JP2767850B2

JP2767850B2 - 電子写真現像剤用キャリャ

Info

Publication number: JP2767850B2
Application number: JP1007629A
Authority: JP
Inventors: 育太郎長束; 保雄松村; 雅夫望月; 孝義青木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1989-01-18
Filing date: 1989-01-18
Publication date: 1998-06-18
Anticipated expiration: 2013-06-18
Also published as: JPH02188764A

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、静電記録法静電印刷法等にお
いて、静電潜像又は磁気潜像を現像する２成分現像剤の
構成成分であるキャリヤ、詳しく言えば磁性体分散型キ
ャリヤに関する。

（従来の技術）電子写真法においては、セレンを初めとする光導電性
物質を感光体として用い、種々の方法により電気的潜像
を形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法などによりトナ
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は、トナーに適当量の正又は
負の電気量を付与するためにキヤリアと呼ばれる担体粒
子が使用される。

ところで、従来使用されてきたキヤリアには、導電性
キヤリアと絶縁性キヤリアとがある。導電性キヤリア
は、一般にソリッド現像性に優れているものの、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必要があつた。また、コート系の
絶縁性キヤリアは、寿命、細線再現性等に優れているも
のの、ソリッド再現性に劣るという欠点があった。これ
らの欠点を解消する目的で、磁性微粒子を結着樹脂中に
分散させた小粒径キヤリア、いわゆるマイクロトーニン
グ用キヤリアが用いられてきた。

他方、本発明者等は、先に磁性粉と結着樹脂よりなる
キャリヤ中に含フッ素化合物を添加して、キャリヤの表
面エネルギーを低下させ、トナーのキャリヤ汚染を防止
し、かつ、帯電量を制御することを提案したが（特願昭
61−173559号）、コピー操作の初期からキャリヤ及びト
ナーが背景部に付着して背景部にかぶりを生ずるという
欠点があった。また、ポリフッ化ビニリデンホモポリマ
ーを添加し、帯電量を制御してキャリヤの寿命を延長す
ることを提案した（特願昭63−118108号出願）。このフ
ッ化ビニリデン系樹脂は、テトラフルオロエチレン樹脂
に比べて良好な帯電性を示すものの、フッ化ビニリデン
ホモポリマーは融点が高く、分散性、混練性に問題が有
り、他の樹脂との相溶性に欠けるため、均一に磁性粉を
分散させることが難しく、磁性粉含量を増加させるとき
の障害となる。この磁性粉の不均一分散は遊離磁性粉を
多くし、環境安定性に欠け、また、感光体にキャリヤを
付着させる原因となっていた。

本発明は、上記のフッ素系樹脂を添加するキャリヤの
欠点を解消し、分散性、混練性に優れ、他の樹脂との高
い相溶性を有するフッ素樹脂を用いることにより、帯電
制御性及び環境安定性に優れた長寿命の電子写真現像剤
用のキャリヤを提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、（１）結着樹脂と磁性粉を必須成分とする
磁性粉分散型電子写真現像剤用キャリヤにおいて、ヘキ
サフルオロプロピレン及び／又はテトラフルオロエチレ
ンを含有するフッ化ビニリデン共重合体で、融点が60〜
160℃の範囲にあるものを含有させたことを特徴とする
電子写真現像剤用キャリヤ、及び、（２）前記フッ化ビ
ニリデン共重合体は、フッ化ビニリデン単量体を共重合
比で30〜95モル％含有し、該フッ化ビニリデン共重合体
をキャリヤ全量に対して１〜50重量％含有させたことを
特徴とする請求項１記載の電子写真現像剤用キャリヤで
ある。

本発明におけるフッ化ビニリデン系共重合体におい
て、フッ化ビニリデン単量体は、30〜95モル％の範囲で
共重合させることができ、30モル％より低くくすると該
共重合体の帯電制御性が低下し、又、95モル％より高く
すると該共重合体の融点が高くなり、分散性、混練性が
悪くなる。

本発明で使用されるフッ化ビニリデン系共重合体の代
表的なものとしては、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン三元共重合体
等を例示することができる。

フッ化ビニリデン共重合体の含有量は、キャリヤ全量
に対して１〜50重量％、好ましくは５〜30重量％が適当
である。

さらに、本発明のキャリヤの結着樹脂として必要に応
じて前記フッ化ビニリデン共重合体に他の樹脂を併用す
ることもできる。併用樹脂としては、一般の熱可塑性樹
脂群の総てを使用することができ、具体的には、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；
エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモ
ノオレフィン類；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類；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、メタクリル酸ドデジル等のα−メ
チレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類；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類；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
ニルケトン類などの単独重合体或は共重合体を例示する
ことができ、特に代表的な結着樹脂としては、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、
スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポ
リプロピレンを挙げることができる。更に、ポリエステ
ル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリ
アミド、変性ロジン、パラフィン、ワックス類を挙げる
ことができる。

本発明において使用する磁性微粒子は、通常用いられ
る強磁性体の微粒子を総て用いることができるが、具体
的には四三酸化鉄、γ−三二酸化鉄、各種フェライト
粉、酸化クロム、各種金属微粉等を挙げることができ
る。

磁性粒子の含有量は、結着樹脂全量に対し通常30〜95
重量％程度であり、望ましくは45〜90重量％の配合が良
好な結果を与える。

本発明のキャリヤには、前記結着樹脂、磁性微粒子及
びフッ化ビニリデン共重合体の他に帯電制御、分散向
上、強度補強、流動性向上等の目的で、樹脂、帯電制御
剤、フィラー、その他の微粉末等をキャリヤ内部に添加
することも可能である。

キャリヤの製造方法は、前記結着樹脂、フッ化ビニリ
デン共重合体及び磁性微粒子をニーダ、その他の添加剤
をニーダ、バンバリーミキサー等で加熱溶融混練し、溶
融混練物を冷却後、粉砕、分級して得る方法が一般的で
ある。また、前記溶融混練物をノズル式、円板式等の噴
霧装置で噴霧冷却固化して得ることも可能である。

本発明のキャリヤ粒子の平均粒径は、現像剤寿命と感
光体へのキャリヤの付着及び画質とのバランス上から10
〜400μｍ、より望ましくは30〜200μｍとするのが適当
である。

このようにして得られるキャリヤは、トナーと混合し
て静電潜像現像用の磁気ブラシ現像剤として使用され
る。トナーは結着樹脂中に着色剤を分散させた、電子写
真法で通常使用されるいかなる帯電性トナーも使用する
ことができ、特に制限されない。

（作用）本発明の電子写真現像剤用キャリヤは、ポリフッ化ビ
ニリデン或はポリテトラフルオロエチレン等と比較して
融点の低いフッ化ビニリデン共重合体、即ち、融点が60
〜160℃の該共重合体を用いることにより、分散性、混
練性及び他の樹脂との相溶性を向上させ、低温、低負荷
における混練でも、均一分散状態のキャリヤを容易に製
造することができ、特に、磁性粉含量を増加させても、
遊離磁性粉の少ない環境安定性に優れたキャリヤを得る
ことができ、感光体への付着を大幅に減少させることが
できる。また、このキャリヤは表面エネルギーが低下す
るので、トナー汚染が防止され、かつ、安定した帯電量
を保持することができる。その結果、高画質を長期にわ
たり保持することができ、キャリヤの寿命を大幅に延長
させることができる。

（実施例）以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明す
る。しかし、本発明はこれらの実施例になんら制限を受
けるものではない。

実施例１マグネタイト粉末（EPT−1000,戸田工業社製）80重量部スチレンアクリル共重合体（70/30） 10重量部フッ化ビニリデン・ヘキサフルオロプロピレン・テトラ
フルオロエチレン共重合体（70/10/20:融点93℃） 10重量部上記成分を加圧ニーダで溶融混練し、その後、冷却粉
砕分級を行い、平均粒径60μｍの電子写真用キャリヤを
得た。

比較例１マグネタイト粉末（EPT−1000,戸田工業社製）80重量部スチレンアクリル共重合体（70:30） 10重量部ポリフッ化ビニリデン（Kynar201,日本ベンウォルト社
製、融点177℃） 10重量部上記成分を加圧ニーダで溶融混練し、その後、冷却粉
砕分級を行い、平均粒径60μｍの電子写真用キャリヤを
得た。

実施例２マグネタイト粉末（EPT−1000,戸田工業社製）75重量部フッ化ビニリデン・テトラフルオロエチレン共重合体
（80/20;融点126℃） 25重量部上記成分を加圧ニーダで溶融混練し、その後、冷却粉
砕分級を行い、平均粒径90μｍの電子写真用キャリヤを
得た。

比較例２マグネタイト粉末（EPT−1000,戸田工業社製）75重量部ポリフッ化ビニリデン（Kynar,201日本ベンウォルト社
製、融点177℃） 25重量部上記成分を加圧ニーダで溶融混練を行なおうとした
が、十分に溶融混練できず、キャリヤを得ることができ
なかった。

実施例１、２及び比較例１で得たキャリヤを現像剤と
して評価した。トナーは、スチレン−アクリル樹脂とカ
ーボンブラックからなる平均粒径11μｍのFX−7770複写
機用トナー（富士ゼロックス社製）を用い、濃度が３重
量％となる割合で上記のキャリヤと混合して現像剤とし
た。

これらの現像剤は評価用ベンチマシーンを用いて、感
光体速度350mm/sec及び現像磁気ロール（スリーブ）速
度550mm/secで寿命テストを行った。

初期の帯電量、ソリッド画像濃度、背景部汚れ、細線
再現性及び10万枚ランニング時の帯電量、ソリッド画像
濃度、背景部汚れ、細線再現性等を評価し、更に、夏場
の高温高湿（30℃,80％R.H.）及び冬場の低温低室（10
℃,30％R.H.）の環境条件でもテストを行った。その結
果は次表に示す通りであり、本発明に係るのキャリヤの
優秀さが明らかとなった。

（発明の効果）本発明は、上記の構成を採用することにより、低温、
低負荷の混練でも安定した分散状態のキャリヤを得るこ
とができるところから、キャリヤの生産性を向上させる
ことができ、磁性粉含量を増加させることも容易になっ
た。このキャリヤは、遊離磁性粉が少なく、表面エネル
ギーが低く、かつ、安定した帯電量を保持するところか
ら、環境安定性、感光体へのキャリヤ付着の防止効果、
トナー汚染防止効果が高く、その結果、高画質の画像を
長期に渡り確保することが可能となり、また、現像剤の
寿命を延長させることができた。

───────────────────────────────────────────────────── 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63−30864（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂と磁性粉を必須成分とする磁性粉
分散型電子写真現像剤用キャリヤにおいて、ヘキサフル
オロプロピレン及び／又はテトラフルオロエチレンを含
有するフッ化ビニリデン共重合体で、融点が60〜160℃
の範囲にあるものを含有させたことを特徴とする電子写
真現像剤用キャリヤ。
【請求項２】前記フッ化ビニリデン共重合体は、フッ化
ビニリデン単量体を共重合比で30〜95モル％含有し、該
フッ化ビニリデン共重合体をキャリヤ全量に対して１〜
50重量％含有させたことを特徴とする請求項１記載の電
子写真現像剤用キャリヤ。