JPS63301965A - 磁性キャリアの製造方法 - 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】 〔概要〕 流動性と帯電性に優れた小粒径の磁性キャリアを得る方
法として、磁性粉末に帯電制御剤と結着樹脂とを加えて
溶融混練したる後、粉砕し分級したキャリアにフラッシ
ュ光を照射して球形化する製造方法。

〔産業上の利用分野〕

本発明は電子写真に使用する磁性キャリアの製造方法、
特に流動性と帯電性に優れた小粒径の磁性キャリアの製
造方法に関する。

電子写真技術は複写機に広く使用されているがプリンタ
やファクシミリなどの情報機器にも盛んに使用されてい
る。

こ＼で、電子写真式プリンタの印字プロセスについて述
べると、薄膜状の光導電性絶縁体で被覆したフォトコン
ドラムの表面をコロナ放電などにより一様に帯電させた
後、電気信号に対応してＯＮ。

ＯＦＦさせた光を光Ｗ電性絶縁体に照射して静電潜像を
作り、この静電潜像にトナーを転写して可視像としてい
る。

こ５で、トナーは合成樹脂の中に着色剤を分散させた粒
径が約１０μｍの着色微粒子からなり、磁気ブラシを形
成している磁性キャリア（以下略してキャリア）に静電
吸着されてキャリアと共に回転しているが、磁気ブラシ
の穂を形成しているキャリアがフォトコンドラムを擦過
する際に静電的な吸引力によってトナーのみがキャリア
より離れ、フォトコンドラムの静電潜像に付着すること
により現像可視化が行われる。

次に、このようにして生じたトナー画像は用紙に転写し
た後、加熱融着することにより定着が行われて印刷物を
得るものである。

本発明は力弓る電子写真技術に使用するキャリアの改良
に関するものである。

〔従来の技術〕

キャリアの構成材としては肋・Ｆｅ）４０３（ここでＨ
はＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｍｇなど２価
の金属イオン）の分子式で表わされるフェライトやＮｉ
、Ｆｅなど感磁性を示す金属酸化物や金属材料が用いら
れ、当初は平均粒径が約１００μｍの粉末或いはトナー
フィルミングを防ぐためにこれに樹脂被覆を施したもの
が用いられていた。

また、トナーとしては天然または合成樹脂よりなる結着
樹脂の中に着色剤を分散させた後、粉砕した平均粒径約
１０μｍのものが用いられている。

か＼る二成分現像剤はトナーのみが現像されるために転
写性や定着性に優れている反面、良好な画像を得るため
にキャリアとトナーとの混合比であるトナー濃度許容幅
が非常に狭いと云う問題があった。

このため良好な画像を得るためには消費されるトナーを
適切に補給して常に一定のトナー濃度に維持することが
必要であり、そのためにはトナー濃度を正確に検知して
制御するトナー濃度制御機構やトナー補給機構が必要で
あり、そのため複雑であると共に高価になると云う欠点
があった。

このような問題を緩和し、トナー濃度許容幅を広くする
方法としてキャリアの平均粒径を２０〜３０μｍ程度と
小さくし、単位体積当たりの表面積を拡大することが行
われている。

然し、電気抵抗や帯電性を制御するために行うＦｅ粉、
フェライト粉、マグネタイト粉（鉄フェライト、Ｐｅｚ
Ｏｓ　）などのキャリアに対する樹脂被覆が難しいため
に充分な効果を挙げていない。

また、この別法としてキャリアと樹脂を混練した後に粉
砕して作る粉砕法があるが、角の多いキャリアとなるた
めに流動性が低下すると云う問題があり、また帯電性が
劣化すると共にコスト高になると云う問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上記したようにトナー濃度許容幅を広くするためにキ
ャリアの平均粒径を小さくすることが行われているが、
流動性の低下や帯電性の劣化を招くことが問題である。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記の問題は磁性粉末に帯電制御剤と結着樹脂とを加え
て溶融混練したる後、混合物を粉砕し分級してキャリア
を作り、このキャリアを気体中に浮遊させた状態でフラ
ッシュ光を照射し、キャリアの形状を球形化する磁性キ
ャリアの製造方法により解決することができる。

〔作用〕

本発明は小粒径のキャリアに流動性の低下や帯電性の劣
化を招（ことなく樹脂被覆を行う方法として帯電制御剤
を含む結着樹脂の中に磁性微粉末を混練した後に粉砕し
て平均粒径の小さなキャリアを形成した後、浮遊状態の
キャリアにフラッシュ光を照射して加熱し、表面部を融
解せしめ、その際の表面張力を利用して球状に近い形状
とするものである。

このような方法をとることにより帯電性を劣化させるこ
となく流動性を増すことができる。

〔実施例〕

実施例： 磁性粉、結着樹脂および帯電制御剤の名称と構成比は次
のようである。

磁性粉：　（平均粒径２μｍ、ＩＫＯｅでの磁化が９３
ｅｍｕ／ｇ関東電化製）　　　・・・５０重量部結着樹
脂：（花王製　品名Ｐ　６７改）・・・４７重量部帯電
制御剤：（キャブラック製　品名Ｂｌａｃｋ　Ｐｅａｒ
Ｉｓ　２０００　）　　　　　　　　−３重量部を溶融
し混練した後に粉砕し、分級して平均粒径が２０μｍの
キャリアを作った。

このキャリアを第１図に示すような装置により球形化し
た。

すなわち、粉砕した後に風力分級器により分級したキャ
リア１を第１の容器２に充填した状態で、底部に設けた
送風孔３より８気圧の圧搾空気を吹き込み、フラッシュ
ランプ５により加熱されているガラス管４の中を吹き上
げることにより加熱し球形とした。

球形となったキャリア１は空気の流れに乗って第２の容
器６に貯えられる。

なお、第２の容器６の排気部にはフィルタ７を設けて外
部への逸散を防いだ。

次に、実施例に使用したトナーの構成成分名と構成比は
次のようであった。

ポリエステル樹脂（ＮＥ２１５０　　花王製）・・・９
５重量部アブ系染料（ボントロン５−３４　　オリエン
ト化学製）　　　　　　　　　　　・・・２重量部カー
ボンブランク（品名旧ａｃｋ　Ｐｅａｒｌｓ　Ｌ　　ギ
ヤブラック製）　　　　　　・・・　３重量部を熔融し
混練した後、粉砕し分級して平均粒径が１２μｍのトナ
ーを作った。

このようにして準備したキャリアとトナーをボールミル
にて混合攪拌し、二成分現像剤を調整した。

得られた現像剤はトナー濃度が５〜５５重量％の範囲で
トナー比電荷が−１０〜−１５μＣ／ｇと非常に優れた
帯電性を示した。

また熱ロール定着方式の市販複写機により印字試験を行
った結果、トナー濃度５〜５５本星％の範囲で画像背景
部のカブリやキャリア付着の少ない良好な画像を得るこ
とができ、トナー濃度許容幅を非常に広くすることがで
きた。

但し、トナー濃度が５重量％以下では画像濃度が低下し
、またトナー濃度が５５重量％以上ではトナーの飛散が
多くなった。

次に、初期トナー濃度を３５重量％に設定し１００枚を
印字する毎に４ｇのトナーを補給しながら２万枚の印字
を行ったが初期と同等の画像を得ることができた。

比較例： ４−ヤリアの球形化を行わなかった以外は実施例と同し
キャリアを実施例と同じトナーと混合して二成分現像剤
を調整した。

得られた現像剤はトナー濃度が５〜５０重量％の範囲で
トナー比電荷が−１０〜−１５μＣ／ｇとトナー比電荷
のトナー濃度依存性が実施例と比較して強く、またキャ
リア個々による帯電性のバラツキがあるために実施例に
較べてトナー濃度許容幅が狭いことが判った。

また、トナー濃度３５重量％の現像剤を調製して印字試
験を行ったところ、カブリとキャリアの付着が多く認め
られた。

次に、キャリアの流動性を評価するため第２図に示すホ
ッパ８の中にキャリア１を入れ、径２４龍。

長さ２００　ｍｍのスポンジローラ１回転当たりの落下
量を測定した結果、球形化を行わない従来のキャリアの
落下量が２．１ｇであったのに対し、球形化を行ったキ
ャリアの落下量は７．８ｇであり流動性の向上が証明で
きた。

〔発明の効果〕

本発明を適用して作られるキャリアは流動性が優れてお
り、またトナー濃度許容幅が非常に広いためにトナー濃
度制御機構を必要とせず、そのために作業性の向上と装
置の簡略化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はキャリア球形化装置の構成図、第２図はホッパ
の構成を示す断面図、 である。 図において、 １はキャリア、　　　　　　５はフラッシュランプ、８
はホッパ、　　　　　　　９はスポンジローラ、である
。 −＋　　　ハ Ｉ＋Ｊ４−２七二〉１−ニロ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁性粉末に帯電制御剤と結着樹脂とを加えて溶融混練
   したる後、該混合物を粉砕し分級してキャリアを作り、
   該キャリアを気体中に浮遊させた状態でフラッシュ光を
   照射し、該キャリアの形状を球形化することを特徴とす
   る磁性キャリアの製造方法。