JP3871315B2 - Magnetic toner for amorphous silicon photoreceptor and image forming method of magnetic toner - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アモルファスシリコン感光体用磁性トナーおよび磁性トナーの画像形成方法に関し、より詳細には、高温高湿条件であっても優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができるアモルファスシリコン感光体用磁性トナーおよび磁性トナーの画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、実用化されている種々の静電複写方式を用いた乾式現像法においては、トナー及びキャリアを用いる二成分現像方式と、磁性粉を含む磁性トナーのみを用いる一成分現像方式とがあり、このような磁性トナーやキャリアの多くに、磁性粉として、マグネタイト粒子が用いられている。また、かかる磁性トナーやキャリアに用いられる磁性粉には種々の特性が要求されているが、特に磁性一成分現像方式では、トナーの磁気凝集性を弱めて、バインダー樹脂中への分散性を向上させるために、残留磁束密度（残留磁化）が比較的低い球状のものが好ましいとされている。また、磁性粉の粒子形状としても、感光体を過度に研磨しないように配慮することから、実質的に球状のものが好ましいとされている。すなわち、磁性トナーやキャリアに用いられる磁性粉としては、特公昭６２−５１２０８号公報、特公平３−９０４５号公報、特開平６−９２６４２号公報等に記載されているように、通常、粒子形状が球状のマグネタイト粒子が使用されている。
しかしながら、従来の球状のマグネタイト粒子は、磁性トナーを構成した場合に、黒色度が乏しい一方、高温高湿下、例えば３５℃、８５％ＲＨの環境条件下において、帯電量が低下したり、像流れが発生しやすくなったりするなどの問題が見られた。
【０００３】
また、マグネタイト粒子の樹脂に対する分散性改良のために、様々な添加剤を使用することが提案されてきた。例えば、特開平５−２８６７２３号公報にはマグネタイト粒子の生成時並びに生成後にＳｉおよびＡｌ成分を添加することで、マグネタイト粒子の分散性や耐熱性を改善する提案がされている。また、特開平５−３３３５９４号公報や特公平８−２５７４７号公報においては、マグネタイト粒子中のＳｉを偏在させることにより、高解像度のトナーや、残留磁化がより低く、電気抵抗が高いマグネタイト粒子が提案されている。また、特公平５−５１５３８号公報においては八面体マグネタイト粒子中のＳｉを偏在させることにより濃度が高く、カブリのないトナーが提案されている。さらに、特開平２０００−３３５９２２号公報においては、多面体あるいは球形の磁性粉に、Ｍｎ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌ等を、磁性粉の総量に対して、０．１〜５重量％添加し、かつ添加元素合計で１０重量％以下としたトナーが提案されている。
しかしながら、マグネタイト粒子に、ＳｉやＡｌ成分を添加使用した場合、マグネタイト粒子の吸湿性が高まって、高温高湿下において、帯電量が低下したり、１ドット再現性が低下したりするなどの問題が見られた。
【０００４】
そこで、潜像担持体の表面を研磨して、高温高湿下における像流れ等を防止すべく、粒子形状を多角形とした種々のマグネタイト粒子が提案されてきた。
例えば、特開平２００１−２３５８９８号公報には、Ｐを、Ｆｅに対して、０．０５〜５重量％添加した六面体、八面体、十二面体の磁性粉が開示されている。
また、特開平６−１４４８４０号公報には、Ｍｇを、Ｆｅに対して、０．１〜５重量％添加し、かつ平均粒径が０．１〜０．２５μｍである六面体の磁性粉が開示されている。
さらに、特開平１０−１０１３３９号公報には、ＰおよびＡｌを、Ｆｅに対して、０．１〜５重量％添加し、かつ残留磁化（σｒ）と、比表面積（ＳＳＡ）とが、下記関係式（３）を満足することを特徴とする六面体の磁性粉が開示されている。
σｒ／ＳＳＡ＜０．９ （３）
しかしながら、提案された磁性粉はいずれも、感光体の硬さ等を規定していないために、磁性トナーとして使用した場合には、感光体を過度に研磨するという問題点が見られた。また、提案された磁性粉はいずれも、マグネタイト粒子に対してＰ、ＰおよびＡｌ、あるいはＭｇを添加しなければならず、マグネタイト粒子の分散性は向上するものの、吸湿性が高まって、磁性トナーを構成した場合の、高温高湿下における帯電量が低下したり、像流れが発生しやすくなったりするなどの問題が見られた。さらに、特開平１０−１０１３３９号公報で規定するσｒ／ＳＳＡの値では小さすぎて、アモルファスシリコン感光体を表面研磨するには、不十分であるという問題が見られた。
【０００５】
また、特開平３−２０１５０９号公報には、残留磁化（σｒ）と、比表面積（ＳＳＡ）とが、下記関係式（４）を満足することを特徴とする六面体の磁性粉が開示されている。
σｒ＝０．９２×ＳＳＡ＋ｂ （４）
（ｂ＝１．６〜３）
しかしながら、提案された磁性粉は、有機感光体の高温高湿下の像流れ等を防止するには比較的効果的であるが、アモルファスシリコン感光体の表面研磨には、不十分であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、従来のマグネタイト粒子を代表とする磁性粉は、球状および多面体を含めて、いずれもアモルファスシリコン感光体への使用を考慮しておらず、磁性トナーを構成し、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下、例えば３５℃、８５％ＲＨの環境条件下において、帯電量が低下したり、像流れが発生しやすくなったりする問題が見られた。
そこで、本発明の発明者は、従来の課題を鋭意検討した結果、現像時に、適度な硬さのアモルファスシリコン感光体を用いるとともに、磁性トナーに含まれる磁性粉を多面体粒子とし、しかも磁性粉の残留磁化（σｒ）と比表面積（ＳＳＡ）の関係を従来の知見とは異なる態様とすることによって、高温高湿下においても、優れた帯電特性や画像特性が得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下においても、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーおよびそれを用いた磁性トナーの画像形成方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置に用いられる磁性トナーにおいて、アモルファスシリコン感光体の動的押し込み硬さを１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲内の値とするとともに、磁性トナーに含まれる磁性粉を、多面体粒子とし、当該多面体粒子の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）の比率が下記関係式（１）を満足するアモルファスシリコン感光体用磁性トナーが提供され、上述した問題点を解決することができる。
０．９＜σｒ／ＳＳＡ≦１．２ （１）
より具体的には、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置に用いられる磁性トナーにおいて、アモルファスシリコン感光体の動的押し込み硬さを１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ 2 の範囲内の値とするとともに、磁性トナーに含まれる磁性粉が、六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる多面体粒子であって、当該六面体粒子および八面体粒子の混合比率を、重量比で、２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とした多面体粒子を含み、当該六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる磁性粉の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ 2 ／ｇ）の比率が、関係式（１）を満足し、さらに、磁性トナーに含まれる電荷制御剤が、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化物、あるいはアミン系化合物を結合させた樹脂を含む電荷制御剤であることを特徴とするアモルファスシリコン感光体用磁性トナーである。
すなわち、アモルファスシリコン感光体の硬さを所定範囲に制限することにより、多面体粒子を含む磁性トナーを用いた場合であっても、表面が過度に研磨されることを有効に防止することができる。
また、関係式（１）において、多面体粒子における残留磁化（σｒ）と、比表面積（ＳＳＡ）との関係を考慮しているため、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下においても、優れた帯電特性や画像特性を得ることができる。
なお、従来技術の説明において上述したように、特開平１０−１０１３３９号公報には、σｒ／ＳＳＡの値を０．９以下の値にしなければならない旨の記載があるが、むしろかかる見解と異なる数値範囲とすることにより、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下においても、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーが得られるという事実に基づいたものである。
【０００８】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、残留磁化（σｒ）と、比表面積（ＳＳＡ）とが、下記関係式（２）を満足することが好ましい。
σｒ＜０．９２×ＳＳＡ＋ｂ （２）
（ｂ＝１．６〜３）
このように構成することにより、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下においても、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを得ることができる。
なお、従来技術の説明において上述したように、特開平３−２０１５０９号公報には、σｒ＝０．９２×ＳＳＡ＋ｂ（ｂ＝１．６〜３）の関係式を満足しなければならない旨の記載があるが、むしろかかる見解と異なる数値範囲とすることにより、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下においても、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーが得られるという事実に基づいたものである。
【０００９】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、磁性粉が六面体粒子および八面体粒子の混合物からなり、当該混合物の添加量を、磁性トナーの全体量に対して、３０〜６０重量％の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、残留磁化（σｒ）や比表面積（ＳＳＡ）等の値の調整を容易にすることができる。したがって、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、六面体粒子および八面体粒子の相互作用により、高温高湿下において、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを容易に得ることができる。
【００１１】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、磁性粉の比表面積を８〜１２ｍ2／ｇの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、関係式（１）および（２）を容易に満足し、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下において、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを得ることができる。
【００１２】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、磁性粉の平均粒径を０．１〜０．３μｍの範囲内の値とすることが好ましい。このように構成することにより、残留磁化（σｒ）や比表面積（ＳＳＡ）等の値の調整をさらに容易にすることができる。また、このように磁性粉の平均粒径を制御することにより、磁性粉の取り扱いのみならず、製造自体も容易となる。
【００１３】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、磁性粉の残留磁化（σｒ）を８．５〜１２ｅｍｕ／ｇの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、関係式（１）および（２）を容易に満足し、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下において、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを得ることができる。
【００１４】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、磁性粉の保持力を７０〜１２０ｋＡ／ｍの範囲内の値とすることが好ましい。このように構成することにより、関係式（１）および（２）を容易に満足し、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下において、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを得ることができる。
【００１５】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、磁性粉におけるＰまたはＡｌの含有量を、Ｆｅに対して、０．１重量％未満の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下において、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを得ることができる。
【００１６】
また、本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを提供するにあたり、３５℃、８５％ＲＨの環境条件下における帯電量を５〜１５μＣ／ｇの範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、アモルファスシリコン感光体に適用した場合であっても、優れた画像特性を得ることができる。
【００１７】
また、本発明の別の態様は、アモルファスシリコン感光体を用いた磁性トナーの画像形成方法において、当該アモルファスシリコン感光体として、動的押し込み硬さが１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ2のアモルファスシリコン感光体を使用するとともに、磁性トナーとして、多面体粒子であって、かつ残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）の比率が下記関係式（１）を満足する磁性粉を含む磁性トナーを使用することを特徴とする磁性トナーの画像形成方法である。
０．９＜σｒ／ＳＳＡ≦１．２ （１）
より具体的には、アモルファスシリコン感光体用磁性トナーを用いた画像形成方法において、動的押し込み硬さが１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ 2 のアモルファスシリコン感光体を使用するとともに、アモルファスシリコン感光体用磁性トナーが、六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる多面体粒子であって、当該六面体粒子および八面体粒子の混合比率を、重量比で、２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とした多面体粒子を含み、かつ、当該六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる磁性粉の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ 2 ／ｇ）の比率が、関係式（１）を満足する磁性粉を含むとともに、アモルファスシリコン感光体用磁性トナーが、電荷制御剤として、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化物、あるいはアミン系化合物を結合させた樹脂を含むことを特徴とするアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを用いた画像形成方法である。
このように実施することにより、アモルファスシリコン感光体に多面体粒子を含む磁性トナーを用いた場合であっても、表面が過度に研磨されることを有効に防止することができる。
また、関係式（１）において、多面体粒子における残留磁化（σｒ）と、比表面積（ＳＳＡ）との関係を考慮しているため、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下においても、優れた帯電特性や画像特性を得ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に関する実施の形態を具体的に説明する。
【００１９】
[第１の実施形態]
第１の実施形態は、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置に用いられる磁性トナーにおいて、アモルファスシリコン感光体の動的押し込み硬さを１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲内の値とするとともに、磁性トナーに含まれる磁性粉を、多面体粒子とし、当該多面体粒子の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）の比率が下記関係式（１）を満足するアモルファスシリコン感光体用磁性トナーが提供され、上述した問題点を解決することができる。
０．９＜σｒ／ＳＳＡ≦１．２ （１）
より具体的には、アモルファスシリコン感光体を用いた画像形成装置に用いられる磁性トナーにおいて、アモルファスシリコン感光体の動的押し込み硬さを１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ 2 の範囲内の値とするとともに、磁性トナーに含まれる磁性粉が、六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる多面体粒子であって、当該六面体粒子および八面体粒子の混合比率を、重量比で、２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とした多面体粒子を含み、当該六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる磁性粉の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ 2 ／ｇ）の比率が、関係式（１）を満足し、さらに、磁性トナーに含まれる電荷制御剤が、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化物、あるいはアミン系化合物を結合させた樹脂を含む電荷制御剤であることを特徴とするアモルファスシリコン感光体用磁性トナーである。
【００２０】
１．磁性トナー
第１の実施形態に使用する磁性トナーは、実条件に合わせて、例えば、バインダー樹脂と、ワックス類と、電荷制御剤と、磁性粉と、からなるトナー粒子に対して、無機酸化物が外添してあることが好ましい。
【００２１】
（１）バインダー樹脂
▲１▼種類
第１の実施形態に使用するトナーに使用するバインダー樹脂の種類は特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
【００２２】
▲２▼平均分子量
また、バインダー樹脂において、重量平均分子量として、二つの分子量ピーク（低分子量ピークと、高分子量ピークと称する。）を有することが好ましい。具体的に、低分子量ピークが３、０００〜２０、０００の範囲内であり、もう一つの高分子量ピークが３００、０００〜１、５００、０００の範囲内であり、Ｍｗ（重量平均分子量）/Ｍｎ（数平均分子量）が１０以上あるものが好ましい。平均分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また、耐オフセット性を向上させることもできる。尚、バインダー樹脂の平均分子量は、分子量測定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより、求めることができる。
【００２３】
▲３▼軟化点
また、バインダー樹脂において、軟化点を１１０〜１５０℃の範囲内の値とすることが好ましく、１２０〜１４０℃の範囲内の値とすることがより好ましい。この理由は、かかるバインダー樹脂の軟化点が１１０℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する場合があるためである。一方、バインダー樹脂の軟化点が１５０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるためである。
【００２４】
▲４▼ガラス転移点
また、バインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）を５５〜７０℃の範囲内の値とすることが好ましく、５８〜６８℃の範囲内の値とすることがより好ましい。この理由は、かかるバインダー樹脂のガラス転移点が５５℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する場合があるためである。一方、バインダー樹脂のガラス転移点が７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるためである。
なお、バインダー樹脂の軟化点やガラス転移点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、吸熱ピ−ク位置や比熱の変化点から求めることができる。
【００２５】
（２）ワックス類
▲１▼種類
また、トナーにおいて、定着性やオフセット性の効果を求めることから、ワックス類を添加することが好ましい。
このようなワックス類の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
なお、フィッシャートロプッシュワックスを使用する場合、その重量平均分子量が１０００以上の値であり、かつ１００〜１２０℃の範囲内にＤＳＣによる吸熱ボトムピークを有するものがより好ましい。このようなフィッシャートロプッシュワックスとしては、サゾール社から入手できるサゾールワックスＣ１（Ｈ１の結晶化による高分子量グレード、吸熱ボトムピーク：１０６．５℃）、サゾールワックスＣ１０５（Ｃ１の分留法による精製品、吸熱ボトムピーク：１０２．１℃）、サゾールワックスＳＰＲＡＹ（Ｃ１０５の微粒子品、吸熱ボトムピーク：１０２．１℃）等が挙げられる。
【００２６】
▲２▼添加量
また、ワックス類の添加量についても特に制限されるものではないが、例えば、トナー全体量を１００重量％としたときに、ワックス類の添加量を１〜５重量％の範囲内の値とするのが好ましい。
この理由は、かかるワックス類の添加量が１重量％未満の値となると、定着ロールへのオフセットや、像スミアリング等を効率的に防止することができない場合があるためである。一方、かかるワックス類の添加量が５重量％を超えると、トナー同士が融着してしまい、保存安定性が低下する場合があるためである。
したがって、ワックス類の添加量を、トナー全体量を１００重量％としたときに、１．５〜３．５重量％の範囲内の値とするのがより好ましく、２〜４重量％の範囲内の値とするのがさらに好ましい。
【００２７】
（３）電荷制御剤
（３）−１ 種類
また、トナーにおいて、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）が著しく向上し、耐久性や安定性に優れた特性等が得られる観点から、電荷制御剤として、ニグロシン、第四級アンモニウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を添加する。
【００２８】
▲２▼添加量
また、トナーの全体量を１００重量％としたときに、電荷制御剤の添加量は、１．５〜１５重量％の範囲内の値とするのが好ましい。電荷制御剤の添加量が１．５重量％未満となると、トナーに対して、安定して帯電特性を付与することが困難となり、画像濃度が低くなったり、耐久性が低下する傾向がある。また、分散不良が起こりやすく、いわゆるカブリの原因となったり、感光体汚染が激しくなる等の傾向がある。一方、電荷制御剤の添加量が１５重量％を超えると、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる傾向がある。
【００２９】
（４）磁性粉
▲１▼種類
また、磁性トナーに用いられる磁性粉の種類としては、公知のものをトナー中に分散させ磁性トナーとして構成することができる。
好ましい磁性粉としては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、またはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。
【００３０】
（４）−２ 多面体粒子
また、磁性粉として、多面体の磁性粉を使用することを特徴とする。この理由は、このような多面体の磁性粉を使用することにより、アモルファスシリコン感光体に対する適度な研磨力を発揮し、高温高湿下において、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを得ることができるためである。
ただし、磁性粉が十面体以上となると、磁性粉が丸みを帯びてきて、アモルファスシリコン感光体に対する研磨力が低下する場合がある。したがって、磁性粉として、六面体粒子および八面体粒子を使用する。また、六面体粒子および八面体粒子の磁性粉であれば、製造条件を適宜調整することにより、効率良く製造することができるという利点も得られる。
また、六面体粒子または八面体粒子を使用する上で、図１および図２に示すように、六面体粒子および八面体粒子の混合物を使用する。この理由は、残留磁化（σｒ）や比表面積（ＳＳＡ）等の値の調整が容易になって、アモルファスシリコン感光体に適用した場合に、高温高湿下において、優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができる磁性トナーを得ることができるためである。すなわち、六面体粒子および八面体粒子を適当に混合することにより、それぞれ相互に補って、単独では得られない残留磁化（σｒ）や比表面積（ＳＳＡ）の値が得られるためである。
【００３１】
また、六面体粒子および八面体粒子の混合物を使用するにあたり、六面体粒子および八面体粒子の混合比率を、重量比で、２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とする。
この理由は、かかる六面体粒子および八面体粒子の混合比率が、２０：８０未満の値になると、八面体粒子の添加効果が発現されない場合があるためであり、一方、かかる混合比率が、８０：２０よりも大きな値になると、六面体粒子の添加効果が発現されない場合があるためである。
【００３２】
▲３▼比表面積（ＳＳＡ）
また、磁性粉の比表面積（ＳＳＡ）を８〜１２ｍ2／ｇの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる磁性粉の比表面積（ＳＳＡ）が８ｍ2／ｇ未満の値となると、アモルファスシリコン感光体に対する研磨力が低下する場合があるためである。一方、かかる磁性粉の比表面積（ＳＳＡ）が１２ｍ2／ｇを超えると、磁性粉が凝集しやすくなって、バインダー樹脂との混合分散が困難となる場合があるためである。
したがって、磁性粉の比表面積（ＳＳＡ）を８．５〜１１ｍ2／ｇの範囲内の値とするのがより好ましく、９．０〜１０ｍ2／ｇの範囲内の値とするのがさらに好ましい。
なお、かかる磁性粉の比表面積は、ＢＥＴ法により測定することができる。
【００３３】
▲４▼保持力（Ｈｃ）
また、磁性粉の保持力（Ｈｃ）を７０〜１２０ｋＡ／ｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる磁性粉の保持力（Ｈｃ）が７０ｋＡ／ｍ未満の値となると、１ドット再現性が低下する場合があるためである。一方、かかる磁性粉の保持力（Ｈｃ）が１２０ｋＡ／ｍを超えると、磁性粉が凝集しやすくなって、バインダー樹脂との混合分散が困難となる場合があるためである。
したがって、磁性粉の保持力（Ｈｃ）を８０〜１１０ｋＡ／ｍの範囲内の値とするのがより好ましく、８５〜１００ｋＡ／ｍの範囲内の値とするのがさらに好ましい。
なお、かかる磁性粉の保持力（Ｈｃ）は、５ｋＯｅの外部磁場をかけた場合に測定される値である。
【００３４】
▲５▼残留磁化（σｒ）
また、磁性粉の残留磁化（σｒ）を８．５〜１２ｅｍｕ／ｇ（Ａｍ2／ｋｇ）範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる磁性粉の残留磁化（σｒ）が８．５ｅｍｕ／ｇ未満の値となると、使用可能な磁性粉の種類が過度に制限される場合があるためである。一方、かかる磁性粉の残留磁化（σｒ）が１２ｅｍｕ／ｇを超えると、磁性粉が凝集しやすくなって、バインダー樹脂との混合分散が困難となる場合があるためである。
したがって、磁性粉の残留磁化（σｒ）を９．０〜１１ｅｍｕ／ｇの範囲内の値とするのがより好ましく、９．５〜１０．５ｅｍｕ／ｇの範囲内の値とするのがさらに好ましい。
なお、かかる磁性粉の残留磁化（σｒ）は、５ｋＯｅの外部磁場をかけた場合に測定される値である。
【００３５】
▲６▼飽和磁化（σｓ）
また、磁性粉の飽和磁化（σｓ）を７０〜１００ｅｍｕ／ｇの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる磁性粉の飽和磁化（σｓ）が７０ｅｍｕ／ｇ未満の値となると、１ドットの再現性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる磁性粉の飽和磁化（σｓ）が１００ｅｍｕ／ｇを超えると、磁性粉が凝集しやすくなって、バインダー樹脂との混合分散が困難となる場合があるためである。
したがって、磁性粉の飽和磁化（σｓ）を７５〜９５ｅｍｕ／ｇの範囲内の値とするのがより好ましく、８０〜９０ｅｍｕ／ｇの範囲内の値とするのがさらに好ましい。
なお、かかる磁性粉の飽和磁化（σｓ）は、５ｋＯｅの外部磁場をかけた場合に測定される値である。
【００３６】
▲７▼平均粒径
また、磁性粉の平均粒径を０．１〜０．３μmの範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、かかる磁性粉の平均粒径が０．１μmの値となると、磁性粉が凝集しやすくなって、バインダー樹脂との混合分散が困難となる場合があるためである。一方、かかる磁性粉の平均粒径が０．３μmを超えると、製造時間が過度に長くなったり、磁性トナーの粒径が均一化しない場合があるためである。
したがって、磁性粉の平均粒径を０．１５〜０．２５μmの範囲内の値とするのがより好ましく、０．１８〜０．２３μmの範囲内の値とするのがさらに好ましい。
【００３７】
▲８▼表面処理
また、磁性粉の表面を、チタン化合物やシラン化合物などの表面処理剤で表面処理することが好ましい。このように表面処理することにより、磁性粉の吸湿性や分散性を改善することができるためである。
好ましいチタン化合物としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタン、ビニルトリメトキシチタン、ナフチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリメトキシチタン、プロピルトリメトキシチタン、イソブチルトリメトキシチタン、オクタデシルトリメトキシチタン等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
また、好ましいシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
【００３８】
▲９▼添加量
また、磁性粉の添加量を、磁性トナーの全体量を１００重量％としたときに、３０〜６０重量％の範囲内の値とするのが好ましい。
この理由は、かかる磁性粉の添加量が３０重量％未満の値になると、１ドット再現性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる磁性粉の添加量が６０重量％を超えると、帯電量、特に高温高湿条件下での帯電量が低下する場合があるためである。
したがって、磁性粉の添加量を、磁性トナーの全体量を１００重量％としたときに、３５〜５５重量％の範囲内の値とするのがより好ましく、４０〜５０重量％の範囲内の値とするのがさらに好ましい。
【００３９】
２．外添剤
（１）種類
トナーには、測定対象であって、定着ロールを汚染する要因となるものの、帯電特性、流動特性および研磨特性等を改善するために、酸化チタン、シリカ、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の無機酸化物からなる外添粒子を添加することが好ましい。
また、これらの無機酸化物からなる外添粒子は、トナーの流動性や保存安定性をさらに向上させる目的で、コロイダルシリカや疎水性シリカ、あるいはシランカップリング剤やチタンカップリング剤等によって、表面処理することも好ましい。
【００４０】
（２）添加量
また、外添剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．５〜１５．０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる外添剤の添加量が０．５重量部未満では、研磨不足となり、高温高湿時において像流れが発生し、画像欠陥が生じ易くなる場合があるためである。一方、かかる外添剤の添加量が、１５．０重量部を超えると、トナーの流動性が極端に悪化するため、画像濃度低下、耐久性悪化の弊害を招く場合があるためである。
したがって、外添剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．７〜１０．０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．９〜５．０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４１】
３．平均粒径
また、磁性トナーの平均粒径は特に制限されるものではないが、例えば、５〜１２μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる磁性トナーの平均粒径が５μｍ未満の値となると、磁性トナーの帯電特性や流動特性が低下し、さらには、外添粒子の遊離率が高まる場合があるためであり、一方、かかる磁性トナーの平均粒径が１２μｍを超えると、トナーの流動性が低下する場合があるためである。
したがって、磁性トナーの平均粒径を、６〜１１μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、７〜１０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４２】
４．アモルファスシリコン感光体
（１）タイプ１
磁性トナーを現像するアモルファスシリコン感光体の一つのタイプは、図３に示すように、主として、導電性基体６１と、光導電層６３と、表面層６５とから構成してあることが好ましい。そして、当該アモルファスシリコン感光体の動的押込み硬さを３００〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるアモルファスシリコン感光体の動的押込み硬さが３００Ｋｇｆ／ｍｍ2未満の値となると、多面体の磁性粉を含む磁性トナーによって、過度に磨耗する場合があるためである。一方、かかるアモルファスシリコン感光体の動的押込み硬さが１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ2を超えると、化学的安定性に欠ける場合があるためである。
したがって、かかるアモルファスシリコン感光体の動的押込み硬さを４００〜８００Ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲内の値とすることがより好ましく、５００〜７０００Ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲内の値とするこがさらに好ましい。
【００４３】
（２）タイプ２
また、磁性トナーを現像するアモルファスシリコン感光体の別のタイプは、図４に示すように、タイプ１と同様に、導電性基体７１と、光導電層７３と、表面層７７とから構成してあるとともに、表面層の動的押込み硬さを１０〜３００Ｋｇｆ／ｍｍ2未満の範囲内の値とするとともに、光導電層７３に向かって、すなわち図４において、動的押込み硬さの高い第１の範囲７６から、動的押込み硬さの低い第２の範囲７５に向かって、徐々に硬度が高めてあるアモルファスシリコン感光体７０である。
この理由は、このように表面層自体の動的押込み硬さが１０〜３００Ｋｇｆ／ｍｍ2未満の値であっても、内部の動的押込み硬さを３００Ｋｇｆ／ｍｍ2以上の値とすることにより、表面層の磨耗耐性を向上させることができ、結果として、多面体の磁性粉を含む磁性トナーによって、過度に磨耗することを抑制することができるためである。
したがって、かかる光導電層に向かって、徐々に硬度が高めてあるアモルファスシリコン感光体の場合、表面層の動的押込み硬さを５０〜２００Ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲内の値とすることがより好ましく、７０〜１５０Ｋｇｆ／ｍｍ2の範囲内の値とするこがさらに好ましい。
【００４４】
[第２の実施形態]
第２の実施形態は、アモルファスシリコン感光体を用いた磁性トナーの画像形成方法において、当該アモルファスシリコン感光体として、動的押し込み硬さが１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ2のアモルファスシリコン感光体を使用するとともに、磁性トナーとして、多面体粒子であって、かつ残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）の比率が下記関係式（１）を満足する磁性粉を含む磁性トナーを使用することを特徴とする磁性トナーの画像形成方法である。
０．９＜σｒ／ＳＳＡ≦１．２ （１）
より具体的には、アモルファスシリコン感光体用磁性トナーを用いた画像形成方法において、動的押し込み硬さが１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ 2 のアモルファスシリコン感光体を使用するとともに、アモルファスシリコン感光体用磁性トナーが、六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる多面体粒子であって、当該六面体粒子および八面体粒子の混合比率を、重量比で、２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とした多面体粒子を含み、かつ、当該六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる磁性粉の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ 2 ／ｇ）の比率が、関係式（１）を満足する磁性粉を含むとともに、アモルファスシリコン感光体用磁性トナーが、電荷制御剤として、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化物、あるいはアミン系化合物を結合させた樹脂を含むことを特徴とするアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを用いた画像形成方法である。
以下、第１の実施形態において既に説明した内容は省略し、第２の実施形態として、異なる点を説明する。
【００４５】
１．画像形成装置
（１）構成
画像形成方法を実施するにあたり、図５に示すような画像形成装置１に対して好適に使用することができる。すなわち、かかる画像形成装置１には、図５上、時計回りに回転するアモルファスシリコン感光体（感光体）９の周囲に、回転方向に沿って、現像器１０、転写ローラ１９、クリーニングブレード１３、及び帯電ユニット８が配設されている。そして、現像器１０には、現像ローラ３２が配設され、該現像ローラ３２の表面は、アモルファスシリコン感光体９の表面と所定間隔離間しているとともに、この現像器１０に対して、トナーコンテナ３１から適宜所定量のトナーが供給可能に構成されていることが好ましい。
なお、図６は、図５におけるアモルファスシリコン感光体９の周辺部を容易に理解できるように示した、拡大図である。
【００４６】
ここで、アモルファスシリコン感光体９の上部には、表面に画像のドットを形成するための光学伝送機構５が設けられている。この光学伝送機構５は図示しないものの、レーザ光源からのレーザ光を反射するためのポリゴンミラー２と、反射ミラー４を介して帯電ユニット８と現像ローラ３２との間の感光体表面にレーザ光によって画像ドットを結像するための光学系３と、から構成されていることが好ましい。
また、画像形成装置１の下部には、後述する該装置を制御するための制御回路７１が収納される基部５４が設けられており、該基部５４の上側には、記録紙コンテナ５５が外部から着脱可能に配置されている。この記録紙コンテナ５５には、転写前の記録紙を収納するための収納庫１４が設けられていることが好ましい。
そして、押圧バネ５２上に載置された記録紙は、搬送ローラ５３及び１５により、通路１６および１７を通って補助ローラ３０に対面して設けられているレジストローラ１８まで搬送されるように構成されている。
【００４７】
また、画像形成装置１の右側には、前方扉５０が開閉可能に配置され、その前方扉に載置される記録紙は、搬送ローラ５１により通路１７に搬送されるように構成されている。そして、画像形成装置１の左側には、定着ローラ２３及び２４によって定着部が構成され、アモルファスシリコン感光体９と転写ローラ１９間を通過した記録紙は、これらの定着ローラ２３、２４によって定着される。
また、定着後の記録紙は、搬送ローラ２５、２６により通路２７を通って、さらにローラ２８、２９により転写済記録紙集積庫６に集積されるように構成されていることが好ましい。
さらにまた、画像記録装置１の上部には、各種情報を表示する表示部４７、インストールスイッチ４８及び電源スイッチ４９が設けられていることが好ましい。
【００４８】
（２）動作
このように構成された画像記録装置１は、電源スイッチ４９を開閉することにより、メインモータ（図示しない）が、駆動を開始し、スタートスイッチ（図示しない）によりアモルファスシリコン感光体９が時計方向に回転して、光学伝送機構５が、感光体９の表面上に、画像を形成することができるように構成してあることが好ましい。
そして、形成された画像は、現像器１０の現像ローラ３２によって現像され、現像されたトナー画像は、転写ローラ１９によって記録紙に転写される。さらにトナーが転写された記録紙は、定着ローラ２３、２４によって、定着固定され、ローラ２５、２７、２８、２９により集積庫６に搬送されて集積されることになる。なお、現像ローラ３２によって、現像されなかったトナーは、クリーニングブレード１３により回収されることになる。
したがって、正帯電型感光体において、このようにアナターゼ型酸化チタンおよびルチル型酸化チタンが外添されたトナーを用いて画像形成することにより、長期間にわたってトナー付着や画像流れを有効に防止することができる。
【００４９】
２．静電潜像現像用トナー
第２の実施形態で使用する静電潜像現像用トナーは、磁性トナーに含まれる磁性粉を、多面体粒子とし、当該多面体粒子の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）／比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）の比率を０．９超〜１．２の範囲内の値としたアモルファスシリコン感光体用磁性トナーであれば好適に使用することができるが、詳細は、第１の実施形態で説明したのと同様の内容とすることができる。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、言うまでもないが、以下の説明は本発明を例示するものであり、特に理由なく、以下の説明に本発明の範囲は限定されるものではない。
【００５１】
[実施例１]
１．トナーの作成
（１）トナー粒子の作成
以下の配合割合となるように、スチレン／アクリル樹脂と、ポリエチレンワックスと、電荷制御剤とを２軸押出機にて溶融混練し、その後、これを冷却した。次いで、粉砕工程、分級工程を経て、平均粒径７μｍのトナー粒子を得た。
なお、磁性粉としては、六面体粒子と八面体粒子との混合物(重量比７０／３０)を使用した。また、これらの混合物における比表面積や残留磁化の値を併せて表１に示す。
▲１▼スチレン／アクリル樹脂 ９６重量部
▲２▼ポリエチレンワックス ３重量部
▲３▼電荷制御剤 １重量部
▲４▼磁性粉 ４０重量部
【００５２】
（２）外添粒子の添加
得られたトナー粒子１００重量部に対して、ヘンシェルミキサーを用いて粒状酸化チタンおよび針状導電性粒子をそれぞれ以下の配合となるように均一に外添して、磁性トナーを作成した。
▲１▼トナー粒子 １００重量部
▲２▼酸化チタン １．４重量部
▲３▼シリカ １．０重量部
【００５３】
２．トナーの評価
得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、以下のように帯電量を測定した。また、アモルファスシリコン感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用いて印刷し、以下のように画像特性および１ドット再現性を評価した。得られた結果を表１に示した。
なお、ＦＳ−３７５０のアモルファスシリコン感光体の動的押し込み硬さを、超微小硬度計ＤＵＨ−２０１（島津製作所製）を用いて測定し、３００Ｋｇｆ／ｍｍ2であることを確認した。
【００５４】
（１）帯電特性
ＱＭメーター（Torek社製）を用いて、現像マグローラー上の磁性トナーを直接吸引して測定した。なお、表１中の帯電量１は、２０℃×５０％ＲＨ、帯電量２は、３５℃×８５％ＲＨの環境条件にそれぞれ測定した帯電量の値である。
【００５５】
（２）画像特性
アモルファスシリコン感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用い、得られた磁性トナーを実印字して、画像特性の評価を行った。すなわち、通常環境(２０℃,６５％ＲＨ)にて、１０万枚連続通紙を行った後、画像評価パターン（ソリッドパターン）を印字して、測定用画像とした。また、同様に、高温高湿環境(３５℃,８５％ＲＨ)にて、１０万枚連続通紙を行った後、画像評価パターン（ソリッドパターン）を印字して、測定用画像とした。そして、それぞれ得られた画像における画像濃度を、マクベス反射濃度計を用いて測定した。
また、同時にカブリ性（バックグラウンドへの印刷性）を、ＲＥＦＬＥＣＴＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＴＤ−６Ｃ（東京電飾社製）を使用して測定し、以下の基準に拠って評価した。
◎：０．００〜０．０５未満
○：０．０５〜０．１０未満
△：０．１０〜０．１５未満
×：０．０１５以上
【００５６】
（３）１ドット再現性評価
アモルファスシリコン感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用い、得られた磁性トナーを実印字して、光学顕微鏡にて１ドットを観察することにより下記評価基準に則して、１ドット再現性の評価を行った。
なお、かかる１ドット再現性の評価は、所望の１ドットの印字体がどの程度再現されているかの評価であって、１ドットの再現性が良好であると、画像濃度が高くなり、逆に、１ドットの再現性が不良になるほど、画像濃度が低くなるという両者の相関関係があることに基づいた評価試験である。
◎：所望の印字体を完全に再現しており、再現性に問題なし。
○：画像濃度がやや薄いが再現性に問題なし。
△：抜け及び欠けが一部見られるが許容範囲の再現性である。
×：所望の印字体が再現できていない。
【００５７】
[実施例２〜３および比較例１〜２]
実施例２〜３および比較例１では、表１に示すように、磁性粉の種類を変えたほかは、実施例１と同様に磁性トナーを作成して、評価した。
また、比較例２では、さらに、感光体の種類を、アモルファスシリコン感光体から有機感光体に変えて実施例３の磁性トナーを評価した。
【００５８】
【表１】
【発明の効果】
本発明のアモルファスシリコン感光体用磁性トナーおよび磁性トナーの画像形成方法によれば、適度な硬さのアモルファスシリコン感光体を用いるとともに、磁性トナーに含まれる磁性粉を多面体粒子とし、しかも磁性粉の残留磁化（σｒ）と比表面積（ＳＳＡ）の関係を従来の知見とは異なる態様とすることによって、高温高湿条件であっても優れた帯電特性や１ドット再現性を示すことができるようになった。
【００６０】
【図面の簡単な説明】
【図１】 六面体粒子と八面体粒子との混合物の電子顕微鏡写真（倍率４００００倍）である。
【図２】 別の六面体粒子と八面体粒子との混合物の電子顕微鏡写真（倍率４００００倍）である。
【図３】 アモルファスシリコン感光体の断面図である。
【図４】 別のアモルファスシリコン感光体の断面図である。
【図５】 本発明の磁性トナーが適用される画像形成装置の断面図である。
【図６】 本発明の磁性トナーが適用される画像形成装置の感光体の周辺部を示す図である。
【００６１】
【符号の説明】
１：画像形成装置
２：ポリゴンミラー
５：光学電送機構
７：上部扉
９：感光体
１０：現像器
３１：トナーコンテナ
３２：現像ローラ
３３：供給ローラ
３９：トナーセンサ
４７：表示部
６１、７１：導電性基体
６３、７３：光導電層
６５、７７：表面層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor and a method for forming an image of the magnetic toner. More specifically, the present invention relates to an amorphous silicon photosensitive that can exhibit excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility even under high temperature and high humidity conditions. The present invention relates to a body-use magnetic toner and a magnetic toner image forming method.
[0002]
[Prior art]
In dry development methods using various electrostatic copying methods that are in practical use today, there are two-component development methods using toner and carrier and one-component development methods using only magnetic toner containing magnetic powder, Many such magnetic toners and carriers use magnetite particles as magnetic powder. In addition, various properties are required for magnetic powders used in such magnetic toners and carriers. Particularly in the magnetic one-component development method, the magnetic cohesiveness of the toner is weakened and the dispersibility in the binder resin is improved. Therefore, a spherical shape having a relatively low residual magnetic flux density (residual magnetization) is preferred. Also, the particle shape of the magnetic powder is preferably substantially spherical because it takes into consideration that the photoreceptor is not excessively polished. That is, as the magnetic powder used for the magnetic toner or carrier, as described in JP-B-62-51208, JP-B-3-9045, JP-A-6-92642, etc., the particle shape is usually used. Spherical magnetite particles are used.
However, the conventional spherical magnetite particles have poor blackness when they constitute a magnetic toner, while the charge amount is reduced under high temperature and high humidity conditions such as 35 ° C. and 85% RH. There were problems such as easy flow.
[0003]
It has also been proposed to use various additives to improve the dispersibility of the magnetite particles in the resin. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-286723 proposes to improve the dispersibility and heat resistance of magnetite particles by adding Si and Al components during and after the generation of magnetite particles. In JP-A-5-333594 and JP-B-8-25747, by distributing Si in magnetite particles, high-resolution toner, magnetite particles having lower residual magnetization and high electric resistance are obtained. Proposed. Japanese Patent Publication No. 5-51538 proposes a toner having a high density and no fog by unevenly distributing Si in octahedral magnetite particles. Furthermore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-335922, Mn, Ti, Mg, Co, Ni, Si, Cr, Al, etc. are added to a polyhedral or spherical magnetic powder with respect to the total amount of the magnetic powder. A toner is proposed in which 5 wt% is added and the total amount of added elements is 10 wt% or less.
However, when Si and Al components are added to the magnetite particles, the hygroscopicity of the magnetite particles increases, resulting in problems such as a decrease in charge amount and a decrease in 1-dot reproducibility under high temperature and high humidity. It was observed.
[0004]
Accordingly, various magnetite particles having a polygonal shape have been proposed in order to polish the surface of the latent image carrier to prevent image flow under high temperature and high humidity.
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-235898 discloses hexahedral, octahedral, and dodecahedron magnetic powders in which P is added in an amount of 0.05 to 5% by weight with respect to Fe.
JP-A-6-144840 discloses hexahedral magnetic powder in which Mg is added in an amount of 0.1 to 5% by weight with respect to Fe and the average particle size is 0.1 to 0.25 μm. Has been.
Furthermore, in JP-A-10-101339, P and Al are added in an amount of 0.1 to 5% by weight with respect to Fe, and the residual magnetization (σr) and the specific surface area (SSA) have the following relationship: A hexahedral magnetic powder characterized by satisfying the formula (3) is disclosed.
σr / SSA <0.9 (3)
However, since none of the proposed magnetic powders defines the hardness of the photoreceptor, there has been a problem that the photoreceptor is excessively polished when used as a magnetic toner. In addition, all of the proposed magnetic powders must add P, P and Al, or Mg to the magnetite particles, and although the dispersibility of the magnetite particles is improved, the hygroscopic property is increased and the magnetic toner is increased. There are problems such as a decrease in the charge amount under high temperature and high humidity and the tendency of image flow to occur. Further, the value of σr / SSA specified in Japanese Patent Laid-Open No. 10-101339 is too small, and there is a problem that it is insufficient for polishing the surface of the amorphous silicon photoconductor.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-201509 discloses a hexahedral magnetic powder in which residual magnetization (σr) and specific surface area (SSA) satisfy the following relational expression (4). .
σr = 0.92 × SSA + b (4)
(B = 1.6-3)
However, the proposed magnetic powder is relatively effective in preventing the image flow or the like of the organic photoreceptor under high temperature and high humidity, but is insufficient for surface polishing of the amorphous silicon photoreceptor.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, conventional magnetic powders, typically magnetite particles, including spherical and polyhedrons, are not considered for use in amorphous silicon photoconductors and constitute magnetic toners and are applied to amorphous silicon photoconductors. In some cases, there have been problems in that the charge amount is reduced and image flow is likely to occur under high temperature and high humidity conditions, for example, at 35 ° C. and 85% RH.
Accordingly, the inventors of the present invention have intensively studied the conventional problems, and as a result, at the time of development, an amorphous silicon photoconductor having an appropriate hardness is used, and the magnetic powder contained in the magnetic toner is made into polyhedral particles. By making the relationship between the remanent magnetization (σr) and the specific surface area (SSA) different from the conventional knowledge, it has been found that excellent charging characteristics and image characteristics can be obtained even under high temperature and high humidity. It has been completed.
That is, the present invention, when applied to an amorphous silicon photoreceptor, can exhibit excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility even under high temperature and high humidity, and a magnetic toner image forming method using the same. The purpose is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in a magnetic toner used in an image forming apparatus using an amorphous silicon photoconductor, the dynamic indentation hardness of the amorphous silicon photoconductor is 10 to 1,000 Kgf / mm.2The magnetic powder contained in the magnetic toner is a polyhedral particle, and the specific surface area (SSA) (m) with respect to the remanent magnetization (σr) (emu / g) of the polyhedral particle.2/ G) provides a magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor that satisfies the following relational expression (1), and can solve the above-mentioned problems.
0.9 <σr / SSA ≦ 1.2 (1)
More specifically, in a magnetic toner used in an image forming apparatus using an amorphous silicon photoreceptor, the dynamic indentation hardness of the amorphous silicon photoreceptor is 10 to 1,000 Kgf / mm. 2 The magnetic powder contained in the magnetic toner is a polyhedral particle composed of a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, and the mixing ratio of the hexahedral particles and octahedral particles is expressed by weight ratio. Specific surface area (SSA) with respect to remanent magnetization (σr) (emu / g) of a magnetic powder comprising polyhedral particles having a value in the range of 20:80 to 80:20 and made of a mixture of the hexahedral particles and octahedral particles ( m 2 / G) satisfies the relational expression (1), and the charge control agent contained in the magnetic toner further includes a resin to which nigrosine, quaternary ammonium chloride, or an amine compound is bound. A magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor, characterized by being an agent.
That is, by limiting the hardness of the amorphous silicon photoreceptor to a predetermined range, it is possible to effectively prevent the surface from being excessively polished even when a magnetic toner containing polyhedral particles is used.
Further, in the relational expression (1), since the relationship between the remanent magnetization (σr) in the polyhedral particles and the specific surface area (SSA) is taken into consideration, even when applied to an amorphous silicon photoreceptor, even under high temperature and high humidity. Excellent charging characteristics and image characteristics can be obtained.
As described above in the description of the prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-101339 has a description that the value of σr / SSA must be 0.9 or less. The numerical value range is based on the fact that, when applied to an amorphous silicon photoconductor, a magnetic toner capable of exhibiting excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility even under high temperature and high humidity can be obtained. is there.
[0008]
In providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor of the present invention, it is preferable that the residual magnetization (σr) and the specific surface area (SSA) satisfy the following relational expression (2).
σr <0.92 × SSA + b (2)
(B = 1.6-3)
With this configuration, when applied to an amorphous silicon photoreceptor, a magnetic toner capable of exhibiting excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility even under high temperature and high humidity can be obtained.
As described above in the description of the prior art, Japanese Patent Laid-Open No. 3-201509 discloses that the relational expression of σr = 0.92 × SSA + b (b = 1.6-3) must be satisfied. However, a magnetic toner that can exhibit excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility even at high temperature and high humidity when applied to an amorphous silicon photoreceptor by setting a numerical range different from such a view. It is based on the fact that it is obtained.
[0009]
Further, in providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor of the present invention, the magnetic powder is composed of a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, and the amount of the mixture added is 30-60 with respect to the total amount of the magnetic toner. A value within the range of% by weight is preferred.
With this configuration, it is possible to easily adjust values such as remanent magnetization (σr) and specific surface area (SSA). Therefore, when applied to an amorphous silicon photoreceptor, a magnetic toner capable of exhibiting excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility under high temperature and high humidity due to the interaction of hexahedral particles and octahedral particles can be easily obtained. Can do.
[0011]
In providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor of the present invention, the specific surface area of the magnetic powder is 8 to 12 m.2A value within the range of / g is preferable.
With this configuration, relational expressions (1) and (2) are easily satisfied, and when applied to an amorphous silicon photoreceptor, excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility are exhibited under high temperature and high humidity. Magnetic toner that can be obtained can be obtained.
[0012]
In providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor of the present invention, it is preferable that the average particle size of the magnetic powder is set to a value within the range of 0.1 to 0.3 μm. With this configuration, it is possible to further easily adjust values such as remanent magnetization (σr) and specific surface area (SSA). In addition, by controlling the average particle size of the magnetic powder in this way, not only the handling of the magnetic powder but also the production itself is facilitated.
[0013]
In providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor of the present invention, it is preferable to set the residual magnetization (σr) of the magnetic powder to a value in the range of 8.5 to 12 emu / g.
With this configuration, relational expressions (1) and (2) are easily satisfied, and when applied to an amorphous silicon photoreceptor, excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility are exhibited under high temperature and high humidity. A magnetic toner that can be obtained can be obtained.
[0014]
Further, in providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor of the present invention, it is preferable that the holding power of the magnetic powder is set to a value within the range of 70 to 120 kA / m. With this configuration, relational expressions (1) and (2) are easily satisfied, and when applied to an amorphous silicon photoreceptor, excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility are exhibited under high temperature and high humidity. A magnetic toner that can be obtained can be obtained.
[0015]
In providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor of the present invention, the P or Al content in the magnetic powder is preferably less than 0.1% by weight with respect to Fe.
With this configuration, when applied to an amorphous silicon photoreceptor, a magnetic toner capable of exhibiting excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility under high temperature and high humidity can be obtained.
[0016]
In providing the magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor of the present invention, it is preferable to set the charge amount under an environmental condition of 35 ° C. and 85% RH within a range of 5 to 15 μC / g.
With this configuration, excellent image characteristics can be obtained even when applied to an amorphous silicon photoreceptor.
[0017]
According to another aspect of the present invention, in the magnetic toner image forming method using an amorphous silicon photoconductor, the amorphous silicon photoconductor has a dynamic indentation hardness of 10 to 1,000 Kgf / mm.2And a specific surface area (SSA) (m) with respect to remanent magnetization (σr) (emu / g) as a magnetic toner.2/ G), a magnetic toner containing magnetic powder satisfying the following relational expression (1) is used.
0.9 <σr / SSA ≦ 1.2 (1)
More specifically, in an image forming method using a magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor, a dynamic indentation hardness is 10 to 1,000 Kgf / mm. 2 And the amorphous silicon photoconductor magnetic toner is a polyhedral particle comprising a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, and the mixing ratio of the hexahedral particles and octahedral particles is expressed by weight ratio. , Specific surface area with respect to remanent magnetization (σr) (emu / g) of a magnetic powder comprising polyhedral particles having a value in the range of 20:80 to 80:20 and comprising a mixture of the hexahedral particles and octahedral particles ( SSA) (m 2 / G) contains magnetic powder satisfying the relational expression (1), and the magnetic toner for amorphous silicon photoreceptor binds nigrosine, quaternary ammonium chloride or amine compound as a charge control agent. An image forming method using a magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor, characterized in that it contains a cured resin.
By carrying out in this way, it is possible to effectively prevent the surface from being excessively polished even when a magnetic toner containing polyhedral particles is used for the amorphous silicon photoconductor.
Further, in the relational expression (1), since the relationship between the remanent magnetization (σr) in the polyhedral particles and the specific surface area (SSA) is taken into consideration, even when applied to an amorphous silicon photoreceptor, even under high temperature and high humidity. Excellent charging characteristics and image characteristics can be obtained.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the toner for developing an electrostatic latent image of the present invention and an image forming method using the same will be described in detail.
[0019]
[First embodiment]
In the first embodiment, in a magnetic toner used in an image forming apparatus using an amorphous silicon photoreceptor, the dynamic indentation hardness of the amorphous silicon photoreceptor is 10 to 1,000 Kgf / mm.2The magnetic powder contained in the magnetic toner is a polyhedral particle, and the specific surface area (SSA) (m) with respect to the remanent magnetization (σr) (emu / g) of the polyhedral particle.2/ G) provides a magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor that satisfies the following relational expression (1), and can solve the above-mentioned problems.
0.9 <σr / SSA ≦ 1.2 (1)
More specifically, in a magnetic toner used in an image forming apparatus using an amorphous silicon photoreceptor, the dynamic indentation hardness of the amorphous silicon photoreceptor is 10 to 1,000 Kgf / mm. 2 The magnetic powder contained in the magnetic toner is a polyhedral particle composed of a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, and the mixing ratio of the hexahedral particles and octahedral particles is expressed by weight ratio. Specific surface area (SSA) with respect to remanent magnetization (σr) (emu / g) of a magnetic powder comprising polyhedral particles having a value in the range of 20:80 to 80:20 and made of a mixture of the hexahedral particles and octahedral particles ( m 2 / G) satisfies the relational expression (1), and the charge control agent contained in the magnetic toner further includes a resin to which nigrosine, quaternary ammonium chloride, or an amine compound is bound. A magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor, characterized by being an agent.
[0020]
1. Magnetic toner
The magnetic toner used in the first embodiment has an inorganic oxide outside the toner particles composed of, for example, a binder resin, a wax, a charge control agent, and a magnetic powder in accordance with actual conditions. It is preferable to be attached.
[0021]
(1) Binder resin
▲ 1 ▼ Type
The type of the binder resin used for the toner used in the first embodiment is not particularly limited. For example, a styrene resin, an acrylic resin, a styrene-acrylic copolymer, a polyethylene resin, and a polypropylene resin are used. It is preferable to use thermoplastic resins such as resins, vinyl chloride resins, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, polyvinyl alcohol resins, vinyl ether resins, N-vinyl resins, styrene-butadiene resins.
[0022]
(2) Average molecular weight
Further, the binder resin preferably has two molecular weight peaks (referred to as a low molecular weight peak and a high molecular weight peak) as the weight average molecular weight. Specifically, the low molecular weight peak is in the range of 3,000 to 20,000, the other high molecular weight peak is in the range of 300,000 to 1,500,000, and Mw (weight average molecular weight) / Those having a Mn (number average molecular weight) of 10 or more are preferred. If the average molecular weight peak is within such a range, the toner can be easily fixed, and offset resistance can be improved. The average molecular weight of the binder resin is determined by measuring the elution time from the column using a molecular weight measuring device (GPC) and comparing it with a calibration curve prepared in advance using a standard polystyrene resin. Can do.
[0023]
(3) Softening point
Moreover, in a binder resin, it is preferable to make a softening point into the value within the range of 110-150 degreeC, and it is more preferable to set it as the value within the range of 120-140 degreeC. This is because when the softening point of the binder resin is less than 110 ° C., the obtained toners are fused to each other, and the storage stability may be lowered. On the other hand, if the softening point of the binder resin exceeds 150 ° C., the toner fixability may be poor.
[0024]
(4) Glass transition point
Moreover, it is preferable to make the glass transition point (Tg) of binder resin into the value within the range of 55-70 degreeC, and it is more preferable to set it as the value within the range of 58-68 degreeC. This is because when the glass transition point of the binder resin is less than 55 ° C., the obtained toners are fused to each other, and the storage stability may be lowered. On the other hand, if the glass transition point of the binder resin exceeds 70 ° C., the toner fixability may be poor.
The softening point and glass transition point of the binder resin can be determined from the endothermic peak position and the specific heat change point using a differential scanning calorimeter (DSC).
[0025]
(2) Waxes
▲ 1 ▼ Type
In addition, it is preferable to add waxes in order to obtain the effect of fixing property and offset property in the toner.
The type of such wax is not particularly limited, and examples thereof include polyethylene wax, polypropylene wax, fluororesin-based wax, Fischer-Tropsch wax, paraffin wax, ester wax, montan wax, rice wax and the like. One kind alone or a combination of two or more kinds may be mentioned.
In addition, when using Fischer-Tropsch wax, the thing whose weight average molecular weight is a value of 1000 or more and has the endothermic bottom peak by DSC in the range of 100-120 degreeC is more preferable. As such Fischer-Tropsch wax, Sazol wax C1 (high molecular weight grade by crystallization of H1, endothermic bottom peak: 106.5 ° C.) available from Sazol, Sazol wax C105 (by C1 fractionation method) Refined product, endothermic bottom peak: 102.1 ° C.), Sazol wax SPRAY (C105 fine particles, endothermic bottom peak: 102.1 ° C.), and the like.
[0026]
(2) Amount added
Also, the amount of added wax is not particularly limited. For example, when the total amount of toner is 100% by weight, the added amount of wax is set to a value in the range of 1 to 5% by weight. Is preferred.
This is because when the amount of the wax added is less than 1% by weight, offset to the fixing roll, image smearing, and the like may not be efficiently prevented. On the other hand, when the added amount of the wax exceeds 5% by weight, the toners are fused with each other, and the storage stability may be lowered.
Therefore, it is more preferable that the amount of the wax added is in the range of 1.5 to 3.5% by weight when the total amount of the toner is 100% by weight, and in the range of 2 to 4% by weight. More preferably, the value of
[0027]
(3) Charge control agent
(3) -1 types
In addition, in the toner, the charge level and the charge rising characteristics (indicator of whether to charge to a constant charge level in a short time) are remarkably improved, and from the viewpoint of obtaining the characteristics excellent in durability and stability, etc.As the charge control agent, a charge control agent exhibiting positive charge, such as nigrosine, a quaternary ammonium salt compound, or a resin type charge control agent in which an amine compound is bonded to a resin, is added.
[0028]
(2) Amount added
Further, when the total amount of toner is 100% by weight, the charge control agent is preferably added in a range of 1.5 to 15% by weight. When the addition amount of the charge control agent is less than 1.5% by weight, it becomes difficult to stably impart charging characteristics to the toner, and the image density tends to be low and the durability tends to be low. In addition, poor dispersion tends to occur, so-called fogging tends to occur, and photoconductor contamination tends to increase. On the other hand, when the addition amount of the charge control agent exceeds 15% by weight, there is a tendency that defects such as contamination of the photosensitive member tend to occur due to environmental resistance, in particular, charging failure and image failure under high temperature and high humidity.
[0029]
(4) Magnetic powder
▲ 1 ▼ Type
Also, as the kind of magnetic powder used for the magnetic toner, a known powder can be dispersed in the toner to constitute a magnetic toner.
Preferred magnetic powder is a metal or alloy exhibiting ferromagnetism such as ferrite, magnetite, iron, cobalt, nickel, etc., a compound containing these ferromagnetic elements, or an appropriate heat treatment without containing ferromagnetic elements. An alloy that exhibits ferromagnetism can be cited.
[0030]
(4) -2 Polyhedral particles
Further, polyhedral magnetic powder is used as the magnetic powder. The reason is that by using such a polyhedral magnetic powder, an appropriate polishing force can be exerted on the amorphous silicon photoreceptor, and excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility can be exhibited under high temperature and high humidity. This is because a magnetic toner can be obtained.
However, when the magnetic powder becomes decahedron or more, the magnetic powder may be rounded, and the polishing force on the amorphous silicon photoreceptor may be reduced. Therefore, as magnetic powder,Use hexahedral and octahedral particles.Moreover, if it is a magnetic powder of hexahedral particles and octahedral particles, the advantage that it can manufacture efficiently is also acquired by adjusting manufacturing conditions suitably.
Further, in using hexahedral particles or octahedral particles, as shown in FIGS. 1 and 2, hexahedral particles and octahedral particlesUse a mixture.This is because it is easy to adjust values such as remanent magnetization (σr) and specific surface area (SSA), and when applied to an amorphous silicon photoreceptor, excellent charging characteristics and 1-dot reproduction under high temperature and high humidity. This is because a magnetic toner capable of exhibiting properties can be obtained. That is, by appropriately mixing the hexahedral particles and the octahedral particles, it is possible to obtain values of remanent magnetization (σr) and specific surface area (SSA) that cannot be obtained independently by complementing each other.
[0031]
Also, in using a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, the mixing ratio of hexahedral particles and octahedral particles isThe weight ratio is within the range of 20:80 to 80:20.
This is because the mixing ratio of such hexahedral and octahedral particles is20:80If the value is less than, the effect of adding octahedral particles may not be expressed, while the mixing ratio is80:20This is because the effect of adding hexahedral particles may not be exhibited when the value is larger than that.
[0032]
(3) Specific surface area (SSA)
Moreover, the specific surface area (SSA) of the magnetic powder is 8 to 12 m.2A value within the range of / g is preferable.
This is because the magnetic powder has a specific surface area (SSA) of 8 m.2This is because if the value is less than / g, the polishing power for the amorphous silicon photoconductor may be reduced. On the other hand, the specific surface area (SSA) of the magnetic powder is 12 m.2This is because when the amount exceeds / g, the magnetic powder tends to aggregate and it may be difficult to mix and disperse with the binder resin.
Therefore, the specific surface area (SSA) of the magnetic powder is 8.5 to 11 m.2/ G is more preferably in the range of 9.0 to 10 m2More preferably, the value is within the range of / g.
The specific surface area of such magnetic powder can be measured by the BET method.
[0033]
(4) Holding power (Hc)
Moreover, it is preferable to make the retention power (Hc) of magnetic powder into the value within the range of 70-120 kA / m.
This is because the reproducibility of one dot may be lowered when the magnetic powder holding force (Hc) is less than 70 kA / m. On the other hand, when the holding power (Hc) of the magnetic powder exceeds 120 kA / m, the magnetic powder tends to aggregate and it may be difficult to mix and disperse with the binder resin.
Therefore, the holding power (Hc) of the magnetic powder is more preferably set to a value within the range of 80 to 110 kA / m, and further preferably set to a value within the range of 85 to 100 kA / m.
The holding power (Hc) of the magnetic powder is a value measured when an external magnetic field of 5 kOe is applied.
[0034]
(5) Residual magnetization (σr)
Further, the residual magnetization (σr) of the magnetic powder is set to 8.5 to 12 emu / g (Am2/ Kg) The value is preferably within the range.
This is because when the residual magnetization (σr) of the magnetic powder is less than 8.5 emu / g, the types of usable magnetic powder may be excessively limited. On the other hand, when the residual magnetization (σr) of the magnetic powder exceeds 12 emu / g, the magnetic powder tends to aggregate and it may be difficult to mix and disperse with the binder resin.
Therefore, the residual magnetization (σr) of the magnetic powder is more preferably set to a value within the range of 9.0 to 11 emu / g, and further preferably set to a value within the range of 9.5 to 10.5 emu / g. .
The residual magnetization (σr) of the magnetic powder is a value measured when an external magnetic field of 5 kOe is applied.
[0035]
(6) Saturation magnetization (σs)
In addition, the saturation magnetization (σs) of the magnetic powder is preferably set to a value within the range of 70 to 100 emu / g.
This is because the reproducibility of one dot may be significantly reduced when the saturation magnetization (σs) of the magnetic powder is less than 70 emu / g. On the other hand, when the saturation magnetization (σs) of the magnetic powder exceeds 100 emu / g, the magnetic powder tends to aggregate and it may be difficult to mix and disperse with the binder resin.
Therefore, the saturation magnetization (σs) of the magnetic powder is more preferably set to a value within the range of 75 to 95 emu / g, and further preferably set to a value within the range of 80 to 90 emu / g.
The saturation magnetization (σs) of the magnetic powder is a value measured when an external magnetic field of 5 kOe is applied.
[0036]
(7) Average particle size
Moreover, it is preferable to make the average particle diameter of magnetic powder into the value within the range of 0.1-0.3 micrometer. The reason for this is that when the average particle size of the magnetic powder becomes a value of 0.1 μm, the magnetic powder tends to aggregate, and mixing and dispersion with the binder resin may be difficult. On the other hand, if the average particle size of the magnetic powder exceeds 0.3 μm, the production time may become excessively long or the particle size of the magnetic toner may not be uniform.
Therefore, the average particle size of the magnetic powder is more preferably set to a value within the range of 0.15 to 0.25 μm, and further preferably set to a value within the range of 0.18 to 0.23 μm.
[0037]
▲ 8 ▼ Surface treatment
Moreover, it is preferable to surface-treat the surface of magnetic powder with surface treating agents, such as a titanium compound and a silane compound. This is because the surface treatment can improve the hygroscopicity and dispersibility of the magnetic powder.
Preferred titanium compounds include isopropyl triisostearoyl titanium, vinyl trimethoxy titanium, naphthyltrimethoxy titanium, phenyl trimethoxy titanium, methyl trimethoxy titanium, ethyl trimethoxy titanium, propyl trimethoxy titanium, isobutyl trimethoxy titanium, octadecyl trimethoxy. One kind alone or a combination of two or more kinds such as titanium can be mentioned.
Preferred examples of the silane compound include vinyltrimethoxysilane, naphthyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, isobutyltrimethoxysilane, and octadecyltrimethoxysilane. Single or 2 or more types of combinations are mentioned.
[0038]
▲ 9 ▼ Addition amount
The amount of magnetic powder added is preferably set to a value in the range of 30 to 60% by weight when the total amount of magnetic toner is 100% by weight.
This is because the reproducibility of one dot may be significantly reduced when the amount of magnetic powder added is less than 30% by weight. On the other hand, if the amount of magnetic powder added exceeds 60% by weight, the charge amount, particularly the charge amount under high temperature and high humidity conditions, may be reduced.
Accordingly, the amount of magnetic powder added is preferably a value within the range of 35 to 55% by weight, and a value within the range of 40 to 50% by weight when the total amount of the magnetic toner is 100% by weight. More preferably.
[0039]
2. External additive
(1) Kind
Although the toner is a measurement target and causes contamination of the fixing roll, in order to improve charging characteristics, flow characteristics, polishing characteristics, and the like, titanium oxide, silica, zirconium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, etc. It is preferable to add external additive particles made of an inorganic oxide.
In addition, the external additive particles made of these inorganic oxides are coated with colloidal silica, hydrophobic silica, silane coupling agent, titanium coupling agent or the like for the purpose of further improving the fluidity and storage stability of the toner. It is also preferable to process.
[0040]
(2) Addition amount
In addition, the amount of the external additive added is preferably set to a value within the range of 0.5 to 15.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles.
This is because if the amount of the external additive added is less than 0.5 parts by weight, the polishing becomes insufficient, and image flow may occur at high temperature and high humidity, and image defects may easily occur. On the other hand, when the added amount of the external additive exceeds 15.0 parts by weight, the fluidity of the toner is extremely deteriorated, and this may cause the adverse effects of image density reduction and durability deterioration.
Therefore, it is more preferable that the amount of the external additive added is in the range of 0.7 to 10.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner particles, and 0.9 to 5.0 parts by weight. More preferably, the value is within the range.
[0041]
3. Average particle size
Further, the average particle diameter of the magnetic toner is not particularly limited, but for example, a value in the range of 5 to 12 μm is preferable.
This is because, when the average particle diameter of the magnetic toner is less than 5 μm, the charging characteristics and flow characteristics of the magnetic toner are deteriorated, and further, the liberation rate of the external additive particles may be increased. This is because if the average particle size of the magnetic toner exceeds 12 μm, the fluidity of the toner may be lowered.
Accordingly, the average particle size of the magnetic toner is more preferably set to a value within the range of 6 to 11 μm, and further preferably set to a value within the range of 7 to 10 μm.
[0042]
4). Amorphous silicon photoconductor
(1) Type 1
As shown in FIG. 3, it is preferable that one type of amorphous silicon photoconductor for developing magnetic toner is mainly composed of a
The reason for this is that the dynamic indentation hardness of the amorphous silicon photoconductor is 300 kgf / mm.2If the value is less than 1, the magnetic toner containing polyhedral magnetic powder may be excessively worn. On the other hand, the dynamic indentation hardness of such an amorphous silicon photoconductor is 1,000 kgf / mm.2This is because the chemical stability may be lacking when the value exceeds.
Therefore, the dynamic indentation hardness of such an amorphous silicon photoreceptor is 400 to 800 kgf / mm.2More preferably, the value is in the range of 500 to 7000 Kgf / mm.2More preferably, the value is within the range of.
[0043]
(2) Type 2
As shown in FIG. 4, another type of amorphous silicon photoconductor for developing magnetic toner comprises a
The reason for this is that the dynamic indentation hardness of the surface layer itself is 10 to 300 kgf / mm.2Even if the value is less than 300 Kgf / mm, the internal dynamic indentation hardness2By setting it as the above value, the abrasion resistance of the surface layer can be improved, and as a result, it is possible to suppress excessive wear by the magnetic toner containing polyhedral magnetic powder.
Therefore, in the case of an amorphous silicon photoconductor whose hardness is gradually increased toward the photoconductive layer, the dynamic indentation hardness of the surface layer is 50 to 200 kgf / mm.2More preferably, the value is within the range of 70 to 150 kgf / mm.2More preferably, the value is within the range of.
[0044]
[Second Embodiment]
According to the second embodiment, in the magnetic toner image forming method using an amorphous silicon photoconductor, the dynamic indentation hardness is 10 to 1,000 kgf / mm as the amorphous silicon photoconductor.2And a specific surface area (SSA) (m) with respect to remanent magnetization (σr) (emu / g) as a magnetic toner.2/ G), a magnetic toner containing magnetic powder satisfying the following relational expression (1) is used.
0.9 <σr / SSA ≦ 1.2 (1)
More specifically, in an image forming method using a magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor, a dynamic indentation hardness is 10 to 1,000 Kgf / mm. 2 And the amorphous silicon photoconductor magnetic toner is a polyhedral particle comprising a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, and the mixing ratio of the hexahedral particles and octahedral particles is expressed by weight ratio. , Specific surface area with respect to remanent magnetization (σr) (emu / g) of a magnetic powder comprising polyhedral particles having a value in the range of 20:80 to 80:20 and comprising a mixture of the hexahedral particles and octahedral particles ( SSA) (m 2 / G) contains magnetic powder satisfying the relational expression (1), and the magnetic toner for amorphous silicon photoreceptor binds nigrosine, quaternary ammonium chloride or amine compound as a charge control agent. An image forming method using a magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor, characterized in that it contains a cured resin.
Hereinafter, the contents already described in the first embodiment will be omitted, and different points will be described as the second embodiment.
[0045]
1. Image forming apparatus
(1) Configuration
In carrying out the image forming method, the image forming apparatus 1 can be suitably used as shown in FIG. That is, the image forming apparatus 1 includes a developing device 10, a transfer roller 19, a cleaning blade 13, around the amorphous silicon photosensitive member (photosensitive member) 9 that rotates clockwise in FIG. In addition, a charging unit 8 is provided. The developing device 10 is provided with a developing roller 32. The surface of the developing roller 32 is spaced apart from the surface of the amorphous silicon photosensitive member 9 by a predetermined distance. It is preferable that a predetermined amount of toner can be appropriately supplied from 31.
FIG. 6 is an enlarged view showing the peripheral portion of the amorphous silicon photosensitive member 9 in FIG. 5 so that it can be easily understood.
[0046]
Here, an optical transmission mechanism 5 for forming image dots on the surface is provided above the amorphous silicon photosensitive member 9. Although this optical transmission mechanism 5 is not shown, the polygon mirror 2 for reflecting the laser light from the laser light source and the surface of the photosensitive member between the charging unit 8 and the developing roller 32 via the reflection mirror 4 by the laser light. An
In addition, a
The recording paper placed on the
[0047]
Further, a
In addition, it is preferable that the recording paper after fixing passes through the
Furthermore, it is preferable that a display unit 47 for displaying various information, an installation switch 48, and a
[0048]
(2) Operation
In the image recording apparatus 1 configured as described above, the main motor (not shown) starts driving by opening and closing the
The formed image is developed by the developing roller 32 of the developing device 10, and the developed toner image is transferred to the recording paper by the transfer roller 19. Further, the recording paper onto which the toner has been transferred is fixed and fixed by the fixing
Therefore, in a positively charged photoreceptor, an image is formed using the toner to which anatase-type titanium oxide and rutile-type titanium oxide are externally added as described above, thereby effectively preventing toner adhesion and image flow over a long period of time. Can do.
[0049]
2. Toner for electrostatic latent image development
The electrostatic latent image developing toner used in the second embodiment uses magnetic powder contained in the magnetic toner as polyhedral particles, and residual magnetization (σr) (emu / g) / specific surface area (SSA) of the polyhedral particles. (M2/ G) can be suitably used as long as it is a magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor having a value in the range of more than 0.9 to 1.2. Details will be described in the first embodiment. The contents can be the same as those described above.
[0050]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. Needless to say, the following description exemplifies the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following description without any particular reason.
[0051]
[Example 1]
1. Toner creation
(1) Preparation of toner particles
Styrene / acrylic resin, polyethylene wax, and charge control agent were melt-kneaded with a twin screw extruder so as to have the following blending ratio, and then cooled. Subsequently, toner particles having an average particle diameter of 7 μm were obtained through a pulverization process and a classification process.
As the magnetic powder, a mixture of hexahedral particles and octahedral particles (
(1) 96 parts by weight of styrene / acrylic resin
(2) 3 parts by weight of polyethylene wax
(3) Charge control agent 1 part by weight
(4) 40 parts by weight of magnetic powder
[0052]
(2) Addition of external additive particles
To 100 parts by weight of the obtained toner particles, granular titanium oxide and needle-like conductive particles were uniformly externally added using a Henschel mixer so as to have the following composition, respectively, to prepare a magnetic toner.
(1)
(2) 1.4 parts by weight of titanium oxide
(3) 1.0 part by weight of silica
[0053]
2. Toner rating
The obtained toner was configured as a magnetic one-component developer, and the charge amount was measured as follows. Further, printing was performed using a page printer (FS-3750) manufactured by Kyocera with an amorphous silicon photosensitive member, and image characteristics and 1-dot reproducibility were evaluated as follows. The obtained results are shown in Table 1.
The dynamic indentation hardness of the amorphous silicon photoconductor of FS-3750 was measured using an ultra micro hardness meter DUH-201 (manufactured by Shimadzu Corporation), and 300 Kgf / mm.2It was confirmed that.
[0054]
(1) Charging characteristics
Using a QM meter (manufactured by Torek), the magnetic toner on the developing mag roller was directly sucked and measured. In Table 1, charge amount 1 is a value of charge amount measured under environmental conditions of 20 ° C. × 50% RH, and charge amount 2 is 35 ° C. × 85% RH.
[0055]
(2) Image characteristics
Using a Kyocera page printer (FS-3750) equipped with an amorphous silicon photoreceptor, the obtained magnetic toner was actually printed, and image characteristics were evaluated. That is, after 100,000 sheets were continuously passed in a normal environment (20 ° C., 65% RH), an image evaluation pattern (solid pattern) was printed to obtain a measurement image. Similarly, after 100,000 sheets were continuously passed in a high-temperature and high-humidity environment (35 ° C., 85% RH), an image evaluation pattern (solid pattern) was printed to obtain a measurement image. Then, the image density in each obtained image was measured using a Macbeth reflection densitometer.
At the same time, fog (printability on the background) was measured using REFECTECTOMER MODEL TD-6C (manufactured by Tokyo Denka Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria.
A: 0.00 to less than 0.05
○: 0.05 to less than 0.10
Δ: 0.10 to less than 0.15
X: 0.015 or more
[0056]
(3) 1-dot reproducibility evaluation
Using a Kyocera page printer (FS-3750) equipped with an amorphous silicon photoconductor, the obtained magnetic toner is actually printed, and one dot is reproduced by observing one dot with an optical microscope in accordance with the following evaluation criteria. Sexuality was evaluated.
The evaluation of the 1-dot reproducibility is an evaluation of how much a desired 1-dot print is reproduced. If the reproducibility of 1-dot is good, the image density becomes high, and conversely This is an evaluation test based on the fact that there is a correlation between the two in that the image density becomes lower as the reproducibility of one dot becomes lower.
A: The desired printed body is completely reproduced, and there is no problem in reproducibility.
○: The image density is slightly thin, but there is no problem in reproducibility.
(Triangle | delta): It is the reproducibility of a tolerance | permissible_range, although a part and missing | missing part are seen.
X: The desired printed material could not be reproduced.
[0057]
[Examples 2-3 and Comparative Examples 1-2]
In Examples 2 to 3 and Comparative Example 1, as shown in Table 1, a magnetic toner was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the type of magnetic powder was changed.
Further, in Comparative Example 2, the magnetic toner of Example 3 was evaluated by changing the type of the photoreceptor from the amorphous silicon photoreceptor to the organic photoreceptor.
[0058]
[Table 1]
【The invention's effect】
According to the magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor and the image forming method of the magnetic toner of the present invention, an amorphous silicon photoconductor having an appropriate hardness is used, the magnetic powder contained in the magnetic toner is a polyhedral particle, and the magnetic powder By making the relationship between the remanent magnetization (σr) and the specific surface area (SSA) different from the conventional knowledge, excellent charging characteristics and 1-dot reproducibility can be exhibited even under high temperature and high humidity conditions. became.
[0060]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electron micrograph (magnification 40000 times) of a mixture of hexahedral particles and octahedral particles.
FIG. 2 is an electron micrograph (magnification 40000 times) of a mixture of another hexahedral particle and octahedral particle.
FIG. 3 is a cross-sectional view of an amorphous silicon photoconductor.
FIG. 4 is a cross-sectional view of another amorphous silicon photoconductor.
FIG. 5 is a cross-sectional view of an image forming apparatus to which the magnetic toner of the present invention is applied.
FIG. 6 is a view showing a peripheral portion of a photoreceptor of an image forming apparatus to which the magnetic toner of the present invention is applied.
[0061]
[Explanation of symbols]
1: Image forming apparatus
2: Polygon mirror
5: Optical transmission mechanism
7: Upper door
9: Photoconductor
10: Developer
31: Toner container
32: Developing roller
33: Supply roller
39: Toner sensor
47: Display section
61, 71: Conductive substrate
63, 73: Photoconductive layer
65, 77: surface layer
Claims (10)
前記磁性トナーに含まれる磁性粉が、六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる多面体粒子であって、当該六面体粒子および八面体粒子の混合比率を、重量比で、２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とした多面体粒子を含み、
当該六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる磁性粉の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）の比率が、下記関係式（１）を満足し、
さらに、前記磁性トナーに含まれる電荷制御剤が、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化物、あるいはアミン系化合物を結合させた樹脂を含む電荷制御剤であることを特徴とするアモルファスシリコン感光体用磁性トナー。
０．９＜σｒ／ＳＳＡ≦１．２ （１）In the magnetic toner used in the image forming apparatus using the amorphous silicon photoconductor, the dynamic indentation hardness of the amorphous silicon photoconductor is set to a value within the range of 10 to 1,000 Kgf / mm 2 .
The magnetic powder contained in the magnetic toner is polyhedral particles composed of a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, and the mixing ratio of the hexahedral particles and octahedral particles is 20:80 to 80:20 by weight. Including polyhedral particles with values in the range ,
The ratio of the specific surface area (SSA) (m 2 / g) to the remanent magnetization (σr) (emu / g) of the magnetic powder comprising the mixture of the hexahedral particles and the octahedral particles satisfies the following relational expression (1):
Further, the magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor , wherein the charge control agent contained in the magnetic toner is a charge control agent containing a resin combined with nigrosine, quaternary ammonium chloride, or an amine compound. .
0.9 <σr / SSA ≦ 1.2 (1)
σｒ＜０．９２×ＳＳＡ＋ｂ （２）
（ｂ＝１．６〜３） The remanent magnetization (σr) of the magnetic powder composed of a mixture of the hexahedral particles and the octahedral particles and the specific surface area (SSA) satisfy the following relational expression (2). Magnetic toner for amorphous silicon photoreceptor.
σr <0.92 × SSA + b (2)
(B = 1.6-3)
動的押し込み硬さが１０〜１，０００Ｋｇｆ／ｍｍ2のアモルファスシリコン感光体を使用するとともに、
前記アモルファスシリコン感光体用磁性トナーが、六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる多面体粒子であって、当該六面体粒子および八面体粒子の混合比率を、重量比で、２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とした多面体粒子を含み、
かつ、当該六面体粒子および八面体粒子の混合物からなる磁性粉の残留磁化（σｒ）（ｅｍｕ／ｇ）に対する比表面積（ＳＳＡ）（ｍ2／ｇ）の比率が、下記関係式（１）を満足する磁性粉を含むとともに、
前記アモルファスシリコン感光体用磁性トナーが、電荷制御剤として、ニグロシン、第４級アンモニウム塩化物、あるいはアミン系化合物を結合させた樹脂を含むことを特徴とするアモルファスシリコン感光体用磁性トナーを用いた画像形成方法。
０．９＜σｒ／ＳＳＡ≦１．２ （１） In an image forming method using a magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor,
While using an amorphous silicon photoreceptor having a dynamic indentation hardness of 10 to 1,000 Kgf / mm 2 ,
The magnetic toner for an amorphous silicon photoreceptor is a polyhedral particle composed of a mixture of hexahedral particles and octahedral particles, and the mixing ratio of the hexahedral particles and octahedral particles is 20:80 to 80:20 by weight. Including polyhedral particles with values in the range ,
In addition, the ratio of the specific surface area (SSA) (m 2 / g) to the remanent magnetization (σr) (emu / g) of the magnetic powder composed of the mixture of hexahedral particles and octahedral particles satisfies the following relational expression (1). Containing magnetic powder that
The magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor, wherein the magnetic toner for an amorphous silicon photoconductor contains a resin combined with nigrosine, quaternary ammonium chloride, or an amine compound as a charge control agent . Image forming method.
0.9 <σr / SSA ≦ 1.2 (1)
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