JPS6330864A - 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】 ［産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にお
いて、静電潜像または磁気潜像を現像する２成分現像剤
の構成成分であるキャリヤ、更に詳しく言えば磁性体分
散型キャリヤに関する。

〔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
物質全感光体として用い、種々の手段により電気的潜像
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、顕像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念は負の
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。キャリヤとしては種々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
要な特性として適轟な帯電性、耐衝重性、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讐すべき問題を残しておシ、充分に
満足できるものは知られていない。

例えば酸化鉄粉にはじめとする導電性キャリヤはソリッ
ド現像性にＹ″ｉ優れているものの細線再現性に劣シ、
また寿命延長のため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
系の絶縁性キャリヤは寿命、細線の再現性等には優れて
いるものの、ソ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粘着
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、小粒径に起因してキャリヤが感光体へ付着するとい
う不都合を有する。この現象はキャリヤを大粒径化する
ことによって防止することが可能であるが、キャリヤの
大粒径化によう帯電性が低下し、その結果、カプリの発
生や機内汚染等の問題が生じる。

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プ
ラン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、感光体への付着が起こらない大粒
径のキャリヤで帯電量の低下を防止し、その結果カプリ
の早期発生、機内汚染が生ずることがなく、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〕 本発明は、結着樹脂中に含フッ素化合物を添加し、磁性
微粒子を分散してなる平均粒径５０μｍ以上の現像剤用
キャリヤを提供したものである。

本発明のキャリヤでは、帯電性全向上せしめる之めの添
加剤としてフッ素含有化合物を使用する。

フッ素含有化合物としては下記の如きものが挙げられる
。

すなわち、主鎖にフッ素を含有する重合体、例Ｌｆｉテ
）　、ｙフロロエチレン、トリフロロエチレン、７ツ化
ヒニリテン、モノフロロエチレン、ヘキサフロロプロピ
レン等の単独重合体または前記モノマーとエチレン、フ
ロピレン、スチレン、塩化ビニル、塩化ヒニリテン、ト
リフロロエチレン、ソの他の共重合可能な不飽和結合含
有単量体との共重合体が挙げられる。

又側鎖にフッ素を有するモノマーの重合体も好適に用い
られ、特にフッ素化アルキルアクリレート、またはフッ
素化アルキルメタアクリレートが代表的なモノマーとし
て挙げられ、具体的にはアクリル酸又はメタクリル酸の
、Ｌｌ−ジヒドロパー７０ロエチル、Ｌｌ−ジヒドロパ
ー７０ｏブ。

ピル、Ｌｌ−ジヒドロパーフロロヘキシル、Ｌｌ−ジヒ
ドロパー７０ロオクチル、１．１−ジヒドロパーフロロ
デシル％　　Ｌｌ−ジヒト９０パーフロロラウリル、１
１４２−ナト２ヒドロパーフ０ロブチル、１，１２．２
−テトラヒドロパー７０ロヘキシル、Ｌｌ２．２−テト
ラヒト９０ノゼー７０ロオクチル、Ｌｌ２２−テトラヒ
ドロパーフロロデシル、Ｌｌ２２−テトラヒドロパー７
０ロラウリル、ＬＬＺ２−テトラヒドロパー７０ロステ
アリル、Ｚ′２．３．３−テトラフロロプロピル、２．
２３ａ４．４−ヘキサフロロブチル、ＬＬω−トリヒド
ロパーツフロヘキシル、ＬＬω−トリヒドロパーフロロ
オクチル、ＬＬＬａａ３−へキサフロロ−２−クロロプ
ロピル、３−ノーフロロノニル−２−アセチルプロピル
、３−パー７０ロラウリル−２−アセチルプロピル、Ｎ
−パーフロロへキシルスルホニル−Ｎ−メチルアミノエ
チル、Ｎ−パー７０ロヘキシルスルホニルーＮ−ブチル
アミノエチル、Ｎ−パー７０ロオクチルスルホニルーＮ
−メチルアミノエチル、Ｎ−パー７０ロオクチルスルホ
ニルーＮ−エチルアミノエチル　Ｎ−ハーフ０ロオクテ
ルスルホニル−Ｎ−ブチルアミノエチル、Ｎ−パー７０
ロデシルスルホニルーＮ−メチルアミノエチル、Ｎ−パ
ー７０ロデシルスルホニルーＮ−エチルアミノエチル、
Ｎ−ノぞ一７０ロデシルスルホニルーＮ−、ブチルアミ
ノエチル、Ｎ−ノぐ一７０ロラウリルスルホニル−Ｎ−
メチルアミノエチル、Ｎ−パー７゜コラウリルスルホニ
ル−Ｎ−エチルアミノエチルＮ−パー７０ロラウリルス
ルホニルーＮ−７”チルアミノエチル等の各エステル化
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。

即チ、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、プロピルスチレン、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
ルスチレンなどのアルキルスチレン、７０ロステレン、
クロロスチレンズロモステレン、シクロモステレン、ヨ
ードスチレンなどのハロゲン化スチレン、ＥＬＫニトロ
スチレン、アセチルスチレン、メトキシスチレ／などの
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−メチルクロトン醗
、α−エチルクロトン酸、インクロトン酸、テグリン酸
、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、マレイアｅ、フマル酸、イタコン酸、シトラコ
ン盈、メサコン酸、グルタコン酸、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、例えばメチルアル
コール、エチルアルコール、フロビルアルコール、スチ
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、テトラテシルアルコー
ル、ヘキサデシルアルコールなどのアルキルアルコール
、これらアルキルアルコールヲ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−になどのアル
コキシアルキルアルコ−茅、ベンジルアルコール、フェ
ニルエチルアルコール、フェニルプロピルアルコールな
どの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−ｈなどのフロビルアルコール等、トのエス
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、７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り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、Ｌ２−ジクロロエチレン、Ｌ２−
ジブロモエチレン％Ｌ２−ショートエチレン、ｉ化イア
プロペニル、臭化インプロペニル、塩化アＩＪ　ル、臭
化アリル、塩化ビニリチン、フン化ビニル、フッ化ビニ
リデンなどのハロゲン化脂肪族オレフィン；Ｌ３−ブタ
ジェン、Ｌ３−−！ブタジェン、ト各−→６μにニー、
２３−ジメチル−Ｌ３−ブタジェン、ｚ４−へキサジエ
ン、３−メチル−２４−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−ズテニルピリジン、４
−はメチルピリジン、Ｎ−ビニルピペリジン、４−ビニ
ルビイリジン、４−ビニルビイリジン、Ｎ−ビニルジヒ
ドロピリジン、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−ピロリドン、Ｎ−
ビニル−２−ピペリドン、Ｎ−ビニルカルバゾール等の
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。

さらにフッ素化エポキシ樹脂、フッ累化ポリエステル樹
脂、フッ素化シリコン樹脂等を用いることができる。

次にフッ素を含有する非重合体化合物、例えば７ツ素原
子含有アルコキシシラン、フッ素原子含有チタンアシレ
ート、フッ素原子含有アルコヤシチタン、７ツ累原子含
有アルコキシジルコニウム等のフッ素系カップリング剤
、フッ素系界面活性剤及びその他のフッ素原子含有非重
合体化合物を用いることができる。

本発明のキャリヤの結着樹脂としては一般の熱可塑性樹
脂群の全てを用いることができるが、具体的ニハ、スチ
レン、クロルスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類
；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等の
モノオレフィン；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安
息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル；アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸メチル、ア
クリル酸ト°デシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メ
チレン脂肪族モノカルボン酸のエステル；ビニルメチル
エーテル、ビニルエールエ　、−チル、ビニルブチルエ
ーテル等のビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニ
ルへキシルケトン、ビニルイソプロイニルケトン等のビ
ニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を例示する
ことができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチ
レン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレ
ン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリ
ロニトリル共重合体、スチレン−ブタジェン共重合体、
スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポ
リプロピレンを挙げることができる。

更にポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワッ
クス類を挙げることができる。

本発明のキャリヤにおいて結着樹脂中に分散させる磁性
体微粒子としては通常用いられている強磁性体の微粒子
を全て用いることができるが、具体的には四三酸化鉄、
γ−三二酸化鉄、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。

本発明のキャリヤを構成する各成分の割合は、帯電性向
上剤としての含フッ素化合物については、その化合物の
穐類によって異なるが、一般に結着樹脂の全量に対して
０．０１〜５０重量％、好ましくば０．１〜２０ｆｉ！
％でち９、また、磁性粒子の含有量はキャリヤの総量に
対して通常３０〜９５重量％程度であシ、望ましくは４
５〜９０重量％の配合が良好な結果を与える。

本発明のキャリヤには、前記の構成成分の他に帯電制御
、分散向上、強度補強、流動性向上その他の目的で、樹
脂、帯電制御剤、カップリング剤、フィラー、その他の
微粉末等を添加することもできる。

本発明のキャリヤ粒子はそのままでキャリヤ粒子として
用いることもできるが、表面を樹脂、カップリング剤、
界面活性剤、帯電制御剤、微粉末等のｆ上面処理あるい
は被覆処理を施すこともできる。

本発明のキャリヤは、種々の方法によシ製造することが
できる。例えば、結着樹脂、含フッ素化合物、磁性体微
粒子をニーグー、パンツζり一等の加熱溶融混合装置に
よシ混線したものを、粉砕、分級する方法、あるいは、
混疎物を噴霧、冷却、固化させる方法等によ、！７友造
される。

本発明のキャリヤの平均粒径はキャリヤの感光体への付
着と画質とのバランスから５０μｍ〜４００μｍ１好ま
しくは５０〜１００μｍ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気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帯電性トナーを使
用することもでき、特に制限されない。

〔発明の効果〕

本発明の磁気プ２シ現像用キャリヤは磁性微粒子分散粒
子中にフッ素化合物を添加し、かつ粒径を５０μｍ以上
と大粒径化したものであシ、以下のような効果が得られ
る。

まず、大粒径化により微少粒子をほとんど分級除去する
ために、キャリヤの感光体付着を従来の小粒径の磁性微
粒子分散キャリヤに比べて大巾に低減する事が可能とな
った。

また、フッ素含有化合物の種類、量を調整する事によシ
、キャリヤの帯電性を制御することができ、大粒径化し
たにもかかわらず、適当な帯電性を付与することができ
る６更に、フッ素含有化合物の浩加効果として、キャリ
ヤの表面エネルギーが低下し、トナーのキャリヤ汚染を
防止でき、長寿命化、帯電性の安定化が可能となった。

〔実施例Ｊ 以下、実施例および比較例により本発明を更に具体的に
説明する。しかしながら、本発明はこれらの例により何
等限定されるものではない。なお、下記の例中、部は重
量部全表わす。

実施例１ 磁性微粒子（ＥＰＴ−１０００，戸田工業社製０７０部
、スチレｙ　（Ｓｔ）−メタクリル酸−ｎ−／チル（ｎ
−ＢＭＡ）共重合体（Ｓｔ／ｈ−ＢＭＡ−８５／１５）
２４部、テトラフロロエチレンｇ＋月ｙ＜ルズロンＬ−
２．ダイキン工業社裂）６部を加圧ニーグーで溶融混練
した後、ターボミル、及び分級機を用い粉砕分級し、平
均粒径１００μｍの不定形磁性粉分散型キャリヤを得た
。

比較例１ 磁性微粒子（ＥＰＴ−１０００）７０部、スチレン−メ
タクリル酸−ｎ−ズチル（Ｓｔ／ｎ−ＢＭＡ＝８５／　
１５）３０部を実施例１と同じ方法で混線、粉砕、分級
し平均粒径１００μｍの磁性粉分散型キャリアを得た。

実施例２ 磁性微粒子（ＥＰＴ−１０００）６０部、ポリエチレン
（三井ハイワックス４００Ｐ、三井石油化学社製）２５
部、トリフロロエチレン−塩化ビニル共重合体（Ｆ”Ｐ
Ｃ４６１、ファイア−ストン社製）１５部全加圧ニーグ
ーで加熱溶融混練した。十分混練した後円板式噴霧装置
全用い冷却固化した後分級し、平均粒径１００μｍの球
形磁性粉分散型キャリヤを得た。

比較例２ 磁性微粒子（ＥＰＴ−１０００）　　６０部、ポリエチ
レン（三井ハイワックス４００Ｐ）４０部を実施例２と
同様の方法で噴霧、冷却固化した後分級し、平均粒径１
００μｍの球形磁性粉分散型キャリヤを得た。

実施例Ｌ２および比較例Ｌ２で得たキャリヤを現像剤と
して評価した。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からなる平均粒径１１μのＦＸ−７
７７０複写機用トナー（を士ゼロックス社製）ｆ！ｒ：
用い、濃度が３重量％となる割合でキャリヤと混合して
現像剤とした。

これらの現像剤について、感光体速度３５０ｍ／　ｓｅ
ｃ及び現像磁気ロール（スリーブ）速度５５０ｒａｎ　
／　ｓｅｃとして、評価用ベンチマシーンで初期の帯電
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１０万枚ランニン
グ時のＫｒ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（３０℃、８０％Ｒ，Ｈ，）及
び低湿（１０℃、３０％Ｒ，Ｈ，）環境条件でもテスト
を行った。その結果は吹成に示すとおりでちり、本発明
に係るキャリヤの優秀さが明らかとなった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結着樹脂中に含フッ素化合物を添加し、磁性微粒子を分
   散してなる平均粒径５０μｍ以上の現像剤用キャリヤ。