JPH0830908B2 - 負荷電性磁性トナー及び画像形成方法 - Google Patents

負荷電性磁性トナー及び画像形成方法

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JPH0830908B2
JPH0830908B2 JP1302203A JP30220389A JPH0830908B2 JP H0830908 B2 JPH0830908 B2 JP H0830908B2 JP 1302203 A JP1302203 A JP 1302203A JP 30220389 A JP30220389 A JP 30220389A JP H0830908 B2 JPH0830908 B2 JP H0830908B2
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magnetic toner
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forming method
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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磁性トナー
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、又広く用
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55−186
59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
は電子写真における感光ドラム、静電記録における絶縁
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
止又は、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
表面が全域に渡って、微細な無数の切り込み或は突起が
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、トナー又はトナー中の成分が、該表面に付着し
易く、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易い傾向がある。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すること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或
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、このトナー担持体
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12μm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1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。
更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、長期に渡り
解決した磁性トナー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、
階調性に優れ、カブリがなく鮮明な高画質の画像が長期
に渡って得られる磁性トナーを提供することにある。
また、本発明の目的は、上記磁性トナーを使用する画
像形成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] 具体的には、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7〜10μm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。
0.1A+2≦−Q≦0.1A+16 …(1) (μc/g) 〔式中、Aは個数分布の変動係数(S/1)×100を示
し、25乃至45であり、 Sは磁性トナーの個数分布の標準偏差を示し、1 は個数平均粒径を示し(μm)、 Qは鉄粉キャリアに対する磁性トナーの摩擦帯電量を示
す(μc/g)。〕 さらに、本発明は、潜像保持体に静電荷潜像を形成
し、 磁石を内包しているトナー担持体に負荷電性磁性トナー
を供給して、トナー担持体上に摩擦電荷を有する負荷電
性磁性トナーのトナー層を形成し、 トナー担持体上の摩擦電荷を有する負荷電性磁性トナ
ーを潜像保持体へ移行させて静電荷潜像を現像してトナ
ー像を形成する画像形成方法であり、 該負荷電性磁性トナーは、結着樹脂及び磁性粉を少な
くとも有し、体積平均粒径で7〜10μm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) 0.1A+2≦−Q≦0.1A+16 …(1) (μc/g) 〔式中、Aは個数分布の変動係数(S/1)×100を示
し、25乃至45であり、 Sは磁性トナーの個数分布の標準偏差を示し、1 は個数平均粒径を示し(μm)、 Qは鉄粉キャリアに対する磁性トナーの摩擦帯電量を
示す(μc/g)。〕 を満足している ことを特徴とする画像形成方法に関する。
従来より磁性トナーは、トナー担持体においては、そ
の表面が平滑或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、長期に渡って汚染の防止又は低減すること
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
によるサンドプラスト処理による微細な無数の切り込み
或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を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7〜10μm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渡って、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、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渡って得
ることできる。
以下本発明について具体的に説明する。又、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凹凸を形成した表面を有するものが
好ましいが、その表面状態を得る方法としては、定形粒
子によるプラスト処理方法が使用できる。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
体球又はセラミック、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。
又、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を超えると、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。又、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
ーブの表面に微小表面粗さ計(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点平均粗さ(RZ)「JIS B 0601」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。又、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面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。
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。
又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粒子粒
子ブラストのものよりも小さくすることも好ましい。
又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、これらの際にピッチ及び
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7〜10μmの範囲内で個数分布の変動係数が25
〜45、好ましくは26〜44、更に好ましくは、27〜43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/cm2で、比較スリーブ2−2では0.6〜2.0mg/cm2
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、本発明者らの検討によれば、理由は必ずし
も明確ではないが、本発明の粒子分布ももつ負荷電性磁
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0.5〜2.0mg/cm
2で、トナーコート厚が低く押さ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7〜10μmの範囲で個数
分布の変動係数が25〜45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
ることが知見されていた。又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かくな
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摩擦帯電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。又これらの磁性トナ
ーを、鉄粉キャリアと混合させて摩擦帯電量を測定した
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、低湿下にお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7〜10μmの範囲内で個数分布の変動
係数が25未満になると、理由は明確ではないがスリーブ
上のM/Sが増大してスリーブコートムラが発生し易くな
る傾向にある。又45を超える場合は粒度分布が広くなる
為、トナー粒子間の帯電性が不均一になり、濃度低下を
引き起こし易くなり、又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25〜
45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+16(好ま
しくは0.1A+3≦−Q≦0.1A+15更に好ましくは0.1A+
4≦−Q≦0.1A+14)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+16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お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易くなる。
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。
又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。
更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。又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の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、常に高画質濃度、高画質を維持することができる。
従来、第4図の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お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
は現像工程にお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。
即ち、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を転写不良
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。
即ち、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ISOTONII(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0.1〜5ml加え、
更に測定試料を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及びその置換体の単
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
タレン共重合体、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−α−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、及びトナー像支
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が、本発明者らの研究に
よれば、トナー中の磁性体の含有量を減らすと、定着時
にトナー像支持部材に対するトナーの密着性は良くなる
が、オフセットが起こり易くなり、又ブロッキングもし
くはケーキングも生じ易くなる。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
酸及びその置換体;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、ビニルへキ
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
べンゼン、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;及び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。
又、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−イソブレン共重合
体、線状飽和ポリエステル、パラフィンなどがある。
又、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)、又は
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更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
独或いは2種以上組み合せて用いる事がてきる。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
剤を内添或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
ばコロイダルシリカ、酸化アルミニウムの如き流動性付
与剤又はケーキング防止剤;例えばカーボンブラック、
酸化スズ等の導電性付与剤である。
又、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
リスタルワックス、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0.5〜5重量%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。
更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、パナジウムのような金属との合金及びそ
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程度のものが望ましく、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50〜1
50重量部、好ましくは樹脂成分100重量部に対し60〜120
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行って本発明
に係るところの磁性トナーを得ることができる。
又、本発明に係る磁性トナーにはシリカ微粉末を内添
或は外添混合しても良いが、外添混合することがより好
ましい。
本発明の特徴とする磁性トナーにおいては、流動性が
劣る場合があり、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シリカ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、いかなる現像器においても良好
な現像性を示すことができる。
更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易く
なる。本発明に係る磁性トナーと、シリカ微粉末を組み
合せるとトナー粒子とスリーブ表面の間にシリカ微粉末
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図れると共に、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。
シリカ微粉体としては、乾式法及び湿式法で製造した
シリカ微粉体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シリカ微粉体を用い
ることが好ましい。
ここで言う乾式法とは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気
相酸化により生成するシリカ微粉体の製造法である。例
えば四塩化ケイ素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。
SiCl4+2H2+O2→SiO2+4HCl 又、この製造工程において例えば、塩化アルミニウム
又は、塩化チタンなど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。
一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製
造する方法は、従来公知である種々の方法が適用でき
る。例えば、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又はアル
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、天然ケイ酸又はケイ酸塩を利用す
る方法などがある。
ここでいうシリカ微粉体には、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。
上記シリカ微粉体のうちで、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
量部に対してシリカ微粉体0.01〜8重量部、好ましくは
0.1〜5重量部使用するのが良い。
又、本発明に用いられるシリカ微粉体は、疎水化、帯
電安定化など必要に応じてシランカップリング剤、シリ
コーンワニス、シリコーンオイル、有機ケイ素化合物又
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或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メチルジメトキシシラン、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、及び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。
又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,ポリオキシアルキル変性シリコーンオ
イルなどが好ましい。これらは1種或は2種以上の混合
物で用いられる。
以上の様な処理においては単一の処理或は種々の処理
を併用してもよい。
これらの処理されたシリカ微粉体の適用量は、負荷電
性磁性トナー100重量部に対して、0.01〜8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
たシリカ微粉体がトナー粒子表面に付着している状態に
あるのが良い。尚、前述した未処理のシリカ微粉体も、
これと同様の適用量で用いることができる。
又、本発明に係る負荷電性磁性トナーにおいて、金属
酸化物の微粉末、フッ素含有量重合体の微粉末、その他
の樹脂微粉末を内添或は外添混合してもよい。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及びテトラフ
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
粉末が流動性及び研磨性の点で好ましい。トナーに対す
る添加量は0.01〜2.0重量%、特に0.02〜1.0重量%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
タン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタニア、
アルミナ微粉末等があるがトナーに対する添加量は、0.
01〜10重量%、特に0.1〜7重量%が好ましい。
特に、シリカ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、
トナーに付着したシリカの存在状態を安定化せしめ、例
えば、付着したシリカ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、帯電安定性を更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50m/m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
=650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250μ,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
=1200V,f=800(Hz),DC=+100Wとした装置が挙げら
れる。又スリーブ2と潜像保持体9との最短距離を300
μ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の
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。この吸引式に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全て
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。
又本発明における磁性トナーの電荷量の測定法を図面
を用いて詳述する。
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。この時測定容器
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線体)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。この時電位計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。又、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。又測定に用い
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全て重量部である。
実施例1 電子写真複写機NP−8580(キヤノン社製,静電分離方
式,スリーブ周速605mm/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 304)の表
面を、定形粒子として80%以上の直径が53〜62μm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−8580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、得られた微粉砕を固定壁型風力分級機で分級して分
級粉を生成した。更に、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8.4μm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31.8であっ
た。変動係数は、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
トナーは得られた。
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
シリカ微粉末(BET比表面積300m2/g)0.5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−8580
にトナーAを投入し、スリーブ上に摩擦帯電されたトナ
ーAのトナー層を形成し、画出し試験を15℃,10%RHの
環境下で実施した。画出し試験を10,000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、1.29mg/cm2で適度の値を示すとともに、10,00
0枚の耐久後においてもM/S=1.35mg/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。
又10,000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10,000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,階調性に優れた高画質なものであ
った。
又32.5℃,85%RHの環境下での耐久試験においても同
様に良好な結果が得られた。
実施例2〜6 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,C,D,Eを、実施例の材料でモノアゾ
クロム錯体を2部,0.5部とする他は実施例1と同様にし
てそれぞれ磁性トナーE,Fを作製し、その粒度分布を第
1表に示す。
磁性トナーB,Dにチタン酸ストロンチウム2.0部加える
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
に異なる粒度分布を有する磁性トナーGを調製した。こ
れらの磁性トナー100部に疎水性乾式シリカ(BET 300m2
/g)0.6部を加え、へ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10,000枚耐久後画像とも、画像濃
度が高く、カブリもなく、鮮明で、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8,9 実施例7で得られた粉砕品から分級条件をコントロー
ルして第1表に示す粒度分布を有する磁性トナーH,Iを
調整した。
これらの磁性トナーについて実施例1と同様の評価を
行った結果を第2表に示す。
実施例10 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Jを調製した。こ
れらの磁性トナー100部に疎水性シリカ(BET 200m2/g)
0.6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11,12 実施例10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K,Lを調製した。
これらの磁性トナーについて実施例1と同様の評価結
果を第2表に示す。
実施例13 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B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、
10,000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。又、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14 実施例13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B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2とほぼ同様の良好
な画像が得られた。
実施例15 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B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2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Mを調製した。
実施例1と同様の外添をした磁性トナーM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Mを使用した場合、初期画像は良好
であったが、耐久中、スリーブ上のトナーコートに部分
的なムラが見られ、その部分に相当する画像部分に画像
の欠損と、ムラ状のカブリが認められた。
比較例2 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Nを調製した。
実施例1と同様の外添をした磁性トナーN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Nを使用した場合、初期及び10,000
枚耐久後の画像とも、画像濃度が低く、カブリが目立ち
満足できるものではなかった。
比較例3 実施例7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Oを得た。
実施例7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4 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、ジェット気流に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D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
な磁性トナーQ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。
[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)低湿下においても、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お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…磁性ブレード、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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 13/09 15/08 501 C 507 L 15/09 A G03G 9/08 13/08

Claims (14)

    【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7〜10μm
    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。 0.1A+2≦−Q≦0.1A+16 …(1) (μc/g) 〔式中、Aは個数分布の変動係数(S/1)×100を示
    し、25乃至45であり、 Sは磁性トナーの個数分布の標準偏差を示し、1 は個数平均粒径を示し(μm)、 Qは鉄粉キャリアに対する磁性トナーの摩擦帯電量を示
    す(μc/g)。〕
  2. 【請求項2】負荷電性磁性トナーの摩擦帯電量Qは、 0.1A+3≦−Q≦0.1A+15 の範囲にある請求項1に記載の負荷電性磁性トナー。
  3. 【請求項3】負荷電性磁性トナーの摩擦帯電量Qは、 0.1A+4≦−Q≦0.1A+14 の範囲にある請求項2に記載の負荷電性磁性トナー。
  4. 【請求項4】シリカ微粉末が外添されている請求項1乃
    至3のいずれかに記載の負荷電性磁性トナー。
  5. 【請求項5】潜像保持体に静電荷潜像を形成し、 磁石を内包しているトナー担持体に負荷電性磁性トナー
    を供給して、トナー担持体上に摩擦電荷を有する負荷電
    性磁性トナーのトナー層を形成し、 トナー担持体上の摩擦電荷を有する負荷電性磁性トナー
    を潜像保持体へ移行させて静電荷潜像を現像してトナー
    像を形成する画像形成方法であり、 該負荷電性磁性トナーは、結着樹脂及び磁性粉を少なく
    とも有し、体積平均粒径で7〜10μm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) 0.1A+2≦−Q≦0.1A+16 …(1) (μc/g) 〔式中、Aは個数分布の変動係数(S/1)×100を示
    し、25乃至45であり、 Sは磁性トナーの個数分布の標準偏差を示し、1 は個数平均粒径を示し(μm)、 Qは鉄粉キャリアに対する磁性トナーの摩擦帯電量を示
    す(μc/g)。〕 を満足している ことを特徴とする画像形成方法。
  6. 【請求項6】トナー担持体を220mm/sec以上の周速で回
    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
    る請求項5に記載の画像形成方法。
  7. 【請求項7】トナー担持体表面は、複数の球状痕跡窪み
    を有する請求項5又は6に記載の画像形成方法。
  8. 【請求項8】トナー担持体表面は、表面粗さdが0.1〜
    5μmである請求項5乃至7のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  9. 【請求項9】トナー担持体表面は、ピッチPが2〜100
    μの凹凸を有する請求項5乃至8のいずれかに記載の画
    像形成方法。
  10. 【請求項10】トナー担持体表面は、直径Rが20〜250
    μmの定形粒子によって形成された凹凸を有する請求項
    5乃至9のいずれかに記載の画像形成方法。
  11. 【請求項11】トナー担持体表面には、0.5〜2mg/cm2
    負荷電性磁性トナーが担持されている請求項5乃至10の
    いずれかに記載の画像形成方法。
  12. 【請求項12】負荷電性磁性トナーの摩擦帯電量Qは、 0.1A+3≦−Q≦0.1A+15 の範囲にある請求項5乃至11のいずれかに記載の画像形
    成方法。
  13. 【請求項13】負荷電性磁性トナーの摩擦帯電量Qは、 0.1A+4≦−Q≦0.1A+14 の範囲にある請求項12に記載の画像形成方法。
  14. 【請求項14】負荷電性磁性トナーにはシリカ微粉末が
    外添されている請求項5乃至13のいずれかに記載の画像
    形成方法。
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