JPH01282564A

JPH01282564A - 電子写真現像剤用キャリア

Info

Publication number: JPH01282564A
Application number: JP63111440A
Authority: JP
Inventors: Ikutaro Nagatsuka; 育太郎長束; Masao Mochizuki; 望月　雅夫; Yasuo Matsumura; 保雄松村; Takayoshi Aoki; 孝義青木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-05-10
Filing date: 1988-05-10
Publication date: 1989-11-14
Anticipated expiration: 2013-01-26
Also published as: JP2705101B2

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、静電印刷法等にお
いて、静電潜像または磁気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に関し、更に詳しくは、磁性
体分散型キャリア（以下、電子写真現像剤用キャリアと
いう）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的に採用さ
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。電
子写真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おるが、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、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、磁性体微粒子を結着樹
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従来のマイクロトーニング用キャリアでは、小粒径に起
因するキレリアの感光体への付着、表面に遊離した磁性
粒子に起因する高温及び低湿時の帯電性の変化、キレリ
ア表面処理が困難でおるため、寿命を汲水的に延長する
ことができない等の不都合を有する。

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、上記の問題点を解消し、電子写真法、静電記
録法において静電潜像の現像のために使用されるｆｒ現
な磁気ブラシ現像用の電子写真現像剤用キャリアを提供
することにおる。

本発明の他の目的は、耐表面汚染性が良好なため、ラン
ニング時にあける帯電量の低下を起こすことがなく、更
に現像剤寿命、高速現像性に優れた磁気ブラシ現像用の
電子写真現像剤用キャリアを提供することに必る。

課題を解決するための手段本発明者等は、上記従来のキャリアの有する欠点を改善
すべく種々研究を重ねた結果、結着樹脂と磁性粉を必須
成分とするキャリア材料溶融物を噴霧冷却することによ
り）ｑられるキャリアコアを用い、そしてそのキャリア
コアの表面に、ビニルエステルを共重合成分として含有
する樹脂を含む被覆層を設けると、上記キャリアの諸要
求特性の改良において有効であることを見出だし、本発
明を完成するに至った。

即ら本発明の電子写真現像剤用キャリアは、結着樹脂と
磁性粉を必須成分とするキャリア材料溶融物を噴霧冷却
することにより得られるキャリアコアの表面に、ビニル
エステルを共重合成分として含有する樹脂を含む被覆層
を設けてなることを特徴とする。

本発明において、用いられるキャリアコアは、結着樹脂
と磁性粉を必須成分として構成されるもので、結着樹脂
としては、従来一般に用いられている熱可塑性樹脂が用
いられる。具体的には、スチレン、クロルスチレン等の
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煩；酢酸ビニル、プロピオン
駿ビニル、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、メタクリル駿ドデシ
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等の単独重合体或いは共重合
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−メタクリル駿アルキル共重合体、スヂ
レンーアクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジェ
ン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体をめげ
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、変
性ロジン、パラフィン、ワックス類をあげることができ
る。

本発明のキャリアコアにおいて、結着樹脂中に分散させ
て使用する磁性微粒子は、通常用いられる強磁性体の微
粒子が全て使用することができ、具体的には四三駿化鉄
、γ−三二酸化鉄、各種フェライト粉、酸化クロム、各
種金屈粉等があげられる。

また、磁性粉の粒径に関しては、通常５即以下、特に２
ＩＡ以下のものが用いられる。

磁性粉の含有量は、キャリアコア仝量に対して、通常３
０〜９５重量％程度であり、好ましくは４５〜９０重間
％の範囲が良好な結果を与える。

本発明にあけるキャリアコアには、前記結着樹脂及び磁
性粉の他に、帯電制御・分散向上、強度補強、流動性向
上その他の目的で、樹脂、帯電制御剤、カップリング剤
、フィラー、そのイ也の微粉末等を添加することもでき
る。

本発明にあけるキャリアコアは、前記の結＠樹脂、磁性
粉及びその他の任意成分を加熱溶融混合し、その混合物
を固化させない状態で、比較的低温の空気流により冷却
固化することによって製造することができる。

更に詳記すれば、製造装置は、前処理設備として加熱溶
融混合装置及び混練物粘度調整槽を備え、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１ノー、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おり、噴霧装置としては、ノズ
ル式又は円板式のものが小粒径のキャリアを得るのに比
較的適しているが、これ等に限定されるものではない。

本発明におけるキャリアコアの平均粒径は、現像剤寿命
と感光体へのキャリアの付着、及び画質とのバランス上
から平均粒径２０〜４００１ＩＩｒ１、より好ましくは
３０〜２００μｍとするのが適当でおる。

このようにして得られたキャリアコアの表面には、コー
ティングによって被覆層が設けられる。

被１層は、ビニルエステルを共重合成分として含有する
樹脂を用いて形成される。本発明において用いることが
できるビニルエステルとしては、一般のラジカル共重合
可能なもので必れば、どのようなものでも使用すること
ができ、具体的には、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
、酪該ビニル等があげられる。これ等のビニルエステル
と共重合させる単量体としては、一般のラジカル共重合
が可能な七ツマ−ならばどのようなものを用いることも
できる。具体的には、スチレン、クロルスチレン等のス
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；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ごニルケトン類；無ホマ
レイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、マレイン
酸ジアルキルエステル等のマレインＭｌ導体類、塩化ビ
ニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニリデン、テトラフロ
ロエチレン等の含ハロゲンオレフィン類、エチレン、プ
ロピレン等のオレフィン類をめげることができ、特に代
表的なものとして、メタクリル酸アルキル、アクリル酸
アルキル、塩化ビニル、エチレンを必げることができる
。これ等の単量体は、単独でも２種以上の組み合わせで
も用いることができる。

ビニルエステルを共重合成分として含有する樹脂におけ
るビニルエステルの共重合比は、５〜９５重量％の範囲
が好ましく、より好ましくは２０〜８０重量％である。

本発明において、被覆層は、上記のビニルエステルを共
重合成分として含有する樹脂単独で構成されていてもよ
いが、被覆層を構成する樹脂の９０重量％までの量なら
ば、他の樹脂が混合されていてもよい。混合することが
できる樹脂としては、キャリアコアに使用できる結着樹
脂として、上記例示したものと同じものを例示すること
ができる。

更に、含ハロゲン重合体を必げることができ、具体的に
は塩化オレフィン、主鎖にフッ素を含有する単量体、例
えばテトラフロロエチレン、トリフロロエチレン、フッ
化ビニリデン、モノフロロエチレン、ヘキサフロロプロ
ピレン等の重合体、及びこれ等単量体とエチレン、プロ
ピレン、ブチレン、塩化ビニル、塩化ごニリデン、トリ
フロロエヂレン、その他の共重合可能な不飽和結合含有
単量体との共重合体、側鎖にフッ素を含有する化合物、
例えばフッ素化アルキルアクリレート、フッ素化アルキ
ルメタクリレート等の重合体、フッ素化エポキシ樹脂、
フッ素化ポリエステル樹脂、フッ素化シリコン樹脂など
を混合することができる。

これ等の混合される樹脂は、単独でも又２種以上の組み
合わせで用いてもよい。

本発明において、被覆層には、必要により、帯電制御・
分散向上、強度補強、流動性向上その他の目的で、樹脂
、帯電制御剤、カップリング剤、フィラー、その他の微
粉末等を添加することもできる。　被覆層は、次のよう
にして形成される。

即ち、上記の様に、結着樹脂及び磁性粉を必須成分とす
るキャリア材料溶融物を噴霧冷却して得られたキャリア
コアの表面に、被覆層形成用の樹脂及び必要によって添
加される添加剤を、キャリアコア用結着樹脂を溶解しな
い溶媒中に溶解又は分散してなる塗布液を塗布し、溶媒
を除去する一般的方法が使用される。

被覆装置としては、流動床、スプレードライヤー、ニー
ダ−コーターその他の通常使用される被覆装置が使用可
能でおる。

本発明において、キャリアコア上の被覆層の厚さは０．
０１即〜５朗、より好ましくは、０．１〜１．０μｍに
設定するのが適当でおる。

このようにしてｉｑられる本発明のキャリアは、トナー
と混合して電子写真用の磁性ブラシ現象剤として使用さ
れる。

本発明のキャリアと共に用いられるトナーとしては、結
着樹脂中に着色剤を分散させた、通常の電子写真法で使
用されているどのようなものでも使用覆ることができる
。

実施例以下、本発明を実施例及び比較例により更に具体的に説
明する。しかしながら、本発明はこれ等の実施例により
何等限定されるものではない。

尚、下記の例中、「部」は１重量部」を表わす。

実施例１マグネタイト（ＥＰ丁１０００　。

戸田工業■裂）　　　　　　　　　　７０部ポリエチレ
ン（三井ハイワックス４００Ｐ、三井石油化学Ｕ製）３０部上記の成分を加圧ニーダ−で加熱溶融混練した。

充分混練した後、円板式噴霧装置を用いて冷却固化し、
次いで分級して、平均粒径１００ｍの球形キャリアコア
を得た。

得られたキトリアコア１００部に対して、メタクリル酸
メチル−酢酸ビニル共重合体（共重合比５０：５０）２
部の１０％トルエン溶液を加え、流動床コーティング装
置を用いて被覆し、電子写真現像剤用キャリアを得た。

比較例１実施例１におけるキャリアコアを、そのまま電子写真現
像剤用キャリアとして用いた。

実施例２実施例１にあけるキトリアコア１００部に対して、スチ
レン−メタクリル醸メチル共重合体く共重合比６０：４
０）１部及びメタクリル酸メチル−酢酸ビニル共重合体
（共重合比５０：５０）０．５部の１０％トルエン溶液
を加え、実施例１におけると同様にして被覆操作を行い
、電子写真現像剤用キャリアを得た。

比較例２実施例１におけると同様のキャリアコア１００部に対し
て、スチレンメタクリル版メチル共重合体（共重合比６
０：４０）１．５部の１０％トルエン溶液を加え、実施
例１にあけると同様にして被覆操作を行い、電子写真現
像剤用キτ・リアを得た。

上記実施例１及び２及び比較例１及び２のキャリアを電
子写真現像剤として用い、その特性を評価した。トナー
としては、スチレンアクリル樹脂１００部、カーボンブ
ラック１０部からなる平均粒径１１即のものを用い、ト
ナー濃度が３重量％となる割合で、各キャリアと混合し
て現像剤とした。これ等の現像剤を電子写真複写１　（
ＦＸ４７９０、富士ゼロックス■製）を用い、初期帯電
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た。その結果を第１表
に示す。なお、表中、○は実用上問題のないことを示し
、Ｘは実用上問題のめることを示す。

第１表第１表の結果から、本発明の電子写真現像剤用キャリア
は優れた特性を示すことが明らかである。

発明の効果本発明の電子写真用キャリアは、上記のような構成を有
するので、以下のような種々の効果を奏する。まず、ビ
ニルエステルを単量体とする共重合体を含有する被覆層
を設けたから、キャリアに良好な帯電性を付与させるこ
とができ、長時間使用時の劣化を防ぎ、現像剤寿命を著
しく延長覆ることができる。又、被覆層に柔軟性を付与
でき、容易に均一な被覆層を形成することができ、夏場
、冬場の環境差による帯電量変化が少なく、安定した帯
電性を示す。

特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　眼部　剛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）結着樹脂と磁性粉を必須成分とするキャリア材料
溶融物を噴霧冷却することにより得られるキャリアコア
の表面に、ビニルエステルを共重合成分として含有する
樹脂を含む被覆層を設けてなることを特徴とする電子写
真現像剤用キャリア。