JP2003154228A

JP2003154228A - トナーカートリッジ保管用乾燥剤

Info

Publication number: JP2003154228A
Application number: JP2001357764A
Authority: JP
Inventors: Takashi Gonda; 貴司権田; Takuji Shinji; 卓次新司; Yasuhiro Kusano; 保博草野
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2001-11-22
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2003-05-27

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーカートリッジを保管するのに適した相
対湿度（50％以下）の環境を長期間維持することがで
き、かつ、経済性の点でも優れたトナーカートリッジ保
管用乾燥剤を提供する。【解決手段】塩化マグネシウムと酸化マグネシウムか
らなり、塩化マグネシウムと酸化マグネシウムの組成重
量比率が、それらの総重量に対して、それぞれ５〜75重
量％、25〜95重量％の範囲とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等にトナーを供給するトナーカートリ
ッジを保管する際に使用されるトナーカートリッジ保管
用乾燥剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機、ファクシミリ、プリン
ター等にトナーを供給する手段として、トナーカートリ
ッジが使用されている。このトナーカートリッジの構造
は、通常、各種トナーと、廃トナーを収納する廃トナー
室と、これらを収容する内部空間を形成するトナータン
ク等からなり、本体に対して着脱できるようになってい
る。また、トナーカートリッジのトナーは、カーボンブ
ラック、フタロシアニン青、シリカ超微粒子、他の材
料、顔料で着色した軟化点又は融点100〜150℃、粒径10
〜15μmの樹脂微粉末にキャリアと呼ばれる鉄粉あるい
はガラス球（粒径300〜500μm）とを混ぜたものであ
る。従来、このトナーカートリッジを保管する際には、
トナーカートリッジ保管用乾燥剤として、シリカゲル、
ベントナイト等の非潮解性無機塩類が使用されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
のトナーカートリッジ保管用乾燥剤は、吸湿力の強度お
よび持続性に欠けるため、特に梱包輸送時のような高温
高湿環境下でトナーカートリッジを長期間保管する場
合、トナーカートリッジの保管中に乾燥剤の吸湿力が失
われ、その結果、トナーカートリッジ内のトナーが凝集
して印字不良が起こるという問題点があった。

【０００４】本発明は、このような問題点を解決したト
ナーカートリッジ保管用乾燥剤、すなわち、トナーカー
トリッジを保管するのに適した相対湿度（50％以下）の
環境を長期間維持することができ、かつ、経済性の点で
も優れたトナーカートリッジ保管用乾燥剤の提供を目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、塩化マグネシ
ウムと酸化マグネシウムの混合物を用いれば、トナーカ
ートリッジの保管に適した相対湿度（50％以下）の環境
を長期間維持することができることを見出し、更に好適
な条件を検討することにより、本発明を完成した。すな
わち、本発明は、塩化マグネシウムと酸化マグネシウム
からなり、塩化マグネシウムと酸化マグネシウムの組成
重量比率が、それらの総重量に対して、それぞれ５〜80
重量％、20〜95重量％の範囲にあることを特徴とするト
ナーカートリッジ保管用乾燥剤である。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の乾燥剤は、前記したように、塩化マグネ
シウムと酸化マグネシウムから形成される。塩化マグネ
シウムは、優れた吸湿特性を有するが、潮解性物質であ
るので、吸湿すると液状化する。本発明では、酸化マグ
ネシウムを添加したことによって、塩化マグネシウムが
吸湿して生じた潮解液は、酸化マグネシウムとマグネシ
アセメントを形成して固化するため、流動のない安定な
保水状態を得ることができる。本発明で使用する塩化マ
グネシウムは、如何なる結晶水を有するものであっても
よいが、無水塩の方が吸湿特性に優れているため好まし
い。なお、結晶水を有する塩化マグネシウムを使用する
場合は、無水塩として換算した量を添加する。

【０００７】本発明では、塩化マグネシウムの平均粒子
径は、通常10〜5,000μｍの範囲、好ましくは20〜3,000
μｍの範囲である。塩化マグネシウムの平均粒子径が10
μｍ未満の場合は、酸化マグネシウムとの混合作業時
に、粉塵が舞い上がりやすくなり、また、吸湿速度が速
くなるため、酸化マグネシウム混合時に、潮解性作用に
よりベトツキ現象が発生し、更に酸化マグネシウムとの
固化物が生成し、凝集して酸化マグネシウムとの分散が
減少する虞がある。逆に、塩化マグネシウムの平均粒子
径が5,000μｍを超える場合は、酸化マグネシウムとの
分散を均一に行うことができなくなる。

【０００８】本発明で使用する酸化マグネシウムは、特
に限定はないが、軽焼マグネシア、か焼マグネシアが、
塩化マグネシウムの潮解液との反応性に富むため好まし
い。この軽焼マグネシア、か焼マグネシアは、炭酸マグ
ネシウムあるいは水酸化マグネシウムを600〜1,500℃、
好ましくは800〜1,000℃の範囲でか焼したものである。
か焼温度が600℃未満の場合は、炭酸マグネシウムある
いは水酸化マグネシウムが残存し、酸化マグネシウムの
生成が不十分となる。逆に、か焼温度が1,500℃を超え
ると、塩化マグネシウムの潮解液との反応性の乏しい死
焼マグネシアあるいは硬焼マグネシアが生成し、乾燥剤
として使用した時、固化反応性が低下する。なお、炭酸
マグネシウムから得られる軽焼マグネシア、か焼マグネ
シアがコストの面から好適である。

【０００９】酸化マグネシウムの平均粒子径は、通常10
〜5,000μｍの範囲、好ましくは20〜3,000μｍの範囲で
ある。酸化マグネシウムの平均粒子径が10μｍ未満の場
合は、塩化マグネシウムとの混合作業時に粉塵が舞い上
がりやすくなる。逆に、酸化マグネシウムの平均粒子径
が5,000μｍを超える場合は、塩化マグネシウムとの分
散を均一に行うことができなくなる。

【００１０】酸化マグネシウムの比表面積は、通常10〜
200ｍ²／ｇの範囲、好ましくは30〜180ｍ²／ｇの範囲で
ある。この比表面積が10ｍ²／ｇ未満の場合は、塩化マ
グネシウムとの固化反応性が低下する。逆に、この比表
面積が200ｍ²／ｇを超える場合は、水との反応性が高い
ため、固化反応時に急激な発熱を引き起こす虞がある。

【００１１】本発明では、特に、塩化マグネシウムの平
均粒子径を10〜5,000μｍ、酸化マグネシウムの平均粒
子径を10〜5,000μｍ、比表面積を10〜200ｍ²／ｇとす
ると、トナーカートリッジの保管に適した相対湿度（50
％以下）の環境を長期間維持する上で好ましい。

【００１２】本発明は、塩化マグネシウムと酸化マグネ
シウムの組成重量比率が、それらの総重量に対して、そ
れぞれ５〜80重量％、20〜95重量％の範囲にあることを
要する。かかる範囲外のものにあっては、トナーカート
リッジの保管に適した相対湿度（50％以下）を、ある程
度の期間維持するだけの吸湿力を得ることが困難になる
等の不都合が生じる。塩化マグネシウムと酸化マグネシ
ウムの好ましい組成重量比率は、塩化マグネシウムおよ
び酸化マグネシウムが、それぞれ10〜20重量％、80〜90
重量％、更に好ましくは、20〜30重量％、70〜80重量％
である。

【００１３】本発明のトナーカートリッジ保管用乾燥剤
には、本発明の吸湿性能を損なわない範囲で、他の成分
を添加することができる。そのような成分としては、ポ
リビニルアルコール系樹脂、アクリルアミド系樹脂、デ
ンプン、セルロース等の有機保水性化合物、二酸化ケイ
素、珪藻土、稚内層ケイソウケツ岩、ゼオライト、カオ
リン、セピオライト、ベントナイト、モンモリロナイ
ト、ハイドロタルサイト等の天然無機保水性化合物、ケ
イ酸マグネシウム、ケイ酸アルミニウム、合成ハイドロ
タルサイト等の合成無機保水性化合物、水酸化マグネシ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化アルミニウム等の水酸
化金属、ヤシガラ、オガクズ、木屑、麦、米等の籾殻等
が挙げられる。

【００１４】本発明のトナーカートリッジ保管用乾燥剤
の使用形態は、特に限定されないが、少なくとも一部の
面が透湿不透水性シート・フィルムからなる容器又は袋
内に該乾燥剤を充填して使用することが、該乾燥剤によ
るトナーカートリッジの汚染を防止する上で好ましい。
該容器又は袋としては、例えば、一面あるいは全面が透
湿不透水性シート・フィルムからなる袋状容器、上面が
透湿不透水性シート・フィルムからなる樹脂製容器等が
挙げられる。また、本発明のトナーカートリッジ保管用
乾燥剤は、トナーカートリッジの外部および内部のいず
れにも使用することができる。

【００１５】上記の透湿不透水性シート・フィルムは、
気体の水蒸気等は透過するが、液体の水は不透過なシー
ト・フィルムであれば特に限定はない。透湿不透水性シ
ート・フィルムの透湿度は、JIS Z 0208 (温度40℃、相
対湿度90％、カップ法)に準拠して得られる値が、50〜
1,000ｇ/ｍ²・24時間が好ましく、より好ましくは100〜
800ｇ/ｍ²・24時間、更に好ましくは100〜600ｇ/ｍ²・2
4時間である。透湿不透水性シート・フィルムの透湿度
が、50ｇ/ｍ²・24時間未満の場合は、トナーカートリッ
ジ保管用乾燥剤の吸湿速度が遅くなり、保管中にトナー
カートリッジのトナーが水分を吸湿してしまう虞があ
る。また、透湿度を1,000ｇ/ｍ²・24時間より大きくし
ても効果は変わらない。

【００１６】透湿不透水性シート・フィルムとしては、
例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン
系樹脂に、炭酸カルシウム等の無機化合物を添加し、溶
融押出法によりシート・フィルム状に成形した後、二軸
延伸して製造された微多孔シート・フィルム、あるい
は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹
脂の細かく交錯した繊維の束を紡ぎつつ、熱と圧力によ
って繊維同士を接合して製造されたスパンボンドが挙げ
られる。具体的に、前者の例としては、「NFシート」、
「ポーラム」（いずれもトクソウ社製、商品名）、「セ
ルポア」（積水化学工業社製、商品名）、後者の例とし
ては、「タイベック」（デュポン社製、商品名）があ
る。

【００１７】上記透湿不透水シート・フィルムは、不織
布、紙、有孔フィルムあるいはポリビニルアルコール系
樹脂、ポリウレタン系樹脂、セルロース系樹脂等からな
る透湿度が100ｇ/ｍ²・24時間以上の樹脂シート・フィ
ルム等を積層して、強度を増強させることも可能であ
る。また、和紙とポリエチレン、ポリプロピレン等の熱
可塑性樹脂からなるワリフおよびポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂フィルムの積層シート・フィ
ルムに、先の尖った金属製針等で熱可塑性樹脂フィルム
側からワリフまで刺して細孔を設けた微多孔シート・フ
ィルム、例えば、「乾燥剤用包装材」（大化工業社製、
商品名）も透湿不透水性シート・フィルムとして使用可
能である。なお、この微多孔シート・フィルムの細孔径
は、通常O.１〜6.0μｍ、気孔率は30〜90％である。

【００１８】本発明の乾燥剤の使用量は、トナーカート
リッジの湿気透過面積、トナーカートリッジの透湿度、
保管期間、外気条件、容器又は袋内の容積等を考慮し
て、適宜決定すればよい。なお、本発明において、トナ
ーカートリッジとは、複写機、ファクシミリ、プリンタ
ー等にトナーを供給する手段として、広く使用されてい
るものであり、その構造は特に限定されない。一般に
は、トナーカートリッジの構造は、各種のトナーと、廃
トナーを収納する廃トナー室と、これらを収容する内部
空間を形成するトナータンクに相当するものを有してお
り、本体に対して着脱できるようになっている。

【００１９】本発明の乾燥剤の製造方法は、特に限定さ
れず、例えば、乾燥剤成分である塩化マグネシウムと酸
化マグネシウムを前記重量比率となるように混合し、必
要に応じて他の成分を添加配合し、加圧固化した後、粉
砕機を用いて粉砕し、篩で分級すればよい。この乾燥剤
成分の粒径は、特に制限はないが、通常20〜15,000μｍ
の範囲である。この粒径が20μｍ未満の場合は、製造工
程が煩雑となるため好ましくない。一方、粒径が15,000
μｍを超える場合は、吸湿特性が劣るため好ましくな
い。更に、得られた乾燥剤を、透湿不透水性シート・フ
ィルムからなる容器又は袋内に所定量充填し、開口部を
熱融着することによって、包装された本発明の乾燥剤が
得られる。

【００２０】

【実施例】次に、実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるもの
ではない。

【００２１】[実施例１] (乾燥剤成分の調製)市販の塩化マグネシウム・無水塩
（平均粒径：500μｍ）と酸化マグネシウム（平均粒
径：100μｍ、比表面積：100ｍ²／ｇ）を、組成重量比
率が、それらの総重量に対して、それぞれ25重量％、75
重量％となるように配合し、ナウターミキサーで混合し
た。そして、得られた混合物を100kg／cｍ²の圧力で加
圧し、厚さ５ｍｍのプレート状成形物を成形した次い
で、この成形物をφ５ｍｍのスクリーンを取り付けた粉
砕機で粉砕し、乾燥剤成分を調製した。

【００２２】(乾燥剤の作製)上記の乾燥剤成分50ｇを、
和紙、ポリエチレン製ワリフとポリエチレンの積層フィ
ルムからなる市販の透湿不透水フィルム(透湿度300ｇ/
ｍ²・24時間)の袋に充填し、乾燥剤を作製した。

【００２３】(トナーカートリッジの保管試験)上記の乾
燥剤50ｇを設置したアルミ蒸着フィルム内に、市販のト
ナーカートリッジ１個を入れ、温度30℃、相対湿度90％
の環境下に６カ月間放置した。そして、６カ月間の放置
後、トナーカートリッジをプリンターに装着して使用し
たところ、着弾ずれ、濃度むら等の印字不良、およびノ
ズルの目詰まりは、ほとんど認められなかった。

【００２４】(実施例２)市販の塩化マグネシウム・無水
塩（平均粒径：1000μｍ）と酸化マグネシウム（平均粒
径：1500μｍ、比表面積：75ｍ²／ｇ）を、組成重量比
率で塩化マグネシウム・無水塩、酸化マグネシウムがそ
れぞれ70重量％、30重量％となるように配合し、実施例
１と同様の方法で、乾燥剤を作製し、トナーカートリッ
ジ内に上記乾燥剤を入れ、保管試験を行った。その結
果、着弾ずれ、濃度むら等の印字不良、およびノズルの
目詰まりは全く認められなかった。

【００２５】[比較例１]乾燥剤として、シリカゲルＡ型
を20ｇ使用した以外は、実施例１と同様の条件、方法
で、トナーカートリッジの保管試験を行った。その結
果、着弾ずれ、濃度むら等の印字不良、およびノズルの
目詰まりが認められた。

【００２６】

【発明の効果】本発明の保管方法によれば、トナーカー
トリッジを保管するのに適した相対湿度（50％以下）の
環境を長期間維持することができ、かつ、経済性の点で
も優れており、産業上極めて利用価値が高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者草野保博埼玉県さいたま市吉野町１丁目406番地１信越ポリマー株式会社東京工場内Ｆターム(参考） 4D052 AA00 CA02 CA03 CA04 CA06 GA04 GB12 GB13 GB14 HA06 HA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩化マグネシウムと酸化マグネシウムか
らなり、塩化マグネシウムと酸化マグネシウムの組成重
量比率が、それらの総重量に対して、それぞれ５〜80重
量％、20〜95重量％の範囲にあることを特徴とするトナ
ーカートリッジ保管用乾燥剤。
【請求項２】塩化マグネシウムの平均粒子径が10〜5,
000μｍ、酸化マグネシウムの平均粒子径が10〜5,000μ
ｍ、比表面積が10〜200ｍ²／ｇである請求項１記載のト
ナーカートリッジ保管用乾燥剤。