JPH0214829A - 赤色系磁性粉体およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業］一の利用分野］ 本発明は赤色系磁性粉体およびその製造方法に関し、さ
らに詳しくは、インクあるいはカラートナーなどの原料
として有用な赤色系磁性粉体およびその製造方法に関す
る。

［従来の技術］ 有色の磁性粉体は主として磁性インクあるいはコピー用
磁性カラートナーなどに使用されている。

なかでも、磁性カラートナーは、トナー自身に磁性かあ
るので，非磁性のトナーとは異なって１〜ナーをＪ９！
擦帯電させる必要かない．したかって、そのような磁性
カラートナーを使用する複写機は、磁気ブラシ等の摩擦
帯電装置を省略することができて、小型にすることがで
きる。

コピー用磁性カラートナーに関し、多色の磁性カラート
ナーの製造方法が、特公昭６０−２６３５０号公報およ
び特公昭６０−２５８５６１号公報に記載されている。

前記公報によると、■黒あるいは褐色の磁性粉体の表面
を顔料などの着色剤で被覆することにより磁性カラート
ナーを製造すること、■着色剤を用いることなしに磁性
粉体自身をカラートナーとして利用することが記載され
ている。

［本発明が解決しようとする問題点］ 前記■の方法においては、黒あるいは褐色の磁性粉体自
身の色を隠蔽するために、磁性粉体の槍に比べて大量の
着色剤を使用しなければならない、したがって磁性カラ
ートナーとしての本来の特徴〒ある磁化を弱める結果と
なる。

一方、前記■の方法においては黒色の磁性粉体を用いた
ものは実用化されているが、その方法は、磁性粉体自身
の色をもってカラートナーとしているに過ぎない、磁性
粉体自身の色がたとえば赤である磁性粉体は未だ知られ
ていないので１着色剤を使ｆｆＪ　Ｌないで、赤色系を
呈する磁性カラートナーは無かった。

［前記課題を解決するための手段］ 前記課題を解決するために本発明者が鋭意研究した結果
、特定の原料を特定の条件により焼成して得られた特定
組成の磁性粉体は、それ自身が赤色を呈していて、大量
の赤色の着色剤を使用しなくても、赤色系を呈する赤色
系磁性粉体が得られることを見出して本発明に到達した
。

前記問題点を解決するため請求項１に記載の発ＩＪＪは
、強磁性金Ｊｉ！酸化物においてその１！１戊が次の組
成式 ％式％） ［ただし１式中のＸ、ｙおよび２は以下の関係を満たす
。

０．２≦Ｘ≦１．０　、　０．９≦２≦１．１゜ｘ＋ｙ
＝　１］ を満足することを特徴とする赤色系磁性粉体であ請求項
２に記載の発明は、マグネシウムの無機塩および／また
はマグネシウム酸化物と、亜鉛の無機塩および／または
亜鉛酸化物と、鉄の無機塩および／また鉄酸化物とを、
荊記各金属化合物の原子比（マグネシウム：亜鉛：鉄）
か（ｘ：ｙ；２）［たたし、ｘ、ｙおよび２は以下の関
係な満たす。

０．２　≦Ｘ≦１０　　、　　０．９　　≦２≦１．１
　　。

ｘ＋ｙ＝１］ となるように配合し、得られる混合物を還元雰囲気中で
温度ｉ、ｔｏｏないし１，３００℃で焼成することを特
徴とする請求 体の製造方法である。

本発明で注目すべきことは，従来の磁性トナーに用いら
れている磁性粉体はいずれも褐色あるいは黒色の磁性粉
体の表面に顔料を付着あるい被覆して赤色としていたが
，本発明においては，従来の磁性粉体とは異なり、磁性
粉体それ自身が赤色を呈しており、このような特異な磁
性粉体は金属酸化物の新規な組成により得られたもので
あり、またこのような新規な磁性粉体は，複数種の金属
酸化物を特定の条件で製造することにより初めて得られ
たのである。

以下の本発明の赤色系磁性粉体の製造方法について説明
する。

本発明の赤色系磁性粉体を製造する際の原料として，マ
グネシウムの無機塩および／またはマグネシウムの酸化
物と、亜鉛の無機塩および／または亜鉛の酸化物と、鉄
の無機塩および／または鉄の酸化物とを使用する。

マグネシウムの無機塩として、塩基性炭酸マグネシウム
．＊酸マグネシウム，１１１化マグネシウム等を挙げる
ことができ，マグネシウムの酸化物として酸化マグネシ
ウム、水酸化マグネシウム等を挙げることができる。

その外，他の金属を含まない錯塩や有機塩も使川【１ｆ
能である。

本発明においては、マグネシウムの無機塩を一種単独で
使用しても良いし、また、複数種のマグネシウムの無機
塩あるいは複塩を併用しても良い。さらにマグネシウム
の酸化物をその一種単独で使用しても良いし、またマグ
ネシウムの無ａ塩とマグネシウム酸化物とを併用しても
良い。

本発明において好ましいのは、塩基性炭酸マグネシウム
および酸化マグネシウムである。

亜鉛の無機塩としては、塩基性炭酸亜鉛、硫酸加鉛、塩
化斬鉛、硫化亜鉛、硝酸亜鉛等を挙げることができる。

亜鉛の無機塩は無水塩であっても含水塩であっても良い
、また亜鉛の酸化物として酸化亜鉛、水酸化亜鉛を挙げ
ることができる。

本発明においては、亜鉛の無機塩を一種単独で使用して
も良いし、また、複数種の亜鉛の無機塩あるいは亜鉛の
複塩を併用しても良い、さらに亜鉛の酸化物をその一種
単独で使用しても良いし、また亜鉛の無機塩と酸化亜鉛
とを併用しても良い。

本発明において好ましいのは、１１！７．ｉｉ性炭酸亜
鉛および酸化亜鉛である。

鉄の無機塩としては、硫酸第２鉄、フッ化第１鉄、フッ
化第２鉄、塩化第２鉄、臭化第２鉄、ヨウ化第２鉄、硝
酸：５２鉄、水酸化第２鉄、等を挙げることができる。

また、鉄の酸化物としては。

亜酸化鉄、酸化第２鉄、四三酸化鉄等を挙げることがで
きる。

本発明においては、鉄の無機塩を一種単独で使用しても
良いし、また、複数種の鉄の無機塩あるいは鉄の複塩を
併用しても良い、さらに鉄の酸化物をその一種単独で使
用しても良いし、また鉄の無機塩と鉄の酸化物とを併用
しても良い。

本発明において好ましいのは、酸化第２鉄である。

本発明の方法においては、マグネシウムの無機塩および
／またはマグネシウム酸化物と、亜鉛の無機塩および／
または亜鉛酸化物と、鉄の無機塩および／また鉄酸化物
とを、前記各金属化合物の原子比（マグネシウム：亜鉛
：鉄）が（ｘ　：　ｙ　；２）［ただし、ｘ、ｙおよび
２は以ｆの関係を満たす。

０．２≦Ｘ≦１．Ｑ　、　　０．９≦２≦１．１゜ｘ＋
ｙ＝１］ になるように混合し、要すれば前記化合物を粉砕してか
ら混合する。

前記各金属化合物の原子比が前記範囲を外れると４本発
明の磁性粉体を得ることができない。

次いで、得られる混合物を焼成する。

焼成温度は１通常、ｉ　、ｏｏｏ〜ｌ　、４００℃であ
り。

好ましくは１，１００〜１，３００℃である。

焼成温度が１．０００℃未満であると、未反応の金属化
合物が残留し、たとえば未反応の鉄化合物が法王酸化鉄
であったり、化学量論的組成によい鉄不足のスピネルが
生じたりすると、得られる焼成物が黄褐色となり、　　
１，４００℃を超えると磁性粉体の色が黒色となること
がある。

焼成時間は５通常、１〜５時間であり、好ましくは２〜
４時間である。

焼成時間が１時間未満であると未反応の金属化合物が残
存し、たとえば未反応の金属化合物が二三酸化鉄であっ
たり、化学量論的組成によい鉄不足のスピネルが生じた
りす、ると、得られる焼成物の色が黄褐色になることが
ある。

本発明の方法においては、前記焼成によりそれ自身の色
が赤色である本発明の磁性粉体が得られる。

得られる磁性粉体は、組成式 ％式％） ［ただし、式中のｘ、ｙおよび２は以下の関係を満たす
。

０．２≦Ｘ≦１．０　、　０．９≦２≦１３１゜ｘ＋ｙ
＝１］ を満足する。

本発明の磁性粉体は、温度変化に対して、キュリー点が
低いと言う特長があり、また外部磁場に対しても飽和磁
化に近い磁化が得られると言う点で従来の磁性粉体と異
なるものである。

本発明の方法においては、焼成後、前記焼成物を焼鈍す
るのが好ましい、焼鈍処理によって、得られる磁性粉体
は、より一層赤色を呈するようになるからである。なお
、焼鈍後直ちに前記焼成物を焼鈍しても良く、また、焼
成後に前記焼成物を一旦冷却してから焼鈍しても良い、
いずれが良いかは、原料となる金属化合物の種類や焼成
条件等により相違して一層に決定することができないけ
れども、焼成物を一旦冷却すると好ましい結果を得るこ
とができる場合がある。

焼鈍処理は、前記焼成物を４００〜８００℃、特に５０
０〜６００℃に４〜２０時間、特に５〜１０時間維持す
る。

焼鈍処理の際の雰囲気については特に制限がなく、たと
えば、空気中で電気炉により低温焼鈍することができる
。

本発明の方法により得られる赤色系磁性粉体は、インク
あるいはカラートナーなどの原料として有用である。

［実施例］ （実施例１） 乾式法により強磁性金属酸化物を以下のようにして製造
した。

すなわち、特級試薬の塩基性炭酸マグネシウム０．７モ
ルと１′ｉ！基性炭酸亜鉛０．３モルと酸化第２鉄１．
０モルとを混合した。得られた混合物を還元性雰囲気下
に１．２００℃で３時間かけて電気炉で焼成した。焼成
後、焼成物を蒸溜水に投入して急冷した。

焼ＪＪ！後の産物は、たとえば、振動ミルにて微粉砕し
、粒径を１ｇｍ以下にすると、粉砕後の色は暗褐色ｆあ
った。

得られた粉末はこれを２Ｘ線回折法により鉱物組成分析
した結果、検出鉱物はスピネル鉱物のみであり、また原
子吸光分析法により化学組成分析したところ、以下の化
学組成を有するフェライトであった。

Ｍｇｏ、ｚ　Ｚｎｏ、３Ｆｅ２．ｏ　ＯＪ、０このフェ
ライトのＣＩＥ標準表色系（ＪＩＳＺ８７２２）、キュ
リー点温度および８，０００　　［Ｏｅ］における磁化
を第１表に示す。

このフェライトの磁化測定結果として、温度−磁化曲線
および磁場−磁化曲線を第１図および第２Ｖ！Ｊとして
示す。

（実施例２） 乾式法により強磁性金属酸化物を以下のようにして製造
した。

すなわち、特級試薬の塩基性炭酸マグネシウム０．７モ
ルと塩基性炭酸亜鉛０．３モルと酸化第２鉄１．０モル
とを混合した。得られた混合物を還元性雰囲気下に１．
２００℃で３時間かけて電気炉で焼成した。焼成後、焼
成物を粉砕し、粉砕物をさらに６００℃で焼鈍後炉冷し
た。

焼成後の産物は、たとえば振動ミルにて微粉砕し、粒径
を１μｍ以下にすると、粉砕後の色は褐色を帯びた赤色
であり、実施例１の場合に比べてより赤色である（必要
であれば、日鉄鉱業株式会社製エルボ−ジェットにより
所望の粒度に分級することも可能である。） 得られた粉末はこれを実施例１と同様に、ＸＭ回折法に
より鉱物組成分析した結果、検出鉱物はスピネル鉱物の
みであり、また原子吸光分析法により化学組成分析した
ところ、以下の化学組成を有するフェライトであった。

Ｍｇｏ２Ｚｎｏ３Ｆｅ２．ａ　Ｏｓ、。

このフェライトのＣＩＥ標準表色系（ＪＩＳＺ８７２２
）、キュリー点温度および８，０００　　［Ｏｅ］にお
ける磁化の値を第１表に示す。

このフェライトの磁化測定結果として、温度−磁化曲線
および磁場−磁化曲線を第３図および第４図として示す
。

第１表 ［発明の効果］ 請求項１に記載の発明によると、それ自体で赤色系であ
り、磁気特定についてもキュリー点が低いと言う４￥長
があり、また外部磁場に対しても飽和磁化に近い磁化を
得ることができると言う点で従来の磁性粉と異なった赤
色系磁性粉体を提供することができる。

請求項２に記載の発明によると、赤色系の磁性粉体を筒
中に製造することができる。

また、請求項３に記載の発明によると請求項２に記載の
製造方法により得られる磁性粉体よりも磁性粉体を筒中
に製造することがで鼻る。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１において得られた磁性粉体についての
温度−磁化曲線を示すグラフ、第２図は＋ｉ７ｉ記実施
例１において（１）られた磁性粉体についての磁場−磁
化曲線を示すグラフ、第３図は実施例２において得られ
た磁性粉体についての温度−磁化曲線を示すグラフ、お
よび第４図は前記実施例２において得られた磁性粉体に
ついての磁場−磁化曲線を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）強磁性金属酸化物においてその組成が次の組成式 （ＭｇＯ）ｘ（ＺｎＯ）ｙ（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）ｚ［ただ
   し、式中のｘ，ｙおよびｚは以下の関係を満たす。 ０．２≦ｘ≦１．０，０．９≦ｚ≦１．１，ｘ＋ｙ＝１
   ］ を満足することを特徴とする赤色系磁性粉体。 （２）マグネシウムの無機塩および／またはマグネシウ
   ム酸化物と、亜鉛の無機塩および／または亜鉛酸化物と
   、鉄の無機塩および／また鉄酸化物とを、前記各金属化
   合物の原子比（マグネシウム：亜鉛：鉄）が（ｘ：ｙ；
   ｚ）［ただし、ｘ，ｙおよびｚは以下の関係を満たす。 ０．２≦ｘ≦１．０，０．９≦ｚ≦１．１，ｘ＋ｙ＝１
   ］ となるように混合し、得られる混合物を還元雰囲気中て
   温度１，１００ないし１，３００℃で焼成することを特
   徴とする前記請求項１に記載の赤色系磁性粉体の製造方
   法。 （３）前記請求項２における焼成後、得られる焼成物を
   さらに４００ないし８００℃で焼鈍することを特徴とす
   る前記請求項１に記載の赤色系磁性粉体の製造方法。