JPH04125656A - 静電荷現像用キャリヤ製造方法 - 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、静電記録法等により形成される
静電荷像を二成分現像剤により現像する際に用いられる
静電荷現像用キャリヤの製造方法に関するものである。

（従来の技術） 電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方
法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法に
おいては、帯電、露光工程により感光体上に形成された
静電潜像がトナーを含む現像剤により現像されて、転写
・定着工程を経て可視化される。現像に用いられる現像
剤にはトナーとキャリヤが混合されてなる二成分現像剤
と磁性トナー等によりトナー単独で用いられる一成分現
像剤とがあるが、二成分現像剤は、キャリヤにより現像
剤の撹拌ｌ搬送ｌ帯電などの機能が付与され、現像剤と
して機能分離されているために制御性などがよいなどの
特徴があり、現在広く用いられている。特に、樹脂被覆
を施したキャリヤを用いる場合帯電制御性が向上し、環
境依存性、経時安定性が改善される傾向にある。

現像方法としては、古くはカスケード法などか用いられ
ていたが、現在の主液は現像剤搬送担体として磁気ロー
ルを用いる磁気ブラシ法による現像法である。

このようなキャリヤを用いる二成分現像剤における磁気
ブラシ現像法における問題は、トナーが非画像部に付着
する背景部汚れの発生とキャリヤの画像への付着による
画像荒れとキャリヤ消費、そしてそのことに伴う画像濃
度ムラの発生、さらには現像剤の帯電劣化による画像濃
度の低下、著しい背景部の汚れの発生などである。

（発明が解決しようとした課題） 本発明の目的は、経時安定性、環境安定性に優れ、良好
な画質を維持しうる現像剤を提供する現像剤の製造方法
を見い出すことにある。

現像剤の劣化は、トナー成分によりキャリヤ表面が汚染
され、帯電性が低下することにより生じる。キャリヤ表
面汚染を防止するために種々のタイプのコートキャリヤ
が開発され、がつ実用化されている。例えば、フッ素化
ビニルポリマーのような低表面エネルギー樹脂被覆キャ
リヤは耐表面汚染性に優れているため広く用いられるが
、コア表面に対する成膜性、及び密着性の悪さにおいて
問題があるため、特開昭４９−５１９５０号公報に見ら
れるようなフッ素樹脂とコア材間の密着性を補強するた
めの中間層を有した被覆コートキャリヤ、あるいは特開
昭５４−１１０８３９号公報、特開昭５６−１１３１４
６号公報に見られるようなフッ素樹脂と、コアに対して
強力な接着特性を有する第２のポリマーとのポリブレン
ドからなるコートキャリヤ等の種々の方法か記載されて
いる。しかしながら、このような系においてはフッ素樹
脂と第２のポリマーとの摩擦帯電極性は互し）に逆極性
であるため、第２のポリマーは帯電調節機能と密着性補
強機能を兼ね備えており、帯電性と密着性との要求値が
両立するためには、ポリフレンド比の範囲が限定されて
くる。また、フッ素樹脂の密着性を改善するためには、
フッ素樹脂との相溶性に優れている樹脂、例えばメタク
リル酸メチル共重合体などが有効であるが、こうしたポ
リブレンド系はフッ素樹脂の固体潤滑性、及び低粘着性
といった優れた性質に少なからず悪影響をもたらすこと
があり、耐表面汚染性に関して飛躍的向上は困難であっ
た。

本発明の目的は、上記のような従来のポリブレンドコー
ト法では耐表面汚染性の大幅な改善を得ることが困難で
ある系、すなわち結晶性が極めて強い低表面エネルギー
樹脂の単独コート、もしくは密着性補助のための第２の
ポリマーのブレンド量が少量であっても十分な成膜性が
得られるキャリヤを得る製造方法を見い出すことにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明の目的を達成するキャリヤの製造方法は、以下の
ような方法によりもたらされる。

磁性コア表面に、低表面エネルギー樹脂を主成分とした
被覆用樹脂溶液を施し、溶剤を除去して前記樹脂を磁性
コア表面に付着させ、次いで撹拌状態において前記低表
面エネルギー樹脂の融点以上の温度で加熱した後、冷却
することによるものである。

本発明に用いられる低表面エネルギー樹脂としては、２
５ｄｙｎ／ｃｍ以下のフッ素樹脂ならば全て使用できる
。典型的なフッ素樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン
、ポリトリフルオロエチレン、ポリトリフルオロクロル
エチレンのようなハローフルオロポリマー、ポリテトラ
フルオロエチレン、ポリパーフルオロプロピレン等のホ
モ重合体、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重
合体、フッ化ビニリデンとトリフルオロクロルエチレン
との共重合体、テトラフルオロエチレンとへキサフルオ
ロプロピレンとの共重合体、フッ化ビニリデンとテトラ
フルオロエチレンとの共重合体、フッ化ビニリゾ〉とへ
キサフルオロプロピレンとの共重合体等が挙げられるが
、これに何ら限定されるものではない。また、本発明に
係る被覆用樹脂溶液としては、前記フッ素樹脂を単独で
用いても充分実用に耐え得る帯電性、コート膜特性を有
するが組み合せトナーとの帯電調整自由度をさらに高め
るためには、他の被覆用樹脂を併用し、溶剤に溶解させ
たものでもよい。併用する樹脂としてはスチレン及びメ
チルメタクリレートの共重合体、スチレンメチルメタク
リレート及びオルガノシランの三元共重合体の如き可溶
性アクリル、メタクリル酸及びその塩を含む共重合体、
ポリカプロラクタム、ポリへキサメチレンテレフタレー
トの如きポリエステル等が挙げられるが、これらに限定
されるものではない。

本発明におけるキャリヤのコート膜形成は以下の手順で
行われる。

まず第１に、転勤流動床、スプレードライ等の公知の溶
液コート法でコア材表面に樹脂を被覆、もしくは付着さ
せる。この際、使用する被覆樹脂溶液の粘度、低表面エ
ネルギー樹脂の溶解性及び結晶性の違い及びポリブレン
ドの有無ブレンド比率の違い等により樹脂のコア表面に
対する被覆率（コア粒子全表面積に対する樹脂被覆面積
の割合）は異なった値を示し、必ずしも良好なコート状
態とは言えない。

しかしながら、次に撹拌状態において前記低表面エネル
ギー樹脂の融点以上の温度で加熱処理を施すことにより
、該被覆層は溶融し、粘性流体として挙動するため、撹
拌揃断力で被覆層の引き延ばし効果が得られ、表面性が
平滑で、かつ連続したコート膜の形成が可能となる。さ
らに、この状態で冷却するとキャリヤ同士が凝集・固化
するため撹拌しながら冷却を行うと良い。こうして得ら
れたキャリヤは表面平滑性と低表面エネルギー樹脂の低
粘着性によりキャリヤ表面の同一場所でトナーが応力を
連続して受けることを防止できるため、トナーによるキ
ャリヤ表面汚染劣化を効果的に防止できる。

加熱法としては、スラッジドライヤー、キルン及び加熱
型ニーダ−等撹拌を伴う加熱装置ならば公知のものを使
用できる。

本発明において、使用する芯物質としては、ガラスピー
ズ、アルミ粉、鉄粉末、酸化鉄粉末、カルボニル鉄粉末
、マグネタイト、ニッケル及びフェライトの粉末などを
例示することができ、通常キャリヤとして１０〜５ｏｏ
ｐの好ましくは４０〜１５０ｐの粒径となるような大き
さのものが使用される。

本発明に用いる二成分現像剤を構成するトナーは、バイ
ンダー樹脂中に着色剤などのトナー成分を分散せしめて
成るものであり、ここに、バイ〉ダー樹脂としては、種
々の熱可塑性樹脂が用いられる。

その具体例としては、例えばスチレン、バラクロロスチ
レシ、α−メチルスチレンなどのスチレン類、アクリル
酸メチル２アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル
、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル
、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリ
ル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸
２−エチルヘキシルなどのａ−メチレン脂肪族モノカル
ボ〉酸エステル類、アクリロニロリル、メタアクリロニ
トリルなどのビニルニトリル類、２−ビニルピロジン、
４−ビニルピロジンなどのビニルピリジン類、ビニルメ
チルエーテルビニルイソブチルエーテルなどのビニルエ
ーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、
メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、エ
チレシ、プロピレン、イソプレン、ブタジェン等の不飽
和炭化水素類およびそのハロゲン化物、クロロブレンな
どのハロゲン系不飽和炭化水素類などの単量体による重
合体あるいは、これら単量体を２個以上組み合せて得ら
れる共重合体、およびこれらの混合物、あるいは例えば
ロジン変性フェノールホルマリン樹脂、エポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂
、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂などのビニル縮合
系樹脂あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物を
挙げることができる。着色剤としては、例えばカーボン
ブラック、ニグロシン染料、アニリシブルー　カルコオ
イルブルー　クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、
メチレンブルーローズベンガル、フタロシアニンブルー
、またはこれらの混合物を挙げることができる。着色剤
以外のトナー成分としては、荷電制御剤、オフセット防
止剤、速動性向上剤などがあり、また必要に応じて磁性
体磁粉末が含有されていてもよい。

（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同等制限さ
れるものではない。

（実施例１） フッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体（
Ｔｍ＝１２６°Ｃ１７ｃ　＝　２５ｄｙｎ／ｃｍ）１０
重量部を１００重量部のジメチルホルムアミドに溶解し
、この溶液を転勤遼動床コーティング装置を用いて平均
粒径８０μｍの球形Ｃｕ−Ｚｎフェライト１０００重量
部にコートした。次いでロータリーキルンを用いて撹拌
しながら、２００°Ｃ設定で６０分加熱さらに４０分開
放冷し、本発明のキャリヤを得た。

（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１
５重量部をスチレン−メチルメタクリレート共重合体（
Ｔｇ　＝１００°Ｃ）５重量部を１５０重量部のジメチ
ルホルムアミドに溶解した樹脂溶液を用いた以外は全て
実施例１と同様の操作でキャリヤを得た。

（実施例３） フッ化ビニリデン−へキサフルオロエチレン共重合体（
Ｔｍ＝１４７°Ｃ１融解エンタルピー４２ｍＪ／ｍｇ、
γｃ　＝　２３ｄｙｎ／ｃｍ）１５重量部を１００重量
部のジメチルホルムアミドに溶解した樹脂溶液を用いた
以外は、全て実施例１と同様の操作でキャリヤを得た。

（比較例１，２．３） 実施例１〜３のうち撹拌加熱と冷却の工程を除外して得
られたキャリヤをそれぞれ比較例１，２．３とした。

組み合せるトナーとして、スチレン−ｎ−ブチルメタク
リレート共重合体（Ｔｇ６２°ｃ）８４重量％を結着樹
脂として、カーボンブラックキャボットＢＰＬ；１０重
量％、ニグロシンポジトロンＮｏ、４；１重量％、及び
三洋化成ビスコール５ｓｏｐ；ｓ重量％をバンバリーミ
キサ−により溶融混練し、冷却後ジェットミルにより微
粉砕を行い、更に分級機により平均粒径１１ｐｍのトナ
ーを得た。このトナー１００重量部に対し、平均粒径０
．１部ｍのシリカ微粒子１部をヘンシェルミキサーによ
り混合し、トナーを調節した。

キャリヤ１００重量部に対し、トナ−５重量割合でＶブ
レンダーにて混合し、ＦＸ５９９０改造機で連続コピー
テストを実施な。

これらの実施例と比較例のテスト結果を表１に示す。

（発明の効果） 本発明のキャリヤ製造方法に基づき、低表面エネルギー
樹脂を主成分とした材料をキャリアコア表面に強く密着
させることが可能となり、トナーを適切に帯電させ、か
つトナー等による汚染の少ないキャリヤを提供すること
ができた。結果として、長期間に渡って濃度低下、かぶ
りの問題が少ない現像剤を提供することが可能となった
。

特許出願人　富士ゼロックス株式会社

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性コア表面に低表面エネルギー樹脂を主成分と
   した被覆用樹脂溶液を施し、溶剤を除去して前記樹脂を
   磁性コア表面に付着させ、次いで撹拌状態において前記
   低表面エネルギー樹脂の融点以上の温度で加熱した後、
   撹拌を伴いながら冷却することからなる静電荷現像用キ
   ャリヤ製造方法。
2. （２）前記低表面エネルギー樹脂の表面エネルギーが２
   ５ｄｙｎ／ｃｍ以下であることを特徴とした請求項１記
   載の樹脂被覆型キャリヤの製造方法。
3. （３）前記低表面エネルギー樹脂が融解エンタルピー３
   ０ｍＪ／ｍｇ以上を有する結晶性のフッ素樹脂であるこ
   とを特徴とした請求項１記載の静電荷現像用キャリヤ製
   造方法。