電子写真現像用キャリアおよびその製造方法、並びに電子写真現像剤
【課題】
２成分系の電子写真現像剤に含まれる電子写真現像用キャリアであって、要求される摩擦帯電量を確保し、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けても摩擦帯電量の変化が無く、且つ、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しないキャリアを提供する。
【解決手段】
ソフトフェライトを含む磁性粒子を製造し、該磁性粒子に重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子シリコーン樹脂層を被覆した後、さらに重量平均分子量５０００以上の高分子シリコーン樹脂層を被覆して該シリコーン樹脂層を硬化させ、該磁性粒子の表面が、低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに高分子樹脂層で被覆されている電子写真現像用キャリアを得た。
なし
２成分系の電子写真現像剤に含まれる電子写真現像用キャリアであって、要求される摩擦帯電量を確保し、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けても摩擦帯電量の変化が無く、且つ、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しないキャリアを提供する。
【解決手段】
ソフトフェライトを含む磁性粒子を製造し、該磁性粒子に重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子シリコーン樹脂層を被覆した後、さらに重量平均分子量５０００以上の高分子シリコーン樹脂層を被覆して該シリコーン樹脂層を硬化させ、該磁性粒子の表面が、低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに高分子樹脂層で被覆されている電子写真現像用キャリアを得た。
なし
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリアおよびその製造方法、並びに該電子写真現像用キャリアを用いた電子写真現像剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真現像用キャリアと絶縁性トナーとを含む二成分系の電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリア（以下、単に、キャリアと記載する場合がある。）には、磁気特性、摩擦帯電性、耐久性、流動性などの様々な特性が要求される。中でも、磁性粒子を芯材とし、該磁性粒子表面に樹脂コーティングを施されたキャリアにとって、電子写真用現像機による長期連続コピー時における摩擦帯電量維持が重要である。
【０００３】
さらに近年では、安全性重視、環境保護の観点から、トナーにおいて帯電制御剤として重金属含有の染料を使用しなくなり、四級アンモニウム塩などの有機系顔料を用いる事が多くなった。このため、絶縁性トナー（以下、単に、トナーと記載する場合がある。）としての十分な摩擦帯電量を保持することが困難となり、これを補完する為にも、キャリアの側に良好な摩擦帯電量の維持特性が要求されている。
【０００４】
また、電子写真用現像機の消費電力を低減させるため、トナーのバインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用することが多い。これは、ポリエステル樹脂が、比較的溶融温度が低く、酸価の制御により帯電レベルが調整し易いからである。しかし、トナーのバインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用すると、トナーの流動性が低下し、高温高湿環境下において吸湿し易くなり、摩擦帯電量が低下するという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、該トナーの表面へ、シリカ微粉末、アクリル微粉末、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末などの表面処理剤を多量に外添する手法がある。しかし、この多量に外添された表面処理剤は、長時間使用されるうちにトナーの表面から離脱し、キャリアの表面に移行して付着することにより、該キャリアの帯電量の低下が起こり、電子写真現像時のかぶり濃度の上昇や、トナー飛散による電子写真用現像機やプリンターの機内の汚れという不具合が生じさせる。この結果、電子写真用現像剤の寿命を大幅に短縮させるという問題がある。
【０００６】
また、通常、電子写真現像の際、紙に転写されずに残ったトナーはクリーニングブレードによりかきとられ、廃トナーボックスへと送られる。しかし、電子写真用現像機の環境対策として、廃棄物を出さないトナーリサイクル方式が採用されることがある。ところが、該トナーリサイクル方式が採用されると、紙に転写されなかった逆帯電、弱帯電のトナー、ワックスおよび紙粉等が、電子写真現像機内に再送され、収納されているキャリアやトナーの摩擦帯電量を低下させ、この結果、電子写真現像時に、かぶりなどの不具合を生じるという問題がある。
【０００７】
上記の不具合を解決するために、様々な施策が講じられている。
例えば、特許文献１は、キャリアの被覆樹脂層にアミノシランカップリング剤などを含有させ、高温高湿環境下での安定性の向上、およびキャリアの摩擦帯電量立ち上がり特性向上をもたらす等の提案が記載されている。
【０００８】
特許文献１、特開平07-104522号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明者らの検討によると、キャリアの被覆樹脂層にアミノシランカップリング剤を含有させた場合、キャリアの摩擦帯電量を高くできるものの、今度は、該キャリアに対しトナーの外添剤の付着や、トナーのスペントが起こりやすくなり、この結果、キャリアの摩擦帯電量の低下が発生し、結局、カブリやキャリア付着等の不具合を生じることが見出された。
【００１０】
本発明は、上述の状況の下に為されたものであり、二成分系の電子写真用現像剤に用いられるキャリアに対し、実用的に求められる１０〜５０μＣ／ｇの摩擦帯電量を確保でき、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けても摩擦帯電量の低下がほとんど無く、且つ、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しない、キャリアおよびその製造方法、並びに該キャリアを用いた電子写真現像剤を提供することを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上述の課題を解決すべく研究を行った結果、キャリアに用いられる磁性粒子の表面を、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆し、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子を、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆すれば、上述の課題を解決出来ることに想到し、本発明を完成したものである。
【００１２】
即ち、課題を解決するための第１の手段は、
磁性粒子を有する電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有する二成分系電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリアであって、
該磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されていることを特徴とする電子写真現像用キャリアである。
【００１３】
第２の手段は、
前記低分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の０．１ｗｔ％以上、２．０wt％以下であることを特徴とする第１の手段に記載の電子写真現像用キャリアである。
【００１４】
第３の手段は、
前記高分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の１．０ｗｔ％以上、４．０wt％以下であることを特徴とする第１または第２の手段に記載の電子写真現像用キャリアである。
【００１５】
第４の手段は、
前記低分子樹脂層または前記高分子樹脂層により、前記磁性粒子の表面が露出しないように被覆されていることを特徴とする第１〜第３のいずれかの手段に記載の電子写真現像用キャリアである。
【００１６】
第５の手段は、
第１〜第４の手段のいずれかに記載の電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有することを特徴とする二成分系電子写真用現像剤である。
【００１７】
第６の手段は、
磁性粒子表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されている電子写真現像用キャリアの製造方法であって、
該磁性粒子と該低分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、該低分子樹脂を磁性粒子に被覆した後、該低分子樹脂の硬化反応を完結させて、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子を製造する工程と、
該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子と、該高分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、高分子樹脂層を、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子に被覆する工程と、
該磁性粒子に被覆された高分子樹脂層を硬化させ、電子写真現像用キャリアを製造する工程とを、有することを特徴とする電子写真現像用キャリアの製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
第１から第４のいずれかの手段に記載のキャリアによれば、二成分系の電子写真用現像剤に用いられるキャリアに対し求められる１０〜５０μＣ／ｇの摩擦帯電量を確保でき、且つ、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けても必要とされる摩擦帯電量を保つことができ、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しない。
【００１９】
第５の手段に記載の電子写真現像剤によれば、該電子写真現像剤を使用し、多数枚の電子写真現像を行っても、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しない。
【００２０】
第６の手段に記載の電子写真現像用キャリアの製造方法によれば、磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆された、二成分系電子写真用現像剤に用いられるキャリアを、容易且つ高い生産性をもって製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るキャリアは、二成分系電子写真用現像剤にトナーと伴に含有される、磁性粒子を有するキャリアであって、該磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されているものである。
【００２２】
１．低分子樹脂層
磁性粒子の表面を被覆する低分子樹脂層について説明する。
該低分子樹脂としては、重量平均分子量３００以上、１０００以下であるメタクリル系樹脂、アクリル系樹脂、シラン系オリゴマー（アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、等のいずれかの有機官能基を有するシラン系オリゴマー）等を好ましく適用することができる。さらに、重量平均分子量５００以上、１０００以下のシリコーン樹脂も好ましく適用することが出来る。
【００２３】
また、低分子樹脂としてカップリング剤を用いることも出来る。しかし、上述の低分子樹脂の方が重合体であるため、該カップリング剤より分子量が大きいので、コーティングの際や樹脂硬化反応の熱処理の際、等の加熱に強く構造が破壊され難い。さらに、該低分子樹脂は、後述する高分子樹脂とも相溶性が良好である為、該高分子樹脂の被覆性を阻害することがなく好ましい構成である。
【００２４】
２．高分子樹脂層
高分子樹脂としては、重量平均分子量５０００以上のアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂等を好ましく適用することができるが、中でも樹脂の機械的強度の観点からシリコーン樹脂の適用が好ましい。
【００２５】
３．磁性粒子
キャリアに用いられる磁性粒子は、ソフトフェライト粒子であることが好ましく、中でも一般式MO・Fe2O3系のソフトフェライトであることが好ましい。該一般式において、Mで標記される金属としては、銅、亜鉛、鉛、スズ、ビスマス、マンガン、マグネシウム、ニッケル、ストロンチウム、カルシウム及びリチウム等が挙げられるが、中でも環境負荷低減の観点からマンガンおよびマグネシウムの使用が好ましい。
【００２６】
４．低分子樹脂層と高分子樹脂との被覆量
低分子樹脂層の被覆量は０．１wt％以上、２．０ｗｔ％以下が好ましい。これは低分子樹脂層の被覆量が０．１ｗｔ％以上あると、所望の帯電性能が得られ画像カブリやトナー飛散なの発生が回避され、２．０ｗｔ％以下であると、電子写真現像機において継続使用されても摩擦帯電量が上昇することなく、画像濃度不足などの不具合の発生を回避することができることによる。
【００２７】
高分子樹脂層の被覆量は１．０wt％以上、４．０ｗｔ％以下が好ましい。これは、磁性粒子の表面が該低分子樹脂層または高分子樹脂層で完全に被覆され、磁性粒子の表面が露出しない状態となることで、該キャリア付着を回避することが出来ることによる。さらに、高分子樹脂層の被覆量が１．０ｗｔ％以上であると、上述した低分子樹脂層で被覆された磁性粒子を十分に被覆することが出来るので、該キャリア付着を長時間使用した際の、磨耗などによる劣化時間を遅延できる点で好ましいからである。
一方、該被覆量が、４．０ｗｔ％以下であれば、キャリア粒子同士の会合及びそれらが離れた時に生じる破断面により、電子写真現像機の感光体を傷付けたり、該感光体に付着したりする事態を回避できる。
【００２８】
５．本発明に係るキャリアと、該キャリアを用いた電子写真現像剤の製造方法
以下、磁性粒子に含まれるＭとして、ＭｎおよびＭｇを用い、低分子樹脂層としてシリコーン系低分子樹脂、高分子樹脂としてシリコーン系高分子樹脂を用いた場合を例として、本発明に係るキャリアおよび該キャリアを用いた電子写真現像剤の製造方法について説明する。
（１）磁性粒子の製造
磁性粒子が、組成式ＭｎＯ・ＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３で示されるフェライト組成になるように、Ｍｎ源としてのＭｎＣＯ３粉、Ｍｇ源としてのＭｇ(ＯＨ)２粉、およびＦｅ源としてのＦｅ２Ｏ３粉をそれぞれ、該フェライト組成に示されたモル比を満たすように秤量し、混合して混合粉を得た。
【００２９】
該混合粉を、大気雰囲気中にて、７００〜１３００℃、３〜１５時間、加熱して仮焼し、得られた仮焼物を冷却後、粉砕してほぼ１μｍ径の粉体とした。該粉体を乾燥し、該乾燥粉に１ｗｔ％の分散剤と水とを加えて、濃度が６０〜８０ｗｔ％のスラリーとした。このスラリーを湿式粉砕し、得られた懸濁液をスプレードライヤ等を用いて造粒し、平均粒径６０〜３０μｍの造粒物を得た。
【００３０】
この造粒物を、窒素雰囲気中にて、９００〜１３００℃、３〜１５時間、加熱して焼成した。得られた焼成物を粉砕した後、粒度調整を行い、組成式ＭｎＯ・ＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３を有し、粒径が４５〜３５μｍの範囲で揃えられた磁性粒子を得た。
【００３１】
（２）低分子樹脂層の被覆
低分子樹脂として、重量平均分子量５００以上、１０００以下のシリコーン系低分子樹脂をトルエンに溶解したものを準備する。
該シリコーン系低分子樹脂のアルコール溶液と、上記磁性粒子とを混合するが、混合割合は、該磁性粒子に対し該シリコーン系低分子樹脂が０．１wt％以上、２．０ｗｔ％以下となるように調整する。そして該混合物を８０〜１５０℃で、１〜２時間、加熱混合攪拌し、低分子樹脂を磁性粒子上に被覆した後、自然冷却し、反応を完結させて低分子樹脂層が被覆された磁性粒子を得る。このとき、磁性粒子表面に被覆させた低分子樹脂の硬化反応を完結することが肝要である。これは、該硬化反応が完結した後に、後述する高分子樹脂を被覆することにより、高分子樹脂側に低分子樹脂が溶け込むのを回避でき、この結果、摩擦帯電量の過剰な上昇を回避出来るからである。
尚、低分子樹脂として該シリコーン系低分子樹脂以外の、メタクリル系樹脂、アクリル系樹脂、シラン系オリゴマー等を用いる場合も、上述した加熱混合攪拌の温度・時間をそれぞれの樹脂の最適温度、最適時間に合わせる以外は、該シリコーン系低分子樹脂の場合と同様の操作をおこなえば良い。
【００３２】
（３）高分子樹脂層の被覆
高分子樹脂として、重量平均分子量５０００以上のシリコーン系高分子樹脂をトルエンに溶解したものを準備する。
該シリコーン系高分子樹脂の溶液と、上記低分子樹脂層が被覆された磁性粒子とを混合するが、混合割合は、該磁性粒子に対し該シリコーン系高分子樹脂が１．０wt％以上、４．０ｗｔ％以下となるように調整する。そして該混合物を１００〜２００℃で、２〜３時間、加熱混合攪拌してトルエンを除去しながら、高分子樹脂層を、低分子樹脂層が被覆された磁性粒子上に被覆する。そして、該下層に低分子樹脂層、上層に高分子樹脂層が被覆された磁性粒子を２００〜３００℃で、４〜６時間、加熱を行い、高分子樹脂層を硬化させ、本発明に係るキャリアを得る。
尚、高分子樹脂として該シリコーン系高分子樹脂以外の、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、他等を用いる場合も、上述した加熱の温度・時間をそれぞれの樹脂の最適温度、最適時間に合わせる以外は、該シリコーン系高分子樹脂の場合と同様の操作をおこなえば良い。
【００３３】
（４）電子写真現像剤の製造
得られた本発明に係るキャリアをトナーと混合して、本発明に係る電子写真現像剤を得るが、トナー濃度は２ｗｔ％以上、１５ｗｔ％以下とするのが好ましい。尚、トナーは公知のものを使用すれば良い。
【００３４】
６．効果
上述した本発明によるキャリアによれば、二成分系の電子写真用現像剤に用いられるキャリアに対し求められる１０〜５０μＣ／ｇの摩擦帯電量を確保でき、且つ、該キャリアを含む電子写真現像剤を用いた電子写真現像を例えば１００千枚以上行っても、該電子写真現像剤摩擦帯電量の低下は１０％以下に留まり、１００千枚目に現像される電子写真においても、カブリやキャリア付着等が発生せず、良好な画質を保てることが判明した。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
市販のＭｎＣＯ３粉、Ｍｇ(ＯＨ)２粉、およびＦｅ２Ｏ３粉を準備した。そして、
Ｍｎ：Ｍｇ：Ｆｅのモル比が１：１：２となるように、それぞれの粉体を秤量し混合して混合粉を得た。
この混合粉を、加熱炉により９００℃、３時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を冷却後、振動ミルで粉砕して、ほぼ粒径１μｍ径の粉体とした。この粉体を乾燥し、さらにその乾燥物に対して、１ｗｔ％の分散剤を水と共に加えて、濃度７０％のスラリーとした。このスラリーを湿式ボールミルに装填して湿式粉砕し懸濁液とした。得られた懸濁液をスプレードライヤに供給して造粒し、平均粒径約７０μｍの造粒物を得た。
【００３６】
この造粒物を焼成炉に装填し、窒素雰囲気下で、１１７０℃、５時間焼成した。得られた焼成物を解砕機で粉砕した後、篩い分けにより粒度調整を行い、粒径が約４２μｍに揃った球形の一般式ＭｎＯ・ＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３で示される磁性粒子を得た。
【００３７】
低分子樹脂として低分子シリコーン樹脂であるKP-390(信越化学社製)を準備し、これをメタノールに溶解して、３ｗｔ％溶液とした。
該低分子シリコーン樹脂溶液と、上述した磁性粒子とを、重量比で1：9の割合で混合し、該混合物を攪拌機の容器に装入し、150℃、2時間、加熱混合攪拌した後、自然冷却させて、低分子シリコーン樹脂の硬化物に被覆された磁性粒子を得た。
【００３８】
高分子樹脂として高分子シリコーン樹脂であるKR-350（信越化学社製）を準備し、これをトルエンに溶解して、５ｗｔ％溶液とした。
該高分子シリコーン樹脂溶液と、上述した低分子シリコーン樹脂を被覆した磁性粒子とを、重量比で２．５：９７．５の割合で混合し、該混合物を攪拌機の容器に装入し、１８０℃、３時間、加熱混合攪拌してトルエンを除去し、低分子シリコーン樹脂を被覆した磁性粒子全体に高分子シリコーン樹脂を被覆した。そして、該高分子シリコーン樹脂が被覆された磁性粒子を熱風循環式加熱装置に挿入し、２６０℃、５時間加熱を行い、被覆樹脂層を硬化させキャリアを得た。
【００３９】
得られたキャリアについて、温度20℃、湿度60％における静抵抗値、摩擦帯電量を測定し、SEM観察により樹脂の被覆状態を観察した。
静抵抗値は、図１に概略の断面図を示す静抵抗測定器により求めた。図１に示すように径１２.９φ、長さ１００ｍｍの塩ビパイプ４内に該キャリア１を装填し、該キャリア１の上端に電極２、下端に電極３を設け、該電極間に1000Vの電圧を印加したときの絶縁抵抗計５の値を読み、ρ=R×S／ｔ(但し、R：絶縁抵抗計の読み値、S：試料層の断面積、ｔ：試料層の厚み)の換算式により静抵抗値ρへ換算して求めた。
摩擦帯電量は、トナー濃度が適正値となるよう、吸引式帯電量測定装置（三京パイオテック社製）により測定した。
さらに該キャリアをＳＥＭ観察して、低分子シリコーン樹脂、高分子シリコーン樹脂による磁性粒子の被覆状態を観察した。すると、該磁性粒子は、低分子シリコーン樹脂および高分子シリコーン樹脂により完全に被覆され、磁性粒子の表面が露出していないことが判明した。これらの結果を、表１の一覧表に示す。
【００４０】
次に、得られたキャリアとトナーとを、トナー濃度が５wt％となるように混合し、１時間撹拌して電子写真現像剤を製造した。この電子写真現像剤を、電子写真現像の評価機に装填し、得られる電子写真の画像評価を行った。該画像評価は、画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着の有無、画質の評価をもって行い、良好なレベル○、使用可能レベル△、使用不可レベル×で評価した。これらの結果を、表２の一覧表に示す。
【００４１】
さらに、該電子写真現像剤を装填した電子写真現像評価機を用いて、電子写真現像を反復し、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けた場合の摩擦帯電量の変化を測定した。これらの結果を、表３の一覧表に示す。
【００４２】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００４３】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は±１０％以内の変化に留まっていることが判明し、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００４４】
（実施例２）
磁性粒子に対する低分子シリコーン樹脂の被覆量を０．１ｗｔ％となるように調整した以外は実施例１と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００４５】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例２に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００４６】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は０〜＋３０％の変化に留まっていることが判明し、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００４７】
（実施例３）
磁性粒子に対する低分子シリコーン樹脂の被覆量を２．０ｗｔ％となるように調整した以外は実施例１と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００４８】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例２に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００４９】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例３に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は０〜＋２０％の変化に留まり、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００５０】
（実施例４）
磁性粒子に対する高分子シリコーン樹脂の被覆量を１．０ｗｔ％となるように調整した以外は実施例２と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００５１】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例４に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００５２】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例４に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は±１０％の変化に留まり、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００５３】
（実施例５）
磁性粒子に対する高分子シリコーン樹脂の被覆量を４．０ｗｔ％となるように調整した以外は実施例２と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００５４】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例５に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００５５】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例５に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は０〜＋１０％の変化に留まり、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００５６】
（比較例１）
磁性粒子に対し低分子シリコーン樹脂を被覆する工程を削除し、高分子シリコーン樹脂の被覆量を２．５ｗｔ％となるように調整した以外は実施例１と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００５７】
表２に記載した結果から明らかなように、比較例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、７万枚を超えると画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても使用不可のレベルであることが判明した。
【００５８】
表３に記載した結果から明らかなように、比較例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、７万枚を超えると摩擦帯電量は−３０％程度変化し、電子写真現像剤としての寿命を迎えていると考えられた。
【００５９】
【表１】
【表２】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】静抵抗測定器の概略の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１．キャリア
２．電極
３．電極
４．塩ビパイプ
５．絶縁抵抗計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリアおよびその製造方法、並びに該電子写真現像用キャリアを用いた電子写真現像剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真現像用キャリアと絶縁性トナーとを含む二成分系の電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリア（以下、単に、キャリアと記載する場合がある。）には、磁気特性、摩擦帯電性、耐久性、流動性などの様々な特性が要求される。中でも、磁性粒子を芯材とし、該磁性粒子表面に樹脂コーティングを施されたキャリアにとって、電子写真用現像機による長期連続コピー時における摩擦帯電量維持が重要である。
【０００３】
さらに近年では、安全性重視、環境保護の観点から、トナーにおいて帯電制御剤として重金属含有の染料を使用しなくなり、四級アンモニウム塩などの有機系顔料を用いる事が多くなった。このため、絶縁性トナー（以下、単に、トナーと記載する場合がある。）としての十分な摩擦帯電量を保持することが困難となり、これを補完する為にも、キャリアの側に良好な摩擦帯電量の維持特性が要求されている。
【０００４】
また、電子写真用現像機の消費電力を低減させるため、トナーのバインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用することが多い。これは、ポリエステル樹脂が、比較的溶融温度が低く、酸価の制御により帯電レベルが調整し易いからである。しかし、トナーのバインダー樹脂としてポリエステル樹脂を使用すると、トナーの流動性が低下し、高温高湿環境下において吸湿し易くなり、摩擦帯電量が低下するという問題がある。
【０００５】
この問題を解決するために、該トナーの表面へ、シリカ微粉末、アクリル微粉末、酸化チタン微粉末、アルミナ微粉末などの表面処理剤を多量に外添する手法がある。しかし、この多量に外添された表面処理剤は、長時間使用されるうちにトナーの表面から離脱し、キャリアの表面に移行して付着することにより、該キャリアの帯電量の低下が起こり、電子写真現像時のかぶり濃度の上昇や、トナー飛散による電子写真用現像機やプリンターの機内の汚れという不具合が生じさせる。この結果、電子写真用現像剤の寿命を大幅に短縮させるという問題がある。
【０００６】
また、通常、電子写真現像の際、紙に転写されずに残ったトナーはクリーニングブレードによりかきとられ、廃トナーボックスへと送られる。しかし、電子写真用現像機の環境対策として、廃棄物を出さないトナーリサイクル方式が採用されることがある。ところが、該トナーリサイクル方式が採用されると、紙に転写されなかった逆帯電、弱帯電のトナー、ワックスおよび紙粉等が、電子写真現像機内に再送され、収納されているキャリアやトナーの摩擦帯電量を低下させ、この結果、電子写真現像時に、かぶりなどの不具合を生じるという問題がある。
【０００７】
上記の不具合を解決するために、様々な施策が講じられている。
例えば、特許文献１は、キャリアの被覆樹脂層にアミノシランカップリング剤などを含有させ、高温高湿環境下での安定性の向上、およびキャリアの摩擦帯電量立ち上がり特性向上をもたらす等の提案が記載されている。
【０００８】
特許文献１、特開平07-104522号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、本発明者らの検討によると、キャリアの被覆樹脂層にアミノシランカップリング剤を含有させた場合、キャリアの摩擦帯電量を高くできるものの、今度は、該キャリアに対しトナーの外添剤の付着や、トナーのスペントが起こりやすくなり、この結果、キャリアの摩擦帯電量の低下が発生し、結局、カブリやキャリア付着等の不具合を生じることが見出された。
【００１０】
本発明は、上述の状況の下に為されたものであり、二成分系の電子写真用現像剤に用いられるキャリアに対し、実用的に求められる１０〜５０μＣ／ｇの摩擦帯電量を確保でき、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けても摩擦帯電量の低下がほとんど無く、且つ、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しない、キャリアおよびその製造方法、並びに該キャリアを用いた電子写真現像剤を提供することを課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上述の課題を解決すべく研究を行った結果、キャリアに用いられる磁性粒子の表面を、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆し、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子を、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆すれば、上述の課題を解決出来ることに想到し、本発明を完成したものである。
【００１２】
即ち、課題を解決するための第１の手段は、
磁性粒子を有する電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有する二成分系電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリアであって、
該磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されていることを特徴とする電子写真現像用キャリアである。
【００１３】
第２の手段は、
前記低分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の０．１ｗｔ％以上、２．０wt％以下であることを特徴とする第１の手段に記載の電子写真現像用キャリアである。
【００１４】
第３の手段は、
前記高分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の１．０ｗｔ％以上、４．０wt％以下であることを特徴とする第１または第２の手段に記載の電子写真現像用キャリアである。
【００１５】
第４の手段は、
前記低分子樹脂層または前記高分子樹脂層により、前記磁性粒子の表面が露出しないように被覆されていることを特徴とする第１〜第３のいずれかの手段に記載の電子写真現像用キャリアである。
【００１６】
第５の手段は、
第１〜第４の手段のいずれかに記載の電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有することを特徴とする二成分系電子写真用現像剤である。
【００１７】
第６の手段は、
磁性粒子表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されている電子写真現像用キャリアの製造方法であって、
該磁性粒子と該低分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、該低分子樹脂を磁性粒子に被覆した後、該低分子樹脂の硬化反応を完結させて、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子を製造する工程と、
該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子と、該高分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、高分子樹脂層を、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子に被覆する工程と、
該磁性粒子に被覆された高分子樹脂層を硬化させ、電子写真現像用キャリアを製造する工程とを、有することを特徴とする電子写真現像用キャリアの製造方法である。
【発明の効果】
【００１８】
第１から第４のいずれかの手段に記載のキャリアによれば、二成分系の電子写真用現像剤に用いられるキャリアに対し求められる１０〜５０μＣ／ｇの摩擦帯電量を確保でき、且つ、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けても必要とされる摩擦帯電量を保つことができ、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しない。
【００１９】
第５の手段に記載の電子写真現像剤によれば、該電子写真現像剤を使用し、多数枚の電子写真現像を行っても、現像される電子写真において、カブリやキャリア付着等が発生しない。
【００２０】
第６の手段に記載の電子写真現像用キャリアの製造方法によれば、磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆された、二成分系電子写真用現像剤に用いられるキャリアを、容易且つ高い生産性をもって製造することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明に係るキャリアは、二成分系電子写真用現像剤にトナーと伴に含有される、磁性粒子を有するキャリアであって、該磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されているものである。
【００２２】
１．低分子樹脂層
磁性粒子の表面を被覆する低分子樹脂層について説明する。
該低分子樹脂としては、重量平均分子量３００以上、１０００以下であるメタクリル系樹脂、アクリル系樹脂、シラン系オリゴマー（アミノ基、メルカプト基、エポキシ基、等のいずれかの有機官能基を有するシラン系オリゴマー）等を好ましく適用することができる。さらに、重量平均分子量５００以上、１０００以下のシリコーン樹脂も好ましく適用することが出来る。
【００２３】
また、低分子樹脂としてカップリング剤を用いることも出来る。しかし、上述の低分子樹脂の方が重合体であるため、該カップリング剤より分子量が大きいので、コーティングの際や樹脂硬化反応の熱処理の際、等の加熱に強く構造が破壊され難い。さらに、該低分子樹脂は、後述する高分子樹脂とも相溶性が良好である為、該高分子樹脂の被覆性を阻害することがなく好ましい構成である。
【００２４】
２．高分子樹脂層
高分子樹脂としては、重量平均分子量５０００以上のアクリル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂等を好ましく適用することができるが、中でも樹脂の機械的強度の観点からシリコーン樹脂の適用が好ましい。
【００２５】
３．磁性粒子
キャリアに用いられる磁性粒子は、ソフトフェライト粒子であることが好ましく、中でも一般式MO・Fe2O3系のソフトフェライトであることが好ましい。該一般式において、Mで標記される金属としては、銅、亜鉛、鉛、スズ、ビスマス、マンガン、マグネシウム、ニッケル、ストロンチウム、カルシウム及びリチウム等が挙げられるが、中でも環境負荷低減の観点からマンガンおよびマグネシウムの使用が好ましい。
【００２６】
４．低分子樹脂層と高分子樹脂との被覆量
低分子樹脂層の被覆量は０．１wt％以上、２．０ｗｔ％以下が好ましい。これは低分子樹脂層の被覆量が０．１ｗｔ％以上あると、所望の帯電性能が得られ画像カブリやトナー飛散なの発生が回避され、２．０ｗｔ％以下であると、電子写真現像機において継続使用されても摩擦帯電量が上昇することなく、画像濃度不足などの不具合の発生を回避することができることによる。
【００２７】
高分子樹脂層の被覆量は１．０wt％以上、４．０ｗｔ％以下が好ましい。これは、磁性粒子の表面が該低分子樹脂層または高分子樹脂層で完全に被覆され、磁性粒子の表面が露出しない状態となることで、該キャリア付着を回避することが出来ることによる。さらに、高分子樹脂層の被覆量が１．０ｗｔ％以上であると、上述した低分子樹脂層で被覆された磁性粒子を十分に被覆することが出来るので、該キャリア付着を長時間使用した際の、磨耗などによる劣化時間を遅延できる点で好ましいからである。
一方、該被覆量が、４．０ｗｔ％以下であれば、キャリア粒子同士の会合及びそれらが離れた時に生じる破断面により、電子写真現像機の感光体を傷付けたり、該感光体に付着したりする事態を回避できる。
【００２８】
５．本発明に係るキャリアと、該キャリアを用いた電子写真現像剤の製造方法
以下、磁性粒子に含まれるＭとして、ＭｎおよびＭｇを用い、低分子樹脂層としてシリコーン系低分子樹脂、高分子樹脂としてシリコーン系高分子樹脂を用いた場合を例として、本発明に係るキャリアおよび該キャリアを用いた電子写真現像剤の製造方法について説明する。
（１）磁性粒子の製造
磁性粒子が、組成式ＭｎＯ・ＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３で示されるフェライト組成になるように、Ｍｎ源としてのＭｎＣＯ３粉、Ｍｇ源としてのＭｇ(ＯＨ)２粉、およびＦｅ源としてのＦｅ２Ｏ３粉をそれぞれ、該フェライト組成に示されたモル比を満たすように秤量し、混合して混合粉を得た。
【００２９】
該混合粉を、大気雰囲気中にて、７００〜１３００℃、３〜１５時間、加熱して仮焼し、得られた仮焼物を冷却後、粉砕してほぼ１μｍ径の粉体とした。該粉体を乾燥し、該乾燥粉に１ｗｔ％の分散剤と水とを加えて、濃度が６０〜８０ｗｔ％のスラリーとした。このスラリーを湿式粉砕し、得られた懸濁液をスプレードライヤ等を用いて造粒し、平均粒径６０〜３０μｍの造粒物を得た。
【００３０】
この造粒物を、窒素雰囲気中にて、９００〜１３００℃、３〜１５時間、加熱して焼成した。得られた焼成物を粉砕した後、粒度調整を行い、組成式ＭｎＯ・ＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３を有し、粒径が４５〜３５μｍの範囲で揃えられた磁性粒子を得た。
【００３１】
（２）低分子樹脂層の被覆
低分子樹脂として、重量平均分子量５００以上、１０００以下のシリコーン系低分子樹脂をトルエンに溶解したものを準備する。
該シリコーン系低分子樹脂のアルコール溶液と、上記磁性粒子とを混合するが、混合割合は、該磁性粒子に対し該シリコーン系低分子樹脂が０．１wt％以上、２．０ｗｔ％以下となるように調整する。そして該混合物を８０〜１５０℃で、１〜２時間、加熱混合攪拌し、低分子樹脂を磁性粒子上に被覆した後、自然冷却し、反応を完結させて低分子樹脂層が被覆された磁性粒子を得る。このとき、磁性粒子表面に被覆させた低分子樹脂の硬化反応を完結することが肝要である。これは、該硬化反応が完結した後に、後述する高分子樹脂を被覆することにより、高分子樹脂側に低分子樹脂が溶け込むのを回避でき、この結果、摩擦帯電量の過剰な上昇を回避出来るからである。
尚、低分子樹脂として該シリコーン系低分子樹脂以外の、メタクリル系樹脂、アクリル系樹脂、シラン系オリゴマー等を用いる場合も、上述した加熱混合攪拌の温度・時間をそれぞれの樹脂の最適温度、最適時間に合わせる以外は、該シリコーン系低分子樹脂の場合と同様の操作をおこなえば良い。
【００３２】
（３）高分子樹脂層の被覆
高分子樹脂として、重量平均分子量５０００以上のシリコーン系高分子樹脂をトルエンに溶解したものを準備する。
該シリコーン系高分子樹脂の溶液と、上記低分子樹脂層が被覆された磁性粒子とを混合するが、混合割合は、該磁性粒子に対し該シリコーン系高分子樹脂が１．０wt％以上、４．０ｗｔ％以下となるように調整する。そして該混合物を１００〜２００℃で、２〜３時間、加熱混合攪拌してトルエンを除去しながら、高分子樹脂層を、低分子樹脂層が被覆された磁性粒子上に被覆する。そして、該下層に低分子樹脂層、上層に高分子樹脂層が被覆された磁性粒子を２００〜３００℃で、４〜６時間、加熱を行い、高分子樹脂層を硬化させ、本発明に係るキャリアを得る。
尚、高分子樹脂として該シリコーン系高分子樹脂以外の、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、他等を用いる場合も、上述した加熱の温度・時間をそれぞれの樹脂の最適温度、最適時間に合わせる以外は、該シリコーン系高分子樹脂の場合と同様の操作をおこなえば良い。
【００３３】
（４）電子写真現像剤の製造
得られた本発明に係るキャリアをトナーと混合して、本発明に係る電子写真現像剤を得るが、トナー濃度は２ｗｔ％以上、１５ｗｔ％以下とするのが好ましい。尚、トナーは公知のものを使用すれば良い。
【００３４】
６．効果
上述した本発明によるキャリアによれば、二成分系の電子写真用現像剤に用いられるキャリアに対し求められる１０〜５０μＣ／ｇの摩擦帯電量を確保でき、且つ、該キャリアを含む電子写真現像剤を用いた電子写真現像を例えば１００千枚以上行っても、該電子写真現像剤摩擦帯電量の低下は１０％以下に留まり、１００千枚目に現像される電子写真においても、カブリやキャリア付着等が発生せず、良好な画質を保てることが判明した。
【実施例】
【００３５】
（実施例１）
市販のＭｎＣＯ３粉、Ｍｇ(ＯＨ)２粉、およびＦｅ２Ｏ３粉を準備した。そして、
Ｍｎ：Ｍｇ：Ｆｅのモル比が１：１：２となるように、それぞれの粉体を秤量し混合して混合粉を得た。
この混合粉を、加熱炉により９００℃、３時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を冷却後、振動ミルで粉砕して、ほぼ粒径１μｍ径の粉体とした。この粉体を乾燥し、さらにその乾燥物に対して、１ｗｔ％の分散剤を水と共に加えて、濃度７０％のスラリーとした。このスラリーを湿式ボールミルに装填して湿式粉砕し懸濁液とした。得られた懸濁液をスプレードライヤに供給して造粒し、平均粒径約７０μｍの造粒物を得た。
【００３６】
この造粒物を焼成炉に装填し、窒素雰囲気下で、１１７０℃、５時間焼成した。得られた焼成物を解砕機で粉砕した後、篩い分けにより粒度調整を行い、粒径が約４２μｍに揃った球形の一般式ＭｎＯ・ＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３で示される磁性粒子を得た。
【００３７】
低分子樹脂として低分子シリコーン樹脂であるKP-390(信越化学社製)を準備し、これをメタノールに溶解して、３ｗｔ％溶液とした。
該低分子シリコーン樹脂溶液と、上述した磁性粒子とを、重量比で1：9の割合で混合し、該混合物を攪拌機の容器に装入し、150℃、2時間、加熱混合攪拌した後、自然冷却させて、低分子シリコーン樹脂の硬化物に被覆された磁性粒子を得た。
【００３８】
高分子樹脂として高分子シリコーン樹脂であるKR-350（信越化学社製）を準備し、これをトルエンに溶解して、５ｗｔ％溶液とした。
該高分子シリコーン樹脂溶液と、上述した低分子シリコーン樹脂を被覆した磁性粒子とを、重量比で２．５：９７．５の割合で混合し、該混合物を攪拌機の容器に装入し、１８０℃、３時間、加熱混合攪拌してトルエンを除去し、低分子シリコーン樹脂を被覆した磁性粒子全体に高分子シリコーン樹脂を被覆した。そして、該高分子シリコーン樹脂が被覆された磁性粒子を熱風循環式加熱装置に挿入し、２６０℃、５時間加熱を行い、被覆樹脂層を硬化させキャリアを得た。
【００３９】
得られたキャリアについて、温度20℃、湿度60％における静抵抗値、摩擦帯電量を測定し、SEM観察により樹脂の被覆状態を観察した。
静抵抗値は、図１に概略の断面図を示す静抵抗測定器により求めた。図１に示すように径１２.９φ、長さ１００ｍｍの塩ビパイプ４内に該キャリア１を装填し、該キャリア１の上端に電極２、下端に電極３を設け、該電極間に1000Vの電圧を印加したときの絶縁抵抗計５の値を読み、ρ=R×S／ｔ(但し、R：絶縁抵抗計の読み値、S：試料層の断面積、ｔ：試料層の厚み)の換算式により静抵抗値ρへ換算して求めた。
摩擦帯電量は、トナー濃度が適正値となるよう、吸引式帯電量測定装置（三京パイオテック社製）により測定した。
さらに該キャリアをＳＥＭ観察して、低分子シリコーン樹脂、高分子シリコーン樹脂による磁性粒子の被覆状態を観察した。すると、該磁性粒子は、低分子シリコーン樹脂および高分子シリコーン樹脂により完全に被覆され、磁性粒子の表面が露出していないことが判明した。これらの結果を、表１の一覧表に示す。
【００４０】
次に、得られたキャリアとトナーとを、トナー濃度が５wt％となるように混合し、１時間撹拌して電子写真現像剤を製造した。この電子写真現像剤を、電子写真現像の評価機に装填し、得られる電子写真の画像評価を行った。該画像評価は、画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着の有無、画質の評価をもって行い、良好なレベル○、使用可能レベル△、使用不可レベル×で評価した。これらの結果を、表２の一覧表に示す。
【００４１】
さらに、該電子写真現像剤を装填した電子写真現像評価機を用いて、電子写真現像を反復し、該キャリアを含む電子写真現像剤を使用し続けた場合の摩擦帯電量の変化を測定した。これらの結果を、表３の一覧表に示す。
【００４２】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００４３】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は±１０％以内の変化に留まっていることが判明し、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００４４】
（実施例２）
磁性粒子に対する低分子シリコーン樹脂の被覆量を０．１ｗｔ％となるように調整した以外は実施例１と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００４５】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例２に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００４６】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は０〜＋３０％の変化に留まっていることが判明し、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００４７】
（実施例３）
磁性粒子に対する低分子シリコーン樹脂の被覆量を２．０ｗｔ％となるように調整した以外は実施例１と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００４８】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例２に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００４９】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例３に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は０〜＋２０％の変化に留まり、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００５０】
（実施例４）
磁性粒子に対する高分子シリコーン樹脂の被覆量を１．０ｗｔ％となるように調整した以外は実施例２と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００５１】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例４に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００５２】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例４に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は±１０％の変化に留まり、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００５３】
（実施例５）
磁性粒子に対する高分子シリコーン樹脂の被覆量を４．０ｗｔ％となるように調整した以外は実施例２と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００５４】
表２に記載した結果から明らかなように、実施例５に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても良好な画質特性を示し、品質的に問題のないことがわかった。
【００５５】
表３に記載した結果から明らかなように、実施例５に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、１０万枚を超えても摩擦帯電量は０〜＋１０％の変化に留まり、まだ十分に使用可能であった。そして該摩擦帯電量の安定性により、１０万枚を超える電子写真現像においても画質特性が維持されている理由であると考えられる。
【００５６】
（比較例１）
磁性粒子に対し低分子シリコーン樹脂を被覆する工程を削除し、高分子シリコーン樹脂の被覆量を２．５ｗｔ％となるように調整した以外は実施例１と同様にしてキャリアを得た。得られたキャリアに対して、実施例１と同様の評価を行い、この結果を表１〜３の一覧表に示す。
【００５７】
表２に記載した結果から明らかなように、比較例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用いて電子写真を現像した場合、７万枚を超えると画像濃度、カブリ濃度、キャリア付着、および画質のいずれにおいても使用不可のレベルであることが判明した。
【００５８】
表３に記載した結果から明らかなように、比較例１に係るキャリアを含む電子写真現像剤を用い反復して電子写真を現像した場合、７万枚を超えると摩擦帯電量は−３０％程度変化し、電子写真現像剤としての寿命を迎えていると考えられた。
【００５９】
【表１】
【表２】
【表３】
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】静抵抗測定器の概略の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１．キャリア
２．電極
３．電極
４．塩ビパイプ
５．絶縁抵抗計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粒子を有する電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有する二成分系電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリアであって、
該磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されていることを特徴とする電子写真現像用キャリア。
【請求項２】
前記低分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の０．１ｗｔ％以上、２．０wt％以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真現像用キャリア。
【請求項３】
前記高分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の１．０ｗｔ％以上、４．０wt％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真現像用キャリア。
【請求項４】
前記低分子樹脂層または前記高分子樹脂層により、前記磁性粒子の表面が露出しないように被覆されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真現像用キャリア。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有することを特徴とする二成分系電子写真用現像剤。
【請求項６】
磁性粒子表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されている電子写真現像用キャリアの製造方法であって、
該磁性粒子と該低分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、該低分子樹脂を磁性粒子に被覆した後、該低分子樹脂の硬化反応を完結させて、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子を製造する工程と、
該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子と、該高分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、高分子樹脂層を、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子に被覆する工程と、
該磁性粒子に被覆された高分子樹脂層を硬化させ、電子写真現像用キャリアを製造する工程とを、有することを特徴とする電子写真現像用キャリアの製造方法。
【請求項１】
磁性粒子を有する電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有する二成分系電子写真用現像剤に用いられる電子写真現像用キャリアであって、
該磁性粒子の表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されていることを特徴とする電子写真現像用キャリア。
【請求項２】
前記低分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の０．１ｗｔ％以上、２．０wt％以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子写真現像用キャリア。
【請求項３】
前記高分子樹脂層の被覆量が、前記磁性粒子の１．０ｗｔ％以上、４．０wt％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の電子写真現像用キャリア。
【請求項４】
前記低分子樹脂層または前記高分子樹脂層により、前記磁性粒子の表面が露出しないように被覆されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子写真現像用キャリア。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の電子写真現像用キャリアと、トナーとを含有することを特徴とする二成分系電子写真用現像剤。
【請求項６】
磁性粒子表面が、重量平均分子量３００以上、１０００以下の低分子樹脂層で被覆され、該低分子樹脂層で被覆された磁性粒子が、さらに、重量平均分子量５０００以上の高分子樹脂層で被覆されている電子写真現像用キャリアの製造方法であって、
該磁性粒子と該低分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、該低分子樹脂を磁性粒子に被覆した後、該低分子樹脂の硬化反応を完結させて、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子を製造する工程と、
該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子と、該高分子樹脂溶液とを加熱混合攪拌し、高分子樹脂層を、該低分子樹脂層が被覆された磁性粒子に被覆する工程と、
該磁性粒子に被覆された高分子樹脂層を硬化させ、電子写真現像用キャリアを製造する工程とを、有することを特徴とする電子写真現像用キャリアの製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２００７−３３５６８（Ｐ２００７−３３５６８Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１３２８６（Ｐ２００５−２１３２８６）
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００２２４７９８）ＤＯＷＡホールディングス株式会社 (550)
【出願人】（０００２２４８０２）ＤＯＷＡ ＩＰクリエイション株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２２日（２００５．７．２２）
【出願人】（０００２２４７９８）ＤＯＷＡホールディングス株式会社 (550)
【出願人】（０００２２４８０２）ＤＯＷＡ ＩＰクリエイション株式会社 (96)
【Ｆターム（参考）】
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