JP2699373B2 - 電子写真用キャリア - Google Patents

電子写真用キャリア

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JP2699373B2 JP63027427A JP2742788A JP2699373B2 JP 2699373 B2 JP2699373 B2 JP 2699373B2 JP 63027427 A JP63027427 A JP 63027427A JP 2742788 A JP2742788 A JP 2742788A JP 2699373 B2 JP2699373 B2 JP 2699373B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電子写真法において、静電潜像を現像する
2成分現像剤の構成成分であるキャリアに関する。
従来の技術 電子写真法においては、セレンをはじめとする光導電
性物質を感光体として用い、種々の手段を用いて電気的
潜像を形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法などを利用
してトナーを付着させ、顕像化する方式が一般に採用さ
れている。
この現像工程において、トナーと共に適当量の正また
は負の電気量を付与するためにキャリアと呼ばれる担体
粒子を併用する二成分現像剤が最もよく使用されてい
る。現像剤用キャリアとしては、種々のタイプのものが
開発され、実用化されている。
キャリアに対して要求される特性は種々あるが、特に
重要な特性として適当な帯電性、耐衝撃性、耐摩耗性、
現像性、現像剤寿命等をあげることができる。
上記特性を考慮すると、従来使用されているキャリア
は以前として改善すべき問題を残しており、完全なもの
は得られていないのが実情である。例えば、酸化鉄粉を
はじめとする導電性キャリアはソリッド現像性には優れ
ているものの、細線再現性に劣り、また寿命延長のため
に特殊な帯電制御剤をトナーに含有させることが必要で
あるなどの欠点を有し、一方、コート系の絶縁性キャリ
アは寿命、細線の再現性などには優れているものの、ソ
リッド再現性に劣るという欠点を有している。これらの
欠点を改良する目的で、ポリテトラフルオロエチレンと
導電性材料との複合体により被覆されたキャリアが提案
されている。(特開昭54−7343号公報) 発明が解決しようとする課題 上記のように、導電性キャリアは現像効率は良好であ
るが、帯電制御の自由度が小さく、寿命延長が困難であ
り、また、絶縁性キャリアは長寿命化は比較的容易であ
るが、現像効率が低下してしまうという背反した関係が
あった。又、これら欠点の改善の為に提案された、キャ
リアの表面をポリテトラフルオロエチレンと導電性材料
との複合体で被覆した場合は、ポリテトラフルオロエチ
レンが溶剤に難溶性であるために、キャリア表面に均一
な薄膜を形成させることが困難であるという問題を有し
ていた。
したがって、本発明の目的は、電子写真用キャリアに
おける上記のような問題点を解消し、現像効率の良好な
キャリアを提供することにある。
本発明の他の目的は、帯電性が良好でランニング時に
於ける帯電量の低下を引き起こすがなく、カブリの早期
発生や機内汚染を生じることがなく、更に現像剤寿命及
び高速現像性に優れた磁気ブラシ現像用キャリアを提供
することにある。
課題を解決するための手段及び作用 本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、本発明の前記目
的は、フッ化ビニリデン系三元共重合体と導電性材料と
を含有する被覆剤でコア材を被覆することにより達成で
きることを見出だした。即ち、本発明者等は、帯電制御
用樹脂として、種々の弗素系樹脂について検討した結
果、フッ化ビニリデン系樹脂がテトラフルオロエチレン
系樹脂に比べて良好な帯電性を示すこと、そして又、フ
ッ化ビニリデンのホモポリマーは溶剤に対する溶解性が
劣り、また、被膜強度も弱いため、フッ化ビニリデン系
三元共重合体を使用すれば良好な被膜が形成されること
を見出だし、本発明を完成するに至った。
本発明の電子写真用キャリアは、フッ化ビニリデン−
ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン三
元共重合体と、導電性材料とを含有する被覆剤で被覆さ
れたコア材よりなることを特徴とする。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明において使用されるフッ化ビニリデン−ヘキサ
フルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン三元共重
合体において、ヘキサフルオロプロピレンおよびテトラ
フルオロエチレンの重合比は、70〜5モル%の範囲であ
る。重合比が70モル%よりも高くなると、三元共重合体
の帯電性が劣化し、また5モル%よりも低くなると、三
元共重合体の溶剤に対する溶解性が悪くなり、被膜強度
も劣るようになる。
本発明において使用する導電性材料としては、Fe、C
u、Sn、Zn、Pb、Al等を代表とする金属微粉末または合
金微粉末、各種フェライト、マグネタイト、酸化チタ
ン、酸化すず等を代表とする金属酸化物微粉末、グラフ
ァイト、カーボンブラック等を代表とする炭素化合物等
があげられる。特にマグネタイト、酸化チタン及びカー
ボンブラックの微粉末が好適である。これらの導電性材
料の配合量は、希望するキャリア抵抗値により異なる
が、被覆層中に0.1〜90重量%、好ましくは1〜50重量
%含まれるような割合で配合される。
本発明において、コアー材を被覆する被覆剤は、上記
のフッ化ビニリデン系三元共重合体と導電性材料より構
成されるが、さらに、キャリアの帯電調整或いは被膜強
度向上の為に、フッ化ビニリデン系三元共重合体に、必
要に応じて、他の合成樹脂を配合することができる。そ
の配合量は、目的に応じて適宜変更できるが、通常90重
量%以下の範囲で配合される。配合することができる樹
脂としては、溶剤に可溶な樹脂ならばどのようなもので
もよく、具体的には、次のものが例示できる。
スチレン、クロルスチレン、ビニルスチレン等のスチ
レン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビ
ニル、酪酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル
酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪
族モノカルボン酸エステル;ビニルメチルエーテル、ビ
ニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニル
エーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン;塩
化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル等の含ハロゲン
ビニル単量体等の単独重合体及び共重合体。
特に代表的なものとしては、ポリアクリル酸アルキ
ル、ポリメタクリル酸アルキル、ポリスチレン、スチレ
ン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリ塩化ビニ
ル、塩化ビニル−クロロトリフルオロエチレン共重合体
をあげることができる。
さらに、側鎖にフッ化アルキル基を持つアクリレート
及びメタクリレートなども好適である。具体的には、ア
クリル酸及びメタクリル酸の、1,1−ジヒドロパーフル
オロエチル、1,1−ジヒドロパーフルオロプロピル、1,1
−ジヒドロパーフルオロヘキシル、1,1−ジヒドロパー
フルオロオクチル、1,1−ジヒドロパーフルオロデシ
ル、1,1−ジヒドロパーフルオロラウリル、1,1,2,2−テ
トラヒドロパーフルオロブチル、1,1,2,2−テトラヒド
ロパーフルオロヘキシル、1,1,2,2−テトラヒドロパー
フルオロオクチル、1,1,2,2−テトラヒドロパーフルオ
ロデシル、1,1,2,2−テトラヒドロパーフルオロラウリ
ル、1,1,2,2−テトラヒドロパーフルオロステアリル、
2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、2,2,3,3,4,4−ヘキ
サフルオロブチル、1,1,ω−トリヒドロパーフルオロヘ
キシル、1,1,ω−トリヒドロパーフルオロオクチル、1,
1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロピル、3−パー
フルオロノニル−2−アセチルプロピル、3−パーフル
オロラウリル−2−アセチルプロピル、N−パーフルオ
ロヘキシルスルホニル−N−メチルアミノエチル、N−
パーフルオロヘキシルスルホニル−N−ブチルアミノエ
チル、N−パーフルオロオクチルスルホニル−N−メチ
ルアミノエチル、N−パーフルオロオクチルスルホニル
−N−エチルアミノエチル、N−パーフルオロオクチル
スルホニル−N−ブチルアミノエチル、N−パーフルオ
ロデシルスルホニル−N−メチルアミノエチル、N−パ
ーフルオロデシルスルホニル−N−エチルアミノエチ
ル、N−パーフルオロデシルスルホニル−N−ブチルア
ミノエチル、N−パーフルオロラウリルスルホニル−N
−メチルアミノエチル、N−パーフルオロラウリルスル
ホニル−N−エチルアミノエチル、N−パーフルオロラ
ウリルスルホニル−N−ブチルアミノエチル等の各エス
テル化合物があげられる。
さらにまた、カップリング剤、フィラー、その他の微
粉末を添加することもできる。
一方、上記被覆剤を被覆させるコアー材としては、ガ
ラスビーズ、アルミニウム粉末、鉄粉末、酸化鉄粉末、
カルボニル鉄粉末、マグネタイト粉末、ニッケル粉末、
フェライト粉末などの粉末、及び、マグネタイト微粉末
或いはフェライト微粉末等の磁性微粉末と樹脂とを溶融
混練し、冷却後粉砕することによって得られた、或いは
噴霧冷却し造粒して得られた分散型の粒子、等を例示す
ることができる。これらのコアー材の粒径は、通常10〜
500μmの範囲に設定される。
本発明において、上記の被覆材をコアー材に被覆する
ためには、上記フッ化ビニリデン系三元共重合体及び所
望により配合される他の樹脂成分を、適当な溶剤、例え
ば、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、アセ
トン、メチルイソブチルケトン、ジオキサン等の有機溶
剤に溶解し、その溶液中に導電性材料を分散させてた状
態の被覆用ラッカーを用いることによって行われる。被
覆用ラッカーを製造する為には、必要に応じてディスパ
ーサー、サンドミル、ボールミル等が使用される。
被覆層の形成は、この被覆用ラッカーをコアー剤表面
に塗布し、溶剤を除去することによる周知の塗布法によ
って行われる。被覆装置としては、流動床、スプレード
ライヤー、ニーダーコーターその他の通常使用される被
覆装置が使用できる。本発明においてコアー材表面に形
成される被覆層の膜厚は0.005〜5μmの範囲に設定す
るのが適当であり、より好ましくは0.05〜0.5μmの範
囲に設定される。
本発明によれば、上記フッ化ビニリデン系三元共重合
体を用いることにより、帯電性を制御すると同時に、被
覆層中の導電性材料により、キャリアを適当な電気抵抗
値に調整することが可能になり、それにより、長寿命化
と高現像効率化の両立が可能となり、かつ被覆も極めて
容易に実施することが可能になる。
実施例 以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に
説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施例によ
り何等限定されるものではない。尚、下記例中、
「部」、は「重量部」を表わす。
実施例1 フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テト
ラフルオロエチレン三元共重合体(共重合比70/20/10)
(Kynar 9301 日本ペンウオルト社製)20部及びマグネ
タイト微粉末(平均粒径0.03μm)(EPT1000、戸田工
業社製)10部をメチルエチルケトン100部中に添加して
共重合体を溶解させ、ウルトラディスパーサーによって
10分間分散処理して、分散液を得た。
次いで平均粒径100μmのフェライト粉末2000部に上
記分散液を加え、ニーダーコーターによって被覆処理を
行い、キャリアを製造した。このキャリアの電気抵抗値
は108Ωcm(測定10000V/cm)であった。
比較例1 フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン−テト
ラフルオロエチレン三元共重合体(共重合比70/20/10)
(Kynar 9301)20部をメチルエチルケトン100部に溶解
し、得られた溶液を平均粒径100μmのフェライト2000
部に加え、実施例1におけると同様に操作してキャリア
を得た。
実施例1および比較例1における各キャリア1000部と
正荷電性トナー(スチレン−ブチルアクリレート共重合
体100部、カーボンブラック10部、ニグロシン系電荷調
整剤1部(ニグロシン)からなる)30部をそれぞれ混合
して、現像剤を調製した。これらの現像剤を用い、電子
写真複写機(ゼロックス1065、ゼロックス社製)によっ
て連続複写試験を行った。得られた結果を第1表に示
す。
発明の効果 本発明のキャリアは、その粒子表面にフッ化ビニリデ
ン−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレ
ン三元共重合体を含有する樹脂とその樹脂中に分散され
た導電性材料とよりなる被覆層を設けたことにより、安
定した帯電量を保持し、又、低表面エネルギを有するた
めトナー汚染を発生し難いものとなり、長寿命化が可能
となる。更に、導電性材料を含有するためにキャリアの
電気抵抗値を任意の値に調整でき、ソリッド部、ライン
部共に適度な現像性を有し、低コントラスト電位での濃
度再現性を向上することが可能になる。しかも又、被覆
層の形成が、塗布液を用いて実施できるので、薄い均一
な被覆層を容易に形成させることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 孝義 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼ ロックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭55−163544(JP,A) 特開 昭54−7343(JP,A) 特開 昭56−11462(JP,A) 特開 昭58−208754(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピ
    レン−テトラフルオロエチレン三元共重合体と、導電性
    材料とを含有する被覆剤で被覆されたコア材よりなるこ
    とを特徴とする電子写真用キャリア。
  2. 【請求項2】導電性材料がカーボンブラックであること
    を特徴とする請求項1記載の電子写真用キャリア。
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