JP2013205774A - Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, methods for producing them and electrophotographic developer using the ferrite carrier - Google Patents

Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, methods for producing them and electrophotographic developer using the ferrite carrier Download PDF

Info

Publication number
JP2013205774A
JP2013205774A JP2012077425A JP2012077425A JP2013205774A JP 2013205774 A JP2013205774 A JP 2013205774A JP 2012077425 A JP2012077425 A JP 2012077425A JP 2012077425 A JP2012077425 A JP 2012077425A JP 2013205774 A JP2013205774 A JP 2013205774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ferrite
ferrite carrier
electrophotographic developer
core material
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012077425A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5907420B2 (en
Inventor
Tomoyuki Suwa
智之 諏訪
Susumu Iwata
享 岩田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Powdertech Co Ltd
Original Assignee
Powdertech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Powdertech Co Ltd filed Critical Powdertech Co Ltd
Priority to JP2012077425A priority Critical patent/JP5907420B2/en
Publication of JP2013205774A publication Critical patent/JP2013205774A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5907420B2 publication Critical patent/JP5907420B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer which is free from image defects such as carrier adhesion and fine-line reproducibility when used for an electrophotographic developer since the ferrite carrier core material has a small particle size, excellent electric resistance and small particle size distribution and variation of surface properties between particles, and also provide a ferrite carrier, methods for producing them, and the electrophotographic developer using the ferrite carrier.SOLUTION: A ferrite carrier core material for an electrophotographic developer is made of a ferrite particle and has a volume average particle diameter of 20 to 30 μm. When a circle equivalent particle diameter measured by an image analyzer is divided into units of 1 μm, the frequency of the divided particles in the most frequent region is 8 number% or more. The ferrite carrier, methods for producing the ferrite carrier core material for the electrophotographic developer and the ferrite carrier, and the electrophotographic developer using the ferrite carrier are also provided.

Description

本発明は、複写機、プリンター等に用いられる二成分系電子写真現像剤に使用される電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材、フェライトキャリア及びこれらの製造方法、並びに該フェライトキャリアを用いた電子写真現像剤に関する。   The present invention relates to a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer used in a two-component electrophotographic developer used in a copying machine, a printer, and the like, a ferrite carrier, a production method thereof, and an electrophotography using the ferrite carrier. It relates to a developer.

電子写真現像方法は、現像剤中のトナー粒子を感光体上に形成された静電潜像に付着させて現像する方法であり、この方法で使用される現像剤は、トナー粒子とキャリア粒子からなる二成分系現像剤及びトナー粒子のみを用いる一成分系現像剤に分けられる。   The electrophotographic development method is a method in which toner particles in a developer are attached to an electrostatic latent image formed on a photoreceptor and developed, and the developer used in this method is composed of toner particles and carrier particles. The two-component developer and the one-component developer using only toner particles.

こうした現像剤のうち、トナー粒子とキャリア粒子からなる二成分系現像剤を用いた現像方法としては、古くはカスケード法等が採用されていたが、現在では、マグネットロールを用いる磁気ブラシ法が主流である。   Among these developers, as a developing method using a two-component developer composed of toner particles and carrier particles, the cascade method has been used in the past, but at present, the magnetic brush method using a magnet roll is the mainstream. It is.

二成分系現像剤において、キャリア粒子は、現像剤が充填されている現像ボックス内において、トナー粒子と共に攪拌されることによって、トナー粒子に所望の電荷を付与し、さらにこのように電荷を帯びたトナー粒子を感光体の表面に搬送して感光体上にトナー像を形成するための担体物質である。マグネットを保持する現像ロール上に残ったキャリア粒子は、この現像ロールから再び現像ボックス内に戻り、新たなトナー粒子と混合・攪拌され、一定期間繰り返して使用される。   In the two-component developer, the carrier particles are agitated together with the toner particles in the developing box filled with the developer, thereby imparting a desired charge to the toner particles, and thus being charged. A carrier material for transporting toner particles to the surface of the photoreceptor to form a toner image on the photoreceptor. The carrier particles remaining on the developing roll holding the magnet are returned to the developing box from the developing roll, mixed and stirred with new toner particles, and used repeatedly for a certain period.

二成分系現像剤は、一成分系現像剤とは異なり、キャリア粒子はトナー粒子と混合・攪拌され、トナー粒子を帯電させ、さらに搬送する機能を有しており、現像剤を設計する際の制御性が良い。従って、二成分系現像剤は高画質が要求されるフルカラー現像装置及び画像維持の信頼性、耐久性が要求される高速印刷を行う装置等に適している。   Unlike the one-component developer, the two-component developer has the function of mixing and stirring the carrier particles with the toner particles, charging the toner particles, and further transporting the toner particles. Good controllability. Therefore, the two-component developer is suitable for a full-color developing device that requires high image quality and a device that performs high-speed printing that requires image maintenance reliability and durability.

このようにして用いられる二成分系現像剤においては、画像濃度、カブリ、白斑、階調性、解像力等の画像特性が、初期の段階から所定の値を示し、しかもこれらの特性が耐刷期間中に変動せず、安定に維持されることが必要である。これらの特性を安定に維持するためには、二成分系現像剤中に含有されるキャリア粒子の特性が安定していることが必要になる。   In the two-component developer used in this manner, image characteristics such as image density, fog, vitiligo, gradation, and resolving power show predetermined values from the initial stage, and these characteristics are in the printing life period. It needs to be kept stable without fluctuating inside. In order to maintain these characteristics stably, it is necessary that the characteristics of the carrier particles contained in the two-component developer are stable.

二成分系現像剤を形成するキャリア粒子として、従来は、表面を酸化被膜で覆った鉄粉あるいは表面を樹脂で被覆した鉄粉等の鉄粉キャリアが使用されていた。このような鉄粉キャリアは、磁化が高く、導電性も高いことから、ベタ部の再現性のよい画像が得られやすいという利点がある。   Conventionally, iron powder carriers such as iron powder whose surface is covered with an oxide film or iron powder whose surface is coated with a resin have been used as carrier particles for forming a two-component developer. Since such an iron powder carrier has high magnetization and high conductivity, there is an advantage that an image with a good reproducibility of the solid portion can be easily obtained.

しかしながら、このような鉄粉キャリアは真比重が約7.8と重く、また磁化が高すぎることから、現像ボックス中におけるトナー粒子との攪拌・混合により、鉄粉キャリア表面へのトナー構成成分の融着、いわゆるトナースペントが発生しやすくなる。このようなトナースペントの発生により有効なキャリア表面積が減少し、トナー粒子との摩擦帯電能力が低下しやすくなる。   However, such an iron powder carrier has a heavy true specific gravity of about 7.8 and is too high in magnetization, so that the toner constituent components on the surface of the iron powder carrier are mixed by stirring and mixing with toner particles in the developing box. Fusing, so-called toner spent, is likely to occur. The generation of such toner spent reduces the effective carrier surface area and tends to reduce the triboelectric charging ability with the toner particles.

また、樹脂被覆鉄粉キャリアでは、耐久時のストレスにより表面の樹脂が剥離し、高導電性で絶縁破壊電圧が低い芯材(鉄粉)が露出することにより、電荷のリークが生ずることがある。このような電荷のリークにより、感光体上に形成された静電潜像が破壊され、ベタ部にハケスジ等が発生し、均一な画像が得られにくい。これらの理由から、酸化被膜鉄粉及び樹脂被覆鉄粉等の鉄粉キャリアは、現在では使用されなくなってきている。   Moreover, in the resin-coated iron powder carrier, the resin on the surface peels off due to stress during durability, and the core material (iron powder) with high conductivity and low dielectric breakdown voltage is exposed, which may cause charge leakage. . Due to such charge leakage, the electrostatic latent image formed on the photoconductor is destroyed, and a crack or the like is generated in the solid portion, so that it is difficult to obtain a uniform image. For these reasons, iron powder carriers such as oxide-coated iron powder and resin-coated iron powder are no longer used.

近年は、鉄粉キャリアに代わって真比重約5.0程度と軽く、また磁化も低いフェライト粒子をキャリアとして用いたり、さらにフェライト粒子の表面に樹脂を被覆した樹脂コートフェライトキャリアが多く使用されており、現像剤寿命は飛躍的に伸びてきた。   In recent years, instead of iron powder carriers, ferrite particles, which are light as true specific gravity of about 5.0 and have low magnetization, are used as carriers, and resin coated ferrite carriers in which resin is coated on the surface of ferrite particles are often used. As a result, the developer life has been dramatically increased.

このようなフェライトキャリアの製造方法としては、フェライト原料を所定量混合した後、仮焼、粉砕し、造粒後に焼成を行うのが一般的であり、条件によっては仮焼を省略できる場合もある。   As a method for producing such a ferrite carrier, a predetermined amount of ferrite raw materials are mixed, calcined, pulverized, and generally fired after granulation. Depending on conditions, calcining may be omitted. .

ところで、最近、環境規制が厳しくなり、Ni、Cu、Zn等の金属の使用は避けられるようになってきており、環境規制に適応した金属の使用が求められており、キャリア芯材として用いられるフェライト組成はCu−Znフェライト、Ni−Znフェライトからマンガンを用いたマンガンフェライト、Mn−Mg−Srフェライト等に移行している。   Recently, environmental regulations have become stricter, and the use of metals such as Ni, Cu, and Zn has been avoided, and the use of metals suitable for environmental regulations has been demanded, and it is used as a carrier core material. The ferrite composition has shifted from Cu-Zn ferrite, Ni-Zn ferrite to manganese ferrite using manganese, Mn-Mg-Sr ferrite, and the like.

特許文献1(特開平8−22150号公報)には、マンガン−マグネシウムフェライトにおいて、その一部をSrOで置換したフェライトキャリアが記載されている。このフェライトキャリアによって、粒子間の磁化のバラツキを低減させることにより、トナーと共に現像剤として用いたときに画質及び耐久性に優れ、環境に優しく、長寿命で環境安定性に優れるとされている。しかし、この特許文献1に記載のフェライトキャリアでは、キャリア粒子の特性が安定しているとは言えず、粒度分布や表面性といった特性値の幅が広いため、特に樹脂を被覆後の抵抗、帯電の分布が広くなり、画像濃度や細線再現性といった特性を満足することは出来ない。   Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 8-22150) describes a ferrite carrier in which a part of manganese-magnesium ferrite is replaced with SrO. By reducing the variation in magnetization between particles by using this ferrite carrier, it is said that when used as a developer together with toner, it has excellent image quality and durability, is friendly to the environment, has a long life, and is excellent in environmental stability. However, the ferrite carrier described in Patent Document 1 cannot be said to have stable carrier particle characteristics and has a wide range of characteristic values such as particle size distribution and surface properties. The distribution of the image becomes wider and the characteristics such as image density and fine line reproducibility cannot be satisfied.

キャリア特性を安定化させるため、粒度分布に着目したものは古くから知られている。例えば、特許文献2(特開昭51−3238号公報)には、大まかな粒度分布が言及されているが、実施例中のキャリアは全て250メッシュ以上が約80重量%以上で平均粒径も60μm以上であるため、現在のキャリアに要望されている諸特性に対応したものとは言えない。   In order to stabilize the carrier characteristics, those focusing on the particle size distribution have been known for a long time. For example, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 51-3238) mentions a rough particle size distribution, but all the carriers in the examples are about 250 wt. Since it is 60 micrometers or more, it cannot be said that it corresponds to the various characteristics requested | required of the present carrier.

近年でも粒度分布に着目した提案は数多く存在する。例えば、特許文献3(特開平2−281280号公報)では微粉と粗粉の存在量を規定している。   There have been many proposals focusing on particle size distribution in recent years. For example, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2-281280) defines the abundance of fine powder and coarse powder.

さらには、特許文献4(特開平7−98521号公報)では22μm、16μmより小さいキャリア粒子の含有量及び62μm、88μm以上のキャリア粒子の含有量を設定することにより細かな粒度分布を規定している。   Further, in Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 7-98521), a fine particle size distribution is defined by setting the content of carrier particles smaller than 22 μm and 16 μm and the content of carrier particles larger than 62 μm and 88 μm. Yes.

しかしながら、これらの特許は粒度分布を規定しているものの、その分布幅が広く、特性値の安定化が十分に果たされているとは言えない。   However, although these patents prescribe the particle size distribution, the distribution width is wide, and it cannot be said that the characteristic value is sufficiently stabilized.

粒度分布を狭く設定したものとして特許文献5(特開2005-195728号公報)や特許文献6(特開2005−250424号公報)が挙げられる。特許文献5は粒度分布を厳密に規定しており、特許文献6では体積分布と個数分布の比を小さくすることで粒度分布を規定している。しかしながら、レーザー散乱式の装置を用いて測定しているため、粒子を球形と想定しているだけでなく、粒径の検出がアナログによるものであり、粒度分布の実態を表しているとは言いがたい。   Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-195728) and Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-250424) are examples of narrow particle size distributions. Patent Document 5 strictly defines the particle size distribution, and Patent Document 6 defines the particle size distribution by reducing the ratio between the volume distribution and the number distribution. However, since the measurement is performed using a laser scattering type device, not only the particles are assumed to be spherical, but also the detection of the particle size is based on analog, and it is said that it represents the actual state of the particle size distribution. It ’s hard.

特許文献7(特開2011−186210号公報)では個数分布の変動係数を規定し、粒径測定もコールター法を用いた装置を使用している。しかしながら、粒度分布の実態を表しているとは言いがたい。   In Patent Document 7 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-186210), a coefficient of variation of the number distribution is defined, and the apparatus using the Coulter method is also used for particle size measurement. However, it cannot be said that it represents the actual size distribution.

特開平8−22150号公報JP-A-8-22150 特開昭51−3238号公報Japanese Patent Laid-Open No. 51-3238 特開平2−281280号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2-281280 特開平7−98521号公報JP-A-7-98521 特開2005-195728号公報JP 2005-195728 A 特開2005−250424号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-250424 特開2011−186210号公報JP 2011-186210 A

従って、本発明の目的は、小粒径で、良好な電気抵抗を有し、粒度分布がシャープで、表面性の粒子間バラツキも小さく、電子写真現像剤に用いたときにキャリア付着や細線再現性の低下といった画像欠陥のない電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材、フェライトキャリア及びこれらの製造方法、並びに該フェライトキャリアを用いた電子写真像剤を提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to have a small particle size, good electrical resistance, sharp particle size distribution, small surface-to-particle variation, and carrier adhesion and fine line reproduction when used in an electrophotographic developer. An object of the present invention is to provide a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer free from image defects such as deterioration of properties, a ferrite carrier, a method for producing them, and an electrophotographic image agent using the ferrite carrier.

本発明者らは、上記のような課題を解決すべく鋭意検討した結果、体積平均粒径が特定範囲にあり、かつフェライト粒子を画像解析装置によって計測された円相当粒子径を1μm単位で区分した際に、区分された粒子の最頻出領域の頻度が一定以上にあるフェライトキャリア芯材及びこの表面に樹脂を被覆したフェライトキャリアが上記目的を達成し、このようなフェライトキャリア芯材は目的とする体積平均粒径より15μm以上大きい体積平均粒径となるように造粒工程を調整し、焼成後、目的とする体積平均粒径より9μm以上大きい平均粒径の粒子を分取、除去した後、分取、除去されなかった残部の粒子を分級して目的とする体積平均粒径のフェライト粒子を得る製造方法によって製造できることを知見し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention classify the circle-equivalent particle diameter in units of 1 μm with the volume average particle diameter being in a specific range and the ferrite particles measured by the image analyzer. The ferrite carrier core material in which the frequency of the most frequent region of the classified particles is a certain level or more and the ferrite carrier coated with a resin on the surface achieve the above-mentioned purpose, and such a ferrite carrier core material has the purpose. After adjusting the granulation step so that the volume average particle size is 15 μm or more larger than the volume average particle size to be obtained, and after sorting, removing particles having an average particle size 9 μm or more larger than the target volume average particle size The present inventors have found that the remaining particles that have not been sorted and removed can be classified by a production method for obtaining ferrite particles having a target volume average particle diameter, and the present invention has been achieved.

すなわち、本発明は、フェライト粒子からなる電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材であって、
体積平均粒径が20〜30μmであり、画像解析装置によって計測された円相当粒子径を1μm単位で区分した際に、区分された粒子の最頻出領域の頻度が8個数%以上であるフェライト粒子からなることを特徴とする電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材を提供するものである。
That is, the present invention is a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer comprising ferrite particles,
Ferrite particles having a volume average particle diameter of 20 to 30 μm and a frequency of the most frequent region of the divided particles of 8% by number or more when the equivalent circle particle diameter measured by the image analysis apparatus is divided in units of 1 μm A ferrite carrier core material for an electrophotographic developer is provided.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材において、上記フェライト粒子の画像解析装置によって計測した円相当粒子径の平均値が25〜35μmであることが望ましい。   In the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention, it is desirable that the average value of the equivalent circle particle diameter measured by the ferrite particle image analysis apparatus is 25 to 35 μm.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材において、上記フェライト粒子のBET比表面積は0.10〜0.18m/gであることが望ましい。 In the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention, the ferrite particles preferably have a BET specific surface area of 0.10 to 0.18 m 2 / g.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材において、上記フェライト粒子は表面酸化被膜を有することが望ましい。   In the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention, the ferrite particles preferably have a surface oxide film.

また、本発明は、上記フェライトキャリア芯材の表面が樹脂で被覆されている電子写真現像剤用フェライトキャリアを提供するものである。   The present invention also provides a ferrite carrier for an electrophotographic developer in which the surface of the ferrite carrier core material is coated with a resin.

また、本発明は、フェライト原料の粉砕混合工程、本造粒工程及び本焼成工程を少なくとも有し、体積平均粒径20〜30μmのフェライト粒子を得る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法であって、
上記本造粒工程で、目的とする体積平均粒径より15μm以上大きい造粒体積平均粒径となるように調整して造粒し、上記本焼成工程の後に、目的とする体積平均粒径より9μm以上大きい体積粒径の粒子を分取、除去する分取工程、及び分取、除去されなかった残部の粒子を分級し、目的とする体積平均粒径のフェライト粒子を得る粒径調整工程を有することを特徴とする電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法を提供するものである。
The present invention also includes a method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer, which has at least a ferrite raw material pulverization and mixing step, a main granulation step, and a main firing step to obtain ferrite particles having a volume average particle size of 20 to 30 μm. Because
In the main granulation step, granulation is performed by adjusting the granulation volume average particle size to be 15 μm or more larger than the target volume average particle size, and after the main firing step, A fractionation step of separating and removing particles having a volume particle size larger than 9 μm, and a particle size adjustment step of obtaining the ferrite particles having the target volume average particle size by classifying the remaining particles that have not been separated and removed. The present invention provides a method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer.

本発明の上記電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法は、上記本造粒工程の前に仮焼成工程及び再粉砕混合工程が設けられていてもよい。   In the method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer of the present invention, a pre-baking step and a regrinding and mixing step may be provided before the main granulation step.

本発明の上記電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法は、上記本焼成工程の前に一次焼成工程が設けられていてもよい。   In the method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention, a primary firing step may be provided before the main firing step.

本発明の上記電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法は、上記粒径調整工程の後に表面酸化処理工程が設けられていてもよい。   In the method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention, a surface oxidation treatment step may be provided after the particle size adjustment step.

また、本発明は、上記製造方法により得られたフェライトキャリア芯材の表面に樹脂を被覆することを特徴とする電子写真現像剤用フェライトキャリアの製造方法を提供するものである。   The present invention also provides a method for producing a ferrite carrier for an electrophotographic developer, wherein the ferrite carrier core material obtained by the above production method is coated with a resin.

さらに、本発明は、上記フェライトキャリアとトナーとからなる電子写真現像剤を提供するものである。   Furthermore, the present invention provides an electrophotographic developer comprising the above ferrite carrier and a toner.

本発明に係る上記電子写真現像剤は、補給用現像剤としても用いられる。   The electrophotographic developer according to the present invention is also used as a replenishment developer.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材は、小粒径で、良好な電気抵抗を有し、粒度分布がシャープで、また表面性の粒子間バラツキも小さいため、電子写真現像剤に用いたときにキャリア付着や細線再現性が低下するといった画像欠陥が生じない。そして、上記フェライトキャリア芯材に樹脂を被覆して得られるフェライトキャリアとトナーとからなる電子写真現像剤は、実機中おけるキャリア飛散が防止され、継続的に細線再現性の良い印刷物が得られる。また、本発明の製造方法によって、上記フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアが安定的に生産性をもって得られる。   The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention has a small particle size, good electrical resistance, a sharp particle size distribution, and small surface-to-particle variation. When used, image defects such as carrier adhesion and thin line reproducibility do not occur. The electrophotographic developer comprising a ferrite carrier and a toner obtained by coating a resin on the ferrite carrier core material prevents carrier scattering in the actual machine, and a printed matter with good fine line reproducibility can be obtained continuously. In addition, the ferrite carrier core material and the ferrite carrier can be stably obtained with productivity by the production method of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
<本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリア>
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
<Ferrite carrier core material and ferrite carrier for electrophotographic developer according to the present invention>

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材として用いられるフェライト粒子の組成は特に制限されないが、MnフェライトやMn−Mg−Srフェライトが好ましく用いられる。例えばMn−Mg−Srフェライトとしては、Mnを15〜22重量%、Mgを0.5〜3重量%、Feを45〜55重量%、Srを0.1〜3.0重量%含有するものが挙げられる。このような特定組成のフェライト粒子は、磁化が高く、磁化の均一性がよいため(磁化のばらつきが少なく)、望ましく用いられる。近年の廃棄物規制を始めとする環境負荷低減の流れを考慮すると、Cu、Zn、Niの重金属を不可避不純物(随伴不純物)の範囲を超えて含まないことが好ましい。なお、本発明でいうフェライト粒子とは、特記しない限り個々のフェライト粒子の集合体を意味し、また単に粒子とは、個々のフェライト粒子をいう。   The composition of the ferrite particles used as the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention is not particularly limited, but Mn ferrite and Mn—Mg—Sr ferrite are preferably used. For example, the Mn-Mg-Sr ferrite contains 15 to 22% by weight of Mn, 0.5 to 3% by weight of Mg, 45 to 55% by weight of Fe, and 0.1 to 3.0% by weight of Sr. Is mentioned. Ferrite particles having such a specific composition are desirably used because they have high magnetization and good magnetization uniformity (small variation in magnetization). Considering the recent trend of reducing environmental burdens including waste regulations, it is preferable not to include heavy metals such as Cu, Zn, and Ni beyond the range of inevitable impurities (accompanying impurities). In the present invention, the term “ferrite particles” means an aggregate of individual ferrite particles unless otherwise specified, and the term simply refers to individual ferrite particles.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材に用いられるフェライト粒子は、レーザー回折式粒度分布測定装置の測定による体積平均粒径D50が20〜30μm、好ましくは22〜28μmである。 Ferrite particles for use in electrophotographic developer ferrite carrier core material according to the present invention preferably has a volume average particle size D 50 by the measurement of a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus 20 to 30 [mu] m, preferably 22~28Myuemu.

体積平均粒径が上記範囲よりも小さい場合は、フェライト粒子1粒子当たりの磁力が小さくなるため、BET比表面積が望ましい範囲内であってもキャリア飛散を防止することが出来ない。体積平均粒径が上記範囲よりも大きい場合は、電子写真現像剤を作成したときに高いトナー濃度が実現できず、高画質の印刷物が得られないか、高いトナー濃度にした場合に急速に電子写真現像剤の帯電量が下がるか、帯電量分布が広がり、トナー飛散の原因となる。   When the volume average particle size is smaller than the above range, since the magnetic force per ferrite particle is small, carrier scattering cannot be prevented even if the BET specific surface area is within a desirable range. If the volume average particle size is larger than the above range, a high toner concentration cannot be realized when an electrophotographic developer is prepared, and a high-quality printed matter cannot be obtained, or if a high toner concentration is used, electrons are rapidly emitted. The charge amount of the photographic developer is lowered or the charge amount distribution is widened, which causes toner scattering.

(体積平均粒径)
この体積平均粒径は、レーザー回折散乱法により測定した。装置として日機装株式会社製マイクロトラック粒度分析計(Model9320−X100)を用いた。屈折率は2.42とし、25±5℃、湿度55±15%の環境下で測定を行った。ここで言う平均粒径(メジアン径)とは、体積分布モード、ふるい下表示での累積50%粒子径である。
サンプル(フェライト粒子)の分散は、分散液として0.2%ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を用い、超音波工業社製ウルトラソニックホモジナイザー(UH−3C)にて1分間の超音波処理とした。
なお、このマイクロトラック粒度分析計では、体積基準の平均粒径が測定され、個数平均粒径はその測定値から自動的に算出される。一般的に体積平均粒径と個数平均粒径の関係は以下の通りである。
(Volume average particle size)
This volume average particle diameter was measured by a laser diffraction scattering method. As a device, a Nikkiso Co., Ltd. Microtrac particle size analyzer (Model 9320-X100) was used. The refractive index was 2.42, and the measurement was performed in an environment of 25 ± 5 ° C. and humidity 55 ± 15%. The average particle diameter (median diameter) referred to here is the cumulative 50% particle diameter in the volume distribution mode and under the sieve display.
The sample (ferrite particles) was dispersed using a 0.2% sodium hexametaphosphate aqueous solution as a dispersion, and subjected to ultrasonic treatment for 1 minute using an Ultrasonic Homogenizer (UH-3C) manufactured by Ultrasonic Industries.
In this microtrack particle size analyzer, the volume-based average particle diameter is measured, and the number average particle diameter is automatically calculated from the measured value. In general, the relationship between the volume average particle size and the number average particle size is as follows.

Figure 2013205774
Figure 2013205774

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材に用いられるフェライト粒子は、画像解析装置によって計測された円相当粒子径を1μm単位で区分した際に、区分された粒子の最頻出領域の頻度が8個数%以上であることが必要である。円相当粒子径を1μm単位で区分するとは、後述する方法によって3000個の円相当粒子径を測定し、各μm台の個数をカウントする。例えば25μm台(25.0μm〜26.0μm未満)の個数が330個であれば、25μm台の頻度は(330/3000)×100=11個数%となる。   The ferrite particles used in the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention have a frequency of the most frequent region of the classified particles when the equivalent circle particle diameter measured by the image analyzer is divided in units of 1 μm. Must be 8% by number or more. To divide the circle-equivalent particle diameter in units of 1 μm, 3000 circle-equivalent particle diameters are measured by the method described later, and the number of each μm unit is counted. For example, if the number of the 25 μm range (25.0 μm to less than 26.0 μm) is 330, the frequency of the 25 μm range is (330/3000) × 100 = 11 number%.

区分された粒子の最頻出領域の頻度が8個数%未満では、シャープな粒度分布が得られず、また表面性の粒子間バラツキが大きいため、電子写真現像剤に用いたときにキャリア付着や細線再現性に劣るものとなる。また、フェライト粒子に樹脂を被覆し、フェライトキャリアとした時に、電気抵抗が低下する。   When the frequency of the most frequent region of the classified particles is less than 8% by number, a sharp particle size distribution cannot be obtained, and the surface property variation between particles is large. The reproducibility is inferior. In addition, when the ferrite particles are coated with a resin to form a ferrite carrier, the electrical resistance decreases.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材に用いられるフェライト粒子は、画像解析装置の測定における円相当粒子径の平均値が25〜35μm、好ましくは27〜33μmである。   The ferrite particles used in the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention have an average circle equivalent particle diameter of 25 to 35 μm, preferably 27 to 33 μm, as measured by an image analyzer.

円相当粒子径の平均値が上記範囲よりも小さい場合は、粒子1粒子当たりの磁力が小さくなるため、BET比表面積が望ましい範囲内であってもキャリア飛散を防止することが出来ない。円相当粒子径の平均値が上記範囲よりも大きい場合は、電子写真現像剤を作成したときに高いトナー濃度が実現できず、高画質の印刷物が得られないか、高いトナー濃度にした場合に急速に現像剤の帯電量が下がるか、帯電量分布が広がり、トナー飛散の原因となる。   When the average value of the equivalent circle particle diameter is smaller than the above range, the magnetic force per particle is small, so that carrier scattering cannot be prevented even if the BET specific surface area is within a desirable range. If the average value of the equivalent circle particle diameter is larger than the above range, a high toner concentration cannot be realized when an electrophotographic developer is prepared, and a high-quality printed matter cannot be obtained or a high toner concentration is used. The charge amount of the developer rapidly decreases or the charge amount distribution widens, which causes toner scattering.

(円相当粒子径)
セイシン企業社製粒度・形状分布測定器PITA−1を用いて粒子3000個を観察し、装置付属のソフトウエアImageAnalysisを用いて各粒子の円相当粒子径を求めた。また、平均値は粒子3000個の平均の値である。
なお、サンプル液は分散媒として粘度0.5Pa・sのキサンタンガム水溶液を調製し、その中にキサンタンガム水溶液30ccに粒子0.1gを分散させたものを用いた。このように分散媒の粘度を適正にあわすことで粒子が分散媒中で分散したままの状態を保つことが出来、測定をスムーズに行なうことが出来る。さらに測定条件は(対物)レンズの倍率は10倍、フィルタはND4×2、キャリア液1及びキャリア液2は粘度0.5Pa・sのキサンタンガム水溶液を使用し、その流量はいずれも10μl/sec、サンプル液流量0.08μl/secとした。
(Equivalent particle diameter)
3000 particles were observed using a particle size / shape distribution measuring instrument PITA-1 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., and an equivalent circle particle diameter of each particle was determined using software Image Analysis included with the apparatus. The average value is an average value of 3000 particles.
The sample solution was prepared by preparing a xanthan gum aqueous solution having a viscosity of 0.5 Pa · s as a dispersion medium, in which 0.1 g of particles were dispersed in 30 cc of the xanthan gum aqueous solution. Thus, by appropriately giving the viscosity of the dispersion medium, it is possible to keep the particles dispersed in the dispersion medium, and to perform measurement smoothly. Furthermore, the measurement conditions are (objective) lens magnification of 10 times, filter is ND4 × 2, carrier liquid 1 and carrier liquid 2 are xanthan gum aqueous solutions having a viscosity of 0.5 Pa · s, and the flow rate is 10 μl / sec. The sample liquid flow rate was 0.08 μl / sec.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材として用いられるフェライト粒子のBET比表面積は、好ましくは0.10〜0.18m/g、より好ましくは0.12〜0.17m/g、最も好ましくは0.13〜0.16m/gである。 The BET specific surface area of the ferrite particles used as the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention is preferably 0.10 to 0.18 m 2 / g, more preferably 0.12 to 0.17 m 2 / g. Most preferably, it is 0.13-0.16 m < 2 > / g.

BET比表面積が上記範囲よりも小さい場合には、フェライトキャリア芯材(フェライト粒子)に樹脂被覆を行なっても十分に樹脂のアンカー効果が得られないだけでなく、被覆されなかった樹脂によってフェライト粒子同士が凝集してしまうことがある。そのため実質的な被覆樹脂量が減少し、キャリアとしての寿命が短くなったり、凝集したフェライト粒子が現像器中で解されることでフェライト粒子表面が大きく露出し、低抵抗化することでキャリア飛散が発生する原因となる。BET比表面積が上記範囲よりも大きい場合は、被覆樹脂がフェライト粒子表面に留まらず染み込みすぎることでキャリアとして所望の抵抗と帯電量が得られないことがある。なお、BET比表面積測定を行う際、測定結果は測定サンプルであるフェライト粒子表面の水分の影響を強く受けるので、可能な限りサンプル表面に付着している水分を除去するような前処理を行うことが好ましい。具体的には減圧しながら120℃以上、より好ましくは150℃以上のフェライト粒子が変質等を起こさない温度領域まで加熱し、水分を除去する。水分がフェライト粒子の表面付近に残留した状態では、BET比表面積の値が上記前処理を行った場合の1.2〜2倍程度大きくなり、正しい値とならない。   When the BET specific surface area is smaller than the above range, not only can the resin anchor effect not be sufficiently obtained even if the resin coating is applied to the ferrite carrier core material (ferrite particles), but also the ferrite particles can be formed by the uncoated resin. They may aggregate together. For this reason, the amount of the coating resin is substantially reduced, the life as a carrier is shortened, or the aggregated ferrite particles are unraveled in the developing device, so that the surface of the ferrite particles is greatly exposed and the resistance is reduced to reduce carrier scattering. Cause the occurrence. When the BET specific surface area is larger than the above range, the coating resin does not stay on the ferrite particle surface and soaks too much, so that a desired resistance and charge amount as a carrier may not be obtained. When measuring the BET specific surface area, the measurement results are strongly influenced by the moisture on the ferrite particle surface, which is the measurement sample, so perform pretreatment to remove the moisture adhering to the sample surface as much as possible. Is preferred. Specifically, the moisture is removed by heating to a temperature range in which ferrite particles at 120 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, do not cause alteration or the like while reducing pressure. In a state where moisture remains in the vicinity of the surface of the ferrite particles, the value of the BET specific surface area becomes about 1.2 to 2 times larger than that when the pretreatment is performed, and does not become a correct value.

このBET比表面積の測定は、比表面積測定装置(型式:Macsorb HM model−1208(マウンテック社製))を用いた。測定試料(フェライト粒子)を比表面積測定装置専用の標準サンプルセルに約5〜7g入れ、精密天秤で正確に秤量し、測定ポートに試料をセットし、測定を開始した。測定は1点法で行い、測定終了時に試料の重量を入力すると、BET比表面積が自動的に算出される。なお、測定前に前処理として、測定試料をガラスシャーレに20g程度を取り分けた後、真空乾燥機で−0.1MPaまで脱気し、−0.1MPa以下に真空度が到達していることを確認した後、200℃で2時間加熱した。
環境:温度;10〜30℃、湿度;相対湿度で20〜80% 結露なし
The BET specific surface area was measured using a specific surface area measuring device (model: Macsorb HM model-1208 (manufactured by Mountec)). About 5 to 7 g of the measurement sample (ferrite particles) was put in a standard sample cell dedicated to a specific surface area measurement device, accurately weighed with a precision balance, the sample was set in a measurement port, and measurement was started. The measurement is performed by a one-point method, and the BET specific surface area is automatically calculated when the weight of the sample is input at the end of the measurement. As a pretreatment before measurement, after about 20 g of the measurement sample was placed in a glass petri dish, it was deaerated to −0.1 MPa with a vacuum dryer, and the degree of vacuum had reached −0.1 MPa or less. After confirmation, it was heated at 200 ° C. for 2 hours.
Environment: temperature; 10-30 ° C, humidity; 20-80% relative humidity, non-condensing

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリアは、上記フェライトキャリア芯材(フェライト粒子)の表面が樹脂で被覆されている。樹脂被覆回数は1回のみでも良いし、2回以上の複数回樹脂被覆を行なっても良く、所望の特性に応じて被覆回数を決めることができる。また、被覆樹脂の組成、被覆量及び樹脂被覆に使用する装置は被覆回数が2回以上の複数回の場合は、変化させても良いし、変えなくても良い。   In the ferrite carrier for an electrophotographic developer according to the present invention, the surface of the ferrite carrier core material (ferrite particles) is coated with a resin. The number of times of resin coating may be only once, or two or more times of resin coating may be performed, and the number of times of coating can be determined according to desired characteristics. Further, the composition of the coating resin, the coating amount, and the apparatus used for resin coating may be changed or may not be changed when the number of times of coating is two times or more.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリアは、合計樹脂被膜量が、フェライトキャリア芯材に対して0.1〜10重量%が望ましい。合計被膜量が0.1重量%未満ではキャリア表面に均一な被膜層を形成することが難しく、また10重量%を超えるとキャリア同士の凝集が発生してしまい、歩留まり低下等の生産性の低下と共に、実機内での流動性あるいは帯電量等の現像剤特性変動の原因となる。   The ferrite carrier for an electrophotographic developer according to the present invention desirably has a total resin coating amount of 0.1 to 10% by weight with respect to the ferrite carrier core material. When the total coating amount is less than 0.1% by weight, it is difficult to form a uniform coating layer on the carrier surface. When the total coating amount exceeds 10% by weight, the carriers are aggregated, resulting in a decrease in productivity such as a decrease in yield. At the same time, it may cause fluctuations in developer characteristics such as fluidity or charge amount in the actual machine.

ここに用いられる被膜形成樹脂は、組み合わせるトナー、使用される環境等によって適宜選択できる。その種類は特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フッ素アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、シリコーン樹脂、あるいはアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等の各樹脂で変性した変性シリコーン樹脂等が挙げられる。本発明では、アクリル樹脂、シリコーン樹脂又は変性シリコーン樹脂が最も好ましく用いられる。   The film-forming resin used here can be appropriately selected depending on the toner to be combined, the environment in which it is used, and the like. The type is not particularly limited, for example, fluorine resin, acrylic resin, epoxy resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyester resin, unsaturated polyester resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, phenol resin, fluorine acrylic resin, Examples thereof include acrylic-styrene resins, silicone resins, or modified silicone resins modified with resins such as acrylic resins, polyester resins, epoxy resins, polyamide resins, polyamideimide resins, alkyd resins, urethane resins, and fluororesins. In the present invention, acrylic resin, silicone resin or modified silicone resin is most preferably used.

またキャリアの電気抵抗や帯電量、帯電速度をコントロールすることを目的に、被膜形成樹脂中に導電剤を含有することができる。導電剤はそれ自身の持つ電気抵抗が低いことから、含有量が多すぎると急激な電荷リークを引き起こしやすい。従って、含有量としては、被膜形成樹脂の固形分に対し0.25〜20.0重量%であり、好ましくは0.5〜15.0重量%、特に好ましくは1.0〜10.0重量%である。導電剤としては、導電性カーボン、金属的な性質を持ったカーボンナノチューブ、半導体的な性質を持ったカーボンナノチューブ、酸化チタンや酸化スズ等の酸化物、各種の有機系導電剤が挙げられる。   In addition, a conductive agent can be contained in the film forming resin for the purpose of controlling the electric resistance, charge amount, and charging speed of the carrier. Since the conductive agent has a low electric resistance, if the content is too large, it is likely to cause a rapid charge leak. Accordingly, the content is 0.25 to 20.0% by weight, preferably 0.5 to 15.0% by weight, particularly preferably 1.0 to 10.0% by weight, based on the solid content of the film-forming resin. %. Examples of the conductive agent include conductive carbon, carbon nanotubes having metallic properties, carbon nanotubes having semiconductor properties, oxides such as titanium oxide and tin oxide, and various organic conductive agents.

また、上記被膜形成樹脂中には、帯電制御剤を含有させることができる。帯電制御剤の例としては、トナー用に一般的に用いられる各種の帯電制御剤や、各種シランカップリング剤が挙げられる。これは被膜形成によって芯材露出面積を比較的小さくなるように制御した場合、帯電付与能力が低下することがあるが、各種の帯電制御剤やシランカップリング剤を添加することにより、コントロールできるためである。使用できる帯電制御剤やカップリング剤の種類は特に限定されないが、ニグロシン系染料、4級アンモニウム塩、有機金属錯体、含金属モノアゾ染料等の帯電制御剤、アミノシランカップリング剤やフッ素系シランカップリング剤等が好ましい。   In addition, the film forming resin can contain a charge control agent. Examples of the charge control agent include various charge control agents generally used for toners and various silane coupling agents. This is because, when the core material exposed area is controlled to be relatively small by film formation, the charge imparting ability may decrease, but it can be controlled by adding various charge control agents and silane coupling agents. It is. The types of charge control agents and coupling agents that can be used are not particularly limited, but charge control agents such as nigrosine dyes, quaternary ammonium salts, organometallic complexes, and metal-containing monoazo dyes, aminosilane coupling agents, and fluorine-based silane couplings. An agent or the like is preferable.

<本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの製造方法>
次に、本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの製造方法について説明する。
<Ferrite carrier core material for electrophotographic developer and method for producing ferrite carrier according to the present invention>
Next, the ferrite carrier core material for electrophotographic developer and the method for producing the ferrite carrier according to the present invention will be described.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法は、フェライト原料の粉砕混合工程、本造粒工程及び本焼成工程を少なくとも有し、体積平均粒径20〜30μmのフェライト粒子を得る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法である。   The method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention includes at least a ferrite raw material pulverization and mixing step, a main granulation step, and a main firing step, and obtains ferrite particles having a volume average particle size of 20 to 30 μm. This is a method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer.

これらのフェライト原料の粉砕混合工程、本造粒工程、本焼成工程の各製造工程は、特に制限はなく、従来公知の方法が採用することができ、乾式による方法を用いても湿式による方法を用いてもよい。また、粉砕混合工程の後に、仮焼成工程及び再粉砕混合工程を設けてもよい。例えば原料としてFeとMg(OH)及び/又はMgCOとMnO、Mn、Mn34、MnCOのうちから選ばれる1種類以上のマンガン化合物とSrO及び/又はSrCOを粉砕、混合し(フェライト原料粉砕混合工程)、大気下で仮焼成する(仮焼成工程)。仮焼成後、得られた仮焼物をさらにボ−ルミル又は振動ミル等で再粉砕した後、水及び必要に応じ分散剤、バインダー等を添加し(再粉砕混合工程)、粘度調整後、スプレードライヤーにて粒状化し、造粒を行う(本造粒工程)。仮焼後に粉砕する際は、水を加えて湿式ボールミルや湿式振動ミル等で粉砕しても良い。なお、バインダーとしてはポリビニルアルコールやポリビニルピロリドンを使うことが好ましい。 There are no particular restrictions on the production steps of these ferrite raw materials, such as the pulverization and mixing step, the main granulation step, and the main firing step, and a conventionally known method can be employed. It may be used. Moreover, you may provide a temporary baking process and a regrind mixing process after a grinding | pulverization mixing process. For example, Fe 2 O 3 and Mg (OH) 2 and / or MgCO 3 and MnO 2 , Mn 2 O 3 , Mn 3 O 4 , and MnCO 3 as raw materials and SrO and / or SrCO 3 is pulverized and mixed (ferrite raw material pulverization and mixing step), and pre-baked in the atmosphere (pre-firing step). After calcining, the obtained calcined product is further pulverized with a ball mill or a vibration mill, and then water and, if necessary, a dispersant, a binder, etc. are added (re-grinding and mixing step), and after adjusting the viscosity, a spray dryer Granulate and granulate (main granulation step). When pulverizing after calcination, water may be added and pulverized by a wet ball mill, a wet vibration mill or the like. In addition, it is preferable to use polyvinyl alcohol or polyvinylpyrrolidone as a binder.

本発明の製造方法では、上記本造粒工程において、目的とする体積平均粒径より15μm以上、好ましくは15〜25μm大きい造粒体積平均粒径となるように調整して造粒することが必要である。すなわち、得られるフェライト粒子の目的とする体積平均粒径を26μmとすると、造粒体積平均粒径は41μm以上、好ましくは41〜51μmに造粒する。このように造粒するとことによって、最終的にシャープな粒度分布を有するフェライト粒子が得られる。   In the production method of the present invention, in the main granulation step, it is necessary to adjust the granulation so that the granulation volume average particle size is 15 μm or more, preferably 15 to 25 μm larger than the target volume average particle size. It is. That is, when the target volume average particle size of the obtained ferrite particles is 26 μm, the granulated volume average particle size is 41 μm or more, preferably 41 to 51 μm. By granulating in this way, finally ferrite particles having a sharp particle size distribution can be obtained.

本発明の製造方法では、得られた造粒物を必要に応じて一次焼成後(一次焼成工程)、本焼成を行う(本焼成工程)。ここで、一次焼成は、600〜800℃で行われる。また、本焼成は不活性雰囲気又は弱酸化性雰囲気下、1090〜1210℃で行われる。   In the production method of the present invention, the obtained granulated product is subjected to primary firing (primary firing step) and then main firing (main firing step) as necessary. Here, primary baking is performed at 600-800 degreeC. Moreover, this baking is performed at 1090-1210 degreeC by inert atmosphere or weakly oxidizing atmosphere.

本焼成を行う際は、ロータリーキルンのように炉の内部を流動しながら熱間部を通過する形式の焼成炉は、焼成雰囲気の酸素濃度が低い場合に炉内に付着しやすくなり、流動性の良い焼成物が十分焼成されないうちに炉外に排出される。そのためBET比表面積が本発明で規定する好適な範囲と同程度で、フェライト粒子の表面が十分焼結が進んでも粒子内部の焼結が進まず、電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材としてフェライト粒子が十分な強度を持たないものになる可能性がある。そのためできる限り焼成前の造粒物をコウ鉢等に入れて静置した状態で熱間部を通過させるトンネルキルン、エレベータキルン等を使用することが望ましい。   When performing the main firing, a firing furnace of a type that passes through the hot part while flowing inside the furnace like a rotary kiln tends to adhere to the furnace when the oxygen concentration of the firing atmosphere is low, and the fluidity A good fired product is discharged outside the furnace before it is fired sufficiently. Therefore, the BET specific surface area is about the same as the preferred range specified in the present invention, and even if the surface of the ferrite particle is sufficiently sintered, the inside of the particle does not progress, and the ferrite particle as a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer May not have sufficient strength. Therefore, it is desirable to use a tunnel kiln, an elevator kiln or the like that allows the hot part to pass in a state where the granulated product before firing is placed in a koji bowl or the like as much as possible.

本発明では、本焼成して得られたフェライト粒子を解砕後、目的とする体積平均粒径より9μm以上、好ましくは9〜15μm大きい体積粒径の粒子を分取、除去する分取工程を有する。つまり、得られるフェライト粒子の目的とする体積平均粒径を26μmとすると、35μm以上、好ましくは35〜41μmの体積粒径を有する粒子を分取、除去する。このような分取工程を行うことによって、最終的にシャープな粒度分布を有するフェライト粒子が得られる。   In the present invention, after the ferrite particles obtained by the main firing are crushed, a fractionation step of fractionating and removing particles having a volume particle size of 9 μm or more, preferably 9 to 15 μm larger than the target volume average particle size is performed. Have. That is, assuming that the intended volume average particle size of the obtained ferrite particles is 26 μm, particles having a volume particle size of 35 μm or more, preferably 35 to 41 μm are fractionated and removed. By performing such a fractionation step, finally ferrite particles having a sharp particle size distribution can be obtained.

次いで、本発明では、分取、除去されなかった残部の粒子、つまり、先の分取工程微粉側のフェライト粒子から一定以上の体積粒径を有する分子が分取、除去された残った粒子を分級し、目的とする体積平均粒径のフェライト粒子を得る粒径調整工程を有する。この分級により、粒度分布がシャープで、表面性の粒子間バラツキも小さいフェライト粒子が得られる。分級方法としては、既存の風力分級、メッシュ濾過法、沈降法等を用いて所望の粒径に粒度調整する。乾式回収を行う場合は、サイクロン等で回収することも可能である。粒度調整を行う際には上述の分級方法を2種類以上選んで実施しても良いし、1種類の分級方法で条件を変更して粗粉側粒子と微粉側粒子を除去しても良い。   Next, in the present invention, the remaining particles that have not been separated and removed, that is, the particles that have been separated and removed from the ferrite particles on the finer powder side in the previous sorting step have a volume particle size of a certain level or more. There is a particle size adjusting step for classifying and obtaining ferrite particles having a target volume average particle size. By this classification, ferrite particles having a sharp particle size distribution and small surface-to-particle variation can be obtained. As a classification method, the particle size is adjusted to a desired particle size using an existing air classification, mesh filtration method, sedimentation method, or the like. When dry collection is performed, it can also be collected with a cyclone or the like. When adjusting the particle size, two or more of the above classification methods may be selected and implemented, or the conditions may be changed by one type of classification method to remove the coarse particles and fine particles.

このようにして得られたフェライト粒子をそのままフェライトキャリア芯材として用いてもよいが、表面を低温加熱することで表面酸化処理を施し、フェライト粒子表面に表面酸化被膜を形成し、電気抵抗調整を行うことが望ましい(表面酸化処理工程)。表面酸化処理は、大気等の酸素含有雰囲気下、一般的なロータリー式電気炉、バッチ式電気炉等を用い、好ましくは500〜730℃、さらに好ましくは600〜700℃で加熱処理を行う。加熱温度が500℃よりも低い場合は、フェライト粒子表面の酸化が十分に進まないため、所望の抵抗特性が得られない。加熱温度が730℃よりも高い場合はマンガンの酸化が進みすぎ、スピネル構造の結晶性が悪くなることに起因したフェライト粒子の低抵抗が進むため好ましくない。表面酸化被膜を均一にフェライト粒子に形成させるためにはロータリー式電気炉を用いることが好ましい。   The ferrite particles obtained in this way may be used directly as a ferrite carrier core material, but surface oxidation treatment is performed by heating the surface at a low temperature to form a surface oxide film on the surface of the ferrite particles, thereby adjusting the electric resistance. It is desirable to perform (surface oxidation treatment step). In the surface oxidation treatment, a general rotary electric furnace, batch type electric furnace, or the like is used in an oxygen-containing atmosphere such as air, and the heat treatment is preferably performed at 500 to 730 ° C, more preferably 600 to 700 ° C. When the heating temperature is lower than 500 ° C., oxidation of the ferrite particle surface does not proceed sufficiently, so that desired resistance characteristics cannot be obtained. When the heating temperature is higher than 730 ° C., manganese is excessively oxidized, and the low resistance of the ferrite particles due to the deterioration of the crystallinity of the spinel structure is not preferable. In order to form the surface oxide film uniformly on the ferrite particles, it is preferable to use a rotary electric furnace.

撹拌ストレス等の機械的な衝撃によるフェライト粒子表面の酸化では、瞬間的に高温になることがあっても結晶構造の再構成を行なうのに十分な熱量とならないため、応力(結晶格子の歪)が緩和できず、フェライト粒子の強度の改善は期待できない。   Oxidation of the ferrite particle surface by mechanical impact such as agitation stress does not generate enough heat to restructure the crystal structure even if the temperature rises instantaneously, so stress (distortion of the crystal lattice) However, the strength of ferrite particles cannot be improved.

次に、表面酸化処理によって表面酸化被膜が形成されたフェライト粒子を200℃以下に急冷することが望ましい。急冷手段としては、熱間部の後続に急冷部を有するロータリー式電気炉等が好適に用いられる。急冷条件は20℃/分以上の急冷条件であることが好ましい。このように一定温度で表面酸化処理した後、急冷を施すことによって、蓄熱による熱量のバラツキを抑えることができ、結晶構造の均一化を図ることができる。   Next, it is desirable that the ferrite particles on which the surface oxide film is formed by the surface oxidation treatment are rapidly cooled to 200 ° C. or lower. As the rapid cooling means, a rotary electric furnace having a rapid cooling part subsequent to the hot part is preferably used. The quenching condition is preferably a quenching condition of 20 ° C./min or more. Thus, by performing surface oxidation treatment at a constant temperature and then performing rapid cooling, variation in the amount of heat due to heat storage can be suppressed, and the crystal structure can be made uniform.

本発明の電子写真現像剤用フェライトキャリアは、上記フェライトキャリア芯材(分級したフェライト粒子又は分級後に表面酸化被膜を形成したフェライト粒子)の表面に、上記した樹脂を被覆し、樹脂被膜を形成する。被覆する方法としては、公知の方法、例えば刷毛塗り法、流動床によるスプレードライ方式、ロータリドライ方式、万能攪拌機による液浸乾燥法等により被覆することができる。被覆率を向上させるためには、流動床によるスプレードライ方式が好ましい。   The ferrite carrier for an electrophotographic developer of the present invention coats the above-mentioned resin on the surface of the ferrite carrier core material (classified ferrite particles or ferrite particles having a surface oxide film formed after classification) to form a resin film. . As a coating method, it can be coated by a known method such as a brush coating method, a spray drying method using a fluidized bed, a rotary drying method, an immersion drying method using a universal stirrer, or the like. In order to improve the coverage, a spray drying method using a fluidized bed is preferable.

樹脂をフェライトキャリア芯材に被覆後、焼き付けする場合には、外部加熱方式又は内部加熱方式のいずれでもよく、例えば固定式又は流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉でもよく、もしくはマイクロウェーブによる焼き付けでもよい。UV硬化樹脂を用いる場合は、UV加熱器を用いる。焼き付けの温度は使用する樹脂により異なるが、融点又はガラス転移点以上の温度は必要であり、熱硬化性樹脂又は縮合架橋型樹脂等では、充分硬化が進む温度まで上げる必要がある。   When the resin is coated on the ferrite carrier core and then baked, either an external heating method or an internal heating method may be used, for example, a fixed or fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, or a microwave oven Baking by may be used. When a UV curable resin is used, a UV heater is used. Although the baking temperature varies depending on the resin to be used, a temperature equal to or higher than the melting point or the glass transition point is necessary. For a thermosetting resin or a condensation-crosslinking resin, it is necessary to raise the temperature to a point where the curing proceeds sufficiently.

<本発明に係る電子写真用現像剤>
次に、本発明に係る電子写真用現像剤について説明する。
本発明に係る電子写真現像剤は、上述した電子写真現像剤用フェライトキャリアとトナーとからなるものである。
<Electrophotographic developer according to the present invention>
Next, the electrophotographic developer according to the present invention will be described.
The electrophotographic developer according to the present invention comprises the above-described ferrite carrier for electrophotographic developer and toner.

本発明の電子写真現像剤を構成するトナー粒子には、粉砕法によって製造される粉砕トナー粒子と、重合法により製造される重合トナー粒子とがある。本発明ではいずれの方法により得られたトナー粒子も使用することができる。   The toner particles constituting the electrophotographic developer of the present invention include pulverized toner particles produced by a pulverization method and polymerized toner particles produced by a polymerization method. In the present invention, toner particles obtained by any method can be used.

粉砕トナー粒子は、例えば、結着樹脂、荷電制御剤、着色剤をヘンシェルミキサー等の混合機で充分に混合し、次いで、二軸押出機等で溶融混練し、冷却後、粉砕、分級し、外添剤を添加後、ミキサー等で混合することにより得ることができる。   The pulverized toner particles are, for example, a binder resin, a charge control agent, and a colorant are sufficiently mixed with a mixer such as a Henschel mixer, then melt-kneaded with a twin screw extruder or the like, cooled, pulverized, classified, After adding the external additive, it can be obtained by mixing with a mixer or the like.

粉砕トナー粒子を構成する結着樹脂としては特に限定されるものではないが、ポリスチレン、クロロポリスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、更にはロジン変性マレイン酸樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びポリウレタン樹脂等を挙げることができる。これらは単独又は混合して用いられる。   The binder resin constituting the pulverized toner particles is not particularly limited, but polystyrene, chloropolystyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, Furthermore, rosin modified maleic acid resin, epoxy resin, polyester resin, polyurethane resin and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination.

荷電制御剤としては、任意のものを用いることができる。例えば正荷電性トナー用としては、ニグロシン系染料及び4級アンモニウム塩等を挙げることができ、また、負荷電性トナー用としては、含金属モノアゾ染料等を挙げることができる。   Any charge control agent can be used. For example, nigrosine dyes and quaternary ammonium salts can be used for positively charged toners, and metal-containing monoazo dyes can be used for negatively charged toners.

着色剤(色材)としては、従来より知られている染料、顔料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントレッド、クロムイエロー、フタロシアニングリーン等を使用することができる。その他、トナーの流動性、耐凝集性向上のためのシリカ粉体、チタニア等のような外添剤をトナー粒子に応じて加えることができる。   As the colorant (coloring material), conventionally known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, phthalocyanine blue, permanent red, chrome yellow, phthalocyanine green, etc. can be used. In addition, external additives such as silica powder and titania for improving the fluidity and aggregation resistance of the toner can be added according to the toner particles.

重合トナー粒子は、懸濁重合法、乳化重合法、乳化凝集法、エステル伸長重合法、相転乳化法といった公知の方法で製造されるトナー粒子である。このような重合法トナー粒子は、例えば、界面活性剤を用いて着色剤を水中に分散させた着色分散液と、重合性単量体、界面活性剤及び重合開始剤を水性媒体中で混合攪拌し、重合性単量体を水性媒体中に乳化分散させて、攪拌、混合しながら重合させた後、塩析剤を加えて重合体粒子を塩析させる。塩析によって得られた粒子を、濾過、洗浄、乾燥させることにより、重合トナー粒子を得ることができる。その後、必要により乾燥されたトナー粒子に機能付与のため外添剤を添加することもできる。   The polymerized toner particles are toner particles produced by a known method such as a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, an emulsion aggregation method, an ester elongation polymerization method, or a phase inversion emulsification method. Such polymerized toner particles are prepared by, for example, mixing and stirring a colored dispersion in which a colorant is dispersed in water using a surfactant, a polymerizable monomer, a surfactant, and a polymerization initiator in an aqueous medium. Then, the polymerizable monomer is emulsified and dispersed in an aqueous medium, polymerized while stirring and mixing, and then a salting-out agent is added to salt out the polymer particles. Polymerized toner particles can be obtained by filtering, washing and drying the particles obtained by salting out. Thereafter, if necessary, an external additive may be added to the dried toner particles to provide a function.

更に、この重合トナー粒子を製造するに際しては、重合性単量体、界面活性剤、重合開始剤、着色剤以外に、定着性改良剤、帯電制御剤を配合することができ、これらにより得られた重合トナー粒子の諸特性を制御、改善することができる。また、水性媒体への重合性単量体の分散性を改善するとともに、得られる重合体の分子量を調整するために連鎖移動剤を用いることができる。   Further, in the production of the polymerized toner particles, in addition to the polymerizable monomer, the surfactant, the polymerization initiator, and the colorant, a fixability improving agent and a charge control agent can be blended and obtained. Various characteristics of the polymerized toner particles can be controlled and improved. A chain transfer agent can be used to improve the dispersibility of the polymerizable monomer in the aqueous medium and adjust the molecular weight of the resulting polymer.

上記重合トナー粒子の製造に使用される重合性単量体に特に限定はないが、例えば、スチレン及びその誘導体、エチレン、プロピレン等のエチレン不飽和モノオレフィン類、塩化ビニル等のハロゲン化ビニル類、酢酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエステル及びメタクリル酸ジエチルアミノエステル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類等を挙げることができる。   The polymerizable monomer used for the production of the polymerized toner particles is not particularly limited. For example, styrene and its derivatives, ethylene unsaturated monoolefins such as ethylene and propylene, vinyl halides such as vinyl chloride, Α-methylene aliphatic monocarboxylic acids such as vinyl esters such as vinyl acetate, methyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, dimethylamino acrylate and diethylaminoester methacrylate Examples include esters.

上記重合トナー粒子の調製の際に使用される着色剤(色材)としては、従来から知られている染料、顔料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、パーマネントレッド、クロムイエロー及びフタロシアニングリーン等を使用することができる。また、これらの着色剤はシランカップリング剤やチタンカップリング剤等を用いてその表面が改質されていてもよい。   Conventionally known dyes and pigments can be used as the colorant (coloring material) used in the preparation of the polymerized toner particles. For example, carbon black, phthalocyanine blue, permanent red, chrome yellow, phthalocyanine green, and the like can be used. Moreover, the surface of these colorants may be modified using a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or the like.

上記重合トナー粒子の製造に使用される界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤、両イオン性界面活性剤及びノニオン系界面活性剤を使用することができる。   As the surfactant used in the production of the polymerized toner particles, an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant and a nonionic surfactant can be used.

ここで、アニオン系界面活性剤としては、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油等の脂肪酸塩、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等を挙げることができる。また、ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン、脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等を挙げることができる。更に、カチオン系界面活性剤としては、ラウリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第4級アンモニウム塩等を挙げることができる。また、両イオン性界面活性剤としては、アミノカルボン酸塩、アルキルアミノ酸等を挙げることができる。   Here, examples of the anionic surfactant include fatty acid salts such as sodium oleate and castor oil, alkyl sulfates such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, alkyl benzene sulfonates such as sodium dodecyl benzene sulfonate, and alkyl naphthalene sulfonic acids. Salt, alkyl phosphate ester salt, naphthalene sulfonic acid formalin condensate, polyoxyethylene alkyl sulfate ester salt and the like. Examples of the nonionic surfactant include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin, fatty acid ester, and oxyethylene-oxypropylene block polymer. . Furthermore, examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride and stearyltrimethylammonium chloride. Examples of amphoteric surfactants include aminocarboxylates and alkylamino acids.

上記のような界面活性剤は、重合性単量体に対して、通常は0.01〜10重量%の範囲内の量で使用することができる。このような界面活性剤は、単量体の分散安定性に影響を与えるとともに、得られた重合トナー粒子の環境依存性にも影響を及ぼす。上記範囲内の量で使用することは単量体の分散安定性の確保と重合トナー粒子の環境依存性を低減する観点から好ましい。   The surfactant as described above can be used usually in an amount in the range of 0.01 to 10% by weight with respect to the polymerizable monomer. Such a surfactant affects the dispersion stability of the monomer and also affects the environmental dependency of the obtained polymerized toner particles. Use in an amount within the above range is preferable from the viewpoint of ensuring the dispersion stability of the monomer and reducing the environmental dependency of the polymerized toner particles.

重合トナー粒子の製造には、通常は重合開始剤を使用する。重合開始剤には、水溶性重合開始剤と油溶性重合開始剤とがあり、本発明ではいずれをも使用することができる。本発明で使用することができる水溶性重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、水溶性パーオキサイド化合物を挙げることができ、また、油溶性重合開始剤としては、例えば、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系化合物、油溶性パーオキサイド化合物を挙げることができる。   For the production of polymerized toner particles, a polymerization initiator is usually used. The polymerization initiator includes a water-soluble polymerization initiator and an oil-soluble polymerization initiator, and any of them can be used in the present invention. Examples of the water-soluble polymerization initiator that can be used in the present invention include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, water-soluble peroxide compounds, and oil-soluble polymerization initiators. Examples thereof include azo compounds such as azobisisobutyronitrile and oil-soluble peroxide compounds.

また、本発明において連鎖移動剤を使用する場合には、この連鎖移動剤としては、例えば、オクチルメルカプタン、ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、四臭化炭素等を挙げることができる。   When a chain transfer agent is used in the present invention, examples of the chain transfer agent include mercaptans such as octyl mercaptan, dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, carbon tetrabromide, and the like.

更に、本発明で使用する重合トナー粒子が、定着性改善剤を含む場合、この定着性改良剤としては、カルナバワックス等の天然ワックス、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ワックス等を使用することができる。   Further, when the polymerized toner particles used in the present invention contain a fixability improver, a natural wax such as carnauba wax, an olefin wax such as polypropylene or polyethylene can be used as the fixability improver. .

また、本発明で使用する重合トナー粒子が、帯電制御剤を含有する場合、使用する帯電制御剤に特に制限はなく、ニグロシン系染料、4級アンモニウム塩、有機金属錯体、含金属モノアゾ染料等を使用することができる。   Further, when the polymerized toner particles used in the present invention contain a charge control agent, the charge control agent to be used is not particularly limited, and nigrosine dyes, quaternary ammonium salts, organometallic complexes, metal-containing monoazo dyes, etc. Can be used.

また、重合トナー粒子の流動性向上等のために使用される外添剤としては、シリカ、酸化チタン、チタン酸バリウム、フッ素樹脂微粒子、アクリル樹脂微粒子等を挙げることができ、これらは単独であるいは組み合わせて使用することができる。   Examples of the external additive used for improving the fluidity of polymerized toner particles include silica, titanium oxide, barium titanate, fluororesin fine particles, and acrylic resin fine particles. Can be used in combination.

更に、水性媒体から重合粒子を分離するために使用される塩析剤としては、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム等の金属塩を挙げることができる。   Furthermore, examples of the salting-out agent used for separating the polymer particles from the aqueous medium include metal salts such as magnesium sulfate, aluminum sulfate, barium chloride, magnesium chloride, calcium chloride, and sodium chloride.

上記のようにして製造されたトナー粒子の体積平均粒径は、2〜15μm、好ましくは3〜10μmの範囲内にあり、重合トナー粒子の方が粉砕トナー粒子よりも、粒子の均一性が高い。トナー粒子が2μmよりも小さくなると、帯電能力が低下しかぶりやトナー飛散を引き起こしやすく、15μmを超えると、画質が劣化する原因となる。   The volume average particle size of the toner particles produced as described above is in the range of 2 to 15 μm, preferably 3 to 10 μm, and the polymerized toner particles have higher particle uniformity than the pulverized toner particles. . If the toner particles are smaller than 2 μm, the charging ability is lowered, and it is easy to cause fogging and toner scattering, and if it exceeds 15 μm, the image quality is deteriorated.

上記のように製造されたキャリアとトナーとを混合し、電子写真現像剤を得ることができる。キャリアとトナーの混合比、即ちトナー濃度は、3〜15重量%に設定することが好ましい。3重量%未満であると所望の画像濃度が得にくく、15重量%を超えると、トナー飛散やかぶりが発生しやすくなる。   An electrophotographic developer can be obtained by mixing the carrier and toner manufactured as described above. The mixing ratio of the carrier and the toner, that is, the toner concentration is preferably set to 3 to 15% by weight. If it is less than 3% by weight, it is difficult to obtain a desired image density. If it exceeds 15% by weight, toner scattering and fogging are likely to occur.

本発明に係る電子写真現像剤は、補給用現像剤として用いることもできる。この際の現像剤中のトナーの重量比、即ちトナー濃度は75〜99.9重量%に設定することが好ましい。   The electrophotographic developer according to the present invention can also be used as a replenishment developer. At this time, the weight ratio of the toner in the developer, that is, the toner concentration is preferably set to 75 to 99.9% by weight.

上記のように調製された本発明に係る電子写真現像剤は、有機光導電体層を有する潜像保持体に形成されている静電潜像を、バイアス電界を付与しながら、トナー及びキャリアを有する二成分現像剤の磁気ブラシによって反転現像する現像方式を用いたデジタル方式のコピー機、プリンター、FAX、印刷機等に使用することができる。また、磁気ブラシから静電潜像側に現像バイアスを印加する際に、DCバイアスにACバイアスを重畳する方法である交番電界を用いるフルカラー機等にも適用可能である。   The electrophotographic developer according to the present invention prepared as described above uses an electrostatic latent image formed on a latent image holding member having an organic photoconductor layer, while applying a bias electric field to the toner and the carrier. The present invention can be used in digital copiers, printers, fax machines, printers, and the like that use a developing method in which reversal development is performed using a two-component developer magnetic brush. Further, the present invention can also be applied to a full color machine using an alternating electric field, which is a method of superimposing an AC bias on a DC bias when a developing bias is applied from the magnetic brush to the electrostatic latent image side.

以下、実施例等に基づき本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples and the like.

[実施例1]
Feを50.5モル、MnOを37.5モル、MgCOを12.5モル及びSrCOを0.25モルとなるように秤量し、ローラーコンパクターでペレット化した。得られたペレットを大気雰囲気の条件下、970℃にてロータリー式の焼成炉で仮焼成をおこなった。
[Example 1]
Fe 2 O 3 was weighed to 50.5 mol, MnO 2 to 37.5 mol, MgCO 3 to 12.5 mol and SrCO 3 to 0.25 mol, and pelletized with a roller compactor. The obtained pellets were calcined in a rotary calciner at 970 ° C. under atmospheric conditions.

これを乾式ビーズミルにて粗粉砕した後、水を添加し、湿式ビーズミルで6時間粉砕し、バインダー成分としてPVAをスラリー固形分に対して3.2重量%となるように添加し、ポリカルボン酸系分散剤をスラリーの粘度が2〜3ポイズになるように添加したものを粉砕スラリーとした。この際のスラリーの固形分は55重量%、スラリー粒径のD50は1.66μmであった。 After coarsely pulverizing this with a dry bead mill, water is added and pulverized with a wet bead mill for 6 hours, and PVA is added as a binder component so as to be 3.2% by weight based on the slurry solid content. A pulverized slurry was prepared by adding a system dispersant such that the slurry had a viscosity of 2 to 3 poise. At this time, the solid content of the slurry was 55% by weight, and the D 50 of the slurry particle size was 1.66 μm.

このようにして得られた粉砕スラリーをスプレードライヤーにて造粒平均粒径D50が49μm(目的とするフェライト粒子の体積平均粒径約26μm)となるように造粒した後、乾燥し、大気雰囲気の条件下、ロータリーを用いて大気中、700℃で一次焼成を行った。次いで、電気炉を用いて、酸素濃度0.25体積%の条件下、1150℃で4時間保持し、本焼成を行なった。その後、解砕し、体積粒径D50が38μm以上となる粒子を出来るだけ分取、除去した後、分取、除去されなかった残部の粒子を分級してフェライト粒子を得た。 After thus granulated average particle size D 50 by a spray drier ground slurry obtained was granulated so as to 49 .mu.m (volume average particle diameter of about 26μm of the ferrite particles of interest), dried, air Primary firing was performed at 700 ° C. in the air using a rotary under atmospheric conditions. Next, using an electric furnace, the main calcination was performed by holding at 1150 ° C. for 4 hours under an oxygen concentration of 0.25% by volume. Then, after pulverizing and separating and removing particles with a volume particle diameter D 50 of 38 μm or more as much as possible, the remaining particles that were not separated and removed were classified to obtain ferrite particles.

さらに得られたフェライト粒子を、熱間部の後続に冷却部を有するロータリー式の電気炉を用い、熱間部で大気雰囲気の条件下、650℃で表面酸化処理を行い、表面酸化被膜を形成したフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)を得た。   Further, the obtained ferrite particles are subjected to a surface oxidation treatment at 650 ° C. under the atmospheric condition in the hot part using a rotary electric furnace having a cooling part after the hot part to form a surface oxide film. Ferrite particles (ferrite carrier core material) were obtained.

[実施例2]
表面酸化処理を行わなかった以外は、実施例1と同様にしてフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)を得た。
[Example 2]
Ferrite particles (ferrite carrier core material) were obtained in the same manner as in Example 1 except that the surface oxidation treatment was not performed.

[実施例3]
体積粒径D50が38μm以上となる粒子を分取、除去した後、分取、除去されなかった残部の粒子を分級し、体積平均粒径を約27.5μmとした後、550℃で表面酸化処理した以外は、実施例1と同様にして表面酸化処理済みのフェライト粒子(キャリア芯材)を得た。
[Example 3]
After separating and removing particles having a volume particle diameter D 50 of 38 μm or more, the remaining particles that were not separated and removed were classified to a volume average particle diameter of about 27.5 μm, and then surfaced at 550 ° C. Except for the oxidation treatment, ferrite particles (carrier core material) subjected to surface oxidation treatment were obtained in the same manner as in Example 1.

[実施例4]
フェライト原料としてFeを50モル及びMnCOを50モル用い、造粒体積平均粒径を50μm(目的とするフェライト粒子の体積平均粒径約27μm)、仮焼成温度を940℃、焼成時の温度を1230℃、酸素濃度を0%とし、体積粒径D50が37μm以上となる粒子を分取、除去した後、分取、除去されなかった残部の粒子を分級し、530℃で表面酸化処理した以外は、実施例1と同様にして表面酸化処理済みのフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)を得た。
[Example 4]
50 mol of Fe 2 O 3 and 50 mol of MnCO 3 are used as ferrite raw materials, the granulated volume average particle size is 50 μm (the volume average particle size of the intended ferrite particles is about 27 μm), the preliminary firing temperature is 940 ° C. After the particles having a volume particle diameter D 50 of 37 μm or more were separated and removed, the remaining particles that were not separated and classified were classified and surfaced at 530 ° C. A surface-oxidized ferrite particle (ferrite carrier core material) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the oxidation treatment was performed.

[比較例1]
造粒体積平均粒径を32μm(目的とするフェライト粒子の体積平均粒径約26μm)とし、かつ焼成後の分取工程を行わなかった以外は、実施例1と同様にして表面酸化処理済みのフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)を得た。
[Comparative Example 1]
The surface oxidation treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that the granulated volume average particle size was 32 μm (volume average particle size of target ferrite particles was about 26 μm), and the fractionation step after firing was not performed. Ferrite particles (ferrite carrier core material) were obtained.

[比較例2]
造粒体積平均粒径を32μm(目的とするフェライト粒子の体積平均粒径約27μm)とし、体積粒径D50が29μm以上となる粒子を分取、除去した以外は、実施例1と同様にして表面酸化処理済みのフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)を得た。
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 except that the granulated volume average particle size was 32 μm (the volume average particle size of the target ferrite particles was about 27 μm), and the particles having a volume particle size D 50 of 29 μm or more were collected and removed. Thus, ferrite particles (ferrite carrier core material) subjected to surface oxidation treatment were obtained.

[比較例3]
体積粒径D50が38μm以上となる粒子を分取、除去した後、分取、除去されなかった残部の粒子を分級して体積平均粒径を約30.5μmとした以外は、実施例1と同様にして表面酸化処理済みのフェライト粒子(キャリア芯材)を得た。
[Comparative Example 3]
Example 1 Except that particles having a volume particle diameter D 50 of 38 μm or more were collected and removed, and the remaining particles that were not collected and removed were classified to a volume average particle diameter of about 30.5 μm. In the same manner, ferrite particles (carrier core material) that had been subjected to surface oxidation treatment were obtained.

実施例1〜4及び比較例1〜3の配合割合(原料仕込みモル数)、仮焼成条件(仮焼成温度及び雰囲気)、粉砕スラリー・本造粒条件(スラリー粒径、固形分)、一次焼成条件(造粒体積平均粒径、焼成温度及び雰囲気)、本焼成条件(焼成温度及び雰囲気)及び分取条件(分取の有無及び分取粒径)を表1に示す。また、実施例1〜4及び比較例1〜3の表面酸化処理前の粉体特性(体積平均粒径、BET比表面積)、化学分析、磁気特性(磁化)及び表面酸化処理条件(酸化処理温度及び酸化処理雰囲気)を表2に示す。さらに、実施例1〜4及び比較例1〜3の表面酸化処理後の粉体特性(体積平均粒径、個数平均粒径、円相当粒子径の平均値、円相当粒子径の最頻出領域、ピーク頻度及びBET比表面積)、磁気特性(磁化)及び電気抵抗を表3に示す。   Mixing ratio (number of raw materials charged) of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3, temporary firing conditions (temporary firing temperature and atmosphere), pulverized slurry / main granulation conditions (slurry particle size, solid content), primary firing Table 1 shows conditions (granulated volume average particle diameter, firing temperature and atmosphere), main firing conditions (firing temperature and atmosphere), and fractionation conditions (presence / absence of fractionation and fractional particle diameter). In addition, powder characteristics (volume average particle diameter, BET specific surface area), chemical analysis, magnetic characteristics (magnetization) and surface oxidation treatment conditions (oxidation treatment temperature) before the surface oxidation treatment of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 And oxidation atmosphere) are shown in Table 2. Furthermore, powder characteristics after the surface oxidation treatment of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 (volume average particle diameter, number average particle diameter, average value of equivalent circle particle diameter, most frequent region of equivalent circle particle diameter, Table 3 shows the peak frequency and BET specific surface area), magnetic properties (magnetization), and electrical resistance.

なお、表2及び表3において、化学分析、磁化及び電気抵抗は下記によって求めた。その他の特性の評価方法は上述の通りである。   In Tables 2 and 3, chemical analysis, magnetization, and electrical resistance were obtained as follows. The other characteristics evaluation methods are as described above.

(化学分析:Fe、Mn、Mg及びSrの含有量)
上述したFe、Mn、Mg及びSrの含有量は、下記によって測定される。
フェライトキャリア芯材(フェライト粒子)0.2gを秤量し、純水60mlに1Nの塩酸20ml及び1Nの硝酸20mlを加えたものを加熱し、フェライトキャリア芯材を完全溶解させた水溶液を準備し、ICP分析装置(島津製作所製ICPS−1000IV)を用いてFe、Mn、Mg及びSrの含有量を測定した。
(Chemical analysis: content of Fe, Mn, Mg and Sr)
The contents of Fe, Mn, Mg and Sr described above are measured as follows.
Weigh 0.2 g of ferrite carrier core material (ferrite particles) and heat 60 ml of pure water plus 20 ml of 1N hydrochloric acid and 20 ml of 1N nitric acid to prepare an aqueous solution in which the ferrite carrier core material is completely dissolved, The contents of Fe, Mn, Mg and Sr were measured using an ICP analyzer (ICPS-1000IV manufactured by Shimadzu Corporation).

(磁気特性)
積分型B−HトレーサーBHU−60型(理研電子社製)を使用して測定した。電磁石間に磁場測定用Hコイル及び磁化測定用4πIコイルを入れる。この場合、試料(フェライト粒子)は4πIコイルに入れる。電磁石の電流を変化させ磁場Hを変化させたHコイル及び4πIコイルの出力をそれぞれ積分し、H出力をX軸に、4πIコイルの出力をY軸に、ヒステリシスループを記録紙に描く。ここで測定条件としては、試料充填量:約1g、試料充填セル:内径7mmφ±0.02mm、高さ10mm±0.1mm、4πIコイル:巻数30回にて測定した。
(Magnetic properties)
It measured using the integral type BH tracer BHU-60 type (made by Riken Denshi Co., Ltd.). A magnetic field measuring H coil and a magnetization measuring 4πI coil are placed between the electromagnets. In this case, the sample (ferrite particles) is put in a 4πI coil. The outputs of the H coil and the 4πI coil whose magnetic field H is changed by changing the current of the electromagnet are respectively integrated, and the H output is drawn on the X axis, the output of the 4πI coil is drawn on the Y axis, and a hysteresis loop is drawn on the recording paper. As measurement conditions, sample filling amount: about 1 g, sample filling cell: inner diameter 7 mmφ ± 0.02 mm, height 10 mm ± 0.1 mm, 4πI coil: measured with 30 turns.

(電気抵抗)
この抵抗は、次の通り測定される。すなわち、電極間間隔6.5mmにて非磁性の平行平板電極(10mm×40mm)を対抗させ、その間に、試料(フェライト粒子)200mgを秤量して充填する。磁石(表面磁束密度:1500Gauss、電極に接する磁石の面積:10mm×30mm)を平行平板電極に付けることにより電極間に試料を保持させ、1000Vの印加電圧における抵抗を絶縁抵抗計(SM−8210、東亜ディケーケー(株)製)にて測定した。
(Electrical resistance)
This resistance is measured as follows. That is, a non-magnetic parallel plate electrode (10 mm × 40 mm) is opposed with an inter-electrode spacing of 6.5 mm, and 200 mg of the sample (ferrite particles) is weighed and filled between them. A sample is held between the electrodes by attaching a magnet (surface magnetic flux density: 1500 Gauss, area of the magnet in contact with the electrode: 10 mm × 30 mm) to the parallel plate electrodes, and resistance at an applied voltage of 1000 V is measured by an insulation resistance meter (SM-8210, Measured with Toa Decay Co., Ltd.

Figure 2013205774
Figure 2013205774

Figure 2013205774
Figure 2013205774

Figure 2013205774
Figure 2013205774

表2及び表3に示されるように、実施例1〜4のフェライトキャリア芯材(フェライト粒子)は、所定の粒径において、良好な磁化及び電気抵抗が得られ、円相当粒子径のピーク頻度も良好である。   As shown in Tables 2 and 3, the ferrite carrier core materials (ferrite particles) of Examples 1 to 4 have good magnetization and electrical resistance at a predetermined particle size, and the peak frequency of the equivalent circle particle size. Is also good.

これに対して、比較例1〜3のフェライトキャリア芯材(フェライト粒子)は、造粒粒径と目的とするフェライト粒子の体積平均粒径の差が小さく、円相当粒子径のピーク頻度の値が小さいため、シャープな粒度分布が得られず、また表面性の粒子間バラツキが大きく、電子写真現像剤に用いたときにキャリア付着や細線再現性に劣ることが予測される。   In contrast, the ferrite carrier core materials (ferrite particles) of Comparative Examples 1 to 3 have a small difference between the granulated particle size and the volume average particle size of the target ferrite particles, and the value of the peak frequency of the equivalent circle particle size. Therefore, it is expected that sharp particle size distribution cannot be obtained, surface-to-particle variation is large, and carrier adhesion and fine line reproducibility are inferior when used in an electrophotographic developer.

また、比較例1のフェライトキャリア芯材は、磁化及び電気抵抗は一定の値を示すものの、後述するように、フェライトキャリア芯材の表面に樹脂を被覆し、フェライトキャリアとした時の電気抵抗が劣ったものとなる。比較例2のフェライトキャリア芯材も比較例1と同様と考えられる。比較例3のフェライトキャリア芯材は、良好な磁化及び電気抵抗が得られるものの、体積平均粒径が30μmを超えるため、所定のフェライトキャリア芯材が得られない。このようなフェライトキャリア芯材を用いて電子写真現像剤を作成した場合には、高いトナー濃度が実現できず、高画質の印刷物が得られないか、敢えて高いトナー濃度にした場合には急速に電子写真現像剤の帯電量が下がるか、帯電量分布が広がり、トナー飛散の原因となる。   In addition, although the ferrite carrier core material of Comparative Example 1 shows constant values of magnetization and electrical resistance, as described later, the electrical resistance when the ferrite carrier core material is coated with a resin to form a ferrite carrier is as follows. It will be inferior. The ferrite carrier core material of Comparative Example 2 is also considered to be the same as Comparative Example 1. Although the ferrite carrier core material of Comparative Example 3 can obtain good magnetization and electric resistance, the volume average particle diameter exceeds 30 μm, and thus a predetermined ferrite carrier core material cannot be obtained. When an electrophotographic developer is produced using such a ferrite carrier core material, a high toner concentration cannot be realized, and a high-quality printed matter cannot be obtained, or if a high toner concentration is used, it is rapidly achieved. The charge amount of the electrophotographic developer is lowered or the charge amount distribution is widened, which causes toner scattering.

[実施例5]
実施例1の表面酸化処理を行ったフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)に対してアクリル変性シリコーン樹脂(信越シリコーン社製、KR−9706)を被覆樹脂として万能混合撹拌機により塗布した。このとき樹脂溶液はフェライトキャリア芯材に対する樹脂の固形分で2.5重量%となるように樹脂を秤量し、樹脂の固形分が20重量%となるようにトルエンとMEKを重量比で3:1に混合した溶剤を添加したものを樹脂溶液として使用した。樹脂を塗布した後、完全に揮発分をなくすために200℃設定の熱交換型攪拌加熱装置で3時間撹拌しながら乾燥させた。その後、凝集粒子を解砕して樹脂被覆フェライトキャリアを得た。
[Example 5]
An acrylic modified silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., KR-9706) was applied to the ferrite particles (ferrite carrier core material) subjected to the surface oxidation treatment of Example 1 as a coating resin by a universal mixing stirrer. At this time, the resin solution is weighed so that the resin solid content is 2.5 wt% with respect to the ferrite carrier core material, and toluene and MEK are in a weight ratio of 3: 3 so that the resin solid content is 20 wt%. What added the solvent mixed in 1 was used as a resin solution. After the resin was applied, it was dried with stirring for 3 hours with a heat exchange type stirring and heating apparatus set at 200 ° C. in order to completely eliminate volatile matter. Thereafter, the aggregated particles were crushed to obtain a resin-coated ferrite carrier.

[実施例6]
実施例1の表面酸化処理を行ったフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)に対してシリコーン樹脂(東レ・ダウコーニング社製、SR−2441)、アルミニウム系触媒(東レダウコーニング社製、CAT−AC)を被覆樹脂として万能混合撹拌機により塗布した。このとき樹脂溶液はフェライトキャリア芯材に対する樹脂の固形分で2.5重量%となるように樹脂を秤量し、樹脂の固形分に対してアルミニウム系触媒を2重量%添加した。さらに樹脂の固形分が20重量%となるようにトルエンを添加したものを樹脂溶液として使用した。樹脂を塗布した後、完全に揮発分をなくすために250℃設定の熱風乾燥機で3時間乾燥させた。その後、凝集粒子を解砕して樹脂被覆フェライトキャリアを得た。
[Example 6]
For the ferrite particles (ferrite carrier core material) subjected to the surface oxidation treatment of Example 1, silicone resin (manufactured by Toray Dow Corning, SR-2441), aluminum-based catalyst (manufactured by Toray Dow Corning, CAT-AC) Was applied as a coating resin by a universal mixing stirrer. At this time, the resin solution was weighed so that the solid content of the resin with respect to the ferrite carrier core was 2.5 wt%, and 2 wt% of the aluminum catalyst was added to the solid content of the resin. Furthermore, what added toluene so that solid content of resin might be 20 weight% was used as a resin solution. After applying the resin, it was dried for 3 hours with a hot air dryer set at 250 ° C. in order to completely eliminate the volatile matter. Thereafter, the aggregated particles were crushed to obtain a resin-coated ferrite carrier.

[実施例7]
実施例1の表面酸化処理を行ったフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)に対してアクリル樹脂(三菱レイヨン社製、ダイヤナールLR−269)を被覆樹脂として万能混合撹拌機により塗布した。このとき樹脂溶液はフェライトキャリア芯材に対する樹脂の固形分で1.5重量%となるように樹脂を秤量し、樹脂の固形分が10重量%となるようにトルエンを添加したものを使用した。なお、樹脂は粉末であるため樹脂溶液は50℃となるように湯煎し樹脂粉末が完全に溶解させた。樹脂を塗布した後、完全に揮発分をなくすために145℃設定の熱交換型攪拌加熱装置で3時間撹拌しながら乾燥させて樹脂被覆フェライトキャリアを得た。
[Example 7]
The ferrite particles (ferrite carrier core material) subjected to the surface oxidation treatment of Example 1 were coated with acrylic resin (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., Dianar LR-269) using a universal mixing stirrer. At this time, a resin solution was used in which the resin was weighed so that the solid content of the resin with respect to the ferrite carrier core was 1.5 wt%, and toluene was added so that the solid content of the resin would be 10 wt%. Since the resin is a powder, the resin solution was bathed in water so that the temperature was 50 ° C., and the resin powder was completely dissolved. After the resin was applied, in order to completely eliminate the volatile matter, the resin-coated ferrite carrier was obtained by drying with stirring in a heat exchange type stirring and heating apparatus set at 145 ° C for 3 hours.

[比較例4]
比較例1の表面酸化処理を行ったフェライト粒子(フェライトキャリア芯材)の表面に実施例7と同様に樹脂被覆を施して樹脂被覆フェライトキャリアを得た。
[Comparative Example 4]
The surface of the ferrite particles (ferrite carrier core material) subjected to the surface oxidation treatment of Comparative Example 1 was coated with a resin in the same manner as in Example 7 to obtain a resin-coated ferrite carrier.

実施例5〜7及び比較例4について、樹脂被覆フェライトキャリアの各環境下(N/N及びH/H)における帯電量を測定すると共に電気抵抗を測定し、その結果を表4に示す。帯電量の測定方法は下記の通りであり、電気抵抗の測定方法は上述の通りである。   For Examples 5 to 7 and Comparative Example 4, the amount of charge in each environment (N / N and H / H) of the resin-coated ferrite carrier was measured and the electrical resistance was measured, and the results are shown in Table 4. The method for measuring the charge amount is as follows, and the method for measuring the electrical resistance is as described above.

(帯電量)
試料(フェライトキャリア)と、フルカラープリンターに使用されている市販の負極性トナーで平均粒径が約6μmのものを、トナー濃度を8重量%(トナー重量=1.6g、キャリア重量=18.4g)に秤量した。秤量したキャリア及びトナーを、各環境下で12時間以上暴露した。その後、フェライトキャリアとトナーを50ccのガラス瓶に入れ、100rpmの回転数にて、30分間撹拌を行った。
帯電量測定装置として、直径31mm、長さ76mmの円筒形のアルミ素管(以下、スリーブ)の内側に、N極とS極を交互に合計8極の磁石(磁束密度0.1T)を配置したマグネットロールと、該スリーブと5.0mmのGapをもった円筒状の電極を、該スリーブの外周に配置した。
このスリーブ上に、現像剤0.5gを均一に付着させた後、外側のアルミ素管は固定したまま、内側のマグネットロールを100rpmで回転させながら、外側の電極とスリーブ間に、直流電圧2000Vを60秒間印加し、トナーを外側の電極に移行させた。このとき、円筒状の電極にはエレクトロメーター(KEITHLEY社製 絶縁抵抗計model6517A)をつなぎ、移行したトナーの電荷量を測定した。
60秒経過後、印加していた電圧を切り、マグネットロールの回転を止めた後、外側の電極を取り外し、電極に移行したトナーの重量を測定した。
測定された電荷量と移行したトナー重量から、帯電量を計算した。
(Charge amount)
A sample (ferrite carrier) and a commercially available negative-polarity toner used in full-color printers having an average particle diameter of about 6 μm and a toner concentration of 8% by weight (toner weight = 1.6 g, carrier weight = 18.4 g) ). The weighed carrier and toner were exposed in each environment for 12 hours or more. Thereafter, the ferrite carrier and the toner were put in a 50 cc glass bottle and stirred at a rotation speed of 100 rpm for 30 minutes.
As a charge quantity measuring device, magnets with a total of 8 poles (flux density 0.1T) are arranged alternately in the N and S poles inside a cylindrical aluminum tube (hereinafter referred to as a sleeve) having a diameter of 31 mm and a length of 76 mm. The magnet roll, the sleeve, and a cylindrical electrode having a gap of 5.0 mm were disposed on the outer periphery of the sleeve.
After 0.5 g of developer is uniformly deposited on the sleeve, a DC voltage of 2000 V is applied between the outer electrode and the sleeve while rotating the inner magnet roll at 100 rpm while fixing the outer aluminum tube. Was applied for 60 seconds to transfer the toner to the outer electrode. At this time, an electrometer (insulation resistance meter model 6517A manufactured by KEITHLEY) was connected to the cylindrical electrode, and the charge amount of the transferred toner was measured.
After the elapse of 60 seconds, the applied voltage was turned off, the rotation of the magnet roll was stopped, the outer electrode was removed, and the weight of the toner transferred to the electrode was measured.
The charge amount was calculated from the measured charge amount and the transferred toner weight.

各環境下とは、常温常湿(N/N)環境及び高温高湿(H/H)環境であり、その温度及び湿度条件は下記の通りである。   Each environment is a normal temperature and normal humidity (N / N) environment and a high temperature and high humidity (H / H) environment, and the temperature and humidity conditions are as follows.

(温度及び湿度条件)
常温常湿(N/N)環境=温度20〜25℃、相対湿度50〜60%
高温高湿(H/H)環境=温度30〜35℃、相対湿度80〜85%
(Temperature and humidity conditions)
Normal temperature and humidity (N / N) environment = temperature 20-25 ° C, relative humidity 50-60%
High temperature and high humidity (H / H) environment = temperature 30-35 ° C, relative humidity 80-85%

Figure 2013205774
Figure 2013205774

表4の結果から明らかなように、実施例1のフェライトキャリア芯材に各種樹脂を被覆した実施例5〜7は、いずれもN/N環境下及びH/H環境下で十分な帯電特性を持った電子写真現像剤用フェライトキャリアとなった。また、この電子写真現像剤用フェライトキャリアは電気抵抗も良好であった。   As is clear from the results in Table 4, Examples 5 to 7 in which the ferrite carrier core material of Example 1 is coated with various resins all have sufficient charging characteristics under N / N environment and H / H environment. It became a ferrite carrier for electrophotographic developer. Further, this ferrite carrier for electrophotographic developer had good electric resistance.

これに対し、比較例1のフェライトキャリア芯材に樹脂を被覆した比較例4の電子写真現像剤用フェライトキャリアは、N/N環境下及びH/H環境下で十分な帯電特性を有するものの、電気抵抗に劣るものであった。   On the other hand, the ferrite carrier for electrophotographic developer of Comparative Example 4 in which the ferrite carrier core material of Comparative Example 1 is coated with resin has sufficient charging characteristics under N / N environment and H / H environment, The electrical resistance was inferior.

本発明に係る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材は、小粒径であるにもかかわらず、良好な電気抵抗を有し、粒度分布がシャープであり、表面性の粒子間のバラツキも小さいため、電子写真現像剤に使用したきに、キャリア付着や細線再現性の低下といった画像欠陥が生じない。そして、上記フェライトキャリア芯材に樹脂を被覆して得られるフェライトキャリアとトナーとからなる電子写真現像剤は、実機中おけるキャリア飛散が防止され、継続的に細線再現性の良い印刷物が得られる。また、本発明の製造方法によって、上記フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアが安定的に生産性をもって得られる。   The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention has a good electrical resistance, a sharp particle size distribution, and a small variation in surface property particles despite having a small particle size. When used in an electrophotographic developer, image defects such as carrier adhesion and reduced fine line reproducibility do not occur. The electrophotographic developer comprising a ferrite carrier and a toner obtained by coating a resin on the ferrite carrier core material prevents carrier scattering in the actual machine, and a printed matter with good fine line reproducibility can be obtained continuously. In addition, the ferrite carrier core material and the ferrite carrier can be stably obtained with productivity by the production method of the present invention.

従って、本発明は、特に高画質の要求されるフルカラー機並びに画像維持の信頼性及び耐久性の要求される高速機の分野に広く使用可能である。   Therefore, the present invention can be widely used in the field of full-color machines that particularly require high image quality and high-speed machines that require image maintenance reliability and durability.

Claims (12)

フェライト粒子からなる電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材であって、
体積平均粒径が20〜30μmであり、画像解析装置によって計測された円相当粒子径を1μm単位で区分した際に、区分された粒子の最頻出領域の頻度が8個数%以上であるフェライト粒子からなることを特徴とする電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材。
A ferrite carrier core material for an electrophotographic developer comprising ferrite particles,
Ferrite particles having a volume average particle diameter of 20 to 30 μm and a frequency of the most frequent region of the divided particles of 8% by number or more when the equivalent circle particle diameter measured by the image analysis apparatus is divided in units of 1 μm A ferrite carrier core material for an electrophotographic developer, comprising:
上記フェライト粒子の画像解析装置によって計測した円相当粒子径の平均値が25〜35μmである請求項1に記載の電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材。   2. The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to claim 1, wherein an average value of equivalent-circle particle diameters measured by the ferrite particle image analyzer is 25 to 35 μm. 上記フェライト粒子のBET比表面積が0.10〜0.18m/gである請求項1又は2に記載の電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材。 The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to claim 1, wherein the ferrite particles have a BET specific surface area of 0.10 to 0.18 m 2 / g. 上記フェライト粒子に表面酸化被膜が形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材。   The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to any one of claims 1 to 3, wherein a surface oxide film is formed on the ferrite particles. 請求項1〜4のいずれかに記載のフェライトキャリア芯材の表面が樹脂で被覆されている電子写真現像剤用フェライトキャリア。   A ferrite carrier for an electrophotographic developer, wherein the surface of the ferrite carrier core material according to claim 1 is coated with a resin. フェライト原料の粉砕混合工程、本造粒工程及び本焼成工程を少なくとも有し、体積平均粒径20〜30μmのフェライト粒子を得る電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法であって、
上記本造粒工程で、目的とする体積平均粒径より15μm以上大きい造粒体積平均粒径となるように調整して造粒し、上記本焼成工程の後に、目的とする体積平均粒径より9μm以上大きい体積粒径の粒子を分取、除去する分取工程、及び分取、除去されなかった残部の粒子を分級し、目的とする体積平均粒径のフェライト粒子を得る粒径調整工程を有することを特徴とする電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法。
A method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer having at least a ferrite raw material pulverization and mixing step, a main granulation step, and a main firing step, and obtaining ferrite particles having a volume average particle size of 20 to 30 μm,
In the main granulation step, granulation is performed by adjusting the granulation volume average particle size to be 15 μm or more larger than the target volume average particle size, and after the main firing step, A fractionation step of separating and removing particles having a volume particle size larger than 9 μm, and a particle size adjustment step of obtaining the ferrite particles having the target volume average particle size by classifying the remaining particles that have not been separated and removed. A method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer, comprising:
上記本造粒工程の前に仮焼成工程及び再粉砕混合工程が設けられている請求項6に記載の電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法。   The method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to claim 6, wherein a preliminary firing step and a regrinding and mixing step are provided before the main granulation step. 上記本焼成工程の前に一次焼成工程が設けられている請求項6又は7に記載の電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法。   The method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to claim 6 or 7, wherein a primary firing step is provided before the main firing step. 上記粒径調整工程の後に表面酸化処理工程が設けられている請求項6〜8のいずれかに記載の電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材の製造方法。   The method for producing a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to any one of claims 6 to 8, wherein a surface oxidation treatment step is provided after the particle size adjustment step. 請求項6〜9のいずれかに記載の製造方法によって得られたフェライトキャリア芯材の表面に樹脂を被覆することを特徴とする電子写真現像剤用フェライトキャリアの製造方法。   A method for producing a ferrite carrier for an electrophotographic developer, wherein the ferrite carrier core material obtained by the production method according to any one of claims 6 to 9 is coated with a resin. 請求項5に記載のフェライトキャリアとトナーとからなる電子写真現像剤。   An electrophotographic developer comprising the ferrite carrier according to claim 5 and a toner. 補給用現像剤として用いられる請求項11に記載の電子写真現像剤。   The electrophotographic developer according to claim 11, which is used as a replenishment developer.
JP2012077425A 2012-03-29 2012-03-29 Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the ferrite carrier Active JP5907420B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012077425A JP5907420B2 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the ferrite carrier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012077425A JP5907420B2 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the ferrite carrier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013205774A true JP2013205774A (en) 2013-10-07
JP5907420B2 JP5907420B2 (en) 2016-04-26

Family

ID=49524881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012077425A Active JP5907420B2 (en) 2012-03-29 2012-03-29 Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the ferrite carrier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5907420B2 (en)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005195960A (en) * 2004-01-08 2005-07-21 Dowa Mining Co Ltd Carrier for electrophotographic development, its manufacturing method, and electrophotographic developer
JP2006259670A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Toshiba Corp Image forming apparatus
JP2006323211A (en) * 2005-05-19 2006-11-30 Dowa Mining Co Ltd Carrier for electrophotographic development, method for manufacturing same and electrophotographic developer
JP2007264336A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Kyocera Mita Corp Two-component developer and image forming method
JP2008026582A (en) * 2006-07-21 2008-02-07 Ricoh Co Ltd Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method and processing cartridge
JP2008249855A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Powdertech Co Ltd Resin-coated ferrite carrier for electrophotographic developer and electrophotographic developer using the resin-coated ferrite carrier
JP2009234839A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Powdertech Co Ltd Ferrite particle and production method thereof
JP2010210951A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Powdertech Co Ltd Ferrite carrier core material for developing electrostatic latent image, ferrite carrier, and electrostatic latent image developer using ferrite carrier
JP2011090120A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Powdertech Co Ltd Carrier core material for electrophotographic developer, carrier and method for producing them, and electrophotographic developer using the carrier
JP2011158766A (en) * 2010-02-02 2011-08-18 Canon Inc Magnetic carrier and two-component developer

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005195960A (en) * 2004-01-08 2005-07-21 Dowa Mining Co Ltd Carrier for electrophotographic development, its manufacturing method, and electrophotographic developer
JP2006259670A (en) * 2005-03-17 2006-09-28 Toshiba Corp Image forming apparatus
JP2006323211A (en) * 2005-05-19 2006-11-30 Dowa Mining Co Ltd Carrier for electrophotographic development, method for manufacturing same and electrophotographic developer
JP2007264336A (en) * 2006-03-29 2007-10-11 Kyocera Mita Corp Two-component developer and image forming method
JP2008026582A (en) * 2006-07-21 2008-02-07 Ricoh Co Ltd Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method and processing cartridge
JP2008249855A (en) * 2007-03-29 2008-10-16 Powdertech Co Ltd Resin-coated ferrite carrier for electrophotographic developer and electrophotographic developer using the resin-coated ferrite carrier
JP2009234839A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Powdertech Co Ltd Ferrite particle and production method thereof
JP2010210951A (en) * 2009-03-10 2010-09-24 Powdertech Co Ltd Ferrite carrier core material for developing electrostatic latent image, ferrite carrier, and electrostatic latent image developer using ferrite carrier
JP2011090120A (en) * 2009-10-22 2011-05-06 Powdertech Co Ltd Carrier core material for electrophotographic developer, carrier and method for producing them, and electrophotographic developer using the carrier
JP2011158766A (en) * 2010-02-02 2011-08-18 Canon Inc Magnetic carrier and two-component developer

Also Published As

Publication number Publication date
JP5907420B2 (en) 2016-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5488910B2 (en) Ferrite carrier core material and ferrite carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP5334251B2 (en) Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the carrier
JP5488890B2 (en) Porous ferrite core material for electrophotographic developer, resin-filled ferrite carrier, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP5348588B2 (en) Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the carrier
JP5692766B1 (en) Ferrite carrier core material and ferrite carrier for electrophotographic developer using ferrite particles having outer shell structure, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP5622151B2 (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP5522446B2 (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP5360701B2 (en) Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the carrier
JP5708038B2 (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP2009258595A (en) Resin-filled carrier for electrophotographic developer and electrophotographic developer using the resin-filled carrier
JP4197172B2 (en) Ferrite carrier for electrophotographic developer, method for producing the same, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP2008249855A (en) Resin-coated ferrite carrier for electrophotographic developer and electrophotographic developer using the resin-coated ferrite carrier
JP6156626B2 (en) Ferrite carrier core material and ferrite carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
WO2017175646A1 (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier for electrophotographic developer, electrophotographic developer, and method for producing ferrite carrier core material for electrophotographic developer
JP5382522B2 (en) Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the carrier
JP5850331B2 (en) Ferrite carrier core material and ferrite carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP5995048B2 (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, production method thereof, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP5541598B2 (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer using the ferrite carrier for electrophotographic developer
JP2016224237A (en) Ferrite carrier of resin filled type for electrophotographic developer and electrophotographic developer using the ferrite carrier of resin filled type
JP2016106262A (en) Electrophotographic developer ferrite carrier core material, ferrite carrier and manufacturing method of electrophotographic developer ferrite carrier core material, and ferrite carrier, and electrophotographic developer ferrite carrier core material using ferrite carrier
JP2015190995A (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP2009180941A (en) Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, and electrophotographic developer using the same (carrier)
JP6040471B2 (en) Ferrite carrier core material and ferrite carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer using the ferrite carrier
JP2013205614A (en) Ferrite carrier core material for electrophotographic developer, ferrite carrier and method for producing the same, and electrophotographic developer using ferrite carrier
JP5842300B2 (en) Resin-filled ferrite carrier for electrophotographic developer and electrophotographic developer using the ferrite carrier

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151030

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160223

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160310

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5907420

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250