JPS61231566A - 静電潜像現像用キヤリア - 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】 Ｌ１Ｌ艷 この発明は、乾式二成分現像用キャリア、特にトナーの
スペント化を防止する作用のあるキャリアに関する。

区迷ｍ 従来からキャリア粒子とトナー粒子との混合物からなる
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
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、静電潜像に近接すると、
静電潜像が形成する電界によるトナー粒子に対するｉｉ
＊方向への吸引力が、トナー粒子とキャリア粒子間の結
合力に打ち勝って、トナー粒子は静電ｍ像上に吸引付着
されて静電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。

したがって、キャリアは長Ｗ４間の使用中、常にトナー
粒子を所望する極性で、かつ、充分な帯ＮｌｉにＦＪ擦
帯電しなければならない。

しかし従来の現像剤は、粒子間の衝突又は粉子と現像機
械との衝突等の機械的衝突、又はこれらの作用による発
熱でキャリア表面にトナー躾が形成され、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、現像剤全体を取替える必要が生じる。

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多く得られていない、例
えばスチレンーメタクリレート共重合体、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
写するうちにやはりスペント化が起こるため現像剤とし
ての寿命があまり長くなかった。

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
フフ化エチレン重合体が摩擦帯電系列において、最も負
側に位置していることからトナーを負極性に帯電しよう
とする場合には用いることができない。

このような問題を解決するために、従来常温硬化型シリ
コーン樹脂および正帯電特性を有する窒素含有樹脂を含
有させた被覆材で核体粒子を被覆させた静電荷像現像用
キャリアが知られている（特開昭５５−１２７５６９号
）。

しかし、このキャリアは正帯電特性を有する窒素含有樹
脂を含む被覆材で被覆したキャリアであるのでトナー帯
電がプラスで、かつ、安定な帯電量が得難いのが欠点で
あった。

これとは別に樹脂変成シリコーン樹脂を少くとも１種含
有した被覆材で被覆した静電荷像現像用キャリアも知ら
れている（特開昭５５−１５７７５１＠）。

しかし、この樹脂変成シリコーン樹脂を使用したコート
キャリアは繰り返し使用時での帯電量が安定せず変化す
るのが欠点であった。

ｌ−−１ この発明は上記従来技術の欠点を改善し、１）現像剤の
長時間使用により、キャリア表面にトナー膜が形成され
る。いわゆるスペント化を防止し、帯電特性の安定した
臨界表面張力の低い被覆の形成、 ２）トナーに用いる樹脂の種類または帯電付与剤の書類
を選択することにより、トナー帯電を正、または負にす
ることもでき、３）保存安定性が高く、経時変化が少な
く製造原価も小ざいキャリアを提供するものである。

県−−」【 上記目的を達成するための、この発明の構成は核体粒子
の表面にノルボルナン終端ポリジオルガノシロキサン単
位を含むシリコーン−イミド共重合体を含有する被覆１
を有する静電潜像現像用キャリアである。

上記被覆層の形成に用いられるノルボルナン終端ポリジ
オルガノシロキサン単位を含むシリコーン−イミド共重
合体について説明すると、下記の条件を満足するものが
適当である。

１）ノルボルナン終端ポリジオルガノシロキサン単位が
下記の一般式で表せるものの一つであること。

一般式 ただし、上記式中 Ｒ：炭素数１〜１３の炭化水素基または置換基のある炭
素数１〜１３の炭化水素基、Ｒ１−Ｒ６：水素、ハロゲ
ン、炭素数１〜１３の炭化水素基または置換基のある炭
素数１〜１３の炭化水素基のうちの何れか、Ｒ’　：　
（ａ　）炭素数６〜２０の芳香族炭化水素基またはその
ハロゲン化誘導 体、 （ｂ）炭素数２〜２０のアルキレン基、シクロアルキレ
ン基または炭素 数２〜８のアルキレン終端ポリ ジオルガノシロキサン、 （Ｃ）下記の式 （阪Ｑ−（（刻 に包含される炭素数２〜２０の基であ −Ｓ−および−ＣχＨＬｘ−のうちの 何れかであり、Ｘは１〜５の整数、 Ｚニー〇−および−〇（Ｒ−）ｚの何れかで示される基
、 Ｙ：Ｒまたは であり、 ｎ：Ｏ〜２０００ノ整数、 一：０〜５００の整数、 でｎとｍの和はθ〜２０００である。

２）シリコーン−イミド共重合体が下記の一般式で示さ
れるイミド基を有する。

ただし、式中Ｑは であり、Ｄは−０−１−Ｓ−１ Ｒ８は水素およびＲから選択され、Ｒｇはのうちのいず
れかであり、Ｘは下記の式−Ｓ−のうちのいずれかであ
り−は０または１、ｙは１〜５の整数であり、 Ｒ７：（ａ）６〜２０個の炭素原子を有する芳香族炭化
水素基およびそのハ ロゲン化誘導体、 （ｂ）２〜２０個の炭素原子を有する アルキレン基およびシクロアル キレン基、炭素数２〜８のアル キレン終端ポリジオルガノシロ キサンおよび （Ｃ）式 で表わせる炭素数２〜２０の基であり、Ｑ′は −ＣＨ−のうちの何れかであり、Ｘは１〜５の整数であ
り、 ｂ＝θ〜２００の整数である。

３）上記１）の式のうちＲがメチル基であるシリコーン
−イミド重合体でもよい。

４）上記２）の式のうちＱが 宝 であるシリコーン−イミド共重合体でもよい。

５）上記２）の式のうらＱが シリコーン−イミド共重合体でもよい。

６）上記１）記載の式のうちＲ７が であるシリコーン−イミド共重合体であってもよい。

７）同じ＜Ｒ７が であるシリコーン−イミド共重合体でもよい。

８）上記１）の式においてＲ１−Ｒ６が水素で２が−Ｇ
Ｈｚ−であるシリコーン−イミド共重合体でもよい。

９）実質的に一般式 で表わされるシリコーン単位を有するシリコーン−イミ
ド共重合体。

１０）上記８）のシリコーン−イミド共重合体において
Ｒ７が であるシリコンイミド共重合体でもよい。

１１）同じ＜Ｒ’が ＋ＣＨ２＋ シリコーン−イミド共重合体でもよい。

この発明において、被覆材で被覆すべきキャリア核粒子
としては、平均粒径が１０〜１０００μ、好ましくは３
０〜５００μの砂、コバルト、鉄、銅、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、合金
等従来使用されている材料が広く用いられる。

ノルボルナン終端ポリジオルガノシロキサン単位を含む
シリコーン−イミド共重合体からなる被覆層の形成法と
しては、被覆層組成物を前記核粒子表面に噴霧法等の従
来公知の手段で塗布すればよい。

前記本発明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、同化後、粉砕、分級して得られる。

キャリアならびにトナーの使用量としてはトナー粒子が
キャリア粒子の被覆層に付着してその表面積の３０〜９
０％を占める程度に雨粒子を混合するのが好ましい。

以下実施例によって、この発明を具体的に説明する。な
お、実施例に記載する成分の量（部）は重量部である。

実施例１ 原料組成 ５−ノルボルネン−２，３ 一ジカルボン酸無水物　６９．４ｇ（０，４２モル）１
．１，３．３−テトラメチルジシロキサン２６．８＋Ｉ
＋　　（０，２モル） 乾燥クロロベンゼン　　　　　１００１上記混合物をか
き混ぜながら米国特許３，７７５．４４２号に従って調
整した５％白金触１１１０滴を加えた。

この混合物をかき混ぜながら７０〜８０℃に４時間、つ
いで１００〜１１０℃に一夜加熱した。

冷却後、カーボンブラックを加え、室温で３０分間かき
混ぜた。これを濾過し、溶剤を真空下１００℃で除去し
、乾燥ジエチルエーテルを加えたところ、白色の結晶質
固体が沈澱した。

この生成物は下記の構造式で表わせる ５、５−−　（１，１，３，３−テトラメチル−１，３
−ジシロキサンジイル）−ビス−ノルボルナン−２，３
−ジカルボン酸無水物であった（以下Ｎ５ＤＡという）
。

つぎに、下記の組成の溶液、すなわち、メチレンジアニ
リン ０．９９１ｏ　　（５ｘ　１０’モル）ジメチルホルム
アミド　　　　　５１ からなる溶液を窒素中でかき混ぜながら、下記の組成の
溶液、すなわち、 Ｎ５ＤＡ　　　　　　　Ｏ，４５７０（１０−３モル）
ＢＰＤＡ　　　　　１．２８９ｇ　　（４ｘ１０−３モ
ル）ジメチルホルムアミド　　　　　５１ からなる溶液を加えた。この混合溶液を室温で２時間か
きまぜ、その結果シリコーン−アミド酸共重合体が得ら
れた。

この共重合体を用いて静電潜像現像用キャリアを処理す
る。

処理液の組成 シリコーン−イミド共重合体　１０００部エチルセルソ
ルブ　　　　　　１０００部この被覆層形成液を１００
μの球状酸化鉄粉５０００部の表面に流動床型塗布装置
を用いて塗布し、被覆層を形成し、キャリアとした。

一方、 スチレンとｎ−ブチル メタクリレートとの共重合体　８７部 カーボンブラック　　　　　　　１０部モノアゾ染料の
２：１型りロム詣塩染料３部 からなる平均粒径６μのトナーをつくった。

現像剤の組成 キャリア　　　　　　　　　　　１００部トナー　　　
　　　　　　　　　　２．５部上記現幽剤を用いてセレ
ン感光体の１ｍを１分間３０回の速さで現像し、転写す
る工程を、トナーを現像剤に補給しながら７万回繰り返
した。

現像開始時の帯電値−２０μＣ／（ｌであり、７万回繰
り返した後のトナー帯電量は一１９μｃ／ｇで安定して
おり、その時のコピー画質の変化はほとんどなかった。

実施例２ トナーの組成 スチレンとｎ−ブチル メタクリレートとの共重合体　８７部 カーボンブラック　　　　　　　１０部ニグロシン系染
料　　　　　　　　３部からなる平均粒径６μのトナー
を調整した。

現像剤の組成 実施例１と同じキャリア　　　　１００部上記トナー　
　　　　　　　　　２．５部上記成分を混合して現像剤
とした。この現像剤を用いて有機感光体の潜像を１分間
３０回の速さで現像転写する工程を、トナーを現象剤に
補給しながら８万回繰り返した。

開始時のトナー帯電量は＋２μＣ１０であり、８万回繰
り返した後のトナー帯電量は＋１８μａ／ａで安定して
おり、その時のコピー画質の変化はほとんどなかった。

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

１）現像剤のスペント化を防止し、帯電特性が安定する
。

２）トナーに用いる樹脂または帯電付与剤の種類を選択
することによってトナー帯電を正にも負にもすることが
できる。

３）この発明のトナーの被覆液は保存安定性が高く、経
時変化が少ないので製品の品質が安定する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 核体粒子の表面にノルボルナン終端ポリジオルガノシロ
   キサン単位を含むシリコーン−イミド共重合体を含有す
   る被覆層を有することを特徴とする静電潜像現像用キャ
   リア。