JPS58136052A - 磁性現像剤 - 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】 技術分野 本発明は、樹脂を主成分とする絶縁性トナーと、樹脂中
に磁性微粉末を分散してなる磁性ギヤリアとの混合物か
らなる磁性現像剤に関するものである０ 従来技術 電子写真複写機等において、静電潜像の現像に使用され
る現像剤としては、樹脂を主成分どする絶縁性トナーと
、鉄粉キャリアとの混合物か１゛、２！ｌ−る磁性現像
剤が多用されている。ところで、近イ［この磁性現像剤
に取って代るものとして、樹脂を主成分とする絶縁性ト
ナーと、樹脂中に磁性微粉末を分散してなる磁性キＡ・
リアとの混合物からなる新規な磁性現像剤が開発される
に至った。

この新規な磁性現像剤においては、磁性キャリア中の樹
脂の材質を自由に選択することにより、絶縁性トナーの
摩擦帯電々荷量を任意に設定でき、前記磁性現像剤の如
く絶縁性トナーの樹脂の材質のみに依存して前記電荷量
が決定されてし１つといった様なことがないため、現像
剤の調製が極めて有利である。才た、磁性キャリアの平
均粒径を絶縁性トナーの平均粒径より若干大きい程度、
Ｊ−Ｌ体的には、　　１０〜５５ｐｍ程度に捷で小さく
することができるので、静電潜像の現像に際して良好な
階調再現を可能とするばかりでなく、きめ細かな現像画
像を得ることをも可能とし、この点に関しても前記磁性
現像剤と比較して有利である。

ところが、この新規な磁性現像剤においては、磁性キャ
リアが樹脂中に磁性微粉末を分散してなるものであるた
め、長期使用時に磁性キャリアが磁性微粉末のところで
割れて微細粒子となり、現像画像中にカブリを発生させ
る等の悪影響を与えるといった問題がある・特に、磁性
キャリア中の磁性微粉末の含有量が多い程、前記問題が
発生する傾向が強い。

一方、前記問題に加え、微細粒子となった磁性キャリア
によって感光体の表面が損傷さね、たり、絶縁性トナー
が感光体の表面に多量に融着されて感光体の感光特性が
劣化されたりするといった間１１′： 題もある。更に、この新規な磁性現像剤が、いわゆるオ
イルレスタイプのヒートローラ定着装置を内蔵する電子
写真複写機において使用された場合１こは、感光体の表
面１こ付着した磁性ギヤリア（微＃１粒子となった磁性
キャリア）の一部が転写紙を介してヒートローラ定着装
置のローラ表面へと転移さ力１、その表面が汚染され１
、種々の弊害を発生するといった問題もある。

発明の目的 本発明の目的は、磁性キャリアの微細粒−ｒ化を抑止し
、前記各問題の改善された磁性現像剤を４ノコ供するこ
とにある。捷だ一方、前記オイルレスタイプのヒートロ
ーラ定着装置を内蔵する電子写真複写機において使用さ
れることにも適した磁性現像剤を提供することにある。

発明の要旨 本発明の要旨は、本発明に係る磁性現像剤において、絶
縁性トナー中の樹脂が熱可塑性樹脂である一方、磁性キ
ャリア中の樹脂が熱硬化性樹脂であることにある。この
ため、磁性キャリアの微細粒子化は十分に抑□止される
。

実施例 本発明に係る磁性現像剤は、熱可塑性樹脂金主成分とす
る絶縁性［・ナーと、熱硬化性樹脂中に磁性微粉末を分
散してなる磁性キャリアとの混合物からなる。

絶縁性トナーとしては、抵抗値が１０゛Ωに以上で平均
粒径が５〜３０　ｔ””のものが好適である。この絶縁
性トナーは熱可塑性樹脂を主成分とするものであるが、
着色剤、染料等をも含み得る。この絶縁性トナーの各成
分は、通常、熱可塑性樹脂１００重量に対し着色剤及び
染料を各々２〜２０重量部の割合で添加される。熱可塑
性樹脂としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ビニル系樹脂、ポリアクリレート、ポリメタ
クリレート、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリ
ル、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエ
ステル、セルロース系樹脂およびそれらの七ツマ−の共
重合樹脂が使用できる。捷だ、着色剤としては、通常、
ファーネスブラック、アセチレンブランク等のカーボン
ブランクがあげられるが、着色剤が２重量部未満ではそ
の本来の目的を達成できず、２０重量部を越えると絶縁
性トナ５− 一の抵抗値が低下し絶縁性トナーと磁性キャリアとの摩
擦接触による帯電々荷量が少なくなり現像画像の画質低
下などを招く。染料は着色の目的の他に帯電制御の目的
で添加され、絶縁性トナーに正の帯電性を与えるか、負
の帯電性を与えるかによって適宜選定されるが、正の帯
電性を伺与する代表的なものとしてはニグロシン系オイ
ルブラック、クリスタルバイオレット等の油溶性染料が
、また負の帯電性を付与する代表的なものとしてはバラ
チン染料、オラゾール染料等の金属錯塩染料があげら幻
、る。この染料は１重量部未満ではその添加効果が期待
できず、また２０重量部を越えると前記帯電々荷量が少
なくなりすき゛て前記同様に現像画像の画質の低下など
を招く。絶縁性トナーの平均粒径を５〜３　Ｑ　ｐｑｎ
としたのは５　ＨＬｔｒ＋未満では流動性の低下が著し
く、捷だ現像装置内において絶縁性トナーの粉煙が多量
に発生して実用的でなく、３０μｍを越えると現像画像
のきめが荒くなってその画質が低下するからである。捷
だ、抵抗値をｌＯ“Ω・眞以上としたのは、低抵抗の転
写紙（普　６− 通紙）に対して、あるいは、高湿環境下においても良好
な１・す−画像転写を可能とするためである。

磁性キャリアとしては、抵抗値が１０“′Ωｍ、好まし
くは１０”ｐｍ以」二で平均粒径が１０〜５５　Ｐｒｎ
、好ましくは１５〜２５　ｐｍのものが好適である。こ
の磁性ギヤリアは熱硬化性樹脂中に磁性微粉末を分散し
てなるものであるが、必要に応じて帯電制御剤もしくは
抵抗値制御剤としてカーボンが添加さ４得る。磁性キャ
リアの主成分である熱硬化性樹脂及び磁性微粉末として
は、通常、使用されるものを用いれば良い。例えば、熱
硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メ
ラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エボキ／樹脂、
ンリコーン樹脂、それに各種の変性硬化樹脂が使用でき
る。

また、磁性微粉末としては、マグネタイト、フェライト
、純鉄等の微粉末を使用すれば良く、これらは平均粒径
３　／Ｌｍ、　、好捷しくは１．５ＩＬｍ以下であるこ
とが重重しい。この磁性微粉末と前記熱硬化性樹脂との
配合比は磁性キャリア粒子の強さに多大の影響を及ぼす
ので留意する必要があるが１通常、熱硬化性樹脂１００
重量部に対］〜で磁性微粉末５０〜４００、好捷しくは
１５０〜３００重量部である。これは磁性微粉末が５０
重滑部未満でｄ：磁性キャリアの磁性が不十分であり、
現像剤の磁気搬送性が劣化し、４００重量部を越えると
熱硬化性樹脂の結着ｎＬ自体が損われるからである。捷
た、必要に応じて添加されるカーボンは、磁性キ入・リ
アの抵抗値を１０°２９ｍ以」−に維持するため熱硬化
性樹脂１００重量部に対し１５重量部以下に抑えるのが
好捷しい。磁性ギヤリアの平均粒径は現像画像の画質及
び現像剤自体の搬送性に影響を及ぼし、１１０ｌ１未満
では現像剤自体の搬送性が低下し、５５　ｐ、ｍ。

を越えると現像画像のきめが若干荒くなってその画質の
低下をもたらす。

一方、前記磁性キャリアの製造方法に関してＣＦ熱硬化
性樹脂に対ｌ〜で磁性微粉末、必要に応じて帯電制御剤
もしくは抵抗値制御剤を混合し、十分粉砕攪拌した後に
硬化剤を加えて熱硬化させ、その結果得らｆ′Ｉ−た硬
化物を粉砕分級する方法、あるいは、前記各物質を予め
溶剤中に溶しておき、これを熱気流中で噴霧して溶剤を
蒸発させるのと同時に熱硬化する方法等を採用すること
ができるが、この方法に限らず他の方法によって磁性キ
ャリアを製造しても良い〇 前記絶縁性トナーと磁性キャリアとの混合比は両者の粒
径により３：９７〜３０　：　７０の範囲で任意の重量
比で配合し得るが、絶縁性トナーが３ｗｔ％以下では現
像画像の画像濃度が不足気味となり、また３ＱＷｊ％以
上では絶縁性トナーが磁性キャリアから遊離し易くなる
。

なお、本発明に係る磁性現像剤に関しては、現像剤自体
の寿命をより一層延すために、第３の成分として、絶縁
性微粒子を添加することもできる。

添加されるのに重重しい絶縁性微粒子としてはンリカ、
アルミナ等の金属酸化物であって、−次粒子の平均粒径
が０．１．ｐｔｎ以下のものが挙げられる。

以下、本発明の具体的実施例について説明する。

〔実施例１〕 　ｇ− に噴霧して溶剤を蒸発させて造粒した。そして、その結
果得られた粒子を１８０℃で３０分間加熱して熱硬化さ
せた後、分級（−て平均粒径２１　ｐ、ｗ＋の磁性キャ
リア（キャリアＡ）を得た。この磁性ギヤリアの抵抗値
は５．ＯＸ　１０’　Ｖ／”Ｉ−の電界下において１０
１３０ｍ以上であった。一方、 を混合して十分に粉砕攪拌した後、三本ロールで加熱混
練し、更に冷却固化、粉砕、分級１−て平均　１０− 粒径１２ノＬｍの絶縁性トナー（トナーＡ）を得た。

この絶縁性トナーの抵抗値は前記電界下において１０１
゛Ωｍ以上であっ／こ。

ここで、絶縁性トナーＡと磁性キャリアＡとを重量比に
して１０　：　９０で混合攪拌して磁性現像剤Ａを調製
した。そして、この現像剤を用い、磁気刷子現像装置及
び、いわゆるオイル塗布タイプのヒートローラ定着装置
を内蔵する粉像転写型電子写真複写機によって複写実験
を行ったところ、Ａ４サイズ５０．　ＯＯ０枚の複写を
行った場合におｒても、複写画像中にはカブリ等は発生
せず、その画質は実験開始当初のものと比較して何ら遜
色なく、かつ、きめ細かく階調１１ｇ現に関して極めて
優れていることが確認された。なお、前記複写機におい
て現像さｒするべき静電潜像の極性は負極性であった。

丑だ一方、Ａ４サイズ５０．０００枚分の複写を行った
後に現像装置内に存在する磁性現像剤Ａを観察したとこ
ろ、その中には微細粒子化された磁性ギヤリアは存在し
てぃなかった。更に、感光体の表面を観察したが、その
表面には、微細粒子化された磁性キャリアが原因となっ
て生ずる様な損傷及び絶縁性トナーの融着等は何ら発見
さ１．１１、なかった０ 〔実施例２〕 をボールミルを用いて５時間混合攪拌して各成分を十分
に分散させた後、１．１０ｒ：に熱せられた気流中に噴
霧して溶剤を蒸発させて造粒した。そして、その結果得
られた粒子を１５０℃で６０分間加熱［２て熱硬化させ
た後□、分級して平均粒径２０　ｐｍの磁性キャリア（
キャリアＢ）を得た。この磁性ギヤリアの抵抗値もキャ
リアＡと同様、５．ＯＸ　１．０’　Ｖβ歴の電界下に
おいて１０”３Ωｍ以上であった。

ここで、絶縁性トナーＡと磁性キャリアＢとを重量比に
して１５：８５で混合攪拌して磁性現像剤Ｂを調製（−
だ。そして、この現像剤を用い、実施例１の場合と同様
の複写実験を行ったところ、実施例１の場合と同様の結
果が確認、かつ観察された。勿論、感光体の表面の観察
結果も同様であった。但し、磁性現像剤Ｂを用いた複写
実験はＡ４サイズ３０．０００枚で行った。

〔実施例３〕 をボールミルを用いて５時間混合攪拌して各成分を十分
に分散させた後、１００℃に熱せられた気流１３− 中に噴霧して溶剤を蒸発させて造粒した。そして、その
結果得られた粒子を１５０℃で２０分間加熱して熱硬化
させた後、分級して平均粒径１９　ノｔｑｒｒの磁性キ
ャリア（キャリアＣ）を得た。この磁性ギヤリアの抵抗
値もキーｖ　’）アＡと同様、　　５．ＯＸ　１．０’
　Ｖ／＝の電界下においてｌＯ°３Ωｍ以上であった。

一方。

を混合して十分に粉砕攪拌した後、三本ロールで加熱混
練し、更に冷却固化、粉砕、分級して平均粒径１１　ｐ
ｒｎの絶縁性トナー（トナーＢ）を得た。

この絶縁性トナーの抵抗値もトナーＡと同様、５．。

Ｘ１０’Ｖ／ｃｍの電界下において１０１５Ω”＆　以
−１＝、　ｆあったＯ ここで、絶縁性トナーＢと磁性キャリアＣとを重量比に
して２０：８０で混合攪拌して磁性現像剤Ｃを調製した
。そして、この現像剤を用い、実施例２の場合と同様の
複写実験を行ったところ、実１４− 流側２の場合と同様の結果が確認、かつ観察された。

〔比較例〕

を混合して十分に粉砕攪拌した後、三本ロールで加熱混
練し、更に冷却固化、粉砕、分級して平均粒径２２Ｐｍ
の磁性キャリア（キャリアＲ）を得た。

この磁性キャリアの抵抗値もキャリアＡと同様、５．０
　Ｘ　１０’　Ｖ／”の電界下において１０１３Ωに以
上であった〇一方、 を混合して十分に粉砕攪拌した後、三本ロールで加熱混
練し、更に冷却固化、粉砕、分級１−７で・ヒー均粒径
１２．５　ｌｂ　？／Ｊの絶縁性トナー（トナーＣ）を
１１Ｐだ。

この絶縁性トナーの抵抗値もトナーＡと同様、５、ＯＸ
　］、　０’　Ｖ塵の電界下において１０１′Ωｍ以上
であった。

ここで、前記絶縁性トナーＣと磁性キャリアＲとを重量
比に１〜で１０　：　９０で混合攪拌して磁性現像剤Ｒ
を調製した。そして、この現像剤を用い、実施例３の場
合と同様の複写実験を行ったところ、Ａ４サイズ２．０
００枚の複写を終えた頃から複写画像中に顕著なカプリ
が発生し、複写画像の画質が著しく劣化することが確認
さハた。捷だ一方、Ａ４サイズ３．０００枚の複写を行
った後に現像装置内に存在する磁性現像剤Ｒを観察した
ところ、その中に微細粒子化された磁性キャリアの存在
が発見された。更に感光体の表面を観察したところ、そ
の表向に多数の擦傷が入っていること、及びその擦傷内
部に絶縁性トナーが入り込んで融着さハ、ていることが
発見された。

壕だ、前記複写実験に使用した粉像転写型電ｒ−写真複
写機中に内蔵されるヒートローラ定着装置を、いわゆる
オイルレスタイプのヒートローラ定着装置に置換して前
記と同様の複写実験を行ったところ、前記の如き結果が
確認、かつ観察されることに加え、Ａ４サイズ５．００
０枚の複写を終えた頃から転写紙裏面の汚ね、が発生す
ることも確認された。これは、Ａ４サイズ５．０００枚
の複写を終える頃にはヒートローラ定着装置のローラ表
面が磁性キャリアによってかなり汚染されることに起因
するものと思われる。なお、この様な汚染は磁性キャリ
アの微細粒子化と共に進行し、磁性キャリアが微細粒子
化されない時点においては実質的に生じ得ないものであ
る。

〔実施例４〕 前記絶縁性トナーＣと磁性キャリアＡとを重量比にして
１０：９０で混合攪拌して磁性現像剤りを調製した。そ
して、この現像剤を用い、比較例と同様の複写実験を行
ったところ、Ａ４サイズ５０、０００枚の複写を行った
場合においても、比較例の場合と異り、実施例１の場合
と同様の結果が１７− 確認、かつ観察された。捷だ、ヒーｌ−ｒ＋　−ラ定着
装置の磁性ギヤリアによるローラ表面の汚染も何ら観察
されなかった。なお、磁性キー＼・リアＡを敢えて転写
紙表面へ刺着させてみたところで、磁性キャリアＡ自体
が熱硬化性を示すのでそわ自体オイルレスタイプのヒー
トローラ定着装置のローラ表面へは転移されず、仮に磁
性ギヤリア八が転写紙表面へ付着する様なことがあって
も前記ローラ表面が汚染されることのないことも確認さ
ワ、／ζ０発明の効果 本発明に係る磁性現像剤においては、その理＋１＋は定
かではないが、磁性キャリア中の樹脂が熱硬化性樹脂か
らなるため、前記説明の如く微細粒子化され難く、長期
に渡って使用されたとしても、現像画像中にカプリを発
生させる等の問題は実質的に生じ得ない。壕だ、微細粒
子化された磁性キャリアが原因となる感光体の表面損傷
、及び感度特性劣化等の問題も同様に生じ得ない。才だ
、いわゆるオイルレスタイプのヒートローラ定着装置を
内蔵する電子写真複写機において使用された場１８−− 合においては、磁性ギヤリアがヒートローラ定着装置の
ローラ表面へと転移され、その表面が汚染されることも
阻１」−される。

出願人　ミノルタノＪメラ株式会社 １０−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、樹脂を主成分とする絶縁性トナーと、樹脂中に磁性
   微粉末を分散してなる磁性キャリアとの混合物からなる
   磁性現像剤であって、絶縁性トナー中の樹脂が熱可塑性
   樹脂である一方、磁性キャリア中の樹脂が熱硬化性樹脂
   であることを特徴とする磁性現像剤０ ２、磁性キャリアの平均粒径が１０〜５５Ｐｍであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性現像剤
   。 ３、磁性キャリアの抵抗値が１０パΩｍ以上であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁
   性現像剤・