JPH0833684B2

JPH0833684B2 - 現像剤用キヤリヤ

Info

Publication number: JPH0833684B2
Application number: JP62014078A
Authority: JP
Inventors: 育太郎長束; 千秋鈴木; 正之武田; 保雄松村; 孝義青木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1987-01-26
Filing date: 1987-01-26
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPS63182666A

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ャリヤ、更に詳しく言えば磁性体
分散型キャリヤに関する。

［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ャリヤと呼ばれる担体粒子
が使用される。キャ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、
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
ャ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ャリヤはソリッド現像性には優
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ャリヤ
は寿命、細線の再現性等には優れているものの、ソリッ
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結着樹脂中に分散せしめ
た小粒径キャリヤ、いわゆるマイクロトーニング用キャ
リヤが提案され、実用化されているが、小粒径に起因し
てキャリヤが感光体へ付着するという不都合を有する。
この現象はキャリヤを大粒径化することによって防止す
ることが可能であるが、キャ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。

従って、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
ブラシ現像用キャリヤを提供することにある。

本発明の他の目的は、帯電量の低下を防止し、その結
果カブリの早期発生、機内汚染が生ずることがなく、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
ャ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、前記及びその他の目的を、官能基を有する
ポリオレフィンを含有する結着樹脂と磁性粉を必須成分
とするキャリア材料溶融物を噴霧冷却することにより得
られる平均粒径が20〜400μｍであることを特徴とする
現像剤用キャリアにより達成したものである。

本発明においてポリオレフィンに導入される官能基と
しては、例えば水酸基、カルボン酸基、エステル基、カ
ルボニル基、エーテル基等の含酸素官能基、アミノ、ア
ミド、イミド、ニトリル等の含窒素官能基、塩素、フッ
素、パーフロロアルキル基等の含ハロゲン官能基、フェ
ニル、ナフチル等の芳香族基、ケイ素原子含有基等が挙
げられ、これらのうち好ましいのは、カルボン酸基、水
酸基、アミノ基、フェニル基である。これらの官能基は
単独あるいは二種以上の組合わせで用いることができ
る。

ポリオレフィンの官能基の導入法は官能基にあわせて
種々の方法が取られるが、酸化、還元、ハロゲン化等の
ポリオレフィンに対する直接化学処理、オレフィンモノ
マーと官能基含有モノマーとの共重合、ポリオレフィン
と官能基含有モノマーとの共存重合、官能基含有ポリマ
ーとオレフィンモノマーの共存重合等の方法が例示でき
る。

本発明で用いられるオレフィン系化合物としては、エ
チレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等が例示
できる。

本発明において用いられるキャ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ィン：酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビ
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、アクリル酸フェニル、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類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、パラフィン、
ワックス類を挙げることができる。

本発明において、結着樹脂中に含有させる官能基を有
するポリオレフィンの量はキャリヤ成分の総量に対して
１〜70重量％である。

本発明において使用する磁性微粒子は通常用いられる
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、各種フェライト粉、
酸化クロム、各種金属微粉等が挙げられる。

磁性粒子の含有量は結着樹脂全量に対し通常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。

次にキャリヤ製造方法は前記結着樹脂、官能基含有ポ
リオレフィン及び磁性微粒子を必須成分とし、これらと
他の成分を加熱溶融混合し、その混合物を固化させない
状態で比較的低温の空気流により冷却固化することによ
って製造される。

さらに詳述すれば、その製造装置は前処理設備として
加熱溶融混合装置及び混練物粘度調整槽を備え、さらに
噴霧装置まで混練物を搬送するポンプ及び噴霧した混練
物を冷却固化させる冷却塔で構成されているものが使用
される。

加熱溶融混合装置としては、ニーダー、ロールミル、
バンバリー、サンドミル、アトライター、ヘンシェルミ
キサー等の使用が可能であり、噴霧装置としては、ノズ
ル式又は円板式のものが小粒径のキャリヤを得るのに比
較的適しているが、これらに限定されるものではない。

結着樹脂、官能基含有ポリオレフィン及び磁性微粒子
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、カップリング剤、フィラ
ー、その他の微粉末等をキャリヤ内部に添加することも
できる。

本発明のキャリヤ粒子はそのままキャリヤ粒子として
用いることもできるが、高い表面平滑性を有し、かつ球
形であるため表面を樹脂、カップリング剤、界面活性
剤、帯電制御剤、微粉末等により表面処理、被覆処理を
施すことができる。

本発明のキャリヤ粒子は前述の現像剤寿命と感光体キ
ャリヤ付着及び画質とのバランス上から平均粒径20〜40
0μｍ、より望ましくは30〜200μｍとするのが適当であ
る。

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
常の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、官能基を有す
るポリオレフィンを含有する結着樹脂と磁性粉を必須成
分とするキャリヤ材料溶融物を噴霧冷却することにより
得られるものであり、以下に示す効果が達成される。

まず、ポリオレフィン中の官能基の種類、量を調整す
ることにより、キャリヤの帯電性を自由に制御すること
ができる。

またフッ素系官能基、シリコン系官能基等低表面エネ
ルギー性の基を導入するとキャリヤの表面エネルギーが
低下し、キャリヤへのトナーインパクションが減少し長
寿命化が可能となる。

さらに、キャリヤ粒子に被覆処理を施す場合、被覆材
料と親和性の良い官能基をポリオレフィンに導入するこ
とによって、被覆層の剥離を防止することが可能とな
る。

［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） 80部ポリエチレン（三井ハイワックス400P,三井石油化学社
製） 10部カルボキシル基を導入したポリエチレン（酸価:20KOH m
g） 10部を加圧ニーダーで加熱溶融混練した。

次いで、円板式の噴霧装置を用いて噴霧冷却して固化
した後分級し、平均粒径100μｍの本発明に係る球形磁
性粒子分散型キャリヤを得た。

比較例１磁性微粒子（EPT1000,戸田工業社製） 80部ポリエチレン（三井ハイワックス400P,三井石油化学社
製） 20部を実施例１と同様の方法で、混練、造粒、分級し、平均
粒径100μｍの球形磁性粒子分散型キャリヤを得た。

実施例２磁性微粒子（EPT1000,戸田工業社製） 80部ポリエチレン（三井ハイワックス400P,三井石油化学社
製） 15部ポリエチレン−スチレン（8:2）共重合体５部を加圧ニーダーで加熱溶融混練した。

その後、円板式の噴霧装置を用いて噴霧、冷却、固化
した後、分級し、平均粒径100μｍの本発明に係る球形
磁性粒子分散型キャリヤを得た。

実施例３実施例２で得られたキャリヤ粒子100部に対し、スチ
レン−メタクリル酸メチル−アクリル酸（80:15:5）共
重合体0.5部の10％アセトン溶液を流動層コーティング
装置を用いてコートし本発明に係るコート型球形磁性粒
子分散型キャリヤを得た。

比較例２比較例１で得られたキャリヤ粒子100部に対し、スチ
レン−メタクリル酸メチル−アクリル酸（80:15:5）共
重合体0.5部を実施例３と同様の方法でコーティング
し、コート型球形磁性粒子分散型キャリヤを得た。

実施例１、２、３および比較例１、２で得たキャリヤ
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ッ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％となる割合でキャリヤと混合して現
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、ソリッド画像濃
度、背景部汚れ、細線再現性および感光体へのキャリヤ
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、細線再現性等を評価し、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なった。その結果は次表に示すとお
りであり、本発明に係るキャリヤの優秀さが明らかとな
った。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松村保雄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61−32860（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−15157（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−9665（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−5255（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−9658（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−174857（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−201247（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】官能基を有するポリオレフィンを含有する
結着樹脂と磁性粉を必須成分とするキャリア材料溶融物
を噴霧冷却することにより得られる平均粒径が20〜400
μｍであることを特徴とする現像剤用キャリア。