JPH0467047A

JPH0467047A - 静電荷像現像用キャリヤ

Info

Publication number: JPH0467047A
Application number: JP2177962A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Takagi; 正博高木; Masao Mochizuki; 望月　雅夫; Yasuo Matsumura; 保雄松村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1992-03-03

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、静電記録法において静電潜像の現
像のために使用される磁気ブラシ現像用キャリヤに関す
る。

（従来の技術）電子写真法においては、セレンをはじめとする光導電性
物質を感光体として用い、種々の手段を用いて電気的潜
像を形成し、この潜像の磁気ブラシ現像法等を用いてト
ナーを付着させ、顕像化する方式が一般的に採用されて
いる。

この現像工程において、トナーに適当量の正または負の
電荷量を付与するために、キャリヤと呼ばれる担体粒子
が使用される。キャリヤは一般的に被覆キャリヤと非被
覆キャリヤとに大別されるが、現ｆ象剤寿命等を考慮し
た場合には、前者の方が優れていることから、種々のタ
イプの被覆キャノヤが開発され、かつ実用化されている
。

被覆キャリヤに対して、要求される特性は、種々あるが
、特に重要な特性として適当な帯電性、耐衝撃性、耐磨
耗性、芯材と被覆材料との良好な密着性、電荷分布の均
−性等を挙げることができる。

上記諸要求特性を考慮すると、従来使用されてきた被覆
キャリヤは依然として改善すべき問題を残しており、完
全なものは今のところ知られていない。例えば、フッ素
樹脂ポリマーのような低表面エネルギー樹脂被覆キャリ
ヤは、耐表面汚染性に優れているため広く用いられてい
るが、芯材表面に対する成膜性、及び密着性の悪さにお
いて問題があるため、特開昭４９−５１９５０号公報に
見られるようなフッ素樹脂と芯材間の密着性を補強する
ための中間層を有した複層被覆キャリヤ、あるいは特開
昭５４−１１０８３９号公報、特開昭５６−１１３１４
６号公報に見られるようなフン素樹脂と、芯材に対して
強力な接着特性を有する第２のポリマーとのポリブレン
ドからなる被覆キャリヤ等の種々の方法が記載されてい
る。

しかしながら、このような系においては、フッ素樹脂と
第２のポリマーとの摩擦帯電特性は互いに逆極性である
ため、第２のポリマーは帯電調節機能と密着性補強機能
を兼ね備えており、帯電性と密着性との要求値が両立す
るためには、ポリブレンド比の範囲が限定されてくる。

また、フッ素樹脂の密着性を改善するためには、フッ素
樹脂との相溶性に優れている樹脂、例えばメタクリル酸
メチル共重合体とのブレンド被覆が有効であるが、こう
したポリブレンド系はフッ素樹脂の固体潤滑性、及び低
粘着性といった優れた性質に少なからず悪影響をもたら
すことがあり、耐表面汚染性に関して飛躍的向上は困難
であると言える。帯電特性に優れた低表面エネルギー樹
脂として我々は、特開平１４２０５６７号公報にてフッ
化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体を
提示しているが、前記と同様の欠点を有している。

（発明が解決しようとする課題）このような現状に鑑みて、本発明者等は前記従来の諸欠
点を改善すべく種々の研究、検討した結果、特定の被覆
材料を使用することが上記被覆キャリヤの諸要求特性の
改良において有効であることを見出し、本発明を完成す
るに至ったもので、本発明の主な目的は電子写真法、静
電Ｊ己録法において静電潜像の現像のために使用される
新規な磁気ブラシ現像用キャリヤを提供することにある
。より具体的には、本発明の目的は、上記フッ化ビニリ
デンヘキサフルオロプロピレン共重合体の単独被覆もし
くは、密着性補助のための第２のポリマーのブレンド量
が少量であっても、キャリヤ表面での十分な成膜性を有
し、耐表面汚染性と耐磨耗性に優れ、帯電性の制御範囲
が極めて広いが、その結果、カブリの早期発生、機内汚
染を生ずることがなく、更に芯材と被覆層との密着性に
優れた磁気ブラシ現像用キャリヤを提供することである
。

（課題を解決するための手段）本発明の前記の目的は、芯物質を特定のフッ化ビニリデ
ンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体で被覆するこ
とにより達成できる。すなわち本発明は、フッ化ビニリ
デンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体の融点（Ｔ
ｍ工）、及び融点に最も近接する結晶転移点（Ｔｍ２）
におけるＤＳＣピーク値をそれぞれＰ（Ｔｍ１）、Ｐ（
Ｔｍ２）とした時、Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ１）＝　０
．２〜２．０となるようなフッ化ビニリデンとヘキサフ
ルオロプロピレンの共重合体を被覆材の主成分として用
いたことを特徴とするキャリヤに関し特に負帯電性キャ
リヤとして有効である。

本発明に用いられるフン化ビニリデン、ヘキサフルオロ
プロピレン共重合体は乳化、または懸濁重合により重合
される。このフッ化ビニリデン、ヘキサフルオロプロピ
レン共重合体は、ヘキサフルオロプロピレンのモノマー
比率増大に伴い、前述のように定義したＰ（Ｔｍ２）／
Ｐ（Ｔｍ１　）比は増大する傾向にあり、結晶性が低下
し、フッ素ゴムとしての性質を有するようになる。すな
わち、ヘキサフルオロプロピレンのモノマー比率増大に
伴い、該共重合体溶融挙動時の結晶転移点近傍での熱吸
収量が、融点近傍での熱吸収量を上回る傾向にある。

ここでＰ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ１）の増大と同時に、芯
材への該共重合体の被覆処理は容易になり、特に溶液被
覆の場合、その生産性は著しく向上する反面、被覆層は
軟化し、機械的強度が低下するため、現像剤としての長
時間の使用に耐えられない問題がある。さらに、該共重
合体の結晶性を高め、Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ１）を小
さくしていくと被覆処理は困難になり、　芯材と被覆層
の密着性が不足するという問題がある。そこで、フッ化
ビニリデンとヘキサフルオロプロピレン共重合体を含有
する被覆層特有の耐表面汚染性、及び帯電性に優れた点
を生かしつつ、生産性、被覆層の機械的強度、芯材との
密着性等が両立するようなＰ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ□）
の最適領域について鋭意検討した結果、０．２〜２．０
が適しており、さらにより好適な範囲としては０．３〜
１．３であることを見出した。

本発明に係る被覆材としてのフン化ビニリデンとヘキサ
フルオロプロピレンの共重合体は、単独で用いても充分
実用に耐えうる帯電性、被覆膜特性を有するが、帯電調
整自由度、及び被覆材と芯材の密着性をさらに高めるた
めには、他の被覆材料と併用して用いてもよい。併用す
る被覆材としては、アクリル酸エステル重合体やトリフ
ルオロモノクロロエチレン、塩化ビニル共重合体等が好
ましいが、これらに限定されるものではない。

本発明において使用する芯物質としては、ガラスピーズ
、アルミ粉、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、及びフェライト等の粉末等を
例示することができ、通常キャリヤとして１０〜５００
Ｐの粒径となるような大きさのものが使用される。

本発明のキャリヤ粒子は、前記のような芯材を前記の如
き本発明に係る重合体（共重合体を含む）で表面処理し
、該芯材表面上に化学結合、あるいは吸着により該共重
合体の被覆層を形成することにより得ることができる。

芯材の表面処理のためには、例えば前記の重合体の１種
、又は２種以−上の混合物を適当な溶媒に溶解し、得ら
れる溶液中に芯材を浸漬し、しかる後に脱溶媒、乾燥、
高温焼付けする方法、あるいは芯材を流動化床中で浮遊
させ、前記重合体溶液を噴霧塗布し、乾燥、高温焼付け
する方法等を利用することができる。これら方法におい
て、高温焼付は処理は必ずしも必要ではない。

前記重合体の被覆量は通常芯材に対し、０．０５〜３．
０重量％であることが好ましい。

かくして得られ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。

トナーとしては、結着樹脂中に着色剤を分散させた通常
電子写真法で使用されているような正帯電性トナーを使
用することができ、特に制限されない。

（実施例）以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。し
かしながら、本発明はこれら実施例により何等制限され
るものではない。

（実施例１）フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレンの共重合
体Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ１）＝０．２９．１０重量部
を１００重量部のジメチルホルムアミドにアトライター
を用い混合、溶解し、この溶液を流動転勤床コーティン
グ装置を用いて、平均粒径８０ｐｍの球状酸化鉄粉２０
００重量部に被覆し、本発明に係るキャリヤを得た。

（実施例２）該共重合体Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍｌ）＝　１．１５の
ものを用いた以外は、すべて実施例１と同様の操作で対
照キャリヤを得た。

（実施例３）該共重合体Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍｌ）　＝　１．３１
のものを用いた以外は、すべて実施例１と同様の操作で
対照キャリヤを得た。

（比較例１）該共重合体のＰ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ１）＝０．１３の
ものを用いた以外は、すべて実施例１と同様の操作で対
照キャリヤを得た。

（比較例２）該共重合体Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ１）＝２．３４のも
のを用いた以外は、すべて実施例１と同様の操作で対照
キャリヤを得た。これらのキャリヤを下記トナーと組み
合せた現像剤を感光体速度３５０ｍｍ／ｓｅｅ、及び現
像磁気ロール速度５５０ｍｍ／ｓｅｅとした評価用ベン
チマシーンで画像、及び寿命テストをした結果、表１の
通りとなった。

組み合せたトナースチレン−ｎ−ブチルアクリレート　　　　　　１００
部共重合体（８０／２０）カーボンブランク（Ｒ−３３０、ＣＡＢＯＴ社製）　　
　１０部ニグロシン　　　　　　　　　　　　　　　１
部（ボントロンＮｏ、４、オリエント化学製）上記成分
をバンバリーミキサ−により溶融混練し、冷却後、ジェ
ットミルにより微粉砕を行い、更に微粉砕物を分級し、
平均粒径１１ｐｍのトナーを得た。

この結果によれば、キャリヤの芯物質をフン化ビニリデ
ンとヘキサフルオロプロピレンの共重合体で被覆するに
肖たって、該共重合体の融点（Ｔｍ１）、及び融点に最
も近接する結晶転移点（Ｔｍ２）におけるＤＳＣピーク
値をそれぞれＰ（Ｔｍ１）、Ｐ（Ｔｍ２）表１としたとき、Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍｌ）が０．２９〜
１．３１の間にある実施例１、実施例２、及び実施例３
は１０万枚のコピーによっても現像剤は劣化することな
く（トナーの電気量も初期値と大きく変化していない）
、良好な画質が維持されている。

一方、Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍｌ）が０．１３の比較例
１では、６万枚コピーで背景汚れと細線再現性が問題と
なり、現像剤の寿命に至った。同じく、Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍｌ）が２．３４である比較例２
では、約４万枚コピーで比較例１と同様な状態に至るこ
とによって現像剤は寿命となった。

比較例１では、Ｐ（Ｔｍ２）／Ｐ（Ｔｍ１）が０．１３
と／ＪＸさく、共重合体の結晶性が高くなっており、芯
材と被覆層の密着性が不足している。

（発明の効果）上述のような被覆層を芯材に適用することにより、十分
な成膜性を有し、耐表面汚染性と耐磨耗性に優れ、帯電
性の制御範囲が極めて広いが、その結果、カブリの早期
発生、機内汚染を生ずることがなく、更に芯材と被覆層
との密着性に優れた磁気ブラシ現像用キャリヤを提供す
ることである。優れた磁気ブラシ用キャリヤを得ること
が出来た。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）芯材被覆型のキャリヤにおいて、被覆材の主成分
として、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロピレン
の共重合体を含有し、かつ該共重合体の融点（Ｔｍ＿１
）、及び融点に最も近接する結晶転移点（Ｔｍ＿２）に
おけるＤＳＣピーク値＾＊をそれぞれＰ（Ｔｍ＿１）、
Ｐ（Ｔｍ＿２）とした時、Ｐ（Ｔｍ＿２）／Ｐ（Ｔｍ＿１）＝０．２〜２．０とな
ることを特徴としたキャリヤ。＾＊：ＤＳＣピーク値とは、示差走査熱量分析計（島津
製作所ＤＳＣ５０）により測定（測定条件：パウダー８
．５ｍｇ、温度上昇Ｒａｔｅ：１０℃／ｍｉｎ）した時
のＴｍ＿１、Ｔｍ＿２各点における吸熱量（単位：ｍＷ
）を示す。