JPH0486749A - 電子写真用磁性キャリア - Google Patents
電子写真用磁性キャリアInfo
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
し、しかも、帯電量が制御された粒子表面がエポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、ケイ素樹脂及
びフッ素樹脂から選ばれた樹脂の1種又は2種以上で被
覆されている強磁性体微粒子と硬化したフェノール樹脂
との複合体粒子からなる電子写真用磁性キャリアに関す
るものである。
、α−5i等の光導電性物質を感光体として用い、種々
の手段により静電気的潜像を形成し、この潜像に磁気ブ
ラシ現像法等を用いて、潜像の極性と逆にvrtさせた
トナーを静電気力により付着させ、顕像化する方式が一
般に採用されている。
使用され、摩擦帯電により適当量の正又は負の電気量を
トナーに付与し、かつ磁気力を利用することによって磁
石を内蔵する現像スリーフを介して、潜像を形成した感
光体表面付近の現像領域にトナーを搬送する。
、それに用いられるキャリアの特性向上が強く要求され
ている。
つ、大きな飽和磁化を有することである。
に際して大きな駆動力を必要とする為、機械的な損耗が
大きく、トナーの所謂スペント化、キャリア自体の帯電
性劣化や感光体の損傷を招くので、嵩密度が小さいこと
が強く要求されている。
ーブに対する磁気的な付着力が弱くなり、現像スリーブ
から飛散、感光体への付着が起こりやすいという問題が
あり、大きな飽和磁化を有することが強く要求されてい
る。
る為に、現像機器に適合した適切な帯電量を有すること
が要求されるが、トナーに所望の帯電量を付与する為に
は、電荷を付与する役割を持つキャリアの帯電量が所望
により自由に制御できることが強く要求される。
ャリアの役割は、・・・・トナーに正確な摩擦帯電特性
及び適当な電荷を付与せしめ、画像部に付着したトナー
を再度静電気的に吸引して除去し鮮明な画像を形成せし
めることにある。」なる記載の通りである。
キャリアあるいはバインダー型キャリア(磁性体微粒子
を分散させた樹脂粒子)等が開発され、実用化されてい
る。
、帯電量が制御された磁性キャリアは、現在量も要求さ
れるところであるが、これら緒特性を充分溝たす磁性キ
ャリアは未だ得られていない。
状、球状のものがあるが、真比重が7から8であって、
嵩密度も3 g/dから4 g/dと大きいものである
。
.5から5.5程度であり、嵩密度は2 g/cjから
3g/cd程度であるため、鉄粉キャリアの欠点である
重さをある程度解消し得るが、現像スリーブ又はスリー
ブ内の磁石の回転数が大きい高速複写機や汎用コンピュ
ータの高速レーザビームプリンタ等に対応するためには
まだ十分ではない。
ものではあるが、特公昭59−24416号公報に記載
されているように、磁性体微粉末と絶縁性樹脂とを溶融
混合した後、溶融混合物を冷却して微粉砕することによ
り製造するものであるから、磁性体微粉末の含有量が8
0重量%以下と少なく、磁化値が低いものである。
磁化を有し、しかも、帯電量が制御された磁性キャリア
を得ることを技術的課題とするものである。
る。
樹脂とからなり、数平均粒子径が10〜1000μ欄で
あって、嵩密度が2.0 g/d以下であり、且つ、前
記強磁性体微粒子の含有量が80〜99重量%である複
合体粒子の粒子表面がエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂
、スチレン系樹脂、ケイ素樹脂及びフン素樹脂から選ば
れた樹脂の1種又は2種以上で被覆されていることから
なる電子写真用磁性キャリアである。
と硬化したフェノール樹脂とからなり、数平均粒子径が
10〜1000μmであって、嵩密度が2.0 g/c
j以下であり、且つ、前記強磁性体微粒子の含を量が8
0〜99重量%である複合体粒子の粒子表面がエポキシ
樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、ケイ素樹脂
及びフン素樹脂から選ばれた樹脂の1種又は2種以上で
被覆されていることからなる電子写真用磁性キャリアは
、嵩密度が小さく、且つ、磁性粒子の含有量が高いこと
に起因して大きな飽和磁化を有しており、しかも、複合
体粒子の粒子表面に被覆されている樹脂の種類等によっ
て帯電量が自由に制御できるという事実である。
。
ール樹脂とからなる複合体粒子の数平均粒子径は10μ
mから1000μmのものである。数平均粒子径が10
μm未満の場合には、感光体へのキャリアの付着を無く
すことが困難であり、一方、1000μmを雑えると、
鮮明な画像を得ることができなくなる。特に、高画質を
求める場合には30μmから200μmの範囲が好まし
く、さらに好ましくは30μmから100 μmの範囲
である。
god以下である。嵩密度の下限は特に制限はないが、
実用的には1.0 g/cj程度である。ががる嵩密度
の小さいものは、より高画質を与えるキャリアとして期
待できるものである。キャリアの嵩密度は、現像スリー
ブ上で磁力線に沿ってキャリアのいわゆる”穂”が形成
された際の”穂”の嵩密度に対応していると考えられ、
その値が低ければ°穂”が柔らかく自由に動くことが可
能となり、その結果として高画質が得られるものと考え
られる。
形状を有しており、球状を呈するものから楕円球状のも
の、偏平な円盤状のもの、複雑な曲面をもついびつなも
の等がある。いずれも粒子表面が曲面形状を有するため
に、キャリア粒子間の接触面積が少なく、優れた流動性
を示す。なかでも球状が最も流動性に優れ、粒子に形状
的な歪みが少なく、粒子強度も高い傾向にあるので、好
ましい。
子の含有量は、80重量%〜99重量%である。強磁性
体微粒子の含有量が、80重量%未満の場合には、飽和
磁化値が小さくなり、99重量%を越える場合には、フ
ェノール樹脂による強磁性体微粒子間の結着が弱くなり
やすい。複合体粒子の強度を考慮すると、97重量%以
下であることが好ましい。本発明において、強磁性体微
粒子の含有量をこのように高めることができる理由は明
らかではないが、反応と同時に硬化反応が進行するため
少量のフェノール樹脂で強磁性体微粒子同士を強固に結
着することができるためであろうと推定される。
u/gから150emu/gの飽和磁化を有する。40
emu/g未満ではキャリアの感光体への付着が起こり
やすく、一方、150emu/gを越える値は、強磁性
体微粉末として実用的なものが知られていないので、得
ることが困難である。従来周知のフェライトキャリアの
飽和磁化は高々70esu/g ぐらいとされている(
コロナ社発行「電子写真技術の基礎と応用J 1988
年第481頁)が、本発明における複合体粒子の場合に
は、フェライト微粉末の含有量を高めることにより、容
易に飽和磁化70emu/g以上の大きな飽和磁化を得
ることができる。
等のスピネルフェライト、鉄以外の金属(Mn、 Ni
、、Zns Mg、 Cu等)を一種又は二種以上含有
するスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグ
ネトブランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する
鉄や合金の微粒子粉末を用いることができる。その形状
は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい、特に、
高磁化を要する場合には、鉄等の強磁性微粒子粉末を用
いることができるが、化学的な安定性を考慮すると、マ
グネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトや
バリウムフェライト等のマグネトブランバイト型フェラ
イトの強磁性微粒子粉末を用いることが好ましい0強磁
性体微粒子粉末の種類及び含有量を適宜選択することに
より、所望の飽和磁化を有する複合体粒子を得ることが
できる。例えば、40〜70e■u/Hの磁化を得よう
とする場合には、バリウムフェライト等のマグネトブラ
ンバイト型フェライトやスピネル型フェライト等を用い
ればよく、さらに70〜10100e/g程度の高磁化
を得ようとする場合には、マグネタイト又はZnを含有
するスピネルフェライト等を用いればよい。さらに、1
0100e/g以上の高磁化を得ようとする場合には、
表面に酸化物層を有する鉄や合金の微粒子粉末を用いれ
ばよい。
知のエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂
、ケイ素樹脂及びフッ素樹脂から選ばれた樹脂の1種又
は2種以上を使用することができ、主として樹脂の種類
を変化させることによって帯電量を変化させることがで
きる。
であり、0.05重量%未満の場合には、不十分且つ不
均一な被膜となりやすく、本発明の目的とする帯電量を
自由に制御することが困難となる。
子含有量が低下し、大きな磁化値が得られなくなる。好
ましくは0.1〜10重量%である。
する。
水性媒体中でフェノール類とアルデヒド類を塩基性触媒
の存在下、強磁性体粒子、懸濁安定剤を共存させて反応
させる。
他、−クレソ゛−ル、P−tert−フ゛チルフェノー
ル、0−プロピルフェノール、レゾルシノール、ビスフ
ェノールA等のアルキルフェノール類、及びベンゼン核
又はアルキル基の一部又は全部が塩素原子又は臭素原子
で置換されたハロゲン化フェノール類等のフェノール性
水酸基を有する化合物が挙げられるが、この中でフェノ
ールが最も好ましい。フェノール類としてフェノール以
外の化合物を用いた場合には、粒子が生成し難かったり
、粒子が生成したとしても不定形状であったりすること
があるので、形状性を考慮すれば、フェノールが最も好
ましい。
アルデヒド類としては、ホルマリン又はパラホルムアル
デヒドのいずれかの形態のホルムアルデヒド及びフルフ
ラール等が挙げられるが、ホルムアルデヒドが特に好ま
しい。アルデヒド類のフェノールに対するモル比は、1
〜2が好ましく、特に好ましくは1.1〜1.6である
。アルデヒド類のフェノール類に対するモル比が1より
小さいと、粒子が生成し難かったり、生成したとしても
樹脂の硬化が進行し難いために、生成する粒子の強度が
弱かったりする傾向があり、一方、アルデヒド類のフェ
ノール類に対するモル比が2よりも大きいと、反応後に
水性媒体中に残留する未反応のアルデヒド類が増加する
傾向がある。
塩基性触媒としては、通常のレゾール樹脂製造に使用さ
れる塩基性触媒が使用される。例えば、アンモニア水、
ヘキサメチレンテトラミン及びジメチルアミン、ジエチ
ルトリアミン、ポリエチレンイミン等のアルキルアミン
が挙げられる。
.02〜0.3が好ましい。
で反応させるに際し、共存させる強磁性体粒子としては
、上述のごとく、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むス
ピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトブ
ランバイト型フヱライトや表面に酸化物層を有する鉄や
合金の微粒子粉末が好ましい。その量は、フェノール類
に対して重量で0.5〜200倍が好ましい。さらに、
前述したごとく、生成する複合体粒子の飽和磁化値と粒
子の強度を考慮すると、4〜100倍であることがより
好ましい。
〜10μ霧であることが望ましく、微粒子の水性媒体中
における分散と生成する複合体粒子の強度を考慮すれば
、0.05〜5μmであることが好ましい。
る懸濁安定剤としては、カルボキシメチルセルロース、
ポリビニルアルコールのような親水性有機化合物及びフ
ッ化カルシウムのようなフン素化合物、硫酸カルシウム
等の実質的に水に不溶性の無機塩類等が挙げられるが、
フェノール樹脂マトリンクス内部への強磁性体微粒子の
分散を考慮すれば、フン化カルシウムが好ましい。フン
化カルシウム以外の懸濁安定剤を使用した場合には、条
件によっては前述した強磁性体粒子がフェノール樹脂マ
トリックス内部へ分散し難いこともあり、また、不定形
状の粒子が生成する傾向がある。
0.2〜10重量%であることが好ましく、より好まし
くは0.5〜3.5重量%である。懸濁安定剤のフェノ
ール類に対する添加量が0.2重量%未満の場合には、
不定形の粒子が生成する傾向があり、一方、添加量が1
0重量%を越える場合には、複合体粒子表面に残留する
フッ化カルシウム等の懸濁安定剤の量が増加する傾向が
ある。
前記のごとき実質的に水に不溶性の無機塩類を直接添加
してもよく、また反応時にかかる実質的に水に不溶性の
無機塩類が生成されるような2種以上の水溶性無機塩類
を添加してもよい。
塩類の一方にフッ化ナトリウム、フッ化カルシウム、フ
ッ化アンモニウム等からなる群から選ばれる少なくとも
1種と、他方にカルシウムの塩化物、硫酸塩、硝酸塩か
らなる群より選ばれる少なくとも1種とを添加して反応
時にカルシウムのフッ素化合物を生成させるようにする
こともできる。
性媒体中で行われるが、この場合の水仕込み量は、例え
ばキャリアの固形分濃度が30〜95重量%になるよう
にすることが好ましく、特に、60〜90重量%となる
ようにすることが望ましい。
、好ましくは0.8〜1.2℃/winで温度を徐々に
上昇させ、反応温度70〜90℃、好ましくは83〜8
7°Cで60〜150分間、好ましくは80〜110分
間反応させる。かかる反応において、反応と同時にゲル
化反応が進行し、ゲル化したフェノール樹脂のマトリッ
クスが形成される。このようにして反応・ゲル化させた
後、反応物を40°C以下に冷却すると、硬化したフェ
ノール樹脂マトリックス中に、強磁性体微粒子が均一に
分散した球状複合体粒子の水分散液が得られる。
固液を分離した後、洗浄して乾燥すると、フェノール樹
脂マトリックス中に強磁性体微粒子が均一に分散し、粒
子表面が曲面形状を有する複合体粒子が得られる。
樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、ケイ素樹脂
及びフッ素樹脂から選ばれた樹脂の1種又は2種以上で
ある。
脂やノボラック系エポキシ樹脂等が、ポリエステル樹脂
としては、エチレングリコールやトリエチレングリコー
ル等のポリオールとジカルボン酸、例えば、マレイン酸
、イタコン酸等を縮合重合させて得られるポリエステル
樹脂等が、スチレン系樹脂としては、ポリスチレンやス
チレンブチルアクリレート等のスチレン−アクリル共重
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等が、ケイ素樹脂としては、加熱硬
化型シリコーン樹脂や常温硬化型シリコーン樹脂等のシ
リコーン樹脂やシリコーンオイルあるいはシランカップ
リング剤等が、フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエ
チレン−エチレン共重合体等のフッ素含有樹脂等が使用
できる。
、スプレードライヤーを用いて複合体粒子に樹脂を吹き
つける方法、ヘンシェルミキサーハイスピードミキサー
等を用いて複合体粒子と樹脂とを乾式混合する方法、樹
脂を含む溶剤中へ複合体粒子を含浸する方法等いずれの
方法であってもよい。
明する。
から200個の粒子について計測した値の平均値である
。嵩密度は、JIS K5101に記載の方法に従って
測定し、飽和磁化は、「振動試料型磁力計VSM−3S
−15J (東夷工業■製)を用いて、外部磁場10
kOeのもとで測定した値で示した。
電量は、この複合体粒子95重量部と市販のトナーCL
C−200ブラック (商品名)(キャノン■製)5重
量部との混合物20抛gをブローオフ帯電量測定機MO
DEL TB−200(東芝ケミカル■製)を用いて測
定した値A〔μC〕からg当りの換算値で示した。
A〔μC〕から、g当りの換算値として計算した値で示
した。
立製作断裂)で観察した結果である。
%ホルマリン65g、平均粒子径0.24μmの球状マ
グネタイト400g、 28%アンモニア水7.8g、
フン化カルシウム1.Og、水50gを撹拌しながら投
入し、40分間で85°Cに上昇させ、同温度で180
分間反応、硬化させ、球状マグネタイトと硬化したフェ
ノール樹脂とからなる複合体粒子を生成させた。
の水を添加した後、上澄み液を除去し、さらに下層の球
状粒子を水洗し、風乾した。次いで、これを減圧下(5
m@Hg以下)に50〜60’Cで乾燥して複合体粒子
(以下、複合体粒子Aという)を得た。
、また、その形状は図1の走査型電子顕微鏡写真(X6
00)に示す通り、球状を呈していた。
に、ヘキサメチレンテトラミン4.5gを用いた以外は
、実施例1と同様にして反応、硬化及び後処理を行い、
複合体粒子(以下、複合体粒子Bという)を得た。
また、その形状は、走査型電子顕微鏡観察の結果、球状
を呈していた。
gを用いた以外は、実施例1と同様にして反応、硬化及
び後処理を行い、複合体粒子(以下、複合体粒子Cとい
う)を得た。
また、その形状は、走査型電子顕微鏡観察の結果、球状
を呈していた。
にgおよびスチレン系樹脂(ハイマー5B−75;三洋
化成■製) 30gを入れ、攪拌しながら120°Cま
で昇温し、同温度で1時間攪拌した。
察の結果、均−且つ緻密であった。
粒子の緒特性を表1に示す。
た結果、複合体粒子に対し2.9重量%であった。
せた以外は、実施例4と同様にして樹脂によって被覆さ
れている複合体粒子を得た。この時の主要条件及び緒特
性を表3に示す。
脂、スチレン系樹脂、ケイ素樹脂及びフッ素樹脂から選
ばれた樹脂の1種又は2種以上で被覆されている強磁性
体微粒子とフェノール樹脂との複合体粒子からなる磁性
キャリアにおいては、前記のように複合体粒子の嵩密度
が小さく、且つ、強磁性体微粒子の含有量が高いことに
起因して、可及的に大きな磁化値を示し、しかも、樹脂
による被覆によって帯電量を自由に制御することが出来
るので、電子写真用磁性キャリアとして好適である。
す走査型電子顕微鏡写真(X 600)である。
Claims (1)
- (1)強磁性体微粒子と硬化したフェノール樹脂とから
なり、数平均粒子径が10〜1000μmであって、嵩
密度が2.0g/cm^2以下であり、且つ、前記強磁
性体微粒子の含有量が80〜99重量%である複合体粒
子の粒子表面がエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチ
レン系樹脂、ケイ素樹脂及びフッ素樹脂から選ばれた樹
脂の1種又は2種以上で被覆されていることを特徴とす
る電子写真用磁性キャリア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203625A JP2779976B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 電子写真用磁性キャリア |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203625A JP2779976B2 (ja) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | 電子写真用磁性キャリア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0486749A true JPH0486749A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2779976B2 JP2779976B2 (ja) | 1998-07-23 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8293446B2 (en) | 2009-04-30 | 2012-10-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Resin-coated carrier method of manufacturing the same, two-component developer including resin-coated carrier, developing device and image forming apparatus |
| US8735041B2 (en) | 2009-03-25 | 2014-05-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing resin-coated carrier, resin-coated carrier, two-component developer, developing device, image forming apparatus and image forming method |
Citations (2)
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| JPS63228174A (ja) * | 1987-03-17 | 1988-09-22 | Fujitsu Ltd | 磁性キヤリヤとその製法 |
| JPS63241565A (ja) * | 1987-03-30 | 1988-10-06 | Fuji Xerox Co Ltd | 電子写真用キヤリヤ |
-
1990
- 1990-07-30 JP JP2203625A patent/JP2779976B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8735041B2 (en) | 2009-03-25 | 2014-05-27 | Sharp Kabushiki Kaisha | Method for producing resin-coated carrier, resin-coated carrier, two-component developer, developing device, image forming apparatus and image forming method |
| US8293446B2 (en) | 2009-04-30 | 2012-10-23 | Sharp Kabushiki Kaisha | Resin-coated carrier method of manufacturing the same, two-component developer including resin-coated carrier, developing device and image forming apparatus |
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