JPH1020562A - 電子写真用キャリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤寿命を通してキャリアの性状変化をな
くし、高画質を安定的に得ることのできる電子写真用キ
ャリアを提供する。 【解決手段】 二成分現像剤としてトナーとともに用い
られるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコーン樹
脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される電子写真
用キャリアであって、磁性キャリアの電気抵抗を示す電
流値が、１．０μＡ≦電流値≦５．０μＡの範囲を示す
ことを前提とし、かつ、磁性キャリアのＳｉ／Ｆｅ比
が、１．１０≦Ｓｉ／Ｆｅ比≦１．３５の範囲を示す
か、あるいは磁性キャリアのトータルカーボン量が、
０．２０５％≦トータルカーボン量≦０．２３５％の範
囲を示すか、あるいはシリコーン樹脂からなるキャリア
被膜材の未硬化分が、未硬化分≦４．３％の範囲を示し
ていることを特徴とする。

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、プリンタ
ー等の電子写真式画像形成装置において利用される二成
分現像方式の乾式現像剤の構成要素である電子写真用キ
ャリア、詳しくは、二成分現像剤としてトナーとともに
用いられるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコー
ン樹脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される電子
写真用キャリアに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、乾式複写機において、キャリア
とトナーからなる二成分現像剤が感光体表面の静電潜像
の可視化（現像）を行うための現像剤として多用されて
いる。二成分現像剤としては、例えば、シリコーン樹脂
を被膜した磁性キャリアと、結着樹脂、着色剤、電荷調
整剤を主成分にするトナーからなるものがあり、その磁
性キャリアは、Ｓｉ、Ｆｅ、カーボンを含んでいる。

【０００３】このような二成分現像剤に使用されている
電子写真用キャリアにおいて、キャリアの電気抵抗を示
す電流値が高い場合、複写機特性として画像濃度が高
く、そのためトナー消費量が多く、画像濃度の高い部分
でクレスト（キャリアの抵抗が極端に低い、または帯電
量が低い場合に、画像濃度の高い後端エッジ部でトナー
が飛び散ったような画質がでる現象）が発生しやすくな
る。

【０００４】逆に、キャリアの電気抵抗を示す電流値が
低い場合、画像濃度が低く、トナー消費量が少なくなる
現象が発生する。

【０００５】そこで、安定した画像を得るためにキャリ
アの電気抵抗を示す電流値が０．３〜２．０μＡの範囲
であることを特徴とした静電潜像現像方法が特開昭６３
−８３７３６号公報に開示されている。

【０００６】その静電潜像現像方法は、静電潜像担体表
面の静電潜像へのキャリアの付着防止を改良するもので
あり、キャリア電流が高い場合、磁性キャリアの粒径が
小さすぎる場合やトナー濃度が低下した際にキャリアが
付着しやすくなる。逆に、キャリア電流値が低い場合、
トナーのカウンターチャージがキャリアに留まり画像濃
度が低下する、と開示されている。カウンターチャージ
とは、通常、正帯電するトナーが負帯電する、つまり、
逆帯電することであり、これによって静電潜像が形成さ
れなくなる。

【０００７】一方、特公昭６２−６１９４８号公報で
は、トナーとキャリアとの乾式現像剤において、未硬化
分が３０重量％以下のシリコーン樹脂でキャリア表面を
被覆することによりコート膜の損傷や、トナーのスペン
ト化（粒子間の衝突等による発熱でキャリア表面にトナ
ーが融着する現象）を防ぐ技術が述べられている。

【０００８】しかし、この方法では、シリコーン樹脂の
未硬化分が３０重量％以下であっても、コート膜の損傷
や、トナーのスペントの防止は充分とはいえない。

【０００９】このような現状にあって、高耐久性のある
現像剤の開発が望まれている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、二成分
現像剤のキャリアの電気抵抗を示す電流値は、主に静電
潜像担体表面の静電潜像へのキャリア付着を改良するも
のとして規定の電流範囲が提案されている。しかし、こ
のキャリアの電気抵抗を示す電流値だけでは、現像剤寿
命を通してキャリアの性状変化をなくし安定な画質を得
ることは難しい。つまり、キャリアの電気抵抗を示す電
流値が０．３〜２．０μＡの範囲であっても問題があ
る。

【００１１】まず、キャリアコート剤のＳｉ／Ｆｅ比が
変化する場合に画質劣化が生じる。すなわち、キャリア
製造工程でキャリア芯材に対してキャリア被膜材である
シリコーン樹脂を一定重量比率で撹拌混合、乾燥を行
う。しかし、芯材自体が、例えばマグネタイト鉱石を粉
砕し、熱により分解蒸発するような熱可塑樹脂を含んだ
粉砕物をスプレードライ方法により一定粒径まで造粒
し、その後、高温によりバインダーの樹脂を除去すると
いった造粒方法で製造されている。そのため、芯材表面
が微小な凹凸になっており、かつ、芯に向かって無数の
無規則な穴があいており、コート面が乾燥するまでに表
面にコートされたシリコーン樹脂が無数な穴に向かって
入り込んだりして、見かけのキャリアの電気抵抗を示す
電流値が同一でもキャリア被膜材表面に付いている膜厚
が違うことがある。

【００１２】例えば、キャリア芯材の緻密性が悪く、無
数の細かい穴があいているとキャリア被膜材となるシリ
コーン樹脂を一定重量比率で塗布、乾燥すれば、みかけ
上はキャリアの電気抵抗を示す電流値が規定範囲を示す
ものができる。しかし、複写機で確認するとコピー初期
画像は変わらないものの、複写枚数が増すにつれて、キ
ャリア被膜材の表面のシリコーン樹脂が薄いと、被膜材
の表面どうしの衝突と摩擦により個々のキャリア表面が
部分的に欠落するコート剥がれ現象が発生し、キャリア
芯材の特性である低抵抗を示し、キャリア電流が上昇す
る。その影響が出て画像濃度が上昇し、トナー消費量も
上昇し、帯電量も低下し、トナーが現像槽周りより飛散
する。こうなると、安定な画質を得ることは難しくなる
のである。すなわち、キャリア全体として単一な電流値
測定ではキャリア物性の振れが分からないのである。

【００１３】また、トータルカーボン量が変わる場合に
画質劣化が生じる。すなわち、キャリア製造工程でキャ
リア芯材に対して、キャリア被膜材のシリコーン樹脂を
一定重量比率で撹拌混合、噴霧、乾燥、熱処理を行う
が、混合品はキャリア被膜材のシリコーン樹脂が一定粘
度をもつ液体である。シリコーン樹脂はキャリア芯材と
大部分混合され、被膜材として使用されるが、少量は容
器内壁に固まったり、容器中の残渣となったり、キャリ
ア芯材が容器中の残渣として発生することにより、一部
でシリコーン樹脂が被膜されていないキャリアができた
りする。この場合もやはりキャリア全体として単一な電
流値測定ではキャリア物性の振れが分からない。

【００１４】また、キャリア被膜材の未硬化分が変わる
場合に画質劣化が生じる。すなわち、上記Ｓｉ／Ｆｅ比
の例と同様に、みかけはキャリアの電気抵抗を示す電流
値の規定範囲を示すものができるが、これを複写機の実
写で確認するとコピー初期は変わらないが、複写枚数を
増すにつれて、キャリア被膜材のシリコーン樹脂に含ま
れている未硬化分のモノマーが被膜外に露出し、これが
トナーを融着させるスペント現象となり、キャリア全体
として単一な電流値測定では材料の振れが分からないと
いう問題がある。

【００１５】通常、二成分現像剤のキャリアの電気抵抗
を示す電流値は、コピー初期と、複写枚数が進んだ時点
では、本来変化しないことが必要であるが、複写枚数の
増加に従い現像槽内のキャリアが現像動作により撹拌頻
度が多くになるにつれて、キャリア表面の被膜材の剥が
れにより、電流値の高いキャリア芯材が表面に露出する
現象が発生する。これをコート剥がれと呼びキャリア全
体の電流値が急激に上昇してしまう。このとき、画像濃
度が上昇し、トナー消費量も上昇し、トナーが現像槽周
辺より飛散し安定な画質を得ることは難しい。

【００１６】また、キャリアとトナーの撹拌、摩擦によ
り、トナーがキャリア被膜材に融着する現象が発生す
る。これをスペントと呼び、キャリアの帯電能力が低下
し、キャリア全体の電流値が急激に下降してしまう不具
合がある。このとき、画像濃度が低下し、トナー消費量
が少なくなり、安定な画質を得ることは難しい。

【００１７】本発明は、このような事情に鑑みて創案さ
れたものであり、二成分現像剤としてトナーとともに用
いられるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコーン
樹脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される電子写
真用キャリアにおいて、ただ単に、磁性キャリアの電気
抵抗を示す電流値を特定化するだけでなく、この電流値
範囲とのかねあいで、Ｓｉ／Ｆｅ比を特定化したり、ト
ータルカーボン量を特定化したり、コート材（シリコー
ン樹脂溶液）の未硬化分を特定化することを通じて、現
像剤寿命を通してキャリアの性状変化をなくし、高画質
を安定的に得ることのできる電子写真用キャリアを提供
することを目的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１の
電子写真用キャリアは、二成分現像剤としてトナーとと
もに用いられるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリ
コーン樹脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される
電子写真用キャリアであって、前記磁性キャリアの電気
抵抗を示す電流値が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記磁性キャリアのＳｉ／Ｆｅ比
が １．１０≦Ｓｉ／Ｆｅ比≦１．３５ の範囲を示していることを特徴としている。

【００１９】シリコーン樹脂被膜されたキャリアが、キ
ャリアの電気抵抗を示す電流値として同一の値を示して
も、芯材の表面凹凸や無数の穴の形状により表面被膜さ
れたシリコーン樹脂の被膜厚み量の差異が発生する。芯
材の無数の穴に入り込んだシリコーン樹脂は、シリコー
ン樹脂膜厚の測定から除外されるからである。したがっ
て、キャリアとして単一な電流値測定では材料の振れが
分からない。しかし、本請求項１においては、キャリア
の電気抵抗を示す電流値の範囲だけでなく、キャリアの
Ｓｉ／Ｆｅ比の範囲をも定めているので、蛍光Ｘ線を用
いてシリコーン樹脂被膜されたキャリアを測定すると、
シリコーン樹脂被膜材表面より数μｍまでの芯材のＦｅ
成分と被膜材のＳｉ成分が定量的に求められ、シリコー
ン樹脂の性能が発揮される平均膜厚が判明する。結果と
して、芯材の無数の穴に入り込んだシリコーン樹脂はシ
リコーン樹脂膜厚の測定から除去され、Ｓｉ／Ｆｅの比
率で確実にシリコーン樹脂が被膜され、同一性能のもの
が確認できる。見かけ上のキャリアの電気抵抗を示す電
流値ではなく、キャリア芯材表面に被膜材が均一にコー
トされたことに相当する状態が判明し、正規のキャリア
の電気抵抗を示す電流値をもつ電子写真用キャリアを提
供することができる。この電子写真用キャリアを用いた
画像形成においては、画像濃度が適当で、カブリ、キャ
リア上がり、クレスト、スペント、コート剥がれ、後端
欠けなどの不都合を極力抑制し、長期間にわたり画質劣
化のない良好な画像形成を安定的に行うことができると
ともに、トナー消費量を抑えることが可能となる。

【００２０】本発明に係る請求項２の電子写真用キャリ
アは、二成分現像剤としてトナーとともに用いられるも
ので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコーン樹脂を被膜
した磁性キャリアをもって構成される電子写真用キャリ
アであって、前記磁性キャリアの電気抵抗を示す電流値
が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記磁性キャリアのトータルカー
ボン量が ０．２０５％≦トータルカーボン量≦０．２３５％ の範囲を示していることを特徴としている。

【００２１】キャリア被膜材のシリコーン樹脂が一定粘
度をもつ液体であるため、一部でシリコーン樹脂が被膜
されないことがあり、また、複写枚数が増すにつれてキ
ャリアに疲労が重なり破砕する可能性がある。キャリア
全体として単一な電流値測定では材料の振れが分からな
いので、キャリアを炭素量測定機でメチル基等含まれる
シリコーン樹脂被膜材のトータルカーボン量を測定、計
算して正確な被膜材付着量を算出する。この結果とし
て、確実にシリコーン樹脂が被膜され、同一性能のもの
の大量生産が可能となる。

【００２２】本発明に係る請求項３の電子写真用キャリ
アは、二成分現像剤としてトナーとともに用いられるも
ので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコーン樹脂を被膜
した磁性キャリアをもって構成される電子写真用キャリ
アであって、前記磁性キャリアの電気抵抗を示す電流値
が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記シリコーン樹脂からなるキャ
リア被膜材の未硬化分が 未硬化分≦４．３％ の範囲を示していることを特徴としている。

【００２３】磁性キャリアの電気抵抗を示す電流値の範
囲および未硬化分の範囲を上記のように設定することに
より、画像濃度、カブリ、キャリア上がり、クレスト、
スペント、コート剥がれ、トナー消費量、後端欠け、階
調性の各項目に係る総合評価において、画質劣化をほと
んど招かないすぐれた電子写真用キャリアを提供するこ
とができる。

【００２４】本発明に係る請求項４の電子写真用キャリ
アは、請求項１と請求項２の条件を同時に満たすか、あ
るいは請求項１と請求項３の条件を同時に満たすか、あ
るいは請求項２と請求項３の条件を同時に満たすか、あ
るいは請求項１と請求項２と請求項３の条件を同時に満
たす状態に構成されていることを特徴としている。

【００２５】上記の組み合わせにより、画像濃度、カブ
リ、キャリア上がり、クレスト、スペント、コート剥が
れ、トナー消費量、後端欠け、階調性の各項目に係る総
合評価において、画質劣化を全く生じない、きわめてす
ぐれた電子写真用キャリアを提供することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電子写真用キ
ャリアの実施の形態について説明するが、その前に、実
施される各種の測定方法、すなわち、キャリア電流測定
方法、Ｓｉ／Ｆｅ比測定方法、トータルカーボン量測定
方法および未硬化分測定方法について、ａ〜ｄ項で説明
しておく。

【００２７】ａ［キャリア電流測定方法］ 例として、マグネットロールを内蔵した現像槽に穂立ち
高さ（現像剤をマグネットロールで回転させたときに感
光体ドラムと接する面上に出す現像剤のマグネットロー
ル表面から現像剤頂点までの高さ）を制御させるドクタ
ーブレード（穂立ち高さ制御板）を設けた導電性のスリ
ーブと対向して０．５〜１．０ｍｍの距離に対向電極を
設け、この間にキャリアを磁気吸引させ、スリーブ内の
マグネットロールを回転させて対向電極の間に１００Ｖ
の直流電圧を付加し、１０ｋΩの抵抗の両端における電
圧低下を測り、これより検出する。電流値の単位は、ｍ
Ｖ／Ωである。

【００２８】ｂ［Ｓｉ／Ｆｅ比測定方法］ 例として、リガク社製蛍光Ｘ線分析装置（型式３０６４
Ｍ）を用いて、試料となるキャリアを定量して分析にか
ける。このときの分析抽出データとしては、Ｆｅ成分と
Ｓｉ成分で検出された数値より、比を求める。

【００２９】ｃ［トータルカーボン量測定方法］ 例として、堀場製作所製金属中炭素イオウ分析装置（型
式ＥＭＩＡ−１２００）を用いる。キャリアにコートさ
れているシリコーン樹脂に含まれる成分としてメチル
基、メトキシ基等のカーボン成分が上記分析装置内の焼
成炉で焼成されたときのＣＯ₂ ガス量により検出され
る。コア単体と既知カーボン量のキャリアの検量線よ
り、測定試料の炭素量を検出する。測定単位は％で表示
される。

【００３０】ｄ［未硬化分測定方法］ 例として、第一に重量側定法による方法として、試料と
なるキャリアを重量測定し、これを、未硬化分を溶かす
溶剤であるＴＨＦ（テトラヒドロフラン）溶液中に浸漬
し、ＴＨＦ溶液で溶解されたキャリア減少重量が未硬化
分として算出される。

【００３１】未硬化分（％）＝（溶解前のキャリア重量
−溶解後のキャリア重量）／（溶解前のキャリア重量−
樹脂コート前のキャリアの重量） 例として、第二に残存官能基の差による方法として、熱
走査ＦＴＩＲ装置（フーリエ変換インフラットスペクト
ロメーター）を用いて、コート被膜中の残存官能基の定
量分析により未硬化分を測定する。試料となるキャリア
を熱走査ＦＴＩＲ装置の一例であるＦＴＳ−１５Ｅ／Ｄ
装置の走査セルにセットし、シロキサン結合のピークと
メトキシ基のピークの高さの比による未硬化分の算出を
行う。

【００３２】メトキシ基は硬化とともに減少し、逆にシ
ロキサン結合は硬化とともに増加する。

【００３３】未硬化分（％）＝（ｂ−ａ）／ｂ ａ＝（測定シロキサン結合のピ―ク値の高さ−測定メト
キシ基のピークの高さ） ｂ＝（１００％硬化キャリアのシロキサン結合のピーク
の高さ−１００％硬化キャリアのメトキシ基のピークの
高さ） 以下、本発明に係る電子写真用キャリアの実施の形態に
ついて実施例の形で説明する。ただし、本発明は、以下
に述べる素材等によって限定されるものではない。実施
例としてふさわしいものを割り出すために、いくつかの
実験例を取り扱うこととする。その実験例として、〔実
験例１〜３９〕を取り扱い、それぞれについて、変更す
る製造条件および評価を、表１〜表８に記載する。

【００３４】〔実験例１〜７〕 表１の（ａ）に示すように、製造条件として以下で説明
する乾燥温度が２７０℃の場合が〔実験例１〕、２６５
℃の場合が〔実験例２〕、２６０℃の場合が〔実験例
３〕、２５０℃の場合が〔実験例４〕、２４０℃の場合
が〔実験例５〕、２３５℃の場合が〔実験例６〕、２３
０℃の場合が〔実験例７〕である。

【００３５】

【表１】

【００３６】まず、被膜材成分となるジメチルシリコ
ン、メチルシリコンおよびメチルフェニルシリコンを
３：１：６の割合で混合した混合シリコーン樹脂を作っ
た。また、さらにトルエンとブタノールを２：３の割合
で混合した溶媒を作った。そして、前記の混合シリコー
ン樹脂を前記の溶媒中に混合して、濃度１０％のシリコ
ーン樹脂溶液を調合した。このシリコーン樹脂溶液中に
は、メチル基、メトキシ基などのカーボン成分が含まれ
ている。一方、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化銅で形成された
平均粒径９０μｍのフェライトコア（キャリア芯材）を
用意した。

【００３７】次に、フェライトコア１０ｋｇに対して混
合したシリコーン樹脂溶液１．０ｋｇを流動型コーティ
ング装置を用いて塗布し、それぞれ〔実験例１〜７〕用
に、２７０℃、２６５℃、２６０℃、２５０℃、２４０
℃、２３５℃、２３０℃に温度設定した乾燥炉で１時間
熱処理をし、溶剤を蒸発させるとともに被膜を硬化さ
せ、二成分現像剤用の電子写真用キャリアを得た。

【００３８】このときの〔実験例１〜７〕の各電子写真
用キャリアの物性値を測定したところ、表１の（ａ）に
示す結果を得た。

【００３９】すなわち、キャリアの電気抵抗を示す電流
値については、乾燥温度が低いと電流値が高く、乾燥温
度が高いと電流値は低くなる傾向を示した。そのキャリ
アの電気抵抗を示す電流値は、２７０℃で乾燥した〔実
験例１〕の場合が０．９μＡ、２６５℃で乾燥した〔実
験例２〕の場合が１．０μＡ、２６０℃で乾燥した〔実
験例３〕の場合が１．２μＡ、２５０℃で乾燥した〔実
験例４〕の場合が３．０μＡ、２４０℃で乾燥した〔実
験例５〕の場合が４．９μＡ、２３５℃で乾燥した〔実
験例６〕の場合が５．０μＡ、２３０℃で乾燥した〔実
験例７〕の場合が５．１μＡであった。

【００４０】一方、スチレン、アクリル共重合樹脂を８
４重量部、電荷調整剤を５重量部、ＰＥＷＡＸ（ポリエ
チレンワックス）を２．５重量部、ＰＰＷＡＸ（ポリプ
ロピレンワックス）を２．５重量部、カーボンブラック
を６重量部を混合、混練、粗砕、分級し、その後、外添
として、シリカとマグネタイトとタルサイトを混合しふ
るいにかけて、平均粒径１０．０μｍのトナーを作っ
た。

【００４１】このトナーとの場合の〔実験例１〜７〕
の各電子写真用キャリアとを混合して７種類の二成分現
像剤を作り、これらをそれぞれ別個に複写機（シャープ
株式会社製：商品名ＳＦ２０２２）にセットし、５万枚
コピーを行った。その結果を表１の（ｂ）にまとめてあ
る。

【００４２】キャリアの電気抵抗を示す電流値が３．０
μＡの〔実験例４〕のものは、画像濃度もカブリも満足
するもので、画質の劣化はほとんど見受けられなかっ
た。また、コピー初期のキャリアと５万枚コピー後のキ
ャリアの電気抵抗を示す電流値は、コピー初期では３．
０μＡであり、５万枚コピー後では３．１μＡであり、
両者の差が充分に小さかった。ここで、キャリアの電気
抵抗を示す電流値３．０μＡを得た〔実験例４〕の乾燥
温度２５０℃を条件Ａとする。

【００４３】キャリアの電気抵抗を示す電流値が１．０
μＡの〔実験例２〕のもの、１．２μＡの〔実験例３〕
のもの、４．９μＡの〔実験例５〕のもの、５．０μＡ
の〔実験例６〕のもののそれぞれについて、画像濃度、
カブリ、キャリア上がり、クレスト（画像濃度の高い後
端エッジ部でトナーが飛び散ったような画質がでる現
象）、スペント（粒子間の衝突等による発熱でキャリア
表面にトナーが融着する現象）、コート剥がれ（シリコ
ーン樹脂によるキャリア皮膜材の剥離現象）、後端欠け
および階調性を調べた結果、画質の劣化はあまり見受け
られなかった。

【００４４】ところが、キャリアの電気抵抗を示す電流
値が０．９μＡの〔実験例１〕のものは、コピー初期画
質より画像濃度が低く、キャリア上がり、文字の後端が
欠ける後端欠けの不良現象を生じた。なお、キャリア上
がりについて説明すると、本来は感光体ドラム上の静電
潜像としてトナーのみが付着されるべきところ、キャリ
アも同時に感光体ドラム上に付着することがあり、これ
をキャリア上がりと称する。キャリア上がりが生じる
と、複写用紙にトナー像が転写されるときにキャリアも
転写されて画質がざらついたものになるという問題のほ
か、感光体ドラムがキャリアによって劣化するという問
題を生じる。

【００４５】また、電流値が５．１μＡの〔実験例７〕
のものは、コピー初期画質よりカブリが高く、クレス
ト、スペント、コート剥がれが発生し、トナー消費量も
多く、階調性が悪いといった不良現象を生じた。

【００４６】以上の総合判断の結果、表１の（ｂ）の最
後列の総合判定の欄で○印で示すように、キャリアの電
気抵抗を示す電流値が、 １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示す〔実験例２〜６〕のものが一応の合格とな
った。しかし、個々の物性値の良否判定において、特に
良くもなければ特に悪くもない△印を付けたケースも含
まれており、キャリアの電気抵抗を示す電流値が、１．
０μＡ≦電流値≦５．０μＡの範囲を示すだけでは、充
分に高い画質を期待できるわけでもないことも判明し
た。そこで、次の実験を行った。

【００４７】〔実験例８〜１４〕 前記した〔実験例４〕の条件Ａ（キャリアの電気抵抗を
示す電流値が３．０μＡ）にて７種類の電子写真用キャ
リアを製造した。この場合に、製造条件として、フェラ
イトコアに塗布する混合シリコーン樹脂溶液であるコー
ト溶液量を変更した。すなわち、表２の（ａ）に示すよ
うに、フェライトコア１０ｋｇに対して混合したシリコ
ーン樹脂溶液（コート溶液）を０．９０ｋｇとした場合
が〔実験例８〕、０．９２ｋｇとした場合が〔実験例
９〕、０．９６ｋｇとした場合が〔実験例１０〕、１．
００ｋｇとした場合が〔実験例１１〕、１．０４ｋｇと
した場合が〔実験例１２〕、１．０８ｋｇとした場合が
〔実験例１３〕、１．１０ｋｇとした場合が〔実験例１
４〕である。その他の条件はの場合と同様である。

【００４８】

【表２】

【００４９】このときの〔実験例８〜１４〕の各電子写
真用キャリアの物性値を測定したところ、表２の（ａ）
に示す結果を得た。

【００５０】すなわち、キャリアの電気抵抗を示す電流
値については、３．０μＡで一定であったが、Ｓｉ／Ｆ
ｅ比については、キャリア芯材であるフェライトコアに
塗布するシリコーン樹脂（コート溶液）の量が少ないと
Ｓｉ／Ｆｅ比が小さく、多いとＳｉ／Ｆｅ比が大きくな
る傾向を示した。そのＳｉ／Ｆｅ比は、フェライトコア
に塗布するシリコーン樹脂（コート溶液）の量が０．９
０ｋｇの〔実験例８〕の場合が１．０５であり、コート
溶液０．９２ｋｇの〔実験例９〕の場合が１．１０であ
り、コート溶液０．９６ｋｇの〔実験例１０〕の場合が
１．２０であり、コート溶液１．００ｋｇの〔実験例１
１〕の場合が１．２５であり、コート溶液１．０４ｋｇ
の〔実験例１２〕の場合が１．３０であり、コート溶液
１．０８ｋｇの〔実験例１３〕の場合が１．３５であ
り、コート溶液１．１０ｋｇの〔実験例１４〕の場合が
１．４０であった。

【００５１】一方、平均粒径１０．０μｍのトナーは
の場合とまったく同様の条件で作った。このトナーと
の場合の〔実験例８〜１４〕の各電子写真用キャリアと
を混合して７種類の二成分現像剤を作り、これらをそれ
ぞれ別個に複写機（シャープ株式会社製：商品名ＳＦ２
０２２）にセットし、５万枚コピーを行った。その結果
を表２の（ｂ）にまとめてある。

【００５２】Ｓｉ／Ｆｅ比が１．２５の〔実験例１１〕
のものは、画像濃度、カブリ、キャリア上がり、クレス
ト等の画質の変化はほとんどなく、画質の劣化はほとん
ど見受けられなかった。また、コピー初期のキャリアと
５万枚コピー後のキャリアのＳｉ／Ｆｅ比は、コピー初
期では１．２５であり、５万枚コピー後では１．２４で
あり、両者の差は充分に小さかった。ここで、Ｓｉ／Ｆ
ｅ比が１．２５を示す〔実験例１１〕のコート溶液量
（シリコーン樹脂溶液量）１．００ｋｇを条件Ｂとす
る。

【００５３】Ｓｉ／Ｆｅ比が１．１０の〔実験例９〕の
もの、１．２０の〔実験例１０〕のもの、１．３０の
〔実験例１２〕のもの、１．３５の〔実験例１３〕のも
ののそれぞれについて、画像濃度、カブリ、キャリア上
がり、クレスト等の画質の変化を調べた結果、画質の劣
化はあまり見受けられなかった。

【００５４】ところが、フェライトコアに塗布するシリ
コーン樹脂（コート溶液）の溶液量が０．９０ｋｇで、
Ｓｉ／Ｆｅ比が１．０５の〔実験例８〕のものは、少し
カブリが高く、クレスト、コート剥がれを発生し、ま
た、トナー消費量が多く、階調性が悪いという不良現象
を生じた。

【００５５】また、フェライトコアに塗布するシリコー
ン樹脂（コート溶液）の溶液量が１．１０ｋｇで、Ｓｉ
／Ｆｅ比が１．４０の〔実験例１４〕のものは、画像濃
度が少し低く、キャリア上がり、スペント、後端欠けの
不良現象を生じた。

【００５６】以上の総合判断の結果、表２の（ｂ）の最
後列の総合判定の欄で○印で示すように、Ｓｉ／Ｆｅ比
が、 １．１０≦Ｓｉ／Ｆｅ比≦１．３５ の範囲を示す〔実験例９〜１３〕のものが合格となっ
た。

【００５７】コート溶液量（シリコーン樹脂溶液量）を
表２の（ａ）の範囲として、キャリアの電気抵抗を示す
電流値を、 １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲で変化させて見たところ、ほぼ同様の結果が得ら
れた。

【００５８】すなわち、二成分現像剤としてトナーとと
もに用いられるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリ
コーン樹脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される
電子写真用キャリアであって、前記磁性キャリアの電気
抵抗を示す電流値が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記磁性キャリアのＳｉ／Ｆｅ比
が、 １．１０≦Ｓｉ／Ｆｅ比≦１．３５ の範囲を示している電子写真用キャリアは、画像濃度、
カブリ、キャリア上がり、クレスト、スペント、コート
剥がれ、後端欠け、階調性の各項目に係る総合評価にお
いて、画質劣化をほとんど招かないすぐれたキャリアで
あることが判った。また、トナー消費量を充分に少なく
抑えることができる。したがって、〔実験例９〜１３〕
は本発明の実施例として有効である。

【００５９】〔実験例１５〜２１〕 前記した〔実験例１１〕の条件Ｂ（キャリアの電気抵抗
を示す電流値が３．０μＡ、Ｓｉ／Ｆｅ比が１．２５）
にて７種類の電子写真用キャリアを製造した。この場合
に、製造条件として、フェライトコアにシリコーン樹脂
溶液を塗布した後の乾燥時間を変化させた。すなわち、
表３の（ａ）に示すように、塗布したシリコーン樹脂溶
液の乾燥時間を８０分とした場合が〔実験例１５〕、７
５分とした場合が〔実験例１６〕、７０分とした場合が
〔実験例１７〕、６０分とした場合が〔実験例１８〕、
５０分とした場合が〔実験例１９〕、４５分とした場合
が〔実験例２０〕、４０分とした場合が〔実験例２１〕
である。その他の条件は，の場合と同様である。

【００６０】

【表３】

【００６１】このときの〔実験例１５〜２１〕の各電子
写真用キャリアの物性値を測定したところ、表３の
（ａ）に示す結果を得た。

【００６２】すなわち、キャリアの電気抵抗を示す電流
値については、３．０μＡで一定であったが、トータル
カーボン量（ここではカーボンブラックの量）について
は、シリコーン樹脂溶液の乾燥時間が長いとトータルカ
ーボン量は少なく、乾燥時間が短いとトータルカーボン
量は多くなる傾向を示した。そのトータルカーボン量
は、乾燥時間が８０分の〔実験例１５〕の場合が０．２
００％であり、乾燥時間が７５分の〔実験例１６〕の場
合が０．２０５％であり、乾燥時間が７０分の〔実験例
１７〕の場合が０．２１０％であり、乾燥時間が６０分
の〔実験例１８〕の場合が０．２２０％であり、乾燥時
間が５０分の〔実験例１９〕の場合が０．２３０％であ
り、乾燥時間が４５分の〔実験例２０〕の場合が０．２
３５％であり、乾燥時間が４０分の〔実験例２１〕の場
合が０．２４０％であった。

【００６３】一方、平均粒径１０．０μｍのトナーは
の場合とまったく同様の条件で作った。このトナーと
の場合の〔実験例１５〜２１〕の各電子写真用キャリア
とを混合して７種類の二成分現像剤を作り、これらをそ
れぞれ別個に複写機（シャープ株式会社製：商品名ＳＦ
２０２２）にセットし、５万枚コピーを行った。その結
果を表３の（ｂ）にまとめてある。

【００６４】トータルカーボン量が０．２２０％の〔実
験例１８〕のものは、画像濃度、カブリ、キャリア上が
り、コート剥がれ、後端欠け等の画質の変化はほとんど
見受けられなかった。また、コピー初期のキャリアと５
万枚コピー後のキャリアのトータルカーボン量は、コピ
ー初期では０．２２０％であり、５万枚コピー後では
０．２１５％であり、両者の差は充分に小さかった。こ
こで、トータルカーボン量が０．２２０％を示す〔実験
例１８〕の乾燥時間６０分を条件Ｃとする。

【００６５】トータルカーボン量が０．２０５％の〔実
験例１６〕のもの、０．２１０％の〔実験例１７〕のも
の、０．２３０％の〔実験例１９〕のもの、０．２３５
％の〔実験例２０〕のもののそれぞれについて、画像濃
度、カブリ、キャリア上がり、コート剥がれ、後端欠け
等の画質の変化を調べた結果、画質の劣化はあまり見受
けられなかった。

【００６６】ところが、塗布したシリコーン樹脂溶液の
乾燥時間が８０分で、トータルカーボン量が０．２００
％の〔実験例１５〕のものは、若干画像濃度が低く、キ
ャリア上がり、コート剥がれ、後端欠けの不良現象を生
じた。

【００６７】また、シリコーン樹脂溶液の乾燥時間が４
０分で、トータルカーボン量が０．２４０％の〔実験例
２１〕のものは、若干カブリが高く、クレスト、スペン
トが発生し、階調性が悪く、トナー消費量も多いという
問題があった。特に、トナーがキャリア表面に融着する
スペントが目立った。

【００６８】以上の総合判断の結果、表３の（ｂ）の最
後列の総合判定の欄で○印で示すように、トータルカー
ボン量が、 ０．２０５％≦トータルカーボン量≦０．２３５％ の範囲を示す〔実験例１６〜２０〕のものが合格となっ
た。

【００６９】シリコーン樹脂溶液の乾燥時間を表３の
（ａ）の範囲として、キャリアの電気抵抗を示す電流値
を、 １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲で変化させて見たところ、ほぼ同様の結果が得ら
れた。

【００７０】すなわち、二成分現像剤としてトナーとと
もに用いられるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリ
コーン樹脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される
電子写真用キャリアであって、前記磁性キャリアの電気
抵抗を示す電流値が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記磁性キャリアのトータルカー
ボン量が、 ０．２０５％≦トータルカーボン量≦０．２３５％ の範囲を示している電子写真用キャリアは、画像濃度、
カブリ、キャリア上がり、クレスト、スペント、コート
剥がれ、後端欠け、階調性の各項目に係る総合評価にお
いて、画質劣化をほとんど招かないすぐれたキャリアで
あることが判った。また、トナー消費量も充分に少なく
抑えることができる。したがって、〔実験例１６〜２
０〕は本発明の実施例として有効である。

【００７１】〔実験例２２〜２４〕 前記した〔実験例１８〕の条件Ｃ（キャリアの電気抵抗
を示す電流値が３．０μＡ、トータルカーボン量が０．
２２０％）にて３種類の電子写真用キャリアを製造し
た。この場合に、製造条件として、シリコーン樹脂溶液
を塗布する前の芯材であるフェライトコアの比表面積を
変化させた。すなわち、表４の（ａ）に示すように、フ
ェライトコアの比表面積を１３０ｃｍ²／ｇとした場合
が〔実験例２２〕、１４０ｃｍ²／ｇとした場合が〔実
験例２３〕、１２０ｃｍ²／ｇとした場合が〔実験例２
４〕である。その他の条件は，の場合と同様であ
る。

【００７２】

【表４】

【００７３】このときの〔実験例２２〜２４〕の各電子
写真用キャリアの物性値を測定したところ、表４の
（ａ）に示す結果を得た。

【００７４】すなわち、Ｓｉ／Ｆｅ比は１．２５、１．
３５、１．１５と変化したが、キャリアの電気抵抗を示
す電流値ＣＩｂについては３．０μＡで一定であり、ト
ータルカーボン量については０．２２０％で一定であっ
た。フェライトコアの比表面積が１３０ｃｍ²／ｇの場
合が〔実験例２２〕であり、１４０ｃｍ²／ｇの場合が
〔実験例２３〕であり、１２０ｃｍ²／ｇの場合が〔実
験例２４〕である。

【００７５】そして、フェライトコアの比表面積を上記
のように変えた電子写真用キャリアについて、Ｓｉ／Ｆ
ｅ比とキャリアの電気抵抗を示す電流値ＣＩｂとの関係
を検討したところ、図１に示すような特性を得た。ま
た、トータルカーボン量とキャリアの電気抵抗を示す電
流値ＣＩｂとの関係を検討したところ、図２に示すよう
な特性を得た。キャリアの電気抵抗を示す電流値ＣＩｂ
をαで表し、Ｓｉ／Ｆｅ比をＸ₁ で表し、トータルカー
ボン量をＸ₂ で表す。キャリアの電気抵抗を示す電流値
αを、 α₁ ＝−１１．５×Ｘ₁ ＋１６．４（図１の下側の直線
の関数） α₂ ＝−１１．５×Ｘ₁ ＋１８．４（図１の上側の直線
の関数） α₃ ＝９９．６×Ｘ₂ −２０．１ （図２の下側の直線
の関数） α₄ ＝９９．６×Ｘ₂ −１８．１ （図２の上側の直線
の関数） で表現すると、 α₁ ≦α≦α₂ かつ α₃ ≦α≦α₄ を満たすときを「数式内」とし、それぞれ上側の直線の
関数よりも上側にプロットされる状態を「数式外上」と
し、それぞれ下側の直線の関数よりも下側にプロットさ
れる状態を「数式外下」とする。〔実験例２２〕は数式
内に該当し、〔実験例２３〕は数式外上に該当し、〔実
験例２４〕は数式外下に該当する。

【００７６】一方、平均粒径１０．０μｍのトナーは
の場合とまったく同様の条件で作った。このトナーと
の場合の〔実験例２２〜２４〕の各電子写真用キャリア
とを混合して３種類の二成分現像剤を作り、これらをそ
れぞれ別個に複写機（シャープ株式会社製：商品名ＳＦ
２０２２）にセットし、６万枚コピーを行った。その結
果を表４の（ｂ）にまとめてある。

【００７７】フェライトコアの比表面積が１３０ｃｍ²
／ｇの〔実験例２２〕のものは、画像濃度、カブリ、キ
ャリア上がり、クレスト、スペント、コート剥がれ、後
端欠け、階調性で全く問題がなく、画質の劣化はほとん
ど認められなかった。トナー消費量も比較的に少なかっ
た。そして、Ｓｉ／Ｆｅ比およびトータルカーボン量は
コピー初期と６万枚コピー後とで変化が少ないものであ
った。結果として、の〔実験例９〜１３〕、の〔実
験例１６〜２０〕に比べて、電流値設定と物性の振れが
少ない信頼性の高い電子写真用キャリアが製造され、は
るかに高画質な画像が長期間にわたって安定的に得られ
た。また、６万枚コピー後でもトナーの帯電量が急激に
下がることはなく、現像槽周りからの飛散もなかった。
ここで、フェライトコアの比表面積１３０ｃｍ²／ｇを
条件Ｄとする。

【００７８】ところが、フェライトコアの比表面積が１
４０ｃｍ²／ｇの数式外上の〔実験例２３〕のもので
は、カブリが高く、クレスト、コート剥がれが発生し、
トナー消費量が多く、階調性が悪いという不良現象が発
生した。また、６万枚コピー後のトナー帯電量は急激に
下がり、画質劣化を生じるとともに、現像槽周りでもト
ナー飛散が目立った。

【００７９】また、フェライトコアの比表面積が１２０
ｃｍ²／ｇの数式外下の〔実験例２４〕のものでは、画
像濃度が低く、キャリア上がり、スペント、コート剥が
れ、後端欠けが発生した。また、６万枚コピー後のトナ
ーの帯電量は急激に上昇し画像濃度が低くなった。

【００８０】〔実験例２５〜２７〕 前記した〔実験例２２〕の条件Ｄ（キャリアの電気抵抗
を示す電流値が３．０μＡ、トータルカーボン量が０．
２２０％、数式内）にて３種類の電子写真用キャリアを
製造した。この場合に、製造条件として、フェライトコ
アにシリコーン樹脂溶液（コート材）を塗布した後、本
乾燥前に、本乾燥でコート材の硬化を促進させるために
事前乾燥（ＰｒｅＣｕｒｅ）を１０分間行い、コート材
（シリコーン樹脂溶液）に含まれる溶剤の一部を除去す
るようにした。そして、ＰｒｅＣｕｒｅの温度として、
表５の（ａ）に示すように、１００℃に設定した場合が
〔実験例２５〕であり、９０℃に設定した場合が〔実験
例２６〕であり、８５℃に設定した場合が〔実験例２
７〕である。その他の条件は，と同様である。

【００８１】

【表５】

【００８２】このときの〔実験例２５〜２７〕の各電子
写真用キャリアの物性値を測定したところ、表５の
（ａ）に示す結果を得た。

【００８３】すなわち、キャリアの電気抵抗を示す電流
値については３．０μＡで一定であったが、ＰｒｅＣｕ
ｒｅ温度が低くなるにつれてコート材の未硬化分が増加
する傾向が見られた。その未硬化分の量は、ＰｒｅＣｕ
ｒｅ温度が１００℃の〔実験例２５〕の場合が４．０％
であり、９０℃の〔実験例２６〕の場合が４．３％であ
り、８５℃の〔実験例２７〕の場合が４．４％であっ
た。

【００８４】一方、平均粒径１０．０μｍのトナーは
の場合とまったく同様の条件で作った。このトナーと
の場合の〔実験例２５〜２７〕の各電子写真用キャリア
とを混合して３種類の二成分現像剤を作り、これらをそ
れぞれ別個に複写機（シャープ株式会社製：商品名ＳＦ
２０２７）にセットし、６万枚コピーを行った。その結
果を表５の（ｂ）にまとめてある。

【００８５】ＰｒｅＣｕｒｅの温度が１００℃で、１０
分間の条件Ｅに基づいたキャリアコート材の未硬化分が
４．０％の〔実験例２５〕のものは、画像濃度、カブ
リ、キャリア上がり、クレスト、スペント、コート剥が
れ、後端欠け、階調性、トナー消費量の各項目について
全く問題がなく、高画質が得られた。また、文字の太さ
の再現性についても調べたところ、コピー初期と６万枚
コピー後では変化が少なかった。

【００８６】また、ＰｒｅＣｕｒｅ温度が９０℃で未硬
化分が４．３％の〔実験例２６〕のものでは、若干スペ
ントとコート剥がれが発生するが一応満足できるレベル
にあった。

【００８７】ところが、ＰｒｅＣｕｒｅ温度が８５℃で
未硬化分が４．４％の〔実験例２７〕のものでは、カブ
リが高く、クレスト、スペント、コート剥がれが発生
し、トナー消費量が多く、階調性が悪いという不良現象
を生じた。

【００８８】以上の総合判断の結果、表５の（ｂ）の最
後列の総合判定の欄で○印で示すように、キャリアコー
ト材の未硬化分の量が、 未硬化分≦４．３％ の範囲を示す〔実験例２５，２６〕のものが合格となっ
た。

【００８９】シリコーン樹脂溶液のＰｒｅＣｕｒｅ温度
を表５の（ａ）の範囲として、キャリアの電気抵抗を示
す電流値を、 １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲で変化させて見たところ、ほぼ同様の結果が得ら
れた。

【００９０】すなわち、二成分現像剤としてトナーとと
もに用いられるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリ
コーン樹脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される
電子写真用キャリアであって、前記磁性キャリアの電気
抵抗を示す電流値が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記磁性キャリアに対するコート
材の未硬化分の量が、 未硬化分≦４．３％ の範囲を示している電子写真用キャリアは、画像濃度、
カブリ、キャリア上がり、クレスト、スペント、コート
剥がれ、トナー消費量、後端欠け、階調性の各項目に係
る総合評価において、画質劣化をほとんど招かないすぐ
れたキャリアであることが判った。したがって、〔実験
例２５，２７〕は本発明の実施例として有効である。

【００９１】〔実験例２８〜３１〕 前記した〔実験例２５〕の条件Ｅ（キャリアの電気抵抗
を示す電流値が３．０μＡ、コート材の未硬化分≦４．
３％）にて４種類の電子写真用キャリアを製造した。こ
の場合に、製造条件として、シリコーン樹脂溶液のコー
ト前のフェライトコアの空隙率（％／Ｖ：一定体積測定
機にフェライトコアと水銀を入れ、加圧したときのコア
空隙への水銀注入度）を変化させた。すなわち、表６の
（ａ）に示すように、空隙率を２．５％／Ｖとした場合
が〔実験例２８〕、２．３％／Ｖとした場合が〔実験例
２９〕、１．７％／Ｖとした場合が〔実験例３０〕、
１．５％／Ｖとした場合が〔実験例３１〕である。

【００９２】

【表６】

【００９３】このときの〔実験例２８〜３１〕の各電子
写真用キャリアの物性値を測定したところ、表６の
（ａ）に示す結果を得た。

【００９４】すなわち、キャリアの電気抵抗を示す電流
値については３．０μＡで一定であり、コート材の未硬
化分の量も４．０％と一定であったが、Ｓｉ／Ｆｅ比に
ついては、フェライトコアの空隙率が高いとＳｉ／Ｆｅ
比が小さく、空隙率が低いとＳｉ／Ｆｅ比が大きくなる
傾向を示した。そのＳｉ／Ｆｅ比は、フェライトコアの
空隙率が２．５％／Ｖの〔実験例２８〕の場合が１．０
９、空隙率が２．３％／Ｖの〔実験例２９〕の場合が
１．１０、空隙率が１．７％／Ｖの〔実験例３０〕の場
合が１．３５、空隙率が１．５％／Ｖの〔実験例３１〕
の場合が１．３６であった。

【００９５】一方、平均粒径１０．０μｍのトナーは
の場合とまったく同様の条件で作った。このトナーと
の場合の〔実験例２８〜３１〕の各電子写真用キャリア
とを混合して４種類の二成分現像剤を作り、これらをそ
れぞれ別個に複写機（シャープ株式会社製：商品名ＳＦ
２０２７）にセットし、７万枚コピーを行った。その結
果を表６の（ｂ）にまとめてある。

【００９６】フェライトコアの空隙率が２．３％／Ｖの
〔実験例２９〕のものは、画像濃度、キャリア上がり、
コート剥がれ、後端欠け、階調性、トナー消費量等の物
性は満足するレベルにあった。

【００９７】また、フェライトコアの空隙率が１．７％
／Ｖの〔実験例３０〕のものは、カブリ、キャリア上が
り、クレスト、スペント、後端欠け、階調性、トナー消
費量等の物性は満足するレベルにあった。

【００９８】〔実験例２９〕も〔実験例３０〕もとも
に、コート材がフェライトコアにくさびを打つように強
固に固着してフェライトコアがストレスで破砕されるこ
とは少なくなった。

【００９９】ところが、フェライトコアの空隙率が２．
５％／Ｖの〔実験例２８〕のものでは、クレスト、スペ
ントが発生しやすく、カブリも生じ、トナー消費量が多
いという不良現象を生じた。

【０１００】また、フェライトコアの空隙率が１．５％
／Ｖの〔実験例３１〕のものでは、コート剥がれが生じ
やすく、画像濃度の悪化、キャリア上がり、後端欠けに
よる文字細りが発生しやすくなった。

【０１０１】以上の総合判断の結果、表６の（ｂ）の最
後列の総合判定の欄で○印で示すように、フェライトコ
アの空隙率が、 １．７％≦空隙率≦２．３％ の範囲を示す〔実験例２９，３０〕のものが合格となっ
た。

【０１０２】〔実験例３２〜３６〕 前記した〔実験例２５〕の条件Ｅ（キャリアの電気抵抗
を示す電流値が３．０μＡ、コート材の未硬化分≦４．
３％）にて５種類の電子写真用キャリアを製造した。こ
の場合に、製造条件として、フェライトコアにシリコー
ン樹脂溶液（コート材）を塗布した後、本乾燥前に、本
乾燥でコート材の硬化を促進させるために事前乾燥（Ｐ
ｒｅＣｕｒｅ）を１０分間行い、コート材（シリコーン
樹脂溶液）に含まれる溶剤の一部を除去するようにし
た。そして、ＰｒｅＣｕｒｅの時間として、ＰｒｅＣｕ
ｒｅ温度が１００℃のもとで、表７の（ａ）に示すよう
に、１３分に設定した場合が〔実験例３２〕であり、１
２分に設定した場合が〔実験例３３〕であり、１０分に
設定した場合が〔実験例３４〕であり、８分に設定した
場合が〔実験例３５〕であり、７分に設定した場合が
〔実験例３６〕である。その他の条件は，と同様で
ある。

【０１０３】

【表７】

【０１０４】このときの〔実験例３２〜３６〕の各電子
写真用キャリアの物性値を測定したところ、表７の
（ａ）に示す結果を得た。

【０１０５】すなわち、キャリアの電気抵抗を示す電流
値は３．０μＡで一定であり、コート材の未硬化分が
４．０％で一定であったが、トータルカーボン量につい
ては、ＰｒｅＣｕｒｅ時間が長いときにトータルカーボ
ン量が少なく、ＰｒｅＣｕｒｅ時間が短いときにトータ
ルカーボン量が多くなる傾向を示した。そのトータルカ
ーボン量は、ＰｒｅＣｕｒｅ時間が１３分の〔実験例３
２〕の場合には０．２００％であり、１２分の〔実験例
３３〕の場合には０．２０５％であり、１０分の〔実験
例３４〕の場合には０．２２０％であり、８分の〔実験
例３５〕の場合には０．２３５％であり、７分の〔実験
例３６〕の場合には０．２４０％であった。

【０１０６】一方、平均粒径１０．０μｍのトナーは
の場合とまったく同様の条件で作った。このトナーと
の場合の〔実験例３２〜３６〕の各電子写真用キャリア
とを混合して５種類の二成分現像剤を作り、これらをそ
れぞれ別個に複写機（シャープ株式会社製：商品名ＳＦ
２０２７）にセットし、７万枚コピーを行った。その結
果を表７の（ｂ）にまとめてある。

【０１０７】ＰｒｅＣｕｒｅ時間が１０分でトータルカ
ーボン量が０．２２０％の〔実験例３４〕の場合は、画
像濃度、カブリ、キャリア上がり、クレスト、スペン
ト、コート剥がれ、後端欠け、階調性の問題はなく、画
質の劣化は生じなかった。トナー消費量も少ない。ま
た、コピー初期と７万枚コピー後とでは細線再現性、次
世代コピー（コピーしたものを原稿として５回繰り返
す）で変化が少なく、ライフを７万枚まで延ばせること
ができる。

【０１０８】また、ＰｒｅＣｕｒｅ時間が１２分でトー
タルカーボン量が０．２０５％の〔実験例３３〕のもの
も、ＰｒｅＣｕｒｅ時間が８分でトータルカーボン量が
０．２３５％の〔実験例３５〕のものも一応満足できる
結果が得られた。

【０１０９】ところが、ＰｒｅＣｕｒｅ時間が１３分で
トータルカーボン量が０．２００％の〔実験例３２〕の
ものでは、キャリア上がりがあり、後端欠けが少し目立
った。

【０１１０】また、ＰｒｅＣｕｒｅ時間が７分でトータ
ルカーボン量が０．２４０％の〔実験例３６〕のもので
は、クレスト、スペント、コート剥がれが生じ、階調性
も悪く、トナー消費量も多いという不良現象を生じた。

【０１１１】以上の総合判断の結果、表７の（ｂ）の最
後列の総合判定の欄で○印で示すように、ＰｒｅＣｕｒ
ｅ時間が、 ８分≦ＰｒｅＣｕｒｅ時間≦１２分 の範囲を示す〔実験例３３〜３５〕のものが合格となっ
た。

【０１１２】〔実験例３７〜３９〕 前記した〔実験例２２〕の条件Ｄ（キャリアの電気抵抗
を示す電流値が３．０μＡ、トータルカーボン量が０．
２２０％）にて３種類の電子写真用キャリアを製造し
た。この場合に、製造条件として、フェライトコアにシ
リコーン樹脂溶液を塗布する前のフェライトコアの飽和
磁化値を表８の（ａ）のように変化させる。なお、飽和
磁化値の測定はつぎのように行う。電磁石の間に磁場測
定用コイルを入れる。測定フェライトコアをコイル内に
入れ、電磁石の電流を変化させて磁場を変化させ、磁場
およびコイルの出力を積分し、磁場出力をＸ軸にしコイ
ル出力をＹ軸にしてヒステリシスを描き、飽和磁化値
〔ｅｍｕ／ｇ〕を求める。

【０１１３】飽和磁化値を５５ｅｍｕ／ｇとした場合が
〔実験例３７〕であり、６５ｅｍｕ／ｇとした場合が
〔実験例３８〕であり、４５ｅｍｕ／ｇとした場合が
〔実験例３９〕である。

【０１１４】

【表８】

【０１１５】このときの〔実験例３７〜３９〕の各電子
写真用キャリアの物性値を測定したところ、表８の
（ａ）に示す結果を得た。

【０１１６】すなわち、コート材の未硬化分が４．０
％、３．７％、４．３％と変化したが、キャリアの電気
抵抗を示す電流値ＣＩｂは３．０μＡで一定であり、Ｓ
ｉ／Ｆｅ比は１．２５で一定であり、トータルカーボン
量も０．２２０％で一定である。そして、フェライトコ
アの飽和磁化を５５ｅｍｕ／ｇ、６５ｅｍｕ／ｇ、４５
ｅｍｕ／ｇと変化させた電子写真用キャリアについて、
未硬化分の量とキャリアの電気抵抗を示す電流値ＣＩｂ
との関係を検討したところ、図３に示すような特性を得
た。また、Ｓｉ／Ｆｅ比とキャリアの電気抵抗を示す電
流値ＣＩｂとの関係の特性は図１のように得られてお
り、トータルカーボン量とキャリアの電気抵抗を示す電
流値ＣＩｂとの関係の特性は図２のように得られてい
る。

【０１１７】の場合と同様にキャリアの電気抵抗を示
す電流値ＣＩｂをαで表し、Ｓｉ／Ｆｅ比をＸ₁ で表
し、トータルカーボン量をＸ₂ で表し、未硬化分をＸ₃
で表す。キャリアの電気抵抗を示す電流値αを、 α₁ ＝−１１．５×Ｘ₁ ＋１６．４（図１の下側の直線
の関数） α₂ ＝−１１．５×Ｘ₁ ＋１８．４（図１の上側の直線
の関数） α₃ ＝９９．６×Ｘ₂ −２０．１ （図２の下側の直線
の関数） α₄ ＝９９．６×Ｘ₂ −１８．１ （図２の上側の直線
の関数） α₅ ＝５．４×Ｘ₃ −１９．６ （図３の下側の直線
の関数） α₆ ＝５．４×Ｘ₃ −１７．６ （図３の上側の直線
の関数） で表現すると、 α₁ ≦α≦α₂ かつ α₃ ≦α≦α₄ かつ α₅ ≦
α≦α₆ を満たすときを「数式内」とし、それぞれ上側の直線の
関数よりも上側にプロットされる状態を「数式外上」と
し、それぞれ下側の直線の関数よりも下側にプロットさ
れる状態を「数式外下」とする。〔実験例３７〕は数式
内に該当し、〔実験例３８〕は数式外上に該当し、〔実
験例３９〕は数式外下に該当する。

【０１１８】一方、平均粒径１０．０μｍのトナーは
の場合とまったく同様の条件で作った。このトナーと
の場合の〔実験例３７〜３９〕の各電子写真用キャリア
とを混合して３種類の二成分現像剤を作り、これらをそ
れぞれ別個に複写機（シャープ株式会社製：商品名ＳＦ
２０２７）にセットし、１０万枚コピーを行った。その
結果を表８の（ｂ）にまとめてある。

【０１１９】フェライトコアの飽和磁化が５５ｅｍｕ／
ｇの〔実験例３７〕のものは、画像濃度、カブリ、キャ
リア上がり、クレスト、スペント、コート剥がれ、後端
欠け、階調性で全く問題がなく、画質の劣化はほとんど
認められなかった。トナー消費量も比較的に少なかっ
た。そして、Ｓｉ／Ｆｅ比およびトータルカーボン量は
コピー初期と１０万枚コピー後とで変化が少ないもので
あった。結果として、高画質のものが通常の１．５倍の
１０万枚のロングライフまで保証される品質を得た。そ
して、の〔実験例９〜１３〕、の〔実験例１６〜２
０〕、の〔実験例２２〕、の〔実験例２５，２
６〕、の〔実験例２９，３０〕、の〔実験例３３〜
３５〕に比べて、電流値設定と物性の振れが少ない信頼
性の高い電子写真用キャリアが製造され、はるかに高画
質な画像が長期間にわたって安定的に得られた。

【０１２０】ところが、フェライトコアの飽和磁化が６
５ｅｍｕ／ｇの数式外上の〔実験例３８〕のものは、特
に穂立ちが強く、また、カブリ、クレストの面で問題が
あり、現状の現像条件では階調性が悪い不良現象を生じ
た。

【０１２１】また、フェライトコアの飽和磁化が４５ｅ
ｍｕ／ｇの数式外下の〔実験例３９〕のものでは穂立ち
が弱く、現状の現像条件では階調性は良いが、ノーマル
モードでの画像濃度不足する不良現象を生じた。また、
コート剥がれや後端欠けの問題もある。

【０１２２】以上の総合判断の結果、表８の（ｂ）の最
後列の総合判定の欄で○印で示すように、フェライトコ
アの飽和磁化が５５ｅｍｕ／ｇの〔実験例３７〕のもの
が合格となった。

【０１２３】なお、キャリア芯材としては、フェライト
コアのほか、鉄粉コアやマグネタイトコアを用いてもよ
い。

【０１２４】

【発明の効果】本発明に係る請求項１の電子写真用キャ
リアによれば、磁性キャリアの電気抵抗を示す電流値の
範囲を、１．０μＡ≦電流値≦５．０μＡと設定し、か
つ、磁性キャリアのＳｉ／Ｆｅ比の範囲を、１．１０≦
Ｓｉ／Ｆｅ比≦１．３５と設定したので、キャリア皮膜
材としてのシリコーン樹脂がキャリア芯材の無数の穴に
入り込んだとしても、キャリア芯材表面に被膜材が均一
にコートされたことに相当する状態での正規のキャリア
の電気抵抗を示す電流値をもつ電子写真用キャリアを提
供することができ、この電子写真用キャリアを用いた画
像形成においては、画像濃度が適当で、カブリ、キャリ
ア上がり、クレスト、スペント、コート剥がれ、後端欠
けなどの不都合を極力抑制し、長期間にわたり画質劣化
のない良好な画像形成を安定的に行うことができるとと
もに、トナー消費量を抑えることができる。

【０１２５】本発明に係る請求項２の電子写真用キャリ
アによれば、磁性キャリアの電気抵抗を示す電流値の範
囲を、１．０μＡ≦電流値≦５．０μＡと設定し、か
つ、磁性キャリアのトータルカーボン量の範囲を、０．
２０５％≦トータルカーボン量≦０．２３５％と設定し
たので、シリコーン樹脂をその粘度にかかわらずキャリ
ア芯材にほぼ均一にコートすることができ、同一性能の
ものの大量生産を容易にすることができる。

【０１２６】本発明に係る請求項３の電子写真用キャリ
アによれば、磁性キャリアの電気抵抗を示す電流値の範
囲を、１．０μＡ≦電流値≦５．０μＡと設定し、か
つ、シリコーン樹脂からなるキャリア被膜材の未硬化分
の範囲を、未硬化分≦４．３％と設定したので、画像濃
度、カブリ、キャリア上がり、クレスト、スペント、コ
ート剥がれ、トナー消費量、後端欠け、階調性の各項目
に係る総合評価において、画質劣化をほとんど招かない
すぐれた電子写真用キャリアを提供することができる。

【０１２７】本発明に係る請求項４の電子写真用キャリ
アによれば、請求項１，２の組み合わせ、あるいは請求
項１，３の組み合わせ、あるいは請求項２，３の組み合
わせ、あるいは請求項１〜３の組み合わせによるもので
あるので、各請求項の長所が相乗されることとなり、画
像濃度、カブリ、キャリア上がり、クレスト、スペン
ト、コート剥がれ、トナー消費量、後端欠け、階調性の
各項目に係る総合評価において、画質劣化を全く生じな
い、きわめてすぐれた電子写真用キャリアとすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電子写真用キャリア
についてＳｉ／Ｆｅ比とキャリアの電気抵抗を示す電流
値との関係を示す特性図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る電子写真用キャリア
についてトータルカーボン量とキャリアの電気抵抗を示
す電流値との関係を示す特性図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る電子写真用キャリア
についてコート材（シリコーン樹脂溶液）の未硬化分の
量とキャリアの電気抵抗を示す電流値との関係を示す特
性図である。

【符号の説明】

（なし）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森西 康晴 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 村上 登司彦 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 小川 哲 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 二成分現像剤としてトナーとともに用い
   られるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコーン樹
   脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される電子写真
   用キャリアであって、前記磁性キャリアの電気抵抗を示
   す電流値が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記磁性キャリアのＳｉ／Ｆｅ比
   が １．１０≦Ｓｉ／Ｆｅ比≦１．３５ の範囲を示していることを特徴とする電子写真用キャリ
   ア。
2. 【請求項２】 二成分現像剤としてトナーとともに用い
   られるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコーン樹
   脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される電子写真
   用キャリアであって、前記磁性キャリアの電気抵抗を示
   す電流値が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記磁性キャリアのトータルカー
   ボン量が ０．２０５％≦トータルカーボン量≦０．２３５％ の範囲を示していることを特徴とする電子写真用キャリ
   ア。
3. 【請求項３】 二成分現像剤としてトナーとともに用い
   られるもので、Ｆｅ、カーボンを芯材としシリコーン樹
   脂を被膜した磁性キャリアをもって構成される電子写真
   用キャリアであって、前記磁性キャリアの電気抵抗を示
   す電流値が １．０μＡ≦電流値≦５．０μＡ の範囲を示し、かつ、前記シリコーン樹脂からなるキャ
   リア被膜材の未硬化分が 未硬化分≦４．３％ の範囲を示していることを特徴とする電子写真用キャリ
   ア。
4. 【請求項４】 請求項１と請求項２の条件を同時に満た
   すか、あるいは請求項１と請求項３の条件を同時に満た
   すか、あるいは請求項２と請求項３の条件を同時に満た
   すか、あるいは請求項１と請求項２と請求項３の条件を
   同時に満たす状態に構成されていることを特徴とする電
   子写真用キャリア。