JPH03186857A - 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等に使用する現像剤用キャリアに関
し、より詳細には耐熱性と耐久性とが著しく向上した現
像剤用キャリヤに関する。

〔従来の技術〕

二成分現像剤を用いる電子写真法は、結着樹脂中に着色
剤が分散された着色樹脂粒子であるトナーと鉄粉やフェ
ライト等からなる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
、この組成物からな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威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。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、現像によって得られた感光
層上のトナー像は転写紙等の転写材上に転写され、熱ま
たは圧力によって転写材上に定着されて画像形成がなさ
れるものである。

そして、」二記の画像形成によって現像装置内のトナー
は消費されていくために、画像形成を繰り返し行うため
には、消費に見合った量の新たなトナーが装置内に供給
され、磁性キャリヤとの摩擦攪拌によって速やかに帯電
することが必要となる。

しかしながら、磁性キャリヤは現像作業の繰り返しとと
もに表面にトナー膜を形成するスペント化を発生したり
、吸湿性を示すために良好な帯電制御が行えなくなった
りする。そこで、このような欠点を解決するために、従
来より樹脂によって磁性キャリヤを被覆し、スペント化
と耐湿度性の付与を行っている。この被覆層を有するキ
ャリヤは上記の欠点をある程度改善し、電気抵抗が調整
できるというメリットもあって多く使用されるようにな
ってきている。

〔発明が解決しようとする課題〕

近年において、複写機等の画像形成装置は高速化が進み
、複写機の使用頻度も年々多くなってきているため、現
像剤の攪拌もより高速且つ頻繁に行われるようになって
きており、現像剤、特にキャリヤの耐久性の向上が技術
的課題となっている。

そして、上記従来の被覆層に樹脂を有するキャリヤは未
被覆のキャリヤに比べて、耐湿度性やスペント化の防止
においである程度の成果をあげることができている。し
かしながら、高速攪拌を行ったり、長期の連続攪拌を行
うような過酷な条件下で複写作業を行うと、被覆層の表
面状態を粗悪なものとし、その粘着性のために現像剤の
流動性を低下させて、帯電の立ち上がりが不十分であっ
たり、帯電量の変動がおこって、画像カブリや画像濃度
の低下を引き起こすことがある。そして、このことは複
写作業の継続とともに一層激しくおこるようになる。

本発明は上記点に鑑みてなされたものであり、その目的
は被覆樹脂の耐熱性を向上させ、現像器内の撹拌による
スペント化を防止し、安定した摩擦帯電性を長期にわた
って維持できる耐久性の向上した現像剤用キャリヤを提
供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
、被覆樹脂層に少なくとも籾殻微粉末が含有されている
ことを特徴とする現像剤用キャリアが提供される。

本発明のキャリヤに使用される籾殻微粉末は、硅酸質を
含有する禾本科植物の種子の外皮、幹、技、葉等の一種
又は二種以上を、内面又は外面が螺旋状をなし、断面積
を漸次縮小する空隙内に繰り送り、−平方ｃｍ当たり１
〜１００Ｌの加圧下、１５〜６００　’Ｃの熱間にて処
理をして分子構造を破壊し合成高分子化合物等との相溶
性や分散性を明害するリグニン等の含有量等を著しく減
少させた後、固結せしめ、粉砕機にて粉末状としたもの
である。

上記籾殻微粉末は、それ自身の耐熱性が高い事に加え、
各種高分子化合物の耐熱性を著しく向上させる性質を有
している。従って、上記籾殻微粉末を含有する樹脂層で
被覆したキャリヤは耐熱性、耐久性が向上し、スペント
トナーの発生が防止できる。

これら籾殻微粉末の使用割合としては、後述するキャリ
ヤコア材に対して０．００００１乃至１０重量％、好ま
しくはｏ、ｏｏｏｉ乃至５重量％使用する。上記範囲よ
りも使用量が少なくなると、前記籾殻微粉末による効果
が発揮されずスペント化の防止、耐久性の向上が期待で
きなくなる。また、使用量が多すぎると、被覆表面の均
一性が低下して流動性に悪影響を与える。また、被覆樹
脂とともに使用する場合は被覆樹脂に対して０．０１重
量％以上、特に０．１重量％以上を使用するとよい。

本発明に使用されるキャリアコア材としては、この分野
で使用されるそれ自体公知の電子写真用現像剤用キャリ
アコア材が使用でき、例えば、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
ニウム等との合金等が挙げられるが、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
ト系粒子が好ましく、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、
Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｃ
ｕ−Ｍｇ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｍ　
ｎ　−Ｃｕ　−Ｚ　ｎ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
コア材の粒径は１０乃至２００μｍ、好ましくは３０乃
至１５０μｍのものが使用され、飽和磁化は３５乃至７
０ｅｍｕ／ｇ、特に４０乃至６５ｅｍｕ／ｇのものが好
ましく使用される。

また、本発明において使用する被覆樹脂としては、それ
自体公知のキャリア用被覆樹脂が用いられ、例えば、ア
クリル樹脂、スチレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキ
シ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリアセクー
ル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェ
ノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリオ
レフィン樹脂、フッソ樹脂、アごノ樹脂等の一種または
二種以上が混合して用いられる。

また、上記被覆樹脂を溶解させる溶剤としては、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類や、トリクロロエチ
レン、パークロロエチレン等のハロゲン化炭化水素類や
、アセトンやメチルエチルケトン等のアセトン類や、テ
トラヒドロフラン等の環状エーテル類、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類等
が使用でき、樹脂溶液は樹脂分が０．０５乃至５０重量
％、好ましくは０．１乃至４０重量％程度の濃度にする
とよい。

そして、被覆に用いる処理機としては、それ自体公知の
混合機、例えば、ヘンシェルミキサー（三井三池製作所
製）、Ｖ型ブレンダー（不二パウダー社製）、ナウター
ミキサ−（線用旦クロン社製）等を挙げることができ、
他の方法としては、得られた溶液を、浸漬法、スプレー
法、流動床法等の方法によってキャリアコア材表面に塗
布し、その後、加熱、乾燥して溶剤を揮発させるか、溶
剤の揮発後に更に加熱処理を行って硬化することもでき
る。

また、加熱、乾燥工程においては、溶剤の種類によって
も異なるが、加熱温度が３０乃至１５０°Ｃで行うのが
よい。加熱、乾燥後の硬化反応においては、一般に８０
乃至６００°Ｃ１特に１００乃至４００°Ｃの温度で行
うのがよい。

また、本発明のキャリアには、被覆層中に他の添加剤を
含有させることもでき、例えば、シリカ、アルミナ、カ
ーボンブラック、脂肪酸金属塩、チタン酸バリウム等を
あげることができる。

このようにして得られた本発明のキャリアは電気抵抗が
１０’乃至１０１Ω・ｃｍ、特に１０６乃至１０１２Ω
・ｃｍの範囲に調整することが好ましく、使用するキャ
リアコア材自体の電気抵抗、被覆層の厚み、添加剤の種
類と量を種々変更して調整することができる。

本発明のキャリアは、それ自体公知の絶縁性の定着用樹
脂中にそれ自体公知の着色剤等の添加剤が分散した粒径
が５乃至２５μｍの樹脂粒子であるトナーと混合して現
像剤とする。本発明のキャリアとトナーの混合割合とし
ては、９９：１乃至８５：１５の範囲に調製するのがよ
い。また、この時シリカ、アル≧す、酸化スズ、酸化ス
トロンチウム、各種樹脂粉等のこの分野で使用されるそ
れ自体公知の外部添加剤を同時に混合して現像剤に調整
することもできる。

〔実験例〕 以下、本発明を実験例に基づいて説明する。

（実施例） 土±土ヱ 被覆樹脂としてのシリコーン樹脂９．９重量部と籾殻微
粉末セルフ（安宅産業■製）０．１重量部をトルエン２
００重量部で希釈して樹脂溶液を作製した。上記得られ
た樹脂溶液とキャリヤコア材としての平均粒径が１００
μｍのフェライト粒子１０００重量部を使用して流動床
型コーティング装置によって被覆処理を行い、５０°Ｃ
で乾燥して溶剤を揮発させ、更に温度を２００　’Ｃに
上昇させて硬化反応を行って被覆キャリヤを得た。

上り二 スチレン−アクリル共重合体　　１００重量部カーボン
ブラック　　　　　　　　１０重量部（プリンテックス
Ｌ：デグサ社製） 電荷制御剤　　　　　　　　　　１．５重量部（ボント
ロン５−３４：オリエント化学社製）低分子量ポリプロ
ピレン　　　　　　３重量部（ビスコール５５０Ｐ：三
洋化或社製）シリカ　　　　　　　　　　　　０．　２
重量部（アエロジルＲ９７２：日本アエロジル社製）上
記処方からなる混合物をヘンシェルミキサーで前混合し
た後、二軸押出機で溶融混練して放冷した。この混練品
をカッティングミルで粗粉砕したものを超音波式ジェッ
トミルで微粉砕してアルピネ分級機で粒径５μｍ以下を
カットして、５〜２０μｍの範囲で平均粒径１２μｍの
トナーを得た。

上記キャリアとトナーを混合してトナー濃度４゜５％の
現像剤に調製し、電子写真複写機ＤＣ−３２８５（三田
工業社製）改造機で５００００枚の耐刷０ 試験を行った。

（比較例） シリコーン樹脂１０重量部をトルエン２００重量部で希
釈して樹脂溶液を作製した。そして、上記樹脂溶液とキ
ャリヤコア材としての平均粒径が１００μｍのフェライ
ト粒子１０００重量部を使用して流動床型コーティング
装置によって被覆処理を行った。

上記キャリヤ及び実施例１のトナーを用いてトナー濃度
４．５％の現像剤を調製し実施例１と同様にして５００
００枚の耐刷試験を行った。

実施例及び比較例の結果を第１表に示す。

（以下余白） 第 表 第１表から明らかなように、籾殻微粉末を含有する樹脂
で被覆されたキャリヤを使用した実施例においては、長
期にわたって良好な画像が得られた。一方、籾殻微粉末
を含有しない樹脂で被覆されたキャリヤを使用した比較
例においては、複写作業の継続とともにカブリの発生が
顕著となり、スペント量も増加していった。

〔発明の効果〕 本発明の現像剤用キャリヤによれば、籾殻微粉末を含有
させた高分子化合物の耐熱性を向上させることにより、
スペント化の防止、耐久性を著しく向上させ、耐刷枚数
を飛躍的に向上することが■ ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被覆樹脂層に少なくとも籾殻微粉末が含有されているこ
   とを特徴とする現像剤用キャリア。