JPH0612465B2 - 鋼製キャリアコア表面の処理方法 - Google Patents
鋼製キャリアコア表面の処理方法Info
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- JPH0612465B2 JPH0612465B2 JP58118055A JP11805583A JPH0612465B2 JP H0612465 B2 JPH0612465 B2 JP H0612465B2 JP 58118055 A JP58118055 A JP 58118055A JP 11805583 A JP11805583 A JP 11805583A JP H0612465 B2 JPH0612465 B2 JP H0612465B2
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- core
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/10—Oxidising
- C23C8/16—Oxidising using oxygen-containing compounds, e.g. water, carbon dioxide
- C23C8/18—Oxidising of ferrous surfaces
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はキヤリア粒子の製造方法に関し、特に優れた摩
擦帯電特性を有する鋼製キヤリアコアの酸化方法に関す
る。本発明の重要な特徴は、改良キヤリア粒子は水の存
在下で酸化反応を起こさせることによつて製造されると
いうことである。
擦帯電特性を有する鋼製キヤリアコアの酸化方法に関す
る。本発明の重要な特徴は、改良キヤリア粒子は水の存
在下で酸化反応を起こさせることによつて製造されると
いうことである。
（従来技術） 電子写真装置用の現像組成物の構成要素として使用され
るキヤリア粒子の製造に関して種々の方法が知られてい
る。例えば、米国特許第3,923,503号に開示されている
ものは、高品質の形状を有し、よく分級された低炭素鋼
粒子の製造方法であり、この方法では粒子は加熱処理さ
れてロツクウエル硬度４０〜４５を有する適度なミクロ
構造になる。
るキヤリア粒子の製造に関して種々の方法が知られてい
る。例えば、米国特許第3,923,503号に開示されている
ものは、高品質の形状を有し、よく分級された低炭素鋼
粒子の製造方法であり、この方法では粒子は加熱処理さ
れてロツクウエル硬度４０〜４５を有する適度なミクロ
構造になる。
米国特許第3,923,503号の一つの態様では、キヤリアコ
ア材料は、空気あるいは酸素の存在下で約５００゜F
（２６０℃）から１００゜F（５３７℃）の範囲の温度
で熱処理されて製造される。これによつて、0.2か5.0ミ
クロン厚さのFe3O4から成る表面酸化層を有する酸化キ
ヤリアコアが得られる。この米国特許によれば、得られ
た酸化低カーボン鋼製キヤリア粒子は、つづいてポリマ
ー材料で被覆されることにより強い接着性を有する被覆
電子写真キヤリア粒子が得られる。このようなキヤリア
粒子を用いることにより装置寿命を長くすることができ
るとともに、装置のスピードを速くすることができる。
ア材料は、空気あるいは酸素の存在下で約５００゜F
（２６０℃）から１００゜F（５３７℃）の範囲の温度
で熱処理されて製造される。これによつて、0.2か5.0ミ
クロン厚さのFe3O4から成る表面酸化層を有する酸化キ
ヤリアコアが得られる。この米国特許によれば、得られ
た酸化低カーボン鋼製キヤリア粒子は、つづいてポリマ
ー材料で被覆されることにより強い接着性を有する被覆
電子写真キヤリア粒子が得られる。このようなキヤリア
粒子を用いることにより装置寿命を長くすることができ
るとともに、装置のスピードを速くすることができる。
米国特許第3,767,477号には、均一な酸化膜を有し、選
択的に制御することができる抵抗を有する酸化被膜鉄粉
の製造方法が記述されており、この製造方法は、加熱し
つつエアー中で鉄粒子を流動化させ、そのエアー中に例
えば、窒素のような不活性ガスを導入し、流動状態を保
持しつつエアーの流れを停止し、エアーを不活性ガスに
導入し流動化した鉄粉を冷却し、鉄粉の温度を下げなが
らエアーの流動状態を維持しつつ不活性ガスの流れを停
止するという５つの処理工程を含んでいる。そのような
方法に従つて製造されたキヤリア粒子は表面的には現像
特性を改善し、フリンジ現像を避けることができる。
択的に制御することができる抵抗を有する酸化被膜鉄粉
の製造方法が記述されており、この製造方法は、加熱し
つつエアー中で鉄粒子を流動化させ、そのエアー中に例
えば、窒素のような不活性ガスを導入し、流動状態を保
持しつつエアーの流れを停止し、エアーを不活性ガスに
導入し流動化した鉄粉を冷却し、鉄粉の温度を下げなが
らエアーの流動状態を維持しつつ不活性ガスの流れを停
止するという５つの処理工程を含んでいる。そのような
方法に従つて製造されたキヤリア粒子は表面的には現像
特性を改善し、フリンジ現像を避けることができる。
鉄製コアキヤリア粒子以外の他の処理方法としては一般
に鉄の表面処理が知られている。例えば、米国特許第2,
728,696号には水和性のフエライト酸化物から成る強力
な接着力を有する被膜の製造方法が開示されている。こ
の被膜は酸又は酸性塩の希釈水溶液の膜を表面に形成
し、つづいて、その表面を水蒸気の存在下で空気に接触
させることによつて得られる。さらに、米国特許第3,61
7,394号及び3,377,213号には、種々の金属表面の酸化処
理方法が開示されている。
に鉄の表面処理が知られている。例えば、米国特許第2,
728,696号には水和性のフエライト酸化物から成る強力
な接着力を有する被膜の製造方法が開示されている。こ
の被膜は酸又は酸性塩の希釈水溶液の膜を表面に形成
し、つづいて、その表面を水蒸気の存在下で空気に接触
させることによつて得られる。さらに、米国特許第3,61
7,394号及び3,377,213号には、種々の金属表面の酸化処
理方法が開示されている。
キヤリア粒子の電気的特性を制御する多くの方法と組成
物が知られているけれども、例えば、得られたキヤリア
粒子の電気的特性を長期にわたつて適度に制御できるよ
うなキヤリア粒子を酸化するための簡単で経済的な方法
に対する要請がある。さらに、得られた粒子の表面の組
織を制御できる酸化キヤリア粒子の製造方法を改良する
ことへの要請があり、これは本発明の方法によつて、満
足させることができる。
物が知られているけれども、例えば、得られたキヤリア
粒子の電気的特性を長期にわたつて適度に制御できるよ
うなキヤリア粒子を酸化するための簡単で経済的な方法
に対する要請がある。さらに、得られた粒子の表面の組
織を制御できる酸化キヤリア粒子の製造方法を改良する
ことへの要請があり、これは本発明の方法によつて、満
足させることができる。
（本発明の目的） 本発明の目的は、キヤリアコア粒子の改良された製造方
法を提供することである。
法を提供することである。
本発明の他の目的は、水の存在下でキヤリアコア材料の
改良された処理方法を与えることである。
改良された処理方法を与えることである。
本発明の他の目的は、得られたキヤリア粒子が制御され
た電気特性を有するように、水の存在下でキヤリアコア
表面の改良された酸化方法を与えることである。
た電気特性を有するように、水の存在下でキヤリアコア
表面の改良された酸化方法を与えることである。
さらに、本発明の目的は、表面のマグネタイトのような
他の物質に対して最小割合の酸化第二鉄を含むキヤリア
粒子が得られるようなキヤリアコア表面の改良された表
面処理方法を提供することである。
他の物質に対して最小割合の酸化第二鉄を含むキヤリア
粒子が得られるようなキヤリアコア表面の改良された表
面処理方法を提供することである。
本発明の目的は、以下の工程から成る鋼製キヤリアコア
表面の改良された表面処理方法を与えることによつて達
成することができる。その工程は、(1)鋼製キヤリアコ
ア組成物を準備し、(2)エアー流れ（空気流）の中で約
５００゜F（２６０゜F）から１０００゜F（５３７℃）
の間の温度でキヤリア粒子の表面を酸化し、(3)酸化反
応が完了する前にそのエアー流れの中に水分を付加する
ことである。これによつて、得られたキヤリアコアは約
１０５Ω−cmから約１０１２Ω−cmの抵抗を有し、約−
５マイクロクーロン／ｇから約−４マイクロクーロン／
ｇに摩擦帯電させることができる。得られたキヤリアコ
アは、約0.1重量％から１０重量％、好ましくは、約0.3
重量％から約3.0重量％という極めて少量のFe2O3−Fe3O
4酸化鉄を含んでいる。
表面の改良された表面処理方法を与えることによつて達
成することができる。その工程は、(1)鋼製キヤリアコ
ア組成物を準備し、(2)エアー流れ（空気流）の中で約
５００゜F（２６０゜F）から１０００゜F（５３７℃）
の間の温度でキヤリア粒子の表面を酸化し、(3)酸化反
応が完了する前にそのエアー流れの中に水分を付加する
ことである。これによつて、得られたキヤリアコアは約
１０５Ω−cmから約１０１２Ω−cmの抵抗を有し、約−
５マイクロクーロン／ｇから約−４マイクロクーロン／
ｇに摩擦帯電させることができる。得られたキヤリアコ
アは、約0.1重量％から１０重量％、好ましくは、約0.3
重量％から約3.0重量％という極めて少量のFe2O3−Fe3O
4酸化鉄を含んでいる。
このように、本発明の方法は水性媒体の存在下で行なわ
れ、その媒体の分圧は望ましい結果が得られるように調
整することができる。本発明の方法を行なう分圧は、一
般には、エアー流れの中で２０mmHgを越える水の分圧を
有する。すなわち、本発明の方法では、選択される分圧
は、エアー流れの中で水の分圧が３０mmHg〜３００mmH
g、好ましくは、約３０mmHgから２００mmHgの範囲で選
択される。
れ、その媒体の分圧は望ましい結果が得られるように調
整することができる。本発明の方法を行なう分圧は、一
般には、エアー流れの中で２０mmHgを越える水の分圧を
有する。すなわち、本発明の方法では、選択される分圧
は、エアー流れの中で水の分圧が３０mmHg〜３００mmH
g、好ましくは、約３０mmHgから２００mmHgの範囲で選
択される。
特に、本発明の方法は以下の工程を含んでいる。
(1) Hoegaes Corporationから市販されるHoeganaes80/
150のような鋼製コア組成物を準備すること。
150のような鋼製コア組成物を準備すること。
(2) 所定の水分含有量を有するように調整されたエア
ー（例えば、１気圧のエアーの連続流れ）中で、約６５
０゜F（３４３℃）でキヤリアコアの表面を酸化するこ
と（但し、温度は約５００゜F（２６０℃）から１００
０゜F（５３７℃）の範囲で選択できる）所定の水分含
有量とは、エアー中に水の分圧が約３０mmHgから約３０
０mmHg存在するということを意味する。
ー（例えば、１気圧のエアーの連続流れ）中で、約６５
０゜F（３４３℃）でキヤリアコアの表面を酸化するこ
と（但し、温度は約５００゜F（２６０℃）から１００
０゜F（５３７℃）の範囲で選択できる）所定の水分含
有量とは、エアー中に水の分圧が約３０mmHgから約３０
０mmHg存在するということを意味する。
従つて、この特定の例では、反応体は、鋼鉄粉、酸素及
び水である。理論的に限定するつもりはないが、酸素の
存在はFe2O3が生成するのを助け、水の存在はFe3O4が生
成するのを助けると考えられる。さらに、Fe2O3はコア
キヤリア材料に対して必要な電気抵抗を与え、Fe3O4は
コア表面積を低下させ、酸化層組成物のコアへの接着性
を向上させるものと考えられる。
び水である。理論的に限定するつもりはないが、酸素の
存在はFe2O3が生成するのを助け、水の存在はFe3O4が生
成するのを助けると考えられる。さらに、Fe2O3はコア
キヤリア材料に対して必要な電気抵抗を与え、Fe3O4は
コア表面積を低下させ、酸化層組成物のコアへの接着性
を向上させるものと考えられる。
酸化処理時間は温度等の多くの要因によつて異なる。し
かし、一般には２，３分から約３時間の範囲であり、好
ましくは、約３０分から約６０分の間である。
かし、一般には２，３分から約３時間の範囲であり、好
ましくは、約３０分から約６０分の間である。
本発明の方法は代表的には、Har rer Corporation（ハ
ーバーコーパレーシヨン）から市販されるロータリーキ
ルン装置の中で行なわれるが、他の同様な装置、例え
ば、流動層装置、スタテイツフオブン装置、連続ベルト
装置等を用いることができる。
ーバーコーパレーシヨン）から市販されるロータリーキ
ルン装置の中で行なわれるが、他の同様な装置、例え
ば、流動層装置、スタテイツフオブン装置、連続ベルト
装置等を用いることができる。
本発明の方法で処理される鋼製キヤリアの例としてはHo
egaes Ine,Quebec Metals Ine．，等から市販されてい
るものが挙げられ、Hoeganas80/150，Quebec Metals QM
P 69，Nuelear Metals 100等がある。
egaes Ine,Quebec Metals Ine．，等から市販されてい
るものが挙げられ、Hoeganas80/150，Quebec Metals QM
P 69，Nuelear Metals 100等がある。
処理済のキヤリアコアは次に、公知の方法で（米国特許
第3,526,533号参照）、以下に例示する熱可塑性樹脂あ
るいは部分的に硬化した熱硬化性樹脂のような種々の樹
脂を含む適当な被覆材料で被覆重量約0.1から５重量％
に被覆される。熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフイン、塩素化ポリエ
チレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリビニー
ル、ポリビニリデン、ポリスチレン、ポリエチルスチレ
ン、ポリビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリビニ
ルエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニル
フルオライト等のフルオロカーボン、ポリエステル、ポ
リウレタン、エポキシ等が挙げられる。好ましい被覆樹
脂としては、米国特許第3,526,533号に記載されている
ようなスチレンメタクリレート、有機シリコンターポリ
マーキヤリア被膜用組成物が挙げられる。
第3,526,533号参照）、以下に例示する熱可塑性樹脂あ
るいは部分的に硬化した熱硬化性樹脂のような種々の樹
脂を含む適当な被覆材料で被覆重量約0.1から５重量％
に被覆される。熱可塑性樹脂の例としては、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等のポリオレフイン、塩素化ポリエ
チレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリビニー
ル、ポリビニリデン、ポリスチレン、ポリエチルスチレ
ン、ポリビニルアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリビニ
ルエーテル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニル
フルオライト等のフルオロカーボン、ポリエステル、ポ
リウレタン、エポキシ等が挙げられる。好ましい被覆樹
脂としては、米国特許第3,526,533号に記載されている
ようなスチレンメタクリレート、有機シリコンターポリ
マーキヤリア被膜用組成物が挙げられる。
本発明の方法に従つて製造されたキヤリア粒子は、その
後、電子写真像形成装置で現像するために樹脂粒子及び
カーボンブラツクのような染料粒子から成る種々のトナ
ー粒子と一緒に用いられる。トナー樹脂の例としてはキ
ヤリア材料として選択することができる被膜に関して本
書で述べられているものが挙げられる。
後、電子写真像形成装置で現像するために樹脂粒子及び
カーボンブラツクのような染料粒子から成る種々のトナ
ー粒子と一緒に用いられる。トナー樹脂の例としてはキ
ヤリア材料として選択することができる被膜に関して本
書で述べられているものが挙げられる。
好ましいトナー樹脂には、ポリエステル、ポリスチレン
ポリマー、スチレンとメタクリレート、特にスチレンと
ｎ−ブチルメタクリレートの共重合体等が含まれる。一
般に約１重量部のトナー粒子が約１００重量部のキヤリ
ア粒子と混合される。
ポリマー、スチレンとメタクリレート、特にスチレンと
ｎ−ブチルメタクリレートの共重合体等が含まれる。一
般に約１重量部のトナー粒子が約１００重量部のキヤリ
ア粒子と混合される。
現像組成物に使用されるキヤリア粒子の直径は、十分な
密度と慣性を有して現像に際して静電潜像に付着しない
ようにしなければならない。従つて、キヤリア粒子は約
５０ミクロンから約1000ミクロンの直径を有していなけ
ればならない。
密度と慣性を有して現像に際して静電潜像に付着しない
ようにしなければならない。従つて、キヤリア粒子は約
５０ミクロンから約1000ミクロンの直径を有していなけ
ればならない。
本発明の現像剤組成物は、電子写真像形成装置に用いる
ことができ、この場合静電潜像は像形成部材に形成さ
れ、つづいてその像形成部材は本発明の方法に従つて製
造されたキヤリア粒子を含む現像剤組成物と接触させら
れ、次に現像された像は適当な基板に転写される。この
像は、基板に永久固着されることもある。
ことができ、この場合静電潜像は像形成部材に形成さ
れ、つづいてその像形成部材は本発明の方法に従つて製
造されたキヤリア粒子を含む現像剤組成物と接触させら
れ、次に現像された像は適当な基板に転写される。この
像は、基板に永久固着されることもある。
有効な像形成部材の例としては、公知のものが挙げら
れ、例えば、セレン、ヒ素及びテリリウムを含むセレン
合金類、ハロゲン添加セレン、ハロゲン添加セレン合金
類；米国特許第4,265,990号等に記載されているような
光発生層と電荷キヤリア移送層から成る有機感光体が挙
げられる。
れ、例えば、セレン、ヒ素及びテリリウムを含むセレン
合金類、ハロゲン添加セレン、ハロゲン添加セレン合金
類；米国特許第4,265,990号等に記載されているような
光発生層と電荷キヤリア移送層から成る有機感光体が挙
げられる。
以下に実施例が挙げられており、これらの例は、本発明
の特徴をさらに明確にするものである。これらの実施例
は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲
を限定するものではないことに留意されたい。部及びパ
ーセンテージは指示がない限り重量による。
の特徴をさらに明確にするものである。これらの実施例
は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲
を限定するものではないことに留意されたい。部及びパ
ーセンテージは指示がない限り重量による。
実施例１ 回転管型炉で、Hoeganaesから市販される鋼製キヤリア
コア粒子Hoeganaes（80/150）を温度６４８゜F（３４２
℃）及びエアーの圧力１気圧で酸化反応させてキヤリア
粒子を製造した。この場合エアーは２０CFH（ft3／ｈ）
（0.56 m3／ｈ）の割合で流した。エアーは、供給前に
湿気が分圧３０mmHgとなるように調整した。５２分間反
応させた。室内を冷却した後、反応混合物から処理済の
キヤリアコア粒子を分離した。化学分析により、キヤリ
アコアは処理前の0.07％に対して0.27％の酸素を含んで
いることがわかつた。さらに、得られたキヤリアコア粒
子は、抵抗を測定すると1.2×108Ω−cmあつた。次い
で、得られたキヤリア粒子はPennwalt Corporationから
市販されるポリビニリデンフルオライド樹脂0.175重量
％で被覆された。
コア粒子Hoeganaes（80/150）を温度６４８゜F（３４２
℃）及びエアーの圧力１気圧で酸化反応させてキヤリア
粒子を製造した。この場合エアーは２０CFH（ft3／ｈ）
（0.56 m3／ｈ）の割合で流した。エアーは、供給前に
湿気が分圧３０mmHgとなるように調整した。５２分間反
応させた。室内を冷却した後、反応混合物から処理済の
キヤリアコア粒子を分離した。化学分析により、キヤリ
アコアは処理前の0.07％に対して0.27％の酸素を含んで
いることがわかつた。さらに、得られたキヤリアコア粒
子は、抵抗を測定すると1.2×108Ω−cmあつた。次い
で、得られたキヤリア粒子はPennwalt Corporationから
市販されるポリビニリデンフルオライド樹脂0.175重量
％で被覆された。
上述のように製造されたキヤリア粒子９７重量部とトナ
ー組成物３重量部を混合することによつて現像剤組成物
が製造された。トナー組成物は６５重量％のスチレンと
３５重量％のｎ−ブチルメタクリレートから成るスチレ
ン／ｎ−ブチルメタクリレート共重合体を含んでいる。
トナー組成物には上記樹脂が９０重量％存在するととも
に、Regal３３０カーボンブラツク８％及び電荷を増大
するセチルピリジニウムクロライド添加物２重量％が含
まれる。この現像剤組成物は公知のフアラデーケージ法
によつて求められる摩擦帯電量−３０マイクロクーロン
／ｇを有している。その後この現像剤組成物を、三方晶
系セレンの光発生層で覆われ、次にポリカーボネート樹
脂中に分散されたＮ，Ｎ′−ジフエニル−Ｎ，Ｍ′−ビ
ス（３−メチルフエニル）〔１，１′−ビフエニル−
４，４′〕−ジアミンからなる電荷移送層で覆われた積
層感光体上に存する静電潜像を現像するのに用いた。こ
の感光体は米国特許第4,265,990号に記載されているよ
うな方法で製造した。この感光体を使用することにより
反復使用後であつても優れた解像度を有する複写物が得
られた。
ー組成物３重量部を混合することによつて現像剤組成物
が製造された。トナー組成物は６５重量％のスチレンと
３５重量％のｎ−ブチルメタクリレートから成るスチレ
ン／ｎ−ブチルメタクリレート共重合体を含んでいる。
トナー組成物には上記樹脂が９０重量％存在するととも
に、Regal３３０カーボンブラツク８％及び電荷を増大
するセチルピリジニウムクロライド添加物２重量％が含
まれる。この現像剤組成物は公知のフアラデーケージ法
によつて求められる摩擦帯電量−３０マイクロクーロン
／ｇを有している。その後この現像剤組成物を、三方晶
系セレンの光発生層で覆われ、次にポリカーボネート樹
脂中に分散されたＮ，Ｎ′−ジフエニル−Ｎ，Ｍ′−ビ
ス（３−メチルフエニル）〔１，１′−ビフエニル−
４，４′〕−ジアミンからなる電荷移送層で覆われた積
層感光体上に存する静電潜像を現像するのに用いた。こ
の感光体は米国特許第4,265,990号に記載されているよ
うな方法で製造した。この感光体を使用することにより
反復使用後であつても優れた解像度を有する複写物が得
られた。
次に、上述の感光体を用いて現像剤の経時劣化テストを
行なつた。但し、像形成した像を紙基板には転写しない
という方法で行なつた。現像剤組成物は１０万枚を越え
る複写に対しても安定であつた。これに対して水を使用
しないで酸化して製造されたキヤリア粒子を含むという
ことを除いて同一の現像剤組成物は明らかに連続使用に
対する安定性が減退している。ここで安定性という語
は、現像剤組成物の測定された摩擦帯電発生値（現像剤
組成物のグラム当たりの摩擦電荷により増大したトナー
濃度）が実質的に一定であることを意味する。このよう
に、本発明の方法に従つて製造されたキヤリア粒子は、
コア表面に対して優れた接着性を有し、さらに、樹脂被
膜が酸化被膜に対して優れた接着性を有するという点に
おいて優れた疲労特性を有する酸化被膜を与える。
行なつた。但し、像形成した像を紙基板には転写しない
という方法で行なつた。現像剤組成物は１０万枚を越え
る複写に対しても安定であつた。これに対して水を使用
しないで酸化して製造されたキヤリア粒子を含むという
ことを除いて同一の現像剤組成物は明らかに連続使用に
対する安定性が減退している。ここで安定性という語
は、現像剤組成物の測定された摩擦帯電発生値（現像剤
組成物のグラム当たりの摩擦電荷により増大したトナー
濃度）が実質的に一定であることを意味する。このよう
に、本発明の方法に従つて製造されたキヤリア粒子は、
コア表面に対して優れた接着性を有し、さらに、樹脂被
膜が酸化被膜に対して優れた接着性を有するという点に
おいて優れた疲労特性を有する酸化被膜を与える。
実施例２ 水の分圧を広範囲に変えて実施例１の処理を数回繰返し
たところ、以下の特性を有するキヤリアコア粒子が得ら
れた。この場合において、 (1) 破壊電圧（VED）は、設計の一つの目安となるもの
であり、実験セル装置に含まれるキヤリアコア材材料に
ついて測定された破壊電圧を表わす。以下に示す値は、
酸化被膜の抵抗が急激に減少して材料が導電性になる点
における値を表わす。
たところ、以下の特性を有するキヤリアコア粒子が得ら
れた。この場合において、 (1) 破壊電圧（VED）は、設計の一つの目安となるもの
であり、実験セル装置に含まれるキヤリアコア材材料に
ついて測定された破壊電圧を表わす。以下に示す値は、
酸化被膜の抵抗が急激に減少して材料が導電性になる点
における値を表わす。
(2) 付着光学濃度（Ｏ．Ｄ．）： この光学濃度（対数で表わしている）は、酸化されたコ
アを機械的に撹拌し、つづいて遊離した酸化物と着色微
細片を除去して白い試験紙の上に移すという試験法を行
うことによつて得られた。酸化物と微細片を移した後白
い紙の上に残つている着色剤の光学濃度をＧＡＭデジタ
ル濃度計、モデル１２６Ｐを用いて測定した。酸化物の
付着が少いと光が反射して光学濃度値は高くなる。
アを機械的に撹拌し、つづいて遊離した酸化物と着色微
細片を除去して白い試験紙の上に移すという試験法を行
うことによつて得られた。酸化物と微細片を移した後白
い紙の上に残つている着色剤の光学濃度をＧＡＭデジタ
ル濃度計、モデル１２６Ｐを用いて測定した。酸化物の
付着が少いと光が反射して光学濃度値は高くなる。
(3) ＢＥＴ（Brunaur，Emmett，及びTeller）は、酸化
物粉末の表面積をcm2／ｇで表わすものであり、Brunau
r，Emmett及びTellerによつて開発された吸着関係式に
基づく。表面積の数値が小さい場合には、キヤリアコア
表面上の組織が少いことを表わし、従つて、コア表面に
より強力に接着する酸化膜が得られたことを意味する。
物粉末の表面積をcm2／ｇで表わすものであり、Brunau
r，Emmett及びTellerによつて開発された吸着関係式に
基づく。表面積の数値が小さい場合には、キヤリアコア
表面上の組織が少いことを表わし、従つて、コア表面に
より強力に接着する酸化膜が得られたことを意味する。
(4) 抵抗は、酸化コアについての測定値であり、これ
は、実験セル装置で公称0.1インチ（2.5 mm）ギヤツプ
に１０Ｖの電圧をかけて測定した。
は、実験セル装置で公称0.1インチ（2.5 mm）ギヤツプ
に１０Ｖの電圧をかけて測定した。
(5) 酸素の割合は、８５０℃で管型炉で水素還元した
後キヤリア粒子の重量変化を測定した。結果を以下に示
す。
後キヤリア粒子の重量変化を測定した。結果を以下に示
す。
通常の空気（環境空気）中で処理されたキヤリアコアは
高ＢＥＴ値、すなわち１１６８及び１１４４を有してお
り、このことは、多くの被膜材料が必要となつて、望ま
しくないということを意味する。この場合、より多くの
被膜材料が必要となるのは、使用したポリマーのかなり
の部分がキヤリアコアの二次表面（sub surface site
s）に位置し、従つて、トナー粒子の接触帯電に対して
有効でなくるからである。また、接着力（Ｏ．Ｄ．）値
は処理１−Ｂ、及び２−Ｂに従つて、製造されたキヤリ
ア粒子に対しては低い。従つて、二次粒子（sub partic
les）に対する酸化層の接着力は、酸化物のパーセンテ
ージの増大にかかわらず改善されている。
高ＢＥＴ値、すなわち１１６８及び１１４４を有してお
り、このことは、多くの被膜材料が必要となつて、望ま
しくないということを意味する。この場合、より多くの
被膜材料が必要となるのは、使用したポリマーのかなり
の部分がキヤリアコアの二次表面（sub surface site
s）に位置し、従つて、トナー粒子の接触帯電に対して
有効でなくるからである。また、接着力（Ｏ．Ｄ．）値
は処理１−Ｂ、及び２−Ｂに従つて、製造されたキヤリ
ア粒子に対しては低い。従つて、二次粒子（sub partic
les）に対する酸化層の接着力は、酸化物のパーセンテ
ージの増大にかかわらず改善されている。
実施例３ マグネタイトを一層多量に含む組成物をつくる目的で酸
化雰囲気に水を導入した後、第１例に従つて製造された
キヤリアコア粒子の酸化物の分析を行なつた。すなわ
ち、原材料に対して付加されたFe2O3−Fe3O4等を分析し
た。そして、得られた組成物は、以下に示す結果であ
る。
化雰囲気に水を導入した後、第１例に従つて製造された
キヤリアコア粒子の酸化物の分析を行なつた。すなわ
ち、原材料に対して付加されたFe2O3−Fe3O4等を分析し
た。そして、得られた組成物は、以下に示す結果であ
る。
第２表に示された結果に対して、以下のことに注目され
たい。
たい。
ａ．ＢＥＴ（cm2／ｇ）の値は水分の多い混合物（H2O分
圧170 mm）に対してはかなり低く、そのようなコアの表
面積が小さいことを示す。
圧170 mm）に対してはかなり低く、そのようなコアの表
面積が小さいことを示す。
ｂ．コア接着力は水分の多いキヤリアコア（H2O分圧170
mmHg）に対してはかなり低く、このようなコアの表面
の疲労性が優れいることを示す。
mmHg）に対してはかなり低く、このようなコアの表面
の疲労性が優れいることを示す。
ｃ．キヤリアの摩擦帯電量はＢＥＴが低いという点から
見て、水分の多い混合物（H2O分圧170 mm）のキヤリア
材料に対して高い。従つて、余りのポリマー被膜はトナ
ー粒子との摩擦接触に役立つ。
見て、水分の多い混合物（H2O分圧170 mm）のキヤリア
材料に対して高い。従つて、余りのポリマー被膜はトナ
ー粒子との摩擦接触に役立つ。
比較例 実施例２において、水の分圧を17.5 mmHgとした他は同
様の処理を行つたところ、得られたキヤリアコア粒子
は、処理１−Ａ〔通常の空気（水の分圧＝１０mmHg）〕
で得られたものとほぼ同様の特性を有するものであつ
た。
様の処理を行つたところ、得られたキヤリアコア粒子
は、処理１−Ａ〔通常の空気（水の分圧＝１０mmHg）〕
で得られたものとほぼ同様の特性を有するものであつ
た。
本発明の開示を一読して当業者が本発明の他の修正を行
なうかも知れない。しかし、これらのものは本発明の範
囲内に入るものである。
なうかも知れない。しかし、これらのものは本発明の範
囲内に入るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チヤ−ルズ・ジ−・デイカ−ソン アメリカ合衆国ニユ−ヨ−ク州14502マセ ドン・ヒ−ザ−・レイン211 (72)発明者 スチ−ブン・エイ・ストレラ アメリカ合衆国ニユ−ヨ−ク州14534ピツ ツフオ−ド・バン・ブ−アリス・ロ−ド59
Claims (6)
- 【請求項１】鋼製キヤリアコア組成物を準備し、２６０
℃（５００゜F）から５３８℃（１０００゜F）の温度で
エアー流れ中でキヤリアコアの表面を酸化し、該酸化反
応を行なう前に３０〜３００mmHgの範囲の分圧でエアー
流れに水分を付加し、これによつて、約１０５Ω−cmか
ら約１０１２Ω−cmの抵抗を有するキヤリアを得ること
を特徴とする鋼製キヤリア表面の処理方法。 - 【請求項２】酸化反応を約１時間行なわせ、酸化温度が
約６５０゜F（３４３℃）であることを特徴とする第１
項記載の方法。 - 【請求項３】得られたキヤリアが約0.1重量％から約１
０重量％の酸化鉄を含むことを特徴とする第１項記載の
方法。 - 【請求項４】前記酸化鉄がFe2O3・Fe3O4から成ることを
特徴とする第３項記載の方法。 - 【請求項５】得られたキヤリアがフルオロポリマーで被
覆されていることを特徴とする第１項記載の方法。 - 【請求項６】前記フルオロポリマーがポリビニリデンフ
ルオライドであることを特徴とする第５項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US395161 | 1982-07-06 | ||
| US06/395,161 US4425383A (en) | 1982-07-06 | 1982-07-06 | Process for oxidation of carrier particles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5922055A JPS5922055A (ja) | 1984-02-04 |
| JPH0612465B2 true JPH0612465B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=23561941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58118055A Expired - Lifetime JPH0612465B2 (ja) | 1982-07-06 | 1983-06-29 | 鋼製キャリアコア表面の処理方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4425383A (ja) |
| JP (1) | JPH0612465B2 (ja) |
| GB (1) | GB2123443B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60176048A (ja) * | 1984-02-22 | 1985-09-10 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 静電荷像現像剤 |
| JPS60185961A (ja) * | 1984-03-05 | 1985-09-21 | Dainippon Ink & Chem Inc | 電子写真現像用磁性粉分散型樹脂キヤリヤ |
| US4894305A (en) * | 1984-05-17 | 1990-01-16 | Xerox Corporation | Carrier and developer compositions generated from fly ash particles |
| JPS61120170A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-07 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 静電像現像用負帯電性キャリア |
| JPS61120169A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-07 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 静電像現像用負帯電性キャリア |
| FR2593831B1 (fr) * | 1986-02-06 | 1994-01-21 | Irsid | Procede de revetement protecteur d'un produit en fer ou en acier et produit revetu |
| DE3831091A1 (de) * | 1988-09-13 | 1990-03-29 | Basf Ag | Oxidbeschichtete carrier, ein verfahren zur herstellung dieser carrier und deren verwendung |
| GB2288411B (en) * | 1994-03-24 | 1998-04-15 | Silberline Ltd | Metal pigments |
| US5849817A (en) * | 1994-03-24 | 1998-12-15 | Silberline Limited | Metal pigments |
| US7378211B2 (en) * | 2005-08-15 | 2008-05-27 | Xerox Corporation | Carrier and developer compositions |
| US11633892B2 (en) * | 2015-10-14 | 2023-04-25 | Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho | Metal-resin bonded member and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB678715A (en) * | 1948-01-15 | 1952-09-10 | Westinghouse Electric Int Co | Improvements in or relating to the formation of electrically insulating surfaces on ferrous metal laminations |
| US2728696A (en) | 1948-12-23 | 1955-12-27 | Singer Fritz | Production of oxide coatings on ferrous surfaces and mechanically working the same |
| GB883428A (en) * | 1959-05-20 | 1961-11-29 | Ibm | Improvements in and relating to magnetic recording mediums |
| GB1057313A (en) | 1962-11-20 | 1967-02-01 | Ind Co Kleinewefers Konst | A method for the setting up of recuperators |
| US3615340A (en) * | 1968-11-18 | 1971-10-26 | Exxon Research Engineering Co | Quenching and passivation of particulate metals |
| US3617394A (en) | 1968-11-22 | 1971-11-02 | Exxon Research Engineering Co | Kiln passivation of reduced ores |
| US3708351A (en) * | 1970-02-02 | 1973-01-02 | Tubal Ind Inc | Blackening process |
| US3906125A (en) | 1970-08-05 | 1975-09-16 | Scm Corp | Process of treating sheet steel |
| US3767477A (en) | 1971-12-27 | 1973-10-23 | Eastman Kodak Co | Method for producing oxide coated iron powder of controlled resistance for electrostatic copying systems |
| US3923503A (en) | 1973-06-11 | 1975-12-02 | Xerox Corp | Electrostatic latent image development employing steel carrier particles |
| JPS50127641A (ja) * | 1974-03-27 | 1975-10-07 | ||
| DE2440447C2 (de) | 1974-08-23 | 1980-09-04 | Smit Nijmegen B.V., Nijmegen (Niederlande) | Verfahren zur Erzeugung einer Eisen-Oxidschicht |
| US4223085A (en) | 1976-04-05 | 1980-09-16 | Xerox Corporation | Semi-conductive nickel carrier particles |
| JPS6013074B2 (ja) | 1978-02-20 | 1985-04-04 | クロリンエンジニアズ株式会社 | 電解用陰極及びその製造法 |
| US4158561A (en) | 1978-04-14 | 1979-06-19 | Westinghouse Electric Corp. | Method for preparing oxide coated microlamination particles |
| JPS5515121A (en) * | 1978-07-19 | 1980-02-02 | Ricoh Co Ltd | Carrier particle for electrostatic image developer |
| US4297150A (en) | 1979-07-07 | 1981-10-27 | The British Petroleum Company Limited | Protective metal oxide films on metal or alloy substrate surfaces susceptible to coking, corrosion or catalytic activity |
| JPS5687601A (en) * | 1979-12-17 | 1981-07-16 | Nippon Teppun Kk | Iron powder suitable as core material for resin-coated carrier |
| DE3108160C2 (de) * | 1981-02-06 | 1984-12-06 | M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8000 München | Verfahren zur Herstellung von Oxidschichten auf chrom- und/oder nickellegierten Stählen |
-
1982
- 1982-07-06 US US06/395,161 patent/US4425383A/en not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-06-29 JP JP58118055A patent/JPH0612465B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1983-07-06 GB GB08318251A patent/GB2123443B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB8318251D0 (en) | 1983-08-10 |
| US4425383A (en) | 1984-01-10 |
| GB2123443B (en) | 1986-01-29 |
| GB2123443A (en) | 1984-02-01 |
| JPS5922055A (ja) | 1984-02-04 |
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