JP3385496B2 - 静電荷像現像剤及びそれに用いるキャリア - Google Patents
静電荷像現像剤及びそれに用いるキャリアInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は静電荷像現像剤に用いて
有効なキャリアに関する。
有効なキャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】電子写真用等の静電荷像現像剤に用いる
キャリアとして、特開平2-187770号に記載される様な、
フェライト等の磁性体粒子の表面にポリオレフィンを重
合被覆せしめたものが提案されている。これはキャリア
へのトナースペントやキャリア被覆樹脂の摩耗がたいへ
ん改善された良好なキャリアではあるが、キャリア表面
の一部に磁性体粒子が露出している部分があったり、又
磁性体粒子表面の金属によっては重合が不安定になると
言う問題がある。このような磁性体粒子の露出部分には
特に高温高湿下でトナーがスペントしやすく、一方、重
合が不安定だとポリオレフィンと磁性体粒子の接着力が
弱く特に低温低湿下で膜剥がれが起こる。更に、フェラ
イトの比重は鉄粉のそれよりは小さいが、それでも重く
現像器内でのストレスで帯電性が変化する問題も未解決
であった。
キャリアとして、特開平2-187770号に記載される様な、
フェライト等の磁性体粒子の表面にポリオレフィンを重
合被覆せしめたものが提案されている。これはキャリア
へのトナースペントやキャリア被覆樹脂の摩耗がたいへ
ん改善された良好なキャリアではあるが、キャリア表面
の一部に磁性体粒子が露出している部分があったり、又
磁性体粒子表面の金属によっては重合が不安定になると
言う問題がある。このような磁性体粒子の露出部分には
特に高温高湿下でトナーがスペントしやすく、一方、重
合が不安定だとポリオレフィンと磁性体粒子の接着力が
弱く特に低温低湿下で膜剥がれが起こる。更に、フェラ
イトの比重は鉄粉のそれよりは小さいが、それでも重く
現像器内でのストレスで帯電性が変化する問題も未解決
であった。
【０００３】低比重化を目的として、特開平4-70853号
に記載の様に、磁性体を分散したバインダー型コアの表
面にポリオレフィンを重合したキャリアが提案されてい
る。確かにバインダー型キャリアは比重が2.0〜3.0と小
さく現像器内でのストレス低減には有効であるが、バイ
ンダー型コアの表面が比較的平滑で触媒を担持しにくい
傾向にあり、ポリオレフィンの重合被覆が不均質で、コ
アと被覆樹脂との接着力が弱いと言う問題がある。
に記載の様に、磁性体を分散したバインダー型コアの表
面にポリオレフィンを重合したキャリアが提案されてい
る。確かにバインダー型キャリアは比重が2.0〜3.0と小
さく現像器内でのストレス低減には有効であるが、バイ
ンダー型コアの表面が比較的平滑で触媒を担持しにくい
傾向にあり、ポリオレフィンの重合被覆が不均質で、コ
アと被覆樹脂との接着力が弱いと言う問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事情に
よりなされたものであり、その目的は、長期にわたって
使用しても、トナースペントや被覆樹脂の剥がれが発生
せず、又、帯電性の変化がなく画像品位を一定に保つこ
とができる静電荷像現像剤に用いるキャリアを提供する
ことにある。
よりなされたものであり、その目的は、長期にわたって
使用しても、トナースペントや被覆樹脂の剥がれが発生
せず、又、帯電性の変化がなく画像品位を一定に保つこ
とができる静電荷像現像剤に用いるキャリアを提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、Fe
2O3及び、｛Li、Be、Na、Mg、Ｋ、Ca、Rb｝から選ばれ
る元素の酸化物を５〜５０モル％含有する、平均粒径が
磁性体粒子の平均粒径の１／１００〜１／１０の範囲に
あるグレインにより構成される、見かけ密度が１．６０
〜２．６０ｇ／ｃｍ 3 の磁性体粒子の表面に、表面重合
被覆法により形成されたポリオレフィン樹脂の被覆層を
有するキャリア、及び、該キャリアと、着色剤及び樹脂
を含有するトナーとを含む静電荷像現像剤、によって達
成される。
2O3及び、｛Li、Be、Na、Mg、Ｋ、Ca、Rb｝から選ばれ
る元素の酸化物を５〜５０モル％含有する、平均粒径が
磁性体粒子の平均粒径の１／１００〜１／１０の範囲に
あるグレインにより構成される、見かけ密度が１．６０
〜２．６０ｇ／ｃｍ 3 の磁性体粒子の表面に、表面重合
被覆法により形成されたポリオレフィン樹脂の被覆層を
有するキャリア、及び、該キャリアと、着色剤及び樹脂
を含有するトナーとを含む静電荷像現像剤、によって達
成される。
【０００６】以下、本発明を詳述する。
【０００７】本発明は、磁性体粒子に表面重合被覆法に
よるポリオレフィン樹脂の被覆層を有するキャリアの有
する技術課題を、Fe2O3及び、｛Li、Be、Na、Mg、Ｋ、C
a、Rb｝から選ばれる元素の酸化物を有する磁性体粒子
を採用して解決したものである。磁性体粒子が、｛Li、
Be、Na、Mg、Ｋ、Ca、Rb｝から選ばれる元素の酸化物を
有することによる効果として、 １） 従来含有されていた銅、亜鉛等の重金属の酸化物
に比べて比重を小さくでき、従って現像器中でのストレ
スを低減できるので、キャリアの帯電性の変化を招かず
に安定した画像を得ることができる ２） 磁性体表面の焼結一次粒子径（以下、焼結一次粒
子を「グレイン」と言う。）を比較的均一に且つ微細に
コントロールすることが可能なため、表面上でのポリオ
レフィン樹脂の重合が均一に進み易く、磁性体粒子の露
出を避けることができるため、トナースペントの発生を
防止できる ３） 磁性体粒子表面でのポリオレフィン樹脂の重合の
阻害が少ないため、磁性体粒子とポリオレフィン樹脂と
の界面での接着が強固で、どのような現像プロセスに用
いてもポリオレフィン被覆層が剥がれないことが挙げら
れる。
よるポリオレフィン樹脂の被覆層を有するキャリアの有
する技術課題を、Fe2O3及び、｛Li、Be、Na、Mg、Ｋ、C
a、Rb｝から選ばれる元素の酸化物を有する磁性体粒子
を採用して解決したものである。磁性体粒子が、｛Li、
Be、Na、Mg、Ｋ、Ca、Rb｝から選ばれる元素の酸化物を
有することによる効果として、 １） 従来含有されていた銅、亜鉛等の重金属の酸化物
に比べて比重を小さくでき、従って現像器中でのストレ
スを低減できるので、キャリアの帯電性の変化を招かず
に安定した画像を得ることができる ２） 磁性体表面の焼結一次粒子径（以下、焼結一次粒
子を「グレイン」と言う。）を比較的均一に且つ微細に
コントロールすることが可能なため、表面上でのポリオ
レフィン樹脂の重合が均一に進み易く、磁性体粒子の露
出を避けることができるため、トナースペントの発生を
防止できる ３） 磁性体粒子表面でのポリオレフィン樹脂の重合の
阻害が少ないため、磁性体粒子とポリオレフィン樹脂と
の界面での接着が強固で、どのような現像プロセスに用
いてもポリオレフィン被覆層が剥がれないことが挙げら
れる。
【０００８】本発明の磁性体粒子が有する｛Li、Be、N
a、Mg、Ｋ、Ca、Rb｝から選ばれる元素の酸化物（以
下、「本発明の金属酸化物」とも言う。）は密度が2.0
ｇ／cm2以下であり、Fe2O3と固溶体を形成することによ
って、適度な磁気特性及び低比重を得ることができる。
本発明の磁性体粒子の比重として好ましくは4.9ｇ／cm3
以下、更には4.7ｇ／cm3以下である。比重は、例えば気
相置換法による高精度自動体積計（例えば、エステック
社製ＶＭ-100等）を用いて測定することができる。
a、Mg、Ｋ、Ca、Rb｝から選ばれる元素の酸化物（以
下、「本発明の金属酸化物」とも言う。）は密度が2.0
ｇ／cm2以下であり、Fe2O3と固溶体を形成することによ
って、適度な磁気特性及び低比重を得ることができる。
本発明の磁性体粒子の比重として好ましくは4.9ｇ／cm3
以下、更には4.7ｇ／cm3以下である。比重は、例えば気
相置換法による高精度自動体積計（例えば、エステック
社製ＶＭ-100等）を用いて測定することができる。
【０００９】本発明の金属酸化物は、原料時に必ずしも
酸化物である必要はなく、焼結後に酸化物となってもよ
い。原料としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸リチウム、硫酸リチウム等の酸素酸塩や、ハロ
ゲン化物、リチアキ石等の軽金属（リチウム）を主成分
とする鉱物等が挙げられる。
酸化物である必要はなく、焼結後に酸化物となってもよ
い。原料としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウ
ム、炭酸リチウム、硫酸リチウム等の酸素酸塩や、ハロ
ゲン化物、リチアキ石等の軽金属（リチウム）を主成分
とする鉱物等が挙げられる。
【００１０】本発明の金属酸化物のキャリア中での含有
率は、キャリア磁性体粒子組成物全量に対して５〜50モ
ル％程度、好ましくは10〜45モル％である。５モル％以
下では、低比重を得ることができなかったり、均一で安
定な樹脂の重合ができなかったりすることがある。50モ
ル％以上では、感光体上に形成した静電潜像を正確に現
像し得る磁気特性が得られないことがある。
率は、キャリア磁性体粒子組成物全量に対して５〜50モ
ル％程度、好ましくは10〜45モル％である。５モル％以
下では、低比重を得ることができなかったり、均一で安
定な樹脂の重合ができなかったりすることがある。50モ
ル％以上では、感光体上に形成した静電潜像を正確に現
像し得る磁気特性が得られないことがある。
【００１１】本発明の金属酸化物の中でも、環境適性の
観点よりLi2O、Na2O、MgO、K2O、CaO、Rb2Oが好まし
く、又低比重を得易いこと、グレイン径の制御がし易い
ことによりLi2Oが好ましい。
観点よりLi2O、Na2O、MgO、K2O、CaO、Rb2Oが好まし
く、又低比重を得易いこと、グレイン径の制御がし易い
ことによりLi2Oが好ましい。
【００１２】本発明においては、磁性体粒子のグレイン
の結晶化の促進及び均一な成長のために黄燐、赤燐、白
燐、黒燐、紫燐、金属燐、燐酸化物等の燐化合物を添加
することが好ましい。これにより、均一で微細なグレイ
ンを容易に得ることができ、キャリア強度も向上せし
め、現像器内での破壊に強いキャリアとすることができ
る。燐化合物の添加量としてはキャリア組成物全量に対
して0.05〜２重量％程度、更には0.1〜１重量％が好ま
しい。添加量が多すぎるとポリオレフィン樹脂の重合を
阻害する場合がある。
の結晶化の促進及び均一な成長のために黄燐、赤燐、白
燐、黒燐、紫燐、金属燐、燐酸化物等の燐化合物を添加
することが好ましい。これにより、均一で微細なグレイ
ンを容易に得ることができ、キャリア強度も向上せし
め、現像器内での破壊に強いキャリアとすることができ
る。燐化合物の添加量としてはキャリア組成物全量に対
して0.05〜２重量％程度、更には0.1〜１重量％が好ま
しい。添加量が多すぎるとポリオレフィン樹脂の重合を
阻害する場合がある。
【００１３】その他に、焼結促進剤（V2O5、As2O3、Bi2
O3、Sb2O3、PbO2、CuO、B2O3、SiO2、CaO、Cs、Nb等の
希土類化合物や、Li2CO3、CuSO4、CuCl2、CaCO3等の金
属化合物）、グレイン径制御剤、キャリアの電気抵抗及
び帯電量を制御する成分等を添加してもよいが、本発明
の効果を遺憾なく発揮せしめるために、これらの成分の
総含有量は３重量％以下とすることが好ましい。
O3、Sb2O3、PbO2、CuO、B2O3、SiO2、CaO、Cs、Nb等の
希土類化合物や、Li2CO3、CuSO4、CuCl2、CaCO3等の金
属化合物）、グレイン径制御剤、キャリアの電気抵抗及
び帯電量を制御する成分等を添加してもよいが、本発明
の効果を遺憾なく発揮せしめるために、これらの成分の
総含有量は３重量％以下とすることが好ましい。
【００１４】本発明の磁性体粒子は多数のグレインが焼
結された構造を持ち、磁性体粒子表面及び内部に多数の
微細な細孔を均一に形成することが可能なので、優れた
性能を付与することができる。即ち、磁性体粒子表面及
び内部に多数の微細な細孔を均一に形成すると、樹脂の
表面被覆を重合により行う際に用いる高活性な触媒を、
磁性体粒子表面だけでなく内部にも担持固定化せしめる
ことにより、磁性体粒子の内部から被覆樹脂を重合成長
させることができるので、磁性体粒子と被覆樹脂の接着
面積を大きくするのみならず、磁性体粒子内部の深い位
置まで密に被覆樹脂が存在する状態にでき、被覆樹脂の
剥がれを防止する。又、ポリオレフィンの重合は触媒が
担持された“グレインとグレインとの境界部分の細孔”
から開始するため、グレイン径が微細であることは磁性
体粒子の露出を無くすことに効果的である。ポリオレフ
ィンに比べて表面エネルギーの高い磁性体粒子の露出が
少ないと、その部分へのトナースペントが少なく、長期
に渡って安定した帯電性を維持することができ、高品質
なトナー画像を提供できる。
結された構造を持ち、磁性体粒子表面及び内部に多数の
微細な細孔を均一に形成することが可能なので、優れた
性能を付与することができる。即ち、磁性体粒子表面及
び内部に多数の微細な細孔を均一に形成すると、樹脂の
表面被覆を重合により行う際に用いる高活性な触媒を、
磁性体粒子表面だけでなく内部にも担持固定化せしめる
ことにより、磁性体粒子の内部から被覆樹脂を重合成長
させることができるので、磁性体粒子と被覆樹脂の接着
面積を大きくするのみならず、磁性体粒子内部の深い位
置まで密に被覆樹脂が存在する状態にでき、被覆樹脂の
剥がれを防止する。又、ポリオレフィンの重合は触媒が
担持された“グレインとグレインとの境界部分の細孔”
から開始するため、グレイン径が微細であることは磁性
体粒子の露出を無くすことに効果的である。ポリオレフ
ィンに比べて表面エネルギーの高い磁性体粒子の露出が
少ないと、その部分へのトナースペントが少なく、長期
に渡って安定した帯電性を維持することができ、高品質
なトナー画像を提供できる。
【００１５】磁性体粒子の表面及び内部に適切な細孔を
形成するためには、磁性体粒子を構成するグレインの粒
径と焼結密度をコントロールすることが重要である。本
発明においては、具体的には、磁性体粒子を構成するグ
レインの平均粒径が、磁性体粒子の平均粒径の１／100
〜１／10の範囲にあるものであり、更には１／75〜１／
20の範囲にあるものである。グレインの平均粒径が磁性
体粒子の平均粒径の１／100より小さいと、磁性体粒子
の機械的強度が不足して、現像器内で使用中にキャリア
の破壊が生じ、画像不良の原因となることがある。１／
10を越えると、磁性体粒子の表面及び内部に十分な細孔
が存在せず、被覆樹脂との接着力が低下する。尚、これ
らの平均粒径は磁性体粒子を撮影したＳＥＭ写真を用い
て計測することができる。
形成するためには、磁性体粒子を構成するグレインの粒
径と焼結密度をコントロールすることが重要である。本
発明においては、具体的には、磁性体粒子を構成するグ
レインの平均粒径が、磁性体粒子の平均粒径の１／100
〜１／10の範囲にあるものであり、更には１／75〜１／
20の範囲にあるものである。グレインの平均粒径が磁性
体粒子の平均粒径の１／100より小さいと、磁性体粒子
の機械的強度が不足して、現像器内で使用中にキャリア
の破壊が生じ、画像不良の原因となることがある。１／
10を越えると、磁性体粒子の表面及び内部に十分な細孔
が存在せず、被覆樹脂との接着力が低下する。尚、これ
らの平均粒径は磁性体粒子を撮影したＳＥＭ写真を用い
て計測することができる。
【００１６】又、磁性体粒子の見かけ密度がそのグレイ
ンの焼結密度を反映するので、グレインの焼結密度は、
磁性体粒子の見かけ密度をパラメータとして評価でき
る。本発明においては、磁性体粒子の見かけ密度が1.60
〜2.60ｇ／cm3 であり、好ましくは1.80〜2.40ｇcm3のも
のを用いると、好ましい結果を得ることができる。見か
け密度が1.60ｇ／cm3より小さい場合では、グレイン間
の焼結強度即ち磁性体粒子の機械的強度が不足するた
め、現像器内で使用中にキャリアの破壊が生じ、画像不
良の原因となることがある。2.60ｇ／cm3を越えると、
磁性体粒子の内部に十分な細孔が存在せず、被覆樹脂と
の接着力が低下する。尚、ここでの磁性体粒子の見かけ
密度は、JIS Z-2504に記載の方法で測定したものとす
る。
ンの焼結密度を反映するので、グレインの焼結密度は、
磁性体粒子の見かけ密度をパラメータとして評価でき
る。本発明においては、磁性体粒子の見かけ密度が1.60
〜2.60ｇ／cm3 であり、好ましくは1.80〜2.40ｇcm3のも
のを用いると、好ましい結果を得ることができる。見か
け密度が1.60ｇ／cm3より小さい場合では、グレイン間
の焼結強度即ち磁性体粒子の機械的強度が不足するた
め、現像器内で使用中にキャリアの破壊が生じ、画像不
良の原因となることがある。2.60ｇ／cm3を越えると、
磁性体粒子の内部に十分な細孔が存在せず、被覆樹脂と
の接着力が低下する。尚、ここでの磁性体粒子の見かけ
密度は、JIS Z-2504に記載の方法で測定したものとす
る。
【００１７】尚、磁性体粒子は焼結法、アトマイズ法等
の製造方法によって製造でき、必要に応じて２種以上の
微粉末を混合焼結する。
の製造方法によって製造でき、必要に応じて２種以上の
微粉末を混合焼結する。
【００１８】得られた磁性体粒子表面に、表面重合被覆
法によりポリオレフィン樹脂を被覆して本発明のキャリ
アを得る。
法によりポリオレフィン樹脂を被覆して本発明のキャリ
アを得る。
【００１９】本発明においてポリオレフィン樹脂は、オ
レフィンモノマーの重合物、具体的には、エチレン、プ
ロピレン、ブテン、ブタジエン等のオレフィンモノマー
の重合物を言う。
レフィンモノマーの重合物、具体的には、エチレン、プ
ロピレン、ブテン、ブタジエン等のオレフィンモノマー
の重合物を言う。
【００２０】磁性体粒子表面に表面重合被覆法によりポ
リオレフィン樹脂を被覆する方法としては、例えば特開
昭60-106808号に記載の方法、具体的には、触媒を溶解
した溶液に予め本発明の磁性体粒子を分散含浸せしめ、
これにオレフィンモノマーを連続的に供給しつつ重合を
行う、等の方法が挙げられる。
リオレフィン樹脂を被覆する方法としては、例えば特開
昭60-106808号に記載の方法、具体的には、触媒を溶解
した溶液に予め本発明の磁性体粒子を分散含浸せしめ、
これにオレフィンモノマーを連続的に供給しつつ重合を
行う、等の方法が挙げられる。
【００２１】更に必要に応じて、キャリア被覆層中に荷
電制御剤、抵抗調整剤を添加することができる。これら
の添加剤は重合を阻害しないように、具体的には、反応
槽内に微粒子の状態で存在させておけば、重合時にキャ
リア被覆層中に取り込ませることができ、最終的には、
被覆層中に添加剤を分散させてキャリアを得ることがで
きる。
電制御剤、抵抗調整剤を添加することができる。これら
の添加剤は重合を阻害しないように、具体的には、反応
槽内に微粒子の状態で存在させておけば、重合時にキャ
リア被覆層中に取り込ませることができ、最終的には、
被覆層中に添加剤を分散させてキャリアを得ることがで
きる。
【００２２】荷電制御剤としては、シリカ、チタニア、
アルミナ、酸化錫、炭化ケイ素、硫酸バリウム、硫酸マ
グネシウム等を用いることができる。又、抵抗調整剤と
しては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク、マグネタイト微粒子、フェライト微粒子、アルミニ
ウム，銅，ニッケル，鉄等の金属微粒子等を用いること
ができる。
アルミナ、酸化錫、炭化ケイ素、硫酸バリウム、硫酸マ
グネシウム等を用いることができる。又、抵抗調整剤と
しては、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラッ
ク、マグネタイト微粒子、フェライト微粒子、アルミニ
ウム，銅，ニッケル，鉄等の金属微粒子等を用いること
ができる。
【００２３】磁性体粒子に対するポリオレフィン樹脂の
被覆量は、2.0〜12.0重量％程度、好ましくは3.0〜8.0
重量％である。2.0重量％より少ないと、磁性体粒子の
表面が露出しやすく、又、十分なストレス吸収の効果が
得られないことがある。12.0重量％を越えると、キャリ
アの流動性が低下するため、搬送不良による画像不良の
原因となることがある。
被覆量は、2.0〜12.0重量％程度、好ましくは3.0〜8.0
重量％である。2.0重量％より少ないと、磁性体粒子の
表面が露出しやすく、又、十分なストレス吸収の効果が
得られないことがある。12.0重量％を越えると、キャリ
アの流動性が低下するため、搬送不良による画像不良の
原因となることがある。
【００２４】本発明において、良好な現像性を得るため
には、1000エルステッドにおけるキャリアの磁化の強さ
（σlk）は35〜100emu／ｇ程度、好ましくは45〜80emu
／ｇである。35emu／ｇより小さいと、現像スリーブへ
の磁気束縛力が小さいためキャリア付着が発生したり、
磁気ブラシが小さくなるため、高濃度で良好な画像が得
られないことがある。100emu／ｇより大きいと、磁気ブ
ラシが堅くなり、潜像を現像したトナーを掃き取る、所
謂スカベージョン現象を起こして、現像方向に対して垂
直な線を消失しやすくなることがある。
には、1000エルステッドにおけるキャリアの磁化の強さ
（σlk）は35〜100emu／ｇ程度、好ましくは45〜80emu
／ｇである。35emu／ｇより小さいと、現像スリーブへ
の磁気束縛力が小さいためキャリア付着が発生したり、
磁気ブラシが小さくなるため、高濃度で良好な画像が得
られないことがある。100emu／ｇより大きいと、磁気ブ
ラシが堅くなり、潜像を現像したトナーを掃き取る、所
謂スカベージョン現象を起こして、現像方向に対して垂
直な線を消失しやすくなることがある。
【００２５】キャリアの保磁力は100エルステッド以下
が好ましく、より好ましくは50エルステッド以下であ
る。100エルステッドを越えると、キャリア自身の凝集
が強くなり、トナーとの混合性が低下したり、固定磁石
を備えてなる現像スリーブ上ではキャリアが強く密着
し、現像剤の搬送性が大きく低下して画像ムラが発生す
ることがある。磁気特性の測定は、例えば市販の直流磁
化特性自動記録装置（横河電機社製；3257-35型、等）
により測定することができる。
が好ましく、より好ましくは50エルステッド以下であ
る。100エルステッドを越えると、キャリア自身の凝集
が強くなり、トナーとの混合性が低下したり、固定磁石
を備えてなる現像スリーブ上ではキャリアが強く密着
し、現像剤の搬送性が大きく低下して画像ムラが発生す
ることがある。磁気特性の測定は、例えば市販の直流磁
化特性自動記録装置（横河電機社製；3257-35型、等）
により測定することができる。
【００２６】キャリア粒子の電気抵抗は１×107〜１×1
013Ωcmが好ましい。１×107Ωcmより小さいと、キャリ
ア粒子への感光体表面からの電荷の注入によるキャリア
付着が発生しやすく、１×1013Ωcmより大きい場合は、
高濃度の画像を得にくくなることがある。ここでは、電
気抵抗は体積固有抵抗のことを言い、次の様にして測定
したものとする。
013Ωcmが好ましい。１×107Ωcmより小さいと、キャリ
ア粒子への感光体表面からの電荷の注入によるキャリア
付着が発生しやすく、１×1013Ωcmより大きい場合は、
高濃度の画像を得にくくなることがある。ここでは、電
気抵抗は体積固有抵抗のことを言い、次の様にして測定
したものとする。
【００２７】キャリア1.0ｇを、断面積1.0cm2の絶縁性
円筒容器に充填し、100回タッピングを行って500ｇの荷
重下で試料高さを求めた後、ＤＣ100Ｖの電場を印加し
て電流値を測定する。（100〔Ｖ〕・断面積〔cm2〕）／
（電流値〔Ａ〕・試料高さ〔cm〕）を体積固有抵抗値
〔Ωcm〕とする。
円筒容器に充填し、100回タッピングを行って500ｇの荷
重下で試料高さを求めた後、ＤＣ100Ｖの電場を印加し
て電流値を測定する。（100〔Ｖ〕・断面積〔cm2〕）／
（電流値〔Ａ〕・試料高さ〔cm〕）を体積固有抵抗値
〔Ωcm〕とする。
【００２８】キャリア粒子の平均粒径は20〜300μmが好
ましく、より好ましくは30〜150μmである。20μmより
小さい場合は、感光体へのキャリア付着が発生しやす
く、300μmより大きい場合は、表面重合被覆時に反応槽
内で均一な撹拌ができず、被覆膜を均一に形成すること
が困難となる場合がある。ここでのキャリアの平均粒径
は、湿式分散機を備えてなるレーザー回折式粒度分布測
定装置（例えばシンパテック社製；ＨＥＬＯＳ）により
測定される体積基準の平均粒径とする。
ましく、より好ましくは30〜150μmである。20μmより
小さい場合は、感光体へのキャリア付着が発生しやす
く、300μmより大きい場合は、表面重合被覆時に反応槽
内で均一な撹拌ができず、被覆膜を均一に形成すること
が困難となる場合がある。ここでのキャリアの平均粒径
は、湿式分散機を備えてなるレーザー回折式粒度分布測
定装置（例えばシンパテック社製；ＨＥＬＯＳ）により
測定される体積基準の平均粒径とする。
【００２９】本発明のキャリアと組み合わせられるトナ
ーには制限はなく、常法により作製された、結着樹脂、
着色剤を主成分とし、必要に応じて離型剤、荷電制御
剤、磁性体、流動化剤等を添加したものを使用できる。
ーには制限はなく、常法により作製された、結着樹脂、
着色剤を主成分とし、必要に応じて離型剤、荷電制御
剤、磁性体、流動化剤等を添加したものを使用できる。
【００３０】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。
るが、本発明の態様はこれに限定されない。
【００３１】実施例１
《磁性体粒子の作製》原料を秤量して表１に示す組成
（モル比）とした各組成物を、それぞれボールミルで混
合し、得られた混合物を仮焼、粉砕して、結着剤として
ポリビニルアルコールを加え、スプレードライヤーによ
り造粒した。その後焼成し磁性体粒子Ｃ１〜Ｃ９を得
た。尚、焼成条件は所望のグレイン径と比重が得られる
最適条件に設定した。又、磁性体粒子及びグレインの平
均粒径はＳＥＭ写真を用いて100個の磁性体粒子及びグ
レインについて計測して求めたものである。
（モル比）とした各組成物を、それぞれボールミルで混
合し、得られた混合物を仮焼、粉砕して、結着剤として
ポリビニルアルコールを加え、スプレードライヤーによ
り造粒した。その後焼成し磁性体粒子Ｃ１〜Ｃ９を得
た。尚、焼成条件は所望のグレイン径と比重が得られる
最適条件に設定した。又、磁性体粒子及びグレインの平
均粒径はＳＥＭ写真を用いて100個の磁性体粒子及びグ
レインについて計測して求めたものである。
【００３２】
【表１】
【００３３】《キャリアの作製》得られた磁性体粒子Ｃ
１の表面を、特開昭60-106808号に記載の表面重合被覆
法を参考にしてポリエチレン樹脂で被覆した。この際
に、カーボンブラック〔ライオンアクゾ社製；ケッチェ
ンブラックＥＣ〕をポリエチレン樹脂に対して2.5重量
％添加分散したものを用いた。その後、目開き106μmの
篩によりスクリーニングして、通過して得られたキャリ
アをＣＣ１とした。このキャリアの被覆量を熱天秤によ
り測定したところ、3.8重量％であった。
１の表面を、特開昭60-106808号に記載の表面重合被覆
法を参考にしてポリエチレン樹脂で被覆した。この際
に、カーボンブラック〔ライオンアクゾ社製；ケッチェ
ンブラックＥＣ〕をポリエチレン樹脂に対して2.5重量
％添加分散したものを用いた。その後、目開き106μmの
篩によりスクリーニングして、通過して得られたキャリ
アをＣＣ１とした。このキャリアの被覆量を熱天秤によ
り測定したところ、3.8重量％であった。
【００３４】磁性体粒子、カーボンブラックの添加量、
ポリオレフィン樹脂とその被覆量を表２に示すように変
えた以外は同様の方法でキャリアＣＣ２〜ＣＣ８及び比
較キャリア１を作製した。
ポリオレフィン樹脂とその被覆量を表２に示すように変
えた以外は同様の方法でキャリアＣＣ２〜ＣＣ８及び比
較キャリア１を作製した。
【００３５】
【表２】
【００３６】《正帯電性トナーの作製》スチレン／アク
リル共重合体樹脂100重量部に対し、離型剤として低分
子量ポリプロピレン〔三洋化成社製；ビスコール660
Ｐ〕４重量部、着色剤としてカーボンブラック〔キャボ
ット社製；ブラックパールＬ〕12重量部、４級アンモニ
ウム塩〔オリエント化学工業社製；Ｐ-51〕１重量部を
混合し、２軸混練機にて溶融混練を行った。
リル共重合体樹脂100重量部に対し、離型剤として低分
子量ポリプロピレン〔三洋化成社製；ビスコール660
Ｐ〕４重量部、着色剤としてカーボンブラック〔キャボ
ット社製；ブラックパールＬ〕12重量部、４級アンモニ
ウム塩〔オリエント化学工業社製；Ｐ-51〕１重量部を
混合し、２軸混練機にて溶融混練を行った。
【００３７】その後冷却、粗粉砕工程を経て、微粉砕、
風力分級を行い、平均粒径が7.5μmの着色粒子を得た。
更に、流動化剤として正帯電性疎水性シリカ微粒子〔ワ
ッカーケミカル社製；ＨＤＫ-Ｈ2050Ｅ〕を着色粒子に
対して1.0重量部外添混合し、ここで用いるトナーとし
た。
風力分級を行い、平均粒径が7.5μmの着色粒子を得た。
更に、流動化剤として正帯電性疎水性シリカ微粒子〔ワ
ッカーケミカル社製；ＨＤＫ-Ｈ2050Ｅ〕を着色粒子に
対して1.0重量部外添混合し、ここで用いるトナーとし
た。
【００３８】《正帯電性現像剤の調製》キャリア500ｇ
とトナー26ｇをＶ型混合器に投入し、20分間混合して２
成分現像剤を調製する作業を、キャリアＣＣ１〜ＣＣ５
及び比較キャリア１のそれぞれについて行い、現像剤１
〜８及び比較現像剤１を得た。
とトナー26ｇをＶ型混合器に投入し、20分間混合して２
成分現像剤を調製する作業を、キャリアＣＣ１〜ＣＣ５
及び比較キャリア１のそれぞれについて行い、現像剤１
〜８及び比較現像剤１を得た。
【００３９】《性能評価》各現像剤について、その526
ｇを市販の複写機〔コニカ(株)製；U-Bix4155〕に搭載
し、20℃，50％RHの条件下で１万枚、続いて10℃、20％
RHで４万枚、更に33℃、80％RHで１万枚の計10万枚複写
して実写評価を行った。評価項目は以下の通り。
ｇを市販の複写機〔コニカ(株)製；U-Bix4155〕に搭載
し、20℃，50％RHの条件下で１万枚、続いて10℃、20％
RHで４万枚、更に33℃、80％RHで１万枚の計10万枚複写
して実写評価を行った。評価項目は以下の通り。
【００４０】（画像濃度）原稿濃度1.30のベタ画像を複
写し、複写１枚目と最終複写のものの出力画像の白紙に
対する相対反射濃度をマクベス濃度計（マクベス社製）
を用いて測定した。画像濃度1.30以上を良好であると判
断した。
写し、複写１枚目と最終複写のものの出力画像の白紙に
対する相対反射濃度をマクベス濃度計（マクベス社製）
を用いて測定した。画像濃度1.30以上を良好であると判
断した。
【００４１】（カブリ濃度）複写終了後、白紙原稿を複
写し、その出力画像の白紙に対する相対反射濃度をマク
ベス濃度計（マクベス社製）を用いて測定した。画像濃
度0.005以下は良好であると判断した。
写し、その出力画像の白紙に対する相対反射濃度をマク
ベス濃度計（マクベス社製）を用いて測定した。画像濃
度0.005以下は良好であると判断した。
【００４２】（現像剤の帯電量）帯電量の測定は、20
℃、50％RHにおいて、ブローオフ粉体帯電量測定装置Ｔ
Ｂ-200（東芝ケミカル社製）により測定した。尚、測定
は複写１枚目と終了時の２度行い、両者の帯電量の差が
少ない程良好であると判断した。
℃、50％RHにおいて、ブローオフ粉体帯電量測定装置Ｔ
Ｂ-200（東芝ケミカル社製）により測定した。尚、測定
は複写１枚目と終了時の２度行い、両者の帯電量の差が
少ない程良好であると判断した。
【００４３】（ポリオレフィン樹脂被覆層の剥離）複写
終了後、現像器内からキャリアをサンプリングし、ＳＥ
Ｍにより任意の100個のキャリアについて表面観察を行
った。キャリア表面に樹脂被覆層の破損や剥離が観察さ
れたキャリア粒子の個数による評価を行い、異常の見ら
れるキャリア粒子の個数が100個当たり５個以下のもの
は良好と判断した。
終了後、現像器内からキャリアをサンプリングし、ＳＥ
Ｍにより任意の100個のキャリアについて表面観察を行
った。キャリア表面に樹脂被覆層の破損や剥離が観察さ
れたキャリア粒子の個数による評価を行い、異常の見ら
れるキャリア粒子の個数が100個当たり５個以下のもの
は良好と判断した。
【００４４】（トナースペント）現像剤から界面活性剤
を用いてキャリアのみを分離し、分離したキャリア3.0
ｇを100mlのメチルエチルケトン中に浸してスペント物
を溶かし、その溶液の500nmにおける透過率を分光光度
計（330型日立自記分光光度計）により測定し、その値
をスペント量（キャリア汚染度）とした。スペント物が
ない場合は100％であり、スペントの増加により値は小
さくなる。
を用いてキャリアのみを分離し、分離したキャリア3.0
ｇを100mlのメチルエチルケトン中に浸してスペント物
を溶かし、その溶液の500nmにおける透過率を分光光度
計（330型日立自記分光光度計）により測定し、その値
をスペント量（キャリア汚染度）とした。スペント物が
ない場合は100％であり、スペントの増加により値は小
さくなる。
【００４５】以上の結果を表３に示す。
【００４６】
【表３】
【００４７】
【発明の効果】実施例にて実証した様に、本発明のキャ
リアでは、実写終了後もキャリア表面のポリオレフィン
被覆層の剥がれやトナースペントが起こらず、高品質な
出力画像を終始得ることができる。
リアでは、実写終了後もキャリア表面のポリオレフィン
被覆層の剥がれやトナースペントが起こらず、高品質な
出力画像を終始得ることができる。
【００４８】尚、本発明のキャリアはこのように重金属
の含有率が小さいので、使用後廃棄しても、環境を著し
く汚染することが無い。
の含有率が小さいので、使用後廃棄しても、環境を著し
く汚染することが無い。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 山根 健二
東京都八王子市石川町2970番地コニカ株
式会社内
(56)参考文献 特開 平６−266168（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03G 9/107
G03G 9/113
Claims (2)
- 【請求項１】 Fe2O3及び、｛Li、Be、Na、Mg、Ｋ、C
a、Rb｝から選ばれる元素の酸化物を５〜５０モル％含
有する、平均粒径が磁性体粒子の平均粒径の１／１００
〜１／１０の範囲にあるグレインにより構成される、見
かけ密度が１．６０〜２．６０ｇ／ｃｍ 3 の磁性体粒子
の表面に、表面重合被覆法により形成されたポリオレフ
ィン樹脂の被覆層を有することを特徴とするキャリア。 - 【請求項２】 請求項１に記載のキャリアと、着色剤及
び樹脂を含有するトナーとを含むことを特徴とする静電
荷像現像剤。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01398695A JP3385496B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 静電荷像現像剤及びそれに用いるキャリア |
| US08/971,096 US6090517A (en) | 1995-01-19 | 1997-11-14 | Two component type developer for electrostatic latent image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01398695A JP3385496B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 静電荷像現像剤及びそれに用いるキャリア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08202084A JPH08202084A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3385496B2 true JP3385496B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=11848557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01398695A Expired - Fee Related JP3385496B2 (ja) | 1995-01-19 | 1995-01-31 | 静電荷像現像剤及びそれに用いるキャリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385496B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3872024B2 (ja) | 2003-02-07 | 2007-01-24 | パウダーテック株式会社 | キャリア芯材、被覆キャリア、電子写真用二成分系現像剤および画像形成方法 |
| JP3872025B2 (ja) | 2003-02-07 | 2007-01-24 | パウダーテック株式会社 | キャリア芯材、被覆キャリア、電子写真用二成分系現像剤及び画像形成方法 |
| EP1698945B1 (en) | 2003-12-22 | 2012-10-24 | Powdertech Co., Ltd. | Resin-coated carrier for electrophotographic developing agent, process for producing the same and electrophotographic developing agent utilizing the resin-coated carrier |
| JP2006053201A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用キャリア、現像剤及び画像形成装置 |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP01398695A patent/JP3385496B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08202084A (ja) | 1996-08-09 |
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