JPH0243566A - 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、静電記録法、静電印刷法等にお
いて、静電潜像または磁気潜像を現像する２成分現像剤
の構成成分でおるキャリアに関し、更に詳しくいえば、
磁性体分散型キャリアに関する。

従来の技術 電子写真法において、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、種々の手段により静電潜像を形
成し、この静電潜像に磁気ブラシ現像法等を用いてトナ
ーを付着させ、顕像化する方式が一般的に採用されてい
る。

この現像工程において、トナーに適当量の正または負の
電気研を付与するために、キャリアと呼ばれる担体粒子
が使用される。キャ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。発明が解決しようとする
課題 キャリアに対して要求される特性は種々おるが、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、現像剤寿命等をあげることができる。

上記諸要求特性を考慮すると、従来使用されてきたキャ
リアは、依然として改善すべき問題を残しており、十分
に満足できるものは知られていない。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せしめることを必
要とする等の欠点を有し、一方、コート系の絶縁性キャ
リアは寿命、細線再現性等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磁性微粒子を結着樹脂中
に分散させた小粒径キャリア、いわゆるマイクロトーニ
ング用キャリアが提案され、実用化されているが、小粒
径に起因するキャリアの感光体への付着、表面に遊離し
た磁性粒子に起因する高湿時及び低湿時の帯電量の変化
、キャリア表面処理が困難でおるため、寿命を抜本的に
延長することができない等の不都合を有する。

したがって、本発明の目的は、電子写真法、静電記録法
において、静電潜像の現像のために使用される新規な磁
気ブラシ現像用キャリアを提供することにある。

本発明の他の目的は、優れた画質を提供でき、更に現像
剤か命、高速現像性にも優れた磁気ブラシ現像用キャリ
アを提供することにおる。

課題を解決するための手段 本発明は、磁性粉末と結着樹脂を必須成分とするギヤリ
アコアの表面に被覆層を設けてなる電子写真用キャリア
において、該被覆層が二酸化チタン粉末を含有すること
を特徴とする。

本発明において用いられるキャリアコアの結着樹脂とし
ては、一般の熱可塑性樹脂の全てが使用できるが、具体
的には、スチレン、クロルスチレン等のスチレン類；エ
チレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノ
オレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香
酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルニスデル；アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸エチル、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類
の甲類重合体或いは共重合体を例示することができ、待
に代表的な結着樹脂としては、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、スチレン−無水
マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンを
あげることができる。　更に、ポリエステル、ポリウレ
タン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド、変性
ロジン、パラフィン、ワックス類をめげることができる
。　本発明のキャリアコアにおいて、結着樹脂中に分散
させて使用する磁性微粒子は、通常用いられる強磁性体
の微粒子ならばどの様なものでも使用することができ、
具体的には、四三酸化鉄、Ｔ−三二酸化鉄、各種フェラ
イト、酸化クロム、各種金属粉末等があげられる。

磁性粒子の含有量は、結着樹脂全量に対して通常３０〜
９５重量％程度であり、望ましくは４５〜９０重量％の
配合が良好な結果を与える。

本発明のキャリアコアには、結着樹脂、磁性微粒子の他
に、帯電制御、分散向上、強度補強、流動性向上、その
他の目的で、樹脂、帯電制御剤、カップリング剤、フィ
ラー、その他の微粉末などを添加することができる。

キャリアコアは、前記磁性粉、結着樹脂及びその他の添
ＪＪＯ剤をニーダ−、ロールミル、パンバリミキサー等
で加熱溶融、混練し、混練物を冷却した後、分級する方
法で製造するのが一般的である。

また、前記溶融混練物をノズル式、円板式等の噴霧装置
により噴霧冷却し、固化することによって製造すること
もできる。

本発明のキャリアコアの平均粒径は、現像剤寿命と感光
体へのキャリアの付着及び画質とのバランス上から２０
〜４００即、より好ましくは３０〜２００即とするのが
適当でおる。

次にキャリアコアの表面に設けられる被覆層について説
明する。

本発明において被覆層に用いられる材料は、股の可塑性
樹脂ならば、どの様なものでも使用することができる。

具体的には、スチレン、クロルスチレン等のスチレン類
：エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等の
モノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安
息香酸ビニル、酪酸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、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸エチル、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
ン類の単独重合体或いは共重合体を例示することができ
、特に代表的な被覆層用樹脂としては、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、スチレ
ン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンをあげることができる。

更に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワ
ックス類をめげることができる。

更に、含ハロゲン重合体をあげることができ、具体的に
は、塩化オレフィン、主鎖にフッ素を含有する単量体、
例えばテトラフロロエチレン、フッ化ビニリデン、モノ
フロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン等の単独重合
体または共重合体、及びこれらの単量体とエチレン、プ
ロピレン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、そ
の他の共重合可能な不飽和結合含有単量体との共重合体
がめげられる。

また、側鎖にフッ素を含有する化合物も単量体として好
適で、特に、フッ素化アルキルアクリレート及びフッ素
化アルキルメタクリレートが代表的中母体としてあげら
れる。

更に、フッ素化エポキシ樹脂、フッ素化ポリエステル樹
脂、フッ素化シリコン樹脂等を用いることができる。

これらの被覆材料は、単独または２種類以上の組み合わ
せで用いられる。

本発明において使用される二酸化チタン粉末は、粒径２
μｍ以下、より望ましくは１μｍ以下のものが適当でお
る。また、抵抗値は１０１２Ωｃｍ以下、より望ましく
は１０１０ΩＣｍ以下のものが適当でめる。

二酸化チタン粉末の添加量は、被覆層の樹脂に対し１〜
１００重童％、より望ましくは５〜７０重量％であるの
が適当である。

更に必要により、帯電制御、分散向上、強度補強、流動
性向上、その他の目的で、樹脂、帯電制御剤、カンプリ
ング剤、フィラー、その他の微粉末などを、被覆用樹脂
中に添加することができる。

被覆層は、キャリアコアの表面に、被覆用樹脂、二酸化
チタン粉末、及び必要に応じて王の他の添加剤を、キャ
リアコアの結着樹脂を溶解しない溶媒中に添加し分散し
た分散液を塗布し、）ｄ媒を除去することによって形成
される。二酸化チタン粉末の分散は、アトライター、デ
ィスパーザ−、サンドミル、ボールミル等を用いて行う
ことができる。また、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の被Ｎ
装置を使用することが可能でおる。

本発明のキャリアの被覆層の厚さは、０．０１〜５伽、
より望ましくは０．１〜１．０　＃ｌとするのが適当で
ある。

このようにして得られた本発明のキャリアは、トナーと
混合して静電潜像瑛像用の磁気ブラシ現像剤として使用
される。

トナーとしては、結着樹脂中に着色剤を分散させた通常
の電子写真法で使用される如何なる帯電性トナーを使用
することもできる。

実施例 以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。し
かしながら、本発明はこれら実施例により何等限定され
るものではない。なお、下記の例中、部は重量部を表わ
す。

実施例１ 磁性粉（ＥＰＴ−１０００、戸田工業社製＞　　７０部
ポリエチレン（三井ハイワックス ４００ｐ、三井石油化学社製）　　　　　３０部上記成
分を加圧ニーダ−で加熱溶融混練した。

十分混練した後、円板式の噴霧装置を用いて冷却固化し
、次いで分級し、平均粒径１００Ｍ１の球形磁性粒子分
散型キャリアコアを得た。

得られたキャリアコア１００部に対して、メタクリル酸
メチル１部、及び二酸化チタン粉末（粒径０．５μ７１
）０．１部をトルエン１０部中にボールミルを用いて１
２時間分散させた溶液を、流動床コーティング装置を用
いて被覆し、被覆層を有する球形キャリアを得た。

比較例１ 実施例１のキャリアコア１００部に対して、メタクリル
酸メチル１部を含む１０％トルエン溶液を用い、実施例
１におけると同様にして被覆操作を行い、キャリアを１
ｑだ。

実施例２ 磁性粉（ＥＰＴ１００Ｏ１戸田工業社製）　　７０部ス
チレン−メタクリル酸メヂル 共重合体（共重合比８：２）　　　　　　３０部上記成
分を加圧ニーダ−で加熱溶融混練した。

十分混練した後、冷却し、粉砕、分級して平均粒径５０
ｐｍのキレリアコアを得た。

得られたキャリアコア１００部に対して、フッ化ビニリ
デン−テトラフロロエチレン共重合体（共重合比８０：
２０）１部、及び二酸化チタン粉末（粒径０．５　＃ｆ
）　０．１部を、溶剤（ダイフロンソルベントＳ−３、
ダイキン工業社″り１０部中にボールミルを用いて１２
時間分散させた溶液を加え、実施例１と同様の被覆操作
を行い、被覆層を有する分散型ギヤリアを得た。

比較例２ 実施例２のキャリアコア１００部に対して、フッ化ビニ
リデン−テトラフロロエチレン共重合体く共重合比８０
：２０）１部を含むダイフロンソルベントＳ−３の１０
％溶液を加え、実施例１におけると同様にして被覆操作
を行い、キャリアを得た。

実施例１及び２、及び比較例１及び２のキャリアを用い
、現像剤として評価を行った。ｌ〜ルナ−しては、スチ
レン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体１００部とカ
ーボンブラック１０部からなる平均粒径１１如のトナー
を用い、濃度３重量％となるような割合でキャリアと混
合し、現像剤とした。

実施例１及び比較例１のキャリアを用いた現像剤は、電
子写真複写機（ＦＸ４７９０、富士ゼロックス社製）を
用い、また実施例２及び比較例２のギヤリアを用いた悦
像剤は、電子写真複写機（ＦＸ７７００、富士ゼロック
ス社製）を用い、初期帯電量、ソリッド画像＠度、背景
部汚れ、細線再現性、及び１０万枚ランニング時の帯電
量、ソリッド画像濃度、背景部汚れ、細線再現性等を評
価し、更に高温高湿（３０’Ｃ１８０％Ｒ旧及び低温低
湿（１０℃、３０％Ｒ旧環境条件下でもテストを行った
。それらの結果を第１表に示す。

第１表 発明の効果 本発明の電子写真用キｉ・リアは、被覆層中に二酸化チ
タン粉末を含有させたので、以下の効果を生じる。まず
、二酸化チタン粉末の添加により、キャリアの電気抵抗
が適度に低下し、細線部、ソリッド部ともに再現性に優
れた高画質の画像が得られる。また、二酸化チタン粉末
の添加は、帯電性に与える影響が、従来のカーボンブラ
ック、磁性粉等の導電性材料に比較して少ないため、瑛
像剤と長寿命化、帯電性の支足化、環境による帯電量変
化の低減を達成することが可能になる。

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)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粉末と結着樹脂を必須成分とするキャリアコ
   アの表面に被覆層を設けてなる電子写真用キャリアにお
   いて、該被覆層が二酸化チタン粉末を含有することを特
   徴とする電子写真用キャリア。