JP4307352B2 - 静電潜像現像用カラーキャリア及び現像剤 - Google Patents
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Description
(1)「芯材表面に樹脂被覆層を有するキャリアであって、該樹脂被覆層中に、二酸化スズ層の上に二酸化スズを含む酸化インジウム層からなり、その表面をシランカップリング剤処理した導電性被覆層を有する導電性粒子を含有し、該導電性粒子中のカーボン量が0.1重量%以上0.5重量%以下であることを特徴とする電子写真用キャリア」;
(2)「前記導電性粒子の基体が、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムのいずれかの単独或いは複数が用いられていることを特徴とする前記第(1)項に記載の電子写真用キャリア」;
(3)「前記導電性粒子の粉体比抵抗が、200(Ω・cm)以下であることを特徴とする前記第(1)項又は第(2)項に記載の電子写真用キャリア」;
(4)「前記樹脂被覆層中に、前記導電性粒子以外の粒子を含有することを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(5)「体積固有抵抗が、10[Log(Ω・cm)]以上16[Log(Ω・cm)]以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(6)「重量平均粒径が、20μm以上65μm以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(7)「前記樹脂被覆層の結着樹脂が、少なくともシリコン樹脂であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(8)「前記樹脂被覆層の結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(9)「前記樹脂被覆層の結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂及びシリコン樹脂であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(10)「前記導電性粒子の粒子径(D)と、前記樹脂被覆層の膜厚(h)が、1<[D/h]<10であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(9)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(11)「前記樹脂被覆層中の前記導電性粒子の含有率が、10重量%以上70重量%以下であることを特徴とする前記第(1)乃至第(10)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(12)「1000(10^3/4π・A/m)における磁気モーメントが、40(Am^2/kg)以上90(Am^2/kg)以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(11)項のいずれかに記載の電子写真用キャリア」;
(13)「少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナーと、前記第(1)項乃至第(12)項のいずれかに記載のキャリアとからなる電子写真用現像剤」;
(14)「トナーがカラートナーであることを特徴とする前記第(13)項に記載の電子写真用現像剤」;
(15)「像担持体上に静電潜像を形成する工程、前記静電潜像を少なくともキャリアとトナーからなる現像剤で現像し可視像を形成する工程、得られた可視像を記録部材に転写し、定着する工程を有する画像形成方法であって、前記現像剤が前記第(13)項又は第(14)項に記載の電子写真用現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法」;
(16)「現像手段と、感光体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも一つとを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、現像剤を保持し、該現像剤は前記第(13)項又は第(14)項に記載の電子写真用現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジ」。
本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために検討を続けてきた結果、芯材表面に被覆層を有するキャリアにおいて、下層が二酸化スズ層、上層が二酸化スズを含む酸化インジウム層からなり、その表面をシランカップリング剤処理した導電性被覆層を有しカーボン量が0.1重量%以上0.5重量%以下、より好ましくは0.1重量%以上0.4重量%以下で、特に好ましくは0.2重量%以上0.4重量%以下である導電性粒子を、該キャリア被覆層中に含有することで、改善効果が顕著であることが判った。これは、該導電性粒子の構成が、その基体粒子の表面の下層に二酸化スズ層を設け、その上に導電層である二酸化スズを含む酸化インジウムの層を設け適切な処理をすることで、上層の導電層が粒子表面に均一かつ強固に固定化することができるので、抵抗調整効果を充分発揮することが可能となり、さらに、カーボン量が上記の範囲であることが重要である。
カーボン量が0.1重量%未満の場合は、シランカップリング剤での導電性微粒子の表面処理が完全に覆われて無く、酸素や湿分の進入により抵抗が経時変化してしまい、結果としてキャリア抵抗値が変化してしまうことになる。一方、0.5重量%を超える場合には、導電粒子表面を完全に覆ってしまいカップリング剤処理層が導電性皮膜の絶縁体となってしまい、導電性を失わせることになるので、抵抗調整効果を発揮することができない。また、明度が落ちてしまい、白色性を失ってしまう。ここで、上記導電粒子表面の層の適切な処理とは、0.2〜0.6重量%/m2/gことを指すが、必ずしもこれに限定するものではない。
測定終了後のデータをカーボン量とする。
本願発明に適した導電性粒子のより詳細な製造方法として、以下のような態様が挙げられる。
スズ塩としては、例えば、塩化スズ、硫酸スズ、硝酸スズ等を使用することができる。また、スズ酸塩としては、例えば、スズ酸ナトリウム、スズ酸カリウム等を使用することができる。
二酸化スズの水和物の被覆量は基体の白色無機顔料に対して、SnO2として0.5〜50重量%であり、好ましくは1.5〜40重量%である。少な過ぎると、上に被覆する酸化スズを含む酸化インジウムの水和物の被覆状態が不均一となり、しかも、基体の無機顔料の影響を受け、粉体の体積固有抵抗が高くなる。多過ぎると、基体の無機顔料粒子表面に密着していない酸化スズの水和物の量が多くなり、被覆が不均一になり易い。
二酸化スズ添加量は、In2O3に対してSnO2として0.1〜20重量%、好ましくは、2.5〜15重量%であり、少な過ぎても、多過ぎても所望の導電性が得られない。
加熱処理を行なう際には、350〜750℃で非酸化性雰囲気にて行なうことが好ましく、空気中で加熱処理したものと比べると粉体の体積固有抵抗を2〜3桁低くすることができる。
得られた焼成物を粉砕し、この粉砕物を攪拌しながら所定量のシランカップリング剤を添加処理する。さらに処理品は90〜120℃で1時間の加熱処理を行なう。シランカップリング剤としてはアミノ系シランカップリング剤、メタクリロキシ系シランカップリング剤、ビニル系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤を使用することができる。
2/kg)以上90(Am^2/kg)以下であることで、改善効果が顕著である。これは、この範囲とすることで、キャリア粒子間の保持力が適正に保たれるので、キャリアまたは現像剤へのトナーの分散(混ざり)が素早く良好となるが、1KOeにおける磁気モーメントが40Am2/kg未満の場合は、磁気モーメント不足によりキャリア付着が生じ好ましくない。一方、1KOeにおける磁気モーメントが90Am2/kgを超える場合には、現像時に形成する現像剤の穂が硬くなり過ぎるため、画像細部の再現性が悪く精細な画像が得られないので好ましくない。
ここで、本発明でいうトナーについて詳しく説明することにする。本発明でいうトナーとは、モノクロトナー、カラートナー、フルカラートナーを問わず、一般的にいうトナー全てを含む。例えば、従来より用いられている混練粉砕型のトナーや、近年用いられるようになってきた多種の重合トナーなどが挙げられる。更に、離型剤を有するいわゆるオイルレストナーも用いることができる。一般的に、オイルレストナーは離型剤を含有するため、この離型剤がキャリア表面に移行するいわゆるスペントが生じやすいが、本発明のキャリアは耐スペント性が優れているため、長期にわたり良好な品質を維持できる。特にオイルレスフルカラートナーにおいては、結着樹脂が軟らかいため一般的にスペントし易いと言われるが、本発明のキャリアは非常に向いていると言える。
また、これら着色剤は1種または2種以上を使用することができる。
図1に本発明の現像剤を有するプロセスカートリッジを有する画像形成装置の概略構成を示す。図1において、図はプロセスカートリッジ全体を示し、感光体、帯電手段、現像手段及びクリーニング手段を備えている。
[導電微粒子]
酸化アルミニウム(平均一次粒径0.40μm)200gを水2.5リットルに分散させて水懸濁液とした。この懸濁液を80℃に加温保持した。別途用意した塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)25gを2N塩酸200ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを、懸濁液のpHを7〜8に保持するように添加した。引き続き別途用意した塩化インジウム(InCl3)75gおよび塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)10gを2N塩酸800ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを懸濁液のpHを7〜8に保持するように滴下した。滴下終了後、処理懸濁液を濾過、洗浄し、得られた処理顔料のケーキを120℃で乾燥した。
次いで、得られた乾燥粉末を窒素ガス気流中(1リットル/分)で500℃にて1.5時間熱処理した。得られた焼成物を粉砕し、この粉砕物を70℃に加温したヘンシェルミキサーにて、攪拌しながら4重量%のγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを添加処理する。さらに処理品は100℃で1時間の加熱処理を行ない目的とする白色導電性粉末Aを得た。
・シリコン樹脂溶液[固形分23重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 132.2重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.66重量部
・導電性粒子A[基体:アルミナ、
表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む酸化インジウム、
粒径:0.40μm、カーボン量:0.33重量%、
粒子粉体比抵抗:3.7Ω・cm] 31重量部
トルエン 300重量部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として平均粒径;35μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて240℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:12.9[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア1]を得た。
芯材の平均粒径測定については、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
結着樹脂膜厚測定は、透過型電子顕微鏡にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。
磁化測定は、東英工業(株)製VSM−P7−15を用い、下記の方法により測定したものである。試料約0.15gを秤量し、内径2.4mmφ、高さ8.5mmのセルに試料を充填し、1000エルステット(Oe)の磁場下で測定した値。
一方、トナーは、
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100部
・離型剤:カルナウバワックス 6部
・帯電制御剤:E−84[オリエント化学工業社製] 1.5部
・着色剤:カーボンブラック 5部
上記材料をヘンシェルミキサーにより混合し、2本ロールで120℃で40分溶融混練し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕後、エアージェット粉砕機で微粉砕し得られた微粉末を分級して重量平均粒径5μmのトナー母体粒子を作った。さらに、このトナー母体100部に対し、表面を疎水化処理したシリカ:1部、表面を疎水化処理した酸化チタン:1部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することでイエロートナーである[トナー1]を得た。
こうして得た[トナー1]7部と[キャリア1]93部を混合攪拌し、トナー濃度7重量%の現像剤を得、色汚れ、キャリア付着、エッジ効果、画像の精細性、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)を評価した。結果を表1に示す。
[キャリア付着]
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiO CX8200)改造機に現像剤をセットし、地肌ポテンシャルを150Vに固定し、無画像チャートを現像した感光体表面に付着しているキャリア個数をルーペ観察により5視野カウントし、その平均の100cm2当たりのキャリア付着個数をもってキャリア付着量とした。評価は、◎:20個以下、○:21個以上60個以下、△:61個以上80個以下、×:81個以上とし、◎○△を合格とし×を不合格とした。
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiO CX8200)改造機に現像剤をセットし、大面積の画像を有するテストパターンを出力する。こうして得た画像パターン中央部の画像濃度の薄さ具合と、端部の濃さ具合の差を次のようにランクわけした。差がないものを◎、若干差があるものを○、差はあるが許容できるものを△、許容できないレベルまで差が生じているものを×とし、◎○△を合格とし×を不合格とした。
画像の精細性については、文字画像部の再現性によって評価した。評価方法は、市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiO CX 8200)改造機に現像剤をセットし、画像面積5%の文字チャート(1文字の大きさ;2mm×2mm程度)を出力し、その文字再現性を画像により評価し、次のようにランク分けした。◎:非常に良好、○:良好、△:許容、×:実用上使用できないレベル、◎○△を合格とし×を不合格とした。
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiO CX 8200)改造機に現像剤をセットし、単色による100,000枚のランニング評価を行った。そして、このランニングを終えたキャリアの帯電低下量、抵抗低下量をもって判断した。
[導電微粒子]
酸化アルミニウム(平均一次粒径0.40μm)200gを水2.5リットルに分散させて水懸濁液とした。この懸濁液を80℃に加温保持した。別途用意した塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)25gを2N塩酸200ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを、懸濁液のpHを7〜8に保持するように添加した。引き続き別途用意した塩化インジウム(InCl3)75gおよび塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)10gを2N塩酸800ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを懸濁液のpHを7〜8に保持するように滴下した。滴下終了後、処理懸濁液を濾過、洗浄し、得られた処理顔料のケーキを120℃で乾燥した。
次いで、得られた乾燥粉末を窒素ガス気流中(1リットル/分)で500℃にて1.5時間熱処理した。得られた焼成物を粉砕し、この粉砕物を70℃に加温したヘンシェルミキサーにて、攪拌しながら3.5重量%のγ−アミノプロピルトリエトキシシランを添加処理する。さらに処理品は100℃で1時間の加熱処理を行い目的とする白色導電性粉末Bを得た。
・シリコン樹脂溶液[固形分23重量%(SR2410:
東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 132.2重量部
・アミノシラン[固形分100重量%(SH6020:
東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.66重量部
・導電性粒子B[粒径:0.40μm、カーボン量:0.27重量%、
粒子粉体比抵抗:4.7Ω・cm] 5.7重量部
・トルエン 300重量部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として平均粒径;35μm焼成フェライト粉を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて240℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:12.1[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア2]を得た。
こうして得た[キャリア2]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し評価を行った。結果を表1に示す。
被覆層処方が以下に記す、アクリル樹脂系とシリコン樹脂系の混合系に変更した以外は実施例2と同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:12.9[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア3]を得た。
・アクリル樹脂溶液(固形分50重量%) 39.7重量部
・グアナミン溶液(固形分70重量%) 12.4重量部
・酸性触媒(固形分40重量%) 0.22重量部
・シリコン樹脂溶液[固形分20重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 185.8重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.42重量部
・導電性粒子B[実施例2と同じ粒径:0.40μm、カーボン量:
0.27重量%、粒子粉体比抵抗:3.7Ω・cm] 66.2重量部
・トルエン 800重量部
こうして得た[キャリア3]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、導電性粒子の基体を酸化チタンに変更したこと以外は実施例3と同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:11.9[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア4]を得た。
導電性粒子物性[実施例1の基体を平均一次粒子径0.39μmの酸化チタンに変更
カーボン量:0.29重量%、粒子粉体比抵抗:4.0Ω・cm]
こうして得た[キャリア4]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、導電性粒子の基体を酸化亜鉛に変更したこと以外は実施例3と同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.1、体積固有抵抗:13.7[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア5]を得た。
導電性粒子物性[実施例1の基体を平均一次粒子径0.44μmの酸化亜鉛に変更
カーボン量:0.32重量%、粒子粉体比抵抗:3.3Ω・cm]
こうして得た[キャリア5]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、導電性粒子の基体を二酸化ケイ素に変更したこと以外は実施例3と同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.1、体積固有抵抗:13.1[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア6]を得た。
導電性粒子物性[実施例1の基体を平均一次粒子径0.42μm
の二酸化ケイ素に変更
カーボン量:0.32重量%、粒子粉体比抵抗:3.5Ω・cm]
こうして得た[キャリア6]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、導電性粒子の基体を硫酸バリウムに変更したこと以外は実施例3と同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.1、体積固有抵抗:12.7[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア7]を得た。
導電性粒子物性[実施例1の基体を平均一次粒子径0.40μm
の硫酸バリウムに変更
カーボン量:0.32重量%、粒子粉体比抵抗:5.4Ω・cm]
こうして得た[キャリア7]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、導電性粒子の基体を酸化ジルコニウムに変更したこと以外は実施例3と同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.4、体積固有抵抗:12.1[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア8]を得た。
導電性粒子物性[実施例1の基体を平均一次粒子径0.39μm
の酸化ジルコニウムに変更
カーボン量:0.30重量%、粒子粉体比抵抗:6.2Ω・cm]
こうして得た[キャリア8]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例1において、キャリアの体積固有抵抗が10.9(Ω・cm)に変更になったこと以外は実施例1と同様にして、粒子含有率:65重量%、D/h:2.3、磁化:68Am2/kgの[キャリア10]を得た。体積固有抵抗を下げるために、導電性粒子を以下のものに変更した。
導電性粒子物性[基体:アルミナ、
表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む酸化インジウム、
粒径:0.39μm、カーボン量:0.33重量%、
粉体比抵抗:1.6Ω・cm]
こうして得た[キャリア10]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、キャリアの重量平均粒径が18μmに変更になった以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:12.7[Log(Ω・cm)]、磁化:66Am2/kgの[キャリア11]を得た。こうして得た[キャリア11]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、キャリアの重量平均粒径が71μmに変更になった以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:12.5[Log(Ω・cm)]、磁化:69Am2/kgの[キャリア12]を得た。こうして得た[キャリア12]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、導電性粒子の基体である酸化アルミニウムの平均一次粒径を0.15μmに変更した以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:0.8、体積固有抵抗:12.0[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア13]を得た。導電性粒子の物性は以下のとおりである。
[基体:アルミナ、表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズ
を含む酸化インジウム、粒径:0.15μm、
カーボン量:0.15重量%、粉体比抵抗:2.4Ω・cm]
こうして得た[キャリア13]と[トナー1]、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、粒子含有率を5.1重量%に変更した以外は同様にして、D/h:2.3、体積固有抵抗:15.1[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア14]を得た。こうして得た[キャリア14]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、粒子含有率を75重量%に変更した以外は同様にして、D/h:2.3、体積固有抵抗:10.3[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア15]を得た。こうして得た[キャリア15]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、磁化の低い35μm焼成フェライトを用い、磁化が35Am2/kgに変更になった以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:13.9[Log(Ω・cm)]の[キャリア16]を得た。こうして得た[キャリア16]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、磁化の高い35μm焼成フェライトを用い、磁化が93Am2/kgに変更になった以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:10.9[Log(Ω・cm)]の[キャリア17]を得た。こうして得た[キャリア17]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、導電性粒子と導電性ではない粒子を以下のとおり用いたこと以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.3、体積固有抵抗:13.2[Log(Ω・cm)]の[キャリア18]を得た。
・導電性粒子B[実施例2と同じ粒径:0.40μm、
カーボン量:0.27重量%、粒子粉体比抵抗:3.7Ω・cm] 3.1重量部
・導電性ではない粒子[基体:アルミナ、
表面処理:無、粒径:0.34μm] 33.1重量部
こうして得た[キャリア18]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
酸化アルミニウム(平均一次粒径0.40μm)200gを水2.5リットルに分散させて水懸濁液とした。この懸濁液を80℃に加温保持した。別途用意した塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)25gを2N塩酸200ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを、懸濁液のpHを7〜8に保持するように添加した。引き続き別途用意した塩化インジウム(InCl3)75gおよび塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)10gを2N塩酸800ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを懸濁液のpHを7〜8に保持するように滴下した。滴下終了後、処理懸濁液を濾過、洗浄し、得られた処理顔料のケーキを120℃で乾燥した。
次いで、得られた乾燥粉末を窒素ガス気流中(1リットル/分)で500℃にて1.5時間熱処理した。得られた焼成物を粉砕し、この粉砕物を70℃に加温したヘンシェルミキサーにて、攪拌しながら1重量%のγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを添加処理する。さらに処理品は100℃で1時間の加熱処理を行い目的とする白色導電性粉末Cを得た。
実施例1において、導電性粒子Cのカーボン量が0.05重量%に変更になったこと以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:5.0、体積固有抵抗:10.9[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア19]を得た。導電性粒子の物性は以下のとおりである。
[基体:アルミナ、表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズ
を含む酸化インジウム、粉体比抵抗:2.7Ω・cm]
こうして得た[キャリア19]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表1に示す。
[導電微粒子]
酸化アルミニウム(平均一次粒径0.40μm)200gを水2.5リットルに分散させて水懸濁液とした。この懸濁液を80℃に加温保持した。別途用意した塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)25gを2N塩酸200ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを、懸濁液のpHを7〜8に保持するように添加した。引き続き別途用意した塩化インジウム(InCl3)75gおよび塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)10gを2N塩酸800ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを懸濁液のpHを7〜8に保持するように滴下した。滴下終了後、処理懸濁液を濾過、洗浄し、得られた処理顔料のケーキを120℃で乾燥した。
次いで、得られた乾燥粉末を窒素ガス気流中(1リットル/分)で500℃にて1.5時間熱処理した。得られた焼成物を粉砕し、この粉砕物を70℃に加温したヘンシェルミキサーにて、攪拌しながら6.5重量%のγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを添加処理する。さらに処理品は100℃で1時間の加熱処理を行い目的とする白色導電性粉末Dを得た。
実施例4において、導電性粒子が上記導電性粒子Dに変更となったこと以外は同様にして、粒子含有率:50重量%、D/h:2.1、体積固有抵抗:16.2[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am2/kgの[キャリア20]を得た。導電性粒子の物性は以下のとおりである。
導電性粒子[基体:アルミナ、
表面処理;下層=二酸化スズ/上層=二酸化スズを含む酸化インジウム、
粒径:0.40μm、カーボン量:0.60重量%、
粒子粉体比抵抗:15Ω・cm]
一方、導電性粒子のカーボン量が0.05重量%の比較例1では、高温高湿環境下でのベタ部キャリア付着が発生し、実用上使用できない結果となったため中止した。
さらに、導電性粒子のカーボン量が0.60重量%の比較例2では、抵抗調整効果が得られず、エッジ効果が目標値を外れ、実用上使用できない結果となった。また、帯電上昇による非画像部へのキャリア付着が出たため、画像評価は実施しなかった。
2 現像装置
3−3 滞留現像剤
3a トナー
3b 磁性キャリア
4 現像スリーブ
5 マグネットローラ
6 ドクタブレード
7 現像剤収容ケース
7a プレドクター
8 トナーホッパー
8a トナー補給口
9 アジテータ
50 帯電ローラ
58 クリーニング装置
80 磁界形成手段
D 現像領域
S 現像剤収容部
Claims (16)
- 芯材表面に樹脂被覆層を有するキャリアであって、該樹脂被覆層中に、二酸化スズ層の上に二酸化スズを含む酸化インジウム層からなり、その表面をシランカップリング剤処理した導電性被覆層を有する導電性粒子を含有し、該導電性粒子のカーボン量が0.1重量%以上0.5重量%以下であることを特徴とする電子写真用キャリア。
- 前記導電性粒子の基体が、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムのいずれかで、単独或いは複数で用いることを特徴とする請求項1に記載の電子写真用キャリア。
- 前記導電性粒子の粉体比抵抗が、200(Ω・cm)以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子写真用キャリア。
- 前記樹脂被覆層中に、前記導電性粒子以外の粒子を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- キャリアの体積固有抵抗が、10[Log(Ω・cm)]以上16[Log(Ω・cm)]以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 重量平均粒径が、20μm以上65μm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 前記樹脂被覆層の結着樹脂が、シリコン樹脂であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 前記樹脂被覆層の結着樹脂が、アクリル樹脂であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 前記樹脂被覆層の結着樹脂が、アクリル樹脂及びシリコン樹脂であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 前記導電性粒子の粒子径(D)と、前記樹脂被覆層の膜厚(h)が、1<[D/h]<10であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 前記樹脂被覆層中の前記導電性粒子の含有率が、10重量%以上70重量%以下であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 1000(10^3/4π・A/m)における磁気モーメントが、40(Am^2/kg)以上90(Am^2/kg)以下であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載の電子写真用キャリア。
- 少なくとも結着樹脂と着色剤とからなるトナーと、請求項1乃至12のいずれかに記載のキャリアとからなる電子写真用現像剤。
- トナーがカラートナーであることを特徴とする請求項13に記載の電子写真用現像剤。
- 像担持体上に静電潜像を形成する工程、前記静電潜像を少なくともキャリアとトナーからなる現像剤で現像し可視像を形成する工程、得られた可視像を記録部材に転写し、定着する工程を有する画像形成方法であって、前記現像剤が請求項13又は14に記載の電子写真用現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
- 現像手段と、感光体、帯電手段及びクリーニング手段より選ばれる少なくとも一つとを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、前記現像手段は、現像剤を保持し、該現像剤は請求項13又は14に記載の電子写真用現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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