JP2004361929A - 磁性キャリア及び二成分系現像剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 少なくとも磁性体、バインダー樹脂を含有する磁性体分散樹脂コアの表面をコート材によりコートしてなる磁性キャリアにおいて、該コート材は、フッ素系樹脂及び少なくともフッ素系樹脂100質量部に対して微粒子を1乃至40質量部含有し、 該コート材量は、磁性体分散樹脂コア100質量部に対し0.3乃至4.0質量部であり、該磁性キャリアの接触角が95乃至125°であることを特徴とする磁性キャリア、及びこの磁性キャリアを用いた二成分系現像剤を提供する。
【選択図】 なし
Description
で示されるパーフルオロアルキルユニットを有するメタクリル酸エステルユニットまたはアクリル酸エステルユニットで構成される重合体又は共重合体である。
上記式(3)中でのZは、メチル基であることが好ましい。
測定装置としては、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いる。電解液は、約1%NaCl水溶液を用いる。電解液には、1級塩化ナトリウムを用いて調製された電解液や、例えば、ISOTON(登録商標)−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像測定装置「FPIA−2100型」(シスメックス社製)を用いて測定を行い、下記式を用いて算出する。
(i)トナー分散液の調製
メタノール:水の体積混合比が45:55の水溶液を作製する。この水溶液10mlを30mlのサンプルビン(日電理化硝子:SV−30)に入れ、トナー20mgを液面上に浸し、ビンのフタをする。その後、ヤヨイ式振とう器(モデル:YS−LD)により150往復/分で5秒間振とうさせる。この時、振とうする角度は、振とう器の真上(垂直)を0度とすると、前方に15度、後方に20度、振とうする支柱が動くようにする。そして、前方と後方に一度ずつ振とうされ、真上に戻った時に1往復とカウントする。
(i)で得た分散液を1cm角の石英セルに入れ、分光光度計MPS2000(島津製作所社製)を用いて、セルを装置に入れた10分後の分散液の波長600nmにおける光の透過率(%)を求める。透過率(%)は下記式によって求められる。
透過率(%)=I/I0×100
(式中、I0は入射光束を示し、Iは透過光束を示す)。
トナー粒子の凝集度の測定は、パウダテスタP−100(ホソカワミクロン社製)を使用し、振動台の上に、上から目開き143μm、76μm、36μmの順でふるいをセットする。振動振り巾を0.5mm、振動時間を15秒とし、トナー5gを静かにのせて振動させる。振動停止後、それぞれのふるいに残った質量を測定する。
(上段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100 …a
(中段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100×0.6…b
(下段のふるいに残ったトナー量)÷5(g)×100×0.2…c
a+b+c=凝集度(%)として算出する。
本発明のトナーの摩擦帯電量は、以下に示す方法によって求めることができる。まずトナーと磁性キャリアとをトナー質量が5質量%となるように混合して現像剤を調製し、ターブラーミキサで120秒間混合する。この現像剤を、底部に635メッシュ(目開き20μm)の導電性スクリーンを装着した金属製の容器にいれ、吸引機で吸引し、吸引前後の現像剤の質量差と、容器に接続されたコンデンサーに蓄積された電位とを測定する。この際、2分間吸引し、吸引圧を250mmH2Oとする。該質量差、蓄電された電位、及びコンデンサーの容量から、トナーの摩擦帯電量を、下記式を用いて算出する。
Q(mC/kg)=(C×V)/(W1−W2)
(式中、W1は吸引前の現像剤の質量(g)であり、W2は吸引後の現像剤の質量(g)であり、Cはコンデンサーの容量(μF)であり、Vはコンデンサーに蓄積された電位(V)を表す)。
ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)によるクロマトグラムの分子量は次の条件で測定される。
離型剤及びトナーの最大吸熱ピークは、示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC2920(TAインスツルメンツジャパン社製)を用いて、ASTM D3418−82に準じて測定することができる。
温度曲線:昇温I (30℃〜200℃、昇温速度10℃/min)
降温I (200℃〜30℃、降温速度10℃/min)
昇温II(30℃〜200℃、昇温速度10℃/min)
磁性キャリア粒子の粒径については、走査電子顕微鏡(2,000倍)により、粒径1μm以上の磁性キャリア粒子をランダムに300個以上抽出し、デジタイザにより、個数平均の水平方向フェレ径をもって、磁性キャリアの個数基準での粒度分布における平均粒径とする。
磁性体及び非磁性無機化合物の粒径は、磁性キャリアをミクロトームにより切断した断面を走査電子顕微鏡(50,000倍)により、粒径が5nm以上の粒子をランダムに300個以上抽出し、長軸と短軸をデジタイザにより測定し、平均したものを粒径とし、300個以上の粒子の粒径分布(カラム幅を5−15,15−25,25−35,35−45,45−55,55−65,65−75,75−85,85−95、・・・のように10nm毎に区切ったカラムのヒストグラムから)のピークになるカラムの中心値の粒径をもって、個数分布での粒度分布における最大ピーク値を算出する。
微粒子の粒径は、磁性キャリアからコート材をトルエンなどコート材が可溶な溶媒に溶かしだした成分を走査電子顕微鏡(50,000倍)により、粒径が5nm以上の粒子をランダムに500個以上抽出し、長軸と短軸をデジタイザにより測定し、平均したものを粒径とし、500個以上の粒子の粒径分布(カラム幅を5−15,15−25,25−35,35−45,45−55,55−65,65−75,75−85,85−95、・・・のように10nm毎に区切ったカラムのヒストグラムから)のカラムの中心値のピークになる粒径をもって、個数分布での粒度分布における最大ピーク値を算出する。
トナーの表面の無機微粒子(外添剤)の粒径については、走査電子顕微鏡(50,000倍)により、粒径5nm以上の粒子をランダムに500個以上抽出し、長軸と短軸をデジタイザにより測定し、平均したものを粒径とし、500個以上の粒子の粒径分布(カラム幅を5−15,15−25,25−35,35−45,45−55,55−65,65−75,75−85,85−95、・・・のように10nm毎に区切ったカラムのヒストグラムから)のカラムの中心値のピークになる粒径をもって、無機微粒子の個数分布での粒度分布における最大ピーク値を算出する。
磁性キャリアの磁化の強さは、磁性キャリアの磁気特性と磁性キャリアの真比重とから求められる。磁気キャリアの磁気特性は、理研電子(株)製の振動磁場型磁気特性自動記録装置BHV−30を用いて測定することができる。測定方法としては、円筒状のプラスチック容器に十分に密になるように磁性キャリアを充填し、一方で79.6kA/m(1キロエルステッド)の外部磁場を作り、この状態で該容器に充填した磁性キャリアの磁化モーメントを測定する。さらに、該容器に充填した磁性キャリアの実際の質量を測定して、磁性キャリアの磁化の強さ(Am2/kg)を求める。
磁性キャリア粒子の真比重は、乾式自動密度計オートピクノメータにより求めることができる。
磁性キャリア、非磁性無機化合物、磁性体及び導電性微粒子の比抵抗値は、図1に示した測定装置を用いて行なう。セルEに、キャリア粒子を充填し、該充填キャリア粒子に接するように下部電極11及び上部電極12を配し、これらの電極間に電圧を印加し、そのときに流れる電流を測定することによって比抵抗を求める方法を用いる。本発明における比抵抗の測定条件は、充填キャリア粒子と電極との接触面積S=約2.3cm2、厚みd=約0.5mm、上部電極12の荷重180gとする。図1中、13は絶縁物、14は電流計、15は電圧計、16は定電圧装置、17は磁性キャリア、18はガイドリングを示す。
磁性キャリアの接触角の測定方法は、三協パイオテク社製WTMY−232A型ウェットテスタを用い、水に対する接触角を測定する。
現像剤の作製は、50mlのポリ瓶にトナー濃度が8質量%になるようにトナー4g、磁性キャリア46gを入れ、その後、ヤヨイ式振とう器(モデル:YS−LD)により150往復/分で120秒間振とうさせる。この時、振とうする角度は、振とう器の真上(垂直)を0度とすると、前方に15度、後方に20度、振とうする支柱が動くようにする。そして、前方と後方に一度ずつ振とうされ、真上に戻った時に1往復とカウントする。
個数基準での粒度分布における平均粒径250nmのマグネタイト微粒子と、個数基準での粒度分布における平均粒径600nmのヘマタイト微粒子に対して、夫々4.0質量%、2.0質量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌し、それぞれの微粒子を親油化処理した。
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド37質量%水溶液) 6質量部
・上記処理したマグネタイト微粒子 59質量部
・上記処理したヘマタイト微粒子 25質量部
上記材料と、28質量%アンモニア水5質量部、水10質量部をフラスコに入れ、攪拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の個数基準での粒度分布における平均粒径33μmの球状の磁性体分散樹脂コア(キャリアコアA)を得た。
個数基準での粒度分布における平均粒径300nmのマグネタイト微粒子と、個数基準での粒度分布における平均粒径300nmのヘマタイト微粒子に対して、夫々3.0質量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌し、それぞれの微粒子を処理した。
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド37質量%水溶液) 6質量部
・上記処理したマグネタイト微粒子 76質量部
・上記処理したヘマタイト微粒子 8質量部
上記材料と、28質量%アンモニア水5質量部、水10質量部をフラスコに入れ、攪拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の個数基準での粒度分布における平均粒径32μmの球状の磁性体分散樹脂コア(キャリアコアB)を得た。
個数基準での粒度分布における平均粒径0.25μmのマグネタイト微粒子に対して、2.0質量%のチタン系カップリング剤イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)チタネートを加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌し、微粒子を処理した。
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド37質量%水溶液) 6質量部
・上記処理したマグネタイト微粒子 84質量部
上記材料と、28質量%アンモニア水6質量部、水10質量部をフラスコに入れ、攪拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の個数基準での粒度分布における平均粒径35μmの球状の磁性体分散樹脂コア(キャリアコアC)を得た。
モル比で、Fe2O3=52モル%、CuO=16モル%、MgO=32モル%になるように秤量し、ボールミルを用いて10時間混合を行った。これを900℃で2時間仮焼した後、ボールミルにより粉砕を行い、更にスプレードライヤーにより造粒を行った。これを1150℃で10時間焼結し、粉砕し更に分級して個数基準での粒度分布における平均粒径34μmの球状の磁性キャリアコア(キャリアコアD)を得た。
下記式
下記式
で示されるユニットを有するグラフト共重合体(F)溶液(固形分33質量%)を得た。グラフト共重合体(F)のゲルパーミエーションクロマトグラム(GPC)による重量平均分子量は、35,000であった。
下記式
で示されるユニットを有するグラフト共重合体(G)溶液(固形分33質量%)を得た。グラフト共重合体(G)のゲルパーミエーションクロマトグラム(GPC)による重量平均分子量は、150,000であった。
下記式
で示されるユニットを有するグラフト共重合体(H)溶液(固形分33質量%)を得た。グラフト共重合体(H)のゲルパーミエーションクロマトグラム(GPC)による重量平均分子量は、39,000であった。
スチレン2.0mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.21mol、フマル酸0.14mol、α−メチルスチレンの2量体0.03mol、ジクミルパーオキサイド0.05molを滴下ロートに入れる。また、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン7.0mol、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3.0mol、テレフタル酸3.2mol、無水トリメリット酸1.8mol、フマル酸4.9mol及び酸化ジブチル錫0.2gをガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れる。この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取り付け、該四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。次に該四つ口フラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、145℃の温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよりビニル系重合体ユニットの単量体、架橋剤及び重合開始剤を4時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温を行い、4時間反応し、重量平均分子量80000,数平均分子量3200の樹脂Xを得た。
・上記樹脂X 100質量部
・フィッシャートロプシュワックス(最大吸熱ピーク温度80℃) 5質量部
・3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5質量部
・C.I.ピグメンブルー15:3 5質量部
上記の処方の材料をヘンシェルミキサ(FM−75型、三井三池化工機(株)製)で混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られたトナー粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて粉砕した。さらにコアンダ効果を利用した多分割分級機により分級を行い、シアン粒子を得た。さらにハイブリダイザー(奈良機械製作所社製)により、表面改質を行い、重量平均粒径6.5μm、個数基準での粒度分布における平均粒径5.3μm、平均円形度0.935のシアン粒子を得た。
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3.6mol、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン1.6mol、テレフタル酸1.7mol、無水トリメリット酸1.2mol、フマル酸2.4mol及び酸化ジブチル錫0.12gをガラス製4リットルの四つ口フラスコに入れ、この四つ口フラスコに温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取り付け、該四つ口フラスコをマントルヒーター内においた。窒素雰囲気下で、215℃で5時間反応させ、重量平均分子量30000,数平均分子量3800の樹脂Yを得た。
・上記樹脂Y 100質量部
・3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 0.5質量部
・C.I.ピグメンブルー15:3 5質量部
上記の処方の材料をトナー製造例1と同様にして、シアン粒子を得た。さらにハイブリダイザー(奈良機械製作所社製)により、表面改質を行い、重量平均粒径6.6μm、個数基準での粒度分布における平均粒径5.2μm、平均円形度0.931のシアン粒子を得た。
・スチレン 85質量部
・nブチルアクリレート 15質量部
・アクリル酸 3質量部
・ドデカンチオール 6質量部
・四臭化炭素 1質量部
上記の処方の材料を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)1.5質量部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)2.5質量部をイオン交換水140質量部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム1質量部を溶解したイオン交換水10質量部を投入し、窒素置換を行った後、該フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。個数基準での粒度分布における平均粒径が0.15μmの樹脂粒子分散液1を調製した。
・スチレン 75質量部
・nブチルアクリレート 25質量部
・アクリル酸 2質量部
上記の処方の材料を混合し、溶解したものを、非イオン性界面活性剤(三洋化成(株)製:ノニポール400)1.5質量部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)3質量部をイオン交換水150質量部に溶解したものに、フラスコ中で分散し、乳化し、10分間ゆっくりと混合しながら、これに過硫酸アンモニウム0.8質量部を溶解したイオン交換水10質量部を投入し、窒素置換を行った後、該フラスコ内を撹拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続し、個数基準での粒度分布における平均粒径が0.11μmの樹脂粒子分散液2を調製した。
・パラフィンワックス(融点95℃) 50質量部
・アニオン性界面活性剤 5質量部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 200質量部
上記の処方の材料を97℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、個数基準での粒度分布における平均粒径が0.4μmである離型剤を分散させてなる離型剤粒子分散液を調製した。
・C.I.ピグメンブルー15:3 12質量部
・アニオン性界面活性剤 2質量部
(第一工業製薬(株)製:ネオゲンSC)
・イオン交換水 78質量部
上記の処方の材料を混合し、サンドグラインダーミルを用いて分散した。
・上記樹脂粒子分散液1 150質量部
・上記樹脂粒子分散液2 210質量部
・上記着色剤分散液 40質量部
・上記離型剤分散液 70質量部
以上を、撹拌装置,冷却管,温度計を装着した1リットルのセパラブルフラスコに投入し撹拌した。この混合液を1N−水酸化カリウムを用いてpH=5.2に調整した。
グラフト共重合体(E)溶液30質量部に対し、ゾルゲル法により得られた個数基準での粒度分布において140nmに最大ピーク値を有する酸化チタン粒子を0.5質量部、トルエン100質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアA2000質量部を剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、溶媒を70℃で揮発させて、キャリア表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を100℃で2時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、目開き76μmの篩で分級して個数基準での粒度分布における平均粒径33μm、真比重3.59g/cm3、磁化の強さ39Am2/kg、比抵抗8×1012Ω・cm、接触角101°の磁性キャリアを得た。また、磁性キャリア10g(精秤)をポリカップ中のメチルエチルケトン30gに入れ、超音波分散機「Tetora150型」(日科機バイオス社製)を用い、5分間分散処理を行い、ポリカップ底の裏面に磁石を着け、キャリアをトラップし、上積み液を他のポリカップに移し、残ったキャリアコアを真空乾燥機で乾燥して、仕込んだキャリアと乾燥させたコアとの差分でコート量(全量)を算出する。上澄み液を目開き0.20μmのメンブランフィルタで濾過し、濾液を乾燥させ、樹脂分量を算出する。メンブランフィルタ上の粒子を用いて粒径の計測を行った。その結果を表1にまとめる。以下実施例も同様にする。
(1)ドット再現性
該トナー及び該改造機を用いて30H画像を形成し、この画像を目視にて観察し、該画像のドットの再現性について以下の基準に基づき評価した。なお、30H画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hをベタ白とし、FFHをベタ黒とするときのハーフトーン画像である。
A:全くガサツキを感じなく、なめらかである。
B:ガサツキを余り感じない。
C:ややガサツキ感はあるが、実用上問題ないレベルである。
D:ガサツキ感があり、問題である。
E:非常にガサツキ感がある。
(2)画像濃度
該ベタ画像を180℃で定着させたときの定着画像の画像濃度を測定した。
(3)画像欠陥評価
転写紙の搬送方向に対して、ハーフトーン横帯(30H 幅10mm)とベタ黒横帯(FFH 幅10mm)を交互に並べたチャートを出力する。その画像をスキャナで読みとり、二値化処理を行う。二値化画像の搬送方向におけるあるラインの輝度分布(256階調)をとり、そのときのハーフトーンの輝度に接線を引き、ベタ部輝度と交わるまでのハーフトーン部後端の接線からずれた輝度の領域(面積:輝度数の和)をもって、白抜け度とする。
A:50以下 殆ど目立たず、非常に良好である。
B:51乃至150 良好である。
C:151乃至300 白抜けはあるが、実用上問題ないレベルである。
D:301乃至600 白抜けが目立ち、問題である。
E:601以上 非常に目立つ。
グラフト共重合体(E)溶液60質量部に対し、ゾルゲル法により得られた個数基準での粒度分布において320nmに最大ピーク値を有するシリカ粒子を1質量部、個数基準での粒度分布において35nmに最大ピーク値を有するカーボンブラックを1質量部、トルエン200質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアA2000質量部を剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、溶媒を70℃で揮発させて、キャリア表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を100℃で2時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、目開き76μmの篩で分級して個数基準での粒度分布における平均粒径33μm、真比重3.57g/cm3、磁化の強さ39Am2/kg、比抵抗7×1012Ω・cm、接触角102°の磁性キャリアを得た。
グラフト共重合体(F)溶液60質量部に対し、ゾルゲル法により得られた個数基準での粒度分布において290nmに最大ピーク値を有するシリカ粒子を3質量部、個数基準での粒度分布において35nmに最大ピーク値を有するカーボンブラックを2質量部、トルエン200質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアA2000質量部を剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、溶媒を70℃で揮発させて、キャリアの表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を100℃で2時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、目開き76μmの篩で分級して個数基準での粒度分布における平均粒径33μm、真比重3.55g/cm3、磁化の強さ38Am2/kg、比抵抗4×1012Ω・cm、接触角120°の磁性キャリアを得た。
グラフト共重合体(F)溶液210質量部に対し、ゾルゲル法により得られた個数基準での粒度分布において140nmに最大ピーク値を有する酸化チタン粒子を7質量部、個数基準での粒度分布において14nmに最大ピーク値を有するカーボンブラックを7質量部、トルエン500質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアA2000質量部を流動層コーティング装置に入れ、上記コート液を噴霧し、70℃でキャリア表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を100℃で2時間流動層を形成しながら、熱処理を行い、流動層を保ったまま、冷却後取り出した。解砕した後、目開き76μmの篩で分級して個数基準での粒度分布における平均粒径35μm、真比重3.54g/cm3、磁化の強さ38Am2/kg、比抵抗5×1014Ω・cm、接触角110°の磁性キャリアを得た。
グラフト共重合体(G)溶液60質量部に対し、ゾルゲル法により得られた個数基準での粒度分布において140nmに最大ピーク値を有する酸化チタン粒子を2質量部、個数基準での粒度分布において103nmに最大ピーク値を有する酸化スズ(パストラン4310 三井金属社製)を6質量部、トルエン200質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアA2000質量部を剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、実施例1と同様にして、コーティングを行い、個数基準での粒度分布における平均粒径33μm、真比重3.59g/cm3、磁化の強さ38Am2/kg、比抵抗9×1012Ω・cm、接触角105°の磁性キャリアを得た。
グラフト共重合体(F)溶液90質量部に対し、ゾルゲル法により得られた個数基準での粒度分布において290nmに最大ピーク値を有するシリカ粒子を4.5質量部、個数基準での粒度分布において29nmに最大ピーク値を有するカーボンブラックを3質量部、トルエン200質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアAをキャリアコアB2000質量部に変え、剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、溶媒を70℃で揮発させて、キャリア表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を100℃で2時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、目開き76μmの篩で分級して個数基準での粒度分布における平均粒径32μm、真比重3.60g/cm3、磁化の強さ49Am2/kg、比抵抗4×1011Ω・cm、接触角115°の磁性キャリアを得た。
グラフト共重合体(F)溶液90質量部に対し、ソープフリー乳化重合により得られた個数基準での粒度分布において220nmに最大ピーク値を有する架橋ポリメチルメタクリレート粒子を3質量部、個数基準での粒度分布において29nmに最大ピーク値を有するカーボンブラックを3質量部、トルエン200質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアAをキャリアコアC2000質量部に変え、剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、実施例1と同様にして、キャリア表面への樹脂コートを行った。個数基準での粒度分布における平均粒径35μm、真比重3.62g/cm3、磁化の強さ61Am2/kg、比抵抗7×1010Ω・cm、接触角107°の磁性キャリアを得た。
実施例2で用いたキャリア90質量部に対し、トナー1においてシリカ粒子を入れず、酸化チタン粒子を1.0質量部に変えて、ヘンシェルミキサで混合して用いる以外トナー1と同様にして作製したトナー(凝集度35、メタノール45体積%水溶液における透過率(%)は、53%)を10質量部加え、実施例1と同様にして、現像剤とした。摩擦帯電量を測定した結果、−28.8mC/kgであり、トナー濃度が8質量%の時の安息角は38°であった。
実施例2で用いたキャリア90質量部に対し、トナー2を10質量部加え、実施例1と同様にして、現像剤とした。摩擦帯電量を測定した結果、−27.0mC/kgであり、トナー濃度が8質量%の時の安息角は35°であった。
実施例2で用いたキャリア91質量部に対し、トナー3を9質量部加え、実施例1と同様にして、現像剤とした。摩擦帯電量を測定した結果、−31.3mC/kgであり、トナー濃度が8質量%の時の安息角は36°であった。
トナー1で使用した顔料を、C.I.ピグメントレッド122を4質量部、及びC.I.ピグメントレッド57を2質量部に変える以外、実施例1と同様にしてマゼンタ粒子を得た(重量平均粒径6.2μm、個数基準での粒度分布における平均粒径5.2μm、平均円形度0.951、凝集度45)。また、C.I.ピグメントイエロー74を6質量部に変える以外、実施例1と同様にしてイエロー粒子を得た(重量平均粒径6.5μm、個数基準での粒度分布における平均粒径5.3μm、平均円形度0.955、凝集度41)。さらにカーボンブラック5質量部に変える以外、実施例1と同様にしてブラック粒子を得た(重量平均粒径6.6μm、個数基準での粒度分布における平均粒径5.3μm、平均円形度0.952、凝集度40)。
グラフト共重合体(E)溶液30質量部に対し、ゾルゲル法により得られた個数基準での粒度分布において320nmに最大ピーク値を有するシリカ粒子を0.5質量部、トルエン100質量部をホモジナイザーによりよく混合する。ついで、キャリアコアAをキャリアコアD2000質量部に変え、剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、溶媒を70℃で揮発させて、キャリア表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を100℃で2時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、目開き76μmの篩で分級して個数基準での粒度分布における平均粒径35μm、真比重5.04g/cm3、磁化の強さ60Am2/kg、比抵抗5×108Ω・cm、接触角103°の磁性キャリアを得た。
シリコーン樹脂(SR2411 東レダウシリコーン社製 固形分10質量%)100質量部、γアミノプロピルトリメトキシシラン3質量部、トルエン200質量部を混合し、キャリアコアA1000質量部を、剪断応力を連続して加えながら撹拌しつつ、上記コート液を徐々に加え、溶媒を70℃で揮発させて、キャリア表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を200℃で1時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、目開き76μmの篩で分級して個数基準での粒度分布における平均粒径34μm、真比重3.55g/cm3、磁化の強さ38Am2/kg、比抵抗5×1013Ω・cm、接触角100°の磁性キャリアを得た。
実施例3のグラフト共重合体(F)をグラフト共重合体(H)に変える以外実施例3と同様にして樹脂コートを行った。個数基準での粒度分布における平均粒径33μm、真比重3.54g/cm3、磁化の強さ38Am2/kg、比抵抗6×1012Ω・cm、接触角94°の磁性キャリアを得た。
12 上部電極
13 絶縁物
14 電流計
15 電圧計
16 定電圧装置
17 キャリア
18 ガイドリング
d 試料厚み
E 抵抗測定セル
21 転写材
22 トナー層の断面
A 白抜け部分
B 掃き寄せ部分
Claims (12)
- 少なくとも磁性体、バインダー樹脂を含有する磁性体分散樹脂コアの表面をコート材によりコートしてなる磁性キャリアにおいて、
該コート材は、フッ素系樹脂及び少なくともフッ素系樹脂100質量部に対して微粒子を1乃至40質量部含有し、
該コート材量は、磁性体分散樹脂コア100質量部に対し0.3乃至4.0質量部であり、
該磁性キャリアの接触角が95乃至125°であることを特徴とする磁性キャリア。 - 該磁性キャリアの真比重が、2.5乃至4.0g/cm3であることを特徴とする請求項1に記載の磁性キャリア。
- 該磁性キャリアは、1000×(103/4π)・A/m(1000エルステッド)の磁界下で測定した磁化の強さ(σ1000)が15乃至65Am2/kg(emu/g)であることを特徴とする請求項1または2に記載の磁性キャリア。
- 該微粒子は、該微粒子の個数基準での粒度分布において、80乃至600nmに最大ピーク値を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磁性キャリア。
- 該微粒子は、シリカ粒子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磁性キャリア。
- 該コート材量が、磁性体分散樹脂コア100質量部に対し0.5乃至4.0質量部含有す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磁性キャリア。
- トナー及び磁性キャリアを含有する二成分系現像剤において、
該トナーは、結着樹脂、離型剤、着色剤を含有するトナー粒子と外添剤とを有してなり、該トナーの凝集度が20乃至90であり、
該磁性キャリアは、少なくとも磁性体、バインダー樹脂を含有する磁性体分散樹脂コアの表面をコート材によりコートしてなり、
該コート材は、フッ素系樹脂及び少なくともフッ素系樹脂に対して微粒子を1乃至40質量部含有し、
該コート材量は、磁性体分散樹脂コア100質量部に対し0.3乃至4.0質量部であり、
該磁性キャリアの接触角が95乃至125°であることを特徴とする二成分系現像剤。 - 該二成分系現像剤のトナー濃度が8質量%の時の安息角が30乃至41°であることを特徴とする請求項9に記載の二成分系現像剤。
- 該外添剤は、無機微粒子であって、
該無機微粒子の個数基準での粒度分布において、最大ピーク値が80乃至200nmであることを特徴とする請求項9または10に記載の二成分系現像剤。 - 該磁性キャリアが、請求項2乃至8のいずれかに記載の磁性キャリアであることを特徴とする請求項9乃至11のいずれかに記載の二成分系現像剤。
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