(57)【要約】      （修正有）【課題】キャリア芯材としてのフェライト粒子の粒径が同じでもキャリアの飛散量を低減させることができる、電子写真現像用キャリア芯材を提供する。【解決手段】電子写真現像用キャリア芯材は、一般式（ＣｕＯ）ｘ（ＭＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ（ただし、ＭはＦｅ、ＭｎおよびＭｇから選ばれる一種以上の２価の金属元素、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示されるフェライト粒子からなり、Ｃｕの含有量が０．３０〜２．０重量％、好ましくは０．３０〜１．５重量％、さらに好ましくは０．３５〜１．２重量％である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（ＣｕＯ）ｘ（ＭＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ（ただし、ＭはＦｅ、ＭｎおよびＭｇから選ばれる一種以上の２価の金属元素、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示されるフェライト粒子からなり、Ｃｕの含有量が０．３０〜２．０重量％であることを特徴とする、電子写真現像用キャリア芯材。
【請求項２】
前記Ｃｕの含有量が０．３０〜１．５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の電子写真現像用キャリア芯材。
【請求項３】
前記Ｃｕの含有量が０．３５〜１．２重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の電子写真現像用キャリア芯材。
【請求項４】
前記フェライト粒子の飽和磁化σｓ（ｅｍｕ／ｇ）に対する１０００エルステッドの磁場における磁化の強さσ１０００（ｅｍｕ／ｇ）の比σ１０００／σｓが０．７０≦σ１０００／σｓ≦０．９８である磁気特性を有することを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の電子写真現像用キャリア芯材。
【請求項５】
前記フェライト粒子の９０％以上が粒径５〜１５０μｍであることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の電子写真現像用キャリア芯材。
【請求項６】
前記電子写真現像用キャリア芯材に１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値が１×１０５〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の電子写真現像用キャリア芯材。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のフェライト粒子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８】
前記樹脂の被覆量が０．１〜５．０重量％であることを特徴とする、請求項７に記載の電子写真現像用キャリア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真現像用キャリア芯材に関し、特にフェライト粒子からなる電子写真現像用キャリア芯材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真複写機などの画像形成装置において電子写真現像用のトナーとキャリアからなる二成分系現像剤が使用され、この二成分系現像剤のキャリア芯材としてフェライト粒子を使用することが知られている。このようなフェライト粒子をキャリア芯材として使用するキャリアが画像に付着して画質が低下することを防止するため、フェライト中の銅成分の含有量を０．１〜２５００ｐｐｍ、亜鉛成分の含有量を０．１〜５０００ｐｐｍ、ニッケル成分の含有量を０．１〜２０００ｐｐｍとし、フェライトの平均粒径を２０〜１２０μｍとすることにより、画像へのキャリアの付着量を低減させて高画質化を図ることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９９０３２９号公報（段落番号００１０−００１５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、電子写真複写機などの画像形成装置では、画像の高精細化や高画質化の要求がさらに高まっており、上記の特許第２９９０３２９号公報に開示されたキャリアでは、画像へのキャリアの付着量の低減は必ずしも十分ではなくなっている。
【０００５】
また、二成分系現像剤のトナーの粒径を小さくして高画質化を達成しようとする試みがなされており、それに伴ってキャリアの粒径も小さくすることが望まれているが、キャリアの粒径を小さくすると、キャリアの飛散量が増大するという問題がある。
【０００６】
したがって、本発明は、このような従来の問題点に鑑み、キャリア芯材としてのフェライト粒子の粒径が同じでもキャリアの飛散量を低減させることができる、電子写真現像用キャリア芯材を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、電子写真現像用キャリア芯材としてのフェライト粒子中の銅含有量を０．３０〜２．０重量％とすることにより、この範囲外の銅含有量の場合と比べて、同じ平均粒径のフェライト粒子でも、実効磁力（１０００エルステッドの磁場における磁化）σ１０００を１〜３ｅｍｕ／ｇ程度高くしてキャリアの飛散量を低減させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明による電子写真現像用キャリア芯材は、一般式（ＣｕＯ）ｘ（ＭＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ（ただし、ＭはＦｅ、ＭｎおよびＭｇから選ばれる一種以上の２価の金属元素、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示されるフェライト粒子からなり、Ｃｕの含有量が０．３０〜２．０重量％、好ましくは０．３０〜１．５重量％、さらに好ましくは０．３５〜１．２重量％であることを特徴とする。この電子写真現像用キャリア芯材において、フェライト粒子の飽和磁化σｓ（ｅｍｕ／ｇ）に対する１０００エルステッドの磁場における磁化の強さσ１０００（ｅｍｕ／ｇ）の比σ１０００／σｓが０．７０≦σ１０００／σｓ≦０．９８である磁気特性を有するのが好ましい。また、フェライト粒子の９０％以上が粒径５〜１５０μｍであるのが好ましい。さらに、電子写真現像用キャリア芯材に１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値が１×１０５〜１×１０１１（Ω・ｃｍ）であるのが好ましい。
【０００９】
また、本発明による電子写真現像用キャリアは、上記のいずれかのフェライト粒子を樹脂で被覆したことを特徴とする。この電子写真現像用キャリアにおいて、樹脂の被覆量が０．１〜５．０重量％であるのが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明による電子写真現像用キャリア芯材の実施の形態では、一般式（ＣｕＯ）ｘ（ＭＯ）ｙ（Ｆｅ２Ｏ３）ｚ（ただし、ＭはＦｅ、ＭｎおよびＭｇから選ばれる一種以上の２価の金属元素、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示されるフェライト粒子からなるキャリア芯材中のＣｕの含有量を０．３０〜２．０重量％、好ましくは０．３０〜１．５重量％、さらに好ましくは０．３５〜１．２重量％とする。
【００１１】
このようにフェライト粒子中の銅の含有量を０．３０〜２．０重量％にすることにより、この範囲外の銅含有量の場合と比べて、同じ平均粒径のフェライト粒子でも、実効磁力（１０００エルステッドの磁場における磁化）σ１０００を１〜３ｅｍｕ／ｇ程度高くしてキャリアの飛散量を低減させることができる。
【００１２】
また、このフェライト粒子を０．１〜５．０重量％の樹脂で被覆することによって、樹脂コーティングを施した電子写真現像用キャリアを形成することができる。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明による電子写真現像用キャリア芯材の実施例について詳細に説明する。
【００１４】
［実施例１］
Ｆｅ２Ｏ３５０．０モル％、ＭｎＯ９．７モル％、ＭｇＯ３９．７モル％、ＣｕＯ０．６モル％となるように秤量して混合し、これに水を加えてスラリー化した後、スプレードライヤーで造粒した。これを大気雰囲気下において１１７０℃で焼成した後、解粒し、篩分けをして、平均粒径３５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、０．３７重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは４１．７ｅｍｕ／ｇ、実効磁力（１０００エルステッドの磁場における磁化）σ１０００は３９．８ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は４．２×１０９Ω・ｃｍであった。さらに、このフェライト粒子をキャリア芯材として現像器内に３００ｇ投入し、スリーブを回転数５００ｒｐｍで１０分間回転させて飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は４７ｍｇであった。
【００１５】
［実施例２］
Ｆｅ２Ｏ３５０．０モル％、ＭｎＯ９．１モル％、ＭｇＯ３９．１モル％、ＣｕＯ１．８モル％とした以外は実施例１と同様の方法により平均粒径３５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、１．１０重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは４１．３ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は３９．６ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は１．１×１０１０Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は４２ｍｇであった。
【００１６】
［比較例１］
Ｆｅ２Ｏ３５０．０モル％、ＭｎＯ９．８５モル％、ＭｇＯ３９．８５モル％、ＣｕＯ０．３モル％とした以外は実施例１と同様の方法により平均粒径３５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、０．１８重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは４０．５ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は３８．６ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は３．５×１０９Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は９７ｍｇであった。
【００１７】
［比較例２］
Ｆｅ２Ｏ３５０．０モル％、ＭｎＯ７．５モル％、ＭｇＯ３７．５モル％、ＣｕＯ５．０モル％とした以外は実施例１と同様の方法により平均粒径３５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、３．０５重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは３８．０ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は３６．５ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は６．３×１０９Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は１２３ｍｇであった。
【００１８】
［実施例３］
Ｆｅ２Ｏ３５２．０モル％、ＭｎＯ４７．０モル％、ＣｕＯ１．０モル％となるように秤量して混合し、これに水を加えてスラリー化した後、スプレードライヤーで造粒した。これを窒素雰囲気下において１１８０℃で焼成した後、解粒し、篩分けをして、平均粒径６５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、０．５５重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは８２．３ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は６７．４ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は５．７×１０５Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は５３ｍｇであった。
【００１９】
［実施例４］
Ｆｅ２Ｏ３５８．０モル％、ＭｎＯ４１．０モル％、ＣｕＯ１．０モル％とした以外は実施例３と同様の方法により平均粒径６５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、０．４５重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは８５．３ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は７０．４ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は４．２×１０５Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は６６ｍｇであった。
【００２０】
［比較例３］
Ｆｅ２Ｏ３５２．０モル％、ＭｎＯ４７．９モル％、ＣｕＯ０．１モル％とした以外は実施例３と同様の方法により平均粒径６５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、０．０５重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは８１．６ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は６４．５ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は１．１×１０６Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は８９ｍｇであった。
【００２１】
［比較例４］
Ｆｅ２Ｏ３５２．０モル％、ＭｎＯ４３．０モル％、ＣｕＯ５．０モル％とした以外は実施例３と同様の方法により平均粒径６５μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、２．５９重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは７９．４ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は６１．２ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は５．０×１０５Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は１４２ｍｇであった。
【００２２】
［実施例５］
Ｆｅ２Ｏ３９８．０モル％、ＣｕＯ２．０モル％となるように秤量して混合し、この混合物１００重量部に対して、還元剤としてカーボンブラック１．１重量部を加え、さらに水を加えてスラリー化した後、スプレードライヤーで造粒した。これを窒素雰囲気下において１１５０℃で焼成した後、解粒し、篩分けをして、平均粒径９０μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、０．８０重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは９１．１ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は６８．２ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は７．２×１０７Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は７２ｍｇであった。
【００２３】
［比較例５］
Ｆｅ２Ｏ３９９．９モル％、ＣｕＯ０．１モル％とした以外は実施例５と同様の方法により平均粒径９０μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、０．０４重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは９２．３ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は６５．６ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は６．５×１０７Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は１３８ｍｇであった。
【００２４】
［比較例６］
Ｆｅ２Ｏ３９０．０モル％、ＣｕＯ１０．０モル％とした以外は実施例５と同様の方法により平均粒径９０μｍのフェライト粒子を得た。得られたフェライト粒子のＣｕを定量したところ、４．１９重量％であった。また、このフェライト粒子の飽和磁化σｓは８７．４ｅｍｕ／ｇ、実効磁力σ１０００は６０．２ｅｍｕ／ｇであり、１００Ｖの電圧を印加した時の静抵抗値は５．０×１０５Ω・ｃｍであった。さらに、実施例１と同様の方法で飛散量を測定したところ、キャリア芯材の飛散量は３５６ｍｇであった。
【００２５】
上記の実施例および比較例の結果を表１にまとめて示す。
【００２６】
【表１】
2004361687.tif 000002
【００２７】
【発明の効果】
上述したように、本発明によれば、電子写真現像用キャリア芯材としてのフェライト粒子中の銅含有量を０．３０〜２．０重量％にすることにより、この範囲外の銅含有量の場合と比べて、同じ平均粒径のフェライト粒子でも、実効磁力（１０００エルステッドの磁場における磁化）σ１０００を１〜３ｅｍｕ／ｇ程度高くすることができ、それによってキャリアの飛散量を低減させることができる。