JPH0642084B2 - Positively chargeable electrophotographic carrier - Google Patents
Positively chargeable electrophotographic carrierInfo
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- JPH0642084B2 JPH0642084B2 JP59232947A JP23294784A JPH0642084B2 JP H0642084 B2 JPH0642084 B2 JP H0642084B2 JP 59232947 A JP59232947 A JP 59232947A JP 23294784 A JP23294784 A JP 23294784A JP H0642084 B2 JPH0642084 B2 JP H0642084B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子写真法、静電記録法において静電潜像の現
像のために使用される磁気ブラシ現像用キャリヤに関す
る。更に詳細には、磁性コア材と被覆樹脂層とからな
る、帯電性、耐表面汚染性、機械強度、コアと被覆層と
の密着性等において優れた、磁気ブラシ現像用キャリヤ
を提供するものである。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic brush developing carrier used for developing an electrostatic latent image in electrophotography and electrostatic recording. More specifically, the present invention provides a carrier for magnetic brush development, which is composed of a magnetic core material and a coating resin layer and is excellent in chargeability, surface contamination resistance, mechanical strength, adhesion between the core and the coating layer, and the like. is there.
従来技術 電子写真法においては、セレンをはじめとする光導電性
物質を感光体として用い、種々の手段を用いて電気的潜
像を形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法等を用いてト
ナーを付着させ、顕像化する方式が一般的に採用されて
いる。In the conventional electrophotographic method, a photoconductive substance such as selenium is used as a photoconductor, an electric latent image is formed by various means, and a toner is formed on the latent image by a magnetic brush development method or the like. A method of adhering and visualizing is generally adopted.
この現像工程において、トナーに適当量の正または負の
電気量を付与するためにキャリヤと呼ばれる担体粒子が
使用される。キャリヤは一般にコートキャリヤと非コー
トキャリヤとに大別されるが、現像剤寿命等を考慮した
場合には前者の方が優れていることから、種々のタイプ
のコートキャリヤが開発され、且つ実用化されている。In this developing process, carrier particles called carriers are used to give an appropriate amount of positive or negative electric charge to the toner. Carriers are generally classified into coated carriers and non-coated carriers, but the former is superior when considering the life of the developer. Therefore, various types of coated carriers have been developed and put to practical use. Has been done.
コートキャリヤに対して要求される特性は種々あるが、
特に重要な特性として適当な帯電性、耐衝撃性、耐摩耗
性、コアと被覆材料との良好な密着性、電荷分布の均一
性等を挙げることができる。There are various characteristics required for coated carriers,
Particularly important properties include appropriate chargeability, impact resistance, wear resistance, good adhesion between the core and the coating material, and uniform charge distribution.
上記諸要求特性を考慮すると、従来使用されてきたコー
トキャリヤは依然として改善すべき問題を残しており、
完全なものは今のところ知られていない。例えば、フッ
素化ビニルポリマー類は耐表面汚染性において優れてい
るが負帯電性であり、コアとの密着性において問題があ
り、またアクリル系ポリマー類は機械的強度、コアとの
密着性、正帯電性の点では満足できるものの、耐表面汚
染性において問題があるとされている。いずれにして
も、一長一短のある被覆材料の使用を余儀なくされてい
るのが現状である。Considering the above required characteristics, the conventionally used coated carrier still has a problem to be improved,
The complete one is so far unknown. For example, fluorinated vinyl polymers have excellent resistance to surface contamination but are negatively charged, and have problems in adhesion to the core.Acrylic polymers also have mechanical strength, adhesion to the core, and positive adhesion. Although satisfactory in terms of charging property, it is said to have a problem in surface contamination resistance. In any case, it is the current situation that the use of coating materials having advantages and disadvantages is unavoidable.
発明の目的 このような現状に鑑みて、本発明者等は前記従来の諸欠
点を改善すべく種々研究、検討した結果、特定の被覆材
料を使用することが上記コートキャリヤの諸要求特性の
改良において有効であることを見出し、本発明を完成す
るに至った。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the present situation, the inventors of the present invention have conducted various studies and studies in order to improve the above-mentioned conventional drawbacks, and as a result, use of a specific coating material improves the required characteristics of the above-mentioned coated carrier. The present invention has been completed and the present invention has been completed.
そこで、本発明の主な目的は電子写真法、静電記録法に
おいて静電潜像の現像のために使用される新規な磁気ブ
ラシ現像用キャリヤを提供することにある。Therefore, a main object of the present invention is to provide a novel magnetic brush developing carrier used for developing an electrostatic latent image in electrophotography and electrostatic recording.
本発明の他の目的は帯電上昇速度が高く、ランニング時
における帯電量の低下を起こすことがなく、その結果カ
ブリの早期発生、機内汚染を生ずることがなく、更にコ
ア材と被覆層との密着性に優れた磁気ブラシ現像用キャ
リヤを提供することにある。Another object of the present invention is that the rate of charge increase is high, the amount of charge during running is not reduced, and as a result, fog is not generated early and in-machine contamination does not occur, and the adhesion between the core material and the coating layer is reduced. An object of the present invention is to provide a magnetic brush developing carrier having excellent properties.
発明の構成 本発明の前記並びにその他の目的は、芯物質に正帯電制
御層及び離型性表面層を順次積層することにより達成す
ることができる。Structure of the Invention The above and other objects of the invention can be achieved by sequentially laminating a positive charge control layer and a releasable surface layer on a core substance.
即ち、本発明は、芯物質上に、正帯電性を発揮する被覆
材料を被覆した後に、離型性を有するシリコン系重合体
を被覆した、いわゆる機能分離型正帯電性キャリヤに関
する。That is, the present invention relates to a so-called function-separated positively chargeable carrier in which a core material is coated with a coating material exhibiting positively chargeability and then coated with a silicone polymer having releasability.
正帯電性を発揮する被覆材料の具体例としては、付加重
合性モノマーの重合体として、アクリル酸エステル、メ
タアクリル酸エステル、含窒素ビニルモノマーの単独又
は共重合体が好適である。アクリル酸エステル、メタア
クリル酸エステルの具体例としては、アクリル酸、メタ
アクリル酸とアルコール、例えば、メチルアルコール、
エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコ
ール、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチ
ルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコー
ル、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ヘ
キサデシルアルコールなどのアルキルアルコール、これ
らアルキルアルコールを一部アルコキシ化したメトキシ
エチルアルコール、エトキシエチルアルコール、エトキ
シエトキシエチルアルコール、メトキシプロピルアルコ
ール、エトキシプロピルアルコールなどのアルコキシア
ルキルアルコール、ベンジルアルコール、フエニルエチ
ルアルコール、フエニルプロピルアルコールなどのアラ
ルキルアルコール、アリルアルコール、クロトニルアル
コールなどのアルケニルアルコール等、とのエステル化
物が挙げられる。As a specific example of the coating material exhibiting positive chargeability, a homopolymer or copolymer of an acrylic acid ester, a methacrylic acid ester, or a nitrogen-containing vinyl monomer is suitable as a polymer of an addition polymerizable monomer. Specific examples of acrylic acid ester and methacrylic acid ester include acrylic acid, methacrylic acid and alcohol, for example, methyl alcohol,
Alkyl alcohols such as ethyl alcohol, propyl alcohol, butyl alcohol, amyl alcohol, hexyl alcohol, heptyl alcohol, octyl alcohol, nonyl alcohol, dodecyl alcohol, tetradecyl alcohol, hexadecyl alcohol, and methoxyethyl obtained by partially alkoxylating these alkyl alcohols. Alkoxy, alcohol such as ethoxyethyl alcohol, ethoxyethoxyethyl alcohol, methoxypropyl alcohol, ethoxypropyl alcohol, alkenyl such as benzyl alcohol, phenylethyl alcohol, phenylpropyl alcohol, aralkyl alcohol, allyl alcohol, crotonyl alcohol, etc. Examples thereof include esterified products with alcohol and the like.
含窒素ビニルモノマーの具体例としては、２−ビニルピ
リジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチル
ピリジン、２−ビニル−５−メチルピリジン、４−ブテ
ニルピリジン、４−ペンチルピリジン、Ｎ−ビニルピペ
リジン、４−ビニルピペリジン、４−ビニルピペリジ
ン、Ｎ−ビニルジヒドロピリジン、Ｎ−ビニルピロー
ル、２−ビニルピロール、Ｎ−ビニルピロリン、Ｎ−ビ
ニルピロリジン、２−ビニルピロリジン、Ｎ−ビニル−
２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピベリドン、Ｎ−ビ
ニルカルバゾール等を例示することができる。これらは
単独でもしくは２種以上の組合せて使用することができ
る。Specific examples of the nitrogen-containing vinyl monomer include 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 2-vinyl-6-methylpyridine, 2-vinyl-5-methylpyridine, 4-butenylpyridine, 4-pentylpyridine and N-vinyl. Piperidine, 4-vinylpiperidine, 4-vinylpiperidine, N-vinyldihydropyridine, N-vinylpyrrole, 2-vinylpyrrole, N-vinylpyrroline, N-vinylpyrrolidine, 2-vinylpyrrolidine, N-vinyl-
2-pyrrolidone, N-vinyl-2-piveridone, N-vinylcarbazole and the like can be exemplified. These can be used alone or in combination of two or more.
正帯電性を有する縮重合体の具体例としては、ポリアミ
ド、セルロース樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂やこ
れらの変性物を挙げることができる。Specific examples of the polycondensation polymer having a positive charging property include polyamide, cellulose resin, epoxy resin, silicone resin and modified products thereof.
離型性層を形成するシリコン系重合体としては、例えば
(1)Si2，CH3SiO3/2、(CH3)2SiO、(CH3)3SiO1/2の構造単
位を組み合せてできる共重合体、(2)CH3SiO3/2、(CH3)2
SiO、C6H5SiO3/2、(C6H5)(CH3)SiO、(C6H5)2SiOの構造
単位を組み合せてできる共重合体などで、硬化して三次
元構造ポリマーとなるものである。Examples of the silicone-based polymer that forms the release layer include
(1) a copolymer formed by combining structural units of Si 2 , CH 3 SiO 3/2 , (CH 3 ) 2 SiO, and (CH 3 ) 3 SiO 1/2 , (2) CH 3 SiO 3/2 , (CH 3 ) 2
Three-dimensional structure after curing, such as a copolymer formed by combining structural units of SiO, C 6 H 5 SiO 3/2 , (C 6 H 5 ) (CH 3 ) SiO, and (C 6 H 5 ) 2 SiO It becomes a polymer.
これら離型性層形成材料は表面自由エネルギーが相対的
に小さく、２５dyn／cm以下の値を示すものが多いが、
より望ましくは１５〜２０dyn／cm以下の材料である。Many of these release layer forming materials have a relatively small surface free energy and show a value of 25 dyn / cm or less.
More preferably, the material is 15 to 20 dyn / cm or less.
本発明に使用する芯物質としては、ガラスビーズ、アル
ミ粉、鉄粉末、酸化鉄粉末、カルボニル鉄粉末、マグネ
タイト、ニッケルおよびフェライト等の粉末などを例示
することができ、通常キャリヤとして１０〜５００μの
粒径となるような大きさのものが使用される。Examples of the core substance used in the present invention include glass beads, aluminum powder, iron powder, iron oxide powder, carbonyl iron powder, magnetite, nickel and ferrite powders, etc. A material having a particle size is used.
本発明のキャリヤ粒子は、前記のようなコア材料を前記
の如き本発明に係る被層処理し、該コア材料表面上に科
学結合あるいは吸着により被覆層を形成することにより
得ることができる。The carrier particles of the present invention can be obtained by subjecting the above core material to the above-mentioned layer coating treatment according to the present invention and forming a coating layer on the surface of the core material by chemical bonding or adsorption.
コア材料の表面処理のためには、例えば前記の重合体の
１種または２種以上の混合物を適当な溶媒に溶解し得ら
れる溶液中にコア材料を浸漬し、しかる後に脱溶媒、乾
燥、高温焼付けする方法、あるいはコア材料を流動化床
中で浮遊させ、前記重合体溶液を噴霧塗布し、乾燥、高
温焼付けする方法等を利用することができる。これら方
法において、高温焼付け処理は必ずしも必要ではない。
前記重合体の被覆量は通常コア材料に対し０．０５〜
３．０重量％であることが好ましい。For the surface treatment of the core material, for example, the core material is immersed in a solution obtained by dissolving one or a mixture of two or more kinds of the above-mentioned polymers in a suitable solvent, followed by desolvation, drying and high temperature. A method of baking or a method of suspending the core material in a fluidized bed, spray-coating the polymer solution, drying and baking at high temperature can be used. In these methods, high temperature baking treatment is not always necessary.
The coating amount of the polymer is usually 0.05 to the core material.
It is preferably 3.0% by weight.
かくして得られる本発明のキャリヤはトナーと混合して
静電潜像現像用の現像剤として使用される。The carrier of the present invention thus obtained is mixed with toner and used as a developer for developing an electrostatic latent image.
トナーとしては結着樹脂中に着色剤を分散させた、通常
電子写真法で使用されているいかなる負帯電性トナーを
使用することもでき、特に制限されない。As the toner, any negatively chargeable toner in which a colorant is dispersed in a binder resin and which is usually used in electrophotography can be used and is not particularly limited.
発明の効果 本発明の磁気ブラシ現像用キャリヤによれば、磁性コア
材を特定の重合体で被層被覆したことに基き以下のよう
な種々の効果を達成することが可能となる。Effects of the Invention According to the magnetic brush developing carrier of the present invention, the following various effects can be achieved based on the fact that the magnetic core material is coated with a specific polymer as a layer.
まず、帯電上昇速度が高く、かつランニング時における
帯電量の低下がないので、カブリの早期発生や機内汚染
を生ずることがなく、またコア材と被覆との密着性が優
れ（コート層の内部破壊に基く剥離がみられない）、機
械的強度が高く、かつ低表面エネルギー材料による離型
性被覆に基きトナーによる汚染が抑制されるのでキャリ
ヤの寿命ひいては現像剤の寿命を延長でき、更に溶液中
への浸漬または溶液の噴霧塗布等あるいは必要に応じて
加熱処理するといった簡単な工程で製造することができ
る。First, since the rate of charge rise is high and there is no decrease in the amount of charge during running, fogging does not occur early and in-machine contamination does not occur, and the adhesion between the core material and the coating is excellent (internal destruction of the coat layer). No peeling is observed based on the above), the mechanical strength is high, and the contamination of the toner is suppressed based on the release coating with the low surface energy material, so that the life of the carrier and thus the life of the developer can be extended, and further in the solution. It can be manufactured by a simple process such as dipping in a solution or spray coating of a solution, or heat treatment if necessary.
また、本発明によれば、正帯電制御層による正帯電量の
制御が容易となり、長期に亘って良好な正帯電量をトナ
ーに付与することができ、かつ被覆層の接着性が良好に
なる。Further, according to the present invention, it becomes easy to control the positive charge amount by the positive charge control layer, a good positive charge amount can be imparted to the toner for a long time, and the adhesiveness of the coating layer becomes good. .
実施例 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。し
かしながら、本発明はこれら実施例により何等限定され
るものではない。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to these examples.
実施例−１ ポリメチルメタアクリレート１０重量部を１００部のト
ルエンに溶解し、この溶液を流動床コーティング装置を
用いて、平均粒径１００μｍのフェライト粉５００部
にコートする。続いて、ポリメチルメタアクリレートを
被覆後、シリコン樹脂（信越化学（株）社製造ＫＲワニ
ス）４重量部を、メチルエチルケトン６０重量部に溶解
して得た溶液を前述のフェライト粉上に上塗し、本発明
に係るキャリアを得た。Example-1 10 parts by weight of polymethylmethacrylate is dissolved in 100 parts of toluene, and 500 parts of ferrite powder having an average particle diameter of 100 μm is coated with this solution using a fluidized bed coating apparatus. Subsequently, after coating with polymethylmethacrylate, 4 parts by weight of a silicone resin (KR varnish manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was dissolved in 60 parts by weight of methyl ethyl ketone to obtain a solution, which was overcoated on the ferrite powder. A carrier according to the present invention was obtained.
実施例−２ 平均粒径９０μｍのフェライト粉１０００重量部に、下
層としてエチルセルロース５重量部、また、上層として
シリコン樹脂（信越化学（株）社製ＫＲワニス）２重量
部を実施例−１と類似の操作で被覆して本発明に係るキ
ャリヤを得た。Example-2 Similar to Example-1 with 1000 parts by weight of ferrite powder having an average particle size of 90 μm, 5 parts by weight of ethyl cellulose as a lower layer, and 2 parts by weight of a silicone resin (KR varnish manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an upper layer. The carrier according to the present invention was obtained by coating by the procedure of.
実施例−１〜２で得られた各キャリヤ１０００重量部と
負荷電性トナー（スチレン−ブチルアクリレート共重合
体、カーボンブラック、クロム錯塩染料電荷調節剤から
成）３０重量部を各々混合し現像剤を調製した。これら
現像剤を富士ゼロックス４３７０で連続複写試験をおこ
なったところ次の様な結果を得た。1000 parts by weight of each carrier obtained in Examples 1 and 2 and 30 parts by weight of a negatively chargeable toner (comprising a styrene-butyl acrylate copolymer, carbon black and a chromium complex salt dye charge control agent) are mixed to obtain a developer. Was prepared. When these developers were subjected to continuous copying test with Fuji Xerox 4370, the following results were obtained.
Claims (1)
層を順次積層してなり、離型性表面層がシリコーン系重
合体であり、正帯電制御層がアクリル酸エステル、メタ
クリル酸エステル、含窒素ビニルモノマーから選ばれる
モノマーを含有してなる重合体又はセルロース樹脂であ
ることを特徴とする正帯電性電子写真用キャリア。1. A positive charge control layer and a releasable surface layer are sequentially laminated on a core material, the releasable surface layer is a silicone polymer, and the positive charge control layer is an acrylate ester or a methacryl ester. A positively chargeable electrophotographic carrier, which is a polymer or a cellulose resin containing a monomer selected from acid esters and nitrogen-containing vinyl monomers.
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