JPS606953A - 静電潜像現像剤用キヤリア - 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】 技術分野 この発明は、静電潜像現像用の乾式二成分現像剤用キャ
リアに関する。

従来技術 従来からキャリア粒子とトナー粒子どの混合物からなる
いわゆる二成分系乾式現像剤はよく知られている。この
二成分系乾式現像剤は、比較的大きなキャリア粒子表面
−トに微小なトナー粒子が、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解によるトナー粒子に対する潜
像方向への吸引力が、トナー粒子とキレリア粒子間の結
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ぐある。

そして、現像剤は現像によって消費された１〜ナーを補
充しながら反復使用される。

したがって、キャリアーは長期間の使用中、常に１〜ナ
一粒子を所望する極性で、かつ、充分な帯電量に摩擦帯
電しなければならない。

しかし、従来の現像剤は、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又はこれらによる発熱でキ
ャリア表面にトナー膜が形成され、いわゆるスペント化
が生じ、キャリアの帯電特性が使用時間と共に低下し、
現像ｍｌ全体を取換える必要が生じる。

このようなスペント化を防止するために、従来からキャ
リア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提案されている
が、いまだに満足のいくものは得られていない。例えば
スチレン−メタクリ１ノート共単合体、スチレン重合体
等の樹脂で被覆されたキャリアは、帯電特性は優れてい
るが、表面の臨界表面張力が比較的高く、繰り返し複写
するうちにやはリスベント化が起こるため現像剤どして
の寿命があまり長くない。また、四フッ化エチレン重合
体を被覆したキャリアは、表面張力が低いためトナーの
スペント化は起き難いが四フッ化エチレン重合体が摩擦
帯電系列において最も負側にあるので、トナーを負極に
帯電しようとＪる場合には用いることができない。また
、キャリア表面に低表面エネルギー物質であるシリコー
ン樹脂を被覆し、キャリアの絶縁ｆ１を高め、繰り返し
使用によるトナーの融着を防ぐことが提案されているが
、シリコーン樹脂はそれ自身機械的強度が弱い為、例え
ば高速複写機のような現像部内での強い長時間の攪拌に
より、キャリア粒°子が現像部内壁や感光体表面に衝突
したり、又は粒子間同士が衝突すると、シリコーン樹脂
被覆層が時間とともに摩損、剥ｍ１ｌｌ　Ｌ、て、摩擦
帯電がトナーとシリコーン樹脂間の帯電から、トナーと
キャリア芯材の帯電へと変化する為、現像剤の帯電量が
一定に保たれず、画像品質の劣化をきたすものであった
。

目　的 この発明の目的は、トナースペント化に対する強い防止
作用を何ら損ねることなく、上記従来技術に比較して更
に耐擦傷性、耐摩耗性、耐衝撃性に優れた被覆層で表面
を被覆したキャリアを提供するものであり、これによっ
て、長時間使用しても現像剤特性を劣化せずに、安定し
た画質が得られるキャリアを提供するものである。

構成 この発明は、三官能性のシランおよび四官能性のシラン
を主原料とするシリコーン樹脂で表面を被覆された静電
潜像開用キャリアである。

一般にワニス、コーティング用に製造されているシリコ
ーン＠脂は、二官能性および三官能性シランを主原料と
しており、三官能性シラン／二官能性シランの比は大体
９である。

官能性について： ここでいう官能性とはシリコーン樹脂の官能基であるシ
ラノール基（−８ｊ−Ｏｆ−１）の数と対応し、次の四
種類に大別される。

１ 一官能性シラン　Ｒ２−８ｉ　ＯＨ ３ １ に 官能性シーｙント１０−８ｉ　−ＯＨ ２ １ 三官能性シラン　ＨＯ−８ｉ　−ＯＨ 古。

？１ 四官能性シラン　１−ｔｏ−８ｉ−０ト（昌 Ｒ１−Ｒ３：アルキル基、芳香族基を含む有機基を示す
。

官能度について： シリコーン樹脂の官能度は下記の式で表わされる。

官能度−（ＩＸＷ　１＋　２ＸＷ２−１−３ＸＷ３」−
４ＸＷ４　）　／　１００ ただし、Ｗｌ　：シリコーン樹脂Ｉ！１Ｉ８１造に使用
したー官能性シランのル帛％ Ｗｌ：シリコーン樹脂製造に使用 した二官能性シランの上吊％ Ｗ３：シリコーン樹脂製造に使用 した三官能性シランの型組％ Ｗ、ｌ　：シリコーン樹脂製造に使用 した四官能性シランのル帛％ 官能度とシリコーン樹脂の特性には次の関係がある。

２←官能度→４ 遅い←硬化性→速い 乾燥しにくい←乾燥性→乾燥固化し易い柔い←皮膜硬度
→硬い 弱い←機械強度→強い ゆえに一般にワニス、コーティング用に市販されている
シリコーン樹脂（例えば、信越化学＋ＪＡＫＲ２７１、
ＫＲ１５２あるいは１〜−レシリ］−ン製Ｓ　Ｒ２４０
０，３Ｒ２４１０等）は、それ自身機械的強度が弱いた
めに、例えば高速複写機のような強い攪拌や、長時間の
現像部内での攪拌により、キャリア粒子が現像部内壁や
感光体表面に衝突したり、又は粒子同士が衝突すると、
シリコーン樹脂被覆層が時間とともに摩損、剥離して、
摩擦帯電がトナーとシリコーン樹脂間の帯電から、トナ
ーとキャリア芯材の帯電へと変化するために、現像剤の
帯電量が一定に保たず、画像品質が劣化する。

この発明に使用する三官能性、四官能性シランを主原料
としたシリコーン樹脂の組成比は、三官能性シランが２
５〜９０重量％、四官能性シランが７５〜１０重量％が
望ましい。さらに望ましくは、三官能性シランが３０〜
８唖１％、四官能性シランが７０〜２０重埴％が良い。

この発明の他の効果は、多官能性シランを主原料とする
シリコーン樹脂を使用することにより、硬化性が速く、
かつ、乾燥固化し易くなるために芯材にシリコーン樹脂
を被覆した後、加熱硬化するときの温度が二官能性、三
官能性シランを主原料とするシリコーン樹脂より低温で
よ（、製造コストを低減づることができる。

この発明のキャリアの製造法の概要を説明すると、三官
能性および四官能性シランを主原料とした多官能性シリ
コーン樹脂で被覆するキャリア芯材としては、平均粒径
が２０〜１０００μ、好ましくは５０〜５００μの砂、
コバルト、鉄、鋼、ニッケル、亜鉛、アルミニウム、黄
銅、ガラス等の非金属や金属、金属合金等従来使用され
ている材料が広く用いられる。

シリコーン樹脂の被覆法としては、該樹脂を溶剤に溶解
して、前記芯材表面に噴霧法等の従来公知の手段で塗布
すればよい。

この発明のキャリアとともに用いられる１〜ナーどして
は、従来より公知の方法で製造されたものが用いられ、
具体的には樹脂成分、通常可視像の形成に必要なカーボ
ンブラック等の着色剤をよく混合し、熱ロールミルで混
練した後、冷却、同化後粉砕、分級して得られる。

キトリア並びにトナーの使用量としては、ｌ・ナー粒子
がキャリア粒子のシリコーン樹脂表面に付着してその表
面積の３０〜９０％を占める程度に雨粒子を混合するの
が好ましい。　１以下、この発明を実施例によって説明
する。

実施例１ （１）　三官能性、四官能性シランを主原料とするシリ
コーン樹脂 （東芝シＩＪ　コ−ン　トスガード５１０）　１５００
ｇｒ（２）　エチルレルソルブ　１５００ｇｒからなる
シリコーン溶液を混合し、この混合溶液を平均粒径１０
０μの球状酸化鉄５Ｋ（１の表面上に流動床型被覆装置
によって被覆し、湿度３０〜５０％の環境下で３０分風
乾し、ざらに１００℃で１時間加熱硬化させ、シリコー
ン樹脂被覆キャリアを得た。

このキャリア９６．５Ｅｆｉ量部に対し、３．５重量部
の割合でトナー（リコータイプ６０００　）を混合して
現像剤を作り、複写Ｉａ（リコー！！ＪＦｒ６４００　
）を使って１４万枚のコピーをしたどころ、被膜厚の変
化はなく、したがって、現像剤特性も、画像も変化がな
かった。

ヒ較例 上記実施例に対して、 （１）　三官能性、三官能性シランを 主原料とするシリコーン樹脂 （トーレ、シリコーン製Ｓ　Ｒ２４０６）　？０００ｇ
ｒ（２）トルエン　１０００ｏｒ からなるシリコーン溶液を混合し、この混合溶液を平均
粒径１００μの球状酸化鉄粉５Ｋｏの表面上に流動床型
被膜装置を使って被覆し、さらに１８０℃で１時間加熱
硬化させ、シリコーン樹脂被覆キャリアを得た。

上記キャリアを使い、トナー、その使用割合、使用する
複写機、コピ一枚数等すべて実施例１と同じ条４Ｉ＋で
試験をした結果、キレリアの被膜の厚みが減少し、画像
は劣化した。

効　果 以上説明したように、この発明の主１／リアは、従来の
キャリアに比較して、対向が長いことが明らかである。

特許出願人　株式会社リ　コ　− 代理人　弁理士　小　松　秀　岳 代理人　弁理士　旭　宏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 三官能性のシランおよび四官能性のシランを主原料とす
   るシリコーン樹脂で表面を被覆された静電潜像現像剤用
   キレリア。