JPS61281252A - 電子写真磁性トナーおよびそれを用いた画像形成方法 - Google Patents
電子写真磁性トナーおよびそれを用いた画像形成方法Info
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- JPS61281252A JPS61281252A JP61120750A JP12075086A JPS61281252A JP S61281252 A JPS61281252 A JP S61281252A JP 61120750 A JP61120750 A JP 61120750A JP 12075086 A JP12075086 A JP 12075086A JP S61281252 A JPS61281252 A JP S61281252A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、転写可能な電子写真磁性トナーに関する。
電子写真における現像方式としては1種々の方式がある
が、カーボンと樹脂との混合体からなる粉体をトナーと
し、これを鉄粉キャリアで形成した磁気ブラシを通して
、電子写真感光体上へ移動させる、いわゆる二成分方式
が現在の主流である。 しかし、最近に至り、カーボン
の代りにトナー中に磁性粉を混入させ、トナー自体に磁
性を賦与し、キャリアを石いずに行う、−成分方式と称
する方法の開発研究が急速に行われ始め、一部製晶化さ
れるに至っている。 これは、−成分方式に呻いては、
現像の動作が簡単でそのため無調整化しやすく、また、
キャリア交換が不要であるのでトナーの追加供給だけを
すればよく、しかも現像ユニットが簡素であるという点
から、メンテナンスに要する労力が大幅に削減できると
ともに、装置が簡素となり、装置の軽量化、低コスト化
ができるからである。
が、カーボンと樹脂との混合体からなる粉体をトナーと
し、これを鉄粉キャリアで形成した磁気ブラシを通して
、電子写真感光体上へ移動させる、いわゆる二成分方式
が現在の主流である。 しかし、最近に至り、カーボン
の代りにトナー中に磁性粉を混入させ、トナー自体に磁
性を賦与し、キャリアを石いずに行う、−成分方式と称
する方法の開発研究が急速に行われ始め、一部製晶化さ
れるに至っている。 これは、−成分方式に呻いては、
現像の動作が簡単でそのため無調整化しやすく、また、
キャリア交換が不要であるのでトナーの追加供給だけを
すればよく、しかも現像ユニットが簡素であるという点
から、メンテナンスに要する労力が大幅に削減できると
ともに、装置が簡素となり、装置の軽量化、低コスト化
ができるからである。
一般に、このような−成分方式における磁性トナー用の
磁性粉には次のような諸特性が要求される。
磁性粉には次のような諸特性が要求される。
(i)1030e程度の磁場における磁束密度ができる
だけ高いこと。 例えば10000eの外部磁場におい
て、40emu/g程度以上の最大磁化力Omを有する
ことが必要である。 磁気ブラシとしての穂の高さを高
くするためである。
だけ高いこと。 例えば10000eの外部磁場におい
て、40emu/g程度以上の最大磁化力Omを有する
ことが必要である。 磁気ブラシとしての穂の高さを高
くするためである。
(ii) (i)と同時に保磁力が高いこと。 例えば
10000eの外部磁場において、150〜5000e
程度の保磁力Haを有することが必要である。 トナ
ーの搬送性、流動性、凝集性の点で良好な特性をつるた
めである。 従 って、B−H積としては、σmXH値
で0.6×104程度以上の値が必要である。
10000eの外部磁場において、150〜5000e
程度の保磁力Haを有することが必要である。 トナ
ーの搬送性、流動性、凝集性の点で良好な特性をつるた
めである。 従 って、B−H積としては、σmXH値
で0.6×104程度以上の値が必要である。
(iii)電気抵抗が適当な値をもっこと。 粉体の電
気抵抗率としては102〜107Ω・cmが適当である
。
気抵抗率としては102〜107Ω・cmが適当である
。
(iv)実用に耐える黒さをもつこと。 磁性トナー中
には、着色剤を含有させることもできるが、粉体それ自
身が黒色を有し、着色剤は使用しない方が好ましい。
には、着色剤を含有させることもできるが、粉体それ自
身が黒色を有し、着色剤は使用しない方が好ましい。
(V)耐熱性が高いこと。 色調、特に黒さおよび電磁
気的特性が0〜150℃程度の温度範囲内で充分安定で
あることが必要である。
気的特性が0〜150℃程度の温度範囲内で充分安定で
あることが必要である。
(vi)吸湿性が小さく、耐湿性が良いこと。 吸湿性
が大きいとトナーの静電特性に重大な変化を与えるから
である。
が大きいとトナーの静電特性に重大な変化を与えるから
である。
(vii)樹脂との混合性がよいこと。 通常トナーの
粒径は数10μm以下であり、トナー中の微視的混合度
がトナーの特性にとって重要となる。 このためには1
μm以下の微小粒径で、かつ粒度分布がシャープであり
、しかも製造ロット間で粒度が安定していることが必要
である。
粒径は数10μm以下であり、トナー中の微視的混合度
がトナーの特性にとって重要となる。 このためには1
μm以下の微小粒径で、かつ粒度分布がシャープであり
、しかも製造ロット間で粒度が安定していることが必要
である。
(viii)混合する樹脂の静電特性を著るしく悪化さ
せたり、樹脂を変質させたり、またこれらを経時的に変
化させないこと。
せたり、樹脂を変質させたり、またこれらを経時的に変
化させないこと。
一方、従来このような磁性トナー用磁性粉としては、例
えば特開昭50−45639号公報等におけるように、
マグネタイト、フェライト、強磁性を示す合金、Mn−
Cu−Al等の強磁性を示さないが熱処理を施すことに
よって強磁性を示すようになる合金、二酸化クロム等を
用いることが提案されている。 しかし、磁性トナー用
としては微粉としなければならないが、そのとき合金類
は不安定性を育し、また製造コストが高く、一方二酸化
クロムはその毒性のため、両者共実用上使用できない。
えば特開昭50−45639号公報等におけるように、
マグネタイト、フェライト、強磁性を示す合金、Mn−
Cu−Al等の強磁性を示さないが熱処理を施すことに
よって強磁性を示すようになる合金、二酸化クロム等を
用いることが提案されている。 しかし、磁性トナー用
としては微粉としなければならないが、そのとき合金類
は不安定性を育し、また製造コストが高く、一方二酸化
クロムはその毒性のため、両者共実用上使用できない。
フェライトは、種々の特許、文献等においてその使用
が提案されているが、この提案は示唆にとどまり、特定
の成分および組成を有する具体的フェライトを実際に磁
性トナーに適用した例はない。 マグネタイトとしては
、鉄黒と称され顔料として汎用されている水溶液反応の
沈澱物として得られるマグネタイト(以下、水溶液法に
よるマグネタイトと称する)を磁性トナーに適用した例
が、種々の特許、文献等に記載されており、また実用化
もなされている。 このようなマグネタイトは、上記(
i)〜(iii)の要求される電気的、磁気的特性は使
用に耐えつるだけの満足すべき値を示し、(iv)の色
調の点では申し分ないものであるが、上記(i)〜(i
ii)の磁気的、電気的特性を充分な精度で制御して製
造することが困難であり、製造毎にその特性が異なるこ
とがあり、また、上記(V)〜(viii)の耐熱性、
耐湿性、樹脂との混合性、樹脂に対する悪影響がないこ
と等の諸要求については問題があり、また製造毎にこわ
らの特性も変動することがあるという欠点を有している
。 これは水溶液法のマグネタイトでは、本質的に要求
特性を満足することが難しく、また製造ロット毎の製造
条件の変動要素が多く、得られた粉体の電気的、磁気的
特性、耐熱性、耐湿性、粒径、粒度分布、含有不純物等
が大きく変動しうるからである。 このため、これらの
欠点に帰因し、マグネタイトをトナーに適用したときに
、トナー使用上の限界が種々生じ、また複写に際しトラ
ブルが生じることになる。 この他、水溶液法のマグネ
タイトでは、アルカリ類を多量に使用するため、その洗
浄が難しく、また、洗浄後の汚水処理にも労力を要し、
粉体製造のコストが上昇するという製造上の欠点も存在
する。
が提案されているが、この提案は示唆にとどまり、特定
の成分および組成を有する具体的フェライトを実際に磁
性トナーに適用した例はない。 マグネタイトとしては
、鉄黒と称され顔料として汎用されている水溶液反応の
沈澱物として得られるマグネタイト(以下、水溶液法に
よるマグネタイトと称する)を磁性トナーに適用した例
が、種々の特許、文献等に記載されており、また実用化
もなされている。 このようなマグネタイトは、上記(
i)〜(iii)の要求される電気的、磁気的特性は使
用に耐えつるだけの満足すべき値を示し、(iv)の色
調の点では申し分ないものであるが、上記(i)〜(i
ii)の磁気的、電気的特性を充分な精度で制御して製
造することが困難であり、製造毎にその特性が異なるこ
とがあり、また、上記(V)〜(viii)の耐熱性、
耐湿性、樹脂との混合性、樹脂に対する悪影響がないこ
と等の諸要求については問題があり、また製造毎にこわ
らの特性も変動することがあるという欠点を有している
。 これは水溶液法のマグネタイトでは、本質的に要求
特性を満足することが難しく、また製造ロット毎の製造
条件の変動要素が多く、得られた粉体の電気的、磁気的
特性、耐熱性、耐湿性、粒径、粒度分布、含有不純物等
が大きく変動しうるからである。 このため、これらの
欠点に帰因し、マグネタイトをトナーに適用したときに
、トナー使用上の限界が種々生じ、また複写に際しトラ
ブルが生じることになる。 この他、水溶液法のマグネ
タイトでは、アルカリ類を多量に使用するため、その洗
浄が難しく、また、洗浄後の汚水処理にも労力を要し、
粉体製造のコストが上昇するという製造上の欠点も存在
する。
なお、上記マグネタイトと同様な方法によって製造され
るマグネタイト、あるいはこれらにコバルトを添加して
、その磁気的特性を変えたもの等についても研究が行わ
れている。 しかし、これらも上記マグネタイトと全く
同様な欠点を有している。
るマグネタイト、あるいはこれらにコバルトを添加して
、その磁気的特性を変えたもの等についても研究が行わ
れている。 しかし、これらも上記マグネタイトと全く
同様な欠点を有している。
本発明は、これら従来の電子写真磁性トナー用磁性粉の
欠点を一挙に解決し、上記(i)〜(v i i i
)の要求特性を全て満足する高性能磁性粉を含有する磁
性トナーを提供することを目的とする。
欠点を一挙に解決し、上記(i)〜(v i i i
)の要求特性を全て満足する高性能磁性粉を含有する磁
性トナーを提供することを目的とする。
本発明者らは、このような目的につき種々検討を行った
結果、特定の成分および組成を有する鉄過剰型スピネル
型構造フェライトが、上記目的を達成する高性能磁性ト
ナーを提供し得ることを見出し本発明をなすに至ったも
のである。
結果、特定の成分および組成を有する鉄過剰型スピネル
型構造フェライトが、上記目的を達成する高性能磁性ト
ナーを提供し得ることを見出し本発明をなすに至ったも
のである。
まず、本発明の磁性トナーに含有されるフェライト粉体
について説明する。
について説明する。
本発明に係るフェライト粉体は、Fe2O3に換算して
99.9〜51モル%の酸化鉄と、MO(MはMn、N
i、Co、Mg%Cu、ZnまたはCdを表わす)に換
算して0.1〜49モル%の酸化マンガン、酸化ニッケ
ル、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化亜
鉛または酸化カドミウムのうちの少なくとも1種とから
なるスピネル型構造を有する鉄過剰型フェライト粉体で
ある。 このように定義されるスピネル型構造を有する
フェライトの組成は、 (M ’ O)x (Fed)I−X Fe203
(ここに、Xは0.002〜0.980であり、M′
0は総計1モルの1種〜6種の上記MOを表わす)の化
学量論組成とほぼ等しく、化学量論からの偏差は殆んど
ないものである。 なお、本発明のトナーに含有される
フェライト粉体中には、不純物としてA1203 、C
a203、Cr203 、V205 、CeO2,5n
02、TiO2等を1,0重量%以下の範囲で含んでい
てもよい。 また、粉体中には、製造工程中に所望によ
り添加する表面改質剤等が混入していてもよい。
99.9〜51モル%の酸化鉄と、MO(MはMn、N
i、Co、Mg%Cu、ZnまたはCdを表わす)に換
算して0.1〜49モル%の酸化マンガン、酸化ニッケ
ル、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化銅、酸化亜
鉛または酸化カドミウムのうちの少なくとも1種とから
なるスピネル型構造を有する鉄過剰型フェライト粉体で
ある。 このように定義されるスピネル型構造を有する
フェライトの組成は、 (M ’ O)x (Fed)I−X Fe203
(ここに、Xは0.002〜0.980であり、M′
0は総計1モルの1種〜6種の上記MOを表わす)の化
学量論組成とほぼ等しく、化学量論からの偏差は殆んど
ないものである。 なお、本発明のトナーに含有される
フェライト粉体中には、不純物としてA1203 、C
a203、Cr203 、V205 、CeO2,5n
02、TiO2等を1,0重量%以下の範囲で含んでい
てもよい。 また、粉体中には、製造工程中に所望によ
り添加する表面改質剤等が混入していてもよい。
このような組成のフェライト粒子は、後述のように、い
わゆる乾式法による焼成によってスピネル構造が付与さ
れている。
わゆる乾式法による焼成によってスピネル構造が付与さ
れている。
本発明のトナーに含有されるフェライト粉体の平均粒径
は1μm程度以下のものであり、0.2〜0.80μm
程度であることが好ましい。 また、粒度分布はシャー
プなものであることがよい。
は1μm程度以下のものであり、0.2〜0.80μm
程度であることが好ましい。 また、粒度分布はシャー
プなものであることがよい。
このような零発咀のトナーに含有されるフェライト粉体
は、上記(i)〜(viii)の磁性トナー用粉体に要
求される諸特性を全て満足し、従来のものと比べ総合的
に高性能のものである。
は、上記(i)〜(viii)の磁性トナー用粉体に要
求される諸特性を全て満足し、従来のものと比べ総合的
に高性能のものである。
すなわち、磁性トナーとして使用しつる高い最大磁力σ
mと保磁力Heとを有し、B−H積値も大きく、電気抵
抗率も105〜107Ω・cmの満足すべき値を有し、
しかもこれらの電気的、磁気的特性も、上述の水溶液法
のマグネタイトのように、製造毎に変動することもなく
、またその特性値を厳密な精度で制御して製造すること
ができる。さらには、色調も、明度すなわち反射率が低
く、かつ反射率もスペクトルに対して差が少なく、それ
自身黒色ないしそれに近い色を有し、トナーとして適用
するについて、着色剤の使用は不要か、ないしは少量で
すみ、この結果上記(i)〜(iv)の諸特性を満足し
ている。 これらに加えて、本発明のフェライト粉体は
、上記(V)〜(viii)の諸特性において、従来の
磁性粉に対して格段と高い性能を発揮するという大きな
特長を有する。
mと保磁力Heとを有し、B−H積値も大きく、電気抵
抗率も105〜107Ω・cmの満足すべき値を有し、
しかもこれらの電気的、磁気的特性も、上述の水溶液法
のマグネタイトのように、製造毎に変動することもなく
、またその特性値を厳密な精度で制御して製造すること
ができる。さらには、色調も、明度すなわち反射率が低
く、かつ反射率もスペクトルに対して差が少なく、それ
自身黒色ないしそれに近い色を有し、トナーとして適用
するについて、着色剤の使用は不要か、ないしは少量で
すみ、この結果上記(i)〜(iv)の諸特性を満足し
ている。 これらに加えて、本発明のフェライト粉体は
、上記(V)〜(viii)の諸特性において、従来の
磁性粉に対して格段と高い性能を発揮するという大きな
特長を有する。
まず上記(V)の耐熱性についていえば、本発明のトナ
ーに含有されるフェライト粉体は、180℃程度以下の
加熱後も、電気的、−磁気的特性および色調の変化は殆
んどなく、磁性トナmm磁性粉として好適である。 こ
の180℃程度以下の加熱後の電気的、磁気的特性およ
び色調の劣化の度合は、従来の水溶液法のマグネタイト
と比較して、数分の1〜数10分の1に格段と減少して
いる。 なお、一般に、粉体の平均粒径を大きくし、そ
の比表面積を小さくすれば、その活性度は減少し、耐熱
性も向上する。 そして、水溶液法のマグネタイトであ
っても、その平均粒径を、本発明のトナーに含有される
フェライト粉体の粒径の数倍以上のものとすれば、同程
度の耐熱性を得ることもあるが、そのとき粒度が大とな
るため、樹脂との混合度および親和性さらには耐湿性が
格段と減少し使用には耐えない。 このような観点から
して、本発明のトナーに含有されるフェライト粉体の耐
熱性は、従来のものに比して格段と向上しており、また
製造毎の耐熱性の変動も少ない。 次に上記(vi)の
耐湿性についても、従来のもの、特にマグネタイトに比
し水分の吸着量るよび吸着速度が小さく、トナー用とし
て好適である。 また、この吸水性についても、従来の
ものに比し、製造毎の値の変動が少ない。
ーに含有されるフェライト粉体は、180℃程度以下の
加熱後も、電気的、−磁気的特性および色調の変化は殆
んどなく、磁性トナmm磁性粉として好適である。 こ
の180℃程度以下の加熱後の電気的、磁気的特性およ
び色調の劣化の度合は、従来の水溶液法のマグネタイト
と比較して、数分の1〜数10分の1に格段と減少して
いる。 なお、一般に、粉体の平均粒径を大きくし、そ
の比表面積を小さくすれば、その活性度は減少し、耐熱
性も向上する。 そして、水溶液法のマグネタイトであ
っても、その平均粒径を、本発明のトナーに含有される
フェライト粉体の粒径の数倍以上のものとすれば、同程
度の耐熱性を得ることもあるが、そのとき粒度が大とな
るため、樹脂との混合度および親和性さらには耐湿性が
格段と減少し使用には耐えない。 このような観点から
して、本発明のトナーに含有されるフェライト粉体の耐
熱性は、従来のものに比して格段と向上しており、また
製造毎の耐熱性の変動も少ない。 次に上記(vi)の
耐湿性についても、従来のもの、特にマグネタイトに比
し水分の吸着量るよび吸着速度が小さく、トナー用とし
て好適である。 また、この吸水性についても、従来の
ものに比し、製造毎の値の変動が少ない。
さらに、上記(v i i )の樹脂との混合性も良好
である。 これは本発明のフェライト粉体が、1μm以
下の平均粒径において、粒度が安定しており、またその
制御が確実かつ容易に行いうることによる。また磁性ト
ナーにおいては、樹脂と磁性粉との親和力が大きいこと
も必要であるが、本発明のトナーに含有されるフェライ
ト粉体はその表面状態が安定しているため、樹脂との親
和力が大きく、かつ一定であり、このためさらに上記(
viii)に関連して樹脂の静電特性に影響をおよぼさ
ないという利点を有する。 このため、従来の磁性粉で
必要とされていた表面改質剤の使用も、必要ないかない
しは微量の使用ですむ。 最後に、上記(viii)の
樹脂に対する悪影響については、本発明のトナーに含有
されるフェライト粉体は非常に安定した中性を示すので
、問題がない。 従って従来の水溶液法のマグネタイト
のように、その製造上アルカリを必然的に含有し、その
結果樹脂に悪影響を及ぼし、またそのアルカリ洗浄に労
力を要し、その製造コストを上昇させ、また製造毎にア
ルカリ含有量が変動して、結果として、トナーの静電特
性に変動を与えるという欠点はない。
である。 これは本発明のフェライト粉体が、1μm以
下の平均粒径において、粒度が安定しており、またその
制御が確実かつ容易に行いうることによる。また磁性ト
ナーにおいては、樹脂と磁性粉との親和力が大きいこと
も必要であるが、本発明のトナーに含有されるフェライ
ト粉体はその表面状態が安定しているため、樹脂との親
和力が大きく、かつ一定であり、このためさらに上記(
viii)に関連して樹脂の静電特性に影響をおよぼさ
ないという利点を有する。 このため、従来の磁性粉で
必要とされていた表面改質剤の使用も、必要ないかない
しは微量の使用ですむ。 最後に、上記(viii)の
樹脂に対する悪影響については、本発明のトナーに含有
されるフェライト粉体は非常に安定した中性を示すので
、問題がない。 従って従来の水溶液法のマグネタイト
のように、その製造上アルカリを必然的に含有し、その
結果樹脂に悪影響を及ぼし、またそのアルカリ洗浄に労
力を要し、その製造コストを上昇させ、また製造毎にア
ルカリ含有量が変動して、結果として、トナーの静電特
性に変動を与えるという欠点はない。
なお、Fe203換算値にて、酸化鉄量が99.9モル
%をこえると、上記マグネタイトと同じ欠点が生じる。
%をこえると、上記マグネタイトと同じ欠点が生じる。
また51モル%未満となると、黒色度が臨界的に低下
して、単独で使用したとき、実用に供せられる磁性トナ
ーとして使用できない。
して、単独で使用したとき、実用に供せられる磁性トナ
ーとして使用できない。
以上詳述したように、本発明のトナーに含有されるフェ
ライト粉体は総合的に従来の磁性粉に比してきわめて高
い性能を有するものである。
ライト粉体は総合的に従来の磁性粉に比してきわめて高
い性能を有するものである。
上述の本発明のトナーに含有されるフェライト粉体の中
でも特に好ましいものとしては、上記M”OとしてCo
O%M n O、Z n OおよびNiOのうち少く
とも1種を必須成分として含み、さらに場合によってC
uO1Mg01CdOの1〜3種を含む組成を有するも
のを挙げることができる。 また、酸化鉄は Fe2O3に換算して55〜99モル%、より好ましく
は60〜90モル%含有し、残部の45〜1モル%、よ
り好ましくは40〜10モル%をM−0で構成するもの
が好ましい。
でも特に好ましいものとしては、上記M”OとしてCo
O%M n O、Z n OおよびNiOのうち少く
とも1種を必須成分として含み、さらに場合によってC
uO1Mg01CdOの1〜3種を含む組成を有するも
のを挙げることができる。 また、酸化鉄は Fe2O3に換算して55〜99モル%、より好ましく
は60〜90モル%含有し、残部の45〜1モル%、よ
り好ましくは40〜10モル%をM−0で構成するもの
が好ましい。
この場合、上記化学量論組成におけるM’Oとしては、
ZnO,Coo、NiO,MgOまたはMnOの一元系
ZnOとCoo、MnOとCoo、NiOとZnO,N
iOとCOOlMgOとZnO,CooとMgOまたは
MnOとZnOの二元系、CooとMnOとZnO1N
iOとCooとZnO1NiOとZnOとCub、Mn
OとZnOとCuOまたはCo。
ZnO,Coo、NiO,MgOまたはMnOの一元系
ZnOとCoo、MnOとCoo、NiOとZnO,N
iOとCOOlMgOとZnO,CooとMgOまたは
MnOとZnOの二元系、CooとMnOとZnO1N
iOとCooとZnO1NiOとZnOとCub、Mn
OとZnOとCuOまたはCo。
とZnOとMgOの三元系、CooとMnOとZnOと
NiOの四元系等で構成されるときには、より好ましい
効果が実現する。 このようなフェライト粉体において
は、最大磁化力am、保磁力HaおよびB−H積値の磁
気的特性値がより高いものとなり、粉体の反射スベクト
ルはより平坦となり、通常トナー中に着色料を混合する
必要がなくなるからである。
NiOの四元系等で構成されるときには、より好ましい
効果が実現する。 このようなフェライト粉体において
は、最大磁化力am、保磁力HaおよびB−H積値の磁
気的特性値がより高いものとなり、粉体の反射スベクト
ルはより平坦となり、通常トナー中に着色料を混合する
必要がなくなるからである。
これらの中でも最も好ましいものとしては以下工〜■と
じて示されるものを挙げることができる。 なお、下記
工〜■の組成は、上述のFe2O3に換算された酸化鉄
とMOに換算されたMの酸化物とのモル比で表わしてい
る。
じて示されるものを挙げることができる。 なお、下記
工〜■の組成は、上述のFe2O3に換算された酸化鉄
とMOに換算されたMの酸化物とのモル比で表わしてい
る。
I (M”’ O) a (F e2o3)
l−11(ここに、M(1)はMn、Zn、Ni、Co
またはMgを表わし、Mn、Zn、NiまたはCOl特
にMn、ZnまたはNiであるときがより好ましい。
また、aは0.01〜0.4、より好ましくはo、i〜
0.3である。) H(M ” 0) b (ZnO) c (Fe203
) + −b−0(ここに、M”はMn、Ni、Coま
たはMgを表わし、Mn、NiまたはCoであるときが
より好ましい。 b+cは0,01〜0.45、より
好ましくは0.1〜0.45であり、bはo、oos〜
0.445であり、Cは0.05〜0.35、より好ま
しくは0.1〜0.3である。) m (M”0)、、(CoO) a (Fe203
)+−d−e(ここに、M33) はMn、Niまたは
Mgを表わし、MnまたはNiであるときがより好まし
い。 d+eは0.01〜0.45、より好ましくは0
.1〜0.45であり5dは 0.005〜0.445であり、eは 0.005〜0.2である。) rV (M”’0)r(Coo)g (ZnO)h(
Fe20i)+−r−g−h(ここに、M ”’ はM
n、NiまたはMgを表わし、MnまたはNi、特にN
iであることがより好ましい。 f+g+hは0.0
1〜0.45、より好ましくは0.1〜0.45であり
、fは0.003〜0.443であり、gは0.003
〜0.25であり、hは0.004〜0.4、より好ま
しくは0.05〜0.3である。) 以上詳述した本発明のトナーに含有されるフェライト粉
体は最も好ましい態様として以下のような製造法に従い
製造される。
l−11(ここに、M(1)はMn、Zn、Ni、Co
またはMgを表わし、Mn、Zn、NiまたはCOl特
にMn、ZnまたはNiであるときがより好ましい。
また、aは0.01〜0.4、より好ましくはo、i〜
0.3である。) H(M ” 0) b (ZnO) c (Fe203
) + −b−0(ここに、M”はMn、Ni、Coま
たはMgを表わし、Mn、NiまたはCoであるときが
より好ましい。 b+cは0,01〜0.45、より
好ましくは0.1〜0.45であり、bはo、oos〜
0.445であり、Cは0.05〜0.35、より好ま
しくは0.1〜0.3である。) m (M”0)、、(CoO) a (Fe203
)+−d−e(ここに、M33) はMn、Niまたは
Mgを表わし、MnまたはNiであるときがより好まし
い。 d+eは0.01〜0.45、より好ましくは0
.1〜0.45であり5dは 0.005〜0.445であり、eは 0.005〜0.2である。) rV (M”’0)r(Coo)g (ZnO)h(
Fe20i)+−r−g−h(ここに、M ”’ はM
n、NiまたはMgを表わし、MnまたはNi、特にN
iであることがより好ましい。 f+g+hは0.0
1〜0.45、より好ましくは0.1〜0.45であり
、fは0.003〜0.443であり、gは0.003
〜0.25であり、hは0.004〜0.4、より好ま
しくは0.05〜0.3である。) 以上詳述した本発明のトナーに含有されるフェライト粉
体は最も好ましい態様として以下のような製造法に従い
製造される。
製造法における第1の工程は、出発原料の配合である。
出発原料としては、通常。
99.9〜51モル%のFe2O3と、計0.1〜49
モル%のMO(Mは前記と同じ)の1種または2種以上
を用いる。 この場合、Fe2O3のかわりにFe2O
3に換算した99.9〜51モル%になるような量のF
e、FeOおよびFe2O3の1種または2種以上を用
いることができる。 また、MOの代りにMの他の酸化
物や加熱によってMOとなりうる化合物、例えば炭酸塩
、シュウ酸塩、塩化物等を用いることもできる。 これ
ら適切な成分比とされた出発原料は、配合される。 配
合法としては、湿式配合することが好ましく、湿式配合
としては通常の方法を用いればよい。 一般には湿式ボ
ールミルを用いて数時間、例えば5時間程度配合する。
モル%のMO(Mは前記と同じ)の1種または2種以上
を用いる。 この場合、Fe2O3のかわりにFe2O
3に換算した99.9〜51モル%になるような量のF
e、FeOおよびFe2O3の1種または2種以上を用
いることができる。 また、MOの代りにMの他の酸化
物や加熱によってMOとなりうる化合物、例えば炭酸塩
、シュウ酸塩、塩化物等を用いることもできる。 これ
ら適切な成分比とされた出発原料は、配合される。 配
合法としては、湿式配合することが好ましく、湿式配合
としては通常の方法を用いればよい。 一般には湿式ボ
ールミルを用いて数時間、例えば5時間程度配合する。
この湿式配合により、原料の混合度が増し、組成のバ
ラツキ、特性のムラ等の性能劣化の原因がなくなり、磁
性粉の品質および安定度が向上する。 この後、スラリ
ー状態から次の顆粒化工程に進むが、場合によっては顆
粒化工程前に予め乾燥を行い、水分含有量を10%以下
としておいてもよい。 なお、用いる出発原料によって
は、この後1000℃以下の温度例えば800〜100
0℃で1〜3時間で仮焼成し、焼成後数10μm程度以
下の粒度に粉砕しておいてもよい。
ラツキ、特性のムラ等の性能劣化の原因がなくなり、磁
性粉の品質および安定度が向上する。 この後、スラリ
ー状態から次の顆粒化工程に進むが、場合によっては顆
粒化工程前に予め乾燥を行い、水分含有量を10%以下
としておいてもよい。 なお、用いる出発原料によって
は、この後1000℃以下の温度例えば800〜100
0℃で1〜3時間で仮焼成し、焼成後数10μm程度以
下の粒度に粉砕しておいてもよい。
第2の工程は顆粒化である。 この顆粒化によって配合
物を20〜30メツシユアンダーの顆粒とする。 顆粒
化としては上記乾燥後の配合物を篩を通過させることに
よってもよく、また、湿式配合後のスラリーをスプレー
ドライヤーを用いることによって行ってもよい。
物を20〜30メツシユアンダーの顆粒とする。 顆粒
化としては上記乾燥後の配合物を篩を通過させることに
よってもよく、また、湿式配合後のスラリーをスプレー
ドライヤーを用いることによって行ってもよい。
第3の工程は顆粒の焼成である。 焼結における加熱は
1000℃以上の適切な温度で行う。 この場合、本発
明のフェライト粉体は鉄過剰フェライトであるので、焼
成雰囲気の酸素分圧を適度に下げて(通常、酸素含有量
5容量%以下)焼結し、焼結完了後冷却する。 冷却と
しては急激に行った方か良いが、比較的縁やかに冷却す
る時には、常温付近に下がるまでは焼結時の酸素分圧を
保つか、より好ましくは酸素分圧をそれより下げて冷却
を行うことが好ましく、これによりと述の化学量論組成
を得る。
1000℃以上の適切な温度で行う。 この場合、本発
明のフェライト粉体は鉄過剰フェライトであるので、焼
成雰囲気の酸素分圧を適度に下げて(通常、酸素含有量
5容量%以下)焼結し、焼結完了後冷却する。 冷却と
しては急激に行った方か良いが、比較的縁やかに冷却す
る時には、常温付近に下がるまでは焼結時の酸素分圧を
保つか、より好ましくは酸素分圧をそれより下げて冷却
を行うことが好ましく、これによりと述の化学量論組成
を得る。
好ましい焼成条件としては以下のようなものがある。
まず、空気中で加熱を開始する。
まず、空気中で加熱を開始する。
昇温速度は2〜b
好ましい。 800〜900℃に炉温度が上昇したとき
、雰囲気中の酸素含有量を5容量%以下、より好ましく
は3容量%以下に下げる。
、雰囲気中の酸素含有量を5容量%以下、より好ましく
は3容量%以下に下げる。
このような雰囲気中で、最高温度1450℃まで、通常
1300〜1400℃で3〜5時間焼結する。 次いで
、加熱を止め、例えば300’e/hr以上の冷却速度
で冷却する。 冷却開始時には酸素分圧を0.5容量%
以下とすることが好ましい。 この分圧で冷却を進行さ
せてもよいが、さらに、炉温度が1100℃程度となっ
たときには、雰囲気中の酸素含有量を例えば0.1重量
%以下に下げることにより好ましい結果を得る。 温度
か100℃以下となったとき焼成体を炉から取り出し焼
成は完了する。
1300〜1400℃で3〜5時間焼結する。 次いで
、加熱を止め、例えば300’e/hr以上の冷却速度
で冷却する。 冷却開始時には酸素分圧を0.5容量%
以下とすることが好ましい。 この分圧で冷却を進行さ
せてもよいが、さらに、炉温度が1100℃程度となっ
たときには、雰囲気中の酸素含有量を例えば0.1重量
%以下に下げることにより好ましい結果を得る。 温度
か100℃以下となったとき焼成体を炉から取り出し焼
成は完了する。
第4の工程は焼成体の機械的粉砕である。
これにより1μm以下、通常0.2〜0.8μmの平均
粒径を有する本発明のフェライト粉体が得られる。 機
械的粉砕としては種々の方法が可能であるが、最も好ま
しいものは以下の手順で行う場合である。 先ず、平均
粒径を150メツシユアンダー以下に中粉砕する。
粒径を有する本発明のフェライト粉体が得られる。 機
械的粉砕としては種々の方法が可能であるが、最も好ま
しいものは以下の手順で行う場合である。 先ず、平均
粒径を150メツシユアンダー以下に中粉砕する。
この中粉砕には、バイブレーションミルやアトマイザ−
を用いればよい。 また、この中粉砕に先立ち、ショー
クラッシャーやスタンプミルを用いて、焼成体を20メ
ツシユアンダー以下の上記顆粒粒径程度に粗粉砕してお
くと効率が良い。 次に、中粉砕された粉体を微粉砕す
る。 微粉砕としては、湿式法で行うことが好ましく、
例えば湿式アトライター等を用いる。
を用いればよい。 また、この中粉砕に先立ち、ショー
クラッシャーやスタンプミルを用いて、焼成体を20メ
ツシユアンダー以下の上記顆粒粒径程度に粗粉砕してお
くと効率が良い。 次に、中粉砕された粉体を微粉砕す
る。 微粉砕としては、湿式法で行うことが好ましく、
例えば湿式アトライター等を用いる。
この場合、スラリー濃度は約i0%以下とし、10〜1
00時間粉砕することによって0.2〜0.8μmの平
均粒径の粉体が得られる。 この粉体を、100℃以下
の温度で乾燥して、水分含量を好ましくは、0.7%以
下にした後、アトマイザ−等を用いて一次粒子に解砕し
て本発明のフェライト粉体が得られる。
00時間粉砕することによって0.2〜0.8μmの平
均粒径の粉体が得られる。 この粉体を、100℃以下
の温度で乾燥して、水分含量を好ましくは、0.7%以
下にした後、アトマイザ−等を用いて一次粒子に解砕し
て本発明のフェライト粉体が得られる。
このようにして得られるフェライト粉体はいずれも、X
線回折の結果スピネル構造を有することが確認され、化
学分析の結果、Feの一部は二価として存在し、しかも
前述の化学量論組成に対し偏差も非常に小さいことが確
認されている。 そして、きわめて高性能の磁性トナー
用磁性粉としての特性を有するものである。
線回折の結果スピネル構造を有することが確認され、化
学分析の結果、Feの一部は二価として存在し、しかも
前述の化学量論組成に対し偏差も非常に小さいことが確
認されている。 そして、きわめて高性能の磁性トナー
用磁性粉としての特性を有するものである。
以下、合成例および実施例により本発明のフェライト粉
体を更に詳細に説明する。
体を更に詳細に説明する。
合成例l
Mn3O4をMnOに換算して27.5モル%、Coo
を12.5モル%、Fe2O3を60モル%の割合で湿
式ボールミルを用いて5時間配合した。 この配合スラ
リーをスプレードライヤーを用いて顆粒とした。 得ら
れた顆粒は20メツシユ以下であった。 次に、この顆
粒を炉に入れて焼成した。 昇温速度は200℃/hr
、焼結温度は1350℃で3時間、冷却速度300℃/
hrとした。 また、雰囲気中の酸素分圧は、900℃
までの温度の昇温時で21容量%、900〜1350℃
の昇温時で5容量%、1350℃安定中1.5容量%、
1350〜1100℃の降温時で0.3容量%、110
0〜150℃で0.01容量%となるごとく調節した。
を12.5モル%、Fe2O3を60モル%の割合で湿
式ボールミルを用いて5時間配合した。 この配合スラ
リーをスプレードライヤーを用いて顆粒とした。 得ら
れた顆粒は20メツシユ以下であった。 次に、この顆
粒を炉に入れて焼成した。 昇温速度は200℃/hr
、焼結温度は1350℃で3時間、冷却速度300℃/
hrとした。 また、雰囲気中の酸素分圧は、900℃
までの温度の昇温時で21容量%、900〜1350℃
の昇温時で5容量%、1350℃安定中1.5容量%、
1350〜1100℃の降温時で0.3容量%、110
0〜150℃で0.01容量%となるごとく調節した。
室温にまで温度が下がった後、炉から焼成体をとりだ
した。 この焼成体をスタンプミルを用いて0.5時間
粗粉砕して20メツシユ以下とした後、アトマイザ−を
用いて150メツシユ以下の平均粒径とした。 次いで
湿式アトライターを用いて、スラリー濃度40%にて4
0時間粉砕した。 このスラリーから得られた粉体を、
90℃、24時間乾燥した後、アトマイザ−を用いて解
砕して、フェライト粉体Aを得た。 得られた粉体の平
均粒径は0.55μm、比表面積は12.8rn”/g
であり、粒度分布は非常にシャープであった。 また、
10000eの外部磁場下で磁気特性を測定したところ
σmは45emu 7g、 Heは4150eであった
。
した。 この焼成体をスタンプミルを用いて0.5時間
粗粉砕して20メツシユ以下とした後、アトマイザ−を
用いて150メツシユ以下の平均粒径とした。 次いで
湿式アトライターを用いて、スラリー濃度40%にて4
0時間粉砕した。 このスラリーから得られた粉体を、
90℃、24時間乾燥した後、アトマイザ−を用いて解
砕して、フェライト粉体Aを得た。 得られた粉体の平
均粒径は0.55μm、比表面積は12.8rn”/g
であり、粒度分布は非常にシャープであった。 また、
10000eの外部磁場下で磁気特性を測定したところ
σmは45emu 7g、 Heは4150eであった
。
合成例2
Fe203を80モル%、ZnOを20モル%となるよ
うに配合した他は実施例1と全く同様に、配合、顆粒化
および焼成を行い、焼成体を得た。 この焼成体をアト
マイザ−を用い。
うに配合した他は実施例1と全く同様に、配合、顆粒化
および焼成を行い、焼成体を得た。 この焼成体をアト
マイザ−を用い。
10μm以下となるように中粉砕した後、湿式アトライ
ターを用いてスラリー濃度50%にて48時間粉砕した
。 このスラリーを脱水し、90℃で48時間乾燥後、
アトマイザ−を用いて解砕し、フェライト粉体Bを得た
。 得られた粉体の平均粒径は0.45μmであり、比
表面積は17.2d/gであり、粒度分布は非常にシャ
ープであった。 また、10000eの外部磁場下での
σmは65emu / g、 Hcは1850eであっ
た。
ターを用いてスラリー濃度50%にて48時間粉砕した
。 このスラリーを脱水し、90℃で48時間乾燥後、
アトマイザ−を用いて解砕し、フェライト粉体Bを得た
。 得られた粉体の平均粒径は0.45μmであり、比
表面積は17.2d/gであり、粒度分布は非常にシャ
ープであった。 また、10000eの外部磁場下での
σmは65emu / g、 Hcは1850eであっ
た。
合成例3
出発原料としてCooを6モル%、ZnOを14モル%
、Fe2O3を80モル%用いた(也は実施例2と同一
の条件でフェライト粉体Cを得た。 得られた粉体の平
均粒径は0,45pm、比表面積17.8m″/gであ
り、粒度分布は非常にシャープであった。 ま た 、
10000eの外部磁場下でのσmは62emu/g、
Hcは3100eであった。
、Fe2O3を80モル%用いた(也は実施例2と同一
の条件でフェライト粉体Cを得た。 得られた粉体の平
均粒径は0,45pm、比表面積17.8m″/gであ
り、粒度分布は非常にシャープであった。 ま た 、
10000eの外部磁場下でのσmは62emu/g、
Hcは3100eであった。
合成例4
出発原料として、Cooを3モル%、ZnOを17モル
%、Fe2O3を80モル%用いた他は実施例2と同一
の条件でフェライト粉体りを得た。 粉体の平均粒径は
0.46μm、比表面積は16.5rn”7gであり、
粒度分布は非常にシャープであった。 また、1000
0eの外部磁場下でのσmは62emu / g、 H
cは2200eであった。
%、Fe2O3を80モル%用いた他は実施例2と同一
の条件でフェライト粉体りを得た。 粉体の平均粒径は
0.46μm、比表面積は16.5rn”7gであり、
粒度分布は非常にシャープであった。 また、1000
0eの外部磁場下でのσmは62emu / g、 H
cは2200eであった。
合成例5
出発原料としてCooを10モル%、ZnOを10モル
%、Fe2O3を80モル%用いた他は実施例2と同一
の条件でフェライト粉体Eを得た。 粉体の平均粒径は
0.43μm、比表面積は18.8rn”7gであり、
粒度分布は非常にシャープであった。 また、1000
0eの外部磁場下でのσmは50emu/g%Hcは3
600eであった。
%、Fe2O3を80モル%用いた他は実施例2と同一
の条件でフェライト粉体Eを得た。 粉体の平均粒径は
0.43μm、比表面積は18.8rn”7gであり、
粒度分布は非常にシャープであった。 また、1000
0eの外部磁場下でのσmは50emu/g%Hcは3
600eであった。
合成例6
出発原料として、N i 020モル%とFe2038
0モル%を用いた他は、実施例1と同様に配合および顆
粒化を行い、次にこれを昇温および冷却時の降温中とも
に、酸素分圧を0.1容量%以下に一定に維持した他は
実施例1と同一の条件で焼成した。 それを実施例1と
同一の手順および条件で機械的に粉砕し、フェライト粉
体Fを得た。 粉体の平均粒径は0.54μm、比表面
積は11.9rn”7gであった。 10000eの外
部磁場下でのσmは50emu 7g、Hcは2200
eであった。
0モル%を用いた他は、実施例1と同様に配合および顆
粒化を行い、次にこれを昇温および冷却時の降温中とも
に、酸素分圧を0.1容量%以下に一定に維持した他は
実施例1と同一の条件で焼成した。 それを実施例1と
同一の手順および条件で機械的に粉砕し、フェライト粉
体Fを得た。 粉体の平均粒径は0.54μm、比表面
積は11.9rn”7gであった。 10000eの外
部磁場下でのσmは50emu 7g、Hcは2200
eであった。
合成例7
出発原料としてMn020モル%、
Fe20380モル%を用いた他は、実施例1とほぼ同
様にしてフェライト粉体Gを得た。
様にしてフェライト粉体Gを得た。
ただ、焼成工程において1320℃で、酸素分圧3容量
%以下で3時間焼結したこと、焼結後の冷却時の酸素分
圧を0.1容量%以下に一定としたこと、ならびに湿式
アトライターによる微粉砕を24時間行った点で実施例
1と異なる。 得られた粉体の平均粒径は0.53μm
、比表面積は13.2m″/gであり、粒度分布も非常
にシャープであった。 ま た 、10000eの外部
磁場下のamは60 emu 7g、Hcは1500e
であった。
%以下で3時間焼結したこと、焼結後の冷却時の酸素分
圧を0.1容量%以下に一定としたこと、ならびに湿式
アトライターによる微粉砕を24時間行った点で実施例
1と異なる。 得られた粉体の平均粒径は0.53μm
、比表面積は13.2m″/gであり、粒度分布も非常
にシャープであった。 ま た 、10000eの外部
磁場下のamは60 emu 7g、Hcは1500e
であった。
合成例8
出発原料としてMn030モル%、ZnO10モル%、
Fe20360モル%を用いた他は実施例7と全く同一
の条件でフェライト粉体Hを得た。 粉体の平均粒径は
0.54μm、比表面積は12.3m″/gであり、粒
度分布も非常にシャープであり、10000eの外部磁
場下でのσmは62emu / g、 Hcは1480
eであった。
Fe20360モル%を用いた他は実施例7と全く同一
の条件でフェライト粉体Hを得た。 粉体の平均粒径は
0.54μm、比表面積は12.3m″/gであり、粒
度分布も非常にシャープであり、10000eの外部磁
場下でのσmは62emu / g、 Hcは1480
eであった。
合成例9
出発原料としてMn025モル%、Zn015モル%、
Fe20360モル%を用いたこと、焼結を1350℃
、3時間行ったこと、および湿式アトライターによる微
粉砕を40時間行った以外は、実施例7と全く同一の条
件でフェライト粉体lを得た。 得られた粉体の平均粒
径は0.47μm、比表面積は16.2rn’/gであ
り、粒度分布も非常にシャープであり、10000eの
外部磁場下の0mは55emu/g、Heは1360e
であった。
Fe20360モル%を用いたこと、焼結を1350℃
、3時間行ったこと、および湿式アトライターによる微
粉砕を40時間行った以外は、実施例7と全く同一の条
件でフェライト粉体lを得た。 得られた粉体の平均粒
径は0.47μm、比表面積は16.2rn’/gであ
り、粒度分布も非常にシャープであり、10000eの
外部磁場下の0mは55emu/g、Heは1360e
であった。
合成例10
出発原料としてNi015モル%、ZnO3モル%、F
e20380モル%を用いたこと、および湿式アトライ
ターによる微粉砕を48時間行った以外は、実施例9と
全く同一の条件でフェライト粉体Jを得た。 得られた
粉体の平均粒径は0.42μm、比表面積は19.9r
n”7gであり、粒度分布も非常にシャープであり、1
0000eの外部磁場下の0mは53emu/g、Hc
は2000eであった。
e20380モル%を用いたこと、および湿式アトライ
ターによる微粉砕を48時間行った以外は、実施例9と
全く同一の条件でフェライト粉体Jを得た。 得られた
粉体の平均粒径は0.42μm、比表面積は19.9r
n”7gであり、粒度分布も非常にシャープであり、1
0000eの外部磁場下の0mは53emu/g、Hc
は2000eであった。
合成例11
出発原料としてNi010モル%、Co06モル%、Z
n04モル%、Fe20380モル%を用いたこと、お
よび焼結後の冷却時の酸素分圧を0.5%以下に一定と
したこと以外は実施例10と全く同一の条件でフェライ
ト粉体Kを得た。 粉体の平均粒径は0.44μm、比
表面積は18.3m″/gであり、粒度分布も非常にシ
ャープであり、10000eの外部磁場下の0mは56
emu 7g、Hcは3000eであった。
n04モル%、Fe20380モル%を用いたこと、お
よび焼結後の冷却時の酸素分圧を0.5%以下に一定と
したこと以外は実施例10と全く同一の条件でフェライ
ト粉体Kを得た。 粉体の平均粒径は0.44μm、比
表面積は18.3m″/gであり、粒度分布も非常にシ
ャープであり、10000eの外部磁場下の0mは56
emu 7g、Hcは3000eであった。
合成例12
出発原料としてNi010モル%、Co。
10モル%を用いたこと、焼結後の冷却時の酸素分圧を
0.05モル%以下に一定としたこと、および湿式アト
ライターによる微粉砕を24時間行ったこと以外は実施
例10と全く同一の条件でフェライト粉体りを得た。
粉体の平均粒径0,53μm、比表面積は12.2rn
”7gであり、粒度分布も非常にシャープであり、10
000eの外部磁場下の0mは44emu/g、Hcは
4300eであった。
0.05モル%以下に一定としたこと、および湿式アト
ライターによる微粉砕を24時間行ったこと以外は実施
例10と全く同一の条件でフェライト粉体りを得た。
粉体の平均粒径0,53μm、比表面積は12.2rn
”7gであり、粒度分布も非常にシャープであり、10
000eの外部磁場下の0mは44emu/g、Hcは
4300eであった。
本発明者らは本発明のトナーに含有されるフェライト粉
体の効果を確認するため種々実験を行った。 その−例
を以下に示す。
体の効果を確認するため種々実験を行った。 その−例
を以下に示す。
実験例
以下のようにして従来技術に属する水溶液法のマグネタ
イトAを製造した。 先ず、硫酸第1鉄7水塩を1Kg
純水に溶解し、気密化した恒温反応槽に入れた。 この
とき上部余白の空気はN2ガスで置換し、酸化を防ぐよ
うにした。
イトAを製造した。 先ず、硫酸第1鉄7水塩を1Kg
純水に溶解し、気密化した恒温反応槽に入れた。 この
とき上部余白の空気はN2ガスで置換し、酸化を防ぐよ
うにした。
水温を60℃に上げ、水酸化ナトリウム6N水溶液を入
れ、中和反応を起し、中和した時点で水酸化ナトリウム
溶液の投入を止めた。 中和反応により鉄の水酸化物を
得た後、これに毎分10J2の空気を通じ、24時間か
けてスピネル化した後、80℃、48時間乾燥してマグ
ネタイト粉体Aを得た。 このようにして得たマグネタ
イトAの平均粒径は0.2μm、比表面積は28rn’
/gであり、粒度分布は上記フェライトA−Lに比しブ
ロードであった。 また、10000eの外部磁場下の
amは55 emu 7g、Heは800eであった。
れ、中和反応を起し、中和した時点で水酸化ナトリウム
溶液の投入を止めた。 中和反応により鉄の水酸化物を
得た後、これに毎分10J2の空気を通じ、24時間か
けてスピネル化した後、80℃、48時間乾燥してマグ
ネタイト粉体Aを得た。 このようにして得たマグネタ
イトAの平均粒径は0.2μm、比表面積は28rn’
/gであり、粒度分布は上記フェライトA−Lに比しブ
ロードであった。 また、10000eの外部磁場下の
amは55 emu 7g、Heは800eであった。
また、これとは別に水溶液法のマグネタイト粉体として
市販されている、戸田工業■製のEPT−1000(平
均粒径0.7pm、比表面積4.5rn”7g)および
戸田工業■製のMTA−650(平均粒径0.5μm、
比表面積19.9rn”7g)を用意し、それぞれマグ
ネタイトBおよびCとした。 なお、マグネタイトBお
よびCの10000eの外部磁場下のdmおよびHcは
それぞれ65emu/g、900eおよび58emu
7g、2600eであった。
市販されている、戸田工業■製のEPT−1000(平
均粒径0.7pm、比表面積4.5rn”7g)および
戸田工業■製のMTA−650(平均粒径0.5μm、
比表面積19.9rn”7g)を用意し、それぞれマグ
ネタイトBおよびCとした。 なお、マグネタイトBお
よびCの10000eの外部磁場下のdmおよびHcは
それぞれ65emu/g、900eおよび58emu
7g、2600eであった。
さらに比較のため、上記フェライトHおよびフェライト
Jに対応して、酸化鉄欠乏型のフェライトH′およびフ
ェライトJ′を同様に作製した。
Jに対応して、酸化鉄欠乏型のフェライトH′およびフ
ェライトJ′を同様に作製した。
フェライトH′
Mn030モル%、ZnO21モル%、Fe20349
モル%、平均粒径0.50μm、比表面1118.4r
n”7g、am att。
モル%、平均粒径0.50μm、比表面1118.4r
n”7g、am att。
000e=40emu 7g、 Hc =1 500
eフエライトJ′ Ni030モル%、Zn021モル%、Fe20349
モル%、平均粒径0.50μm、比表面積17.8ゴ/
g、σmatl。
eフエライトJ′ Ni030モル%、Zn021モル%、Fe20349
モル%、平均粒径0.50μm、比表面積17.8ゴ/
g、σmatl。
000e=42emu 7g、Hc=l 750eこれ
らマグネタイトA−Cおよび本発明のフェライトA−L
、比較用フェライトH′、J′を用いて、その諸特性を
測定した。
らマグネタイトA−Cおよび本発明のフェライトA−L
、比較用フェライトH′、J′を用いて、その諸特性を
測定した。
まず、電気的、磁気的特性の測定値および色調を、フェ
ライトA−F、I(′、J′とマグネタイトA−Cとを
比較して第1表に示す。 これとは別に耐熱性の測定を
行った。 耐熱性は、磁気的特性および色調の熱による
劣化を観察した。 磁気的特性については、80℃およ
び120℃の雰囲気下にそれぞれ1時間置いたあと50
000eの外部磁場における最大磁化力amの劣化を百
分率で表示して第2表に示した。 また色調の劣化につ
いては、150℃の雰囲気下に1時間置いたあと、63
0nmにおける反射率と450nmにおける反射率との
差の劣化を百分率で表示して第2表に同時に示した。
また、各粉体を10−3torr下に2時間放置した後
、相対湿度75%に保持した大気中にさらし、水分吸着
量の時間変化を観察して、耐水性を評価した。 10
時間後および70時間後の吸水量の値を第2表に同時に
示す。 ざらに各粉体をイオン交換水中にl OOg/
j!の量で投入し、攪拌後静置し、上澄液のpHを測定
して、残存アルカリ量、すなわち樹脂に対する悪影響を
評価した。 この結果も第2表に同時に示す。
ライトA−F、I(′、J′とマグネタイトA−Cとを
比較して第1表に示す。 これとは別に耐熱性の測定を
行った。 耐熱性は、磁気的特性および色調の熱による
劣化を観察した。 磁気的特性については、80℃およ
び120℃の雰囲気下にそれぞれ1時間置いたあと50
000eの外部磁場における最大磁化力amの劣化を百
分率で表示して第2表に示した。 また色調の劣化につ
いては、150℃の雰囲気下に1時間置いたあと、63
0nmにおける反射率と450nmにおける反射率との
差の劣化を百分率で表示して第2表に同時に示した。
また、各粉体を10−3torr下に2時間放置した後
、相対湿度75%に保持した大気中にさらし、水分吸着
量の時間変化を観察して、耐水性を評価した。 10
時間後および70時間後の吸水量の値を第2表に同時に
示す。 ざらに各粉体をイオン交換水中にl OOg/
j!の量で投入し、攪拌後静置し、上澄液のpHを測定
して、残存アルカリ量、すなわち樹脂に対する悪影響を
評価した。 この結果も第2表に同時に示す。
第1表および第2表の結果から本発明に係るフェライト
粉体A−F、H,Jは、従来のマグネタイトA〜Cに比
し、各特性において格段とすぐれた性能を有し、従って
総合的にきわめて高性能であることがわかる。 なお、
上記フェライトG、■〜Lについても、その諸特性はフ
ェライトANF、H,Jとほぼ同等であった。
粉体A−F、H,Jは、従来のマグネタイトA〜Cに比
し、各特性において格段とすぐれた性能を有し、従って
総合的にきわめて高性能であることがわかる。 なお、
上記フェライトG、■〜Lについても、その諸特性はフ
ェライトANF、H,Jとほぼ同等であった。
また、本発明に係るフェライトH,Jと、比較用フェラ
イトH’ 、J’ との比較において、Fe2O3換算
値51モル%未満の酸化鉄量では電気磁気特性が低くな
り、特に黒色度がきわめて低くなることがわかる。 こ
の場合、フェライトH’ 、J’ では、着色料なしで
は、磁性トナーとして全く実用に耐えない色調であるこ
とが確認されている。
イトH’ 、J’ との比較において、Fe2O3換算
値51モル%未満の酸化鉄量では電気磁気特性が低くな
り、特に黒色度がきわめて低くなることがわかる。 こ
の場合、フェライトH’ 、J’ では、着色料なしで
は、磁性トナーとして全く実用に耐えない色調であるこ
とが確認されている。
以上、本発明に係るフェライト粉体およびその製造方法
について詳述してきたが、次に、上述のフェライト粉体
を磁性トナーに通用する場合について述べる。
について詳述してきたが、次に、上述のフェライト粉体
を磁性トナーに通用する場合について述べる。
本発明の磁性トナーは、フェライト粉体と樹脂成分を混
合してなる。樹脂成分としては、種々の熱可塑性樹脂を
用いることができる。熱可塑性樹脂としては、スチレン
類、ビニルナフタレン、ビニルエステル類、α−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルエ
ーテル類、ビニルケトン類、N−ビニル化合物類等のホ
モポリマー、またはこれらを2種以上組合せたコポリマ
ー、あるいはこれらの混合物等、磁性トナー用樹脂成分
として公知のものをいずれも有効に用いることができ、
ガラス転移点数10℃程度で103〜105程度の重量
平均分子量を有するものが好ましい。
合してなる。樹脂成分としては、種々の熱可塑性樹脂を
用いることができる。熱可塑性樹脂としては、スチレン
類、ビニルナフタレン、ビニルエステル類、α−メチレ
ン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、アクリロニトリ
ル、メタアクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルエ
ーテル類、ビニルケトン類、N−ビニル化合物類等のホ
モポリマー、またはこれらを2種以上組合せたコポリマ
ー、あるいはこれらの混合物等、磁性トナー用樹脂成分
として公知のものをいずれも有効に用いることができ、
ガラス転移点数10℃程度で103〜105程度の重量
平均分子量を有するものが好ましい。
磁性トナー中には、上記樹脂成分1重量部に対して、前
記フェライト粉体を0.2〜0.7重量部含有せしめる
ことが好ましい。
記フェライト粉体を0.2〜0.7重量部含有せしめる
ことが好ましい。
磁性トナーを製造するには、公知の方法に従って、フェ
ライト粉体と樹脂成分とをボールミル等で混合した後、
加熱ロールを用いて練肉し、冷却して粉砕する。 次い
で必要に応じ分級すればよい。 このようにして平均粒
径5〜40μm程度の本発明の磁性トナーが製造される
。
ライト粉体と樹脂成分とをボールミル等で混合した後、
加熱ロールを用いて練肉し、冷却して粉砕する。 次い
で必要に応じ分級すればよい。 このようにして平均粒
径5〜40μm程度の本発明の磁性トナーが製造される
。
なお、磁性トナー中には、必要に応じ顔料、染料からな
る着色剤、あるいは電荷制御剤等を添加することができ
る。
る着色剤、あるいは電荷制御剤等を添加することができ
る。
本発明の磁性トナーは公知の方法および装置を用いて画
像を形成することができる。
像を形成することができる。
実施例
次に、本発明の実施例を挙げて、本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
前記のフェライト粉体A−Lを用い、フェライト1重量
部当りエッソ石油化学■からピコラスチックD−100
として市販されているスチレン系樹脂2.3重量部と、
日本ライヒホールド■からヘラカサイト1110として
市販されている変性マイレン酸樹脂1重量部とを混合し
、ボールミルにかけた後、練肉冷却、粉砕し、乾燥、分
級して平均粒径15μmのトナー12種を作成した。
部当りエッソ石油化学■からピコラスチックD−100
として市販されているスチレン系樹脂2.3重量部と、
日本ライヒホールド■からヘラカサイト1110として
市販されている変性マイレン酸樹脂1重量部とを混合し
、ボールミルにかけた後、練肉冷却、粉砕し、乾燥、分
級して平均粒径15μmのトナー12種を作成した。
次に、セレン感光板ドラム上に静電画像を形成し、常法
に従い磁気ブラシ法により上記トナーを用いて現像し、
しかる後普通紙上に転写し、定着したところ、各トナー
とも良好な画像を得ることができた。又、現像および転
写を経返し行ったところ、良好な画像が常に再現された
。 更に、セレン板を酸化亜鉛感光板にかえても、同様
に良好な画像が得られた。
に従い磁気ブラシ法により上記トナーを用いて現像し、
しかる後普通紙上に転写し、定着したところ、各トナー
とも良好な画像を得ることができた。又、現像および転
写を経返し行ったところ、良好な画像が常に再現された
。 更に、セレン板を酸化亜鉛感光板にかえても、同様
に良好な画像が得られた。
Claims (1)
- (1)熱可塑性樹脂成分、およびFe_2O_3に換算
して99.9〜51モル%の酸化鉄と、MO(MはMn
、Ni、Co、Mg、Cu、ZnまたはCdを表わす)
に換算して0.1〜49モル%の酸化マンガン、酸化ニ
ッケル、酸化コバルト、酸化マグネシウム、酸化銅、酸
化亜鉛または酸化カドミウムのうち少なくとも1種とか
らなるスピネル型構造を有し、平均粒径1μm以下であ
るフェライト粒子を含有することを特徴とする転写可能
な電子写真磁性トナー。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61120750A JPS61281252A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 電子写真磁性トナーおよびそれを用いた画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61120750A JPS61281252A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 電子写真磁性トナーおよびそれを用いた画像形成方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP53132368A Division JPS6036082B2 (ja) | 1978-10-27 | 1978-10-27 | 電子写真磁性トナ−用フエライト粉体およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61281252A true JPS61281252A (ja) | 1986-12-11 |
JPH0243176B2 JPH0243176B2 (ja) | 1990-09-27 |
Family
ID=14794059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61120750A Granted JPS61281252A (ja) | 1986-05-26 | 1986-05-26 | 電子写真磁性トナーおよびそれを用いた画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61281252A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100501853B1 (ko) * | 2001-02-28 | 2005-07-20 | 캐논 가부시끼가이샤 | 보충 현상제 및 현상 방법 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5565406A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-16 | Tdk Corp | Ferrite powder for magnetic toner for use in electronic photograph and its preparation |
-
1986
- 1986-05-26 JP JP61120750A patent/JPS61281252A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5565406A (en) * | 1978-10-27 | 1980-05-16 | Tdk Corp | Ferrite powder for magnetic toner for use in electronic photograph and its preparation |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100501853B1 (ko) * | 2001-02-28 | 2005-07-20 | 캐논 가부시끼가이샤 | 보충 현상제 및 현상 방법 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0243176B2 (ja) | 1990-09-27 |
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