JPS61110161A - 電子写真用キヤリヤ - 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】 ２【１」」すｌ１ｍ立１ 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ャリヤに関す
る。更に詳細には、磁性コア材と被覆樹脂層とからなる
１、帯電性、耐表面汚染性、機械強度、コアと被覆層と
の密着性等において優れた、磁気ブラシ現像用キャリヤ
を提供するものである。

従来技術 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ャリヤと呼ばれる担体粒子が
使用される。キャリヤは一般にコートキャリヤと非コー
トキャリヤとに大別されるが、現像剤寿命等を考慮した
場合には前者の方が浸れていることから、種々のタイプ
のコートキャリヤが開発され、かつ実用化されている。

コート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、コアと被覆材料との良好な密着性、電荷分布の均−
性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コー
トキャリヤは依然として改善すべき問題を残しており、
完全なものは今のところ知られていない。例えば、フッ
素化ビニルポリマー類は耐表面汚染性において優れてい
るが、負帯電性であり、コアとの密着性において問題が
あり、またアクリル系ポリマー類は機械的強度、コアと
の密着性、正帯電性の点では満足できるものの、耐表面
汚染性において問題があるとされている。その理由のひ
とつとして、トナーと同程度、即ち、３５〜４５ｄｙｎ
　／ｃＩＩ＋の臨界表面エネルギーを有していることが
挙げろれる。いずれにしても、一長一短のある被覆材料
の使用を余儀なくされているのが現状である。

」」シ久呈首 このような現状に鑑みて、本発明者等は前記従来の諸欠
点を改善すべく種々研究、検討した結果、特定の被覆材
料を使用することが上記コート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、本発明を完成す
るに至った。

そこで、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ある。

本発明の他の目的は帯電上昇速度が高く、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
生ずることがなく、更にコア材と被覆層との密着性に優
れた磁気ブラシ現像用キャリヤを提供することにある。

発明の構成 本発明の前記並びにその他の目的は、芯物質を表面が２
０ｃｌｙｎ／ａｍ以下の臨界表面エネルギーを示し、同
時に正帯電性を示す材料で被覆することにより達成する
ことができる。

２Ｑｄｙｎ／ａｍ以下の低臨界表面エネルギー被覆面と
正帯電性とを兼持する被覆を得る為には、下記の四手段
が挙げられるが、特に前王者によるものが経時変化も少
く良好な結果を与える。

■　フッ素系重合体と正帯電性重合体を混合し、被覆層
とする。

■　フッ素系モノマーと正帯電性可能なモノマーとをラ
ンダム、ブロック又はグラフト共重合し、被覆層とする
。

■　下層に正帯電性重合体を被覆し、上層にフッ素系重
合体層を被覆する。

■　フッ素系重合体に正帯電制御剤を含有させ、被覆す
る。

２Ｑｄｙｎ／ｃｎ＋以下の臨界表面エネルギーを与える
フッ素系重合体を構成するモノマーの具体例としては、
例えば、テトラフロロエチレン、トリフロロメチルトリ
フロロエチレン、ヘプタフロロプロピルエチレン、ｌ−
（１−トリフロロメチルテトラフロロエトキシメチル）
−１−メチルエチレン等のフッ素化アルキレン、フッ素
化アルキルアクリレート、フッ素化アルキルメタアクリ
レート等のフッ素化アクリルが挙げられる。他のモノマ
ーとの共重合性、溶剤溶解性等を加味すると、これらの
フッ素化アクリル系エステル類が好ましい。

更に詳述すれば、本発明におけ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して
は以下のものを使用することができる。

即ち、アクリル酸又はメタクリル酸の１．ｌ−ジヒドロ
パーフロロエチル、１．ｌ−ジヒドロパーフロロプロピ
ル、ｌ、ｌ−’；ヒドロパーフロロヘキシル、ｌ、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、Ｉ、ｌ−’；ヒドロパー７０ロラウリル、
ｌ、ｌ、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ブチノペ　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、ｌ。

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゜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−へキサフロロ
−２−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−パーフロロへキシルスルホニル−Ｎ−メチル
アミノエチル、Ｎ−パーフロロへキシルスルホニル−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−メチルアミノエチル、Ｎ−バー７０ロオク
チルスルホニルー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
−バー７０口デシルスルホニルーＮ−メチルアミノエチ
ル　Ｎ　−／＜−フロロデシルスルホニル−Ｎ−エチル
アミノエチル、Ｎ−バー７０口デシルスルホニル−Ｎ−
ブチルアミノエチル、Ｎ〜パー７０ロラウリルスルホニ
ルーＮ−メチルアミノエチル、Ｎ−バー７０ロラウリル
スルホニルーＮ−エチルアミ／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容エス
テル化合物が挙げられる。

正帯電性を具備する被覆材料の具体例としては、付加重
合性モノマーの重合体として、アクリル酸エステル、メ
タアクリル酸エステル、含窒素ビニル七ツマ−の単独又
は共重合体が好適である。アクリル酸エステル、メタア
クリル酸エステルの具体例としては、アクリル酸、メタ
アクリル酸とアルコール、例エバメチルアルコール、エ
チルアルコール、フロビルアルコール、フチルアルコー
ル、アミルアルコール、ヘプチルアルコール、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、
ドデシルアルフール、テトラデンルアルコール、ヘキサ
デン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、エトキンエ
トキンエチルアルコール、メトキンプロピルアルコール
、エトキン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、クロトニルアルコー
ルなどのアルケニルアルコール等、とのエステル化物が
挙げられる。

また、含窒素ビニルモノマーの具体例としては、２−ビ
ニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニル−６−
メチルビリジン、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−２１，’へＩＪトン、
Ｎ−ビニルカルバゾール等を例示することができる。こ
れらは単独でもしくは２種以上の組合せて使用すること
ができる。

正帯電性を有する縮重合体の具体例としては、ポリアミ
ド、セルロース樹脂、エポキン樹脂、シリコン樹脂やこ
れらの変性物を挙げることができる。

また、上層に被覆されて離型性層を形成するフッ素系重
合体の具体例としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリテ
トラフロロエチレン、ポリテトラフロロエチレン−ヘキ
サフロロプロピレン共重合体、ポリクロルトリフルオロ
エチレン、フッ素化シリコン樹脂、フッ素化エポキシ樹
脂、フッ素化アルキルアクリレート重合体、フッ素化ア
ルキルメタアクリレート重合体等が挙げられる。

本発明において使用する芯物質としては、ガラスピーズ
、アルミ粉、鉄粉末、酸化鉄粉末、カルボニル鉄粉末、
マグネタイト、ニッケルおよびフェライト等の粉末など
を例示することができ、通常キャリヤとして１０〜５０
０μの粒径となるような大きさのものが使用される。

本発明のキャリヤ粒子は、前記のような磁性コア材料を
前記の如き本発明に係る重合体で表面処理し、該コア材
料表面上に化学結合あるいは吸着により該共重合体の被
覆層を形成することにより辱ることができる。

コア材料の表面処理のためには、例えば前記の重合体の
１種または２種以上の混合物を適当な溶媒に溶解し得ら
れる溶液中にコア材料を浸漬し、しかる後に脱溶媒、乾
燥、高温焼付けする方法、あるいはコア材料を流動化床
中で浮遊させ、前記重合体溶液を噴霧塗布し、乾燥、高
温焼付けする方法等を利用することができる。これら方
法において、高温焼付は処理は必ずしも必要ではない。

前記重合体の被覆量は通常コア材料に対し０．０５〜３
．０重量％であることが好ましい。

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負荷電性トナーを
使用することもでき、特に制限されない。

１１４λ級月 本発明の磁気ブラシ現像用キャリヤによれば、磁性コア
材を特定の重合体（共重合体を含む）で被覆したことに
基き以下のような種々の効果を達成することが可能でな
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、またコア材と被覆との密着性が優
れ（コート層の内部破壊に基く剥離がみられない）、機
械的強度が高く、かつ低表面エネルギー材料被覆に基き
トナーによる汚染が抑制されるのでキャリヤの寿命ひい
ては現像剤の寿命を延長でき、更に溶液中への浸漬また
は溶液の噴霧塗布等あるいは必要に応じて加熱処理する
といった簡単な工程で製造することができる。

」０１男 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隻限定され
るものではない。

実施例−１ Ｎ−パーフロロオクチルスルホニル−Ｎ−アミノエチル
メタアクリレート２０重量部、メチルメタアクリレート
６５重量部、スチレン１５重量部か°　　らなる重合体
６重量部を、１００重量部のトルエンに溶解し、この溶
液を流動床コーティング装置を用いて、平均粒径６０μ
ｍの球状酸化鉄粉１０００重ＩｌＮにコートし、本発明
に係るキャリヤを碍た。

比較例 実施例−１においてフッ素化アルキルメタアクリレート
の使用をとり止め、エチルメタアクリレートを８５重量
部を用いる以外は全て実施例−１と同様な操作で対照キ
ャリヤを得た。

実施例−２ １，１，２，２−テトラヒドロパーフロロオクチルアル
コールのメタアクリル酸エステル２０重！部、メチルメ
タアクリレート８０重量部の共重合体３重！部と、スチ
レン２０重量部、メチルメタアクリレート８０重ｆｆ１
Ｒの共重合体７部をメチルイソブチルケトンに溶解し、
この溶液を流動床コーティング装置を用いて平均粒径１
００μｍの球状酸化鉄粉にコートし、本発明に係るキャ
リヤを得た。

実施例−１〜２、比較例で得られた各キャリヤ１０００
重量部と負荷電性トナー（スチレン−ブチルアクリレー
ト共重合体、カーボンブラック、クロム錯塩染料電荷調
節剤から成る）３０重量部を各々混合し現像剤を調製し
た。これら現像剤を富士ゼロックス４３７０で連続複写
試験をおこなったところ次の様な結果を得た。

帯電量はブローオフ測定器により測定。

コート材の剥離、キャリヤ表面のトナー粘着度は走査型
電顕観察による。

寿命は原稿濃度１．Ｏａ分が０．７以下で白地部分が０
．０３以上の時をもって寿命と判定。

臨界表面エネルギーは、各種有機液体のＺｉｓｍａｎ　
Ｐｌｏｔから求めた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯物質上を、表面が２０ｄｙｎ／ｃｍ以下の臨界表面エ
   ネルギーを示す材料で被覆したことを特徴とする正帯電
   性電子写真用キャリヤ。