JPH04307558A

JPH04307558A - 磁性トナー及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04307558A
Application number: JP3073006A
Authority: JP
Inventors: Masanao Kunugi; 功刀正尚
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1991-04-05
Filing date: 1991-04-05
Publication date: 1992-10-29

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弾性変形可能なトナー
担持体により現像を行う画像形成装置に使用する磁性ト
ナー及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁性トナーを用いた現像方法は、
ＵＳＰ−４１２１９３１に開示されるように、非磁性円
筒状のスリーブの内部に磁石ローラーを有する現像ロー
ラーを用いて一成分磁性トナーによる磁気ブラシをスリ
ーブ上に形成し、一成分磁性トナーの搬送及び現像を行
う、一成分磁気ブラシ現像法。

【０００３】更に、上記の一成分磁気ブラシ現像法を改
良する現像法として、ＵＳＰ−４５６４２８５に開示さ
れるような現像ローラーにフローティング電極を設けて
ライン画像とソリッド画像の画質を向上したＦＥＥＤ現
像法や、ＵＳＰ−４８５１８７４に開示されるような磁
石ローラーの表面で薄層化したトナーを搬送し、ベルト
状の潜像担持体に現像する現像装置が提案されている。一般にこれらの現像方法に使用される磁性トナーとして
は、磁性剤、染料または顔料などの着色剤、帯電制御剤
などを内添分散させた粒径約１０μｍの樹脂微粉末に、
流動性向上化剤などを外添したものが使用されている。その例として、ＵＳＰー３６３９２４５に四三酸化鉄の
ような強磁性体とエポキシ樹脂のような熱可塑性樹脂と
カーボンブラックのような着色剤を組み合わせた磁性ト
ナーが開示されている。

【０００４】また、上記トナーの製造方法としては、混
練粉砕法、懸濁重合法、噴霧乾燥法などが提案され、一
般的には混練粉砕法により製造されている。混練粉砕法
は原料粉末を予備混合した後、溶融混練、粗粉砕、微粉
砕、分級、外添処理の工程により構成されている。また
、昨今、トナーの高機能化が要求され、トナー外表面に
種種の機能を有する樹脂層を形成させる方法が提案され
ている。例えば、低エネルギー定着を目的として、トナ
ー外表面に高軟化点樹脂を重合法により形成する多層構
造マイクロカプセルトナー（米国特許第３０８０２５０
号、特公昭５９ー３１０６６、特公平１ー３６９３４等
に多数記載されている）、また乾式による高速衝撃法を
用いて、帯電制御を目的とする帯電制御樹脂フィルム層
をトナー外周に有するトナー（特開昭６３ー６２６６６
）、耐ブロッキング性を目的として、樹脂微粉体をトナ
ー表面に処理したトナー（特開平１ー１０５２６１）等
がある。また、これらの機能性樹脂層の形成方法として
は、従来から噴霧乾燥方法、噴霧造粒方法などが提案さ
れている。また、外添処理としては、例えばシリカ粉末
をトナーの外表面に付着させることにより、トナー搬送
に影響を与える凝集性、流動性を改善させることが一般
に知られている。最近では特公昭６２ー４９４号にポリ
ビニルアルコール中にシリカを分散させた結合体をトナ
ーの表面に被覆することが開示されている。更に、特公
昭６１ー５５１０８号にはトナー表面にシリコン樹脂よ
りなる接着層を介して無機質微粒子を付着させることが
開示されている。更に、特公昭６０ー３４１０４号には
微粉状シリカを含有するトナー粒子に更に微粉状シリカ
を混合した現像剤が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述の従
来の磁性トナーでは磁性剤がトナー表面に露出しており
、該露出磁性剤による帯電量の低下、耐環境特性の低下
及び逆極性トナーの発生等の欠点を有している。さらに
弾性変形可能なトナー担持体を用いて潜像担持体に圧接
して現像を行う方法においては、前記磁性トナーの欠点
が画像品質に大きく影響し、帯電量変動による濃度むら
、逆極性トナー発生による地かぶり等の画像劣化が生じ
る問題点を有している。さらに、従来の外添方法では、
表面に付着した微粒子の付着力が弱く、トナー搬送時及
び現像時にトナー表面から剥がれてしまい使用雰囲気温
度によって容易に凝集が起こり、ブロッキングやケーキ
ングによりトナーの現像特性が低下するという欠点を有
している。更に剥がれた微粒子により装置内汚染が生じ
、画像劣化、機械故障などの悪影響を及ぼすという欠点
を有している。更に、重合法によって、ＳｉＯ２粒子を
固定化する場合、材料選択性が非常に狭くなるという欠
点を有している。更に表面に付着している微粒子の量に
よりトナーそれぞれで帯電量が異なり、画質に悪影響を
与えるという欠点を有している。

【０００６】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところは、弾性変形可能なト
ナー担持体を用いて潜像担持体に現像を行う現像装置に
おいて、高解像で高画質の画像を形成する磁性トナーを
提供する事である。さらに、凝集防止（保存性）、高流
動性、微粒子飛散の防止、安定な帯電性を有する磁性ト
ナーを提供する事である。更に他の目的は、製造が簡単
で低コストの製造方法を提供する事である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の磁性トナーは外
表面に樹脂被覆層を有する磁性トナーを搬送しかつ、弾
性変形可能なトナー担持体を用いて潜像担持体を現像す
る現像装置において、上記磁性トナーの樹脂被覆層を、
少なくとも無機物微粒子と樹脂微粒子を用いて形成した
ことを特徴とする。また、無機物微粒子を含む樹脂被覆
層において、無機物微粒子が被覆層の内部及び、外部表
面に露出していることを特徴とする。

【０００８】本発明の磁性トナーの製造方法は外表面に
樹脂被覆層を有する磁性トナーを搬送しかつ、弾性変形
可能なトナー担持体を用いて潜像担持体を現像する現像
装置に用いる、上記磁性トナーの製造方法として、少な
くとも結着樹脂と磁性剤よりなる内核粒子を作製する工
程、次に前記内核粒子外表面に樹脂微粒子を付着させる
工程、次に前記樹脂微粒子を溶解させる溶剤を前記内核
粒子外表面に付着させた樹脂微粒子に接触、溶解させ樹
脂被覆層を形成する工程から成る磁性トナーの製造方法
において、前記樹脂微粒子と共に少なくとも無機物微粒
子の混合粒子を付着させる工程を有する事を特徴とする
。また、内核粒子の外表面に粒径が０．１μｍ以下であ
る上記無機物微粒子と粒径が１μｍ以下である上記樹脂
微粒子の混合粒子を付着させることにより、無機物微粒
子を含む樹脂被覆層を形成することを特徴とする。また
、樹脂被覆層に含まれる無機物微粒子の含有量が無機物
微粒子の樹脂微粒子表面への被覆率（樹脂微粒子の平均
粒径から求めた表面積に対する無機物微粒子の平均粒径
から求めた投影断面積の合計の割合）に換算して１００
〜２００％の範囲にあることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明の構成によれば、磁性剤が表面に露出し
ている内核粒子の表面を樹脂と無機物微粒子により被覆
する事により、磁性剤の摩擦帯電による逆電荷の発生、
及び微小な除電効果を防止する事ができ、高抵抗な樹脂
のみによる電気特性を有する事ができる。これにより、
現像電極効果が大きい弾性変形可能なトナー担持体を用
いた圧接現像方法において、逆極性トナーの発生が無く
、帯電量が均一な薄層トナー層を安定に形成する事が出
来る。これより、トナー層厚の変動による濃度ムラ及び
逆極性トナーによるトナー飛散、地カブリを低減する事
ができる。また、シリカなどをトナー表面に付着させる
ことによってトナーの流動性が向上することが一般に知
られているが、この詳細な原因については未だ不明な点
が多い。この点について鋭意研究を行ったところ、内核
粒子よりも粒径の小さい樹脂微粒子と無機物微粒子を内
核粒子と混合して処理すると、無機物微粒子が表面に付
着した樹脂微粒子、及び無機物微粒子が内核粒子表面に
静電気力、化学的吸着力、物理的吸着力等により均一に
付着する。次に、樹脂微粒子を溶解する溶剤を内核粒子
表面に付着している樹脂微粒子に接触させる事により樹
脂が溶解し、無機物微粒子は内部だけでなく、表面にも
露出し、さらに樹脂により無機物微粒子は強固に固着す
る。このときの被膜化状態は溶剤の種類及び接触時間を
コントロールすることにより行う。さらにまた、この時
樹脂微粒子の粒径を１μｍ以上にすると被覆層の膜厚が
大きくなり、無機物微粒子の分散が不均一になり、流動
性が悪化する。更に、無機物微粒子の粒径が０．１μｍ
よりも大きい場合も同様な結果となる。更に、無機物微
粒子の量を樹脂微粒子表面への被覆率換算で１００％以
下にすると表面に露出する無機物微粒子が減少し、流動
性が悪化する。また、２００％を越えると無機物微粒子
の剥離を生じるようになる。この様に流動性を向上させ
る事により、トナー担持体上へのトナー搬送を常に安定
に行う事ができる。

【００１０】更にまた、内核粒子表面に樹脂を主成分と
する被覆層を形成するため、内核粒子に溶剤による影響
を与える事無く、更に例えば、内核粒子が微粒子より軟
化点が低く柔らかい場合でも被覆層を確実に形成させる
事が出来る。

【００１１】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。

【００１２】

【実施例】図１に本発明のトナーの概略断面図を示す。内核粒子１は結着樹脂２、磁性剤３、着色剤４、離型剤
５等から構成されている。更に、内核粒子１の外表面に
、樹脂６と無機物微粒子７よりなる樹脂被覆層８が形成
されている。また、内核粒子の組成はこれらに限定され
るものではなく、種種のものを用いる事ができる。結着
樹脂２としては例えば、ポリスチレン及び共重合体、例
えば、水素添加スチレン樹脂、スチレン・イソブチレン
共重合体、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ
樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、スチレン・Ｐクロロス
チレン共重合体、スチレン・プロピレン共重合体、スチ
レン・ブタジエン架橋ポリマー、スチレン・ブタジエン
・塩素化パラフィン共重合体、スチレン・アリル・アル
コール共重合体、スチレン・ブタジエンゴムエマルジョ
ン、スチレンマレイン酸エステル共重合体、スチレン・
イソブチレン共重合体、スチレン・無水マレイン酸共重
合体、アクリレート系樹脂あるいはメタアクリレート系
樹脂及びその共重合体、スチレン・アクリル系樹脂及び
その共重合体、例えば、スチレン・アクリル共重合体、
スチレン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート共
重合体、スチレン・ブタジエン・アクリル酸エステル共
重合体、スチレン・メチルメタアクリレート共重合体、
スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート共重合体、スチ
レン・ジエチルアミノ・エチルメタアクリレート共重合
体、スチレン・メチルメタアクリレート・ｎ−ブチルア
クリレート共重合体、スチレン・メチルメタアクリレー
ト・ブチルアリレート・Ｎ−（エトキシメチル）アクリ
ルアミド共重合体、スチレン・グリシジルメタアクリレ
ート共重合体、スチレン・ブタジエン・ジメチル・アミ
ノエチルメタアクリレート共重合体、スチレン・アクリ
ル酸エステル・マレイン酸エステル共重合体、スチレン
・メタアクリル酸メチル・アクリル酸２ーエチルヘキシ
ル共重合体、スチレン・Ｎ−ブチルアリレート・エチル
グリコールメタアクリレート共重合体、スチレン・ｎ−
ブチルメタアクリレート・アクリル酸共重合体、スチレ
ン・ｎ−ブチルメタアクリレート・無水マレイン酸共重
合体、スチレン・ブチルアクリレート・イソブチルマレ
イン酸ハーフエステル・ジビニルベンゼン共重合体、ポ
リエステル及びその共重合体、ポリエチレン及びその共
重合体、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリプロピレ
ン及びその共重合体、フッソ樹脂、ポリアミド樹脂、ポ
リビニールアルコール樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビ
ニルブチラール樹脂などを一種類あるいは、二種類以上
ブレンドしたものを使用することができる。

【００１３】また、ワックス状物質として、キャンデリ
ラワックス、カルナバワックス、ライスワックス等の植
物系天然ワックス、みつろう、ラノリン等の動物系天然
ワックス、モンタンワックス、オゾケライト等の鉱物系
天然ワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタ
リンワックス、ペトロラタム等の天然石油系ワックス、
ポリエチレンワックス、フィシャー・トロプッシュワッ
クス等の合成炭化水素ワックス、モンタンワックス誘導
体、パラフィンワックス誘導体等の変性ワックス、硬化
ひまし油、硬化ひまし油誘導体等の水素化ワックス、合
成ワックス等のワックス類、ステアリン酸、パルミチン
酸等の高級脂肪酸類、低分子量ポリエチレン、酸化ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレ
ン・アクリル酸共重合体、エチレン・アクリル酸エステ
ル共重合体、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のオレフ
ィン共重合体の中から一種あるいは二種以上を加えた低
温低圧定着用のトナーも内核粒子とする事ができる。磁
性剤３としては結着樹脂に分散したときに化学的に安定
であり、粒径５μｍ以下の微粒子が好ましい。例として
は、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｎの金属粉、Ｆｅ３Ｏ
４、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、フェライトなどの金属酸
化物、マンガンと銅を含む合金など熱処理によって強磁
性を示す合金などを用いる事ができ、予めカップリング
剤等の予備処理を施しても構わない。また磁性剤量とし
ては定着性等を考慮して７０％以下の含有量が好ましく
、トナー担持体の磁気力により任意に設定する事ができ
る。着色剤４としてはカーボンブラック、グラファイト
、黒色酸化チタン、スピリットブラック、ニグロシンな
どの黒色染・顔料を使用する。カラー用としては、フタ
ロシアニン、ローダミンＢレーキ、ソーラピュアイエロ
ー８Ｇ、キナクリドン、ポリタングストリン酸、インダ
スレンブルー、スルホンアミド誘導体などの染料を使用
することができる。また離型剤５としてはヒートローラ
へのオフセットを防止するためにワックス類、特にポリ
エチレン、ポリプロピレンワックスなどを用いる事がで
きる。更に、その他の添加剤として、金属石鹸、ポリエ
チレングリコールなどの分散剤や帯電制御剤として電子
受容性の金属錯体、塩素化ポリエステル、ニトロフミン
酸、第４級アンモニウム塩、ピリジニル塩などを添加す
ることができる。

【００１４】樹脂被覆層８を構成する樹脂６としては、
内核粒子１に用いる結着樹脂２と同様な組成の樹脂微粒
子を用いる。好ましくはポリメチルメタアクリレート、
ポリエチルメタアクリレート、ポリｎーブチルメタアク
リレート、ポリエステル、（スチレンーブタジエン）コ
ポリマー、（ＰＶＣ、ＰＶＡ、ＰＶＡｃ）コポリマー、
ポリγーメチルーグルタメート、フッ素樹脂、フッ化ビ
ニリデン樹脂、ベンゾクアナミン樹脂、シリコーン樹脂
、エポキシ樹脂、ナイロン６６／６、ナイロン１１、ナ
イロン１２、ポリスチレン樹脂、架橋ポリスチレン樹脂
、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリオレフィン樹脂
、ポリエチレン樹脂、セルロース等を使用する。また、
同じく樹脂被覆層を形成する無機物微粒子７としては、
Ｓｉ０２、ＴｉＯ２、（ルチル、アナターゼ）、Ｚｎ０
、Ａｌ２Ｏ３（α型、β型）、ＴｉＯＮ、ＴｉＢａＯ３
、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＣａＣＯ３、ＮｉＯ、ＳｎＯ、ク
レー、タルク、ケイ砂、雲母、ＳｉＮ、ＳｉＣ、Ｂａ２
ＳＯ４、カーボンブラック等の微粒子を使用する事がで
きる。

【００１５】次に、図２に本発明のトナー製造方法のフ
ローチャートを示す。結着樹脂２と磁性剤３等からなる
原料を用いて混練粉砕法、スプレードライ法、重合法等
により内核粒子１を作製する。次に、内核粒子１に樹脂
微粒子２１と無機物微粒子７を付着させる外添処理２２
を行い、樹脂及び無機物微粒子外添内核粒子２３を作製
する。次に樹脂及び無機物微粒子外添内核粒子２３に樹
脂微粒子２１を溶解する溶剤２４を接触させ被覆処理２
５を行い、無機物微粒子含有樹脂被覆磁性トナー２６を
作製する。

【００１６】内核粒子表面に樹脂微粒子と無機物微粒子
を付着させる方法としては、通常の混合機、例えば、ボ
ールミル、Ｖ型混合機なども使用できるが、いわゆる高
速流動攪拌機を使用することが好ましい。高速流動攪拌
機としては、いわゆる、ヘンシェルミキサー、メカノフ
ュージョンシステム（細川ミクロン）、ナラハイブリタ
イゼーションシステム（奈良機械製作所）、メカノミル
（岡田精工）等を用いる。しかし、内核粒子表面に樹脂
微粒子と無機物微粒子を固着させる装置としては、決し
て、これらに限定されるものではない。また別の付着方
法としては、内核粒子表面と樹脂微粒子表面、及び無機
物微粒子表面のゼータ電位差による静電付着力を利用し
たヘテロ凝集法、混合分散液のボールミル等でのミリン
グによる湿式ミリング法、内核粒子をカップリング剤で
処理してから樹脂微粒子、無機物微粒子と混合、付着処
理するカップリング剤法等も適応可能である。

【００１７】次に溶剤を処理する方法としては噴霧乾燥
法、液浸法などがあるが接触時間を制御できるものであ
れば何でも良い。好ましくは粉体コーティング装置、例
えば、ディスパーコート（日清製粉）、コートマイザー
（フロイント産業）などを使用する。また、接触させた
溶剤は熱などにより速やかに蒸発させて粒子から除去さ
せる事により粒子同士の凝集を防止する。内核粒子の表
面に樹脂微粒子と無機物微粒子を付着させた粒子を処理
する溶剤としては、内核粒子及び樹脂微粒子の材質によ
り決定される。この為水系、有機溶剤系等のものを使用
する事ができる。例えば有機溶剤系としては、ジクロロ
メタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、
クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素、メタノール、
メチルセルソルブ、ベンジルアルコール等のアルコール
類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、ベンジルエーテ
ル等のエーテル類等、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエス
テル類、フルフラール、アセトン、メチルエチルケトン
、シクロヘキサン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、
キシレン等の芳香族類、ニトロベンゼン、アセトニトリ
ル、ジエチルアミン、アニリン、ジメチルホルムアミド
、ピロリドン等の窒素化合物を用いることができる。

【００１８】以上前記原料と方法を使用して磁性かつ定
着用内核粒子の表面に無機物微粒子含有樹脂被覆層を形
成することができる。　　以下に本実施例をより詳細に
説明する。

【００１９】（実施例１）（内核粒子の作製）ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　　　　　　　５
９重量部Ｆｅ３Ｏ４　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　４０重量部カーボンブラック　　　　
　　　　　　　　　　　　　　１重量部上記組成の原料
を使用し、スクリュウ押出機で混練し、冷却、粗粉砕す
る。次にジエット粉砕機で微粉砕し、分級して５〜２０
μｍ（平均粒径１０μｍ）の内核粒子を作製した。

【００２０】（無機物微粒子と樹脂微粒子の外添）前記
内核粒子に、無機物微粒子として粒径０．０２μｍのＳ
ｉＯ２、樹脂微粒子としてポリブチルメタアクリレート
（ＰＢＭＡ）を用いた。ＰＢＭＡの粒径は０．４μｍ、
ガラス転移点８３℃のものを使用した。この無機物微粒
子と樹脂微粒子と上記内核粒子を下記に示す組成に混合
して、メカノフュージョンシステム（細川ミクロン製）
を用いて内核粒子表面に付着させた。組成と条件を以下
に示す。

【００２１】ＳｉＯ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０
重量部ＰＢＭＡ微粒子　　　　　　　　　　　　１５重
量部内核粒子　　　　　　　　　　　　　　　　　　７
５重量部この時ＳｉＯ２量はＰＢＭＡ表面への被覆率換
算で約１５０％であった。メカノ条件として、回転数１
５００ｒｐｍ、処理時間３０分で行った。得られた粉体
はＰＢＭＡ粒子とＳｉＯ２微粒子が内核粒子の表面に剥
がれず付着している事が電子顕微鏡観察により明かとな
った。また、電子顕微鏡により断面観察を行ったところ
内核粒子表面にＰＢＭＡ粒子が、球形のまま僅かに埋め
込まれた状態にある事が観察された。

【００２２】（溶剤処理）上記方法で作製した樹脂微粒
子とＳｉＯ２微粒子を付着した内核粒子に対して溶剤処
理を行った。溶剤としてアセトンを用いた。この溶剤に
粉体を１．０秒接触させ、その後、乾燥温度６０℃で噴
霧乾燥してアセトンを蒸発させた。この溶剤処理により
得られた粒子は粒子同士の結着も無く、粒子それぞれが
独立した状態の集合体であった。また、本実施例で作製
した粒子を電子顕微鏡により断面観察したところ、内核
粒子の表面に、０．２〜０．３μｍの樹脂被覆層が形成
されていた。更に、樹脂層にＳｉＯ２が均一に分散され
、被覆層表面にもＳｉＯ２が露出している事が確認され
た。また得られたトナーの比抵抗は１０１５Ωｃｍ以上
であり、充分な高抵抗を有する事ができた。（比抵抗は
圧力セル法によって測定した。つまり、二つの電極間に
試料をいれ、１５ｋｇ／ｃｍ２の圧力を印加して抵抗を
測定した。）次に流動性の指針として、電磁振動式安息
角測定装置により安息角を測定したところ、３０度前後
の高流動性を示した。

【００２３】次に本実施例で作製した磁性トナーを用い
て画像形成を行った。図３は本実施例において使用した
画像形成装置の断面概観図を示す。潜像担持体３１は、
導電性の支持部３２の上に有機または無機の光導電性を
有する感光層３３を塗膜したものであって、感光層３３
をコロナ帯電器や帯電ローラー等の帯電器３４を用いて
帯電した後に、レーザーやＬＥＤ等の光源３５から出た
光を結像光学系３６を通して感光層３３に画像に応じて
選択的に光照射して電位コントラストを得て静電潜像を
形成する。一方、現像装置３７は磁性のトナー３８を搬
送し現像するものであって、トナー３８を搬送する現像
ローラー３９は、シャフト４０の外周に弾性層４１及び
磁界発生層４２をそれぞれ同心円状に配設したもので、
磁界発生層４２の外周の漏洩磁束により磁性のトナー３
８を現像ローラー３９上に直接保持し、非磁性または磁
性の金属や樹脂で構成される板状の弾性ブレード４３で
適量に規制した状態で現像ローラー３９を回転させて薄
層のトナー３８を搬送するものである。現像ローラー３
９は潜像担持体３１に所定の圧力で圧接されており、現
像ローラー３９上のトナー３８が圧接部に搬送されると
、潜像担持体３１の電位コントラスト及び現像バイアス
印加手段４４による現像電界に応じて帯電したトナー３
８が潜像担持体３１に付着し静電潜像が顕像化される。さらに、コロナ転写器や転写ローラー等の転写器４５を
用いて記録紙４６上にトナーによる像を転写し、熱や圧
力を用いてトナーを記録紙に定着し所望の画像を記録紙
上に得るものである。図３に示されるような画像形成装
置を用いて、６００〔ＤＰＩ〕のライン画像及び文字画
像及びソリッド画像を１００００枚にわたり連続形成し
たところ、６００〔ＤＰＩ〕のライン画像が線太りする
ことなく安定して形成され、画像端部の尾引きや地カブ
リがなく、ＯＤ値１．５以上の高濃度なソリッド画像を
安定して形成することができ、記録紙上に地カブリがな
いのはもちろん潜像担持体上にも地カブリがなく廃トナ
ー量を大幅に低減することができた。

【００２４】（比較例１）実施例１で作製した内核粒子
とＳｉＯ２微粒子と樹脂微粒子を用いて実施例１と同様
にＳｉＯ２微粒子と樹脂微粒子の付着をメカノフュージ
ョンシステムにより行った。次にこの粒子を溶剤処理を
行わないで実施例１と同様に画像形成を行ったところ、
ＳｉＯ２と樹脂微粒子の飛散が生じ、さらに、地カブリ
のある不鮮明な画像しか形成できなかった。

【００２５】（実施例２）実施例１と同様な内核粒子と
無機物微粒子ＳｉＯ２と樹脂微粒子ＰＢＭＡを用い、無
機物微粒子と樹脂微粒子の粒径を変化させてトナーを作
製した。　表１と表２に実験Ｎｏと粒径の関係を示す。表１は樹脂微粒子として実施例１で用いたＰＢＭＡ：０
．４μｍを用い、ＳｉＯ２粒子の粒径を変えて作製した
ものである。表２は無機物微粒子として実施例１で用い
たＳｉＯ２：０．０２μｍを用い、樹脂微粒子の粒径を
変えて作製したものである。

【００２６】

【表１】

【００２７】＊樹脂微粒子は全てＰＢＭＡ：０．４μｍ

【００２８】

【表２】

【００２９】＊無機物微粒子は全てＳｉＯ２：０．０２
μｍ次に、実施例１と同様に（無機物微粒子と樹脂微粒子の
外添）と（溶剤処理）を行った。但し、接触時間は粒径
に応じて変化させた。前記材料により作製したトナーの
結果を表３に示す。更にこれらのトナーについて、実施
例１と同様に画像形成を行い、画像評価した。結果を表
４に示す。

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】

【００３２】’鮮明’の定義は地かぶりが無く、画像濃
度が１．５以上の画像である。

【００３３】本実施例より、無機物微粒子の粒径が０．
１μｍよりも大きい場合、樹脂微粒子の粒径が１．０μ
ｍより大きい場合にはいずれも流動性が悪化し、画像も
鮮明なものが得られない事が明かとなった。

【００３４】（実施例３）実施例１の内核粒子とＳｉＯ
２、ＰＢＭＡ微粒子を用い、ＳｉＯ２量を変化させてト
ナーを作製した。ＳｉＯ２量は樹脂微粒子表面への被覆
率換算で行った。表５に組成を示す。

【００３５】これらの組成比により実施例１の（無機物
微粒子と樹脂微粒子の外添）と同様に行い、更に、実施
例１の（溶剤処理）と同様に処理を行ってそれぞれトナ
ーを作製した。これらのトナーを用いて実施例１と同様
に画像形成を行い、画像評価を行った。結果を表６に示
す。

【００３６】

【表５】

【００３７】

【表６】

【００３８】尚、Ｎｏ．１０はＳｉＯ２の剥離が激しく
生じ、装置汚染を生じた。また、安息角はＮｏ．７と１
０が４５度、Ｎｏ．８と９が３０〜３３度であった。こ
の様に換算被覆率が１００％より小さいと表面露出Ｓｉ
Ｏ２が減り流動性が低下する。更にまた、２００％を越
えるとＳｉＯ２が過剰になり、逆に流動性が低下するも
のと考えられる。

【００３９】（実施例４）本実施例では内核粒子として
、以下に示す組成のものを用いた。

【００４０】（内核粒子の組成）スチレン・アクリル共重合体　　　　　　５８重量部Ｆ
ｅ３Ｏ４　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　３０重量部ポリエチレンワックス　　　　　　　
　　　　　　　４重量部ニグロシン　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　５重量部帯電制御剤　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　３重
量部次に実施例１と同様に（内核粒子の作製）、（無機
物微粒子と樹脂微粒子の外添）、（溶剤処理）を行い磁
性トナーを作製した。但し、樹脂微粒子はポリメチルメ
タアクリレート（ＰＭＭＡ）を使用した。次に、図４の
断面概観図に示す画像形成装置を用いて画像形成を行っ
た。図３と略同一機能同一名称の部材には同一番号を付して
説明を省略する。現像装置５１は磁性トナー３８を搬送
し現像するものであって、トナー３８を搬送する現像ロ
ーラー５２は、回転駆動され外周に摩擦部等を有する駆
動ローラー５３及び駆動ローラー５３の外周に余剰長を
残して外装された筒状の薄膜部材５４により構成され、
筒状の薄膜部材５４上には磁界発生層５５が配設され、
磁界発生層５５の外周の漏洩磁束により磁性トナー３８
を現像ローラー５２上に直接保持し、非磁性または磁性
の金属や樹脂で構成される板状の弾性ブレード４３で適
量に規制した状態で現像ローラー５２を回転させて薄層
のトナー３８を搬送するものである。現像ローラー５２
は潜像担持体３１に所定の圧力で圧接されており、現像
ローラー５２上のトナー３８が圧接部に搬送されると、
潜像担持体３１の電位コントラスト及び現像バイアス印
加手段４４による現像電界に応じて帯電したトナー３８
が潜像担持体３１に付着し静電潜像が顕像化される。図
４に示す画像形成装置を用いて実施例１と同様に画像形
成を行ったところ実施例１と同様な画像を形成する事が
できた。

【００４１】（実施例５）本実施例では内核粒子として
、ワックスを主成分とした粒子を用いた。その他、実施
例１と同様に行った。

【００４２】（内核粒子の作製）パラフィンワックス　　　　　　　　　　　　　　３０
ｗｔ％ポリエチレンワックス　　　　　　　　　　　　
３０ｗｔ％Ｆｅ３Ｏ４　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　３８ｗｔ％カーボンブラック　　　
　　　　　　　　　　　　　　　２ｗｔ％上記組成の原
料を使用し、バッチ式混練機で混練し、冷却粗粉砕する
。次に、ジェット粉砕機で微粉砕後、分級して平均粒径
１０ミクロン、分布５〜２５μｍの内核粒子を作製した
。

【００４３】（無機物微粒子と樹脂微粒子の外添）実施
例１と同様なＰＢＭＡとＳｉＯ２を使用し、同様な混合
条件で行った。但し、メカノ条件としては、内核粒子が
柔らかいため、回転数８００ｒｐｍ、処理時間１５分で
行った。得られた粉体はＳｉＯ２微粒子とＰＢＭＡ粒子
が内核粒子の表面から剥がれず、付着している事が表面
の電子顕微鏡観察により明かとなった。また、電子顕微
鏡により断面観察を行ったところ内核粒子表面に、ＰＢ
ＭＡ粒子が球形のまま、埋め込まれた状態にある事が観
察された。

【００４４】（溶剤処理）溶剤としてはキシレンを用い
た。接触時間は１．０秒、乾燥温度は６０℃で噴霧乾燥
した。得られた粒子は実施例１と同様に粒子同士の結着
も無く、粒子それぞれが独立した状態の集合体であった
。また、本実施例で作製した粒子を電子顕微鏡により断
面観察したところ、内核粒子の表面に、０．２〜０．３
μｍの樹脂被覆層が形成されていた。更に、樹脂層にＳ
ｉＯ２が均一に分散され、被覆層表面にもＳｉＯ２が露
出している事が確認された。次に前記作製したトナーを
実施例１と同様に画像形成したところ、実施例１と同様
な画像を形成する事が出来た。更に定着温度１２０℃と
いう低温で鮮明な画像を定着する事ができた。

【００４５】（実施例６）内核粒子として以下の組成と
製造方法で作製したものを用いた。

【００４６】マイクロクリスタリンワックス　　２０重量部カルナバ
ワックス　　　　　　　　　　　　　　２０重量部エチ
レン・酢酸ビニル共重合体　　１８重量部Ｆｅ３Ｏ４　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４０重量
部カーボンブラック　　　　　　　　　　　　　　　　
２重量部上記組成の原料を使用し、バッチ式混練機で混
練し、冷却粗粉砕する。次に、ジェット粉砕機で微粉砕
後、分級して平均粒径１０μｍ、分布５〜２５μｍの内
核粒子を作製した。以下、（無機物微粒子と樹脂微粒子
の外添）、（溶剤処理）の工程は実施例５と同様にして
行った。得られたトナーを実施例５と同様に画像形成し
たところ実施例５と同様な結果を得る事ができた。

【００４７】（実施例７）実施例１で作製した内核粒子
を用い、（無機物微粒子と樹脂微粒子の外添）工程を以
下の方法で行った。本実施例では樹脂微粒子としてメチ
ルメタアクリレートーブチルメタアクリレート共重合体
を用いた。前記樹脂微粒子（粒径０．４μｍ）と実施例
１と同様な無機物微粒子を水溶液に分散し、５％分散水
溶液を作製した。次にこの水溶液に実施例１で作製した
内核粒子を混合し、ボールミルで湿式ミリング法により
付着処理を行い、続いてスプレードライヤーにより乾燥
して樹脂及び無機物微粒子付着トナーを作製した。得ら
れた粉体は無機物微粒子と樹脂微粒子が内核粒子の表面
に剥がれず付着している事が電子顕微鏡観察により明か
となった。更に、（溶剤処理）工程を実施例１と同様に
行い、得られたトナーを実施例１と同様な画像形成装置
を用いて画像形成を行ったところ実施例１と同様に地カ
ブリの無い鮮明な画像を形成する事が出来た。

【００４８】（実施例８）実施例１の内核粒子の作製を
スプレードライ法で行った。実施例１の内核粒子の作製
に用いた原料を使用して、これを固形分１５％になるよ
うにテトラヒドロフランに溶解分散させた。この分散液
をスプレードライヤーにより噴霧造粒して内核粒子を作
製した。噴霧方式は二流体ノズルを用いた。噴霧条件は
圧力２ｋｇ／ｃｍ２　、乾燥温度４０℃で行った。得ら
れた粒子は分級により５〜２０μｍ（平均粒径１０μｍ
）に調整し、磁性トナーの内核粒子として用いた。前記
内核粒子を用いて（無機物微粒子と樹脂微粒子の外添）
以下実施例１と同様にして行った。その結果実施例１と
同様な磁性トナーを得ることができ、さらに実施例１と
同様に画像形成を行ったところ実施例１と同様な鮮明な
画像を形成することができた。

【００４９】以上本発明の実施例を述べたが本発明はこ
れらの実施例に限定されるものではない。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の磁性トナー
及びその製造方法によれば、外表面に樹脂被覆層を有す
る磁性トナーを搬送しかつ、弾性変形可能なトナー担持
体を用いて潜像担持体を現像する現像装置において、上
記磁性トナーの樹脂被覆層を、少なくとも無機物微粒子
と樹脂微粒子を用いて形成し、無機物微粒子が被覆層の
内部及び、外部表面に露出していることにより、凝集が
ほとんど生じず、更に、トナー表面に固着した無機物微
粒子が剥がれないため、装置内の汚染がない。

【００５１】また、現像ギャップを小さくし、現像電極
効果を高め、最も高解像な画像を形成できる圧接及び接
触現像においても逆電荷トナーによる地カブリや尾引き
による画像劣化がなく、更に圧接、接触、非接触に係わ
らず、帯電量低下がなく、安定な摩擦帯電特性を有し、
また、耐環境特性に優れた高抵抗な磁性トナーを提供で
きる為、今までよりもより鮮明な高画質な画像を提供で
きるという多大な効果を有する。

【００５２】また、内核粒子を作製する工程、内核粒子
外表面に樹脂微粒子と無機物微粒子の混合粒子を付着さ
せる工程、次に前記樹脂微粒子を溶解させる溶剤を処理
する工程により樹脂被覆層を形成する製造方法により、
内核粒子の材料特性に係わらず種種の材料を任意の膜厚
に制御して均一な樹脂被覆層を有する高流動性磁性トナ
ーを簡単に製造することできる。これにより今までより
も安価で高画質な画像を形成できる磁性トナーを提供す
る事ができるという多大の効果を有する。

【００５３】更に、本発明のトナー及びその製造方法は
複写機、プリンター、ファクシミリ等に広く応用する事
が出きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁性トナーの概略断面図である。

【図２】本発明の磁性トナーの製造方法のフローチャー
トを示す図である。

【図３】本発明の磁性トナーを用いる画像形成装置の断
面概観図である。

【図４】本発明の他の実施例に用いる画像形成装置の断
面概観図である。

【符号の説明】

１　　内核粒子２　　結着樹脂３　　磁性剤４　　着色剤５　　離型剤６　　樹脂７　　無機物微粒子８　　樹脂被覆層２１　　樹脂微粒子２２　　外添処理２３　　樹脂及び無機物微粒子外添内核粒子２４　　溶
剤２５　　被覆処理２６　　無機物微粒子含有樹脂被覆磁性トナー３１　　
潜像担持体３２　　導電性の支持部３３　　感光層３４　　帯電器３５　　光源３６　　結像光学系３７　　現像装置３８　　トナー３９　　現像ローラー４０　　シャフト４１　　弾性層４２　　磁界発生層４３　　弾性ブレード４４　　現像バイアス印加手段４５　　転写器４６　　記録紙５１　　現像装置５２　　現像ローラー５３　　駆動ローラー５４　　薄膜部材５５　　磁界発生層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　外表面に樹脂被覆層を有する磁性トナ
ーを搬送しかつ、弾性変形可能なトナー担持体を用いて
潜像担持体を現像する現像装置において、上記磁性トナ
ーの樹脂被覆層を、少なくとも無機物微粒子と樹脂微粒
子を用いて形成したことを特徴とする磁性トナー。
【請求項２】　　請求項１記載の無機物微粒子を含む樹
脂被覆層において、無機物微粒子が被覆層の内部及び、
外部表面に露出していることを特徴とする請求項１記載
の磁性トナー。
【請求項３】　　外表面に樹脂被覆層を有する磁性トナ
ーを搬送しかつ、弾性変形可能なトナー担持体を用いて
潜像担持体を現像する現像装置に用いる、上記磁性トナ
ーの製造方法として、少なくとも結着樹脂と磁性剤より
なる内核粒子を作製する工程、次に前記内核粒子外表面
に樹脂微粒子を付着させる工程、次に前記樹脂微粒子を
溶解させる溶剤を前記内核粒子外表面に付着させた樹脂
微粒子に接触、溶解させ樹脂被覆層を形成する工程から
成る磁性トナーの製造方法において、前記樹脂微粒子と
共に少なくとも無機物微粒子の混合粒子を付着させる工
程を有する事を特徴とする磁性トナーの製造方法。
【請求項４】　　内核粒子の外表面に粒径が０．１μｍ
以下である上記無機物微粒子と粒径が１μｍ以下である
上記樹脂微粒子の混合粒子を付着させることにより、無
機物微粒子を含む樹脂被覆層を形成することを特徴とす
る磁性トナーの製造方法。
【請求項５】　　樹脂被覆層に含まれる無機物微粒子の
含有量が無機物微粒子の樹脂微粒子表面への被覆率（樹
脂微粒子の平均粒径から求めた表面積に対する無機物微
粒子の平均粒径から求めた投影断面積の合計の割合）に
換算して１００〜２００％の範囲にあることを特徴とす
る請求項３記載の磁性トナーの製造方法。