JP3333973B2 - 電子写真用キャリア - Google Patents
電子写真用キャリアInfo
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Description
れる静電潜像の現像に用いられるキャリアに関する。
全の観点から、使用済みの現像剤の廃棄量を極力減らす
ことを目的に、電子写真現像剤の高耐久化の必要性が高
まっている。そこで、従来、例えば、特開昭55-118047
号、同55-163544号、同60-170865号、同62-106475号、
同63-235962号、同63-27859号公報に記載されているよ
うに、磁性粒子に樹脂被覆層を設ける技術が広く使用さ
れてきた。
高耐久化の要求の高まりに対しては、樹脂層を設けるの
みでは十分とは言えなくなっている。
の安定化はまだ十分とは言えず、連続使用にあたり帯電
量の低下が発生し、多くの画像不良の原因となってい
る。
像剤のブロッキングの原因となることもある。
題を解決する必要がある。
定化させ、不良の無い高品位な画像を得ることのできる
高耐久樹脂被覆キャリアを得ることである。
ても現像剤のブロッキングの発生しない樹脂被覆キャリ
アを得ることである。
ャリア製造時においても、製造装置内にてキャリアブロ
ッキングや装置内壁への付着の発生しない製造収率の高
い樹脂被覆キャリアを得ることである。
時に異臭発生のない樹脂被覆キャリアを得ることにあ
る。
気下で乾燥させた樹脂微粒子を使用して、磁性粒子表面
に減圧雰囲気下での乾式コーティング法によって樹脂被
覆層を形成してなる電子写真用キャリアであって、前記
被覆層中の残存単量体の量を、被覆層を形成する樹脂総
量に対して、200ppm以下とすることを特徴とする電子写
真用キャリアにより達成することができる。
ては、磁場によってその方向に強く磁化する物資を用い
ることができる。
トをはじめとするニッケル、コバルトなどの強磁性を示
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くても熱処理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-スズなどのホイスラー合金や二酸化ク
ロムなどを用いることができる。
有する磁性化合物を総称しており、スピネル型には限定
されない。
低く、小粒径のトナーを損傷する恐れが少ないため、現
像剤の耐久性が向上する。
らべ比重が小さいことから、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
トナーとの帯電量の適正化をする上で好ましい。
ッドの外部磁場中における飽和磁化が10〜80emu/g、
保磁力が0.1〜100エルステッドであることが好ましく、
さらに、固有抵抗が1×106〜1011ohm・cm、比重が4.0〜
5.5であることが好ましい。
体積平均粒径で30〜100μm、好ましくは50〜80μmのも
のを用いるのがよい。
小の場合、潜像担持体へのキャリア付着が発生しやす
く、感光体の傷などによる画像不良を引き起こすためで
ある。また、体積平均粒径が過大の場合は、キャリアの
比表面積が小さくなり、必要量のトナーを適正に摩擦帯
電させることが困難となり、地カブリなどの画像不良を
引き起こすためである。
用樹脂としては、公知の重合法により得られる樹脂を使
用することができる。
は、公知の樹脂を使用できるが、具体的には、スチレン
系樹脂、アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹
脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂など、もし
くはこれらのうちの2種以上の共重合体や混合体からな
る樹脂を用いることができる。
合法、懸濁重合法、乳化重合法、塊状重合法、in-situ
重合法などを用いることができる。
する方法としては、公知の被覆方法を用いることができ
る。
ィング方法を用いるのが良い。
粒化した被覆用樹脂を溶媒などに溶解させることなく、
磁性粒子表面に被覆用樹脂を静電気的に付着させ、その
後、粒子に熱と機械応力のどちらか一方もしくは両方を
加えることにより、磁性粒子表面に樹脂層を被覆させる
方法である。
式コーティング法に比べ、 通風などの操作が不要なため、密閉系で行なえる 比較的低湿条件で行なえる 短時間で被覆できる などの利点がある。
適用する場合は、前述の利点に加え、必要に応じてコー
ティングを減圧条件下にて行うことにより、工程中に、
つまり、コーティングと同時に樹脂中の残存単量体量を
制御することができるため、湿式コーティング法に比
べ、より好ましいコーティング方法といえる。
合、被覆用樹脂の製造方法は、樹脂微粒子を得られる方
法ならば特に限定されないが、樹脂微粒子の一次粒径は
0.01〜1μmの範囲にあるものが好ましい。また、さら
に好ましくは、得られる樹脂微粒子の緻密さ、均質さ等
の面から、乳化重合法を用いるのがよい。
単位重量当たり0.1〜10%が好ましい。
粒子の樹脂被覆層中の残存単量体の量を、被覆層を形成
する樹脂総量に対して200ppm以下、より好ましくは150p
pm以下としており、前記残存単量体が200ppmを超える
と、長期的な帯電量の安定化が得られず、長期使用に当
り、トナー飛散がおきたり、画像上に地カブリが発生す
る。なお、この残存単量体の量の規定はキャリア被覆層
の形成方法が、減圧雰囲気下で乾燥させた樹脂微粒子を
使用し、減圧雰囲気下で乾式法を行う場合に適用され
る。
とか、複写機使用時悪臭を発生する等の弊害が生ずる場
合もある。
pm以下とするためには、樹脂被覆キャリアの製造工程中
に、必要に応じて残存単量体低減操作を行えば良い。
磁性粒子表面に被覆するのと同時、磁性粒子表面に被覆
した後の工程のいずれか、もしくは2つ以上の工程にて
残存単量体低減操作を行えばよい。
を用いることができるが、一例としては、樹脂のガラス
転移点以上の温度雰囲気にての加熱・乾燥操作を用いる
ことができる。また、より好ましくはその操作を減圧雰
囲気下にて行なうとよい。ここで言う減圧雰囲気とは大
気圧以下のことを指すが、より効果を得るには100Pa
(パスカル)以下とするのがよい。
らかじめ残存単量体量を200ppm以下に調整した樹脂を使
用する場合は、キャリア製造工程中の残存単量体低減操
作を省略することもできる。
マトグラフィー法により定量化することができる。な
お、ガスクロマトグラフィー法により磁性粒子被覆層中
の残存単量体量を定量化する際には、樹脂被覆層をもつ
磁性粒子を直接測定する方法も可能であるが、磁性粒子
被覆層を適切な溶媒、例えばクロロホルム、テトラハイ
ドロフランなどに溶解し、磁性粒子をあらかじめ分離・
除去しておく方法をとると測定精度向上に役立つ。
ーザ回折式粒度分布測定装置「HELOS」〈日本電子
(株)製〉により測定され、前記樹脂微粒子の体積平均粒
径はレーザ散乱式粒度分布測定装置「LPA−3000/31
00」(大塚電子(株)製)によって測定される。
たことにより、キャリアの帯電性能の低下がなく、かつ
製造時、装置内壁への付着や現像機内での現像剤のブロ
ッキング等を生ずることがなく、長期に亘る像形成に際
し、高画質の画像を安定して得ることができる。また、
複写機使用時に異臭発生がないので、快適な作業環境を
提供することができる。このような作用効果を奏しうる
理由としては、必ずしも明確ではないが、残存単量体が
限度以上に存在した場合の弊害、例えば残存単量体がそ
の可塑性なるが故に、トナーの構成成分やトナー表面に
添加した外添剤を取り込んでしまい、帯電性に影響を与
えたり、ブロッキングが発生したりする弊害が除去され
るためと推察される。
るが本発明の実施の態様はこれらより限定されるもので
はない。
に用いられる樹脂微粒子を以下のようにして用意した。
即ち、乳化重合法により得られた平均一次粒径0.1μmの
スチレン/メチルメタクリレート=6/4の共重合樹脂微
粒子を使用し、これの乾燥時間を表1に示すように3通
りに変化させ120℃雰囲気下で減圧乾燥を行ない、残存
単量体の異なる樹脂微粒子A,B及びCを用意した。
を製造するために使用した調温用ジャケット付高速撹拌
混合機の構成図である。図2は該撹拌混合機の水平方向
回転体の拡大平面図である。
には原料投入口12、投入弁13、フィルター14、点検口15
が設けられている。投入弁13を開いて投入口12より原料
が投入され、投入された前記原料はモーター22により駆
動される撹拌羽根付水平方向回転体18により撹拌され
る。該水平方向回転体18では、図2に示すようにその中
心部18dに互に120°の角度間隔で配置された撹拌羽根1
8a、18b及び18cが結合されていて、これらの撹拌羽
根は底部10aの面に対して35°の角度で傾斜して取付け
られている。
料は上方に掻き上げられ、本体容器10の上部内壁に衝突
して落下するが、途中、垂直方向回転体19に衝突し、落
下する原料の撹拌の促進及び凝集の解砕が行なわれる。
原料は前記撹拌羽根付水平方向回転体18、垂直方向回転
体19、容器内壁への衝突及び原料同士の衝突により磁性
粒子への被覆層形成が行なわれる。
口、21は排出弁、23は容器内排気口、24は真空ポンプ、
25及び26は排気弁である。
より平均粒径60μmのフェライト芯材粒子(98重量%)
及び平均一次粒径0.1μmの樹脂微粒子A(2重量%)か
ら成る原料を本体容器10に投入し、水平方向の撹拌羽根
の周速を6m/secとし、常温常圧下で10分間撹拌混合
した。
用ジャケットに通して容器10内を120℃迄昇温させ、撹
拌羽根の周速を12m/secまで上昇させ、常圧下で60分
間撹拌混合した。
で撹拌羽根の周速を6m/secにまで戻し、冷却水をジ
ャケット17に流して容器10内を常温にまで戻すことによ
り実施例のキャリアを得た。
を樹脂微粒子Bとし、(ロ)の成膜工程における容器10
内の圧力を真空ポンプ24を作動させて100Pa(パスカ
ル)の減圧とし、撹拌混合時間を120分とした他は実施
例1用のキャリアと同様にして実施例2用のキャリアを
得た。
程における撹拌混合時間を40分とした他は実施例2用の
キャリアと同様にして比較例1用のキャリアを得た。
子を樹脂微粒子Cとし、(ロ)の成膜工程における撹拌
混合時間を60分とした他は実施例2用のキャリアと同様
にして比較例2用のキャリアを得た。
リアの被覆層中の単量体の残存量を島津製作所製クロマ
トグラフィー「GC−14A」によりそれぞれ測定し、そ
の結果を表1に示した。また実施例1,2及び比較例
1,2のキャリアの製造収率をそれぞれ測定し、その結
果を表1に示した。
れた製品キャリア(g)の比の百分率を製造収率とし
た。
1,2及び比較例1,2用のキャリアのそれぞれ1728g
と下記ポリエステルトナー72gとをV型混合機により混
合して実施例1,2及び比較例1,2用の4通りの現像
剤を得た。
%、カーボンブラック10重量%、ポリプロピレン2重量
%をよく混合した後、溶解混練機にて混練し、その後冷
却、粉砕、分級工程を経て、体積平均粒径8.0μmに調整
したものに、さらに流動性、帯電性を付与するために、
シリカ微粒子を0.5重量%外添したものをトナーとし
た。
真複写機「U−Bix5082」に前記4通りの現像剤を順
次充填して5万コピーずつの実施例1,2及び比較例
1,2の4通りの実写テストを行い、そのときの初期と
5万コピー後の現像剤を採取し、ブローオフ法により各
現像剤の帯電量(μC/g)を求め、その結果を表1に
示した。また5万コピー後の画像の画質を目視判定し、
その結果を表1に示した。
リアを3分割し、その3部分を順次減圧乾燥機に入れ、
120℃で100Pa(パスカル)の減圧下に減圧乾燥時間を表
2の如く変化させ比較例3,4及び実施例3用の3通り
のキャリアを得た。
燥後の被覆層の残存単量体の量(ppm)を前記クロマト
グラフィーにより測定し、その結果を前記減圧乾燥前の
値と共に表2に示した。また、各キャリアの減圧乾燥に
要した時間も同様に表2に示した。
のキャリアのそれぞれと前記実施例1で用いたポリエス
テルトナーとを用い、同様にして比較例3,4及び実施
例3用の3通りの現像剤を得た。
実施例1の場合と同様「U−Bix5082」複写機に順次
充填して5万コピーずつの比較例3,4及び実施例3の
3通りの実写テストを行ない実施例1の場合と同様に初
期と5万コピー後の現像剤の帯電量(μC/g)の測定
及び5万コピー後の画質の評価を行ない、その結果を表
2に示した。
層形成時、被覆層形成後のいずれかの時点で、樹脂中の
単量体の残存量を200ppm以下になるよう調整された実施
例の各キャリアは、現像剤としたときの摩擦帯電量が長
期使用に渡って安定し、かつ像形成時の画質が優れてい
るが、最終的に被覆層中の樹脂の単量体の残存量が200p
pmを超える比較例の各キャリアは現像剤としたときの摩
擦帯電量が長期使用時に不安定であり、像形成に際して
地かぶりが多く、かつブロッキング等を生じる場合もあ
り、好ましくないことが理解される。
の電子写真用キャリアによれば、現像剤としての使用に
際して、終始安定した適正な摩擦帯電量が確保され、従
って、像形成時、トナー飛散や地カブリの発生がなく、
高画質の画像が長期にわたり安定して得られ、さらに、
現像機内のブロッキングの発生がなく、かつ複写機使用
機の悪臭発生が無いなどの優れた効果を奏することがで
きる。
混合機の構成図。
Claims (1)
- 【請求項1】 減圧雰囲気下で乾燥させた樹脂微粒子を
使用して、磁性粒子表面に、減圧雰囲気下での乾式コー
ティング法によって樹脂被覆層を形成してなる電子写真
用キャリアであって、前記被覆層中の残存単量体の量
が、被覆層を形成する樹脂総量に対して、200ppm以下で
あることを特徴とする電子写真用キャリア。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18045893A JP3333973B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 電子写真用キャリア |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18045893A JP3333973B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 電子写真用キャリア |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07140724A JPH07140724A (ja) | 1995-06-02 |
JP3333973B2 true JP3333973B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=16083582
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18045893A Expired - Fee Related JP3333973B2 (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 電子写真用キャリア |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3333973B2 (ja) |
-
1993
- 1993-07-21 JP JP18045893A patent/JP3333973B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH07140724A (ja) | 1995-06-02 |
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