JP6494272B2

JP6494272B2 - 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

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Publication number: JP6494272B2
Application number: JP2014257830A
Authority: JP
Inventors: 翔小川
Original assignee: Dowa IP Creation Co Ltd
Current assignee: Dowa IP Creation Co Ltd
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2014-12-19
Publication date: 2019-04-03
Anticipated expiration: 2034-12-19
Also published as: JP2016118646A

Description

本発明は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に関するものである。

例えば、電子写真方式を用いたファクシミリやプリンター、複写機などの画像形成装置では、フェライト粒子をキャリア芯材として用いている。具体的には、キャリア芯材の表面を絶縁性樹脂で被覆したいわゆるコーティングキャリアとトナーとを混合した二成分系現像剤によって、感光体表面に形成された静電潜像を可視像化している。

近年、画像形成装置における画像形成速度の高速化及び高画質化の市場要求に対応するため、現像装置の現像スリーブや撹拌部材の回転速度を速めて、静電潜像への現像剤の供給量及びトナーの帯電速度を速めている。

現像スリーブや撹拌部材の回転速度を速めると、コーティングキャリア同士の衝突や、コーティングキャリアと現像装置内壁面との間の摩擦などが激しくなるため、コーティングキャリアの芯材に欠けや割れが発生しやすくなる。欠けや割れが生じたコーティングキャリアは飛散して感光体に付着し画質低下の原因の一つとなっていた。

そこで、例えば特許文献１では、Ｓｒを含有するフェライト粒子からなるキャリア芯材において、ＳＦ−１（円形度）及びＳＦ−２（真円度）を所定範囲とし、且つ粒子表面や空孔内に非磁性微粒子を付着させることによって、非磁性微粒子に緩衝材としての機能を発揮させキャリア芯材の割れや欠けを防止する技術が提案されている。

特開２０１３−１３７４５６号公報

しかしながら、前記提案の技術におけるＳＦ−１（円形度）及びＳＦ−２（真円度）は粒子１００個の平均値であり、粒子形状のバラツキは考慮されていない。

本発明者等の検討結果によれば、ＳＦ−１（円形度）やＳＦ−２（真円度）の大きい粒子すなわち異形粒子が１個でも存在していると、キャリア芯材の強度は低下し粒子の割れや欠けが少なからず生じる。

そこで本発明は、電子写真方式画像形成装置のキャリア芯材として用いた場合に、画像形成速度が速くなっても割れや欠けの発生が抑制されるフェライト粒子及びその製造方法を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成する本発明に係るフェライト粒子は、組成式Ｍ_ＸＦｅ_３−ＸＯ_４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｓｒ，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）で表されるフェライト粒子であって、第１平均粒子径が２０μｍ〜３０μｍの範囲であり、当該フェライト粒子の篩分けを行って、篩上粒子の平均粒子径が第１平均粒子径よりも１０μｍ大きくなるようにした後の、篩上粒子の形状係数ＳＦ−１が１２７以下で、形状係数ＳＦ−１が１４０以上の粒子割合が６個数％以下であることを特徴とする。

なお、本明細書における「第１平均粒子径」及び「平均粒子径」は、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Ｄ_５０の値である。なお、単位は体積％である。
また、「形状係数ＳＦ−１」は、下記式から算出される値である。
ＳＦ−１＝（Ｒ^２／Ｓ）×（π／４）×１００）
（式中、Ｒ：最大径、Ｓ：面積）

また本発明によれば、前記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が提供される。

そしてまた、本発明によれば、前記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が提供される。

さらに本発明によれば、組成式Ｍ_ＸＦｅ_３−ＸＯ_４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｓｒ，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）で表されるフェライト粒子が生成するようにＭ成分原料、Ｆｅ成分原料を成分調整すると共に、分散媒と混合してスラリーを得る工程と、前記スラリーを減圧により８分間以上脱泡する工程と、脱泡した前記スラリーを噴霧乾燥させて造粒物を得る工程と、前記造粒物を焼成して焼成物を得る工程とを有することを特徴とするフェライト粒子の製造方法が提供される。

本発明のフェライト粒子によれば、例えば画像形成装置に搭載されるキャリア芯材として用いた場合に、画像形成速度が速くなっても割れや欠けが抑制される。

実施例２のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。比較例４のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。

本発明者等は、電子写真方式の画像形成装置のキャリア芯材としてフェライト粒子を用いた場合に、画像形成速度が速くなると割れや欠けが発生する原因について種々検討を重ねたところ、割れや欠けが発生するキャリア芯材中には異形粒子が多く含まれていることを突き止めた。そこで、キャリア芯材中の異形粒子の含有量を所定値以下に抑えることによって粒子の割れや欠けを抑制することとした。

すなわち、本発明に係るフェライト粒子は、組成式Ｍ_ＸＦｅ_３−ＸＯ_４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｓｒ，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）で表されるフェライト粒子であって、第１平均粒子径が２０μｍ〜３０μｍの範囲であり、当該フェライト粒子の篩分けを行って、篩上粒子の平均粒子径が第１平均粒子径よりも１０μｍ大きくなるようにした後の、篩上粒子の形状係数ＳＦ−１が１２７以下で、形状係数ＳＦ−１が１４０以上の粒子割合が６個数％以下であることを特徴とする。

ここで、篩分けを行って、篩上粒子の平均粒子径が第１平均粒子径よりも１０μｍ大きくなるようにした後、篩上粒子の形状係数を測定しているのは、異形粒子の存在割合を高めるためである。

本発明では、篩上粒子の形状係数ＳＦ−１が１２７以下であること及び形状係数ＳＦ−１が１４０以上の粒子割合が６個数％以下であることが重要である。形状係数ＳＦ−１が１２７よりも大きいと、粒子形状が球形ではなくなり割れや欠けが生じやすくなる。また、形状係数ＳＦ−１が１４０以上の粒子、例えば２個以上の粒子が結合した状態の粒子の存在割合が６個数％を超える場合も、結合部分において粒子に割れや欠けが生じやすくなる。より好ましい篩上粒子の形状係数ＳＦ−１は１２４以下である。また、より好ましい形状係数ＳＦ−１が１４０以上の粒子割合は５個数％以下である。

本発明のフェライト粒子の第１平均粒子径は２０μｍ〜３０μｍの範囲である。第１平均粒子径をこの範囲とすることにより、本発明のフェライト粒子をキャリア芯材として用いた場合に、キャリア飛散による画像欠陥が発生しにくく、且つ小粒径のトナーを使用できるので画質の向上が図れる。より好ましい第１平均粒子径は２１μｍ〜２９μｍの範囲である。

本発明のフェライト粒子は各種用途に用いることができ、例えば、電子写真現像用キャリア芯材や電磁波吸収材、電磁波シールド材用材料粉末、ゴム、プラスチック用充填材・補強材、ペンキ、絵具・接着剤用艶消材、充填材、補強材等として用いることができる。これらの中でも特に電子写真現像用キャリア芯材として好適に用いられる。

本発明のフェライト粒子の製造方法に特に限定はないが、以下に説明する製造方法が好適である。

まず、Ｆｅ成分原料とＭ成分原料、そして必要により添加剤とを秤量して分散媒中に投入し混合してスラリーを作製する。なお、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｎｉからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属である。Ｆｅ成分原料としては、Ｆｅ_２Ｏ_３等が好適に使用される。Ｍ成分原料としては、ＭｎであればＭｎＣＯ_３、Ｍｎ_３Ｏ_４等が使用でき、ＭｇであればＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）_２、ＭｇＣＯ_３等が好適に使用できる。また、Ｃａ成分原料であればＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）_２、ＣａＣＯ_３等が好適に使用できる。Ｓｒ成分原料であればＳｒＣＯ_３、Ｓｒ（ＮＯ_３）_２等が好適に使用できる。

本発明で使用する分散媒としては水が好適である。分散媒には、前記原料の他、必要によりバインダー、分散剤等を配合してもよい。バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコールが好適に使用できる。バインダーの配合量としてはスラリー中の濃度が０．５〜２ｗｔ％程度とするのが好ましい。また、分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸アンモニウム等が好適に使用できる。分散剤の配合量としてはスラリー中の濃度が０．５〜２ｗｔ％程度とするのが好ましい。その他、潤滑剤や焼結促進剤等を配合してもよい。スラリーの固形分濃度は５０〜９０ｗｔ％の範囲が望ましい。また、Ｆｅ成分原料、Ｍｎ成分原料、Ｍｇ成分原料を分散媒に投入する前に、必要により、粉砕混合の処理をしておいてもよい。

次に、以上のようにして作製されたスラリーを湿式粉砕する。例えば、ボールミルや振動ミルを用いて所定時間湿式粉砕する。粉砕後の原材料の平均粒子径は４μｍ以下が好ましく、より好ましくは２μｍ以下である。振動ミルやボールミルには、所定粒径のメディアを内在させるのがよい。メディアの材質としては、鉄系のクロム鋼や酸化物系のジルコニア、チタニア、アルミナなどが挙げられる。粉砕工程の形態としては連続式及び回分式のいずれであってもよい。粉砕物の粒径は、粉砕時間や回転速度、使用するメディアの材質・粒径などによって調整される。

次に、粉砕されたスラリーを減圧して脱泡する。負圧としては特に限定はないが１０Ｐａ〜５００Ｐａの範囲が好ましく、より好ましくは５０Ｐａ〜２００Ｐａの範囲である。また減圧処理時間については、スラリーから十分に気体が抜け出る時間であればよく、通常、数十分程度が好ましい。このようにスラリーを脱泡処理することによって、次工程のスラリー噴霧乾燥工程において、スラリーが液滴化され乾燥される際に、スラリー中から抜け出る気泡によって球形の液滴が異形化するのが防止される。

そして、脱泡処理されたスラリーを噴霧乾燥させて造粒する。具体的には、スプレードライヤーなどの噴霧乾燥機にスラリーを導入し、雰囲気中へ噴霧することによって球状に造粒する。噴霧乾燥時の雰囲気温度は１００〜３００℃の範囲が好ましい。これにより、粒径１０μｍ〜２００μｍの球状の造粒物が得られる。なお、得られた造粒物は、振動ふるい等を用いて、粗大粒子や微粉を除去し粒度分布をシャープなものとするのが望ましい。造粒物の好ましい体積平均粒子径は２０μｍ〜３０μｍの範囲である。

次に、造粒物を所定温度に加熱した炉に投入して、フェライト粒子を合成するための一般的な手法で焼成する。焼成温度としては１０５０℃〜１２００℃の範囲が好ましい。焼成温度が１０５０℃以下であると、相変態が起こりにくくなるとともに焼結も進みにくくなる一方、焼結温度が１２００℃を超えると、過剰焼結による過大グレインの発生がするおそれがある。かかる焼成温度に至るまでの昇温速度としては２５０℃／ｈ〜５００℃／ｈの範囲が好ましい。また、焼成雰囲気は、酸素濃度が０％〜２１％の範囲で適宜調整すればよい。好ましい酸素濃度は加熱域６％以下、冷却域２％以下の範囲である。

このようにして得られたフェライト粒子を必要により解粒する。具体的には、例えば、ハンマーミル等によって焼成物を解粒する。解粒工程の形態としては連続式及び回分式のいずれであってもよい。そして、必要により、粒径を所定範囲に揃えるため分級を行ってもよい。分級方法としては、風力分級や篩分級など従来公知の方法を用いることができる。また、風力分級機で１次分級した後、振動篩や超音波篩で粒径を所定範囲に揃えるようにしてもよい。さらに、分級工程後に、磁場選鉱機によって非磁性粒子を除去するようにしてもよい。フェライト粒子の粒径としては２０μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。

その後、必要に応じて、分級後のフェライト粒子を酸化性雰囲気中で加熱して、粒子表面に酸化被膜を形成してフェライト粒子の高抵抗化を図ってもよい（高抵抗化処理）。酸化性雰囲気としては大気雰囲気又は酸素と窒素の混合雰囲気のいずれでもよい。また、加熱温度は、２００〜８００℃の範囲が好ましく、２５０〜６００℃の範囲がさらに好ましい。加熱時間は０．５時間〜５時間の範囲が好ましい。

以上のようにして作製した本発明のフェライト粒子を、電子写真現像用キャリアとして用いる場合、フェライト粒子をそのまま電子写真現像用キャリアとして用いることもできるが、帯電性等の観点からは、フェライト粒子の表面を樹脂で被覆して用いる。

フェライト粒子の表面を被覆する樹脂としては、従来公知のものが使用でき、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ−４−メチルペンテン−１、ポリ塩化ビニリデン、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）樹脂、ポリスチレン、（メタ）アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、並びにポリ塩化ビニル系やポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系等の熱可塑性エストラマー、フッ素シリコーン系樹脂などが挙げられる。

フェライト粒子の表面を樹脂で被覆するには、樹脂の溶液又は分散液をフェライト粒子に施せばよい。塗布溶液用の溶媒としては、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；テトラヒドロフラン、ジオキサン等の環状エーテル類溶媒；エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール系溶媒；エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒などの１種又は２種以上を用いることができる。塗布溶液中の樹脂成分濃度は、一般に０．００１ｗｔ％〜３０ｗｔ％、特に０．００１ｗｔ％〜２ｗｔ％の範囲内にあるのがよい。

フェライト粒子への樹脂の被覆方法としては、例えばスプレードライ法や流動床法あるいは流動床を用いたスプレードライ法、浸漬法等を用いることができる。これらの中でも、少ない樹脂量で効率的に塗布できる点で流動床法が特に好ましい。樹脂被覆量は、例えば流動床法の場合には吹き付ける樹脂溶液量や吹き付け時間によって調整することができる。

キャリアの粒子径は、一般に、体積平均粒子径で２０μｍ〜３０μｍの範囲が好ましい。

本発明に係る電子写真用現像剤は、以上のようにして作製したキャリアとトナーとを混合してなる。キャリアとトナーとの混合比に特に限定はなく、使用する現像装置の現像条件などから適宜決定すればよい。一般に現像剤中のトナー濃度は１ｗｔ％〜１５ｗｔ％の範囲が好ましい。トナー濃度が１ｗｔ％未満の場合、画像濃度が薄くなりすぎ、他方トナー濃度が１５ｗｔ％を超える場合、現像装置内でトナー飛散が発生し機内汚れや転写紙などの背景部分にトナーが付着する不具合が生じるおそれがあるからである。より好ましいトナー濃度は３ｗｔ％〜１０ｗｔ％の範囲である。

トナーとしては、重合法、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレー造粒法など従来公知の方法で製造したものが使用できる。具体的には、熱可塑性樹脂を主成分とする結着樹脂中に、着色剤、離型剤、帯電制御剤等を含有させたものが好適に使用できる。

トナーの粒径は、一般に、コールターカウンターによる体積平均粒子径で５μｍ〜１５μｍの範囲が好ましく、７μｍ〜１２μｍの範囲がより好ましい。

トナー表面には、必要により、改質剤を添加してもよ。改質剤としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、ポリメチルメタクリレート等が挙げられる。これらの１種又は２種以上を組み合わせて使用できる。

キャリアとトナーとの混合は、従来公知の混合装置を用いることができる。例えばヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、タンブラーミキサー、ハイブリタイザー等を用いることができる。

（実施例１）
ＭｎＭｇフェライト粒子を下記方法で作製した。出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を１４．３０ｋｇ（８９．５ｍｏｌ）と、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を５．８６ｋｇ（２５．６ｍｏｌ）と、ＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を０．５１ｋｇ（１２．７ｍｏｌ）と水５．１７ｋｇ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１５０ｇ添加して混合物とした。この混合物の固形分濃度は８０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圧力１００Ｐａの減圧下で２０分間脱泡処理した。脱泡処理した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３５μｍ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、酸素濃度が１２０００ｐｐｍとなるよう大気を流入させた還元雰囲気下の電気炉に投入し、１１００℃で３時間焼成した。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、第１平均粒子径Ｄ_５０が２６μｍのフェライト粒子を得た。

得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を後述の方法でそれぞれ測定した。表１に測定結果をまとめて示す。

次に、このようにして得られた実施例１のフェライト粒子を樹脂で被覆し、実施例１のキャリアを作製した。具体的には、シリコーン樹脂（東レダウコーニング社製ＳＲ２４１１）を、トルエンに溶解させてコーティング樹脂溶液を作製した。そして、フェライト粒子とコーティング樹脂溶液とを、重量比でフェライト粒子：樹脂溶液＝９：１の割合で撹拌機に装填し、フェライト粒子を樹脂溶液に浸漬させながら、温度１５０℃〜２５０℃で３時間加熱撹拌した。次いで、熱風循環式加熱装置で温度２５０℃で５時間さらに加熱を行い、コーティング樹脂層を硬化させてキャリアを得た。

得られたキャリアと平均粒子径５．０μｍ程度のトナーとを、ポットミルを用いて所定時間混合し、実施例１に係る二成分系の電子写真現像剤を得た。この場合、キャリアとトナーとをトナーの重量／（トナーおよびキャリアの重量）＝５／１００となるように調整した。以下、全ての実施例、比較例についても同様にして現像剤を得た。得られた現像剤について後述の画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（粒度分布）
フェライト粒子の累積粒度分布を、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、Ｄ_１０，Ｄ_５０，Ｄ_９０をそれぞれ測定した。

（形状係数ＳＦ−１）
フェライト粒子を篩分けし、篩上粒子の平均粒子径が第１平均粒子径よりも１０μｍ大きくなるようにした後、日本電子社製「ＪＳＭ−６５１０Ａ」を用いて、加速電圧は５ｋＶ、スポットサイズは４５，倍率は４５０倍として、粒子が重ならないように篩上粒子を分散させて撮影し、その画像情報を、インターフェースを介してメディアサイバネティクス社製画像解析ソフト(Ｉｍａｇｅ−ＰｒｏＰＬＵＳ)に導入して解析を行い、Ｓ（面積）及びＲ（最大径）を求め、下記式より算出し得られた値である。キャリアの形状が球形に近いほど１００に近い値となる。形状指数ＳＦ−１は、１粒子毎に算出し、３００粒子の平均値をそのキャリアの形状指数ＳＦ−１とした。
ＳＦ−１＝（Ｒ^２／Ｓ）×（π／４）×１００）
（式中、Ｒ：最大径、Ｓ：面積）
なお、フェライト粒子を篩分けし、篩上粒子の平均粒子径が第１平均粒子径よりも１０μｍ大きくなるようにするには、例えば、第１平均粒子径が２６μｍであれば、目開き３５μｍの篩を用いて、フェライト粒子を数分篩かけする。こうすることで、小粒径の粒子が分離され、篩上の平均粒径が大きくなる。ここで、篩の目開きと時間を調整して、第１平均粒子径よりも１０μｍ大きくなるようにする。なお、１０μｍとあるが、精度は９．５〜１０．５μｍである。

（粒子強度）
フェライト粒子３０ｇをサンプルミル（協立理工社製「ＳＫ−Ｍ１０型」）に投入し、回転数１４０００ｒｐｍで６０秒間破砕試験を行った。その後、破砕試験前の粒径１８μｍ以下の累積値と、破砕後の粒径１８μｍ以下の累積値との変化率を、微粉増加率として算出し粒子強度の指標とした。なお、フェライト粒子の粒径１８μｍ以下の累積値は、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。単位は体積％である。

（画像特性評価）
デジタル反転現像方式を採用する６０枚機を評価機として使用し、作製した電子写真現像剤５００ｇを投入し、２００ｋ枚の文字画像を形成し、初期、１００ｋ枚の画像形成後、２００ｋ枚の画像形成後の画質を下記基準で評価を行った。なお、ｋは、１０００枚を表し、１００ｋ枚とは、１０万枚を意味し、２００ｋ枚とは、２０万枚を意味する。
「◎」：画質が極めて良好である場合
「○」：画質が良好である場合（使用可能なもの）
「△」：画質が良好でない場合（使用不可能なもの）
「×」：画質が悪い場合

（実施例２）
脱泡時間を１０分とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。また図１に、得られたフェライト粒子のＳＥＭ写真を示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例３）
脱泡時間を８分とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例４）
フェライト粒子の第１平均粒子径Ｄ_５０を２１μｍとした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例５）
フェライト粒子の第１平均粒子径Ｄ_５０を２９μｍとした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例６）
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を１５．１４ｋｇ（９４．８ｍｏｌ）とし、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を３．６２ｋｇ（１５．８ｍｏｌ）とし、ＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を１．９１ｋｇ（４７．４ｍｏｌ）とした以外は実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例７）
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を１６．０７ｋｇ（１００．６ｍｏｌ）とし、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を１．１５ｋｇ（５．０ｍｏｌ）とし、ＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を３．４５ｋｇ（８５．６ｍｏｌ）とした以外は実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例８）
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を１４．００ｋｇ（８７．７ｍｏｌ）とし、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を６．６７ｋｇ（２９．２ｍｏｌ）とし、ＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例９）
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を１７．３５ｋｇ（１０８．６ｍｏｌ）とし、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を３．３２ｋｇ（１４．５ｍｏｌ）とし、ＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例１０）
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を１６．５０ｋｇ（１０３．３ｍｏｌ）とし、ＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を４．１７ｋｇ（１０３．５ｍｏｌ）とし、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例１１）
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を１８．７７ｋｇ（１１７．５ｍｏｌ）とし、ＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を１．９０ｋｇ（４７．１ｍｏｌ）とし、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（実施例１２）
出発原料として、Ｆｅ_２Ｏ_３（平均粒径：０．６μｍ）を２０．６７ｋｇ（１２９．４ｍｏｌ）とし、Ｍｎ_３Ｏ_４（平均粒径：２μｍ）とＭｇＯ（平均粒径：０．５μｍ）を添加しなかったこと以外は実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（比較例１）
脱泡時間を５分とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（比較例２）
脱泡時間を３分とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（比較例３）
脱泡時間を１分とした以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

（比較例４）
脱泡時間を行わなかった以外は、実施例１と同様にしてフェライト粒子を得た。そして得られたフェライト粒子の粒度分布、形状係数ＳＦ−１、粒子強度を実施例１と同様にして測定した。測定結果を表１にまとめて示す。また図２に、得られたフェライト粒子のＳＥＭ写真を示す。
また、得られたフェライト粒子の表面を実施例１と同様にして樹脂で被覆してキャリアを作製し画像特性評価を行った。評価結果を表１に合わせて示す。

表１から明らかなように、実施例１〜１２のフェライト粒子は、破砕試験後の粒径１８μｍ以下の増加率が０．６％以下と低く、優れた粒子強度を有していた。また、２０万枚の画像形成後の画質も極めて良好であった。
これに対して、脱泡処理時間が短かった比較例１〜３のフェライト粒子及び脱泡処理を行わなかった比較例４のフェライト粒子では、異形粒子が多く含まれていた。このため、破砕試験後の粒径１８μｍ以下の増加率が０．８％以上と高く、粒子の割れや欠けが発生した。また、２０万枚の画像形成後の画質は使用に耐えないものであった。

本発明に係るフェライト粒子は、電子写真方式画像形成装置のキャリア芯材として用いた場合に、画像形成速度が速くなっても割れや欠けの発生が抑制され有用である。

Claims

組成式Ｍ_ＸＦｅ_３−ＸＯ_４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｓｒ，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）で表されるフェライト粒子であって、
第１平均粒子径が２０μｍ〜３０μｍの範囲であり、
当該フェライト粒子の篩分けを行って、篩上粒子の平均粒子径が第１平均粒子径よりも１０μｍ大きくなるようにした後の、篩上粒子の形状係数ＳＦ−１が１２７以下で、形状係数ＳＦ−１が１４０以上の粒子割合が６個数％以下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。
組成式Ｍ_ＸＦｅ_３−ＸＯ_４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｓｒ，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）で表されるフェライト粒子が生成するようにＭ成分原料、Ｆｅ成分原料を成分調整すると共に、分散媒と混合してスラリーを得る工程と、前記スラリーを減圧により８分間以上脱泡する工程と、脱泡した前記スラリーを噴霧乾燥させて造粒物を得る工程と、前記造粒物を焼成して焼成物を得る工程とを有することを特徴とするフェライト粒子の製造方法。