JPH0264655A - 現像剤用キャリア - 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、静電印刷法等に使用する現像剤用
キャリアに関し、より詳細にはキャリアの感光体への付
着が防止でき、流動性及び耐久性に優れ安定した複写画
像が長期間継続して得ることができる現像剤用キャリア
に関する。

（発明の詳細な説明） 二成分現像剤を用いる電子写真法は、結着樹脂樹脂中に
着色剤が分散された着色樹脂粒子であるトナーと磁性キ
ャリアとを混合し、この二成分現像剤を内部に磁石を備
えた現像スリーブ上に供給して、この組成物から成る磁
気ブラシを形成させ、静電潜像を有する光導電性物質か
ら成る感光層にこの磁気ブラシを摺擦せしめることによ
り、トナー像を感光層上に形成させる。該トナーは磁性
キャリアとの摩擦によって所望の摩擦電荷を所得し、磁
気ブラシ上のトナーが感光層上の静電潜像へ静電気力等
によって移行して付着し、静電潜像の現像が行われる。

そして、現像後のトナー像は転写工程において感光層か
ら転写部材上に転写され、定着工程において熱及び／又
は圧力によって定着される。該トナーは、現像操作の繰
り返しとともに消費されていき、消費量に応じて現像器
内には新たにトナーが補給される。そして、良好な現像
が行われるためには、補給されたトナーは現像器内のキ
ャリアとの摩擦混合により適正な帯電量まで速やかに上
昇することが必要であり、一方のキャリアには良好な帯
電付与性とトナーとの均一攪拌性（流動性）が要求され
る。

しかしながら、従来の現像剤においては現像操作の進行
とともにキャリアへトナーが融着し、キャリアが劣化し
てキャリアの帯電付与性が変動して帯電量の変化が大き
くなり、トナー飛散や画像カブリ等を発生したり、また
小粒径キャリアが感光体へ付着して現像されて画像品質
の低下をまねいていた。そこで、キャリア表面を樹脂被
覆してトナーのキャリアへの融着を防止することが行わ
れているが、樹脂被覆キャリアはキャリアへのトナーの
融着の防止には効果があるものの、現像剤の流動性を低
下させるともに高抵抗化をまねき画像濃度が出にくくな
るという欠点が認められている。

そこで、特開昭５５−２８００１号公報や特開昭６２３
４１６９号公報においては、樹脂被覆キャリアのもつト
ナーの融着を防止する効果と未被覆キャリアによる高濃
度維持性とを合わせ持った樹脂被覆、未被覆の混合キャ
リアを使用することが提案されている。

しかしながら、上記方法においても流動性、耐久性、高
画質性において充分に満足できる結果が得られておらず
、感光体へのキャリアの付着も依然として発生し、未だ
満足できる結果を得ることができていない。

よって、本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、
その目的は良好な流動性と摩擦帯電性を有し、また耐久
性に優れ、長期にわたって高濃度且つ諧調再現性に優れ
た鮮明画像が得られる現像剤用キャリアを提供すること
にある。

また、本発明の他の目的は長３１Ｊ’Ｊ間の複写操作に
おいても感光体上へのキャリアの付着のない現像剤用キ
ャリアを提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明によれば、樹脂被服キャリアと未被服キャリアの
混合物からなる現像剤用キャリアにおいて、 キャリア全体の粒度分布が３０乃至２００μｍの範囲に
あり、６０μｍ以下の粒径を示すキャリアの含有率が５
乃至６５％で、そのうちの樹脂被服キャリアの占める割
合が５０乃至１００％であり、残りの６０μｍより大き
い粒径を示すキャリアのうち樹脂被服キャリアの占める
割合がＯ乃至５０％であるキャリアを使用することによ
り、本発明の目的が達成される。

（作用） 本発明は、樹脂被覆キャリアと未被覆キャリアとの混合
キャリアにおいて、各粒度によって樹脂被覆キャリアと
未被覆キャリアの混合比を特定した現像剤を使用するこ
とを特徴とする。

つまり、長期にわたって高画質な画像を一様に得るため
には、単に樹脂被覆キャリアと未被覆キャリアとを混合
するだけでは充分でなく、各粒度毎の樹脂被覆と未被覆
のキャリアの混合比を考慮することにより、好ましい混
合条件を見出し本発明に至ったのである。

粒径が６０μｍ以下の小粒径なキャリア中の樹脂被覆キ
ャリアの存在量が特定量より多く存在しないと、キャリ
ア現像が起こって画質が劣化し、更には諧調性の低下を
招くことがある。そして６０μｍより大きい粒径のキャ
リア中の樹脂被覆キャリアの存在量が特定量を越えて多
く存在すると、現像剤の流動性を低下させ、不良帯電ト
ナーを多く発生して画像が鮮明さの欠けたものと成って
しまう。

また、逆に６０μｍ以下のキャリア中に樹脂被覆キャリ
アが多く存在しすぎると、画像濃度の低下を引き起こし
易くなり、６０μｍより大きい粒径のキャリア中の樹脂
被覆キャリアの存在■か少なすぎるとトナーのキャリア
への融着が起こり現像剤の寿命を短くしてしまう。

そこで、本発明は、上記キャリアの粒度分布を３０乃至
２００μｍとし、粒径が６０μｍ以下の粒子がキャリア
全体に対して５乃至６５％、好ましくは１０乃至３０％
の割合で存在し、そのうちの樹脂被覆キャリアの含有量
が５０乃至１００％、好ましくは７０乃至９０％であり
、残りの６０μｍより大きい粒径のキャリア中の樹脂被
覆キャリアの含有量を０乃至５０％、好ましくは５乃至
３０％にすることで上記不具合を発生することなく、長
期間安定した画像形成が行なえる。

本発明に使用されるキャリアとしては、酸化鉄、還元鉄
、銅、フェライト、ニッケル、コバルト等やこれら亜鉛
、アルミニウム等との合金などが挙げられるが、電気抵
抗の環境及び経時変化が小さく、柔らかい穂の形成でき
るフェライト系粒子が好ましい。例えば、Ｚｎ系フェラ
イト、Ｎｉ系フェライト、Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ系フ
ェライト、Ｎ　１−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フ
ェライト、Ｃｕ−Ｍｇ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェ
ライト、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト等が挙げられる
。特に、Ｍｎ−Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが好ましい。こ
れらキャリア粒子を被覆する樹脂としては、例えばシリ
コーン系樹脂、弗素系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン
系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂
、ケトン樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂、ジア
リルフタレート樹脂等の従来公知のキャリア被覆用樹脂
が挙げられ、これらの一種または二種以上が混合して用
いられる。

また、上記キャリアの飽和磁化は３５乃至７０ｅｍｕ／
ｇ特に４０乃至６５ｅｍｕ／ｇが好ましく、また、上記
キャリアの抵抗は使用するトナーによって適宜選択でき
るが、一般に体積固有抵抗が１０ｂ乃至１０Ｉ０Ω・ｃ
ｍ、特に１０’乃至ｉｏ”Ω・ｃｍ（印加電圧１ｏｏｏ
ｖ時）に調整することが好ましい。

また、トナーとしては、キャリアとの帯電特性及び定着
性を考慮して選択された結着樹脂中に着色剤、電荷制御
剤、必要に応じて磁性材料を分散させた粒径が５乃至３
０μｍの樹脂微粉末が使用される。

結着樹脂としては、ポリスチレン等のビニル芳族樹脂、
アクリル系樹脂、ポリビニルアセクール樹脂、ポリエス
テル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、
オレフィン樹脂等の一般の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂
が使用される。

着色剤としては、一般にこの分野で使用されている従来
公知の着色剤が使用できるが、特に、カーボンブラック
、ランプブラック、クロムイエロ、ハンザイエロー、ヘ
ンジジンイエロー、スレンイエローＧ、キノリンイエロ
ー、パーマネントオレンジＧＴＲ，ビラソロンオレンジ
、パルカンオレンジ、ウオチャングレッド、パーマネン
トレッド、ブリリアントカージン３Ｂ、ブリリアントカ
ーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド
、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッド
０１０−ズベンガル、アニリンプル、ウルトラマリンブ
ルー、カルコオイルブルーメチレンブルークロライド、
フタロシアニンプル、フタロシアニングリーン、マラカ
イトグリーンオフサレート等、またはＣ，１，５ｏｌｖ
ｅｎｔ　Ｙｅｌｌｏｗ６０、Ｃ，１，５ｏｌｖｅｎｔ　
Ｒｅｄ　２７　、Ｃ，Ｔ、５ｏｌｖｅｎＬ　Ｂｌｕｅ　
３５等の油溶性染料などが例示される。これらの着色剤
は、一種または二種以上混合して用いられ。また、電荷
制御剤もこの分野で使用されるでいる従来公知の電荷制
御剤が使用できるが、例えばニグロシンベース、オイル
ブラック、スビロンブラック等の油溶性染料や、ナフテ
ン酸の金属塩や、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸等を挙げ
ることができる。

更に、トナー中に含有される他の添加剤としては、流動
性向上剤、定着助剤としてのシリカ、アルミナ等や、オ
フセット防止剤として各種ワックス類が挙げられる。

また、前記キャリアと該トナーが混合された現像剤に外
添剤を添加混合してもよ（、これら外添剤としては研磨
剤、流動性向上剤あるいはフィルミング防止剤等の従来
よりこの分野で使用されている外添剤を挙げることかで
きる。例えば、アルミナ、シリカ等の無機系微粉末やシ
リコン樹脂、アクリル系重合体、スチレン−アクリル系
重合体、弗素樹脂等の重合体微粉末が挙げられる。

以下、実施例及び比較例によって本発明の詳細な説明す
るが、発明がこれに限定されるものではない。

（実施例１） Ｆｅ１２．　・ＣｕＯ・ＺｎＯ−ＭｇＯを焼結すること
により粒度分布が４０〜１５０ｕｍにあり、粒径が６０
μｍ以下のキャリアのしめる割合が２０％であるキャリ
ア粒子を得た。

そして粒径が６０μｍ以下のキャリアのうち８０％をア
クリル系樹脂によって被覆し、また６０μｍより大きい
粒径のキャリアのうち１０％を同様の樹脂によって被覆
した。

（実施例２） 上記実施例１と同様の成分を焼結することにより粒度分
布が３０〜１９０μｍにあり、粒径が６０μｍ以下のキ
ャリアのしめる割合が３０％であるキャリア粒子を得た
。

そして粒径が６０μｍ以下のキャリアのうち６０％をア
クリル系樹脂によって被覆し、また６０μｍより大きい
粒径のキャリアのうち４０％を同様の樹脂によって被覆
した。

（実施例３） 上記実施例１と同様の成分を焼結することにより粒度分
布が４０〜２００μｍにあり、粒径が６０μｍ以下のキ
ャリアのしめる割合が５０％であるキャリア粒子を得た
。

そして粒径が６０μｍ以下のキャリアのうち９０％をア
クリル系樹脂によって被覆し、また６０μｍより大きい
粒径のキャリアのうち１５％を同様の樹脂によって被覆
した。

（比較例１） 上記実施例１と同様の成分を焼結することにより粒度分
布が４０〜１５０μｍにあり、粒径が６０μｍ以下のキ
ャリアのしめる割合が２０％であるキャリア粒子を得た
。

そして粒径が６０μｍ以下のキャリアのうち４０％をア
クリル系樹脂によって被覆し、また６０μｍより大きい
粒径のキャリアのうち１０％を同様の樹脂によって被覆
した。

（比較例２） 上記実施例１と同様の成分を焼結することにより粒度分
布が５０〜１９０μｍにあり、粒径が６０ａｍ以下のキ
ャリアのしめる割合が７０％であるキャリア粒子を得た
。

そして、粒径が６０μｍ以下のキャリアのうち７０％を
アクリル系樹脂によって被覆し、また６０μｍより大き
い粒径のキャリアのうち５％を同様の樹脂によって被覆
した。

（比較例３） 上記実施例１と同様の成分を焼結することにより粒度分
布が４０〜１８０μｍにあり、粒径が６０μｍ以下のキ
ャリアのしめる割合が５０％であるキャリア粒子を得た
。

そして、粒径が６０μｍ以下のキャリアのうち７０％を
アクリル系樹脂によって被覆し、また６０μｍより大き
い粒径のキャリアのうち６０％を同様の樹脂によって被
覆した。

（比較例４） 上記実施例１と同様の成分を焼結することにより粒度分
布が５０〜１９０μｍにあり、粒径が６０μｍ以下のキ
ャリアのしめる割合が４％であるキャリア粒子を得た。

そして、粒径が６０μｍ以下のキャリアのうち８０％を
アクリル系樹脂によって被覆し、また６０μｍより大き
い粒径のキャリアのうち１０％を同様の樹脂によって被
覆した。

上記実施例及び比較例により得られたキャリアと下記の
処方よりなるトナーとを、トナー濃度４゜５％に調整し
て現像剤とし、電子写真複写機ＤＣ−２０５，５（三田
工業■製、商品名）によって５万枚の複写テストを行い
画像特性を評価した。上±二 スチレン−アクリル樹脂、 ＴＢ　　−１０００（三洋化成■製、商品名）１００重
量部 カーボンブラック Ｒ−３３ＯＲ（キャブラック（！勾製、商品名）１０重
量部 電荷制御剤 ＴＲＨ（保土谷化学■製、商品名） ３重量部 オフセット防止剤 ビスコール５５０Ｐ　（三洋化成■製、商品名）１．５
重量部 これらの混練物を粉砕、分級して得られた平均粒径が１
２μｍのトナー 各結果を表−１に示す。

（以下、余白） （発明の効果） 本発明によれば、樹脂被覆キャリアと未被覆σキャリア
の混合キャリアにおいて、それぞれの４粒度毎の混合比
を特定することにより、長期わ六って安定した流動性と
摩擦帯電性及び耐久性が１２られ、感光体へのキャリア
付着を発生することオく高濃度且つ諧調再現性に優れた
鮮明画像を形ＪＬすることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 樹脂被服キャリアと未被服キャリアの混合物からなる現
   像剤用キャリアにおいて、 キャリア全体の粒度分布が３０乃至２００μｍの範囲に
   あり、６０μｍ以下の粒径を示すキャリアの含有率が５
   乃至６５％で、そのうちの樹脂被服キャリアの占める割
   合が５０乃至１００％であり、残りの６０μｍより大き
   い粒径を示すキャリアのうち樹脂被服キャリアの占める
   割合が０乃至５０％であることを特徴とする現像剤用キ
   ャリア。