JP5464639B2 - 電子写真現像剤用樹脂充填型キャリア及び該樹脂充填型キャリアを用いた電子写真現像剤 - Google Patents
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Description
<本発明に係る電子写真現像剤用樹脂充填型キャリア>
本発明に係る電子写真現像剤用樹脂充填型キャリアは、多孔質フェライト芯材の空隙に樹脂を充填させて得られるものである。この多孔質フェライト芯材は、Mn、Mg、Li、Ca、Sr、Cu、Znから選ばれる少なくとも1種を含むことが望ましい。近年の廃棄物規制を始めとする環境負荷低減の流れを考慮すると、Cu、Zn、Niの重金属を、不可避不純物(随伴不純物)の範囲を超えて含まないことが好ましい。
この多孔質フェライト芯材の細孔径及び細孔容積の測定は、次のようにして行われる。すなわち、水銀ポロシメーターPascal140とPascal240(ThermoFisher Scientific社製)を用いて測定した。ディラトメータはCD3P(粉体用)を使用し、サンプルは複数の穴を開けた市販のゼラチン製カプセルに入れて、ディラトメータ内に入れた。Pascal140で脱気後、水銀を充填し低圧領域(0〜400Kpa)を測定し、1st Runとした。次に再び脱気と低圧領域(0〜400Kpa)の測定を行い、2nd Runとした。2nd Runの後、ディラトメーターと水銀とカプセルとサンプルを合わせた重量を測定した。次にPascal240で高圧領域(0.1Mpa〜200Mpa)を測定した。この高圧部の測定で得られた水銀圧入量をもって、多孔質フェライト芯材の細孔容積、細孔径分布及びピーク細孔径を求めた。また、細孔径を求める際には水銀の表面張力を480dyn/cm、接触角を141.3°として計算した。
この平均粒径は、次のようにして測定される。すなわち、日機装株式会社製マイクロトラック粒度分析計(Model9320−X100)を用いて測定される。分散媒には水を用いた。試料10gと水80mlを100mlのビーカーに入れ、分散剤(ヘキサメタリン酸ナトリウム)を2〜3滴添加する。次いで超音波ホモジナイザー(SMT.Co.LTD.製UH−150型)を用い、出力レベル4に設定し、20秒間分散を行った。その後、ビーカー表面にできた泡を取り除き、試料を装置へ投入した。
ここで、磁化の測定は、積分型B−HトレーサーBHU−60型(株式会社理研電子製)を使用して測定した。電磁石間に磁場測定用Hコイル及び磁化測定用4πIコイルを入れる。この場合、試料は4πIコイルに入れる。電磁石の電流を変化させ磁場Hを変化させたHコイル及び4πIコイルの出力をそれぞれ積分し、H出力をX軸に、4πIコイルの出力をY軸に、ヒステリシスループを記録紙に描く。ここで測定条件としては、試料充填量:約1g、試料充填セル:内径7mmφ±0.02mm、高さ10mm±0.1mm、4πIコイル:巻数30回にて測定した。
ピクノメーター密度は、次のようにして測定した。すなわち、JIS R9301−2−1に準拠して、ピクノメーターを用いて測定した。ここで、溶媒としてメタノールを用い、温度25℃にて測定を行った。
この見掛け密度の測定は、JIS−Z2504(金属粉の見掛け密度試験法)に従って測定される。
・80%未満:トナー補給時に帯電量が速やかに立ち上がらないため、トナー飛散やカブリ等の画像欠陥が発生するため、使用に耐え得るレベルではない。
・80%以上90%未満:トナー補給時に帯電量が速やかに立ち上がらないため、トナー飛散やカブリ等は若干発生するが、ぎりぎり使用に耐え得るレベルである。
・90%以上95%未満:トナー補給時に帯電量が十分立ち上がるため、トナー飛散やカブリ等の発生はみられず、良好なレベルである。
・95%以上:トナー補給時に帯電量が速やかに立ち上がり、トナー飛散やカブリ等の発生は全くみられず、非常に良好なレベルである。
フルカラープリンターに使用されている市販の負極性トナー(シアントナー、富士ゼロックス株式会社製DocuPrintC3530用)を用い、トナー濃度を5重量%(トナー重量=1.5g、キャリア重量=38.5g)に調整した。トナー濃度を調整した現像剤を50ccのガラス瓶に入れ、100rpmの回転数にて、3分及び30分間撹拌を行い、各々の帯電量を、吸引式帯電量測定装置(Epping q/m−meter、PES−Laboratoriumu社製)により測定し求めた。ここで、下記式により帯電量の立ち上がり速度を算出する。数値が100%に近いほど、帯電量の立ち上がり速度が速いことを表す。
・80%未満:耐刷時に大幅な帯電変動が予測され、トナー飛散やカブリ等の画像欠陥が発生するため、使用に耐え得るレベルではない。
・80%以上90%未満:耐刷時に帯電変動が予測され、トナー飛散やカブリ等は若干発生するが、ぎりぎり使用に耐え得るレベルである。
・90%以上95%未満:耐刷時の帯電変動は僅かである事が予測されるため、トナー飛散やカブリ等の発生はみられず、良好なレベルである。
・95%以上:耐刷時の帯電変動は殆どない事が予測されるため、トナー飛散やカブリ等の発生は全くみられず、非常に良好なレベルである。
充填キャリア30gを、50ccガラス瓶に入れ、そのガラス瓶を直径130mm、高さ200mmの円柱のホルダーに収納、固定し、タンブラーミキサーで360分攪拌した。このキャリアと、フルカラープリンターに使用されている市販の負極性トナー(シアントナー、富士ゼロックス株式会社製DocuPrintC3530用)を、トナー濃度を5重量%(トナー重量=1.5g、キャリア重量=38.5g)に調整した。トナー濃度を調整した現像剤を50ccのガラス瓶に入れ、100rpmの回転数にて、30分間撹拌を行い、吸引式帯電量測定装置(Epping q/m−meter、PES−Laboratoriumu社製)により測定し求めた。ここで、下記式により帯電変動を算出する。数値が100%に近いほど、帯電変動が少ないことを表す。
キャリアを走査電子顕微鏡(JSM−6100型、日本電子株式会社製)で450倍の倍率で観察することによって行った。
異形粒子や凝集粒子が殆ど観察されないものを「◎」、異形粒子や凝集粒子が僅かに観察されるものを「○」とし、異形粒子や凝集粒子が多く観察されるものを「△」、異形粒子や凝集粒子が非常に多く観察されるものを「×」と評価した。なお、「△」以上が使用可能なレベルと考えられる。
本発明に係る電子写真現像剤用樹脂充填型キャリアの製造方法について説明する。
次に、本発明に係る電子写真現像剤について説明する。
本発明に係る電子写真現像剤は、上記した電子写真現像剤用樹脂充填型キャリアとトナーとからなるものである。
以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説明するが、これにより本発明が何ら限定されるものではない。
実施例1と同様にスプレードライヤーによって得られた造粒物を、ロータリー式電気炉で有機成分を除去した後、トンネル式電気炉を用い、大気雰囲気下、1050℃で焼成を行い、その後、さらにトンネル式電気炉を用い、窒素ガス雰囲気下、焼成温度を1180℃にて焼成を行った。それ以外は実施例1と同様にして、多孔質フェライト粒子の芯材を得た。
仮焼成後の粉砕を、1/8インチ径のステンレスビーズを用いて湿式ボールミルで0.5時間粉砕するのみとし、トンネル式電気炉での焼成温度を1050℃(昇温速度を180℃/時、冷却速度を160℃/時)にし、充填するシリコーン樹脂溶液95重量部(樹脂溶液濃度20%のため固形分としては19重量部)にした以外は、実施例1と同様にして表面に樹脂被覆を施した樹脂充填型キャリアを得た。
実施例1と同様にスプレードライヤーによって得られた造粒物を、ロータリー式電気炉で有機成分を除去した後、トンネル式電気炉を用い、大気雰囲気下、1050℃で焼成を行い、その後、さらにトンネル式電気炉を用い、窒素ガス雰囲気下、焼成温度を1190℃にて焼成を行った。それ以外は実施例1と同様にして、多孔質フェライト粒子の芯材を得た。
表2に示した結果から明らかなように、実施例1〜7に示した樹脂充填型キャリアは、適切な細孔容積と、ピーク細孔径及び細孔径のばらつきdvを保持している芯材を使用しているため、充填樹脂も過不足無く十分に行われた結果、帯電量の立ち上がり速度が速く、また、異形粒子や凝集粒子も多くないため、帯電変動の抑えられた良好な結果が得られた。
Claims (8)
- 上記多孔質フェライト芯材に充填する樹脂の量が、上記多孔質フェライト芯材100重量部に対して、6〜30重量部である請求項1に記載の電子写真現像剤用樹脂充填型キャリア。
- 平均粒径が20〜60μmである請求項1又は2に記載の電子写真現像剤用樹脂充填型キャリア。
- 飽和磁化が30〜80Am2/kgである請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真現像剤用樹脂充填型キャリア。
- ピクノメーター密度が2.5〜4.5g/cm3である請求項1〜4のいずれかに記載の電子写真現像剤用樹脂充填型キャリア。
- 見掛け密度が1.0〜2.5g/cm3である請求項1〜5のいずれかに記載の電子写真現像剤用樹脂充填型キャリア。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂充填型キャリアとトナーとからなる電子写真現像剤。
- 補給用現像剤として用いられる請求項7に記載の電子写真現像剤。
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