JPH06118692A - 負帯電性磁性一成分トナー - Google Patents

負帯電性磁性一成分トナー

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JPH06118692A
JPH06118692A JP4289567A JP28956792A JPH06118692A JP H06118692 A JPH06118692 A JP H06118692A JP 4289567 A JP4289567 A JP 4289567A JP 28956792 A JP28956792 A JP 28956792A JP H06118692 A JPH06118692 A JP H06118692A
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徹也 大熊
Akira Akiyama
暁 秋山
Noboru Mogi
登 茂木
Nobuyuki Yoshimoto
信幸 吉本
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Abstract

(57)【要約】 【目的】負帯電性トナーを用いる一成分現像法におい
て、帯電量の減少を防止でき、しかも流動性の低下を引
き起こすことのないトナーを提供することを目的として
いる。さらに本発明は、感光体への傷を極力軽減でき、
感光体の長寿命化から、安定して高品質な画像を得られ
るトナーを提供するものである。 【構成】 結着樹脂、磁性粉及び負荷電制御剤を主成分
とする一成分トナー粒子と、体積平均粒径が0.5 〜10μ
m の非晶質カルシウム・ソジュウム・アルミノシリケー
ト球状粒子と乾式コロイダルシリカとからなることを特
徴とする負帯電性磁性一成分トナー。 【効果】一成分現像法における負帯電性磁性トナーにお
いて、乾式コロイダルシリカと非晶質カルシウム・ソジ
ュウム・アルミノシリケート球状粒子を併用して使用す
ることにより、乾式コロイダルシリカを単体で使用した
場合の欠点を解決し、流動性の向上及び帯電量の安定化
から、安定して高品質の画像を得られた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電子写真法等の静電荷像
を可視化するための静電トナーに関するものである。さ
らに詳しくは感光体上の静電荷像を可視化し、高品位な
画像を提供する負帯電性磁性一成分トナーに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真法としては米国特許第2
297691号明細書等多くの方法が知られているが、
原理としては、光導電性物質を利用し、種々の手段によ
り感光体表面に静電潜像を形成し、次に静電トナーを用
いて現像し可視像とする。更に必要に応じて紙等の転写
材に転写し、加熱、圧力等を施すことによって、定着画
像を得るものである。
【0003】静電潜像を可視化する方法として、磁気ブ
ラシ法(米国特許第2874063号明細書)、カスケ
ード法(米国特許第2221776号明細書)、導電性
磁性トナーによる方法(米国特許第3909258号明
細書)、絶縁性磁性トナーによる方法(特公昭41−9
475号公報)等様々な方法が考案されている。現在主
に実用に供されている方法は、二成分現像法と呼ばれる
磁気ブラシ法と、一成分現像法と呼ばれる絶縁性磁性ト
ナーによる方法であるが、二成分現像法はトナー粒子と
キャリア粒子を混合した現像剤によるもので、長時間の
使用によりキャリア粒子が劣化し、現像剤を交換する必
要がある。また、トナー粒子とキャリア粒子の混合割合
を常に一定レベルに保つ必要があるため、トナー濃度の
コントロールに技術を必要とし、機械が大型化、複雑化
するという問題がある。これらの問題を解決するために
考案された方法が、絶縁性磁性トナーによる一成分現像
法である。この方法はキャリア粒子が不要なため、現像
剤の交換及びトナー濃度のコントロールを全く必要とせ
ず、前記問題を改善するものである。
【0004】一方静電潜像を形成する感光体は、従来は
セレン系または硫化カドミウム系のものが使用されてき
た。これらは正帯電性を有するため、静電潜像を可視化
するためのトナーは、主に負帯電性のものが使用されて
いる。しかし、この種の感光体に使用されている、セレ
ンまたは硫化カドミウムは人体への安全衛生面に問題が
あるため、現在では有機材料を使用した感光体、又はシ
リコン系の感光体に置き換えられている。
【0005】一成分現像法に適用するトナーは、結着樹
脂中に染料、顔料、磁性粉等を分散し、1〜30μm に
粉砕・分級したものが使用されている。また、このトナ
ーに疎水化処理を施した乾式コロイダルシリカを添加す
ると、凝集防止及び流動性が向上することが知られてい
る。ところが、負帯電性トナーに乾式コロイダルシリカ
を添加すると、流動性が向上する反面トナーの帯電量が
減少し、画像濃度の低下やカブリ現象を引き起こし、画
像品質を悪化させるという問題がある。これらの問題を
解決するために乾式コロイダルシリカと併用して、帯電
助剤として作用する金属酸化物を添加し、帯電量の減
少、すなわち画像品質の悪化を防止することが提案され
ている。ここでいう金属酸化物には酸化アルミニウム、
酸化チタン、チタン酸カルシウム、ステアリン酸マグネ
シウム、チタン酸ストロンチウム、マグネタイト、酸化
亜鉛、酸化錫等が挙げられる。
【0006】しかし、従来のこれらの金属酸化物は一般
に不定形状をしているため、残留トナーを除去するため
のクリーニング部において、ブレードまたはファーブラ
シ等の圧力によって感光体を傷つける。また体積平均粒
径は0.1 μm 以下であることが多いため、トナーに添加
したときにはファンデルワールス力等の物理的付着力が
大きい。そのためトナー表面に強固に付着し、その結果
トナー流動性を低下させる傾向がある。このトナー流動
性の低下は、良好なスリーブ層圧の形成を阻害し、画像
濃度の低下に至らしめる。よってこれらの金属酸化物で
は乾式コロイダルシリカを添加したことによって起こる
弊害を十分補うことができない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、負帯
電性トナーを用いる一成分現像法において、帯電量の減
少を防止でき、しかも流動性の低下を引き起こすことの
ないトナーを提供することを目的としている。さらに本
発明は、感光体への傷を極力軽減でき、感光体の長寿命
化から、安定して高品質な画像を得られるトナーを提供
するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、結着樹脂、磁
性粉及び負荷電制御剤を主成分とする一成分トナー粒子
と、体積平均粒径が0.5 〜10μm の非晶質カルシウム・
ソジュウム・アルミノシリケート球状粒子と乾式コロイ
ダルシリカとからなることを特徴とする負帯電性磁性一
成分トナーに関する。乾式コロイダルシリカの製法であ
るが、四塩化ケイ素ガスを水素及び酸素の炎の中で加水
分解して製造するのが一般的であり、式1により表され
る。
【0009】式1
【式1】
【0010】さらに、疎水性を付与するためにジメチル
ジクロルシラン等で変成することが公知である。乾式コ
ロイダルシリカの添加量は、トナー100 重量部に対して
0.01〜3 重量部が好ましく、特に好ましくは0.1 〜0.5
重量部である。添加量が0.01重量部以下であると十分な
流動性が得られず、本発明の効果が得られない。また、
3 重量部を超えて添加しても、添加量に比例して流動性
は上がらず、逆にコスト高となるため適当ではない。
【0011】非晶質カルシウム・ソジュウム・アルミノ
シリケート球状粒子はゼオライトをカルシウム処理し、
水洗、焼成することにより得られる。ゼオライトの製造
方法であるが、主なものに乾式法と湿式法がある。乾式
法とは、カオリン、セキエイ、炭酸ナトリウムを融解
し、水で処理することによってゼオライトを得るもので
あり、また湿式法とは、ケイ酸ナトリウム溶液とアルミ
ン酸ナトリウム溶液とを混合し、生じたゲルを乾燥、粉
砕、フルイ分けしてゼオライトを得るものが主な方法で
ある。一般的なゼオライトの構造式は、 Na2 Al2
Si3 10・xH2 O で表される。
【0012】ゼオライトは吸着剤としての特性を保持し
ているため、吸湿性が大であり、環境特に湿度に対する
安定性の面から好ましくない。よって、上記いずれかの
製造法によって得られたゼオライトを、カルシウム処
理、すなわちイオン交換し、強アルカリから弱アルカリ
に移行せしめると共に、焼成による非晶質化によって、
湿度依存性を改良することができる。イオン交換を行う
金属は、カルシウムの他にMg,Zn,Ba,Sr,C
u,Sn,Fe,Ni,Cr等が本発明には有効であ
る。構造式は下式となる。 mMO・nNa2 O・pSiO2 ・Al2 3 ・qH2
O (Mは二価金属の1種又は二種以上からなる金属であ
り、m,n,p,qは正の任意の実数)
【0013】非晶質カルシウム・ソジュウム・アルミノ
シリケート球状粒子の添加量であるが、トナー100 重量
部に対して、0.01〜 3重量部が好ましく、特に好ましく
は0.1 〜1 重量部である。上記数値が3 重量部より大き
くなると、感光体を傷つけることがあるため好ましくな
い。
【0014】また体積平均粒径であるが、0.5 〜10μm
が好ましく、特に好ましくは 1 〜5μm である。上記
数値が0.5 μm 以下であると、ファンデルワールス力が
大きくなり、トナーに添加したときにトナー表面に強固
に付着し、トナー流動性を低下せしめるため好ましくな
い。また、10μm 以上であると表面積が減少し、トナー
に対する帯電付与能力が低下するため好ましくない。こ
こで体積平均粒径とはコールターカウンター法により測
定した値である。
【0015】次に本発明に使用される結着樹脂である
が、ポリスチレン系、スチレン−アクリル共重合体系、
エチレン酢酸ビニル共重合体系、酢酸ビニル系、アクリ
ル系等が使用できる。また、負荷電制御剤としては、含
金属アゾ染料系または、非染料系の金属錯体等の荷電制
御剤が知られているが、その他にも従来公知のすべての
ものが使用できる。また、磁性粉は各種フェライト、マ
グネタイト、ヘマタイト等公知のものが使用できる。さ
らに必要に応じ、ワックス等を添加することもできる。
【0016】
【実施例】以下、実施例に基づきさらに詳細に説明す
る。なお、wt%は重量%を示す。
【0017】実施例1 スチレン系レジン ハイマーUNI 3000 (三洋化成工業社
製) 63wt%、磁性材 MG-RF (三井金属鉱業社製)
35wt%、ワックス 550P (三洋化成工業社製) 1
wt%、負荷電制御剤 E-81 (オリエント化学工業社
製) 1 wt%、をヘンシェルミキサーを用いて混合
し、二軸押出機により溶融混練した後、ジェットミル粉
砕機で粉砕し、更に気流分級機で9μm に分級し、母体
トナーを得た。得られた母体トナー100 重量部に対し
て、乾式コロイダルシリカ R812 (日本アエロジル社
製) 0.5重量部、体積平均粒径 3μm の非晶質カルシウ
ム・ソジュウム・アルミノシリケート球状粒子 JC-3
0(水澤化学工業社製) 2重量部を添加し、ヘンシェルミ
キサーにより乾式混合して、試験トナーを得た。
【0018】得られたトナーを一成分現像法を採用した
市販の複写機(商品名:NP-6150キャノン社製)を用い
て画像出しを行ったところ、画像濃度 1.35 (反射濃度
計マクベスRD-918を使用)と十分に得られ、カブリの発
生も見られなかった。更に5万枚の耐刷テストを行った
ところ、5万枚印字後においても初期と同等な画像濃度
1.36 が得られ、同様にカブリの発生も見られず、安定
して高品質の画像を得ることができた。
【0019】実施例2 実施例1の母体トナーに乾式コロイダルシリカ R812
(日本アエロジル社製)0.1重量部、体積平均粒径 3μm
の非晶質カルシウム・ソジュウム・アルミノシリケート
球状粒子 JC-30 (水澤化学工業社製) 1重量部を添加
し、試験トナーを得た。得られたトナーを一成分現像法
を採用した市販の複写機(商品名:NP-6150 キャノン社
製)を用いて画像出しを行ったところ、画像濃度 1.34
と十分に得られ、カブリの発生も見られなかった。ま
た、5万枚の耐刷テストを行ったところ、5万枚印字後
においても、初期と同等な画像濃度 1.33 が得られ、同
様にカブリの発生もみられず、安定して高品質の画像を
得ることができた。
【0020】比較例1 実施例1の母体トナーに乾式コロイダルシリカ 0.2 重
量部のみを添加し試験トナーを得た。得られたトナーを
一成分現像法を採用した市販の複写機(商品名:NP-615
0キャノン社製)を用いて画像出しを行ったところ、画
像濃度 1.10 と低く、またカブリも若干発生した。ま
た、2万枚の耐刷テストを行ったところ、2万枚印字後
において、画像濃度1.05 と初期と同様に低く、カブリ
は初期に比べて悪化し、使用には耐えられない画像とな
った。
【0021】比較例2 実施例1の母体トナーに乾式コロイダルシリカ 0.3 重
量部、酸化錫 T-1(三菱マテリアル社製) 2重量部を添
加し、同様に試験トナーを得た。得られたトナーを一成
分現像法を採用した市販の複写機(商品名:NP-6150キ
ャノン社製)を用いて画像出しを行ったところ、画像濃
度 1.00 と低く、十分な画像濃度を得ることができな
かった。
【0022】
【発明の効果】本発明の作用機構についてはすべてが明
らかではないが、乾式コロイダルシリカはトナー表面に
付着し、流動性を向上させる役目として作用し、非晶質
カルシウム・ソジュウム・アルミノシリケート球状粒子
はトナー粒子間に遊離して存在することにより、流動性
を損なうことなく、トナー粒子との間で摩擦帯電を生
じ、帯電を付与する役目として作用すると考えられる。
【0023】すなわち、本発明によって得られる効果は
次のとおりである。一成分現像法における負帯電性磁性
トナーにおいて、乾式コロイダルシリカと非晶質カルシ
ウム・ソジュウム・アルミノシリケート球状粒子を併用
して使用することにより、乾式コロイダルシリカを単体
で使用した場合の欠点を解決し、流動性の向上及び帯電
量の安定化から、安定して高品質の画像を得られた。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年11月19日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/08 346 375 (72)発明者 吉本 信幸 東京都中央区京橋二丁目3番13号 東洋イ ンキ製造株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着樹脂、磁性粉及び負荷電制御剤を主
    成分とする一成分トナー粒子と、体積平均粒径が0.5 〜
    10μm の非晶質カルシウム・ソジュウム・アルミノシリ
    ケート球状粒子と乾式コロイダルシリカとからなること
    を特徴とする負帯電性磁性一成分トナー。
JP4289567A 1992-10-02 1992-10-02 負帯電性磁性一成分トナー Expired - Fee Related JP2914051B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0774696A3 (en) * 1995-11-20 1997-05-28 Canon Kabushiki Kaisha Toner for developing electrostatic image, image forming method and process-cartridge
JP2002244339A (ja) * 2001-02-21 2002-08-30 Tomoegawa Paper Co Ltd 静電荷像現像用トナー
JP2005070520A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Fujikura Kasei Co Ltd 負帯電性荷電制御剤および負帯電トナー

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JP2002244339A (ja) * 2001-02-21 2002-08-30 Tomoegawa Paper Co Ltd 静電荷像現像用トナー
JP2005070520A (ja) * 2003-08-26 2005-03-17 Fujikura Kasei Co Ltd 負帯電性荷電制御剤および負帯電トナー

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