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JPS609265B2 - 不感湿性フエライト電子写真キャリヤ物質の製造方法 - Google Patents

不感湿性フエライト電子写真キャリヤ物質の製造方法

Info

Publication number
JPS609265B2
JPS609265B2 JP51129300A JP12930076A JPS609265B2 JP S609265 B2 JPS609265 B2 JP S609265B2 JP 51129300 A JP51129300 A JP 51129300A JP 12930076 A JP12930076 A JP 12930076A JP S609265 B2 JPS609265 B2 JP S609265B2
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JP
Japan
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ferrite
slurry
oxide
grains
3mno
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Application number
JP51129300A
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English (en)
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JPS5256536A (en
Inventor
アラン、シー、バーグ
ジョン、ダブリュ、フイッツパトリック
ルイス、オー、ジョーンズ
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Xerox Corp
Original Assignee
Xerox Corp
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Publication date
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Priority claimed from US05/626,907 external-priority patent/US4075391A/en
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Publication of JPS5256536A publication Critical patent/JPS5256536A/ja
Publication of JPS609265B2 publication Critical patent/JPS609265B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/10Developers with toner particles characterised by carrier particles
    • G03G9/107Developers with toner particles characterised by carrier particles having magnetic components
    • G03G9/1075Structural characteristics of the carrier particles, e.g. shape or crystallographic structure

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に電子写真に関し、特に改良されたフェラ
イト電子写真キャリャ物質の製造方法およびその使用に
関するものである。
光導電性材料の表面上に静電的手段により像を形成し、
現像することは良く知られている。
基本的な電子写真像形成法は米国特許第2297691
号なシー・ェフ・カールソンにより教示されているよう
に、光導電性絶縁層上に均一な静電荷を設け、この層を
光と影の像に露光してこの層の露光した領域上の電荷を
消散させ、次にこの静霞潜像をこの像の上に当技術で「
トナー」と称される微細な検電性物質を沈着させること
により現像する工程を包含する。トナーは正常ではこの
層の電荷を保有している領域に引き付けられ、静竜潜像
に対応するトナー像を形成する。この粉末像は次に紙の
ごとき支持体表面上に転写することができる。この転写
像は次に加熱によるなどして支持体表面に永久的に定着
させることができる。光導電性層を均一に帯電させ、次
に光と影の像にこの層を露光することにより潜像を形成
する代りに、この層を像様配置に直接帯電させることに
より潜像を形成することもできる。粉末像は粉末像転写
工程の省略が望まれる場合には光導電性層に定着させる
こともできる。溶媒または塗腰処理のごときその他の適
当な定着手段を前記の加熱定着工程の代物こ使用するこ
ともできる。検電性粒を現像されるべき静電潜像に適用
するためのいくつかの方法が知られている。
米国特許第2618552号にイー・ェヌ・ワィズによ
り教示されたごとき現像法の1つは「カスケードJ現像
として知られている。この方法では、その上を静電的に
覆っている微細なトナー粒を有する比較的大型のキャリ
ャ粒よりなる現像剤材料を静竜潜像支持表面に運び、そ
の上に流転或はカスケードさせる。このキャリャ粒の組
成はトナー粒を所望の極性に摩擦帯電(Uiめelec
thcallycnarge)させるように選択する。
この混合物が像支持表面上をカスケード或は流転するに
つれて、トナー粒が潜像の帯電部分に静電的に次着し、
固着し、一方像の非帯電部分またはバックグランド部分
上には沈着しない。バックグラウンドに偶発的に沈着し
たトナー粒の大部分はトナーと放電バックグラウンドと
の間に比べて、トナ−とキャリヤとの間の静電引力が明
白に大きいか故に、流転するキャリャにより除去される
。キャリャと過剰のトナーとは次に再循環する。この技
術は線複写像の現像に極めて良好である。もう一つの静
露潜像現像法は、たとえば米国特許第2874063号
に記載されているような「磁気ブラシ」現像法である。
この方法では、トナーおよび磁性キャリャ粒を含有する
現像剤材料を磁石により運ぶ。磁石の磁界が磁性キャリ
ャをブラシ様配置に配列させる。この「磁気ブラシ」を
静電像−支持表面と接触させ、トナー粒をブラシから潜
像に静電引力により引き付ける。すなわち、トナ一物質
および磁気的に引き付けられうる粒子よりなるキャIJ
ャ物質よりなる現像剤混合物を提供しうる。従って、電
子写真技術におけるキャリャ物質として、鉄および磁性
フェライト(femに)物質が使用されてきた。一般に
、カスケードまたは磁気ブラシ現像で、代表的なキャリ
ャ芯物質は塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化カ
リウムアルミニウム、ロッシヱル塩、硝酸ナトリウム、
塩素酸カリウム、粒状ジルコン、粒状シリコン「 メタ
アクリル酸メチル、ガラス、二酸化珪素、フリントショ
ツト、鉄、スチール、フェライト、ニッケル、カーボラ
ンダムおよびその混合物を包含する。
上記のおよびその他の代表的キャリャの多くはェル・ィ
ー。ウオルカップ(L.E.Walkup)により米国
特許第2618651号に;ェル・ィー・ウオルカップ
等により米国特許第2638416号に:およびィー・
ヱヌ。ワィズ(E.N.wise)により米国特許第2
618552号に記載されている。一般に、約30ミク
ロンないし約1000ミクロンの平為キャリャ粒直径が
電子写真用途に好適であり、これはこのキャリャ粒がカ
スケード現像処理中に静霞潜像に接着するのを避けるに
十分な密度と慣性とを有する故である。磁気ブラシ現像
におけるフェライトキャリャ物質は一般に約300ミク
ロンより小さく、さらに好ましくは約50ないし150
ミクロンの見掛け粒子寸法を有する均質の、球形または
不定形粒であり、前記約50なし、し150ミクロンの
寸法範囲は延長された期間の使用にわたって最適の像品
質を与える。フェライト物質はエレクトロニクス工業お
よび電子写真技術で重要性が増加さえして来ている。低
電導性磁気芯物質として、および光導電性絶縁性物質用
のキャリャ物質としてのそれらの用途は良く知られてい
る。広義には、フェライトは一般な主要金属成分として
鉄を含有する磁性酸化物の化合物であると云うことがで
きる。すなわち、一般式MFe02またはMFe204
(但しMは1価または2価の金属を表わす)を有する卑
金属酸化物と結合し、その鉄が十3の酸化状態にある酸
化第二鉄「Fe203の化合物がフェライトである。フ
ェライトはまたこれらが鉱石スビネル(mineral
spinel)Mg山204と同じ結晶構造を有するた
めにフェロスピネル(femospinel)とも称さ
れる。しかしながら、たとえばZnFe204およびC
皿e204のように全てのフェライトが磁性ではない。
この磁気性の欠落はフェライトの格子構造配列によるも
のである。さらに、マグネトバライト、茂Fe,20.
9のごときいくつかのフェライトは永久的磁性を有し、
「ハード」(hard)フェライトと称される。
「ハード」フェライトは磁化および脱磁化が困難であり
、従って永久磁石として望ましい種類のフェライトであ
る。「ソフト」(soft)フェライトはこの反対の性
質を有し;容易に磁化および脱磁化する。フェライト物
質がソフトになればなる程その磁化を単位時間当りで非
常に頻繁に逆転させねばならない種々の電気装置に対す
る適性が良好になる。「ハード」フェライトと「ソフト
」フェライトとの特性を課せられた磁場が横軸を形成し
且つ全体の磁化(magnetjzation)が縦軸
を形成するようにグラフにまとめる場合に、ヒステリシ
スループとして知られる厚みのあるS形にに似た特性曲
線が得られる。「ハード」フェライトは広いヒステリシ
スループを有し、一方、「ソフトJフェライトは狭いヒ
ステリシスループを有する。ループの各中はエネルギー
損失を表わすから、狭いループは磁化をいまいま逆転さ
せねばならない装置に望まれるものである。電子写真技
術で主要対象となるフェライト物質はソフトフェライト
である。
ソフトフェライトはまたニッケル、マンガン、マグネシ
ウム、アェント鉄或は適当な金属酸化物と鉄酸化物との
緊密な混合物により例示される磁性で、多結晶性で、高
度に耐性のセラミック材料であると特徴付けることがで
きる。この酸化物混合物は焼成または競結させた場合に
特別の格子構造になり、この構造が生成するフェライト
の磁気的および電気的性質を支配する。従来、フェライ
ト物質は一般に乾式法および湿式法で製造されていた。
乾式法は所望の金属組成を有する純粋な酸化物または炭
酸塩を密に混合し、次に混合物を上昇温度で反応させ、
所望の横Z造を形成する工程を包含する。この方法は通
常液体中に分散した酸化物または炭酸塩を十分な程度の
混合が達成されるまで大規模にボールーミルする必要が
ある。混合物を通常乾燥させ、粒化させ、所望の構造を
形成するために予備・競結し、Z適当な粒子寸法分布を
うるために再粉砕し、結合剤物質と圧縮または密に固化
し、そして最後に予備−糠給温度以上の温度で暁結(s
inにr)または焼成(fire)する。湿式法は一般
に溶液からの共沈澱により所筆の成分の密な混合物を形
成する工2程を包含する。通常、成分を硝酸塩として溶
解させ、水酸化物、炭酸塩またはシュウ酸塩として共沈
澱させる。猿過し、洗浄した後に、生成物を次に予備−
焼成し、再粉砕し、寸法をととのえ、結合剤と密に固化
し、そして最後に予備−焼結温度以上の温度で焼結また
は焼成する。マンガンーアェンーフェラィトを製造する
いくつかの方法が教示されている。
たとえば、米国特許第3567641号では酸化物混合
物を作り、混合物を約1時間約700〜900qoで予
備一瞬結し、予備一競結させた混合物をCa○と共に湿
潤粉砕し、得られた物質を形に圧縮し、次に低酸素雰囲
気中で1ないし4時間1100〜1300ooで競結さ
せ、次に窒素のごとき実質的に純粋で中性の雰囲気中で
冷却させる。米国特許第3565806号では、酸化物
の混合物を用意し、酸化物混合物からフェライト素材(
blanks)を形成し、フェライト素材を1200〜
130000で約4なし、し2斑時間焼緒処理する、こ
の焼縞時間の最後の半分の時間の間に0.2容量%より
少ない量の酸素を含有する不活性ガス雰囲気中で暁結を
行なう。次に焼結したフェライト素材を同一不活性雰囲
気中で約300q○の温度に冷却させる。米国特許第3
83902y号でベルグー(Berg)等は金属酸化物
のスラリーを液中で作り、このスラリ一を頃霧乾燥させ
て球形ビーズを形成し、次にビーズを焼結させてフェラ
イトピースを形成する項霧乾燥法を教示している。焼結
工程中でロータリーキルン(roね【ykiln)を使
用する場合には、酸化アルミニウムおよび酸化ジルコン
から選ばれる流動促進性成分を噴霧乾燥したビーズと混
合し、ビーズ対ビーズの凝集およびビーズの猿壁への接
着を最少にする。しかしながら、前記方法は全て種々の
欠点で悩まされている。
さらに特に、かくして製造されたフェライト物質を電子
写真システムで静電港像の現像に使用する場合、磁気ブ
ラシ現像を用いる高速電子写真装置で使用するのに許容
されうるにはこれらは相対湿度変化に対し、あまりにも
敏感すぎる。このフェライト物質の電子写真装置での高
温度における貧弱な性能の主要理由の1つとして、表面
導電性および誘電性損失が変化したフェライト粒子の表
面上に或る種の物質が存在し、これが現像剤混合物の電
荷衰退に変化を起させることが判った。この現象の正確
なメカニズムおよびこれに寄与する表面物質の全ての同
定は現在十分には知られていない。しかしながら、硫酸
塩と多分結合した表面ナトリウムが主要寄与汚染物であ
ることが見出された。表面酸化アェンはもう1つの主要
汚染物であることが判った。その他の汚染物はカルシウ
ムおよびカリウムでありうる。しかしながら、ナトリウ
ムと酸化アヱンが従来技術により製造されたフェライト
物質の表面上に極めて多量に存在していることが見出さ
れる。これらの表面成分の最大許容水準はナトリウムで
は約2の血であり、アェンは約500■血であることが
機械的試験で見出された。この過剰の酸化アェンは通常
非化学量論的なフェライト形成に依存している。ナトリ
ウム汚染物の主要源は使用された物質組成物、特に最初
の処理工程で金属酸化物スラリーの分散に使用される解
豚剤(denoccu1ant)中にナトリウムが存在
することによるものであることが判った。すなわち、従
来公知のフェライト製造方法および生成するフェライト
物質は前記理由から、また疑いもなく最終生成物の表面
性質の制御の欠落の故に不十分なものである。
さらに特に、従来のフェライト物質製造方法および組成
は不完全に制御されていたので、感湿性の表面性質を有
するフェライトを生成していた。さらに、従来のフェラ
イト製造方法はBET表面積として知られるフェライト
のもう1つの表面性質を制御する能力に欠けていた。B
ET表面積は測定可能な量のガスの吸収に利用しうる面
積を表わし、粉末生成物の表面の凸凹度を表わす。電子
写真キャリャ物質として使用するには、生成物のBET
面積を最高の性能に望まれる程度に制御する能力および
粒対粒に関して均一性を有する粉末を生成する能力を有
することが重要である。従来公知のフェライト製造方法
は1面あるいはそれ以上の面で不完全であるが故に、改
良されたフェライト製造方法および改良されたフェライ
ト物質が要求されつづけられている。従って、本発明の
目的は上記欠点を克服するフェライト製造方法および生
成する生成物を提供することにある。
本発明のもう1つの目的は不惑湿性のフェライト電子写
真キャリャ物質を提供するフェライトの製造方法を提供
することにある。本発明のもう1つの目的はフェライト
粒上の望ましくない吸湿性表面成分を制限するフェライ
トの製造方法を提供することにある。
本発明のもう1つの目的はフェライト粒の表面性質の制
御をもたらすフェライト製造方法を提供2することにあ
る。
本発明のもう1つの目的は一層均質な電子写真的性質を
有する改良されたフェライトキャリャ粒を提供するフェ
ライト製造方法を提供することにある。
3本発明のもう1つの
目的はフェライト粒のBET表面積を制御しうるフェラ
イト製造方法を提供することにある。
本発明のもう1つの目的は一層均一な性質を有するフェ
ライトキャリャ物質を製造しうるフェラ3ィト製造方法
を提供することにある。
本発明のもう1つの目的は公知のフェライト製造方法に
優るフェライト製造方法および公知のフェライトキャリ
ャ粒を優るフェライトキャリャ粒を提供することにある
子前記の目的およびその他は一
般的に云って次の方法により達成される:フェライト形
成金属酸化物を乾燥配合し、配合した酸化物を蝦焼して
1夕当りの飽和磁気モーメ ント(satmation
magneticmoment)が電磁単位系で約30
〜60であるものを生成し、蝦鱗した酸化物にマンガン
酸化物、銅酸化物、ナトリウムを含有しない解豚剤およ
び約80.の重量%の固体を含有するスラリーを生成す
る量の水を加えつつ、蝦焼した酸化物をスラリー中で粉
砕してその粒子寸法を約0.8ミクロンないし約1.6
ミクロンに減少させ、粉砕したスラリーに結合剤物質を
加えるとともに、このスラリーを保持/供給(hold
/feed)タンクにポンプで押し出し、スラリーを噴
霧乾燥させて実質的に球形のビーズを形成し、贋霧乾燥
させたビーズを節分けして限定された寸法を有する粒を
得、節分けしたビーズを約25000Fまでの温度で約
4なし、し約8時間空気中で焼成し、焼成したビーズを
解凝集し、次に解凝集させたビーズを節にかけて限定さ
れた表面成分と物理的性質とを有する実質的に球形のフ
ェライトビーズを得る。場合により、フェライト形成金
属酸化物を乾燥配合した後に、酸化物配合物を水の存在
下にべレット化しても良い。べレット化した酸化物を乾
燥させた後、次に蝦焼機に仕込む。この酸化物のべレッ
ト化は必須ではないけれども、良好な流動性およびロー
タリー蝦暁機における良好な熱交換性に関係する均一で
大きい寸法の酸化物配合物を生成するために望ましい処
理である。酸化物配合物をべレット化する場合、場合に
よりべレットから水を除去して、ロータリー蝦暁機にお
ける流動および供給を妨害する蒸気の形のガスの発生を
回避することができる。さらに、結合剤物質を粉砕処理
後に保持/供給タンクに加える代りにスラリーの粉砕処
理中にミル(mill)に加えることができる。さらに
特に、所望のフェライト組成に基づき金属酸化物を先ず
選択する。
金属酸化物は仕切回転ドラムまたは粉砕混合機(m肌e
rmMer)または同様の装置で実質的に均質な混合物
をうるに十分な時間乾燥混合する。乾燥混合した金属酸
化物を次に代表的には約16.の重量%の水を添加しべ
レット形成機(pelletizer)、粉砕混合機ま
たはタービン混合機を使用することによりべレット化す
ることができる。べレット化処理につついて、約1/8
インチ直径の金属酸化物べレットを蝦焼前に乾燥させて
もよい。暇焼工程において、金属酸化物べレットを可能
なフェライトスピネル構造の約10なし・し約60%の
形成が完了する条件に暇焼する。この反応のパーセント
値は一層高くてもまたは低くてもよいが、選択された数
値を粉砕時間および最終の焼成条件と整合させるべきで
あり、これにより一定のBET表面積を有する最終フェ
ライト生成物が得られる。もう1つの考慮すべき点は蝦
焼中の反応完了度のパーセントが高いほど、均一な最終
生成物組成が得られるけれども、この蝦焼物質は最後の
焼成工程に仕込んだ時に反応性が少ないということであ
る。前述の蝦焼工程に従う場合には、蝦競されたフェラ
イトベレットはその物質1夕当りの飽和磁気モーメント
が電磁単位系で約6〜約30となる。蝦焼は電気グロー
バー(gobar:高抵抗体の商標)で間接的に火に通
すロータリー、インコネル型蝦焼機(rotaひ、mc
onel−typecalciners)のごときいず
れか適当な装置で実施しうる。このような蝦嘘機は代表
的に6インチの内部直径を有し、約90インチの長さで
あり、約7r.p.mで操作する。しかしながら、約1
9000Fで操作される直接ガス燃焼によるロータリー
、れんが内張蝦焼機のごとき別の暇焼機も適当なことが
判った。一般に、最高暇焼機温度は約21500Fであ
り、ベレットの帯留時間は粒30分である。蝦焼機の寸
法および回転速度が通常帯留時間を決め、また帯留時間
および操作温度が一定の酸化物組成に関する蝦焼物の磁
気モーメントを決定する。暇焼中には周囲空気温度が適
当である。明白なように、同じ程度の生成物反応をうる
ために、その他適当な処理条件および暇焼機の設計を使
用できる。蝦焼の次に、フェライトベレツトをスチ−ル
媒体および水とともにボールミルして、蝦糠べレットを
約0.8ミクロンないし1.6ミクロンの制御された大
きさに減少させたスラリ−をうる。
このスラリーは代表的には約80.の重量%の固体を含
有する。この工程中に、マンガン酸化物、銅酸化物およ
びナトリウムを含有しない解豚剤をスラリーに加える。
粉砕時間は通常約1被時間で、与えられたスラリーの粒
の大きさに依存する。粉砕したスラリ−を次に連続混合
しながら保持/供給タンクにポンプで押し入れる。この
時点で通常結合剤物質をスラリーに加えるが、結合剤は
前記したように粉砕機に加えてもよい。本方法における
次の工程はスラリーの贋霧乾燥である。
スプレーノズル霧化(spray nozleabmi
zation)またはスプレーマシンーデイスク霧化(
sparymachine−discatomizat
ion)のどちらかに設計されている階霧乾燥機を使用
し、スラリーを乾燥させる。特に望ましい型の贋霧機は
基本的に変化させうる稼動速度で稼動される密閉ポンプ
羽根車(closed p山mpImpeller)で
あり、これは通常スピニング噴霧機、ディスク或はホィ
ール(肌eel)と呼ばれる。高速羽根車はスラリーを
霧化するために遠心力のエネルギーを用0いる。この頃
霧機により得られた粒子寸法分布は一般に狭い。スピニ
ング贋霧機(spiningaのmizer)を使用す
る場合に、好ましくはこの噂霧乾燥機は霧化された粉の
乾燥機内室壁への衝突を避けるために大きい直径の形状
を有するべき夕である。霧化圧力、またはホイール霧化
の場合の回転速度、およびスラリー供給速度は粒子寸法
の部分的制御として変化させうる。スラリーを贋霧乾燥
させた後、頃霧乾燥した粒を節にかけ、分別する。
寸法外の粒は約2時間ボ0−ルミルに仕込んで再粉砕し
、次に保持/供給タンクに入れる。この筋通し、および
分別工程には、いずれか適当な節製品を使用しうる。こ
の装置は代表的にはステンレスの節分け織物(戊lti
ngcloth)を有する。
タ 分別工程の後に、部分的に焼成された粒を最終焼成
のための焼成キルンに入れる。
代表的には、粒を約10なし、し12ポンドの能力を有
するサャ(sa鶏er)と称される耐火陶磁製箱の中に
入れる。焼成に用いられるサャは代表的にはアルミナま
たはキン青石から作られ、トンネルキルト(窯)を通し
て押し出されるキルト車上に積み重ねられている。焼成
は8ないし12フィートの長さの最上昇温度帯城を有す
る100フィート以上の長さのキルンで行なった。この
粒の焼成中の最上昇温度は約4時間までの時間で約25
000Fまででありうる。粒焼成中の最上昇温度が約2
3500Fであるキルンにおける粒の帯蟹時間は約8時
間までである。いずれの場合にも、粒の完全反応および
濃密化(densification)に要する焼成時
間は一般にキルンの大きさ、キルン車荷重密度、および
焼成温度に依存する。本発明方法の焼成工程では空気を
使用する。冷却後、焼成したフェライト粒をクラッシャ
ーおよび造粒機を使用して解凝集させる。この工程の次
に所望の大きさの粒を集め、限度外の大きさの粒は再粉
砕処理のためにスラリー粉砕機に戻す最終筋分け工程を
行なう。かくして、本発明に従いフェライト物質をアル
ミニウム酸化物またはジルコン酸化物粒のごとき流動促
進成分の非存在下に競結させる方法によりフェライト物
質を製造することにより改善されたフェライト物質が提
供される。
さらに、密度および飽和磁気モーメントのごときバルク
性質の制御に関して選ばれた基本的に化学量論的原料組
成物を使用することにより、また基本的にナトリウムを
含有しない解豚剤を含有する原料物質を使用することに
より改善されたフェライト電子写真キャリャ物質を提供
する。本発明によるフェライト生成物は約5脚より少な
い量の表面ナトリウムおよび約5■剛より少ない量の表
面アェンを堅実に有することが見出された。正確な化学
量論では、酸化第二鉄は2価金属酸化物全体に対して1
.00のモル比を有する。実際の最終組成は1.00十
0.06のモル比で酸化第二鉄が存在しうる。最終組成
はスチ−ル媒質を用いる粉砕処理中の酸化第二鉄ピック
アップにより原産組成とは異なることがある。マンガン
は局部化した鉄分の不足の場合に一層高い原子価を帯び
、また過剰の酸化アェンおよび酸化ニッケル相の形成よ
りむしろスピネル構造を完成させるから、通常原料組成
物に存在させる。また、マンガンを含有しない組成物は
非常に高い表面ナトリウム濃度を有する粉末をもたらす
ことがある。低い表面ァェン濃度および比較的低いBE
T表面積は満足な電子写真キャリャ性能に重要な性質で
ある。すなわち、投入原産組成物における2価金属酸化
物のマンガン酸化物のモル量は通常約0.02ないし約
0.08である。銅はフェライト生成物の密度、BET
表面積および磁気モーメントを制御する手段の1つとし
て一般に存在する。かくして、均衡のとれた基本的に化
学量論的組成を使用することによりフェライト組成物の
均質性が確保される。
さらに、非ースピネル相は極小である。組成物の均質性
はまたフェライト原素の2回目の混合および均質化を行
なう本発明の方法で蝦競を用いることによりさらに一層
確実になる。さらにまた、組成物の均質性および表面汚
染物の重大な減少の故に、本発明によるフェライト物質
はその上に代表的には重合体被覆物質を被覆することな
く電子写真キャリャとして使用できる。従来のフェライ
ト物質上の重合体被膜は、湿度変化に対して敏感であっ
て議電「損失を起し易い」(lossy)表面汚染物を
うばう働きとしていた。しかしながら、所望の場合には
本発明によるフェライト物質を被覆することができ、電
子写真装置で満足な性能をはたすであろう。フェライト
電子写真キャリャ物質のもう1つの表面性質は性能に対
して非常に重要である。
この表面性質はBET表面積である。BET表面積は1
93群料こ発表されたブルーナー、ェメットおよびナ−
フー(Br皿a雌rEmmett,andTeller
)の方法によって測定しうる量のガスの吸収に利用され
うる面積と云うことができる。与えられたキャリャ被覆
方法では、フェライト芯のBET表面積はキャリャ表面
を重合体被膜が如何に良くおおつているかの尺度である
。すなわちトナ一粒と混合した場合に摩擦帯電電荷の発
生に活性であるキャリャ表面の量の尺度である。焼結工
程で流動−促進成分を使用する従来の方法では、フェラ
イト生成物のBET表面積が流動促進物質の状態により
変化することが判った。純粋な流動促進物質は大量のナ
トリウムおよび酸化アヱンを抽出し、従って非常に高い
BET面積を有するフェライト表面を与える。すなわち
、フェライトBET表面積は新鮮な流動促進物質を用い
る場合に350の/夕の程度に高くなり、また全体的に
消耗した流動促進物質は同一焼成条件で約200の/汎
まどに低くなりうる。本発明による方法における流動促
進物質の省略はBET表面積の良好な制御を可能にする
ことが見出された。さらにまた、特に本発明のフェライ
ト物質のBET表面積は【1’原産組成物、■焼成前の
生成物の反応性、{3ー噂霧乾燥粉末の密度、および【
4}焼成に用いる実効時間および温度により制御しうる
。これらの変更条件は【1’原産組成物中に存在する銅
および鉄のパーセント;■焼成前の粉末の反応性に影響
を与える粉砕したスラリー粒の大きさおよび暇焼物或は
スラリー粒の飽和モーメント;【3}焼成前の粉末の有
孔率;および{4)焼成条件:灼熱温度(soakte
mperature)とこの灼熱温度における時間:に
関する制御された処理条件と云い換えられる。さらに特
に、銅が原産組成物中に存在しない場合に粉末生成物の
濃密化および低いBET表面積値の達成が非常に困難で
あり、また非常にまれにしか得られないことが判った。
これに対して、約0.03モル分率より多い量の銅が存
在する場合には、粉末生成物が通常ひどく凝集する。鉄
のモル分率の数値が化学量論量より非常に低い場合、す
なわち1.0より少ない場合、一般に生成物の不一均質
性および非−スピネル相を促進し、また高含有量の表面
アヱン成分をもたらす。さらにまた、化学量論量より高
い鉄モル分率値は良好な濃密化および低いBET表面積
値をさまたげる。制御しうるもう1つの変更しうる処理
条件は焼成前の粉末生成物の反応性である。これは粉砕
したスラリーの粒子寸法を制御することにより、および
蝦焼物またはスラリー化した粒の飽和モーメントを制御
することにより行なうことができる。すなわち、大きい
粉砕スラリー粒寸法は最終焼成工程で非反応性であり、
それにより高いBET表面積値を助長させる。他方、小
さい粒寸法は通常ナトリウムを含有しない簾豚剤により
約80%のスラリー固体含有量での分散が困難である。
さらに、蝦焼物の飽和モーメントの低値、すなわち0な
し、し8程度の値は粉末生成物におけるフェライト前・
反応が低度であることを示す。しかしながら、高い飽和
モーメントは焼成キルンに供給する蝦焼物の反応性を減
じ、粉末生成物に高いBET表面積値を与えるのをを助
長する。粉末生成物のBET表面積に対して作用するも
う1つの処理変更可能条件は贋霧乾燥した粉末の密度で
ある。一般に、密度の一層低い数値は大きい有孔率を示
し、焼成中の濃密化が困難である。高密度値は受容しう
るが、最終焼成で非反応性である高−スピネル蝦焼物を
表わす傾向がある。均熱温度およびこの均熱温度での時
間の焼成条件はまた重要な変更可能処理条件であり、低
い均熱温度は粉末を密にせず、また短かし、均熱時間は
粉末を密にせず、一方で長い灼熱時間は不経済である。
かくして、本発明に従い、次の処理条件をフェライト物
質のBET表面積の制御に使用できることが見出された
すなわち、原産組成物中に存在する全二価金属酸化物に
対する銅酸化物のモル分率に関する満足すべき範囲の値
は約0.001ないし約0.100である:好適な範囲
は約0.010なし、し約0.050であり、最適範囲
は約0.018なし、し約0.025である。原産組成
物中に存在する全二価金属酸化物に対する酸化第二鉄の
モル分率に関する満足すべき範囲値は約0.80ないし
約1.05である;好適な範囲は約0.90なし、し約
1.00であり、最適範囲は約0.95ないし約0.9
9である。蝦焼物の飽和モーメントの満足すべき範囲は
電磁単位/夕で約0.1なし、し約50であり、好適な
範囲は約5なし、し約40であり、最適範囲は約10な
し、し約30である。粉砕したスラリーの粒子寸法がミ
クロンで約0.5ないし約3.0である場合に満足すべ
き結果が得られ、好適な範囲は約0.5ないし約2.0
であり、最適範囲は約0.8なし、し約1.5である。
贋霧乾燥した粉末のカサ密度が夕/めで約1.4なし、
し約2.4である場合に満足すべき結果が得られる;好
適な範囲は約1.5ないし約1.8であり、最適範囲は
約1.55ないし約1.70である。焼成にトンネルキ
ルンを使用する場合、均熱温度を華氏度で約1900な
し、し約2500にする時に満足すべき結果が得られる
:好適な範囲は約2200なし、し約2500であり、
最適範囲は約2350なし、し約2500である。同様
に、この均熱温度における時間か時間単位で約2なし、
し約1観音間である場合に満足な結果が得られる;好適
な範囲は約3ないし約10であり、最適範囲は約4ない
し約8である。前記の制御は濃密化、生成物の均質性、
焼成中のフェライト物質の粒成長、磁気モーメント、お
よび粉末生成物のBET表面積に作用することが見出さ
れた。
焼成のために作られたフェライト粉末合反応性は蝦燈中
に生起したスピネル形成の程度と贋霧乾燥前の暇嘘した
粉末の粉砕された粒子寸法との組み合せにある。蝦焼し
た物質を噴霧乾燥および焼成前に一層長い時間粉砕する
場合には、各乾燥粉末ビーズにおける究極の粒子寸法が
一層小さくなり、より早い反応と濃密化を助長するだろ
う。蝦暁中の温度が高いほどまたは帯留時間が長いほど
、一層十分に反応した、次に最終焼成における反応性の
少ない蝦嬢粉末が生成する。粉砕スラリーを80%固体
含有量に製造することは贋霧乾燥粉末の高密度を達成す
るために好適であり、焼成粉末のより低いBET面積の
達成を助長する。前記したように、フェライト粉末のB
ET表面積はまた焼成の時間および温度条件により影響
を受ける、そして焼成温度が高いほどおよび帯蟹時間が
長いほどBET表面積は減少する。このBET表面積が
個々のキャリャ被膜重量で発生する摩擦帯電電荷に関す
る主因子である。すなわち、本発明により、フェライト
キャリャ粒のBET表面積を制御して、実際にいずれか
の方法により被膜されたキャリャ粒に適当な摩擦帯電性
応答を付与することができる。本発明のフェライトキャ
リャ物質に重合体被膜夕を適用する場合、非被覆フェラ
イト物質のBET表面積が約170の/夕ないし約26
0c鰭/夕である時高速電子写真磁気ブラシ現像装置で
満足な結果が得られる。
しかしながら、BET表面積は約200の/夕ないし約
250の/夕であることが好まし Zく、これはこの数
値が低いほど被膜の適用が困難であり、数値が高いほど
効果的な帯電表面を達成するために多くの被覆物質を必
要とするからである。最適の結果は前記電子写真装置で
被覆されるべきフェライト物質のBET表面積が約21
0c鰭/タ Zないし約230c治ノタである場合に得
られる。焼成したフェライト粉末粒に重合体被膜を適用
しない場合には、フェライト粒のBET表面積が約17
0の/夕ないし約500の/夕である時に高速電子写真
磁気現像装置で満足な結果をうろことができ2る。本発
明の焼成工程にはいずれか適当な型の焼成炉を使用でき
る。
代表的な焼成炉はトンネルキルン、バッチ炉、ロータリ
ーキルン、または礎梓床炉を包含する。バッチ炉および
トンネル炉の型は2長い帯留時間が必要な場合に一般に
使用する。金属酸化物靖霧乾燥ビーズのフェライト成分
を上昇温度で完全に反応させる焼成は約23000Fな
いし約25000Fで一般に行なう。実際には、より低
い温度およびより高い温度も使用できるが、これは3処
理時間、一般に利用できる炉の建材、フェライト組成、
焼成ビーズの生じる力、および前の蝦焼条件により左右
される。一般に、フェライトキャリャ物質を約1900
0Fで約30分間蝦焼する場合に、実際の組成物によっ
て照焼物1夕当りの飽和磁気3モーメントか電磁単位系
で約10である蝦焼物が得られるであろう。すなわち、
所望の性質を有するフェライト電子写真キャリャ物質を
うるには、粉砕し、次に頃霧乾燥させた蝦焼物を一般に
約23500Fで約8時間焼成する。焼成したフェライ
ト粒は4次に一般に選ばれたフェライト組成物および全
体的性質、粒対粒の均質性により、約4&mu/夕の飽
和磁気モーメントおよび約220のノタのBET表面積
を有するだろう。本発明の生成物の所望の性質をうるた
めに周囲空気の蝦焼および焼成雰囲気が満足すべきもの
である。
すなわち、生成物は通常従来技術法におけるごとき還元
ガス焔或は水素または窒素のごとき保護性ガス蒸気、低
酸素雰囲気、或はまた酸素を0.2容量%より少なく含
有する窒素または不活性ガス雰囲気のごとき中性雰囲気
中で処理する必要がない。本発明に従い、いずれか適当
な基本的にナトリウムを含有しない解豚剤を粉砕処理お
よびスラリー形成工程中に金属酸化物混合物に加えるこ
とができる。
代表的な鱗豚剤はポリメタアクリル酸、篤性没食子酸、
タンニン酸およびフミン酸のアンモニウム塩、並びにト
リポリリン酸およびへキサメタリン酸のアンモニウム塩
を包含する。しかしながら、アンモニウムリグニンスル
ホネート〔オルザン(0rzan)A「クラウン、ゼレ
ルバック社(CrownZeller戊ckCo.)か
ら入手できる〕のごとき解豚剤が好ましく、これはスラ
リ−の総重量に基づき、水中で約8の重量%までの固体
含有量を有する濃縮された暇焼金属酸化物スラリーの製
造を一般に助長するからである。さらにこの著しく高い
固体含有量にもかかわらず、この金属酸化物供給原料ス
ラリ−は噴霧乾燥機にポンプで押し出すことができ、ま
た加圧ノズルまたはホイール噴霧機を詰まらせることな
く霧化する。さらにまた、約50ないし約500ミクロ
ンのビーズか所望される場合に、この金属酸化物スラリ
−の高固体含有量はこのような粒子寸法の達成に寄与す
る。さらにまた、酸化物の高濃度は粒形成に要する装置
およびエネルギー要件を減じる。金属酸化物スラリーに
加える鰯腰剤の濃度は酸化物団体の重量に基づき約0.
5ないし約ね.の重量%の範囲で変化させうる。更に、
いずれか適当な結合剤物質を金属酸化物の粉砕したスラ
リーにボールミル中で粉砕している間に、或はこのスラ
リーを階霧乾燥工程の前に保持タンクに貯めておく間に
加えることができる。
代表的な結合剤物質はポリビニルアルコール、デキスト
リン、リグノスルホネート、およびメチルセルロースを
包含する。しかしながら、ァラビャゴム、またはその他
の天然および合成アカシヤゴムのごとき結合剤が好適で
あり、これはこれらが一般に本発明の噴霧乾燥工程およ
び収集工程中に形成される霧化した金属酸化物ビーズの
形および本来の姿を良好に維持させるためである。さら
にまた、結合剤物質はまた固体をスラリー中に高表面積
に分散させる点で解豚剤の助けをなしうる。さらに、結
合剤物質の存在は噴霧乾燥工程中における過度の「徴粉
化」(d船ting)、すなわち粒結合の欠落を防ぐこ
とが見出された。粉砕した金属酸化物のスラリ−ととも
に用いる結合剤物質の量は通常酸化物固体の重量に基づ
き0.2なし、し約1.5重量%であるが、大部分の場
合に約0.5%Zが満足な結果を与える。所望の表面性
質および物理的性質と一致したいずれか適当な実質的に
化学暴論的なフェライト形成金属酸化物混合物を本発明
の原料物質として使用しうる。
代表的な原料組成物として使用しうZる。代表的な原料
組成物としては次のものを包含する(モルベース);(
Ni。
〇,33Zn。〇.67 ) 小蝋 Mn。〇.偽Cu
。〇,。24(Fe203)。
.96(Nj。
〇,3Zn。M)か$Mn。〇,。5Cu。
0,。
2(Fe203)か$ 2Ni○.○○3○○。
.3Zn○。.7(Fe203)。.99Ni。〇,3
9Zn。〇,斑Mn。〇,。3Fe2031丁。
Ni。〇.3Zn。M(Fe203)〇.99十Ca。
3(1.5%モル)(Li〇.5Fe。
.5)○・Fe203(Li。
.5Fe〇.5)。.3ZnOM・Fe203
2Mn〇,Fe203十Ca。(1.5%モ
ル)Ni○。.38Zn00.57Mn00.03Cu
00.o7・Fe203,.oNi。〇.18Zn。〇
.伍Mg。〇,3Mn。〇,。5Cu。
○,船・Fe20の,。Ni。〇,32Zn。小船Cu
。〇.。9・Fe20幻,。
2Mg。
〇.5Zn。〇.3Mn。〇.街Cu。〇.1・Fe2
031.0 3本発明の組成物を電子写真装置
で微細なトナー粒に対するキャリャ物質として使用すべ
き場合に、表面ナトリウムおよび表面アェン濃度の数値
が原料組成物に関連することが見出された。すなわち、
これらの数値の制御が特定の表面性質が要3求される場
合に望まれる。従って、フェライト粒における表面ナト
リウムを2脚皿より少なくするためには、全フェライト
粗物質のナトリウム含有量を制限せねばならない。同様
に、原産組成物中のマンガンのモル量は前記したように
酸抽出しうる4表面アェン濃度に影響するものとして重
要である。また、生成物の飽和磁気モーメントはこれら
の金属のモル比により影響を受ける。前記組成の多くの
変更が明白なものとして行ないうることが理解されるべ
きである。
いずれの場合にも原料酸化物混合物の組成は酸化物を焼
成した後に生成するフェライト組成物が前記のごとく実
質的に化学量論的であるように選択すべきである。所望
の金属酸化物物質は所望の処理フェライト性質および(
または)経済性に基づき選択しうる。いずれか適当な重
合体被膜を本発明によるフェライトキヤリヤ粒に適用し
うる。
代表的な重合体被覆物質は天然樹脂、熱可塑性樹脂、或
は部分的に硬化した熱硬化性樹脂を包含する。代表的熱
可塑性樹脂は:ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化
ポリエチレンおよびクロルスルホン化ポリエチレンのご
ときポリオレフイン:ポリスチレン、ポリメチルスチレ
ン、ポリメタアクリル酸メチル、ポリアクリロニトリル
、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニル
ブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール
、ポリビニルエーテルおよびポリビニルケトンのごとき
ポリピニル類およびポリビニIJデン類;ポリテトラフ
ルオルエチレン、ポリビニルフルオライド、ポリビニリ
デンフルオライドおよびポリクロルトリフルオロェチレ
ンのごときフルオロカーボン類;ポリカプロラクタムお
よびポリへキサメチレンアジプイミドのごときポリアミ
ド類;ポリエチレンテレフタレートのごときポリエステ
ル類、ポリウレタン;ポリサルフアイド;ポリカーボネ
ート;およびその混合物を包含する。代表的熱硬化性樹
脂としては:フェノールアルデヒド、フェノールフルフ
ラールおよびレゾルシノールホルムアルデヒドのごとき
フェノール系樹脂;尿素ホルムアルデヒドおよびメラミ
ンホルアルデヒドのごときアミノ樹脂:ポリエステル樹
脂;ェポキシ樹脂、およびその混合物を包含する。米国
特許第3526533号に記載のごときスチレンーメタ
アクリレートーオルガノシリコン三元重合体キャリャ被
覆組成物はその優れた摩擦帯電特性の故に特に好適であ
る。本発明のフェライトキャリャ物質はたとえば米国特
許第2618551号に記載されている技術のごときい
ずれか慣用のキャリャ被覆技術によりキヤリャ被覆物質
で被覆しうる。約50ミクロンないし約1000ミクロ
ンの最終キャリャ粒直径が一般に好ましく、これはこの
キャリャ粒が現像処理中に電子写真記録用表面に後着す
るのを回避するに十分な密度と慣性とを有するからであ
る。
キャリャビーズの電子写真ドラムへの接着は像転写工程
およびドラムクリーニング工程、特にクリーニングを米
国特許第3186838号にダブリユ・ピー・グラフ,
ジュニア(W.P.GraffJr.)等により記載さ
れたゥェブのごときウェブクリーナーにより達成するク
リーニング工程中にドラム表面上に深い引つかき傷を形
成するが故に望ましくない。キャリャビーズが電子写真
像形成表面に接着する場合にはまたプリント抹消が起る
。いずれか適当な厚さの電子写真キャリャ被膜を使用し
うる。
しかしながら、キャリヤビーズ上に薄い連続フィルムを
形成するに少なくとも十分な厚さを有するキャリャ被膜
が好ましく、これはこのキャリャ被膜が被覆キャリャ粒
の摩擦帯電性に悪く作用するピンホールの形成を防ぎ、
研摩に耐える十分な厚さを有するからである。一般に、
キャリャ被覆物質は被覆キャリャ粒の重量に基づき約0
.01なし、し約1.0重量%を占めることができる。
好適には、電子写真キヤリャ被覆物質は最高の耐久性、
摩擦帯電的応答およびコピィ品質が獲得されるが故に、
被覆したキャリャ粒の重量に基づき約0.3ないし約0
.0重量%を占めるべきである。被覆物質の性質をさら
に変化させるためには、可塑剤、湿潤剤およびその混合
物のごとき良く知られた添加剤をキャリャ被覆物質と混
合しうる。いずれか適当な顔料染色した或は染料染色し
た検電性トナー物質を本発明により製造されるフェライ
トキャリャ物質とともに使用できる。
代表的なトナー物質は:コーパルゴム、サイドラックゴ
ム、ロジン、クマロンィンデン樹脂、アスファルト、ギ
ルソナイト、フェノールホルムアルデヒド樹脂、ロジン
ー変性フェノールホルムアルデヒド樹脂、メタアクリル
系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ェポ
キシ樹脂、ポリエチレン樹脂およびその混合物を包含す
る。使用する特定のトナー物質は摩擦帯電系列における
フェライトキャリャ物質からのこのトナー物質の分離度
に明白に依存する。当技術で良く知られているように、
トナーをキャリャの表面上に静電的に付着させうるには
この系列で十分な間隔が存在すべきである。検電性トナ
ー組成物を記載する特許の中には、コプレィ(Copl
ey)に対する米国特許第265967び号;ランドリ
ーガン(Landrigan)に対する米国特許第27
53308号:ィンサラコ(lnsalaco)に対す
る米国特許第3079342号:カールソンに対する米
国特許再発行第25136号;およびレインフランク(
Rheinfrank)等に対する米国特許第2788
288号がある。これらのトナー物質は一般に約1なし
1し約30ミクロンの平均粒直径を有する。一般的に云
えば、トナー約1部をキャリャ約10なし、し約20の
重量部とともに使用する場合に満足な結果が得られる。
本発明のフェライト物質を微細なトナー物質と混合し、
電子写真装置における現像剤混合物として使用する場合
、この現像剤混合物は高温度条件に対し敏感でなく、現
像された静露潜像上のバックグラウンド沈着が極めて低
度であり、また一般に著しく増加た現像剤寿命をもたら
し、これかここに高速電子写真装置でこれらを成功裏に
商業的に使用させる結果をもたらす。
次に例は本発明の方法によるフェライト製造の具体的方
法をさらに説明し、教示しまた比較するものである。
部およびパーセントは別記しないかぎり重量による。対
照例以外のこれらの例は本発明の種々の好適な具体例を
例示するものである。以下の例において、噴霧乾燥に使
用した装置は遠心霧化による大直径の噴霧乾燥機である
。この装置中の主収集部は乾燥機室であり、第2の収集
はサイクロン、フィルターおよびスクラバーで行なう。
この乾燥機室は約16フィートの直径を有する。この乾
燥機の中心頂部からスピニングホィール霧化機が降下し
ている。流入空気は直接ガス燃焼により加熱する。例1 酸化第二鉄約46モル%、酸化ァェン約38モル%およ
び酸化ニッケル約16モル%よりなる対照組成物をスチ
ール煤質を含有する粉砕ミルに加える。
約0.塁重量%(固体ベース)のポリメタアクリル酸の
ナトリウム塩〔ダーバン(Dawan)7,アール.テ
ィ.バンデルビルト社(R.T.Vanderbilt
Company)から入手できる〕を加える。生成する
スラリーの固体含有量が8の重量%になるように水を加
える。スラリーをボールミル中で約4時間混合する。ス
ラリー混合物を保持用タンクぬ移し、ここから前記噴霧
乾燥機に約2500ポンド/時間の供給速度で仕込む。
乾燥用空気の導入温度は約5750Fであり、出口温度
は約3250Fである。贋霧乾燥させた後、実質的に球
形の金属酸化物ビーズを節に通し、寸法外のものは再処
理のためにスラリー形成タンクに戻す。約100ミクロ
ンの平均粒直径を有する寸法を整えたものを流動促進成
分、この場合には約600ミクロンの大きさの酸化アル
ミニウム粒と約1:1の重量割合で配合する。配合物を
次に約12ないし14ポンドの物質を保持する′サャ(
アルミナ製箱)中に荷堕して加える。このサャはトンネ
ルキルンを通して押し出されるキルン車上に積み重ねら
れており、約23000Fの最上昇温度で約4時間加熱
する。最上昇温度での焼成時間中および最上昇温度から
冷却させる時間中、焼成雰囲気中の酸素を制御し、約1
0%ないし約1%に減じる。冷却後に、サャ中のケーキ
状物をクラツシヤーで鱗凝集し、次に粗い節処理により
、フェライト粒を酸化アルミニウム粒から分離する。酸
化アルミニウム粒はさらに10回程度金属酸化物粒との
配合および再焼成処理に戻す。フェライト粒を再び蓑に
通し、所望の粒子寸法に分別する。焼成した寸法外のも
のは廃棄する。分別したフェライト粒をナトリウムおよ
びアェンの表面成分に関して分析し、約2なし、し約8
の血のナトリウムと約500なし、し約1000の風の
アェンを含有することがわかった。ナトリウムの分析は
水抽出法により行ない、またァェン分析は酸抽出法で行
なう。このフェライト粒の飽和磁気モーメントは1夕当
り約55電磁単位であることがわかった。吸着剤として
クリプトンガスを用いる分析において、このフェライト
物質のBET表面積は約180ないし約350の/夕の
範囲であることがわかった。例2 例1の分別されたフェライト物質を高速電子写真磁気ブ
ラシ装置で静電槽像の現像にトナー物質用のキヤリャと
して使用した。
使用トナー物質はスチレンとメタアクリル酸アルキルと
の共重合体およびカーボンブラックよりなるものであり
、このトナー物質は約10ないし約15ミクロンの平均
粒子寸法を有した。米国特許第3526533号に記載
のごときスチレン、メタアクリル酸アルキルおよびオル
ガノシリコンよりなる重合体物質を約0.6%の被膜重
量でこのフェライト粒上に被覆する。被覆したフェライ
トキャリャ粒をトナー物質約1部とキャリャ物質約10
碇部の量でトナー物質と混合する。この現像剤混合物を
使用して、米国特許第2874063号に記載の「磁気
ブラシ」現像法により静露潜像を支持しているセレン光
導電体を現像する。この磁石の磁界はキヤリャとトナー
とをブラシ様配列に配置させる。磁気ブラシを現像様式
で静電像支持表面と接触させ、トナー粒をキャリャ粒か
ら静電引力により潜像に引き付ける。静軍潜像現像中の
周囲温度は約800Fであり、相対湿度は約80%であ
った。この現像剤は標準対照尺度により測定して受容さ
れうるものと見倣される0.010の最大値より馨しく
高い像バックグラウンドレベルを生じさせることがわか
った。例3 酸化第:鉄約53モル%、酸化アェン約31モル%およ
び酸化ニッケル約16モル%の量の金属酸化物をそらせ
、仕切り(bafned)、回転ドラム中で約2び分間
乾燥混合することにより、フェライト電子写真キャIJ
ャ物質を製造した。
乾燥混合した金属酸化物混合物を次にタービンミキサー
中でべレツト化し、この際ミキサーには水約15重量%
を加えた。約1/8インチ直径およびそれより細かい大
きさの金属酸化物べレツトを得、次に連続ベルト乾燥機
で約2重量%水分に乾燥させた。乾燥させた後、ベレツ
トを約21500Fの最上昇温度で空気雰囲気中約30
分間蝦焼する。蝦暁べレットは1夕当りの飽和磁気モー
メントが電磁単位系で約30であることがわかった。蝦
焼べレットを次にスチール煤質を含有する粉砕ミルに入
れた。このミルにミル中の金属酸化物全体の組成が蝦腕
組成物約96モル%、酸化マンガン約3モル%および酸
化鋼約1モル%であるように追加量の金属酸化物および
アンモニウリグニンスルホネートを加えた。更に、この
アンモニウムリグニンスルホネートは全固体の約1重量
%を占めていた。次に、水を加えて約80重量%の固体
含有量を含有するスラリーを得た。約1虫時間粉砕した
後、ベレットは約1.5ミクロンの大きさに減少した。
このスラリ−を連続礎拝しつつ保持/供給タンクに移し
、ここでアラビャゴム、可溶性、天然アカシヤゴム約0
.5重量%(固体ベース)をスラリーに加えた。スラリ
ーを次に前記贋霧乾燥装置に仕込み、約100ミクロン
の平均直径を有する粒に項霧乾燥させる。贋霧乾燥機へ
の供給速度は約2500ポンドスラリー/時間であり、
乾燥空気導入温度は約5750Fであり、出口温度は約
3250Fである。頃霧乾燥後に、金属酸化物ビーズを
節に通し、寸法外のものを再処理のために別の粉砕装置
に仕込む。寸法を合わせた物質は次にキルン車上にある
サャに荷重して加え、トンネルキルンに押し通し、ここ
でビ−ズを約24500Fの最上昇温度で空気雰囲気中
約4時間焼成する。冷却後、フェライト粒をクラッシャ
−および造粒機を用いて解凝集し、次に所望の粒子寸法
に再び節分けする。この場合に、約100ミクロンの平
均粒子直径を有するフェライト粒を集めた。寸法外のも
のは再処理のためにスラ1」ーミルに戻す。分別したフ
ェライト粒をナトリウムおよびアェンの表面成分に関し
て分析し、平均してナトリウム約2肌およびァェン約1
劫血を含有することが見出された。さらに、このフェラ
イト粒の飽和磁気モーメントは1夕当り約4針電磁単位
であることがわかった。さらにまた、このフェライト粒
をBET表面積について分析し、約220の/夕の平均
値であることが見出された。例4 例3の分別したフェライト粒を例2と同じ現像剤混合物
のキャリャとして使用した。
フェライト粒を例2のごとく被覆し、例2と同じトナー
物質を用いた。キヤリャトナー割合は例2と同一であっ
た。静露潜像現像中の周囲温度は約800Fであり、相
対湿度は約80%であった。この現像剤混合物は許容さ
れるものと見倣される0.010の最高値より十分に低
い満足なバックグラウンドレベルを有する優れた品質の
像を生じた。例5 酸化第二鉄約53モル%、酸化アェン約31モル%およ
び酸化ニッケル約16モル%よりなる金属酸化物の一定
量を仕切り回転ドラム中で約20分間乾燥混合すること
によりフェライト電子写真キヤリャ物質を製造した。
乾燥混合した金属酸化物混合物を次にタービンミキサー
中でべレツト化した。この際タービンミキサーに約15
重量%の水を加えた。約1/8インチ直径およびこの寸
法より細かい金属酸化物のべレットを得た。これを連続
ベルト乾燥機で約2重量%の水分に乾燥させた。乾燥後
、ベレットを約19000Fの最上昇温度で空気雰囲気
下に約3粉ご間蝦焼した。蝦焼べレットは1夕当りの飽
和磁気モーメントが電磁単位系で約7であ−2ることが
見出された。
蝦競べレットを次にスチール媒質含有粉砕ミル中に入れ
た。ミル中の金属酸化物全体の組成が蝦焼組成物約96
モル%、酸化マンガン約3モル%および酸化銅約1%で
あるように、追加量の金属酸化物およびアンモニウムリ
グニンスルホネートをミルに加えた。さらに、このアン
モニウムリグニンスルホネートは全固体の約1重量%を
占める。次に、水を加え、約8の重量%の固体を含有す
る0スラリーを得た。
約1独特間粉砕した後、ベレットは約1ミクロンの大き
さに減少した。スラリーを次に連続的に燈拝しながら保
持/供給タンクに移し、ここでアラビャゴム、可溶性天
然アカシアゴム約0.5重量%(固体ベース)をスラリ
ーに加え夕た。スラリ−を次に前記贋霧乾燥装置に仕込
み、ここで約100ミクロンの平均直径を有する粒に噴
霧乾燥させた。
贋霧乾燥機への供給速度は約2500ポンドスラリ‐/
時間であり、乾燥用空気の導入温0度は約5750Fで
あり、出口温度は約3250Fである。噂霧乾燥後、金
属酸化物ビーズを節分けし、寸法外のものは再処理のた
めに別の粉砕装置に入れた。寸法を合わせたものは次に
キルン車上にあるサャに荷重をかけて入れ、トンネルキ
ルンに押し出し、ここでビーズを約23500Fの最上
昇温度で空気雰囲気下に約8時間焼成させた。冷却後、
フェライト粒をクラッシャーおよび造粒機を用いて解凝
集し、次に再び所望の粒子寸法に節分けした。この場合
に、約100ミク。ンの平均粒子直径を有するフェライ
ト粒を選んだ。寸法外のものは再処理のためにスラリー
ミルに戻した。分別したフェライト粒をナトリウムおよ
びアェンの表面成分について分析し、平均して約2肌の
ナトリウムおよび約2弦血のァェンを含有することが見
出された。
さらに、このフェライト粒の飽和磁気モーメントは1夕
当り約4幻電磁単位であることがわかった。さらにまた
、フェライト粒をBET表面積について分析し、約22
0の/夕の平均値を有することが見出された。例6 例5の分別したフェライト粒を例2と同様の現像剤混合
物でキャリャとして使用した。
フェライト粒は例2のごとく被覆し、例2と同一のトナ
ー物質を使用した。キャリャ・トナー割合は例2と同一
であった。静露潜像現像中の周囲温度は約800Fであ
り、相対温度は約80%であった。この現像剤混合物は
許容されうるものと見駁される0.010の最高値より
十分に低い満足なバックグラウンドレベルを有する優れ
た品質の像を生じさせた。例7酸化第二鉄約51モル%
、酸化アェン約34モル%および酸化ニッケル約15モ
ル%よりなる金属酸化物の一定量を仕切り回転ドラム中
で約20分間乾燥混合することによりフェライト電子写
真キャリャZ物質を製造した。
乾燥混合した金属酸化物混合物をタービンミキサーでべ
レツト化した。この際ミキサーに水約15重量%を加え
た。約1/8インチ直径およびこの寸法より細かい大き
さの金属酸化物べレットを得、これを連続ベルト乾燥機
で約2重Z量%の水分に乾燥させた。乾燥後、ベレット
を約21500Fの最高上昇温度で空気雰囲気中約3び
分間隔競した。蝦焼べレットは1夕当り約3の電磁単位
の飽和磁気モーメントを有することが見出された。蝦暁
べレットを次にスチール媒費含有粉砕ミル中に入れた。
ミル中の総金属酸化物組成が蝦焼組成物約98.5モル
%および酸化マンガン約1.5モル%であるように、酸
化マンガンとアンモニウムリグニンスルホネートをミル
に加えた。さらに、このアンモニウムリグニンスルホネ
ートは全固体の約1重量%を占めていた。次に水を加え
、約8の重量%の固体を含有するスラリーを得た。約1
即時間粉砕した後、ベレットを約1.5ミクロンに大き
さを減じ、スラリーを連続損拝しながら保持/供給タン
クに移した。この際スラリーにアラビャゴム、可溶性天
然アカシアゴム約0.5重量%(固体べ−ス)を加えた
。スラリーを次に前記噴霧乾燥機に仕込み、ここで約1
00ミクロンの平均直径を有する粒に噴霧乾燥させた。
頃霧乾燥機への供給速度は約2500ポンドスラリー/
時間であり、乾燥空気導入温度は約5750Fであり、
出口温度は約3250Fであった。頃霧乾燥後、金属酸
化物ピ−ズを節分けし、寸法外のものは再処理のために
別の粉砕装置に入れる。寸法の合ったものを次にキルン
車上に種重されているサャに荷重をかけて入れ、トンネ
ルキルンに押し通し、ここで約24500Fの最上昇温
度で空気雰囲気中約4時間焼成させた。冷却後、フェラ
イト粒をクラッシャーおよび造粒機を用いて解凝集し、
次に所望の粒子寸法に再び節分けした。この場合に、約
100ミクロンの平均粒直径を有するフェライト粒を選
んだ。寸法外のものは再処理のためにスラリーミルに戻
した。この分別したフェライト粒をナトリウムおよびア
ェンの表面成分について分析し、平均してナトリウム約
3脚およびアヱン約7脚を含有することが見出された。
さらに、このフェライト粒の飽和磁気モーメントは1夕
当り約36電磁単位であることが見出された。さらにま
た、フェライト粒をBET表面積について分析し、約2
50の/夕の平均値を有することがわかった。例8 例7の分別したフェライト粒を例2と同様の現像剤混合
物のキャリャとして使用した。
フェライト粒は例2のごとく被覆し、トナー物質は例2
と同一である。キヤリャ・トナー割合は例2と同一であ
る。静電潜像現像中の周囲温度は約800F、相対湿度
は約80%であった。この現像剤混合物は許容されうる
ものと見倣される0.010の最高値より十分に低いバ
ックグラウンドレベルを有する優れた品質の像を生成す
ることが見出された。例9 酸化第二鉄約53モル%、酸化アェン約31モル%およ
び酸化ニッケル約16モル%よりなる金属酸化物の一定
量を粉砕混合機中で約20分間乾燥混合することにより
フェライト電子写真キャリャ物質を製造した。
混合した粉末を約19000Fの最高上昇温度で空気雰
囲気中約30分間蝦焼した。この暇焼物は1夕当り約7
電磁単位の飽和磁気モーメントを有することが見出され
た。蝦焼物を次にスチール媒質含有粉砕ミルに入れた。
ミル中の金属酸化物全体の組成が暇競組成物約96モル
%、酸化マンガン約3モル%および酸化鋼約1%である
ように、追加量の金属酸化物、アンモニウムリグニンス
ルホネートおよびアラビヤゴムをミルに加えた。さらに
、このアンモニウムリグニンスルホネートは全固体の約
1重量%を占め、またアラビャゴムは全固体の約0.5
重量%を占めていた。次に水を加え、約8の雲量%の固
体を含有するスラリーを得た。約1幼時間粉砕した後、
ベレットの大きさは約1ミクロンに減少した。このスラ
リーを連続蝿拝しながら保持/供給タンクに移した。ス
ラリーを次に前記噴霧乾燥装置に仕込み、ここで約10
0ミクロンの平均直径を有する粒に曙霧乾燥させた。
贋霧乾燥機への供給速度は約2500ポンドスラリー/
時間であり、乾燥用空気導入温度は約5750F、出口
温度は約3250Fであった。頃霧乾燥後、金属酸化物
ビーズを節分けし、寸法外のものは再処理用の別の粉砕
装置に仕込んだ。寸法を合わせた物質をキルン車上に積
重されているサャに荷重して入れ、トンネルキルンに押
し通し、ここでビーズを約23500Fの最高上昇温度
で空気雰囲気中約8時間焼成する。冷却後、フェライト
粒をZクラッシャーおよび造粒機を用いて簾凝集し、次
に所望の粒子寸法に再び節分ける。この場合に、約10
0ミクロンの平均粒子直径を有するフェライト粒を選ん
だ。寸法外のものは再処理のためにスラリーミルに戻し
た。 Z分別したフェライト粒をナ
トリウムおよびアェンの表面成分について分析し、平均
でナトリウム約2腿およびアェン約2威風を含有するこ
とが見出された。さらに、このフェライト粒の飽和磁気
モーメントは1夕当り約4針電磁単位であることがわか
った。さらにまた、フェライト粒をBET表面積につい
て分析し、約220の/夕の平均値を有することが見出
された。例 10 例9の分別したフェライト粒を例2のごとき現2像剤混
合物のキヤリャとして使用した。
フェライト粒を例2のごとく被覆し、またトナー物質は
例2と同じものであった。キヤリヤートナー割合は例2
と同一である。静露潜像現像中の周囲温度は800F、
相対湿度は約80%であった。この現像剤混3合物は許
容されうるものと見倣される0.010の最高値より十
分に低いバックグラウンドを有する優れた品質の像を生
成した。本発明のフェライト物質を作る前記例では特定
の物質および条件を記載したけれども、これらは3単に
本発明を例示しようとするものである。
前記したもののごとき、これらのおよびその他のフェラ
イト物質、溶媒、代用物、および処理を前記例における
ものの代りに使用して同様の結果をうろことができる。
4本発明のそお他の修正は
本明細書を読むことにより当業者の心に浮ぶであろう。
これらは本発明の範囲内に包含されるものと見倣される
。なお、次に本発明に関連のある事項を列挙する。
{11 特許請求の範囲第1項の方法で製造され、約3
0なし、し1000ミクロンの平均粒子直径を有する不
感緑性フェライト電子写真キャリャ物質。
【2’酸化物配合物をこの配合した酸化物の蝦焼に先立
ち、水の存在下にべレット化した上記(1’項の記載に
従い製造された不感泡性フェライト電子写真キャリャ物
質。糊 酸化物のべレット化した配合物をこのべレット
化酸化物の蝦暁に先立ち、乾燥させた上記{1}項の記
載に従い製造された不感湿性フェライト電子写真キャリ
ャ物質。
■ ナトリウムを含有しない簾豚剤がポリメタアクリル
酸、篤性没食子酸、タンニン酸およびフミン酸のアンモ
ニウム塩並びにトリポリリン酸およびへキサメタリン酸
のアンモニウム塩より成る群から選択される上記{1}
項の記載に従い製造された不感湿性フェライト電子写真
キャリャ物質。
【5} ナトリウムを含有しない解豚剤がアンモニウム
リグニンスルホネートである上記tl’項の記載に従い
製造された不感湿性フェライト電子写真キャリャ物質。
■ 結合剤物質がポリビニルアルコール、デキストリン
、リグノスルホネート、およびメチルセルロースより成
る群から選択される上記‘1}項の記載に従い製造され
た不感敵性フェライト電子写真キャリャ物質。‘7}
結合剤物質がアラビャゴムである上記(1)項の記載に
従い製造された不感湿一性フェライト電子写真キャリャ
物質。
棚 金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモル 組
成 ( NiO。
.*Zn○o.67 ) 岬3Mn○小伍Cu○。.。
24・(Fe203)o.96よりなるものである上記
【1}項の記載に従い製造された不感湿性フェライト電
子写真キャリャ物質。
側 金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモル組成
(Ni○o.3ZnOM)か斑Mn○肌5Cu○肌2(
Fe203)小笹よりなるものである上記(1}項の記
載に従い製造された不惑湿性フェライト電子写真キャリ
ャ物質。
(10)金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモル
組成Nio〇,18Zn。
〇.街Mg。〇.3Mn。〇,。5Cu。0.礎Fe2
03,.oよりなるものである上記‘1}項の記載に従
い製造された不感湿‘性フェライト電子写真キヤリヤ物
質。
(11)金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモ
ル組成Mg0o.5ZnOMMn○肌5CuOM・Fe
203,.oよりなるものである上記‘1}項の記載に
従い製造された不惑湿性フェライト電子写真キャリャ物
質。
(12)フェライト粒上に重合体物質の被膜を適用した
上記m項の記載に従い製造された不感湿性フェライト電
子写真キャリャ物質。
(13)キャリャ粒の表面に静電的に密着している微細
なトナー粒よりなり、このキャリャ粒が約30なし、し
約1000ミクロンの平均粒直径を有する不感湿性フェ
ライトビーズよりなり、而してこのキャリャ粒はフェラ
イト形成金属酸化物の基本的に化学量論的混合物を配合
し、配合した酸化物を約21500Fまでの温度で空気
中約3び分までの時間蝦凝して1夕当りの飽和磁気モー
メントが電磁単位系で約6〜約30である配合酸化物を
生成し、蝦焼した酸化物をスラリー中で粉砕して蝦擁し
た酸化物の粒子寸法を約0.8ミクロン〜約1.6ミク
ロンに減じ、このスラリ−に2価金属酸化物全体に対し
て約0.02〜約0.08モル分率の酸化マンガンおよ
び約0.001〜約0.100モル分率の酸化銅を加え
、このスラリーにナトリウムを含有しない解勝剤を金属
酸化物の重量に対して約0.5〜約2.の重量%の量で
加え、このスラリーに水を加えて約80.の重量%の固
体を含有するスラリーを形成し、スラリーに結合剤物質
を金属酸化物の重量に対して約0.2〜約1.5重量%
の量で加えるとともに連続鷹拝しながら保持/供給タン
クにポンプで押し入れ、スラリーを贋霧乾燥させて実質
的に球形のビーズを形成し、ビーズを節分けして制御さ
れた寸法を有する粒を得、この粒を約25000Fまで
温度で空気中約4なし、し約8時間焼成して1夕当りの
飽和磁気モーメントが電磁単位系で約48である粒を生
成し、この粒を解凝集し、次に粒を節分けすることによ
り、表面ナトリウムを約2の血より少ない量で含有し、
表面アェンを約500の血より少ない量で含有し、且つ
約170の/夕〜約500の/夕のBET表面積を有す
るフェライト粒をうろことにより製造されたものである
ことを特徴とする電子写真現像剤混合物。
(1り静電潜像を表面上に形成する工程およびこの静霞
潜像をキヤリャ粒の表面に静電的に密着している微細な
トナー粒よりなる現像剤混合物と接触させることにより
現像する工程よりなり、それにより微細なトナー粒の少
なくとも1部が静露潜像と一致して表面上に引き付けら
れ、保持されるものであり、而してこのキャリャ粒が約
30〜約1000ミクロンの平均粒直径を有する不感湿
性フェライトビーズよりなり、且つこのキャリャ粒がフ
ェライト形成金属酸化物の基本的に化学量論的な混合物
を配合し、配合した酸化物を約21500Fまでの温度
で空気中約30分までの時間蝦廃して1夕当りの飽和磁
気モーメントが電磁単位系で約6〜約30である配合酸
化物を生成し、蝦焼した酸化物をスラリー中で粉砕して
この蝦焼酸化物の粒子寸法を約0.8ミクロン〜約1.
6ミクロンに減じ、このスラリーに総2価金属酸化物全
体に対して約0.02〜約0.08モル分率の酸化マン
ガンおよび約0.001なし、し約0.100モル分率
の酸化鋼を加え、このスラリーにナトリウムを含有しな
い解豚剤を金属酸化物の重量に対して約0.5〜約2.
の重量%の量で加え、このスラリーに水を加えて約80
.の重量%の固体を含有するスラリーを形成し、スラリ
ーに結合剤物質を金属酸化物の重量に対して約0.2〜
約1.5重量%の量を加えるとともに連続燈拝しながら
保持/供給タンクにポンプで押し入れ、スラリーを噴霧
乾燥させて実質的に球形のビーズを形成し、ビーズを節
分けして制御された寸法を有する粒を得、その粒を約2
5000Fまでの温度で空気中約4なし、し約8時間焼
成して1夕当りの飽和磁気モーメントが電磁単位系で約
48である粒を生成し、この粒を解凝集し、次に粒を節
分けすることにより、表面ナトリウムを約2■血より少
ない量で含有し、表面ァェンを約500腿肌より少ない
量で含有し、且つ約170c椎/夕〜約500の/夕の
BET表面積を有することを特徴とするフェライト粒を
うろことにより製造されたものであることを特徴とする
電子写真像形成方法。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フエライト形成金属酸化物の基本的に化学量論混合
    物を配合し、配合した酸化物を約2150°Fまでの温
    度で空気中で約30分までの時間■焼して1g当りの飽
    和磁気モーメントが電磁単位系で約6〜約30である配
    合酸化物を生成し、■焼した酸化物をスラリー中で粉砕
    してこの■焼した酸化物の粒子寸法を約0.8ミクロン
    ないし約1.6ミクロンに減じ、このスラリーに2価金
    属酸化物全体に対して約0.02〜約0.08モル分率
    の酸化マンガンおよび約0.001〜約0.100モル
    分率の酸化銅を加え、このスラリーにナトリウムを含有
    しない解膠剤を金属酸化物の重量に対して約0.5〜約
    2.0重量%の量で加え、このスラリーに水を加えて約
    80.0重量%の固体を含有するスラリーを生成し、ス
    ラリーに結合剤物質を金属酸化物の重量に対して約0.
    2〜約1.5重量%の量で加えるとともに錬続撹拌しな
    がら保持/供給タンクにポンプで押し入れ、スラリーを
    噴霧乾燥させて実質的に球形のビーズを形成し、ビーズ
    を篩分けして制御された寸法を有する粒を得、この粒を
    約2500°Fまでの温度で空気中約4ないし約8時間
    焼成して1g当りの飽和磁気モーメントが電磁単位系で
    約48である粒を生成し、この粒を解凝集し、次に粒を
    篩分けすることにより、表面ナトリウムを約20ppm
    より少ない量で含有し、表面アエンを約5000ppm
    より少ない量で含有し且つ約170cm^2/g〜約5
    00cm^2/gのBET表面積を有するフエライト粒
    をうることから成り、かつ、前記フエライト形成金属酸
    化物が、 (NiO_0_・_3_3ZnO_0_・_
    6_7)_0_・_9_3 MnO_0_・_0_5C
    uO_0_・_0_2_4(Fe_2O_3)_0_・
    _9_6NiO_0_・_3ZnO_0_・_7)_0
    _・_9_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_
    0_2(Fe_2O_3)_0_・_9_9NiO_0
    _・_3ZnO_0_・_7・(Fe_2O_3)_0
    _・_9_9NiO_0_・_3_9ZnO_0_・_
    6_8MnO_0_・_0_3・Fe_2O_3_1_
    ・_0NiO_0_・_3ZnO_0_・_7(Fe_
    2O_3)_0_・_9_9+CaO_3(1.5%モ
    ル)(Li_0_・_5)O・Fe_2O_3(Li_
    0_・_5Fe_0_・_5)_0_・_3ZnO_0
    _・_7・Fe_2O_3MnO・Fe_2O_3+C
    aO(1.5%モル)NiO_0_・_3_8ZnO_
    0_・_5_7MnO_0_・_0_3CuO_0_・
    _0_7・Fe_2O_3_1_・_0NiO_0_・
    _1_8ZnO_0_・_4_5MgO_0_・_3M
    nO_0_・_0_5CuO_0_・_0_6・Fe_
    2O_3_1_・_0NiO_0_・_3_2ZnO_
    0_・_5_6CuO_0_・_0_9Fe_2O_3
    _1_・_0_2およびMgO_0_・_5ZnO_0
    _・_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_1F
    e_2O_3_1_・_0から成る群から選択され、前
    記ナトリウムを含有しない解膠剤が、ポリメタアクリル
    酸、焦性没食子酸、タンニン酸およびフミン酸のアンモ
    ニウム塩、トリポリリン酸およびヘキサメタリン酸のア
    ンモニウム塩およびアンモニウムリグニンスルホネート
    から選択されることを特徴とする、不感湿性フエライト
    電子写真キヤリヤ物質の製造方法。 2 結合剤物質がポリビニルアルコール、デキストリン
    、リグノスルホネートおよびメチルセルロースから成る
    群から選択される特許請求の範囲第1項に記載の不感湿
    性フエライト電子写真キヤリヤ物質の製造方法。 3 結合剤物質がアラビヤゴムよりなる特許請求の範囲
    第1項に記載の不感湿性フエライト電子写真キヤリヤ物
    質の製造方法。 4 金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモル組成
    (NiO_0_・_3_3ZnO_0_・_6_7)_
    0_・_9_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・
    _0_2_4(Fe_2O_3)_0_・_9_6より
    なるものである特許請求の範囲第1項に記載の不感湿性
    フエライト電子写真キヤリヤ物質の製造方法。 5 金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモル組成
    (NiO_0_・_3ZnO_0_・_7)_0_・_
    9_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_0_2
    (Fe_2O_3)_0_・_9_9よりなるものであ
    る特許請求の範囲第1項に記載の不感湿性フエライト電
    子写真キヤリヤ物質の製造方法。 6 金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモル組成
    NiO_0_・_1_8ZnO_0_・_4_5MgO
    _0_・_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_
    0_6Fe_2O_3_1_・_0よりなるものである
    特許請求の範囲第1項に記載の不感湿性フエライト電子
    写真キヤリヤ物質の製造方法。 7 金属酸化物の基本的に化学量論的混合物がモル組成
    MgO_0_・_5ZnO_0_・_3MnO_0_・
    _0_5CuO_0_・_1Fe_2O_3_1_・_
    0よりなるものである特許請求の範囲第1項に記載の不
    感湿性フエライト電子写真キヤリヤ物質の製造方法。 8 フエライト粒に重合体物者の被膜を適用することを
    包含する特許請求の範囲第1項に記載の不感湿性フエラ
    イト電子写真キヤリヤ物質の製造方法。 9 フエライト形成金属酸化物の基本的に化学量論混合
    物を配合し、この配合物を水の存在下にペレツト化し、
    配合した酸化物を約2150°Fまでの温度で空気中で
    約30分までの時間■焼して1g当りの飽和磁気モーメ
    ントが電磁単位系で約6〜約30である配合酸化物を生
    成し、■焼した酸化物をスラリー中で粉砕してこの■焼
    した酸化物の粒子寸法を約0.8ミクロン〜約1.6ミ
    クロンに減じ、このスラリーに2価金属酸化物全体に対
    して約0.02〜約0.08モル分率の酸化マンガンお
    よび約0.001〜約0.100モル分率の酸化銅を加
    え、このスラリーにナトリウムを含有しない解膠剤を金
    属酸化物の重量に対して約0.5〜約2.0重量%の量
    で加え、このスラリーに水を加えて約80.0重量%の
    固体を含有するスラリーを生成し、スラリーに結合剤物
    質を金属酸化物の重量に対して約0.2〜約1.5重量
    %の量で加えるとともに連続撹拌しながら保持/供給給
    タンクにポンプで押し入れ、スラリーを噴霧乾燥させて
    実質的に球形のビーズを形成し、ビーズを篩分けして制
    御された寸法を有する粒を得、この粒を約2500°F
    までの温度で空気中約4ないし約8時間焼成して1g当
    りの飽和磁気モーメントが電磁単位系で約48である粒
    を生成し、この粒を解凝集し、次に粒を篩分けすること
    により、表面ナトリウムを約20ppmより少ない量で
    含有し、表面アエンを約5000ppmより少ない量で
    含有し且つ約170cm^2/g〜約500cm^2/
    gのBET表面積を有するフエライト粒をうることから
    成り、かつ、前記フエライト形成金属酸化物が、 (N
    iO_0_・_3_3ZnO_0_・_6_7)_0_
    ・_9_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_2
    _4(Fe_2O_3)_0_・_9_6(NiO_0
    _・_3ZnO_0_・_7)_0_・_9_3MnO
    _0_・_0_5CuO_0_・_0_2(Fe_2O
    _3)_0_・_9_9NiO_0_・_3ZnO_0
    _・_7・(Fe_2O_3)_0_・_9_9NiO
    _0_・_3_9ZnO_0_・_6_8MnO_0_
    ・_0_3・Fe_2O_3_1_・_0NiO_0_
    ・_3ZnO_0_・_7(Fe_2O_3)_0_・
    _9_9+CaO_3(1.5%モル)(Li_0_・
    _5Fe_0_・_5)O・Fe_2O_3(Li_0
    _・_5Fe_0_・_5)_0_・_3ZnO_0_
    ・_7・Fe_2O_3MnO・Fe_2O_3+Ca
    O(1.5%モル)NiO_0_・_3_8ZnO_0
    _・_5_7MnO_0_・_0_3CuO_0_・_
    0_7・Fe_2O_3_1_・_0NiO_0_・_
    1_8ZnO_0_・_4_5MgO_0_・_3Mn
    O_0_・_0_5CuO_0_・_0_6・Fe_2
    O_3_1_・_0NiO_0_・_3_2ZnO_0
    _・_5_6CuO_0_・_0_9・Fe_2O_3
    _1_・_0_2およびMgO_0_・_5ZnO_0
    _・_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_1・
    Fe_2O_3_1_・_0から成る群から選択され、
    前記ナトリウムを含有しない解膠剤が、ポリメタアクリ
    ル酸、焦性没食子酸、タンニン酸およびフミン酸のアン
    モニウム塩、トリポリリン酸およびヘキサメタリン酸の
    アンモニウム塩およびアンモニウムリグニンスルホネー
    トから選択されることを特徴とする、不感湿性フエライ
    ト電子写真キヤリヤ物質の製造方法。 10 フエライト形成金属酸化物の基本的に化学量論混
    合物を配合し、この配合物を水の存在下にペレツト化し
    、次いで乾燥し、配合した酸化物を約2150°Fまで
    の温度で空気中で約30分までの時間■焼して1g当り
    の飽和磁気モーメントが電磁単位系で約6〜約30であ
    る配合酸化物を生成し、■焼した酸化物をスラリー中で
    粉砕してこの■焼した酸化物の粒子寸法を約0.8ミク
    ロン〜約1.6ミクロンに減じ、このスラリーに2価金
    属酸化物全体に対して約0.02〜約0.08モル分率
    の酸化マンガンおよび約0.001〜約0.100モル
    分率の酸化銅を加え、このスラリーにナトリウムを含有
    しない解膠剤を金属酸化物の重量に対して約0.5〜約
    2.0重量%の量が加え、このスラリーに水を加えて約
    80.0重量%を含有するスラリーを生成し、スラリー
    に結合剤物質を金属酸化物の重量に対して約0.2〜約
    1.5重量%の量で加えるとともに連続撹拌しながら保
    持/供給タンクにポンプで押し入れ、スラリーを噴霧乾
    燥させて実質的に球形のビーズを形成し、ビーズを篩分
    けして制御された寸法を有する粒を得、この粒を約25
    00°Fまでの温度で空気中約4ないし約8時間焼成し
    て1g当りの飽和磁気モーメントが電磁単位系で約48
    である粒を生成し、この粒を解凝集し、次に粒を篩分け
    することにより、表面ナトリウムを約20ppmより少
    ない量で含有し、表面アエンを約5000ppmより少
    ない量で含有し且つ約170cm^2/g〜約500c
    m^2/gのBET表面積を有するフエライト粒をうる
    ことから成り、かつ、前記フエライト形成金属酸化物が
    、 (NiO_0_・_3_3ZnO_0_・_6_7
    )_0_・_9_3MnO_0_・_0_5CuO_0
    _・_0_2_4(Fe_2O_3)_0_・_9_6
    (NiO_0_・_3ZnO_0_・_7)_0_・_
    9_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_0_2
    (Fe_2O_3)_0_・_9_9NiO_0_・_
    3ZnO_0_・_7・(Fe_2O_3)_0_・_
    9_9NiO_0_・_3_9ZnO_0_・_6_8
    MnO_0_・_0_3・Fe_2O_3_1_・_0
    NiO_0_・_3ZnO_0_・_7(Fe_2O_
    3)_0_・_9_9+CaO_3(1.5%モル)(
    Li_0_・_5Fe_0_・_5)O・Fe_2O_
    3(Li_0_・_5Fe_0_・_5)_0_・_3
    ZnO_0_・_7Fe_2O_3MnO・Fe_2O
    _3+CaO(1.5%モル)NiO_0_・_3_8
    ZnO_0_・_5_7MnO_0_・_0_3CuO
    _0_・_0_7・Fe_2O_3_1_・_0NiO
    _0_・_1_8ZnO_0_・_4_5MgO_0_
    ・_3MnO_0_・_0_5CuO_0_・_0_6
    ・Fe_2O_3_1_・_0NiO_0_・_3_2
    ZnO_0_・_5_6CuO_0_・_0_9・Fe
    _2O_3_1_・_0_2およびMgO_0_・_5
    ZnO_0_・_3MnO_0_・0_5CuO_0_
    ・_1・Fe_2O_3_1_・_0から成る群から選
    択され、前記ナトリウムを含有しない解膠剤が、ポリメ
    タアクリル酸、焦性没食子酸、タンニン酸およびフミン
    酸のアンモニウム塩、トリポリリン酸およびヘキサメタ
    リン酸のアンモニウム塩およびアンモニウムリグニンス
    ルホネートから選択されることを特徴とする、不感湿性
    フエライト電子写真キヤリヤ物質の製造方法。
JP51129300A 1975-10-29 1976-10-27 不感湿性フエライト電子写真キャリヤ物質の製造方法 Expired JPS609265B2 (ja)

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AU502548B2 (en) 1979-08-02
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SE7611826L (sv) 1977-04-30
FR2330041B1 (ja) 1981-12-31
GB1532080A (en) 1978-11-15
BR7607182A (pt) 1977-09-13
FR2330041A1 (fr) 1977-05-27
DE2649591A1 (de) 1977-05-12
NL7612068A (nl) 1977-05-03
MX146295A (es) 1982-06-03
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