JP4190444B2 - Electrophotographic carrier - Google Patents

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真用キャリアであり、更に詳しくは電子写真の2成分系乾式現像剤に使用されるキャリアに関する。   The present invention relates to an electrophotographic carrier, and more particularly to a carrier used in a two-component dry developer for electrophotography.

従来、画像形成方法として、可視像化のためのトナーを帯電させる方法により、トナーとキャリアの攪拌・混合による摩擦帯電を用いる、いわゆる二成分現像方式と、キャリアを用いずにトナーへの電荷付与を行う、いわゆる一成分現像方式とに大別される。これらのうち、二成分現像では、高速化および高画質化を要求される複写機或いは複合機で多く採用されるという傾向がある。   Conventionally, as a method for forming an image, a method of charging a toner for visualizing a toner, a so-called two-component development method using frictional charging by stirring and mixing the toner and a carrier, and a charge to the toner without using a carrier It is roughly divided into a so-called one-component development system in which the application is performed. Among these, the two-component development tends to be frequently used in a copying machine or a multi-function machine that requires high speed and high image quality.

二成分現像で用いられるキャリアは、その表面に微小なトナー粒子が摩擦により発生した電気的な力によって保持されており、静電潜像に近接すると静電潜像が形成する電界により、トナー粒子は、キャリアとの結合力に打ち勝って静電潜像上に吸引付着されて、静電潜像が可視化される。そして、現像により消費されたトナーは、そのつど補充されながら反復使用される。従ってキャリアは長期間の使用中、常にトナー粒子を所望とする極性でかつ、充分な帯電量に摩擦帯電しなければならない。しかし、従来のキャリアは、トナー粒子或いはキャリア粒子との衝突や、現像機械との衝突等の機械的衝突又はこれらによる発熱でキャリア表面にトナー膜が形成され、いわゆるトナーのスペント化が生じて、キャリアの帯電特性が使用時間と共に低下するため、キャリアを取り替えなくてはならなくなる。   The carrier used in the two-component development is held on the surface by an electric force generated by friction of fine toner particles, and the toner particles are generated by an electric field formed by the electrostatic latent image when approaching the electrostatic latent image. The electrostatic latent image is visualized by overcoming the binding force with the carrier and attracting and adhering onto the electrostatic latent image. The toner consumed by development is repeatedly used while being replenished each time. Accordingly, the carrier must always be triboelectrically charged to a sufficient charge amount with the desired polarity of the toner particles during long-term use. However, in the conventional carrier, a toner film is formed on the surface of the carrier due to a collision with toner particles or carrier particles, a mechanical collision such as a collision with a developing machine, or heat generated by these, and so-called toner spending occurs. Since the charging characteristics of the carrier decrease with use time, the carrier must be replaced.

このようなスペント化を防止するために提案されている技術の一つとして、樹脂コートキャリアがある。この樹脂コートキャリアに用いられる樹脂として、例えば、スチレン・メタクリレート共重合体、スチレン重合体、シリコーン樹脂等の樹脂がある。しかしながら、スチレン・メタクリレート共重合体、スチレン重合体のコートキャリアは、表面エネルギーが比較的高く、長期使用によりスペント化が生じてしまう。   One technique that has been proposed to prevent such spent is a resin-coated carrier. Examples of the resin used for the resin-coated carrier include resins such as styrene / methacrylate copolymer, styrene polymer, and silicone resin. However, styrene / methacrylate copolymers and styrene polymer coated carriers have a relatively high surface energy, and may become spent due to long-term use.

一方、シリコーン樹脂コートキャリアは、表面エネルギーが低く、スペント化し難い。しかし、一般にコア材との接着性が弱く、コート層が剥離し易いといった欠点がある。   On the other hand, silicone resin-coated carriers have low surface energy and are difficult to be spent. However, there are generally drawbacks in that the adhesion to the core material is weak and the coating layer is easily peeled off.

そこで、特許文献1には、マトリックス樹脂中に樹脂微粒子及び導電性粉末を分散含有した樹脂被覆層を設け、トナーによるスペント化を防止することが記載されているが、マトリックス樹脂が単独でキャリア表面の大部分を占めるため、スペント化防止の機能が充分に得られるかどうかは、最終的にはマトリックス樹脂に依存することになり、定かではない。   Thus, Patent Document 1 describes that a resin coating layer in which resin fine particles and conductive powder are dispersed and contained in a matrix resin is provided to prevent spent by the toner. Therefore, whether or not the function of preventing spenting can be sufficiently obtained will ultimately depend on the matrix resin, and is uncertain.

また、特許文献2には、コア材に珪素元素を含有し、樹脂被覆することで物理的な接着力に加え、電気化学的な接着力を持たせて、樹脂被覆の剥離を防止する技術が提案されている。しかし、樹脂そのものの強度によって、長期間の使用において磨耗が生じ、剥離しなくてもトナーがスペント化する可能性がある。   Patent Document 2 discloses a technique for preventing peeling of the resin coating by containing an elemental silicon in the core material and applying an electrochemical adhesive force in addition to a physical adhesive force by resin coating. Proposed. However, depending on the strength of the resin itself, wear may occur during long-term use, and the toner may become spent without being peeled off.

このように、二成分現像において、トナーとキャリアを攪拌・帯電させ、トナー粒子に充分な帯電量を付与しつつ、機械的耐久性を保持し、更にトナーの付着を防止するには、これまでのキャリア表面にコート層を形成するだけでは未だ不充分である。
特開平9−269614号公報 特開平8−62902号公報
As described above, in two-component development, the toner and the carrier are agitated and charged, and a sufficient charge amount is imparted to the toner particles, while maintaining the mechanical durability and preventing the adhesion of the toner. It is still insufficient to form a coat layer on the surface of the carrier.
JP-A-9-269614 JP-A-8-62902

本発明の目的は、上記のような従来技術に鑑み、長期間の使用によるトナーのスペント化を防止し、キャリアのコア表面とコート層の密着性及び機械的強度を高めてコート層の剥離をなくし、安定した性能を保持できるキャリアを提供することにある。   The object of the present invention is to prevent the spent toner from being used for a long period of time and to improve the adhesion and mechanical strength between the core surface of the carrier and the coating layer, and to peel off the coating layer in view of the conventional technology as described above. An object of the present invention is to provide a carrier that can maintain stable performance.

上記目的は、本発明に係る電子写真用キャリアにより達成される。すなわち、本発明の電子写真用キャリアは、以下の構成あるいは手段からなることを特徴とし、上記課題を解決するものである。(1)キャリアのコア材表面に、樹脂を含有する複合メッキ皮膜からなるコート層を設ける。(2)複合メッキ皮膜中の樹脂は、フッ素系樹脂微粒子で構成される。(3)表面に複合メッキ皮膜を形成した後、加熱処理を行う。   The above object is achieved by the electrophotographic carrier according to the present invention. That is, the carrier for electrophotography of the present invention comprises the following constitution or means, and solves the above problems. (1) A coat layer made of a composite plating film containing a resin is provided on the surface of the core material of the carrier. (2) The resin in the composite plating film is composed of fluororesin fine particles. (3) After the composite plating film is formed on the surface, heat treatment is performed.

すなわち、本発明は、キャリアのコア材表面に、コート層を設けた電子写真用キャリアにおいて、前記コート層が樹脂を含有する複合メッキ皮膜からなり、前記複合メッキ皮膜中の樹脂は、フッ素系樹脂微粒子からなり、表面に前記複合メッキ皮膜を形成した後、加熱処理されており、前記加熱処理の温度が370℃〜380℃である電子写真用キャリアである。 That is, the present invention provides an electrophotographic carrier in which a coat layer is provided on the surface of a core material of a carrier, wherein the coat layer is composed of a composite plating film containing a resin, and the resin in the composite plating film is a fluororesin The carrier for electrophotography, which is made of fine particles, is heat-treated after the composite plating film is formed on the surface, and the temperature of the heat treatment is 370 ° C to 380 ° C.

キャリアのコア材表面に、樹脂を含有する複合メッキ皮膜を形成させることにより、コート層とコア材との密着性が高まり、かつ、機械的強度が増すため、長期使用によるコート層の剥がれがなく、安定した性能を維持できる。また、樹脂を含有することにより、トナーのスペント化を防止することができる。また、複合メッキ皮膜中にトナーに対して離型性の良いフッ素系樹脂を含有することで、トナーのスペント化を防止できる。また、これらの樹脂は微粒子で構成されているため、複合メッキ皮膜を形成するメッキ液中での樹脂成分の均一分散が可能であり、コート層の特性を安定にすることができる。そして、加熱処理を行った複合メッキ皮膜は、硬度、撥水性に優れ、耐トナースペント化及びキャリアのコート層剥がれ防止に有効である。 By forming a composite plating film containing resin on the surface of the core material of the carrier, the adhesion between the coating layer and the core material is increased, and the mechanical strength is increased, so that the coating layer will not peel off due to long-term use. , Can maintain stable performance. By including the resin, it is possible to prevent the spent phenomenon of bets toner. In addition, the composite plating film contains a fluorine resin having good releasability with respect to the toner, thereby preventing the toner from becoming spent. Further, since these resins are composed of fine particles, the resin component can be uniformly dispersed in the plating solution forming the composite plating film, and the characteristics of the coating layer can be stabilized. The composite plating film subjected to the heat treatment is excellent in hardness and water repellency and is effective in preventing toner spent and preventing the coat layer of the carrier from peeling off.

本発明によれば、高い現像能力を有し、キャリア表面のトナースペント化が有効に防止され、しかも長期にわたり帯電能力に優れ、耐久性のある電子写真用キャリアを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain an electrophotographic carrier having high developing ability, effectively preventing toner spent on the carrier surface, and having excellent charging ability over a long period of time.

本発明を実施するための最良の形態を説明する。
以下、本発明に係る電子写真用キャリアの好ましい実施の形態を詳述する。図1は、本発明の実施の形態に係る電子写真用キャリアの概略断面図である。キャリアは、コア材3表面に複合メッキ皮膜2を形成されてなり、複合メッキ皮膜2は、マトリックス金属21中に、樹脂微粒子22が分散・含有された構成となっている。
The best mode for carrying out the present invention will be described.
Hereinafter, preferred embodiments of the electrophotographic carrier according to the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a schematic sectional view of an electrophotographic carrier according to an embodiment of the present invention. The carrier is formed by forming a composite plating film 2 on the surface of the core material 3, and the composite plating film 2 has a structure in which resin fine particles 22 are dispersed and contained in a matrix metal 21.

コア材としては、本発明の範囲において特に材料を限定するものではなく、従来公知のものが使用でき、例えば、鉄、コバルト、ニッケル等の金属やマグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物等が挙げられる。キャリアコア材の平均粒径としては、一般的には10〜300μm、好ましくは30〜150μmのものが用いられる。   The core material is not particularly limited within the scope of the present invention, and conventionally known materials can be used, for example, metals such as iron, cobalt and nickel, and alloys and compounds such as magnetite, hematite and ferrite. Can be mentioned. The average particle diameter of the carrier core material is generally 10 to 300 μm, preferably 30 to 150 μm.

上記コア材に複合メッキ皮膜を形成させる方法として、以下の方法が例示される。メッキ処理の工程は、通常、基材の脱脂から酸続いて水でそれぞれ洗浄し、メッキ処理を施した後、再度水洗して乾燥させて終了する。加熱処理をする場合には、この後で一定時間加熱するということになる。   The following method is illustrated as a method of forming a composite plating film on the core material. The plating process is usually completed by degreasing the base material, washing with acid and then water, performing the plating process, washing with water again and drying. In the case of performing the heat treatment, the heating is performed for a certain time thereafter.

一般に、複合メッキ皮膜中に含まれるフッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン(以下「PTFE」という)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(以下「FEP」という)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(以下「PFA」という)、ポリクロロトリフルオロエチレン(以下「PCTFE」という)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(以下「ETFE」という)等があり、これらを用いると自己潤滑性、摺動性(低摩擦性)、非粘着性等に優れるといった特徴が得られる。   In general, the fluororesin contained in the composite plating film includes polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “PTFE”), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (hereinafter referred to as “FEP”), tetrafluoroethylene-perfluoro. There are alkyl vinyl ether copolymers (hereinafter referred to as “PFA”), polychlorotrifluoroethylene (hereinafter referred to as “PCTFE”), tetrafluoroethylene-ethylene copolymers (hereinafter referred to as “ETFE”) and the like. Features such as excellent lubricity, slidability (low friction), non-adhesiveness and the like can be obtained.

これらの中でも、本発明に用いられるメッキ層に含まれるフッ素系樹脂としては、トナーの離型性、非粘着性等の点からPTFEが好ましい。   Among these, as the fluororesin contained in the plating layer used in the present invention, PTFE is preferable from the viewpoint of toner releasability and non-adhesiveness.

本発明で使用するフッ素樹脂は、いずれも公知物質であり、その原料および製造方法等は特に限定されるものではない。また、本発明においては、上記フッ素樹脂をそれぞれ単独で使用してもよく、あるいは2種類以上を併用しても良い。2種類以上のフッ素樹脂を併用する場合であっても、それらの混合割合は特に限定されず、任意に選択することができる。   All of the fluororesins used in the present invention are known substances, and the raw materials, production methods, and the like are not particularly limited. In the present invention, the above fluororesins may be used alone or in combination of two or more. Even when two or more kinds of fluororesins are used in combination, the mixing ratio thereof is not particularly limited and can be arbitrarily selected.

これらフッ素樹脂の微粒子を金属とともに基材表面に析出させて複合メッキ皮膜を形成させることによって、トナーに対する離型性がよく、摺動面の磨耗を低減させることができる。   By depositing these fluororesin fine particles together with the metal on the surface of the base material to form a composite plating film, the releasability with respect to the toner is good and the wear of the sliding surface can be reduced.

本発明の複合メッキ皮膜中のマトリックスには、例えば、ニッケル、銀、銅、鉄、亜鉛、スズ、鉛、カドミウム、パラジウム、貴金属類などが用いられる。また、リン、ホウ素などの非金属元素が含まれていても良い。   For the matrix in the composite plating film of the present invention, for example, nickel, silver, copper, iron, zinc, tin, lead, cadmium, palladium, noble metals and the like are used. Moreover, nonmetallic elements, such as phosphorus and boron, may be contained.

マトリックスに1種類以上の金属或いは非金属が含まれる場合、複合メッキ中の他の金属又は非金属の含有率は、本発明の効果が得られる範囲であれば特に限定されるものではないが、複合メッキ皮膜中のマトリックスの全重量に基づいて、通常10重量%以下、好ましくは5重量%以下程度である。   When the matrix contains one or more kinds of metals or nonmetals, the content of other metals or nonmetals in the composite plating is not particularly limited as long as the effect of the present invention can be obtained. Based on the total weight of the matrix in the composite plating film, it is usually 10% by weight or less, preferably about 5% by weight or less.

本発明における複合メッキ皮膜の形成に際しては、基材の表面にマトリックス金属を析出させ得る公知の無電解メッキ法および電解メッキ法を採用することができるが、無電解メッキ法は、均一な皮膜の形成が容易であり、かつコストを低く抑える上で好ましい。また、使用するメッキ液についても、マトリックスとなる金属並びに必要に応じて他の金属又は非金属を含むメッキ液として、各種のものが公知となっているので、それら公知の組成のメッキ液のいずれをも使用することができる。   In the formation of the composite plating film in the present invention, a known electroless plating method and electrolytic plating method capable of precipitating a matrix metal on the surface of the substrate can be employed. It is preferable in terms of easy formation and low cost. In addition, as for the plating solution to be used, various types of plating solutions containing a metal as a matrix and other metals or non-metals as required are known. Can also be used.

本発明において、複合メッキ皮膜を形成するためのメッキ液(以下「複合メッキ液」という)に添加するフッ素樹脂の微粒子の粒径は、特に限定されるものではないが、複合メッキ皮膜全体の膜厚よりも小さい方が、摩擦などによるメッキ面からの粒子の脱離を生じにくくするため、複合メッキ皮膜の層厚よりも小さい微粒子を使用するのが望ましい。   In the present invention, the particle size of the fine particles of the fluororesin added to the plating solution for forming the composite plating film (hereinafter referred to as “composite plating solution”) is not particularly limited, but the film of the entire composite plating film If the thickness is smaller than the thickness, particles are less likely to be detached from the plating surface due to friction or the like, so it is desirable to use fine particles smaller than the layer thickness of the composite plating film.

本発明による複合メッキ皮膜の膜厚は、基材の材質や形状などに応じて適宜設定することができるが、通常0.1μm〜5μm、好ましくは0.3μm〜3μmである。0.1μm未満であれば、複合メッキ皮膜が脆弱なためトナーとの摩擦により磨耗または剥離しやすくなる。また、複合メッキ皮膜の膜厚が5μmより厚くなると、キャリアの特性を保持するのが困難になる場合がある。   Although the film thickness of the composite plating film by this invention can be suitably set according to the material, shape, etc. of a base material, it is 0.1 micrometer-5 micrometers normally, Preferably it is 0.3 micrometer-3 micrometers. If the thickness is less than 0.1 μm, the composite plating film is fragile, so that it is easily worn or peeled off by friction with the toner. Further, when the thickness of the composite plating film is greater than 5 μm, it may be difficult to maintain the carrier characteristics.

従って、複合メッキ皮膜に含有されるフッ素樹脂微粒子の粒径は、この複合メッキ皮膜の厚さを考慮して定めれば良いが、通常0.1μm〜5μm、0.2μm〜1μmがより好ましい。0.1μm未満の微粒子であれば、メッキ液中で微粒子が凝集し易くなり、均一な分散が難しい。一方、5μmより大きい粒子を用いた場合には、メッキ液中の微粒子のメッキ表面から粒子が脱離するといった問題が生じる。   Accordingly, the particle diameter of the fluororesin fine particles contained in the composite plating film may be determined in consideration of the thickness of the composite plating film, but usually 0.1 μm to 5 μm and 0.2 μm to 1 μm are more preferable. If the particles are less than 0.1 μm, the particles are likely to aggregate in the plating solution, and uniform dispersion is difficult. On the other hand, when particles larger than 5 μm are used, there arises a problem that the particles are detached from the plating surface of the fine particles in the plating solution.

複合メッキ皮膜中のフッ素樹脂微粒子の添加量は、特に限定されず、所望とするキャリアの抵抗、用いるコア材の抵抗及びトナーの抵抗などにより異なる。また、添加量だけでなく、複合メッキ皮膜の厚みや樹脂微粒子の大きさによっても、上述した抵抗値は変化する。   The addition amount of the fluororesin fine particles in the composite plating film is not particularly limited, and varies depending on the desired resistance of the carrier, resistance of the core material used, resistance of the toner, and the like. In addition, the above-described resistance value varies depending not only on the addition amount but also on the thickness of the composite plating film and the size of the resin fine particles.

本発明による複合メッキ皮膜を形成させるための複合メッキ液は、撥水性が非常に高いフッ素樹脂の微粒子をメッキ液中に均一に分散させ、且つ完全に濡れた状態とする必要があるので、通常、界面活性剤を用いる。界面活性剤としては、例えば、水溶性のカチオン系、非イオン系およびメッキ液のpH値においてカチオン性を示す両面活性剤を用いることができる。   Since the composite plating solution for forming the composite plating film according to the present invention is required to uniformly disperse the fluororesin fine particles having very high water repellency in the plating solution and make it completely wet, A surfactant is used. As the surfactant, for example, a water-soluble cationic system, a non-ionic system, and a double-sided surfactant exhibiting cationicity at the pH value of the plating solution can be used.

メッキ条件は、基材となるコア材の材質および使用する複合メッキ液の種類等に応じて適宜定めれば良く、一般に通常の複合メッキ法において採用されていると同様の液温、pH値、電流密度等から選択すればよい。   The plating conditions may be appropriately determined according to the material of the core material used as the base material and the type of the composite plating solution to be used, etc., and generally the same liquid temperature, pH value as employed in the normal composite plating method, What is necessary is just to select from current density etc.

なお、本発明における複合メッキ皮膜は、基材となるコア材との密着性を高めるため、コア材上に公知の下地メッキ層を形成した後、複合メッキ皮膜を形成する。   In addition, in order that the composite plating film in this invention may improve adhesiveness with the core material used as a base material, after forming a well-known base plating layer on a core material, a composite plating film is formed.

本発明の電子写真用キャリアの製造方法は、キャリアのコア材表面に上記複合メッキ液を被覆させるものであり、具体的には、コア材表面にメッキ液を噴霧するスピンスプレー法、メッキ液中に浸漬する浸漬法、キャリアのコアを流動エアーにより浮遊させた状態でメッキ液を噴霧する流動床法、キャリアのコア表面とメッキ液を反応容器内で反応させるリアクター法、反応液を超音波ホーンで攪拌分散する超音波励起法、ニーダーコーター中でキャリアのコア材と皮膜層形成用溶液を混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法といった湿式コート法等が挙げられるが、本発明において特に限定されるものではなく、上記以外の手段を用いてもよい。   The method for producing an electrophotographic carrier of the present invention is to coat the surface of the core material of the carrier with the composite plating solution. Specifically, the spin spray method of spraying the plating solution onto the surface of the core material, Immersion method in which the carrier core is floated by flowing air, fluidized bed method in which the plating solution is sprayed, a reactor method in which the carrier core surface and the plating solution are reacted in a reaction vessel, and the reaction solution is an ultrasonic horn Examples include an ultrasonic excitation method that stirs and disperses in a wet coating method such as a kneader coater method in which a carrier core material and a solution for forming a film layer are mixed in a kneader coater, and a solvent is removed. However, other means than the above may be used.

本発明の別の形態としては、上記のようにして形成した複合メッキ皮膜を加熱処理することが挙げられる。加熱処理は、150℃〜400℃で行うのがよく、さらに好ましくは200℃〜400℃である。加熱処理の温度が150℃未満であれば、その効果を得るために長時間加熱せねばならず、400℃より高くするとフッ素樹脂の特性に影響がでる恐れがある。   Another embodiment of the present invention includes heat-treating the composite plating film formed as described above. The heat treatment is preferably performed at 150 ° C. to 400 ° C., more preferably 200 ° C. to 400 ° C. If the temperature of the heat treatment is less than 150 ° C., it must be heated for a long time in order to obtain the effect, and if it is higher than 400 ° C., the characteristics of the fluororesin may be affected.

加熱処理時間は特に限定されるものではないが、通常10分〜1.5時間程度、好ましくは1時間程度までである。   The heat treatment time is not particularly limited, but is usually about 10 minutes to 1.5 hours, preferably about 1 hour.

以下、上述した電子写真用キャリアを用いて画像形成を行った結果について、実施例により詳細に説明する。   Hereinafter, the results of image formation using the above-described electrophotographic carrier will be described in detail with reference to examples.

実施例1を説明する。フェライト粒子(平均体積粒子径=50μm、パウダーテック社製)表面に、下地処理を施し、0.2μmのPTFE粒子を30vol%含有したニッケル−燐メッキをリアクター法にてコア表面の皮膜厚みが1μmとなるようにメッキ処理し、電子写真用キャリアを得た。   Example 1 will be described. The surface of the ferrite particles (average volume particle diameter = 50 μm, manufactured by Powdertech Co., Ltd.) is subjected to a base treatment, and a nickel-phosphorus plating containing 30 vol% of 0.2 μm PTFE particles is used to form a core surface film thickness of 1 μm. Then, a plating process was performed to obtain an electrophotographic carrier.

実施例2を説明する。実施例1で製造したキャリアを380℃にて30分間加熱処理し、電子写真用キャリアを得た。   A second embodiment will be described. The carrier produced in Example 1 was heat-treated at 380 ° C. for 30 minutes to obtain an electrophotographic carrier.

実施例3を説明する。マグネタイト粒子(平均体積粒子径=60μm、関東電化工業社製)表面に、下地処理をした後、0.5μmのPTFE粒子を25vol%含有したニッケル−燐メッキを浸漬法にてコア表面の皮膜厚みが2μmとなるようにメッキ処理し、電子写真用キャリアを得た。   A third embodiment will be described. The surface of the magnetite particles (average volume particle diameter = 60 μm, manufactured by Kanto Denka Kogyo Co., Ltd.) was subjected to a ground treatment, and then the coating thickness of the core surface by a nickel-phosphorus plating containing 25 vol% of 0.5 μm PTFE particles. Was plated to give an electrophotographic carrier.

実施例4を説明する。実施例3で製造したキャリアを370℃にて40分間加熱処理し、電子写真用キャリアを得た。   Example 4 will be described. The carrier manufactured in Example 3 was heat-treated at 370 ° C. for 40 minutes to obtain an electrophotographic carrier.

比較例1を説明する。実施例1で用いたフェライト粒子をコート処理せずに、そのままキャリアとして用いた。   Comparative Example 1 will be described. The ferrite particles used in Example 1 were used as carriers without being coated.

比較例2を説明する。実施例1で用いたフェライト粒子に、トルエン、パーフルオロアクリレート共重合体、メタクリレートとジメチルアミノエチルメタクリレートの共重合体からなる樹脂をニーダーコーター法により皮膜を形成させ、コア表面の皮膜厚みが0.8μmの電子写真用キャリアを得た。   Comparative example 2 will be described. The ferrite particles used in Example 1 were coated with a resin composed of toluene, a perfluoroacrylate copolymer, a copolymer of methacrylate and dimethylaminoethyl methacrylate by a kneader coater method, and the film thickness on the core surface was 0. An 8 μm electrophotographic carrier was obtained.

比較例3を説明する。実施例3のマグネタイト粒子に、トルエン、シリコーン樹脂からなる皮膜を流動コーティング装置でコーティングした後、150℃で2時間熱処理してコア表面の皮膜厚みが1μmの電子写真用キャリアを得た。   Comparative Example 3 will be described. The magnetite particles of Example 3 were coated with a film made of toluene and silicone resin using a fluid coating apparatus, and then heat treated at 150 ° C. for 2 hours to obtain an electrophotographic carrier having a core surface film thickness of 1 μm.

上記実施例1〜4及び比較例1〜3の各種キャリアと、ポリエステル樹脂を主成分とするマゼンタトナー(平均体積粒子径=6.4μm)を用い、以下の手段で画像及びキャリアの評価を行った。   Using the various carriers in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 and a magenta toner (average volume particle diameter = 6.4 μm) mainly composed of a polyester resin, images and carriers are evaluated by the following means. It was.

画像形成方法としては、レーザービームプリンタ(商品名;AR−270、シャープ(株)社製)用のプロセスカートリッジの現像器にトナーを導入し、プロセスカートリッジをレーザービームプリンタに装着し、評価環境は室温25℃、湿度50%で、30,000枚の画出し試験を行った。   As an image forming method, a toner is introduced into a developing device of a process cartridge for a laser beam printer (trade name: AR-270, manufactured by Sharp Corporation), and the process cartridge is attached to the laser beam printer. 30,000 image drawing tests were performed at room temperature of 25 ° C. and humidity of 50%.

評価方法は下記の通りであった。   The evaluation method was as follows.

初期画像
1インチ当たり600個のドット画像を形成し得る画出し条件で、1ドットのトナー画像を形成し、トナー画像を拡大して目視により評価した。ドット形状が良好な場合を「○」、問題にはならない場合を「△」、トナーの飛び散りや、形状が悪い場合を「×」で表した。
Initial image A 1-dot toner image was formed under image forming conditions capable of forming 600 dot images per inch, and the toner image was enlarged and visually evaluated. A case where the dot shape is good is indicated by “◯”, a case where the dot shape is not a problem is indicated by “Δ”, and a case where the toner is scattered or the shape is bad is indicated by “X”.

カブリ
印字前後の白色度の差を白度計(ハンター白度計、日本電色工業社製)を用いて測定し、その差が最大となる値を示した。カブリ濃度測定法は、A4サイズの白紙を予め白度計(ハンター白度計、日本電色工業社製)にて白度を測定し、その値を第1測定値とする。次に、直径55mmの白円を含む原稿を用いて3枚複写し、得られた画像サンプルの白部を前述の白度計にて測定し、この値を第2測定値とする。第2測定値の値を第1測定値から差し引いた値をカブリの値とする。この値が0.4未満ならば「○」、0.4以上1.0未満ならば「△」、1.0以上ならば「×」で評価した。
The difference in whiteness before and after fog printing was measured using a whiteness meter (Hunter whiteness meter, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), and the value at which the difference was maximum was shown. In the fog density measurement method, whiteness of A4 size white paper is measured in advance with a whiteness meter (Hunter Whiteness Meter, manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.), and this value is taken as the first measurement value. Next, three copies are made using a manuscript including a white circle having a diameter of 55 mm, and the white portion of the obtained image sample is measured with the above-mentioned whiteness meter, and this value is set as a second measurement value. A value obtained by subtracting the value of the second measurement value from the first measurement value is set as the fog value. When this value was less than 0.4, “◯” was evaluated, “0.4” when 0.4 or more and less than 1.0, and “×” when 1.0 or more.

帯電の立ち上がり性
新規トナーを補給した現像剤を、現像機内にて攪拌混合し、補給トナーに対する帯電付与速度を攪拌時間における帯電量変動値から求め、ランク付けを行うことにより、帯電の立ち上がり性を評価した。帯電の立ち上がりが非常に良好な場合を「◎」、問題のないレベルである場合を「○」、実用上使用可能なレベルである場合を「△」、使用できないレベルである場合を「×」とした。
Charging rise characteristics Developers replenished with new toner are agitated and mixed in the developing machine, and the charge application speed for the replenished toner is obtained from the charge amount fluctuation value during the agitation time, and ranking is performed. evaluated. “◎” when the rise of the charge is very good, “◯” when the level is satisfactory, “△” when the level is practically usable, and “X” when the level is not usable. It was.

トナー成分の付着
3万枚の連続画出し試験終了後の各現像剤を採取し、エアーブローにて表面に付着しているトナーを除去した後、残ったキャリアの一定量をトルエン中に分散して、上澄みを採取し、溶出したトナー成分の量を評価した。付着物の評価には、比較として未使用のキャリアを用い、同様の方法により採取した上澄み液における可視光透過率と、採取したサンプルの可視光透過率の差を表面に付着したトナー成分量の差とし、各サンプルを相対評価した。また、透過率の測定には、分光光度計U−3310(日立ハイテクノロジーズ(株)製)を用いた。
Adhesion of toner component Each developer after 30,000 continuous image drawing tests are collected, and the toner adhering to the surface is removed by air blow, and then a certain amount of the remaining carrier is dispersed in toluene. The supernatant was collected and the amount of the eluted toner component was evaluated. For the evaluation of the adhered matter, an unused carrier was used as a comparison, and the difference between the visible light transmittance in the supernatant liquid collected by the same method and the visible light transmittance of the collected sample was calculated as the amount of the toner component adhered to the surface. Each sample was evaluated as a relative difference. In addition, a spectrophotometer U-3310 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) was used for measuring the transmittance.

キャリア表面の皮膜の剥がれ
3万枚の連続画出し試験終了後の現像剤を採取し、エアーブローにて表面に付着しているトナーを除去後、残ったキャリア表面を走査電子顕微鏡で観察し、コートした皮膜の磨耗或いは剥がれを調べた。観察には、走査型電子顕微鏡S−2500(日立ハイテクノロジーズ(株)製)を用いて行った。キャリア表面の皮膜がほとんど磨耗及び剥離のない場合を「○」、かなり筋が目立つが剥離していない場合を「△」、剥離が生じてキャリアのコア材が見られる場合を「×」で評価した。
Detachment of the film on the carrier surface Collect the developer after the completion of the 30,000 continuous image printing test, remove the toner adhering to the surface by air blow, and observe the remaining carrier surface with a scanning electron microscope. The coated film was examined for wear or peeling. The observation was performed using a scanning electron microscope S-2500 (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). “○” indicates that the film on the carrier surface is hardly worn or peeled off, “△” indicates that the streaks are conspicuous but not peeled, and “×” indicates that the core material of the carrier is seen due to peeling. did.

上記(A)〜(E)の評価結果及び総合評価結果を図2に示す。実施例1〜4の電子写真用キャリアは、初期画像、カブリ、帯電の立ち上がり、トナー成分の付着及びキャリア表面の皮膜の剥がれについて、すべて、各特性が良く、総合評価が良好となった。一方、比較例1〜3のキャリアは、特性が普通又は悪く、総合評価が普通又は不良となった。   The evaluation results (A) to (E) and the overall evaluation results are shown in FIG. The electrophotographic carriers of Examples 1 to 4 all had good characteristics and good overall evaluation with respect to initial images, fogging, rising of charge, adhesion of toner components, and peeling of the film on the carrier surface. On the other hand, the characteristics of the carriers of Comparative Examples 1 to 3 were normal or bad, and the overall evaluation was normal or poor.

以上実施例で説明したとおり、本発明は、キャリアの表面に樹脂を含む複合メッキで皮膜を形成することにより、高画質でトナーに対する帯電付与能力に優れ、かつ、長期にわたってトナーのスペント化を防止し、耐久性のある電子写真用キャリアを得ることができる。   As described in the above embodiments, the present invention forms a film with a composite plating containing a resin on the surface of the carrier, thereby providing high image quality, excellent chargeability for toner, and preventing toner spent over a long period of time. In addition, a durable electrophotographic carrier can be obtained.

本発明の電子写真用キャリアの断面図。Sectional drawing of the carrier for electrophotography of this invention. 実施例及び比較例のキャリアの特性を説明する図表。The figure explaining the characteristic of the carrier of an Example and a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

2 複合メッキ皮膜
21マトリックス金属
22樹脂微粒子
3 コア材
2 Composite plating film 21 Matrix metal 22 Resin fine particles 3 Core material

Claims (1)

キャリアのコア材表面に、コート層を設けた電子写真用キャリアにおいて、
前記コート層が樹脂を含有する複合メッキ皮膜からなり、前記複合メッキ皮膜中の樹脂は、フッ素系樹脂微粒子からなり、表面に前記複合メッキ皮膜を形成した後、加熱処理されており、前記加熱処理の温度が370℃〜380℃であることを特徴とする電子写真用キャリア。
In the carrier for electrophotography in which a coat layer is provided on the surface of the core material of the carrier,
The coating layer is made of a composite plating film containing a resin, and the resin in the composite plating film is made of fluorine resin fine particles, and after the composite plating film is formed on the surface, the heat treatment is performed. The temperature for the electrophotographic carrier is 370 ° C. to 380 ° C.
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