特許ウォッチ

公開番号2024089772
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022205170
出願日2022-12-22
発明の名称磁性キャリア、及び二成分系現像剤
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人
主分類G03G 9/113 20060101AFI20240627BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】高湿環境から低湿環境に変化した際、画像濃度変化を抑制できる磁性キャリアの提供。
【解決手段】磁性コア粒子と、前記磁性コア粒子の表面を被覆する樹脂被覆層とを有する磁性キャリアであって、
前記樹脂被覆層には微粒子が含有されており、
前記微粒子は、微粒子母体と、微粒子母体の表面に疎水性基が結合しており、疎水性基の先端に含窒素構造を有することを特徴とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
磁性コア粒子と、前記磁性コア粒子の表面を被覆する樹脂被覆層とを有する磁性キャリアであって、
前記樹脂被覆層には微粒子が含有されており、
前記微粒子は、微粒子母体と、前記微粒子母体の表面に存在する下記式（１）で表される構造を有することを特徴とする磁性キャリア。
＊－Ｘ
1
－Ａ式（１）
［Ｘ
1
は、以下の（ｉ）または（ｉｉ）の規定を満たし、
（ｉ）－（ＳｉＲ
a
Ｒ
b
－Ｏ）ｎ－を表し、Ｒ
a
及びＲ
b
はＣＨ
3
またはＣ
6
Ｈ
5
であり、Ｒ
a
とＲ
b
は同じでも異なっていてもよく、ｎは３以上２０以下の整数である、
（ｉｉ）－（ＣＨ
2
－ＣＲ
c
Ｒ
d
）ｍ－を表し、Ｒ
c
及びＲ
d
はＨ、ＣＨ
3
、Ｃ
2
Ｈ
5
またはＣ
3
Ｈ
7
のいずれかであり、Ｒ
c
とＲ
d
は同じでも異なっていてもよく、ｍは２以上１０以下の整数である、
Ａは、
Ｘ
1
が（ｉ）の構造を有する場合、下記式（２－１）または下記式（２－２）で表される構造であり、
Ｘ
1
が（ｉｉ）の構造を有する場合、下記式（２－３）～（２－５）からなる群より選択されるいずれかの構造であり、
＊は、前記微粒子母体との結合部を示す。
TIFF
2024089772000013.tif
198
157
（上記式（２－１）～（２－５）中のＲ
e
及びＲ
f
は、Ｈ、ＣＨ
3
、Ｃ
2
Ｈ
5
、Ｃ
3
Ｈ
7
、Ｃ
4
Ｈ
9
、Ｃ
6
Ｈ
5
、ＣＨ
2
ＯＨ、Ｃ
2
Ｈ
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記磁性キャリア表面のＸ線光電子分光法（ＸＰＳ）による測定において、前記微粒子の前記表面処理由来のＮ元素の比率が０．７ａｔｏｍ％以下である請求項１に記載の磁性キャリア。
【請求項３】
前記樹脂被覆層の被覆樹脂が、ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂のいずれかの樹脂である請求項１または２に記載の磁性キャリア。
【請求項４】
前記微粒子の微粒子母体が、シリカ、チタニア、ポリメチルメタクリレート樹脂のいずれかの微粒子である請求項１または２に記載の磁性キャリア。
【請求項５】
前記微粒子の一次粒子の個数平均粒子径が、８ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１または２に記載の磁性キャリア。
【請求項６】
前記樹脂被覆層の平均膜厚が、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である請求項１または２に記載の磁性キャリア。
【請求項７】
前記微粒子の添加量が、前記樹脂被覆層の被覆樹脂を１００質量部としたとき、１質量部以上１００質量部以下である請求項１または２に記載の磁性キャリア。
【請求項８】
前記微粒子母体の表面に、下記式（３－１）または（３－２）で表される構造を有する請求項１または２に記載の磁性キャリア。
TIFF
2024089772000014.tif
65
157
（上記式（３－１）または（３－２）中のＲ
a
及びＲ
b
はＣＨ
3
またはＣ
6
Ｈ
5
であり、Ｒ
a
とＲ
b
は同じでも異なっていてもよく、
Ｒ
e
及びＲ
f
は、Ｈ、ＣＨ
3
、Ｃ
2
Ｈ
5
、Ｃ
3
Ｈ
7
、Ｃ
4
Ｈ
9
、Ｃ
6
Ｈ
5
、ＣＨ
2
ＯＨ、Ｃ
2
Ｈ
4
ＯＨまたはＣＨ
2
Ｏ－ＣＨ
3
のいずれかであり、Ｒ
e
とＲ
f
は同じでも異なっていてもよい。
Ｒ
g
及びＲ
h
は、ＣＨ
3
、Ｏ－ＣＨ
3
またはＯ－Ｃ
2
Ｈ
5
のいずれかであり、Ｒ
g
とＲ
h
は同じでも異なっていてもよい。ｎは３以上２０以下であり、ｐ、ｑ、ｒは１以上１０以下の整数を表す。）
【請求項９】
請求項１または２に記載の磁性キャリアとトナーとを有する二成分系現像剤。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法を用いて静電荷像を顕像化するための画像形成方法に使用される磁性キャリア、及び二成分系現像剤に関するものである。
続きを表示（約 3,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成方法は、静電潜像担持体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させて、静電潜像を現像する方法が一般的に使用されている。この現像に際しては、磁性キャリアと呼ばれる担体粒子をトナーと混合し、摩擦帯電させて、トナーに適当量の正または負の電荷を付与し、その電荷をドライビングフォースとして現像させる二成分現像方式が広く採用されている。
二成分現像方式は、磁性キャリアに対して現像剤の撹拌、搬送、帯電などの機能を付与できるため、トナーとの機能分担が明確であり、このため現像剤性能の制御性が良いなどの利点がある。ここで磁性キャリアは、磁気を持たせて搬送性を獲得するためのコアと、トナーへの帯電付与能を獲得させるための被覆樹脂がコアに被覆された構成であることが多い。
近年、電子写真に対する要望は常に高まり続けており、多様な付加価値が求められているが、その中の１つに高安定がある。安定性としては、長期の使用においても画質が劣化しないといった長期安定性や、環境変化に対しても画質が変わらないといった環境安定性等が挙げられる。
その中で、長期にわたり帯電安定性を維持させる目的や高湿環境の帯電付与性を高める目的で、キャリアに対しアミノ基を使用した被覆樹脂、もしくはコアにアミノ基プライマー処理を行う例がある（特許文献１～９）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６８８２６４４号公報
特開２０２１－１３１４８１号公報
特開２０１４－１７８７０４号公報
特許第４９６６８８０号公報
特許第５０７９５６３号公報
特開２００６－３３０３０７号公報
特許第６４０３８１６号公報
特許第６５８４２２５号公報
特許第４５０５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術により、帯電安定性向上効果は見られたものの、近年の多種多様な要望の中には、高湿環境から低湿環境へ環境変動が起こる際にも即座に複写機本体や現像剤が環境に順応し、安定した画像濃度を出力したいといったものもあり、こういった要望に対してはまだまだ改善の余地があることがわかった。
以上のことから本発明では、上記課題の解決を目的としたものである。具体的には疎水性成分とアミノ基を有する化合物で表面処理した微粒子をコート内に含有させることで、高湿環境から低湿環境へ環境変動した際にも安定した画像濃度を出力できる磁性キャリアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、磁性コア粒子と、前記磁性コア粒子の表面を被覆する樹脂被覆層とを有する磁性キャリアであって、
前記樹脂被覆層には微粒子が含有されており、
前記微粒子は、微粒子母体と、前記微粒子母体の表面に存在する下記式（１）で表される構造を有することを特徴とする磁性キャリアに関する。
＊－Ｘ
1
－Ａ式（１）
［Ｘ
1
は、以下の（ｉ）または（ｉｉ）の規定を満たし、
（ｉ）－（ＳｉＲ
a
Ｒ
b
－Ｏ）ｎ－を表し、Ｒ
a
及びＲ
b
はＣＨ
3
またはＣ
6
Ｈ
5
であり、Ｒ
a
とＲ
b
は同じでも異なっていてもよく、ｎは３以上２０以下の整数である、
（ｉｉ）－（ＣＨ
2
－ＣＲ
c
Ｒ
d
）ｍ－を表し、Ｒ
c
及びＲ
d
はＨ、ＣＨ
3
、Ｃ
2
Ｈ
5
またはＣ
3
Ｈ
7
のいずれかであり、Ｒ
c
とＲ
d
は同じでも異なっていてもよく、ｍは２以上１０以下の整数である、
Ａは、
Ｘ
1
が（ｉ）の構造を有する場合、下記式（２－１）または下記式（２－２）で表される構造であり、
Ｘ
1
が（ｉｉ）の構造を有する場合、下記式（２－３）～（２－５）からなる群より選択されるいずれかの構造であり、
＊は、前記微粒子母体との結合部を示す。
【０００６】
TIFF
2024089772000001.tif
198
157
（上記式（２－１）～（２－５）中のＲ
e
及びＲ
f
は、Ｈ、ＣＨ
3
、Ｃ
2
Ｈ
5
、Ｃ
3
Ｈ
7
、Ｃ
4
Ｈ
9
、Ｃ
6
Ｈ
5
、ＣＨ
2
ＯＨ、Ｃ
2
Ｈ
4
ＯＨまたはＣＨ
2
Ｏ－ＣＨ
3
のいずれかであり、ＲｅとＲｆは同じでも異なっていてもよい。
Ｒ
g
及びＲ
h
は、ＣＨ
3
、Ｏ－ＣＨ
3
またはＯ－Ｃ
2
Ｈ
5
のいずれかであり、Ｒ
g
とＲ
h
は同じでも異なっていてもよい。
Ｒ
i
は、ＨまたはＣＨ
3
である。
ｐ、ｑ、ｒは１以上１０以下の整数を表す。ｓ、ｔは１以上１０以下の整数を表す。
ｕ、ｖ、ｗは１以上１０以下の整数を表す。）］
また、本発明は、前記磁性キャリアとトナーとを有する二成分系現像剤に関する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高湿環境から低湿環境へ環境が変動した後においても即座に環境になじみ、安定した画像濃度を出力できる磁性キャリアを提供することができる。
また本発明によれば、低湿環境で且つ低トナー消費の状態で使用された直後でも、安定した画像濃度を出力できる磁性キャリアを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明を用いた画像形成に好適な画像形成装置の概略図である。
本発明を用いたフルカラーの画像形成に好適な画像形成装置の概略図である。
本発明の現像剤に係るトナーの表面処理に好適な表面処理装置の概略図である。
本発明の磁性キャリアコアで用いた比抵抗値の測定装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明において、数値範囲を表す「○○以上××以下」や「○○～××」の記載は、特に断りのない限り、端点である下限及び上限を含む数値範囲を意味する。
【００１０】
〔本発明の特徴〕
本発明の磁性キャリアは、磁性コア粒子と、前記磁性コア粒子の表面を被覆する樹脂被覆層とを有する磁性キャリアであって、
前記樹脂被覆層には微粒子が含有されており、
前記微粒子は、微粒子母体と、前記微粒子母体の表面に存在する下記式（１）
＊－Ｘ
1
－Ａ式（１）
で表される構造を有するものである。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許