JP3692709B2 - Electrostatic image developing carrier, electrostatic image developing developer, and electrostatic image developing method - Google Patents
Electrostatic image developing carrier, electrostatic image developing developer, and electrostatic image developing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP3692709B2 JP3692709B2 JP12599797A JP12599797A JP3692709B2 JP 3692709 B2 JP3692709 B2 JP 3692709B2 JP 12599797 A JP12599797 A JP 12599797A JP 12599797 A JP12599797 A JP 12599797A JP 3692709 B2 JP3692709 B2 JP 3692709B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- particle size
- mesh
- weight
- developing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 81
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 235
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 82
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 82
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 77
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 77
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 51
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 48
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 29
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 27
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 22
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 claims description 16
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims description 15
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 13
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 5
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 5
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 239000007771 core particle Substances 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 9
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 9
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 9
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 6
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 6
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 6
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 6
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 6
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 6
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 6
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 5
- 229920005792 styrene-acrylic resin Polymers 0.000 description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 4
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 4
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 4
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N Vinyl acetate Chemical compound CC(=O)OC=C XTXRWKRVRITETP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 2,4-diaminotoluene Chemical compound CC1=CC=C(N)C=C1N VOZKAJLKRJDJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 2-prop-2-enoyloxyethyl prop-2-enoate Chemical compound C=CC(=O)OCCOC(=O)C=C KUDUQBURMYMBIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N Isoprene Chemical compound CC(=C)C=C RRHGJUQNOFWUDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical class C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 2
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 2
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 2
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 description 2
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 2
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 2
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000003440 styrenes Chemical class 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 2
- QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N (3s)-n-[(3s,5s,6r)-6-methyl-2-oxo-1-(2,2,2-trifluoroethyl)-5-(2,3,6-trifluorophenyl)piperidin-3-yl]-2-oxospiro[1h-pyrrolo[2,3-b]pyridine-3,6'-5,7-dihydrocyclopenta[b]pyridine]-3'-carboxamide Chemical compound C1([C@H]2[C@H](N(C(=O)[C@@H](NC(=O)C=3C=C4C[C@]5(CC4=NC=3)C3=CC=CN=C3NC5=O)C2)CC(F)(F)F)C)=C(F)C=CC(F)=C1F QIVUCLWGARAQIO-OLIXTKCUSA-N 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 1,1-Diethoxyethane Chemical compound CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC=NC(N)=N1 VZXTWGWHSMCWGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 1-benzofuran;1h-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1.C1=CC=C2OC=CC2=C1 KPAPHODVWOVUJL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethenylbenzene Chemical compound ClC=CC1=CC=CC=C1 SBYMUDUGTIKLCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical class CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 239000011354 acetal resin Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229920006243 acrylic copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000180 alkyd Polymers 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 150000005690 diesters Chemical class 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N divinyl sulfone Chemical compound C=CS(=O)(=O)C=C AFOSIXZFDONLBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- HDNHWROHHSBKJG-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;furan-2-ylmethanol Chemical compound O=C.OCC1=CC=CO1 HDNHWROHHSBKJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007849 furan resin Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N odevixibat Chemical compound C12=CC(SC)=C(OCC(=O)N[C@@H](C(=O)N[C@@H](CC)C(O)=O)C=3C=CC(O)=CC=3)C=C2S(=O)(=O)NC(CCCC)(CCCC)CN1C1=CC=CC=C1 XULSCZPZVQIMFM-IPZQJPLYSA-N 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N penta-1,4-dien-3-one Chemical class C=CC(=O)C=C UCUUFSAXZMGPGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920001596 poly (chlorostyrenes) Polymers 0.000 description 1
- 229920001643 poly(ether ketone) Polymers 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002037 poly(vinyl butyral) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229920002102 polyvinyl toluene Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N prop-2-enylbenzene Chemical compound C=CCC1=CC=CC=C1 HJWLCRVIBGQPNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000001054 red pigment Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 150000003505 terpenes Chemical class 0.000 description 1
- 235000007586 terpenes Nutrition 0.000 description 1
- BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N tetrafluoroethene Chemical group FC(F)=C(F)F BFKJFAAPBSQJPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229960000834 vinyl ether Drugs 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000001052 yellow pigment Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Dry Development In Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法等において静電潜像を現像するために用いる静電荷像現像用キャリア、このキャリアの製造方法、このキャリアを含む静電荷像現像用現像剤及びこの現像剤を用いる静電荷像現像方法に関し、更に詳細には環境変化に依存することなく、常に高画質、高画像濃度、高繊細な現像画像を得ることができる静電荷像現像用キャリア、このキャリアの製造方法、このキャリアを含む静電荷像現像用現像剤及びこの現像剤を用いる静電荷像現像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
記録体上に静電潜像を形成し、これを現像剤で現像して画像を得る方法としては、従来より電子写真法、静電記録法など種々の方法が知られている。例えば、市販の電子写真複写機やレーザープリンタにおいては、通常、光導電層を有する感光体が用いられ、この感光体を帯電した後、像様に露光或いは走査露光することにより、原稿または画像データに対応した静電潜像を形成し、次いで該静電潜像を現像剤を用いて現像して潜像に応じたトナー画像を形成し、必要に応じて紙等の転写材にこのトナー像を転写した後、熱または圧力により定着して可視画像を得ている。
【0003】
静電潜像を現像剤により現像する方法としては、種々の方法が知られており、カスケード現像法、磁気ブラシ現像法、液体現像法、パウダークラウド現像法、ファーブラシ現像法などが挙げられる。液体現像法は高画質が得られる点で優れているが、機構が複雑になる点や臭い、廃液等の問題があり、最近では一部業務用を除き用いられることは少なくなっている。現在、静電潜像の現像法として最も普通に採用されている方法は、磁気ブラシ現像法である。
【0004】
ところで、以前より静電潜像の現像においては、現像画像の高画質化の要求とともに、種々の複写環境においても安定して高画質、高繊細な画像を形成することができる現像剤が要求されている。特に近年、コンピュータ、マルチメディア等の発展により、プリンターと融合してさらに高精細なフルカラー画像を出力する手段が要望されているが、これに使用されるプリンタとして用いられるフルカラー複写機では、出力画像を従来のものよりさらに高画質、高精細として商業印刷の画像水準にまで高品質化する研究がなされている。こうした要求に応じるために、プロセス及び材料の観点から種々の検討がなされている。また、このような高品質の画像の要求は、フルカラーのみでなく、モノクロ画像についても同様である。
【0005】
これらフルカラー複写機を含む複写機、プリンタの現像方法として多用されている磁気ブラシ現像法における画像の高画質化を図るための方法についてその一例を挙げると、材料に関してはキャリア及びトナーの粒径を小さくする方法が代表的なものである。トナー自体の小粒径化により高解像性の画像を形成することが可能となるが、一方ではカブリの問題、磁気ブラシによる刷毛目ムラの問題、画像濃度の問題、濃淡画像形成の問題、キャリア付着の問題、粉体の取り扱いの問題及び電子写真特性上の観点からの種々の問題があり、高品質の画像を形成するには単にトナーを小粒径化するのみでは対応できず、キャリア、プロセスを含めた多様な検討が必要になる。
【0006】
電子写真プロセスについて高画質化方法の一例を示すと、現像スリーブ上の現像ブラシを緻密化することによる高画質化の達成可能性を挙げることができる。現像ブラシの緻密化は、キャリアの粒径、飽和磁化、スリーブ内マグネットの磁力の強さ及び磁極の幅に関連し、現像剤からみると、使用するキャリア粒子の小粒径化や磁気力の低減が考えられる。
【0007】
キャリアの磁気特性を低減することについては、例えば、特開昭59−104663号公報に、飽和磁化の低いキャリアを使用する方法が記載されている。しかしながら、飽和磁化の小さなキャリアを使用することで細線の再現性は向上し高画質化するが、現像スリーブ上でのキャリア粒子の磁気拘束力が低下するために感光ドラム上にキャリアが移行して、転写抜けなどの画像欠陥を発生させるキャリア付着現象が生じやすくなる。
【0008】
また、このキャリア付着現象は、小粒径のキャリアを使用することによっても発生しやすくなる。例えば特公平5−8424号公報には、微粒子化したキャリアとトナーを用いて振動電界下で非接触方式で現像する方法が記載されている。該公報には、振動電界を印加する現像プロセスにおいてキャリア付着を改善するために、キャリアの高抵抗化が効果を有すると記載されているが、キャリア付着を改善するためにキャリアバルクを高抵抗化しただけでは、全ての環境下でキャリア付着が十分に改善されるとは限られず、高画質化を満足させるには至らない場合があった。
【0009】
さらに、高画質化を達成するために、接触方式で交番電界印加する現像方法が挙げられる。この方法によれば、非接触方式あるいは直流電界印加方式に比べて細線再現性、ベタ部の均一性、ハーフトーン部の均一性等に優れ、濃度も高くなるといった効果が得られる半面、カブリトナーをなくすために、非画像部の潜像保持体の電位と現像剤保持体表面の電位の差である逆コントラスト電位を大きく取る必要があり、上述の様な磁気力の低いキャリアや、小粒径キャリアを適用しようとするとキャリア付着が問題となってくる。
【0010】
さらに、特公平7−117769号公報には、体積分布で35μm未満の小粒径樹脂被覆磁性粒子を現像剤中に含有させると、逆コントラスト電位が150V以上の潜像保持体上のトナー固着部分に付着し削り取る働きをし、画像劣化が解消されると記載されているが、キャリアの粒度分布を規定しただけでは逆コントラスト電位が150V以下であっても、キャリア付着がみられる場合があり、高画質化を達成するには至っていない場合があった。
【0011】
さらに、特開平7−271194号公報には、カブリとキャリア付着の改善を両立させるために、キャリアコア材表面の樹脂被覆率が90%以上の粒子が80個数%以上占めるようにし、カブリ取り電圧を100V以下にすることが記載されている。この方法によれば細線再現性の良い画像が得られ、キャリア付着は画像濃度を落とさず改善され、高画質画像が得られる。しかしその反面、キャリアは、粒度分布を持つコア材に被覆することにより製造されるため、完全に樹脂に覆われた高抵抗の相対的に小粒径なキャリア粒子と、樹脂被覆率の少ない低抵抗な相対的に大粒径のキャリア粒子が存在することとなり、高湿度及び低湿度環境下でのキャリア付着が問題となる場合がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来から高画質化を図る種々の試みがなされてはいるものの、上述した欠点を全て解消する現像剤は、現在までのところ見いだされるには至っていない。
【0013】
本発明の目的は、上記した欠点を有することのない、種々の環境下での現像において、感光体等静電潜像担持体へのキャリア付着がなく、高画質、高画像濃度、高精細な、白黒あるいはカラー画像を形成することのできる静電荷像現像用キャリアを提供することにある。
本発明の他の目的は、種々の環境下での現像において、静電潜像担持体へのキャリア付着がなく、高画質、高画像濃度、高精細な、白黒あるいはカラー画像を形成することのできる静電荷像現像用キャリアの製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、種々の環境下での現像において、静電潜像担持体へのキャリア付着がなく、高画質、高画像濃度、高精細な、白黒あるいはカラー画像を形成することのできる静電荷像現像用現像剤を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、種々の環境下での現像において、静電潜像担持体へのキャリア付着がなく、高画質、高画像濃度、高精細な、白黒あるいはカラー画像を形成することのできる静電荷像現像法を提供することにある。
本発明のその他の目的は、本明細書の以下の説明から自ずと明らかとなるであろう。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討の結果、キャリアの粒度分布、キャリアの粒度分布に関連しての樹脂被覆量を特定の範囲のものとする或いはこれらと電気抵抗をある特定の範囲とすることにより上記の目的を達成することができることを見いだして本発明を完成したものである。
【0015】
即ち、本発明の請求項1に記載された発明は、樹脂を被覆した静電荷像現像用キャリアにおいて、該被覆樹脂は導電性微粉末を含有せず、また該キャリアは重量平均粒径が40〜130μmで、該キャリアのうち粒径の大きい方からの20重量%及び粒径の小さい方からの20重量%のキャリアをA及びCとし、平均粒径キャリアを含む残りのキャリアをBとするとき、A、B、Cの各平均樹脂被覆量a、b、c(重量%)は、a≦b≦cで、かつbを基準にしてa及びcは、bの±30%以内であり、更にA及びCの重量平均粒径がBの重量平均粒径に対し±10%以上離れており、(イ)キャリアコア材をJIS H2601に準拠してふるい分けした後被覆樹脂で被覆し、所定の粒度になるように混合する方法、又は(ロ)キャリアコア材を被覆した後に被覆量の多い小粒径キャリア及び/又は被覆量の少ない大粒径キャリアをふるい分け及び/又は気流分級で取り除く方法により得られたものであることを特徴とする静電荷像現像用キャリアである。
【0016】
また、請求項12に記載された発明は、まず原料となるキャリアコア粉体を所望の粒径範囲ふるい分けし、ふるい分けされた各キャリアコア粉体ごとに所望の被覆量で樹脂を被覆し、その後該樹脂被覆されたキャリア粉体を所定の粒度となるように混合することにより請求項1に記載された静電荷像現像用キャリアを製造する方法である。
【0017】
また、請求項13に記載の発明は、少なくともトナーとキャリアを含有する静電荷像現像用現像剤において、キャリアとして上記本発明のキャリアを用いることを特徴とする静電荷像現像用現像剤である。
【0018】
また、請求項16に記載された発明は、少なくともトナーとキャリアを含有する現像剤で潜像担持体上の静電潜像を現像する静電荷像現像方法において、キャリアとして上記本発明のキャリアを用いることを特徴とする静電荷像現像方法である。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明におけるキャリアは、上記したように重量平均粒径が40〜130μmのものであるが、キャリアの重量平均粒径が40μmより小さいと磁気拘束力の点からキャリア付着が多くなり、また130μmより大きいと磁気ブラシの密度、当たりの強さから高画質の画像が得にくいという問題が生じる。このような重量平均粒径範囲を有するキャリアとして、40〜60μmまたは80〜120μmに重量平均粒径を有するキャリアが、従来より広く利用されているが、特に高品質画像が要求されるフルカラー画像の形成においては、40〜60μmの重量平均粒径を有するキャリアが好ましい。また、本発明のキャリアの粒度分布は、単一粒径でなく、ある程度の分布の幅を持つことが要求される。粒度分布の幅としては、キャリアのうち粒径の小さい方からの20重量%及び粒径の大きい方からの20重量%のキャリアを各々A及びCとし、平均粒径キャリアを含む残りのキャリアをBとするとき、A及びCの重量平均粒径がBの重量平均粒径に対し±10%以上離れているものが好ましいものとして用いられる。キャリアの粒度分布が単一粒径であると、高画質、高濃度、高繊細な画像が得難く、これは粒度分布が単一であると緻密で柔らかな穂立ちの磁気ブラシの形成が難しいことがその原因の一つと思われる。例えば、具体的キャリアの粒度分布の一例を示すと
(1)使用されるキャリアが40〜60μmの重量平均粒径を有するものである場合には、250メッシュ(標準篩、以下同じ)以上の粒径の粒子が5〜20重量%であり、かつ400メッシュ未満の粒径の粒子が5〜20重量%であり、かつ500メッシュ未満の粒径の粒子が2重量%以下である粒度分布を有するもの、また
(2)キャリアとして80〜120μmの重量平均粒径を有するものが用いられる場合には、150メッシュ以上の粒径の粒子が10〜45重量%であり、かつ250メッシュ未満の粒径の粒子が1〜25重量%であり、かつ350メッシュ未満の粒径の粒子が3重量%以下の粒度分布を有するもの、が好ましいものとして挙げられる。
【0020】
上記(1)において、250メッシュ以上の粒径の粒子が20重量より多い場合は、磁気ブラシの当たりが強くなることがあり、刷毛目ムラが発生し易く、また400メッシュ未満の粒径の粒子が5重量%より少ない場合磁気ブラシの密度が上がらず、均一なベタ画像が得られない場合があり、20重量%より多い場合にはキャリア付着の問題が生じることがある。このため、特に高品質の画像が要求されるフルカラー現像においては、上記(1)の粒度分布を有するキャリアを用いることが望ましい。しかし、粒度分布がこれら具体的に記載したものに限定されるわけではない。なお、本発明でのキャリア粒度分布の測定は、JIS H2601に準拠して行ったが、具体的な測定方法は後述する。
【0021】
本発明のキャリアのコア材料としては、例えば鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、クロム、希土類等の金属、これらの合金または酸化物など従来磁気ブラシ現像法で用いられているキャリアのコア材料が使用でき、好ましいものとしては金属酸化物、より好ましくはフェライトがあげられる。これらキャリアコア材の製法及び粒子化の方法には、格別制約はない。
【0022】
キャリアの被覆樹脂は、キャリアのコア材料の抵抗を上げ、かつトナーの帯電量を例えば5〜45μc/gのような現像に適した帯電量とすることができるものであればいずれのものでもよい。このような樹脂としては、例えば、スチレンのホモポリマー、スチレンとアクリル酸、ブタジエン、酢酸ビニルなど他のモノマーとの共重合体、(メタ)アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹脂、ポリエチレン及びエチレン−酢酸ビニル共重合体のようなエチレン系樹脂、セルロース類、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、石油樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリフェニルサルファイド樹脂などの熱可塑性樹脂、フェノール系樹脂、アルキッド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アクリル系樹脂、マレイン樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリウレタン樹脂などの硬化型樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、単独で使用してもよく、また2種以上の樹脂を併用してもよい。これらの樹脂のうちでは、自己架橋型シリコーン樹脂、熱硬化型シリコーン樹脂などのシリコーン樹脂、ポリスチレンなどのスチレン系樹脂が好ましいものとして挙げられる。スチレン系樹脂は特に帯電性の高いトナーと、シリコーン系樹脂は帯電性の低いトナーとの組み合わせにおいて、トナー帯電量を現像システムに由来する適正な帯電量の範囲の5〜45μc/gにすることができる。
【0023】
キャリアコア材を樹脂で被覆する方法としては、コア材を被覆樹脂溶液中に浸漬した後乾燥させる浸漬法、コア材を浮遊流動させながら被覆樹脂溶液をスプレーし、コア材表面に樹脂膜を形成させる流動床法、及びスプレードライ法が挙げられる。
【0024】
また、キャリアの樹脂被覆量は、キャリア粒子の粒径により異なるものの、一般的にはキャリア粒子に対し0.2〜2.0重量%の量で被覆される。キャリアとして40〜60μmの重量平均粒径を有し、250メッシュ以上の粒径の粒子が5〜20重量%であり、かつ400メッシュ未満の粒径の粒子が5〜20重量%であり、かつ500メッシュ未満の粒径の粒子が2重量%以下の粒度分布を有するものが用いられる場合には、250〜400メッシュの粒径のキャリアの樹脂被覆量を基準にして、250メッシュ以上の粒径のキャリア及び400メッシュ以下の粒径のキャリアの樹脂被覆量が、250〜400メッシュの粒径のキャリア粒子の樹脂被覆量の±20%以内であることが好ましい。またキャリアとして80〜120μmの重量平均粒径を有し、かつ150メッシュ以上の粒径の粒子が10〜45重量%であり、かつ250メッシュ未満の粒径の粒子が1〜25重量%であり、かつ350メッシュ未満の粒径の粒子が3重量%以下の粒度分布を有するものが用いられる場合には、150メッシュ以上の粒径のキャリアで粒径の大きい方から全重量の20重量%までのキャリアの樹脂被覆量、及び250メッシュ未満の粒径のキャリアでかつ小さい方から全重量の20重量%までのキャリアの樹脂被覆量が、250〜400メッシュの粒径のキャリアの樹脂被覆量の±20%以内であるものが好ましい。なお、本発明では、キャリア粒子の樹脂被覆量は、コア材、被覆キャリア及び被覆材のカーボン量を測定し計算することにより求めた。具体的な測定方法は後述する。
【0025】
また、本発明においては、キャリアは、107〜109Ωの電気抵抗を有するものが望ましい。そして、粒度分布に関連してのキャリア粒子の電気抵抗は、キャリアのうち粒径の小さい方からの20重量%及び粒径の大きい方からの20重量%の電気抵抗を各々Ra、Rcとし、平均粒径キャリアを含む残りのキャリアの電気抵抗をRbとしたとき、Ra及びRcは、Rbの10 -2 〜10 2 倍の範囲内であることが好ましく、更には10 -1 〜10 1 倍の範囲内であることがより好ましい。たとえば、キャリアとして40〜60μmの重量平均粒径を有し、250メッシュ以上の粒径の粒子が5〜20重量%であり、かつ400メッシュ未満の粒径の粒子が5〜20重量%であり、かつ500メッシュ未満の粒径の粒子が2重量%以下の粒度分布を有するものが用いられる場合には、250〜400メッシュのキャリア粒子の電気抵抗を基準にして、250メッシュ以上のキャリア粒子及び400メッシュ未満のキャリア粒子の電気抵抗が250〜400メッシュの電気抵抗の10 -1 〜10 1 倍の範囲内であるものが好ましいものとして挙げられる。なお、本発明では、キャリアの電気抵抗は、電極間に磁力を加え対向電極間にキャリアを保持させた状態で測定した。具体的な測定方法は後述する。
【0026】
また、キャリアの磁気特性は、1000エルステッドにおける磁化の強さで40〜70emu/g、好ましくは50〜70emu/gである。磁気特性が40emu/gより小さいとキャリア付着が、また70emu/gより大きいと磁気ブラシの当たりが強くなり高画質の点から適切でない場合が生じることがある。また単位体積当たりの磁化の強さ、あるいは単位個数当たりの磁化の強さとして解析された結果を用いても、本発明の効果は変わらない。なお具体的な測定方法は後述する。
【0027】
以下に、本発明のキャリアの作用をフルカラー現像を例に挙げ図面を参照して説明する。
【0028】
図1は、静電潜像を二成分磁気ブラシ法により現像する現像装置の現像部の拡大図である。図中、1はセレン、無定形シリカ、機能分離層を有する感光体など公知の静電潜像担持体、2は現像スリーブ、3はキャリア、4はトナー、5は静電潜像担持体上の静電潜像である。図1においては、スリーブ2に交流バイアスが印加され、反転接触現像が行われている。高画質、高画像濃度、高精細なフルカラー画像を得るためには、上記したように小粒径のトナーと共にキャリアとして小粒径のものを用いるのが好ましい。トナー4が小粒径であると、画像のエッジ部での切れが良くなり解像度が上がり、また各トナー粒子一個一個の着色力が弱いためにハイライト部でなめらかな画像が得られる。キャリア3が小粒径であると現像スリーブ2上での穂立ちがやわらかくなり、また表面積が大きくなるためより多くのトナーを含む現像剤が使用可能であり、均一なベタ画像が得られる。さらにキャリア3の粒度はある程度広い粒度分布とする必要がある。キャリアがある程度広い粒度分布を有すると、小粒径のキャリアが大粒径キャリアの隙間に入り込み、単一粒度のものに比べより密緻な磁気ブラシを形成することが可能となる。
【0029】
しかしながら、粒度分布をもつコア材を従来から知られている浸漬法または流動床法などの方法で絶縁性樹脂により被覆すると、粒径によらず一定の膜厚に被覆されるため、より小さな粒径のコアほど高被覆量(重量%)に、またより大きな粒径のコアは低被覆量(重量%)のキャリアになる。そのため被覆によりキャリアの抵抗を上げる樹脂を被覆した場合、小さな粒径のキャリアは高抵抗に、大きな粒径のキャリアは低抵抗になる。磁気拘束力の小さいより小さな粒径のキャリアが高抵抗であると電荷の蓄積が特に低湿下で大きくなり、図2に示されるように交番バイアス下でキャリア付着の発生がみられるようになる。さらに磁気ブラシを構成する核となる、より大きな粒径のキャリアが低抵抗であると、図3に示されるように感光体に接触したときに感光体への電荷注入が引き起こされて、特に高湿下でキャリア付着が発生し、画質の低下を引き起こす。更に、被覆量の差が大きくなるとトナーの帯電量分布が広がり、トナー飛散など特性の悪化も生じる。また、抵抗値の差が大きくなるとキャリア付着や刷毛目ムラなど特性の悪化が生じる。したがって、これらの現象を回避するためには、キャリアは粒径によらず被覆量(重量%)がほぼ同等で、かつ抵抗がほぼ同等であるのが最も好ましい。しかしながら、粒径による樹脂被覆量あるいは電気抵抗値に幾分差が存在しても、本発明の範囲のものとすれば前記するような問題の発生はなく、種々の環境下において高品質の現像画像を形成することができる。
【0030】
本発明の樹脂被覆量または電気抵抗値を有するキャリアを得る手段としては、(イ)コアを粒度ごとに分けて浸漬法、流動床法などで被覆した後に所定の粒度になるように混合しキャリアとする方法、及び(ロ)被覆した後に被覆量の多い小粒径キャリア及び/又は被覆量の少ない大粒径キャリアをふるい分け及び/又は気流分級で取り除く方法などがある。本発明の樹脂被覆量のキャリアを得る方法としては、製造が簡単で、所望粒度分布、所望の被覆量のキャリアを任意に得ることができることから、上記(イ)の方法を用い、キャリアコア粉体を所望の粒径範囲にふるい分けし、ふるい分けされた各キャリア粉体ごとに所望の被覆量で樹脂を被覆し、その後該樹脂被覆されたキャリア粉体を所定の粒度分布となるように混合する方法によることが好ましい。
【0031】
本発明の静電荷像現像用現像剤に用いられるトナーは、従来公知のトナーであればどの様なものでも使用可能である。しかし、トナーの体積平均粒径が7μmより小さい場合は、流動性などの粉体特性からくる取り扱い上の問題から、また13μmより大きいと細線やハイライト部の再現性などの高画質という点から望ましくない場合があるので、7〜13μmの体積平均粒径のトナーを用いるのが好ましい。トナーの体積平均粒径は、種々の方法によって測定できる。その一例としてコールターマルチサイザー(コールター社製)による方法があげられ、個数分布、体積分布から解析された結果が使用できる。また顕微鏡を用い得られた画像解析データから得る方法など他の方法で測定された結果を用いても、発明の効果は変わらない。なお具体的な測定方法は後述する。
【0032】
また本発明で使用されるトナーの結着剤樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリクロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレンあるいはスチレン誘導体のホモポリマー、スチレンあるいはその誘導体を含む共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、マレイン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、ポリエステル、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油樹脂、架橋したスチレン系樹脂、架橋したポリエステル樹脂等の樹脂が挙げられる。スチレン系モノマーとともに共重合体を形成するモノマーとしては、(メタ)アクリル酸エステル、アクリル酸、アクリロニトリル、アクリルアミド、マレイン酸、マレイン酸のモノまたはジエステル、酢酸ビニル、塩化ビニル、ビニルエーテル類、ビニルケトン類、ビニルトルエン、クロルスチレン等のスチレン誘導体、ブタジエン、イソプレン、インデンなどが挙げられる。また、架橋した樹脂を形成するため架橋剤を用いることができる。架橋剤としては、不飽和結合を2個以上有する化合物を挙げることができ、具体的には、ジビニルベンゼン等の芳香族ジビニル化合物、エチレングリコールジアクリレート等のカルボン酸エステル、ジビニルエーテル、ジビニルスルホン等のジビニル化合物、不飽和結合を3個以上有する化合物を単独でまたは併用して用いることができる。架橋剤の使用量は、結着剤樹脂に対し、例えば0.01〜10重量%である。
【0033】
また該トナーには、着色剤が用いられる。着色剤としては、従来より知られている染料及び顔料を使用することができる。これら染料あるいは顔料として、シアン色としてはβ型フタロシアニン系顔料が、マゼンタ色としてはキナクリドン系顔料が、黄色としてはアゾ系顔料が、黒色としてはカーボンブラック、マグネタイト、フタロシアニン系顔料とアゾ系黄色顔料とアゾ系赤色顔料との混合顔料などがよく知られたものである。これらの着色剤は、顔料の表面処理がなされている及び/又は分散助剤が添加されているものであってもよい。これら着色剤の添加量は、結着剤樹脂に対し0.1〜20重量%、通常0.5〜9重量%が好ましい。
【0034】
また該トナーには、トナーの定着性あるいは荷電制御を改善するため、ワックスや荷電制御剤が含有されてもよい。ワックスとしては、低分子量のポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル系、スチレン系などの重合体あるいは共重合体、パラフィンなどが、正荷電制御剤としては、ニグロシン系染料、トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸、テトラブチルアンモニウムテトラフロロボレートなどの4級アンモニウム塩、ジオルガノスズオキサイド、ジオルガノスズボレート等が、負荷電制御剤としてはアセチルアセトンの金属錯体、サリチル酸系金属錯体、サリチル酸系金属錯体など公知の荷電制御剤を、使用する着色剤の色及び現像システムに応じて添加してすることができる。例えば、カラー画像を形成する場合には、電荷制御剤としては、無色または淡色のものが好ましい。
【0035】
トナーは、結着剤樹脂、着色剤、必要に応じワックス、荷電制御剤、その他添加剤を混合機により十分混合した後、ニーダー、エクストルーダーといった混練機により溶融、混練した後、冷却、粉砕、分級する粉砕法あるいは重合法により製造される。このトナー粒子は、そのままでも使用することができるが、必要に応じ流動化剤などの外添剤が添加、混合される。添加、混合は、ヘンシェルミキサー等の混合機が用いられる。流動化剤としては、疎水化剤などで表面処理されていてもよいシリカ、アルミナ、酸化チタンなどの無機微粉体、テトラフロロエチレン、ポリビニリデンクロライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンなどの有機微粉体が好ましいものとして挙げられ、これらは単独でまたは二種以上が併用されて用いられる。流動化剤の添加量は、流動化剤の合計でトナーに対し、0.05〜20重量%、好ましくは0.05〜3重量%で使用される。その他外添剤として、帯電助剤、研磨剤、抵抗調整剤、転写促進剤等も必要に応じて添加することができる。
【0036】
更に、本発明の現像法においては、上記キャリア及びトナーの二成分系現像剤が用いられるが、このような現像剤を用いて行われる現像方式としては、従来磁気ブラシ現像法として知られた方法がいずれも採用できる。その中でも、現像担持体に直流バイアスと共に交流バイアスを印加しながら接触現像する方法が高繊細画像を得ることができるため好ましい。また、本発明の現像法は、例えばSe、ZnO、CdS、無定形シリコン、有機感光体、電荷発生層と電荷移動層を有する積層型感光体など公知の潜像担持体のいずれのものにも適用できる。
【0037】
以下に本発明の各物性値を算出するために用いる測定法を記述する。
【0038】
(1)キャリア粒径の測定
キャリアの粒度分布の測定は、JIS H2601に準拠して次のように行う。
1)キャリア100gを0.1gの精度で秤量する。
2)篩は100、150、200、250、350、400、500メッシュの標準篩(JIS−Z8801)を使用し、あらかじめ各篩及び受け皿を秤量した後、目開きの大きい順に上から積み重ね、一番上には蓋を、一番下には受け皿を置き、振動機にセットする。試料は100メッシュの篩に入れる。
3)ふるい終了後、各篩及び受け皿を秤量し、各篩に残ったキャリアの重量を求め粒度分布を計算する。また、このふるい分けられたキャリアを、被覆量、比抵抗を測定する試料として使用する。
【0039】
(2)キャリアの磁気特性の測定
理研電子(株)製直流磁場型磁気特性自動記録装置BHU−60及び励磁装置EMV−8CNを用いて行う。まず、内径7mm、高さ12mmの樹脂セルに、キャリア約1gを充填する。充填したキャリアは、正確に1mgまで精秤する。ピックアップコイルに測定セルを入れ、励磁装置にセットする。自動記録装置のレンジ及びスケーラーの設定を行い、X−Yレコーダーにヒステリシスループを記録する。その記録されたチャートの磁場1000エルステッドにおける磁化の強さ(emu/g)を求める。
【0040】
(3)キャリアの被覆量の測定
本発明ではカーボン量を定量する方法で行う。カーボン量の測定には、堀場金属中炭素分析装置EMIA−110(株式会社堀場製作所製)を使用し、校正は既知の金属(低合金綱4号JSS 153−9 C:0.186 社団法人日本鉄鋼協会)を使用した。まずコア材のカーボン量を測定し、その値をCc(wt%)とする、次にキャリアと同一条件で硬化させた被覆材料のカーボン量を測定し、その値をRc(wt%)とする。未知の被覆量のキャリアのカーボン量を測定し、その値をCx(wt%)とすると、被覆量(wt%)は、下記式によって求められる。
被覆量(wt%)={(Cx−Cc)/(Rc−Cc)}×100
ただし測定サンプルは、含まれるカーボン量に応じて試料重量を調整し、被覆材料は、
キャリアの被覆材料の重量とほぼ同量とし測定した。
測定条件
燃焼部設定温度 1250℃
コンパレータレベル 3.0%
助燃剤量 スズ約0.3g
最大積算時間 120秒
試料重量 約0.5g
校正方法 (ブランク、0.186wt%低合金綱4号)
【0041】
(4)キャリアの電気抵抗の測定
キャリアの電気抵抗は、図4及び図5に記載の装置を用いて測定する。この装置は、図4及び図5に示されるように、対向電極(1、1)の背面に磁石(2、2)を配置したもので、特開平5−72798記載の抵抗測定装置図1、図2と同等のものである。ただし測定条件としては、磁極間間隔5.0mm、磁極の表面磁束密度1.5×103Gauss、対向磁極面積10×30mm、電極間間隔2.0mmに設定し、試料量を200mgとして測定した。電気抵抗測定機器としては、絶縁抵抗計(東亜電波工業株式会社製 TOA SUPER MEGAOHMMETER MODEL SM−5E)を使用した。なお測定値は、電圧250V印加1分後の数値を、電気抵抗の値とした。
【0042】
(5)トナー粒径の測定
測定装置としてコールターマルチサイザー(コールター社製)を使用し、電解液としてISOTON(コールターサイエンティフィックジャパン社製)の1%塩化ナトリウム水溶液を用い、ただし水溶液中の不純物粒子は、測定30秒間で200カウント以下になるように濾過したものを使用する。測定法としては前記電界液30〜50ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩など)を0.1〜5ml加え、そこに測定試料を1〜10mg加え、超音波分散器で約1〜2分間分散する。得られた試料をコールターマルチサイザー測定容器内に所定の濃度(5〜10%)になるように加え、測定手順にしたがって測定する。測定条件は、吸引圧4000mmAq±300、アパチャー100μmを使用し、30000カウント計測しその数値から粒度分布を求める。なお測定には、コールターキャリブレーションスタンダード16.7μm(NUMBERMODE)バッチF.33、マテリアルP.D.V.B.Latex粒子を用いて校正した測定機を使用する。
【0043】
なお、本発明においては、キャリアのうち粒径の小さい方或いは粒径の大きい方からの20重量%のキャリアの特性を限定しているが、これら各キャリアは、先に記載したJIS H2601に準拠した方法でキャリアを篩によりふるい分けし、各篩上に残ったキャリアを小さい側から或いは大きい側から順番に20重量%になるまで混合することにより得たものである。
【0044】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、これらの実施例は単に例としてあげたにすぎず、本発明が以下の実施例により限定されるものではない。
【0045】
参考例1
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、またコート材として、自己架橋型シリコーン樹脂SR−2411(東レシリコーン株式会社製)に導電性カーボンを樹脂固形分に対し5重量%添加した樹脂溶液を使用して、浸漬法により平均コート量1.0重量%のキャリアAを得た。キャリアAの重量平均粒径は49μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は4×108Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は64emu/gであった。キャリアAのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0046】
トナーは、ポリエステル樹脂100重量部に対し、β型フタロシアニン顔料2重量部、サリチル酸金属塩1重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して、体積平均粒径9μmのトナー母体をまず得、このトナー母体100重量部に対し、疎水化された酸化チタンを0.8重量部高速ミキサーで外添処理して製造された。このトナーをトナーAとした。
【0047】
得られたキャリアAとトナーAとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレンダーで混合して、現像剤Aを得た。この現像剤Aを市販のカラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.6であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高画質の、カブリのない、高解像度の画像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.5、低温・低湿時で1.7であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0048】
比較例1
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材として自己架橋型シリコーン樹脂SR−2411(東レシリコーン株式会社製)溶液を使用して、浸漬法により平均コート量0.8重量%のキャリアBを得た。キャリアBの重量平均粒径は50μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は1×109 Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は64emu/gであった。キャリアBのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0049】
トナーは、ポリエステル樹脂100重量部に対し、β型フタロシアニン顔料2重量部、サリチル酸金属塩2重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して、体積平均粒径7μmのトナー母体を得、このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化チタンを0.5重量部外添処理して製造された。このトナーをトナーBとした。
【0050】
得られたキャリアBとトナーBとを、トナー濃度が6重量%になるようにVブレンダーで混合して、現像剤Bを得た。この現像剤Bを市販のカラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度な画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.4であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、低温・低湿環境下で、かぶり、キャリア付着が見られた。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.3、低温・低湿時で1.5であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0051】
比較例2
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材として自己架橋型シリコーン樹脂SR−2411(東レシリコーン株式会社製)溶液を使用して、浸漬法により平均コート量0.4重量%のキャリアCを得た。キャリアCの重量平均粒径は52μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は3×108 Ωであった。また、100エルステッドにおける磁化は55emu/gであった。キャリアCのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0052】
得られたキャリアCと参考例1記載のトナーAとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Cを得た。この現像剤Cを市販のカラー複写機CLC350(キャノン社製)にセットし画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度な画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.7であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高温・高湿環境下で、かぶり、キャリア付着が見られた。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.6、低温・低湿時で1.7であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0053】
実施例1
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、そのコアの粒度が、200メッシュを通過し250メッシュ上に残るコアの割合が85%以上のコアと、250メッシュを通過し350メッシュ上に残るコアの割合が85%以上のコアと、350メッシュを通過し400メッシュ上に残るコアの割合が85%以上のコアと、400メッシュを通過し500メッシュ上に残るコアの割合が85%以上のコアとを各々浸漬法により熱硬化型シリコーン樹脂KR−255(信越化学工業株式会社製)で0.6重量%の平均コート量にコートし、これらキャリアを1:5:2:2の割合で混合し、キャリアDを得た。キャリアDの重量平均粒径は50μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は7×108Ωであった。また、100エルステッドにおける磁化は64emu/gであった。キャリアDのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0054】
トナーは、ポリエステル樹脂100重量部に対し、キナクリドン系顔料4重量部、サリチル酸金属塩2重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して体積平均粒径9μmのトナー母体を得、このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化チタンを0.7重量部外添処理して製造された。このトナーをトナーCとした。
【0055】
得られたキャリアDとトナーCとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Dを得た。この現像剤Dを市販のカラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.3であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高画質の、カブリのない、高解像度の画像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.3、低温・低湿時で1.4であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0056】
比較例3
キャリアコア材として、250メッシュを通過し350メッシュ上に残るコアの割合が85%以上の粒度を有するフェライト粉体を用い、浸漬法で熱硬化型シリコーン樹脂KR−255(信越化学工業株式会社製)により0.5重量%の平均コート量となるようコートして、キャリアEを得た。キャリアEの重量平均粒径は53μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は7×108 Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は64emu/gであった。キャリアEのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0057】
トナーは、ポリエステル樹脂100重量部に対し、キナクリドン系顔料4重量部、サリチル酸金属塩2重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して体積平均粒径12μmのトナー母体を得、このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化チタンを0.7重量部外添処理して製造された。このトナーをトナーDとした。
【0058】
得られたキャリアEとトナーDとを、トナー濃度が5重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Eを得た。この現像剤Eを市販のカラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出しを行ったところ、均一性のない解像度の低い画像であり、ベタ部の画像濃度は1.4であった。常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0059】
実施例2
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材としてスチレンアクリル樹脂を使用し、流動床法により1.0重量%の平均コート量となるようコートしたキャリアの小粒径側をアンダーカットし、キャリアFを得た。キャリアFの重量平均粒径は51μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は9×108Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は63emu/gであった。キャリアFのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0060】
得られたキャリアFと参考例1記載のトナーAとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Fを得た。この現像剤Fを市販のカラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.5であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高画質の、カブリのない、高解像度の画像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.4、低温・低湿時で1.6であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
【0061】
比較例4
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、コート材としてスチレンアクリル樹脂を使用し、流動床法により1.4重量%の平均コート量となるようコートしたキャリアの小粒径側をアンダーカットせずにキャリアGとした。キャリアGの重量平均粒径は37μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は3×109 Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は63emu/gであった。キャリアGのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表1及び表2に示す。
【0062】
得られたキャリアGと比較例2に記載のトナーCとを、トナー濃度が7重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Gを得た。この現像剤Gを市販のカラー複写機CLC350(キャノン株式会社製)にセットし画像出しを行ったところ、高画質のかぶりのない高解像度な画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.3であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、低温・低湿環境下で、かぶり、キャリア付着が見られた。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.3、低温・低湿時で1.5であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表3に示す。
なお、実施例2及び比較例4においてキャリアコアの被覆樹脂として用いられたスチレンアクリル樹脂は、原料としてスチレン/メチルメタクリレート(40:60)モノマーを使用し、アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)を全モノマー量に対して2重量%添加し、キシレン溶媒中での溶液重合で得られた、Tg=70℃、数平均分子量3万、重量平均分子量6万、Mw/Mn=2.0であるスチレン・アクリル共重合体樹脂である。
【0063】
【表1】
【0064】
【表2】
【0065】
【表3】
【0066】
実施例3
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、そのコアの粒度が100メッシュを通過し150メッシュ上に残るコアの割合が85%以上のコアと、150メッシュを通過し250メッシュ上に残るコアの割合が75%以上のコアとを、それぞれ浸漬法により熱硬化型シリコーン樹脂KR−251(信越化学工業株式会社製)を用いて0.6重量%と0.7重量%のコート量でコートした。これら2種のキャリアを4:6の割合で混合して、キャリアHを得た。キャリアHは、重量平均粒径104μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は6×108Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は52emu/gであった。キャリアHのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表4及び表5に示す。
【0067】
トナーは、スチレン−アクリル樹脂100重量部に対し、カーボンブラック6重量部、4級アンモニウム塩2重量部、ポリエチレンワックス3重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して体積平均粒度径1.0μmのトナー母体を得、このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化珪素を0.3重量部外添処理して製造された。このトナーをトナーEとした。
【0068】
得られたキャリアHとトナーEとを、トナー濃度が3重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Hを得た。この現像剤Hを市販の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.4であった。同様に高温・硬質(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高画質の、カブリのない、高解像度の画像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.4、低温低湿時で1.35であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表6に示す。
【0069】
比較例5
キャリアコア材として、150メッシュ以上の割合が45%より多く、250メッシュ未満の割合が1%より少ない粒度を有するフェライト粉体を用い、浸漬法により熱硬化型シリコーン樹脂KR−251(信越化学工業株式会社製)をコート量0.4重量%でコートして、キャリアIを得た。キャリアIの重量平均粒径は108μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は5×1010Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は52emu/gであった。キャリアIのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表4及び表5に示す。
【0070】
得られたキャリアIと実施例3に記載のトナーEとを、トナー濃度が3重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Iを得た。この現像剤Iを市販の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行ったところ、画像濃度の低下の大きい、カブリの多い画像しか得られなかった。1万枚コピー後のベタ部の画像濃度は、1.15であった。また、高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、ベタ部の均一性の乏しい、カブリの多い画像しか得られなかった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.35、低温・低湿時で1.10であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表6に示す。
【0071】
実施例4
キャリアコア材としてフェライト粉体を用い、そのコアの粒度分布の巾をブロードにし、浸漬法により自己架橋型シリコーン樹脂SR−2410(東レシリコーン株式会社製)をコート量0.5重量%でコートして、キャリアJを得た。キャリアJの重量平均粒径は81μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は7×108Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は53emu/gであった。キャリアJの粒度分布及びキャリア領域別、粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表6に示す。
【0072】
トナーは、スチレン−アクリル樹脂100重量部に対し、カーボンブラック7重量部、4級アンモニウム塩2重量部、ポリエチレンワックス3重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して体積平均粒径9μmのトナー母体を得、トナー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化珪素を0.3重量部外添処理して製造された。このトナーをトナーFとした。
【0073】
得られたキャリアJとトナーFとを、トナー濃度が4重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Jを得た。この現像剤Hを市販の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行ったところ、高画質のかぶりのない高解像度な画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.38であった。同様に高温・高湿(0℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高画質のカブリのない高解像度な画像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.4、低温・低湿時で1.38であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を表4に示す。
【0074】
比較例6
キャリアコア材として、150メッシュ以上の割合が45%より多く、250メッシュ未満の割合が1%より少ない粒度を有するフェライト粉体を用い、浸漬法により自己架橋型シリコーン樹脂SR−2410(東レシリコーン株式会社製)をコート量0.4重量%でコートして、キャリアKを得た。キャリアKの重量平均粒径は112μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は9×108 Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は52emu/gであった。キャリアKのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表4及び表5に示す。
【0075】
得られたキャリアKと実施例4に記載のトナーFとを、トナー濃度が4重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Kを得た。この現像剤Kを市販の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行ったところ、画像濃度の低下の大きい、カブリの多い画像しか得られなかった。1万枚コピー後のベタ部の画像濃度は、1.15であった。また、高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しをおこなったところ、ベタ部の均一性の乏しい、カブリの多い画像しか得られなかった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.30、低温・低湿時で1.05であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表6に示す。
【0076】
比較例7
キャリアコア材として、250メッシュ以上の割合が1%より少ない粒度を有するフェライト粉体を用い、浸漬法により自己架橋型シリコーン樹脂SR−2410(東レシリコーン株式会社製)をコート量0.5重量%でコートして、キャリアLを得た。キャリアLの重量平均粒径は103μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は5×1010Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は52emu/gであった。キャリアLのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表4及び表5に示す。
【0077】
トナーは、ポリエステル樹脂100重量部に対し、カーボンブラック7重量部、ニグロシン染料3重量部、ポリエチレンワックス2重量部を用い、これらを高速ミキサーで混合した後、混練機で溶融、混練し、冷却後、気流粉砕分級機で粉砕、分級して体積平均粒径7μmのトナー母体を得、このトナー母体100重量部に対し、高速ミキサーで疎水化された酸化珪素を0.4重量部外添処理して製造された。このトナーをトナーGとした。
【0078】
得られたキャリアLとトナーGとを、トナー濃度が4重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Lを得た。この現像剤Lを市販の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行ったところ、画像濃度の低下の大きい、カブリの多い画像しか得られなかった。1万枚コピー後のベタ部の画像濃度は、1.20であった。また。高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、ベタ部の均一性の乏しい、カブリの多い画像しか得られなかった。またベタ部画像濃度は、高温・高湿時で1.30低温低湿時で1.05であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表6に示す。
【0079】
実施例5
比較例7のキャリアにコア材とコート材の種類が同じで、重量平均粒径が50μm、コート量が0.6重量%のキャリアを20重量%混合し、キャリアMを得た。キャリアMの重量平均粒径は98μmであり、コア粒子よりも電気抵抗が高く、全体抵抗は5×109Ωであった。また、1000エルステッドにおける磁化は52emu/gであった。キャリアMのキャリア領域別及び粒度分布別のコート量、電気抵抗を、表4及び表5に示す。
【0080】
得られたキャリアMと実施例4に記載のトナーFとを、トナー濃度が4重量%になるようにVブレンダーで混合し、現像剤Mを得た。この現像剤Mを市販の複写機FP−3270(松下電器産業株式会社製)で画像出しを行ったところ、高画質の、かぶりのない、高解像度の画像が得られ、ベタ部の画像濃度は1.38であった。同様に高温・高湿(30℃、85%RH)及び低温・低湿(10℃、20%RH)の環境で画像出しを行ったところ、高画質の、カブリのない、高解像度の画像が得られ、キャリア付着、トナーの飛び散りも見られず良好であった。またベタ部の画像濃度は、高温・高湿時で1.4、低温・低湿時で1.36であった。これら常温・常湿(N/N)、低温・低湿(L/L)及び高温・高湿(H/H)の条件下における現像画像特性を、表6に示す。
【0081】
【表4】
【0082】
【表5】
【0083】
【表6】
【0084】
なお、本実施例及び比較例において使用したコア材の電気抵抗はいずれも、105 〜107 Ωの範囲であり、キャリアにはいずれも100メッシュ以上の粒子は含まれていない。
【0085】
【発明の効果】
上述したように、本発明のキャリア、現像剤及び現像方法により、現像環境によることなく、カブリがなく、刷毛目ムラの発生がなく、高階調性を有し、キャリア付着がない、高濃度、高画質、高繊細トナー画像を形成することができる。また、本発明のキャリアの製造方法により、本発明のキャリアを簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の現像剤を用いて行う現像部の拡大説明図。
【図2】小粒径低抵抗キャリア粒子の電荷蓄積によるキャリア付着の説明図。
【図3】大粒径低抵抗キャリア粒子によるキャリア付着の説明図。
【図4】キャリアの抵抗測定装置の正面図。
【図5】図4の測定装置の平面図。
【符号の説明】
1 潜像担持体
2 スリーブ
3 キャリア
4 トナー
5 静電潜像
6 付着キャリア
7 電流
11 電極
12 磁石
13 基体
14 脚部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrostatic charge image developing carrier used for developing an electrostatic latent image in electrophotography, electrostatic recording method, etc., a method for producing the carrier, an electrostatic charge image developing developer containing the carrier, and this The electrostatic image developing method using a developer, and more specifically, an electrostatic charge image developing carrier capable of always obtaining a high image quality, a high image density, and a highly delicate developed image without depending on environmental changes, and this carrier And a developer for developing an electrostatic image containing the carrier, and a method for developing an electrostatic image using the developer.
[0002]
[Prior art]
As a method for forming an electrostatic latent image on a recording medium and developing the image with a developer to obtain an image, various methods such as electrophotography and electrostatic recording have been conventionally known. For example, in commercially available electrophotographic copying machines and laser printers, a photoconductor having a photoconductive layer is usually used, and after charging the photoconductor, imagewise exposure or scanning exposure is performed, whereby an original or image data is obtained. And then developing the electrostatic latent image with a developer to form a toner image corresponding to the latent image. If necessary, the toner image is formed on a transfer material such as paper. After being transferred, it is fixed by heat or pressure to obtain a visible image.
[0003]
Various methods are known for developing an electrostatic latent image with a developer, and examples include a cascade development method, a magnetic brush development method, a liquid development method, a powder cloud development method, and a fur brush development method. The liquid development method is excellent in that high image quality can be obtained, but there are problems such as a complicated mechanism, odor, waste liquid, etc., and recently, it is rarely used except for a part for business use. At present, the most commonly adopted method for developing an electrostatic latent image is a magnetic brush developing method.
[0004]
By the way, in the development of electrostatic latent images, a developer capable of stably forming high-quality and high-definition images even in various copying environments is required in addition to the demand for high-quality development images. ing. Particularly in recent years, with the development of computers, multimedia, etc., there has been a demand for a means for outputting a higher-definition full-color image by fusing with a printer. However, in a full-color copying machine used as a printer used for this, an output image Studies have been made to improve the quality of images to the level of commercial printing with higher image quality and higher definition than conventional ones. In order to meet these demands, various studies have been made from the viewpoint of processes and materials. The demand for such a high-quality image is the same not only for a full-color image but also for a monochrome image.
[0005]
An example of a method for improving image quality in a magnetic brush developing method that is widely used as a developing method for copying machines and printers including these full-color copying machines is as follows. A typical method is to reduce the size. It is possible to form a high-resolution image by reducing the particle size of the toner itself, but on the other hand, the problem of fog, the problem of unevenness of the brush eye due to the magnetic brush, the problem of image density, the problem of gray image formation, There are problems of carrier adhesion, powder handling, and various problems from the viewpoint of electrophotographic characteristics. To form a high-quality image, it is not possible to deal with simply by reducing the particle size of the toner. Various studies including processes are necessary.
[0006]
An example of a method for improving the image quality of the electrophotographic process can be achieved by achieving high image quality by densifying the developing brush on the developing sleeve. The densification of the developing brush is related to the carrier particle size, saturation magnetization, the strength of the magnetic force of the magnet in the sleeve and the width of the magnetic pole. Reduction is conceivable.
[0007]
For reducing the magnetic properties of carriers, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-104663 describes a method using carriers with low saturation magnetization. However, the use of a carrier with small saturation magnetization improves the reproducibility of fine lines and improves the image quality. However, since the magnetic binding force of carrier particles on the developing sleeve is reduced, the carrier moves onto the photosensitive drum. The carrier adhesion phenomenon that causes image defects such as transfer omission is likely to occur.
[0008]
Further, this carrier adhesion phenomenon is likely to occur even when a carrier having a small particle diameter is used. For example, Japanese Patent Publication No. 5-8424 discloses a method of developing in a non-contact manner under an oscillating electric field using finely divided carrier and toner. The publication describes that increasing the resistance of the carrier has an effect in order to improve the carrier adhesion in the development process in which an oscillating electric field is applied, but in order to improve the carrier adhesion, the resistance of the carrier bulk is increased. However, the carrier adhesion is not always sufficiently improved under all circumstances, and there are cases where the high image quality cannot be satisfied.
[0009]
Furthermore, in order to achieve high image quality, there is a developing method in which an alternating electric field is applied by a contact method. According to this method, compared to the non-contact method or the direct current electric field application method, the fine line reproducibility, the solid portion uniformity, the halftone portion uniformity, etc. are excellent, and the effect of increasing the density is obtained. In order to eliminate this, it is necessary to increase the reverse contrast potential, which is the difference between the potential of the latent image carrier in the non-image area and the potential of the developer carrier surface. When trying to apply a diameter carrier, carrier adhesion becomes a problem.
[0010]
Further, in Japanese Examined Patent Publication No. 7-117769, when a small particle size resin-coated magnetic particle having a volume distribution of less than 35 μm is contained in a developer, a toner fixing portion on a latent image holding member having a reverse contrast potential of 150 V or more. Although it is described that the image deterioration is eliminated by adhering to and scraping off the carrier, the carrier adhesion may be observed even if the reverse contrast potential is 150 V or less simply by defining the particle size distribution of the carrier. In some cases, high image quality has not been achieved.
[0011]
Furthermore, in Japanese Patent Laid-Open No. 7-271194, in order to achieve both improvement of fog and carrier adhesion, particles having a resin coverage of 90% or more on the surface of the carrier core material occupy 80% by number or more. Is set to 100 V or less. According to this method, an image with good fine line reproducibility is obtained, and carrier adhesion is improved without lowering the image density, and a high-quality image is obtained. However, on the other hand, since the carrier is manufactured by coating a core material having a particle size distribution, the carrier particles with high resistance and relatively small particle diameter completely covered with resin and low resin coverage are low. Resisting relatively large carrier particles exist, and carrier adhesion in high and low humidity environments may be a problem.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
Thus, although various attempts have been made to improve the image quality, a developer that eliminates all of the above-mentioned drawbacks has not been found so far.
[0013]
An object of the present invention is that there is no carrier adhesion to an electrostatic latent image carrier such as a photoreceptor in development under various environments without having the above-described drawbacks, and high image quality, high image density, and high definition. Another object of the present invention is to provide an electrostatic charge image developing carrier capable of forming a monochrome or color image.
Another object of the present invention is to form a high-quality, high-image density, high-definition black-and-white or color image without carrier adhesion to the electrostatic latent image carrier in development under various environments. An object of the present invention is to provide a method for producing a carrier for developing an electrostatic charge image.
Another object of the present invention is to form a high-quality, high-image density, high-definition black-and-white or color image without carrier adhesion to the electrostatic latent image carrier in development under various environments. An object of the present invention is to provide a developer for developing an electrostatic charge image.
Still another object of the present invention is to form a high-quality, high-image density, high-definition monochrome or color image without carrier adhesion to the electrostatic latent image carrier in development under various environments. It is an object of the present invention to provide an electrostatic image developing method capable of performing
Other objects of the present invention will become apparent from the following description of the present specification.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the present inventors have determined that the carrier particle size distribution and the resin coating amount related to the carrier particle size distribution are within a specific range, or that the electrical resistance is within a specific range. The present invention has been completed by finding out that the above object can be achieved.
[0015]
That is, the invention described in claim 1 of the present invention is an electrostatic charge image developing carrier coated with a resin.The coating resin does not contain conductive fine powder, andThe carrier has a weight average particle size of 40 to 130 μm, and the particle size of the carrier islarge20% by weight and the particle sizesmallWhen 20% by weight of the carrier from the direction is A and C, and the remaining carrier including the average particle diameter carrier is B, the average resin coating amounts a, b, and c (weight%) of A, B, and C are A ≦ b ≦ c, and a and c within ± 30% of b, and the weight average particle size of A and C is more than ± 10% with respect to the weight average particle size of B (B) A method in which the carrier core material is sieved in accordance with JIS H2601, and then coated with a coating resin and mixed so as to have a predetermined particle size, or (b) the coating amount after the carrier core material is coated. A carrier for developing an electrostatic charge image, which is obtained by a method of sieving and / or removing a large particle size carrier with a small amount of coating and / or a small particle size carrier with a small coating amount by sieving and / or air classification.
[0016]
In the invention described in claim 12, first, the carrier core powder as a raw material is screened in a desired particle size range, and each of the screened carrier core powders is coated with a desired coating amount, and then The method for producing a carrier for developing an electrostatic charge image according to claim 1, wherein the carrier powder coated with the resin is mixed so as to have a predetermined particle size.
[0017]
The invention according to claim 13 is the developer for developing an electrostatic charge image, wherein the carrier of the present invention is used as a carrier in the developer for developing an electrostatic charge image containing at least a toner and a carrier. .
[0018]
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided an electrostatic charge image developing method for developing an electrostatic latent image on a latent image carrier with a developer containing at least a toner and a carrier. An electrostatic charge image developing method characterized by being used.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The carrier in the present invention has a weight average particle diameter of 40 to 130 μm as described above. However, if the carrier weight average particle diameter is smaller than 40 μm, the carrier adhesion increases from the viewpoint of magnetic restraint force, and more than 130 μm. If it is large, there is a problem that it is difficult to obtain a high-quality image due to the density and strength of the magnetic brush. As a carrier having such a weight average particle size range, a carrier having a weight average particle size of 40 to 60 μm or 80 to 120 μm has been widely used, but a full color image in which a high quality image is particularly required. In the formation, a carrier having a weight average particle diameter of 40 to 60 μm is preferable. In addition, the particle size distribution of the carrier of the present invention is required to have a certain distribution width instead of a single particle size. As the width of the particle size distribution, 20% by weight of the carrier from the smaller particle size and 20% by weight of the larger particle size are respectively A and C, and the remaining carriers including the average particle size carrier are When B, the weight average particle size of A and C is preferably 10% or more away from the weight average particle size of B. If the particle size distribution of the carrier is a single particle size, it is difficult to obtain a high-quality, high-density, high-definition image, and if the particle size distribution is single, it is difficult to form a magnetic brush that is dense and soft. This is one of the causes. For example, when showing an example of the particle size distribution of a specific carrier
(1) When the carrier used has a weight average particle diameter of 40 to 60 μm, particles having a particle diameter of 250 mesh (standard sieve, the same shall apply hereinafter) or more are 5 to 20% by weight, and Having a particle size distribution in which particles having a particle size of less than 400 mesh are 5 to 20% by weight and particles having a particle size of less than 500 mesh are 2% by weight or less;
(2) When a carrier having a weight average particle size of 80 to 120 μm is used as a carrier, particles having a particle size of 150 mesh or more are 10 to 45% by weight and particles having a particle size of less than 250 mesh are used. Those having a particle size distribution of 1 to 25% by weight and having a particle size of less than 350 mesh and having a particle size distribution of 3% by weight or less are preferred.
[0020]
In the above (1), when the number of particles having a particle size of 250 mesh or more is more than 20 weight, the hitting of the magnetic brush may be strong, and the brush eye unevenness is likely to occur, and the particle having a particle size of less than 400 mesh. If the amount is less than 5% by weight, the density of the magnetic brush may not increase, and a uniform solid image may not be obtained. If the amount is more than 20% by weight, carrier adhesion may occur. For this reason, it is desirable to use a carrier having the particle size distribution of (1) above, particularly in full-color development that requires a high-quality image. However, the particle size distribution is not limited to those specifically described. The carrier particle size distribution in the present invention was measured according to JIS H2601, but a specific measurement method will be described later.
[0021]
As the core material of the carrier of the present invention, for example, the core material of the carrier conventionally used in the magnetic brush development method such as metals such as iron, cobalt, nickel, manganese, chromium, rare earth, alloys thereof or oxides can be used. Preferred are metal oxides, more preferably ferrite. There are no particular restrictions on the production method and the particle formation method of these carrier core materials.
[0022]
The carrier coating resin may be any resin as long as it can increase the resistance of the core material of the carrier and can make the toner charge amount suitable for development such as 5 to 45 μc / g. . Such resins include, for example, styrene homopolymers, copolymers of styrene and other monomers such as acrylic acid, butadiene, and vinyl acetate, (meth) acrylic resins, vinyl acetate resins, vinyl chloride resins, and polypropylene. Vinylidene fluoride resin, fluorocarbon resin, perfluorocarbon resin, ethylene resin such as polyethylene and ethylene-vinyl acetate copolymer, cellulose, polyester resin, polyamide resin, polycarbonate, polyethersulfone resin, polysulfone resin, polyetherketone Resin, petroleum resin, polyvinyl acetal resin, polyvinyl pyrrolidone, polyphenyl sulfide resin and other thermoplastic resins, phenolic resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, acrylic resin, maleic resin, epoxy Fat, urea resins, melamine resins, xylene resins, guanamine resins, Guriputaru resins, furan resins, silicone resins, polyimide resins, and curable resins such as polyurethane resins. These resins may be used alone, or two or more resins may be used in combination. Among these resins, preferred are silicone resins such as self-crosslinking silicone resins and thermosetting silicone resins, and styrene resins such as polystyrene. In a combination of a highly chargeable toner with a styrene resin and a toner with a low chargeability with a silicone resin, the toner charge amount should be 5 to 45 μc / g, which is an appropriate charge amount range derived from the development system. Can.
[0023]
As a method of coating the carrier core material with resin, the core material is immersed in the coating resin solution and then dried, or the coating resin solution is sprayed while floating the core material to form a resin film on the core material surface. And fluidized bed method and spray drying method.
[0024]
Further, although the resin coating amount of the carrier varies depending on the particle size of the carrier particles, it is generally coated in an amount of 0.2 to 2.0% by weight with respect to the carrier particles. The carrier has a weight average particle size of 40 to 60 μm, particles having a particle size of 250 mesh or more are 5 to 20% by weight, and particles having a particle size of less than 400 mesh are 5 to 20% by weight, and When particles having a particle size distribution of 2% by weight or less are used with particles having a particle size of less than 500 mesh, a particle size of 250 mesh or more based on the resin coating amount of a carrier having a particle size of 250 to 400 mesh It is preferable that the resin coating amount of the carrier and the carrier having a particle size of 400 mesh or less is within ± 20% of the resin coating amount of the carrier particle having a particle size of 250 to 400 mesh. The carrier has a weight average particle size of 80 to 120 μm, particles having a particle size of 150 mesh or more are 10 to 45% by weight, and particles having a particle size of less than 250 mesh are 1 to 25% by weight. In addition, when particles having a particle size distribution of 3% by weight or less are used with particles having a particle size of less than 350 mesh, a carrier having a particle size of 150 mesh or more is used, from the larger particle size to 20% by weight of the total weight. The resin coating amount of the carrier and the carrier coating amount of the carrier having a particle size of less than 250 mesh and a carrier having a particle size of 250 to 400 mesh having a particle size of less than 250 mesh and up to 20% by weight of the total weight Those within ± 20% are preferred. In the present invention, the resin coating amount of the carrier particles was determined by measuring and calculating the carbon amount of the core material, the coated carrier, and the coating material. A specific measurement method will be described later.
[0025]
In the present invention, the carrier is 107-109Those having an electrical resistance of Ω are desirable. The electrical resistance of the carrier particles in relation to the particle size distribution is defined as Ra and Rc, respectively, in which 20% by weight of the carrier from the smaller particle size and 20% by weight from the larger particle size of the carrier are When the electric resistance of the remaining carriers including the average particle size carrier is Rb, Ra and Rc are Rb10 -2 -10 2 DoublePreferably within the range of10 -1 -10 1 DoubleIt is more preferable to be within the range. For example, the carrier has a weight average particle size of 40 to 60 μm, particles having a particle size of 250 mesh or more are 5 to 20% by weight, and particles having a particle size of less than 400 mesh are 5 to 20% by weight. In addition, when particles having a particle size distribution of 2% by weight or less are used with particles having a particle size of less than 500 mesh, based on the electric resistance of carrier particles of 250 to 400 mesh, The electric resistance of carrier particles less than 400 mesh is 250-400 mesh.10 -1 -10 1 DoubleThe thing within the range of is mentioned as a preferable thing. In the present invention, the electrical resistance of the carrier was measured in a state where a magnetic force was applied between the electrodes and the carrier was held between the counter electrodes. A specific measurement method will be described later.
[0026]
In addition, the magnetic properties of the carrier are 40 to 70 emu / g, preferably 50 to 70 emu / g, in terms of magnetization at 1000 oersted. If the magnetic property is less than 40 emu / g, carrier adhesion may occur, and if it is greater than 70 emu / g, the magnetic brush may be strongly hit and may not be appropriate in terms of high image quality. The effect of the present invention does not change even if the analysis result is used as the strength of magnetization per unit volume or the strength of magnetization per unit number. A specific measurement method will be described later.
[0027]
Hereinafter, the operation of the carrier of the present invention will be described with reference to the drawings, taking full color development as an example.
[0028]
FIG. 1 is an enlarged view of a developing unit of a developing device that develops an electrostatic latent image by a two-component magnetic brush method. In the figure, 1 is a known electrostatic latent image carrier such as selenium, amorphous silica, a photoreceptor having a functional separation layer, 2 is a developing sleeve, 3 is a carrier, 4 is toner, 5 is on the electrostatic latent image carrier. This is an electrostatic latent image. In FIG. 1, an AC bias is applied to the sleeve 2 to perform reverse contact development. In order to obtain a high-quality, high-image density, and high-definition full-color image, it is preferable to use a carrier having a small particle diameter as well as a toner having a small particle diameter as described above. When the toner 4 has a small particle size, the edge of the image is easily cut and the resolution is improved, and since the coloring power of each toner particle is weak, a smooth image can be obtained in the highlight portion. When the
[0029]
However, when a core material having a particle size distribution is coated with an insulating resin by a conventionally known method such as a dipping method or a fluidized bed method, it is coated with a constant film thickness regardless of the particle size. A core with a larger diameter results in a higher coverage (% by weight) and a core with a larger particle size becomes a lower coverage (% by weight) carrier. Therefore, when a resin that increases the resistance of the carrier by coating is coated, a carrier having a small particle diameter has a high resistance, and a carrier having a large particle diameter has a low resistance. If a carrier having a smaller particle size and a small magnetic restraining force has a high resistance, charge accumulation increases particularly under low humidity, and as shown in FIG. 2, carrier adhesion occurs under an alternating bias. Further, if the carrier having a larger particle diameter, which is a core constituting the magnetic brush, has a low resistance, as shown in FIG. 3, charge injection into the photoconductor is caused when it comes into contact with the photoconductor. Carrier adhesion occurs under humidity, causing deterioration in image quality. Further, when the difference in the coating amount is increased, the toner charge amount distribution is broadened and the characteristics such as toner scattering are deteriorated. In addition, when the difference in resistance value is increased, the deterioration of characteristics such as carrier adhesion and brush-eye unevenness occurs. Therefore, in order to avoid these phenomena, it is most preferable that the carrier has almost the same coating amount (% by weight) and almost the same resistance regardless of the particle diameter. However, even if there is a slight difference in the resin coating amount or the electrical resistance value depending on the particle size, the above-mentioned problems do not occur if it falls within the scope of the present invention, and high-quality development is performed in various environments. An image can be formed.
[0030]
As a means for obtaining a carrier having a resin coating amount or an electric resistance value of the present invention, (B)A) The carrier is mixed with a predetermined particle size after being coated by dipping method or fluidized bed method, etc.Law, and(B) After coating, there is a method of removing a small particle carrier having a large coating amount and / or a large particle carrier having a small coating amount by screening and / or air classification. As a method for obtaining a carrier with a resin coating amount of the present invention, since the production is simple and a carrier with a desired particle size distribution and a desired coating amount can be arbitrarily obtained, the above (B), The carrier core powder is sieved to a desired particle size range, and each carrier powder thus screened is coated with a desired coating amount, and then the resin-coated carrier powder is predetermined. It is preferable to use a method of mixing so as to obtain a particle size distribution of.
[0031]
As the toner used in the developer for developing an electrostatic image of the present invention, any conventionally known toner can be used. However, when the volume average particle diameter of the toner is smaller than 7 μm, it is due to handling problems due to powder characteristics such as fluidity, and when it is larger than 13 μm, it is from the viewpoint of high image quality such as reproducibility of fine lines and highlights. Since it may not be desirable, it is preferable to use a toner having a volume average particle diameter of 7 to 13 μm. The volume average particle diameter of the toner can be measured by various methods. As an example, there is a method using Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.), and the results analyzed from the number distribution and volume distribution can be used. Moreover, the effect of the invention does not change even if results measured by other methods such as a method obtained from image analysis data obtained using a microscope are used. A specific measurement method will be described later.
[0032]
Examples of the binder resin for the toner used in the present invention include styrene such as polystyrene, polychlorostyrene, and polyvinyltoluene, homopolymers of styrene derivatives, copolymers containing styrene or derivatives thereof, polyvinyl chloride, Phenolic resin, maleic resin, (meth) acrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester, polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone indene resin, petroleum resin, crosslinked styrene resin, crosslinked polyester Examples of the resin include resins. Monomers that form copolymers with styrenic monomers include (meth) acrylic acid esters, acrylic acid, acrylonitrile, acrylamide, maleic acid, mono- or diesters of maleic acid, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl ethers, vinyl ketones, Examples thereof include styrene derivatives such as vinyl toluene and chlorostyrene, butadiene, isoprene, and indene. Moreover, a crosslinking agent can be used to form a crosslinked resin. Examples of the crosslinking agent include compounds having two or more unsaturated bonds. Specifically, aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene, carboxylic acid esters such as ethylene glycol diacrylate, divinyl ether, divinyl sulfone, etc. These divinyl compounds and compounds having 3 or more unsaturated bonds can be used alone or in combination. The usage-amount of a crosslinking agent is 0.01 to 10 weight% with respect to binder resin, for example.
[0033]
A colorant is used for the toner. As the colorant, conventionally known dyes and pigments can be used. As these dyes or pigments, β-type phthalocyanine pigments for cyan, quinacridone pigments for magenta, azo pigments for yellow, carbon black, magnetite, phthalocyanine pigments and azo yellow pigments for black A mixed pigment of azo red pigment is well known. These colorants may have been subjected to pigment surface treatment and / or to which a dispersion aid has been added. The addition amount of these colorants is preferably 0.1 to 20% by weight, and usually 0.5 to 9% by weight, based on the binder resin.
[0034]
Further, the toner may contain a wax or a charge control agent in order to improve the toner fixing property or charge control. Examples of the wax include polymers or copolymers of low molecular weight polyethylene, polypropylene, acrylic and styrene, paraffin, and the like. As the positive charge control agent, a nigrosine dye, tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4- Quaternary ammonium salts such as naphthosulfonic acid, tetrabutylammonium tetrafluoroborate, diorganotin oxide, diorganotin borate, etc., and negative charge control agents include metal complexes of acetylacetone, salicylic acid metal complexes, salicylic acid metal complexes, etc. Known charge control agents can be added depending on the color of the colorant used and the development system. For example, when a color image is formed, the charge control agent is preferably colorless or light.
[0035]
Toner, binder resin, colorant, if necessary, wax, charge control agent, and other additives are thoroughly mixed by a mixer, then melted and kneaded by a kneader such as a kneader or extruder, then cooled, ground, Manufactured by a pulverizing method or a polymerization method. The toner particles can be used as they are, but an external additive such as a fluidizing agent is added and mixed as necessary. For the addition and mixing, a mixer such as a Henschel mixer is used. As the fluidizing agent, inorganic fine powders such as silica, alumina and titanium oxide, which may be surface-treated with a hydrophobizing agent, and organic fine powders such as tetrafluoroethylene, polyvinylidene chloride, polymethyl methacrylate and polystyrene are preferable. These may be used alone or in combination of two or more. The total amount of the fluidizing agent is 0.05 to 20% by weight, preferably 0.05 to 3% by weight, based on the total amount of the fluidizing agent. As other external additives, a charging aid, an abrasive, a resistance adjusting agent, a transfer accelerator and the like can be added as necessary.
[0036]
Further, in the developing method of the present invention, the two-component developer of the carrier and the toner is used. As a developing method performed using such a developer, a method conventionally known as a magnetic brush developing method is used. Can be used. Among them, the method of contact development while applying an AC bias together with a DC bias to the developing carrier is preferable because a high-definition image can be obtained. The developing method of the present invention can be applied to any known latent image carrier such as Se, ZnO, CdS, amorphous silicon, an organic photoreceptor, and a laminated photoreceptor having a charge generation layer and a charge transfer layer. Applicable.
[0037]
In the following, the present inventionMeasurement method used to calculate each physical property valueIs described.
[0038]
(1) Measurement of carrier particle size
The particle size distribution of the carrier is measured as follows in accordance with JIS H2601.U.
1) Weigh 100 g of carrier with an accuracy of 0.1 g.
2) Use 100, 150, 200, 250, 350, 400, and 500 mesh standard sieves (JIS-Z8801), weigh each sieve and tray in advance, and stack from the top in order of increasing mesh size. Place the lid on the top and the pan on the bottom, and set it on the vibrator. The sample is placed on a 100 mesh screen.
3) After sieving, weigh each sieve and tray, determine the weight of the carrier remaining on each sieve, and calculate the particle size distribution. The sieved carrier is used as a sample for measuring the coating amount and specific resistance.
[0039]
(2) Measurement of carrier magnetic properties
Using a direct magnetic field type magnetic property automatic recording device BHU-60 and an excitation device EMV-8CN manufactured by Riken Denshi Co., Ltd.U. First, about 1 g of a carrier is filled in a resin cell having an inner diameter of 7 mm and a height of 12 mm. The filled carrier is precisely weighed to 1 mg. Place the measurement cell in the pickup coil and set it in the excitation device. Set the range and scaler of the automatic recorder, and record the hysteresis loop on the XY recorder. The magnetization intensity (emu / g) at a magnetic field of 1000 oersted in the recorded chart is obtained.
[0040]
(3) Measurement of carrier coverage
In the present invention, the carbon amount is determined by a method.U. For the measurement of carbon amount, Horiba Metal Medium Carbon Analyzer EMIA-110 (manufactured by HORIBA, Ltd.) was used, and calibration was performed using a known metal (low alloy class 4 JSS 153-9 C: 0.186 Japan) Steel Association) was used. First, the carbon amount of the core material is measured, and the value is set as Cc (wt%). Next, the carbon amount of the coating material cured under the same conditions as the carrier is measured, and the value is set as Rc (wt%). . When the carbon amount of the carrier with an unknown coating amount is measured and the value is Cx (wt%), the coating amount (wt%) can be obtained by the following equation.
Covering amount (wt%) = {(Cx−Cc) / (Rc−Cc)} × 100
However, for the measurement sample, the sample weight is adjusted according to the amount of carbon contained, and the coating material is
The amount was measured to be approximately the same as the weight of the carrier coating material.
Measurement condition
Combustion section set temperature 1250 ℃
Comparator level 3.0%
Auxiliary amount of tin, about 0.3g
Maximum integration time 120 seconds
Sample weight about 0.5g
Calibration method (blank, 0.186 wt% low alloy rope No. 4)
[0041]
(4) Measurement of carrier electrical resistance
The electrical resistance of the carrier is measured using the apparatus shown in FIGS.Do. As shown in FIGS. 4 and 5, this apparatus has magnets (2, 2) arranged on the back surface of the counter electrodes (1, 1). It is equivalent to FIG. However, as measurement conditions, the interval between the magnetic poles is 5.0 mm, and the surface magnetic flux density of the magnetic poles is 1.5 × 10.ThreeGauss, counter magnetic pole area 10 × 30 mm, interelectrode spacing 2.0 mm were set, and the sample amount was 200 mg. As an electrical resistance measuring instrument, an insulation resistance meter (TOA SUPER MEGAOHMMETER MODEL SM-5E manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.) was used. In addition, the measured value made the numerical value after 1 minute of voltage 250V application the value of electrical resistance.
[0042]
(5) Measurement of toner particle size
A Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Inc.) is used as a measuring device, and a 1% sodium chloride aqueous solution of ISOTON (manufactured by Coulter Scientific Japan) is used as an electrolytic solution. Use a filter that has been filtered so that it does not exceed the count. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate or the like) is added as a dispersing agent to 30 to 50 ml of the electrolysis solution, and 1 to 10 mg of a measuring sample is added thereto. Disperse for ~ 2 minutes. The obtained sample is added to a Coulter Multisizer measurement container so as to have a predetermined concentration (5 to 10%), and measured according to the measurement procedure. The measurement conditions are a suction pressure of 4000 mmAq ± 300 and an aperture of 100 μm, and 30000 counts are measured, and the particle size distribution is obtained from the numerical values. For measurement, Coulter calibration standard 16.7 μm (NUMBERMODE) batch F.M. 33, material P.I. D. V. B. Use a measuring instrument calibrated with Latex particles.
[0043]
In the present invention, the characteristics of 20% by weight of the carrier from the smaller particle size or the larger particle size of the carrier are limited.In a method based on JIS H2601 described aboveThe carriers were obtained by sieving with a sieve, and the carriers remaining on each sieve were mixed from the small side or the large side in order up to 20% by weight.
[0044]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, these Examples are only given as an example and this invention is not limited by the following Examples.
[0045]
referenceExample 1
Ferrite powder is used as a carrier core material, and a resin solution in which 5% by weight of conductive carbon is added to self-crosslinking silicone resin SR-2411 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) as a coating material is used as a coating material. Thus, carrier A having an average coating amount of 1.0% by weight was obtained by an immersion method. The carrier A has a weight average particle diameter of 49 μm, has an electric resistance higher than that of the core particles, and an overall resistance of 4 × 10.8Ω. The magnetization at 1000 oersted was 64 emu / g. Tables 1 and 2 show the coating amount and electrical resistance of carrier A by carrier region and particle size distribution.
[0046]
The toner uses 2 parts by weight of β-type phthalocyanine pigment and 1 part by weight of salicylic acid metal salt with respect to 100 parts by weight of the polyester resin. First, a toner base having a volume average particle diameter of 9 μm is obtained by pulverizing and classifying with a classifier, and 100 parts by weight of the toner base is externally treated with 0.8 parts by weight of hydrophobized titanium oxide. produced. This toner was designated as Toner A.
[0047]
The obtained carrier A and toner A were mixed with a V blender so that the toner concentration was 7% by weight to obtain developer A. When this developer A was set on a commercially available color copier CLC350 (Canon Co., Ltd.) and an image was output, a high-quality image without fogging and a high-resolution image was obtained, and the solid image density was 1 .6. Similarly, when images were taken out in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C, 20% RH), a high-resolution, high-resolution image without fogging was obtained. In addition, no carrier adhesion and toner scattering were observed, and the condition was good. The solid image density was 1.5 at high temperature and high humidity and 1.7 at low temperature and low humidity. Table 3 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
[0048]
Comparative Example 1
Using a ferrite powder as a carrier core material and a self-crosslinking silicone resin SR-2411 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) solution as a coating material, a carrier B having an average coating amount of 0.8% by weight is obtained by an immersion method. It was. The carrier B has a weight average particle diameter of 50 μm, an electric resistance higher than that of the core particles, and an overall resistance of 1 × 10.9Ω. The magnetization at 1000 oersted was 64 emu / g. Table 1 and Table 2 show the coating amount and electric resistance of each carrier B and each particle size distribution.
[0049]
The toner uses 2 parts by weight of a β-type phthalocyanine pigment and 2 parts by weight of a metal salt of salicylic acid for 100 parts by weight of a polyester resin. By pulverizing and classifying with a classifier, a toner base having a volume average particle diameter of 7 μm is obtained. To 100 parts by weight of the toner base, 0.5 parts by weight of titanium oxide hydrophobized with a high-speed mixer is externally added. It was done. This toner was designated as Toner B.
[0050]
The obtained carrier B and toner B were mixed with a V blender so that the toner concentration was 6% by weight to obtain developer B. When this developer B was set in a commercially available color copying machine CLC350 (manufactured by Canon Inc.) and an image was produced, a high-quality image without fogging and a high-resolution image was obtained, and the solid image density was 1 .4. Similarly, when images were taken in high temperature / high humidity (30 ° C., 85% RH) and low temperature / low humidity (10 ° C., 20% RH) environments, fogging and carrier adhesion were observed in low temperature / low humidity environments. It was. The solid image density was 1.3 at high temperature and high humidity and 1.5 at low temperature and low humidity. Table 3 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
[0051]
Comparative Example 2
Using a ferrite powder as a carrier core material and a self-crosslinking silicone resin SR-2411 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) solution as a coating material, a carrier C having an average coating amount of 0.4% by weight is obtained by an immersion method. It was. The weight average particle diameter of the carrier C is 52 μm, and the electric resistance is higher than that of the core particle, and the total resistance is 3 × 10.8Ω. The magnetization at 100 oersted was 55 emu / g. Tables 1 and 2 show the coating amount and electric resistance of the carrier C by carrier region and particle size distribution.
[0052]
Carrier C obtainedreferenceToner A described in Example 1 was mixed with a V blender so that the toner concentration was 7% by weight to obtain developer C. When this developer C was set on a commercially available color copier CLC350 (Canon) and an image was produced, a high-quality image without fogging and a high-resolution image was obtained, and the solid image density was 1. 7. Similarly, when images were taken in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C, 20% RH), fogging and carrier adhesion were observed in a high temperature and high humidity environment. It was. The solid image density was 1.6 at high temperature and high humidity and 1.7 at low temperature and low humidity. Table 3 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
[0053]
Example1
Ferrite powder is used as the carrier core material, and the core particle size is such that the ratio of the core passing through 200 mesh and remaining on 250 mesh is 85% or more, and the ratio of core passing through 250 mesh and remaining on 350 mesh 85% or more cores, cores that pass 350 meshes and remain on 400 meshes are 85% or more cores, and cores that pass 400 meshes and remain on 500 meshes are 85% or more. Each was coated with a thermosetting silicone resin KR-255 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) by an immersion method to an average coating amount of 0.6% by weight, and these carriers were mixed at a ratio of 1: 5: 2: 2. Carrier D was obtained. The carrier D has a weight average particle diameter of 50 μm, has an electric resistance higher than that of the core particle, and an overall resistance of 7 × 10.8Ω. The magnetization at 100 oersted was 64 emu / g. Tables 1 and 2 show the coating amount and electric resistance of each carrier D and each particle size distribution.
[0054]
The toner uses 4 parts by weight of quinacridone pigment and 2 parts by weight of a metal salt of salicylic acid to 100 parts by weight of the polyester resin. A toner base having a volume average particle size of 9 μm was obtained by pulverizing and classifying with a machine, and 100 parts by weight of the toner base was manufactured by externally adding 0.7 parts by weight of titanium oxide hydrophobized with a high-speed mixer. . This toner was designated as Toner C.
[0055]
The obtained carrier D and toner C were mixed with a V blender so that the toner concentration was 7% by weight, and developer D was obtained. When this developer D was set on a commercially available color copier CLC350 (Canon Co., Ltd.) and an image was printed out, a high-resolution image without fogging and a high-resolution image was obtained, and the solid image density was 1 .3. Similarly, when images were taken out in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C, 20% RH), a high-resolution, high-resolution image without fogging was obtained. In addition, no carrier adhesion and toner scattering were observed, and the condition was good. The solid image density was 1.3 at high temperature and high humidity and 1.4 at low temperature and low humidity. Table 3 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
[0056]
Comparative Example 3
As a carrier core material, a ferrite powder having a particle size in which the ratio of the core passing through 250 mesh and remaining on 350 mesh is 85% or more is used. ) To obtain an average coating amount of 0.5% by weight, and Carrier E was obtained. The weight average particle diameter of the carrier E is 53 μm, the electric resistance is higher than that of the core particle, and the total resistance is 7 × 10.8Ω. The magnetization at 1000 oersted was 64 emu / g. Tables 1 and 2 show the coating amount and electric resistance of each carrier E by carrier region and particle size distribution.
[0057]
The toner uses 4 parts by weight of quinacridone pigment and 2 parts by weight of a metal salt of salicylic acid to 100 parts by weight of the polyester resin. The toner base was pulverized and classified by a machine to obtain a toner base having a volume average particle size of 12 μm, and 100 parts by weight of the toner base was externally added with 0.7 parts by weight of titanium oxide hydrophobized with a high-speed mixer. . This toner was designated as Toner D.
[0058]
The obtained carrier E and toner D were mixed with a V blender so that the toner concentration was 5% by weight, and developer E was obtained. When this developer E was set in a commercially available color copier CLC350 (made by Canon Inc.) and an image was printed out, it was a non-uniform image with low resolution, and the solid image density was 1.4. . Table 3 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / normal humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
[0059]
Example2
Using ferrite powder as the carrier core material, using styrene acrylic resin as the coating material, undercutting the small particle size side of the carrier coated by the fluidized bed method to an average coating amount of 1.0 wt%, F was obtained. The carrier F has a weight average particle diameter of 51 μm, an electric resistance higher than that of the core particles, and an overall resistance of 9 × 10.8Ω. The magnetization at 1000 oersted was 63 emu / g. Tables 1 and 2 show the coating amount and electric resistance of each carrier F by carrier region and particle size distribution.
[0060]
Carrier F obtainedreferenceToner A described in Example 1 was mixed with a V blender so that the toner concentration was 7% by weight, and Developer F was obtained. When this developer F was set in a commercially available color copying machine CLC350 (made by Canon Inc.) and an image was output, a high-quality image without fogging and a high-resolution image was obtained, and the solid image density was 1 .5. Similarly, when images were taken out in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C, 20% RH), a high-resolution, high-resolution image without fogging was obtained. In addition, no carrier adhesion and toner scattering were observed, and the condition was good. The solid image density was 1.4 at high temperature and high humidity and 1.6 at low temperature and low humidity. Table 3 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
[0061]
Comparative Example 4
Ferrite powder is used as the carrier core material, styrene acrylic resin is used as the coating material, and the small particle size side of the carrier coated by the fluidized bed method to an average coating amount of 1.4% by weight is not undercut. Carrier G was designated. The carrier G has a weight average particle diameter of 37 μm, and has an electric resistance higher than that of the core particle, and the overall resistance is 3 × 10.9Ω. The magnetization at 1000 oersted was 63 emu / g. Tables 1 and 2 show the coating amount and electric resistance of each carrier G by carrier region and particle size distribution.
[0062]
The obtained carrier G and the toner C described in Comparative Example 2 were mixed with a V blender so that the toner concentration was 7% by weight, and a developer G was obtained. When this developer G was set in a commercially available color copying machine CLC350 (manufactured by Canon Inc.) and an image was output, a high-resolution image without fogging was obtained, and the solid image density was 1.3. Met. Similarly, when images were taken in high temperature / high humidity (30 ° C., 85% RH) and low temperature / low humidity (10 ° C., 20% RH) environments, fogging and carrier adhesion were observed in low temperature / low humidity environments. It was. The solid image density was 1.3 at high temperature and high humidity and 1.5 at low temperature and low humidity. Table 3 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
Examples2The styrene acrylic resin used as the coating resin for the carrier core in Comparative Example 4 uses styrene / methyl methacrylate (40:60) monomer as a raw material, and azobisisobutyronitrile (AIBN) with respect to the total monomer amount. Styrene / acrylic copolymer obtained by solution polymerization in a xylene solvent and having a Tg = 70 ° C., a number average molecular weight of 30,000, a weight average molecular weight of 60,000, and Mw / Mn = 2.0. It is a coalesced resin.
[0063]
[Table 1]
[0064]
[Table 2]
[0065]
[Table 3]
[0066]
Example3
Ferrite powder is used as the carrier core material, and the ratio of the core whose particle size passes through 100 mesh and remains on 150 mesh is 85% or more, and the ratio of the core that passes 150 mesh and remains on 250 mesh 75% or more of the core was coated at a coating amount of 0.6% by weight and 0.7% by weight using a thermosetting silicone resin KR-251 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) by an immersion method. These two kinds of carriers were mixed at a ratio of 4: 6 to obtain carrier H. The carrier H has a weight average particle size of 104 μm, has an electric resistance higher than that of the core particle, and has an overall resistance of 6 × 10.8Ω. The magnetization at 1000 oersted was 52 emu / g. Tables 4 and 5 show the coating amount and electric resistance of the carrier H by carrier region and particle size distribution.
[0067]
The toner is 6 parts by weight of carbon black, 2 parts by weight of quaternary ammonium salt, and 3 parts by weight of polyethylene wax with respect to 100 parts by weight of styrene-acrylic resin. These are mixed by a high speed mixer and then melted and kneaded by a kneader. After cooling, the mixture is pulverized and classified with an airflow pulverizer to obtain a toner base having a volume average particle size of 1.0 μm. To 100 parts by weight of the toner base, 0.3 wt. Manufactured by external addition of parts by weight. This toner was designated as Toner E.
[0068]
The obtained carrier H and toner E were mixed with a V blender so that the toner concentration was 3% by weight, and developer H was obtained. When this developer H was imaged with a commercially available copying machine FP-3270 (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), a high-quality image without fogging and a high-resolution image was obtained, and the solid image density was 1.4. Similarly, when images were taken in high temperature / hard (30 ° C., 85% RH) and low temperature / low humidity (10 ° C., 20% RH) environments, high-quality images without fogging and high resolution were obtained. No carrier adhesion or toner scattering was observed. The solid image density was 1.4 at high temperature and high humidity and 1.35 at low temperature and low humidity. Table 6 shows the developed image characteristics under conditions of normal temperature / normal humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L), and high temperature / high humidity (H / H).
[0069]
Comparative Example 5
As a carrier core material, a ferrite powder having a particle size of more than 45% more than 150 mesh and less than 1% less than 250 mesh is used, and thermosetting silicone resin KR-251 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) is obtained by an immersion method. Co., Ltd.) was coated at a coating amount of 0.4% by weight to obtain Carrier I. The carrier I has a weight average particle diameter of 108 μm, an electric resistance higher than that of the core particles, and an overall resistance of 5 × 10.TenΩ. The magnetization at 1000 oersted was 52 emu / g. Tables 4 and 5 show the coating amount and electrical resistance of carrier I by carrier region and particle size distribution.
[0070]
Carrier I obtained and examples3Toner E described in 1) was mixed with a V blender so that the toner concentration was 3% by weight, and Developer I was obtained. When this developer I was imaged with a commercially available copying machine FP-3270 (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), only an image with a large decrease in image density and a lot of fogging was obtained. The image density of the solid part after copying 10,000 sheets was 1.15. In addition, when images were taken in environments of high temperature and high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C, 20% RH), only solid images with poor uniformity in the solid portion were obtained. I couldn't. The solid image density was 1.35 at high temperature and high humidity and 1.10 at low temperature and low humidity. Table 6 shows the developed image characteristics under conditions of normal temperature / normal humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L), and high temperature / high humidity (H / H).
[0071]
Example4
Ferrite powder is used as a carrier core material, the width of the particle size distribution of the core is broadened, and self-crosslinking silicone resin SR-2410 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) is coated with a coating amount of 0.5% by weight by an immersion method. To get Career J. The carrier J has a weight average particle size of 81 μm, higher electrical resistance than the core particles, and an overall resistance of 7 × 10.8Ω. The magnetization at 1000 oersted was 53 emu / g. Table 6 shows the particle size distribution of carrier J and the coating amount and electric resistance by carrier region and particle size distribution.
[0072]
The toner is 7 parts by weight of carbon black, 2 parts by weight of quaternary ammonium salt, and 3 parts by weight of polyethylene wax with respect to 100 parts by weight of styrene-acrylic resin. These are mixed with a high speed mixer and then melted and kneaded with a kneader. After cooling, the mixture is pulverized and classified with an airflow pulverizer to obtain a toner base having a volume average particle diameter of 9 μm. The amount of silicon oxide hydrophobized with a high-speed mixer is 0.3 parts by weight per 100 parts by weight of the toner base. Manufactured by additive treatment. This toner was designated as Toner F.
[0073]
The obtained carrier J and toner F were mixed with a V blender so that the toner concentration was 4% by weight, and developer J was obtained. When this developer H was imaged with a commercially available copying machine FP-3270 (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), a high-resolution image without fogging was obtained, and the solid image density was 1. 38. Similarly, when images were taken in an environment of high temperature and high humidity (0 ° C., 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C., 20% RH), a high-resolution image without fog was obtained. Carrier adhesion and toner scattering were not observed, which was good. The solid image density was 1.4 at high temperature and high humidity and 1.38 at low temperature and low humidity. Table 4 shows the developed image characteristics under the conditions of normal temperature / humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L) and high temperature / high humidity (H / H).
[0074]
Comparative Example 6
As a carrier core material, a ferrite powder having a particle size with a ratio of 150 mesh or more being greater than 45% and a ratio of less than 250 mesh being less than 1% is self-crosslinked silicone resin SR-2410 (Toray Silicone Co., Ltd.) by an immersion method. Co.) was coated with a coating amount of 0.4% by weight to obtain Carrier K. The weight average particle diameter of the carrier K is 112 μm, the electric resistance is higher than that of the core particle, and the total resistance is 9 × 10.8Ω. The magnetization at 1000 oersted was 52 emu / g. Tables 4 and 5 show the coating amount and electrical resistance of the carrier K by carrier region and particle size distribution.
[0075]
Obtained carrier K and examples4The toner F described in 1) was mixed with a V blender so that the toner concentration was 4% by weight, and a developer K was obtained. When the developer K was used to produce an image with a commercially available copying machine FP-3270 (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), only an image with a large decrease in image density and a lot of fogging was obtained. The image density of the solid part after copying 10,000 sheets was 1.15. In addition, when images were taken in high temperature / high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature / low humidity (10 ° C, 20% RH) environments, only solid images with poor uniformity in the solid area were obtained. I couldn't. The solid image density was 1.30 at high temperature and high humidity and 1.05 at low temperature and low humidity. Table 6 shows the developed image characteristics under conditions of normal temperature / normal humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L), and high temperature / high humidity (H / H).
[0076]
Comparative Example 7
As a carrier core material, a ferrite powder having a particle size of less than 1% with a ratio of 250 mesh or more is used, and a self-crosslinking silicone resin SR-2410 (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd.) is coated by 0.5% by weight by an immersion method. And carrier L was obtained. The weight average particle diameter of the carrier L is 103 μm, and the electric resistance is higher than that of the core particle, and the total resistance is 5 × 10.TenΩ. The magnetization at 1000 oersted was 52 emu / g. Tables 4 and 5 show the coating amount and electric resistance of each carrier L for each carrier region and each particle size distribution.
[0077]
The toner used was 7 parts by weight of carbon black, 3 parts by weight of nigrosine dye, and 2 parts by weight of polyethylene wax with respect to 100 parts by weight of the polyester resin. These were mixed with a high-speed mixer, melted and kneaded with a kneader, and cooled. Then, the toner base material having a volume average particle diameter of 7 μm is obtained by pulverization and classification with an airflow pulverization classifier, and 0.4 parts by weight of silicon oxide hydrophobized with a high-speed mixer is externally added to 100 parts by weight of the toner base material. Manufactured. This toner was designated as Toner G.
[0078]
The obtained carrier L and toner G were mixed with a V blender so that the toner concentration was 4% by weight, and developer L was obtained. When this developer L was imaged with a commercially available copier FP-3270 (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), only an image with a large decrease in image density and a lot of fogging was obtained. The image density of the solid part after copying 10,000 sheets was 1.20. Also. When images were taken out in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C, 20% RH), only a solid image with poor uniformity in the solid part was obtained. It was. The solid image density was 1.30 at high temperature and high humidity and 1.05 at low temperature and low humidity. Table 6 shows the developed image characteristics under conditions of normal temperature / normal humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L), and high temperature / high humidity (H / H).
[0079]
Example5
The carrier of Comparative Example 7 was mixed with 20% by weight of a carrier having the same core material and coating material, a weight average particle diameter of 50 μm, and a coating amount of 0.6% by weight. The carrier M has a weight average particle diameter of 98 μm, has an electric resistance higher than that of the core particles, and has an overall resistance of 5 × 10.9Ω. The magnetization at 1000 oersted was 52 emu / g. Tables 4 and 5 show the coating amount and electric resistance of the carrier M by carrier region and particle size distribution.
[0080]
Obtained carrier M and examples4Toner F described in 1) was mixed with a V blender so that the toner concentration was 4% by weight, and Developer M was obtained. When this developer M was imaged with a commercially available copying machine FP-3270 (manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.), a high-quality image without fogging and a high-resolution image was obtained, and the solid image density was 1.38. Similarly, when images were taken out in an environment of high temperature and high humidity (30 ° C, 85% RH) and low temperature and low humidity (10 ° C, 20% RH), a high-resolution, high-resolution image without fogging was obtained. In addition, no carrier adhesion and toner scattering were observed, and the condition was good. The image density of the solid portion was 1.4 at high temperature and high humidity and 1.36 at low temperature and low humidity. Table 6 shows the developed image characteristics under conditions of normal temperature / normal humidity (N / N), low temperature / low humidity (L / L), and high temperature / high humidity (H / H).
[0081]
[Table 4]
[0082]
[Table 5]
[0083]
[Table 6]
[0084]
In addition, as for the electrical resistance of the core material used in the present Example and the comparative example, all are 10Five-107In the range of Ω, the carrier does not contain particles of 100 mesh or more.
[0085]
【The invention's effect】
As described above, the carrier, developer, and development method of the present invention do not depend on the development environment, are free from fogging, are free of unevenness in the brush eyes, have high gradation, no carrier adhesion, high concentration, A high-quality, high-definition toner image can be formed. In addition, the carrier of the present invention can be easily produced by the carrier production method of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged explanatory view of a developing unit performed using a developer of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram of carrier adhesion due to charge accumulation of small-sized low-resistance carrier particles.
FIG. 3 is an explanatory diagram of carrier adhesion by large-sized low-resistance carrier particles.
FIG. 4 is a front view of a carrier resistance measuring apparatus.
FIG. 5 is a plan view of the measuring apparatus of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
1 Latent image carrier
2 Sleeve
3 Career
4 Toner
5 Electrostatic latent image
6 Adhering carrier
7 Current
11 electrodes
12 Magnet
13 Base
14 legs
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12599797A JP3692709B2 (en) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | Electrostatic image developing carrier, electrostatic image developing developer, and electrostatic image developing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12599797A JP3692709B2 (en) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | Electrostatic image developing carrier, electrostatic image developing developer, and electrostatic image developing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10319644A JPH10319644A (en) | 1998-12-04 |
JP3692709B2 true JP3692709B2 (en) | 2005-09-07 |
Family
ID=14924175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12599797A Expired - Lifetime JP3692709B2 (en) | 1997-05-15 | 1997-05-15 | Electrostatic image developing carrier, electrostatic image developing developer, and electrostatic image developing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3692709B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008203476A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Powdertech Co Ltd | Resin-filled ferrite carrier for electrophotogrphic developer and electrophotogrphic developer using the same |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3497396B2 (en) * | 1998-12-24 | 2004-02-16 | 京セラミタ株式会社 | Electrostatic latent image developing carrier and electrostatic latent image developer |
JP2003098756A (en) * | 2001-09-19 | 2003-04-04 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
-
1997
- 1997-05-15 JP JP12599797A patent/JP3692709B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008203476A (en) * | 2007-02-20 | 2008-09-04 | Powdertech Co Ltd | Resin-filled ferrite carrier for electrophotogrphic developer and electrophotogrphic developer using the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10319644A (en) | 1998-12-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1729180B1 (en) | Ferrite core material for resin-filled type carrier, resin-filled type carrier, and electrophotographic developer using the carrier | |
US7542707B2 (en) | Image forming apparatus | |
EP0708376B1 (en) | Two-component type developer, developing method and image forming method | |
US6159648A (en) | Two-component type developer, developing method and image forming method | |
US7166404B2 (en) | Carrier for developer for developing electrostatic latent image, image forming method using same and image forming apparatus using same | |
JP2004077568A (en) | Electrophotographic developer, carrier for electrophotographic developer and manufacture method for carrier | |
US5071727A (en) | Positively chargeable electrostatic toner containing organic metal complex or organic nitrogen, phosphino or metal compound | |
JP3692709B2 (en) | Electrostatic image developing carrier, electrostatic image developing developer, and electrostatic image developing method | |
JP2009300711A (en) | Two-component developer and image forming method | |
JP3397543B2 (en) | Two-component developer, developing method and image forming method | |
JPH07181747A (en) | Two-component color developing method | |
JPH1083120A (en) | Image forming method and developer used therefor | |
JP3284488B2 (en) | Two-component developer, developing method and image forming method | |
EP0708378B1 (en) | Two-component type developer, developing method and image forming method | |
JPS62245267A (en) | Electrostatic charge image developing agent | |
JPH081521B2 (en) | Toner for electrostatic charge development | |
JP3122768B2 (en) | Developer for developing electrostatic images | |
JP2000131890A (en) | Image forming method | |
JP4246907B2 (en) | Electrostatic latent image color developing method, developing apparatus, and developing toner | |
JP3080433B2 (en) | Electrophotographic carrier | |
JP3643992B2 (en) | Carrier for developing electrostatic image | |
JPH09138527A (en) | Dry two-component color developer | |
JPH1010792A (en) | Dry type two component full color developer | |
JP3352321B2 (en) | Image forming method | |
JP4542803B2 (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040706 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040903 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050308 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050428 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050531 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050613 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080701 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090701 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100701 Year of fee payment: 5 |