JPH0642085B2 - 正帯電性電子写真用キャリア - Google Patents

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、静電記録法において静電潜像の現
像のために使用される磁気ブラシ現像用キャリヤに関す
る。更に詳細には、磁性コア材と被覆樹脂層とからな
る、帯電性、耐表面汚染性、機械強度、コアと被覆層と
の密着性等において優れた、磁気ブラシ現像用キャリヤ
を提供するものである。

従来技術 電子写真法においては、セレンをはじめとする光導電性
物質を感光体として用い、種々の手段を用いて電気的潜
像を形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法等を用いてト
ナーを付着させ、顕像化する方式が一般的に採用されて
いる。

この現像工程において、トナーに適当量の正または負の
電気量を付与するためにキャリヤと呼ばれる担体粒子が
使用される。キャリヤは一般にコートキャリヤと非コー
トキャリヤとに大別されるが、現像剤寿命等を考慮した
場合には前者の方が優れていることから、種々のタイプ
のコートキャリヤが開発され、且つ実用化されている。

コート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、コアと被覆材料との良好な密着性、電荷分布の均一
性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コー
トキャリヤは依然として改善すべき問題を残しており、
完全なものは今のところ知られていない。例えば、フッ
素化ビニルポリマー類は耐表面汚染性において優れてい
るが負帯電性であり、また、コアとの密着性において問
題があり、またアクリル系ポリマー類は機械的強度、コ
アとの密着性、正帯電性の点では満足できるものの、耐
表面汚染性において問題があるとされている。いずれに
しても、一長一短のある被覆材料の使用を余儀なくされ
ているのが現状である。

発明の目的 このような現状に鑑みて、本発明者等は前記従来の諸欠
点を改善すべく種々研究、検討した結果、特定の被覆材
料を使用することが上記コートキャリヤの諸要求特性の
改良において有効であることを見出し、本発明を完成す
るに至った。

そこで、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帯電上昇速度が高く、ランニング時
における帯電量の低下を起こすことがなく、その結果カ
ブリの早期発生、機内汚染を生ずることがなく、更にコ
ア材と被覆層との密着性に優れた磁気ブラシ現像用キャ
リヤを提供することにある。

発明の構成 本発明の前記並びにその他の目的は、芯物質に、摩擦帯
電制御層及び、特定量のフッ素化アルキルアクリレート
又はフッ素化アルキルメタアクリレートの重合体から成
る離型性表面層を順次積層することにより達成すること
ができる。

即ち、本発明は正帯電性を備えた被覆材料を芯物質上に
被覆した後に、フッ素化アルキルアクリレート又はフッ
素化アルキルメタアクリレートの重合体を被覆して成
り、さらにそれらのフッ素化アルキルアクリレートはフ
ッ素化アルキルメタアクリレートが単量体として表面層
材料の５０重量％以下であることを特徴とする、いわゆ
る機能分離型正帯電性電子写真用キャリヤに関する。

正帯電性を備える被覆材料の具体例としては、付加重合
性モノマーの重合体としてアクリル酸エステル、メタク
リル酸エステル、含窒素ビニルモノマーの単独又は共重
合体が好適である。アクリル酸エステル、メタアクリル
酸エステルの具体例としては、アクリル酸、メタアクリ
ル酸とアルコール、例えば、メチルアルコール、エチル
アルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール、
アミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアル
コール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、ドデ
シルアルコール、テトラドデシルアルコール、ヘキサデ
シルアルコールなどのアルキルアルコール、これらアル
キルアルコールを一部アルコキシ化したメトキシエチル
アルコール、エトキシエチルアルコール、エトキシエト
キシエチルアルコール、メトキシプロピルアルコール、
エトキシプロピルアルコールなどのアルコキシアルキル
アルコール、ベンジルアルコール、フエニルエチルアル
コール、フエニルプロピルアルコールなどのアラルキル
アルコール、アリルアルコール、クロトニルアルコール
などのアルケニルアルコール等、とのエステル化物が挙
げられる。

含窒素ビニルモノマーの具体例としては、２−ビニルピ
リジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチル
ピリジン、２−ビニル−５−メチルピリジン、４−ブテ
ニルピリジン、４−ペンチルピリジン、Ｎ−ビニルピペ
リジン、４−ビニルピペリジン、４−ビニルピペリジ
ン、Ｎ−ビニルジヒドロピリジン、Ｎ−ビニルピロー
ル、２−ビニルピロール、Ｎ−ビニルピロリン、Ｎ−ビ
ニルピロリジン、２−ビニルピロリジン、Ｎ−ビニル−
２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ビ
ニルカルバゾール等を例示することができる。これらは
単独でもしくは２種以上の組合せて使用することができ
る。

正帯電性を有する縮重合体の具体例としては、ポリアミ
ド、セルロース樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂やこ
れらの変性物を挙げることができる。

本発明に係る表面層コート材としてのフッ素化アルキル
アクリレート又はフッ素化アルキルメタアクリレートは
単独重合体又は共重合体として用いられる。そして単独
重合体の場合は必ず、また、共重合体の場合は必要に応
じ、他の被覆材料と混合して用いられ、いずれの場合に
おいても、前記フッ素化アルキルアクリレート又はフッ
素化アルキルメタアクリレートが単量体として計算して
全被覆材料の５０重量％以下であることを特徴とする。
前記フッ素化アルキルアクリレート又はフッ素化アルキ
ルメタアクリレートが５０重量％以上であると、正帯電
性キャリヤとして用いることができなくなる他、芯物質
との密着性が著しく劣る等の不都合が生じる。

本発明におけるフッ素化アルキルアクリレート又はフッ
素化アルキルメタアクリレートとしては以下のものを使
用することができる。

即ち、アクリル酸又はメタクリル酸の１，１−ジヒドロ
パーフロロエチル、１，１−ジヒドロパーフロロプロピ
ル、１，１−ジヒドロパーフロロヘキシル、１，１−ジ
ヒドロパーフロロオクチル、１，１−ジヒドロパーフロ
ロデシル、１，１−ジヒドロパーフロロラウリル、１，
１，２，２−テトラヒドロパーフロロブチル、１，１，
２，２−テトラヒドロパーフロロヘキシル、１，１，
２，２−テトラヒドロパーフロロオクチル、１，１，
２，２−テトラヒドロパーフロロデシル、１，１，２，
２−テトラヒドロパーフロロラウリル、１，１，２，２
−テトラヒドロパーフロロステアリル、２，２，３，３
−テトラフロロプロピル、２，２，３，３，４，４−ヘ
キサフロロブチル、１，１，ω−トリヒドロパーフロロ
ヘキシル、１，１，ω−トリヒドロパーフロロオクチ
ル、１，１，１，３，３，３−ヘキサフロロ−２−プロ
ピル、３−パーフロロノニル−２−アセチルプロピル、
３−パーフロロラウリル−２−アセチルプロピル、Ｎ−
パーフロロヘキシルスルホニル−Ｎ−メチルアミノエチ
ル、Ｎ−パーフロロヘキシルスルホニル−Ｎ−ブチルア
ミノエチル、Ｎ−パーフロロオクチルスルホニル−Ｎ−
メチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロオクチルスルホニ
ル−Ｎ−エチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロオクチル
スルホニル−Ｎ−ブチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロ
デシルスルホニル−Ｎ−メチルアミノエチル、Ｎ−パー
フロロデシルスルホニル−Ｎ−エチルアミノエチル、Ｎ
−パーフロロデシルスルホニル−Ｎ−ブチルアミノエチ
ル、Ｎ−パーフロロラウリルスルホニル−Ｎ−メチルア
ミノエチル、Ｎ−パーフロロラウリルスルホニル−Ｎ−
エチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロラウリルスルホニ
ル−Ｎ−ブチルアミノエチル等各エステル化合物が挙げ
られる。

フッ素化アルキルアクリレート又はフッ素化アルキルメ
タクリレートと共重合する成分としては以下のようなも
のを使用することができる。

即ち、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、
トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルスチレ
ン、トリエチルスチレン、プロピルスチレン、ブチルス
チレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オクチ
ルスチレンなどのアルキルスチレン、フロロスチレン、
クロロスチレン、ブロモスチレン、ジブロモスチレン、
ヨードスチレンなどのハロゲン化スチレン、更にニトロ
スチレン、アセチルスチレン、メトキシスチレンなどの
スチレン系モノマー；アクリル酸、メタクリル酸、α−
エチルアクリル酸、クロトン酸、α−メチルクロトン
酸、α−エチルクロトン酸、イソクロトン酸、チグリン
酸、ウンゲリカ酸などの付加重合性飽和脂肪族モノカル
ボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコ
ン酸、メサコン酸、グルタコン酸、ジヒドロムコン酸な
どの付加重合性不飽和脂肪族ジカルボン酸；前記付加重
合性不飽和カルボン酸とアルコール、例えばメチルアル
コール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチ
ルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルアルコー
ル、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニル
アルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコ
ール、ヘキサデシルアルコールなどのアルキルアルコー
ル、これらアルキルアルコールを一部アルコキシ化した
メトキシエチルアルコール、エトキシエチルアルコー
ル、エトキシエトキシエチルアルコール、メトキシプロ
ピルアルコール、エトキシプロピルアルコールなどのア
ルコキシアルキルアルコール、ベンジルアルコール、フ
エニルエチルアルコール、フエニルプロピルアルコール
などのアラルキルアルコール、アリルアルコール、クロ
トニルアルコールなどのアルケニルアルコール等、との
エステル化物、特にアクリル酸アルキルエステル、メタ
クリル酸アルキルエステル（メチルメタクリレートを除
く）、フマル酸アルキルエステル、マレイン酸アルキル
エステル等が好ましい例である；前記付加重合性不飽和
カルボン酸より誘導されるアミドおよびニトリル；エチ
レン、プロピレン、ブテン、イソブチレンなどの脂肪族
モノオレフィン；塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニ
ル、１，２−ジクロロエチレン、１，２−ジブロモエチ
レン、１，２−ジヨードエチレン、塩化イソプロペニ
ル、臭化イソプロペニル、塩化アリル、臭化アリル、塩
化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどの
ハロゲン化脂肪族オレフィン；１，３−ブタジエン、
１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ブタジエ
ン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、２，４−
ヘキサジエン、３−メチル−２，４−ヘキサジエンなど
の共役ジエン系脂肪族ジオレフィン；２−ビニルピリジ
ン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−メチルピリ
ジン、２−ビニル−５−メチルピリジン、４−ブテニル
ピリジン、４−ペンチルピリジン、Ｎ−ビニルピペリジ
ン、４−ビニルピペリジン、４−ビニルピペリジン、Ｎ
−ビニルジヒドロピリジン、Ｎ−ビニルピロール、２−
ビニルピロール、Ｎ−ビニルピロリン、Ｎ−ビニルピロ
リジン、２−ビニルピロリジン、Ｎ−ビニル−２−ピロ
リドン、Ｎ−ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニルカル
バゾール等の含窒素ビニル系モノマーを例示することが
できる。これらは単独でもしくは２種以上の組合せで使
用することができる。

フッ素化アルキルアクリレート又はフッ素化アルキルメ
タアクリレートの重合体又は共重合体と混合して用いる
ことができる被覆材料は各種重合物が挙げられる。その
具体例として、上記各種付加重合性モノマーの重合体
（共重合体を含む）の他、ポリアミド、ポリエステル、
ポリカーボネート、シリコン樹脂、セルロース樹脂その
他の縮重合樹脂も用いることができる。

本発明に使用する芯物質としては、ガラスビーズ、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、ニッケルおよびフェライト等の粉末などを例示
することができ、通常キャリヤとして１０〜５００μの
粒径となるような大きさのものが使用される。

本発明のキャリヤ粒子は、前記のような磁性コア材料を
前記の如き本発明に係る被層処理し、該コア材料表面上
に化学結合あるいは吸着により被覆層を形成することに
より得ることができる。

コア材料の表面処理のためには、例えば前記の重合体の
１種または２種以上の混合物を適当な溶媒に溶解し得ら
れる溶液中にコア材料を浸漬し、しかる後に脱溶媒、乾
燥、高温焼付けする方法、あるいはコア材料を流動化床
中で浮遊させ、前記重合体溶液を噴霧塗布し、乾燥、高
温焼付けする方法等を利用することができる。これら方
法において、高温焼付け処理は必ずしも必要ではない。
前記重合体の被覆量は通常コア材料に対し０．０５〜
３．０重量％であることが好ましい。

かくして得られる本発明のキャリヤはトナーと混合して
静電潜像現像用の磁気ブラシ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
電子写真法で使用されているいかなる負帯電性トナーを
使用することもでき、特に制限されない。

発明の効果 本発明の磁気ブラシ現像用キャリヤによれば、磁性コア
材を特定の重合体で被層被覆したことに基き以下のよう
な種々の効果を達成することが可能でなる。

まず、正帯電上昇速度が高く、かつランニング時におけ
る帯電量の低下がないので、カブリの早期発生や機内汚
染を生ずることがなく、またコア材と被覆との密着性が
優れ（コート層の内部破壊に基く剥離がみられない）、
機械的強度が高く、かつ低表面エネルギー材料による離
形性被覆に基きトナーによる汚染が抑制されるのでキャ
リヤの寿命ひいては現像剤の寿命を延長でき、更に溶液
中への浸漬または溶液の噴霧塗布等あるいは必要に応じ
て加熱処理するといった簡単な工程で製造することがで
きる。

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何等限定され
るものではない。

実施例−１ ポリメチルメタアクリレート１５重量部を１５０重量部
のトルエンに溶解し、この溶液を流動床コーティング装
置を用いて、平均粒径１００μｍのフェライト粉２００
０重量部にコートする。続いて、Ｎ−パーフロロオクチ
ルスルホニル−Ｎ−プロピルアミノエチルメタアクリレ
ート１重量部、メチルアクリレート３重量部、メチルメ
タアクリレート１０重量部からなる重合体を、５０重量
部のメチルエチルケトンに溶解して得た溶液を前述のフ
ェライト粉上に上塗りし、本発明に係るキャリヤを得
た。

実施例−２ 平均粒径９０μのフェライト粉１０００重量部に下層と
してエチルセルロース樹脂５重量部、上層として実施例
１と同様のコート材を、実施例１と同様の操作で被覆し
て本発明に係るキャリヤを得た。

実施例−１〜２で得られた各キャリヤ１０００重量部と
負荷電性トナー（スチレン−ブチルアクリレート共重合
体、カーボンブラック、クロム錯塩染料電荷調節剤から
成る）３０部を各々混合し現像剤を調製した。これら現
像剤を富士ゼロックス４３７０で連続複写試験をおこな
ったところ、次の様な結果を得た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−92326（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−126040（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−97435（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−51950（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−19952（ＪＰ，Ａ) 特公 昭53−40452（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】芯物質上に、正摩擦帯電制御層及び離型性
   表面層を順次積層してなり、該離型性表面層がフッ素化
   アルキルアクリレート又はフッ素化アルキルメタアクリ
   レートの重合体を含有し、それらの単量体が表面層の材
   料の５０重量％以下であることを特徴とする正帯電性電
   子写真用キャリア。