JPH0224669A

JPH0224669A - 電子写真用キャリア材

Info

Publication number: JPH0224669A
Application number: JP63173756A
Authority: JP
Inventors: Kimitoshi Yamaguchi; 公利山口; Toshiki Minamitani; 俊樹南谷; Toshihiko Takahashi; 俊彦高橋; Satoru Inoue; 哲井上
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1988-07-14
Filing date: 1988-07-14
Publication date: 1990-01-26

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】［産業上の利用分野コ本発明は乾式２成分現像剤に用いられるキャリアに関す
るもので、一成分現像装置における摩擦帯電付与部材に
も応用できるものである。

［従来の技術コ従来、乾式２成分に使用されるキャリアは、キャリアへ
のトナースペントを防止するため、被覆材料としてフッ
素樹脂、シリコーン樹脂等が使用されている。しかし、
これらはキャリア芯材との接着性が悪いために、被膜の
剥離が起こったり、被膜が削れる等の問題があった。

又、環境によりトナーに対する摩擦帯電性が変化し、画
像濃度が変化したり、地汚れが発生していた。

［発明が解決しようとする課８］本発明は、下記の特性を有するキャリアを提供しようと
するものである。

■）キャリアに対するトナーのスペント化が少なく、耐
久性が優れていること、２）被膜とキャリア芯材との接着性が良く、被膜の摩耗
が少ないこと、３）正帯電性トナーおよび負帯電性トナーの何れに対し
ても充分な帯電性があること、４）環境安定性がよいこ
と等である。

［課題を解決するための手段］上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の
範囲の請求項（１）または（２）に記載のとおりの特定
の被覆層を有するキャリア材である。

本発明のキャリア材の被覆層の共重合体を構成する各モ
ノマーを具体的に例示すると、下記のとおりである。

一役式ａのモノマー ■ ０ＯＣ４ ■ 一役式ＣのモノマーＣＩ＋３ＣＩ＋２　０ＣＯＮ１１−　（Ｃ１１２）−Ｃ−Ｃ１１
２０ＣＯＮＩＩ−（Ｃ１ｌ　２ＣＩ＋２　０ＣＯＮＩ＋
−（０１１２）ＮＧＯｂ　　−ＮＧＯＮＣＯＨ３区＼Ｃ０ＮＩ＋−（Ｃ１１２）ＮＧＯ本発明で使用されるイソシアネートとしては上＝ａ　Ｃ
のモノマーの重量化は２０〜４０ｖＬ％で、好ましくは
２５〜３５ｗＬ％がよい。２０ｗＬ％より小さいと、被
覆層の硬化が進みに＜＜、表面の強度が充分とならない
。その結果、くり返し使用によって表面性が変化して、
摩擦帯電性も悪くなる。

また、４０μｍ％より大きいと、なめらかな被覆層がで
きに＜＜、凹凸部分の多い表面性となってしまう。その
結果トナーの微粉か四部に付召してスペントトナーとな
る。

一方、モノマーａとｂとの重量比は、８０：２０〜２０
：８０で、好ましくは７０：３０〜３０ニア０である。

ａ　／　ｂが８０／２０〜２０／８０ノ範囲を外れると
、＋Ｆ−帯電性トナー及び負帯電性トナー両方に対して
充分な摩擦帯電を付与できなくなる。

本発明の被覆層を形成するために用いられるｍ　７’Ｆ
ＩＪは、トルエン、セルソルブアセテート、メチルイソ
ブチルケトンなどである。

キャリア芯材としては公知のキャリア芯材がすべて使用
可能であり、Ｃ０１Ｆｅ、Ｎｉ等の金属粉；Ａｔ５Ｃｏ
、Ｃｕ　ｓ　Ｆ　ｅ　−、Ｐ　ｂ　％　Ｎ　ｔ　ｓＭｇ
、Ｓｎ、Ｚｎｓ　ＡｕＳＡｇ、５ｅＳＴｊ、Ｗ、Ｚｒ等
の金属の合金又は混合物；酸化鉄、酸化ニッケル等の金
属酸化物、又はこれを含む金属化合物−強磁性フエライ
ト；又はそれらの混合物および、ガラス、炭化ケイ素等
の２０〜３００μｍの粒子が用いられる。

なお、キャリア芯村上に被覆層を形成する方法としては
、前記一般式ａ、ｂ、ｃのモノマーからなる共重合体を
前述の溶媒に溶かした後、ポリイソシアネートを添加混
合し、キャリア芯材にディッピング、スプレー法、ハケ
塗り等により塗布し、乾燥あるいは加熱硬化する。

本発明においてキャリア被覆層の厚みは０．０５μｌ〜
２０μｍの範囲で好ましくは０．１μｌ〜２μｍの範囲
である。被覆層の厚みが２０μｍを越える場合、被覆層
中に長期間溶媒が残存し、帯電性に悪影響を与える。厚
みが０．０５μｍより薄い場合には塗布むらを生じ易＜
、くり返し使用するとスペントトナーを生じ易（なる。

被覆樹脂中には摩耗防止、抵抗調整のため、シリカ、炭
化ケイ素、酸化チタン等の金属酸化物、カーボン、カー
ボン繊維、ガラス、有機高分子物質などの微小粒子を含
有させても良い。

以下実施例によって説明するが、実施例中の各特性の評
価方法は次の通りである。なお、実施例に記載の各成分
の瓜（部）は重瓜部である。

（１）スペントトナｍ；スペントトナーユの測定は試験後の現像剤からブローオ
フによりトナーとキャリアを分離し、そのキャリア１０
ｇにトナーのみを溶かす溶剤を　１０００ｇ加えて超音
波洗浄装置ＣＢＩ？ＡＮＳＯＮＩＣ）にて５分間洗浄し
た後、溶剤を蒸発させる。そして、処理前後のキャリア
重量を化学天秤にて精秤し、その差をスペントトナー−
とする。

（２）被覆層の剥離：被覆層の剥離の有無は試験後の現像剤からブローオフに
よりキャリアを分離し、そのキャリアのＳＥＭ写真（倍
率１０００倍）から判断する。

（３）環境安定性：低温低湿ＩＯ℃１５％、高温高湿３０℃９０％それぞれ
の環境のもとで、キャリアとトナーを５時間調湿する。

次にボールミルポットにキャリアとトナーを入れ、２０
Ｏｒｐｍで３０分間撹拌混合した後、ブローオフ装置で
トナー帯電量（キャリアの製造例１）をツマ−ａとしてメチルメタクリレート、ｂとしてスチ
レン、Ｃとして２−ヒドロキシエチルメタクリレートを
共重合して得られる共重合体において、（ａ）　：　（ｂ＞　　：　（ｃ）の重量比が３５　：
　３．５　：　３０である共重合体（分子量約８万）９
２ｇと、化合物例（２）で示される脂肪族ポリイソシア
ネート２９ｇをメチルイソブチルケトンｉｏ００ｇ　、
セルソルブアセテート２０００ｇに溶かしコート液を作
成した。このコート液を１００μの球形フェライト　５
ｋｇに、流動床型コーティング装置を使用して塗布した
。

その後、電気炉にて１３０℃で２時間加熱硬化させ、冷
却後１００メツシユで篩分けし、コートキャリアを得た
。このキャリアの膜厚をベックマン社製真比重計を用い
測定した所、０．５μとなっていた。

以下、製造例２〜５について述べるが、これらに使用さ
れる共重合体を構成しているモノマーは、製造例１と同
一のものである。

（キャリアの製造例２）（ａ）：（ｂ）：（ｃ）の重量比が４５：４５：１０で
ある共重合体（分子量約８万）が１１１ｇであり、化合
物例（２）で示される脂肪族ポリイソシアネートが１０
ｇである事以外は、製造例１と全く同じ方法で膜厚０．
５μのキャリアを作成した。

（キャリアの製造例３）（ａ）　：　（ｂ）　　：　（ｃ）の重量比が２０：２
０：１３０である共重合体（分子量約８万）が８３ｇで
あり、化合物例（２）で示される脂肪族ポリイソシアネ
ートが５８ｇである事以外は、製造例１と全く同じ方法
で膜厚０．５μのキャリアを作成した。

（キャリアの製造例４）（ａ）　：（ｂ）　　：　（ｃ）の重量比が６３ニア：
３０である共重合体（分子量約８万）が９２ｇであり、
化合物例（２）で示される脂肪族ポリイソシアネートが
２９ｇである事以外は、製造例１と全く同じ方法で膜厚
０．５μのキャリアを作成した。

（キャリアの製造例５）（ａ）　：　（ｂ）　　：　（ｃ）の重量比が７：６３
：３０である共重合体（分子量約８万）が９２ｇであり
、化合物例（２）で示される脂肪族ポリイソシアネート
が２９ｇである事以外は、製造例１と全く同じ方法で膜
厚０．５μのキャリアを作成した。

実施例１下記の組成の混合物を混練、粉砕、分級して平均粒径１
２μのトナーを２種類作成した。

トナー（Ａ）スチレン−ｎ−ブチルメタクリレートｉｏｏ部含クロムアゾ染料　　　　　　　　　２部カーボンブラ
ック　　　　　　　　１０部トナー（Ｂ）スチレン−〇−ブチルメタクリレート１００部ニグロシン染料　　　　　　　　　　２部カーボンブラ
ック　　　　　　　　１０部■　製造例１のキャリアと
トナー（Ａ）を３ｖｔ％の割合で調合し、ボールミルで
３０分撹拌して現像剤を得た。初期の帯電量は−２２，
０μｃ／ｇであった。この現像剤を使用して、リコー社
製Ｆ　Ｔ　８０８０で画像出しを行った所、地〆られの
ない高画質が得られた、この現像剤でひきつづき１０万
枚のランニング試験を行った。

１０万枚ランニング後、トナー帯電量は−２０，８μｃ
／ｇとほとんど変化しておらず、画像も初期の高画質が
維持されていた。ランニング後のキャリアについて、ス
ペントトナーを測定したところ、０．０１ｗＬ％と非常
に少なかった。ＳＥＭで被膜の剥れを調べた所全くみあ
たらなあった。

次に製造例１のキャリアとトナー（Ａ）について環境安
定性のテストを行った。その結果、低湿での帯電量は−
２２，９μｃ／ｇ　％高湿での帯電量は−２１，３μｃ
／ｇであり、非常に安定した結果が得られた。

■　製造例１のキャリアとトナー（１３）を３　Ｖ　Ｌ
　９６の割合で調合し、ボールミルで３０分撹拌して現
像剤を得た。

初期帯電量は＋２３．１μｃ／ｇであった。この現像剤
を使用して、リコー社製Ｆ　Ｔ　４８００で画像出し行
った所、地汚れのない高画質が得られた。■と同様に１
０万枚ランニング及び環境安定性のテストを行った所、
表−１に示す様に非常に良好な結果であった。

比較例１製造例２のキャリアと実施例１で作ったトナー（＾）を
３ｗＬ％の割合で調合し、ボールミルで３０分撹拌して
現象剤を得た。初期帯電量は−１８，８μｃ／ｇであっ
た。以下実施例１−■と全く同様にランニングテストを
行い、又環境安定性を調べた。

結果は、表１に示す様にランニングにより帯電量低下が
起こり、地汚れが発生した。又、被覆層の剥離も少し見
られた。

比較例２製造例３のキャリアと実施例１で作ったトナー（Ａ）を
３ｗｔ％の割合で調合し、ボールミルで３０分間撹拌し
て現像剤を得た。以下、実施例１−■と同様にランニン
グテスト、環境安定性のテストを実施した。結果は表１
に示した様にランニングにより帯電量が低下し地汚れが
発生した。

比較例３ ■　製造例４のキャリアと実施例１で作ったトナー（＾
）を３ｖｔ％に調整し、ボールミルで３０分間撹拌して
現像剤を得た。帯電量を測定したところ、−３２，８μ
ｃ／ｇであった。ＦＴ６０８０で画像出しを行った所、
地汚れは出なかったが、画像濃度がやや低かった（ＩＤ
−１，０３）。

■　製造例４のキャリアと実施例１で作ったトナー（１
３）を３ｖｔ％に調整し、ボールミルで３０分撹拌して
現像剤を得た。帯電量を測定したところ、＋９，６μｃ
／ｇであった。ＦＴ４８００で画像出しを行ったところ
、画像濃度は十分であったが、地汚れが発生していた。

比較例４ ■　製造例５のキャリアと実施例１で作ったトナー（Ａ
）を３ｗｔ％に調整し、ボールミルで３０分間撹拌して
現像剤を得た。帯電量を測定したところ、−８，９μｃ
／ｇであった。ＦＴ６０８０で画像出しを行ったところ
、画像濃度は十分であったが、地汚れが発生していた。

■　製造例５のキャリアと実施例１で使ったトナー（Ｂ
）を３ｗＬ％に調整し、ボールミルで３０分間撹拌して
現像剤を得た。帯電量を測定したところ、＋　２９．７
μｃ／ｇであった。ＦＴ４８００で画像出しを行った所
、地〆ダれはなかったが、画像濃度が１．０８とやや低
かった。

［発明の効果コ以上説明したように、本発明のキャリア材は芯材に対す
る被覆層の接着性が良く、環境安定性がよい。

また、長時間使用してもスペント化、被覆層の剥離が起
らず、帯電安定性が良好で、負帯電トナーにも正帯電ト
ナーにも適正な帯電量を維持することができる。したが
って、画質の優れれた画像が得られる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記一般式ａ、ｂ、ｃで表わされるモノマーを共
重合して得られる共重合体と、下記一般式Ｃに含まれる
ヒドロキシ基とウレタン結合反応し得るイソシアネート
化合物とからなる架橋重合体からなる被覆層を有する電
子写真用キャリア材、一般式ａ）▲数式、化学式、表等があります▼ ｂ）▲数式、化学式、表等があります▼ ｃ）▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、上記一般式のうちＲ＿１：ＨまたはＣＨ＿３Ｒ＿２：炭素数１〜８のアルキル基Ｒ＿３：ＨまたはＣＨ＿３Ｘ：整数２または３
（２）一般式Ｃの成分の含有量が２０〜４０ｗｔ％、か
つ、ａの含有量とをの含有量との重量比が８０：２０〜
２０：８０であることを特徴とする上記請求項（１）記
載の電子写真用キャリア材。