JP3306730B2 - 電子写真用乾式二成分系現像剤 - Google Patents

電子写真用乾式二成分系現像剤

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JP3306730B2 JP34537793A JP34537793A JP3306730B2 JP 3306730 B2 JP3306730 B2 JP 3306730B2 JP 34537793 A JP34537793 A JP 34537793A JP 34537793 A JP34537793 A JP 34537793A JP 3306730 B2 JP3306730 B2 JP 3306730B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真用乾式二成分系
現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真用乾式二成分系現像剤(以降単
に「現像剤」と称することがある)はキャリア及びトナ
ーから構成されている。従来の現像剤においては、粒径
の大きいキャリアを使用したものほど地汚れに対しては
悪く、また比表面積が少なくなる為トナー濃度の設定範
囲が狭くなる欠点があり逆に粒径が小さいもの程、キャ
リア飛散やキャリア付着が生じやすい欠点があった。そ
して、これらキャリアの粒径の不適性によって生じる地
汚れに対する余裕度アップ、キャリア飛散、キャリア付
着といった問題を同時に解消することは困難であった。
【0003】加えて、従来においてはキャリア同士の混
合では問題点がいくつかあげられる。まず平均粒径の異
なった2種以上の混合キャリアでは、小粒径側のキャリ
ア付着が懸念され高いバイアスに印加電圧が設定でき
ず、また飽和磁化も下がってしまう。一方、大粒径側で
は解像度が上げられず、比表面積が小さい為トナー濃度
が広範囲に設定できずベタ濃度が不充分である。もっと
も、特開昭48−68235号では通常のキャリアの他
にトナーの平均粒径に5μm加えた値の大きさの小粒径キ
ャリアを併用しており、特開昭63−85758号では
粒径のみ変えた2種のキャリア(平均粒径が1〜10μ
mの範囲にあるキャリア)を混合して使用しているが、
いずれもキャリア飛散やキャリア付着が発生する傾向が
あり、機械側の設定余裕度の範囲が狭くなる。また同様
に、特開昭60−144759号でも保磁力を持つ異な
る2種以上のフェライトキャリアを混合使用している
が、これも全体の粒径が小さくなるとキャリア飛散やキ
ャリア付着が発生するようになる。更に、特開平2−7
4955号では平均粒径及び飽和磁化の異なる2種のキ
ャリアを混合使用しているが、飽和磁化は芯材そのもの
の物性から樹脂コーティングによる調整が行えず、上記
の問題を容易に解決することが出来ない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記の
ような問題点を解決して良好な画像が得られる二成分型
乾式現像剤を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はキャリア粒子及
びトナー粒子からなる電子写真用乾式二成分系現像剤に
おいて、該キャリアが小粒径でかつ低電気抵抗のキャリ
ア(A)と大粒径でかつ高電気抵抗のキャリア(B)と
混合してなるものでキャリア(A)の平均粒径は30
〜60μmでキャリア(B)の平均粒径は50〜80μ
mであり、キャリア(A)の平均粒径はキャリア(B)
の平均粒径より1/2以上大きく、かつキャリア(B)
の平均粒径はキャリア(A)の平均粒径より20μm以
上大きく、更に、キャリア(A)の動的電気抵抗は6.
0〜10.5logΩでキャリア(B)の動的電気抵抗は
7.0〜11.0logΩであり、キャリア(B)の動的
電気抵抗はキャリア(A)の動的電気抵抗より0.3lo
gΩ以上大きいことを特徴とする。ここで、キャリア
(A)とキャリア(B)との重量割合は1:12〜1
0:1が好ましく、より好ましくは1:10〜5:1の
範囲にあるのが望ましい。
【0006】本発明者らは上記問題点の解消に当ってキ
ャリアのもつ特性の一つである電気抵抗に注目した。そ
して、高電気抵抗はエッジ効果が強調され、画像均一性
は良好でないものの中間再現性がよく、一方、低電気抵
抗は地汚れに対して余裕度があり、エッジ効果がなくな
って画像均一性が良好となる、等の現象をもたらすのを
確かめ、続いて、それを大粒径キャリアと小粒径キャリ
アとの混合キャリアに結びつけることによって、前記問
題点が解消されることも確かめた。本発明はこれに基づ
いてなされたものである。
【0007】以下に本発明をさらに詳細に説明する。キ
ャリアは(A)(B)とも鉄粉、ガラスビーズなどのキ
ャリア芯材を樹脂で被覆することによって製造すること
ができる。なお、キャリア芯材はマグネタイト(Fe3
4)及び/又はフェライト等であるのが望ましい。こ
こで用いられるキャリアコーティング用の離型性樹脂と
しては、ポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、及びクロロスル
ホン化ポリエチレン;ポリビニル及びポリビニリデン系
樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂(例えばポリ
メチルメタクリレート)、ポリアクリロニトリル、ポリ
ビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾー
ル、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン;塩化ビ
ニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重
合体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリ
コン樹脂のようなシリコン樹脂又はその変性品(例えば
アルキド樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリウレ
タン等による変性品);弗素樹脂、例えばポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリ弗化ビニル、ポリ弗化ビニリデ
ン、ポリクロロトリフルオロエチレン;ポリアミド;ポ
リエステル、例えばポリエチレンテレフタレート;ポリ
ウレタン;ポリカーボネート;アミノ樹脂、例えば尿素
−ホルムアルデヒド樹脂;エポキシ樹脂等が挙げられ
る。
【0008】中でもスペントトナーのキャリアへの付着
防止の点で好ましいのはアクリル樹脂、シリコン樹脂又
はその変性品、弗素樹脂であり、特に好ましいのはシリ
コン樹脂又はその変性品である。なお、シリコン樹脂
(但しストレートシリコン樹脂)の市販品としては信越
化学社製のKR271、KR255、KR251、トー
レシリコン社製のSR2400、SR2408等があ
る。また変性シリコン樹脂の市販品としては、信越化学
社製のKR206(アルキッド樹脂変性品)、KR30
93(アクリル樹脂変性品)、ES1001N(エポキ
シ樹脂変性品)、トーレシリコン社製のSR2115
(エポキシ樹脂変性品)、SR2110(アルキッド樹
脂変性品)等がある。
【0009】以上のような被覆樹脂の使用量は、キャリ
ア芯材100重量部当り0.1〜50重量部、好ましく
は0.5〜30重量部が適当である。
【0010】被覆樹脂中にはキャリア(A)、キャリア
(B)が所定の動的電気抵抗値(Ω)になるように、下
記にあげるような導電性物質が適当量添加される。 (イ)白色系導電材 ECT−52 (TiO2系) チタン工
業社製 KV400 (TiO2系) チタン工
業社製 ECR−72 (TiO2系) チタン工
業社製 ECTR−82 (TiO2系) チタン工
業社製 500W (TiO2系) 石原産業
社製 300W (TiO2系) 石原産業
社製 S−1 (TiO2系) 石原産業
社製 W−1 (SnO2系) 三菱金属
社製 23K (ZnO) 白水化学
社製 導電性亜鉛華No.1 (ZnO) 本荘ケミ
カル社製 導電性亜鉛華No.2 (ZnO) 本荘ケミ
カル社製 W−10 (TiO2系) 三菱金属
社製 デントールWK−100(導電性繊維) 大塚化学
社製 デントールWK−200(導電性繊維) 大塚化学
社製 デントールWK−300(導電性繊維) 大塚化学
社製 MEC300 (SnO2系) 帝国化工
社製 MEC500 (SnO2系) 帝国化工
社製 (ロ)カーボン Black Pearls 2000,VULCANX
C−72(キャボット社製) ケッチェンblack EC・DJ500,ケッチェン
blackEC・DJ600
(ライオンアクゾ社製) デンカblack粒状、デンカblack粉状(電気化
学工業社製) CONDUCTEX975,CONDUCTEX SC
(コロンビアカーボン社製)
【0011】この明細書における「動的電気抵抗」は以
下の通りの測定法によって算出されたものである。即
ち、被覆キャリアを磁石が内蔵した導通スリーブで撹拌
しながらスリーブ上に設置されたドクターブレートに直
流電圧を印加する。その際、スリーブからアースに流れ
る電流値を測定してこれを下記式に代入して動的電気抵
抗値を求める。 動的電気抵抗値(Ω)=印加電圧値/電流値
【0012】導電性物質の量は被覆樹脂(好ましくはシ
リコン樹脂である)100重量部に対して0.05〜7
0重量部、より望ましくは0.1〜50重量部である。
また必要に応じて、被覆層の接着力向上のために、更に
は導電性物質の分散性向上のためにシランカップリング
剤を被覆樹脂層に添加してもよい。被覆樹脂層の形成
は、従来と同様、キャリア芯材表面に噴霧法、浸漬法等
の手段で塗工することができる。
【0013】
【実施例】以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的
に説明する。ここでの部はすべて重量基準である。
【0014】(測定用トナーの調製)ポリエステル樹脂
100部にカーボンブラック(#44、三菱化成社製)
3部と荷電制御剤(ポントロンE84、オリエント化学
社製)3部を加え、これを二本ロールミル上で120℃
の加熱下で混練し、冷却後粉砕分級して平均粒径約7.
5μmのトナーをつくり、これの100部にシリカ微粉
末(R972、日本エアロジル社製)0.6部を外添し
て測定用トナーとした。
【0015】(キャリア(A)−1の調製)キャリア被
覆材として下記処方によりコーティング液を調製した。 シリコーン樹脂液(トーレシリコーン社製、SR2406、 固形分20%) 300部 トルエン 1500部 回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径約5
0μmのフェライト・キャリア5000部を入れ、流動
させながら上記処方のコーティング液を80℃の加熱下
に散布し、塗布を行った塗布物をコーティング装置より
取り出し恒温槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコ
ーン膜の硬化を行わせて、キャリア(A)−1をつくっ
た。このものの動的電気抵抗は8.8 logΩであっ
た。
【0016】(その他キャリア(A)の調製)キャリア
芯材、その平均粒径をかえた以外はキャリア(A)−1
と同様にして表1に示したような複数のキャリア(A)
を調製した。
【表1】
【0017】(キャリア(B)−1の調製)キャリア被
覆材として下記処方によりコーティング液を調製した。 シリコーン樹脂液(トーレシリコーン社製、SR2406、 固形分20%) 600部 トルエン 1500部 回転円板型流動層粒子コーティング装置に平均粒径約7
0μmのフェライト・キャリア5000部を入れ、流動
させながら上記処方のコーティング液を80℃の加熱下
に散布し、塗布を行った塗布物をコーティング装置より
取り出し恒温槽に入れ、200℃で2時間加熱しシリコ
ーン膜の硬化を行わせて、キャリア(B)−1をつくっ
た。このものの動的電気抵抗は9.2 logΩであっ
た。
【0018】(その他キャリア(B)の調製)キャリア
芯材、その平均粒径をかえた以外はキャリア(B)−1
と同様にして表2に示したような複数のキャリア(B)
を調製した。
【表2】
【0019】実施例1〜及び比較例1〜 前記のキャリアどうしを二種混合し、その混合キャリア
95部に測定用トナー5部を混合して乾式二成分系現像
剤を調製した。続いて、この現像剤を電子写真複写機
(リコー社製、イマジオMF530)に入れて画像出し
を行なったところ、表3及び表4に示したような結果が
得られた。表3及び表4には混合キャリア(比較例
は単独キャリア)を併せて示した。
【0020】
【表3】 (注)地汚れ、キャリア飛散・キャリア付着:◎は生じ
ない、○は殆んど生じない、△は幾分か生じる、×は生
じる。
【0021】
【表4】 (注)地汚れ、キャリア飛散・キャリア付着の評価は表
3と同じ。
【0022】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、地汚れやキャ
リア飛散・キャリア付着の生じない良質のコピーが多数
枚得られる。請求項2の発明によれば、より好ましい効
果がもたらされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−215559(JP,A) 特開 平3−131869(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 9/10 G03G 9/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 キャリア粒子及びトナー粒子からなる電
    子写真用乾式二成分系現像剤において、該キャリアが小
    粒径でかつ低電気抵抗のキャリア(A)と大粒径でかつ
    高電気抵抗のキャリア(B)と混合してなるものでキ
    ャリア(A)の平均粒径は30〜60μmでキャリア
    (B)の平均粒径は50〜80μmであり、キャリア
    (A)の平均粒径はキャリア(B)の平均粒径より1/
    2以上大きく、かつキャリア(B)の平均粒径はキャリ
    ア(A)の平均粒径より20μm以上大きく、更に、キ
    ャリア(A)の動的電気抵抗は6.0〜10.5logΩ
    でキャリア(B)の動的電気抵抗は7.0〜11.0lo
    gΩであり、キャリア(B)の動的電気抵抗はキャリア
    (A)の動的電気抵抗より0.3logΩ以上大きいこと
    を特徴とする電子写真用乾式二成分系現像剤。
  2. 【請求項2】 キャリア(A)とキャリア(B)との重
    量割合が1:12〜10:1の範囲にある請求項1記載
    の電子写真用乾式二成分系現像剤。
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