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1、(10)申请公布号 CN 104062864 A (43)申请公布日 2014.09.24 CN 104062864 A (21)申请号 201410108034.2 (22)申请日 2014.03.21 2013 058778 2013.03.21 JP G03G 9/10(2006.01) (71)申请人 保德科技股份有限公司 地址 日本千叶县 (72)发明人 泽本裕树 杉浦隆男 (74)专利代理机构 北京律诚同业知识产权代理 有限公司 11006 代理人 高龙鑫 (54) 发明名称 电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯 材和铁氧体载体、 以及电子照相显影剂 (57) 摘要 本发明的目的。
2、在于提供保持了树脂填充型铁 氧体载体的优点, 同时通过赋予高的载体强度来 提高了耐久性、 且在印刷时带电特性稳定的电子 照相显影剂用树脂包覆铁氧体载体芯材和铁氧体 载体, 以及采用该铁氧体载体电子照相显影剂。 为 了实现上述目的, 本发明采用了由平均压缩强度 为100mN以上、 压缩强度的变动系数为50%以下的 多孔铁氧体粒子构成的电子照相显影剂用树脂填 充型铁氧体载体芯材和铁氧体载体, 以及采用该 铁氧体载体的电子照相显影剂。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 17 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书1。
3、7页 (10)申请公布号 CN 104062864 A CN 104062864 A 1/1 页 2 1. 电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材, 其特征在于, 该铁氧体载体芯材由 平均压缩强度为 100mN 以上、 压缩强度的变动系数为 50% 以下的多孔铁氧体粒子构成。 2. 如权利要求 1 所述的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材, 其特征在于, 所述多孔铁氧体粒子是细孔容积为 0.04 0.10ml/g、 细孔径峰值为 0.3 1.5m, 且在细 孔径分布上, 由下述式 (1) 表示的细孔径的偏差 dv 为 1.5 以下的多孔铁氧体粒子, dv= d84-d16 /2 (1)。
4、 其中, d16为将高压区的总压汞量设为 100%, 从而根据压汞量达到 16% 时的对汞施加的 外加压力所计算出的细孔径, d84为将高压区的总压汞量设为100%, 从而根据压汞量达到84%时的对汞施加的外加压 力所计算出的细孔径。 3. 电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其特征在于, 该树脂填充型铁氧体载体 是在如权利要求 1 或 2 所述的铁氧体载体芯材的空隙中填充树脂而成, 且相对于该铁氧体 载体芯材 100 重量份, 填充树脂 3 20 重量份。 4. 如权利要求 3 所述的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其特征在于, 该树 脂填充型铁氧体载体的表面被树脂包覆。 5.如。
5、权利要求3或4所述的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其特征在于, 该 树脂填充型铁氧体载体的体积平均粒径为 20 50m, 饱和磁化强度为 30 80Am2/kg, 表 观密度为 1.0 2.2g/cm3。 6.电子照相显影剂, 其特征在于, 该电子照相显影剂由如权利要求35中任意一项所 述的树脂填充型铁氧体载体和墨粉构成。 7. 如权利要求 6 所述的电子照相显影剂, 其特征在于, 该电子照相显影剂可作为补充 用显影剂来使用。 权 利 要 求 书 CN 104062864 A 2 1/17 页 3 电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材和铁氧体载 体、 以及电子照相显影剂 技术领域。
6、 0001 本发明涉及用于复印机或打印机等的、 因真密度小及具有高的载体强度而使耐久 性变优异、 且在印刷时不产生带电变动的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材和 铁氧体载体, 以及采用该铁氧体载体的电子照相显影剂。 背景技术 0002 电子照相显影方法是将显影剂中的墨粉粒子附着在感光体上形成的静电潜像上, 从而进行显影的方法。在该方法中, 所使用的显影剂分为由墨粉粒子与载体粒子构成的双 组分型显影剂、 及仅使用墨粉粒子的单组分型显影剂。 0003 在这些显影剂中, 作为使用由墨粉粒子与载体粒子构成的双组分型显影剂的显影 方法, 以往所采用的是级联显影法等, 但是现在则以使用磁辊的磁刷显影。
7、法为主流。 0004 在双组分型显影剂中, 载体粒子是载体物质, 其作用为, 在填充有显影剂的显影盒 内, 通过与墨粉粒子一起被搅拌, 将所需电荷赋予给墨粉粒子, 进而将这种带有电荷的墨粉 粒子输送到感光体的表面, 从而在感光体上形成墨粉像。而残留在仍保持有磁性的显影辊 上的载体粒子从该显影辊再次返回到显影盒内, 与新的墨粉粒子进行混合、 搅拌, 在一定时 间内被反复使用。 0005 双组分型显影剂与单组分型显影剂不同, 载体粒子具有与墨粉粒子混合、 搅拌后 使墨粉粒子带电, 进而输送墨粉粒子的功能, 且设计显影剂时的可控性良好。因此, 双组分 型显影剂适合用于对图像质量要求高的全彩显影装置、。
8、 及进行对图像维护的可靠性、 耐久 性有所要求的高速印刷的装置等。 0006 对于在以上用途中使用的双组分型显影剂, 要求图像浓度、 雾度、 白斑、 色调、 分辨 率等图像特性从初始阶段就表现为预定值, 并且要求这些特性在保质印刷期间内不产生变 动, 能够稳定地维持。为了稳定地维持这些特性, 双组 分型显影剂中所含有的载体粒子的 特性必须稳定。 0007 作为形成双组分型显影剂的载体粒子, 以往使用的是各种铁粉载体、 铁氧体载体、 树脂包覆铁氧体载体、 磁粉分散型树脂载体等。 0008 近来, 办公室的网络化得以推进, 从单功能的复印机时代向复合机的时代进化, 售 后服务体制也从诸如通过签约服。
9、务人员进行定期维护来更换显影剂等的体制转变为了免 维护体制的时代, 而市场对显影剂进一步长寿命化的要求变得更高。 0009 以此为背景, 以实现载体粒子轻量化、 延长显影剂寿命为目的, 诸如在专利文献 1 (日本特开平 5-40367 号公报) 等中提出了将微细的磁性微粒分散在树脂中而得到的磁粉分 散型载体。 0010 这种磁粉分散型载体可通过减少磁性微粒的量来减小真密度, 及减低搅拌所带来 的压力, 因此可防止被膜的剥落或剥离, 得到长期稳定的图像特性。 0011 但是, 磁粉分散型载体是用粘合剂树脂固定磁性微粒而成, 会产生磁性微粒因搅 说 明 书 CN 104062864 A 3 2/1。
10、7 页 4 拌压力或显影机内的冲击而脱离的问题, 或者因为与以往使用的铁粉载体或铁氧体载体相 比, 在机械强度方面差而产生载体粒子自身破裂的问题。 另外, 也存在脱离的磁性微粒或破 裂的载体粒子附着在感光体, 从而导致图像缺陷的问题。 0012 再者, 磁粉分散型载体由于使用微细的磁性微粒, 因此磁性残留和保磁力变高, 从 而存在显影剂的流动性变差的缺点。 尤其, 当在磁辊上形成了磁刷时, 由于磁性残留和保磁 力高, 磁刷的刷头变硬, 难以获得高画质。并且, 即使撤掉磁辊, 载体的磁絮凝也不散开, 不 会迅速地与补充的墨粉混合, 因此带电量的上升性差, 并产生诸如墨粉飞散或灰雾等的图 像缺陷的。
11、问题。 0013 除了这种磁粉分散型载体以外, 以载体粒子的轻量化为目的, 也提出了在载体芯 材粒子的内部形成了空孔的中空载体。例如, 在专利文献 2(日本特开 2008-310104 号公 报) 中记载了一种芯粒子, 以剖面面积为基准时, 该芯粒子至少具有一个在 20% 以上、 65% 以 下的空孔, 且以剖面面积为基准的总空孔率为 20% 以上、 70% 以下。并且, 在专利文献 3(日 本特开2009-244572号公报) 中描述了以载体芯材的外径为d1、 在芯材内部存在的中空部的 外径为 d2时, 优选 0.1 d2/d1 0.9 的情况。 0014 以上所述的载体确实能够实现轻量化,。
12、 但由于均存在一个非常大的空孔, 因此与 以往的不存在中空的铁氧体载体相比, 机械强度还是弱。 因此, 当经受印刷时的搅拌压力或 显影机内的冲击时, 容易产生诸如载体粒子破碎, 破碎的粒子附着在感光体上等的问题, 从 而构成引起图像缺陷的原因。因此, 不是特别能满足最近对于长寿命化的要求。 0015 再者, 作为替代这种磁粉分散型载体或中空载体的产品, 提出了在使用多孔铁氧 体粒子的铁氧体载体芯材的空隙中填充树脂而成的树脂填充型铁氧体载体。 0016 在专利文献 4(日本特开 2006-337579 号公报)中提出了在空隙率为 10 60% 的铁氧体载体芯材中填充树脂而成的树脂填充型铁氧体载体。
13、, 在专利文献 5(日本特开 2007-57943 号公报) 中提出了具有立体层合结构的树脂填充型铁氧体载体。再者, 在专利 文献 6(日本特开 2009-175666 号公报) 和专利文献 7(日本特开 2009-244837 号公报) 中 也提出了对由填充了树脂的多孔铁氧体粒子构成的铁氧体载体芯材的细孔容积、 细孔径和 细孔分布特性进行了规定, 各自的击穿电压高、 且提高了载体粒子的破碎强度的树脂填充 型铁氧体载体, 或者带电上升性快、 不产生带电变动的树脂填充型铁氧体载体。 0017 作为这些文献所记载的树脂填充型铁氧体载体, 通过将树脂填充到多孔铁氧体粒 子内部而形成了立体层合结构。尤。
14、其是, 在专利文献 6 和 7 中提到了以下问题, 即, 由于对 细孔分布特性进行了更为精确的控制, 因此降低了树脂的填充程度的偏差, 且进一步优选 在填充树脂表面实施树脂包覆。 其结果, 确实实现了载体粒子的轻量化, 且在一定程度上提 高了载体强度, 但在载体强度方面还不能说是很充分。 因此, 不是特别能满足对于长寿命化 的要求。 0018 另一方面, 在专利文献 8(日本特开 2007-271663 号公报) 中记载了压缩破坏强度 在 150MPa 以上、 压缩变化率在 15.0% 以上的电子照相显影剂用铁氧体载体, 将其作为显影 剂使用时, 对于压力导致的破坏的耐受强度优异。 0019 。
15、但是, 由于在该专利文献8中采用的铁氧体载体 (铁氧体粒子) 不是多孔性的, 且不 是使用多孔铁氧体粒子的树脂填充型铁氧体载体, 因此无法获得诸如轻量化等的树脂填充 型铁氧体载体的优点。 说 明 书 CN 104062864 A 4 3/17 页 5 0020 由此, 针对高耐久性的要求, 希望有既能达到轻量化, 又能实现载体强度的提高, 且在印刷时的带电特性稳定的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体。 0021 现有技术文献 0022 专利文献 0023 专利文献 1 : 日本特开平 5-40367 号公报 0024 专利文献 2 : 日本特开 2008-310104 号公报 0025 专利。
16、文献 3 : 日本特开 2009-244572 号公报 0026 专利文献 4 : 日本特开 2006-337579 号公报 0027 专利文献 5 : 日本特开 2007-57943 号公报 0028 专利文献 6 : 日本特开 2009-175666 号公报 0029 专利文献 7 : 日本特开 2009-244837 号公报 0030 专利文献 8 : 日本特开 2007-271663 号公报 发明内容 0031 发明要解决的问题 0032 因此, 本发明的目的在于提供能够保持树脂填充型铁氧体载体的优点, 且能够赋 予高的载体强度, 从而提高了耐久性, 且在印刷时的带电特性稳定的电子照相。
17、显影剂用树 脂包覆铁氧体载体芯材及铁氧体载体, 以及采用该铁氧体载体的电子照相显影剂。 0033 用于解决问题的方法 0034 本发明人为解决上述的问题进行了潜心研究, 其结果发现, 在制造铁氧体载体芯 材 (多孔铁氧体粒子) 时, 通过严格控制预煅烧条件、 粉碎条件及煅烧条件, 能够得到具有高 的压缩强度、 以及具有一定值以下的压缩强度的变动系数的多孔铁氧体粒子, 并且, 还发现 通过在该多孔铁氧体粒子中填充树脂, 能够得到高强度的铁氧体载体并提高耐久性, 从而 完成了本发明。 0035 即, 本发明提供电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材, 其特征在于, 该铁 氧体载体芯材由平均压缩强。
18、度为 100mN 以上、 压缩强度的变动系数为 50% 以下的多孔铁氧 体粒子构成。 0036 并且, 作为本发明的上述电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材, 其特 征在于, 所述多孔铁氧体粒子优选细孔容积为 0.04 0.10ml/g, 细孔径峰值为 0.3 1.5m, 且在细孔径分布上, 由下述式 (1) 表示的细孔径的偏差 dv 为 1.5 以下的多孔铁氧 体粒子。 0037 dv= d84-d16 /2 (1) 0038 其中, d16为将高压区的总压汞量设为 100%, 从而根据压汞量达到 16% 时的对汞施 加的外加压力所计算出的细孔径, 0039 d84为将高压区的总压汞量设。
19、为100%, 从而根据压汞量达到84%时的对汞施加的外 加压力所计算出的细孔径。 0040 并且, 本发明提供电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其特征在于, 该树脂 填充型铁氧体载体是在上述铁氧体载体芯材的空隙中填充树脂而成, 且相对于该铁氧体载 体芯材 100 重量份, 填充树脂 3 20 重量份。 说 明 书 CN 104062864 A 5 4/17 页 6 0041 作为本发明的上述电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 优选该树脂填充型 铁氧体载体的表面被树脂包覆。 0042 作为本发明的上述电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 优选该树脂填充型 铁氧体载体的体积平均粒径为 。
20、20 50m, 饱和磁化强度为 30 80Am2/kg, 表观密度为 1.0 2.2g/cm3。 0043 并且, 本发明提供由上述树脂填充型铁氧体载体和墨粉构成的电子照相显影剂。 0044 作为本发明的上述电子照相显影剂, 也可作为补充用显影剂来使用。 0045 发明的效果 0046 本发明中, 作为在电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材中填充树脂而成 的铁氧体载体, 由于实现了低比重和轻量化, 因此耐久性优异, 且能够实现长寿命化。 此外, 与磁粉分散型载体相比强度高, 且不会因热或冲击而导致破裂、 变形、 熔融。 并且, 由于具有 高的载体强度, 因此耐久性得以提高, 在印刷时具有稳。
21、定的带电特性。 具体实施方式 0047 以下, 说明用于实施本发明的最佳的方式。 0048 0049 本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材由多孔铁氧体粒子构成, 其平均压缩强度为 100mN 以上, 优选为 100 250mN, 更优选为 120 250mN。如果平均压 缩强度不足 100mN, 则填充树脂后作为铁氧体载体使用时, 无法获得高的载体强度, 耐久性 差。 只要不做特别说明, 本发明中提到的 多孔铁氧体粒子是指各个多孔铁氧体粒子的集合 体, 并且, 仅称为粒子时是指各个多孔铁氧体粒子。 0050 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材, 多孔铁氧体粒子的 。
22、压缩强度的变动系数为 50% 以下, 优选 40% 以下, 更优选 35% 以下。如果压缩强度的变动系 数超过 50%, 则压缩强度的偏差变得过大, 此时即使平均压缩强度在所要求的范围内, 弱粒 子的存在几率也会增大, 从而无法获得高载体强度, 耐久性差。 0051 平均压缩强度及压缩强度的变动系数 0052 测定时使用了 Elionix 株式会社制造的超微压痕硬度试验机 ENT-1100a。将分散 在玻璃板上的多孔铁氧体粒子放置在试验机中, 在 25的环境下进行了测定。在试验中使 用直径为 50m 的平压头, 以 49mN/s 的载荷速度加载至 490mN。 0053 在粒子的选择上使用了如。
23、下的粒子, 即, 在超微压痕硬度试验机的测定画面 (横 130m 纵 100m)中仅以 1 粒子的形式存在的多孔铁氧体粒子, 且形成球形, 用 ENT-1100a 附带的软件检测到的长径和短径的平均值是载体体积平均粒径的 2m 的粒 子。 将载荷-变位曲线的倾斜度接近0时作为粒子的破碎, 将拐点的载荷作为压缩强度。 测 定 100 个粒子的压缩强度, 采用分别去掉 10 个最大值和 10 个最小值后的 80 个数据, 从而 求出了平均压缩强度。 0054 算出上述 80 个数据的标准偏差, 根据下述式 (2) 求出压缩强度的变动系数。 0055 压缩强度的变动系数 (%) =(标准偏差 / 平。
24、均压缩强度) 100-(2) 0056 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材, 即多孔铁氧体粒 子, 优选其细孔容积为 0.04 0.10ml/g, 细孔径峰值为 0.3 1.5m。 说 明 书 CN 104062864 A 6 5/17 页 7 0057 如果多孔铁氧体粒子的细孔容积不足 0.04ml/g, 则由于无法填充足够量的树脂, 无法实现轻量化。 并且, 如果多孔铁氧体粒子的细孔容积超过0.10ml/g, 则即使填充树脂也 无法确保载体的强度。进而, 多孔铁氧体粒子的细孔容积的优选范围为 0.05 0.10ml/g, 更优选为 0.06 0.08ml/g。 0058 。
25、如果多孔铁氧体粒子的细孔径峰值为 0.3m 以上, 则由于芯材表面的凹凸的大 小是适度的大小的缘故, 墨粉的接触面积增加, 并可有效地进行与墨粉的摩擦带电, 进而在 维持低比重的同时, 带电的上升性特性也变得良好。 如果多 孔铁氧体粒子的细孔径峰值不 足 0.3m, 则无法获得上述的效果, 且由于填充后的载体表面平滑的缘故, 就低比重的载体 而言, 无法得到与墨粉的充分的压力, 带电的上升性变差。另外, 如果多孔铁氧体粒子的细 孔径峰值超过 1.5m, 则由于树脂存在的面积相对于粒子的表面积变大的缘故, 填充树脂 时容易发生粒子间的凝集, 且填充树脂后的载体粒子中存在大量的凝集粒子或变形粒子。。
26、 因此, 在印刷的压力下, 凝集粒子分散开, 从而成为引起带电变动的原因。 再者, 细孔径峰值 超过 1.5m 的多孔铁氧体粒子显示出粒子表面凹凸大的情况, 这是表示粒子自身形状差 的情况。并且, 由于强度也会变差, 因此由于印刷中的压力的原因, 会产生载体粒子自身的 破裂的问题, 从而引起带电变动。并且, 作为多孔铁氧体粒子的细孔径峰值, 更优选的范围 为 0.4 1.2m, 最优选为 0.4 0.8m。 0059 由此, 通过将细孔容积和细孔径峰值控制在上述范围, 能够解决上述的各种问题, 并得到适度轻量化的树脂填充型铁氧体载体。 0060 多孔铁氧体粒子的细孔径及细孔容积 0061 按照。
27、以下方法进行该多孔铁氧体粒子的细孔径以及细孔容积的测定。即, 使用压 汞测孔计 Pascal140 和 Pascal240(Thermo Fisher Scientific 公司制造) 进行了测定。 膨胀计使用 CD3P(粉体用) , 并将样本放入到开有多个孔的市售的明胶制胶囊中, 随后放入 到膨胀计内。用 Pascal140 脱气后, 填充汞并在低压区 (0 400Kpa) 进行测定, 从而作为 第 1 轮测试。接着, 再次进行脱气和低压区 (0 400Kpa) 的测定, 从而作为第 2 轮测试。 第 2 轮测试结束后, 测定膨胀计、 汞、 胶囊和样本的总重量。然后, 用 Pascal240。
28、 在高压区 (0.1Mpa 200Mpa) 进行了测定。利用在该高压区测定所得的压汞量来求出多孔铁氧体粒 子的细孔容积、 细孔径分布及细孔径峰值。并且, 在求算细孔径时, 通过将汞的表面张力设 为 480dyn/cm、 接触角设为 141.3来进行计算。 0062 在该多孔铁氧体粒子的细孔径分布方面, 细孔径的偏差dv优选为1.5以下。 此处, 将高压区的总压汞量设为100%时, 则根据压入量达到84%时的汞受到的外加压力所计算出 的细孔径为d84, 及根据压入量达到16%时的汞受到的外加压力所计算出的细孔径为d16。 并 且, 对于 dv 值, 根据下述式 (1) 进行计算。 0063 dv。
29、= d84-d16 /2 (1) 0064 如果多孔铁氧体粒子的细孔径的偏差 dv 超过 1.5, 则意味着粒子间的凹凸和芯材 形状的偏差变大。因此, 如果 dv 值超过所要求的范围, 则在带电的上升性或带电变动、 及在 易受到粒子的形状或填充影响的凝集方面, 在粒子间容易产生偏差。 0065 在该多孔铁氧体粒子的组成中, 优选含有从 Mn、 Mg、 Li、 Ca、 Sr、 Cu、 Zn 中选出的至 少一种。考虑到近年来的以废弃物管制为代表的减轻环境负担的潮流, 则优选不含有超过 不可避免的杂质 (伴随的杂质) 范围的重金属 Cu、 Zn、 Ni。 说 明 书 CN 104062864 A 7。
30、 6/17 页 8 0066 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 是通过在由上述的多孔 铁氧体粒子构成的树脂填充型铁氧体载体芯材的空隙中填充树脂来得到。 相对于铁氧体载 体芯材100重量份, 树脂的填充量优选为320重量份, 更优选为415重量份, 进一步优 选为 5 12 重量份。如果树脂的填充量不足 3 重量份, 则形成填充不充分的铁氧体载体, 从而难以通过树脂包覆来进行带电量的控制。并且, 如果树脂的填充量超过 20 重量份, 则 填充时容易产生凝集粒子, 从而成为带电变动的原因。 0067 对于填充的树脂没有特别的制限, 可根据搭配的墨粉、 使用的环境等来适当选 择。例。
31、如, 可举出氟树脂、 丙烯酸树脂、 环氧树脂、 聚酰胺树脂、 聚酰胺酰亚胺树脂、 聚酯树 脂、 不饱和聚酯树脂、 尿素树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树脂、 酚醛树脂、 含氟丙烯酸树脂、 丙烯 酸 - 苯乙烯树脂、 硅树脂, 或者通过丙烯酸树脂、 聚酯树脂、 环氧树脂、 聚酰胺树脂、 聚酰胺 酰亚胺树脂、 醇酸树脂、 聚氨酯树脂、 氟树脂等各种树脂改性而成的改性硅树脂等。如果考 虑到因使用中的机械压力导致的树脂脱离的问题, 则优选使用热固性树脂。作为具体的热 固性树脂, 可举出环氧树脂、 酚醛树脂、 硅树脂、 不饱和聚酯树脂、 尿素树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树脂及含有它们的树脂。 0068 以控。
32、制载体的电阻、 带电量、 带电速度为目的, 可以在填充树脂中添加导电剂。由 于导电剂本身持有的电阻低, 因此如果添加量过多, 则容易引起剧烈的电荷泄露现象。因 此, 作为添加量, 相对于填充树脂的固体成分为 0.25 20.0 重量 %, 优选为 0.5 15.0 重 量 %, 特别优选为 1.0 10.0 重量 %。作为导电剂, 可举出导电碳、 或氧化钛、 氧化锡等的氧 化物, 或各种有机类导电剂。 0069 另外, 在填充树脂中可含有带电控制剂。作为带电控制剂的例子, 可举出 在墨粉 中通常使用的各种带电控制剂、 或各种硅烷偶联剂。 这是由于, 虽然在填充了大量的树脂时 会有带电赋予能力降。
33、低的情况, 但添加各种带电控制剂或硅烷偶联剂时可以对之进行控制 的缘故。对于能够使用的带电控制剂或偶联剂的种类没有特别的限定, 但优选苯胺黑类染 料、 季铵盐、 有机金属络合物、 含金属单偶氮染料等的带电控制剂、 氨基硅烷偶联剂或氟类 硅烷偶联剂等。 0070 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 优选采用包覆树脂进行 表面包覆。载体特性、 尤其是以带电特性为代表的电特性多会受到载体表面存在的材料或 性状的影响。 因此, 通过用适当的树脂进行表面包覆, 能够以良好的精度调整所要求的载体 特性。 0071 对于包覆树脂没有特别的限定。 例如, 可举出氟树脂、 丙烯酸树脂、 环氧树脂。
34、、 聚酰 胺树脂、 聚酰胺酰亚胺树脂、 聚酯树脂、 不饱和聚酯树脂、 尿素树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树 脂、 酚醛树脂、 含氟丙烯酸树脂、 丙烯酸 - 苯乙烯树脂、 硅树脂, 或者通过丙烯酸树脂、 聚酯 树脂、 环氧树脂、 聚酰胺树脂、 聚酰胺酰亚胺树脂、 醇酸树脂、 聚氨酯树脂、 氟树脂等各树脂 改性而成的改性硅树脂等。如果考虑到因使用中的机械应力导致的树脂脱离的问题, 则优 选使用热固性树脂。 作为具体的热固性树脂, 可举出环氧树脂、 酚醛树脂、 硅树脂、 不饱和聚 酯树脂、 尿素树脂、 三聚氰胺树脂、 醇酸树脂及含有它们的树脂等。 相对于填充型载体 (树脂 包覆前) 100 重量份, 。
35、树脂的包覆量优选为 0.5 5.0 重量份。 0072 在这些包覆树脂中, 出于与上述相同的目的, 也可以含有导电剂或带电控制剂。 作 为导电剂或带电控制剂的种类或添加量, 和上述填充树脂的情况相同。 说 明 书 CN 104062864 A 8 7/17 页 9 0073 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其体积平均粒径 (D50) 优 选为 20 50m, 在该范围能够防止载体附着, 且能够获得良好的画质。如果平均粒径不 足 20m, 则会导致载体附着, 因此不优选。另外, 如果平均粒径超过 50m, 则会因带电赋 予能力的降低而导致画质变差, 因此不优选。 0074 体。
36、积平均粒径 (Microtrack 粒径分析) 0075 该平均粒径按照以下方法进行测定。即, 采用日机装株式会社制造的 Microtrack 粒径分析仪 (Model9320-X100) 进行测定。分散剂采用水。将试样 10g 和水 80ml 加入到 100ml 的烧杯中, 添加 2 3 滴的分散剂 (六偏磷酸钠) 。 然后, 采用超声波均质器 (SMT. Co.LTD. 制造的 UH-150 型) , 设定成输出级别 4, 进行了 20 秒的分散。随后, 去除烧杯表面 产生的气泡后, 将试样投入到装置中。 0076 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其饱和磁化强度优选 3。
37、0 80Am2/kg。如果饱和磁化强度不足 30Am2/kg, 则会导致载体附着, 因此不优选。如果 饱和磁化强度超过 80Am2/kg, 则磁刷的刷头变硬, 从而难以获得良好的画质。 0077 饱和磁化强度 0078 此处, 使用积分型 B-H 示踪 BHU-60 型 (理研电子株式会社制造) 来进行磁化强度的 测定。在电磁铁间放入磁场测定用 H 线圈及磁化强度测定用 4I 线圈。此时, 将试样放入 到 4I 线圈中。对改变电磁铁的电流及改变磁场 H 后得到的 H 线圈及 4I 线圈的输出分 别进行积分, 以 H 输出为 X 轴、 4I 线圈的输出为 Y 轴, 在记录纸上描绘出磁滞回线。此处。
38、, 在下述测定条件进行了测定, 即, 试样填充量为约 1g, 试样填充室内径为 7mm0.02mm、 高度为 10mm0.1mm, 4I 线圈的匝数为 30。 0079 本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体的强度优选为 3% 以下, 更优 选为 1.5% 以下。如果载体的强度超过 3%, 则由于载体强度弱, 随着时间推移会产生因冲击 导致的破裂, 从而助长随时间推移的带电变动。 0080 载体强度 0081 将铁氧体载体 20g 放入到 50cc 的玻璃瓶中, 用油漆搅拌器对该玻璃瓶进行 30 小 时的搅拌。 如果由于搅拌的压力而使粒子产生破裂、 剥落或生成微粒, 则搅拌后的铁氧体载 。
39、体的平均粒径变小。强度弱的铁氧体载体容易产生剥落或生成微粒后, 平均粒径会变小, 因此将搅拌前后的平均粒径的变化率作为了载体强度的指标。作为平均粒径, 采用通过前 述的日机装株式会社制造的 Microtrack 粒径分析仪 (Model9320-X100) 测定的体积平均粒 径。粒径的变化率及强度的判定标准如下。 0082 载体强度 (粒径变化率) (%) =(D0-D1) /D0100 0083 其中, D0为搅拌前的载体的体积平均粒径, 0084 D1为搅拌后的载体的体积平均粒径。 0085 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其带电量变化率 优选 为 80% 以上, 更优。
40、选 85% 以上。如果带电量变化率不足 80%, 则随着时间推移会产生带电变 动, 从而助长诸如墨粉飞散、 雾度或载体附着等的图像缺陷, 无法稳定地维持良好的图像品 质。 0086 带电量变化率 0087 作 为 带 电 量,是 利 用 吸 引 式 带 电 量 测 定 装 置 (Epping q/m-meter, 说 明 书 CN 104062864 A 9 8/17 页 10 PES-Laboratoriumu公司制造) 并通过测定载体和墨粉的混合物来求出。 墨粉采用在全彩打 印机中使用的市售的负极性墨粉 (蓝色墨粉, 富士施乐株式会社制的 DocuPrintC3530 用, 平均粒径为约 。
41、5.8m) , 并按显影剂量为 10g、 墨粉浓度为 10 重量 % 的方式进行配制。将 配制的显影剂加入到 50cc 的玻璃瓶中, 并将该玻璃瓶收纳并固定在直径为 130mm、 高度为 200mm 的圆柱形的支持架上, 用 Shinmaru Enterprises 株式会社制造的 Turbula 混合器搅 拌 30 分钟后, 用 635M 的筛网进行了带电量测定。 0088 使用和上述墨粉相同的市售的负极性墨粉 (蓝色墨粉, 富士施乐株式会社制的 DocuPrintC3530 用, 平均粒径为约 5.8m) , 并按显影剂量为 20g、 墨粉浓度为 10 重量 % 的 方式进行配制后加入到 。
42、50cc 的玻璃瓶中, 利用浅田铁工株式会社制造的油漆搅拌器在该 玻璃瓶中搅拌 30 小时。搅拌结束后, 取出显影剂, 用 635M 的筛网吸引住墨粉, 从而只取出 载体。 对于所得到的载体, 通过上述带电量的测定方法测定带电量, 从而作为强制搅拌后的 带电量。 0089 随后, 通过下述式算出带电量变化率。 0090 0091 作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体, 其表观密度优选为 1.0 2.2g/cm3。如果表观密度不足 1.0g/cm3, 则载体过轻, 带电赋予能力容易降低。如果 表观密度超过 2.2g/cm3, 则载体的轻量化不充分, 耐久性差。 0092 表观密度 0。
43、093 该表观密度的测定依据 JIS-Z2504(金属粉的表观密度试验法) 来进行。 0094 0095 以下, 对本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材和铁氧体载体的 制造方法进行说明。 0096 在制造作为本发明的电子照相显影剂用树脂填充型铁氧体载体芯材而使用的多 孔铁氧体粒子时, 首先, 在适量称量原材料后, 用球磨机或振动研磨机等进行 0.5 小时以上 的粉碎混合, 优选进行 1 20 小时的粉碎混合。此时, 对于原料没有特别的限定。 0097 用加压成型机等对以上得到的粉碎物进行微粒化后, 在 700 1200的温度进行 预煅烧。 0098 预煅烧后, 在进一步用球磨机或振。
44、动研磨机等进行粉碎后, 加水并用球珠研磨机 等进行微粉碎。然后, 根据需要添加分散剂、 粘合剂等, 调整粘度后用喷雾干燥器加以粒状 化, 从而进行造粒。在预煅烧后进行粉碎时, 加水后, 可用湿式球磨机或湿式振动研磨机等 进行粉碎。 0099 对于上述的球磨机、 振动研磨机、 球珠研磨机等粉碎机没有特别的限定, 但为了有 效且均一地分散原料, 作为所使用的介质, 优选使用具有 1mm 以下的粒径的微粒状的研磨 珠。另外, 可以通过调整所使用的研磨珠的直径、 组成、 粉碎时间来控制粉碎程度。 0100 其次, 将得到的造粒产物在 400 800进行加热, 从而去除诸如所添加的分散 说 明 书 CN。
45、 104062864 A 10 9/17 页 11 剂、 粘合剂等的有机成分。 如果在残留分散剂或粘合剂的情况下进行煅烧, 则由于有机成分 的分解、 氧化, 煅烧装置内的氧浓度容易产生变动, 对磁力特性会带来大的影响, 从而难以 稳定地进行制造。 并且, 这些有机成分是使多孔性的控制、 即铁氧体的结晶成长产生变动的 原因。 0101 随后, 将得到的造粒产物在氧浓度得到控制的环境、 8001500的温度保持1 24小时, 从而进行煅烧。 此时, 可以使用旋转式电炉、 分批式电炉或连续式电炉等, 作为煅烧 时的环境, 可以注入氮气等的惰性气体、 或氢气或一氧化碳等的还原性气体, 从而进行氧浓 度。
46、的控制。 0102 对由此得到的煅烧物进行粉碎、 分选。作为分选方法, 采用已知的风力分选、 筛网 过滤法、 沉降法等, 从而将粒度调整至所要求的粒径。 0103 之后, 可以根据需要对表面进行低温加热来实施氧化膜处理, 从而进行电阻调整。 进行氧化被膜处理时, 例如, 可以使用一般的旋转式电炉、 分批式电炉等在 300 700进 行热处理。通过该处理而形成的氧化被膜的厚度优选为 0.1nm 5m。如果不足 0.1nm, 则氧化被膜层的效果小, 而如果超过 5m, 则磁化强度降低或电阻变得过高, 从而难以得到 所要求的特性, 因此不优选。 并且, 可以根据需要在氧化被膜处理前进行还原。由此, 。
47、配制 出平均压缩强度在一定程度以上, 压缩强度的变动系数在一定程度以下的多孔铁氧体粒子 (铁氧体载体芯材) 。 0104 为了将多孔铁氧体粒子的平均压缩强度控制在一定程度以上, 压缩强度的变动系 数控制在一定程度以下, 必须严格控制预煅烧条件、 粉碎条件及煅烧条件。具体而言, 预煅 烧温度优选高的温度。通过在预煅烧的阶段提高原料的铁氧体化程度, 能够减少在煅烧阶 段粒子内产生的应变。作为粉碎条件, 优选长的粉碎时间。通过使浆料的粒径变小, 能够使 多孔铁氧体粒子内承受的外来压力均一地分散。作为煅烧条件, 优选长的煅烧时间。如果 煅烧时间短, 则煅烧物不均匀, 容易导致包扩压缩强度在内的各种物性。
48、不均一的问题。 0105 在由以上获得的多孔粒子构成的铁氧体载体芯材的空隙中填充树脂。 作为填充方 法可以采用各种方法。 作为该方法, 例如, 可举出干式法、 借助流化床的喷雾干燥方式、 回转 干燥方式、 借助万能搅拌机等的浸液干燥法等。这里所用的树脂如上所述。 0106 在填充上述树脂的工序中, 优选在减压条件下对多孔铁氧体粒子和填充树脂进行 混合搅拌, 同时在多孔铁氧体粒子的空孔中填充树脂。通过这种在减压条件下填充树脂的 方式, 能够高效地在空孔部分填充树脂。作为减压的程度, 优选 10 700mmHg。如果超过 700mmHg, 则没有减压效果, 如果不足 10mmHg, 则在填充工序中树脂溶液容易沸腾, 从而无法 高效地进行填充。 0107 优选分成几次进行上述树脂填充工序。也可用一次填充工序填充树脂, 因此并不 是非要分成几次。但是, 当一次填充大量的树脂时, 根据树脂种类会发生粒子凝集的情况。 如果发生凝集, 则当作为载体在显影机内使用时, 会受到显影器的搅拌压力而发生凝集分 散开的情况。 凝集的粒子的界面由于带电特性差别大, 随着时间推移容易发生带电变动, 因 此不优选。这种情况下, 通过分。