JPH08248689A

JPH08248689A - 静電荷像現像用キャリア

Info

Publication number: JPH08248689A
Application number: JP7052221A
Authority: JP
Inventors: Kishiomi Tamura; 希志臣田村; Mayumi Hayashi; 真由美林; Masafumi Uchida; 雅文内田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1995-03-13
Filing date: 1995-03-13
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】画像濃度が高く、高い解像度を有し、画像欠
陥のない高品位の出力画像を、長期にわたって安定的に
形成することができる静電荷像現像用キャリアを提供す
ることにある。【構成】表面重合被覆法により形成されたポリオレフ
ィン樹脂被覆層を磁性体粒子の表面に設けてなる静電荷
像現像用キャリアであって、機能性微粒子がキャリア表
面に固定されてなり、真球度αが１．０〜２４．０の範
囲にあることを特徴とする。本発明の静電荷像現像用キ
ャリアにおいては、前記機能性微粒子が、荷電制御微粒
子、導電性微粒子、磁性微粒子であることが好ましい。

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、静電写真
法、静電印刷法などに適用される静電荷像現像用キャリ
アに関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法等に用いられる二成分現像剤
は、トナーと、キャリアとにより構成され、キャリアは
トナーに適正な極性でかつ適正な量の帯電電荷を付与す
る目的で使用されるものである。斯かるキャリアとして
は、帯電付与性の安定化や耐久性の向上を図るなど種々
の目的から、磁性体粒子の表面に樹脂被覆層を設けてな
る樹脂被覆キャリアが用いられている。

【０００３】しかして、樹脂被覆層を構成する樹脂とし
ては、溌水性および離型性に優れ、汚染されにくいキャ
リア表面を形成することができるなどの観点から、ポリ
オレフィン樹脂が注目され、ポリオレフィン樹脂を使用
する各種の被覆方法が紹介されている（例えば特開昭５
２−１５４６３９号公報、特開昭５４−３５７３５号公
報参照）。

【０００４】しかし、上記の公報による被覆方法におい
ては、ポリオレフィン樹脂よりなる樹脂被覆層と磁性体
粒子との接着力が十分でないために、当該樹脂被覆層の
剥離が発生しやすく、キャリアの耐久性の点で問題があ
った。

【０００５】このような問題に対して、表面重合被覆法
によってポリオレフィン樹脂被覆層を形成する技術が紹
介されている（例えば特開昭６０−１０６８０８号公
報、特開平２−１８７７７０号公報参照）。この表面重
合被覆法を適用して樹脂被覆層を形成する場合には、樹
脂被覆層と磁性体粒子とが強固に接着され、キャリアの
耐久性をある程度向上させることができる。

【０００６】しかしながら、表面重合被覆法を適用して
樹脂被覆キャリアを調製する場合において、得られる樹
脂被覆キャリアの表面には微細な凹凸が形成される。そ
して、キャリア表面に存在する凹凸が、キャリア相互間
の機械的摩擦力を増大させる原因となるために、当該樹
脂被覆キャリアは高い現像性能を発揮することができな
い。また、表面重合被覆法を適用しても、トナーへの帯
電付与性の良好な樹脂被覆キャリアを得ることはできな
い、などの問題がある。

【０００７】斯かる問題を解決する手段として、表面重
合被覆法を適用して得られた樹脂被覆キャリアの表面を
機能性微粒子を用いて処理することにより、キャリア表
面に存在する凹凸を当該機能性微粒子により封孔する技
術が提案されている（特開平６−２６６１６８号公報参
照）。

【０００８】しかしながら、上記公報記載の技術により
得られる、機能性微粒子を表面に有する樹脂被覆キャリ
アは、樹脂被覆層を構成するポリオレフィン樹脂の有す
る溌水性および離型性に起因して、機能性微粒子が表面
から離脱してキャリアの性能が変化しやすく、静電荷像
現像剤の構成成分として耐久性に劣るものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に基いてなされたものであって、本発明の目的
は、画像濃度が高く、高い解像度を有し、画像欠陥のな
い高品位の出力画像を、長期にわたって安定的に形成す
ることができる静電荷像現像用キャリアを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の静電荷像現像用キャリアは、表面重合被
覆法により形成されたポリオレフィン樹脂被覆層を磁性
体粒子の表面に設けてなる静電荷像現像用キャリアであ
って、機能性微粒子がキャリア表面に固定されてなり、
真球度αが１．０〜２４．０の範囲にあることを特徴と
する。

【００１１】本発明の静電荷像現像用キャリアにおいて
は、前記機能性微粒子が、荷電制御微粒子、導電性微粒
子、磁性微粒子であることが好ましい。

【００１２】また、本発明の静電荷像現像用キャリア
は、表面重合被覆法により樹脂被覆された磁性体粒子
と、機能性微粒子とを混合し、この混合系に対して機械
的応力あるいは機械的−熱的応力を加える処理を施すこ
とにより得られるものであることが好ましい。

【００１３】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明の静電荷像現像用キャリアは、磁性体粒子の表面が
ポリオレフィン樹脂によって被覆されてなる樹脂被覆キ
ャリアである。

【００１４】＜磁性体粒子＞斯かる樹脂被覆キャリアを
構成する磁性体粒子としては、磁場によってその方向に
強く磁化する物質を用いることができる。具体的には、
鉄、フェライト、マグネタイト、ニッケル、コバルトな
どの強磁性を示す金属もしくはこれらの金属を含む合金
または化合物などを用いることができる。ここで、「フ
ェライト」とは、鉄を含有する磁性化合物の総称をいう
ものとし、スピネル型のものには限定されない。

【００１５】＜ポリオレフィン樹脂被覆層＞ポリオレフ
ィン樹脂被覆層を形成するために使用されるオレフィン
モノマーとしては、エチレン、プロピレン、ブテン、ヘ
キセン、メチルペンテン、デセン、オクタデセンなどを
挙げることができ、これらは単独であるいは２種類以上
を組み合わせて使用することができる。これらのうち、
エチレンが特に好ましい。また、樹脂被覆の量的割合は
樹脂被覆キャリア全体に対して２．５〜１０．０重量％
であることが好ましい。

【００１６】＜表面重合被覆法＞本発明のキャリアを構
成するポリオレフィン樹脂被覆層は、表面重合被覆法に
より形成される。ここに、「表面重合被覆法」とは、芯
材粒子である磁性体粒子の表面において、オレフィンモ
ノマーを直接重合させることにより、樹脂被覆層を成長
・形成させる被覆法をいうものとし、具体的には、特開
昭６０−１０６８０８号公報、特開平２−１８７７７０
号公報記載の方法を挙げることができる。

【００１７】この表面重合被覆法の一例を示せば、特開
昭６０−１０６８０８号公報に詳述されているように、
チタンおよび／またはジルコニウムを含有する炭化水
素溶媒に可溶な高活性触媒成分と、磁性体粒子と、
有機アルミニウム化合物とを用い、磁性体粒子の表面上
で前記オレフィンモノマーを重合成長させることによっ
てポリオレフィン樹脂被覆層を形成する。

【００１８】また、ポリオレフィン樹脂被覆層の形成に
際して、必要に応じて導電材料の存在下でオレフィンモ
ノマーを重合成長させることにより、当該樹脂被覆層中
に導電材料を導入してキャリアの体積抵抗を調整しても
よい。樹脂被覆層中に導入することのできる導電材料と
しては、例えば鉄、アルミニウム、ニッケルなどの金属
微粒子、カーボンブラック、導電性チタニア、炭化ケイ
素、酸化スズなどの微粒子を使用するのが好ましい。斯
かる微粒子の平均一次粒径は、キャリアの平均粒径に対
して１／５０以下であることが好ましい。

【００１９】表面重合被覆法を適用してポリオレフィン
樹脂被覆層を形成することにより、当該樹脂被覆層と磁
性体粒子とが強固に接着され、樹脂被覆層の剥離などの
問題が発生することはない。従って、得られるポリオレ
フィン樹脂被覆キャリアは、優れた耐久性を有するもの
となる。

【００２０】＜機能性微粒子＞本発明のキャリアは、そ
の表面に機能性微粒子が固定されて構成されている。斯
かる機能性微粒子としては、キャリアに要求される機能
に応じて選択することができる。具体的には、良好
な帯電付与性能を確保するためには荷電制御微粒子を選
択することができ、現像性能の向上を図るためには
導電性微粒子を選択することができ、磁気特性を改
善してキャリア付着を防止するためには磁性微粒子を選
択することができる。

【００２１】荷電制御微粒子としては、各種の無機
微粒子および有機微粒子を使用することができる。荷電
制御微粒子を構成する無機化合物としては、フッ化炭
素、フッ化マグネシウムなどのフッ素化合物、酸化ケイ
素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛などの金
属酸化物、炭酸カルシウム、チタン酸バリウム、ケイ酸
アルミニウム、ケイ酸マグネシウムなど、並びに、これ
らの混合物を挙げることができる。なお、これら無機物
質よりなる荷電制御微粒子は、極性基を含有するカップ
リング剤により表面処理されていてもよい。表面処理剤
として使用可能なカップリング剤としては、例えばフッ
素系カップリング剤、アミン系カップリング剤などが挙
げられる。

【００２２】荷電制御微粒子を構成する有機化合物とし
ては、例えばクロム、鉄等の金属錯体型アゾ化合物、銅
フタロシアニン系化合物、カリックスアレン系化合物な
どの負帯電用の化合物、第４級アンモニウム塩化合物、
ポリアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、グ
アニジン系化合物、イミダゾール系化合物、モリブデン
酸キレート化合物などの正帯電用の化合物を挙げること
ができる。

【００２３】荷電制御微粒子がキャリア表面に固定され
ることにより、キャリアの帯電付与性能が改善され、帯
電性の安定化を図ることができる。

【００２４】導電性微粒子としては、各種の無機微
粒子および有機微粒子を使用することができる。具体的
には、鉄、アルミニウム、ニッケル、亜鉛等の金属微粒
子、アルミニウム、ニッケル、銀などで表面被覆された
樹脂微粒子、カーボン粉末、導電性酸化チタン、炭化ケ
イ素、酸化スズなどの金属化合物微粒子、マグネタイ
ト、各種フェライト等の金属酸化物微粒子を挙げること
ができる。ここで、導電性微粒子の体積抵抗は１０¹⁰Ω
ｃｍ以下であることが好ましい。導電性微粒子がキャリ
ア表面に固定されることにより、キャリア体積抵抗が低
減され、現像量の安定化を図ることができる。

【００２５】磁性微粒子としては、樹脂被覆キャリ
アの芯材粒子を構成するものとして既述した金属・合金
・金属化合物などよりなる微粒子を挙げることができ
る。磁性微粒子がキャリア表面に固定されることによ
り、キャリアの磁気特性が改善され、キャリア付着の防
止および現像量の安定化を図ることができる。

【００２６】機能性微粒子の平均一次粒径は、キャリア
の重量平均粒径に対して１／１００以下であることが好
ましい。キャリアの重量平均粒径の１／１００を超える
場合には、当該機能性微粒子のキャリア表面への固定化
位置が不均一なものとなりやすく、当該機能性微粒子に
より発揮される機能にバラツキを生じやすい。また、機
能性微粒子の粒径が過大である場合にはキャリア表面へ
の固定が困難となる。斯かる場合には、当該機能性微粒
子の粉砕処理および分級を行うことにより粒径を適当な
範囲に調整してから固定化すればよい。

【００２７】本発明のキャリアにおける機能性微粒子の
含有割合としては、機能性微粒子の比重等によっても異
なるが、キャリア全体の０．００５〜１０重量％とされ
る。

【００２８】＜キャリア表面の複合・平滑化処理＞本発
明のキャリアを製造するに際して、表面重合被覆法によ
りポリオレフィン樹脂被覆層を形成することは、磁性体
粒子と被覆樹脂との接着強度の観点からは好ましいもの
であるが、表面重合被覆法により樹脂被覆された磁性体
粒子（以下「キャリア材料」ともいう）の表面には微細
な凹凸が形成される。

【００２９】そして、キャリア材料の表面に形成された
凹凸は、キャリア相互間の摩擦力を増大させる原因とな
るため、上記のような機能性微粒子を用い、従来公知の
方法による表面処理を施しても、当該機能性微粒子が表
面から離脱しやすいために、キャリア性能の安定化を図
ることができない。

【００３０】そこで、本発明のキャリアを製造するに際
しては、表面重合被覆法により得られる前記キャリア材
料と、前記機能性微粒子とを混合し、当該キャリア材料
の表面に、機械的応力あるいは機械的−熱的応力を加え
る処理（以下「キャリア表面の複合・平滑化処理」とも
いう）を施すことにより、キャリア材料の表面に機能性
微粒子を固定化（複合化）させると共に、表面の凹凸の
程度を小さくすること（平滑化）が好ましい。

【００３１】図１〜図７は、キャリア表面の複合・平滑
化処理に用いられる処理装置の構成を示す概略図であ
る。ここに、キャリア表面の複合・平滑化処理の具体的
方法としては、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、混合容器（１１
〜１３）内にキャリアＣを投入し、当該混合容器（１１
〜１３）を回転してキャリアＣに機械的応力を加える方
法〔同図において、１４および１５はキャリア投入口、
１６はバッフル板である〕、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、キャリアＣと混
合媒体Ｐとを装置（２１〜２３）内に投入し、混合媒体
Ｐの運動を利用してキャリアＣに機械的応力を加える方
法〔同図において、２４はキャリア投入口、２５はアン
バランスウエイト、２６は混合棒、２７はキャリア排出
口である〕、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、混合容器（３１
〜３３）内に設置された攪拌翼（３４〜３６）を回転さ
せてキャリアＣに機械的応力を加える方法〔同図におい
て、３７はキャリア投入口、３８はキャリア排出口であ
る〕、図４に示すような装置４１を使用し、気流または液
流とともにキャリアＣを流動化させ、キャリアＣ同士を
接触させて機械的応力を加える方法〔同図において、４
２はスクリーンである〕、図５〜図６に示すように、気流または液流とともに
キャリアＣを流動化させて、装置（５１〜５２，６１〜
６２）内を通過または循環させ、キャリアＣを装置内壁
や衝突板に接触させ、またはキャリアＣ同士を接触させ
ることにより機械的応力を加える方法〔図５〜図６にお
いて、５３は衝突板、５４、６４、６５はホッパー、６
３はキャリア排出口である〕、図７に示すような装置７１を使用し、キャリアＣを
自由落下させ、キャリアＣを装置内壁や衝突板に接触さ
せることにより機械的応力を加える方法〔同図において
７２はホッパーである〕などを用いることができる。

【００３２】なお、必要に応じて、装置自体、流入気
体、流入液体を介してキャリア材料を加熱しながら複合
・平滑化処理を実施することにより、処理に要する時間
を短縮することができる。ここで、加熱によるキャリア
材料の表面温度は、被覆用樹脂の融点をＴｍとすると、
（Ｔｍ±５０）℃の範囲であることが好ましく、この範
囲に温度制御することにより表面平滑性の良好なキャリ
アを得ることができる。

【００３３】樹脂被覆キャリア表面の複合・平滑化処理
を実施することにより、機能性微粒子がキャリア表面に
強固に固定化される。しかも、キャリア表面を平滑化さ
せることよってキャリア相互間の摩擦力が低減されるの
で、長期にわたる画像形成に供される場合においても、
前記機能性微粒子の離脱が確実に防止される。

【００３４】上記のような複合・平滑化処理工程を経て
得られる本発明のキャリアは、表面平滑性に優れた複合
粒子である。本発明のキャリアにおいて、表面平滑性の
指標となる真球度αは１．０〜２４．０の範囲であるこ
とが必要とされ、好ましくは１．０〜１６．０の範囲と
される。ここに、キャリアの真球度αは、下記の式によ
り求めることができる。

【００３５】

【数１】

【００３６】上記の式中、「ＢＥＴ比表面積Ｓ_B」と
は、窒素ガス吸着法により求めた比表面積をいう。な
お、後述する実施例において、真球度αを求めるための
ＢＥＴ比表面積Ｓ_Bの値は、「ＦｌｏｗＳｏｒｂ II
２３００」（マイクロメリティックス社製）を用いて、
以下に示す条件で測定したものである。

【００３７】（ＢＥＴ比表面積Ｓ_Bの測定条件）測定方法：１点法比表面積供給ガス：窒素（３０体積％）・ヘリウム（７０体積
％）混合ガスガス圧力：約１ｋｇｆ／ｃｍ² ガス流量：約２０ｃｍ³／ｍｉｎガス流路：ＳＨＯＲＴＰＡＴＨ冷媒：液体窒素脱ガス温度：２５℃（室温）

【００３８】また、上記の式中、「重量平均粒径Ｄ」
は、レーザ回折法により求めた値である。なお、後述す
る実施例において、真球度αを求めるための重量平均粒
径Ｄの値は「ＨＥＬＯＳＳＹＳＴＥＭ」（シンパテッ
ク社製）を用いて、以下に示す条件で測定したＤ５０％
の値である。

【００３９】（重量平均粒径Ｄの測定条件）測定方法：ＳＵＳＰＥＮＣＩＯＮＣＥＬＬ焦点距離：１００ｍｍ媒液：水＋界面活性剤超音波印加時間：２０秒間静止時間：１０秒間測定時間：１５秒間

【００４０】また、上記の式中、「真密度ρ」は、気相
置換法による圧力比較法により求めた値である。なお、
後述する実施例において、真球度αを求めるための真密
度ρの値は、高精度自動体積計「ＶＭ−１００」（エス
テック社製）を用いて、以下に示す条件で測定したもの
である。

【００４１】（真密度ρの測定条件）キャリアガス：ヘリウム供給圧力：約１．０ｋｇｆ／ｃｍ² 測定環境：２５℃，相対湿度５０％測定回数：４回（平均値を算出）

【００４２】本発明のキャリアの体積抵抗は１×１０⁸
〜１×１０¹²Ω・ｃｍであることが好ましい。またキャ
リアの平均粒径は２０〜１００μｍであることが好まし
い。

【００４３】本発明のキャリアは、トナーと混合されて
二成分現像剤を構成する。ここに、キャリアとともに現
像剤を構成するトナーとしては、特に制限されるもので
はなく、結着樹脂および着色剤を含有し、必要に応じて
離型剤、荷電制御剤、磁性体および流動性付与剤などが
添加含有されているものを挙げることができる。トナー
の構成材料および製造方法についても特に限定されな
い。トナーの重量平均粒径としては、キャリアの重量平
均粒径の１／５〜１／２０であることが好ましい。

【００４４】また、二成分現像剤は、本発明のキャリア
と、上記のトナーとから構成されるものであるが、斯か
る二成分現像剤には、必要に応じて、滑剤、クリーニン
グ助剤、流動性付与剤などの第三成分が含有されていて
もよい。

【００４５】また、本発明のキャリアと、トナーとを混
合して二成分現像剤を調製するに際しては、従来公知の
混合装置を使用することができるが、混合される際に、
トナーおよびキャリアに加えられるストレスが小さい混
合機、例えばＶ型混合機、Ｗコーン混合機、ロッキング
ミキサーなどの自転型の混合機を使用することが好まし
い。

【００４６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらによって限定されるものではない。なお、以下
において「部」は「重量部」を示す。

【００４７】＜キャリア材料の製造例１＞チタン含有触媒成分の調製アルゴンガスにより置換された内容積５００ミリリット
ルのフラスコ内に、室温で脱水処理されたｎ−ヘプタン
１００ミリリットルと、予め１２０℃で減圧（２ｍｍＨ
ｇ）乾燥処理されたステアリン酸マグネシウム１０．０
ｇ（１７ミリモル）とを仕込みスラリー化した。次い
で、攪拌しながら四塩化チタン０．３３ｇ（１．７ミリ
モル）を滴下し、その後に昇温を開始した。還流下にて
２時間反応させることにより、粘性を有する透明なチタ
ン含有触媒成分の溶液を得た。

【００４８】樹脂被覆層の形成アルゴンガスにより置換された内容積１リットルのオー
トクレーブ内に、室温で脱水処理されたｎ−ヘキサン５
００ミリリットルと、予め２００℃で３時間減圧乾燥処
理された平均粒径６０μｍのマグネタイト粒子５００ｇ
とを仕込み攪拌を開始した。次いで、４０℃まで昇温し
て後、チタン含有触媒成分の溶液を、チタン原子として
０．０２ミリモルに相当する量添加して、約１時間加熱
処理を行い、スラリー状の混合物を得た。

【００４９】このスラリー状の混合物に、予め２００℃
で２時間減圧乾燥処理されたカーボンブラック「ケッチ
ェンブラックＥＣ」（ライオンアクゾ社製）０．５０ｇ
を投入して攪拌を行った。次いで、トリエチルアルミニ
ウム２．０ミリモルと、ジエチルアルミニウムクロリド
２．０ミリモルとを添加して９０℃まで昇温した。この
時点における系の内圧は１．５ｋｇ／ｃｍ²Ｇであっ
た。次いで、水素ガスを供給して４．０ｋｇ／ｃｍ²Ｇ
まで昇圧した後、系内の全圧が９．０ｋｇ／ｃｍ ²Ｇに
保たれるように、エチレンを連続的に供給しながら３０
分間にわたり重合反応を行い、マグネタイト粒子の表面
に、カーボンブラック含有するポリエチレン樹脂被覆層
を形成した。次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させ
て凝集物を除去することにより、ポリエチレン樹脂被覆
されたキャリア材料を得た。これを「キャリア材料
（ａ）」という。このキャリア材料（ａ）の真球度αは
３０．６であった。

【００５０】＜実施例１＞（１）キャリアの製造キャリア材料の製造例１で得られたキャリア材料（ａ）
９９．７５部と、下記化１で示されるカリックスアレン
系化合物よりなる荷電制御微粒子（平均粒径０．１５μ
ｍ）０．２５部とを、高速攪拌混合装置「ヘンシェルミ
キサー」（三井三池社製）に投入し、攪拌羽根周速２０
ｍ／秒、１００℃の加熱条件下で３０分間かけて攪拌混
合することによって複合・平滑化処理を実施し、次い
で、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物を除去す
ることにより、荷電制御微粒子が固定されたポリエチレ
ン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア（Ａ−
１）」という。このキャリア（Ａ−１）の真球度αは１
３．２であった。

【００５１】

【化１】

【００５２】（２）現像剤の製造スチレン−アクリル樹脂１００部と、離型剤として低分
子量ポリプロピレン「ビスコール６６０Ｐ」（三洋化成
社製）２部と、着色剤としてカーボンブラック「ブラッ
クパールＬ」（キャボット社製）１０部とよりなるトナ
ー原料を混合し、二軸押出型混練機にて溶融混練を行っ
た。次いで、これを冷却、粗砕、微粉砕した後、風力分
級を行うことにより、重量平均粒径が７．５μｍの着色
粒子を得た。次いで、この着色粒子１００部に、流動化
剤としてシリカ微粒子「ＨＤＫ−Ｈ２０５０ＥＰ」（ワ
ッカーケミカル社製）１．０部を外添混合してトナーを
得た。

【００５３】上記のようにして得られたトナー２６部
と、キャリア（Ａ−１）５００部とをＶ型混合器に投入
し、２０分間かけて混合することにより、二成分現像剤
を製造した。これを「現像剤（Ａ−１）」という。

【００５４】＜実施例２＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．９０部と、下記化２で
示されるクロム錯体アゾ化合物よりなる荷電制御微粒子
（平均粒径０．３０μｍ）０．１０部とを、自転型混合
装置「Ｖ型混合機」（筒井理化学器械社製）に投入し、
自転速度６０ｒｐｍ、１１０℃の加熱条件下で２時間か
けて混合することによって複合・平滑化処理を実施し、
次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物を除
去することにより、荷電制御微粒子が固定されたポリエ
チレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア（Ａ
−２）」という。このキャリア（Ａ−２）の真球度αは
１５．４であった。

【００５５】

【化２】

【００５６】キャリア（Ａ−１）に代えてキャリア（Ａ
−２）５００部を使用したこと以外は実施例１と同様に
して二成分現像剤を製造した。これを「現像剤（Ａ−
２）」という。

【００５７】＜実施例３＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．９０部と、疎水性ルチ
ル型酸化チタンよりなる荷電制御微粒子（平均粒径０．
０３μｍ）０．１０部とを、高速攪拌混合装置「ヘンシ
ェルミキサー」（三井三池社製）に投入し、攪拌羽根周
速１０ｍ／秒、９０℃の加熱条件下で３０分間かけて攪
拌混合することによって複合・平滑化処理を実施し、次
いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物を除去
することにより、荷電制御微粒子が固定されたポリエチ
レン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア（Ａ−
３）」という。このキャリア（Ａ−３）の真球度αは２
３．１であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキャリア
（Ａ−３）５００部を使用したこと以外は実施例１と同
様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像剤（Ａ
−３）」という。

【００５８】＜比較例１＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．９０部と、上記化２で
示されるクロム錯体アゾ化合物よりなる荷電制御微粒子
（平均粒径０．３０μｍ）０．１０部とを、自転型混合
装置「Ｖ型混合機」（筒井理化学器械社製）に投入し、
自転速度２０ｒｐｍ、８０℃の加熱条件下で２０分間か
けて混合し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させ
て凝集物を除去することにより、荷電制御微粒子を含有
するポリエチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キ
ャリア（Ｂ−１）」という。このキャリア（Ｂ−１）の
真球度αは２８．３であり、本発明の条件を具備するも
のではなかった。キャリア（Ａ−１）に代えてキャリア
（Ｂ−１）５００部を使用したこと以外は実施例１と同
様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像剤（Ｂ
−１）」という。

【００５９】＜比較例２＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．９５部と、正帯電性シ
リカよりなる荷電制御微粒子（平均粒径０．０２μｍ）
０．０５部とを、熱気流流動型混合装置「スピラコータ
ー」（岡田精工社製）に投入し、９０℃の加熱条件下で
１時間かけて流動化させることにより混合し、次いで、
目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物を除去するこ
とにより、荷電制御微粒子を含有するポリエチレン樹脂
被覆キャリアを得た。これを「キャリア（Ｂ−２）」と
いう。このキャリア（Ｂ−２）の真球度αは２７．８で
あり、本発明の条件を具備するものではなかった。キャ
リア（Ａ−１）に代えてキャリア（Ｂ−２）５００部を
使用したこと以外は実施例１と同様にして二成分現像剤
を製造した。これを「現像剤（Ｂ−２）」という。

【００６０】＜キャリア材料の製造例２＞低密度ポリエ
チレン「ハイワックス２２０Ｐ」（三井石油化学社製）
をトルエンに溶解して樹脂溶液を調製し、スピラコータ
（岡田精工社製）により、キャリア材料の製造例で使用
したマグネタイト粒子の表面に前記樹脂溶液を塗布する
ことにより、ポリエチレン樹脂被覆されたキャリア材料
を得た。これを「キャリア材料（ｂ）」という。

【００６１】＜比較例３＞キャリア材料の製造例２で得
られたキャリア材料（ｂ）９９．９０部と、疎水性ルチ
ル型酸化チタンよりなる荷電制御微粒子（平均粒径０．
０３μｍ）０．１０部とを、熱気流流動型混合装置「ス
ピラコーター」（岡田精工社製）に投入し、１００℃の
加熱条件下で１時間かけて流動化させることにより混合
し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物
を除去することにより、荷電制御微粒子を含有するポリ
エチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア
（Ｂ−３）」という。このキャリア（Ｂ−３）の真球度
αは１９．５であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキ
ャリア（Ｂ−３）５００部を使用したこと以外は実施例
１と同様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像
剤（Ｂ−３）」という。

【００６２】＜実写テスト〔Ｉ〕＞上記の実施例１〜３
により得られた現像剤（Ａ−１）〜（Ａ−３）および上
記の比較例１〜３により得られた現像剤（Ｂ−１）〜
（Ｂ−３）の各々について、電子写真複写機「Ｕ−ＢＩ
Ｘ４１４５」〔コニカ（株）製〕を用いて、１０万回に
わたり連続的に画像を形成する実写テストを行って、下
記の項目について評価した。評価結果を後記表１に示
す。

【００６３】（評価項目）（１）画像濃度原稿濃度１．３０のベタ画像を連続的に複写し、初期お
よび１０万回複写時の出力画像について、白紙に対する
相対反射濃度を測定した。なお、濃度測定には反射濃度
計「ＲＤ−９１７」（マクベス社製）を使用した。この
画像濃度が１．３０以上である場合には良好であるとい
える。

【００６４】（２）カブリ濃度初期および１０万回複写時において白紙原稿を複写し、
得られた出力画像について、白紙に対する相対反射濃度
を測定した。なお、濃度測定には反射濃度計「ＲＤ−９
１７」（マクベス社製）を使用した。この画像濃度が
０．００５以下である場合には良好であるといえる。

【００６５】（３）現像剤の帯電量帯電量の測定は、常温常圧（温度２０℃，相対湿度５０
％）下において、ブローオフ粉体帯電量測定装置「ＴＢ
−２００」（東芝ケミカル社製）により測定した。初期
の帯電量と１０万回複写時における帯電量との差が小さ
いほど良好であるいえる。

【００６６】

【表１】

【００６７】＜実施例４＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．５０部と、導電性酸化
チタン微粒子（平均粒径０．２０μｍ，体積抵抗５×１
０⁶Ωｃｍ）０．５０部とを、高速攪拌混合装置「ヘン
シェルミキサー」（三井三池社製）に投入し、攪拌羽根
周速３０ｍ／秒、１００℃の加熱条件下で３０分間かけ
て攪拌混合することによって複合・平滑化処理を実施
し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物
を除去することにより、導電性微粒子が固定されたポリ
エチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア
（Ａ−４）」という。このキャリア（Ａ−４）の真球度
αは９．６であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキャ
リア（Ａ−４）５００部を使用したこと以外は実施例１
と同様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像剤
（Ａ−４）」という。

【００６８】＜実施例５＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．６５部と、疎水化処理
されたアルミニウム微粒子（平均粒径０．５０μｍ，体
積抵抗１×１０⁴Ωｃｍ）０．３５部とを、高速攪拌混
合装置「ヘンシェルミキサー」（三井三池社製）に投入
し、攪拌羽根周速２０ｍ／秒、１００℃の加熱条件下で
３０分間かけて攪拌混合することによって複合・平滑化
処理を実施し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過さ
せて凝集物を除去することにより、導電性微粒子が固定
されたポリエチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを
「キャリア（Ａ−５）」という。このキャリア（Ａ−
５）の真球度αは１２．５であった。キャリア（Ａ−
１）に代えてキャリア（Ａ−５）５００部を使用したこ
と以外は実施例１と同様にして二成分現像剤を製造し
た。これを「現像剤（Ａ−５）」という。

【００６９】＜実施例６＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．６５部と、疎水化処理
されたアルミニウム微粒子（平均粒径０．５０μｍ，体
積抵抗１×１０⁴Ωｃｍ）０．３５部とを、媒体型混合
装置「ボールミル」（日科エンジニアリング社製）に投
入し、回転数６０ｒｐｍ、９０℃の加熱条件下で３０分
間かけて混合することによって複合・平滑化処理を実施
し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物
を除去することにより、導電性微粒子が固定されたポリ
エチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア
（Ａ−６）」という。このキャリア（Ａ−６）の真球度
αは１７．８であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキ
ャリア（Ａ−６）５００部を使用したこと以外は実施例
１と同様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像
剤（Ａ−６）」という。

【００７０】＜比較例４＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．８０部と、導電性酸化
アルミニウム微粒子（平均粒径０．１０μｍ）０．２０
部とを、熱気流流動型混合装置「スピラコーター」（岡
田精工社製）に投入し、９０℃の加熱条件下で１時間か
けて流動化させることにより混合し、次いで、目開き１
０６μｍの篩を通過させて凝集物を除去することによ
り、導電性微粒子を含有するポリエチレン樹脂被覆キャ
リアを得た。これを「キャリア（Ｂ−４）」という。こ
のキャリア（Ｂ−４）の真球度αは２６．６であり、本
発明の条件を具備するものではなかった。キャリア（Ａ
−１）に代えてキャリア（Ｂ−４）５００部を使用した
こと以外は実施例１と同様にして二成分現像剤を製造し
た。これを「現像剤（Ｂ−４）」という。

【００７１】＜比較例５＞キャリア材料の製造例２で得
られたキャリア材料（ｂ）９９．８０部と、導電性酸化
チタン微粒子よりなる導電性微粒子（平均粒径０．１０
μｍ）０．２０部とを、熱気流流動型混合装置「スピラ
コーター」（岡田精工社製）に投入し、１００℃の加熱
条件下で１時間かけて流動化させることにより混合し、
次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物を除
去することにより、導電性微粒子を含有するポリエチレ
ン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア（Ｂ−
５）」という。このキャリア（Ｂ−５）の真球度αは２
０．２であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキャリア
（Ｂ−５）５００部を使用したこと以外は実施例１と同
様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像剤（Ｂ
−５）」という。

【００７２】＜実写テスト〔II〕＞上記の実施例４〜６
により得られた現像剤（Ａ−４）〜（Ａ−６）および上
記の比較例４〜５により得られた現像剤（Ｂ−４）〜
（Ｂ−５）の各々について、電子写真複写機「Ｕ−ＢＩ
Ｘ４１４５」〔コニカ（株）製〕を用いて、１０万回に
わたり連続的に画像を形成する実写テストを行って、画
像濃度およびカブリ濃度について評価した。評価方法は
実写テスト〔Ｉ〕と同様である。評価結果を後記表２に
示す。

【００７３】

【表２】

【００７４】＜実施例７＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．００部と、マグネタイ
トよりなる磁性微粒子（平均粒径０．１０μｍ，飽和磁
化９１ｅｍｕ／ｇ）１．００部とを、高速攪拌混合装置
「ヘンシェルミキサー」（三井三池社製）に投入し、攪
拌羽根周速２０ｍ／秒、１００℃の加熱条件下で３０分
間かけて攪拌混合することによって複合・平滑化処理を
実施し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝
集物を除去することにより、磁性微粒子が固定されたポ
リエチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア
（Ａ−７）」という。このキャリア（Ａ−７）の真球度
αは１３．８であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキ
ャリア（Ａ−７）５００部を使用したこと以外は実施例
１と同様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像
剤（Ａ−７）」という。

【００７５】＜実施例８＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．００部と、マグネタイ
トよりなる磁性微粒子（平均粒径０．１０μｍ，飽和磁
化９１ｅｍｕ／ｇ）１．００部とを、媒体型混合装置
「ボールミル」（日科エンジニアリング社製）に投入
し、回転数３０ｒｐｍ、９０℃の加熱条件下で３０分間
かけて混合することによって複合・平滑化処理を実施
し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて凝集物
を除去することにより、磁性微粒子が固定されたポリエ
チレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア（Ａ
−８）」という。このキャリア（Ａ−８）の真球度αは
１９．２であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキャリ
ア（Ａ−８）５００部を使用したこと以外は実施例１と
同様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像剤
（Ａ−８）」という。

【００７６】＜比較例６＞キャリア材料の製造例１で得
られたキャリア材料（ａ）９９．００部と、マグネタイ
トよりなる磁性微粒子（平均粒径０．１０μｍ，飽和磁
化９１ｅｍｕ／ｇ）１．００部とを、熱気流流動型混合
装置「スピラコーター」（岡田精工社製）に投入し、９
０℃の加熱条件下で１時間かけて流動化させることによ
り混合し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて
凝集物を除去することにより、磁性微粒子を含有するポ
リエチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア
（Ｂ−６）」という。このキャリア（Ｂ−６）の真球度
αは２７．４であり、本発明の条件を具備するものでは
なかった。キャリア（Ａ−１）に代えてキャリア（Ｂ−
６）５００部を使用したこと以外は実施例１と同様にし
て二成分現像剤を製造した。これを「現像剤（Ｂ−
６）」という。

【００７７】＜比較例７＞キャリア材料の製造例２で得
られたキャリア材料（ｂ）９９．００部と、マグネタイ
トよりなる磁性微粒子（平均粒径０．１０μｍ，飽和磁
化９１ｅｍｕ／ｇ）１．００部とを、熱気流流動型混合
装置「スピラコーター」（岡田精工社製）に投入し、９
０℃の加熱条件下で１時間かけて流動化させることによ
り混合し、次いで、目開き１０６μｍの篩を通過させて
凝集物を除去することにより、磁性微粒子を含有するポ
リエチレン樹脂被覆キャリアを得た。これを「キャリア
（Ｂ−７）」という。このキャリア（Ｂ−７）の真球度
αは２１．５であった。キャリア（Ａ−１）に代えてキ
ャリア（Ｂ−７）５００部を使用したこと以外は実施例
１と同様にして二成分現像剤を製造した。これを「現像
剤（Ｂ−７）」という。

【００７８】＜実写テスト〔III 〕＞上記の実施例７〜
８により得られた現像剤（Ａ−７）〜（Ａ−８）および
上記の比較例６〜７により得られた現像剤（Ｂ−６）〜
（Ｂ−７）の各々について、電子写真複写機「Ｕ−ＢＩ
Ｘ４１４５」〔コニカ（株）製〕を用いて、１０万回に
わたり連続的に画像を形成する実写テストを行って、画
像濃度、カブリ濃度およびキャリア付着について評価し
た。画像濃度およびカブリ濃度の評価方法は実写テスト
〔Ｉ〕と同様であり、キャリア付着の評価方法は以下の
とおりである。評価結果を後記表３に示す。

【００７９】（キャリア付着の評価方法）画像形成初期
においてＡ３サイズの白紙原稿を複写し、得られた出力
画像を拡大鏡を使用して目視により観察し、出力画像上
に存在する付着キャリア粒子の個数を測定した。Ａ３サ
イズあたりの個数が２個以下である場合には良好である
といえる。

【００８０】

【表３】

【００８１】

【発明の効果】本発明の静電荷像現像用キャリアは、ポ
リオレフィン樹脂被覆キャリアでありながら、樹脂被覆
層と磁性体粒子との接着力が大きく、当該樹脂被覆層の
剥離が発生することはない。また、機能性微粒子がキャ
リア表面に強固に固定化されているとともに、キャリア
表面が平滑性に優れているので、長期にわたる画像形成
に供される場合においても、前記機能性微粒子の離脱が
確実に防止され、キャリア性能の長期安定化を図ること
ができる。従って、本発明の静電荷像現像用キャリアに
よれば、画像濃度が高く、高い解像度を有し、カブリ等
の画像欠陥のない高品位の出力画像を、長期にわたって
安定的に形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャリア表面の複合・平滑化処理に用いる処理
装置の一例を示す概略図である。

【図２】キャリア表面の複合・平滑化処理に用いる処理
装置の他の例を示す概略図である。

【図３】キャリア表面の複合・平滑化処理に用いる処理
装置の他の例を示す概略図である。

【図４】キャリア表面の複合・平滑化処理に用いる処理
装置の他の例を示す概略図である。

【図５】キャリア表面の複合・平滑化処理に用いる処理
装置の他の例を示す概略図である。

【図６】キャリア表面の複合・平滑化処理に用いる処理
装置の他の例を示す概略図である。

【図７】キャリア表面の複合・平滑化処理に用いる処理
装置の他の例を示す概略図である。

【符号の説明】

１１，１２，１３混合容器１４，１５キャリア投入口１６バッフル板２１，２２，２３処理装置２４キャリア投入口２５アンバランスウエイト２６混合棒２７キャリア排出口３１，３２，３３混合容器３４，３５，３６攪拌翼３７キャリア投入口３８キャリア排出口４１処理装置４２スクリーン５１，５２処理装置５３衝突板５４ホッパー６１，６２処理装置６３キャリア排出口６４，６５ホッパー７１処理装置７２ホッパー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面重合被覆法により形成されたポリオ
レフィン樹脂被覆層を磁性体粒子の表面に設けてなる静
電荷像現像用キャリアであって、機能性微粒子がキャリア表面に固定されてなり、真球度
αが１．０〜２４．０の範囲にあることを特徴とする静
電荷像現像用キャリア。
【請求項２】機能性微粒子が、荷電制御微粒子である
ことを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用キャリ
ア。
【請求項３】機能性微粒子が、導電性微粒子であるこ
とを特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用キャリ
ア。
【請求項４】機能性微粒子が、磁性微粒子であること
を特徴とする請求項１記載の静電荷像現像用キャリア。
【請求項５】表面重合被覆法により樹脂被覆された磁
性体粒子と、機能性微粒子とを混合し、この混合系に対
して機械的応力あるいは機械的−熱的応力を加える処理
を施すことにより得られることを特徴とする請求項１乃
至請求項４の何れかに記載の静電荷像現像用キャリア。