JP2015151287A - 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
用される。
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7.7kg(48.5mol)と、Mn3O4(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SrCO373.1g(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
出発原料として、Fe2O3(平均粒径:0.6μm)を8.3kg(51.6mol)と、Mn3O4(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、SrCO3を31.4g(0.22mol)と、CaCO3(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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))
Claims (5)
- 組成式MXFe3−XO4(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)で表される材料を主成分とするフェライト粒子であって、
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
ことを特徴とするフェライト粒子。 - Sr元素がSrO換算で0.2mol%〜1.0mol%含有されている請求項1記載のフェライト粒子。
- 前記組成式のMがMnである請求項1又は2記載のフェライト粒子。
- 請求項1〜3のいずれかに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。
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