JPH031164A - 乾式現像剤用キャリヤ - 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
の構成成分であるキャリヤ、特に、磁性体分散型キャリ
ヤに関する。

（従来の技術） 電子写真法においては、セレンを初めとする光導電性物
質を感光体として用い、種々の方法により電気的潜像を
形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法などによりトナー
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、トナーに適当量の正又は負の電
気量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。キャリヤとしては、種々のタイプのものが開
発されて実用化されている。

（発明が解決しようとする課題） キャリヤ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、現像剤寿命等を挙げることができる。

上記諸要求特性を考慮すると、従来使用されてきたキャ
リヤ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ヤは、ソ
リッド現像性には優れているものの、細線現像性に劣り
、また寿命延長のために特殊な帯電制御剤をトナーに含
有させる必要がある。

一方、コート系の絶縁性子ヤリャは、寿命、細線の再現
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。これらの欠点を解消する目的で磁
性微粒子を結着樹脂中に分散させた小粒径キャリヤ、い
わゆるマイクロトーニング用キャリヤが提案され実用化
されている。

しかし、キャリヤの感光体への付着、及び、キャリヤ表
面に遊離した磁性体粒子に起因する高湿、低湿時の帯電
量の変化、さらに、表面処理が困難なことなどによって
、抜本的な寿命の延長を困難にしている。

本発明の主な目的は、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
現像用キャリヤを提供することにある。

本発明の他の目的は、トナーに高い帯電量を与え、現像
剤寿命及び高速現像性に優れた磁気ブラシ現像剤用キャ
リヤを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、結着樹脂及び磁性粉を含有する乾式現像剤用
キャリヤにおいて、結着樹脂中にフッ素樹脂粉末を含有
し、かつ、キャリヤ表面の全原子中のフッ素原子の存在
量を６〜３０ａｔｏｍｉｃ％としたことを特徴とする乾
式現像剤用キャリヤである。

（作用） 本発明のキャリヤは、結着樹脂中にフッ素樹脂粉末を含
有させ、キャリヤ表面の全原子中のフッ素原子の存在量
を６〜３０ａｔｏｍｉｃ％に調整することにより、キャ
リヤに上置な帯電はを付与し、耐表面汚染性を向上させ
ることができ、高速現像時の現像剤寿命を大幅に延長す
ることができる。即ち、現像剤の帯電量若しくは寿命は
、キャリヤ中のフッ素樹脂含有量に対して直接の相関関
係はなく、キャリヤ表面の全原子中のフッ素原子の存在
量に相関関係を有することを見いだした。このフッ素原
子の存在量は、フッ素樹脂の添加量、分散若しくは凝集
の程度、キャリヤの製法などにより、変化するものであ
る。キャリヤの表面のフッ素原子の存在量が、６ａｔｏ
ｍｉｃ％未満ではキャリヤに十分な帯電量を付与するこ
とができず、現像剤寿命を延長させることができない。

また、３０ａｔｏｓｉｃ％を越えてフッ素を存在させる
と、帯電量が大きくなりすぎ、画像濃度が低下する。そ
れ故、キャリヤ表面のフッ素原子存在量を６〜３０ａｔ
ｏｍｉｃ％にｉすることにより、上記の障害は解消され
る。

本発明のキャリヤに用いることのできるフッ素樹脂微粉
末としては、主鎖にフッ素を含有する重合体、例えば、
テトラフロロエチレン、トリフロロエチレン、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
ン等の単独重合体又は前記のモノマーとエチレン、プロ
ピレン、ブチレン、塩化ビニリデン、トリフロロエチレ
ン、その他の共重合可能な不飽和結合金有単晴体との共
重合体が挙げられる。

また、本発明のキャリヤに用いることのできる結着樹脂
としては、一般の熱可塑性樹脂を総て用いることができ
、具体的には、スチレン、クロロスチレン、ビニルスチ
レン簿のスチレン類：エチレン、プロピレン、ブチレン
、インブチレン等のモノオレフィン類；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
ニルエステル類；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−メチレン脂脂肪モモ／カルボン酸エ
ステル類；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類；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などの単独重合体或
は共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹
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
を挙げることができる。更に、ポリエステル、ポリウレ
タン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変
性ロジン、パラフィン、ワックス類を挙げることができ
る。

本発明に用いることのできる磁性微粒子は、通常用いら
れる強磁性体の微粒子を総て用いることができ、具体的
には、四三酸化鉄、αノ日二酸化鉄、各種フｊライト粉
、酸化クロム、各種金属微粉等を挙げることができる。

本発明のキ〒す・ヤを構成する磁性粒子の割合は、通常
３０〜９５％、好ましくは４５〜９０％で良好な結果を
与える。

本発明のキャリヤには、前記の結首樹脂、磁性粒子、フ
ッ素樹脂粉末の他に帯電制御性、分散性、強度、流動性
などを向」−させる目的で、各種の樹脂、帯電制御剤、
カップリング剤、フィラーその他の微粉末をキャリヤ内
部に添加することができる。

本発明のキャリヤの製法には、ニーダ−１／イーバリー
等の加熱溶融混合装置で混練、粉砕、分級する方法、混
練物を噴霧、冷却、固化する方法などがある。

本発明のキャリヤ粒子の粒径は、現像剤寿命と感光体へ
のキャリヤ付着及び画質とのバランス上から、平均粒径
をｌＯ〜４００μ−１より望ましくは３０〜２００μＩ
とすることが適当である。

このようにして得られるキャリヤは、トナーと混合して
、静電潜像現像用の磁気プラン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帯電性トナーを使用するこ
ともでき、特に制限されるものではない。

なお、キャリヤ表面のフッ素原子存在量は、日本電子（
株）製Ｘ線光電子分光装置ＪＰＳ−８０（分解能ａｏｏ
ｅＶ）を用いて、ＥＳＣＡ法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　５ｐ
ｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｆｏｒ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ＾ｎａ
ｌｙｓｉｓ）で測定した。

Ｘ線は、Ｍｇ／Ａ　ｌツインアノード型のＭｇ１２５３
．６ｅＹを使用し、ＩＯＮ’、３０ｍＡで加速した。

キャリヤは、１５Ｘ１０Ｘ２ｍｍの大きさの純ＡＩ容器
にサンプリングして装置にセットした。その他の測定条
件は次のとおりである。

キャリヤ表面のフッ素原子存在量 Ｆ／（Ｆ４Ｆｅ４０＋Ｃ）Ｘ１００（ａｔｏｍｉｃ％）
各原子の存在１代 （ピーク面積）；（取込時間／５ｔｅｐ）　＋　（補正
因子）（実施例） 以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する
。しかし、本発明はこれらの実施例になんら制限を受け
るものではない。

害、膣声ｊ−，−ｊ− マグネタイト（戸１１工業製、１シＰＴＩＯＱＯ）　７
０重量部スチレン−アクリル共１Ｆ合体（８５／＋５）
　２７重−を部ポリフッ化ビニリデン （米国Ｐｅｎｎ　Ｗａｌ１社装ＫＹＮＡＲ）　９１［ａ
部」二足成分を加圧ニーダーで溶融混練し、ターボミル
及び分級機を用いて粉砕、分級を行い平均粒径６０μ舞
のキャリヤを得た。

このキャリヤの表面の原子組成をＥＳＣＡ法で分析した
ところ、フッ素原子存在量は、２０ａｔｏｍｉｃ％であ
った。

Ｕ形 実施例１のキャリヤの製造条件の中で、加圧ニーダーの
代わりに２軸押出し混練機を用いて混練した点で相違し
、その他は全く同様にして−Ｆ均粒径６０μ口のキャリ
ヤを製造した。

このキャリヤの表面のフッ素原子存在賃は、１２ａｔｏ
ｍｉｃ％であった。

割極烈１ マグネタイト（戸田工業製、ＥＰＴｌｏｏＯ）　７０重
しｔ部スチレン−アクリル共重合体（８５／１．５）　
２４重量部ポリフッ化ビニリデン （米国Ｐｅｎｎ　Ｗａｉｔ社製ＫＹＮＡＲ）　６重［を
部上記成分を加圧ニーダ−で溶融混練し、ターボミル及
び分級機を用いて粉砕、分級を行い平均粒径６０μ甑の
キャリヤを得た。

このキャリヤの表面のフッ素原子存在ｊＪは、１０ａｔ
ｏｍｉｃ％であった。

坦棹泗−１一 実施例３のキャリヤの製造条件の中で、加圧ニーグーの
代わりに２軸押出し混練機を用いて混練した点で相違し
、その他は全く同様にして平均粒径６０μｍのキャリヤ
を製造した。

このキャリヤの表面のフッ素原子存在量は、５ａｔｏ信
ｉｃ％であった。

割１〜４− マグネタイト（戸田コニ業製、ＥＰＴｌｏｏＯ）　７０
重量部スチレン−アクリル共重合体（８５／１５）　２
７重量部ポリフッ化ビニリデン （米国Ｐｅｎｎ　ｆａｌ１社製ＫＹＮＡＲ）　３重量部
上記成分を加圧ニーグーで溶融混練し、ターボミル及び
分級機を用いて粉砕、分級を行い平均粒径６０ｕ１のキ
ャリヤを得た。

このキャリヤの表面のフッ素原子存在量は、６ａｔｏｍ
ｉｃ％であった。

比較例２ 実施例４のキャリヤの製造条件の中で、加圧ニーグーの
代わりに２軸押出し混練機を用いて混練した点で相違し
、その他は全く同様にして平均粒径６０ｕｒａのキャリ
ヤを製造した。

このキャリヤの表面のフッ素原子存在量は、２ａｔｏｍ
ｉｃ％であった。

比較例３ マグネタイト（戸田工業製、ＥＰＴ１００Ｏ）　７０重
量部スチレン−アクリル共重合体（８５／＋５）　３０
重項部」―記成分を加圧ニーグーで溶融混練し、ターボ
ミル及び分級機を用いて粉砕、分級を行い平均粒径６０
μ−のキャリヤを得た。

このキナ４リヤの表面のフッ素原子存在量は、０５ｔｏ
ｍｉｃ％であった。

コピーテスト 実施例及び比較例で得たキャリヤを現像剤として評価し
た。トナーとしては、スチレン−アクリル樹脂とカーボ
ンブラックからなる平均粒径１１μｌのＦＸ−７７７０
複写機用トナー（富士ゼロックス社製）を用い、濃度が
３重量％となる割合でキャリヤと混合して現像剤とした
。これらの現像剤について、感光体速度３５０ｍ５／ｓ
ｅｃ及び現像磁気ロール（スリーブ）速度５５０ｍ＋＊
／ｓｅａとして、評価用ベンチマシーンで寿命テストを
行ったところ、次表の結果を得た。

（発明の効果） 本発明は、上記の構成を採用することにより、トナーに
対して高い帯電量を付与し、現像剤の長寿命化と高速現
像性を確保することができた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結着樹脂及び磁性粉を含有する乾式現像剤用キャリヤに
   おいて、結着樹脂中にフッ素樹脂粉末を含有し、かつ、
   キャリヤ表面の全原子中のフッ素原子の存在量を６〜３
   ０ａｔｏｍｉｃ％としたことを特徴とする乾式現像剤用
   キャリヤ。