鐵素體顆粒以及使用其的電子照相用載體以及電子照相用顯影劑的制作方法
【專(zhuān)利摘要】以組成式MXFe3-XO4（其中，M為Mg和Mn中的至少一者，0≤X≤1）所示的材料為主要成分，且按總量計(jì)以0.1重量%～2.5重量%的范圍含有Sr元素和Ca元素中的至少一者。此處，在用作載體的情況下，從獲得更高的圖像濃度的觀點(diǎn)出發(fā)，在1000/（4π）kA/m（1000奧斯特）的磁場(chǎng)下被磁化后的流度優(yōu)選為40秒以上。另外，剩余磁化強(qiáng)度σr優(yōu)選為3Am2/kg以上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】鐵素體顆粒以及使用其的電子照相用載體以及電子照相用顯影劑
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵素體顆粒以及使用其的電子照相用載體以及電子照相用顯影劑。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在使用了電子照相方式的傳真、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)等的圖像形成裝置中，將在靜電潛像擔(dān)載體(以下，有時(shí)記為“感光體”)的表面形成的靜電潛像通過(guò)顯影劑形成可視圖像，將該可視圖像轉(zhuǎn)印到紙張等，然后進(jìn)行加熱.加壓使其定影。從高畫(huà)質(zhì)化、彩色化的觀點(diǎn)出發(fā)，作為顯影劑，廣泛使用含有載體和調(diào)色劑的所謂雙組分顯影劑。
[0003]使用了該雙組分顯影劑的顯影通過(guò)下述進(jìn)行:將內(nèi)置多個(gè)磁極、在表面擔(dān)載顯影劑的顯影劑擔(dān)載體(以下，有時(shí)記為“顯影套筒”)、和感光體隔著規(guī)定間隔大致平行地相對(duì)配置，在感光體與顯影套筒相對(duì)的區(qū)域(以下，有時(shí)記為“顯影區(qū)域”)中，載體聚集而在顯影套筒上形成成穂的磁刷，同時(shí)在感光體與顯影套筒之間施加顯影偏壓，使調(diào)色劑附著于感光體表面的靜電潛像。
[0004]另外，為了謀求高畫(huà)質(zhì)化，例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，提出了下述內(nèi)容:在顯影套筒與感光體之間形成交變電場(chǎng)，通過(guò)保持成磁刷的調(diào)色劑以及在顯影套筒上擔(dān)載的調(diào)色劑將靜電潛像顯影。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，提出了使用小粒徑且低磁化的載體來(lái)將靜電潛像顯影。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)昭62-63970號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-66490號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0010]然而，近年來(lái)，為了與圖像形成裝置中的圖像形成速度的高速化這樣的市場(chǎng)要求對(duì)應(yīng)，存在加快顯影套筒的旋轉(zhuǎn)速度，增加顯影劑每單位時(shí)間向顯影區(qū)域的供給量的傾向。
[0011]然而，在使用50μπι以下的小粒徑的載體的情況下，即使加快顯影套筒的旋轉(zhuǎn)速度來(lái)增加顯影劑向顯影區(qū)域的供給量，有時(shí)也不能獲得足夠的圖像濃度。
[0012]本發(fā)明是鑒于這樣的現(xiàn)有的問(wèn)題而進(jìn)行的，其目的在于提供一種在用作電子照相方式圖像形成裝置的載體的情況下，即使圖像形成速度變快也能獲得足夠的圖像濃度的鐵素體顆粒。
[0013]用于解決問(wèn)題的方案
[0014]達(dá)成前述目的的本發(fā)明所涉及的鐵素體顆粒的特征在于，其以組成式MxFe3-x04(其中，M為Mg和Mn中的至少一者，O≤X≤I)所示的材料為主要成分,且按總量計(jì)以0.1重量％-2.5重量％的范圍含有Sr元素和Ca元素中的至少一者。[0015]此處，在用作載體的情況下，從獲得更高的圖像濃度的觀點(diǎn)出發(fā)，在1000/ (4π)kA/m (1000奧斯特)的磁場(chǎng)下被磁化后的流度優(yōu)選為40秒以上。此外，“流度”的測(cè)定方法在后述的實(shí)施例中進(jìn)行說(shuō)明。
[0016]另外，剩余磁化強(qiáng)度σ r優(yōu)選為3Am2/kg以上。此外，“剩余磁化強(qiáng)度σ r”的測(cè)定方法在后述的實(shí)施例中進(jìn)行說(shuō)明。
[0017]另外根 據(jù)本發(fā)明，提供了一種電子照相顯影用載體，其特征在于，前述中任一項(xiàng)所述的鐵素體顆粒的表面被樹(shù)脂包覆。
[0018]進(jìn)一步根據(jù)本發(fā)明，提供了一種電子照相用顯影劑，其含有前述所述的電子照相顯影用載體和調(diào)色劑。
[0019]發(fā)明的效果
[0020]本發(fā)明所涉及的鐵素體顆粒由于以組成式MxFe3_x04 (其中，M為Mg和Mn中的至少一者，O < X < I)所示的材料為主要成分，且按總量計(jì)以0.1重量％?2.5重量％的范圍含有Sr元素和Ca元素中的至少一者，因此在用作載體的情況下，在顯影區(qū)域按磁刷前端部的載體與根部的載體循環(huán)的方式移動(dòng)，由此保持于載體的調(diào)色劑以及顯影套筒上的調(diào)色劑內(nèi)的可向感光體移動(dòng)的調(diào)色劑量增加，能獲得足夠的圖像濃度。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1為示出將本發(fā)明所涉及的鐵素體顆粒用作載體的情況下的顯影裝置的一例的概略圖。
[0022]圖2為示意地示出顯影區(qū)域中的載體的行跡的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本發(fā)明人等為了使得即使加快圖像形成速度也能獲得足夠的圖像濃度而反復(fù)深入研究，結(jié)果明確:如果使載體在顯影區(qū)域按磁刷前端部的載體與根部的載體循環(huán)的方式大幅移動(dòng)，則保持于載體的調(diào)色劑、所謂可顯影的調(diào)色劑數(shù)大幅增加，使得能夠?qū)⒊浞值恼{(diào)色劑供給至感光體的靜電潛像，結(jié)果可獲得高的圖像濃度，而且，對(duì)于使得在顯影區(qū)域按磁刷前端部的載體與根部的載體循環(huán)的方式大幅移動(dòng)而言，作為載體的芯材的鐵素體顆粒的組成以及特性存在較大影響，從而完成本發(fā)明。
[0024]S卩，本發(fā)明所涉及的鐵素體顆粒的較大特征在于:其以組成式MxFe3_x04 (其中，M為Mg和Mn中的至少一者，O≤X≤1)所示的材料為主要成分，且按總量計(jì)以0.1重量％?
2.5重量％的范圍含有Sr元素和Ca元素中的至少一者。
[0025]發(fā)明人等現(xiàn)在認(rèn)為使其以規(guī)定量含有Sr元素和Ca元素中的至少一者時(shí)，在顯影區(qū)域構(gòu)成磁刷的載體大幅移動(dòng)是由于下述的機(jī)理。使作為載體芯材的鐵素體顆粒以規(guī)定量含有具有比較強(qiáng)的磁性的Sr元素和Ca元素中的至少一者時(shí)，載體芯材以及載體的剩余磁化強(qiáng)度變大，顯影套筒表面的磁刷的各個(gè)構(gòu)成穂的載體的顆粒間的連結(jié)變強(qiáng)，另一方面，磁刷的穂彼此相斥。其結(jié)果，在顯影區(qū)域載體的流度變差，在顯影區(qū)域磁刷與感光體滑動(dòng)接觸時(shí)，不僅存在與感光體接觸的磁刷的前端部的移動(dòng)，而且形成按磁刷前端部的載體與根部的載體循環(huán)的方式大幅移動(dòng)的方式。
[0026]在本發(fā)明的鐵素體顆粒中將Sr元素和/或Ca元素的總量設(shè)為0.1重量％?2.5重量％的范圍是重要的。前述元素的總量小于0.1重量％時(shí)，在用作載體的情況下，在顯影區(qū)域不會(huì)大幅移動(dòng)而僅與感光體接觸的磁刷的前端部移動(dòng)。反之，前述元素的總量超過(guò)2.5重量％時(shí)，由雜質(zhì)導(dǎo)致鐵素體顆粒的磁化降低，在用作載體的情況下，會(huì)產(chǎn)生載體飛散等。更優(yōu)選前述元素的總量為1.0重量％?2.0重量％的范圍。
[0027]在將本發(fā)明的鐵素體顆粒用作載體的情況下，從獲得更高的圖像濃度的觀點(diǎn)出發(fā)，在1000/ (4 ) kA/m (1000奧斯特)的磁場(chǎng)下被磁化后的鐵素體顆粒的流度優(yōu)選為40秒以上。更優(yōu)選流度為45秒以上。另一方面，例如在后述的圖1所示的顯影裝置內(nèi)，從謀求降低含有 載體的顯影劑的循環(huán).攪拌扭矩等觀點(diǎn)出發(fā)，被磁化前(或消磁后)的鐵素體顆粒的流度優(yōu)選為短時(shí)間。
[0028]另外，本發(fā)明的鐵素體顆粒的剩余磁化強(qiáng)度σ r優(yōu)選為3Am2/kg以上。剩余磁化強(qiáng)度σ r為3Am2/kg以上時(shí)，鐵素體顆粒間的連結(jié)變強(qiáng)，顆粒彼此的摩擦阻力變大，形成按磁刷前端部的載體與根部的載體循環(huán)的方式大幅移動(dòng)的方式。
[0029]本發(fā)明的鐵素體顆粒的粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選按平均粒徑計(jì)為數(shù)十μ m?數(shù)百ym左右。另外，在將本發(fā)明的鐵素體顆粒用作載體芯材的情況下，數(shù)十ym左右的粒徑是適宜的，粒度分布優(yōu)選較窄。
[0030]本發(fā)明的鐵素體顆粒能夠在各種用途中使用，例如可以作為電子照相顯影用載體、電磁波吸收材料、電磁波屏蔽材料用材料粉末、橡膠、塑料用填充材料?加強(qiáng)材料、油漆、繪畫(huà)顏料?粘接劑用消光材料、填充材料、加強(qiáng)材料等使用。在這些當(dāng)中尤其可作為電子照相顯影用載體適宜地使用。
[0031]對(duì)本發(fā)明的鐵素體顆粒的制造方法沒(méi)有特別限定，以下說(shuō)明的制造方法是適宜的。
[0032]首先，稱(chēng)量Fe成分原料和M成分原料,而且稱(chēng)量作為添加劑的Sr成分原料和Ca成分原料，投入到分散介質(zhì)中并混合來(lái)制作漿料。此外，M為Mg和Mn中的至少一者的金屬元素。作為Fe成分原料，可適宜地使用Fe2O3等。作為M成分原料，如果為Mg則可使用MgO、Mg (OH)2,MgCO3，如果為Mn則可適宜地使用MnCO3、Mn3O4等。另外，作為Sr成分原料，可適宜地使用SrO、SrCO3> SrTiO3等。作為Ca成分原料，可適宜地使用CaO、Ca (OH) 2、CaCO3等。
[0033]作為在本發(fā)明中使用的分散介質(zhì)，水是適宜的。在分散介質(zhì)中，除了前述Fe成分原料、M成分原料、Sr成分原料、Ca成分原料之外，根據(jù)需要，還可以配混粘合劑、分散劑等。作為粘合劑，例如可適宜地使用聚乙烯基醇。作為粘合劑的配混量，漿料中的濃度優(yōu)選設(shè)為0.5?2wt%程度。另外，作為分散劑，例如可適宜地使用聚羧酸銨等。作為分散劑的配混量，漿料中的濃度優(yōu)選設(shè)為0.5?2wt%程度。其他可以配混潤(rùn)滑劑、燒結(jié)促進(jìn)劑等。
[0034]漿料的固體成分濃度期望為50?90wt%的范圍。此外，由于Sr成分原料和Ca成分原料的添加量相對(duì)于Fe成分原料與M成分原料的總重量是微量的，因此可以先使Sr成分原料和Ca成分原料分散在分散介質(zhì)中，然后，使Fe成分原料和M成分原料分散于分散介質(zhì)。由此，使得原料能夠均勻地分散于分散介質(zhì)。另外，在將Fe成分原料、M成分原料、Sr成分原料、Ca成分原料投入至分散介質(zhì)前，根據(jù)需要，可以進(jìn)行粉碎混合的處理。
[0035]接著，將如上所述地進(jìn)行而制作的漿料進(jìn)行濕式粉碎。例如，使用球磨機(jī)、振動(dòng)磨機(jī)進(jìn)行規(guī)定時(shí)間濕式粉碎。粉碎后的原材料的平均粒徑優(yōu)選為10 μ m以下，更優(yōu)選為I μ m以下?？梢允拐駝?dòng)磨機(jī)、球磨機(jī)中存在規(guī)定粒徑的介質(zhì)。作為介質(zhì)的材質(zhì)，可列舉出鐵系的鉻鋼、氧化物系的氧化鋯、鈦白、礬土等。作為粉碎工序的方式，可以為連續(xù)式以及分批式中的任一種。粉碎物的粒徑根據(jù)粉碎時(shí)間、旋轉(zhuǎn)速度、所使用的介質(zhì)的材質(zhì).粒徑等來(lái)調(diào)整。
[0036]接下來(lái)，將粉碎的漿料進(jìn)行噴霧干燥來(lái)造粒。具體而言，將漿料導(dǎo)入至噴霧干燥器等噴霧干燥機(jī)，在氣氛中進(jìn)行噴霧，由此造粒成球狀。噴霧干燥時(shí)的氣氛溫度優(yōu)選為100?300°C的范圍。由此，可得到粒徑10?200μπι的球狀的造粒物。此外，所得造粒物期望使用振動(dòng)篩等除去粗大顆粒、微粉，使之形成粒度分布窄的造粒物。
[0037]接著，將造粒物投入到加熱至800°C以上的爐中，通過(guò)用于合成鐵素體顆粒的通常的方法進(jìn)行燒成，由此生成鐵素體顆粒。如果燒成溫度為800°C以上則燒結(jié)進(jìn)行，維持生成的鐵素體顆粒的形狀。燒成溫度的上限值優(yōu)選為1500°C，更優(yōu)選為1200°C，進(jìn)一步優(yōu)選為1000°C。優(yōu)選將燒成溫度在燒結(jié)進(jìn)行的范圍內(nèi)設(shè)得較低，這是為了抑制晶體的生長(zhǎng)來(lái)使得在顆粒的表面殘留較多的凹凸。這是由于通過(guò)在鐵素體顆粒的表面形成凹凸而流度變差，在將鐵素體顆粒用作載體芯材的情況下，載體會(huì)在顯影區(qū)域大幅移動(dòng)。
[0038]接著，將所得燒成物破碎。具體而言，例如通過(guò)錘磨機(jī)等將燒成物破碎。作為破碎工序的方式，可以為連續(xù)式以及分批式中的任一種。而且，根據(jù)需要，可以進(jìn)行用于將粒徑統(tǒng)一至規(guī)定范圍的分級(jí)。作為分級(jí)方法，可使用風(fēng)力分級(jí)、篩分級(jí)等現(xiàn)有公知的方法。另外，可以在通過(guò)風(fēng)力分級(jí)機(jī)進(jìn)行I次分級(jí)后，通過(guò)振動(dòng)篩、超聲波篩使得粒徑統(tǒng)一至規(guī)定范圍。進(jìn)一步，可以在分級(jí)工序后，設(shè)定通過(guò)磁場(chǎng)選礦機(jī)除去非磁性顆粒。
[0039]然后，根據(jù)需要，可以將分級(jí)后的粉末(燒成物)在氧化性氣氛中加熱，在顆粒表面形成氧化被膜來(lái)謀求高電阻化。作為氧化性氣氛，可以為大氣氣氛或氧與氮的混合氣氛中的任一種。另外，加熱溫度優(yōu)選為200?800°C的范圍，進(jìn)一步優(yōu)選為250?600°C的范圍。加熱時(shí)間優(yōu)選為30分鐘?5小時(shí)的范圍。
[0040]在將如上所述進(jìn)行來(lái)制作的本發(fā)明的鐵素體顆粒作為電子照相顯影用載體使用的情況下，可以將鐵素體顆粒直接作為電子照相顯影用載體使用，從帶電性等觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選將鐵素體顆粒的表面用樹(shù)脂包覆來(lái)使用。
[0041]作為包覆鐵素體顆粒的表面的樹(shù)脂，可使用現(xiàn)有公知的樹(shù)脂，例如可列舉出有機(jī)硅樹(shù)脂、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚-4-甲基戊烯-1、聚偏二氯乙烯、ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹(shù)脂、聚苯乙烯、(甲基)丙烯酸系樹(shù)脂、聚乙烯基醇系樹(shù)脂、以及聚氯乙烯系、聚氨酯系、聚酯系、聚酰胺系、聚丁二烯系等熱塑性彈性體、氟有機(jī)硅系樹(shù)脂等。
[0042]在將鐵素體顆粒的表面用樹(shù)脂包覆中，只要將樹(shù)脂的溶液或分散液施于鐵素體顆粒即可。作為涂布溶液用的溶劑，可使用甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑；丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等酮系溶劑；四氫呋喃、二噁烷等環(huán)狀醚類(lèi)溶劑；乙醇、丙醇、丁醇等醇系溶劑；乙基溶纖劑、丁基溶纖劑等溶纖劑系溶劑；醋酸乙酯、醋酸丁酯等酯系溶劑；二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等酰胺系溶劑等中的I種或2種以上。涂布溶液中的樹(shù)脂成分濃度通?？梢詾?.001?30wt%，尤其可以在0.001?2wt%的范圍內(nèi)。
[0043]作為樹(shù)脂對(duì)鐵素體顆粒的包覆方法，例如可使用噴霧干燥法、流動(dòng)床法或者使用了流動(dòng)床的噴霧干燥法、浸潰法等。在這些當(dāng)中，從能夠用少的樹(shù)脂量有效率地涂布的點(diǎn)出發(fā)特別優(yōu)選流動(dòng)床法。樹(shù)脂包覆量例如在流動(dòng)床法的情況下可以通過(guò)吹送的樹(shù)脂溶液量、吹送時(shí)間來(lái)調(diào)整。
[0044]載體的粒徑通常按體積平均粒徑計(jì)優(yōu)選為10?200 μ m,特別優(yōu)選為10?50 μ m的粒徑。另外，載體的表觀密度在將磁性材料作為主體的情況下根據(jù)磁性體的組成、表面結(jié)構(gòu)等而不同，通常優(yōu)選為1.0?2.5g/cm3的范圍。
[0045]本發(fā)明所涉及的電子照相用顯影劑是將如上所述進(jìn)行來(lái)制作的載體和調(diào)色劑混合而成的。對(duì)載體和調(diào)色劑的混合比沒(méi)有特別限定，只要由使用的顯影裝置的顯影條件等來(lái)適當(dāng)?shù)卮_定即可。通常顯影劑中的調(diào)色劑濃度優(yōu)選為lwt%?15被％的范圍。這是由于:調(diào)色劑濃度小于1?丨％時(shí)，圖像濃度變得過(guò)薄，另一方面調(diào)色劑濃度超過(guò)15被％時(shí)，在顯影裝置內(nèi)產(chǎn)生調(diào)色劑飛散，存在產(chǎn)生機(jī)內(nèi)污垢、在轉(zhuǎn)印紙等的背景部分附著調(diào)色劑的不良情況的擔(dān)心。更優(yōu)選的調(diào)色劑濃度為3?10wt%的范圍。
[0046]本發(fā)明中使用的調(diào)色劑為可通過(guò)聚合法、粉碎分級(jí)法、熔融造粒法、噴霧造粒法等其自身公知的方法制造的調(diào)色劑，其在將熱塑性樹(shù)脂作為主要成分的粘結(jié)樹(shù)脂中，含有著色劑、離型劑、電荷控制劑等。
[0047]作為粘結(jié)樹(shù)脂，例如可列舉出聚酯樹(shù)脂、苯乙烯系聚合物、丙烯酸系聚合物、苯乙烯-丙烯酸系聚合物、氯化聚苯乙烯、聚丙烯、離聚物等烯烴系聚合物、聚氯乙烯、聚酯系樹(shù)月旨、聚酰胺、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、酮樹(shù)脂、聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、松香改性酚醛樹(shù)脂、二甲苯樹(shù)脂、松香改性馬來(lái)酸樹(shù)脂、松香酯等。在這些當(dāng)中尤其聚酯樹(shù)脂是適宜的。
[0048]聚酯樹(shù)脂主要通過(guò)多元羧酸類(lèi)與多元醇類(lèi)的縮聚而得到。
[0049]作為聚酯樹(shù)脂中使用的多元羧酸類(lèi)，例如可列舉出鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、1，2，4-苯三羧酸、2，5，7-萘三羧酸、1，2，4-萘三羧酸、均苯四酸等芳香族多元羧酸；馬來(lái)酸、富馬酸、琥珀酸、已二酸、癸二酸、丙二酸、壬二酸、中康酸、檸康酸、戊烯二酸等脂肪族二羧酸；環(huán)己烷二羧酸、甲基納迪克酸等脂環(huán)式二羧酸；這些羧酸的酸酐、低級(jí)烷基酯，可以使用它們中的I種或2種以上。
[0050]3元以上的成分的含量與交聯(lián)度相關(guān)，為了設(shè)為期望的交聯(lián)度，可以調(diào)整其添加量。通常，3元以上的成分的含量?jī)?yōu) 選為15摩爾％以下。
[0051]作為聚酯樹(shù)脂中使用的多元醇類(lèi)，例如可列舉出乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，4-丁烯二醇、新戊二醇、1，5-戊烷二醇、1，6-己烷二醇等亞烷基二醇類(lèi)；二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亞甲基二醇等亞烷基醚二醇類(lèi)；1，4-環(huán)己烷二甲醇、氫化雙酚A等脂環(huán)族多元醇類(lèi)；雙酚A、雙酚F、雙酚S等雙酚類(lèi)以及雙酚類(lèi)的環(huán)氧烷，可以使用它們中的I種或2種以上。
[0052]另外，以分子量的調(diào)整、反應(yīng)的控制為目的，可以根據(jù)需要使用單羧酸、單醇。作為單羧酸，例如可列舉出苯甲酸、對(duì)羥基苯甲酸、甲苯羧酸、水楊酸、醋酸、丙酸以及硬脂酸等。作為單醇，可列舉出芐醇、甲苯-4-甲醇、環(huán)己烷甲醇等單醇。
[0053]在本發(fā)明中使用的聚酯樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選在45?90°C的范圍。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度小于45°C時(shí)，有在調(diào)色劑盒、顯影機(jī)內(nèi)固化的擔(dān)心，另一方面超過(guò)90°C時(shí)，有時(shí)調(diào)色劑向轉(zhuǎn)印材料的定影不充分。
[0054]作為本發(fā)明中使用的調(diào)色劑的粘結(jié)樹(shù)脂，根據(jù)需要，除了上述聚酯樹(shù)脂之外，還可以組合其他樹(shù)脂使用。
[0055]作為在前述粘結(jié)樹(shù)脂中含有的著色劑，例如作為黑色顏料，可使用乙炔黑、燈黑、苯胺黑等炭黑；作為黃色顏料，可使用黃鉛、鋅黃、鎘黃、黃色氧化鐵、礦物堅(jiān)牢黃(mineralfast yellow)、鎳鈦黃、拿浦黃、萘酚黃S、耐曬黃G、耐曬黃10G、聯(lián)苯胺黃G、聯(lián)苯胺黃GR、喹啉黃色淀、永固黃NCG、塔特拉津色淀；作為橙色顏料，可使用鉻橙、鑰橙、永固橙GTR、吡唑啉酮橙、烏爾康橙、陰丹士林亮橙RK、聯(lián)苯胺橙G、陰丹士林亮橙GK;作為紅色顏料，可使用氧化鐵紅、鎘紅、鉛丹、硫化汞鎘、永固紅4R、立索爾紅、吡唑啉酮紅、甕紅鈣鹽、色淀紅D、亮胭脂紅6B、曙紅色淀、羅丹明色淀B、茜素色淀、亮胭脂紅3B;作為紫色顏料，可使用錳紫、堅(jiān)牢紫B、甲基紫色淀；作為藍(lán)色顏料，可使用普魯士藍(lán)、鈷藍(lán)、堿性藍(lán)色淀、維多利亞藍(lán)色淀、酞菁藍(lán)、無(wú)金屬酞菁藍(lán)、酞菁藍(lán)部分氯化物、堅(jiān)牢天藍(lán)、陰丹士林藍(lán)BC;作為綠色顏料，可使用鉻綠、氧化鉻、顏料綠B、孔雀綠色淀、堅(jiān)牢黃綠G (final yellow green G);作為白色顏料，可使用鋅白、氧化鈦、銻白、硫化鋅；作為白色顏料，可使用重晶石粉、碳酸鋇、粘土、硅石、白炭黑、滑石、礬土白等。上述著色劑的含量?jī)?yōu)選為每100重量份粘結(jié)樹(shù)脂2?20重量份的范圍，更優(yōu)選為5?15重量份的范圍。
[0056]作為在上述粘結(jié)樹(shù)脂中含有的離型劑，可列舉出各種蠟類(lèi)、低分子量烯烴系樹(shù)脂等。烯烴系樹(shù)脂的數(shù)均分子量(Mn)可以為1000?10000，尤其可以在2000?6000的范圍。作為烯烴系樹(shù)脂，可使用聚丙烯、聚乙烯、丙烯-乙烯共聚物，聚丙烯是特別適宜的。
[0057]作為電荷控制劑，可使用通常使用的電荷控制劑。作為正電性的電荷控制劑，例如可使用尼格洛辛染料、脂肪酸改性尼格洛辛染料、含羧基的脂肪酸改性尼格洛辛染料、季銨鹽、胺系化合物、有機(jī)金屬化合物等，作為負(fù)電性的電荷控制劑、例如可使用金屬配鹽染料、水楊酸衍生物等。
[0058]調(diào)色劑的粒徑通?；趲?kù)侖計(jì)數(shù)器的體積平均粒徑可以為5?15μπι，尤其可以在7?12 μ m的范圍內(nèi)。
[0059]對(duì)調(diào)色劑顆粒的表面可以根據(jù)需要添加改性劑。作為改性劑，例如可列舉出硅石、氧化鋁、氧化鋅、氧化鈦、氧化鎂、碳酸鈣、聚甲基丙烯酸甲酯等。可以將它們中的I種或2種以上組合使用。
[0060]載體與調(diào)色劑的混合可使用現(xiàn)有公知的混合裝置。例如可使用亨舍爾混合機(jī)、V型混合機(jī)、桶混機(jī)、混合器(hybr i d i z er )等。
[0061]對(duì)使用本發(fā)明的顯影劑的顯影方法沒(méi)有特別限定，磁刷顯影法是適宜的。圖1中示出了進(jìn)行磁刷顯影的顯影裝置的一例的概略圖。圖1所示的顯影裝置具備:顯影套筒3，內(nèi)置多個(gè)磁極且旋轉(zhuǎn)自由；限制刮板6，限制向顯影部輸送的顯影套筒3上的顯影劑量；2根螺桿1、2，在水平方向平行地配置，互相逆向地?cái)嚢栎斔惋@影劑；和間隔板4，形成在2根螺桿1、2之間，使顯影劑可以在兩螺桿的兩端部從一方的螺桿向另一方的螺桿移動(dòng)，防止顯影劑在兩端部以外移動(dòng)。
[0062]2根螺桿1、2為以相同的傾斜角在軸部11、21處形成有螺旋狀的葉片13、23的螺桿，通過(guò)未圖示的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)沿相同方向旋轉(zhuǎn)，將顯影劑輸送往相反的方向。而且，顯影劑在螺桿1、2的兩端部從一方的螺桿向另一方的螺桿移動(dòng)。由此由調(diào)色劑和載體形成的顯影劑在裝置內(nèi)一直循環(huán)攪拌。
[0063]另一方面，顯影套筒3為在表面帶有數(shù)ym的凹凸的金屬制的筒狀體的內(nèi)部作為磁極產(chǎn)生裝置具有下述固定磁鐵而成的，所述固定磁鐵按順序配置有顯影磁極N1、輸送磁極S1、剝離磁極N2、吸引磁極N3、刮板磁極S2這5個(gè)磁極。顯影套筒3沿箭頭方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，通過(guò)吸引磁極N3的磁力，顯影劑從螺桿I被吸引至顯影套筒3。在顯影套筒3的表面擔(dān)載的顯影劑通過(guò)限制刮板6進(jìn)行了層限制后，輸送至顯影區(qū)域。
[0064]在顯影區(qū)域中，將在直流電壓上重疊交流電壓而得到的偏壓由轉(zhuǎn)印電壓電源8施加給顯影套筒3。偏壓的直流電壓成分設(shè)為感光鼓5表面的背景部電位與圖像部電位之間的電位。另外，背景部電位和圖像部電位設(shè)為偏壓的最大值與最小值之間的電位。偏壓的峰間電壓優(yōu)選為0.5?5kV的范圍，頻率優(yōu)選為I?IOkHz的范圍。另外偏壓的波形可以為矩形波、正弦波、三角波等中的任一種。通過(guò)此，調(diào)色劑和載體在顯影區(qū)域振動(dòng)，調(diào)色劑附著于感光鼓5上的靜電潛像來(lái)進(jìn)行顯影。
[0065]然后顯影套筒3上的顯影劑通過(guò)輸送磁極S1輸送至裝置內(nèi)部，通過(guò)剝離電極N2從顯影套筒3剝離，通過(guò)螺桿1、2再度在裝置內(nèi)循環(huán)輸送，與未供于顯影的顯影劑混合攪拌。接下來(lái)通過(guò)吸引極N3，新的顯影劑從螺桿I供給至顯影套筒3。
[0066]圖2中示意性地示出了在這樣的構(gòu)成的裝置中的顯影區(qū)域的顯影劑(主要為載體)的行跡。由于顯影磁極N1的磁場(chǎng)，顯影套筒3上的載體C多個(gè)相連形成刷狀慢慢豎立。由于載體C豎立，在載體C的聚集體中封鎖住的調(diào)色劑變得易于從開(kāi)放的空間飛翔移動(dòng)至感光鼓5。而且，成穂的載體C變得比在顯影區(qū)域的顯影套筒3與感光鼓5間隙高，磁刷的前端部與感光鼓5表面接觸并滑動(dòng)摩擦。此時(shí)，載體C所擔(dān)載的調(diào)色劑向感光鼓5表面移動(dòng)而附著于靜電潛像，形成可視圖像。
[0067]另外，本發(fā)明所涉及的載體如上所述與通常的載體相比流度差，通過(guò)與感光鼓5表面的摩擦阻力以及載體C的顆粒之間的摩擦阻力等，磁刷前端部的載體C向顯影套筒3側(cè)移動(dòng)，同時(shí)磁刷根部的載體向感光鼓5側(cè)移動(dòng)。通過(guò)這樣的載體C的大幅移動(dòng),在載體C表面以及顯影套筒3表面擔(dān)載的調(diào)色劑向感光鼓5表面移動(dòng)，因此即使在加快圖像形成速度的情況下也能夠向靜電潛像供給充分的調(diào)色劑，不會(huì)招致圖像濃度降低。
[0068]作為顯影套筒3的圓周速度Vs與感光鼓5的圓周速度Vp的比Vs/Vp優(yōu)選為0.9?4的范圍。圓周速度比Vs/Vp小于0.9時(shí)，能夠供給至感光鼓5的靜電潛像的調(diào)色劑量變得過(guò)少而存在招致圖像濃度降低的擔(dān)心。另一方面，圓周速度比Vs/Vp超過(guò)4時(shí)，由磁刷帶來(lái)的感光鼓5表面被滑動(dòng)摩擦的次數(shù)增加過(guò)多而存在產(chǎn)生圖像的后端欠缺、橫細(xì)線(xiàn)的變薄等圖像不良的擔(dān)心。
[0069]此外，在圖1所示的實(shí)施方式中在顯影套筒3中內(nèi)置的磁極為5個(gè)，但為了進(jìn)一步增加顯影劑在顯影區(qū)域的移動(dòng)量，或者為了進(jìn)一步提高吸引性等，當(dāng)然也可以將磁極增加為8極、10極、12極。
[0070]實(shí)施例
[0071]實(shí)施例1
[0072](鐵素體顆粒的制作)
[0073]通過(guò)下述方法制作Mn系鐵素體顆粒。作為起始原料將3400g Fe203、1600g Mn3O4,32g SrCO3分散在2300g水中，作為分散劑添加30g聚羧酸銨系分散劑形成混合物。將該混合物通過(guò)濕式球磨機(jī)(介質(zhì)直徑2_)進(jìn)行粉碎處理，得到混合漿料。
[0074]將該混合漿料通過(guò)噴霧干燥器在約180°C的熱風(fēng)中噴霧(盤(pán)轉(zhuǎn)速20000rpm)，得到粒徑10?200 μ m的干燥造粒物。由該造粒物使用網(wǎng)眼91 μ m的篩網(wǎng)分離粗粒，使用網(wǎng)眼37 μ m的篩網(wǎng)來(lái)分離微粒。
[0075]將該造粒粉投入到大氣氣氛下的電爐在1200°C下進(jìn)行3小時(shí)燒成。將所得燒成物通過(guò)錘磨機(jī)破碎，然后使用振動(dòng)篩分級(jí)，得到平均粒徑35 μ m的鐵素體顆粒。所得鐵素體顆粒的表觀密度、在1000/ (4ji )kA/m (1000奧斯特)的磁場(chǎng)下被磁化后的流度、磁特性通過(guò)下述所示的方法進(jìn)行測(cè)定。表I匯總示出測(cè)定結(jié)果。
[0076](Sr元素或Ca元素的含量)
[0077]將鐵素體顆粒溶解在酸溶液中，通過(guò)ICP發(fā)光分析裝置(島津制作所制造“ICPS-7510”)測(cè)定Sr濃度以及Ca濃度，進(jìn)一步進(jìn)行氧化物換算求出。
[0078](表觀密度)
[0079]鐵素體顆粒的表觀密度依據(jù)JIS Z2504測(cè)定。
[0080](流度)
[0081]磁化前的鐵素體顆粒的流度依據(jù)JIS Z2502測(cè)定。
[0082]進(jìn)一步，使鐵素體顆粒在通過(guò)永久磁鐵產(chǎn)生的1000/ (431 ) kA/m (1000奧斯特)的磁場(chǎng)中通過(guò)，與上述同樣地進(jìn)行，測(cè)定5分鐘后的流度。
[0083](磁特性)
[0084]使用室溫專(zhuān)用振動(dòng)試樣型磁力計(jì)(VSM)(東英工業(yè)株式會(huì)社制造“VSM-P7”)進(jìn)行磁化的測(cè)定，測(cè)定施加最大磁場(chǎng)10000/ (4 n )kA/m (10000奧斯特)時(shí)的剩余磁化強(qiáng)度σ r(A.m2/kg)。
[0085](載體的制作)
[0086]將450重量份有機(jī)硅樹(shù)脂、和9重量份(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷溶解在450重量份作為溶劑的甲苯中來(lái)制作涂敷溶液。將該涂敷溶液使用流動(dòng)床型涂敷裝置涂布至50000重量份前述制作的鐵素體顆粒，用電爐在溫度300°C下加熱I小時(shí)，制作膜厚
0.8μπι的涂敷載體。
[0087](調(diào)色劑的制作)
[0088]在710g離子交換水中，投入450g0.1mol的磷酸鈉水溶液，加熱至60°C，然后使用TK均質(zhì)混合器以12000rpm攪拌。此處,慢慢添加68gl.0mol的氯化I丐水溶液,制作含磷酸鈣的水系介質(zhì)。
[0089]另一方面，將170g苯乙烯、30g丙烯酸正丁酯、30g顏料、2g 二叔丁基水楊酸金屬化合物、和IOg聚酯樹(shù)脂使用TK均質(zhì)混合器溶解、分散，然后將IOg作為聚合引發(fā)劑的2，2’ -偶氮雙(2，4- 二甲基戊腈)溶解來(lái)制作聚合性單體組合物。
[0090]在前述制作的水系介質(zhì)中投入聚合性單體組合物，以溫度60°C在氮?dú)夥障拢ㄟ^(guò)TK均質(zhì)混合器以IOOOOrpm攪拌20分鐘，將聚合性單體組合物造粒，然后一邊用攪拌翼攪拌一邊升溫至80°C使其反應(yīng)10小時(shí)。聚合反應(yīng)結(jié)束后，在減壓下蒸餾除去一部水系介質(zhì)并冷卻，加入鹽酸將磷酸鈣溶解，然后過(guò)濾.水洗.干燥，制作平均粒徑7 μ m的調(diào)色劑顆粒。在該制作的調(diào)色劑顆粒中額外添加IOOg粒徑0.3 μ m的疏水性硅石以及IOOg粒徑0.3 μ m的疏水性鈦來(lái)制作調(diào)色劑。
[0091](雙組分顯影劑的制作)
[0092]將95重量份前述制作的涂敷載體和5重量份調(diào)色劑通過(guò)桶混機(jī)混合來(lái)制作雙組分顯影劑。
[0093](圖像濃度測(cè)定)
[0094]在圖1所示的結(jié)構(gòu)的顯影裝置(顯影套筒的圓周速度Vs:406mm/秒,感光鼓的圓周速度Vp:205mm/秒,感光鼓-顯影套筒間距離:0.3mm)中，投入制作的雙組分顯影劑,形成黑實(shí)心圖像，使用反射濃度計(jì)(東京電色株式會(huì)社制造的型號(hào)TC-6D)測(cè)定其濃度，按下述基準(zhǔn)評(píng)價(jià)。結(jié)果合并示于表I。
[0095]“〇”:超過(guò)1.4
[0096]“Λ”:1.2 ?1.4
[0097]“X”:小于 1.2
[0098]實(shí)施例2
[0099]SrCO3的添加量設(shè)為160g，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體，測(cè)定?評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0100]實(shí)施例3
[0101]代替SrCO3添加22g CaCO3,除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體，測(cè)定?評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0102]實(shí)施例4
[0103]代替SrCO3添加109g CaCO3,除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體，測(cè)定?評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0104]比較例I
[0105]未進(jìn)行SrCO3的添 加，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體，測(cè)定?評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0106]實(shí)施例5?8
[0107]將造粒粉的燒成溫度設(shè)為1000°C，除此以外，與實(shí)施例1?4同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體，測(cè)定.評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0108]實(shí)施例9
[0109]通過(guò)下述方法制作Mn-Mg系鐵素體顆粒。作為起始原料，將3440g Fe203、1480gMn304、90g MgOJP 16g SrCO3分散在2300g水中，作為分散劑添加30g聚羧酸銨系分散劑形成混合物。將該混合物通過(guò)濕式球磨機(jī)(介質(zhì)直徑2mm)進(jìn)行粉碎處理，得到混合漿料。
[0110]接下來(lái)，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體、顯影劑，測(cè)定?評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0111]實(shí)施例10
[0112]SrCO3的添加量設(shè)為160g，除此以外，與實(shí)施例9同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體，測(cè)定?評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0113]實(shí)施例11
[0114]代替SrCO3添加109g CaCO3，除此以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行，制作鐵素體顆粒和涂敷載體，測(cè)定?評(píng)價(jià)圖像濃度。結(jié)果合并示于表I。
[0115][表 I]
[0116]
【權(quán)利要求】
1.一種鐵素體顆粒，其特征在于，以組成SMxFe3_x04所示的材料為主要成分，且按總量計(jì)以0.1重量％?2.5重量％的范圍含有Sr元素和Ca元素中的至少一者，其中，M為Mg和Mn中的至少一者，O≤X≤I。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵素體顆粒，其在1000/(4 π ) kA/m即1000奧斯特的磁場(chǎng)下被磁化后的流度為40秒以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵素體顆粒，其剩余磁化強(qiáng)度σr為3Am2/kg以上。
4.一種電子照相顯影用載體，其特征在于，權(quán)利要求1?3中任一項(xiàng)所述的鐵素體顆粒的表面被樹(shù)脂包覆。
5.一種電子照相用顯影劑，其含有權(quán)利要求4所述的電子照相顯影用載體和調(diào)色劑。
【文檔編號(hào)】G03G9/113GK103443713SQ201280014720
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月24日
【發(fā)明者】山田智也, 飯?zhí)镏怯? 申請(qǐng)人:同和電子科技有限公司, 同和鐵粉創(chuàng)新有限公司