JP5352614B2 - Method for producing carrier core material for electrophotographic developer, carrier core material for electrophotographic developer, carrier for electrophotographic developer, and electrophotographic developer - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of a carrier core material for an electrophotographic developer, the core material which has favorable characteristics and can be inexpensively produced. <P>SOLUTION: A production method of a carrier core material for an electrophotographic developer aims to produce a carrier core material for an electrophotographic developer, the material comprising, as a main component, a core composition expressed by general formula of Z<SB POS="POST">x</SB>Ca<SB POS="POST">y</SB>Fe<SB POS="POST">3-x-y</SB>O<SB POS="POST">4</SB>(where x and y satisfy 0&le;x&le;1 and 0&lt;y&le;1, and Z represents at least one metal selected from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr and Ni). The method includes: a mixing step of mixing a raw material containing iron and a raw material containing calcium; a granulation step of granulating the obtained mixture after the mixing step; and a calcination step of calcining the powdery material granulated in the granulation step at a predetermined temperature to form a magnetic phase. The raw material containing calcium to be mixed in the mixing step contains a water-soluble calcium salt. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、電子写真現像剤用キャリア芯材(以下、単に「キャリア芯材」ということもある)の製造方法、電子写真現像剤用キャリア芯材、電子写真現像剤用キャリア(以下、単に「キャリア」ということもある)、および電子写真現像剤(以下、単に「現像剤」ということもある)に関するものであり、特に、複写機やMFP(Multifunctional Printer)等に用いられる電子写真現像剤に備えられる電子写真現像剤用キャリア芯材、その製造方法、電子写真現像剤に備えられる電子写真現像剤用キャリア、および電子写真現像剤に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer (hereinafter sometimes simply referred to as “carrier core material”), a carrier core material for an electrophotographic developer, and a carrier for an electrophotographic developer (hereinafter simply referred to as “a carrier core material”). And electrophotographic developer (hereinafter sometimes simply referred to as “developer”), and in particular, an electrophotographic developer used in a copying machine, an MFP (Multifunctional Printer), and the like. The present invention relates to an electrophotographic developer carrier core material, a method for producing the same, an electrophotographic developer carrier provided in the electrophotographic developer, and an electrophotographic developer.

複写機やMFP等においては、電子写真における乾式の現像方式として、トナーのみを現像剤の成分とする一成分系現像剤と、トナーおよびキャリアを現像剤の成分とする二成分系現像剤とがある。いずれの現像方式においても、所定の電荷量に帯電させたトナーを感光体に供給する。そして、感光体上に形成された静電潜像をトナーによって可視化し、これを用紙に転写する。その後、トナーによる可視画像を用紙に定着させ、所望の画像を得る。   In a copying machine, MFP, etc., as a dry development method in electrophotography, a one-component developer using only toner as a component of developer and a two-component developer using toner and carrier as components of developer are provided. is there. In any of the development methods, toner charged to a predetermined charge amount is supplied to the photoreceptor. Then, the electrostatic latent image formed on the photosensitive member is visualized with toner and transferred to a sheet. Thereafter, the visible image with toner is fixed on the paper to obtain a desired image.

ここで、二成分系現像剤における現像について、簡単に説明する。現像器内には、所定量のトナーおよび所定量のキャリアが収容されている。現像器には、S極とN極とが周方向に交互に複数設けられた回転可能なマグネットローラおよびトナーとキャリアとを現像器内で攪拌混合する攪拌ローラが備えられている。磁性粉から構成されるキャリアは、マグネットローラによって担持される。このマグネットローラの磁力により、キャリア粒子による直鎖状の磁気ブラシが形成される。キャリア粒子の表面には、攪拌による摩擦帯電により複数のトナー粒子が付着している。マグネットローラの回転により、この磁気ブラシを感光体に当てるようにして、感光体の表面にトナーを供給する。二成分系現像剤においては、このようにして現像を行なう。   Here, the development in the two-component developer will be briefly described. A predetermined amount of toner and a predetermined amount of carrier are accommodated in the developing device. The developing device includes a rotatable magnet roller in which a plurality of S poles and N poles are alternately provided in the circumferential direction, and a stirring roller that stirs and mixes the toner and the carrier in the developing device. A carrier made of magnetic powder is carried by a magnet roller. A linear magnetic brush made of carrier particles is formed by the magnetic force of the magnet roller. A plurality of toner particles adhere to the surface of the carrier particles by frictional charging by stirring. Toner is supplied to the surface of the photoconductor by rotating the magnet roller so that the magnetic brush is applied to the photoconductor. In a two-component developer, development is performed in this way.

トナーについては、用紙への定着により現像器内のトナーが順次消費されていくため、現像器に取り付けられたトナーホッパーから、消費された量に相当する新しいトナーが、現像器内に随時供給される。一方、キャリアについては、現像による消費がなく、寿命に達するまでそのまま用いられる。二成分系現像剤の構成材料であるキャリアには、攪拌による摩擦帯電により効率的にトナーを帯電させるトナー帯電機能や絶縁性、感光体にトナーを適切に搬送して供給するトナー搬送能力等、種々の機能が求められる。   As for the toner, the toner in the developing device is sequentially consumed by fixing to the paper, so new toner corresponding to the consumed amount is supplied from time to time to the developing device from the toner hopper attached to the developing device. The On the other hand, the carrier is not consumed by development and is used as it is until the end of its life. The carrier which is a constituent material of the two-component developer includes a toner charging function and an insulating property for efficiently charging the toner by frictional charging by stirring, a toner transporting ability to appropriately transport and supply the toner to the photoreceptor, etc. Various functions are required.

昨今において、上記したキャリアは、そのコア、すなわち、核となる部分を構成するキャリア芯材と、このキャリア芯材の表面を被覆するようにして設けられるコーティング樹脂とから構成されている。   In recent years, the above-described carrier is composed of a carrier core material that constitutes a core, that is, a core portion, and a coating resin that is provided so as to cover the surface of the carrier core material.

ここで、キャリアの磁性体粒子に関する技術が、特許第3641728号(特許文献1)に開示されている。特許文献1によると、キャリアの磁性体粒子の電気抵抗及び帯電量を制御する成分、あるいは、焼結促進剤としてCaO(酸化カルシウム)、CaCO(炭酸カルシウム)といった金属化合物があると記載されている。 Here, the technique regarding the magnetic body particle | grains of a carrier is disclosed by the patent 3641728 (patent document 1). According to Patent Document 1, it is described that there is a metal compound such as CaO (calcium oxide) or CaCO 3 (calcium carbonate) as a component for controlling the electric resistance and charge amount of the magnetic particles of the carrier or as a sintering accelerator. Yes.

特許第3641728号Japanese Patent No. 3641728

キャリア芯材については、電気的特性が良好であること、具体的には、例えば、キャリア芯材自体の帯電量の高いことが望まれる。   The carrier core material is desired to have good electrical characteristics, specifically, for example, a high charge amount of the carrier core material itself.

昨今においては、キャリア芯材自体の帯電能力、具体的には、キャリア芯材の帯電量を高くすることが、特に強く望まれる傾向にある。一般的には、キャリア芯材は、その電気的特性の向上等の観点から、表面にコーティング樹脂を被覆させて用いられる。ここで、現像器内での攪拌によるストレス等で、コーティング樹脂の一部が剥がれてしまい、キャリア芯材の表面が露出する場合もある。このような状況においては、キャリア芯材自体の露出した表面とトナーとの摩擦による帯電能力等が強く求められる。もちろん、磁気的特性等、その他の特性についても、良好なことが好ましい。   In recent years, there is a tendency that it is particularly strongly desired to increase the charging ability of the carrier core material itself, specifically, the charge amount of the carrier core material. In general, the carrier core material is used by coating the surface with a coating resin from the viewpoint of improving the electrical characteristics thereof. Here, a part of the coating resin may be peeled off due to stress caused by stirring in the developing device, and the surface of the carrier core material may be exposed. In such a situation, there is a strong demand for charging ability by friction between the exposed surface of the carrier core material itself and the toner. Of course, it is preferable that other characteristics such as magnetic characteristics are also favorable.

また、キャリア芯材については、上記したようにコーティング樹脂が被覆されるが、この被覆するコーティング樹脂については、その量の低減が望まれる。すなわち、同等の性能を有するキャリアを製造する際において、キャリア芯材を被覆するコーティング樹脂が少なければ、製造時におけるコストダウンを図ることができる。さらには、全体的なコーティング樹脂の量の低減に加え、コート条件、すなわち、キャリア芯材に対するコーティング樹脂の被覆の条件の検討等に要する労力や、コート条件の誤差等に起因する物性的な影響についても低減することができる。   The carrier core material is coated with the coating resin as described above, and it is desired to reduce the amount of the coating resin to be coated. That is, when manufacturing a carrier having equivalent performance, if the coating resin for coating the carrier core material is small, it is possible to reduce the manufacturing cost. Furthermore, in addition to reducing the overall amount of coating resin, the physical effects due to the coating conditions, that is, the labor required to examine the coating conditions of the coating resin on the carrier core material, and errors in the coating conditions, etc. Can also be reduced.

この発明の目的は、特性が良好であって、安価に製造することができる電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer that has good characteristics and can be produced at low cost.

この発明の他の目的は、特性が良好であって、安価に製造することができる電子写真現像剤用キャリア芯材を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a carrier core material for an electrophotographic developer that has good characteristics and can be produced at low cost.

この発明のさらに他の目的は、特性が良好であって、安価に製造することができる電子写真現像剤用キャリアを提供することである。   Still another object of the present invention is to provide a carrier for an electrophotographic developer that has good characteristics and can be produced at low cost.

この発明のさらに他の目的は、高画質であって、安価に製造することができる電子写真現像剤を提供することである。   Still another object of the present invention is to provide an electrophotographic developer that has high image quality and can be produced at low cost.

本願発明者らは、キャリア芯材の特性、具体的には、キャリア芯材に要求される電気的特性の一つである帯電性能を向上させるために、キャリア芯材における摩擦帯電能力の向上を図るべく、金属元素であるカルシウム(Ca)を、キャリア芯材のコアの成分として添加しようと考えた。ここで、本願発明者らは、キャリア芯材の構成材料として含有されるカルシウムについて、製造されるキャリア芯材の表面性への影響を考慮する必要があると考えた。すなわち、本願発明者らは、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とするキャリア芯材において、良好な表面性、具体的には、キャリア芯材の表面において凹凸度合いが低ければ、コーティング樹脂の量の低減を図ることができると考えた。ここで、造粒工程や焼成工程を経て得られるキャリア芯材において、製造時、具体的には、焼成時での結晶の良好な粒子成長における凹凸の少ない表面性の実現を図ることを考えた。 In order to improve the characteristics of the carrier core material, specifically, the charging performance, which is one of the electrical characteristics required for the carrier core material, the inventors of the present application have improved the frictional charging ability of the carrier core material. In order to achieve this, it was considered to add calcium (Ca), which is a metal element, as a core component of the carrier core material. Here, this inventor considered that it was necessary to consider the influence on the surface property of the carrier core material manufactured about calcium contained as a constituent material of a carrier core material. That is, the inventors of the present invention have the general formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is Mg, Mn, Ti, Cu, Zn , At least one metal selected from the group consisting of Sr and Ni), the carrier core material having a core composition as a main component, good surface properties, specifically, the degree of unevenness on the surface of the carrier core material It was considered that the amount of the coating resin can be reduced if is low. Here, in the carrier core material obtained through the granulation step and the firing step, it was considered to realize a surface property with less unevenness during the production, specifically, good grain growth of the crystal at the time of firing. .

すなわち、この発明に係る電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法は、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法であって、鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合する混合工程と、混合工程の後に、混合した混合物の造粒を行う造粒工程と、造粒工程により造粒した粉状物を所定の温度で焼成して磁性相を形成する焼成工程とを備える。ここで、混合工程により混合されるカルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料である。 That is, the method of manufacturing an electrophotographic developer carrier core material according to the present invention have the general formula: Z x Ca y Fe 3- x-y O 4 (0 ≦ x ≦ 1,0 <y ≦ 1, however, Z Is a method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer having as a main component a core composition represented by at least one metal selected from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, and Ni). A mixing step of mixing a raw material containing iron and a raw material containing calcium, a granulation step of granulating the mixed mixture after the mixing step, and a powdery material granulated by the granulation step And a firing step of forming a magnetic phase by firing at a temperature of. Here, the raw material containing calcium mixed in the mixing step is a raw material containing a water-soluble calcium salt.

このような電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法で製造されたキャリア芯材については、カルシウムがコア組成として添加されているため、キャリア芯材に要求される特性の一つである帯電性能を高くすることができる。ここで、カルシウムを含む原料を用いる際に、特許文献1に開示された一般的に安価な材料として用いられる水に不溶性のCaOやCaCOではなく、水溶性のカルシウム塩を含む原料としているため、製造時においてキャリア芯材の表面の凹凸度合いを小さくし、比較的平滑な表面とすることができる。そうすると、キャリア芯材の表面において、後のコーティング樹脂の被覆の際に、凹んだ部分を埋めるために必要な樹脂を要せず、コーティング樹脂の量を大きく低減することができる。また、磁気的特性等においても、高いレベルを維持することができる。したがって、このような電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法によれば、特性が良好な電子写真現像剤用キャリア芯材を、安価に製造することができる。 About the carrier core material manufactured by such a manufacturing method of the carrier core material for electrophotographic developer, since calcium is added as a core composition, charging performance which is one of the characteristics required for the carrier core material Can be high. Here, when using a raw material containing calcium, it is a raw material containing a water-soluble calcium salt, not CaO or CaCO 3 insoluble in water, which is generally used as an inexpensive material disclosed in Patent Document 1. At the time of manufacture, the degree of unevenness on the surface of the carrier core material can be reduced, and a relatively smooth surface can be obtained. Then, on the surface of the carrier core material, the resin necessary for filling the recessed portion is not required in the subsequent coating with the coating resin, and the amount of the coating resin can be greatly reduced. Also, a high level can be maintained in the magnetic characteristics and the like. Therefore, according to such a method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer, a carrier core material for an electrophotographic developer having good characteristics can be produced at low cost.

なお、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材について、x=0の場合は、いわゆる不可避的な不純物を除いて、鉄およびカルシウムをコア組成として含むものである。 In general formula: Z x Ca y Fe 3- x-y O 4 (0 ≦ x ≦ 1,0 <y ≦ 1, however, Z is, Mg, Mn, Ti, Cu , Zn, Sr, of Ni A carrier core material for an electrophotographic developer whose main component is a core composition represented by at least one metal selected from the group) When x = 0, iron and calcium except for so-called inevitable impurities Is included as a core composition.

好ましくは、水溶性のカルシウム塩のうちのカルシウムを除く物質は、還元性を有する物質で構成されている。このように構成することにより、より表面の凹凸度合いの低いキャリア芯材を製造することができる。 Preferably, the substance excluding calcium in the water-soluble calcium salt is composed of a reducing substance. By comprising in this way, the carrier core material whose surface unevenness degree is lower can be manufactured.

さらに好ましい一実施形態として、水溶性のカルシウム塩は、Ca(CHCOO)(酢酸カルシウム)を含む。このようなカルシウム塩は、比較的安価に入手することができると共に、取扱い性が良好であるため、製造時における効率をさらに向上することができる。 As a further preferred embodiment, the water-soluble calcium salt contains Ca (CH 3 COO) 2 (calcium acetate). Such a calcium salt can be obtained at a relatively low cost and has good handleability, so that the efficiency during production can be further improved.

この発明の他の局面において、電子写真現像剤用キャリア芯材は、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材であって、鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合して混合物を造粒し、造粒した粒状物を所定の温度で焼成して磁性相が形成される。ここで、カルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料である。 In another aspect of the present invention, the electrophotographic developer carrier core material, the general formula: Z x Ca y Fe 3- x-y O 4 (0 ≦ x ≦ 1,0 <y ≦ 1, however, Z is , Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, Ni, and a carrier core material for an electrophotographic developer having a core composition as a main component represented by a core composition represented by: And a raw material containing calcium and a calcium containing raw material are mixed to granulate the mixture, and the granulated particles are fired at a predetermined temperature to form a magnetic phase. Here, the raw material containing calcium is a raw material containing a water-soluble calcium salt.

このような電子写真現像剤用キャリア芯材は、特性が良好であって、安価に製造することができる。   Such a carrier core material for an electrophotographic developer has good characteristics and can be manufactured at low cost.

また、この発明に係る電子写真現像剤用キャリア芯材は、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材であって、電子写真現像剤用キャリア芯材の粒子表面をレーザー顕微鏡で500倍に拡大して観察した場合に、断面曲面内のX方向の長さをLとし、断面曲面内のY方向の長さをMとし、断面曲面をf(x、y)とすると、数1の式で表される表面性SRaの値が、0.800以下である。 The carrier core material for an electrophotographic developer according to the present invention has a general formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is Mg , At least one metal selected from the group consisting of Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, and Ni), and a carrier core material for an electrophotographic developer having a core composition as a main component. When the particle surface of the carrier core material for an agent is observed with a laser microscope at a magnification of 500 times, the length in the X direction in the cross-sectional curved surface is L, the length in the Y direction in the cross-sectional curved surface is M, and the cross section Assuming that the curved surface is f (x, y), the value of the surface property SRa represented by the formula 1 is 0.800 or less.

好ましくは、電子写真現像剤用キャリア芯材のコア帯電量は、10μC/g以上である。   Preferably, the core charge amount of the carrier core material for an electrophotographic developer is 10 μC / g or more.

この発明のさらに他の局面において、電子写真現像剤用キャリアは、電子写真の現像剤に用いられる電子写真現像剤用キャリアであって、上記したいずれかの電子写真現像剤用キャリア芯材と、電子写真現像剤用キャリア芯材の表面を被覆する樹脂とを備える。   In still another aspect of the present invention, an electrophotographic developer carrier is an electrophotographic developer carrier used for an electrophotographic developer, and the carrier core material for an electrophotographic developer described above, And a resin that covers the surface of the carrier core material for the electrophotographic developer.

このような電子写真現像剤用キャリアは、特性が良好であって、安価に製造することができる。   Such a carrier for an electrophotographic developer has good characteristics and can be produced at low cost.

この発明のさらに他の局面において、電子写真現像剤は、電子写真の現像に用いられる電子写真現像剤であって、上記した電子写真現像剤用キャリアと、電子写真現像剤用キャリアとの摩擦帯電により電子写真における帯電が可能なトナーとを備える。   In still another aspect of the present invention, the electrophotographic developer is an electrophotographic developer used for electrophotographic development, and the triboelectric charging between the above-described electrophotographic developer carrier and the electrophotographic developer carrier. And a toner capable of being charged in electrophotography.

このような電子写真現像剤は、上記した構成の電子写真現像剤用キャリアを備えるため、高画質であって、安価に製造することができる。   Since such an electrophotographic developer includes the electrophotographic developer carrier having the above-described configuration, the electrophotographic developer has high image quality and can be manufactured at low cost.

このような電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法によれば、特性が良好な電子写真現像剤用キャリア芯材を、安価に製造することができる。   According to such a method for producing a carrier core material for electrophotographic developer, a carrier core material for electrophotographic developer having good characteristics can be produced at low cost.

また、このような電子写真現像剤用キャリア芯材は、特性が良好であって、安価に製造することができる。   Further, such a carrier core material for an electrophotographic developer has good characteristics and can be produced at low cost.

また、このような電子写真現像剤用キャリアは、特性が良好であって、安価に製造することができる。   Moreover, such a carrier for an electrophotographic developer has good characteristics and can be produced at low cost.

また、このような電子写真現像剤は、高画質であって、安価に製造することができる。   Further, such an electrophotographic developer has high image quality and can be manufactured at low cost.

この発明の一実施形態に係るキャリア芯材を製造する製造方法において、代表的な工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a typical process in the manufacturing method which manufactures the carrier core material which concerns on one Embodiment of this invention. 参考例1に係るキャリア芯材の表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。4 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of a carrier core material according to Reference Example 1. 比較例3に係るキャリア芯材の表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。6 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of a carrier core material according to Comparative Example 3. 実施例3に係るキャリア芯材の表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。4 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of a carrier core material according to Example 3. FIG. 図2に示す参考例1に係るキャリア芯材の表面の外観において、結晶粒界の部分を線で示した概略図である。FIG. 3 is a schematic view showing a crystal grain boundary portion with lines in the appearance of the surface of the carrier core material according to Reference Example 1 shown in FIG. 2. 図3に示す比較例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、結晶粒界の部分を線で示した概略図である。It is the schematic which showed the part of the crystal grain boundary with the line | wire in the external appearance of the surface of the carrier core material which concerns on the comparative example 3 shown in FIG. 図4に示す実施例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、結晶粒界の部分を線で示した概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a crystal grain boundary portion with lines in the appearance of the surface of the carrier core material according to Example 3 shown in FIG. 4. 比較例3に係るキャリア芯材において、磁性相の形成過程における粒状粉の概略図である。In the carrier core material which concerns on the comparative example 3, it is the schematic of the granular powder in the formation process of a magnetic phase. 実施例3に係るキャリア芯材において、磁性相の形成過程における粒状粉の概略図である。In the carrier core material which concerns on Example 3, it is the schematic of the granular powder in the formation process of a magnetic phase. 比較例3に係る樹脂被覆後のキャリア表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。6 is an electron micrograph showing an appearance of a carrier surface after resin coating according to Comparative Example 3. FIG. 実施例3に係る樹脂被覆後のキャリア表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。4 is an electron micrograph showing the appearance of a carrier surface after resin coating according to Example 3. FIG. 図10に示す比較例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、コーティング樹脂の塗布領域のおおよその境界部分を線で示した概略図である。In the external appearance of the surface of the carrier core material which concerns on the comparative example 3 shown in FIG. 10, it is the schematic which showed the approximate boundary part of the application | coating area | region of coating resin with the line. 図11に示す実施例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、コーティング樹脂の塗布領域のおおよその境界部分を線で示した概略図である。FIG. 12 is a schematic view showing a rough boundary portion of a coating resin application region with a line in the appearance of the surface of the carrier core material according to Example 3 shown in FIG. 11.

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。まず、この発明の一実施形態に係るキャリア芯材について説明する。この発明の一実施形態に係るキャリア芯材については、その外形形状が、略球形状である。この発明の一実施形態に係るキャリア芯材の粒径は、約38μmであり、適当な粒度分布を有している。すなわち、上記した粒径は、体積平均粒径を意味する。この粒径および粒度分布については、要求される現像剤の特性や製造工程における歩留まり等により任意に設定される。キャリア芯材の表面には、主に後述する焼成工程で形成される微小の凹凸が形成されている。この凹凸度合いについては、後述する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a carrier core material according to an embodiment of the present invention will be described. About the carrier core material which concerns on one Embodiment of this invention, the external shape is a substantially spherical shape. The particle diameter of the carrier core material according to one embodiment of the present invention is about 38 μm and has an appropriate particle size distribution. That is, the above-mentioned particle size means a volume average particle size. The particle size and particle size distribution are arbitrarily set depending on required developer characteristics, yield in the manufacturing process, and the like. On the surface of the carrier core material, minute irregularities formed mainly in the baking step described later are formed. This unevenness degree will be described later.

この発明の一実施形態に係るキャリアについても、キャリア芯材と同様に、その外形形状が、略球形状である。キャリアは、キャリア芯材の表面に薄く樹脂をコーティング、すなわち被覆したものであり、その粒径についても、キャリア芯材とほとんど変化は無い。   The carrier according to one embodiment of the present invention also has a substantially spherical shape as in the carrier core material. The carrier is obtained by thinly coating the surface of the carrier core material with a resin, that is, the particle diameter of the carrier is almost the same as that of the carrier core material.

この発明の一実施形態に係る現像剤は、上記したキャリアと、トナーとから構成されている。トナーの外形形状についても、略球形状である。トナーは、スチレンアクリル系樹脂やポリエステル系樹脂を主成分とするものであり、所定量の顔料やワックス等が配合されている。このようなトナーは、例えば、粉砕法や重合法によって製造される。トナーの粒径は、例えば、キャリアの粒径の7分の1程度の約5μm程度のものが使用される。また、トナーとキャリアの配合比についても、要求される現像剤の特性等に応じて、任意に設定される。このような現像剤は、所定量のキャリアとトナーとを適当な混合器で混合することにより製造される。   The developer according to one embodiment of the present invention is composed of the above-described carrier and toner. The outer shape of the toner is also substantially spherical. The toner is mainly composed of a styrene acrylic resin or a polyester resin, and contains a predetermined amount of pigment, wax or the like. Such a toner is manufactured by, for example, a pulverization method or a polymerization method. For example, a toner having a particle diameter of about 5 μm, which is about 1/7 of the particle diameter of the carrier, is used. Further, the mixing ratio of the toner and the carrier is also arbitrarily set according to the required developer characteristics and the like. Such a developer is produced by mixing a predetermined amount of carrier and toner with an appropriate mixer.

次に、この発明の一実施形態に係るキャリア芯材を製造する製造方法について説明する。図1は、この発明の一実施形態に係るキャリア芯材を製造する製造方法において、代表的な工程を示すフローチャートである。以下、図1に沿って、この発明の一実施形態に係るキャリア芯材の製造方法について説明する。なお、キャリア芯材については、上記した一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とするキャリア芯材において、x=0、すなわち、一般式:CaFe3―yで表されるものを、主として説明する。 Next, the manufacturing method which manufactures the carrier core material which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a flowchart showing typical steps in a manufacturing method for manufacturing a carrier core material according to an embodiment of the present invention. A method for manufacturing a carrier core material according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. For the carrier core material, the above general formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is Mg, Mn, Ti, Cu , Zn, Sr, Ni, and at least one metal selected from the group consisting of a core composition as a main component, x = 0, that is, the general formula: Ca y Fe 3-y O What is represented by 4 will be mainly described.

まず、鉄を含む原料と、カルシウムを含む原料とを準備する。そして、準備した原料を、要求される特性に応じて、適当な配合比で配合し、これを混合する(図1(A))。ここで、適当な配合比とは、最終的に得られるキャリア芯材が、含有するような配合比である。   First, a raw material containing iron and a raw material containing calcium are prepared. And the prepared raw material is mix | blended with a suitable compounding ratio according to the characteristic requested | required, and this is mixed (FIG. 1 (A)). Here, an appropriate blending ratio is a blending ratio that the finally obtained carrier core material contains.

この発明の一実施形態に係るキャリア芯材を構成する鉄を含む原料については、金属鉄またはその酸化物であればよい。具体的には、常温常圧下で安定に存在するFeやFe、Feなどが好適に用いられる。 About the raw material containing the iron which comprises the carrier core material which concerns on one Embodiment of this invention, what is necessary is just metallic iron or its oxide. Specifically, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 , Fe, and the like that exist stably at normal temperature and pressure are preferably used.

ここで、カルシウムを含む原料については、水溶性のカルシウム塩を含む原料を用いる。こうすることにより、その表面に凹凸度合いの少ないキャリア芯材を得ることができる。この場合、水溶性のカルシウム塩のうちのカルシウムを除く物質は、還元性を有する物質で構成されているものを用いるのが良い。こうすることにより、その表面に凹凸度合いの少ないキャリア芯材を得ることができる。具体的には、この場合、Ca(CHCOO)(酢酸カルシウム)を含む原料を用いる。
Here, the raw material containing water-soluble calcium salt is used about the raw material containing calcium. By carrying out like this, the carrier core material with few unevenness | corrugations can be obtained on the surface. In this case, it is good to use what is comprised with the substance which has a reducing property as a substance except calcium in water-soluble calcium salt . By carrying out like this, the carrier core material with few unevenness | corrugations can be obtained on the surface. Specifically, in this case, a raw material containing Ca (CH 3 COO) 2 (calcium acetate) is used.

カルシウムを含む原料については、溶液状態として混合する。このようにすることにより、添加するカルシウムを含む原料の凝集の発生を効率的に抑制して、より確実にキャリア芯材中のカルシウムの分散性を向上させることができる。   About the raw material containing calcium, it mixes as a solution state. By doing in this way, generation | occurrence | production of the aggregation of the raw material containing the calcium to add can be suppressed efficiently, and the dispersibility of the calcium in a carrier core material can be improved more reliably.

なお、上記原料(鉄原料、カルシウム原料)をそれぞれ、若しくは目的の組成になるように混合した原料を仮焼して粉砕し原料として用いても良い。ここで、キャリア芯材については、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とするように構成してもよい。 The raw materials (iron raw material, calcium raw material) may be used as raw materials by calcining and pulverizing raw materials obtained by mixing the respective raw materials (iron raw material and calcium raw material) so as to have a desired composition. Here, the carrier core material, the general formula: Z x Ca y Fe 3- x-y O 4 (0 ≦ x ≦ 1,0 <y ≦ 1, however, Z is, Mg, Mn, Ti, Cu, You may comprise so that the core composition represented by the at least 1 type of metal selected from the group which consists of Zn, Sr, and Ni) may be made into a main component.

次に、混合した原料のスラリー化を行なう(図1(B))。すなわち、これらの原料を、キャリア芯材の狙いとする組成に合わせて秤量し、混合してスラリー原料とする。   Next, the mixed raw material is slurried (FIG. 1B). That is, these raw materials are weighed according to the target composition of the carrier core material and mixed to obtain a slurry raw material.

この発明に係るキャリア芯材を製造する際の製造工程においては、後述する焼成工程の一部において、還元反応を進めるため、上述したスラリー原料へ、さらに還元剤を添加してもよい。還元剤としては、カーボン粉末やポリカルボン酸系有機物、ポリアクリル酸系有機物、マレイン酸、酢酸、ポリビニルアルコール(PVA(polyvinyl alcohol))系有機物、及びそれらの混合物が好適に用いられる。   In the manufacturing process for manufacturing the carrier core material according to the present invention, a reducing agent may be further added to the slurry raw material described above in order to advance the reduction reaction in a part of the baking process described later. As the reducing agent, carbon powder, polycarboxylic acid organic substance, polyacrylic acid organic substance, maleic acid, acetic acid, polyvinyl alcohol (PVA (polyvinyl alcohol)) organic substance, and a mixture thereof are preferably used.

上述したスラリー原料に水を加え混合攪拌して、固形分濃度を40重量%以上、好ましくは50重量%以上とする。スラリー原料の固形分濃度が50重量%以上であれば、造粒ペレットの強度を保つことができるので好ましい。   Water is added to the slurry raw material described above and mixed and stirred, so that the solid concentration is 40% by weight or more, preferably 50% by weight or more. If the solid content concentration of the slurry raw material is 50% by weight or more, it is preferable because the strength of the granulated pellet can be maintained.

次に、スラリー化した原料について、造粒を行なう(図1(C))。上記混合攪拌して得られたスラリーの造粒は、噴霧乾燥機を用いて行なう。なお、スラリーに対し、造粒前に、さらに湿式粉砕を施すことも好ましい。   Next, the slurryed raw material is granulated (FIG. 1C). Granulation of the slurry obtained by mixing and stirring is performed using a spray dryer. In addition, it is also preferable to further wet-grind the slurry before granulation.

噴霧乾燥時の雰囲気温度は100〜300℃程度とすればよい。これにより、概ね、粒子径が10〜200μmの造粒粉を得ることができる。得られた造粒粉は製品の最終粒径を考慮し、振動ふるい等を用いて、粗大粒子や微粉を除去し、この時点で粒度調整することが望ましい。   The atmospheric temperature during spray drying may be about 100 to 300 ° C. Thereby, the granulated powder whose particle diameter is 10-200 micrometers can be obtained in general. The obtained granulated powder is preferably adjusted for particle size at this point in consideration of the final particle size of the product by removing coarse particles and fine powder using a vibration sieve or the like.

その後、造粒した造粒物について、焼成を行なう(図1(D))。具体的には、得られた造粒粉を、900〜1500℃程度に加熱した炉に投入し、1〜24時間保持して焼成し、目的とする焼成物を生成させる。このとき、焼成炉内の酸素濃度は、フェライト化の反応が進む条件であればよく、具体的には、1200℃の場合、10−7%以上3%以下となるよう導入ガスの酸素濃度を調整し、フロー状態下で焼成を行う。 Thereafter, the granulated product is fired (FIG. 1D). Specifically, the obtained granulated powder is put into a furnace heated to about 900 to 1500 ° C., held and fired for 1 to 24 hours, and a desired fired product is generated. At this time, the oxygen concentration in the firing furnace may be any condition that allows the ferritization reaction to proceed. Specifically, at 1200 ° C., the oxygen concentration of the introduced gas is set to be 10 −7 % to 3%. Adjust and fire under flow conditions.

また、先の還元剤の調整により、フェライト化に必要な還元雰囲気を制御してもよい。もっとも、工業化時に十分な生産性を確保できる反応速度を得る観点からは、900℃以上の温度が好ましい。一方、焼成温度が1500℃以下であれば、粒子同士の過剰焼結が起こらず、粉体の形態で焼成物を得ることができる。   Moreover, you may control the reducing atmosphere required for ferritization by adjustment of a previous reducing agent. However, from the viewpoint of obtaining a reaction rate that can ensure sufficient productivity during industrialization, a temperature of 900 ° C. or higher is preferable. On the other hand, if the firing temperature is 1500 ° C. or lower, the particles are not excessively sintered, and a fired product can be obtained in the form of powder.

得られた焼成物は、さらにこの段階で粒度調整をすることが望ましい。例えば、焼成物をハンマーミル等で粗解粒する。すなわち、焼成を行った粒状物について、解粒を行なう(図1(E))。その後、振動ふるいなどで分級を行なう。すなわち、解粒した粒状物について、分級を行なう(図1(F))。こうすることにより、所望の粒径を持ったキャリア芯材の粒子を得ることができる。   It is desirable to further adjust the particle size of the obtained fired product at this stage. For example, the fired product is coarsely pulverized with a hammer mill or the like. That is, pulverization is performed on the baked granular material (FIG. 1E). After that, classification is performed using a vibrating screen. That is, classification is performed on the pulverized granular material (FIG. 1 (F)). By carrying out like this, the particle | grains of the carrier core material with a desired particle size can be obtained.

このようにして、この発明の一実施形態に係るキャリア芯材を製造する。すなわち、この発明の一実施形態に係る電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法は、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法であって、鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合する混合工程と、混合工程の後に、混合した混合物の造粒を行う造粒工程と、造粒工程により造粒した粉状物を所定の温度で焼成して磁性相を形成する焼成工程とを備える。ここで、混合工程により混合されるカルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料である。 Thus, the carrier core material according to one embodiment of the present invention is manufactured. That is, the method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer according to an embodiment of the present invention has a general formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1 However, Z is at least one metal selected from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, and Ni). A mixing step of mixing a raw material containing iron and a raw material containing calcium, a granulating step of granulating the mixed mixture after the mixing step, and a powder granulated by the granulating step And a firing step of firing the material at a predetermined temperature to form a magnetic phase. Here, the raw material containing calcium mixed in the mixing step is a raw material containing a water-soluble calcium salt.

このような電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法で製造されたキャリア芯材については、カルシウムがコア組成として添加されているため、キャリア芯材に要求される特性の一つである帯電性能を高くすることができる。ここで、カルシウムを含む原料を用いる際に、特許文献1に開示された一般的に安価な材料として用いられる水に不溶性のCaOやCaCOではなく、水溶性のカルシウム塩を含む原料としているため、製造時においてキャリア芯材の表面の凹凸度合いを低くし、比較的平滑な表面とすることができる。そうすると、キャリア芯材の表面において、後のコーティング樹脂の被覆の際に、凹んだ部分を埋めるために必要な樹脂を要せず、コーティング樹脂の量を大きく低減することができる。これについては、後述する。また、磁気的特性等においても、高いレベルを維持することができる。したがって、このような電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法によれば、特性が良好な電子写真現像剤用キャリア芯材を、安価に製造することができる。 About the carrier core material manufactured by such a manufacturing method of the carrier core material for electrophotographic developer, since calcium is added as a core composition, charging performance which is one of the characteristics required for the carrier core material Can be high. Here, when using a raw material containing calcium, it is a raw material containing a water-soluble calcium salt, not CaO or CaCO 3 insoluble in water, which is generally used as an inexpensive material disclosed in Patent Document 1. At the time of manufacture, the degree of unevenness on the surface of the carrier core material can be lowered to obtain a relatively smooth surface. Then, on the surface of the carrier core material, the resin necessary for filling the recessed portion is not required in the subsequent coating with the coating resin, and the amount of the coating resin can be greatly reduced. This will be described later. Also, a high level can be maintained in the magnetic characteristics and the like. Therefore, according to such a method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer, a carrier core material for an electrophotographic developer having good characteristics can be produced at low cost.

また、この発明の一実施形態に係る電子写真現像剤用キャリア芯材は、一般式:ZCaFe3−x―y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材であって、鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合して混合物を造粒し、造粒した粒状物を所定の温度で焼成して磁性相が形成される。ここで、カルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料である。 In addition, the carrier core material for an electrophotographic developer according to one embodiment of the present invention has a general formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, Z is a carrier core material for an electrophotographic developer whose main component is a core composition represented by (at least one metal selected from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, Ni). A raw material containing iron and a raw material containing calcium are mixed to granulate the mixture, and the granulated granule is fired at a predetermined temperature to form a magnetic phase. Here, the raw material containing calcium is a raw material containing a water-soluble calcium salt.

このような電子写真現像剤用キャリア芯材は、特性が良好であって、安価に製造することができる。   Such a carrier core material for an electrophotographic developer has good characteristics and can be manufactured at low cost.

次に、このようにして得られたキャリア芯材に対して、樹脂により被覆を行なう(図1(G))。具体的には、得られたこの発明に係るキャリア芯材をシリコーン系樹脂やアクリル樹脂等で被覆する。このようにして、この発明の一実施形態に係る電子写真現像剤用キャリアを得る。シリコーン系樹脂やアクリル樹脂等の被覆方法は、公知の手法により行うことができる。すなわち、この発明の一実施形態に係る電子写真現像剤用キャリアは、電子写真の現像剤に用いられる電子写真現像剤用キャリアであって、上記した電子写真現像剤用キャリア芯材と、電子写真現像剤用キャリア芯材の表面を被覆する樹脂とを備える。このような電子写真現像剤用キャリアは、特性が良好であって、安価に製造することができる。   Next, the carrier core material obtained in this way is coated with a resin (FIG. 1 (G)). Specifically, the obtained carrier core material according to the present invention is covered with a silicone resin, an acrylic resin, or the like. In this way, an electrophotographic developer carrier according to an embodiment of the present invention is obtained. A coating method such as silicone resin or acrylic resin can be performed by a known method. That is, an electrophotographic developer carrier according to an embodiment of the present invention is an electrophotographic developer carrier used for an electrophotographic developer, and includes the above-described carrier core material for an electrophotographic developer, and electrophotography. And a resin that covers the surface of the carrier core material for developer. Such a carrier for an electrophotographic developer has good characteristics and can be produced at low cost.

次に、このようにして得られたキャリアとトナーとを所定量ずつ混合する(図1(H))。具体的には、上記した製造方法で得られたこの発明の一実施形態に係る電子写真現像剤用キャリアと、適宜な公知のトナーとを混合する。このようにして、この発明の一実施形態に係る電子写真現像剤を得ることができる。混合は、例えば、ボールミル等、任意の混合器を用いる。この発明の一実施形態に係る電子写真現像剤は、電子写真の現像に用いられる電子写真現像剤であって、上記した電子写真現像剤用キャリアと、電子写真現像剤用キャリアとの摩擦帯電により電子写真における帯電が可能なトナーとを備える。このような電子写真現像剤は、上記した構成の電子写真現像剤用キャリアを備えるため、高画質であって、安価に製造することができる。   Next, the carrier and toner thus obtained are mixed by a predetermined amount (FIG. 1 (H)). Specifically, the carrier for an electrophotographic developer according to one embodiment of the present invention obtained by the above-described manufacturing method is mixed with an appropriate known toner. Thus, the electrophotographic developer according to one embodiment of the present invention can be obtained. For the mixing, for example, an arbitrary mixer such as a ball mill is used. An electrophotographic developer according to an embodiment of the present invention is an electrophotographic developer used for electrophotographic development, and is obtained by frictional charging between the above-described electrophotographic developer carrier and the electrophotographic developer carrier. And a toner capable of being charged in electrophotography. Since such an electrophotographic developer includes the electrophotographic developer carrier having the above-described configuration, the electrophotographic developer has high image quality and can be manufactured at low cost.

(実施例1)
酢酸カルシウム一水和物(Ca(CHCOO)・HO)74gを水3kg中に分散させて水溶液とし、Fe10kgを加え、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム系分散剤を200g、還元剤としてカーボンブラックを105g添加して混合物とした。このときの固形分濃度を測定した結果、75重量%であった。この混合物を湿式ビーズミル(メディア径2mm)により粉砕処理し、混合スラリーを得た。
Example 1
74 g of calcium acetate monohydrate (Ca (CH 3 COO) 2 .H 2 O) is dispersed in 3 kg of water to form an aqueous solution, 10 kg of Fe 2 O 3 is added, and an ammonium polycarboxylate dispersant is added as a dispersant. 200 g and 105 g of carbon black as a reducing agent were added to form a mixture. As a result of measuring the solid content concentration at this time, it was 75% by weight. This mixture was pulverized by a wet bead mill (media diameter 2 mm) to obtain a mixed slurry.

このスラリーをスプレードライヤーにて約130℃の熱風中に噴霧し、乾燥造粒粉を得た。なお、このとき、目的の粒度分布以外の造粒粉は、ふるいにより除去した。この造粒粉を、電気炉に投入し、1130℃で3時間焼成した。このとき、電気炉内は酸素濃度が0.1%以下となるよう、雰囲気を調整した電気炉にフローした。得られた焼成物を解粒後にふるいを用いて分級し、平均粒径38μmとした。このようにして、実施例1に係るキャリア芯材を得た。   This slurry was sprayed into hot air at about 130 ° C. with a spray dryer to obtain dry granulated powder. At this time, granulated powder other than the target particle size distribution was removed by sieving. This granulated powder was put into an electric furnace and fired at 1130 ° C. for 3 hours. At this time, the electric furnace was flowed to an electric furnace whose atmosphere was adjusted so that the oxygen concentration was 0.1% or less. The obtained fired product was classified using a sieve after pulverization to an average particle size of 38 μm. Thus, the carrier core material according to Example 1 was obtained.

得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。なお、表1に記載の添加量yについては、上記したキャリア芯材の組成を一般式:CaFe3−yで表した場合において、得られたキャリア芯材を以下に示す分析方法で測定して得られた結果である。以下、実施例2以降についても、yの値については、同様である。なお、この本実施形態においては、x=0とするものであり、すなわち、一般式中、ZとしてMn等を含んでいない構成である。 Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material. Note that the amount y described in Table 1, the general formula The composition of the carrier core material as described above: when expressed in Ca y Fe 3-y O 4 , analytical methods indicating the obtained carrier core material below It is the result obtained by measuring with. Hereinafter, the value of y is the same in the second and subsequent examples. In this embodiment, x = 0, that is, the general formula does not include Mn or the like as Z.

(Caの分析)
キャリア芯材のCa含有量は、以下の方法で分析を行なった。本願発明に係るキャリア芯材を酸溶液中で溶解し、ICPにて定量分析を行なった。本願発明に記載したキャリア芯材のCa含有量は、このICPによる定量分析で得られたCa量である。
(Ca analysis)
The Ca content of the carrier core material was analyzed by the following method. The carrier core material according to the present invention was dissolved in an acid solution, and quantitative analysis was performed by ICP. The Ca content of the carrier core material described in the present invention is the amount of Ca obtained by this quantitative analysis by ICP.

(磁力の評価)
また、表1中の磁気的特性を示す磁化の測定については、VSM(東英工業株式会社製、VSM−P7)を用いて、磁化率を測定した。ここで、表1中、「σ1k(1000)」とは、外部磁場1k(1000)Oeである場合における磁化であり、「σs」とは、飽和磁化であり、「σr」とは、残留磁化である。
(Evaluation of magnetic force)
Moreover, about the measurement of the magnetization which shows the magnetic characteristic in Table 1, the magnetic susceptibility was measured using VSM (the Toei industry Co., Ltd. make, VSM-P7). Here, in Table 1, “σ 1k (1000) ” is the magnetization when the external magnetic field is 1 k (1000) Oe, “σs” is the saturation magnetization, and “σr” is the residual Magnetization.

(平均粒径の算出)
なお、平均粒径については、体積粒径分布における中心粒径を意味し、その測定については、日機装株式会社製のマイクロトラック、Model9320−X100を用いている。
(Calculation of average particle size)
In addition, about an average particle diameter, the center particle diameter in volume particle size distribution is meant, The Nikkiso Co., Ltd. microtrack and Model9320-X100 are used for the measurement.

(電気的特性の評価)
表1中の電気的特性としてのコア帯電量とは、コア、すなわち、キャリア芯材の帯電量のことである。ここで、帯電量の測定について説明する。キャリア芯材9.5g、市販のフルカラー機のトナー0.5gを100mlの栓付きガラス瓶に入れ、25℃、相対湿度50%の環境下で12時間放置して調湿する。調湿したキャリア芯材とトナーを振とう器で30分振とうし、混合する。ここで、振とう器については、株式会社ヤヨイ製のNEW−YS型を用い、200回/分、角度60°で行なった。混合したキャリア芯材とトナーを500mg計量し、帯電量測定装置で帯電量を測定した。この実施形態においては、日本パイオテク株式会社製のSTC−1−C1型を用い、吸引圧力5.0kPa、吸引用メッシュをSUS製の795meshで行なった。同一サンプルについて2回の測定を行い、これらの平均値を各コア帯電量とした。コア帯電量の算出式については、コア帯電量(μC(クーロン)/g)=実測電荷(nC)×10×係数(1.0083×10−3)÷トナー重量(吸引前重量(g)−吸引後重量(g))となる。
(Evaluation of electrical characteristics)
The core charge amount as an electrical characteristic in Table 1 is the charge amount of the core, that is, the carrier core material. Here, the measurement of the charge amount will be described. 9.5 g of carrier core material and 0.5 g of commercially available full-color toner are put into a 100 ml stoppered glass bottle and left to stand for 12 hours in an environment of 25 ° C. and 50% relative humidity to adjust the humidity. The conditioned carrier core material and toner are shaken for 30 minutes with a shaker and mixed. Here, the shaker was performed at a rate of 200 ° / min and an angle of 60 ° using a NEW-YS type manufactured by Yayoi Co., Ltd. 500 mg of the mixed carrier core material and toner were weighed, and the charge amount was measured with a charge amount measuring device. In this embodiment, STC-1-C1 type manufactured by Nippon Piotech Co., Ltd. was used, suction pressure was 5.0 kPa, and a mesh for suction was performed with 795 mesh manufactured by SUS. Two measurements were performed on the same sample, and the average of these values was used as the charge amount of each core. Regarding the calculation formula of the core charge amount, core charge amount (μC (Coulomb) / g) = actual charge (nC) × 10 3 × coefficient (1.00083 × 10 −3 ) ÷ toner weight (weight before suction (g) -Weight after suction (g)).

(実施例2)
酢酸カルシウム一水和物の添加量を149gとした以外は、実施例1と同様の方法で、実施例2に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Example 2)
A carrier core material according to Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of calcium acetate monohydrate added was 149 g. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(実施例3)
酢酸カルシウム一水和物の添加量を223gとした以外は、実施例1と同様の方法で、実施例3に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Example 3)
A carrier core material according to Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of calcium acetate monohydrate added was 223 g. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(実施例4)
添加するカルシウム原料について、硝酸カルシウム水溶液(Caを9.2重量%含有)として、その添加量を182gとし、添加するカーボンブラックの量を118gとした以外は、実施例1と同様の方法で、実施例4に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
Example 4
About the calcium raw material to be added, as a calcium nitrate aqueous solution (containing 9.2% by weight of Ca), the addition amount was 182 g, and the amount of carbon black to be added was 118 g. A carrier core material according to Example 4 was obtained. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(実施例5)
硝酸カルシウム水溶液の添加量を363gとし、カーボンブラックの添加量を130gとした以外は、実施例4と同様の方法で、実施例5に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Example 5)
A carrier core material according to Example 5 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of the calcium nitrate aqueous solution was 363 g and the addition amount of carbon black was 130 g. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(実施例6)
硝酸カルシウム水溶液の添加量を545gとし、カーボンブラックの添加量を143gとした以外は、実施例4と同様の方法で、実施例6に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Example 6)
A carrier core material according to Example 6 was obtained in the same manner as in Example 4 except that the addition amount of the aqueous calcium nitrate solution was 545 g and the addition amount of carbon black was 143 g. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(実施例7)
酢酸カルシウム一水和物の添加量を223g、Feを6.8kgとし、さらにMn3.2kgを加えた以外は、実施例1と同様の方法で、実施例7に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表2に示す。なお、この実施形態においては、xの値をおおよそ1とするものであり、一般式中、ZとしてMnを含む構成である。
(Example 7)
Example 7 is the same as Example 1 except that the amount of calcium acetate monohydrate added is 223 g, Fe 2 O 3 is 6.8 kg, and Mn 3 O 4 3.2 kg is further added. A carrier core was obtained. Table 2 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material. In this embodiment, the value of x is approximately 1, and in the general formula, Z is Mn.

(参考例1)
カルシウム原料を添加しない以外は、実施例1と同様の方法で、参考例1に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Reference Example 1)
A carrier core material according to Reference Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the calcium raw material was not added. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(比較例1)
添加するカルシウム原料について、炭酸カルシウムとし、その添加量を42gとした以外は、実施例1と同様の方法で、比較例1に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Comparative Example 1)
The carrier core material according to Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the calcium raw material to be added was calcium carbonate and the amount added was 42 g. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(比較例2)
炭酸カルシウムの添加量を84gとした以外は、比較例1と同様の方法で、比較例2に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A carrier core material according to Comparative Example 2 was obtained in the same manner as Comparative Example 1, except that the amount of calcium carbonate added was 84 g. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(比較例3)
炭酸カルシウムの添加量を125gとした以外は、比較例1と同様の方法で、比較例3に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A carrier core material according to Comparative Example 3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the amount of calcium carbonate added was 125 g. Table 1 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material.

(参考例2)
カルシウム原料を添加しない以外は、実施例7と同様の方法で、参考例2に係るキャリア芯材を得た。得られたキャリア芯材の磁気的特性および電気的特性等を表2に示す。なお、この実施形態においては、xの値をおおよそ1とするものであり、一般式中、ZとしてMnを含む構成である。
(Reference Example 2)
A carrier core material according to Reference Example 2 was obtained in the same manner as in Example 7 except that the calcium raw material was not added. Table 2 shows the magnetic characteristics and electrical characteristics of the obtained carrier core material. In this embodiment, the value of x is approximately 1, and in the general formula, Z is Mn.

表1および表2を参照して、磁気的特性については、実施例、参考例および比較例のいずれをみても、σ1000の値は、59〜70Am/kgであり、飽和磁化を示すσsの値は80〜92Am/kgであることが把握できる。また、残留磁化を示すσrの値についても、0.9〜2.6Am/kgであり、比較的低い値であることが把握できる。特に、実施例1〜3、7においては、1.1〜1.4Am/kgであり、相当に低い値を維持している。このような残留磁化の低い値のキャリア芯材を用いると、磁気ブラシを良好に形成することができる。 Referring to Tables 1 and 2, regarding the magnetic characteristics, the value of σ 1000 is 59 to 70 Am 2 / kg in any of the examples, reference examples, and comparative examples, and σ s indicating saturation magnetization It can be understood that the value of is 80 to 92 Am 2 / kg. Also, the value of σr indicating the residual magnetization is 0.9 to 2.6 Am 2 / kg, which can be understood to be a relatively low value. In particular, in Examples 1-3 and 7, it is 1.1-1.4 Am < 2 > / kg, and is maintaining a considerably low value. If such a carrier core material having a low residual magnetization is used, the magnetic brush can be formed satisfactorily.

電気的特性については、実施例1、実施例2、および実施例3において、コア帯電量がそれぞれ11.7μC/g、16.0μC/g、16.4μC/gであり、いずれの場合についても10.0μC/g以上である。また、実施例4〜6についても、コア帯電量がそれぞれ11.7μC/g、17.0μC/g、19.2μC/gであり、いずれの場合についても10.0μC/g以上である。また、実施例7については、コア帯電量が24.8μC/gと相当高い値である。すなわち、帯電量の高いものを求める場合、ZとしてMnを含む構成とすればよい。これに対し、Caを含まない参考例1の場合、4.4μC/gであり、参考例2の場合、4.5μC/gである。すなわち、実施例1〜7については、高い帯電性能を維持している。   Regarding the electrical characteristics, in Examples 1, 2, and 3, the core charge amounts were 11.7 μC / g, 16.0 μC / g, and 16.4 μC / g, respectively. 10.0 μC / g or more. In Examples 4 to 6, the core charge amounts were 11.7 μC / g, 17.0 μC / g, and 19.2 μC / g, respectively, and in each case, 10.0 μC / g or more. In Example 7, the core charge amount is 24.8 μC / g, which is a considerably high value. That is, when a high charge amount is desired, the structure may include Mn as Z. On the other hand, in the case of the reference example 1 which does not contain Ca, it is 4.4 μC / g, and in the case of the reference example 2, it is 4.5 μC / g. That is, in Examples 1 to 7, high charging performance is maintained.

ここで、参考例、実施例および比較例に係るキャリア芯材の表面について検討する。図2は、参考例1に係るキャリア芯材の表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。図3は、比較例3に係るキャリア芯材の表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。図4は、実施例3に係るキャリア芯材の表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。図5は、図2に示す参考例1に係るキャリア芯材の表面の外観において、結晶粒界の部分を線で示した概略図である。図6は、図3に示す比較例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、結晶粒界の部分を線で示した概略図である。図7は、図4に示す実施例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、結晶粒界の部分を線で示した概略図である。図2〜図4については、5000倍に拡大した場合である。図5〜図7については、理解の容易の観点から、それぞれ図2〜図4に示す電子顕微鏡写真に基づいて図示している。   Here, the surface of the carrier core material according to the reference example, the example and the comparative example will be examined. FIG. 2 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of the carrier core material according to Reference Example 1. FIG. 3 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of the carrier core material according to Comparative Example 3. FIG. 4 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of the carrier core material according to Example 3. FIG. 5 is a schematic view showing the crystal grain boundary portion with lines in the appearance of the surface of the carrier core material according to Reference Example 1 shown in FIG. FIG. 6 is a schematic view showing the crystal grain boundary portion with lines in the appearance of the surface of the carrier core material according to Comparative Example 3 shown in FIG. FIG. 7 is a schematic view showing the crystal grain boundary portion with lines in the appearance of the surface of the carrier core material according to the third embodiment shown in FIG. 2 to 4 are cases where the image is enlarged 5000 times. 5 to 7 are illustrated based on electron micrographs shown in FIGS. 2 to 4 from the viewpoint of easy understanding.

図2〜図7を参照して、参考例1については、カルシウムを添加していない系であるが、キャリア芯材11の表面において比較的凹凸度合いが高く、結晶粒界と見られる境界12が多数存在しており、粒子としてのグレイン13が適度に成長している。ここで、比較例3について見てみると、参考例1と比較して、キャリア芯材14の表面の凹凸度合いがさらに高くなっている。そして、結晶粒界と見られる境界15がかなり多数存在しており、グレイン16がほとんど成長しておらず、そのサイズが小さいままである。これに対し、実施例3については、参考例1と比較して、キャリア芯材17の表面の凹凸度合いが低く、結晶粒界と見られる境界18が少ない。そして、1つ1つのグレイン19が大きく成長しているのが把握できる。   2 to 7, Reference Example 1 is a system in which calcium is not added, but the surface 12 of the carrier core material 11 has a relatively high degree of unevenness, and the boundary 12 seen as a crystal grain boundary is present. There are many grains 13, and grains 13 as particles grow moderately. Here, when it sees about the comparative example 3, compared with the reference example 1, the unevenness | corrugation degree of the surface of the carrier core material 14 is still higher. And there are quite a large number of boundaries 15 that are seen as crystal grain boundaries, and the grains 16 hardly grow, and the size remains small. On the other hand, in Example 3, as compared with Reference Example 1, the degree of unevenness on the surface of the carrier core material 17 is low, and there are few boundaries 18 seen as crystal grain boundaries. And it can be grasped that each grain 19 is growing greatly.

これについては、以下の現象が生じていると推察される。図8は、比較例3に係るキャリア芯材において、磁性相の形成段階における粒状物の概略図である。図9は、実施例3に係るキャリア芯材において、磁性相の形成段階における粒状物の概略図である。   About this, it is guessed that the following phenomenon has occurred. FIG. 8 is a schematic view of the granular material in the magnetic phase formation stage in the carrier core material according to Comparative Example 3. FIG. 9 is a schematic view of the granular material in the magnetic phase formation stage in the carrier core material according to the third embodiment.

まず、図8を参照して、比較例3に係る粒状粉21においては、水に不溶な炭酸カルシウムの粒子22が、ヘマタイト(Fe)相23の間に分散して介在している。そして、その介在した炭酸カルシウムの粒子22が、焼成工程における磁性相の形成過程において、マグネタイト相24を形成するグレインの成長を阻害していると考えられる。これに対し、図9を参照して、実施例3に係る粒状粉25については、水溶性のカルシウム塩である酢酸カルシウムが添加されているが、水溶性であるため、ヘマタイト相26の間に分散して介在せず、図9における不図示のイオンとして、ヘマタイト相26の表面に付着するような状態で存在していると考えられる。そして、焼成工程における磁性相の形成過程において、マグネタイト相27を形成するグレインの成長が抑制されず、大きく成長し、その結果、結晶粒界が少なく、表面の凹凸度合いが低いキャリア芯材が製造されると考えられる。 First, referring to FIG. 8, in granular powder 21 according to Comparative Example 3, water-insoluble calcium carbonate particles 22 are dispersed and interposed between hematite (Fe 2 O 3 ) phases 23. . The intervening calcium carbonate particles 22 are thought to inhibit the growth of grains forming the magnetite phase 24 in the magnetic phase formation process in the firing step. On the other hand, with reference to FIG. 9, about the granular powder 25 which concerns on Example 3, although calcium acetate which is a water-soluble calcium salt is added, since it is water-soluble, it is between hematite phases 26. It is considered that the ions are not dispersed and are present as ions (not shown in FIG. 9) attached to the surface of the hematite phase 26. And in the formation process of the magnetic phase in the firing step, the growth of the grains forming the magnetite phase 27 is not suppressed, but grows large, and as a result, a carrier core material with few crystal grain boundaries and a low degree of surface irregularities is produced. It is thought that it is done.

なお、水溶性のカルシウム塩のうちのカルシウムを除く物質については、酢酸カルシウム(Ca(CHCOO))のように還元性を有する物質や、硝酸カルシウム(Ca(NO)のように酸化性を有する物質で構成されているが、酢酸カルシウムのように還元性を有する物質で構成されていることが好ましい。このように構成することにより、ヘマタイト相が残留することなく、ヘマタイト相によってマグネタイト相の成長が阻害されないためであると推察される。なお、硝酸カルシウム(Ca(NO)のように酸化性を有する物質を添加する場合には、混合工程において添加するカーボンブラック等の還元剤を、還元性を有する物質の場合と比べて過剰に添加するとよい。上記した実施例4〜6においては、このように構成している。
Of the water-soluble calcium salts, substances other than calcium are used such as reducing substances such as calcium acetate (Ca (CH 3 COO) 2 ) and calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ). However, it is preferably composed of a reducing substance such as calcium acetate. With this configuration, it is presumed that the hematite phase does not remain and the hematite phase does not inhibit the growth of the magnetite phase. In addition, when adding an oxidizing substance such as calcium nitrate (Ca (NO 3 ) 2 ), a reducing agent such as carbon black to be added in the mixing step is compared with a reducing substance. It is good to add excessively. The above-described Examples 4 to 6 are configured in this way.

次に、キャリア芯材の表面性について説明する。表面性の測定については、以下のように行った。まず、レーザー顕微鏡を用い、キャリア芯材の表面の凹凸を読み取り、表面粗さの解析を行った。具体的には、レーザー顕微鏡(LEXT OLS3000、OLYMPUS(オリンパス)株式会社製)を用い、まず、100倍の対物レンズで得た像をデジタルズームでさらに5倍に拡大し、キャリア芯材粒子の球の中心を視野の中心として、26μm×19μmの視野とした。このとき、レーザーの出力は、100、取り込み速度はfast(ファースト)とし、取り込みの下限位置および上限位置は、共焦点画像において焦点の一致している点が消失した地点をそれぞれ手動で設定することとした。表面粗さの解析については、取り込んだ26μm×19μmの領域の全てを使用した。カットオフ値λは、1/10とした。最小高さの識別は、断面曲線においては、Pzの10%、粗さ曲線においては、Rzの10%、うねり曲線においては、Wzの10%とした。ここで、断面曲線とは、読み込まれた凹凸曲線、粗さ曲線とは、断面曲線からカットオフ値λとして設定した波長よりも長いうねり成分を除去して得られた曲線、うねり曲線とは、カットオフ値λとして設定した波長より長いうねり成分を取り出した曲線をそれぞれ示す。また、Pzは、断面曲線の最大高さ、Rzは、最大高さ粗さ、Wzは、最大高さうねりをそれぞれ示す。最小長さの識別は、基準長さの1%とした。ここで、基準長さとは、指定断面の中央の1/3の領域を示す。ただし、基準長さについて、断面曲線の場合は、評価長さに等しい。なお、SRaの値については、20視野測定平均の値を用いている。
Next, the surface property of the carrier core material will be described. The surface property was measured as follows. First, the surface roughness of the carrier core material was read using a laser microscope, and the surface roughness was analyzed. Specifically, using a laser microscope (NEXT OLS3000, manufactured by OLYMPUS (Olympus) Co., Ltd.), first, an image obtained with a 100 × objective lens is further magnified 5 times by digital zoom, The center was the center of the visual field, and the visual field was 26 μm × 19 μm. At this time, the output of the laser is 100, the capture speed is fast, and the lower limit position and the upper limit position of the capture are set manually at points where the in-focus points disappear in the confocal image. It was. For the analysis of the surface roughness, the entire area of 26 μm × 19 μm taken in was used. The cut-off value λ was 1/10. The minimum height was identified as 10% of Pz in the cross section curve, 10% of Rz in the roughness curve , and 10% of Wz in the undulation curve. Here, the cross-sectional curve is a concavo-convex curve read, a roughness curve is a curve obtained by removing a waviness component longer than the wavelength set as the cut-off value λ from the cross-sectional curve, a waviness curve, Curves obtained by extracting a swell component longer than the wavelength set as the cut-off value λ are shown. Pz represents the maximum height of the cross-sectional curve, Rz represents the maximum height roughness, and Wz represents the maximum height swell. The minimum length was identified as 1% of the reference length. Here, the reference length indicates a 1/3 region at the center of the designated cross section. However, the reference length is equal to the evaluation length in the case of a cross-sectional curve. In addition, about the value of SRa, the value of 20 visual field measurement average is used.

表面性については、比較例1については、SRaの値が、0.838であり、比較例2については、SRaの値が、0.920であり、比較例3については、SRaの値が、0.886である。比較例1〜比較例3のように炭酸カルシウムを添加すれば、凹凸度合いが高くなり、その値が高くなる。ここで、実施例1については、SRaの値が、0.761であり、実施例2については、SRaの値が、0.735であり、実施例3については、SRaの値が、0.724である。実施例1〜3については、水溶性のカルシウム塩のうちの塩が還元性を有する物質である酢酸カルシウムの添加量が増加するにつれ、SRaの値が減少していく。また、実施例4については、SRaの値が、0.764であり、実施例5については、SRaの値が、0.700であり、実施例6については、SRaの値が、0.763である。実施例4〜6についても、SRaの値が低く、実施例4、6については、実施例1と同等であり、実施例5については、非常に低い値である。ここで、この発明に係るキャリア芯材によると、表面性SRaについては、その値が少なくとも0.800以下である。すなわち、この発明の一実施形態に係るキャリア芯材は、電子写真現像剤用キャリア芯材の粒子表面をレーザー顕微鏡で500倍に拡大して観察した場合に、断面曲面内のX方向の長さをLとし、断面曲面内のY方向の長さをMとし、断面曲面をf(x、y)とすると、数1の式で表される表面性SRaの値が、0.800以下である。   Regarding the surface property, the value of SRa for Comparative Example 1 is 0.838, the value of SRa for Comparative Example 2 is 0.920, and the value of SRa for Comparative Example 3 is 0.886. If calcium carbonate is added as in Comparative Examples 1 to 3, the degree of unevenness increases and the value increases. Here, for Example 1, the value of SRa is 0.761, for Example 2, the value of SRa is 0.735, and for Example 3, the value of SRa is 0. 724. About Examples 1-3, the value of SRa decreases as the addition amount of calcium acetate, which is a substance in which the salt of the water-soluble calcium salt has reducibility, increases. Also, for Example 4, the SRa value is 0.764, for Example 5, the SRa value is 0.700, and for Example 6, the SRa value is 0.763. It is. Also in Examples 4 to 6, the value of SRa is low, Examples 4 and 6 are equivalent to Example 1, and Example 5 is a very low value. Here, according to the carrier core material of the present invention, the value of the surface property SRa is at least 0.800 or less. That is, the carrier core material according to one embodiment of the present invention has a length in the X direction within a curved cross-section when the particle surface of the carrier core material for an electrophotographic developer is observed with a laser microscope at a magnification of 500 times. Is L, the length in the Y direction in the cross-section curved surface is M, and the cross-section curved surface is f (x, y), the value of the surface property SRa expressed by the formula 1 is 0.800 or less. .

さらに具体的には、実施例1〜6については、参考例1に示す0.781よりもその値が小さく、その値が0.780以下である。   More specifically, in Examples 1 to 6, the value is smaller than 0.781 shown in Reference Example 1, and the value is 0.780 or less.

次に、得られたキャリア芯材を用いて、電子写真現像剤用キャリアを作製し、評価も行った。   Next, using the obtained carrier core material, a carrier for an electrophotographic developer was prepared and evaluated.

ここで、電子写真現像剤用キャリアの製造方法について説明する。キャリア芯材は、次の方法で樹脂コーティングを行った。シリコーン系樹脂(商品名:SR−2411、東レ・ダウコーニング社製)をトルエンに溶解させてコーティング樹脂溶液を準備した。そして、コート量が2.20重量%となるような割合で攪拌機に導入し、コーティング樹脂溶液にキャリア芯材を30分間120℃で浸漬し、30分間200℃にて加熱攪拌した。これにより、樹脂がキャリア芯材の重量に対し、2.20重量%の割合でコーティングされたキャリア芯材を得た。なお、コート量の算出については、以下の式により求められる。   Here, a method for producing a carrier for an electrophotographic developer will be described. The carrier core material was resin-coated by the following method. A silicone resin (trade name: SR-2411, manufactured by Toray Dow Corning) was dissolved in toluene to prepare a coating resin solution. And it introduce | transduced into the stirrer in the ratio that a coating amount will be 2.20 weight%, the carrier core material was immersed in the coating resin solution for 30 minutes at 120 degreeC, and was heated and stirred at 200 degreeC for 30 minutes. Thereby, the carrier core material in which the resin was coated at a ratio of 2.20% by weight with respect to the weight of the carrier core material was obtained. The calculation of the coat amount is obtained by the following formula.

コート量(重量%)=樹脂重量(g)×固形分濃度(重量%)/コア重量(g)   Coating amount (% by weight) = resin weight (g) × solid content concentration (% by weight) / core weight (g)

この樹脂によって被覆(コーティング)されたキャリア芯材を熱風循環式加熱装置に設置し、200℃で30分間加熱を行い、このコーティング樹脂を硬化させて、実施例1に係る電子写真現像剤用キャリアを得た。実施例2等についても、同様の方法を行い、電子写真現像剤用キャリアを得た。   The carrier core material coated (coated) with this resin is placed in a hot-air circulating heating device, heated at 200 ° C. for 30 minutes to cure the coating resin, and the carrier for an electrophotographic developer according to Example 1 Got. The same method was performed for Example 2 and the like to obtain a carrier for an electrophotographic developer.

図10は、比較例3に係るキャリアの表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。図11は、実施例3に係るキャリアの表面の外観を示す電子顕微鏡写真である。図12は、図10に示す比較例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、コーティング樹脂の塗布領域のおおよその境界部分を線で示した概略図である。図13は、図10に示す実施例3に係るキャリア芯材の表面の外観において、コーティング樹脂の塗布領域のおおよその境界部分を線で示した概略図である。図10、および図11については、2000倍に拡大した場合である。図12、および図13については、理解の容易の観点から、それぞれ図10、図11に示す電子顕微鏡写真に基づいて図示している。図12、および図13については、ドットでコーティング樹脂がコートされた領域を示している。   FIG. 10 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of the carrier according to Comparative Example 3. FIG. 11 is an electron micrograph showing the appearance of the surface of the carrier according to Example 3. FIG. 12 is a schematic view showing, in a line, an approximate boundary portion of the coating resin application region in the appearance of the surface of the carrier core material according to Comparative Example 3 shown in FIG. 10. FIG. 13 is a schematic view showing a rough boundary portion of the coating resin application region with lines in the appearance of the surface of the carrier core material according to the third embodiment shown in FIG. FIG. 10 and FIG. 11 show a case where the image is enlarged 2000 times. 12 and 13 are illustrated based on the electron micrographs shown in FIGS. 10 and 11, respectively, from the viewpoint of easy understanding. FIG. 12 and FIG. 13 show regions where the coating resin is coated with dots.

図10〜図13を参照して、同じコート量において、実施例3に係るキャリアについては、その表面がコーティング樹脂に広く覆われていることが把握できる。これに対し、比較例3に係るキャリアについては、その表面においてコーティング樹脂に覆われていない領域が相当広いことが把握できる。すなわち、実施例3に係るキャリアについては、コーティング樹脂の量の大きな低減を実現できていることが把握できる。   With reference to FIGS. 10 to 13, it can be understood that the surface of the carrier according to Example 3 is widely covered with the coating resin in the same coating amount. On the other hand, for the carrier according to Comparative Example 3, it can be understood that the area of the surface not covered with the coating resin is considerably wide. That is, for the carrier according to Example 3, it can be understood that a great reduction in the amount of coating resin can be realized.

なお、上記の実施の形態においては、混合工程において、カルシウムを含む原料を、溶液状態として混合することとしたが、これに限らず、粉末状態のまま混合することとしてもよい。   In the above embodiment, in the mixing step, the raw material containing calcium is mixed in a solution state. However, the present invention is not limited to this, and may be mixed in a powder state.

以上、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明したが、この発明は、図示した実施の形態のものに限定されない。図示した実施の形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the present invention is not limited to the illustrated embodiments. Various modifications and variations can be made to the illustrated embodiment within the same range or equivalent range as the present invention.

この発明に係る電子写真現像剤用キャリア芯材、その製造方法、電子写真現像剤用キャリア、および電子写真現像剤は、高画質が要求される複写機等に適用される場合に、有効に利用される。   The carrier core material for an electrophotographic developer, the manufacturing method thereof, the carrier for an electrophotographic developer, and the electrophotographic developer according to the present invention are effectively used when applied to a copying machine or the like that requires high image quality. Is done.

11,14,17 キャリア芯材、12,15,18 境界、13,16,19 グレイン、21,25 造粒粉、22 粒子、23,26 ヘマタイト相、24,27 マグネタイト相。   11, 14, 17 Carrier core material, 12, 15, 18 boundary, 13, 16, 19 grain, 21, 25 granulated powder, 22 particles, 23, 26 hematite phase, 24, 27 magnetite phase.

Claims (10)

一般式:ZCaFe3−x−y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法であって、
鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合する混合工程と、
前記混合工程の後に、混合した混合物の造粒を行う造粒工程と、
前記造粒工程により造粒した粉状物を所定の温度で焼成して磁性相を形成する焼成工程とを備え、
前記混合工程により混合される前記カルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料であり、
前記水溶性のカルシウム塩は、Ca(CH COO) (酢酸カルシウム)およびCa(NO (硝酸カルシウム)のうちの少なくともいずれか一つを含む、電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法。
General formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, Ni A method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer having a core composition represented by (at least one selected metal) as a main component,
A mixing step of mixing a raw material containing iron and a raw material containing calcium;
After the mixing step, a granulation step for granulating the mixed mixture;
A firing step of firing the powdered material granulated by the granulation step at a predetermined temperature to form a magnetic phase;
Material containing the calcium are mixed by the mixing step, Ri raw der containing a water-soluble calcium salt,
The water-soluble calcium salt includes a carrier core material for an electrophotographic developer , comprising at least one of Ca (CH 3 COO) 2 (calcium acetate) and Ca (NO 3 ) 2 (calcium nitrate) . Production method.
前記水溶性のカルシウム塩は、Ca(CHCOO)(酢酸カルシウム)を含む、請求項1に記載の電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法。 The method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer according to claim 1 , wherein the water-soluble calcium salt contains Ca (CH 3 COO) 2 (calcium acetate). 一般式:ZGeneral formula: Z x CaCa y FeFe 3−x−y3-xy O 4 (0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法であって、(0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is at least one metal selected from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, and Ni). A manufacturing method of a carrier core material for an electrophotographic developer as a main component,
鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合する混合工程と、A mixing step of mixing a raw material containing iron and a raw material containing calcium;
前記混合工程の後に、混合した混合物の造粒を行う造粒工程と、After the mixing step, a granulation step for granulating the mixed mixture;
前記造粒工程により造粒した粉状物を所定の温度で焼成して磁性相を形成する焼成工程とを備え、A firing step of firing the powdered material granulated by the granulation step at a predetermined temperature to form a magnetic phase;
前記混合工程により混合される前記カルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料であり、The raw material containing calcium mixed in the mixing step is a raw material containing a water-soluble calcium salt,
前記水溶性のカルシウム塩は、還元性を有する物質で構成されている、電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法。The method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer, wherein the water-soluble calcium salt is composed of a reducing substance.
前記水溶性のカルシウム塩のうちのカルシウムを除く物質は、還元性を有する物質で構成されている、請求項1または3に記載の電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法。 The method for producing a carrier core material for an electrophotographic developer according to claim 1 or 3 , wherein a substance excluding calcium in the water-soluble calcium salt is composed of a reducing substance. 一般式:ZCaFe3−x−y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材であって、
鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合して混合物を造粒し、造粒した粒状物を所定の温度で焼成して磁性相を形成され、
前記カルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料であり、
前記水溶性のカルシウム塩は、Ca(CH COO) (酢酸カルシウム)およびCa(NO (硝酸カルシウム)のうちの少なくともいずれか一つを含む、電子写真現像剤用キャリア芯材。
General formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, Ni A carrier core material for an electrophotographic developer whose main component is a core composition represented by at least one selected metal,
A raw material containing iron and a raw material containing calcium are mixed to granulate the mixture, and the granulated particles are fired at a predetermined temperature to form a magnetic phase.
Material containing the calcium, Ri raw der containing a water-soluble calcium salt,
The carrier core material for an electrophotographic developer, wherein the water-soluble calcium salt includes at least one of Ca (CH 3 COO) 2 (calcium acetate) and Ca (NO 3 ) 2 (calcium nitrate) .
一般式:ZGeneral formula: Z x CaCa y FeFe 3−x−y3-xy O 4 (0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材であって、(0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is at least one metal selected from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, and Ni). A carrier core material for an electrophotographic developer as a main component,
鉄を含む原料、およびカルシウムを含む原料を混合して混合物を造粒し、造粒した粒状The raw material containing iron and the raw material containing calcium are mixed to granulate the mixture and granulated
物を所定の温度で焼成して磁性相を形成され、The product is fired at a predetermined temperature to form a magnetic phase,
前記カルシウムを含む原料は、水溶性のカルシウム塩を含む原料であり、The raw material containing calcium is a raw material containing a water-soluble calcium salt,
前記水溶性のカルシウム塩は、還元性を有する物質で構成されている、電子写真現像剤用キャリア芯材。The carrier core material for an electrophotographic developer, wherein the water-soluble calcium salt is composed of a reducing substance.
一般式:ZCaFe3−x−y(0≦x≦1、0<y≦1、ただし、Zは、Mg、Mn、Ti、Cu、Zn、Sr、Niからなる群から選択される少なくとも一種の金属)で表されるコア組成を主成分とする電子写真現像剤用キャリア芯材であって、
電子写真現像剤用キャリア芯材の粒子表面をレーザー顕微鏡で500倍に拡大して観察した場合に、断面曲面内のX方向の長さをLとし、断面曲面内のY方向の長さをMとし、断面曲面をf(x、y)とすると、数1の式で表される表面性SRaの値が、0.800以下である、電子写真現像剤用キャリア芯材。
General formula: Z x Ca y Fe 3-xy O 4 (0 ≦ x ≦ 1, 0 <y ≦ 1, where Z is from the group consisting of Mg, Mn, Ti, Cu, Zn, Sr, Ni A carrier core material for an electrophotographic developer whose main component is a core composition represented by at least one selected metal,
When the particle surface of the carrier core material for an electrophotographic developer is observed with a laser microscope at a magnification of 500 times, the length in the X direction in the cross section curved surface is L, and the length in the Y direction in the cross section curved surface is M. And the carrier core material for an electrophotographic developer having a surface property SRa represented by the formula 1 of 0.800 or less, where f (x, y) is a curved cross-section.
前記電子写真現像剤用キャリア芯材のコア帯電量は、10μC/g以上である、請求項5〜7のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア芯材。 The carrier core material for an electrophotographic developer according to claim 5, wherein the core charge amount of the carrier core material for an electrophotographic developer is 10 μC / g or more. 電子写真の現像剤に用いられる電子写真現像剤用キャリアであって、
請求項5〜8のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア芯材と、
前記電子写真現像剤用キャリア芯材の表面を被覆する樹脂とを備える、電子写真現像剤用キャリア。
A carrier for an electrophotographic developer used in an electrophotographic developer,
The carrier core material for an electrophotographic developer according to any one of claims 5 to 8 ,
An electrophotographic developer carrier comprising: a resin that covers a surface of the carrier core material for the electrophotographic developer.
電子写真の現像に用いられる電子写真現像剤であって、
請求項9に記載の電子写真現像剤用キャリアと、
前記電子写真現像剤用キャリアとの摩擦帯電により電子写真における帯電が可能なトナーとを備える、電子写真現像剤。
An electrophotographic developer used for electrophotographic development,
The carrier for an electrophotographic developer according to claim 9 ,
An electrophotographic developer comprising: a toner capable of being charged in electrophotography by frictional charging with the carrier for electrophotographic developer.
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