JP2016191736A - Fluidity evaluation method for electrophotographic developer ferrite core material and ferrite carrier - Google Patents

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隆志 小島
安田 正俊
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正俊 安田
松坂 修二
Shuji Matsuzaka
修二 松坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluidity evaluation method for, for example, an electrophotographic developer ferrite carrier core material, which is able to select characteristic function efficiently without interrupting measurement even if a particle diameter is small.SOLUTION: In a fluidity evaluation method for an electrophotographic developer ferrite carrier core material and a ferrite carrier, in which ferrite particles are evaluated and the holes of the ferrite particles are filled with resin and/or their surfaces are coated with resin and evaluated, specific vibration is applied to an accommodation member accommodating the ferrite particles, and the resin-filled and/or resin-coated ferrite particles. The weights of the ferrite particles and resin-filled and/or resin-coated ferrite particles flowing out from the accommodation member by this vibration are measured. On the basis of the measured weights of the ferrite particles and so on, data about the degree of flow of the ferrite particles and so on per unit time are obtained. Using the data, the employed fluidity evaluation method for the electrophotographic developer ferrite carrier core material and ferrite carrier evaluates the characteristics of the ferrite particles, and so on.SELECTED DRAWING: Figure 2

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及びフェライトキャリアの流動性評価方法に関する。   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, and a ferrite carrier fluidity evaluation method.

電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材は、略球形に代表される形状のフェライト粒子であり、一般的には、フェライト粒子が集合したフェライト粉としての概念が適用される。   The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer is a ferrite particle having a shape typified by a substantially spherical shape, and generally, the concept as a ferrite powder in which ferrite particles are aggregated is applied.

また、フェライトキャリアは、所望の電気特性を付与するためにフェライト粒子表面及び/又はフェライト粒子内部に樹脂を含有する粒子であり、フェライト粒子と同様に、フェライト粉としての概念が適用される。つまり、フェライトキャリアとは、樹脂被覆フェライトキャリア、樹脂充填型フェライトキャリア及び樹脂被覆樹脂充填型フェライトキャリアである(以下、特記しない限りフェライトキャリアと総称する)。   Further, the ferrite carrier is a particle containing a resin on the ferrite particle surface and / or inside the ferrite particle in order to impart desired electrical characteristics, and the concept of ferrite powder is applied in the same manner as the ferrite particle. That is, the ferrite carrier includes a resin-coated ferrite carrier, a resin-filled ferrite carrier, and a resin-coated resin-filled ferrite carrier (hereinafter collectively referred to as a ferrite carrier unless otherwise specified).

従って、これらフェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの品質評価には、粉体一般に適用される評価方法が広く適用されてきた。   Therefore, evaluation methods generally applied to powders have been widely applied to the quality evaluation of these ferrite carrier core materials and ferrite carriers.

従来、フェライトキャリア芯材やフェライトキャリアにはトナーとの混合性を向上させるため、流動性の良好なものが求められており、流動度を規定した数多くの提案がなされている。   Conventionally, a ferrite carrier core material and a ferrite carrier have been required to have good fluidity in order to improve the mixing property with the toner, and many proposals have been made that define the fluidity.

特許文献1(特開2006−337828号公報)には、流動度が21.9〜48.9秒/50gの範囲にある電子写真用フェライトキャリア芯材が記載されている。また、この特許文献1に記載のフェライトキャリア芯材は、平均粒径が15〜120μmであることが望ましいとされている。平均粒径が小さくなると流動性は悪くなっており、20μm以下のフェライトキャリア芯材は、芯材組成又は芯材の焼成雰囲気によっては、規定の測定方法ではフェライトキャリア芯材(フェライト粒子)が装置から流れないため、流動度を計算することができない。また、高画質化に対して最も効果を大きくするには、キャリアを小粒径化する必要があり、帯電付与能力を充分発揮させるにはフェライトキャリア芯材であるフェライト粒子の表面は、適度な凹凸が存在する方がよいと記載されている。   Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-337828) describes a ferrite carrier core material for electrophotography having a fluidity in the range of 21.9 to 48.9 seconds / 50 g. In addition, the ferrite carrier core material described in Patent Document 1 has an average particle size of preferably 15 to 120 μm. As the average particle size becomes smaller, the fluidity becomes worse, and a ferrite carrier core material of 20 μm or less is a device in which the ferrite carrier core material (ferrite particles) is an apparatus depending on the core material composition or the firing atmosphere of the core material. The flow rate cannot be calculated. In order to maximize the effect on image quality improvement, it is necessary to reduce the particle size of the carrier, and the surface of the ferrite particle as the ferrite carrier core material is appropriate for sufficiently exerting the charge imparting ability. It is described that it is better to have unevenness.

特許文献2(特開2002−357930号公報)には、見掛け密度と流動度の積が一定範囲にある電子現像剤用キャリアが記載され、流動度は27.9〜44.0秒/50g範囲であることが記載されている。この特許文献2にも、小粒径キャリアは流動性が悪くなることが記載されており、体積平均粒径は30〜80μmであることが好ましいとされる。   Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-357930) describes a carrier for an electronic developer in which the product of apparent density and fluidity is in a certain range, and the fluidity is in the range of 27.9 to 44.0 seconds / 50 g. It is described that. This Patent Document 2 also describes that the small particle size carrier has poor fluidity, and the volume average particle size is preferably 30 to 80 μm.

特許文献3(特開2006−337579号公報)には、樹脂充填型キャリア用フェライト芯材及び磁性粉分散型キャリア粒子の流動度が記載されている。樹脂充填型キャリア用フェライト芯材及び磁性粉分散型キャリア粒子は、特許文献1及び2に記載のフェライトキャリア芯材又はキャリアと比較して、低見掛け密度であり、流動度は38.3〜57.9秒/50gの範囲のため遅くなる傾向にある。また、特許文献1と同様に、平均粒径が小さくなると流動性は悪くなっており、20μm程度のフェライトキャリア芯材は、芯材組成又は芯材の焼成雰囲気によっては、規定の測定方法ではフェライト芯材が装置から流れないため、流動度を測定することができない。磁性粉分散型キャリア粒子に至っては、残留磁化及び保磁力が高くなるため、現像剤の流動性が悪くなるという欠点も記載されており、規定の測定方法では磁性粉分散型キャリア粒子が装置から流れないため、流動度を測定することができない。   Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-337579) describes the fluidity of a ferrite core material for resin-filled carriers and magnetic powder-dispersed carrier particles. The ferrite core material for resin-filled carriers and the magnetic powder-dispersed carrier particles have a lower apparent density and a fluidity of 38.3 to 57 compared to the ferrite carrier core materials or carriers described in Patent Documents 1 and 2. Tended to be slow due to the range of 9 seconds / 50 g. Further, as in Patent Document 1, the fluidity deteriorates when the average particle size becomes small, and the ferrite carrier core material of about 20 μm is a ferrite in the specified measurement method depending on the core material composition or the firing atmosphere of the core material. Since the core material does not flow from the device, the fluidity cannot be measured. The magnetic powder-dispersed carrier particles have a drawback in that the residual magnetization and coercive force are increased, so that the flowability of the developer is deteriorated. According to the prescribed measurement method, the magnetic powder-dispersed carrier particles are removed from the apparatus. Since it does not flow, the fluidity cannot be measured.

これらの特許文献による流動度は、JIS−Z2502(金属粉の流動性試験法)に準じた方法により、重力に伴う漏斗底部のオリフィスから流れ出る粉体の時間を計測しているため、粒径が小粒径化するとオリフィスからフェライトキャリア芯材等の粉体が流れ出ず途中で詰まり流動が止まってしまう、粉体1粒子ごとの凹凸度違いにより流動度が測定毎に変化する等の不具合が発生し、適切な評価が困難であった。   Since the fluidity according to these patent documents measures the time of the powder flowing out of the orifice at the bottom of the funnel due to gravity by a method according to JIS-Z2502 (metal powder fluidity test method), the particle size is If the particle size is reduced, powder such as ferrite carrier core material will not flow out of the orifice and will clog in the middle, and flow will stop, and the fluidity will change with each measurement due to the unevenness of each powder particle. However, appropriate evaluation was difficult.

そこで、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及びフェライトキャリアの流動性を簡便かつ的確に評価する技術に対するニーズがあるが、このようなニーズに応える技術としては、例えば、特許文献4(国際公開第2006/115145号)に記載された振動細管式の粉粒体流動性評価装置及び粉粒体流動性評価方法が知られている。   Therefore, there is a need for a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer used in a two-component electrophotographic developer and a technology for simply and accurately evaluating the fluidity of the ferrite carrier. Is known, for example, as a vibrating capillary type granular material fluidity evaluation apparatus and a granular material fluidity evaluation method described in Patent Document 4 (International Publication No. 2006/115145).

しかし、この特許文献4に記載の粉粒体流動性評価方法を用いても、小粒径のフェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアを効率よく特性機能を選別することができなかった。   However, even if the method for evaluating the fluidity of the granular material described in Patent Document 4 is used, the characteristic function of the ferrite carrier core material and ferrite carrier having a small particle diameter cannot be efficiently selected.

特開2006−337828号公報JP 2006-337828 A 特開2002−357930号公報JP 2002-357930 A 特開2006−337579号公報JP 2006-337579 A 国際公開第2006/115145号International Publication No. 2006/115145

本発明は、粒子径が小さくても測定が中断することなく、効率よく特性機能を選別可能な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流動性評価方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer and a method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier that can efficiently select characteristic functions without interrupting measurement even when the particle size is small. .

本発明者らは、検討の結果、特許文献4に記載されているような、振動する管を流動するフェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアは、粒子径又は試料形態に依存することなく難なく流動し、流動の開始点又は単位時間当たりの流動量に差異を生じるため、試料固有の特性を反映していることを見出した。また、予め収容部材に振動を所定時間与え、対象となるフェライトキャリア芯材等に圧縮を加えることで、測定バラつきが抑制されることを見出した。本発明は、これらの知見に基づきなされたものである。   As a result of the study, the inventors of the present invention, as described in Patent Document 4, the ferrite carrier core material and the ferrite carrier that flow through the vibrating tube flow without difficulty without depending on the particle diameter or the sample form, It was found that the characteristics unique to the sample were reflected in order to produce a difference in the starting point of the flow or the flow amount per unit time. Further, it has been found that measurement variation is suppressed by applying vibration to the housing member in advance for a predetermined time and applying compression to the target ferrite carrier core material and the like. The present invention has been made based on these findings.

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の流動性評価方法であって、上記フェライト粒子を収容する収容部材に、所定上昇率の加速度にて振動を所定時間与え、与えた振動によって前記収容部材から流出するフェライト粒子の重量を計量し、計量された該フェライト粒子の重量に基づいて、単位時間あたりのフェライト粒子の流動量データを得て、この流動量データを用いて上記フェライト粒子の特性を評価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流動性評価方法を提供するものである。   That is, the present invention is a method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer comprising ferrite particles, wherein vibration is applied to an accommodation member containing the ferrite particles at a predetermined rate of acceleration for a predetermined time. The weight of the ferrite particles flowing out of the housing member due to the applied vibration is measured, and the flow rate data of the ferrite particles per unit time is obtained based on the measured weight of the ferrite particles. The present invention provides a method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer, characterized in that the properties of the ferrite particles are evaluated.

また、本発明は、フェライト粒子の空孔に樹脂を充填及び/又は表面に樹脂を被覆した電子写真現像剤用フェライトキャリアの流動性評価方法であって、
上記樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子を収容する収容部材に所定上昇率の加速度にて振動を所定時間与え、与えた振動によって前記収容部材から流出する樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の重量を計量し、計量された該樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の重量に基づいて、単位時間あたりの樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の流動量データを得て、この流動量データを用いて上記樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の特性を評価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流動性評価方法を提供するものである。
Further, the present invention is a method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier for an electrophotographic developer in which pores of ferrite particles are filled with resin and / or the surface is coated with resin,
The housing member housing the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles is given vibration at a predetermined rate of acceleration for a predetermined time, and the weight of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles flowing out of the housing member by the applied vibration. The flow rate data of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles per unit time is obtained based on the measured weight of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles, and the flow rate data is used. The present invention provides a method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier for an electrophotographic developer, wherein the characteristics of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles are evaluated.

本発明の上記流動性評価方法において、前記測定を行なう前に、流出孔口を塞いだまま、粉体を収容する収容部材に振動を所定時間与え、対象粉体に圧縮を加えることが望ましい。   In the above fluidity evaluation method of the present invention, it is desirable to apply vibration to the containing member for containing powder for a predetermined time while compressing the target powder with the outflow hole port closed before performing the measurement.

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流動性評価方法は、多面的な情報により、フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの小粒径化に対応した測定が行なえると共に、フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの粉体としての特性をつぶさに把握することができ。また、従来に無いレベルで、フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの有する機能を選別可能となる。   The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention and the flowability evaluation method of the ferrite carrier can perform measurement corresponding to the reduction in the particle size of the ferrite carrier core material and the ferrite carrier by multifaceted information, The properties of ferrite carrier core material and ferrite carrier as powder can be grasped in detail. Further, the functions possessed by the ferrite carrier core material and the ferrite carrier can be selected at a level that has not existed before.

本発明に係る流動性測定方法に用いられる測定装置の模式的な構成を示す図である。It is a figure which shows the typical structure of the measuring apparatus used for the fluidity | liquidity measuring method which concerns on this invention. 本発明に係る流動性測定方法に用いられる測定装置におけるコンピューター処理のフローチャートを示す図である。It is a figure which shows the flowchart of the computer processing in the measuring apparatus used for the fluidity | liquidity measuring method which concerns on this invention. 図2のコンピューター処理の際に用いる振動加速度の上昇率のプロフィールの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the profile of the increase rate of the vibration acceleration used in the case of the computer processing of FIG. 単位時間あたりの粉体質量流量を示すグラフである。It is a graph which shows the powder mass flow rate per unit time. 単位時間あたりの粉体総排出量を示すグラフである。It is a graph which shows the total discharge amount of powder per unit time.

以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、本発明に係る流動性測定方法に用いられる測定装置の模式的な構成を示す図である。
Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a measuring apparatus used in the fluidity measuring method according to the present invention.

本発明に係る流動性測定方法は、電子写真現像剤用フェライトキャリア芯材に又はフェライトキャリアを収容する収容部材に振動を与え、この与えた振動の振幅と、与えた振動によって収容部材から排出されたキャリア芯材又はフェライトキャリアの重量等に基づいてその流動性を評価するための評価値を演算する方法である。   The fluidity measurement method according to the present invention applies vibration to the ferrite carrier core material for an electrophotographic developer or to a housing member that houses the ferrite carrier, and the amplitude of the applied vibration and the discharged vibration are discharged from the housing member. This is a method of calculating an evaluation value for evaluating the fluidity based on the weight of the carrier core material or ferrite carrier.

本発明の実施形態に係る流動測定装置は、図1に示すように、主として流動部1と、振動器2と、レーザー振動測定器3と、電子天秤装置4と、演算装置であるコンピューター(演算装置)5とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the flow measuring device according to the embodiment of the present invention mainly includes a flow unit 1, a vibrator 2, a laser vibration measuring device 3, an electronic balance device 4, and a computer (computing). Device) 5.

流動部1は、管11と、この管11が略垂直(鉛直方向Gと略平行)となるように支持する水平ロッド12と、この水平ロッド12を指示するスタンド13とを備えて構成されている。   The flow section 1 includes a pipe 11, a horizontal rod 12 that supports the pipe 11 so as to be substantially vertical (substantially parallel to the vertical direction G), and a stand 13 that indicates the horizontal rod 12. Yes.

管11は、フェライトキャリア芯材に又はフェライトキャリア(以下、場合により粉体と総称する)を収容する収容部材であり、例えば、粉体を貯めるためのホッパー部111と、流動する粉体が通過する管部112とを備えてなる。ホッパー部111は、粉体を投入することができるように投入口1111が上端に開口しており、粉体を排出する排出口1112へ粉体がスムーズに流れるように投入口1111から排出口1112へ径が小さくなる漏斗形状となっている。管部112は、ホッパー部111の排出口1112に上方端の流入口1121が接続され、下方端に内径がより小さい細管部1122が形成されている。管11は、管部112の上方端で水平ロッド12に支持されている。   The tube 11 is a housing member that houses a ferrite carrier core material or a ferrite carrier (hereinafter, collectively referred to as powder), for example, a hopper portion 111 for storing powder, and a flowing powder passing therethrough. And a tube portion 112 to be provided. The hopper portion 111 has an inlet 1111 opened at the upper end so that powder can be charged, and the powder inlet 1111 through the outlet 1112 allow the powder to smoothly flow to the outlet 1112 from which the powder is discharged. It has a funnel shape with a small diameter. The pipe portion 112 has an upper end inflow port 1121 connected to the discharge port 1112 of the hopper portion 111, and a narrow tube portion 1122 having a smaller inner diameter is formed at the lower end. The tube 11 is supported by the horizontal rod 12 at the upper end of the tube portion 112.

振動器2は、コントローラー20からの制御信号に応じて所定の周波数及び(X−X方向の)振幅で、管11に振動を与える装置であり、振動を生成する振動器本体21と、この振動器本体21は、例えば、電磁式バイブレーターや静電式バイブレーター、電歪式バイブレーター、振動モーター等を適宜用いることができる。また、振動器本体21は、圧電素子を備えて構成される圧電発音式バイブレーターでもよい。圧電発音式バイブレーターでは、振動の振幅と周波数(振動数)とを独立に制御することができるので、周波数を予め設定された所定の周波数に固定しながら振幅を容易に連続的に変化させることができる利点がある。振動伝達部材22は、細管部1122が形成される側における管部112の下方端に接続され、振動器本体21で発生した振動が管11に伝搬される。   The vibrator 2 is a device that vibrates the tube 11 at a predetermined frequency and amplitude (in the XX direction) in accordance with a control signal from the controller 20, and includes a vibrator main body 21 that generates vibration, and the vibration. For example, an electromagnetic vibrator, an electrostatic vibrator, an electrostrictive vibrator, a vibration motor, or the like can be used as the main body 21 as appropriate. The vibrator main body 21 may be a piezoelectric sounding vibrator configured to include a piezoelectric element. In the piezoelectric sounding vibrator, the amplitude and frequency (frequency) of vibration can be controlled independently, so that the amplitude can be easily and continuously changed while fixing the frequency to a predetermined frequency. There are advantages you can do. The vibration transmitting member 22 is connected to the lower end of the tube portion 112 on the side where the thin tube portion 1122 is formed, and the vibration generated in the vibrator main body 21 is propagated to the tube 11.

レーザー振動測定器3は、管11の振幅を測定してその測定した振幅をコンピューター5に出力する装置であり、例えばレーザー振動測定器本体31と、プローブ32とからなる。レーザー振動測定器本体31は、プローブ32にレーザー光を排出口1123の近傍の細管部1122に集光して照射させると共にその反射光をレンズに通して光位置検出素子上にスポットを結ばせ、予め設定されたサンプリング間隔(例えば1秒毎)でその反射光のスポットの位置を検出し、三角測量の原理により対象物までの変位量を求めることにより振幅を演算し、その演算結果をコンピューター5に出力する。本実施形態では、粉体が排出される管11の排出口1123の近傍は、振動の開放端となることから、このようにレーザー振動測定器3は、管11の排出口1123の近傍における細管部1122の振幅を測定してその測定結果をコンピューター5に出力するように配置される。   The laser vibration measuring device 3 is a device that measures the amplitude of the tube 11 and outputs the measured amplitude to the computer 5, and includes, for example, a laser vibration measuring device main body 31 and a probe 32. The laser vibration measuring device main body 31 causes the probe 32 to irradiate and irradiate the laser light to the narrow tube portion 1122 near the discharge port 1123 and pass the reflected light through the lens to form a spot on the optical position detection element. The position of the reflected light spot is detected at a preset sampling interval (for example, every second), the amplitude is calculated by obtaining the displacement amount to the object based on the principle of triangulation, and the calculation result is calculated by the computer 5. Output to. In this embodiment, since the vicinity of the discharge port 1123 of the tube 11 from which the powder is discharged is an open end of vibration, the laser vibration measuring instrument 3 is thus a narrow tube in the vicinity of the discharge port 1123 of the tube 11. It arrange | positions so that the amplitude of the part 1122 may be measured and the measurement result may be output to the computer 5. FIG.

電子天秤装置4は、ホッパー部111から管部112を通過して排出された粉体の重量を測定し、その測定した重量をコンピューター5に出力する装置である。電子天秤装置4は、重量を測定すべき測定対象を載せる秤量台41が管11の排出口1123の下方に配置される。そして、電子天秤装置4は、管部11から排出された粉体を秤量台41で受けて、予め設定された所定のサンプリング間隔(例えば1秒毎)でその重量を測定して、この測定した重量をデジタルでコンピューター5に出力する。   The electronic balance device 4 is a device that measures the weight of the powder discharged from the hopper portion 111 through the tube portion 112 and outputs the measured weight to the computer 5. In the electronic balance device 4, a weighing table 41 on which a measuring object whose weight is to be measured is placed below the outlet 1123 of the tube 11. Then, the electronic balance device 4 receives the powder discharged from the tube portion 11 by the weighing table 41, measures its weight at a predetermined sampling interval (for example, every second), and measures this. The weight is digitally output to the computer 5.

コンピューター5は、振動器2が所望の振動の周波数及び振幅を与えるべく、コントローラー20に制御指令信号を発すると共に、レーザー振動測定器3で測定した振幅及び電子天秤装置4によって測定された重量に基づいて粉体の流動性を評価する評価値を演算する装置である。このようなコンピューター5としては、汎用のパーソナルコンピュータを用いることができる。先の評価値等の演算結果については、コンピューター5から信号に基づいて表示装置51が表示を行うようになっている。   The computer 5 issues a control command signal to the controller 20 so that the vibrator 2 gives a desired frequency and amplitude of vibration, and based on the amplitude measured by the laser vibration measuring device 3 and the weight measured by the electronic balance device 4. This is a device for calculating an evaluation value for evaluating the fluidity of the powder. As such a computer 5, a general-purpose personal computer can be used. The display device 51 displays the calculation result such as the previous evaluation value based on a signal from the computer 5.

次に、以上のように構成される流動性測定装置を用いた本発明の粉体(フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリア)の流動性に関する評価方法について説明する。流動性測定装置で評価値を測定する場合は、ユーザーはまず、コンピューター5、レーザー振動測定器3及び電子天秤装置4を起動してコンピューター5に振動器2の振動の周波数をセットすると共に管11のホッパー部111に測定対象の粉体を投入口より投入することによって測定の準備を行う。そして、ユーザーはコンピューター5に測定開始を指示する。   Next, the evaluation method regarding the fluidity | liquidity of the powder (ferrite carrier core material and ferrite carrier) of this invention using the fluidity | liquidity measuring apparatus comprised as mentioned above is demonstrated. When measuring the evaluation value with the fluidity measuring device, the user first activates the computer 5, the laser vibration measuring device 3 and the electronic balance device 4 to set the vibration frequency of the vibrator 2 in the computer 5 and the tube 11. Preparation of measurement is performed by putting the powder to be measured into the hopper 111 of the hopper portion 111 from the inlet. Then, the user instructs the computer 5 to start measurement.

測定開始の指示を受けると、コンピューター5は、振動器2に所定の周波数及び振幅で所定時間だけ振動器2を振動させるようにコントローラー20に指令し、振動器2によって管11に振動を与える。また、振動器2の振動開始とほぼ同時に排出口1123に設けられたシャッター(不図示)が開き、粉体の排出が開始される。レーザー振動測定器3は所定のサンプリング間隔で管11の振動の振幅を測定し、この測定した管11の振幅をコンピューター5に出力する。また、電子天秤装置4は、所定のサンプリング間隔で排出された粉体の重量を測定し、この測定した粉体の重量をコンピューター5に出力する。レーザー振動測定器3及び電子天秤装置4から出力されたデータは、不図示のコンピューター5の記憶部等に記憶される。   When receiving an instruction to start measurement, the computer 5 instructs the controller 20 to vibrate the vibrator 2 for a predetermined time at a predetermined frequency and amplitude, and applies vibration to the tube 11 by the vibrator 2. In addition, a shutter (not shown) provided at the discharge port 1123 opens almost simultaneously with the start of vibration of the vibrator 2, and discharge of the powder is started. The laser vibration measuring device 3 measures the amplitude of vibration of the tube 11 at a predetermined sampling interval, and outputs the measured amplitude of the tube 11 to the computer 5. Further, the electronic balance device 4 measures the weight of the powder discharged at a predetermined sampling interval, and outputs the measured weight of the powder to the computer 5. Data output from the laser vibration measuring device 3 and the electronic balance device 4 is stored in a storage unit or the like of the computer 5 (not shown).

粉体の排出が終了すると、コンピューター5は上記記憶部に記憶したレーザー振動測定器3からの出力及び電子天秤装置4からの出力に基づいて、単位時間あたりの流量のグラフを作成し、この作成したグラフを表示装置51に出力する。   When the discharge of the powder is completed, the computer 5 creates a graph of the flow rate per unit time based on the output from the laser vibration measuring device 3 and the output from the electronic balance device 4 stored in the storage unit. The graph is output to the display device 51.

次に、流動性測定装置が粉体の流動性を測定するときのコンピューター5の処理動作について説明する。図2は流動性測定装置のコンピューター5による処理のフローチャートを示す図であり、また、図3はコンピューター5による処理の際に用いる振動加速度の上昇率のプロフィールの一例を示す図でグラフある。   Next, the processing operation of the computer 5 when the fluidity measuring device measures the fluidity of the powder will be described. FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of processing by the computer 5 of the fluidity measuring device, and FIG. 3 is a graph showing an example of a profile of an increase rate of vibration acceleration used in the processing by the computer 5.

本実施形態において、コンピューター5による処理を実行する前には、ユーザーは予め初期設定として、振動加速度の上昇率をセットする。図3は振動加速度の上昇率として5.2[m/s]を、振動時間として60[sec]をセットした場合のプロフィールを示している。測定においては、振動時間が60[sec]を経過したときに測定を終了する。また、上記のような振動加速度の上昇率、振動時間に係るパラメータは、測定しようとする粉体の種類や量等に基づいて任意に設定することが可能である。 In the present embodiment, before executing the process by the computer 5, the user sets the rate of increase in vibration acceleration as an initial setting in advance. FIG. 3 shows a profile when 5.2 [m / s 3 ] is set as the rate of increase in vibration acceleration and 60 [sec] is set as the vibration time. In the measurement, the measurement ends when the vibration time has passed 60 [sec]. Further, the parameters related to the rate of increase in vibration acceleration and vibration time as described above can be arbitrarily set based on the type and amount of powder to be measured.

上記のようにユーザーがパラメータをセットし、評価対象である粉体をホッパー部111にセットし、コンピューター5に測定開始を指示すると、コンピューター5はステップS100から測定を開始する。   As described above, when the user sets parameters, sets the powder to be evaluated in the hopper 111, and instructs the computer 5 to start measurement, the computer 5 starts measurement from step S100.

ステップS100で、コンピューター5によって測定処理が開始されると、続いて、ステップS101においては、振動器2により一定周波数で、設定されている上昇率の振動加速度の振動が管11に付与されるように、コントローラー20に対して指令を行う。   When the measurement process is started by the computer 5 in step S100, subsequently, in step S101, the vibration of the set acceleration rate is applied to the tube 11 by the vibrator 2 at a constant frequency. Next, the controller 20 is instructed.

なお、本実施形態で用いられる流動性測定装置では、周波数は測定しようとする粉体の種類や量等に基づいて任意に設定することが可能である。   In the fluidity measuring apparatus used in this embodiment, the frequency can be arbitrarily set based on the type and amount of the powder to be measured.

続く、ステップS102では、レーザー振動測定器3によってサンプリングされた振幅データ及び電子天秤装置4によってサンプリングされた重量データを取得して、記憶部に記憶する。   In subsequent step S102, the amplitude data sampled by the laser vibration measuring instrument 3 and the weight data sampled by the electronic balance device 4 are acquired and stored in the storage unit.

次のステップS103では、初期設定で設定されている振動時間が経過したか否かが判定され、判定結果がYESであるときにはステップS104に進み、NOであるときには再びステップS102に戻る。   In the next step S103, it is determined whether or not the vibration time set in the initial setting has elapsed. When the determination result is YES, the process proceeds to step S104, and when it is NO, the process returns to step S102 again.

ステップS104では、レーザー振動測定器3によってサンプリングされた振幅データ、並びに電子天秤装置4によってサンプリングされた重量データを取得して、記憶部に記憶する。   In step S104, the amplitude data sampled by the laser vibration measuring instrument 3 and the weight data sampled by the electronic balance device 4 are acquired and stored in the storage unit.

ステップS104では、コンピューター5は、取得された電子天秤装置4の重量データに基づいて、単位時間あたりの流量の推移のグラフを作成し、ステップS105では、粉体の流動性を評価する評価値を演算して、ステップS105で測定処理を終了する。   In step S104, the computer 5 creates a graph of the change in flow rate per unit time based on the obtained weight data of the electronic balance device 4, and in step S105, an evaluation value for evaluating the fluidity of the powder is obtained. The calculation process is completed in step S105.

上記ステップS104及びステップS105についてより詳細に説明する。ステップS104よって作成される単位時間あたりの流量(質量流量)の推移のグラフの例を図4に示す。コンピューター5は、取得された電子天秤装置4の重量データに基づいて、流量データとして(時間、質量流量)形式のデータセットである(D1,D2,D3,・・・D20,D21)を演算する。このようなデータセットに基づいてコンピューター5は図4に示すようなグラフを作成して表示装置51に表示する。 Steps S104 and S105 will be described in more detail. FIG. 4 shows an example of a graph of the transition of the flow rate (mass flow rate) per unit time created in step S104. The computer 5 is a data set (D 1 , D 2 , D 3 ,... D 20 , D) as flow data (time, mass flow) based on the obtained weight data of the electronic balance device 4. 21 ) Calculate. Based on such a data set, the computer 5 creates a graph as shown in FIG. 4 and displays it on the display device 51.

次に、ステップS105についてより詳細に説明する。ステップS105では、粉体の流動性を評価する評価値が演算されるが、このような評価値は流量データとして演算されたデータセット(D1,D2,D3,・・・D20,D21)から演算される。 Next, step S105 will be described in more detail. In step S105, an evaluation value for evaluating the fluidity of the powder is calculated. These evaluation values are calculated as data sets (D 1 , D 2 , D 3 ,... D 20 ,. It is calculated from D 21).

本実施形態に用いられる流動性測定装置では、粉体の流動性を評価するための評価値として流量最大値の評価値を演算するものであり、以下それぞれの評価値の演算方法について説明する。   In the fluidity measuring device used in the present embodiment, the evaluation value of the maximum flow rate is calculated as an evaluation value for evaluating the fluidity of the powder, and each evaluation value calculation method will be described below.

図4には本実施形態に係る流動性測定装置における流量最大値の演算例も示されている。流動性測定装置で演算される評価値の流量最大値は、流量データのデータセット(D1,D2,D3,・・・D20,D21)から求められた最大値(この例では、D5のときの質量流量値)である。 FIG. 4 also shows a calculation example of the maximum flow rate value in the fluidity measuring device according to the present embodiment. The maximum flow rate value of the evaluation value calculated by the fluidity measuring device is the maximum value (in this example, obtained from the flow rate data set (D 1 , D 2 , D 3 ,... D 20 , D 21 )). a D mass flow rate value when the 5).

以上のように、本発明によれば、振動器2によって管11の振動加速度を上昇させるときの粉体の流動性の特徴を抽出するものであり、従来より多面的な情報を含んだ粉体の流動性の評価値を得ることが可能となる。   As described above, according to the present invention, the characteristics of the fluidity of the powder when the vibration acceleration of the tube 11 is increased by the vibrator 2 are extracted, and the powder includes multifaceted information than before. It is possible to obtain an evaluation value of the fluidity of

何故ならば、図4に示すように粉体の流動最大値と共に、最大値を示すタイミング(経過時間)が明確になり、なおかつ同時に図5に示すように粉体の振動時間が30[sec]を経過したときの総排出量についての情報も得られるためである。   This is because, as shown in FIG. 4, together with the maximum flow value of the powder, the timing (elapsed time) at which the maximum value is shown becomes clear, and at the same time, the vibration time of the powder is 30 [sec] as shown in FIG. This is because information on the total amount of emissions when elapses of time is also obtained.

なお、測定を行なう前に、流出孔口を塞いだまま、粉体を収容する収容部材に振動を所定時間与え粉体へ圧縮を加えるためには、排出口1123に設けられたシャッター(不図示)を閉じたまま、振動器2へ振動を加えればよい。   In order to compress the powder for a predetermined period of time by applying vibration to the housing member that contains the powder while the outlet hole port is closed before performing the measurement, a shutter (not shown) provided in the discharge port 1123 is used. What is necessary is just to add a vibration to the vibrator 2 with closing).

このような本発明に係る流動性評価方法では、流動を開始させるための振動の周波数は1〜600Hzであることが望ましい。この範囲の周波数で有効な流動を開始させることができる。振動の周波数が1Hz未満では、粉体が管を流動するための必要なエネルギーが付与されず、流出孔付近で粒子が詰まり測定が開始されない。また、振動の周波数が600Hzより大きいと、粉体が管を流動するための必要なエネルギーが飽和状態にあり意味を成さないか、流動が開始される時間が速すぎて、粉体の種類やロットの相違点を確認できない。   In such a fluidity evaluation method according to the present invention, it is desirable that the frequency of vibration for starting the flow is 1 to 600 Hz. Effective flow can be initiated at frequencies in this range. If the frequency of vibration is less than 1 Hz, the energy required for the powder to flow through the tube is not applied, and particles are clogged near the outflow hole and measurement is not started. On the other hand, if the frequency of vibration is greater than 600 Hz, the energy required for the powder to flow through the tube is saturated and does not make sense, or the time to start the flow is too fast, And lot differences cannot be confirmed.

また、本発明に係る流動性評価方法では、流動を開始させるための、振動の最大振幅は1〜1000μmであることが望ましい。この範囲の最大振幅で有効な流動を開始させることができる。最大振幅が1μm未満では、粉体が管を流動するための必要なエネルギーが付与されず、流出孔付近で粉体が詰まり測定が開始されない。また、最大振幅が1000μmより大きいと、粉体が管を流動するための必要なエネルギーが飽和状態にあり、意味を成さないか、流動が開始される時間が速すぎて、粉体の種類やロットの相違点を確認できない。   Moreover, in the fluidity evaluation method according to the present invention, it is desirable that the maximum amplitude of vibration for starting the flow is 1-1000 μm. Effective flow can be initiated with a maximum amplitude in this range. If the maximum amplitude is less than 1 μm, the energy required for the powder to flow through the tube is not applied, and the powder is clogged near the outflow hole and measurement is not started. Also, if the maximum amplitude is greater than 1000 μm, the energy required for the powder to flow through the tube is saturated and does not make sense or the time to start the flow is too fast, And lot differences cannot be confirmed.

本発明に係る流動性評価方法では、単位時間当たりの流動量に関連する振動の上昇率は3.5〜9.0m/sであることが望ましい。この範囲の振動の上昇率で適当な流動量が得られる。振動の上昇率が3.5m/s未満では、単位時間当たりの流動量が小さいため、粉体の種類やロットの相違点が確認するための時間がかかり非効率である。また、振動の上昇率が9.0m/sより大きいと、粉体に瞬間的に振動エネルギーが付与されるため、流出孔付近で粒子が詰まり測定が開始されない。そのため、単位時間当たりの流動量を算出不可能となる。 In the fluidity evaluation method according to the present invention, the rate of increase in vibration related to the flow rate per unit time is desirably 3.5 to 9.0 m / s 3 . An appropriate amount of flow can be obtained with an increase rate of vibration within this range. If the rate of vibration increase is less than 3.5 m / s 3 , the amount of flow per unit time is small, and it takes time to confirm the difference between the type of powder and the lot, which is inefficient. On the other hand, if the rate of vibration increase is greater than 9.0 m / s 3 , vibration energy is instantaneously applied to the powder, so that particles are clogged near the outflow hole and measurement is not started. For this reason, the flow amount per unit time cannot be calculated.

本発明に係る流動性評価方法では、単位時間当たりの流動量に関連する振動時間は30〜90secであることが望ましい。この範囲の振動時間で適当な流動量が得られる。振動時間が30sec未満では、振動が付与される時間が短すぎるため、流動量データは相対的に低くなる。そのため、粉体の種類やロットの相違点を確認できず、非効率である。また、振動時間が90secより大きいと、測定時間を要するため非効率である。   In the fluidity evaluation method according to the present invention, it is desirable that the vibration time related to the flow rate per unit time is 30 to 90 sec. An appropriate amount of flow can be obtained with an oscillation time in this range. If the vibration time is less than 30 sec, the flow amount data is relatively low because the time during which vibration is applied is too short. For this reason, it is inefficient because differences in powder types and lots cannot be confirmed. Further, if the vibration time is longer than 90 sec, it is inefficient because it requires a measurement time.

本発明では、測定を行なう前に、流出孔口を塞いだまま、粉体を収容する収容部材に振動を所定時間与え、粉体に圧縮を加えることが望ましい。このように圧縮を加えることによって、流動回数に伴う収容部材の上部と下部(流出孔)の圧力差を極小化できるので、測定精度のバラつきは抑制される。圧縮を加えない場合には、測定中に収容部材の上部と下部(流出孔)に圧力差が大きく生じるため、継続測定を行なうとき、回数を経るごとに流動状態に変動を生じる。その結果、測定精度のバラつきが大きくなる。なお、粉体に圧縮を加えるために、流出孔口を塞いだまま、粉体を収容する収容部材に振動を与える時間に特に制限はないが、1〜10秒程度が好ましい。   In the present invention, it is desirable to apply vibration to the containing member for containing the powder for a predetermined time and to compress the powder while the outlet hole is closed before the measurement. By applying compression in this way, the pressure difference between the upper part and the lower part (outflow hole) of the housing member associated with the number of flows can be minimized, and variations in measurement accuracy are suppressed. When compression is not applied, a large pressure difference is generated between the upper part and the lower part (outflow hole) of the housing member during measurement. Therefore, when continuous measurement is performed, the flow state fluctuates every time the measurement is repeated. As a result, the measurement accuracy varies greatly. In addition, in order to apply compression to the powder, there is no particular limitation on the time for applying vibration to the housing member for housing the powder while closing the outlet hole port, but about 1 to 10 seconds is preferable.

[実施例1]
この実施例では、振動する管を流動するフェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの流動性評価方法に関して述べる。
[Example 1]
In this example, a ferrite carrier core material that flows in a vibrating tube and a method for evaluating the fluidity of the ferrite carrier will be described.

流動性評価装置には「IMP社製DPF−03」を使用した。このとき、フェライトキャリア芯材又はフェライトキャリア試料は、ホッパー部111を介して管部112へ充填されている。なお、管部112内への試料充填量は特に制限はないが、測定時間内に試料が不足することがないように充填率として20〜80重量%存在していることが好ましい。さらに、このときの測定データは、自動的にパーソナルコンピューター5内へ取り込んだ。   For the fluidity evaluation apparatus, “DPF-03 manufactured by IMP” was used. At this time, the ferrite carrier core material or the ferrite carrier sample is filled in the tube portion 112 via the hopper portion 111. In addition, although there is no restriction | limiting in particular in the sample filling amount in the pipe part 112, It is preferable that 20-80 weight% exists as a filling rate so that a sample may not run short within measurement time. Further, the measurement data at this time was automatically taken into the personal computer 5.

表1に示されるように、印加される振動の条件(周波数、最大振幅、加速度上昇率、振動時間)と圧縮による前処理の有無を設定の下、予め設定された所定のサンプリング間隔(例えば1秒毎)で演算される流量データを得た。これらの流量データから、振動開始から終了までの総排出量、最大質量流量、最大質量流量を示す時の加速度指数G及びその変動係数を測定した。繰返し10回測定を行ない、これらの平均値を最終的な評価値とした。なお、最大質量流量を示す時の加速度指数G及びその変動係数は下記のようにして評価した。   As shown in Table 1, a predetermined sampling interval (for example, 1) is set under the conditions of applied vibration (frequency, maximum amplitude, acceleration increase rate, vibration time) and presence / absence of preprocessing by compression. Flow rate data calculated every second) was obtained. From these flow rate data, the total discharge amount from the start to the end of vibration, the maximum mass flow rate, the acceleration index G when showing the maximum mass flow rate, and its variation coefficient were measured. The measurement was repeated 10 times, and these average values were used as final evaluation values. The acceleration index G and the coefficient of variation when indicating the maximum mass flow rate were evaluated as follows.

〔最大質量流量を示す時の加速度指標G〕
[数1]
加速度指標G〔無次元〕=振動加速度(m/s)/重力加速度(m/s
[Acceleration index G when indicating maximum mass flow rate]
[Equation 1]
Acceleration index G [dimensionless] = vibration acceleration (m / s 2 ) / gravity acceleration (m / s 2 )

〔最大質量流量を示す時の加速度指標Gの変動係数〕
[数2]
最大質量流量を示す時の加速度指標Gの変動係数(%)=(標準偏差/最大質量流量を示す時の加速度指標G)×100
[Coefficient of variation of acceleration index G when indicating maximum mass flow rate]
[Equation 2]
Coefficient of variation (%) of acceleration index G when indicating maximum mass flow rate = (standard deviation / acceleration index G when indicating maximum mass flow rate) × 100

ここにおいて、粉体に圧縮を加えると、上部と下部(流出孔)の圧力差は最小化され、変動係数(%)は小さくなる。この変動係数(%)は測定毎のバラつきを意味し、変動係数(%)が小さいとバラつきは小さい。この変動係数(%)については50%以下が好ましく、15%以下であることがさらに好ましい。   Here, when the powder is compressed, the pressure difference between the upper part and the lower part (outflow hole) is minimized, and the coefficient of variation (%) becomes smaller. This coefficient of variation (%) means a variation for each measurement. If the coefficient of variation (%) is small, the variation is small. The coefficient of variation (%) is preferably 50% or less, and more preferably 15% or less.

この結果を、表1に各種フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの評価結果として示した。なお、試料には、体積基準平均粒子径の測定が出来ていると考えられる14つの試料(試料1〜試料14)を抽出して使用し、実施例1−1〜実施例1−15とした。   The results are shown in Table 1 as evaluation results of various ferrite carrier core materials and ferrite carriers. In addition, 14 samples (sample 1 to sample 14) that are considered to be capable of measuring the volume-based average particle diameter were extracted and used as samples, and examples 1-1 to 1-15 were used. .

Figure 2016191736
Figure 2016191736

[比較例1]
この比較例は、上記実施例1との対比用に用いる。前記試料1〜試料14のフェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアに対して、下記に示すJIS−Z2502(金属粉の流動性試験法)準じた方法により流動度を測定した。この結果を、表2に各種フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの評価結果として、実施例と対比可能なように、比較例1−1〜比較例1−15として示した。
[Comparative Example 1]
This comparative example is used for comparison with Example 1 described above. For the ferrite carrier core material and the ferrite carrier of Samples 1 to 14, the fluidity was measured by a method according to JIS-Z2502 (metal powder fluidity test method) shown below. The results are shown as Comparative Example 1-1 to Comparative Example 1-15 in Table 2 as evaluation results of various ferrite carrier core materials and ferrite carriers so that they can be compared with Examples.

また、従来の評価項目として試料1〜14の体積基準平均粒子径及び真密度を測定し、併せて表2に示した。体積基準平均粒子径及び真密度は下記により測定した。   Moreover, the volume reference | standard average particle diameter and true density of samples 1-14 were measured as a conventional evaluation item, and it showed in Table 2 collectively. The volume standard average particle diameter and true density were measured as follows.

〔流動度〕
JIS Z 2502「金属粉の流動度試験方法」に準拠して行われ、試料(フェライトキャリア芯材)50gをオリフィス孔径2.63mmのロートに注ぎ、流下する時間(秒)を測定する。なお、測定は、室温25℃、湿度55%に制御された恒温恒湿室内にて行った。
[Fluidity]
This is carried out in accordance with JIS Z 2502 “Testing method for fluidity of metal powder”, and 50 g of a sample (ferrite carrier core material) is poured into a funnel having an orifice hole diameter of 2.63 mm, and the flow time (seconds) is measured. Note that the measurement was performed in a constant temperature and humidity chamber controlled at a room temperature of 25 ° C. and a humidity of 55%.

〔体積基準平均粒子径〕
日機装株式会社製マイクロトラック粒度分析計(Model9320−X100)を用いて測定される。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。分散媒には水を用いた。試料10gと水80mlを100mlのビーカーに入れ、分散剤(ヘキサメタリン酸ナトリウム)を2〜3滴添加する。次いで超音波ホモジナイザー(SMT.Co.LTD.製UH−150型)を用い、出力レベル4に設定し、20秒間分散を行った。その後、ビーカー表面にできた泡を取り除き、試料を装置へ投入した。
[Volume-based average particle diameter]
It is measured using a Nikkiso Co., Ltd. Microtrac particle size analyzer (Model 9320-X100). The refractive index was 2.42, and the measurement was performed in an environment of 25 ± 5 ° C. and humidity 55 ± 15%. Water was used as the dispersion medium. Place 10 g of sample and 80 ml of water in a 100 ml beaker and add 2-3 drops of dispersant (sodium hexametaphosphate). Subsequently, using an ultrasonic homogenizer (UH-150 type manufactured by SMT Co Ltd), the output level was set to 4 and dispersion was performed for 20 seconds. Thereafter, bubbles formed on the beaker surface were removed, and the sample was put into the apparatus.

このマイクロトラックでは、体積基準の粒子径が測定され、個数基準の粒子径はその測定値から自動的に算出される。一般的に体積基準平均粒子径と個数基準平均粒子径の関係は以下の通りである。   In this microtrack, the volume-based particle diameter is measured, and the number-based particle diameter is automatically calculated from the measured value. In general, the relationship between the volume-based average particle size and the number-based average particle size is as follows.

[数3]
体積基準平均粒子径=Σ(vi・di)/Σ(vi)
個数基準平均粒子径={Σ(vi)/di}/{Σ(vi)/di
ここで、diは代表粒子径(μm)を示し、viは各代表粒子径diをもつ粒子の体積を示す。
[Equation 3]
Volume-based average particle size = Σ (vi · di) / Σ (vi)
Number-based average particle size = {Σ (vi) / di 2 } / {Σ (vi) / di 3 }
Here, di represents the representative particle diameter (μm), and vi represents the volume of the particle having each representative particle diameter di.

ここで言う体積基準平均粒子径とは、ふるい下表示での累積10%、50%及び90%の粒子径である。個数基準中位径D50は、上記数式から算出される。 The volume-based average particle size referred to here is a particle size of 10%, 50%, and 90% cumulative on the screen display. Number-based median diameter D 50 is calculated from the above equation.

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としては、体積基準平均粒子径が好ましくは1〜100μm、より好ましくは1〜50μm、最も好ましくは5〜40μmである。フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの体積基準平均粒子径が1μm未満であると、測定装置内で粒子が詰まり測定できなくなることがある。フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの体積基準平均粒子径が100μmを超えると既存装置との差異が小さくなりサンプル間の流動状態を精査しにくくなるので100μm以下が好ましい。   As a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer and a ferrite carrier, the volume-based average particle diameter is preferably 1 to 100 μm, more preferably 1 to 50 μm, and most preferably 5 to 40 μm. If the volume reference average particle diameter of the ferrite carrier core material and the ferrite carrier is less than 1 μm, the particles may be clogged in the measuring apparatus and measurement may not be possible. When the volume reference average particle diameter of the ferrite carrier core material and the ferrite carrier exceeds 100 μm, the difference from the existing apparatus becomes small, and it becomes difficult to examine the flow state between samples, so that it is preferably 100 μm or less.

〔真密度〕
JIS R9301−2−1に準拠して、ピクノメーターを用いて測定した。ここで、溶媒としてメタノールを用い、温度25℃にて測定を行った。
[True density]
Measurement was performed using a pycnometer in accordance with JIS R9301-2-1. Here, methanol was used as a solvent, and measurement was performed at a temperature of 25 ° C.

フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの真密度は3.0〜5.5g/cmであることが望ましい。真密度が3.0g/cm未満では、測定装置内で粒子が詰まり測定できなくなることがある。真密度が5.5g/cmを超えると、既存装置との差異が小さくなりサンプル間の流動状態を精査しにくくなる。 The true density of the ferrite carrier core material and the ferrite carrier is preferably 3.0 to 5.5 g / cm 3 . If the true density is less than 3.0 g / cm 3 , particles may be clogged in the measuring apparatus and measurement may not be possible. When the true density exceeds 5.5 g / cm 3 , the difference from the existing apparatus becomes small, and it becomes difficult to examine the flow state between samples.

Figure 2016191736
Figure 2016191736

表1及び表2の実施例1と比較例1との対比から、体積基準中位径D50と振動する管を流動するフェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの30sec時の総排出量との値とが良好な相関性を示すことが理解できる。また、真密度と振動する管を流動するフェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの最大質量流量との値が良好な相関性を示すことが理解できる。また、実施例1の中では、圧縮による前処理を行った実施例1−3が最も加速度指標Gの変動係数(%)が小さく、バラつきが小さかった。 From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1 in Tables 1 and 2, the volume-based median diameter D 50 and the value of the total discharge amount at 30 seconds of the ferrite carrier core material or ferrite carrier flowing in the vibrating tube Can be understood to show a good correlation. It can also be understood that the true density and the value of the maximum mass flow rate of the ferrite carrier core material or ferrite carrier flowing in the vibrating tube show a good correlation. Moreover, in Example 1, the variation coefficient (%) of the acceleration index G was the smallest and the variation was the smallest in Example 1-3 in which preprocessing by compression was performed.

ここで、表2に示した比較例1のJIS−Z2502(金属粉の流動性試験法)準じる流動度値は、特に体積基準中位径D50が小さい(小粒径)フェライトキャリア芯材は、漏斗底部のオリフィスから粉体が流れ出ず途中で詰まり流動が止まってしまい測定できていないことがわかる。また、流動度値を測定可能なフェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの流動度値と体積基準中位径D50との相関性は低いことがわかる。さらに、流動度値と真密度との相関は認められない。従って、フェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの粉体特性の評価に、JIS−Z2502(金属粉の流動性試験法)準じる方法を用いることは困難であり、振動する管を流動するフェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの流動性評価方法を用いなければならないことが明らかとなる。 Here, Table 2 (flowability test method for metal powders) JIS-Z2502 of Comparative Example 1 shown in follow fluidity values, particularly volume-based median diameter D 50 is small (small particle diameter) ferrite carrier core material It can be seen that the powder does not flow out from the orifice at the bottom of the funnel, clogs in the middle, stops the flow, and cannot be measured. Further, correlation between flowability value and volume-based median diameter D 50 of the measurable ferrite carrier core material or a ferrite carrier the fluidity value is found to be low. Furthermore, there is no correlation between the fluidity value and the true density. Therefore, it is difficult to use a method according to JIS-Z2502 (metal powder fluidity test method) for the evaluation of the powder characteristics of the ferrite carrier core material or ferrite carrier, and the ferrite carrier core material that flows in a vibrating tube or It becomes clear that the method for evaluating the fluidity of ferrite carriers must be used.

〔参考例1〕
試料1〜9のフェライトキャリア芯材について、焼成方法、焼成温度、焼成雰囲気、粒度分布(レーザー回折式)、体積基準粒子径(D10、D16、D50、D84、D90)、粉体特性(BET比表面積、見掛け密度、細孔容積、ピーク細孔径、形状指数SF−1、形状指数SF−2、Sr溶出量)、磁気特性(磁化、残留磁化、保磁力)及び電気特性(ブリッジ式抵抗)を評価し、結果を参考例1−1〜1−9として表3及び表4に示す。
[Reference Example 1]
About the ferrite carrier core material of Samples 1 to 9, firing method, firing temperature, firing atmosphere, particle size distribution (laser diffraction type), volume-based particle diameter (D 10 , D 16 , D 50 , D 84 , D 90 ), powder Body characteristics (BET specific surface area, apparent density, pore volume, peak pore diameter, shape index SF-1, shape index SF-2, Sr elution amount), magnetic characteristics (magnetization, residual magnetization, coercive force) and electrical characteristics ( Bridge resistance) was evaluated, and the results are shown in Tables 3 and 4 as Reference Examples 1-1 to 1-9.

フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアは、BET比表面積が800〜15000cm/gが望ましく、1000〜11000cm/gであることがさらに望ましい。 The ferrite carrier core material and the ferrite carrier preferably have a BET specific surface area of 800 to 15000 cm 2 / g, and more preferably 1000 to 11000 cm 2 / g.

〔BET比表面積〕
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(フェライト粒子)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、測定試料を薬包紙に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
[BET specific surface area]
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 was put in a standard sample cell dedicated to a specific surface area measurement device, accurately weighed with a precision balance, the sample (ferrite particles) was set in the 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. In addition, as a pretreatment before the measurement, about 20 g of the measurement sample was placed on the medicine wrapping paper, and then deaerated to −0.1 MPa with a vacuum dryer, and it was confirmed that the degree of vacuum had reached −0.1 MPa or less. Then, it heated at 200 degreeC for 2 hours.
Environment: temperature; 10-30 ° C, humidity; 20-80% relative humidity, non-condensing

〔見掛け密度〕
JIS Z 2504に準拠して測定した。詳細は下記の通りである。
1.装置
粉末見掛け密度計は漏斗、コップ、漏斗支持器、支持棒及び支持台から構成されるものを用いる。天秤は、秤量200gで感量50mgのものを用いる。
2.測定方法
(1)試料は、少なくとも150g以上とする。
(2)試料は孔径2.5+0.2/−0mmのオリフィスを持つ漏斗に注ぎ流れ出た試料が、コップ一杯になってあふれ出るまで流し込む。
(3)あふれ始めたら直ちに試料の流入をやめ、振動を与えないようにコップの上に盛り上がった試料をへらでコップの上端に沿って平らにかきとる。
(4)コップの側面を軽く叩いて、試料を沈ませコップの外側に付着した試料を除去して、コップ内の試料の重量を0.05gの精度で秤量する。
3.計算
前項2−(4)で得られた測定値に0.04を乗じた数値をJIS−Z8401(数値の丸め方)によって小数点以下第2位に丸め、「g/cm3」の単位の見掛け密度とする。
[Apparent density]
It measured based on JISZ2504. Details are as follows.
1. Apparatus The powder apparent density meter is composed of a funnel, a cup, a funnel support, a support bar and a support base. A balance with a weighing of 200 mg and a weighing of 50 mg is used.
2. Measuring method (1) The sample shall be at least 150 g or more.
(2) The sample is poured into a funnel having an orifice with a hole diameter of 2.5 + 0.2 / −0 mm, and poured until the sample that has flowed out fills the glass and overflows.
(3) Stop the inflow of the sample as soon as it begins to overflow, and scrape the sample raised on the cup flatly with a spatula along the top edge of the cup so as not to give vibration.
(4) Tap the side surface of the cup to sink the sample and remove the sample attached to the outside of the cup, and weigh the sample in the cup with an accuracy of 0.05 g.
3. Calculation The numerical value obtained by multiplying the measured value obtained in 2- (4) above by 0.04 is rounded to the second decimal place by JIS-Z8401 (how to round the numerical value), and the apparent density in units of “g / cm3” And

フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアの細孔容積は、0.10〜1.00ml/g(100〜1000μl/g)、ピーク細孔径は0.20〜1.00μmであることが望ましい。   The pore volume of the ferrite carrier core material and ferrite carrier is preferably 0.10 to 1.00 ml / g (100 to 1000 μl / g), and the peak pore diameter is preferably 0.20 to 1.00 μm.

〔細孔容積〕
ピーク細孔径及び細孔容積の測定は、次のようにして行われる。すなわち、水銀ポロシメーターPascal140とPascal240(ThermoFisher Scientific社製)を用いて測定した。ディラトメータはCD3P(粉体用)を使用し、サンプルは複数の穴を開けた市販のゼラチン製カプセルに入れて、ディラトメータ内に入れた。Pascal140で脱気後、水銀を充填し低圧領域(0〜400Kpa)を測定し、1st Runとした。次に再び脱気と低圧領域(0〜400Kpa)の測定を行い、2nd Runとした。2nd Runの後、ディラトメーターと水銀とカプセルとサンプルを合わせた重量を測定した。次にPascal240で高圧領域(0.1Mpa〜200Mpa)を測定した。この高圧部の測定で得られた水銀圧入量をもって、フェライト粒子の細孔容積、細孔径分布及びピーク細孔径を求めた。また、細孔径を求める際には水銀の表面張力を480dyn/cm、接触角を141.3°として計算した。
(Pore volume)
Measurement of the peak pore diameter and pore volume is performed as follows. That is, it measured using mercury porosimeter Pascal140 and Pascal240 (ThermoFisher Scientific company make). CD3P (for powder) was used as the dilatometer, and the sample was put in a commercially available gelatin capsule having a plurality of holes and placed in the dilatometer. After degassing with Pascal 140, it was filled with mercury and the low pressure region (0 to 400 Kpa) was measured to obtain 1st Run. Next, deaeration and measurement of the low pressure region (0 to 400 Kpa) were performed again to obtain 2nd Run. After 2nd Run, the combined weight of the dilatometer, mercury, capsule and sample was measured. Next, the high pressure region (0.1 Mpa to 200 Mpa) was measured with Pascal240. The pore volume, pore size distribution, and peak pore size of the ferrite particles were determined from the amount of mercury intrusion obtained by the measurement of the high pressure part. Further, when determining the pore diameter, the surface tension of mercury was 480 dyn / cm and the contact angle was 141.3 °.

〔形状指数SF−1〕
形状指数SF−1は、日本電子社製JSM−6060Aを用い、加速電圧は20kVとし、フェライト粒子をSEMで450倍視野にて、フェライト粒子が重ならないように分散させて撮影し、その画像情報を、インターフェースを介してメディアサイバネティクス社製画像解析ソフト(Image−Pro PLUS)に導入して解析を行い、Area(面積)及びフェレ径(最大)を求め、下記式より算出し得られた値である。フェライト粒子の形状指数SF−1の形状が球形に近いほど100に近い値となり、数値が大きいほど不定形となる。形状指数SF−1は、1粒子毎に算出し、100粒子の平均値をそのフェライトキャリア芯材(フェライト粒子)の形状指数SF−1とした。
[Shape index SF-1]
The shape index SF-1 is JSM-6060A manufactured by JEOL Ltd., the acceleration voltage is 20 kV, and the ferrite particles are photographed with SEM in a 450 × field of view so that the ferrite particles do not overlap. Is introduced into the image analysis software (Image-Pro PLUS) manufactured by Media Cybernetics through the interface, and the area (area) and the ferret diameter (maximum) are obtained and calculated from the following formula. is there. The closer the shape of the ferrite particle shape index SF-1 is to a spherical shape, the closer to 100, and the larger the value, the more indefinite. The shape index SF-1 was calculated for each particle, and the average value of 100 particles was defined as the shape index SF-1 of the ferrite carrier core material (ferrite particles).

[数4]
SF−1=[(R2/S)×(π/4)]×100
R:フェレ径(最大)、S:Area(面積)
[Equation 4]
SF-1 = [(R2 / S) × (π / 4)] × 100
R: Ferret diameter (maximum), S: Area (area)

〔形状指数SF−2〕
形状指数SF−2は、セイシン企業社製粒度・形状分布測定器PITA−1を用いてフェライト粒子3000個を観察し、装置付属のソフトウエアImageAnalysisを用いてS(投影面積)及びL(投影周囲長)を求め、下記式より算出し得られた値である。フェライト粒子の形状が球形に近いほど100に近い値となる。
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にフェライト粒子0.1gを分散させてものを用いた。このように分散媒の粘度を適正にあわすことでフェライト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。
[Shape index SF-2]
The shape index SF-2 is obtained by observing 3000 ferrite particles using a particle size / shape distribution measuring instrument PITA-1 manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd., and using software Image Analysis provided with the apparatus, S (projection area) and L (projection periphery). This is a value calculated from the following formula. As the shape of the ferrite particle is closer to a sphere, the value becomes closer to 100.
As the sample liquid, a xanthan gum aqueous solution having a viscosity of 0.5 Pa · s was prepared as a dispersion medium, and 0.1 g of ferrite 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 maintain the state in which the ferrite particles are dispersed in the dispersion medium, and the measurement can be performed 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.

[数5]
SF−2=(L2/S/4π)×100
(Lは投影周囲長、Sは投影面積をそれぞれ示す)
[Equation 5]
SF-2 = (L2 / S / 4π) × 100
(L represents the projected perimeter, and S represents the projected area)

[Sr溶出量]
試料50gとpHメーター校正用pH4標準液50mlを100mlガラスビンに入れ、ペイントシェーカーで10分間攪拌した。攪拌終了後上澄み液を2mlサンプリングし、純水を加えて100mlに希釈した溶液をICPにて測定し、得られた測定値を50倍してSr溶出量の値とした。なお、pH4標準液はJIS Z 8802のpH測定方法に指定されているものを使用した。
[Sr elution amount]
50 g of a sample and 50 ml of pH 4 standard solution for pH meter calibration were placed in a 100 ml glass bottle and stirred for 10 minutes with a paint shaker. After completion of the stirring, 2 ml of the supernatant was sampled, a solution diluted with pure water to 100 ml was measured with ICP, and the obtained measured value was multiplied by 50 to obtain the Sr elution value. The pH 4 standard solution used was specified in the pH measurement method of JIS Z 8802.

〔磁気特性〕
磁気特性は、振動試料型磁気測定装置(型式:VSM−C7−10A(東英工業社製))を用いて測定した。測定試料(フェライト粒子)は、内径5mm、高さ2mmのセルに詰めて上記装置にセットした。測定は、印加磁場を加え、3K・1000/4π・A/mまで掃引した。次いで、印加磁場を減少させ、記録紙上にヒステリシスカーブを作成した。このカーブのデータより印加磁場が5K・1000/4π・A/mにおける磁化を読み取った。また、残留磁化及び保磁力も同様に算出した。
(Magnetic properties)
The magnetic properties were measured using a vibrating sample magnetometer (model: VSM-C7-10A (manufactured by Toei Industry Co., Ltd.)). The measurement sample (ferrite particles) was packed in a cell having an inner diameter of 5 mm and a height of 2 mm and set in the above apparatus. The measurement was performed by applying an applied magnetic field and sweeping to 3K · 1000 / 4π · A / m. Next, the applied magnetic field was decreased to create a hysteresis curve on the recording paper. From this curve data, the magnetization at an applied magnetic field of 5K · 1000 / 4π · A / m was read. Also, the residual magnetization and coercive force were calculated in the same manner.

〔電気特性〕
この電気特性は、下記によって測定される。
電極間間隔6.5mmで非磁性の平行平板電極(10mm×40mm)を対向させ、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の電圧を印加し、それら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 characteristics]
This electrical property is measured by:
A non-magnetic parallel plate electrode (10 mm × 40 mm) is opposed to the electrode with an interval of 6.5 mm, and 200 mg of a 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, a voltage of 1000 V is applied, and the resistance at those applied voltages is insulated. The resistance was measured with a resistance meter (SM-8210, manufactured by Toa Decay Co., Ltd.).

Figure 2016191736
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Figure 2016191736
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〔参考例2〕
試料10及び11のフェライトキャリア(樹脂被覆フェライトキャリア)について、キャリアの被覆樹脂、キャリアの樹脂被覆量、個数基準中位径、BET比表面積、電気抵抗、キャリア付着、帯電量、XPSによる表面被覆率及びEDXによる表面被覆率を評価し、結果を参考例2−1及び2−2として表5及び表6に示す。
[Reference Example 2]
For the ferrite carriers (resin-coated ferrite carriers) of Samples 10 and 11, the carrier coating resin, the carrier resin coating amount, the number-based median diameter, the BET specific surface area, the electrical resistance, the carrier adhesion, the charge amount, and the surface coverage by XPS And the surface coverage by EDX was evaluated, and the results are shown in Tables 5 and 6 as Reference Examples 2-1 and 2-2.

〔キャリア付着〕
適正露光条件下で耐刷現像を行い、1k後と80k後の画像上のキャリア付着による白斑数を目視によってカウントした。
[Carrier adhesion]
Printing development was performed under appropriate exposure conditions, and the number of white spots due to carrier adhesion on images after 1 k and after 80 k was visually counted.

〔帯電量〕
帯電量は、Epping q/m−meter、PES−Laboratoriumu社製吸引式帯電量測定装置(メッシュ:795mesh、吸引圧:105±10mbar、吸引時間:90秒)により、初期及び60時間後の値を測定し求めた。また、環境変化率及びトナー濃度変動率は下記式に基づいて求めた。ここにおいて、HHは高温高湿(温度30〜35℃、相対湿度80〜85%)、LLは低温低湿(温度10〜15℃、相対湿度10〜15%)、T/Dは現像剤に対するトナーの濃度を示す。
[Charge amount]
The charge amount is determined by Epping q / m-meter, PES-Laboratorium suction type charge amount measuring device (mesh: 795 mesh, suction pressure: 105 ± 10 mbar, suction time: 90 seconds), and the initial value and the value after 60 hours. Measured and determined. Further, the environmental change rate and the toner density fluctuation rate were obtained based on the following equations. Here, HH is high temperature and high humidity (temperature 30 to 35 ° C., relative humidity 80 to 85%), LL is low temperature and low humidity (temperature 10 to 15 ° C., relative humidity 10 to 15%), and T / D is a toner for the developer. The concentration of is shown.

フェライトキャリアにおける被覆層によるフェライトキャリア芯材表面の被覆率は、フェライトキャリア芯材の表面形状に依存するが、80%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、100%に近ければ近いほど好ましい。被覆率が80%以上であると、画像上の白抜けの発生が抑制される。   The coverage of the ferrite carrier core material surface by the coating layer in the ferrite carrier depends on the surface shape of the ferrite carrier core material, but is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and 100%. The closer it is, the better. When the coverage is 80% or more, occurrence of white spots on the image is suppressed.

[XPSによる表面被覆率]
XPS測定装置としては、日本電子(株)製、JPS80を使用し、測定は、X線源としてMgKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を20mVに設定して実施し、被覆層を構成する主たる元素(通常は炭素)と、芯材を構成する主たる元素(例えば芯材がマグネタイトなどの酸化鉄系材料の場合は鉄及び酸素)とについて測定する(以下、芯材が、酸化鉄系である場合を前提に説明する。)。ここで、炭素についてはC1sスペクトルを、ケイ素についてはSi2pスペクトルを、鉄についてはFe2p3/2スペクトルを、酸素についてはO1sスペクトルを測定する。
[Surface coverage by XPS]
JPS80 manufactured by JEOL Ltd. is used as the XPS measuring device, and the measurement is performed by using MgKα ray as the X-ray source, setting the acceleration voltage to 10 kV, and the emission current to 20 mV. Main elements (usually carbon) and main elements constituting the core material (for example, iron and oxygen when the core material is an iron oxide-based material such as magnetite) (hereinafter, the core material is an iron oxide-based material) It is assumed that this is the case.) Here, the C1s spectrum is measured for carbon, the Si2p spectrum is measured for silicon, the Fe2p3 / 2 spectrum is measured for iron, and the O1s spectrum is measured for oxygen.

これらの各々の元素のスペクトルに基づいて、炭素、ケイ素、酸素、鉄の元素個数(AC+ASi+AO+AFe)を求めて、得られた炭素、ケイ素、酸素、鉄の元素個数比率より下記式(1)に基づいて、芯材単体、及び、芯材を被覆層で被覆した後(キャリア)の鉄量率を求め、続いて、下記式(2)により被覆率を求めた。   Based on the spectrum of each of these elements, the number of elements of carbon, silicon, oxygen, and iron (AC + ASi + AO + AFe) is determined, and the obtained element number ratio of carbon, silicon, oxygen, and iron is based on the following formula (1). Then, the iron content rate after coating the core material alone and the core material with the coating layer (carrier) was determined, and then the coverage rate was determined by the following formula (2).

[数6]
鉄量率(at%)=AFe/(AC+ASi+AO+AFe)×100 … … (1)
[Equation 6]
Iron content rate (at%) = AFe / (AC + ASi + AO + AFe) × 100 (1)

[数7]
被覆率(%)={1−(キャリアの鉄量率)/(芯材単体の鉄量率)}×100 … …(2)
[Equation 7]
Covering rate (%) = {1− (iron content rate of carrier) / (iron content rate of core material)} × 100 (2)

なお、芯材として、酸化鉄系以外の材料を用いる場合には、酸素の他に芯材を構成する金属元素のスペクトルを測定し、上述の式(1)や式(2)に準じて同様の計算を行えば被覆率を求めることができる。   When a material other than iron oxide is used as the core material, the spectrum of the metal element constituting the core material in addition to oxygen is measured, and the same applies in accordance with the above formulas (1) and (2). If coverage is calculated, the coverage can be obtained.

〔EDXによる表面被覆率〕
フェライトキャリアにおけるフェライトキャリア芯材表面の被覆率は、下記測定条件によりC、Si、O、Feのマッピングを行い、次いでフェライトキャリア1粒子の面積に対するC、Si、O、Feを画像処理によって求め、さらに同様の作業を10粒子以上に対して行うことで算出する。
試料固定方法 カーボンテープ(日新EM 8mm×20mタイプ)
蒸着の有無 なし
加速電圧 10kV
WD 13mm
アパーチャー径 30μm
ドリフト補正の有無 なし
Highカレント使用の有無 なし
時定数 20〜30
EDX測定倍率 1000倍、3000倍
積算回数 100回
マッピング カウントマッピング
(カウント/定量/簡易定量)
マッピングに使った特性X線 L線
(L線/K線)
得られたマッピングスペクトルから、各元素の概算濃度と補正係数を考慮して質量%を得た。
[Surface coverage by EDX]
The coverage of the ferrite carrier core material surface in the ferrite carrier is obtained by mapping C, Si, O, and Fe under the following measurement conditions, and then determining C, Si, O, and Fe with respect to the area of the ferrite carrier 1 particle by image processing, Furthermore, it calculates by performing the same operation | work with respect to 10 particles or more.
Sample fixing method Carbon tape (Nisshin EM 8mm x 20m type)
Vapor deposition None Acceleration voltage 10 kV
WD 13mm
Aperture diameter 30μm
Presence or absence of drift correction None Presence or absence of use of high current None Time constant 20-30
EDX measurement magnification 1000 times, 3000 times Integration count 100 times Mapping Count mapping (Count / quantitative / simple quantitative)
Characteristic X-ray L-line (L-line / K-line) used for mapping
The mass% was obtained from the obtained mapping spectrum in consideration of the approximate concentration of each element and the correction coefficient.

Figure 2016191736
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Figure 2016191736
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〔参考例3〕
試料12〜14のフェライトキャリア(樹脂充填型フェライトキャリア)について、キャリアの被覆樹脂、キャリアの樹脂被覆量、個数基準中位径、BET比表面積、電気抵抗、キャリア付着、帯電量、XPSによる表面被覆率及びEDXによる表面被覆率を評価し、結果を参考例3−1〜3−3として表7及び表8に示す。
[Reference Example 3]
For the ferrite carriers (resin-filled ferrite carriers) of Samples 12 to 14, the carrier coating resin, the carrier resin coating amount, the number-based median diameter, the BET specific surface area, the electrical resistance, the carrier adhesion, the charge amount, and the surface coating by XPS Rate and surface coverage by EDX were evaluated, and the results are shown in Tables 7 and 8 as Reference Examples 3-1 to 3-3.

Figure 2016191736
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Figure 2016191736
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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流動性評価方法は、多面的な情報により、フェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの小粒径化に対応した測定が行なえると共に、フェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの粉体としての特性をつぶさに把握することができ、従来に無いレベルで、フェライトキャリア芯材又はフェライトキャリアの有する機能を選別可能となる。その結果、コピー機等の電子写真現像装置の装置毎の特性に合わせた電子写真用フェライトキャリア芯材及びフェライトキャリアにより付加価値の高い機能を設計し、選別することが可能となる。

The ferrite carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention and the flowability evaluation method of the ferrite carrier can perform measurement corresponding to the reduction in the particle size of the ferrite carrier core material or the ferrite carrier based on multifaceted information. The properties of the ferrite carrier core material or ferrite carrier powder can be grasped in detail, and the functions of the ferrite carrier core material or ferrite carrier can be selected at an unprecedented level. As a result, it is possible to design and select high-value-added functions by using an electrophotographic ferrite carrier core material and a ferrite carrier that match the characteristics of each electrophotographic developing device such as a copying machine.

Claims (3)

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の流動性評価方法であって、
上記フェライト粒子を収容する収容部材に、所定上昇率の加速度にて振動を所定時間与え、与えた振動によって前記収容部材から流出するフェライト粒子の重量を計量し、計量された該フェライト粒子の重量に基づいて、単位時間あたりのフェライト粒子の流動量データを得て、この流動量データを用いて上記フェライト粒子の特性を評価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流動性評価方法。
A method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier core material for an electrophotographic developer comprising ferrite particles,
The accommodation member that accommodates the ferrite particles is given vibration at a predetermined rate of acceleration for a predetermined time, and the weight of the ferrite particles that flow out of the accommodation member due to the applied vibration is measured, and the measured weight of the ferrite particles is obtained. Based on the flow rate data of ferrite particles per unit time, the flow rate data of the ferrite carrier core material for electrophotographic developer is characterized by using the flow rate data to evaluate the properties of the ferrite particles. Method.
フェライト粒子の空孔に樹脂を充填及び/又は表面に樹脂を被覆した電子写真現像剤用フェライトキャリアの流動性評価方法であって、
上記樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子を収容する収容部材に所定上昇率の加速度にて振動を所定時間与え、与えた振動によって前記収容部材から流出する樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の重量を計量し、計量された該樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の重量に基づいて、単位時間あたりの樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の流動量データを得て、この流動量データを用いて上記樹脂充填及び/又は樹脂被覆フェライト粒子の特性を評価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流動性評価方法。
A method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier for an electrophotographic developer in which pores of ferrite particles are filled with a resin and / or coated on the surface with a resin,
The housing member housing the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles is given vibration at a predetermined rate of acceleration for a predetermined time, and the weight of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles flowing out of the housing member by the applied vibration. The flow rate data of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles per unit time is obtained based on the measured weight of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles, and the flow rate data is used. A method for evaluating the fluidity of a ferrite carrier for an electrophotographic developer, wherein the characteristics of the resin-filled and / or resin-coated ferrite particles are evaluated.
前記測定を行なう前に、流出孔口を塞いだまま、粉体を収容する収容部材に振動を所定時間与え、対象粉体に圧縮を加える請求項1又は2に記載の流動性評価方法。

3. The fluidity evaluation method according to claim 1, wherein before the measurement is performed, vibration is applied to the housing member that contains the powder for a predetermined time while the outlet hole is closed, and the target powder is compressed.

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