JP2749651B2 - 相互分散二相フェライト複合体 - Google Patents
相互分散二相フェライト複合体Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、静電記録現像剤におけるキャリアーとして
有用なハードなフェライト磁性材料に関する。より詳し
くは、本発明は、第１のフェライト相がスピネル構造を
有し、第２のフェライト相が磁性プランバイト相を有す
る相互分散二相フェライト複合体に関する。
有用なハードなフェライト磁性材料に関する。より詳し
くは、本発明は、第１のフェライト相がスピネル構造を
有し、第２のフェライト相が磁性プランバイト相を有す
る相互分散二相フェライト複合体に関する。
静電記録法において、静電気潜像は光導電体又はその
他の絶縁材料上に形成される。その像は、ブラシの芯の
中の磁石の影響下に芯から伸びる毛皮様毛状物を形成す
る小磁性キャリヤー粒子よりなる回転磁気ブラシにより
現像される。磁気ブラシはトナー粒子を摩擦帯電させて
それらの帯電トナー粒子を光導電体上の静電気潜像に運
び、それにより像をトナー像に現像する。トナー像は場
合により次いで紙などの受容体に転写されることがあ
る。
他の絶縁材料上に形成される。その像は、ブラシの芯の
中の磁石の影響下に芯から伸びる毛皮様毛状物を形成す
る小磁性キャリヤー粒子よりなる回転磁気ブラシにより
現像される。磁気ブラシはトナー粒子を摩擦帯電させて
それらの帯電トナー粒子を光導電体上の静電気潜像に運
び、それにより像をトナー像に現像する。トナー像は場
合により次いで紙などの受容体に転写されることがあ
る。
米国特許4,764,445号明細書には、約１〜５重量％の
ランタンを含有する二成分系現像利用のハードなフェラ
イト磁性キャリヤー粒子が記載されている。フェライト
中のランタンの存在はフェライトの導電性を増大させ、
その現像効率を改良する。不幸なことに、そのようなフ
ェライトキャリヤーは所望以上に高い磁性モーメントを
示す。そのような高磁性モーメントは、そのようなキャ
リヤーよりなるブラシで現像されるトナー像に高品質画
像形成に望ましくない高い粒状性を示させる。
ランタンを含有する二成分系現像利用のハードなフェラ
イト磁性キャリヤー粒子が記載されている。フェライト
中のランタンの存在はフェライトの導電性を増大させ、
その現像効率を改良する。不幸なことに、そのようなフ
ェライトキャリヤーは所望以上に高い磁性モーメントを
示す。そのような高磁性モーメントは、そのようなキャ
リヤーよりなるブラシで現像されるトナー像に高品質画
像形成に望ましくない高い粒状性を示させる。
特開昭62−124564号（特願昭60−263684号）明細書
は、一つの相が粒子の芯を形成し、第２の相が粒子の外
殻を形成する二相フェライトキャリヤー粒子を開示して
いる。この芯は、六方晶系構造及び六方晶系とスピネル
構造の混合物の構造を有し、５〜30％のBaO、５〜30％
のZnO及び５〜90％のFe2O3により構成される。外殻はス
ピネル構造を有し、（モルパーセントで）５〜20％のNi
O、５〜35％のZnO及び40〜70％のFe2O3により構成され
るフェライトスラリー又は前記成分の一部が一価以上の
一種以上の金属で置換されているフェライトスラリーか
ら形成される。
は、一つの相が粒子の芯を形成し、第２の相が粒子の外
殻を形成する二相フェライトキャリヤー粒子を開示して
いる。この芯は、六方晶系構造及び六方晶系とスピネル
構造の混合物の構造を有し、５〜30％のBaO、５〜30％
のZnO及び５〜90％のFe2O3により構成される。外殻はス
ピネル構造を有し、（モルパーセントで）５〜20％のNi
O、５〜35％のZnO及び40〜70％のFe2O3により構成され
るフェライトスラリー又は前記成分の一部が一価以上の
一種以上の金属で置換されているフェライトスラリーか
ら形成される。
本発明は、米国特許第4,764,445号明細書に記載され
ているフェライト材料の比較的高い導電性及び保磁力を
有するが、しかし同時により低い磁性モーメントを有
し、それらを静電記録現像剤におけるキャリヤーとして
用いることを可能にしてその米国特許に記載されるフェ
ライトよりなるキャリヤーから形成されるものより高品
質、低粒状性のトナー画像を生成するハードな磁性フェ
ライト材料を提供する問題を解決することを目的とする
ものである。
ているフェライト材料の比較的高い導電性及び保磁力を
有するが、しかし同時により低い磁性モーメントを有
し、それらを静電記録現像剤におけるキャリヤーとして
用いることを可能にしてその米国特許に記載されるフェ
ライトよりなるキャリヤーから形成されるものより高品
質、低粒状性のトナー画像を生成するハードな磁性フェ
ライト材料を提供する問題を解決することを目的とする
ものである。
本発明において、前記米国特許4,764,445号明細書に
記載されるハードなフェライト磁性キャリヤー粒子の性
質が二相複合体構造を形成させる亜鉛又はこれと類似し
た元素の添加により改良されることが見出された。得ら
れる複合体構造の磁性モーメントはより低く、その結果
単位面積当りより多くの毛状物を有するよりソフトな磁
気ブラシが得られることが判明した。この結果、そのブ
ラシを用いて作られたトナー画像の粒状性が低くなり、
従って画像品質がより良好になる。更に又、前記特開昭
62−124564号明細書に記載されたキャリヤー粒子と異な
り、本発明の二相複合体材料は、キャリヤー粒子のより
良好な流動、より良好なトナーの帯電及びより多くのト
ナーの光導電体への運搬、即ち増大した現像効率をもた
らすはるかにより高い保磁力を有するキャリヤー粒子を
提供することが見出された。
記載されるハードなフェライト磁性キャリヤー粒子の性
質が二相複合体構造を形成させる亜鉛又はこれと類似し
た元素の添加により改良されることが見出された。得ら
れる複合体構造の磁性モーメントはより低く、その結果
単位面積当りより多くの毛状物を有するよりソフトな磁
気ブラシが得られることが判明した。この結果、そのブ
ラシを用いて作られたトナー画像の粒状性が低くなり、
従って画像品質がより良好になる。更に又、前記特開昭
62−124564号明細書に記載されたキャリヤー粒子と異な
り、本発明の二相複合体材料は、キャリヤー粒子のより
良好な流動、より良好なトナーの帯電及びより多くのト
ナーの光導電体への運搬、即ち増大した現像効率をもた
らすはるかにより高い保磁力を有するキャリヤー粒子を
提供することが見出された。
本発明のフェライト複合体は、二つの別々の相の均質
な混合物よりなる。第１の相は、立方晶系構造を有し、
一般式MFe2O4（式中、Ｍはスピネルフェライトを形成す
る少なくとも一種の元素である）で表わすことのできる
スピネルすなわち“S"相である。そのような元素として
は、例えば二価元素ニッケル、コバルト、銅、亜鉛、マ
ンガン、マグネシウム、鉄及びそれらの混合物が挙げら
れる（鉄が用いられる場合には、フェライトは式Fe3O4
で表わされる）。一価及び多価元素の混合物も又、それ
らの元素のモル量がそれらの原子価に反比例し、スピネ
ルが形成され且つスピネル相と“M"相間に交差反応が起
こらない限りＭ元素として用いることができる。例え
ば、0.6モルのクロムと0.2モルのナトリウムを用いるこ
とが可能である。同様にして、アルミニウム等のその他
の多価元素も又利用して部分的に鉄を置換することがで
きる。
な混合物よりなる。第１の相は、立方晶系構造を有し、
一般式MFe2O4（式中、Ｍはスピネルフェライトを形成す
る少なくとも一種の元素である）で表わすことのできる
スピネルすなわち“S"相である。そのような元素として
は、例えば二価元素ニッケル、コバルト、銅、亜鉛、マ
ンガン、マグネシウム、鉄及びそれらの混合物が挙げら
れる（鉄が用いられる場合には、フェライトは式Fe3O4
で表わされる）。一価及び多価元素の混合物も又、それ
らの元素のモル量がそれらの原子価に反比例し、スピネ
ルが形成され且つスピネル相と“M"相間に交差反応が起
こらない限りＭ元素として用いることができる。例え
ば、0.6モルのクロムと0.2モルのナトリウムを用いるこ
とが可能である。同様にして、アルミニウム等のその他
の多価元素も又利用して部分的に鉄を置換することがで
きる。
第２の相は六方晶系構造を有する磁性プランバイト相
即ち“M"相である。この“M"相は一般式RxP(1-x)Fe12O
19を有する。この式において、Ｒはランタン、プラセオ
ジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、及びそれ
らの二種以上の混合物から選ばれる希土類元素である。
又、その一般式において、Ｐはストロンチウム、バリウ
ム、カルシウム、鉛又はそれらの二種もしくはそれ以上
の混合物である。又、その一般式において、ｘは0.1〜
0.4である。その複合体においては2.5モルの“M"相当り
0.1〜１モルのスピネル相が存在する。もし、より多く
のスピネル相が存在すれば、現像剤付着が起こり、それ
はキャリヤーが光導電体に転写されるかもしれないこと
を意味し、又、スピネル相の存在量が余りに少ない場合
には、本発明の利点、即ちより平滑なブラシ及びより高
い画像品質が得られない。
即ち“M"相である。この“M"相は一般式RxP(1-x)Fe12O
19を有する。この式において、Ｒはランタン、プラセオ
ジム、ネオジム、サマリウム、ユウロピウム、及びそれ
らの二種以上の混合物から選ばれる希土類元素である。
又、その一般式において、Ｐはストロンチウム、バリウ
ム、カルシウム、鉛又はそれらの二種もしくはそれ以上
の混合物である。又、その一般式において、ｘは0.1〜
0.4である。その複合体においては2.5モルの“M"相当り
0.1〜１モルのスピネル相が存在する。もし、より多く
のスピネル相が存在すれば、現像剤付着が起こり、それ
はキャリヤーが光導電体に転写されるかもしれないこと
を意味し、又、スピネル相の存在量が余りに少ない場合
には、本発明の利点、即ちより平滑なブラシ及びより高
い画像品質が得られない。
本発明の複合体は、フェライト製造技術上周知の通常
の操作により製造することができる。適当な操作は、例
えば米国特許3,716,630号、4,623,603号及び4,042,518
号各明細書;K.Masters,“Spray Drying"Leonard Hill B
ooks刊、London.502〜509頁;E.P.Wohlfarth編、“Ferro
magnetic Materials",3巻,North Holland Publishing C
ompany刊、Amsterdam,New York,315以降などに記載され
ている。簡単に説明すると、典型的な製造操作は適当な
割合の元素の酸化物を有機バインダー及び水と混合し、
混合物をスプレー乾燥して微細乾燥粒子を形成すること
よりなる。この粒子を次いで焼成してフェライト複合体
を生成することができる。キャリヤー粒子を形成するた
めには、この複合体を磁性化させ、周知の如く任意に重
合体で被覆させてより良好にキャリヤー粒子がトナー粒
子を摩擦帯電させることができるようにする。フェライ
ト中の希土類の存在はキャリヤー粒子の導電性を改良さ
せることを目的とするものであるので、樹脂層がキャリ
ヤー粒子上に含まれる場合には、それは粒子集団が導電
性に留どまるように十分薄くすべきである。又、樹脂層
は、各粒子の裸のフェライトのスポットが導電性接触を
するように不連続とすることができる。キャリヤー粒子
は篩を通して目的範囲の径をうることができる。任意に
重合体被覆を含む典型的な粒径範囲は５〜60マイクロメ
ートルである。フェライト磁性キャリヤー粒子の製造及
び使用を説明する追加の詳細は、米国特許4,764,445号
明細書に見ることができる。
の操作により製造することができる。適当な操作は、例
えば米国特許3,716,630号、4,623,603号及び4,042,518
号各明細書;K.Masters,“Spray Drying"Leonard Hill B
ooks刊、London.502〜509頁;E.P.Wohlfarth編、“Ferro
magnetic Materials",3巻,North Holland Publishing C
ompany刊、Amsterdam,New York,315以降などに記載され
ている。簡単に説明すると、典型的な製造操作は適当な
割合の元素の酸化物を有機バインダー及び水と混合し、
混合物をスプレー乾燥して微細乾燥粒子を形成すること
よりなる。この粒子を次いで焼成してフェライト複合体
を生成することができる。キャリヤー粒子を形成するた
めには、この複合体を磁性化させ、周知の如く任意に重
合体で被覆させてより良好にキャリヤー粒子がトナー粒
子を摩擦帯電させることができるようにする。フェライ
ト中の希土類の存在はキャリヤー粒子の導電性を改良さ
せることを目的とするものであるので、樹脂層がキャリ
ヤー粒子上に含まれる場合には、それは粒子集団が導電
性に留どまるように十分薄くすべきである。又、樹脂層
は、各粒子の裸のフェライトのスポットが導電性接触を
するように不連続とすることができる。キャリヤー粒子
は篩を通して目的範囲の径をうることができる。任意に
重合体被覆を含む典型的な粒径範囲は５〜60マイクロメ
ートルである。フェライト磁性キャリヤー粒子の製造及
び使用を説明する追加の詳細は、米国特許4,764,445号
明細書に見ることができる。
本発明の複合体フェライトキャリヤー粒子は磁性的に
飽和された際に少なくともメートル当り23874アンペア
回数（A/m）及び79580A/mの印加場における少なくとも
キャリヤーのグラム当り1.88×10-8ウェーバーメートル
（Wbm/g）の誘導磁性モーメントを有する。これらの粒
子は、予想外にも、スピネル相を含まない、より小さい
粒子の磁性モーメントよりも小さい3.76×10-8〜6.89×
10-8Wbm/gの磁性モーメントを有することが判明した。
高い保磁力はより良好なキャリヤー流動性を生じるの
で、即ちキャリヤーがブラシの芯に沿って摺動せずにブ
ラシの芯に沿って180゜回転で移動してより高いトナー
上の帯電及びより多量のトナーの光導電体への運搬を生
ずるので望ましい。
飽和された際に少なくともメートル当り23874アンペア
回数（A/m）及び79580A/mの印加場における少なくとも
キャリヤーのグラム当り1.88×10-8ウェーバーメートル
（Wbm/g）の誘導磁性モーメントを有する。これらの粒
子は、予想外にも、スピネル相を含まない、より小さい
粒子の磁性モーメントよりも小さい3.76×10-8〜6.89×
10-8Wbm/gの磁性モーメントを有することが判明した。
高い保磁力はより良好なキャリヤー流動性を生じるの
で、即ちキャリヤーがブラシの芯に沿って摺動せずにブ
ラシの芯に沿って180゜回転で移動してより高いトナー
上の帯電及びより多量のトナーの光導電体への運搬を生
ずるので望ましい。
本発明の複合体の二相は相互分散（interdispersed）
又は均質に混合されており、一方の相或いは他方の相が
連続相を形成しているかを決定することは可能でなかっ
た。本発明に従った均質二相複合体構造硬質磁性フェラ
イト粒子の電子顕微鏡写真を示す第２図は、各キャリヤ
ー粒子が多くの小凝集晶子で形成されていることを示
す。これに対して米国特許4,764,445号明細書の実施例
１のフェライト粒子の顕微鏡写真を第１図に示す。第１
図と第２図を比較すると、スピネル相の存在の結果、よ
り小さな径の晶子が生じ、大きな空隙が少なくなってト
ナー粒子とのより多くの表面接触を与えることが明らか
である。これらの粒子は又、第２図に示す如く、通常球
状であり、それは磁気ブラシにおける粒子の機械的安定
性を増大するので望ましいものである。
又は均質に混合されており、一方の相或いは他方の相が
連続相を形成しているかを決定することは可能でなかっ
た。本発明に従った均質二相複合体構造硬質磁性フェラ
イト粒子の電子顕微鏡写真を示す第２図は、各キャリヤ
ー粒子が多くの小凝集晶子で形成されていることを示
す。これに対して米国特許4,764,445号明細書の実施例
１のフェライト粒子の顕微鏡写真を第１図に示す。第１
図と第２図を比較すると、スピネル相の存在の結果、よ
り小さな径の晶子が生じ、大きな空隙が少なくなってト
ナー粒子とのより多くの表面接触を与えることが明らか
である。これらの粒子は又、第２図に示す如く、通常球
状であり、それは磁気ブラシにおける粒子の機械的安定
性を増大するので望ましいものである。
なお、第１図〜第４図は、本発明のフェライト複合体
及びキャリヤーの幾つかの特性を従来技術と対比して説
明する図面（写真）であって、 第１図は前記米国特許4,764,445号明細書の実施例１
に従って調製したSr0.7La0.21Fe12O19の組成を有する従
来技術の硬質磁性フェライト粒子を示す25キロボルト及
び5000倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である。
及びキャリヤーの幾つかの特性を従来技術と対比して説
明する図面（写真）であって、 第１図は前記米国特許4,764,445号明細書の実施例１
に従って調製したSr0.7La0.21Fe12O19の組成を有する従
来技術の硬質磁性フェライト粒子を示す25キロボルト及
び5000倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である。
第２図は下記組成を有する本発明による均質二相複合
体硬質磁性フェライト粒子を示す25キロボルト及び5000
倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である： 0.1モルのスピネル即ち“S"相:ZnFeO4 2.5モルの磁性プランバイト即ち“M"相:LaxSr(1-x)Fe
12O19（式中ｘは0.21であり、実施例１に従って調製）
（実施例2,3及び４に従って調製された粒子も同一の表
面形態を有する）。
体硬質磁性フェライト粒子を示す25キロボルト及び5000
倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である： 0.1モルのスピネル即ち“S"相:ZnFeO4 2.5モルの磁性プランバイト即ち“M"相:LaxSr(1-x)Fe
12O19（式中ｘは0.21であり、実施例１に従って調製）
（実施例2,3及び４に従って調製された粒子も同一の表
面形態を有する）。
第３図は、第１図に示した従来技術のキャリヤー粒子
を用いて作った磁気ブラシの表面を示す25倍拡大におけ
る光学的拡大図である。
を用いて作った磁気ブラシの表面を示す25倍拡大におけ
る光学的拡大図である。
第４図は第２図に示した本発明のキャリヤー粒子を用
いて作った磁性ブラシの表面を示す25倍拡大における光
学的拡大図である。
いて作った磁性ブラシの表面を示す25倍拡大における光
学的拡大図である。
第３図と第４図の比較から明らかなように、第４図の
ブラシの毛状物がより互に緊密であり、毛状物間の空隙
がより小さい。毛状物のパターンは或る程度ブラシによ
り現像されるトナー画像に転写されるので、第４図の毛
状物パターンは第３図のパターンよりもトナー画像にお
いて見え難く、従ってトナー画像品質がより高いことを
示している。
ブラシの毛状物がより互に緊密であり、毛状物間の空隙
がより小さい。毛状物のパターンは或る程度ブラシによ
り現像されるトナー画像に転写されるので、第４図の毛
状物パターンは第３図のパターンよりもトナー画像にお
いて見え難く、従ってトナー画像品質がより高いことを
示している。
本発明のフェライト材料は二種類のキャリヤー粒子に
対して有用である。これらのキャリヤーの第１のもの
は、バインダーのない本発明のフェライト複合体よりな
り、必要な保磁力及び誘導磁性モーメントを示す。
対して有用である。これらのキャリヤーの第１のもの
は、バインダーのない本発明のフェライト複合体よりな
り、必要な保磁力及び誘導磁性モーメントを示す。
第２のものは不均質であり、バインダーと本発明のフ
ェライト複合体よりなり、必要な保磁力及び誘導磁性モ
ーメントを示す。本発明のフェライト複合体はバインダ
ー中に離散小粒子として分散されるが、これらのバイン
ダータイプの粒子の抵抗率は、上記利点を得るために
は、バインダーなしのキャリヤー粒子と匹敵するもので
なければならない。従って、フェライト粒子間の電子的
接触を確実にするために導電性カーボンブラックを添加
することが望ましい。
ェライト複合体よりなり、必要な保磁力及び誘導磁性モ
ーメントを示す。本発明のフェライト複合体はバインダ
ー中に離散小粒子として分散されるが、これらのバイン
ダータイプの粒子の抵抗率は、上記利点を得るために
は、バインダーなしのキャリヤー粒子と匹敵するもので
なければならない。従って、フェライト粒子間の電子的
接触を確実にするために導電性カーボンブラックを添加
することが望ましい。
静電記録現像剤はキャリヤー粒子をトナー粒子と適当
な濃度で混合することにより形成することができる。高
濃度のトナーを用いることができる。現像剤は、現像剤
の全重量に基づき通常70〜99重量％のキャリヤー及び１
〜30重量％のトナーを含有する。
な濃度で混合することにより形成することができる。高
濃度のトナーを用いることができる。現像剤は、現像剤
の全重量に基づき通常70〜99重量％のキャリヤー及び１
〜30重量％のトナーを含有する。
トナー成分は、任意に着色された粉末化樹脂とするこ
とできる。それは、通常樹脂を着色剤、即ち染料又は顔
料及び任意のその他の所望の添加剤と配合することによ
り調製される。着色剤の量は広範囲、例えばトナーの３
〜20重量％の範囲で変えることができる。着色剤の組合
せも使用できる。トナーは又荷電調節剤及びブロッキン
グ防止剤等の少量成分を含むこともできる。
とできる。それは、通常樹脂を着色剤、即ち染料又は顔
料及び任意のその他の所望の添加剤と配合することによ
り調製される。着色剤の量は広範囲、例えばトナーの３
〜20重量％の範囲で変えることができる。着色剤の組合
せも使用できる。トナーは又荷電調節剤及びブロッキン
グ防止剤等の少量成分を含むこともできる。
混合物を加熱し、ロール粉砕させて着色剤及びその他
の添加剤を樹脂中に分散する。塊状物を冷却し、小塊に
粉砕し、微細に磨砕する。得られるトナー粒子の直径は
0.5〜25マイクロメーターの範囲であり、平均径は１〜1
6マイクロメーターである。キャリヤー対トナーの平均
粒径比は50:1〜1:1の範囲にある。
の添加剤を樹脂中に分散する。塊状物を冷却し、小塊に
粉砕し、微細に磨砕する。得られるトナー粒子の直径は
0.5〜25マイクロメーターの範囲であり、平均径は１〜1
6マイクロメーターである。キャリヤー対トナーの平均
粒径比は50:1〜1:1の範囲にある。
本発明を更に以下の実施例により説明する。
実施例１ 炭酸ストロンチウム、酸化ランタン、酸化鉄、そして
亜鉛、第２銅、ニッケル又はマグネシウムの何れかの酸
化物の粉末を秤量し、充分に混合した。別の容器で、４
重量％（原液重量基準）のバインダー樹脂と0.4重量％
のアンモニウムポリメタクリレート界面活性剤（W.R.グ
レース社より“Daxad−32"の商標の下に販売）を蒸留水
中に溶解することにより原液を調製した。これらの粉末
をこの原液と50:50の重量比で混合し、混合物を約24時
間ボールミルで粉砕した後スプレー乾燥した。このよう
にして形成された生ビーズ粒子を分級して適当な粒径分
布を得た。生ビーズを次いで900〜1250℃の温度で10〜1
5時間焼成した。このようにして得られた焼成ケーキを
解凝集させて粉末をキャリヤーとして用いるように篩分
けした。得られたキャリヤーはスピネル相がZnFe2O4,Cu
Fe2O4,NiFe2O4又はMgFe2O4により構成され、“M"相がSr
0.79La0.21Fe12O19により構成される二相フェライト複
合体構造を有した。“M"相のモル比は0.0、0.5或いは1.
0モルの“S"相当り25モルの一定に保った。0.0モルの
“S"相の試料は単一相構造のみを有する対照例を形成す
る。
亜鉛、第２銅、ニッケル又はマグネシウムの何れかの酸
化物の粉末を秤量し、充分に混合した。別の容器で、４
重量％（原液重量基準）のバインダー樹脂と0.4重量％
のアンモニウムポリメタクリレート界面活性剤（W.R.グ
レース社より“Daxad−32"の商標の下に販売）を蒸留水
中に溶解することにより原液を調製した。これらの粉末
をこの原液と50:50の重量比で混合し、混合物を約24時
間ボールミルで粉砕した後スプレー乾燥した。このよう
にして形成された生ビーズ粒子を分級して適当な粒径分
布を得た。生ビーズを次いで900〜1250℃の温度で10〜1
5時間焼成した。このようにして得られた焼成ケーキを
解凝集させて粉末をキャリヤーとして用いるように篩分
けした。得られたキャリヤーはスピネル相がZnFe2O4,Cu
Fe2O4,NiFe2O4又はMgFe2O4により構成され、“M"相がSr
0.79La0.21Fe12O19により構成される二相フェライト複
合体構造を有した。“M"相のモル比は0.0、0.5或いは1.
0モルの“S"相当り25モルの一定に保った。0.0モルの
“S"相の試料は単一相構造のみを有する対照例を形成す
る。
試料を振動試料磁力計試験に付した。表Ｉに結果を示
す。
す。
表Ｉは磁性化（即ち磁性モーメント）がスピネル相の
濃度の増大と共に相当減少すること及び亜鉛スピネル相
が磁性化の最大の減少を有することを示している。
濃度の増大と共に相当減少すること及び亜鉛スピネル相
が磁性化の最大の減少を有することを示している。
これらの試料についてＸ線回析研究も又行った。Ｘ線
回析パターンはスピネル及び“M"相が共に存在すること
及びこれらの二相間及び各種化学種の間で交差反応が起
らなかったことを示した。
回析パターンはスピネル及び“M"相が共に存在すること
及びこれらの二相間及び各種化学種の間で交差反応が起
らなかったことを示した。
実施例２ 実施例１で調製した「裸芯」試料を2.9マイクロメー
トルの容積平均粒径及び3.2/3.9の容積平均／数平均粒
径比を有するポリ（スチレン−コーブチルアクリレー
ト）と混合することによりキャリヤーとしての帯電特性
を試験した。表IIに結果を示す。
トルの容積平均粒径及び3.2/3.9の容積平均／数平均粒
径比を有するポリ（スチレン−コーブチルアクリレー
ト）と混合することによりキャリヤーとしての帯電特性
を試験した。表IIに結果を示す。
表IIにおいて、マイクロクーロン／グラムで表わされ
たトナー上の電荷Q/Mはトナー及びキャリヤーが第２水
平電極の下の水平電極上に置かれてAC磁場（撹拌を行う
ため）及びDC電場の両方に付される標準的操作を用いて
測定した。トナーが他の電極にジャンプする際の電荷の
変化を測定し、ジャンプしたトナーの重量で除した。表
はAC磁場開始後の0.5秒及び30秒後のトナー上の電荷を
与える。又、表IIにおいて、スローオフはトナーとキャ
リヤー間の静電気結合強度の測定値である。トナーを負
荷した磁性ブラシを回転させ、キャリヤーからスローオ
フしたトナー量を測定する。米国特許4,473,029号明細
書に説明されるような現像剤台及び磁気ブラシ上に濾紙
がフォトレセプターと同一の相対的位置するように置か
れたブフナー漏斗を用いる装置を使用してブラシ回転時
のトナーのスローオフを求めた。ブラシを各トナーに対
して２分間真空に引きながら回転させ、トナーを濾紙に
集めた。表IIは裸芯試料の帯電特性及びスローオフが許
容可能であることを示している。
たトナー上の電荷Q/Mはトナー及びキャリヤーが第２水
平電極の下の水平電極上に置かれてAC磁場（撹拌を行う
ため）及びDC電場の両方に付される標準的操作を用いて
測定した。トナーが他の電極にジャンプする際の電荷の
変化を測定し、ジャンプしたトナーの重量で除した。表
はAC磁場開始後の0.5秒及び30秒後のトナー上の電荷を
与える。又、表IIにおいて、スローオフはトナーとキャ
リヤー間の静電気結合強度の測定値である。トナーを負
荷した磁性ブラシを回転させ、キャリヤーからスローオ
フしたトナー量を測定する。米国特許4,473,029号明細
書に説明されるような現像剤台及び磁気ブラシ上に濾紙
がフォトレセプターと同一の相対的位置するように置か
れたブフナー漏斗を用いる装置を使用してブラシ回転時
のトナーのスローオフを求めた。ブラシを各トナーに対
して２分間真空に引きながら回転させ、トナーを濾紙に
集めた。表IIは裸芯試料の帯電特性及びスローオフが許
容可能であることを示している。
被覆キャリヤーを50グラムの試料を0.5グラムのポリ
（フッ化ビニリデン）樹脂と混合し、篩分けし、15分間
ロールミル上でロールがけし、オーブン内で230℃で４
時間硬化させ、再び篩分けして作製した。このキャリヤ
ーをトナーと混合し、前記と同様にして帯電特性を試験
した。
（フッ化ビニリデン）樹脂と混合し、篩分けし、15分間
ロールミル上でロールがけし、オーブン内で230℃で４
時間硬化させ、再び篩分けして作製した。このキャリヤ
ーをトナーと混合し、前記と同様にして帯電特性を試験
した。
表IIIは帯電特性及びキャリヤーのスローオフが許容
可能であることを示している。
可能であることを示している。
実施例３ 2.5モルの“M"相当り0.5、0.75及び1.0モルのZnFe2O4
スピネル相を有する実施例１と同様に調製した試料を実
施例２と同様にして１％樹脂と加熱し、実施例２と同様
のトナーを用いて６重量％のトナー濃度で電子写真複写
機内で試験した。複写物の粒子を分析したところ、目分
量見掛け粒状性は、同一トナーを用いる同一帯電量での
同一比において、スピネル相を含有しない同一フェライ
トキャリヤーを用いて作られた複写物の粒状性に比べて
減少していた。1.0モルのスピネル相を含有する試料の
粒状性は最も大きく、20％減少し、それは約３粒子単位
に相当する（１粒子単位は視覚的に検知可能な相異であ
る）。
スピネル相を有する実施例１と同様に調製した試料を実
施例２と同様にして１％樹脂と加熱し、実施例２と同様
のトナーを用いて６重量％のトナー濃度で電子写真複写
機内で試験した。複写物の粒子を分析したところ、目分
量見掛け粒状性は、同一トナーを用いる同一帯電量での
同一比において、スピネル相を含有しない同一フェライ
トキャリヤーを用いて作られた複写物の粒状性に比べて
減少していた。1.0モルのスピネル相を含有する試料の
粒状性は最も大きく、20％減少し、それは約３粒子単位
に相当する（１粒子単位は視覚的に検知可能な相異であ
る）。
実施例４ ASTM試験法B527−85を用いて、実施例１と同様にして
調製した試料のタップ密度を測定した。表IVに結果を示
す。
調製した試料のタップ密度を測定した。表IVに結果を示
す。
表IVは、タップ密度（粉末をシリンダー内でタップ後
に測定）がスピネル相の濃度と共に増大することを示
し、それは粒子の形態に帰せられる。即ち、スピネル相
の濃度を用いて表面形態をコントロールすることができ
る。磁性ブラシが小さく、ブラシ上により多くのキャリ
ヤーを必要とする場合には、より高いタップ密度が望ま
しい。
に測定）がスピネル相の濃度と共に増大することを示
し、それは粒子の形態に帰せられる。即ち、スピネル相
の濃度を用いて表面形態をコントロールすることができ
る。磁性ブラシが小さく、ブラシ上により多くのキャリ
ヤーを必要とする場合には、より高いタップ密度が望ま
しい。
実施例５ ネオジム、プラセオジム、サマリウム、ユウロピウム
もしくはそれらの混合物、又はそれらとランタンとの混
合物をランタンの代りに用いて実施例１〜４を繰返して
同様な結果を得ることができる。
もしくはそれらの混合物、又はそれらとランタンとの混
合物をランタンの代りに用いて実施例１〜４を繰返して
同様な結果を得ることができる。
本発明の複合体は、光導電体上の静電荷が光により誘
導される静電写真方法及び光導電体上の電荷が電子的に
誘導される誘導記録方法を含む任意の静電記録方法用の
二成分系現像剤のキャリヤーとして有用である。これら
の粒子は又、単一成分現像剤の一部として用いることが
でき、その場合にはそれらは粉立ちを減少させ、磁気的
に読取り可能な画像を与える。それらは又、磁気ブラシ
クリーニング台内のクリーニング粒子としても用いるこ
とができる。それらは又、飽和磁性モーメント及び保磁
力を独立にコントロールできるので焼結磁石の軟化及び
硬化にも有効であり、平滑な粒子表面が生成される。
導される静電写真方法及び光導電体上の電荷が電子的に
誘導される誘導記録方法を含む任意の静電記録方法用の
二成分系現像剤のキャリヤーとして有用である。これら
の粒子は又、単一成分現像剤の一部として用いることが
でき、その場合にはそれらは粉立ちを減少させ、磁気的
に読取り可能な画像を与える。それらは又、磁気ブラシ
クリーニング台内のクリーニング粒子としても用いるこ
とができる。それらは又、飽和磁性モーメント及び保磁
力を独立にコントロールできるので焼結磁石の軟化及び
硬化にも有効であり、平滑な粒子表面が生成される。
本発明の相互分散二相フェライト複合体は比較的高い
導電性及び保磁力を示し、そしてその結果として米国特
許4,764,445号明細書に記載されたフェライト材料が示
す利点（キャリヤー粒子用）を示す。しかしながら、本
発明のフェライト材料はより低い磁性モーメントを示
し、それは、それらが静電記録現像剤中にキャリヤー材
料として用いられて、該米国特許のフェライトよりなる
キャリヤーにより製造されるものより高い品質、低い粒
状性のトナー像を生成する。
導電性及び保磁力を示し、そしてその結果として米国特
許4,764,445号明細書に記載されたフェライト材料が示
す利点（キャリヤー粒子用）を示す。しかしながら、本
発明のフェライト材料はより低い磁性モーメントを示
し、それは、それらが静電記録現像剤中にキャリヤー材
料として用いられて、該米国特許のフェライトよりなる
キャリヤーにより製造されるものより高い品質、低い粒
状性のトナー像を生成する。
第１図は前記米国特許4,764,445号明細書の実施例１に
従って調製したSr0.79La0.21Fe12O19の組成を有する従
来技術の硬質磁性フェライト粒子の構造を示す25キロボ
ルト及び5000倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である。 第２図は下記組成を有する本発明による均質二相複合体
構造硬質磁性フェライト粒子の構造を示す25キロボルト
及び5000倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である。： 0.1モルのスピネル即ち“S"相:ZnFeO4 2.5モルの磁性プランバイト即ち“M"相:LaxSr(1-x)Fe12
O19（式中ｘは0.21であり、実施例１に従って調製） 第３図は、第１図に示した従来技術のキャリヤー粒子を
用いて作った磁気ブラシの表面粒子構造を示す25倍拡大
光学写真である。 第４図は第２図に示した本発明のキャリヤー粒子を用い
て作った磁気ブラシの表面粒子構造を示す25倍拡大光学
写真である。
従って調製したSr0.79La0.21Fe12O19の組成を有する従
来技術の硬質磁性フェライト粒子の構造を示す25キロボ
ルト及び5000倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である。 第２図は下記組成を有する本発明による均質二相複合体
構造硬質磁性フェライト粒子の構造を示す25キロボルト
及び5000倍の倍率の走査電子顕微鏡写真である。： 0.1モルのスピネル即ち“S"相:ZnFeO4 2.5モルの磁性プランバイト即ち“M"相:LaxSr(1-x)Fe12
O19（式中ｘは0.21であり、実施例１に従って調製） 第３図は、第１図に示した従来技術のキャリヤー粒子を
用いて作った磁気ブラシの表面粒子構造を示す25倍拡大
光学写真である。 第４図は第２図に示した本発明のキャリヤー粒子を用い
て作った磁気ブラシの表面粒子構造を示す25倍拡大光学
写真である。
Claims (1)
- 【請求項１】一般式MFe2O4（式中、Ｍはスピネルフェラ
イトを形成する少なくとも一種の元素である）を有する
スピネル相及び一般式RxP1-xFe12O19（式中、Ｒはラン
タン、ネオジウム、プラセオジム、サマリウム、ユウロ
ピウム又はそれらの二種もしくはそれ以上の混合物であ
り、Ｐはストロンチウム、バリウム、カルシウム、鉛又
はそれらの二種もしくはそれ以上であり、ｘは0.1〜0.4
である）を有する磁性プランバイト相を含んでなり、1:
25〜10:25のスピネル相：磁性プランバイト相比（モル
比）を有することを特徴とする相互分散二相フェライト
複合体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US229366 | 1988-08-05 | ||
| US07/229,366 US4855205A (en) | 1988-08-05 | 1988-08-05 | Interdispersed two-phase ferrite composite and carrier therefrom |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0288429A JPH0288429A (ja) | 1990-03-28 |
| JP2749651B2 true JP2749651B2 (ja) | 1998-05-13 |
Family
ID=22860906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1201472A Expired - Lifetime JP2749651B2 (ja) | 1988-08-05 | 1989-08-04 | 相互分散二相フェライト複合体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4855205A (ja) |
| EP (1) | EP0353627B1 (ja) |
| JP (1) | JP2749651B2 (ja) |
| DE (1) | DE68924383T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855206A (en) * | 1988-08-05 | 1989-08-08 | Eastman Kodak Company | Rare earth containing magnetic carrier particles |
| US5061586A (en) * | 1990-04-05 | 1991-10-29 | Eastman Kodak Company | Glass composite magnetic carrier particles |
| US5106714A (en) * | 1990-08-01 | 1992-04-21 | Eastman Kodak Company | Interdispersed two-phase ferrite composite and electrographic magnetic carrier particles therefrom |
| US5104761A (en) * | 1990-09-14 | 1992-04-14 | Eastman Kodak Company | Interdispersed three-phase ferrite composite and electrographic magnetic carrier particles therefrom |
| US5378384A (en) * | 1991-09-19 | 1995-01-03 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Process of making hexagonal magnetic ferrite pigment for high density magnetic recording applications |
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| US5512404A (en) * | 1994-08-29 | 1996-04-30 | Eastman Kodak Company | Developer compositions exhibiting high development speeds |
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| KR20000075715A (ko) | 1997-12-25 | 2000-12-26 | 마쯔노고오지 | 페라이트 자석 및 그의 제조방법 |
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| US7162302B2 (en) | 2002-03-04 | 2007-01-09 | Nanoset Llc | Magnetically shielded assembly |
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| US20060199094A1 (en) | 2005-03-07 | 2006-09-07 | Xerox Corporation | Carrier and developer compositions |
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| JP5692766B1 (ja) * | 2014-01-20 | 2015-04-01 | パウダーテック株式会社 | 外殻構造を有するフェライト粒子を用いた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、並びに該フェライトキャリアを用いた電子写真現像剤 |
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| US3996392A (en) * | 1975-10-29 | 1976-12-07 | Xerox Corporation | Humidity-insensitive ferrite developer materials |
| JPS55130862A (en) * | 1979-03-27 | 1980-10-11 | Toranosuke Kawaguchi | Oxide permanent magnet |
| JPS6054907B2 (ja) * | 1980-01-14 | 1985-12-02 | 富士電気化学株式会社 | 広温度範囲フエライト記憶磁心 |
| JPS58202456A (ja) * | 1982-04-07 | 1983-11-25 | Hitachi Metals Ltd | 電子写真用フエライトキヤリア− |
| JPS58215663A (ja) * | 1982-06-08 | 1983-12-15 | Hitachi Metals Ltd | 電子写真用フエライトキヤリア− |
| JPS5994763A (ja) * | 1982-11-22 | 1984-05-31 | Mita Ind Co Ltd | 磁気ブラシ現像用二成分系現像剤 |
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