JPH06230603A - 磁性トナー用磁性粒子粉末 - Google Patents
磁性トナー用磁性粒子粉末Info
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- JPH06230603A JPH06230603A JP50A JP3440593A JPH06230603A JP H06230603 A JPH06230603 A JP H06230603A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 3440593 A JP3440593 A JP 3440593A JP H06230603 A JPH06230603 A JP H06230603A
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Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流動性がより優れており、しかも流動性及び
帯電量を安定に維持することができる磁性トナー用磁性
粒子粉末を提供する。 【構成】 磁性酸化鉄粒子表面と該粒子表面を被覆して
いるカップリング剤層との間に、Si又はTi若しくは
Si及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水
和物微粒子若しくは両微粒子が存在している粒子サイズ
が個数平均径で0.05〜0.5μmである磁性酸化鉄
粒子からなる磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末。
帯電量を安定に維持することができる磁性トナー用磁性
粒子粉末を提供する。 【構成】 磁性酸化鉄粒子表面と該粒子表面を被覆して
いるカップリング剤層との間に、Si又はTi若しくは
Si及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水
和物微粒子若しくは両微粒子が存在している粒子サイズ
が個数平均径で0.05〜0.5μmである磁性酸化鉄
粒子からなる磁性トナー用磁性酸化鉄粒子粉末。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、流動性がより優れてお
り、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持することが
できる磁性トナー用磁性粒子粉末に関するものである。
り、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持することが
できる磁性トナー用磁性粒子粉末に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、静電潜像現像法の一つとして、キ
ヤリアを使用せずに樹脂中にマグネタイト粒子粉末等の
磁性粒子粉末を混合分散させた複合体粒子を現像剤とし
て用いる所謂一成分系磁性トナーによる現像法が広く知
られ、汎用されている。
ヤリアを使用せずに樹脂中にマグネタイト粒子粉末等の
磁性粒子粉末を混合分散させた複合体粒子を現像剤とし
て用いる所謂一成分系磁性トナーによる現像法が広く知
られ、汎用されている。
【0003】近時、画像濃度や階調性等複写機の高画質
化や高速化に伴って、現像剤である磁性トナーの特性向
上が強く要求されており、その為には、磁性トナーの流
動性の向上及び環境、殊に、温度や湿度によって流動性
や帯電量が変動することなく安定していることが強く要
求される。
化や高速化に伴って、現像剤である磁性トナーの特性向
上が強く要求されており、その為には、磁性トナーの流
動性の向上及び環境、殊に、温度や湿度によって流動性
や帯電量が変動することなく安定していることが強く要
求される。
【0004】磁性トナーの流動性については、特開昭5
3−94932号公報の「このような高抵抗磁性トナー
は高抵抗であるが故に流動性が悪く、現像ムラを起し易
い欠点を有していた。つまりPPC用の高抵抗磁性トナ
ーは転写するのに必要な帯電を保持できる反面、トナー
ボトル中あるいは磁気ロール表面等、転写工程以外の帯
電している必要のない工程に於いても摩擦帯電もしくは
製造工程におけるメカノエレクトレット等により若干の
帯電をしていることによる帯電凝集を起し易く、これが
為に流動性の低下を招いている。」、「本発明の他の目
的は流動性の改善されたPPC用高抵抗磁性トナーを提
供することにより、現像ムラの無い、従って解像度、階
調性の優れた良質の間接式複写を得んとするものであ
る。」なる記載の通りである。
3−94932号公報の「このような高抵抗磁性トナー
は高抵抗であるが故に流動性が悪く、現像ムラを起し易
い欠点を有していた。つまりPPC用の高抵抗磁性トナ
ーは転写するのに必要な帯電を保持できる反面、トナー
ボトル中あるいは磁気ロール表面等、転写工程以外の帯
電している必要のない工程に於いても摩擦帯電もしくは
製造工程におけるメカノエレクトレット等により若干の
帯電をしていることによる帯電凝集を起し易く、これが
為に流動性の低下を招いている。」、「本発明の他の目
的は流動性の改善されたPPC用高抵抗磁性トナーを提
供することにより、現像ムラの無い、従って解像度、階
調性の優れた良質の間接式複写を得んとするものであ
る。」なる記載の通りである。
【0005】また、磁性トナーの流動性や帯電量の安定
化については、特開昭63−139367号公報の「こ
の様な乾式現像剤を使用する方法において、良好な画質
の可視画像を形成するためには、現像剤が高い流動性を
有し、かつ均一な帯電性を有することが必要であり、そ
のために従来よりケイ酸微粉体をトナー粉末に添加混合
することが行われている。然るにシリカ微粉体はそのま
までは親水性であるためにこれが添加された現像剤は空
気中の湿気により凝集を生じて流動性が低下したり、甚
だしい場合にはシリカの吸湿により現像剤の帯電性能を
低下させてしまう。‥‥長時間の高湿条件下放置におい
て良好なコピー品質を保つ必要があり、この点でも従来
の疎水化ケイ酸微粉体では性能的に不満足なものであっ
た。」、「本発明の目的は高温高湿や低温低湿などの環
境変化に対しても安定であり、常に良好な特性を発揮す
ることのできる静電荷像現像剤を提供することにあ
る。」なる記載の通りである。
化については、特開昭63−139367号公報の「こ
の様な乾式現像剤を使用する方法において、良好な画質
の可視画像を形成するためには、現像剤が高い流動性を
有し、かつ均一な帯電性を有することが必要であり、そ
のために従来よりケイ酸微粉体をトナー粉末に添加混合
することが行われている。然るにシリカ微粉体はそのま
までは親水性であるためにこれが添加された現像剤は空
気中の湿気により凝集を生じて流動性が低下したり、甚
だしい場合にはシリカの吸湿により現像剤の帯電性能を
低下させてしまう。‥‥長時間の高湿条件下放置におい
て良好なコピー品質を保つ必要があり、この点でも従来
の疎水化ケイ酸微粉体では性能的に不満足なものであっ
た。」、「本発明の目的は高温高湿や低温低湿などの環
境変化に対しても安定であり、常に良好な特性を発揮す
ることのできる静電荷像現像剤を提供することにあ
る。」なる記載の通りである。
【0006】磁性トナーの諸特性と磁性トナー中に含有
される磁性粒子粉末の諸特性とは密接な関係があり、前
記特性を有する磁性トナーを得る為には、磁性トナー中
に含有される磁性粒子粉末の流動性がより優れており、
しかも、温度や湿度によって帯電量や流動性が変動する
ことなく安定していることが強く要求される。
される磁性粒子粉末の諸特性とは密接な関係があり、前
記特性を有する磁性トナーを得る為には、磁性トナー中
に含有される磁性粒子粉末の流動性がより優れており、
しかも、温度や湿度によって帯電量や流動性が変動する
ことなく安定していることが強く要求される。
【0007】従来、磁性トナーの諸特性を改良する為の
試みは、種々なされており、磁性トナー自身の粒子表面
を改質するものとして、アミノ若しくはメルカプト変
性シリコンオイルにより被覆処理された金属酸化物と疎
水性シリカとを磁性トナー粒子表面に担持させる方法
(特開昭61−294462号公報)、カーボンブラ
ック微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子及び酸化チ
タン微粒子から選ばれる1種又は2種以上の微粒子とシ
リコンオイルとの混合物とを磁性トナー粒子表面に付着
させる方法(特開昭55−26518号公報)等があ
る。
試みは、種々なされており、磁性トナー自身の粒子表面
を改質するものとして、アミノ若しくはメルカプト変
性シリコンオイルにより被覆処理された金属酸化物と疎
水性シリカとを磁性トナー粒子表面に担持させる方法
(特開昭61−294462号公報)、カーボンブラ
ック微粒子、アルミナ微粒子、シリカ微粒子及び酸化チ
タン微粒子から選ばれる1種又は2種以上の微粒子とシ
リコンオイルとの混合物とを磁性トナー粒子表面に付着
させる方法(特開昭55−26518号公報)等があ
る。
【0008】また、磁性トナー中に含有される磁性粒子
粉末の粒子表面を改質するものとして、磁性粒子表面
と当該粒子表面を被覆しているカップリング剤層との間
に、ベーマイト構造を有する水和アルミナ粒子を存在さ
せる方法(特開平1−119519号公報)、磁性粒
子の粒子表面にシリカゲルSiO2 ・nH2 Oを付着結
合させる方法(特開平2−73362号公報)、磁性
粒子の粒子表面にカップリング剤等の疎水基を有する有
機化合物を被覆する方法(特開平−217423号公
報)等がある。
粉末の粒子表面を改質するものとして、磁性粒子表面
と当該粒子表面を被覆しているカップリング剤層との間
に、ベーマイト構造を有する水和アルミナ粒子を存在さ
せる方法(特開平1−119519号公報)、磁性粒
子の粒子表面にシリカゲルSiO2 ・nH2 Oを付着結
合させる方法(特開平2−73362号公報)、磁性
粒子の粒子表面にカップリング剤等の疎水基を有する有
機化合物を被覆する方法(特開平−217423号公
報)等がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】流動性がより優れてお
り、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持することが
できる磁性トナーは現在最も要求されているところであ
るが、前出公知の方法は前記諸特性を十分満足するもの
とは言い難いものであった。
り、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持することが
できる磁性トナーは現在最も要求されているところであ
るが、前出公知の方法は前記諸特性を十分満足するもの
とは言い難いものであった。
【0010】即ち、前出公知の及びの方法は、磁性
トナーの流動性を向上させるものではあるが未だ十分で
はなく、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持するこ
とができない。
トナーの流動性を向上させるものではあるが未だ十分で
はなく、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持するこ
とができない。
【0011】前出の方法は、磁性粒子粉末の樹脂への
分散性を改良するものであり、後出する比較例に示す通
り、この磁性粒子粉末を用いて得られた磁性トナーの流
動性は十分ではなく、しかも、流動性及び帯電量を安定
に維持することもできない。
分散性を改良するものであり、後出する比較例に示す通
り、この磁性粒子粉末を用いて得られた磁性トナーの流
動性は十分ではなく、しかも、流動性及び帯電量を安定
に維持することもできない。
【0012】前出の方法は、シリカゲルSiO2 ・n
H2 Oを磁性粒子の粒子表面に付着結合してシリカゲル
の吸水、放水特性を利用して湿度変動による帯電量の変
動を抑制して帯電量を一定に保持するものではあるが、
磁性粒子粉末の流動性の改良は十分ではない。
H2 Oを磁性粒子の粒子表面に付着結合してシリカゲル
の吸水、放水特性を利用して湿度変動による帯電量の変
動を抑制して帯電量を一定に保持するものではあるが、
磁性粒子粉末の流動性の改良は十分ではない。
【0013】前出の方法は、磁性粒子粉末の流動性が
十分ではなく、しかも、帯電量を安定に維持することが
できない。
十分ではなく、しかも、帯電量を安定に維持することが
できない。
【0014】更に、前出及びの方法による場合には
磁性トナー表面に流動改質剤である微粒子等を担持させ
て表面を改良するものであるから、スリーブ上における
磁性トナーの帯電時に磁性トナー同志の接触や磁性トナ
ーとスリーブとの接触による衝撃が生起し磁性トナーの
粒子表面から流動性改質剤であるケイ素化合物等の微粒
子が離脱してしまうため、使用時においては流動性がか
なり低下してしまうという欠点があった。
磁性トナー表面に流動改質剤である微粒子等を担持させ
て表面を改良するものであるから、スリーブ上における
磁性トナーの帯電時に磁性トナー同志の接触や磁性トナ
ーとスリーブとの接触による衝撃が生起し磁性トナーの
粒子表面から流動性改質剤であるケイ素化合物等の微粒
子が離脱してしまうため、使用時においては流動性がか
なり低下してしまうという欠点があった。
【0015】そこで、本発明は、磁性粒子粉末の流動性
をより向上させるとともに流動性及び帯電量を安定に維
持することを技術的課題とする。
をより向上させるとともに流動性及び帯電量を安定に維
持することを技術的課題とする。
【0016】
【課題を解決する為の手段】前記技術的課題は、次の通
りの本発明により達成できる。
りの本発明により達成できる。
【0017】即ち、本発明は、磁性酸化鉄粒子表面と該
粒子表面を被覆しているカップリング剤層との間に、S
i又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸素
化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子が
存在している粒子サイズが個数平均径で0.05〜0.
5μmである磁性酸化鉄粒子からなる磁性トナー用磁性
粒子粉末である。
粒子表面を被覆しているカップリング剤層との間に、S
i又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸素
化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子が
存在している粒子サイズが個数平均径で0.05〜0.
5μmである磁性酸化鉄粒子からなる磁性トナー用磁性
粒子粉末である。
【0018】次に、本発明実施にあたっての諸条件につ
いて述べる。
いて述べる。
【0019】本発明における磁性酸化鉄粒子粉末として
は、マグネタイト粒子粉末、マグヘマイト粒子粉末、ベ
ルトライド化合物(FeO x ・Fe2 O3 、0<x<
1)及びこれら粒子にFe以外の2価金属(Mn、N
i、Zn、Cu、Mg、Co等の1種又は2種以上)を
含む所謂スピネルフェライト粒子粉末を使用することが
でき、その形態は、六面体、八面体、球状等のいずれで
あってもよい。
は、マグネタイト粒子粉末、マグヘマイト粒子粉末、ベ
ルトライド化合物(FeO x ・Fe2 O3 、0<x<
1)及びこれら粒子にFe以外の2価金属(Mn、N
i、Zn、Cu、Mg、Co等の1種又は2種以上)を
含む所謂スピネルフェライト粒子粉末を使用することが
でき、その形態は、六面体、八面体、球状等のいずれで
あってもよい。
【0020】本発明における磁性酸化鉄粒子粉末の粒子
サイズは、個数平均径で0.05〜0.5μmである。
0.05μm未満の場合、0.5μmを越える場合に
は、磁性トナー用磁性粒子粉末として好ましくない。よ
り好ましくは、0.1〜0.3μmである。
サイズは、個数平均径で0.05〜0.5μmである。
0.05μm未満の場合、0.5μmを越える場合に
は、磁性トナー用磁性粒子粉末として好ましくない。よ
り好ましくは、0.1〜0.3μmである。
【0021】本発明におけるSiを含む酸素化合物微粒
子とは、SiO2 、Si(OH)4等をいい、Siを含
む水和物微粒子とは、一般にSiO2 ・nH2 O(n>
0)で示されるものである。
子とは、SiO2 、Si(OH)4等をいい、Siを含
む水和物微粒子とは、一般にSiO2 ・nH2 O(n>
0)で示されるものである。
【0022】本発明におけるTiを含む酸素化合物微粒
子とは、TiO2 、TiO(OH)2 、Ti(OH)4
等をいい、Tiを含む水和物微粒子とは、一般にTiO
2 ・nH2 O(n>0)で示されるものである。
子とは、TiO2 、TiO(OH)2 、Ti(OH)4
等をいい、Tiを含む水和物微粒子とは、一般にTiO
2 ・nH2 O(n>0)で示されるものである。
【0023】Si又はTi若しくはSi及びTiのいず
れかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは
当該両微粒子の存在量は、磁性酸化鉄粒子粉末に対し酸
化物換算で0.1〜5.0重量%である。0.1重量%
未満の場合には、磁性酸化鉄粒子自体の流動性を改良す
ることが困難であり、その結果、磁性トナーの流動性も
改良することができない。5.0重量%を越える場合に
も、本発明の目的とする効果が得られるが磁性に関与し
ない成分が増加することによって磁性粒子粉末の飽和磁
化が減少し、磁性トナー用磁性粒子粉末として好ましく
ない。より好ましくは、0.5〜3.0重量%である。
れかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは
当該両微粒子の存在量は、磁性酸化鉄粒子粉末に対し酸
化物換算で0.1〜5.0重量%である。0.1重量%
未満の場合には、磁性酸化鉄粒子自体の流動性を改良す
ることが困難であり、その結果、磁性トナーの流動性も
改良することができない。5.0重量%を越える場合に
も、本発明の目的とする効果が得られるが磁性に関与し
ない成分が増加することによって磁性粒子粉末の飽和磁
化が減少し、磁性トナー用磁性粒子粉末として好ましく
ない。より好ましくは、0.5〜3.0重量%である。
【0024】後出、実施例に示す通り、Si又はTi若
しくはSi及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子
又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子は、添加した量
のほぼ全量が磁性酸化鉄粒子粉末の粒子表面に存在す
る。
しくはSi及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子
又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子は、添加した量
のほぼ全量が磁性酸化鉄粒子粉末の粒子表面に存在す
る。
【0025】本発明におけるカップリング剤としては、
市販のシランカップリング剤、チタンカップリング剤、
アルミネートカップリング剤等が使用できる。
市販のシランカップリング剤、チタンカップリング剤、
アルミネートカップリング剤等が使用できる。
【0026】カップリング剤の被覆量は、磁性酸化鉄粒
子粉末に対し0.1〜5.0重量%である。0.1重量
%未満の場合には、磁性酸化鉄粒子粉末の疎水化が不十
分であるので、本発明の目的とする効果が得られない。
5.0重量%を越える場合にも、本発明の目的とする効
果が得られるが磁性に関与しない成分が増加することに
よって、磁性酸化鉄粒子粉末の飽和磁化が減少し、磁性
トナー用磁性粒子粉末として好ましくない。
子粉末に対し0.1〜5.0重量%である。0.1重量
%未満の場合には、磁性酸化鉄粒子粉末の疎水化が不十
分であるので、本発明の目的とする効果が得られない。
5.0重量%を越える場合にも、本発明の目的とする効
果が得られるが磁性に関与しない成分が増加することに
よって、磁性酸化鉄粒子粉末の飽和磁化が減少し、磁性
トナー用磁性粒子粉末として好ましくない。
【0027】後出、実施例に示す通り、カップリング剤
は、添加した量のほぼ全量が磁性酸化鉄粒子粉末の粒子
表面に被覆される。
は、添加した量のほぼ全量が磁性酸化鉄粒子粉末の粒子
表面に被覆される。
【0028】本発明におけるカップリング剤の被覆量
と、Si又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含
む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当該両微
粒子の存在量との合計は、磁性粒子粉末の飽和磁化を考
慮すれば、磁性酸化鉄粒子粉末に対して5重量%以下で
あることが好ましい。
と、Si又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含
む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当該両微
粒子の存在量との合計は、磁性粒子粉末の飽和磁化を考
慮すれば、磁性酸化鉄粒子粉末に対して5重量%以下で
あることが好ましい。
【0029】本発明における磁性酸化鉄粒子の処理は、
磁性酸化鉄粒子とSi又はTi若しくはSi及びTiの
いずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若し
くは当該両微粒子とを混合した後、該混合物にカップリ
ング剤を添加して混合するか、又は、磁性酸化鉄粒子を
含む水懸濁液中にSi化合物又はTi化合物若しくは当
該両化合物とこれら化合物を中和する中和剤を添加して
攪拌・混合することにより磁性酸化鉄粒子の粒子表面に
Si又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸
素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子
を沈着させた後濾別、乾燥し、次いで、該乾燥物にカッ
プリング剤を添加して混合することにより得られる。
磁性酸化鉄粒子とSi又はTi若しくはSi及びTiの
いずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若し
くは当該両微粒子とを混合した後、該混合物にカップリ
ング剤を添加して混合するか、又は、磁性酸化鉄粒子を
含む水懸濁液中にSi化合物又はTi化合物若しくは当
該両化合物とこれら化合物を中和する中和剤を添加して
攪拌・混合することにより磁性酸化鉄粒子の粒子表面に
Si又はTi若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸
素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子
を沈着させた後濾別、乾燥し、次いで、該乾燥物にカッ
プリング剤を添加して混合することにより得られる。
【0030】上記磁性酸化鉄粒子の処理工程における混
合は、シンプソンミックスマーラー、マルチミル、スト
ッツミル、逆流混練機、アイリッヒミル、ウエットパン
ミル、メランジャ、ワールミックス、速練機等のホイー
ル型混練機、ブレード型混練機等の混練機を用いればよ
い。混合時にホイール型混練機を用いた場合には、本発
明の目的をより効果的に達成できる。ホイール型混練機
の中では、特に、シンプソンミックスマーラー、マルチ
ミル、ストッツミル、逆流混練機、アイリッヒミルが好
ましい。
合は、シンプソンミックスマーラー、マルチミル、スト
ッツミル、逆流混練機、アイリッヒミル、ウエットパン
ミル、メランジャ、ワールミックス、速練機等のホイー
ル型混練機、ブレード型混練機等の混練機を用いればよ
い。混合時にホイール型混練機を用いた場合には、本発
明の目的をより効果的に達成できる。ホイール型混練機
の中では、特に、シンプソンミックスマーラー、マルチ
ミル、ストッツミル、逆流混練機、アイリッヒミルが好
ましい。
【0031】
【作用】先ず、本発明において最も重要な点は、磁性酸
化鉄粒子表面と該粒子表面を被覆しているカップリング
剤層との間に、Si又はTi若しくはSi及びTiのい
ずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しく
は当該両微粒子が存在している磁性酸化鉄粒子は、流動
性がより優れており、しかも、流動性及び帯電量を安定
に維持することができるという事実であり、このような
磁性酸化鉄粒子を用いて得られた磁性トナーもまた流動
性がより優れており、しかも、流動性及び帯電量を安定
に維持することができるという事実である。
化鉄粒子表面と該粒子表面を被覆しているカップリング
剤層との間に、Si又はTi若しくはSi及びTiのい
ずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しく
は当該両微粒子が存在している磁性酸化鉄粒子は、流動
性がより優れており、しかも、流動性及び帯電量を安定
に維持することができるという事実であり、このような
磁性酸化鉄粒子を用いて得られた磁性トナーもまた流動
性がより優れており、しかも、流動性及び帯電量を安定
に維持することができるという事実である。
【0032】本発明に係る磁性酸化鉄粒子は流動性がよ
り優れており、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持
することができる理由についての理論的解明はいまだ行
ってはいないが、本発明者は、後出比較例に示す通り、
磁性酸化鉄粒子の粒子表面をカップリング剤層のみで被
覆した場合、磁性酸化鉄粒子の粒子表面にSi又はTi
若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒
子又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子のみが存在し
ている場合、磁性酸化鉄粒子の粒子表面に被覆されてい
るカップリング剤層の上にSi又はTi若しくはSi及
びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微
粒子若しくは当該両微粒子が存在している場合のいずれ
の場合にも、本発明の目的とする効果が得られないこと
から、磁性酸化鉄粒子表面を被覆しているカップリング
剤層と該カップリング剤層と磁性酸化鉄粒子表面との間
に存在するSi又はTi若しくはSi及びTiのいずれ
かを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当
該両微粒子との相乗効果によるものと考えている。
り優れており、しかも、流動性及び帯電量を安定に維持
することができる理由についての理論的解明はいまだ行
ってはいないが、本発明者は、後出比較例に示す通り、
磁性酸化鉄粒子の粒子表面をカップリング剤層のみで被
覆した場合、磁性酸化鉄粒子の粒子表面にSi又はTi
若しくはSi及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒
子又は水和物微粒子若しくは当該両微粒子のみが存在し
ている場合、磁性酸化鉄粒子の粒子表面に被覆されてい
るカップリング剤層の上にSi又はTi若しくはSi及
びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微
粒子若しくは当該両微粒子が存在している場合のいずれ
の場合にも、本発明の目的とする効果が得られないこと
から、磁性酸化鉄粒子表面を被覆しているカップリング
剤層と該カップリング剤層と磁性酸化鉄粒子表面との間
に存在するSi又はTi若しくはSi及びTiのいずれ
かを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しくは当
該両微粒子との相乗効果によるものと考えている。
【0033】本発明においては、流動性指数が63以上
であり、流動性指数の変化率が15%以下、帯電量の変
化率が18%以下の磁性酸化鉄粒子粉末が得られる。
であり、流動性指数の変化率が15%以下、帯電量の変
化率が18%以下の磁性酸化鉄粒子粉末が得られる。
【0034】本発明において、混練時にホイール型混練
機を用いた場合には、流動性指数が70以上であり、流
動性指数の変化率が10%以下、帯電量の変化率が15
%以下の磁性酸化鉄粒子粉末が得られる。
機を用いた場合には、流動性指数が70以上であり、流
動性指数の変化率が10%以下、帯電量の変化率が15
%以下の磁性酸化鉄粒子粉末が得られる。
【0035】また、混練時にホイール型混練機を用いた
場合には、磁性酸化鉄粒子粉末の吸油量が小さくなると
いう効果も得られ、磁性トナー混練時における分散性が
より優れたものとなる。
場合には、磁性酸化鉄粒子粉末の吸油量が小さくなると
いう効果も得られ、磁性トナー混練時における分散性が
より優れたものとなる。
【0036】本発明において、Si又はTi若しくはS
i及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和
物微粒子若しくは当該両微粒子を磁性酸化鉄粒子表面に
存在させる工程とカップリング剤を磁性酸化鉄粒子表面
に被覆させる工程の両工程でホイール型混練機を使用す
る場合が最も効果的であり、次いで、前工程のみでホイ
ール型混練機を使用する場合、後工程のみでホイール型
混練機を使用する場合の順となる。
i及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和
物微粒子若しくは当該両微粒子を磁性酸化鉄粒子表面に
存在させる工程とカップリング剤を磁性酸化鉄粒子表面
に被覆させる工程の両工程でホイール型混練機を使用す
る場合が最も効果的であり、次いで、前工程のみでホイ
ール型混練機を使用する場合、後工程のみでホイール型
混練機を使用する場合の順となる。
【0037】ホイール型混練機を用いた場合には、より
効果的に本発明の目的を達成することができる理由につ
いて、本発明者は、圧縮作用によって磁性酸化鉄粒子間
に介在しているSi又はTi若しくはSi及びTiのい
ずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しく
は当該両微粒子を磁性酸化鉄粒子表面に押しつけ,そし
て、せん断作用によって上記微粒子を拡散させながら磁
性酸化鉄粒子群に対してはせん断力により位置を変えて
ばらばらに凝集を解きはなし、更に、へらなで作用によ
り磁性酸化鉄粒子表面に存在する微粒子をへらでなでる
ように均一に広げるという上記三つの作用が繰り返され
ることによって磁性酸化鉄粒子相互間の凝集が解きほぐ
されて再凝集することなく1個1個バラバラの状態で存
在するとともに、個々の磁性酸化鉄粒子の粒子表面に微
粒子がより多量且つ均一に分布し、しかも、より強固に
固着されることによるものと考えている。
効果的に本発明の目的を達成することができる理由につ
いて、本発明者は、圧縮作用によって磁性酸化鉄粒子間
に介在しているSi又はTi若しくはSi及びTiのい
ずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微粒子若しく
は当該両微粒子を磁性酸化鉄粒子表面に押しつけ,そし
て、せん断作用によって上記微粒子を拡散させながら磁
性酸化鉄粒子群に対してはせん断力により位置を変えて
ばらばらに凝集を解きはなし、更に、へらなで作用によ
り磁性酸化鉄粒子表面に存在する微粒子をへらでなでる
ように均一に広げるという上記三つの作用が繰り返され
ることによって磁性酸化鉄粒子相互間の凝集が解きほぐ
されて再凝集することなく1個1個バラバラの状態で存
在するとともに、個々の磁性酸化鉄粒子の粒子表面に微
粒子がより多量且つ均一に分布し、しかも、より強固に
固着されることによるものと考えている。
【0038】ホイール型混練機を用いてカップリング剤
を被覆する場合には、上記Si又はTi若しくはSi及
びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微
粒子若しくは当該両微粒子の場合と同様の現象が生起す
るとともに、更に圧縮作用時には、カップリング剤を磁
性酸化鉄間隙を通して押し広げるという作用も加わって
磁性酸化鉄粒子表面にカップリング剤がより均一且つ強
固に被覆される。
を被覆する場合には、上記Si又はTi若しくはSi及
びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物微
粒子若しくは当該両微粒子の場合と同様の現象が生起す
るとともに、更に圧縮作用時には、カップリング剤を磁
性酸化鉄間隙を通して押し広げるという作用も加わって
磁性酸化鉄粒子表面にカップリング剤がより均一且つ強
固に被覆される。
【0039】本発明に係る磁性酸化鉄粒子を用いて得ら
れる磁性トナーもまた流動性がより優れており、流動性
及び帯電量を安定に維持することができる。
れる磁性トナーもまた流動性がより優れており、流動性
及び帯電量を安定に維持することができる。
【0040】
【実施例】次に、実施例及び比較例により、本発明を説
明する。尚、以下の実施例及び比較例における磁性酸化
鉄粒子の形状は、透過型電子顕微鏡及び走査型電子顕微
鏡により観察したものである。
明する。尚、以下の実施例及び比較例における磁性酸化
鉄粒子の形状は、透過型電子顕微鏡及び走査型電子顕微
鏡により観察したものである。
【0042】磁性酸化鉄粒子の粒子径は、投影径の中の
Martin径(定方向に投影面積を2等分する線分の
長さ)を用い個数平均径で表した。
Martin径(定方向に投影面積を2等分する線分の
長さ)を用い個数平均径で表した。
【0043】磁性粒子粉末および磁性トナーの流動性指
数の評価は、「パウダーテスターPT−E型」(細川ミ
クロン社製)で測定した値である。温度・湿度による流
動性の変化は、常温−常湿(25℃−60%)下の流動
性指数を基準として、低温−低湿(15℃−20%)下
に24時間放置した後に測定した流動性指数との差を、
また、高温−高湿(32.5℃−90%)下に24時間
放置した後に測定した流動性指数との差を変化率として
示した。
数の評価は、「パウダーテスターPT−E型」(細川ミ
クロン社製)で測定した値である。温度・湿度による流
動性の変化は、常温−常湿(25℃−60%)下の流動
性指数を基準として、低温−低湿(15℃−20%)下
に24時間放置した後に測定した流動性指数との差を、
また、高温−高湿(32.5℃−90%)下に24時間
放置した後に測定した流動性指数との差を変化率として
示した。
【0044】磁性酸化鉄粒子および磁性トナーの帯電量
は、東芝ケミカル社製ブローオフ帯電量測定装置を用い
て、日本鉄粉社製TEFV−200/300の鉄粉キヤ
リアと30分間摩擦帯電させて測定した値である。温度
・湿度による帯電量の変化は、常温−常湿(25℃−6
0%)下の帯電量を基準として、低温−低湿(15℃−
20%)下に24時間放置した後に測定した帯電量との
差を、また、高温−高湿(32.5℃−90%)下に2
4時間放置した後に測定した帯電量との差を変化率とし
て示した。
は、東芝ケミカル社製ブローオフ帯電量測定装置を用い
て、日本鉄粉社製TEFV−200/300の鉄粉キヤ
リアと30分間摩擦帯電させて測定した値である。温度
・湿度による帯電量の変化は、常温−常湿(25℃−6
0%)下の帯電量を基準として、低温−低湿(15℃−
20%)下に24時間放置した後に測定した帯電量との
差を、また、高温−高湿(32.5℃−90%)下に2
4時間放置した後に測定した帯電量との差を変化率とし
て示した。
【0045】磁性酸化鉄粒子の吸油量の測定は、JIS
−5101の顔料測定法に準じた。
−5101の顔料測定法に準じた。
【0046】実施例1 湿式法により水溶液中から生成した粒子サイズが個数平
均径0.23μmの球状を呈したマグネタイト粒子粉末
(飽和磁化値84.0emu/g)9.8kgとコロイ
ダルシリカ(日産化学社製 商品名 スノーテックスS
T−40)500g(SiO2 として磁性粒子粉末対し
て2重量%)とを、シンプソンミックスマラーである
「サンドミル MPUV−2」(商品名;(株)松本鋳
造鉄工所製)に投入して30分間混合して球状を呈した
マグネタイト粒子の粒子表面にシリカ微粒子を付着させ
た。
均径0.23μmの球状を呈したマグネタイト粒子粉末
(飽和磁化値84.0emu/g)9.8kgとコロイ
ダルシリカ(日産化学社製 商品名 スノーテックスS
T−40)500g(SiO2 として磁性粒子粉末対し
て2重量%)とを、シンプソンミックスマラーである
「サンドミル MPUV−2」(商品名;(株)松本鋳
造鉄工所製)に投入して30分間混合して球状を呈した
マグネタイト粒子の粒子表面にシリカ微粒子を付着させ
た。
【0047】次いで、チタネートカップリング剤 KR
−TTS(商品名;味の素(株)製)50g(磁性粒子
粉末に対して0.5重量%に該当する。)を添加した
後、更に、30分間混合して、シリカ微粒子が付着して
いるマグネタイト粒子の粒子表面にチタネートカップリ
ング剤を被覆させた。
−TTS(商品名;味の素(株)製)50g(磁性粒子
粉末に対して0.5重量%に該当する。)を添加した
後、更に、30分間混合して、シリカ微粒子が付着して
いるマグネタイト粒子の粒子表面にチタネートカップリ
ング剤を被覆させた。
【0048】ここに得られたチタネートカップリング剤
処理済磁性粒子粉末の常温−常湿下における流動性指数
は80と優れたものであった。この磁性粒子粉末の温度
・湿度による流動性の変化率は、低温−低湿下が0%、
高温−高湿下が6.3%であって、変化率が極めて小さ
いものであった。
処理済磁性粒子粉末の常温−常湿下における流動性指数
は80と優れたものであった。この磁性粒子粉末の温度
・湿度による流動性の変化率は、低温−低湿下が0%、
高温−高湿下が6.3%であって、変化率が極めて小さ
いものであった。
【0049】そして、温度・湿度による帯電量の変化率
は、低温−低湿下が10.0%、高温−高湿下が5.0
%であって、変化率が極めて小さいものであった。
は、低温−低湿下が10.0%、高温−高湿下が5.0
%であって、変化率が極めて小さいものであった。
【0050】また、この磁性粒子粉末は、飽和磁化値が
81.5emu/gで、吸油量が15ml/100gで
あった。
81.5emu/gで、吸油量が15ml/100gで
あった。
【0051】実施例2〜12、比較例1〜4 被処理磁性粒子粉末の種類、Si又はTi若しくはSi
及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物
微粒子若しくは当該両微粒子の種類及び量、カップリン
グ剤の種類及び量並びに混練機器の種類及び混練時間を
種々変化させた以外は実施例1と同様にして処理済磁性
酸化鉄粒子粉末を得た。
及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又は水和物
微粒子若しくは当該両微粒子の種類及び量、カップリン
グ剤の種類及び量並びに混練機器の種類及び混練時間を
種々変化させた以外は実施例1と同様にして処理済磁性
酸化鉄粒子粉末を得た。
【0052】この時の主要条件を表1及び表3に、処理
済磁性酸化鉄粒子粉末の諸特性を表2及び表4に示す。
尚、比較例3は、マグネタイト粒子の表面に、まず、チ
タネートカップリング剤を被覆した後、コロイダルシリ
カを付着させた以外は、実施例1と同様にして処理済磁
性酸化鉄粒子粉末を得た。
済磁性酸化鉄粒子粉末の諸特性を表2及び表4に示す。
尚、比較例3は、マグネタイト粒子の表面に、まず、チ
タネートカップリング剤を被覆した後、コロイダルシリ
カを付着させた以外は、実施例1と同様にして処理済磁
性酸化鉄粒子粉末を得た。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
【表3】
【0056】
【表4】
【0057】使用例1 実施例1で得られた処理済球状磁性酸化鉄粒子粉末を用
い、下記配合割合でヘンシェルミキサーにより混合し、
熱間2本ロールで10分間溶融混練した。混練物を冷却
した後、粗粉砕し、次いで、微粉砕した。さらに、これ
を分級して体積平均径12〜13μm(コルターカウン
ター社製 商品名TA−IIで測定)の磁性トナーを製
造した。得られた磁性トナー100重量部に対して疎水
性シリカ微粒子粉末0.5重量部を外添し、磁性トナー
を得た。磁性トナ−の常温−常圧環境下における流動性
指数は90であった。
い、下記配合割合でヘンシェルミキサーにより混合し、
熱間2本ロールで10分間溶融混練した。混練物を冷却
した後、粗粉砕し、次いで、微粉砕した。さらに、これ
を分級して体積平均径12〜13μm(コルターカウン
ター社製 商品名TA−IIで測定)の磁性トナーを製
造した。得られた磁性トナー100重量部に対して疎水
性シリカ微粒子粉末0.5重量部を外添し、磁性トナー
を得た。磁性トナ−の常温−常圧環境下における流動性
指数は90であった。
【0058】 スチレン−アクリル系共重合樹脂 100重量部 負帯電性制御剤 0.5重量部 離型剤 6重量部 磁性粒子粉末 60重量部
【0059】ここに得られた磁性トナーをレーザービー
ムプリンター(キヤノン(株)製商品名レーザーショッ
トLBP−B406E)で画像性を評価した。その結
果、磁性トナーの流動性が優れていることに起因して画
像濃度が高く、しかも、カブリの少ない良好な画質が得
られた。
ムプリンター(キヤノン(株)製商品名レーザーショッ
トLBP−B406E)で画像性を評価した。その結
果、磁性トナーの流動性が優れていることに起因して画
像濃度が高く、しかも、カブリの少ない良好な画質が得
られた。
【0060】この磁性トナーの温度・湿度による流動性
の変化率は、低温−低湿下が0%、高温−高湿下が5.
6%であって、変化率が極めて小さいものであった。
の変化率は、低温−低湿下が0%、高温−高湿下が5.
6%であって、変化率が極めて小さいものであった。
【0061】そして、温度・湿度による帯電量の変化率
は、低温−低湿下が8.3%、高温−高湿下が5.0%
であって、変化率が極めて小さいものであった。
は、低温−低湿下が8.3%、高温−高湿下が5.0%
であって、変化率が極めて小さいものであった。
【0062】使用例2〜12、使用比較例1〜5 磁性粒子粉末の種類を種々変化させた以外は、使用例1
と同様にして磁性トナーを得た。磁性トナーの諸特性を
表5に示す。表5において、常温−常湿下における値を
基準として、低温−低湿下及び高温−高湿下における流
動性指数及び帯電量のそれぞれの変化率が、10%未満
の場合を◎印、15%未満の場合を○印、20%未満の
場合を△印、20%以上の場合を×印で表した。尚、使
用比較例5に記載の磁性トナーは、特開平1−1195
19号公報の実施例5に記載の方法により得られた磁性
粒子粉末を用いた。
と同様にして磁性トナーを得た。磁性トナーの諸特性を
表5に示す。表5において、常温−常湿下における値を
基準として、低温−低湿下及び高温−高湿下における流
動性指数及び帯電量のそれぞれの変化率が、10%未満
の場合を◎印、15%未満の場合を○印、20%未満の
場合を△印、20%以上の場合を×印で表した。尚、使
用比較例5に記載の磁性トナーは、特開平1−1195
19号公報の実施例5に記載の方法により得られた磁性
粒子粉末を用いた。
【0063】
【表5】
【0064】
【発明の効果】本発明に係る磁性粒子粉末は、前出実施
例に示した通り、流動性がより優れており、しかも、流
動性及び帯電量を安定に維持することができるので、磁
性トナー用磁性粒子粉末として好適である。
例に示した通り、流動性がより優れており、しかも、流
動性及び帯電量を安定に維持することができるので、磁
性トナー用磁性粒子粉末として好適である。
【0065】また、本発明に係る磁性粒子粉末を用いて
製造した磁性トナーもまた流動性がより優れており、し
かも、流動性及び帯電量を安定に維持することができ
る。
製造した磁性トナーもまた流動性がより優れており、し
かも、流動性及び帯電量を安定に維持することができ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 栗田 栄一 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 岡野 洋司 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内 (72)発明者 好澤 実 広島県広島市中区舟入南4丁目1番2号戸 田工業株式会社創造センター内
Claims (1)
- 【請求項1】 磁性酸化鉄粒子表面と該粒子表面を被覆
しているカップリング剤層との間に、Si又はTi若し
くはSi及びTiのいずれかを含む酸素化合物微粒子又
は水和物微粒子若しくは当該両微粒子が存在している粒
子サイズが個数平均径で0.05〜0.5μmである磁
性酸化鉄粒子からなる磁性トナー用磁性粒子粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06230603A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 磁性トナー用磁性粒子粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06230603A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 磁性トナー用磁性粒子粉末 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06230603A true JPH06230603A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12413282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06230603A (ja) | 1993-01-29 | 1993-01-29 | 磁性トナー用磁性粒子粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06230603A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001015317A (ja) * | 1999-04-30 | 2001-01-19 | Toda Kogyo Corp | 磁気記録媒体用板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末及び該板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末を用いた磁気記録媒体 |
| JP2009012987A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 酸化鉄粒子粉末 |
-
1993
- 1993-01-29 JP JP50A patent/JPH06230603A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001015317A (ja) * | 1999-04-30 | 2001-01-19 | Toda Kogyo Corp | 磁気記録媒体用板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末及び該板状黒色複合マグネトプランバイト型フェライト粒子粉末を用いた磁気記録媒体 |
| JP2009012987A (ja) * | 2007-06-29 | 2009-01-22 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 酸化鉄粒子粉末 |
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