JPS61219055A - 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】 １１す［ この発明は、静電潜像現像剤用キャリア、特にトナーの
スペント化を防止するようにした乾式二成分現像剤用キ
ャリアに関する。

従来、電子写真法としては、米国特許第２．２９７，６
９１号明細書、特公昭４９−２３９１０号公報、及び特
公昭４３−２４７４８号公報等に各種の方法が記載れて
いるが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段に
より感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像をト
ナーを用いて現像し、必要に応じて紙等に粉像を転写し
たのち、加熱あるいは溶剤蒸気等により定着し、コピー
を得るものである。

静電潜像を現像する方式には大別して絶縁性有機液体中
に各種の顔料や染料を微細に分散させた現像剤を用いる
液体現像方式とカスケード法、磁気ブラシ法、パウダー
クラウド法などのように天然または合成の樹脂にカーボ
ンブラックなどの着色剤を分散せしめたトナーを用いる
乾式現像方式とがある。この発明は侵者の乾式現像方式
において使用するキャリアに関し、さらに詳しくはカー
ボンブラックを含有する樹脂で表面を被覆された乾式二
成分現像方式において使用するキャリアの改良に関する
。

この二成分系乾式現像剤は、比較的大きなキャリア粒子
表面上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、静電潜像に近接される
と静電潜像が形成する電界によるトナー粒子に対する該
潜像方向への吸引力が、トナー粒子とキャリア粒子間の
結合力に打ち勝つてトナー粒子は静電潜像上に吸引付着
されて静′Ｒ潜像が可視化されるものである。そして、
現像剤は現像によって消費されたトナーを補充しながら
反復使用される。

従って、キャリアは長期間の使用中、常にトナー粒子を
所望とする極性で、且つ充分な帯電量に摩擦帯電しなけ
ればならない。しかしながら従来の現像剤は、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、現像剤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、従来よりキャリ
ア表面に種々の樹脂を被覆する方法が提案されている。

たとえばスチレン−メタクリレート共重合体、ポリスチ
レン、シリコーン樹脂、クロロポリスチレン、スチレン
−ブタジェン共重合体、メチルメタクリレート重合体な
どである。

しかしながら、これらの樹脂を被覆したキャリアは、樹
脂自体が高抵抗であるため、現像剤の抵抗が高くなり、
その結果コピー画像の大面積の画像面では、中央部の画
像濃度が非常に薄く、端面のみが濃く現われるいわゆる
エツジ効果の鋭く利いた画像となる。被写体が文字や細
線のときはこのエツジ効果のため鮮明な画像となるが、
被写体が写真のように中ｌｌｆｔｍ１の場合には非常に
再現性の悪い画像となる欠点がある。また、現像剤の帯
電量についても同様な現象があって、抵抗の低いキ　１
ヤリアに比べ抵抗の高いキャリアでは帯ＩＲ量°　が高
くなり、その結果、得られるコピーは鋭くエツジ効果の
利いた表現となる。つまり、スペント化防止のため表面
に樹脂を被覆したキャリアは、抵抗の上昇、帯電量の増
加により、非常にエツジ効果の利いたものとなる。

これらの問題を解決するために樹脂被膜中に低抵抗物質
であるカーボンブラックを添加することが考えられるが
、カーボンブラックは比表面積が非常に大きく、かつそ
の表面に水分が吸着している。その結果樹脂との相溶性
が小さいため、樹脂中に均一にしかも多量のカーボンブ
ラックを分散することが困難であった。カーボンブラッ
クが樹脂被膜中で不均一に分散すると抵抗の著しく低い
部分ができてしまい、バイアスのリークによる黒スジや
、静電誘導現象によりキャリアが感光体に付着し、コピ
ー上に付着するいわゆるキャリア付着現象が発生する。

」的 この発明の目的は、上記従来技術の欠点を改善し、スペ
ント化防止のために、キャリアに樹脂を被覆しても現像
剤抵抗が高くならないで中間調の再現性に優れ、バイア
スのリークやキャリア付着も全く発生せず、しかも、長
時間複写しても現像剤の特性が劣化することのない安定
した品質の画像を形成する現像剤を提供することである
。

構成 上記目的を達成するためのこの発明の構成は、カーボン
ブラックを含有する樹脂で表面を被覆した静電潜像現像
剤用キャリアにおいて、該カーボンブラックがその粒子
表面を下記一般式で表わされるアセトアルコキシアルミ
ニウムジイソプロピレートで処理されたものである静電
潜像現像剤用キャリアである。

一般式 （ただし、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基）また、この
発明で使用される被覆樹脂としては前述のスチレン−メ
タクリレート共重合体、ポリスチレン、シリコーン樹脂
、スチレン−ブタジェン共重合体、メチルメタクリレー
ト重合体などの他、四フッ化エチレン共重合体、スチレ
ン−塩化ビニル共重合体、塩化ビニル樹脂等があるが、
上記樹脂は単独で使用するに限らず、２種以上併用する
こともできる。また、これらの製造方法も特に限定され
るものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁
重合のいずれの方法でもよい。

カーボンブラックは従来市販されているファーネス、チ
ャンネル、アセチレン、サーマルなど、どのタイプでも
よい。

カーボンブラックに対するアセトアルコキシアルミニウ
ムジイソプロピレートの添加量は、０．１〜１０重量％
、好ましくは０．３〜５重量％である。

カーボンブラックをアセトアルコキシアルミニウムジイ
ソプロピレートで処理する方法は、上記物質を溶剤に分
散して、カーボンブラックを浸漬した後、乾燥する浸漬
法や、分散液を噴霧する噴霧法などで処理できる。

被覆する樹脂溶液は溶剤に樹脂を溶解した後上記処理後
のカーボンブラックを添加し、ホモミキサー等で分散す
れば得られる。

被ＷＩｍの形成法としては噴霧法等の従来公知の手段で
塗布すればよい。

樹脂に対するカーボンブラックの添加量は０．５〜５０
重量％好ましくは３〜３０重量％である。

前記この発明のキャリアとともに用いられるトナーとし
ては、従来より公知の方法で得ら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、固化後粉砕、分級して得られる。

キャリア並びにトナーの使用量として、はトナー粒子が
キャリア粒子の樹脂表面に付着してその表面積の３０〜
９０％占める程度に雨粒子を混合するのが好ましい。

以下実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお、
実施例に記載の各成分の量（部′）は重量部ｔある。

実施例１ （１）カーボンブラックの処理 エチルアセテートアルミニウム ジイソプロピレート（上記化学式参照）の５％トルエン
溶液　１００１ カーボンブラック（表面積２００１／（Ｊ　）（フンダ
クテックスＳＣ・・・コロンビアカーボン日本株式会社
）５ｏ９ をビーカー中で攪拌後加熱しトルエンを除去し、乾燥し
てこの発明のカーボンブラックを得た。

（２）キャリアの作成 スチレンーメチルメタクリレート共重合体（重」平均分
子量１０万）　　２０部 上記処理をしたカーボンブラック　　５部トルエン　　
　　　　　　　　　　　９７５部上記混合物をホモミキ
サーで１０分間分散して被覆層形成液を調製した。この
溶液を平均粒径１００μの球形酸化鉄粉５０００部の表
面に流動床型塗布装置を用いて被覆層を形成してキャリ
アを得た。

又、比較のため未処理のカーボンブラックでも同様のキ
ャリアを作製した。

トナーの組成 スチレン−〇−ブチル メタクリレート共重合体　８８部 カーボンブラック　　　　　　　１０部金属錯塩型染料
　　　　　　　　２部 上記キャリア１００部に対し、トナー３部を混合して現
像剤とし、コピーの試験をした。

その試験の結果は下記第１表のとおりであった。

第１表 注　　Ｘ：劣る ０：普通 Ｏ：優秀 上記第１表の結果から、本発明の現像剤が細線再現性、
中間調再現性、ベタ画像再現性、共に優れ、又バイアス
リーク、キャリア付着も発生しない現像剤であることが
わかる。

更岬、この発明の現像剤を用いて実験機（セレン感光体
使用、１分間に３０回帯電、露光、現像、転写をくり返
す）にて１０万回コピーを行ったが画質に変化はなかっ
た。

実施例２゛ （１）カーボンブラックの処理 メチルアセトアセテートアルミニウム ジイソプロピレート（上記化学式参照）の２．５％トル
エン溶液　１００１ カーボンブラツク（表面積５０ｅ　’　／Ｑ　）（デン
カブラック・・・ 電気化学工業株式会社）５０ｇ をビーカー中で攪拌機加熱し、トルエンを除去し、乾燥
して本発明のカーボンブラックを得た。

（２）キャリアの作成 シリコーン樹脂（信越化学ＫＲ２５Ｇ）１０００部（樹
脂２００） 上記処理をしたカーボンブラック　１０部トルエン　　
　　　　　　　　　　　１０００部上記混合物をホモミ
キサーで１０分間分散して被覆形成液を調製した。

この溶液を平均粒径５０μの球形フェライト粒子３００
０部の表面に実施例１と同様に被覆層を形成した。又、
比較のため未処理カーボンブラックでも同様のキャリア
を作製した。

以上のように得られたキャリアに実施例１と同様の条件
で現像剤を調製し、コピーを行ったところ次のような結
果が得られた。

第２表 第２表の結果から、本発明の現像剤が細線再現性、中間
調再現性、ベタ画像再現性共に優れ、又、キャリア付着
等も発生しない現像剤であることがわかる。更に、実施
例１と同様１０万回コピーを行ったが画質に変化はなか
った。

実施例３ （１）カーボンブラックの処理 ＣＨ３ プロピルアセトアセテートアルミニウムジイソブロビレ
ート（上記化学式参照）の０．３％トルエン溶液　１０
０１ カーボンブラツク（表面積２５０ｍ’　／ｇ＞（＃　６
００三菱化成工業株式会社）　　ｓｏｇをビーカー中で
攪拌後加熱し、トルエンを除去し、乾燥して本発明のカ
ーボンブラックを得た。

（２］キヤリアの作成 スチレン−塩化ビニル共重合体 （重量平均分子量８万）１５部 スチレン重合体（！１！量平均分子量５万）１５部 上記カーボンブラック　　　　　　　５部トルエン　　
　　　　　　　　　　　ｔｏｏｏ部上記混合物をホモミ
キサーで１０分間分散して、被覆層形成液を調製した。

この溶液を平均粒径７０μの球形フェライト粒子５００
０部に実施例１と同様に被覆層を形成した。又、比較の
ため未処理カーボンブラックでも同様のキャリアを作製
した。

以上のように得られたキャリアに実施例１と同様の条件
で現像剤を調製しコピーを行ったところ次のような結果
が得られた。

第３表 第３表の結果からこの発明の現像剤が細線再現性、中間
調再現性、ベタ画像再現性共に優れ、又、キャリア付着
も発生しない現像剤であることがわかる。更に、実施例
１と同様に１０万回コピーを行ったが画質に変化はなか
った。

効　　　果 以上説明したように、この発明の効果を要約すると下記
のとおりである。

１）多量のカーボンブラックを添加することができる。

２）細線再現性、中間再現性、ベタ画像再現性共に優れ
ている。

３）バイアスのリーク、キャリア付着が発生しない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 カーボンブラックを含有する樹脂で表面を被覆した静電
   潜像現像剤用キャリアにおいて、該カーボンブラックが
   その粒子表面を下記一般式で表わされるアセトアルコキ
   シアルミニウムジイソプロピレートで処理されたもので
   あることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （ただし、Ｒは炭素数１〜５のアルキル基）