JPS5823032A - 電子写真用フエライトキヤリヤ−粒子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は成子写真用フェライト粒子に関するものであり
、さらに詳しくは軽量で現像性のすぐれｆ′ｃｍ子写真
用フェライト粒子に関するものである。

電子写真用印字システムは、その現像方式に禮（１４の
ものがあるか大別すると湿式方法と乾式方法に分けるこ
とができる。前者は有機陪媒中にカーボン・ブラックお
よび定着樹脂等を含むものであり、液体を使用するが故
にメインテナンス、臭気等に問題があり、近年一部にお
いてその使用が規制されつつある。これに対し後者はこ
れら欠点がないために、そのシェアーは確実にふえつつ
ある。

又不乾式方法にはトナー粒子自体に婦性粉を有する一成
分系トブーと結着樹脂、カーボンブラックおよび梁科等
より構成されるトナー粒子と磁性体キャリヤーの汎合物
から成る二成分系トナーとがある。近年印字システムと
してはＰＰＣ方式とよばれる普通紙コピーが主流となり
つつあるがトナー転写を必要とするためトナー抵抗は高
くすることか一般的である。しかるに−成分系トナーの
場合均一成分より構成されるため現像メカニズムに寄因
する摩擦帯電能および電量注入速度は劣り、高速現像性
はあまり良くない。これに対し二成分系トナーは絶縁性
トナーと磁性キャリヤーをお互に摩擦帯電させるため感
光体の表面電位と逆極性に帯電したトナーは看るしく良
好に現像されうる。

したがって高速現像に適し高級機には非膚に有利となる
。

但し、この場合信頼性、メインテナンスの点に十分注意
されねばならず特に現像剤の寿命がもっとも重要なファ
クターとなる。

従来キャリヤーとしては金属磁性キャリヤーが用いられ
ていたがこれには次のが上げられる。

（１）　　比重が大きいためトナーと摩擦帯電するため
の混合攪拌時のトルクが電い。

（２）　　このためトナーに機椋的圧力が大きくががり
、・キャリヤー表面にトナーが付着しゃすくなり現像剤
の寿命が短かい。

（３）　　製造方法はアトマイズ法にするため粒度分布
が広く歩留が悪い。

１４１　　Ｋ気抵抗が低いため高抵抗化表面処理を必要
とする。

（５）　　保磁力カ二大きい几め混合攪拌時のトルクが
重い。

（６）一般に表面処理層の強度が弱く物性時に１！気抵
抗の変化が大きく寿命が短がい。

〔目的〕

本発明の目的は、これら欠点を補うべく軽量で現像性の
すぐれた電子写真用フェライトキャリヤー粒子を提嶽す
ることである。

本発明の電子写真用フェライトキャリヤー粒子は少なく
とも酸化ニッケル、酸化亜鉛および酸化鉄から成るフェ
ライトキャリヤー粒子に　するものであり保磁力が１０
００１以下、飽和磁化か６０ｇ順メＶ以上２粒径が３０
〜５００μ簿、電気抵抗が１００・α以下の物性を有す
る。

フェライト系酸化物の比重は約５１７ｃｃであり鉄等の
金属にくらべて小さく、軽いことを特徴とする。このた
め現像剤を混合する際の攪拌トルクは小さく、トナーに
印加される機械的ストレスが弱いためキャリヤー表面に
付層するトナー量は少なく、現像剤の寿命は者るしく伸
びる。

又混合攪拌することによりトナーとキャリヤーを摩擦帯
電させる必要があるがこのためにはギヤ１リヤーの抵抗
は１０Ω拳α以上が好ましい。測定法は直径５ＩＩＩＩ
＋のテフロン製セル中に約３ｍｍの厚さにキャリヤーを
挿入し２００ｆの荷重をかけたｖ１億間に。

１ｏ　ｏ　ｏ　ｖ／ｃｍの電圧を印加することによる。

１０Ω・α以下のキャリ丁−抵抗となると原振帯電能は
急激に低下し、良好な現像は行なわれなくなる。

また、キャリヤーの磁気特性は混合攪拌トルクおよび磁
気ブラシの形状と非常に密接な関係がある。１なわち保
磁力が大きい場合にはキャリヤー粒子同志の磁気吸引力
が大きくなり、攪拌トルクが大さくなり又十分な混合ｔ
；行なわれないため。

啼擾帝電力は低下し１画像限度は低下する。又感光体と
接触する磁気ブラシの穂は硬くなり画像上に現像方向に
タラスジが発生しやすくなる。

しかるに本発明者が詳細に検討したところ保磁力は１０
００−以下、飽和磁化ｒｉ、　６０　ｇｍｔｒ／？以上
が好ましい。

さら（ｆζ拉１屹は画潔と非盾に密接な関係がある。

キャリヤーの粒径な大きく１〜た場合には、同一ト１ナ
ーを用い念場合その摩擦帯重量は低下し、十分鮮明な画
像は得られない。また粒径な細かくした。

場合ｉｔ量は多くなり画像濃度は向、ヒするが現像剤の
キャリギー飛散が多くなり機械内を汚し、更に混合時の
トルクが増加する傾向にある。このような一点よりキャ
リヤー粒子の粒度としては５０〜５００μｍが好ましい
。

また粒子の形状も非常に密接な関係があることが確認さ
れた。すなわち、その形状が球状に近い場合トｔ−との
ｊＩｌ擦帯電能は低下するが混合トルクを低減でき着る
しく寿命をのばすことができる。

形状を表面突起等を形成させることにより異形に近づけ
ると全く逆の傾向がみとめられる。

さらに興味のある事実は、噴鋳乾燥法等によりフェライ
トキャリヤー粒子を作成する場合、条件を選定すること
Ｋより粒子内に空洞のある製品を作ることができる。こ
のように空洞−のあるフェライトキャリヤ粒子は、ソリ
ッ；、゛タイプの粒子と比較し、その材質が同じであれ
ば、全く同等の帯電特性をもたせることができ、しかも
現像剤の寿命は空洞キャリヤーの方が確実に長くなると
いうことである。これはキャリヤー粒子とトナーの摩擦
混合トルクが空洞キャリヤーの方が小さいためである。

但し理論密度および実測密度より計算される空孔率が５
０係を越えると粒子の機械強度が弱くなるため、混合攪
拌時に破壊゛され現像剤寿命は逆に低下する。したがっ
て寿命の点で好ましくけ４〜４０％の空孔￥のフェライ
トキャリヤ粒子がよい。

また、この空孔は粒子内に１ケである必要はなく蚊数個
を含んでもよい。

さらに、本発明になるキャリヤー粒子の電気抵抗は１０
Ω・備以上でちり、特に酸化および樹脂交換等の表面処
理を必要とせず良好な画像を得ることができるが公知の
接衝により表面処理することにより史に特性の向上が期
待されることは明らかである。

以Ｆ実施し１により祥細に説明する。

「　）内ミｌ喧む？リ　１　〕 公知の方法により製造された酸化ニッケルー酸化亜鉛−
醸化鉄系スビネル型フェライト粒子をスプレードライヤ
ー法により造粒し下記に示す特性の゛４子写真用フェラ
イトキャリヤー粒子を得た。

それぞれのキャリヤー粒子に、三洋化成製スチレンーブ
チルメタクリレート樹脂ＳＢＭ６００が８８部。

三菱化成製カーボンブラック井５０が１０部およびオリ
エント化学製負惜゛鑞性制御剤（試作品）２ｆｆｌＳよ
り成る粒径５〜１５μｍの黒色トナーを４．５４添加し
員帝成型現像剤を作成した。

これらの現像剤の摩擦帯電量を６１ｊ定したところタイ
プＡ、Ｂ、Ｃそれぞれ−１９，８、−２０，３、−１９
，５μｃ／ｌであった。

次にセレン感光体を用いた市販電子写真式複写機にて画
像評価を行なったところタイプＡ、Ｂ現像１剤にて初期
的には非虜に＃嘴な画像を得九がタイプＣでは画像上に
若干タテすじがみとめられた。

ま几、連続コピーテストにより寿命テストを行なったと
ころ、画像良度１．２以下となるにタイプＡが１６００
０枚、タイプＢが１１０００枚、タイプＣがｓｏｏ。

秋であった。これはトルクのちがいくよる現像剤疲労程
度によるものである。

〔実施例２〕 実施列ＩＫて作成したタイプＡのキャリヤー粒子の粒度
を１０〜３０ミクロンおよび５００〜１０００ミクロン
としたものを作り同じく負ｉ！ｗｔ型トナー４．５％を
それぞれに添加し摩擦帯電量５２．５および１０．２μ
ψの現像剤を得た。

とれらの現像剤にてセレン感光体を使用してい−る電子
写真複写機にて画像評価を行なっ九ととろ粒径が１０−
５０μｍの現像剤にて濃度１．５以上の非常に黒化度の
高い画像を得たが、キャリヤー飛散および感光体へのキ
ャリヤー付着が一部みとめられ感光体ドラムに損傷を与
えた。又粒径が５００〜１０００μ罵のキャリヤーでは
濃度１．０の低温度しか得られなかった。

〔実施ｆＡＪ５Ｅ 同じくタイプＡ組成のフェライトキャリヤ粒子において
スプレードライヤーの条件を変えることにより粒径１５
０〜３００μｍで空孔率が２％および４５％の粒子を得
友。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　少なくとも酸化ニッケル、酸化亜鉛および酸化鉄
   から成る電子写真用フェライトキャリヤー粒子において
   、保磁力が１００エルステツド以下、飽不ロ磁化が６０
   　ｇ　ｍｕ／を以上、粒径が３０〜５００μ簿、電気抵
   抗が１０７Ω・ｍ以上およびその正孔率が４〜４０％で
   あることを特徴とする電子写真用フェライトキャリヤー
   粒子。