JPH06317936A - 静電荷像現像用樹脂被覆キャリアおよびその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 核材に樹脂を被覆してなる樹脂被覆キャリア
において、該樹脂被覆キャリア総量中に占める残存溶剤
量が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする。 【効果】 耐環境性が良好で、帯電レベルが安定で、画
像濃度が長期にわたり安定な複写画像を与える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真複写機に使用す
る、静電荷像現像用樹脂被覆キャリアおよびその製造法
に関するものであり、詳しくは被覆された樹脂中或いは
製品となる樹脂被覆キャリア中の残存溶剤量を一定量以
下にすることによって、耐環境性の優れた静電荷像現像
用樹脂被覆キャリアおよびその製造法を提供するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】静電荷像現像用樹脂被覆キャリアの製造
方法としては、多岐に渡っており、例えば、流動床コー
ティング装置を用いて核材粒子表面に樹脂液とスプレー
コーティングする方法や、樹脂液の中に核材粒子を浸漬
し撹拌しながら加熱乾燥する方法更に、核材粒子を転動
或いは転動流動させながら、樹脂液をスプレー塗布する
方法やパドル撹拌しながらスプレー塗布する方法等が挙
げられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、樹脂溶液を
用いてコーティングする従来の技術は条件によって帯電
特性が不安定な場合があった。本発明者等は、この点に
関して、樹脂被覆キャリア中の残存溶剤量と現像剤の帯
電特性との関係を調べたところ、樹脂被覆キャリア中の
残存溶剤量を一定量以下にすることによって帯電特性が
向上することを見出し、本発明を完成するに到った。

【０００４】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
要旨は、核材に樹脂を被覆してなる樹脂被覆キャリアに
おいて、該樹脂被覆キャリア総量中に占める残存溶剤量
が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする静電荷像現
像用樹脂被覆キャリアに存する。又、核材に樹脂溶液を
塗布し、該塗布と同時又は該塗布の後に乾燥処理を行っ
て、樹脂被覆キャリア総量中に占める残存溶剤量を１０
０ｐｐｍ以下にすることを特徴とする静電荷像現像用樹
脂被覆キャリアの製造法に存する。

【０００５】本発明に用いうる樹脂としては、熱硬化性
樹脂、熱可塑性樹脂を問わず、沸点４０〜１５０℃程度
の溶剤に可溶な樹脂であれば何でも使用できる。例えば
ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂、
ハロゲン含有樹脂、アミド系樹脂等広く用いることがで
きる。更にこれらの樹脂の混合物でも用いることができ
る。

【０００６】溶剤としてはハロゲン系、パラフィン系、
オレフィン系、エーテル系、エステル系、アミド系、ケ
トン系、アルコール系、芳香族系等、樹脂溶液を作るこ
とができるものであれば任意に選択できる。コーティン
グ装置、流動床型、転動型、転動流動型、撹拌流動層
型、撹拌転動流動層型、撹拌型、減圧撹拌乾燥型等、従
来用いられている装置が使用できる。

【０００７】また、コーティングの方法は限定されるこ
となく、スプレー方式でも浸漬方式でも任意に選択でき
る。これらの装置の例としては、奈良機械（株）のスー
パーファインマトリックス、ヘビーデューティーマトリ
ックス、パドルドライヤー等、フロイント産業（株）の
スパイラーフロー、グラニューレックス、ＣＦ−グラニ
ューレーター等、深江工業（株）のハイスピードミキサ
ー、パウレック（株）のバーチカルグラニューレータ
ー、マルチプレックスグラニューレーター、パウダーコ
ーター等、不二パウダル（株）のニューマルメライザ
ー、中央化工機（株）の振動流動床、岡田精工（株）の
スピラコーター、アイス・アロマティック社のマルチプ
ロセッサー等が挙げられる。

【０００８】コーティング時の樹脂液濃度は、作業性、
経済性、溶解性を考慮して、任意に選択できるが、スプ
レー方式の場合には１〜２０％程度が良く、浸漬方式の
場合には均一に湿潤できる範囲なら良く、５０％程度迄
が可能である。コーティング時の温度は、使用する樹脂
及び溶剤並びにコーティング装置及び方式により若干異
なるが、概ね溶剤の沸点の±２０℃程度が良い。樹脂被
覆膜厚は平均で０．０５〜５μｍの範囲が好ましい。

【０００９】乾燥は塗布と同時でもよいが、通常、塗布
後が良い。乾燥時間は、残存溶剤量がキャリア総量中１
００ｐｐｍ以下、好ましくは８０ｐｐｍ以下、更に好ま
しくは６０ｐｐｍ以下、残存溶剤が被覆樹脂にのみ残存
するとみなして計算した樹脂中換算の残存溶剤量が２重
量％以下、好ましくは１重量％以下になれば良い。概ね
流動層スプレー方式ではスプレー終了後、４０分程度ま
で、浸漬撹拌方式では溶液が乾固してから４０〜９０分
程度が好ましい。

【００１０】

【発明の効果】以上のような方法で、残存溶剤量をキャ
リア総量中１００ｐｐｍ以下好ましくは８０ｐｐｍ以
下、更に好ましくは６０ｐｐｍ以下、加えて樹脂中換算
の残存溶剤量を２重量％以下好ましくは１重量％以下迄
乾燥した樹脂被覆キャリアは耐環境性が良好であり、公
知のトナー、特に正帯電トナーと組み合わせて使用する
ことにより、帯電レベルが安定で、画像濃度が長期にわ
たり安定な被写画像を与える。

【００１１】

【実施例】以下、実施例にて本発明を具体的に説明する
が、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以下において「部」は「重量部」を表わす。 実施例１ 塩化ビニリデン５４モル％、アクリロニトリル４６モル
％から成る共重合体（ダウケミカル社 商品名 サラン
Ｆ−３１０）と塩素化塩化ビニル樹脂ＨＡ−２４Ｋ（商
品名 積水化学社）の等量混合物４部をテトラヒドロフ
ランとメチルエチルケトンの等量混合溶媒に溶解させ、
固形分濃度２％の被覆液を調製した後、流動スプレー法
により平均粒径１００μｍの球状フェライト１０００部
をキャリアー芯材として、流動エアー温度６０℃、流動
エアー量をキャリア粒子１ｋｇ当り２００リットル／ｍ
ｉｎでコーティングし、続いて３０分間流動乾燥した後
室温迄冷却して篩で分級し、粒径４０〜１８０μｍ、コ
ーティング膜厚０．４μｍの樹脂被覆キャリアを得た。
得られた樹脂被覆キャリアの残存溶剤量を熱分解ガスク
ロ（島津ＧＣ−９Ａ型）を用い、下記条件で測定した。

【００１２】

【表１】 カラム ＰＥＧ−２０Ｍ １５％ ２ｍ ＣＷＤ
ＭＣＳ 移動相 Ｈｅ 移動相流量 ５０ｃｃ／ｍｉｎ 分解炉温度 ２５０℃ 温度設定 開始温度 ６０℃ ５ｍｉｎ 温度勾配 １０℃／ｍｉｎ 最終温度 ２３０℃ 試料採取量 約５０ｍｇ 別に各溶剤毎に検量線を作成しておき、測定により得ら
れた溶剤ピークの面積から溶剤含有量を算出した。

【００１３】残存溶剤量はキャリア総量中で４．５ｐｐ
ｍ、被覆樹脂中に換算して０．１１％であった。一方、
スチレンとｎ−ブチルアクリレートとの共重合樹脂１０
０部、カーボンブラック５部、低分子量ポリプロピレン
２部、四級アンモニウム塩系帯電制御剤（オリエント化
学社製、商品名Ｐ−５１）２部の混練粉砕物から成る平
均粒径１０μｍのトナー１００部に対し疎水性シリカ微
粉末（デグサ社製、商品名Ｒ−９７２）０．１部を添加
してヘンシェルミキサーで混合してシリカ外添トナーを
得た。該シリカ外添トナー４部と前記樹脂被覆キャリア
ー１００部とをＶ型混合機に入れ４０回転で３０分混合
し、現像剤を調製した。

【００１４】次にこの現像剤の帯電量をブローオフ法に
より測定したところ、１３．３μＣ／ｇであった。続い
て有機光導電体を搭載した市販の複写機を用いて、実写
耐久試験をし、画像濃度及び帯電量の測定と、カブリの
判定及びトナー転写率の測定による評価をしたところ、
終始安定した帯電量で鮮明な、カブリの少ない画像が得
られた。またトナー転写効率も良好であった。以下、各
実施例について表１にまとめて評価結果を示す。

【００１５】上記の現像剤を５０℃で４８時間熱処理
（以下熱処理と称す）したところ、帯電量は８．８μＣ
／ｇであった。続いてこの現像剤をＶ型混合機に入れ４
０回転で３０分、再度混合した後の帯電量（以下、回復
帯電量と称す）は１１．２μＣ／ｇに回復した。熱処理
後の帯電量の低下も比較的良好で回復率もすぐれてい
た。更に、この現像剤を用いて実写耐久試験をした所、
終始安定した帯電量で鮮明なカブリの少ない画像が得ら
れた。またトナー転写効率も良好であった。

【００１６】実施例２ 乾燥時間を１０分にした他は実施例１と同様にしてコー
ティングをし（コート膜厚０．４μｍ）、残存溶剤量を
調べたところ、キャリア総量中２２．０ｐｐｍ、被覆樹
脂中に換算して０．５５％であった。次に実施例１と同
様にして現像剤を調製してブローオフ法により帯電量を
測定したところ１２．７μＣ／ｇであった。続いて、実
施例１と同様に、熱処理したところ、熱処理後は８．４
μＣ／ｇ、回復帯電量は１０．９μＣ／ｇであった。更
にこの現像剤を用いて実写耐久試験をし、実施例１と同
様にして評価をしたところ、終始安定した帯電量で鮮明
なカブリの少ない画像が得られた。またトナー転写効率
も良好であった。

【００１７】実施例３ コーティング時の流動エアー量をキャリア粒子１ｋｇ当
り１００リットル／ｍｉｎとし、スプレー終了後の乾燥
時間を取らずに直ちに抜き出した他は、実施例１と同様
にしてコーティングをし（コート膜厚０．４μｍ）、残
存溶剤量を調べたところキャリア総量中５３．４ｐｐ
ｍ、被覆樹脂中に換算して１．３４％であった。次に実
施例１と同様にして現像剤を調製し、ブローオフ法によ
り帯電量を測定したところ、１１．９μＣ／ｇであっ
た。続いて実施例２と同様に熱処理したところ、熱処理
後は７．９μＣ／ｇ、回復帯電量は１０．４μＣ／ｇで
あった。更にこの現像剤を用いて実写耐久試験をし、実
施例１と同様にして評価をしたところ、終始安定した帯
電量で鮮明なカブリの少ない画像が得られた。またトナ
ー転写効率も良好であった。

【００１８】実施例４ 樹脂混合物を７部用い乾燥時間を１０分とした他は実施
例１と同様にしてコーティングをし（コート膜厚０．７
μｍ）、残存溶剤量を調べたところ、キャリア総量中５
０．６ｐｐｍ、被覆樹脂中に換算して０．７３％であっ
た。次に実施例１と同様にして現像剤を調製し、ブロー
オフ法により帯電量を測定したところ、１５．２μＣ／
ｇであった。続いて実施例２と同様に熱処理したとこ
ろ、熱処理後は１０．３μＣ／ｇ、回復帯電量は１３．
６μＣ／ｇであった。更にこの現像剤を用いて実写耐久
試験をし、実施例１と同様にして評価をしたところ、終
始安定した帯電量で鮮明なカブリの少ない画像が得られ
た。またトナー転写効率も良好であった。

【００１９】実施例５ 樹脂混合物を２部用い、乾燥時間を１０分とした他は実
施例１と同様にしてコーティングをし（コート膜厚０．
２μｍ）、残存溶剤量を調べたところ、キャリア総量中
１６．３ｐｐｍ、被覆樹脂中に換算して０．８２％であ
った。次に実施例１と同様にして現像剤を調製し、ブロ
ーオフ法により帯電量を測定したところ１１．８μＣ／
ｇであった。続いて実施例１と同様に熱処理したところ
熱処理後は７．７μＣ／ｇ、回復帯電量は１０．１μＣ
／ｇであった。更にこの現像剤を用いて実写耐久試験を
し、実施例１と同様にして評価をしたところ、終始安定
した帯電量で鮮明なカブリの少ない画像が得られた。ま
たトナー転写効率も良好であった。

【００２０】比較例１ 流動エアー温度を４０℃にし、流動エアー量をキャリア
粒子１ｋｇ当り１００リットル／ｍｉｎとし、スプレー
終了後の乾燥時間を取らずに直ちに抜き出した他は実施
例１と同様にしてコーティングをし（コート膜厚０．４
μｍ）、残存溶剤量を調べたところ、キャリア総量中１
１６．１ｐｐｍ、被覆樹脂中に換算して２．９１％であ
った。

【００２１】次に実施例１と同様にして現像剤を調製
し、ブローオフ法により帯電量を測定したところ、９．
６μＣ／ｇとかなり低い値となった。続いて実施例１と
同様に実写耐久試験をしたところ、初期からカブリが多
く汚れた画像となった。又、帯電量が不安定で実写を進
めるにつれ１万枚迄は上昇しその後、次第に低下した。
更にトナー転写率も低かった。上記の現像剤を実施例１
と同様に熱処理したところ、熱処理後は５．８μＣ／ｇ
と低く、回復帯電量も８．１μＣ／ｇと低かった。実写
耐久試験をしたところ、初期からカブリが多く汚れた画
像となった。又、帯電量も不安定で実写を進めるにつれ
て次第に低下した。更にトナー転写率も低かった。

【００２２】実施例６ 実施例１の樹脂混合物４０部をテトラヒドロフランとメ
チルエチルケトンの等量混合溶媒に溶解させ、固形分濃
度２％の樹脂液を調製した。一方、加温ジャケット付き
三枚羽根撹拌機のある混合機〔深江工業（株）製 ハイ
スピードミキサーＦＳ−ＧＳ５型〕に平均粒径１００μ
ｍの球状フェライト粒子１００００部を入れ、これに、
先に調製した樹脂液を注ぎフェライト粒子を浸潤させ６
０℃に加熱しながら５分間２００回転で混合撹拌した。
次に減圧装置を付け１５０Ｔｏｒｒで減圧しながら加熱
撹拌を６０分続けた後冷却して篩分級し粒径４０〜１８
０μｍ、コート膜厚０．４μｍの樹脂被覆キャリアを得
た。

【００２３】次に、実施例１と同様にして、残存溶剤量
を測定したところ、キャリア総量中２．７ｐｐｍ被覆樹
脂中に換算して０．０７％であった。続いて実施例１と
同様にして現像剤を調製し、ブローオフ法により帯電量
を測定したところ１３．１μＣ／ｇであった。続いて実
施例１と同様にして熱処理したところ、熱処理後は８．
７μＣ／ｇ、回復帯電量は１１．０μＣ／ｇであった。
更にこの現像剤を用いて実写耐久試験をし、実施例１と
同様にして評価をしたところ、終始安定した帯電量で鮮
明なカブリの少ない画像が得られた。またトナー転写効
率も良好であった。

【００２４】実施例７ ８０℃で加熱しながら撹拌し、減圧装置の代わりに、窒
素ガスを２０リットル／ｍｉｎで８０分吹き込みながら
乾燥した他は、実施例８と同様にして樹脂被覆キャリア
を得た（コート膜厚０．４μｍ）。次に実施例１と同様
にして、残存溶剤量を測定したところ、キャリア総量中
２６．３ｐｐｍ被覆樹脂中に換算して０．６６％であっ
た。

【００２５】続いて実施例１と同様にして現像剤を調製
し、ブローオフ法により帯電量を測定したところ１２．
９μＣ／ｇであった。続いて実施例１と同様にして熱処
理したところ、熱処理後は８．３μＣ／ｇ、回復帯電量
は１０．７μＣ／ｇであった。更にこの現像剤を用いて
実写耐久試験をし、実施例１と同様にして評価をしたと
ころ、終始安定した帯電量で鮮明なカブリの少ない画像
が得られた。またトナー転写効率も良好であった。

【００２６】比較例２ 乾燥時間を３０分とした他は実施例７と同様にして樹脂
被覆キャリアを得た（コート膜厚０．４μｍ）。次に実
施例１と同様にして残存溶剤量を測定したところ、キャ
リア総量中１０５．１ｐｐｍ被覆樹脂中に換算して２．
６３％であった。続いて実施例１と同様にして現像剤を
調製し、ブローオフ法により帯電量を測定したところ
９．４μＣ／ｇであった。

【００２７】続いて実施例１と同様に実写耐久試験をし
たところ、初期からカブリが多く汚れた画像となった。
又、帯電量が不安定で実写を進めるにつれ７千枚迄は上
昇しその後、次第に低下した。更にトナー転写率も低か
った。上記の現像剤を実施例１と同様に熱処理したとこ
ろ、熱処理後は５．５μＣ／ｇと低く、回復帯電量も
８．０μＣ／ｇと低かった。続いて実施例１と同様に実
写耐久試験をしたところ、初期からカブリが多く汚れた
画像となった。又、帯電量も不安定で実写を進めるにつ
れて次第に低下した。更にトナー転写率も低かった。

【００２８】実施例８ 溶媒としてメチルエチルケトンを用いた他は、実施例１
と同様にしてコーティングをし、残存溶媒量を調べたと
ころ、キャリア総量中４．０ｐｐｍ、被覆樹脂中に換算
して０．０８％であった。次に実施例１と同様にして、
現像剤を調製し、ブローオフ法により帯電量を測定した
ところ１３．７μＣ／ｇであった。更にこの現像剤を用
いて実写耐久試験をし、実施例１と同様にして評価をし
たところ、終始安定した帯電量で鮮明なカブリの少ない
画像が得られた。またトナー転写効率も良好であった。

【００２９】実施例９ 溶媒として塩化ビニル樹脂ＳＧ−７００（商品名；三菱
化ビニル社）４部を用いた他は、実施例１と同様にして
コーティングをし、残存溶媒量を調べたところ、キャリ
ア総量中４．６ｐｐｍ、被覆樹脂中に換算して０．１２
％であった。

【００３０】次に実施例１と同様にして、現像剤を調製
し、ブローオフ法により帯電量を測定したところ１５．
５μＣ／ｇであった。続いて有機光導電体を搭載した市
販の複写機を用いて、実写耐久試験をし、画像濃度及び
帯電量の測定と、カブリの判定及びトナー転写率の測定
による評価をしたところ、終始安定した帯電量で、鮮明
な、カブリの少ない画像が得られた。またトナー転写効
率も良好であった。

【００３１】

【表２】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 核材に樹脂を被覆してなる樹脂被覆キャ
   リアにおいて、該樹脂被覆キャリア総量中に占める残存
   溶剤量が１００ｐｐｍ以下であることを特徴とする静電
   荷像現像用樹脂被覆キャリア。
2. 【請求項２】 該樹脂中の残存溶剤量が２重量％以下で
   あることを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用樹
   脂被覆キャリア。
3. 【請求項３】 該樹脂被覆の膜厚平均が０．０５〜５μ
   ｍであることを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像
   用樹脂被覆キャリア。
4. 【請求項４】 核材に樹脂溶液を塗布し、該塗布と同時
   又は該塗布の後に乾燥処理を行って、樹脂被覆キャリア
   総量中に占める残存溶剤量を１００ｐｐｍ以下にするこ
   とを特徴とする静電荷像現像用樹脂被覆キャリアの製造
   法。