JPS59188660A - 静電荷像現像用キヤリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電荷像現像用ギヤリア、特にトナーを正のメ
件に帯電せしめる静電荷像現像用ギヤリアに関するもの
である。

一般に、電子写７１ｃ法または静磁記録法等においては
、光導電性感光体または誘電体等より成る像支持体上に
形成さ力、た静電荷像を現像するために、着色微粉であ
るトナーとキャリアとより成る現像剤が１１−１いられ
る。このＪ）１株剤を構成するトナーは、搬送の過程で
キャリアと相互に摩擦されて静電荷鐵とは戊対極性の電
荷がトナーに誘起され、現像器による現１象の過程で当
、訳トナーが１支持体に静電的に付着して可視像が形成
される。

かかるトナーを、目的とする極性に帝献せしめるために
は、トナーあるいはキャリアの材質として帯′電極性制
御性の物質を用いて、キャリアに対するトナーの摩擦帯
電時性を調督することが好ましい０ そして、摩擦帯這の画性が正となるトナーを得るために
は、 （１）トナーの材質として、摩擦帯′亀の極性が正とな
る傾向の大きい物質（以下、「正帯電性物質」という。

）を用いる方法・。

（２）　　キャリアの材質として、４擦帯屈の１性が負
となる傾向の大きい物質（以下、「負惜′亀性′４／Ｉ
／Ｊ質」という。）を用いて１．泪対的にトナーを正帯
電性とする方法、 がある。

前述の、トナーの材質として正帝屈性倚貞を用いる方法
としては、具体的には、トナー中に例えばニグロシン染
料等の正帯電性物質を含有せしめたものが知られてい２
・。

しかしながらこの方法においては、キャリアとして磁性
体粒子のような粉粒体をそのまま用いた場合には、現１
家を皇ねるに従ってキャリア表面にトナーの一部が融着
するようになって、いわゆるスペントトナーが生じてキ
ャリアのＩＮ　！帯電特性が低下し、あるいは現１象剤
にバイアスＭ圧を印加して行なわれる画質、Ａ整に９い
て所ＪすＪの効果が得られず、良父子な４１家を構成す
ることができない。

まだ、キャリアの材質として負惜１性吻買を用いる方法
としては、具体的には、キャリア芯材の表面をテフロン
（４品名）等のフッ素樹脂よ勺なる負惜祇性吻致によっ
て仮５．夏する方法が特開昭４８−９０２３８号公報、
同４９−５１９５０号公僧く青によって知られている。

しかしながら、この方法においては、キャリア芯材奮級
１Ｊ−るためのフッ素樹脂が溶剤にｍｍしにくいもので
あるため、被イ夏層の形成が困難であるか、あるいは、
ｆル覆層を形反することができたとしてもこの破Ｉ４７
７とキャリア、６材の接腐性が低く、結局篩い胴入性を
Ｍするキャリアを得ることができない。

本発明は以上のようなに景の下になされたものであり、
その目的とするところ（・工、トナーに対し・曖れた帯
電極性制御性をイし、トナーを４易に正の甑性に帯電せ
しめることができるとともに、トナー付着が生ずること
がなくてｔ’Ｊ　４９１帯磁特性の経時的劣化が小さく
、長期に亘って艮好な現像を達成することのできる静電
荷１現ば用キャリアを提供することにある。

本発明の曲の目的は、被覆ノーのキャリア芯材に対する
接着性が高く、耐久性の曖れた静電荷像現像用ギヤリア
を提・供することにある。

上述の目的は、キャリア芯材の表面に、下記一般式（Ｉ
）または一般式（ＩＩ）で表わされる金属錯体を８有す
る鋼脂よシなる被覆層を形成した静電荷１砿現像用キャ
リアによって達成さｔしる。

（式中、ＭばＣｒ筐たはＣ０１ ｐはカチオン、 入およびＸ２は各々水素原子、ノ＼ロゲン原子、スルホ
ン基、カルボキシル基、ニ トロ基、 Ｙｏ、Ｙ２、Ｙ８、Ｙ４、Ｙ５およびＹ６は各々水素原
子、ハロゲン原子、スルホン基、カ ーＮＨ３０２ＲＢまたは−ｐＪＨｃＯＲ４を表わし、こ
こにおいてＲ□およびＲ２は水素原子またはアルキル基
、Ｒ８およびＲ４はアルキル基またはフェニル基を表わ
す。） すなわち本発明においては、前記一般式（Ｉ）または一
般式ＣＩＩ）で示される金属錯体を謬有する樹脂によっ
てキャリア芯材の表面を板護してキャリアを構成する。

前記一般式ＣＩ）または一般式（ＩＯで示される金ｉｒ
８４体の具体例としては、列えば次の構造式を鳴するも
のを挙げることがで、きるが、これらに限定されるもの
ではない。

例示化合物 また、金属錯体の決用着は、樹脂に対して８〜３０重量
係、好捷しくは１０〜２５重稜チである。

本発明において用いる被護用樹脂としては、梢々のもの
を１史用することができ、１列えばスチレン、パラクロ
ロスチレン、α−メチルスチレン等ノスチレン類、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリルｒ１１．　
ｎ−プロピル、アクリル敵２−エチルヘキシル、アクリ
ル・設フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリルａｎ−ブチル、メタクリル酸２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸フェニル＃のα−メチレン脂
肪族モノカルゼインエステル類の重合体および／または
以上の単は体から選択された２種Ｖ上の共１合体あるい
はポリエステル樹脂、エフｊ？キシ樹脂、ポリエチレン
樹脂等の比較的溶媒に溶解しやすく、しかもキャリア芯
材との接着性の高いものを、好適なものとして挙けるこ
とができる。また、金属錯体との相溶性が冒く均質な被
覆層を得ることができる樹脂として、特にメタアクリル
酸メチル系共重合体、スチレン系共重合体が好ましい。

また、フッ素系ビニルモノマーあるいはフッ素原子を側
鎖に有するアクリレート系あるいはメタクリレート系す
モノマーをその構成要素として含有する樹脂を使用する
こともできる。

また被覆用樹脂のガラス転移温度は少な（とも６０℃で
あることが好ましく、ガラス転移温度が低いとギヤリア
同士の摩擦、キャリアと現像器の器壁との摩擦などで発
熱した場合に当該樹脂が粘着性を帯びるようになり、流
動性が悪（なる。なお、本発明ギヤリアは、共に用いら
れるトナーに対し、通常の使用条件で、絶対値で５〜４
０マイクロク一ロン／ｇの電荷を与えるものであること
が好ましい。

本発明において用いられるキャリア芯材としては、粒径
３０〜１０００ミクロン、好ましくは４ｏ〜５００ミク
ロンの例えば砂、ガラス、またはコノぐルト、鉄、Ｍ、
ニッケル、フェライト、亜鉛、アルミニウム、黄銅、な
どの金属若しくはそれらの合金若しくはその酸化物など
、従来キャリア芯材として用いられているものを使用す
ることができるが、実際には、採用される現像方式に従
って適宜選択される。このキャリア芯材は球状であるこ
とが好ましい。

本発明キャリアを製造するためには、被覆用樹脂を溶媒
に溶解し、この溶液に金属錯体な溶解あるいは分散せし
めた溶液あるいは分散液を、浸漬法、スプレー法等によ
りキャリア芯材の表面に塗布した後乾燥する方法などを
利用１−ることができる。

この方法において使用される溶媒としては、メタノール
、エタノール、ブタノール、イソゾロパノール等のアル
コール類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒ
ドロフラン、ジオキサン等のエーテル類などの有機溶媒
を挙けることができる。

以上のように、本発明キャリアは、特定の金属錯体を含
有する樹脂によってキャリア芯材を被覆してなるもので
あり、後述する実施例からも理解されるように、次のよ
うな効果を有する。

（１）　　本発明キャリアによれば、そσルナーに対す
る帯電極性制御性が優れているため、摩擦電荷が正のト
ナー乞容易に得ることができる。

すなわち、本発明キャリアの被覆層に含有されている金
ＪｆＡ賭体は負帯電性物質であるため、キャリアはトナ
ーとの摩擦によって狛に帯電し、その結果相対的にトナ
ーを正に帯電せしめることができる。

（２）本発明キャリアによれば、その摩擦帯電特性の経
時的劣化がｌＪ＼さいため、長期に亘って良好な現像を
達成することができる。

すなわち、本発明キャリアにおいては、帯電極性制御性
を有する物質である特定の金属錯体を、トナーの付着し
にくい樹脂被覆層中に含有せしめているため、トナー付
着によるキャリアの摩擦帯電特性の劣化が／」−さい。

（８）　　本発明キャリアは、被覆層かキャリア芯材に
強固に接着していて欠落しに（いため、優れ１こ記入性
を有する。

なお、本発明キャリアには必要に応じて種々の添加剤を
加えることができる。

本発明キャリアと共に現像剤を構成″ｆ′るトナーは、
樹脂中に着色剤を分散せしめて成るものであり、ここに
結着剤樹脂としては１種々の熱ｉＪ塑性樹脂が用いられ
る。その具体例としては、例えば、スチレン、）ξラク
ロロスチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン類；
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−
プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチル
ヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ラウリル、メタ
クリル酸２−エチルヘキシルなどのα−メチレン脂肪族
モノカルｉン酸エステル類；アクリロニトリル、メタア
クリロニトリルなどのビニルニトリル類；２−ビニルピ
リジン、４−ビニルピリジンなどのビニルピリジン類；
ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルナト
のビニルニーｆ　／ｌ／　ｇ４　、　ビニルメチルケト
ン、ビニルエチルケトン、メチルイソゾロベニルケトン
などのビニルケトン類；エチレン、プロピレン、イソプ
レン、フタジエン等の不飽和炭化水素類及びそのハロゲ
ン化物、クロロプレンなどのハロゲン系不飽和炭化水素
類などの単量体による重合体あるいは、これら単量体な
２種以上組み合わせて得られる共重合体、及びＣれらの
混合物、あるいは、例えばロジン変性フェノールホルマ
リン樹脂、油変性エホキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ポ
リエーテル※Ｊ・１脂などの非ビニル縮合糸樹脂あるい
はこれらとカリ記ビニル系樹脂との混合物を挙げること
ができる。

また、前記着色剤の具体例としては１例對ば、カーイソ
ブラック、ニグロシン染料、アニリンブＡ、−１ｊｙｎ
、コオイルゾルー、クロームイエロー、ウルトラマリン
ブルー、ノチレンブルー、ローズベンガル、フタロシア
ニンブルー、またはこれらの混合物を挙げることができ
る。

以下１本発明を実施例をもって説明するが、本発明がこ
れらに限定されるものではない。

実施例１ 重量比７０：３０で重合せしめたスチレン−メチルメタ
アクリレート樹脂１５グと、例示化合物（１）で示した
金属錯体１．５．９　（樹脂に対する割合１０重量％）
とをメチルエチルケトン２００−ｔに溶％して被覆層を
形成するための塗布ｇｆ！ｒ：調製した。

この塗布液を流動化ベッド装置を用いて平均粒径１００
μｍの球形鋼ショク）　１　ｋｇにスプレーし、さらに
温度７０℃で乾燥して厚さ１〜２／Ｐの被覆層を有する
キャリアを得た。これを「試料１」とする。

実施例２ 金属錯体として、例示化合物（２）で示したものを２．
３ｒ（樹脂に対する割合１５重量％）用いた他は実施例
１と全（同様にしてキャリアを得た。これを「試料２」
とする。

実施例３ 金属錯体として、例示化合物（１）で示したものを１．
２Ｆ（樹脂に対する割合８重量％）用いた他は実施例１
と全く同様にしてキャリアを得た。これを「試料３」と
する。

実施例４ 金属錯体として、例示化合物（８１で示したものを３．
８Ｓ’（樹脂に対する割合２５Ｎ量係）用いた他は実施
例１と全く同様にしてキャリアを得た。これを１試料４
」とする。

以上の実施例１〜４で得られた試料１〜４の各々のキャ
リア９８０２と、スチレン−アクリル樹脂１００Ｎ量部
と、カーボンブラックｌ’−＋３０Ｊ　（三菱化成工業
社製）１ＯＮ量部とからなる平均粒径的１０１μのトナ
ー２Ｏｆとを混合して合計４種の現像剤を調製した。

これらの各現像剤を数分間撮盪して摩擦帯電させた後、
公知のプロコオフ法によりトナーの帯電量テストを行っ
た。結果を第１表に示′１−０また、上記現像剤の各々
を用いて電子写真複写機「改良型Ｕ−ＢｉｘＶＪ（小西
六写真工業社′＃）により実写テストを行ったところ、
得られた複写画像はいずれもカブリの無い良好なもので
あり、また少くとも２万回に亘って良好な複写が可能で
あった。

そして、２万回の連続複写後に再びトナーの帯電量テス
トを行った。結果を同じく第１表に示す。

第　　１　　表 実施例５ 金属鉛体として、例示化合物（１）に示すものを０、７
５　ｆ　（４？ｌ脂に対する割合５Ｍ量％）用いた他は
実施例１と全く同様にしてキャリアを得た。これを「試
料５」とする。

この試料５を用いて既述の方法によって現像剤７ａ１′
調製し、同様にトナーの帯電量テストを行ったところ、
帯電量は＋２９（μＣ／２）と若干低いものであった。

また、この現像剤を用いて同様の実写テストを行ったと
ころ、得られた複写画像は前述の実施例１〜４の場合に
比較すると不鮮明なものであった。このため、連続複写
テストは実施しなかった。

実施例６ 金属錯体として、例示化合物（２）に示すものを４．５
２（樹脂に対する割合３５重量％）を用いた他は実施例
１と全く同様にしてキャリアを得た。これを１試料６」
とする。

この試料６を用いて既述の方法によって現像剤を調製し
、同様にトナーの帯電量テストを行ったところ、帯電量
は＋１９．２　（ｐＣ／ｌ　）であった。また、この現
像剤を用いて同様の実写テストを行ったところ、凧００
０回の連続複写までは良好な画像が得られたが、その後
は画質の低下したものとなった。

５、０００回の連続複写後に行ったトナーの帯電量テス
トによる帯電量は＋５．４（μＣ７ｒ　）であった。

比較例１ 金属錯体な加えない他は実施例１と全（同様にしてキャ
リアを得た。これを「比較試料ＩＪとする。

この比較試料１を用いて既述の方法によって現像剤を調
製し、同様にトナーの帯電量テストを行ったところ、帯
電量は−１０，６（μＣ／ｆ　）となり、帯電極性が正
のトナーを得ることはできなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）キャリア芯材の表面に、下記一般式（Ｉ）または一
   般式（ＩＩ）で表わされる金属錯体を含有する樹脂より
   なる被覆Ｊ脅を形成したことを特徴とする静電荷１家現
   像用キヤリア。 １式中、ＭはＣｒまたはＣｏ、 Ａ士カチオン、 ＸｔｌおよびＸ２は各々水素原子、ハロゲン原子、スル
   ホン基、カルボキシル基、ニ トロ基、 Ｙｌ−Ｙ２％　Ｙ３．Ｙ４、ＹｓおよびＹ６は各々水素
   原子、ハロゲン原子、スルホン基、カル （３） −ＮＨ８Ｏ２Ｒ８または−Ｎｌ−１０ＯＲ４を表わし、
   ここにおいてＲ１およびＲ２Ｖよ水素原子またはアルキ
   ル、Ｗ、Ｒ８およびＲ４はアルキル基捷だはフェニル基
   を表わす。） ２）金属錯体の言有曖を、樹脂に対して８〜３０重（＃
   係とした時計請求の範囲第１項記載の静電荷像現像用ギ
   ヤリア。