JPH0820770B2 - 電子写真用二成分現像剤及びその製造方法 - Google Patents

電子写真用二成分現像剤及びその製造方法

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JPH0820770B2
JPH0820770B2 JP2052723A JP5272390A JPH0820770B2 JP H0820770 B2 JPH0820770 B2 JP H0820770B2 JP 2052723 A JP2052723 A JP 2052723A JP 5272390 A JP5272390 A JP 5272390A JP H0820770 B2 JPH0820770 B2 JP H0820770B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真用二成分現像剤とその製造方法に
関する。
〔従来の技術〕
電子写真法において、感光体上に形成された静電荷像
を磁気ブラシ法により現像する際に使用される現像剤
は、トナー粒子とキャリアとの二成分系のものが用いら
れている。この現像剤は、通常、微細なトナー粒子と比
較的大きな粒子からなるキャリアとの混合物であり、互
いの粒子の接触によって生ずる反対極性の静電荷によっ
てキャリア表面へトナー粒子が保持される。そして、こ
の現像剤が感光体上の静電荷像と接触するとトナー粒子
が静電荷像に引きつけられ画像を形成する。
この現像剤は攪拌時において、キャリアとトナー粒子
間及び現像機の機械部分間で繰り返しなされる、接触、
衝突によって生ずる攪拌抵抗によりトナー粒子の一部が
キャリアの表面に付着して膜を形成する現象(以下、ス
ペント現象と称する)がある。このような事態になると
キャリア表面にトナー粒子の膜が徐々に蓄積され、キャ
リアとトナー粒子との間の摩擦帯電が、トナー粒子とキ
ャリア表面に蓄積されたトナー粒子の膜との摩擦帯電に
変わってしまい、現像剤全体の摩擦帯電特性が劣化し、
ひいてはコピー画像の地肌部にトナー粒子が多数付着す
るといういわゆる地カブリという問題が生じコピー画質
が低下していた。
従来、このようなスペント現象を防止するためキャリ
アの表面にシリコーン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−
アクリル共重合体樹脂等のコート材をコーティングする
ことが知られている。
しかしながら、このようなコーティングキャリアにお
いても複写枚数が10万枚という多数枚にいたると、キャ
リア表面のコート材がキャリア表面より剥離しはじめる
ため剥離したキャリア部分にトナー粒子が付着し、現像
剤の疲労が著しくなり、摩擦帯電量の低下をひき起し、
地カブリ、トナー飛散の問題を有していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明はかかる従来の電子写真用二成分現像剤の問題
を解消するもので、長寿命の電子写真用二成分現像剤及
びその製造方法を提供するものである。
〔問題を解決するための手段〕
本発明は、キャリアと、結着樹脂及び着色剤を主成分
とするトナー粒子とからなる電子写真用二成分現像剤に
おいて、前記キャリアがコア材粒子の表面の全面に前記
トナー粒子の一部が予め連続層をなして固着された構成
をなし、かつ該固着がコア材粒子100重量部に対しトナ
ー粒子0.1〜10重量部の比率にてなされていることを特
徴とする電子写真用二成分現像剤であって、その製造方
法は、前記キャリアが、コア材粒子100重量部に対し前
記トナー粒子0.1〜10重量部とを混合して混合物を作成
する工程と、該混合物に対して圧縮力及び摩擦力を与え
ることによりコア材粒子の表面の全面に複数のトナー粒
子を連続層をなして固着する工程とからなることを特徴
とするものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の電子写真用二成分現像剤を構成するキャリア
に使用するコア材粒子は、鉄粉、フェライト(MO・Fe2O
3なる組成をもつ一群の鉄酸化物で、Mは2価の金属イ
オンであり、例えばMn2+、Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn
2+である)、マグネタイト(Fe3O4)のいずれかを用
い、該コア材粒子は粒子径が20〜100μmの範囲内であ
ることが好ましい。また、該コア材粒子は微細なフェラ
イトまたはマグネタイトを造粒せしめたものでもよい。
一方、前記コア材粒子の表面に固着するトナー粒子
は、本発明の電子写真用二成分現像剤を構成するトナー
粒子の一部であり、すなわち、本発明の電子写真用二成
分現像剤に使用するトナーと同一配合処方のものであ
る。本発明でいうトナー粒子は、具体的には添加される
添加剤を所定の配合にドライブレンドした後、溶融混
練、粉砕、分級工程を経て平均粒子径1〜20μmに製造
したものである。該結着樹脂としては、例えばスチレン
樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、スチレン−アクリ
ル酸エステル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、ポリ塩化ビニルデン、フェノール樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂等であり、電荷制御剤として
は、例えばニグロシン系染料、アルコキシ化アミン、第
四級アンモニウム塩、アルキルアミド、モノアゾ染料の
金属錯塩、塩素化ポリトルオレフィン、ナフテン酸金属
塩、脂肪酸の金属塩等を所望する極性に応じて添加する
ものである。また、着色剤としては例えばカーボンブラ
ック、モノアゾ系赤色顔料、ジスアゾ系黄色顔料、キナ
クリドン系マゼンタ顔料、アントラキノン染料等が挙げ
られ、その他の添加物としては、ポリテトラフルオロエ
チレン粉等の潤滑剤、酸化セリウム等の研磨剤、低分子
量ポリプロピレン等の定着助等を挙げることができる。
本発明を構成するキャリアにおいて、コア材粒子の表
面に固着させるトナー粒子の量は、コア材粒子100重量
部に対してトナー粒子が0.1〜10重量部であることは必
要である。この場合0.1重量部未満ではコア材粒子の表
面の全面をトナー粒子で固着することができないため、
トナー粒子を固着していないコア材の表面に補充用のト
ナー、すなわち現像にともなって消費されるトナー粒子
を補充するためのトナーが付着してスペント現象が発生
し、摩擦帯電量が低下して地カブリの問題が生じさせ
る。一方、10重量部を超えると量が多いために均一なト
ナー粒子層のコア材粒子への強固な固着ができず従って
現像機内での攪拌によって容易にトナー粒子がコア材粒
子より剥離する。
本発明ではコア材粒子の表面の全面にトナー粒子を連
続層をなして固着させる方法としては次のような手段を
用いる。
すなわち、コア材粒子とトナー粒子とを所望の量で混
合して混合物を作成した後、該混合物に対して圧縮力及
び摩擦力とを与えて該コア材粒子の表面の全面にトナー
粒子を連続層をなして固着せしめるものであり、このよ
うな圧縮力及び摩擦力とを与える手段としては下記のご
とき表面改質機を適用するものである。
ここでいう表面改質機とは例えば、衝突リング内に設
置されている多数の衝撃ピンを有する回転盤を高速回転
させ、該衝突リングと回転盤との間に二種以上の固体粒
子を投入し、衝撃ピンによって固体粒子に瞬間的な打撃
作用を生じさせ、周辺の衝撃リングに固体粒子を衝突さ
せて、固体粒子間を強固に固着せしめるものである。こ
のような表面改質機の具体的なものとしては、「オング
ミル(ホソカワミクロン社製)」や「ナラ・ハイブリダ
イゼーション・システム(奈良機械製作所社製)」等が
ある。
本発明では、上記の表面改質機を用いることにより、
混合攪拌機中でコア材粒子とトナー粒子とが点接触し、
接触点において圧縮力及び摩擦力、場合により衝撃力が
働き、該接触点でトナー粒子の融点以上の熱が瞬時に発
生し、融着による固着現象が生起するものと考えられ
る。
本発明でいう固着とは、例えば表面改質機によって得
られたコア材粒子とトナー粒子との複合粒子を水中に分
散しても両者は剥離しないような強固に結合した状態を
示すものである。
〔作用〕
本発明を構成するキャリアはあらかじめコア材粒子の
表面に、電子写真用二成分現像剤に使用するトナー粒子
と同一配合処方のトナー粒子を固着させておき、キャリ
アの表面の全面に予めトナー粒子の連続層を生起させて
おくものである。この場合、キャリアの表面と電子写真
用二成分現像剤に使用するトナー粒子とは同じ帯電極性
であるため、互いに摩擦帯電をすることなく所望の摩擦
帯電量を得ることができないという問題が考えられる
が、本発明においては、コア材粒子の表面に固着するト
ナー粒子の量を調整したり、電子写真用二成分現像剤に
使用するトナー粒子に配合する電荷制御剤の添加量を多
めに調整することによって所望の摩擦帯電量にすること
ができる。
このように本発明の電子写真用二成分現像剤において
は、キャリアの表面にトナー粒子の連続層が適正な摩擦
帯電を保持できるよう調整されているため、連続コピー
時においてキャリアの表面にそれ以上のトナー粒子の不
要なスペント現象が発生してもトナー粒子の摩擦帯電量
は低下することはない。
また、連続コピー時にキャリアの表面に固着したトナ
ー粒子がコア材より剥離しても、電子写真用二成分現像
剤を構成する同一組成のトナー粒子が前記剥離したコア
材粒子表面の欠損部分に付着し修復されるので、トナー
粒子の摩擦帯電量は変化することはない。
〔実施例〕
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。なお、実
施例に記載の各成分の量(部)は重量部である。
実施例1 上記の配合による混合物を二軸混練機を用いて熱溶融
混練した後、粉砕、分級し平均粒子径が10μmのトナー
粒子を得た。
次にフェライトのコア材粒子(F-100,パウダーテック
社製、平均粒子径70μm)100部と前記のトナー粒子1
部とを混合し、該混合物を表面改質機(オングミル,ホ
ソカワミクロン社製)に投入して、該コア材粒子の表面
の全面にトナー粒子を連続層をなして固着して本発明を
構成するキャリアを得た。
次に前記のトナー粒子5部とキャリア100部とをボー
ルミルで30分間攪拌して本発明の電子写真用二成分現像
剤を作成した。
実施例2 実施例1のトナー粒子1部とフェライトのコア材粒子
(同和鉄粉社製、平均粒子径60μm)100部とを混合
し、該混合物を表面改質機(オングミル,ホソカワミク
ロン社製)に投入して、該コア材粒子の表面の全面にト
ナー粒子を連続層をなして固着して本発明を構成するキ
ャリアを得た。
次に該キャリア100部と実施例1のトナー粒子5部と
をボールミルで30分間攪拌して本発明の電子写真用二成
分現像剤を作成した。
実施例3 上記の配合による混合物を二軸混練機を用いて熱溶融
混練した後、粉砕、分級し平均粒子径が8μmのトナー
粒子を得た。
次にフェライトのコア材粒子(同和鉄粉社製、平均粒
子径70μm)100部と前記のトナー粒子1部とを混合
し、該混合物を表面改質機(ナラ・ハイブリダイゼーシ
ョン・システム,奈良機械製作所社製)に投入して、該
コア材粒子の表面の全面にトナー粒子を連続層をなして
固着して本発明を構成するキャリアを得た。
次に前記のトナー粒子4部と電子写真用キャリア100
部とをボールミルで60分間攪拌して本発明の電子写真用
二成分現像剤を作成した。
比較例1 フェライト(同和鉄粉社製、平均粒子径60μm)から
なるキャリア100部と実施例1のトナー粒子5部とをボ
ールミルで60分間攪拌して比較用の電子写真用二成分現
像剤を作成した。
比較例2 シリコーン樹脂(東レ社製)5部をメチルエチルケト
ン100部に溶解し、樹脂溶液を調製した後、該樹脂溶液
を流動コーティング装置を用いて実施例2のフェライト
のコア材粒子(同和鉄粉社製、平均粒子径60μm)に塗
布し、その後スプレードライヤーで乾燥を行いキャリア
を得た。
次に該キャリア100部と実施例1のトナー粒子5部と
をボールミルで60分間攪拌して比較用の電子写真用二成
分現像剤を作製した。
比較例3 アクリル樹脂5部をメチルエチルケトン100部に溶解
し、樹脂溶液を調製した後、該樹脂溶液を流動コーティ
ング装置を用いて実施例2のフェライトのコア材粒子
(同和鉄粉社製、平均粒子径60μm)に塗布し、その後
スプレードライヤーで乾燥を行いキャリアを得た。
次に該キャリア100部と実施例3のトナー粒子5部と
をボールミルで60分間攪拌して比較用の電子写真用二成
分現像剤を作製した。
以上、実施例1〜3及び比較例1〜3の電子写真用二
成分現像剤を市販の複写機(FT-4030,リコー社製)に設
置して30万枚までの多数枚複写を行い、その評価結果を
第1表に示す。
なお、多数枚複写に使用した補充用のトナーは、実施
例1、実施例2、比較例1及び比較例2の電子写真用二
成分現像剤については実施例1のトナー粒子を使用し、
実施例3及び比較例3の電子写真用二成分現像剤につい
ては実施例3のトナー粒子を使用した。
また、第1表中の画像濃度はマクベス反射濃度計で測
定し、地カブリはハンター白色度計、摩擦帯電量はブロ
ーオフ帯電量測定装置(東芝ケミカル社製)で測定し
た。
第1表の評価結果から明らかなように、本発明による
実施例1〜3の電子写真用二成分現像剤は、初期から30
万枚後まで摩擦帯電量の低下が少なく、地カブリも少な
い良好な画像を維持していた。一方、比較例1は10万枚
でトナーのスペント現象が発生したため現像剤の疲労が
著しく摩擦帯電量の低下、地カブリの発生、画像濃度の
低下がみられた。また、比較例2と比較例3は10万枚以
降にコート材の剥離、トナーのスペント現象が顕著にな
っているために30万枚後の摩擦帯電量の低下、地カブリ
の発生、画像濃度の低下となって現れている。
〔発明の効果〕
以上、説明したように本発明は、画像濃度が安定して
おり、地カブリの極めて少ない長寿命な電子写真用二成
分現像剤を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/10 351 (56)参考文献 特開 昭61−158339(JP,A) 特開 昭58−108550(JP,A) 特開 昭54−78137(JP,A) 特開 昭51−89427(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】キャリアと、結着樹脂及び着色剤を主成分
    とするトナー粒子とからなる電子写真用二成分現像剤に
    おいて、前記キャリアが、コア材粒子の表面の全面に前
    記トナー粒子の一部が予め連続層をなして固着された構
    成をなし、かつ該固着がコア材粒子100重量部に対しト
    ナー粒子0.1〜10重量部の比率にてなされていることを
    特徴とする電子写真用二成分現像剤。
  2. 【請求項2】キャリアと、結着剤樹脂及び着色剤を主成
    分とするトナー粒子とを混合する電子写真用二成分現像
    剤の製造方法において、前記キャリアが、コア材粒子10
    0重量部に対し前記トナー粒子0.1〜10重量部とを混合し
    て混合物を作成する工程と、該混合物に対して圧縮力及
    び摩擦力を与えることによりコア材粒子の表面の全面に
    複数のトナー粒子を連続層をなして固着する工程とから
    なることを特徴とする電子写真用二成分現像剤の製造方
    法。
JP2052723A 1990-03-06 1990-03-06 電子写真用二成分現像剤及びその製造方法 Expired - Fee Related JPH0820770B2 (ja)

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