JPH04288555A

JPH04288555A - 磁性現像剤

Info

Publication number: JPH04288555A
Application number: JP3025657A
Authority: JP
Inventors: Masumi Asanae; 朝苗　益実
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1991-01-25
Filing date: 1991-01-25
Publication date: 1992-10-13

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法による静電
潜像の現像に使用する磁性キャリアと荷電型磁性トナー
とを混合したタイプの現像剤に関し、特に現像された荷
電型磁性トナーが感光体ドラム上で移動しないようにし
て、転写時あるいは定着時にいわゆる尾引きを生じない
ようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法は、感光体の光導電性表面に
静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを静電付着さ
せてトナー像を得、このトナー像を直接定着するか、あ
るいはトナー像を転写部材上に転写後、定着してコピー
を得るものである。この現像のために使用される現像に
は、トナーのみからなる１成分系現像剤と、トナーとキ
ャリアとからなる２成分系現像剤がある。

【０００３】１成分系のトナーには、ＰＰＣ法を適用で
きる磁性粉と樹脂とを主成分とする非荷電型磁性トナー
が知られており、マスターとなる感光体を繰り返し用い
、感光体を非荷電型磁性トナーを使用して現像した後、
その現像されたトナー像を汎用の電気抵抗の低い普通紙
に転写させている。しかし、絶縁性の非荷電型磁性トナ
ーでは一般にトナーが帯電しづらく、トナーが現像に必
要な帯電量を得るために、感光体の表面電位を通常より
数百Ｖ高めに設定する必要がある。このため感光体の寿
命が短くなり、コピーのランニングコストが高くなる。このため、磁性トナーに電荷制御剤を添加し、トナーを
予め正または負の極性に帯電させて用いる荷電型磁性ト
ナーが提案され実用化されている。

【０００４】しかし、荷電型磁性トナーでは、トナーの
帯電量が向上するにつれてトナー同士の摩擦帯電性も増
加し、感光体ドラムに対向して設けられるスリーブ上で
トナーが帯電凝集を起こし易くなり、塊まったトナーが
現像ロール上のトナー層厚の規制板（ドクター板）に堆
積し、良い画像が得られなくなる。このため、荷電型磁
性トナーに半導電性のフェライトキャリアを少量混合し
て、キャリアの機械的な力によりトナーの塊をほぐして
トナーの流動性を向上させ、トナーの帯電凝集を防止し
、望ましい画像が得られるようにしたものも知られてい
る（特公平２−３１３８３号公報）。この他にキャリア
とトナー粒子に、摩擦帯電量を調整するためにシリカ微
粒子を添加して、画質を良好にした現像剤が特公昭６３
−３０６２３号公報に記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来、荷電型磁性トナ
ーにフェライトキャリアを少量混合して、かなり望まし
い画像が得られる現像剤が知られているが、その種の現
像剤を使用した場合、スリーブから感光ドラムに付着し
たトナー粒子の一部がスリーブ内のマグネットの影響に
より、感光ドラムの回転方向と逆側のドラム上に転げ落
ちることがある。このため転げ落ちたトナー粒子もコピ
ー用紙に定着され、それがいわゆる尾引きとなって、鮮
明な画像を得られないという問題があった。本発明は、
荷電型磁性トナーとキャリアとからなる現像剤を使用し
ても、コピーに尾引きが生じないようにし、鮮明な画像
が得られるようにすることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するものであり、磁性キャリアと、粒子が球形以外の角
型に形成されている荷電型磁性トナーと、少量の滑剤と
の混合物からなる磁性現像剤である。滑剤の量は、キャ
リアとトナーとを合わせた量１００重量部に対し、０．
１〜１０重量部とする。滑剤の量を規定したのは、１０
重量部より多くなると滑剤が現像部回りに飛散する。０．１重量部より少なくなるとトナーの流動性が低下し
て凝集し易くなるためである。なお滑剤としては、粒径
が０．１〜５μｍの範囲にある、ステアリン酸亜鉛等の
ステアリン酸の金属塩やステアリン酸アミド、アルミナ
、疎水性シリカ、セラミックス（炭化ケイ素など）を適
用できる。これらのうちでは、特に弱帯電性のものが望
ましい。

【０００７】上記のトナーは、通常の磁性トナーに用い
られる種々の材料で構成される。定着用樹脂は、基本的
に定着方式に応じて適宜選定する。例えばオーブンある
いは熱ロールなどによる加熱定着方式の場合は、スチレ
ン類、ビニルエステル類、α−メチレン脂肪族、モノカ
ルボン酸のエステル類、アクリロニトロリル、メタクリ
ロニトリル、アクリルアミド、ビニルエーテル類、ビニ
ルケトン類、Ｎ−ビニル化合物等の単量体を重合させた
ホモポリマーもしくは、これら単量体を２種以上組合せ
て共重合させたコポリマーあるいは、それらの混合物を
用い得る。また、ビスフェノール型エポキシ樹脂、油変
性エポキシ樹脂、セルローズ樹脂、ポリエステル樹脂等
の非ビニル系樹脂、あるいはそれらと前記のごときビニ
ル系樹脂との混合物も用い得る。

【０００８】特に、オーブンによる加熱定着する場合に
は、ビスフェノール型エポキシ樹脂が望ましく、熱ロー
ルによる加熱定着の場合には、スチレン系樹脂を主成分
とする樹脂あるいはポリエステル樹脂が望ましい。また
熱ロールに対する離型性を更に高めるには、低分子量の
ポリオレフィン類、炭素数２８以上を有する高級脂肪酸
類、パラフィン類を添加することが有効である。この他
、圧力のみによる圧力定着方式の場合には、ワックス類
、高級脂肪酸類、高級脂肪酸金属塩類、高級脂肪酸誘導
体、ロジン誘導体、アルキッド樹脂、エポキシ変性フェ
ノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、シリコーン
樹脂、エチレン・酢酸ビニル系共重合体、エチレン・ビ
ニルアルキルエーテル共重合体、無水マレイン酸系共重
合体等の１種又は２種以上を用いることが望ましい。

【０００９】磁性粉としては、磁場によってその方向に
強く磁化する物質、例えばフェライト、マグネタイトを
はじめとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を示
す元素を含む化合物、あるいは合金、その他熱処理等何
等かの処理を施すことによって強磁性を示す合金等も有
効に用い得る。これらの強磁性体粉末は、トナー中に含
有せしめるために、平均粒径が０．１〜３μｍ程度の粒
子が望ましい。トナー中に含有せしめる量はトナー全量
中に２０〜７５重量％とするのが望ましい。２０重量％
未満では、トナーの磁力が低下し、現像ロール（マグネ
ットロール等）から離脱し、画像を汚してしまう。一方
、７５重量％を越えると、磁性粉自体が一般に導電性を
有するので、トナーの絶縁性が低下し、もって転写効率
も下がってしまう。

【００１０】上記の主成分の他に、カーボンブラック、
アニリンブルー、カルコオイルブルー、クロームイエロ
ー、キノリンイエロー、マラカイトグリーンオクサレー
ト、ランプブラック、ローズベンガル等の着色剤、ニグ
ロシン系染料、含金属アゾ染料等の荷電制御剤などの一
般の乾式現像剤に用いられている種々の材料を用いるこ
とができる。ただしこれらの材料は、定着性などを考慮
してトナー全量中に１０重量％以下の範囲で添加するこ
とが望ましい。

【００１１】本発明のトナーは、上記の材料を使用し、
例えば粉砕法により作成することができる。すなわち、
所定の組成を有する原料を乾式予備混合し、加熱混練後
冷却固化し、次いで粉砕する。粉砕は、例えば数ｍｍの
大きさに粗粉砕した材料を、ターボミルなどのような衝
撃式粉砕槽で数十μｍの粒子に粉砕し、次いでジェット
ミルで数μｍ乃至十数μｍ程度の大きさに微粉砕するこ
とにより行なえばよい。ここでジェットミルとしては、
ジェットノズルから噴出する超高速気流で粒子同志を衝
突させることを粉砕作用の主体とする構造のもの、ある
いは超高速気流で粒子を加速してケーシングに衝突させ
ることを主とする構造のものがあるが、本発明では後者
のジェットミルを使用することが望ましい。

【００１２】本発明の現像剤は、上記の角型磁性トナー
と、滑剤と、磁性キャリアとを混合することにより調整
される。磁性キャリアは、鉄粉、マグネタイト、ソフト
フェライト粉末などの公知のキャリアを使用できるが、
化学的に安定でかつ見掛け密度の低いフェライトキャリ
アが好適である。キャリアの粒径は、トナーより大きく
かつドクターギャップより小さいことが必要であるが、
好ましい粒度は２０〜１５０μｍの範囲内である。２０
μｍ未満の粒子が多くなると、キャリア付着が生じ易く
なり、１５０μｍより大きい粒子が多くなると感光体表
面を傷つけ易くなる。また、キャリアとトナーとの混合
比（重量比）は、９０：１０〜２０：８０の範囲で良質
の画像が得られる。

【００１３】

【作用】上記の磁性現像剤を使用した場合、静電潜像の
現像前の状態では、角型に形成されている荷電型磁性ト
ナーの流動性が悪くなるはずであるが、滑剤が混合され
ているため流動性が良好に保たれる。また感光ドラムの
静電潜像に荷電型磁性トナーが付着した状態では、トナ
ーが角型なため転がりにくく、コピーに尾引きを生じる
ようなことはない。

【００１４】

【実施例】本発明の磁性現像剤は、磁性キャリアと、粒
子が球形以外の角型に形成されている荷電型磁性トナー
と少量の弱帯電性滑剤との混合物である。なお角型の荷
電型磁性トナーとは、転がりにくく側面が例えば四角形
状であったり、多数の突部があったりする形状である。

【００１５】この荷電型磁性トナーを製造する場合には
、スチレン−ｎブチルメタクリレート共重合体（重量平
均分子量１１万、数平均分子量６千）５３重量部と、マ
グネタイト（ＥＰＴ５００）４０重量部と、ポリプロピ
レン（三洋化成、ビスコール５５０Ｐ）５重量部、荷電
制御剤（オリエント化学、ボントロンＥ８１）２重量部
とを加熱混練し、冷却固化後に粗粉砕し、ターボミルで
３０〜５０μｍに粉砕後ジェットミルを使用して１０μ
ｍ前後に微粉砕することにより角型の磁性トナーとする
。さらに球状化させることなく分級して平均粒径１０μ
ｍの荷電型磁性トナーを得た。

【００１６】得られた荷電型磁性トナー４０重量部と、
粒径３７〜１０５μの磁性キャリア（ＫＢＮ−１００）
６０重量部と、弱帯電性滑剤として粒径０．１〜５μｍ
のステアリン酸亜鉛０．１〜１０重量部とを混合して、
磁性現像剤を得た。また現像状態の比較のため、角型磁
性トナーの代わりに球状化磁性トナー（４０重量部）を
使用し、滑剤を添加することなく磁性キャリア（６０重
量部）と混合した磁性現像剤を製造した。

【００１７】上記により得られた各種の磁性現像剤を使
用してコピーし、それぞれの画像濃度、カブリ、尾引き
、飛散、ブリッジの測定結果を表１に示した。ここで画
像作成条件は次の通りである。感光体として外径４０ｍ
ｍの有機光導電体ドラムを使用し（周速８０ｍｍ／ｓｅ
ｃ）、その表面を−６００Ｖに一様帯電し、次いで画像
露光して静電潜像を形成した。現像は、外径２０ｍｍの
ＳＵＳ３０４製スリーブの内部に８極対称着磁の円筒磁
石（スリーブ上磁力８００Ｇ）を設けたマグネットロー
ルを使用し、現像ギャップを０．３５ｍｍ、ドクターギ
ャップを０．３ｍｍに設定し、現像ギャップにおいてス
リーブを感光体と同方向に回転させる（磁石固定）と共
に、スリーブ−５００Ｖのバイアス電圧を印加して反転
現像を行なった。得られたトナー像を普通紙上にコロナ
転写し、次いで熱ロール定着（定着温度１８０℃、定着
圧力（線圧）１ｋｇ／μｍ）を行なった。以下余白

【００１８】

【表１】　　　　　　　　　　（環境条件：２０℃、６
０％Ｒ．Ｈ．）　　表１からわかるように滑剤を０．１〜１０重量部混
合した磁性現像剤の場合に、画像濃度が適切で、カブリ
、尾引き、飛散、ブリッジがなく、鮮明な画像が得られ
た。

【００１９】

【発明の効果】本発明の磁性現像剤は、キャリアと磁性
トナーに弱帯電性滑剤が混合されているので、感光体ド
ラムに磁性トナーが付着する前の状態で流動性が良いた
めトナーが凝集するようなことはない。また感光体ドラ
ムに付着した磁性トナーの粒子は角型に形成されている
ので、現像位置から転がり落ちるようなことはなく、コ
ピーに尾引きを生じることはない。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　電子写真法による静電潜像の現像に使
用する現像剤であって、磁性キャリアと、粒子が角型に
形成されている荷電型磁性トナーと、少量の滑剤との混
合物からなることを特徴とする磁性現像剤。
【請求項２】　　現像剤は、磁性キャリア９０〜２０重
量部と、荷電型トナー１０〜８０重量部と、滑剤０．１
〜１０重量部とからなっている請求項１に記載の磁性現
像剤。