JPH0470890A - 磁気ブラシクリーニング方法 - 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、静電潜像担持体上に残留するトナーを磁気ブ
ラシによりクリーニングする磁気ブラシクリーニング方
法に関する。

従来技術および課題 般に、電子写真においては、感光体等の静電潜像担持体
表面に静電潜像を形成し、これをトナーで現像して可視
化させ、このトナーよりなる可視像を紙などの転写材上
に転写し、その転写像を定着させて画像を形成する。感
光体は、トナー可視像の転写紙への転写工程において転
写されずに感光体表面に残留するトナーをクリーニング
することにより繰り返し使用される。このクリーニング
方式として磁気ブラシクリーニング法（例えば、特公昭
６２−４５５５６号公報等）、ブレードクリーニング方
法、ファーブラシクリーニング方法、ウェブクリーニン
グ方法等種々の方法が知られている。

本発明はこれらのクリーニング方法のうち磁気グラ／ク
リーニング方法に属するもので、磁気ブラシクリーニン
グ法は、感光体表面に磁気刷子を摺擦させながら残留す
るトナー粒子を磁気ブラシの方へ移動させることにより
クリーニングする方法であり、例えば感光体表面に弾性
クリーニングブレードを圧接して、残留トナーを掻き取
るというブレードクリーニングに比べ、感光体表面を傷
付けないという点では優れているが、従来クリーニング
性能としては必ずしも満足できるものでなかった。また
、近年高画質化を達成するために、トナーを小粒径化す
ることが検討されているが、ブレードクリーニングにお
いても小粒径トナーに対するクリーニング不良が問題と
なっており、トナーか小粒径化される程クリーニング不
良が大きな問題となる。

発明が解決しようとする課題 本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、小粒径ト
ナーであっても優れたクリーニング性が得られる磁気ブ
ラシクリーニング方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段 本発明は静電潜像担持体上に残留する未転写のトナーを
磁気ブラシによりクリーニングする方法において、該磁
気ブラシを形成するキャリアとして、表面に多数の細孔
を有する樹脂被覆キャリアを使用することを特徴とする
磁気ブラシクリーニング方法に関する。

以下、本発明の磁気ブラシクリーニング方法の一実施態
様を具現化した装置例を第４図に示して本発明を説明す
る。

図中（１１）は、静電潜像担持体としての感光体で、例
えば、表面に有機系光導電層を有するものを使用するこ
とかできる。図中には記載していないが、感光体（ＩＩ
）沿には、潜像形成手段、現像剤での現像手段、転写手
段等も配置されている。

感光体（１１，）左側には順次クリーニングローラ（１
２）、撹拌ローラー（１４）が配置されており、クリー
ニングローラー（１２）下方には、トナー回収ローラー
（１７）が配置されている。

クリーニングローラー（１２）は、導電性非磁性材から
なる円筒体で、矢印（ａ）方向に回転駆動される感光体
（１１）と一定のギヤ・ノブをもって対向し、時計回り
（矢印Ｃ）方向に回転駆動可能としである。

また、クリーニングローラー（１２）には直流のバイア
ス電源（２０Ｘバイアス電圧：Ｖｂ）が接続してあり、
図中では、バイアス電源（２０）のマイナス側がクリー
ニングローラー（１２）に接続されている。

クリーニングローラー（１２）の内部に収容されている
磁石体（１３）は、軸方向に磁極を延設した複数の磁石
を、前記磁極が外周部でＳ極、Ｎ極交互に位置するよう
に配置しｊ；もので、感光体の回転方向（矢印（ａ））
に対して、反時計回り（矢印（ｂ））の方向に回転駆動
可能としである。

クリーニングローラー（１２）の左斜め上方には、クリ
ーニング装置のカバーに取り付けた層厚規制ブレード（
１５）が、クリーニングローラー（１２）と一定のギャ
ップをもって対向配置されており、また左斜め下方には
、クリーニングブレード（１６）が圧接されている。

撹拌ローラー（１４）は、クリーニングブレード（１２
）の背面側に平行に配置され、矢印（ｄ）の方向に回転
駆動可能としである。

トナー回収ローラー（１７）は、アルミニウムなどの導
電性非磁性材で形成され、クリーニングローラー（１２
）の下方に一定のギャップをもって配置され、矢印（ｅ
）の方向に回転駆動可能としている。

また、このトナー回収ローラー（１７）には、交流電源
（２１）、直流電源（１２）を介して接地されており、
その結果、トナー回収ローラー（１７）には、直流電圧
（ＶＳＳ）に、交流電圧（Ｖｍｓ）を重畳したバイアス
電圧が印加されている。

トナー回収ローラー（１７）左側部には、クリーニング
ブレード（■８）が圧接されており、クリーニングブレ
ード（１８）下方には、トナー搬送ローラー（１９）が
配置されている。

以上の構成からなるクリーニング装置においてはまず、
撹拌ローラーの矢印（ｄ）方向への回転、撹拌・搬送に
より、磁性キャリアがクリーニングローラー（１２）上
に塗布供給される。

本発明においては、磁性キャリアとして表面に細孔を有
する樹脂被覆キャリアを使用する。以下に該キャリアに
ついて詳述する。

すなわち、本発明の樹脂被覆キャリアは、第１図に示し
たように、キャリア芯材（１）、キャリア芯材（１）を
被覆する樹脂被覆層（２）、樹脂被覆層表面に形成され
た細孔（３）からなる。第３図に示した従来の樹脂被筒
キャリアと比べ、細孔（３）が存在することが大きな特
徴である。

本発明の樹脂被覆キャリア表面の細孔は、具体的にはそ
の細孔径分布、平均細孔径、全細孔容積により規定され
る。

樹脂被覆層表面に存在する各細孔径は０．００１−３μ
ｍ、好ましくは０．００１〜２　ｐｒｎ、より好ましく
は０．００５〜２μｍの範囲に分布していることが望ま
しい。細孔径がｏ、ｏｏｉμｍより小さいものはトナ〜
の解砕性等の観点から十分な効果が期待できなくなり、
３μｍより大きいとトナーの捕捉性が強くなりすぎて、
流動性や現像性を損なう恐れがある。

平均細孔径は、前述した細孔径の分布範囲に対応して、
０．１〜０．５μ踵の範囲にあることが望ましい。平均
細孔径を上記範囲内とすることによって、トナーの解砕
性およびトナーに対する帯電特性を改善することができ
る。

全細孔容積は、本発明においてはキャリアｌｉｔ当りの
全細孔容積（ｍｆｆ／ｇ）と被覆樹脂層１ｍ４当りの全
細孔容積（ｍ（２／ｍ１２）の２通りで表現する。

キャリア１ｇ当りの全細孔容積（＋ａ１２／ｇ）は水銀
ボロンメトリーによって求めることができる。本発明キ
ャリアにおいては、その値が、０．００１〜０　、１　
ｍＱ／ｇ、好ましくは０．０１−０．０５１１１２／ｇ
の値を有することが望ましい。その値が０．００１ｒｎ
Ｑ／９より小さいとキャリア表面に存在する細孔が不十
分であり、細孔による効果が得られなくなる恐れがある
。０．１ｍ１２／ｇより大きいと、細孔が多すぎて被覆
層がもろくなってしまう。

被覆樹脂１ｎ（ｌ当りの全細孔容積（＋＋＋（１／＋ｍ
１２）は、前述したキャリア１ｇ当りの全細孔容積（Ｉ
Ｉ（２／ｌ？）を、被覆層の真比重およびキャリア芯材
充填率から換算することにより求めることができる。本
発明のキャリアにおいては、その値が０．１〜２ｍＱ／
ｒｉ（１、好ましくは０５〜ｌ　、　５　ｔｘＱ／　ｒ
ｓＱの値を有することが望ましい。その値がＯ、ｌ　ｘ
ｉ（１／ｗａ（ｌより小さいとキャリア表面に存在する
細孔が不十分であり、細孔による効果が得られなくなる
恐れがある。２講α／ｌｎＱより大きいと細孔が多すぎ
て被覆層がもろくなってしまう。

次に本発明のキャリアの構成材料について説明する。

本発明のキャリアの構成要素であるキャリア芯材として
は、静電潜像担持体へのキャリア付着（飛散）防止の点
から少なくとも２０μＩ＋＋（平均粒径）の大きさのも
のを使用し、キャリアスジ等の発生防止等画質の低下防
止の点から、大きくとも１００μ講のものを使用する。

具体的材料としては、電子写真用二成分キャリアとして
公知のもの、例えばフェライト、マグネタイト、鉄、ニ
ッケル、コバルト等の金属、これらの金属と亜鉛、アン
チモン、アルミニウム、鉛、スズ、ビスマス、ベリリウ
ム、マンガン、セレン、タングステン、ジルコニウム、
バナジウム等の金属との合金あるいは混合物、酸化鉄、
酸化チタン、酸化マグ不ンウム等の金属酸化物、窒化ク
ロム、窒化バナジウム等の窒化物、炭化ケイ素、炭化タ
ングステン等の炭化物との混合物および強磁性フェライ
ト、ならびにこれらの混合物等を適用することができる
。

キャリア被覆樹脂としては、例えば、ポリスチレン系樹
脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリオレフィン系樹
脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエー
テル樹脂、ポリスルフィン酸系樹脂、ポリエステル系樹
脂、エポキン樹脂、ポリブチラール系樹脂、尿素樹脂、
ウレタン／ウレア系樹脂、シリコン系樹脂、ポリエチレ
ン系樹脂、テフロン系樹脂等の各種熱可塑性樹脂および
熱硬化性樹脂およびその混合物、並びに、これらの樹脂
の共重合体、ブロック重合体、グラフト重合体およびポ
リマーブレンド等が用いられる。さらに、帯電性を改良
する為、各種極性基を有する樹脂を用いても良い。

特に、耐環＃を性を考慮する場合は、離型性のよい被覆
樹脂、例えば／リコーン系樹脂あるいはポリオレフィン
系樹脂が好ましい。本発明のキャリア表面は、キャリア
被覆樹脂で７０％以上、好ましくは９０％以上、より好
ましくは９５％以上被覆することが好ましい。被覆率が
７０％より下回ると、地肌を通してキャリア芯材自体の
特性（耐環境性の不安定さ、電気抵抗の低下、帯電の不
安定さ）が強く現れ、樹脂被覆の利点を生かせない。

キャリア芯材の充填率は約９０ｗｔ％以上、好ましくは
９５ｖｔ％以上に設定する。充填率は、キャリアの樹脂
被覆層厚を間接的に規定するものと解してもよく、キャ
リア芯材充填率が９０ｗし％より小さくなると、被覆層
が厚くなりすぎ、被覆層のはがれ等の耐久性に劣り、又
帯電の安定性にも劣る。

樹脂被覆層厚を比重で、間接的に表わすことも可能であ
る。本発明キャリアの比重は、キャリア芯材の種類に大
きく影響されるが、前記キャリア芯材を適用する限りは
、３．５〜７．５、好ましくは４．０〜６．０、より好
ましくは４．０〜５．５程度の範囲内の値を示す。その
範囲外の値であれば、前述したように適切な充填率で被
覆されていないキャリアと同様の弊害が生ずる。

本発明の樹脂被覆キャリアの電気抵抗は、■×１０’−
ＩＸＩＯ”Ω”　ｃｍ、好ましくは１０’−１０１１０
’　ｃｍ、より好ましくは１０’　〜１０”Ω’Ｃｍ程
度に設定する。電気抵抗がｌＸｌ０’Ω・ｃｍを下回る
とキャリアの現像が生じ、画質が低下する。

また、ｌＸｌ０”Ω・ｃｍより大きいと、トナーを過剰
に帯電させるので適正な画像濃度が得られない。電気抵
抗は前述の樹脂被覆率、キャリア充填率を間接的に表現
しているとみることもできる。

本発明に使用するキャリアは、さらに樹脂被覆層に凹凸
を付与することが好ましい。第２図は、樹脂被覆層（２
）が凹凸を有する形態を示しており、細孔（３）は、そ
の凹凸のある樹脂被覆層（２）の表面に存在する。この
ような凹凸をキャリア表面に付与することにより、トナ
ークリーニング性能がより向上したキャリアとすること
ができる。

表面凹凸をより詳しく説明する。

表面被覆層の表面凹凸構造を下記式［Ｉ〕：［式中、外
周はキャリア粒子の投影像の外周、面積はキャリア粒子
の投影面積の平均値を表わす。

〕で表わされる形状係数Ｓにより表わすと、その値は１
３０〜２００の範囲内にあることが好ましい。Ｓ値は、
粒子表面の凹凸の程度を表わし、表面状態の凹凸の度合
が大きいほど、１００から離れた値となる。形状係数５
１例えば、イメージアナライザー（ル−ゼックス５００
０．日本レギュレータ社製）により測定できるが、一般
に形状係数Ｓの測定においては、機種によって大きな差
は認められないので、特に上記機種で測定されなければ
ならないことを意味するものではない。

まｔ；、本発明のキャリア被覆樹脂層には、荷電付与機
能のある微粒子または導電性微粒子等の添加剤を添加し
てもよい。

荷電付与機能のある微粒子としては、Ｃｒｙ、、ＦｅＯ
２、Ｆｅ５０い　Ｉｒｅ、、ＭｎＯ２、ＭｎＯ２、Ｎｂ
Ｏ２、ＰｔＯ，、Ｔｉ０ｚ、Ｔｉ、Ｏ，、Ｔ　ｉ　３０
　ｓ、ＷＯ２、■、０１、Ａ１．Ｏ，、ＭｇＯ，５ｉ０
２、ＺｒＯ，、ＢｅＯなどの金属酸化物、ニグロシンベ
ース、スピロンブラックＴＲＨなとの染料、などを具体
例として挙げることができる。

導電性微粒子としては、カーボンブラック、アセチレン
ブラックなとカーボンブラック、ＳｉＣ。

ＴｉＣ，ＭｏＣ，ＺｒＣなどの炭化物、ＢＮ、ＮｂＮ。

ＴｉＮ、ＺｒＮなどの窒化物、フェライト、マグネタイ
トなどの磁性粉等を挙げることができる。

金属酸化物、金属７ツ化物および金属窒化物の添加は帯
電性をより高めることに効果がある。カーボンブランク
のような導電性微粒子の添加によって、キャリアの電気
抵抗が適度に低下し、電荷のリーク、蓄積がバランスよ
く行なわれると考えられる。

上記添加剤の大きさ、添加量等は、本発明キャリアの緒
特性きして本明細書に説明する、細孔の形態、被覆率、
電気抵抗等の緒特性を満足する限り特番こ限定するもの
でないが、微粒子の大きさとしては、後述する好ましい
本発明のキャリアの製法との関係においては、例えば樹
脂溶液中あるいは脱水ヘキサン中で凝集することなく、
均一に分散してスラリー状となる粒子径であればよく、
具体的には、体積平均粒径２〜０．００１μｍ、好まし
くは１〜０．０１ｐｍ程度であればよい。

また、上記内機粒子の添加量としても、上述したように
一部にその量を規定することはできないが、被覆樹脂に
対してＱ　、　ｌ　ｖｔ％〜６０ｖｔ％、好ましくは１
．Ｑｗｔ％〜４０Ｗ［％が適当である。

次に、本発明の細孔を有する樹脂被覆キャリアの製法に
ついて説明する。本発明キャリアの製法としては、前記
した細孔を有する形態のキャリアを得ることかできれば
、特に限定されるものではないか、以下に挙げる２法が
好ましく用いられる。

好ましい製法の１つとして予め適当な溶媒に可溶な微粒
子成分を被覆樹脂溶液中に分散させておき、被覆層形成
後に前記微粒子を溶解可能な溶媒中に浸漬し、前記可溶
微粒子成分を溶出させて被覆層表面に細孔を形成する方
法を挙げることができる。この方法の場合は溶媒可溶微
粒子成分の粒子径、分散の度合い等によって細孔径が決
定される。また、被覆層は、粉体カプセル法、スプレー
ドライ法等によって形成することができる。

この方法に使用できる微粒子成分としては、フェライト
等の金属酸化物、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金
属のハロゲン化物あるいは水酸化物、遷移金属錯体等の
微粒子を挙げることができる。

これらの溶出する溶媒としては、樹脂を同時に溶解しな
いものを用いることが必要であることは言うまでもない
。

より具体的には、例えば、フェライトを含有させた樹脂
被覆層を有するキャリアを塩酸等の酸性水溶液に浸漬す
ることにより、フェライトを溶出する方法が挙げられそ
うすることによりキャリア表面に細孔を形成することが
できる。

さらに、前記した荷電付与機能を有する微粒子または導
電性微粒子を添加する場合は、被覆樹脂溶液中に、それ
らの添加剤を添加して存在させておけはよいし、フェラ
イト等のように細孔形成用微粒子としても、また導電性
微粒子としても機能するものを使用することは、製法上
からも、特性上からも有益である。

本発明のキャリアの好ましい製法の他の１つは、表面重
合被覆法である。

表面重合被覆法は、■チタンおよび／またはジルコニウ
ムを含有するとともに、炭化水素溶媒に可溶な高活性触
媒成分と■キャリア芯材とを予め接触処理して得られる
生成物および■有機アルミニウム化合物を用い、該キャ
リア芯材の表面にオレフィンモノマー、例えばエチレン
を重合させて形成することができる。さらに荷電付与機
能を有する微粒子または導電性微粒子を添加する場合は
、上記被覆層形成時にそれらの添加剤を添加して存在さ
せておけばよい。具体的には、特開昭６０−１０６８０
８号公報に記載の方法が適している。

該公報を本明細書の一部として、ここに引用する。

この表面重合被覆法により、キャリア被覆層を形成する
と、表面に前記した、細孔を有する被覆層をキャリア表
面に形成することができることに加え、さらに膜強度、
核体芯粒子と樹脂被覆層との密着性に優れた、耐久性の
よいキャリアとすることかできる。

以上のようにして得られた本発明のキャリアはクリーニ
ングローラー（１２）上に供給されると磁石体（１３）
の磁力によりクリーニングローラー（１２）表面上に保
持され、磁気ブラシを形成し、矢印（ｃ）の方向へ搬送
される。搬送は、磁石体（１３）のみを回転、あるいは
クリーニングローラー（１２）のみを回転、あるいは両
者を回転させて行なうが、キャリアの混合撹拌性の面か
ら少なくとも磁石体（１３）を回転させることが好まし
い。

クリーニングローラー（１２）上へ塗布されたキャリア
は、層厚規制ブレード（１５）とクリーニングローラー
（１２）との間に形成される一定の間隙を通過すること
により、その厚さが規制され、引き続きクリーニングロ
ーラー上を搬送され感光体（ｌｌ）の表面を摺擦し、こ
のとき感光体（１１）表面上の未転写残留トナーは、ク
リーニングローラー（１２）上の磁気ブラシの摺擦力と
キャリアとの摩擦帯電および、印加バイアス電圧（Ｖｂ
）により形成される電界により、キャリア表面に移動し
、感光体表面から残留トナーがクリーニングされる。

本発明においては、前述したように、表面に細孔を有す
る樹脂被覆キャリアを使用しているため、残留トナーが
たとえ小粒径トナーであってもトナ−粒子とキャリア粒
子との接触を十分に確保することができ、感光体表面の
残留トナーを効率よくクリーニングすることができる。

またキャリア表面上の細孔は、トナー粒子の補足性に優
れているので、この点からもトナークリニング性に効果
がある。

キャリアに補足された残留トナーは、キャリアと共にさ
らに搬送され、トナー回収ローラー（１７）との最近接
領域に達し、トナー回収ローラー（１７）は磁気ブラシ
中からバイアス電圧Ｖｓｓによりトナーのみを選択的に
吸引する。直流バイアス電圧のみの印加でも、トナー回
収は可能であるが、トナー回収をより効果的に行なうた
めには、直流バイアス電圧に、さらに交流のバイアス電
圧（ＶｍＳ）を重畳印加することが好ましい。

トナー回収ローラー（１７）に回収されたトナーは、矢
印（ｅ）の方向に回転搬送され、クリーニングブレード
（１８）により、トナー回収ローラー（１７）表面から
掻き取られ、トナー搬送ローラー（１９）により排出さ
れる。

以下、本発明を実施例を用いて説明する。

（＋）トナーの製造例１ 成　分　　　　　　　　　　　　　重量部・スチレン−
〇−ブチル メタクリレート槙脂　　　　　　　１００（軟化点、１
３２℃ニガラス転移点、６０°Ｃ１・カーボンブラック
　　　　　　　　　　　　８（三菱化成社製、ＭＡ＃８
） ・染料　　　　　　　　　　　　　　　　　５（オリエ
ント化学工業社製、ポントロンＰ−５１）上記材料をボ
ールミルで充分混合した後、１４０°Ｃに加熱した３本
ロール上で混練した。混練物を放置冷却後、フェザ−ミ
ルを用い粗粉砕し、さらにジェットミルで微粉砕した。

その後風力分級し、体積平均粒径１１．０μｍとしｔ；
後、疎水性シリカ（日本アエロジル社製、Ｒ９７４）を
トナーに対して（］、３ｖｔ％添加し、ヘンシェルミキ
サーを用いて混合し、トナーを得た。

・トナーの製造例２ トナーの製造例１と同様の方法で体積平均粒径８．３μ
謂のトナーを得た。

・トナーの製造例３ トナーの製造例１と同様の方法で体積平均粒径６、Ｏｐ
ｍのトナーを得た。

キャリアの製造例１ （１）チタン含有触媒成分の調製 アルゴン置換した内容積５００鱈のフラスコに、室温に
て脱水ｎ−へブタン２００＋ｆｆおよび予め１２０℃で
減圧（２ＩＩＩＩＨｇ）脱水したステアリン酸マグネン
ウム１５ｇ（２５ミリモル）を入れてスラリー化する。

撹拌下に四塩化チタン０．４４９（２，３ミリモル）を
滴下後昇温を開始し、還流下にて１時間反応させ、粘性
を有する透明なチタン含有触媒成分の溶液を得た。

（２）チタン含有触媒成分の活性評価 アルゴン置換した内容積ｌＱのオートクレーブに脱水ヘ
キサン４００＋＊Ｌ　　トリエチルアルミニウム０，８
ミリモル、ジエチルアルミニウムクロリド０．８ミリモ
ルおよび上記（１）で得られたチタン含有触媒成分をチ
タン原子として０．００４ミリモルを採取して投入し、
９０℃に昇温した。このとご、系内圧は１．５　ｋｇ／
　ｃｍ２Ｇであった。次いで、水素を供給し、５　、５
　ｋｇ／　ｃｍ”　Ｇに昇圧したのち、全圧が９　、５
　ｋｇ／　ｃｍ”　Ｇに保たれるようにエチレンを連続
的に供給し、１時間重合を行ない７０りのポリマーを得
た。重合活性は、３６５ｋｇ／ｇ・Ｔｌ−Ｈｒであり、
得られたポリマーのＭＦＲ（１９０°Ｃ１荷！２．１６
Ｊｉｇにおける溶融流れ性；ＪＩＳ　　Ｋ７２１０）は
４０であった。

（３）チタン含有触媒成分と充填剤の反応およびエチレ
ンの重合 アルゴン置換した内容積１ｉ２のオートクレーブに室温
にて脱水ヘキサン５００ｍ１２および２００℃で３時間
減圧（２ｍｍＨｇ）乾燥した焼結フェライト粉Ｆ−２０
０（パウダーチック社製、体積平均粒径７０μｍ）４５
０．を入れ、撹拌を開始した。次いで４０°Ｃまで昇温
し、上記（１）のチタン含有重合触媒成分をチタン原子
として０．０２ミリモル添加、約１時間反応を行なった
。その後、トリエチルアルミニウム２．０ミリモル、ジ
エチルアルミニウムクロリド２．０ミリモルを添加し、
９０°Ｃに昇温した。このときの系の内圧は１．５ｋｇ
／ｃイ２Ｇであった。次いで水素を供給し、２　ｋｇ／
　ｃｍ２Ｇに昇圧したのち、全圧を６ｋｇ／ｃｒｎ”Ｇ
に保つようにエチレンを連続的に供給しながら４０分間
重合を行ない全量４７３ｇのフェライト含有ポリエチレ
ン組成物を得た。乾燥した粉末は、均一に灰白色を呈し
、電子顕微鏡にて観察したところフェライト表面は薄く
ポリエチレンに覆われ、しかもポリエチレンにフェライ
ト粒子同士の凝集は全く見られなかった。

なお、この組成物をＴＧＡ（熱天秤）により測定したと
ころ、芯材充填率は９５．２ｗｔ％であっｔ：。

その後１２０°Ｃに設定した熱気流中に投入し、２゜０
時間加熱処理を行った。得られたキャリアを１０６μｍ
のフルイで分級し、凝集物を除去した。

キャリアの製造例２ アルゴン置換した内容積１１２のオートクレーブに製造
例１の（３）と同様にして、７ニライト４５０ｇに対し
て製造例１の（１）で調製したチタン含有触媒成分をチ
タン原子として０．０２ミリモル添加し、１時間反応を
行なった。その後、オートクレーブ上部ノズルよりカー
ボンブランク（Ｋ　ｅｔｃｈｅｎ　　ｂｌａｃｋ　　Ｄ
　Ｊ　−６００、ライオンアクゾ社製）０４７ｇを投入
した。なおり−ポンブラックは、２００°Ｃにおいて１
時間減圧乾燥したものを脱水ヘキサンｊこてスラリー状
としておいてものを使用した。その後トリエチルアルミ
ニウム２．０ミリモル、ジエチルアルミニウムクロリド
２．０ミリモルを添加し、９０℃に昇温した。このとき
の系内圧は、ｌ　−５ｋｇ／　ｃｍ”　Ｇであった。次
いで水素を供給し、２ｋｇ／ｃｍ”Ｇに昇圧したのち、
全圧を６ｋｇ／ｃｍ２に保つようにエチレンを連続的に
供給しながら４５分間重合を行ない、全量４６９．３ｇ
のフェライトおよびカーボンブラック含有ポリエチレン
組成物を得た。乾燥した粉末は、均一に黒色を呈し、電
子顕微鏡によるとフェライト表面は薄くポリエチレンに
覆われ、カーボンブラックはそのポリエチレンに均一に
分散していることが観察された。なお、この組成物をＴ
ＧＡ（熱天秤）により測定したところ、芯材充填率は９
５．９ｗｔ％であり、仕込量から計算するとフェライト
、ポリエチレン、カーボンブランクは２４：ｌ：０．０
２５の重量比であった。その後１２０℃に設定した熱気
流中に投入し、２．０時間加熱処理を行った。得られた
キャリアを１０６μｍのフルイで分級し、凝集物を除去
した。

キャリアの製造例３ アルゴン置換した内容積ｌαのオートクレーブにキャリ
アの製造例１と同様にして、フェライト４５０ｇに対し
て、製造例Ｉの（１）で調製したチタン含有触媒成分を
チタン原子として０，０１３９モル添加し、１時間反応
を行った。その後、オートクレーブ上部ノズルよりカー
ボンブラック（ケッチエンブラック（Ｋｅｔｃｈｅｎ　
　ｂｌａｃｋ）　　Ｅ　Ｃ，ライオンアクゾ社製）０．
５０ｇを投入した。なおり−ポンブラックは、２００℃
において１時間減圧乾燥したものを脱水ヘキサンにてス
ラリー状としておいたものを使用した。その後トリエチ
ルアルミニウム１．０ミリモル、ジエチルアルミニウム
クロリド１．０ミリモルを添加し、９０℃に昇温した。

このときの系内圧は１　、５　ｋｇ／　ｃｍ２Ｇであっ
ｔ二。次１こｌ−フ゛テン３７．５ミリモル（２，１ｇ
）を導入、次いで水素を供給し、２ｋｇ／ｃｍ２Ｇに昇
圧した後、全圧を６　ｋｇ、／　Ｃｍ”　Ｇに保つよう
にエチレンを連続的に供給しながら２８分間重合を行な
い、全量４６７ｇのフェライトおよびカーボンブランク
含有ポリエチレン系組成物を得た。乾燥した粉末は、均
−ｊこ黒色を呈し、電子顕微鏡によるとフェライト表面
はうすくポリマーに覆われ、カーボンブランクはそのポ
リマーに均一に分散していることが観察された。なお、
この組成物をＴＧＡＣ熱天秤）により測定したところ、
フェライト、ポリマー、カーボンブラックは２７＋ｌ：
０．０３の重量比であった。更にソックスレー抽出（溶
媒、キ／レン）によりフェライトおよびカーボンブラン
クを除いたポリマーをＩＨにより分析したところ、８ｗ
ｔ％のブテンを含むポリエチレン系共重合体であること
が確認された。

その後１２０°Ｃに設定した熱気流中に投入し、２．５
時間加熱処理を行った。得られたキャリアを１０６μｍ
のフルイで分級し、凝集物を除去しＩこ。

キャリアの製造例４ 体積平均粒径０２μｍのフェライト微粉末２５０重量部
およびスチレン−アクリル樹脂（３８Ｍ７３Ｆ：三洋化
成社製）３０重量部をヘンンエルミキサー（１０ｆｆ）
にてよく混合し、２軸押用混練機で混練する。得られた
混合物を冷却、粗粉砕し、ハンマーミルで微粉砕した後
、風力分級機を用いて粗粉および微粉を除去し、体積平
均粒径２．０μｍの被覆層形成用子粒子を得た。

キャリア芯材（焼結フェライト粉Ｆ−２００：パウダー
テック社製、体積平均粒径７ｏμｍ）１００重量部およ
び前記子粒子３０重量部をヘンシェルミー１−４−（１
０（１）Ｉ：供給し、２００　Ｏｒｐｍｌ：で２分間混
合・撹拌し、キャリア芯材のまわりに子粒子を均一に付
着させた。次いで加熱気流（３２０’Ｃ）中に各粒子を
分散して供給し、約１〜３秒間の瞬間加熱を行い被覆層
を形成した。この被覆層を有するキャリア１００重量部
に対して負荷電性制御剤（ボントロン５−３４：オリエ
ント化学工業社製）２重量部を同様の方法で被覆層に固
着させた。このキーリアを６ＮのＨＣＱに２時間浸漬し
た後、充分に水洗し、６０°Ｃで５時間真空乾燥し表面
に細孔を宵する樹脂被覆キャリアを得た。

キャリアの製造例５ 熱硬化性ンリコーン樹脂溶液（ＫＲ−２５５：信越シリ
コーン社製）に体積平均粒径０．２μｍのフェライト微
粉末を上記樹脂固形分１００重量部に対して２５０重量
部添加し、超音波によって十分に分散させたものを塗液
とした。芯材として焼結７エライ１（Ｆ−２００：パウ
ダーチック社製、体積平均粒径７０μｌｌ＋）を用いて
、スピラコータ−（間圧精工社製）により芯材に対し２
５＋ｗｔ％の被覆ができるように繰り返し塗布した。そ
の後系内の温度を１５０°Ｃに昇温しで樹脂を硬化させ
、フェライト微粉末の分散された熱硬化性シリコーン樹
脂被覆キャリアを得た。このキャリアを６ＮのＨＣＱに
２時間浸漬した後、十分に水洗し、６０°Ｃで５時間真
空乾燥し表面に細孔を有する樹脂被覆キャリアを得た。

キャリアの製造例６ フェライト微粉末を添加しないこと、および酸処理を行
わないこと以外はキャリアの製造例５と同様にしてキャ
リアを製造した。

キャリアの製造例１〜６で得られたキャリア１ｇ当りの
全細孔容積（ｍ（１／ｇ）、被覆層１＋１１（ｌ当りの
全細孔容積（Ｉ＋ＩＱ／＋＋１１２）、平均細孔径（２
１ｍ）、芯材充填率（ｗｔ％）、真比重（ｇ／ｃｍ’）
、嵩比重（ｇ／ａｍ”）、電気抵抗および比表面積（＋
ｎ２／ｇ）を表１に示す。

（以下、余白） なお、キャリアの全細孔容積、平均細孔径はキャリア細
孔分布の測定結果より算出した値である。

キャリアの細孔分布は水銀ポロンメトリーに依った。ｉ
す定はポアサイザ９３１０（島津製作所社製）を用い、
水銀の接触角１３０°表面張力４８４ｄｙｎ／ｃｍとし
た。結果を第５図から第１０図に示す。

第５図は、細孔径と侵入容積の関係を示す図である。侵
入容積とは、測定時の最大圧力までで水銀が圧入された
細孔容積を表わす。

第６図〜第１０図は、細孔径と容積分率の関係を示す図
である。容積分率とはある細孔径の範囲に占める細孔容
積の全細孔容積に対する割合を百分率で表わしたもので
ある。

比重測定は ・電子天秤　　：感度０．１ｍｇのもの。

・ピクノメータ：ＪＩＳ　　Ｒ３５０１（分析化学用ガ
ラス器具）に規定されたゲー リュサック温度計付き比重びん 内容積５０ｍ（１゜ ・恒温水槽　　：水温を２３±０．５°Ｃに保持できる
もの。

を偏入た測定装置を用い、次の操作手順により測定した
。

■予め乾燥したピクノメータの質量を０．１＋ｘｇ！で
正確に秤量する。

■ビクノメータに十分脱気したｎ−へブタンを満たし、
２３±０．５°Ｃの恒温水槽に１時間保持しｌユのち、
液表面を正確に標線に合わせる。恒温水槽から取り出し
、外部の水を完全に拭ってから、その質量をＯ、ｌ　ｍ
ｇの桁まで正確に秤量する。

■次に、そのピクノメータを空にしてから試料１０〜１
５ｇ採取し、再び０　、１１１１ｇの桁まで正確に秤量
し、■の結果を差し引いて試料の質量を求める。

■試料の入っているピクノメータに脱気したｎヘプタン
を２０〜３０＋ｘ（１！静かに加えて、試料を完全に覆
ったのち、真空テンケータ中で液中の空気を静かに隊く
。

■次に、そのビクノメータに標線付近まで脱気したｎ−
へブタンを満たし、２３土０．５°Ｃの恒温水槽に１時
間保持する。液表面を正確に標線に合わせたのち取り出
し、外部の水を完全に拭ってから、その質量を０　、１
　ｍｇの桁まで正確に秤量する。

■比重は次の式によって算出する。

Ｓ　＝ａ−ｄ／（ｂ−ｃ＋ａ） ここで、Ｓ：比重 ａ：試料の質量（ｇ） ｂ＝　ビクノメータの標線まで浸漬液を入れたときの質
量（ｇ） Ｃ：試料の入ったビクノメータの標線 まで浸漬液を満たしたときの質量 ｄ：２３°Ｃにおける浸漬液の比重 嵩比重はＪｆＳ　　２２５０４によった。

電気抵抗は、金属性の円形電極上に厚さ１ｍｍ。

直径５０ｍｍとなるように試料を置き、質量８９５゜４
ｇ、直径２０ｍｍの電極、内径３８ｍｍ、外径４２ｍ１
のガード電極を載せ、５００ｖの直流電圧印加時の１分
後の室温値を読み取り、試料の体積固有抵抗Ｐ換算した
。測定環境は温度２５土ピＣ１相対温度５５±５％であ
り、測定は５回繰り返し、その平均を取った。

比表面積は窒素ガス吸着によるＢＥＴ法により測定した
。装置は７０−ソーブ２３００（島津製作所社製）を使
用した。

トナークリーニング特性の評価 （装置構成および条件） 感光体として有機光導電性感光体（周速１８Ｃｍ／５ｅ
ｅ）を搭載した電子写真プリンターで前記トナ調製例１
〜３で得られたトナーを２万枚の反転現像に供し、第４
図に示したクリーニング装置を用い、トナークリーニン
グ性を下記条件下で評価し、結果を下記表２に示した。

ａ、クリーニングローラー（１２） ・回転数　：５０ｒｐｍ ・回転方向：矢印（ｃ） ・バイアス電圧（Ｖｂ）：’　−５００ｖ・層厚規制ブ
レードとの間隙　：１．３ｍｍ・感光体（ｌ　ｌ）との
間隙：１．Ｏｍｍｂ、　８ｉ石体（１３） ・８極対称 各磁極の磁束密度二　］　０００　Ｇａｕｓｓ・回転数
　：１１０００ｒｐ ・回転方向：矢印（ｂ） ｃ、　　トナー回収ローラー ・直流バイアス電圧（Ｖｓｓ）：　−９００Ｖ・交流バ
イアス電圧（Ｖ　ｍｓ） 周波数　　　　　　　：　２ＫＨｚ ピーク・トウ・ピーク電圧：　１０００　Ｖｐ−ｐｄ、
使用キャリア：製造例２ 製造例６（比較例） 表面に細孔を有する樹脂被覆キャリアを磁気ブラシクリ
ーニングに適用することにより小粒径トナーであっても
感光体表面に残留するトナーを効率よくクリーニングす
ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、本発明樹脂被覆キャリアの模式
的断面図である。 第３図は従来の樹脂被覆キャリアの模式的断面図である
。 第４図は本発明を実施するためのクリーニング装置の一
例を示す模式的断面図である。 第５図は、キャリア表面細孔の細孔径と侵入容積の関係
を示す図である。 第６図〜第１Ｏ図は、各キャリア製造例で得られたキャ
リア表面細孔の細孔径と容積分率の関係を示す図である
。 発明の効果 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代　理　人　弁理士　青　山　葆　はか１８第 図 第３図 第４図 → 容精分学 ／Ｅ％］ 第５図 １゜ 細 孔 径 ／ ［Ｐｍｌ 立積分率 ／　［％コ 積 介 牢 ／ ［％］ 廿 積 分甲 ／［％］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、静電潜像担持体上に残留する未転写のトナーを磁気
   ブラシによりクリーニングする方法において、該磁気ブ
   ラシを形成するキャリアとして、表面に多数の細孔を有
   する樹脂被覆キャリアを使用することを特徴とする磁気
   ブラシクリーニング方法。