JPH04264564A - 静電荷像現像用キャリアの製造方法 - 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、電子写真法、静電記録
法等により形成される静電荷像を二成分現像剤により現
像する際に用いられる静電荷像現像用キャリアに関する
。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法など静電荷像を経て画像情報
を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されている
。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光体
上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜像
を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。ここで
用いる現像剤は、トナーとキャリアからなる二成分現像
剤と、磁性トナーなどのようにトナー単独で用いる一成
分現像剤とがあるが、二成分現像剤は、キャリアが現像
剤の攪拌・搬送・帯電などの機能を分担し、現像剤とし
て機能分離されているため、制御性がよいなどの特徴が
あり、現在広く用いられている。特に、樹脂被覆を施し
たキャリアを用いる現像剤は、帯電制御性が優れ、環境
依存性、経時安定性の改善が比較的容易である。また、
現像方法としては、古くはカスケード法などが用いられ
ていたが、現在は現像剤搬送担体として磁気ロールを用
いる磁気ブラシ法が主流である。

【０００３】二成分現像剤を用いる磁気ブラシ法には、
現像剤の帯電劣化による画像濃度の低下、著しい背景部
の汚れの発生、画像へのキャリアの付着による画像荒れ
及びキャリアの消費、さらには画像濃度ムラの発生など
の問題がある。画像へのキャリアの付着メカニズムは、
キャリアの抵抗が低下することにより、画像部に誘導電
荷が注入されてキャリアが付着するか、キャリアの帯電
量の上限制御が不十分であるために、現像後のキャリア
の帯電量が過剰になり、エッジ部にキャリアが付着する
ものと考えられている。

【０００４】近年、負帯電型有機感光体が普及し、また
、無機感光体の場合でも静電荷像をレーザー等を用いて
記録する反転現像法が多用されるようになり、負帯電ト
ナーはもちろんのこと、正帯電トナーにおいても高品質
な現像剤の需要が高い。

【０００５】正帯電トナー用のキャリアとしては、フッ
素含有樹脂でコートしたキャリアが提案されている。し
かし、ポリフッ化ビニリデンを始めとするフッ素含有樹
脂は、核体粒子との密着性が悪く、長期にわたる使用に
おいては帯電の維持性が不十分である場合が多い。また
、使用時にコート材が脱離してキャリアの電気抵抗を低
下させ、キャリア付着の発生、脱離コート材による黒点
、濃度ムラの発生を招き易い。特開昭５４─１１０８３
９号公報には、負帯電性樹脂の核体粒子への密着性を改
善する目的で密着性付与樹脂を併用することが提案され
ているが、必ずしも十分な効果を得ることができなかっ
た。

【０００６】また、コート材の核体粒子への密着性を向
上させるために、２００℃以上の高温処理が行われてい
たが、フッ素を高濃度で含有する樹脂を高温に曝すとき
に、フッ化水素を始めとする有害ガスの発生が免れず、
設備の耐久性のみならず、安全衛生、環境破壊などの問
題を引き起こす恐れがある。フッ素含有樹脂の融点を低
下させることは、共重合などにより不可能なことではな
いが、低融点化はコート層の強度を低下させる傾向があ
り、また、帯電維持性能も低下させることが判明した。

【０００７】さらに、フッ素含有樹脂の溶液を用いて密
着性を改善しようとするコート法も知られているが、そ
こで使用されているＤＭＦを始めとする溶剤は、高沸点
で、毒性が強いという欠点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解消し、■フッ素含有樹脂コート材を含むキャリア
の帯電維持性を向上させ、■キャリア付着を防止して安
定した画質を確保するとともに、キャリアの消費を抑制
し、■有機感光体用、無機感光体における反転現像用の
高品質な現像剤への適用を可能とし、■現像剤を適切な
帯電量に制御することを容易にし、■静電荷像現像用キ
ャリアを効率的に製造する方法を提供しようとするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、核体粒子を樹
脂で被覆した静電荷像現像用キャリアにおいて、軟化点
が１５０℃以下であるフッ素含有樹脂と、フッ素含有樹
脂より３０℃以上低い軟化点を有する第２の樹脂とを被
覆用樹脂として用い、被覆用樹脂と核体粒子とを乾燥状
態で混合した後、加熱して被覆用樹脂を溶融し、核体粒
子を被覆することを特徴とする静電荷像現像用キャリア
及びその製造方法である。

【００１０】

【作用】本発明は、軟化点が上記のように相違するフッ
素含有樹脂と第２の樹脂を併用することにより、帯電制
御性、帯電維持性及びコート層の強度を大幅に改善する
ことができた。この理由は、必ずしも明らかではないが
、軟化点の相違が相溶性に差をもたらすためと考えられ
る。

【００１１】本発明で使用するフッ素含有樹脂は、軟化
点が８０〜１５０℃の範囲のものが適当であり、１５０
℃を越えるものはキャリアの製造設備の温度を２００℃
以上にしなければならず、正常なコーティングを行うこ
とができない。また、８０℃を下回ると製造時に凝集が
発生し易く、所望粒径のキャリアの歩留りが著しく低下
する。また、併用樹脂は、フッ素含有樹脂より３０℃以
上低い軟化点を有するものが使用されるが、極端に低い
とキャリアの流動性を悪化させ、トナー汚染を招くので
、下限は４０℃程度とすることが好ましい。

【００１２】本発明で使用するフッ素含有樹脂としては
、フッ化ビニリデン、テトラフロロエチレン、ヘキサフ
ルオロプロピレン、モノクロロトリフロロエチレン、モ
ノクロロエチレン、トリフロロエチレンなどのビニル系
フッ素含有モノマーの共重合体を挙げることができ、ま
た、併用樹脂としては、スチレン、クロルスチレン、メ
チルスチレン等のスチレン類；メチルメタクリレート、
メチルアクリレート、プロピルアクリレート、ラウリル
アクリレート、メタクリル酸、アクリル酸，ブチルメタ
クリレート、ブチルアクリレート、２─エチルヘキシル
アクリレート、エチルメタクリレート等のα─メチレン
脂肪族モノカルボン酸類；アクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル等のニトリル類；２─ビニルピリジン、４─
ビニルピリジン等のビニルピリジン類；ビニルエーテル
類；ビニルケトン類；エチレン、プロピレン、ブタジエ
ン等のオレフィン類；メチルシリコン、メチルフェニル
シリコン等のシリコン類の単独重合体、又は、共重合体
を使用することができ、さらに、ビスフェノール、グリ
コール等を含むポリエステル類を使用することもできる
。

【００１３】被覆用樹脂の配合量は、キャリアに対して
フッ素含有樹脂と併用樹脂の総量で０．２〜１０重量％
程度、好ましくは０．５〜３重量％の範囲が適当である
。

【００１４】本発明で使用する核体粒子としては、通常
の鉄粉、フェライト、マグネタイト造粒物などを挙げる
ことができ、粒径は、通常３０〜２００μ程度のものを
使用できる。

【００１５】本発明のキャリアの製造方法は、加熱型ニ
ーダー、加熱型ヘンシェルミキサー、ＵＭミキサーなど
を使用することができ、樹脂量などの配合比によっては
加熱型流動転動床、加熱型キルンなども使用することが
できる。

【００１６】本発明のキャリアはトナーと混合して２成
分現像剤として用いられる。トナーは結着樹脂中に着色
剤等を分散させたものであり、トナーに使用する結着樹
脂としては、スチレン、パラクロロスチレン、α─メチ
ル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ｎ−プロピル、アクリル酸ラウ
リル、アクリル酸２─エチルヘキシル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル
、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２─エチルヘキ
シル等のα─メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類
；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のビニル
ニトリル類；２─ビニルピリジン、４─ビニルピリジン
等のビニルピリジン類；ビニルメチルエーテル、ビニル
イソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチ
ルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニル
ケトン等のビニルケトン類、エチレン、プロピレン、イ
ソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素類及びそのハ
ロゲン化物、クロロプレン等のハロゲン系不飽和炭化水
素類などの単量体による重合体、あるいは、これらの単
量体を２種以上組み合わせて得られる共重合体、及び、
これらの混合物、さらにはロジン変性フェノールホルマ
リン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエー
テル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂あるいはこれらと前記
ビニル系樹脂との混合物を挙げることができる。

【００１７】トナーに用いる着色剤としては、カーボン
ブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオ
イルブルー、クロームイエロー、ウルトラマリンブルー
、メチレンブルー、ローズベンガル、フタロシアニンブ
ルー、又はこれらの混合物を挙げることができる。

【００１８】着色剤以外のトナー成分としては、荷電制
御剤、オフセット防止剤、流動性向上剤などがあり、ま
た、必要に応じて磁性体微粉末を含有してもよい。

【００１９】

【実施例】平均粒径８０μのＣｕ−Ｚｎフェライトの核
体粒子に対し、表１の記載の通りにフッ素含有樹脂及び
併用樹脂を配合し、５Ｌ小型ニーダーで５分間混合し、
熱媒温度を１９５℃に設定して４０分間攪拌混練した後
、ヒーターを切り、攪拌しながら５０分間冷却した。 その後、１７７μの篩で篩分を行ってキャリアを得た。 また、結着樹脂（スチレン─ｎブチルメタクリレート）
８４重量％、カーボン（キャボットＢＰＬ）１０重量％
、帯電制御剤（オリエント化学製ボントロンＮ０４）２
重量％、及び、ポリエチレンワックス（三井石油化学４
００Ｐ）４重量％を用いて混練粉砕法により、平均粒径
１１μのトナーを得た。そして、トナー濃度４％となる
ようにトナーとキャリアを混合して現像剤を作製した。 これらの現像剤について、富士ゼロックス製ＦＸ５０１
７改造機を用いて画質維持性試験を行った。試験結果は
表１に記載したように、実施例の現像剤は、５万枚複写
後の画像も問題がなく、画質維持性も良好であった。フ
ッ素含有樹脂と併用樹脂の軟化点の差が３０℃以下の比
較例の現像剤は、初期画質において、低濃度でキャリア
付着が生じ、５万枚後の画質は濃度ムラや地汚れが発生
し、キャリアの消費量も大きな値を示した。

【表１】

【００２０】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、キャリアの帯電維持性を向上させることができ、
画像へのキャリアの付着が防止され、濃度ムラや地汚れ
のない優れた画質を得ることができるようになった。ま
た、キャリアの消費量も大幅に抑制することができるよ
うになった。さらに、被覆用樹脂と核体粒子を予め乾燥
状態で混合してから溶融被覆することにより、キャリア
の効率的な製造を可能にした。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　核体粒子を樹脂で被覆した静電荷像現
   像用キャリアにおいて、軟化点が１５０℃以下であるフ
   ッ素含有樹脂と、フッ素含有樹脂より３０℃以上低い軟
   化点を有する第２の樹脂とを被覆用樹脂として用いるこ
   とを特徴とする静電荷像現像用キャリア。
2. 【請求項２】　　請求項１記載の被覆用樹脂と核体粒子
   とを乾燥状態で混合した後、加熱して被覆用樹脂を溶融
   し、核体粒子を被覆することを特徴とする静電荷像現像
   用キャリアの製造方法。