JPH05333602A

JPH05333602A - 静電荷像現像用樹脂キャリア

Info

Publication number: JPH05333602A
Application number: JP4135351A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Ueda; 佳彦上田; Fumihiko Ikenaga; 文彦池永; Noriyoshi Aii; 紀善相井
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1992-05-27
Filing date: 1992-05-27
Publication date: 1993-12-17

Abstract

(57)【要約】【構成】この発明は、樹脂と磁性体とを含み、かつ、平
均粒径が１５〜６０μｍである静電荷像現像用樹脂キャ
リアにおいて、前記磁性体は保磁力が１２０Ｏｅ以下、
飽和磁化が７９ｅｍｕ／ｇ以下の磁気特性を有するもの
からなり、かつ該磁性体は樹脂キャリア全体に対し５０
重量％以上含有されてなる静電荷像現像用樹脂キャリア
である。【効果】この発明によれば、印字濃度が高くて高画質を
安定に形成することができ、また、感光体の損傷を少な
くできる静電荷像用樹脂キャリアを得ることができる。

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、静電印刷法等における静電荷像現像用樹脂キャリア
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ブラシ現像法において使用さ
れるキャリアは、粒径４０〜２００μｍ程度の鉄粉ある
いはフェライトが使用されている。これらの金属キャリ
アは磁気力が大きいため、マグネットローラ表面で硬い
穂を形成することがあり、このため、解像度が不十分と
なり易く、画質の低下、カブリの発生等の不具合を生じ
る欠点がある。

【０００３】更に、金属キャリアは比重が重いため、磁
気ブラシの駆動に大きなトルクを必要とする欠点があ
る。

【０００４】磁性体分散型のキャリア（以下、樹脂キャ
リアと言う）は、磁性粉末が樹脂中に分散されているた
めに、従来の鉄粉やフェライトに比べてキャリアとして
の磁気力は小さい。このため、マグネットローラ上でソ
フトで緻密な穂が形成されるために、感光体潜像に対し
て、均一に接触し解像度が向上するなど高い印字品質を
得ることができる。

【０００５】また、磁性体分散型の樹脂キャリアは粒径
が１５〜６０μｍと小さいために比表面積が大きいの
で、トナーとの摩擦静電力が向上できるため、現像剤の
トナー濃度を高くすることができるので、印字濃度を高
くすることが可能となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような特
徴を持つ樹脂キャリアの磁性体として、飽和磁化が８０
ｅｍｕ／ｇ以上の磁性体を用いると、樹脂への分散性が
悪いため組成が不均一になり易く、帯電性のムラによる
印字品質の低下（不安定）や、樹脂キャリア表面が磁性
体の突起、露出状態にあること、および、磁性体が樹脂
キャリアから離脱し易く突起状の磁性体などで感光体を
傷つけるなどの障害がある。

【０００７】本発明は以上の如き欠点を解決したもので
あって、その目的とするところは印字濃度が高くて高画
質を安定に形成することができ、また、感光体の損傷を
少なくできる静電荷像用樹脂キャリアを提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は次の構成を有する。

【０００９】樹脂と磁性体とを含み、かつ、平均粒径が
１５〜６０μｍである静電荷像現像用樹脂キャリアにお
いて、前記磁性体は保磁力が１２０Ｏｅ以下、飽和磁化
が７９ｅｍｕ／ｇ以下の磁気特性を有する磁性体からな
り、かつ該磁性体は樹脂キャリア全体に対し５０重量％
以上含有されてなることを特徴とする静電荷像現像用樹
脂キャリア。

【００１０】本発明において、樹脂キャリアを構成する
樹脂としては、種々の熱可塑性を有する樹脂を用いるこ
とができ、スチレン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ス
チレン−ブタジエン樹脂、アクリル樹脂などの付加重合
型樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂などの縮合
重合型樹脂、さらにエポキシ樹脂などを挙げることがで
きる。

【００１１】使用可能な磁性体粉末としては、通常用い
られる強磁性体の微粒子、例えば、四三酸化鉄、γ−三
二酸化鉄、各種フェライト粉、酸化クロム、各種金属微
粉等を挙げることができ、その平均粒径は０．０５〜３
μｍ程度であるのが好ましい。本発明において使用され
る磁性体の保磁力は１２０Ｏｅ以下であることが必要で
あり、より好ましくは５０〜１２０Ｏｅである。保磁力
が１２０Ｏｅを超える場合は、硬い穂となり画像の劣化
を招く。また、５０Ｏｅよりも小さくなると、搬送不
良、感光体へのキャリア付着、カブリの発生などの不都
合を生じ易い。

【００１２】また、磁性体の飽和磁化は７９ｅｍｕ／ｇ
以下であることが必要であり、特に６０〜７９ｅｍｕ／
ｇの範囲にあるのが望ましい。磁性体の飽和磁化が８０
ｅｍｕ／ｇ以上の場合、ブラシ中のキャリア同士の結束
力が大きくなりすぎて、感光体を強く摺擦して傷を入れ
たり、また、解像度の不足、画質の低下やカブリが発生
するなどの欠点がある。また、６０ｅｍｕ／ｇよりも小
さくなると、スリーブの回転による遠心力の影響を大き
く受けて、磁気ブラシが大きく傾くようになり、画質が
低下し易い。

【００１３】また、磁性体の使用割合は、樹脂キャリア
全体に対し５０重量％以上であることが必要であり、よ
り好ましくは５０重量〜７５重量％である。磁性体の使
用割合が５０重量％未満の場合は、キャリアとしての磁
力が弱く、また、７５重量％以上の場合は、樹脂中での
分散が悪く、凝集して磁性粒子の電気抵抗が著しく低下
し、その結果、磁性粒子が画像部に多量に付着して転写
画像中に白ヌケが発生したり、画像濃度が低下するとい
う問題が生じる。

【００１４】樹脂キャリアの粒径は、１５〜６０μｍで
あることが好ましい。粒径が１５μｍ未満であるとキャ
リア１個当りの磁力が小さく、キャリアの感光体への付
着の問題が発生し、逆に６０μｍを越えると、キャリア
全体の比表面積が低下し、現像剤の混合比の許容範囲が
狭くなり、また、トナーの帯電が不安定となり、画質が
悪化する傾向となる。

【００１５】本発明においては、必要に応じて荷電制御
剤、滑剤、流動性向上剤などの添加剤を含むことができ
る。

【００１６】荷電制御剤としては、一般的には電子供与
性の官能基を持つ樹脂、化合物、またはアニオン性の材
料が負帯電用に有効であり、アゾ染料のクロム錯体ある
いは有機酸の金属錯体等を用いることができる。一方、
正帯電用としてはニグロシン染料等の塩基性染料、四級
アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金
属塩（金属石鹸）等を用いることができる。

【００１７】滑剤は樹脂キャリア製造時の分散性向上剤
として有効であり、樹脂との相溶性の良いことが重要で
あり、これが悪い場合はカブリの発生や、感光体へのフ
ィルミング等の原因になる。低分子ポリプロピレン、低
分子ポリエチレン、流動パラフィン、ステアリン酸ワッ
クスやパラフィンワックス等の石油ワックスなどを用い
ることができる。

【００１８】さらに流動性向上剤として、平均粒径が
０．００１〜１．０μｍの無機微粒子や有機微粒子を必
要に応じて添加することができる。

【００１９】無機微粒子としては、シリカ、酸化チタ
ン、酸化アルミニウムなどの粒子を用いることができ
る。特に、高い流動性が確実に得られる点で疎水性シリ
カ微粒子が好ましい。

【００２０】また、有機微粒子としては、ポリメチルメ
タクリレート、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂
粒子を用いることができる。

【００２１】流動性向上剤の配合割合は、キャリア全体
量の０．０５〜１．０重量％、特に０．１％〜１．０重
量％が良い。

【００２２】本発明に係る樹脂キャリアを製造する方法
としては、例えば上記樹脂と磁性体粉末の所定量を溶融
混練し、冷却後微粉砕し、ついでこれを分級して所定の
粒径の製品を得る公知の方法で行うことができる。

【００２３】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらに限定されない。

【００２４】実施例１スチレン樹脂（ハーキュレス社製；Ｄ−１２５）２４重量％磁性体（関東電化製；ＫＢＦ１００）７５重量％（保磁力＝８０Ｏｅ、飽和磁化＝７５ｅｍｕ／ｇ）荷電制御剤（オリエント化学社製；“ボントロン”Ｓ−３４）１重量％滑剤（日本精蝋社製；ＬＵＶＡＸ１１５１）１重量％以上の物質を混合し、溶融混練後粉砕、分級を行い、平
均粒径３５μｍの樹脂キャリアを得た。この樹脂キャリ
アは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察した結果、磁性
体の分散が良好で、キャリア表面から磁性体の離脱は見
られなかった。次に、この樹脂キャリアに０．１重量％
に相当する疎水性シリカ（ヘキストジャパン社製；ＨＶ
Ｋ−２１５０）粉末を添加して撹拌し、本発明の樹脂キ
ャリアとした。

【００２５】また、これとは別にトナーとして、下記の
組成の物質を上記と同様な手段で平均粒径８μｍのトナ
ーを作製した。

【００２６】スチレン・アクリル共重合体７７重量％（日本カーバイト工業社製；ＮＣ−６１７２）磁性体（戸田工業社製；ＥＰＴ−１０００）２０重量％カーボンブラック（キャボット社製；ＲＥＧＡＬ３３０Ｒ）２重量％荷電制御剤（オリエント化学社製；“ボントロン”Ｎ−０１）１重量％さらに、０．８重量％の疎水性シリカ（ヘキストジャパ
ン社製；ＨＶＫ−２１５０）および１．０重量％のフッ
素系樹脂（三菱油化社製；“カイナー”）を添加混合し
てトナーを得た。

【００２７】このようにして得た樹脂キャリアとトナー
を９：１（重量比）に混合した現像剤を作製し、市販の
東レ高密度バーコードプリンタ（東レエンジニアリング
（株）製ＦＰ４００）を用いて印字評価を行った。文字
の鮮明度および解像度とも問題なく、また、反射濃度は
１．４以上の高濃度であり、カブリは非常に少なく、５
万枚まで極めて安定した印字品質であった。また、感光
体表面の損傷も殆ど見られなかった。

【００２８】実施例２上記実施例と同様の組成で、保磁力が９０Ｏｅ、飽和磁
化が６７ｅｍｕ／ｇの磁性体を用いて樹脂キャリアを作
製し、同様の方法で評価したところ、実施例１と同様に
良好な結果となった。

【００２９】実施例３保磁力が８０Ｏｅ、飽和磁化が７５ｅｍｕ／ｇの磁性体
３０重量％と保磁力が１１０Ｏｅ、飽和磁化が８４ｅｍ
ｕ／ｇの磁性体４５重量％の２種類を混合した磁性体
で、上記実施例１と同様の組成で樹脂キャリアを作製
し、同様の方法で評価したところ、実施例１と同様な良
好な結果が得られた。

【００３０】比較例１飽和磁化が８５ｅｍｕ／ｇの磁性体を用いた他は、上記
実施例１と同様の樹脂キャリアを作製し、同様の方法で
評価した。この樹脂キャリアをＳＥＭで観察したとこ
ろ、磁性体の分散は不均一であり、樹脂キャリア表面に
磁性体の突起および露出している状態が多く観察され
た。

【００３１】印字評価結果は、鮮明度が不十分であり解
像度も低下した。また、反射濃度が１．２とやゝ低く、
また、カブリが認められた。

【００３２】また、感光ドラム表面に多数の引っ掻き傷
が見られた。

【００３３】

【発明の効果】本発明は上述のごとく構成したので下記
のごとき優れた効果を発揮するものである。

【００３４】(1) 文字鮮明度、解像度、画像濃度に優れ
た現像剤である。

【００３５】(2) 性能劣化が起こらず、繰り返し使用に
耐える現像剤である。

【００３６】(3) 感光体表面への損傷が少ない現像剤で
ある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂と磁性体とを含み、かつ、平均粒径が
１５〜６０μｍである静電荷像現像用樹脂キャリアにお
いて、前記磁性体は保磁力が１２０Ｏｅ以下、飽和磁化
が７９ｅｍｕ／ｇ以下の磁気特性を有する磁性体からな
り、かつ該磁性体は樹脂キャリア全体に対し５０重量％
以上含有されてなることを特徴とする静電荷像現像用樹
脂キャリア。