JPH01191155A - 乾式現像剤用キャリア - Google Patents

乾式現像剤用キャリア

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JPH01191155A
JPH01191155A JP63014752A JP1475288A JPH01191155A JP H01191155 A JPH01191155 A JP H01191155A JP 63014752 A JP63014752 A JP 63014752A JP 1475288 A JP1475288 A JP 1475288A JP H01191155 A JPH01191155 A JP H01191155A
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JP
Japan
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carrier
resin
conductive particles
grain size
powder
Prior art date
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Pending
Application number
JP63014752A
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English (en)
Inventor
Shunichi Chiba
俊一 千葉
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 艮先公互 本発明は電子写真、静電記録、静電印刷等で形成された
静電潜像の顕像化に用いられる2成分系乾式現像剤用キ
ャリアに関する。
従来技監 2成分系乾式現像剤用キャリアとして鉄粉、フェライト
粒子、ガラスピーズ等のキャリア芯材にシリコーン樹脂
、スチレン樹脂等の樹脂をコートしたものが知られてい
るにのような樹脂コートキャリアは芯材の表面性を改良
することにより芯材をキャリアとして単独使用した場合
の欠点であるトナーの帯電性の低下やスペント化の防止
を計ったものである。しかし樹脂コートだけではキャリ
アの高抵抗化やトナーの帯電性不良を招き、画像へのキ
ャリア付着、ベタ画像の均−性低下等が起こるし、また
機械的強度も不足する。そこで樹脂コート層中に例えば
カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化錫等の導電性無機微
粉末を添加して樹脂コート層の機械的強度の向上及び抵
抗値の調整、トナーの帯電性の調整等を計ることも知ら
れている(例えば特開昭54−155048号)。
しかし従来の無機微粉末含有樹脂コートキャリアにおい
てはコート用樹脂と無機粒子との比重が著しく異なるた
め、分散性が悪く、コーテイング液中で凝集、沈降や樹
脂との分離が発生し易く、特にカーボンブラックのよう
な凝集力の強い粒子は液中で1次粒子の状態で分散する
のが困難で、大きな2次凝集粒子の状態で存在するため
、分散安定性が非常に悪くなくっている。またこのため
コーテイング液が取扱い難いし、形成される樹脂コート
層中で無機粒子の分散が不均一となる上、樹脂との密着
性が低下して使用中又は保存中、コート層から無機粒子
が脱離する結果、所期の目的を充分達成することは困難
であった。
■−−匁 本発明の目的は樹脂コート液中での導電性無機微粉末の
分散安定性、樹脂との密着性を改善することにより、コ
ーテイング液の取扱い性−を向上すると共に、樹脂コー
ト層、従ってキャリアを適正な抵抗値に維持し且つ機械
的強度を向上し、またトナーの帯電性不良を防止した乾
式現像剤用キャリアを提供することである。
且−一双 本発明の乾式現像剤用キャリアはキャリア芯材表面を無
機微粉末含有樹脂で被覆してなる乾式現像剤用キャリア
において、無機微粉末として、1次粒子の平均粒径が2
01nμ(0,02μm)以下の無定形シリカと平均粒
径が1μm以下で、且つ比抵抗が200Ω■以下の導電
性粒子とを混合使用したことを特徴とするものである。
なお微粉末シリカの平均粒径は電子顕微鏡で測定したも
のである。またシリカの比抵抗Rs(Ωan)は第1図
(図中1は横河電機製作所製3223型テスター2は油
圧プレス、3は樹脂からなる絶縁板、4は表面をNi 
−Crメツキしたピストン、5は内径25CI11、長
さ100nnの内側テフロン加工した鉄製シリンダー、
6は試料、7はAρ薄板)に示す比抵抗測定装置のシリ
ンダー5内に試料6を入れ、油圧プレス2により100
kg/cJ加圧し、この時の電気抵抗R(Ω)をテスタ
ー1で測定し、これを下記式により算出したものである
Rs(Ω)= S X R/L [但しL : 100kg/c+lf加圧時の試料の厚
さ(国)、Sニジリンダ−の内面積(ci)=4.91
ciコこのように本発明の樹脂コートキャリアは無機微
粉末を含有するタイプのものであるが、無機微粉末とし
て特定微小粒径の導電性粒子に特定微小粒径の無定形シ
リカを併用したものである。ここに使用されるシリカ微
粉末は一般に充填剤等として使用されるシリカ微粉末と
は粒径が異なり、1次粒子の平均粒径が20+1μ以下
ときわめて微小となっている。これにより本発明のシリ
カ微粉末は他の無機微粉末の分散安定性(従ってまた分
散液の取扱い性)や樹脂との密着性の向上に関与するチ
クソトロピック効果を有している。
本発明はこのような無定形シリカ微粉末の添加によるチ
クソトロピック効果を利用したもので、このチクソトロ
ピック効果について具体的に説明すると、次の通りであ
る。即ち1次粒子の平均粒径が2011μ以下のシリカ
微粉末は溶媒中で充分に分散されると、粒子同志が互い
に鎖状につながって3次元的な網目構造を形成する。
これによりシリカを含む溶媒の粘度が増大する。
このような状態でコーティング時、撹拌、噴霧等により
剪断力が作用すると、溶媒中のシリカの網目構造の一部
が破壊されて粘度が低下する。
これにより分散液はコートし易く、またコーティング前
の高粘度による塗布ムラ又は塗布膜厚の不均一化は生じ
ない。また溶媒中に共存する他の無機粒子は微粉末シリ
カの3次元的な網目構造の中に取込まれて分散が安定化
されるため、コーテイング液中で凝集、沈降や樹脂から
の脱離が起こらない。しかも、微粉末シリカの3次元的
な網目構造が他の無機微粒子と樹脂との間に存在し、そ
の結果密着性が向上するので、樹脂コート層の機械的強
度が増大する。なお1次粒子の平均粒径が小さい程、以
上のようなチクソトロピック効果は良好であるが、20
mμを超えると前記効果は急速に弱くなり、40mμ以
下では更にコート面の平滑性が失なわれ、表面が凸凹に
なる。
本発明で使用されるチクソトロピック効果を有する無定
形シリカ微粉末の市販面としてはAERO5IL200
 (1次粒子の平均粒径約12mμ)、AERO5IL
300 (同約7m p )、AERO3IL380 
(同約7m μ)(以上いずれも日本アエロジル社製)
等が挙げられる。
更に本発明で使用される無定形シリカ微粉末はシラノー
ル基をメチル基、フェニル基等の疎水性置換基で置換し
て疎水化処理したものが好ましい。この疎水化処理によ
りキャリア芯材との親和性が向上し、特に金属系のキャ
リア芯材では、親和力を増すと共に、キャリア芯材の表
面から発生するサビ等を防止することができる。
このような疎水性無定形シリカ微粉末の市販品としては
AERO5IL R−972(1次粒子の平均粒径約1
6mμ)(日本アエロジル社製)が挙げられる。
いずれにしても本発明の無定形シリカ微粉末の添加量は
コート用樹脂に対して0.01〜10tit%、(導電
性粒子に対しては0.1〜50wt%、)、好ましくは
0.05〜5wt%の範囲が適当である。
一方、導電性粒子としては平均粒径が1μmで、比抵抗
が200Ω■以下の無機物があれば全て使用できる。そ
の具体例としてはカーボンブラック;酸化錫;酸化亜鉛
;酸化チタンフ酸化アンチモン、アルミニウム、ニッケ
ル、コバルト等の金属微粉末;金属(例えば銅、ニッケ
ル、コバルト等)アルコキシド等が挙げられる。
しかし以上のような導電性粒子において平均粒径が1μ
mを越えると、溶媒中でシリカ微粉末の3次元的網目構
造内に取込まれ難くなり、また表面平滑な樹脂コート層
を形成できなくなる」一方、比抵抗が200Ω■を越え
ると、樹脂コート層の抵抗を効果的に下げることが困難
となる。なお導電性粒子の使用量はコート用樹脂に対し
て1〜50tit%、好ましくは5〜2(ht%の範囲
が適当である。
コート用樹脂としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹
脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、弗
素樹脂等、公知のものが挙げられるが、中でも低表面エ
ネルギーを有すること、及び帯電制御が易いことから、
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂及びシリコーン樹脂が
好ましい。
次にキャリア芯材としては砂、コバルト、鉄、酸化鉄、
銅、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、黄銅、ガラス、フ
ェライト、マグネタイト等、公知の材料が全て使用でき
る。粒径は平均粒径で10〜500μm、好ましくは2
0〜200μmの範囲が適当である。
本発明のキャリアを作るには例えばシリカ微粉末と導電
性粒子とをヘンシェルミキサーのような乾式混合機で混
合し、これをコート用樹脂溶液に加えてボールミル、振
動ミル等の分散機で充分に分散した後、この分散液を噴
霧塗布、流動床塗布等の公知の方法でキャリア芯材に塗
布乾燥してコート層を形成すればよい。なおコート層の
厚さは0.5〜5μm程度が適当である。
以上のようにして得られる本発明のキャリアはトナーと
共に2成分系乾式現像剤として用いられるが、ここで使
用されるトナーは通常の樹脂及び着色剤を主成分とする
ものでよい。なおトナーの使用量はキャリア100重量
部に対し1〜20重量部程度が適当である。
以下に本発明を実施例によって更に詳しく説明する。な
お部及び比率はいずれも重量基準である。
実施例 下記衣−1に示す無定形シリカ微粉末と導電性粒子とを
ヘンシルミキサーで混合し、これを同表に示す樹脂成分
の溶液に加えて振動ミルで充分分散した後、この分散液
を平均粒径100μmの球状酸化鉄粉3000部の表面
に流動床塗布し、乾燥して約2μm厚のコート層を形成
することによりキャリアを作った。
(以下余白) 一方、 3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸亜鉛     10
0部よりなる組成物を溶融混練、粉砕、分級して平均粒
径約11μm(最大粒径25μm)のトナーを作った。
次に各実施例のキャリア100部に前記トナー5部を添
加混合して8種類の2成分系乾式現像剤を作った。
これら8種類の現像剤をセレン感光体系普通紙複写機の
現像部にセットし、セレン感光体上の潜像を30回(A
4版の面積で)7分の速さで現像し、転写する工程を、
現像部にトナーを補給しながら10万回繰返す連続複写
を行なった。初期〜1010万の現像剤の帯電量(ブロ
ーオフ法)。
画像品質、及び電子顕微鏡(SEM)によるキャリア表
面の観察結果を下記衣−2にまとめて示す。
なお表中の現像剤に関する実施例1〜5及び比較例1〜
3は夫々キャリアに関する実施例1〜5及び比較例1〜
3に対応するものである。
(以下余白) 効−U 本発明の樹脂コートキャリアは無機微粉末含有タイプの
ものであるが、無機微粉末として特定微小粒径の導電性
粒子の他に、チクソトロピック効果を有する特定微小粒
径の無定形シリカを併用することにより、溶媒中での導
電性粒子の分散安定性及び樹脂との密着性を向上したの
で、コーテイング液として取扱い易くなる上、樹脂コー
ト層を適正な抵抗値に維持し、トナーの帯電性不良を防
止したので、キャリアや導電性粒子の付着による画像汚
れや地汚れもない良質の画像を形成できるし、また、ト
ナーのスペント化もいっそう少なくなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で用いられるシリカ微粉末の電気抵抗測
定装置である。 l・・・テスター  2・・・プ し ス3・・・絶 
縁 板   4・・・ピストン5・・・シリンダー  
 6・・・試 料7・・・AQ薄膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、キャリア芯材表面を無機微粉末含有樹脂で被覆して
    なる乾式現像剤用キャリアにおいて、無機微粉末として
    、1次粒子の平均粒径が20mμ以下の無定形シリカと
    平均粒径が1μm以下で、且つ比抵抗が200Ωcm以
    下の導電性粒子とを混合使用したことを特徴とする乾式
    現像剤用キャリア。
JP63014752A 1988-01-27 1988-01-27 乾式現像剤用キャリア Pending JPH01191155A (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06110255A (ja) * 1992-02-27 1994-04-22 Ricoh Co Ltd 乾式2成分現像剤
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US5709975A (en) * 1996-07-23 1998-01-20 Eastman Kodak Company Coated hard ferrite carrier particles
JP2009003371A (ja) * 2007-06-25 2009-01-08 Ricoh Co Ltd キャリア、並びにこれを用いた現像剤、及び画像形成方法
JP2009198789A (ja) * 2008-02-21 2009-09-03 Ricoh Co Ltd 電子写真現像剤用キャリア、電子写真用二成分現像剤、および画像形成方法
JP2017120394A (ja) * 2015-12-28 2017-07-06 株式会社リコー 画像形成用キャリア、画像形成用現像剤、画像形成装置、画像形成方法、トリクル現像用補充トナーおよびプロセスカートリッジ

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