JPH0683103A - 静電荷像用磁性トナー - Google Patents

静電荷像用磁性トナー

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JPH0683103A
JPH0683103A JP4235053A JP23505392A JPH0683103A JP H0683103 A JPH0683103 A JP H0683103A JP 4235053 A JP4235053 A JP 4235053A JP 23505392 A JP23505392 A JP 23505392A JP H0683103 A JPH0683103 A JP H0683103A
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JP
Japan
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magnetic toner
magnetic
fine particles
toner
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP4235053A
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English (en)
Inventor
Koji Noguchi
浩司 野口
Tsutomu Saito
務 齋藤
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Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 摩擦帯電量が安定であり,かつ高湿環境にお
いても高品質の画像が得られる静電荷像用磁性トナーを
提供する。 【構成】 結着用樹脂と磁性粉を主成分とし,磁性キャ
リアと混合して二成分系現像剤を構成する静電荷像用磁
性トナーにおいて,表面に磁性トナーと同極性の帯電特
性を有する微粒子を強く固定すると共に,磁性トナーと
逆極性の帯電特性を有する微粒子を弱く固定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,画像担体表面に形成し
た静電荷像の現像に使用する静電荷像用磁性トナーに関
するものであり,特に摩擦帯電量が安定であり,かつ環
境安定性が高く,高画像の画像が得られる静電荷像用磁
性トナーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来電子写真法においては,まずセレ
ン,酸化亜鉛,有機光導電体等の材料からなる画像担体
の表面を一様帯電させ,次いで露光を行って画像担体の
表面に静電荷像を形成する。そしてこの静電荷像に鉄
粉,フェライト粉末等の磁性粒子からなるキャリアと,
絶縁性着色樹脂粉末からなるトナーとを混合してなる現
像剤(正規現像の場合は,トナーは静電荷像と逆極性に
摩擦帯電している)を接触させて現像を行う。次に上記
顕像化したトナー像に転写シートを重ね,この転写シー
トの裏面から電界を印加し,トナー像を転写シートに転
写した後,例えば熱定着手段を介して定着する。なお転
写後の感光体の表面に残留したトナーは,ブレードやフ
ァーブラシなどのクリーニング部材によって除去され
る。
【0003】上記の画像担体表面に形成した静電荷像を
現像する場合には,一般に磁気ブラシ法が使用されてい
る。このような磁気ブラシ現像において使用される現像
剤としては,磁性キャリアと非磁性若しくは弱磁性のト
ナーとを混合した二成分系現像剤が多い。一方現像剤と
して結着用樹脂と磁性粉とを主成分とする一成分系現像
剤を使用する方法もある。
【0004】前者の二成分系現像剤を使用する方法にお
いては,画像濃度および解像度の良好な画像が得られる
反面,中間調の再現性が劣り,また良好な画像を維持す
るためには,磁性キャリアとトナーとの混合撹拌やトナ
ー濃度制御が必要となり,機構的に複雑となるという問
題点がある。一方後者の一成分系現像剤を使用する方法
においては,トナーの帯電量の増加に伴うトナーの帯電
凝集現象の惹起,環境,特に湿度による帯電量の変化に
起因する画質の劣化等の問題点がある。
【0005】これらの問題点を解決する手段として,例
えば特開昭59-162563 号および同59-216149 号公報に記
載されるような,磁性キャリアと磁性トナーとを混合し
てなる現像剤が提案されており,前記従来の二成分系現
像剤および一成分系現像剤の両者の長所を併有するもの
とされている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような磁性キャ
リアと混合して現像剤を構成する磁性トナーは微粉であ
るため,流動性が低いのが通常である。このため流動性
改質剤として,例えば負帯電型の磁性トナーにおいては
負帯電特性を有するシリカ等の金属酸化物の微粒子を表
面に添加固定する手段が採用されている(例えば特開昭
58-185405 号,同58-216252 号,同59-137305 号,特開
平2-257144号公報等参照)。
【0007】しかしながら,上記磁性トナー表面へのシ
リカ等の微粉末の固定状態が不安定なことが多く,この
ためシリカ等の微粉末が分離してしまい,摩擦帯電量が
低下し,この結果画像濃度が低下するという問題点があ
る。
【0008】また流動性改質剤としてのシリカ微粉末の
分離に伴って,磁性トナーの流動性が当然に低下し,現
像装置内において磁性トナーの凝集体が生起することも
あり,現像領域への磁性トナーの円滑な供給が阻害され
るという問題点がある。
【0009】更に環境安定性の劣化を招来し,例えば3
0℃,80〜85%RHのような高湿の環境において
は,画像濃度が極端に低下し,画質が大幅に低下すると
いう問題点も併存する。
【0010】本発明は,上記従来技術に存在する問題点
を解決し,摩擦帯電量が安定であり,かつ高湿環境にお
いても高品質の画像が得られる静電荷像用磁性トナーを
提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に,本発明においては,結着用樹脂と磁性粉を主成分と
し,磁性キャリアと混合して二成分系現像剤を構成する
静電荷像用磁性トナーにおいて,表面に磁性トナーと同
極性の帯電特性を有する微粒子を強く固定すると共に,
磁性トナーと逆極性の帯電特性を有する微粒子を弱く固
定する,という技術的手段を採用した。
【0012】本発明において,結着用樹脂としては,公
知の樹脂の1種以上を定着方式に応じて適宜に選定して
使用することができる。例えば熱ロール定着方式の場合
には,スチレン−アクリル系共重合体,スチレン−ブタ
ジェン系共重合体,エポキシ樹脂,ポリエステル樹脂等
の1種または2種以上混合したものが使用できる。
【0013】次に本発明の磁性トナーを構成する磁性粉
としては,例えば鉄,マンガン,ニッケル,コバルト,
クロムなどの金属微粉末,各種フェライト,マンガンな
どの合金や化合物,その他の強磁性合金マグネタイトな
ど従来から磁性材料として知られているものが使用でき
る。
【0014】次に磁性トナー中に含有させるべき上記磁
性粉の量も高品質の画像を形成するために重要である。
磁性粉の含有量が10重量%未満であると,磁性トナー
の飽和磁化が大幅に低下し,現像ロールを構成するスリ
ーブ上から磁性トナーが離脱し易くなってトナー飛散が
生じる。一方磁性粉の含有量が75重量%を超えると,
定着性が低下する。従って磁性粉の含有量は10〜75
重量%とするのが好ましい。
【0015】また必要に応じて着色剤を添加することが
でき,このような着色剤としては,カーボンブラック,
アニリンブルー,カルコオイルブルー,クロムイエロ
ー,ウルトラマリンブルー,デュポンオイルレッド,キ
ノリンイエロー,メチレンブルークロライド,フタロシ
アニンブルー,マラカイトグリーンオクサレート,ラン
プブラック,ローズベンガル等を挙げることができる。
これらの着色剤は,充分な濃度の可視像を形成するのに
充分な割合で含有させることが必要であり,通常磁性ト
ナー全量に対して1〜20重量%含有させる。
【0016】また磁性トナーに所定の帯電性を付加する
ために,荷電制御剤を含有させることができる。荷電制
御剤としては,正の帯電特性を有するニグロシン染料,
これをベースとした脂肪族一塩基酸および/または二塩
基酸との反応物,ニグロシン染料とカルボキシ基含有樹
脂との反応物,トリフェニルメタン系染料,ピペラジン
系ポリマー,負の帯電特性を有する含Crアゾ染料等の
含金属錯体が挙げられる。
【0017】上記の荷電制御剤の含有量は,磁性トナー
全量に対して0.1 〜10重量%の範囲が適当である。ま
たこの磁性トナーの帯電量は,ブローオフ法(東芝ケミ
カル製TB−200型使用)にて測定した場合に,絶対
値において5〜30μc/gの範囲がよい。帯電量が5
μc/g未満であると,トナー飛散,地カブリが発生す
るため好ましくない。また30μc/gを超えると,現
像性が低下するため不都合である。
【0018】本発明における磁性トナーは,例えば次の
ようにして製造することができる。まず結着用樹脂,磁
性粉,着色剤等の原料を乾式予備混合し,ニーダ等で加
熱混練した後,冷却固化する。次にジェットミルで粉砕
し,ジグザグ分級機によって分級し,平均粒径3〜30
μmの磁性トナーとする。平均粒径が3μm未満である
と現像性が低下すると共に,画像のカブリが多くなるた
め好ましくない。一方平均粒径が30μmを超えると,
画像のザラツキが激しくなるため不都合である。なお平
均粒径は6〜15μmとするのが好ましい。
【0019】次に上記磁性トナーの表面に,磁性トナー
と同極性の帯電特性を有する微粒子を強く固定するので
あるが,このような固定手段としては,例えば磁性トナ
ーと微粒子とをヘンシェルミキサーを使用して気流渦中
で混合する方法,ジェットミルを使用して衝突させる方
法,ハイブリタイザを使用して造粒する方法等がある。
この場合において,通常の条件よりも混合時間,混合回
転の条件を厳しくすることにより,微粒子を磁性トナー
の表面に強く固定する。
【0020】上記の処理後,更に磁性トナーと逆極性の
帯電特性を有する微粒子を弱く固定する。この手段とし
ては,通常の混合装置を使用して,通常の混合条件で行
うことができる。なお好ましくは,混合時間,混合回転
数等の混合条件を若干緩く設定するとよい。
【0021】なお磁性トナーの表面に固定すべき微粒子
の固定強度は,例えば次のようにして評価する。まず所
定量,例えば10gの磁性トナーを現像ロール上に磁気
的に吸着させた状態で緩やかに回転させる。次に磁性ト
ナーが飛散しない程度の圧力で磁性トナーをエアーブロ
ーし(例えば15分間),磁性トナー表面の微粒子を吹
き飛ばす。そして上記エアーブロー前後の磁性トナー中
の微粒子量を,例えば蛍光X線分析等の手段で定量分析
する。
【0022】この場合,エアーブロー前後における磁性
トナー中の微粒子量を各々W0 ,W 1 とすると,(W0
−W1 )/W0 が90%以上であるときに付着強度が
「強い」とし,(W0 −W1 )/W0 が90%未満であ
るときに付着強度が「弱い」と評価する。
【0023】上記のような微粒子としては,シリカ,ア
ルミナ,チタニア等の金属酸化物,またはケイ素,アル
ミニウム,チタンの少なくとも2種の共酸化物を使用す
ることができる。なお好ましくはこれらの微粒子は,シ
ランカップリング剤,疎水化剤によって表面を処理され
たものがよい。
【0024】本発明の磁性トナーは,磁性キャリアと混
合した現像剤として使用される。磁性キャリアとしては
公知の材料,例えば鉄粉,マグネタイト粉末,あるいは
Ni−Zn系フェライト,Cu−Znフェライト,Mn
−Zn系フェライト等のフェライト粉末を使用できる。
これらの粉末はそのまま使用してもよいし,帯電量を調
整するために表面を樹脂材料によって被覆してもよい。
【0025】磁性キャリアの体積固有抵抗は103 〜1
13Ω−cmとするのがよい。この場合の体積固有抵抗
は,ギャップ5mmの1対の電極を設けた絶縁性セル内に
磁性キャリアを充填し,電極間にD.C.100Vの電
圧を印加して測定する。磁性キャリアの体積固有抵抗が
103 Ω−cm未満であると画像担体へのキャリア付着を
生じ易くなるため好ましくなく,一方1013Ω−cmを超
えると,現像性が低下すると共に画像濃度が低下するた
め不都合である。好ましい体積固有抵抗の値は104
1010Ω−cmである。
【0026】磁性トナーと磁性キャリアとの混合比は,
トナー濃度において10〜90重量%とするのがよい。
トナー濃度が10重量%未満であると,キャリア付着が
発生し,一方90重量%を超えると,トナー飛散,地カ
ブリが増加するため好ましくない。
【0027】
【作用】上記の構成により,磁性トナーの表面に強く固
定された同極性の帯電特性を有する微粒子の存在によ
り,磁性トナーの帯電安定化機能が確保されると共に,
弱く固定された逆極性の帯電特性を有する微粒子の存在
により,磁性トナーの流動性が確保されるのである。
【0028】
【実施例】 スチレン−nブチルメタクリレート共重合体 55重量部 (Mw=21×104 ,Mn=1.6 ×104 ) マグネタイト 40重量部 (戸田工業製 EPT500) ポリプロピレン 3.5 重量部 (三洋化成製 ビスコール550P) 負帯電性荷電制御剤 1.5 重量部 (オリエント化学製 ボントロンE81) 上記配合の原料を乾式予備混合し,ニーダで加熱混練
し,冷却固化後,ジェットミルで粉砕し,ジグザグ分級
機によって分級し,平均粒径12μmの磁性トナーとし
た。次にこの磁性トナー100重量部と負帯電性の疎水
性シリカ(日本アエロジル製 R972)0.5 重量部を
混合し,ヘンシェルミキサにより,疎水性シリカを磁性
トナーの表面に強く固定した。更にこの磁性トナー10
0重量部と正帯電性シリカ(日本アエロジル製 RP−
130)0.3 重量部を混合し,ヘンシェルミキサによ
り,正帯電性シリカを上記磁性トナーの表面に弱く固定
した。なお比較例として,正帯電性シリカの固定を欠如
する従来例によるものを作製した。
【0029】上記のようにして調製した磁性トナーとフ
ェライトキャリア(日立金属製 KBN−100,平均
粒径74〜149μm)とを混合してトナー濃度40重
量%の現像剤とし,現像を行った。現像に際しては,O
PCからなる画像担体を−650Vに一様帯電させ,表
面移動速度60mm/秒として露光を行い,SUS304
からなる直径20mmのスリーブ内に6極対称着磁した永
久磁石部材を内蔵させた現像ロールによって現像した。
スリーブ上の表面磁束密度650G,スリーブ回転数1
60r.p.m.とし,スリーブには−550Vのバイアス電
圧を印加した。なおドクターギャップを0.35mm,現像ギ
ャップを0.30mmとした。現像後のトナー像を記録紙に転
写し,熱ロールにより180℃,線圧1kg/cmで定着し
た。また現像雰囲気は30℃,80%RHとした。
【0030】上記現像を連続して実施したところ,比較
例のものを使用した場合には,複写枚数が2万枚の時点
において画像濃度が当初の1.40から1.15に低下し,画質
が大幅に劣化することが認められた。これに対して,本
実施例のものを使用した場合には,複写枚数が2万枚の
時点においても,画像濃度が当初の1.41から若干低下し
たに留まる1.36を維持し,画質を高水準に保つことがで
きた。なお現像剤の流動性は極めて良好であり,磁性ト
ナーの凝集現象の発生は認められなかった。
【0031】本実施例においては,磁性トナーが負帯電
性を有する場合について記述したが,正帯電性の磁性ト
ナーにおいて,正帯電特性を有する微粒子を強く固定
し,負帯電特性を有する微粒子を弱く固定した構成の磁
性トナーについても作用は同様である。
【0032】
【発明の効果】本発明は,以上記述のような構成および
作用であるから,摩擦帯電量が安定であり,かつ高湿環
境において使用しても,耐湿性が大であるため,長時間
連続複写が可能であると共に,高品質の画像が得られる
という効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結着用樹脂と磁性粉を主成分とし,磁性
    キャリアと混合して二成分系現像剤を構成する静電荷像
    用磁性トナーにおいて,表面に磁性トナーと同極性の帯
    電特性を有する微粒子を強く固定すると共に,磁性トナ
    ーと逆極性の帯電特性を有する微粒子を弱く固定したこ
    とを特徴とする静電荷像用磁性トナー。
JP4235053A 1992-09-03 1992-09-03 静電荷像用磁性トナー Pending JPH0683103A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4235053A JPH0683103A (ja) 1992-09-03 1992-09-03 静電荷像用磁性トナー

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JP4235053A JPH0683103A (ja) 1992-09-03 1992-09-03 静電荷像用磁性トナー

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JPH0683103A true JPH0683103A (ja) 1994-03-25

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ID=16980393

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JP4235053A Pending JPH0683103A (ja) 1992-09-03 1992-09-03 静電荷像用磁性トナー

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JP (1) JPH0683103A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001109185A (ja) * 1999-10-08 2001-04-20 Mitsubishi Chemicals Corp 静電荷像現像用トナー
EP1862869A3 (en) * 2006-05-31 2010-09-22 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Image forming apparatus
EP1832939A3 (en) * 2006-03-06 2013-08-07 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Development apparatus, image forming apparatus and development method using mixed-in opposite polarity particles

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1832939A3 (en) * 2006-03-06 2013-08-07 Konica Minolta Business Technologies, Inc. Development apparatus, image forming apparatus and development method using mixed-in opposite polarity particles
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