JPH02109059A - 磁気ブラシ現像用現像剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、静電記録、静電印刷などに用いられ
る静電荷像を現像するのに用いるための乾式現像剤に関
する。 ［従来の技術］ 従来より１電子写真法については米国特許２２９７８９
１　ｓ＞、特公昭４２−２３９１０号公ｔし性分昭４３
−２４７４８号公報等に記載されているごとく、光導電
層」二にコロナ放電によって、−様に静電荷をかえ、こ
れに原稿に応じた光像を露光させるｉｔｓにより露光部
分の′心向を消滅させ潜像形成を行なう。 この得られた静電潜像−しに微粉末検電物質、いわゆる
トナーを付着させることにより現像を行なうものである
。 トナーは光導′重層上の’ｉｔｔ荷量の大小に応じて静
′−に潜像に引きつけられ濃淡を持ったトナー像を形成
する。このトナー像は心安に応じて紙又は布帛等の支持
表面に転写し、加熱、加圧又は溶剤処理や上塗り処理な
ど適当な定着を段を用い支持表面にに永久定着する。ま
たトナー像転写工程を省略したい場合には、このトナー
像を光導電層上に定石することもできる。 前記、静電潜像の現像において、トナーは、比較的大粒
子であるキャリアと混合され、電子写真用現像剤として
用いられる。トナーとキャリアの両者のＡｌｌ或は、相
！ｆの接触摩擦により、トナーが光導電層りの電荷と反
対の極性を帯びるように選ばれる。また両者の接触摩擦
の結果、キャリアはトナーを表面に静電的に付若させ、
現像剤として、現像装置内を搬送し、また光導電層りに
トナーを供給する。 従来知られている現像法の一つに磁気ブラシ現像法があ
る。この現像法は結着樹脂中に染料、顔ネ４を分散し微
粒化したトナーと還元鉄粉、酸化鉄粉、カルボニル鉄粉
、フェライト、センダスト合金等の高透磁性粉末（キャ
リア粒子）とを混合してなる乾式現像剤が磁石によって
、その磁界作用により８１　Ｚ５表面にブラシ状になら
ぶ、この磁気ブラシで静電潜像を保持する表面をこする
とトナーは静′屯潜像の吸引力によって磁気ブラシから
静′屯潜像へ吸引され潜像は顕像化される。 従来、＆ｉ磁気ブラシ現像法おいて使用される現像剤は
５粒径１０体厘程度の絶縁性トナーと、粒径１００〜２
００μ腸程度の鉄粉からなるキャリアとを混合すること
によって構成されている。しかし、この種の現像剤を用
いた現像法においては、トナーとキャリアとの混合比を
常時一定にしておかなければ安定した現像が期待できず
、しかも混合比の許容範囲が狭いため混合比を一定にす
るための対策に：’；　ＩＸ！ｉシなければならない、
さらにこの種の現像剤を用い磁気ブラシ法で現像した画
像は静電荷の強弱にかかわらず画ｆｉ＆濃度に差がつき
にくく階調に富んだ原稿のｊＩＩ現が得られず、細線の
再現性に対しても満足いくべきものではない。 また、この鉄粉キャリアを含む現像剤は鉄粉キャリアの
磁気特性が大きいため、硬い磁気ブラシを形成すること
があり、この硬いブラシによりベタ黒部に白線を引き起
こすという（ベタ黒部白線）欠点がある。さらに鉄粉キ
ャリアを用いた現像剤は比重が重く、シかも磁気特性も
大きいので、トナー粒子がキャリア粒子に強く衝突して
刺着し、キャリア粒子を汚染し、現像特性に悪影響を４
える傾向があり、　さらにまた磁気ブラシの駆動に大き
なトルクを必要とする欠点もある。 近年、磁気ブラシ現像用のキャリアとして、フェライト
を用いることが提案されている。フェライｉ・キャリア
は磁気特性が鉄粉より大きくないので硬いプランによる
ベタ黒部白線が発生せず、現像剤の耐久性も向ｌ−シ、
さらに磁気ブラシの駆動に大きなトルクを必要としない
利点がある。しかしながら、磁気ブラシ現像法にフェラ
イトキャリアを用いても階調性及び細線再現性共に十分
優れた現像性を示す現像剤は得られていない。 ・股にトナーの粒度が小さい場合（９角以下）には、階
調性及び７ａ線再現性に優れている。しかしながら、ト
ナーを小粒径化するとトナーの比表＋ｈｉ　Ｊｔ”ｔが
増大するため、キャリアとトナーとの混合比を小さくす
ることが必要となり、その結果１画像Ｃ度が低くなって
しまう。 さらに、トナーの小粒径化は、トナーの流動性を悪化さ
せ、トナーとキャリアとの混合が十分行なわれず、地力
ブリやトナー飛散を発生しやすい傾向にある。 そこで、このような欠点を改良するための手段として小
粒径の鉄粉やフェライトをキャリアとして使用し、さら
に小粒径トナーに流動外付′ｊ−剤を添加する方法があ
る。この方法によれば階謂丙現性、ライン再現性、ベタ
画像濃度、地方ブリ等は比較的数片されるが、しかし、
小粒径鉄粉キャリアを用いた場合は、やはりベタ黒部白
線やトナーによるキャリア汚染及び磁気ブラシの駆動に
大きなトルクを必要とするなどの闇題点があり、−・方
小粒径フェライトキャリアを用いた場合はキャリアの磁
気特性が小さいので光導電層りにキャリアがイ・１着し
、それが紙などの支持体表面上に転写され、画質を悪化
させる原因となる。 ［５Ｆ、明が解決しようとする問題点］未発［ＪＪは上
記の如き欠点を解決した磁気ブラシ現像用現像剤を提供
するものである。すなわち、線画像、ベタ黒画像、階調
再現性、解像力等に優れた高品位画像を与える乾式現像
剤を提供するものである。 未発暉１の他のＩＪ的はトナーｉＨ隻が変動しても常に
良好かつ高品位な画像を乍える乾式現像剤を提供するも
のである。さらに本発明の他の目的は性能劣化が起こら
ず繰返し使用に耐える乾式現像剤を提供するものである
。 さらに本発明の他の目的は搬送性、トナー供給効率に優
れ、低速機から高速機まで幅広い複写装おに適用できる
乾式現像剤を提供するものである。 ［課題を解決するための手段及び作用］本発明は着色微
粒子と流動性向上剤とからなるトナーとキャリア粒子と
を混合してなる現像剤であって１着色微粒子の平均粒径
が３〜９μであり、流動性付与剤はＢＥＴ法による比表
面積が５０ｒｇ’、１ｇＬＩ丑の超微粉末であり、キャ
リア粒子が平均粒径が２５〜４５井で且つその飽和磁化
が１４０〜２４０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子Ａ１０〜５０重
量％と、平均粒径が４５〜８０ルで且つその飽和磁化が
４５〜９０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子Ｂ５０〜９０重琶％と
を混合してなる磁気ブラシ現像用現像剤である。 本発明に用いられる着色微粒子の粒径は、体積平均粒径
で３〜９１であり、さらに２０．２ｐｍ以上の粗粉が体
積分／

【１で１．０＄以下であることが好ましい。トナ
ー粒径が細かいので、微小な静゛ｌｔＷ！像に対するト
ナーの付着が忠実であり、静′を潜像端部のトナー付着
の乱れが少ない、その結果、高解像度で色１［）現性の
良好な画像が得られる。特に、写真画像では、微少な潜
像の集まりであるハーフト−ン域が多く、より−・層、
トナー粒径の効果が表われ、良々ｆな両像となる。 しかし、一方でトナー粒径が細かいために、トナーの流
動性が悪化してしまい、キャリアとトナーとの８合が効
；〆的に行なわれず、カプリや飛散発生の原因となる。 そこで２本発明では、着色微粒ｒ・に流動性向上剤を添
加し、トナーの流動性を向Ｉ−４させている。 本発明に用いる流動外付−ダ剤は、粒径が細かい方が良
好であり、ＢＥＴ法による比表面積が５０国・′／ｇ以
Ｌ、好ましくは、８０ｔｓ２／ｇ以上のものがよい。 この様な流動性向上剤の例としては、以１−のものが挙
げられるが必ずしもこれに限定されるものではない。 例えば、酸化ケイ、Ｋ、酸化アルミニウム、酸化チタン
、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、カーボンブラック、ス
テアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、テフロン、
ボリア・ノ化ビニリデン、滑４ｊ、　カリオン、白−（
；、塩基性炭酸マグネシウム沈降性炭酸マグネシウム、
その他の、ｔｆｌ全粉末を用いることができる。 このなかでも、酸化ケイ素、醇化チタン、酸化アルミニ
ウム２酸化ジルコニウムは１気相法によって容易に好適
な粒度のものが製造でき、しかも無色あるいは白色であ
り、カラートナーに用いた場合、色彩に悪影響をゲえず
、より好ましい。 さらに、これらの流動性付与剤は２種以ｌニトナーに添
加されていても良い。 これらの流動性付与剤の適用１−は、トナーｒｉ　Ｉ＋
）に対して０．０に〜１０％１％のとぎに本発明の効果
を発揮し、特に好ましくは０．０３〜５重竜％添加した
際に優れたトナーの流動性及び帯電安定性を示す。 さらに、未発ＩＩの構成では、−ｈ記のようなｌ・ナー
に加えて、モ均粒径が２５〜４５μで１１つその飽和磁
化が１４０−２４０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子Ａと、ｆ均ｔ
：ｌ径が４５〜８０弘で１１つその飽和磁化が４５〜８
０ｅｒｍｕ／ｇの磁性粒イーＢとを６２合したキャリア
粒子を用いる。 本発明に用いる磁性粒′ｔ′−Ａは、小粒径であるため
２キャリア比表面桔を増大し、トナー粒径が小さくなっ
てもトナーとキャリアは効率的に接触帯゛心力＜Ｏｆ能
となる。 それゆえ、現像剤中のトナー濃度が多少変動してもカブ
リやトナー飛散を発生せず、しかもキャリアのトナー保
持（辻を多くすることが１１丁能なので、高画像濃度を
達成できる。 また、磁性粒子Ａは粒径が小さいにもかかわらず、飽和
磁化が大きいのでキャリア付着を発生しにくい、しかし
ながら、磁性粒子Ａはその飽和磁化が大きいので全ギヤ
リア中の５０仇琶％を超えるとベタ黒部白線やトナーに
よるキャリア汚染などが発生しやすくなり、さらに磁気
ブラシの駆動に大きなトルクを必要とする問題を生じて
しまう。 一方、磁性粒子へに混合して用いられる磁性粒子Ｂは、
磁性粒子Ａに比較して、その粒径が大きく、ＩＬつ飽和
磁化が小さいことが好ましい、磁性粒子　Ａに磁性粒子
Ｂが混合されることによってベタ黒部白線、トナーによ
るキャリア汚染丁の措１題が改善される。さらにこの混
合キャリアの比表面桔は従来キャリアよりかなり大きい
ので、トナーが小粒径でもキャリアと効率的に接触帯電
が可１＠となり、カブリやトナー飛散がなく、［１再現
性５解像力、画像濃度等に優れた高品位画像を提供で５
６゜ 磁性粒子−Ａ、Ｈに使用される材料としては５それぞれ
の磁気特性の値から、磁性粒子Ａは鉄粉、磁性粒／−Ｂ
はフェライト粉が々ｆましいが、必ずしもこれに限定さ
れない。 さらに、Ａ：発明に使用される混合キャリアは、トナー
の帯電ら）を制御するために、樹脂象で被覆されていて
もよい。 １−記磁性粒子の表面への被覆物質としては、トナー材
籾により異なるが１例えば、正帯′１ｔする樹脂として
は、アミノアクリレート樹脂、アクリル樹脂、あるいは
それらの樹脂とスチレン系樹脂との共重合体などが帯電
系列において正帯′心偏に（ｅ置し、好適である４負帯
電する樹脂としては、シリコーン樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリテトラフルオロエチし・ン、モノクロロトリフ
ルオロエチレン利合体、ポリフッ化ビニリデンなどが、
ＨＦ電系列において負側に位置し、好適であるが、必ず
しもこれにａ７ｊ約されない。 −・方、本発明に用いられるトナーの結着樹脂としては
、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？ｔｉ屯合体
；スチレンーＰ−クロルスチレン共小合体、スチレン−
プロピレン共改合体、スチレンービニルトルエン共東合
体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−
アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチ
ル共玉合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体スチ
レン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタク
リル酸メチル共東合体、スチレン−メタクリル酸エチル
共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、ス
チレン−アクリル−アミノアクリル系共重合体、スチレ
ン−アミノアクリル系共利合体、スチレン−αクロルメ
タクリル酸メヂデレＪ（玉合体、スチレン−アクリロニ
トリル共（’１１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Ｊ（ｆｆｃ
　合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチ
レン−ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン八ｍ合体
、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン
酸エステル共用合体などのスチレン系共重合体：ポリメ
チルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ
塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ボリブａ
ピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エ
ポキシ樹脂２ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹
脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹
脂、脂肪族または脂環族炭化水累樹脂。 芳香族系石油樹脂、塩宏化パラフィン、パラフインワ、
クスなどが巾独或いは混合して使用できる。 トナーにおいては、任７はの適当な顔料や染ｔ＃が４色
６＋１として使用ｒ＋７能である。ＩＡえば、カーボン
ブラック、鉄黒、フタロシアニンブルー、詳♂ｔ、キナ
ｈリドン、ベンジジンイエローなど公知ノ洗顔料がある
。 また、荷電制御剤としてアミン化合物、第４級アンモニ
ウム化合物および有機染料、特に塩ノ、（性染才１とそ
の塩、べ、ンジルジメチルーヘキサデシルアンモニウム
クロライド、デシル−トリメチルアンモニウムクロライ
ド、ニグロシン塩基、ニグロシンとドロクロライド、サ
クラ二ノγ及びクリスタル／ヘイオレフト、を添加して
も良い。 発ＩＪｆ　）ナーの製造にあたっては、熱ロール、ニー
ダ−、エクストルーダー等のｆ８’／ｎ練機によって構
成材料を良く混錬した後、機械的な粉砕、分級によって
得る方杖、あるいは結着樹１肘溶液中に磁性粉等の材料
を分散した後、噴霧乾燥することによりｆｌする方法、
あるいは、結着樹脂を構成すべＪ単量体に所定材料を混
合した後、この乳化懸濁液を重合させることによりトナ
ーを得る重合トナー製造法等それぞれの方法が応用でき
る。 ［実施例］ 以下本発明を実施例により具体的に説明するが、これは
本発明を何等限定するものではない。 本発明において、ｍＭ再現制は次に示すような方法によ
って測定を行った。すなわち、正確に幅１００　ｕ−廖
とした細線のオリジナル原稿を、適正なる複写条件でコ
ピーした画像を測定用サンプルとし、測定装ととして、
ルーセフ２フ４５０粒子アナティザ−を用いて、拡大し
たモニター画像から。 インジケーターによって線幅の測定を行う、このとき、
線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅方向に凹凸があ
るため、凹凸のモ均的線幅をもって測定点とする。これ
より、細線再現性の値（％）は、下記式によって算出す
る。 、ｆＰ：、発明において、解像力の測定は次の方法によ
って打った。すなわち、線幅および間隔の等しい５本の
細線よりなるパターンで、１ｍｍの間に２．８．３．２
．３．６．４．０．４．５．５．０．５．８．６．３．
７．１又は８．０本あるように描かれているオリジナル
画像をつくる。このｉ　０　！ｆ！類の線画像を有する
オリジナル原稿を適正なる複写条件でコピーした画像を
、拡大鏡にて観察し、ｉＢ線１１１１が明確に分層して
いる画像の本数（本／ｍｓ）をもって解像力の値とする
。 この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。 尚、υ丁の配合における部数は、すべて屯ら１部である
。 実施例１ 上記の混合物をロールミルで加熱混錬した。これを放冷
した後カフターミルで粗砕物とし、超ｉｆ速ジェットミ
ルにより微粉砕した後、風力分級器で約２〜１５μｍ、
体饋平均ａ径７．５μｍの９色粒子を得た。 この粒子１００部にＢＥＴ法による地表面積が２５０８
２７ｇのシリカ微粉体０，８部を外添してトナーとした
。 一方、 をそれぞれ混合し、混合キャリアを得た。 この様にして形成した混合キャリアと前記トナーとを９
０：１０のｉｔ比率で混合し、現像剤とした。 この現像剤を市販ＭＰ−ＣＯＬＯＲ−丁（キャノン製複
写機〕を用いて複写した所１表１に示すように、画像濃
度、細線再現性、解像力に優れた階調性のある画像が得
られた。また１万枚連続複写後も初期と変らない良好な
画像であった。 比較例１ 流動性付与剤として、ＢＥＴ法による比表面積が、　３
０ｒｓ！７ｇのシリカ微粉体を使用したことを除いて実
施例１と同様に行ったところ、トナーの流動性が君、〈
、キャリアとうまく混じりにくいためカブリやトナー飛
散が画像にあられれた。 比較例２ 実施例１で調製したｉＶ色粒子の体ｖ１モ均粒径を１３
．８μ層とした以外は実施例１と同様に行なったところ
カブリはなく、画像濃度も高かったものの、　ＩＩＩ線
再現性、解像力１階調性はあまり良ｔｌｆでなかった。 実施例２ を用いて、実施例１と同様な方法で鉢植平均粒径６．２
μ耀の赤色微粉末を得た。 上記微粉末に、流動性付与剤としてＢＥＴ法による比表
面積が、３００ｍ２／ｇであるＡＲｙＣｈ　微粉体を、
１．０部外添してトナーとした。 −力、 をそれぞれ混合し、混合キャリアを得た。 このようにして形成した混合キャリアとトナーとを３２
二８の重量比率で混合し、現像剤とした。 この現像剤を使用して、実施例１と同様に行ったところ
、表１に示すように実施例１と同様に良好な結果が得ら
れた。 比較例３ キャリアとして、 の混合キャリアを使用したことを除いて実施例２と同様
に行なったところ、カブリを生じてしまつた。 比較例４ キャリアとして、 の混合キャリアを使用したことを除いて実施例２と同様
に行なったところ１画像部非画像部共にキャリア付着が
発生し、実用に適さなかった。 実＆例３ 実施例２で調製した赤色粒子に、流動性付与剤として、
ＢＥＴ法による比表面積が、　９０ｍ２／ｇのＴｌＯ２
微粉体を１．０部外添してトナーとした以外は、実施例
２と同様に行なったところ、実施例２と同様に良好な結
果が得られた。 実施例４ 実施例１で調製した青色粒子の体積平均粒径を５．１　
ｇｍとし、この粒子１００部にＢＥＴ法による比表面積
が３１０ｍ２　／Ｈの表面疎水化処理シリカ微粉体２．
５部を外添してトナーとした。 一方、 をそれぞれ混合し、混合キャリアを得た。 このように形成した、混合キャリアとトナーとを９０：
１０の重陽比率で混合し、現像剤とした。 この現像剤を使用して、実施例１と同様に行なったとこ
ろ、実施例１と同様に良好な結果が得られた。 （以下余白） Ｃ発明の効果コ 以にのように木文明の現像剤は、Ｆ記の如き優れた効果
を発揮するものである。 ■１】　細線＋ＩｒＩｒ現性像解像度調性、画像濃度に
すぐれた現像剤である （２」トナー濃度が変動しても常に良好かつ高品位なＩ
ＩＩＩｌ像を１．える現像剤であるＬ３ｒ　　性能劣化
が起こらず、繰返し使用に酎える現像剤である。 出願人　キ　ヤ　）　ン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）着色微粒子と流動性付与剤とからなるトナーと、
   キャリア粒子とを混合してなる現像剤であって、着色微
   粒子の平均粒径が３〜９μであり、流動性付与剤がＢＥ
   Ｔ法による比表面積が５０ｍ＾２／ｇ以上の超微粉末で
   あり、キャリア粒子が平均粒径が２５〜４５μで且つそ
   の飽和磁化が１４０〜２４０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子Ａ１
   ０〜５０重量％と、平均粒径が４５〜８０μで且つその
   飽和磁化が４５〜９０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子Ｂ５０〜９
   ０重量％とからなる事を特徴とする磁気ブラシ現像用現
   像剤。