JP3044432B2 - 磁性トナー及び画像形成方法 - Google Patents
磁性トナー及び画像形成方法Info
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Description
における静電荷潜像を顕像化するための磁性トナー、お
よびその磁性トナーによる画像形成方法に関するもので
ある。
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4,07
1,361号明細書)等に、種々の方法が記載されてい
る。これらの電子写真法に適用される現像方法は、乾式
現像方法と湿式現像方法に大別され、さらに前者は、一
成分系現像剤を用いる方法と二成分系現像剤を用いる方
法とに分けられる。
としており、広く実用化されている現像方法としては、
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である。これらは比較的
安定で良好な画像の得られる優れた方法であるが、複写
枚数の増加とともに、キャリアの劣化、トナーとキャリ
アの混合比の変動という二成分系現像方法に特有の問題
点を有している。
みよりなる一成分系現像剤を用いる現像方法が各種提案
されている。なかでも磁性を有するトナーよりなる現像
剤を用いる方法に優れたものが多い。米国特許第3,9
09,258号明細書には、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、これを静電荷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、静電荷像の画像部との間のクーロン力により、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、従来の二成分系現像方法
にまつわる問題点を回避した優れた方法ではあるが、ト
ナーが導電性であるために、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、静電的に転写すること
が困難であるという問題を有している。
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。この方法は本質的
に現像速度が遅い、現像画像の濃度が十分得られない等
の問題点を有しており、実用上困難である。また、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
ー粒子間や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
させて現像する方法が知られているが、この方法も、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とスリーブとの
間のクーロン力が強まりスリーブ上で凝集し易い、等の
問題点を有しており実用上困難である。
等において、上述の問題点を除去した新規なジャンピン
グ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、ついでこれ
を静電荷像に、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
布することにより、スリーブとトナーの接触する機会を
増やし、十分な摩擦帯電を可能にしたこと、磁力によっ
て磁性トナーを支持し、かつ磁石とトナーを相対的に移
動させることにより、トナー粒子相互の凝集を解くと共
にスリーブと十分に摩擦せしめていること、等によって
優れた画像が得られるものである。
トナーは、天然あるいは合成の結着樹脂中に染料、顔料
等からなる着色剤を分散させ、1〜30μm程度に微粉
砕した粒子が用いられている。いずれのトナーも現像さ
れる静電荷潜像の極性に応じて、正または負に帯電する
必要がある。
ーの成分である結着樹脂及び着色剤の摩擦帯電量を利用
できるが、この方法ではトナーの保有する帯電量が不十
分であるためにトナー飛散が発生したり、また、ある程
度の帯電量を保有できたとしてもその値を維持できない
ために、得られる画像はカブリ易くなったり、画像濃度
変化が起こってしまう。
させるために、荷電制御剤を添加することが行なわれて
いる。荷電制御剤は、トナーの摩擦帯電を促し、その摩
擦帯電量をコントロールし、その摩擦帯電量を維持する
働きをする。
香族カルボン酸の金属錯体が挙げられる。特公昭55−
42752号をはじめ、特公昭58−41508号、特
公昭59−7384号、特公昭59−26944号など
で開示されている。しかし、いずれも主に使用されてい
る化合物はトナーの帯電特性に優れているクロム含有化
合物である。しかし、環境・保全の点において、クロム
含有化合物の使用は避けるべきであると社会的要請の声
は高い。
184号において芳香族カルボン酸の亜鉛錯化合物が提
案されている。また、特開昭62−145255号にお
いてもサリチル酸誘導体の金属塩が開示されているが、
その金属塩のなかでも亜鉛塩が高速現像、環境安定性、
耐久性の点で特に良好であると記載してある。
ては、芳香族カルボン酸の1〜4価までの金属塩、特開
昭63−208865号には、芳香族オキシカルボン酸
のアルミニウム化合物が開示されている。また、特開平
1−306861号ではホウ素による錯化合物が開示さ
れている。また、特開平3−276166号ではケイ素
による錯化合物が開示されている。
り、熱安定性にも耐久性にも優れているものもあるが、
これらの化合物を含有したトナーはチャージアップがな
い反面、現状における帯電量はまだ不十分であり、ま
た、帯電速度も遅いという問題点を有していた。
子の表面に露出しているために、磁性トナーの流動性及
び摩擦帯電性に影響を与える。従来の磁性体を用いた場
合、ジャンピング現像方法においては、長期間の繰り返
しの現像工程(例えば複写)を続けると磁性トナーを含
有する現像剤の流動性が悪化するために、帯電が不均一
となり、低温低湿環境においてはカブリが発生し易くな
る場合がある。また、磁性トナーを構成している結着樹
脂と磁性体との密着性が弱い場合には繰り返し現像工程
により、磁性トナー表面から磁性体が取れて、トナー画
像濃度低下等の悪影響を与える傾向がある。また、磁性
トナー粒子中での磁性体の分散が不均一である場合に
は、磁性体を多く含有した粒子のうち、粒径の小さな磁
性トナー粒子がスリーブ上に付着し易くなり、蓄積する
ために、画像濃度低下や、スリーブ上に残された前の潜
像が次の潜像と重なって画像に現れる原因となる。した
がって、磁性トナーよりなる一成分系現像剤は、より優
れた摩擦帯電能を有することが要求され、特に、初期に
おける画像濃度の向上つまり、帯電速度の速いトナーが
要求される。
おいては、ケイ素元素を含有する磁性酸化鉄を含有する
磁性トナーが提案されている。この磁性酸化鉄は、意識
的にケイ素元素を磁性酸化鉄内部に存在させてはいるも
のの、該磁性酸化鉄を含有する磁性トナーの流動性に
は、いまだ改良すべき点がある。また、特公平3−90
45号公報においては、ケイ酸塩を添加し、磁性酸化鉄
の形状を球形に制御する提案がされている。この方法で
得られた磁性酸化鉄は、磁性酸化鉄内部にケイ素元素が
多く分布するために、磁性酸化鉄表面におけるケイ素元
素の存在量が少なくなり、磁性トナーの流動性は改良さ
れるものの、磁性酸化鉄の平滑度が高くなり、磁性トナ
ーを構成する結着樹脂と磁性酸化鉄との密着性が不十分
になりがちである。
いては、四三酸化鉄への酸化反応中にヒドロキソケイ酸
塩溶液を添加した、四三酸化鉄の製造方法が提案されて
いる。この方法による四三酸化鉄は、表面近傍にケイ素
元素を有するものの、層をなして存在しているために、
表面が摩擦のような機械的衝撃に対して弱い、という問
題点を有している。
保全性に優れ、しかも良好な画像を提供しうる静電荷像
現像用磁性トナーを提供することにある。
荷像現像用磁性トナーを用い、初期より、環境に左右さ
れることなく、高濃度な画像が得られる画像形成方法を
提供することにある。
すべく成された本発明は、少なくとも結着樹脂と、芳香
族ヒドロキシカルボン酸のFe,Zn,Al,Si,
B,Tiいずれかの化合物と、磁性酸化鉄を含有する磁
性トナーにおいて、
元素を基準として0.5〜4重量%であり、
のときの、その溶解液中に存在するケイ素元素の含有量
Bと、該磁性酸化鉄のケイ素元素の全含有量Aとの比
(B/A)×100[%]が44〜84%であり、
の含有量Cと該含有量Aとの比(C/A)×100
[%]が10〜55%であることを特徴とする磁性トナ
ーにあり、
像保持体と、磁性トナーを表面に担持する磁石を内包し
ているトナー担持体とを現像部において一定の間隔を設
けて配置し、磁性トナーをこの間隔よりも薄い厚さに担
持させ、現像バイアスを印加しながら該トナー担持体に
内包されている磁石の磁界下で磁性トナーを前記静電荷
像保持体に転移する画像形成方法において、該磁性トナ
ーが上記本発明の磁性トナーであることを特徴とする画
像形成方法にある。
分方法や再利用がいろいろと検討されている中で、前記
芳香族ヒドロキシカルボン酸化合物を荷電制御剤として
用いても、環境安定性に優れ、樹脂との分散が良好であ
り、熱安定性にも優れた特性をもつことを見いだしたの
である。以下に本発明に係わる上記荷電制御剤としての
化合物例を示すが、これらは取り扱いの容易さなども考
慮した代表例であり、本発明のトナーを何ら限定するも
のではない。
有したトナーを、クロムを有した場合の荷電制御剤を含
有したトナーと比較したところ、トナーの帯電量がやや
劣る点、また、特に帯電速度が遅く、初期における画像
の濃度が徐々に高くなっていく点に問題があることを見
いだし、この点について鋭意検討の結果、磁性トナーに
おいて、環境保全を考慮した前記荷電制御剤を添加する
場合、この磁性トナーに添加する磁性酸化鉄を、ケイ素
元素の含有状態が特定のものとすることで上記問題点を
解決できることを見いだしたのである。
る磁性酸化鉄のケイ素元素の含有率が、鉄元素を基準に
して0.5〜4.0重量%(より好ましくは0.8〜
3.0重量%)であることが特徴の一つである。
ない場合には、磁性トナーの流動性の改善が不十分で、
そのために初期において、現像器内におけるトナーの動
きが悪くなり、一成分現像剤のように接触機会の少ない
スリーブとの摩擦帯電による現像方法では、特に初期の
帯電量が低いことが問題となる。また、ケイ素元素の含
有率が4.0重量%より多い場合にも、ケイ酸成分が磁
性酸化鉄表面に必要以上に残留するのでトナーの流動性
は悪くなる。また、磁気特性に悪影響を与える。
性酸化鉄に存在するケイ素元素の全含有量Aと、該磁性
酸化鉄の鉄元素溶解率が約20重量%のときの、その溶
解液中に存在するケイ素元素の含有量Bとの比(B/
A)×100(%)が44〜84%(より好ましくは6
0〜80%)であり、該磁性酸化鉄の粒子表面に存在す
るケイ素元素の含有量Cと含有量Aとの比(C/A)×
100(%)が10〜55%(より好ましくは25〜4
0%)であることが特徴の1つである。
さい場合には、必要以上のケイ素元素が磁性酸化鉄の中
心部分に大量に存在し、製造効率が悪くなり易いことに
加え、磁気特性が不安定な磁性酸化鉄となる場合があ
る。また、(B/A)×100(%)が84%を超える
場合には、磁性酸化鉄の表層部分にケイ素元素が多く存
在しすぎて、ケイ素元素が磁性酸化鉄表面に層状に多量
に存在し、磁性酸化鉄表面が機械的衝撃に対してもろく
なり、磁性トナーに用いた場合にも多くの弊害が発生し
やすい。
より小さい場合には、磁性酸化鉄表面のケイ素元素が少
なくなり、磁性酸化鉄の帯電量及び体積固有抵抗値が低
下するために、磁性トナーの帯電安定性及び環境安定性
を損ない易い。また、(C/A)×100(%)が55
%より多くなると、磁性酸化鉄表面の凸凹部分が欠片と
なって磁性トナー中に分散し、磁性トナー特性に悪影響
を与えやすい。つまり、良好な磁性トナーの特性を得る
には、上記したように、磁性酸化鉄中に存在するケイ素
元素の分布が内部から表面に向かって連続的または段階
的に増加していくことが好ましい。
化鉄は、例えば下記方法で製造される。
添加した後に、鉄成分に対して当量または当量以上の水
酸化ナトリウムの如きアルカリを加え、水酸化第一鉄を
含む水溶液を調製する。調製した水溶液のpHをpH7
以上(好ましくはpH8〜10)に維持しながら空気を
吹き込み、水溶液を70℃以上に加温しながら水酸化第
一鉄の酸化反応をおこない、磁性酸化鉄粒子の芯となる
種晶をまず生成する。
えたアルカリの添加量を基準として約1当量の硫酸第一
鉄を含む水溶液を加える。液のpHを6〜10に維持し
ながら空気を吹込みながら水酸化第一鉄の反応をすすめ
種晶を芯にして磁性酸化鉄粒子を成長させる。酸化反応
がすすむにつれて液のpHは酸性側に移行していくが、
液のpHは6未満にしない方が好ましい。酸化反応の終
期に液のpHを調整することにより、磁性酸化鉄粒子の
表層および表面にケイ酸化合物を所定量偏在させること
が好ましい。
酸ソーダ等のケイ酸塩類、加水分解等で生じるゾル状ケ
イ酸等のケイ酸が例示される。尚、本発明に悪影響を与
えない限り硫酸アルミ、アルミナ等のその他添加剤を加
えても良い。
製造に副生する硫酸鉄、鋼板の表面洗浄に伴って副生す
る硫酸鉄の利用が可能であり、更に塩化鉄等可能であ
る。
般に反応時の粘度の上昇を防ぐこと、及び、硫酸鉄の溶
解度から鉄濃度0.5〜2mol/lが用いられる。硫
酸鉄の濃度は一般に薄いほど製品の粒度が細かくなる傾
向を有する。又、反応に際しては、空気量が多い程、そ
して反応温度が低いほど微粒化しやすい。
る観察で、ケイ酸成分を有する磁性酸化鉄粒子が、主に
板状面を有さない曲面で形成された球形状粒子から構成
され、八面体粒子を殆ど含まない磁性酸化鉄を生成し、
その磁性酸化鉄をトナーに使用することが好ましい。
抵抗値が1×104 〜1×108 Ω・cm(より好まし
くは5×104 〜5×107 Ω・cm)であることが好
ましい。
3〜40%(より好ましくは5〜30%)であることが
好ましい。磁性酸化鉄の凝集度が3%よりも小さい場合
には、磁性トナー製造時にフラッシングと呼ばれる磁性
トナーの吹き出しが発生しやすく、効率よく磁性トナー
の製造を行うことが困難である。一方、凝集度が40%
を超える場合には、磁性トナー中への磁性酸化鉄の分散
を十分に行うことが容易ではなく、また磁性酸化鉄の流
動性が磁性トナーの流動性に反映されるため、凝集度が
40%をこえる磁性酸化鉄を使用した場合には磁性トナ
ーの流動性が十分には得られにくく、磁性トナーの帯電
能に悪影響を与え、カブリ等の発生が見られる傾向にあ
る。
Dが0.2〜0.6(より好ましくは0.3〜0.5)
であることが好ましい。平滑度Dが0.2より小さい
と、磁性酸化鉄の凸凹が目立ち、磁性トナー製造時に凹
凸部分が欠片となって、磁性トナー中に分散しトナー特
性に悪影響を与えやすい。一方、平滑度Dが0.6より
も大きい場合には、磁性トナーに用いられる結着樹脂と
磁性酸化鉄との十分な密着性が得られにくく、繰り返し
使用において、徐々に磁性トナー表面の磁性酸化鉄が取
れてしまう。
が0.8以上であるのが好ましい。球形度ψが0.8よ
り小さい場合には、磁性酸化鉄の個々の粒子が面と面で
接触する形となり、粒径0.1〜1.0μm付近の小さ
な磁性酸化鉄粒子では、機械的せん断力をもってしても
容易に磁性酸化鉄粒子どうしを引き離すことができず、
そのため、磁性トナー中ヘの磁性酸化鉄の分散が十分に
行えない場合がある。さらには、ケイ素元素が磁性酸化
鉄粒子表面に偏在していたとしても、球形度が0.8以
上の場合よりも結着樹脂への分散性が劣るため、得られ
る磁性トナーの現像特性が低下しやすく、ドット再現性
の劣った磁性トナーになりやすい傾向がある。
は、平均粒径が0.1〜0.4μm(より好ましくは
0.1〜0.3μm)であることが好ましい。
下に詳述する。
の含有率(鉄元素を基準とする)および鉄元素溶解率、
およびケイ素元素の含有量A及びBは、次の方法によっ
て求めることができる。約3リットルの脱イオン水をい
れ、45〜50℃になるようにウォーターバスで加温す
る。磁性酸化鉄25gを約300mlの脱イオン水で水
洗いしながら、加温した脱イオン水に加える。次いで、
温度を約50℃、撹拌スピードを約200rpmに保ち
ながら、特級塩酸を加え、溶解を開始する。このときの
磁性酸化鉄濃度は5g/l、塩酸水溶液は約3規定とな
るようにする。溶解開始から、すべて溶解して透明にな
るまでの間に数回20mlサンプリングし、0.1メン
ブランフィルターで濾過し、ろ液を採取する。ろ液をプ
ラズマ発光分光(ICP)によって、鉄元素及びケイ素
元素の定量を行う。磁性酸化鉄のケイ素元素の全含有量
Aは磁性酸化鉄がすべて溶解した後のケイ素元素濃度
[mg/l]である。含有量Bは、溶解した鉄元素濃度
の検量線から求めた磁性酸化鉄の鉄元素溶解率が20%
のときに検出されるケイ素元素濃度[mg/l]であ
る。
と、ケイ素元素の含有率(%)は下式によって計算され
る。
元素の含有量Cは、次のような方法によって求めること
ができる。約3リットルの脱イオン水を入れ、50〜6
0℃になるようにウォーターバスで加温する。磁性酸化
鉄25gを約400mlの脱イオン水でスラリー状に
し、約300mlの脱イオン水で水洗いしながら、加温
してある脱イオン水に加える。次いで、温度を60℃、
撹拌スピードを約200rpmに保ちながら、約1規定
の水酸化ナトリウム溶液になるまで、特級の水酸化ナト
リウムを加え、磁性酸化鉄濃度を5g/lになるように
溶液を調節する。その後、磁性酸化鉄粒子表面のケイ酸
のごときケイ素化合物の溶解を開始する。溶解開始から
30分後に含有量A及びBと同様にして磁性酸化鉄表面
のケイ素元素の含有量Cを求める。
方法としては、
ケイ素元素の含有率及び含有量A及びBを測定する一方
で、含有量Cを別途測定する方法と、
し、測定後の試料を使用して次いで含有量B’(含有量
Bから含有量Cを引いた量)及び、含有量A’(含有量
Aから含有量Cを引いた量)を測定し、最終的に含有量
AおよびBを算出する方法が挙げられる。
値は次のように測定する。
リンダーにより成型(圧600Kg/cm2 )する。圧
力を解放した後、抵抗計(横河電気製YEW MODE
L2506A DIGITAL MALTIMETO
R)をセットし、再度油圧シリンダーにより150Kg
/cm2 の圧力を加える。測定を開始し、3分後の測定
値を読み取る。さらに試量の厚さを測定し下式より体積
固有抵抗値を測定する。
ように測定する。
00meshのフルイをパスさせたものを2g秤取す
る。パウダーテスター(細川ミクロン(株))に上から
60mesh,100mesh,200meshの順で
フルイを3段重ねてセットし、秤取した試料2gをしず
かにフルイ上に乗せ、振幅1mmの振動を65秒間与え
各フルイ上に残った磁性酸化鉄の重さを測定し、下式に
従って凝集度を算出する。
のように求める。
て行う。
(株)製、全自動ガス吸着量測定装置:オートソーブ1
を使用し、吸着ガスに窒素を用い、BET多点法により
求める。なお、サンプルの前処理としては、50℃で1
時間の脱気を行う。
面積の算出は次のように行う。
コロジオン膜銅メッシュに処理した磁性酸化鉄の試料を
用いて、加電圧100KVにて、10,000倍で撮影
し、焼きつけ倍率3倍として、最終倍率30,000倍
とする。これによって、形状の観察を行い、各粒子の最
大長(μm)を計測しランダムに100個を選び出しそ
の平均をもって平均粒径とする。
直径とした球形と仮定し、通常の方法で磁性酸化鉄の密
度を測定し表面積の値を求める。
出は次のように行う。
磁性酸化鉄粒子検体を選び出し、最大長及び最小長を測
定し、次いで計算値を平均したものとする。
を求める方法に従う。
0.6〜0.7の0.8未満であるのに対し、本発明に
好ましく使用されるところの、球形度ψが0.8以上
(好ましくは0.85以上、より好ましくは0.9以
上)の磁性酸化鉄は、角ばった端部のない球形状に近似
の形状を有している。
は、結着樹脂100重量部に対して、20重量部乃至2
00重量部を用いることが好ましい。さらに好ましくは
30重量部乃至150重量部を用いることが良い。
用いる磁性酸化鉄は、シランカップリング剤、チタンカ
ップリング剤、チタネート、アミノシラン等で処理して
も良い。
ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及び
その置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合
体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル
酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルア
ミノエチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル
共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、
スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、
スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン
系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメ
タクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリビニルブチラール、シリコン樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリア
クリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テンペル樹脂、フ
ェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香
族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックス
などが単独或いは混合して使用できる。特に、スチレン
系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性、定着性等
の点で好ましい。
て、炭化水素系ワックス及びエチレン系オレフィン重合
体を結着樹脂と共に用いてもよい。
くはエチレン系オレフィン共重合体として適用するもの
には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体、ポリエチレン骨格
を有するアイオノマーなどがあり、上記共重合体におい
てはオレフィンモノマーを50モル%以上(より好まし
くは60モル%以上)を含んでいるものが好ましい。
加し得る着色材料としては、従来公知のカーボンブラッ
クの如き顔料または染料などが使用できる。
体または疎水性無機微粉体が混合されることが好まし
い。例えば、シリカ微粉末を添加して用いることが好ま
しい。
ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる
乾式法またはヒュームドシリカと称される乾式シリカ及
び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両方
が使用可能であるが、表面及び内部にあるシラノール基
が少なく、製造残渣のない乾式シリカの方が好ましい。
化処理されているものが好ましい。疎水化処理するに
は、シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケイ
素化合物などで化学的に処理することによって付与され
る。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸
気相酸化により生成された乾式シリカ微粉体をシランカ
ップリング剤で処理した後、あるいはシランカップリン
グ剤で処理すると同時にシリコーンオイルの如き有機ケ
イ素化合物で処理する方法が挙げられる。
グ剤としては、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、アリルフェニ
ルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブ
ロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルト
リクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、
クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシラ
ンメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリ
オルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、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−ジフェニルテトラメチルジシロキサンが
挙げられる。
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度がおよそ30〜1,000セン
チストークスのものが用いられ、例えばジメチルシリコ
ーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メ
チルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシ
リコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が好ま
しい。
リカ微粉体以外の外部添加剤を添加してもよい。
付与剤、ケーキング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、
滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子で
ある。
疎水性無機微粉体は、磁性トナー100重量部に対して
0.1〜5重量部(好ましくは、0.1〜3重量部)使
用するのが良い。
荷電制御剤としての化合物、磁性粉及びビニル系、非ビ
ニル系の熱可塑性樹脂、必要に応じて着色剤としての顔
料又は染料、その他の添加剤等をボールミルの如き混合
機により充分混合してから加熱ロール、ニーダー、エク
ストルーダーの如き熱混練機を用いて熔融、捏和及び練
肉して樹脂類を互いに相溶せしめ、冷却固化後粉砕及び
厳密な分級をおこなって本発明に係るところの磁性トナ
ーを得ることが出来る。
工程の一実施形態を示す。
る。トナー担持体である非磁性円筒(スリーブ)4は、
現像部において静電荷像保持体1と同方向に回転する。
スリーブ内部には、多極永久磁石9が配置されている。
トナー容器12から送られる磁性トナー11をスリーブ
上に塗布し、ブレード10によりトナー層の厚さを薄
く、均一に規制する。また、現像領域において、スリー
ブ4と静電荷像保持体1との間に直流バイアスを印加す
るが、その際、交流バイアスを同時に印加してもよい。
この際の交流バイアスは、周波数が200〜4000H
z、ピークとピークの電位差が3000〜500Vが良
い。また、図1において、ブレード10はスリーブ4に
当接していないが、磁性トナー層厚を規制するために、
プラスチックなどの弾性体を当接して用いても良い。
的に説明する。実施例に記載されている部数または%
は、重量部または重量%を示す。
率が1.8%となるようにケイ酸ソーダを添加した後、
鉄イオンに対してl.0〜1.1当量の苛性ソーダ溶液
を混合し、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。
9)に維持しながら、空気を吹き込み、80〜90℃で
酸化反応を行い、種晶を生成させるスラリー液を調製し
た。
量(ケイ酸ソーダのナトリウム成分及び苛性ソーダのナ
トリウム成分)に対し0.9〜1.2当量となるよう硫
酸第一鉄水溶液を加えた後、スラリー液のpH6〜10
(例えばpH8)に維持して、空気を吹込みながら酸化
反応をすすめ、酸化反応の終期にpHを調整し、磁性酸
化鉄粒子表面にケイ酸成分を偏在させた。生成した磁性
酸化鉄粒子を常法により洗浄、濾過、乾燥し、次いで解
砕処理し、表2に示すような特性を有する磁性酸化鉄を
得た。
を測定したデータを表1に示し、図2に磁性酸化鉄の鉄
元素とケイ素元素の溶解率の関係を示す。
に示す磁性酸化鉄粒子表面Cに存在するアルカリで溶出
されるケイ酸の如きケイ素化合物由来のケイ素元素の含
有量Cは17.9mg/lであり、図3に示す磁性酸化
鉄粒子表層部Bに存在するケイ素化合物由来のケイ素元
素の含有量Bは38.8mg/lであり、含有量Aは5
9.7mg/lであった。
%となるようにケイ酸ソーダを添加した以外は、製造例
1と同様にして表2に示すような特性を有する磁性酸化
鉄を得た。
%となるようにケイ酸ソーダを添加した以外は、製造例
1と同様にして表2に示すような特性を有する磁性酸化
鉄を得た。
%となるようにケイ酸ソーダを添加した以外は、製造例
1と同様にして表2に示すような特性を有する磁性酸化
鉄を得た。
と同様にして表2に示すような特性を有する磁性酸化鉄
を得た。
対して、1.5重量部のケイ酸微粉体をヘンシェルミキ
サーで混合し表2に示すような特性を有する磁性酸化鉄
を得た。
練押出機で混練した。冷却した混練物をハンマーミルで
粗粉砕し、粗粉砕物をジェッ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コアンダ効果を利
用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジェット分
級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去して重
量平均粒径(D4 )8.0μmの負帯電性磁性トナーを
得た。
ET比表面積160m2 /g)0.6部をヘンシェルミ
キサーで混合し一成分磁性トナーを得た。このトナーの
凝集度をパウダーテスター(細川ミクロン(株)製)で
測定したところ、11%であった。
構成を有する市販の電子写真複写機NP−6060(キ
ヤノン(株)製)で、常温常湿環境下(23.5℃、6
0%)で複写テストを行ったところ、複写1枚目で画像
濃度1.43の鮮明な画像が得られ、300枚後も1.
42の画像濃度が得られた。また、3万枚後も1.42
の画像濃度が得られ、画質とも良好であった。また、高
温高湿(30℃、85%)で、常温常湿と同様に複写テ
ストを行ったところ、初期から、1.40の画像濃度が
得られ、また、低温低湿(10℃、15%)でも同様に
複写テストを行ったところ、初期から1.42の画像濃
度が得られ、各環境において磁性トナーの帯電量の立ち
上がりが良好で、初期から高い画像濃度が得られた。
磁性トナーを得た。
ET比表面積160m2 /g)0.6部をヘンシェルミ
キサーで混合し一成分磁性トナーを得た。このトナーの
凝集度をパウダーテスター(細川ミクロン(株)製)で
測定したところ、11%であった。
たところ、常温常湿環境下(23.5℃、60%)で、
複写1枚目で画像濃度1.41の鮮明な画像が得られ、
300枚後も1.42の画像濃度が得られた。また、3
万枚後も1.40の画像濃度が得られ、画像も鮮明で画
質は良好であった。また、高温高湿(30℃、85
%)、低温低湿(10℃、15%)でも同様に複写テス
トを行ったところ、初期から高い画像濃度が得られ、3
万枚複写後もそれぞれ画像濃度が下がることなく、良好
な画像が得られた。
磁性トナーを得た。
ET比表面積200m2 /g)0.8部をヘンシェルミ
キサーで混合し一成分磁性トナーを得た。このトナーの
凝集度をパウダーテスター(細川ミクロン(株)製)で
測定したところ、18%であった。
たところ、常温常湿の環境下(23.5℃、60%)に
おいて、複写1枚目で画像濃度1.42の鮮明な画像が
得られ、300枚後も1.41の画像濃度が得られた。
また、3万枚後も1.38の画像濃度が得られ、画像は
鮮明で画質も良好であった。また、高温高湿(30℃、
85%)では初期で1.41、低温低湿(10℃、15
%)でも1.43の画像濃度が得られ、3万枚複写後も
各環境での画像濃度は下がることなく、良好な画像が得
られた。
磁性トナーを得た。
ET比表面積160m2 /g)0.6部をヘンシェルミ
キサーで混合し一成分磁性トナーを得た。このトナーの
凝集度をパウダーテスター(細川ミクロン(株)製)で
測定したところ、25%であった。
たところ、常温常湿環境下(23.5℃、60%)で、
複写1枚目ですでに画像濃度1.32の画像濃度が得ら
れ、300枚後でも1.34であった。また、3万枚後
においても1.35の良好な画像が得られた。また、高
温高湿(30℃、85%)で、常温常湿と同様に複写テ
ストを行ったところ、初期において画像濃度1.29、
低温低湿(10℃、15%)においても1.28の画像
濃度が得られ、3万枚の複写後においても各環境で、良
好な画像が得られた。
磁性トナーを得た。
ET比表面積160m2 /g)0.6部をヘンシェルミ
キサーで混合し一成分磁性トナーを得た。このトナーの
凝集度をパウダーテスター(細川ミクロン(株)製)で
測定したところ、40%であった。
を行ったところ、初期で画像濃度1.21、300枚後
で1.35の画像濃度が得られた。初期での画像濃度は
低かったが、次第に画像濃度は高くなっていった。しか
しその後、複写3万枚後では画像濃度は下がってしま
い、1.20になってしまった。
磁性トナーを得た。このトナー100部に、疎水性シリ
カ(BET比表面積160m2 /g)0.6部をヘンシ
ェルミキサーで混合し一成分磁性トナーを得た。このト
ナーの凝集度をパウダーテスター(細川ミクロン(株)
製)で測定したところ、23%であった。
を行ったところ、初期で1.28の画像が得られ、30
0枚後で1.30の画像濃度が得られ、初期での画像濃
度の立ち上がりは良好であったが、複写枚数が増えるに
つれて、白すじが発生し、現像器を開けてみたところ、
ケイ素酸粒子の凝集物が確認され、この時の磁性トナー
の凝集度を測定したところ、41%になっていた。
ーは流動性、帯電安定性、環境安定性に優れ、低温低湿
から高温高湿まで変わりなく良好な画像を初期から長期
に亘るまで安定して得ることができる。
するための図である。
す図である。
状態を説明するための図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 少なくとも結着樹脂と、芳香族ヒドロキ
シカルボン酸のFe,Zn,Al,Si,B,Tiいず
れかの化合物と、磁性酸化鉄を含有する磁性トナーにお
いて、 該磁性酸化鉄のケイ素元素の含有率が、鉄元素を基準と
して0.5〜4重量%であり、 該磁性酸化鉄の鉄元素溶解率が20重量%のときの、そ
の溶解液中に存在するケイ素元素の含有量Bと、該磁性
酸化鉄のケイ素元素の全含有量Aとの比(B/A)×1
00[%]が44〜84%であり、 該磁性酸化鉄の表面に存在するケイ素元素の含有量Cと
該含有量Aとの比(C/A)×100[%]が10〜5
5%であることを特徴とする磁性トナー。 - 【請求項2】 静電荷像を表面に保持する静電荷像保持
体と、磁性トナーを表面に担持する磁石を内包している
トナー担持体とを現像部において一定の間隔を設けて配
置し、磁性トナーをこの間隔よりも薄い厚さに担持さ
せ、現像バイアスを印加しながら該トナー担持体に内包
されている磁石の磁界下で磁性トナーを前記静電荷像保
持体に転移する画像形成方法において、該磁性トナーが
請求項1に記載の磁性トナーであることを特徴とする画
像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5292434A JP3044432B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 磁性トナー及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5292434A JP3044432B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 磁性トナー及び画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07128901A JPH07128901A (ja) | 1995-05-19 |
JP3044432B2 true JP3044432B2 (ja) | 2000-05-22 |
Family
ID=17781747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5292434A Expired - Lifetime JP3044432B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 磁性トナー及び画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3044432B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6007957A (en) * | 1997-09-25 | 1999-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic toner, image forming method and process cartridge |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5292434A patent/JP3044432B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07128901A (ja) | 1995-05-19 |
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