JP5886336B2

JP5886336B2 - キャリア芯材並びにそれを用いた電子写真現像用キャリア及び電子写真用現像剤

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Publication number: JP5886336B2
Application number: JP2014024959A
Authority: JP
Inventors: 晴日関; 山田　智也; 智也山田; 佐々木　信也; 信也佐々木; 石川　洋平; 洋平石川
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Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2034-02-13
Also published as: JP2015151287A

Description

本発明はキャリア芯材並びにそれを用いた電子写真現像用キャリア及び電子写真用現像剤に関するものである。

例えば、電子写真方式を用いたファクシミリやプリンター、複写機などの画像形成装置では、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化し、この可視像を用紙等に転写した後、加熱・加圧して定着させている。高画質化やカラー化の観点から、現像剤としては、キャリアとトナーとを含むいわゆる二成分現像剤が広く使用されている。

二成分現像剤を用いた現像方式では、キャリアとトナーとを現像装置内で撹拌混合し、摩擦によってトナーを所定量まで帯電させる。そして、回転する現像ローラに現像剤を供給し、現像ローラ上で磁気ブラシを形成させて、磁気ブラシを介して感光体へトナーを電気的に移動させて感光体上の静電潜像を可視像化する。トナー移動後のキャリアは現像ローラ上に残留し、現像装置内で再びトナーと混合される。このため、キャリアの特性として、磁気ブラシを形成する磁気特性と、所望の電荷をトナーに付与する帯電付与特性および繰り返し使用における耐久性が要求される。

このようなキャリアとして、マグネタイトや各種フェライト等の磁性粒子の表面を樹脂で被覆したものが一般に用いられている。キャリア芯材としての磁性粒子には、良好な磁気的特性と共に、トナーに対する良好な帯電付与特性が要求される。このような特性を満たすキャリア芯材として種々の形状のものが提案されている。

例えば特許文献１では、表面凹凸の平均間隔ＲＳｍ及び最大高さＲｙをそれぞれ所定範囲とした磁性粒子を含有するキャリア芯材が提案されている。

特開２０１２−１６８２８４号公報

しかしながら、上記提案のキャリア芯材では昨今における複写機等の画像形成装置に対応できない場合がある。例えば、トナーと混合して二成分現像剤とした場合の、トナー帯電量の立ち上がり性や帯電安定性が未だ十分ではなく、画像ムラやメモリー画像（前画像の影響が後画像に現れる現象）などの不具合が生じることがある。

そこで、本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子写真方式の画像形成装置のキャリアとして用いた場合に、優れたトナー帯電量の立ち上がり性及び高い帯電安定性が得られるキャリア芯材を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、長期間の使用においても安定して良好な画質画像を形成することができる電子写真現像剤用キャリア及び電子写真現像剤を提供することである。

本願発明者らは、前記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、キャリア芯材表面の凹凸形状が重要であるとの知見を得た。すなわち、キャリア芯材表面に局所的に大きな凸部を設けると、キャリアが磁気ブラシを形成したときに、キャリア同士の摩擦抵抗が大きくなってトナーへの帯電付与能力が高くなり、優れたトナー帯電量の立ち上がり性及び高い帯電安定性が得られるとの知見を得た。

そして、キャリア芯材表面の凹凸形状として、粒子表面に表れているグレイン（結晶粒）の山部分と谷部分との差の指標である最大高さＲｚ、グレインの大きさの指標である平均長さＲＳｍに着目し、これらを所定範囲とすることによって前記目的を達成し得ることを見出し本発明を成すに至った。

すなわち、本発明に係るキャリア芯材は、組成式Ｍ_ＸＦｅ_３−ＸＯ_４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属，０＜Ｘ＜１）で表されるフェライト粒子からなり、Ｓｒフェライトを含有し、粒子の最大高さＲｚが２．２μｍより大きく、粒子の平均長さＲＳｍが１９μｍより大きく２６μｍよりも小さいことを特徴とする。なお、Ｍとして２種類以上の金属がある場合、Ｘは、それぞれの組成数の総計であり、当該２種類以上の金属によるＦｅとの置換数である。

ここで、前記粒子形状を得るには、Ｓｒ元素がＳｒＯ換算で０．２ｍｏｌ％〜１．０ｍｏｌ％含有されているのが好ましい。

また、前記組成式のＭはＭｎであるのが好ましい。

そしてまた、本発明によれば、前記記載のキャリア芯材の表面が樹脂で被覆されていることを特徴とする電子写真現像用キャリアが提供される。

さらに本発明によれば、前記記載の電子写真現像用キャリアとトナーとを含む電子写真用現像剤が提供される。

本発明に係るキャリア芯材は、局所的に大きな凸部が形成されているため、磁気ブラシにおけるキャリア同士の摩擦抵抗が大きくなりトナーへの帯電付与能力が高くなる。これにより、優れたトナー帯電量の立ち上がり性及び高い帯電安定性が得られる。

また、本発明に係る電子写真現像用キャリア及び電子写真用現像剤によれば、長期間の使用においても安定して良好な画質画像が得られる。

本発明に係るキャリア芯材としてのフェライト粒子の概略断面図である。実施例１のフェライト粒子の部分拡大ＳＥＭ写真である。比較例２のフェライト粒子の部分拡大ＳＥＭ写真である。

図１に、本発明に係るキャリア芯材としてのフェライト粒子の概略断面図を示す。図１に示す本発明に係るキャリア芯材としてのフェライト粒子１は、大きな凸部が局所的に複数形成されている。なお、図１においては、凹凸の形状は、理解の容易の観点から、誇張して図示している。

ここで、フェライト粒子１の粒子表面に表れているグレインの山部分と谷部分との差の指標である最大高さＲｚが２．２μｍより大きく、グレインの大きさの指標である粒子の平均長さＲＳｍが１９μｍより大きく２６μｍよりも小さいことが重要である。フェライト粒子表面にこのような大きな凸部が局所的に複数形成されていることにより、電子写真方式の画像形成装置のキャリア芯材として用いた場合に、磁気ブラシにおけるキャリア同士の摩擦抵抗が大きくなりトナーへの帯電付与能力が高くなる。

フェライト粒子１のより好ましい最大高さＲｚは２．３５μｍ〜２．６０μｍの範囲である。また、より好ましい粒子の平均長さＲＳｍは２０．４μｍ〜２３．０μｍの範囲である。なお、測定方法については後述する。

フェライト粒子の表面形状は、例えば、製造工程における焼結条件やストロンチウムを原料として含有させること等によって制御することができる。詳細は後述する。

本発明に係るキャリア芯材としてのフェライト粒子の粒径に特に限定はないが、数十μｍ程度の粒径が好適であり、粒度分布はシャープであるのが好ましい。

本発明に係るキャリア芯材としてのフェライト粒子の製造方法に特に限定はないが、以下に説明する製造方法が好適である。

まず、Ｆｅ成分原料とＭ成分原料を秤量し、原料混合粉を作成する。なお、ＭはＭｇ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｉ等の２価の金属元素から選ばれる少なくとも１種の金属元素である。Ｆｅ成分原料としては、Ｆｅ_２Ｏ_３等が好適に使用される。Ｍ成分原料としては、ＭｎであればＭｎＣＯ_３、Ｍｎ_３Ｏ_４等が使用でき、ＭｇであればＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、ＭｇＣＯ_３が好適に使用できる。また、Ｃａ成分原料としては、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）_２、ＣａＣＯ_３等から選択される少なくとも１種の化合物が好適に使用される。

作成した原料混合粉はロータリーキルンを用いて８５０℃で仮焼成する。得られた仮焼成粉は乾式のボールミルを用いて所定の粒度まで粉砕する。

粉砕した仮焼成粉、そして必要により添加剤を秤量して分散媒中に投入し混合してスラリーを作製する。Ｍ成分のうち、その添加量が少量となるものはここで投入しても構わない。

ここで、フェライト粒子の表面を凹凸形状とするためにＳｒを微量添加するのが好ましい。Ｓｒを微量添加することによって焼成工程においてＳｒフェライトが一部生成され、マグネトプランバイト型の結晶構造が形成されてフェライト粒子表面の凹凸形状が促進されやすくなる。Ｓｒの添加量は、フェライト粒子に対してＳｒＯ換算で０．２ｍｏｌ％〜１．０ｍｏｌ％の範囲が好ましく、より好ましくは０．３ｍｏｌ％〜０．９ｍｏｌ％の範囲である。Ｓｒ成分原料としては、ＳｒＣＯ_３が好適に使用できる。

本発明で使用する分散媒としては水が好適である。分散媒には、前記Ｆｅ成分原料、Ｍ成分原料、Ｓｒ成分原料の他、必要によりバインダー、分散剤等を配合してもよい。バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコールが好適に使用できる。バインダーの配合量としてはスラリー中の濃度が０．５〜２ｗｔ％程度とするのが好ましい。また、分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸アンモニウム等が好適に使用できる。分散剤の配合量としてはスラリー中の濃度が０．５〜２ｗｔ％程度とするのが好ましい。その他、潤滑剤や焼結促進剤等を配合してもよい。スラリーの固形分濃度は５０〜９０ｗｔ％の範囲が望ましい。また、粉砕した仮焼成粉、Ｍ成分原料、Ｓｒ成分原料を分散媒に投入する前に、必要により、粉砕混合の処理をしておいてもよい。

次に、以上のようにして作製されたスラリーを湿式粉砕する。例えば、ボールミルや振動ミルを用いて所定時間湿式粉砕する。粉砕後の原材料の平均粒径は５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１０μｍ以下である。振動ミルやボールミルには、所定粒径のメディアを内在させるのがよい。メディアの材質としては、鉄系のクロム鋼や酸化物系のジルコニア、チタニア、アルミナなどが挙げられる。粉砕工程の形態としては連続式及び回分式のいずれであってもよい。粉砕物の粒径は、粉砕時間や回転速度、使用するメディアの材質・粒径などによって調整される。

そして、粉砕されたスラリーを噴霧乾燥させて造粒する。具体的には、スプレードライヤーなどの噴霧乾燥機にスラリーを導入し、雰囲気中へ噴霧することによって球状に造粒する。噴霧乾燥時の雰囲気温度は１００〜３００℃の範囲が好ましい。これにより、粒径１０〜２００μｍの球状の造粒物が得られる。なお、得られた造粒物は、振動ふるい等を用いて、粗大粒子や微粉を除去し粒度分布をシャープなものとするのが望ましい。

次に、造粒物を所定温度に加熱した炉に投入して、フェライト粒子を合成するための一般的な手法で焼成することにより、フェライト粒子を生成させる。焼成温度としては１１００℃〜１３００℃の範囲が好ましい。焼成温度が１１００℃以下であると、相変態が起こりにくくなるとともに焼結も進みにくくなり、粒子表面に大きな凸部が形成されにくい。また、焼結温度が１３００℃を超えると、過剰焼結による過大グレインの発生がするおそれがある。前記焼成温度に至るまでの昇温速度としては２５０℃／ｈ〜５００℃／ｈの範囲が好ましい。また、焼成雰囲気は、酸素濃度が０％〜２１％の範囲で適宜調整すればよい。通常、焼成の前半を酸化雰囲気、後半を還元雰囲気とするのが好ましい。

このようにして得られたフェライト粒子を必要により解粒する。具体的には、例えば、ハンマーミル等によって焼成物を解粒する。解粒工程の形態としては連続式及び回分式のいずれであってもよい。そして、必要により、粒径を所定範囲に揃えるため分級を行ってもよい。分級方法としては、風力分級や篩分級など従来公知の方法を用いることができる。また、風力分級機で１次分級した後、振動篩や超音波篩で粒径を所定範囲に揃えるようにしてもよい。さらに、分級工程後に、磁場選鉱機によって非磁性粒子を除去するようにしてもよい。

その後、必要に応じて、分級後のフェライト粒子を酸化雰囲気中で加熱して、粒子表面に酸化被膜を形成してフェライト粒子の高抵抗化を図ってもよい（高抵抗化処理）。酸化性雰囲気としては大気雰囲気又は酸素と窒素の混合雰囲気のいずれでもよい。また、加熱温度は、２００〜８００℃の範囲が好ましく、３００〜４８０℃の範囲がさらに好ましい。加熱時間は０．５時間〜５時間の範囲が好ましい。

以上のようにして作製したフェライト粒子の表面を樹脂で被覆しキャリアとして用いる。

フェライト粒子の表面を被覆する樹脂としては、従来公知のものが使用でき、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリ塩化ビニリデン、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリスチレン、（メタ）アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、並びにポリ塩化ビニル系やポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エストラマー、フッ素シリコーン系樹脂などが挙げられる。

フェライト粒子の表面を樹脂で被覆するには、樹脂の溶液又は分散液をフェライト粒子に施せばよい。塗布溶液用の溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類溶媒；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒；エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒などの１種又は２種以上を用いることができる。塗布溶液中の樹脂成分濃度は、一般に０．００１ｗｔ％〜３０ｗｔ％、特に０．００１ｗｔ％〜２ｗｔ％の範囲内にあるのがよい。

フェライト粒子への樹脂の被覆方法としては、例えばスプレードライ法や流動床法あるいは流動床を用いたスプレードライ法、浸漬法等を用いることができる。これらの中でも、少ない樹脂量で効率的に塗布できる点で流動床法が特に好ましい。樹脂被覆量は、例えば流動床法の場合には吹き付ける樹脂溶液量や吹き付け時間によって調整することができる。

キャリアの粒子径は、一般に、体積平均粒子径で１０μｍ〜２００μｍの範囲、特に１０μｍ〜５０μｍの範囲が好ましい。

本発明に係る電子写真用現像剤は、以上のようにして作製したキャリアとトナーとを混合してなる。キャリアとトナーとの混合比に特に限定はなく、使用する現像装置の現像条件などから適宜決定すればよい。一般に現像剤中のトナー濃度は１ｗｔ％〜１５ｗｔ％の範囲が好ましい。トナー濃度が１ｗｔ％未満の場合、画像濃度が薄くなりすぎ、他方トナー濃度が１５ｗｔ％を超える場合、現像装置内でトナー飛散が発生し機内汚れや転写紙などの背景部分にトナーが付着する不具合が生じるおそれがあるからである。より好ましいトナー濃度は３ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲である。

トナーとしては、重合法、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法など従来公知の方法で製造したものが使用できる。具体的には、熱可塑性樹脂を主成分とする結着樹脂中に、着色剤、離型剤、帯電制御剤等を含有させたものが好適に使用できる。

トナーの粒径は、一般に、コールターカウンターによる体積平均粒径で５μｍ〜１５μｍの範囲が好ましく、７μｍ〜１２μｍの範囲がより好ましい。

トナー表面には、必要により、改質剤を添加してもよ。改質剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用できる。

キャリアとトナーとの混合は、従来公知の混合装置を用いることができる。例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、タンブラーミキサー、ハイブリタイザー等を用いることができる。

（実施例１）
Ｍｎフェライト粒子を下記方法で作製した。出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を７．７ｋｇ（４８．５ｍｏｌ）と、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を３．９ｋｇ（５１．０ｍｏｌ）とを混合し、混合粉をロータリーキルンを用いて８５０℃で仮焼成処理をした。得られた仮焼成粉はボールミルを用いて平均粒径１．９μｍまで粉砕した。粉砕した仮焼成粉とＳｒＣＯ_３７３．１ｇ（０．５０ｍｏｌ）、水４．１ｋｇ中に分散し、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム系分散剤を７１ｇを添加して混合物とした。この混合物の固形分濃度は７５重量％であった。この混合物を湿式ボールミル（メディア径２ｍｍ）により粉砕処理し、混合スラリーを得た。この混合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、粒径１０〜２００μｍの乾燥造粒物を得た。この造粒物から、網目４８μｍの篩網を用いて粗粒を分離し、網目２５μｍの篩網を用いて微粒を分離した。この造粒粉を電気炉に投入し、１３００℃で３時間焼成した。焼成雰囲気は、焼成の前半を酸化雰囲気とし、後半を還元雰囲気とし、前半と後半との酸素濃度差が７％となるようにした。そして、得られた焼成物をハンマーミルで解粒した後に振動ふるいを用いて分級した。次いで、大気雰囲気下で温度３８０℃で１時間さらに酸化処理（高抵抗化処理）を行いフェライト粒子を得た。

得られたフェライト粒子の最大高さＲｚ、平均長さＲＳｍを後述の方法でそれぞれ測定した。表１に測定結果をまとめて示す。また、図２に、実施例１のフェライト粒子の部分拡大ＳＥＭ写真を示す。

次に、このようにして得られた実施例１のフェライト粒子の表面を樹脂で被覆し、実施例１のキャリアを作製した。具体的には、シリコーン樹脂（東レダウコーニング社製ＳＲ２４１１）を、トルエンに溶解させてコーティング樹脂溶液を作製した。そして、フェライト粒子とコーティング樹脂溶液とを、重量比でフェライト粒子：樹脂溶液＝９：１の割合で撹拌機に装填し、フェライト粒子を樹脂溶液に浸漬させながら、温度１５０℃〜２５０℃で３時間加熱撹拌した。次いで、熱風循環式加熱装置で温度２５０℃で５時間さらに加熱を行い、コーティング樹脂層を硬化させてキャリアを得た。

得られたキャリアと平均粒径５．０μｍ程度のトナーとを、ポットミルを用いて所定時間混合し、実施例１に係る二成分系の電子写真現像剤を得た。この場合、キャリアとトナーとをトナーの重量／（トナーおよびキャリアの重量）＝５／１００となるように調整した。以下、全ての実施例、比較例についても同様にして現像剤を得た。得られた現像剤について後述の帯電量測定を行った。測定結果を表１に合わせて示す。

実施例２
焼成温度を１１５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

実施例３
焼成炉内における焼成前半と焼成後半との酸素濃度差を１．５％とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

実施例４
焼成炉内における焼成前半と焼成後半との酸素濃度差を１５％とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

実施例５
酸化処理の温度を３００℃とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

実施例６
酸化処理の温度を４００℃とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

実施例７
酸化処理の温度を４８０℃とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

実施例８
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を８．３ｋｇ（５１．６ｍｏｌ）と、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を３．６ｋｇ（４６．２ｍｏｌ）と、ＭｇＯ（平均粒径：０．９μｍ）を０．３ｋｇ（４．６ｍｏｌ）とを混合し、混合粉をロータリーキルンを用いて９００℃で仮焼成処理をした。得られた仮焼成粉はボールミルを用いて平均粒径１．９μｍまで粉砕した。粉砕した仮焼成粉と、ＳｒＣＯ_３を３１．４ｇ（０．２２ｍｏｌ）と、ＣａＣＯ_３（平均粒径：１μｍ）を３０．３ｇ（０．３０ｍｏｌ）とを用いて、実施例１と同様にして造粒物を作製した。次いで、焼成炉内における焼成前半と焼成後半との酸素濃度差を１．５％とした以外は、実施例１と同様にして焼成及び酸化処理を行いフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

比較例１
焼成温度を１３５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

比較例２
焼成温度を１０５０℃とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。また、図３に、比較例２のフェライト粒子の部分拡大ＳＥＭ写真を示す。

比較例３
焼成炉内における焼成前半と焼成後半との酸素濃度差をゼロとした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

比較例４
酸化処理の温度を５００℃とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を作製した。そして、実施例１と同様にして各物性を測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

比較例５
造粒物の焼成を２回に分けて行い、１回目の焼成は、焼成温度１１５０℃で３時間、大気雰囲気下で、２回目の焼成は、焼成温度１１５０℃で３時間、酸素濃度１％の雰囲気下で行った。そして、得られた焼成物をハンマーミルで解粒した後に振動ふるいを用いて分級した。次いで、さらに大気雰囲気下で温度４５０℃で１時間酸化処理を行いフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子の各物性を実施例１と同様にして測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

（最大高さＲｚ及び平均長さＲＳｍの測定）
フェライト粒子の最大高さＲｚ及び平均長さＲＳｍを次のように測定した。粒子粗さ検査ソフトウェア（三谷商事製）を用い、４５０倍で撮影したＳＥＭ像の粒子輪郭粗さを解析して求めた。具体的には、まず４５０倍で撮影したＳＥＭ画像の輝度値の下限から上限までの範囲を１００分割（上限を１００とする）し、閾値２５％以上に該当するエリアを抽出した。次に以下の条件に当てはまる粒子を除外した。
・面積相当径が２８μｍ以下
・面積相当径が３８μｍ以上
・針状比１．１５以上
ここで針状比とは絶対最大長/対角幅から求められる値のことで、対角幅とは最大長に垂直な方向の最大幅のことを指す。
このように測定対象となるフェライト粒子の平均粒子径を狭い範囲と球形度の高いに限定することで、後述する曲率補正の際に生じる残渣による誤差を小さくすることができる。

除外処理後、残った粒子の輪郭線の曲率を補正した。具体的には下記の値を１２時の方向を基点とし、時計回りにプロットすることで直線化した。
（粒子の重心からの輪郭線の距離）−面積相当径／２
さらに８０μｍ以上の波長をカットし、ノイズフィルタとして１．１５μｍのローパスフィルタをかけてプロファイルを得た。

最大高さＲｚは、粗さ曲線の中で最も高い山の高さと最も深い谷の深さの和として求めた。

平均長さＲＳｍは、粗さ曲線のうち、谷と山の組み合わせを一つの要素と規定し、それぞれの要素の長さを平均したものである。

以上説明した最大高さＲｚ及び平均長さＲＳｍの測定は、JIS B0601（2001年度版）に準拠して行われるものである。

各パラメータの平均値として、１００粒子の平均値を用いることとした。

（帯電量）
撹拌５分後及び撹拌３０分後の電子写真現像剤を３００ｍｇ採取し、ユーテック製のＥＡ０２と自動吸引装置を用い、吸引圧力Ｈｉｇｈ、分離用メッシュをＳＵＳ製の７９５ｍｅｓｈ、トナーの捕集器具をフィルターカプセル（ユーテック製ＥＡ０１０Ｃ）として９０秒吸引後の帯電量を測定した。同一サンプルについて２回の測定を行い、これらの平均値をキャリアの帯電量とした。キャリアの帯電量は下記式から算出した。なお、測定環境は、温度２５℃、相対湿度５０％とした。そして、撹拌５分後と３０分後との帯電量比を算出した。
帯電量(μＣ／ｇ)＝実測電荷(ｎＣ)÷トナー重量
（式中、トナー重量＝フィルターカプセル吸引後重量（ｇ）−フィルターカプセル吸引前重量（ｇ））

表１から明らかなように、実施例１〜８のフェライト粒子を用いたキャリアでは、５分の撹拌で十分な帯電量が得られ、３０分撹拌後もその帯電量にほとんど変化はなく、優れたトナー帯電量の立ち上がり性と高い帯電安定性とが発現された。

これに対して、焼成温度が高かった比較例１のフェライト粒子及び造粒物の焼成を大気雰囲気下と窒素雰囲気下の２回に分けて行った比較例５のフェライト粒子では、過剰焼結による過大グレインが発生してＲＳｍが大きくなりすぎ、帯電安定性に問題があった。また、焼成温度が低かった比較例２のフェライト粒子及び焼成工程における酸素濃度を一定とした比較例３のフェライト粒子では、相変態が起こりにくくなるとともに焼結も進みにくくなってＲｚが小さくなり帯電量が低かった。そしてまた、酸化処理温度が高かった比較例４のフェライト粒子では、Ｒｚが小さくなり帯電立ち上がり性が低かった。

本発明に係るキャリア芯材は、局所的に大きな凸部が形成されているため、磁気ブラシにおけるキャリア同士の摩擦抵抗が大きくなりトナーへの帯電付与能力が高くなる。これにより、優れたトナー帯電量の立ち上がり性及び高い帯電安定性が得られ有用である。

１フェライト粒子

Claims

組成式Ｍ_ＸＦｅ_３−ＸＯ_４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属，０＜Ｘ＜１）で表されるフェライト粒子からなるキャリア芯材であって、
Ｓｒフェライトを含有し、
粒子の最大高さＲｚが２．２μｍより大きく、
粒子の平均長さＲＳｍが１９μｍより大きく２６μｍよりも小さい
ことを特徴とするキャリア芯材。
Ｓｒ元素がＳｒＯ換算で０．２ｍｏｌ％〜１．０ｍｏｌ％含有されている請求項１記載のキャリア芯材。
前記組成式のＭがＭｎである請求項１又は２記載のキャリア芯材。
請求項１〜３のいずれかに記載のキャリア芯材の表面が樹脂で被覆されていることを特徴とする電子写真現像用キャリア。
請求項４記載の電子写真現像用キャリアとトナーとを含む電子写真用現像剤。