JPS6327858A

JPS6327858A - 静電荷像現像用キヤリア粒子

Info

Publication number: JPS6327858A
Application number: JP61171303A
Authority: JP
Inventors: Koji Noguchi; 浩司野口
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1986-07-21
Filing date: 1986-07-21
Publication date: 1988-02-05

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用キャリアに関する。

〔従来の技術〕

静電荷偉現像用キャリアとして、従来よりフェライトキ
ャリアが広範に使用されている。フェライトキャリアと
は一般に、Ｂａ　、Ｎｉ　ｙＺｎ　１Ｍｎ＋ｃｕ。

狗等の金属の酸化物の一種又は二極以上と、三価の酸化
鉄とが垢成により一体に結合してなるものである。フェ
ライトキャリアは優れた磁気特性を有し、現像機の磁気
ロール上に高い磁気ブラシを形成する。

フェライトキャリアを含有する二成分系現像剤のもう一
方の成分であるトナーは、フェライトキャリア上に静電
気的に担持される。そこで磁気ブラシが感光ドラムに接
触すると、フェライトキャリアに担持されたトナーは感
光ドラムの静電潜像に付着し、潜像に応じたトナー像が
形成される。

米国特許第４，４８５，１６２号は、一般式：（ＭＯ）
１００−ｘ（ＦｅｘＯｓ　）！　（ただし、ＭはＭｇ　
、　Ｍｎ　。

Ｚｎ　＋　Ｎｉ　＋又ｈＭｇとＺｎ　＋　Ｃｕ　、　Ｍ
ｎ及びＣＯからなる群から選ばれた少なくとも１種の金
属との組み合わせであシ、又は５３モモル以上である。

）により表わされるフェライトキャリアを開示している
。

このフェライトキャリアは、焼成温度を種々変えること
によシ連続的に変化する抵抗値を有することができる。

抵抗値の変化幅は、１０４〜１０１４Ωである。また焼
成中の酸素分圧を低下することによシフエライトキャリ
アの抵抗値を低下させることもできる。このように焼成
条件によシ抵抗値を種種変えることができるために、画
像濃度、コントラスト等を調節することができる。

しかしながら、上記フェライトキャリアは現像性が劣シ
、コントラストも悪く硬調画像となるという欠点がある
。また上記フェライトキャリアを含有する二成分系現像
剤を使用すると画質が湿度によシ変化するという欠点も
認められる。

そこで、フェライトキャリア粒子を種々の樹脂によりコ
ーティングすることにより、キャリアの電気抵抗を高め
るとともに画質の湿度依存性を低下することが行われて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、通常キャリア粒子表面に、樹脂層をコー
ティングする場合、樹脂材質として有機溶剤に溶解する
か、又は水系溶媒に分散しエマルジョンとした液状樹脂
を流動層等により被覆する。

このため、コーティング方法は品質上パッチ処理にせざ
るを得す、生産効率は著るしく低下し、しかも有機溶媒
を用いる場合には、爆発等安全性の点でも著るしい欠点
がある。

さらに、このようにして得られたキャリア粒子の特性は
溶媒の除去、乾燥、硬化条件によって変動しやすいとい
う欠点もある。

従って、本発明の目的は溶媒を用いず乾式でキャリア粒
子表面に樹脂層を形成することによシ、効率よく、安定
した品質の画像を得ることのできる静電荷像現像用キャ
リア粒子を提供することである。

〔問題点を鱗決するための手段〕

上記の問題点に鑑み鋭意検討の結果、本発明者は平均粒
径が１ミクロン以下の樹脂微粉末とキャリア粒子とを乾
式で混合し、加熱溶着させることにより、きわめて特性
の安定したコーティングキャリア粒子を容易に得られる
ことを見い出した。

本発明のキャリアにコーティングし得る樹脂粉末として
は、スチレン−アクリル共重合体、シリコーン樹脂、マ
レイン酸樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂、エポ
キシ樹脂等がある。スチレン−アクリル共重合体の場合
は、３０〜９０重量ｃｍのスチレン分を有するものが好
ましい。この場合スチレン分が３０重ｉ％未満だと現像
特性が低く、９０重量％を越えるとコーテイング膜が硬
くなって剥離しゃすくなシ、キャリアの寿命が短くなる
からである。

本発明の樹脂コーティングは、上記樹脂の他に、接着付
与剤、硬化剤、潤滑剤、導電材、荷電制御剤等を含有し
てもよい。

本発明に使用されるキャリア粒子は、鉄粉やガラス球等
一般的に用いられている材質すべてに適用できるが、画
質、現像剤寿命等の点ではフェライトキャリアが適して
いる。

本発明に使用されるフェライト粒子は一般式：（ＭＯ）
　ｌｏｏ　−ｘ　（Ｆｅｚ　Ｏｘ　）ｘ　により表され
るが、典型的な例はＢａ−Ｎｉ−Ｚｎフェライト＃　Ｍ
ｎ　−Ｚｎフェライト、　Ｎｉ　−Ｚｎフェライト＃　
Ｌｉ　−Ｚｎｎフシイ）、Ｍｇ−Ｚｎフェライト等であ
る。フェライト粒子の飽和磁化は、振動試料型磁力計（
東英工業製ＶＳＭ−３型）にて５００００ｅの磁場を印
加した時の測定値で、４０〜８０　ｅｍｕ／ｆ　　が適
している。

上記フェライト粒子は以下の方法にょシ得ることができ
る。まず、上記範囲内の組成のフェライト原料を混合す
る。混合した原料は９００〜１０００℃の温度で０．５
〜３時間仮焼する。フェライト原料としてＢａＣＯ５等
の炭酸基を使用することもできるが、その場合には仮焼
にょシＣＯ２が除去される。

仮焼はバッチ式又はロータリーキルン等の連続式のいず
れによっても行うことができる。

フェライトの仮焼粉は約２μｍ以下の平均粒度にまで微
粉砕する。これにはスチールポールを粉砕媒体とする湿
式粉砕機等の装置を使用する。

次にフェライト微粉末を約１０〜２００μｍの粒度に造
粒する。造粒方法として、スプレードライヤー法、粉末
をバインダーとともにニーダで転動圧縮し整粒する方法
、押出し法、振動又は流動層中でバインダー噴霧して会
合させる方法、回転ノくン上で運転する方法等がある。

造粒した粉末は次に焼成する。焼成は１１００〜１３５
００の温度で５〜５時間行う０前述の温度で均一に焼成
を行うには、匣鉢に詰めて、比較的長時間上記温度に保
持するのが好ましいＯ焼成したフェライトはクラッシャ
等により解砕し、適当な粒度分布を有するように分級す
る０本発明のコーティングキャリアの電気抵抗は、ｌ×
１０６〜Ｉ　Ｘ　１０”Ω・副の範囲が好ましい。電気
抵抗がこれより低いと、感光体上にキャリアが付着し画
像上に白ヌケが多くなり、又これより高いと、キャリア
の電極効果が低下し、画像濃度が不十分となるためであ
る０この電気抵抗は、電極径が２５ｆｉ、を極間ギャップが
５■のセルにキャリアを充填し、１ｋＩＩの荷重をかけ
、２００Ｖ／ＩＩＨの直流電場で測定される０キヤリア
の粒度分布は実質的に２０〜２００μｍの範囲が好まし
い。２０μｍ以下の粒子は感光体上に付着しやすくなり
、２００μｍ以上の粒子は画質の鮮明度に悪影響を及ぼ
すためである。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
はこれらの例に限定されるものではない。

実施例−１平均粒径が０．５ミクロンのスチレン−アクリル共１合
体（スチレン／アクリル比＝７５／２５重量％）微粉末
と平均粒径が１００ミクロンのフェライトキャリア粒子
（日立金属製ＫＢＮ１００）を表１に示す種々の比率で
混合し、乾式高速混合攪拌機にて、常温で２分間予備混
合、その後温度を１２０℃まで上昇させキャリア表面に
樹脂微粉末を溶着させ、更に温度を５０℃まで冷却し、
コーティングキャリアを得た。

表　　−１また、スチレン−アクリル樹脂８０重ｉｓ、ポリプロピ
レン（三重化成製、ビスコール５５０Ｐ　”）３重量％
、荷電制御剤（オリエント化学製ボントロンＥ８１）２
重量％、及びカーボンブラック（三菱化成製３５０）１
５重量％を配合し、粒度５〜１６μｍのトナーをｖＩ４
製した。このトナーを５．０重ｉ％の濃度になるように
各キャリアに配合し、二成分系現像剤を作成した。得ら
れた現像剤を用いて、市販の複写機（小西六社製ＵＢＩ
Ｘ−３０００機）Ｋて得られたコピーの画質について比
較した。これらの結果をキャリアの抵抗とともに表１に
示す。

表−１から、ノンコーティングのキャリア（Ａ１）では
感光体付着が発生するが、コーティングキャリア（扁２
〜５）ではいずれもキャリア付着のない高解像度の画像
が得られることがわかる。

実施例−２平均粒径が６０ミクロンのフェライトキャリア粒子（日
立金属製ＫＢＮ−１００）１００重電一部にチタンカッ
プリング剤（ケンリッヒ・ペトロケミカル社製ＫＥＮ−
ＲＥＡＣＴ　　ＴＴＳ）を０．５重量部加え、あらかじ
め常温で乾式混合した。

次いで、平均粒径が０．５ミクロンのメチルメタクリレ
ート（ＭＭＡ）微粉末を１重量部添加し、実施例−１と
同一の条件でキャリア粒子表面にＭＭＡ樹脂層を形成さ
せた。

このようＫして得られたコーティングキャリア粒子の電
気抵抗は７　Ｘ　１０”Ω・儒であり、実施例−１と同
様に現像剤を作成、画像評価を行なった。

この結果、ノンコーティングキャリアを用いた現像剤は
キャリア付着が多くみとめられたのに対し、本突施例で
得た現像剤ではキャリア付着は全く発生ぜず５万枚の連
続コピーテストでもきわめて良好で安定した画像を得た
。

〔発明の効果〕

以上の通り、本発明の静電荷像現像用キャリアは、画像
がきわめてすぐれており、しかも従来の液状コーティン
グ樹脂を用いる流動層法等にくらべて、容易に生産でき
るものである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）平均粒径が１ミクロン以下の微粉末樹脂層を表面
に被覆形成したことを特徴とする静電荷像現像用キャリ
ア粒子。
（２）特許請求の範囲第１項記載のキャリア粒子におい
て、該粒子は、一般式が、（ＭＯ）＿１＿０＿０＿−＿Ｘ（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）＿Ｘ
〔但し、Ｍは少なくとも１、２及び３価の元素の単独又
は二種以上の組合せより成る。〕で示されるフェライト系キャリア粒子。
（３）特許請求の範囲第１項又は第２項記載のキャリア
粒子において、電気抵抗が１×１０＾６〜１×１０＾１
＾５Ω・ｃｍの範囲にあり、かつ、粒度が２０〜２００
ミクロンの範囲にあるキャリア粒子。