JPH09236947A - フェライトキャリア - Google Patents
フェライトキャリアInfo
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- JPH09236947A JPH09236947A JP4460496A JP4460496A JPH09236947A JP H09236947 A JPH09236947 A JP H09236947A JP 4460496 A JP4460496 A JP 4460496A JP 4460496 A JP4460496 A JP 4460496A JP H09236947 A JPH09236947 A JP H09236947A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有害元素を含まず、高画質の画像を形成し得
るＬｉ−Ｍｎ系のフェライトキャリアを提供する。 【解決手段】 モル比にてＬｉ2 Ｏ５〜１５％、ＭｎＯ
８〜３０％、Ｆｅ2 Ｏ3６０〜９０％の基本組成を有
し、この基本組成に対し焼結促進剤としてＣａＯ，Ｎａ
2 Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 の１種以上を0.
１〜1.２重量％を添加し、平均粒径１０〜１５０μｍ、
体積固有電気抵抗を１０5 〜１０10Ω・cmに形成する。
るＬｉ−Ｍｎ系のフェライトキャリアを提供する。 【解決手段】 モル比にてＬｉ2 Ｏ５〜１５％、ＭｎＯ
８〜３０％、Ｆｅ2 Ｏ3６０〜９０％の基本組成を有
し、この基本組成に対し焼結促進剤としてＣａＯ，Ｎａ
2 Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 の１種以上を0.
１〜1.２重量％を添加し、平均粒径１０〜１５０μｍ、
体積固有電気抵抗を１０5 〜１０10Ω・cmに形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、乾式複写機などの画像形成装置における画像担体
の表面に形成された静電荷像を現像する際に使用される
二成分系現像剤を構成する磁性キャリアに関するもので
あり、特に画質の向上が可能であるＬｉ−Ｍｎ系フェラ
イトキャリアに関するものである。
ンタ、乾式複写機などの画像形成装置における画像担体
の表面に形成された静電荷像を現像する際に使用される
二成分系現像剤を構成する磁性キャリアに関するもので
あり、特に画質の向上が可能であるＬｉ−Ｍｎ系フェラ
イトキャリアに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来電子写真法を応用したプリンタ、フ
ァクシミリ等においては、例えば円筒状に形成した感光
体ドラム上に情報に対応した静電荷像を形成し、感光体
ドラムと対向して設けた永久磁石部材を内蔵する現像ロ
ールにより、磁性現像剤を吸着搬送し、現像領域におい
て磁気ブラシを形成すると共に、この磁気ブラシによっ
て前記感光体ドラム上の静電荷像形成面を摺擦し、トナ
ー像として顕像化する。そしてこの顕像化したトナー像
を記録紙に転写した後、熱定着するのが最も一般的な手
段である。
ァクシミリ等においては、例えば円筒状に形成した感光
体ドラム上に情報に対応した静電荷像を形成し、感光体
ドラムと対向して設けた永久磁石部材を内蔵する現像ロ
ールにより、磁性現像剤を吸着搬送し、現像領域におい
て磁気ブラシを形成すると共に、この磁気ブラシによっ
て前記感光体ドラム上の静電荷像形成面を摺擦し、トナ
ー像として顕像化する。そしてこの顕像化したトナー像
を記録紙に転写した後、熱定着するのが最も一般的な手
段である。
【０００３】上記の現像方法において使用される磁性現
像剤としては、トナーのみからなる一成分系現像剤と、
トナーと磁性キャリアとの混合粉体である二成分系現像
剤とがある。二成分系現像剤を使用する現像方法におい
ては、トナーと磁性キャリアとを所定の比率で混合し、
両者を摩擦帯電させて、所定の極性に帯電したトナーの
みを、感光体ドラムの表面に形成された静電荷像に付着
させて可視像とするのである。
像剤としては、トナーのみからなる一成分系現像剤と、
トナーと磁性キャリアとの混合粉体である二成分系現像
剤とがある。二成分系現像剤を使用する現像方法におい
ては、トナーと磁性キャリアとを所定の比率で混合し、
両者を摩擦帯電させて、所定の極性に帯電したトナーの
みを、感光体ドラムの表面に形成された静電荷像に付着
させて可視像とするのである。
【０００４】上記の二成分系現像剤には、一般的に連続
現像における画像品質の安定性、維持性が要求される。
そのためには、トナーに対する磁性キャリアの帯電付与
能力および現像剤抵抗を適正範囲内に維持する必要があ
り、現像初期における帯電付与能力および現像剤抵抗
が、長時間使用後においても変化しないことが望まし
い。
現像における画像品質の安定性、維持性が要求される。
そのためには、トナーに対する磁性キャリアの帯電付与
能力および現像剤抵抗を適正範囲内に維持する必要があ
り、現像初期における帯電付与能力および現像剤抵抗
が、長時間使用後においても変化しないことが望まし
い。
【０００５】次にトナーとしては結着樹脂中に染料、顔
料などの着色剤や、磁性粉、電荷制御剤、ワックスなど
の各種の機能性添加剤を混合分散させて粉砕した微粉末
が使用されている。一方磁性キャリアとしては鉄粉また
はフェライト粉が多用されている。このようなトナーと
磁性キャリアとの混合粉体である現像剤における帯電付
与能力および抵抗を安定した状態に維持することを目的
として、従来からトナーについては結着樹脂、電荷制御
剤、その他の添加剤の設計や選択が検討されると共に、
磁性キャリアについては鉄粉の酸化処理法、フェライト
の構成材料、更にはこれら磁性粉の表面性状、被覆材料
およびその処理方法などが種々検討されている。
料などの着色剤や、磁性粉、電荷制御剤、ワックスなど
の各種の機能性添加剤を混合分散させて粉砕した微粉末
が使用されている。一方磁性キャリアとしては鉄粉また
はフェライト粉が多用されている。このようなトナーと
磁性キャリアとの混合粉体である現像剤における帯電付
与能力および抵抗を安定した状態に維持することを目的
として、従来からトナーについては結着樹脂、電荷制御
剤、その他の添加剤の設計や選択が検討されると共に、
磁性キャリアについては鉄粉の酸化処理法、フェライト
の構成材料、更にはこれら磁性粉の表面性状、被覆材料
およびその処理方法などが種々検討されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記磁性キャリアのう
ち鉄粉キャリアは表面に適当な処理（例えば酸化処理）
を施して使用されるが、長時間使用すると粒子の表面が
物理的にあるいは化学的に変化してトナーが付着（トナ
ースペント）し、帯電付与能力が低下してしまったり、
あるいは使用環境の湿度に敏感となって画像の鮮明度が
低下することがあり、寿命が短いという欠点がある。
ち鉄粉キャリアは表面に適当な処理（例えば酸化処理）
を施して使用されるが、長時間使用すると粒子の表面が
物理的にあるいは化学的に変化してトナーが付着（トナ
ースペント）し、帯電付与能力が低下してしまったり、
あるいは使用環境の湿度に敏感となって画像の鮮明度が
低下することがあり、寿命が短いという欠点がある。
【０００７】一方フェライトキャリアは鉄粉キャリアと
比較して化学的に安定であると共に、使用中における抵
抗の変化が少なく、更に見掛け密度が鉄粉キャリアの約
２／３である等の利点を有することから実用化が進めら
れてきた。
比較して化学的に安定であると共に、使用中における抵
抗の変化が少なく、更に見掛け密度が鉄粉キャリアの約
２／３である等の利点を有することから実用化が進めら
れてきた。
【０００８】フェライトキャリアは適当な金属酸化物と
鉄酸化物との完全混合物から構成されており、Ｎｉ，Ｚ
ｎ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｌｉ，Ｂａ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃａ等
の酸化物と、３価の鉄酸化物との焼結体である。このよ
うなフェライトキャリアとしては種々の組成のものが知
られているが、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系
フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが一般的である。
鉄酸化物との完全混合物から構成されており、Ｎｉ，Ｚ
ｎ，Ｍｎ，Ｍｇ，Ｃｕ，Ｌｉ，Ｂａ，Ｖ，Ｃｒ，Ｃａ等
の酸化物と、３価の鉄酸化物との焼結体である。このよ
うなフェライトキャリアとしては種々の組成のものが知
られているが、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系
フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライトが一般的である。
【０００９】しかしながら、これらのフェライトキャリ
ア中にはＺｎ，Ｎｉ等の人体に有害な元素が含有される
ことから、廃棄物として処理される際には法的規制を受
けるなどの実用上の面で問題がある。この点Ｌｉ−Ｍｎ
系フェライトキャリアは上記のような法的規制を受ける
ことがないため、近年において注目されてはいるもの
の、組成も含めて、最適現像条件が確立されてなく、高
画質の画像を安定して形成することが困難であるという
問題点がある。
ア中にはＺｎ，Ｎｉ等の人体に有害な元素が含有される
ことから、廃棄物として処理される際には法的規制を受
けるなどの実用上の面で問題がある。この点Ｌｉ−Ｍｎ
系フェライトキャリアは上記のような法的規制を受ける
ことがないため、近年において注目されてはいるもの
の、組成も含めて、最適現像条件が確立されてなく、高
画質の画像を安定して形成することが困難であるという
問題点がある。
【００１０】本発明は、上記従来技術に存在する問題点
を解決し、有害元素を含まず、高画質の画像を形成し得
るＬｉ−Ｍｎ系のフェライトキャリアを提供することを
課題とする。
を解決し、有害元素を含まず、高画質の画像を形成し得
るＬｉ−Ｍｎ系のフェライトキャリアを提供することを
課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、モル比にてＬｉ2 Ｏ５〜１５
％、ＭｎＯ８〜３０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ６０〜９０％の基本
組成を有し、この基本組成に対し焼結促進剤としてＣａ
Ｏ，Ｎａ2 Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ 3 の１種
以上を0.１〜1.２重量％を添加し、平均粒径１０〜１５
０μｍ、体積固有電気抵抗を１０5 〜１０10Ω・cmに形
成する、という技術的手段を採用した。
めに、本発明においては、モル比にてＬｉ2 Ｏ５〜１５
％、ＭｎＯ８〜３０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ６０〜９０％の基本
組成を有し、この基本組成に対し焼結促進剤としてＣａ
Ｏ，Ｎａ2 Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ 3 の１種
以上を0.１〜1.２重量％を添加し、平均粒径１０〜１５
０μｍ、体積固有電気抵抗を１０5 〜１０10Ω・cmに形
成する、という技術的手段を採用した。
【００１２】本発明におけるＬｉ−Ｍｎ系フェライトキ
ャリアは、結晶学的にはスピネル型結晶構造を有するも
のであり、具体的には、モル比でＬｉ2 Ｏ５〜１５％、
ＭｎＯ８〜３０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ６０〜９０％の基本組成
を有する。Ｌｉ2 Ｏは、５％未満であるとトナーを充分
に帯電させることができず、また体積固有電気抵抗が高
くなりすぎるため画像濃度が低下し、更にエッジ効果が
強すぎてベタ黒濃度が不均一となるため好ましくない。
一方Ｌｉ2 Ｏが１５％を超えると、体積固有電気抵抗が
低くなりすぎて、キャリア付着が生じ易くなるため不都
合である。
ャリアは、結晶学的にはスピネル型結晶構造を有するも
のであり、具体的には、モル比でＬｉ2 Ｏ５〜１５％、
ＭｎＯ８〜３０％、Ｆｅ2 Ｏ3 ６０〜９０％の基本組成
を有する。Ｌｉ2 Ｏは、５％未満であるとトナーを充分
に帯電させることができず、また体積固有電気抵抗が高
くなりすぎるため画像濃度が低下し、更にエッジ効果が
強すぎてベタ黒濃度が不均一となるため好ましくない。
一方Ｌｉ2 Ｏが１５％を超えると、体積固有電気抵抗が
低くなりすぎて、キャリア付着が生じ易くなるため不都
合である。
【００１３】次にＭｎＯは、８％未満であると、飽和磁
化が低くなるのでキャリア付着が生じ易くなり、一方３
０％を超えると、飽和磁化が高すぎて、磁気ブラシによ
る像担持体に対する摺擦力が強くなりすぎ、ブラシマー
クが生じ易いため、何れも好ましくない。更にＦｅ2 Ｏ
3 は、６０％未満であると、飽和磁化が低くなって画像
濃度が低下すると共に、キャリア付着が生じ易くなり、
一方９０％を超えると、飽和磁化が高くなりすぎて、ブ
ラシマークを生じ易いため、何れも好ましくない。
化が低くなるのでキャリア付着が生じ易くなり、一方３
０％を超えると、飽和磁化が高すぎて、磁気ブラシによ
る像担持体に対する摺擦力が強くなりすぎ、ブラシマー
クが生じ易いため、何れも好ましくない。更にＦｅ2 Ｏ
3 は、６０％未満であると、飽和磁化が低くなって画像
濃度が低下すると共に、キャリア付着が生じ易くなり、
一方９０％を超えると、飽和磁化が高くなりすぎて、ブ
ラシマークを生じ易いため、何れも好ましくない。
【００１４】本発明において使用するＬｉ−Ｍｎ系フェ
ライトキャリアは、焼結密度の向上を図り、もって均質
な粒子表面形態を得るために、前記の基本組成に、焼結
促進剤としてＣａＯ，Ｎａ2 Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，
Ａｌ2 Ｏ3 の内の金属酸化物を単独または複合で0.１〜
1.２重量％を添加させる。
ライトキャリアは、焼結密度の向上を図り、もって均質
な粒子表面形態を得るために、前記の基本組成に、焼結
促進剤としてＣａＯ，Ｎａ2 Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，
Ａｌ2 Ｏ3 の内の金属酸化物を単独または複合で0.１〜
1.２重量％を添加させる。
【００１５】この場合において、焼結促進剤としては上
記の他に、例えば、ＣａＣｌ2 ，ＣａＣＯ3 などの加熱
により金属酸化物となり得る金属化合物であってもよ
い。上記焼結促進剤の添加量が0.１重量％未満では焼結
促進作用が期待できず、一方1.２重量％を超えると、異
常結晶粒成長が発生するため好ましくない。添加量の好
ましい範囲は0.３〜0.７重量％である。
記の他に、例えば、ＣａＣｌ2 ，ＣａＣＯ3 などの加熱
により金属酸化物となり得る金属化合物であってもよ
い。上記焼結促進剤の添加量が0.１重量％未満では焼結
促進作用が期待できず、一方1.２重量％を超えると、異
常結晶粒成長が発生するため好ましくない。添加量の好
ましい範囲は0.３〜0.７重量％である。
【００１６】本発明において、Ｌｉ−Ｍｎ系フェライト
キャリア粒子は、その平均粒径（振動篩法によって得ら
れた各粒子の重量百分率（粒度分布）から算出）が１０
〜１５０μｍの範囲内にあることが望ましく、特殊な静
電記録などの用途の場合を除いては、粒径が１０μｍ未
満の場合にはキャリアが感光体表面に付着しやすくな
り、一方、粒径が１５０μｍを超える場合には、画像そ
のものが粗となり好ましくない。より好ましくは３０〜
１００μｍの範囲である。
キャリア粒子は、その平均粒径（振動篩法によって得ら
れた各粒子の重量百分率（粒度分布）から算出）が１０
〜１５０μｍの範囲内にあることが望ましく、特殊な静
電記録などの用途の場合を除いては、粒径が１０μｍ未
満の場合にはキャリアが感光体表面に付着しやすくな
り、一方、粒径が１５０μｍを超える場合には、画像そ
のものが粗となり好ましくない。より好ましくは３０〜
１００μｍの範囲である。
【００１７】本発明において、上記フェライトキャリア
は、その飽和磁化値は４０emu/ｇ以上であることが望ま
しい。飽和磁化値が４０emu/ｇより小さい場合には現像
剤支持手段への吸着力が低下するために、キャリア付着
が生じやすくなり、画像上に白抜けなどの欠陥を生じ不
都合である。さらには、σ1000（１０００Ｏｅの磁界中
で測定した磁化の値）が４０emu/ｇ以上であることが望
ましい。
は、その飽和磁化値は４０emu/ｇ以上であることが望ま
しい。飽和磁化値が４０emu/ｇより小さい場合には現像
剤支持手段への吸着力が低下するために、キャリア付着
が生じやすくなり、画像上に白抜けなどの欠陥を生じ不
都合である。さらには、σ1000（１０００Ｏｅの磁界中
で測定した磁化の値）が４０emu/ｇ以上であることが望
ましい。
【００１８】本発明において、上記フェライトキャリア
は、その体積固有電気抵抗が１０5〜１０10Ω・cmの範
囲内であることが望ましい。これは体積固有電気抵抗が
１０ 5 Ω・cm未満では、磁気ブラシからキャリアが離脱
し易くなり、画像担体の表面への付着を招いてしまい、
一方１０10Ω・cmを超えると、エッジ効果が強まり、ベ
タ黒画像濃度が不均一となるからである。
は、その体積固有電気抵抗が１０5〜１０10Ω・cmの範
囲内であることが望ましい。これは体積固有電気抵抗が
１０ 5 Ω・cm未満では、磁気ブラシからキャリアが離脱
し易くなり、画像担体の表面への付着を招いてしまい、
一方１０10Ω・cmを超えると、エッジ効果が強まり、ベ
タ黒画像濃度が不均一となるからである。
【００１９】なお上記体積固有電気抵抗値は、キャリア
粒子の表面に樹脂被覆層を形成することによって調整す
ることができる。このような樹脂被覆層を形成する材料
としては、スチレン−アクリル系共重合体、シリコーン
樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。そして上記樹脂被覆
層は、体積固有電気抵抗を上記範囲に収めるためにキャ
リア粒子の表面に薄く、またはキャリア粒子の表面が一
部露出するように形成するのが好ましく、このためには
樹脂材料をキャリア粒子１００重量部に対して0.５〜2.
０重量部添加するとよい。
粒子の表面に樹脂被覆層を形成することによって調整す
ることができる。このような樹脂被覆層を形成する材料
としては、スチレン−アクリル系共重合体、シリコーン
樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。そして上記樹脂被覆
層は、体積固有電気抵抗を上記範囲に収めるためにキャ
リア粒子の表面に薄く、またはキャリア粒子の表面が一
部露出するように形成するのが好ましく、このためには
樹脂材料をキャリア粒子１００重量部に対して0.５〜2.
０重量部添加するとよい。
【００２０】樹脂の被覆法としては、例えば樹脂をトル
エン、キシレン等の溶剤に希釈し、流動床法、スプレー
法または浸漬法等により樹脂溶液をキャリア粒子表面に
塗布し、次いで溶剤を揮発させればよい。なお樹脂被覆
層の内部および／または表面に種々の添加物（カーボン
ブラック、金属またはその酸化物等の導電材、シリカ、
アルミナ、酸化チタン、タルク等の無機物質、ニグロシ
ン染料、含金属アゾ染料、トリフェニルメタン系染料、
アルキルサリチル酸金属錯体等）などを添加してもよ
い。
エン、キシレン等の溶剤に希釈し、流動床法、スプレー
法または浸漬法等により樹脂溶液をキャリア粒子表面に
塗布し、次いで溶剤を揮発させればよい。なお樹脂被覆
層の内部および／または表面に種々の添加物（カーボン
ブラック、金属またはその酸化物等の導電材、シリカ、
アルミナ、酸化チタン、タルク等の無機物質、ニグロシ
ン染料、含金属アゾ染料、トリフェニルメタン系染料、
アルキルサリチル酸金属錯体等）などを添加してもよ
い。
【００２１】本発明において、上記フェライトキャリア
の保磁力が５０Ｏｅを超える場合には、粒子そのものが
永久磁石の性質を持ち、現像剤支持手段等に強く付着し
て現像に直接寄与するトナーの流動性を悪くするため
に、画像ムラが発生し良好な画像は得られなくなるの
で、その保磁力は５０Ｏｅ以下であることが望ましい。
の保磁力が５０Ｏｅを超える場合には、粒子そのものが
永久磁石の性質を持ち、現像剤支持手段等に強く付着し
て現像に直接寄与するトナーの流動性を悪くするため
に、画像ムラが発生し良好な画像は得られなくなるの
で、その保磁力は５０Ｏｅ以下であることが望ましい。
【００２２】また上記フェライトキャリアには長寿命に
つながることから耐摩耗性が必要である。フェライト粒
子の破壊強度は５０００ｇ／cm2 以上であることが望ま
しい。
つながることから耐摩耗性が必要である。フェライト粒
子の破壊強度は５０００ｇ／cm2 以上であることが望ま
しい。
【００２３】本発明のＬｉ−Ｍｎ系フェライトキャリア
は、例えば次のような方法によって製造することができ
る。最初に、所定量の金属酸化物と酸化鉄（Ｆｅ
2 Ｏ3 ）および添加物としてＣａＯ，Ｎａ2 Ｏ，ＳｉＯ
2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 の１種以上を0.１〜1.２重量
％を秤量して混合する。次に、得られた混合物を８００
〜１０００℃の範囲で数時間仮焼し、その後数μｍ以下
の粒径に粉砕する。得られた粉砕粉は、必要に応じて粘
結剤を加えてから、加熱雰囲気中で噴霧乾燥して造粒す
る。得られた球状粒子は１１００〜１３００℃の温度で
焼結し、次いで解砕および分級を行ってＬｉ−Ｍｎ系フ
ェライトキャリアが得られる。
は、例えば次のような方法によって製造することができ
る。最初に、所定量の金属酸化物と酸化鉄（Ｆｅ
2 Ｏ3 ）および添加物としてＣａＯ，Ｎａ2 Ｏ，ＳｉＯ
2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 の１種以上を0.１〜1.２重量
％を秤量して混合する。次に、得られた混合物を８００
〜１０００℃の範囲で数時間仮焼し、その後数μｍ以下
の粒径に粉砕する。得られた粉砕粉は、必要に応じて粘
結剤を加えてから、加熱雰囲気中で噴霧乾燥して造粒す
る。得られた球状粒子は１１００〜１３００℃の温度で
焼結し、次いで解砕および分級を行ってＬｉ−Ｍｎ系フ
ェライトキャリアが得られる。
【００２４】次に先に述べた物性値の測定方法を記す。
飽和磁化値（σs ）は振動試料型磁力計（東英工業社製
ＶＳＭ−３型）により最大１０ｋＯｅの磁場中で測定
できる。体積固有電気抵抗（Ｒ）は、テフロン（登録商
標）製の直径3.０４mmのシリンダー中に約２mmの厚さに
試料を挿入し、約２００ｇの荷重を加え、両電極間に２
００Ｖ／cmの直流電圧を印加し測定した。
飽和磁化値（σs ）は振動試料型磁力計（東英工業社製
ＶＳＭ−３型）により最大１０ｋＯｅの磁場中で測定
できる。体積固有電気抵抗（Ｒ）は、テフロン（登録商
標）製の直径3.０４mmのシリンダー中に約２mmの厚さに
試料を挿入し、約２００ｇの荷重を加え、両電極間に２
００Ｖ／cmの直流電圧を印加し測定した。
【００２５】
【発明の実施の形態】まず表１に示すモル比のＬｉ
2 Ｏ，ＭｎＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 と、これらの総量に対して表
１に示す添加物を秤量して、ボールミルにより混合し
た。得られた混合粉を９００℃の温度で２時間仮焼し、
仮焼した試料はアトライターにより粉砕した。粉砕後の
平均粒径は約0.７μｍであった。次いで、粉砕した試料
に粘結剤としてＰ．Ｖ．Ａ（ポリビニルアルコール）を
0.５〜1.０重量％加え、スプレードライヤーにより噴霧
乾燥して造粒した。得られた造粒粉をアルミナ製の容器
に入れて１２５０℃の温度で焼成し、更に解砕および分
級し平均粒径約４０μｍのフェライトキャリアを得た。
2 Ｏ，ＭｎＯ，Ｆｅ2 Ｏ3 と、これらの総量に対して表
１に示す添加物を秤量して、ボールミルにより混合し
た。得られた混合粉を９００℃の温度で２時間仮焼し、
仮焼した試料はアトライターにより粉砕した。粉砕後の
平均粒径は約0.７μｍであった。次いで、粉砕した試料
に粘結剤としてＰ．Ｖ．Ａ（ポリビニルアルコール）を
0.５〜1.０重量％加え、スプレードライヤーにより噴霧
乾燥して造粒した。得られた造粒粉をアルミナ製の容器
に入れて１２５０℃の温度で焼成し、更に解砕および分
級し平均粒径約４０μｍのフェライトキャリアを得た。
【００２６】次にトナーは下記の要領で作製した。すな
わち重量部でビスフェノールＡ型ポリエステル（結着樹
脂；Ｍｗ＝１9,６００，Ｍｎ＝2,０００）８７部、カー
ボンブラック（着色剤；三菱化成製 ＃５０）１０部、
ポリプロピレン（離型剤；三洋化成製 ＴＰ３２）２
部、電荷制御剤（日本化薬製 カヤチャージ Ｔ−２
Ｎ）１部を乾式混合する。それを１５０℃に加熱した２
軸ルーダーにて溶融混練した後に冷却し、冷却物を機械
式粉砕機にて開口径１mmの金網を通過する程度まで粗粉
砕し、次いで風力式粉砕機・ジェットミルで微粉砕し
た。これを風力式分級機（アルピネ社製 １００ＭＺ
Ｒ）で体積平均粒径が約１０μｍとなるように分級し、
負帯電性の粉末を調整した。この粉末に疎水性シリカ
（流動化剤；日本アエロジル社製 アエロジル Ｒ９７
２）0.５部を添加し、トナーとした。このトナーの摩擦
帯電量は−２7.８μｃ／ｇ、体積固有電気抵抗は１０14
Ω・cmであった。
わち重量部でビスフェノールＡ型ポリエステル（結着樹
脂；Ｍｗ＝１9,６００，Ｍｎ＝2,０００）８７部、カー
ボンブラック（着色剤；三菱化成製 ＃５０）１０部、
ポリプロピレン（離型剤；三洋化成製 ＴＰ３２）２
部、電荷制御剤（日本化薬製 カヤチャージ Ｔ−２
Ｎ）１部を乾式混合する。それを１５０℃に加熱した２
軸ルーダーにて溶融混練した後に冷却し、冷却物を機械
式粉砕機にて開口径１mmの金網を通過する程度まで粗粉
砕し、次いで風力式粉砕機・ジェットミルで微粉砕し
た。これを風力式分級機（アルピネ社製 １００ＭＺ
Ｒ）で体積平均粒径が約１０μｍとなるように分級し、
負帯電性の粉末を調整した。この粉末に疎水性シリカ
（流動化剤；日本アエロジル社製 アエロジル Ｒ９７
２）0.５部を添加し、トナーとした。このトナーの摩擦
帯電量は−２7.８μｃ／ｇ、体積固有電気抵抗は１０14
Ω・cmであった。
【００２７】体積固有電気抵抗（Ｒ）は、テフロン（登
録商標）製の直径3.０４mmのシリンダー中に約２mmの厚
さに試料を挿入し、約２００ｇの荷重を加え、両電極間
に４ｋＶ／cmの直流電圧を印加し測定した。摩擦帯電量
（Tribo-Electrostatic Charge；ＴＥＣ）は、市販の摩
擦帯電量測定器（東芝ケミカル社製 ＴＢ−２００型）
を用いて、フェライトキャリアとトナーの組み合わせに
よる摩擦帯電量を測定して得られた値である。トナーの
平均粒径（体積基準）の測定には、同じく市販されてい
るコールターカウンターモデルＴＡ−II型（コールター
カウンター社製）を用いた。
録商標）製の直径3.０４mmのシリンダー中に約２mmの厚
さに試料を挿入し、約２００ｇの荷重を加え、両電極間
に４ｋＶ／cmの直流電圧を印加し測定した。摩擦帯電量
（Tribo-Electrostatic Charge；ＴＥＣ）は、市販の摩
擦帯電量測定器（東芝ケミカル社製 ＴＢ−２００型）
を用いて、フェライトキャリアとトナーの組み合わせに
よる摩擦帯電量を測定して得られた値である。トナーの
平均粒径（体積基準）の測定には、同じく市販されてい
るコールターカウンターモデルＴＡ−II型（コールター
カウンター社製）を用いた。
【００２８】上記トナーを前記の磁性キャリアと混合し
て、トナー濃度５重量％の二成分系の磁性現像剤とし、
画像形成を行い、画像評価した結果を表１に併記する。
この場合、感光体ドラムはＯＰＣにより形成し、表面電
位−６５０Ｖ、周速６０mm／秒とした。現像ロールは永
久磁石部材（４極非対称着磁、現像用主磁極の表面磁束
密度８００Ｇ、他の磁極の表面磁束密度７００Ｇ）と、
ＳＵＳ３０４製、外径２０mmのスリーブ（１５０r.p.
m.）とにより形成した。
て、トナー濃度５重量％の二成分系の磁性現像剤とし、
画像形成を行い、画像評価した結果を表１に併記する。
この場合、感光体ドラムはＯＰＣにより形成し、表面電
位−６５０Ｖ、周速６０mm／秒とした。現像ロールは永
久磁石部材（４極非対称着磁、現像用主磁極の表面磁束
密度８００Ｇ、他の磁極の表面磁束密度７００Ｇ）と、
ＳＵＳ３０４製、外径２０mmのスリーブ（１５０r.p.
m.）とにより形成した。
【００２９】なお現像ギャップは0.４mm、ドクターギャ
ップは0.３mmとし、スリーブからバイアス電圧として、
直流−５５０Ｖを印加して画像形成を行った。得られた
トナー像は普通紙にコロナ転写後、オイルレスタイプの
熱ロール定着（定着温度１８０℃、線圧１kg／cm）を行
った。環境条件は２０℃、６０％Ｒ．Ｈ．であった。
ップは0.３mmとし、スリーブからバイアス電圧として、
直流−５５０Ｖを印加して画像形成を行った。得られた
トナー像は普通紙にコロナ転写後、オイルレスタイプの
熱ロール定着（定着温度１８０℃、線圧１kg／cm）を行
った。環境条件は２０℃、６０％Ｒ．Ｈ．であった。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１において、画像濃度はマクベス濃度計
によって測定した反射光学密度である。また地カブリ
は、印字後の画像の白色部と印字前の白紙との濃度差で
あり、日本電色工業製測色色差計による測定値である。
なお地カブリは0.０５以下であれば良好と認められる。
またキャリア付着についての評価記号は、○：優、△：
稍劣を各々表している。
によって測定した反射光学密度である。また地カブリ
は、印字後の画像の白色部と印字前の白紙との濃度差で
あり、日本電色工業製測色色差計による測定値である。
なお地カブリは0.０５以下であれば良好と認められる。
またキャリア付着についての評価記号は、○：優、△：
稍劣を各々表している。
【００３２】また表１における形状係数は次のようにし
て測定したものである。すなわち、平滑なガラス板上に
１層の粒子を固定し、光学顕微鏡を介して画像を画像処
理装置（例えばニレコ製ルーゼックス）に導入し、投影
像の個別の周囲長および投影面積を測定し、（周囲長）
2 ／（投影面積）×１／４πを計算する。そして粒子１
０００個について計算し、その最大頻度のピーク値をそ
の粒子の形状係数とする。この場合、表面の平滑な球
は、形状係数が1.００となる。なお表１中のＲは体積固
有電気抵抗を表している。
て測定したものである。すなわち、平滑なガラス板上に
１層の粒子を固定し、光学顕微鏡を介して画像を画像処
理装置（例えばニレコ製ルーゼックス）に導入し、投影
像の個別の周囲長および投影面積を測定し、（周囲長）
2 ／（投影面積）×１／４πを計算する。そして粒子１
０００個について計算し、その最大頻度のピーク値をそ
の粒子の形状係数とする。この場合、表面の平滑な球
は、形状係数が1.００となる。なお表１中のＲは体積固
有電気抵抗を表している。
【００３３】表１において、Ｎo.１のＣａＯを添加しな
いものにおいては画像濃度が低いと共に、地カブリおよ
びキャリア付着の発生が認められる。なおＮo.１のもの
は粒子表面が粗になっており（凹凸が形成されてい
る）、形状係数の値が若干大である。このものを１３０
０℃以上で焼結すれば表面を平滑にすることができるが
（形状係数1.０７）、体積固有電気抵抗が例えば５×１
０9 Ω・cmのように大となってしまうので好ましくな
い。またＮo.６のものはＣａＯの量が多いために、表面
が平滑でありかつキャリア付着は認められないものの、
画像濃度が低くかつ地カブリの発生が認められる。
いものにおいては画像濃度が低いと共に、地カブリおよ
びキャリア付着の発生が認められる。なおＮo.１のもの
は粒子表面が粗になっており（凹凸が形成されてい
る）、形状係数の値が若干大である。このものを１３０
０℃以上で焼結すれば表面を平滑にすることができるが
（形状係数1.０７）、体積固有電気抵抗が例えば５×１
０9 Ω・cmのように大となってしまうので好ましくな
い。またＮo.６のものはＣａＯの量が多いために、表面
が平滑でありかつキャリア付着は認められないものの、
画像濃度が低くかつ地カブリの発生が認められる。
【００３４】これに対してＮo.２〜５のものは、適量の
ＣａＯの添加により、表面が平滑であり（形状係数が1.
１５以下）かつ低抵抗のものが得られるので、画像濃度
が高く、かつ地カブリおよびキャリア付着のない高画質
の画像が得られている。なおＮo.７〜１５のものは夫々
添加物および組成を代えたものであるが、何れも高画質
の画像が得られていることが認められる。
ＣａＯの添加により、表面が平滑であり（形状係数が1.
１５以下）かつ低抵抗のものが得られるので、画像濃度
が高く、かつ地カブリおよびキャリア付着のない高画質
の画像が得られている。なおＮo.７〜１５のものは夫々
添加物および組成を代えたものであるが、何れも高画質
の画像が得られていることが認められる。
【００３５】
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、有害元素を含まないＬｉ−Ｍｎ系のフェ
ライトキャリアに焼結促進剤としての添加物を適量添加
することにより、高画質の画像を形成できるという効果
がある。
用であるから、有害元素を含まないＬｉ−Ｍｎ系のフェ
ライトキャリアに焼結促進剤としての添加物を適量添加
することにより、高画質の画像を形成できるという効果
がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 モル比にてＬｉ2 Ｏ５〜１５％、ＭｎＯ
８〜３０％、Ｆｅ2Ｏ3 ６０〜９０％の基本組成を有
し、この基本組成に対し焼結促進剤としてＣａＯ，Ｎａ
2 Ｏ，ＳｉＯ2 ，Ｖ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 の１種以上を0.
１〜1.２重量％を添加し、平均粒径１０〜１５０μｍ、
体積固有電気抵抗を１０5 〜１０10Ω・cmに形成したこ
とを特徴とするフェライトキャリア。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4460496A JPH09236947A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | フェライトキャリア |
| US08/805,609 US5876893A (en) | 1996-03-01 | 1997-02-25 | Ferrite carrier, two-component developer and electrostatic imaging method using the developer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4460496A JPH09236947A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | フェライトキャリア |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09236947A true JPH09236947A (ja) | 1997-09-09 |
Family
ID=12696061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4460496A Pending JPH09236947A (ja) | 1996-03-01 | 1996-03-01 | フェライトキャリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09236947A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7183033B2 (en) | 2003-02-07 | 2007-02-27 | Powdertech Co., Ltd. | Carrier core material, coated carrier, two-component developing agent for electrophotography, and image forming method |
| US7553597B2 (en) | 2003-02-07 | 2009-06-30 | Powdertech Co., Ltd. | Carrier core material, coated carrier, and two-component developing agent for electrophotography |
| JP2009244570A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 電子写真現像剤用キャリア芯材、キャリア及び該キャリアを用いた電子写真現像剤 |
| JP2009244571A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 電子写真現像剤用キャリア芯材、キャリア及び該キャリアを用いた電子写真現像剤 |
| JP4763216B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2011-08-31 | イーストマン コダック カンパニー | 磁気キャリア粒子 |
| JP2012002868A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 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、電子写真現像剤、および電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法 |
| JP2012144401A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 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 |
| JP2015184491A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
-
1996
- 1996-03-01 JP JP4460496A patent/JPH09236947A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4763216B2 (ja) * | 2000-05-17 | 2011-08-31 | イーストマン コダック カンパニー | 磁気キャリア粒子 |
| US7183033B2 (en) | 2003-02-07 | 2007-02-27 | Powdertech Co., Ltd. | Carrier core material, coated carrier, two-component developing agent for electrophotography, and image forming method |
| US7553597B2 (en) | 2003-02-07 | 2009-06-30 | Powdertech Co., Ltd. | Carrier core material, coated carrier, and two-component developing agent for electrophotography |
| JP2009244570A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 電子写真現像剤用キャリア芯材、キャリア及び該キャリアを用いた電子写真現像剤 |
| JP2009244571A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 電子写真現像剤用キャリア芯材、キャリア及び該キャリアを用いた電子写真現像剤 |
| JP2012002868A (ja) * | 2010-06-14 | 2012-01-05 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 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、電子写真現像剤、および電子写真現像剤用キャリア芯材の製造方法 |
| JP2012144401A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-02 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | 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 |
| JP2015184491A (ja) * | 2014-03-24 | 2015-10-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 |
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