JPH0820775B2

JPH0820775B2 - 現像剤用キヤリヤ

Info

Publication number: JPH0820775B2
Application number: JP61173559A
Authority: JP
Inventors: 育太郎長束; 保雄松村; 正之武田; 千秋鈴木; 孝義青木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-07-25
Filing date: 1986-07-25
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2011-03-04
Also published as: JPS6330864A

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、静電印刷法等に
おいて、静電潜像または磁気潜像を現像する２成分現像
剤の構成成分であるキヤリヤ、更に詳しく言えば磁性体
分散型キヤリヤに関する。

〔従来の技術〕

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、種々の手段により電気的潜
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ヤリヤと呼ばれる担体粒子
が使用される。キヤリヤとしては種々のタイプのものが
開発され、実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

キヤ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、
現像性、現像剤寿命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キ
ヤリヤは依然として改善すべき問題を残しており、充分
に満足できるものは知られていない。例えば酸化鉄粉を
はじめとする導電性キヤリヤはソリツド現像性には優れ
ているものの細線再現性に劣り、また寿命延長のために
特殊な帯電制御剤をトナーに含有せしめることを必要と
する等の欠点を有し、一方コート系の絶縁性キヤリヤは
寿命、細線の再現性等には優れているものの、ソリツド
再現性に劣るという欠点を有している。これらの欠点を
改良する目的で磁性微粒子を粘着樹脂中に分散せしめた
小粒径キヤリヤ、いわゆるマイクロトーニング用キヤリ
ヤが提案され、実用化されているが、小粒径に起因して
キヤリヤが感光体へ付着するという不都合を有する。こ
の現象はキヤリヤを大粒径化することによつて防止する
ことが可能であるが、キヤリヤの大粒径化により帯電性
が低下し、その結果、カブリの発生や機内汚染等の問題
が生じる。

従つて、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
ブラシ現像用キヤリヤを提供することにある。

本発明の他の目的は、感光体への付着が起こらない大
粒径のキヤリヤで帯電量の低下を防止し、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、更に現像
剤寿命、高速現像性に優れた磁気ブラシ現像用キヤリヤ
を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、含フッ素化合物を0.01〜50重量部含有する
結着樹脂中に、磁性微粒子を分散してなる平均粒径50μ
ｍ以上の現像剤用キャリヤを提供したものである。

本発明のキヤリヤでは、帯電性を向上せしめるための
添加剤としてフツ素含有化合物を使用する。

フツ素含有化合物としては下記の如きものが挙げられ
る。

すなわち、主鎖にフツ素を含有する重合体、例えばテ
トラフロロエチレン、トリフロロエチレン、フツ化ビニ
リデン、モノフロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン
等の単独重合体または前記モノマーとエチレン、プロピ
レン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、トリフ
ロロエチレン、その他の共重合可能な不飽和結合含有単
量体との共重合体が挙げられる。

又側鎖にフツ素を有するモノマーの重合体も好適に用
いられ、特にフツ素化アルキルアクリレート、またはフ
ツ素化アルキルメタアクリレートが代表的なモノマーと
して挙げられ、具体的には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−クロロプロピル、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
ミノエチル等の各エステル化合物が挙げられる。

フツ素化アルキルアクリレート又はフツ素化アルキル
メタア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不飽和脂肪族モノ
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、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イン；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、フツ化ビニル、フツ
化ビニリデンなどのハロゲン化脂肪族オレフイン;1,3−
ブタジエン、1,3−ペンタジエン、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イン;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
種以上の組み合わせで使用することができる。

さらにフツ素化エポキシ樹脂、フツ素化ポリエステル
樹脂、フツ素化シリコン樹脂等を用いることができる。

次にフツ素を含有する非重合体化合物、例えばフツ素
原子含有アルコキシシラン、フツ素原子含有チタンアシ
レート、フツ素原子含有アルコキシチタン、フツ素原子
含有アルコキシジルコニウム等のフツ素系カツプリング
剤、フツ素系界面活性剤及びその他のフツ素原子含有非
重合体化合物を用いることができる。

本発明のキヤリヤの結着樹脂としては一般の熱可塑性
樹脂群の全てを用いることができるが、具体的には、ス
チレン、クロルスチレン、ビニルスチレン等のスチレン
類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等
のモノオレフイン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、
安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル；アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
フエニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メ
チレン脂肪族モノカルボン酸のエステル；ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテ
ル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘ
キシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニル
ケトン等の単独重合体あるいは共重合体を例示すること
ができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレ
ン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン
−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロ
ニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ス
チレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリ
プロピレンを挙げることができる。

更にポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シ
リコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフイン、ワ
ツクス類を挙げることができる。

本発明のキヤリヤにおいて結着樹脂中に分散させる磁
性体微粒子としては通常用いられている強磁性体の微粒
子を全て用いることができるが、具体的には四三酸化
鉄、γ−三二酸化鉄、各種フエライト粉、酸化クロム、
各種金属微粉等が挙げられる。

本発明のキヤリヤを構成する各成分の割合は、帯電性
向上剤としての含フツ素化合物については、その化合物
の種類によつて異なるが、一般に結着樹脂の全量に対し
て0.01〜50重量％、好ましくは0.1〜20重量％であり、
また、磁性粒子の含有量はキヤリヤの総量に対して通常
30〜95重量％程度であり、望ましくは45〜90重量％の配
合が良好な結果を与える。

本発明のキヤリヤには、前記の構成成分の他に帯電制
御、分散向上、強度補強、流動性向上その他の目的で、
樹脂、帯電制御剤、カツプリング剤、フイラー、その他
の微粉末等を添加することもできる。

本発明のキヤリヤ粒子はそのままでキヤリヤ粒子とし
て用いることもできるが、表面を樹脂、カツプリング
剤、界面活性剤、帯電制御剤、微粉末等の表面処理ある
いは被覆処理を施すこともできる。

本発明のキャリヤは、種々の方法により製造すること
ができる。例えば、結着樹脂、含フツ素化合物、磁性体
微粒子をニーダー、バンバリー等の加熱溶融混合装置に
より混練したものを、粉砕、分級する方法、あるいは、
混練物を噴霧、冷却、固化させる方法等により製造され
る。

本発明のキヤリヤの平均粒径はキヤリヤの感光体への
付着と画質とのバランスから50μｍ〜400μｍ、好まし
くは50〜100μｍが適当である。

かしくて得られる本発明のキヤリヤはトナーと混合し
て静電潜像現像用の磁性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は含フッ素化合物
を0.01〜50重量部含有する結着樹脂中に、磁性微粒子を
分散してなり、かつ粒径を50μｍ以上と大粒径化したも
のであり、以下のような効果が得られる。

まず、大粒径化により微少粒子をほとんど分級除去す
るために、キヤリヤの感光体付着を従来の小粒径の磁性
微粒子分散キヤリヤに比べて大巾に低減する事が可能と
なつた。

また、フツ素含有化合物の種類、量を調整する事によ
り、キヤリヤの帯電性を制御することができ、大粒径化
したにもかかわらず、適当な帯電性を付与することがで
きる。更に、フツ素含有化合物の添加効果として、キヤ
リヤの表面エネルギーが低下し、トナーのキヤリヤ汚染
を防止でき、長寿命化、帯電性の安定化が可能となつ
た。

〔実施例〕

以下、実施例および比較例により本発明を更に具体的
に説明する。しかしながら、本発明はこれらの例により
何等限定されるものではない。なお、下記の例中、部は
重量部を表わす。

実施例１磁性微粒子（EPT-1000,戸田工業社製〕 70部、スチレン（St）−メタクリル酸−ｎ−ブチル（n-
BMA）共重合体（St/n-BMA＝85/15）24部、テトラフロロ
エチレン樹脂（ルブロンＬ−2,ダイキン工業社製）６部
を加圧ニーダーで溶融混練した後、ターボミル、及び分
級機を用い粉砕分級し、平均粒径100μｍの不定形磁性
粉分散型キヤリヤを得た。

比較例１磁性微粒子（EPT-1000）70部、スチレン−メタクリル
酸−ｎ−ブチル（St/n-BMA＝85/15）30部を実施例１と
同じ方法で混練、粉砕、分級し平均粒径100μｍの磁性
粉分散型キヤリヤを得た。

実施例２磁性微粒子（EPT-1000）60部、ポリエチレン（三井ハ
イワツクス400P、三井石油化学社製）25部、トリフロロ
エチレン−塩化ビニル共重合体（FPC461、フアイアース
トン社製）15部を加圧ニーダーで加熱溶融混練した。十
分混練した後円板式噴霧装置を用い冷却固化した後分級
し、平均粒径100μｍの球形磁性粉分散型キヤリヤを得
た。

比較例２磁性微粒子（EPT-1000）60部、ポリエチレン（三井ハ
イワツクス400P）40部を実施例２と同様の方法で噴霧、
冷却固化した後分級し、平均粒径100μｍの球形磁性粉
分散型キヤリヤを得た。

実施例1,2および比較例1,2で得たキヤリヤを現像剤と
して評価した。トナーとしてはスチレン−アクリル樹脂
とカーボンブラツクからなる平均粒径11μのFX-7770複
写機用トナー（富士ゼロックス社製）を用い、濃度が３
重量％となる割合でキヤリヤと混合して現像剤とした。

これらの現像剤について、感光体速度350mm/sec及び
現像磁気ロール（スリーブ）速度550mm/secとして、評
価用ベンチマシーンで初期の帯電量、ソリツド画像濃
度、背景部汚れ、細線再現性および感光体へのキヤリヤ
の付着性、および10万枚ランニング時の帯電量、ソリッ
ド画像濃度、背景汚れ、細線再現性を評価し、更に高湿
（30℃、80％R.H.）及び低湿（10℃、30％R.H.）環境条
件でもテストを行つた。その結果は次表に示すとおりで
あり、本発明に係るキヤリヤの優秀さが明らかとなつ
た。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木千秋神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (72)発明者青木孝義神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献特開昭54−68246（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−15156（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−21750（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−90860（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】含フッ素化合物を0.01〜50重量部含有する
結着樹脂中に、磁性微粒子を分散してなる平均粒径50μ
ｍ以上の現像剤用キャリヤ。