JPS6358360A - 電子写真現像剤用キヤリア - 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ｊ 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。キャリヤとしては糧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り、充分Ｋ
ｍ足できるものは知られていない。

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現像性に劣シ、ま
た寿命延長のために符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、キャリヤの感光体への付着１表面に遊離した磁性体
粒子に起因する高湿、低湿時の帯ｔＩｌの変化、表面処
理が困難なことによる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・ろる。

本発明の他の目的はトナーに高い帯電量を提供し、また
耐表面汚染性が良好で、ランニング時に帯電量の低下を
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有する欠点を改善
すべく種々研究、検討した結果、特定の結着樹脂材料を
用いた磁性微粒子分散キャリヤを使用することが、上記
キャリヤの諸要求特性の改良において有効であることを
見出し、本発明を児成するに至った。

すなわち、本発明はポリプロピレンまたはポリエチレン
またはこれらいずれかの誘導体および含フッ素化合物を
必須成分とする結着樹脂中に磁性粉を分散してなる電子
写真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結着樹脂において用いられるポリプ
ロピレンまたはポリエチレンの誘導体としては、酸化ポ
リプロピレン、酸化ポリエチレン等が挙げられる。

ま九、本発明のキャリヤにおいて用いられる含フッ素化
合物としては以下の如きものが挙げられる。すなわち、
主鎖にフッ素を含封する重合体、例エバテトラ７０ロエ
チレン、トリフロロエチレン、フッ化ヒニリテン、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
体または前記七ツマ−とエチレン、フロピレン、フチレ
ン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、トリフロロエチレン
、その他の共重合可能な不飽和結合含有率量体との共重
合体が挙げられる。

また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、又はフッ
素化アルキルメタアクリレートが代表釣上ツマ−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、
１，１−ジヒト９０パー７０ロエチル、　　１．１−ジ
ヒドロパーフロロプロピル、１，１−ジヒドロパー７０
ロヘキシル、１，１−ジヒト９０パー７０ロオクチル、
１．１−ジヒドロパー７０ロデシル、１，１−ジヒドロ
パーフロロプロピル、１，１．２，２−テトラヒドロパ
ーフロロブチル、１．１，２．２−テトラヒビロノ署−
７０ロヘキシル、１，１．２．２−テトラヒドロパー７
０ロオクチル、１，１．２．２−テトラヒドロパーフロ
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−テトラヒドロパーフロロステ
アリル、２．２，３．３−テトラフロロプロピル、２，
２，３゜３．４．４−へキサフロロブチル、１．ｌ、ω
−トリヒビロバ−フロロヘキシル、１，１．ω−トリヒ
ドロパー７０ロオクチル、１，１，１．３，３．３−″
ヘキサ７０ロー２−クロロプロピル　３−　ハーフ０ロ
ノニル−２−アセチルプロピル、３−ノ（−フロロラウ
リル−２−アセチルプロピル、Ｎ−パー７０ロヘキシル
スルホニルー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−７’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−パーフロロオクチルスルホニル−Ｎ−エチルア
ミノエチル、Ｎ−パー７０ロオクチルスルホニルーＮ−
７’チルアミノエチル、Ｎ−パー７０ロデシルスルホニ
ルーＮ−，７１チルアミノエチル　Ｎ−バーフロロデシ
ルスルホニル−Ｎ−エチルアミノエチル、Ｎ−パー７０
ロデシルスルホニルーＮ−７’チルアミノエチル、Ｎ−
Ａ−フロクラクリルスルホニル−Ｎ−メチルアミノエチ
ル、Ｎ−）署−７０ロラウリルスルホニルーＮ−エチル
アミノエチル、Ｎ−ノｑ−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じては以下のような
ものを使用することができる。

す表わち、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、フロールスチレン、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、フロロスチレ
ン、クロロスチレン、フロロスチレン、シフロモスチレ
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
ン酸、α−エチルクロトン酸、インクロトン酸、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ＩＩ、／ルタコン酸、ジヒドロムコ
ン酸す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、例えハメチ
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、ヘキシルアルコール、オクチルアルコール、ノ
ニルアルコール、ト９デシルアルコール、テトラデシル
アルコール、ヘキサテシルアルコールナトのアルキルア
ルコール、コれらアルキルアルコールを一部アルコキ７
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−ルナトノアルケニルアルコールＬ
　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、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、Ｌ２−シフ’ロモエチレン、Ｘ、２−）ヨードエ
チレン、塩化インプロイニル、臭化イソプロ纜ニル、塩
化アリル、臭化アリル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル
、フッ化ビニリデンなどのハロゲン化脂肪族オレフィン
；１，３−７’タジエン、１．３−−！：ンタジエン、
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−
へ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
／、４−ブテニルピリジン、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
ルビはリジン、Ｎ−ビニルジヒドロピリジン、Ｎ−ビニ
ルビロール、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＜す）’
ｙ、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、フッ素化ポリエステル樹
脂、フッ素化シリコン樹脂等を用いることができる。

また、フッ素を含有する非重合体化合物、例えばフッ素
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キシチタン、フッ素原子
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。

本発明のキャリヤ用結着樹脂には、本発明の目的を損ね
ない範囲（結着樹脂中０〜５０重！ｔ％）まで、一般に
結着樹脂として用いられている熱可塑性樹脂を使用する
ことができる。そのよ、うな樹脂トシテハ、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、フロピレン、スチレン、インブチレン等のモノオ
レフィン；酢酸ビニル、プロピオン醒ビニル、安、を香
ｆｆビニル、酪醒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、アクリル酸ブチル、アク
リル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル醗フェ
ニル、メタクリル酸ブチル、メタクリル駿エチル、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：ビニルエチルエー
テル、ビニルエチルエーテル、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、ビニルイソプロに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
、ｒ−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、フッ素含
有化合物については、その種類によって異なるが、一般
に結着樹脂に対して０，０１〜５０重量部、好ましくは
０．１〜２０重量部であり、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重量部程度であり
、望ましくは４５〜９０重量部の配合が良好な結果を与
える。

本発明のキャリヤには、前記の構成成分のほかに帯電制
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、微粉末等の表面処理あるいは
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、例えば結着樹脂、フッ
素含有化合物、磁性体微粒子をニーグー、バンバリー等
の加熱溶融混合装置により混練したものを粉砕、分級す
る方法あるいは混線物を噴霧、冷却、固化させる方法等
によシ製造される。

本発明のキャリヤ粒子の粒径は前述の現像剤寿命と感光
体キャリヤ付着及び画質とのバランス上から平均粒径１
０〜４００μｍ、よシ望ましくは３０〜２００μｍ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〕

本発明の電子写真現像剤用キャリヤは、特定の結着樹脂
成分、すなわちポリプロピレン″またはポリエチレンま
たはそれらいずれかの誘導体およびフッ素含有化合物を
必須成分とする結着樹脂中に磁性粉を分散でせたもので
あり、フッ素含有化合物の種類、量を調整することによ
りキャリヤの帯電性を制御することができ、またキャリ
ヤの表面エネルギーが低くなるため、トナーによるキャ
リヤ表面の汚染が抑制され、キャリヤ寿命ひいては現像
剤寿命の延長がはかられる。

〔実施例〕

以下、実施例および比較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シ
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ｔ−表わす。

実施例１ マグネタイト＜ＥＰＴ　′ｔｏｏｏ、　　戸田工業製）
　　　　　　７０部ポリプロピレン（ビスコール３３０
Ｐ、１．洋（ｔＪ製）　　２７部ポリフッ化ビニリゾｙ
（ＫＹＮＡＲ，米国ＰｅｎｎＷａｌｔ社製）３部 を加圧ニーグーで溶融混練し、さらにターボミル及び分
級機を用いて粉砕、分級を行ない平均粒径６０μのキャ
リヤを得た。

比較例 マグネタイト（Ｆ２Ｆｒ１０００．　　戸田工業裏）　
　　　　　　７０部を実施例１と同様の方法によシ混練
粉砕、分級して平均粒径６０μのキャリヤを得た。

実施例２ マグネタイト（ＥＰＴｌｏｏＯ，戸田工ｆ製）　　　１
４０部ポリエチレン（４００Ｆ、三井石油化学社製）　
　　５７部を用い、実施例１と同様に混線、粉砕、分級
して平均粒径４０μｍのキャリヤを得た。

実施例１．２および比較例で得たキャリヤを現像剤（そ
れぞれ、現像剤１．２および３）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−７７７０複写機用トナ
ー（富士ゼロックス社製）を用い、濃度が３１嚢俤とな
る引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３５０　ｒａｍ／　ｓｅｃ及
び現像磁気ロール（スリーブ）速度５５０　ｗ／　ｓｅ
ｃとして、評価用ベンチマシーンで寿命テストを行なっ
た。初期の′￥ｆＭｌｊｌは現像剤１が２５μＣ／１１
１．２が２０μＣ／ｉｌｌ、３が１８μＣ／９であシ、
　１０万枚コピー佐の帯電量はそれぞれ２３／ＪＣ／９
．１６／！ＡＣ！／９．９μｃ／９であった。

また現像剤３のコピー背承部に汚れが見られるようにな
った。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリプロピレンまたはポリエチレンまたはそれらいずれ
   かの誘導体および含フッ素化合物を必須成分とする結着
   樹脂中に磁性粉を分散してなることを特徴とする電子写
   真現像剤用キャリヤ。