KR970071157A - 코팅된 자성 캐리어, 이성분계 현상제 및 현상 방법 - Google Patents

코팅된 자성 캐리어, 이성분계 현상제 및 현상 방법 Download PDF

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Abstract

전자사진술 용도를 위한 이성분계 현상제를 구성하는 자성 물질로 코팅된 캐리어는 자성 캐리어 코어 입자 및 자성 캐리어 코어 입자를 코팅하는 수지성 표면 코팅층으로 이루어진 자성 물질로 코팅된 캐리어 입자로 이루어진다. 캐리어는 하기 조건을 만족시키기 위하여 적당하게 구성된다.
(a) 자성 캐리어 코어 입자의 저항율은 1x1012Ω.cm이상이고, 코팅된 자성 캐리어의 저항율은 1x1010Ω.cm이상이며, (b) 코팅된 자성 캐리어는 수평균 입도가 1 내지 100㎛이고, 그의 수평균입도의 절반 이하의 입도를 갖는 입자의 누적율이 20수% 이하인 입도 분포를 가지며, (c) 코팅된 자성 캐리어의 형상 인자 SF-1은 100 내지 130이고, (d) 코팅된 자성 캐리어의 자화량은 1킬로에르스테드에서 40 내지 250emu/㎠이고, (e) 수지성 표면 코팅층은 코팅 수지 조성물로 이루어지고, 이 코팅 수지 조성물은 직쇄 실리콘 수지 및 커플링제로 이루어진다. 여기서, 직쇄 실리콘 수지는 삼관능성 규소와 이관능성 규소를 원자비로 100 : 0 내지 40 : 60의 비율로 함유한다.

Description

코팅된 자성 캐리어, 이성분계 현상제 및 현상 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제3도는 본 발명에 따른 현상 방법의 적용가능한 전색조 화상 형성 장치의 개략도.

Claims (72)

  1. 자성 캐리어 코어 입자 및 이 자성 캐리어 코어 입자를 코팅하는 수지성 표면 코팅층으로 이루어진, 코팅된 자성 캐리어로 이루어지고, (a) 자성 캐리어 코어 입자의 저항율은 1x1010Ω.cm이상이고, 상기 코팅된 자성 캐리어의 저항율은 1x1010Ω.cm이상이며, (b) 코팅된 자성 캐리어는 수평균 입도가 1 내지 100㎛이고, 그의 수평균입도의 절반 이하의 입도를 갖는 입자의 누적율이 20수% 이하인 입도 분포를 가지며, (c) 코팅된 자성 캐리어의 형상 인자 SF-1은 100 내지 130이고, (d) 코팅된 자성 캐리어의 자화량은 1킬로에르스테드에서 40 내지 250emu/㎠이고, (e) 수지성 표면 코팅층은 코팅 수지 조성물로 이루어지고, 이 코팅 수지 조성물은 직쇄 실리콘 수지 및 커플링제로 이루어지며 여기서, 직쇄 실리콘 수지는 삼관능성 규소 및 이관능성 규소를 원자비로 100 : 0 내지 40 : 60의 비율로 함유하는 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자성 캐리어 코어 입자가 결합제 수지 및 금속 산화물 입자로 이루어진 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  3. 제2항에 있어서, 금속 산화물 입자가 결합제 수지 내에 분산되어 함유되어 있는 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  4. 제3항에 있어서, 금속 산화물 입자가 코팅된 자성 캐리어 입자 내에 50 내지 99중량%의 비율로 함유된 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  5. 제3항에 있어서, 금속 산화물 입자가 코팅된 자성 캐리어 입자 내에 55 내지 99중량%의 비율로 함유된 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  6. 제3항에 있어서, 자성 캐리어 코어 입자의 결합제 수지가 열경화성 수지로 이루어지고, 금속 산화물 입자가 자성 금속 산화물 입자로 이루어진 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  7. 제6항에 있어서, 금속 산화물 입자가 1종 이상의 강자성 금속 산화물 입자 및 이 강자성 물질보다 높은 저항율을 갖는 다른 종의 금속 산화물 입자를 포함하는 2종 이상의 금속 산화물 입자로 이루어지고; 여기서, 상기 다른 종의 금속 산화물 입자의 수평균 입도는 강자성 금속 산화물 입자의 입도 보다 크되 5배 이하이며; 강자성 금속 산화물 입자가 코어 입자 내의 총 금속 산화물 입자의 30 내지 95중량%를 차지하는 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  8. 제6항에 있어서, 자성 캐리어 코어 입자의 결합제 수지가 열경화성 수지로 이루어지고, 금속 산화물 입자의 존재 하에 직접 중합에 의하여 형성된 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  9. 제8항에 있어서, 금속 산화물 입자가 친지성이 부여된 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  10. 제1항에 있어서, 직쇄 실리콘 수지가 삼관능성 규소와 이관능성 규소를 원자비로 90 : 10 내지 45 : 55의 비율로 함유한 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  11. 제1항에 있어서, 상기 코팅 수지 조성물이 직쇄 실리콘 수지 1중량부당 0.001 내지 0.2중량부의 커플링제를 함유한 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  12. 제1항에 있어서, 상기 코팅 수지 조성물이 직쇄 실리콘 수지 1중량부당 0.01 내지 0.1중량부의 커플링제를 함유한 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  13. 제11항에 있어서, 상기 커플링제가 실란 커플링제로 이루어진 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  14. 제11항에 있어서, 상기 커플링제가 아미노기를 함유하는 실란 커플링제 및 소수성기를 함유하는 실란 커플링제의 혼합물로 이루어진 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  15. 제14항에 있어서, 아미노기를 함유하는 커플링제 및 소수성기를 함유하는 커플링제가 10 : 1 내지 1 : 10의 중량비로 혼합된 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  16. 제1항에 있어서, 자성 물질로 코팅된 캐리어 입자가 그의 100중량부당 0.05 내지 10중량부의 상기 코팅 수지 조성물로 코팅된 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  17. 제1항에 있어서, 상기 직쇄 실리콘 수지가 각각 하기 화학식(1) 및 (2)의 이관능성 규소를 함유하는오르가노실록산 단위 및 삼관능성 규소를 함유하는 오르가노실록산 단위의 조합으로 이루어진 것인, 코팅된 자성 캐리어.
    이관능성 규소를 함유하는 오르가노실록산 단위
    삼관능성 규소를 함유하는 오르가노실록산 단위
    상기 식에서, R1, R2, R3, 및 R4는 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 페닐기, 또는 히드록실기를 나타낸다.
  18. 제17항에 있어서, R1, R2, R3, 및 R4는 독립적으로 메틸기 또는 페닐기를 나타내는 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  19. 제1항에 있어서, 상기 커플링제가 아미노기를 함유하는 실란 커플링제인 코팅된 자성 캐리어.
  20. 제19항에 있어서, 상기 아미노기를 함유 실란 커플링제가 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메톡시디에톡시실란, N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메털디에톡시실란, N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-2-아미노에틸아미노프로필트리메톡시실란, 및 N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물인, 코팅된 자성 캐리어.
  21. 제1항에 있어서, 상기 커플링제가 소수성기를 함유하는 실란 커플링제인, 코팅된 자성 캐리어.
  22. 제21항에 있어서, 상기 소수성기를 함유하는 실란 커플링제가 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 알케닐기, 페닐기, 할로겐화 페닐기 또는 알킬 페닐기를 함유하는 실란 커플링제인, 코팅된 자성 캐리어.
  23. 제22항에 있어서, 상기 소수성기를 함유하는 실란 커플링제가 하기 화학식(3)으로 나타내어지는 알콕시실란으로 이루어지는 것인 코팅된 자성 캐리어.
    RmSiYn(3)
    상기 식에서, R은 알콕시기를 나타내고, Y는 알킬 또는 비닐기를 나타내고, m과 n은 1 내지 3의 정수를 나타낸다.
  24. 제23항에 있어서, 상기 소수성 기 함유 실란 커플링제가 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, n-헥사데실트리메톡시실란, n-옥타데실트리메톡시실란, 및 비닐트리스(β-메톡시)실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물인, 코팅된 자성 캐리어.
  25. 제22항에 있어서, 상기 소수성 기 함유 실란 커플링제가 비닐트라클로로실란, 헥사메틸디실라잔, 트리메틸실란, 디메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란, 알릴디메틸클로로실란, 알릴페닐디클로로실란, 벤질디메틸클로로실란, 브로모메틸디메틸클로로실란, α-클로로에틸트리클로로실란, β-클로로에틸트리클로로실란, 및 클로로메틸디메틸클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물인 코팅된, 자성 캐리어.
  26. 제1항에 있어서, 상기 커플링제가 에폭시기를 함유하는 실란 커플링제인, 코팅된 자성 케리어.
  27. 제26항에 있어서, 상기 커플링제가 γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시드옥시프로필트리에톡시실란, 및 β-(3,4-에폭시시클로헥실)-트리메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물인, 코팅된 자성 캐리어.
  28. 제3항에 있어서, 금속 산화물 입자가 코팅된 자성 캐리어 표면에 0.1 내지 10개 입자/㎛2의 비율로 노출되는 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  29. 제9항에 있어서, 금속 산화물 입자가 티타네이트 커플링제 또는 아미노기를 함유하는 실란 커플링제로 처리하여 친지성이 부여된 것인 코팅된 자성 캐리어.
  30. 제7항에 있어서, 상기 강자성 금속 산화물 입자가 마그네타이트 입자로 이루어지고, 상기 다른 종의 금속 산화물 입자가 헤마타이트 입자로 이루어진 것인, 코팅된 자성 캐리어.
  31. 토너 및 코팅된 자성 캐리어로 이루어지고, 상기 코팅된 자성 캐리어는 자성 캐리어 코어 입자 및 이 자성 캐리어 코어 입자를 코팅하는 수지성 표면 코팅층으로 코팅된 자성 캐리어로 이루어지고, (a) 자성 캐리어 코어 입자의 저항율은 1x1010Ω.cm이상이고, 코팅된 자성 캐리어의 저항율은 1x1010Ω.cm이상이며, (b) 코팅된 자성 캐리어는 수평균 입도가 1 내지 100㎛이고, 그의 수평균입도의 절반 이하의 입도를 갖는 입자의 누적율이 20수% 이하인 입도 분포를 가지며, (c) 코팅된 자성 캐리어의 형상 인자 SF-1은 100 내지 130이고, (d) 코팅된 자성 캐리어의 자화량은 1킬로에르스테드에서 40 내지 250emu/㎠이고, (e) 수지성 표면 코팅층은 코팅 수지 조성물로 이루어지고, 이 코팅 수지 조성물은 직쇄 실리콘 수지 및 커플링제로 이루어지며, 여기서, 직쇄 실리콘 수지는 삼관능성 규소와 이관능성 규소를 원자비로 100 : 0 내지 40 : 60의 비율로 함유하는 것인, 정전하상 현상용 이성분계 현상제.
  32. 제31항에 있어서, 상기 토너는 중량 평균 입도(D4)가 1 내지 10㎛이고, 그의 수평균 입도(D1)의 절반 이하의 입도를 갖는 입자률 20수%이하로 함유하고, D4의 2배 이상의 입도를 갖는 입자를 10부피%으로 함유하고, 형상 인자 SF-1이 100 내지 140인 현상제.
  33. 제31항에 있어서, 상기 토너는 토너 입자, 및 그에 첨가되는 수평균 입도가 0.2㎛이하인 무기 미립자 또는 수평균 입도가 0.2㎛이하인 유기 미립자로 이루어진 외부 첨가제로 이루어지는 것인 현상제.
  34. 제33항에 있어서, 상기 토너 입자의 표면적의 5 내지 99%가 무기 미립자, 유기 미립자 또는 그의 혼합물로 피복되는 것인 현상제.
  35. 제33항에 있어서, 토너 입자가 코어 및 이 코어를 코팅하는 쉘을 포함하는 구조를 갖는 것인 현상제.
  36. 제35항에 있어서, 코어가 융점이 40 내지 90℃인 저연화점 물질로 이루어진 것인 현상제.
  37. 제36항에 있어서, 저연화점 물질이 토너 입자 중에 5 내지 30중량%의 비율로 함유되어 있는 것인 현상제.
  38. 제31항에 있어서, 상기 자성 캐리어 코어 입자가 결합제 수지 및 금속 산화물 입자로 이루어진 것인 현상제.
  39. 제38항에 있어서, 금속 산화물 입자가 결합제 수지 내에 분산되어 함유되어 있는 것인 현상제.
  40. 제39항에 있어서, 금속 산화물 입자가 코팅된 자성 캐리어 입자 내에 50 내지 99중량%로 함유되어 있는 것인 현상제.
  41. 제39항에 있어서, 금속 산화물 입자가 코팅된 자성 캐리어 입자 내에 55 내지 99중량%로 함유되어 있는 것인 현상제.
  42. 제39항에 있어서, 자성 캐리어 코어 입자의 결합제 수지가 열경화성 수지로 이루어지고, 금속 산화물 입자가 자성 금속 산화물 입자로 이루어지는 것인 현상제.
  43. 제42항에 있어서, 금속 산화물 입자가 1종 이상의 강자성 금속 산화물 입자 및 이 강자성 물질 보다 높은 저항율을 갖는 다른 종의 금속 산화물 입자를 포함하는 2종 이상의 금속 산화물 입자로 이루어지고; 여기서, 상기 다른 종의 금속 산화물 입자의 수평균 입도는 강자성 금속 산화물 입자의 입도 보다 크되 5배 이하이며;강자성 금속 산화물 입자가 코어 입자 내의 총 금속 산화물 입자의 30 내지 95중량%를 차지하는 것인 현상제.
  44. 제42항에 있어서, 자성 캐리어 코어 입자의 결합제 수지가 열경화성 수지로 이루어지고, 금속 산화물 입자의 존재 하에 직접 중합에 의하여 형성된 것인 현상제.
  45. 제44항에 있어서, 금속 산화물 입자가 친지성이 부여된 것인 현상제.
  46. 제31항에 있어서, 직쇄 실리콘 수지가 삼관능성 규소와 이관능성 규소를 원자비로 90 : 10 내지 45 : 55의 비율로 함유한 것인 현상제.
  47. 제31항에 있어서, 상기 코팅 수지 조성물이 직쇄 실리콘 수지 1중량부당 0.001 내지 0.2중량부의 커플링제를 함유하는 것인 현상제.
  48. 제31항에 있어서, 상기 코팅 수지 조성물이 직쇄 실리콘 수지 1중량부당 0.01 내지 0.1중량부의 커플링제를 함유하는 것인 현상제.
  49. 제47항에 있어서, 상기 커플링제가 실란 커플링제로 이루어진 것인 현상제.
  50. 제47항에 있어서, 상기 커플링제가 아미노기를 함유하는 실란 커플링제 및 소수성기를 함유하는 실란 커플링제를 혼합물로 이루어진 것인 현상제.
  51. 제50항에 있어서, 상기 아미노기를 함유하는 커플링제 및 소수성기를 함유하는 커플링제가 10 : 1 내지 1 : 10의 중량비로 혼합된 것인 현상제.
  52. 제31항에 있어서, 자성 물질로 코팅된 캐리어 입자가 그의 100중량부당 0.05 내지 10중량부의 상기 코팅 수지 조성물로 코팅된 것인 현상제.
  53. 제31항에 있어서, 상기 직쇄 실리콘 수지가 각각 하기 화학식(1) 및 (2)의 이관능성 규소를 함유하는 오르가노실록산 단위 및 삼관능성 규소를 함유하는 오르가노실록산 단위의 조합으로 이루어진 것인 현상제.
    이관능성 규소를 함유하는 오르가노실록산 단위
    삼관능성 규소를 함유하는 오르가노실록산 단위
    상기 식에서, R1, R2, R3, 및 R4는 독립적으로 수소 원자, 메틸기, 페닐기, 또는 히드록실기를 나타낸다.
  54. 제53항에 있어서, R1, R2, R3, 및 R4는 독립적으로 메틸기 또는 페닐기를 나타내는 것인 현상제.
  55. 제31항에 있어서, 상기 커플링제가 아미노기를 함유하는 실란 커플링제인 현상제.
  56. 제55항에 있어서, 상기 아미노기를 함유 실란 커플링제가 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메톡시디에톡시실란, N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필메틸디에톡시실란, N-β-아미노에틸-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-2-아미노에틸아미노프로필메틸디메톡시실란, 및 N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물인 현상제.
  57. 제31항에 있어서, 상기 커플링제가 소수성기를 함유하는 실란 커플링제인 현상제.
  58. 제57항에 있어서, 상기 소수성기를 함유하는 실란 커플링제가 알킬기, 알케닐기, 할로겐화 알킬기, 할로겐화 알케닐기, 페닐기, 할로겐화 페닐기 또는 알킬 페닐기를 함유하는 실란 커플링제인 현상제.
  59. 제58항에 있어서, 상기 소수성기를 함유하는 실란 커플링제가 하기 화학식(3)으로 나타내어지는 알콕시실란으로 이루어지는 것인 현상제.
    RmSiYn(3)
    상기 식에서, R은 알콕시기를 나타내고, Y는 알킬 또는 비닐기를 나타내고, m과 n은 1 내지 3의 정수를 나타낸다.
  60. 제59항에 있어서, 상기 소수성 기 함유 실란 커플링제가 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, n-프로필트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, n-헥사데실트리메톡시실란, n-옥타데실트리메톡시실란, 및 비닐트리스(β-메톡시)실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물인 현상제.
  61. 제58항에 있어서, 상기 소수성 기 함유 실란 커플링제가 비닐트라클로로실란, 헥사메틸디실라잔, 트리메틸실란, 디메틸디클로로실란, 메틸트리클로로실란, 알릴디메틸클로로실란, 알릴페닐디클로로실란, 벤질디메틸클로로실란, 브로모메틸디메틸클로로실란, α-클로로에틸트리클로로실란, β-클로로에틸트리클로로실란, 및 클로로메틸디메틸클로로실란으로 이루어진 군으로부터 선택된 화합물인 현상제.
  62. 제31항에 있어서, 상기 커플링제가 에폭시기를 함유하는 실란 커플링제인 현상제.
  63. 제62항에 있어서, 상기 커플링제가 γ-클리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시옥시프로필트리에톡시실란, 및 β-(3,4-에폭시시클로헥실)-트리메톡시실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물인 현상제.
  64. 제39항에 있어서, 금속 산화물 입자가 코팅된 자성 캐리어 표면에 0.1 내지 10개 입자/㎛2의 비율로 노출되는 것인 현상제.
  65. 제45항에 있어서, 금속 산화물 입자가 티타네이트 커플링제 또는 아미노기를 함유하는 실란 커플링제로 처리하여 친지성이 부여된 것인 현상제.
  66. 제43항에 있어서, 상기 강자성 금속 산화물 입자가 마그네타이트 입자로 이루어지고, 상기 다른 종의 금속 산화물 입자가 헤마타이트 입자로 이루어진 것인 현상제.
  67. 자기장 발생 수단을 둘러싸고 있는 현상제 운반 부재 상에 이성분계 현상제를 운반하는 단계; 현상제 운반 부재 상에 이성분계 현상제의 자성 브러쉬를 형성시키는 단계; 자성 브러쉬를 화상 보유 부재에 접촉시키는 단계; 및 현상제 운반 부재에 교류 전기장을 인가하면서 화상 보유 부재상에 정전하상을 현상하는 단계로 이루어지고; 상기 이성분계 현상제는 토너 및 코팅된 자성 캐리어로 이루어지고; 여기서, 상기 코팅된 자성 캐리어는 자성 캐리어 코어 입자 및 이 자성 캐리어 코어 입자를 코팅하는 수지성 표면 코팅층으로 코팅된 자성 캐리어의 입자로 이루어지고, (a) 자성 캐리어 코어 입자의 저항율은 1x1010Ω.cm이상이고, 코팅된 자성 캐리어의 저항율은 1x1012Ω.cm이상이며, (b) 코팅된 자성 캐리어는 수평균 입도가 1 내지 100㎛이고, 그의 수평균입도의 절반 이하의 입도를 갖는 입자의 누적율이 20수% 이하인 입도 분포를 가지며, (c) 코팅된 자성 캐리어의 형상 인자 SF-1은 100 내지 130이고, (d) 코팅된 자성 캐리어의 자화량은 1킬로에르스테드에서 40 내지 250emu/㎠이고, (e) 수지성 표면 코팅층은 코팅 수지 조성물로 이루어지고, 이 코팅 수지 조성물은 직쇄 실리콘 수지 및 커플링제로 이루어지며, 여기서, 직쇄 실리콘 수지는 삼관능성 규소와 이관능성 규소를 원자비로 100 : 0 내지 40 : 60의 비율로 함유하는 것인, 현상 방법.
  68. 제67항에 있어서, 교류 전기장의 피크 대 피크 전압이 500 내지 5000V이고, 주파수가 500 내지 10,000Hz인 방법.
  69. 제68항에 있어서, 교류 전기장의 주파수가 500 내지 3000Hz인 방법.
  70. 제67항에 있어서, 현상제 운반 부재 및 상기 화상 보유 부재가 최소 간격 100 내지 1000㎛로 배치되는 것인 방법.
  71. 제67항에 있어서, 상기 이성분계 현상제가 제32항 내지 제66항중 어느 한 항에 따른 현상제인 방법.
  72. 제67항에 있어서, 현상제 운반 부재가 0.2㎛≤중심선 평균 조도(Ra)≤0.5㎛, 10㎛≤평균 요철 간격(Sm)≤80㎛, 및 0.05≤Ra/Sm≤0.5의 조건을 만족시키는 표면 요철을 갖는 것인 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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