(57)【要約】【課題】電子写真方式画像形成装置のキャリアとして用いた場合に、画像形成速度が速くなっても長期間にわたって安定して使用することができるフェライト粒子を提供する。【解決手段】組成式ＭＸＦｅ３−ＸＯ４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｒ，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１．４０〜１．９０の範囲であり、粒子の歪度Ｒｓｋが−０．２５〜−０．０７の範囲であることを特徴とする。【選択図】図２
2015101509.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成式ＭＸＦｅ３−ＸＯ４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｒ，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１．４０〜１．９０の範囲であり、粒子の歪度Ｒｓｋが−０．２５〜−０．０７の範囲であることを特徴とするフェライト粒子。
【請求項２】
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３】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真方式を用いたファクシミリやプリンタ、複写機などの画像形成装置では、感光体の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて可視像化し、この可視像を用紙等に転写した後、加熱・加圧して定着させている。高画質化やカラー化の観点から、現像剤としては、キャリアとトナーとを含むいわゆる二成分現像剤が広く使用されている。
【０００３】
二成分現像剤を用いた現像方式では、キャリアとトナーとを現像装置内で撹拌混合し、摩擦によってトナーを所定量まで帯電させる。そして、回転する現像ローラに現像剤を供給し、現像ローラ上で磁気ブラシを形成させて、磁気ブラシを介して感光体へトナーを電気的に移動させて感光体上の静電潜像を可視像化する。トナー移動後のキャリアは現像ローラ上に残留し、現像装置内で再びトナーと混合される。このため、キャリアの特性として、磁気ブラシを形成する磁気特性と、所望の電荷をトナーに付与する帯電特性および繰り返し使用における耐久性が要求される。
【０００４】
そこで、マグネタイトや各種フェライト等の磁性粒子の表面を樹脂で被覆したキャリアが一般に用いられている。キャリア芯材としての磁性粒子には、良好な磁気的特性と共に、トナーに対する良好な摩擦帯電特性が要求される。このような特性を満たすキャリア芯材として種々の形状のものが提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。
【０００５】
例えば特許文献１では、磁性粒子を少なくとも含有し、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Ｓｍ、及び、磁性粒子表面の最大高さＲｙが、３．６μｍ≦Ｓｍ≦８．０μｍ、且つ、０．５μｍ≦Ｒｙ≦１．０μｍである静電荷現像用キャリアが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２では、表面に凹凸を有する磁性粒子と、磁性粒子の表面に設けられ、導線性の金属ナノ粒子から構成され、表面に磁性粒子の表面の凹凸に添った凹凸を有する導電層と、導電層上に設けられた樹脂層とを有する静電潜像現像用キャリアが提案されている。加えて、特許文献２には、表面粗さＲａが０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、且つ表面粗さＳｍが０．１μｍ以上１０μｍ以下である磁性粒子も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開2012-168284号公報
【特許文献２】特開2011-141542号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記提案のキャリアでは昨今における複写機等の画像形成装置に対応できない場合がある。すなわち、非接触現像方式を採用する画像形成装置やハイブリッド型現像方式を採用する画像形成装置、また、１分間に６０〜７０枚の画像を形成することができるいわゆる高速機の画像形成装置等において、例えば、長期にわたる使用によって磁性粒子表面に被覆された樹脂が剥がれ落ち、結果としてキャリア飛散等の不具合を引き起こすおそれがある。また、被覆樹脂量が多いと、摩擦帯電によって帯電した電荷がリークしにくくなり、長期にわたる使用によってトナーへの帯電付与能力の低下を招き、メモリ画像を引き起こすおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子写真方式画像形成装置のキャリアとして用いた場合に、画像形成速度が速くなっても長期間にわたって安定して使用することができるフェライト粒子を提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、長期間の使用においても安定して良好な画質の画像を形成することができる電子写真現像剤用キャリア及び電子写真現像剤を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明者らは、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長期間にわたって安定して使用することができるフェライト粒子を得るため鋭意検討した結果、表面を樹脂で被覆した際に、フェライト粒子が表面に露出する度合いが帯電安定性などに大きく影響することを突き止めた。すなわち、樹脂によるフェライト粒子表面の被覆面積が少なく、フェライト粒子の露出面積が大きすぎると、フェライト粒子自身の抵抗が低下し、キャリア飛散を引き起こす要因となる。一方、完全な被覆等、フェライト粒子の露出面積が小さすぎると、摩擦帯電によって帯電した電荷がリークしにくくなり、結果としてトナーへの帯電付与能力の低下を招き、メモリ画像を引き起こす要因となる。もちろん、フェライト粒子表面を被覆する樹脂は、できるだけ剥がれ落ちないのが望ましい。
【００１２】
そこで、本願発明者らは、樹脂によって被覆されるフェライト粒子表面の形状に着目し、粒子表面の凹凸形状を形作るグレイン、すなわち、いわゆる結晶粒の山部分と谷部分との差及びグレインの角の形状に着目した。具体的には、グレインの山部分と谷部分とのさ差の指標となる最大高さＲｚ、及び粒子表面の凹凸の山部分の領域と谷部分の領域の偏り度合いの指標となる歪度Ｒｓｋに着目した。そして、これら要素の最大高さＲｚ及び歪度Ｒｓｋについて鋭意検討し、以下の構成とした。
【００１３】
すなわち、本発明に係るフェライト粒子は、組成式ＭＸＦｅ３−ＸＯ４（但し、ＭはＭｇ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｔｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｓｒ，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１．４０〜１．９０の範囲であり、粒子の歪度Ｒｓｋが−０．２５〜−０．０７の範囲であることを特徴とする。
【００１４】
また本発明によれば、前記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が提供される。
【００１５】
さらに本発明によれば、前記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が提供される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るフェライト粒子は、表面に特定の凹凸形状が形成されているため、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長期間にわたって安定して使用することができる。
【００１７】
また、本発明に係る電子写真現像用キャリア及び電子写真用現像剤によれば、画像形成速度の高速化及び高画質化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係るフェライト粒子の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】図１に示すフェライト粒子表面を樹脂被覆した本発明に係るキャリアの一実施形態を示す概略断面図である。
【図３】実施例１のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図４】実施例４のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図５】実施例６のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図６】実施例７のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図７】実施例８のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図８】実施例１０のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図９】比較例１のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図１０】比較例２のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図１１】比較例３のフェライト粒子のＳＥＭ写真である。
【図１２】フェライト粒子の最大高さＲｚと歪度Ｒｓｋとの関係を示すグラフである。
【図１３】フェライト粒子の表面を示す概説図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に、本発明に係るフェライト粒子の概略断面図を示し、図２に、図１に示すフェライト粒子表面を樹脂被覆した本発明に係るキャリアの一実施形態を示す概略断面図を示す。
【００２０】
図１に示す本発明に係るフェライト粒子１１は、外形形状が略球形状である。フェライト粒子１１の表面１２には、微小の凹凸形状が形成されている。具体的には、フェライト粒子１１の表面１２には、その一部が凹んだ形状である凹部１３と、凹部１３に対して相対的に外径側に突出した形状である凸部１４とが形成されている。なお、図１においては、微小の凹凸形状は、理解の容易の観点から、誇張して図示している。
【００２１】
ここで、フェライト粒子１１の最大高さＲｚが１．４０〜１．９０の範囲であり、歪度Ｒｓｋが−０．２５〜−０．０７の範囲であることが重要である。最大高さＲｚ及び歪度Ｒｓｋをこれらの範囲とすることによって、粒子表面を樹脂で被覆した際に、フェライト粒子の所望面積がキャリア表面に露出するようになる。これにより、トナーへの帯電付与能力が長期間にわたって維持される。
【００２２】
このようなフェライト粒子１１は、粒子表面に適切な凹凸形状、具体的には、グレインにおける山部分と谷部分との適度の差、及び山部分の領域と谷部分の領域との適度な割合を有しているため、粒子表面を樹脂で被覆した場合、長期にわたる使用による被覆樹脂の剥離が効果的に抑制される。また、ある程度のフェライト粒子の露出面積が確保されるので適度に電荷がリークされる。さらに、長期使用においても帯電量を維持できるだけの樹脂による被覆面積が確保される。したがって、長期間にわたって安定して使用することができる。
【００２３】
本発明のフェライト粒子の粒径に特に限定はないが、平均粒径で数十μｍ〜数百μｍ程度が好ましい。また、本発明のフェライト粒子をキャリア芯材として用いる場合には、数十μｍ程度の粒径が好適であり、粒度分布はシャープであるのが好ましい。
【００２４】
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として好適に用いられる。
【００２５】
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。
【００２６】
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、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｒ、Ｎｉ等の２価の金属元素から選ばれる少なくとも１種の金属元素である。Ｆｅ成分原料としては、Ｆｅ２Ｏ３等が好適に使用される。Ｍ成分原料としては、ＭｎであればＭｎＣＯ３、Ｍｎ３Ｏ４等が使用でき、ＭｇであればＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２、ＭｇＣＯ３が好適に使用できる。また、Ｃａ成分原料としては、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２、ＣａＣＯ３等から選択される少なくとも１種の化合物が好適に使用される。
【００２７】
ここで、フェライト粒子の表面を凹凸形状とするには、Ｓｒを微量添加するのが好ましい。Ｓｒを微量添加することによって焼成工程においてＳｒフェライトが一部生成され、マグネトプランバイト型の結晶構造が形成されてフェライト粒子表面の凹凸形状が促進されやすくなる。Ｓｒ成分原料としては、金属ストロンチウム又はその酸化物が好適に使用できる。
【００２８】
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Ｆｅ成分原料、Ｍ成分原料の他、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、Ｍ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。
【００２９】
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径は５０μｍ以下が好ましく、より好ましくは１０μｍ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。
【００３０】
そして、粉砕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１０〜２００μｍ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。
【００３１】
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ことにより、フェライト粒子を生成させる。ここで、焼成温度としては１０００℃〜１３００℃の範囲が好ましい。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２％〜２１％の範囲であるのが好ましい。加えて、造粒物をトレイに充填して焼成を行う場合、トレイに充填する造粒物の厚みは１００ｍｍ以下とすることが推奨される。
【００３２】
このようにして得られた焼成物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。
【００３３】
その後、必要に応じて、分級後の粉末（焼成物）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。
【００３４】
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。
【００３５】
図２に、フェライト粒子の表面を樹脂で被覆した本発明に係るキャリアの一実施形態を示す概略断面図を示す。図２において、キャリア１５は、フェライト粒子１１の表面１２に樹脂１６が薄く被覆されてなる。キャリア１５の粒径はフェライト粒子１１とほとんど同じである。キャリア１５の表面１７は、樹脂１６でほとんどの領域が被覆されているが、一部の領域１８において、フェライト粒子１１そのものの表面１２が露出している。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
キャリアの粒子径は、一般に、体積平均粒子径で１０μｍ〜２００μｍの範囲、特に１０μｍ〜５０μｍの範囲が好ましい。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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径で５μｍ〜１５μｍの範囲が好ましく、７μｍ〜１２μｍの範囲がより好ましい。
【００４３】
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。
【００４４】
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】
【００４５】
（実施例１）
フェライト粒子を下記方法で作製した。出発原料として、１０．７５ｋｇのＦｅ２Ｏ３と、４．３８ｋｇのＭｎ３Ｏ４と、０．３５ｋｇのＭｇＯと、０．０１９ｋｇのＳｒＣＯ３とを純水５．１０ｋｇ中に分散し、還元剤としてカーボンブラックを６２ｇ、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム系分散剤を９３ｇ、バインダーとしてポリビニルアルコールを３３ｇ添加して混合物とした。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。
【００４６】
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１０μｍ〜１００μｍの乾燥造粒物を得た。この造粒物から、粒径１００μｍを超える粗粒は篩網を用いて除去した。
【００４７】
この造粒物を、電気炉に投入し１２００℃まで２．５時間かけて昇温し、その後１２００℃で３時間保持し焼成を行った。このとき、電気炉内の酸素濃度は２１％（大気雰囲気）、トレイ内の造粒物の層厚を３０ｍｍとした。
【００４８】
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、平均粒径３５．２μｍのフェライト粒子を得た。
【００４９】
得られたフェライト粒子の最大高さＲｚ、歪度Ｒｓｋ、磁気特性を後述の方法でそれぞれ測定した。表２に測定結果をまとめて示す。また、図３に、実施例１のフェライト粒子のＳＥＭ写真を示す。
【００５０】
次に、このようにして得られた実施例１のフェライト粒子の表面を樹脂で被覆し、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４５０重量部と、（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン９重量部とを、溶媒としてのトルエン４５０重量部に溶解してコート溶液を作製した。このコート溶液を、流動床型コーティング装置を用いて、実施例１のフェライト粒子５００００重量部に塗布し、温度３００℃の電気炉で加熱して実施例１のキャリアを得た。以下、全ての実施例、比較例についても同様にしてキャリアを得た。
【００５１】
得られたキャリアと平均粒径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実機評価を行った。評価結果を表２に合わせて示す。
【００５２】
実施例２〜１０，比較例１〜３
表１に示す出発原料及び配合量、焼成温度で実施例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２に測定結果をまとめて示す。また、図４〜図８に実施例４、６，７，８，１０のフェライト粒子のＳＥＭ写真を示す。さらに、図９〜図１１に比較例１〜３のフェライト粒子のＳＥＭ写真を示す。また、図１２に、縦軸として粒子の歪度Ｒｓｋをとり、横軸として粒子の最大高さＲｚをとって、実施例１〜１０及び比較例１〜３のフェライト粒子の値をプロットしたグラフを示す。
【００５３】
（体積平均径の測定）
体積平均粒径の測定については、日機装株式会社製のマイクロトラック、Ｍｏｄｅｌ９３２０−Ｘ１００を用いて実施した。
【００５４】
（磁力の測定）
また、表２中の磁気的特性を示す磁化の測定については、ＶＳＭ（東英工業株式会社製、ＶＳＭ−Ｐ７）を用いて、飽和磁化σｓ及び磁化σ１ｋ、残留磁化σｒ、保磁力Ｈｃをそれぞれ測定した。
【００５５】
（見掛け密度の測定）
フェライト粒子の見掛け密度はJIS Z 2504に準拠して測定した。
【００５６】
（最大高さＲｚ及び歪度Ｒｓｋの測定）
フェライト粒子の最大高さＲｚ及び歪度Ｒｓｋを次のように測定した。超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡（「ＶＫ−Ｘ１００」株式会社キーエンス製）を用い、１００倍対物レンズで表面を観察して求めた。具体的には、まず、表面の平坦な粘着テープにフェライト粒子を固定し、１００倍対物レンズで測定視野を決定した後、オートフォーカス機能を用いて焦点を粘着テープ面に調整し、オート撮影機能を用いてフェライト粒子表面の３次元形状を取り込んだ。
各パラメータの測定には、装置付属のソフトウェアＶＫ−Ｈ１ＸＡを用いて行った。まず、前処理として、得られたフェライト粒子の表面の３次元形状から解析に用いる部分の取り出しを行った。図１３に、取り出されたフェライト粒子表面の概略図を示す。フェライト粒子２１の表面２２の中央部分に長さ１５．０μｍの水平方向に延びる線分２３を引き、その上下に４本間隔で１０本ずつ平行線を追加した場合の線分上にあたる粗さ曲線を、計２１本分取り出した。図１３において、上側の１０本の線分２４ａ、下側の１０本の線分２４ｂを簡略的に示している。
【００５７】
フェライト粒子は略球形状であるため、取り出した粗さ曲線は、バックグラウンドとして一定の曲率を持っている。このため、バックグラウンドの補正として、最適な二次曲線をフィッティングし、粗さ曲線から差し引く補正を行った。この場合のカットオフ値λｓを、０．２５μｍ、カットオフ値λｃを０．０８ｍｍとした。
【００５８】
最大高さＲｚについては、粗さ曲線の中で最も高い山の高さと最も深い谷の深さの和として求めた。
【００５９】
また、歪度Ｒｓｋについては、粗さ曲線を以下の数１に示す式にあてはめて算出した。
【００６０】
【数１】
2015101509.tif 000003
【００６１】
ここで、数１の式中、Ｒｎは、基準長さ１５μｍにおけるｎ番目の山または谷の平均線との差異を示し、二乗平均平方根高さＲｑは以下の数２に示す式によって求められる。
【００６２】
【数２】
2015101509.tif 000004
【００６３】
ここで、得られた歪度Ｒｓｋは、その値が大きいほど、谷に位置する領域に偏ることを示すものである。
【００６４】
さらに、フェライト粒子の二乗平均平方根傾斜角ＲΔｑについても算出した。具体的には、粗さ曲線を以下の数１に示す式にあてはめて算出した。
【００６５】
【数３】
2015101509.tif 000005
ここで、数１の式中、ｄＲｎ／ｄＸｎは、基準長さ１５．０μｍにおけるｎ番目の山または谷の局部傾斜を示し、基本的には以下の数４に示す７点公式によって求められる。
【００６６】
【数４】
2015101509.tif 000006
ここで、得られた二乗平均平方根傾斜角ＲΔｑは、その値が大きいほど、傾斜が大きいことを示すものである。
【００６７】
以上説明した最大高さＲｚ、歪度Ｒｓｋ及び二乗平均平方根傾斜角ＲΔｑの測定は、JIS B0601（2001年度版）に準拠して行われるものである。
【００６８】
また、解析に用いるフェライト粒子の平均粒子径については、３２．０〜３４．０μｍに限定した。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に限定することで、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。なお、各パラメータの平均値として、３０粒子の平均値を用いることとした。
【００６９】
（実機評価）
現像域で交流バイアスを印加するよう改良したデジタル反転現像方式を採用する７０枚機（７０ｃｐｍ）相当の評価機に、作製した現像剤５００ｇを投入し、文字およびベタ黒画像を１０００枚印刷し、１０００枚目における用紙のベタ画像部におけるメモリ画像について目視で評価した。評価基準は下記の通りである。
「◎」：ベタ画像を良好に再現している場合
「○」：ごくわずかに擦れがあるが、実使用上問題のない場合
「△」：わずかに印字が読み取れる場合
「×」：印字が鮮明に読み取れる場合
【００７０】
【表１】
2015101509.tif 000007
【００７１】
【表２】
2015101509.tif 000008
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係るフェライト粒子は、表面に特定の凹凸形状が形成されているため、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長期間にわたって安定して使用することができ有用である。
【符号の説明】
【００７３】
１１    フェライト粒子
１２    粒子表面
１３    凹部
１４    凸部
１５    キャリア
１６    樹脂
【図１】
2015101509.tif 000009
【図２】
2015101509.tif 000010
【図３】
2015101509.tif 000011
【図４】
2015101509.tif 000012
【図５】
2015101509.tif 000013
【図６】
2015101509.tif 000014
【図７】
2015101509.tif 000015
【図８】
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【図９】
2015101509.tif 000017
【図１０】
2015101509.tif 000018
【図１１】
2015101509.tif 000019
【図１２】
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【図１３】
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