JPS63235962A - 静電像現像用キヤリア - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等に用
いられる静電像現像用キャリアに関するものである。

〔発明の背景〕

一般に、電子写真法においては、光導電性材料よりなる
感光層を有する潜像担持体すなわち感光体に均一な静電
荷を与えた後、画像露光を行うことにより当該感光体の
表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により
現像してトナー画像が形成される。得られたトナー画像
は紙等の転写材に転写された後、加熱あるいは加圧など
により定着されて複写画像が形成される。

静電潜像を現像する方法としては、湿式現像法と、乾式
現像法とが知られている。前者の湿式現像法は、液体現
像剤を用いるため悪臭を放つ問題点があり、また転写材
を乾燥するために高いエネルギーを必要とし高速複写が
困難である問題点がある。後者の乾式現像法は、そのよ
うな問題点を有せず、静電潜像の現像方法として好まし
い方法である。

乾式現像法に用いられる現像剤としては、一般に、磁性
体を含有してなる磁性トナーのみよりなるいわゆる１成
分系現像剤と、磁性体を含有しない非磁性トナーと磁性
を有するキャリアとよりなるいわゆる２成分系現像剤と
が知られている。

後者の２成分系現像剤は、トナーとキャリアとを機械的
に撹拌することによってトナーを摩擦帯電させるので、
キャリアの特性、撹拌の条件等を選定することにより、
トナーの帯電極性および帯電量を相当程度制御すること
が可能であり、またトナーに付与することができる色彩
の選択範囲が広く、これらの点で前者の１成分系現像剤
よりも優れている。

２成分系現像剤に用いられるキャリアとしては、キャリ
アの耐久性、摩擦帯電性等の向上を図ることができるこ
とから、磁性体粒子の表面を樹脂によりコーティングし
てなるコーティングキャリアが好ましく用いられている
。

斯かるコーティングキャリアとしては、従来以下のよう
なものが知られている。

（１）流動層式スプレーコーティングキャリアコーティ
ング用樹脂を溶剤に溶解して調製された塗布液を、流動
層を用いて磁性体粒子の表面にスプレー塗布し、次いで
乾燥して得られたコーティングキャリア。

（２）浸漬式コーティングキャリア コーティング用樹脂を溶剤に溶解して調製された塗布液
中に、磁性体粒子を浸漬して塗布処理し、次いで乾燥し
て得られたコーティングキャリア。

（３）焼結式コーティングキャリア コーティング用樹脂を溶剤に溶解して調製された塗布液
を、磁性体粒子の表面に塗布し、次いで樹脂を焼結させ
て得られたコーティングキャリア。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記（１）の技術においては、溶剤を用
いるため造粒率が高くなり、その結果キャリアが大径化
し所望の粒度分布のキャリアを得る場合に収率が大幅に
減少し、また、乾燥工程が必要とされるため、キャリア
の製造に相当に長い時間を要し、生産性が低い問題点が
ある。これに対して、時間短縮を図って生産性を高くす
るために、■塗布液におけるコーティング用樹脂の濃度
を高くし、あるいは■スプレーノズルの本数を多くする
、ことが考えられる。しかしながら、上記■の場合には
、塗布液の粘度が高くなるため、塗布液が磁性体粒子に
付着した陳情らかに展延せず、ムラのあるコーティング
となり、その結果キャリアの耐久性が低下する。また、
磁性体粒子同志が一度接触すると塗布液の粘性が高いた
め容易に造粒してしまい、キャリアの収率が大幅に減少
する。

また上記■の場合には、スプレーノズルの本数の増加に
も限度があるうえ、一度にスプレーされる塗布液量が多
くなると、磁性体粒子の造粒率が高くなり、上記と同様
の問題点がある。一方、造粒を防止するために、流動層
内にアジテータ−と称される剪断力を付与する機構を備
える技術もあるが、アジテータ−により造粒物を強制的
に解砕すると表面状態が粗く不均一となり、その結果キ
ャリアの耐久性が低下する。

上記（２）の技術においては、磁性体粒子を直接浸漬し
て塗布処理するため、コーテイング後の乾燥においては
、造粒が著しく生じ、結局キャリアの収率が大幅に減少
する。

上記（３）の技術においては、焼結に相当長い時間を要
し、また溶剤を用いるため造粒率も高くなりやすく、生
産性が低い問題点がある。また、焼結により樹脂を熱架
橋させるためキャリアの被覆層が不均一となりやすく、
キャリアの耐久性が低い問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであって
、その目的は、簡単な手段により短時間でしかも高い収
率で製造することができ、かつ耐久性が優れていて安定
した摩擦帯電性が発揮される静電像現像用キャリアを提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の静電像現像用キャリアは、重量平均粒径が２０
〜２００μの多孔性表面を有する磁性体粒子に、重量平
均粒径が１０Ｉ１１Ａ以下の樹脂粒子を、乾式コーティ
ングにより被着させてなることを特徴とする。

〔発明の作用効果〕

本発明の静電像現像用キャリアによれば、簡単な手段に
より短時間でしかも高い収率で製造することができ、か
つ耐久性が優れていて安定した摩擦帯電性が発揮される
。

すなわち、乾式コーティングによりキャリアを得るため
、■洗浄、乾燥等の処理が不要となり、コーティングに
要する時間が大幅に短縮され、■造粒率が小さく、その
ため磁性体粒子に対応した粒度分布のキャリアを高い収
率で得ることができ、■溶剤回収装置、溶剤燃焼装置等
の処理設備が不要となり、生産コストを低減化すること
ができ、■磁性体粒子に対する樹脂粒子量を減少させる
ことが可能となり、原料を効率的に利用することができ
、■磁性体粒子の表面に樹脂粒子が付着して展延される
ようになるため、剥離しにくいコーテイング膜が形成さ
れ、耐久性が優れていて安定した摩擦帯電性が発揮され
、■溶剤に溶解しにくい樹脂をも用いることが可能とな
って、樹脂の選択範囲が格段に広（なり、種々の特性を
有するコーティングキャリアを得ることができる。

また、■磁性体粒子として特定範囲の平均粒径を有する
ものを用いるため、得られるコーティングキャリアは、
その比表面積が適当な範囲となり、従ってトナーを適正
に摩擦帯電させるために必要とされるトナーとの混合比
率を相当大きな自由度で調整することが可能となり、ト
ナー濃度の制御が容易となる。■磁性体粒子として特定
範囲の平均粒径を有するものを用いるため、得られるコ
ーティングキャリアの粒度分布が好適となり、当該キャ
リアを現像剤担持体上に均一でしかも高い密度で担持さ
せることが可能となり、その結果当該キャリアに静電気
力により付着されたトナーを適正な量で現像空間に安定
に搬送することができ、優れた現像を達成することが可
能となる。■磁性体粒子として多孔性表面を有するもの
を用いるため、滑らかな表面を有するものを用いる場合
に比して樹脂粒子の磁性体粒子に対する付着強度が大き
くなり、キャリアの耐久性が格段に大きくなる。

〔発明の具体的構成〕

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明の静電像現像用キャリアは、重量平均粒径が２０
〜２００ｎの多孔性表面を有する磁性体粒子に、重量平
均粒径が１０ｍ以下の樹脂粒子を、乾式コーティングに
より被着させてなる。

好ましい実施態様においては、重量平均粒径が２０〜２
００μの多孔性表面を有する磁性体粒子と、重量平均粒
径が１０７１ｍ以下の樹脂粒子とを混合撹拌して均一な
混合状態とし、この混合物に衝撃力を繰り返して付与す
ることにより、磁性体粒子の表面に樹脂粒子を付着展延
させてコーティングキャリアを得る。

磁性体粒子と樹脂粒子との混合重量比は、磁性体粒子の
比重等によっても異なり、−概には規定することができ
ないが、例えば１００：１〜１００　：　１０程度が好
ましい。

磁性体粒子と樹脂粒子との混合物に加える衝撃力は、樹
脂粒子が粉砕されない大きさであればよく、例えばトナ
ーの製造において粉砕時に通常必要とされる機械的エネ
ルギーの１１５〜１／１０程度の大きさの衝撃力であれ
ばよい。具体的には、樹脂粒子の特性によっても異なり
一概には規定することができないが、−例においては、
磁性体粒子１個当たり、１．５９　Ｘ　１０−３〜９．
５６　Ｘ　１１０−５ｅｒ　、好ましくは１．２０Ｘ１
０−３〜１．６０　Ｘ　１０−’ｅｒｇの衝撃力であれ
ばよい。

磁性体粒子としては、重量平均粒径が２０〜２００μの
多孔性表面を有する磁性体粒子を用いる。当該重量平均
粒径が過小のときには、得られるコーティングキャリア
が小径なものとなるので、潜像担持体へのキャリア付着
が生じやすくなり、その結果画質が劣化する。一方重量
平均粒径が過大のときには、得られるコーティングキャ
リアが大径なものとなるので、比表面積が小さくなり、
その結果トナーを適正に摩擦帯電させるためには、トナ
ー濃度を厳密に制御することが必要とされ、設備コスト
が高価となり、またコーティングキャリアを現像剤担持
体上に均一にしかも高い密度で担持させることが困難と
なり、その結果キャリアに付着して現像空間に搬送され
るトナー量が不安定となって現像性が悪くなり、画質の
劣化を招来する。

本発明においては、多孔性表面を有する磁性体粒子を用
いる。この多孔性表面を有する磁性体粒子は、その内部
に多数の気孔を有し、表面にその気孔の人口が存在する
か、あるいは表面が例えば滑らかな面に微小粒子を無数
に配列させたような形態であり、表面には無数の凹凸が
認められる。

従っ二条孔性表面を有する磁性体粒子は、はぼ球状であ
りながら、見掛は密度が小さく、有効面積の大きな特長
を有する。多孔性表面を有する磁性体粒子において、当
該粒子内部の気孔の存在率すなわち空隙率は１０％以上
であることが好ましい。

磁性体粒子の材料としては、磁場によってその方向に強
く磁化する物質、例えば鉄、フェライト、マグネタイト
をはじめとする鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性を示
す金属あるいはこれらの金属を含む合金または化合物、
強磁性元素を含まないが適当に熱処理することによって
強磁性を示すようになる合金、例えばマンガン−銅−ア
ルミニウムもしくはマンガン−銅−錫等のホイスラー合
金とよばれる種類の合金または二酸化クロム等を用いる
ことができる。特にコスト、磁化の強さの点から鉄を好
ましく用いることができる。

多孔性表面を有する磁性体粒子としては、例えば鉄微細
粉の無数の集合体よりなり外見的に球形とされた磁性体
粒子、例えば鉄微細粉とその他の金属微細粉または酸化
物微細粉との無数の集合体よりなり外見的に球形とされ
た磁性体粒子等を好ましく用いることができる。

このような微細粉の集合体により多孔性表面を有する磁
性体粒子を形成する場合においては、有機高分子物質よ
りなる結合剤を用いて微細粉を結合し、さらにこれを焼
結することにより当該結合剤を蒸発除去する方法が好ま
しい。この方法は特に磁性体粒子の軽量化に有効である
。

斯かる方法に適用される鉄微細粉等の微細粉の平均粒径
は０．１〜１０ｐ１が好ましく、特に０．５〜５ｐが好
ましい。また、焼結は、非酸化性雰囲気において４００
〜１２００℃、好ましくは９００〜１０５０℃で行うこ
とが好ましい。焼結温度が過小のときには焼結が不十分
となりやすい。

また、鉄以外の金属微細粉としては、ニッケル、マンガ
ン、銅、クロム、コバルト、亜鉛等の微細粉を用いるこ
とができる。また、酸化物微細粉としてば、アルミナ、
シリカ、酸化チタン、酸化カルシウム等の微細粉を用い
ることができる。これらの金属微細粉または酸化物微細
粉の混合割合は、鉄微細粉に対して重量比で５〜２０％
が好ましく、特に１０〜１５％が好ましい。

多孔性表面を有する磁性体粒子の好ましい製造例におい
ては、鉄微細粉と、必要に応じて用いられるその他の金
属微細粉または酸化物微細粉と、結合剤とよりなるスラ
リー組成物を、霧状化してこれを乾燥することにより乾
燥微粉を得、次いでこの乾燥微粉を非酸化性雰囲気にお
いて焼結処理して多孔性表面を有する磁性体粒子を得る
。また必要に応じてこれらの表面を研磨してもよい。

具体的に説明すると、鉄微細粉と、必要に応じて用いら
れるその他の金属微細粉または酸化物微細粉とを、水と
結合剤または有機溶剤と結合剤によりスラリー組成物と
し、このスラリー組成物をジェット噴霧もしくは高速回
転円板面で霧状化し、これが空中に滞留している間に乾
燥処理し、乾燥微粉を捕集する。次いで乾燥微粉を非酸
化性雰囲気において４００〜１２００℃で焼結処理し、
多孔性表面を有する磁性体粒子を得る。

さらに具体的に説明すると、平均粒径が０．１〜Ｉｏｎ
の鉄微細粉を、３０〜７０重景％の重量となるように、
水もしくはアルコール、ケトン等の有機溶剤に混合懸濁
してスラリー状とする。さらにこれに結合剤としてポリ
ビニルアルコール、糖類あるいは各種プラスチック等を
０．５〜５重量％の割合となるように添加混合してスラ
リー組成物を得る。

このスラリー組成物を圧縮して、ノズル等より噴霧する
か、あるいは高速回転された円板の上に滴下して遠心力
により噴霧させることにより粒径が１０〜１０００ｍの
液滴とする。この液滴ば空中を飛行する間に表面張力に
より球形となる。次に、球形となった液滴が、空中に滞
留している間に、適温の熱風により、液滴中の水分ある
いは有機溶剤を蒸発除去して乾燥すれば、粒径が１０〜
１０００ｕの乾燥微粉が得られる。捕集した乾燥微粉を
非酸化性雰囲気の高温焼成炉により４００〜１２００℃
の温度で焼結して、結合剤を蒸発除去すると共に、鉄微
細粉量を強固に焼結させ、多孔性表面を有する磁性体粒
子を得る。

また、磁性体粒子の材料としてはフェライトを用いても
よい。なお、フェライトとは、ここでは鉄を含有する磁
性酸化物を総称しており、ＭＯ・Ｆｅ２Ｏ３の化学式で
示されるスピネル型フェライトに限定されない。なお、
上記化学式において、Ｍは２価の金属を表し、具体的に
は、ニッケル、銅、亜鉛、マンガン、マグネシウム、リ
チウム等を表す。

フェライトは磁化が低く小粒径のトナーを損壊するおそ
れが少なく、そのため現像剤の耐久性が向上する。また
、フェライトは含有金属成分の組成を変えることにより
種々の磁気特性が得られるために、目的に合ったキャリ
アを容易に得ることができる。また、フェライト粉は酸
化物であるため、その比重が鉄粉やニッケル粉等の金属
粉より小さくて軽量であるから、トナーとの混合、撹拌
が容易になり、現像剤中におけるトナー濃度の均一化、
またトナーの帯電量の適正化を図るうえで好適である。

しかも、フェライト粉は、その固有抵抗が１０６〜１０
′２Ω・ｃｍと、鉄粉、ニッケル粉、コバルト粉等に比
べて大きいため、樹脂粒子によるコーテイング膜の厚さ
を小さくした場合においても、現像空間に高いバイアス
電圧を印加する現像方法に十分使用可能な絶縁性キャリ
アを得ることができるという長所を有する。

また、フェライトとしては、１００００ｅの外部磁場中
における飽和磁化が１０〜８０　ｅｍｕ／　ｇ、保磁力
が０．１〜１０００ｅであることが好ましく、また固有
抵抗が１×１０６〜１×１０■Ω・ｃｍ、比重が４．０
〜５．５であることが好ましい。

樹脂粒子としては、重量平均粒径がＩｏｎ以下、好まし
くは５ｐ以下の樹脂粒子を用いる。樹脂粒子の重量平均
粒径が過大のときには、磁性体粒子の表面に樹脂粒子が
展延しにくくなり、乾式コーティング処理が困難となる
。

樹脂粒子の材料としては、特に限定されず、種々の樹脂
を用いることができる。すなわち、本発明においては乾
式コーティングによりコーチイングキヤリアを得るため
、溶剤に溶解しにくい樹脂をも用いることが可能となり
、樹脂の選択範囲が相当に広い。具体的には、例えばス
チレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系
樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ロジン変成樹脂
、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、等の樹脂を用い
ることができる。これらの樹脂は組合わせて用いてもよ
い。

これらのうち特にスチレン−アクリル系樹脂を好ましく
用いることができる。このスチレン−アクリル系樹脂は
、スチレン系単量体とアクリル系単量体とが共重合され
て得られる樹脂である。スチレン系単量体の具体例とし
ては、例えばスチレン、０−メチルスチレン、ｍ−メチ
ルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン
、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ
−ｎ−ブチルスチレン、ｐ　−ｔｅｒｔ−ブチルスチレ
ン、ｐ−ｎ−へキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチ
レン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレ
ン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン
、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３１４
−ジクロルスチレン等ヲ挙ケることができ、これらの単
量体は単独で用いてもよいし、複数のものを組合せて用
いてもよい。

アクリル系単量体の具体例としては、例えばアクリル酸
、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イ
ソブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル
、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アク
リル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アク
リル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アク
リル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル等のアク
リル酸もしくはそのエステル類；メタクリル酸、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロ
ピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチ
ル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ドデシル、
メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシ
ル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエ
チルアミノエチル等のメタクリル酸もしくはそのエステ
ル類；その他を挙げることができ、これらの単量体は単
独で用いてもよいし、複数のものを組合せて用いてもよ
い。

前記スチレン−アクリル系樹脂を得る場合において、ス
チレン系単量体と、アクリル系単量体の組成比は、重量
比で９：１〜１：９であることが好ましい。スチレン成
分はコーテイング膜を硬くし、アクリル成分はコーテイ
ング膜を強靭なものとする。また、これらの組成比を適
宜変更することにより、コーティングキャリアとトナー
との摩擦帯電におけるトナーの帯電量を相当程度制御す
ることができる。

また、スチレン−アクリル系樹脂の分子量は、重量平均
分子量りが３０．０００〜２００，０００であることが
好ましい。このような好ましい分子量のものを用いて乾
式コーティングキャリアを形成する場合には、乾式コー
ティングキャリア粒子の粘着性が低くて耐ブロッキング
性が優れ、またトナー物質がキャリア粒子の表面に付着
するいわゆるトナーフィルミングの発生を有効に防止す
ることができる。

キャリアの重量平均粒径は磁性体粒子に対応する適正な
範囲内にあることが好ましい。すなわち、キャリアの重
量平均粒径が過小のときには、潜像担持体へのキャリア
付着が生じやすくなって画質が劣化する。一方重量平均
粒径が過大のときには、比表面積が小さくなるため、ト
ナーを適正に摩擦帯電させることが困難となり、またキ
ャリアを現像剤担持体上に均一にしかも高い密度で担持
させることが困難となり、現像性が悪化する。

また、特性の揃ったキャリアとするためには、キャリア
の粒度分布は狭いことが好ましい。

なお、磁性体粒子、樹脂粒子等の重量平均粒径は、「マ
イクロトラック」　（リード・アンド・ノースラップ（
ＬＥＥＤＳ　＆　Ｎ０ＲＴＩＩＲＵＰ）社製、ＴＹＰＥ
７９８１−ＯＸ）を用いて乾式で測定されたものである
。

本発明の静電像現像用キャリアは、例えば以下のような
方法により製造することができる。

すなわち、重量平均粒径が２０〜２００ｐの多孔性表面
を有する磁性体粒子と、重量平均粒径が１０ｐｍ以下の
樹脂粒子とを、例えば通常の撹拌装置等により混合撹拌
して均一な混合状態とし、得られた混合物を例えば通常
の衝撃式粉砕装置を改良した装置等に移し、当該装置を
通常の粉砕を行うときの例えば約１／１０程度の回転数
に調整した状態で、混合物に衝撃力を例えば１〜２０分
間にわたり繰り返して付与することにより、磁性体粒子
の表面に樹脂粒子を付着展延させてコーティングキャリ
アを得る。

第１図は、乾式コーティングに用いることができる装置
の一例を示す説明図であり、同図において、１１は原料
入口、１２は入口用蓋、１３は出口、１４は出口用蓋、
１５は撹拌モーター、１６は回転羽根、１７Ａおよび１
７Ｂはリサイクル用配管である。

この装置においては、原料人口１１より封入された磁性
体粒子と樹脂粒子の混合物が、回転羽根１６により打ち
すえられて樹脂粒子が磁性体粒子の表面に展延され、そ
してこれらの粒子はリサイクル用配管１７Ａまたは１７
Ｂを通過して、再び回転羽根１６により打ちすえられる
ようになる。このような操作が繰り返されて乾式コーテ
ィングが達成される。

乾式コーティングは、常温で行ってもよいし、わずかに
軟化させるために加熱しながら行ってもよい。しかし加
熱温度が高すぎると、樹脂粒子の粘着性が高くなり、そ
の結果樹脂粒子粉末の粒子同志が凝集し塊状化する現象
が生じ、また磁性体粒子同志が樹脂粒子により結合され
て造粒するようになり、磁性体粒子の表面に樹脂粒子を
均一に付着させることが困難となる。

第２図は、本発明の静電像現像用キャリアを用いて現像
を遂行するために好適に用いることができる現像装置の
一例を示す説明図である。

３０は潜像担持体であり、この潜像担持体３０は、矢印
Ｘ方向に回転される回転ドラム状の形態を有し、例えば
アルミニウム製の筒状の導電性支持体３０Ａ上に感光層
３０Ｂが積層されて構成されている。

現像空間４４の上流側には、帯電器および露光光学系（
図示せず）が配置され、まず帯電器により潜像担持体３
０の被現像面が一定の電位となるよう帯電され、次いで
露光光学系（図示せず）により原稿の光像が潜像担持体
３０の被現像面に投射されて当該被現像面に原稿に対応
する静電潜像が形成され、そしてこの静電潜像が現像空
間４４に移動され、現像空間４４において当該静電潜像
の現像がなされる。

３１は現像スリーブであり、この現像スリーブ３１は、
例えばアルミニウム等の非磁性材料よりなる回転ドラム
状の形態を有し、この現像スリーブ３１の内部にマグネ
ットロール３２が配置されている。

このマグネットロール３２は、現像スリーブ３１の周に
沿って配置された複数のＮ、Ｓ磁極よりなる。

これらの現像スリーブ１１とマグネットロール３２とに
より現像剤担持体が構成され、その具体的−例において
は、現像スリーブ３１が例えば矢印Ｙ方向すなわち現像
空間４４において潜像担持体３０の移動方向と同方向に
移動するよう回転され、マグネットロール３２は例えば
矢印Ｚ方向すなわち現像スリ−ブ３１とは逆方向に回転
される。なお、本発明においては、現像スリーブ３１お
よびマグネットロール３２の回転方向は特に限定されず
、それぞれ適宜の方向に回転させるようにしてもよい。

また、現像スリーブ３１を固定してマグネットロール３
２を回転させてもよいし、マグネットロール３２を固定
して現像スリーブ３１を回転させてもよい。また、現像
剤層４３の移動速度は、潜像担持体３０の移動速度（周
速度）と同程度かもしくはこれより大きいことが好まし
いが、これに限定されない。

マグネットロール３２を構成するＮ、Ｓ磁極は、現像ス
リーブ３１の表面における磁束密度が通常５００〜１５
００ガウス程度となるように磁化されていて、その磁気
力により現像スリーブ３１の表面にトナーおよびキャリ
アよりなる現像剤４２の粒子をブラシ状に起立させた状
態の現像剤層４３が形成される。

３３は規制ブレードであり、この規制ブレード３３は磁
性体もしくは非磁性体よりなり、現像空間２４に至る現
像剤層４３の高さおよび量を規制するためのものである
。３４はスクレーパーであり、このスクレーバー３４は
、現像後に現像スリーブ３１の表面に残存した現像剤を
スクレープするためのものである。スクレーパー３４に
よりスクレープされた現像スリーブ３１の表面は再び現
像剤溜まり３５において現像剤４２と接触し、上記と同
様にして新しい現像剤層４３が現像スリーブ３１上に形
成され、これが現像空間４４に搬送される。

３５は現像剤溜まり、３６は撹拌スクリューであり、現
像剤溜まり３５においては撹拌スクリュー３６により現
像剤４２を構成するトナーとキャリアとが混合撹拌され
、これによりトナーに効率よく摩擦帯電電荷が付与され
る。また、現像剤４２のうちキャリアは繰返して使用さ
れるのに対し、トナーは現像の度毎に消費されるため、
ホッパー３７の新しいトナーが、その表面に凹部を有す
る供給ローラ３８により現像剤溜まり３５に適宜補給さ
れる。

３９はバイアス電源、４０は保護抵抗である。

〔具体的実施例〕

以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発
明がこれらの実施例に限定されるものではない。

（磁性体粒子の製造） （１）磁性体粒子Ａｌ（本発明用） 重量平均粒径が３ｐの鉄微細粉４ｋｇと、水２ｋｇと、
ポリビニルアルコール６０ｇとを混合撹拌して得られた
スラリー組成物を、５０００ｒｐｍの回転速度で回転し
ている円板上に滴下し、噴霧飛行中の液滴に１６０℃の
熱風を吹きつけて乾燥して３．９ｋｇの球状鉄粉を得た
。この球状鉄粉をさらに１００〜２００メソシユに篩分
けして２．６ｋｇの原料鉄粉を得た。

次に、この原料鉄粉を水素ガス気流中で温度１０００℃
で６０分間にわたり焼結処理し、重量平均粒径が１００
μの多孔性表面を有する磁性体粒子ＡＩを得た。

（２）磁性体粒子Ａ２（本発明用） 重量平均粒径が３ｐｖｓの鉄微細粉４ｋｇを用い、円板
の回転速度を変更したほかは、磁性体粒子Ａｌと同様に
処理して、重量平均粒径が７０ｍの多孔性表面を有する
磁性体粒子Ａ２を得た。

（３）磁性体粒子Ａ３（本発明用） 重量平均粒径が３ｎの鉄微細粉４ｋｇを用い、円板の回
転速度を変更したほかは、磁性体粒子Ａ１と同様に処理
して、重量平均粒径が１８０ｐの多孔性表面を有する磁
性体粒子Ａ３を得た。

（４）磁性体粒子Ａ４（本発明用） 重量平均粒径が４μｍの銅−亜鉛フェライト微細粉１３
ｋｇを用い、円板の回転速度を変更したほかは、磁性体
粒子Ａ１と同様に処理して、重量平均粒径が１００ｐの
多孔性表面を有する磁性体粒子Ａ４を得た。

（５）磁性体粒子Ａ５（本発明用） 重量平均粒径が４μの銅−亜鉛フェライト微細粉１３ｋ
ｇを用い、円板の回転速度を変更したほかは、磁性体粒
子ＡＩと同様に処理して、重量平均粒径が１０ｔｎａの
多孔性表面を有する磁性体粒子Ａ５を得た。

（６）磁性体粒子Ａ６（本発明用） 重量平均粒径が４−の銅−亜鉛フェライト微細粉１３ｋ
ｇを用い、円板の回転速度を変更したほかは、磁性体粒
子ＡＩと同様に処理して、重量平均粒径が１８０μの多
孔性表面を有する磁性体粒子Ａ６を得た。

（７）磁性体粒子Ａ７（本発明用） 重量平均粒径が１１の鉄微細粉４ｋｇを用い、円板の回
転速度を変更したほかは、磁性体粒子ＡＩと同様に処理
して、重量平均粒径が２０μ菖の多孔性表面を有する磁
性体粒子Ａ７を得た。

（８）磁性体粒子Ａ８（本発明用） 重量平均粒径が３１の鉄微細粉４ｋｇを用い、円板の回
転速度を変更したほかは、磁性体粒子ＡＩと同様に処理
して、重量平均粒径が４Ｏｎの多孔性表面を有する磁性
体粒子Ａ８を得た。

（９）磁性体粒子Ａ９（本発明用） 重量平均粒径が３μ曹の鉄微細粉４ｋｇを用い、円板の
回転速度を変更したほかは、磁性体粒子ＡＩと同様に処
理して、重量平均粒径が６０ｕの多孔性表面を有する磁
性体粒子Ａ９を得た。

（１０）磁性体粒子Ａ１０（比較用） 重量平均粒径が１μの鉄微細粉４ｋｇを用い、円板の回
転速度を変更したほかは、磁性体粒子Ａ１と同様に処理
して、重量平均粒径が１９μｌの多孔性表面を有する磁
性体粒子ＡＩＯを得た。

（１１）磁性体粒子Ａ１１（比較用） 重量平均粒径が３ｐの鉄微細粉４ｋｇを用い、円板の回
転速度を変更したほかは、磁性体粒子Ａ１と同様に処理
して、重量平均粒径が２１０μの多孔性表面を有する磁
性体粒子Ａｌｌを得た。

（１２）磁性体粒子Ａ１２（比較用） 重量平均粒径が１００ｎの滑らかな表面を有する球形鉄
粉を磁性体粒子Ａ１２とする。

（キャリアの製造） （１）キャリア０１〜Ｃ１３ 通常の混合撹拌装置を用いて、後記第１表に示す組合せ
の磁性体粒子と樹脂粒子とを混合撹拌し、次いで得られ
た混合物を通常の衝撃式粉砕装置を改良した装置に仕込
み、当該装置を通常の粉砕を行うときの約１／１０程度
の回転数で駆動して、当該混合物に衝撃力を１５分間に
わたり繰り返して付与し、各コーティングキャリアを得
た。

各コーティングキャリアの造粒率、最終収率を後記第１
表に併せて示す。

（２）キャリアＣ１４ スチレン−アクリル系樹脂（単量体組成；メチルメタク
リレート：スチレン＝７　：　３）よりなる重量平均粒
径が０．４ｎの樹脂粒子を、アセトン・メタノール混合
溶媒に濃度が６％となるような割合で熔解して塗布液を
調製し、この塗布液を用いて流動層式スプレーコーティ
ング法により、重量平均粒径が１２０μの鉄粉よりなる
磁性体粒子を湿式コーティング処理してコーティングキ
ャリアを得た。これを「キャリアＣ１４」とする。

このキャリアＣ１４の造粒率は約５％と大きなものであ
った。

（現像剤の調製） 上記キャリア０１〜Ｃ１４のそれぞれと、電子写真複写
機ｒ　Ｕ　−Ｂｉｘ　５０００Ｊ　　（小西六写真工業
社製）用のトナーとを、適正なトナー帯電量となる割合
で混合して各現像剤Ｄ１〜Ｄ１４を調製した。

（トナーの摩擦帯電性の評価） 上記現像剤Ｄ１〜Ｄ１４のそれぞれを用いて、高温高温
環境条件下および低温低湿環境条件下においてトナーの
摩擦帯電量を測定した。

ただし、磁性体粒子の重量平均粒径が６０ｕを超えるキ
ャリアを組合せた現像剤については公知のブローオフ法
によりトナーの摩擦帯電量を測定し、磁性体粒子の重量
平均粒径が６０ｎ以下であるキャリアを組合せた現像剤
については実際に現像プロセスを遂行してトナーの摩擦
帯電量を測定した。

結果を後記第２表に示す。

第２表 （実写テスト１） 上記現像剤Ｄ１〜Ｄ６、Ｄ１０〜Ｄ１３をそれぞれ用い
て、接触型現像器を備えてなる電子写真複写機ｒ　Ｕ−
Ｂｉｘ　５０００Ｊ　　（小西六写真工業側製）により
複写画像を形成する実写テストを行い、下記の項目につ
いてそれぞれ評価した。結果を後記第３表に示す。

■画質 複写画像を目視により判定した。評価は、良好である場
合を「○」、若干不良であるが実用レベルにある場合を
「△Ｊ１不良で実用的には問題のある場合を「×」とし
た。

■潜像担持体へのキャリア付着 潜像担持体の表面を目視により観察し、当該潜像担持体
へのキャリア付着物の有無により判定した。評価は、キ
ャリア付着物がほとんど認められず良好である場合を「
○」、キャリア付着物が若干認められるが実用レベルに
ある場合を「△」、付着物が多く認められ実用的には問
題のある場合を「×」とした。

■耐久性 複写画像の形成を繰り返して行い、良好な複写画像が得
られか否かにより判定した。評価は、良好である場合を
［○ｊ、若干不良であるが実用レベルにある場合を「△
」、不良で実用的には問題のある場合を「×」とした。

（実写テスト２） 上記現像剤Ｄ７〜Ｄ９をそれぞれ用いて、現像空間に振
動電界を作用させる非接触型現像器を備えてなる電子写
真複写機の試作検討機により複写画像を形成する実写テ
ストを行い、上記と同様の項目についてそれぞれ評価し
た。結果を後記第４第４表 以上の実施例の結果からも理解されるように、本発明の
キャリア０１〜Ｃ９によれば、簡単な手段により短時間
でしかも高い収率でキャリアを得ることができ、また実
写テストにおいては耐久性が格段に優れていて安定した
摩擦帯電性が発揮され、キャリア付着を伴わずに良好な
画質の画像を形成することができる。

特にキャリア０７〜Ｃ９においては、現像空間に振動電
界を作用させる非接触型現像法を適用する場合に、キャ
リア付着が生じにくく良好な画像を安定に形成すること
ができる。

これに対して、比較用キャリアＣＩＯによれば、磁性体
粒子の重量平均粒径が過小であるため、キャリア付着が
生じやすく画質が劣化する。

比較用キャリアＣ１ｌによれば、磁性体粒子の重量平均
粒径が過大であるため、実写テスト初期から不良画像と
なる。

比較用キャリアＣＩ２によれば、滑らかな表面を有する
磁性体粒子を用いているため、現像剤の耐久性が若干劣
る。

比較用キャリアＣ１３によれば、樹脂粒子の重量平均粒
径が過大であるため、耐久性が劣り、安定した摩擦帯電
性が得られない。これは、樹脂粒子の粒径が大きいため
、磁性体粒子の表面に付着した樹脂粒子同志の接着性が
悪くなるためと考えられる。

比較用キャリアＣ１４によれば、流動層式スプレーコー
ティングキャリアであるため、摩擦帯電性の環境依存性
が大きく、特に高温高温環境条件下においては摩擦帯電
性が著しく低下し、画質が劣化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は乾式コーティングに好適に用いることができる
装置の一例を示す説明図、第２図は本発明のキャリアを
用いて現像プロセスを遂行するために好適に用いること
ができる静電像現像装置の一例を示す説明図である。 １１・・・原料人口　　　　　１２・・・人口用蓋１３
・・・出口　　　　　　　１４・・・出口用蓋１５・・
・撹拌モーター　　　１６・・・回転羽根１７Ａ、１７
Ｂ・・・リサイクル用配管３０・・・潜像担持体　　　
　３０Ａ・・・導電性支持体３０Ｂ・・・感光層　　　
　　３１・・・現像スリーブ３２・・・マグネットロー
ル　３３・・・規制ブレード３９・・・バイアス電源　
　　４３・・・現像剤層４４・・・現像空間 手続補正書（自発） 昭和６３年６月２４日 特許庁長官　　吉　１）文　毅　殿 １、事件の表示 特願昭６２−６７９９５号 ２、発明の名称 静電像現像用キャリア ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）コニカ株式会社 ４、代理人 ６、補正の内容 （１）■明細書第２１頁第１７行を下記の通り訂正する
。 ［この例の装置は、回分式の装置であり、回転羽根１６
を高速回転させると、この回転羽根１６により周囲の空
気に遠心力が作用して回転羽根１６の外側が加圧状態と
なり、回転羽根１６の中心部が負圧状態となる。 しかして、リサイクル用配管１７Ａおよび１７Ｂによっ
て、回転羽根１６の外側と中心部とが連結されているの
で、回転羽根１６の外側の加圧空気がリサイクル用配管
１７Ｂ、　１７Ａを介して回転羽根１６の中心部へと移
り、空気の循環流が形成される。 従って、この装置においては、原料人口１１より封入さ
れ」 ■明細書第２５頁第１７行と第１８行との間に下記を挿
入する。 「　第３図は、乾式コーティングに用いることができる
装置の他の例を示す説明図であり、同図において、６１
は粉体投入弁、６２は粉体投入シュート、６３は循環回
路、６４はケーシング、６５は回転盤、６６はブレード
、６７はステーター、６８は冷却または加熱用のジャケ
ット、６９は粉体排出シュート、７０は粉体排出弁であ
る。なお、矢印は粉体の軌跡を表す。 ブレード６６を有する回転盤６５を高速回転させると、
このブレード６６により内部空気に遠心力が作用して回
転盤６５の外側が加圧状態となり、回転盤６５の中心部
が負圧状態となる。 しかして、循環回路６３によって、回転盤６５の外側と
中心部とが連結されているので、回転盤６５の外側の加
圧空気が循環回路６３を介して回転盤６５の中心部へと
移り、空気の循環流が形成される。 このような空気の循環流が形成された状態において、循
環回路６３の途中に設けられた粉体投入シニ−Ｈ２より
磁性体粒子と樹脂粒子の混合物よりなる粉体原料を投入
すると、投入された当該粉体原料はこの循環流とともに
循環回路６３を介して循環するようになり、この循環過
程において、粉体原料はブレード６６と衝突してｉ撃力
を受け、これにより樹脂粒子が磁性体粒子の表面に展延
されるようになる。斯かる循環過程を一定時間行った後
、粉体排出弁７０を開いて遠心力により粉体原料の処理
物を排出させると、乾式コーティングされたキャリアが
得られる。 斯かる循環過程において、装置内部の温度を制御するた
めに、ステーター６７側に設けられたジャケット６８に
より循環回路６３および粉体投入シュート６９を冷却ま
たは加熱してもよい。 また、この例の装置においては、循環回路６３の入口側
通路が回転盤６５の接線方向に沿って伸びているので、
粉体原料の循環が円滑かつ効率的になされるようになる
。 また、粉体排出シュート６９の出口通路も回転盤６５の
下部においてその接線方向に沿って伸びているので、粉
体原料の処理物の排出が円滑かつ効率的になされるよう
になる。」 （２）■明細書第３８頁第３行を下記の通り訂正する。 「−例を示す説明図、第３図は乾式コーティングに好適
に用いることができる装置の他の例を示す説明図である
。」 ■明細書第３８頁第１２行の次に下記を追加する。 「６１・・・粉体投入弁　　　６２・・・粉体投入シュ
ート６３・・・循環回路　　　　６４・・・ケーシング
６５・・・回転盤　　　　　６６・・・ブレード６７・
・・ステーター　　　６８・・・ジャケット６９・・・
粉体排出シニート ７０・・・粉体排出弁」 （３）■図面の第１図を別紙の訂正図の通り訂正する。 ■図面の第３図を別紙の通り追加する。 （１丁正図） 第１層

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）重量平均粒径が２０〜２００μｍの多孔性表面を有
   する磁性体粒子に、重量平均粒径が１０μｍ以下の樹脂
   粒子を、乾式コーティングにより被着させてなることを
   特徴とする静電像現像用キャリア。 ２）乾式コーティングが、磁性体粒子と、樹脂粒子とを
   混合撹拌し、これに衝撃力を繰り返して付与するもので
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電
   像現像用キャリア。