JPH0721651B2 - 現像剤用キヤリヤ - Google Patents

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ヤリヤ、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、機械強度、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ヤリヤに関する。

〔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ヤリヤと呼ばれる担体粒子が
使用される。キヤリヤとしては種々のタイプのものが開
発され、かつ実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

キヤ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ヤ
リヤは依然として改善すべき問題を残しており、充分に
満足できるものは得られていないのが実情である。例え
ば酸化鉄粉をはじめとする導電性キヤリヤはソリツド現
像性には優れているものの細線再現性に劣り、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、一方コート系の絶縁性キ
ヤリヤは寿命、細線の再現性等には優れているものの、
ソリツ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
せしめた小粒径キヤリヤ、いわゆるマイクロトーニング
用キヤリヤが提案され、実用化されているが、小粒径に
起因するキヤリヤの感光体への付着、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。

従つて、本発明の主な目的は電子写真法、静電記録法等
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
ブラシ現像用キヤ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
グ時における帯電量の低下を起こすことがなく、その結
果カブリの早期発生、機内汚染を生ずることなく、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ヤ
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ヤリヤの諸欠点を改善すべく
種々研究、検討を重ねた結果、結着樹脂としてフツ素化
アルキルアクリル系モノマーを主成分とした共重合体を
用い、この樹脂中に磁性体粒子を分散した平均粒径が60
μｍ乃至200μｍのキヤリヤを使用すると、大粒径キヤ
リヤの特徴であつたキヤ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、従来の小粒径キヤリヤの場
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、本発明はモノマー成分としてフツ素化アルキ
ルアクリル系モノマーを含有する共重合体を主成分とす
る結着樹脂中に磁性体粒子を分散した平均粒径60μｍ乃
至200μｍの現像剤用キヤリヤを提供したものである。

本発明のキヤリヤの結着樹脂に用いるフツ素化アルキル
アクリル系モノマー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−ジヒ
ドロパーフロロエチル、1,1−ジヒドロパーフロロプロ
ピル、1,1−ジヒドロパーフロロヘキシル、1,1−ジヒド
ロパーフロロオクチル、1,1−ジヒドロパーフロロデシ
ル、1,1−ジ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ブチル、1,1,2,2−テトラヒドロパ
ーフロロヘキシル、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−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−クロロプロピル、３−パーフロロノニル−２−
アセチルプロピル、３−パーフロロラウリル−２−アセ
チルプロピル、Ｎ−パーフロロヘキシルスルホニル−Ｎ
−メチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロヘキシルスルホ
ニル−Ｎ−ブチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロオクチ
ルスルホニル−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−
パーフロロオクチルスルホニル−Ｎ−ブチルアミノエチ
ル、Ｎ−パーフロロデシルスルホニル−Ｎ−メチルアミ
ノエチル、Ｎ−パーフロロデシルスルホニル−Ｎ−エチ
ルアミノエチル、Ｎ−パーフロロデシルスルホニル−Ｎ
−ブチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロラウリルスルホ
ニル−Ｎ−メチルアミノエチル、Ｎ−パーフロロラウリ
ルスルホニル−Ｎ−エチルアミノエチル、Ｎ−パーフロ
ロラウリルスルホニル−Ｎ−ブ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ル系モノマーと共重合する他の
モノマー成分としては以下の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、プロピルスチレン、ブチ
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、ブロモスチレン、ジブロモスチレ
ン、ヨードスチレンなどのハロゲン化スチレン、更にニ
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、イソクロトン酸、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、プロピルアルコール、
ブチルアルコール、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、ドデシルアルコール、テトラデシルアル
コール、ヘキサデシルアルコールなどのアルキルアルコ
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、
フエニルエチルアルコール、フエ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
ロトニルアルコールなど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（メチルメタクリレートを除
く。）、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
族モノオレフイン；塩化ビニル、臭化ビニル、ヨウ化ビ
ニル、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジブロモエチレン、
1,2−ジヨードエチレン、塩化イソプロペニル、臭化イ
ソプロペニル、塩化アリル、臭化アリル、塩化ビニリデ
ン、フツ化ビニル、フツ化ビニリデンなどのハロゲン化
脂肪族オレフイン;1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエ
ン、２−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,
3−ブタジエン、2,4−ヘキサジエン、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イ
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−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
ニルピペリジン、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。

フツ素化アルキルアクリル系モノマー重合体又は共重合
体と混合して用いることができる材料としては、各種重
合物が挙げられる。その具体例として上記各種付加重合
性モノマーの重合体（共重合体を含む）の他、ポリアミ
ド、ポリエステル、ポリカーボネート、シリコン樹脂、
セルロース樹脂その他の縮重合樹脂も用いることができ
る。

又、結着樹脂中に分散される磁性粉としては、従来磁性
体として用いられるものがいずれも使用可能であるが、
例えばマグネタイト、ガンマヘマタイト、ベンガラ、酸
化クロム、ニツケル、マンガン、鉄、コバルト、ニツケ
ル合金などがあげられる。これ等磁性粉は平均粒径が0.
05μ〜５μ、好ましくは0.1μ〜１μがよい。又、キヤ
リヤ全成分中、磁性粉の占める割合は、30〜95重量％、
好ましくは、45〜90重量％が良い。

これ等磁性粉と結着樹脂からなるキヤリヤは種種の方法
により製造することができる。例えば、バンバリーミキ
サー、ニーダー、ロールミル、エクストルーダーなどに
より樹脂と磁性粉を溶融混練し、冷却後粉砕し、分級す
る方法、あるいは樹脂溶液中に磁性粉を混合分散した
後、噴霧乾燥するスプレードライ法、あるいは結着樹脂
を構成すべき単量体と樹脂分などの所定材料を適当な溶
媒中に分散し、この懸濁液を重合させることにより、所
望のキヤリヤを得る懸濁重合法などが適当可能である。
又、キヤリヤの粒径を調整する方法としては、溶融混練
後の粉砕条件を制御することにより調節したり、分級に
より所望の粒径のものを得たり、あるいは予め、粒度分
布の異なる複数種のキヤリヤを作成しておき、混合する
ことにより、所望の粒度分布を有するキヤリヤを得るな
どの方法がある。

本発明では前記のキヤリヤはそのままキヤリヤ粒子とし
て用いることもできるが、キヤリヤ表面を樹脂、カツプ
リング剤、界面界性剤、帯電制御剤、微粉末等で表面処
理、あるいは被覆処理を施すこともできる。

またキヤリヤ粒子は球形化処理を施した球形のものが好
ましい。

本発明のキヤリヤは感光体へのキヤリヤの付着及び画質
のバランス上から平均粒径は60μｍ乃至200μｍとし、
より望ましくは60μｍ乃至150μｍとするのが適当であ
る。

かくして得られる本発明のキヤ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〕

本発明の磁気ブラシ現像用キヤリヤは、磁性微粒子を特
定の共重合体（フツ素化アルキルアクリル系共重合体）
中に分散し、特定の粒径範囲（50μｍ以上）に規定した
ものであり、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、カブリの早期発生や機内汚染
を生ずることがなく、機械的強度が高く、かつ低表面エ
ネルギー材料被覆及び低高密度にに基きトナーによる汚
染が抑制されるのでキヤ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、本発明はこれら実施例により何等限定され
るものではない。

メチルメタアクリレート／スチレン／パーフロロオクチ
ルエチルメタアクリレート（重量比80/10/10）共重合
（重量平均分子量約３万）30重量部と磁性酸化鉄微粉80
重量部を加熱混練後粉砕した。

次いで70℃の乾燥器中に24時間放置し、得られた粉末を
篩分して平均粒径80μｍ、粒度範囲53〜150μｍの本発
明に係るキヤリヤ（サンプル１）を得た。

このキヤリヤを他の従来から知られているキヤリヤ、す
なわち絶縁性キヤリヤ（CuZnフエライトコアに実施例と
同じ共重合体をコーテイングした平均粒径90μｍのキヤ
リヤ：サンプル２）、導電性キヤリヤ（平均粒径100μ
ｍの酸化鉄粉：サンプル３）および磁性微粒子分散小粒
径キヤリヤ（実施例と同じ組成のキヤリヤ、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25μｍのも
の：サンプル４）と共に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
ツ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ヤリヤのみトナー濃度を10重量％と
して、他のキヤ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350mm/sec及び現
像磁気ロール（スリーブ）速度550mm/secとして、初期
の帯電量、ソリツド画像濃度、背景部汚れ、細線再現性
および感光体へのキヤリヤの付着性、および５万枚ラン
ニング時の帯電量、ソリツド画像濃度、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つた。その
結果は次表に示すとおりであり、本発明に係るキヤリヤ
の優秀さが明らかとなつた。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長束 育太郎 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社竹松事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−5255（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モノマー成分としてフッ素化アルキルアク
   リル系モノマーを含有する共重合体を主成分とする結着
   樹脂中に磁性微粒子を分散した平均粒径60μｍ乃至200
   μｍの現像剤用キャリヤ。