JP5898807B1 - フェライト粒子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 - Google Patents
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Abstract
Description
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、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.8質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4566g(Mn元素としては23.0質量%)と、SrCO3を99.0g(Sr元素としては0.41質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を4.0g(Si元素としては0.01質量%)とを、アンモニア水110gを加えた水4779g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90g添加して混合物とした。この混合物の固形分濃度は75.0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、1200℃で3時間焼成した。焼成時の酸素濃度は、加熱域を3vol%とし、冷却域を1.2vol%とした。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、平均粒径35.2μmのフェライト粒子を得た。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.7質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4589g(Mn元素としては23.0質量%)と、SrCO3を102.2g(Sr元素としては0.42質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を18.8g(Si元素としては0.07質量%)とを用いて、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に作製条件をまとめて示す。表2に測定結果をまとめて示す。また、図3に、実施例2のフェライト粒子の部分拡大SEM写真を示す。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.8質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4559g(Mn元素としては22.8質量%)と、SrCO3を99.6g(Sr元素としては0.41質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を26.1g(Si元素としては0.09質量%)とを用いて、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に作製条件をまとめて示す。表2に測定結果をまとめて示す。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.8質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4588g(Mn元素としては23.0質量%)と、SrCO3を99.5g(Sr元素としては0.41質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を4.0g(Si元素としては0.01質量%)とを用いて、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に作製条件をまとめて示す。表2に測定結果をまとめて示す。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.6質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4590g(Mn元素としては23.1質量%)と、SrCO3を100.6g(Sr元素としては0.42質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を35.2g(Si元素としては0.12質量%)とを用いて、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。表2に作製条件をまとめて示す。図4に、比較例2のフェライト粒子の部分拡大SEM写真を示す。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.4質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4588g(Mn元素としては23.1質量%)と、SrCO3を102.2g(Sr元素としては0.42質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を60.8g(Si元素としては0.21質量%)とを用いて、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に作製条件をまとめて示す。表2に測定結果をまとめて示す。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.3質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4627g(Mn元素としては23.3質量%)と、SrCO3を132.2g(Sr元素としては0.55質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を21.6g(Si元素としては0.08質量%)とを用いて、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に作製条件をまとめて示す。表2に測定結果をまとめて示す。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を10000g(Fe元素としては48.2質量%)と、Mn3O4(平均粒径:2μm)を4614g(Mn元素としては23.2質量%)と、SrCO3を176.5g(Sr元素としては0.73質量%)と、コロイダルシリカ(固形分濃度50%)を23.0g(Si元素としては0.08質量%)とを用いて、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に作製条件をまとめて示す。表2に測定結果をまとめて示す。
フェライト粒子の最大高さRz及びその標準偏差σを次のように測定した。超深度カラー3D形状測定顕微鏡(「VK−X100」株式会社キーエンス製)を用い、100倍対物レンズで表面を観察して求めた。具体的には、まず、表面の平坦な粘着テープにフェライト粒子を固定し、100倍対物レンズで測定視野を決定した後、オートフォーカス機能を用いて焦点を粘着テープ面に調整した。フェライト粒子を固定した平坦な粘着テープ面に対し、垂直方向(Z方向)からレーザー光線を照射し、面のX方向Y方向に走査した。また、表面からの反射光の強度が最大となった時のレンズの高さ位置をつなぎ合わせることでZ方向のデータを取得した。これらX、YおよびZ方向の位置データをつなぎ合わせフェライト粒子表面の3次元形状を得た。なお、フェライト粒子表面の3次元形状の取り込みにはオート撮影機能を用いた。
各パラメータの測定には、粒子粗さ検査ソフトウェア(三谷商事製)を用いて行った。まず、前処理として、得られたフェライト粒子表面の3次元形状の粒子認識と形状選別を行った。粒子認識は以下の方法で行った。撮影によって得られた3次元形状のうち、Z方向の最大値を100%、最小値を0%として最大値から最小値までの間を100等分する。この100〜35%にあたる領域を抽出し、独立した領域の輪郭を粒子輪郭として認識した。次に形状選別で粗大、微小、会合などの粒子を除外した。この形状選別を行うことで以降に行う極率補正時の誤差を小さくすることができる。具体的には面積相当径28μm以下、38μm以上、針状比1.15以上に該当する粒子を除外した。ここで針状比とは粒子の最大長/対角幅の比から算出したパラメータであり、対角幅とは最大長に平行な2本の直線で粒子を挟んだときの2直線の最短距離を表す。
つぎに表面の3次元形状から解析に用いる部分の取り出しを行った。まず上記の方法で認識した粒子輪郭から求められる重心を中心として15.0μmの正方形を描く。描いた正方形の中に21本の平行線を引き、その線分上にあたる粗さ曲線を21本分取り出した。
室温専用振動試料型磁力計(VSM)(東英工業株式会社製「VSM-P7」)を用いて磁化の測定を行い、1000エルステッドの磁場における磁化σ1000(A・m2/kg)、飽和磁化σs(A・m2/kg)、残留磁化σr(A・m2/kg)、保磁力Hc(A/m×103/(4π))をそれぞれ測定した。
フェライト粒子の平均粒径を、レーザー回折式粒度分布測定装置(日機装社製「マイクロトラックModel9320-X100」)を用いて測定した。
見かけ密度ADは、JIS Z 2504に準拠して測定した。
磁化前のフェライト粒子の流動度をJIS Z 2502に準拠して測定した。
比表面積測定装置(マウンテック社製「Macsorb Model-1208」)を使用してBET法によって測定した。
現像域で交流バイアスを印加するよう改良したデジタル反転現像方式を採用する70枚機(70cpm)相当の評価機に、作製した現像剤500gを投入し、文字およびベタ黒画像を1000枚印刷し、1000枚目における用紙のベタ画像部におけるメモリ画像について目視で評価した。評価基準は下記の通りである。
「◎」:ベタ画像を良好に再現している場合
「○」:ごくわずかに擦れがあるが、実使用上問題のない場合
「△」:わずかに印字が読み取れる場合
「×」:印字が鮮明に読み取れる場合
「◎」:黒点が見られない場合
「○」:発見された黒点の数が1〜5個の場合
「△」:発見された黒点の数が6〜10個の場合
「×」:発見された黒点の数が11個以上の場合
2 キャリア
11 凸部
12 凹部
21 樹脂
Claims (3)
- 組成式MnXFe3−XO4(但し、0<X<1)で表されるフェライト粒子であって、
Sr元素が0.4質量%〜0.5質量%含有され、
Si元素が0.01質量%〜0.09質量%含有され、
体積平均粒子径が20μm〜60μmの範囲であり、
粒子の最大高さRzが1.40μm〜1.90μmの範囲であり、
Rzの標準偏差σが0.65μm〜0.80μmの範囲である
ことを特徴とするフェライト粒子。 - 請求項1記載のフェライト粒子の表面を樹脂で被覆したことを特徴とする電子写真現像用キャリア。
- 請求項2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。
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