JPH0990670A - 磁性トナー - Google Patents

磁性トナー

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JPH0990670A
JPH0990670A JP7244182A JP24418295A JPH0990670A JP H0990670 A JPH0990670 A JP H0990670A JP 7244182 A JP7244182 A JP 7244182A JP 24418295 A JP24418295 A JP 24418295A JP H0990670 A JPH0990670 A JP H0990670A
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JP
Japan
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toner
magnetic
residual magnetization
coercive force
magnetic toner
Prior art date
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Pending
Application number
JP7244182A
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English (en)
Inventor
Masumi Asanae
益実 朝苗
Fumio Kimura
文雄 木村
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0990670A publication Critical patent/JPH0990670A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の粉砕手段によってもイオンプリンタ用
として好適であり、かつ良好な認識率のものが得られる
磁性トナーを提供する。 【解決手段】 イオンフローにより誘電体ドラム上に形
成された静電荷像を現像するのに使用される磁性トナー
において、磁性粉の保磁力iHcを200〜600O
e、含有量を30〜50重量%、トナーの残留磁化σr
を5〜12emu/gに形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
印刷法および静電記録法などに使用される磁性トナーに
関するものであり、特にイオンフローにより誘電体ドラ
ム上に形成された静電荷像を現像する場合に好適であ
り、更には磁性インク記号識別(Magnetic Ink Characte
r Recognition) システムに使用される磁性を有する文
字の印字に好適な磁性トナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来電子写真法や静電記録を応用したプ
リンタ、ファクシミリ等における画像形成方法では、例
えば円筒状に形成した感光体ドラムの表面に静電荷像を
形成した後、この感光体ドラムと対向して設けられ、永
久磁石部材を内蔵すると共にこの永久磁石部材と同軸的
に相対回転自在に嵌挿してなるスリーブとからなる現像
ロールにより、磁性現像剤をスリーブの表面に吸着して
搬送する。その後現像領域において磁気ブラシを形成す
ると共に、この磁気ブラシによって前記感光体ドラム上
の静電荷像形成面を摺擦し、トナー像として顕像化する
方法を採用している。そしてこの顕像化したトナー像を
記録紙に転写した後、熱定着するのが最も一般的な手段
である。
【0003】しかしながら上記静電荷像の形成に際して
は、感光体ドラムをまず一様に帯電させる工程と、光像
の照射またはLEDアレイないしレーザビームによる露
光工程とを必要とし、画像形成装置が複雑化、大型化す
るという問題点がある。
【0004】このため近年においては、コロナ放電によ
るイオン発生源から発生したイオンフローを制御して誘
電体上に静電荷像を形成し、この静電荷像をトナーによ
って可視像化するイオンプリンタが提案されている。こ
のイオンプリンタは、前記電子写真方式を使用したレー
ザビームプリンタ等のように感光体を使用する必要はな
く、取り扱いが容易であり、耐久性に優れた誘電体を利
用することができる。また記録ヘッド部には光学系を使
用する必要がなく、静電荷像の形成工程が1工程で済む
と共に、1画素単位での多階調出力が可能である等の長
所を有している。
【0005】図1はイオンプリンタの例を示す構成説明
図である。図1において、1は誘電体ドラムであり、例
えば矢印時計方向に回転可能に形成し、この誘電体ドラ
ム1の外方に、イオンフローの照射を行う記録ヘッド
2、現像装置3、転写器4および除電器5を夫々配設す
る。6は定着器である。記録ヘッド2はイオンを発生さ
せるコロトロンと称されるコロナ放電器7とイオンフロ
ーを制御する制御電極8とによって構成され、コロナ放
電器7内には、金属線からなる放電用電極9が金属ケー
ス10内に設けられている。
【0006】現像装置3は、磁性トナー(図示せず)を
収容するトナー槽11と現像ロール12とから構成さ
れ、現像ロール12は、例えば外周に複数個の磁極を設
けられた永久磁石部材と、その外周に同軸的に設けられ
た非磁性材料からなる中空円筒状のスリーブとを相対回
転可能に組み合わせて構成される。
【0007】上記の構成により、コロナ放電器7におい
ては、放電用電極9と金属ケース10との間に金属ケー
ス10を接地電位とし、直流電源(図示せず)から放電
用電極9に例えば−7kV程度の電圧を印加することに
よって、コロナ放電を発生させている。その結果、放電
用電極9の周囲には正イオンが集まるが、金属ケース1
0の内部には負イオンが広がることとなる。そこでコロ
ナ放電器7で発生した負イオンは誘電体ドラム1に向か
うと共に、イオンフローの通過を促進および阻止する方
向へ電界を形成する制御電極8によって、前記誘電体ド
ラム1上に静電荷像が形成されるのである。
【0008】誘電体ドラム1上の静電荷像は現像装置3
においてトナー像として顕像化され、転写器4によって
記録紙上に転写され、定着器6によって定着される。誘
電体ドラム1上の残留イオンは除電器5によって消去さ
れ、次の静電荷像の形成が行われる。
【0009】一方近年においては、電子写真複写機等の
画像形成装置が普及するに伴って、その用途も多岐に亘
り、電子写真プリンタの応用分野として磁性インク記号
識別(Magnetic Ink Character Recognition、以下「M
ICR」と記述する)システムに使用される文字の印字
機が考案されている。
【0010】このMICRシステムは、主として小切
手、手形などに振出銀行、金額、口座番号等の情報を磁
性インクによって印刷し、手形交換所などにおける仕分
け、分類を磁気読取機を使用して効率的に行うために考
案されたものである。この場合、従来においては磁性イ
ンクを使用するオフセット印刷が主流であったが、個人
用小切手、手形などによる商取引が活発化するに伴っ
て、小型のMICR文字の印刷機(以下「MICRエン
コーダ」と記述する)に対する需要が増加している。
【0011】上記従来のMICRエンコーダは、感熱複
写方式を応用するインパクトプリンタが主流であった
が、この場合にはMICR文字のみを印字する単機能機
が殆どであり、一般の書類の作製には利用できないとい
う欠点がある。このため、一般的な書類および/または
グラフィックスの印字が可能であると共に、上記MIC
R文字の印字も行え、かつ良好なMICR認識率を示す
イオンプリンタの出現が望まれている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のイ
オンプリンタを上記MICRエンコーダに応用する場合
において、従来から知られている磁性トナーをそのまま
使用すると、MICRリーダ・ソータによる磁気読み取
りの正誤率(認識率)が、前記のオフセット印刷若しく
はインパクトプリンタを使用したMICR文字の場合と
比較すると極端に低くなり、実用的でないという欠点が
ある。
【0013】一般にMICR文字が印字された有価証券
類は、MICRリーダ・ソータに平均10回程度通紙さ
れる。この場合、磁気読み取りのために通紙する毎に、
上記有価証券類は磁気ヘッドと高速で摺擦される。従っ
てMICR文字を印字するための磁性トナーは、上記高
速の摺擦によっても印字の剥離、かすれ、脱落、欠け等
が発生しないことが必要である。
【0014】すなわちMICRリーダ・ソータにおける
認識率を向上させるためには、印字したMICR文字の
形状、寸法を高精度で再現させることが要求され、文字
のつぶれ、とぎれがなく、微細かつ忠実に再現すること
が必要となる。
【0015】しかしながら従来において一般的に使用さ
れている粉砕法による磁性トナー粒子は、平均粒径が6
〜13μmで一定の粒度分布を有する。そして全体的に
破砕面が角張った不定形状の粒子と、粉砕時に発生する
サブミクロンオーダーの微粒子との集合体を形成してい
る。このため、流動性が低く、帯電分布的にもブロード
となり、帯電性能低下による画像濃度の低下、カブリ等
の非所望な現象が発生し、MICRリーダ・ソータによ
る認識率の低下を招来するという問題点がある。
【0016】上記問題点を解決するために、例えば表面
処理磁性体を含有する重合トナー(特開平7-77827 号公
報)や、ポリオレフィンを0.01〜0.5 μmの分散径で分
散させ、残留磁化σr を4.0 〜7.0 emu/gに形成し
た磁性トナー(特開平7-77829 号公報)等の提案がなさ
れている。
【0017】しかしながら上記のような磁性トナーは製
造工程において例えば重合手段、分散手段等を適用する
必要があり、通常の粉砕手段と比較すると、製造工程が
煩雑であると共に、良好な認識率のものを得ることが困
難であるという問題点がある。
【0018】本発明は上記従来技術に存在する問題点を
解決し、通常の粉砕手段によってもイオンプリンタ用と
して好適であり、かつ良好な認識率のものが得られる磁
性トナーを提供することを課題とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明においては、イオンフローにより誘電体ド
ラム上に形成された静電荷像を現像するのに使用される
磁性トナーにおいて、磁性粉の保磁力iHcを200〜
600Oe、含有量を30〜50重量%、トナーの残留
磁化σr を5〜12emu/gに形成する、という技術
的手段を採用した。
【0020】本発明の磁性トナーは、磁性を有する文字
による情報を磁気読取機を介して読み取る磁性インク記
号識別システム用の文字印字用として使用することが好
適である。
【0021】本発明において、磁性トナーを構成する樹
脂材料としては、p−クロルスチレン、メチルスチレン
等のスチレン類:塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニ
ル等のハロゲン化ビニル類:酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエス
テル類:アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリ
ル酸ルーブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ド
デシル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸3−クロ
ルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸
メチル、メタアクリル酸ブチル等のα−メチレン脂肪族
モノカルボン酸のエステル類:アクリルニトリル、メタ
アクリロニトリル、アクリルアミド、ビニルメチルエー
テル、ビニルイソブチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル等のビニルエーテル類:ビニルエチルケトン、ビニル
ヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニ
ルケトン類などの単量体を重合させたホモポリマー又は
コポリマー、あるいはこの他の樹脂としてエポキシ樹
脂、縮合架橋型シリコーン樹脂、ロジン変性フェノール
ホルマリン樹脂、セルローズ樹脂、ポリエーテル樹脂、
ポリビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、スチレ
ン−ブタジエン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂、4フッ化エチレン等のフッ素樹脂などを単独
でもしくはブレンドして使用することができる。
【0022】次に磁性トナー中の磁性粉としては、マグ
ネタイト、フェライト等の微粉を使用でき、保磁力iH
c200〜600Oeのものを30〜50重量%含有さ
せ、トナーの残留磁化σr を5〜12emu/gに形成
する。保磁力iHcまたは含有量が小であるとトナーの
残留磁化σr が小となり、トナー飛散が多くなり、カブ
リ、汚れが多くなるため好ましくない。一方上記保磁力
iHcまたは含有量が大であると定着性が低下すると共
に、残留磁化σr が大となり、位置検出エラーが大とな
るため不都合である。この場合、残留磁化σr の値は、
振動試料型磁力計(東英工業製 VSM−3型)を使用
して測定した。
【0023】本発明の磁性トナー中には、任意成分とし
て離型剤(ポリオレフィン等)を10重量%以下および
着色剤(カーボンブラック等、但し、前述の磁性粉とし
てマグネタイトを使用する場合には特に添加しなくても
よい)若干量を含有させると共に、流動化剤として疎水
性シリカ、アルミナ、酸化チタン等の無機微粉末等を外
添させることができる。また上記の他に、ニグロシン、
含金属アゾ染料等の帯電制御剤を添加することができ
る。
【0024】なお磁性トナーの平均粒径は高精細画像を
得るために5〜15μmに形成するのが好ましい。この
場合、平均粒径(体積)は、粒度分析計(コールターエ
レクトロニクス社製 コールターカウンターモデルTA
−II)を使用して測定した。
【0025】また磁性トナーの体積固有抵抗は、転写性
を向上させる点から1014Ω・cm以上の絶縁性のもの
が好ましく、またドクターブレードなどの摩擦により帯
電し易いもの(摩擦帯電量が絶対値で10μc/g以
上)が好ましい。
【0026】上記体積固有抵抗の値は、試料を適当量
(10数mg)秤取し、ダイヤルゲージを改良した内径
3.05mmのテフロン(商品名)製シリンダ中に充填し、
0.1 kgの荷重下、D.C.4000V/cmの電場を
印加して測定し、抵抗値を算出した。抵抗の測定には横
河ヒューレットパッカード製4329型絶縁抵抗計を使
用した。また摩擦帯電量は、まずフェライトキャリア
(日立金属製 KBN−100)とトナーとをトナー濃
度5重量%に調整した現像剤をよく混合し、ブロー圧1.
0 kgf/cm2 でトナーをブローし、これをブローオ
フ粉体帯電量測定器(東芝ケミカル製 TB−200
型)により測定した。
【0027】
【実施例】重量比にてスチレン−nブチルメタクリレー
ト(Mw=21×104 ,Mn=1.4 ×104 )Bal.、
マグネタイト(戸田工業製 EPT500)20〜75
部、ポリプロピレン(三洋化成製 TP32)3部、帯
電制御剤(オリエント化学製 ボントロンE81)2部
を配合し、乾式混合した後、150〜190℃にて加熱
混練し、冷却固化させ、アトライタにより粗粉砕後、ジ
ェットミルにより微粉砕し、分級して平均粒径9μmの
磁性トナーとした。摩擦帯電量は−21μc/gであっ
た。
【0028】上記の磁性トナーを使用し、JIS C
6251−1980の記載に従ってMICR文字の印字
を行い、市販のMICRリーダ・ソータ(IBM製 3
890型機)を使用して磁気読み取りを行った結果を表
1に示す。
【0029】なお印字条件は次の通りである。まずアル
ミニウムドラムの表面に誘電体層(例えばシリコーン樹
脂)を被着して形成した誘電体ドラム(周速150mm
/秒)上に、イオンフローによる静電荷像(表面電位−
300V)を形成した。次に現像ロールは、ステンレス
鋼(SUS304)により外径20mmのスリーブ(周
速600mm/秒)内に、5極非対称着磁(表面磁束密
度:主極800G、他極700G)の永久磁石部材を固
定し、現像ギャップ0.2 mm、ドクターギャップ0.15m
mとし、スリーブに交流200V(Vp-p )、1500
Hzと直流−300Vのバイアス電圧を重畳させて印加
したものとした。現像後小切手用紙にコロナ転写し、1
80℃、1kg/cmで熱ロール定着した。
【0030】
【表1】
【0031】表1から明らかなように、No.1におい
ては磁性粉の含有量が少なく、トナーの残留磁化σr が
少ないため、カブリ、汚れの発生が認められ、読み取り
エラーが大である。一方No.5〜7においては、磁性
粉の含有量が多く、トナーの残留磁化σr も大である
が、位置検出エラーがあり、読み取りエラーが認められ
る。これに対してNo.2〜4においては、良質の画像
が得られ、読み取りエラーの発生がない。従ってこの場
合、磁性粉の含有量は30〜50重量%とするのが好ま
しい。
【0032】次にNo.8〜11は磁性粉の保磁力iH
cを変化させたものであるが、No.8においてはトナ
ーの残留磁化σr の値が小であり、低出力であるため、
読み取りエラーが発生している。No.9〜11のもの
は良質の画像が得られ、読み取りエラーの発生がない。
なおNo.12〜14は、磁性粉の保磁力iHcを大に
し、残留磁化σr を大にしたものであるが、画質は良好
であるものの、位置検出エラーにより、読み取りエラー
の発生が認められる。従ってトナーの残留磁化σr は5
〜12emu/gとするのが好ましい。
【0033】
【発明の効果】本発明は以上記述のような構成および作
用であるから、一般的な書類および/またはグラフィッ
クスの印字が当然に可能であると共に、MICRシステ
ムにおけるMICR文字の印字を行った場合において
も、良質の画像が得られ、かつリーダ・ソータによる摺
擦に対しても文字のかすれ、脱落がなく、高い認識率の
ものが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】イオンプリンタの例を示す構成説明図である。
【符号の説明】
1 誘電体ドラム 2 記録ヘッド 3 現像装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 イオンフローにより誘電体ドラム上に形
    成された静電荷像を現像するのに使用される磁性トナー
    において、 磁性粉の保磁力iHcを200〜600Oe、含有量を
    30〜50重量%、トナーの残留磁化σr を5〜12e
    mu/gに形成したことを特徴とする磁性トナー。
  2. 【請求項2】 磁性トナーが、磁性を有する文字による
    情報を磁気読取機を介して読み取る磁性インク記号識別
    システム用の文字を印字するのに使用されるものである
    ことを特徴とする請求項1記載の磁性トナー。
JP7244182A 1995-09-22 1995-09-22 磁性トナー Pending JPH0990670A (ja)

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JP7244182A JPH0990670A (ja) 1995-09-22 1995-09-22 磁性トナー

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000070408A1 (en) * 1999-05-17 2000-11-23 Flint Ink Corporation Liquid magnetic image character recognition developer
WO2006114900A1 (en) 2005-04-22 2006-11-02 Canon Kabushiki Kaisha Magnetic toner
US7422832B2 (en) 2003-07-30 2008-09-09 Canon Kabushiki Kaisha Magnetic toner

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