JP2004151639A - Magnetic carrier for electrophotographic developer - Google Patents

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JP2004151639A JP2002319645A JP2002319645A JP2004151639A JP 2004151639 A JP2004151639 A JP 2004151639A JP 2002319645 A JP2002319645 A JP 2002319645A JP 2002319645 A JP2002319645 A JP 2002319645A JP 2004151639 A JP2004151639 A JP 2004151639A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic carrier for electrophotographic developer, capable of forming a picture with no fogging and unevenness of picture. <P>SOLUTION: The magnetic carrier for electrophotographic developer is made of composite particles having an irregular shape of average particle size 10∼100μm which consists of planar magneto-plumbite type ferrite particle powder, particulate ferromagnetic iron compound particle powder and phenol resin. The total amount of the planar magneto-plumbite type ferrite particle powder and the particulate ferromagnetic iron compound particle powder which are included in the composite particles is 80∼99wt.%, the average particle size of planar magneto-plumbite type ferrite particle powder is 1.0∼3.0μm and the particle size ratio (ra/rb) of the average particle size (ra) of the planar magneto-plumbite type ferrite particle powder to the average particle size (rb) of the particulate ferromagnetic iron compound particle powder is 3.0-10.0. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電子写真現像剤用磁性キャリアに関するものであり、カブリや画像ムラの生じない画像を形成することができる電子写真現像剤用磁性キャリアを提供する。
【0002】
【従来の技術】
周知のとおり、電子写真法においては、セレン、OPC(有機半導体)、α−Si等の光導電性物質を感光体として用い、種々の手段により静電気的潜像を形成し、この潜像に磁気ブラシ現像法等を用いて、潜像の極性と逆に帯電させたトナーを静電気力により付着させ、顕像化する方式が一般に採用されている。
【0003】
この現像工程においては、トナーとキャリアとからなる現像剤が使用され、キャリアと呼ばれる担体粒子が摩擦帯電により適量の正又は負の電気量をトナーに付与し、且つ、磁気力を利用し磁石を内蔵する現像スリーブを介して、潜像を形成した感光体表面付近の現像領域にトナーを搬送している。
【0004】
近年、前記電子写真法は複写機又はプリンターに広く多用化されており、細線や小文字、写真及びカラー原稿等様々な文書に対応できることが望まれている。複写機及びプリンターの高機能化、高画質化及び高速化に伴って使用される現像剤としての諸特性の向上が要求されている。
【0005】
特に、キャリアについては、高画像化及び高速化に伴って高信頼性が必要となるため、キャリアの帯電性能が長期に亘って維持できる高寿命化が必要とされている。
【0006】
従来、前記電子写真法に用いるキャリアとしては、フェライトキャリア及び鉄粉キャリア、バインダ樹脂中に磁性粒子粉末を分散させたバインダ型キャリアが知られている。
【0007】
フェライトキャリア及び鉄粉キャリアは、通常、粒子表面を樹脂で被覆して使用されるが、粒子表面と被覆樹脂との接着性が良好とは言い難く、使用中に次第に被覆樹脂が剥離して、帯電性の変化を起こし、結果として画像の乱れやキャリア付着等の問題を引き起こしてしまう。
【0008】
一方、バインダ型キャリアは、磁性粒子とバインダ樹脂とを混練粉砕して得る方法及び磁性粒子と樹脂とを重合させて得る方法が知られている。混練粉砕法で得られた磁性キャリアは、特開平10−232512号公報には「[0005]しかし、バインダー型キャリアを上述した負荷電性トナーと組み合わせて使用する場合以下のような問題が生じる。・・・十分な表面磁性粉存在量が確認されているにもかかわらず、十分な負荷電性トナーに対する荷電性が得られないという問題が生じる。これはバインダー樹脂に対する磁性粉の分散性が不均一になって、製造時に遊離した磁性粉が混入したり、磁性粉が凝集してキャリアに含有されていることに起因していると考えられる。この問題はキャリアの負荷電性トナーに対する荷電性を上げるために磁性粉の含有量を増加させるとより顕著に生じてしまう。遊離磁性粉はキャリア粒子との粒径差が大きいためキャリア粒子に付着しやすく簡単に分級で除去することは難しいが、分級回数を増加させる等によって分級工程の精度を上げて除去すれば微粉成分の含有による問題は解消する。しかし、このような方法によれば直行収率が低下し、また分級工程が繁雑になることから生産効率が低下してしまう。また、このようなキャリアを用いて高温高湿(H/H)環境下で画像を形成した場合、画像に濃度ムラが生じるという問題も生じる。」(第2頁第2欄第15〜40行)なる記載の通り、磁性粉の含有量が高く出来なかったり、磁性粉が遊離する等の問題がある。
【0009】
もっとも、磁性粒子と樹脂とを重合させて得る方法(例えば、特開平2−220068号公報)によって得られた磁性粒子とフェノール樹脂とからなる球状複合体粒子からなるバインダ型キャリアは、前記フェライトキャリアや鉄粉キャリアに比べ、被覆樹脂との接着性に数段優れており、使用中に被覆樹脂が剥離する問題はほとんど起こらないものである。
【0010】
近年要求されている環境負荷低減のために、トナーについても低温定着の傾向にある。低温定着トナーは、従来のトナーに比べてより容易に定着することができる反面、複数枚を複写することによってスリーブ上の凹凸にトナーが融着するスリーブ汚染が生じ、搬送性が悪化するために画像濃度の低下、カブリの原因となる。この問題は、スリーブ上に適度の凹凸をつけることで解決を図っている。
前記スリーブを用いた場合、前記球状複合体粒子のバインダ型キャリアは粒子表面が滑らかであるため、滑らかな表面を有するスリーブ上では磁性キャリアがスリップして搬送性が十分とは言い難いものであり、現像剤を均一に付着させることができなかった。よって、カブリや画像ムラが生じやすくなっている。
【0011】
そこで、滑らかな表面を有するスリーブ上においてもカブリや画像ムラが生じにくい良好な画像を得ることができるバインダ型磁性キャリアが強く望まれている。
【0012】
バインダ型磁性キャリアにおいて、磁性粒子粉末として保磁力が23.8kA/m(300Oe)未満の磁性粒子と保磁力が23.8kA/m(300Oe)以上の磁性粒子とを用いた磁性キャリア(特許文献1)、磁性粒子粉末としてスピネル型構造の磁性体粒子とマグネトプランバイト型構造の磁性体粒子とを用いた磁性キャリア(特許文献2)、磁性粒子粉末として硬磁性粒子粉末と軟磁性粒子粉末とを用いた磁性キャリア(特許文献3)及び磁性粒子粉末としてマグネタイト又はソフトフェライトとバリウムフェライト又はストロンチウムフェライトとを含む磁性キャリア(特許文献4)等が知られている。
【0013】
【特許文献1】
特開平6−11906号公報
【特許文献2】
特開平6−35231号公報
【特許文献3】
特開平10−268575号公報
【特許文献4】
特開2000−137352号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
前出特許文献1には磁性粒子粉末として保磁力が23.8kA/m(300Oe)未満の磁性粒子と保磁力が23.8kA/m(300Oe)以上の磁性粒子とを用いたバインダ型磁性キャリアが記載されているが、磁性キャリアの粒子形状については考慮されておらず、搬送性が十分とは言い難いものである。
【0015】
また、前出特許文献2にはスピネル型構造の磁性体粒子として球状Cu−Znフェライトとマグネトプランバイト型構造の磁性体粒子として板状ストロンチウムフェライト粒子粉末とを用いたバインダ型磁性キャリアが記載されているが、磁性キャリアの粒子形状については考慮されておらず、搬送性が十分とは言い難いものである。
【0016】
また、前出特許文献3には硬磁性粒子粉末と軟磁性粒子粉末とを用いたバインダ型磁性キャリアが記載されているが、磁性キャリアの形状は球状であるため、スパチュラ角が低く搬送性が十分とは言い難いものである。
【0017】
また、前出特許文献4にはCu−Znフェライトとストロンチウムフェライト粒子粉末とを用いたバインダ型磁性キャリアが記載されているが、磁性キャリアの粒子形状については考慮されておらず、搬送性が十分とは言い難いものである。
【0018】
そこで、本発明は、磁性キャリアの形状を不定形にすることによって、滑らかな表面を有するスリーブ上における磁性キャリアのスリップを防止し、均一な現像剤層を形成させることによりカブリや画像ムラが生じにくい良好な画像を得ることを技術的課題とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】
前記技術的課題は、次の通りの本発明によって達成できる。
【0020】
即ち、本発明は、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末とフェノール樹脂とからなる平均粒子径10〜100μmの不定形複合体粒子からなる電子写真現像剤用磁性キャリアであって、該複合体粒子に含まれる板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末との総量が80〜99重量%であり、且つ、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の平均粒子径が1.0〜3.0μmであり、前記板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の平均粒子径(ra)と前記粒状強磁性鉄化合物粒子粉末の平均粒子径(rb)との粒径比(ra/rb)が3.0〜10.0であることを特徴とする電子写真現像剤用磁性キャリアである。
【0021】
また、本発明は、電子写真現像剤用磁性キャリアのスパチュラ角と平均粒子径との関係が下記式を満足する前記電子写真現像剤用磁性キャリアである。
y≧−0.33x+48
y:磁性キャリアのスパチュラ角(°)
x:磁性キャリアの平均粒子径(μm)
【0022】
また、本発明は、前記電子写真現像剤用磁性キャリアの粒子表面がシリコーン樹脂又はフッ素系樹脂で被覆されていることを特徴とする電子写真現像剤用磁性キャリアである。
【0023】
以下、本発明を詳細に説明する。
【0024】
まず、本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアについて述べる。
【0025】
本発明における板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末は、ストロンチウムフェライト粒子粉末、バリウムフェライト粒子粉末であり、好ましくはストロンチウムフェライト粒子粉末である。
【0026】
本発明における板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の平均粒子径(平均板面径:ra)は1.0〜3.0μmである。平均粒子径が1.0μm未満の場合には、複合体粒子に対して相対的に板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末が小さくなり、不定形の複合体粒子が得られない。3.0μmを越える場合には、100μm以上の複合体粒子となり磁性キャリアとして好ましくない。より好ましくは1.0〜2.0μmである。
【0027】
本発明における板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の板状比(平均粒子径/平均厚み)は1.3以上が好ましい。板状比が1.3未満の場合は粒状粒子と相似する形状となり、不定形の複合体粒子が得られない。
【0028】
本発明における粒状強磁性鉄化合物粒子粉末としては、マグネタイト粒子粉末、マグヘマイト粒子粉末等である。粒子形状は、球状、六面体、八面体などの粒状であり、好ましくは球状である。
【0029】
本発明における粒状強磁性鉄化合物粒子粉末の平均粒子径(rb)は0.1〜1.0μmが好ましく、より好ましくは0.1〜0.7μmである。
【0030】
本発明における前記板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の平均粒子径(ra)と前記粒状強磁性鉄化合物粒子粉末の平均粒子径(rb)との粒径比(ra/rb)は3.0〜10.0である。粒径比が3.0未満の場合には不定形の複合体粒子が得られない。粒径比が10.0を越える場合には粒度によって組成が不均一な複合体粒子となり好ましくない。より好ましくは3.0〜8.0である。
【0031】
本発明における板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末との割合は、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末との総量に対して30〜90%の粒状強磁性鉄化合物粒子粉末を含有することが好ましい。30%未満の場合には磁性キャリアとしての磁気特性上好ましくない。90%を越える場合には不定形の複合体粒子が得られない。より好ましくは50〜90%である。
【0032】
磁性キャリア中の板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末との全含有量は磁性キャリアに対して80〜99重量%である。80重量%未満の場合には樹脂分が多くなり、大粒子が出来やすくなる。99重量%を越える場合には樹脂分が不足して十分な強度が得られない。より好ましくは85〜99重量%である。
【0033】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアは不定形である。当該構造を有することによって流動率が高くなり、磁性キャリアの搬送性が改善される。
【0034】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアの平均粒子径は10〜100μmであり、平均粒子径が10μm未満の場合には二次凝集しやすく、100μmを越える場合には機械的強度が弱く、また、鮮明な画像を得ることができなくなる。より好ましくは20〜70μmである。
【0035】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアは、スパチュラ角yと平均粒子径xとの関係が下記式を満たすことが好ましい。下記関係式を満たすことによって、スリーブ上でスリップしにくくなり磁性キャリアの搬送性が良好となる。
【0036】
y≧−0.33x+48
y:磁性キャリアのスパチュラ角(°)
x:磁性キャリアの平均粒子径(μm)
【0037】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアの嵩密度は2.5g/cm以下が好ましく、より好ましくは1.0〜2.0g/cmである。比重は2.5〜5.2が好ましく、より好ましくは2.5〜4.5である。
【0038】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアは、電気抵抗が1×10〜1×1015Ωcm、好ましくは1×10〜1×1015Ωcmである。
【0039】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアの飽和磁化値は20〜80Am/kg(20〜80emu/g)が好ましく、より好ましくは40〜80Am/kg(40〜80emu/g)である。
【0040】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアは、複合体粒子の粒子表面をシリコーン樹脂又はフッ素系樹脂で被覆することが好ましい。粒子表面を低い表面エネルギーを有する前記樹脂で被覆することによって、トナーのスペント化を抑制することができる。
【0041】
用いる被覆樹脂は特に限定されないが、シリコーン樹脂としては縮合反応型シリコーン樹脂が好適であり、フッ素系樹脂としてはポリフッ素化アクリレート樹脂、ポリフッ素化メタクリレート樹脂、ポリフッ素化ビニリデン樹脂、ポリテトラフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂及び前記樹脂の組み合わせによる共重合体が好適である。
【0042】
本発明におけるキャリアの樹脂による被覆量は、複合体粒子100重量%に対して0.1〜5.0重量%である。被覆量が0.1重量%未満の場合には、十分に被覆することが困難となり、コートむらが生じる。また、5.0重量%を越える場合には、表面が平滑になるため搬送性が改善されない。好ましくは0.5〜3.0重量%である。
【0043】
次に、本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアの製造法について述べる。
【0044】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアは、水性媒体中でフェノール類とアルデヒド類を塩基性触媒の存在下、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末とを共存させて該フェノール類とアルデヒド類とを反応させて得ることができる。
【0045】
本発明に用いるフェノール類としては、フェノールのほか、m−クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、o−プロピルフェノール、レゾルシノール、ビスフェノールA等のアルキルフェノール類やベンゼン核又はアルキル基の一部又は全部が塩素原子、臭素原子で置換されたハロゲン化フェノール類等のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられるが、形状性を考慮すれば、フェノールが最も好ましい。
【0046】
本発明に用いるアルデヒド類としては、ホルマリン又はパラアルデヒドのいずれかの形態のホルムアルデヒド及びフルフラール等が挙げられるが、ホルムアルデヒドが最も好ましい。
【0047】
アルデヒド類はフェノール類に対してモル比で1.0〜4.0が好ましく、アルデヒド類のフェノール類に対するモル比が1未満の場合には、粒子の生成が困難であったり、樹脂の硬化が進行し難いために、得られる粒子の強度が弱くなる傾向がある。4.0を超える場合には、反応後に水性媒体中に残留する未反応のアルデヒド類が増加する傾向がある。より好ましくは1.2〜3.0である。
【0048】
本発明に用いる塩基性触媒としては、通常のレゾール樹脂製造に使用されている塩基性触媒が使用できる。例えば、アンモニア水、ヘキサメチレンテトラミン及びジメチルアミン、ジエチルトリアミン、ポリエチレンイミン等のアルキルアミンが挙げられ、特にアンモニア水が好ましい。塩基性触媒はフェノール類に対してモル比で0.05〜0.7が好ましい。0.05未満の場合には、硬化が十分に進行せず造粒が困難となる。0.7を越える場合には、フェノール樹脂の構造に影響するため造粒性が悪くなり、粒子径の大きな粒子を得ることが困難となる。
【0049】
本発明に用いる板状マグネトプランバイト型フェライト粒子及び粒状強磁性鉄化合物粒子は、あらかじめ粒子表面を親油化処理しておくことが望ましい。
【0050】
親油化処理は、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末又は粒状強磁性鉄化合物粒子をシランカップリング剤やチタネートカップリング剤等のカップリング剤で処理する方法や界面活性剤を含む水性溶媒中に板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末又は粒状強磁性鉄化合物粒子を分散させて、粒子表面に界面活性剤を吸着させる方法が好適である。
【0051】
シランカップリング剤としては、疎水性基、アミノ基、エポキシ基を有するものが挙げられ、疎水性基を有するシランカップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル・トリス(β−メトキシ)シラン等がある。アミノ基、エポキシ基を有するシランカップリング剤としては前記アミノ基を有するシランカップリング剤、前記エポキシ基を有するシランカップリング剤を用いればよい。
【0052】
チタネートカップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート等を用いればよい。
【0053】
界面活性剤としては、市販の界面活性剤を使用することができ、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子及び粒状強磁性鉄化合物粒子や該粒子表面に有する水酸基と結合が可能な官能基を有するものが望ましく、イオン性はカチオン性又はアニオン性のものが好ましい。
【0054】
前記いずれの処理方法によっても本発明の目的を達成することができるが、フェノール樹脂との接着性を考慮するとアミノ基あるいはエポキシ基を有するシランカップリング剤による処理が好ましい。
【0055】
前記カップリング剤又は界面活性剤の処理量は板状マグネトプランバイト型フェライト粒子又は粒状強磁性鉄化合物粒子に対して0.1〜10重量%が好ましい。
【0056】
前記フェノール類とアルデヒド類を塩基性触媒の存在下で反応させるに際し、共存させる板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末及び粒状強磁性鉄化合物粒子の量は、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子、粒状強磁性鉄化合物粒子、フェノール類及びアルデヒド類の総量に対して75〜99重量%が好ましく、生成する磁性キャリアの強度を考慮すると、78〜99重量%であることがより好ましい。
【0057】
本発明における反応は水性媒体中で行われるが、水性媒体中の固形分濃度が30〜95重量%になるようにすることが好ましく、特に、60〜90重量%となるようにすることが好ましい。
【0058】
塩基性触媒を添加した反応溶液は60〜95℃の温度範囲まで昇温し、この温度で30〜300分間、好ましくは60〜240分間反応させ、フェノール樹脂の重縮合反応を行って硬化させる。
【0059】
このとき、球形度の高い球状複合体粒子を得るために、ゆるやかに昇温させることが望ましい。昇温速度は0.5〜1.5℃/minが好ましく、より好ましくは0.8〜1.2℃/minである。
【0060】
硬化させた後、反応物を40℃以下に冷却すると、硬化したフェノール樹脂バインダ中に板状マグネトプランバイト型フェライト粒子及び粒状強磁性鉄化合物粒子が分散し、且つ、不定形を呈した複合体粒子の水分散液が得られる。
【0061】
前記複合体粒子を含む水分散液を濾過、遠心分離の常法に従って固・液を分離した後、洗浄して乾燥すれば目的とする電子写真現像剤磁性キャリアが得られる。
【0062】
また、複合体粒子の粒子表面に樹脂を被覆する場合には、周知のスプレードライヤーを用いて複合体粒子に樹脂を吹き付ける方法、ヘンシェルミキサー、ハイスピードミキサー等を用いて複合体粒子と樹脂とを乾式混合する方法、樹脂を含む溶剤中に複合体粒子を含浸する方法等によって行えばよい。
【0063】
本発明のキャリアと組み合わせて使用するトナーとしては、公知のトナーを使用することができる。具体的には、結着樹脂、着色剤を主構成物とし、必要に応じて離型剤、磁性体、流動化剤などを添加したものを使用できる。又、トナーの製造方法は公知の方法を使用できる。
【0064】
【発明の実施の形態】
本発明の代表的な実施の形態は次の通りである。
【0065】
粒子粉末の平均粒子径はレーザー回折式粒度分布計 LA500((株)堀場製作所製)により計測して体積基準による値で示した。また、粒子の粒子形態は、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製(S−800))で観察したものである。
【0066】
飽和磁化は、振動試料型磁力計VSM−3S−15(東英工業(株)製)を用いて外部磁場795.8kA/m(10kOe)のもとで測定した値で示した。
【0067】
スパチュラ角は、パウダテスタPT−N型(ホソカワミクロン(株)製)で測定した値で示した。
【0068】
真比重はマルチボリウム密度計(マイクロメリティクス製)で測定した値で示した。
【0069】
電気抵抗値(体積固有抵抗値)は、ハイレジスタンスメーター4329A(横河ヒューレットパッカード製)で測定した値で示した。
【0070】
画像評価はDocuPrint C2220を改造して用いた。キャリアを本発明のキャリアに変えて画出しを行い、1万枚の耐刷試験を行った。
【0071】
印刷画像のカブリを、次の4段階で評価した。
◎:非常によい。
○:良好。
△:許容レベル。
×:悪い。
【0072】
印刷画像の濃度ムラは、次の4段階で評価した。
◎:非常によい。
○:良好。
△:許容レベル。
×:悪い。
【0073】
<球状複合体粒子の製造>
500mlフラスコに板状ストロンチウムフェライト粒子粉末(平均粒子径1.5μm)240gを仕込み十分に良く攪拌した後、シラン系カップリング剤(商品名:KBM−403 信越化学製)2.4gを添加し、約100℃まで昇温し30分間良く混合攪拌することによりカップリング剤で被覆されている板状ストロンチウムフェライト粒子粉末を得た。
【0074】
別に用意した500mlフラスコに球状マグネタイト粒子粉末(平均粒子径0.3μm)400gを仕込み十分に良く攪拌した後、シラン系カップリング剤(商品名:KBM−403 信越化学製)6.0gを添加し、約100℃まで昇温し30分間良く混合攪拌することによりカップリング剤で被覆されている球状マグネタイト粒子粉末を得た。
【0075】
次に、1lの四つ口フラスコに、フェノール45g、37%ホルマリン62g、前記親油化された板状ストロンチウムフェライト粒子粉末80g、前記親油化処理された球状マグネタイト粒子粉末320g、28%アンモニア水13g、水50gを投入し、攪拌しながら40分間で85℃に上昇させ、同温度で180分間反応・硬化させた。板状ストロンチウムフェライト粒子粉末と球状マグネタイト粒子粉末との粒径比は5.0であった。
【0076】
次に、フラスコ内の内容物を30℃まで冷却後、上澄み液を除去し、さらに下層の沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)に150〜180℃で乾燥して、球状マグネタイト粒子と板状ストロンチウムフェライトとをフェノール樹脂をバインダとして結合した球状複合体粒子からなる電子写真現像剤用磁性キャリア330gを得た。
【0077】
ここに得られた電子写真現像剤用磁性キャリアは、図1に示す通り、不定形を呈していた。
【0078】
ここに得られた電子写真現像剤用磁性キャリアは、平均粒子径が35μmであり、スパチュラ角50°、嵩密度1.89g/cm、比重3.85、飽和磁化値70.1Am/kg、電気抵抗値3.2×10Ω・cmであった。
【0079】
ここに得られた電子写真現像剤用磁性キャリアとトナーとの耐刷試験は、カブリが◎、濃度ムラが◎であった。
【0080】
【作用】
本発明において重要な点は、バインダ型磁性キャリアにおいて、平均粒子径が大きな板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末を用いるとともに、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子と粒状強磁性鉄化合物粒子との粒径比を特定したことによって、磁性キャリアの粒子形状が不定形であるという点である。
【0081】
滑らかな粒子表面を有する球状のバインダ型キャリアは、低温定着トナーに対応した滑らかなスリーブ上でのスリップに起因して搬送性が十分とは言い難いものであった。本発明においては、磁性キャリアの粒子形状を不定形にすることによって、スパチュラ角を高くし、スリップを抑制することが可能となった。その結果、カブリ、濃度ムラのない画像を得ることができたものと考えている。
【0082】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を示す。
【0083】
実施例1〜4及び比較例1〜5
板状マグネトプランバイト型フェライト粒子及び粒状強磁性鉄化合物粒子の種類、量、親油化処理剤の種類、量、フェノールの量、ホルマリンの量、塩基性触媒であるアンモニア水の量及び水の量を種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様にして、磁性キャリアを得た。
【0084】
このときの製造条件を表1に、得られた磁性キャリアの諸特性及び耐刷評価結果を表2に示す。
【0085】
<樹脂被覆した磁性キャリアの製造>
実施例5
板状マグネトプランバイト型フェライト粒子及び粒状強磁性鉄化合物粒子の種類、量、親油化処理剤の種類、量、フェノールの量、ホルマリンの量、塩基性触媒であるアンモニア水の量及び水の量を種々変化させた以外は、前記発明の実施の形態と同様にして、球状複合体粒子を得た。
【0086】
次に、窒素気流下、ヘンシェルミキサー内に前記球状複合体粒子300g及びシリコーン樹脂(KR−251:信越化学製)を固形分として4.8g添加し、攪拌しながら120℃まで昇温し、同温度で1時間攪拌してシリコーン樹脂からなる樹脂被覆層の形成を行った。
【0087】
得られた樹脂被覆層を有する磁性キャリアの製造法を表1に、得られた磁性キャリアの諸特性及び耐刷評価結果を表2に示す。なお、粒子表面のシリコーン樹脂による被覆は均一なものであった。
【0088】
実施例6
板状マグネトプランバイト型フェライト粒子及び粒状強磁性鉄化合物粒子の種類、量、親油化処理剤の種類、量、フェノールの量、ホルマリンの量、塩基性触媒としてのアンモニア水の量、水の量及び樹脂被覆量を種々変化させた以外は、実施例5と同様にして樹脂被覆球状複合体粒子を得た。このときの製造条件を表1に、得られた樹脂被覆球状複合体粒子諸特性及び耐刷評価結果を表2に示す。
【0089】
【表1】

Figure 2004151639
【0090】
【表2】
Figure 2004151639
【0091】
各実施例で得られた電子写真現像剤用磁性キャリアの粒子形状はいずれも、不定形であった。また、1万枚後の耐刷評価においても、良好な画像結果が得られた。比較例1で得られた電子写真現像剤用磁性キャリアは、図3に示す通り、球状の滑らかな表面を呈していた。
【0092】
【発明の効果】
本発明に係る電子写真現像剤用磁性キャリアは、粒子形状が不定形であるので、滑らかなスリーブ上でのスリップが抑制され搬送性に優れているから、低温定着化に対応した良好な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】発明の実施の形態で得られた電子写真現像剤用磁性キャリアである。(2000倍)
【図2】発明の実施の形態で得られた電子写真現像剤用磁性キャリアである。(500倍)
【図3】比較例1で得られた電子写真現像剤用磁性キャリアである(2000倍)。
【図4】電子写真現像剤用磁性キャリアのスパチュラ角と平均粒子径との関係を示すグラフである(●:実施の形態及び実施例、□:比較例)。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic carrier for an electrophotographic developer, and provides a magnetic carrier for an electrophotographic developer capable of forming an image free from fog and image unevenness.
[0002]
[Prior art]
As is well known, in electrophotography, a photoconductive substance such as selenium, OPC (organic semiconductor), α-Si, or the like is used as a photoreceptor, and an electrostatic latent image is formed by various means. Generally, a method is used in which a toner charged in a direction opposite to the polarity of a latent image is attached by electrostatic force using a brush developing method or the like to visualize the image.
[0003]
In this development step, a developer comprising a toner and a carrier is used, and carrier particles called a carrier apply an appropriate amount of positive or negative electricity to the toner by frictional charging, and use a magnetic force to form a magnet. The toner is conveyed to a development area near the surface of the photoconductor on which the latent image has been formed, through a built-in development sleeve.
[0004]
In recent years, the electrophotographic method has been widely used in copiers and printers, and it is desired that the electrophotographic method can handle various documents such as fine lines, small letters, photographs, and color originals. 2. Description of the Related Art As copiers and printers have higher functions, higher image quality, and higher speed, there is a demand for improvements in various characteristics as a developer used.
[0005]
In particular, high reliability is required for the carrier as the image becomes higher and the operation speed is increased. Therefore, it is necessary to extend the life of the carrier so that the charging performance of the carrier can be maintained for a long time.
[0006]
Conventionally, as a carrier used in the electrophotography, a ferrite carrier, an iron powder carrier, and a binder type carrier in which magnetic particle powder is dispersed in a binder resin are known.
[0007]
Ferrite carriers and iron powder carriers are usually used by coating the particle surface with a resin, but it is difficult to say that the adhesion between the particle surface and the coating resin is good, and the coating resin gradually peels off during use. This causes a change in the chargeability, resulting in problems such as image disturbance and carrier adhesion.
[0008]
On the other hand, a method of obtaining a binder-type carrier by kneading and grinding magnetic particles and a binder resin and a method of polymerizing magnetic particles and a resin are known. The magnetic carrier obtained by the kneading and pulverizing method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-232512, "[0005] However, when a binder type carrier is used in combination with the above-described negatively charged toner, the following problems occur. ... A problem arises that sufficient chargeability for the negatively charged toner cannot be obtained even though a sufficient amount of the surface magnetic powder is confirmed, because the dispersibility of the magnetic powder in the binder resin is poor. This is considered to be due to the fact that the magnetic powder becomes uniform and is mixed during the production, or that the magnetic powder is agglomerated and contained in the carrier. When the content of the magnetic powder is increased in order to increase the particle size, the free magnetic powder easily adheres to the carrier particles due to a large difference in particle diameter from the carrier particles. Although it is difficult to remove easily by classification, if the accuracy of the classification process is increased by increasing the number of times of classification, etc., the problem due to the inclusion of the fine powder component can be solved. When the image is formed in a high-temperature and high-humidity (H / H) environment using such a carrier, the density of the image is reduced. There is also a problem that unevenness occurs. "(Page 2, Column 2, Lines 15 to 40), there is a problem that the content of the magnetic powder cannot be increased or the magnetic powder is released.
[0009]
However, the binder type carrier composed of spherical composite particles composed of magnetic particles and phenolic resin obtained by a method of polymerizing magnetic particles and a resin (for example, JP-A-2-220068) is the ferrite carrier. Compared with iron powder carriers, the adhesiveness to the coating resin is several times better, and the problem of peeling of the coating resin during use hardly occurs.
[0010]
In order to reduce the environmental load required in recent years, toners also tend to be fixed at a low temperature. The low-temperature fixing toner can be fixed more easily than the conventional toner.On the other hand, when a plurality of sheets are copied, the toner is fused to the unevenness on the sleeve, and the sleeve is contaminated. This causes a reduction in image density and fogging. This problem is solved by providing appropriate irregularities on the sleeve.
When the sleeve is used, the binder type carrier of the spherical composite particles has a smooth particle surface, so that the magnetic carrier slips on the sleeve having a smooth surface, and it is hard to say that the transportability is sufficient. The developer could not be uniformly attached. Therefore, fog and image unevenness are likely to occur.
[0011]
Therefore, there is a strong demand for a binder-type magnetic carrier capable of obtaining a good image in which fogging and image unevenness hardly occur even on a sleeve having a smooth surface.
[0012]
In a binder type magnetic carrier, a magnetic carrier using magnetic particles having a coercive force of less than 23.8 kA / m (300 Oe) and magnetic particles having a coercive force of 23.8 kA / m (300 Oe) or more as magnetic particle powder (Patent Document 1) 1) A magnetic carrier using magnetic particles having a spinel structure and magnetic particles having a magnetoplumbite structure as a magnetic particle powder (Patent Literature 2). Hard magnetic particles and soft magnetic particles are used as magnetic particles. And a magnetic carrier containing magnetite or soft ferrite and barium ferrite or strontium ferrite as magnetic particle powders (Patent Document 4).
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-6-11906
[Patent Document 2]
JP-A-6-35231
[Patent Document 3]
JP-A-10-268575
[Patent Document 4]
JP 2000-137352 A
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
Patent Document 1 discloses a binder type magnetic carrier using magnetic particles having a coercive force of less than 23.8 kA / m (300 Oe) and magnetic particles having a coercive force of 23.8 kA / m (300 Oe) or more as magnetic particle powder. However, the particle shape of the magnetic carrier is not taken into consideration, and it is difficult to say that the transportability is sufficient.
[0015]
Patent Document 2 mentioned above discloses a binder-type magnetic carrier using spherical Cu-Zn ferrite as magnetic particles having a spinel structure and plate-like strontium ferrite particles as magnetic particles having a magnetoplumbite structure. However, no consideration is given to the particle shape of the magnetic carrier, and it is difficult to say that the transportability is sufficient.
[0016]
Patent Document 3 mentioned above describes a binder-type magnetic carrier using hard magnetic particle powder and soft magnetic particle powder. However, since the shape of the magnetic carrier is spherical, the spatula angle is low and the transportability is low. It is hardly enough.
[0017]
Patent Document 4 mentioned above describes a binder-type magnetic carrier using Cu-Zn ferrite and strontium ferrite particles, but does not consider the particle shape of the magnetic carrier and has sufficient transportability. It is hard to say.
[0018]
Accordingly, the present invention prevents the magnetic carrier from slipping on a sleeve having a smooth surface by making the shape of the magnetic carrier irregular, and causes fog and image unevenness by forming a uniform developer layer. It is a technical task to obtain a good and difficult image.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The technical problem can be achieved by the present invention as described below.
[0020]
That is, the present invention provides a magnetic carrier for an electrophotographic developer comprising amorphous composite particles having an average particle diameter of 10 to 100 μm comprising plate-like magnetoplumbite ferrite particles, granular ferromagnetic iron compound particles, and phenol resin. Wherein the total amount of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles contained in the composite particles is 80 to 99% by weight, and the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles The average particle diameter of the powder is 1.0 to 3.0 μm, and the average particle diameter (ra) of the plate-like magnetoplumbite ferrite particle powder and the average particle diameter (rb) of the granular ferromagnetic iron compound particle powder Has a particle size ratio (ra / rb) of 3.0 to 10.0.
[0021]
Further, the present invention is the magnetic carrier for an electrophotographic developer, wherein the relationship between the spatula angle and the average particle diameter of the magnetic carrier for an electrophotographic developer satisfies the following expression.
y ≧ −0.33x + 48
y: Spatula angle of magnetic carrier (°)
x: average particle diameter of magnetic carrier (μm)
[0022]
Further, the present invention is the magnetic carrier for an electrophotographic developer, wherein the particle surface of the magnetic carrier for an electrophotographic developer is coated with a silicone resin or a fluorine-based resin.
[0023]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0024]
First, the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention will be described.
[0025]
The plate-like magnetoplumbite ferrite particles in the present invention are strontium ferrite particles and barium ferrite particles, and preferably strontium ferrite particles.
[0026]
The average particle size (average plate surface diameter: ra) of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles in the present invention is 1.0 to 3.0 µm. When the average particle size is less than 1.0 μm, the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particle powder becomes smaller relative to the composite particles, and amorphous composite particles cannot be obtained. If it exceeds 3.0 μm, composite particles of 100 μm or more are formed, which is not preferable as a magnetic carrier. More preferably, it is 1.0 to 2.0 μm.
[0027]
The plate-like ratio (average particle diameter / average thickness) of the plate-like magnetoplumbite ferrite particles in the present invention is preferably 1.3 or more. When the plate-like ratio is less than 1.3, the shape becomes similar to the granular particles, and amorphous composite particles cannot be obtained.
[0028]
Examples of the granular ferromagnetic iron compound particles in the present invention include magnetite particles, maghemite particles, and the like. The particle shape is spherical, hexahedral, octahedral or the like, preferably spherical.
[0029]
The average particle diameter (rb) of the granular ferromagnetic iron compound particles in the present invention is preferably from 0.1 to 1.0 μm, more preferably from 0.1 to 0.7 μm.
[0030]
In the present invention, the average particle diameter (ra) of the plate-like magnetoplumbite ferrite particles and the average particle diameter (rb) of the granular ferromagnetic iron compound particles are 3.0 (ra / rb). 110.0. When the particle size ratio is less than 3.0, amorphous composite particles cannot be obtained. If the particle size ratio exceeds 10.0, composite particles having a non-uniform composition depending on the particle size are not preferable. More preferably, it is 3.0 to 8.0.
[0031]
The ratio of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles in the present invention is 30 to 30% based on the total amount of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles. It preferably contains 90% of granular ferromagnetic iron compound particles. If it is less than 30%, it is not preferable in terms of magnetic properties as a magnetic carrier. If it exceeds 90%, amorphous composite particles cannot be obtained. More preferably, it is 50 to 90%.
[0032]
The total content of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles in the magnetic carrier is 80 to 99% by weight based on the magnetic carrier. If it is less than 80% by weight, the resin content increases, and large particles are easily formed. If it exceeds 99% by weight, the resin content is insufficient and sufficient strength cannot be obtained. More preferably, it is 85 to 99% by weight.
[0033]
The magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention is amorphous. By having such a structure, the flow rate is increased, and the transportability of the magnetic carrier is improved.
[0034]
The average particle size of the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention is 10 to 100 μm, when the average particle size is less than 10 μm, secondary aggregation is easy, and when it exceeds 100 μm, the mechanical strength is weak, In addition, a clear image cannot be obtained. More preferably, it is 20 to 70 μm.
[0035]
In the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention, the relationship between the spatula angle y and the average particle diameter x preferably satisfies the following expression. By satisfying the following relational expression, slipping on the sleeve becomes difficult, and the transportability of the magnetic carrier is improved.
[0036]
y ≧ −0.33x + 48
y: Spatula angle of magnetic carrier (°)
x: average particle diameter of magnetic carrier (μm)
[0037]
The bulk density of the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention is 2.5 g / cm. 3 The following is preferred, and more preferably 1.0 to 2.0 g / cm 3 It is. The specific gravity is preferably from 2.5 to 5.2, and more preferably from 2.5 to 4.5.
[0038]
The magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention has an electric resistance of 1 × 10 8 ~ 1 × 10 Fifteen Ωcm, preferably 1 × 10 9 ~ 1 × 10 Fifteen Ωcm.
[0039]
The saturation magnetization value of the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention is 20 to 80 Am 2 / Kg (20-80 emu / g), more preferably 40-80 Am 2 / Kg (40-80 emu / g).
[0040]
In the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention, the surface of the composite particles is preferably coated with a silicone resin or a fluorine resin. By coating the particle surface with the resin having a low surface energy, spent toner can be suppressed.
[0041]
Although the coating resin used is not particularly limited, a condensation reaction type silicone resin is preferable as the silicone resin, and a polyfluorinated acrylate resin, a polyfluorinated methacrylate resin, a polyfluorinated vinylidene resin, and a polytetrafluoroethylene are preferable as the fluororesin. Resins, polyhexafluoropropylene resins and copolymers of combinations of the above resins are preferred.
[0042]
The coating amount of the carrier with the resin in the present invention is 0.1 to 5.0% by weight based on 100% by weight of the composite particles. When the coating amount is less than 0.1% by weight, it is difficult to sufficiently coat the coating, and uneven coating occurs. On the other hand, when the content exceeds 5.0% by weight, the surface becomes smooth, so that the transportability is not improved. Preferably it is 0.5 to 3.0% by weight.
[0043]
Next, a method for producing the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention will be described.
[0044]
The magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention comprises phenols and aldehydes in an aqueous medium, in the presence of a basic catalyst, in the presence of plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and granular ferromagnetic iron compound particles. Then, the phenols are reacted with the aldehydes to obtain the phenols.
[0045]
Examples of the phenols used in the present invention include, in addition to phenol, alkylphenols such as m-cresol, p-tert-butylphenol, o-propylphenol, resorcinol and bisphenol A, and a benzene nucleus or a part or all of the alkyl group is a chlorine atom. And compounds having a phenolic hydroxyl group, such as halogenated phenols substituted with a bromine atom, and phenol is most preferred in view of the shape.
[0046]
Examples of the aldehyde used in the present invention include formaldehyde and furfural in either form of formalin or paraaldehyde, with formaldehyde being most preferred.
[0047]
The aldehydes preferably have a molar ratio of 1.0 to 4.0 with respect to the phenols. If the molar ratio of the aldehydes to the phenols is less than 1, it is difficult to form particles or harden the resin. Since the particles hardly progress, the strength of the obtained particles tends to be weak. If it exceeds 4.0, unreacted aldehydes remaining in the aqueous medium after the reaction tend to increase. More preferably, it is 1.2 to 3.0.
[0048]
As the basic catalyst used in the present invention, a basic catalyst used in ordinary production of a resol resin can be used. Examples thereof include aqueous ammonia, hexamethylenetetramine, and alkylamines such as dimethylamine, diethyltriamine, and polyethyleneimine. Particularly, aqueous ammonia is preferable. The molar ratio of the basic catalyst to phenols is preferably 0.05 to 0.7. If it is less than 0.05, the curing does not proceed sufficiently and granulation becomes difficult. If it exceeds 0.7, it affects the structure of the phenolic resin, resulting in poor granulation properties, making it difficult to obtain particles having a large particle diameter.
[0049]
The plate-like magnetoplumbite type ferrite particles and granular ferromagnetic iron compound particles used in the present invention are desirably subjected to lipophilic treatment on the particle surfaces in advance.
[0050]
The lipophilic treatment is performed by treating a plate-like magnetoplumbite type ferrite particle powder or a granular ferromagnetic iron compound particle with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent, or in an aqueous solvent containing a surfactant. A preferred method is to disperse plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles or granular ferromagnetic iron compound particles and adsorb a surfactant on the particle surface.
[0051]
Examples of the silane coupling agent include those having a hydrophobic group, an amino group, and an epoxy group. Examples of the silane coupling agent having a hydrophobic group include vinyl trichlorosilane, vinyl triethoxysilane, and vinyl tris (β- Methoxy) silane. As the silane coupling agent having an amino group and an epoxy group, the silane coupling agent having an amino group and the silane coupling agent having an epoxy group may be used.
[0052]
As the titanate coupling agent, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, or the like may be used.
[0053]
As the surfactant, a commercially available surfactant can be used, and one having a plate-like magnetoplumbite-type ferrite particle and a granular ferromagnetic iron compound particle or a functional group capable of binding to a hydroxyl group having on the particle surface. The ionicity is preferably cationic or anionic.
[0054]
The object of the present invention can be achieved by any of the above-mentioned treatment methods, but treatment with a silane coupling agent having an amino group or an epoxy group is preferable in consideration of the adhesiveness to a phenol resin.
[0055]
The treatment amount of the coupling agent or surfactant is preferably 0.1 to 10% by weight based on the plate-like magnetoplumbite ferrite particles or the granular ferromagnetic iron compound particles.
[0056]
When reacting the phenols and aldehydes in the presence of a basic catalyst, the amounts of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles to be coexisted are plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles, granular It is preferably 75 to 99% by weight based on the total amount of the ferromagnetic iron compound particles, phenols and aldehydes, and more preferably 78 to 99% by weight in consideration of the strength of the magnetic carrier to be generated.
[0057]
Although the reaction in the present invention is carried out in an aqueous medium, the solid content in the aqueous medium is preferably adjusted to 30 to 95% by weight, particularly preferably to 60 to 90% by weight. .
[0058]
The reaction solution to which the basic catalyst has been added is heated to a temperature range of 60 to 95 ° C., reacted at this temperature for 30 to 300 minutes, preferably 60 to 240 minutes, and cured by performing a polycondensation reaction of the phenol resin.
[0059]
At this time, in order to obtain spherical composite particles having a high sphericity, it is desirable to slowly raise the temperature. The heating rate is preferably from 0.5 to 1.5 ° C / min, more preferably from 0.8 to 1.2 ° C / min.
[0060]
After the curing, the reaction product is cooled to 40 ° C. or lower, and the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles are dispersed in the cured phenol resin binder, and the composite has an amorphous shape. An aqueous dispersion of the particles is obtained.
[0061]
The aqueous dispersion containing the composite particles is separated into a solid and a liquid by a conventional method of filtration and centrifugation, and then washed and dried to obtain a desired electrophotographic developer magnetic carrier.
[0062]
In addition, when coating the resin on the particle surface of the composite particles, a method of spraying the resin onto the composite particles using a well-known spray dryer, a Henschel mixer, a high-speed mixer, etc. It may be performed by a method of dry mixing, a method of impregnating the composite particles in a solvent containing a resin, or the like.
[0063]
As the toner used in combination with the carrier of the present invention, a known toner can be used. Specifically, a resin having a binder resin and a colorant as main constituents, and if necessary, a release agent, a magnetic substance, a fluidizing agent, and the like can be used. In addition, a known method can be used as a method for producing the toner.
[0064]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A typical embodiment of the present invention is as follows.
[0065]
The average particle diameter of the particle powder was measured by a laser diffraction type particle size distribution analyzer LA500 (manufactured by Horiba, Ltd.) and expressed as a value on a volume basis. The particle morphology of the particles was observed with a scanning electron microscope (S-800, manufactured by Hitachi, Ltd.).
[0066]
The saturation magnetization was indicated by a value measured using a vibration sample magnetometer VSM-3S-15 (manufactured by Toei Kogyo Co., Ltd.) under an external magnetic field of 795.8 kA / m (10 kOe).
[0067]
The spatula angle was indicated by a value measured with a powder tester PT-N type (manufactured by Hosokawa Micron Corporation).
[0068]
The true specific gravity was indicated by a value measured with a multi-volume densitometer (manufactured by Micromeritics).
[0069]
The electric resistance value (volume specific resistance value) was indicated by a value measured with a high resistance meter 4329A (manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard).
[0070]
For image evaluation, DocuPrint C2220 was modified and used. The carrier was changed to the carrier of the present invention to perform image formation, and a printing durability test of 10,000 sheets was performed.
[0071]
The fog of the printed image was evaluated in the following four stages.
A: Very good.
:: good.
Δ: acceptable level.
×: Bad.
[0072]
The density unevenness of the printed image was evaluated in the following four grades.
A: Very good.
:: good.
Δ: acceptable level.
×: Bad.
[0073]
<Production of spherical composite particles>
After charging 240 g of plate-like strontium ferrite particle powder (average particle diameter 1.5 μm) into a 500 ml flask and sufficiently stirring, 2.4 g of a silane coupling agent (trade name: KBM-403 manufactured by Shin-Etsu Chemical) was added. The temperature was raised to about 100 ° C., and the mixture was thoroughly mixed and stirred for 30 minutes to obtain plate-like strontium ferrite particles powder coated with a coupling agent.
[0074]
400 g of spherical magnetite particle powder (average particle diameter: 0.3 μm) was charged into a separately prepared 500 ml flask, stirred sufficiently, and then 6.0 g of a silane coupling agent (trade name: KBM-403 manufactured by Shin-Etsu Chemical) was added. The temperature was raised to about 100 ° C. and mixed and stirred well for 30 minutes to obtain spherical magnetite particle powder coated with a coupling agent.
[0075]
Next, 45 g of phenol, 62 g of 37% formalin, 80 g of the lipophilic plate-like strontium ferrite particles powder, 320 g of the lipophilic spherical magnetite particles powder, 320 g of 28% ammonia water 13 g and 50 g of water were added, the temperature was raised to 85 ° C. in 40 minutes with stirring, and the mixture was reacted and cured at the same temperature for 180 minutes. The particle size ratio between the plate-like strontium ferrite particles and the spherical magnetite particles was 5.0.
[0076]
Next, the content in the flask was cooled to 30 ° C., the supernatant was removed, and the lower layer precipitate was washed with water and air-dried. Next, this is dried at 150 to 180 ° C. under reduced pressure (5 mmHg or less) at 150 to 180 ° C., and a magnetic carrier for an electrophotographic developer comprising spherical composite particles in which spherical magnetite particles and plate-like strontium ferrite are bound with a phenol resin as a binder 330 g were obtained.
[0077]
The magnetic carrier for an electrophotographic developer obtained here had an amorphous shape as shown in FIG.
[0078]
The magnetic carrier for an electrophotographic developer obtained here has an average particle diameter of 35 μm, a spatula angle of 50 °, and a bulk density of 1.89 g / cm. 3 , Specific gravity 3.85, saturation magnetization value 70.1 Am 2 / Kg, electric resistance 3.2 × 10 9 Ω · cm.
[0079]
In the printing durability test of the obtained magnetic carrier for electrophotographic developer and the toner, fog was ◎ and density unevenness was ◎.
[0080]
[Action]
An important point in the present invention is that, in the binder-type magnetic carrier, the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles having a large average particle diameter are used, and the particles of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles are used. By specifying the diameter ratio, the particle shape of the magnetic carrier is irregular.
[0081]
A spherical binder-type carrier having a smooth particle surface has a poor transportability due to slip on a smooth sleeve corresponding to a low-temperature fixing toner. In the present invention, it is possible to increase the spatula angle and suppress slippage by making the particle shape of the magnetic carrier amorphous. As a result, it is considered that an image without fog and density unevenness could be obtained.
[0082]
【Example】
Next, examples and comparative examples will be described.
[0083]
Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5
Type and amount of plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and granular ferromagnetic iron compound particles, type and amount of lipophilic treatment agent, amount of phenol, amount of formalin, amount of basic aqueous ammonia water and water A magnetic carrier was obtained in the same manner as in the embodiment of the invention except that the amount was variously changed.
[0084]
The production conditions at this time are shown in Table 1, and various characteristics of the obtained magnetic carrier and the results of printing durability evaluation are shown in Table 2.
[0085]
<Production of resin-coated magnetic carrier>
Example 5
Type and amount of plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and granular ferromagnetic iron compound particles, type and amount of lipophilic treatment agent, amount of phenol, amount of formalin, amount of basic aqueous ammonia water and water Spherical composite particles were obtained in the same manner as in the embodiment of the invention except that the amount was variously changed.
[0086]
Next, 300 g of the spherical composite particles and 4.8 g of a silicone resin (KR-251: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) were added as solids in a Henschel mixer under a nitrogen stream, and the temperature was increased to 120 ° C. with stirring. The mixture was stirred at a temperature for 1 hour to form a resin coating layer made of a silicone resin.
[0087]
Table 1 shows a method for producing a magnetic carrier having the obtained resin coating layer, and Table 2 shows properties and printing durability evaluation results of the obtained magnetic carrier. The coating of the particle surface with the silicone resin was uniform.
[0088]
Example 6
Type and amount of plate-like magnetoplumbite type ferrite particles and granular ferromagnetic iron compound particles, type and amount of lipophilic treatment agent, amount of phenol, amount of formalin, amount of ammonia water as basic catalyst, amount of water Resin-coated spherical composite particles were obtained in the same manner as in Example 5, except that the amount and the resin coating amount were variously changed. The production conditions at this time are shown in Table 1, and various properties of the obtained resin-coated spherical composite particles and the results of printing durability evaluation are shown in Table 2.
[0089]
[Table 1]
Figure 2004151639
[0090]
[Table 2]
Figure 2004151639
[0091]
The particle shape of the magnetic carrier for an electrophotographic developer obtained in each example was indefinite. Also, in the printing durability evaluation after 10,000 sheets, good image results were obtained. The magnetic carrier for an electrophotographic developer obtained in Comparative Example 1 had a spherical smooth surface as shown in FIG.
[0092]
【The invention's effect】
Since the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to the present invention has an irregular particle shape, the slip on a smooth sleeve is suppressed and the transportability is excellent, so that a good image corresponding to low-temperature fixing can be obtained. Obtainable.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a magnetic carrier for an electrophotographic developer obtained in an embodiment of the present invention. (2000 times)
FIG. 2 is a magnetic carrier for an electrophotographic developer obtained in an embodiment of the present invention. (500 times)
FIG. 3 is a magnetic carrier for an electrophotographic developer obtained in Comparative Example 1 (2000 times).
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a spatula angle and an average particle diameter of a magnetic carrier for an electrophotographic developer (●: embodiment and example, □: comparative example).

Claims (3)

板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末とフェノール樹脂とからなる平均粒子径10〜100μmの不定形複合体粒子からなる電子写真現像剤用磁性キャリアであって、該複合体粒子に含まれる板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末と粒状強磁性鉄化合物粒子粉末との総量が80〜99重量%であり、且つ、板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の平均粒子径が1.0〜3.0μmであり、前記板状マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末の平均粒子径(ra)と前記粒状強磁性鉄化合物粒子粉末の平均粒子径(rb)との粒径比(ra/rb)が3.0〜10.0であることを特徴とする電子写真現像剤用磁性キャリア。A magnetic carrier for an electrophotographic developer comprising amorphous composite particles having an average particle diameter of 10 to 100 μm comprising plate-like magnetoplumbite type ferrite particles, granular ferromagnetic iron compound particles, and a phenol resin. The total amount of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles and the granular ferromagnetic iron compound particles contained in the body particles is 80 to 99% by weight, and the average particle size of the plate-like magnetoplumbite-type ferrite particles is 1.0 to 3.0 μm, and the particle diameter ratio (ra) between the average particle diameter (ra) of the plate-like magnetoplumbite ferrite particles and the average particle diameter (rb) of the granular ferromagnetic iron compound particles. / Rb) is from 3.0 to 10.0. 電子写真現像剤用磁性キャリアのスパチュラ角と平均粒子径との関係が下記式を満足する請求項1記載の電子写真現像剤用磁性キャリア。
y≧−0.33x+48
y:磁性キャリアのスパチュラ角(°)
x:磁性キャリアの平均粒子径(μm)
The magnetic carrier for an electrophotographic developer according to claim 1, wherein the relationship between the spatula angle and the average particle size of the magnetic carrier for an electrophotographic developer satisfies the following expression.
y ≧ −0.33x + 48
y: Spatula angle of magnetic carrier (°)
x: average particle diameter of magnetic carrier (μm)
請求項1又は請求項2記載の電子写真現像剤用磁性キャリアの粒子表面がシリコーン樹脂又はフッ素系樹脂で被覆されていることを特徴とする電子写真現像剤用磁性キャリア。3. A magnetic carrier for an electrophotographic developer, wherein the particle surface of the magnetic carrier for an electrophotographic developer according to claim 1 or 2 is coated with a silicone resin or a fluorine-based resin.
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