JPH0786697B2 - 負荷電性磁性トナー及び現像方法 - Google Patents

負荷電性磁性トナー及び現像方法

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JPH0786697B2
JPH0786697B2 JP1320484A JP32048489A JPH0786697B2 JP H0786697 B2 JPH0786697 B2 JP H0786697B2 JP 1320484 A JP1320484 A JP 1320484A JP 32048489 A JP32048489 A JP 32048489A JP H0786697 B2 JPH0786697 B2 JP H0786697B2
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magnetic toner
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    • G03G13/09Developing using a solid developer, e.g. powder developer using magnetic brush

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電子写真法、静電印刷法及び静電記録法など
において形成される静電荷潜像を現像する負荷電性磁性
トナー及び現像方法に関する。
[従来の技術] 従来一成分磁性トナーを使用する現像方法としては、米
国特許第3,909,258号明細書等に開示されている導電性
磁性トナーによる現像方法が知られており、また広く用
いられている。
しかし、かかる現像方法においては、トナーは本質的に
導電性であることが必要であり、導電性トナーは潜像保
持体上のトナー像を最終画像支持部材(例えば普通紙
等)に電界を利用して転写することが(その原因は充分
に解明されていないのであるが)困難であった。
本出願人は、先に従来の一成分磁性トナーによる現像方
法の、かかる問題点を解消する新規な現像方法を提案し
た(例えば特開昭55-18656号公報及び特開昭55-18659号
公報)。これは内部に磁石を有する円筒状のトナー担持
体上に絶縁性磁性トナーを均一に塗布し、これを潜像保
持体に接触させることなく対向せしめ、現像するもので
ある。トナー担持体上にトナー層を形成する方法として
は、トナー容器出口に塗布用のブレードを用いる方法が
あり、例えば第1図に示すものは、トナー担持体2に内
装された固定磁石4の1つの磁極N1に対向する位置に、
磁性体より成るブレード1aを設け、該磁極と磁性体ブレ
ード間の磁力線に沿ってトナーを穂立させ、これをブレ
ード先端のエッジ部で切ることにより磁力の作用を利用
して、トナー層の厚みを規制するものである(例えば特
開昭54-43037号公報参照)。
これを現像時に、トナー担持体と潜像保持体の基盤導体
との間に低周波交番電圧を印加し、トナーをトナー担持
体と潜像保持体の間で往復運動させることにより良好な
現像を行うことができる。この現像方法でトナーは絶縁
体であるため静電気的転写が容易である。
第1図において、7はトナー10を収容した現像器、9は
電子写真に於ける感光ドラム、静電記録に於ける絶縁性
ドラム等の潜像保持体(以下感光体或いは感光ドラムと
いう)である。
かかる現像方法において、課題:磁性トナーをトナー
担持体上に均一にトナーコートさせる事、課題:磁性
トナー中の成分によるトナー担持体表面への汚染を防止
または、低減させる事、が極めて重要である。しかしな
がら、課題と課題は相対立する関係にあり、両者を
両立して解決することは困難である。
すなわち、課題において、磁性トナーをトナー担持体
上に均一にトナーコートさせる方法として、本出願人
は、実用上長期にわたり、均一なトナーコート層を、ト
ナー担持体上に安定して形成し得る現像装置を提案した
(特開昭57-66455号公報)。これは第1図中、トナー担
持体として、該表面を不定形粒子によるサンドブラスト
処理により、特定の凹凸状態の凹凸粗面となしたものを
用いることにより、そのトナー担持体表面に一様均一な
ムラのない、長期に渡って常に、良好なトナーコート状
態を維持する事が出来る優れた現像装置である。その目
的とする表面は、ステンレス製円筒状トナー担持体の表
面が全域にわたって、微細な無数の切り込み或いは突起
がランダムな方向に構成されている態様のものである。
しかしながら、かかる特定の表面状態を有するトナー担
持体を用いる現像装置では、適用する磁性トナーによっ
ては、トナーまたはトナー中の成分が、該表面に付着し
やすく、そのため、いわゆるトナー担持体表面への汚染
が起こり、その結果、初期画像の濃度低下、更に耐久に
よってその汚染が進行した場合、トナー担持体の回転周
期で、画像白ヌケが発生しやすい傾向がある。これは、
トナー中の成分が、トナー担持体表面の凸部の斜面及び
凹部に付着する為、磁性トナー粒子の帯電不良が生じ、
トナー層の電荷量が低下によって生ずるものである。
一般に、磁性トナー中の成分は、結着樹脂、磁性体、荷
電制御剤、離型剤等の材料から成る。トナー担持体表面
への汚染を防止する様に、材料の設計がなされるが、そ
のため、極めて材料の選択が制約されるのが現状であ
る。
課題において、磁性トナー担持体への汚染を防止ある
いは、低減させる方法として、課題の逆の傾向として
容易に推察出来るが、事実としても、トナー担持体の表
面をより平滑にする方法が良いのが明らかであった。し
かし、かかる方法では、磁性トナーの体積平均粒径が12
μm以上であるとトナーコートが不均一になり易く顕画
像にムラを生じ良好な画像は望めない場合も、実験上見
出された。このトナーコートムラを生ずる現象を、現像
装置の空回転によって詳しく観察すると次のことが知見
された。
空回転初期において、原因としては不明であるが、トナ
ー担持体表面が平滑であると、トナーコート層が過剰に
厚くなり、徐々にブレード1aでトナー厚を規制すると
き、ブレード1aの感光体9側(第2図のA部)にトナー
がはみ出し、第2図に拡大断面図として示すように、A
部にトナー溜り10aを生ずる。そしてそのトナー溜りが
ある限界量に達すると、スリーブ2の搬送力に打ち負け
スリーブ上へと転移し、3a′のような塗布ムラを生ず
る。一様にコーティングされたトナー層3に3a′のよう
なトナー塊があるとこれが画像上にムラとなって現われ
る。そのムラは濃度の濃いムラ、ムラ状のカブリ等であ
る。トナー塗布ムラ3a′の形状は矩形の斑点模様・波形
の斑点模様・波形模様等があることが判った。
以上の様に、従来の現像方法では、課題と課題の両
者を同時に解決する事が極めて困難であった。
さらに低湿下やトナー担持体の周速が速くなる機械では
これらの傾向が顕著なものとなる。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、上述のごとき現像方法において、磁性
トナーをトナー担持体上に均一にトナーコートさせるこ
とを、いかなる環境下でも、高速機でも、長期にわたり
解決した負荷電性磁性トナー及び現像方法を提供するこ
とにある。
更に本発明の目的は、画像濃度が高く、細線再現性、階
調性に極めて優れ、カブリがなく鮮明な高画質の画像が
長期にわたって得られる負荷電性磁性トナー及び現像方
法を提供することにある。
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明は、結着樹脂及び磁性粉を少なくとも有する負荷
電性磁性トナーにおいて、体積平均粒径で4〜7μmの
範囲内にあり、磁性トナー粒子の個数分布と摩擦帯電量
が下記一般式(1)を満たすことを特徴とする負荷電性
磁性トナーに関する。
−0.1(μc/g)A−2(μc/g)≧Q(μc/g) ≧−0.1(μc/g)A−20(μc/g)…(1) さらに、本発明は、潜像保持体と磁石を内包しているト
ナー担持体とを一定の間隙をって設置し、 トナー担持体に磁性トナーを供給し、 磁性トナーに負の摩擦電荷を付与し、 潜像保持体に形成された静電荷潜像を負の摩擦電荷を有
する磁性トナーによって現像する現像方法において、 該磁性トナーが、結着樹脂及び磁性粉を少なくとも有す
る負荷電性磁性トナーであり、体積平均粒径で4〜7μ
mの範囲内にあり、磁性トナー粒子の個数分布と摩擦帯
電量が下記一般式(1) −0.1(μc/g)A−2(μc/g)≧Q(μc/g) ≧−0.1(μc/g)A−20(μc/g)…(1) を満足していることを特徴とする現像方法に関する。
従来より磁性トナーは、トナー担持体においては、その
表面が平滑あるいは複数の球状痕跡窪みによる特定の凹
凸を形成している場合には、該表面にトナー成分が付着
しにくくなり、長期にわたって汚染の防止または低減す
ることができる為トナー担持体の帯電付与能力の低下が
なく、常に磁性トナーを効率的に帯電させることができ
る。しかし、上記トナー担持体は、磁性トナーをトナー
担持体に均一にトナーコートさせる性能としては、不定
形粒子によるサンドブラスト処理による微細な無数の切
り込みあるいは突起がランダムな方向にある凹凸表面を
有するトナー担持体と比較すると特定条件下で若干劣
る。例えば、帯電能力が大きい磁性トナーと低湿下で高
速機に適用した場合などは、トナー担持体の帯電付与能
力が大きい為、磁性トナーの帯電量が大きくなり、トナ
ー担持体への鏡映力が大きくなるとともに磁性トナーの
凝集力も大きくなり、トナー担持体上に磁性トナーの凝
集体が発生し、トナーコートムラが発生する原因とな
る。
一方、本発明の磁性トナーにおいては、体積平均粒径が
4〜7μmの範囲内で、特定の粒度分布を有し、適度な
帯電量であればいかなるトナー担持体を用いても、トナ
ーコート層が過剰に厚くなる事が防止され、従ってトナ
ーコートムラが発生せず長期にわたって、均一にトナー
コートさせることができる。
その結果、画像濃度が高く、特に解像力、細線再現性、
階調性に優れ、カブリがなく鮮明で高画質な画像が長期
にわたって得ることができる。
以下本発明について具体的に説明する。また、トナー担
持体を以下スリーブと称する。
本発明中の磁性トナーを担持するスリーブは、複数の球
状痕跡窪みによる特定の凹凸を形成した表面、平滑、又
は突起がランダムな方向にある凹凸表面を有するものの
いずれでも使用できるが、特定の凹凸を形成した表面を
有するものが好ましく、その表面状態を得る方法として
は、定形粒子によるブラスト処理方法が使用出来る。定
形粒子としては、例えば、特定の粒径を有するステンレ
ス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属から
なる各種剛体球またはセラミック、プラスチック、グラ
スビーズ等の各種剛体球を使用することができる。特定
の粒径を有する定形粒子を用いて、スリーブ表面をブラ
スト処理することにより、ほぼ同一の直径Rの複数の球
状痕跡窪みを形成することができる。
また、スリーブ表面の複数の球状痕跡窪みの直径Rは20
〜250μmが特に好ましく、直径Rが20μm未満である
と、磁性トナー中の成分による、汚染を増す傾向にあ
り、逆に直径Rが250μmを越えると、スリーブ上のト
ナーコートの均一性が低下する傾向がある。従って、ス
リーブ表面のブラスト処理時に使用する定形粒子も、直
径が20〜250μmのものが良い。また、本発明におい
て、スリーブ表面の凹凸のピッチP及び表面粗さdは、
スリーブの表面を微小表面粗さ計(発売元、テイラーホ
プソン社、小坂研究所等)を使用して測定し、表面粗さ
dは、JIS 10点平均あらさ(RZ)「JIS B0601」による
ものである。
即ち第3図に示すように、断面曲線から基準長さlだけ
抜き取った部分の平均線に平行な直線で高い方から3番
目の山頂を通るものと、深い方から3番目の谷底を通る
ものの、2直線の間隔をマイクロメータ(μm)で表わ
したもので、基準長さl=0.25mmとする。又ピッチPは
凸部が両側の凹部に対して0.1μ以上の高さのものを、
一つの山として数え基準長さ0.25mmの中にある山の数に
より、下記のように求めたものである。
[250(μ)]/[250(μ)に含まれる山の数(μ)] スリーブ表面の凹凸のピッチPは、2〜100μが好まし
く、Pが2μ未満であると、磁性トナー中の成分による
スリーブ汚染が増す傾向にあり、逆にPが100μを超え
る場合であると、スリーブ上のトナーコートの均一性が
低下する傾向にある。またスリーブ表面の凹凸の表面粗
さdは0.1〜5μmが好ましく、dが5μmを超える場
合は、スリーブと潜像保持体との間に交番電圧を印加し
てスリーブ側から潜像画へ磁性トナーを飛翔させて現像
を行う方式にあっては、凹凸部分に電界が集中して画像
に乱れを生じる傾向にあり、逆にdが0.1μ未満である
と、スリーブ上のトナーコートの均一性が低下する傾向
にある。
定形粒子によるブラスト処理は、予め、不定形粒子によ
るブラスト処理を行った表面に行ってもよい。この場
合、定形ブラスト粒子が不定形ブラスト粒子より大きい
ことが好ましく、特に1〜20倍であることが好ましい。
更に好ましくは1.5〜9倍である。また定形粒子による
重ね打ち処理を行う際には処理時間、処理粒子の衝突力
の少なくとも一つを不定形ブラストのものよりも小さく
することも好ましい。また不定形粒子と定形粒子を同時
に用いて行うブラスト処理法も可能である。不定形粒子
としては、任意の砥粒を使用することができる。尚、こ
れらの際のピッチ及び粗さは前述の限りではない。
本発明に係る負荷電性磁性トナーにおいては、体積平均
粒径が4〜7μmの範囲内で個数分布の変動係数Aが20
〜35(好ましくは21〜34)であることが一つの特徴であ
る。前述した様に、本発明に係る負荷電性磁性トナーに
最も好ましいスリーブ(以下、本スリーブ2−1と称
す)は、複数の球状痕跡窪みによる特定の凹凸の表面を
有しているが、磁性トナーをスリーブ上に均一にコート
させる性能としては、不定形粒子によるサンドブラスト
処理による凹凸表面を有するスリーブ(以下、比較スリ
ーブ2−2と称す)と比較すれば、特定環境下で若干劣
る実験結果が得られた。それは、体積平均粒径が12μm
以上の負荷電性磁性トナーを温度15℃以下,湿度10%以
下の特定の環境下で、本スリーブ2−1と比較スリーブ
2−2を各々有する現像装置に適用して空回転を行う
と、スリーブ上の単位面積当りのトナー層の重量M/S
が、本スリーブ2−1では1.6〜2.5mgスリーブcm2で、
比較スリーブ2−2では0.6〜2.0mg/cm2であり、スリー
ブ2−1の方がトナーコートが厚く、更に空回転を長時
間続けると、スリーブ2−1では、第2図に示す様な、
トナーコートムラが発生する場合がある事が確認され
た。
ところが、本発明者の検討によれば、理由は必ずしも明
確ではないが、本発明の粒度分布をもつ負荷電性磁性ト
ナーを用いて、同様の実験を行ったところ、本スリーブ
2−1の場合でもスリーブ上のM/Sが0.4〜2.0mg/cm
2で、トナーコート厚が低く押えられることが判明し、
その結果更に、空回転を長時間続けたが、スリーブコー
トムラが発生せず、トナーコート厚の低減が長期にわた
るトナーコートの均一化に極めて効果のある事実を知見
した。
しかしながら、体積平均径が4〜7μmの範囲で個数分
布の変動係数が20〜35である負荷電性磁性トナーでもス
リーブの周速を速くし、(220mm/sec以上)低湿下で空
回転時間を長くすると、スリーブ上に磁性トナーの凝集
体を生じ、スリーブコートムラを発生するトナーがある
ことが知見された。またスリーブ周速が速くなればなる
ほど磁性トナー凝集体の発生までの時間が短くなること
も知見された。この磁性トナーのスリーブコートムラ発
生前の磁性トナーの電荷量は空回転時間とともに大きく
なり、スリーブコートムラの発生しない磁性トナーに比
べかなり大きくなった。またこれらの磁性トナーを、鉄
粉キャリアと混合させて電荷量測定したところ前者のも
のは後者より大きな値を示した。
このように摩擦帯電量が大きくなる磁性トナーを、高速
機に適用すると、低湿下に於いて前述した理由によりス
リーブコートムラを発生することが知見された。
体積平均粒径が4〜7μmの範囲内で個数分布の変動係
数Aが20未満の磁性トナーを得ることは難しく、生産上
に多くの問題がある。また35を越えると粒度分布が広く
なる為、トナー粒子の帯電性が不均一になり、濃度低下
を引き起こしやすくなり、また、スリーブ上の穂立ち状
態が乱れガサツキや解像度の低下を生じる。
個数分布の変動係数Aは分級工程で調整できるが20〜35
の範囲内では、磁性トナーの鉄粉キャリアに対する帯電
量が一般式(1)で−0.1A−2≧Q≧−0.1A−20(好ま
しくは、−0.1A−3≧Q≧−0.1A−19、更に好ましく
は、−0.1A−4≧Q≧−0.1A−18)の範囲内にあれば均
一にスリーブコートができ、良好な画像を与える。
Q<−0.1A−20の場合にはつまり、帯電量が大きい場合
でスリーブ上でも低湿下に於いてスリーブが高速回転
(周速で220mm/sec以上)の場合には、帯電過剰とな
り、スリーブコートムラを発生しやすくなる。
一方Q>−0.1A−2の場合には、つまり帯電量が小さい
場合で、十分な現像性が得られず濃度が低く、良好な画
像が得られない。帯電量は荷電制御剤、磁性体の選択や
使用量により、コントロールすることが可能である。
また本発明の粒度分布と帯電量をもつ磁性トナーは、現
像スリーブ上の穂立ち状態が乱れもなく細く、短く、均
一な状態にあるので細線再現性、解像度に優れカブリの
ない鮮明な画像を与える。
さらに本発明の磁性トナーは転写材へののり方も均一で
あるので階調性に優れ、消費量を少なくしながらも高画
像濃度を与えることができるものである。
ところで磁性トナーを製造する際に、ピン,ディスク,
ローターとライナー等を用いる機械式粉砕機を用いて粉
砕したり、ジェットミルで空気圧を下げ穏やかに粉砕す
ると帯電量の大きくなる磁性トナーになる傾向にあり、
スリーブコートが不均一になる場合がある。従って磁性
トナーを製造する際には適度な空気圧でジェットミル粉
砕することが重要である。また磁性トナーに用いられる
前述した様な滑らかな現像スリーブは摩擦帯電付与能力
が優れているので磁性トナーを摩擦帯電を有効に発揮で
き、スリーブ上の磁性トナーの帯電量が安定している
為、常に高画像濃度、高画質を維持することができる。
また分級工程に於いて、超微粉や粗粉を効率よく除き厳
密な分級を行い本発明の特徴とする粒度分布をもつ磁性
トナーを得る為には、微粉砕物に於いて、これらの粒子
をできるだけ少なくする必要がある。これは、小さな粗
砕物から微粉砕することにより可能であるので、粗砕物
は2mm以下、好ましくは1mm以下、更に好ましくは0.5mm
以下にすることが望ましい。
また、中粉砕工程を導入し、10μ〜100μ程度のものを
微粉砕することも望ましい製造方法の一つである。
従来、第4図において、静電潜像をトナー像に現像した
のち転写装置22で、トナー像に密着させた転写材24の背
面にトナーとは逆極性の電荷を与え静電気的引力による
分離方法によって該トナー像を転写材24に転写する。転
写工程を終えた直後に分離装置23で転写材24の背面にAC
コロナ等を与え該転写材24の除電を行って像担持体21か
ら分離する画像形成方法に於いてトナー粒径を小さくす
ると、像担持体と転写材の密着が強くなり分離工程にお
ける再転写に不利であった。しかしながら本発明の磁性
トナーは現像工程に於いて帯電量が適度にコントロール
されている為、上述の画像形成方法に好ましく用いられ
る。
すなわち、磁性トナーの帯電量が小さな場合には、転写
材への密着が悪く分離の際に潜像担持体への再転写が生
じ、画像が白ぬけする等の欠陥を引き起こす。一方、帯
電量が大きな場合には、転写材への転写ムラ及び転写不
良を引き起こし分離の際に再転写を生じることがある。
トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できるが、
本発明においてはコールターカウンターを用いて行っ
た。
すなわち、測定装置としてはコールターカウンターTA−
II型(コールター社製)を用い、個数分布,体積分布を
出力するインターフェイス(日科機製)及びCX−1パー
ソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液は
1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製す
る。例えばISOTON−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0.1〜5
ml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
い、前記コールターカウンターTA−II型により、アパチ
ャーとして100μアパチャーを用いて、個数を基準とし
て2〜40μの粒子の粒度分布を測定して、それから本発
明に係るところの値を求めた。
本発明の磁性トナーに使用される結着樹脂としては、オ
イル塗布する装置を有する加熱加圧ローラ定着装置を使
用する場合には、下記トナー用結着樹脂の使用が可能で
ある。
例えば、ポリスチレン、ポリ‐p−クロルスチレン、ポ
リビニルトルエンなどのスチレンおよびその置換体の単
重合体;スチレン‐p−クロルスチレン共重合体、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−a−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−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−アクリロニトリル−インデン共重合
体、などのスチレン系共重合体;ポリ塩化ビニル、フェ
ノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マ
レイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢
酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ
ウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹
脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹
脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂などが使用でき
る。
オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式におい
ては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部がローラ
に転移するいわゆるオフセット現象、およびトナー像支
持部材に対するトナーの密着性が重要な問題である。よ
り少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常保存中
もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキングし
易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮しなけ
ればならない。これらの現象にはトナー中の結着樹脂の
物性が最も大きく関与している。
それゆえ、本発明においてオイルを殆ど塗布しない加熱
加圧ローラ定着方式を用いる時には、結着樹脂の選択が
より重要である。好ましい結着物質としては、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
がある。
スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモノ
マーとしては、例えば、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
クリルニトリル、アクリルアミドなどのような二重結合
を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;例えば、
マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マ
レイン酸ジメチルなどのような二重結合を有するジカル
ボン酸およびその置換体;例えば塩化ビニル、酢酸ビニ
ル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類;例
えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのようなエチ
レン系オレフィン類;例えばビニルメチルケトン、ビニ
ルヘキシルケトンなどのようなビニルケトン類;例えば
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル
イソブチルエーテルなどのようなビニルエーテル類;等
のビニル単量体が単独もしくは2つ以上用いられる。
ここで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、例えば、ジビニルベ
ンゼン、ジビニルナフタレンなどのような芳香族ジビニ
ル化合物;例えば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などのような二重結合を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、ジビニルスルホンなどの
ジビニル化合物;および3個以上のビニル基を有する化
合物;が単独もしくは混合物として用いられる。
また、加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナー
用結着樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラスト
マー、エチレン−エチルアルクリレート共重合体、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、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、線状飽和ポリエステル、パラフィンなどがある。
また、本発明中の磁性トナーには帯電量をコントロール
する為、荷電制御剤をトナー粒子に配合(内添)、また
はトナー粒子と混合(外添)して用いることが好まし
い。荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の
荷電量コントロールが可能となり、特に本発明では粒度
分布と荷電とのバランスをさらに安定したものとするこ
とが可能である。
本発明に用いる負荷電性制御剤としては公知のものが使
用でき、例えばカルボン酸誘導体及びこの金属塩、アル
コキシレート、有機金属錯体、キレート化合物等を単独
あるいは2種以上組み合せて用いる事ができる。これら
の中でも、アセチルアセトン金属錯体、サリチル酸金属
錯体、ナフトエ酸金属錯体、モノアゾ金属錯体が特に好
ましく用いられる。
上述した荷電制御剤は、微粒子状として用いることが好
ましい。この場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、
具体的には、4μm以下(更には3μm以下)が好まし
い。
トナーに内添する際、このような荷電制御剤は、結着樹
脂100重量部に対して0.1〜20重量部(更には0.2〜10重
量部)用いることが好ましい。
本発明に係る磁性トナーは、必要に応じて種々の添加剤
を内添あるいは外添混合してもよい。着色剤としては従
来より知られている染料、顔料が使用可能であり、通
常、結着樹脂100重量部に対して0.5〜20重量部使用して
も良い。他の添加剤としては、例えばステアリン酸亜鉛
の如き滑剤;酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤;
例えばカーボンブラック、酸化スズ等の導電性付与剤が
ある。
また、熱ロール定着時の離型性を良くする目的で低分子
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワッ
クス、パラフィンワックス等のワックス状物質を結着樹
脂を基準にして0.5〜5wt%程度磁性トナーに加えること
も本発明の好ましい形態の1つである。
さらに本発明に係る磁性トナーは、着色剤の役割を兼ね
ても良いが、磁性材料を含有している。本発明の磁性ト
ナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、γ
−酸化鉄、フェライト、鉄過剰型フェライト等の酸化
鉄;鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いはこれら
の金属とアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウ
ム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、
カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、
タングステン、バナジウムのような金属との合金および
その混合物等が挙げられる。
これらの強磁性体は平均粒径が0.1〜1μm、好ましく
は0.1〜0.5μm更に好ましくは0.1〜0.3μm程度のもの
が好ましく、磁性トナー中に含有させる量としては樹脂
成分100重量部に対し50〜200重量部、好ましくは樹脂成
分100重量部に対し60〜150重量部である。
本発明に係る静電荷像現像用磁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また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。
また、本発明に係る磁性トナーは、酸化物微粉を、外添
混合することを特徴とする。
本発明の特徴とする磁性トナーにおいては、流動性が劣
る場合が多く、現像器によっては摩擦帯電能力を十分に
発揮することができなくなる恐れがある。
本発明に係る磁性トナーに酸化物微粉末を外添混合する
ことにより、流動性を向上させ、摩擦帯電付与部材との
接触機会を増加させ、より多くの磁性トナーの摩擦帯電
能力を有効に働かせ、いかなる現像器に於いても良好な
現像性を示すことができる。更に、これらの微粉末は、
磁性トナーの帯電量を安定化させる働きもある。
さらに本発明の特徴とするような粒度分布を有する磁性
トナーでは、比表面積が従来のトナーより大きくなる。
摩擦帯電のために磁性トナー粒子と、内部に磁界発生手
段を有した円筒状の導電性スリーブ表面と接触せしめた
場合、従来の磁性トナーよりトナー粒子表面とスリーブ
との接触回数は増大し、トナー粒子の摩耗が発生しやす
くなる。本発明に係る磁性トナーと、酸化物微粉末を組
み合せるとトナー粒子とスリーブ表面の間に酸化物微粉
末が介在することで摩耗は著しく軽減される。これによ
って、磁性トナーの長寿命化がはかれると共に、安定し
た帯電性も維持することができ、長期の使用にもより優
れた磁性トナーとすることが可能である。
これらの酸化物としては、例えば以下のようなものが好
ましく用いられる。
SiO2,Al2O3,TiO2,GeO2,B2O3,P2O5およびこれらの
複合化合物等であり、これらは単独あるいは混合して用
いられる。
酸化物微粉末としては、乾式法および湿式法で製造した
酸化物微粉末をいずれも使用できるが、耐フィルミング
性、耐久性の点からは乾式法による酸化物微粉末を用い
ることが好ましい。
ここで言う乾式法とは、ハロゲン化合物の蒸気相酸化に
より生成する酸化物微粉末の製造法である。例えばハロ
ゲン化物ガスの酸素水素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。
MXn+1/2nH2+1/4O2→MO2+nHCl この式に於いて、例えばMは金属、半金属元素、Xはハ
ロゲン元素,nは整数を表わす反応式である。具体的には
AlCl3,TiCl4,GeCl4,SiCl4,POCl3,BBr3を用いれば
それぞれAl2O3,TiO2,GeO2,SiO2,P2O5,B2O3が得ら
れる。
この時、ハロゲン化物を混合して用いれば複合化合物が
得られる。
他には、熱CVD,プラズマCVDなどの製造法を応用して、
乾式による微粉末を得ることができる。中でもSiO2,Al
2O3,TiO2などが好ましく用いられる。
一方、本発明に用いられる酸化物微粉末を湿式法で製造
する方法は、従来公知である種々の方法が適用できる。
たとえば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反応
式で下記に示す。
Na2O・XSiO2+HCl+H2O→SiO2・nH2O+NaCl 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、ケイ酸ナ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
する方法などがある。
ここでいう微粉末には、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。
その他には、金属アルコキシドの加水分解による方法が
ある。この一般反応式を下記に示す。
M(OR)n+1/2nH2O→MO2+nROH この式に於いて、例えばMは金属、半金属元素、Rはア
ルキル基、nは整数を表わす反応式である。またこの
時、2種以上の金属アルコキシドを用いれば複合物が得
られる。
上記酸化物微粉末のうちで、BET法で測定した窒素吸着
による比表面積が30m2/g以上(特に50〜400m2/g)の範
囲内のものが良好な結果を与える。磁性トナー100重量
部に対して酸化物微粉末0.1〜8重量部、好ましくは0.2
〜5重量部使用するのが良い。
また、本発明に用いられる酸化物微粉末は、必要に応じ
てシランカップリング剤、疎水化、帯電安定化などの目
的でシリコーンオイル、シリコーンワニス、有機ケイ素
化合物また官能基を有するこれらの物質などの処理剤で
処理されていても良く、シリカ微粉体と反応あるいは物
理吸着する上記処理剤で処理される。そのような処理剤
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、メチルトルクロルシ
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−クロルエチルトルク
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、トルオルガノシリルメ
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、アミノプロピルト
リメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルト
リメトキシシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメト
キシシラン、ジブチルアミノプロピルジメチルトキシシ
ラン、ジブチルアミノプロピルジメチルモノメトキシシ
ラン、ジメチルアミノフェニルトリエトキシシラン、ト
リメトキシシリル−γ−プロピルフェニルアミン、トリ
メトキシシリル−γ−プロピルベンジルアミン、トリメ
トキシシリル−γ−プロピルピペリジン、トリメトキシ
シリル−γ−プロピルモルホリン、トリメトキシシリル
−γ−プロピルイミダゾール、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、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Si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。
またシリコーンオイルとしては、一般に次の式により示
されるものである。
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5〜5000センチストークスのものが用いられ、
例えばメチルシリコーンオイル,ジメチルシリコーンオ
イル,フェニルメチルシリコーンオイル,クロルフェニ
ルメチルシリコーンオイル,アルキル変性シリコーンオ
イル,脂肪酸変性シリコーンオイル,アミノ変性シリコ
ーンオイル,ポリオキシアルキレン変性シリコーンオイ
ルなどが好ましい。これらは1種あるいは2種以上の混
合物で用いられる。
以上の様な処理に於いては単一の処理あるいは種々の処
理を併用してもよい。
これら処理された酸化物微粉末の適用量は、負荷電性磁
性トナー100重量部に対して、0.1〜8重量部のときに効
果を発揮し、特に好ましくは0.1〜5重量部添加した時
に優れた安定性を有する負の帯電性を示す。添加形態に
ついては好ましい態様を述べれば、負荷電性磁性トナー
100重量部に対して、0.1〜3重量部の処理された酸化物
微粉末がトナー粒子表面に付着している状態にあるのが
良い。なお、前述した未処理の酸化微粉末も、これと同
様の適用量で用いることができる。この場合にも、磁性
トナーの帯電量が前述の一般式(1)の範囲内にある時
に良好な結果が得られる。
また、本発明に係る負荷電性磁性トナーにおいて、他の
金属酸化物の微粉末、フッ素含有重合体の微粉末、その
他の樹脂微粉末を内添あるいは外添混合しても良い。フ
ッ素含有重合体微粉末としては、例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等および
テトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重
合体の微粉末等があるが、特に、ポリビニリデンフルオ
ライド微粉末が流動性および研磨性の点で好ましい。ト
ナーに対する添加量は0.01〜2.0wt%、特に0.02〜1.0wt
%が好ましい。
金属酸化物微粉末としては、例えば酸化セリウム、チタ
ン酸ンストロンチウム、チタン酸バリウム、微粉末等が
あるがトナーに対する添加量は、0.01〜10wt%特に0.1
〜7wt%が好ましい。
特に、前述酸化物微粉末と上記微粉末と組み合わせ外添
混合した磁性トナーにおいては、理由は明確ではない
が、トナーに付着した酸化物微粉末の存在状態を安定化
せしめ、例えば、付着した酸化物微粉末がトナーから遊
離して、トナー摩耗やスリーブ汚損への効果が減少する
ようなことがなくなり、かつ、帯電安定性をさらに増大
することが可能である。
本発明において現像工程を実施するために用いることが
できる具体的な装置の一例を第5図に示すが、これは本
発明をなんら限定するものではない。
第5図の現像装置において、例えば本発明に係るトナー
担持体たる非磁性スリーブ2−1として直径50mmのステ
ンレススリーブ(SUS 304)を用い、スリーブ内のマグ
ネット4の磁極N1=850ガウス,N2=500ガウス,S1=65
0ガウス,S2=500ガウスとし、ブレード1aには磁性体で
ある鉄を用い、ブレード1aとスリーブ2−1の間隙は25
0μ,トナー10は本発明に係る磁性トナー、バイアス電
源11としてはACにDCを重畳させたものを用い、Vpp=120
0V,f=800(Hz),DC=+100Wとした装置が挙げられる。
またスリーブ2と潜像保持体9との最短距離を300μと
設定したものを挙げることができる。
本発明において担持体上の単位面積当りのトナー層を重
量はいわゆる吸引式ファラデーケージ法を使用して求め
た。この吸引式ファラデーケージ法は、その外筒をトナ
ー担持体に押しつけて担持体上の一定面積上のすべての
トナーを吸引し、内筒のフィルターに採集してフィルタ
ーの重量増加分よりトナー担持体上の単位面積当りのト
ナー層の重量を計算することができる。それと同時に外
部から静電的にシールドされた内筒に蓄積された電荷量
を測定することによってトナー担持体上の単位面積当り
の電荷量を求めることができる方法でもある。
また本発明における磁性トナーの電荷量の測定法を図面
に用いて詳述する。
第6図は磁性トナーの電荷量を測定する装置の説明図で
ある。先ず底に400メッシュのスクリーン33のある金属
製の測定容器32に電荷量を測定しようとする磁性トナー
と鉄粉キャリア(200〜300メッシュ)の重量比1:9の混
合物を約1gを入れ金属製のフタ34をする。このとき測定
容器32全体の重量を秤りW1(g)とする。次に吸引機31
(測定容器32と接する部分は少なくとも絶縁体)におい
て、吸引口37から吸引し風量調節弁36を調整して真空計
の圧力を250mmH2Oとする。この状態で充分(約1分間)
吸引を行ないトナーを吸引除去する。このとき電位計39
の電位をV(ボルト)とする。ここで38はコンデンサー
であり容量をC(μF)とする。また、吸引後の測定容
器全体の重量を秤りW2(g)とする。この磁性トナーの
電荷量は下式の如く計算される。
但し、測定条件は23℃、60%RHとする。また測定に用い
るキャリア(鉄粉)は200〜300メッシュのものである
が、誤差をなくすためにキャリアは上記吸引装置で充分
吸引し、400メッシュのスクリーンを通過するものは除
去してから磁性トナーと混合する。
混合時間は約30秒である。
[実施例] 以下本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
は、本発明をなんら限定するものではない。尚、以下の
配合における部数はすべて重量部である。
実施例1 電子写真複写機NP-6550(キヤノン社製,静電分離方
式,スリーブ周速429mmスリーブsec)に設置可能な内部
に磁石を有する円筒状のステンレススリーブ(SUS 30
4)の表面を、定形粒子として80%以上の直径が53〜62
μmのガラスビーズを用い、吹きつけノズル径7φ距離
100mm,エアー圧4kg/cm2,2分間の条件で、ブラスト処理
を行い、複数の球状痕跡窪みの直径Rが53〜62μmであ
る凹凸を形成させた。このスリーブ表面の凹凸のピッチ
Pは33μであり表面粗さdは2.0μであった。この表面
処理したスリーブを、複写機NP-6550に設置した。
一方、磁性トナーとしては、下記のものを使用した。
上記材料をブレンダーでよく混合した後、150℃に設定
した2軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を冷
却し、カッターミルにて1mm以下に粗粉砕した後、ジェ
ット気流を用いた微粉砕機を用いて6kg/cm2の空気圧で
微粉砕し、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分
級して分級粉を作製した。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分級除
去して体積平均粒径6.6μmの磁性トナーAを得た。
この磁性トナーAの個数分布の変動係数は28.1であっ
た。変動係数とは、平均値からのばらつき具合を示した
値であり、本発明の磁性トナーの特徴とするところであ
るので、分級条件等を調節しより厳密に分級すること
で、所望とするところの粒度分布を有する磁性トナーを
得ることができた。変動係数はばらつきを示す尺度で、
小さければシャープ、大きければブロードという意味で
はあるが、粒径に応じたばらつき具合までをも含む尺度
である。従って単に微粉,粗粉を分級除去すればよいと
いうものではなく、微粉砕品の粒度分布を求め、そのピ
ーク値,超微粉〜微粉,ピーク値〜粗粉の含有量を参考
にし、分級条件(エルボジェットではエッジ距離,差圧
等の設定)を調整し、慎重に分級することにより本発明
のトナーが得られた。
得られた磁性トナーは前述の如く、100μのアパーチャ
ーを具備するコールターカウンターTA−II型を用いて測
定した粒度分布のデータ及び鉄粉に対する摩擦帯電量を
第1表に示す。
得られた黒色微粉体の磁性トナー100部に疎水性乾式シ
リカ(BET比表面積300m2/g)0.7部を加え、ヘンシェル
ミキサーで混合した。
前述したスリーブを設置した電子写真複写機NP-6550に
トナーAを投入し画出し試験を15℃,10%PHの環境下で
実施した。画出し試験を5000回連続して行った結果を第
2表に示す。第2表から明らかなように、初期におい
て、スリーブ上の単位面積当りのトナー層の重量M/S
が、1.15mg/cm2で適度の値を示すとともに、5000枚の耐
久後に於いてもM/S=1.21mg/cm2と安定しており、スリ
ーブ上のトナーコートも極めて均一であった。また5000
枚耐久後のスリーブ表面をエアー清掃後走査型電子顕微
鏡により観察したが、表面の凹凸にトナーの成分は付着
しておらず、スリーブ汚染が実質的に全く起こっていな
かった。初期画像及び5000枚耐久画像とも、画像濃度が
高く、カブリがなく、鮮明で、解像度、細線再現性,網
点再現性,階調性に特に優れた高精細な画質のものであ
った。
また32.5℃,85%RHの環境下での耐久試験に於いても同
様に良好な結果が得られた。
実施例2 実施例1で得られた粉砕品から分級条件をコントロール
して、磁性トナーBを作製し、その粒度分布を第1表に
示す。
磁性トナーBに更にチタン酸ストロンチウム2.0部を加
える他は実施例1と同様な外添をした。
第2表に実施例1と同様の評価を行った結果を示すが、
実施例1と同様に良好な画像が得られた。
実施例3 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様に
異なる粒度分布を有する磁性トナーCを調製した。磁性
トナーC100部に疎水性乾式シリカ(BET 300m2/g)0.8部
を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、実施例1と同
様な評価を行った。その結果は、第2表に示す通り、初
期画像及び5000枚耐久後画像とも、画像濃度が高く、カ
ブリもなく、鮮明で、細線がつぶれたり、とぎれること
もなく高画質なものが得られ、スリーブ汚染も、スリー
ブのトナーコートムラも認められなかった。
実施例4 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様な
粒度分布を有す磁性トナーDを調製した。
尚、中粉砕工程を導入し、約50μに中粉砕をしたのち微
粉砕を行った。
この磁性トナー100部に疎水性乾式シリカ(BET 200m2/
g)0.9部加えヘンシェルミキサーで混合して実施例1と
同様な評価を行った。
その結果は、第2表から明らかな様に良好なもので、原
稿を忠実に再現した画像であった。
実施例5 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様な
粒度分布を有する磁性トナーEを調製した。
この磁性トナー100部に疎水性乾式シリカ(BET 200m2/
g)0.8部とチタン酸ストロンチウム3.0部をヘンシェル
ミキサーで混合して、実施例1と同様な評価を行った。
その結果を第2表に示すが、非常に画像品質の高い画像
が得られた。
実施例6 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様な
粒度分布を有する磁性トナーFを調製した。
この磁性トナー100部に疎水性乾式シリカ(BET 200m2/
g)0.8部を加えヘンシェルミキサーで充分混合して実施
例1と同様な評価を行った。
その結果を第2表に示すが、画質の優れた画像が得られ
た。
実施例7 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様な
異なる粒度分布を有する磁性トナーGを調製した。
この磁性トナー100部に疎水性シリカ(BET 300m2/g)1.
0部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して実施例1と
同様な評価を行った。
その結果を第2表に示すが、この表からも明らかな様に
高画質の画像を良好な状態で得られた。
実施例8 実施例7で得られた粉砕品から第1表に示す粒度分布を
有する磁性トナーHを調製した。
この磁性トナーの実施例1と同様の評価結果を第2表に
示す。
実施例9 実施例1で使用したガラスビーズの代わりに、不定形粒
子である#400のカーボンランダムを用いた以外は実施
例1と同様にして、スリーブの表面処理を行った。実施
例1で使用したスリーブの代わりに上述のスリーブとト
ナーAを用いる以外は、実施例1と同様な評価を行っ
た。その結果を第2表に示す。
初期画像は、カブリのない鮮明な画像が得られたが、50
00枚の画出し後の画像では若干の画像濃度の低下が認め
られた。また、耐久後のスリーブをエアー清掃して、走
査型電子顕微鏡で観察したところスリーブ表面にはトナ
ー成分の付着物が見られ、スリーブが汚染していること
が判明した。
実施例10 実施例9と同様にして得られたスリーブ表面を定形粒子
として80%以上の直径が150〜180μmのガラスビーズを
用い、吹きつけ時間を1分間とする他は、実施例1と同
様にしてブラスト処理をしたスリーブとトナーAを用い
る以外は、実施例1と同様な評価を行った。その結果を
第2表に示す。
第2表からも明らかな様に、実施例1とほぼ同様の良好
な画像が得られた。
実施例11 実施例1において、スリーブ表面を定形粒子によるブラ
スト処理をせずに、研磨剤として、酸化セリウムの微粉
末を用いてスリーブ表面を摺擦し、平滑な鏡面状態に仕
上げた。このスリーブを実施例1で使用したスリーブの
代わりに用い、そしてトナーAを用いる以外は実施例1
と同様にして評価を行った。その結果を第2表に示す。
画像は高濃度で、カブリのない鮮明な画像が得られた
が、実施例1に比較すると階調性の点でやや劣ってい
た。
比較例1 実施例1と同様にして第1表に示す如き、体積平均粒径
と粒度分布を有する磁性トナーIを調製した。
実施例1と同様の外添をした磁性トナーIを、実施例1
と同様な評価を行った。その結果を第2表に示す。
この評価でトナーIを使用した場合、初期及び5000枚耐
久後の画像とも、画像濃度が低く、カブリが目立ち満足
出来るものではなかった。
比較例2 実施例3で得られた粗砕物を、ローターとライナーを用
いた機械式粉砕機で微粉砕し、実施例1と同様の方法で
分級して第1表に示すような磁性トナーJを得た。
実施例3と同様の外添をして、実施例1と同様の評価試
験を行った結果を第2表に示す。初期は良好な画像が得
られたが、耐久中スリーブ上にコートムラが発生し、画
像欠陥が生じてしまった。
比較例3 上記材料を用い実施例1と同様にして得られた粗砕物
を、ジェット気流を用いた微粉砕機を用い3kg/cm2の空
気圧で微粉砕を3回繰り返し、実施例1と同様な方法で
分級して第1表に示すような磁性トナーKを得た。
実施例1と同様の外添をして実施例1と同様の評価試験
を行った結果を第2表に示す。
初期は良好な画像であったが、耐久中にスリーブコート
ムラが発生し、画像欠陥が生じた。
比較例4 上記材料を用い実施例1と同様にして第1表に示す様な
磁性トナーLを調製した。
この磁性トナーを実施例1と同様の外添をして実施例1
と同様の評価を行った結果を第2表に示す。
その結果、画像濃度が低く、カブリがやや多かったが解
像度,細線再現性は優れていた。
なお、以上の磁性トナーA〜Lの各々の変動係数Aと摩
擦帯電量Qの値をプロットしたものを第7図に示した。
[発明の効果] 本発明は特定の粒度分布,摩擦帯電量を有する磁性トナ
ーである為、次のような優れた効果を発揮するものであ
る。
(1)低湿下に於いても、どのような現像スリーブを用
いても均一にスリーブコートできる磁性トナーである。
(2)高速回転をする現像装置に於いても均一にスリー
ブコートする磁性トナーである。
(3)画像濃度が高く、細線再現性,解像度,階調性に
優れ、カブリがなく鮮明な画像を長期にわたって与える
磁性トナーである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、磁性ブレードを使用した現像装置の断面図を
示し、第2図は、トナーコートムラを生ずる原因説明図
を示し、第3図は、表面粗さとピッチの定義説明図を示
し、第4図は、転写,分離装置の概略的説明図を示し、
第5図は、現像装置の概略的説明図を示し、第6図は、
磁性トナーの摩擦帯電量測定装置の概略的説明図を示
し、第7図は、磁性トナーにおける個数分布の変動係数
と摩擦帯電量(μc/g)の値をプロットしたグラフを示
す図である。 1a…磁性プレード、2…スリーブ、3…塗布磁性トナ
ー、4…固定磁石ローラ、7…現像容器、9…感光ドラ
ム、10…磁性トナー、11…交番電圧電源、22…転写装
置、23…分離装置、24…転写材、32…測定容器、33…ス
クリーン、39…電位計。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】結着樹脂及び磁性粉を少なくとも有する負
    荷電性磁性トナーにおいて、体積平均粒径で4〜7μm
    の範囲内にあり、磁性トナー粒子の個数分布と摩擦帯電
    量が下記一般式(1)を満たすことを特徴とする負荷電
    性磁性トナー。 −0.1(μc/g)A−2(μc/g)≧Q(μc/g) ≧−0.1(μc/g)A−20(μc/g)…(1)
  2. 【請求項2】酸化物微粉末が、磁性トナー粒子100重量
    部に対し0.1〜8重量部にて外添混合されることを特徴
    とする請求項1に記載の負荷電性磁性トナー。
  3. 【請求項3】潜像保持体と磁石を内包しているトナー担
    持体とを一定の間隙をもって設置し、 トナー担持体に磁性トナーを供給し、 磁性トナーに負の摩擦電荷を付与し、 潜像保持体に形成された静電荷潜像を負の摩擦電荷を有
    する磁性トナーによって現像する現像方法において、 該磁性トナーが、結着樹脂及び磁性粉を少なくとも有す
    る負荷電性磁性トナーであり、体積平均粒径で4〜7μ
    mの範囲内にあり、磁性トナー粒子の個数分布と摩擦帯
    電量が下記一般式(1) −0.1(μc/g)A−2(μc/g)≧Q(μc/g) ≧−0.1(μc/g)A−20(μc/g)…(1) を満足していることを特徴とする現像方法。
  4. 【請求項4】酸化物微粉末が、磁性トナー粒子100重量
    部に対し0.1〜8重量部にて外添混合されていることを
    特徴とする請求項3に記載の現像方法。
  5. 【請求項5】トナー担持体が現像スリーブであり、現像
    スリーブを周速220mm/sec以上の速度で回転させながら
    静電荷潜像を負荷電性磁性トナーで現像することを特徴
    とする請求項3又は4に記載の現像方法。
  6. 【請求項6】トナー担持体上の単位面積当りの磁性トナ
    ー層の重量M/S(mg/cm2)が0.4〜2.0mg/cm2に調整され
    ていることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記
    載の現像方法。
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