JPH02167561A - 静電荷像現像用現像剤 - Google Patents

静電荷像現像用現像剤

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JPH02167561A
JPH02167561A JP1255514A JP25551489A JPH02167561A JP H02167561 A JPH02167561 A JP H02167561A JP 1255514 A JP1255514 A JP 1255514A JP 25551489 A JP25551489 A JP 25551489A JP H02167561 A JPH02167561 A JP H02167561A
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silica
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樋掛 憲夫
Naoto Kitamori
北森 直人
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/097Plasticisers; Charge controlling agents
    • G03G9/09708Inorganic compounds
    • G03G9/09725Silicon-oxides; Silicates

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真、静電記録、静電印刷などにおける静
電荷像を現像するためのトナーを含有する現像剤に関す
る。
〔従来技術〕
従来、電子写真法として米国特許第2,297,691
号明細書、特公昭42−23910号公報及び特公昭4
3−24.74.8号公報に記載されている如く、多数
の方法が知られている。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
いて該潜像をトナーを用いて現像し、必要に応じて紙の
如き転写材にトナー画像を転写した後、加熱、圧力、熱
圧あるいは溶剤蒸気により定着し、複写物を得るもので
ある。
顕像化粒子(つまり、トナー)あるいは現像剤の荷電方
法としては、例えば、下記のものが挙げられる。■導電
性トナーに電荷を注入する電荷注入法、■電界下のトナ
ーの誘電分極を利用した誘電分極法、■コロナ・チャー
ジャーの如き手段により荷電イオンのシャワーをトナー
の如き粒子にあびせるイオン流荷電法、■トナーとは摩
擦帯電系列が異なる位置にある物体とトナーとを摩擦す
る事により荷電する摩擦帯電法。
この中で荷電注入法は、トナーが導電性であるために、
潜像面からトナー像を紙の如き被定着物に静電的に転写
することが困難である。
誘電分極法では現像速度が遅く、さらに充分大きな電荷
を産み出すことが困難である。
イオン流荷電法では、イオン流にトナーを均一に曝す事
に技術的な困難さがあり、荷電量を再現良く調節する事
が困難である。
摩擦帯電法は絶縁性トナー粒子を使用して充分な荷[i
に調節可能であり、再現性もあるため現在広く用いられ
ている。しかしながら、摩擦電荷は摩擦仕事量に比例す
るために、実用の現像においては常にトナー粒子の摩擦
仕事量を一定にする事は難しく、電荷の過不足を生じた
り、環境条件、特に湿度によって影響を受けやすい。
l・チー中の樹脂成分やワックス成分がトナーと摩擦す
るキャリアや現像器の各部位の表面に恒久的に接着し、
漸増することにより、トナーと摩擦する部材との摩擦電
気特性値の変動を起し、多数枚のコピーをとるとコピー
像質の劣化が起るという傾向がある。
かかる問題の解決手段として、微粒状の粉末状シリカを
単独または他の機能材料と共に現像剤に添加することが
提案されている。たとえば、特公昭54−1621.9
号公報、特開昭55−120041号公報、特開昭53
−81127号公報がある。特開昭58−60754号
公報、特開昭58−186751号公報。
特開昭59−200252号公報て記載されている如く
、トナーの疎水性や帯電性のコントロールを目的とした
シリカの使用の提案がなされている。
これらの添加の古注としては、単なる添加ないし混合機
による撹拌羽根による周速数m/秒〜40m/秒程度の
混合が一般的である。この場合、粉末状シリカは一部分
がトナー粒子表面に静電気的に附着し、一部分は遊離状
態で存在し、粉末状シリカはトナー粒子の流動性の向上
に寄与している。このシリカを添加したトナーを用いて
多数枚コピーすると、トナー中のシリカ量が減少したり
トナの流動性の低下や、画像濃度の低下、クリーニング
性の低下によるカブリの増加が発現する場合がある。ト
ナーや現像剤を長期間の間装置すると、トナーや現像剤
の流動性が悪化し、現像をおこなうとカブリが増加し、
画像濃度が低下することがある。この現象は高湿下での
現像時に特に顕著である。これはトナー粒子に静電気的
に附着している粉末状シリカが長期間放置によりトナー
粒子及び/又は粉末状シリカの電荷のリークにより遊離
してくることが原因と考えられる。従来の方法では添加
するシリカ量が少ないと、トナーを多数枚コピーしたと
きにシリカ量の減少の影響が早く出て画像の劣化が早い
。一方、シリカ量が多いと、濃度の低下及びカブリの原
因になりやすい。
一方、トナーの表面に粉末状シリカを固着して存在せし
める方法が提案されている。ひとつはトナーのバインダ
ー樹脂、着色剤、荷電制御剤の如き原料と共に粉末状シ
リカを添加し、溶融混練し、冷却し、粉砕分級を行い、
トナーを製造する方法である。トナー中へのシリカの添
加については、例えば特公昭44−18995号公報、
特開昭51−81623号公報、特開昭56−1946
号公報が例示される。
この方法でトナーの表面及びその近傍にシリカが存在し
て十分な効果を得るようにするためには、多量のシリカ
を溶融混練時に添加させねばならず、製造」二非常な困
難を伴い、さらに定着性の低下の原因となる。この現象
は特に熱定着トナーで顕著である。このような方法では
トナー表面に存在するシリカは確率的にも少ないため、
画質上の前述のごとき問題点について、改善は みられ
るものの十分とはいえない。
シリカのトナー表面への固着手段としては、トナーとシ
リカ粉末を添加し、混合して軟化意思」二に加熱する方
法があり、特開昭54−2741号公報。
特開昭57−125943号公報に例示されている。こ
の方法は、トナー粒子が熱凝集することにより、粗粒子
が発生しやすく、これを除去する工程が必要であり、製
造工程の収率を低下し、熱による処理によって、トナー
の現像特性の低下(例えば画像濃度低下)の問題が生じ
、コストも高くなるという問題点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上述したような問題を解決した、静電
荷像現像用現像剤を提供することにある。
本発明の目的は、流動性がよく、画像濃度が高く、カブ
リが少なく、かつ、多数枚連続で複写しても良好な画像
の得られる劣化の少ない、静電荷像現像用現像剤を提供
することにある。
本発明の目的は、長時間静置した場合でも、画像の劣化
の少ないカブリの少ない静電荷像現像用現像剤を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
本発明は、粒径が0.002〜0.2μmである粉末状
シリカ(B) 0.05〜5重量部(着色樹脂粒子(A
)100重量部に対して)が機械的な衝撃手段によって
着色樹脂粒子(A)の表面に固定化されている粒子で形
成されるトナー粒子及びトナー粒子表面に固定化されて
いない粒径0.005〜0.2μmの粉末状シリカを該
トナー100重量部に対して0.01〜3重量部を含有
していることを特徴とする静電荷像現像用現像剤に関す
る。
〔発明の詳細な説明〕
例えば、結着樹脂及び着色剤を有する着色樹脂粒子(A
)を生成し、該粒子(A)に粉末状シリカ(B)を機械
的な衝撃により、固定化処理を行って静電荷像現像用ト
ナーを調製し、しかるのち、粉末状シリカ(C)を添加
し、混合することにより本発明の現像剤が生成される。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明に係るトナー粒子は粉末状シリカ(B)が所望の
粒度を有する着色樹脂粒子(A)の表面上に機械的衝撃
により強固に固定化された粒子であり、さらに、トナー
粒子に固定化されない粉末状シリカ(C)が存在し、粉
末状シリカ(C)は流動性の向上に寄与すべ(存在する
ものである。好ましくは、着色樹脂粒子(A)は、少な
くとも結着樹脂及び着色剤から形成されている。
次に好ましい製造方法を以下に記す。
固定の方法は粉末状シリカ(B)を分散し、均一に所望
粒子(A)lに付着せしめる前処理と、付着せしめた粉
末状シリカ(B)を衝撃力によって、粒子(A)に固定
化する工程を有する。
前処理工程は時により省くことも可能であるが、均一な
固定化処理のためには前処理を行うのが好ましい。
前処理は粒子(A)及び粉末状シリカを分散しつつ、粒
子(A)との摩擦による静電力(及びファンデルワール
ス力)により粉末状シリカ(B)を粒子(A)の表面に
付着せしめる。
一般的には前処理には高速の撹拌羽根付きの混合機が用
いられるが、混合機能と分散機能を有するものであれば
これに限定されるものではない。
第1図は、高速の撹拌羽根付の混合機の1例である。第
1図に示す混合機は、ジャケット1.撹拌翼2、モータ
3.フタ4.ベース5.制御板6.ンリンダ7.フタの
ロック8.シリンダ9.方向コントロールユニット10
.排出口11等を具備している。
前処理としては、粒子(A)、粉末状シリカ(B)とも
分散をよくして且つ粒子(A)の粉砕が行われず、この
段階で部分的固定化が起らないことが好ましい。このた
め、粒子(A)の材料の物性により前処理条件は決めら
れるが、トナー用材料の場合は、処理温度はO〜50°
C1撹拌羽根の先端の周速は5−50 m / s e
 c 、処理時間としては10秒〜24時間、好ましく
は1分〜1時間、さらに好ましくは1〜20分間が良い
。このような処理を行う際、ジャケラ)・や冷却エアに
より槽内の冷却を行うことが好ましい。この前処理装置
としては、高速の撹拌羽根イ」の混合機でなくとも分散
機能と混合機能を有し、滞留時間が十分に長く得られる
ものであればよい。粉砕機、振動ミル、ボールミルの如
き装置を、上記条件を満たすように衝撃力を落して使用
してもよい。
次に固定化する方法であるが、トナー粒子の破砕片が生
成したり遊離したり、一端付着せしめた粉末状シリカが
再遊離することは好ましくない。粉砕機と類似の構成で
その滞留時間を長くする改造を施し、かつl・ナー粒子
が粉砕されない範囲の衝撃力と、トナー粒子の融着が発
生しない範囲の温度コントロールを行うことが重要であ
る。
−例として、リサイクル機能を有し、多数の回転ピンを
有するピンミル(第4−1図)や回転するブレードまた
はハンマーとライナーの間で衝撃を与えかつリサイクル
機構を有する構成(第2−1図または第3−1図)が有
効である。
第2−1図に示す固定化装置は、回転軸12.ロータ1
31分散羽根141回転片(ブレード)15.仕切円板
16.ケーシング17.ライナー18.衝撃部19 入
口室20.出ロ室21.リターン路22.製品取出弁2
3.原料投入弁24.ブロワ−25,ジャケット26等
を具備している。
第3−1図に示す固定化装置は、回転軸27.ケーシン
グ28.ライナー29.送風羽根30.ロータ(ブレー
ド付)31.出口32.原料投入口33.リターン路3
4.製品取り出しロ35.入ロ36.ジャケット37等
を具備している。第4−1図に示す固定化装置は、ケー
シング38.固定ピン39.入口40I原料投入口41
.循環ブロワ−42,リターン路43゜製品抜取口44
.出口45.ロータ461回転軸47゜ジャケラ148
2回転ピン54を具備している。第4−2図では55及
び57は間隙の長さを示し、56は回転ピンの軌跡を示
す。
ブレードまたはハンマーの先端部の周速としては30 
= ] 30 m / s e c 、好ましくは30
〜100m/SeCで固定化を行い、温度は粒子(A)
の物性により異なるが20 ’C〜100℃、好ましく
は30 ’C〜90°Cがよい。処理している循環時間
は数秒〜1時間程度が好ましい。さらに好ましくは10
秒間〜30分間で良好な結果かえられる。第2−1図又
は第3−1図のタイプでは、遠心力により処理される粒
子(A)及び粉末状シリカがライナー近傍に集められる
のでその処理条件のラチチュードはひろい。
第2−2図において、回転片(ブレード)15とライナ
ー18との間隙aが最小間隙であり、回転片15の幅す
に対応する空間が衝撃部である。
第3−3図は、第3−1図の固定化装置のライナー29
と回転するロータ31の位置関係を示すものであり、ラ
イナー29とロータ31の最短間隙とは、ライナー29
との内周への突出部の先端を結んで得られる円周51と
ロータ31の突出部の軌跡52の2種の円の半径の差を
いう。ロータ31のかわりにブレードやハンマーを用い
た場合も同様である。ライナー形状は図3−3の方式に
限定されるものではなく、周速との関係で波型、鋸刃状
、フラットなものでも良い。
ブレード又はハンマーと、ライナーとの間の間隔は0.
5〜10 m mが好ましく、更に好ましくは1mm〜
7mmに調整した場合によい結果が得られる。
より詳細に説明すると前出の方法により前処理された粒
子(A)及び粉末状シリカ(B)は導入口24から投入
され入口室20を通り、回転する分散羽根14にそって
回転するブレード15とライナー18の間の衝撃部19
を通り、出口室21を通り、リターン路22及びブロワ
−25を通り再び同回路を循環する。固定化処理が終了
後、処理粒子(A)が製品取り出し口23から取り出さ
れる。
ここにおいて、粒子(A)及び粉末状シリカ(B)シリ
カの固定化処理がなされるものである。ここにおいて必
要により、ジャケット26に冷却水を流して、雰囲気温
度を調整するのは好ましい。
本方法は単に加熱したり、溶媒蒸気に晒したりして固定
化せしめる方法に比べて以下の点が好適である。
■ 単に加熱する方法では粒子(A)の融着による凝集
を防ぐことが難しく、粒子(A)の材質の制限がある。
■ 溶媒蒸気を用いる方法では溶媒吸着による凝集を防
ぐことが難しく、粒子(A)の材質の制限がある。吸着
した溶媒の完全な除去が難しく、完全に取り除くために
は高温加熱や減圧操作が必要となりコストが高くなる。
溶媒が残った際には保存時の凝集や経時による変化が激
しくトナーとしては好ましくない。
粒子(A)は例えば、下記により得られる。粉砕法によ
る粒子(A)の製造方法としては、少なくとも結着樹脂
と着色剤、必要ならば離型剤、制御剤とからなる混合物
を溶融混練し、冷却後に通常公知の粉砕機により粉砕し
、必要ならば分級して粒度分布を揃えたものを用いる。
現像用トナーとしては好ましい粒子(A)の体積平均粒
径は2〜20μである。
粒子(A)の粒度分布及び平均粒径は、下記測定法によ
って測定する。測定装置としてはコールタカウンターT
A−n型(コールタ−社製)又はエルゾーンパーチクル
カウンター80XY−2(米国パーチクルデーター社製
)を用い、個数平均分布、体積平均分布を出力する。電
界液は1〜4%NaCA水溶液を用いる。
測定法としては前記電界水溶液100〜150mff1
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0.1〜5mj2加え、更に測定
試料を0.5〜50 m g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−カウンターTAU型又は
エルゾーンパーチクルカウンター80XY2により、ア
パチャーとして12〜120μアパチヤーを用いて0.
2〜40μの粒子の粒度分布を測定して体積平均分布、
個数平均分布を求める。
トナー用結着樹脂として、ポリスチレン及びその置換体
の単重合体:スチレン−アクリル酸エステル共重合体、
スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジェン共重
合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アク
リロニトリルインデン共重合体の如きスチレン系共重合
体;アクリル樹脂、メタクリル樹脂、シリコーン樹脂、
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂が例示される。好まし
い結着樹脂としては架橋されたスチレン系共重合体もし
くは架橋されたポリエステル樹脂がある。このスチレン
系共重合体のコモノマーとしては、アクリル酸、アクリ
ル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、ア
クリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−
2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル
酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリ
ル、メタクリニトリル、アクリルアミドの様な二重結合
を有するモノカルボン酸もしくはその置換体、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
ジメチルの様な二重結合を有するジカルボン酸及びその
置換体が挙げられる。これらビニル単量体が単独もしく
は2つ以上用いられる。架橋剤としては、主として2個
以上の重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる
。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンの様
な芳香族ジビニル化合物;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の様な二重結合を2
個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビ
ニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホン
の如きジビニル化合物;及び3個以上のビニル基を有す
る化合物が挙げられる。これらは単独もしくは混合物と
して用いられる。架橋剤は、0.1〜5重量%使用する
ことが好ましい。
次に着色剤について述べる。磁性トナーを生成するには
、磁性粒子を添加する。この場合、磁性粒子は着色剤の
役割をもかねている。本発明に用い得る磁性粒子として
は、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いられる。
例えば、鉄、コバルト、ニッケルの如き強磁性金属の粉
末、これらの合金もしくはマグネタイト、ヘマタイト、
フェライトの如き化合物の粉末があげられる。粒径が0
.1〜1μm1好ましくは0.1〜0.5μmである磁
性粒子が用いられる。この磁性粒子の含有量はトナー重
量に対し、10〜65重量%、好ましくは20〜60重
量%が良い。これら磁性微粒子はシランカップリング剤
、チタンカップリング剤の如き処理剤あるいは適当な反
応性の樹脂で処理されていても良い。この場合磁性微粒
子の表面積、表面に存在する水素基の密度にもよるが、
5重量%以下(好ましくは0.1〜3重量%)の処理量
で十分好ましい分散性が得られる。
着色剤としては従来より知られている染料、カーボンブ
ラック、カーボンブラックの表面を樹脂で被覆している
グラフト化カーボンブラックの如き顔料が使用可能であ
る。着色剤は、結着樹脂を基準にして0.5〜30重量
%含有されるのが好ましい。
本発明のトナーに使用する荷電制御性物質としては、温
度20乃至90°Cで少なくとも固体である正あるいは
負の荷電制御剤が用いられる。
通常結着樹脂100重量部に対して0.1〜5重量部の
荷電制御物質が使用される。
(1)l−ナーを正荷電性に制御するものとして下記物
質がある。
ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン
系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料〔
例えば、C,1,Ba5ic  Yellow2 (C
1丁、41000)、C,I、Ba5ic  Yell
ow  3、C,1,Ba5ic Red  1 (C
,T、45160)、C,1,Ba5icRed  9
 (C,1,4,2500)、C,1,Ba5ic  
Violetl、(C,■、42535)、C,1,B
a5ic  Violet  3(C,L42555)
、C,1,Easic  Violet  10(C,
1,45170)、C,1,Ba5ic  Viole
t  14(C,T、4.2510)、C,1,Ba5
jc  Blue  1 (C,I。
4、2025 )、C,1,Ba5ic Blue 3
 (C,1,51005)、C,r、Ba5ic  B
lue  5 (C,1,42140)、C,lBa5
ic  Elue  7 (C,1,42595)、C
,1,Ba5icBlue  9 (C,1,520]
、5)、C,1,Ba5ic  Blue271(C,
1,52030)、C,T、Ba5ic  Blue 
 25(C,T、52025)、C,1,Ba5ic 
 Blue  26 (C。
T 、 4.4.045 )、C,1,Ba5ic G
reen 1 (C,1,42040)、C,1,Ba
5ic Green 4 (C,1,42000))、
これらの塩基性染料のレーキ顔料、(レーキ化剤として
は、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタン
グステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食
子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など)、C
,1,5ovent  Black3 (C,1,26
150)、ハンザイエローG (C,1,1,1680
)、C,1,Mordlant  Black  11
、C,1,PigmentB l a Ck  1等、
ペンシルメチル−へキサデシルアンモニウムクロライド
、デシル−)・リメチルアンモニウムクロライド、ある
いはジブチルまたはジオクチルの如きンアルキルチン化
合物、ジアルキルチンホレート化合物、グアニジン誘導
体、アミン基を含有するビニル系ポリマーアミノ基を含
有する縮合系ポリマーのポリアミン樹脂。
(2)トナーを負荷電性に制御するものとして下記物質
がある。特公昭41−20153号 同43−2759
6号、同4.4−6397号、同45〜26478号に
記載されているモノアゾ染料の金属錯塩。特公昭554
2752号、特公昭58−41.508号、特公昭58
7384号、特公昭59−7385号に記載されている
ナフチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイ
カルボン酸のZn、AA、Co、CrFe等の金属錯体
、スルホン化した銅フタロシアニン顔料。
更には本発明に用いられる電荷制御性物質として具備す
べきは環境依存性の少ないこと、熱的に安定であること
、機械的に安定であること、化学的に安定であることが
必要である。
粒子(A)中に離型性を示す離型性物質を含有しても良
い。離型性を有する材料としては下記に示すものである
。環球法(JIS  K  2531等参照)で測定し
た軟化点が40〜130 ℃、好ましくは50〜120
°Cを有するものである。軟化点が40’C(未満)で
はトナーの耐ブロッキング性及び保形性が不充分であり
、130℃を越える場合では定着温度又は定着圧力を低
下させる効果が少ない。かかる化合物としては、パラフ
ィンワックス、低分子量ポリオレフィン、芳香族基を有
する変性ワックス、脂環基を有する炭化水素 化合物、
天然ワックス、炭素数12以上の長鎖炭化水素鎖[CH
3(CH2)11または< CH2) +。以上の脂肪
族炭素鎖]を有する長鎖カルボン酸、そのエステル脂肪
酸金属塩、脂肪酸アジド、脂肪酸ヒスアシドを例示し得
る。異なる低軟化点化合物を混合して用いても良い。具
体的には、パラフィンワックス(日本石油製)、パラフ
ィンワックス(日本精蝋製)、マイクロワックス(日本
右曲製)、マイクロクリスタリンワックス(日本精蝋製
)、硬質パラフィンワックス(日本精蝋製)、PE−1
,30(ヘキスト製)、三井ハイワックス110P(三
井石油化学製)、三井ハイワックス220P (三井石
油化学製)、三井ハイワックス660P (三井石油化
学製)、三井ハイワックス21.0P(三井石油化学製
)、三井ハイワックス320P (三井右曲化学製)、
三井ハイワックス4.10P(三井石油化学製)、三井
ハイワックス420P (三井石油化学製)、変性ワッ
クスJC−1141(三井石油化学製)、変性ワックス
JC−21,30(三井石油化学製)、変性ワックスJ
C4,020(三井石油化学製)、変性ワックスJC−
1142(三井石油化学製)、変性ワックスJC−50
20(三井石油化学製)、密ロウ、カルナバワックス、
モンタンワックスを挙げることができる。
脂肪酸金属塩として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸
カルシューム、ステアリン酸マグネシューム、オレイン
酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸マグネンユー
ムがある。
粒子(A、)としては、結着用樹脂単体を粉砕1分級し
て得る場合と結着用樹脂に前述のごとき着色剤、離型剤
、磁性体の如き材料を溶融混練し、粉砕し、分級して得
る場合のいずれも可能である。
重合方法による粒子(A、 )は例えば下記に示す方法
により得られる。重合性モノマー、着色剤、重合開始剤
さらに必要に応じて架橋剤、荷電制御剤、極性ポリマー
、その他添加剤を均一に溶解又は分散せしめた単量体系
を懸濁安定剤を含有する水相中に投入し、撹拌下に分散
造粒し、重合する。その後懸濁安定剤を取り除き、濾別
し乾燥することにより粒子(A)が得られる。
後述する懸濁重合方法により粒子(A)を得るのが粒度
分布がシャープであるので特に好ましい。
粒子(A)が重合着色粒子(A)の場合、重合着色粒子
(A)を形成するために適用出来る重合性単量体は、反
応基としてCH2−C〈基を有するモノマーであり、ス
チレン、0−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p
−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチル
スチレンの如きスチレンおよびその誘導体ニアクリル酸
、メタクリル酸、マレイン酸、マレイン酸ハーフエステ
ル:メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル
酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタ
クリル酸ステアリン、メタクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエヂルアミ
ノエチルの如きα−メチレン脂肪族モノカルホン酸エス
テル類ニアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プ
ロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル
、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリ
ル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル
の如きアクリル酸エステル類 アクリロニトリル、メタ
クリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸もし
くはメタクリル酸誘導体の如きビニル基の如き反応性の
二重結合を有する単量体がある。これらを単独あるいは
二種以上用いても良い。必要に応じて、架橋剤を使用し
ても良い。架橋剤として、ジビニルベンゼン、ジビニル
ナフタレン、ジエチレングリコールジメタクリレート、
エチレングリコールジメタクリレートを例示し得る。架
橋剤の添加量は、通常重合性単量体1. O0重量部に
対して0.1〜5重量部使用される。これらの重合性単
量体の重合体を単量体組成物中に少量添加しても良い。
上記した単量体の中で、スチレン、アルキル基の如き置
換基を有するスチレン、またはスチレンと他の単量体と
の混合単量体から生成された重合着色粒子(A)は、現
像性、耐久性を考慮した場合好ましい。
単量体の重合時に添加剤として極性基を有する極性重合
体、極性共重合体または環化ゴムを添加して重合性単量
体を重合すると好ましい重合トナーを得ることがてきる
。極性重合体、極性共重合体または環化ゴムは、重合性
単量体100重量部に対して0.5〜50重量部、好ま
しくは1〜40重量部を添加するのが良い。0.5重量
%未満ては、充分な疑似カプセル構造をとることが難し
く、50重量部を越える場合では、重合性単量体の量が
不足して重合トナーとしての特性が低下する傾向が強く
なる。極性重合体、極性共重合体または環化ゴムを加え
た重合性単量体組成物を該極性重合体と逆荷電性の分散
剤を分散せしめた水性媒体の水相中に懸濁させ、重合さ
せることが好ましい。重合性単量体組成物中に含まれる
カチオン性又はアニオン性重合体、カチオン性又はアニ
オン性共重合体またはアニオン性環化ゴムは、水性媒体
中に分散している逆荷電性のアニオン性又はカチオン性
分散剤とトナーとなる粒子表面で静電気的に引き合い、
粒子表面を分散剤が覆うことにより粒子同志の合一を防
ぎ、安定化せしめると共に、添加した極性重合体、極性
共重合体または環化ゴムがトナーとなる粒子表層部に集
まる為、一種の殻のような形態となり、得られた粒子は
擬似的なカプセルとなる。粒子表層部に集まった比較的
高分子量の極性重合体、極性共重合体または環化ゴムは
多量の低軟化点化合物をトナー粒子内部に内包するので
、重合着色粒子(A)にブロッキング性、現像性、耐摩
耗性の優れた性質を付与する。本発明に使用し得る極性
重合体(極性共重合体及び環化ゴムを包含する)及び逆
荷重性分散剤を以下に例示する。極性重合体はゲルパー
ミェーションクロマトグラフィー(GPC)で測定した
重量平均分子量が5,000〜500.000のものが
重合性単量体に良好に溶解し、耐久性も有するので好ま
しく使用される。
(1)カチオン性重合体としては、ジメチルアミンエチ
ルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート
の如き含窒素単量体の重合体、スチレンと該含窒素単量
体との共重合体もしくはスチレン、不飽和カルボン酸エ
ステルと該含窒素単量体との共重合体が挙げられる。
(11)アニオン性重合体としてはアクリロニトリルの
如きニトリル系単量体の重合体、塩化ビニルの如き含ハ
ロゲン系単量体の重合体、アクリル酸の如き不飽和カル
ボン酸の重合体、不飽和−塩基酸の重合体、不飽和二塩
基酸の無水物の重合体またはスチレンと該単量体との共
重合体がある。
分散剤としては、水性媒体中で単量体組成物粒子を分散
安定化する能力を有し、水に難溶性の無機微粉末が好ま
しい。水性媒体中への分散剤の添加量は水を基準として
0.1〜50重量%(好ましくは1〜20重量%)添加
するのが良い。
(iii)アニオン性分散剤としては、アエロジル# 
200゜#300 (日本アエロジル社製)のコロイダ
ルシリカがある。
(iv)カチオン性分散剤としては酸化アルミニウム、
水酸化マグネシウム、カップリング剤処理によるアミノ
アルキル変性コロイダルシリカの如き親水性正帯電性シ
リカ微粉末がある。
上述の極性重合体または共重合体のかわりにアニオン性
を有する環化ゴムを使用しても良い。
磁性を有する重合着色粒子(A)を生成するには、単量
体組成物に磁性粒子を添加する。この場合、磁性粒子は
着色剤の役割をもかねている。本発明に用い得る磁性粒
子としては、前述の磁性粒子が使用される。重合着色樹
脂粒子(A)は着色剤を含有しており、着色剤としては
前述の着色剤が使用される。着色剤は、重合体および低
軟化点化合物を基準にして0.5〜30重量%含有され
る。トナー中には必要に応じて荷電制御剤、流動性改質
剤、離型剤を添加(内添)しても良い。
懸濁重合方法は、着色剤又は必要に応じて添加された添
加剤を均一に溶解分散せしめた単量体組成物を、0.1
〜50重量%の懸濁安定剤(例えば、難溶性無機分散剤
)を含有する水性媒体(例えば重合温度よりも5°C以
上、好ましくはi o ’c〜30°C以上の温度に加
温されている)中に通常の撹拌機又はホモミキサー、ホ
モジナイザの如き撹拌手段により分散せしめる。好まし
くは、溶融または軟化された単量体組成物の粒子が所望
のトナー粒子のサイズ、一般に30μm以下(例えば体
積平均粒径0.1〜20μm1好ましくは2〜20μm
)の大きさを有する様に撹拌速度、時間および水性媒体
の温度を調整する。その後、分散安定剤の作用によりほ
ぼその状態が維持される様、撹拌を粒子の沈降が防止さ
れる程度に行いながら、水性媒体の液温を重合温度まで
下げる。重合温度は50°C以上、好ましくは55〜8
0℃、特に好ましくは60〜75°Cの温度に設定し、
撹拌しながら実質的に非水溶性の重合開始剤を添加し重
合を行う。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄、分
散安定剤の除去、濾過、デカンテーション、遠心等の如
き適当な方法により回収し乾燥することにより本発明に
使用し得る重合着色粒子(A)が得られる。懸濁重合法
においては、通常重合性単量体及び低軟化点化合物10
0重量部に対し水200〜3000重量部を水性分散媒
として使用する。
トナーの原料を加熱混合したのち、溶融状態で微粒子化
して粒子(A)を生成する方法も使用可能である。各種
の液体微粒子化方法が適用できる。圧力による一流体ノ
ズル、高圧気流による二流体ノズル、回転ディスクを用
いたディスクアトマイザ−を用いてもよい。
本発明で使用される着色樹脂粒子(A)の結着樹脂又は
着色樹脂粒子(A)そのものは、定着方式が熱定着用の
場合には下記方法によって測定された軟化点が90〜1
50℃が好ましく、90〜140°Cが特に好ましい。
フローテスターCFT−500型(島津製作所製)を用
い、試料は60 m e s hバス品を約1.0〜1
.5g秤量し、これを成形器を使用し100Kg/cr
rrの加重で1分間加圧する。
この加圧サンプルを下記の条件でフローテスター測定を
行い流出開始時と流出終了時のストローク差の1/2に
対応する温度をもって軟化点とする。
鮫定条且 RATE  TEMP   5.OD/M (’C1分
)SET  TEMP   50.ODEC(’C)M
AX  TEMP  200.0  DECINTER
VAL    2.5  DEGPREHEAT   
300.O5EC(秒)LOAD        50
.OKGF (Kg)DIE (DIA)     0
.5  MM (mm)DIE(LENG)     
1.0   MMPLUNGER1,OCM2(cd) 次に、粉末状シリカ(B)及び(C)につし)て説明す
る。
粉末状シリカ(B)を粒子(A)に固定化した後、流動
性を向上せしめるために、粉末状シリカ(C)を添加し
て、分散、混合する。このとき、−量的には固定化処理
の前処理に用いたと同等の前述の装置及び条件が使用可
能である。
粒子(A、 )の表面に固定されるシリカ粉末は、00
02μ〜0.2μ、好ましくは0.005〜02μが好
ましく、量的には粒子(A)100重量部に対して0.
05〜5重量部、好ましくは0.1〜5重量部、より好
ましくは0.1〜3重員部、より好ましくは0.3〜3
重量部が好ましい。少い場合は、固定化を行った効果は
少なく、多すぎると、定着性の面で好ましくないばかり
でなく固定化されない粒子が増加し、画像上好ましくな
い。
前述の固定化装置では粒子(A)及び粉末状シリカ(B
)が確実にロータもしくはブレードとライナー間を通過
しつつ、強い衝撃で粉末状シリカ(B)は分散され、粒
子(A)に固定化される。粉末状シリカ(B)は、着色
樹脂粒子(A)の表面に埋め込まれ、電界放射型走査電
顕(例えば、10000倍)で観察してもシリカ粒子(
B)は検知しえない程度である。この現象を比較のため
、従来混合機として用いられている装置である第1図の
ごとき装置で撹拌羽根を40〜50m/秒で回転せしめ
て混合して、衝撃手段による固定化装置と同様な時間及
び温度で処理を行い、後に流動性向上用のシリカ粉末C
C’)を加えて混合して画出しを行ってもカブリが多く
かつ長時間放置した場合劣化しやすく、良好な結果は得
られていない。この点からみて前述のごとき機械的衝撃
を付与することが重要であると考えられる。
本発明に用いられる粉末状シリカ(B)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シリカ
微粉体、湿式法で製造されたシリカ微粉体がある。さら
に、これらのシリカ微粉体にシリコンオイル処理、アミ
ノ変性シリコンオイル処理、シランカップリング剤処理
でシリカ微粉末の処理を行ったものが挙げられる。
ここで言うケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生
成されたシリカ微粉体とは、いわゆる乾式法シリカ、又
はヒユームドシリカと称されるものである。例えば四塩
化ケイ素ガスの酸水素焔中における熱分解酸化反応を利
用する方法で、基礎となる反応式は次の様なものである
5i(J! 4+2H2+02→5in2+4HCAこ
の製造工程において例えば、塩化アルミニウム又は、塩
化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲ
ン化合物と共に用いる事によってシリカと他の金属酸化
物の複合微粉体を得る事も可能であり、それらも包含す
る。
本発明に用いられるケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化
により生成された市販のシリカ微粉体としては、例えば
、以下のような商品名て市販されているものがある。
AERO8TL (日本アエロジル社) Ca−○−3i L (CABOT  Co、社) W a c k e r  HD K  N  20(
WACKER−CHEMIE  GMBH社)T600 0X80 0X170 COK 84 S−7 S−75 HS −5 H−5 20E D−CFine  5ilica (ダウコーニングCo、社) Fransol (Fransi1社) 湿式で製造されたシリカ微粉末の製造する方法は、たと
えば、下記に示すケイ酸ナトリウムの酸による分解であ
る。
Na20exSi○2+HC1+H20→Si○2・n
H2O+NaCj!その他、ケイ酸ナトリウムのアンモ
ニア塩類またはアルカリ塩類による分解、ケイ酸ナトリ
ウムよりアルカリ土類金属ケイ酸塩を生成せしめた後、
酸で分解しケイ酸とする方法、ケイ酸すトリウム溶液を
イオン交換樹脂によりケイ酸とする方法、天然ケイ酸ま
たはケイ酸塩を利用する方法がある。
ここでいうシリカ微粉末には、無水二酸化ケイ素(シリ
カ)、その他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム
、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛な
どのケイ酸塩をいずれも適用できる。
これらの湿式シリカ微粉末を400°C以」二の温度で
熱処理したものが好ましく使用できる。熱処理は例えば
電気炉中に湿式法で合成されたシリカ微粉末を入れ40
0°C以上の温度で例えば10分〜10時間放置して行
なえば良い。本発明において4.00°C以上の温度で
熱処理された湿式法により合成されたシリカ微粉末を合
成する現像剤は、トナー粒子間、またはトナーとキャリ
ヤー間、−成分現像の場合のトナーとスリーブの如きト
ナー担持体との間の摩擦帯電量が安定でかつ均一であり
、カブリ、トナー飛散、トナーの凝集がなく、耐久コピ
ー枚数の多い現像剤であり、温度、湿度の変化に影響を
受けない安定した画像を再現する現像剤特に超高温時に
おいても転写効率の大きい現像剤であって、さらに長期
間高温高湿中に保存してもトリポ電荷量の減少がきわめ
て少な(、複写品質が殆ど低下しない現像剤である。
ニップシール     日本シリカ トクシール、ファインシール徳山曹達 ビタシール       多木製肥 ジルトン、ンルネツクス  水沢化学 スターシル       神品化学 ヒメジール       愛媛薬品 サイロイド Hi−sil(ハイシール) Durosil (ドウロシール) Ultrasil (ウルトラシール) Manosil (マノシール) Hoesch (ヘラシュ) Sil−3tone (シル−ストーン) Nalco (ナルコ) Quso (クツ) Imsil (イムシル) Calcium 5ilikat (カルシウム シリカート) 富士デビソン化学 Pittsburgh Plate Glass C。
(ピッツバーグプレートグラス) Fiillstoff −Gesellechaft 
Marquart(フユールストツフ・ゲゼールシャフ
トマルクオルト) Hardma、n and Ho1den(ハードマン
 アンド ホールデン) Chemische Fabrik Hoesch K
 −G(ヒエミツンエ ファブリーク ヘラシュ)St
one  Rubber C。
(ストーナー ラバー) Nalco Chem Co。
(ナルコ ケミカル) Philadelphia Quaetz Co。
(フィラデルフィア クォーツ) 111inois Minerals Co。
(イソノイス ミネラル) Chemische Fabrik Hoesch K
−G(ヒエミツシェ ファプリーク ヘツンユ)Ca1
sil (カルジル) Fortafil (フォルタフイル) Microcal (ミクロカル) Manosil (マノシール) Vulkasil (ブルカジール) Tufknit (タフニット) シルモス スターレックス フリコシル Fiillstoff−Gesellschaft M
arquart(フユールストツフーゲゼールシャフト
マルクオルト) Imperial Chemical Industries、 Ltd。
(インペリアル ケミカル インダストリーズ) Joseph Crosfield  & 5ons、
 Ltd(ジエセフ クロスフィールド アンドサンズ
) Harc]man and Ho1den(ハードマン
 アンド ホールデン) Farbenfabiken Bryer、 A、−G
(フアルペンファリーケン バーヤー)Durham 
Chemicals、 Ltd。
(ドウルハム ケミカルズ) 白石工業 神品化学 多木製肥 シリカの疎水化を目的としてシランカップリング剤処理
したシリカも使用される。シリカ微粉体に要求される疎
水化度は、例えば、メタノール滴定試験によって測定さ
れた疎水化度が30〜80の範囲の値を示すものが好ま
しい。疎水化処理するには、従来公知の疎水化方法が用
いられ、シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着するシラ
ンカップリング剤またはシリコーンオイルの如き有機ケ
イ素化合物で化学的に処理することによって(n与5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有機ケイ素化合物で処理する。
その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルンシラ
ザン、トリメデルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルシクロルシラン、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
ロルエヂル)・リクロルシラン、p−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−1・、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、ジフェニルジェトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシロキサン、1.3−ジビニルテト
ラメチルジシトキサン、1.3−ジフェニルテトラメチ
ルジシロキサン、および1分子当り2から12個のシロ
キサン単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ1個宛
のSt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。これらは1種あるいは2種以上の混合物
で用いられる。
又、シリコンオイル処理に用いられるシリコンオイルと
は、一般に次の式により示されるものである。例えば、
シリカ粉末100重量部に対して、0.1〜100重里
部、好ましくは1〜80重量部、シリコンオイルは使用
される。
〔式中、Rはアルキル基を示し、R′ は置換基を有しても良いアルキル基又は芳香族基を示し、nは整数を示す。〕
好ましいシリコンオイルとしては、25°Cにおける粘
度が5〜5000センチス)・−クスのものが用いられ
る。例えばメチルシリコンオイル、ジメチルシリコンオ
イル、フェニルメチルシリコンオイル、クロルフェニル
メチルシリコンオイル、アルキル変性シリコンオイル、
脂肪酸変性シリコンオイル、ポリオキシアルキレン変性
シリコンオイルが好ましい。これらは1種あるいは2種
以上の混合物で用いられる。
シリコンオイル処理の好ましい方法としては、ケイ酸ハ
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ微粉
体を前記したシランカップリング剤て処理した後、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ン
オイルで処理する。
例えばシリカ微粉体とシリコンオイルとをヘンシェルミ
キサー等の混合機を用いて直接混合しても良いし、シリ
カ微粉体へシリコンオイルを噴霧する方法によっても良
い。あるいは適当な溶剤にソリコンオイルを溶解あるい
は分散せしめて後、ベースのシリカ微粉体とを混合した
後溶剤を除去して作成しても良い。
本発明に用いられるシリカ微粉体は前述したシランカッ
プリング剤またはシリコンオイルまたは両方の処理剤で
処理されている事により、現像剤に含有された場合、現
像剤の摩擦帯電量が安定で高く、かつ摩擦帯電量分布が
シャープで均一なる荷電性を示す様になる。シランカッ
プリング剤及びシリコンオイルを両方使用する場合、シ
リカ微粉体に対して処理するシランカップリング剤とシ
リコンオイルの好ましい重量の比率は、15 : 85
〜85 : 15であり、この比率を変化させる事によ
って、該シリカ微粉体を含有した現像剤の摩擦帯電量の
値を希望の値にする事ができる。シランカップリング剤
とシリコンオイルの総量は、好ましくは、シリカ微粉体
に対して0.1〜30wt%、さらに好ましくは、0.
5〜20wt%であるのが好ましい。
アミノ変性シリコンオイル処理で使用するアミン変性シ
リコンオイルは、無色或いは薄い白色なので、正帯電性
のカラー用現像剤に適用した場合、非常に鮮明な色調の
カラー用現像剤が得られる。
アミノ変性シリコンオイルは、安定で、3000C程度
の耐熱温度を有し、熱的或いは機械的衝撃などによる分
解又は変質が非常に起りにくいものを使用することが好
ましい。
さらに、本発明で使用するアミン変性シリコンオイルは
強い正帯電性を有し湿度安定性が高いので、高湿下でも
良好な正帯電性を有し、鮮明な画像が得られる。
このようなアミン変性シリコンオイルとしては下記に示
すものが例示される。
商品名 25°Cにおける 粘度(cps ) アミン当量 5F84.17 (トーレ・シリコン社製) KF393 (信越化学社製) KF857(/1) KF859 (〃) KF860(”  ) KF861(ll) KF862 (”  ) KF864 (”  ) KF865(//  ) KF369 ()/  ) KF383 (//) X−22−3680(〃) X−22−380D (”  ) X−22−3801C(”  ) X−22−3810B (/”) 吸湿性のある粉末状シリカ(B)を使用する場合は、多
量の添加は、トナーの環境条件に対する影響が大きくな
るので一般には、粉末状シリカ(B)としては、疎水化
処理をされたシリカ粉末を粉末状シリカ(B)として、
使用することが好ましい。
前述のごとく、シランカップリング剤、シリコンオイル
またはアミン変性シリコンオイルで処理された、シリカ
がより好ましい。
流動性を付与するシリカ粉末(C)については、粉末状
シリカ(B)について記述したものと、同種のものが使
用可能である。粉末状シリカ(B)と、シリカ粉末(C
)とは、全く同一のものであってもよく、異種のもので
あってもよい。
後述の実施例の如く、負帯電性の着色樹脂粒子(A)に
は、負帯電性疎水性コロイダルシリカを粒子(A)の表
面に固定化し、次いて負帯電性疎水性コロイダルシリカ
を負帯電性トナーと混合することが好ましい。
正帯電性の着色樹脂粒子(A)の場合には、正帯電性の
疎水性コロイダルシリカを粒子(A)の表面に固定化し
、次いで疎水性コロイダルシリカを正帯電性トナーと混
合することが好ましい。
本発明において、l・ナー粒子[粒子(B)が埋め込ま
れた粒子(A)]の表層部に粉末状シリカ(B)が埋め
込まれて固定されて存在するので、従来の分級後の粉末
状シリカが埋め込まれていないトナーより、流動性はよ
く、かつ少量のシリカ粉末(C)の添加で良好な流動性
が得られ、かつ画出しを、多数枚数行っても、流動性の
低下もすくなく、かつトナー粒子表面に固定されて存在
する粉末状シリカ(B)の効果により、キャリアやその
他の現像器内のトナーと摺擦する部位への、恒久的接着
も少なくなるので、良好な画像が安定して得られる。高
湿下にトナーを長期間放置しても、良好な画像が得られ
る。
シリカ粉末(C)の添加量は、上述のような効果を得る
ために、必要最少限であることが好ましく、固定シリカ
を表面に有するトナー100重量部に対して、0.01
〜3重量部、0.05〜3重量部、好ましくは0.1乃
至1重量部で良好な結果が得られている。シリカ粉末(
C)は、粉末状シリカ(B)よりも少ないことが、現像
剤の貯蔵安定性及び現像安定性の点で好ましい。
粉末状シリカ(C)と共にトナーの性能の改善のための
異なる物質を添加してもよい。そのような物質の例とし
て、研磨性を有する粒子、潤滑性微粉体があげられる。
研磨性を有する粒子とはモース硬度3以上の無機金属酸
化物、窒化物、炭化物、硫酸あるいは炭酸金属塩の1種
又は2種以上が用いられる。以下に具体例を示す。
5rTi○3.Ce○21Cr○、 A、ff1203
. MgOの如き金属酸化物、Si3N4の如き窒化物
、SiCの如き炭化物、CaS○4+ BaSO4,C
aCO2の硫酸塩あるいは炭酸金属塩がある。
好ましくはモース硬度5以上の5rTiO3、酸化セリ
ウム粉末(例えばミレーク、ミレークTXROXM−1
の如きCeO2及び希土類元素を有する粉体)。
Si3 N4.  SiCがよい。
これら物質はシランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤、ジルコアルミネートカップリング剤の如きカップ
リング剤、シリコンオイル又はその他の有機化合物で表
面処理をされていてもよい。
潤滑性微粉体としてはテフロン、ポリビニリデンフルオ
ライド、フッ化炭素のフッ素含有重合体粒子、ステアリ
ン酸亜鉛粒子の如き脂肪酸金属塩が好ましく用いられる
これら潤滑性微粉体は、平均粒径が6μ以下であること
が好ましく、より好ましくは5μ以下である。
研磨性を有する粒子、潤滑性微粉体を添加することで感
光体上の紙粉やトナーの微粉の成膜現象を防止し、より
経時的に安定したより良好な画像かえられるようになる
。なお、研磨性を有する粒子は、粉末状シリカ(B)と
ともに、トナー表面に固定してもよい。
尚、現像剤中の粉末状シリカの量の測定方法は、例えば
理学電気社製ケイ光X線分析測定装置SYSTEM  
3080及び該測定装置に接続した理学電気社製DAT
AFLEXを用いる。あらかじめ粉末状シリカを乾式混
合する前のトナー[一定量の粉末状シリカ(B)が粒子
(A)に固定されているコに、用いる粉末状シリカをコ
ーヒーミルにて外添混合し、該トナーの重量に対して、
該粉末状シリカが各々0.0. 0.5. 1,0. 
1.5重量%である現像剤を各々調製し、検量線用の試
料とする。DATAFLEXを使用し、Slの測定条件
を呼び出す。検量線用試料を各々ペレット化する。
ペレットは、約4gのサンプルを2000I(g/cr
rrの圧力を約30秒かけ、厚さ約2mmで、直径的3
9mmのものを調製する。
ペレット化した試料釜々について、SYSTEM308
0i:セ”/トしkV−メータを40kVi:、mAメ
ータを70mAにセットし測定する。各ペレット化した
試料について、蛍光X線の照射による測定されたカウン
ト数をもとに縦軸に角度108±2度の範囲のピークの
高さのカウント数、横軸に各検量線用試料中の粉末状シ
リカの重量%とし、検量線を作成する。着色樹脂粒子(
A)に固定化されている粉末状シリカの量をふらせてみ
て、検量線の精度を確認する。
さらに、トナー粒子に固定されていない粉末状シリカの
量は、現像剤(例えば、約Log)を界面活性剤を1〜
2重量%含む水(例えば500m E )に分散し、撹
拌しながら超音波(例えば、周波数40〜50 K H
z  出力100〜200W)を1〜2分間かけ、l・
ナー粒子表面から固定されていないシリカ粉末を除き、
その後トナー粒子を回収し、蒸溜水で洗浄後に乾燥し、
乾燥したトナー粒子を使用して、トナー粒子に固定化さ
れている粉末状シリカを上記測定法と同様にして測定す
ることによりトナー粒子に固定化されているシリカ粉末
の量を測定することが出来る。現像剤のシリカ粉末の量
からトナー粒子に固定化されているシリカ粉末の量を引
いた残りが固定化されていないシリカ粉末の量である。
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。
実」[倒二二ュ 」二記処方の成分をロールミル(150°C)で約30
分間熱混練し、得られた混練物を冷却した後、粉砕機で
、約10μm(体積平均径)まで粉砕し、風力分級機(
アルピネ社製シクザグ分級機)で、体積平均粒径的11
.0μmになるように微粉カツトシ、負帯電性着色粒子
(A)とした。分級後の粒子(A)100重量部に、負
帯電性疎水性コロイダルシリカ(R−972,粒子径1
0〜30mμ1日本アエロジル社製)0.5重量部を添
加し、第1図の装置を用いて撹拌羽根の先端の周速30
m/秒、5分間粒子(A)とシリカを混合して前処理し
た。
その後第2−1図(最小間隙的3 m m )の装置を
用いて、ブレード先端の周速80m/秒の条件で3分間
処理した。
電子顕微鏡(1,OOO0倍)で観察したところ、処理
後の粒子(A)の表面にはシリカ粒子の存在が認められ
ず、実質的に添加したコロイダルシリカの全量が粒子(
A)の表面に埋め込まれて固定または固着されていた。
次に疎水性コロイダルシリカが表面に固定されている粒
子(A)からなるトナー]、 O0重量部に疎水性コロ
イダルシリカ(R−972,日本アエロジル社製)を粒
子(C)とし0.2重量部を外部添加し、第1図に示す
装置で撹拌羽根の先端の周速40m/秒3分間混合処理
し、得られた粉体混合物を現像剤とした。電子顕微鏡で
観察したところ、トナー粒子表面には、疎水性コロイド
シリカ粒子(C)が41着しているのが観察された。
」−記の現像剤をキャノン製複写機NP270REの現
像装置に投入し現像したところ画像濃度1.32の良好
な画像が得られ、良好な定着性が得られ、かつ耐オフセ
ットも良好であり、カブリもな(、文字周辺の飛びちり
も少なく、良好な画像が得られた。35°C190%の
高湿下に、現像剤を2週間放置し、放置後の現像剤を使
用しても、現像画像にカブリの増加は実質的にみられな
かった。
上記処方の成分をロールミル(150°C)で約30分
間熱混練し、得られた混練物を冷却した後、粉砕機で、
約10μm(体積平均径)まで粉砕し、風力分級機(ア
ルピネ社製ジクザグ分級機)で、体積平均粒径約11.
0μmになるように微粉カットし、正帯電性着色(磁性
)粒子(A)とした。分級後の粒子(A)1.00重量
部に、アミノシリコンオイルで処理された正帯電性疎水
性コロイダルシリカ0.3重量部(BET比表面積13
0 rrr/gの乾式コロイダルシリカ100重量をア
ミン変性シリコンオイル13重量部で表面処理したもの
)を添加し、第1図の装置を用いて30m/秒、5分間
前処理した。
その後第2−1図の装置を用いて、ブレードの周速80
m/秒の条件で3分間処理した。
電子顕微鏡で観察したところ、トナー表面にはコロイダ
ルシリカ粒子の存在が認められず、実質的に添加したコ
ロイダルシリカの全量が粒子(A)の表面に固定または
固着されていた。
次に疎水性コロイダルシリカが表面に固定化されている
粒子(A)からなるトナー100重量部にアミノシリコ
ンオイルで処理された正帯電性疎水性コロイダルシリカ
(粒径約20mμ)を粒子(C)とし0.2重量部を外
部添加し、第1図に示す装置で40m/秒の周速で3分
間混合処理し、得られた粉体混合物を現像剤とした。電
子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面には、シリ
カ粒子が付着しているのが観察された。
上記の現像剤をNP3525の現像装置に投入し現像し
たところ画像濃度1.32の良好な画像が得られ、良好
な定着性が得られ、かつ耐オフセットも良好であり、カ
ブリもなく、文字周辺の飛びちりも少なく、良好な画像
が得られた。35°C190%の高湿下に、現像剤を2
週間放置し、放置後の現像剤を使用しても現像画像にカ
ブリの増加は実質的にみられなかった。
上記処方の成分をロールミル(150’C)で約30分
間熱混練し、得られた混練物を冷却した後、粉砕機で、
約10μm(体積平均径)まで粉砕し、風力分級機(ア
ルピネ社製ジグザグ分級機)で、体積平均粒径約11.
0μmになるように微粉カットし、負帯電性粒子(A)
とした。分級後の粒子(A) 100重量部に、負帯電
性疎水性コロイダルシリカ(R−972゜日本アエロジ
ル社製)0.3重量部を添加し、第1図の装置を用いて
30m/秒、5分間前処理した。
その後第2−1図の装置を用いて、ブレードの周速80
m/秒の条件で3分間処理した。
電子顕微鏡で観察したところ、粒子(A)の表面にはシ
リカ粒子の存在が認められず実質的に添加したコロイダ
ルシリカの全量が粒子(A)の表面に固着されていた。
次に疎水性コロイダルシリカが表面に固定化されている
粒子(A)からなるトナー100重量部に負帯電性疎水
性コロイダルシリカR−972(日本アエロジル社製)
を粒子(C)とし0.2重量部を外部添加し、第1図に
示す装置で40m/秒、3分間混合処理し、得られた粉
体混合物を現像剤とした。
電子顕微鏡で観察したところ、トナー粒子表面には、シ
リカ粒子が付着しているのが観察された。
粒径250〜300メツシュ間のフェライト粒子1.0
0重量部の表面をシリコン樹脂0.8重量部で被覆し磁
性粒子を得た。上記の現像剤10重量部と磁性粒子10
0重量部とを混合して、二成分現像剤を調製し、第5図
の現像装置に投入し、現像し、普通紙へトナー画像を転
写後、熱圧ローラ定着装置で定着したところ画像濃度1
.34の良好な画像が得られ、良好な定着性が得られ、
かつ耐オフセットも良好であり、カブリもなく、文字周
辺の飛びちりも少なく、良好な画像が得られた。
現像装置において、感光体ドラム103は矢印a方向に
60 m m 7秒の周速度で回転する。122は矢印
す方向に66 m m 7秒の周速度て回転する外径3
2 m m z厚さ0.8mmのステレス(S U S
 304)製のスリーブで、その表面は#600のアラ
ンダム砥粒を用いて不定型サンドブラストを施し、周方
向表面の粗面度を0.8μm(Rz二)にした。
一方、回転するスリーブ112内にはフェライト焼結タ
イプの磁石123を固定して配設し、磁極配置は第5図
の如く、表面磁束密度の最大値は約800ガウスとした
。非磁性ブレード124は1.2mm厚の、非磁性ステ
ンレスを用いた。プレード−スリーブ間隙は400μm
とした。このスリーブ122に対向する感光体ドラム3
表面には、静電潜像として暗部+600■で明部+15
0vの電荷模様を形成し、スリーブ表面との距離を30
0μmに設定した。
そして、上記スリーブに対し電源34により周波数80
0 Hz 、ピーク対ピーク値が1,4KVで、中心値
が+300Vの電圧を印加し、現像を行った。
比較例1〜3 実施例1において分級し、11.0μmにした粒子(A
)へ、固定化処理を行うことなく、シリカ粉末(C)と
して、コロイダルシリカR972を、それぞれ0.2重
量%、0.5重量%、07重量%を外部添加し、第1図
に示す装置で40m/秒の周速で3分間混合処理して、
得られた粉体混合物を現像剤とし、比較例1〜3とした
。電子顕微鏡で観察したところ、比較例2及び3のトナ
ー粒子表面には比較例1より多量のシリカ粒子が付着し
ているのが観察された。
このトナーをNP270REに投入して絵出しを行った
ところ、下表のような結果が得られた。
表 (記)トナー流動性 ○・・・優、△・・・可 文字周辺の飛散り(目視で判定)・ ○・・・優、○△・・・良、△・・・やや不良カブリ(
目視で判定): ○・・・優、○△・・・良 高温高湿放置後のカブリ(目視で判定):○・・・優、
△・・・可、×・・・不良比較例4 実施例1において、粒子(A)に0.5重量%の疎水性
コロイダルシリカを固定化処理するために第8図の装置
を使用し、200℃の熱風で処理を行い、次いで凝集物
の除去を行った。次いで、コロイダルシリカR972,
02重量%を添加し、混合して、現像剤を調製した。実
施例1と同様にして絵出しを行ったが、画像濃度は0.
8と低く、クリーニング不良によるカブリが若干みられ
た。
第8図に示す装置は、熱処理装置301.熱風発生炉3
02.原料投入用フィーダ303.原料粉体分散管30
4.原料分散エア用ブロック305.エアダンパー30
6.熱処理装置排出口307.処理品補集サイクロン3
08.バグフィルタ−309,排気ブロワ−310,冷
風吸込口311等を具備している。
実施例5 実施例1において、粒子(A)の表面に疎水性コロイダ
ルシリカの固定化処理を行った後、トナー100重量部
にコロイダルシリカR−972の0,2重量%と、体積
平均1μの酸化セリウム(主成分Ce02)粒子1重量
部を添加し、第1図に示す装置で40 m 7秒の周辺
で3分間混合処理し、現像剤を得た。上記現像剤をキャ
ノン製複写機NP270の現像装置に投入し、現像した
ところ、画像濃度は1.34の良好な画像が得られ、カ
ブリもなく、文字周辺の飛びちりも少なく良好な画像が
得られた。35’C,90%の高湿下に2週間放置した
後に、画出しをおこなってもカブリの増加もみられず、
良好な定着性が得られかつ耐オフセット性も良好であっ
た。32.5°C980%(湿度)の環境下で5,00
0枚の連続複写においてもカブリは良好であり、良好な
画像濃度1.28 (マクベス濃度計)が得られた。
実施例6 実施例2において、粒子(A)の表面に疎水性コロイダ
ルシリカの固定化処理を行った後、トナー100重量部
にアミノシリコンオイルで処理された疎水性コロイダル
シリカ(粒径的30mμ)0.2重量部、ポリフッ化ビ
ニリデン粒子(体積平均3.7μ)0.1重量部を添加
し、第1図に示す装置で40m/秒の周辺で3分間混合
処理し、現像剤を得た。上記現像剤をキャノン複写機N
P3525の現像装置に投入し、現像したところ、画像
濃度は1.33の良好な画像が得られ、又カブリもなく
、文字周辺の飛びちりも少なく良好な画像が得られた。
35°C990%の高湿下に2週間放置した後に画出し
をおこなってもカブリの増加もみられず、良好な定着性
が得られかつ耐オフセット性も良好であった。32.5
°C,80%(湿度)の環境下で5,000枚の連続複
写においてもカブリは良好であり、良好な画像濃度1.
27 (マクベス濃度計)が得られた。潤滑としての効
果により、クリーナの損傷等の現象も発生しなかった。
【図面の簡単な説明】 添付図面中、第1図は粒子(A)と粉末状シリカ(B)
とを、前処理するための撹拌装置の一例を概略的に示し
た図であり、第2−1図は粒子(A)に粉末状シリカ(
B)を固定化するための装置の一例を概略的に示した図
であり、第2−2図は第2−1図の装置の部分拡大図で
あり、第3−1図は粒子(A)に粉末状シリカ(B)を
固定化するための装置の別の一例を概略的に示した図で
あり、第3−2図及び第3−3図は第3−1図の装置の
部分図であり、第4−1図は粒子(A)に粉末状シリカ
(B)を固定化するためのピンミル系の装置の一例を概
略的に示した図であり、第4−2図は第4−1図の装置
の部分図を示す。第5図は、本発明のトナーを使用して
画像出しをおこなうために用いた画像形成装置を概略的
に示した図であり、第6図及び第7図は、第5図の画像
形成装置における現像領域の拡大図である。第8図は、
粒子を熱で球状化処理するための装置の一例を示す図で
ある。 l・・・ジャケット 2・・・撹拌翼 3・・・モータ 4・・・フタ 5・・・ベース 6・・・制御板 7・・・シリンダ 8・・・フタのロック 9・・・シリンダ 10・・・方向コントロールユニット 11・・・排出口 12・・・回転軸 13・・・ロータ 14・・・分散羽根 15・・・回転片(ブレード) 16・・・仕切円板 I7・・・ケーシング ]8・・・ライナー 19・・・衝撃部 20・・・入口室 21・・・出口室 22・・・リターン路 23・・・製品取出弁 24・・・原料投入弁 25・・・ブロワ− 26・・・ジャケット 27・・・回転軸 28・・・ケーシング 29・・・ライナー 30・・・送風羽根 31・・ロータ(ブレード付) 32・・・出口 33・・・原料投入口 34・・・リターン路 35・・・製品取り出し口 36・・・入口 37・・ジャケット 38・・・ケーシング 39・・・固定ピン 40・・・入口 41・・・原料投入口 42・・・循環ブロワ− 43・・・リターン路 44・・・製品抜取口 45・出口 46・・・ロータ 47・・・回転軸 48・・・ジャケット 103・・・感光体 122・・・スリーブ 123・・・磁石 301・・・熱処理装置 302・・・熱風発生炉 303・・・原料投入用フィーダ 304・・・原料粉体分散管 305・・・原料分散エア用ブロック 306・・・エアダンパ 307・・・熱処理装置排出口 308・・・処理品補集ザイクロン 309・・・バグフィルタ− 310・・・排気ブロワ− 311・・・冷風吸込口 と/

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粒径が0.002〜0.2μmである粉末状シリ
    カ(B)0.05〜5重量部(着色樹脂粒子(A)10
    0重量部に対し)が機械的な衝撃手段によって着色樹脂
    粒子(A)の表面に固定化されている粒子で形成される
    トナー粒子及びトナー粒子表面に固定化されていない粒
    径0.005〜0.2μmの粉末状シリカ(C)を該ト
    ナー100重量部に対して0.01〜3重量部を含有し
    ていることを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
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