えばカルボキシ
基を有するスチレン−アクリル系共重合体と多価金属化
合物を反応させて得られる。斯かるスチレン−アクリル
系共重合体は、スチレン系単量体の少なくとも1種と、
アクリル系単量体の少なくとも1種とを共重合させて得
ることができるが、少なくともカルボキシ基を有する単
量体を用いることが必要である。単量体としては、特
に、アクリル酸もしくはメタクリル酸またはこれらの誘
導体が好ましい。
基を有するスチレン−アクリル系共重合体と多価金属化
合物を反応させて得られる。斯かるスチレン−アクリル
系共重合体は、スチレン系単量体の少なくとも1種と、
アクリル系単量体の少なくとも1種とを共重合させて得
ることができるが、少なくともカルボキシ基を有する単
量体を用いることが必要である。単量体としては、特
に、アクリル酸もしくはメタクリル酸またはこれらの誘
導体が好ましい。
また、カルボキシ基を有する単量体としては、特に、
水酸基を有するアクリル酸エステルもしくはメタクリル
酸エステルまたはこれらの誘導体と、ジカルボン酸化合
物とのエステル化反応によって得られる構造の半エステ
ル化合物を好ましく用いることができる。
水酸基を有するアクリル酸エステルもしくはメタクリル
酸エステルまたはこれらの誘導体と、ジカルボン酸化合
物とのエステル化反応によって得られる構造の半エステ
ル化合物を好ましく用いることができる。
このような半エステル化合物によれば、主鎖構成に影
響の少ない位置にカルボキシ基が導入されているので、
化学構造の立体障害が小さくなり、その結果カルボキシ
基と後述する多価金属化合物との反応が効率よく進行し
てイオン結合が形成され、良好な架橋構造の樹脂を得る
ことができる。
響の少ない位置にカルボキシ基が導入されているので、
化学構造の立体障害が小さくなり、その結果カルボキシ
基と後述する多価金属化合物との反応が効率よく進行し
てイオン結合が形成され、良好な架橋構造の樹脂を得る
ことができる。
多価金属化合物を構成する多価金属元素としては、C
u,Ag,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,Cd,Al,Ti,Ge,Sn,V,Cr,Mo,Mn,F
e,Ni,Co,Zr,Se等を用いることができる。
u,Ag,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Zn,Cd,Al,Ti,Ge,Sn,V,Cr,Mo,Mn,F
e,Ni,Co,Zr,Se等を用いることができる。
これらの金属を合む多価金属化合物としては、例え
ば、上記金属元素の、フッ化物、塩化物、塩素酸塩、臭
化物、ヨウ化物、酸化物、水酸化物、硫化物、亜硫酸
塩、硫酸塩等を用いることができる。これらのなかで
も、特に上記金属元素の酢酸塩、上記金属元素の酸化物
が好ましい。
ば、上記金属元素の、フッ化物、塩化物、塩素酸塩、臭
化物、ヨウ化物、酸化物、水酸化物、硫化物、亜硫酸
塩、硫酸塩等を用いることができる。これらのなかで
も、特に上記金属元素の酢酸塩、上記金属元素の酸化物
が好ましい。
着色粒子は、以上の特定のSt−Ac共重合体樹脂を必須
成分として用いて構成されるが、着色粒子を構成するそ
の他の成分としては、着色剤等を挙げることができる。
成分として用いて構成されるが、着色粒子を構成するそ
の他の成分としては、着色剤等を挙げることができる。
トナーを構成する無機微粒子としては、アンモニウム
塩変性ポリシロキサンにより処理された無機微粒子を用
いる。
塩変性ポリシロキサンにより処理された無機微粒子を用
いる。
ここで「アンモニウム塩変性ポリシロキサン」とは、
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを
いう。具体的には、アンモニウム塩基を有するジメチル
ポリシロキサンが好ましい。
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを
いう。具体的には、アンモニウム塩基を有するジメチル
ポリシロキサンが好ましい。
斯かるアンモニウム塩基を有するジメチルポリシロキ
サンは、一般に、下記構造式Aで表される構成単位を含
むジメチルポリシロキサンであり、具体的には例えば下
記構造式Bで表されるものである。
サンは、一般に、下記構造式Aで表される構成単位を含
むジメチルポリシロキサンであり、具体的には例えば下
記構造式Bで表されるものである。
(R21は水素原子、ヒドロキシ基、アルキル基、アリー
ル基、アルコキシ基、または を表す。
ル基、アルコキシ基、または を表す。
R22は結合基であり、例えばアルキレン基、アリーレ
ン基、アラルキレン基、−NH−、−NHCO−、あるいはこ
れらの基を組合せた基等を表す。
ン基、アラルキレン基、−NH−、−NHCO−、あるいはこ
れらの基を組合せた基等を表す。
R23,R24、R25はそれぞれ水素原子、アルキル基、ア
リール基を表す。
リール基を表す。
Xはハロゲン原子を表す。
なお、R21、R22、R23、R24、R25は、置換基を有して
いてもよい。) (R26,R27はそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、アルキ
ル基、アリール基、アルコキシ基を表し、置換基を有し
ていてもよい。R21,R22,R23,R24,R25,Xは上記構造
式Aと同様である。m,nはそれぞれ1以上の整数を表
す。) 具体的には以下の構造式で示されるものを挙げること
ができる。
いてもよい。) (R26,R27はそれぞれ水素原子、ヒドロキシ基、アルキ
ル基、アリール基、アルコキシ基を表し、置換基を有し
ていてもよい。R21,R22,R23,R24,R25,Xは上記構造
式Aと同様である。m,nはそれぞれ1以上の整数を表
す。) 具体的には以下の構造式で示されるものを挙げること
ができる。
アンモニウム塩変性ポリシロキサンにより処理される
無機微粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チ
タン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタ
ン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、
酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化ジ
ルコニウム、炭化ケイ素等の微粒子を用いることができ
る。
無機微粒子としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チ
タン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタ
ン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、
酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化ジ
ルコニウム、炭化ケイ素等の微粒子を用いることができ
る。
無機微粒子の表面をアンモニウム塩変性ポリシロキサ
ンにより処理する方法としては、公知の技術を用いるこ
とができ、具体的には、(1)アンモニウム塩変性ポリ
シロキサンを溶剤に溶解した溶液中に、無機微粒子を分
散した後、濾別もしくはスプレードライ法により溶剤を
除去し、次いで加熱により硬化せしめる方法、(2)流
動化ベッド装置を用いて、アンモニウム塩変性ポリシロ
キサンを溶剤に溶解した溶液を無機微粒子にスプレー塗
布し、次いで加熱乾燥させることにより溶剤を除去して
被膜を硬化させる方法、等を用いることができる。
ンにより処理する方法としては、公知の技術を用いるこ
とができ、具体的には、(1)アンモニウム塩変性ポリ
シロキサンを溶剤に溶解した溶液中に、無機微粒子を分
散した後、濾別もしくはスプレードライ法により溶剤を
除去し、次いで加熱により硬化せしめる方法、(2)流
動化ベッド装置を用いて、アンモニウム塩変性ポリシロ
キサンを溶剤に溶解した溶液を無機微粒子にスプレー塗
布し、次いで加熱乾燥させることにより溶剤を除去して
被膜を硬化させる方法、等を用いることができる。
アンモニウム塩変性ポリシロキサンにより処理された
無機微粒子の1次粒子の平均粒径は、通常3nm〜2μm
であり、好ましくは5nm〜500nmである。また、当該無機
微粒子のBET法による比表面積は、通常20〜500m2/gであ
る。
無機微粒子の1次粒子の平均粒径は、通常3nm〜2μm
であり、好ましくは5nm〜500nmである。また、当該無機
微粒子のBET法による比表面積は、通常20〜500m2/gであ
る。
アンモニウム塩変性ポリシロキサンにより処理された
無機微粒子は、着色粒子の粉末に外部から添加混合して
使用するが、当該無機微粒子の添加割合は着色粒子の通
常0.1〜2重量%であり、好ましくは0.2〜1重量%であ
る。
無機微粒子は、着色粒子の粉末に外部から添加混合して
使用するが、当該無機微粒子の添加割合は着色粒子の通
常0.1〜2重量%であり、好ましくは0.2〜1重量%であ
る。
以下、本発明の実施例を比較例と共に説明するが、本
発明はこれらの態様に限定されるものではない。なお、
以下において「部」は「重量部」を表す。
発明はこれらの態様に限定されるものではない。なお、
以下において「部」は「重量部」を表す。
<キャリアの製造> (1) キャリアa(比較用) 臨界表面エネルギーγcが23であるフッ化エチレン/
四フッ化エチレン共重合体12gを、アセトン/メチルエ
チルケトン(1/1)混合溶媒500mlに溶解して被覆液を調
製した。この被覆液を用いて、スピラコーターにより球
状のフェライト粒子の表面に平均膜厚が約2μmの樹脂
コーティング層を形成し、流動度が1.10sec/gの比較用
のコーティングキャリアaを得た。
四フッ化エチレン共重合体12gを、アセトン/メチルエ
チルケトン(1/1)混合溶媒500mlに溶解して被覆液を調
製した。この被覆液を用いて、スピラコーターにより球
状のフェライト粒子の表面に平均膜厚が約2μmの樹脂
コーティング層を形成し、流動度が1.10sec/gの比較用
のコーティングキャリアaを得た。
(2) キャリアb(比較用) キャリアaの製造において、被覆液を臨界表面エネル
ギーγcが18であるアクリル酸−1,1−ジヒドロパーフ
ルオロ−n−エチル重合体12gをアセトン500mlに溶解し
て調製した被覆液に変更したほかは同様にして、樹脂コ
ーティング層を形成し、流動度が0.88sec/gの比較用の
コーティングキャリアbを得た。
ギーγcが18であるアクリル酸−1,1−ジヒドロパーフ
ルオロ−n−エチル重合体12gをアセトン500mlに溶解し
て調製した被覆液に変更したほかは同様にして、樹脂コ
ーティング層を形成し、流動度が0.88sec/gの比較用の
コーティングキャリアbを得た。
(3) キャリアc(比較用) スチレン/メチルメタクリレート共重合体15gをメチ
ルエチルケトン300mlに溶解して被覆液を調製し、この
被覆液を用いて、スピラコーターにより球状のフェライ
ト粒子の表面に平均膜厚が1μmの内層を形成した。次
いで、臨界表面エネルギーγcが18であるアクリル酸−
1,1,3−トリヒドロパーフルオロ−n−プロピル/アク
リル酸−1,1−ジヒドロパーフルオロ−n−プロピル共
重合体12gをアセトン500mlに溶解して被覆液を調製し、
この被覆液を用いて、スピラコーターにより前記内層の
表面に外層を形成し、もって合計の平均膜厚が約2μm
の樹脂コーティング層を形成し、流動度が0.90sec/gの
比較用のコーティングキャリァcを得た。
ルエチルケトン300mlに溶解して被覆液を調製し、この
被覆液を用いて、スピラコーターにより球状のフェライ
ト粒子の表面に平均膜厚が1μmの内層を形成した。次
いで、臨界表面エネルギーγcが18であるアクリル酸−
1,1,3−トリヒドロパーフルオロ−n−プロピル/アク
リル酸−1,1−ジヒドロパーフルオロ−n−プロピル共
重合体12gをアセトン500mlに溶解して被覆液を調製し、
この被覆液を用いて、スピラコーターにより前記内層の
表面に外層を形成し、もって合計の平均膜厚が約2μm
の樹脂コーティング層を形成し、流動度が0.90sec/gの
比較用のコーティングキャリァcを得た。
(4) キャリアA(本発明用) キャリアcの2kgを容量が2lの金属ポットに入れ、さ
らに粒径1mmのセラミックボール1kgを当該金属ポットに
入れた後、シンマルエンタープライゼス社製のタービュ
ラーミキサー「T2C型」を用いて30分間にわたり撹拌し
た後、セラミックボールを篩い分けて、流動度が0.60se
c/gのコーティングキャリアAを得た。
らに粒径1mmのセラミックボール1kgを当該金属ポットに
入れた後、シンマルエンタープライゼス社製のタービュ
ラーミキサー「T2C型」を用いて30分間にわたり撹拌し
た後、セラミックボールを篩い分けて、流動度が0.60se
c/gのコーティングキャリアAを得た。
(5) キャリアB(本発明用) キャリアAの製造において、キャリアcをキャリアa
に変更したほかは同様にして洗動度が0.65sec/gのコー
ティングキャリアBを得た。
に変更したほかは同様にして洗動度が0.65sec/gのコー
ティングキャリアBを得た。
(6) キャリアC(本発明用) キャリアAの製造において、キャリアcをキャリアb
に変更したほかは同様にして流動度が0.62sec/gのコー
ティングキャリアCを得た。
に変更したほかは同様にして流動度が0.62sec/gのコー
ティングキャリアCを得た。
<着色粒子を構成する樹脂の製造> (1) 樹脂A(本発明用) スチレン72部、メチルメタクリレート10部、ブチルア
クリレート14部、モノアクリロイルオキシエチルサクシ
ネート4部、酸化亜鉛0.5部を用いて、2山分布の分子
量分布を有し、重量平均分子量Mwが170,000、数平均分
子量Mnが9,000の金属架橋された特定のSt−Ac共重合体
樹脂Aを製造した。
クリレート14部、モノアクリロイルオキシエチルサクシ
ネート4部、酸化亜鉛0.5部を用いて、2山分布の分子
量分布を有し、重量平均分子量Mwが170,000、数平均分
子量Mnが9,000の金属架橋された特定のSt−Ac共重合体
樹脂Aを製造した。
(2) 樹脂B(本発明用) スチレン82部、ブチルアクリレート14部、モノアクリ
ロイルオキシエチルイソフタレート4部、酸化マグネシ
ウム0.6部を用いて、2山分布の分子量分布を有し、重
量平均分子量Mwが186,000、数平均分子量Mnが10,000の
金属架橋された特定のSt−Ac共重合体樹脂Bを製造し
た。
ロイルオキシエチルイソフタレート4部、酸化マグネシ
ウム0.6部を用いて、2山分布の分子量分布を有し、重
量平均分子量Mwが186,000、数平均分子量Mnが10,000の
金属架橋された特定のSt−Ac共重合体樹脂Bを製造し
た。
(3) 樹脂a(比較用) スチレン82部、n−ブチルメタクリレート18部を用い
て、2山分布の分子量分布を有し、重量平均分子量Mwが
152,000、数平均分子量Mnが6,800の金属架橋されていな
いスチレン−アクリル共重合体樹脂aを製造した。
て、2山分布の分子量分布を有し、重量平均分子量Mwが
152,000、数平均分子量Mnが6,800の金属架橋されていな
いスチレン−アクリル共重合体樹脂aを製造した。
<着色粒子の製造> (1) 着色粒子A(本発明用) 上記樹脂A 100部 カーボンブラック「モーガルL」 (キャボット社製) 10部 以上の材料を混合し、溶融混練し、冷却した後、粗粉
砕し、さらに微粉砕し、次いで分級して、平均粒径が10
μmの着色粒子Aを得た。
砕し、さらに微粉砕し、次いで分級して、平均粒径が10
μmの着色粒子Aを得た。
(2) 着色粒子B(本発明用) 着色粒子Aの製造において、樹脂Aを樹脂Bに変更し
たほかは同様にして平均粒径が10μmの着色粒子Bを得
た。
たほかは同様にして平均粒径が10μmの着色粒子Bを得
た。
(3) 着色粒子a(比較用) 着色粒子Aの製造において、樹脂Aを樹脂aに変更し
たほかは同様にして着色粒子aを得た。
たほかは同様にして着色粒子aを得た。
<無機微粒子の製造> (1) 無機微粒子A(本発明用) その構成単位として、既述の構造式(1)で示される
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを
キシレンに溶解して、処理液を調製した。
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを
キシレンに溶解して、処理液を調製した。
次に、日本アエロジル社製のシリカ微粒子「アエロジ
ル200」をミキサーに入れ、このシリカ微粒子に対し
て、上記のポリシロキサンが5重量%となるような割合
で噴霧した後、これらをフラスコに入れ、撹拌しながら
温度200℃にて5時間にわたり溶剤であるキシレンを除
去し、もってアンモニウム塩を官能基として有するポリ
シロキサンにより表面処理された無機微粒子Aを得た。
この無機微粒子Aは、1次粒子の平均粒径が12nm、BET
法による比表面積が115m2/gであった。
ル200」をミキサーに入れ、このシリカ微粒子に対し
て、上記のポリシロキサンが5重量%となるような割合
で噴霧した後、これらをフラスコに入れ、撹拌しながら
温度200℃にて5時間にわたり溶剤であるキシレンを除
去し、もってアンモニウム塩を官能基として有するポリ
シロキサンにより表面処理された無機微粒子Aを得た。
この無機微粒子Aは、1次粒子の平均粒径が12nm、BET
法による比表面積が115m2/gであった。
(2) 無機微粒子B(本発明用) その構成単位として、既述の構造式(2)で示される
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを
キシレンに溶解して、処理液を調製した。
アンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンを
キシレンに溶解して、処理液を調製した。
次に、日本アエロジル社製のシリカ微粒子「アエロジ
ル300」をミキサーに入れ、このシリカ微粒子に対し
て、上記のポリシロキサンが17重量%となるような割合
で噴霧したほかは、無機微粒子Aの製造と同様にしてア
ンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンによ
り表面処理された無機微粒子Bを得た。この無機微粒子
Bは、1次粒子の平均粒径が7nm、BET法による比表面積
が126m2/gであった。
ル300」をミキサーに入れ、このシリカ微粒子に対し
て、上記のポリシロキサンが17重量%となるような割合
で噴霧したほかは、無機微粒子Aの製造と同様にしてア
ンモニウム塩を官能基として有するポリシロキサンによ
り表面処理された無機微粒子Bを得た。この無機微粒子
Bは、1次粒子の平均粒径が7nm、BET法による比表面積
が126m2/gであった。
(3) 無機微粒子a(比較用) 日本アエロジル社製のシリカ微粒子「アエロジル20
0」を100℃に加熱した密閉形ヘンシェルミキサーに入
れ、このシリカ微粒子に対して、アミノ基合有シリコー
ンオイルをイソプロピルアルコールに溶解した溶液(粘
度1200cps、アミノ当量3500)を、当該アミノ基含有シ
リコーンオイルが2.0重量%となるような割合で噴霧し
ながら高速で撹拌処理し、次いで温度150℃で乾燥し、
もって当該アミノ基含有シリコーンオイルにより表面が
処理された比較用の無機微粒子aを得た。
0」を100℃に加熱した密閉形ヘンシェルミキサーに入
れ、このシリカ微粒子に対して、アミノ基合有シリコー
ンオイルをイソプロピルアルコールに溶解した溶液(粘
度1200cps、アミノ当量3500)を、当該アミノ基含有シ
リコーンオイルが2.0重量%となるような割合で噴霧し
ながら高速で撹拌処理し、次いで温度150℃で乾燥し、
もって当該アミノ基含有シリコーンオイルにより表面が
処理された比較用の無機微粒子aを得た。
<実施例および比較例> 各実施例および比較例においては、後記第1表に示す
組合せの着色粒子、無機微粒子およびキャリアを用い、
まず、着色粒子に無機微粒子を添加してこれらをヘンシ
ェルミキサーにより混合して着色粒子の表面に無機微粒
子を付着させてトナーを製造し、さらに、これらとキャ
リアとをV型混合機により混合して各二成分系現像剤を
製造した。
組合せの着色粒子、無機微粒子およびキャリアを用い、
まず、着色粒子に無機微粒子を添加してこれらをヘンシ
ェルミキサーにより混合して着色粒子の表面に無機微粒
子を付着させてトナーを製造し、さらに、これらとキャ
リアとをV型混合機により混合して各二成分系現像剤を
製造した。
なお、いずれの二成分系現像剤においても、着色粒
子、無機微粒子、キャリアの配合量(重量)は、500:3:
9500とした。
子、無機微粒子、キャリアの配合量(重量)は、500:3:
9500とした。
<評価> 上記二成分系現像剤をそれぞれ用いて、コニカ(株)
製の電子写真複写機「U-Bix1017」によりコピー画像を
形成する実写テストを行い、下記の項目について評価し
た。
製の電子写真複写機「U-Bix1017」によりコピー画像を
形成する実写テストを行い、下記の項目について評価し
た。
細線再現性 目視によりコピー画像を観察して、良好に再現できる
細線の1mm当たりの本数を調べて判定した。この本数が
多いものほど細線再現性が優れている。
細線の1mm当たりの本数を調べて判定した。この本数が
多いものほど細線再現性が優れている。
ベタ画像の濃度均一性 オリジナル濃度が1.3の5cm×5cmのベタ原稿をコピー
し、そのコピー画像の最大濃度部と最小濃度部との濃度
比を調べて判定した。この濃度比が1に近いほどベタ画
像の濃度均一性が高い。
し、そのコピー画像の最大濃度部と最小濃度部との濃度
比を調べて判定した。この濃度比が1に近いほどベタ画
像の濃度均一性が高い。
世代コピーでの細線切れ 世代コピーを形成する際に、5本/mmの細線画像が何
世代まで良好に再現できるかを調べて判定した。
世代まで良好に再現できるかを調べて判定した。
ここで、「世代コピー」とは、始めに形成したコピー
画像を原稿にしてさらにそのコピー画像を形成する操作
を繰り返してコピー画像を形成することをいう。
画像を原稿にしてさらにそのコピー画像を形成する操作
を繰り返してコピー画像を形成することをいう。
耐久性 連続して最高20万回にわたりコピー画像を形成する実
写テストを行い、コニカ(株)製のサクラデンシトメー
ターを用いて、コピー画像の白地の相対濃度を測定し、
その値が0.01以下に保たれるコピー回数の最大値を求め
て、耐久性を評価した。この値が大きいほど耐久性が優
れている。
写テストを行い、コニカ(株)製のサクラデンシトメー
ターを用いて、コピー画像の白地の相対濃度を測定し、
その値が0.01以下に保たれるコピー回数の最大値を求め
て、耐久性を評価した。この値が大きいほど耐久性が優
れている。
以上の結果を第1表に示す。
以上の実写テストにおいて、実施例1〜6の二成分系
現像剤によれば、細線再現性の優れたコピー画像を形成
することができ、ベタ画像の濃度均一性の優れたコピー
画像を形成することができ、また世代コピーにおいても
細線切れのないコピー画像を形成することができ、しか
も、耐久性が格段に優れている。
現像剤によれば、細線再現性の優れたコピー画像を形成
することができ、ベタ画像の濃度均一性の優れたコピー
画像を形成することができ、また世代コピーにおいても
細線切れのないコピー画像を形成することができ、しか
も、耐久性が格段に優れている。
これに対して、比較例1〜3の二成分系現像剤では、
コーティングキャリアの流れ特性が不十分なため、細線
再現性、ベタ画像の濃度均一性がいずれも劣り、また世
代コピーでの細線切れも発生しやすい。
コーティングキャリアの流れ特性が不十分なため、細線
再現性、ベタ画像の濃度均一性がいずれも劣り、また世
代コピーでの細線切れも発生しやすい。
比較例4の二成分系現像剤では、着色粒子を構成する
樹脂が特定のSt−Ac共重合体樹脂でないため、また比較
例5の二成分系現像剤では、無機微粒子がアンモニウム
塩変性ポリシロキサンにより処理されたものでないた
め、細線再現性が十分ではなく、世代コピーでの細線切
れも若干発生し、また耐久性も低い。
樹脂が特定のSt−Ac共重合体樹脂でないため、また比較
例5の二成分系現像剤では、無機微粒子がアンモニウム
塩変性ポリシロキサンにより処理されたものでないた
め、細線再現性が十分ではなく、世代コピーでの細線切
れも若干発生し、また耐久性も低い。
本発明によれば、コーティンキャリアにおいては、樹
脂コーティング層を構成する樹脂として臨界表面エネル
ギーγcが特定値以下のものを用い、かつ当該キャリア
の流動度を特定値以下に規定し、トナーにおいては、着
色粒子を構成する樹脂として特定のSt−Ac共重合体樹脂
を用い、かつ着色粒子と共にアンモニウム塩変性ポリシ
ロキサンにより処理された無機微粒子を用いているの
で、これらのコーティングキャリアとトナーとの相乗作
用によって、細線再現性およびベタ画像の濃度均一性の
優れた画像を形成することができ、また世代コピーにお
いても細線切れのない画像を形成することができるう
え、カブリの発生が十分に防止され耐久性が格段に向上
する。
脂コーティング層を構成する樹脂として臨界表面エネル
ギーγcが特定値以下のものを用い、かつ当該キャリア
の流動度を特定値以下に規定し、トナーにおいては、着
色粒子を構成する樹脂として特定のSt−Ac共重合体樹脂
を用い、かつ着色粒子と共にアンモニウム塩変性ポリシ
ロキサンにより処理された無機微粒子を用いているの
で、これらのコーティングキャリアとトナーとの相乗作
用によって、細線再現性およびベタ画像の濃度均一性の
優れた画像を形成することができ、また世代コピーにお
いても細線切れのない画像を形成することができるう
え、カブリの発生が十分に防止され耐久性が格段に向上
する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西森 芳樹 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−162060(JP,A) 特開 昭62−295076(JP,A) 特開 平1−289970(JP,A) 特開 昭63−225247(JP,A) 特開 平2−110474(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/08 G03G 9/113
Claims (1)
- 【請求項1】磁性体粒子の表面に臨界表面エネルギーγ
cが26以下の樹脂コーティング層を有してなり、流動度
が0.70sec/g以下のコーティングキャリアと、 重合体成分中に存在するカルボキシ基と多価金属化合物
とを反応させて得られるスチレン−アクリル共重合体樹
脂を少なくとも含有してなる着色粒子と、アンモニウム
塩変性ポリシロキサンにより処理された無機微粒子とよ
りなるトナーとからなることを特徴とする二成分系現像
剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019122A JP2872325B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 二成分系現像剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019122A JP2872325B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 二成分系現像剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03225348A JPH03225348A (ja) | 1991-10-04 |
JP2872325B2 true JP2872325B2 (ja) | 1999-03-17 |
Family
ID=11990665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019122A Expired - Lifetime JP2872325B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 二成分系現像剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2872325B2 (ja) |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2019122A patent/JP2872325B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03225348A (ja) | 1991-10-04 |
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