JP3439598B2 - Carrier for electrostatic latent image development - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真、静電記
録、静電印刷などに使用される乾式2成分現像剤用キャ
リアに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真に用いられている乾式現像方式
は、摩擦帯電付与部材と摩擦させた粉体トナーを、静電
潜像に静電的に付着させて可視像を形成するものであ
る。
【0003】この乾式現像方法には、トナーのみを主成
分とするいわゆる一成分系現像方式と、ガラスビーズ、
磁性体キャリア、あるいは、それらの表面を樹脂などで
被覆したコートキャリアとトナーを混台して使用する、
いわゆる二成分系現像方式がある。
【0004】後者で用いられる二成分現像剤は、比較的
大きなキャリア粒子表面上に微小なトナー粒子が両粒子
の摩擦により発生した電気力により保持されており、静
電潜像に近接されると、静電潜像が形成する電界によ
り、トナー粒子がキャリア粒子との結合力に打ち勝っ
て、静電潜像上に現像されるものである。そして、現像
剤は現像によって消費されたトナーを補充しながら反復
使用される。
【0005】従って、キヤリア粒子は長時間の使用中、
常にトナー粒子を所望する極性で、かつ、充分な帯電量
に摩擦帯電しなければならない。しかしながら、粒子間
の衝突、粒子と現像装置内での機械的攪拌、またはこれ
らによる発熱で、キャリア粒子表面にトナーが融着し、
いわゆるスペントトナーが生じ、キャリア粒子の帯電特
性が使用時間と共に低下する。それに伴い、画像の地肌
汚れや、トナー飛散が生じるため、現像剤全体を取り替
える必要が生じる。
【0006】このようなスペント化を防止するため、キ
ャリア芯材表面に、表面エネルギーの低い樹脂、例えば
フッ素樹脂、シリコーン樹脂などをコートすることによ
りキャリアの長寿命化がはかられてきた。
【0007】低表面エネルギーの樹脂を被覆したキャリ
アの例としては、次のようなものがあげられる。特開昭
55−127569:常温硬化型シリコーン樹脂と正帯
電性窒素樹脂で被覆したキャリア。特開昭55−157
751:変性シリコーン樹脂を少なくとも1種含有した
被覆材をコートしたキャリア。特開昭56−14035
8:常温硬化型シリコーン樹脂およびスチレン・アクリ
ル樹脂を含有した樹脂被覆層を有するキャリア。特開昭
57−96355:核粒子表面を2層以上のシリコーン
樹脂でコートし、層間に接着性がないようにしたキャリ
ア。特開昭57−96356:核粒子表面にシリコーン
樹脂を多層塗布したキャリア。特開昭58−20705
4:炭化ケイ素を含有するシリコーン樹脂で表面を被覆
したキャリア。特開昭61−110161:20dyn
/cm以下の臨界表面張力を示す材料で被覆した正帯電
性キャリア。特開昭62−273576:フッ素アルキ
ルアクリレートを含有する被覆材でコートしたキャリア
と、含クロムアゾ染料を含くむトナーからなる現像剤。
【0008】しかしながら、近年高画質化のために、ト
ナーが小粒径化する傾向にあり、キャリアへのトナース
ペントが生じ易くなって来ている。また、フルカラート
ナーの場合、十分な色調を得るため、低軟化点の樹脂を
使用する必要があるため、従来の黒トナーの場合に比ぺ
て、キャリアへのスペント量が多くなり、トナー帯電量
の低下、トナー飛散および地肌汚れが起こる。フルカラ
ー電子写真システムでは、帯電量が低下すると、特にハ
イライト部の画像濃度が変化し易く、高画質が維持出来
ないのが現状である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長時
間使用してもキャリアへのスペントが少なく、帯電量の
低下、トナー飛散、および地肌汚れが発生せず、かつ、
軟化点の低いフルカラートナーに対しても、安定した画
像品質を維持できる高耐久性を有する乾式2成分現像用
キャリアを提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】現像剤を長時間使用する
と、特にカラートナーの場合には、わずかなスペントが
生じても樹脂の軟化点が低いために、キャリアを被覆す
る面積が大きくなり、帯電能力の低下(トナーの帯電量
低下)が起こるものである。
【0011】そこで本発明者らは、キャリアの繰り返し
使用に伴う、キャリア被膜の削れを利用して、摩擦帯電
能力の高いキャリアコート層を出現させることにより、
スペントにより生じたキャリア帯電能力の低下を抑制す
ることを見出し本発明に至った。
【0012】即ち、本発明は次のとおりである。
【0013】芯材表面に樹脂被覆層を有する乾式2成分
現像剤用キャリアにおいて、その樹脂被覆層の厚さ方向
に対して、芯材に近いほど被覆層の摩擦帯電能力が高
く、かつ、被覆層に少なくともシリコーン樹脂を含有し
ており、更に厚さ方向で焼成温度が異なっていることを
特徴とする静電潜像現像用キャリア。
【0014】ここで、キャリアの繰り返し使用時に、キ
ャリアの被膜が少しずつ削れるようにするには、被覆材
の分子量、分子量分布、組成および分子量の小さな樹脂
を含有させることにより可能であるが、シリコーン樹脂
は、低表面エネルギーであり、かつ膜が少しずつ削れて
いく為、上記の目的に最適である。
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】本発明の被覆樹脂として使用するシリコー
ン樹脂としては公知のものを用いることができる。例え
ば、下記一般式で表される繰り返し単位を含むシリコー
ン樹脂が挙げられる。
【0025】
【化1】
【0026】(式中Rは水素原子、ハロゲン原子、ヒド
ロキシ基、メトキシ基またはC1〜C4の低級アルキル基
または、フェニル基を表す。)ストレートシリコーン樹
脂としては、KR271、KR272、KR282、K
R252、KR255、KR152(信越化学工業社
製)、SR24OO、SR2406(東レダウコーニン
グシリコーン社製)などがある。また、変性シリコーン
としては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリ
コーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリ
コーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性
シリコーンなどが挙げられる。変性シリコーンの例とし
ては、エポキシ変性:ES−100IN)アクリル変性
シリコーン:KR−5208、ポリエステル変性:KR
−5203、アルキッド変性:KR−206、ウレタン
変性:KR−305(以土、信越化学工業社製)、エポ
キシ変性:SR2115、アルキッド変性:SR211
0(東レダウコーニングシリコーン社製)などがある。
【0027】本発明では、被覆用樹脂として、以下のも
のを、上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可
能である。例えば、ポリスチレン、クロロポリスチレ
ン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチ
レン共重合体、スチレン−ブロピレン共重台体、スチレ
ン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重台
体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重台体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体
(スチレン−アクリル酸メチル共重合体、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−アクリル酸フエニル共重合体等)、スチレン−
メタクリル酸エステル共重合体(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−メタクリル酸フエニル共重合体等)スチレン−α−
クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン
系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレ
ン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレ
ート共重台体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノ
ール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂などが
挙げられる。
【0028】シリコーン樹脂において、厚さ方向で加熱
温度を変化させることにより帯電能力を変えるために
は、多層に塗り重ねながら、一層塗る毎に、加熱温度を
変えて行く(温度を下げる)事により可能である。又、
芯材に近い方から、表面に向かって、シリコーン樹脂の
組成、アミノシランカップリング剤の量、アミノ基の
数、アミノ級数および抵抗調整剤の比率を変えて行くに
は、2種のコート液を作成し、一方のコート液を塗布し
ながら、他方のコート液を任意の割合で投入して行けば
良い。
【0029】本発明で使用できるアミノシランカップリ
ング剤には、次の化学式のようなものがある。
【0030】1級アミン
【0031】
【化2】
【0032】1級+2級アミン
【0033】
【化3】【0034】2級アミン
【0035】
【化4】
【0036】3級アミン
【0037】
【化5】
【0038】4級アミン
【0039】
【化6】
【0040】
【化7】【0041】本発明者らがアミノシランカッブリング剤
を被覆層に使用する際の特性について検討した所、次の
特性を持つことがわかった。すなわち、(1)アミノシ
ランカッブリング剤の量は多いほど帯電能力が高く、
(2)アミノシランカッブリング剤のアミノ基の数が多
いほど、帯電能力が高い。また、(3)アミノ級数の大
きいアミノシランカッブリング剤の方が、帯電能力が高
い。
【0042】また、被覆材の抵抗を下げると、摩擦帯電
能力を低下させることが可能となる。厚さ方向の抵抗を
調整できる物質には、以下のような、導電性ZnO,A
l等の金属粉、各種の方法で作られたSnO2および、
種々の元素をドープした、SnO2,ホウ化物例えばT
iB2、ZnB2、MoB2、炭化ケイ素、および導電性
高分子(ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ
(パラ−フェニレンスルフィド)、ポリピロール、ポリ
エチレン、カーボンブラック等がある。
【0043】
【発明の実施の形態】以下、本発明を製造例、実施例、
比較例を用いて説明する。以下の例において「部」は重
量部を表わす。
【0044】
製造例1:トナーAの作成
ポリエステル(重量平均分子量 12000) 100部
銅フタロシアニン顔料 2部
極性制御剤(下記構造式) 2部
【0045】
【化8】
【0046】上記の材料を、熱ロールで120℃で混練
後、冷却固化した後、粉砕、分級して、体積平均粒径
7.1μmのフルカラー用シアントナーを得た。
【0047】更に、このトナー100部に対して、シリ
カR972(日本アエロジル社製)を、0.5部添加混
合してトナーAを得た。
【0048】
製造例2:トナーBの作成
ポリエステル(重量平均分子量 12000) 100部
カーボンブラック 5部
含クロムアゾ染料(下記構造式) 2部
【0049】
【化9】【0050】上記の材料を、熱ロールで120℃で温練
後、冷却固化した後、粉砕、分級して、体積平均粒径
7.3μmのフルカラー用ブラックトナーを得た。
【0051】更に、このトナー100部に対して、シリ
カR972(日本アエロジル社製)を、0.5部添加混
合しトナーBを得た。
【0052】
製造例3:キャリアCの作成
シリコーン樹脂U (重量平均分子量約4000)・・・・
固形分10%のトルエン溶液 1000g
【0053】
【化10】
【0054】
触媒V (CH3)2Sn(OCOCH3)2 5g
上記分散掖を、体積平均粒径50μmのフェライト芯材
(1Kガウスでの飽和磁気モーメント=65emu/
g)5kgに対して、流動床型コーティング装置を用い
て、100℃の雰囲気下で、約50g/minの割合で
20分かけて塗布し、更に、このシリコーン樹脂を塗布
したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱して、キ
ャリアCを得た。
【0055】
製造例4:キャリアDの作成
コート液(1):製造例3で使用したものと同じシリコーン樹脂U
500g
製造例3で使用したものと同じ触媒V 2.5g
コート液(2):製造例3で使用したものと同じシリコーン樹脂U
500g
製造例3で使用したものと同じ触媒V 2.5g
シリカR972(日本アエロジル社製) 5g
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対して、コート
液(1)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と同
時に分散液(2)を毎分25gの割合で、コート液
(1)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0056】塗布終了直前のコート液に対する、コート
液(2)の割合を測定した所、約60%であった。
【0057】塗布終了後、更に、このシリコーン樹脂を
塗布したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱し
て、キャリアDを得た。
【0058】
製造例5:キャリアEの作成
エポキシ変性シリコーン (SR2115/固形分50%、東レダウコー
ニングシリコーン社製) 200g
トルエン 800g
上記のコート液を、製造例3と同じフェライト芯材に対
して、流動床型コーティング装置を用いて、100℃の
雰囲気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗
布し、更に、このシリコーン樹脂を塗布したフエライト
粒子を、200℃で1時間加熱して、キャリアEを得
た。
【0059】
製造例6:キャリアFの作成
コート液(1):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
コート液(3):エポキシ変性シリコーン (SR2115/固型分50%
、 東レダウコ−ニングシリコーン社製) 100g
トルエン 400g
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対して、コート
液(3)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と同
時に分散液(1)を毎分25gの割合で、コート液
(3)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0060】塗布終了直前のコート液に対する、SR2
115(コート液(3))の割合を測定した所、約40
%であった。塗布終了後、更に、このシリコーン樹脂を
塗布したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱し
て、キャリアFを得た。
【0061】製造例7:キャリアGの作成
製造例3と全く同じ方法で、シリコーン樹脂をコートし
たフェライト粒子を、280℃で1時間加熱してキャリ
アGを得た。
【0062】製造例8:キャリアHの作成
製造例3と全く同じ方法でコート液を調整し、約50g
/minの割合で12分間(約600g)塗布した所
で、フェライト粒子を取り出し、280℃で1時間加熱
し、次に2分間(約100g)塗布した後、260℃で
1時間加熱し、以下、2分塗布する毎に240℃、22
0℃、200℃の順序で、各1時間ずつ加熱して、キャ
リアHを得た。
【0063】
製造例9:キャリアIの作成
シリコーン樹脂U 1000g
触媒V 5g
アミノシランカップリング剤W NH2(CH2)3Si(OCH3)3
5g
上記のコート液を、ホモミキサーで充分撹拌した後、製
造例3と全く同じ条件で、フエライト粒子表面にシリコ
ーン樹脂をコートし、200℃で1時間加熱してキャリ
アIを得た。
【0064】
製造例10:キャリアJの作成
コート液(1):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
コート液(4):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
アミノシランカップリング剤W
NH2(CH2)3Si(OCH3)3 2.5g
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対しで、コート
液(4)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と同
時に分散液(1)を毎分25gの割合で、コート液
(4)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0065】塗布終了直前のコート液に対する、コート
液(4)の割合を測定した所、約40%であつた。
【0066】塗布終了後、更に、このシリコーン樹脂を
塗布したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱し
て、キャリアJを得た。
【0067】
製造例11:キャリアKの作成
シリコーン樹脂U 1000g
触媒V 5g
アミノシランカップリング剤X 5g
NH2(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3
上記のコート液を、ホモミキサーで充分撹拌した後、製
造例3と全く同じ条件で、フェライト粒子表面にシリコ
ーン樹脂をコートし、200℃で1時間加熱してキャリ
アKを得た。
【0068】
製造例12:キャリアLの作成
コート液(5):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
アミノシランカッブリング剤W 2.5g
NH2(CH2)3Si(OCH3)3
コート液(6):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
アミノシランカッブリング剤X 2.5g
NH2(CH2)2NH(CH2)2NH(CH2)3Si(OCH3)3
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対して、コート
液(6)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と同
時に分散液(5)を毎分25gの割合で、コート液
(6)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0069】塗布終了直前のコート液に対する、コート
液(6)の割合を測定した所、約40%であった。
【0070】塗布終了後、更に、このシリコーン樹脂を
塗布したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱し
て、キャリアLを得た。
【0071】
製造例13:キャリアMの作成
シリコーン樹脂U 1000g
触媒V 5g
アミノシランカップリング剤Y(4級アミン) 5g
【0072】
【化11】
【0073】上記のコート液を、ホモミキサーで充分撹
拌した後、製造例3と全く同じ条件で、フェライト粒子
表面にシリコーン樹脂をコートし、200℃で1時間加
熱してキャリアMを得た。
【0074】
製造例14:キャリアNの作成
コート液(7):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
アミノシランカップリング剤Z(3級アミン)2.5g
【0075】
【化12】
【0076】
コート液(8):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
アミノシランカップリング剤Y(4級アミン) 2.5g
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対して、コート
液(8)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と同
時に分散液(7)を毎分25gの割合で、コート液
(8)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0077】塗布終了直前のコート液に対する、コート
液(8)の割合を測定した所、約40%であった。
【0078】塗布終了後、更に、このシリコーン樹脂を
塗布したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱し
て、キャリアNを得た。
【0079】
製造例15:キャリアOの作成
シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
SnO2 20g
上記のコート液を、製造例3と同じフェライト芯材に対
して、流動床型コーティング装置を用いて、100℃の
雰囲気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗
布し、更に、このシリコーン樹脂を塗布したフェライト
粒子を、200℃で1時間加熱して、キヤリアOを得
た。
【0080】
製造例16:キャリアPの作成
コート液(9):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
SnO2 10g
コート液(1):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対して、コート
液(1)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と同
時に分散液(9)を毎分25gの割合で、コート液
(1)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0081】塗布終了直前のコート液に対する、コート
液(9)の割合を測定した所、約60%であった。
【0082】塗布終了後、更に、このシリコーン樹脂を
塗布したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱し
て、キャリアPを得た。
【0083】
製造例17:キャリアQの作成
シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
カーボン#3600B(三菱化成社製) 4g
上記のコート液を、製造例3と同じフェライト芯材に対
して、流動床型コーティング装置を用いて、100℃の
雰囲気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗
布し、更に、このシリコーン樹脂を塗布したフェライト
粒子を、200℃で1時間加熱して、キヤリアQを得
た。
【0084】
製造例18:キャリアRの作成
コート液(10):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
カーボン#3600B(三菱化成社製) 2g
コート液(1):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対して、コート
液(1)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と同
時に分散液(10)を毎分25gの割合で、コート液
(1)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0085】塗布終了直前のコート液に対する、コート
液(10)の割合を測定した所、約60%であった。塗
布終了後、更に、このシリコーン樹脂を塗布したフェラ
イト粒子を、200℃で1時間加熱して、キャリアPを
得た。
【0086】
製造例19:キャリアSの作成
コート液(11):シリコーン樹脂U 5OOg
触媒V 2.5g
カーボン#3600B(三菱化成社製) 2g
コート液(12):シリコーン樹脂U 500g
触媒V 2.5g
アミノシランカップリング剤Y(4級アミン)
2.5g
製造例3と同じフェライト芯材5kgに対して、コート
液(12)を毎分50gの割合で塗布した。塗布開始と
同時に分散液(11)を毎分25gの割合で、コート液
(1)に投入し、均一に分散させながら100℃の雰囲
気下で、約50g/minの割合で20分かけて塗布し
た。
【0087】塗布終了直前のコート液に対する、コート
液(11)の割合を測定した所、約60%、コート液
(12)は約40%であった。
【0088】塗布終了後、更に、このシリコーン樹脂を
塗布したフェライト粒子を、200℃で1時間加熱し
て、被覆層の芯材に近いほど、カーボン量が少なく、か
つアミノシランカップリング剤の量が多いキヤリアSを
得た。
【0089】参考例1
キャリアD(100部)に対して、トナーA(6部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−18.7μC/gであった。
【0090】次に、プリテール500(リコー社製フル
カラー複写機)を使用し、単色モードで画像出しを行っ
た所、地肌汚れのない高画質が得られた。
【0091】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0092】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
06μm削れており、トナー帯電量は−16.4μC/
gであった。
【0093】比較例1
キャリアC(100部)に対して、トナーA(6部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−20.3μC/gであった。
【0094】次に、ブリテール500(リコー社製フル
カラー複写機)を使用し、単色モードで画像出しを行っ
た所、地肌汚れのない高画質が得られた。
【0095】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、2万枚位からトナー飛散が発生し、3万枚時点で
は、地肌汚れが顕著になった。
【0096】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
08m削れており、トナー帯電量は−13.2μC/g
と低くなっていた。
【0097】参考例2
キヤリアF(100部)に対して、トナーA(6部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−22.8μC/gであった。
【0098】一方、キャリアFと同じ膜厚の、キャリア
Eについて、前記と同じ方法で現像剤を作成した所、−
27.2μC/gであり、キャリアFに比べて、トナー
帯電量が高かった。
【0099】従って、同じ膜厚の場合、表面においてエ
ポキシ変性シリコーンSR2115の含有比率が大きい
方がトナー帯電量が高くなっている。
【0100】次に、キャリアFで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行った所、地肌汚れのない高
画質が得られた。
【0101】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0102】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
06μm削れており、トナー帯電量は−20.9μC/
gであった。
【0103】実施例1
キャリアH(100部)に対して、トナーB(5部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−21.7μC/gであった。
【0104】一方、キャリアHとほぼ同じ膜厚の、キャ
リアGについて、前記と同じ方法で現像剤を作成した
所、−29.5μC/gであり、キャリアHに比べて、
トナー帯電量が高かった。
【0105】従つて、同じ膜厚の場合、シリコーン樹脂
に対する加熱温度を高くすると、トナーBを使用する場
合、トナー帯電量が高くなっている。
【0106】次に、キャリアHで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行った所、地肌汚れのない高
画質が得られた。
【0107】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0108】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
09μm削れており、トナー帯電量は−20.1μC/
gであった。
【0109】比較例2
キャリアC(100部)に対して、トナーB(5部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−19.2μC/gであった。
【0110】次に、プリテール500(リコー社製フル
カラー複写機)を使用し、単色モードで画像出しを行っ
た所、地肌汚れのない高画質が得られた。
【0111】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、2万枚位からトナー飛散が発生し、3万枚時点で
は、地肌汚れが顕著になった。
【0112】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
09m削てれおり、トナー帯電量は−12.9μC/g
と低くなっていた。
【0113】参考例3
キャリアJ(100部)に対して、トナーA(6部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−23.0μC/gであった。
【0114】一方、キャリアJと同じ膜厚の、キャリア
Iについて、前記と同じ方法で現像剤を作成したとこ
ろ、−26.8μC/gであり、キャリアJに比ぺて、
トナー帯電量が高かった。
【0115】従って、同じ膜厚の場合、表面においてア
ミノシランカップリング剤の含有比率が大きい方がトナ
ー帯電量が高くなっている。
【0116】次に、キャリアHで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行った所、地肌汚れのない高
画質が得られた。
【0117】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0118】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
08μm削れており、トナー帯電量は−19.5μC/
gであった。
【0119】参考例4
キャリアL(100部)に対して、トナーA(6部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−25.1μC/gであった。
【0120】一方、キャリアLと同じ膜厚の、キャリア
Kについて、前記と同じ方法で現像剤を作成したとこ
ろ、−28.9μC/gであり、キャリアLに比べて、
トナー帯電量が高かった。
【0121】従って、同じ膜厚の場合、表面において、
アミノ基の数が多いアミノシランカップリング剤の比率
が高いと、帯電量が高くなっている。
【0122】次に、キャリアHで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行った所、地肌汚れのない高
画質が得られた。
【0123】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0124】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
06μm削れており、トナー帯電量は−22.3μC/
gであった。
【0125】参考例5
キャリアN(100部)に対して、トナーA(6部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−26.0μC/gであった。
【0126】一方、キャリアNと同じ膜厚の、キャリア
Mについて、前記と同じ方法で現像剤を作成したとこ
ろ、−32.3μC/gであり、キャリアNに比べて、
トナー帯電量が高かった。
【0127】従って、同じ膜厚の場合、表面において、
アミノ基の級数が高いアミノシランカップリング剤の比
率が大きいと、帯電量が高くなっている。
【0128】次に、キャリアHで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行ったところ、地肌汚れのな
い高画質が得られた。
【0129】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0130】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
07μm削れており、トナー帯電量は−24.0μC/
gであった。
【0131】参考例6
キャリアP(100部)に対して、トナーA(6部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−18.1μC/gであった。
【0132】一方、キャリアPと同じ膜厚の、キャリア
Oについて、前記と同じ方法で現像剤を作成したとこ
ろ、−16.3μC/gであり、キャリアPに比べて、
トナー帯電量が低かった。
【0133】従つて、同じ膜厚の場合、表面において低
抵抗物質が少ないと、帯電量が高くなっている。
【0134】次に、キャリアPで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行った所、地肌汚れのない高
画質が得られた。
【0135】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0136】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
07μm削れており、トナー帯電量は−16.5μC/
gであった。
【0137】参考例7
キャリアR(100部)に対して、トナーB(5部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−17.9μC/gであった。
【0138】一方、キャリアRと同じ膜厚の、キャリア
Qについて、前記と同じ方法で現像剤を作成したとこ
ろ、−14.5μC/gであり、キャリアRに比べて、
トナー帯電量が低かった。
【0139】従って、同じ膜厚の場合、表面において低
抵抗物質であるカーボン量が少ないと、帯電量が高くな
っている。
【0140】次に、キャリアRで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行った所、地肌汚れのない高
画質が得られた。
【0141】引続き、3万枚の連続コピーテストを行っ
た所、3万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0142】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
06μm削れており、トナー帯電量は−18.2μC/
gであった。
【0143】参考例8
キャリアS(100部)に対して、トナーB(5部)を
加え、ボールミルで10分撹拌して現像剤を作成した
所、トナー帯電量は、−24.0μC/gであった。
【0144】次に、キャリアRで作成した現像剤を使用
し、プリテール500(リコー社製フルカラー複写機)
の単色モードで画像出しを行った所、地肌汚れのない高
画質が得られた。
【0145】引続き、5万枚の連続コピーテストを行っ
たが、5万枚後も地肌汚れのない、高画質が維持されて
いた。
【0146】連続コピーテスト後、キャリア被膜は0.
11μm削れており、トナー帯電量は−23.8μC/
gとほとんど変化していなかった。
【0147】上記の評価を表1にまとめた。
【0148】
【表1】
【0149】
【発明の効果】上記のとおり、キャリア芯材の樹脂層に
おいて、芯材に近い方を、摩擦帯電能力の高い物質で被
覆することにより、長時間使用しても摩擦帯電能力が低
下せず、地肌汚れおよびトナー飛散のないキャリアが得
られ、高画質が維持される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
The present invention relates to electrophotography, electrostatic recording,
For dry two-component developer used for recording, electrostatic printing, etc.
About the rear.
[0002]
2. Description of the Related Art Dry developing method used for electrophotography
Powder toner rubbed against the triboelectric charging member
A visible image is formed by electrostatically adhering to a latent image.
You.
[0003] In this dry development method, only toner is mainly used.
So-called one-component development method and glass beads,
Magnetic material carriers or their surfaces made of resin
Using a mixture of coated carrier and toner,
There is a so-called two-component system.
[0004] The two-component developer used in the latter is relatively
Fine toner particles on both surfaces of large carrier particles
Is held by the electric force generated by the friction of
When approached, the electric field formed by the electrostatic latent image
Toner particles overcome the binding force with the carrier particles
Is developed on the electrostatic latent image. And development
Agent repeats while replenishing toner consumed by development
used.
[0005] Accordingly, the carrier particles can be used during prolonged use.
Always have the desired polarity of toner particles and sufficient charge amount
Must be triboelectrically charged. However, between particles
Impact, particle and mechanical agitation in the developing device, or
With the heat generated by them, the toner fuses to the carrier particle surface,
So-called spent toner is generated and the charge characteristics of carrier particles are
Performance decreases with use time. Along with that, the background of the image
Replace the entire developer due to contamination and toner scattering
Need to be obtained.
To prevent such spent, key
On the surface of the carrier core material, a resin with low surface energy, for example,
By coating with fluorine resin, silicone resin, etc.
The life of carriers has been extended.
Carry coated with low surface energy resin
The following are examples of a. JP
55-127569: Room temperature curing type silicone resin and positive belt
Carrier coated with conductive nitrogen resin. JP-A-55-157
751: Contains at least one modified silicone resin
Carrier coated with coating material. JP-A-56-14035
8: Room temperature curing type silicone resin and styrene acrylic
Carrier having a resin coating layer containing a resin. JP
57-96355: Silicone having two or more layers of core particle surfaces
Carry coated with resin to prevent adhesion between layers
A. JP-A-57-96356: Silicone on core particle surface
Carrier coated with multiple layers of resin. JP-A-58-20705
4: Surface coated with silicone resin containing silicon carbide
Career. JP-A-61-110161: 20 dyn
Positively charged with a material showing a critical surface tension of less than / cm
Sex carrier. JP-A-62-273576: Fluoroalkyl
Carrier coated with coating material containing ruacrylate
And a toner comprising a chromium-containing azo dye.
However, in recent years, to improve image quality,
Toner tends to be smaller and toner
Pents are becoming more common. Also, full color
In order to obtain a sufficient color tone, use a resin with a low softening point.
Since it is necessary to use it, it is
The amount of spent on the carrier increases, and the toner charge
Of toner, toner scattering and background stains occur. Full color
-In an electrophotographic system, when the charge amount decreases,
The image density in the illuminated area is easily changed, and high image quality can be maintained.
There is no present.
[0009]
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to
Less spent on the carrier,
No degradation, toner scattering, and background stains occur, and
Stable image quality even for full-color toner with low softening point
For dry two-component development with high durability that can maintain image quality
To provide a career.
[0010]
Means for Solving the Problems: Using a developer for a long time
And a slight amount of spent, especially with color toner.
Even if this occurs, the carrier is coated because the softening point of the resin is low.
And the charging area decreases (the amount of toner charge)
Drop).
Therefore, the inventors of the present invention have proposed repetition of the carrier.
Utilizes scraping of carrier film during use, resulting in triboelectric charging
With the appearance of a high-performance carrier coat layer,
Suppress deterioration of carrier charging ability caused by spent
This led to the present invention.
That is, the present invention providesas followsIt is.
[0013]Dry two-component having a resin coating layer on the core material surface
In the developer carrier, the thickness direction of the resin coating layer
In contrast, the closer to the core material, the higher the triboelectric charging capacity of the coating layer
And the coating layer contains at least a silicone resin.
And that the firing temperature differs in the thickness direction.
Characteristic carrier for developing electrostatic latent images.
Here, when the carrier is repeatedly used, the key is
In order to remove the carrier film little by little,
Molecular weight, molecular weight distribution, composition and resin of small molecular weight
By containingIt is possible,Silicone resin
Has low surface energy and the film
Therefore, it is optimal for the above purpose.
[0015]
[0016]
[0017]
[0018]
[0019]
[0020]
[0021]
[0022]
[0023]
Silicon used as coating resin of the present invention
Known resins can be used as the resin. example
For example, silicone containing a repeating unit represented by the following general formula
Resin.
[0025]
Embedded image
(Wherein R is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydride
Roxy group, methoxy group or C1~ CFourLower alkyl group
Alternatively, it represents a phenyl group. ) Straight silicone tree
As fats, KR271, KR272, KR282, K
R252, KR255, KR152 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
), SR24OO, SR2406 (Toray Dow Corning)
G silicone). Also, modified silicone
Examples include epoxy-modified silicone and acrylic-modified silicone.
Corn, phenol-modified silicone, urethane-modified silicone
Corn, polyester modified silicone, alkyd modified
And silicone. As an example of modified silicone
Epoxy modified: ES-100IN) acrylic modified
Silicone: KR-5208, Polyester modified: KR
-5203, alkyd denaturation: KR-206, urethane
Denaturation: KR-305 (made by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), Epo
Xy modification: SR2115, alkyd modification: SR211
0 (manufactured by Dow Corning Toray Silicone Co., Ltd.).
In the present invention, as the coating resin,Also
TheCan be used in combination with the above silicone resin
Noh. For example, polystyrene, chloropolystyrene
, Poly-α-methylstyrene, styrene-chlorostyrene
Styrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene
-Butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer
Body, styrene-vinyl acetate copolymer, styrene-male
Acid copolymer, styrene-acrylate copolymer
(Styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-A
Ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate
Copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer,
Tylene-phenyl acrylate copolymer), styrene-
Methacrylic acid ester copolymer (styrene-methacrylic
Methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer
Coal, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene
Styrene-α-phenyl methacrylate copolymer)
Methyl chloroacrylate copolymer, styrene-acryloyl
Styrene such as nitrile-acrylate copolymer
Resin, epoxy resin, polyester resin, polyethylene
Resin, polypropylene resin, ionomer resin, poly
Urethane resin, ketone resin, ethylene-ethyl acryle
Plate, xylene resin, polyamide resin, pheno
Resin, polycarbonate resin, melamine resin, etc.
No.
Heating the silicone resin in the thickness direction
To change the charging ability by changing the temperature
The heating temperature should be increased each time one layer is applied while applying multiple layers.
It is possible by changing (lowering the temperature). or,
From the side closer to the core material toward the surface,
Composition, amount of aminosilane coupling agent, amino group
The number, amino series and ratio of resistance modifier
Creates two types of coating solutions and applies one of them
However, if the other coating solution is added at an arbitrary ratio,
good.
Aminosilane coupling that can be used in the present invention
For example, the following chemical formulas are used for the coloring agent.
Primary amine
[0031]
Embedded image
Primary + secondary amine
[0033]
Embedded imageSecondary amine
[0035]
Embedded image
Tertiary amine
[0037]
Embedded image
Quaternary amine
[0039]
Embedded image
[0040]
Embedded imageThe present inventors have developed an aminosilane coupling agent.
After examining the characteristics when using
It was found to have characteristics. That is, (1) amino
The larger the amount of the run babbling agent, the higher the charging ability,
(2) The aminosilane coupling agent has a large number of amino groups
The higher the charging ability. Also, (3) large amino series
Aminosilane coupling agent has higher charging ability
No.
Further, when the resistance of the coating material is reduced, the frictional charging
The ability can be reduced. Thickness resistance
Materials that can be adjusted include conductive ZnO, A
Metal powder such as l, SnO made by various methodsTwoand,
SnO doped with various elementsTwo, Boride such as T
iBTwo, ZnBTwo, MoBTwo, Silicon carbide, and conductive
Polymers (polyacetylene, polyparaphenylene, poly
(Para-phenylene sulfide), polypyrrole, poly
Examples include ethylene and carbon black.
[0043]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described with reference to Production Examples, Examples,
This will be described using a comparative example. In the following example, "part"
Represents parts by weight.
[0044]
Production Example 1: Preparation of Toner A
100 parts of polyester (weight average molecular weight 12000)
Copper phthalocyanine pigment 2 parts
Polarity control agent (the following structural formula) 2 parts
[0045]
Embedded image
The above materials are kneaded at 120 ° C. with a hot roll.
Then, after cooling and solidifying, pulverize and classify, volume average particle size
A full-color cyan toner of 7.1 μm was obtained.
Further, with respect to 100 parts of the toner,
0.5 parts of R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Thus, a toner A was obtained.
[0048]
Production Example 2: Preparation of Toner B
100 parts of polyester (weight average molecular weight 12000)
5 parts of carbon black
Chromium-containing azo dye (the following structural formula) 2 parts
[0049]
Embedded imageThe above material is kneaded at 120 ° C. with a hot roll.
Then, after cooling and solidifying, pulverize and classify, volume average particle size
7.3 μm full color black toner was obtained.
Further, with respect to 100 parts of the toner,
0.5 parts of R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Thus, a toner B was obtained.
[0052]
Production Example 3: Preparation of carrier C
Silicone resin U (weight average molecular weight about 4000)
1000g toluene solution with 10% solids
[0053]
Embedded image
[0054]
Catalyst V (CHThree)TwoSn (OCOCHThree)Two 5g
The above dispersion is converted to a ferrite core material having a volume average particle size of 50 μm.
(Saturation magnetic moment at 1K Gauss = 65 emu /
g) For 5 kg, using a fluidized bed type coating apparatus
Under an atmosphere of 100 ° C. at a rate of about 50 g / min.
Apply over 20 minutes and then apply this silicone resin
The ferrite particles thus obtained are heated at 200 ° C. for one hour,
Carrier C was obtained.
[0055]
Production Example 4: Preparation of carrier D
Coating liquid (1): same silicone resin U as used in Production Example 3
500g
2.5 g of the same catalyst V used in Production Example 3
Coating liquid (2): same silicone resin U as used in Production Example 3
500g
2.5 g of the same catalyst V used in Production Example 3
Silica R972 (Nippon Aerosil Co., Ltd.) 5g
5 kg ferrite core same as Production Example 3 is coated
The liquid (1) was applied at a rate of 50 g per minute. Same as start of application
Sometimes dispersion liquid (2) is coated at a rate of 25 g / min.
(1), 100 ° C atmosphere while uniformly dispersing
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
Coating of coating liquid immediately before completion of coating
When the ratio of the liquid (2) was measured, it was about 60%.
After the coating is completed, the silicone resin is further
Heat the applied ferrite particles at 200 ° C for 1 hour
Thus, a carrier D was obtained.
[0058]
Production Example 5: Preparation of carrier E
Epoxy-modified silicone (SR2115 / 50% solids, Toray Dowcor
200g
800 g of toluene
The above coating solution was applied to the same ferrite core material as in Production Example 3.
Then, using a fluidized bed type coating apparatus,
In an atmosphere, apply at a rate of about 50 g / min for 20 minutes.
Cloth, and further coated with this silicone resin
The particles are heated at 200 ° C. for 1 hour to obtain carrier E
Was.
[0059]
Production Example 6: Preparation of carrier F
Coating liquid (1): Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
Coating liquid (3): Epoxy-modified silicone (SR2115 / solid content 50%
Manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.) 100g
400 g of toluene
5 kg ferrite core same as Production Example 3 is coated
Liquid (3) was applied at a rate of 50 g per minute. Same as start of application
Sometimes the dispersion liquid (1) is coated at a rate of 25 g / min.
(3), 100 ° C atmosphere while uniformly dispersing
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
SR2 for the coating solution immediately before the end of coating
When the ratio of 115 (coating liquid (3)) was measured, it was found to be about 40%.
%Met. After the application is completed, further apply this silicone resin
Heat the applied ferrite particles at 200 ° C for 1 hour
Thus, a carrier F was obtained.
Production Example 7: Preparation of carrier G
In the same manner as in Production Example 3, a silicone resin was coated.
Heated ferrite particles at 280 ° C for 1 hour
A G was obtained.
Production Example 8: Preparation of carrier H
The coating liquid was prepared in exactly the same manner as in Production Example 3 and was about 50 g.
/ Min for 12 minutes (about 600g)
Take out ferrite particles and heat at 280 ° C for 1 hour
And then apply for 2 minutes (about 100g)
Heat for 1 hour, then 240 ° C, 22
Heat in the order of 0 ° C and 200 ° C for 1 hour each,
Rear H was obtained.
[0063]
Production Example 9: Preparation of carrier I
Silicone resin U 1000g
5g of catalyst V
Aminosilane coupling agent W NHTwo(CHTwo)ThreeSi (OCHThree)Three
5g
After thoroughly stirring the above coating solution with a homomixer,
Under the same conditions as in Example 3, the surface of the ferrite particles
Coated with resin and heated at 200 ° C for 1 hour to carry
A was obtained.
[0064]
Production Example 10: Preparation of carrier J
Coating liquid (1): Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
Coating liquid (4): Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
Aminosilane coupling agent W
NHTwo(CHTwo)ThreeSi (OCHThree)Three 2.5g
5 kg ferrite core same as Production Example 3
Liquid (4) was applied at a rate of 50 g per minute. Same as start of application
Sometimes the dispersion liquid (1) is coated at a rate of 25 g / min.
(4), 100 ° C atmosphere while uniformly dispersing
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
Coating with coating liquid immediately before completion of coating
When the ratio of the liquid (4) was measured, it was about 40%.
After the coating is completed, the silicone resin is further
Heat the applied ferrite particles at 200 ° C for 1 hour
Thus, a carrier J was obtained.
[0067]
Production Example 11: Preparation of carrier K
Silicone resin U 1000g
5g of catalyst V
Aminosilane coupling agent X 5g
NHTwo(CHTwo)TwoNH (CHTwo)TwoNH (CHTwo)ThreeSi (OCHThree)Three
After thoroughly stirring the above coating solution with a homomixer,
Under the same conditions as in Example 3, the surface of the ferrite particles
Coated with resin and heated at 200 ° C for 1 hour to carry
I got AK.
[0068]
Production Example 12: Preparation of carrier L
Coating liquid (5): 500 g of silicone resin U
2.5g of catalyst V
2.5 g of aminosilane coupling agent W
NHTwo(CHTwo)ThreeSi (OCHThree)Three
Coating liquid (6): 500 g of silicone resin U
2.5g of catalyst V
2.5 g of aminosilane coupling agent X
NHTwo(CHTwo)TwoNH (CHTwo)TwoNH (CHTwo)ThreeSi (OCHThree)Three
5 kg ferrite core same as Production Example 3 is coated
Liquid (6) was applied at a rate of 50 g per minute. Same as start of application
Sometimes, the dispersion liquid (5) is coated at a rate of 25 g / min.
(6), at 100 ° C while dispersing uniformly
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
Coating with coating liquid immediately before completion of coating
When the ratio of the liquid (6) was measured, it was about 40%.
After the coating is completed, the silicone resin is further
Heat the applied ferrite particles at 200 ° C for 1 hour
Thus, a carrier L was obtained.
[0071]
Production Example 13: Preparation of carrier M
Silicone resin U 1000g
5g of catalyst V
Aminosilane coupling agent Y (quaternary amine) 5g
[0072]
Embedded image
The above coating solution was sufficiently stirred with a homomixer.
After stirring, ferrite particles were obtained under the same conditions as in Production Example 3.
Coat the surface with silicone resin and apply at 200 ° C for 1 hour.
The carrier M was obtained by heating.
[0074]
Production Example 14: Preparation of carrier N
Coating liquid (7): 500 g of silicone resin U
2.5g of catalyst V
2.5 g of aminosilane coupling agent Z (tertiary amine)
[0075]
Embedded image
[0076]
Coating liquid (8): Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
2.5 g of aminosilane coupling agent Y (quaternary amine)
5 kg ferrite core same as Production Example 3 is coated
Liquid (8) was applied at a rate of 50 g per minute. Same as start of application
Sometimes the dispersion liquid (7) is coated at a rate of 25 g / min.
(8), 100 ° C atmosphere while uniformly dispersing
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
Coating with the coating liquid immediately before the end of coating
When the ratio of the liquid (8) was measured, it was about 40%.
After the coating is completed, the silicone resin is further
Heat the applied ferrite particles at 200 ° C for 1 hour
Thus, a carrier N was obtained.
[0079]
Production Example 15: Preparation of carrier O
Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
SnOTwo 20g
The above coating solution was applied to the same ferrite core material as in Production Example 3.
Then, using a fluidized bed type coating apparatus,
In an atmosphere, apply at a rate of about 50 g / min for 20 minutes.
Cloth and ferrite coated with this silicone resin
The particles are heated at 200 ° C. for 1 hour to obtain carrier O
Was.
[0080]
Production Example 16: Preparation of carrier P
Coating liquid (9): 500 g of silicone resin U
2.5g of catalyst V
SnOTwo 10g
Coating liquid (1): Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
5 kg ferrite core same as Production Example 3 is coated
The liquid (1) was applied at a rate of 50 g per minute. Same as start of application
Occasionally, the dispersion liquid (9) is coated at a rate of 25 g / min.
(1), 100 ° C atmosphere while uniformly dispersing
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
Coating with coating liquid immediately before completion of coating
When the ratio of the liquid (9) was measured, it was about 60%.
After the coating is completed, the silicone resin is further
Heat the applied ferrite particles at 200 ° C for 1 hour
Thus, a carrier P was obtained.
[0083]
Production Example 17: Preparation of carrier Q
Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
Carbon # 3600B (Mitsubishi Kasei) 4g
The above coating solution was applied to the same ferrite core material as in Production Example 3.
Then, using a fluidized bed type coating apparatus,
In an atmosphere, apply at a rate of about 50 g / min for 20 minutes.
Cloth and ferrite coated with this silicone resin
The particles are heated at 200 ° C. for 1 hour to obtain Carrier Q
Was.
[0084]
Production Example 18: Preparation of carrier R
Coating liquid (10): Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
Carbon # 3600B (Mitsubishi Kasei) 2g
Coating liquid (1): Silicone resin U 500g
2.5g of catalyst V
5 kg ferrite core same as Production Example 3 is coated
The liquid (1) was applied at a rate of 50 g per minute. Same as start of application
Sometimes, the dispersion liquid (10) is coated at a rate of 25 g / min.
(1), 100 ° C atmosphere while uniformly dispersing
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
Coating with coating liquid immediately before completion of coating
When the ratio of the liquid (10) was measured, it was about 60%. Paint
After the cloth is finished,
The particles are heated at 200 ° C. for 1 hour,
Obtained.
[0086]
Production Example 19: Preparation of carrier S
Coating liquid (11): Silicone resin U5OOg
2.5g of catalyst V
Carbon # 3600B (Mitsubishi Kasei) 2g
Coating liquid (12): 500 g of silicone resin U
2.5g of catalyst V
Aminosilane coupling agent Y (quaternary amine)
2.5g
5 kg ferrite core same as Production Example 3 is coated
The liquid (12) was applied at a rate of 50 g per minute. Start of application
At the same time, the dispersion liquid (11) was coated at a rate of 25 g / min.
(1), 100 ° C atmosphere while uniformly dispersing
Apply at a rate of about 50 g / min over 20 minutes
Was.
Coating with coating liquid immediately before completion of coating
When the ratio of the liquid (11) was measured, the coating liquid was about 60%.
(12) was about 40%.
After the coating is completed, the silicone resin is further
Heat the applied ferrite particles at 200 ° C for 1 hour
Therefore, the closer to the core material of the coating layer, the lower the carbon content
Carrier S containing a large amount of aminosilane coupling agent
Obtained.
[0089]Reference Example 1
Carrier D (100 parts) and toner A (6 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge was −18.7 μC / g.
Next, the Pretail 500 (Ricoh full product)
Color copier) to output images in single color mode
At the same time, high image quality without background contamination was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
06 μm, and the toner charge amount is −16.4 μC /
g.
Comparative Example 1
Toner A (6 parts) for carrier C (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge was -20.3 μC / g.
Next, Britail 500 (Ricoh full product)
Color copier) to output images in single color mode
At the same time, high image quality without background contamination was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
The toner scattered from about 20,000 sheets, and at 30,000 sheets
, The background stain became remarkable.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
08m and the toner charge amount is -13.2μC / g
And had been low.
[0097]Reference example 2
Carrier F (100 parts) and toner A (6 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At that time, the toner charge was -22.8 μC / g.
On the other hand, a carrier having the same thickness as the carrier F
For E, a developer was prepared in the same manner as above,
27.2 μC / g.
The charge amount was high.
Therefore, when the film thickness is the same, the surface has
High content of oxy-modified silicone SR2115
The higher the charge amount of the toner is.
Next, the developer prepared with the carrier F was used.
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
Where the image was displayed in the monochrome mode of
Image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
06 μm and the toner charge amount is -20.9 μC /
g.
[0103]Example 1
Toner H (5 parts) for carrier H (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge amount was -21.7 μC / g.
On the other hand, a carrier having substantially the same thickness as the carrier H
For the rear G, a developer was prepared in the same manner as described above.
Where, −29.5 μC / g, compared to carrier H,
The toner charge was high.
Therefore, when the film thickness is the same, the silicone resin
If the heating temperature for the toner is increased, the toner B
In this case, the toner charge amount is high.
Next, a developer prepared with the carrier H was used.
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
Where the image was displayed in the monochrome mode of
Image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
09 μm and the toner charge amount was -20.1 μC /
g.
Comparative Example 2
Toner C (5 parts) for carrier C (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge was −19.2 μC / g.
Next, the Pretail 500 (Ricoh full product)
Color copier) to output images in single color mode
At the same time, high image quality without background contamination was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
The toner scattered from about 20,000 sheets, and at 30,000 sheets
, The background stain became remarkable.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
09m and the toner charge is -12.9μC / g
And had been low.
[0113]Reference Example 3
Toner J (6 parts) for carrier J (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge amount was −23.0 μC / g.
On the other hand, a carrier having the same thickness as the carrier J
For I, the developer was prepared in the same manner as above.
And −26.8 μC / g, which is lower than that of the carrier J.
The toner charge was high.
Therefore, when the film thickness is the same, the surface
The higher the content ratio of the minosilane coupling agent, the
-The charge amount is high.
Next, the developer prepared with the carrier H was used.
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
Where the image was displayed in the monochrome mode of
Image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
08 μm, and the toner charge amount is −19.5 μC /
g.
[0119]Reference example 4
Toner L (6 parts) for carrier L (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge amount was −25.1 μC / g.
On the other hand, a carrier having the same thickness as the carrier L
For K, the developer was prepared in the same manner as above.
And −28.9 μC / g.
The toner charge was high.
Therefore, when the film thickness is the same,
Ratio of aminosilane coupling agent with a large number of amino groups
Is higher, the charge amount is higher.
Next, the developer prepared with the carrier H was used.
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
Where the image was displayed in the monochrome mode of
Image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coat was reduced to 0.
06 μm, and the toner charge amount is −22.3 μC /
g.
[0125]Reference Example 5
Toner A (6 parts) for carrier N (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At that time, the charge amount of the toner was −26.0 μC / g.
On the other hand, a carrier having the same thickness as the carrier N
For M, a developer was prepared in the same manner as above.
-32.3 μC / g, which is smaller than that of the carrier N.
The toner charge was high.
Therefore, when the film thickness is the same,
Ratio of aminosilane coupling agent with high amino group series
When the rate is high, the charge amount is high.
Next, the developer prepared with the carrier H was used.
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
When the image was displayed in the single color mode of
High image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
07 μm, and the toner charge amount was −24.0 μC /
g.
[0131]Reference example 6
Toner P (6 parts) for carrier P (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge was −18.1 μC / g.
On the other hand, a carrier having the same thickness as the carrier P
For O, a developer was prepared in the same manner as above.
And -16.3 μC / g.
The toner charge was low.
Therefore, when the film thickness is the same, the surface is low.
When the resistance material is small, the charge amount is high.
Next, using the developer prepared with the carrier P,
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
Where the image was displayed in the monochrome mode of
Image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
07 μm, and the toner charge amount is −16.5 μC /
g.
[0137]Reference Example 7
Toner R (5 parts) for carrier R (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At this point, the toner charge was −17.9 μC / g.
On the other hand, a carrier having the same thickness as the carrier R
Regarding Q, the developer was prepared in the same manner as above.
-14.5 μC / g, compared to the carrier R,
The toner charge was low.
Therefore, when the film thickness is the same, the surface is low.
If the amount of carbon, which is a resistance substance, is small, the charge amount will increase.
ing.
Next, the developer prepared with the carrier R was used.
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
Where the image was displayed in the monochrome mode of
Image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 30,000 sheets was performed.
High image quality without stain on the background even after 30,000 copies
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
06 μm and the toner charge amount is −18.2 μC /
g.
[0143]Reference Example 8
Toner S (5 parts) for carrier S (100 parts)
In addition, the mixture was stirred with a ball mill for 10 minutes to prepare a developer.
At that time, the toner charge was -24.0 μC / g.
Next, the developer prepared with the carrier R was used.
, Pretail 500 (Ricoh full color copier)
Where the image was displayed in the monochrome mode of
Image quality was obtained.
Subsequently, a continuous copy test of 50,000 sheets was performed.
However, even after 50,000 sheets, high image quality is maintained without stain on the background.
Was.
After the continuous copy test, the carrier coating was reduced to 0.
11 μm, and the toner charge amount was −23.8 μC /
g and hardly changed.
The above evaluations are summarized in Table 1.
[0148]
[Table 1]
[0149]
As described above, the resin layer of the carrier core material is
The material closer to the core material with a material having a high triboelectric charging ability.
The frictional charging ability is low even when used for a long time.
Carrier that does not fall down and has no background
Thus, high image quality is maintained.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 明美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコ−内 (56)参考文献 特開 平7−160059(JP,A) 特開 平5−204189(JP,A) 特開 平5−134467(JP,A) 特開 昭57−96355(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Akemi Sugiyama 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A 7-160059 (JP, A) JP-A-5-204189 (JP, A) JP-A-5-134467 (JP, A) JP-A-57-96355 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 9 / Ten
Claims (1)
分現像剤用キャリアにおいて、その樹脂被覆層の厚さ方
向に対して、芯材に近いほど被覆層の摩擦帯電能力が高
く、かつ、被覆層に少なくともシリコーン樹脂を含有し
ており、更に厚さ方向で焼成温度が異なっていることを
特徴とする静電潜像現像用キャリア。 (57) [Claims 1] A dry type 2 component having a resin coating layer on the surface of a core material.
In the carrier for developer, the thickness of the resin coating layer
In contrast, the closer to the core material, the higher the triboelectric charging capacity of the coating layer
And the coating layer contains at least a silicone resin.
And that the firing temperature differs in the thickness direction.
Characteristic carrier for developing electrostatic latent images.
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