JPS62295076A - 現像剤用キヤリヤ - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真法、静電記録法において静電潜像の現
像のために使用される磁気ブラシ現像用キャリヤ、更に
詳しく言えば磁性微粉末と結着樹脂とからなる帯電性、
耐表面汚染性、機緘強度、現像剤寿命、高速現像性等に
おいて優れた磁気ブラシ現像用キャリヤに関する。

〔従来の技術〕

電子写真法においては、セレンをはじめとする光導電性
物質を感光体として用い、種々の手段を用いて電気的ａ
像を形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法等を用いてト
ナーを付着させ、顕は化する方式が一般的に採用されて
いる。

この現像工程において、トナーに適当量の正または負の
電気量を付与するためにキャリヤと呼ばれる担体粒子が
使用される。キャリヤとしては植種のタイプのものが開
発され、実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

キャリヤに対して要求される特性は種々あるが、特に重
要な特性として適当な帯電性、耐衝撃性、耐摩耗性、現
像性、現像剤寿命等を挙げることができる。

上記諸要求特性を考慮すると、従来使用されてきたキャ
リヤは依然として改善すべき問題を残しておシ、充分満
足のいくものは今のところ知られていない。例えば、酸
化鉄粉をはじめとする導電性キャリヤはソリッド現像性
には優れているも−のの細線再現性に劣シ、又寿命延長
の為に特殊な帯電制御剤をトナーに含有せしめることを
必要とする等の欠点を有し、一方コート系のＥ＝　４２
性キヤリヤは寿命、細線の再現性等＋Ｃは優れるものの
、ノリッド再現性に劣るという欠点を有している。これ
らの欠点を改良する目的で磁性微粒子を結着樹脂中に分
散せしめた小粒径キャリヤ、いわゆるマイクロトーニン
グ用キャリヤが提案され実用化されているが、小粒径に
起因するキャリヤの感光体付着、高湿低湿時の帯電変化
、表面処理が困難なことにより抜本的寿命の延長が不能
であること等の不都合を有する。

従って、本発明の主な目的は電子写真法、静電記録法に
おいて静電潜像の現像のために使用される新規な磁気ブ
ラシ現像用キャリヤを提供することにある。

本発明の他の目的は、耐表面汚染性が良好な為ランニン
ダ時における帯電量の低下を起こすことがなく、その結
果カプリの早期発生、機内汚染を生ずることがなく、更
に現像剤寿命、高速現像性に優れた磁気ブラシ現像用キ
ャリヤを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は、前記従来のキャリヤの持つ諸欠点を改善
すべく種々研究、検討を重ねた結果、磁性微粒子を分散
含有する結着樹脂の平均粒径が５０μｍ以上のコアに、
表面層として臨界表面張力を特定の値に規定した重合体
の層を設けたキャリヤを使用すると、大粒径キャリヤの
特徴であるキャリヤが感光体へ付着しないという長所が
損われることなく、従来の小粒径キャリヤの場合と同等
の画像再現性（細線再現性）が得られることを見出し本
発明を完成した。

すなわち、本発明は結着樹脂中に磁性微粒子を分散した
平均粒径５０μｍ以上のコアとそのコアを被覆する臨界
表面張力が２５　ｃＬｙｎ／ａｎ以下の値を有する重合
体の上層とからなる現像剤用キャリヤを提供したもので
ある。

本発明のキャリヤのコアを構成する結着樹脂は帯電性が
適当な材料を選べば良く、特に制限されない。例えば付
加重合系樹脂として、スチレン系、アクリル系、オレフ
ィン系、ジエン系、アクリルニトリル系、アクリルアマ
イド９系、酢ビ系、ハロゲン化オレフィン系の各単独又
は共重合体、縮重合系としてポリエステル系、アリアミ
ド系、シリコン系の各重合体、又重付加型としてエポキ
シ系、ポリウレタン系の各重合体を列挙することができ
る。

本発明に用いられる臨界表面張力２５　ｄ’ｌｎ／ｃｍ
以下の値を有する重合体としてはフッ素系又はシリコン
系重合体が挙げられる。

フッ素系重合体を構成する七ツマ−の具体例としては、
例えば、テトラフロロエチレン、トリフ０ロメチルトリ
フロロエチレン、ヘプタフロロプロピルエチレン、１−
（１−トリフロロメチルテトラフロロエトキシメチル）
−１−メチルエチレン等のフッ素化アルキレン、フッ素
化アルキルアー表の共重合性、溶剤溶解性等を加味する
と、これらのフッ素化アクリル系エステル類が好ましい
。

更に詳述すれば、本発明におけるフッ素化アルキルアク
リレート又はフッ素化アルキルメタアクリレートとして
は以下のものを使用することができる。

すなわち、アクリル酸又はメタクリル酸の１．１−シヒ
ドロパ−７０ロエチル、１，１−シヒドロノセーフロロ
プロビル、１．１−シヒト１０ノーフロロヘキシル、１
．１−ジヒドロパーフロロオクチル、１、Ｘ−）ヒドロ
／セーフ０ロデシル、１．１−シヒト９０ノぞ一７０ロ
ラウリル、　　１．１．２．２−　テトラヒ）’ロバー
７０ロブチル、１．１．２．２−テトラヒドロノ署−フ
ロロヘキシル、１，１，２．２−テトラヒドロパーフロ
ロオクチル、１，１，２．２−テトラヒト９０パーフロ
ロデシル、１，１，２．２−テトラヒドロパーフロロラ
ウリル、１，１，２．２−テトラヒビロバ−フロロステ
アリル、２．２．３．３−テトラフロロプロピル、２，
２゜３、３．４．４−ヘキサフロロブチル、１，１．ω
−トリヒドロパーフロロヘキシル、１，１．ω−トリヒ
ドロパーフロロオクチル、１．１．１．３．３．３−ヘ
キサフロロ−２−；７’ロピル、３−パー７０ロノニル
−２−７セチルプロビル、３−パーフロロラウリル−２
−アセチルプロピル、Ｎ−ノミ−フロロへキシルスルホ
ニル−Ｎ　−メｆルアミノエチル、Ｎ−ノモーフロロヘ
キシルスルホニルーＮ−、／チルアミノエチル、Ｎ−パ
ー７０ロオクチルスルホニルーＮ−メ？ルアミノエチル
　Ｎ　−、（−フロロオクチルスルホニ／Ｉ／　−Ｎ　
−ｘ　ｆルアミノエチル　Ｎ　−、ｅ−７０ロオクチル
スルホニルーＮ−７’グールアミノエチル、Ｎ−ノ１−
フロロデシルスルホニル−Ｎ−メ？ルアミノエチル、Ｎ
−ノミ−フロロデシルスルホニル−Ｎ−エチルアミノエ
チル、Ｎ−パ　７０ロデシルスルホニルーＮ−−７’チ
ルアミノエチル、Ｎ−，４−７０ロラウリルスルホニル
ーＮ−メチルアミノエチル、Ｎ−パー７０ロラウリルス
ルホニルーＮ−二チルアミノエチル、Ｎ−）で−７０ロ
ラウリルスルホニルーＮ−ブチルアミノエチル等各エス
テル化合物が挙げられる。

フッ素化アルキルアクリレート又はフッ素化アルキルメ
タアクリレートと共重合する成分としては以下のような
ものを使用することができる。

すなわち、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレ
ン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、ジエチルス
チレン、トリエチルスチレン、フロビルスチレン、メチ
ルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘプチルスチレン、オ
クチルスチレンナトのアルキルスチレン、フロロスチレ
ン、クロロスチレン、フロビスチレン、シグロモステレ
ン、ヨードスチレン、ナトのハロゲン化スチレン、更ニ
二トロスチレン、アセチルスチレン、メトキシスチレン
々どのスチレン系モノマー；アクリル酸、メタクリル酸
、α−エチルアクリル酸、クロトン酸、α−メチルクロ
トン酸、α−エチルクロトン酸、イソクロトン酸１．チ
グリン酸、ウンゲリカ酸などの付加重合性不飽和脂肪族
モノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、
シトラコン酸、メサコン酸、クルタコン酸、ジヒドロム
コン酸などの付加重合性不飽和脂肪族ジカルボン酸；前
記付加重合性不飽和カルボン酸とアルコール、例エバメ
チルアルコール、エチルアルコール、フロビルアルコー
ル、メチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルア
ルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、
ノニルアルコール、ドテシルアルコール、テトラデシル
アルコール、ヘキサデシルアルコールナトのアルキルア
ルコール、これらアルキルアルコールを一部アルコキシ
化した、メトキシエチルアルコール、エトキシエチルア
ルコール、エトキシエトキシエチルアルコール、メトキ
シプロピルアルコール、エトキシプロピルアルコールな
どのアルコキシアルキルアルコール、ベンジルアルコー
ル、フェニルエチルアルコール、フニニルプロビルアル
コールナトノアラルキルアルコール、アリルアルコール
、クロトニルアルコールナトのアルケニルアルコール等
、とのエステル化物、特にアクリル酸アルキルエステル
、メタクリル酸アルキルエステルセ六−テ六′　　　、
フマル酸アルキルエステ ル、マレイン酸アルキルエステル等が好ましい例である
。；前記付加重合性不飽和カルボン酸よシ誘導されるア
ミドおよびニトリル；エチレン、プロピレン、ブテン、
イソブチレンなどの脂肪族モノオレフィン；塩化ビニル
、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、１．２−ジクロロエチレ
ン、１．２−シフロモエチレン、１．２−：）ヨード９
エチレン、塩化イソプロはニル、臭化インプロペニル、
塩化アリル、臭化アリル、塩化ビニリデン、７ツ化ビニ
ル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化脂肪族オレフィ
ン；１，３−ブタジェン、１．３−−＜ンタジエン、２
−メチル−１，３−ブタジェン、２．３−ジメチル−１
，３−ブタジェン、２．４−へキサジエン、３−メチル
−２，４−ヘキサジエンなどの共役ジエン系脂肪族ジオ
レフィン；２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、
２−ビニル−６−メチルピリジン、２−ビニル−５−メ
チルピリジン、４−−１テニルピリジン、４−ペンチル
ピリジン、Ｎ−ビニルピペリジン、４−ビニルピペリジ
ン、４−ビニルピペリジン、Ｎ−ビニルジヒト９０ピリ
ジン、Ｎ−ビニルピロール、２−ビニルピロール、Ｎ−
ビニルピロリン、Ｎ−ビニルピロリジン、２−ビニルピ
ロリジン、Ｎ−ビニル−２−ピロリド９ン、Ｎ−ビニル
−２−ピペリトン、Ｎ−ビニルカルバソール等の含窒素
ビニル系モノマーを例示することができる。これらは単
独でもしくは２種以上の組み合わせで使用することがで
きる。

本発明において使用する磁性微粒子は通常用いられる強
磁性体の微粒子を全て用いることができ、具体的には四
三酸化鉄、ｒ−三二駿化鉄、各種フェライト粉、酸化ク
ロム、各種金属微粉等が挙げられる。

母性粒子の含有量は結着樹脂に対し通常３０〜９５重量
部程度であシ、望ましくは４５〜９０重量部の配合が良
好な結果を与える。

本発明のキャリヤ粒子は、磁性微粒子と結着樹脂とを加
熱混練後粉砕して、必要によシ加熱球形化処理し、所望
の粒径の粒子を得るか、あるいは結着樹脂可溶性の溶剤
に結着樹脂を溶解し、これに磁性微粒子を混合してスラ
リー状とした後、スプレードライヤーを用いて造粒、乾
燥し、必要によシ球形化処理して所望の粒径の粒子を得
た後、臨界表面張力が２５　ｄｙｎ／ｃｍ以下の重合体
（フッ素化アルキルアクリル系重合体、シリコン系重体
）を被覆する通常のコーティング法によシ製造すること
ができる。

また、本発明のキャリヤ粒子はフッ素化アルキルアクリ
ル系重合体等を被覆処理する方法によることなく製造す
ることもできる。すなわちフッ素化アルキルアクリル系
重合体等は著しく表面自由エネルギーが低いので、コア
用の結着樹脂用重合体と磁性微粒子とフッ素化アルキル
アクリル系重合体等を加熱混線後粉砕し、球形化する方
法、およびコア用の結着樹脂用重合体とフッ素化アルキ
ルアクリル系重合体等を溶剤に溶かし、これに磁性微粒
子を混合してスラリー状態とした後、スジレート０ライ
して造粒乾燥し、球形化する方法によシ、フッ素化アル
キルアクリル系重合体等が自然に表面に出て、被覆層を
形成する。従って特別なコーティング操作を要さずに容
易に目的とする二層構造のキャリヤを製造することがで
きる。

本発明のキャリヤ粒子は前述の現像剤寿命と感光体への
キャリヤ付着及び画質とのバランス上から平均粒径５０
〜２００μｍ１よシ望ましくは６０〜１５０μ扉とする
のが適当である。

かくして得られる本発明のキャリヤはトナーと混合して
静電潜像現像用の磁性ブラシ現像剤として使用される。

トナーとしては結着樹脂中に着色剤を分散させた、通常
電子写真法で使用されているいかなるトナーを使用する
こともでき、特に制限されない。

〔発明の効果〕

本発明の山気ブラシ現像用キャリヤは、磁性微定したも
のであシ、以下のような種々の効果が得られる。

まず、帯電上昇速度が高く、かつランニング時における
帯電量の低下がないので、カプリの早期発生や機内汚染
を生ずることがなく、機椋的密度が高く、かつ低表面エ
ネルギー材料の被覆と嵩密度が低いことに基づきトナー
による汚染が抑制されるのでキャリヤの寿命ひいては現
像剤の寿命を延長でき、更に低透磁率に起因する高速現
像性の改良が挙げられる。

〔実施例〕

以下、実施例によシ本発明を更に具体的に説明する。し
かしながら、本発明はこれら実施例によフ何等限定され
るものではない。

メチルメタアクリレート／スチレン＝８０７２０（重量
比）の共重合体（重量平均分子量約７万）３０重量部と
磁性酸化鉄微粉７０重量部を加熱混練後粉砕分級した。

次にノで一７０ロヘキシルエチルメタアクリレート／ス
チレン＝　５０１５０　（重量比）の共重合体（重量平
均分子量約１万）０．５重量部を２０′Ｍ量部のトリフ
ロロトリクロロエタンに溶解した溶液を上記コア８０重
量部に流動床コート装置を用いてコーティング処理した
。

得られた粉末を篩分して平均粒径１００μｍ、粒度範囲
５３〜２００μｍの本発明に係るキャリヤ（サンプル１
）を得た。

このキャリヤを他の従来から知られているキャリヤ、す
なわち絶縁性キャリヤ（ＣμＺルフエライトコアに実施
例と同じ共重合体をコーティングした平均粒径９０μｍ
のキャリア：サンプル２）、導電性キャリヤ（平均粒径
１００μｍの酸化鉄粉：サンプル３）および磁性微粒子
分散小粒径キャリヤ（実施例と同じ組成のキャリヤ、重
合体と磁性粉を溶融混練した後粉砕分級した平均粒径２
５μｍのもの：サンプル４）と共に現像剤として評価し
た１トナーとしてはスチレン−アクリル樹脂とカーボン
ブラックとのみからなる平均粒径１１μｍのものを用い
、マイクロトーニング用キャリヤのみトナー濃度を１０
重量％として、他のキャリヤについては全てトナー濃度
を３重量−の割合になるように混合し現像剤とした。

これらの現像剤について、感光体速度３５０　ｔｔａｒ
ｙ’ｓα及び現像磁気ロール（スリーブ）速度５５０＋
＠／、ｅｃとして、初期の帯電量、ソリッド画像濃度、
背景部汚れ、細線再現性および感光体へのキャリヤの付
着性、および５万枚ランニング時の帯電量、ソリッド画
像濃度、背景汚れ、細線再現性を評価し、更に高湿（３
０℃、８０％Ｒ０Ｈ，）及び低湿（１０℃、３０％　Ｒ
，Ｈ，）環境条件でもテストを行った。その結果は次表
に示すとおシであ）、本発明に係るキャリ代理人　、Ｐ
つ−ｔ−（８１゜８．オよおえ、厄°寒７１ｊ′。

・（Ｖｉδ千５ヨゴ式〕

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結着樹脂中に磁性微粒子を分散した平均粒径５０μｍ以
   上のコアとそのコアを被覆する臨界表面張力が２５ｄｙ
   ｎ／ｃｍ以下の値を有する重合体の上層とからなる現像
   剤用キャリヤ。