JPH09292740A - Production of ferrite carrier - Google Patents

Production of ferrite carrier

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JPH09292740A
JPH09292740A JP3682397A JP3682397A JPH09292740A JP H09292740 A JPH09292740 A JP H09292740A JP 3682397 A JP3682397 A JP 3682397A JP 3682397 A JP3682397 A JP 3682397A JP H09292740 A JPH09292740 A JP H09292740A
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JP
Japan
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image
carrier
magnetic
ferrite
toner
Prior art date
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Application number
JP3682397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahisa Ochiai
正久 落合
Masumi Asanae
益実 朝苗
Tsutomu Saito
務 齋藤
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH09292740A publication Critical patent/JPH09292740A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of a Li-Mn ferrite carrier which does not contain harmful elements and can form a high quality image. SOLUTION: After source materials are mixed to obtain a basic composition of 2 to 15mol% Li2 O, 5 to 30mol% MnO and 60 to 90mol% Fe2 O3 , the mixture is calcined, pulverized, granulated and sintered in a N2 gas atmosphere having 0 to 15vol.% O2 concn. Or, after the source materials are mixed to obtain a basic composition of 2 to 15mol% LiO2 , 5 to 30mol% MnO and 60 to 90mol% Fe2 O3 , the mixture is calcined, pulverized, granulated and sintered in air, and then heat treated in a N2 gas atmosphere having 0 to 15vol.% O2 concn.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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の製造方法に関
するものであり、特に画質の向上が可能であるLi−M
n系のフェライトキャリアの製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-component developer used for developing an electrostatic charge image formed on the surface of an image carrier in an image forming apparatus such as a laser beam printer or a dry copying machine. The present invention relates to a method for producing a magnetic carrier, which is particularly capable of improving image quality.
The present invention relates to a method for manufacturing an n-type ferrite carrier.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a printer, a facsimile or the like to which an electrophotographic method is applied, for example, an electrostatic charge image corresponding to information is formed on a photosensitive drum formed in a cylindrical shape, and provided to face the photosensitive drum. A developing roller having a built-in permanent magnet member sucks and conveys a magnetic developer to form a magnetic brush in a developing area, and rubs an electrostatic image forming surface on the photosensitive drum with the magnetic brush to form a toner image. And visualized as The most common means is to transfer this visualized toner image to recording paper and then fix it by heat.

【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。
[0003] As the magnetic developer used in the above-mentioned developing method, a one-component type developer consisting of only a toner,
There is a two-component developer which is a mixed powder of a toner and a magnetic carrier. In a developing method using a two-component developer, a toner and a magnetic carrier are mixed at a predetermined ratio,
Both are frictionally charged, and only the toner charged to a predetermined polarity is attached to the electrostatic charge image formed on the surface of the photosensitive drum to form a visible image.

【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。
The above two-component type developer is generally required to have stability and maintainability of image quality in continuous development.
For that purpose, it is necessary to maintain the charge imparting ability of the magnetic carrier to the toner and the developer resistance within appropriate ranges, and it is desirable that the charge imparting ability and the developer resistance at the initial stage of development do not change even after a long time use. .

【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。
Next, as the toner, a fine powder obtained by mixing and pulverizing a binder resin with a colorant such as a dye or a pigment and various functional additives such as a magnetic powder, a charge control agent and a wax and pulverizing the mixture are used. ing. On the other hand, iron powder or ferrite powder is frequently used as a magnetic carrier. For the purpose of maintaining the charge imparting ability and resistance of the developer, which is a mixed powder of the toner and the magnetic carrier, in a stable state, a binder resin, a charge control agent, and other additives have conventionally been added to the toner. As the design and selection of agents are considered,
Regarding magnetic carriers, various studies have been made on the oxidation treatment method of iron powder, the constituent material of ferrite, the surface properties of these magnetic powders, the coating material and the treatment method thereof.

【0006】[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。
Among the above magnetic carriers, iron powder carriers are subjected to appropriate treatment (for example, oxidation treatment) on the surface.
When used for a long time, the surface of the particles changes physically or chemically and toner adheres (toner spent), and the charging ability is reduced.
Alternatively, it is sensitive to the humidity of the use environment, and the sharpness of the image may be reduced, and there is a disadvantage that the life is short.

【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。
On the other hand, a ferrite carrier is chemically stable as compared with an iron powder carrier, has a small change in resistance during use, and has an advantage that the apparent density is about 2/3 that of an iron powder carrier. Therefore, practical use has been promoted.

【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。
[0008] The ferrite carrier is composed of a perfect mixture of a suitable metal oxide and iron oxide.
It is a sintered body of an oxide such as n, Mn, Mg, Cu, Li, Ba, V, Cr, Ca and a trivalent iron oxide. As such ferrite carriers, those having various compositions are known, but Ni-Zn ferrite, Mn-Zn ferrite, and Cu-Zn ferrite are generally used.

【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。
However, since these ferrite carriers contain elements harmful to the human body such as Zn and Ni, they are subject to legal restrictions when treated as waste. There's a problem. This point Li-Mn
Since ferrite-based carriers are not subject to the above-mentioned legal restrictions, they have attracted attention in recent years, but the optimum development conditions, including the composition, have not been established, and stable formation of high-quality images has been achieved. There is a problem that it is difficult to do.

【0010】また上記Li−Mn系フェライトキャリア
を大気中において焼結したものにおいては、例えば10
kV/cmのような高電界においても体積固有電気抵抗が
高い値を示し、特定の現像条件の下ではバイアス電圧が
かかりにくく、このため画像濃度が低下し、高画質の画
像が得られにくいという問題点も併存する。
In the case where the above Li-Mn ferrite carrier is sintered in the atmosphere, for example, 10
The volume resistivity shows a high value even in a high electric field such as kV / cm, and a bias voltage is hard to be applied under a specific developing condition, so that the image density is lowered and it is difficult to obtain a high quality image. Problems also exist.

【0011】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の製造方法を提供
することを課題とする。
It is an object of the present invention to solve the above problems existing in the prior art and to provide a method for producing a Li—Mn-based ferrite carrier which does not contain harmful elements and is capable of forming a high quality image. To do.

【0012】[0012]

【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、第1の発明においては、モル比にてLi2 O2〜
15%、MnO5〜30%、Fe2 3 60〜90%の
基本組成となるように原材料を混合した後、仮焼、粉
砕、造粒し、O2 濃度0〜15Vol.%のN2 ガス雰囲気
において焼結する、という技術的手段を採用した。
In order to solve the above-mentioned problems, in the first invention, Li 2 O 2
After mixing the raw materials so that the basic composition is 15%, MnO 5 to 30%, and Fe 2 O 3 60 to 90%, calcination, pulverization and granulation are performed, and N 2 gas having an O 2 concentration of 0 to 15 Vol.% Is used. The technical means of sintering in the atmosphere was adopted.

【0013】第2の発明においては、モル比にてLi2
O2〜15%、MnO5〜30%、Fe2 3 60〜9
0%の基本組成となるように原材料を混合した後、仮
焼、粉砕、造粒し、大気中において焼結した後、O2
度0〜10Vol.%のN2 ガス雰囲気において熱処理す
る、という技術的手段を採用した。
In the second invention, Li 2 is used in a molar ratio.
O2~15%, MnO5~30%, Fe 2 O 3 60~9
After mixing the raw materials so as to have a basic composition of 0%, calcining, crushing, granulating, sintering in the air, and then heat-treating in an N 2 gas atmosphere having an O 2 concentration of 0 to 10 Vol.% Adopted technical means.

【0014】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
のである。Li2 Oは、2%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。
The Li-Mn ferrite carrier according to the present invention has a spinel type crystal structure crystallographically. If Li 2 O is less than 2%, the toner cannot be sufficiently charged, the volume specific electric resistance becomes too high, the image density decreases, and the edge effect becomes too strong, so that the solid black density becomes insufficient. It is not preferable because it becomes uniform.
On the other hand, if the content of Li 2 O exceeds 15%, the volume specific electric resistance becomes too low, and carrier adhesion is likely to occur, which is inconvenient.

【0015】次にMnOは、5%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
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。
Next, if MnO is less than 5%, the saturation magnetization becomes low and carrier adhesion is likely to occur.
If it exceeds 0%, the saturation magnetization is too high, the rubbing force of the magnetic brush on the image carrier becomes too strong, and brush marks are easily generated, which is not preferable. Further, Fe 2 O
3 is less than 60%, the saturation magnetization is low, the image density is low, and carrier adhesion is likely to occur,
On the other hand, if it exceeds 90%, the saturation magnetization becomes too high and brush marks are likely to occur, which is not preferable.

【0016】次に本発明におけるLi−Mn系フェライ
トキャリアでは、上記の基本組成に対して、As,V,
Bi,Sb,B,Si,Ca等の金属化合物を単独また
は複合で 0.1〜 1.5重量%添加してもよい。これにより
焼結密度の向上と異常結晶粒成長の抑制がなされ、均質
な粒子表面形態を有するLi−Mn系フェライトキャリ
アが得られる。
Next, in the Li-Mn type ferrite carrier of the present invention, As, V,
Metal compounds such as Bi, Sb, B, Si and Ca may be added individually or in combination of 0.1 to 1.5% by weight. Thereby, the sintering density is improved and abnormal crystal grain growth is suppressed, and a Li-Mn-based ferrite carrier having a uniform grain surface morphology is obtained.

【0017】この場合において、添加物としては、例え
ば、As2 3 ,V2 5 ,Bi23 ,Sb2 3
2 3 ,SiO2 ,CaOなどの金属酸化物が適用さ
れるが、これらは加熱により金属酸化物となりうる金属
化合物(例えばCaCO3 )であってもよい。
In this case, as the additive, for example, As 2 O 3 , V 2 O 5 , Bi 2 O 3 , Sb 2 O 3 ,
Metal oxides such as B 2 O 3 , SiO 2 , and CaO are applied, and these may be metal compounds (for example, CaCO 3 ) that can become metal oxides by heating.

【0018】なおLi−Mn系フェライトキャリアの焼
結密度の向上と異常結晶粒成長の抑制のためには、添加
する金属化合物の量は、重量にして 0.5%以下が望まし
いが、異常結晶粒成長が発生し始める 0.5%以上の添加
であっても、その重量が 1.5%程度までは粒子表面への
樹脂等によるコーティングをしなくとも実用が可能であ
る。金属化合物の添加量は 0.1〜 0.5%の範囲内で使用
するのが最も望ましい。
In order to improve the sintering density of the Li-Mn-based ferrite carrier and suppress abnormal crystal grain growth, the amount of the metal compound added is preferably 0.5% or less by weight. Even if the addition of 0.5% or more at which the start of generation occurs, up to a weight of about 1.5%, it can be put to practical use without coating the particle surface with resin or the like. The addition amount of the metal compound is most preferably used within the range of 0.1 to 0.5%.

【0019】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。
In the present invention, the Li-Mn ferrite carrier particles have an average particle size of 10 (calculated from the weight percentage (particle size distribution) of each particle obtained by the vibration sieving method).
It is desirable that the particle size is within the range of 150 μm to 150 μm, and unless the particle size is less than 10 μm, the carrier easily adheres to the surface of the photoreceptor, except for the case of special electrostatic recording. Is more than 150 μm, the image itself becomes rough, which is not preferable. More preferably 30 to
The range is 100 μm.

【0020】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45emu/g以上であることが望ま
しい。飽和磁化値が45emu/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45emu/g以上であることが望
ましい。
In the present invention, the ferrite carrier preferably has a saturation magnetization value of 45 emu / g or more. When the saturation magnetization value is less than 45 emu / g, the adsorbing power to the developer supporting means is lowered, so that carrier adhesion is likely to occur and defects such as white spots occur on the image, which is inconvenient. Furthermore, it is desirable that σ 1000 (value of magnetization measured in a magnetic field of 1000 Oe) is 45 emu / g or more.

【0021】本発明において、上記フェライトキャリア
の体積固有電気抵抗を、D.C.200V/cmの電場に
おいて105 〜1010Ω・cm(好ましくは107 〜10
9 Ω・cm)、かつD.C.10kV/cmの電場において
107 未満とするのが望ましい。これは体積固有電気抵
抗の値が上記の下限値未満では、磁気ブラシから磁性キ
ャリアが離脱し易くなり、画像担体表面への付着を招
き、一方上記上限値を超えると、エッジ効果が強まり、
ベタ黒現像濃度が不均一になるからである。
In the present invention, the volume specific electric resistance of the above ferrite carrier is determined by D. C. 10 5 to 10 10 Ω · cm (preferably 10 7 to 10) in an electric field of 200 V / cm
9 Ω · cm), and D. C. It is preferably less than 10 7 in an electric field of 10 kV / cm. When the value of the volume resistivity is less than the above lower limit value, the magnetic carrier easily separates from the magnetic brush and causes adhesion to the image carrier surface, while when it exceeds the above upper limit value, the edge effect is strengthened,
This is because the solid black development density becomes non-uniform.

【0022】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。
In the present invention, when the coercive force of the ferrite carrier exceeds 50 Oe, the particles themselves have the property of a permanent magnet and strongly adhere to the developer supporting means or the like to directly contribute to the development of the toner. As a result, image unevenness occurs and a good image cannot be obtained. Therefore, the coercive force is preferably 50 Oe or less.

【0023】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。
The ferrite carrier is required to have wear resistance because it leads to a long life. The fracture strength of the ferrite particles is preferably 5000 g / cm 2 or more.

【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20
0V/cmの直流電圧を印加し測定した。
Next, the method of measuring the physical properties described above will be described.
The saturation magnetization value (σ s ) can be measured with a vibrating sample magnetometer (VSM-3 type manufactured by Toei Industry Co., Ltd.) in a maximum magnetic field of 10 kOe. The volume specific electric resistance (R) was measured by inserting a sample into a cylinder of Teflon (registered trademark) having a diameter of 3.04 mm to a thickness of about 2 mm, applying a load of about 200 g, and applying a load of 20 between both electrodes.
The measurement was performed by applying a DC voltage of 0 V / cm.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】まず下記( )内のモル比となる
ように原料を秤量して、ボールミルにより混合した。得
られた混合粉を大気中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。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, raw materials were weighed so as to have a molar ratio in the following () and mixed by a ball mill. The obtained mixed powder is calcined in the atmosphere at a temperature of 900 ° C. for 2 hours,
The calcined sample was crushed with an attritor. The average particle size after pulverization was about 0.7 μm. Then, P.I. V. A (polyvinyl alcohol)
0.5 to 1.0% by weight was added, and the mixture was spray-dried with a spray dryer and granulated.

【0026】得られた造粒粉をアルミナ製の容器に入れ
て、下記〜の焼結条件で焼結し、更に解砕および分
級して、平均粒径50μmのLi−Mn系フェライトキ
ャリアを得た。これらのフェライトキャリアの体積固有
電気抵抗および1000Oeの磁場における磁化の値σ
1000を表1に示す。なお表1中におけるR1 ,R2 は、
各々D.C.200V/cmおよびD.C.10kV/cm
の電場における体積固有電気抵抗を示す。 (A)Li2 O(6)+MnO(30)+Fe2 3 (64) (B)Li2 O(9)+MnO(18)+Fe2 3 (73) (C)Li2 O(12)+MnO(8)+Fe2 3 (80) 1250℃×2時間の大気中焼結 1200℃×2時間、N2 ガス,O2 ;0〜17Vo
l.%の雰囲気焼結 大気中で1250℃×2時間の大気中焼結後、N2
ガス、O2 ;0〜12Vol.% 900℃で1時間保持後
冷却。
The obtained granulated powder was placed in an alumina container, sintered under the following sintering conditions, further crushed and classified to obtain a Li-Mn ferrite carrier having an average particle size of 50 μm. It was The volume resistivity of these ferrite carriers and the magnetization value σ in a magnetic field of 1000 Oe.
1000 is shown in Table 1. Note that R 1 and R 2 in Table 1 are
Each of D. C. 200 V / cm and D.I. C. 10 kV / cm
The volume specific electric resistance in the electric field of is shown. (A) Li 2 O (6) + MnO (30) + Fe 2 O 3 (64) (B) Li 2 O (9) + MnO (18) + Fe 2 O 3 (73) (C) Li 2 O (12) + MnO (8) + Fe 2 O 3 (80) 1250 ° C. × 2 hours sintering in air 1200 ° C. × 2 hours, N 2 gas, O 2 ; 0 to 17 Vo
l.% atmosphere sintering After sintering in air at 1250 ° C. for 2 hours, N 2
Gas, O 2 ; 0 to 12 Vol.% Hold at 900 ° C. for 1 hour and then cool.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】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−2N)1部を
乾式混合する。
Next, the toner was prepared in the following manner. That is, 87 parts by weight of bisphenol A type polyester (binder resin; Mw = 19,600, Mn = 2,000), carbon black (colorant: Mitsubishi Kasei # 50) 10 parts, polypropylene (release agent: Sanyo Kasei TP32) 2 parts and 1 part of a charge control agent (Kayacharge T-2N manufactured by Nippon Kayaku) are dry-mixed.

【0029】それを150度に加熱した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 100MZR)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。この粉末に疏水性シリカ(流動化剤;日本ア
エロジル社製 アエロジル R972) 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−27.8μ
c/g、体積固有電気抵抗は1014Ω・cmであった。
It is melted and kneaded with a twin-screw extruder heated to 150 ° C., then cooled, and the cooled product is roughly crushed by a mechanical crusher to such an extent that it can pass through a wire net having an opening diameter of 1 mm, and then a wind crusher・ Finely pulverized with a jet mill. The powder was classified with a wind-powered classifier (100MZR manufactured by Alpine Co., Ltd.) so that the volume average particle size was about 10 μm, and negatively charged powder was prepared. To this powder, 0.5 part of hydrophobic silica (fluidizing agent; Aerosil R972 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) was added to obtain a toner. The triboelectric charge of this toner is -27.8μ
c / g, volume specific electric resistance was 10 14 Ω · cm.

【0030】体積固有電気抵抗は、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4
kV/cmの直流電圧を印加し測定した。摩擦帯電量(Tr
ibo-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。
The volume resistivity was measured by inserting a sample with a thickness of about 2 mm into a cylinder made of Teflon (registered trademark) and having a diameter of 3.04 mm, applying a load of about 200 g, and applying a load of 4 between both electrodes.
It was measured by applying a DC voltage of kV / cm. Triboelectric charge amount (Tr
ibo-Electrostatic Charge (TEC) is a value obtained by measuring the triboelectric charge amount of a combination of a ferrite carrier and a toner using a commercially available triboelectric charge amount measuring device (TB-200 manufactured by Toshiba Chemical Co.). . For the measurement of the average particle size (volume basis) of the toner, a Coulter Counter Model TA-II (manufactured by Coulter Counter), which is also commercially available, was used.

【0031】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。
The above toner is mixed with the above magnetic carrier to form a two-component magnetic developer having a toner concentration of 5% by weight,
The results of image formation and image evaluation are also shown in Table 1.
In this case, the photosensitive drum was formed by OPC, the surface potential was -650 V, and the peripheral speed was 60 mm / sec. The developing roll is made up of a permanent magnet member (4-pole asymmetric magnetization, surface magnetic flux density of the main magnetic pole for development 800G, surface magnetic flux density of the other magnetic pole 700G),
SUS304 sleeve with an outer diameter of 20mm (150r.p.
m.).

【0032】なお現像ギャップは 0.5mm、ドクターギャ
ップは 0.4mmとし、スリーブからバイアス電圧として、
直流−550Vにピーク・トゥ・ピーク電圧800V、
周波数2kHzの交流バイアス電圧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。
The developing gap is 0.5 mm, the doctor gap is 0.4 mm, the bias voltage from the sleeve is
DC-550V, peak-to-peak voltage 800V,
An image was formed by applying an AC bias voltage having a frequency of 2 kHz. The obtained toner image is transferred to plain paper by corona transfer,
Oilless type heat roll fixing (fixing temperature 180 ℃,
A linear pressure of 1 kg / cm) was applied. Environmental conditions are 20 ℃, 60%
R. H. Met.

【0033】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り、1.30以上であ
れば良好と認められる。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.
10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、×:可を各々表してい
る。
In Table 1, the image density is a reflection optical density measured by a Macbeth densitometer, and if it is 1.30 or more, it is recognized as good. The background fog is a density difference between a white portion of an image after printing and white paper before printing, and is a value measured by a colorimetric colorimeter manufactured by Nippon Denshoku Industries. The ground fog is 0.
A value of 10 or less is considered good. In addition, the evaluation symbols for carrier adhesion are as follows: ○: excellent, ×: acceptable.

【0034】表1において、No. 1,9,12のものは
大気中焼結をしたものであるが、磁性キャリアA,B,
Cの何れのものも体積固有電気抵抗R1 ,R2 の値が大
であり、画像濃度が低く現れている。
In Table 1, Nos. 1, 9 and 12 are those sintered in the air, but the magnetic carriers A, B and
In each of C, the volume specific electric resistances R 1 and R 2 are large, and the image density appears low.

【0035】次にNo. 2〜5は磁性キャリアBについて
雰囲気焼結および雰囲気熱処理を行ったものであるが、
No. 5のものはO2 濃度が高いため、σ1000の値が低
く、画像濃度も低いと共に、地カブリおよびキャリア付
着の発生が認められている。これに対してNo. 2〜4の
ものにおいては、何れも画像濃度が高く、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。
Next, Nos. 2 to 5 are obtained by subjecting magnetic carrier B to atmospheric sintering and atmospheric heat treatment.
Since No. 5 has a high O 2 concentration, the value of σ 1000 is low, the image density is low, and the occurrence of background fog and carrier adhesion is recognized. On the other hand, in Nos. 2 to 4, the image density was high, and high-quality images free of background fog and carrier adhesion were obtained.

【0036】No. 6〜8は磁性キャリアBについて大気
中焼結および雰囲気熱処理を行ったものであるが、No.
8のものはNo. 5のものと同様にO2 濃度が高いため充
分な画質が得られない。これに対してNo. 6,7のもの
は、画像濃度が高く、地カブリおよびキャリア付着のな
い画像が得られている。このことから、大気中焼結で
も、雰囲気熱処理を施すことにより、良好な画像が得ら
れることがわかる。
Nos. 6 to 8 are obtained by subjecting magnetic carrier B to sintering in air and heat treatment in an atmosphere.
Similar to No. 5, No. 8 has a high O 2 concentration, so that sufficient image quality cannot be obtained. On the other hand, in Nos. 6 and 7, the image density was high, and an image without background fog and carrier adhesion was obtained. From this, it is understood that a good image can be obtained by performing the atmospheric heat treatment even in the air sintering.

【0037】なお組成の異なる磁性キャリアA,Cにつ
いても、No. 10,11およびNo.13,14のものに
示されるように、雰囲気焼結および雰囲気熱処理が有効
であることがわかる。
As for the magnetic carriers A and C having different compositions, as shown in Nos. 10 and 11 and Nos. 13 and 14, it is found that the atmospheric sintering and the atmospheric heat treatment are effective.

【0038】なお雰囲気熱処理を行う場合において、大
気中焼結を行った後に、他の熱処理炉によって雰囲気熱
処理を行ってもよく、また同一の熱処理炉によって大気
中焼結および雰囲気熱処理を継続して行ってもよい。
In the case of performing the atmospheric heat treatment, the atmospheric heat treatment may be performed in another heat treatment furnace after the atmospheric sintering, or the atmospheric heat treatment and the atmospheric heat treatment may be continuously performed in the same heat treatment furnace. You can go.

【0039】[0039]

【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
ライトキャリアの体積固有電気抵抗を所望の値に調整す
ることができ、高画質の画像を形成できるという効果が
ある。
EFFECTS OF THE INVENTION Since the present invention has the constitution and operation as described above, it is possible to adjust the volume specific electric resistance of a Li—Mn ferrite carrier containing no harmful element to a desired value, and to obtain a high image quality. There is an effect that the image of can be formed.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 モル比にてLi2 O2〜15%、MnO
5〜30%、Fe23 60〜90%の基本組成となる
ように原材料を混合した後、仮焼、粉砕、造粒し、O2
濃度0〜15Vol.%のN2 ガス雰囲気において焼結する
ことを特徴とするフェライトキャリアの製造方法。
1. Li 2 O 2 to 15% and MnO in molar ratio
After mixing the raw materials so as to have a basic composition of 5 to 30% and Fe 2 O 3 of 60 to 90%, calcination, crushing, and granulation are performed to obtain O 2
A method for producing a ferrite carrier, comprising sintering in a N 2 gas atmosphere having a concentration of 0 to 15 Vol.%.
【請求項2】 モル比にてLi2 O2〜15%、MnO
5〜30%、Fe23 60〜90%の基本組成となる
ように原材料を混合した後、仮焼、粉砕、造粒し、大気
中において焼結した後、O2 濃度0〜10Vol.%のN2
ガス雰囲気において熱処理することを特徴とするフェラ
イトキャリアの製造方法。
2. Li 2 O 2 to 15% and MnO in molar ratio
After mixing the raw materials so as to have a basic composition of 5 to 30% and Fe 2 O 3 of 60 to 90%, calcination, pulverization, granulation, and sintering in the air, O 2 concentration of 0 to 10 Vol. % N 2
A method for manufacturing a ferrite carrier, characterized by performing heat treatment in a gas atmosphere.
JP3682397A 1996-03-01 1997-02-21 Production of ferrite carrier Pending JPH09292740A (en)

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JP8-44606 1996-03-01
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009244570A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, and electrophotographic developer using carrier
JP2009244571A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, and electrophotographic developer using carrier

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JP2009244570A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, and electrophotographic developer using carrier
JP2009244571A (en) * 2008-03-31 2009-10-22 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd Carrier core material for electrophotographic developer, carrier, and electrophotographic developer using carrier

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