JP2805392B2 - Insulating magnetic toner - Google Patents
Insulating magnetic tonerInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電子写真法、静電記録法などに用いられるト
ナーに関し、特に絶縁性の磁性トナーに関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toner used for electrophotography, electrostatic recording, and the like, and particularly to an insulating magnetic toner.
[従来の技術] 従来、電子写真法としては米国特許第2,297,691号明
細書、特公昭42−23910号公報(米国特許第3,666,363号
明細書)及び特公昭43−24748号公報(米国特許第4,07
1,361号明細書)等に記載されている如く、多数の方法
が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種
々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで
該潜像をトナーで現像を行なって可視像とし、必要に応
じて、紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加熱、
圧力等により定着し、複写物を得るものである。[Prior Art] Conventionally, as electrophotography, U.S. Pat. No. 2,297,691, Japanese Patent Publication No. 42-23910 (U.S. Pat.No. 3,666,363) and Japanese Patent Publication No. 43-24748 (U.S. Pat. 07
Many methods are known as described in US Pat. No. 1,361) and the like. Generally, a photoconductive substance is used to form an electric latent image on a photoreceptor by various means. The latent image is developed with a toner to form a visible image, and, if necessary, after transferring the toner image to a transfer material such as paper, heating,
It is fixed by pressure or the like to obtain a copy.
静電潜像をトナーを用いて可視像化する現像方法も種
々知られている。例えば米国特許第2,874,063号明細書
に記載されている磁気ブラシ法、同第2,618,552号明細
書に記載されているカスケード現像法及び同第2,221,77
6号明細書に記載されているパウダークラウド法、ファ
ーブラシ現像法、液体現像法等、多数の現像法が知られ
ている。これらの現像方法において、特にトナー及びキ
ャリアを主体とする現像剤を用いる磁気ブラシ法、カス
ケード法、液体現像法などが広く実用化されている。こ
れらの方法はいずれも比較的安定に良画像の得られる優
れた方法であるが、反面キャリアの劣化、トナーとキャ
リアの混合比の変動という2成分現像剤にまつわる共通
の欠点を有する。Various development methods for visualizing an electrostatic latent image using toner are also known. For example, the magnetic brush method described in U.S. Pat.No. 2,874,063, the cascade developing method described in U.S. Pat. No. 2,618,552 and 2,221,77
Numerous development methods are known, such as a powder cloud method, a fur brush development method, and a liquid development method described in the specification of Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-204,086. Among these developing methods, in particular, a magnetic brush method, a cascade method, a liquid developing method, and the like using a developer mainly composed of a toner and a carrier have been widely put to practical use. Each of these methods is an excellent method for obtaining a good image relatively stably, but has the common drawbacks concerning the two-component developer such as deterioration of the carrier and fluctuation of the mixing ratio of the toner and the carrier.
かかる欠点を回避するため、トナーのみよりなる1成
分系現像剤を用いる現像方法が各種提案されているが、
中でも、磁性を有するトナー粒子より成る現像剤を用い
る方法に優れたものが多い。In order to avoid such a drawback, various developing methods using a one-component developer composed of only a toner have been proposed.
Among them, many are excellent in a method using a developer composed of toner particles having magnetism.
米国特許第3,909,258号明細書には電気的に導電性を
有する磁性トナーを用いて現像する方法が提案されてい
る。これは内部に磁性を有する円筒状の導電性スリーブ
上に導電性磁性トナーを支持し、これを静電像に接触せ
しめ現像するものである。この際、現像部において、記
録体表面とスリーブ表面の間にトナー粒子により導電路
が形成され、この導電路を経てスリーブよりトナー粒子
に電荷が導かれ、静電像の画像部との間のクーロン力に
よりトナー粒子が画像部に付着して現像される。この導
電性磁性トナーを用いる現像方法は従来の2成分現像方
法にまつわる問題点を回避した優れた方法であるが、反
面トナーが導電性であるため、現像した画像を、記録体
から普通紙等の最終的な支持部材へ静電的に転写する事
が困難であるという欠点を有している。U.S. Pat. No. 3,909,258 proposes a method of developing using an electrically conductive magnetic toner. In this technique, a conductive magnetic toner is supported on a cylindrical conductive sleeve having magnetism therein, and is brought into contact with an electrostatic image for development. At this time, in the developing unit, a conductive path is formed by the toner particles between the surface of the recording medium and the surface of the sleeve, and electric charges are guided to the toner particles from the sleeve via the conductive path. The toner particles adhere to the image area by the Coulomb force and are developed. The developing method using the conductive magnetic toner is an excellent method that avoids the problems associated with the conventional two-component developing method. However, since the toner is conductive, the developed image can be transferred from a recording medium to plain paper or the like. It has the disadvantage that it is difficult to transfer electrostatically to the final support member.
静電的に転写をする事が可能な高抵抗の磁性トナーを
用いる現像方法として、トナー粒子の誘電分極を利用し
た現像方法がある。しかし、かかる方法は本質的に現像
速度がおそい、現像画像の濃度が十分に得られない等の
欠点を有しており、実用上困難である。As a developing method using a high-resistance magnetic toner capable of electrostatic transfer, there is a developing method using dielectric polarization of toner particles. However, such a method is disadvantageous in that the development speed is essentially low and the density of a developed image cannot be sufficiently obtained, and is practically difficult.
高抵抗の磁性トナーを用いるその他の現像方法とし
て、トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子とスリーブ等と
の摩擦等によりトナー粒子を摩擦帯電し、これを静電像
保持部材に接触して現像する方法が知られている。しか
しこれらの方法は、トナー粒子と摩擦部材との接触回数
が少なく摩擦帯電が不十分となり易い、帯電したトナー
粒子はスリーブとの間のクーロン力が強まりスリーブ上
で凝集し易い、等の欠点を有しており、実用上困難であ
った。As another developing method using a high-resistance magnetic toner, a method of frictionally charging toner particles due to friction between toner particles, friction between the toner particles and a sleeve or the like, and developing the toner particles by contacting the electrostatic image holding member is developed. It has been known. However, these methods have disadvantages in that the number of times of contact between the toner particles and the friction member is small and triboelectric charging is likely to be insufficient, and the charged toner particles are liable to agglomerate on the sleeve due to the strong Coulomb force between the sleeve and the sleeve. And it was practically difficult.
ところが、特開昭55−18656号公報等において、上述
の欠点を除去した新規な現像方法が提案された。これは
スリーブ上に磁性トナーをきわめて薄く塗布し、これを
摩擦帯電し、次いでこれを静電像にきわめて近接して現
像するものである。この方法は、磁性トナーをスリーブ
上にきわめて薄く塗布する事によりスリーブとトナーの
接触する機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にした事、
磁力によってトナーを支持し、かつ磁石とトナーを相対
的に移動させる事によりトナー粒子相互の凝集をとくと
ともにスリーブと十分に摩擦せしめている事、トナーを
磁力によって支持し又これを静電像に接する事なく対向
させて現像する事により地カブリを防止している事等に
よって優れた画像が得られるものである。However, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 55-18656 has proposed a new developing method which eliminates the above-mentioned disadvantages. This involves applying a very thin coating of magnetic toner on a sleeve, triboelectrically charging it, and then developing it very close to the electrostatic image. This method increases the chance of contact between the sleeve and the toner by applying the magnetic toner on the sleeve very thinly, enabling sufficient triboelectric charging,
The toner is supported by magnetic force and the magnet and toner are moved relatively to solve the aggregation of toner particles and sufficiently rub against the sleeve.The toner is supported by magnetic force and this is formed into an electrostatic image. An excellent image can be obtained, for example, by preventing development of the background fog by developing the image without facing the surface.
このような現像方法に用いられる現像器は、簡単な構
成で非常に小さくできることが特徴である。The developing device used in such a developing method is characterized in that it can be made very small with a simple configuration.
そのため、例えば高速機においては、感光体のまわり
に余裕ができるため、他の色の現像器をいくつか配置
し、ワンタッチで色の変更をしたり、アナログ光と同時
にレーザー光を用い、ページや文字の書き込みを複写と
同時に行うなどが、容易になるというような利点がでて
くる。Therefore, for example, in a high-speed machine, there is room around the photoreceptor, so several color developing units are arranged, color can be changed with one touch, or laser light and analog light can be used simultaneously. There is an advantage in that writing of characters can be performed simultaneously with copying, for example.
特に小型機においては、全体を軽く小さくできるた
め、複写機のパーソナル化には必要な技術となってきて
いる。In particular, in the case of a small-sized machine, since the whole can be made light and small, it is becoming a necessary technique for personalizing the copying machine.
また、小型のLBP(レーザービームプリンター)に代
表されるようにプリンターにおいても、ドットプリンタ
ーや熱転写プリンターにない、音が静かで、しかも高速
という相反する性能を両立させるために、現像器スペー
スを非常に小さくとれ、しかもシンプルで軽いというこ
とが非常に有効となっている。Also, in printers, such as small LBPs (laser beam printers), developing device space is extremely limited in order to achieve both quiet and high-speed conflicting performances that dot printers and thermal transfer printers do not have. It is very effective that it is small and simple and light.
しかしながら、この現像方式はシンプルで軽く小さい
現像器という特徴のため、逆にこの方式に使われるトナ
ーは、従来トナー以上に、より高性能でなければ、全体
としてすぐれた画像性、耐久性、安定性を得られないと
いう問題を含んでいる。すなわち、かかるトナーの性能
がシステムの性能にそのまま反映される場合が多いとい
うことである。However, since this developing method is characterized by a simple, light and small developing device, the toner used in this method is, on the contrary, superior in image quality, durability, and stability unless it has higher performance than the conventional toner. Includes the problem of not being able to obtain the sex. That is, the performance of the toner is often directly reflected in the performance of the system.
ところで、特に、複写機自体も従来のアナログ式に変
り、デジタル潜像を用いたものができるようになり、そ
のため、潜像が今までになく微細に書かれるようになっ
た。このような、微細な潜像に充分追従していくトナー
は、高解像の現像能力をもったものでなければならな
い。さらに、複写機は、より高速化の方向にも進んでい
るため、トナーは、高解像と高速現像、高耐久などを高
度に満足しなければならなくなってきている。By the way, in particular, the copying machine itself has also been changed to a conventional analog type, and a digital latent image can be produced. Therefore, the latent image has been written more minutely than ever. Such toner that sufficiently follows a fine latent image must have a high-resolution developing ability. Further, since copiers are moving toward higher speeds, toners must be highly satisfied with high resolution, high speed development, high durability and the like.
プリンターにこのような現像方式を用いた場合も、同
様の高度の性能の要求があるが、高耐久性という面で
は、コンピューターのアウトプットとして用いられるた
め、出力頻度が高く、耐久性能は複写機以上に厳しいも
のがある。When such a developing method is used for a printer, there is a similar demand for high performance.However, in terms of high durability, since it is used as a computer output, the output frequency is high, and the durability performance is high for copiers. There are more severe things.
また、画像は、ただ黒いというだけでは不十分となっ
てきている。Also, images are becoming more than just black.
複写機の場合は、特に写真も忠実に再現する(すなわ
ち中間調の再現)ことが要求される、また、デジタル潜
像方式では、中間調を線の密度の違いで表現するため、
常に、線の太さが同じでないと、中間調を同じように表
現できず問題となってくる。In the case of a copying machine, it is particularly required that a photograph be faithfully reproduced (that is, reproduction of halftone). In the digital latent image system, halftone is represented by a difference in line density.
If the thickness of the line is not always the same, the halftone cannot be expressed in the same way, causing a problem.
このような階調性の再現も、特にデジタル潜像方式の
プリンターでは、高度に要求され、耐久の初期と終わり
などで常に、安定に同じ中間調を出力することは、従来
のトナーでは十分なし得ていないといって良い。The reproduction of such gradation is highly demanded especially in digital latent image printers, and it is not enough with conventional toners to always output the same halftone stably at the beginning and end of durability. You can say that you haven't.
さらに、環境安定性についても、複写機のパーソナル
化、あるいはLBPの低価格化による家庭への普及が進ん
だため、従来では使われなかった厳しい環境で使われる
ことが多くなった。Furthermore, with respect to environmental stability, personalized copy machines or low-priced LBPs have been widely used in homes, and thus have been increasingly used in harsh environments that were not used before.
特に、家庭で何日も環境の悪い所におかれ、時々、数
枚コピーするという使われ方は、トナーにとって画像安
定性、環境依存性という面で非常な高性能を要求され
る。In particular, when used in a place where the environment is bad for many days at home, and occasionally several copies are used, the toner is required to have extremely high performance in terms of image stability and environment dependency.
また、一般に磁性トナー粒子は、結着樹脂、磁性体等
の原材料を所定量配合し、溶融混練し、冷却、粉砕、分
級することによって製造されるが、溶融混練工程及び粉
砕工程において熱が加えられる。特に粗粉砕や中粉砕、
微粉砕等で用いられる機械式粉砕機では瞬間的に熱が加
えられる。In general, magnetic toner particles are produced by mixing a predetermined amount of raw materials such as a binder resin and a magnetic substance, melt-kneading, cooling, pulverizing, and classifying, but heat is applied in the melt-kneading step and the pulverizing step. Can be Especially coarse and medium grinding,
In a mechanical pulverizer used for fine pulverization or the like, heat is instantaneously applied.
磁性トナーは、熱を受けると磁性体が酸化を受けやす
く、酸化されると抵抗が高くなる。そのため磁性トナー
はチャージアップしやすくなる。The magnetic material of the magnetic toner is easily oxidized when heated, and the resistance increases when oxidized. Therefore, the magnetic toner is easily charged up.
一般に磁性トナーは、チャージアップすると、現像ス
リーブのごときトナー担持体から、離れにくくなるため
画像濃度が低下する場合があり、また、バックグラウン
ドが汚れるカブリ現象が生じる場合がある。In general, when the magnetic toner is charged up, it becomes difficult to separate from the toner carrier such as a developing sleeve, so that the image density may be reduced. In addition, the background may be fogged.
また、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51−32
44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
像への均密なる“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
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。Some developers have been proposed for the purpose of improving image quality. JP-A-51-32
No. 44 proposes a non-magnetic toner intended to improve the image quality by regulating the particle size distribution. The toner is mainly composed of a toner having a particle size of 8 to 12 μm, and is relatively coarse. According to the study of the present inventors, it is difficult for the toner to have a dense “glue” to a latent image, Further, from the characteristic that 5 μm or less is 30 number% or less and 20 μm or more is 5 number% or less, there is a tendency that the particle size distribution is broad and the uniformity is also lowered. In order to form a clear image using such a coarse toner particle and a toner having a broad particle size distribution, it is necessary to fill the gap between the toner particles by thickly overlapping the toner particles. There is also a problem that it is necessary to increase the image density, and the amount of toner consumption required to obtain a predetermined image density increases.
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。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-72054 proposes a non-magnetic toner having a sharper distribution than the former,
The size of particles having an intermediate weight is as coarse as 8.5 to 11.0 μm, and there is still room for improvement as a high-resolution toner.
特開昭58−129437号公報では、平均粒径が6〜10μm
であり、最多粒子が5〜8μm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。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-1229437, the average particle size is 6 to 10 μm.
Non-magnetic toners having the largest number of particles of 5 to 8 μm have been proposed, but the number of particles of 5 μm or less is as small as 15% by number or less, and an image lacking sharpness tends to be formed.
本発明者らの検討によれば、5μm以下のトナー粒子
が、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、輪郭たるエッジ部は内部より電解強度が高
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。According to the study of the present inventors, it has been found that toner particles having a size of 5 μm or less clearly reproduce the outline of the latent image and have a main function of dense toner adhesion to the entire latent image. In particular, in the electrostatic latent image on the photoreceptor, due to the concentration of lines of electric force, the contour edge portion has a higher electrolytic strength than the inside, and the sharpness of the image quality is determined by the quality of the toner particles collected in this portion. According to the study of the present inventors, it has been found that the amount of particles of 5 μm or less is effective in solving the problem of sharpness of image quality.
しかしながら、小さな粒径のトナーには、微粒径の磁
性体が好ましく用いられるが、比表面積が増大するため
表面が酸化されやすい。さらに、小さな粒径にするため
には、製造上粉砕工程に滞留する時間が長くなるため、
熱を受けやすくなり、酸化されやすい傾向にある。However, a magnetic substance having a fine particle diameter is preferably used for a toner having a small particle diameter, but the surface is easily oxidized due to an increase in specific surface area. In addition, in order to reduce the particle size, the residence time in the pulverization process in production becomes longer,
It tends to be susceptible to heat and oxidized.
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、かかる問題点を解決した磁性トナー
を提供するものである。[Problems to be Solved by the Invention] An object of the present invention is to provide a magnetic toner which has solved the above problems.
すなわち、本発明の目的は、高解像の現像能力をもつ
磁性トナーを提供するものである。That is, an object of the present invention is to provide a magnetic toner having a high-resolution developing ability.
他に本発明の目的は、高速現像においても、安定した
画像を与える磁性トナーを提供するものである。Another object of the present invention is to provide a magnetic toner that provides a stable image even in high-speed development.
また、さらに、本発明の目的は、耐久性のすぐれた磁
性トナーを提供するものである。Still another object of the present invention is to provide a magnetic toner having excellent durability.
またさらに、本発明の目的は、階調再現性のすぐれた
磁性トナーを提供するものである。Still another object of the present invention is to provide a magnetic toner having excellent gradation reproducibility.
また、本発明の目的は、中間調、細線再現性を安定
に、長期にわたって与える磁性トナーを提供するもので
ある。Another object of the present invention is to provide a magnetic toner which can provide halftone and fine line reproducibility stably over a long period of time.
また、本発明の目的は、環境安定性のすぐれた磁性ト
ナーを提供するものである。Another object of the present invention is to provide a magnetic toner having excellent environmental stability.
また、本発明の目的は、使用頻度が少ない場合でも長
期間にわたって、常に安定した画像を与える磁性トナー
を提供するものである。Another object of the present invention is to provide a magnetic toner which always provides a stable image for a long period of time even when the frequency of use is low.
また本発明の目的は、高画像濃度、高解像性、高階調
再現性であるにもかかわらず、バックグラウンドの汚れ
がなく、特に低温低湿環境下でも安定に良好な画像を長
期に出せる磁性トナーを提供するものである。Another object of the present invention is to provide a high-density, high-resolution, high-gradation reproducibility-free stain on the background, and a magnetic field capable of stably producing a good image for a long period of time even in a low-temperature and low-humidity environment. This is to provide a toner.
[課題を解決するための手段及び作用] 本発明の磁性トナーを構成する各成分について以下に
説明する。[Means and Actions for Solving the Problems] Each component constituting the magnetic toner of the present invention will be described below.
本発明は、結着樹脂及び磁性体を少なくとも含有する
絶縁性磁性トナーにおいて、 該磁性体が、アルミニウム原子を表面に有する球状磁
性体であり、示差熱分析による発熱のピークが250℃以
上であり、固め見掛け密度が1.2〜2.5g/cm3であること
を特徴とする絶縁性磁性トナーに関する。The present invention relates to an insulating magnetic toner containing at least a binder resin and a magnetic substance, wherein the magnetic substance is a spherical magnetic substance having an aluminum atom on its surface, and a peak of heat generation by differential thermal analysis is 250 ° C. or more. And a hardened apparent density of 1.2 to 2.5 g / cm 3 .
本発明に係る磁性体の示差熱分析による発熱のピーク
は、250℃以上であり、好ましくは265℃以上である。The peak of heat generation by differential thermal analysis of the magnetic material according to the present invention is 250 ° C. or higher, preferably 265 ° C. or higher.
さらに好ましくは、発熱の開始温度が220℃以上、よ
り好ましくは、240℃以上である。More preferably, the onset temperature of exotherm is 220 ° C. or higher, more preferably 240 ° C. or higher.
本発明において、示差熱分析による発熱のピークの温
度は、セイコー電子工業(株)製高感度示差走査熱量計
SSC5000を用い、試料約10mgを空気雰囲気中で昇温スピ
ード10℃/minの条件で測定したときの発熱を示すピーク
の頂点の温度をいう。In the present invention, the peak temperature of the heat generated by the differential thermal analysis is determined by a high sensitivity differential scanning calorimeter manufactured by Seiko Instruments Inc.
This refers to the temperature at the top of the peak showing heat generation when about 10 mg of a sample is measured in an air atmosphere at a heating rate of 10 ° C./min using SSC5000.
また、発熱開始温度は、発熱の立ち上がりピークの最
大勾配の延長線とベースラインの延長線との交点の温度
をいう。The heat generation start temperature refers to the temperature at the intersection of the extension line of the maximum slope of the rising peak of heat generation and the extension line of the baseline.
ここで、示差熱分析による発熱のピークが250℃未満
の磁性体では、トナー化する際に(特に発熱をともなう
機械式粉砕機を用いてトナーを製造すると)熱を受けて
酸化を受けやすく、トナーの抵抗が高くなり、トナー
は、チャージアップしやすくなる。また、トナーが小径
になるほど比表面積が増大し、これらの現象が生じやす
い。Here, a magnetic substance having a peak of heat generation by differential thermal analysis of less than 250 ° C. is susceptible to oxidation due to heat when it is formed into a toner (particularly when a toner is manufactured using a mechanical pulverizer with heat generation), The resistance of the toner increases, and the toner is easily charged up. Further, the specific surface area increases as the diameter of the toner decreases, and these phenomena tend to occur.
本発明に係る磁性トナーに使用される表面にアルミニ
ウム原子(好ましくは酸化アルミニウム)を有する磁性
体粒子は耐熱性が良く、アルミニウム化合物による処理
によって得られる。The magnetic particles having aluminum atoms (preferably aluminum oxide) on the surface used in the magnetic toner according to the present invention have good heat resistance and can be obtained by treatment with an aluminum compound.
該アルミニウム化合物による処理としては、硫酸アル
ミニウムやポリアルミナなどによる処理が挙げられ、例
えば、磁性体粒子を硫酸アルミニウム水溶液中に分散
し、この分散液中に水酸化カリウム溶液を加えて磁性体
粒子表面に水酸化アルミニウムを析出させ、加熱酸化し
た後、水洗、乾燥する。Examples of the treatment with the aluminum compound include a treatment with aluminum sulfate or polyalumina. For example, magnetic particles are dispersed in an aqueous solution of aluminum sulfate, and a potassium hydroxide solution is added to the dispersion to obtain a surface of the magnetic particles. Aluminum hydroxide is precipitated and is oxidized by heating, then washed with water and dried.
示差熱分析による発熱のピークが250℃以上である磁
性体は、例えば、磁性体本体がマンガンを含むフェライ
トであることや、解砕処理の工程でラウリン酸や、パル
ミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸などの脂肪酸で表
面を処理することによって得られるが、上記に限定され
ることはない。The magnetic substance whose exothermic peak is 250 ° C. or higher by differential thermal analysis is, for example, that the main body of the magnetic substance is ferrite containing manganese, or lauric acid, palmitic acid, stearic acid, or oleic acid in the crushing process. It is obtained by treating the surface with a fatty acid such as but not limited to the above.
本発明で使用される球形を呈した磁性体は、磁性体粒
子表面が曲面で形成されている磁性体粒子を50個数%以
上(好ましくは、70個数%以上、さらに好ましくは、80
個数%以上)含有している。The magnetic material having a spherical shape used in the present invention is such that the magnetic material particles having a curved magnetic particle surface have a number of 50% or more (preferably 70% or more, more preferably 80% or more).
% Or more).
さらに、球状磁性体は、好ましくは、平均粒径0.1〜
0.3μmを有するものが使用される。Furthermore, the spherical magnetic material preferably has an average particle size of 0.1 to
Those having 0.3 μm are used.
本発明において球状磁性体の平均粒径は、試料を走査
型電子顕微鏡で拡大写真にとり、ランダムに100個乃至2
00個の粒子の長径を測定し、その平均値を算出すること
により求められる。In the present invention, the average particle size of the spherical magnetic material is taken in an enlarged photograph of a sample with a scanning electron microscope, and randomly selected from 100 to 2 particles.
It is determined by measuring the major axis of 00 particles and calculating the average value.
ここで、磁性体の粒径が0.1μm未満であると凝集力
が大きくほぐれにくいため分散性が悪くなり、耐久性、
画像安定性などが問題となってくる。Here, if the particle diameter of the magnetic material is less than 0.1 μm, the cohesive force is large and it is difficult to loosen, so the dispersibility becomes poor, and the durability,
Problems such as image stability arise.
また、0.3μmより大きいと、トナー粒子中に均一に
磁性体が入らず、特に微粒径のトナーでは不均一なもの
が増し、低温低湿環境下で画像性、特に中間調、細線再
現性を長期に安定に維持することが難しい。On the other hand, if the thickness is larger than 0.3 μm, the magnetic substance does not uniformly enter the toner particles, and the non-uniformity increases particularly in the case of toner having a fine particle diameter, and the image quality, especially the half tone and the fine line reproducibility under a low temperature and low humidity environment is improved. It is difficult to maintain stability for a long time.
本発明に係る球状磁性体は1.2〜2.5g/cm3、好ましく
は1.5〜2.0の固め見掛け密度を有する。The spherical magnetic material according to the present invention has a compact apparent density of 1.2 to 2.5 g / cm 3 , preferably 1.5 to 2.0.
本発明において、磁性体の固め見掛け密度は、細川ミ
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
ーの取り扱い説明書の手順にしたがって測定した値をい
う。In the present invention, the solid apparent density of the magnetic material is a value measured using a powder tester manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd. and a container attached to the powder tester according to the procedure in the instruction manual for the powder tester. Say.
固め見掛け密度の該値は、通常の未処理の立方晶系の
磁性体及び未処理の球状磁性体が満足しえない程度に大
きな値である。本発明で好ましく使用される特定な球状
磁性体は、0.7g/cm3以上乃至1.0g/cm3未満の固め見掛け
密度を有する球状磁性体を解砕処理することにより調製
することができる。球状磁性体を解砕処理するために使
用される手段として、粉体を解砕するための高速回転子
を具備している機械式粉砕機、及び、粉体を分散または
解砕するための荷重ローラを具備している加圧分散機が
例示される。The value of the solid apparent density is so large that ordinary untreated cubic magnetic material and untreated spherical magnetic material cannot be satisfied. The specific spherical magnetic material preferably used in the present invention can be prepared by crushing a spherical magnetic material having a compact apparent density of 0.7 g / cm 3 or more and less than 1.0 g / cm 3 . As a means used for crushing the spherical magnetic material, a mechanical crusher equipped with a high-speed rotor for crushing powder, and a load for dispersing or crushing powder A pressure disperser having rollers is exemplified.
機械式粉砕機を使用して磁性粒子の凝集体を解砕処理
する場合には、回転子による衝撃力が磁性粒子の1次粒
子にも過度に加わりやすく、1次粒子そのものが破壊さ
れて、磁性粒子の微粉体が生成しやすい。そのため、機
械式粉砕機で解砕処理された磁性体をトナーの原料とし
た場合、磁性粒子の微粉体の存在により、トナーの摩耗
帯電特性が劣化する。したがって、トナーの摩擦帯電量
の低下による、トナー画像濃度の低下が発生しやすい。When using a mechanical pulverizer to crush the aggregates of magnetic particles, the impact force of the rotor is likely to be excessively applied to the primary particles of the magnetic particles, and the primary particles themselves are destroyed. Fine powder of magnetic particles is easily generated. Therefore, when a magnetic material that has been crushed by a mechanical crusher is used as a raw material for the toner, the wear charging characteristics of the toner deteriorate due to the presence of fine magnetic particles. Therefore, a decrease in the toner image density due to a decrease in the triboelectric charge amount of the toner is likely to occur.
これに対し、フレッドミルの如き荷重ローラを具備し
ている加圧分散機が球状磁性粒子の凝集体の解砕処理の
効率及び微粉状磁性粒子の生成の抑制という点で好まし
い。On the other hand, a pressure disperser having a load roller such as a fred mill is preferred in terms of the efficiency of the crushing treatment of the aggregates of the spherical magnetic particles and the suppression of the generation of the fine magnetic particles.
磁性体の固め見掛け密度は、磁性粒子の形状、磁性体
の表面状態及び磁性粒子の凝集体の存在量を間接的に示
していると解することができる。磁性体の固め見掛け密
度が1.2g/cm3未満の場合には、磁性体中に立方晶の形状
の磁性粒子が多量に存在しているか、または、磁性粒子
の凝集体が多数存在していて、磁性体の解砕処理が実質
的に不十分であることを示している。したがって、固め
見掛け密度が1.2g/cm3未満の磁性体を使用した場合に
は、磁性体が結着樹脂へ均一に分散しにくく、磁性体の
不均一分散によるトナー画像のカスレ、トナーの解像力
の低下及びトナー粒子による感光体表面の損傷が発生し
やすい。It can be understood that the solid apparent density of the magnetic material indirectly indicates the shape of the magnetic particles, the surface state of the magnetic material, and the amount of agglomerates of the magnetic particles. When packed bulk density of the magnetic material is less than 1.2 g / cm 3, either magnetic particles in the form of cubic in the magnetic body is abundant or in agglomerates of magnetic particles are present many This indicates that the disintegration of the magnetic material is substantially insufficient. Therefore, when a magnetic material having a hardened apparent density of less than 1.2 g / cm 3 is used, it is difficult for the magnetic material to be uniformly dispersed in the binder resin. And the surface of the photoreceptor is easily damaged by toner particles.
磁性体の固め見掛け密度が2.5g/cm3を越える場合、磁
性粒子の凝集体の解砕が過渡におこなわれて、加圧によ
る磁性粒子相互の固着が発生し、磁性体のペレットが生
成し、結果として、不均一な磁性トナー粒子が生成する
傾向がある。If the apparent density of the magnetic material exceeds 2.5 g / cm 3 , the aggregates of the magnetic particles are disintegrated transiently, causing the magnetic particles to adhere to each other due to the pressure and forming magnetic material pellets. As a result, non-uniform magnetic toner particles tend to form.
本発明に係る球状磁性体は、結着樹脂100重量部に対
して50〜120重量部(好ましくは70〜110重量部)含有さ
れている。50重量部未満では、スリーブの如き現像剤担
持体上における磁性トナーの搬送性が不足する。120重
量部を越える場合では、磁性トナーの絶縁性及び熱定着
性が低下する。The spherical magnetic material according to the present invention is contained in an amount of 50 to 120 parts by weight (preferably 70 to 110 parts by weight) based on 100 parts by weight of the binder resin. If the amount is less than 50 parts by weight, the transportability of the magnetic toner on a developer carrier such as a sleeve is insufficient. If the amount exceeds 120 parts by weight, the insulating property and the heat fixing property of the magnetic toner decrease.
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。As the binder resin used in the magnetic toner according to the present invention, when a heating and pressing roller fixing device having an oil application device is used, the following binder resins for toner can be used.
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−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピレン
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。For example, polystyrene, poly-p-chlorostyrene,
Styrenes such as polyvinyltoluene and their substituted homopolymers; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylate copolymer, styrene -Methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone Styrene-based copolymers such as copolymers, styrene-butadiene copolymers, styrene-isopropylene copolymers, styrene-acrylonitrile-indene copolymers; polyvinyl chloride, phenolic resins, naturally modified phenolic resins, modified with natural resins Maleic resin, a Lil resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resins, polyester resins, polyurethane, polyamide resins, furan resins, epoxy resins, xylene resins, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone-indene resins, and petroleum resins.
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
ラに転移するといわゆるオフセット現象、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
中もしくは現像機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。これらの現像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くなる。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。In the heat and pressure roller fixing method in which little oil is applied, when a part of the toner image on the toner image support member is transferred to the roller, so-called offset phenomenon, and the adhesion of the toner to the toner image support member are important problems. is there.
A toner that fixes with less heat energy usually has a property of easily blocking or caking during storage or in a developing machine. Therefore, these problems must be considered at the same time. In these developments, the physical properties of the binder resin in the toner are most important. However, according to the study of the present inventors, when the content of the magnetic material in the toner is reduced, the toner image supporting member is not fixed during fixing. Although the adhesiveness of the toner to the toner is improved, offset tends to occur, and blocking or caking tends to occur. Therefore, in the present invention, when using the heating / pressing roller fixing method in which almost no oil is applied, the selection of the binder resin is more important.
Preferred binders include crosslinked styrenic copolymers or crosslinked polyesters.
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。Examples of the comonomer for the styrene monomer of the styrene copolymer include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, and methacrylic. Acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, a monocarboxylic acid having a double bond such as acrylamide or a substituted product thereof; for example, maleic acid, butyl maleate, Dicarboxylic acids having a double bond such as methyl maleate, dimethyl maleate and the like and their substituted products; for example, vinyl chloride, vinyl acetate,
Vinyl esters such as vinyl benzoate; ethylene olefins such as ethylene, propylene, butylene; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone; vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether; Vinyl monomers such as vinyl isobutyl ether and the like; alone or two or more vinyl monomers are used.
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。Here, as the cross-linking agent, a compound having two or more polymerizable double bonds is mainly used, for example, an aromatic divinyl compound such as divinylbenzene, divinylnaphthalene and the like; for example, ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate Double bonds such as 1,3-butanediol dimethacrylate, etc.
Carboxylic acid esters having two or more compounds; divinyl compounds such as divinylaniline, divinyl ether, divinyl sulfide and divinyl sulfone; and compounds having three or more vinyl groups are used alone or as a mixture.
また、加圧定着方式で用いる場合には、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−ブタジエン共重合体、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。When used in a pressure fixing system, a binder resin for a pressure fixing toner can be used. For example, polyethylene, polypropylene, polymethylene, polyurethane elastomer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer can be used. Coalescent, ionomer resin, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, linear saturated polyester, paraffin and the like.
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
用いることで先の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。In the magnetic toner of the present invention, it is preferable that a charge control agent is blended (internally added) to the toner particles or mixed (externally added) with the toner particles for use. The charge control agent makes it possible to control the optimal charge amount according to the development system. In particular, in the present invention, it is possible to further stabilize the balance between the particle size distribution and the charge, and by using the charge control agent It is possible to further clarify the function separation and the complementarity for higher image quality for each particle size range as described above.
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好ましく用いられ
る。As the negative charge controlling agent that can be used in the present invention, for example, metal complexes or salts of monoazo dyes; metal complexes or salts of salicylic acid, alkylsalicylic acid, dialkylsalicylic acid or naphthoic acid are preferably used.
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。The above-mentioned charge control agent (having no action as a binder resin) is preferably used in the form of fine particles. In this case, the number average particle size of the charge control agent is specifically preferably 4 μm or less (more preferably 3 μm or less).
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。When internally added to the toner, such a charge control agent is used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight (more preferably 0.1 to 5 parts by weight) based on 100 parts by weight of the binder resin.
Parts by weight).
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。また、本発明の磁
性トナーには、必要に応じて外部添加剤として、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シリカ微粉体や
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
電性付与剤を加えることも本発明の好ましい形態の1つ
である。The magnetic toner of the present invention may optionally contain additives. Dyes conventionally known as colorants,
Pigments can be used, and usually 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin may be used. Further, in the magnetic toner of the present invention, if necessary, as an external additive, for example, a lubricant such as zinc stearate, or cerium oxide,
It is also a preferable embodiment of the present invention to add an abrasive such as silicon carbide, a fluidity-imparting agent such as silica fine powder or aluminum oxide, an anti-caking agent, or a conductivity-imparting agent such as carbon black or tin oxide. It is.
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%加えることも本発明の好ましい形態の1つであ
る。Further, in order to improve the releasability at the time of hot roll fixing, a wax-like substance such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax, carnauba wax, sasol wax, paraffin wax, etc.
Addition of 55 wt% is also a preferred embodiment of the present invention.
本発明に係る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、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機
を用いて溶融、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
ろの絶縁性磁性トナーを得ることが出来る。To prepare the magnetic toner according to the present invention, a magnetic powder and a vinyl-based or non-vinyl-based thermoplastic resin, if necessary, a pigment or dye as a colorant, a charge control agent, other additives, etc. After thoroughly mixing with a mixer, using a hot kneader such as a heating roll, kneader, or extruder, disperse or disperse the pigment or dye in the resin mixed with each other by melting, kneading, and kneading. Then, after cooling and solidification, pulverization and strict classification are performed to obtain the insulating magnetic toner according to the present invention.
[実施例] 以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
実施例1 上記混合物を、140℃に加熱された2軸混練押出機で
溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕
し、粗粉砕物でホソカワミクロン社製ACMパルペライザ
ーで20μmに中粉砕し、ジェットミルで微粉砕し、得ら
れた微粉砕物を多分割分級機で超微粉及び粗粉を分級除
去して体積平均粒径6.5μmの磁性トナーを得た。Example 1 The above mixture was melt-kneaded in a twin-screw kneading extruder heated to 140 ° C., and the cooled kneaded material was coarsely pulverized with a hammer mill, and the coarsely pulverized material was medium-pulverized to 20 μm with a Hosokawa Micron ACM pulperizer, and jet milled. The resulting finely pulverized material was classified and removed by a multi-segmentation classifier to obtain a magnetic toner having a volume average particle diameter of 6.5 μm.
これをキヤノン製レーザービームプリンターLBP−8II
を8枚/分から16枚/分に改造したプリンターに入れ画
像評価を行った。This is a Canon Laser Beam Printer LBP-8II
Was placed in a printer modified from 8 sheets / min to 16 sheets / min to evaluate the image.
その結果、通常環境下で初期からトナー切れまで、画
像濃度、細線再現性、階調再現性など安定で、非常に良
く、特に画像濃度は1.40〜1.45と高濃度であった。As a result, the image density, fine line reproducibility and tone reproducibility were stable and very good under the normal environment from the beginning to the end of toner, and the image density was particularly high at 1.40 to 1.45.
さらに、低温低湿下での連続画像出しテストでも、チ
ャージアップ現象がなく、バックグラウンドの汚れ(以
下カブリという)も発生せず、画像濃度、画質とも良
く、安定していた。Further, even in a continuous image output test under low temperature and low humidity, there was no charge-up phenomenon, no background fouling (hereinafter referred to as fogging), image density and image quality were good and stable.
実施例2 磁性体として、解砕処理の工程でステアリン酸を0.5w
t%添加して処理した、示差熱分析による発熱のピーク
が268℃(発熱開始温度250℃)にある、平均粒径が0.14
μm、固め見掛け密度が1.73g/cm3のアルミニウム原子
を表面に有する球形マグネタイト粒子を用いた以外は
実施例1と同様に磁性トナーを得た。Example 2 As a magnetic substance, stearic acid was added at 0.5 w
Exothermic peak by differential thermal analysis at 268 ° C. (exothermic onset temperature 250 ° C.), average particle size 0.14
A magnetic toner was obtained in the same manner as in Example 1, except that spherical magnetite particles having aluminum atoms having a surface density of 1.73 g / cm 3 and a solidified apparent density of 1.73 g / cm 3 were used.
これを実施例1と同様に評価した。 This was evaluated in the same manner as in Example 1.
その結果、通常環境下及び低温低湿下でのテストで実
施例1と同様に良好な画像が得られた。As a result, in a test under a normal environment and under low temperature and low humidity, a good image was obtained as in Example 1.
実施例3 磁性体として、マンガンを10mol%含有し、示差熱分
析による発熱のピークが288℃(発熱開始温度226℃)に
ある、平均粒径が0.17μm、固め見掛け密度が1.69g/cm
3のアルミニウム原子を表面に有する球形フェライト粒
子を用いた以外は実施例1と同様に磁性トナーを得
た。Example 3 As a magnetic substance, manganese was contained at 10 mol%, the peak of heat generation by differential thermal analysis was 288 ° C. (heat generation starting temperature: 226 ° C.), the average particle size was 0.17 μm, and the apparent bulk density was 1.69 g / cm.
A magnetic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that spherical ferrite particles having aluminum atoms on the surface of No. 3 were used.
これを実施例1と同様に評価した。 This was evaluated in the same manner as in Example 1.
その結果、通常環境下及び低温低湿下でのテストで実
施例1と同様に良好な画像が得られた。As a result, in a test under a normal environment and under low temperature and low humidity, a good image was obtained as in Example 1.
比較例1 磁性体として、平均粒径が、0.12μm、固め見掛け密
度が1.33g/cm3で、示差熱分析による発熱のピークが231
℃(発熱開始温度201℃)にある未処理の球形マグネタ
イト粒子を用いた以外は実施例1と同様に磁性トナー
を得た。Comparative Example 1 As a magnetic substance, the average particle size was 0.12 μm, the apparent bulk density was 1.33 g / cm 3 , and the peak of heat generation by differential thermal analysis was 231.
A magnetic toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that untreated spherical magnetite particles at a temperature of 201 ° C. (exothermic onset temperature: 201 ° C.) were used.
これを実施例1と同様に評価した。 This was evaluated in the same manner as in Example 1.
その結果、通常環境下でのテストでは、トナー切れ付
近でやや解像性、中間調が低下してきたが、実用上は、
ほぼ問題のない程度に安定していた。As a result, in the test under the normal environment, the resolution and the halftone slightly decreased near the toner exhaustion.
It was stable to almost no problem.
しかし、低温低湿下でのテストでは、画像濃度が耐久
とともにやや低下した。また、バックグラウンドのカブ
リもやや悪くなってきた。However, in a test under a low temperature and a low humidity, the image density was slightly lowered with the durability. Also, the background fog is getting a little worse.
比較例2 磁性体として、平均粒径が、0.14μm、固め見掛け密
度が0.73g/cm3で、示差熱分析による発熱のピークが245
℃(発熱開始温度203℃)にある未処理の立方状マグネ
タイト粒子を用いた以外は実施例1と同様に磁性トナ
ーを得た。Comparative Example 2 As a magnetic material, the average particle size was 0.14 μm, the apparent bulk density was 0.73 g / cm 3 , and the peak of heat generation by differential thermal analysis was 245.
A magnetic toner was obtained in the same manner as in Example 1, except that untreated cubic magnetite particles at a temperature of 203 ° C (exothermic onset temperature: 203 ° C) were used.
これを実施例1と同様に評価した。 This was evaluated in the same manner as in Example 1.
その結果、通常環境下でのテストでは、実施例1また
は2に比べると解像性、中間調が低下しており、画像濃
度も低かった。As a result, in the test under the normal environment, the resolution and the halftone were lower and the image density was lower than those in Examples 1 and 2.
また、低温低湿下でのテストでは、耐久とともにバッ
クグラウンドのカブリも悪くなってきた。Further, in the test under low temperature and low humidity, the fog of the background became worse as well as the durability.
実施例4 磁性体として、実施例1と同じマグネタイト粒子70
重量部を用いた以外は、実施例1と同じ原材料混合物
を、140℃に加熱された2軸混練押出機で溶融混練し、
冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物を
ホソカワミクロン社製ACMパルペライザーで20μmに中
粉砕し、機械式粉砕機であるターボミルで微粉砕し、得
られた微粉砕物を多分割分級機で超微粉及び粗粉を分級
除去して体積平均粒径8.0μmの磁性トナーを得た。Example 4 The same magnetite particles 70 as in Example 1 were used as the magnetic material.
Except for using parts by weight, the same raw material mixture as in Example 1 was melt-kneaded with a twin-screw kneading extruder heated to 140 ° C.
The cooled kneaded material is roughly pulverized with a hammer mill, the coarsely pulverized material is medium-pulverized to a size of 20 μm with an ACM pulperizer manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd., and finely pulverized with a turbo mill which is a mechanical pulverizer. The ultrafine powder and the coarse powder were classified and removed by a machine to obtain a magnetic toner having a volume average particle diameter of 8.0 μm.
これをキヤノン製複写機NP−6650を用いて評価した。 This was evaluated using a Canon copier NP-6650.
その結果、通常環境下で10万枚の耐久テストでも、画
像濃度、階調再現性など安定な画像が得られた。As a result, stable images such as image density and gradation reproducibility were obtained even in a 100,000-sheet durability test under a normal environment.
さらに、低温低湿下での連続画像出しテストでも、チ
ャージアップ現象がなく、カブリは発生せず、画像濃
度、画質とも良く、安定していた。Further, even in a continuous image output test under low temperature and low humidity, there was no charge-up phenomenon, no fogging occurred, and the image density and image quality were good and stable.
比較例3 磁性体として、未処理のマグネタイト粒子70重量部
を用い、実施例4と同様に磁性トナーを得た。Comparative Example 3 A magnetic toner was obtained in the same manner as in Example 4, except that 70 parts by weight of untreated magnetite particles were used as the magnetic substance.
これを実施例4と同様に評価した。 This was evaluated in the same manner as in Example 4.
その結果、通常環境下でのテストでも、チャージアッ
プ現象が発生し、そのためカブリが少し発生した。As a result, even in a test under a normal environment, a charge-up phenomenon occurred, and a little fog occurred.
また、低温低湿下でのテストでは、チャージアップ現
象が激しく全面的にカブリが発生し、中間調の濃淡ムラ
が目立った。Further, in the test under low temperature and low humidity, the charge-up phenomenon was severe and fog occurred on the entire surface, and halftone shading unevenness was conspicuous.
なお、上記実施例及び比較例の結果を次の表−1にま
とめて示した。The results of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.
[発明の効果] 本発明によれば、アルミニウム原子を表面に有する球
状磁性体に特定の発熱ピークを有するようにし、固め見
掛け密度を1.2〜2.5g/cm3にしたため、環境に左右され
ず、高画像濃度で高品質の画像が長期にわたって得られ
るものである。 [Effects of the Invention] According to the present invention, a spherical magnetic body having aluminum atoms on its surface has a specific heat generation peak, and the compact apparent density is set to 1.2 to 2.5 g / cm 3 , so that it is not affected by the environment. A high-quality image with high image density can be obtained for a long period of time.
フロントページの続き (72)発明者 土屋 清子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 遊佐 寛 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−17222(JP,A) 特開 昭58−91463(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/083Continued on the front page (72) Inventor Kiyoko Tsuchiya 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Inventor Hiroshi Yuza 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (56) References JP-A-63-17222 (JP, A) JP-A-58-91463 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G03G 9/083
Claims (1)
絶縁性磁性トナーにおいて、 該磁性体が、アルミニウム原子を表面に有する球状磁性
体であり、示差熱分析による発熱のピークが250℃以下
であり、固め見掛け密度が1.2〜2.5g/cm3であることを
特徴とする絶縁性磁性トナー。1. An insulating magnetic toner containing at least a binder resin and a magnetic substance, wherein the magnetic substance is a spherical magnetic substance having an aluminum atom on its surface, and the peak of heat generation by differential thermal analysis is 250 ° C. or less. And an insulating magnetic toner having a hardened apparent density of 1.2 to 2.5 g / cm 3 .
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- 1990-10-26 JP JP2287159A patent/JP2805392B2/en not_active Expired - Fee Related
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