JPH02115859A - 磁性粒子分散型樹脂キャリア - Google Patents

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、電子写真法における現像剤のキャリアに関し
、詳しくは、画像カブリ防止のためフッ素樹脂中に磁性
粒子を分散させて成る電子写真現像用のキャリアに関す
る。

［従来の技術］ 従来、写真法としては、米国特許第２，２９７，６９１
号、特公昭４２−２３，９１０号公報及び特公昭４３−
２４．７４８公報などに種々の方法が記載されている。

これらの方法は、いずれも光導電層上−様に電荷を与え
、該光導電層上に原稿に応じた光像が照射されることに
よって潜像が形成され、次いで該潜像上にこれとは反対
の極性を有するトナーと呼ばれる着色微粉末を付着させ
て、該静電像を現像し、必要に応じて紙等の転写材にト
ナー画像を転写した後、熱、圧力等により定着し複写物
を得るものである。

前記静電潜像の現像において、トナーは比較的大粒子で
あるキャリアと混合され電子写真用現像剤として用いら
れる。トナーとキャリアの両者の組成は、相互の接触摩
擦によりトナーが光導電層上の電荷と逆の極性を帯びる
ように選ばれる。

また、摩擦帯電の大きさの制御も重要であり、最適の条
件に保つことが必要である０例えば、トナーの電荷が小
さすぎる場合には、画像の濃度は高いがカブリが生じ、
逆に大きすぎる場合には、カブリはないがキャリアへの
トナーの引き合う力が強く、離れにくくなるため、画像
濃度が低くなる。

一般に、導電性キャリアと絶縁性キャリアに大別される
。導電性キャリアとしては、通常酸化又は未酸化の鉄粉
が用いられるが、この鉄粉キャリアを成分とする現像剤
においては、多数枚の複写に伴ない鉄粉キャリア粒子の
表面にトナー粒子が融着するため、キャリアはトナーと
の摩擦帯電が不十分となり画像にカブリを生じる。

また、絶縁性キャリアとしては、一般に鉄、ニッケル、
フェライト等の強磁性体より成るキャリア芯材の表面を
絶縁性樹脂により均一に被覆したものが代表的である。

このキャリアを用いた現像剤に右いては、キャリア表面
にトナーが融着することが導電性キャリアに比べて著し
く少なく、同時にトナーとキャリアとの摩擦帯電性を制
御することが容易であり、耐久性に優れ使用寿命が長い
点で特に高速の電子写真機に好適である。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら、この絶縁キャリアにおいては、キャリア
芯材の表面を被覆する被覆層が、十分な耐摩滅性及び芯
材との強力な接着性を有すること（耐久性）、キャリア
表面にトナーによる膜が形成されぬ様被覆層が良好な固
着防止特性を有すること（耐スペント性）及びキャリア
と伴に用いられる特定のトナーとの摩擦により所望の大
きさ並びに極性の帯電状態が得られること（帯電性）が
要求される。

これらの条件が満たされない場合、例えば被覆層が十分
な耐久性、トナーの固着防止特性を持つていなければ、
キャリア表面にトナーが固着して被覆が形成され、帯電
特性が不安定となり複写物上にカブリが発生する原因と
なる。

従来、斯かる欠点を解決する技術として、フェライト等
のコアをフッ素系樹脂で被覆した被覆キャリアが提案さ
れている。しかし、従来例におけるフルオロポリマーの
みで被覆したキャリアは成膜性が悪（、部分的にしかキ
ャリア表面を被覆できず荷電安定性、耐スペント性を満
足できない。

また、含フッ岩ポリマーの成膜性を改良するため成膜性
の比較的良好なポリマーと混合して被覆したキャリアは
、荷電安定性、耐スペント性共に改善はされるが、未だ
若干の問題を残している。

本発明の目的は、上述の欠点を克服した現像材料を提供
することにある。

本発明の別の目的は、キャリアの表面の大部分がフルオ
ロポリマーであり、これをトナーと混合して現像剤とし
て使用した際、高速多数枚の複写においてもキャリア表
面へのトナーの固着がなく安定で高い荷電が持続してλ
られるキャリアを提供するものである。

更に、荷電制御性を有する物質を特に含まないトナーに
対しても高荷電性を安定的に供給しつるキャリアを提供
するものである。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によるキ
ャリアは、該キャリアの粒径よりはるかに小粒径の磁性
粒子をフルオロポリマー中に多数分散させて成るもので
ある。

すなわち、本発明に用いる磁性粒子の粒径は、平均粒径
で３μ−以下が好ましくその含有量は、バインダー樹脂
１００重量部に対して１００〜４００重量部含まれる置
部望ましい。

磁性粒子の粒径が３μｍ以上であると、樹脂と混合して
粉砕した際に、磁性粒子が存在しない樹脂のみの粒子が
生成し易く、また、キャリア中の磁性粒子が偏って存在
し易いため好ましくない。

また、含有量が１００重量部以下では、現像スリーブへ
の保持力が弱く、キャリア飛散や画像への付着が生じ、
一方４００重量部以上になると、樹脂が磁性粒子を結着
しきれず、キャリア粒子の強度が弱くなり割れ等が発生
するので好ましくない。

本発明に用いる磁性粒子は、分数性向上等の目的で必要
に応じて高級脂肪酸やカップリング剤等で処理して用い
ても良い。

本発明キャリアの平均粒径は、５０〜１００μｍの範囲
が好ましく、５０μ−以下ではキャリアの飛散や画像へ
の付着が生じ、ＩＣ１０μｍ以上ではキャリアの表面積
が小さくなるため、トナーへの電荷付与能力が低下し、
またトナーの搬送量も少なくなるため、画像秦度の低下
或はカブリが生じ好ましくない。

本発明キャリアの製造方法は、公知の一般的なトナーの
製造方法を適用できる。具体的には、前記原材料をエク
ストルーダーやロール等で混練し冷却後ハンマーミル、
ジェットミル等で粉砕し。

所望の粒径に分級して本発明キャリアを得ることができ
る。

また、本発明のキャリアの形状を球形にすることにより
現像剤の流動性が向上し高画質を得ることができる。キ
ャリアの球形化の具体的な方法としては、スプレードラ
イヤー等を用いて熱風中に噴霧する方法があり、この方
法によると、比較的容易に本発明キャリアの球形化が可
能である。

本発明のキャリアは、結着樹脂中に着色剤等を分散させ
て成るトナー粒子と混合され、現像剤を構成する。上記
トナーに用いられる結着樹脂としては、既知の熱可塑性
樹脂が用いられる。また、該トナーに用いられる着色剤
の具体例としては、カーボンブラック、ニグロシン染料
、フタロシアニンブルー等既知の染顔料の混合物を挙げ
ることができる。また、離型性の成分として低分子量の
ワックス類を含んでも良い。

該トナーは、上記の外、シリカや樹脂微粉末等の該添削
を含有しても良い。

本発明キャリアにトナーを混合して現像剤とする場合の
キャリアとトナーの配合比は、本発明のキャリア１００
重量部に対して、トナー１〜５０重量部が好ましい。

尚、本発明に使用する４フフ化エチレン−エチレン共重
合体は、トナー固着防止性能に優れており、また、磁性
粒子の結着及び溶融性が、他のフッ素樹脂に比較して優
れているため製造が容易であり、更にキャリアとした場
合の緒特性にも優れている。

本発明に使用する磁性粒子は、特に限定はなく公知のあ
らゆる磁性を有する物質が使用できる。

［実施例］ 以下に、本発明を実施例にて詳細に説明する。

尚、１部」は「重量部」を示す。

衷」Ｌ盟」や ４フフ化エチレン−エチレン共重合体１００部と平均粒
径的１μｍのフェライト２００部を混合し、エクストル
ーダーにて約３００℃で混練し、冷却後粉砕して得られ
た粉末を、スプレードライヤーにて熱風中に約１０分間
撹拌した後１分級して平均粒径７０μｍの球形のキャリ
アを得た。

トナーは、スチレン−ブチルアクリレート共重合体（組
成比８０：２０．重量平均分子量約２０万）とフタロシ
アニンブルー３部、低分子量ポリプロピレン３部を混線
、粉砕、分級して得られた平均粒径的ｌＯμｍの青色粒
子に、疎水性シリカ０．５部を外添して製造した。前記
キャリア粒子１００部に、このトナー１０部を混合して
現像剤とした。

この現像剤を、図１と同様の現像器を持つキャノン製電
子写真複写機ＮＰ−５０４０にて、５万枚の連続複写を
行ったところ、高画像濃度でカブリのない鮮明な画像が
安定して得られた。

１１五ユ 磁性粒子にステアリン酸処理を施したフェライト（平均
粒径的１μｍｌを３００部用いる他は実施例１と同様に
して５万枚の連続複写を行ったところ実施例１と同様の
良好な結果が得られた。

Ｌ１亘ユ キャリアの平均粒径を５０μ−にする以外は、実施例１
と同様にして５万枚の連続複写を行ったところ、実施例
１と同様の良好な結果が得られた。

１１亘」 磁性粒子にステアリン酸で処理したマグネタイト（平均
粒径的０．４μｍ）を２００部用いる他は、実施例１と
同様にして５万枚の連続複写を行ったところ、実施例１
と同様の良好な結果が得られた。

比」Ｌ■」１ 磁性粒子含有量を８０部とする以外は、実施例１と同様
にして５万枚の連続複写を行ったところ、初期から画像
へのキャリア付着が生じた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のキャリアによれば、従来
の大きな問題であったコアとフルオロポリマーの接着性
、漏れ性等の悪化がないため、高速多数枚の複＊に使用
してもキャリア表面へのトナー固着がなく、安定かつ高
い電荷が持続して得られる。

また、本発明キャリアは、荷電制御剤を含まないトナー
にも十分に高い荷電を与えることができるため、特にカ
ラー現像の際には、濁りのない鮮やかな色を再現するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例で用いた現像装置の概略を示す模式側
面断面図である。 ｌ−潜像保持部材 ２−現像剤供給容器 ３−非磁性スリーブ ４−固定磁石 ５−非磁性ブレード ６−磁性粒子（キャリア） ７−非磁性トナー ８−現像剤捕集容器部 ９−飛散防止部材 ｌ〇−磁性部材 １１−現像領域 １２−バイアス電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくともバインダー樹脂に磁性粒子を分散して成る電
   子写真用キャリアにおいて、該バインダー樹脂が４フッ
   化エチレン−エチレン共重合体であり、該バインダー樹
   脂１００重量部に対して、磁性粒子を１００〜４００重
   量部含有し、かつ平均粒径が５０〜１００μｍであるこ
   とを特徴とする磁性粒子分散型樹脂キャリア。