JP4141475B2 - 乾式二成分系現像剤用キャリア及びその製造方法 - Google Patents
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(1)各々の一端にビニル基を導入したシリコーンマクロモノマー(A)及び/又はビニル単量体(B)の重合体を主体とする芯層及びシリコーンマクロモノマー(A)の重合体又は該シリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能なビニル単量体(B)との共重合体を主体とする殻層からなる合成樹脂粒子の水性分散液A、
(2)分子量が1000〜10000のシリコーンマクロモノマー(A)と該シリコーンマクロモノマーと共重合可能なビニル単量体(B)よりなる合成樹脂を含有した水性液B、
(3)上記(2)に更に導電性材料を含有させた樹脂を含有した水性液B、
(4)上記(2)の水性分散液と(3)の樹脂を含有した水性液の併用、
のいずれかによりシリコーン変性アクリル樹脂被覆層を形成するものとしたことから、環境に対する安全性が高く、且つ安価に製造することができ、しかも耐久性及び生産性に優れたものとなり、導電性材料を含有した場合には抵抗値を制御できるため、より高品位の画像を得ることができる。更に、これらのキャリアは、上記シリコーン変性アクリル樹脂が水溶性メラミン樹脂を含有することにより、また前記水性分散液Aを形成する合成樹脂粒子の芯層のガラス転移点が殻層のガラス転移点よりも高い(好ましくは10℃以上高い)ことにより、更にまた前記水性分散液Aを形成する合成樹脂粒子の殻層中のシリコーンマクロモノマーの重量比率が合成樹脂粒子中の全シリコーンマクロモノマー100に対して50〜100の範囲とすることにより、あるいは前記合成樹脂を含有した水性液Bのシリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能なビニルモノマー(B)との比を40:60〜70:30の範囲とすることにより、更に良好な結果を得ることができる。
本発明において使用されるシリコーンマクロモノマー(A)とは下記の一般式(I)及び/又は(II)で示される構造を有するものである。
R2,R4;フェニル基、メチル基、又はエチル基
n;10〜400の整数
m;1以上の整数。)
本発明において、上記シリコーンマクロモノマーは二種以上混合使用されてもよい。
本発明に使用されるビニル単量体(B)は、上記シリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能なものであり、このようなビニル単量体としては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、iso−ブチルビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化ビニリデン、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、アリルアルコール、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアリルエーテル、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、シトラコン酸、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、エチレン、プロピレン、クロロプレン、ブタジエン等がある。上記ビニル単量体は二種以上混合使用されてもよい。
本発明において、水性分散液Aにより被覆層を形成する場合は、前記シリコーンマクロモノマー(A)と前記ビニル単量体(B)との混合比率は、通常95:5〜5:95の範囲で設定される。また、芯層と殻層との重量比率は、通常10:90〜90:10の範囲で設定される。そして、通常殻層を構成する共重合体中のシリコーンマクロモノマー(A)の重量比率は、該芯層と該殻層とを構成する重合体又は共重合体中の全シリコーンマクロモノマー(A)100に対して50〜100の範囲に設定される。本発明の合成樹脂粒子の芯層のTgは通常25℃以上望ましくは30℃以上に設定され、殻層のTgは通常15℃以下望ましくは10℃以下に設定され、該Tgはシリコーンマクロモノマー(A)及びビニル単量体(B)の種類及び共重合組成比率によって調節される。なお、このシリコーン変性アクリル樹脂粒子に更に水溶性メラミン樹脂を100:2〜100:5の重量比率で混合反応させた樹脂粒子とすることは、被覆キャリアの耐久性向上効果等の点で非常に好ましい。
本発明の合成樹脂粒子水性分散液の製造は、乳化重合法によって製造される。その概略を説明すると、まず芯層を構成する重合体若しくは共重合体の原料単量体若しくは原料単量体混合物を界面活性剤を使用して水に分散させ、水溶性重合開始剤によって該原料単量体若しくは原料単量体混合物を乳化重合して芯層を製造し、その後殻層を構成する重合体若しくは共重合体の原料単量体若しくは原料単量体混合物を上記芯層を製造する際に使用した界面活性剤を使用するかあるいは新たに界面活性剤を使用して上記乳化重合体に分散させ、水溶性重合開始剤によって該原料単量体若しくは原料単量体混合物を乳化重合して該芯層の外周に殻層を形成する。このようにして芯層と殻層とからなる本発明の合成樹脂粒子水性分散液が製造される。
本発明の合成樹脂粒子の水性分散液の製造に用いられる界面活性剤は、通常のアニオン性、ノニオン性、カチオン性の界面活性剤である。例えばアニオン性界面活性剤としては、高級アルコールサルフェート(Na塩又はアミン塩)、アルキルアリルスルフォン酸塩(Na塩)、アルキルナフタレンスルフォン酸塩、アルキルナフタレンスルフォン酸塩縮合物、アルキルフォスフェート、ジアルキルスルフォサクシネート、ロジン石鹸等があり、ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアマイド、ソルビタンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等がある。カチオン性界面活性剤としては、トリメチルアミノエチルアルキルアミドハロゲニド、アルキルピリジニウム硫酸塩、アルキルトリメチルアンモニウムハロゲニド等がある。これらの界面活性剤は二種以上混合して使用してもよい。上記例示も本発明を限定するものではない。上記界面活性剤の使用量は上記原料単量体若しくは原料単量体混合物100重量部に対して0.1〜10重量部程度とされる。また、重合媒体としての水の量は30〜100重量部程度とされる。
本発明の合成樹脂粒子の水性分散液の製造に用いられる水溶性重合開始剤としては、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硼酸ナトリウム、過酸化水素等の無機系過酸化物、クメンハイドロパーオキシド、ターシャリーブチルパーオキシマレイン酸、コハク酸パーオキシド、ターシャリーブチルハイドロパーオキシド等の有機系過酸化物、2,2’−アゾビス〔2−(N−ベンジルアミジノ)プロパン〕2塩酸塩、2,2’−アゾビス〔2−(N−アリルアミジノ)プロパン〕2塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−{N−(2−ヒドロキシエチル)アミジノ}プロパン]2塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−〔1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)]プロピオンアミド等のアゾ化合物がある。上記水溶性重合開始剤に亜硫酸ナトリウム、重亜硫酸ナトリウム、次亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム等の還元剤を併用してレドックス開始剤系を適用してもよい。また、上記水溶性重合開始剤や還元剤は一種又は二種以上を併用してもよい。また、上記例示も本発明を限定するものではない。
芯層及び殻層を構成する重合体又は共重合体を乳化重合する際には、原料単量体又は原料単量体混合物の濃度は通常20〜65重量%程度とされ、また上記水溶性重合開始剤濃度は通常上記原料単量体又は原料単量体混合物に対して0.01〜5重量%程度とされる。乳化重合に際しては、反応器中に水及び界面活性剤を仕込み、上記原料単量体又は原料単量体混合物を一度に投入して水溶性重合開始剤により乳化重合する方法(一括法)、上記原料単量体又は原料単量体混合物を数回に分割して投入して水溶性重合開始剤により乳化重合する方法(分割法)、上記原料単量体又は原料単量体混合物を所定時間にわたって連続滴下する方法(連続法)等が適用されるが、上記原料単量体又は原料単量体混合物を所定量の界面活性剤水溶液中に乳化させて予備乳化液を作成し、該予備乳化液を一括法、分割法、あるいは連続法によって反応器中に投入してもよい。上記乳化重合の場合、芯層の製造に使用する界面活性剤及び水溶性重合開始剤と、殻層の製造に使用する界面活性剤及び水溶性重合開始剤とは、同種のものを用いても、あるいは異種のものを用いてもよい。更に、芯層の製造の場合と殻層の製造の場合とは、原料単量体又は原料単量体混合物の投入方法を同じ方法にしてもあるいは異なる方法にしてもよい。上記乳化重合において適用される重合温度範囲は、使用する原料単量体や水溶性重合開始剤の種類により適宜設定されるが、通常30〜90℃の範囲に設定される。
本発明の合成樹脂粒子の水性分散液には、所望なれば第三成分が添加されてもよい。このような第三成分としては、水溶性エポキシ樹脂、水溶性ブロックイソシアネート、加水分解性シリル基を有する化合物等の架橋剤、炭酸カルシウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化クロム、高炉スラグ、フライアッシュ等の充填材、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸塩類等の保護コロイド又は増粘剤、紫外線吸収剤、老化防止剤等が添加されてもよい。上記第三成分の添加は、乳化重合前、乳化重合中、あるいは乳化重合後に行なわれる。
本発明において、合成樹脂を含有した水性液Bにより被覆層を形成する場合の合成樹脂を含有した水性液は、分子量が1000〜10000のシリコーンマクロモノマー(A)と該シリコーンマクロモノマーと共重合可能なビニル単量体(B)よりなる水に含有可能な共重合体樹脂からなる。上記シリコーンマクロモノマー(A)とビニル単量体(B)との重量混合比率は40:60〜70:30であることが、キャリア芯材と樹脂被覆層との密着性向上効果等の点から好ましい。また、水性分散液の場合と同様に、上記共重合体樹脂に更に水溶性メラミン樹脂を100:2〜100:5の重量比率で混合、反応させた樹脂とすることは、被覆キャリアの耐久性向上効果の点で非常に好ましい。
本発明のシリコーン変性アクリル樹脂は、公知の溶液重合によって得られた樹脂を水に溶媒置換することによって得られる。撹拌器、滴下装置を備えた反応容器中に溶媒を仕込み、窒素雰囲気下で加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(A)、該シリコーンマクロモノマーと重合可能なビニル単量体(B)、水溶性重合開始剤を溶解した溶液を連続的に滴下し、一定の温度で保持後室温まで冷却する。次に、pH調節剤含む水溶液でpHを調節後再度加熱し、溶媒を除去することにより得られる。
イ)各々の一端にビニル基を導入したシリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能なビニル単量体(B)との共重合体を主体とするシリコーン変性アクリル樹脂を含有した水性液Bを生成する工程、
ロ)イ)工程からのシリコーン変性アクリル樹脂を含有した水性液Bに導電性微粉末を分散させる工程、
ハ)シリコーンマクロモノマー(A)及び/又はビニル単量体(B)の重合体を主体とする芯層及びシリコーンマクロモノマー(A)の重合体又は該シリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能なビニル単量体(B)との共重合体を主体とする殻層からなる合成樹脂粒子の水性分散液Aを生成する工程、
ニ)ロ)工程からの導電性微粉末を含有する樹脂を含有した水性液Bにハ)工程からの水性分散液Aを混合する工程、
ホ)ニ)工程からの混合液をキャリア芯材表面にコーティングする工程、を含む製造方法により、容易に安定的に導電性微粉末を含有したシリコーン変性アクリル樹脂被覆層を有する乾式二成分系現像剤用キャリアを得ることができる。なお、上記製造方法において、更に
ヘ)ホ)工程からの混合液コーティングキャリアを150℃以上の温度で熱処理する工程、を付加することは非常に好ましい。
なお、製造例に示すシリコーンマクロモノマーは、以下のものを示す。
シリコーンマクロモノマー(b):R1=R2=メチル基、n=約120
シリコーンマクロモノマー(c):R1=R2=メチル基、n=約150
シリコーンマクロモノマー(d):R1=R2=メチル基、n=5
シリコーンマクロモノマー(e):R1=H、R2=メチル基、n=20
シリコーンマクロモノマー(f):R1=フェニル基、R2=メチル基、n=20
製造例I−1
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(a)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(b)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(c)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(d)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(e)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(f)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(a)40部、メチルメタクリレート40部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(a)20部、メチルメタクリレート60部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(a)70部、メチルメタクリレート10部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(a)80部、メチルメタクリレート5部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート15部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(b)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。そこに水溶性メラミン樹脂(サイメル350、三井サイアナミッド社製)を2部添加した。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(b)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。そこに水溶性メラミン樹脂(サイメル350、三井サイアナミッド社製)を5部添加した。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(b)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。そこに水溶性メラミン樹脂(サイメル350、三井サイアナミッド社製)を1部添加した。
撹拌機、温度計、コンデンサー、窒素ガス導入管、滴下装置を備えた容器500mlのフラスコに2−プロパノール150部を仕込み、窒素雰囲気下、80℃に加温する。次に、シリコーンマクロモノマー(b)50部、メチルメタクリレート30部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート20部に、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5部を溶解したモノマー溶液を2時間にわたり連続的に反応容器中に滴下し、4時間熟成させた後常温まで冷却した。次に、トリエチルアミン水溶液でpH7に調整した後再度加熱し、2−プロパノールを系外に除去し合成樹脂を得た。そこに水溶性メラミン樹脂(サイメル350、三井サイアナミッド社製)を7部添加した。
製造例I−1にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−1のキャリアを製造した。
製造例I−2にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−2のキャリアを製造した。
製造例I−5にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−3のキャリアを製造した。
製造例I−6にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−4のキャリアを製造した。
製造例I−7にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−5のキャリアを製造した。
製造例I−8にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−6のキャリアを製造した。
製造例I−9にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−7のキャリアを製造した。
製造例I−10にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−8のキャリアを製造した。
製造例I−11にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−9のキャリアを製造した。
製造例I−12にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−10のキャリアを製造した。
製造例I−13にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−11のキャリアを製造した。
製造例I−14にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例I−12のキャリアを製造した。
実施例I−2にて製造したキャリアを160℃にて30分間加熱処理を施して、実施例I−13のキャリアを製造した。
実施例I−2にて製造したキャリアを130℃にて30分間加熱処理を施して、実施例I−14のキャリアを製造した。
製造例I−3にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の参考例I−15のキャリアを製造した。
製造例I−4にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gを加えてコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の比較例I−1のキャリアを製造した。
スチレン−アクリル樹脂(三洋化成社製、ハイマー75) 88部
カーボンブラック(三菱化学社製、#44) 10部
含金属アゾ染料(オリエント化学社製、ボントロンS−34)
2部上記処方の混合物を140℃の熱ロールで溶融混練した後、冷却固化せしめ、これをジェットミルで粉砕し分球して平均粒径10μmのトナーAを得た。
各々、実施例I−1〜I−14、比較例I−1で製造されたキャリアと上記トナーAとを下記比率でボールミルにて混合し、現像剤を調製した。
トナー 3部
(評価)
以上の16種類の現像剤について、市販の複写機(リコー社製FT−6960L)を用いて10万枚の画像出しを行い、帯電量、スペント化率を調べた。また、各々のキャリアについて膜均一性、凝集率、膜剥がれ及びTSi/TCを調べた。これらの結果を表1に示す。なお、帯電量その他の測定・算出は次の方法によった。
◎:0〜0.01wt%
○:0.01wt%〜0.02wt%
△:0.02wt%〜0.05wt%
×:0.05wt%<
(3)膜均一性:電子顕微鏡(SEM)によりキャリア表面を観察した。
○:良い
△:やや不良
×:悪い
(4)凝集率
製造したキャリア(W1g)を目開き150μm(JIS Z8801)の篩にて篩別し、篩上に残ったキャリアの重量を測定する(この値をW2g)とする)。凝集率は次の式により算出した。
〜1%:非常に良い
1〜3%:良い
3〜5%:やや不良
5%< :悪い
なお、これらの中で使用する原料の単量体、水溶性重合開始剤及び界面活性剤は次の記号で示す。
シリコーンマクロモノマー(b):R1=R2=メチル基、n=10
シリコーンマクロモノマー(c):R1=R2=メチル基、n=20
シリコーンマクロモノマー(d):R1=R2=メチル基、n=60
シリコーンマクロモノマー(e):R1=R2=メチル基、n=約120
シリコーンマクロモノマー(f):R1=R2=メチル基、n=約250
シリコーンマクロモノマー(g):R1=R2=メチル基、n=約320
シリコーンマクロモノマー(h):R1=フェニル基、R2=メチル基、n=60
〈合成樹脂粒子の水性分散液の合成例〉
製造例II−1
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド0.5部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:20部、シリコーンマクロモノマー(d):5部を、DBS:0.3部、純水:5部で乳化した予備乳化液を1時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、シリコーンマクロモノマー(d):75部を、純水:50部、DBS:3.5部で乳化した予備乳化液を3時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液1を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド0.5部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:20部、シリコーンマクロモノマー(d):5部を、DBS:0.3部、純水:5部で乳化した予備乳化液を1時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、シリコーンマクロモノマー(d):75部を、純水:50部、DBS:3.5部で乳化した予備乳化液を3時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、合成樹脂粒子水性分散液2を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド0.5部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:20部、シリコーンマクロモノマー(h):5部を、DBS:0.3部、純水:5部で乳化した予備乳化液を1時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、シリコーンマクロモノマー(h):75部を、純水:50部、DBS:3.5部で乳化した予備乳化液を3時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液3を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド0.5部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:20部、シリコーンマクロモノマー(a):5部を、DBS:0.3部、純水:5部で乳化した予備乳化液を1時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、シリコーンマクロモノマー(a):75部を、純水:50部、DBS:3.5部で乳化した予備乳化液を3時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液4を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド0.5部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:20部、シリコーンマクロモノマー(b):5部を、DBS:0.3部、純水:5部で乳化した予備乳化液を1時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、シリコーンマクロモノマー(b):75部を、純水:50部、DBS:3.5部で乳化した予備乳化液を3時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液5を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド0.5部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:20部、シリコーンマクロモノマー(f):5部を、DBS:0.3部、純水:5部で乳化した予備乳化液を1時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、シリコーンマクロモノマー(f):75部を、純水:50部、DBS:3.5部で乳化した予備乳化液を3時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液6を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド0.5部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:20部、シリコーンマクロモノマー(g):5部を、DBS:0.3部、純水:5部で乳化した予備乳化液を1時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、シリコーンマクロモノマー(g):75部を、純水:50部、DBS:3.5部で乳化した予備乳化液を3時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液7を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド1.0部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:22.5部、n−BA:7.5部、シリコーンマクロモノマー(d):20部を、DBS:1.75部、純水:25部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、MMA:22.5部、n−BA:7.5部、シリコーンマクロモノマー(d):20部を、DBS:1.75部、純水:25部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液8を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド1部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:25部、n−BA:7.5部、シリコーンマクロモノマー(d):17.5部を、DBS:1.75部、純水:25部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、MMA:22.5部、n−BA:7.5部、シリコーンマクロモノマー(d):20部を、DBS:1.75部、純水:25部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液9を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド1部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:30部、n−BA:7.5部、シリコーンマクロモノマー(d):15部を、DBS:1.75部、純水:25部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、MMA:22.5部、n−BA:5部、シリコーンマクロモノマー(d):20部を、DBS:1.75部、純水:25部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液10を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド1部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:55部、シリコーンマクロモノマー(d):20部を、DBS:2.4部、純水:35部で乳化した予備乳化液を2.5時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、MMA:5部、n−BA:10部、シリコーンマクロモノマー(c):10部を、純水:15部、DBS:1.05部で乳化した予備乳化液を1.5時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液11を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド1部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:50部、シリコーンマクロモノマー(d):20部を、DBS:2.45部、純水:35部で乳化した予備乳化液を2.5時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、n−BA:10部、2−HEMA:5部、シリコーンマクロモノマー(c):15部を、純水:15部、DBS:1.05部で乳化した予備乳化液を1.5時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液12を得た。モノマー組成を表2に示す。
撹拌器、滴下装置を有する反応器中に、純水:100部、DBS:0.5部を入れ、窒素雰囲気下で70℃に加温し、そこにコハク酸パーオキシド1部を添加した。次に、芯層形成材料として、MMA:40部、n−BA:5部、2−HEMA:5部を、DBS:1.75部、純水:25部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり反応器中に連続的に滴下し、そのまま2時間保温して芯層を形成した。次に、殻層形成材料として、n−BA:15部、2−HEMA:5部、シリコーンマクロモノマー(e):5部、シリコーンマクロモノマー(c):30部を、純水:25部、DBS:1.75部で乳化した予備乳化液を2時間にわたり連続的に反応器中に滴下し、そのまま2時間保温した。その後、室温まで冷却し、アンモニア水でpH7に調整し、これに水溶性メラミン樹脂(サイメル350:三井サイアナミッド株式会社製):4部を添加して合成樹脂粒子水性分散液13を得た。モノマー組成を表2に示す。
製造例II−1にて調製した合成樹脂粒子分散液50部に純水50部を加え、撹拌羽により混合して、被覆層形成液を得た。この被覆層形成液を流動床型コーティング装置を用いてフェライト核体粒子1000部に塗布、室温で10分間乾燥しキャリア粒子Aを得た。
製造例II−1にて用いた合成樹脂粒子分散液1を、それぞれ製造例II−2〜II−13にて調製した合成樹脂粒子2〜13に変えた以外は、参考例II−1と同様にしてキャリア粒子B〜Mを得た。
ポリエステル樹脂(Mw=55000、Tg=62℃) 93部
カーボンブラック(#44:三菱化成社製) 5部
含金属アゾ染料(スピロンブラックT−95:保土谷化学社製) 2部
上記処方の混合物を120℃の熱ロールで溶融混練した後、冷却固化せしめ、これをジェットミルで粉砕し、分級して平均10μmのトナーとした。
上記参考例II−1〜II−13で得られたキャリア:95部と前記トナー製造例Bで得られたトナー:5部をボールミルにて混合し、得られた現像剤をリコー社製のFT−6960Lを用いて30万枚の複写試験を行い、初期と10万枚、30万枚使用後の現像剤のブローオフ帯電量、スペント化率を評価した。また、それぞれのキャリアの表面状態を評価した。それらの結果を、表3に示す。なお、帯電量その他の特性の測定及び評価は次の方法によった。
30万枚複写試験後の現像剤からブローオフにより、トナーを除去し、残ったキャリアの重量を測定する(この値をW1とする)。次に、このキャリアをトルエン中に入れて融着物を溶解し、洗浄乾燥後重量を測定する(この値をW2とする)。スペント化率は下記式により算出した。
◎:0.00〜0.01wt%
○:0.01〜0.02wt%
△:0.02〜0.05wt%
×:0.05wt%<
(3)膜の表面状態走査型電子顕微鏡によりキャリア表面を観察した。
○:良い
△:やや不良
×:不良
実施例III−1
被覆層形成液の組成
製造例I−1の合成樹脂を含有した水性液 50部
純水 100部
カーボンブラック 5部
上記処方の樹脂を含有した水性液をホモミキサーで混合後、製造例II−1にて調製した合成樹脂粒子分散液1:50部を加え、撹拌羽により混合して、被覆層形成液を得た。この被覆層形成液を流動床型コーティング装置を用いてフェライト核体粒子1000部に塗布、室温で10分間乾燥しキャリア粒子Nを得た。
製造例III−1にて用いた合成樹脂粒子分散液1を、それぞれ製造例II−2〜II−13にて調製した合成樹脂粒子水性分散液2〜13に変えた以外は実施例III−1と同様にしてキャリア粒子O〜Zを得た。
被覆層形成液の組成
製造例II−1の合成樹脂の水分散液 50部
純水 100部
カーボンブラック 5部
上記処方の合成樹脂分散液をホモミキサーで混合したところ、カーボンブラックが合成樹脂粒子を吸着してしまい、流動床型コーティング装置を用いてフェライト核体粒子に塗布することができなかった。
上記実施例III−1〜III−13及び比較例III−1で得られたキャリア:95部と前記トナー製造例Bで得られたトナー:5部をボールミルにて混合し、得られた現像剤をリコー社製のFT−6960Lを用いて30万枚の複写試験を行い、初期と10万枚、30万枚使用後の現像剤のブローオフ帯電量、スペント化率及び初期の画像濃度均一性を評価した。また、それぞれのキャリアの表面状態を評価した。それらの結果を、表4に示す。なお、帯電量その他の特性の測定及び評価は次の方法によった。
30万枚複写試験後の現像剤からブローオフにより、トナーを除去し、残ったキャリアの重量を測定する(この値をW1とする)。次に、このキャリアをトルエン中に入れて融着物を溶解し、洗浄乾燥後重量を測定する(この値をW2とする)。スペント化率は下記式により算出した。
◎:0.00〜0.01wt%
○:0.01〜0.02wt%
△:0.02〜0.05wt%
×:0.05wt%<
(3)画像濃度均一性画像の上部、中部、下部からそれぞれ3ヵ所、計9ヵ所の位置の画像濃度をマクベス反射濃度計で測定し、濃度の最高値と最低値の差を評価した。評価基順は次の通りとした。
○:0.06〜0.10
△:0.11〜0.15
×:0.15<
(4)膜の表面状態走査型電子顕微鏡によりキャリア表面を観察した。
○:良い
△:やや不良
×:不良
実施例IV−1
製造例I−1にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−1のキャリアを製造した。
製造例I−2にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−2のキャリアを製造した。
製造例I−5にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−3のキャリアを製造した。
製造例I−6にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−4のキャリアを製造した。
製造例I−7にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−5のキャリアを製造した。
製造例I−8にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−6のキャリアを製造した。
製造例I−9にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−7のキャリアを製造した。
製造例I−10にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−8のキャリアを製造した。
製造例I−11にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−9のキャリアを製造した。
製造例I−12にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−10のキャリアを製造した。
製造例I−13にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−11のキャリアを製造した。
製造例I−14にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の実施例IV−12のキャリアを製造した。
実施例IV−2にて製造したキャリアを160℃にて30分加熱処理を施して、実施例IV−13のキャリアを製造した。
実施例IV−2にて製造したキャリアを130℃にて30分加熱処理を施して、実施例IV−13のキャリアを製造した。
製造例I−4にて調製した合成樹脂を含有した水性液100gに純水100gとカーボンブラック5gを加えてホモミキサーで分散混合してコート液とした。このコート液をキャリア芯材(F−150:パウダーテック社製、80μm)1kgに流動床コーティング法によりスプレー塗布後、約5分間乾燥させ、150μmの目開の篩にて篩い、本発明の比較例IV−1のキャリアを製造した。
各々、実施例IV−1〜IV−14、比較例IV−1で製造されたキャリアと前記トナーAとを下記比率でボールミルにて混合し現像剤を調整した。
トナー 3部
(評価)
以上の実施例IV−1〜IV−14及び比較例IV−1の15種類の現像剤について、市販の複写機(リコー社製FT−6960L)を用いて30万枚の画像出しを行い、初期の画像濃度均一性、帯電量、スペント化率を調べた。また、各々キャリアについて膜均一性、凝集率、膜剥がれを調べた。これらの結果を表5に示す。なお、帯電量その他の測定・算出は次の方法によった。
30万枚複写試験後の現像剤からブローオフによりトナーを除去し、残ったキャリアの重量を測定W1とする。次に、このキャリアをトルエン中に入れて溶融物を溶解し、洗浄、乾燥後重量を測定しW2とする。そして下記式よりスペント化率を求め評価した。
◎:0〜0.01wt%
○:0.01wt%〜0.02wt%
△:0.02wt%〜0.05wt%
×:0.05wt%<
(3)画像濃度均一性画像の上部、中部、下部からそれぞれ3ヵ所、計9ヵ所の位置の画像濃度をマクベス反射濃度計で測定し、濃度の最高値と最低値の差を評価した。評価基準は次の通りとした。
○:0.06〜0.10
△:0.11〜0.15
×:0.15<
(4)膜均一性:電子顕微鏡(SEM)によりキャリア表面を観察した。
○:良い
△:やや不良
×:悪い
(5)凝集率
製造したキャリア(W1g)を目開き150μm(JIS Z8801)の篩にて篩別し、篩上に残ったキャリアの重量を測定する(この値をW2gとする)。凝集率は次の式により算出した。
0〜1%:非常に良い
1〜3%:良い
3〜5%:やや不良
5%< :悪い
Claims (16)
- キャリア芯材表面にシリコーン変性アクリル樹脂被覆層を有する乾式二成分系現像剤用キャリアにおいて、
前記被覆層が一端にビニル基を導入したシリコーンマクロモノマー(A)と一端にビニル基を導入した該シリコーンマクロモノマーと共重合可能なビニル単量体(B)よりなる合成樹脂を含有した水性液Bを含むコート液により形成されたものであり、
しかも前記シリコーン変性アクリル樹脂のシリコーンマクロモノマー(A)の分子量が1000〜10000であることを特徴とする乾式二成分系現像剤用キャリア。 - 前記シリコーンマクロモノマー(A)とビニル単量体(B)の重量混合比率が40:60〜70:30である前記シリコーン変性アクリル樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記シリコーン変性アクリル樹脂に水溶性メラミン樹脂を100:2〜100:5の重量比率で混合、反応させて得られた樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記被覆層が一端にビニル基を導入したシリコーンマクロモノマー(A)及び/又は一端にビニル基を導入したビニル単量体(B)の重合体を主体とする芯層、及びシリコーンマクロモノマー(A)の重合体、又は該シリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能なビニル単量体(B)との共重合体を主体とする殻層からなる合成樹脂粒子の水性分散液Aと、前記合成樹脂を含有した水性液Bとを含むコート液とから形成されるシリコーン変性アクリル樹脂中に導電性材料を含有したものであることを特徴とする請求項1に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記水性分散液A及び/又は前記合成樹脂を含有した水性液Bが水溶性メラミン樹脂を含有したものであることを特徴とする請求項4に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記水性分散液A及び/又は前記合成樹脂を含有した水性液Bのシリコーンマクロモノマーがポリメチルシロキサンからなることを特徴とする請求項4又は5に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記水性分散液Aのシリコーンマクロモノマーの分子量が1000〜20000であることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記水性分散液Aを形成する合成樹脂粒子の芯層のガラス転移点が殻層のガラス転移点よりも10℃以上高いことを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記水性分散液Aを形成する合成樹脂の殻層中のシリコーンマクロモノマーの重量比率が合成樹脂粒子中の全シリコーンマクロモノマー100に対して50〜100の範囲に設定されているものであることを特徴とする請求項4〜8のいずれかに記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 請求項1に記載の乾式二成分系現像剤用キャリアを製造する乾式二成分系現像剤用キャリアの製造方法において、
一端にビニル基を導入した分子量が1000〜10000のシリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能な一端にビニル基を導入したビニル単量体(B)との共重合体を主体とするシリコーン変性アクリル樹脂を含有した水性液Bを含むコート液を生成する工程、及び
前記コート液をキャリア芯材表面にコーティングする工程
を含むことを特徴とする乾式二成分系現像剤用キャリアの製造方法。 - 前記コート液に導電性微粉末を分散させる工程、
シリコーンマクロモノマー(A)及び/又はビニル単量体(B)の重合体を主体とする芯層及びシリコーンマクロモノマー(A)の重合体又は該シリコーンマクロモノマー(A)と共重合可能なビニル単量体(B)との共重合体を主体とする殻層からなる合成樹脂粒子の水性分散液Aを生成する工程、及び
前記導電性微粉末を含有するコート液に前記水性分散液Aを混合する工程
をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の乾式二成分系現像剤用キャリアの製造方法。 - 前記被覆層が一端にビニル基を導入した分子量が1000〜10000のシリコーンマクロモノマー(A)と一端にビニル基を導入した該シリコーンマクロモノマーと共重合可能なビニル単量体(B)よりなる合成樹脂を含有した水性液Bを含むコート液から形成されるシリコーン変性アクリル樹脂中に導電性材料を含有したものであることを特徴とする請求項1に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記シリコーンマクロモノマー(A)とビニル単量体(B)の重量混合比率が40:60〜70:30である前記シリコーン変性アクリル樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項12に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記シリコーン変性アクリル樹脂に水溶性メラミン樹脂を100:2〜100:5の重量比率で混合、反応させて得られた樹脂により被覆されていることを特徴とする請求項12又は13に記載の乾式二成分系現像剤用キャリア。
- 前記コート液に導電性微粉末を分散させる工程をさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の乾式二成分系現像剤用キャリアの製造方法。
- 前記コート液をキャリア芯材表面にコーティングする工程の後、前記コート液で被覆されたキャリアを150℃以上の温度で熱処理することを特徴とする請求項10、11又は15に記載の乾式二成分系現像剤用キャリアの製造方法。
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