JPH0685094B2 - フェライトキャリア - Google Patents
フェライトキャリアInfo
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- JPH0685094B2 JPH0685094B2 JP60299374A JP29937485A JPH0685094B2 JP H0685094 B2 JPH0685094 B2 JP H0685094B2 JP 60299374 A JP60299374 A JP 60299374A JP 29937485 A JP29937485 A JP 29937485A JP H0685094 B2 JPH0685094 B2 JP H0685094B2
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/10—Developers with toner particles characterised by carrier particles
- G03G9/107—Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
- G03G9/108—Ferrite carrier, e.g. magnetite
- G03G9/1085—Ferrite carrier, e.g. magnetite with non-ferrous metal oxide, e.g. MgO-Fe2O3
-
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は電子写真法、静電記録法あるいは静電印刷法等
に使用される静電荷像現像剤用キャリアに関する。
に使用される静電荷像現像剤用キャリアに関する。
［従来の技術］ 酸化亜鉛、セレン、有機光導電体等の画像担体表面に形
成された静電荷像を磁気ブラシ法により可視像化するた
めの現像剤としては、磁性キャリアとトナーからなる二
成分系現像剤が従来から使用されている。二成分系現像
剤を用いる磁気ブラシ法は、キャリアとトナーを所定の
比率で混合し、両者を摩擦帯電せしめて、所定の極性に
帯電したトナーのみを画像担体表面に付着させて現像が
行われる。
成された静電荷像を磁気ブラシ法により可視像化するた
めの現像剤としては、磁性キャリアとトナーからなる二
成分系現像剤が従来から使用されている。二成分系現像
剤を用いる磁気ブラシ法は、キャリアとトナーを所定の
比率で混合し、両者を摩擦帯電せしめて、所定の極性に
帯電したトナーのみを画像担体表面に付着させて現像が
行われる。
磁性キャリアとしては鉄粉キャリアが多く使用されてお
り、キャリアの疲労防止および摩擦帯電特性の安定化の
ために通常は表面に酸化処理を施し、更に樹脂で被覆す
ることも行われている。
り、キャリアの疲労防止および摩擦帯電特性の安定化の
ために通常は表面に酸化処理を施し、更に樹脂で被覆す
ることも行われている。
しかして最近では、酸化鉄粉キャリアに較べて化学的に
安定であり、また使用中の抵抗変化が少なく、更に見掛
密度が鉄粉の約2/3である等の利点を有するフェライト
キャリアが注目され、実用化が進んでいる。
安定であり、また使用中の抵抗変化が少なく、更に見掛
密度が鉄粉の約2/3である等の利点を有するフェライト
キャリアが注目され、実用化が進んでいる。
このフェライトキャリアは適当な金属酸化物と鉄酸化物
との完全混合物より構成され、Ni、Zn、Mn、Mg、Cu、L
i、Ba、Ｖ、Cr、Ca等の酸化物と３価の鉄酸化物の焼結
体である。
との完全混合物より構成され、Ni、Zn、Mn、Mg、Cu、L
i、Ba、Ｖ、Cr、Ca等の酸化物と３価の鉄酸化物の焼結
体である。
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、例えば特公昭53-15040号公報及び特公昭56-5
2305号公報に記載されているようなNi−Zn系フェライト
あるいはMn−Zn系フェライトが一般的であった。
ているが、例えば特公昭53-15040号公報及び特公昭56-5
2305号公報に記載されているようなNi−Zn系フェライト
あるいはMn−Zn系フェライトが一般的であった。
これに対して最近では、画質の向上が望まれるようにな
ったので、磁気特性、電気特性及び表面状態などの点か
ら、Mg−Zn系フェライトからなるキャリアが使用されつ
つある。このフェライトキャリアは例えば特開昭58-145
621号、同60-134249号、同60-135958号に開示されてい
る。
ったので、磁気特性、電気特性及び表面状態などの点か
ら、Mg−Zn系フェライトからなるキャリアが使用されつ
つある。このフェライトキャリアは例えば特開昭58-145
621号、同60-134249号、同60-135958号に開示されてい
る。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、従来のMg−Znフェライトキャリアには次
のような問題点が有り、未だ改善の余地が残されてい
た。従来は、磁気特性の点から鉄酸化物（Fe2O3）の量
を多くすると、表面が平滑でなくなるので、鉄酸化物の
量をおさえて、CuOもしくはNiOを添加することが行われ
ていた。しかるにそのような添加物を入れても画質を含
めた総合特性は必ずしも満足すべきものでなく、しかも
経済性の点で不利となるという問題があった。
のような問題点が有り、未だ改善の余地が残されてい
た。従来は、磁気特性の点から鉄酸化物（Fe2O3）の量
を多くすると、表面が平滑でなくなるので、鉄酸化物の
量をおさえて、CuOもしくはNiOを添加することが行われ
ていた。しかるにそのような添加物を入れても画質を含
めた総合特性は必ずしも満足すべきものでなく、しかも
経済性の点で不利となるという問題があった。
したがって本発明の目的は、従来よりも画像特性、磁気
特性および表面状態が改善されたフェライトキャリアを
提供することである。
特性および表面状態が改善されたフェライトキャリアを
提供することである。
［問題点を解決するための手段］ 本発明のフェライトキャリアは、次式 （MO）100-x（Fe2O3）ｘ ［但し、ＭはMgとZnの組合せ、MgO15〜25モル％、ZnO10
〜20モル％、MgOはZnOより多い、60＜ｘ＜65モル％］ で示される組成を有し、かつMgおよびZn以外の不純物金
属酸化物が合計で0.5モル％以下である実質的に球状の
フェライト粒子からなると共に、電気抵抗が１×105〜
１×1010Ω・cmの範囲にあり、飽和磁束密度が60〜70em
u/gの範囲にあり、かつ、粒度が20〜200μｍの範囲にあ
ることを特徴とするものである。
〜20モル％、MgOはZnOより多い、60＜ｘ＜65モル％］ で示される組成を有し、かつMgおよびZn以外の不純物金
属酸化物が合計で0.5モル％以下である実質的に球状の
フェライト粒子からなると共に、電気抵抗が１×105〜
１×1010Ω・cmの範囲にあり、飽和磁束密度が60〜70em
u/gの範囲にあり、かつ、粒度が20〜200μｍの範囲にあ
ることを特徴とするものである。
本発明のフェライトキャリアは、結晶学的にはスピネル
型構造を有するものであり、具体的な組成としてはMgと
Znの酸化物と鉄酸化物（Fe2O3）からなっている。この
ような組成においては、磁気特性はFe2O3の量に比例
し、Fe2O3が60モル％未満では飽和磁化（σｓ）が60emu
/g以下になる。一般にσｓが60emu/gより少ないと、磁
気ブラシからキャリアが離脱し易くなり、感光体表面へ
の付着を招いてしまう。一方Fe2O3が65モル％を越える
と、σｓが70emu/gより大きくなり、搬送力が強すぎて
トナーの変形等を招き、又磁気ブラシの穂が硬くなり、
中間調の再現性が低下する。従ってFe2O3は60モル％よ
り大きく、かつ、65モル％より少ない範囲とする必要が
ある。またMgO及びZnOの量は、Fe2O3と同様に磁気特性
に関係するので、飽和磁化が上記範囲にあるように定め
ればよい。具体的には、MgOが15〜25モル％、ZnOが10〜
20モル％でかつ、MgOがZnOより３〜５モル％多いことが
望ましい。
型構造を有するものであり、具体的な組成としてはMgと
Znの酸化物と鉄酸化物（Fe2O3）からなっている。この
ような組成においては、磁気特性はFe2O3の量に比例
し、Fe2O3が60モル％未満では飽和磁化（σｓ）が60emu
/g以下になる。一般にσｓが60emu/gより少ないと、磁
気ブラシからキャリアが離脱し易くなり、感光体表面へ
の付着を招いてしまう。一方Fe2O3が65モル％を越える
と、σｓが70emu/gより大きくなり、搬送力が強すぎて
トナーの変形等を招き、又磁気ブラシの穂が硬くなり、
中間調の再現性が低下する。従ってFe2O3は60モル％よ
り大きく、かつ、65モル％より少ない範囲とする必要が
ある。またMgO及びZnOの量は、Fe2O3と同様に磁気特性
に関係するので、飽和磁化が上記範囲にあるように定め
ればよい。具体的には、MgOが15〜25モル％、ZnOが10〜
20モル％でかつ、MgOがZnOより３〜５モル％多いことが
望ましい。
フェライトキャリアに要求される特性としては、上記の
磁気特性の他に電気抵抗ならびに粒子形態が挙げられ
る。
磁気特性の他に電気抵抗ならびに粒子形態が挙げられ
る。
電気抵抗は、キャリアの使用条件（例えば感光体の種
類、現像速度）によってその範囲が定められるが、一般
に低すぎるとキャリア付着が生じ、一方高すぎるとエッ
ヂ効果が強まり、ベタ黒現像濃度が不均一となるので１
×105〜１×1010Ω・cmの範囲にする必要がある。キャ
リアの抵抗は、キャリアの抵抗によっても多少は変化す
るが、むしろ製造条件によって大きく変るので、製造条
件（例えば焼結雰囲気）によって調節すればよい。
類、現像速度）によってその範囲が定められるが、一般
に低すぎるとキャリア付着が生じ、一方高すぎるとエッ
ヂ効果が強まり、ベタ黒現像濃度が不均一となるので１
×105〜１×1010Ω・cmの範囲にする必要がある。キャ
リアの抵抗は、キャリアの抵抗によっても多少は変化す
るが、むしろ製造条件によって大きく変るので、製造条
件（例えば焼結雰囲気）によって調節すればよい。
キャリアの粒子の電気抵抗、表面状態及び粒子形状なら
びに粒径によって、流動性、帯電特性等の特性が変化
し、画質に影響を与える。まずキャリア粒子の表面状態
はその組成に影響されるが、本発明のキャリアは上述し
た組成を有するので、比較的滑らかな表面となり、感光
体への付着及び感光体の損傷という問題は生じない。次
に粒子形状としては、流動性の点から実質的に球形化し
た粒子とする必要がある。そして粒度分布は、20〜200
μｍの範囲にすることが必要である。粒径が小さい程比
表面積が大きくなり、最大トナー濃度を高くでき、かつ
耐久性も向上する。20μｍ以下の粒子の含有量が多くな
ると、感光体表面へのキャリア付着が発生するので、20
μｍ以下の粒子は30重量％以下がよい。一方、粒径が20
0μｍより大きい粒子が多いと画像濃度が低下するの
で、200μｍより大きい粒子は20重量％以下がよい。
びに粒径によって、流動性、帯電特性等の特性が変化
し、画質に影響を与える。まずキャリア粒子の表面状態
はその組成に影響されるが、本発明のキャリアは上述し
た組成を有するので、比較的滑らかな表面となり、感光
体への付着及び感光体の損傷という問題は生じない。次
に粒子形状としては、流動性の点から実質的に球形化し
た粒子とする必要がある。そして粒度分布は、20〜200
μｍの範囲にすることが必要である。粒径が小さい程比
表面積が大きくなり、最大トナー濃度を高くでき、かつ
耐久性も向上する。20μｍ以下の粒子の含有量が多くな
ると、感光体表面へのキャリア付着が発生するので、20
μｍ以下の粒子は30重量％以下がよい。一方、粒径が20
0μｍより大きい粒子が多いと画像濃度が低下するの
で、200μｍより大きい粒子は20重量％以下がよい。
本発明のフェライトキャリアは、例えば次のような方法
によって製造することができる。
によって製造することができる。
最初に、所定の金属酸化物と酸化鉄（Fe2O3）を所定量
秤量し、混合する。次に得られた混合物を800〜1000℃
の範囲の温度で数時間仮焼し、しかる後数μｍ以下の粒
径に粉砕する。得られた粉砕粉は、必要に応じ粘結剤を
加えてから、加熱雰囲気中で噴霧乾燥して造粒する。得
られた球状粒子は1100〜1300℃の温度で焼結し、次いで
解砕及び分級を行ってフェライトキャリアが得られる。
ここで焼結を大気中で行うと、キャリアの抵抗は108〜1
010Ω・ｍになり、窒素雰囲気中で行うとキャリアの抵
抗は105Ω・ｍ程度になる。このほか、適当な熱処理を
行うことによってもキャリアの抵抗は調整できる。
秤量し、混合する。次に得られた混合物を800〜1000℃
の範囲の温度で数時間仮焼し、しかる後数μｍ以下の粒
径に粉砕する。得られた粉砕粉は、必要に応じ粘結剤を
加えてから、加熱雰囲気中で噴霧乾燥して造粒する。得
られた球状粒子は1100〜1300℃の温度で焼結し、次いで
解砕及び分級を行ってフェライトキャリアが得られる。
ここで焼結を大気中で行うと、キャリアの抵抗は108〜1
010Ω・ｍになり、窒素雰囲気中で行うとキャリアの抵
抗は105Ω・ｍ程度になる。このほか、適当な熱処理を
行うことによってもキャリアの抵抗は調整できる。
本発明のフェライトキャリアはトナーと共に混合して現
像剤とされる。トナーとしては公知のトナー組成物（例
えば特開昭58-150957号、同58-150958号、同58-196549
号、同57-60341号、同57-60342号）が使用でき、また磁
性トナーであってもよい。
像剤とされる。トナーとしては公知のトナー組成物（例
えば特開昭58-150957号、同58-150958号、同58-196549
号、同57-60341号、同57-60342号）が使用でき、また磁
性トナーであってもよい。
本発明のフェライトキャリアの体積固有抵抗は、ダイア
ルゲージを改良したテフロン（商品名）製シリンダー
（内径3.05mmφ）中に試料を数10mg充填し、1.0kgの荷
重下、200V/cmの直流電場で抵抗を測定し、算出され
る。
ルゲージを改良したテフロン（商品名）製シリンダー
（内径3.05mmφ）中に試料を数10mg充填し、1.0kgの荷
重下、200V/cmの直流電場で抵抗を測定し、算出され
る。
また、本発明のフェライトキャリアの磁気特性は、振動
試料型磁力計（東英工業製VSM−３型）を用いて測定し
た値である。
試料型磁力計（東英工業製VSM−３型）を用いて測定し
た値である。
実施例１ MgO21モル％、ZnO18モル％、Fe2O361モル％となるよう
に各原料を秤量し、ボールミルで乾式混合した。得られ
た混合粉を900℃の温度で２時間仮焼し、次いで仮焼粉
をボールミルに投入して１μｍ以下の粒子に粉砕した。
得られた粉砕粉に粘結剤を加えて造粒乾燥し、しかる後
大気中で1300℃の温度で４時間焼結し、更に解砕及び分
級して粒径63〜125μｍのフェライトキャリアを得た。
このフェライトキャリアのσｓは63emu/g、抵抗は３×1
09Ω・cmであった。
に各原料を秤量し、ボールミルで乾式混合した。得られ
た混合粉を900℃の温度で２時間仮焼し、次いで仮焼粉
をボールミルに投入して１μｍ以下の粒子に粉砕した。
得られた粉砕粉に粘結剤を加えて造粒乾燥し、しかる後
大気中で1300℃の温度で４時間焼結し、更に解砕及び分
級して粒径63〜125μｍのフェライトキャリアを得た。
このフェライトキャリアのσｓは63emu/g、抵抗は３×1
09Ω・cmであった。
実施例２〜５ 原料の組成比を変えた以外は実施例１と略同様の条件で
４種類のフェライトキャリアを製造した。
４種類のフェライトキャリアを製造した。
これらのフェライトキャリアの特性を表１に示す。
比較列１〜３ 原料の酸合比を変えた以外は実施例１と略同様の条件で
３種類のフェライトキャリアを製造した。
３種類のフェライトキャリアを製造した。
これらのフェライトキャリアの特性も同じく表１に示
す。
す。
上記フェライトキャリアを用いて、トナー濃度３％にて
現像剤を調整し、市販の電子写真複写機（小西六社製Ｕ
−BIX3000機）にて作像した。
現像剤を調整し、市販の電子写真複写機（小西六社製Ｕ
−BIX3000機）にて作像した。
得られた画像の評価結果を表２に示す。
表２から、実施例１〜５のフェライトキャリアを使用し
た場合、濃度約1.3以上で、地カブリがなく、解像度が
６本/mmでしかも中間調の再現性も良好な画像が得られ
ることがわかる。これに対して比較例１及び２のフェラ
イトキャリアは、σｓが低いため地カブリが生じ、比較
例３のフェライトキャリアはσｓが高いため、磁気ブラ
シが硬くなり、中間調の再現性が劣ることがわかる。
た場合、濃度約1.3以上で、地カブリがなく、解像度が
６本/mmでしかも中間調の再現性も良好な画像が得られ
ることがわかる。これに対して比較例１及び２のフェラ
イトキャリアは、σｓが低いため地カブリが生じ、比較
例３のフェライトキャリアはσｓが高いため、磁気ブラ
シが硬くなり、中間調の再現性が劣ることがわかる。
比較例４〜７ 純度の異なるMgO、ZnOおよびFe2O3それぞれ21、18およ
び61モル％と実施例１と同一組成で製造し、表３に示す
物性を得た。
び61モル％と実施例１と同一組成で製造し、表３に示す
物性を得た。
上記キャリアを用いて前記実施例と同様に画像評価を行
ったところ比較例４〜７のキャリアにおいては、いずれ
も画像濃度が1.3未満で画像に先端欠けがあり、十分な
印字品質を得ることはできなかった。
ったところ比較例４〜７のキャリアにおいては、いずれ
も画像濃度が1.3未満で画像に先端欠けがあり、十分な
印字品質を得ることはできなかった。
［発明の効果］ 以上に記述の如く、本発明のフェライトキャリアは、特
定の組成と物性を有するからして、従来のものより高品
質の画像を得ることができる。
定の組成と物性を有するからして、従来のものより高品
質の画像を得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項１】軟磁性を示すフェライト材料からなるフェ
ライトキャリアにおいて、次式 （MO）100-x（Fe2O3）ｘ ［但し、ＭはMgとZnの組合せ、MgO15〜25モル％、ZnO10
〜20モル％、MgOはZnOより多い、60＜ｘ＜65モル％］ で示される組成を有し、かつMg及びZn以外の不純物金属
酸化物が合計で0.5モル％以下である実質的に球状のフ
ェライト粒子からなると共に、電気抵抗が１×105〜１
×1010Ω・cmの範囲にあり、飽和磁束密度が60〜70emu/
gの範囲にあり、かつ、粒度が20〜200μｍの範囲にある
ことを特徴とするフェライトキャリア。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60299374A JPH0685094B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | フェライトキャリア |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60299374A JPH0685094B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | フェライトキャリア |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62182758A JPS62182758A (ja) | 1987-08-11 |
| JPH0685094B2 true JPH0685094B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=17871736
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60299374A Expired - Lifetime JPH0685094B2 (ja) | 1985-12-28 | 1985-12-28 | フェライトキャリア |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685094B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010210975A (ja) | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電荷像現像用キャリア及びその製造方法、静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成方法、並びに、画像形成装置 |
| JP7761987B2 (ja) * | 2019-11-22 | 2025-10-29 | Tdk株式会社 | 軟磁性合金薄帯および磁性部品 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58123549A (ja) * | 1982-01-19 | 1983-07-22 | Hitachi Metals Ltd | 電子写真現像用キヤリア |
| JPS58145621A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-30 | Tdk Corp | 磁性キヤリヤ粒子 |
| JPS60134249A (ja) * | 1983-12-22 | 1985-07-17 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 静電複写用フエライトキヤリア材 |
| JPS60135958A (ja) * | 1983-12-23 | 1985-07-19 | Toda Kogyo Corp | 球状を呈する磁性キヤリア粒子及びその製造法 |
-
1985
- 1985-12-28 JP JP60299374A patent/JPH0685094B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62182758A (ja) | 1987-08-11 |
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