JP2000314990A - 正帯電性キャリア及びその製造方法 - Google Patents
正帯電性キャリア及びその製造方法Info
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- JP2000314990A JP2000314990A JP11123458A JP12345899A JP2000314990A JP 2000314990 A JP2000314990 A JP 2000314990A JP 11123458 A JP11123458 A JP 11123458A JP 12345899 A JP12345899 A JP 12345899A JP 2000314990 A JP2000314990 A JP 2000314990A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐表面汚染性に優れ、帯電の環境依存性が
良好であり、帯電の立上り速度が速く、優れた電荷交換
性を有し、帯電の立上り速度が速く、長時間使用時にお
いてもキャリアへのトナーまたは外添剤の汚染が起こり
にくく帯電の低下も起こりにくく、被覆剤の大部分が一
挙にはがれることによる画像の白抜け等が発生せず、ト
ナーの消費量が多くトナーとキャリアの接触回数が多い
フルカラー現像剤に適する磁気ブラシ現像用の静電荷像
現像用正帯電性キャリアを提供すること。 【解決手段】 芯物質上に、窒素原子濃度がキャリアコ
ア重量に対し７５〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカ
ップリング剤により形成され摩擦帯電制御機能を有する
中間層を有し、該中間層上に該中間層と結合反応する離
型性被覆層を設けてなることを特徴とする静電荷像現像
用正帯電性キャリア。
良好であり、帯電の立上り速度が速く、優れた電荷交換
性を有し、帯電の立上り速度が速く、長時間使用時にお
いてもキャリアへのトナーまたは外添剤の汚染が起こり
にくく帯電の低下も起こりにくく、被覆剤の大部分が一
挙にはがれることによる画像の白抜け等が発生せず、ト
ナーの消費量が多くトナーとキャリアの接触回数が多い
フルカラー現像剤に適する磁気ブラシ現像用の静電荷像
現像用正帯電性キャリアを提供すること。 【解決手段】 芯物質上に、窒素原子濃度がキャリアコ
ア重量に対し７５〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカ
ップリング剤により形成され摩擦帯電制御機能を有する
中間層を有し、該中間層上に該中間層と結合反応する離
型性被覆層を設けてなることを特徴とする静電荷像現像
用正帯電性キャリア。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像現像用キ
ャリア及びその製造方法に関する。
ャリア及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、磁気ブラシ現像法において、トナ
ーに適当量の正または負の電荷を付与するために使用す
るキャリアは、一般にコート系キャリアと非コート系キ
ャリアとに大別されるが、現像剤寿命を考慮した場合、
前者の方が優れているため、前者のキャリアが開発さ
れ、実用化されている。特に、樹脂被覆を施したコート
キャリアの場合、帯電制御性が向上し、環境依存性、経
時安定性が改善されることから種々のタイプのコートキ
ャリアが開発されている。しかしながら、二成分現像剤
を使用する上で、最大の問題点は、トナーの構成成分で
ある結着樹脂、帯電制御剤、外添剤等がキャリア表面を
汚染することにより、帯電制御性が経時で劣化していく
ことである。
ーに適当量の正または負の電荷を付与するために使用す
るキャリアは、一般にコート系キャリアと非コート系キ
ャリアとに大別されるが、現像剤寿命を考慮した場合、
前者の方が優れているため、前者のキャリアが開発さ
れ、実用化されている。特に、樹脂被覆を施したコート
キャリアの場合、帯電制御性が向上し、環境依存性、経
時安定性が改善されることから種々のタイプのコートキ
ャリアが開発されている。しかしながら、二成分現像剤
を使用する上で、最大の問題点は、トナーの構成成分で
ある結着樹脂、帯電制御剤、外添剤等がキャリア表面を
汚染することにより、帯電制御性が経時で劣化していく
ことである。
【０００３】キャリアの表面汚染を防止するために被覆
材料として、耐表面汚染性の優れている低表面エネルギ
ーのフッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマーの使用が
提案されている。フッ素系ポリマーは低表面エネルギー
ではあるが、フッ素系ポリマーはその構成成分であるフ
ッ素原子の強い電気陰性度のために、負帯電性付与キャ
リアとしては、それを多量に使用することができず、ま
た特に高温高湿下では帯電付与能力が著しく低下して、
実用に耐え得ないという欠点がある。
材料として、耐表面汚染性の優れている低表面エネルギ
ーのフッ素系ポリマー、シリコーン系ポリマーの使用が
提案されている。フッ素系ポリマーは低表面エネルギー
ではあるが、フッ素系ポリマーはその構成成分であるフ
ッ素原子の強い電気陰性度のために、負帯電性付与キャ
リアとしては、それを多量に使用することができず、ま
た特に高温高湿下では帯電付与能力が著しく低下して、
実用に耐え得ないという欠点がある。
【０００４】一方、シリコーンポリマーも低表面エネル
ギーであり、キャリア表面汚染に対しては、フッ素系ポ
リマーと同様に有効であるが、汚染を完全に防止するこ
とはできない。また、シリコーンポリマーも帯電列の中
位に位置しており、それ単独をコートした場合、負帯電
性付与キャリアとしては充分であるとはいい難い。シリ
コーンポリマーだけを被覆したキャリアは、低温低湿下
における帯電の立上りが遅く、トナーを新しく追加した
場合に低帯電量トナーが発生しやすく、カブリやトナー
飛散が発生する。また、これらのポリマーには、他に、
キャリア芯物質との密着性が悪い点や被覆膜自体の強度
に問題がある。
ギーであり、キャリア表面汚染に対しては、フッ素系ポ
リマーと同様に有効であるが、汚染を完全に防止するこ
とはできない。また、シリコーンポリマーも帯電列の中
位に位置しており、それ単独をコートした場合、負帯電
性付与キャリアとしては充分であるとはいい難い。シリ
コーンポリマーだけを被覆したキャリアは、低温低湿下
における帯電の立上りが遅く、トナーを新しく追加した
場合に低帯電量トナーが発生しやすく、カブリやトナー
飛散が発生する。また、これらのポリマーには、他に、
キャリア芯物質との密着性が悪い点や被覆膜自体の強度
に問題がある。
【０００５】前記の欠点を克服するものとして、特開昭
４９−５１９５０号公報には、含フッ素ポリマーとキャ
リア芯物質との密着性向上のために、中間層としてエポ
キシ樹脂を用いることが提案されている。また、特開昭
５７−９９６５３号公報および同６０−２０２４５１号
公報には、フッ素系のブロックコポリマー、グラフトコ
ポリマーを用いて、密着性を向上することが提案され、
特開平２−１６５７３号公報、および同２−２４６７０
号公報には、加水分解性シリル基を含有するフッ素系ポ
リマーを用いて、密着性を向上させることが提案されて
いる。しかしながら、これらの場合は、密着性向上には
改善効果が発揮されるものの、トナーへの負帯電性付与
能力が低く、耐環境安定性が不十分な点で未だ改善の余
地が残されている。
４９−５１９５０号公報には、含フッ素ポリマーとキャ
リア芯物質との密着性向上のために、中間層としてエポ
キシ樹脂を用いることが提案されている。また、特開昭
５７−９９６５３号公報および同６０−２０２４５１号
公報には、フッ素系のブロックコポリマー、グラフトコ
ポリマーを用いて、密着性を向上することが提案され、
特開平２−１６５７３号公報、および同２−２４６７０
号公報には、加水分解性シリル基を含有するフッ素系ポ
リマーを用いて、密着性を向上させることが提案されて
いる。しかしながら、これらの場合は、密着性向上には
改善効果が発揮されるものの、トナーへの負帯電性付与
能力が低く、耐環境安定性が不十分な点で未だ改善の余
地が残されている。
【０００６】また、シリコン系ポリマーの場合に関して
は、特開昭６０−１９１５６号公報に、シリコーン樹脂
被覆層の密着性向上のためにカップリング剤を用いるこ
とが提案されている。しかしながら、この場合も被覆層
の密着性向上には改善効果はあるが、フッ素系ポリマー
ほどではないがトナーへの負帯電性付与能力が不足する
という問題があり、表面の汚染に関してもその効果は十
分とはいえない。
は、特開昭６０−１９１５６号公報に、シリコーン樹脂
被覆層の密着性向上のためにカップリング剤を用いるこ
とが提案されている。しかしながら、この場合も被覆層
の密着性向上には改善効果はあるが、フッ素系ポリマー
ほどではないがトナーへの負帯電性付与能力が不足する
という問題があり、表面の汚染に関してもその効果は十
分とはいえない。
【０００７】また、特開昭６２−１２１４６３号公報に
は、コア材とシリコーン樹脂との密着性向上のためにシ
ランカップリング剤で処理したキャリアコアの表面にシ
リコーン樹脂からなる被覆層を設けたキャリアが記載さ
れているが、シリコーン樹脂からなる被覆層は、不均一
な成膜が生じたり、高い硬化温度を必要とするなど、製
造上の問題点があった。
は、コア材とシリコーン樹脂との密着性向上のためにシ
ランカップリング剤で処理したキャリアコアの表面にシ
リコーン樹脂からなる被覆層を設けたキャリアが記載さ
れているが、シリコーン樹脂からなる被覆層は、不均一
な成膜が生じたり、高い硬化温度を必要とするなど、製
造上の問題点があった。
【０００８】また、特開昭６４−３５５６３号公報、同
６４−２９８５７号公報および同６４−２９８６０号公
報には積層構造のキャリアが記載されているが、いずれ
も長時間の繰り返し使用する場合、帯電能力を維持する
ことができなくなるという問題があった。
６４−２９８５７号公報および同６４−２９８６０号公
報には積層構造のキャリアが記載されているが、いずれ
も長時間の繰り返し使用する場合、帯電能力を維持する
ことができなくなるという問題があった。
【０００９】さらにまた、上記欠点を改善するものとし
て、特開昭６１−１１０１５９号公報および同６１−１
１０１６０号公報には、芯物質上に摩擦帯電制御層およ
び離型性表面層を積層したコートキャリアが提案され、
トナーに負帯電性を安定して付与し、かつ、帯電の維持
性が良好であることが、記載されている。しかしなが
ら、これ等のキャリアは、帯電の初期値が大きく変動し
たり、トナーに帯電分布の広がりが生じたりして、実用
上問題があった。
て、特開昭６１−１１０１５９号公報および同６１−１
１０１６０号公報には、芯物質上に摩擦帯電制御層およ
び離型性表面層を積層したコートキャリアが提案され、
トナーに負帯電性を安定して付与し、かつ、帯電の維持
性が良好であることが、記載されている。しかしなが
ら、これ等のキャリアは、帯電の初期値が大きく変動し
たり、トナーに帯電分布の広がりが生じたりして、実用
上問題があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
における上記の問題点に鑑みてなされたものである。し
たがって、本発明は、耐表面汚染性に優れ、帯電の環境
依存性が良好であり、帯電の立上り速度が速く、優れた
電荷交換性を有する磁気ブラシ現像用の静電荷像現像用
正帯電性キャリアを提供することを目的とする。
における上記の問題点に鑑みてなされたものである。し
たがって、本発明は、耐表面汚染性に優れ、帯電の環境
依存性が良好であり、帯電の立上り速度が速く、優れた
電荷交換性を有する磁気ブラシ現像用の静電荷像現像用
正帯電性キャリアを提供することを目的とする。
【００１１】すなわち、本発明の主たる目的は、帯電の
立上り速度が速く、長時間使用時においてもキャリアへ
のトナーまたは外添剤の汚染が起こりにくく帯電の低下
も起こりにくいキャリアを提供することにある。本発明
の他の目的は、被覆剤の大部分が一挙にはがれることに
よる画像の白抜け等が発生しないキャリアを提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的は、トナーの消費量
が多く、トナーとキャリアの接触回数が多いフルカラー
現像剤に適するキャリアを提供することにある。
立上り速度が速く、長時間使用時においてもキャリアへ
のトナーまたは外添剤の汚染が起こりにくく帯電の低下
も起こりにくいキャリアを提供することにある。本発明
の他の目的は、被覆剤の大部分が一挙にはがれることに
よる画像の白抜け等が発生しないキャリアを提供するこ
とにある。本発明のさらに他の目的は、トナーの消費量
が多く、トナーとキャリアの接触回数が多いフルカラー
現像剤に適するキャリアを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、特定の被
覆材料を使用し、特定のキャリア構造を形成することに
より、キャリアの諸特性が改良されることを見い出し、
本発明を完成するに至った。本発明の上記目的は、キャ
リア芯物質上に窒素原子を特定濃度範囲で含有する摩擦
帯電制御層、離型性被覆層を順次積層することで達成す
ることができる。
覆材料を使用し、特定のキャリア構造を形成することに
より、キャリアの諸特性が改良されることを見い出し、
本発明を完成するに至った。本発明の上記目的は、キャ
リア芯物質上に窒素原子を特定濃度範囲で含有する摩擦
帯電制御層、離型性被覆層を順次積層することで達成す
ることができる。
【００１３】すなわち上記目的は、本発明の（１）「芯
物質上に、窒素原子濃度がキャリアコア重量に対し７５
〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカップリング剤によ
り形成され摩擦帯電制御機能を有する中間層を有し、該
中間層上に該中間層と結合反応する離型性被覆層を設け
てなることを特徴とする静電荷像現像用正帯電性キャリ
ア」、（２）「芯物質上に、窒素原子濃度がキャリアコ
ア重量に対し７５〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカ
ップリング剤により形成され摩擦帯電制御機能を有する
中間層を有し、該中間層上に該中間層と結合反応する樹
脂変性シリコーン樹脂を含有する離型性被覆層を設けて
なることを特徴とする静電荷像現像用正帯電性キャリ
ア」によって達成される。
物質上に、窒素原子濃度がキャリアコア重量に対し７５
〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカップリング剤によ
り形成され摩擦帯電制御機能を有する中間層を有し、該
中間層上に該中間層と結合反応する離型性被覆層を設け
てなることを特徴とする静電荷像現像用正帯電性キャリ
ア」、（２）「芯物質上に、窒素原子濃度がキャリアコ
ア重量に対し７５〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカ
ップリング剤により形成され摩擦帯電制御機能を有する
中間層を有し、該中間層上に該中間層と結合反応する樹
脂変性シリコーン樹脂を含有する離型性被覆層を設けて
なることを特徴とする静電荷像現像用正帯電性キャリ
ア」によって達成される。
【００１４】また、（３）「該中間層と該離型性被覆層
を連続して塗布することを特徴とする前記第（１）また
は（２）項に記載の静電荷像現像用正帯電性キャリアを
製造する方法」によって達成される。
を連続して塗布することを特徴とする前記第（１）また
は（２）項に記載の静電荷像現像用正帯電性キャリアを
製造する方法」によって達成される。
【００１５】さらにまた、（４）「前記第（１）または
（２）項に記載の静電荷像現像用正帯電性キャリアに、
荷電制御剤を使用しないトナーを含有することを特徴と
する静電荷像現像剤」によって達成される。
（２）項に記載の静電荷像現像用正帯電性キャリアに、
荷電制御剤を使用しないトナーを含有することを特徴と
する静電荷像現像剤」によって達成される。
【００１６】本発明の静電荷像現像用正帯電性キャリア
は、芯物質上に、摩擦帯電制御機能を有するアミノシラ
ンカップリング剤により形成された中間層を設け、その
中間層と結合反応可能な材料を含有する離型性被覆層を
設けてなることを特徴とする。本発明の上記キャリア
は、静電荷像現像用二成分現像剤として使用される。上
記キャリアにおける、窒素原子濃度は、芯物質の重量に
対して７５〜１５０ｐｐｍである。特に、該中間層上に
樹脂変性シリコーン樹脂を含有する被覆層を設けてなる
ことが好ましい。
は、芯物質上に、摩擦帯電制御機能を有するアミノシラ
ンカップリング剤により形成された中間層を設け、その
中間層と結合反応可能な材料を含有する離型性被覆層を
設けてなることを特徴とする。本発明の上記キャリア
は、静電荷像現像用二成分現像剤として使用される。上
記キャリアにおける、窒素原子濃度は、芯物質の重量に
対して７５〜１５０ｐｐｍである。特に、該中間層上に
樹脂変性シリコーン樹脂を含有する被覆層を設けてなる
ことが好ましい。
【００１７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
静電荷像現像用正帯電性キャリア（以下、キャリアとい
う）は、摩擦帯電制御機能を有する中間層と、離型性被
覆層との二層構造の被覆層を有しており、そして、中間
層を形成する材料は、トナーに負帯電を付与する性質を
有するものが使用され、アミノ基含有シランカップリン
グ剤が好適に用いられるが、それによって形成される中
間層が離型性被覆層の形成に使用する有機溶剤に実質的
に溶解しないものが望ましい。具体的には、脱水縮合反
応により三次元網目構造を形成して溶剤不溶となる三官
能含窒素シランカップリング剤が好適であり、具体例と
して次のものが挙げられる。
静電荷像現像用正帯電性キャリア（以下、キャリアとい
う）は、摩擦帯電制御機能を有する中間層と、離型性被
覆層との二層構造の被覆層を有しており、そして、中間
層を形成する材料は、トナーに負帯電を付与する性質を
有するものが使用され、アミノ基含有シランカップリン
グ剤が好適に用いられるが、それによって形成される中
間層が離型性被覆層の形成に使用する有機溶剤に実質的
に溶解しないものが望ましい。具体的には、脱水縮合反
応により三次元網目構造を形成して溶剤不溶となる三官
能含窒素シランカップリング剤が好適であり、具体例と
して次のものが挙げられる。
【００１８】ＮＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ(ＯＲ)3 、 ＮＨ2ＣＯＮＨＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ(ＯＲ)3 、 ＮＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＮＨＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ(ＯＲ)3 、 Ｃ6Ｈ5ＮＨＣ3Ｈ6Ｓｉ(ＯＲ)3 （式中、Ｒはメチル基またはエチル基を表わす。）
【００１９】摩擦帯電制御機能を有する中間層は、窒素
原子濃度が芯物質の重量に対して７５〜１５０ｐｐｍで
あるように形成する。中間層における窒素原子濃度が、
上記の範囲にある場合には、環境安定性に優れたものと
なり、最表面層である離型性被覆層の特性に影響される
ことが少なく、トナーに負帯電を安定に付与することが
できるようになる。さらに、離型性被覆層としてフッ素
含有化合物を多量に用いても、トナーに対して充分な負
帯電を付与することができる。
原子濃度が芯物質の重量に対して７５〜１５０ｐｐｍで
あるように形成する。中間層における窒素原子濃度が、
上記の範囲にある場合には、環境安定性に優れたものと
なり、最表面層である離型性被覆層の特性に影響される
ことが少なく、トナーに負帯電を安定に付与することが
できるようになる。さらに、離型性被覆層としてフッ素
含有化合物を多量に用いても、トナーに対して充分な負
帯電を付与することができる。
【００２０】なお、窒素原子濃度の測定法としては、有
機元素分析法が好適である。有機元素分析法に用いる装
置としては、窒素原子のみの濃度を測定する場合は、化
学発光式全窒素分析装置が使用できる。また、その他、
酸素循環燃焼方式窒素炭素分析装置等も使用することが
できる。
機元素分析法が好適である。有機元素分析法に用いる装
置としては、窒素原子のみの濃度を測定する場合は、化
学発光式全窒素分析装置が使用できる。また、その他、
酸素循環燃焼方式窒素炭素分析装置等も使用することが
できる。
【００２１】中間層の上に形成される被覆層としては、
中間層と結合反応を可能とする物質を使用することがで
きる。中間層の上に形成される被覆層としては、メタク
リル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル
酸ヒドロキシプロピル等の水酸基含有アクリル酸エステ
ルまたはメタクリル酸エステルモノマーから形成される
アクリル樹脂、グリシジルメタクリレート等のグリシジ
ル基含有アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ルモノマーから形成されるアクリル樹脂、シリコーン樹
脂、樹脂変性シリコーン樹脂等が使用できる。中でも、
樹脂変性シリコーン樹脂は、アミノシランカップリング
剤で形成された中間層との密着性(反応性)に優れ、経時
での帯電の安定性が大幅に向上する。
中間層と結合反応を可能とする物質を使用することがで
きる。中間層の上に形成される被覆層としては、メタク
リル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸ヒドロキシ
プロピル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル
酸ヒドロキシプロピル等の水酸基含有アクリル酸エステ
ルまたはメタクリル酸エステルモノマーから形成される
アクリル樹脂、グリシジルメタクリレート等のグリシジ
ル基含有アクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステ
ルモノマーから形成されるアクリル樹脂、シリコーン樹
脂、樹脂変性シリコーン樹脂等が使用できる。中でも、
樹脂変性シリコーン樹脂は、アミノシランカップリング
剤で形成された中間層との密着性(反応性)に優れ、経時
での帯電の安定性が大幅に向上する。
【００２２】本発明において使用できる芯物質として
は、平均粒径１０〜１５０μｍの範囲の鉄、鋼、ニッケ
ル、コバルト等の磁性金属粉末、マグネタイト、フェラ
イト等の磁性酸化物粉末が挙げられる。上記離型性樹脂
の被覆量は、通常芯物質に対し０．１〜５．０重量％、
好ましくは、０．２〜１．０重量％である。
は、平均粒径１０〜１５０μｍの範囲の鉄、鋼、ニッケ
ル、コバルト等の磁性金属粉末、マグネタイト、フェラ
イト等の磁性酸化物粉末が挙げられる。上記離型性樹脂
の被覆量は、通常芯物質に対し０．１〜５．０重量％、
好ましくは、０．２〜１．０重量％である。
【００２３】本発明のキャリアの製造方法において、各
種コーティング方法を用いることができる。本発明のキ
ャリアを製造する方法としては、一例としてキャリアコ
ア材を浮遊流動させながらコート液をスプレーしコア材
の表面処理を行なう方法、およびスプレードライ法が挙
げられる。かかる流動床コーティング装置を使用する場
合には、特に流動層の形成状態、およびコート液の噴霧
形式が重要である。前述した流動層の形成状態として
は、キャリア粒子の凝集が起こらず、かつ効率良くコー
ティングするために流動層内に回転式底板ディスクと攪
拌羽根を設け、旋回流を形成させながら塗布を行なう方
法を一例として挙げることができる。
種コーティング方法を用いることができる。本発明のキ
ャリアを製造する方法としては、一例としてキャリアコ
ア材を浮遊流動させながらコート液をスプレーしコア材
の表面処理を行なう方法、およびスプレードライ法が挙
げられる。かかる流動床コーティング装置を使用する場
合には、特に流動層の形成状態、およびコート液の噴霧
形式が重要である。前述した流動層の形成状態として
は、キャリア粒子の凝集が起こらず、かつ効率良くコー
ティングするために流動層内に回転式底板ディスクと攪
拌羽根を設け、旋回流を形成させながら塗布を行なう方
法を一例として挙げることができる。
【００２４】また、せん断応力を加えながら溶媒を徐々
に揮発させるといった他の方法によっても、本発明のキ
ャリアを製造することができる。本発明のキャリアは中
間層をコーティングした後に連続して離型性被覆層を塗
布することによって得られることが好ましい。この製造
方法によると、中間層の反応性が高いうちに連続して反
応性の離型性被覆層を処理することになり、中間層と離
型性被覆層との密着性が向上し、現像剤のライフが長く
なる。
に揮発させるといった他の方法によっても、本発明のキ
ャリアを製造することができる。本発明のキャリアは中
間層をコーティングした後に連続して離型性被覆層を塗
布することによって得られることが好ましい。この製造
方法によると、中間層の反応性が高いうちに連続して反
応性の離型性被覆層を処理することになり、中間層と離
型性被覆層との密着性が向上し、現像剤のライフが長く
なる。
【００２５】本発明の上記キャリアは、結着樹脂に着色
剤が分散されたトナーと組み合わせて、静電荷像現像用
二成分現像剤として使用されるが、荷電制御剤を含有し
ないトナーと組み合わせることが好ましい。本発明のキ
ャリアは、高濃度のアミノシランカップリング剤からな
る中間層を設けているためにきわめて強い極性制御性を
有しているため、トナーに荷電制御剤を特に必要としな
い。更に、この現像剤はトナーの荷電制御剤のスペント
を受けないため、ライフが向上する。
剤が分散されたトナーと組み合わせて、静電荷像現像用
二成分現像剤として使用されるが、荷電制御剤を含有し
ないトナーと組み合わせることが好ましい。本発明のキ
ャリアは、高濃度のアミノシランカップリング剤からな
る中間層を設けているためにきわめて強い極性制御性を
有しているため、トナーに荷電制御剤を特に必要としな
い。更に、この現像剤はトナーの荷電制御剤のスペント
を受けないため、ライフが向上する。
【００２６】
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。 ［実施例１］ （中間層） 平均粒径５０μｍの球形フェライト粒子 １００部 メタノール １４部 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン ０．２部 純水 ０．５部 上記成分を真空脱気型ニーダーに入れ、室温において３
０分攪拌した後、加熱、減圧してメタノールを留去し、
温度１００℃にて３０分間カップリング反応を行ない、
γ−アミノプロピルトリエトキシシランで処理された球
形フェライト粒子を得た。（キャリアａ）
説明する。 ［実施例１］ （中間層） 平均粒径５０μｍの球形フェライト粒子 １００部 メタノール １４部 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン ０．２部 純水 ０．５部 上記成分を真空脱気型ニーダーに入れ、室温において３
０分攪拌した後、加熱、減圧してメタノールを留去し、
温度１００℃にて３０分間カップリング反応を行ない、
γ−アミノプロピルトリエトキシシランで処理された球
形フェライト粒子を得た。（キャリアａ）
【００２７】 （樹脂層） 上記球形フェライト粒子 １００部 キシレン １０部 スチレン−メチルメタクリレート−メタクリル酸２− ０．４部 ヒドロキシエチル（２０／７０／１０）共重合体 上記成分を真空脱気型ニーダに入れ、徐々に減圧してキ
シレンを留去し、温度１５０℃にて３０分間中間層と樹
脂層との結合反応を行ない、７４μｍ目開きのメッシュ
で篩分し、樹脂コートキャリアを得た。（キャリアＡ）
シレンを留去し、温度１５０℃にて３０分間中間層と樹
脂層との結合反応を行ない、７４μｍ目開きのメッシュ
で篩分し、樹脂コートキャリアを得た。（キャリアＡ）
【００２８】［実施例２］実施例１において、スチレン
−メチルメタクリレート−メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル（２０／７０／１０）共重合体 ０．４部からＳ
Ｒ２１０７(東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）
製シリコーンアルキド) ０．８部に変更し、他は同様
に処理してキャリアを得た。（キャリアａおよびキャリ
アＢ）
−メチルメタクリレート−メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル（２０／７０／１０）共重合体 ０．４部からＳ
Ｒ２１０７(東レ・ダウコーニング・シリコーン（株）
製シリコーンアルキド) ０．８部に変更し、他は同様
に処理してキャリアを得た。（キャリアａおよびキャリ
アＢ）
【００２９】［実施例３］ (中間層) メタノール １４部 γ−アミノプロピルトリエトキシシラン ０．２部 純水 ０．５部 上記成分を平均粒径５０μｍの球形フェライト粒子 １
００部に流動床型コーティング装置を用いてコートし
（キャリアｃ）、続けて上記中間層の上に、 （樹脂層） キシレン １０部 ＳＲ２１０７ ０．８部 上記成分をコートし、コート後１５０℃で３０分間焼成
を行ない、７４μｍ目開きのメッシュで篩分し、樹脂コ
ートキャリアを得た。（キャリアＣ）
００部に流動床型コーティング装置を用いてコートし
（キャリアｃ）、続けて上記中間層の上に、 （樹脂層） キシレン １０部 ＳＲ２１０７ ０．８部 上記成分をコートし、コート後１５０℃で３０分間焼成
を行ない、７４μｍ目開きのメッシュで篩分し、樹脂コ
ートキャリアを得た。（キャリアＣ）
【００３０】［比較例１］実施例１においてγ−アミノ
プロピルトリエトキシシランを０．２部から０．４部に
変更し、他は同様に処理してキャリアを得た。（キャリ
アｄおよびキャリアＤ）
プロピルトリエトキシシランを０．２部から０．４部に
変更し、他は同様に処理してキャリアを得た。（キャリ
アｄおよびキャリアＤ）
【００３１】［比較例２］実施例１においてγ−アミノ
プロピルトリエトキシシランを０．２部から０．１部に
変更し、他は同様に処理してキャリアを得た。（キャリ
アｅおよびキャリアＥ）
プロピルトリエトキシシランを０．２部から０．１部に
変更し、他は同様に処理してキャリアを得た。（キャリ
アｅおよびキャリアＥ）
【００３２】［比較例３］実施例１において、スチレン
−メチルメタクリレート−メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル（２０／７０／１０）共重合体０．４部からスチ
レン−メチルメタクリレート（２０／８０）０．４部に
変更し、他は同様に処理してキャリアを得た。（キャリ
アａおよびキャリアＦ）
−メチルメタクリレート−メタクリル酸２−ヒドロキシ
エチル（２０／７０／１０）共重合体０．４部からスチ
レン−メチルメタクリレート（２０／８０）０．４部に
変更し、他は同様に処理してキャリアを得た。（キャリ
アａおよびキャリアＦ）
【００３３】上記実施例１〜３および比較例１〜３のキ
ャリアについて、中間層に含まれる窒素濃度の測定は、
(株)住化分析センター製の酸素循環燃焼方式自動高感度
ＮＣ−ＡＮＡＬＹＺＥＲスミグラフＮＣ−９０Ａを用い
て行なった。その結果を下記表１に示す。なお、表１
中、ＴＣは総炭素数量（ｐｐｍ）、ＴＮは総窒素量（ｐ
ｐｍ）を意味する。検量線作成用標準試料に試薬特級グ
リシン水溶液を調整し、総窒素量＝５０ｐｐｍ、総炭素
量＝８５．７ｐｐｍおよび総窒素量＝１０００ｐｐｍ、
総炭素量＝１７ｐｐｍの２点検量線法で測定した。試料
約５００ｍｇを石英ボート上にのせ感量０．０１ｍｇの
セミミクロ天秤にて測定した。
ャリアについて、中間層に含まれる窒素濃度の測定は、
(株)住化分析センター製の酸素循環燃焼方式自動高感度
ＮＣ−ＡＮＡＬＹＺＥＲスミグラフＮＣ−９０Ａを用い
て行なった。その結果を下記表１に示す。なお、表１
中、ＴＣは総炭素数量（ｐｐｍ）、ＴＮは総窒素量（ｐ
ｐｍ）を意味する。検量線作成用標準試料に試薬特級グ
リシン水溶液を調整し、総窒素量＝５０ｐｐｍ、総炭素
量＝８５．７ｐｐｍおよび総窒素量＝１０００ｐｐｍ、
総炭素量＝１７ｐｐｍの２点検量線法で測定した。試料
約５００ｍｇを石英ボート上にのせ感量０．０１ｍｇの
セミミクロ天秤にて測定した。
【００３４】
【表１】
【００３５】 (トナー製造例) トナーＡ ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物・ １００部 シクロヘキサンジメタノール・テレフタル酸よりなるポリエステル樹脂( Ｔｇ＝６１℃、軟化点＝１０５℃、酸化＝６、水酸基価＝２０) カーボンブラック １０部 サリチル酸誘導体の亜鉛塩 １部
【００３６】上記の成分を混合した後、エクストリュー
ダーで混練し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次い
で、エアージェット式微粉砕機で粉砕した後分級し、平
均粒径７μｍのトナーを得た。このトナーに対し、疎水
化処理チタニア(Ｔ８０５、日本アエロジル(株)製)およ
び疎水化処理シリカ(Ｒ８０５、日本アエロジル(株)製)
を、それぞれ被覆率４０％および１５％に該当する量を
ヘンシェルミキサーによって混合した。
ダーで混練し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕し、次い
で、エアージェット式微粉砕機で粉砕した後分級し、平
均粒径７μｍのトナーを得た。このトナーに対し、疎水
化処理チタニア(Ｔ８０５、日本アエロジル(株)製)およ
び疎水化処理シリカ(Ｒ８０５、日本アエロジル(株)製)
を、それぞれ被覆率４０％および１５％に該当する量を
ヘンシェルミキサーによって混合した。
【００３７】トナーＢ トナーＡにおいてサリチル酸誘導体の亜鉛塩を使用しな
いこと以外は、同様に処理してトナーを得た。
いこと以外は、同様に処理してトナーを得た。
【００３８】(現像剤の調整)上記実施例１〜３のキャリ
ア(キャリアＡ〜Ｃ)および比較例１〜３のキャリアそれ
ぞれ１００重量部を、トナーＡ ８重量部またはトナー
Ｂ ８重量部と混合して７種類の二成分現像剤を調製し
た。
ア(キャリアＡ〜Ｃ)および比較例１〜３のキャリアそれ
ぞれ１００重量部を、トナーＡ ８重量部またはトナー
Ｂ ８重量部と混合して７種類の二成分現像剤を調製し
た。
【００３９】これらの７種類の現像剤を使用して、電子
写真複写機(ＭＦ−２００改造機、(株)リコー製)によっ
てコピーテストを行なった。高温高湿(３０℃、８５％
ＲＨ)および低温低湿(１０℃、１５％ＲＨ)の環境下に
おける１００枚コピー後の帯電量、そのときの像濃度、
かぶりを評価した。その結果を表２に示す。
写真複写機(ＭＦ−２００改造機、(株)リコー製)によっ
てコピーテストを行なった。高温高湿(３０℃、８５％
ＲＨ)および低温低湿(１０℃、１５％ＲＨ)の環境下に
おける１００枚コピー後の帯電量、そのときの像濃度、
かぶりを評価した。その結果を表２に示す。
【００４０】また、現像剤Ｎｏ．１〜４、６、７を用い
た場合について、更にＭＦ-２００改造機で４０，００
０枚の連続複写を常温常湿(２２℃、５０％ＲＨ)で行な
った。その結果も表２に示す。なお、帯電量、逆極性ト
ナー量は、ＣＳＧの画像解析による値である。また、キ
ャリアのコート剤被覆量は、ＴＨＥＲＭＡＬ ＡＮＡＬ
ＹＺＥＲ ＤＴ−４０(島津製作所(株)製)により測定し
た値である。なお、表中、カブリについては、○は発生
しないことを意味し、△はやや発生したことを意味し、
×は著しく発生したことを意味する。
た場合について、更にＭＦ-２００改造機で４０，００
０枚の連続複写を常温常湿(２２℃、５０％ＲＨ)で行な
った。その結果も表２に示す。なお、帯電量、逆極性ト
ナー量は、ＣＳＧの画像解析による値である。また、キ
ャリアのコート剤被覆量は、ＴＨＥＲＭＡＬ ＡＮＡＬ
ＹＺＥＲ ＤＴ−４０(島津製作所(株)製)により測定し
た値である。なお、表中、カブリについては、○は発生
しないことを意味し、△はやや発生したことを意味し、
×は著しく発生したことを意味する。
【００４１】
【表２】
【００４２】
【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明から明らか
なように、本発明は、低温低湿においても帯電性に優
れ、地肌かぶりが少なく、帯電の立上り速度が速く、４
万枚のランという長時間使用時においてもキャリアへの
トナーまたは外添剤の汚染や、帯電の低下も起こりにく
く、また、被覆剤の大部分が一挙にはがれることによる
画像の白抜け等が発生せず、さらに、トナーの消費量が
多くトナーとキャリアの接触回数が多いフルカラー現像
剤に適するキャリアを提供することができるという極め
て優れた効果を奏するものである。
なように、本発明は、低温低湿においても帯電性に優
れ、地肌かぶりが少なく、帯電の立上り速度が速く、４
万枚のランという長時間使用時においてもキャリアへの
トナーまたは外添剤の汚染や、帯電の低下も起こりにく
く、また、被覆剤の大部分が一挙にはがれることによる
画像の白抜け等が発生せず、さらに、トナーの消費量が
多くトナーとキャリアの接触回数が多いフルカラー現像
剤に適するキャリアを提供することができるという極め
て優れた効果を奏するものである。
───────────────────────────────────────────────────── 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 会社リコー内 (72)発明者 樋口 博人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H005 BA02 BA06 BA11 BA15 CA12 CA26 CA28 DA02 DA03 EA07 FA01
Claims (4)
- 【請求項１】 芯物質上に、窒素原子濃度がキャリアコ
ア重量に対し７５〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカ
ップリング剤により形成され摩擦帯電制御機能を有する
中間層を有し、該中間層上に該中間層と結合反応する離
型性被覆層を設けてなることを特徴とする静電荷像現像
用正帯電性キャリア。 - 【請求項２】 芯物質上に、窒素原子濃度がキャリアコ
ア重量に対し７５〜１５０ｐｐｍであるアミノシランカ
ップリング剤により形成され摩擦帯電制御機能を有する
中間層を有し、該中間層上に該中間層と結合反応する樹
脂変性シリコーン樹脂を含有する離型性被覆層を設けて
なることを特徴とする静電荷像現像用正帯電性キャリ
ア。 - 【請求項３】 該中間層と該離型性被覆層を連続して塗
布することを特徴とする請求項１または２に記載の静電
荷像現像用正帯電性キャリアを製造する方法。 - 【請求項４】 請求項１または２記載の静電荷像現像用
正帯電性キャリアに、荷電制御剤を使用しないトナーを
含有することを特徴とする静電荷像現像剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12345899A JP3868664B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 正帯電性キャリア及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12345899A JP3868664B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 正帯電性キャリア及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000314990A true JP2000314990A (ja) | 2000-11-14 |
| JP3868664B2 JP3868664B2 (ja) | 2007-01-17 |
Family
ID=14861133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12345899A Expired - Fee Related JP3868664B2 (ja) | 1999-04-30 | 1999-04-30 | 正帯電性キャリア及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3868664B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9785070B2 (en) | 2015-08-25 | 2017-10-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic carrier, two-component developer, replenishment developer, and image formation method |
| US10007206B2 (en) | 2016-02-08 | 2018-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic carrier, two-component developer, replenishing developer, and image-forming method |
| US10852653B2 (en) | 2018-08-31 | 2020-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic carrier, two-component developer, developer for replenishment, and image forming method |
-
1999
- 1999-04-30 JP JP12345899A patent/JP3868664B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9785070B2 (en) | 2015-08-25 | 2017-10-10 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic carrier, two-component developer, replenishment developer, and image formation method |
| US10007206B2 (en) | 2016-02-08 | 2018-06-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic carrier, two-component developer, replenishing developer, and image-forming method |
| US10852653B2 (en) | 2018-08-31 | 2020-12-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic carrier, two-component developer, developer for replenishment, and image forming method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3868664B2 (ja) | 2007-01-17 |
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