JPS62238580A - 電子写真現像剤用キヤリア - Google Patents

電子写真現像剤用キヤリア

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JPS62238580A
JPS62238580A JP61081867A JP8186786A JPS62238580A JP S62238580 A JPS62238580 A JP S62238580A JP 61081867 A JP61081867 A JP 61081867A JP 8186786 A JP8186786 A JP 8186786A JP S62238580 A JPS62238580 A JP S62238580A
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carrier
particles
spherical
resin
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JP61081867A
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敏彦 河野
横江 重夫
岡 和吉
ウルフ・エングシュトレーム
スヴェン−エーリク・ラーシェン
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真用現像剤、特にトナーとキャリアか
ら成ろ2成分現像剤におけるキャリアに関するものであ
る。
さらに詳しくはへマタイトを含有する実質的に球形のマ
グネタイトから成る電子写真現像剤用キャリアに関する
ものである。
従来技術 電子写真法において、感光体上に形成された静電荷像ヶ
磁気ブラシ法により現像する際に使用される乾式現像剤
はトナーとキャリアの2成分系のものが用いられろ。こ
の現像剤は、通常、比較的細かいトナー粒子と比較的大
きいキャリア粒子の混合体から成り、その粒子の接触に
よって生ずる反対極性の静電荷によってキャリア粒子表
面へトナー粒子が保持される。そして、この現像剤が感
光体上の静電荷像と接触するとトナー粒子が静電荷像に
引きつけられ画像を形成する。この場合トナー粒子は必
らず感光体上の所望の像領域へ優先的に引きつけられる
ような正確な帯電性及び電荷の大きさヶ有していなけれ
ばならない。
睡気ブラシ現像法に使用されるキャリアに要求される特
注としては適度な摩擦帯電性7有しトナー粒子乞保持す
ること、現像器内での攪拌経時で粒子破壊7起さない程
度の機械的強度を有すること、マグロールスリーヴ上の
搬送性およびトナーとの攪拌をよ(するに充分なる流動
性ケ有しそいること、個々のキャリア粒子が電気的、磁
気的特注において均一であること、温度、湿度等の環境
変化に対して電気的特注が安定であること、長時間の使
用に耐え得るだけの充分なる耐久性ケ有し℃いること等
々である。
電子写真法におけるコピー画像の品質乞左右するものは
ハード(現像機器のタイプ)特に現像プロセスが支配的
であることは勿論であるが、その現像プロセスで使用さ
れろ現像剤も極め℃重要な働きン示すものである。特に
原画ン忠実に再現するコピー画像の高画質化という観点
からは、現像剤即ちキャリアとトナーの各々において各
種の工夫、改良がなされている。
従来、か\るキャリア材料として種々の材料が使用され
てぎているが、最も多く使用されているのが不定形鉄粉
キャリアである。不定形鉄粉キャリアχ使用した現像剤
は鉄粉の飽和磁化が大きいためと形状異方性とのからみ
で磁気ブラシの穂が長く、かつ硬くなる、傾向にある。
特に偏平不定形鉄粉キャリ′ア乞使用した場合が顕著で
ある。磁気ブラシの穂先も粗になり階調性の優れた緻密
な現像をすることが困難になる。しかしながら、画像濃
度を出すという点では不定形鉄粉キャリアを使用した現
像剤は好ましく、殊に感光体とマグロールスリーブとの
間の現像ギャップが比較的広い現像条件の場合に好適で
あるため広く用いられてきた。
一方、階調性を改良して緻密な現像ケするために球形鉄
粉キャリア乞使用した現像剤が使われているが、キャリ
ア粒子の形状が球形であるがために、形状異方性からく
る因子はなくなり磁気ブラシの穂は極端に短かり、シか
も緻密になり、現像トルクもかなり軽減されるが、充分
とは云い難い即ち、球形鉄粉キャリアは鉄粉であるため
、比重が大ぎく又見掛密度が大きい(4,og/c!以
上)ためにキャリア飛散等が出射(なりマグロール等の
設計に工夫が必要であり複雑になる。更にトナーに対す
るストレスも太き(なり現像剤ライフの観点からは耐久
1生の面で問題がある。画質的には、階調性のよい比較
的高画質のコピー画像が得られるが、画像濃度が概して
出にくい傾向にあり、感光体の表面電位を高くする等の
ハード面での工夫がなされている。
コピー画像の高画質化及び現像剤ライフの長寿命化とい
う観点から酸化物@注材料であるフェライトを用いろこ
とが報告されている。フェライトキャリアは飽和磁化が
鉄粉のそれ(200emu 7g)に比して小さい(4
0〜70 emu / g)ため磁気ブラシの穂が軟か
くなり階調性の優れた緻密な現像ができ、又、鉄粉に比
して比重も小さいために現像トルクも小さくなり、トナ
ーに対するストレスも大巾に軽減され耐久性のよい現像
剤を提供することができるという長所を有している。反
面、フェライトの特注上、電気特性の一つである電気抵
抗が一般に高いためコピー画像のトーンが単調となり画
質面で使用される範囲が狭いという難点がある。更に湿
度等の環境変化に対して安定したコピー画像Z維持する
レベルに至っていない。環境依存性7改良するために樹
脂被覆されたフェライトもあるが、被覆によりさらに電
気抵抗がより高抵抗キャリアとなり、画質面で使用され
る範囲がさらに狭(なると同時に比較的高価なものとな
り経済性σ)面でも不利になる。
発明が解決しようとする問題点 本発明の主要な目的は、上述のような従来の電子写真現
像剤用キャリアの有する諸欠点を解消し、画像特注に丁
ぐれ、環境変化に対する安定性も良好で、耐久性があり
、しかも安価なキャリアを提供するものである。
本発明のキャリアはへマタイト’Y含有するマグネタイ
トであるため電気抵抗がフェライトに比して低く、従っ
て樹脂被覆することによりキャリアとその電気抵抗を広
範囲に変えられろという特徴を有している。従って、種
々のハードに最適な特注のキャリアとすることができる
。更に球形であるがために流動性も良好であり、また比
重も鉄粉キャリアより小さく見掛密度もフェライトと同
程度であるため、現像トルクが小さく耐久性の面でも極
めて有利である。飽和磁化(σg)は40〜70emu
/9 の範囲でフェライトと同程度であることから磁気
ブラシの穂乞軟かくより緻密にjることか出来るため高
画質現像が可能となる。又、飽和磁化の低下によりツブ
ロール上での搬送時の穂切り部のトルクが軽減されるの
で長寿命のキャリアとなる。
本発明のキャリアのコア材乞製造するには次のいずれか
の方法を用いることができる。即ちヘマタイト粉末とマ
グネタイト粉末とを均一混合した水、スラリ−7スプレ
ードライヤーにて噴霧造粒した後、焼結、S砕2分級の
工程Z経て製造するか、あるいは球形マグネタイト粒子
を酸化して製造する方法である。
本発明におけるキャリアのσ3は40〜80 emu/
gである0σ3の測定は東英工業(株)製振動試料型磁
力計VSMP−1型により行い、測定磁場14.5KO
eでの最大磁化値7示す。σSが40emu/g未満で
は製造時に於ける粒子の均−性乞確保てるのが難しい。
即ち、30emu/7のものも出来るが、個々の粒子の
均一性(磁気的な均一性)が得られない。また80em
u/gχ超えろと磁気ブラシσ)穂がより硬(なる方向
にあり、本発明の特徴ケ生かし切れなくなり、いずれの
場合も本発明σ)特徴が失われてしまい好ましくない。
また本発明における球形キャリアの粒子径は30〜20
0μであることが好ましい。
上記のへマタイトを含有するマグネタイトから成ろσS
が40〜80emu/9で、粒子径が30〜200μの
球形コアに樹脂被覆jる場合は、メチルエチルケトン、
キシレン、n−ブタノール、メチルシクロヘキサン、メ
チルイソブチルケトン、トルエン等の溶剤に樹脂成分乞
溶解し、これに上記コア材ケ浸漬するかあるいは予めコ
ア材乞流動化せしめておき、それに樹脂溶液ケスプレー
することにより行なう。被覆後は使用した樹脂の種類に
より所定の温度で熱処理を行ない、被覆キャリアとする
ことができる。
本発明におけるコア材の被覆材として使用するIf14
脂には特に制限はなく、通常の溶剤に可溶な樹脂であれ
ば任意に使用で診る。樹脂被覆の量は樹脂の種類及びハ
ードの種類によってその最適量は変わるが、本発明の特
徴χ明確に出すためには0.5〜8重量%、より好まし
くは1.5〜6重量%がよい0 また、本発明のキャリアと併用されるトナーについては
特に制限はなく、天然樹脂、天然及び合成樹脂ケ組合せ
た改良材を含む広い材料の周知の各種染顔料を分散せし
めて製造されたものが用いられる。
実施例 以下に実施例1あげて本発明ケ更に具体的に説明する。
実施例1 マグネタイト粉末にヘマタイト粉末35%を添加した混
合粉末を湿式アトライターにより均一混合した水スラリ
ー7調製した。次に、この水スラリーンスプレードライ
ヤーを用いて噴霧乾燥し、30〜150ミクロンの球形
粒子を得た。次いで、この球形粒子を窒素雰囲気下で約
1200’cの温度で約2時間焼結した後、冷却した。
上記の焼結へマタイト含有球形マグネタイト粒子を解砕
後、分級して75〜150ミクロンの粒子を分取した。
上記へマタイト含有球形マグネタイト粒子の飽和磁化は
60emu/9であった。
上記へマタイト含有球形マグネタイト粒子10kgに対
してスチレンアクリル樹脂(藻食化成製MH7015)
のトルエン溶液(樹脂分10%)2ky4スプレーコー
トし本発明のキャリアを得た。
上記樹脂コートキャリアχ市販の磁気ブラシ現像用トナ
ー(xerox 3870用負極性トナー)と攪拌混合
して現像剤を調製し、セレン感光体上の静°tlCff
l像ケ現像したところ、中間調の再現性が良好な高画質
画像が得られた。又、60,000回の現像後でも画質
に大きな変化は見られなかった。
実施例2 マグネタイト粉末の水スラリーをスプレードライヤーに
て噴霧乾燥し、30〜150ミクロンの球形粒子を得た
。次いでこの球形粒子を窒素雰囲気下で約1200℃の
温度で約2時間焼結した後、冷却した。該焼結球形マグ
ネタイト粒子ケ解砕後、分級して75〜150ミクロン
の粒子乞分取した0上記球形マグネタイト粒子をロータ
リーキルンに一’C1’300℃、3hr空気中で熱処
理し、ヘマタイト含有球形マグネタイト粒子2得た。
上記へマタイト含有球形マグネタイト粒子の電相磁化は
45emu/iであった。
上記へマタイト含有球形マグネタイト粒子10に?に対
して実施例1と同一樹脂溶液1 kyンスプレーコート
し、本発明のキャリアを得た。
上記樹脂コートキャリアを実施例1と同様に、現像剤を
調製し、セレン感光体上の静電潜像を現像したところ、
中間調の再現性が良好な高画質画像が得られ、60.0
00回の現像後でも画質に大ぎな変化は見られなかった
比較例1 マグネタイト粉末の水スラリ−7スプレードライヤーに
て噴霧乾燥し、30〜150ミクロンの球形粒子を得た
。次いでこの球形粒子ン窒素雰囲気下で約1.200℃
の温度で約2時間焼結した後、冷却した。該焼結球形マ
グネタイト粒子を解砕後、分級して75〜150ミクロ
ンσ)粒子乞分取した。
上記球形マグネタイト粒子の飽和は化は86emu/g
であった。
上記球形マグネタイト粒子を実施例1と同一のコーティ
ングを施し、実施例1と同様に現像剤ケ調製し、セレン
感光体上の静電潜像乞現像したところ、実施例1,20
本発明のキャリアに比して中間調の再現性が悪く、コン
トラストの高い、高画質とは云えない画像が得られた。
比較例2 マグネタイト粉末の水スラリーをスプレードライヤーに
て噴霧乾燥し、30〜150ミクロンの球形粒子を得た
。次いで、この球形粒子を窒素雰囲気下で約1200℃
の温度で約2時間焼結した後、冷却した。該焼結球形マ
グネタイト粒子を解砕後、分級して40〜75ミクロン
の粒子7分取した。
上記球形マグネタイト粒子ケロータリーキルンにて、8
00℃、2.5hr、空気中で熱処理し、ヘマタイト含
有球形マグネタイト粒子2得た。
上記へマタイト含有球形マグネタイト粒子の電相磁化は
35emu/gであった。
上記へマタイト含有球形マグネタイト粒子10に5cに
対してアクリル樹脂(三菱レイヨン製BR83)(7)
l−ルエン溶液(樹脂分6%)1.5kpケスブレーコ
ートし、樹脂コートキャリアを得た。
上記樹脂コートキャリアヶ市販の磁気ブラシ現像用トナ
ー(東芝BD8811用負極性トナー)と撹拌混合し℃
現像剤ンr111製し、セレン感光体上の静電d像を現
像したところ、セレン感光体へのキャリア付着が起り、
実用に耐えないものであった。
付着キャリア7集めて、磁気特注を調べた結果、飽和磁
気が15〜25emu/gであった。
実施例3 マグネタイト粉末の水スラリ−7スプレードライヤーに
て噴霧乾燥し、30〜150ミクロンの球形粒子を得た
。次いで、この球形粒子を窒素雰囲気下で約1200℃
、2hr、焼結した後、冷却した。該焼結球形マグネタ
イト粒子ン解砕後、分級して40〜75ミクロンの粒子
乞分取した。
上記球形マグネタイト粒子を流動層にて、4o。
℃、30分間熱処理し、ヘマタイト含有球形マグネタイ
ト粒子2得た。
上記へマタイト含有球形マグネタイト粒子の電相磁化は
73 emu / iであった。
上記へマタイト含有球形寸グネタイト粒子101yに対
してアクリ/l/樹脂(三菱レイヨン製BR83)のト
ルエンf81&c樹脂分6 % ) 2.5kyYスプ
レーコートし、本発明のキャリアを得た。
上記樹脂コートキャリアン市販の磁気ブラシ現像用トナ
ー(東芝BD8811用負極性トナー)と攪拌混合し、
現像剤乞調裂し、セレン感光体上の静電潜像乞現像した
ところ、中間調の再現性も比較的良好な高画質画像が得
られた。
特許出願人 関東電化工業株式会社 (外r名)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)コア材が実質的に球状粒子であり、該球状粒子は
    ヘマワイトを含有するマグネタイトよりなり、該コア材
    が樹脂被覆されていることを特徴とする電子写真現像剤
    用キャリア。
  2. (2)飽和磁化が40〜80emu/gである特許請求
    の範囲第1項に記載の電子写真現像剤用キャリア。
  3. (3)粒子径が30〜200μである特許請求の範囲第
    1項に記載の電子写真現像用キャリア。
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EP0242712A3 (en) 1988-02-10
EP0242712B1 (en) 1992-07-22
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