JPH04204550A

JPH04204550A - 電子写真用キャリヤ

Info

Publication number: JPH04204550A
Application number: JP2330632A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takagi; 正博高木; Masahito Shinoki; 篠木　昌仁; Takayoshi Aoki; 孝義青木
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-11-30
Filing date: 1990-11-30
Publication date: 1992-07-24
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JP2768005B2; US5665507A

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、静電記録法、静電印刷法等にお
いて、静電潜像の現像に使用する、磁性粒子表面に樹脂
被覆層を形成した磁気ブラシ現像用のキャリヤに関する
。

（従来の技術）電子写真法においては、セレンを初めとする光導電性物
質を感光体として用い、種々の方法により電気的潜像を
形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法などによりトナー
を付着させ、顕像化する方式が一般に採用されている。

この現像工程において、トナーに適当量の市又は負の電
気量を付与するためにキャリアと呼ばれる担体粒子が使
用される。

一般に、キャリヤはコートキャリヤと非フートキャリヤ
とに大別されるが、現像剤寿命等を考慮するときには、
コートキャリヤが種々の点で優れている。

キャリヤの被覆材料の中でフッ素樹脂は、低表面エネル
ギーを有するところがら、トナーフィルミングを抑制す
ることができ、１耐表面汚染性に優れているが、磁性粒
子に対する密着性が十分でなく、連続的な完全被覆層を
形成することが難しく、また、被覆層が破壊され易い。

その結果、長期ランニングにおいて帯電量に変動を来し
、温湿度の影響を受は易く、カブリの早期発生や機内汚
染を生ずるという問題があった。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、フッ素樹脂被覆層を有するキャリヤの上記の
問題点を解消し、磁性粒子に対して強固なフッ素樹脂被
覆層を形成することにより、帯電上昇速度が高く、経時
安定性、環境安定性に優れた電子写真用キャリヤ及びそ
の製造方法を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段）本発明は、（＋）磁性粒子表面をフッ素樹脂で被覆した
電子写真用キャリヤにおいて、臨界表面張力が比較的小
さな第１のフッ素樹脂で網状に被覆し、更に臨界表面張
力が比較的大きな第２のフッ素樹脂で被覆することによ
り、磁性粒子表面を２種のフッ素樹脂で完全Ｐ＆覆した
ことを特徴とする電子写真用キャリヤ、及び、（２）溶
液濃度５重量％以下の第１のフッ素樹脂含有溶液で磁性
粒子表面を網状に被覆し、溶媒を除いた後、第１のフッ
素樹脂を溶解しない溶媒に第２のフッ素樹脂を溶解し、
この溶液で」二記処理ずみ磁性粒子を完全に被覆するこ
とを特徴とする上記（１）の電子写真用キャリヤの製造
法である。

（作用）本発明は、磁性粒子表面に臨界表面張力の小さなフッ素
樹脂で網状被覆を施し、さらに、未被覆部分に臨界表面
張力の大きなフッ素樹脂で磁性粒子の露出部分を完全に
被覆することによリ、連続したフッ素樹脂被覆層を形成
するものである。

特に、両フッ素樹脂の間に５　ｄｙｎ／ｃｍ以上の臨界
表面張力の差を設けることにより、連続した完全被覆層
の形成を確実なものとすることができる。

また、２種のフッ素樹脂のうち少なくとも一方にモノマ
ーとしてフッ化ビニリデンを有する共重合体を用いるこ
とにより、トナーに対して十分な正帯電を付与すること
が可能となった。

この他に帯電量の調整や温湿度の影響抑制等の１ｊ的に
合わせて、２種のフッ素樹脂を適宜選択することができ
る。

本発明のキャリヤ被覆層形成用の第１のフッ素樹脂とし
て、フッ化ビニリデン、トリフロロエチレン、テトラフ
ロロエチレン、ヘキサフロロプロピレン等の単独重合体
或はこれらのモノマーを含有する共重合体を用いること
ができる。

特に、７ノ化ビニリデンモノマーを含有する代表的な共
重合体としては、フッ化ビニリデン−＝４− トリフロロエチレン、フッ化ビニリデン−テトラフロロ
エチレン、フッ化ビニリデン−へ牛すフロロプロピレン
を用いることができる。トナーに十分な正帯電性を付与
し、かつ、長期にわたり良好な帯電性を安定して確保す
るためには、フッ化ビニリデンモノマーをｆＮｊｉ比で
７０〜９０％含有することが好ましい。

また、官能基を有する第２のフッ素樹脂としては、テト
ラフロロエチレン−ビニルエーテル共重合体、モノクロ
ロトリフロロエチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン
−テトラフロロエチレン共重合体、含フツ素エポキシ樹
脂、含フツ素ポリイミド樹脂等を用いることが好ましい
。

本発明のキャリヤにおいて、キャリヤコアを構成する物
質として、鉄粉末、酸化鉄粉末、カルボニル鉄粉末、マ
グネタイト、ニッケル及び各種フェライト粉末などの磁
性材料を例示することができ、キャリヤコアの平均粒径
は１０〜５００μｍのものを用いることが好ましい。

次に、本発明のキャリヤの製造方法について６一説明する。磁性粒子にフッ素樹脂を塗布する方法は、フ
ッ素樹脂を溶解した被覆用溶液中に浸漬する方法と、流
動化する磁性粒子に被覆用溶液を噴霧する方法とがある
。

第１のフッ素樹脂は、相対的に低い臨界表面張力を有す
るものを用い、溶液濃度を５重量％以下に調整する。こ
の溶液を磁性粒子表面に塗布し、溶媒を除いた後、乾燥
することにより、網状の被覆を形成する。

次いで、第２のフッ素樹脂として、相対的に高い臨界表
面張力を用い、第１のフッ素樹脂を溶解しない溶媒に第
２のフッ素樹脂を溶解し、上記の網状被覆の」二に、こ
の溶液を塗布し、脱溶媒、乾燥を行って、磁性粒子表面
を完全に覆う被覆層を形成することができる。

２種のフッ素樹脂の総被覆量は、磁性粒子に対して０．
５〜３．０重量％とすることが好ましい。

このように調製する本発明のキャリヤは、トナーと混合
して静電潜像現像用の現像剤として使用される。トナー
は、結着樹脂中に着色剤を分散させた正帯電性を有する
ものであれば、何でも使用することができる。

（実施例）以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明する
。しかし、本発明はこれらの実施例になんら制限を受け
るものではない。

夫璋−倦−１− フッ化ビニリデン−へキサフロロプロピレン共重合体（
８０／２０．臨界表面幅カフ　ｃ＝２３．　］、ｄｙｎ
／ｃｍ）４重量部をジメチルホルムアミド１００型土部
に溶解して被覆用溶液を調製し、平均粒径１００μｍの
球状酸化鉄粉５００重量部を流動床コーティング装置内
で流動化させ、」二記の被覆用溶液を噴霧し、脱溶媒し
てキャリヤ中間体を得た。この中間体を走査電子顕微鏡
で観察したところ、酸化鉄粉表面に網状の被覆が形成さ
れていることを確認した。

次いて、テトラフロロエチレン−ビニルエーテル共重合
体（５０１５０，ｙ　ｃ＝２９．５ｄｙｎ／ｃｍ）５重
量部をキシレン５０重！ｎ部に溶解し、上記の流動床コ
−ティング装置内でキャリヤ中間体表面に、この被覆用
溶液を噴霧し、脱溶剤、乾燥してキャリヤを得た。この
キャリヤを走査電子顕微鏡で観察したところ、酸化鉄粉
表面をフッ素樹脂か完全に被覆【２ていることが確認さ
れた。

宋−施例−２フッ化ビニリデン−トリフロロエチレン共重合体（８５
／＋５．臨界表面張力γｃ＝２３．８ｄｙｎ／ｃｍ）５
−７−ｒｊ（ｆｌ　部をジメチルホルムアミド１５０重
頃部に溶解して被覆用溶液を調製し、平均粒径８０μｍ
の球状）Ｊライト粉５００重量部を流動床コーティング
装置内で流動化させ、上記の被覆用溶液を噴霧し、脱溶
媒し、乾燥してキャリヤ中間体を得た。

この中間体を走査電子顕微鏡で観察したところ、フェラ
イト粉表面に網状の被覆が形成されていることを確認し
た。。

次いで、テトラフロロエチレン−ビニルエーテル共重合
体（５０１５０，７ｃｍ２９．５ｄｙｎ／ｃｍ）５平削
部をキシレン５０重量部に溶解し、−１−記の流動床コ
ーティング装置内でキャリヤ中間体表面に、こ＝９−＝の被覆用溶液を噴霧し、脱溶剤、乾燥してキャリヤを得
た。このキャリヤを走査型ｒ顕微鏡で観察したところ、
フェライト粉表面をフッ素樹脂が完全に被覆しているこ
とが確認された。、用牧準１−１− フッ化ビニリデン−トリフロロエチレン共重合体（８！
ｌ／１５．臨界表面張力γｃ　＝：　２３　、８　ｄ　
ｙ　ｎ　／　ｃ　ｍ　）　５　’ｉ−Ｗ量部を置部ロヘ
キサフッ５０重堅部に溶解して被覆用溶液を調製し、平
均粒径８０μｍの球状ツボライト粉５００市量部を流動
床コーティング装置内で流動化させ、−１−記の被覆用
溶液を噴霧し、脱溶媒し、乾燥してキャリヤを得た。こ
のキャリヤを走査電子顕微鏡で観察したところ、フェラ
イト粉表面をほぼ全面に被覆が形成されていることが確
認された。

ルー斡−悴し２テトラフロロエチレン−ビニルエーテル共重合体（５０
１５０，７ｃ−２９，５ｄｙｎ／ｃｍ）ＩＯ重宇部をキ
シレン５０重量部に溶解して被覆用溶液を調製し、平均
粒径１００μｍの球状酸化鉄粉５００重量部を流動床コ
ーティング装置内で流動化させ、に記の被覆用溶液を噴
霧し、脱溶剤、乾燥してキャリヤを得た。このキャリヤ
を走査電子顕微鏡で観察したところ、酸化鉄粉表面をほ
ぼ全面に被覆が形成されていることが確認された。

ルー蛇−例３フッ化ビニリデン−へキサフロロプロピレン共重合体（
８０／２０．臨界表面幅カフ　ｃ４３．　Ｉｄｙｎ／ｃ
ｍ）４小量部をジメチルホルムアミド１００小ｔｇ部に
溶解して被覆用溶液を調製し、平均粒径１００μｍの球
状酸化鉄粉５００屯頃部を流動床コーティング装置内で
流動化させ、−１−記の被覆用溶液を噴霧し、脱溶媒し
てキャリヤ中間体を得た。この中間体を走査電子顕微鏡
で観察したところ、酸化鉄粉表面に網状の被覆が形成さ
れていることを確認した。

次いで、パーフロロヘキシルエチルメタアクリレート（
γ−２０ｄｙｎ／ｃｍ）５重量部をトリフロロトリクロ
ロエタン５０ｆｆｌｂＴ部に溶解し、上記の流動床コー
ティング装置内でキャリヤ中間体表面に、この被覆用溶
液を噴霧し、脱溶剤、乾燥してキャリヤを得た。このキ
ャリヤを走査電子顕微鏡で観察したところ、未被覆部分
すなわち酸化鉄粉表面の部分的露出が確認された。

次いで、実施例１．２及び比較例１．２．３のキャリヤ
１００重量部に対して、下帯？Ｃ性１・す−：［ｖ部［
スチレン−ブチルアクリレ−１・共重合体（５０１５０
）１００屯頃部、カーボンブラック１０小ｔ３部及びニ
グロシン系電荷調節剤（オリエント化学社製、ホントロ
ンＮ−０４）２重量部からなる。

１を混合して現像剤を調製した。

これらの現像剤は富士ゼロックス社製のＦＸ１０６５（
ＯＰ　Ｃベルト搭載複写機）で連続複写試験を行い、次
表の結果を得た。実施例では、初期の帯電量か高く、Ｉ
Ｏ万枚コピー後の帯電量も僅かに低下するだけで極めて
安定しており、かつ、その間温１１１度の影響も少な（
、機内の汚染も抑制されているのに対して、磁性粒子に
フッ素樹脂を一層のみ１）Ｕした比較例のキャリヤは、
経時安定性、環境安定性に欠け、機内のｔηれも激［７
（、現像剤の寿命が短いことが分かる。このことは、比
較例では製造直後にフッ素樹脂が磁性粒子表面をほぼ全
面被覆していたが、ランニングの過稈で破壊され、被覆
層が安定して機能しなかったものと思われる。

注）■帯電量はブローオフ測定器により測定した。

■コート材の剥離は走査電子顕微鏡観察による。

■寿命は原稿濃度１．０部分が０．７以丁で白地部分０
．０３以下の時をもって判定した。

（発明の効果）本発明は、上記の構成を採用することにより、本来密着
性の悪いフッ素樹脂を磁性粒子表面に強固に全面被覆す
ることができた。その結果、高い帯電−］−昇速度と優
れた経時安定性及び環境安定性を確保することができ、
かつ、カブリの早期発生及び機内汚染を抑制することが
でき、キャリヤ若しくは現像剤の寿命を延長させること
ができた。また、２種のフッ素樹脂の組み合わせ及びそ
れぞれの表面分布比を選定することにより、２種のフッ
素樹脂の特徴を生かして、帯電ｌ−昇速度、帯電能、機
械的強度等を適宜制御することが可能となった。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）磁性粒子表面をフッ素樹脂で被覆した電子写真用
キャリヤにおいて、臨界表面張力が比較的小さな第１の
フッ素樹脂で網状に被覆し、更に臨界表面張力が比較的
大きな第２のフッ素樹脂で被覆することにより、磁性粒
子表面を２種のフッ素樹脂で完全被覆したことを特徴と
する電子写真用キャリヤ。
（２）２種のフッ素樹脂の臨界表面張力の差を５ｄｙｎ
／ｃｍ以上としたことを特徴とする請求項（１）記載の
電子写真用キャリヤ。
（３）２種のフッ素樹脂のうち少なくとも一方に、モノ
マーとしてフッ化ビニリデンを有する共重合体を用いた
ことを特徴とする請求項（１）又は（２）記載の電子写
真用キャリヤ。
（４）溶液濃度５重量％以下の第１のフッ素樹脂含有溶
液で磁性粒子表面を網状に被覆し、溶媒を除いた後、第
１のフッ素樹脂を溶解しない溶媒に第２のフッ素樹脂を
溶解し、この溶液で上記処理ずみ磁性粒子を完全に被覆
することを特徴とする請求項（１）〜（３）のいずれか
１項記載の電子写真用キャリヤの製造法。