JPH02280171A - 静電荷現像剤キャリアー - 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、電子写真複写機用のキャリアーとトナーから
なる二成分系乾式現像剤におけるキャリアーに関する。

従来の技術 従来から、トナーに対する摩擦帯電性の制御、キャリア
ーの劣化防止、感光体表面の損傷防止などにより、現像
剤の長寿命化と記録画質維持を達成するために、キャリ
アー芯材に重合体を被覆している（例えば、日本学術振
興全編■学会出版センター発行「記録用材料と感光性樹
脂」参照）。

しかしながら、キャリアーは、現像工程で長時間摩擦、
衝突等を繰り返すので、被複層は、損傷を受けやすい。

損傷の程度を低（抑えるため、重合体を架橋することも
提案されている（例えば、特開昭６０−６０６５６号公
報参照）が、架橋するためには架橋工程が必要となって
工数がかかる上、重合体は保存中にゲル化しやすく、工
業的に実施し難いものであった。

発明の課題 本発明の主な目的は、高速度複写および長期間の使用に
対し、耐久性と安定した摩擦帯電性を有する静電荷像現
像用キャリアーを提供することにある。

本発明の他の目的は、架橋しなくても十分な強度、成膜
性、芯材との接着性等を有する重合体からなるキャリア
ー被覆用材料を提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明者は、上記の如き従来技術の問題点に鑑みて研究
を重ねた結果、特定の構成単位からなる単独重合体又は
該構成単位を含む共重合体が、キャリアー被複層として
優れた特性を発揮することを見出した。

すなわち、本発明は、下記の重合体からなる被複層を有
する静電荷現像用キャリアーを提供するものである： ■　被複層を有する静電荷現像剤キャリアーにおいて、
被複層が、 〔式中、Ｒ１およびＲ２は、同一または相異なって、水
素原子、メチル基、エチル基またはプロピル基を示し、
Ｒｔは、フッ素原子を３つ以上含むアルキル基（ただし
分子中に酸素を含んでいても良い）を示す〕 で表わされる単量体からなる重合体により構成されてい
ることを特徴とするキャリアー■　被複層を有する静電
荷現像剤キャリアーにおいて、被複層が、 （ｉ）　　　　　Ｃ，＋２　　　　Ｒ。

〔式中、Ｒ７およびＲ２は、同一または相異なって、水
素原子、メチル基、エチル基またはプロピル基を示し、
Ｒｆは、フッ素原子を３つ以上含むアルキル基（ただし
分子中に酸素を含んでいても良い）を示す〕 で表わされる単量体２０〜９９．９重量％と（１１）上
記単量体（ａ）と共重合可能な単量体（ただしアクリル
酸およびメタクリル酸を除く）８０〜０．１重量％ とからなる共重合体により構成されていることを特徴と
するキャリアー ■　被複層を有する静電荷現像剤キャリアーにおいて、
被複層が、上記項■および■に記載された重合体および
共重合体の少なくとも１種を５０重量％以上含む組成物
により構成されていることを特徴とするキャリアー 本発明において使用する単量体（ａ）としては、具体的
に下記の如きものが例示される。

ＣＨ２＝ＣＣΩＣＯＯＣＨ２ＣＦ　３ ＣＨ２＝ＣＣ！２ＣＯＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦ３ＣＨ２＝Ｃ
Ｃ，ＱＣＯＯＣＨ２ＣＦ２　ＣＦ２　ＨＣＨ２＝ＣＣΩ
ＣＯＯＣＨ２（ＣＦ２　ＣＦ２　）　２　ＨＣＨ２＝Ｃ
ＣΩＣＯＯＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２　）　７　ＣＦ３ＣＨ
２−ＣＣＮＣＯＯＣＨ２ＣＦ２ＣＦＨＣＦ３ＣＨ，２＝
ＣＣΩＣＯＯＣＨ２ＣＨ（ＣＦ３　）　２Ｈ３ ＣＨ２＝ＣＣ１）ＣＯＯＣＣＦ２ＣＦ２　ＨＣＨ３ ＣＨ２＝ＣＣＪ２ＣＯＯＣＨＣＦ２　ＣＦ）（ＣＦ３Ｃ
Ｈ３ ＣＨ２＝ＣＣΩＣＯＯＣＨ２ＣＨ２（ＣＦ２）６　ＣＦ
　（ＣＦ３）３ＣＦ２　　ＣＦ２ これらの単量体（ａ）は、単独で使用しても良く、或い
は２種以上を併用しても良い。

本発明においては、上記の単量体（ａ）と他の単量体と
の共重合体を使用することができる。この様な単量体と
しては、例えば、■スチレン、α−スチレン等のスチレ
ン類、■アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸プロピル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸
ベンジル、アクリル酸トリシクロデシル、アクリル酸ス
テアリル、アクリル酸ヒドロキシエチル等のアクリル酸
エステル類、■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、メタクリル酸グリシジル、メ
タクリル酸トリメトキシシリルプロピル等のメタクリル
酸エステル類、■α−フルオロアクリル酸メチル、α−
フルオロアクリル酸エチル、α−クロロアクリル酸メチ
ル、α−クロロアクリル酸エチル等のα−ハロゲノアク
リル酸エステル類、■その他ビニルピリジン、ビニルブ
チレート、ビニルアセテート、Ｎ−ビニルピロリドン、
アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル
、塩化ビニル、塩化ビニリデン、プロピレン、エチレン
等を挙げることができる。アクリル酸フルオロアルキル
およびメタクリル酸フルオロアルキルも、重合体の性質
を損なわない範囲で使用することができる。

本発明において、重合体中の単量体（ａ）の割合は、通
常２０重量％以上、より好ましくは５０重量％以上であ
り、共重合体としては通常２０〜９９．９重量％、より
好ましくは５０〜９９重量％である。重合体の溶媒への
溶解性、皮膜形成能やキャリアー性能を良好に保つ上で
は、７０重量％以上とすることが好ましく、共重合体と
しては７０〜９５重量％とすることがより好ましい。

前記単量体を重合するに際しては、含フツ素単量体の公
知の重合方法（塊状、溶液、懸濁、乳化等）を適用する
ことができる。

本発明で被覆材として使用する重合体の固有粘度（〔η
〕、溶媒二ケトン類、エステル類、フルオロ炭化水素類
等、３５°Ｃ）は、通常０．２〜２．０である。

本発明で使用する重合体に官能基を有する単量体を含有
させ、これを利用して架橋してもよい。

本発明においては、上記重合体にさらにアクリル酸また
はメタクリル酸フルオロアルキルの重合体（特開昭５３
−９７４３５号公報参照）をブレンドして、重合体組成
物として使用することができる。配合割合は、キャリア
ーに耐久性と安定した摩擦帯電性を付与する上で、通常
、単量体（ａ）を含有する重合体が組成物全体に対し５
０重量％以上、好ましくは７０重量％以上である。その
他、従来キャリアーの添加剤として知られているもの、
例えば、天然あるいは合成の樹脂（例えばＰＭＭＡ）、
染料、顔料、可塑剤、シリカ粉末、界面活性剤等を加え
ることができる。これらの割合は、組成物重量の３０％
以下とすることが好ましい。

キャリアー芯材に対する被覆は、常法と同様にして行わ
れる（例えば、特開昭６０−６０６５６号公報、特開昭
６１−１２０１６９号公報などを参照）。例えば、本発
明重合体または該重合体とブレンド材とを含む混合物を
有機溶剤に溶解若しくは分散させて、固形分濃度０．１
〜３０重量％、より好ましくは１〜５重量％の被覆液を
調製し、浸漬法、フローコート法などにより、芯材に被
覆し、乾燥させる。必要ならば、被膜形成後、１５０℃
までの温度で熱処理しても良い。

有機溶剤としては、広範な溶剤が使用可能である。より
具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプ
ロピルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソ
ブチルケトンなどのケトン系溶剤；酢酸エチル、酢酸セ
ロソルブ、酢酸ｎ〜ブチルなどの酢酸エステル系溶剤；
テトラヒドロフラン、ジオキサンなどの環状エーテル類
；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；テトラ
クロルエチレン、トリクロロエチレン、メチレンクロラ
イドなどのハロゲン化炭化水素類；メチルアルコール、
エチルアルコール、ブチルアルコール、イソプロピルア
ルコールなどのアルコール類；１．１．２−トリフルオ
ロトリクロロエタン、１゜２−ジフルオロテトラクロロ
エタン、ヘキサフルオロメタキシレン、１，１，２．３
．４−ヘキサフルオロテトラクロロブタンなどの含フツ
素溶媒などが例示される。これらの溶剤は、単独で若し
くは２種以上を混合して使用する。溶剤としては、蒸発
速度などの観点から、沸点６０〜１４０°Ｃ程度のもの
がより好ましい。

本発明で使用するキャリアー芯材としては、公知のもの
が全て使用可能であり、特に限定されない。具体的には
、フェライト、マグネタイトをはじめとして、鉄、コバ
ルト、ニッケルなどの強磁性を示す金属；これらの金属
を含む合金または化合物；強磁性金属を含まないが、熱
処理により強磁性を示すようになる合金、例えば、Ｍ　
ｎ　−Ｃｕ−Ａρ、Ｍ　ｎ　−Ｃｕ　−Ｓ　ｎなどのい
わゆるホイスラー合金：ＣｒＯ２などの金属酸化物など
が好適なものとして例示される。この様なキャリアーの
粒径は、通常３０〜１０００μｍ程度、より好ましくは
５０〜５００μｍ程度である。

被膜層の厚さは、乾燥状態で、０．０５〜２０μｍ程度
、より好ましくは０．１〜５μｍ程度である。被複層の
厚さが大き過ぎる場合には、キャリアー芯材から剥離し
やすくなり、小さ過ぎる場合には、特性が発揮され難く
なる。

本発明のキャリアーとともに使用するトナーも、特殊な
ものである必要ない。使用することができるトナーは、
例えば、特開昭６０−６０６５６号公報等に記載されて
いる。本発明のキャリアーは、通常、トナーに５〜６０
μＣ／ｇの電荷を与える。

本発明のキャリアーとトナーの使用比率は、通常、本発
明のキャリアー１００重量部に対しトナー０．３〜２０
重量部である。

発明の効果 本発明による被複層は、膜強度に優れ、成膜性良好で、
芯材への密着性に優れている。従って、本発明キャリア
ーは、高速度複写および長期間の使用に際しても、高度
の耐久性と安定した摩擦帯電性を発揮する。

実施例 以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明らかにする。

実施例Ｉ ＣＨ２＝ＣＣＪ２ＣＯＯＣＨ２ＣＦ３からなる重合体（
〔η）＝０．６３、溶媒＝メチルエチルケトン、温度＝
３５°Ｃ）１５ｇをアセトン−ＭＥＫ１＝１容積比混合
溶媒５００ｇに溶解した。

この溶液を使用し、フローコーターにてフェライト粉末
（同和鉄粉工業■ＤＳＰＲ１４１）１ｋｇに被覆した。

被複層の乾燥厚みは２μｍであった。

前記調整した被複層を有するキャリアー１００重量部に
〔（スチレン−アクリル共重合体（三洋化成工業■製、
ハイマーＳＢＭ７３）１００重量部、カーボンブラック
（キャボット■製、リーガル６６０Ｒ）１０重量部及び
低分子ポリプロピレン（三洋化成■、ビスコール６６０
Ｒ）３部からなる〕平均粒径１０μｍのトナー２重量部
を混合し、現像剤を調製した。

この現像剤のうち５０ｇを５０ｃｃのスクリューキャッ
プ付きサンプルビンにとり、ボールミル（入江商会製、
Ｖ−ＩＭ型）で１０時間撹拌し、被複層の状態を電子顕
微鏡で観察したところ、異常はなかった。

また、撹拌前のこの現像剤をブローオフ帯電全測定装置
（東芝ケミカル■製、ＴＢ−２００型）で測定したとこ
ろ、トナーに対する帯電量は３４．６μＣ／ｇであり、
撹拌後の帯電量は３０．４μＣ／ｇであった。

実施例２〜６ 実施例１の重合体および混合溶媒をそれぞれ下記の重合
体および溶媒に変更した他は実施例１と同様の手順でキ
ャリアーを製造し、それぞれの耐久性を調べたところ、
いずれも被覆の剥離は認められなかった。

実施例２ ＣＨ２＝ＣＣρＣＯＯＣＨ２ＣＦ２ Ｆ２　Ｈ ９０重世％ １０重量％ ５℃） ト ＣＨ２＝　ＣＣＪ２　ＣＯＯＣＨ３ （〔η）＝０．５８、ＭＥＫ、３ 溶媒　メチルセロソルブアセテ− 実施例３ ＣＨ２ ＝ＣＣΩＣ００ＣＨ２ （〔η）＝０．３８、 オライド、３５°Ｃ） ＣＨｚ（ＣＦ　２）７　　ＣＦ　ａ メタキシレンへキサフル 溶媒　メタキシレンヘキサフルオライド実施例４ ＣＨ２＝ＣＣΩＣ００ＣＨ２ＣＦ２　ＣＦ２Ｈ３Ｏ重量
％ ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ３２０重量％（〔η）
＝０．３５、ＭＥＫ、３５℃）溶媒　アセトン／ＭＥＫ
＝１　：　１ 実施例５ 実施例１の重合体　　　　　　　　７０重量％ＰＭＭＡ
　（三菱レーヨン、アクリベットＭＦ）３０重世％ 溶媒　アセトン／ＭＥＫ＝１７１ 実施例６ 実施例１の重合体　　　　　　　　５０重量％フッ化ビ
ニリデン−四フッ化エチレン共重合体（フッ化ビニルデ
ン／四フッ化エチレン＝８０　　／２０　　モル比）　
　　　５０重量％溶媒　アセトン／ＭＥＫ＝１　：　１ また、これらのキャリアーを含む現像剤の帯電量は、下
記の通りであった。

初期値　　撹拌後値 実施例　　μＣ／ｇ　　　μＣ／　ｇ ２　　　２９．２　　２６．１ ３　　　１２．３　　１０．９ ４　　　２０．７　　１５．７ ５　　　１７．３　　１４．３ ６　　　３３．８　　２８．８ 比較例 実施例１の重合体に代えて ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）ＣＯＯＣＨ２ＣＦ２　ＣＦ３とＣ
Ｈ２＝　Ｃ（ＣＨ３）　Ｃ００ＣＨ３との７０／３０共
重合体を使用する以外は同様の手順でキャリアーを製造
し、耐久試験を行ったところ、ＳＥＭで一部被覆の剥離
が認められた。また、該キャリアーを含む撹拌前の現像
剤の帯電量は２３．８μＣ／　ｇであったが、撹拌後は
１３．８μＣ／ｇと大巾に低下していた。

（以 上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被複層を有する静電荷現像剤キャリアーにおいて
   、被複層が、 ▲数式、化学式、表等があります▼（ａ） 〔式中、Ｒ＿１およびＲ＿２は、同一または相異なって
   、水素原子、メチル基、エチル基またはプロピル基を示
   し、Ｒ＿ｆは、フッ素原子を３つ以上含むアルキル基（
   ただし分子中に酸素を含んでいても良い）を示す〕 で表わされる単量体からなる重合体により構成されてい
   ることを特徴とするキャリアー。（２）被複層を有する
   静電荷現像剤キャリアーにおいて、被複層が、 （ｉ）▲数式、化学式、表等があります▼（ａ） 〔式中、Ｒ＿１およびＲ＿２は、同一または相異なって
   、水素原子、メチル基、エチル基またはプロピル基を示
   し、Ｒ＿ｆは、フッ素原子を３つ以上含むアルキル基（
   ただし分子中に酸素を含んでいても良い）を示す〕 で表わされる単量体２０〜９９．９重量％と（ｉｉ）上
   記単量体（ａ）と共重合可能な単量体（ただしアクリル
   酸およびメタクリル酸を除く）８０〜０．１重量％ とからなる共重合体により構成されていることを特徴と
   するキャリアー。 （３）被複層を有する静電荷現像剤キャリアーにおいて
   、被複層が、請求項（１）および（２）に記載された重
   合体および共重合体の少なくとも１種を５０重量％以上
   含む組成物により構成されていることを特徴とするキャ
   リアー。