JPH0752310B2 - 静電像現像用キャリアの製造方法 - 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、静電印刷法等に用
いられる静電像現像用キャリアの製造方法に関するもの
である。

〔発明の背景〕

一般に、電子写真法においては、光導電性材料よりなる
感光層を有する潜像担持体すなわち感光体に均一な静電
荷を与えた後、画像露光を行うことにより当該感光体の
表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により
現像してトナー画像が形成される。得られたトナー画像
は紙等の転写材に転写された後、加熱あるいは加圧など
により定着されて複写画像が形成される。

静電潜像を現像する方法としては、湿式現像法と、乾式
現像法とが知られている。前者の湿式現像法は、液体現
像剤を用いるため悪臭を放つ問題点があり、また転写材
を乾燥するために高いエネルギーを必要とし高速複写が
困難である問題点がある。後者の乾式現像法は、そのよ
うな問題点を有せず、静電潜像の現像方法として好まし
い方法である。

乾式現像法に用いられる現像剤としては、一般に、磁性
体を含有してなる磁性トナーのみよりなるいわゆる１成
分系現像剤と、磁性体を含有しない非磁性トナーと磁性
を有するキャリアとよりなるいわゆる２成分系現像剤と
が知られている。

後者の２成分系現像剤は、トナーとキャリアとを機械的
に攪拌することによってトナーを摩擦帯電させるので、
キャリアの特性、攪拌の条件等を選定することにより、
トナーの帯電極性および帯電量を相当程度制御すること
が可能であり、またトナーに付与することができる色彩
の選択範囲が広く、これらの点で前者の１成分系現像剤
よりも優れている。

２成分系現像剤に用いられるキャリアとしては、キャリ
アの耐久性、摩擦帯電性等の向上を図ることができるこ
とから、磁性体粒子の表面を樹脂によりコーティングし
てなるコーティングキャリアが好ましく用いられてい
る。

斯かるコーティングキャリアとしては、従来以下のよう
なものが知られている。

（１） 流動層式スプレーコーティングキャリア コーティング用樹脂を溶剤に溶解して調製された塗布液
を、流動層を用いて磁性体粒子の表面にスプレー塗布
し、次いで乾燥して得られたコーティングキャリア。

（２） 浸漬式コーティングキャリア コーティング用樹脂を溶剤に溶解して調製された塗布液
中に、磁性体粒子を浸漬して塗布処理し、次いで乾燥し
て得られたコーティングキャリア。

（３） 焼結式コーティングキャリア コーティング用樹脂を溶剤に溶解して調製された塗布液
を、磁性体粒子の表面に塗布し、次いで樹脂を焼結させ
て得られたコーティングキャリア。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記（１）の技術においては、溶剤を用
いるため造粒率が高くなり、その結果キャリアが大径化
し所望の粒度分布のキャリアを得る場合に収率が大幅に
減少し、また、乾燥工程が必要とされるため、キャリア
の製造に相当に長い時間を要し、生産性が低い問題点が
ある。これに対して、時間短縮を図って生産性を高くす
るために、塗布液におけるコーティング用樹脂の濃度
を高くし、あるいはスプレーノズルの本数を多くす
る、ことが考えられる。しかしながら、上記の場合に
は、塗布液の粘度が高くなるため、塗布液が磁性体粒子
に付着した際滑らかに展延せず、ムラのあるコーティン
グとなり、その結果キャリアの耐久性が低下する。ま
た、磁性体粒子同志が一度接触すると塗布液の粘性が高
いため容易に造粒していまい、キャリアの収率が大幅に
減少する。また上記の場合には、スプレーノズルの本
数の増加にも限度があるうえ、一度にスプレーされる塗
布液量が多くなると、磁性体粒子の造粒率が高くなり、
上記と同様の問題点がある。一方、造粒を防止するため
に、流動層内にアジテーターと称される剪断力を付与す
る機構を備える技術もあるが、アジテーターにより造粒
物を強制的に解砕すると表面状態が粗く不均一となり、
その結果キャリアの耐久性が低下する。

上記（２）の技術においては、磁性体粒子を直接浸漬し
て塗布処理するため、コーティング後の乾燥において
は、造粒が著しく生じ、結局キャリアの収率が大幅に減
少する。

上記（３）の技術においては、焼結に相当長い時間を要
し、また溶剤を用いるため造粒率も高くなりやすく、生
産性が低い問題点がある。また、焼結により樹脂を熱架
橋させるためキャリアの被覆層が不均一となりやすく、
キャリアの耐久性が低い問題点がある。

〔発明の目的〕

本発明は以上の如き事情に基いてなされたものであっ
て、その目的は、簡単な手段により短時間でしかも高い
収率で製造することができ、かつ耐久性が優れていて安
定した摩擦帯電性が発揮される静電像現像用キャリアの
製造方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の静電像現像用キャリアの製造方法は、重量平均
粒径が10〜200μｍの磁性体粒子と、重量平均粒径が当
該磁性体粒子の1/10以下である樹脂粒子とを混合する工
程、および 混合したこれらの粒子に衝撃力を繰り返して付与する工
程 を含むことを特徴とする。

〔発明の作用効果〕

本発明の静電像現像用キャリアの製造方法によれば、簡
単な手段により短時間でしかも高い収率で、耐久性が優
れていて安定した摩擦帯電性が発揮されるキャリアを製
造することができる。

すなわち、特定の粒径の磁性体粒子および樹脂粒子を用
い、乾式コーティングによりキャリアを得るため、洗
浄、乾燥等の処理が不要となり、コーティングに要する
時間が大幅に短縮され、造粒率が小さく、その結果磁
性体粒子に対応した粒度分布のキャリアを高い収率で得
ることができ、溶剤回収装置、溶剤燃焼装置等の処理
設備が不要となり、生産コストを低減化することがで
き、磁性体粒子に対する樹脂粒子量を減少させること
が可能となり、原料を効率的に利用することができ、
磁性体粒子の表面に樹脂粒子が付着して展延されるた
め、剥離されにくく、耐久性が優れていて安定した摩擦
帯電性が発揮され、溶剤に溶解しにくい樹脂をも用い
ることが可能となって、樹脂の選択範囲が格段に広くな
り、種々の特性を有するコーティングキャリアを得るこ
とができる。

また、磁性体粒子として特定範囲の平均粒径を有する
ものを用いるため、得られるコーティングキャリアは、
その比表面積が適当な範囲となり、従ってトナーを適正
に摩擦帯電させるために必要とされるトナーとの混合比
率を相当大きな自由度で調整することが可能となり、ト
ナー濃度の制御が容易となる。磁性体粒子として特定
範囲の平均粒径を有するものを用いるため、得られるコ
ーティングキャリアの粒度分布が好適となり、当該キャ
リアを現像剤担持体上に均一でしかも高い密度で担持さ
せることが可能となり、その結果当該キャリアに静電気
力により付着されたトナーを適正な量で現像空間に安定
に搬送することができ、優れた現像を達成することが可
能となる。

〔発明の具体的構成〕

以下、本発明を具体的に説明する。

本発明の静電像現像用キャリアの製造方法においては、
重量平均粒径が10〜200μｍの磁性体粒子と、重量平均
粒径が当該磁性体粒子の1/10以下である樹脂粒子とを混
合攪拌して均一な混合状態とし、この混合物に衝撃力を
繰り返して付与することにより、磁性体粒子の表面に樹
脂粒子を展延付着させてコーティングキャリアを得る。

磁性体粒子と樹脂粒子との混合重量比は、磁性体粒子の
比重によっても異なり一概には規定することができない
が、例えば100:1〜100:10程度が好ましい。

磁性体粒子と樹脂粒子との混合物に加える衝撃力は、樹
脂粒子が粉砕されない大きさであればよく、例えばトナ
ーの製造において粉砕時に通常必要とされる機械的エネ
ルギーの1/5〜1/10程度の大きさの衝撃力であればよ
い。具体的には、樹脂粒子の特性によっても異なり一概
には規定することができないが、一例においては、磁性
体粒子１個当たり、1.59×10^-3〜9.56×10^-5erg、好ま
しくは1.20×10^-3〜1.60×10^-4ergの衝撃力であればよ
い。

磁性体粒子としては、重量平均粒径が10〜200μｍの磁
性体粒子を用いる。当該重量平均粒径が過小のときに
は、得られるコーティングキャリアが小径なものとなる
ので、潜像担持体へのキャリア付着が生じやすくなり、
その結果画質が劣化する。一方重量平均粒径が過大のと
きには、得られるコーティングキャリアが大径なものと
なるので、比表面積が小さくなり、その結果トナーを適
正に摩擦帯電させるためには、トナー濃度を厳密に制御
することが必要とされ、設備コストが高価となり、また
コーティングキャリアを現像剤担持体上に均一にしかも
高い密度で担持させることが困難となり、その結果キャ
リアに付着して現像空間に搬送されるトナー量が不安定
となって現像性が悪くなり、画質の劣化を招来する。

磁性体微粒子の材料としては、磁場によってその方向に
強く磁化する物質、例えば鉄、フェライト、マグネタイ
トをはじめとする鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性を
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いが適当に熱処理することによ
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−錫等のホイスラ
ー合金とよばれる種類の合金または二酸化クロム等を用
いることができる。

なお、フェライトとは、ここでは鉄を含有する磁性酸化
物を総称しており、MO・Fe₂O₃の化学式で示されるスピ
ネル型フェライトに限定されない。なお、上記化学式に
おいて、Ｍは２価の金属を表し、具体的には、ニッケ
ル、銅、亜鉛、マンガン、マグネシウム、リチウム等を
表す。

フェライトは磁化が低く小粒径のトナーを損壊するおそ
れが少なく、そのため現像剤の耐久性が向上する。ま
た、フェライトは含有金属成分の組成を変えることによ
り種々の磁気特性が得られるために、目的に合ったキャ
リアを容易に得ることができる。また、フェライト粉は
酸化物であるため、その比重が鉄粉やニッケル粉等の金
属粉より小さくて軽量であるから、トナーとの混合、攪
拌が容易になり、現像剤中におけるトナー濃度の均一
化、またトナーの帯電量の適正化を図るうえで好適であ
る。しかも、フェライト粉は、その固有抵抗が10⁸〜10
¹²Ω・cmと、鉄粉、ニッケル粉、コバルト粉等に比べて
大きいため、樹脂粒子によるコーティング膜の厚さを小
さくした場合においても、現像空間に高いバイアス電圧
を印加する現像方法に十分使用可能な絶縁性キャリアを
得ることができるという長所を有する。

また、フェライトとしては、1000Oeの外部磁場中におけ
る飽和磁化が10〜80emu/g、保磁力が0.1〜100Oeである
ことが好ましく、また固有抵抗が１×10⁶〜１×10¹¹Ω
・cm、比重が4.0〜5.5、空隙率が1.0〜10％であること
が好ましい。このような好ましい特性を有する磁性体粒
子を用いることにより、一層優れた現像性が得られる。

磁性体粒子は、その円形度が、0.7以上であることが好
ましい。このような円形度の高い磁性体粒子を用いると
きには、得られるコーティングキャリアが円形度の高い
ものとなるので、キャリアの流動性が高くなり、その結
果適正な量のトナーを現像空間に安定に搬送することが
可能となって一層優れた現像性が発揮される。

ここで、円形度とは、次式で定義されるものをいう。

この円形度は、例えば画像解析装置（日本アビオニクス
製）を用いて測定することができる。

樹脂粒子としては、重量平均粒径が磁性体粒子の1/10以
下である樹脂粒子を用いる。樹脂粒子の重量平均粒径が
過大のときには、磁性体粒子の表面に樹脂粒子が展延し
にくくなり、乾式コーティング処理が困難となる。

樹脂粒子の材料としては、特に限定されず、種々の樹脂
を用いることができる。すなわち、本発明においては非
溶剤系において乾式コーティングによりコーティングキ
ャリアを得るため、溶剤に溶解しにくい樹脂をも用いる
ことが可能となり、樹脂の選択範囲が相当に広い。具体
的には、例えばスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチ
レン−アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹
脂、ロジン変成樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、等の樹脂を用いることができる。これらの樹脂は組
合わせて用いてもよい。

これらのうち特にスチレン−アクリル系樹脂を好ましく
用いることができる。このスチレン−アクリル系樹脂
は、スチレン系単量体とアクリル系単量体とが共重合さ
れて得られる樹脂である。スチレン系単量体の具体例と
しては、例えばスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メ
チルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレ
ン、ｐ−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、ｐ
−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−tert−ブチルスチレン、ｐ
−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、
ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ
−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−
フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、3,4−ジクロ
ルスチレン等を挙げることができ、これらの単量体は単
独で用いてもよいし、複数のものを組合せて用いてもよ
い。

アクリル系単量体の具体例としては、例えばアクリル
酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、ア
クリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、ア
クリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル等のア
クリル酸もしくはそのエステル類；メタクリル酸、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プ
ロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニ
ル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸
ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸もしくはそのエ
ステル類；その他を挙げることができ、これらの単量体
は単独で用いてもよいし、複数のものを組合せて用いて
もよい。

前記スチレン−アクリル系樹脂を得る場合においてスチ
レン系単量体と、アクリル系単量体の組成比は、重量比
で9:1〜1:9であることが好ましい。スチレン成分はコー
ティング膜を硬くし、アクリル成分はコーティング膜を
強靱なものとする。また、これらの組成比を適宜変更す
ることにより、コーティングキャリアとトナーとの摩擦
帯電におけるトナーの帯電量を相当程度制御することが
できる。

また、スチレン−アクリル系樹脂の分子量は、重量平均
分子量M_Wが30,000〜200,000であることが好ましい。こ
のような好ましい分子量のものを用いてコーティングキ
ャリアを形成する場合には、樹脂微粒子の磁性体粒子へ
の固着強度が高いものとなり、キャリアの耐久性が向上
する。

キャリアの重量平均粒径は磁性体粒子に対応した適正な
範囲にあることが好ましい。すなわち、キャリアの重量
平均粒径が過小のときには、潜像担持体へのキャリア付
着が生じやすくなって画質が劣化する。一方重量平均粒
径が過大のときには、比表面積が小さくなるため、トナ
ーを適正に摩擦帯電させることが困難となり、またキャ
リアを現像剤担持体上に均一にしかも高い密度で担持さ
せることが困難となり、現像性が悪化する。

また、特性の揃ったキャリアとするためには、キャリア
の粒度分布は狭いことが好ましい。

なお、磁性体粒子、樹脂粒子等の重量平均粒径は、「マ
イクロトラック」（リード・アンド・ノースラップ（LE
EDS ＆ NORTHRUP）社製,TYPE7981-OX）を用いて乾式で
測定されたものである。

本発明によれば、例えば以下のような方法により静電像
現像用キャリアが製造される。

すなわち、重量平均粒径が10〜200μｍの磁性体粒子
と、重量平均粒径が当該磁性体粒子の1/10以下である樹
脂粒子とを、例えば通常の攪拌装置等により混合攪拌し
て均一に混合し、得られた混合物を例えば通常の衝撃式
粉砕装置を改良した装置等に移し、当該装置を通常の粉
砕を行うときの例えば約1/10程度の回転数に調整した状
態で、混合物に衝撃力を例えば１〜20分間にわたり繰り
返して付与することにより、磁性体粒子の表面に樹脂粒
子を展延付着させてコーティングキャリアを得る。

第１図は、乾式コーティングに用いることができる装置
の一例を示す説明図であり、同図において、11は原料入
口、12は入口用蓋、13は出口、14は出口用蓋、15は攪拌
モーター、16は回転羽根、17Aおよび17Bはリサイクル用
配管である。

この例の装置は、回分式の装置であり、回転羽根16を高
速回転させると、この回転羽根16により周囲の空気に遠
心力が作用して回転羽根16の外側が加圧状態となり、回
転羽根16の中心部が負圧状態となる。

しかして、リサイクル用配管17Aおよび17Bによって、回
転羽根16の外側と中心部とが連結されているので、回転
羽根16の外側の加圧空気がリサイクル用配管17B,17Aを
介して回転羽根16の中心部へと移り、空気の循環流が形
成される。

従って、この装置においては、原料入口11より封入され
た磁性体粒子と樹脂粒子の混合物が、回転羽根16により
打ちすえられて樹脂粒子が磁性体粒子の表面に展延さ
れ、そしてこれらの粒子はリサイクル用配管17Aまたは1
7Bを通過して、再び回転羽根16により打ちすえられ、こ
のような操作が繰り返されて乾式コーティングが達成さ
れる。

乾式コーティングは、常温で行ってもよいし、わずかに
軟化させるために加熱しながら行ってもよい。しかし加
熱温度が高すぎると、樹脂粒子の粘着性が高くなり、そ
の結果樹脂粒子粉末の粒子同志が凝集し塊状化する現象
が生じ、また磁性体粒子同志が樹脂微粒子により結合さ
れて造粒するようになり、磁性体粒子の表面に樹脂粒子
を均一に付着させることが困難となる。

第２図は、本発明の方法によって製造された静電像現像
用キャリアを用いて現像を遂行するために好適に用いる
ことができる現像装置の一例を示す説明図である。

30は潜像担持体であり、この潜像担持体30は、矢印Ｘ方
向に回転される回転ドラム状の形態を有し、例えばアル
ミニウム製の筒状の導電性支持体30A上に感光層30Bが積
層されて構成されている。現像空間44の上流側には、帯
電器および露光光学系（図示せず）が配置され、まず帯
電器により潜像担持体30の被現像面が一定の電位となる
よう帯電され、次いで露光光学系（図示せず）により原
稿の光像が潜像担持体30の被現像面に投射されて当該被
現像面に原稿に対応する静電潜像が形成され、そしてこ
の静電潜像が現像空間44に移動され、現像空間44におい
て当該静電潜像の現像がなされる。

31は現像スリーブであり、この現像スリーブ31は、例え
ばアルミニウム等の被磁性材料よりなる回転ドラム状の
形態を有し、この現像スリーブ31の内部にマグネットロ
ール32が配置されている。このマグネットロール32は、
現像スリーブ31の周に沿って配置された複数のN,S磁極
よりなる。これらの現像スリーブ11とマグネットロール
32とにより現像剤担持体が構成され、その具体的一例に
おいては、現像スリーブ31が例えば矢印Ｙ方向すなわち
現像空間44において潜像担持体30の移動方向と同方向に
移動するよう回転され、マグネットロール32は例えば矢
印Ｚ方向すなわち現像スリーブ31とは逆方向に回転され
る。なお、現像スリーブ31およびマグネットロール32の
回転方向は特に限定されず、それぞれ適宜の方向に回転
させるようにしてもよい。また、現像スリーブ31を固定
してマグネットロール32を回転させてもよいし、マグネ
ットロール32を固定して現像スリーブ31を回転させても
よい。また、現像剤層43の移動速度は、潜像担持体30の
移動速度（周速度）と同程度かもしくはこれより大きい
ことが好ましいが、これに限定されない。

マグネットロール32を構成するN,S磁極は、現像スリー
ブ31の表面における磁束密度が通常500〜1500ガウス程
度となるように磁化されていて、その磁気力により現像
スリーブ31の表面にトナーおよびキャリアよりなる現像
剤42の粒子をブラシ状に起立させた状態の現像剤層43が
形成される。

33は規制ブレードであり、この規制ブレード33は磁性体
もしくは非磁性体よりなり、現像空間24に至る現像剤層
43の高さおよび量を規制するためのものである。34はス
クレーパーであり、このスクレーパー34は、現像後に現
像スリーブ31の表面に残存した現像剤をスクレープする
ためのものである。スクレーパー34によりスクレープさ
れた現像スリーブ31の表面は再び現像剤溜まり35におい
て現像剤42と接触し、上記と同様にして新しい現像剤層
43が現像スリーブ31上に形成され、これが現像空間44に
搬送される。

35は現像剤溜まり、36は攪拌スクリューであり、現像剤
溜まり35においては攪拌スクリュー36により現像剤42を
構成するトナーとキャリアとが混合攪拌され、これによ
りトナーに効率よく摩擦帯電電荷が付与される。また、
現像剤42のうちキャリアは繰返して使用されるのに対
し、トナーは現像の度毎に消費されるため、ホッパー37
の新しいトナーが、その表面に凹部を有する供給ローラ
38により現像剤溜まり35に適宜補給される。

39はバイアス電源、40は保護抵抗であり、バイアス電源
39により現像空間44にバイアス電圧が作用される。この
バイアス電圧としては、通常では直流電圧のみが用いら
れているが、粒径の小さなキャリア（およそ50μｍ程度
以下）を用いる場合において、潜像担持体へのキャリア
付着を防止してキャリアの耐久性を向上させるために、
単に直流電圧のみならずこれに交流電圧を重ね合わせた
電圧を現像スリーブ31に印加することが好ましく、この
ような電圧により現像空間44に好適な振動電界が作用さ
れ、この振動電界により現像空間44内に搬入された現像
剤が振動するようになり、優れた現像性が発揮され、潜
像担持体へのキャリア付着が有効に防止される。斯かる
振動電界を形成するための交流電圧成分としては、周波
数が例えば100Hz〜10kHz程度、好ましくは１〜5kHz程度
で、電圧（ピーク・ピーク値）が例えば0.1〜3kV程度の
交流電圧であることが好ましい。また直流電圧成分とし
ては、例えば10〜500V程度であることが好ましい。この
直流電圧成分は、カブリの発生を防止するうえで有効で
ある。

静電潜像の現像においては、均一な現像を行うため、ま
た特に潜像担持体へのキャリア付着を防止するために、
キャリアとトナーとよりなる現像剤層43の先端が潜像担
持体30の表面には直接接触しないができるだけ接近した
状態となるように現像空間44に搬入されることが好まし
い。ただし、現像剤層が接触してもキャリア付着が生じ
ない程キャリアの粒径および磁化が十分であるときには
当該現像剤層が潜像担持体の表面に接触してもよい。具
体的には、現像空間44における潜像担持体30と現像スリ
ーブ31との間隙Dsdは、例えば0.1〜2.0mm程度、特に0.1
〜1.0mm程度とするのが好ましい。また、現像スリーブ3
1上に担持されて現像空間44に搬入される現像剤層43の
厚さは、非接触とする場合には前記間隙Dsdの約0.2〜0.
8倍程度が好ましい。前記間隙Dsdが過大のときには、対
向電極効果が低下して画像濃度が低くなる場合があり、
一方当該間隙Dsdが過小のときには、潜像担持体30と現
像スリーブ31との間で放電が生じて当該潜像担持体30を
損傷したり、また現像剤層43の現像空間44への円滑な搬
入が困難となる場合がある。なお、前記間隙Dsdは、潜
像担持体30と現像スリーブ31との最短距離を表す。

規制ブレード33の先端と現像スリーブ31の表面との間の
距離（Hcut）は、現像空間44における潜像担持体30と現
像スリーブ31との間隙（Dsd）の約0.1〜1.0倍程度とす
るのが好ましい。

このような振動電界を作用させる現像方法を採用すると
きには、現像剤層43を特に薄層とすることが好ましく、
そのような観点からキャリアとしては、重量平均粒径が
10〜60μｍのものを用いることが好ましい。このような
小径のキャリアを用いることにより均一でしかも相当高
い密度の現像剤層43を現像スリーブ31上に担持させるこ
とができ、当該現像剤層43が薄層であっても十分な量の
トナーを現像空間44に搬送することが可能となる。ま
た、通常キャリアが小径になるほど潜像担持体30へのキ
ャリア付着が生じやすくなるが、現像空間44に振動電界
を作用させることにより小径のキャリアであっても潜像
担持体30へのキャリア付着を相当に抑止することが可能
となり、画質の劣化を伴うことなく優れた現像を達成す
ることができる。

ただし、潜像担持体へのキャリア付着が発生しない程キ
ャリアの粒径が大きい場合には特にこのような現像方法
を採用しなくてもよい。

以上の構成の装置においては、現像スリーブ31が回転す
ると、その表面の磁界の大きさおよび方向が順次変化す
るので、現像スリーブ31の表面に形成された現像剤層43
中のキャリア粒子は、回転振動しながら現像スリーブ31
の回転移動に追従して現像空間44に移動されるようにな
り、その結果当該キャリア粒子の表面に静電気力により
付着したトナー粒子が現像空間44に搬送される。

第３図は、乾式コーティングに用いることができる装置
の他の例を示す説明図であり、同図において、61は粉体
投入弁、62は粉体投入シュート、63は循環回路、64はケ
ーシング、65は回転盤、66はブレード、67はステータ
ー、68は冷却または加熱用のジャケット、69は粉体排出
シュート、70は粉体排出弁である。なお、矢印は粉体の
軌跡を表す。

ブレード66を有する回転盤65を高速回転させると、この
ブレード66により内部空気に遠心力が作用して回転盤65
の外側が加圧状態となり、回転盤65の中心部が負圧状態
となる。

しかして、循環回路63によって、回転盤65の外側と中心
部とが連結されているので、回転盤65の外側の加圧空気
が循環回路63を介して回転盤65の中心部へと移り、空気
の循環流が形成される。

このような空気の循環流が形成された状態において、循
環回路63の途中に設けられた粉体投入シュート62より磁
性体粒子と樹脂粒子の混合物よりなる粉体原料を投入す
ると、投入された当該粉体原料はこの循環流とともに循
環回路63を介して循環するようになり、この循環過程に
おいて、粉体原料はブレード66と衝突して衝撃力を受
け、これにより樹脂粒子が磁性体粒子の表面に展延され
るようになる。斯かる循環過程を一定時間行った後、粉
体排出弁70を開いて遠心力により粉体原料の処理物を排
出させると、乾式コーティングされたキャリアが得られ
る。

斯かる循環過程において、装置内部の温度を制御するた
めに、ステーター67側に設けられたジャケット68により
循環回路63および粉体投入シュート69を冷却または加熱
してもよい。

また、この例の装置においては、循環回路63の入口側通
路が回転盤65の接線方向に沿って伸びているので、粉体
原料の循環が円滑かつ効率的になされるようになる。

また、粉体排出シュート69の出口通路も回転盤65の下部
においてその接線方向に沿って伸びているので、粉体原
料の処理物の排出が円滑かつ効率的になされるようにな
る。

〔具体的実施例〕

以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発
明がこれらの実施例に限定されるものではない。

（キャリアの製造） （１） キャリアC1〜C11 通常の混合攪拌装置を用いて、後記第１表に示す組合せ
の磁性体粒子と樹脂粒子とを混合攪拌し、次いで得られ
た混合物を通常の衝撃式粉砕装置を改良した装置に仕込
み、当該装置を通常の粉砕を行うときの約1/10程度の回
転数で駆動して、当該混合物に衝撃力を10分間にわたり
繰り返して付与し、各コーティングキャリアを得た。

各コーティングキャリアの造粒率および最終収率を後記
第１表に併せて示す。

（２） キャリアC12 スチレン−アクリル酸系樹脂（単量体組成；スチレン：
メチルメタクリレート＝3:7）よりなる重量平均粒径が
0.4μｍの樹脂粒子を、アセトン・メタノール混合溶媒
に濃度が６％となるような割合で溶解して塗布液を調製
し、この塗布液を用いて流動層式スプレーコーティング
法により重量平均粒径が120μｍの鉄粉よりなる磁性体
粒子を湿式コーティング処理してコーティングキャリア
を得た。これを「キャリアC12」とする。

このキャリアC12の造粒率は約５％と大きなものであっ
た。

（現像剤の調製） 上記キャリアC1〜C12のそれぞれと、電子写真複写機
「Ｕ−Bix5000」（小西六写真工業社製）用のトナーと
を、適正なトナー帯電量となる割合で混合して各現像剤
D1〜D12を調製した。

（トナーの摩擦帯電性の評価） 上記現像剤D1〜D12のそれぞれを用いて、高温高湿環境
条件下および低温低湿度環境条件下におけるトナーの摩
擦帯電量を測定した。

ただし、磁性体粒子の重量平均粒径が60μｍを超えるキ
ャリアを組合せた現像剤については公知のブローオフ法
によりトナーの摩擦帯電量を測定し、磁性体粒子の重量
平均粒径が60μｍ以下であるキャリアを組合せた現像剤
については実際に現像プロセスを遂行してトナーの摩擦
帯電量を測定した。結果を後記第２表に示す。

（実写テスト１） 上記現像剤D1〜D4、D9〜D11をそれぞれ用いて、接触型
現像器を備えてなる電子写真複写機「Ｕ−Bix2800」
（小西六写真工業（株）製）により複写画像を形成する
実写テストを行い、下記の項目についてそれぞれ評価し
た。結果を後記第３表に示す。

画質 複写画像を目視により判定した。評価は、良好である場
合を「○」、若干不良であるが実用レベルにある場合を
「△」、不良で実用的には問題のある場合を「×」とし
た。

潜像担持体へのキャリア付着 潜像担持体の表面を目視により観察し、当該潜像担持体
へのキャリア付着物の有無により判定した。評価は、キ
ャリア付着物がほとんど認められず良好である場合を
「○」、キャリア付着物が若干認められるが実用レベル
にある場合を「△」、付着物が多く認められ実用的には
問題のある場合を「×」とした。

耐久性 複写画像の形成を繰り返して行い、良好な複写画像が得
られか否かにより判定した。評価は、良好である場合を
「○」、若干不良であるが実用レベルにある場合を
「△」、不良で実用的には問題のある場合を「×」とし
た。

（実写テスト２） 上記現像剤D5〜D8をそれぞれ用いて、現像空間に振動電
界を作用させる非接触型現像器を備えてなる電子写真複
写機の試作検討機により複写画像を形成する実写テスト
を行い、上記と同様の項目についてそれぞれ評価した。
結果を後記第４表に示す。

以上の実施例の結果からも理解されるように、本発明の
方法によって製造されたキャリアC1〜C8によれば、簡単
な手段により短時間でしかも高い収率でキャリアを得る
ことができ、また実写テストにおいては耐久性が優れて
いて安定した摩擦帯電性が発揮され、キャリア付着を伴
わずに良好な画質の画像を形成することができる。

特にキャリアC5〜C8においては、現像空間に振動電界を
作用させる非接触型現像法を適用する場合に、キャリア
付着が生じにくく良好な画像を安定に形成することがで
きる。

これに対して、比較用キャリアC9によれば、磁性体粒子
の重量平均粒径が過小であるため、キャリア付着が生じ
やすく画質が劣化する。

比較用キャリアC10によれば、磁性体粒子の重量平均粒
径が過大であるため、実写テスト初期から不良画像とな
る。

比較用キャリアC11によれば、樹脂粒子の重量平均粒径
が過大であるため、耐久性が劣り、安定した摩擦帯電性
が得られない。これは、樹脂粒子の粒径が大きいため、
磁性体粒子の表面に付着した樹脂粒子同志の接着性が悪
くなるためと考えられる。

比較用キャリアC12によれば、流動層式スプレーコーテ
ィングキャリアであるため、摩擦帯電性の環境依存性が
大きく、特に高温高湿環境条件下においては摩擦帯電性
が著しく低下し、画質が劣化する。

【図面の簡単な説明】

第１図は乾式コーティングに好適に用いることができる
装置の一例を示す説明図、第２図は本発明の方法によっ
て製造されたキャリアを用いて現像プロセスを遂行する
ために好適に用いることができる静電像現像装置の一例
を示す説明図、第３図は乾式コーティングに好適に用い
ることができる装置の他の例を示す説明図である。 11……原料入口、12……入口用蓋 13……出口、14……出口用蓋 15……攪拌モーター、16……回転羽根 17A,17B……リサイクル用配管 30……潜像担持体、30A……導電性支持体 30B……感光層、31……現像スリーブ 32……マグネットロール、33……規制ブレード 39……バイアス電源、43……現像剤層 44……現像空間 61……粉体投入弁、62……粉体投入シュート 63……循環回路、64……ケーシング 65……回転盤、66……ブレード 67……ステーター、68……ジャケット 69……粉体排出シュート 70……粉体排出弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−228174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−27858（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−37360（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−37359（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−37358（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−106475（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−163544（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量平均粒径が10〜200μｍの磁性体粒子
   と、重量平均粒径が当該磁性体粒子の1/10以下である樹
   脂粒子とを混合する工程、および 混合したこれらの粒子に衝撃力を繰り返して付与する工
   程 を含むことを特徴とする静電像現像用キャリアの製造方
   法。