JPS617849A - 静電荷像現像剤用キヤリア - 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】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真法、静電記録法あるいは静電印刷法
等に使用される静電荷像現像剤用キャリアに関する。

従来の技術 酸化亜鉛、セレン、有機光導電体もしくはマイ２−（商
品名）で被覆された硫化カドミニウム等の画像担体表面
に形成された静電荷像を磁気プツシ法により可視像化す
るための現像剤としては。

磁性キャリアとトナーと称する着色樹脂微粉末と−の混
合粉体である二成分系現像剤が従来から使用゛されてい
る。この二成分系現像剤を用いる磁気プ。

ラン現像法は、キャリアとトナーを所定の比率モ混合し
、両者を摩擦帯電せしめて、所定の極性に′帯電したト
ナーのみを画像担体表面に付着させるもので、絶縁性ト
ナーを使用するため転写が容易であるという利点がある
。

上記二成分系現像剤忙おけるキャリアとしては。

例えば特公昭４７−１９５９崎、同４８−８１５８号、
特開紹□４９−１７７４０号および同５０−１２７６４
０号の公報に記載さ゛れている様な鉄粉キャリアが多く
使用されて＃り、キャリアの疲労防止および摩擦帯電特
性の安定化のため忙、通常は鉄粉の表面忙酸化処理を施
し１、更に有機重合体で被覆するととも行なわれている
□。

このほかのキャリアとしては、例えば特公昭５３−１５
０４０号、同５６−５２５０５号および特Ｑ１１５５８
−ｉ４５６２１゜号の各公報に記載されているＪ５な軟
磁性を示す゛金属酸化物粒子からなる７エ２イトキヤリ
アが実゛用化されている。この２工２イト−？↑リアは
、化・学的に安定で使用中の抵抗変化が少な（、又見掛
密度が低いため搬送時のトルクが少くて済む等の利点が
あるため、その使用が拡大している。また７エライトキ
ヤリア忙おいても、トナーのスペント現象を防止し耐久
性を高めるために表面を有機重合体材料で被覆すること
も行われている。

上述したようにキャリアの耐久性を高めるためにコアの
表面を非粘着性を有する有機重合体材料で被覆すること
は、よ（知られている。この種被。

覆材料としては、４亜化エチレン樹脂やボリンツ。

化ビニリデンなどのフッ素樹月Ｋ例えば特開昭５９−１
５２５８号公報参照）やスチレンアクリル系共重合。

体樹脂が広く実用に供せられており、このほかシリコー
ン樹脂やポリスルホンなども提案（特公昭５３−４２２
５５’＠　、特開昭５２−９４１４２号）されている。

コ゛アをこのような材料で被覆したキャリアは、トナー
のスペント現象が生じにくく、耐久性が向上するが、被
覆樹脂は一般に絶縁性であることから、゛トナーとの摩
擦帯電により帯電したキャリアの電“荷が現像剤支持体
（非磁性導電性スリーブ）を伝。

わって逃げやすく、よってトナーを十分に保持できな（
なり５画像濃度の低下を招くという問題があった。また
フッ素樹脂で被覆したキャリアは、摩擦帯電係列の点か
らトナーを正極性に帯電させ得るが、その帯電量は十分
とは言えなかった。更に樹脂のみで被覆したキャリアは
、樹脂とコアとの接着強度が必ずしも十分とは言えず、
（約１０万枚のコピーで寿命がつきる）寿命の点で更に
改善が望まれていた。

発明の目的 本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
容易に負極性に帯電しかつその電荷を保持する能力が高
く、しかも耐久性の向上した静電荷像現像剤用キャリア
を提供することである。

発明の要約 本発明者等は、従来の問題点を解消すべ（鋭意検討した
結果、コアの表面を被覆する樹脂材料として負荷電性帯
電制御剤とカップリング剤を分散させたポリエステル樹
脂が適当であることを見出した。すなわちポリエステル
樹脂は強（負極性に帯電し易く、かつ負荷電性＠電性制
御剤を含むために、トナーと共に現像に供した場合、ト
ツーーを容易にかつ安定し℃正極性に帯′亀させること
ができる。またカップリング剤を添加することによりポ
リエステル樹脂とコアとの接Ｍ強度が増して、キャリア
の耐久性を高めることができる。

発明の構成 本発明のキャリアにおいて、コア材料としては、鉄粉お
よびソフト７エライトのほかＫも、鋼、ニッケル等の強
磁性を示す種々の公知の材料が使用できる。

コアをＷ覆するためのポリエステル樹脂としては、ビス
フェノール型ポリエステル樹脂、ジオール成分と２価又
は３価以上の多価カルボン酸またはその誘縛体からなる
ポリエステル樹脂（特開昭５’７−３７３５５号）など
が使用できる。ポリニスデル樹脂′の使用量は使用条件
に応じて適宜選定すればよい゛が、十分な耐久性と摩撚
帯亀特性を得るために、コアに対して０１〜５重量％の
範囲が適当である・゛ポリエステル樹脂と共に使用され
る負荷電性帯電制御剤としては、例えば含金属（Ｃｒ）
アゾ法科が挙げられる。該帯電制御剤の使用量は、要求
される帯電量に応じて適宜設定すればよいが、例えばキ
ャリアの帯電量が−２０〜−３０声Ｃ／１！　　の時で
、コアに対し０．５〜這量％の範囲がよい。

またポリエステル樹脂の接着強度を高めるために添加す
るカップリング剤としては、特開昭５４−４７６５６号
公報に記載されているようなアミノシランカッブリング
剤あるいは特開昭５５−２８０１埼公報に記載されてい
るようなチタンカップリング剤が使用できる。カップリ
ング剤の使用量はポリエステル樹脂の使用量に応じて定
めればよいが、少すぎるとその効果がなく、多すぎると
ポリエステル樹脂への分散が困難となるので、０５〜７
重量％の範囲が好ましい。

これらの材料を用いてコアを被覆する方法とし。

ては種々考えられるが、例えば次のような方法が好まし
い。ポリエステル樹脂の溶液中にカップリング剤と法科
を加えて、十分に攪拌して分散させた後スプレードライ
ヤーにより被覆する。また上記分散液中にコアを浸漬し
て、流動床により乾燥させてもよい。

このようＫして得られたキャリアは、画質、およびキャ
リア引きの防止の点から次のような物性を有することが
好ましい。

まず飽和磁化はコア材料忙よっても異なるが、４０〜９
０ｅｍｕ／Ｉｔの範囲（但し、束英工業製ＶＳＭ−５型
による測定値）がよい。これは０８力；４Ｑｇｍψｒ未
満であると、現像用磁石ロールから離脱してキャリア引
きを生じ易く、一方Ｏ５が９０力ｍｕ／７９を越えると
搬送力が強すぎてトナーが潰れ易くなり、又磁気ブラシ
の穏が硬くなって中間調の再現性が悪（なるからである
。

次に粒度分布は、粒径が小さい根比表面積が大となって
トナー濃度を高く設定でき、々）っ耐久性も向上するが
、粒径が小さすぎるとキャリア引きが生じ易くなるので
、２０〜２００４１功範囲（より好ましくは３０〜１５
０μｍ）が好ましい。

前記本発明のキャリアと共に使用されるトナーは、公知
のトナー組成物が使用でき（例えば特開５Ｂ−１５０９
５７号、同５Ｂ−１５０９５８号、同５８−１９６５４
９号。

同５７−６０５４１号、同５７−６０５４涛の各公報参
照）、またキャリアとトナーの混合比率は、トナー濃度
で３〜１０％の範囲が適当である。

実施例１ ポリエステル樹脂（化上石鹸製ＫＴＰ２１５０）の溶液
１００重量部（樹脂濃度１０重重量）中に一荷電制御剤
（オリエント化学製ボンドロン１８１）５重量゛部とア
ミノンジンカップリング剤（シェル化学１Ｒ８Ｆ−６）
５重量部を加え、十分に混合して被覆用分散液を調整し
た。

上記分散液ｓａｘ量部を粒径７４〜１４９１！の７エ２
イトキヤリア（日立金属Ｊｔｌｌ　ＫＢＮ−ｘ　ｏｏ）
　１ｏｏ重量部と共に混合し−スプレードライヤーに導
入して被覆キャリア（Ａ１）を得た。

実施例２゜ 実施例１においてアミノシランカップリング剤の代りに
チタンカッブリング剤（ケンリン上０ペトロケミカル社
製Ｋ　ＵＮ−ＲａＡＣＴ　ＴＴ８）を用いた以外は同様
の条件で被覆キャリアを製造した。

実施例五 実施例１で調整した分散液と実施例１のフェライトキャ
リアを１：２０の重量比で、１００〜１２０’０７）温
度にて、ベルスター型循環流動型ベッドにてスプーン、
次いで１８０〜２００℃の炉内において３０分間硬化し
た。炉から取出して全気中で室温まで冷却して被覆キャ
リア（ＳＳ　）を製造した。

実施例４゜ 実施例２で調整した分散液を用いて、実施例３と同様の
手順で被覆キャリア（４４）ｋ製造した。

実施例５〜８ 実施例１〜４においてそれぞれフェライトキャリアの代
りに鉄粉キャリア（日本鉄粉ｉ　ＥＦＶ　２００／３０
０）を用いて被覆キャリア４５．４６．４７およ′びＡ
８を製造した。

比較例を 実施例３において、荷電制御剤とシ２ンカッグ。

リング剤を含まぬ分散液を用いた以外は同様の条。

件で被覆キャリア（Ａ１’）を製造した。

比較例２ 実施例３において、荷電制御剤を含まない分散液を用い
た以外は同様の条件で被覆キャリア（／１６２′）を製
造した。

比較例＆ 実施例３において、シランカップリング剤ヲ含まない分
散液を用いた以外は同様の条件で被覆キャリアを製造し
た。

比較例４ 比較例１において、ポリエステル樹脂の代りに４書化エ
チレン樹脂（デエボン社製テフロン）を用いた以外は同
様の条件で被覆キャリア（Ａ　４’）を製造した。

上記各実施例および比較例の被覆キャリアの性状を第１
表に示す。またこれらの被覆キャリアを用いてトナー濃
度３％にて現像剤を調整し、市販“の電子写真複写機（
小丙大社製Ｕ−ＢｉＸ１００機）にて作像した。得られ
た画像の評価結果を同じく第１表に示す。

以下余白 第１表から、本発明に係る被覆キャリア忍１〜４は、従
来の被覆キャリア（腐１浦４’）ｔｃ比べて寿命が向上
することが判る。また被覆材１ｃＦｆ電制御剤を含まぬ
場合は（４２’　）、帯電量が不定し、被覆材にカップ
リング剤を含まぬ場合には（４３’　）寿命が低下する
ことが判る。更に本発明を鉄粉キャリアに適用した場合
（Ｉ６５〜８）ｋも、従来の鉄粉キャリアの寿命（１〜
２万枚）と比べて大幅に寿命が向上する。

発明の効果 以上に記述の如く、本発明に係るキャリアは、高品質の
画像が得られると共に、その寿命も大幅に長（できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コアの表面を負荷電性荷電制御剤カップリング制を
   含むポリエステル樹脂で被覆したことを特徴とする静電
   荷像現像剤用キャリア ２、カップリング剤としてアミノシランカップリング剤
   もしくはチタンカップリング剤を用いる特許請求の範囲
   第１項記載の静電荷像現像剤用キャリア