JPS6167041A - 静電潜像現像用キヤリア - Google Patents
静電潜像現像用キヤリアInfo
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- JPS6167041A JPS6167041A JP59187966A JP18796684A JPS6167041A JP S6167041 A JPS6167041 A JP S6167041A JP 59187966 A JP59187966 A JP 59187966A JP 18796684 A JP18796684 A JP 18796684A JP S6167041 A JPS6167041 A JP S6167041A
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- Japan
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- carrier
- toner
- developer
- silicone resin
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- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/10—Developers with toner particles characterised by carrier particles
- G03G9/113—Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
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- G03G9/1135—Macromolecular components of coatings obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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-
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- Inorganic Chemistry (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
この発明は、乾式二成分現像用キャリア、特にトナーの
スペント化を防止する作用のあるキャリアに関する。
スペント化を防止する作用のあるキャリアに関する。
従来技術
従来からキャリア粒子とトナー粒子との混合物からなる
いわゆる二成分系乾式現像剤はよく知られている。この
二成分系乾式現像剤は、比較的大きなキャリア粒子表面
上に微小なトナー粒子が、雨粒子の＊擦により発生した
電気力により保持されており、静Ｎｍ像に近接すると、
静電ｍＬ’Ｓが形成する電界によるトナー粒子に対する
潜像方向への吸引力が、トナー粒子とキャリア粒子間の
結合力に打ち勝って、トナー粒子は静電潜像上に吸引付
着されて静電潜像が可視化されるものである。
いわゆる二成分系乾式現像剤はよく知られている。この
二成分系乾式現像剤は、比較的大きなキャリア粒子表面
上に微小なトナー粒子が、雨粒子の＊擦により発生した
電気力により保持されており、静Ｎｍ像に近接すると、
静電ｍＬ’Ｓが形成する電界によるトナー粒子に対する
潜像方向への吸引力が、トナー粒子とキャリア粒子間の
結合力に打ち勝って、トナー粒子は静電潜像上に吸引付
着されて静電潜像が可視化されるものである。
そして、現像剤は現像によって消費されたトナーを補充
しながら反復使用される。
しながら反復使用される。
したがって、キャリアーは長期間の使用中、常にトナー
粒子を所望する極性で、かつ、充分な帯電巾に摩擦帯電
しなければならない。
粒子を所望する極性で、かつ、充分な帯電巾に摩擦帯電
しなければならない。
しかし従来の現像剤は、粒子間の衝突又は粒子と現像機
械との衝突等の機械的衝突、又はこれらの作用による発
熱でキャリア表面にトナー膜が形成され、いわゆるスペ
ント化が生じ、キャリアの帯電特性が使用時間と共に低
下し、現像剤全体を取換える必要が生じる。
械との衝突等の機械的衝突、又はこれらの作用による発
熱でキャリア表面にトナー膜が形成され、いわゆるスペ
ント化が生じ、キャリアの帯電特性が使用時間と共に低
下し、現像剤全体を取換える必要が生じる。
このようなスペント化を防止するために、従来からキャ
リア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提案されている
が、いまだに満足のいくものは得られていない。例えば
スヂレンーメタクリレート共重合体、スチレン重合体等
の樹脂で被覆されたキャリアは、帯電特性は優れている
が、表面の臨界表面張力が比較的高く、繰り返し複写す
るうちにやはリスベント化が起こるため現像剤としての
寿命があまり長くなかった。
リア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提案されている
が、いまだに満足のいくものは得られていない。例えば
スヂレンーメタクリレート共重合体、スチレン重合体等
の樹脂で被覆されたキャリアは、帯電特性は優れている
が、表面の臨界表面張力が比較的高く、繰り返し複写す
るうちにやはリスベント化が起こるため現像剤としての
寿命があまり長くなかった。
これに対して、低表面張力を有するシリコーン樹脂を被
覆したキャリアが提案されているが、シリコーン樹脂は
、機械的強度が弱いために、例えば高速複写機のような
強い攪拌や、現像部内での長時間の攪拌により、キャリ
ア粒子が現像部内部壁や感光体表面に衝突したり、又は
粒子同士が衝突すると、シリコーン樹脂被覆層がｖＩ間
とともに摩損、剥離して、摩ｍ帯電がトナーとシリコー
ン樹脂間の帯電から、トナーとキャリア核粒子の帯電に
変化するため、現像剤の帯Ｎ量が一定に保てず、ａｍ品
質が低下するという問題があった。
覆したキャリアが提案されているが、シリコーン樹脂は
、機械的強度が弱いために、例えば高速複写機のような
強い攪拌や、現像部内での長時間の攪拌により、キャリ
ア粒子が現像部内部壁や感光体表面に衝突したり、又は
粒子同士が衝突すると、シリコーン樹脂被覆層がｖＩ間
とともに摩損、剥離して、摩ｍ帯電がトナーとシリコー
ン樹脂間の帯電から、トナーとキャリア核粒子の帯電に
変化するため、現像剤の帯Ｎ量が一定に保てず、ａｍ品
質が低下するという問題があった。
また、キャリア粒子をシリコーン樹脂で被覆するとシリ
コーン樹脂自体の電気抵抗が高いため、現像剤として用
いた場合、エツジ現像画ｍ１１瓜低下、あるいは画像が
現われなくなることもあり好ましくない。
コーン樹脂自体の電気抵抗が高いため、現像剤として用
いた場合、エツジ現像画ｍ１１瓜低下、あるいは画像が
現われなくなることもあり好ましくない。
このような現像を防止するためには、被覆層の抵抗を調
節しなければならず、そのために用いられていた成分と
して従来からカーボンブラックがある。しかし、カーボ
ンブラックは樹脂に対するぬれ性が悪く、耐久性が乏し
い。更に樹脂に分散させた場合にもカーボンのある局所
では所望の効果が得られるが、全体としてみると抵抗の
むらがあるために望ましくない。
節しなければならず、そのために用いられていた成分と
して従来からカーボンブラックがある。しかし、カーボ
ンブラックは樹脂に対するぬれ性が悪く、耐久性が乏し
い。更に樹脂に分散させた場合にもカーボンのある局所
では所望の効果が得られるが、全体としてみると抵抗の
むらがあるために望ましくない。
更に、カーボンブラックは、一般に毒性があり、エイム
ズテスト（変異原性テスト）が陰性であるものが少ない
のも問題である。
ズテスト（変異原性テスト）が陰性であるものが少ない
のも問題である。
目 的
このに明は、上記従来技術の問題を解決した乾式二成分
現像剤用の被覆キャリアを提供するものであり、その目
的は以下に列挙するとおりである。
現像剤用の被覆キャリアを提供するものであり、その目
的は以下に列挙するとおりである。
１）シリコーン樹脂のトナーのスペント化に対する強い
防止作用を何ら損ねることなく、耐摩耗性に優れた被覆
層で表面を被覆した乾式二成分現像剤用キャリアを提供
すること。
防止作用を何ら損ねることなく、耐摩耗性に優れた被覆
層で表面を被覆した乾式二成分現像剤用キャリアを提供
すること。
２）被覆層を形成するシリコーン樹脂あるいは製造条件
にバラツキがあっても製品の帯電量のバラツキが少ない
乾式二成分現像剤用キャリアを提供すること。
にバラツキがあっても製品の帯電量のバラツキが少ない
乾式二成分現像剤用キャリアを提供すること。
３）エイムズテストが陰性で無害な乾式二成分現像剤用
キャリアを提供すること。
キャリアを提供すること。
４）現像剤のくり返し使用による現像剤特性の劣化のな
い、安定な画像品質を与える乾式二成分現像剤用キャリ
アを提供すること。
い、安定な画像品質を与える乾式二成分現像剤用キャリ
アを提供すること。
５）現像剤のトナー濃度が変化しても現−剤の帯ｆｆ１
ｆｉの変化が少ない乾式二成分現像剤用キャリアを提供
すること。
ｆｉの変化が少ない乾式二成分現像剤用キャリアを提供
すること。
θ）キャリアとトナーを混合し、現像剤をつくった場合
、飽和帯電聞に到達する時間が短い（立ち上りのよい）
乾式二成分現像剤用キャリアを提供すること。
、飽和帯電聞に到達する時間が短い（立ち上りのよい）
乾式二成分現像剤用キャリアを提供すること。
上記目的を達成するためのこの発明の構成は、チタンブ
ラックを含有するシリコーン樹脂で表面を被覆した静電
潜像現像用キャリアである。
ラックを含有するシリコーン樹脂で表面を被覆した静電
潜像現像用キャリアである。
この発明に用いるチタンブラックは分子式Ｔｉｎ０ｚｎ
−＋で示されｎが１に近いためチタンと酸素の原子数比
が１：１に近く、カーボンブラックにかわる、黒色で無
害な導電性顔料であり、酋通の顔料に比較してかなり細
かく、分散性が優れている。
−＋で示されｎが１に近いためチタンと酸素の原子数比
が１：１に近く、カーボンブラックにかわる、黒色で無
害な導電性顔料であり、酋通の顔料に比較してかなり細
かく、分散性が優れている。
この発明に用いるチタンブラックの平均−次粒径は５〜
７００−μが好ましく、シリコーン樹脂１００重量部に
対して、０．５〜４０ＩＩＩ街部、特に、１〜１０重量
部が好ましい。
７００−μが好ましく、シリコーン樹脂１００重量部に
対して、０．５〜４０ＩＩＩ街部、特に、１〜１０重量
部が好ましい。
この発明で用いられるシリコーン樹脂としては、従来知
られているいずれのシリコーン樹脂であってもよく、シ
クロヘキサン結合ののみからなるストレートシリコンお
よびアルキド、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなど
で変性したシリコーン樹脂が挙げられる。
られているいずれのシリコーン樹脂であってもよく、シ
クロヘキサン結合ののみからなるストレートシリコンお
よびアルキド、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなど
で変性したシリコーン樹脂が挙げられる。
上記式中Ｒ＋は水素原子、炭素原子数１〜４のアルキル
基またはフェニル基、 Ｒ２およびＲ３は水素原子、炭素原子１〜４のアルキル
基、炭素原子数１〜４のアルコキシ塁、フェニル基、フ
ェノキシ基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原
子数２〜４のアルケニルオキシ基、ヒドロキシ基、カル
ボキシル基、エチレンオキサイド基、グリＲ４、Ｒ５は
ヒドロキシ基、カルボキシル基、炭素原子数１〜４のア
ルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ塁、炭素原子
数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニ
ルオキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ｋ，ｌ，１．
ｎ，Ｏ，Ｄは１以上の整数を示す。
基またはフェニル基、 Ｒ２およびＲ３は水素原子、炭素原子１〜４のアルキル
基、炭素原子数１〜４のアルコキシ塁、フェニル基、フ
ェノキシ基、炭素原子数２〜４のアルケニル基、炭素原
子数２〜４のアルケニルオキシ基、ヒドロキシ基、カル
ボキシル基、エチレンオキサイド基、グリＲ４、Ｒ５は
ヒドロキシ基、カルボキシル基、炭素原子数１〜４のア
ルキル基、炭素原子数１〜４のアルコキシ塁、炭素原子
数２〜４のアルケニル基、炭素原子数２〜４のアルケニ
ルオキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ｋ，ｌ，１．
ｎ，Ｏ，Ｄは１以上の整数を示す。
上記各置換基は未置換のもののほか、例えばアミノ基、
ヒドロキシ基、カルボキシルメルカプト基、アルキル基
、フェニル基、エチレンオキシド基、グリシジル基、ハ
ロゲン原子のような置換基を有していてもよい。
ヒドロキシ基、カルボキシルメルカプト基、アルキル基
、フェニル基、エチレンオキシド基、グリシジル基、ハ
ロゲン原子のような置換基を有していてもよい。
例えば、市販品としてストレートシリコン樹脂は、信越
化学製のＫＲ２７１ 、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、トー
レシリコン製のＳ Ｒ ２４０Ｇ、ＳＲ ２４０６等が
あり、変性シリコーン樹脂は、信越化学製のＫＲ２０Ｂ
（アルキッド変性）、ＫＲ ５２０８ （アクリル変性
’） 、ＥＳｌｏｏｌＮ （エポキシ変性）、ＫＲ３０
５（ウレタン変性）、トーレシリコン製のＳ Ｒ ２１
１５ （エポキシ変性）、Ｓ Ｒ ２１１Ｇ （アルキ
ッド変性）などがある。
化学製のＫＲ２７１ 、ＫＲ２５５、ＫＲ１５２、トー
レシリコン製のＳ Ｒ ２４０Ｇ、ＳＲ ２４０６等が
あり、変性シリコーン樹脂は、信越化学製のＫＲ２０Ｂ
（アルキッド変性）、ＫＲ ５２０８ （アクリル変性
’） 、ＥＳｌｏｏｌＮ （エポキシ変性）、ＫＲ３０
５（ウレタン変性）、トーレシリコン製のＳ Ｒ ２１
１５ （エポキシ変性）、Ｓ Ｒ ２１１Ｇ （アルキ
ッド変性）などがある。
この発明で、シリコーン樹脂で被覆するキャリア核粒子
としては、平均粒径が１０〜１０００μ、好ましくは３
０〜５００μの砂、コバルト、鉄、銅、ニッケル、亜鉛
、アルミニウム、黄銅、ガラス等の非金属や金属、金属
合金等従来使用されている材料が広く用いられる。シリ
コーン樹脂層の形成法としては、被覆層組成物をル１記
核粒子表面に噴霧法等の従来公知の手段で塗布すればよ
い。
としては、平均粒径が１０〜１０００μ、好ましくは３
０〜５００μの砂、コバルト、鉄、銅、ニッケル、亜鉛
、アルミニウム、黄銅、ガラス等の非金属や金属、金属
合金等従来使用されている材料が広く用いられる。シリ
コーン樹脂層の形成法としては、被覆層組成物をル１記
核粒子表面に噴霧法等の従来公知の手段で塗布すればよ
い。
また、被覆層組成物は、シリコーン樹脂溶液中にチタン
ブラック微細粒子を添加して適宜のミキサーで分散して
ｗ４Ｉされる。
ブラック微細粒子を添加して適宜のミキサーで分散して
ｗ４Ｉされる。
この発明のキャリアとともに使用するトナーは、従来か
ら公知の方法で得られたものが用いられ、具体的には、
樹脂成分、通常可視像の形成に必要なカーボンブラック
等の着色剤をよく混合し、熱ロールミルで混練した後、
冷却、固化後粉砕、分級して得られる。
ら公知の方法で得られたものが用いられ、具体的には、
樹脂成分、通常可視像の形成に必要なカーボンブラック
等の着色剤をよく混合し、熱ロールミルで混練した後、
冷却、固化後粉砕、分級して得られる。
キャリアならびにトナーの使用量としては、トナー粒子
がキャリア粒子のシリコーン樹脂表面に付着して、その
表面積の３０〜９０％を占める程度に両粒子を混合する
のが好ましい。
がキャリア粒子のシリコーン樹脂表面に付着して、その
表面積の３０〜９０％を占める程度に両粒子を混合する
のが好ましい。
以下、実施例と比較例によってキャリアを製造し、その
性質を比較することによって、この発明を説明する。
性質を比較することによって、この発明を説明する。
下記第１表に示す各組成になるように各成分を混合し、
ホモミキサーで３０分間分散して被ｒＲＭ形成液を調整
した。
ホモミキサーで３０分間分散して被ｒＲＭ形成液を調整
した。
表に記載のシリコーン樹脂のうち、
Ｓ Ｒ ２４００ ：トーレシレコーン製のストレート
シリコーン樹脂でその粘度はｊｏｔＣが３２ＣＩ）、
ＬＯｔＤが５９ｃｐ，であった。
シリコーン樹脂でその粘度はｊｏｔＣが３２ＣＩ）、
ＬＯｔＤが５９ｃｐ，であった。
ＫＲ２５０：信越化学工業株式会社製のフルキッド変性
シリコーン樹脂である。
シリコーン樹脂である。
その粘度は、Ｌ ｏｔＡが４０ｃｐ１Ｌ ｏｔ３が６４
ｃｐでありた。
ｃｐでありた。
チタンブラック：三菱金属株式会社製
なお、各成分の量を示す１部」はすべてｍ機部である。
第１表
一方トナーの組成は
スチレンとｎ−ブチルメタクリレート
との共重合体 ８０部
カーボンブラック １０部モノアゾ染料の
２：１型クロム錯塩染料３部 上記組成を有し、平均粒径６μのトナーを調製した。そ
して、上記第１表に示した各キャリア１００部に対して
、このトナー２５部を混合して現象剤をつくった。
２：１型クロム錯塩染料３部 上記組成を有し、平均粒径６μのトナーを調製した。そ
して、上記第１表に示した各キャリア１００部に対して
、このトナー２５部を混合して現象剤をつくった。
これらの現像剤を用いてそれにトナーを補給しながら、
セレン感光体上の潜像を１分間に３０＠の速さで現象、
転写する工程を１０万回繰り返した。その結果を下記第
２表に示す。
セレン感光体上の潜像を１分間に３０＠の速さで現象、
転写する工程を１０万回繰り返した。その結果を下記第
２表に示す。
第２表
うに、チタンブラックを添加していないシリコーン樹脂
で被覆したキャリア（比較例のキャリア）は、チタンブ
ラックを添加したシリコーン樹脂で被覆したキャリア（
実施例のキャリア）に比較すると、１０万回の繰り返し
使用により全搬的に被覆層の削れが多く、帯電量の変化
が激しいため、コピーの画像品質が変化する。
で被覆したキャリア（比較例のキャリア）は、チタンブ
ラックを添加したシリコーン樹脂で被覆したキャリア（
実施例のキャリア）に比較すると、１０万回の繰り返し
使用により全搬的に被覆層の削れが多く、帯電量の変化
が激しいため、コピーの画像品質が変化する。
これに対して、実ＭＷ４のキャリアは、比較例のキャリ
アに比較して、シリコーン樹脂のロフトによる現像剤の
帯電１の違いが少なく、また被覆層形成時の環境ｉ！度
による現象剤の帯電ｍの違が少ないので、容易に安定し
た性能の現像剤をつくることができる。
アに比較して、シリコーン樹脂のロフトによる現像剤の
帯電１の違いが少なく、また被覆層形成時の環境ｉ！度
による現象剤の帯電ｍの違が少ないので、容易に安定し
た性能の現像剤をつくることができる。
また、第１表に示したシリコーン被覆キャリアを１００
ａ＋Ｉのボールミル攪拌器に５０ｇｒ装入し、前記トナ
ーを各々ｏ、Ｓｇｒ、 １．Ｏｇｒ、１．５ｇｒ、２
ｇｒ入れ、１分間に３００回転する架台に載せて、攪拌
し、一定時間毎に現象剤を取り出し、その帯電ＩＩ（μ
Ｃ／！Ｊｒ）を測定した結果を第３表に示す。
ａ＋Ｉのボールミル攪拌器に５０ｇｒ装入し、前記トナ
ーを各々ｏ、Ｓｇｒ、 １．Ｏｇｒ、１．５ｇｒ、２
ｇｒ入れ、１分間に３００回転する架台に載せて、攪拌
し、一定時間毎に現象剤を取り出し、その帯電ＩＩ（μ
Ｃ／！Ｊｒ）を測定した結果を第３表に示す。
第３表
この第３表の結果から、実施例のキャリアは、比較例の
キャリアに比較してトナー濃度の違いによる帯ｔｍの変
化が少なくまた、攪拌時間が短い場合にも飽和帯電Ｉｉ
（長時Ｉ！ｌＷｉ拌した時の帯１！量）に近い帯Ｎｍが
得られることが明らかである。
キャリアに比較してトナー濃度の違いによる帯ｔｍの変
化が少なくまた、攪拌時間が短い場合にも飽和帯電Ｉｉ
（長時Ｉ！ｌＷｉ拌した時の帯１！量）に近い帯Ｎｍが
得られることが明らかである。
効 果
以上の説明から明らかなように、この発明の静電潜像現
像用キュリアは下記の効果を奏するものである。
像用キュリアは下記の効果を奏するものである。
１）トナーのスペント化に対する強い防止作用を何ら損
ねることなく、耐摩耗性に優れたシリコーン樹脂の被ｒ
ＩＩ層を有する。
ねることなく、耐摩耗性に優れたシリコーン樹脂の被ｒ
ＩＩ層を有する。
２）被覆層を形成するシリコーン樹脂あるいはキャリア
のＦＪ造条件が変動しても製品の帯電量の変動が少ない
。
のＦＪ造条件が変動しても製品の帯電量の変動が少ない
。
３）エイムズテストが陰性で、無害である。
４）現像剤をくり返し使用してもその特性劣化が少ない
。
。
５）現像剤のトナー濃度が変化しても帯電量の変化が少
ない。
ない。
６）キャリアとトナーの混合時間に対する現像剤の帯電
量（立ち上り）が大きい。
量（立ち上り）が大きい。
Claims (1)
- チタンブラックを含有するシリコーン樹脂で表面を被覆
したことを特徴とする静電潜像現像用キャリア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59187966A JPS6167041A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 静電潜像現像用キヤリア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59187966A JPS6167041A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 静電潜像現像用キヤリア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6167041A true JPS6167041A (ja) | 1986-04-07 |
Family
ID=16215268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59187966A Pending JPS6167041A (ja) | 1984-09-10 | 1984-09-10 | 静電潜像現像用キヤリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6167041A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308952A3 (en) * | 1987-09-24 | 1990-04-18 | Mita Industrial Co. Ltd. | Carrier of a developer |
-
1984
- 1984-09-10 JP JP59187966A patent/JPS6167041A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0308952A3 (en) * | 1987-09-24 | 1990-04-18 | Mita Industrial Co. Ltd. | Carrier of a developer |
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