JPH0293544A - Magnetic toner and production thereof - Google Patents

Magnetic toner and production thereof

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JPH0293544A
JPH0293544A JP63244498A JP24449888A JPH0293544A JP H0293544 A JPH0293544 A JP H0293544A JP 63244498 A JP63244498 A JP 63244498A JP 24449888 A JP24449888 A JP 24449888A JP H0293544 A JPH0293544 A JP H0293544A
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JP
Japan
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toner
conductivity
weight average
average particle
particles
Prior art date
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JP63244498A
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Japanese (ja)
Inventor
Shinji Goto
慎二 後藤
Keiji Tada
多田 啓司
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0293544A publication Critical patent/JPH0293544A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the magnetic toner which allows easy electrostatic charge, exhibits stable developability and exhibits excellent transferability by coating the surface of core particles with a conductive material and insulating material having specific electric conductivity and specifying the weight average particle sizes thereof. CONSTITUTION:The surface of the core particles constituted of a binder consisting of resin components, magnetic powder and additives is coated with the conductive material having <=1mum weight average particle size and >=10<-8>(OMEGA.cm)<-1> electric conductivity and is further coated with the insulating material having 0.1 to 1.0mum weight average particle size and <=10<-8>(OMEGA.cm)<-1> electric conductivity in such a manner that the conductive material is not exposed to at least the outermost layer. The magnetic toner having 5 to 50mum weight average grain size is thus obtd. The electrostatic transfer is enabled by properly selecting the material compsn. and production conditions and the electric conductivity characteristic to stabilize the conduction development is obtd. The stable development is executed in this way and further, the electrostatic transfer to plain paper is possible as the toner exhibits a stable insulating characteristic in a static state.

Description

【発明の詳細な説明】 (従来の技術) 本発明は静電写真プロセスの磁性トナーに関し、とくに
、現像時に導電性トナーとして振舞い、かつ普通紙に転
写可能なトナー粒子およびその製造法に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Prior Art) The present invention relates to a magnetic toner for an electrostatographic process, and in particular to toner particles that behave as conductive toner during development and can be transferred to plain paper, and a method for producing the same. be.

(従来の技術) ■、静電写真プロセスの代表的現像方法として2成分映
像がある。
(Prior Art) (2) A two-component image is a typical developing method in the electrostatic photographic process.

この方式では、導電率力月Q−1!  (Ω・cm)−
’以下の絶縁トナーとトナーの直径の5倍〜2.00倍
程度のキャリア粒子を用いて両者を混合することにより
トナーを摩擦帯電させ、現像器の電界強度に応じて潜像
部分に選択的にトナー粒子を現像するものである。
In this method, the conductivity is Q-1! (Ω・cm)-
'By mixing the following insulating toner and carrier particles approximately 5 to 2.00 times the diameter of the toner, the toner is triboelectrified, and the latent image area is selectively charged according to the electric field strength of the developing device. It develops toner particles.

この2成分現像方式では、キャリアとトナーの濃度を一
定に保つこと、トナー粒子を摩擦帯電するために、帯電
量分布がシャープに安定にすることが必要で、そのため
に現像器の構造や制御系が複雑となり、かつ更に、トナ
ー及びキャリアの安定性が求められる。
In this two-component development method, it is necessary to keep the concentration of carrier and toner constant, and to triboelectrically charge the toner particles, so that the charge amount distribution is sharp and stable. is complicated, and furthermore, stability of toner and carrier is required.

■、また、トナーの導電率が10−3〜10−6(Ω・
C11)−’程度の導電性粒子を用いて現像の場で静電
誘導によりトナー粒子を帯電させる1成分導電トナー現
像方式が提案されている。
■, Also, the conductivity of the toner is 10-3 to 10-6 (Ω・
A one-component conductive toner development system has been proposed in which toner particles are charged by electrostatic induction in the development field using conductive particles of approximately C11)-'.

この現像方式は、2成分現像方式に比べ現像器が簡単に
なること、トナーの帯電が均一であること、かつエツジ
効果が少ないこと等、原理的にきれいな画像が得られる
利点を有する。
This development method has the advantage that, in principle, a clear image can be obtained compared to a two-component development method, such as a simpler developing device, uniform toner charging, and less edge effect.

この導電性トナーを用いて直接記録方式のファクシミリ
や静電プロッターが実用化されている。
Direct recording type facsimile machines and electrostatic plotters have been put into practical use using this conductive toner.

然しなから、間接転写型静電写真プロセスではトナーが
導電性であるため、静電的に紙に転写するときに電荷の
リークが発生し、画像に著しい乱れを生ずる問題点を有
する。
However, in the indirect transfer type electrophotographic process, since the toner is conductive, there is a problem in that charge leakage occurs when electrostatically transferring the toner to paper, resulting in significant image disturbance.

■、トナーの導電率が10−6(Ω・CI)−’以下の
1成分絶縁性現像方式が実用化されている。
(2) A one-component insulating development system in which the conductivity of the toner is 10-6 (Ω·CI) or less has been put into practical use.

この方式では、静電転写可能で上記問題点は解決されて
いるが、現像時にトナーは絶縁性であり、トナー支持部
材等との摩擦帯電によりトナー粒子を帯電させるために
、現像器側に摩擦帯電を均一にする機構が要求される。
This method allows electrostatic transfer and solves the above problems, but during development, the toner is insulative, and in order to charge the toner particles by frictional charging with a toner support member, etc., friction is applied to the developing device side. A mechanism that makes charging uniform is required.

■、これらのあい矛盾するトナーの導電率特性を改善す
る以下の提案が幾つかなされている。
(2) Some of the following proposals have been made to improve the contradictory conductivity characteristics of toner.

(1)撹拌状態で導電性を示すトナーを用いる現像方法
(米国特許第3,639.245号明細書)。
(1) A developing method using a toner that exhibits conductivity in an agitated state (US Pat. No. 3,639.245).

すなわち、トナーは静的状態に電界強度が10kv/c
mでかつ導電率が10−6(Ω・cm)−’以下の絶縁
性粒子であつて、現像スリーブ上で攪拌されることによ
り導電的に振舞う現像方式を提案している。
That is, when the toner is in a static state, the electric field strength is 10 kv/c.
The present invention proposes a developing method in which insulating particles with a conductivity of 10 -6 (Ω·cm) or less and which behave electrically conductively by being stirred on a developing sleeve.

この方法で用いるトナーは、表面に導電性物質がむきだ
しとなる構造を持ち、安定した静電転写が期待できない
The toner used in this method has a structure in which a conductive substance is exposed on the surface, and stable electrostatic transfer cannot be expected.

(ii)磁界中で導電性を示すトナー(特開昭57−1
89145号公報)。
(ii) Toner exhibiting conductivity in a magnetic field (JP-A-57-1
89145).

すなわち、トナー内の磁性粉に着磁きせて磁気双極子の
方向と導電性の方向を一致させ、磁気ブラシを形成した
時に、すなわち現像時にトナー粒子に導電性を持たせて
いる。
That is, the magnetic powder in the toner is magnetized to match the direction of the magnetic dipole with the direction of conductivity, thereby imparting conductivity to the toner particles when a magnetic brush is formed, that is, during development.

この方法はトナーの製造コストが高く実用的でない。This method is impractical due to high toner production costs.

(in)導電率の電解依存性を持つトナー(特開昭60
−125849号公報)。
(in) Toner with electrolytic dependence of conductivity (JP-A-60
-125849).

すなわち、現像時の電界強度と転写時の電界強度の違い
を利用して高電界で導電性で、かつ低電界で絶縁性をも
つトナーである。このトナーは基本的には芯粒子の表面
に2層被覆させ、夫々の層の電気抵抗を規定している。
That is, the toner is conductive in a high electric field and insulative in a low electric field by utilizing the difference between the electric field strength during development and the electric field strength during transfer. This toner basically has two layers coated on the surface of the core particle, and the electrical resistance of each layer is determined.

この特定の組成および特定の構造をもつトナーの導電率
は高い電界依存性を示すが、広範囲で変化する現像電界
強度に対して導電率の変化が大きく、現像が安定せずに
好ましくない。
The conductivity of a toner having this specific composition and structure exhibits a high electric field dependence, but the conductivity changes largely with respect to the developing electric field strength which changes over a wide range, which is not preferable because the development becomes unstable.

また、高電界で導電性を示すトナーは現像の場に運ばれ
て初めて導電性を示し、現像の場に至るまでに、トナー
は絶縁性を示すので、現像器に投入するまでに、或いは
現像器投入後に、機内で攪拌されてトナー同志摩擦によ
り帯電する。現像スリーブ表面では、静電潜像担体と対
向する場所以外では高電界がかかっていないので、絶縁
性であるトナーはお互いに接触して摩擦帯電が避けられ
ない、この時に、トナーは十に帯電するものと−に帯電
するものとが発生する。
In addition, toner that exhibits conductivity in a high electric field shows conductivity only after being transported to the development site, and by the time it reaches the development site, the toner exhibits insulating properties. After being loaded into the machine, the toner is stirred inside the machine and charged by friction between toner particles. Since there is no high electric field applied to the surface of the developing sleeve other than where it faces the electrostatic latent image carrier, the insulating toners come into contact with each other and frictional charging is unavoidable.At this time, the toner becomes fully charged. There are some that are negatively charged and others that are negatively charged.

この導電現像方法は、静電誘導により帯電していないト
ナーを静電潜像担体の潜像によって選択的に一方の極性
に帯電させることにより潜像の情報を正確に現像するこ
とを特徴としている。
This conductive development method is characterized by accurately developing the information in the latent image by selectively charging uncharged toner to one polarity using the latent image on the electrostatic latent image carrier by electrostatic induction. .

この観点から、トナーが事前に両極にわたって帯電して
いるのは好ましくなく、単にトナーの導電率が電界依存
性があるだけでは良好な画像が期待できない。
From this point of view, it is not preferable for the toner to be charged across both poles in advance, and a good image cannot be expected if the conductivity of the toner is simply dependent on the electric field.

(発明が解決しようとする課題) 本発明が解決しようとする課題は、−成分磁気ブラシを
用いた現像方式において、帯電が容易で安定した現像性
を示し、かつ優れた転写性を示す現像剤であって、従来
、充分に満足のいくものがなかったという点である。
(Problems to be Solved by the Invention) The problems to be solved by the present invention are to provide a developer that is easy to charge, exhibits stable developability, and exhibits excellent transferability in a developing system using a component magnetic brush. However, until now, there has not been anything that has been fully satisfactory.

(課題を解決するための手段) 一般的な磁性トナーは、主として、樹脂成分からなる結
着剤、磁性粉、電気抵抗調整剤、着色剤、帯電調整削、
潤滑剤等から構成されているが、広い電界強度範囲に対
して完全にオーミックではなく、電界強度の増大に対し
て緩やかな導電率の増加を示す、この電界依存性を顕著
にするには、第2図に概念的に示すように、結着剤と磁
性粉2からなる芯粒子1表面に導電性物質からなる第1
層3を被覆し、さらに絶縁性物質からなる第2層4を被
覆する構造が有効であることが従来知られている。
(Means for solving the problem) General magnetic toner mainly consists of a binder consisting of a resin component, magnetic powder, an electrical resistance adjusting agent, a coloring agent, a charge adjusting agent,
Although it is composed of lubricants, etc., it is not completely ohmic over a wide field strength range, and shows a gradual increase in conductivity as the field strength increases.To make this field dependence noticeable, As conceptually shown in FIG.
It has been conventionally known that a structure in which layer 3 is covered and further covered with a second layer 4 made of an insulating material is effective.

本発明者は先に述べたように、安定した現像性と優れた
転写性を示すトナーの構造等について鋭意検討を重ねて
きた結果、第2図に示されるように、最外層に磁性粉、
カーボンブラッグ等の導電性物質を含有しない構成、す
なわち絶縁性物質からなる第2層4とすると同時に、第
1層目3に被覆した導電性物質が最外層表面にむき出し
にならない構造とすることが、極めて有効であることを
見出し、本発明に至った。
As mentioned above, the present inventor has made extensive studies on the structure of toner that exhibits stable developability and excellent transferability, and as a result, as shown in FIG.
It is possible to have a structure that does not contain a conductive substance such as carbon Bragg, that is, the second layer 4 is made of an insulating substance, and at the same time has a structure in which the conductive substance coated on the first layer 3 is not exposed on the surface of the outermost layer. , was found to be extremely effective, leading to the present invention.

即ち、本発明のトナーは、樹脂成分からなる結着剤、磁
性粉、および添加剤から構成される芯粒子表面に、重量
平均粒径が1μm以下で導電率が10−・(Ω・Cm)
−’以上の導電性物質が被覆され、さらに、重量平均粒
径が0.1〜1.0omで導電率が10−6(Ω・el
l)−’以下の絶縁性物質が被覆され、少なくとも、最
外層に導電性物質が むき出しとならない構造を持つこ
とを特徴とする重量平均粒径5〜50μmの磁性トナー
である。
That is, the toner of the present invention has a core particle having a weight average particle diameter of 1 μm or less and an electrical conductivity of 10−·(Ω·Cm) on the surface of the core particle composed of a binder made of a resin component, magnetic powder, and additives.
-' or more conductive material is coated, the weight average particle size is 0.1 to 1.0 om, and the conductivity is 10-6 (Ω・el).
1) A magnetic toner having a weight average particle size of 5 to 50 μm, characterized by being coated with the following insulating material and having a structure in which no conductive material is exposed in at least the outermost layer.

このトナーは基本的に一成分磁性トナーであるが、電気
特性において、材料組成、製造条件を適宜選択すること
により、下記の導電率特性を満足するようになり、より
好ましい態様とすることが可能となる。
This toner is basically a one-component magnetic toner, but by appropriately selecting the material composition and manufacturing conditions, it can satisfy the electrical conductivity characteristics described below, and can be made into a more preferable embodiment. becomes.

■ 平板にトナーを挟み込んだ状態でトナーの導電率を
測定して5,000v/cmの電界強度で導電率(ρ8
.S)がIQ−II(Ω−C11)−’以下であること
■ Measure the conductivity of the toner with the toner sandwiched between flat plates, and calculate the conductivity (ρ8) with an electric field strength of 5,000 V/cm.
.. S) is less than or equal to IQ-II(Ω-C11)-'.

■ 磁気ブラシを形成し磁気ブラシを回転させた状態で
磁気ブラシに対向して導体を接触させて導電率を測定し
て、電界強度が1o、oOoV、/cm〜30+  0
00 V/C11の時に導電率が10−■(Ω・CI)
−’以上であること。
■ With the magnetic brush formed and the magnetic brush rotating, conductivity is measured by contacting a conductor facing the magnetic brush, and the electric field strength is 1o, oOoV, /cm ~ 30+0
At 00 V/C11, the conductivity is 10-■ (Ω・CI)
−' or more.

■(ρD1.。)/(ρ。、。)〈10であること。■(ρD1..)/(ρ.,.) <10.

なお、ρ8..I、ρ。、つは各々後述の特定の測定方
法による導電率であり、添字X はkv/cm単位の電
界強度である。
In addition, ρ8. .. I, ρ. , respectively, are the conductivities according to specific measurement methods described below, and the subscript X is the electric field strength in kv/cm.

模式的には、第1図のような導電率特性を示す。Schematically, the conductivity characteristics are shown in FIG.

aのラインは■の平板による導電率の特性であり、bは
■の回転磁気ブラシによる導電率特性である。
The line a is the conductivity characteristic due to the flat plate (■), and the line b is the conductivity characteristic due to the rotating magnetic brush (■).

■の電気特性は、静電転写が可能であるための必要条件
であり、■〜■は導電現像を安定に実現するための条件
になっている。
The electrical properties (1) are necessary conditions for electrostatic transfer to be possible, and (2) to (4) are conditions for stably realizing conductive development.

次に1本発明について具体的に述べる。Next, one aspect of the present invention will be specifically described.

芯粒子としては、結着剤、磁性粉、および必要により、
種々の添加剤で構成される。芯粒子の粒径は、最終的に
得ようとするトナーの粒径によって適宜、理論的に計算
することが可能であるが、重量平均粒径3〜48μm程
度の粒子を用いる。
The core particles include a binder, magnetic powder, and if necessary,
Composed of various additives. The particle size of the core particles can be calculated theoretically depending on the particle size of the toner to be finally obtained, but particles having a weight average particle size of about 3 to 48 μm are used.

結着剤としては、スチレン類、(メタ)アクリル酸エス
テル1−6(ここで()内の文字は読んでも読まなくて
も良いものとする。 以下同じ)、ニトリル類等の単量
体から得られる(共)重合体樹脂、あるいは、ポリエス
テル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノ
ール系樹脂等が使用できる。
As a binder, monomers such as styrenes, (meth)acrylic acid esters 1-6 (here, the letters in parentheses may or may not be read), and nitriles can be used. The obtained (co)polymer resin, polyester resin, epoxy resin, urethane resin, phenol resin, etc. can be used.

磁性粉としては、鉄、ニッケル、コバルト、マンガン等
の単体金属、合金、あるいはこれら金属の酸化物が使用
でき、重量平均粒径が0.1〜1μm程度のものがよい
As the magnetic powder, single metals such as iron, nickel, cobalt, and manganese, alloys, or oxides of these metals can be used, and those having a weight average particle size of about 0.1 to 1 μm are preferable.

芯粒子は、この他に電気抵抗調整剤、着色剤、帯電調整
剤、潤滑剤等の従来公知の添加剤を任意に含有すること
ができる0例えば、定着性を改善するために数%程度の
ワックスを添加剤として加えてもよい。
In addition to the above, the core particles may optionally contain conventionally known additives such as electrical resistance regulators, colorants, charge regulators, and lubricants. Waxes may also be added as additives.

磁性粉は芯粒子全重量に対し30〜70重量%になるよ
うに配合するのがよい、この割合を磁性粉比率と呼ぶ、
 磁性粉比率は、現像の場において磁石にトナーが保持
されるので、磁気力という点でトナーの現像性能に大き
な影響を与えると共に、トナーの導電率電界依存性にも
関係し、ひいては静電力の点からも現像性能に影響する
The magnetic powder should be blended in an amount of 30 to 70% by weight based on the total weight of the core particles. This ratio is called the magnetic powder ratio.
The magnetic powder ratio has a great influence on the development performance of the toner in terms of magnetic force since the toner is held by the magnet in the development field, and it also has a bearing on the electric field dependence of the toner's conductivity, which in turn affects the electrostatic force. This also affects development performance.

磁性粉比率が、30重量%未満の場合は現像器周辺への
トナー飛散が発生し易く、また画像白地部へのトナー飛
散(所謂”かぶり”〕が大幅に増加し、好ましくない、
磁性粉比率が70重重量を越えると現像濃度が低下し、
また定着性能が低下して同様に好ましくない。
If the magnetic powder ratio is less than 30% by weight, toner scattering around the developing device is likely to occur, and toner scattering on the white background area of the image (so-called "fogging") will increase significantly, which is undesirable.
When the magnetic powder ratio exceeds 70% by weight, the developing density decreases,
Furthermore, the fixing performance deteriorates, which is also undesirable.

芯粒子を製造する方法は、特に制限はないが、幾つかの
好ましい例を述べるならば、上記の結着剤、磁性粉、お
よび必要により、種々の添加側をニーダ−等で加温、溶
融混練する。これを冷却後、混練物を回転式粉砕機等(
例えば、奈良機械製自由粉砕機等)で直径約1mm以下
に粗粉砕する。
There are no particular restrictions on the method for producing the core particles, but some preferred examples include heating and melting the above-mentioned binder, magnetic powder, and, if necessary, various additives in a kneader or the like. Knead. After cooling this, the kneaded material is processed using a rotary pulverizer (
For example, coarsely pulverize to a diameter of about 1 mm or less using a free pulverizer manufactured by Nara Kikai Co., Ltd.).

さらに、この粗粉砕混練物をジェットミル等にて3〜4
8μm程度に微粉砕し、所望の粒度分布が得られるよう
風力式分級機等で分級する0重量平均粒径として、10
〜20μm程度のトナーが粉砕分級処理もし易く、画像
解像度の点から好ましい。
Furthermore, this coarsely pulverized and kneaded product is processed by a jet mill etc. for 3 to 4 hours.
Finely pulverized to about 8 μm and classified using a wind classifier to obtain the desired particle size distribution.
A toner with a diameter of about 20 μm is preferable from the viewpoint of image resolution because it is easy to crush and classify.

また、芯粒子として、特願昭63−132778号に記
載されている磁性粒子を用いることもできる。すなわち
、従来公知の懸濁重合゛によって得られる重合体粒子や
、必要により、これを分級したもの、あるいは、特公昭
57−24369号公報に開示されているいわゆる二段
膨潤方法によって得られる重合体粒子、さらには、米国
特許第4゜524、199号明細書に開示されている分
散重合方法によって得られる重合体粒子などを磁性化処
理するなどの方法によって得ることもできる。
Further, as the core particles, magnetic particles described in Japanese Patent Application No. 132778/1988 can also be used. That is, polymer particles obtained by conventionally known suspension polymerization, classified particles if necessary, or polymers obtained by the so-called two-stage swelling method disclosed in Japanese Patent Publication No. 57-24369. Particles can also be obtained by magnetizing polymer particles obtained by the dispersion polymerization method disclosed in US Pat. No. 4,524,199.

トナーの導電率に顕著な電界依存性を持たせるため、ま
ず芯粒子表面に導電性物質を固着させる。
In order to make the electrical conductivity of the toner significantly dependent on the electric field, first, a conductive substance is fixed to the surface of the core particle.

導電性物質としては、重量平均粒径が1μm以下で、且
つ導電率が10−@(Ω・1)−1以上の物質であるこ
とが必要である。これらの物質の例としては、導電性カ
ーボンブラック、ニッケル粉、銅粉等があるが、通常の
黒色トナーの場合は導電性カーボンブラックが最も好ま
しい。
The conductive substance must have a weight average particle diameter of 1 μm or less and a conductivity of 10 −@(Ω·1) −1 or more. Examples of these substances include conductive carbon black, nickel powder, copper powder, etc., but conductive carbon black is most preferred for ordinary black toners.

芯粒子と導電性物質との粒径比は、10/1以上に設定
することが好ましく、更に好ましくは20/1以上であ
る。
The particle size ratio of the core particle to the conductive substance is preferably set to 10/1 or more, more preferably 20/1 or more.

芯粒子と導電性物質は各々、99〜70重量部、および
1〜30重量部重量部用いることが好ましい、導電性物
質を固着させた状態で粉体の導電率を測定し、導電率が
10−” 〜10−’ (Ω・ell)−’程度になる
よう両者の混合割合と固着運転条件を選択する。
It is preferable to use 99 to 70 parts by weight and 1 to 30 parts by weight of the core particles and the conductive substance, respectively.The conductivity of the powder is measured with the conductive substance fixed, and the conductivity is 10. -'' to 10-'(Ω・ell)-' The mixing ratio of both and the fixing operation conditions are selected.

次に、固着方法について具体的に説明する。Next, the fixing method will be specifically explained.

まず、芯粒子と導電性物質を所望の導電性物質含有量に
なるように計量し、これらを混合して芯粒子表面に導電
性物質を静電的に付着させる。
First, a core particle and a conductive substance are weighed to have a desired conductive substance content, and they are mixed to electrostatically adhere the conductive substance to the surface of the core particle.

次いで、導電性物質を実質的に固着させるには、乾式の
機械的混合法を好ましく使用することができる。これら
の具体例を挙げるならば、回転造粒機、粉体混合機(タ
ンブルミキサー、V形ミキサー)、衝撃式表面処理装置
11F(例えば、奈良機械製ハイブリダイザ−)、磨砕
式表面処理装置(例えば、細用ミクロン製 メカノヒユ
ージョン)、高速回転式粉体温合機(例えば、三井三池
化工機製 ヘンシェルミキサー)等を挙げることができ
る。
A dry mechanical mixing method can then preferably be used to substantially fix the conductive material. Specific examples of these include rotary granulators, powder mixers (tumble mixers, V-type mixers), impact type surface treatment equipment 11F (for example, Nara Kikai Hybridizer), and grinding type surface treatment equipment ( For example, a high-speed rotary powder mixer (for example, Henschel mixer manufactured by Mitsui Miike Kakoki), etc. can be mentioned.

固着をより完全に行うためには、粒子表面に大きな衝撃
エネルギーを与えることが好ましく、この点からいえば
、衝撃式粉体表面改質装置(例えば、奈良機械製ハイブ
リダイザ−)等が好ましい例として挙げることができる
In order to achieve more complete adhesion, it is preferable to apply large impact energy to the particle surface, and from this point of view, an impact type powder surface modification device (for example, a hybridizer manufactured by Nara Kikai Co., Ltd.) is a preferable example. can be mentioned.

好ましい操作条件をさらに詳しく述べるならば、静電付
着操作は羽根先端速度1〜10m/s、処理時間2〜3
0分程度で行う、実質的な固着は、混合物をハイプリダ
イザ−等に投入し、羽根先端速度100m/s以上、処
理時間3〜20分の程度で実施することが好ましい。
To describe the preferred operating conditions in more detail, the electrostatic adhesion operation has a blade tip speed of 1 to 10 m/s and a processing time of 2 to 3 m/s.
Substantial fixation, which is carried out in about 0 minutes, is preferably carried out by putting the mixture into a hyperdizer or the like, at a blade tip speed of 100 m/s or more, and for a processing time of about 3 to 20 minutes.

固着の温度条件については、特に制限はないが、導電性
物質の含有量によっては、芯粒子のガラス転移点以上に
加温すると良好な結果を得ることがある0例えば、導電
性物質含有量が30%でガラス転移点が50〜60℃の
芯粒子を用いる場合には、固着装置の巨視的温度がガラ
ス転移点に対し5〜10℃高い温度で処理することによ
り固着が促進される。
There are no particular restrictions on the temperature conditions for fixation, but depending on the content of the conductive substance, good results may be obtained by heating the core particle to a temperature above the glass transition point. When using core particles with a glass transition point of 50 to 60° C. at 30%, fixing is promoted by processing at a macroscopic temperature of the fixing device that is 5 to 10° C. higher than the glass transition point.

粒子表面に導電性物質を固着させる原理は総て解明され
ている訳ではないが、比較的緩やかな混合で芯粒子の表
面に導電性物質が静電付着し、次に、比較的高い機械的
エネルギーにより、芯粒子と導電性物質との接触部に熱
エネルギーが加わって瞬間的な温度上昇を引き起こし、
場合によって融点を越える温度まで上昇し固着するもの
と推定される。
Although the principle behind the adhesion of conductive substances to the particle surface is not fully understood, the conductive substance is electrostatically attached to the surface of the core particle by relatively gentle mixing, and then by relatively high mechanical Thermal energy is applied to the contact area between the core particle and the conductive material, causing an instantaneous temperature rise.
It is presumed that in some cases, the temperature rises to exceed the melting point and it becomes solid.

粒子に加わる力および処理時間を増大させると、カーボ
ンブラック等1次粒子の極めて小さい粒子は芯粒子樹脂
中に埋没し導電率が低下する。
When the force applied to the particles and the processing time are increased, extremely small primary particles such as carbon black become embedded in the core particle resin and the conductivity decreases.

これは、芯粒子中へ導電性物質が固着した瞬間は局部的
に温度が上昇し、近傍の樹脂は溶融するか或いは弾性変
形して導電性物質の大きさに応じた穴があき、この穴は
粒子が冷却されるとともに穴を塞ぐよう元に復帰するた
めと考えられる。また、芯粒子のガラス転移点、および
処理温度によっても導電率が変化する。
This is because the moment the conductive substance is fixed into the core particle, the temperature locally rises, and the nearby resin melts or deforms elastically, creating a hole corresponding to the size of the conductive substance. This is thought to be because the particles return to their original state to close the holes as they cool. Furthermore, the electrical conductivity changes depending on the glass transition point of the core particle and the processing temperature.

後述の第2層目の固着処理をし易くするという見地から
は(芯粒子表面が樹脂成分の方が固着させ易い)、導電
性物質を完全に芯粒子内に埋没させた状態で上記導電率
を達成させる方がよい。
From the point of view of making it easier to fix the second layer (described later) (it is easier to fix the core particle surface with a resin component), the conductive substance is completely embedded in the core particle and the above conductivity is It is better to achieve this.

従って、芯粒子/導電性物質の混合比率の選定と同時に
、導電性物質が固着する程度の大きなエネルギーを芯粒
子、導電性物質に与える必要があり、処理時間、回転数
、および温度を適切に選択する必要がある。
Therefore, at the same time as selecting the mixing ratio of core particles/conductive material, it is necessary to give large enough energy to the core particles and conductive material to make them stick, and the processing time, rotation speed, and temperature must be adjusted appropriately. You need to choose.

導電性物質を固着した後、さらにその表面に導電率が1
0−6(Ω・C■)−1以下で、且つ重量平均粒径が0
.1〜1. 0μmの絶縁性物質を上記に挙げた装置、
方法を用いて固着させる。
After fixing the conductive substance, the surface has a conductivity of 1.
0-6(Ω・C■)-1 or less, and the weight average particle size is 0
.. 1-1. 0 μm insulating material mentioned above,
Fix it using a method.

これらの絶縁物質としては、スチレン類、(メタ)アク
リル酸エステル類、ニトリル類、酢酸ビニル、塩化ビニ
ル、さらには、エチレン、プロピレン等のアルキレン類
の中から選ばれる一種以上の単量体から得られる(共)
重合体、さらには、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂
、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、ロジン誘導体、
ポリオレフィン、ワックス類、エポキシ変性フェノール
樹脂、ポリウレタン等芯粒子の結着剤に使用する樹脂と
同様の樹脂、さらには酸化チタン、チタン酸バリウム、
酸化亜鉛などの無機材料が例示できる。
These insulating materials can be obtained from one or more monomers selected from styrenes, (meth)acrylic esters, nitriles, vinyl acetate, vinyl chloride, and alkylenes such as ethylene and propylene. be (joint)
Polymers, as well as polyester resins, phenolic resins, higher fatty acids, higher fatty acid metal salts, rosin derivatives,
Resins similar to those used as binders for core particles such as polyolefins, waxes, epoxy-modified phenolic resins, and polyurethane, as well as titanium oxide, barium titanate,
Examples include inorganic materials such as zinc oxide.

実際の現像の場を想定し、磁気ブラシを形成し、磁気ブ
ラシを回転させた状態で磁気ブラシに対向して導体を接
触させて導電率(ρ。、8)を測定した時に、導電率の
変化を少なくするには無機材料の方が好ましい。
Assuming an actual development site, a magnetic brush is formed, and when the conductivity (ρ., 8) is measured by contacting a conductor facing the magnetic brush while the magnetic brush is rotating, the conductivity is Inorganic materials are preferred to reduce changes.

導電率に顕著な電界依存性を持たせるには、表面絶縁層
の厚みが薄いほうが好ましいが、絶縁層の表面固着むら
があって表面に下地の導電性物質が広く剥き出しになっ
ていると、高電圧を印加してトナーの導電率を測定する
時に、トナーにリークが発生し、実際に画像出力時にお
いても不安定な現象が生じる恐れがある。
In order to make the conductivity have a remarkable electric field dependence, it is preferable that the surface insulating layer be thin, but if the surface of the insulating layer is unevenly fixed and the underlying conductive material is exposed widely on the surface, When measuring the conductivity of toner by applying a high voltage, leakage may occur in the toner, and there is a risk that an unstable phenomenon may occur even when an image is actually output.

このために、第2層目は、導電性物質を固着させた粒子
の表面積に対して第2層目に固着させるべき絶縁粒子の
投影面積基準で1層で完全に被覆されるべき量比を計算
し、その混合比率より絶縁粒子の混合比率を決定し固着
させる。
For this purpose, the second layer should be formed in such a way that the ratio of the amount of insulating particles that should be completely covered with one layer, based on the projected area of the insulating particles to be fixed to the second layer, to the surface area of the particles to which the conductive substance is fixed is determined. Calculate, determine the mixing ratio of the insulating particles based on the mixing ratio, and fix the insulating particles.

薄くて均一な絶縁層の条件として、絶縁層の粒子直径0
.1〜1.011m、および1層完全被覆混合比率理論
値の0.2倍〜2倍の混合比率で固着させることがよい
As a condition for a thin and uniform insulating layer, the particle diameter of the insulating layer is 0.
.. It is preferable to fix it at a mixing ratio of 1 to 1.011 m and a mixing ratio of 0.2 to 2 times the theoretical mixing ratio for complete coating of one layer.

混合比が1層完全被覆混合比率計算値より小さいと言う
ことは(上記混合比率が1倍以下)、部分的に導電性物
質がトナー表面にむき出しになっていると考えられ、上
記の説明と矛盾する。
If the mixing ratio is smaller than the calculated mixing ratio for complete coverage of one layer (the above mixing ratio is 1 times or less), it is thought that the conductive material is partially exposed on the toner surface, and this is not consistent with the above explanation. contradictory.

しかし、表面固着装置でトナーに機械的な力が加わると
、導電性物質が芯粒子の樹脂の中に埋没し、見かけ上芯
粒子樹脂が絶縁層として作用する。
However, when a mechanical force is applied to the toner by a surface fixing device, the conductive substance is buried in the resin of the core particles, and the resin of the core particles apparently acts as an insulating layer.

さらに、第2層の絶縁粒子が塑性変形することもありう
る。従って、必ずしも第2層に固着させる絶縁物質が上
記理論値を下廻っても、完全被覆されることがありうる
Furthermore, the insulating particles of the second layer may be plastically deformed. Therefore, even if the insulating material to be fixed to the second layer is less than the above-mentioned theoretical value, it may be completely covered.

また、第2層に固着させる物質として磁性粉やカーボン
ブラック等の導電性物質を含む材料構成とすると、固着
処理条件を変えても(例えば、固着の処理時間を長くす
る、あるいは、処理温度を高くする等)、導電性物質の
表面への露出を抑えることは難しく、好ましくない。
In addition, if the material composition includes a conductive substance such as magnetic powder or carbon black as the substance to be fixed to the second layer, even if the fixing processing conditions are changed (for example, by increasing the fixing processing time or by increasing the processing temperature). ), it is difficult and undesirable to suppress the exposure of the conductive substance to the surface.

要するに、好ましくは、■、平板にトナーを挟み込んだ
状態でトナーの導電率を測定して、5゜000v/cm
の電界強度で導電率(ρ5..)が10−13 (Ω・
CI)−’以下であり、■、磁気プラシを形成し、磁気
ブラシを回転させた状態で磁気ブラシに対向して導体を
接触させて導電率を測定して、電界強度が10.000
 v/ cm〜30.ooo  V/CIの時に導電率
(ρ。、1.)、(ρ。、3・)が10−’(Ω・C1
1)−’以上を示して、かつ(ρ。、3・)〜(ρ。5
.。)の変化が10倍以下である導電率特性を示すトナ
ーを作るに当たり、芯粒子/第1層導電性物質の混合比
率、芯粒子/第2層絶縁性物質の混合比率、表面固着装
置の回転数、処理時間、および温度等の運転条件を選択
する必要がある。
In summary, preferably,
The conductivity (ρ5..) is 10-13 (Ω・
CI)-' or less, ■, form a magnetic brush, and measure the conductivity by contacting a conductor facing the magnetic brush with the magnetic brush rotating, and the electric field strength is 10.000.
v/cm~30. ooo When V/CI, the conductivity (ρ., 1.), (ρ., 3.) is 10-'(Ω・C1
1) −' or more, and (ρ., 3・) ~ (ρ. 5
.. . ), the mixing ratio of the core particles/first layer conductive material, the mixing ratio of the core particles/second layer insulating material, and the rotation of the surface fixing device are required to produce a toner exhibiting conductivity characteristics with a change of 10 times or less. Operating conditions such as number, processing time, and temperature need to be selected.

(測定方法の説明) (1)  平板による導電率(ρ1.X)の測定。(Explanation of measurement method) (1) Measurement of electrical conductivity (ρ1.X) using a flat plate.

第3図に示すような測定器と市販のエレクトロメーター
を用いて測定する。
Measurement is performed using a measuring device as shown in FIG. 3 and a commercially available electrometer.

アルミ製主電極5とアルミ製ガード電極6とをプラス電
位とし、対向側のアルミ製副電極7をマイナス電位とし
て、電極間にトナーを挟み込んで主電極5と副電極7の
間に流れる電流を測定し、トナーの電気抵抗を求め、導
電率を算出する。
The aluminum main electrode 5 and the aluminum guard electrode 6 are set to a positive potential, and the aluminum sub-electrode 7 on the opposite side is set to a negative potential, toner is sandwiched between the electrodes and a current flows between the main electrode 5 and the sub-electrode 7. The electrical resistance of the toner is determined and the electrical conductivity is calculated.

トナーの充填の仕方により再現性が決まるので、トナー
を副電極7上に若干多めに載せ、テフロン製ケース8の
面に、平滑な金属板を当てて動かし、副電極7とテフロ
ン製ケース8で形成される直方体上の空間部に、トナー
をフリー状態(圧縮しない状態)で充填する。
The reproducibility is determined by the way the toner is filled, so place a little more toner on the sub-electrode 7, place a smooth metal plate on the surface of the Teflon case 8 and move it, and then move the toner between the sub-electrode 7 and the Teflon case 8. The space on the formed rectangular parallelepiped is filled with toner in a free state (in an uncompressed state).

空間部の体積に対してトナーの見掛は比重から所定のサ
ンプル量を決めておくとよい。
It is preferable to determine a predetermined sample amount based on the apparent specific gravity of the toner with respect to the volume of the space.

測定に用いた電極寸法は第3図に示す通りであるが、主
電極を32mm角、電極間隔を1mmにすると、測定抵
抗値の100倍がΩ・1で表した体積抵抗に相当し、そ
して100mm角、1mmとすると1,000倍となり
、分かり易い。
The electrode dimensions used in the measurement are as shown in Figure 3. If the main electrode is 32 mm square and the electrode spacing is 1 mm, 100 times the measured resistance value corresponds to the volume resistance expressed in Ω・1, and If it is 100 mm square and 1 mm, it will be 1,000 times larger, which is easy to understand.

端部の影響をなくすために、主電極5とガード電極6の
間を5mm以上、ガード電極6の幅を10mm以上にす
れば、電極寸法はいかなる大きさでもよいと思われる。
In order to eliminate the influence of the ends, the electrode dimensions may be of any size as long as the distance between the main electrode 5 and the guard electrode 6 is 5 mm or more, and the width of the guard electrode 6 is 10 mm or more.

測定器全体は接地したシールドボックスに入れて測定す
る。
The entire measuring device is placed in a grounded shield box for measurements.

(2)磁気ブラシ回転時のトナー導電率測定(ρD、買
)。
(2) Toner conductivity measurement (ρD, buy) while rotating the magnetic brush.

第4図に測定装置を示す。Figure 4 shows the measuring device.

直径30mm、長さ250mmのアルミ製ドラム11と
直径16mmのアルミ製スリーブ12を300μmの間
隔を隔てて対向させ、ドラム11を5CI/ S 、ス
リーブ12を71/sで互いに反対口りに回転させる。
An aluminum drum 11 with a diameter of 30 mm and a length of 250 mm and an aluminum sleeve 12 with a diameter of 16 mm are opposed to each other with an interval of 300 μm, and the drum 11 is rotated at 5 CI/s and the sleeve 12 is rotated at 71/s in opposite directions. .

スリーブ12内部には6極の固定磁石13を有し、スリ
ーブ12表面上の最大磁束密度は750ガウス程度であ
る。
A six-pole fixed magnet 13 is provided inside the sleeve 12, and the maximum magnetic flux density on the surface of the sleeve 12 is approximately 750 Gauss.

スリーブ12にアルミ製の穂立ち規制板14を200μ
mの間隔で配置する。被測定トナーをスリーブ12に載
せ、l成分の磁気ブラシを形成する。穂立ちの高さは、
アルミドラム11と対向する部分で600〜900μm
程度であり、ドラム11及びスリーブ12間隔からみて
、トナーは確実にドラム11表面に接触した状態になっ
ている。
An aluminum spike regulating plate 14 of 200 μm is attached to the sleeve 12.
Arrange at intervals of m. The toner to be measured is placed on the sleeve 12 to form an l component magnetic brush. The height of the panicle is
600 to 900 μm in the part facing the aluminum drum 11
Considering the distance between the drum 11 and the sleeve 12, the toner is definitely in contact with the surface of the drum 11.

スリーブ12とドラム11間にエレクトロメーター15
をつないで、スリーブ12及びドラム11を上記速度で
回転させた状態でトナーの電気抵抗を測定する。導電率
に換算する時の基準面積と高さは、ドラム部分の接触面
積(2mmX250mm)、ドラム及びスリーブの間隔
(0,3mm)を用いる。
An electrometer 15 is placed between the sleeve 12 and the drum 11.
The electrical resistance of the toner is measured while the sleeve 12 and drum 11 are rotated at the above speed. The contact area of the drum part (2 mm x 250 mm) and the distance between the drum and the sleeve (0.3 mm) are used as the reference area and height when converting into conductivity.

(1)、 (2)の2つの導電率測定法に関し、被測定
トナーの充填状態及び基準面積と高さの違いから、測定
した導電率が同一尺度で取り扱えるかどうかを調べるた
めに、電界依存性の小さい数種類の市販絶縁トナーを用
いて2つの測定法による導電率を比較した。その(ρ。
Regarding the two conductivity measurement methods (1) and (2), we investigated whether the measured conductivity can be treated on the same scale based on the filling state of the toner to be measured and the difference in reference area and height. The electrical conductivity measured by two measurement methods was compared using several types of commercially available insulating toners with low conductivity. Its (ρ.

、、)/(ρ8.X)は1〜10となっており、同一尺
度で評価できると考えられる。
, , )/(ρ8.

(発明の作用・効果) 本発明の磁性トナーは、l成分磁気ブラシを用いた現像
方式において、広い高電界強度に対してトナーが安定な
導電性を示すために、静電潜像担体上に安定な現像を行
うことができ、さらに静的状態で安定な絶縁性を示すた
めに普通紙に静電的に転写することが可能である。
(Operations and Effects of the Invention) The magnetic toner of the present invention has stable conductivity over a wide range of high electric field strength in a development method using an l-component magnetic brush. Stable development can be performed, and furthermore, since it exhibits stable insulation properties in a static state, it can be electrostatically transferred to plain paper.

実施例1 下記組成の樹脂及び磁性粉を混練用ニーダ−で130″
Cで、10分間混練し、冷却後に抜き出して粗粉砕した
ところ、1mm前後の樹脂と磁性粉の混合物が得られた
。ジェットミルで微粉砕し、風力分級機で分級して芯粒
子を得た。
Example 1 Resin and magnetic powder having the following composition were kneaded in a kneader of 130"
When the mixture was kneaded for 10 minutes at C and cooled, it was taken out and coarsely pulverized, a mixture of resin and magnetic powder with a size of about 1 mm was obtained. It was pulverized with a jet mill and classified with an air classifier to obtain core particles.

ポリスチレン系樹脂(三洋化成製TB−1000)  
    ・・・・・・・48重量%ポリエチレン系ワッ
クス(三洋化成製サンワックス131 P) ・・・・
・・・・2重量%磁性粉マグネタイト(戸田工業型EP
T−1000)     ・・・・・・・・50重量%
芯粒子の粒径分布は、重量基準のD I 6 / D 
? mで約8μm/17μmであった。
Polystyrene resin (Sanyo Chemical TB-1000)
・・・・・・48% by weight polyethylene wax (Sanyo Chemical Sunwax 131P) ・・・・・・
...2% by weight magnetic powder magnetite (Toda Kogyo type EP
T-1000) ・・・・・・・・・50% by weight
The particle size distribution of the core particles is DI6/D on a weight basis.
? It was approximately 8 μm/17 μm in m.

また、(1)の平板法で測定した導電率は、10−6(
Ω・CI)−’以下であった。
In addition, the electrical conductivity measured by the plate method in (1) is 10-6(
Ω・CI)-' or less.

この芯粒子100重量%に対して、第1層の導電性物質
としてキャボット製導電力−ボンプラックモナーク70
0を5重量%の混合比率で、粉体混合機の羽根先端周速
4 m / s、5分間の運転条件で静電的に付着させ
た。
Based on 100% by weight of this core particle, the conductive material of the first layer was Cabot's Conductive Power-Bonplak Monarch 70.
0 was electrostatically deposited at a mixing ratio of 5% by weight under operating conditions of a powder mixer blade tip peripheral speed of 4 m/s for 5 minutes.

奈良機械製ハイプリダイザ−を用いて、周速100m/
s、1分間の運転条件でカーボンブラックを表面に固着
させた。処理中の最高温度は、52℃であうた。
Circumferential speed of 100m/
s, carbon black was adhered to the surface under operating conditions of 1 minute. The maximum temperature during the treatment was 52°C.

第1層を固着させた状態で(1)の平板法で粒子の導電
率を測定したところ、10−’(Ω・cm)−’以上で
粒子が導電化した。
When the conductivity of the particles was measured by the flat plate method in (1) with the first layer fixed, the particles became conductive at 10-'(Ω·cm)-' or more.

カーボンブラックの付着の程度を調べるために、5mm
厚のフェルトにサンプルを載せ、反対側より掃除機で真
空に引き、カーボンブラックの固着状態を電子顕微鏡で
観察した。
In order to examine the degree of adhesion of carbon black,
A sample was placed on thick felt, a vacuum was applied from the other side using a vacuum cleaner, and the state of adhesion of carbon black was observed using an electron microscope.

10.000倍〜100,000倍程度でカーボンブラ
ンクの1次粒子が観察されるが、真空で吸引前後で表面
のカーボンブラックの分散状態に差はなかった。ちなみ
に、粒子の表面状態は全面カーボンブラックではなく、
芯粒子樹脂の中にカーボンブラックが埋没し、樹脂が表
面にむき出しになっている部分も観察される。
Primary particles of the carbon blank were observed at magnifications of about 10,000 times to 100,000 times, but there was no difference in the dispersion state of carbon black on the surface before and after vacuum suction. By the way, the surface condition of the particles is not completely carbon black,
It is also observed that carbon black is buried in the core particle resin, and parts of the resin are exposed on the surface.

第2層に重量平均粒径0.25μm、導電率が10−@
(Ω・C■)−1の酸化亜鉛を用いて、カーボンブラッ
クを固着させた粒子100重量%に対し、20重量%で
混合し、静電付着させた。
The second layer has a weight average particle size of 0.25 μm and a conductivity of 10-@
(Ω·C■)-1 zinc oxide was mixed at 20% by weight with respect to 100% by weight of particles to which carbon black was fixed, and electrostatically deposited.

運転条件は第1層の場合と同様に羽根先端速度4 m 
/ s、処理時間5分にした。
The operating conditions are the same as in the case of the first layer, the blade tip speed is 4 m.
/s, and the processing time was 5 minutes.

これらの混合物を同様にハイプリダイザ−で固着させた
。運転条件は周速100 m / s s 6分間にし
た。処理中の最高温度は65℃であった。
These mixtures were similarly fixed using a hyperdizer. The operating conditions were a peripheral speed of 100 m/s for 6 minutes. The maximum temperature during treatment was 65°C.

得られたトナーの重量平均粒径は12μmであった。The weight average particle size of the obtained toner was 12 μm.

(1)の平板法で導電率を測定したところ、2.000
v / ell、5+OOOV/CIJ、10,0OO
v/cmで、夫々(ρ3.鵞)<10−”  (ρs、
5)=4XIQ−1%   (ρ1.1゜)=1.2X
10−”  (Ω・CI)−’であった。
When the conductivity was measured using the plate method in (1), it was found to be 2.000.
v/ell, 5+OOOV/CIJ, 10,0OO
v/cm, respectively (ρ3.鵞)<10−” (ρs,
5)=4XIQ-1% (ρ1.1゜)=1.2X
10-''(Ω·CI)-'.

また、(2)の磁気ブラシ回転法により導電率を測定し
たところ、10.0OOV/C11,30,000v/
cmで各々(p l to) =3X10−”  (ρ
o、so) = 10−@(Ω・cm)−’であった。
In addition, when the conductivity was measured using the magnetic brush rotation method in (2), it was found to be 10.0OOV/C11, 30,000v/
(p l to) = 3X10-” (ρ
o, so) = 10-@(Ω·cm)-'.

10゜000 v/cta 〜30. 000 V/C
1Bにかけて導電率は約3倍に変化している。
10゜000v/cta ~30. 000 V/C
The conductivity changes approximately three times over 1B.

(1)の平板性測定による5+000 V/ellの導
電率の値と(2)の磁気ブラシ法測定による30,0O
OV/C11の導電率の値との比((ρ。、 3.) 
/ (ρ3..S))は(10−・)/(4X10−1
′)であり、10−倍以上のトナーである。
(1) The conductivity value of 5+000 V/ell as measured by the flatness measurement and (2) 30,0O as determined by the magnetic brush method measurement.
The ratio of OV/C11 to the conductivity value ((ρ., 3.)
/ (ρ3..S)) is (10-.)/(4X10-1
'), which is 10 times more toner.

これから、現像時には導電性で、転写時には絶縁性を示
すトナーと言える。
From this, it can be said that the toner is conductive during development and insulating during transfer.

後述の実施例2.3も含めて電界強度と導電率との関係
のグラフを第5図に示す0図中撚字aは(1)の平板性
測定を、bは(2)の磁気ブラシ法測定を表す。
A graph of the relationship between electric field strength and conductivity, including Example 2.3 described later, is shown in Figure 5. In Figure 0, the twisted letter a indicates the flatness measurement in (1), and b indicates the magnetic brush in (2). Represents a legal measurement.

酸化亜鉛の固着の程度は、第1層のカーボンブラックと
同様に、真空吸引前後での観察及びX線による元素分析
(X線マイクロアナライザー)によって、充分強固に固
着していること、また、カーボンブラックはむき出しに
なっていないことを確認した。
Similar to the first layer of carbon black, the degree of adhesion of zinc oxide was determined by observation before and after vacuum suction and elemental analysis using X-rays (X-ray microanalyzer). Black made sure he wasn't exposed.

このトナーを用いて、画像評価用の電子写真プロセス実
験機で現像スリーブに感光ドラムの非露光部表面電位と
同一の直流電位を加え、反転現像の絵出し評価を行った
ところ、普通紙上に良好な画像が得られた。
Using this toner, we applied the same DC potential as the surface potential of the unexposed area of the photosensitive drum to the developing sleeve in an electrophotographic process experiment machine for image evaluation, and evaluated the appearance of the image in reversal development. A great image was obtained.

また、現像スリーブ電位を感光体露光部表面電位に等し
くして、さらに静電転写用のコロナ転写器の印加極性を
マイナスに切り換えて正転現像の絵出し評価を行ったと
ころ、反転現像時と同様に、普通紙上に良好な画像が得
られた。
In addition, when we made the developing sleeve potential equal to the surface potential of the exposed part of the photoreceptor and further switched the applied polarity of the corona transfer device for electrostatic transfer to negative, we evaluated the appearance of images during forward development. Similarly, good images were obtained on plain paper.

この結果から、実施例1のトナーは反転、正転現像方式
によって各々マイナス、プラスに帯電しており、現像の
場で静電潜像担体とトナー間で静電誘導によりトナーが
帯電したと考えられる。
From this result, it is thought that the toner of Example 1 was charged negatively and positively by the reverse and forward development methods, respectively, and that the toner was charged by electrostatic induction between the electrostatic latent image carrier and the toner in the development field. It will be done.

実施例2 第2層に固着させる絶縁性物質としてチタン酸バリウム
を用いた以外は、実施例1と全く同じ材料、および運転
条件でトナーを試作した。
Example 2 A toner was prototyped using the same materials and operating conditions as in Example 1, except that barium titanate was used as the insulating material fixed to the second layer.

第1層の固着は、芯粒子100重量%に対してカーボン
ブラックの混合比率を2重量%にして行った。
The first layer was fixed at a mixing ratio of carbon black of 2% by weight with respect to 100% by weight of the core particles.

第2層に固着させるチタン酸バリウムの重量平均粒径は
0.2μ−で 、導電率が10−6(Ω・1)−瓢のも
のを用い、カーボンブラックを固着させた粒子100重
量%に対してチタン酸バリウムの混合比率は10重量%
である。得られたトナーの重量平均粒径は12μmであ
った。このトナーの導電率測定値を第5図に示す。
The weight average particle size of barium titanate to be fixed to the second layer was 0.2 μ-, and the conductivity was 10-6 (Ω・1)-gourd. On the other hand, the mixing ratio of barium titanate is 10% by weight.
It is. The weight average particle size of the obtained toner was 12 μm. The measured conductivity values of this toner are shown in FIG.

(ρ。、1゜)、(ρ1.3゜)は、はぼ一定である。(ρ., 1°) and (ρ1.3°) are almost constant.

また、(ρ9,3゜)/(ρ8.S)は約10’である
Also, (ρ9,3°)/(ρ8.S) is approximately 10'.

実施例1と同様に反転、正転現像ともに普通紙上に良好
な画像が得られた。
As in Example 1, good images were obtained on plain paper in both reverse and forward development.

実施例3 第2層の固着粒子にポリメチルメタアクリレートを用い
た以外は、実施例1と全く同じ材料、製法でトナーを試
作した。
Example 3 A toner was prototyped using the same materials and manufacturing method as in Example 1, except that polymethyl methacrylate was used for the fixed particles of the second layer.

ポリメチルメタアクリレートの重量平均粒径は0.15
μm、カーボンブラックを固着させた粒子100重量%
に対して、ポリメチルメタアクリレートの混合比率は5
重量%である。得られたトナーの重量平均粒径は12μ
mであった。
The weight average particle size of polymethyl methacrylate is 0.15
μm, 100% by weight of particles fixed with carbon black
In contrast, the mixing ratio of polymethyl methacrylate is 5
Weight%. The weight average particle size of the obtained toner was 12μ
It was m.

導電率測定値を第5図に示す。The measured conductivity values are shown in FIG.

(ρ。、3゜)、(ρ。、1.)は5倍大きくなってい
る。また、(ρ 。9.。)/(ρ83.)は約4,0
00である。
(ρ., 3°) and (ρ., 1.) are five times larger. Also, (ρ.9..)/(ρ83.) is approximately 4.0
It is 00.

実施例1と同様に反転、正転現像ともに普通紙上に良好
な画像が得られた。
As in Example 1, good images were obtained on plain paper in both reverse and forward development.

比較例1 第1層に固着させる導電性物質の混合比率以外は°、実
施例2と全く同じ材料、製法でトナーを試作した。
Comparative Example 1 A toner was prototyped using the same materials and manufacturing method as in Example 2, except for the mixing ratio of the conductive substance fixed to the first layer.

第1層に固着させる導電性物質の混合比率は、芯粒子1
00重量%に対して、カーボンブラック5重量%である
The mixing ratio of the conductive substance fixed to the first layer is 1 core particle 1
00% by weight, carbon black is 5% by weight.

このトナーの導電率を測定すると、実施例とほぼ同等の
値が得られるが、時折トナーのリークが発生し、不安定
な電気特性を示す、電子顕微鏡で観察したところ、この
トナーは、第1層として固着させた導電性物質に対する
第2層目の絶縁性物質の被覆が不充分であることが観察
された。
When measuring the electrical conductivity of this toner, a value almost the same as that of the example was obtained, but toner occasionally leaked and exhibited unstable electrical characteristics.When observed with an electron microscope, it was found that this toner was It was observed that there was insufficient coverage of the second layer of insulating material over the conductive material adhered as a layer.

このトナーを用いて画像評価用の電子写真プロセス実験
機で絵出し評価を行ったところ、画像中に時々、黒筋が
発生する欠陥画像であった。
When this toner was used to evaluate the appearance of images using an electrophotographic process experimental machine for image evaluation, the images were found to be defective, with black streaks occasionally appearing in the images.

比較例2 芯粒子の磁性粉比率を20重量%とし、ワックスを3重
量%にした以外は、実施例1と全く同じ材料、製法でト
ナーを試作した。
Comparative Example 2 A toner was prototyped using the same materials and manufacturing method as in Example 1, except that the magnetic powder ratio of the core particles was 20% by weight and the wax was 3% by weight.

画像評価用実験機の現像器によりこのトナーで磁気ブラ
シを形成させたところ、磁気ブラシの回転によってトナ
ーが飛散した。また、画像はかぶりが多く好ましくなか
った。
When this toner was used to form a magnetic brush using a developing device of an experimental machine for image evaluation, the toner was scattered by the rotation of the magnetic brush. In addition, the image had a lot of fog, which was not desirable.

比較例3 芯粒子の磁性粉比率を755重量とし、ワックスを1重
量%にした以外は、実施例1と全く同じ材料、製法でト
ナーを試作した。
Comparative Example 3 A toner was experimentally produced using the same materials and manufacturing method as in Example 1, except that the magnetic powder ratio of the core particles was 755% by weight and the wax content was 1% by weight.

このトナーを用いて画像評価用の電子写真プロセス実験
機により絵出し評価を行ったところ、画像濃度が極めて
低く好ましくなかった。
When this toner was used to evaluate image appearance using an electrophotographic process experimental machine for image evaluation, the image density was extremely low and unfavorable.

表1は実施例1〜3および比較例1〜3についての測定
データーを示す。
Table 1 shows measurement data for Examples 1-3 and Comparative Examples 1-3.

画像評価用に使用した電子写真プロセス実験機の仕様を
下記に記す。
The specifications of the electrophotographic process experimental machine used for image evaluation are described below.

静電潜像担体に有機感光ドラムを用い、−帯電で反転現
像法により評価した。
An organic photosensitive drum was used as an electrostatic latent image carrier, and the evaluation was carried out by a reversal development method with a negative charge.

■ドラム速度 ・・・・・・・・ l0CII/S■露
光 (LEDアレー)・・・ 300 DPI■非露光
部表面電位 ・・・・・ −600v■露光部表面電位
  ・・・・・ −120v■スリ一ブ上最大磁束密度
・・・ 720ガウス■現像クリアランス ・・・・・
 450 μm■穂立ち高さ・・・・・・・ 600〜
800 μ鴎■スリーブ上トナー速度・・・・  38
cm/s■転写 ・・・・ +コロナによる静電転写[
相]定着・・・・・・・・ ヒートロールなお、表1に
おいて、画像評価のかぶりは白地1mn?当たりのトナ
ー個数であり、100倍の顕微鏡で測定した。
■Drum speed ・・・・・・・・・ l0CII/S ■Exposure (LED array)... 300 DPI■Surface potential of non-exposed area ・・・・-600v■Surface potential of exposed area ・・・・-120v ■Maximum magnetic flux density on the sleeve... 720 Gauss ■Development clearance...
450 μm ■ Ear standing height 600 ~
800μ Sleeve top toner speed... 38
cm/s ■Transfer... + Electrostatic transfer by corona [
Phase] Fixation...Heat roll In addition, in Table 1, the fog in the image evaluation is 1 mm on a white background? This is the number of toner particles per unit, and was measured using a microscope with a magnification of 100 times.

解像度は、l当たり6本の黒線、白線の&Il(所謂6
ラインペア/mai)が20倍に拡大して判別できるか
否かで判定した。
The resolution is 6 black lines and 6 white lines per 1 (so-called 6
The determination was made based on whether or not the line pair/mai) could be distinguished by magnification of 20 times.

また、転写効率は約2.000枚印刷後の現像機と排ト
ナーボックスの重量から算出した。
Further, the transfer efficiency was calculated from the weight of the developing machine and the discharged toner box after printing about 2,000 sheets.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明の磁性トナーの導電率特性を示すグラ
フである。 第2図は、本発明の磁性トナーの層構造を模式%式% 第3図は、本発明の磁性トナーの導電率を測定するのに
用いる平板式測定器を模式的に示す図である。 第4図は、本発明の磁性トナーの導電率を測定するのに
用いる磁気ブラシ回転式測定器を概念的に示す図である
。 第5図は、本発明の磁性トナーの例について、電界強度
と導電率との関係を示すグラフである。 l:芯粒子 2:磁性粉 3:導電性物質からなる第1層 4:絶縁性物質からなる第2層 5:主電極 6:ガード電極 7:副電極 8:テフロン製ケース 9:テフロンカバー 10:エレクトロメーター 11ニアルミ製ロール 12: アルミスリーブ 13:6極固定磁石 14:穂立ち規制板 15: ニレクロトメーター −は刀11 るノ 第1図 電 界 強 度 (V/crrL) 第2図 第3図 第5図 電 界 強 濱(V/cJ
FIG. 1 is a graph showing the conductivity characteristics of the magnetic toner of the present invention. FIG. 2 is a diagram schematically showing the layer structure of the magnetic toner of the present invention in percent. FIG. 3 is a diagram schematically showing a flat plate measuring device used to measure the conductivity of the magnetic toner of the present invention. FIG. 4 is a diagram conceptually showing a magnetic brush rotation type measuring device used to measure the conductivity of magnetic toner of the present invention. FIG. 5 is a graph showing the relationship between electric field strength and conductivity for an example of the magnetic toner of the present invention. l: Core particle 2: Magnetic powder 3: First layer made of conductive material 4: Second layer made of insulating material 5: Main electrode 6: Guard electrode 7: Sub-electrode 8: Teflon case 9: Teflon cover 10 : Electrometer 11 Ni-aluminum roll 12 : Aluminum sleeve 13 : 6-pole fixed magnet 14 : Ear standing regulation plate 15 : Nire chromatometer - sword 11 Figure 1 Electric field strength (V/crrL) Figure 2 Figure 3 Figure 5 Electric field strength (V/cJ

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)樹脂成分からなる結着剤、磁性粉、及び添加剤か
ら構成される芯粒子表面に、重量平均粒径が1μm以下
で導電率が10^−^6(Ω・cm)^−^1以上の導
電性物質が被覆され、さらに、重量平均粒径が0.1〜
1.0μmで導電率が10^−^6(Ω・cm)^−^
1以下の絶縁性物質が被覆され、少なくとも、最外層に
導電性物質がむき出しとならない構造を持つ重量平均粒
径5〜50μmの磁性トナー。
(1) The surface of the core particle, which is composed of a binder made of a resin component, magnetic powder, and additives, has a weight average particle diameter of 1 μm or less and an electrical conductivity of 10^-^6 (Ω cm)^-^. coated with one or more conductive substances, and further has a weight average particle size of 0.1 to
Electrical conductivity at 1.0μm is 10^-^6 (Ω・cm)^-^
A magnetic toner having a weight average particle size of 5 to 50 μm and having a structure in which at least one insulating material is coated and no conductive material is exposed in the outermost layer.
(2)芯粒子表面に順次導電性物質、絶縁性物質を乾式
にて被覆する請求項(1)記載の磁性トナーの製造方法
(2) The method for producing a magnetic toner according to claim (1), wherein the surface of the core particle is sequentially coated with a conductive substance and an insulating substance in a dry process.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0426862A (en) * 1990-05-23 1992-01-30 Tomoegawa Paper Co Ltd Production of magnetic toner
JPH0651552A (en) * 1992-07-29 1994-02-25 Tomoegawa Paper Co Ltd Electrostatic charge image developing toner
JP2009002426A (en) * 2007-06-21 2009-01-08 Bridgestone Corp Engine mount

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