JPH08211658A - 電子写真現像剤用キャリア - Google Patents

電子写真現像剤用キャリア

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JPH08211658A
JPH08211658A JP7037661A JP3766195A JPH08211658A JP H08211658 A JPH08211658 A JP H08211658A JP 7037661 A JP7037661 A JP 7037661A JP 3766195 A JP3766195 A JP 3766195A JP H08211658 A JPH08211658 A JP H08211658A
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JP
Japan
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carrier
core material
molecular weight
carrier core
resin
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Pending
Application number
JP7037661A
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English (en)
Inventor
Koichi Mano
晃一 真野
Kazuo Muragata
和夫 村形
Masaaki Takehana
正明 竹花
Yasushi Hamada
安司 濱田
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐スペント性等を初めとする優れた耐久性を
有する電子写真現像剤用キャリアを提供する。 【構成】 キャリア芯材の表面上に分子量分布(重量平
均分子量/数平均分子量)が10以上であるポリオレフ
ィン系樹脂を被覆する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真現像剤用キャ
リアに関する。さらに詳しくは、電子写真方式の二成分
現像剤として好適に用いられる、耐久性に優れた電子写
真現像剤用キャリアに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子写真法における静電潜像
の現像の方式として、絶縁性非磁性トナーと磁性キャリ
ア粒子とを混合して用いる二成分現像方式が知られてい
る。二成分現像方式においては、キャリアは、トナーを
摩擦帯電させ、静電潜像と接触させるべく感光体表面へ
搬送する役割を担っている。
【0003】このような二成分現像方式において使用さ
れる粒状キャリアは、キャリア表面へのトナーのスペン
ト防止、キャリア均一表面の形成、表面酸化防止、感湿
性低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体のキャリア
による傷または摩擦からの保護、帯電極性の制御または
帯電量の調節等を目的として、適当な材料で被覆するの
が通例であり、コーティングキャリアと呼ばれている。
【0004】しかしながら、従来のコーティングキャリ
アは、使用時に加わる攪拌等の衝撃などによりコーティ
ング層が剥落しやすく、耐久性の点で満足のいくもので
はなかった。
【0005】このような問題を解決する方法として、フ
ェライト等のキャリア芯材上で直接オレフィン系モノマ
ーの重合を行ない、ポリオレフィン系樹脂被覆を形成す
る技術を本出願人が開発し、先に報告した(例えば、特
開平2−187771号公報等)。この方法により得ら
れるポリオレフィン系樹脂被覆キャリアは、キャリア芯
材上で直接被覆が形成されるため、キャリア芯材と被覆
される樹脂との接着性が強固で、長期間の使用において
も画質に劣化がなく耐スペント性にも優れている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近の電子写
真分野における技術の進歩は著しく、画像として、より
高画質なものが求められ、また、長寿命化の要求がさら
に高まっているため、従来の技術では必ずしも十分に満
足することはできないという問題が生じてきた。
【0007】本発明は、上述の問題に鑑みなされたもの
であり、耐スペント性等を初めとする優れた耐久性を有
する電子写真現像剤用キャリアを提供することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明によれば、キャリア芯材およびこのキャリア
芯材の表面を被覆するポリオレフィン系樹脂からなる電
子写真現像剤用キャリアにおいて、前記キャリア芯材の
表面を被覆するポリオレフィン系樹脂の分子量分布(重
量平均分子量/数平均分子量)が、10以上であること
を特徴とする電子写真現像剤用キャリアが提供される。
【0009】また、その好ましい態様として、前記キャ
リア芯材の表面へのポリオレフィン系樹脂の被覆が、キ
ャリア芯材を触媒で処理し、この処理されたキャリア芯
材の表面上でオレフィン系モノマーを直接重合させて、
ポリオレフィン系樹脂でキャリア芯材の表面を被覆する
ものであることを特徴とする電子写真現像剤用キャリア
が提供される。
【0010】以下、本発明の電子写真現像剤用キャリア
を具体的に説明する。 1.キャリア芯材 本発明に用いられるキャリア芯材としては、特に制限は
ないが、たとえばフェライト,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または混合物、前記フェラ
イト等の金属と、酸化物、酸化鉄,酸化チタン,酸化マ
グネシ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、並びにこれら
の混合物等を挙げることができる。粒径としても特に制
限はなく、たとえば20〜100μmのものを好適に用
いることができる。
【0011】2.ポリオレフィン系樹脂 本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂としては、そ
の分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が10
以上であれば、特に制限はなく、たとえば、エチレン,
プロピレン,1−ブテン,1−ヘキセン,1−オクテ
ン,4−メチルペンテン−1等のα−オレフィンを単独
重合したもの、共重合したもの、またはそれらの混合物
等が含まれ、これらの中でもエチレンを主として重合し
たポリエチレンが特に好ましい。
【0012】本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂
の分子量分布は、10以上、好ましくは14以上、さら
に好ましくは20以上である。分子量分布が10未満で
あると、表面硬度と衝撃強度とをバランスよく備えかつ
総合的な耐久性が高いキャリアを得ることが困難であ
る。すなわち被覆樹脂の分子量が低く分子量分布が狭い
場合は、樹脂が脆いため、使用に伴う現像機内での衝撃
・シェア等の機械的なストレスの為に次第に樹脂が剥が
れてくる。また、逆に分子量が高く、分子量分布が狭い
場合には衝撃強度は強くなり、樹脂の剥がれは生じない
が、結晶性が低下することから表面硬度が低下するた
め、使用に伴いトナーが被覆樹脂表面に付着(被覆樹脂
がポリエチレン系樹脂であるため、一般的なスペント化
は生じていないが、電子顕微鏡による観察の結果、被覆
樹脂表面にトナーが突き刺さったような状態で存在する
ものが見られる。)し、帯電性が変化する。なお、分子
量は1万〜100万が好ましく、5万〜50万がさらに
好ましい。
【0013】3.キャリア芯材の表面へのポリオレフィ
ン系樹脂樹脂の被覆 本発明において、キャリア芯材の表面へのポリオレフィ
ン系樹脂樹脂の被覆方法としては、特に制限はないが、
キャリア芯材表面を触媒で処理し、この処理されたキャ
リア芯材の表面上で直接オレフィン等を重合させて、こ
の重合したポリオレフィン系樹脂でキャリア芯材の表面
を被覆することを挙げることができる。
【0014】本発明において、所望の分子量分布を有す
るポリエチレン系樹脂を得る方法としては、例えば芯材
を触媒で処理した後、少量の水またはアルコール等を系
内に添加して触媒成分を変成し、活性点の性質を不均一
にする方法を挙げることができる。この系内への水の添
加については、直接水を添加する方法、溶媒に分散させ
て添加する方法、および物性調整のための添加材である
カーボンブラックの吸着水として添加する方法を挙げる
ことができる。また、分子量調節材として添加する水素
を2段階で投入する方法、または少量ずつ連続的に添加
する方法等によっても目的の分子量分布の樹脂を得るこ
とができる。さらに、帯電性およびその他各種現像剤特
性を改良するために各種有機および/または無機材料を
分散および/または溶解させて用いてもよく、また、こ
れら材料をコートキャリア表面に固定処理した物を用い
てもよい。
【0015】樹脂被覆の厚さとしては、特に制限はな
く、たとえば0.1〜5.0μmを挙げることができ
る。
【0016】本発明においては、上記のように樹脂被覆
を形成するため、その厚さの制限を正確かつ容易に行な
うことができる。
【0017】なお、キャリアとしての最終的な抵抗の値
としても特に制限はなく、たとえば、カーボンブラック
等の添加材の種類やその添加量によって調整することが
できる。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例によってさらに具体的
に説明する。 [実施例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500mlのフラスコに、室温
にて脱水n−ヘプタン200mlおよびあらかじめ12
0℃で減圧(2mmHg)脱水したステアリン酸マグネ
シウム15g(25ミリモル)を入れてスラリー化す
る。攪拌下に四塩化チタン0.44g(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(活性触媒)の
溶液を得た。
【0019】(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1リットルのオートクレーブに
脱水ヘキサン400ml、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
モリおよび上記(1)で得られたチタン含有触媒をチタ
ン原子として0.004ミリモルを採取して投入し、9
0℃に昇温した。このとき、系内圧は1.5kg/cm
2Gであった。次いで水素を供給し、5.5kg/cm2
Gに昇圧したのち、全圧が9.5kg/cm2G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
い70gのポリマーを得た。重合活性は、365kg/
g・Ti/Hrであり、得られたポリマーのMFR(1
90℃、荷重2.16kgにおける溶融流れ性;JIS
K 7210)は40であった。
【0020】(3)ポリエチレン被覆キャリアの製造 アルゴン置換した内容積2リットルのオートクレーブに
焼結フェライト粉(平均粒径50μm)960gを入れ
80℃まで昇温し1時間減圧(10mmHg)乾燥を行
なった。その後40℃まで降温して脱水ヘキサン800
mlを入れ攪拌を開始した。次いでジエチルアルミニウ
ムクロリド5.0ミリモル及び上記(1)のチタン含有
触媒成分をチタン原子として0.05ミリモル添加して
30分間反応を行った。その後90℃まで昇温し、エチ
レンを4g導入した。この時系内圧は3.0kg/cm
2 Gであった。その後水素を供給し、3.2kg/cm
2Gに昇圧したのちトリエチルアルミニウム5.0ミリ
モルを添加し重合を開始したところ約5分間で系内圧は
2.3kg/cm2 Gまで低下して安定した。その後、
カーボンブラック(三菱化学社製:MA−100)4g
を脱水ヘキサン100mlでスラリー状としたものを投
入し、次いで系内圧を4.3kg/cm2 Gに保つよう
にエチレンを連続的に供給しながら65分間(系内にエ
チレンが合計で40g導入された時点で導入停止)重合
を行い、全量1004gのカーボンブラック含有ポリエ
チレン樹脂被覆フェライトを得た。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TGA(熱天秤)により測定したとこ
ろ、フェライト、カーボンブラック、ポリエチレンの組
成比は95.6:0.4:4.0(重量比)であった。
なお、使用したカーボンブラック(三菱化学社製:MA
100)の水分吸着量を測定したところ1.8%であっ
た。
【0021】[比較例1]実施例1におけるカーボンブ
ラック(三菱化学社製:MA100)を予め十分に乾燥
させ、水分吸着量を0.4%とした以外は、全く同様に
製造した。この場合、40gのエチレンが重合するのに
42分を要した。
【0022】[実施例2]比較例1と同様の操作を施し
たカーボンブラックを使用し、実施例1と同様の操作に
て製造したが、後半のエチレンの連続的な投入を開始し
て10分後に、水素を添加して4.5kg/cm2 Gま
で昇圧し、以後系内圧を4.5kg/cm2 Gに保つよ
うにエチレンの供給を継続し計45分間で40gの重合
を行った。
【0023】以下、添加カーボンブラックの種類・水分
吸着量・添加量等及び重合方法を変化させて各種のキャ
リアを調整した。この結果を表1に示す。なお、表1中
カーボンブラックの種類の欄において、三菱化学(株)
社製MA100を用いた場合をA、ケッチェンインター
ナショナル社製ケッチェンブラックEC600JDを用
いた場合をB、および未添加の場合をCとした。
【0024】評価 得られたキャリアについて、分子量およびキャリア見掛
抵抗を測定するとともに耐久性を評価し、その結果を表
1に示す。
【0025】分子量分布の測定 <前処理>樹脂被覆キャリアの被覆樹脂をTCB(トリ
クロロベンゼン)(溶媒)にて溶かし、グラスフィルタ
にて芯材を濾別した。 <測定> 装置:ウォーターズ ALC/GPC カラム:TSK HM+GMH6×2 150℃ 温度:135℃ 溶媒:TCB
【0026】見掛抵抗の測定 電極面積5cm2 、荷重1kgに0.5cmの厚さのキ
ャリア層を設け、上下の電極に1〜500Vの電圧を印
加し、そこに流れる電流値を測定し、換算して求めた。
【0027】耐久性の評価 <評価機>市販の中速複写機(45枚/分)を現像機が
単独で連続運転できるように改造した。 <評価> 上記評価機(現像機)に実施例および比較例によるキ
ャリアと市販のポリエステル系トナーを100:5(重
量比)で混合した現像剤を所定量投入し、250時間の
現像機連続運転(空回し)を実施した。これは実印時6
0〜70万枚に相当する。 その後現像機より現像剤を取り出し、キャリア粒径よ
りも目開きの小さなステンレス製金網により静電的に付
着しているトナーを分離(ブローオフ)したキャリアに
ついて以下の分析を実施した。 <分析> 被覆樹脂の剥離量:熱分析(TGA)および電子顕微
鏡観察にて測定した。 トナースペント量:スペント化したトナーをTHF
(テトラヒドロフラン)にて溶解し、IRで定量した。
【0028】
【表1】
【0029】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によっ
て、耐スペント性等を初めとする優れた耐久性を有する
電子写真現像剤用キャリアを提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 濱田 安司 千葉県袖ケ浦市上泉1280番地 出光興産株 式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャリア芯材およびこのキャリア芯材の
    表面を被覆するポリオレフィン系樹脂からなる電子写真
    現像剤用キャリアにおいて、 前記キャリア芯材の表面を被覆するポリオレフィン系樹
    脂の分子量分布(重量平均分子量/数平均分子量)が、
    10以上であることを特徴とする電子写真現像剤用キャ
    リア。
  2. 【請求項2】 前記キャリア芯材の表面へのポリオレフ
    ィン系樹脂の被覆が、キャリア芯材を触媒で処理し、こ
    の処理されたキャリア芯材の表面上でオレフィン系モノ
    マーを直接重合させて、ポリオレフィン系樹脂でキャリ
    ア芯材の表面を被覆するものであることを特徴とする請
    求項1記載の電子写真現像剤用キャリア。
JP7037661A 1995-02-02 1995-02-02 電子写真現像剤用キャリア Pending JPH08211658A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998026332A1 (fr) * 1996-12-11 1998-06-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Support pour electrophotographie et revelateur utilisant un tel support
KR100469177B1 (ko) * 1996-09-12 2005-12-21 교세라 가부시키가이샤 전자사진용캐리어및이를사용하는전자사진용현상제
JP2011008160A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Konica Minolta Business Technologies Inc 2成分現像剤

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WO1998026332A1 (fr) * 1996-12-11 1998-06-18 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Support pour electrophotographie et revelateur utilisant un tel support
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