JPH0566614A - 静電潜像現像用キヤリア - Google Patents

静電潜像現像用キヤリア

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JPH0566614A
JPH0566614A JP3254659A JP25465991A JPH0566614A JP H0566614 A JPH0566614 A JP H0566614A JP 3254659 A JP3254659 A JP 3254659A JP 25465991 A JP25465991 A JP 25465991A JP H0566614 A JPH0566614 A JP H0566614A
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JP
Japan
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carrier
resin
toner
latent image
electrostatic latent
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Pending
Application number
JP3254659A
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English (en)
Inventor
Fumihiro Sasaki
文浩 佐々木
Masanori Suzuki
政則 鈴木
Toshiki Minamitani
俊樹 南谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication of JPH0566614A publication Critical patent/JPH0566614A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 体積抵抗、平均粒径及び飽和磁化を、下記関
係式を満足する範囲内に制御する。 【数1】 但し、式中R、r及びσsは、それぞれ以下のものを表
わす。 R:キャリアの体積抵抗(Ω・cm) r:キャリアの平均粒径(μm) σs:キャリアの飽和磁化(emu/g) 【効果】 上記構成のキャリアを用いた乾式二成分系現
像剤によると、原稿に忠実なキャリア付着のない画像を
得ることが可能となる。

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、静電印刷
法などに用いられる静電潜像現像用キャリアに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法は、画像担持体(感光体)表
面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現
像してトナー像を得、このトナー像を転写部材に転写後
定着して可視像を得るものである。静電潜像を現像する
方法としては、パウダークラウド法、カスケード法、磁
気ブラシ法等が挙げられるが、通常は磁気ブラシ法が用
いられている。
【0003】従来からこの磁気ブラシ法に用いられてい
る二成分系乾式現像剤は、フェライト粉等からなる磁性
キャリアに、樹脂、着色剤等からなるトナー粒子が、両
粒子の摩擦により発生した電気力により保持されてお
り、静電潜像に近接すると、静電潜像が形成する電界に
よるトナー粒子に対する潜像方向への吸引力が、トナー
粒子とキャリア粒子間の接合力に打ち勝って、トナー粒
子は静電潜像上に吸引付着されて静電潜像が可視化され
るものである。そして、現像剤は現像によって消費され
たトナーを補充しながら反復使用される。
【0004】この磁気ブラシ現像法は良好な画像を得る
には適しているが、反面、現像にかかわる因子が多いた
めに、現像条件の設定が複雑で安定性に乏しいのが欠点
であった。例えば、キャリアは長期間の使用中、常にト
ナー粒子を所望する極性で、且つ充分な帯電量に摩擦帯
電しなければならないが、粒子間の衝突、又は粒子と現
像機械との衝突等の機械的衝突、あるいはこれらの作用
による発熱で、キャリア表面上にトナー膜が形成され、
帯電特性が使用時間と共に低下してしまう。また、現像
剤中のキャリアとトナーの混合比率(トナー濃度)が変
わると、帯電量が変化してしまうため、トナー濃度を一
定に保つ必要がある。更に、キャリアの粒径・抵抗・磁
化等により、解像力、細線再現性、地肌汚れ、キャリア
現像等画質が大きく変わることが指摘されている。
【0005】この中でも、特にキャリアの特性により大
きく左右される現象として、キャリア現像が挙げられ
る。キャリア現像とは、通常キャリアは磁気力により現
像スリーブ上に保持されているが、静電誘導あるいは電
荷注入による電荷がキャリアに存在し、このキャリアの
電荷と感光体上の電荷の間に静電力が働き、この静電力
が磁気スリーブと磁気力より大きくなると、キャリアは
感光体上に付着するという現象である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかも、キャリア表面
へのトナーの融着、キャリアの帯電特性の変化及びキャ
リア現像の発生等を全て抑制し得る安定なキャリアを得
ることはなかなか難しい。
【0007】従って、本発明の目的は、このような課題
を解決した、詳しくは下記のような機能を有する乾式二
成分現像剤用のキャリアを提供することにある。 (1)キャリア表面へのトナー融着を防止し、帯電特性
の安定した臨界表面張力の低い被覆層を有する。 (2)現像剤の長時間使用においても被覆層の剥がれが
なく、キャリア電気抵抗及び帯電量の変化が小さい。 (3)キャリア現像をおこさない。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、磁性体
からなる静電潜像現像用キャリアにおいて、下記関係式
を満足するものであることを特徴とする静電潜像現像用
キャリアが提供される。
【数1】 但し、式中R、r及びσsは、それぞれ以下のものを表
わす。 R:キャリアの体積抵抗(Ω・cm) r:キャリアの平均粒径(μm) σs:キャリアの飽和磁化(emu/g)
【0009】本発明のキャリアは、その体積抵抗、平均
粒径及び飽和磁化の関係を、上記関係式の範囲内とした
ことにより、キャリア付着を効果的に抑止できるものと
なり、更に核体粒子を樹脂で被覆することにより、キャ
リアへのトナーのスペント化を防止できるものとなる。
【0010】詳しく言うと、キャリアの飽和磁化σsが
小さすぎると、キャリア/現像スリーブ間の引力が小さ
くなるため、キャリア付着しやすくなる。また、キャリ
アの抵抗が小さすぎると、感光体上の電荷によりキャリ
ア上に電荷が誘起されやすくなり、感光体との静電引力
によりキャリア付着を生ずる。逆に、キャリアの抵抗が
大きすぎると、現像によりキャリアからトナーが脱離し
た後、キャリア上にはトナーの電荷と反対極性の電荷が
残り、この電荷によりキャリア付着が発生する。また、
粒径が小さくなりすぎると、キャリア粒子一個当りに働
く磁気力が小さくなるため、キャリア付着が発生する。
逆に、キャリア粒径が大きすぎると、磁気ブラシが粗に
なり、貧弱な画像となってしまう。従って、前記関係式
を満足するようにキャリアの飽和磁化、抵抗、粒径を制
御することにより、原稿に忠実なキャリア付着のない画
像を得ることが可能となる。
【0011】本発明のキャリアにおける核体粒子として
は、従来より公知の磁性体が使用され、例えば鉄、コバ
ルト、ニッケル等の強磁性金属やマグネタイト、ヘマタ
イト、フェライトなどの合金あるいは化合物等が挙げら
れる。
【0012】本発明のキャリアにおいては、好ましくは
被覆層が設けられるが、この場合の被覆樹脂としては、
ポリオレフィン樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピ
レン、塩素化ポリエチレン及びクロロスルホン化ポリエ
チレン;ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えば
ポリスチレン、アクリル樹脂(例えばポリメチルメタク
リレート)、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテ
ート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、
ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニル
エーテル及びポリビニルケトン;塩化ビニル/酢酸ビニ
ル共重合体;スチレン/アクリル酸共重合体;オルガノ
シロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂のよう
なシリコン樹脂又はその変性品(例えばアルキド樹脂、
ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変
性品);弗素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ポリクロロ
トリフルオロエチレン;ポリアミド;ポリエステル、例
えばポリエチレンテレフタレート;ポリウレタン;ポリ
カーボネート;アミノ樹脂、例えば尿素・ホルムアルデ
ヒド樹脂;エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0013】これらの樹脂の中でもトナースペントを防
止する点で好ましいのは、アクリル樹脂、シリコン樹脂
又はその変性品及び弗素樹脂であり、特にシリコン樹脂
又はその変性品が好ましい。被覆層の形成法としては、
従来と同様、キャリア核体粒子の表面に噴霧法、浸漬法
等の手段で樹脂を塗布すればよい。
【0014】また、キャリア抵抗の調整等の目的で、被
覆層中に微粉末を添加することができる。被覆層中に分
散される微粉末は、0.01〜5.0μm程度の粒径の
ものが好ましい。また、該微粉末は被覆樹脂100重量
部に対して2〜30重量部添加されることが好ましく、
特に5〜20重量部が好ましい。微粉末としては従来よ
り公知のものが使用され、例えばシリカ、アルミナ、チ
タニア等の金属酸化物やカーボンブラック等の顔料が挙
げられる。
【0015】本発明の静電潜像現像用キャリアと共に現
像剤を構成するトナーとしては、従来の公知の方法で製
造されたものが使用される。具体的には、結着樹脂、着
色剤及び極性制御剤よりなる混合物を、熱ロールミルで
溶融混練した後、冷却固化せしめ、これを粉砕分級して
得られる。具体的には、結着樹脂、着色剤、荷電制御
剤、必要に応じて任意の添加物などから構成される。
【0016】この場合の結着樹脂としては、従来からト
ナー用結着樹脂として使用されてきたものの全てが適用
される。具体的には、ポリスチレン、ポリクロロスチレ
ン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体
の単重合体;スチレン/p−クロロスチレン共重合体、
スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ビニルトル
エン共重合体、スチレン/ビニルナフタリン共重合体、
スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アク
リル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共
重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチ
レン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタク
リル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル
共重合体、スチレン/α−クロルメタクリル酸メチル共
重合体、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレ
ン/ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン/ビニル
エチルエーテル共重合体、スチレン/ビニルメチルケト
ン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン
/イソプレン共重合体、スチレン/アクリロニトリル/
インデン共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体、ス
チレン/マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系
共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタ
クリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリビニルブ
チルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロ
ジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環
族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィ
ン、パラフィンワックスなどが挙げられ、これらは、単
独であるいは2種以上混合して使用される。
【0017】また、着色剤としては、トナー用として公
知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、
例えばカーボンブラック、アニリンブラック、ファーネ
スブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの
着色剤としては、例えばフタロシアニンブルー、メチル
レンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、
アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用でき
る。マゼンタの着色剤としては、例えばローダミン6G
レーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、
ローズベンガル、ローダミンB、アリザリンレーキ等が
使用できる。イエローの着色剤としては、例えばクロム
イエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフ
トールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロ
ー、タートラジン等が使用できる。
【0018】更に、これらのトナーは、より効率的な帯
電付与を与えるために、少量の帯電付与剤、例えば染顔
料、極性制御剤などを含有することができるが、従来よ
りかなり少ない量でよい。極性制御剤としては、例えば
モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、
サリチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のCo、Cr又
はFe等の金属錯体、有機染料、四級アンモニウム塩等
がある。
【0019】また、必要に応じて、一般に広く使用され
ているトナー用の添加剤、例えばコロイダルシリカのよ
うな流動化剤、酸化チタン、酸化アルミニウム等の金属
酸化物、炭化ケイ素等の研磨剤あるいは脂肪酸金属塩な
どの滑剤などを含有させることができる。
【0020】本発明のキャリア並びにトナーの使用量と
しては、トナー粒子がキャリア粒子のキャリア表面に付
着して、その表面積の30〜90%を占める程度に両粒
子を混合するのが好ましい。
【0021】
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、以下に示す部はいずれも重量基準である。
【0022】また、キャリアの飽和磁化、体積抵抗及び
平均粒径の測定は、次の方法で行なった。 飽和磁化:振動試料型磁力計により測定。 体積抵抗:テフロン製の絶縁セル中に平行平板電極を
設置し、電極間にキャリアを充填し両電極間に1000
v/cmの直流電界を印加して算出。 平均粒径:コールターカウンターにより測定。
【0023】(キャリアの製造) 製造例1 市販のフェライト粒子を篩により分別し、飽和磁化:5
4emu/g、体積抵抗:4.3×108LogΩ・c
m、平均粒径:91μmのキャリアAを得た。
【0024】製造例2 シリコーン樹脂溶液 100部 カーボンブラック 7部 トルエン 100部 上記組成の混合物をホモミキサーで30分間分散して、
被覆層形成液を調製した。この被覆層形成液を用いて、
市販の球状フェライト1000部の表面に、流動床型塗
布装置にて被覆層を形成し、キャリアBを得た。得られ
たキャリアBの物性は、飽和磁化:55emu/g、体
積抵抗:7.5×107LogΩ・cm、平均粒径:1
02μmであった。
【0025】製造例3〜16 表1に示す各被覆層形成成分とトルエン100部を混合
し、ホモミキサーで30分間分散して被覆層形成液を調
製した。次に、得られた被覆層形成液を用いて、市販の
フェライト粒子の表面に、流動床型塗布装置にて被覆層
を形成し、キャリア粒子C〜Pを得た。得られたキャリ
アの特性値を表2に示す。
【0026】
【表1−(1)】
【表1−(2)】
【0027】
【表2】
【0028】(トナーの製造) ポリエステル樹脂 80部 スチレン/アクリレート共重合体 20部 カーボンブラック 8部 含金属モノアゾ染料 2部 上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で充分撹拌混
合した後、ロールミルで130〜140℃の温度で約3
0分間加熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混練物を
粉砕分級し、5〜20μmの粒径のトナーAを得た。
【0029】実施例1 トナーA2.5部に対し、キャリアA97.5部をボー
ルミルで混合し、現像剤Iを得た。次に、上記現像剤I
をリコー社製FT7570にセットし、現像を行なった
ところ、鮮明な高画質が得られ、画像部・非画像部とも
にキャリア付着は発生していなかった。また、10万枚
の画像出しを行なった後キャリアへのトナーの融着量を
測定したところ、キャリア1g当り1.7mg融着して
いた。
【0030】実施例2〜12及び比較例1〜4 トナーAと表3に示すキャリアとを用いて、実施例1と
同様な方法で現像剤II〜XVIを得、実施例1と同様に
試験を行ない、画質(原稿の再現性)、キャリア付着及
びトナー融着量を評価した。その結果を表3に示す。
【0031】
【表3】
【0031】
【発明の効果】請求項1の静電潜像現像用キャリアは、
下記関係式を満足するように、飽和磁化、抵抗、粒径を
制御した構成としたことから、本発明のキャリアを用い
た現像剤によると、原稿に忠実なキャリア付着のない画
像を得ることが可能となる。
【数1】 但し、式中R、r及びσsは、それぞれ以下のものを表
わす。 R:キャリアの体積抵抗(Ω・cm) r:キャリアの平均粒径(μm) σs:キャリアの飽和磁化(emu/g)
【0032】また、請求項2の静電潜像用キャリアは、
樹脂被覆層を設けたキャリアで前記特性を満すという構
成にしたことから、繰り返し使用においてもキャリアへ
のトナー融着を防止することが可能となるという効果が
加わる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性体からなる静電潜像現像用キャリア
    において、下記関係式を満足するものであることを特徴
    とする静電潜像現像用キャリア。 【数1】 但し、式中R、r及びσsは、それぞれ以下のものを表
    わす。 R:キャリアの体積抵抗(Ω・cm) r:キャリアの平均粒径(μm) σs:キャリアの飽和磁化(emu/g)
  2. 【請求項2】 前記キャリアが樹脂被覆されているもの
    であることを特徴とする請求項1記載の静電潜像現像用
    キャリア。
JP3254659A 1991-09-05 1991-09-05 静電潜像現像用キヤリア Pending JPH0566614A (ja)

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JP3254659A JPH0566614A (ja) 1991-09-05 1991-09-05 静電潜像現像用キヤリア

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JP3254659A JPH0566614A (ja) 1991-09-05 1991-09-05 静電潜像現像用キヤリア

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JPH0566614A true JPH0566614A (ja) 1993-03-19

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JP3254659A Pending JPH0566614A (ja) 1991-09-05 1991-09-05 静電潜像現像用キヤリア

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JP (1) JPH0566614A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7939234B2 (en) 2006-10-03 2011-05-10 Fuji Xerox Co., Ltd. Carrier for electrostatic image development, and image formation method and apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7939234B2 (en) 2006-10-03 2011-05-10 Fuji Xerox Co., Ltd. Carrier for electrostatic image development, and image formation method and apparatus

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