JPH01204071A

JPH01204071A - 静電潜像現像用キャリア

Info

Publication number: JPH01204071A
Application number: JP63027430A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Matsumura; 保雄松村; Ikutaro Nagatsuka; 育太郎長束; Masao Mochizuki; 望月　雅夫
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-02-10
Filing date: 1988-02-10
Publication date: 1989-08-16
Anticipated expiration: 2013-01-19
Also published as: JP2699374B2

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、電子写真法等において静電潜像を現像する二
成分現像剤の構成成分であるキャリア、更に詳しく言え
ば、球形の磁性体分散型キャリアに関する。

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用いて
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、トナーに適当量の正又は負の電
気量を付与するためにキャリアと呼ばれる担体粒子が使
用される。キャリアは一般にコートキャリアと非コート
キャリアとに大別されるが、現像剤寿命などを考慮した
場合には、前者の方が優れていることから、種々のタイ
プのコートキャリアが開発され、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。

上記の要求特性を考慮すると、従来使用されているキャ
リアは依然として改善すべき問題を残しており、完全な
ものは知られていないのが実情である。例えば、醸化鉄
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
が必要である等の欠点を有し、一方コート系の絶縁性キ
ャリアは、寿命、細線再現性等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、磁性微粒子を結着樹脂中に分
散させた磁気ブラシ現像用小粒径キャリア、いわゆるマ
イクロトーニング用キャリアが提案され、実用化もされ
ている。（特開昭５４−６６１３４号公報参照）発明が解決しようとする課題ところで、従来のマイクロトーニングキャリアは、小粒
径、軽量であるため、トナー現像後にキャリアに残る電
荷（ネットチャージ）により、キャリアが感光体に付着
するという問題がめった。

この現象はキャリアを大粒径化することにより防止する
ことが可能であるが、キャリアの大粒径化により帯電性
が低下し、その結果、かぶりの発生や機内汚染などの問
題が生じる。

また、この様な磁性微粒子を分散含有するキレリアは、
強度の高い硬質な樹脂を結着樹脂として使用し、■溶融
混練粉砕法、或いは■溶液噴霧冷却法によって製造され
ている。

■の方法は、樹脂及び磁性体粉末の混合物を溶融混練し
た後、固化し、次いで粉砕して、所望の粒径のキャリア
を分級するもので必るが、この方法では、所望の粒径の
キャリアの生産効率が悪く、また、球形のものが得にく
く、表面が凹凸であるため、使用時の摩擦或いは接触に
よって破壊され、磁性粉が遊離しやすいという欠点がめ
った。

また、■の方法は、樹脂の溶剤溶液中に磁性体粉末を分
散し、この分散液を噴霧し、溶剤が適度に蒸発する温度
（〜１５０℃）に保ってキレリアを得るものであるが、
この方法によるキャリアは溶剤が蒸発しながら固化する
ため、表面がポーラスで脆いという問題があった本発明は、従来の技術におけるこの様な問題点に鑑みて
なされたものでおる。

したがって、本発明の目的は、磁性微粒子含有キャリア
における前記の問題点を解消した静電潜像現像用キサ。

リアを提供することにある。

本発明の他の目的は、トナー付着による劣化が改善され
たキャリアを提供することにある。

本発明の他の目的は、感光体に損傷を与えないキレリア
を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、現像機内において破壊しにく
い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本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、本発明の上記目
的は、結着樹脂としてオレフィン系の樹脂を使用し、そ
して溶剤を使用することなく溶融した材料を噴霧し、冷
却固化する方法で得られた球形の粒子をキャリアとして
用いることによって達成できることを見出だし、本発明
を完成するに至った。

即ち、本発明の静電潜像現像用キャリアは、熱可塑性樹
脂と磁性粉との溶融混合物を噴霧、冷却固化することに
よって形成された粒子よりなり、そしてその熱可塑性樹
脂が、数平均分子１２０００以上、密度０．８８〜０．
９１１（ｊ／ｃｔｊのポリオレフィン、酸化ポリオレフ
ィン、又はオレフィンを単量体成分とする共重合体を含
むことを特徴とする。

本発明において、キャリアは、熱可塑性樹脂と磁性粉と
の溶融混合物を噴霧、冷却固化することによって形成さ
れた粒子より構成されるが、それにより軽量で低磁力の
現像剤が得られ、分散型キャリアの利点である高画質の
画像を得ることが可能になる。

本発明において、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィ
ン、酸化ポリオレフィン、又はオレフィンを単量体成分
とする共重合体が使用される。これらオレフィン系樹脂
は、密度が低いほど柔軟になることが知られているが、
数平均分子量が低くなると逆に脆い性質を示すようにな
る。そこで、本発明においては、数平均分子量２０００
以ｔ、密度０．８８〜０．９４Ｉｊ／ｃｍのものが使用
される。数平均分子量が２０００よりも低くなると、得
られるキャリアが脆くなる。一方、密度が０．９４ｇ／
ｃｍ３よりも高くなると、柔軟性が劣り、また０、８８
９／ｃｍよりも低いと、実質的に流動状態となり、キャ
リアとして好ましくない。

本発明において、上記の条件を満足するオレフィン系樹
脂としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブ
チレン等の単独重合体、それら重合体の駿化物、及び上
記オレフィンを単量体成分とする共重合体をあげること
ができる。オレフィンと共重合可能な単量体としては、
例えば、スチレン、パラクロ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類：例えばアクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
敏ドデシル、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、ビニルへキシ
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：及びアクリル酸、メタクリル酸等のビニル基を有
するモノ−、ジー、トリーその他のポリカルボン酸等を
めげることができる。これら共重合可能な単量体を用い
る場合には、７０モル％以下、好ましくは５０モル％以
下の共重合比でオレフィンと共重合させる。

本発明におけるキャリアを構成する必須成分の他の一つ
である磁性粉としては、通常用いられる強磁性体の微粒
子ならば、いずれのものでも使用可能であり、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、鉄、ニッケル、ステンレス鋼等の各種磁性金
属粉等がめげられる。これら磁性粉は、各種のカップリ
ング剤などで処理してもよい。

上記キャリアには、上記結着樹脂及び磁性粉の他に、所
望により、分散向上剤、強度補強剤、帯電制御剤、カッ
プリング剤等を添加することもできる。

次に、本発明のキャリアの製造方法について説明する。

本発明のキャリアは、前記結着樹脂及び磁性粉を必須成
分とし、これらと他の任意成分を添加して加熱溶融し、
その混練物を固化させない状態でスプレーまたは風力ア
トマイズし、比較的低温の空気流によって冷却固化する
方法によって製造される。

更に詳記すれば、製造装置は、前処理設備として加熱用
溶融混合装置及び混練物粘度調整槽を用い、更に噴霧装
置まで混練物を搬送するポンプ及び噴霧した混練物を冷
却固化させる冷却塔で構成されている。

加熱溶融混合装置としては、ニーダ−、ロールミル、バ
ンバリーミキサ−、サンドミル、アトライター、ヘンシ
ェルミキサー等の使用が可能であり、噴霧装置としては
、ノズル式又は円板式のものが使用できるが、これらに
限定されるものではない。

キャリアの形状及び表面性に大きな影響を与える因子と
して、噴霧時における混練物の液粘度、磁性粉の粒径、
冷却温度等があるが、真球で、かつ表面平滑性の高いキ
ャリアを得るためには、溶融時の液粘度が１０，０００
ｃｐ以下、好ましくは７．０００ｃｐ以下であることが
望ましい。

また、磁性粉の粒径に関しては、通常５ｐ以下、特に２
＃ｉ以下のものが好ましい。磁性粉の配合量は、キャリ
ア全量に対して３０〜９０重間％の範囲で適宜設定され
る。

冷却温度は、室温から１００℃、好ましくは５０〜１０
０″Ｃ稈度であり、空温に近いと十分な球形のものが得
られにくい傾向がおる。

本発明のキャリアの粒径は、前記の現像剤か命と感光体
キャリア付着及び画質とのバランス上から平均粒径５０
〜４００μｍ１より好ましくは７０〜２００即にするの
が適当でおる。

本発明のキャリアは、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。

トナーとしては、結着樹脂中に着色材を分散させた、通
常の電子写真法で使用されているどの様なトナーをも使
用することができ、特に制限されるものではない。

実施例以下、本発明を実施例及び比較例によって更に具体的に
説明する。しかしながら、本発明は、これらの実施例に
より何等制限されるものではない。

尚、下記例中、部は重量部を表わす。

磁性粉（マピコブラックＢＬＳＰ、チタン工業■製）７
５部と下記第１表に示すポリオレフィン系樹脂２５部と
を加圧ニーダ−で混練した後、１５０℃に保ち、溶融状
態のままスプレードライヤーを用いて噴霧冷却して、平
均粒径７０μｍのキャリア（サンプルＡ−Ｅ）を得た。

第１表上記の各キレ９フ３００部と、負帯電用トナー（スチレ
ン−ブチルアクリレート共重合体　８９部、カーボンブ
ラック　１０部及びニグロシン１部からなる；平均粒径
１１即）　１５部を各々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ａ（ＦＸ３５００
改造機、富士ゼロックス■製）によって１部万枚の連続
コピーテストを行った。

サンプルＡＳＢ及びＤのキャリアは、１部万枚目まで問
題は生じなかった。テスト終了後、キャリアを分離して
、顕微鏡により観察したが、キャリアの破壊は認められ
なかった。また、感光体の表面に傷の発生もなかった。

サンプルＣのキャリアを使用した場合は、バックグラウ
ンドかぶりの発生はなかったが、画像に破壊されたキャ
リアの付着が若干認められた。

サンプルＥのキャリアを使用した場合は、７万枚のコピ
ーでかぶりの発生が認められた。また、キレリアの顕微
鏡観察により、キャリアの破壊が若干認められた。また
、５万枚目のコピー時に、感光体表面の傷による画像欠
陥が発生した。

発明の効果本発明のキャリアは、上記のように熱可塑性樹脂中に磁
性粉を分散させた、いわゆる分散型キャリアでおって、
上記の性状を有するオレフィン系樹脂を使用したことに
基づき、以下のような種々の効果を生じる。

即ち、本発明のキャリアは完全な球状を呈するために、
細線再現性に優れ、強度も相対的に上昇するため、長時
間使用時における劣化現象が起こらない。また、磁性粉
が表面に遊離することが少ないため、環境安定性に優れ
、特に夏場と冬場の帯電量の変化が、従来の混線粉砕法
によって得られた磁性粒子分散型のものに比して非常に
優れている。更に、表面平滑性が著しく優れているため
、各種の帯電制御材料溶液、分散液等によるコーティン
グが容易に実施でき、帯電性の安定化、超長寿命化を特
徴とする特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　洞部　剛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱可塑性樹脂と磁性粉との溶融混合物を噴霧、冷
却固化することによって形成された粒子よりなり、該熱
可塑性樹脂が、数平均分子量２０００以上、密度０．８
８〜０．９４ｇ／ｃｍ＾３のポリオレフィン、酸化ポリ
オレフィン、又はオレフィンを単量体成分とする共重合
体を含むことを特徴とする静電潜像現像用キャリア。