JP2536519B2 - Electrophotographic developing carrier - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真用現像剤に使用されるキャリヤ、
特にプラズマ重合膜で表面をコートしたキャリヤに関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a carrier used for an electrophotographic developer,
In particular, it relates to a carrier whose surface is coated with a plasma polymerized film.
従来の技術 電子写真法における静電潜像の現像に用いられる現像
剤は、現像方式がカスケード法あるいは磁気ブラシ法等
である場合、トナーとキャリヤからなる2成分系で使用
される。このような2成分系の現像剤ではトナーは、現
像後、転写定着されて複写画像を与え、しだいに消費さ
れる。一方、キャリヤは回収され、再循環されて、再び
トナーと共に使用される。2. Description of the Related Art A developer used for developing an electrostatic latent image in electrophotography is used as a two-component system composed of toner and carrier when the developing method is a cascade method or a magnetic brush method. In such a two-component developer, the toner is transferred and fixed after development to give a copied image, and is gradually consumed. Meanwhile, the carrier is recovered, recycled and used again with the toner.
キャリヤを上述の様に回収再循環して使用すると、ト
ナー粒子がキャリヤ粒子へ付着し、キャリヤの特性が劣
化するとともに、さらには複写画像の画質が低下すると
いう問題が生じる。When the carrier is recovered and recycled as described above, the toner particles adhere to the carrier particles, which deteriorates the characteristics of the carrier and further deteriorates the quality of the copied image.
その様な問題を解決するために、キャリヤ粒子の表面
をフッ素系樹脂等の樹脂でコートする方法が、例えば特
開昭59−53857号公報に開示されている。In order to solve such a problem, a method of coating the surface of carrier particles with a resin such as a fluororesin is disclosed in, for example, JP-A-59-53857.
樹脂がコートされたキャリヤ粒子はキャリヤ粒子を加
熱しながらブローオフし、パウダークラウド状になった
所へ、コートしようとする樹脂を溶媒に溶かし込んだコ
ート用の溶液をスプレーし溶媒を乾燥させる方法(スプ
レードライ法)、またはコート用溶液にキャリヤ粒子を
浸漬させて、溶剤を加熱除去する方法等によって得られ
るのが一般的である。このような従来の方法でコートキ
ャリヤを作製する限りは、スプレー条件やブロー量に依
存してキャリヤの凝集体が生じる問題、さらに加熱する
ことにより被コートキャリヤ物質が変質するという問題
を包含している。特にバインダー型キャリヤのような低
融点物質を含有した粉体に対するコートは加熱を伴う従
来法では達成できない。The resin-coated carrier particles are blown off while heating the carrier particles, and a solution for coating in which the resin to be coated is dissolved in a solvent is sprayed to the place where it becomes a powder cloud, and the solvent is dried ( It is generally obtained by a spray drying method), or a method of immersing carrier particles in a coating solution and removing the solvent by heating. As long as the coated carrier is produced by such a conventional method, it includes the problem that carrier agglomerates are formed depending on the spraying conditions and the blowing amount, and that the coated carrier material is deteriorated by heating. There is. In particular, coating of a powder containing a low melting point substance such as a binder type carrier cannot be achieved by a conventional method involving heating.
また、スプレードライ法で作製されたコートキャリヤ
は、キャリヤ表面のコートが完全でなく片寄ったコート
膜であるために、コートされていない所にトナーが付着
するという問題がある。Further, the coated carrier produced by the spray drying method has a problem that the toner adheres to the uncoated portion because the coating on the surface of the carrier is not perfect and is a deviated coating film.
発明が解決しようとする問題点 そこで本発明者は、キャリヤ粒子表面を均一な膜で被
覆する手段として、キャリヤ粒子をプラズマ中にさらす
ことによりその表面に均一な炭化水素系プラズマ重合膜
を形成することを考えた。実際に実験を行なったとこ
ろ、キャリヤを強固な均一な膜でコートすることができ
た。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention Therefore, as a means for coating the surface of carrier particles with a uniform film, the present inventor forms a uniform hydrocarbon-based plasma polymerized film on the surface by exposing carrier particles to plasma. I thought about that. In actual experiments, the carrier could be coated with a strong and uniform film.
しかしながら、実際にトナーと混合して撹拌したとこ
ろ、トナーの帯電量は安定せず、ランニング時に画像濃
度がばらつくという問題が生じた。However, when the toner was actually mixed and stirred, the charge amount of the toner was not stable, and the image density varied during running.
本発明は、以上のような問題を生じることなく、均一
に且つその粒子全面にわたって満遍なくコートされたキ
ャリヤを提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a carrier which is uniformly and uniformly coated on the entire surface of the particle without causing the above problems.
問題点を解決するための手段 すなわち本発明は、フッ素,ケイ素及び金属を含有す
る炭化水素系プラズマ重合膜で表面被覆した電子写真現
像用キャリヤに関する。Means for Solving the Problems That is, the present invention relates to an electrophotographic developing carrier whose surface is coated with a hydrocarbon-based plasma polymerized film containing fluorine, silicon and a metal.
本発明の特徴は、電子写真現像剤用のキャリヤをコー
トする手段として、プラズマ重合法を適用し凝集、変質
等の少ない電子写真用現像剤を得る点にある。A feature of the present invention is that a plasma polymerization method is applied as a means for coating a carrier for an electrophotographic developer to obtain an electrophotographic developer with less aggregation and deterioration.
本発明キャリヤは、キャリヤとして通常使用されてい
るガラスビーズ、スチール球、フェライト、微粉鉄等の
粉末の表面が有機化合物のプラズマ重合膜でコートされ
た構成をしている。特にフェライトをプラズマ重合膜で
コートしたキャリヤが優れている。キャリヤ芯材の大き
さは10μm〜100μm、特に好ましくは30μm〜60μm
である。The carrier of the present invention has a structure in which the surface of powder such as glass beads, steel spheres, ferrite, and fine iron powder, which are commonly used as a carrier, is coated with a plasma polymerized film of an organic compound. Carriers obtained by coating ferrite with a plasma polymerized film are particularly excellent. The size of the carrier core material is 10 μm to 100 μm, particularly preferably 30 μm to 60 μm
Is.
キャリヤにコートするプラズマ重合膜の厚さは数十Å
〜数万Åで充分である。特に好ましくは、500〜7,000Å
である。本発明に従えばそのような薄膜でも均一にしか
も満遍なくコートすることができる。膜厚が80Åより薄
と現像剤として使用中に摩耗してしまい、15,000Åより
厚いとチャージアップしてしまい、現像剤として使用で
きない。The thickness of the plasma polymerized film coated on the carrier is several tens of Å
~ Tens of thousands Å is enough. Particularly preferably, 500 to 7,000Å
Is. According to the present invention, such a thin film can be coated uniformly and evenly. If the film thickness is less than 80Å, it will be worn during use as a developer, and if it is more than 15,000Å, it will be charged up and cannot be used as a developer.
キャリヤにコートするプラズマ重合膜は、フッ素及び
ケイ素原子が含有される様に構成する。そうすることに
よりキャリヤの帯電性、電気抵抗、摩耗性、撥水性等を
向上させることができる。フッ素及びケイ素の含量は合
わせてプラズマ重合膜全量の5〜60重量%、特に10〜40
重量%が好ましい。これらの含量が5重量%より低い
と、耐環境性(特に耐湿性)、スペントトナーの離型性
が劣り、しかも帯電量の立ち上がりが遅れ、立ち上がっ
た後の飽和帯電量も低くなる。また60重量%より高い
と、成膜性が悪くなり、形成された膜は帯電量が高くな
りすぎてキャリヤとして使用できないこともある。The plasma-polymerized film that coats the carrier is configured to contain fluorine and silicon atoms. By doing so, the chargeability, electric resistance, wear resistance, water repellency and the like of the carrier can be improved. The total content of fluorine and silicon is 5 to 60% by weight of the total amount of the plasma polymerized film, especially 10 to 40%.
Weight percent is preferred. If the content is less than 5% by weight, the environment resistance (particularly moisture resistance) and the releasability of the spent toner are inferior, the rise of the charge amount is delayed, and the saturated charge amount after the rise is low. On the other hand, if it is more than 60% by weight, the film-forming property is deteriorated, and the formed film may have too high a charge amount to be used as a carrier.
また、キャリヤにコートするプラズマ重合膜は、金属
原子を含有する。そうすることにより耐刷中の帯電量変
動が軽減され、常時安定した帯電量を維持できる。特に
その効果は撹拌開始初期において顕著である。すなわ
ち、金属が含有されることで、複写機実装時の朝一番の
コピーや長期末使用後の一番目コピー時の濃度低下が防
止できる。また、高温,高湿時の帯電性が安定で濃度ム
ラを生じにくくなる。金属含有量はプラズマ重合膜全量
の0.1〜9重量%、特に1〜4重量%が好しい。金属含
量が0.1重量%よりも低いと前記効果はなく、9重量%
より高いと逆に帯電能が悪下する。Also, the plasma polymerized film that coats the carrier contains metal atoms. By doing so, the variation of the charge amount during printing is reduced, and a stable charge amount can be maintained at all times. Especially, the effect is remarkable at the beginning of stirring. That is, since the metal is contained, it is possible to prevent a decrease in the density during the first copy in the morning when the copying machine is mounted and the first copy after the long term use. Further, the charging property at high temperature and high humidity is stable, and uneven density is less likely to occur. The metal content is preferably 0.1 to 9% by weight, more preferably 1 to 4% by weight, based on the total amount of the plasma polymerized film. If the metal content is lower than 0.1% by weight, the above effect does not occur and 9% by weight
On the contrary, if it is higher, the charging ability is deteriorated.
これらの添加量は、原料モノマーの選択、あるいはプ
ラズマ重合条件を選定することにより調整することがで
きる。The addition amount of these can be adjusted by selecting the raw material monomer or the plasma polymerization conditions.
プラズマ重合膜にフッ素原子,ケイ素原子及び金属原
子を含有したキャリヤは、プラズマ重合過程においてフ
ッ素もしくはケイ素系脂肪族炭化水素、フッ素もしくは
ケイ素系芳香族炭化水素またはそれらの化合物と他の脂
肪族炭化水素あるいは芳香族炭化水素と更にこれらと金
属蒸気、有機金属ガス、有機金属化合物の昇化気体の少
なくとも1つ以上を混合した気体とを使用することによ
って得られる。A carrier containing a fluorine atom, a silicon atom and a metal atom in a plasma polymerized film is used as a fluorine- or silicon-based aliphatic hydrocarbon, a fluorine- or silicon-based aromatic hydrocarbon or a compound thereof and another aliphatic hydrocarbon in the plasma polymerization process. Alternatively, it can be obtained by using an aromatic hydrocarbon and a gas obtained by mixing these with at least one of a metal vapor, an organometallic gas, and a promotion gas of an organometallic compound.
フッ素もしくはケイ素系脂肪族炭化水素は、フッ素も
しくはケイ素系芳香族炭化水素よりも、堆積速度が遅い
が、より硬い緻密な膜を形成するのに有効である。ま
た、そのことは、フッ素原子やケイ素原子を含有しない
芳香族炭化水素や脂肪族炭化水素とともに使用して重合
した場合でも同様の効果がある。Fluorine or silicon-based aliphatic hydrocarbons have a slower deposition rate than fluorine or silicon-based aromatic hydrocarbons, but are effective in forming a harder dense film. Further, the same effect can be obtained even when used for polymerization with an aromatic hydrocarbon or an aliphatic hydrocarbon containing no fluorine atom or silicon atom.
本発明によるプラズマ重合膜は、構造中にフッ素原子
及び/またはケイ素原子を含有する有機化合物を少なく
とも一種類含んでなる気体をプラズマ重合して形成され
る。The plasma polymerized film according to the present invention is formed by plasma polymerizing a gas containing at least one organic compound containing a fluorine atom and / or a silicon atom in its structure.
これは該有機化合物中に含有されるフッ素原子あるい
はケイ素原子を効率よくプラズマ重合膜中に添加し、充
分に機能させるためである。This is because fluorine atoms or silicon atoms contained in the organic compound are efficiently added to the plasma polymerized film so that the film sufficiently functions.
また、プラズマ重合膜中に添加されるフッ素原子ケイ
素原子,あるいは金属の量は、例えば、圧力、基板温
度、印加電圧、電極間隔、放電周波数、ガス流量、ガス
供給形態、ガス排気形態等、いわゆるプラズマ条件によ
り大きく影響を受ける。本発明の特徴は、このようなプ
ラズマ条件に影響を受けることなく、安定に効率よくプ
ラズマ重合膜にこれらの原子を添加し得る点にある。The amount of fluorine atom silicon atoms or metal added to the plasma-polymerized film is, for example, pressure, substrate temperature, applied voltage, electrode interval, discharge frequency, gas flow rate, gas supply form, gas exhaust form, etc. It is greatly affected by plasma conditions. The feature of the present invention is that these atoms can be stably and efficiently added to the plasma polymerized film without being affected by such plasma conditions.
本発明において構造中にフッ素原子,ケイ素原子及び
金属を含有するための各化合物は気相状態にプラズマ重
合反応に供せられるが、その相状態は常温常圧において
必ずしも気相である必要はなく、加熱あるいは減圧等に
より溶融、蒸発、昇華等を経て気化し得るものであれ
ば、液相でも固相でも使用可能である。In the present invention, each compound for containing a fluorine atom, a silicon atom and a metal in the structure is subjected to a plasma polymerization reaction in a gas phase state, but the phase state does not necessarily have to be a gas phase at room temperature and atmospheric pressure. The liquid phase or the solid phase can be used as long as it can be vaporized through melting, evaporation, sublimation, etc. by heating, depressurization, or the like.
本発明に使用し得るフッ素原子を含む有機化合物とし
ては、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等が用いられる
が、更には、フッ化アルキル、フッ化アリール、フッ化
スチレン、フルオロヒドリン、フルオロホルム等が用い
られる。As the organic compound containing a fluorine atom that can be used in the present invention, vinyl fluoride, vinylidene fluoride and the like are used, and further, alkyl fluoride, aryl fluoride, fluorinated styrene, fluorohydrin, fluoroform and the like. Is used.
フッ化アルキルとしては、例えば、フッ化メチル、フ
ッ化エチル、フッ化プロピル、フッ化ブチル、フッ化ア
ミル、フッ化ヘキシル、フッ化ヘプチル、フッ化オクチ
ル、フッ化ノニル、フッ化デシル等が用いられる。As the alkyl fluoride, for example, methyl fluoride, ethyl fluoride, propyl fluoride, butyl fluoride, amyl fluoride, hexyl fluoride, heptyl fluoride, octyl fluoride, nonyl fluoride, decyl fluoride, etc. are used. To be
フッ化アリールとしては、例えば、フルオルスチレン
等が用いられる。For example, fluorostyrene is used as the aryl fluoride.
フルオロヒドリンとしては、例えば、エチレンフルオ
ルヒドリン等が用いられる。As the fluorohydrin, for example, ethylene fluorohydrin or the like is used.
特に好ましいフッ素含有化合物モノマーとして下記構
造式のものを挙げることができる: (以下、上記構造式のモノマーをF8C5MAと記す。) また、本発明に使用し得るケイ素原子を含む有機化合
物としては、 トリクロロシラン、トリクロロメチルシラン、トリク
ロロビニルシラン、トリクロロ−β−シアノエチルシラ
ン、トリクロロ−γ,γ,γ−トリフルオロプロピルシ
ラン、トリクロロフェニルシラントリクロロクロロフェ
ニルシラン、ジクロロメチルシラン、ジクロロジメチル
シラン、ジクロロメチルビニルシラン、ジクロロビニル
シラン、ジクロロメチル−γ,γ,γ−トリフルオロプ
ロピルシラン、ジクロロジフェニルシラン、ジクロロメ
チルフェニルシラン、クロロジメチルシラン、クロロト
リメチルシラン、クロロジメチル−t−ブチルシラン、
クロロトリフェニルシラン、テトラメチルシラン、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、N−(γ−アミノエ
チル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
フェニルシラトラン、テトラメチルジシロキサン、ヘキ
サメチルジシロキサン、テトラメチルジビニルジシロキ
サン、ヘキサメチルジシラザン、N−トリメチルシリル
アセトアミド、N,O−ビストリメチルシリルアセトアミ
ド等、あるいは無機のガスであるシラン,ジシラン等が
ある。Particularly preferred fluorine containing compound monomers may include those of the following structural formulas: (Hereinafter, the monomer having the above structural formula is referred to as F 8 C 5 MA.) Further, as the organic compound containing a silicon atom that can be used in the present invention, trichlorosilane, trichloromethylsilane, trichlorovinylsilane, trichloro-β-cyanoethyl Silane, trichloro-γ, γ, γ-trifluoropropylsilane, trichlorophenylsilane trichlorochlorophenylsilane, dichloromethylsilane, dichlorodimethylsilane, dichloromethylvinylsilane, dichlorovinylsilane, dichloromethyl-γ, γ, γ-trifluoropropylsilane , Dichlorodiphenylsilane, dichloromethylphenylsilane, chlorodimethylsilane, chlorotrimethylsilane, chlorodimethyl-t-butylsilane,
Chlorotriphenylsilane, tetramethylsilane, β-
(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane,
γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (γ-aminoethyl)- γ-aminopropylmethyldimethoxysilane,
Phenylsilatrane, tetramethyldisiloxane, hexamethyldisiloxane, tetramethyldivinyldisiloxane, hexamethyldisilazane, N-trimethylsilylacetamide, N, O-bistrimethylsilylacetamide, etc., or silane, disilane, etc., which are inorganic gases, is there.
また、金属及び金属を含む化合物としては、 Al:Al(Oi−C3H7)3、(CH3)3Al、(C2H5)3Al、(i
−C4H3)3Al、AlCl3 Ba:Ba(OC2H5)3 Ca:Ca(OC2H5)3 Fe:Fe(Oi−C3H7)3、(C2H5)2Fe、Fe(CO)5 Ga:Ga(Oi−C3H7)3、(CH3)3Ga、(C2H5)3Ga、GaCl
3、GaBr3 Ge:GeH4、GeCl4、Ge(OC2H5)4、Ge(C2H4)4 Hf:Hf(Oi−C3H7)4 In:In(Oi−C3H7)3、(C2H5)3In K:KOi−C3H7 Li:LiOi−C3H7 La:La(Oi−C3H7)4 Mg:Mg(OC2H5)2、(C2H5)2Mg Na:NaOi−C3H7 Nb:Nb(OC2H5)5 Sb:Sb(OC2H5)3、SbCl3、SbH3 Sr:Sr(OCH3)2 Ti:Ti(Oi−C3H7)4、Ti(OC4H9)4、TiCl4 Si:SiH4、Si2H6、(C2H5)3SiH、:SiF4、SiH2Cl2、SiCl
4、Si(OCH3)4、Si(OC2H5)4 Ta:Ta(OC2H5)5 V:VO(OC2H5)3、VO(Ot−C4H9)3 Y:Y(Oi−C3H7)3 Zn:Zn(OC2H5)2、(CH3)2Zn、(C2H5)2Zn Zr:Zr(Oi−C3H7)4 Sn:(CH3)4Sn、(C2H5)4Sn、SnCl4、 Cd:(CH3)2Cd Co:Co2(CO)5 Cr:Cr(CO)6 Mn:Mn2(CO)10 Mo:Mo(CO)6、MoF6、MoCl6 W:W(CO)6、WCl6、WF6 等が用いられる。また、この他にビニル金属モノマー類
や金属フタロシアニン等も使用できる。Further, as the compound containing a metal and metal, Al: Al (Oi-C 3 H 7) 3, (CH 3) 3 Al, (C 2 H 5) 3 Al, (i
-C 4 H 3) 3 Al, AlCl 3 Ba: Ba (OC 2 H 5) 3 Ca: Ca (OC 2 H 5) 3 Fe: Fe (Oi-C 3 H 7) 3, (C 2 H 5) 2 Fe, Fe (CO) 5 Ga: Ga (Oi-C 3 H 7) 3, (CH 3) 3 Ga, (C 2 H 5) 3 Ga, GaCl
3, GaBr 3 Ge: GeH 4 , GeCl 4, Ge (OC 2 H 5) 4, Ge (C 2 H 4) 4 Hf: Hf (Oi-C 3 H 7) 4 In: In (Oi-C 3 H 7) 3, (C 2 H 5) 3 In K: KOi-C 3 H 7 Li: LiOi-C 3 H 7 La: La (Oi-C 3 H 7) 4 Mg: Mg (OC 2 H 5) 2 , (C 2 H 5) 2 Mg Na: NaOi-C 3 H 7 Nb: Nb (OC 2 H 5) 5 Sb: Sb (OC 2 H 5) 3, SbCl 3, SbH 3 Sr: Sr (OCH 3) 2 Ti: Ti (Oi-C 3 H 7) 4, Ti (OC 4 H 9) 4, TiCl 4 Si: SiH 4, Si 2 H 6, (C 2 H 5) 3 SiH,: SiF 4, SiH 2 Cl 2 , SiCl
4, Si (OCH 3) 4 , Si (OC 2 H 5) 4 Ta: Ta (OC 2 H 5) 5 V: VO (OC 2 H 5) 3, VO (Ot-C 4 H 9) 3 Y: Y (Oi-C 3 H 7 ) 3 Zn: Zn (OC 2 H 5) 2, (CH 3) 2 Zn, (C 2 H 5) 2 Zn Zr: Zr (Oi-C 3 H 7) 4 Sn: (CH 3 ) 4 Sn, (C 2 H 5 ) 4 Sn, SnCl 4 , Cd: (CH 3 ) 2 Cd Co: Co 2 (CO) 5 Cr: Cr (CO) 6 Mn: Mn 2 (CO) 10 Mo: Mo (CO) 6 , MoF 6 , MoCl 6 W: W (CO) 6 , WCl 6 , WF 6 and the like are used. In addition to these, vinyl metal monomers, metal phthalocyanines and the like can also be used.
上記化合物と共に使用することのできる炭化水素とし
ては、例えば、メタン列炭化水素、エチレン列炭化水
素、アセチレン列炭化水素、脂環式炭化水素等の脂肪族
炭化水素、および芳香族炭化水素等がある。Hydrocarbons that can be used with the above compounds include, for example, methane series hydrocarbons, ethylene series hydrocarbons, acetylene series hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons such as alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons. .
メタン列炭化水素としては、例えば、メタン、エタ
ン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタ
ン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカ
ン、トリデカン、テトラデカン、ペンタデカン、ヘキサ
デカン、ヘプタデカン、オクタデカン、ノナデカン、エ
イコサン、ヘンエイコサン、ドコサン、トリコサン、テ
トラコサン、ペンタコサン、ヘキサコサン、ヘプタコサ
ン、オクタコサン、ノナコサン、トリアコンタン、ドト
リアコンタン、ペンタトリアコンタン、等のノルマルパ
ラフィン並びに、イソブタン、イソペンタン、ネオペン
タン、イソヘキサン、ネオヘキサン、2,3−ジメチルブ
タン、2−メチルヘキサン、3−エチルペンタン、2,2
−ジメチルペンタン、2,4−ジメチルペンタン、3,3−ジ
メチルペンタン、トリブタン、2−メチルヘプタン、3
−メチルヘプタン、2,2−ジメチルヘキサン、2,2,5−ジ
メチルヘキサン、2,2,3−トリメチルペンタン、2,2,4−
トリメチルペンタン、2,3,3−トリメチルペンタン、2,
3,4−トリメチルペンタン、イソノナン、等のイソパラ
フィン等が用いられる。Examples of methane hydrocarbons include methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, heptane, octane, nonane, decane, undecane, dodecane, tridecane, tetradecane, pentadecane, hexadecane, heptadecane, octadecane, nonadecane, eicosane, heneicosane. , Normal paraffin such as docosane, tricosane, tetracosane, pentacosane, hexacosane, heptacosane, octacosane, nonacosan, triacontane, dotriacontane, pentatriacontane, and isobutane, isopentane, neopentane, isohexane, neohexane, 2,3-dimethyl Butane, 2-methylhexane, 3-ethylpentane, 2,2
-Dimethylpentane, 2,4-dimethylpentane, 3,3-dimethylpentane, tributane, 2-methylheptane, 3
-Methylheptane, 2,2-dimethylhexane, 2,2,5-dimethylhexane, 2,2,3-trimethylpentane, 2,2,4-
Trimethylpentane, 2,3,3-trimethylpentane, 2,
Isoparaffins such as 3,4-trimethylpentane and isononane are used.
エチレン列炭化水素としては、例えば、エチレン、プ
ロピレン、イソブチレン、1−ブテン、2−ブテン、1
−ペンテン、2−ペンテン、2−メチル−1−ブテン、
3−メチル−1−ブテン、2−メチル−2−ブテン、1
−ヘキセン、テトラメチルエチレン、1−ヘプテン、1
−オクテン、1−ノネン、1−デセン、等のオレフィン
並びに、アレン、メチルアレン、ブタジエン、ペンタジ
エン、ヘキサジエン、シクロペンタジエン、等のジオレ
フィン並びに、オシメン、アロオシメン、ミルセン、ヘ
キサトリエン、等のトリオレフィン、等が用いられる。Examples of the ethylene chain hydrocarbon include ethylene, propylene, isobutylene, 1-butene, 2-butene, 1
-Pentene, 2-pentene, 2-methyl-1-butene,
3-methyl-1-butene, 2-methyl-2-butene, 1
-Hexene, tetramethylethylene, 1-heptene, 1
Olefins such as octene, 1-nonene, 1-decene, and diolefins such as allene, methylarene, butadiene, pentadiene, hexadiene, cyclopentadiene, and triolefins such as ocimene, alloocimene, myrcene, hexatriene, Etc. are used.
アセチレン列炭化水素としては、例えば、アセチレ
ン、メチルアセチレン、1−ブチン、2−ブチン、1−
ペンチン、1−ヘキシン、1−ヘプチン、1−オクチ
ン、1−ノニン、1−デシン等が用いられる。As the acetylene series hydrocarbon, for example, acetylene, methylacetylene, 1-butyne, 2-butyne, 1-
Pentin, 1-hexyne, 1-heptin, 1-octyne, 1-nonine, 1-decine and the like are used.
脂環式炭化水素としては、例えば、シクロプロパン、
シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シク
ロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデ
カン、シクロウンデカン、シクロドデカン、シクロトリ
デカン、シクロテトラデカン、シクロペンタデカン、シ
クロヘキサデカン、等のシクロパラフィン並びに、シク
ロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘ
キセン、シクロヘプテン、シクロオクテン、シクロノネ
ン、シクロデセン、等のシクロオレフィン並びに、リモ
ネン、テルビノレン、フェランドレン、シルベストレ
ン、ツェン、カレン、ピネン、ボルニレン、カンフェ
ン、フェンチェン、シクロフェンチェン、トリシクレ
ン、ビサボレン、ジンギベレン、クルクメン、フムレ
ン、カジネンセスキベニヘン、セリネン、カリオフィレ
ン、サンタレン、セドレン、カンホレン、フィロクラデ
ン、ポドカルプレン、ミレン、等のテルペン並びに、ス
テロイド等が用いられる。Examples of the alicyclic hydrocarbon include cyclopropane,
Cycloparaffins such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, cyclooctane, cyclononane, cyclodecane, cycloundecane, cyclododecane, cyclotridecane, cyclotetradecane, cyclopentadecane, cyclohexadecane, and cyclopropene, cyclobutene, cyclopentene, cyclohexene. , Cycloheptene, cyclooctene, cyclononene, cyclodecene, and other cycloolefins, and limonene, terbinolene, ferrandrene, silvestrene, zen, carene, pinene, bornylene, camphene, fenchen, cyclofenchen, tricyclene, bisabolen, zingiberen, curcumene , Humulene, kazinen sesquibenhen, selinen, cariophyllene, santalen, sedren Camphorene, Firokuraden, Podokarupuren, Millen, terpenes etc. and, steroids and the like are used.
芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、ヘミメリテン、プソイドクメン、メシチ
レン、プレニテン、イソジュレン、ジュレン、ペンタメ
チルベンゼン、ヘキサメチルベンゼン、エチルベンゼ
ン、プロピルベンゼン、クメン、スチレン、ビフェニ
ル、テルフェニル、ジフェニルメタン、トリフェニルメ
タン、ジベンジル、スチルベン、インデン、ナフタリ
ン、テトラリン、アントラセン、フェナントレン、等が
用いられる。Examples of aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene, hemimelitene, pseudocumene, mesitylene, prenitene, isodulene, durene, pentamethylbenzene, hexamethylbenzene, ethylbenzene, propylbenzene, cumene, styrene, biphenyl, terphenyl, diphenylmethane. , Triphenylmethane, dibenzyl, stilbene, indene, naphthalene, tetralin, anthracene, phenanthrene and the like are used.
本発明プラズマ重合膜コートキャリヤは、上述のフッ
素,ケイ素,及び金属含有化合物を原料とし、プラズマ
重合法を応用して得ることができる。プラズマ重合法に
は大きく分けてベルジャーまたは反応管内に放電電極を
持つ内部電極方式(平行平板型容量結合)とベルジャー
外部にコイル状に電極を巻き付け、誘導型結合による方
式があり、後述するキャリヤへのコート方法の態様によ
り使いわければよい。その具体的な重合装置を第1図に
示す。第1図には平行平板型プラズマ重合装置(図中左
の装置)と誘導結合型プラズマ重合装置(図中右の装
置)の両装置を同一架台(10)に示しているが、実際は
各々独立している。The plasma-polymerized film-coated carrier of the present invention can be obtained by applying a plasma polymerization method using the above-mentioned fluorine-, silicon-, and metal-containing compound as a raw material. The plasma polymerization method is roughly classified into an internal electrode method (parallel plate type capacitive coupling) having a discharge electrode in a bell jar or a reaction tube and a method by inductive coupling by winding an electrode in a coil shape outside the bell jar. The coating method may be selected depending on the mode of the coating method. The specific polymerization apparatus is shown in FIG. In FIG. 1, both the parallel plate type plasma polymerization apparatus (the apparatus on the left in the figure) and the inductively coupled plasma polymerization apparatus (the apparatus on the right in the figure) are shown on the same stand (10), but in reality they are independent of each other. are doing.
平行平板型プラズマ重合装置(第1図中左)は、反応
容器(1)内に平行平板型電極(3)が対向配置されて
いる。電極は高周波あるいは低周波電源により接続され
ている。ガス状モノマーはモノマー導入管(2)より、
キャリヤガス導入管(23)から流入するキャリヤガスと
共に導入される。また液状モノマーは図示しない液体気
化装置により気化された後、モノマー導入管(2)より
同様にして導入される。反応は反応容器(1)内がバル
ブ(9)を開閉して油回転ポンプ(4)により減圧され
た状態で行なわれる。減圧の度合は真空ゲージ(32)に
よって読み取る。その際、排気口(45)を通じて反応系
外に出されるガスはコールドトラップ(7)およびメカ
ニカルブースターポンプ(5)により取り除かれ、粉体
は微粉フィルター(6)により集塵される。また他に磁
力を用いて補集する方法も考えられる。本装置を使用し
て、キャリヤ表面にプラズマ重合を設けることは、電源
への接続線(33)を有する上部電極(3)の下に設けら
れた下部電極(3)上に適当な容器に入れたキャリヤを
載置し、そのキャリヤを適当な方法により振動あるいは
転動させながらプラズマ重合を行ない達成することがで
きる。In the parallel plate type plasma polymerization apparatus (left in FIG. 1), parallel plate type electrodes (3) are arranged opposite to each other in a reaction vessel (1). The electrodes are connected by a high frequency or low frequency power supply. Gaseous monomer is fed from the monomer inlet pipe (2)
It is introduced together with the carrier gas flowing from the carrier gas introduction pipe (23). Further, the liquid monomer is vaporized by a liquid vaporizer (not shown) and then similarly introduced through the monomer introduction pipe (2). The reaction is carried out in the reaction vessel (1) while the valve (9) is opened and closed and the pressure is reduced by the oil rotary pump (4). The degree of vacuum is read by the vacuum gauge (32). At that time, the gas discharged to the outside of the reaction system through the exhaust port (45) is removed by the cold trap (7) and the mechanical booster pump (5), and the powder is collected by the fine powder filter (6). Besides, a method of collecting by using magnetic force is also conceivable. Providing plasma polymerization on the surface of a carrier using this device is suitable for placing in a suitable container on the lower electrode (3) provided below the upper electrode (3) with the connecting wire (33) to the power supply. It is possible to carry out plasma polymerization while placing another carrier and vibrating or rolling the carrier by an appropriate method.
誘導結合型プラズマ重合装置(第1図中右)は、電極
部(3)が反応容器(1)の外部にあること、およびそ
の構成の違いに基づく反応容器(1)の形状が異なる以
外は基本的に平行平板型プラズマ重合装置(第1図中
左)と同様の構成をとる。誘導結合型プラズマ重合装置
は特に、キャリヤを落下させながらその表面にプラズマ
重合コート膜を設ける態様に適用するのに有効である。The inductively coupled plasma polymerization apparatus (right in FIG. 1) is different from the reaction vessel (1) in that the electrode part (3) is outside the reaction vessel (1) and the shape of the reaction vessel (1) is different due to the difference in the configuration. The configuration is basically the same as that of the parallel plate type plasma polymerization apparatus (left in FIG. 1). The inductively coupled plasma polymerization apparatus is particularly effective when applied to an aspect in which a plasma polymerization coating film is provided on the surface of a carrier while it is being dropped.
上述した装置を使用しキャリヤにプラズマ重合膜を設
けるさらに具体的態様を第2図〜第10図に示す。第3図
〜第10図では簡単のために主に放電電極部と粉体蒸着部
を示す。2 to 10 show further specific embodiments in which the plasma-polymerized film is provided on the carrier by using the above-mentioned apparatus. 3 to 10, the discharge electrode portion and the powder deposition portion are mainly shown for simplicity.
第2図はベルジャー(11)内に設けた平行平板電極
(12)下部上にキャリヤ粉体(13)を入れたプラスチッ
ク容器(14)を設置し、振動棒(15)と接触させ容器
(14)全体に振動機(16)により振動を伝える。この振
動によりプラスチック容器(14)中の粉体(13)は対流
し始める。電極(12)に高周波電力を供給することでプ
ラズマを発生させベルジャー(11)内に導入したモノマ
ー(有機化合物)を重合させるキャリヤ粉体(13)は常
に対流しているので、ある一定時間デポジションすると
ほぼ粉体1粒1粒に均一にプラズマ重合膜をコートする
ことができるものである(低温プラズマ技術の開発と表
面処理−膜コーティングへの応用講習会、1985年5月28
日)。FIG. 2 shows that a plastic container (14) containing a carrier powder (13) is placed under a parallel plate electrode (12) provided in a bell jar (11) and brought into contact with a vibrating rod (15). ) Vibration is transmitted to the whole by a vibrator (16). This vibration causes the powder (13) in the plastic container (14) to start convection. The carrier powder (13) for generating plasma by supplying high-frequency power to the electrode (12) and polymerizing the monomer (organic compound) introduced into the bell jar (11) is constantly convected, so that the carrier powder (13) is degassed for a certain period of time. When placed in position, it is possible to coat the plasma polymerized film evenly on each of the powder particles (Development of low temperature plasma technology and surface treatment-application course for film coating, May 1985, 28.
Day).
第3図は被蒸着キャリヤ粉体(13)をホッパー(17)
から少量ずつ落下させ、縦方向に長い平行平板型電極
(12)により得られるプラズマ中を移動させながら、キ
ャリヤ表面をコートする方法を示し、得られたコートキ
ャリヤを回収皿(18)に回収する。FIG. 3 shows the vapor-deposited carrier powder (13) and the hopper (17).
A method of coating the surface of the carrier while moving it in the plasma obtained by the parallel plate type electrode (12) that is long in the vertical direction, and collecting the obtained coated carrier in the recovery dish (18) .
第4図は、ホッパー(17)から電極を兼ねた輸送ベル
ト(22)にキャリヤ粉体(13)を供給し、ベルトの移動
中にベルト上でプラズマ重合を行う方法を示す。ベルト
は各所に取り付けられた振動子(21)で振動され、ベル
ト上のキャリヤ粉体は、その振動により自転しながらコ
ーティングされるので均一にコーティングされる。放電
域でコーティングされたキャリヤはブレード(20)でか
きおとされ、回収皿(18)に回収される。本方法は特に
量産用に適している。FIG. 4 shows a method in which carrier powder (13) is supplied from a hopper (17) to a transport belt (22) which also serves as an electrode, and plasma polymerization is performed on the belt while the belt is moving. The belt is vibrated by vibrators (21) attached to various places, and the carrier powder on the belt is coated while rotating on its own axis, so that the carrier powder is uniformly coated. The carrier coated in the discharge area is scraped by the blade (20) and collected in the collection dish (18). The method is particularly suitable for mass production.
第5図は、外部電極(12)から高周波(13.56MHz)印
加による誘導結合方式を利用した方法を示すもので、第
2図と原理はほぼ同じである。本方法は、不活性ガス供
給管(23)より不活性ガスを供給し、その不活性ガスを
外部電極(12)により高周波印加して励起し、その励起
種により、モノマー供給管(24)から供給されたモノマ
ーにエネルギーを供給して、ホッパー(17)から落下し
てくるキャリヤ粒子(13)をコートする方法である。本
方法によると、間接的にプラズマエネルギーを与えられ
るので、プラズマダメージが少ないという利点があり、
またプラズマ発生部と堆積部が分離しているので、プラ
ズマの安定供給が計れる等の利点がある。FIG. 5 shows a method using an inductive coupling method in which a high frequency (13.56 MHz) is applied from the external electrode (12), and the principle is almost the same as in FIG. In this method, an inert gas is supplied from an inert gas supply pipe (23), and the inert gas is excited by applying high frequency to the external electrode (12), and the excited species are supplied from the monomer supply pipe (24). This is a method of supplying energy to the supplied monomers to coat carrier particles (13) falling from a hopper (17). According to this method, since plasma energy can be indirectly applied, there is an advantage that plasma damage is small,
Further, since the plasma generation part and the deposition part are separated, there is an advantage that a stable supply of plasma can be measured.
第6図は、半球型のくぼみを有する絶縁性の皿(25)
に、キャリヤ粉体(13)を供給し、その皿を電磁石(2
7)と永久磁石(26)よりなる振動子より振動させなが
ら電極(12)間にプラズマを発生させ、キャリヤ粉体を
コートする方法を示す。本方法は、皿(25)の下に取り
付けた振動子により、皿(25)の固有振動数とのマッチ
ングを計りながら、粉体(13)が、上下左右に転動し、
粉体対流が最も激しいモードに設定すると、より効果的
に、キャリヤ粉体の表面に均一にコートすることができ
る。FIG. 6 shows an insulating dish (25) having a hemispherical recess.
The carrier powder (13) is supplied to the
A method of coating carrier powder by generating plasma between the electrodes (12) while vibrating by a vibrator composed of 7) and a permanent magnet (26) is shown. With this method, the powder (13) rolls up, down, left, and right while measuring the matching with the natural frequency of the dish (25) by the vibrator attached under the dish (25).
When the mode in which the powder convection is the strongest is set, the surface of the carrier powder can be evenly coated more effectively.
第7図はカスケード法を示す。原理は第2図と同じで
ある。カスケード(28)によりキャリヤ粉体(13)を何
度も繰り返しコートすることが可能で、繰り返し回数に
より、コート膜厚を制御できる。本方法は量産に適して
いる。FIG. 7 shows the cascade method. The principle is the same as in FIG. The carrier powder (13) can be repeatedly coated by the cascade (28), and the coating film thickness can be controlled by the number of repetitions. This method is suitable for mass production.
第8図は、板バネ(28)上に設置したフライパン状の
絶縁性の皿(25)を、板バネ(28)の下に設けた電磁石
(27)により、板バネを振動させることを特徴とする方
法を示す。皿(25)中のキャリヤ粉体(13)は、振動に
よりはね上げられる。本方法は、粉体をはね上げなが
ら、粉体表面のプラズマ重合コートを行うものであり、
本方法によってもキャリヤ粉体の表面を均一にコートす
ることができる。FIG. 8 shows that a frying pan-shaped insulating dish (25) installed on the leaf spring (28) vibrates the leaf spring by an electromagnet (27) provided below the leaf spring (28). Here's how. The carrier powder (13) in the dish (25) is repelled by vibration. This method is to perform plasma polymerization coating on the powder surface while splashing the powder,
This method can also uniformly coat the surface of the carrier powder.
第9図は、ミキサーの原理を応用したプラズマ重合コ
ート法を示す。本方法は、モーター(29)によって回転
子(30)を高速回転させ、容器(31)中のキャリヤ粉体
を転動、浮動させながら、均質にコートするものであ
る。FIG. 9 shows a plasma polymerization coating method applying the principle of a mixer. In this method, a rotor (30) is rotated at a high speed by a motor (29), and carrier powder in a container (31) is rolled and floated while being uniformly coated.
第10図は、スピーカ状振動板を利用したプラズマ重合
コート法を示す。本方法は、スピーカ状振動子(21)に
皿(25)を取り付け、スピーカ状振動子(21)をスピー
カの原理により振動させることで、皿(25)中のキャリ
ヤ粉体(13)の自転、対流、振動を促し、キャリヤ粉体
に均一にプラズマ重合膜をコートするものである。FIG. 10 shows a plasma polymerization coating method using a speaker diaphragm. This method attaches the dish (25) to the speaker oscillator (21) and vibrates the speaker oscillator (21) according to the principle of the speaker, so that the carrier powder (13) in the dish (25) rotates. , Which promotes convection and vibration to uniformly coat the carrier powder with the plasma polymerized film.
本発明におけるプラズマ重合コート法は、低温かつド
ライプロセスであるので被コーティング物質が熱や溶剤
で変質する心配や、凝集する心配がない。Since the plasma polymerization coating method in the present invention is a low temperature and dry process, there is no concern that the substance to be coated will be deteriorated by heat or a solvent, or that it will aggregate.
また、ガラス転移点あるいは融点が高いキャリヤに対
して均一に薄膜コーティングする時は、例えば第4図、
第6図、第8図、第9図あるいは第10図に示した形状の
電極にヒーターを取り付け、加熱しながらプラズマ重合
を行えばよい。なお振動子、はね板等でキャリヤを転動
あるいは浮動させながらプラズマ重合する場合は、系全
体をあらかじめ十分加熱しておくことが好ましい。When a thin film is uniformly coated on a carrier having a high glass transition point or melting point, for example, as shown in FIG.
A heater may be attached to the electrode having the shape shown in FIG. 6, FIG. 8, FIG. 9 or FIG. 10, and plasma polymerization may be performed while heating. When plasma polymerization is performed while rolling or floating the carrier with a vibrator or a splash plate, it is preferable to sufficiently heat the entire system in advance.
本発明によりキャリヤをプラズマ重合膜でコートする
ことにより、キャリヤ自体の帯電性、帯電安定性、電気
抵抗、摩耗性(スペントトナー)離型性あるいは撥水性
等を向上でき、またキャリヤ自体の帯電序列を制御でき
る。By coating a carrier with a plasma-polymerized film according to the present invention, the carrier itself can be improved in chargeability, charge stability, electric resistance, abrasion (spent toner) releasability, water repellency, and the like, and the carrier itself can be charged. Can be controlled.
本発明プラズマ重合膜コートキャリヤは公知のトナー
と共に使用し、電子写真用現像剤として公知の態様で使
用することができる。The plasma-polymerized film-coated carrier of the present invention can be used together with a known toner and can be used in a known manner as a developer for electrophotography.
本発明のプラズマ重合膜コートキャリヤを使用した現
像剤は、その流動性が向上し、またその帯電能や帯電立
ち上がり時間、繰返し安定性等を制御することができ
る。The developer using the plasma-polymerized film-coated carrier of the present invention has improved fluidity, and its chargeability, charge rising time, and repeated stability can be controlled.
本発明を実施例を用いてさらに詳しく説明する。 The present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例1 粉体材料としてフェライトキャリヤ(粒径40〜60μ
m)、コーティング材として、 イソプレン* ……30sccm 四フッ化炭素(CF4) ……83sccm シラン(SiH4) ……40sccm 四塩化チタン(TiCl4)* ……21sccm (*…液体原料を気化させて使用) をそれぞれ各々のガス導入口から反応容器内に導入し、
第6図に示したプラズマ重合装置を用いて下記条件でプ
ラズマ重合膜をデポジションした。得られたキャリヤを
キャリヤAとする。Example 1 As a powder material, a ferrite carrier (particle size: 40 to 60 μm)
m), as coating material, isoprene * …… 30sccm Carbon tetrafluoride (CF 4 ) …… 83sccm Silane (SiH 4 ) …… 40sccm Titanium tetrachloride (TiCl 4 ) * …… 21sccm (* ... vaporize liquid raw material Used) is introduced into the reaction vessel from each gas inlet,
A plasma polymerized film was deposited under the following conditions using the plasma polymerization apparatus shown in FIG. The obtained carrier is called carrier A.
デポジション時間;98分 周波数;13.56MHz パワー;85W ガス圧;トータルで1.8Torr 基板;室温スタート 得られたキャリヤAの膜厚は約0.3μmでキャリア芯
の大きさは平均粒径約48μmであった。得られたキャリ
ヤAを使用し、下記組成の(+)極性トナー(平均粒径
12.8μm)とを各々ポリビンに、混合比8%になるよう
に入れ、撹拌して現像剤とした。Deposition time; 98 minutes Frequency; 13.56MHz power; 85W gas pressure; total 1.8Torr substrate; start at room temperature The thickness of the obtained carrier A is about 0.3μm and the size of the carrier core is about 48μm in average particle size. It was Using the obtained carrier A, (+) polar toner (average particle size) having the following composition
12.8 μm) was added to each of the polybins at a mixing ratio of 8%, and stirred to obtain a developer.
(+)極性トナー組成 スチレンアクリル系樹脂 …100重量部 (n;12,400、w;43,300、Tg;62℃、軟化点;124℃) カーボンブラック …5重量部 (MA#8;三菱化成社製) 帯電制製剤 …3重量部 (ボントロンN−01;オリエント化学工業社製) 以上のようにして得られた現像剤を現像プロセス法測
定器で帯電量(Qf(μc/g))および帯電立ち上がり時
間を測定した。測定器の概略構成を第14図に示す。第14
図に示したように、ドラム(34)の回りに現像装置(3
5)、チャージャー(36)および表面電位計(37)を備
えたトナーテスターを用いてテストした。まず、マイラ
ーフイルム(38)(静電容量の既知のもの)をドラムに
密着させて貼り、チャージャーで均一に帯電した後、表
面電位V0を測定する。次は逆回転させてこのフイルムを
現像し、現像後の表面電位V1を測定する。この電位の差
(V0−V1)が現像されたトナーの帯電量に相当する。次
はフイルム上に現像されたトナーの付着量(Dv mg/c
m2)を計量し、これらの値からトナーの帯電量(Qfμc/
g)を求めた。その結果を第11図に示し、1分後および1
0分後のトナーの帯電量を表2中にまとめた。(+) Polar toner composition Styrene acrylic resin: 100 parts by weight (n; 12,400, w: 43,300, Tg: 62 ° C, softening point: 124 ° C) Carbon black: 5 parts by weight (MA # 8; manufactured by Mitsubishi Kasei) Antistatic preparation: 3 parts by weight (Bontron N-01; manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.) The developer obtained as described above is charged with a charge amount (Qf (μc / g)) and a charge rising time by a development process measuring instrument. Was measured. The schematic structure of the measuring instrument is shown in FIG. 14th
As shown in the figure, the developing device (3
5), a toner tester equipped with a charger (36) and a surface electrometer (37). First, a Mylar film (38) (having a known electrostatic capacity) is closely attached to a drum and attached, and after being uniformly charged by a charger, the surface potential V 0 is measured. Next, the film is developed by rotating in reverse, and the surface potential V 1 after development is measured. This potential difference (V 0 −V 1 ) corresponds to the charge amount of the developed toner. Next is the amount of toner deposited on the film (Dv mg / c
m 2 ) is weighed, and the toner charge amount (Qfμc /
g) was asked. The results are shown in Fig. 11 and after 1 minute and 1
The charge amount of the toner after 0 minutes is summarized in Table 2.
また、得られた現像剤を実写で使用し、トナー帯電量
の繰り返し特性を測定した。結果を第12図に示した。Further, the obtained developer was used in actual copying, and the repeating characteristics of the toner charge amount were measured. The results are shown in FIG.
次に、摩耗テスターにより摩耗性を評価した。摩耗テ
スターの概略構成図を第13図に示す。即ち、アルミ製ド
ラム(80φ)(39)上に、実施例1と同じ物質を同一条
件でプラズマ重合化し、次にトナー調製に使用した同じ
スチレンアクリル系樹脂中に、粒径48μmのフェライト
キャリアを100重量部対20重量部で分散し、板状(厚さ1
0mm)に焼成した焼結体(43)をおもり(42)を使用し
て接触角(44)45゜、接触圧(線圧)約5g/mmで接触さ
せ、ドラム駆動用モーター(40)でドラムを100rpmで約
10時間回転させた。試験後のドラム表面の膜の傷の程度
を観察し、ミノルタ限界サンプル(ミノルタ独自のも
の)と比較した結果を表2に示す。Next, the abrasion resistance was evaluated by an abrasion tester. A schematic configuration diagram of the wear tester is shown in FIG. That is, the same substance as in Example 1 was plasma-polymerized on an aluminum drum (80φ) (39) under the same conditions, and then a ferrite carrier having a particle diameter of 48 μm was added to the same styrene-acrylic resin used for toner preparation. Dispersed in 100 parts by weight to 20 parts by weight, plate-like (thickness 1
Using a weight (42), a sintered body (43) fired to 0 mm) is contacted at a contact angle (44) of 45 ° and a contact pressure (linear pressure) of about 5 g / mm, and a drum drive motor (40) is used. Drum at about 100 rpm
It was rotated for 10 hours. Table 2 shows the results of observing the degree of scratches on the film on the drum surface after the test and comparing with the Minolta limit sample (Minolta original).
表2において摩耗性は、○(良好),△(問題な
し),×(不良)で表わしている。In Table 2, the wearability is represented by ◯ (good), Δ (no problem), and × (bad).
また、実施例1に用いられたコートティング材と同じ
物質を同一条件でガラス板上にプラズマ重合化し、膜厚
約11μmにした。これをJIS規格の鉛筆硬度計で判定し
た結果を表2に示す。Further, the same substance as the coating material used in Example 1 was plasma-polymerized on a glass plate under the same conditions to give a film thickness of about 11 μm. Table 2 shows the results of judgment by a JIS-standard pencil hardness tester.
その他、トナーの帯電量の経時変化、耐湿性を検討
し、○(きわめて良好)、△(普通)、×(悪い)で表
し表2中にまとめた。またキャリヤの電気抵抗を一定の
荷重下に測定した結果も表2中にまとめた。In addition, changes with time of the charge amount of the toner and moisture resistance were examined, and the results are shown in Table 2 as ◯ (extremely good), Δ (normal), and x (bad). The results of measuring the electric resistance of the carrier under a constant load are also summarized in Table 2.
比較例1 粉体材料としてフェライトキャリヤを用い、フェライ
トキャリヤの表面にスプレードライ法によりスチレンア
クリルとフッ化ビニリデンをコートしたキャリヤを得
た。このキャリヤをキャリヤCとする。得られた特性に
ついては実施例1と同様に表2に示す。Comparative Example 1 A ferrite carrier was used as the powder material, and the surface of the ferrite carrier was coated with styrene acrylic and vinylidene fluoride to obtain a carrier. This carrier is called carrier C. The obtained characteristics are shown in Table 2 as in Example 1.
比較例2 実施例1と同様にキャリヤBを作製し、特性を評価し
た。粉体材料としては実施例1と同様のフェライトキャ
リヤを使用し、コーティング材は表1中に示した条件で
作製した。得られた特性は実施例1と同様に測定し、表
2にまとめた。Comparative Example 2 Carrier B was prepared in the same manner as in Example 1 and its characteristics were evaluated. The same ferrite carrier as in Example 1 was used as the powder material, and the coating material was produced under the conditions shown in Table 1. The properties obtained were measured as in Example 1 and summarized in Table 2.
比較例3 コートされていないフェライトキャリヤをキャリヤD
とし、その特性を実施例1と同様に測定し、表2にまと
めた。Comparative Example 3 An uncoated ferrite carrier was used as carrier D.
The characteristics were measured in the same manner as in Example 1 and summarized in Table 2.
本実施例のキャリヤAの電気抵抗は、比較例3のノン
コートキャリヤDに比べ2〜3桁高くなり、そのため、
現像の際スリーブからのバイアス電荷注入によるキャリ
ヤ現像の問題も解決できた。 The electric resistance of the carrier A of this example is higher than that of the non-coated carrier D of Comparative Example 3 by two to three orders of magnitude, so that
The problem of carrier development due to bias charge injection from the sleeve during development was also solved.
また、本実施例のキャリアAの硬度は比較例1のキャ
リヤCに比べ高く、膜質は滑らかでピンホールもなく、
芯材に対する接着性も良好であった。さらに、溶材に不
溶でTg,Tmも上昇した。Further, the hardness of the carrier A of this example is higher than that of the carrier C of the comparative example 1, the film quality is smooth and there are no pinholes.
The adhesion to the core material was also good. Furthermore, Tg and Tm also increased because they were insoluble in the molten material.
比較例1のキャリヤCと混合したトナーは帯電の立ち
上りが悪く、30K枚ランニングすると帯電量も低下した
が、本実施例においては帯電の立ち上りもよく、しか
も、60K枚を起えても良好な帯電量を維持できた。The toner mixed with the carrier C of Comparative Example 1 showed a poor charging rise, and the charge amount decreased after running 30K sheets, but in this embodiment, the charging rise was good, and even if 60K sheets were raised, good charging was obtained. I was able to maintain the quantity.
また、本実施例のキャリヤAと混合されたトナーの帯
電量は、第11図及び第12図に示すように比較例2のキャ
リヤBと混合された場合に比べ安定しており、実際に本
実施例のキャリヤAを用いて行なったランニング試検時
の画像濃度は常時安定していた。Further, the charge amount of the toner mixed with the carrier A of this embodiment is more stable than that of the toner mixed with the carrier B of the comparative example 2 as shown in FIGS. The image density at the time of the running test conducted using the carrier A of the example was always stable.
この理由ははっきりしないが、金属を含有させること
によりキャリヤ自身の過充電が防止できるためと考えら
れる。即ち、プラズマ重合膜をコートすることにより、
例えその膜厚が薄くともキャリヤは高抵抗となる。その
ために、短期的にキャリヤは摩擦による充電と過充電に
基ずく現像スリーブ等への放電プロセスを繰り返し、そ
れに伴なってトナーの帯電量も変動すると考えられる。
従って、本発明の如く適量の金属類を含有させてやるこ
とにより、キャリヤ自身のチャージアップが防止され、
トナー帯電量も安定するものと考えられる。The reason for this is not clear, but it is considered that the carrier itself can be prevented from being overcharged by containing a metal. That is, by coating the plasma polymerized film,
Even if the film thickness is thin, the carrier has high resistance. Therefore, it is considered that in the short term, the carrier repeats the charging process due to friction and the discharging process to the developing sleeve or the like due to overcharge, and the charge amount of the toner also fluctuates accordingly.
Therefore, by adding an appropriate amount of metal as in the present invention, charge-up of the carrier itself is prevented,
It is considered that the toner charge amount is also stable.
なお、本発明は前記実施例に限定されるべきものでは
なく、極めて短い時間のみプラズマ照射を行なった場合
にも効果があった。この場合には、例えばキャリヤ粒子
に綱をかけたように、被覆膜は不連続な状態でキャリヤ
粒子を均一に満遍なくコートしていると考えられる。It should be noted that the present invention should not be limited to the above-mentioned embodiment, and was effective even when plasma irradiation was performed for an extremely short time. In this case, it is considered that the coating film uniformly and evenly coats the carrier particles in a discontinuous state, for example, as if the carrier particles were covered with a rope.
発明の効果 本発明のキャリヤは、キャリヤ自体の帯電性,摩耗性
を向上できるだけでなく、撥水性,帯電安定性をも向上
させることができ、立ち上り時及びランニング時にも安
定した画像濃度を得ることができる。EFFECTS OF THE INVENTION The carrier of the present invention can not only improve the chargeability and abrasion resistance of the carrier itself, but also improve the water repellency and charge stability, and obtain a stable image density during start-up and running. You can
第1図は、プラズマ重合装置を示す。 第2図〜第10図は、本発明キャリヤの製造の一態様を示
す。 第11図は、トナー帯電量の立ち上がり特性を示す。 第12図は、トナー帯電量の繰り返し使用特性を示す。 第13図は、摩耗テスターの概略構成を示す。 第14図は、帯電量測定器の概略構成を示す。 図中の記号は以下の通りである。 1……反応容器、2……モノマー導入管、 3……平行平板型電極、4……油回転ポンプ、 5……メカニカルブースターポンプ、 6……微粉フイルター、7……コールドトラップ、 8……冷媒(例えば、液体窒素)、 9……バルブ、10……架台、 11……ベルジャー、12……電極、 13……キャリヤ粉体、14……プラスチック容器、 15……振動棒、16……振動機、 17……ホッパー、18……回収皿、 19……RF電源、 19′……対向電極(ベルト状) 20……ブレード、21……振動子、 22……輸送ベルト、 23……キャリヤガス(例えば、不活性ガス)供給管、 24……モノマー供給管、25……皿、 26……永久磁石、27……電磁石、 28……板バネ、29……モーター、 30……回転子、31……容器、 32……真空ゲージ、33……電源への接続線、 34……ドラム、35……現像装置、 36……チャージャー、37……表面電位計、 38……マイラーフイルム、39……ドラム、 40……ドラム駆動用モーター、 41……台、42……おもり、 43……焼結体、44……接触角。FIG. 1 shows a plasma polymerization apparatus. 2 to 10 show one embodiment of manufacturing the carrier of the present invention. FIG. 11 shows the rising characteristics of the toner charge amount. FIG. 12 shows the repeated use characteristics of the toner charge amount. FIG. 13 shows a schematic structure of a wear tester. FIG. 14 shows a schematic configuration of the charge amount measuring device. The symbols in the figure are as follows. 1 ... Reaction container, 2 ... Monomer introduction tube, 3 ... Parallel plate type electrode, 4 ... Oil rotary pump, 5 ... Mechanical booster pump, 6 ... Fine powder filter, 7 ... Cold trap, 8 ... Refrigerant (eg, liquid nitrogen), 9 ... Valve, 10 ... Stand, 11 ... Bell jar, 12 ... Electrode, 13 ... Carrier powder, 14 ... Plastic container, 15 ... Vibration rod, 16 ... Vibrator, 17 ... Hopper, 18 ... Recovery tray, 19 ... RF power supply, 19 '... Counter electrode (belt-shaped) 20 ... Blade, 21 ... Transducer, 22 ... Transport belt, 23 ... Carrier gas (for example, inert gas) supply pipe, 24 ... Monomer supply pipe, 25 ... Plate, 26 ... Permanent magnet, 27 ... Electromagnet, 28 ... Leaf spring, 29 ... Motor, 30 ... Rotation Child, 31 ... Container, 32 ... Vacuum gauge, 33 ... Connecting line to power supply, 34 ... Drum, 35 ... Developer Position, 36 …… Charger, 37 …… Surface potential meter, 38 …… Mylar film, 39 …… Drum, 40 …… Drum drive motor, 41 …… Table, 42 …… Weight, 43 …… Sintered body, 44 ... Contact angle.
Claims (3)
プラズマ重合膜で表面被覆した電子写真現像用キャリ
ヤ。1. A carrier for electrophotographic development, the surface of which is coated with a hydrocarbon-based plasma polymerized film containing fluorine, silicon and a metal.
ッ素とケイ素の総量が5〜60重量%であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項記載の電子写真現像用キャリ
ヤ。2. The carrier for electrophotographic development according to claim 1, wherein the total amount of fluorine and silicon contained in the hydrocarbon-based plasma polymerized film is 5 to 60% by weight.
属の量が0.1〜20重量%であることを特徴とする特許請
求の範囲第1項又は第2項記載の電子写真現像用キャリ
ヤ。3. The carrier for electrophotographic development according to claim 1, wherein the amount of metal contained in the hydrocarbon-based plasma polymerized film is 0.1 to 20% by weight.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62104154A JP2536519B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Electrophotographic developing carrier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62104154A JP2536519B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Electrophotographic developing carrier |
Publications (2)
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JPS63269166A JPS63269166A (en) | 1988-11-07 |
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Family
ID=14373146
Family Applications (1)
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JP62104154A Expired - Lifetime JP2536519B2 (en) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | Electrophotographic developing carrier |
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Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
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CN103852986B (en) * | 2014-03-28 | 2016-11-02 | 鸡西大学 | A kind of plasma-initiated polymerization prepares the method for printer carbon dust |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP62104154A patent/JP2536519B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPS63269166A (en) | 1988-11-07 |
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