JPH10288870A - 電子写真用キャリア - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、キャリア粒子とトナー粒子からな
る２成分現像剤における電子写真用キャリアに関し、コ
ア材に単相マグネタイト粉末を用い、これに撥水性の高
い樹脂を被覆し、帯電量の環境依存性を軽減した優れた
電子写真用キャリアを実現することを目的とする。 【解決手段】 単相マグネタイト粒子の表面に撥水性の
高い樹脂で被覆した電子写真用キャリアである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャリア粒子とト
ナー粒子からなる２成分現像剤における電子写真用キャ
リアに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、コピー画像の高画質化および現像
剤の長寿命化の観点から、感光体上の潜像にトナーを均
一に付着させるキャリアとしてフェライト粒子が用いら
れている。その中でマグネタイト粒子は、電気特性の特
異性からモノクロコピーに多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のマグネタイトキ
ャリアは、環境の湿度変化において現像剤が目標とする
摩擦帯電状態が得られず、画質が低下してしまうという
問題があった。この現象は、マグネタイト微粒子表面の
アルカリ金属塩とトナーに用いられているバインダーが
親水性の官能基を有している場合に顕著に生じていた。
また、親水性の官能基を持たないものであっても同一の
傾向を示す。具体的に説明すると、低湿度では帯電しや
すく、高湿度では帯電しにくい状況にあり、鮮明な画像
が得られない。静電力によりトナーがキャリア表面に付
着している。帯電量が高すぎると静電力が強すぎてトナ
ーが潜像に現像されにくくなる。一方、帯電量が低すぎ
るとキャリア表面に付着するトナーが少なくなる。とも
に中間調の現像やベタの再現性の乏しい状態となってし
まう。

【０００４】一般的には帯電の環境特性、トナーの帯電
量および帯電の維持性はコーティングポリマーの化学構
造およびコーティング状態により決まるとされている。
このため、撥水性の高い樹脂でキャリアを被覆すること
によって、キャリア表面の吸湿を防ぐことが考えられ
る。しかしながら、被覆量は求められる特性により一定
ではなく、薄い被膜の場合は透湿する場合や、塗りムラ
などが考えられ、その樹脂の優位性を引き出せないケー
スが存在する。

【０００５】従って、コア材そのものの環境特性の優劣
が問題となる。その決め手となる因子としてコア材中の
不純物の有無があり、有る場合にはその成分が問題とな
る。従来のマグネタイトはＮａ等のアルカリ金属からな
る不純物が表面に存在する。アルカリ金属からなるもの
は総じて吸湿性に富む傾向があり、これが環境依存性に
繋がっていると考えられる。

【０００６】本発明は、これらの問題を解決するため、
コア材に単相マグネタイト粉末を用い、これに撥水性の
高い樹脂を被覆し、帯電量の環境依存性を軽減した優れ
た電子写真用キャリアを実現することを目的としてい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】図１を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図１において、単相マグ
ネタイト１は、鉄原料をもとに作成した単相のマグネタ
イトである（粉砕法で得られたマグネタイトではな
い）。

【０００８】レジン２は、単相マグネタイト１を被覆す
る撥水性の樹脂（レジン）である。次に、製造方法を説
明する。単相マグネタイト１の粒子の表面に所定重量の
撥水性の高い樹脂（レジン１）で被覆するようにしてい
る。

【０００９】この際、撥水性の高い樹脂（例えばメチル
ストレートシリコン）０．４〜２．０ｗｔ％で単相マグ
ネタイト１を被覆するようにしている。従って、コア材
に単相マグネタイト１の粉末を用い、これに撥水性の高
い樹脂（例えばメチルストレートシリコン）を被覆する
ことにより、帯電量の環境依存性を軽減した優れた電子
写真用キャリアを実現することが可能となった。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に、図１および図２を用いて本
発明の実施の形態および動作を順次詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の製造方法フローチャート
を示す。図１において、Ｓ１は、単相マグネタイト１を
原料とする。Ｓ２は、レジン２を溶剤で希釈又は溶解す
る（）。右側に記載したように、レジン（例えばＫＲ
２５１（信越化学株式会社）を溶剤（例えばトルエン）
で希釈する。

【００１２】Ｓ３は、流動層装置に単相マグネタイト１
を投入する。Ｓ４は、を流動層内にスプレー噴霧す
る。Ｓ５は、被膜形成後、装置から取り出す。

【００１３】Ｓ６は、熱処理（硬化）を行う。右側に記
載したように、例えば条件として１５０°Ｃ以上３０分
以上の熱処理を行い、単相マグネタイト１の表面に被覆
した樹脂を熱硬化させる。

【００１４】Ｓ７は、帯電量を測定する。右側に記載し
たように、測定環境条件として、 ・１０°Ｃ２０ＲＨ％、３０°Ｃ８０ＲＨ％ の条件で帯電量を測定する（例えば後述する図２に示す
帯電量を測定する）。

【００１５】Ｓ８は、製品としてのキャリアの製造を完
了する。以上のように、単相マグネタイト１を原料と
し、これにレジンを溶剤で希釈し、流動層装置内に単相
マグネタイト１を入れて溶剤で希釈したレジンを噴霧し
て単相マグネタイト１の表面に均一に被覆し、熱処理し
て硬化させ、製品としてのキャリアを製造する。これに
より、不純物（特にアルカリ金属などの不純物）の無い
コアとして単相マグネタイト１を原料とし、この単相マ
グネタイト１の表面に撥水性の高い樹脂で薄く被覆して
硬化させることにより、環境特性に優れたキャリア（電
子写真用キャリア）を製造することが可能となった（図
２の実施例１参照）。

【００１６】図２は、本発明の実験例を示す。 実施例１：これは、単相マグネタイト１のキャリア（平
均粒径８０μｍ）に信越化学工業製のメチルストレート
シリコーン（商品名ＫＲ２５１）をトルエンで希釈し、
流動層装置を用いて表面に１ｗｔ％被覆した。得られた
被覆キャリアを熱処理（１５０°Ｃ以上３０分以上）で
硬化させ、１０°Ｃ２０ＲＨ％、３０°Ｃ８０ＲＨ％で
帯電量を測定した。トナーは市販品を用い、スチレンア
クリル系、ポリエステル系のものをそれぞれ２種類使用
した。帯電量の測定条件は、それぞれの環境下に試料を
２時間調湿し、５０ｍｌポリ瓶にて１０分間撹拌し、プ
ローオフ法にて測定した。

【００１７】比較例１：粉砕法で得られたマグネタイト
キャリア（平均粒径８０μｍ）に実施例１と同様に樹脂
を被覆し、同様の環境下で帯電量を測定した。 比較例２：樹脂被覆量を０．４ｗｔ％とした以外は、実
施例１と同じ。

【００１８】比較例３：樹脂被覆量を２．０ｗｔ％とし
た以外は、実施例１と同じ。 参考例１：単相マグネタイトのキャリアのみの帯電量を
測定した。 参考例２：粉砕法によるマグネタイトのキャリアのみの
帯電量を測定した。

【００１９】以上の製造方法によって製造したキャリア
について帯電量を測定すると、図示の下記のような値が
得られた。ここで、変化率％は、１０°Ｃ２０ＲＨ％の
ときの帯電量をＡ、３０°Ｃ８０ＲＨ％のときの帯電量
をＢとしたとき、変化率％は、 変化率％＝｜（Ａ−Ｂ）／Ａ｜×１００ として算出した。実施例１、比較例１、２、３、参考例
１、２について図示の下記の実験結果（変化率％）が得
られた。

【００２０】 変化率％ 評価 備考 実施例１ Ｓｔ−アクリル１ １１．７％ ○ 単相マグネタイト(1wt%) Ｓｔ−アクリル２ １２．９ ○ 同上 ポリエステル１ １１．７ ○ 同上 ポリエステル２ １９．９ ○ 同上 比較例１ Ｓｔ−アクリル１ ２６．４ × 粉砕マグネタイト(1wt%) Ｓｔ−アクリル２ ３０．９ × 同上 ポリエステル１ ３０．４ × 同上 ポリエステル２ ２７．５ × 同上 比較例２ Ｓｔ−アクリル１ ２５．６ × 単相マグネタイト(0.4wt%) Ｓｔ−アクリル２ ３０．８ × 同上 ポリエステル１ ２３．３ △ 同上 ポリエステル２ ３４．７ × 同上 比較例３ Ｓｔ−アクリル１ ６０．２ × 単相マグネタイト(2.0wt%) Ｓｔ−アクリル２ ４６．０ × 同上 ポリエステル１ ４５．２ × 同上 ポリエステル２ ３４．５ × 同上 参考例１ Ｓｔ−アクリル１ １２．２ ○* 単相マグネタイトのみ Ｓｔ−アクリル２ １５．８ ○* 同上 ポリエステル１ １３．５ ○* 同上 ポリエステル２ ２３．２ △ 同上 参考例２ Ｓｔ−アクリル１ ３３．７ × 粉砕マグネタイトのみ Ｓｔ−アクリル２ ４１．９ × 同上 ポリエステル１ ４４．１ × 同上 ポリエステル２ ４２．０ × 同上 但し○*の参考例１の単相マグネタイトのみの場合に
は、単相マグネタイトの表面を樹脂で被覆していないた
め、実際の電子写真用キャリアとしては用いられない
（帯電量の変化率％のみは良好であるが、実際の電子写
真用キャリアとしては用いられない）。

【００２１】以上の実験結果から、実施例１の単相マグ
ネタイトに１wt%撥水性樹脂を被覆した場合は良好な結
果が得られた。そして、比較例２の0.4wt%の樹脂を被覆
したとき、および比較例３の2.0wt%の樹脂を被覆したと
きは良好な結果とならなく、樹脂は0.4wt%以上2.0wt%以
下の範囲内で単相マグネタイト１に被覆したときに良好
な結果が得られることが判明した。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コア材に単相マグネタイト１の粉末を用い、これに撥水
性の高い樹脂（例えばメチルストレートシリコン）を被
覆する構成を採用しているため、帯電量の環境依存性を
軽減した優れた電子写真用キャリアを製造することがで
きた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法フローチャートである。

【図２】本発明の実験例である。

【符号の説明】

１：単相マグネタイト ２：レジン（撥水性の樹脂）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】キャリア粒子とトナー粒子からなる２成分
   現像剤において、 単相マグネタイト粒子の表面に撥水性の高い樹脂で被覆
   したことを特徴とする電子写真用キャリア。
2. 【請求項２】上記撥水性の高い樹脂０．４〜２．０ｗｔ
   ％で被覆したことを特徴とする請求項１記載の電子写真
   用キャリア。
3. 【請求項３】上記撥水性の高い樹脂として、メチルスト
   レートシリコンとしたことを特徴とする請求項１あるい
   は請求項２記載の電子写真用キャリア。