JPH07239571A - 磁性トナー - Google Patents
磁性トナーInfo
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- JPH07239571A JPH07239571A JP6051027A JP5102794A JPH07239571A JP H07239571 A JPH07239571 A JP H07239571A JP 6051027 A JP6051027 A JP 6051027A JP 5102794 A JP5102794 A JP 5102794A JP H07239571 A JPH07239571 A JP H07239571A
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Abstract
に優れ、さらに長期放置安定性に優れた磁性トナーを提
供することにある。 【構成】 結着樹脂及び磁性酸化鉄粒子を少なくとも含
有する磁性トナーにおいて、該磁性トナーは重量平均粒
径が13.5μm以下であり、該磁性トナーの粒度分布
において、粒径12.7μm以上の磁性トナー粒子の含
有量が50重量%以下であり、該磁性酸化鉄粒子は、該
磁性酸化鉄粒子のケイ素元素の含有率が、鉄元素を基準
として0.4〜2.0重量%であり、該磁性酸化鉄粒子
の表面に該磁性酸化鉄粒子100重量部当り無機酸化物
粒子が0.1〜10重量部付着していることを特徴とす
る。
Description
ごとき画像形成方法における静電荷潜像を顕像化するた
めの磁性トナーに関する。
2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報(米国特許第3,666,363号明細書)及び
特公昭43−24748号公報(米国特許第4,07
1,361号明細書)等に記載されているごとく、多数
の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用
し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、
次いで該潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要
に応じて、紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加
熱、圧力などにより定着し、複写物を得るものである。
像方法も種々知られている。例えば米国特許第2,87
4,063号明細書に記載されている磁気ブラシ法、同
第2,618,552号明細書に記載されているカスケ
ード現像法及び同第2,221,776号明細書に記載
されているパウダークラウド法、ファーブラシ現像法、
液体現像法等、多数の現像法が知られている。これらの
現像法において、特にトナー及びキャリヤーを主体とす
る現像剤を用いる磁気ブラシ法、カスケード法、液体現
像法などが広く実用化されている。これらの方法はいず
れも比較的安定に良画像の得られる優れた方法である
が、反面キャリヤーの劣化、トナーとキャリヤーの混合
比の変動という二成分現像剤にまつわる共通の問題点を
有する。
よりなる一成分系現像剤を用いる現像方法が各種提案さ
れている。中でも、磁性を有するトナー粒子より成る現
像剤を用いる方法に優れたものが多い。
は電気的に導電性を有する磁性トナーを用いて現像する
方法が提案されている。これは内部に磁性を有する円筒
状の導電性スリーブ上に導電性磁性トナーを支持し、こ
れを静電像に接触せしめ現像するものである。この際、
現像部において、記録体表面とスリーブ表面の間にトナ
ー粒子により導電路が形成され、この導電路を経てスリ
ーブよりトナー粒子に電荷が導かれ、静電像の画像部と
の間のクローン力によりトナー粒子が画像部に付着して
現像される。この導電性磁性トナーを用いる現像方法は
従来の二成分現像方法にまつわる問題点を回避した優れ
た方法であるが、反面トナーが導電性であるため、現像
した画像を、記録体から普通紙等の最終的な支持部材へ
静電的に転写することが困難であるという問題を有して
いる。
の磁性トナーを用いる現像方法として、トナー粒子の誘
電分極を利用した現像方法がある。しかし、かかる方法
は本質的に現像速度がおそい、現像画像の濃度が十分に
得られていない等の問題点を有しており、実用上困難で
ある。
他の現像方法として、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒
子とスリーブ等との摩擦等によりトナー粒子を摩擦帯電
し、これを静電像保持部材に接触して現像する方法が知
られている。しかしこれらの方法は、トナー粒子と摩擦
部材との接触回数が少なく摩擦帯電が不十分となり易
い、帯電したトナー粒子はスリーブとの間のクローン力
が強まりスリーブ上で凝集し易い等の問題点を有してお
り、実用上困難であった。
等において、上述の問題点を除去した新規なジャンピン
グ現像方法が提案された。これはスリーブ上に磁性トナ
ーをきわめて薄く塗布し、これを摩擦帯電し、次いでこ
れを静電像にきわめて近接して現像するものである。こ
の方法は、磁性トナーをスリーブ上にきわめて薄く塗布
することによりスリーブとトナーの接触する機会を増
し、十分な摩擦帯電を可能にしたこと、磁力によって磁
性トナーを支持し、かつ磁石とトナーを相対的に移動さ
せることによりトナー粒子相互の凝集をとくとともにス
リーブと十分に摩擦せしめていること、等によって優れ
た画像が得られるものである。
用いる現像方法には、用いる絶縁性トナーに関わる不安
定要素がある。それは、絶縁性トナー中には微粉末状の
磁性体が相当量混合分散されており、該磁性体の一部が
トナー粒子の表面に露出しているため、磁性体の種類
が、磁性トナーの流動性及び摩擦帯電性に影響し、結果
として、磁性トナーの現像特性、耐久性等の磁性トナー
に要求される種々の特性の変動あるいは劣化を引き起こ
すというものである。
る磁性トナーを用いたジャンピング現像方法において
は、長期間の繰り返しの現像工程(例えば複写)を続け
ると、磁性トナーを含有する現像剤の流動性が悪化し、
正常な摩擦帯電が得られず、帯電が不均一となりやす
く、低温低湿環境において、カブリ現像が発生しやす
く、トナー画像上の大きな問題点となりやすい。また、
磁性トナー粒子を構成している結着樹脂と磁性体との密
着性が弱い場合には、繰り返しの現像工程により、磁性
トナー表面から磁性体が取れて、トナー画像濃度低下等
の悪影響を与える傾向がある。
が不均一である場合には、磁性体を多く含有する粒子の
小さな磁性トナー粒子がスリーブ上に蓄積し、画像濃度
低下及びスリーブゴーストと呼ばれる濃淡のムラの発生
が見られる場合もある。
に関する提案は出されているが、いまだ改良すべき点を
有している。
報、特開昭62−278131号公報においては、ケイ
素元素を含有する磁性酸化鉄を含有する磁性トナーが提
案されている。かかる磁性酸化鉄は、意識的にケイ素元
素を磁性酸化鉄内部に存在させているが、該磁性酸化鉄
を含有する磁性トナーの流動性に、いまだ改良すべき点
を有している。
は、ケイ酸塩を添加することで、磁性酸化鉄の形状を球
形に制御する提案がされている。この方法で得られた磁
性酸化鉄は、粒径の制御のためにケイ酸塩を使用するた
め磁性酸化鉄内部にケイ素元素が多く分布し、磁性酸化
鉄表面におけるケイ素元素の存在量が少なく、磁性トナ
ーの流動性改良が不十分となりやすい。
いては、四三酸化鉄への酸化反応中にヒドロキソケイ酸
塩溶液を添加して四三酸化鉄の製造方法が提案されてい
る。この方法による四三酸化鉄は、表面近傍にSi元素
を有するものの、Si元素が四三酸化鉄表面近傍に層を
成して存在し、表面が摩擦のごとき機械的衝撃に対して
弱いという問題点を有している。
く、特開平5−72801号公報において、磁性酸化鉄
中にケイ素元素を含有し、かつ、磁性体表面近傍に、全
ケイ素元素含有率の44〜84%が存在する磁性酸化鉄
を含有した磁性トナーを提案した。
性トナーにおいて、そのトナー流動性や結着樹脂との密
着性は、十分に改良されたものの、磁性酸化鉄表面にケ
イ素元素が偏在することにより、環境特性、特に高湿度
下における長期放置において帯電特性の劣化を生じる問
題点が生じた。
は、ケイ素元素とアルミ元素双方を含む磁性酸化鉄が開
示されているが、上述の特許同様に環境特性が不十分で
ある欠点を有している。
は、ケイ素成分を含有し、かつ表面にケイ素成分が露出
している磁性酸化鉄が開示されているが、上述の特許同
様に環境特性が不十分である欠点を有している。
ーのごとき電子写真技術を用いた画像形成装置の機能が
多様化し、得られたトナー画像の高精細化,高画質化が
求められている。また、トナー及びトナーを充填したカ
ートリッジの保存環境は様々であり、放置安定性はトナ
ー特性として不可欠である。
求められるトナー画像の高精細化,高画質化に伴うトナ
ー粒径の微粒子化に関して、未だ流動性付与が不十分で
ある欠点を有している。
より求められており、トナーの流動性付与がより重要と
なってきている。
のごとき問題点を解決し、流動性,耐久性に優れた磁性
トナーを提供するものである。
像再現性に優れた磁性トナーを提供することにある。
てもカブリがなく、安定した帯電性能を有する磁性トナ
ーを提供することにある。
も、帯電特性に優れ、さらに長期放置安定性に優れた磁
性トナーを提供することにある。
樹脂及び磁性酸化鉄粒子を少なくとも含有する磁性トナ
ーにおいて、該磁性トナーは重量平均粒径が13.5μ
m以下であり、該磁性トナーの粒度分布において粒径1
2.7μm以上の磁性トナー粒子の含有量が50重量%
以下であり、該磁性酸化鉄粒子は、該磁性酸化鉄粒子の
ケイ素元素の含有率が、鉄元素を基準として0.4〜
2.0重量%であり、該磁性酸化鉄粒子の表面に該磁性
酸化鉄粒子100重量部当り無機酸化物粒子が0.1〜
10重量部付着していることを特徴とする磁性トナー関
する。
いる磁性酸化鉄粒子と、遊離している無機酸化物粒子と
が混在していることを特徴とする磁性トナーに関する。
子が磁性酸化鉄粒子100重量部に対して8重量部以下
存在していることを特徴とする磁性トナーに関する。
SiO2換算で0.01〜1.00重量%のケイ素酸化
物が存在していることを特徴とする磁性トナーに関す
る。
着あるいは該磁性酸化鉄粒子と共存する無機酸化物粒子
が鉄,アルミ,チタン,ジルコニウム,ケイ素元素から
選ばれる非磁性酸化物及び含水酸化物であることを特徴
とする磁性トナーに関する。
におけるFe/Si原子比が1.2〜4.0であること
を特徴とする磁性トナーに関する。
容積が7.0×10-3〜15.0×10-3ml/gであ
ることを特徴とする磁性トナーに関する。
の細孔分布において細孔径20Å未満の細孔(ミクロポ
ア)の全比表面積が細孔径20Å以上の細孔(メソポ
ア)の全比表面積以下となることを特徴とする磁性トナ
ーに関する。
0.005〜0.1μmであることを特徴とする磁性ト
ナーに関する。
あり、長軸0.02〜0.2μm,短軸0.005〜
0.1μm,短軸/長軸比が0.1以上であることを特
徴とする磁性トナーに関する。
処理されたものであることを特徴とする磁性トナーに関
する。
が0.3〜0.8であることを特徴とする磁性トナーに
関する。
が0.8g/cm3 以上であることを特徴とする磁性ト
ナーに関する。
積が15.0m2 /g以下であることを特徴とする磁性
トナーに関する。
ミ元素として0.01〜2.0重量%のアルミ水酸化物
で処理されたことを特徴とする磁性トナーに関する。
な目的が達成される理由は、必ずしも明確ではないが、
以下のように推定される。
は、重量平均粒径が13.5μm以下(好ましくは3.
5〜13.5μm)であり、磁性トナーの粒度分布にお
いて粒径12.7μm以上の磁性トナー粒子の含有量が
50%以下である磁性トナーに、ケイ素元素を含有する
特定な磁性酸化鉄粒子を用いることが特徴の一つであ
る。
を超える場合、または粒径12.7μm以上の磁性トナ
ー粒子の含有量が50%を超えるような場合、すなわ
ち、比較的粗い磁性トナー粒子を多く含む磁性トナーに
おいては、従来より一般的に使用されている磁性酸化鉄
粒子を用いても磁性トナーの帯電安定化は可能である。
mより小さい場合には、本発明の特殊な磁性酸化鉄粒子
を用いても磁性トナーの流動性は低くなり、帯電不良に
よるカブリ,濃度うす、更には、トナーの比表面積が増
大し、保存安定性が著しく劣化する等の問題が発生しや
すくなるので、重量平均粒径は3.5μm以上が好まし
い。
安定性,流動性の改善等、従来例と比較して顕著な効果
が見られるのは、重量平均粒径が13.5μm以下、好
ましくは3.5〜13.5μm、より好ましくは4.0
〜11.0μmであり、かつ粒径12.7μm以上の磁
性トナー粒子の含有量が50重量%以下、好ましくは4
0%以下、より好ましくは30%以下である。
は、近年求められている画質向上に不可欠であることは
言うまでもない。
報において、磁性酸化鉄中にケイ素元素を含有し、か
つ、磁性体表面近傍に全ケイ素含有率の44〜84%が
存在する磁性酸化鉄を含有する磁性トナーを提案した。
いては、環境特性、特に高湿度下における長期放置にお
いて帯電特性の劣化を生じる問題が生じた。
ける高速化,耐久枚数の増大に伴いトナーの耐久性、更
には極めて高い材料分散性を有したトナーが求められて
いる。
構造をコントロールし、更に無機酸化物粒子をその表面
に存在せしめることで、該磁性酸化鉄粒子を含有した磁
性トナーにおいて、流動性が優れ、長期放置安定性,耐
久性,トナー中の磁性体分散性が極めて優れた物性を得
られることを見い出した。
る磁性酸化鉄のケイ素元素の含有率が鉄元素を基準にし
て、0.4〜2.0重量%(より好ましくは、0.5〜
0.9重量%)であり、該磁性酸化鉄粒子の表面に該磁
性酸化鉄粒子100重量部当り無機酸化物粒子が0.1
〜10重量部(より好ましくは、0.1〜6重量部)付
着していることを特徴とする。
ない場合には、磁性トナーへの改善効果、特に磁性トナ
ーの流動性の改善が弱い。ケイ素元素の含有率が2.0
重量%より多い場合には、環境特性、特に高湿度下にお
ける長期放置,長期耐久において、帯電特性の劣化を生
じる。更には、トナーの耐久性、トナー結着樹脂中の磁
性酸化鉄の分散性にも劣化を生じる。
酸化鉄粒子100重量部に対して0.1重量部より少な
い場合には、磁性トナーの更なる流動性向上は望めな
い。無機酸化物粒子の含有量が該磁性酸化鉄粒子100
重量部に対して10重量部を超える場合は、環境特性、
特に高湿度下における長期放置,長期耐久において帯電
量の低下をもたらす。
る磁性酸化鉄粒子と遊離している無機酸化物粒子とが混
在している場合も好ましく用いることができる。更に、
遊離している無機酸化物粒子が磁性酸化鉄粒子100重
量部に対して0〜8重量部の範囲であることが望まし
く、かつ、無機酸化物粒子が磁性酸化鉄表面に仕込量の
2割以上が付着していることが望ましい。
化鉄核粒子の表面に付着及び/あるいは、混在する無機
酸化物粒子としては、鉄,アルミ,チタン,ジルコニウ
ム,ケイ素元素から選ばれる非磁性酸化物及び含水酸化
物であることが望ましい。
05〜0.1μmであることが好ましい。
針状を呈する場合、長軸が0.02〜0.2μm,短軸
が0.005〜0.1μm,短軸/長軸比が0.1以上
である範囲にあることが好ましい。
ナーの更なる流動性の向上が望まれ、上記範囲外では、
磁性トナーの更なる流動性向上が顕著とならない。
該無機酸化物粒子が疎水化処理されたものであることが
好ましい。疎水化処理することにより耐環境性が著しく
向上する。疎水化処理の方法としては、シランカップリ
ング剤,チタンカップリング剤,アルミニウムカップリ
ング剤等のカップリング剤を単独あるいは併用すること
により処理する方法、あるいは、シリコーンオイル等の
オイル処理,金属セッケン処理,フッ素系オイル及び界
面活性剤処理等が挙げられる。
子を機械的処理によって付着させる方法は、特許請求の
範囲の物性が満たされるものであれば特に限定されるも
のではない。すなわち、ボールミル、ロールミル、回分
式ニーダー、ヘンシェルミキサー、ナウタミキサー、ミ
ックスマラー等の方法が用いられる。
しい系は次の通りである。
系としては、該磁性酸化鉄粒子表面にSiO2換算で
0.01〜1.00重量%(より好ましくは、0.05
〜0.3重量%)のケイ素酸化物が存在していることで
ある。該磁性酸化鉄粒子表面のケイ素酸化物がSiO2
換算で0.01重量%未満の場合には磁性トナーの更な
る流動性向上は望めない。また、1.00重量%を超え
る場合は環境特性、特に高湿度下における長期放置,長
期耐久において帯電量の低下をもたらす。
は、該磁性酸化鉄粒子の最表面(XPS測定)における
Fe/Si原子比が1.2〜4.0であることである。
Fe/Si原子比が4.0を超える場合には、磁性トナ
ーへの改善効果、特に磁性トナーの流動性の改善が弱
い。Fe/Si原子比が1.2未満の場合には、環境特
性、特に高湿度下における長期放置において、帯電性の
劣化を生じる。更には、トナーの耐久性、トナー結着樹
脂中の磁性酸化鉄粒子の分散性にも劣化を生じる。
酸化鉄の流動性及び吸水性と相関性が有り、該磁性酸化
鉄を含有した磁性トナーのトナー物性に大きな影響を与
える。
は、その平滑度が0.3〜0.8、好ましくは0.45
〜0.7、より好ましくは0.5〜0.7を満足するこ
とである。本発明での平滑度は、磁性酸化鉄の表面の細
孔の量に関係し、平滑度が0.3未満の場合、磁性酸化
鉄の表面の細孔が多く存在し、水の吸着が促進される。
一つとしては、その嵩密度が0.8g/cm3 以上、好
ましくは1.0g/cm3 以上を満足することである。
嵩密度が0.8g/cm3 未満の場合、トナー製造時に
おける他のトナー材料との物理的混合性に悪影響を及ぼ
し、トナー中の磁性体分散性が劣化する。
一つとしては、その比表面積が15.0m2 /g以下、
好ましくは12.0m2 /g以下を満足することであ
る。比表面積が15.0m2 /gを超える場合、磁性酸
化鉄粒子の水分吸着性が増加し、該磁性酸化鉄粒子を含
有したトナーの吸湿性,帯電性に悪影響を及ぼす。
鉄の水分吸着特性は、その表面における細孔が大きく関
与しており、細孔分布をコントロールすることが最も重
要であることを見い出した。細孔分布的には該磁性酸化
鉄粒子の全細孔容積が7.0×10-3〜15.0×10
-3ml/g、より好ましくは、8.0×10-3〜12.
0×10-3ml/gであることが好ましい。
の場合、トナー結着樹脂との付着性が弱く、トナーから
の磁性酸化鉄粒子の脱離、その結果として、画像濃度低
下等の悪影響を与えやすい。更には、磁性酸化鉄粒子の
表面細孔は、水分の吸着に大きく関与し、該磁性酸化鉄
粒子を含有したトナーの水分吸着特性に大きく影響を与
えている。また、トナーの表面水分量は、トナーの帯電
特性に大きく関与している。
×10-3ml/g未満の場合、磁性酸化鉄粒子の水分保
持能力が著しく低下し、特に低湿下の環境において、該
磁性酸化鉄粒子を含有したトナーは、チャージアップし
やすく、画像濃度低下を生じやすい。
超える場合、磁性酸化鉄粒子の水分吸着性が増加し、特
に高湿下の環境において、該磁性酸化鉄粒子を含有した
トナーは、放置により吸湿しやすく帯電量の低下を生
じ、その結果、画像濃度低下を生じやすい。
は、表面の細孔分布において、細孔径20Å未満の細孔
(ミクロポア)の全比表面積が、細孔径20Å以上(2
0Å〜500Å)の細孔(メソポア)の全比表面積以下
となることが好ましい。
に影響が大であり、より小さな細孔が、吸着水が脱着し
にくい。磁性酸化鉄粒子の細孔径20Å未満の細孔の全
比表面積が、細孔径20Å以上の細孔の全比表面積を超
える場合は、吸着水が脱着しにくい吸着サイトが、より
多く存在することとなり、該磁性酸化鉄を含有するトナ
ーにおいて、特に高湿下の長期放置において帯電特性が
著しく低下し、更には帯電特性の回復が不可能となりや
すい。
は、窒素による吸脱着等温線において基本的に吸着側と
脱離側の等温線にヒステリシスを生じないことが好まし
い。すなわち、等温線における任意の相対圧における吸
脱着の吸着ガス量差が4%以下であることが好ましい。
すなわち、差を生じることは、その細孔において細孔入
口が狭く、内部の細孔が広がっているインクボトルタイ
プの細孔を有しているものであり、吸着した物質(水)
が脱着しにくい構造となり、該磁性酸化鉄を含有するト
ナーにおいて、特に高湿下での帯電特性に悪影響を及ぼ
すものである。
温度23.5℃,湿度65%における水分量が、0.4
〜1.0重量%(より好ましくは、0.45〜0.90
重量%)であり、かつ温度32.5℃/85%における
水分量が0.6〜1.5重量%(より好ましくは、0.
60〜1.10重量%)であり、かつそれぞれの環境に
おける水分量の差が、0.6重量%以下(より好ましく
は、0.3重量%以下)であることが好ましい。
トナーがチャージアップしやすく、超える場合は、帯電
量の低下をもたらす。さらには、各環境の水分量の差が
0.6重量%を超える場合は、環境差による画像特性差
が生じ、あまり好ましくない。
は、アルミ元素として0.01〜2.0重量%(より好
ましくは、0.05〜1.0重量%)のアルミ水酸化物
で処理することが好ましい。
で磁性酸化鉄粒子表面の処理を行うことにより、よりト
ナーの帯電安定化することが可能であることが確認され
た。アルミ元素として0.01重量%未満の場合、その
効果は少なく、逆に2.0重量%を超える場合、トナー
の環境特性、特に高湿下の帯電特性が悪化する。
は、平均粒径が0.1〜0.4μm、好ましくは0.1
〜0.3μmを有していることが好ましい。
以下に詳述する。
本発明においてはコールターカウンターを用いて行う。
TA−II(コールター社製)を用いる。電解液は、1
級塩化ナトリウムを用いて、約1%NaCl水溶液を調
整する。例えば、ISOTON(R)−II(コールタ
ーサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。
測定方法としては、前記電解水溶液100〜150ml
中に分散剤として、界面活性剤、好ましくはアルキルベ
ンゼンスルホン酸塩を、0.1〜5ml加え、さらに測
定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液
は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、前
記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパ
ーチャーを用いて、トナーの体積、個数を測定して体積
分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係る
ところの体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径
(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表
値とする)、個数分布から求めた個数基準の長さ平均粒
径(D1)、及び体積分布から求めた重量基準の粗粉量
(20.2μm以上)、個数分布から求めた個数基準の
微粉個数(6.35μm以下)を求めた。
次のように求める。
H水溶液300mlを加え超音波分散(10分)させ
る。次いで50℃に加温し30分間撹拌する。その後、
遠心分離機(10,000rpm,10分)で上澄み液
を分離する。
散(5分)後遠心分離し、上澄みを切り固形分を乾燥さ
せる。このアルカリ洗浄前後のサンプルを蛍光X線分析
装置にて測定定量をすることにより表面SiO2量を算
出する。
/Si原子比は、XPS測定により求める。
型 X線光電子分光装置 X線源 ;Mg Kα(300W) 分析領域 ;2×3mm とした。
−5101の顔料試験法に準じて測定した。
求める。
(株)製、全自動ガス吸着量測定装置:オートソーブ1
を使用し、吸着ガスに窒素を用い、BET多点法により
求める。なお、サンプルの前処理としては、50℃で1
0時間の脱気を行う。
うに行う。
4万倍に拡大したものにつき、任意に250個選定後、
投影径の中のMartin径(定方向に投影面積を2等
分する線分の長さ)を測定し、これを個数平均径で表
す。
直径とした球形と仮定し、通常の方法で磁性酸化鉄の密
度を測定し表面積の値を求める。
等温線全細孔容積,細孔径20Å未満の細孔の全比表面
積及び細孔径20Å以上の細孔の全比表面積は、次のよ
うに求める。
吸着装置:オートソーブ1(湯浅アイオニクス(株)
製)を使用し、吸着ガスに窒素を用い、相対圧力0〜
1.0まで吸着40ポイント脱着40ポイントの測定を
行い、de Boerのt−プロット法,kelvin
式及びB.J.H法により細孔分布を計算し、それぞれ
求めた。尚、サンプルの前処理としては、50℃で10
時間の脱気を行った。
求める。すなわち、水分量は温度23.5℃湿度65%
及び温度32.5℃湿度85%の環境に磁性酸化鉄粒子
を3日間放置し、その後、平沼産業(株)製の微量水分
測定装置AQ−6型,自動水分気化装置SE−24型を
用い、窒素ガスキャリア0.2リットル/minを通気
しながら130℃に試料を加熱し測定を行った。
分析装置SYSTEM3080(理学電機工業(株)
製)を使用し、JIS K0119「けい光X線分析通
則」に従って、蛍光X線分析を行うことにより測定し
た。
子は、結着樹脂100重量部に対して、20重量部乃至
200重量部を用いることが好ましい。さらに好ましく
は30〜150重量部を用いることが良い。
用いる磁性酸化鉄粒子は、シランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤、チタネート、アミノシラン、有機ケ
イ素化合物等で処理しても良い。
されるシランカップリング剤としては、例えばヘキサメ
チルジシラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロル
シラン、トリメチルエトキシシラン、ジメチルジクロル
シラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルクロ
ルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジ
メチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラ
ン、α−クロルエチルトリクロルシラン、β−クロルエ
チルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシ
ラン、トリオルガノシランメルカプタン、トリメチルシ
リルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、
ビニルジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシラン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニ
ルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテト
ラメチルジシロキサン等が挙げられる。
ソプロポキシチタン・トリイソステアレート、イソプロ
ポキシチタン・ジメタクリレート・イソステアレート、
イソプロポキシチタン・トリドデシルベンゼンスルホネ
ート、イソプロポキシチタン・トリスジオクチルホスフ
ェート、イソプロポキシチタントリN−エチルアミノエ
チルアミナト、チタニウムビスジオクチルピロホスフェ
ートオキシアセテート、ビスジオクチルホスフェートエ
チレンジオクチルホスファイト、ジn−ブトキシ・ビス
トリエタノールアミナトチタン等が挙げられる。
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度がおよそ30〜1,000セン
チストークスのものが用いられ、例えばジメチルシリコ
ーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メ
チルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシ
リコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が好ま
しい。
ポリスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及び
その置換体の単重合体;スチレン−プロピレン共重合
体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビ
ニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル
共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル
酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸ジメチルア
ミノエチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル
共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、
スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−
メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン
−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエ
チルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン
共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−
イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、
スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン
系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメ
タクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリビニルブチラール、シリコン樹脂、ポリ
エステル樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリア
クリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テンペル樹脂、フ
ェノール樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香
族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックス
などが単独或いは混合して使用できる。特に、スチレン
系共重合体及びポリエステル樹脂が現像特性、定着性等
の点で好ましい。
て、炭化水素系ワックス及びエチレン系オレフィン重合
体を結着樹脂と共に用いてもよい。
くはエチレン系オレフィン共重合体として適用するもの
には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロ
ピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチ
レン−エチルアクリレート共重合体、ポリエチレン骨格
を有するアイオノマーなどがあり、上記共重合体におい
てはオレフィンモノマーを50モル%以上(より好まし
くは60モル%以上)を含んでいるものが好ましい。
加し得る着色材料としては、従来公知のカーボンブラッ
ク、銅フタロシアニンの如き顔料または染料などが使用
できる。
荷電制御剤を含有しても良く、負帯電性トナーの場合、
モノアゾ染料の金属錯塩、サリチル酸、アルキルサリチ
ル酸、ジアルキルサリチル酸またはナフトエ酸の金属錯
塩等の負荷電制御剤が用いられる。
ン系化合物、有機四級アンモニウム塩の如き正荷電制御
剤が用いられる。
性酸化鉄と組み合せる負荷電制御剤としてより効果的な
ものとして次の3種が挙げられる。
ボン酸,芳香族ジオール又は芳香族ジカルボン酸誘導体
と鉄原子との化合物
基,アントリル基 R1,R2;ハロゲン原子,ニトロ基,スルホン酸基,カ
ルボキシル基,カルボン酸エステル基,シアノ基,カル
ボニル基及びアルキル基,アルコキシ基,アミノ基 R3,R4;水素原子,アルキル基,アルコキシ基,置換
基を有してもよいフェニル基、置換基を有しても良いア
ラルキル基及びアミノ基 R5,R6;水素原子,炭素数1〜8の炭化水素基 k,j;0〜3整数(同時に0ではない) m,n;1又は2
R5とR6,kとj,mとnは同一でも異なっていても良
い。)]
ル尿素誘導体
負帯電性制御剤と本発明に使用される磁性酸化鉄粒子を
用いることにより画質特性、特にカブリが良化する傾向
にあることが確認されている。
体または疎水性無機微粉体が混合されることが好まし
い。例えば、シリカ微粉末あるいは、酸化チタン微粉末
を単独あるいは併用して用いることが好ましい。
ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる
乾式法またはヒュームドシリカと称される乾式シリカ及
び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカの両方
が使用可能であるが、表面及び内部にあるシラノール基
が少なく、製造残渣のない乾式シリカの方が好ましい。
化処理されているものが好ましい。疎水化処理するに
は、シリカ微粉体と反応あるいは物理吸着する有機ケイ
素化合物などで化学的に処理することによって付与され
る。好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸
気相酸化により生成された乾式シリカ微粉体をシランカ
ップリング剤で処理した後、あるいはシランカップリン
グ剤で処理すると同時にシリコーンオイルの如き有機ケ
イ素化合物で処理する方法が挙げられる。
グ剤としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメ
チルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエト
キシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロ
ルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフェニ
ルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブ
ロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルト
リクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、
クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシラ
ンメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリ
オルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチル
ジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキ
サン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサンが
挙げられる。
イルが挙げられる。好ましいシリコーンオイルとして
は、25℃における粘度がおよそ30〜1,000セン
チストークスのものが用いられ、例えばジメチルシリコ
ーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メ
チルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシ
リコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が好ま
しい。
ンカップリング剤で処理されたシリカ微粉体とシリコー
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、ベースとなるシリカへシリコーン
オイルを噴射する方法によっても良い。あるいは適当な
溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散せしめた
後、ベースのシリカ微粉体とを混合し、溶剤を除去して
作製しても良い。
疎水化処理の好ましい系体は、ジメチルジクロロシラン
で処理し、次いでヘキサメチルジシラザンで処理し、次
いでシリコーンオイルで処理することにより調製する方
法が挙げられる。
ランカップリング剤で処理し、後にオイル処理すること
が疎水化度を効果的に上げることができ、好ましい。
には、オイル処理を酸化チタン微粉体に施したものも本
発明において使用可能であり、シリカ系同様に好まし
い。
シリカ微粉体以外の外部添加剤を添加してもよい。
付与剤、ケーキング防止剤、熱ロール定着時の離型剤、
滑剤、研磨剤等の働きをする樹脂微粒子や無機微粒子で
ある。
03〜1.0μmのものが好ましく、その樹脂を構成す
る重合性単量体としては、スチレン・o−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−エチルスチレン等のスチレン系単
量体、アクリル酸・メタクリル酸等のメタクリル酸類、
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n−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等の
アクリル酸エステル類、メタクリル酸メチル・メタクリ
ル酸エチル・メタクリル酸n−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ル・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
クリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステ
ル類その他のアクリロニトリル・メタクリロニトリル・
アクリルアミド等の単量体が挙げられる。
リープフリー重合等、が使用可能であるが、より好まし
くは、ソープフリー重合によって得られる粒子が良い。
次帯電装置としてローラ、ブラシあるいは、ブレード等
の接触帯電系において、ドラム融着に多大な効果をもた
らすことが確認されている。
テアリン酸亜鉛、ポリ弗化ビニリデンの如き滑剤、中で
もポリ弗化ビニリデンが好ましい。或いは酸化セリウ
ム、炭化ケイ素、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、
中でもチタン酸ストロンチウムが好ましい。或いは例え
ば酸化チタン、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、中
でも特に疎水性のものが好ましい。ケーキング防止剤、
或いは例えばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチ
モン、酸化スズ等の導電性付与剤、また逆極性の白色微
粒子及び黒色微粒子を現像性向上剤として少量用いるこ
ともできる。
疎水性無機微粉体は、磁性トナー100重量部に対して
0.1〜5重量部(好ましくは、0.1〜3重量部)使
用するのが良い。
性トナーを作製するには磁性粉及びビニル系、非ビニル
系の熱可塑性樹脂、必要に応じて着色剤としての顔料又
は染料、荷電制御剤、その他の添加剤等をボールミルの
如き混合機により充分混合してから加熱ロール、ニーダ
ー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏
和及び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめた中に顔料又
は染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び厳密
な分級をおこなって本発明に係るところの磁性トナーを
得ることが出来る。
の他の方法として、重合法によってトナーを製造するこ
とが可能である。この懸濁重合法トナーは重合性単量体
及び本発明の磁性酸化鉄、重合開始剤(更に必要に応じ
て架橋剤、荷電制御剤及びその他の添加剤)を均一に溶
解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量
体組成物あるいは、この単量体組成物をあらかじめ重合
したものを分散安定剤を含有する連続相(例えば水)中
に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重合反応を行わ
せ、所望の粒径を有するトナー粒子としたものである。
なお、重合法で本発明に使用される磁性酸化鉄を使用す
る場合、あらかじめ疎水化処理することが好ましい。
成及び製造法について説明する。本発明に使用される磁
性酸化鉄におけるケイ素元素は、基本的に該磁性酸化鉄
の内表面相方に存在するものである。
る溶解法により内部ケイ素元素分布を調べたところ、磁
性酸化鉄中心部からケイ素元素は存在し、表面に傾斜的
に増加していることが明らかとなった。
ミ水酸化物として処理する場合、アルミ元素の存在は、
該磁性酸化鉄の基本的にその表面及び表面層のみに存在
するものである。
鉄は、例えば、下記方法で製造される。
2+に対し0.90〜0.99当量の水酸化アルカリ水溶
液とを反応させて得られた水酸化第一鉄コロイドを含む
第一鉄塩反応水溶液に、酸素含有ガスを通気することに
よりマグネタイト粒子を生成させるにあたり、前記水酸
化アルカリ水溶液又は前記水酸化第一鉄コロイドを含む
第一鉄塩のいずれかにあらかじめ水可溶性ケイ酸塩を鉄
元素に対してケイ素元素換算で、全含有量(0.4〜
2.0重量%)の50〜99%添加し、85〜100℃
の温度範囲で加熱しながら、酸素含有ガスを通気して酸
化反応をすることにより、前記水酸化第一鉄コロイドか
らケイ素元素を含有する磁性酸化鉄粒子を生成させる。
その後、酸化反応終了後の懸濁液中に残存するFe2+に
対して1.00当量以上の水酸化アルカリ水溶液及び残
りの水可溶性ケイ酸塩、すなわち、全含有量(0.4〜
2.0重量%)の1〜50%を添加して、更に85〜1
00℃の温度範囲で加熱しながら、酸化反応してケイ素
元素を含有した磁性酸化鉄粒子を生成させる。
は、該ケイ素元素を含有する磁性酸化鉄粒子が生成して
いるアルカリ性懸濁液中に水可溶性アルミニウム塩を生
成粒子に対してアルミ元素換算で0.01〜2.0重量
%になるように添加した後、pHを6〜8の範囲に調整
して、磁性酸化鉄表面にアルミ水酸化物として析出させ
る。次いでロ過、水洗、乾燥、解砕することにより、本
発明の磁性酸化鉄を得る。更に、平滑度、比表面積を本
発明の好ましい範囲に調整する方法として、ミックスマ
ーラー又はらいかい機等を用いて圧縮、せん断及びにへ
らなですることが好ましい。
イ酸化合物は、市販のケイ酸ソーダ等のケイ酸塩類、加
水分解等で生じるゾル状ケイ酸等のケイ酸が例示され
る。
しては、硫酸アルミ等が例示される。
製造に副生する硫酸鉄、鋼板の表面洗浄に伴って副生す
る硫酸鉄の利用が可能であり、更に塩化鉄等可能であ
る。
される画像形成方法の一例を説明する。
帯電し、レーザ光による露光705によりイメージスキ
ャニングによりデジタル潜像を形成し、磁性ブレード7
11および磁石714を内包している現像スリーブ70
4を具備する現像器709の一成分系磁性現像剤710
で該潜像を反転現像する。現像部において感光ドラム1
の導電性基体は接地され、現像スリーブ704にはバイ
アス印加手段712により交互バイアス、パルスバイア
ス及び/又は直流バイアスが印加されている。転写紙P
が搬送されて、転写部にくるとローラ転写手段2により
転写紙Pの背面(感光ドラム側と反対面)から電圧印加
手段8で帯電をすることにより、感光ドラム表面上の現
像画像(トナー像)が接触転写手段2によって転写紙P
上へ転写される。感光ドラム1から分離された転写紙P
は、加熱加圧ローラ定着器707により転写紙P上のト
ナー画像を定着するために定着処理される。
系現像剤は、クリーニングブレードを有するクリーニン
グ器708で除去される。クリーニング後の感光ドラム
1は、イレース露光706により徐電され、再度、一次
帯電器702による帯電工程から始まる工程が繰り返さ
れる。
び導電性基体を有し、矢印方向に動く。トナー担持体で
ある非磁性円筒の現像スリーブ704は、現像部におい
て静電像保持体表面と同方向に進むように回転する。非
磁性円筒スリーブ704の内部には、磁界発生手段であ
る多極永久磁石(マグネットロール)が回転しないよう
に配されている。現像器709内の一成分系絶縁性磁性
現像剤710は非磁性円筒面上に塗布され、かつ現像ス
リーブ704の表面と磁性トナー粒子との摩擦によっ
て、磁性トナー粒子は、例えばマイナスのトリボ電荷が
与えられる。さらに鉄製の磁性ドクターブレード711
を円筒表面に近接して(間隔50μm〜500μm)、
多極永久磁石の一つの磁極位置に対向して配置すること
により、現像剤層の厚さを薄く(30μm〜300μ
m)且つ均一に規制して、現像部における静電荷像保持
体1とトナー担持体704の間隙よりも薄い現像剤層を
非接触となるように形成する。このトナー担持体704
の回転速度を調整することにより、スリーブ表面速度が
静電像保持面の速度と実質的に当速、もしくはそれに近
い速度となるようにする。磁性ドクターブレード711
として鉄のかわりに永久磁石を用いて対向磁極を形成し
てもよい。現像部においてトナー担持体704に交流バ
イアスまたはパルスバイアスをバイアス手段712によ
り印加しても良い。この交流バイアスはfが200〜
4,000Hz、Vppが500〜3,000Vであれ
ば良い。
際し、静電像保持面の静電的力及び交流バイアスまたは
パルスバイアスの作用によってトナー粒子は静電像側に
移転する。
シリコーンゴムの如き弾性材料で形成された弾性ブレー
ドを用いて押圧によって現像剤層の層厚を規制し、現像
剤担持体上に現像剤を塗布しても良い。
圧を印加されている接触帯電手段712及びコロナ転写
手段703を有する画像形成装置が示されている。
写手段2を有する画像形成装置が示されている。
造例及びトナー実施例により、本発明を具体的に説明す
る。
は、重量部または重量%を示す。
水溶液中に、Fe2+に対して0.95当量の水酸化ナト
リウム水溶液とを混合した後、Fe(OH)2 を含む第
一鉄塩水溶液の生成を行った。
イ素元素換算で、1.0%となるように添加した。次い
でFe(OH)2 を含む第一鉄塩水溶液に温度90℃に
おいて空気を通気して酸化反応をすることにより、ケイ
素元素を含有する磁性酸化鉄粒子を生成した。
(鉄元素に対してケイ素元素換算)を溶解した水酸化ナ
トリウム水溶液を残存Fe2+に対して1.05当量添加
して、更に温度90℃で加熱しながら、酸化反応してケ
イ素元素を含有した磁性酸化鉄粒子を生成させた。
浄、ロ過、乾燥し、次いで凝集している磁性酸化鉄粒を
解砕処理(ミックスマーラーによる圧密粉砕処理)し、
表1,2に示すような特性を有する磁性酸化鉄核粒子を
得た。尚、粒径は0.21μmであった。
1と同様、ケイ素元素量を変え製造例2,3の磁性酸化
鉄核粒子を得た。特性を表1,2に示した。
1と同様に磁性酸化鉄の製造を行い反応終了後のロ過工
程前に、スラリー液中に硫酸アルミニウムを所定量加
え、pHを6〜8の範囲に調整して、水酸化アルミニウ
ムとして、磁性酸化鉄の表面処理を行い製造例4〜7の
磁性酸化鉄核粒子を得た。特性を表1,2に示した。
1の第一段階の反応時に所定の全ケイ素含有量を投入
し、pH調整を変えることにより、製造例8,9の磁性
酸化鉄核粒子を得た。特性を表1,2に示した。
造例1の第一段階の反応時に所定の全ケイ素含有量を投
入し、更に投入する水酸化ナトリウム水溶液をFe2+に
対し1当量を超える量にし、pH調整を変えることによ
り製造例10,11の磁性酸化鉄核粒子を得た。
造例1の第一段階の反応時に所定の全ケイ素含有量を投
入し、更に、投入する水酸化ナトリウム水溶液をFe2+
に対し1当量を超える量にし、pH調整を変えることに
より比較製造例1,2の磁性酸化鉄核粒子を得た。特性
を表1,2に示した。
鉄核粒子100部に対して粒径0.006μmのシリカ
微粉体0.5部を、ミックスマーラーよって混合付着さ
せ処理製造例Aの磁性酸化鉄粒子を得た。
造例a〜d)表面処理製造例Aと同様に表3に示す無機
酸化物粒子処理を行うことにより、表面処理製造例B〜
V,比較表面処理製造例a〜dの磁性酸化鉄粒子を得
た。
状粒子においては、仕込量2.5部に対して、1.5部
が遊離していることが分かった。
エクストルーダで溶融混練し、冷却した混練物をハンマ
ーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉砕
し、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分級して
分級粉を生成した。さらに、得られた分級粉をコアンダ
効果を利用した多分割分級装置(日鉄鉱業社製エルボジ
ェット分級機)で超微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除
去して重量平均粒径(D4)6.7μm(粒径12.7
μmの磁性トナー粒子の含有量0.2%)の負帯電性磁
性トナーを得た。
ロロシラン処理した後、ヘキサメチルジシラザン処理
し、次いでジメチルシリコーンオイル処理を行った疎水
性シリカ微粉体(BET200m2 /g)1.2部と、
ソープフリー重合により得られたスチレン−アクリル系
微粒子(平均粒径0.05μm)0.05部とをヘンシ
ェルミキサーで混合して磁性現像剤を調製した。
ザービームプリンターLBP−8II(OPC感光ドラ
ムを使用)を8枚/分から20枚/分に改造し、さらに
図4に示す転写装置を組みこんだ改造機を用いて画出し
評価を行った。
ーの表面ゴム硬度27°、転写電流1μA、転写電圧+
2000V、当接圧50[g/cm]とした。転写ロー
ラーの導電性弾性層は、導電性カーボンを分散したEP
DMで形成されており、体積抵抗108 Ω・cmを有し
ていた。
ーラーにより一次帯電を行った。帯電ローラー42の外
径は12mmφであり、導電性ゴム層42bにはEPD
M、表面層42cには厚み10μmのナイロン系樹脂を
用いた。帯電ローラー42の硬度は、54.5°(AS
KER−C)とした。Eはこの帯電ローラー42に電圧
を印加する電源で、所定の電圧を帯電ローラー42の芯
金42aに供給する。図5においてEは直流電圧に交流
電圧を重畳した系を示している。条件としては上記条件
で行った。
と現像ドラム(磁石内包)上の現像剤層を非接触に間隙
を設定し、交流バイアス(f=1,800Hz,Vpp
=1,600V)および直流バイアス(VDC=−500
V)とを現像ドラムに印加しながら、VL を−170V
にして、静電荷像により現像して磁性トナー像をOPC
感光体上に形成した。
電位で普通紙へ転写し、磁性トナー像を有する普通紙を
加熱加圧ローラー定着器を通して磁性トナー像を定着し
た。
環境下(23.5℃、60%RH)10,000枚まで
1枚/13secのモードで画出し試験をおこなった。
マクベス反射濃度計により測定した画像濃度、リフレク
メータ(東京電色(株)製)により測定した転写紙の白
色度とベタ白をプリント後の転写紙の白色度との比較か
ら算出したカブリの結果を表3に示す。
℃,85%RH)及び低温低湿環境下(10℃,15%
RH)において画出し試験をおこなった。結果を表4に
示す。
0枚画出し試験をおこなった後、同一環境下において、
3日間放置し、更に4,000枚画出し試験をおこなっ
た。また、カブリに関しては、両面通紙した紙を評価用
とした。また、図6に示す模様の画出し試験をおこなっ
てドットの再現性を高温高湿下の耐久後半に評価した。
粒子に各々変えて実施例1同様にほぼ同一の粒度分布の
トナーを得た。
に示す。
クストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマ
ーミルで粗粉砕し、該粗粉砕物をジェットミルで微粉砕
した。得られた微粉砕粉を風力分級して重量平均粒径
(D4)11.4μm(粒径12.7μm以上の磁性ト
ナー粒子の含有量33%)の負帯電性磁性トナーを得
た。
シリコーンオイルで処理した疎水性コロイダルシリカ
0.6部とをヘンシェルミキサーで混合して磁性現像剤
を調製した。
ーLBP−8IIの装置ユニット(トナーカートリッ
ジ)に供給し、実施例1と同様に画出し試験をおこなっ
た。結果を表4に示す。
変えたものを使用した以外は、同様に評価した。結果を
表4に示す。
量平均粒径(D4)5.4μm(粒径12.7μm以上
の磁性トナー粒子の含有量0%)の磁性トナーを得た。
で使用したシリコーンオイルで処理した疎水性コロイダ
ルシリカ1.6部と、実施例1で使用した樹脂微粒子
0.1部とをヘンシェルミキサーで混合して磁性現像剤
を調製した。
トリッジを使用し、実施例1同様に画出し試験を行っ
た。結果を表4に示す。
を除いた系で評価を行った。
性については、ほぼ同等であったが、高温高湿下の耐久
において、耐久終期において若干のドラム融着を生じ
た。
粒子に各々変えて、実施例1同様にほぼ同一の粒度分布
のトナーを得、実施例1同様に評価した。その結果を表
4に示す。
の磁性酸化鉄粒子に各々変えて、実施例1同様にほぼ同
一の粒度分布のトナーを得、実施例1同様に評価した。
その結果を表4に示す。
粒径11.8μm(粒径12.7μm以上の磁性トナー
粒子の含有量54%)の磁性トナーを実施例19同様に
得た。得られた磁性トナーを用いて、実施例19同様に
評価した。その結果を表4に示す。
磁性酸化鉄核粒子に対し、その表面に無機酸化物粒子を
付着させた磁性酸化鉄粒子を、重量平均粒径13.5μ
m以下であり、粒径12.7μm以上の磁性トナー粒子
の含有量が50重量%以下である、粒径の細かい磁性ト
ナー粒子が多い磁性トナーの磁性体として使用すること
により、トナー流動性及び耐久性に優れ、磁性トナーの
環境安定性(特に高温高湿下特性、放置特性)及び現像
特性を向上させることができる。
に好適な装置の一例を示す概略図である。
る。
る。
カー模様の説明図である。
Claims (15)
- 【請求項1】 結着樹脂及び磁性酸化鉄粒子を少なくと
も含有する磁性トナーにおいて、 該磁性トナーは重量平均粒径が13.5μm以下であ
り、 該磁性トナーの粒度分布において、粒径12.7μm以
上の磁性トナー粒子の含有量が50重量%以下であり、 該磁性酸化鉄粒子は、該磁性酸化鉄粒子のケイ素元素の
含有率が、鉄元素を基準として0.4〜2.0重量%で
あり、 該磁性酸化鉄粒子の表面に該磁性酸化鉄粒子100重量
部当り無機酸化物粒子が0.1〜10重量部付着してい
ることを特徴とする磁性トナー。 - 【請求項2】 無機酸化物粒子を付着している磁性酸化
鉄粒子と、遊離している無機酸化物粒子とが混在してい
ることを特徴とする請求項1に記載の磁性トナー。 - 【請求項3】 遊離している無機酸化物粒子が、磁性酸
化鉄粒子100重量部に対して、8重量部以下存在して
いることを特徴とする請求項2に記載の磁性トナー。 - 【請求項4】 該磁性酸化鉄粒子は、表面にSiO2換
算で0.01〜1.00重量%のケイ素酸化物が存在し
ていることを特徴とする請求項1に記載の磁性トナー。 - 【請求項5】 該磁性酸化鉄粒子は、最表面におけるF
e/Si原子比が1.2〜4.0であることを特徴とす
る請求項1に記載の磁性トナー。 - 【請求項6】 該磁性酸化鉄粒子は、全細孔容積が7.
0×10-3〜15.0×10-3ml/gであることを特
徴とする請求項1に記載の磁性トナー。 - 【請求項7】 該磁性酸化鉄粒子は、表面の細孔分布に
おいて細孔径20Å未満の細孔(ミクロポア)の全比表
面積が細孔径20Å以上の細孔(メソポア)の全比表面
積以下となることを特徴とする請求項1に記載の磁性ト
ナー。 - 【請求項8】 該磁性酸化鉄粒子表面に付着する無機酸
化物粒子が鉄,アルミ,チタン,ジルコニウム,ケイ素
元素から選ばれる非磁性酸化物及び含水酸化物であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の磁性トナー。 - 【請求項9】 該無機酸化物粒子の粒径が0.005〜
0.1μmであることを特徴とする請求項1に記載の磁
性トナー。 - 【請求項10】 該無機酸化物粒子が針状であり、長軸
0.02〜0.2μm,短軸0.005〜0.1μm,
短軸/長軸比が0.1以上であることを特徴とする請求
項1に記載の磁性トナー。 - 【請求項11】 該無機酸化物粒子が疎水化処理された
ものであることを特徴とする請求項1に記載の磁性トナ
ー。 - 【請求項12】 該磁性酸化鉄粒子の平滑度が0.3〜
0.8であることを特徴とする請求項1に記載の磁性ト
ナー。 - 【請求項13】 該磁性酸化鉄粒子の嵩密度が0.8g
/cm3 以上であることを特徴とする請求項1に記載の
磁性トナー。 - 【請求項14】 該磁性酸化鉄粒子の比表面積が15.
0m2 /g以下であることを特徴とする請求項1に記載
の磁性トナー。 - 【請求項15】 該磁性酸化鉄粒子がアルミ元素として
0.01〜2.0重量%のアルミ水酸化物で処理された
ことを特徴とする請求項1に記載の磁性トナー。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-02-25 JP JP05102794A patent/JP3535561B2/ja not_active Expired - Fee Related
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