JPH02287364A - 磁性現像剤 - Google Patents
磁性現像剤Info
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- JPH02287364A JPH02287364A JP1111005A JP11100589A JPH02287364A JP H02287364 A JPH02287364 A JP H02287364A JP 1111005 A JP1111005 A JP 1111005A JP 11100589 A JP11100589 A JP 11100589A JP H02287364 A JPH02287364 A JP H02287364A
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- magnetic toner
- toner
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は、電子写真、静電記録の如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現像剤に関する
。
ける静電荷潜像を顕像化するための磁性現像剤に関する
。
近年、電子写真複写機等画像形成装置が広(普及するに
従い、その用途も多種多様に広がり、その画像品質への
要求も厳しくなってきている。
従い、その用途も多種多様に広がり、その画像品質への
要求も厳しくなってきている。
般の書類、書物の如き画像の複写では、微細な文字に至
るまで、つぶれたり、とぎれたりすることなく、極めて
微細且つ忠実に再現することが求められている。特に、
画像形成装置が有する感光体上の潜像が100μm以下
の線画像の場合に細線再現性が一般に悪く、線画像の鮮
明さがいまだ充分ではない。また、最近、デジタルな画
像信号を使用している電子写真プリンターの如き画像形
成装置では、潜像は一定電位のドツトが集まって形成さ
れており、ベタ部、ハーフトーン部およびライト部はド
ツト密度をかえることによって表現されている。ところ
が、ドツトに忠実にトナー粒子がのらず、ドツトからト
ナー粒子がはみ出した状態では、デジタル潜像の黒部と
白部のドツト密度の比に対応するトナー画像の階調性が
得られないという問題点がある。さらに、画質を向上さ
せるために、ドツトサイズを小さくして解像度を向上さ
せる場合には、微小なドツトから形成される潜像の再現
性がさらに困難になり、解像度及び階調性の悪い、シャ
ープネスさに欠けた画像となる傾向がある。
るまで、つぶれたり、とぎれたりすることなく、極めて
微細且つ忠実に再現することが求められている。特に、
画像形成装置が有する感光体上の潜像が100μm以下
の線画像の場合に細線再現性が一般に悪く、線画像の鮮
明さがいまだ充分ではない。また、最近、デジタルな画
像信号を使用している電子写真プリンターの如き画像形
成装置では、潜像は一定電位のドツトが集まって形成さ
れており、ベタ部、ハーフトーン部およびライト部はド
ツト密度をかえることによって表現されている。ところ
が、ドツトに忠実にトナー粒子がのらず、ドツトからト
ナー粒子がはみ出した状態では、デジタル潜像の黒部と
白部のドツト密度の比に対応するトナー画像の階調性が
得られないという問題点がある。さらに、画質を向上さ
せるために、ドツトサイズを小さくして解像度を向上さ
せる場合には、微小なドツトから形成される潜像の再現
性がさらに困難になり、解像度及び階調性の悪い、シャ
ープネスさに欠けた画像となる傾向がある。
また、初期においては、良好な画質であるが、コピーま
たはプリントアウトをつづけているうちに、画質が劣悪
化してゆくことがある。この現像は、コピーまたはプリ
ントアウトをつづけるうちに、現像されやすいトナー粒
子のみが先に消費され、現像機中に、現像性の劣ったト
ナー粒子が蓄積し残留することによって起こると考えら
れる。
たはプリントアウトをつづけているうちに、画質が劣悪
化してゆくことがある。この現像は、コピーまたはプリ
ントアウトをつづけるうちに、現像されやすいトナー粒
子のみが先に消費され、現像機中に、現像性の劣ったト
ナー粒子が蓄積し残留することによって起こると考えら
れる。
これまでに、画質をよくするという目的のために、いく
つかの現像剤が提案されている。特開昭51−3244
号公報では、粒度分布を規制して、画質の向上を意図し
た非磁性トナーが提案されている。該トナーにおいて、
8〜12μmの粒径を有するトナーが主体であり、比較
的粗く、この粒径では本発明者らの検討によると、潜像
への緊密なる“のり”は困難であり、かつ、5μm以下
が30個数%以下であり、20μm以上が5個数%以下
であるという特性から、粒径分布はブロードであるとい
う1点も均一性を低下させる傾向がある。このような粗
めのトナー粒子であり、且つブロードな粒度分布を有す
るトナーを用いて、鮮明なる画像を形成するためには、
トナー粒子を厚く重ねることでトナー粒子間の間隙を埋
めて見かけの画像濃度を上げる必要があり、所定の画像
濃度を出すために必要なトナー消費量が増加するという
問題点も有している。
つかの現像剤が提案されている。特開昭51−3244
号公報では、粒度分布を規制して、画質の向上を意図し
た非磁性トナーが提案されている。該トナーにおいて、
8〜12μmの粒径を有するトナーが主体であり、比較
的粗く、この粒径では本発明者らの検討によると、潜像
への緊密なる“のり”は困難であり、かつ、5μm以下
が30個数%以下であり、20μm以上が5個数%以下
であるという特性から、粒径分布はブロードであるとい
う1点も均一性を低下させる傾向がある。このような粗
めのトナー粒子であり、且つブロードな粒度分布を有す
るトナーを用いて、鮮明なる画像を形成するためには、
トナー粒子を厚く重ねることでトナー粒子間の間隙を埋
めて見かけの画像濃度を上げる必要があり、所定の画像
濃度を出すために必要なトナー消費量が増加するという
問題点も有している。
また、特開昭54−72054号公報では、前者よりも
シャープな分布を有する非磁性トナーが提案されている
が、中間の重さの粒子の寸法が8.5〜11.0μmと
粗く、高解像性のトナーとしては、いまだ改良すべき余
地を残している。
シャープな分布を有する非磁性トナーが提案されている
が、中間の重さの粒子の寸法が8.5〜11.0μmと
粗く、高解像性のトナーとしては、いまだ改良すべき余
地を残している。
特開昭58−129437号公報では、平均粒径が6〜
lOμmであり、最多粒子が5〜8μである非磁性トナ
ーが提案されているが、5μm以下の粒子が15個数%
以下と少なく、鮮鋭さの欠けた画像が形成される傾向が
ある。
lOμmであり、最多粒子が5〜8μである非磁性トナ
ーが提案されているが、5μm以下の粒子が15個数%
以下と少なく、鮮鋭さの欠けた画像が形成される傾向が
ある。
本発明者らの検討によれば、5μm以下のトナー粒子が
1.潜像の輪郭を明確に再現し、且つ潜像全体への緻密
なトナーののりの主要なる機能をもつことが知見された
。特に、感光体上の静電荷潜像においては電気力線の集
中のため、輪郭たるエツジ部は内部より電界強度が高く
、この部分に集まるトナー粒子の質により、画質の鮮鋭
さが決まる。
1.潜像の輪郭を明確に再現し、且つ潜像全体への緻密
なトナーののりの主要なる機能をもつことが知見された
。特に、感光体上の静電荷潜像においては電気力線の集
中のため、輪郭たるエツジ部は内部より電界強度が高く
、この部分に集まるトナー粒子の質により、画質の鮮鋭
さが決まる。
本発明者らの検討によれば5μm以下の粒子の量が画質
の鮮鋭さの問題点の解決に有効であることが判明した。
の鮮鋭さの問題点の解決に有効であることが判明した。
また、米国特許4,299,900号明細書では、20
〜35μmの磁性トナーを10〜50重量%有する現像
剤を使用するジャンピング現像法が提案されている。す
なわち、磁性トナーを摩擦帯電させ、スリーブ上にトナ
ー層を均一に薄く塗布し、さらに現像剤の耐環境性を向
上させるために適したトナー粒径の工夫がなされている
。しかしながら、細線再現性、解像力等のさらに厳しい
要求を考えると、十分なものではな(、さらに、改良が
求められている。
〜35μmの磁性トナーを10〜50重量%有する現像
剤を使用するジャンピング現像法が提案されている。す
なわち、磁性トナーを摩擦帯電させ、スリーブ上にトナ
ー層を均一に薄く塗布し、さらに現像剤の耐環境性を向
上させるために適したトナー粒径の工夫がなされている
。しかしながら、細線再現性、解像力等のさらに厳しい
要求を考えると、十分なものではな(、さらに、改良が
求められている。
一方、昨今ではデジタル被写機への応用から反転現像用
のトナーが所望されており、反転現像特有の問題点であ
る転写帯電による感光体メモリーの防止から、転写電流
を弱めなければならない。それにより、転写性が問題と
なり、感光体と現像剤との親和力を低下させる為、種々
の提案がなされている。
のトナーが所望されており、反転現像特有の問題点であ
る転写帯電による感光体メモリーの防止から、転写電流
を弱めなければならない。それにより、転写性が問題と
なり、感光体と現像剤との親和力を低下させる為、種々
の提案がなされている。
特開昭49−42354号公報等にみられるごときシリ
コンオイル処理シリカ微粉体を添加することが提案され
ている。しかしながら、該シリカ微粉末を用いた場合、
転写性は良化するものの、凝集体が多く、現像剤中にそ
の凝集体が解砕され、未処理もしくは処理不充分なシリ
カ微粉末が発生し、現像剤の温度特性を低下させる。特
に高湿下での画像濃度低下をきたす等の改良すべき点を
有している。
コンオイル処理シリカ微粉体を添加することが提案され
ている。しかしながら、該シリカ微粉末を用いた場合、
転写性は良化するものの、凝集体が多く、現像剤中にそ
の凝集体が解砕され、未処理もしくは処理不充分なシリ
カ微粉末が発生し、現像剤の温度特性を低下させる。特
に高湿下での画像濃度低下をきたす等の改良すべき点を
有している。
また疎水化処理した後にさらにシリコンオイル処理をし
たシリカ微粉体を添加することが提案されている。この
シリカ微粉体を用いると上述のごとき高湿下での問題点
は克服が可能である。しかしながら、低湿下で体積平均
粒径5〜8μmの磁性トナーに添加してプリントアウト
を行なうと、複写1,000枚程度では問題ないが、複
写を3,000枚以上行なうと帯電量が高くなり過ぎ、
画像濃度がしだいに低下するといった改良すべき点を有
している。
たシリカ微粉体を添加することが提案されている。この
シリカ微粉体を用いると上述のごとき高湿下での問題点
は克服が可能である。しかしながら、低湿下で体積平均
粒径5〜8μmの磁性トナーに添加してプリントアウト
を行なうと、複写1,000枚程度では問題ないが、複
写を3,000枚以上行なうと帯電量が高くなり過ぎ、
画像濃度がしだいに低下するといった改良すべき点を有
している。
これらの問題点に対して本発明者らが検討した結果、粒
子径の細かいトナーを用い、疎水化処理した後、シリコ
ンオイル処理をしたシリカ微粉体を添加した系にさらに
トリメチルシロキシル基を有し、かつpHが7以上のシ
リカ微粉末を添加することで上述の問題点を克服できる
ことをつきとめたものである。
子径の細かいトナーを用い、疎水化処理した後、シリコ
ンオイル処理をしたシリカ微粉体を添加した系にさらに
トリメチルシロキシル基を有し、かつpHが7以上のシ
リカ微粉末を添加することで上述の問題点を克服できる
ことをつきとめたものである。
本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決した磁性現
像剤を提供するものである。
像剤を提供するものである。
さらに、本発明の目的は、画像濃度が高く、細線再現性
、階調性の優れた磁性現像剤を提供するものである。
、階調性の優れた磁性現像剤を提供するものである。
さらに、本発明の目的は、環境に依存することなく安定
した高い画像濃度が維持できる現像剤を提供することに
ある。
した高い画像濃度が維持できる現像剤を提供することに
ある。
さらに、本発明の目的は、長期間に渡り、コピー画像を
取りつづけても、感光体表面にトナー粒子が融着するこ
とのなく、弱い転写電流においても良好に転写される現
像剤を提供することにある。
取りつづけても、感光体表面にトナー粒子が融着するこ
とのなく、弱い転写電流においても良好に転写される現
像剤を提供することにある。
より詳細には、本発明は結着樹脂及び磁性体を少なくと
も有する絶縁性磁性トナーと、シリカ微粉体少なくとも
含有する磁性現像剤において、疎水化処理した後、シリ
コーンオイル処理したシリカ微粉体(A)と、トリメチ
ルシロキシル基を有し、かつpH7以上のシリカ微粉体
(B)とが、絶縁性磁性トナー100重量部当り、0.
6〜1.6重量部部合されており、磁性現像剤は、BE
T比表面積1.8〜3.5 rrr/gを有し、−20
〜−35μc/ gの摩擦帯電特性を有し、ゆるみ見掛
は密度0.4〜0.52g / c rrrを有し、真
比重1.45〜1.8g/cIを有し、さらに絶縁性磁
性トナーは、体積平均粒径6〜8μmを有し、5μm以
下の粒径を有する磁性トナー粒子が17〜60個数%含
有され、6.35〜io、osμmの粒径を有する磁性
トナー粒子が5〜50個数%含有され、12.7μm以
上の粒径を有する磁性トナー粒子が2.0体積%以下で
含有され、5μm以下の磁性トナー粒子群が下記式 %式% [式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、■は5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。但し、Nは17乃至60の正数を示す。] を満足する粒度分布を有することを特徴とする磁性現像
剤に関する。
も有する絶縁性磁性トナーと、シリカ微粉体少なくとも
含有する磁性現像剤において、疎水化処理した後、シリ
コーンオイル処理したシリカ微粉体(A)と、トリメチ
ルシロキシル基を有し、かつpH7以上のシリカ微粉体
(B)とが、絶縁性磁性トナー100重量部当り、0.
6〜1.6重量部部合されており、磁性現像剤は、BE
T比表面積1.8〜3.5 rrr/gを有し、−20
〜−35μc/ gの摩擦帯電特性を有し、ゆるみ見掛
は密度0.4〜0.52g / c rrrを有し、真
比重1.45〜1.8g/cIを有し、さらに絶縁性磁
性トナーは、体積平均粒径6〜8μmを有し、5μm以
下の粒径を有する磁性トナー粒子が17〜60個数%含
有され、6.35〜io、osμmの粒径を有する磁性
トナー粒子が5〜50個数%含有され、12.7μm以
上の粒径を有する磁性トナー粒子が2.0体積%以下で
含有され、5μm以下の磁性トナー粒子群が下記式 %式% [式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、■は5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。但し、Nは17乃至60の正数を示す。] を満足する粒度分布を有することを特徴とする磁性現像
剤に関する。
本発明の磁性現像剤は、感光体上に形成された潜像の細
線に至るまで忠実に再現することが可能であり、または
プリントアウトを続けた場合にも、環境に依存すること
なく高画質を保持し、さらに長期間に渡りコピーを続け
た場合にも感光体へのトナー融着のなく弱い転写電流に
おいても、充分に転写され、良好なコピー画像を得るこ
とができる。
線に至るまで忠実に再現することが可能であり、または
プリントアウトを続けた場合にも、環境に依存すること
なく高画質を保持し、さらに長期間に渡りコピーを続け
た場合にも感光体へのトナー融着のなく弱い転写電流に
おいても、充分に転写され、良好なコピー画像を得るこ
とができる。
本発明の磁性現像剤において、このような効果が得られ
る理由は、必ずしも明確でないが、以下のように推定さ
れる。
る理由は、必ずしも明確でないが、以下のように推定さ
れる。
すなわち、本発明の磁性現像剤においては、5μm以下
の粒径の磁性トナー粒子が17〜60個数%であること
が一つの特徴である。従来、磁性トナーにおいては5μ
m以下の磁性トナー粒子は、帯電量コントロールが困難
でありたり、磁性トナーの流動性を損ない、また、トナ
ー飛散して機械を汚す成分として、さらに、画像のかぶ
りを生ずる成分として、積極的に減少することが必要で
あると考えられていた。
の粒径の磁性トナー粒子が17〜60個数%であること
が一つの特徴である。従来、磁性トナーにおいては5μ
m以下の磁性トナー粒子は、帯電量コントロールが困難
でありたり、磁性トナーの流動性を損ない、また、トナ
ー飛散して機械を汚す成分として、さらに、画像のかぶ
りを生ずる成分として、積極的に減少することが必要で
あると考えられていた。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、5μm以下
の磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するための必須
の成分であることが判明した。
の磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するための必須
の成分であることが判明した。
例えば、0.5μm〜30μmにわたる粒度分布を有す
る磁性トナーを用いて、感光体上の表面電位を変化し、
多数のトナー粒子が現像され易い大きな現像電位コント
ラストから、ハーフトーンへ、さらに、ご(わずかのト
ナー粒子しか現像されない小さな現像電位コントラスト
まで、感光体上の表面電位を変化させた潜像を現像し、
感光体上の現像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分
布を測定したところ、8μm以下の磁性トナー粒子が多
く、特に5μm以下の磁性トナー粒子が多いことが判明
した。すなわち、現像にもっとも適した5μm以下の粒
径の磁性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供給
される場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出すこと
なく、真に再現性の優れた画像かえられるものである。
る磁性トナーを用いて、感光体上の表面電位を変化し、
多数のトナー粒子が現像され易い大きな現像電位コント
ラストから、ハーフトーンへ、さらに、ご(わずかのト
ナー粒子しか現像されない小さな現像電位コントラスト
まで、感光体上の表面電位を変化させた潜像を現像し、
感光体上の現像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分
布を測定したところ、8μm以下の磁性トナー粒子が多
く、特に5μm以下の磁性トナー粒子が多いことが判明
した。すなわち、現像にもっとも適した5μm以下の粒
径の磁性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供給
される場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出すこと
なく、真に再現性の優れた画像かえられるものである。
また、本発明の磁性トナーにおいては、6.35〜10
.08μmの範囲の粒子が5〜50個数%であることが
一つの特徴である。これは、前述のごとく、5μm以下
の粒径の磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、
5μm以下の粒径の磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆
い、忠実に再現する能力を有するが、潜像自身において
、その周囲のエツジ部の電界強度が中央部よりも高く、
そのため、潜像内部がエツジ部より、トナー粒子ののり
がうずくなり、画像濃度が薄く見えることがある。特に
、5μm以下の磁性トナー粒子は、その傾向が強い。
.08μmの範囲の粒子が5〜50個数%であることが
一つの特徴である。これは、前述のごとく、5μm以下
の粒径の磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、
5μm以下の粒径の磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆
い、忠実に再現する能力を有するが、潜像自身において
、その周囲のエツジ部の電界強度が中央部よりも高く、
そのため、潜像内部がエツジ部より、トナー粒子ののり
がうずくなり、画像濃度が薄く見えることがある。特に
、5μm以下の磁性トナー粒子は、その傾向が強い。
しかしながら、本発明者らは、6.35〜10.08μ
mの範囲のトナー粒子を5個数%〜50個数%含有させ
ることによって、この問題を解決し、さらに鮮明にでき
ることを知見した。すなわち、6.35〜10.08μ
mの粒径の範囲のトナー粒子が5μm以下の粒径の磁性
トナー粒子に対して、適度にコントロールされた帯電量
をもつためと考えられるが、潜像のエツジ部より電界強
度の小さい内側に供給されて、エツジ部に対する内側の
トナー粒子ののりの少なさを補って、均一なる現像画像
が形成され、その結果、高い濃度で解像性及び階調性の
優れたシャープな画像が提供されるものである。
mの範囲のトナー粒子を5個数%〜50個数%含有させ
ることによって、この問題を解決し、さらに鮮明にでき
ることを知見した。すなわち、6.35〜10.08μ
mの粒径の範囲のトナー粒子が5μm以下の粒径の磁性
トナー粒子に対して、適度にコントロールされた帯電量
をもつためと考えられるが、潜像のエツジ部より電界強
度の小さい内側に供給されて、エツジ部に対する内側の
トナー粒子ののりの少なさを補って、均一なる現像画像
が形成され、その結果、高い濃度で解像性及び階調性の
優れたシャープな画像が提供されるものである。
さらに、5μm以下の粒径の粒子について、その個数%
(N)と体積%(V)との間に、N/V=−0,05N
+k (但し、4.6≦に≦6.7 ; 17≦N≦S
O)なる関係を本発明の磁性トナーが満足していること
も特徴の一つである。第1図にこの範囲を示すが、他の
特徴と共に、この範囲を満足する粒度分布の本発明に係
る磁性トナーを含有する磁性現像剤は優れた微小スポッ
トから形成されるデジタル潜像に対して優れた現像性を
達成しつる。
(N)と体積%(V)との間に、N/V=−0,05N
+k (但し、4.6≦に≦6.7 ; 17≦N≦S
O)なる関係を本発明の磁性トナーが満足していること
も特徴の一つである。第1図にこの範囲を示すが、他の
特徴と共に、この範囲を満足する粒度分布の本発明に係
る磁性トナーを含有する磁性現像剤は優れた微小スポッ
トから形成されるデジタル潜像に対して優れた現像性を
達成しつる。
本発明者らは5μm以下の粒度分布の状態を検討する中
で、上記式で示すような最も目的を達成するに適した微
粉の存在状態があることを知見した。すなわち、あるN
の値に対して、N/Vが大きいということは、5μm以
下の粒子まで広く含んでいることを示しており、N/V
が小さいということは、5μm付近の粒子の存在率が高
(、それ以下の粒径の粒子が少ないことを示していると
解され、N/vの値が1.6〜5.85の範囲内にあり
、且つNが17〜60の範囲にあり、且つ上記関係式を
さらに満足する場合に、良好な細線再現性及び高解像性
が達成される。
で、上記式で示すような最も目的を達成するに適した微
粉の存在状態があることを知見した。すなわち、あるN
の値に対して、N/Vが大きいということは、5μm以
下の粒子まで広く含んでいることを示しており、N/V
が小さいということは、5μm付近の粒子の存在率が高
(、それ以下の粒径の粒子が少ないことを示していると
解され、N/vの値が1.6〜5.85の範囲内にあり
、且つNが17〜60の範囲にあり、且つ上記関係式を
さらに満足する場合に、良好な細線再現性及び高解像性
が達成される。
また、12.7μm以上の粒径の磁性トナー粒子につい
ては、2.0体積%以下にし、できるだけ少ないことが
好ましい。
ては、2.0体積%以下にし、できるだけ少ないことが
好ましい。
本発明の磁性現像剤は従来の問題点を解決し、最近の厳
しい高画質への要求にも耐えることを可能としたもので
ある。
しい高画質への要求にも耐えることを可能としたもので
ある。
本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。
5μm以下の粒径の磁性トナー粒子が全粒子数の17〜
60個数%であることが良く、好ましくは25〜60個
数%が良く、さらに好ましくは30〜60個数%が良い
。5μm以下の粒径の磁性トナー粒子が17個数%未満
であると、高画質に有効な磁性トナー粒子が少なく、特
に、プリントアウトをつづけることによってトナーが使
われるに従い、有効な磁性トナー粒子成分が減少して、
本発明で示すところの磁性トナーの粒度分布のバランス
が悪化し、画質がしだいに低下してくる。また、60個
数%を越える場合は、磁性トナー粒子相互の凝集状態が
生じやすく、本来の粒径以上のトナー塊となるため、荒
れた画質となり、解像性を低下させ、または潜像のエツ
ジ部と内部との濃度差が大きくなり、中ぬけ気味の画像
となりやすい。
60個数%であることが良く、好ましくは25〜60個
数%が良く、さらに好ましくは30〜60個数%が良い
。5μm以下の粒径の磁性トナー粒子が17個数%未満
であると、高画質に有効な磁性トナー粒子が少なく、特
に、プリントアウトをつづけることによってトナーが使
われるに従い、有効な磁性トナー粒子成分が減少して、
本発明で示すところの磁性トナーの粒度分布のバランス
が悪化し、画質がしだいに低下してくる。また、60個
数%を越える場合は、磁性トナー粒子相互の凝集状態が
生じやすく、本来の粒径以上のトナー塊となるため、荒
れた画質となり、解像性を低下させ、または潜像のエツ
ジ部と内部との濃度差が大きくなり、中ぬけ気味の画像
となりやすい。
また、6.35〜10.08 μmの範囲の粒子が5〜
50個数%であることが良(、好ましくは8〜40個数
%が良い。50個数%より多いと、画質が悪化すると共
に、必要以上の現像、すなわち、トナーののりすぎが起
こり、細線再現性が低下しトナー消費量の増大をまねく
。一方、5個数%未満であると、高画像濃度が得られに
く(なる。また、5μm以下の粒径の磁性トナー粒子群
の個数%(N%)、体積%(7%)の間に、N/V=−
0,05N+になる関係があり、4.6≦に≦6.7の
範囲の正数を示す。好ましくは4.6≦に≦6.2、さ
らに好ましくは4.6≦に≦5.7である。先に示した
ように、17≦N≦60、好ましくは25≦N≦60、
さらに好ましくは30≦N≦60である。
50個数%であることが良(、好ましくは8〜40個数
%が良い。50個数%より多いと、画質が悪化すると共
に、必要以上の現像、すなわち、トナーののりすぎが起
こり、細線再現性が低下しトナー消費量の増大をまねく
。一方、5個数%未満であると、高画像濃度が得られに
く(なる。また、5μm以下の粒径の磁性トナー粒子群
の個数%(N%)、体積%(7%)の間に、N/V=−
0,05N+になる関係があり、4.6≦に≦6.7の
範囲の正数を示す。好ましくは4.6≦に≦6.2、さ
らに好ましくは4.6≦に≦5.7である。先に示した
ように、17≦N≦60、好ましくは25≦N≦60、
さらに好ましくは30≦N≦60である。
k < 4.6では、5.0μmより小さい粒径の磁性
トナー粒子数が少なく、画像濃度、解像性、鮮鋭さで劣
ったものとなる。従来、不要と考えがちであった微細な
磁性トナー粒子の適度な存在が、現像において、トナー
の最密充填化を果たし、粗れのない均一な画像を形成す
るのに貢献する。特に細線及び画像の輪郭部を均一に埋
めることにより、視覚的にも鮮鋭さをより助長するもの
である。すなわち、k<6.7では、この粒度分布成分
の不足に起因して、これらの特性の点で劣ったものとな
る。
トナー粒子数が少なく、画像濃度、解像性、鮮鋭さで劣
ったものとなる。従来、不要と考えがちであった微細な
磁性トナー粒子の適度な存在が、現像において、トナー
の最密充填化を果たし、粗れのない均一な画像を形成す
るのに貢献する。特に細線及び画像の輪郭部を均一に埋
めることにより、視覚的にも鮮鋭さをより助長するもの
である。すなわち、k<6.7では、この粒度分布成分
の不足に起因して、これらの特性の点で劣ったものとな
る。
別の面からは、生産上も、k<4.6の条件を満足する
には分級等によって、多量の微粉をカットする必要があ
り、収率及びトナーコストの点でも不利なものとなる。
には分級等によって、多量の微粉をカットする必要があ
り、収率及びトナーコストの点でも不利なものとなる。
また、k > 6.7では、必要以上の微粉の存在によ
って、(り返しプリントアウトをつづけるうちに、画像
濃度が低下する傾向がある。
って、(り返しプリントアウトをつづけるうちに、画像
濃度が低下する傾向がある。
この様な現象は、必要以上の荷電をもった過剰の微分状
磁性トナー粒子が現像スリーブ上に帯電付着して、正常
な磁性トナーの現像スリーブへの担持および荷電付与を
阻害することによって発生すると考えられる。
磁性トナー粒子が現像スリーブ上に帯電付着して、正常
な磁性トナーの現像スリーブへの担持および荷電付与を
阻害することによって発生すると考えられる。
また、12.7μm以上の粒径も磁性トナー粒子が2.
0体積%以下であることが良く、さらに好ましくは1.
0体積%以下であり、さらに好ましくは0.5体積%以
下である。2.0体積%より多いと、細線再現における
妨げになる。また、磁性トナーの体積平均径は6〜8μ
mであり、この値は先にのべた各構成要素と切りはなし
て考えることはできないものである。体積平均粒径6μ
m未満では、グラフィック画像などの画像面積比率の高
いデジタル潜像の用途では、転写紙上のトナーののり量
が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じゃすい。
0体積%以下であることが良く、さらに好ましくは1.
0体積%以下であり、さらに好ましくは0.5体積%以
下である。2.0体積%より多いと、細線再現における
妨げになる。また、磁性トナーの体積平均径は6〜8μ
mであり、この値は先にのべた各構成要素と切りはなし
て考えることはできないものである。体積平均粒径6μ
m未満では、グラフィック画像などの画像面積比率の高
いデジタル潜像の用途では、転写紙上のトナーののり量
が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じゃすい。
これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対して、内
部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えられる。
部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えられる。
体積平均粒径8μmを越える場合では100μm以下の
微小スポットの解像度が良好でなく、非画像部へのとび
ちりも多い、またプリントアウトの初めは良くとも使用
をつづけていると画質低下を発生しやすい。
微小スポットの解像度が良好でなく、非画像部へのとび
ちりも多い、またプリントアウトの初めは良くとも使用
をつづけていると画質低下を発生しやすい。
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−カウンターを用いて行った
。
本発明においてはコールタ−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−カウンターTA
−II型(コールタ−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パーソナルコンピユータ(キャノン製)を接続し、電
解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl!水溶
液を調製する。測定法としては前記電解水溶液100〜
10.08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0.1〜5mj!加え、
さらに測定試料を2〜20 m g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−カウンターTAII型により、アパ
チャーとして100μアパチヤーを用いて、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。
−II型(コールタ−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パーソナルコンピユータ(キャノン製)を接続し、電
解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl!水溶
液を調製する。測定法としては前記電解水溶液100〜
10.08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0.1〜5mj!加え、
さらに測定試料を2〜20 m g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−カウンターTAII型により、アパ
チャーとして100μアパチヤーを用いて、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。
一方、本発明に用いる疎水化処理した後シリコンオイル
処理したシリカ微粉体(A)とトリメチルシロキシル基
を有し、かつpH7以上のシリカ微粉体は、高湿環境に
おいて高い画像濃度を維持する効果、及び長期間コピー
を行なった場合にも感光体表面へのトナー融着を防止し
感光体上の画像を弱い転写電流においても良好に転写さ
せる効果がある。前者の効果について、その詳細な理由
は不明であるが、トリメチルシロキシル基を有し、かつ
pH7以上のシリカ微粉体は、疎水性を維持しつつ帯電
能が低いことが特徴であり、この特性が帯電能の高いト
ナーやシリカ微粉体を適度に緩和し、現像剤としての湿
度特性を満足せしめていると考えられる。
処理したシリカ微粉体(A)とトリメチルシロキシル基
を有し、かつpH7以上のシリカ微粉体は、高湿環境に
おいて高い画像濃度を維持する効果、及び長期間コピー
を行なった場合にも感光体表面へのトナー融着を防止し
感光体上の画像を弱い転写電流においても良好に転写さ
せる効果がある。前者の効果について、その詳細な理由
は不明であるが、トリメチルシロキシル基を有し、かつ
pH7以上のシリカ微粉体は、疎水性を維持しつつ帯電
能が低いことが特徴であり、この特性が帯電能の高いト
ナーやシリカ微粉体を適度に緩和し、現像剤としての湿
度特性を満足せしめていると考えられる。
特に本発明に用いられる粒度の磁性トナーでは、従来公
知の、体積平均粒径が8μmを越える磁性トナーにくら
べ帯電量も高く凝集しやすい傾向があり、粒度が細か(
なるにしたがい表面積の増加に応じた流動化剤の添加が
必須である。
知の、体積平均粒径が8μmを越える磁性トナーにくら
べ帯電量も高く凝集しやすい傾向があり、粒度が細か(
なるにしたがい表面積の増加に応じた流動化剤の添加が
必須である。
また、後者の効果について、その詳細な理由は不明であ
るが、コピーを取るたびに行なわれる感光体の潜像の現
像、転写、クリーニング工程中、シリカ微粉体(A)の
含有するシリコンオイルが感光体表面に適度に供給され
、薄い覆膜を形成し、感光体表面とクリーニング部材と
の摩擦抵抗を軽減し、さらに感光体表面とトナー粒子と
の密着を防止するのに有効に作用し、感光体表面からト
ナー粒子がたやす(分離が可能になるものと考えられる
。また、帯電能力の低いシリカ微粉体(B)は、感光体
表面へのトナー融着の核となり得る微少な付着物をかき
取るように除去し、さらにトナー粒子と感光体表面の間
であたかもコロのような役目を持ち、感光体表面からの
トナー粒子の分離を助ける働きをしているものと考えら
れる。
るが、コピーを取るたびに行なわれる感光体の潜像の現
像、転写、クリーニング工程中、シリカ微粉体(A)の
含有するシリコンオイルが感光体表面に適度に供給され
、薄い覆膜を形成し、感光体表面とクリーニング部材と
の摩擦抵抗を軽減し、さらに感光体表面とトナー粒子と
の密着を防止するのに有効に作用し、感光体表面からト
ナー粒子がたやす(分離が可能になるものと考えられる
。また、帯電能力の低いシリカ微粉体(B)は、感光体
表面へのトナー融着の核となり得る微少な付着物をかき
取るように除去し、さらにトナー粒子と感光体表面の間
であたかもコロのような役目を持ち、感光体表面からの
トナー粒子の分離を助ける働きをしているものと考えら
れる。
またプリンットアウトのスピードアップにともない、ト
ナーのチャージが上がる傾向があり、シリコーンオイル
処理シリカのみでは特に低温低湿下でムラ、濃度低下等
の問題を生じやすい。
ナーのチャージが上がる傾向があり、シリコーンオイル
処理シリカのみでは特に低温低湿下でムラ、濃度低下等
の問題を生じやすい。
本発明者らは、pH7以上のトリメチルシリル基を表面
に有するシリカ微粉体を併用することで低湿下における
チャージup現象を防止できることを見出した。
に有するシリカ微粉体を併用することで低湿下における
チャージup現象を防止できることを見出した。
本発明に係る磁性トナーの真密度は1.45〜1.8g
/ c rdである。好ましくは1,55〜1.75
g/c rtrである。この範囲において、本発明の特
定の粒度分布を有する磁性トナーは、磁界存在下の反転
現像方式において、高画質および耐久安定性という点で
効果を発揮しうる。磁性トナーの真密度が1.45より
小さいと、磁性トナー粒子そのものの重さが軽すぎて反
転現像において、かぶりおよびトナー粒子ののりすぎに
よる細線のつぶれ、飛びちり、解像力の悪化が発生しや
すくなる。また、磁性トナーの真密度1.8より大きい
と画像濃度がうすく、細線のとぎれなど鮮鋭さの欠けた
画像となり、また相対的に磁気力も大きくなるため、ト
ナーの穂も長くなったり分枝状になりたりしやすく、こ
の場合、デジタル潜像を現像したとき画質を乱し、粗れ
た画像となりやすい。
/ c rdである。好ましくは1,55〜1.75
g/c rtrである。この範囲において、本発明の特
定の粒度分布を有する磁性トナーは、磁界存在下の反転
現像方式において、高画質および耐久安定性という点で
効果を発揮しうる。磁性トナーの真密度が1.45より
小さいと、磁性トナー粒子そのものの重さが軽すぎて反
転現像において、かぶりおよびトナー粒子ののりすぎに
よる細線のつぶれ、飛びちり、解像力の悪化が発生しや
すくなる。また、磁性トナーの真密度1.8より大きい
と画像濃度がうすく、細線のとぎれなど鮮鋭さの欠けた
画像となり、また相対的に磁気力も大きくなるため、ト
ナーの穂も長くなったり分枝状になりたりしやすく、こ
の場合、デジタル潜像を現像したとき画質を乱し、粗れ
た画像となりやすい。
磁性トナー真密度の測定は、いくつかの方法で行うこと
ができるが、本願では、微粉体を測定する場合、正確か
つ簡便な方法として次の方法を採用した。
ができるが、本願では、微粉体を測定する場合、正確か
つ簡便な方法として次の方法を採用した。
ステンレス製の内径10 m m %長さ約5cmのシ
リンダーと、その中に密着挿入できる外径約10 m
m 。
リンダーと、その中に密着挿入できる外径約10 m
m 。
高さ5 m mの円盤(A)と、外径約10mm、長さ
約8cmのピストン(B)を用意する。シリンダーの底
に円盤(A)を入れ、次で測定サンプル約1gを入れ、
ピストン(B)を静かに押し込む。これに油圧プレスに
よって400Kg/cmの力を加え、5分間圧縮したも
のをとり出す。この圧縮サンプルの重さを秤1t(wg
)Lマイクロメーターで圧縮サンプルの直径(D c
m )、高さ(Lcm)を測定し、次式によって真密度
を計算する。
約8cmのピストン(B)を用意する。シリンダーの底
に円盤(A)を入れ、次で測定サンプル約1gを入れ、
ピストン(B)を静かに押し込む。これに油圧プレスに
よって400Kg/cmの力を加え、5分間圧縮したも
のをとり出す。この圧縮サンプルの重さを秤1t(wg
)Lマイクロメーターで圧縮サンプルの直径(D c
m )、高さ(Lcm)を測定し、次式によって真密度
を計算する。
さらに良好な現像特性を得るために、本発明の磁性トナ
ーは、残留磁化σ7が1〜5 e m u / g s
好ましくは2〜4 、5 e m u / gであり、
飽和磁化σ、が20〜40emu/gであり、抗磁力H
eが40〜100エルステツド、(Oe)の磁気特性を
満足することが好ましい。磁気特性の測定は、1000
エルステツドの測定磁場でおこなう。
ーは、残留磁化σ7が1〜5 e m u / g s
好ましくは2〜4 、5 e m u / gであり、
飽和磁化σ、が20〜40emu/gであり、抗磁力H
eが40〜100エルステツド、(Oe)の磁気特性を
満足することが好ましい。磁気特性の測定は、1000
エルステツドの測定磁場でおこなう。
本発明に係る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。
、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
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
−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−ブタジェン共重合体、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。
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
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
−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−ブタジェン共重合体、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像、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、またブロッキングもし
くはケーキングも生じ易(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。
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像、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、またブロッキングもし
くはケーキングも生じ易(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。
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;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。
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;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。
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
−ブタジェン共重合体、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。
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
−ブタジェン共重合体、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、本発明の磁性トナーには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り、荷電制御剤を用い
ることで先に述べたところの粒径範囲毎による高画質化
のための機能分離および相互補完性をより明確にするこ
とができる。
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り、荷電制御剤を用い
ることで先に述べたところの粒径範囲毎による高画質化
のための機能分離および相互補完性をより明確にするこ
とができる。
本発明に用いることのできる負荷電性制御剤としては、
例えば、モノアゾ染料の金属錯体、または塩、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体または塩が用いられる。
例えば、モノアゾ染料の金属錯体、または塩、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体または塩が用いられる。
上述した荷電制御剤(結着樹脂としての作用を有しない
もの)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。
もの)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0.1〜10重量部(更には0
.1〜5重量部)用いることが好ましい。
脂100重量部に対して0.1〜10重量部(更には0
.1〜5重量部)用いることが好ましい。
本発明に用いられるシリカ微粒子(A)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いわゆる乾式法
またはヒユ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
(、製造残渣のない乾式シリカの方が好ましい。また、
乾式シリカにおいては製造工程において例えば、塩化ア
ルミニウムまた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ことによってシ
リカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能で
あり、それらも包合する。
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
またはヒユ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
(、製造残渣のない乾式シリカの方が好ましい。また、
乾式シリカにおいては製造工程において例えば、塩化ア
ルミニウムまた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ことによってシ
リカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能で
あり、それらも包合する。
該シリカ微粒子(A)を疎水化処理するには、従来公知
の疎水化方法が用いられ、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有機ケイ素化
合物で処理する。シランカップリング剤としてはへキサ
メチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン等が例示さ
れる。
の疎水化方法が用いられ、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有機ケイ素化
合物で処理する。シランカップリング剤としてはへキサ
メチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン等が例示さ
れる。
最終的に、処理されたシリカ微粉体の疎水化度がメタノ
ール滴定試験によって測定された疎水化度として、30
〜80の範囲の値を示す様に疎水化された場合にこの様
なシリカ微粉体を含有する現像剤の摩擦帯電量がシャー
プで均一なる荷電性を示す様になるので好ましい。
ール滴定試験によって測定された疎水化度として、30
〜80の範囲の値を示す様に疎水化された場合にこの様
なシリカ微粉体を含有する現像剤の摩擦帯電量がシャー
プで均一なる荷電性を示す様になるので好ましい。
ここでメタノール滴定試験は疎水化された表面を有する
シリカ微粉体の疎水化度の程度を確認する実験的試験で
ある。
シリカ微粉体の疎水化度の程度を確認する実験的試験で
ある。
処理されたシリカ微粉体に疎水化度を評価するために本
明細書において規定される“メタノール滴定試験”は次
の如く行う。供試シリカ微粉体0.2gを容量250m
1’の三角フラスコ中の水50mjl!に添加する。メ
タノールをビューレットからシリカの全量が湿潤される
まで滴定する。この際、フラスコ内の溶液、はマグネチ
ックスターラーで常時撹拌する。その終点はシリカ微粉
体の全量が液体中に懸濁されることによって観察され、
疎水化度は終点に達した際のメタノールおよび水の液状
混合物中のメタノールの百分率として表される。
明細書において規定される“メタノール滴定試験”は次
の如く行う。供試シリカ微粉体0.2gを容量250m
1’の三角フラスコ中の水50mjl!に添加する。メ
タノールをビューレットからシリカの全量が湿潤される
まで滴定する。この際、フラスコ内の溶液、はマグネチ
ックスターラーで常時撹拌する。その終点はシリカ微粉
体の全量が液体中に懸濁されることによって観察され、
疎水化度は終点に達した際のメタノールおよび水の液状
混合物中のメタノールの百分率として表される。
該シリカ微粒子(A)をさらにシリコンオイル処理する
方法としては、従来の公知技術が使用できる。例えばケ
イ酸微粉体とシリコンオイルとを混合機を用い混合する
、ケイ酸微粉体中にシリコンオイルを噴霧を用い噴霧す
る、あるいは溶剤中にシリコンオイルを溶解させた後、
ケイ酸微粉体を混合する等があげられるが、これらに限
定されるものではない。又用いられるシリコンオイルは
、−形式 R:炭素数1〜3のアルキル基 R′: アルキル、ハロゲン変性アルキル、フェニル、
変性フェニル等のシリコンオイ ル変性基 R′ :炭素数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基 で表わされ、例えばジメチルシリコンオイル、アルキル
変性シリコンオイル、α−メチルスチレン変性シリコン
オイル、クロルフェニルシリコンオイル、フッ素変性シ
リコンオイル等が上げられる。
方法としては、従来の公知技術が使用できる。例えばケ
イ酸微粉体とシリコンオイルとを混合機を用い混合する
、ケイ酸微粉体中にシリコンオイルを噴霧を用い噴霧す
る、あるいは溶剤中にシリコンオイルを溶解させた後、
ケイ酸微粉体を混合する等があげられるが、これらに限
定されるものではない。又用いられるシリコンオイルは
、−形式 R:炭素数1〜3のアルキル基 R′: アルキル、ハロゲン変性アルキル、フェニル、
変性フェニル等のシリコンオイ ル変性基 R′ :炭素数1〜3のアルキル基又はアルコキシ基 で表わされ、例えばジメチルシリコンオイル、アルキル
変性シリコンオイル、α−メチルスチレン変性シリコン
オイル、クロルフェニルシリコンオイル、フッ素変性シ
リコンオイル等が上げられる。
上記シリコンオイルは25℃に於ける粘度が50〜10
00センチストークスのものが好ましい。50センチス
トークス以下では熱が加わる事により、−部揮発し、帯
電特性が劣化する。又、1000センチストークス以上
では、処理作業上取扱いが困難となる。
00センチストークスのものが好ましい。50センチス
トークス以下では熱が加わる事により、−部揮発し、帯
電特性が劣化する。又、1000センチストークス以上
では、処理作業上取扱いが困難となる。
本発明に用いられるシリカ微粒子(B)はトリメチルシ
ロキシル基を有するものである。又pI(は7以上好ま
しくは7.5以上がよく、例えばタルコ社製タラノック
ス500があり好ましく用いられる。
ロキシル基を有するものである。又pI(は7以上好ま
しくは7.5以上がよく、例えばタルコ社製タラノック
ス500があり好ましく用いられる。
ここでのpHの測定は試料4重量部を水とアセトンの混
合溶媒(1: 1) 96重量部に懸濁し、pHメータ
ーで測定する。
合溶媒(1: 1) 96重量部に懸濁し、pHメータ
ーで測定する。
上記のシリカ微粒子(A)及び(B)は粒径0.001
μm〜2μmの範囲であることが好ましく、特に0.0
05 μm−0,2μmが好ましい。
μm〜2μmの範囲であることが好ましく、特に0.0
05 μm−0,2μmが好ましい。
又現像剤中の含有量は、トナー100重量部に対し、シ
リカ微粒子(A)と(B)との総量で0.6乃至1.6
重量部、好ましくは0,8乃至1.4重量部が良い。又
(A)と(B)との比率は(A) : (B) =95
:5乃至30 : 70、好ましくは90 ; 10
乃至40 ; 60が良い。
リカ微粒子(A)と(B)との総量で0.6乃至1.6
重量部、好ましくは0,8乃至1.4重量部が良い。又
(A)と(B)との比率は(A) : (B) =95
:5乃至30 : 70、好ましくは90 ; 10
乃至40 ; 60が良い。
シリカ微粉体及び絶縁性磁性トナーを少なくとも有する
本発明の磁性現像剤は、窒素ガス吸着法によるBET比
表面積1.8〜3.5イ/gを有し、−20〜−35μ
c/gの摩擦帯電特性を有し、見掛は密度0.4〜0
、52 g / Crrrを有し、真比重1.45〜1
.8g/cdを有する。
本発明の磁性現像剤は、窒素ガス吸着法によるBET比
表面積1.8〜3.5イ/gを有し、−20〜−35μ
c/gの摩擦帯電特性を有し、見掛は密度0.4〜0
、52 g / Crrrを有し、真比重1.45〜1
.8g/cdを有する。
摩擦帯電量が一20μc/g未満であると、現像剤担持
体上で現像に十分な帯電量を得られず初期から画像濃度
が薄い。また−35μc / gより大きいと画出しを
くりかえすことで現像剤担持体上での担持体近傍の現像
剤の帯電量が太き(なって担持体上の現像剤の適正な帯
電を阻害するいわゆるチャージアップ現象が生じ徐々に
画像濃度の低下を生ずる。この現像はドツト潜像の現像
であるデジタル潜像を現像する際に生じやす(さらにo
PC感光体を用いた低電位コントラストの反転現像方式
において顕著である。
体上で現像に十分な帯電量を得られず初期から画像濃度
が薄い。また−35μc / gより大きいと画出しを
くりかえすことで現像剤担持体上での担持体近傍の現像
剤の帯電量が太き(なって担持体上の現像剤の適正な帯
電を阻害するいわゆるチャージアップ現象が生じ徐々に
画像濃度の低下を生ずる。この現像はドツト潜像の現像
であるデジタル潜像を現像する際に生じやす(さらにo
PC感光体を用いた低電位コントラストの反転現像方式
において顕著である。
また本発明の現像剤の窒素ガス吸着法によるBET比表
面積が1.8rrr/g未満であると現像剤担持体上で
現像に十分な帯電量を得るのに時間がかかり初期濃度が
薄くカブリの多い画像となる。また3、5rd / g
より大きいとスリーブとの鏡映力が大きくなり現像率の
低下が生じ結果として画像濃度の低下を生じる。
面積が1.8rrr/g未満であると現像剤担持体上で
現像に十分な帯電量を得るのに時間がかかり初期濃度が
薄くカブリの多い画像となる。また3、5rd / g
より大きいとスリーブとの鏡映力が大きくなり現像率の
低下が生じ結果として画像濃度の低下を生じる。
本発明におけるBET比表面積の測定には、QVANT
ACHROME社製比表面積計オートソーブlを使用し
BETI点法により求めた。
ACHROME社製比表面積計オートソーブlを使用し
BETI点法により求めた。
また、本発明の現像剤の真比重は1.45〜1.8g
/ c rrrであり、1.45未満では磁界中で交流
バイアスをかけて現像する方式においてカブリを生じや
す(またライン幅が太(なり解像力が悪化する。
/ c rrrであり、1.45未満では磁界中で交流
バイアスをかけて現像する方式においてカブリを生じや
す(またライン幅が太(なり解像力が悪化する。
1.8より大きいとラインかすれが生じやす(画像濃度
も低下する。また本発明の現像剤のゆるみ見掛は密度は
0.4〜0.52であり(好ましくは0.45〜0.5
)真比重の大きさに比しゆるみ見掛は密度が小さいこと
が特徴的である。真比重とゆるみ見掛密度から計算され
る空隙率は62〜75%であることが好ましい。
も低下する。また本発明の現像剤のゆるみ見掛は密度は
0.4〜0.52であり(好ましくは0.45〜0.5
)真比重の大きさに比しゆるみ見掛は密度が小さいこと
が特徴的である。真比重とゆるみ見掛密度から計算され
る空隙率は62〜75%であることが好ましい。
空隙率(εa)は下記式で計算される。
また固め見掛は密度は0.8〜1.0の範囲が好ましく
、この際の空隙率(εp)は40〜50%が好ましい。
、この際の空隙率(εp)は40〜50%が好ましい。
εaが62%未満であると現像器内部での撹拌によるト
ナーのほぐしが十分でなく75%より大きいとトナー飛
散、トナーもれを生じやすい。
ナーのほぐしが十分でなく75%より大きいとトナー飛
散、トナーもれを生じやすい。
εpが40%未満であると現像器内部で現像剤づまりを
生じやすく現像剤が円滑に現像剤担持体に供給されず白
ヌケをおこしやすい。また50%より大きいと同一量の
現像剤を内包するのにより太きな現像器容量が必要とな
りプリンターの小型化の障害となる。
生じやすく現像剤が円滑に現像剤担持体に供給されず白
ヌケをおこしやすい。また50%より大きいと同一量の
現像剤を内包するのにより太きな現像器容量が必要とな
りプリンターの小型化の障害となる。
本発明において、ゆるみ見掛は密度、固め見掛は密度(
パックバルク密度)は、細用ミクロン(株)製のパウダ
ーテスター及び該パウダーテスターに付属している容器
を使用して、該パウダーテスターの取扱い説明書の手順
に従って測定した値をいう。
パックバルク密度)は、細用ミクロン(株)製のパウダ
ーテスター及び該パウダーテスターに付属している容器
を使用して、該パウダーテスターの取扱い説明書の手順
に従って測定した値をいう。
また、磁性現像剤のトリポ値は次の方法で測定される。
すなわち、23.5°C160%RHの環境下に1晩放
置された磁性現像剤1gと200〜300メツシユに主
体粒度を持つ、樹脂で被覆されていないキャリアー鉄粉
(例えば、日本鉄粉社製EFV200/300)9gと
を前記環境下で精秤し、およそ50C,C,の容積を持
つポリエチレン製広口びん中で十分に(手に持って上下
におよそ50回約20秒間振とうする)混合する。
置された磁性現像剤1gと200〜300メツシユに主
体粒度を持つ、樹脂で被覆されていないキャリアー鉄粉
(例えば、日本鉄粉社製EFV200/300)9gと
を前記環境下で精秤し、およそ50C,C,の容積を持
つポリエチレン製広口びん中で十分に(手に持って上下
におよそ50回約20秒間振とうする)混合する。
次に第3図に示す様に底に400メツシユのスクリーン
33のある金属製の測定容器32に混合物約0.5gを
入れ金属製のフタ34をする。このときの測定容器32
全体の重量を秤りW+(g)とする。
33のある金属製の測定容器32に混合物約0.5gを
入れ金属製のフタ34をする。このときの測定容器32
全体の重量を秤りW+(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35の圧力を250 m m
Hgとする。この状態で充分吸引を行い磁性現像剤を吸
引除去する。このときの電位計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。この磁性現像剤のトリボ電荷量(
μc / g )は下式の如く計算される。
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35の圧力を250 m m
Hgとする。この状態で充分吸引を行い磁性現像剤を吸
引除去する。このときの電位計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。この磁性現像剤のトリボ電荷量(
μc / g )は下式の如く計算される。
本発明の磁性トナーは、必要に応じて添加剤を混合して
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、あるいは
酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤あるいは例えば
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、ケーキング防止剤、あるいは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。
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、あるいは
酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤あるいは例えば
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、ケーキング防止剤、あるいは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。
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。
さらに本発明の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、カンガン、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。
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、カンガン、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。
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−、エクストルーダーの
如き熱混練機を用いて熔融、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。
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−、エクストルーダーの
如き熱混練機を用いて熔融、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。
第3図及び第4図を参照しながら、本発明の磁性現像剤
を好ましく適用し得る画像形成方法を説明する。−成帯
電器2で感光体表面を負極性に帯電し、レーザー光によ
る露光5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11および磁石14を内包し
ている現像スリーブ4を具備する現像器9の一成分系磁
性現像剤10で該潜像を現像する。現像部において感光
ドラム1の導電性基体16と現像スリーブ4との間で、
バイアス印加手段12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、転写部にくると転写帯電器3により転
写紙Pの背面(感光ドラム側と反対面)から正極性の帯
電をすることにより感光ドラム表面上の負荷電性トナー
像が転写紙P上へ静電転写される。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7により転
写紙P上のトナー画像は、定着される。
を好ましく適用し得る画像形成方法を説明する。−成帯
電器2で感光体表面を負極性に帯電し、レーザー光によ
る露光5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11および磁石14を内包し
ている現像スリーブ4を具備する現像器9の一成分系磁
性現像剤10で該潜像を現像する。現像部において感光
ドラム1の導電性基体16と現像スリーブ4との間で、
バイアス印加手段12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、転写部にくると転写帯電器3により転
写紙Pの背面(感光ドラム側と反対面)から正極性の帯
電をすることにより感光ドラム表面上の負荷電性トナー
像が転写紙P上へ静電転写される。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7により転
写紙P上のトナー画像は、定着される。
転写工程後の感光ドラムに残留する一成分系現像剤は、
クリーニングブレードを有するクリーニング器8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6により除電され、再度、−成帯電器2による帯電工
程から始まる工程が繰り返される。
クリーニングブレードを有するクリーニング器8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6により除電され、再度、−成帯電器2による帯電工
程から始まる工程が繰り返される。
静電像保持体(感光ドラム)は感光層16及び導電性基
体16を有し、矢印方向に動く、現像剤担持体である非
磁性円筒の現像スリーブ4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4
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)14が回転しないように配されている。現
像器9内の一成分系絶縁性磁性現像剤10は非磁性円筒
面上に塗布され、かつスリーブ4の表面とトナー粒子と
の摩擦によって、トナー粒子は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11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〜300μm)且つ均一に
規制して、現像部における静電像保持体1と現像担持体
4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。この円筒4の回転速度を調節することにより、ス
リーブ表面速度が静電像保持面の速度と実質的に等速、
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11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。現像部において現像剤担持体
4と静電像保持面との間で交流バイアスまたはパルスバ
イアスをバイアス手段12により印加してもよい。
体16を有し、矢印方向に動く、現像剤担持体である非
磁性円筒の現像スリーブ4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4
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)14が回転しないように配されている。現
像器9内の一成分系絶縁性磁性現像剤10は非磁性円筒
面上に塗布され、かつスリーブ4の表面とトナー粒子と
の摩擦によって、トナー粒子は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11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〜300μm)且つ均一に
規制して、現像部における静電像保持体1と現像担持体
4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。この円筒4の回転速度を調節することにより、ス
リーブ表面速度が静電像保持面の速度と実質的に等速、
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11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。現像部において現像剤担持体
4と静電像保持面との間で交流バイアスまたはパルスバ
イアスをバイアス手段12により印加してもよい。
この交流バイアスはfが200〜4 、000 Hz
、 V ppが500〜3,0OOV であれば良い。
、 V ppが500〜3,0OOV であれば良い。
現像部分におけるトナー粒子の転移に際し、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転移する。
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転移する。
ドクターブレード11のがわりに、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。
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。
以下、製造例及び実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明する。
説明する。
製造例1
上記材料をブレンダーでよ(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体積平均粒径6
.3μmの負帯電性磁性トナーNo、lを得た。
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体積平均粒径6
.3μmの負帯電性磁性トナーNo、lを得た。
得られた負帯電性絶縁性磁性No、1を前述の如く10
0μのアパチャーを具備するコールタ−カウンタTAR
型を用いて測定したデータを表1に示す。
0μのアパチャーを具備するコールタ−カウンタTAR
型を用いて測定したデータを表1に示す。
本実施例で用いた多分割分級機及び該分級機による分級
工程について第5図及び第6図を参照しながら説明する
。多分割分級機40は、第5図及び第6図において、側
壁は52.54で示される形状を有し、下部壁は55で
示される形状を有し、側壁53と下部壁55には夫々ナ
イフェツジ型の分級エツジ47.48を具備し、この分
級エツジ47.48により、分級ゾーンは3分画されて
いる。側壁52下の部分に分級室に開口する原料供給ノ
ズル46を設け、該ノズルの底部接線の延長方向に対し
て下方に折り曲げて長楕円弧を描いたコアンダブロック
56を設ける。分級室上部壁57は、分級室下部方向に
ナイフェツジ型の人気エツジ49を具備し、更に分級室
上部には分級室に開口する人気管44.45を設けであ
る。又、人気管44.45にはダンパの如き第1.第2
気体導入調節手段50.51及び静圧計58゜59を設
けである。分級室低面にはそれぞれの分画域に対応させ
て、室内に開口する排出口を有する排出管41,42.
43を設けである。分級粉は供給ノズル46から分級領
域に減圧導入され、コアンダ効果によりコアンダブロッ
ク56のコアンダ効果による作用と、その際流入する高
速エアーの作用とにより湾曲線60を描いて移動し、粗
粉41.所定の体積平均粒径及び粒度分布を有する黒色
微粉体42及び超微粉43に分級された。
工程について第5図及び第6図を参照しながら説明する
。多分割分級機40は、第5図及び第6図において、側
壁は52.54で示される形状を有し、下部壁は55で
示される形状を有し、側壁53と下部壁55には夫々ナ
イフェツジ型の分級エツジ47.48を具備し、この分
級エツジ47.48により、分級ゾーンは3分画されて
いる。側壁52下の部分に分級室に開口する原料供給ノ
ズル46を設け、該ノズルの底部接線の延長方向に対し
て下方に折り曲げて長楕円弧を描いたコアンダブロック
56を設ける。分級室上部壁57は、分級室下部方向に
ナイフェツジ型の人気エツジ49を具備し、更に分級室
上部には分級室に開口する人気管44.45を設けであ
る。又、人気管44.45にはダンパの如き第1.第2
気体導入調節手段50.51及び静圧計58゜59を設
けである。分級室低面にはそれぞれの分画域に対応させ
て、室内に開口する排出口を有する排出管41,42.
43を設けである。分級粉は供給ノズル46から分級領
域に減圧導入され、コアンダ効果によりコアンダブロッ
ク56のコアンダ効果による作用と、その際流入する高
速エアーの作用とにより湾曲線60を描いて移動し、粗
粉41.所定の体積平均粒径及び粒度分布を有する黒色
微粉体42及び超微粉43に分級された。
製造例2
上記材料と製造例1と同様の方法を用い、体積平均粒径
7.8μmの負帯電性絶縁性磁性トナーNo、2(粒度
分布は表1に示す)を得た。
7.8μmの負帯電性絶縁性磁性トナーNo、2(粒度
分布は表1に示す)を得た。
製造例3
上記物質を実施例1と同様の方法を用い、体積平均粒径
11.9μmの負帯電性絶縁性磁性トナーNo、 3(
粒度分布は表1に示す)を得た。
11.9μmの負帯電性絶縁性磁性トナーNo、 3(
粒度分布は表1に示す)を得た。
1 5 び 13
絶縁性磁性トナーNo、1. No、2. No、3と
第2表に示すシリカ微粉体(A)及び(B)とを使用し
て磁性トナーとシリカ微粉体(A)及び(B)とをヘン
シェルミキサーで混合し、表2に示す磁性現像剤を得た
。
第2表に示すシリカ微粉体(A)及び(B)とを使用し
て磁性トナーとシリカ微粉体(A)及び(B)とをヘン
シェルミキサーで混合し、表2に示す磁性現像剤を得た
。
次に、これらの調整された個々の現像剤について、キャ
ノン製レーザービームプリンタLBP−8AJ1の改造
機を使用し、積層型の有機光導電体(opc)感光ドラ
ム表面に一700vの一次帯電をおこない、レーザー光
の露光部における電位を−toovとしてデジタル潜像
を形成し、直流バイアス−500V。
ノン製レーザービームプリンタLBP−8AJ1の改造
機を使用し、積層型の有機光導電体(opc)感光ドラ
ム表面に一700vの一次帯電をおこない、レーザー光
の露光部における電位を−toovとしてデジタル潜像
を形成し、直流バイアス−500V。
交流バイアス(1800Hz、ピークトウピーク160
0V)を印加して、現像部における現像スリーブ(ステ
ンレス製)と感光ドラムとの最近接間隙を300μmに
設定し、バイアスを印加していない状態での現像部にお
けるスリーブ上の現像剤層の層厚を約100μmにして
、現像をおこなった。
0V)を印加して、現像部における現像スリーブ(ステ
ンレス製)と感光ドラムとの最近接間隙を300μmに
設定し、バイアスを印加していない状態での現像部にお
けるスリーブ上の現像剤層の層厚を約100μmにして
、現像をおこなった。
なお、潜像形成時のレーザースポットの直径を50μm
とした。
とした。
結果を第3表に示す。
(ミ」し′
第1図は、本発明に係る磁性トナーの5μm以下の粒子
の含有比率の範囲を示す図である。 第2図は、本発明に係る現像剤の帯電量測定装置の略図
を示す。 第3図は、本発明の磁性現像剤を好ましく適用可能な画
像形成装置の概略的説明図であり、第4図は第3図に示
す装置の現像部の拡大図である。 第5図及び第6図は実施例で磁性トナーの分級に使用し
た多分割分級機の概略的説明図である。 2C;’ 40 W 召しn (’
;、5xnb人下−?筆江−)−s(147% >イζ
〉二) リ午
の含有比率の範囲を示す図である。 第2図は、本発明に係る現像剤の帯電量測定装置の略図
を示す。 第3図は、本発明の磁性現像剤を好ましく適用可能な画
像形成装置の概略的説明図であり、第4図は第3図に示
す装置の現像部の拡大図である。 第5図及び第6図は実施例で磁性トナーの分級に使用し
た多分割分級機の概略的説明図である。 2C;’ 40 W 召しn (’
;、5xnb人下−?筆江−)−s(147% >イζ
〉二) リ午
Claims (1)
- (1)結着樹脂及び磁性体を少なくとも有する絶縁性磁
性トナーと、シリカ微粉体とを少なくとも含有する磁性
現像剤において、 疎水化処理した後シリコーンオイル処理したシリカ微粉
体(A)と、トリメチルシロキシル基を有し、かつpH
7以上のシリカ微粉体(B)とが、絶縁性磁性トナー1
00重量部当り0.6〜1.6重量部混合されており、
磁性現像剤は、BET比表面積1.8〜3.5m^2/
gを有し、−20〜−35μc/gの摩擦帯電特性を有
し、ゆるみ見掛け密度0.4〜0.52g/cm^3を
有し、真比重1.45〜1.8g/cmを有し、さらに
、絶縁性磁性トナーは、体積平均粒径6〜8μmを有し
、5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子が17〜6
0個数%含有され、6.35〜10.08μmの粒径を
有する磁性トナー粒子が5〜50個数%含有され、12
.7μm以上の粒径を有する磁性トナー粒子が2.0体
積%以下で含有され、5μm以下の磁性トナー粒子群が
下記式 N/V=−0.05N+k [式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、Vは5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。但し、Nは17乃至60の正数を示す。] を満足する粒度分布を有することを特徴とする磁性現像
剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111005A JP2728933B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 磁性現像剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1111005A JP2728933B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 磁性現像剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02287364A true JPH02287364A (ja) | 1990-11-27 |
| JP2728933B2 JP2728933B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=14549991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1111005A Expired - Fee Related JP2728933B2 (ja) | 1989-04-27 | 1989-04-27 | 磁性現像剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2728933B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04204664A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-27 | Mita Ind Co Ltd | 電子写真用磁性現像剤 |
| EP0614127A1 (en) * | 1993-02-10 | 1994-09-07 | Hitachi, Ltd. | Toner, method for manufacturing same, and imaging apparatus using same |
| JP2002258527A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法 |
| JP2012137711A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Canon Inc | 補給用カートリッジ及び画像形成方法 |
-
1989
- 1989-04-27 JP JP1111005A patent/JP2728933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04204664A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-27 | Mita Ind Co Ltd | 電子写真用磁性現像剤 |
| EP0614127A1 (en) * | 1993-02-10 | 1994-09-07 | Hitachi, Ltd. | Toner, method for manufacturing same, and imaging apparatus using same |
| JP2002258527A (ja) * | 2001-03-02 | 2002-09-11 | Ricoh Co Ltd | 画像形成方法 |
| JP2012137711A (ja) * | 2010-12-28 | 2012-07-19 | Canon Inc | 補給用カートリッジ及び画像形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2728933B2 (ja) | 1998-03-18 |
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