JPS5879251A - 乾式トナ− - Google Patents

乾式トナ−

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Publication number
JPS5879251A
JPS5879251A JP56177069A JP17706981A JPS5879251A JP S5879251 A JPS5879251 A JP S5879251A JP 56177069 A JP56177069 A JP 56177069A JP 17706981 A JP17706981 A JP 17706981A JP S5879251 A JPS5879251 A JP S5879251A
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JP
Japan
Prior art keywords
weight
toner
magnetic body
resin
styrene
Prior art date
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Pending
Application number
JP56177069A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Ozawa
小沢 宏
Yoshiaki Obara
小原 芳昭
Masaaki Hata
正昭 秦
Akio Fujiwara
昭夫 藤原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Publication date
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Publication of JPS5879251A publication Critical patent/JPS5879251A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/083Magnetic toner particles
    • G03G9/0839Treatment of the magnetic components; Combination of the magnetic components with non-magnetic materials
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/087Binders for toner particles
    • G03G9/08702Binders for toner particles comprising macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • G03G9/08706Polymers of alkenyl-aromatic compounds
    • G03G9/08708Copolymers of styrene
    • G03G9/08711Copolymers of styrene with esters of acrylic or methacrylic acid

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】 本発明は電子写真法、静電印刷法、静電記録法等におい
て形成される静電荷潜像の現像に用いられる磁性を有す
る乾式トナーに関する。
上記の静電荷潜像の現像には、大別してキャリアーとト
ナーからなるコ成分現像剤と、キャリアーを用い−ない
/成分系現像剤があり、装置の簡素化ならびに保守の容
易さから/成分系現像剤を用いた現像システムが着目さ
れている。
l成分系トナーにおいては、トナー・粒子同志又はトナ
ー粒子とスリーブ等の摩擦帯電をマグネットとトナーの
磁気的引力によって調整するのでトナー粒子中に磁性体
が含有されている。しかし、/成分系の現像システムで
はトナーの貯蔵条件や現像時の環境によって画質の変動
が大きく、特に多湿環境下におけるトナーの貯蔵や使用
ではカプリ等の画質不良現像を引き起こすためその大幅
な改良が望まれている。
/成分系の現像システムの画質が湿度等の環境によって
変動する要因として、トナー中のバインダー樹脂が電気
絶縁性であるのに対し磁性体粒子が半導電性であり、ト
ナー表面に半導電性部分と絶縁性部分とが不規則に混在
しトナー粒子の帯電挙動を複雑にしていることが推定さ
れ、磁性体粒子表面を例えば絶縁性の樹脂溶液等で被覆
する試みもなされているが、トナーの製造工程において
脱落するため必ずしも所期の効果をあげるに到っていな
い。
本発明は、−上記の一成分系現像システムの欠点を克服
し、湿度等の環境変化があっても安定して良質な画質が
得られる乾式トナーを提供するものである。
すなわち本発明は、磁性体粉末表面においてビニル単量
体を重合せしめ絶縁被覆層を形成せしめた被覆処理磁性
体粉末と樹脂結着剤とを必須成分とする乾式トナーであ
る。
磁性体粉末表面においてビニル単量体をより選択的に重
合せしめる為には、生成する重合体が溶解しない溶媒中
で重合を行うこと、さらに磁性体形成元素とイオン結合
又は配位結合可能な基を、ビニル単量体の少くとも一種
に含むか或いは重合開始剤又は分子量調整剤に含むか又
は分耐して生成することが望ましい。
磁性体形成元素とイオン結合又は配位結合可能な基とし
ては、例えばカルボキシル基、硫酸基、亜硫酸基、リン
酸基、亜リン酸基、チオール基等が一般的であり、これ
等の基を含む単量体としては、例えばアクリル酸、メタ
クリル酸、無水マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、
クロトン酸、不飽和二塩基酸のモノエステル類、多塩基
酸の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルのモノエス
テル類、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキル又はア
リルアルコールと硫酸、亜硫酸、リン酸、亜リン酸等の
ニーステル類等がある。重合開始剤又は分子量調整剤と
して前記の基を含有するか又は分解して生成するものと
しては、例えば6 +’−アゾビス(lI−シアノペン
タノイックアシッド)のようなカルボキシル基含有アゾ
化合物、ターシャリーブチルパーオキンマレイン酸のよ
うなカルボキシル基含有過酸化物、アンモニウムパーサ
ルフェート、カリウムパーサルフェートのような過硫酸
塩、亜硫酸ガス、トリレンジチオール及びトリチオール
トリアジンのような多価チオール化合物等がある。
前記の磁性体形成元素とイオン結合又は配位結合を形成
する基を有する単量体は、単独で又は共重合可能な他の
ビニル単量体、例えばスチレン、ビニルトルエン、α−
メチルスチレン、ターシャリ−ブチルスチレン等の芳香
族ビニル単量体、(メタ)アクリル酸lメチル、(メタ
)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メ
タ)アクリル酸シクロヘキシワレ、(メタ)アクリル酸
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(
メタ)アクリル酸パーフルオロアルキル等の(メタ)ア
クリル酸エステル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル
等のビニルエステル類及びアクリロニトリル、メタクリ
ロニトリル、ビニルピロリドン等の含窒素ビニル単量体
等の一種以上と共重合して用いられる。一方重合開始剤
又は分子量調整剤が磁性体形成元素とイオン結合又は配
位結合を形成する基を有する場合には、単量体は前記の
基を有しても有しなくてもよく、一種以上を混合使用す
ることができる。またビニル基を/分子中に2個以上有
する例えばエチレングリコールジ(メタ)アクリレート
、トリエチレングリコール(メタ)アクリレート、リン
酸ジヒドロキシエチル(メタ)アクリレートのような多
価ビニル化合物を併用することも可能である2本発明の
乾式トナーに用いる磁性体としては、He、 o、が最
も代表的であり、この他純鉄、γ−Fel、O8や酸化
鉄と酸化亜鉛、酸化コバルト、酸化ニッケル等との複酸
化物等磁性を有する金属粉末又は金属酸化物がある。
本発明の乾式トナーを製造するに際しての前記磁性体粒
子表面においての前記ビニル単量体の重合は、通常例え
ば水、脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素等の前記ビニル
単量体が重合して得られるに)重合体を溶解しない7種
又は2種以上の溶媒に、磁性体粒子を懸濁せしめ加熱し
て前記ビニルtlt量体の混合物、重合開始剤及び必要
に応じ分子量調整剤を逐次加えて加熱攪拌を行うことに
よって完結される。重合の温度は、重合開始剤の分解温
度によって選択されるが30〜750℃が一般的である
磁性体粒子の絶縁被覆層となる四重合体の量、或いは四
重合体の構成成分となる前記ビニル単量体の量は、磁性
体100重量部に対し通常07〜200重量部であるが
、03〜70.0重量部が好ましく、特に、2.0−7
.0重量部が好ましい。前記ビニル単量体の量が少なす
ぎると、十分な絶縁被覆が困難となり、逆に大すぎると
磁性体粒子表面以外で重合が進行し、磁性体粒子同志の
凝集を引き起し適当でない。
このようにして得られた被覆処理磁性体粒子は、ビニル
囲重合体が磁性体粒子表面に化学的に強固に結合し、乾
式トナーの製造における溶融混線や粉砕の工程において
破砕を受けることがない。
被覆処理磁性体粒子は、例えばスチレン樹脂、スチレン
共重合樹脂、(メタ)アクリル酸エステル共重合樹脂、
ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、石油樹脂、ポリオレ
フィン樹脂等の樹脂結着剤、及び必要に応じ帯電量調整
用助剤、カーボンブラック等の着色剤、オフセット防止
用助剤、可塑剤等の少量原料と共に、通常プレミックス
後樹脂結着剤の軟化温度以上で溶融状態で混練を行いし
かる後に平均粒子径が、S−−,25μmになるよう粉
砕を行って本発明の乾式トナーを得る。
被覆処理磁性体粒子と樹脂結着剤の使用割合は通常被覆
処理磁性体粒子20−60重量%に対し樹脂結着剤が3
0〜70重量%であり、特に被覆処理磁性体粒子30−
!f;0重量%に対し樹脂結着剤が70〜50重量%で
あることが好ましい。
このようにして得られた本発明の乾式トナーは、電子写
真法、静電印刷法、静電記録法等において形成される静
電荷潜像の一成分系現像剤として用いられ、湿度等の環
境変化によらず優れた画質を与え、る。
以下、実施例を示し本発明を具体的に説明する。
実施例/ イオン交換水101にF6304粉末(平均粒径/2μ
7S/に9を懸濁させ7.0℃に加熱し、カリウムパー
サルフェート/g及び酸性亜硫酸ソーダ05gを加え、
次にスチレンllogとメタクリルたって滴下し、この
間反応温度を7θ℃に保った。
滴下終了/時間後に冷却し、濾過−1水洗及び乾燥を行
って被覆処理磁性体を得た。
熱天秤で乙OO℃まで加熱し、被覆処理された樹脂重量
を測定した結果Fe50.に対しl1g市量チテアった
。一方、上記の被覆処理磁性体をアセトンでソックスレ
ー抽出をした結果の樹脂量はFe5o4に対し07重量
%で、被覆処理された樹脂層はFe50.に化学的に結
合されていることが確められた。
上記の被覆処理磁性体110重量部とスチレン−メタク
リル酸n−ブチル共重合樹脂(ガラス転移点乙5 ’C
、メルトフロー(730℃、2/乙Og荷重) 20 
g/70 分)60重量部及びカーボンブラック/重量
部とをホットロールで130℃で70分間溶融混練し、
ジェットミル粉砕機で粉砕し空気分級を行って70〜2
0μの粒子を集め本発明の乾式トナー(T)を得た。
上記の乾式トナー+I)を用い、電子写真法による複写
を20℃相対湿度SOチの環境と、20℃相対湿度qO
%の環境において各々7万枚行ったところ、いずれもカ
ブリのない良質な複写画像が得られた。。
実施例ユ n−へブタン/ Okg中にコバルトドープしたr−F
I320. (針状、平均長0.!;μ)200gとF
e、0゜(平均粒径/2μ>googを懸濁しgθ℃に
加温後、メタクリル酸メチルysg、 メタクリル酸ヒ
トqキシエチルモノリン酸エステル’19、ジビニルベ
ンゼン/9及び過酸化ベンゾイル/9の単量体及び重合
開始剤混合物を3時間にわたって滴下し、この間gO℃
に保温しながら攪拌を行い、滴下終了時過酸化ベンゾイ
ル0.59を更に添加し2時間加熱攪拌を続け、冷却後
、濾過、乾燥を行って被覆処理磁性体を得た。
熱天秤でろ00℃まで加熱し、被覆処理された樹脂重量
を測定した結果、磁性体粒子に対しl19重量%であっ
た。一方、被覆処理磁性体をアセトンでのソックスレー
抽出にかけたが、溶解分は検出されなかった。
」二記の被覆処理磁性体30重量部、固型のエポキシ樹
脂エピコート10oll(シェル化学ト1−製商品名)
70重量部及びカーボンブラックJ iR重量部ホット
ロールで710°Cで70分間溶融混練し、ジェットミ
ル粉砕機で粉砕し空気分級を行って70〜20μの粒子
を集め本発明の乾式トナー+1)を得た。
上記の乾式トナー(ITJを用い実施例/と同様にして
、50%相対湿度及びqO%相対湿度下における電子写
真法による複写を行ったところ、いずれもカプリのない
良質の複写画像が得られた。
実施例3 イオン交換水101KFe304粉末(平均粒径θ9μ
) / kgを懸濁しgθ℃に加熱し、ビニルトルエン
、2sg、アクリロニトリルSg及びりq′−アゾビス
(lI−シアノペンタノイックアシッド)03gの単量
体及び重合開始剤の混合物を3時間にわたって滴下し、
この間gO℃に保温しながら攪拌を行い、滴下終了後更
に2時間加熱攪拌を行って冷却後r過乾燥を行って被覆
処理磁性体を得た。
熱天秤で乙OO℃まで加熱し、被覆処理された樹脂重量
を測定した結果、磁性体粒子に対し2.9重量%でiっ
だ。一方被覆処理磁性体をアセトンでのソックスレー抽
出にかけたが溶解分は検出されなかった。
上記の被覆処理磁性体ll0重量部、スチレン−メタク
リル酸オクチル−メタクリル酸共重合樹脂(ガラス転移
点70℃、メルトフロー(/!;0℃スチレンブタジェ
ン共重合樹脂(スチレン含有量go%)゛10重量部及
びカーボンブラック/重量部lホットロールで730℃
で70分間溶融混練し冷却後ジェットミル粉砕機で粉砕
し空気分級を行って70〜.20μの粒子を集め本発明
の乾式トナー(ホ)を得た。
上記の乾式トナー(IIllを用い、実施例/と同様に
して50%相対湿度及び90%相対湿度下における電子
写真法による複写を行ったところ、いずれもカプリのな
い良質の複写画像が得られた。
実施例グ イオン交換水101VCFe304及びznoの複酸化
物粒子(平均粒径10μ)/kgを懸濁し、70°Cに
昇温し亜硫酸ガスを毎分j ccバブリングさせながら
、スチレン20g、メタクリル酸メチル5g、エチレソ
グリコールジメタクリレート3!j及びメタクリル酸、
2gの単量体混合物を2時間に亘って滴下し攪拌をつづ
け滴下終了後更に7時間亜硫酸ガスを通気して冷却後1
過、水洗、乾燥して被覆処理磁性体を得た。熱天秤で・
乙oo℃まで加熱し、被覆処理された樹脂重量を測定し
た結果、磁性体複酸化物に対し、3.7重量%であった
。一方、上記の被覆処理磁性体をアセトンでのソックス
レー抽出にかけたが溶解分は検出されなかった。
上記の被覆処理磁性体ll0重量部、固型のポリエステ
ル樹脂(ガラス転移点る2℃、メルトフロー(/!;O
℃、荷重、2760g >32fl/10分)40重量
部及びカーボンブラック/重量部をホットロールで73
0℃で70分間混練し、冷却後ジェットミル粉砕機で粉
砕し空気分級を行って70〜20μの粒子を集め本発明
の乾式トナー■を得た。
上記の乾式トナー−を用い、実施例/と同様にしてSθ
−チ相対湿度及びqO%相対湿度下における電子写真法
属よる複写を行ったところ、いずれもカプリのな、い良
質の複写画像が得られた。
比較例 実施例/の原料に用いたF8.0.粉末(平均粒径/2
μ)70重量部、゛実施例/に用いたスチレン−メタク
リル酸n−ブチル共市合樹脂乙0重量部及びカーボンブ
ラック/重量部をホットロールで730°Cで70分間
溶融混練し、ジェットミル粉°砕機で粉砕し、空気分級
を行って70〜20μの粒子を集め比較例の乾式トナー
を得た。
上記の比較例用乾式゛トナーを用い、実施例/と同様に
してSOチ相対湿度及び90%相対湿度下における電子
写真による複写を行ったところ、SO%相対湿度ではる
000枚までは良好な複写画像を得たが、乙000枚複
写以後徐々にカプリを生じ、また90チ相対湿度では、
複写開始初期からカプリを生じSθ0θ枚目付近から著
しいカプリ現象の生じた画質しか得られな−かった。
特許出願人 三井東圧化学株式会社5

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. / 磁性体粉末表面においてビニル単量体を重合せしめ
    絶縁被覆層を形成せしめた被覆処理磁性体粉末と樹脂結
    着剤とを必須成分とする乾式トナー。
JP56177069A 1981-11-06 1981-11-06 乾式トナ− Pending JPS5879251A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59126545A (ja) * 1983-01-10 1984-07-21 Mitsubishi Rayon Co Ltd 磁性トナ−の製造法
JPS60117259A (ja) * 1983-11-30 1985-06-24 Mitsui Toatsu Chem Inc 正帯電性磁性体粒子

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