JPS6223307B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真法或は静電記録法に於て電気
的潜像の現像に供せられる静電荷像現像用担体粒
子に関し、更に詳細に言えば、芯物質とこれを覆
う樹脂被覆からなる高耐久性を有する静電荷像現
像用担体粒子を提供するものである。 従来電子写真法として米国特許第2297691号明
細書をはじめとして、特許、文献、雑誌等に多種
多様な方法が発表されている。電子写真法は通常
セレン、酸化亜鉛、ビニルカルバゾール化合物、
硫化カドミウム等の光導電性材料を感光体として
用い、種々の手段により感光体上に電気的潜像を
形成し、この潜像にカスケード、磁気ブラシ現像
法等の方法によりトナーと呼ばれる検電性着色粉
末を付着せしめて顕像化し、さらにこのトナー画
像を紙、シート等に転写し、しかる後に熱、溶
剤、圧力等により定着するものである。 前述の如く感光体に形成せしめられた電気的潜
像をトナーを用いて顕像化する際、通常の乾式複
写に於てはトナーに適当量の正または負の電気量
を保持せしめる為にキヤリヤと呼ばれる担体粒子
を用いられる。担体粒子は磁気ブラシ現像用に用
いられる時に限り磁性粒子が使用されるが、いか
なる方法を用いるにしろ、担体粒子表面は次に挙
げる電気的及び物理的要求特性を満足する必要が
ある。 １ トナーとの摩擦により画像形成を成さしめる
のに最適な帯電性を示し、かつ粒子表面全域に
わたり一様な帯電分布を示すこと、 ２ 連続循環使用時における種々の機械的衝撃、
圧力に対し十分な耐摩耗性を示し、しかも感光
体表面を損なわない様な適当な硬度を有するこ
と、 ３ 被覆担体粒子に於ては、芯物質との密着性が
良好で、連続循環使用時においても剥離しない
こと、 ４ 担体粒子同志が塊状化しないこと、 ５ トナー粒子と分離不能、或は密着状態に陥い
らないこと。 上記要求特性を考慮すると、従来用いられてい
る担体粒子は不適格なものが多いと言わざるを得
ない。すなわち、粒子表面に何ら処理を施してい
ない担体粒子については、帯電性が不安定か、或
は一様な帯電分布が得られない。この欠点を補う
為に帯電極性助剤を分散せしめた樹脂を被覆材料
として用いた場合、上記欠点は解消されるが、不
均一系である為、各粒子間、或はバツチ間の一様
性に欠ける。摩擦帯電性を度外視しても通常の線
状樹脂を被覆材料として用いた場合の欠点は、機
械的強度が不足していることが挙げられる。以上
の如き欠点が比較的少ない材料としてはフツ素化
ビニルポリマーが挙げられるが、これもその低い
界面張力の故に担体芯物質との密着性が劣り、循
環使用時に於て芯物質との剥離が生じるという不
都合が生じる。 上記の如く静電荷像現像剤に用いられる改良さ
れた担体粒子が依然として要望されている。 従つて本発明の目的は上記の諸欠点を克服した
静電荷像現像用担体粒子を提供することにある。 即ち、本発明の目的はトナーとの摩擦帯電によ
り優れた帯電性と一様な電荷分布を示す静電荷像
現像用担体粒子を提供することにある。 本発明の他の目的は種々の機械的衝撃、圧力に
対し十分な耐摩耗性を示す静電荷像現像用担体粒
子を提供することにある。 本発明の他の目的は芯物質との密着性が良好で
強固な付着を示す被覆を有する静電荷像現像用担
体粒子を提供することにある。 本発明の他の目的は流動性に優れ、高温におい
ても粒子同志の凝集のない静電荷像現像用担体粒
子を提供することにある。 本発明者等は、鋭意研究の結果、芯物質を特定
のオルガノシランを含有する樹脂で被覆して加熱
処理することにより、前記目的達成に成功し、本
発明に到達した。 即ち、本発明は芯物質を樹脂で被覆して静電荷
像現像用担体粒子を製造する方法において、芯物
質を加熱処理で分解してフリーラジカルを生成す
るパーオキシ基を分子中に少なくとも１個有する
ビニルシラン（以下ビニルパーオキシシランとい
う）を含有する被覆用樹脂で被覆し、該被覆体を
加熱処理することを特徴とするものである。 本発明で使用するビニルパーオキシシランの代
表的なものとして、例えばビニルトリス（ｔ―ブ
チルパーオキシ）シラン、ジビニルビス（ｔ―ブ
チルパーオキシ）シラン、ビニルメトキシビス
（ｔ―ブチルパーオキシ）シラン、ビニルエトキ
シビス（ｔ―ブチルパーオキシ）シラン、ビニル
ジメトキシキユミルパーオキシシラン、ビニルト
リス（iso―ブチルパーオキシ）シラン、ジビニ
ルメトキシキユミルシラン等が挙げられる。 ビニルパーオキシシランの含有量は、芯物質
は、芯物質の被覆用樹脂及び被覆体の加熱処理条
件等の何如によつて異なるが、通常被覆用樹脂に
対して0.01〜10重量％好ましくは0.1〜５重量％
が適当である。 本発明で使用する芯物質の被覆用樹脂は特に限
定されたものである必要はなく、担体粒子の製造
の際芯物質の被覆用樹脂として通常使用されてい
るものであればよいが、好ましくは、加熱処理で
前記ビニルパーオキシシランから発生したフリー
ラジカルによつて「引き抜き」を受ける水素原子
を分子内に有する一群の樹脂が挙げられる。この
ような好ましい被覆用樹脂としては、例えばポリ
エチレン、ポリプロピレン、石油樹脂、ポリスチ
レン、クマロン・インデン樹脂、テルペン樹脂、
ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリア
クリロニトリル、ポリアクリルアミド、ポリ酢酸
ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセ
タール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、
ポリフツ化ビニル、ポリフツ化ビニリデン、ポリ
ビニルカルバゾール、ポリエステル、ポリアミ
ド、エポキシ樹脂、セルロース系樹脂等が挙げら
れる。 本発明で使用する芯物質は、粒状化したケイ
素、二酸化ケイ素、鉄、酸化鉄の如き金属及び金
属酸化物並びにガラス等通常担体粒子材料として
使用される任意のものでよく、その粒径は50〜
1000ミクロン、好ましくは100〜600ミクロンであ
る。芯物質の被覆は、適当な不活性有機溶剤に前
記被覆用樹脂とビニルパーオキシシランを溶解さ
せ、この溶液をどぶづけ法、スプレー法、流動化
ベツド法その他公知の適当な方法で芯物質の表面
に均一に塗布乾燥して行なう。芯物質を被覆する
樹脂層の厚さは１〜20ミクロン好ましくは１〜５
ミクロンが適当である。 本発明方法では、上記した芯物質の被覆と同時
に又は被覆後、該被覆体に加熱処理を施す。この
処理操作によつて、芯物質と被覆樹脂層との相互
の密着性が著しく高まると共に、被覆樹脂層の強
度が高まる。この事実を説明する理論は必ずしも
明らかではないが、加熱処理によつてビニルパー
オキシシランから発生するフリーラジカルによつ
て誘発されて、芯物質と被覆樹脂層の間にケイ素
原子を仲介としてその両者を強力に結合せしめる
化学結合が形成されると共に、被覆樹脂層内に架
橋構造が形成されるためと思われる。この加熱処
理操作の条件は、使用する芯物質、芯物質の被覆
用樹脂及びビニルパーオキシシラン等の何如によ
つても異なるが、一般的にいえば100〜200℃で５
〜120分程度が適当である。この処理操作におい
て加熱温度を低下させ、加熱時間を短縮するため
に前記ビニルパーオキシシランの一部を他の有機
過酸化物で置換してもよい。その際使用する有機
過酸化物としては、例えばジ―ｔ―ブチルパーオ
キシド、ｔ―ブチルキユミルパーオキシド、ジキ
ユミルパーオキシド、ｔ―ブチルパーアセテー
ト、ｔ―ブチルパーイソブチレート、ｔ―ブチル
パーオクトエート、ｔ―ブチルパーベンゾエー
ト、メチルエチルケトンパーオキシド、メチルイ
ソブチルケトンパーオキシド、シクロヘキサノン
パーオキシド、ジアセチルパーオキシド、ジラウ
ロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、
クロロベンゾイルパーオキシド、ｔ―ブチルハイ
ドロパーオキシド、キユメンハイドロパーオキシ
ド等が挙げられる。 このような有機過酸化物の含有量は、多くとも
ビニルパーオキシシランと同量程度とすることが
好ましい。 いづれにしても本発明方法によつて製造される
担体粒子は、叙上の如く、芯物質と被覆樹脂層と
の密着性に優れると共に被覆樹脂層が強固なもの
であるため、特に耐摩耗性、耐衝撃性、硬度等の
各特性に優れ、このため長期使用及び高速連続複
写時において何等表面状態の劣化が生じない。担
体粒子表面の劣化、即ち、被覆樹脂層のひび割
れ、微粉砕化、摩耗或は芯物質からの剥離等の現
象はトナーの摩擦帯電性を著しく劣化させ、画像
濃度の減少、背景白地部の汚れ等の画像品質の低
下を惹起するが、本発明方法によれば、上記の如
き好ましからざる現象を防止し、常に安定した高
品質画像の複写物を作製し得る有用な担体粒子を
製造することが可能である。 以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例中の「％」及び「部」は総て重量基準
に基く。 実施例 １ 400部のトルエンに被覆用樹脂として98部のポ
リメチルメタアクリレート（分子量約10万）、ビ
ニルパーオキシシランとして２部のビニルトリス
（ｔ―ブチルパーオキシ）シランを溶解せしめ
て、被覆用樹脂溶液を調製した。流動層コーテイ
ング装置を用いて平均粒径150ミクロンの酸化鉄
粉5000部を上記被覆用樹脂溶液500部で均一に被
覆し、次いで、この被覆体を150℃で90分間加熱
した。室温冷却後この被覆体を50メツシユのふる
いで分級して静電荷像現像用担体粒子を得た。 比較例 １ 実施例１におけるビニルトリス（ｔ―ブチルパ
ーオキシ）シランの使用をとりやめる以外は総て
実施例１と同様にして静電荷像現像用担体粒子を
得た。 実施例 ２ 加熱時間を20分間に短縮する以外は総て実施例
１と同様にして静電荷像現像用担体粒子を得た。 実施例 ３ 実施例１におけるビニルトリス（ｔ―ブチルパ
ーオキシ）シランの半量を同量のジキユミルパー
オキシドに代え、加熱時間を20分間とする以外は
総て実施例１と同様にして、静電荷像現像用担体
粒子を得た。 複写試験 実施例１〜３、比較例１で製造した各担体粒子
100部に対し、ポリスチレンをバインダー主成分
とした平均粒径11ミクロンの負荷電性黒色トナー
を３部の割合で混合して夫々の現像剤を調整し
た。これらの各現像剤につき市販複写機を使用し
て複写試験を行なつた結果を次表に示す。表中、
画像濃度及び地汚れ（背景白地部の汚れ）はマク
ベス社製反射濃度計により、帯電量はブローオフ
型帯電量測定装置により夫々測定した。また、現
像剤耐久性は適正なトナー補給を行いつつも画像
濃度が1.0を下回るか或は地汚れが0.04を上回る
という現象のいずれかが発生した時点の複写枚数
をもつて表わした。 【表】

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芯物質を樹脂で被覆して静電荷像現像用担体
   粒子を製造する方法において、芯物質を加熱処理
   で分解してフリーラジカルを生成するパーオキシ
   基を分子中に少なくとも１個有するビニルシラン
   を含有する樹脂で被覆すると共に該被覆体を加熱
   処理することを特徴とする静電荷像現像用担体粒
   子の製造方法。 ２ 芯物質を樹脂で被覆して静電荷像現像用担体
   粒子を製造する方法において、芯物質を加熱処理
   で分解してフリーラジカルを生成するパーオキシ
   基を分子中に少なくとも１個有するビニルシラン
   と共に他の有機過酸化物を含有する樹脂で被覆す
   ると共に該被覆体を加熱処理することを特徴とす
   る静電荷像現像用担体粒子の製造方法。