JPH04217270A - 電子写真用キャリア - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャリアとトナーとか
らなる二成分現像剤における電子写真用キャリアに関す
るもので、特に、特性の異なる二種のキャリアを混合し
て構成されることを特徴とした電子写真用キャリアに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】電子写
真法は、光導電現象を利用して感光体上に静電潜像を形
成し、これを現像剤で現像化し、紙などに定着せしめる
ものである。

【０００３】従来より、トナーとキャリアとを用いて静
電潜像を可視化する方法としては、カスケード法及び磁
気ブラシ法などが知られており、キャリア粒子には、ガ
ラスビーズ、鉄粉、フェライト粒子などが使用されてき
た。特に、鉄粉キャリアは磁気ブラシ法現像剤として広
く用いられ、そのまま或いは樹脂被覆したものがトナー
粒子と混合して使用される。しかし、鉄粉をコア材とす
るキャリアでは多くの問題が生じ、さまざまな改善策が
とられてきたが、依然として解決されない難点を抱えて
いる。

【０００４】その中には、鉄粉独自の特性から発生する
ものも含まれている。鉄粉キャリアを用いた現像剤では
、例えば、湿度による錆の発生、或いは現像剤特性の低
下が起こる。かかる欠点を解消するために、コア材をマ
グネタイト又はフェライトに変更したキャリアが提案さ
れている。しかし、球形マグネタイト単独では、マグロ
ーラのスリーブ上に形成される磁気ブラシの穂が硬すぎ
るため、感光体を傷つける恐れがあり、また球形フェラ
イト単独では、低磁束密度（σｓ）のため穂は柔らかい
が画像濃度が出にくいなどの欠点がある。

【０００５】また、単一系芯材、例えばマグネタイトに
、シリコーン系樹脂或いはフッ素系樹脂を単層或いは多
層被覆することにより製造されたキャリアを用いても、
摩擦帯電特性が変化し、解像度が低下するなどの問題が
ある。

【０００６】従って、本発明の目的は、鉄粉キャリアが
抱える上記問題を解消した電子写真用キャリア、即ち、
摩擦帯電特性に優れ、繰り返しの連続使用に対しても初
期の画質が変化せず、十分な画像濃度でかつかぶりの少
ない画像が得られ、しかも耐久性に優れた電子写真用キ
ャリアを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を、
コア材が、球形マグネタイト及び球形フェライトの混合
物よりなり、シリコーン系樹脂及びフッ素系樹脂からな
る群より選ばれた少なくとも一種の樹脂により被覆され
、飽和磁束密度が６０〜８０　ｅｍｕ／ｇであることを
特徴とする電子写真用キャリアを提供することにより達
成したものである。

【０００８】以下、本発明の電子写真用キャリアについ
て詳述する。

【０００９】本発明のキャリアにおけるコア材はを構成
する球形マグネタイト及び球形フェライトは、いずれも
、平均粒径が３０〜２００ミクロンのものが好ましい。 球形マグネタイトと球形フェライトとの混合比は、重量
で、球形マグネタイト：球形フェライト＝５０：５０〜
８０：２０の範囲内であることが好ましい。球形マグネ
タイトを用いると、電気抵抗が比較的に低く、スペント
トナーが多少付着しても現像剤の抵抗変化が少ないが、
反面、スリーブ上の穂が長くなり、現像トルクが大とな
って、コート剥がれや感光体の摩擦が起こりやすい。し
かしながら、球形フェライトを球形マグネタイトに混合
することにより、スリーブ上において、磁束密度（σｓ
）の高いマグネタイトの穂の先端に低σｓのフェライト
が穂を形成するようになるため、現像トルクは小さくな
り、コート剥がれや感光体摩擦の問題は軽減される。ま
た、十分な画像濃度を得るためには、球形フェライトの
混合比率が５０重量％以下であることが好ましく、この
値を超えるとスリーブ上の穂形成が危うくなる。更に、
飽和磁束密度が６０〜８０　ｅｍｕ／ｇであることも重
要で、この範囲外では、現像条件を合わせることが難し
くなる。

【００１０】本発明のキャリアにおいて被覆材として用
いられるシリコーン系樹脂としては、メチル−ジメチル
シリコーン樹脂が好ましく、具体的には、東レダウコー
ニング社製のＳＲ２４００、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１
１、信越化学社製のＫＲ２５１、ＫＲ２５５が挙げられ
る。

【００１１】また、フッ素系樹脂としては、バインダー
としてポリアミドイミド樹脂又はエポキシ樹脂を含む四
フッ化エチレン系樹脂が好ましい。上記のポリアミドイ
ミド樹脂を含む四フッ化エチレン系樹脂としては、ポリ
アミドイミド樹脂含有量が１０〜４０重量％であるもの
が好ましく、具体的には、デュポン社製のテフロンＳ９
５８−２０７、９５８Ｐ−１０２５５が挙げられる。ま
た、上記のエポキシ樹脂を含む四フッ化エチレン系樹脂
としては、エポキシ樹脂含有量が１０〜４０重量％であ
るものが好ましく、具体的には、デュポン社製のテフロ
ンＳ９５４−１００、９５４−１０１が挙げられる。

【００１２】上記被覆材によるコア材の被覆は、被覆材
としてシリコーン系樹脂を用いる場合、該シリコーン系
樹脂をトルエンなどの溶剤に分散させて樹脂溶液を調整
し、これにコア材を浸漬するか、或いは予めコア材を流
動化させた状態で、上記樹脂溶液をスプレーすることに
よって行うことができる。被覆後は、コア材を流動化さ
せながら、１５０〜３００℃で約３０分間の熱処理をす
るのが好ましい。

【００１３】また、被覆材としてフッ素系樹脂を用いる
場合は、バインダーを含む該フッ素系樹脂をメチルエチ
ルケトン、テトラヒドロフランなどの溶剤又はこれらの
混合溶剤に分散させて樹脂溶液を調整し、これにコア材
を浸漬させるか、或いは予めコア材を流動化させた状態
で、上記樹脂溶液をスプレーすることによって行うこと
ができる。被覆後は、コア材を流動化させながら、２５
０〜３５０℃の温度で約３０分間の熱処理をするのが好
ましい。

【００１４】コア材の樹脂被覆は、一層目の被覆後に同
一樹脂又は別の樹脂により二層目、三層目と繰り返して
被覆することができ、二層以上の被覆により更に好まし
い結果が得られる。

【００１５】また、樹脂被覆量は、コア材の重量に対し
て０．１〜５．０重量％であることが好ましい。

【００１６】また、本発明のキャリアと併用されるトナ
ーは、正負のいずれの極性を有するものでも良い。

【００１７】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明する。

【００１８】実施例１

【００１９】球形マグネタイト（平均粒径：１０４．８
ミクロン）／球形フェライト（平均粒径：１１０．３ミ
クロン）＝８０／２０（重量比）からなるコア材１００
重量部に対して、テフロンＳ−９５８−２０７（デュポ
ン社製）０．５重量部をテトラヒドロフランに分散させ
、樹脂溶液（コーティング溶液）を調製した。この樹脂
溶液を流動コーティング装置を用いて上記コア材にスプ
レーコートした後に、流動層にて３００℃で約３０分間
熱処理を行い、樹脂被覆を有する本発明のキャリア（飽
和磁束密度７９．５ｅｍｕ　／ｇ）を製造した。こうし
て得られた被覆キャリア１０００重量部に対して、市販
の黒トナー（正極性トナー）５０重量部を５Ｌ　Ｖブレ
ンダーで混合して現像剤とした。ブローオフ法によるこ
の現像剤の帯電量は、１９μＣ／ｇであった。

【００２０】上記現像剤を用いて、市販のＯＰＣ感光体
を使用するフルカラー複写機で連続実写テストを行った
ところ、２００００枚実写後においても、初期の画質と
大差のない、カブリがなくかつ画像濃度の良いコピーが
得られた。また、この時の現像剤の帯電量も２３μＣ／
ｇであり、初期に比べてほとんど変化がなく、帯電性、
耐久性に優れたものであることがわかった。

【００２１】実施例２

【００２２】コア材を球形マグネタイト／球形フェライ
ト＝７０／３０重量部にし、被覆樹脂としてテフロンＳ
−９５４−１０１（デュポン社製）１．０重量部をメチ
ルエチルケトンに分散させ、コーティング溶液を調製し
た以外は、前記実施例１と同様にして本発明のキャリア
（飽和磁束密度７４．５ｅｍｕ　／ｇ）を製造し、該キ
ャリアを用いて前記実施例１と同様にして現像剤を得た
。この現像剤を用いて、前記実施例１と同様にして連続
実写テストを行ったところ、２００００枚実写後も初期
の画質と大差のない、カブリがなく画像濃度の高い美し
いコピーが得られた。

【００２３】実施例３

【００２４】球形マグネタイト（平均粒径：１０４．８
ミクロン）／球形フェライト（平均粒径：１１０．３ミ
クロン）＝７０／３０（重量比）からなるコア剤１００
重量部に対して、アンダーコートとしてシリコーン樹脂
ＳＲ２４１０（東レダウコーニング社製）０．２５重量
部をトルエンに分散させ、コーティング溶液を調製した
。この溶液を流動コーティング装置を用いて上記コア材
にスプレーコートした後に、流動層にて２００℃で約３
０分間熱処理をした。次に、トップコートとしてテフロ
ンＳ−９５４−１０１（デュポン社製）０．５重量部を
メチルエチルケトンに分散させ、コーティング溶液を調
製した。アンダーコートと同様にスプレーコートした後
に、流動層にて３３０℃で約３０分間熱処理を行い、２
層の樹脂被覆を有する本発明のキャリア（飽和磁束密度
７４．５ｅｍｕ　／ｇ）を製造した。

【００２５】こうして得られた被覆キャリア１０００重
量部に対して、市販の黒トナー（正又は負極性トナー）
４５重量部を５Ｌ　Ｖブレンダーで混合して現像剤とし
、市販のＯＰＣ感光体を使用する電子写真用複写機で連
続実写テストを行った。その結果、２００００枚実写後
においても、初期の画質と大差のない、カブリがなく画
像濃度の高いコピーが得られた。

【００２６】実施例４

【００２７】コア材を球形マグネタイト／球形フェライ
ト＝５０／５０重量部にし、被覆樹脂としてシリコーン
樹脂ＳＲ２４１１（東レダウコーニング社製）１．５重
量部をトルエンに分散させ、コーティング溶液を調製し
、かつ熱処理温度を２００℃とした以外は、前記実施例
１と同様にして本発明のキャリア（飽和磁束密度６１．
５ｅｍｕ　／ｇ）を製造し、該キャリアを用いて前記実
施例１と同様にして現像剤を得た。この現象剤を用いて
、前記実施例１と同様にして連続実写テストを行ったと
ころ、１６０００枚実写後も初期の画質と大差のない、
カブリがなく画像濃度の高い美しいコピーが得られた。

【００２８】比較例１

【００２９】コア材を球形マグネタイト／球形フェライ
ト＝９０／１０重量部にした以外は、前記実施例１と同
様にしてキャリア（飽和磁束密度８３．５ｅｍｕ　／ｇ
）並びに現像剤を製造した。この現象剤を用いて、前記
実施例１と同様にして連続実写テストを行ったところ、
実写テストを繰り返すに従って、黒ベタ部のハケスジや
ムラが多くなった。

【００３０】比較例２

【００３１】コア材を球形マグネタイト／球形フェライ
ト＝４０／６０重量部にする以外は、前記実施例１と同
様にしてキャリア（飽和磁束密度５３．４ｅｍｕ　／ｇ
）並びに現像剤を製造した。このコア材が、球形マグネ
タイト及び球形フェライトの混合物よりなり、シリコー
ン系樹脂及びフッ素系樹脂からなる群より選ばれた少な
くとも一種の樹脂により被覆され、飽和磁束密度が６０
〜８０　ｅｍｕ／ｇであることを特徴とする実写テスト
２０００枚でエッジ効果が目立つようになった。

【００３２】

【発明の効果】本発明の電子写真用キャリアは、摩擦帯
電特性に優れ、繰り返しの連続使用に対しても初期の画
質が変化せず、十分な画像濃度でかつかぶりの少ない画
像が得られ、しかも耐久性に優れたものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　コア材が、球形マグネタイト及び球形
   フェライトの混合物よりなり、シリコーン系樹脂及びフ
   ッ素系樹脂からなる群より選ばれた少なくとも一種の樹
   脂により被覆され、飽和磁束密度が６０〜８０　ｅｍｕ
   ／ｇであることを特徴とする電子写真用キャリア。
2. 【請求項２】　　球形マグネタイトと球形フェライトの
   混合比が重量で、５０：５０〜８０：２０である請求項
   １記載の電子写真用キャリア。
3. 【請求項３】　　被覆樹脂が、メチル−ジメチルシリコ
   ーン樹脂、ポリアミドイミド樹脂を含む四フッ化エチレ
   ン系樹脂、及びエポキシ樹脂を含む四フッ化エチレン系
   樹脂の少なくとも一種であり、かつ被覆量がコア材の重
   量に対して０．１〜５．０重量％である請求項１記載の
   電子写真用キャリア。