JP2675829B2 - Developer for developing electrostatic images - Google Patents

Developer for developing electrostatic images

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JP2675829B2
JP2675829B2 JP63216909A JP21690988A JP2675829B2 JP 2675829 B2 JP2675829 B2 JP 2675829B2 JP 63216909 A JP63216909 A JP 63216909A JP 21690988 A JP21690988 A JP 21690988A JP 2675829 B2 JP2675829 B2 JP 2675829B2
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magnetic toner
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真法、静電記録法、磁気記録法など
において用いられる磁性トナーを含有する静電荷像現像
用現像剤に関する。
The present invention relates to an electrostatic charge image developing developer containing a magnetic toner used in electrophotography, electrostatic recording, magnetic recording and the like.

従来電子写真法としては米国特許第2,297,691号明細
書、特公昭42−23910号公報(米国特許第3,666,363号明
細書)及び特公昭43−24748号公報(米国特許第4,071,3
61号明細書)等に記載されている如く、多数の方法が知
られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の
手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜
像をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じて、
紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力等
により定着し、複写物を得るものである。
Conventional electrophotographic methods are disclosed in U.S. Pat. No. 2,297,691, Japanese Patent Publication No. 42-23910 (U.S. Pat. No. 3,666,363) and Japanese Patent Publication No. 43-24748 (U.S. Pat.
61)), a number of methods are known, but generally, a photoconductive substance is used to form an electric latent image on a photoreceptor by various means. The latent image is developed with toner to form a visible image, and if necessary,
After a toner image is transferred to a transfer material such as paper, the toner image is fixed by heating, pressure, or the like to obtain a copy.

静電潜像をトナーを用いて可視像化する現像方法も種
々知られている。例えば米国特許第2,874,063号明細書
に記載されている磁気ブラシ法、同第2,618,552号明細
書に記載されているカスケード現像法及び同第2,221,77
6号明細書に記載されているパウダークラウド法、フア
ーブラシ現像法、液体現像法等、多数の現像法が知られ
ている。これらの現像法において、特にトナー及びキヤ
リヤーを主体とする現像剤を用いる磁気ブラシ法、カス
ケード法、液体現像法などが広く実用化されている。こ
れらの方法はいずれも比較的安定に良画像の得られる優
れた方法であるが、反面キアリヤーの劣化、トナーとキ
ヤリヤーの混合比の変動という2成分現像剤にまつわる
共通の欠点を有する。
Various development methods for visualizing an electrostatic latent image using toner are also known. For example, the magnetic brush method described in U.S. Pat.No. 2,874,063, the cascade developing method described in U.S. Pat. No. 2,618,552 and 2,221,77
Numerous development methods are known, such as a powder cloud method, a fur brush development method, and a liquid development method described in the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-204,086. Among these developing methods, a magnetic brush method, a cascade method, a liquid developing method and the like using a developer mainly composed of a toner and a carrier have been widely put to practical use. All of these methods are excellent methods in which a good image can be obtained relatively stably, but on the other hand, they have the common drawbacks associated with a two-component developer, such as deterioration of the carrier and variation in the mixing ratio of the toner and the carrier.

かかる欠点を回避するため、トナーのみよりなる1成
分系現像剤を用いる現像方法が各種提案されているが、
中でも、磁性を有するトナー粒子より成る現像剤を用い
る方法に優れたものが多い。
In order to avoid such a drawback, various developing methods using a one-component developer composed of only a toner have been proposed.
Among them, many are excellent in a method using a developer composed of toner particles having magnetism.

米国特許第3,909,258号明細書には電気的に導電性を
有する磁性トナーを用いて現像する方法が提案されてい
る。これは内部に磁性を有する円筒状の導電性スリーブ
上に導電性磁性トナーを支持し、これを静電像に接触せ
しめ現像するものである。この際、現像部において、記
録体表面とスリーブ表面の間にトナー粒子により導電路
が形成され、この導電路を経てスリーブよりトナー粒子
に電荷が導かれ、静電像の画像部との間にクーロン力に
よりトナー粒子が画像部に付着して現像される。この導
電性磁性トナーを用いる現像方法は従来の2成分現像方
法にまつわる問題点を回避した優れた方法であるが、反
面トナーが導電性であるため、現像した画像を、記録体
から普通紙等の最終的な支持部材へ静電的に転写する事
が困難であるという欠点を有している。
U.S. Pat. No. 3,909,258 proposes a method of developing using an electrically conductive magnetic toner. In this technique, a conductive magnetic toner is supported on a cylindrical conductive sleeve having magnetism therein, and is brought into contact with an electrostatic image for development. At this time, in the developing portion, a conductive path is formed by the toner particles between the surface of the recording material and the surface of the sleeve, and the electric charge is introduced from the sleeve to the toner particles through the conductive path, and the conductive path is formed between the electrostatic image and the image area. The Coulomb force causes the toner particles to adhere to the image area and be developed. The developing method using the conductive magnetic toner is an excellent method that avoids the problems associated with the conventional two-component developing method. However, since the toner is conductive, the developed image can be transferred from a recording medium to plain paper or the like. It has the disadvantage that it is difficult to transfer electrostatically to the final support member.

静電的に転写をする事が可能な高抵抗の磁性トナーを
用いる現像方法として、トナー粒子の誘電分極を利用し
た現像方法がある。しかし、かかる方法は本質的に現像
速度がおそい、現像画像の濃度が十分に得られない等の
欠点を有しており、実用上困難である。
As a developing method using a high-resistance magnetic toner capable of electrostatic transfer, there is a developing method using dielectric polarization of toner particles. However, such a method is disadvantageous in that the development speed is essentially low and the density of a developed image cannot be sufficiently obtained, and is practically difficult.

高抵抗の磁性トナーを用いるその他の現像方法とし
て、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子とスリーブ等と
の摩擦等によりトナー粒子を摩擦帯電し、これを静電像
保持部材に接触して現像する方法が知られている。しか
しこれらの方法は、トナー粒子と摩擦部材との接触回数
が少なく摩擦帯電が不十分となり易い、帯電したトナー
粒子はスリーブとの間のクーロン力が強まりスリーブ上
で凝集し易い、等の欠点を有しており、実用上困難であ
った。
As another developing method using a high-resistance magnetic toner, a method of frictionally charging toner particles due to friction between toner particles, friction between the toner particles and a sleeve or the like, and developing the toner particles by contacting the electrostatic image holding member is developed. It has been known. However, these methods have disadvantages in that the number of times of contact between the toner particles and the friction member is small and triboelectric charging is likely to be insufficient, and the charged toner particles are liable to agglomerate on the sleeve due to the strong Coulomb force between the sleeve and the sleeve. And it was practically difficult.

ところが、特開昭55−18656号公報等において、上述
の欠点を除去した新規な現像方法が提案された。これは
スリーブ上に磁性トナーをきわめて薄く塗布し、これを
摩擦帯電し、次いでこれを静電像にきわめて近接して現
像するものである。この方法は、磁性トナーをスリーブ
上にきわめて薄く塗布する事によりスリーブとトナーの
接触する機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にした事、
磁力によってトナーを支持し、かつ磁石とトナーを相対
的に移動させる事によりトナー粒子相互の凝集をとくと
ともにスリーブと十分に摩擦せしめている事、トナーを
磁力によって支持し又これを静電像に接する事なく対向
させて現像する事によって優れた画像が得られるもので
ある。
However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 55-18656 has proposed a new developing method which eliminates the above-mentioned disadvantages. This involves applying a very thin coating of magnetic toner on a sleeve, triboelectrically charging it, and then developing it very close to the electrostatic image. This method increases the chance of contact between the sleeve and the toner by applying the magnetic toner on the sleeve very thinly, enabling sufficient triboelectric charging,
The toner is supported by a magnetic force, and the toner and the toner are relatively moved to prevent the toner particles from aggregating with each other and to be sufficiently rubbed with the sleeve. An excellent image can be obtained by developing the films so that they face each other without coming into contact with each other.

しかしながら近年電子写真複写機等画像形成装置が広
く普及するに従がい、その用途も多種多様に広がり、そ
の画像品質への要求も厳しく、従来の磁性トナーの利点
を生かしつつもいくつかの問題点について解決をせまら
れている。
However, as image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines have become widespread in recent years, their applications have expanded to a wide variety and demands on their image quality are strict, and there are some problems while utilizing the advantages of conventional magnetic toners. I am being asked to settle.

すなわち、一般の複写においても、オリジナル原稿に
忠実に、微細な文字に至るまでつぶれたり、とぎれた
り、飛び散ったりすることなく、極めて精細に再現する
ことが求められており、さらにコンピユーター出力とし
てのプリンターでは連続長期使用によっても安定かつ鮮
明である高信頼性、また、従来、印刷技術で行われてい
た、より精密なグラフイツクコピー分野では大面積の高
濃度コピー、細線再現性、かつ階調性などが求められて
いる。
In other words, even in general copying, it is required to faithfully reproduce the original manuscript, and to reproduce very finely even fine characters without being crushed, broken, or scattered, and further, a printer as a computer output. With high reliability, it is stable and clear even after continuous long-term use, and in the more precise graphic copy field, which has been performed by printing technology, large area high density copy, fine line reproducibility, and gradation Are required.

特に、画像形成装置が有する感光体上の潜像が100μ
m以下の線画像の場合に細線再現性が一般に悪く、線画
像の鮮明さがいまだ充分ではない。また、最近、デジタ
ルな画像信号を使用している電子写真プリンターの如き
画像形成装置では、潜像は一定電位のドツトが集まって
形成されており、ベタ部、ハーフトーン部およびライト
部はドツト密度をかえることによって表現されている。
ところが、ドツトに忠実にトナー粒子がのらず、ドツト
からトナー粒子がはみ出した状態では、デジタル潜像の
黒部と白部のドツト密度の比に対応するトナー画像の階
調性が得られないという問題点がある。さらに、画質を
向上させるために、ドツトサイズを小さくして解像度を
向上させる場合には、微小なドツトから形成される潜像
の再現性がさらに困難になり、解像度及び階調性の悪
い、シヤープネスさに欠けた画像となる傾向がある。
In particular, the latent image on the photoconductor of the image forming apparatus is 100 μm.
In the case of a line image of m or less, the reproducibility of fine lines is generally poor, and the sharpness of the line image is still insufficient. Recently, in an image forming apparatus such as an electrophotographic printer using digital image signals, a latent image is formed by collecting dots of a constant potential, and a solid portion, a halftone portion and a light portion have a dot density. It is expressed by changing.
However, if the toner particles do not adhere exactly to the dots and the toner particles protrude from the dots, the gradation of the toner image corresponding to the dot density ratio of the black portion and the white portion of the digital latent image cannot be obtained. There is a problem. Furthermore, when the resolution is improved by reducing the dot size in order to improve the image quality, the reproducibility of a latent image formed from minute dots becomes more difficult, and the resolution and gradation are poor, and the sharpness is low. Image tends to be lacking.

磁性トナーとして、これらの問題点に対して、いくつ
かの提案がされている。
Some proposals have been made for these problems as magnetic toners.

米国特許4,299,900号明細書では、20〜35μmの磁性
トナーを10〜50重量%有する現像剤を使用するジヤンピ
ング現像法が提案されている。すなわち、磁性トナーを
摩擦帯電させ、スリーブ上にトナー層を均一に薄く塗布
し、さらに画像濃度および現像剤の環境安定性を向上さ
せるために適したトナー粒径の工夫がなされている。し
かしながら、細線再現性、解像力等のさらに厳しい要求
を考えると十分なものではなく、さらに改良が求められ
ている。
U.S. Pat. No. 4,299,900 proposes a jumping development method using a developer having 10 to 50% by weight of a magnetic toner of 20 to 35 .mu.m. That is, the magnetic toner is triboelectrically charged, the toner layer is uniformly and thinly applied on the sleeve, and the toner particle size is devised so as to improve the image density and the environmental stability of the developer. However, it is not sufficient in view of more stringent requirements such as fine line reproducibility and resolution, and further improvement is required.

また、特開昭56−21135では磁性トナーにおける数平
均分子量と残留磁気モーメント、飽和磁気モーメントを
規定して、記録体に対向した特殊な電極より信号パルス
によってトナーを転移させるものである。該トナーおよ
び方式では、タワー状のトナー集合体として記録体に転
写されるため微細な解像力、再現性をえることは困難で
あり、数平均粒径2〜10μmで、残留磁気モーメント0.
1〜2emu/gと小さいため、通常の現像方式においては、
前述の問題点を解決するものではない。
Further, in JP-A-56-21135, the number average molecular weight, the residual magnetic moment, and the saturation magnetic moment of a magnetic toner are specified, and the toner is transferred by a signal pulse from a special electrode facing the recording medium. With this toner and method, it is difficult to obtain fine resolving power and reproducibility because they are transferred to the recording material as a tower-shaped toner aggregate, and the number average particle diameter is 2 to 10 μm and the residual magnetic moment is 0.
Since it is as small as 1-2 emu / g, in the normal development method,
It does not solve the above problems.

また、特開昭57−90640では、磁性体の形状、磁気特
性を規定している。該トナーのように、非破砕性の1〜
10μmの大きなアグロメレートマグネタイトを用いるこ
とは、トナー粒子中のマグネタイトの分散不良を生じや
すく、カブリ、および使用による画質の劣化がおこる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-90640 defines the shape and magnetic characteristics of a magnetic material. Like the toner, it has a non-crushability of 1 to
Using a large agglomerated magnetite having a size of 10 μm tends to cause insufficient dispersion of magnetite in toner particles, causing fog and deterioration of image quality due to use.

本発明者らはこのような背景の中で、磁性トナーとし
て画像濃度の不足、解像力、細線再現性などの画質の悪
さ、スリーブ上のブロツチ・ムラなどの画質の不安定さ
は、現像スリーブ表面における磁性トナーの帯電力の小
さいこと、粒子毎の帯電量の不均一さ、また、穂立ちの
しやすさ、穂の長さ、形に起因するものが多く、トナー
の静電気的性質、磁気的性質と関係あり、特に、本発明
者らは、トナーの粒径とトナーの残留磁化が特定の関係
にあるとき、好ましい結果をもたらすこと、また、好ま
しい磁性粉の存在状態が特定の結着樹脂等によって得ら
れ、また、特定の帯電緩和剤微粉末を含有することによ
って適切かつ均一な帯電量に抑制できることを知見し、
この点の究明を行い本発明に到達したものである。
Under these circumstances, the present inventors have found that the magnetic toner has insufficient image density, poor resolution, reproducibility of fine lines, and other instability in image quality such as blots and unevenness on the sleeve. In many cases, the magnetic toner has a small electrification power, the non-uniformity of the charge amount of each particle, and the ease with which the spikes are formed, the length of the spikes, and the shape of the toner. In particular, the present inventors have found that when the particle diameter of the toner and the remanent magnetization of the toner have a specific relationship, the preferable result is obtained, and the presence state of the magnetic powder is preferable for the specific binder resin. It is also found that it can be suppressed to an appropriate and uniform charge amount by containing a specific charge relaxation agent fine powder.
The present invention has been achieved by investigating this point.

〔発明の目的〕[Object of the invention]

本発明の目的は上述のごとき問題点を解決した現像剤
を提供するものである。
An object of the present invention is to provide a developer that solves the above problems.

さらに、本発明の目的は、画像濃度が高く、細線再現
性、階調性の優れた現像剤を提供するものである。
Further, an object of the present invention is to provide a developer having high image density, fine line reproducibility, and gradation.

さらに本発明の目的は、長時間の使用で性能の変化の
ない現像剤を提供するものである。
A further object of the present invention is to provide a developer whose performance does not change even after long-term use.

さらに本発明の目的は、環境変動に対して性能の変化
がなく、特に、低湿条件下において耐久性に優れた現像
剤を提供するものである。
Further, an object of the present invention is to provide a developer which does not change its performance due to environmental changes and has excellent durability especially under low humidity conditions.

さらに本発明の目的は、転写定着においても画質をそ
こなうことのない優れた現像剤を提供するものである。
A further object of the present invention is to provide an excellent developer which does not impair the image quality during transfer and fixing.

さらに、本発明の目的は、少ない消費量で、高い画像
濃度をえることの可能な現像剤を提供するものである。
Further, an object of the present invention is to provide a developer capable of obtaining a high image density with a small consumption amount.

さらに、本発明の目的は、デジタルな画像信号による
画像形成装置においても、解像性、階調性、細線再現性
に優れたトナー画像を形成し得る現像剤を提供するもの
である。
Further, an object of the present invention is to provide a developer capable of forming a toner image excellent in resolution, gradation and fine line reproducibility even in an image forming apparatus using a digital image signal.

〔発明の概要〕[Summary of the Invention]

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、該結着樹脂がテトラヒドロフラン不
溶分が5〜80重量%であるビニル系重合体であり、該磁
性トナーの残留磁化σと体積平均粒径dが下記の式を
満足し、 3.7−0.11d≦σ≦6.5−0.23d [式中、σは外部磁場1Keにおける残留磁化(emu/
g)を示す。dは体積平均粒径(μm)を示し、3乃至1
6である。] メルトインデツクスが0.2〜12g/10分(125℃,10Kg荷
重)であり、鉄粉との摩擦帯電量が50μc/g(絶対値)
以下であり、個数平均粒径が0.5μm以下であるような
帯電緩和剤微粉末として炭素同素体、金属酸化物を含有
することを特徴とする静電荷像現像用現像剤に関する。
The present invention relates to a magnetic toner having at least a binder resin and magnetic powder, wherein the binder resin is a vinyl polymer having a tetrahydrofuran insoluble content of 5 to 80% by weight, and the residual magnetization σ r and volume of the magnetic toner are The average particle diameter d satisfies the following formula, 3.7-0.11d ≤ σ r ≤ 6.5-0.23d [where σ r is the remanent magnetization (emu / emu /
g). d is a volume average particle diameter (μm), and is 3 to 1
6 ] Melt index is 0.2 to 12g / 10 minutes (125 ℃, 10Kg load), and the amount of triboelectricity with iron powder is 50μc / g (absolute value)
The present invention relates to a developer for developing an electrostatic charge image, which comprises a carbon allotrope and a metal oxide as fine particles of a charge relaxation agent having a number average particle diameter of 0.5 μm or less.

上記のように示される本発明の現像剤は、感光体上に
形成された潜像の細線に至るまで、忠実に再現すること
が可能であり、網点およびデジタルのようなドツト潜像
の再現にも優れ、階調性及び解像性にすぐれた高濃度の
画像を与え、本発明の種々の目的を解決するものであ
る。
The developer of the present invention as described above can faithfully reproduce even the fine lines of the latent image formed on the photoconductor, and reproduces dot latent images such as halftone dots and digital images. It also provides a high density image excellent in gradation and resolution and solves various objects of the present invention.

本発明の現像剤において、このような効果が得られる
理由は必ずしも明確ではないが、以下のように推定され
る。
The reason why such effects are obtained in the developer of the present invention is not always clear, but it is presumed as follows.

本発明者らは、前記の問題点を検討する上で、濃度う
す、画質の乱れなどを極端に表わした欠陥として、現像
スリーブ上のブロツチ・ムラをとらえ、現像解明を行っ
た。ブロツチ・ムラとは、現像スリーブ上に斑点状また
はさざ波状にトナーの不均一コート部が発生し、ベタ黒
画像では現像不良として、ブロツチ形状に白くぬけた状
態となり、ベタ白画像ではブロツチ形状がそのまま現像
されてしまう。
In consideration of the above-mentioned problems, the inventors of the present invention have taken into account the blotches and unevenness on the developing sleeve as defects that extremely represent density thinness, image quality disturbance, and the like, and have clarified the development. Blotches and unevenness are spots or ripples on the developing sleeve that cause uneven coating of toner.In a solid black image, the development is defective. It will be developed as it is.

このようなブロツチ・ムラを観察すると、スリーブ面
に種々の原因による付着粒子が発生し、そのために、ス
リーブと摩擦帯電が十分に行われず帯電不足のトナー
が、その上部に乱れたカサ高いトナーの穂を形成してい
ることが観察された。
Observing such blots and unevenness causes adhered particles on the surface of the sleeve due to various causes.For this reason, insufficiently charged toner due to insufficient triboelectrification of the sleeve and insufficiently charged toner are disturbed on the upper surface of the toner. It was observed to form ears.

この付着粒子は通常、帯電したトナー粒子が静電気的
引力によってスリーブに付着しているものであり、画像
濃度を上げるために、トナーの帯電量を高くすると、更
に発生しやすくなるものである。
The adhered particles are usually the adhered toner particles adhered to the sleeve by electrostatic attraction, and are more likely to occur when the charge amount of the toner is increased to increase the image density.

この現象は通常の繰り返し複写より特に長期間の超低
温低湿の環境条件下での連続使用で発生することがあ
る。
This phenomenon may occur during continuous use under environmental conditions of ultra-low temperature and low humidity for a longer period of time than in ordinary repetitive copying.

これによって、現像剤層の上層部分のトナーのコーテ
イング均一性、現像されやすさに影響を与えるものであ
り、ブロツチ・ムラは極端な発生例であるが、画質の悪
さ、濃度低下も発生形態は違うが同様の原因によると考
えることができる。
This affects the coating uniformity of the toner in the upper portion of the developer layer and the easiness of development.Broching / unevenness is an extreme example, but poor image quality and low density also occur. Although it is different, it can be thought to be due to the same cause.

すなわち、乱れた穂、長すぎる穂は潜像を忠実に現像
しえず、潜像からのトナーの穂のはみ出し、飛び散りを
生じ、かつ、潜像の均一で密な現像ができず、カバーリ
ングパワーの小さい濃度の低い画像を生じることとな
る。
In other words, the disturbed ears and the ears that are too long cannot faithfully develop the latent image, the ears of the toner spill out from the latent image, scatter, and the latent image cannot be uniformly and densely developed, and the covering An image with low power and low density will be produced.

本発明者らは、本発明の目的を達成するためには現像
剤の帯電量は、適度に高く、かつ、均一であることが好
ましいと考える。
The present inventors consider that in order to achieve the object of the present invention, it is preferable that the charge amount of the developer is appropriately high and uniform.

すなわち、適度に高いことが、現像スリーブから感光
体上の静電潜像への現像剤の飛翔を確実にし、高い濃
度、再現性等を可能とし、粒子毎の帯電量が均一である
ことで、磁性トナーの穂が均一に規則され、乱れた穂を
つくりにくくなり、潜像からのはみ出し、とびちり、ム
ラな現像を防止し、長期にわたる繰り返し使用にも安定
した画質を維持する。
That is, the reasonably high level ensures the flight of the developer from the developing sleeve to the electrostatic latent image on the photoconductor, enables high density and reproducibility, and has a uniform charge amount for each particle. , The ears of the magnetic toner are uniformly regulated, it is difficult to form disordered ears, and the bleeding from the latent image, popping, and uneven development are prevented, and stable image quality is maintained even after repeated use over a long period of time.

このためにも本発明者らは例えば、現像スリーブとし
て、より平滑な表面性を有するものを用いることで、ト
ナー粒子とスリーブ表面との接触機会は増加し、高い帯
電量と、より均一なる帯電量分布とすることが好ましい
と考えた。
To this end, the inventors of the present invention, for example, use a developing sleeve having a smoother surface property, so that the chances of contact between the toner particles and the sleeve surface are increased, and a high charge amount and a more uniform charging are obtained. It was considered preferable to use a quantity distribution.

しかしながら、かかる方法によって、均一なる帯電量
分布を有するトナーとすることは有効であるが、帯電量
が高すぎる場合には、前述したごとく、スリーブ上にブ
ロツチ・ムラの発生や、画質低下を生じやすいこととな
り、本発明者らは帯電均一性を保ちながら、帯電量を適
正にコントロールする帯電緩和剤微粉末を検討した。
However, although it is effective to obtain a toner having a uniform charge amount distribution by such a method, when the charge amount is too high, as described above, the generation of the blots / unevenness on the sleeve and the deterioration of the image quality occur. The present inventors have investigated a charge relaxation agent fine powder that appropriately controls the charge amount while maintaining the charge uniformity.

本発明者らは、これらの結果から、トナー粒子がスリ
ーブ表面に付着・蓄積しようとする鏡映力や互いに凝集
しようとする力を生じるトナーの帯電力と、それに抗し
て、現像に適した穂立ちをさせるためのトナーの磁気的
作用力を最良にコントロールすることが効果があるとい
う知見を得た。
Based on these results, the inventors of the present invention were suitable for development, against the electrification power of the toner that generates a mirroring force that causes the toner particles to adhere to and accumulate on the sleeve surface and a force that causes the toner particles to aggregate with each other. It has been found that it is effective to optimally control the magnetic action force of the toner for causing the spikes.

第1図に本発明の磁性トナーを用いることができる現
像装置の一態様を示してある。
FIG. 1 shows one embodiment of a developing device which can use the magnetic toner of the present invention.

ここにおいて、磁性トナーはスリーブと磁性ブレード
の間隙を通るとき、外部から最大の磁界を受けて穂を形
成しようとする。ところが、本発明者らの検討から推察
すれば、この前後、特に、スリーブと磁性ブレード間を
通過し磁気拘束力が小さくなり、再びスリーブへの付着
蓄積および凝集しようとする力が働くのに抗して、磁気
的作用力で穂を保持しつづけることが重要であり、さら
に、穂の長さとトナー粒径が相対関係をもつことによ
り、磁性トナーの残留磁化σと粒径dに問題点を解決
するための特徴ある関係、すなわち、3.7−0.11d≦σ
≦6.5−0.23dを見い出し、さらに、この効果が十分に発
揮されるためには、該結着樹脂がテトラヒドロフラン不
溶分が5〜80wt%のビニル系重合体であり、磁性トナー
のMIが0.2〜12g/10分が良く、かつ、鉄粉との摩擦帯電
量が50μc/g(絶対値)以下であり、個数平均粒径が0.5
μm以下であるような帯電緩和剤微粉末として炭素同素
体、金属酸化物を含有すると良いという結論を得た。
Here, when the magnetic toner passes through the gap between the sleeve and the magnetic blade, the magnetic toner receives a maximum magnetic field from the outside and tries to form a brush. However, inferring from the study by the present inventors, before and after this, in particular, the magnetic binding force passing through between the sleeve and the magnetic blade becomes small, and the force to attach and accumulate and aggregate to the sleeve again acts. Therefore, it is important to continue to hold the ears by the magnetic action force. Furthermore, since the length of the ears and the toner particle size have a relative relationship, the residual magnetization σ r of the magnetic toner and the particle size d have problems. A characteristic relationship for solving the following, namely, 3.7−0.11d ≦ σ r
≦ 6.5−0.23d, and further, in order to sufficiently exert this effect, the binder resin is a vinyl polymer having a tetrahydrofuran insoluble content of 5 to 80 wt%, and the MI of the magnetic toner is 0.2 to 12g / 10min is good, the amount of triboelectricity with iron powder is 50μc / g (absolute value) or less, and the number average particle size is 0.5.
It was concluded that the carbon allotrope and the metal oxide should be contained as the charge relaxation agent fine powder having a particle size of not more than μm.

本発明の構成について説明する。 The configuration of the present invention will be described.

磁性トナーの残留磁化σと体積平均粒径dが3.7−
0.11d≦σ≦6.5−0.23d[式中、σは外部磁場IK
eにおける残留磁化(emu/g)、dは体積平均粒径(μ
m)で3乃至16である。]であることが良い。第3図の
斜線部分がこの領域を示す。
The residual magnetization σ r and the volume average particle diameter d of the magnetic toner are 3.7−
0.11d ≤ σ r ≤ 6.5-0.23d [where σ r is the external magnetic field IK
Remanent magnetization at e (emu / g), d is volume average particle size (μ
It is 3 to 16 in m). ] Is good. The shaded area in FIG. 3 indicates this area.

σ>6.5−0.23dでは、磁性トナー粒径に対してトナ
ー粒子のσが大きすぎ、現像スリーブからトナー粒子
を穂立ちさせる力は大きく、ブロツチなどは発生しにく
いが、逆にトナーの穂が長くなりすぎ、100μm、さら
に150μmを越えてしまい細線潜像の幅より長く、潜像
よりはみ出したり、とびちったりし、画質は悪くなって
しまう。
When σ r > 6.5-0.23d, the σ r of the toner particles is too large relative to the magnetic toner particle size, the force for causing the toner particles to stand up from the developing sleeve is large, and blotting is less likely to occur, but conversely The ears become too long and exceed 100 μm, and even 150 μm, which is longer than the width of the fine line latent image, and sticks out or pops out of the latent image, resulting in poor image quality.

さらに、トナー穂が長く、トナーコート厚も大きくな
り、個々の粒子が均一な帯電をうけにくくなり、濃度う
す、カブリ、さらには繰り返し使用をつづけるうちに、
帯電能の低いトナーが現像機中に残留し、長期的な画像
濃度低下、画質低下も生じる。
Furthermore, the toner ears are long, the toner coat thickness is large, and it becomes difficult for individual particles to be uniformly charged, resulting in density thinning, fog, and even repeated use.
Toner having a low charging ability remains in the developing machine, resulting in a long-term decrease in image density and image quality.

また、σ<3.7−0.11dでは、トナー粒径に対して、
トナー粒子のσが小さすぎ、スリーブ上のブロツチム
ラや、乱れたタワー状のトナー穂立ちによる濃度うす、
画質の劣悪化を生じる。特に、トナーの体積平均径が小
さくなると、トナー表面積が増大し、スリーブとの摩擦
帯電が大きくなり、スリーブに対する静電気的な付着力
が大きくなると、上記の諸問題を発生しやすくなる。
When σ r <3.7−0.11d, the toner particle size is
The σ r of the toner particles is too small, the density unevenness due to blotting unevenness on the sleeve or the disturbed tower-like toner ears,
The image quality deteriorates. In particular, when the volume average diameter of the toner is small, the surface area of the toner is large, frictional charging with the sleeve is large, and electrostatic adhesion to the sleeve is large, the above-mentioned problems are likely to occur.

ところが、上述のごとく、磁性トナーの体積平均粒径
dと残留磁化σを規定しても本発明の問題点を十分に
解決しえないことがあり、この点を検討すると、含有す
る磁性体の結着樹脂の存在状態と関係があるという知見
をえた。
However, as described above, the problem of the present invention may not be sufficiently solved even if the volume average particle diameter d and the residual magnetization σ r of the magnetic toner are specified. It was found that there is a relation with the existence state of the binder resin of.

本発明において、該結着樹脂がテトラヒドロフラン不
溶分が5〜80wt%であるビニル系重合体であることが良
い。さらに、テトラヒドロフラン不溶分が10〜60wt%で
あることが好ましい。
In the present invention, the binder resin is preferably a vinyl polymer having a tetrahydrofuran insoluble content of 5 to 80 wt%. Further, the tetrahydrofuran insoluble content is preferably 10 to 60 wt%.

テトラヒドロフラン不溶分が5〜80wt%の場合、該結
着樹脂中に、磁性体は極めて均一に分散している。
When the tetrahydrofuran insoluble content is 5 to 80 wt%, the magnetic substance is extremely uniformly dispersed in the binder resin.

不適正なトナー粒子がわずかでも含まれれば、それが
元になってブロツチ・ムラなどが発生しやすくなること
を考えると、これは各粒子の磁気的性質を均一に近ずけ
るという点で効果が大きい。
Considering that even if a small amount of inappropriate toner particles are included, it is likely to cause blots and unevenness, which is effective in that the magnetic properties of each particle can be made uniform. Is big.

別の面から、単に混練粘度を上げて、シエアをかける
だけならば、混練時の樹脂温度を下げれば、同様の結果
がえられるはずであるが、それより効果が大きい点を考
えると、該結着樹脂中のテトラヒドロフラン不溶分が、
トナー表面からの磁性体の欠落を防止するような作用、
または磁性体や荷電制御剤を樹脂成分で被覆されるのを
テトラヒドロフラン不溶分が軽減し、トナー表面におけ
る荷電性および安定性を増すような作用が働き、本発明
をさらに顕著なものとしていると考えることができる。
テトラヒドロフラン不溶分が5wt%より小さいと、上記
の効果は小さなものとなる。
From another aspect, if the kneading viscosity is simply increased and shear is applied, a similar result should be obtained by lowering the resin temperature at the time of kneading. Tetrahydrofuran insoluble matter in the binder resin,
Action to prevent the loss of magnetic material from the toner surface,
Further, it is considered that the coating of the magnetic substance or the charge control agent with the resin component reduces the tetrahydrofuran insoluble content and acts to increase the chargeability and stability on the toner surface, which makes the present invention more remarkable. be able to.
If the tetrahydrofuran insoluble content is less than 5 wt%, the above effect becomes small.

テトラヒドロフラン不溶分が80wt%より大きいと、定
着性が悪くなり、またトナーを粉砕することが困難とな
り、生産性の低下を生じる。さらに、通常の混練機で溶
融不良やせん断力不足を生じ、逆に分散が充分に行いえ
ず、問題を解決できないこともある。
If the content of tetrahydrofuran insolubles is more than 80 wt%, the fixability will be poor and it will be difficult to pulverize the toner, resulting in a decrease in productivity. Further, in a usual kneading machine, insufficient melting or insufficient shearing force may occur, and on the contrary, the dispersion may not be sufficiently performed, and the problem may not be solved.

本発明の磁性トナーに使用される結着樹脂としては下
記のビニル系重合体の使用が可能である。
As the binder resin used in the magnetic toner of the present invention, the following vinyl polymers can be used.

例えば、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、アクリル酸フエニル、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
ジカルボン酸及びその置換体;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イン類;例えば、ブタジエン、イソ
プレン、クロロプレンなどおよびそれらの誘導体のよう
な共役ジエン系モノマー;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。
For example, as a comonomer for the styrene monomer of the styrene copolymer, for example, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, acrylic acid-
A monocarboxylic acid having a double bond such as 2-ethylhexyl, phenyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, or the like, or a substituted product thereof; For example, a dicarboxylic acid having a double bond such as maleic acid, butyl maleate, methyl maleate, dimethyl maleate and the like; and substituted products thereof; vinyl esters such as vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl benzoate and the like; Ethylenic olefins such as ethylene, propylene, butylene, etc .; conjugated diene monomers such as butadiene, isoprene, chloroprene, and their derivatives; for example, vinyl methyl ketone,
Vinyl ketones such as vinyl hexyl ketone; and vinyl monomers such as vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, etc. may be used alone or in combination of two or more.

ここで架橋剤が必要な場合には主として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、ジビニルスルフイド、ジビニル
スルホンなどのジビニル化合物;及び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。
When a crosslinking agent is required here, a compound having two or more polymerizable double bonds is mainly used, for example,
Aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene, divinylnaphthalene and the like; for example, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, 1,3
A carboxylic acid ester having two double bonds such as butanediol dimethacrylate; a divinyl compound such as divinylaniline, divinyl ether, divinyl sulfide, divinyl sulfone; and a compound having three or more vinyl groups; Used alone or as a mixture.

ここで、これらのビニル系重合体を2つ以上混合して
用いることも可能であり、また、これらのビニル系重合
体をその他の公知のトナー用結着樹脂と混合して用いる
ことも可能である。
Here, it is also possible to use a mixture of two or more of these vinyl polymers, and it is also possible to use a mixture of these vinyl polymers with other known binder resins for toner. is there.

また、本発明の結着樹脂において分子量分布のピーク
の少なくとも1つを2,000〜10,000の間に持つことが好
ましく、このピーク成分が結着樹脂に対して3〜60重量
%であることが好ましい。このとき、定着性およびトナ
ー粉砕性に優れ、さらにバランスのとれたトナー構成と
なる。
Further, the binder resin of the present invention preferably has at least one peak of the molecular weight distribution between 2,000 and 10,000, and the peak component is preferably 3 to 60% by weight based on the binder resin. At this time, the toner composition is excellent in fixing property and toner crushing property, and has a more balanced toner structure.

本発明の磁性トナーのメルトインデツクスは諸結着樹
脂のテトラヒドロフラン不溶分等と関係があるが、0.2
〜12g/10分(125℃,10Kg荷電)が好ましい。さらに好ま
しくは、0.5〜8g/10分が良い。メルトインデツクスが0.
2g/10分以下では定着しにくく、定着不良トナーが定着
ローラに帯電付着したり、定着ローラーの押圧によっ
て、未定着トナーが飛び散ったりする現象が発生しやす
く、結果として画質の低下をもたらし、本発明の望むと
ころではない。
The melt index of the magnetic toner of the present invention is related to the tetrahydrofuran insoluble content of various binder resins,
-12g / 10min (125 ° C, 10Kg charge) is preferred. More preferably, it is 0.5 to 8 g / 10 minutes. Melt index is 0.
If it is less than 2g / 10 minutes, it is difficult to fix the toner.Fixed toner may be electrified and adhered to the fixing roller, or unfixed toner may scatter due to the pressure of the fixing roller, resulting in deterioration of image quality. It is not what the invention wants.

また、メルトインデツクスが12g/10分より大きいと定
着によるつぶれが大きく、解像性、細線再現性の悪化を
まねきこれも好ましくない。
Further, if the melt index is larger than 12 g / 10 min, the crushing due to fixing is large, which causes deterioration of resolution and fine line reproducibility, which is also not preferable.

さらに、本発明の磁性トナーは重量平均分子量2,000
〜30,000のポリアルキレンを樹脂成分を基準として0.1
〜10重量%含有することが良い。さらに、0.5〜8重量
%含有することが好ましい。重量平均分子量2,000〜30,
000のポリアルキレンを添加することによって、定着時
に定着ローラーとの離型をすみやかにして、画質を悪化
させない効果もあるが、滑剤として、トナー粒子間のコ
アギユレートを軽減する効果が大きく、複写プロセスに
おいても現像機中でのトナーの流動の均一にし、帯電安
定化したり、凝集トナーをつくりにくくし、高画質に効
果を示している。また、トナー製造プロセスにおいて
も、粉砕法ではノズルより高圧エアと共に粗砕品を対向
する衝突板にあて、微粉砕するが、この際、衝突板への
付着および粉砕粒子間の再融着を防止し、所望の性能・
形状のトナーを生産しやすくするという知見を得た。と
くに、トナー形状については表面の磁性粉の存在状態に
も違いがあり、影響は大きい。
Further, the magnetic toner of the present invention has a weight average molecular weight of 2,000.
~ 30,000 polyalkylene 0.1% based on resin component
It is good to contain about 10% by weight. Further, the content is preferably 0.5 to 8% by weight. Weight average molecular weight 2,000-30,
The addition of 000 polyalkylene has the effect of speeding the release from the fixing roller at the time of fixing and not deteriorating the image quality.However, as a lubricant, it has a great effect of reducing the core guillate between toner particles, which is important in the copying process. This also makes the flow of the toner in the developing machine uniform, stabilizes the charge, makes it difficult to form the aggregated toner, and has an effect on high image quality. Also in the toner manufacturing process, in the pulverization method, the high-pressure air from the nozzle and the coarsely crushed product are applied to the opposing collision plate to be finely pulverized, but at this time, adhesion to the collision plate and re-fusion between the pulverized particles are prevented. Desired performance
We have found that it is easy to produce shaped toner. In particular, the shape of the toner is greatly affected by the presence of magnetic powder on the surface.

重量平均分子量が2,000〜30,000であることが、上述
の効果をえるのに好ましい。また、ポリアルキレン含有
量が0.5wt%より小さいと効果は小さい。ポリアルキレ
ン含量が10wt%より大きいと結着樹脂との混合がむずか
しく、遊離したポリアルキレンが発生しやすく、カブリ
などの画像不良を生じやすい。
A weight average molecular weight of 2,000 to 30,000 is preferable for obtaining the above effects. If the polyalkylene content is less than 0.5% by weight, the effect is small. When the polyalkylene content is more than 10% by weight, it is difficult to mix with the binder resin, free polyalkylene is likely to be generated, and image defects such as fog are likely to occur.

本発明の磁性トナーに使用されるポリアルキレンとし
ては、例えばエチレン、プロピレン、ブテン−1、ヘキ
セン、4−メチルペンテン−1などの単重合体、および
エチレン−プロピレン、エチレン−ブテン−1、エチレ
ン−ヘキセン、プロピレン−エチレン、プロピレン−ブ
テン、プロピレン−ヘキセンなどの共重合体、およびこ
れらの熱変成物が使用できる。特に、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、およびプロピレンとエチレン、ブテンな
どの共重合体とその熱変成物が好ましい。
Examples of the polyalkylene used in the magnetic toner of the present invention include homopolymers such as ethylene, propylene, butene-1, hexene, and 4-methylpentene-1, and ethylene-propylene, ethylene-butene-1, and ethylene-propylene. Copolymers such as hexene, propylene-ethylene, propylene-butene, and propylene-hexene, and their thermally modified products can be used. In particular, polyethylene, polypropylene, a copolymer of propylene and ethylene, butene, and a heat modified product thereof are preferable.

本発明でのテトラヒドロフラン(THF)不溶分とは、
トナー中の樹脂組成物中のTHF溶媒に対して不溶性とな
ったポリマー成分の重量割合を示し、THF不溶分とは、
以下のように測定された値をもって定義する。
The tetrahydrofuran (THF) insoluble matter in the present invention means
Indicates the weight ratio of the polymer component that became insoluble in the THF solvent in the resin composition in the toner, and the THF insoluble content is
It is defined by the values measured as follows.

すなわち、トナーサンプル0.5〜1.0gを秤量し(W
1g)、円筒濾紙(例えば東洋濾紙製No.86R)に入れてソ
ツクスレー抽出器にかけ、溶媒としてTHF100〜200mlを
用いて6時間抽出し、溶媒によって抽出された可溶成分
をエバポレートした後、100℃で数時間真空乾燥し、THF
可溶樹脂成分量を秤量する(W2g)。トナー中の磁性体
あるいは顔料の如き樹脂成分以外の成分の重量を(W
3g)とする。THF不溶分は、下記式から求められる。
That is, 0.5 to 1.0 g of a toner sample is weighed (W
1 g), put in a thimble filter paper (for example, No.86R manufactured by Toyo Roshi Kaisha), extract through a Soxhletley extractor, using 100 to 200 ml of THF as a solvent for 6 hours, evaporate the soluble components extracted with the solvent, and evaporate 100 g. Vacuum dried at ℃ for several hours, THF
Weigh the amount of soluble resin component (W 2 g). The weight of a component other than the resin component such as a magnetic substance or a pigment in the toner is expressed as (W
3 g). The THF-insoluble content is obtained from the following formula.

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。
Although the particle size distribution of the toner can be measured by various methods, in the present invention, the measurement was performed using a Coulter counter.

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エイス(日科機製)及びCX−1パ
ーソナルコンピユータ(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、アパチヤーとして100μアパチヤーを用い
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。
In other words, the Coulter Counter TA is used as a measuring device.
-Use type II (manufactured by Coulter), connect an interface (manufactured by Nikkaki) and a CX-1 personal computer (manufactured by Canon) that output the number distribution and volume distribution, and use primary sodium chloride as the electrolyte. Prepare 1% NaCl aqueous solution. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the aqueous electrolytic solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte in which the sample was suspended was treated with an ultrasonic
After dispersing for 2 minutes, the Coulter Counter TA II
According to the mold, the particle size distribution of particles of 2 to 40 μ was measured on the basis of the number, using a 100 μ aperture as the aperture, and then the value according to the present invention was determined.

ここでのメルトインデツクスは日本工業規格の熱可塑
性プラスチツクの流れ試験方法JIS K 7210記載の装
置を用いて、125℃、荷重10Kg、オリフイスの内径2.095
5±0.0051mm、長さ8.000±0.025mmによって測定を行っ
た。
The melt index here is 125 ° C, a load of 10 kg, an inside diameter of an orifice of 2.095 using an apparatus described in JIS K 7210, a flow test method for thermoplastics of Japanese Industrial Standards.
The measurement was performed by 5 ± 0.0051 mm and length 8.000 ± 0.025 mm.

重量平均分子量Mwの測定は種々の方法があり、それに
より若干の相異が生じる。従って以下の測定法によって
測定する。
There are various methods for measuring the weight average molecular weight Mw, which causes some differences. Therefore, it is measured by the following measurement method.

即ち、ゲル・パーミエーシヨン・クロマトグラフイー
(GPC)により、温度40℃、溶媒テトラヒドロフラン、
測定流量1.0ml/min、濃度0.1wt%THFを300μ注入す
る。試料の分子量測定にあたり、単分散ポリスチレン標
準試料により作成した検量線を使用する。カラムはこれ
になんら限定するものではないが、例えばシヨーデツク
ス製KF−80Mや、KF802,803,804,805等がある。測定を適
確にするため、これらのカラムを組み合わせるのが良
い。
That is, by gel permeation chromatography (GPC), temperature 40 ℃, solvent tetrahydrofuran,
A flow rate of 1.0 ml / min and a concentration of 0.1 wt% THF are injected at 300 μm. In measuring the molecular weight of the sample, a calibration curve created with a monodisperse polystyrene standard sample is used. The column is not limited to this, but for example, KF-80M, KF802, 803, 804, 805, etc. manufactured by SHIODEX. It is good to combine these columns for accurate measurement.

本発明において、磁性トナーの磁気特性はVSMP−1−
10(東英工業社製)を用いて、室温にて外部磁場1Ke
で測定した結果より求めた。
In the present invention, the magnetic characteristics of the magnetic toner are VSMP-1-
External magnetic field 1 Ke at room temperature using 10 (Toei Kogyo Co., Ltd.)
It was calculated from the result of measurement in.

さらに本発明の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、フエライト、鉄過剰型フエライト等の酸化鉄;
鉄、コバルト、ニツケルのような金属或はこれらの金属
とアルミニウム、コバルト、銅、鉄、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。
Further, the magnetic toner of the present invention may also serve as a colorant, but contains a magnetic material. Examples of the magnetic material contained in the magnetic toner of the present invention include iron oxides such as magnetite, γ-iron oxide, ferrite, and iron-rich ferrite;
Metals such as iron, cobalt, nickel or these metals and aluminum, cobalt, copper, iron, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium. Examples thereof include alloys with various metals and mixtures thereof.

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程度のものが望ましく、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40〜2
00重量部、好ましくは樹脂成分100重量部に対し50〜150
重量部である。
These ferromagnetic materials have an average particle size of 0.1 to 1 μm, preferably 0.1 to 0.5 μm, and the amount contained in the magnetic toner is 40 to 2 per 100 parts by weight of the resin component.
00 parts by weight, preferably 50 to 150 per 100 parts by weight of the resin component
Parts by weight.

これらの添加量はトナーの残留磁化およびトナー粒径
との関係で決められるべきものである。
The addition amount of these should be determined in relation to the residual magnetization of the toner and the particle size of the toner.

本発明の現像剤は上記知見に基づくもので前述した粒
度分布、材料構成を有する磁性トナーに鉄粉との摩擦帯
電特性が50μc/g(絶対値)以下、好ましくは20μc/g
(絶対値)以下であり、個数平均粒径0.5μm以下であ
る様な帯電緩和剤微粉末あるいはこれらの混合物を磁性
トナー粒子に配合(内添)、または磁性トナー粒子と混
合(外添)して用いることを特徴とするものである。
The developer of the present invention is based on the above findings and has a particle size distribution described above and a magnetic toner having a material composition and having a triboelectric charging property of 50 μc / g (absolute value) or less with iron powder, preferably 20 μc / g.
(Absolute value) or less, and a charge easing agent fine powder having a number average particle diameter of 0.5 μm or less or a mixture thereof is mixed with magnetic toner particles (internal addition) or mixed with magnetic toner particles (external addition). It is characterized by being used.

本発明に用いられる帯電緩和剤微粉末の含有量は、内
添の場合、結着樹脂100重量部に対し0.1〜50重量部、好
ましくは0.2〜30重量部、外添の場合には、磁性トナー1
00重量部に対し0.01〜10重量部、好ましくは0.02〜5重
量部である。
The content of the charge relaxation agent fine powder used in the present invention is 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.2 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin in the case of internal addition, and magnetic in the case of external addition. Toner 1
It is 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.02 to 5 parts by weight, relative to 00 parts by weight.

上記帯電緩和剤として具体的には以下に示すような物
質が挙げられる。カーボンブラツク,グラフアイト,等
の主に炭素原子からなる物質、酸化マグネシウム、アル
ミナ,酸化チタン,酸化鉄,酸化ニツケル,酸化クロ
ム,酸化銅,酸化亜鉛,酸化すず,酸化セリウム,酸化
コバルト,酸化ジルコニウムなどのような主に金属原子
(一種あるいは数種)と酸素原子から成る金属酸化物が
挙げられる。これらの物質は帯電しにくいかあるいは空
気中の水分を界し、電荷の放出を起こし易すいものと考
えられる。実際、これらの物質の鉄粉に対する帯電量は
50μc/g(絶対値)以下であり、好ましくは20μc/g(絶
対値)以下である。
Specific examples of the above charge easing agent include the following substances. Carbon black, graphite, etc., substances mainly consisting of carbon atoms, magnesium oxide, alumina, titanium oxide, iron oxide, nickel oxide, chromium oxide, copper oxide, zinc oxide, tin oxide, cerium oxide, cobalt oxide, zirconium oxide Examples thereof include metal oxides mainly composed of metal atoms (one or several) and oxygen atoms. It is considered that these substances are less likely to be charged, or are exposed to moisture in the air and easily release charges. In fact, the charge of these substances on iron powder is
It is 50 μc / g (absolute value) or less, preferably 20 μc / g (absolute value) or less.

これらの物質の微粉末を適度な量、磁性トナーに含有
することにより過度な摩擦帯電を抑制し、また、過剰に
帯電した電荷を放出させることができる。
By containing an appropriate amount of fine powders of these substances in the magnetic toner, excessive triboelectric charging can be suppressed, and excessively charged charges can be released.

つまり、これらの微粉末は、磁性トナーの摩擦帯電量
を適度な大きさに下げる帯電緩和剤として働くものと考
えられる。
That is, it is considered that these fine powders act as a charge easing agent that reduces the triboelectric charge amount of the magnetic toner to an appropriate size.

帯電緩和剤微粉末を本発明の現像剤に含有させる方法
として内添する方法と外添する方法があるが、外添する
方法の方が、磁性トナー表面に多く存在するので少量の
添加量で大きな効果が期待できる。またごく少量で効果
を発揮する場合或いは磁性トナー表面から脱離しやすい
場合には、現像剤中に良好に分散させる為添加量を多く
できるあるいは磁性トナー表面に固着させる内添による
方法も有効である。
As a method of incorporating the charge relaxation agent fine powder into the developer of the present invention, there are an internal addition method and an external addition method. However, since the external addition method is more present on the surface of the magnetic toner, a small addition amount is required. Great effect can be expected. Further, when the effect is exerted in a very small amount or when the magnetic toner is easily desorbed from the surface of the magnetic toner, the addition amount can be increased in order to disperse well in the developer, or an internal addition method of fixing to the surface of the magnetic toner is also effective. .

また、本発明の現像剤中の微粉末が、磁性をもつもの
の場合、磁性トナーに求められる所望の磁気特性の範囲
内にあれば内添による方法が利用できる。しかし、磁性
トナーの磁気特性に大きく影響する場合には、外添によ
り添加量を少なくし、目的を達成することができる。
When the fine powder in the developer of the present invention has magnetism, the internal addition method can be used as long as it is within the range of desired magnetic characteristics required for the magnetic toner. However, when the magnetic characteristics of the magnetic toner are greatly affected, the addition amount can be reduced by external addition to achieve the purpose.

摩擦帯電特性が絶対値で50μc/g以上の時には帯電の
緩和が十分でなくなる場合もあり、磁性トナーの帯電極
性と逆極性の時には、かぶりが増加したり、濃度低下す
るなどの現像性に悪影響を与える場合がある。
When the triboelectrification property is 50 μc / g or more in absolute value, the relaxation of the charge may not be sufficient, and when the polarity is opposite to the polarity of the magnetic toner, fogging may be increased or the density may be reduced. May be given.

個数平均粒径が0.5μmを超える場合には、現像剤中
への分散性が不良となり、粒子間にバラツキができ、現
像性に悪影響を与え、かぶりが増えるなど良好な画像を
与えることができなくなることがあり、本発明の磁性ト
ナーの平均粒径が小さくなる程、効果は大きくなる。
When the number average particle diameter exceeds 0.5 μm, the dispersibility in the developer becomes poor, the particles vary, the developability is adversely affected, and good images such as fogging increase can be provided. The effect may increase as the average particle diameter of the magnetic toner of the present invention decreases.

所定の含有量より多くなる場合には、高湿下等で帯電
量の低下量が大きくなり、画像濃度薄等の画像欠陥を生
じる。一方所定の含有量より小さくなる場合には帯電の
緩和効果をうまく発揮することができず、帯電過剰とな
り易くなり、濃度低下やスリーブコートむらを生じる事
もある。
When the content is more than the predetermined content, the amount of decrease in the charge amount becomes large under high humidity and the like, and image defects such as low image density occur. On the other hand, when the content is less than the predetermined content, the effect of alleviating the electrostatic charge cannot be exerted well, and the electrostatic charge tends to be excessively charged, which may cause a decrease in density and unevenness of the sleeve coat.

ここで本発明における現像剤および帯電緩和剤微粉末
の電荷量の測定法を図面を用いて詳述する。
Here, the method for measuring the charge amount of the developer and the charge relaxation agent fine powder in the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第5図は電荷量を測定する装置の説明図である。先
ず、底に400メツシユのスクリーン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サンプルと鉄粉キ
ヤリヤー(200〜300メツシユ)の現像剤では重量比10:9
0、帯電緩和剤微粉末では重量比2:98の混合物約1gを入
れ金属製のフタ34をする。このときの測定容器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35の圧力を
250mmH2Oとする。この状態で充分吸引を行いサンプルを
吸引除去する。このときの電位計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。このサンプルの電荷量(μc/g)
は下式の如く計算される。
FIG. 5 is an illustration of an apparatus for measuring the amount of electric charge. First, in a metal measuring container 32 having a screen 33 of 400 mesh at the bottom, a weight ratio of the sample to be measured for the charge and the developer of the iron powder carrier (200 to 300 mesh) is 10: 9.
0, for the charge easing agent fine powder, about 1 g of a mixture having a weight ratio of 2:98 is put, and the metal lid 34 is placed. At this time, the weight of the entire measurement container 32 is weighed and set as W 1 (g). Next, the suction device 31 (measurement container
At least the part in contact with 32) is the insulator
Suction from 37 and adjust the air volume control valve 36 to adjust the pressure of the vacuum gauge 35
250mmH 2 O In this state, sufficient suction is performed to remove the sample by suction. At this time, the potential of the electrometer 39 is set to V (volt). Here, 38 is a capacitor whose capacity is C
(ΜF). Further, the weight of the whole measurement container after suction is weighed to be W 2 (g). Electric charge of this sample (μc / g)
Is calculated as follows:

但し、測定条件は23℃,60%RHとする。 However, the measurement conditions are 23 ° C and 60% RH.

また、測定に用いるキヤリヤー(鉄粉)は200〜300メ
ツシユのものであるが、誤差をなくすためにキヤリヤー
は上記吸引装置で充分吸引し400メツシユのスクリーン
を通過するものは除去してからサンプルと混合する。
In addition, the carrier (iron powder) used for measurement is from 200 to 300 mesh, but in order to eliminate the error, the carrier was sufficiently sucked by the above suction device and the one that passed through the 400 mesh screen was removed before the sample. Mix.

また、本発明の磁性トナーには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、帯電緩和剤の効果をより安定したものとする。正荷
電制御剤としては、ニグロシン及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−ナフトスルフオン酸塩、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。
In the magnetic toner of the present invention, it is preferable that a charge control agent is blended (internally added) to the toner particles or mixed (externally added) with the toner particles for use. The charge control agent makes it possible to control the optimum charge amount according to the developing system, and further stabilizes the effect of the charge easing agent. Examples of the positive charge control agent include modified products of nigrosine and fatty acid metal salts; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate and tetrabutylammonium tetrafluoroborate; dibutyltin oxide, dioctyltin oxide. , Diorganotin oxide such as dicyclohexyltin oxide; diorganotin borate such as dibutyltin borate, dioctyltin borate and dicyclohexyltin borate can be used alone or in combination of two or more kinds. Among these, charge control agents such as nigrosine and quaternary ammonium salts are particularly preferably used.

また、一般式 R1:H,CH3 R2,R3:置換または未置換のアルキル基(好ましくは、C1
〜C4) 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。
Also, the general formula R 1 : H, CH 3 R 2 , R 3 : a substituted or unsubstituted alkyl group (preferably C 1
To C 4 ): A homopolymer of a monomer represented by the following formula: or a copolymer with a polymerizable monomer such as styrene, an acrylate or a methacrylate as described above can be used as a positive charge control agent. In these cases, these charge control agents also have an action as (all or part of) the binder resin.

本発明に用いることのできる負荷電性制御剤として
は、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効で、そ
の例としてはアルミニウムアセチルアセトナート、鉄
(II)アセチルアセトナート、3,5−ジターシヤリーブ
チルサリチル酸クロム等があり、特にアセチルアセトン
金属錯体、サリチル酸系金属錯体または塩が好ましく、
特にサリチル酸系金属錯体またはサリチル酸系金属塩が
好ましい。
As the negative charge controlling agent that can be used in the present invention, for example, an organometallic complex and a chelate compound are effective, and examples thereof include aluminum acetylacetonate, iron (II) acetylacetonate, and 3,5-ditertiary. There are chromium butylsalicylate and the like, particularly preferred are acetylacetone metal complexes, salicylic acid-based metal complexes or salts,
Particularly, a salicylic acid-based metal complex or a salicylic acid-based metal salt is preferable.

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。
When internally added to the toner, such a charge control agent is used in an amount of 0.1 to 20 parts by weight (more preferably, 0.2 to 10 parts by weight) based on 100 parts by weight of the binder resin.
Parts by weight).

また本発明の磁性トナーにはシリカ微粉末を添加する
ことが好ましい。シリカ微粉末のもつ電荷を適度にトナ
ーからリークさせるような効果によるものと思われる
が、超低温低湿環境においても、適正な電荷量を維持す
ることができ、さらに、本発明の磁性トナーを優れたも
のとすることが可能である。
Further, it is preferable to add fine silica powder to the magnetic toner of the present invention. It seems that this is due to the effect that the charge of the silica fine powder is appropriately leaked from the toner, but it is possible to maintain an appropriate amount of charge even in an environment of ultra-low temperature and low humidity, and the magnetic toner of the present invention is excellent. It can be.

シリカ微粉体としては、乾式法及び湿式法で製造した
シリカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フイルミング
性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ微粉体を用い
ることが好ましい。
As the silica fine powder, silica fine powder produced by a dry method or a wet method can be used, but it is preferable to use the silica fine powder by the dry method from the viewpoint of filming resistance and durability.

上記シリカ微粉体のうちで、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
量部に対してシリカ微粉体0.01〜8重量部、好ましくは
0.1〜5重量部使用するのが良い。
Among the above silica fine powders, those having a specific surface area of 30 m 2 / g or more (particularly 50 to 400 m 2 / g) measured by the BET method by nitrogen adsorption give good results. 0.01 to 8 parts by weight of silica fine powder, preferably 100 parts by weight of magnetic toner, preferably
It is preferable to use 0.1 to 5 parts by weight.

また、本発明の磁性トナーを正荷電性磁性トナーとし
て用いる場合には、トナーの摩耗防止、スリーブ表面の
汚損防止のために添加するシリカ微粉体としても、負荷
電性であるよりは、正荷電性シリカ微粉体を用いた方が
帯電安定剤を損うこともなく、好ましい。
When the magnetic toner of the present invention is used as a positively chargeable magnetic toner, the silica fine powder added for preventing abrasion of the toner and preventing contamination of the sleeve surface is positively charged rather than negatively charged. It is preferable to use fine silica powder without damaging the charge stabilizer.

正帯電性シリカ微粉体を得る方法としては、上述した
未処理のシリカ微粉体を、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ツプリング剤
で処理する方法、またはこの両者で処理する方法があ
る。
As a method for obtaining the positively chargeable silica fine powder, a method of treating the above-mentioned untreated silica fine powder with a silicon oil having an organo group having at least one nitrogen atom in a side chain, or a nitrogen-containing silane cap There is a method of treating with a ring agent or a method of treating with both.

尚、本発明において正荷電性シリカとは、ブローオフ
法で測定した時に、鉄粉キヤリアーに対しプラスのトリ
ボ電荷を有するものをいう。
In the present invention, the positively-charged silica refers to a silica having a positive tribocharge with respect to an iron powder carrier when measured by a blow-off method.

シリカ微粉体の処理に用いる、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。
As the silicon oil having a nitrogen atom in a side chain used for treating the silica fine powder, a silicon oil having at least a partial structure represented by the following formula can be used.

(式中、R1は水素、アルキル基、アリール基又はアルコ
キシ基を示し、R2はアルキレン基又はフエニレン基を示
し、R3及びR4は水素、アルキル基、又はアリール基を示
し、R5は含窒素複素環基を示す)上記アルキル基、アリ
ール基、アルキレン基、フエ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。
(Wherein, R 1 represents hydrogen, an alkyl group, an aryl group or an alkoxy group, R 2 is an alkylene group or represents a phenylene group, R 3 and R 4 represents hydrogen, an alkyl group, or aryl group, R 5 Represents a nitrogen-containing heterocyclic group) The alkyl group, aryl group, alkylene group, and phenylene group may have an organo group having a nitrogen atom, and may be substituted with halogen or the like as long as the chargeability is not impaired. It may have a group.

又、本発明で用いる含窒素シランカツプリング剤は、
一般に下記式で示される構造を有する。
Further, the nitrogen-containing silane coupling agent used in the present invention,
It generally has a structure represented by the following formula.

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
ノ基又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。) 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
ノフエニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−
γ−プロピルフエニルアミン、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。
R m -Si-Y n (R represents an alkoxy group or a halogen, Y represents an organo group having at least one amino group or a nitrogen atom, m and n is an integer of 1 to 3 m + n =
4. Examples of such treating agents are aminopropyltrimethoxysilane, aminopropyltriethoxysilane, dimethylaminopropyltrimethoxysilane, diethylaminopropyltrimethoxysilane, dipropylaminopropyltrimethoxysilane, dibutylaminopropyltrimethoxysilane, Monobutylaminopropyltrimethoxysilane, dioctylaminopropyltrimethoxysilane, dibutylaminopropyldimethoxysilane, dibutylaminopropylmonomethoxysilane, dimethylaminophenyltriethoxysilane, trimethoxysilyl-
γ-propylphenylamine, trimethoxysilyl-γ
-Propylbenzylamine and the like, and the nitrogen-containing heterocycle may have the above-mentioned structure. Examples of such compounds include trimethoxysilyl-γ-propylpiperidine and trimethoxysilyl-γ-propylmorpholine. And trimethoxysilyl-γ-propylimidazole.

これらの処理された正荷電性シリカ微粉体の適用量
は、正荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.01〜8
重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは0.1〜5
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、0.1〜3重量部の
処理されたシリカ微粉体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、前述した未処理のシリカ
微粉体も、これと同様の適用量で用いることができる。
The applied amount of these treated positively charged silica fine powders is 0.01 to 8 with respect to 100 parts by weight of the positively charged magnetic toner.
The effect is exhibited when the amount is by weight, and particularly preferably 0.1 to 5 parts by weight.
Positive chargeability with excellent stability when added in parts by weight. In a preferred embodiment, the addition form is such that 0.1 to 3 parts by weight of the treated silica fine powder is attached to the surface of the toner particles with respect to 100 parts by weight of the positively charged magnetic toner. The untreated silica fine powder described above can be used in the same application amount.

又、本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応じ
てシランカツプリング剤、疎水化の目的で有機ケイ素化
合物などの処理剤で処理されていても良く、シリカ微粉
体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、トリメチルクロルシラ
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、アリルフエ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、ジフエニルジエトキシ
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−ジフエニルテトラメチ
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。これら1種あるいは2種以上の混合物で用
いられる。
The silica fine powder used in the present invention may be treated with a silane coupling agent, if necessary, with a treating agent such as an organosilicon compound for the purpose of hydrophobization, and reacts or physically adsorbs with the silica fine powder. It is treated with the above treatment agent. Examples of such treating agents include hexamethyldisilazane, trimethylsilane, trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane, dimethyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allylphenyldichlorosilane, and benzyldimethylchlorosilane. , Bromomethyldimethylchlorosilane,
α-chloroethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilylmercaptan, trimethylsilylmercaptan, triorganosilylacrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxy. Silane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, and 2 to 12 siloxane units per molecule, each of which is a terminally located unit. There is dimethylpolysiloxane containing a single Si-bonded hydroxyl group. These are used alone or in a mixture of two or more.

また、本発明において、フツ素含有重合体の微粉末、
例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフ
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を添加することは好ま
しい。特に、ポリビニリデンフルオライド微粉末が流動
性及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。
Further, in the present invention, a fine powder of a fluorine-containing polymer,
For example, it is preferable to add fine powder of polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride or the like and a tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer. Particularly, fine powder of polyvinylidene fluoride is preferable in terms of fluidity and abrasivity. The amount added to the toner
0.01 to 2.0 wt%, particularly preferably 0.02 to 1.0 wt%.

特に、シリカ微粉末と上記微粉末と組み合わせた磁性
トナーにおいては、理由は明確ではないが、トナーに付
着したシリカの存在状態を安定化せしめ、例えば、付着
したシリカがトナーから遊離して、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。
In particular, in a magnetic toner in which silica fine powder and the above fine powder are combined, the reason is not clear, but stabilizes the presence state of silica attached to the toner, for example, the attached silica is released from the toner, and the effect Can be prevented, and the charging stability can be further increased.

本発明の磁性トナーは、必要に応じて添加剤を混合し
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、あるいは炭化
ケイ素の如き研磨剤、ケーキング防止剤がある。
The magnetic toner of the present invention may optionally contain additives. Dyes conventionally known as colorants,
Pigments can be used, and usually 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin may be used. Other additives include, for example, lubricants such as zinc stearate, abrasives such as silicon carbide, and anti-caking agents.

本発明に係る磁性トナーを製造するにあたっては、上
述したような磁性トナー構成材料をボールミルその他の
混合機により充分混合した後、熱ロールニーダー、エク
ストルーダーの熱混練機を用いて良く混練し、冷却固化
後、機械的な粉砕、分級によって磁性トナーを得る方法
が好ましく、他には;結着樹脂溶液中に構成材料を分散
した後、噴霧乾燥することにより磁性トナーを得る方
法;あるいは結着樹脂を構成すべき単量体に所定の材料
を混合して乳化懸濁液とした後に、重合させて磁性トナ
ーを得る重合法トナー製造法;あるいはコア材、シエル
材から成るいわゆるマイクロカプセルトナーにおいて、
コア材あるいはシエル材、あるいはこれらの両方に所定
の材料を含有させる方法;等の方法が応用できる。さら
に必要に応じ所望の添加剤をヘンシエルミキサー等の混
合機により充分に混合し、本発明に係る静電荷像現像用
現像剤を製造することができる。
In producing the magnetic toner according to the present invention, the magnetic toner constituent materials as described above are thoroughly mixed by a ball mill or other mixing machine, and then thoroughly kneaded by using a heat kneader such as a heat roll kneader or an extruder, followed by cooling. A method of obtaining a magnetic toner by mechanical pulverization and classification after solidification is preferable; and a method of obtaining a magnetic toner by dispersing constituent materials in a binder resin solution and then spray-drying; or a binder resin. In a so-called microcapsule toner composed of a core material and a shell material, a polymerization method for producing a magnetic toner by mixing a predetermined material with a monomer to form an emulsified suspension, and then polymerizing the same.
A method of incorporating a predetermined material into the core material, the shell material, or both of them, and the like can be applied. Further, if desired, desired additives can be sufficiently mixed with a mixer such as a Henschel mixer to produce the developer for developing an electrostatic image according to the present invention.

本発明において、平滑な表面性を有する現像スリーブ
が好ましいが、特に、静電像を表面に保持する静電像保
持体と、磁性トナーを表面に担持するトナー担持体とを
現像部において一定の間隙を設けて配置し、磁性トナー
をトナー担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに規制して
現像部に搬送し、現像部においてトナーに交番電界をか
けながら現像する現像方法において、該トナー担持体が
定形粒子によるブラスト処理によって、複数の球状痕跡
窪みによる凹凸を形成した表面を有し、さらに、好まし
くはトナー担持体の表面が球状痕跡窪みの直径R=20〜
250μm、凹凸のピツチP=2〜100μ、表面粗さd=0.
1〜5μであることが良い。
In the present invention, a developing sleeve having a smooth surface property is preferable, but in particular, an electrostatic image holding member that holds an electrostatic image on the surface and a toner holding member that holds a magnetic toner on the surface are fixed in the developing unit. In a developing method, in which a magnetic toner is disposed with a gap, the magnetic toner is regulated to have a thickness smaller than the gap on the toner carrier, and the magnetic toner is conveyed to the developing unit, where the toner is developed while applying an alternating electric field to the toner, The carrier has a surface on which unevenness is formed by a plurality of spherical trace dents by blasting with shaped particles, and more preferably the surface of the toner carrier has a diameter of spherical trace dents R = 20 to
250 μm, irregular pitch P = 2 to 100 μ, surface roughness d = 0.
It is preferably 1 to 5 μ.

本発明中のスリーブは、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、ニツケル、真鍮等の金
属、セラミック、プラスチツク、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。
The sleeve in the present invention has a surface having irregularities formed by a plurality of spherical trace depressions. As a method for obtaining the surface state, a blasting method using shaped particles can be used. As the regular particles, for example, stainless steel, aluminum, steel, nickel, brass and other metals having a specific particle diameter, various rigid spheres such as ceramics, plastics and glass beads can be used. By blasting the sleeve surface with regular particles having a specific particle size, it is possible to form a plurality of spherical trace depressions having substantially the same diameter R.

本発明において、スリーブ表面の複数の球状痕跡窪み
の直径Rは、20〜250μmが好ましく、直径Rが、20μ
m以下であると、磁性トナー中の成分による汚染を増す
為好ましくなく、逆に直径Rが250μm以上であると、
スリーブ上のトナーコートが均一性が低下し好ましくな
い。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ツチ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、JIS10点平均あらさ(RZ)「JIS B 06
01」によるものである。
In the present invention, the diameter R of the spherical dents on the surface of the sleeve is preferably 20 to 250 μm, and the diameter R is 20 μm.
If it is m or less, contamination by components in the magnetic toner increases, which is not preferable, and conversely, if the diameter R is 250 μm or more,
The toner coat on the sleeve is not uniform and is not preferable. Therefore, it is preferable that the regular particles used for the blast treatment of the sleeve surface have a diameter of 20 to 250 μm. Further, in the present invention, the irregularity pitch P and the surface roughness d of the sleeve surface are measured by using a fine surface roughness meter (sales agency, Taylor Hopson Co., Kosaka Laboratory, etc.) on the surface of the sleeve,
The surface roughness d is JIS 10-point average roughness (RZ) “JIS B 06
01 ”.

即ち第5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とした。又ピツチ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。
That is, as shown in FIG. 5, a straight line parallel to the average line of the portion obtained by extracting the reference length l from the sectional curve is 3 from the highest.
The distance between two straight lines, which passes through the top of the second peak and the bottom of the third valley from the deepest, is expressed in micrometers (μm), and the reference length l = 0.25 mm. Also pitch P
Is obtained as follows by counting the protrusions having a height of 0.1 μ or more with respect to the recesses on both sides as one ridge, and calculating the number of ridges within the reference length of 0.25 mm.

250(μ)/250(μ)に含まれる山の数(μ) 本発明において、スリーブ表面の凹凸のピツチPは2
〜100μが好ましく、Pが2μ以下であると、磁性トナ
ー中の成分によるスリーブ汚染が増す為好ましくなく、
逆にPが100μ以上であると、スリーブ上のトナーコー
トの均一性が低下し好ましくない。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5
μm以上では、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となるので好ましくなく、
逆にdが0.1μ以下であると、スリーブ上のトナーコー
トの均一性が低下して好ましくない。
Number of peaks included in 250 (μ) / 250 (μ) (μ) In the present invention, the pitch P of the unevenness on the sleeve surface is 2
Is preferably 100 μm or less, and when P is 2 μm or less, contamination of the sleeve by the components in the magnetic toner increases, which is not preferable.
On the other hand, when P is 100 μ or more, the uniformity of the toner coat on the sleeve is deteriorated, which is not preferable. The surface roughness d of the irregularities on the sleeve surface is preferably 0.1 to 5 μm, and d is 5
When the thickness is more than μm, in the system in which an alternating voltage is applied between the sleeve and the latent image holding member to cause the magnetic toner to fly from the sleeve side to the latent image surface for development, the electric field is concentrated on the uneven portion. It is not preferable because it tends to cause disorder in the image,
On the other hand, if d is 0.1 μ or less, the uniformity of the toner coat on the sleeve is deteriorated, which is not preferable.

本発明に用いるスリーブとして、ステンレス製スリー
ブ表面を定径粒子として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の表面を走査型
電子顕微鏡による1000倍の写真を第2図に示す。
As a sleeve used in the present invention, the surface of a blasted glass sleeve having a diameter of 53 to 62 μm with a diameter of 53% to 62 μm having a stainless steel sleeve surface as a constant-diameter particle and a surface of the surface of which is 1000 times taken by a scanning electron microscope is shown in FIG. Show.

本発明において、磁性トナーの円筒スリーブ上におけ
る帯電量測定は、第3図の測定装置を用いて次の方法に
よって行った。
In the present invention, the amount of charge of the magnetic toner on the cylindrical sleeve was measured by the following method using the measuring device shown in FIG.

所定の条件に設定した測定装置に測定する磁性トナー
を入れて、23℃,60%RH環境下で、150mm/秒の周速で円
筒スリーブ12を回転させ、一定時間毎にスリーブ12の上
の単位面積当りのトナー層13の電荷量をいわゆる吸引式
フアラデーゲージ法を使用して求めた。この吸引式フア
ラデーゲージ法はその外筒をスリーブ12に押しつけてス
リーブ上の一定面積上のすべてのトナーを吸引し、内筒
のフイルターに採集してフイルターの重量増加分より、
スリーブ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
スリーブ上の単位面積当りの電荷量Q/S(μc/cm2)を求
めることができる方法である。
Put the magnetic toner to be measured in the measuring device set to the predetermined conditions, and rotate the cylindrical sleeve 12 at a peripheral speed of 150 mm / sec at 23 ° C. and 60% RH environment. The charge amount of the toner layer 13 per unit area was determined by using a so-called suction type Faraday gauge method. In this suction type Faraday gauge method, the outer cylinder is pressed against the sleeve 12 to suck all the toner on a certain area on the sleeve, and the toner is collected in the filter of the inner cylinder and from the weight increase of the filter,
The weight of the toner layer per unit area on the sleeve can be calculated. At the same time, by measuring the amount of electric charge accumulated in the inner cylinder that is electrostatically shielded from the outside, the amount of electric charge Q / S (μc / cm 2 ) per unit area on the sleeve can be obtained. .

第3図を参照しながら帯電量測定装置の条件を説明す
る。測定装置は現像機の形態に擬したものであり、トナ
ーホツパ15と円筒スリーブ12および対向する磁性ブレー
ド11よりなっており、円筒スリーブ12を駆動モーターで
矢印の方向に一定周速(150mm/秒)で回転させ、円筒ス
リーブ12の表面上に磁性ブレード11を介して、トナーを
薄層に塗布し、時間をおって前述のごとく電荷量を測定
し、スリーブ12上のトナーの変化を観察する。ブレード
1とスリーブ12の間隙は約250μmに設定し、トナー
ホツパーの形状はおおむねがスリーブの直径、がス
リーブの半径より大きくなっており、トナーの投入量は
がスリーブの半径の1/2より大きく、半径より小さく
なるようにする。円筒スリーブ12は、内部に固定磁石14
を有し、磁極の強さはN1約800G(ブレード対向より約5
゜ホツパー側)、S1約1000G、N2約750G、S2約550Gであ
る。スリーブ12は直径20mm、ステンレス(SUS304)製
で、その表面は80%以上が直径53〜62μmである定形ガ
ラスビーズ粒子を用いて、吹きつけノズルによって、ブ
ラスト処理を行い、窪みの直径Rが約53〜62μm、凹凸
のピツチPが約33μm、表面粗さdが約2μmの複数の
球状痕跡窪みによる凹凸を形成するものである。
The conditions of the charge amount measuring device will be described with reference to FIG. The measuring device is similar to that of a developing machine, and is composed of a toner hopper 15, a cylindrical sleeve 12 and an opposing magnetic blade 11, and the cylindrical sleeve 12 is driven by a drive motor at a constant peripheral speed (150 mm / sec) in the direction of the arrow. Then, the toner is applied in a thin layer on the surface of the cylindrical sleeve 12 via the magnetic blade 11 and the charge amount is measured as described above over time, and the change of the toner on the sleeve 12 is observed. The gap between the blade 1 and the sleeve 12 is set to about 250 μm, the shape of the toner hopper is roughly the diameter of the sleeve, and the radius of the sleeve is larger than the radius of the sleeve. Make it smaller than the radius. The cylindrical sleeve 12 has a fixed magnet 14 inside.
And the magnetic pole strength is N 1 about 800G (about 5 from the blade facing)
° Hopper side), S 1 about 1000G, N 2 about 750G, S 2 about 550G. The sleeve 12 is made of stainless steel (SUS304) with a diameter of 20 mm, and the surface of the sleeve 12 is blasted with a blasting nozzle using regular glass bead particles having a diameter of 53 to 62 μm of 80% or more. 53-62 μm, uneven pitch P is about 33 μm, and surface roughness d is about 2 μm.

スリーブ表面の凹凸のピツチPおよび表面粗さdはス
リーブ表面を微小表面粗さ計(小坂研究所製)を使用し
て測定した。
The pitch P of the irregularities on the sleeve surface and the surface roughness d were measured on the sleeve surface using a fine surface roughness meter (manufactured by Kosaka Laboratory).

本発明において、以下に定める測定方法によって測定
した帯電量Q/S(nc/cm2)が3〜12nc/cm2が良い。さら
に好ましくは4〜11nc/cm2が良く、さらに好ましくは5
〜10nc/cm2が良い。
In the present invention, the charge amount was measured by measuring methods specified below Q / S (nc / cm 2 ) is good 3~12nc / cm 2. More preferably 4 to 11 nc / cm 2 , and even more preferably 5
~ 10nc / cm 2 is good.

Q/S>12(nc/cm2)では、荷電過剰であり、鏡映力が
大きすぎ、測定装置においてもブロツチ・ムラが発生し
やすい。
When Q / S> 12 (nc / cm 2 ), the charge is excessive, the reflection power is too large, and the blotches and unevenness are likely to occur even in the measuring device.

これに抗するためにトナーの残留磁化をさらに大きく
すると、トナーの穂は長大となり、画質の向上はのぞめ
ない。
If the remanent magnetization of the toner is further increased in order to counter this, the ears of the toner become long, and improvement in image quality cannot be expected.

このようなトナーを用いてコピーをつづけると強い鏡
映力によってトナーがスリーブに付着して、感光体に飛
翔しにくくなり、濃度低下が発生する。
When such a toner is used to continue copying, the toner adheres to the sleeve due to a strong mirroring force, which makes it difficult for the toner to fly to the photosensitive member, resulting in a decrease in density.

また、Q/S<3(nc/cm2)では、帯電量が不足してお
り、濃度うすとなる。特に高温高湿な環境では帯電量は
さらに下がり、濃度は非常に低くなる。さらにコピーを
つづけると、選択現像によって、現像性の低いトナーが
残留し、濃度低下、画質劣化を発生する。
When Q / S <3 (nc / cm 2 ), the charge amount is insufficient and the density becomes light. Especially in a high temperature and high humidity environment, the charge amount further decreases and the density becomes very low. If copying is continued, the toner having low developability remains due to the selective development, resulting in a decrease in density and a deterioration in image quality.

本発明において、細線再現性は次に示すような方法に
よって測定を行った。すなわち、正確に幅100μmとし
た細線のオリジナル原稿を、適正なる複写条件でコピー
した画像を測定用サンプルとし、測定装置として、ルー
ゼツクス450粒子アナライザーを用いて、拡大したモニ
ター画像から、インジケーターによって線幅の測定を行
う。このとき、線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅
方向に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をもって測定
点とする。これより、細線再現性の値(%)は、下記式
によって算出する。
In the present invention, fine line reproducibility was measured by the following method. In other words, an image obtained by copying an original of a fine line accurately having a width of 100 μm under an appropriate copying condition is used as a measurement sample, and a Luzex 450 particle analyzer is used as a measuring device. Measurement. At this time, since the line width measurement position has irregularities in the width direction of the thin line image of the toner, the average line width of the irregularities is used as the measurement point. From this, the value (%) of the fine line reproducibility is calculated by the following equation.

本発明において、解像力の測定は次の方法によって行
った。すなわち、線幅および間隔の等しい5本の細線よ
りなるパターンで、1mmの間に2.8,3.2,3.6,4.0,4.5,5.
0,5.6,6.3,7.1又は8.0本あるように描かれているオリジ
ナル画像をつくる。この10種類の線画像を有するオリジ
ナル原稿を適正なる複写条件でコピーした画像を、拡大
鏡にて観察し、細線間が明確に分離している画像の本数
(本/mm)をもって解像力の値とする。
In the present invention, the resolution was measured by the following method. That is, a pattern consisting of five fine lines with the same line width and spacing, and 2.8, 3.2, 3.6, 4.0, 4.5, 5.
Create an original image that is drawn as if there were 0, 5.6, 6.3, 7.1 or 8.0 lines. Observe an image obtained by copying the original manuscript with these 10 line images under appropriate copying conditions with a magnifying glass, and determine the resolution value with the number of images (lines / mm) in which fine lines are clearly separated. I do.

この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。 The larger this number is, the higher the resolution is.

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。なお以下の配
合における部数はすべて重量部である。
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. All parts in the following formulations are parts by weight.

実施例1 上記材料をヘンシエルミキサーで十分に混合した後、
180℃に設定したニーデイングミキサーにて混練した。
得られた混練物を冷却し、カツターミルにて粗粉砕した
後、ジエツト気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、
得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分級して磁性
トナーを得た。
Example 1 After thoroughly mixing the above ingredients with a Hensiel mixer,
It was kneaded with a kneading mixer set at 180 ° C.
After cooling the obtained kneaded material, coarsely pulverized by a cutter mill, finely pulverized using a fine pulverizer using a jet stream,
The finely pulverized powder obtained was classified by a fixed wall type air classifier to obtain a magnetic toner.

得られた磁性トナーの体積平均粒径は9.0μmで残留
磁化3.8emu/gであり、メルトインデツクスは2.5g/10分
であった。
The volume average particle diameter of the obtained magnetic toner was 9.0 μm, the residual magnetization was 3.8 emu / g, and the melt index was 2.5 g / 10 minutes.

得られた磁性トナー100重量部に正荷電性疎水性シリ
カ(BET比表面積130m2/g)0.4重量部および乾式酸化ア
ルミニウム微粒子(個数平均粒径0.02μm,帯電量+3.6
μc/g)0.2重量部を加え、ヘンシエルミキサーで混合し
て一成分磁性現像剤とした。
To 100 parts by weight of the obtained magnetic toner, 0.4 parts by weight of positively charged hydrophobic silica (BET specific surface area 130 m 2 / g) and dry aluminum oxide fine particles (number average particle size 0.02 μm, charge amount +3.6
μc / g) 0.2 part by weight was added and mixed with a Henschel mixer to give a one-component magnetic developer.

また、本発明に定める方法により、特にブロツチ・ム
ラなどの発生しやすい低温低湿環境(15℃,10%)で測
定したQ/Sの最大値は8.7nc/cm2であり、2時間の測定中
に現像スリーブ上には異常は見られず、常に均一なトナ
ーコート層を保持していた。
In addition, the maximum Q / S value measured by the method defined in the present invention in a low temperature and low humidity environment (15 ° C, 10%) where broccles, unevenness, etc. are particularly likely to occur is 8.7 nc / cm 2 No abnormality was found on the developing sleeve, and a uniform toner coat layer was always held.

現像領域において、磁性トナーは高さ約85μmの穂を
形成していた。
In the developing area, the magnetic toner formed ears having a height of about 85 μm.

上記の一成分磁性現像剤を定着機のオイル塗布装置の
ないオフセツトのしやすい条件で、かつ第1図に示すよ
うな現像装置を有する高速複写機に適用した。内部に固
定磁石4を有する円筒状のステンレススリーブ2(SUS3
04)の表面に定形粒子として80%以上の直径が53〜62μ
m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ツチ
Pは33μであり、表面粗さdは2.0であった。一成分現
像剤10は、矢印の方向に390mm/秒の周速で回転するステ
ンレス製円筒スリーブ7表面上に磁性ブレード1Aを介し
て薄層に塗布され、スリーブ2とブレード1Aの間隙は約
250μmに設定した。スリーブ2は磁界発生手段として
固定磁石4を有し、負荷電性潜像を有する有機光導電性
層を具備するOPC感光ドラム9と近接する現像領域にお
けるスリーブ表面近傍では磁界950ガウスを固定磁石は
形成していた。260mm/秒の周速で矢印の方向に回転する
OPC感光ドラム9とスリーブ2の最近接距離は約300μm
に設定した。尚、OPC感光ドラム9とスリーブ2との間
で、交流バイアスと直流バイアスを相乗した2000Hz/135
0Vppのバイアスを印加した。
The above-mentioned one-component magnetic developer was applied to a high-speed copying machine having a developing device as shown in FIG. Cylindrical stainless steel sleeve 2 (SUS3
04) 80% or more diameter 53-62μ as regular particles on the surface
m glass beads, spray nozzle diameter 7φ, distance
Blasting treatment was performed under the conditions of 100 mm and an air pressure of 4 kg / cm 2 for 2 minutes to form irregularities in which the diameter R of the plurality of spherical dents was 53 to 62 μm. The unevenness P on the surface of the sleeve was 33 μ, and the surface roughness d was 2.0. The one-component developer 10 is applied in a thin layer via a magnetic blade 1A on the surface of a stainless steel cylindrical sleeve 7 rotating at a peripheral speed of 390 mm / sec in the direction of the arrow, and the gap between the sleeve 2 and the blade 1A is approximately
It was set to 250 μm. The sleeve 2 has a fixed magnet 4 as a magnetic field generating means, and a magnetic field of 950 gauss is fixed in the vicinity of the sleeve surface in the developing area near the OPC photosensitive drum 9 having the organic photoconductive layer having a negatively charged latent image. Had formed. Rotate in the direction of the arrow at a peripheral speed of 260 mm / sec.
The closest distance between the OPC photosensitive drum 9 and the sleeve 2 is about 300 μm.
Set to. In addition, between the OPC photosensitive drum 9 and the sleeve 2, the AC bias and the DC bias are synergized to 2000 Hz / 135
A bias of 0 Vpp was applied.

画出し試験を特にブロツチ・ムラなどの発生しやすい
低温低湿条件下(15℃,10%RH)で10,000回実施した結
果を第1表に示す。第1表から明らかなように、画像濃
度は高く、細線再現性、解像性も優れており、10,000枚
画出し後も初めの画質の良さを維持していた。また、画
出し中に、ブロツチ・ムラの発生もなく、定着、オフセ
ツトにまつわる問題も発生しなかった。
Table 1 shows the results of the image-forming test performed 10,000 times under low-temperature and low-humidity conditions (15 ° C, 10% RH), which are particularly prone to causing blotches and unevenness. As is clear from Table 1, the image density was high, the fine line reproducibility and the resolution were excellent, and the initial good image quality was maintained even after outputting 10,000 sheets. In addition, there was no occurrence of blots or unevenness during image formation, and no problems related to fixing and offset occurred.

実施例2 上記材料を用いて実施例1と同様にして体積平均粒径
5.1μmの黒色微粉体を得た。残留磁化は4.8emu/gで、M
Iは12.5g/10分であった。
Example 2 Using the above materials, the volume average particle size is the same as in Example 1.
A black fine powder of 5.1 μm was obtained. Remanent magnetization is 4.8emu / g, M
I was 12.5 g / 10 minutes.

黒色微粉体の磁性トナー100重量部に疎水性乾式シリ
カ0.5重量部に加え、ヘンシエルミキサーで混合して一
成分磁性現像剤とした。
To 100 parts by weight of a magnetic toner of black fine powder, 0.5 parts by weight of hydrophobic dry silica was added and mixed with a Henschel mixer to prepare a one-component magnetic developer.

実施例1と同じ現像装置を用い、15℃,10%の厳しい
低湿条件下で実施例1と同様に評価を行った。第1表に
明らかなように、初期画像及び10000枚耐久後画像と
も、画像濃度が高く、カブリがなく、鮮明で、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。
Using the same developing device as in Example 1, evaluation was performed in the same manner as in Example 1 under severe low humidity conditions of 15 ° C. and 10%. As is clear from Table 1, both the initial image and the image after the 10,000-sheet endurance have high image density, are free from fog, are clear, and have high image quality. Also, sleeve contamination and uneven toner coat of the sleeve are recognized. I couldn't do it.

本発明で定める測定方法で測定したQ/Sの最大値は7.8
nc/cm2であり、2時間の測定中にスリーブ上に異常は見
られず、常に均一なトナーコート層を保持しており、磁
性トナーは高さ約65μmであった。
The maximum Q / S value measured by the measurement method specified in the present invention is 7.8.
nc / cm 2 , no abnormality was observed on the sleeve during the measurement for 2 hours, and a uniform toner coat layer was always held, and the height of the magnetic toner was about 65 μm.

実施例3 上記材料を用いて実施例1と同様にして磁性トナーを
得た。得られた磁性トナーの体積平均粒径は13μmであ
り、残留磁化は2.6emu/gで、MIは0.50g/10分であった。
Example 3 A magnetic toner was obtained in the same manner as in Example 1 using the above materials. The volume average particle size of the obtained magnetic toner was 13 μm, the residual magnetization was 2.6 emu / g, and the MI was 0.50 g / 10 minutes.

得られた磁性トナーに酸化すず微粉末(個数平均粒径
0.1μm,帯電量−6.6μc/g)0.2重量部をターボミキサー
にて強混合して、強く付着させ、次に正荷電性疎水性シ
リカ0.5重量部を加え、ヘンシエルミキサーで混合し
て、現像剤とした。
Fine powder of tin oxide (number average particle size)
0.1 μm, charge amount −6.6 μc / g) 0.2 part by weight is strongly mixed with a turbo mixer to strongly adhere, then 0.5 part by weight of positively charged hydrophobic silica is added and mixed with a Hensiel mixer, Used as a developer.

本発明で定める測定方法で測定したQ/Sの最大値は7.0
nc/cm2であり、2時間の測定中にスリーブ上に異常は見
られず、常に均一なトナーコート層を保持しており、磁
性トナーは高さ約110μmであった。実施例1と同様に
して評価を行ったところ、第1表に示すように安定した
鮮明な高画質の画像をえることができた。
The maximum value of Q / S measured by the measurement method specified in the present invention is 7.0.
nc / cm 2 , no abnormality was observed on the sleeve during the measurement for 2 hours, and a uniform toner coat layer was always held, and the height of the magnetic toner was about 110 μm. When evaluated in the same manner as in Example 1, a stable and clear high-quality image was obtained as shown in Table 1.

比較例1 実施例1の黒色微粉体に、正荷電性疎水性シリカ(BE
T比表面積130m2/g)0.4重量部のみをヘンシエルミキサ
ーで混合して現像剤とし、実施例1と同様の高速電子写
真複写機による評価を行った。
Comparative Example 1 The black fine powder of Example 1 was mixed with positively charged hydrophobic silica (BE
Only 0.4 parts by weight of T specific surface area of 130 m 2 / g) was mixed with a Henschel mixer to prepare a developer, and the same high speed electrophotographic copying machine as in Example 1 was used for evaluation.

15℃,10%の低温低湿条件で、耐久が進むにつれて、
画像濃度は1.40から10000枚では1.31と低下した。また
チヤージアツプによって細線のガサツキ、とびちりによ
る画質劣化が見られた。
Under low temperature and low humidity conditions of 15 ℃, 10%, as the durability progresses,
The image density decreased to 1.31 from 1.40 to 10,000 sheets. In addition, the image quality was deteriorated due to fine lines and rustling due to the charge gap.

このとき、スリーブ上のトナー帯電量Q/Sは初期は12n
c/cm2で、繰り返しコピーをつづけると18nc/cm2と高く
なった。
At this time, the toner charge amount Q / S on the sleeve is initially 12n
It was as high as 18 nc / cm 2 after repeated copying at c / cm 2 .

比較例2 上記材料を用いて実施例1と同様にして磁性トナーを
得た。得られた磁性トナーの体積平均粒径は12μmであ
り、残留磁化2.1emu/gであった。また、メルトインデツ
クスは15g/10分であった。
Comparative Example 2 A magnetic toner was obtained in the same manner as in Example 1 using the above materials. The volume average particle diameter of the obtained magnetic toner was 12 μm, and the residual magnetization was 2.1 emu / g. The melt index was 15 g / 10 minutes.

得られた磁性トナーに疎水性シリカ微粉末0.4重量部
を加え、ヘンシエルミキサーで混合して一成分磁性現像
剤とした。
0.4 part by weight of hydrophobic silica fine powder was added to the obtained magnetic toner and mixed with a Henschel mixer to prepare a one-component magnetic developer.

本発明で定める測定方法で測定したQ/Sの最大値は14.
5と高く、測定開始2分後からブロツチが発生しはじめ
た。また、実施例1と同様に画出し評価を行ったとこ
ろ、スリーブ上の穂の高さは140μであり、タワー状に
重なり合った乱れた形状であった。細線再現性、解像性
が悪く、さらに画出しをつづけると画像濃度の低下、細
線再現性、解像性の悪化が見られ、液状に広がるスリー
ブ・ムラが発生した。
The maximum value of Q / S measured by the measurement method specified in the present invention is 14.
It was as high as 5, and the blotting started to occur 2 minutes after the start of measurement. When the image formation was evaluated in the same manner as in Example 1, the height of the spikes on the sleeve was 140 μ, and the shapes were disordered and overlapped in a tower shape. The fine line reproducibility and resolution were poor, and when image formation was continued, the image density decreased, fine line reproducibility and resolution deteriorated, and sleeve unevenness that spreads in liquid form occurred.

比較例3 上記材料を用いて、実施例1と同様にして疎水性シリ
カと乾式酸化アルミニウム微粉末を混合して現像剤を得
た。得られた現像剤の体積平均粒径は7.5μmで、残留
磁化は1.5emu/gと、本発明が規定するより小さいもので
あった。またメルトインデツクスは、3.0g/10分であっ
た。
Comparative Example 3 Using the above materials, in the same manner as in Example 1, hydrophobic silica and dry aluminum oxide fine powder were mixed to obtain a developer. The volume average particle diameter of the obtained developer was 7.5 μm, and the residual magnetization was 1.5 emu / g, which was smaller than that specified by the present invention. The melt index was 3.0 g / 10 minutes.

この現像剤を用いて実施例と同様の厳しい条件で画出
し評価を行った。初期においては、比較的良い画像であ
ったが、画出しをつづけると、画質のガサツキ、濃度の
低下がみられ鮮鋭さに欠けた画像となり、斑点状のスリ
ーブ・ムラが発生した。また、本発明で定める測定方法
によって、トナーの空回転を行ったところ、Q/Sは9.0で
あったが、10分後にはブロツチが発生した。粒径に対し
て、トナーのσが小さすぎることが問題である。
Using this developer, image formation was evaluated under the same severe conditions as in the examples. The image was relatively good at the initial stage, but when the image was continuously produced, the image quality was unclear, the density was lowered, and the image lacked sharpness, and spotted sleeve unevenness was generated. Further, when the toner was idly rotated by the measuring method defined in the present invention, the Q / S was 9.0, but after 10 minutes, a blot was generated. The problem is that σ r of the toner is too small with respect to the particle size.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

添付図中、第1図は実施例及び比較例において画出しに
用いた現像装置の概略的な断面図を示し、第2図は本発
明に係る定形粒子によるブラスト処理したスリーブの金
属組織の表面の走査型電子顕微鏡写真を示す。第3図は
本発明で用いた帯電量測定装置の概略図を示し、第4図
は磁性トナーにおける体積平均粒径と、残留磁化の関係
を示す図であり、第5図は微粉末の摩擦帯電量を測定す
る装置の説明図である。 1a……磁性ブレード 2……スリーブ 3……塗布磁性トナー 4……固定磁石ローラー 7……現像容器 9……感光ドラム 10……磁性トナー 11……磁性ブレード 12……円筒スリーブ 13……トナーコート層 14……固定磁石 15……トナーホツパー 16……トナー ……ブレード11とスリーブ12の間隙 ……スリーブ上面とトナー上面の距離 ,……スリーブからホツパー壁および天井までの距
離 32……測定容器 33……スクリーン(400メツシユ) 37……吸引口 39……電位計
In the attached drawings, FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a developing device used for image formation in Examples and Comparative Examples, and FIG. 2 shows a metallographic structure of a sleeve blasted with regular particles according to the present invention. The scanning electron micrograph of the surface is shown. FIG. 3 is a schematic diagram of the charge amount measuring device used in the present invention, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the volume average particle size of magnetic toner and residual magnetization, and FIG. 5 is the friction of fine powder. It is explanatory drawing of the apparatus which measures a charge amount. 1a Magnetic blade 2 Sleeve 3 Applied magnetic toner 4 Fixed magnetic roller 7 Developing container 9 Photosensitive drum 10 Magnetic toner 11 Magnetic blade 12 Cylindrical sleeve 13 Toner Coat layer 14 ... Fixed magnet 15 ... Toner hopper 16 ... Toner ... Gap between blade 11 and sleeve 12 ... Distance between sleeve upper surface and toner upper surface ... Distance from sleeve to hopper wall and ceiling 32 ... Measuring container 33 …… screen (400 mesh) 37 …… suction port 39 …… electrometer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 聡 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−147638(JP,A) 特開 昭62−141568(JP,A) 特開 昭61−148457(JP,A) 特開 昭57−158658(JP,A) 特開 昭60−217368(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Satoshi Yoshida 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (56) Reference JP-A-55-147638 (JP, A) JP-A-62 -141568 (JP, A) JP 61-148457 (JP, A) JP 57-158658 (JP, A) JP 60-217368 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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、該結着樹脂がテトラヒドロフラン不
溶分が5〜80重量%であるビニル系重合体であり、該磁
性トナーの残留磁化σと体積平均粒径dが下記の式を
満足し、 3.7−0.11d≦σ≦6.5−0.23d [式中、σは外部磁場1Keにおける残留磁化(emu/
g)を示す。dは体積平均粒径(μm)を示し、3乃至1
6である。] メルトインデツクスが0.2〜12g/10分(125℃,10Kg荷
重)であり、鉄粉との摩擦帯電量が50μc/g(絶対値)
以下であり、個数平均粒径が0.5μm以下であるような
帯電緩和剤微粉末として炭素同素体、または金属酸化物
を含有することを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
1. A magnetic toner having at least a binder resin and a magnetic powder, wherein the binder resin is a vinyl polymer having a tetrahydrofuran insoluble content of 5 to 80% by weight, and the residual magnetization σ r of the magnetic toner is The volume average particle diameter d satisfies the following formula, 3.7-0.11d ≤ σ r ≤ 6.5-0.23d [where σ r is the residual magnetization (emu / emu /
g). d is a volume average particle diameter (μm), and is 3 to 1
6 ] Melt index is 0.2 to 12g / 10 minutes (125 ℃, 10Kg load), and the amount of triboelectricity with iron powder is 50μc / g (absolute value)
A developer for electrostatic charge image development, characterized in that it contains a carbon allotrope or a metal oxide as a charge relaxation agent fine powder having a number average particle diameter of 0.5 μm or less.
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