JP2694557B2 - 磁性トナー - Google Patents

磁性トナー

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JP2694557B2
JP2694557B2 JP1104565A JP10456589A JP2694557B2 JP 2694557 B2 JP2694557 B2 JP 2694557B2 JP 1104565 A JP1104565 A JP 1104565A JP 10456589 A JP10456589 A JP 10456589A JP 2694557 B2 JP2694557 B2 JP 2694557B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子写真法、静電印刷法及び静電記録法な
どにおいて形成される静電荷潜像を現像する磁性トナー
に関する。
[従来の技術] 従来一成分磁性トナーを使用する現像方法としては、
米国特許第3,909,258号明細書等に開示されている導電
性磁性トナーによる現像方法が知られており、また広く
用いられている。
しかし、かかる現像方法においては、トナーは本質的
に導電性であることが必要であり、導電性トナーは潜像
保持体上のトナー像を最終画像支持部材(例えば普通紙
等)に電界を利用して転写することが(その原因は充分
に解明されていないのであるが)困難であった。
本出願人は、先に従来の一成分磁性トナーによる現像
方法の、かかる問題点を解消する新規な現像方法を提案
した(例えば特開昭55-18656号公報及び特開昭55-18659
号公報)。これは内部に磁石を有する円筒状のトナー担
持体上に絶縁性磁性トナーを均一に塗布し、これを潜像
保持体に接触させることなく対向せしめ、現像するもの
である。トナー担持体上にトナー層を形成する方法とし
ては、トナー容器出口に塗布用のブレードを用いる方法
があり、例えば第1図に示すものは、トナー担持体2に
内装された固定磁石4の1つの磁極N1に対向する位置
に、磁性体より成るブレード1aを設け、該磁極と磁性体
ブレード間の磁力線に沿ってトナーを穂立させ、これを
ブレード先端のエッジ部で切ることにより磁力の作用を
利用して、トナー層の厚みを規制するものである(例え
ば特開昭54-43037号公報参照)。
これを現像時に、トナー担持体と潜像保持体の基盤導
体との間に低周波交番電圧を印加し、トナーをトナー担
持体と潜像保持体の間で往復運動させることにより地カ
ブリのないかつ階調性の再現にすぐれ、画像端部の細り
のない良好な現像を行うことができる。この現像方法で
トナーは絶縁体であるため静電気的転写が容易である。
第1図において、7はトナー10を収容した現像器、9
は電子写真に於ける感光ドラム、静電記録に於ける絶縁
性ドラム等の潜像保持体(以下感光体或いは感光ドラム
という)である。
かかる現像方法において、課題:磁性トナーをトナ
ー担持体上に均一にトナーコートさせる事、課題:磁
性トナー中の成分によるトナー担持体表面への汚染を防
止または、低減させる事、が極めて重要である。しかし
ながら、課題と課題は相対立する関係にあり、両者
を両立して解決することは困難である。
すなわち、課題において、磁性トナーをトナー担持
体上に均一にトナーコートさせる方法として、本出願人
は、実用上長期にわたり、均一なトナーコート層を、ト
ナー担持体上に安定して形成し得る現像装置を提案した
(特開昭57-66455号公報)。これは第1図中、トナー担
持体として、該表面を不定形粒子によるサンドブラスト
処理により、特定の凹凸状態の凹凸粗面となしたものを
用いることにより、そのトナー担持体表面に一様均一な
ムラのない、長期に渡って常に、良好なトナーコート状
態を維持する事が出来る優れた現像装置である。その目
的とする表面は、ステンレス製円筒状トナー担持体の表
面が全域にわたって、微細な無数の切り込み或いは突起
がランダムな方向に構成されている態様のものである。
しかしながら、かかる特定の表面状態を有するトナー
担持体を用いる現像装置では、適用する磁性トナーによ
っては、トナーまたはトナー中の成分が、該表面に付着
しやすく、そのため、いわゆるトナー担持体表面への汚
染が起こり、その結果、初期画像の濃度低下、更に耐久
によってその汚染が進行した場合、トナー担持体の回転
周期で、画像白ヌケが発生しやすい傾向がある。これ
は、トナー中の成分が、トナー担持体表面の凸部の斜面
及び凹部に付着する為、磁性トナー粒子の帯電不良が生
じ、トナー層の電荷量が低下することによって生ずるも
のである。
一般に、磁性トナー中の成分は、結着樹脂、磁性体、
荷重制御剤、離型剤等の材料から成る。トナー担持体表
面への汚染を防止する様に、材料の設計がなされるが、
そのため、極めて材料の選択が制約されるのが現状であ
る。
課題において、磁性トナー担持体への汚染を防止あ
るいは、低減させる方法として、課題の逆の傾向とし
て容易に推察出来るが、事実としても、トナー担持体の
表面をより平滑にする方法が良いのが明らかであった。
しかし、かかる方法では、磁性トナーの体積平均粒径が
12μm以上であるとトナーコートが不均一になり易く顕
画像にムラを生じ良好な画像は望めない場合も、実験上
見出された。このトナーコートムラを生ずる現象を、現
像装置の空回転によって詳しく観察すると次のことが知
見された。
空回転初期において、原因としては不明であるが、ト
ナー担持体表面が平滑であると、トナーコート層が過剰
に厚くなり、徐々にブレード1aでトナー厚を規制すると
き、ブレード1aの感光体9側(第1図のA部)にトナー
がはみ出し、第2図に拡大断面図として示すように、A
部にトナー溜り10aを生ずる。そしてそのトナー溜りが
ある限界量に達すると、スリーブ2の搬送力に打ち負け
スリーブ上へと転移し、3aのような塗布ムラを生ずる。
一様にコーティングされたトナー層3に3aのようなトナ
ー塊があるとこれが画像上にムラとなって現われる。そ
のムラは濃度の濃いムラ、ムラ状のカブリ等である。ト
ナー塗布ムラ3aの形状は矩形の斑点模様・波形の斑点模
様・波形模様等があることが判った。
以上の様に、従来の現像方法では、課題と課題の
両者を同時に解決する事が極めて困難であった。
さらに低湿下やトナー担持体の周速が速くなる機械で
はこれらの傾向が顕著なものとなる。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、上述のごとき現像方法において、磁
性トナーをトナー担持体上に均一にトナーコートさせる
ことを、いかなる環境下でも、高速機でも、長期にわた
り解決した磁性トナーを提供することにある。
更に本発明の目的は、画像濃度が高く、細線再現性、
階調性に極めて優れ、カブリがなく鮮明な高画質の画像
が長期にわたって得られる磁性トナーを提供することに
ある。
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明は結着樹脂及び磁性粉を少なくとも有する磁性
トナーにおいて、体積平均粒径で4〜7μmの範囲内に
あり、磁性トナー粒子の個数分布と摩擦帯電量が下記一
般式(1)を満たし、酸化物微粉末を含有することを特
徴とする磁性トナーに関する。
Q(μc/g)=0.2(μc/g)A+k(μc/g) …(1) 〔ただし、kは2≦k≦16(μc/g)であり、Aは20≦
A≦35なる正数を示し、 Aは個数分布の変動係数(S/1)×100を示し、 Sは磁性トナーの個数分布の標準偏差を示し、1 は個数平均粒径(μm)を示し、 Qは、磁性トナーと200メッシュパス−300メッシュオン
の鉄粉キャリアとを重量比で1:9に混合した際の磁性ト
ナーの摩擦帯電量(μc/g)を示す。〕 従来より磁性トナーは、トナー担持体においては、そ
の表面が平滑あるいは複数の球状痕跡窪みによる特定の
凹凸を形成している場合には、該表面にトナー成分が付
着しにくくなり、長期にわたって汚染の防止または低減
することができる為トナー担持体の帯電付与能力の低下
がなく、常に磁性トナーを効率的に帯電させることがで
きる。しかし、上記トナー担持体は、磁性トナーをトナ
ー担持体に均一にトナーコートさせる性能としては、不
定形粒子によるサンドブラスト処理による微細な無数の
切り込みあるいは突起がランダムな方向にある凹凸表面
を有するトナー担持体と比較すると特定条件下で若干劣
る。例えば、帯電能力が大きい磁性トナーを低湿下で高
速機に適用した場合などは、トナー担持体の帯電付与能
力が大きい為、磁性トナーの帯電量が大きくなり、トナ
ー担持体への鏡映力が大きくなるとともに磁性トナーの
凝集力も大きくなり、トナー担持体上に磁性トナーの凝
集体が発生し、トナーコートムラが発生する原因とな
る。
一方、本発明の磁性トナーにおいては、体積平均粒径
が4〜7μmの範囲内で、特定の粒度分布を有し、適度
な帯電量であればいかなるトナー担持体を用いても、ト
ナーコート層が過剰に厚くなる事が防止され、従ってト
ナーコートムラが発生せず長期にわたって、均一にトナ
ーコートさせることができる。
その結果、画像濃度が高く、特に解像力、細線再現
性、階調性に優れ、カブリがなく鮮明で高画質な画像が
長期にわたって得ることができる。
以下本発明について具体的に説明する。また、トナー
担持体を以下スリーブと称する。
本発明中の磁性トナーを担持するスリーブは、複数の
球状痕跡窪みによる凹凸を形成した表面を有するものが
好ましいが、その表面状態を得る方法としては、定形粒
子によるブラスト処理方法が使用出来る。定形粒子とし
ては、例えば、特定の粒径を有するステンレス、アルミ
ニウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属からなる各種剛
体球またはセラミック、プラスチック、グラスビーズ等
の各種剛体球を使用することができる。特定の粒径を有
する定形粒子を用いて、スリーブ表面をブラスト処理す
ることにより、ほぼ同一の直径Rの複数の球状痕跡窪み
を形成することができる。
また、スリーブ表面の複数の球状痕跡窪みの直径Rは
20〜250μmが特に好ましく、直径Rが20μm未満であ
ると、磁性トナー中の成分による、汚染を増す傾向にあ
り、逆に直径Rが250μmより大きいと、スリーブ上の
トナーコートが均一性が低下する傾向がある。従って、
スリーブ表面のブラスト処理時に使用する定形粒子も、
直径が20〜250μmのものが良い。また、本発明におい
て、スリーブ表面の凹凸のピッチP及び表面粗さdは、
スリーブの表面を微小表面粗さ計(発売元、テイラーホ
プソン社、小坂研究所等)を使用して測定し、表面粗さ
dは、JIS 10点平均あらさ(RZ)「JIS B 0601」による
ものである。
即ち第3図に示すように、断面曲線から基準長さlだ
け抜き取った部分の平均線に平行な直線で高い方から3
番目の山頂を通るものと、深い方から3番目の谷底を通
るものの、2直線の間隔をマイクロメータ(μm)で表
わしたもので、基準長さl=0.25mmとする。又ピッチP
は凸部が両側の凹部に対して0.1μ以上の高さのもの
を、一つの山として数え基準長さ0.25mmの中にある山の
数により、下記のように求めたものである。
[250(μ)]/[250(μ)に含まれる山の数(μ)] スリーブ表面の凹凸のピッチPは、2〜100μが好ま
しく、Pが2μ未満であると、磁性トナー中の成分によ
るスリーブ汚染が増す傾向にあり、逆にPが100μを超
える場合であると、スリーブ上のトナーコートの均一性
が低下する傾向にある。またスリーブ表面の凹凸の表面
粗さdは0.1〜5μmが好ましく、dが5μmを超える
場合は、スリーブと潜像保持体との間に交番電圧を印加
してスリーブ側から潜像面へ磁性トナーを飛翔させて現
像を行う方式にあっては、凹凸部分に電界が集中して画
像に乱れを生じる傾向にあり、逆にdが0.1μ未満であ
ると、スリーブ上のトナーコートの均一性が低下する傾
向にある。
例えば、本発明の磁性トナーに用いる最も好ましいス
リーブとして、ステンレス製スリーブ表面を定形粒子と
して80%以上の直径が53〜62μmのガラスビーズで、ブ
ラスト処理したものがある。
本発明に係る磁性トナーにおいては、体積平均粒径が
4〜7μmの範囲内で個数分布の変動係数が20〜35(好
ましくは21〜34)であることが一つの特徴である。前述
した様に、本発明に係る磁性トナーに最も好ましいスリ
ーブ(以下、本スリーブ2−1と称す)は、複数の球状
痕跡窪みによる特定の凹凸の表面を有しているが、磁性
トナーをスリーブ上に均一にコートさせる性能として
は、不定形粒子によるサンドブラスト処理による凹凸表
面を有するスリーブ(以下、比較スリーブ2−2と称
す)と比較すれば、特定環境下で若干劣る実験結果が得
られた。それは、体積平均粒径が12μm以上の磁性トナ
ーを温度15℃以下,湿度10%以下の特定の環境下で、本
スリーブ2−1と比較スリーブ2−2を各々有する現像
装置に適用して空回転を行うと、スリーブ上の単位面積
当りのトナー層の重量M/Sが、本スリーブ2−1では1.6
〜2.3mg/cm2で、比較スリーブ2−2では0.6〜1.5mg/cm
2であり、スリーブ2−1の方がトナーコートが厚く、
更に空回転を長時間続けると、スリーブ2−1では、第
2図に示す様な、トナーコートムラが発生する場合があ
る事が確認された。
ところが、本発明者らの検討によれば、理由は必ずし
も明確ではないが、本発明の粒度分布をもつ磁性トナー
を用いて、同様の実験を行ったところ、本スリーブ2−
1の場合でもスリーブ上のM/Sが0.4〜1.5mg/cm2で、ト
ナーコート厚が低く押えられることが判明し、その結果
更に、空回転を長時間続けたが、スリーブコートムラが
発生せず、トナーコート厚の低減が長期にわたるトナー
コートの均一化に極めて効果のある事実を知見した。
しかしながら、体積平均径が4〜7μmの範囲で個数
分布の変動係数が20〜35である磁性トナーでもスリーブ
の周速を速くし、(220mm/sec以上)低湿下で空回転時
間を長くすると、スリーブ上に磁性トナーの凝集体を生
じ、スリーブコートムラを発生するトナーがあることが
知見された。またスリーブ周速が速くなればなるほど磁
性トナー凝集体の発生までの時間が短かくなることも知
見された。この磁性トナーのスリーブコートムラ発生前
の磁性トナーの電荷量は空回転時間とともに大きくな
り、スリーブコートムラの発生しない磁性トナーに比べ
かなり大きくなった。またこれらの磁性トナーを、鉄粉
キャリアと混合させて電荷量測定したところ前者のもの
は後者より大きな値を示した。
このように摩擦帯電量が大きくなる磁性トナーを、高
速機に適用すると、低湿下に於いて前述した理由により
スリーブコートムラを発生することが知見された。
体積平均粒径が4〜7μmの範囲内で個数分布の変動
係数が20未満の磁性トナーを得ることは難しく、生産上
に多くの問題がある。また35より大きくなると粒度分布
が広くなる為、トナー粒子の帯電性が不均一になり、濃
度低下を引き起こしやすくなり、またスリーブ上の穂立
ち状態が乱れガサツキや解像度の低下を生じる。
個数分布の変動係数は分級工程で調整できるが20〜35
の範囲内では、磁性トナーの鉄粉キャリアに対する帯電
量が一般式(1)で2≦k≦16の範囲内にあれば(好ま
しくは3≦k≦15)均一にスリーブコートができ、良好
な画像を与える。
k≧16の場合にはつまり、帯電量が大きい場合でスリ
ーブ上でも低湿下に於いてスリーブが高速回転(周速で
220mm/sec以上)の場合には、帯電過剰となり、スリー
ブコートムラを発生しやすくなる。
一方k≦2の場合には、つまり帯電量が小さい場合
で、十分な現像性が得られず濃度が低く、良好な画像が
得られない。帯電量は荷電制御剤、磁性体の選択や使用
量により、コントロールすることが可能である。
また本発明の粒度分布と帯電量をもつ磁性トナーは、
現像スリーブ上の穂立ち状態が乱れもなく細く、短く、
均一な状態にあるので細線再現性、解像度に優れカブリ
のない鮮明な画像を与える。
さらに本発明の磁性トナーは転写材へののり方も均一
であるので階調性に優れ、消費量を少なくしながらも高
画像濃度を与えることができるものである。
ところで磁性トナーを製造する際に、ピン,ディス
ク,ローターとライナー等を用いる機械式粉砕機を用い
て粉砕したり、ジェットミルで空気圧を下げ穏やかに粉
砕すると帯電量の大きくなる磁性トナーになる傾向にあ
り、スリーブコートが不均一になる場合がある。従って
磁性トナーを製造する際には適度な空気圧でジェットミ
ル粉砕することが重要である。また磁性トナーに用いら
れる前述した様な滑らかな現像スリーブは摩擦帯電付与
能力が優れているので磁性トナーを摩擦帯電を有効に発
揮でき、スリーブ上の磁性トナーの帯電量が安定してい
る為、常に高画質濃度、高画質を維持することができ
る。
また分級工程に於いて、超微粉や粗粉を効率よく除き
厳密な分級を行い本発明の特徴とする粒度分布をもつ磁
性トナーを得る為には、微粉砕物に於いて、これらの粒
子をできるだけ少なくする必要がある。これは、小さな
粗砕物から微粉砕することにより可能であるので、粗砕
物は2mm以下、好ましくは1mm以下更に好ましくは、0.5m
m以下にすることが望ましい。
また、中粉砕工程を導入し、10μ〜100μ程度のもの
を微粉砕することも望ましい製造方法の一つである。
従来、第4図の静電潜像をトナー像に現像したのち転
写装置22で、トナー像に密着させた転写材24の背面にト
ナーとは逆極性の電荷を与え静電気的引力による分離方
法によって該トナー像を転写材24に転写する。転写工程
を終えた直後に分離装置23で転写材24の背面にACコロナ
等を与え該転写材24の除電を行って像担持体21から分離
する画像形成方法に於いてトナー粒径を小さくすると、
像担持体と転写材の密着が強くなり分離工程における再
転写に不利であった。しかしながら本発明の磁性トナー
は現像工程に於いて帯電量が適度にコントロールされて
いる為、上述の画像形成方法に好ましく用いられる。
すなわち、磁性トナーの帯電量が小さな場合には、転
写材への密着が悪く分離の際に潜像担持体への再転写が
生じ、画像が白ぬけする等の欠陥を引き起こす。一方、
帯電量が大きな場合には、転写材への転写ムラ及び転写
不良を引き起こし分離の際に再転写を生じることがあ
る。
トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できる
が、本発明においてはコールターカウンターを用いて行
った。
すなわち、測定装置としてはコールターカウンターTA
-II型(コールター社製)を用い、個数分布,体積分布
を出力するインターフェイス(日科機製)及びCX-1パー
ソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液は
1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製す
る。測定法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分散
剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスル
ホン酸塩を0.1〜5ml加え、さらに測定試料を2〜20mg加
える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3
分間分散処理を行い、前記コールターカウンターTA-II
型により、アパチャーとして100μアパチャーを用い
て、個数を基準として2〜40μの粒子の粒度分布を測定
して、それから本発明に係るところの値を求めた。
本発明の磁性トナーに使用される結着樹脂としては、
オイル塗布する装置を有する加熱加圧ローラ定着装置を
使用する場合には、下記トナー用結着樹脂の使用が可能
である。
例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、
ポリビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の
単重合体;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、ス
チレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナ
フタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重
合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチ
レン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル
共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、ス
チレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共
重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合
体などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノ
ール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレ
イン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸
ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウ
レタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、
キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、
クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などが使用できる。
オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式にお
いては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部がロー
ラに転移するいわゆるオフセット現象、およびトナー像
支持部材に対するトナーの密着性が重要な問題である。
より少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常保存
中もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキング
し易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮しな
ければならない。これらの現象にはトナー中の結着樹脂
の物性が最も大きく関与しているが、本発明者らの研究
によれば、トナー中の磁性体の含有量を減らすと、定着
時にトナー像支持部材に対するトナーの密着性は良くな
るが、オフセットが起こり易くなり、またブロッキング
もしくはケーキングも生じ易くなる。それゆえ、本発明
においてオイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方
式を用いる時には、結着樹脂の選択がより重要である。
好ましい結着物質としては、架橋されたスチレン系共重
合体もしくは架橋されたポリエステルがある。
スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモ
ノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸
ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−2−エチ
ルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタ
クリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブ
チル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタ
クリニトリル、アクリルアミドなどのような二重結合を
有するモノカルボン酸もしくはその置換体;例えば、マ
レイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレ
イン酸ジメチルなどのような二重結合を有するジカルボ
ン酸およびその置換体;例えば塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類;例
えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのようなエチ
レン系オレフィン類;例えばビニルメチルケトン、ビニ
ルヘキシルケトンなどのようなビニルケトン類;例えば
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル
イソブチルエーテルなどのようなビニルエーテル類;等
のビニル単量体が単独もしくは2つ以上用いられる。
ここで架橋剤としては主として2個以上の重合可能な
二重結合を有する化合物が用いられ、例えば、ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレンなどのような芳香族ジビ
ニル化合物;例えばエチレングリコールジアクリレー
ト、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタ
ンジオールジメタクリレートなどのような二重結合を2
個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビ
ニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン
などのジビニル化合物;および3個以上のビニル基を有
する化合物;が単独もしくは混合物として用いられる。
また、加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナ
ー用結着樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラ
ストマー、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、スチ
レン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、線状飽和ポリエステル、パラフィンなどがある。
また、本発明中の磁性トナーには帯電量をコントロー
ルする為、荷電制御剤をトナー粒子に配合(内添)、ま
たはトナー粒子と混合(外添)して用いることが好まし
い。荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の
荷電量コントロールが可能となり、特に本発明では粒度
分布と荷電とのバランスをさらに安定したものとするこ
とが可能である。正荷電制御剤としては、ニグロシンお
よび脂肪酸金属塩等による変成物;トリブチルベンジル
アンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン
酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレー
トなどの四級アンモニウム塩;ジブチルスズオキサイ
ド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズ
オキサイドなどのジオルガノスズオキサイド;ジブチル
スズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキ
シルスズボレートなどのジオルガノスズボレートを単独
であるいは2種類以上組合せて用いることができる。こ
れらの中でも、ニグロシン系、四級アンモニウム塩の如
き荷電制御剤が特に好ましく用いられる。
また、一般式 [式中、R1はHまたはCH3を示し、R2およびR3は置換ま
たは未置換のアルキル基(好ましくは、C1〜C4)を示
す。] で表わされるモノマーの単重合体;または前述したよう
なスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ルなどの重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤
として用いることができ、この場合これらの荷電制御剤
は、結着樹脂(の全部または一部)としての作用をも有
する。
上述した荷電制御剤(結着樹脂としての作用を有しな
いもの)は、微粒子状として用いることが好ましい。こ
の場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、具体的に
は、4μm以下(更には3μm以下)が好ましい。
トナーに内添する際、このような荷電制御剤は、結着
樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部(更には0.2〜10
重量部)用いることが好ましい。
本発明に係る磁性トナーは、必要に応じて種々の添加
剤を内添あるいは外添混合してもよい。着色剤としては
従来より知られている染料、顔料が使用可能であり、通
常、結着樹脂100重量部に対して0.5〜20重量部使用して
も良い。他の添加剤としては、例えばステアリン酸亜鉛
の如き滑剤;酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤;
例えばカーボンブラック、酸化スズ等の導電性付与剤が
ある。
また、熱ロール定着時の離型性を良くする目的で低分
子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロ
クリスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワ
ックス、パラフィンワックス等のワックス状物質を結着
樹脂を基準にして0.5〜5wt%程度磁性トナーに加えるこ
とも本発明の好ましい形態の1つである。
さらに本発明に係る磁性トナーは、着色剤の役割を兼
ねても良いが、磁性材料を含有している。本発明の磁性
トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、
γ−酸化鉄、フェライト、鉄過剰型フェライト等の酸化
鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いはこれら
の金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウ
ム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、
カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、
タングステン、バナジウムのような金属との合金および
その混合物等が挙げられる。
これらの強磁性体は平均粒径が0.1〜1μm、好まし
くは0.1〜0.5μm更に好ましくは0.1〜0.3μmのものが
望ましく、磁性トナー中に含有させる量としては樹脂成
分100重量部に対し60〜200重量部、好ましくは樹脂成分
100重量部に対し70〜150重量部である。
本発明に係る静電荷像現像用磁性トナーを作製するに
は磁性粉及びビニル系、非ビニル系の熱可塑性樹脂、必
要に応じて着色剤としての顔料又は染料、荷電制御剤、
その他の添加剤等をボールミルの如き混合機により充分
混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー
の如き熱混練機を用いて溶融,捏和及び練肉して樹脂類
を互いに相溶せしめた中に顔料又は染料を分散又は溶解
せしめ、冷却固化後粉砕及び厳密な分級をおこなって本
発明に係るところの磁性トナーを得ることが出来る。
また、本発明に係る磁性トナーは、酸化物微粉を、外
添混合することを特徴とする。
本発明の特徴とする磁性トナーにおいては、流動性が
劣る場合が多く、現像器によっては摩擦帯電能力を十分
に発揮することができなくなる恐れがある。
本発明に係る磁性トナーに酸化物微粉末を外添混合す
ることにより、流動性を向上させ、摩擦帯電付与部材の
接触機会を増加させ、より多くの磁性トナーの摩擦帯電
能力を有効に働かせ、いかなる現像器に於いても良好な
現像性を示すことができる。更にこれらの微粉末は、磁
性トナーの帯電量を安定化させる働きもある。
さらに本発明の特徴とするような粒度分布を有する磁
性トナーでは、比表面積が従来のトナーより大きくな
る。摩擦帯電のために磁性トナー粒子と、内部に磁界発
生手段を有した円筒状の導電性スリーブ表面と接触せし
めた場合、従来の磁性トナーよりトナー粒子表面とスリ
ーブとの接触回数は増大し、トナー粒子の摩耗が発生し
やすくなる。本発明に係る磁性トナーと、酸化物微粉末
を組み合せるとトナー粒子とスリーブ表面の間に酸化物
微粉末が介在することで摩耗は著しく軽減される。これ
によって、磁性トナーの長寿命化がはかれると共に、安
定した帯電性も維持することができ、長期の使用にもよ
り優れた磁性トナーとすることが可能である。
これらの酸化物としては、以下のようなものが好まし
く用いられる。
SiO2,Al2O3,TiO2,GeO2,B2O3,P2O5およびこれらの複合
化合物等がある。これらは単独あるいは混合して用いら
れる。
酸化物微粉末としては、乾式法および湿式法で製造し
た酸化物微粉末をいずれも使用できるが、耐フィルミン
グ性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ微粉末を用
いることが好ましい。
ここで言う乾式法とは、ハロゲン化合物の蒸気相酸化
により生成する酸化物微粉末の製造法である。例えばハ
ロゲン化物ガスの酸素水素中における熱分解酸化反応を
利用する方法で、基礎となる反応式は次の様なものであ
る。
MXn1/2nH21/4O2→MO2+nHCl この式に於いて、例えばMは金属、半金属元素、Xは
ハロゲン元素,nは整数を表わす反応式である。具体的に
はAlCl3,TiCl4,GeCl4,SiCl4,POCl3,BBr3を用いればそれ
ぞれAl2O3,TiO2,GeO2,SiO2,P2O5,B2O3が得られる。
この時、ハロゲン化物を混合して用いれば複合化合物
が得られる。
他には、熱CVD,プラズマCVDなどの製造法を応用し
て、乾式による微粉末を得ることができる。中でもSi
O2,Al2O3,TiO2などが好ましく用いられる。
一方、本発明に用いられる酸化物微粉末を湿式法で製
造する方法は、従来公知である種々の方法が適用でき
る。たとえば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般
反応式で下記に示す。
Na2O・XSiO2+HCl+H2O→SiO2・nH2O+NaCl その他、ケイ酸ナトリウムのアンモニア塩類またはア
ルカリ塩類による分解、ケイ酸ナトリウムよりアルカリ
土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で分解しケイ酸
とする方法、ケイ酸ナトリウム溶液をイオン交換樹脂に
よりケイ酸とする方法、天然ケイ酸またはケイ酸塩を利
用する方法などがある。
ここでいう酸化物微粉末には、無水二酸化ケイ素(シ
リカ)、その他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウ
ム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛
などのケイ酸塩をいずれも適用できる。
その他には、金属アルコキシドの加水分解による方法
がある。この一般反応式を下記に示す。
M(OR)n1/2nH2O→MO2+nROH この式に於いて、例えばMは金属、半金属元素、Rは
アルキル基、nは整数を表わす反応式である。またこの
時、2種以上の金属アルコキシドを用いれば複合物が得
られる。
上記酸化物微粉末のうちで、BET法で測定した窒素吸
着による比表面積が30m2/g以上(特に50〜400m2/g)の
範囲内のものが良好な結果を与える。磁性トナー100重
量部に対して酸化物微粉末0.1〜8重量部、好ましくは
0.2〜5重量部使用するのが良い。
また、本発明に係る正荷電性磁性トナーの場合には、
トナーの摩耗防止のために添加する酸化物微粉末として
も、負荷電性であるよりは、正荷電性酸化物微粉末を用
いた方が帯電安定性を損うこともなく、好ましい。
正帯電性酸化物微粉末を得る方法としては、上述した
未処理の酸化物微粉末を、側鎖に窒素原子を少なくとも
1つ以上有するオルガノ基を有するシリコンオイルで処
理する方法、あるいは窒素含有のシランカップリング剤
で処理する方法、またはこの両者で処理する方法があ
る。
尚、本発明において正荷電性酸化物微粉末とは、ブロ
ーオフ法で測定した時に、鉄粉キャリアーに対しプラス
のトリボ電荷を有するものをいう。
酸化物微粉末の処理に用いる、側鎖に窒素原子を有す
るシリコンオイルとしては、少なくとも下記式で表わさ
れる部分構造を具備するシリコンオイルが使用できる。
(式中、R1は水素、アルキル基、アリール基またはアル
コキシ基を示し、R2はアルキレン基又はフェニレン基を
示し、R3およびR4は水素、アルキル基、またはアリール
基を示し、R5は含窒素複素環基を示す)尚、上記アルキ
ル基,アリール基、アルキレン基,フェニレン基は窒素
原子を有するオルガノ基を有していても良いし、また帯
電性を損ねない範囲で、ハロゲン等の置換基を有してい
ても良い。
また、本発明で用いる含窒素シランカップリング剤
は、一般に下記式で示される構造を有する。
Rm‐Si-Yn (Rは、アルコキシ基またはハロゲンを示し、Yはアミ
ノ基または窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガ
ノ基を示し、mおよびnは1〜3の整数であってm+n
=4である。) 窒素原子を少なくとも1つ以上有するオルガノ基とし
ては、有機基を置換基として有するアミノ基または含窒
素複素環基または含窒素複素環基を有する基が例示され
る。含窒素複素環基としては、不飽和複素環基または飽
和複素環基があり、それぞれ公知のものが適用可能であ
る。不飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示
される。
飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示され
る。
本発明に使用される複素環基としては、安定性を考慮
すると五員環または六員環のものが良い。
そのような処理剤の例としてはアミノプロピルトリメ
トキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジ
メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプ
ロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルト
リメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメト
キシシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブ
チルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミ
ノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−
γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ
−プロピルベンジルアミン等があり、さらに含窒素複素
環としては前述の構造のものが使用でき、そのような化
合物の例としては、トリメトキシシリル−γ−プロピル
ピペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホ
リン、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾール
等がある。
これらの処理された正荷電性酸化物微粉末の適用量
は、正荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.1〜8重
量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは0.2〜5重
量部添加した時に優れた安定性を有する正の帯電性を示
す。添加形態については好ましい態様を述べれば、正荷
電性磁性トナー100重量部に対して、0.2〜3重量部の処
理された酸化物粉末がトナー粒子表面に付着している状
態にあるのが良い。なお、前述した未処理の酸化物微粉
末も、これと同様の適用量で用いることができる。
また、本発明に用いられる酸化物微粉末は、必要に応
じてシランカップリング剤、疎水化の目的でシリコンオ
イル、有機ケイ素化合物などの処理剤であるいは、種々
の処理剤で併用して処理されていても良く、酸化物微粉
末と反応あるいは物理吸着する上記処理剤で処理され
る。そのような処理剤としては、例えばヘキサメチルジ
シラザン、トリメチルシラン、トリチルクロルシラン、
トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、
メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラ
ン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチル
クロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α
−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルト
リクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、
トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメ
ルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニル
ジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルシエトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラ
メチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジ
シロキサン、および1分子当り2から12個のシロキサン
単位を有し、末端に位置する単位にそれぞれ1個宛のSi
に結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等
がある。
またシリコーンオイルとしては、一般に次の式により
示されるものである。
好ましいシリコーンオイルとしては、25℃における粘
度がおよそ5〜5000センチストークスのものが用いら
れ、例えばメチルシリコーンオイル,ジメチルシリコー
ンオイル,フェニルメチルシリコーンオイル,クロルフ
ェニルメチルシリコーンオイテル,アルキル変性シリコ
ーンオイル,脂肪酸変性シリコーンオイル,ポリオキシ
アルキレン変性シリコーンオイルなどが好ましい。これ
らは1種あるいは2種以上の混合物で用いられる。
また本発明に係る磁性トナーにおいて、フッ素含有重
合体の微粉末を内添あるいは外添混合してもよい。フッ
素含有重合体微粉末としては、例えば、ポリテトラフル
オロエチレン、ホリビニリデンフルオライド等およびテ
トラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合
体の微粉末等があるが、特に、ポリビニリデンフルオラ
イド微粉末が流動性および研磨性の点で好ましい。トナ
ーに対する添加量は0.01〜2.0wt%、特に0.02〜1.0wt%
が好ましい。
特に、酸化物微粉末と上記微粉末と組み合わせ外添混
合した磁性トナーにおいては、理由は明確ではないが、
トナーに付着した酸化物微粉末の存在状態を安定化せし
め、例えば、付着した微粉末がトナーから遊離して、ト
ナー摩耗やスリーブ汚損への効果が減少するようなこと
がなくなり、かつ、帯電安定性をさらに増大することが
可能である。
本発明において現像工程を実施するために用いること
ができる具体的な装置の一例を第5図に示すが、これは
本発明をなんら限定するものではない。
第5図の現像装置において、例えば本発明に係るトナ
ー担持体たる非磁性スリーブ2−1として直径50m/mの
ステンレススリーブ(SUS 304)を用い、スリーブ内の
マグネット4の磁極N1=850ガウス,N2=500ガウス,S1
=650ガウス,S2=500ガウスとし、ブレード1aには磁性
体である鉄を用い、ブレード1aとスリーブ2−1の間隙
は250μ,トナー10は本発明に係る磁性トナー、バイア
ス電源11としてはACにDCを重畳させたものを用い、Vpp
=1200V,f=800(Hz),DC=+100Wとした装置が挙げら
れる。またスリーブ2と潜像保持体9との最短距離を30
0μと設定したものを挙げることができる。
本発明において担持体上の単位面積当りのトナー層の
電荷量及びトナー層の重量はいわゆる吸引式ファラデー
ケージ法を使用して求めた。この吸引式ファラデーケー
ジ法は、その外筒をトナー担持体に押しつけて担持体上
の一定面積上のすべてのトナーを吸引し、内筒のフィル
ターに採集してフィルターの重量増加分よりトナー担持
体上の単位面積当りのトナー層の重量を計算することが
できる。それと同時に外部から静電的にシールドされた
内筒に蓄積された電荷量を測定することによってトナー
担持体上の単位面積当たりの電荷量を求めることができ
る方法である。
また本発明における磁性トナーの電荷量の測定法を図
面を用いて詳述する。
第6図は磁性トナーの電荷量を測定する装置の説明図
である。先ず底に400メッシュのスクリーン33のある金
属製の測定容器32に電荷量を測定しようとする磁性トナ
ーと鉄粉キャリア(200メッシュパス−300メッシュオ
ン)の重量比1:9の混合物を約1gを入れ金属製のフタ34
をする。このとき測定容器32全体の重量を秤りW1(g)
とする。次に吸引機31(測定容器32と接する部分は少な
くとも絶縁体)において、吸引口37から吸引し風量調節
弁36を調整して真空計の圧力を250mm H2Oとする。この
状態で充分(約1分間)吸引を行ないトナーを吸引除去
する。このとき電位計39の電位をV(ボルト)とする。
ここで38はコンデンサーであり容量をC(μF)とす
る。また、吸引後の測定容器全体の重量を秤りW2(g)
とする。この磁性トナーの電荷量は下式の如く計算され
る。
但し、測定条件は23℃,60%RHとする。また測定に用
いるキャリア(鉄粉)は200メッシュパス−300メッシュ
オンのものであるが、誤差をなくすためにキャリアは上
記吸引装置で充分吸引し、400メッシュのスクリーンを
通過するものは除去してから磁性トナーと混合する。
混合時間は約30秒である。
[実施例] 以下本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
は、本発明をなんら限定するものではない。尚、以下の
配合における部数はすべて重量部である。また、各実
施,比較例における帯電量と、個数分布の変動係数の関
係を第7図に示す。
実施例1 電子写真複写機NP-5540(キオノン社製,静電分離方
式,スリーブ周速325mm/sec)に設置可能な内部に磁石
を有する円筒状のステンレススリーブ(SUS 304)の表
面を、定形粒子として80%以上の直径が53〜62μmのガ
ラスビーズを用い、吹きつけノズル径7φ距離100mm,エ
アー圧4kg/cm2,2分間の条件で、ブラスト処理を行い、
複数の球状痕跡窪みの直径Rが53〜62μmである凹凸を
形成させた。このスリーブ表面の凹凸のピッチPは33μ
であり表面粗さdは2.0μであった。この表面処理した
スリーブを、複写機NP-5540に設置した。
一方、磁性トナーとしては、下記のものを使用した。
上記材料をブレンダーでよく混合した後、150℃に設
定した2軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、カッターミルにて1mm以下に粗粉砕した後、ジ
ェット気流を用いた微粉末機を用いて6kg/cm2の空気圧
で微粉砕し、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で
分級して分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉を
コアンダ効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製
エルボジェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に分級
除去して体積平均粒径5.4μmの磁性トナーAを得た。
この磁性トナーAの個数分布の変動係数は26.5であっ
た。変動係数とは、平均値からのばらつき具合を示した
値であり、本発明の磁性トナーの特徴とするところであ
るので、分級条件等を調節しより厳密に分級すること
で、所望とするところの粒度分布を有する磁性トナーを
得ることができた。変動係数はばらつきを示す尺度で、
小さければシャープ、大きければブロードという意味で
はあるが、粒径に応じたばらつき具合までをも含む尺度
である。従って単に微粉,粗粉を分級除去すればよいと
いうものではなく、微粉砕品の粒度分布を求め、そのピ
ーク値,超微粉〜微粉,ピーク値〜粗粉の含有量を参考
にし、分級条件(エルボジェットではエッジ距離,差圧
等の設定)を調整し、慎重に分級することにより本発明
のトナーは得られた。
得られた磁性トナーは前述の如く、100μのアパーチ
ャーを具備するコールターカウンターTA-II型を用いて
測定した粒度分布のデータ及び鉄粉に対する摩擦帯電量
を第1表に示す。
得られた黒色微粉体の磁性トナー100部に正荷電性疎
水性乾式シリカ(BET比表面積200m2/g)1.0部を加え、
ヘンシェルミキサーで混合した。
前述したスリーブを設置した電子写真複写機NP-5540
にトナーAを投入し画出し試験を15℃,10%RHの環境下
で実施した。画出し試験を5000回連続して行った結果を
第2表に示す。第2表から明らかなように、初期におい
て、スリーブ上の単位面積当りのトナー層の重量M/S
が、0.85mg/cm2、単位面積当りのトナー層の帯電量Q/S
が7.5nc/cm2で適度の値を示すとともに、5000枚の耐久
後に於いてもM/S=0.90mg/cm2,Q/S=8.2nc/cm2と安定し
ており、スリーブ上のトナーコートも極めて均一であっ
た。また5000枚耐久後のスリーブ表面をエアー清掃後走
査型電子顕微鏡により観察したが、表面の凹凸にトナー
の成分は付着しておらず、スリーブ汚染が実質的に全く
起こっていなかった。初期画像及び5000枚耐久画像と
も、画像濃度が高く、カブリがなく、鮮明で、解像度,
細線再現性,網点再現性,階調性に極めて優れた高画質
なものであった。更にコピーを原稿として、複写を繰り
返しても画質の劣化が少なかった。
また32.5℃,85%RHの環境下での耐久試験に於いても
同様に良好な結果が得られた。
実施例2〜3 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様
に異なる粒度分布を有する磁性トナーB,Cを調製した。
これらの磁性トナー100部に正荷電性疎水性乾式シリカ
(BET 150m2/g)0.8部を加え、ヘンシェルミキサーで混
合して、実施例1と同様な評価を行った。その結果は、
第2表に示す通り、初期画像及び5000枚耐久後画像と
も、画像濃度が高く、カブリもなく、鮮明で、細線がつ
ぶれたり、とぎれたりすることもなく高画質なものが得
られ、スリーブ汚染も、スリーブのトナーコートムラも
認められなかった。
実施例4 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様
な粒度分布を有する磁性トナーDを調製した。尚、中粉
砕工程を導入し、約50μに中粉砕をしたのち微粉砕を行
った。この磁性トナー100部に疎水性シリカ(BET 200m2
/g)0.9部加え、ヘンシェルミキサーで混合して、実施
例1と同様な評価を行った。
その結果は、第2表から明らかな様に良好なものであ
り、原稿を忠実に再現していた。
実施例5〜6 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様
な異なる粒度分布を有する磁性トナーE,Fを調製した。
これらの磁性トナー100部に正荷電性疎水性乾式シリカ
(BET 200m2/g)1.0部を加え、ヘンシェルミキサーで混
合して実施例1と同様な評価を行った。
その結果を第2表に示すが、この表からも明らかな様
に非常に高画質の画像を良好な状態で得られた。
実施例7 実施例1で使用したガラスビーズの代わりに、不定形
粒子である#300のカーボンランダムを用いた以外は実
施例1と同様にして、スリーブの表面処理を行った。実
施例1で使用したスリーブの代わりに上述のスリーブを
用いる以外は、実施例1と同様な評価を行った。その結
果を第2表に示す。
初期画像は、カブリのない鮮明な画像が得られたが、
5000枚の画出し後の画像では若干の画像濃度の低下が認
められた。また、耐久後のスリーブをエアー清掃して、
走査型電子顕微鏡で観察したところスリーブ表面にはト
ナー成分の付着物が見られ、スリーブが汚染しているこ
とが判明した。
実施例8 実施例1において、スリーブ表面を定形粒子によるブ
ラスト処理をせずに、研磨剤として、酸化セリウムの微
粉末を用いてスリーブ表面を摺擦し、平滑な鏡面状態に
仕上げた。このスリーブを、実施例1で使用したスリー
ブの代わりに用いる以外は実施例1と同様にして評価を
行った。その結果を第2表に示す。
画像は高濃度で、カブリのない鮮明な画像が得られた
が、実施例1に比較すると階調性の点でやや劣ってい
た。
比較例1 実施例2と同様にして第1表に示す如き、体積平均粒
径と粒度分布を有する磁性トナーGを調製した。
実施例2と同様の外添をした磁性トナーGを、実施例
1と同様な評価を行った。その結果を第2表に示す。
この評価でトナーGを使用した場合、初期及び5000枚
耐久後の画像とも、画像濃度が低く、カブリが目立ち満
足出来るものではなかった。
比較例2 実施例2で得られた粗砕物を、ローターとライナーを
用いた機械式粉砕機で微粉砕し、実施例1と同様の方法
で分級して第1表に示すような磁性トナーHを得た。
実施例2と同様の外添をして、実施例1と同様の評価
試験を行った結果を第2表に示す。初期は良好な画像が
得られたが、耐久中スリーブ上にコートムラが発生し、
画像欠陥(斑点状のかぶり、濃度むら)が生じてしまっ
た。
比較例3 上記材料を用い実施例1と同様にして得られた粗砕物
を、ジェット気流を用いた微粉砕機を用い3kg/cm2の空
気圧で微粉砕を3回繰り返し、実施例1と同様な方法で
分級して第1表に示すような磁性トナーIを得た。
実施例1と同様の外添をして実施例1と同様の評価試
験を行った結果を第2表に示す。
初期は良好な画像であったが、耐久中にスリーブコー
トムラが発生し、画像欠陥(斑点状のかぶり、濃度む
ら)が生じた。
比較例4 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様
な磁性トナーJを調製した。
この磁性トナーを実施例5と同様の外添をして実施例
1と同様の評価を行った結果を第2表に示す。
その結果、画像濃度が低く、カブリがやや多かったが
解像度,細線再現性は優れていた。
[発明の効果] 本発明は特定の粒度分布,摩擦帯電量を有する磁性ト
ナーである為、次のような優れた効果を発揮するもので
ある。
(1)いかなる環境下、いかなる現像スリーブを用いて
も均一にスリーブコートする磁性トナーである。
(2)高速回転をする現像スリーブを用いても均一にス
リーブコートする磁性トナーである。
(3)画像濃度が高く、細線再現性,解像度,階調性に
特に優れ、カブリがなく鮮明な画像を長期にわたって与
える磁性トナーである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、磁性ブレードを使用した現像装置の断面図を
示し、第2図は、トナーコートムラを生ずる原因説明図
を示し、第3図は、表面粗さとピッチの定義説明図を示
し、第4図は、転写,分離装置の概略的説明図を示し、
第5図は、現像装置の概略的説明図を示し、第6図は、
磁性トナーの摩擦帯電量測定装置の概略的説明図を示
し、第7図は、磁性トナーにおける個数分布の変動係数
と摩擦帯電量(μc/g)の値をプロットしたグラフを示
す図である。 1a……磁性ブレード、2……スリーブ、3……塗布磁性
トナー、4……固定磁石ローラ、7……現像容器、9…
…感光ドラム、10……磁性トナー、11……交番電圧電
源、22……転写装置、23……分離装置、24……転写材、
32……測定容器、33……スクリーン、39……電位計。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結着樹脂及び磁性粉を少なくとも有する磁
    性トナーにおいて、体積平均粒径で4〜7μmの範囲内
    にあり、磁性トナー粒子の個数分布と摩擦帯電量が下記
    一般式(1)を満たし、酸化物微粉末を含有することを
    特徴とする磁性トナー。 Q(μc/g)=0.2(μc/g)A+k(μc/g) …(1) 〔ただし、kは2≦k≦16(μc/g)であり、Aは20≦
    A≦35なる正数を示し、 Aは個数分布の変動係数(S/1)×100を示し、 Sは磁性トナーの個数分布の標準偏差を示し、1 は個数平均粒径(μm)を示し、 Qは、磁性トナーと200メッシュパス−300メッシュオン
    の鉄粉キャリアとを重量比で1:9に混合した際の磁性ト
    ナーの摩擦帯電量(μc/g)を示す。〕
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