JPS6245984B2 - - Google Patents

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JPS6245984B2
JPS6245984B2 JP54153262A JP15326279A JPS6245984B2 JP S6245984 B2 JPS6245984 B2 JP S6245984B2 JP 54153262 A JP54153262 A JP 54153262A JP 15326279 A JP15326279 A JP 15326279A JP S6245984 B2 JPS6245984 B2 JP S6245984B2
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JP
Japan
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carrier
toner
resin
carbon black
parts
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JP54153262A
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JPS5675659A (en
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Eiichi Imai
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Canon Inc
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Canon Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真.静電記録などの静電潜像
を現像する為の現像剤に関し、更に詳しくは現像
剤に使用される改良されたキヤリヤーに関するも
のである。
従来、静電潜像を現像剤によつて可視化する方
法としては、例えば米国特許第2874063号明細書
に記載されている磁気ブラシ法、同第2618552号
明細書に記載されているカスケード現像法、等が
知られている。
一般にこれらの現像法に用いられる現像剤とし
ては、結着剤中に染料.顔料を分散させた微粉末
“トナー”と、適当な手段により電子写真素材上
に形成された静電潜像にこのトナーを搬送させる
固体担体“キヤリヤー”との混合物が用いられ
る。この固体担体“キヤリヤー”はトナーと混合
されると、トナーに所望の摩擦電荷を付与するよ
うに作用し、その結果トナーは潜像に搬送され、
現像がなされる。この際キヤリヤーにある程度の
電気導電性が与えられると、キヤリヤーが現像電
極として作用し、現像電極と現像される電子写真
素材の表面とが非常に密接した状態で現像が行な
われる為に線はもちろん、広域の黒地においても
原稿通り忠実に再現がなされる。
一般の現像剤においてはその一成分としてのト
ナーは現像により一部が失なわれ、その分を補給
される。しかし、もう一方の成分であるキヤリヤ
ーは現像によりほとんど失なわれることがなく何
度もくり返して使用される為、多数枚の複写を行
なつていくに従つて次のような表面上の変化が起
きる。
(1) キヤリヤー―キヤリヤー間の衝突及びキヤリ
ヤー―現像器内の壁あるいはスクリユー等の各
種部材との衝突による表面状態の変化 (2) 微細なトナーあるいはトナーの構成成分のう
ちの一部がキヤリヤーに付着あるいは吸着する
ことによる表面状態の変化 このようなキヤリヤーの表面状態の変化は、ト
ナーに対しての摩擦帯電性を変化させあるいは電
気導電性を変化させ、非画像部での“かぶり”の
増加、画像部での濃度低下、広域の黒地の不均一
性等の劣化現象を引起こし、現像剤ごと交換しな
ければならない状態となつてしまう。
従来このような劣化現象を除く為に樹脂質ある
いはこれに類似の物質でキヤリヤー表面を被覆す
ることが行なわれていた。しかしながらこのよう
な樹脂質又はそれに類似の物質を表面に被覆して
得られたキヤリヤーは、その電気導電性が失なわ
れ、初期の状態から広域の黒地において原稿に忠
実な再現がなされないという欠点を有していた。
しかもこのキヤリヤーの電気導電性を回復させる
為に代表的な導電性物質であるカーボンブラツク
を添加していくと所望の電気導電性を与えるのに
多量のカーボンブラツクが必要となり、しかもト
ナーとの摩擦帯電性の減少という現象を招いてし
まうのが現状であつた。本発明はこのような状況
に鑑みなされたものである。
本発明の目的は、現像剤としての寿命が長くな
るようなキヤリヤー材を提供することである。他
の目的は、再現性のすぐれた現像剤の為のキヤリ
ヤー材を提供することである。他の目的は、所望
の電気導電性を有するとともにトナー粒子に対す
る好適な摩擦帯電性を有するキヤリヤー材を提供
することである。さらに他の目的は、多数枚の複
写を行なつてもキヤリヤー自身の表面状態に変化
が起きにくいキヤリヤー材を提供することであ
る。
すなわち、本発明の目的は、樹脂の被覆層を有
するキヤリヤー材において、窒素吸着法による表
面積が少なくとも850m2/gであり且つDBP吸油
量が少なくとも280ml/100gである多孔性カーボ
ンブラツクを、該被覆層の樹脂分100重量部に対
して3〜50重量部該被覆層中に含有していること
を特徴とするキヤリヤー材を提供することにあ
る。
上記多孔性カーボンブラツクはフアーネスカー
ボンブラツクなど通常のカーボンブラツクに比べ
数倍の表面積を有し、キヤリヤー被覆層に上記カ
ーボンブラツクを含有せしめた時、少量で所望の
電気導電性が得られる。しかも上記カーボンブラ
ツクを含有する以前のキヤリヤー―トナー間に発
生する摩擦帯電性に対して含有後もほとんど影響
を与えず、さらにくり返し多数枚の複写を行なつ
てもキヤリヤーの被覆層の表面状態をほとんど変
化させないという特性を有する。その理由は定か
ではないが得られた結果は明白である。このよう
な多孔性カーボンブラツクの市販品としては代表
的なものとしてライオン アクゾ社製ケツチエン
ブラツクEC等がある。
又本発明のキヤリヤーの被覆層中に多孔性カー
ボンブラツクと共に用いられる樹脂としては従来
より使用されているものがそのまま使用できる。
例えば天然樹脂,ポリオレフイン樹脂・ポリビニ
ル,ポリビニリデン樹脂,フルオロカーボン樹
脂,ポリアミド樹脂,ポリエステル樹脂,ポリウ
レタン樹脂,ポリカーボネート樹脂,フエノール
樹脂,アクリル樹脂,メラミン樹脂,アミノ樹
脂,エポキシ樹脂等及びこれらの混合物等であ
る。
これらの樹脂に対して、上記多孔性カーボンブ
ラツクの含有率は、樹脂の固有抵抗及び樹脂中へ
の分散状態、及び被覆されたキヤリヤーが使用さ
れる現像状態によつて異なるが、概ね樹脂100重
量部に対して3〜50重量部が好ましい。
又本発明に用いられるキヤリヤーコアとして
は、鉄粉,ガラスビーズ等従来知られているもの
がそのまま使用できる。
又本発明におけるキヤリヤーコアへの被覆方法
としては、キヤリヤーコアを槽内で樹脂溶液にど
ぶづけする、あるいはスプレーする、あるいは制
御された流動化ベツド法を使用する等、特に限定
されるものではない。
以下本発明をより明確に理解する為に実施例及
び比較例により詳細に説明するが、これは何ら本
発明を限定するものではない。
〔実施例―1〕 熱硬化型アクリル樹脂70重量部(固形分換
算)、メラミン樹脂20重量部、エポキシ樹脂10重
量部と、表面積約1000m2/gDBP吸油量が約340
ml/100gの多孔性カーボンブラツク6重量部と
をキシレン/ブタノール=7/3の混合溶剤にとか
し適当な分散機によつてよく混合分散させ、樹脂
固形分換算で1%の溶液を作成した。
この溶液の中にキヤリヤー鉄粉をどぶづけし、
よく撹拌しながら加熱して溶剤を除去する。すべ
ての溶剤を除去後、被覆されたキヤリヤーをとり
出しみかけ固有抵抗を測定したところ109Ωcmで
あつた。なおみかけ固有抵抗は、電極面積7.1
cm2、荷重240gの条件で上下の電極に電圧を印加
し、そこに流れる電流値から換算して求めた。
この被覆されたキヤリヤー88重量部とスチレン
樹脂を主成分とするトナー12重量部とを混合しブ
ロー・オフ法でトナーのトリボ電荷量を測定した
ところ−6.5μc/gであつた。
この現像剤を使つて画像出しを行つたところ、
広域の黒地の再現性も良好であり実用上問題なく
極めて良好の画像が得られた。
〔比較例―1〕 実施例―1における多孔性カーボンブラツクを
除くこと以外はほぼ実施例―1と同様に実施し、
被覆されたキヤリヤーを製造した。
このキヤリヤーのみかけ固有抵抗は1013Ωcmで
あり、トナーと混合した際のトナーのトリボ電荷
量は−6.7μc/gであつた。
実施例―1との比較によつて多孔性カーボンブ
ラツクがトリボ電荷量を変化させずに抵抗だけを
所望の値に調整する効果を有することが明らかに
なつた。
〔比較例―2〕 実施例―1における多孔性カーボンブラツクを
表面積が約900m2/g、DBP吸油量が約190ml/
100gのチヤンネルカーボンに代えた以外はほぼ
実施例―1と同様に実施し、被覆されたキヤリヤ
ーを製造した。
このキヤリーのみかけ固有抵抗は1011〜1012Ω
cmであり、トナーと混合した際のトナーのトリボ
電荷量は−4.8μc/gであつた。因みにこの時
の画像は文字の再現は概ね良好ではあるが、広域
の黒地における不均一さが目立ち実用の限度を越
えるものであつた。
〔比較例―3〕 比較例―2におけるチヤンネルカーボンの添加
量を被覆する樹脂100重量部に対して30重量部に
変えること以外はほぼ実施例―1と同様に実施
し、被覆されたキヤリヤーを得た。
このキヤリヤーのみかけ固有抵抗は109Ωcmで
あり、実施例―1で得られたキヤリヤーとほぼ同
様な値を示したが、トナーと混合した際のトナー
のトリボ電荷量は−2.0μc/gの値を示し、実
用レベルを大巾に下回つてしまつた。
〔実施例―2〕 実施例―1における被覆する樹脂をポリアミド
樹脂80重量部,フエノール樹脂20重量部に、多孔
性カーボンブラツクの添加量を樹脂100重量部に
対して10重量部に、変更する以外はほぼ実施例―
1と同様に実施し、被覆されたキヤリヤーを得
た。
このキヤリヤーのみかけ固有抵抗は108〜109Ω
cmであり、トナーと混合した際のトナーのトリボ
電荷量は−7.5μc/gであつた。この現像剤を
使つて画像出しを行つたところ、文字・広域の黒
地とも原稿に忠実に再現され、良好な状態を示し
た。
〔比較例―4〕 実施例―2における多孔性カーボンブラツクを
除くこと以外はほぼ実施例―2と同様に実施し、
被覆されたキヤリヤーを得た。
このキヤリヤーのみかけ固有抵抗は1014Ωcmで
あり、トナーと混合した際のトナーのトリボ電荷
量は−7.8μc/gであつた。因みにこの時の画
像は、広域の黒地においてエツジ部だけトナーが
付着し、中央部はほとんど付着していない、いわ
ゆるエツジ現象が強く現われ、実用の限度外であ
つた。
〔比較例―5〕 実施例―2における多孔性カーボンブラツクを
表面積が約400m2/g,DBP吸油量が約130ml/
100gの導電性カーボンブラツクに変更する以外
は実施例―2とほぼ同様に実施し、被覆されたキ
ヤリヤーを製造した。
このキヤリヤーのみかけ固有抵抗は1011Ωcmを
示し、トナーと混合した際のトナーのトリボ電荷
量は−3.4μc/gと実施例―2の半分以下の値
まで減少してしまつた。
〔実施例―3〕 実施例―1における被覆する樹脂を4弗化エチ
レンと6弗化プロピレンの共重合体からなるフル
オロカーボン樹脂100重量部に、多孔性カーボン
ブラツクの添加量を樹脂100重量部に対して15重
量部に、使用するトナーをスチレン―アクリル樹
脂を主成分とするトナーに変更する以外は、実施
例―1とほぼ同様に実施し、被覆されたキヤリヤ
ーを製造した。
このキヤリヤーのみかけ固有抵抗は109Ωcmを
示し、トナーと混合した際のトナーのトリボ電荷
量は+6.9μc/gであつた。この現像剤を使つ
て画像出しを行つたところ、原稿に忠実に再現さ
れ、実用上問題のない画像を得た。
〔比較例―6〕 実施例―3における多孔性カーボンブラツクを
表面積は約250m2/g,DBP吸油量が約180ml/
100gの導電性カーボンブラツクに変更する以外
は実施例―3とほぼ同様に実施し、被覆されたキ
ヤリヤーを得た。
このキヤリヤーのみかけ固有抵抗は1011Ωcmを
示し、トナーと混合した際のトナーのトリボ電荷
量は+2.8μc/gと、実施例―3の約半分以下
まで減少していた。因みにこの時の画像はバツク
グランドにおいてカブリが発生し、画像のシヤー
プネスも大巾に低下していた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 樹脂の被覆層を有するキヤリヤー材におい
    て、窒素吸着法による表面積が少なくとも850
    m2/gであり且つDBP吸油量が少なくとも280
    ml/100gである多孔性カーボンブラツクを、該
    被覆層の樹脂分100重量部に対して3〜50重量部
    該被覆層中に含有していることを特徴とするキヤ
    リヤー材。
JP15326279A 1979-11-27 1979-11-27 Carrier material Granted JPS5675659A (en)

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JP15326279A JPS5675659A (en) 1979-11-27 1979-11-27 Carrier material

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