JPH03186856A

JPH03186856A - 現像剤用キャリア

Info

Publication number: JPH03186856A
Application number: JP1326596A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Nakano; 哲也中野
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1989-12-15
Filing date: 1989-12-15
Publication date: 1991-08-14

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等に使用する現像剤用キャリアに関
する。

〔従来の技術〕

二成分現像剤を用いる電子写真法は、結着柑脂中に着色
剤が分散された着色樹脂粒子であるトナと鉄粉やフェラ
イト等からなる磁性キャリアとを混合し、この二成分現
像剤を内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給して、
この組成物からなる磁気ブラシを形成させ、静電潜像を
有する光導電性物質から戒る感光層にこの磁気ブラシを
摺擦せしめることにより１、トナー像を感光層上に形成
させる。トナーは磁性キャリアとの摩擦によって所望の
摩擦電荷を所得し、磁気ブラシ上のトナーが感光層上の
静電潜像へ静電気力等によって移行して付着し静電潜像
の現像が行われる６そして、現像によって得られた感光
層上のトナー像は転写紙等の転写材上に転写され、熱ま
たは圧力によって転写材上に定着されて画像形成がなさ
れるものである。

そして電子写真法における静電潜像の現像に使用するト
ナーは、所望の極性に帯電特性が制御されていることが
重要であり、この目的のために電荷制御剤をトナー粒子
中に添加することが行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記電荷制御剤はトナー同士の摩擦、及
びキャリヤとの衝突等によってトナー表面から脱離しや
すいために、キャリヤ表面が汚染され帯電性が悪くなる
。

また、長期間現像作業を繰り返すと、現像剤の劣化が進
み、良好な帯電制御が行えなくなる。

このように良好な帯電が行えなくなると、カブリやトナ
ー飛散等が発生したり、解像度や細線再現性が低下する
という問題が生じていた。

そこで、このような問題を解決するために、トナーへの
電荷付与特性の向上をトナー中の電荷制御剤のみにまり
達成するのではなく、キャリヤの側からも行うことが提
案されている。即ち、表面に電荷制御剤を有するキャリ
ヤが種々提供されている。しかしながら、未だ満足すべ
き性能を示すものはなく、依然として上記した問題が発
生しており、さらに電荷付与特性の向上されたキャリヤ
が求められている。

本発明者は、鋭意研究の結果、ケトカルボン酸ホウ素錯
体のカリウム塩を表面に有するキャリヤが優れた電荷付
与特性を有する事を見出した。

従って、本発明の目的は電荷付与特性の向上された現像
剤用キャリアを提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明によれば、表面に少なくとも下記−形成で表され
るケトカルボン酸ホウ素錯体のカリウム塩を有している
ことを特徴とする現像剤用キャリアにより、上記課題が
解決される。

（式中、Ｒ，及びＲ２は同−又は異なってもよい水素原
子、アルキル基、アリール基を表す。）〔発明の好適態
様〕本発明の現像剤用キャリヤは前記−形成で表されるケト
カルボン酸ホウ素錯体のカリウム塩を必要に応じて被覆
樹脂と共に溶剤或いは分散媒中に熔解乃至分散させて得
た塗液をキャリヤコア材に被覆することによって得られ
る。

前記−形成で表されるケトカルボン酸ホウ素錯体のカリ
ウム塩の使用割合としては、後述するキャリアコア材に
対して０．００００１乃至５重量％、好ましくは０．０
００１乃至１重量％使用する。上記範囲よりも使用量が
少ないと、トナーに充分な帯電特性をもたせる事が困難
になり、使用量が多すぎると、帯電量が高くなりすぎ、
画像濃度低下、キャリヤ付着の現象を引き起こす。また
、被覆樹脂とともに使用する場合は被覆樹脂に対して０
．００１重量％以上、特に０．０１重量％以上を使用す
るとよい。

本発明に使用されるキャリアコア材としては、この分野
で使用されるそれ自体公知の電子写真用現像剤用キャリ
アコア材が使用でき、例えば、酸化鉄、還元鉄、銅、フ
ェライト、ニッケル、コバルト等やこれら亜鉛、アルく
ニウム等との合金等が挙げられるが、電気抵抗の環境及
び経時変化が小さく、柔らかい穂の形成できるフェライ
ト系粒子が好ましく、例えば、Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ
系フェライト、Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ系フェライト、
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｃ
ｕ　−Ｍ　ｇ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、
Ｍ　ｎ　−Ｃｕ　−Ｚ　ｎ系フェライト等が挙げられる
。この中でも特に、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが好
ましい。これらコア材の粒径は１０乃至２００μｍ、好
ましくは３０乃至１５０μｍのものが使用され、飽和磁
化は３５乃至７Ｑｅｍｕ／ｇ、特に４０乃至６５ｅｍｕ
／ｇのものが好ましく使用される。

また、本発明において前記−形成で表されるケトカルボ
ン酸ホウ素錯体のカリウム塩とともに使用する被覆樹脂
としては、それ自体公知のキャリア用被覆樹脂が用いら
れ、例えば、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂
、ポリアセタール樹脂、ボリア旦ド樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロー
ス樹脂、ポリオレフィン樹脂、フッソ樹脂、アミノ樹脂
等の一種または二種以上が混合して用いられる。

また、本発明において前記一般式で表されるケトカルボ
ン酸ホウ素錯体のカリウム塩を溶解させる溶剤としては
、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、ｌ・リ
クロロエチレン、パークロロエチレン等のハロゲン化炭
化水素類や、アセトンやメチルエチルケトン等のアセト
ン類や、テトラヒドロフラン等の環状エーテル類、メタ
ノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアル
コール類等が使用でき、この濃度は化合物の濃度が１乃
至１０重量％であることが好ましい。また、被覆樹脂と
ともに用いる場合は、被覆樹脂と化合物とを上記の適当
な溶剤に溶解して用いるとよい。

この場合、樹脂溶液は樹脂分が０．０５乃至５０重量％
、好ましくは０．１乃至４０重量％程度の濃度にすると
よい。

そして、被覆に用いる処理機としては、それ自体公知の
混合機例えば、ヘンシェルミキサー（三井三池製作所製
）、■型ブレンダー（不二パウダー社製）、ナウターミ
キサ−（線用ミクロン社製）等を挙げることができ、他
の方法としては、得られた溶液を、浸漬法、スプレー法
、流動床法等の方法によってキャリアコア材表面に塗布
し、その後、加熱、乾燥して溶剤を揮発させるか、溶剤
の揮発後に更に加熱処理を行って硬化することもできる
。

また、加熱、乾燥工程においては、溶剤の種類によって
も異なるが、加熱温度が３０乃至１５０°Ｃで行うのが
よい。加熱、乾燥後の硬化反応においては、一般に８０
乃至６００°Ｃ１特に１００乃至４００°Ｃの温度で行
うのがよい。

また、本発明のキャリアには、被覆層中に他の添加剤を
含有させることもでき、例えば、シリカ、アルミナ、カ
ーボンブラック、脂肪酸金属塩、チタン酸バリウム等を
あげることができる。

このようにして得られた本発明のキャリアは電気抵抗が
１０４乃至１０１４Ω・ｃｍ、特に１０’乃至１０１２
Ω・ｃｍの範囲に調整することが好ましく、使用するキ
ャリアコア材自体の電気抵抗、被覆層の厚み、添加剤の
種類と量を種々変更して調整することができる。

本発明のキャリアは、それ自体公知の絶縁性の定着用樹
脂中にそれ自体公知の着色剤等の添加剤が分散した粒径
が５乃至２５μｍの樹脂粒子であるトナーと混合して現
像剤とする。本発明のキャリアとトナーの混合割合とし
ては、９９：１乃至８５　：１５の範囲に調製するのが
よい。また、この時シリカ、アルミナ、酸化スズ、酸化
ストロンチウム、各種樹脂粉等のこの分野で使用される
それ自体公知の外部添加剤を同時に混合して現像剤に調
整することもできる。

〔実験例〕

以下、本発明を実験例に基づいて説明する。

（実施例１）土±１ヱ下記一般式（１）で表されるケトカルボン酸ホウ素錯体
のカリウム塩を平均粒径１００μｍのＭｎ−Ｃｕ−Ｚｎ
系フェライトコア材と１　：　１００００の割合で調製
し、Ｖ型ブレンダーで１０分攪拌する事により表面に被
覆させた。

スチレン−アクリル共重合体　　　８５重量部カーボン
ブラック　　　　　　　　１０重量部（デクサ社製　プ
リンテックスＬ）電荷制御剤　　　　　　　　　　　　２重量部（オリエ
ント社製　ニグロシンベースＥＸ）低分子量ポリプロピ
レン　　　　　　３重量部（三洋化或社製　ビスコール
５５０Ｐ　）上記処方からなる混合物をヘンシェルミキ
サーで前混合した後、二軸押出機で溶融混練して放冷し
た。この混練品をカッティングミルで粗粉砕したものを
超音波式ジェット旦ルで微粉砕してアルビネ分級機で粒
径５μｍ以下をカットして、８〜１５μｍの範囲で平均
粒径１２μｍのトナーを得た。このトナーと疎水性シリ
カ（日本アエロジル０社製　Ｒ９７２）を１０００：１の割合で攪拌し、流動
性を付与した。

上記キャリアとトナーを混合してトナー濃度４．５％の
現像剤に調製し、電子写真複写＠ＤＣ−５５８５（三田
工業社製）を正帯電用に改造した機械で１．ＯＯＯＯ０
枚の耐刷試験を行った。

（実施例２）前記一般式ＣＩ）で表されるケトカルボン酸ホウ素錯体
のカリウム塩とスチレン−アクリル樹脂を１：１００の
割合でトルエンに溶解し、３％溶液を得た。この溶液に
平均粒径８０μｍのＮｉ−Ｚｎ系フェライトコア材を浸
漬し、その後加熱、乾燥することにより、表面にケトカ
ルボン酸ホウ素錯体のカリウム塩が被覆されたフェライ
トキャリヤを作製した。

上記キャリヤ及び実施例１のトナーを用いてトナー濃度
４．５％の現像剤を調製し実施例１と同様にして１００
０００枚の耐刷試験を行った。

（実施例３）下記一般式（ＩＩ）で表されるケトカルボン酸ホつ素錯
体のカリウム塩を平均粒径９０μｍのＣｕ醜系フェライ
トコア材と１：５０００の割合で調製し、ナウターミキ
サ−で３０分攪拌する事により表面に被覆させ、キャリ
ヤを得た。

（実施例４）前記一般式〔■〕で表されるケトカルボン酸ホウ素錯体
のカリウム塩とシリコン樹脂を１：５０の割合でキシレ
ンに溶解し、３％溶液を得た。この溶液を平均粒径１０
０μｍのＭｎ−Ｚｎ系フェライトコア材にスプレーし、
加熱、乾燥することにより、表面にケトカルボン酸ホウ
素錯体のカリウム塩が被覆されたフェライトキャリヤを
作製した。

（比較例１）平均粒径９０μｍのノンコートのＭｎ−Ｃｕ−Ｚｎ系フ
ェライトキャリヤ及び実施例１のトナーを用いてトナー
濃度４．５％の現像剤を調製し実施例１と同様にして１
０００００枚の耐刷試験を行った。

（比較例２）平均粒径１００μｍのＭｎ−Ｚｎ系フェライトコア材に
シリコン樹脂をキシレンに溶解して得られた３％溶液を
スプレーし、加熱、乾燥することにより、表面にシリコ
ン樹脂が被覆されたフェライトキャリヤを作製した。

上記キャリヤ及び実施例１のトナーを用いてトナー濃度
４．５％の現像剤を調製し実施例■と同様にして１００
０００枚の耐刷試験を行った。

上記の実施例１〜４及び比較例１〜２の耐刷試験の結果
を第１表に示す。表中、１００には１ｏｏｏｏｏ枚を、
５０には５００００枚を表す。

３第１表から明らかなように、表面にケトカルボン酸ホウ
素錯体のカリウム塩を有するキャリヤを使用した実施例
１〜４はカブリ、トナー飛散が非常に少なく、細線の再
現性及び解像度にも優れている。これに対して、表面に
ケトカルボン酸ホウ素錯体のカリウム塩を有さないキャ
リヤを使用した比較例１及び２は、トナー飛散、カブリ
が発生し、細線再現性及び解像度も劣っている。

〔発明の効果〕

本発明によれば、前記一般式で表されるケトカルボン酸
ホウ素錯体のカリウム塩を表面に有するキャリヤにより
、トナーへの電荷付与特性が著しく向上され、カブリや
トナー飛散の発生及び解像度や細線再現性の低下が解消
された。

Claims

【特許請求の範囲】表面に少なくとも下記一般式で表されるケトカルボン酸
ホウ素錯体のカリウム塩を有していることを特徴とする
現像剤用キャリア。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＿１及びＲ＿２は同一又は異なってもよい水
素原子、アルキル基、アリール基を表す。）