JPH01204072A - 電子写真用キャリア - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真法において、静電潜像を現像する２
成分現像剤の構成成分であるキャリアに関する。

従来の技術 電子写真法においては、セレンをはじめとする光導電性
物質を感光体として用い、種々の手段を用いて電気的潜
像を形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法などを利用し
てトナーを付着させ、顕像化する方式が一般に採用され
ている。

この現像工程において、トナーと共に適当量の正または
負の電気間を付与するためにキャリアと呼ばれる単体粒
子を併用する二成分現像剤が最もよく使用されている。

現像剤用キＡシリアとしては、種々のタイプのものが開
発され、実用化されている。

キャリアに対して要求される特性は種々あるが、特に重
要な特性として適当な帯電性、耐衝撃性、耐摩耗性、現
像性、現像剤寿命等をめげることができる。

上記特性を考慮すると、従来使用されているキャリアは
依然として改善すべき問題を残しており、完全なものは
得られていないのが実情である。例えば、酸化鉄粉をは
じめとする導電性キャリアはソリッド現像性には優れて
いるものの、細線再現性に劣り、また寿命延長のために
特殊な帯電制御剤をトナーに含有させることが必要であ
るなどの欠点を有し、一方、コート系の絶縁性キャリア
は寿命、細線の再現性などには優れているものの、ソリ
ッド再現性に劣るという欠点を有している。

これらの欠点を改良する目的で、ポリテトラフルオロエ
チレンと導電性材料との複合体により被覆されたキャリ
アが提案されている。（特開昭５４−７３４３号公報） 発明が解決しようとする課題 上記のように、導電性キトリアは現像効率は良好である
が、帯電制御の自由度が小ざく、寿命延長が困難であり
、また、絶縁性キャリアは長寿命化は比較的容易である
が、現像効率が低下してしまうという背反した関係があ
った。又、これら欠点の改善の為に提案された、キャリ
アの表面をポリテトラフルオロエチレンと導電性材料と
の複合体で被覆した場合は、ポリテトラフルオロエチレ
ンが溶剤に難溶性であるために、キャリア表面に均一な
薄膜を形成させることが困難でめるという問題を有して
いた。

したがって、本発明の目的は、電子写真用キトリアにお
ける上記のような問題点を解消し、現像効率の良好なキ
ャリアを提供することにおる。

本発明の他の目的は、帯電性が良好でランニング時に於
ける帯電量の低下を引き起こすがなく、カブリの早期発
生や機内汚染を生じることがなく、更に現像剤寿命及び
高速現像性に優れた磁気ブラシ現像用キャリアを提供す
ることにある。

課題を解決するための手段及び作用 本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、本発明の前記目的
は、フッ化ビニリデン系共重合体と導電性材料とを含有
する被覆剤でコア材を被覆することにより達成できるこ
とを見出だした。即ら、本発明者等は、帯電制御用樹脂
として、種々の弗素系樹脂について検討した結果、フッ
化ビニリデン系樹脂がテトラフルオロエチレン系樹脂に
比べて良好な帯電性を示すこと、そして又、フッ化ビニ
リデンのホモポリマーは溶剤に対する溶解性が劣り、ま
た、被膜強度も弱いため、フッ化ビニリデン系共重合体
を使用すれば良好な被膜が形成されることを見出だし、
本発明を完成するに至った。

本発明の電子写真用キャリアは、フッ化ビニリデンを単
量体成分とするフッ化ビニリデン系共重合体と、導電性
材料とを含有する被覆剤で被覆されたコア材よりなるこ
とを特徴とする。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において使用されるフッ化ビニリデン系共重合体
は、フッ化ビニリデンと、他の共重合可能な単量体とよ
り構成される。共重合可能な単量体としては、例えば、
テトラフルオロエチレン、トリフルオロエチレン、ヘキ
サフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレンな
どの弗素含有ビニル単吊体、塩化ビニル、塩化ビニリデ
ン等の塩素含有ビニル単量体、エチレン、プロピレン等
のオレフィン系単量体を例示することができる。

これらの単量体は、単独でまたは二種以上のものをフッ
化ビニリデンと共重合ざぜることができる。

本発明におけるフッ化ビニリデン系共重合体において、
共重合可能な単量体は、７０〜５モル％の範囲で共重合
させることができる。共重合可能な単量体の重合比が、
７０モル％よりも高くなると、フッ化ビニリデン系共重
合体の帯電性が劣化し、又５モル％よりも低くなると、
フッ化ビニリデン系共重合体の溶剤に対する溶解性が悪
くなり、被膜強度も劣るようになる。

本発明において使用されるフッ化ビニリデン系共重合体
の代表的なものとしては、フッ化ビニリデン−へキサフ
ルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−トリフ
ルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフ
ルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン三元共重合
体等を例示することができる 本発明において使用する導電性材料としては、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ａ　Ｉ等を代表とする金属微粉
末または合金微粉末、各種フェライト、マグネタイト、
酸化チタン、酸化すず等を代表とする金属酸化物微粉末
、グラファイト、カーボンブラック等を代表とする炭素
化合物等があげられる。特にマグネタイト、酸化チタン
及びカーボンブラックの微粉末が好適である。これらの
導電性材料の配合量は、希望するキャリア抵抗値により
異なるが、被覆層中に０．１〜９０重量％、好ましくは
１・〜５０重量％含まれるような割合で配合される。

本発明において、コアー材を被覆する被覆剤は、上記の
フッ化ビニリデン系共重合体と導電性材料より構成され
るが、さらに、キャリアの帯電調整或いは被膜強度向上
の為に、フッ化ビニリデン系共重合体に、必要に応じて
、他の合成樹脂を配合することができる。その配合量は
、目的に応じて適宜変更できるが、通常９０重量％以下
の範囲で配合される。配合することができる樹脂として
は、）容剤に可溶な樹脂ならばどの様なものでもよく、
具体的には、次のものが例示できる。

スチレン、クロルスチレン、ビニルスチレン等のスチレ
ン煩；酢酸ビニル、プロピオン醸ビニル、安息香酸ビニ
ル、酪閑ビニル等のビニルエステル；アクリル酸メチル
、アクリル酸エチル、アクリル鼠ブチル、アクリル酸ド
デシル、アクリル醸オクチル、アクリル酸フェニル、メ
タクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸
ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族
モノカルボン酸エステル：ビニルメチルエーテル、ビニ
ルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエ
ーテル；ビニルメチルケトン、ビニルへキシルケトン、
ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン：塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等の含ハロゲンビニ
ル単量体等の単独重合体及び共重合体。

特に代表的なものとしては、ポリアクリル駿アルキル、
ポリメタクリル酸アルキル、ポリスチレン、スチレン−
アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸
アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、スチレン−ブタジェン共重合体、ポリ塩化ビニル、
塩化ビニル−クロロトリフルオロエチレン共重合体をめ
げることができる。

ざらに、側鎖にフッ化アルキル基を持つアクリレート及
びメタクリレートなども好適である。具体的には、アク
リル酸及びメタクリル酸の、１゜１−ジヒドロパーフル
オロエチル、１，１−ジヒドロパーフルオロプロピル、
１，１−ジヒドロパーフルオロヘキシル、１，１−ジヒ
ドロパーフルオロオクチル、１，１−ジヒドロパーフル
オロデシル、１，１−ジヒドロパーフルオロラウリル、
１．１．２．２−テトラヒドロパーフルオロブチル、１
，１，２．２−テトラヒドロパーフルオロヘキシル、１
，１，２．２−テトラヒドロパーフルオロオクチル、１
，１，２．２−テトラヒドロパーフルオロデシル、１，
１，２．２−テトラヒドロパーフルオロラウリル、１，
１，２．２−テトラヒドロパーフルオロステアリル、２
，２，３゜３−テトラフルオロプロピル、２，２，３．
３゜４．４−へキサフルオロブチル、１，１．ω−トリ
ヒドロパーフルオロヘキシル、１，１．ω−トリヒドロ
パーフルオロオクチル、１，１．１．３゜３．３−ヘキ
サフルオロ−２−プロピル、３−パーフルオロノニル−
２−アセチルプロピル、３−パーフルオロラウリル−２
−７セチルプロピル、Ｎ−パーフルオロへキシルスルホ
ニル−Ｎ−メチルアミンエチル、Ｎ−パーフルオロへキ
シルスルホニル−Ｎ−ブチルアミノエチル、Ｎ−パーフ
ルオロオクチルスルホニル−Ｎ−メチルアミノエチル、
Ｎ−パーフルオロオクチルスルホニル−Ｎ−エチルアミ
ノエチル、Ｎ−パーフルオロオクチルスルホニル−Ｎ−
ブチルアミノエチル、Ｎ−パーフルオロデシルスルホニ
ル−Ｎ−メチルアミノエチル、Ｎ−パーフルオロデシル
スルホニル−Ｎ−エチルアミノエチル、Ｎ−パーフルオ
ロデシルスルホニル−Ｎ−ブチルアミノエチル、Ｎ−パ
ーフルオロラウリルスルホニル−Ｎ−メチルアミノエチ
ル、Ｎ−パーフルオロラウリルスルホニル−Ｎ−エチル
アミノエチル、Ｎ−パーフルオロラウリルスルホニル−
Ｎ−ブチルアミノエチル等の各工ステル化合物があげら
れる。

ざらにまた、カップリング剤、フィラー、その他の微粉
末を添加することもできる。

一方、上記被覆剤を被覆させるコアー材としては、ガラ
スピーズ、アルミニウム粉末、鉄粉末、凛化鉄粉末、カ
ルボニル鉄粉末、マグネタイト粉末、ニッケル粉末、フ
ェライト粉末などの粉末、及び、マグネタイト微粉末或
いはフェライト微粉末等の磁性微粉末と樹脂とを溶融混
練し、冷却後扮砕することによって得られた、或いは噴
霧冷却し造粒して得られた分散型の粒子、等を例示する
ことができる。これらのコアー材の粒径は、通常１０〜
５００踊の範囲に設定される。

本発明において、上記の被覆剤をコアー材に被覆するた
めには、上記フッ化ビニリデン系共重合体及び所望によ
り配合される他の樹脂成分を、適当な溶剤、例えば、ジ
メチルホルムアミド、メチルエチルケトン、アセトン、
メチルイソブチルケトン、ジオキサン等の有機溶剤に溶
解し、その溶液中に導電性材料を分散させてた状態の被
覆用ラッカーを用いることによって行われる。被覆用ラ
ッカーを製造する為には、必要に応じてディスパーサ−
、サンドミル、ボールミル等が使用される。

被覆層の形成は、この被覆用ラッカーをコアー剤表面に
塗布し、溶剤を除去することによる周知の塗布法によっ
て行われる。被覆装置としては、流動床、スプレードラ
イヤー、ニーダ−コーターその他の通常使用される被覆
装置が使用できる。

本発明においてファー材表面に形成される被覆層の膜厚
は０．００５〜５ｐｍの範囲に設定するのが適当であり
、より好ましくは０．０５〜０．５μｍの範囲に設定さ
れる。

本発明によれば、上記フッ化ビニリデン系共重合体を用
いることにより、帯電性を制御すると同時に、被覆層中
の導電性材料により、キャリアを適当な電気抵抗値に調
整することが可能になり、それにより、長寿命化と高現
像効率化の両立が可能となり、かつ被覆も極めて容易に
実施することが可能になる。

実施例 以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説
明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例により
何等限定されるものではない。尚、下記側中、「部」、
は「重量部」を表わす。

実施例１ フッ化ごニリデンーへキサフルオロプロピレン−テトラ
フルオロエチレン三元共重合体（共重合比７０／２０／
１０）　　（ＫＶｎａｒ　９３０１　　日本ペンウォル
ト社！＞２０部及びマグネタイト微粉末（平均粒径０．
０３閏）　　（ＥＰＴｌｏｏｏ　、戸田工業社製）１０
部をメチルエチルケトン１００部中に添加して共重合体
を溶解させ、ウルトラディスパーサ−によって１０分間
分散処理して、分散液を得た。

次いで平均粒径１００μｓのフェライト粉末２０００部
に上記分散液を加え、ニーダ−コーターによって被覆処
理を行い、キャリアを製造した。このキャリアの電気抵
抗値は１０８０ｃｍ　（測定１００００Ｖ／ｃｍ）であ
った。

比較例１ フッ化ビニリデン−へキサフルオロプロピレン−テトラ
フルオロエチレン三元共重合体（共重合比７０／２０／
１０）　　（Ｋｙｎａｒ　９３０１）　２０部をメチル
エチルケトン１００部に溶解し、得られた溶液を平均粒
径１００即のフェライト２０００部に加え、実施例１に
おけると同様に操作してキャリアをｊｑた。

実施例２ フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体（
共重合比７０／３０＞　　（にｙｎａｒ　７２０１　　
日本ペンウォルト社製＞２０部、ポリメチルメタクリレ
ート　１０部及びカーボンブラック微粉末（平均粒径２
４ｎｍ）　　（８ＰＬ　、キャボット社製）　３部をジ
メチルホルムアミド２００部に添加して共重合体を溶解
させ、ボールミルによって１５時間分散処理して、分散
液を得た。

次いで平均粒径１００即のフェライト粉末２０００部に
上記分散液を加え、実施例１におけると同様に操作して
、キャリアを得た。このキトリアの電気抵抗値は１０１
０Ωｃｍ　（測定１００００Ｖ　／　ｃｍ　）であった
。

比較例２ カーボンブラックを添加しない以外は、実施例２におけ
ると同様に操作して、キャリアを得た。

比較例３ ポリメチルメタクリレート　３０部及びカーボンブラッ
ク（ＢＰＬ、キャボット社製）をジメチルホルムアミド
２００部に添加し、実施例２におけると同様にして分散
液を製造した。平均粒径１００即のフェライト粉末２０
０部に、上記分散液を加え、実施例１にあけると同様に
処理してキャリアを得た。

実施例１及び２、及び比較例１〜３における各キャリア
　ｉ　ｏｏｏ部と正荷電性トナー（スチレン−ブチルア
クリレート共重合体１００部、カーボンブラック　１０
部、ニグロシン系電荷調整剤１部にニグロシン）からな
る）３０部をそれぞれ混合して、現像剤を調製した。こ
れらの現像剤を用い、電子写真複写機（ゼロックス１０
６５、ゼロックス社製）によって連続複写試験を行った
。得られた結果を第１表に示す。

発明の効果 本発明のキャリアは、その粒子表面にフッ化ビニリデン
系共重合体を含有する樹脂とその樹脂中に分散された導
電性材料とよりなる被覆層を設けたことにより、安定し
た帯電量を保持し、又、低表面エネルギを有するためト
ナー汚染を発生し難いものとなり、長寿命化が可能とな
る。更に、導電性材料を含有するためにキャリアの電気
抵抗値を任意の値に調整でき、ソリッド部、ライン部共
に適度な現像性を有し、低コントラスト電位での濃度再
現性を向上することが可能になる。しかも又、被覆層の
形成が、塗布液を用いて実施できるので、薄い均一な被
覆層を容易に形成させることが可能である。

特許出願人　　富士ゼロックス株式会社　　−代理人　
　　　弁理士　　洞部　剛

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）フッ化ビニリデンを単量体成分とするフッ化ビニ
   リデン系共重合体と、導電性材料とを含有する被覆剤で
   被覆されたコア材よりなることを特徴とする電子写真用
   キャリア。（２）フッ化ビニリデン系共重合体が、フッ
   化ビニリデンと、ヘキサフルオロプロピレン、トリフル
   オロエチレン及びテトラフルオロエチレンよりなる群か
   ら選択された１種以上の単量体との共重合体である請求
   項（１）記載の電子写真用キャリア。 （３）導電性材料がカーボンブラックであることを特徴
   とする請求項（１）記載の電子写真用キャリア。