JPH05127431A - Carrier for electrostatic charge image developing and its production - Google Patents

Carrier for electrostatic charge image developing and its production

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JPH05127431A
JPH05127431A JP3287994A JP28799491A JPH05127431A JP H05127431 A JPH05127431 A JP H05127431A JP 3287994 A JP3287994 A JP 3287994A JP 28799491 A JP28799491 A JP 28799491A JP H05127431 A JPH05127431 A JP H05127431A
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JP
Japan
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carrier
water
polyurethane
core material
toner
Prior art date
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Pending
Application number
JP3287994A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Akimoto
国夫 秋本
Hiroyuki Takagiwa
裕幸 高際
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Abstract

PURPOSE:To obtain a resin coated carrier having good mechanical characteristics and water resistance and to increase the safeness of the carrier for environment by coating the carrier core material with water-base polyurethane and heating at specified temp. or higher to strengthen the coating. CONSTITUTION:This electrostatic charge image development carrier consists of the carrier core material coated with a compsn. containing at least water-base polyurethane. After coating the carrier core material with a compsn. containing at least water-base polyurethane, the carrier is subjected to heat treatment at >=80 deg.C. In the production process of the carrier, urethane resin soluble or dispersible in water is used. This urethane resin is obtd. by preparing a polyurethane polymer obtd. by the reaction of polyisocyanate having 2 or more isocyanate groups and polyols having >=2 hydroxyl groups and then making this polymer in a water-base form. To make the polyurethane in a water-base form, an emulsifier is used, or self-emulsification is effected.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子写真、静電記録の静
電像の現像剤に関し、特にキャリアとトナーとからなる
乾式二成分系現像剤に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a developer for electrostatic images of electrophotography and electrostatic recording, and more particularly to a dry two-component developer comprising a carrier and a toner.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真法においては、光導電性層を有
する感光体に暗所にて均一な表面電荷を与えた後、画像
露光により静電像を形成し、この静電像を現像して可視
像が形成される。
2. Description of the Related Art In electrophotography, a photosensitive member having a photoconductive layer is provided with a uniform surface charge in a dark place, and then an electrostatic image is formed by imagewise exposure, and the electrostatic image is developed. To form a visible image.

【0003】一般にかかる静電像を現像する方法は湿式
現像法と乾式現像法とに大別される。湿式現像法は絶縁
性有機液体中に各種の顔料や染料を微細粒子として分散
して成る液体現像剤を用いて現像する方法であり、また
乾式現像法は、天然又は合成の樹脂中にカーボンブラッ
ク等の着色剤を分散含有するトナーを使用する現像方法
である。この乾式現像方法には、前記トナーのみを主成
分とした現像剤を用いる所謂毛ブラシ法、インプレッシ
ョン法、パウダークラウド法の外、鉄粉或いはガラスビ
ーズ等によりなるキャリアと前記トナーとの混合体を現
像剤として用いる所謂磁気ブラシ法、カスケード法があ
る。
Generally, the method for developing such an electrostatic image is roughly classified into a wet developing method and a dry developing method. The wet developing method is a method of developing using a liquid developing agent in which various pigments and dyes are dispersed as fine particles in an insulating organic liquid, and the dry developing method is a method of developing carbon black in a natural or synthetic resin. Is a developing method using a toner containing a colorant such as the above. In this dry development method, a so-called bristle brush method using a developer containing only the toner as a main component, an impression method, a powder cloud method, or a mixture of the toner and a carrier made of iron powder or glass beads is used. There are so-called magnetic brush method and cascade method used as a developer.

【0004】これらの現像方法により、現像剤中に含有
される電荷を有するトナー粒子が静電像に付着して可視
像が形成される。この可視像は熱、圧力、溶媒蒸気等に
よりそのまま感光体上に或いは紙その他の記録担体に転
写された後に定着される。
By these developing methods, toner particles having a charge contained in the developer adhere to the electrostatic image to form a visible image. This visible image is transferred onto the photoreceptor as it is by heat, pressure, solvent vapor or the like, or is fixed onto paper or other record carrier.

【0005】本発明において対象とする乾式二成分系現
像剤のキャリアは導電性キャリアと絶縁性キャリアとに
大別される。
Carriers of the dry two-component type developer which is the object of the present invention are roughly classified into conductive carriers and insulating carriers.

【0006】導電性キャリアとしては、通常酸化された
又は未酸化の鉄粉が用いられるが、この鉄粉キャリアを
成分とする現像剤においては、トナーに対する摩擦帯電
性が不安定であり、又現像剤により形成される可視像に
かぶりが発生する欠点がある。すなわち、現像剤の使用
に伴ない鉄粉キャリア粒子の表面にトナー粒子が付着す
るためキャリア粒子の電気抵抗が増大してバイヤス電流
が低下し、しかも摩擦帯電性が不安定となり、この結果
形成される可視像の画像濃度が低下し、かぶりが増大す
る。従って鉄粉キャリアを含有する現像剤を用いて電子
複写装置により連続的に複写を行うと少数回で現像剤が
劣化するため現像剤を早期に交換することが必要とな
り、良好な画像を続けて得られない。
Oxidized or non-oxidized iron powder is usually used as the conductive carrier. In a developer containing the iron powder carrier as a component, the triboelectric chargeability against the toner is unstable, and the developer is not developed. There is a drawback that the visible image formed by the agent causes fogging. That is, as the toner particles adhere to the surface of the iron powder carrier particles as the developer is used, the electric resistance of the carrier particles increases, the bias current decreases, and the triboelectrification becomes unstable. The image density of the visible image is reduced and the fog is increased. Therefore, when copying continuously with an electronic copying machine using a developer containing an iron powder carrier, the developer deteriorates in a small number of times, so it is necessary to replace the developer at an early stage, so that good images can be continuously reproduced. I can't get it.

【0007】また絶縁性キャリアとしては、一般に鉄、
ニッケル、フェライト等の強磁性体より成るキャリア芯
材の表面を絶縁性樹脂により均一に被覆したキャリアが
代表的なものである。この絶縁性キャリアを用いた現像
剤においては、キャリア表面にトナー粒子が融着するこ
とが導電性キャリアの場合に比べ著しく少なく、同時に
トナーとキャリアとの摩擦帯電性を制御することができ
耐久性が比較的優れる。また高速の電子複写機に用いる
ことができる利点もある。しかしながら、この絶縁性キ
ャリアにおいては、キャリア芯材の表面を被覆する被覆
層が十分な耐摩耗性を有すること(耐久性)、キャリア
表面にトナーによる被膜が形成されぬよう被覆層が良好
な固着防止特性を有すること、及びキャリアと共に用い
られる特定のトナーとの摩擦により所望の強さの帯電状
態が得られること(帯電性)が要求される。
As the insulating carrier, iron,
A typical example is a carrier in which the surface of a carrier core material made of a ferromagnetic material such as nickel or ferrite is uniformly coated with an insulating resin. In the developer using this insulative carrier, the toner particles are much less fused to the carrier surface than in the case of the conductive carrier, and at the same time, the triboelectrification property between the toner and the carrier can be controlled and the durability can be improved. Is relatively excellent. It also has the advantage that it can be used in high-speed electronic copying machines. However, in this insulative carrier, the coating layer that covers the surface of the carrier core material has sufficient abrasion resistance (durability), and the coating layer is well fixed so that the toner film is not formed on the carrier surface. It is required to have an antistatic property and to obtain a charged state of a desired strength (charging property) by friction with a specific toner used together with a carrier.

【0008】すなわち、絶縁性キャリアは現像器内にお
いて他のキャリア粒子、トナー粒子及び器壁等と摩擦さ
れるが、被覆層がこの摩擦により摩滅すると、トナーと
の摩擦によって生ずる帯電特性の安定性が失われるよう
になり、結局トナー粒子に所望の帯電状態を付与するこ
とができない。また、絶縁性キャリアの被覆層が十分な
耐摩耗性を有していてもその芯材に対する接着性が悪い
と上述の摩擦により被覆層が剥離し、或いは砕けること
によって同様に帯電特性が失われるようになる。さらに
被覆層の表面にトナーが付着して被膜が形成されるとや
はり帯電特性が不安定となる。かかる場合には何れの場
合においても現像剤全体を早期に新しいものと交換する
必要が生ずる。
That is, the insulating carrier is rubbed with other carrier particles, toner particles, container walls, etc. in the developing device. When the coating layer is abraded by the friction, the stability of the charging property caused by the friction with the toner is generated. Are lost, and the toner particles cannot be given a desired charge state. Further, even if the coating layer of the insulating carrier has sufficient abrasion resistance, if the adhesiveness to the core material is poor, the coating layer is peeled off or crushed by the above-mentioned friction, and the charging property is similarly lost. Like Furthermore, when toner adheres to the surface of the coating layer to form a coating, the charging characteristics also become unstable. In either case, it is necessary to replace the entire developer with a new one as soon as possible.

【0009】従来これら全てを満足する絶縁性キャリア
はなかった。
Conventionally, there has been no insulating carrier satisfying all of these.

【0010】即ち被覆樹脂をアセトン、メチルエチルケ
トン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化
水素類やジオキサン、テトラヒドロフラン等の有機溶剤
に溶解させ、この溶液を用いて例えば浸漬法、スプレー
法によりキャリアに塗布していた。これらの有機溶剤は
比較的低沸点であるため、爆発の危険性や吸気による人
体への影響が大きかった。また使用した溶剤を回収する
装置の設備投資が大きく、コストが高くなるという欠点
があった。
That is, the coating resin is dissolved in a ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, an aromatic hydrocarbon such as toluene or xylene, or an organic solvent such as dioxane or tetrahydrofuran, and a carrier is prepared by using this solution by, for example, a dipping method or a spray method. Had been applied to. Since these organic solvents have relatively low boiling points, they have a large risk of explosion and have a great influence on the human body due to inhalation. Further, there has been a drawback that the equipment investment of the apparatus for recovering the used solvent is large and the cost is high.

【0011】更に樹脂被覆キャリアではキャリア芯材と
の接着性が悪く、現像器内での長時間にわたる混合、摩
擦により被覆層の膜剥れや摩耗が生じ、トナーに適正な
帯電量を付与する帯電能力が低下してかぶりやトナー飛
散の原因となっていた。また耐水性が不良なため、帯電
能力の環境依存性が大きいという欠点があった。
Further, the resin-coated carrier has poor adhesion to the carrier core material, and the coating layer is peeled off or abraded due to long-term mixing and friction in the developing device, so that a proper charge amount is imparted to the toner. The charging ability was lowered, causing fogging and toner scattering. In addition, since the water resistance is poor, there is a drawback that the charging ability greatly depends on the environment.

【0012】[0012]

【発明の目的】本発明の目的は、前記状況に照し; (1)環境に対する安全性の高い樹脂被覆キャリア製造
方法の提供(有機溶剤そのものの不使用、爆発の危険性
の排除、無臭工程。)、(2)安価な樹脂被覆キャリア
製造方法の提供(溶剤回収装置無要化)、(3)機械的
特性の良好な被覆を有するキャリアの提供、(4)耐水
性の良好な被覆を有するキャリアの提供、にある。
OBJECTS OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the object of the present invention is: (1) Providing a method for producing a resin-coated carrier having high environmental safety (use of no organic solvent itself, elimination of explosion risk, odorless process) ), (2) Providing an inexpensive resin-coated carrier manufacturing method (no solvent recovery device required), (3) Providing a carrier having a coating having good mechanical properties, (4) Providing a coating having good water resistance. Providing a carrier with.

【0013】[0013]

【発明の構成】前記本発明の目的は;キャリア芯材の表
面に少なくとも水系ポリウレタン樹脂を含む組成物を被
覆してなることを特徴とする静電像現像用キャリアによ
って達成され、かつ該キャリアは、キャリア芯材の表面
に少なくとも水系ポリウレタン樹脂を含む組成物を被覆
した後、80℃以上の温度で熱処理する製造方法によって
得ることができる。
The above object of the present invention is achieved by an electrostatic image developing carrier characterized in that the surface of a carrier core material is coated with a composition containing at least an aqueous polyurethane resin. It can be obtained by a production method in which the surface of the carrier core material is coated with a composition containing at least an aqueous polyurethane resin and then heat-treated at a temperature of 80 ° C. or higher.

【0014】本発明に用いられるキャリアの製造におい
ては、水に可溶又は分散可能なウレタン樹脂が使用され
る。
In the production of the carrier used in the present invention, a water-soluble or dispersible urethane resin is used.

【0015】前記ウレタン樹脂はイソシアネート基を2
個以上有するポリイソシアネートと水酸基を2個以上有
するポリオールとの反応により得られるポリウレタンポ
リマーを水性化して得られる。
The urethane resin has 2 isocyanate groups.
It is obtained by making a polyurethane polymer aqueous by reacting a polyisocyanate having one or more hydroxyl groups with a polyol having two or more hydroxyl groups.

【0016】本発明において用いられる2以上のイソシ
アネート基を有する化合物としては、例えば、2,4-トリ
レンジイソシアネート、2,6-トリレンジイソシアネー
ト、2,4-と2,6-トリレンジイソシアネートの混合物、粗
トリレンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソ
シアネート、粗メチレンジフェニルジイソシアネート、
4,4′,4″-トリフェニルメチレントリイソシアネート、
4,4′-ジメチルジフェニルメタン-2,2′,5,5′-テトラ
イソシアネート、キシレンジイソシアネート、ヘキサメ
チレン-1,6-ジイソシアネート、リジンジイソシアネー
トメチルエステル、ポリメチレンポリフェニルイソシア
ネート、水添メチレンジフェニルイソシアネート、m-フ
ェニレンジイソシアネート、ナフチレン-1,5-ジイソシ
アネート、1-メトキシフェニル-2,4-ジイソシアネー
ト、ジフェニルメタン-4,4′-ジイソシアネート、4,4′
-ビフェニレンジイソシアネート、3,3′-ジメトキシ-4,
4′-ビフェニルイソシアネート、3,3′-ジメチル-4,4′
-ビフェニルジイソシアネート、3,3′-ジメチルジフェ
ニルメタン-4,4′-ジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート等を挙げることができる。又、これらの有
機ポリイソシアネートを多官能性水素化合物に対し、化
学量論的に過剰に用いて得られる、いわゆる末端イソシ
アネートプレポリマーを用いることもでき、このものに
は、例えば4,4′-ジフェニルメタンジイソシアネートと
ポリ-ε-カプロラクトンジオール、ポリテトラヒドロフ
ランエーテルジオール等との末端イソシアネートプレポ
リマー等が包含される。
Examples of the compound having two or more isocyanate groups used in the present invention include 2,4-tolylene diisocyanate, 2,6-tolylene diisocyanate, 2,4- and 2,6-tolylene diisocyanate. Mixture, crude tolylene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate, crude methylene diphenyl diisocyanate,
4,4 ', 4 "-triphenylmethylene triisocyanate,
4,4'-dimethyldiphenylmethane-2,2 ', 5,5'-tetraisocyanate, xylene diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate, lysine diisocyanate methyl ester, polymethylene polyphenyl isocyanate, hydrogenated methylene diphenyl isocyanate, m-Phenylene diisocyanate, naphthylene-1,5-diisocyanate, 1-methoxyphenyl-2,4-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, 4,4 ′
-Biphenylene diisocyanate, 3,3'-dimethoxy-4,
4'-biphenyl isocyanate, 3,3'-dimethyl-4,4 '
-Biphenyl diisocyanate, 3,3'-dimethyldiphenylmethane-4,4'-diisocyanate, isophorone diisocyanate and the like can be mentioned. It is also possible to use a so-called terminal isocyanate prepolymer obtained by using these organic polyisocyanates with respect to the polyfunctional hydrogen compound in a stoichiometric excess, for example, 4,4'- A terminal isocyanate prepolymer of diphenylmethane diisocyanate and poly-ε-caprolactone diol, polytetrahydrofuran ether diol and the like are included.

【0017】本発明において用いられるポリオールとし
ては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、グリセリン、ヘキサントリオール、トリメチロール
プロパン等の低分子量ポリオール類;例えばポリエーテ
ルポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリ
オール、フェノールレジンポリオール、エポキシポリオ
ール、ブタジエンポリオール、ポリエステル-ポリエー
テルポリオール、アクリル、スチレン、ビニル付加およ
び又は分散ポリマーポリオール、ウレア分散ポリオー
ル、カーボネートポリオール等の高分子量ポリオール類
が挙げられる。
Examples of the polyol used in the present invention include low molecular weight polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, hexanetriol, and trimethylolpropane; for example, polyether polyol, polyester polyol, acrylic polyol, phenol resin polyol, epoxy. High molecular weight polyols such as polyols, butadiene polyols, polyester-polyether polyols, acrylics, styrenes, vinyl addition and / or dispersion polymer polyols, urea dispersion polyols, carbonate polyols and the like.

【0018】ポリウレタンを水性化する方法としては、
乳化剤を使用する場合と、これを用いない自己乳化によ
る場合とがある。自己乳化とはカチオン性の官能基又は
アニオン性の官能基を付与することによりポリウレタン
自体が水溶性或いは水に分散可能となることで、カチオ
ン性ポリウレタンを得る方法は(1)ポリウレタンプレ
ポリマーを水酸基を2個以上有する3級アミンと反応さ
せ、その3級アミノ基を4級乳化剤でカチオン化する方
法、(2)ポリウレタンプレポリマーを水酸基を2個以
上有する3級アミンと反応させ、次いで酸の水溶液で中
和し、乳化する方法、(3)水酸基を2個以上有する4
級塩を反応させる方法、(4)ポリウレタンプレポリマ
ーにポリアルキレンポリアミンを反応させ、さらにエピ
ハロヒドリンと酸を反応させて、カチオン化する方法、
(5)ポリウレタンプレポリマーに尿素化合物でビスビ
ュレット化し、α-クロルアセトアミドで4級化する方
法等がある。アニオン性ポリウレタンを得る方法は、
(1)ポリウレタンプレポリマーにジアミノフェニルカ
ルボン酸塩を反応させてアニオン性親水基を導入する方
法、(2)ポリウレタンプレポリマー末端のイソシアネ
ート基に重亜硫酸ソーダ等のブロック化剤を反応させる
方法、(3)芳香族イソシアネートを用いたポリウレタ
ンプレポリマーの芳香環をスルホン化し、次いで3級ア
ミンで中和して、さらに水と反応させてアニオン性のポ
リウレタンを得る方法、(4)ポリウレタンプレポリマ
ーとジアミノアルカンスルホネートの水溶液とを反応さ
せる方法、(5)プレポリマーにヒドロキシル基を有す
る酸と反応させて、トリエタノールアミンを加えてアイ
オノマーとしてから水に加えてエマルジョンとする方法
がある。
As a method for making polyurethane polyurethane aqueous,
There are cases where an emulsifier is used and cases where self-emulsification is not used. Self-emulsification means that the polyurethane itself is water-soluble or dispersible in water by adding a cationic functional group or anionic functional group. Is reacted with a tertiary amine having 2 or more groups, and the tertiary amino group is cationized with a quaternary emulsifier. (2) The polyurethane prepolymer is reacted with a tertiary amine having 2 or more hydroxyl groups, and then an acid Method of neutralizing with an aqueous solution and emulsifying, (3) having two or more hydroxyl groups 4
A method of reacting a primary salt, (4) a method of reacting a polyurethane prepolymer with a polyalkylene polyamine, and further reacting an epihalohydrin with an acid to cationize
(5) There is a method in which a polyurethane prepolymer is converted into a bis-bullet with a urea compound and quaternized with α-chloroacetamide. The method of obtaining anionic polyurethane is
(1) a method of reacting a polyurethane prepolymer with a diaminophenylcarboxylic acid salt to introduce an anionic hydrophilic group, (2) a method of reacting an isocyanate group at the end of the polyurethane prepolymer with a blocking agent such as sodium bisulfite, ( 3) A method in which an aromatic ring of a polyurethane prepolymer using an aromatic isocyanate is sulfonated, then neutralized with a tertiary amine, and further reacted with water to obtain an anionic polyurethane. (4) Polyurethane prepolymer and diamino There are a method of reacting with an aqueous solution of alkane sulfonate and a method of (5) reacting an acid having a hydroxyl group with a prepolymer, adding triethanolamine to form an ionomer, and then adding to water to form an emulsion.

【0019】キャリアの摩擦帯電性、特に環境依存性に
対する観点から自己乳化による水性化が好ましい。
From the viewpoint of the triboelectrification property of the carrier, particularly the environmental dependence, the self-emulsification to make the aqueous solution is preferable.

【0020】水系ポリウレタン樹脂にジアミン又はポリ
アミンを添加して鎖延長、架橋反応を促進し、機械的強
度、耐水性をさらに向上することができる。またこの添
加量によってキャリアの帯電能力をコントロールするこ
とが可能になる。
By adding diamine or polyamine to the water-based polyurethane resin, chain extension and crosslinking reaction can be promoted, and mechanical strength and water resistance can be further improved. Further, it becomes possible to control the charging ability of the carrier by this addition amount.

【0021】市販の水系ポリウレタンとしては、タケラ
ックW-610、同W-620,同W-630,同W-710(武田薬品
(株)製)を用いることができる。
As commercially available waterborne polyurethanes, Takelac W-610, W-620, W-630 and W-710 (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd.) can be used.

【0022】次に前記水系ポリウレタン樹脂でキャリア
芯材を被覆する方法について述べる。
Next, a method of coating the carrier core material with the water-based polyurethane resin will be described.

【0023】前記ポリウレタン樹脂を水に溶解或いは分
散させて、被覆液を調製し、例えばドライスプレー法に
よりキャリア芯材表面に塗布して、被覆層を形成した
後、さらに加熱によって本発明に用いられるキャリアを
得る。加熱する温度は80℃以上が必要である。
The polyurethane resin is dissolved or dispersed in water to prepare a coating solution, which is applied to the surface of the carrier core material by, for example, a dry spray method to form a coating layer, and then heated to be used in the present invention. Get a career. The heating temperature must be 80 ℃ or higher.

【0024】具体的には、例えば流動化ベット装置にお
いて、上昇する加圧ガス流によりキャリア芯材を平衡の
高さまで上昇せしめ、次に前記芯材が再び落下する時ま
でに前記被覆液をスプレー塗布する。この塗布を繰返し
行い、予め被覆層を形成せしめる。なお凝集したキャリ
アがあった場合には篩分けして、最終的に所望の膜厚を
有する本発明のキャリアを得ることができる。被覆層の
厚みは0.05〜20μmの範囲、好ましくは0.1〜2μmの範
囲である。
Specifically, for example, in a fluidizing bed apparatus, a carrier gas core is raised to a height of equilibrium by an ascending pressurized gas flow, and the coating liquid is sprayed until the core falls again. Apply. This coating is repeated to form a coating layer in advance. When there is an aggregated carrier, it can be sieved to finally obtain the carrier of the present invention having a desired film thickness. The thickness of the coating layer is in the range of 0.05 to 20 μm, preferably 0.1 to 2 μm.

【0025】本発明におけるキャリア芯材の材質として
は、砂、ガラス、金属等の従来キャリア芯材として用い
られているものを使用することができるが、特に磁性に
よってその方向に強く磁化する物質、例えばフェライ
ト、マグタイトをはじめとして、鉄、コバルト、ニッケ
ル等の強磁性を示す金属、或いはこれらの金属を含む合
金または化合物、強磁性元素を含まないが適当に熱処理
することによって強磁性を示すようになる合金、例えば
マンガン-銅-アルミニウム若しくはマンガン-銅-錫等の
ホイスラー合金とよばれる種類の合金または二酸化クロ
ム等を好適なものとして挙げることはできる。これらの
キャリア芯材の粒径は30〜1000μm、好ましくは50〜500
μmである。なお本発明のキャリアは、共に用いられる
トナーに対し、通常の使用条件で、絶対値で5〜40μC/
gの電荷を与えるものであることが好ましい。
As the material of the carrier core material in the present invention, those conventionally used as the carrier core material such as sand, glass and metal can be used. In particular, a substance which is strongly magnetized in that direction by magnetism, For example, ferrite, magnetite, iron, cobalt, nickel, and other metals exhibiting ferromagnetism, or alloys or compounds containing these metals, but containing no ferromagnetic element, but exhibiting ferromagnetism by appropriate heat treatment Suitable alloys include, for example, alloys of the type called Heusler alloys such as manganese-copper-aluminum or manganese-copper-tin, or chromium dioxide. The particle diameter of these carrier core materials is 30 to 1000 μm, preferably 50 to 500.
μm. The carrier of the present invention has an absolute value of 5 to 40 μC / toner with respect to the toner used together under normal use conditions.
It is preferable to give a charge of g.

【0026】本発明に係るキャリアは、任意のトナーと
二成分現像剤を構成することができる。中でも好ましい
トナーとしては、バインダとしてポリエステル樹脂又は
スチレン/アクリル系樹脂を用いたものが挙げられる。
The carrier according to the present invention can form a two-component developer with an arbitrary toner. Among them, preferable toners include those using polyester resin or styrene / acrylic resin as the binder.

【0027】本発明に用いられるトナーを製造するに
は、前記バインダ中に着色剤を含有せしめ、必要に応じ
各種添加剤を添加せしめ、ボールミル等により混合し、
混煉、粉砕、分級の各工程を経て本発明に用いられるト
ナーを得ることができる。
To produce the toner used in the present invention, a colorant is contained in the binder, various additives are added if necessary, and the mixture is mixed by a ball mill or the like.
The toner used in the present invention can be obtained through the steps of blending, pulverizing, and classifying.

【0028】なお、上記以外の製造法、例えばスプレー
ドライ法、界面重縮合、懸濁重縮合或いは溶液重縮合等
の方法によっても得ることができる。
It is possible to obtain it by a manufacturing method other than the above, for example, a spray drying method, an interfacial polycondensation method, a suspension polycondensation method, a solution polycondensation method, or the like.

【0029】上記方法により得られたトナーの粒径は1
〜50μmであり、好ましくは5〜30μmである。
The particle size of the toner obtained by the above method is 1
˜50 μm, preferably 5˜30 μm.

【0030】トナーに含有される着色剤の具体例として
は、例えばカーボンブラック、ニグロシン染料、アニリ
ンブルー、カルコオイルブルー、クロームイェロー、ウ
ルトラマリンブルー、メチレンブルー、ローズベンガ
ル、フタロシアニンブルー又はこれらの混合物を挙げる
ことができる。
Specific examples of the colorant contained in the toner include, for example, carbon black, nigrosine dye, aniline blue, chalco oil blue, chrome yellow, ultramarine blue, methylene blue, rose bengal, phthalocyanine blue or a mixture thereof. be able to.

【0031】また必要に応じ添加される添加剤として
は、オフセット防止剤、荷電制御剤等が挙げられる。
Further, examples of the additive added as necessary include an offset preventive agent, a charge control agent and the like.

【0032】上記の現像剤は上記本発明のキャリアとト
ナーを混合することによって得られ、その混合比はキャ
リア100重量部に対して0.3〜20重量部が好ましい。
The above-mentioned developer is obtained by mixing the carrier of the present invention and the toner, and the mixing ratio thereof is preferably 0.3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carrier.

【0033】[0033]

【実施例】次に実施例により本発明を具体的に説明す
る。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in detail with reference to Examples.

【0034】(キャリア製造) キャリア1 水系ウレタン樹脂「タケラックW-610」(武田薬品
(株)製,固形分35%)100gに蒸留水400mlを加えて、
溶液を調製した。この溶液をキャリア芯材である球状フ
ェライト粒子(平均粒径80μm)2Kgに流動床コーティ
ング法によりスプレー塗布後、120℃で5分間乾燥し、
本発明のキャリア1を製造した。このキャリア1は粘着
性のない集塊しない流動性の良いものであった。
(Manufacture of Carrier) Carrier 1 Water-based urethane resin "Takelac W-610" (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., solid content 35%) 100 g, distilled water 400 ml was added,
A solution was prepared. This solution was spray-coated on 2 kg of spherical ferrite particles (average particle size 80 μm) as a carrier core material by a fluidized bed coating method, and then dried at 120 ° C. for 5 minutes,
The carrier 1 of the present invention was manufactured. This carrier 1 had a good fluidity without stickiness and no agglomeration.

【0035】キャリア2 水系ウレタン樹脂「タケラックW-630」(武田薬品
(株)製,固形分35%)を用い、キャリア1と同様にし
てキャリア2を得た。
Carrier 2 Carrier 2 was obtained in the same manner as Carrier 1 using water-based urethane resin "Takelac W-630" (manufactured by Takeda Pharmaceutical Co., Ltd., solid content 35%).

【0036】キャリア3 キャリア1のウレタン樹脂水溶液にヘキサメチレンジア
ミン0.5gを添加した他はキャリア1と同様にしてキャリ
ア3を得た。
Carrier 3 Carrier 3 was obtained in the same manner as Carrier 1 except that 0.5 g of hexamethylenediamine was added to the urethane resin aqueous solution of Carrier 1.

【0037】キャリア4 ポリスチレン(分子量Mw=1万)30gをトルエン500ml
に溶解してポリマー溶液を調製し、この溶液をキャリア
芯材である球状フェライト粒子(平均粒径80μm)2Kg
に流動床コーティング法によりスプレー塗布後、70℃で
5分間乾燥し、比較用のキャリア4を製造した。
Carrier 4 Polystyrene (molecular weight Mw = 10,000) 30 g, toluene 500 ml
2 kg of spherical ferrite particles (average particle size 80 μm) as a carrier core material
Was spray-coated by a fluidized bed coating method and dried at 70 ° C. for 5 minutes to prepare a carrier 4 for comparison.

【0038】(トナーの製造) トナー1 スチレン、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル
(モル比50/20/30)を反応して得られた共重合体100
重量部、カーボンブラック「MogulL」(キャブラック
社製)10重量部、低分子量ポリプロピレン「ビスコール
660p」(三洋化成工業製)3重量部とを混合し、加熱
ロールにより混練し、冷却した後粗砕し、更に超音波ジ
ェットミルにより微粉砕し、風力分級機により分級して
着色微粒子を得た。
(Production of Toner) Toner 1 Copolymer 100 obtained by reacting styrene, methyl methacrylate, and butyl methacrylate (molar ratio 50/20/30)
Parts by weight, carbon black "Mogul L" (manufactured by Cablack) 10 parts by weight, low molecular weight polypropylene "Viscole"
660 p "(manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd.), kneaded by a heating roll, cooled, coarsely crushed, further finely pulverized by an ultrasonic jet mill, and classified by an air classifier to obtain colored fine particles. It was

【0039】この着色微粒子100重量部に対して疎水性
シリカ微粉末「アエロジルR-972」(アエロジル社製)
0.8重量部をV型混合機で混合して平均粒径11μmのトナ
ーを得た。
Hydrophobic silica fine powder "Aerosil R-972" (manufactured by Aerosil) to 100 parts by weight of the colored fine particles.
0.8 parts by weight were mixed with a V-type mixer to obtain a toner having an average particle size of 11 μm.

【0040】(現像剤の調製)キャリア1、96重量部と
トナー1、4重量部とをYGG混合機((株)ヤヨイ
製)で100rpm,20分間混合して現像剤を調製した。
(Preparation of Developer) 1,96 parts by weight of carrier and 1,4 parts by weight of toner were mixed with a YGG mixer (manufactured by Yayoi Co., Ltd.) at 100 rpm for 20 minutes to prepare a developer.

【0041】キャリア2〜4を用い同様に現像剤2〜4
を調製した。
Carriers 2 to 4 are used in the same manner as developers 2 to 4
Was prepared.

【0042】(現像剤の評価)現像剤は、電子写真複写
機「U−Bix5000」(コニカ(株)製)改造機によ
り、温度33℃、相対湿度80%の環境条件下において、5
万枚のランニングテストを行った。
(Evaluation of Developer) The developer was 5 at a temperature of 33 ° C. and a relative humidity of 80% by a modified electrophotographic copying machine “U-Bix5000” (manufactured by Konica Corporation).
Ten thousand running tests were performed.

【0043】評価は被服率、帯電量、画像、連続複写数
(耐久性)、比抵抗、5世代コピーの画質について調
べ、結果を表1にまとめた。
For the evaluation, the coverage rate, charge amount, image, continuous copy number (durability), specific resistance, and image quality of 5th generation copy were examined, and the results are summarized in Table 1.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】表1における用語の意味は次の通りであ
る。
The meanings of the terms in Table 1 are as follows.

【0046】「被覆率」は、被覆キャリアを高温で熱焼
させ、生成した二酸化炭素量からキャリア芯材に対する
樹脂の重量を算出した。ランニング開始前は製造された
キャリアを用いた。ランニング後は現像剤を、界面活性
剤を添加した水で洗浄してトナーを取除き、40℃で24時
間乾燥したキャリアを用いた。
The "coverage" was obtained by calcining the coated carrier at high temperature and calculating the weight of the resin relative to the carrier core material from the amount of carbon dioxide produced. The manufactured carrier was used before the start of running. After running, the developer was washed with water containing a surfactant to remove the toner, and a carrier dried at 40 ° C. for 24 hours was used.

【0047】「帯電量」は、フローオフ法により測定し
た現像剤1g当たりの摩擦帯電量の値である。
The "charge amount" is the value of the triboelectric charge amount per 1 g of the developer measured by the flow-off method.

【0048】「Dmax」は最高画像濃度を表し、原画の
画像濃度を1.3としたときの現像画像の相対濃度で表記
した。
"Dmax" represents the maximum image density, and is represented by the relative density of the developed image when the image density of the original image is 1.3.

【0049】「かぶり」は、原画画像の濃度を0とした
ときの現像画像の相対濃度により表記した。
The "fog" is expressed by the relative density of the developed image when the density of the original image is 0.

【0050】「5世代コピー」とは、原画のコピーを1
世代コピーとし、1世代コピーのコピーを2世代コピー
としたときの、5回目のコピーのことである。5世代コ
ピーの画質は、実用レベル未満を×、実用レベル限界を
△、実用レベルより良好な場合を○で示した。
"5th generation copy" means 1 copy of the original image.
This is the fifth copy when the first-generation copy is the second-generation copy. The image quality of the fifth generation copy is indicated by x when it is less than the practical level, Δ when it is at the practical level limit, and by ◯ when it is better than the practical level.

【0051】「耐久性」は、現像画像のかぶりの値が0.
03以上になるか、もしくはDmaxの値が0.7以下になった
ときの複写枚数である。さらに、5世代コピーが実用レ
ベルに達しなくなった時の、複写枚数もしめした。な
お、複写枚数が「50000枚以上」とは、50000枚の複写に
よっても、かぶりの値およびDmaxの値のいずれもが上
記の限界値に至らなかったことを意味する。
"Durability" means that the fog value of the developed image is 0.
It is the number of copies when the value becomes 03 or more or the value of Dmax becomes 0.7 or less. In addition, the number of copies when the 5th generation copy has reached the practical level is also shown. It should be noted that the number of copied sheets of "50,000 sheets or more" means that neither the fogging value nor the Dmax value reached the above-mentioned limit value even after copying 50,000 sheets.

【0052】「比抵抗」は電極面積1cm2、荷重1kgの
条件でキャリア層1cmにて100Vを引加し、そこに流れ
る電流値より換算した。測定は、ランニングスタート時
は製造されたキャリアを用い、ランニングスタート後は
トナーをブローオフにより取り除いたキャリアを用い
た。
The "specific resistance" was calculated from the value of the current flowing in the carrier layer under the condition that the electrode area was 1 cm 2 and the load was 1 kg, with 100 V applied in 1 cm of the carrier layer. For the measurement, the manufactured carrier was used at the start of running, and the carrier from which the toner was removed by blow-off after the start of running was used.

【0053】[0053]

【発明の効果】水系ポリウレタン樹脂をキャリア被覆層
に用いることにより、有機溶剤を用いる必要がなくな
り、、爆発の危険のないかつ無臭工程とすることがで
き、かつ溶媒の回収が不要となることから安価な樹脂被
覆キャリアが得られる。
By using an aqueous polyurethane resin for the carrier coating layer, it is not necessary to use an organic solvent, there is no danger of explosion and the process is odorless, and there is no need to recover the solvent. An inexpensive resin-coated carrier can be obtained.

【0054】かつ得られた樹脂被覆キャリアは機械的特
性及び耐水性が良好である。
The obtained resin-coated carrier has good mechanical properties and water resistance.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 キャリア芯材の表面に少なくとも水系ポ
リウレタン樹脂を含む組成物を被覆してなることを特徴
とする静電像現像用キャリア。
1. A carrier for electrostatic image development, characterized in that the surface of a carrier core material is coated with a composition containing at least an aqueous polyurethane resin.
【請求項2】 キャリア芯材の表面に少なくとも水系ポ
リウレタン樹脂を含む組成物を被覆した後、80℃以上の
温度で熱処理することを特徴とする静電像現像用キャリ
アの製造方法。
2. A method for producing a carrier for electrostatic image development, which comprises coating the surface of a carrier core material with a composition containing at least an aqueous polyurethane resin and then heat-treating it at a temperature of 80 ° C. or higher.
JP3287994A 1991-11-01 1991-11-01 Carrier for electrostatic charge image developing and its production Pending JPH05127431A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015175996A (en) * 2014-03-14 2015-10-05 パウダーテック株式会社 Resin-coated ferrite carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer using resin-coated ferrite carrier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015175996A (en) * 2014-03-14 2015-10-05 パウダーテック株式会社 Resin-coated ferrite carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer using resin-coated ferrite carrier

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