JPS5827503B2 - 磁性トナ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は酸化亜鉛紙、Ｓｅ感光体、Ｏｄｃ 半導体等の
感光体上に形成された静電潜像を現像し、現像画像を普
通紙等の転写シート上に転写した後圧力定着により最終
画像を得る電子写真方式に使用される一成分系の磁性ト
ナーに関する。

従来から静電潜像を乾式現像する場合、鉄粉等のキャリ
アと樹脂およびカーボンブラックなどの顔料からなるト
ナーとの混合粉体である二成分系現像剤を用い磁気ブラ
シ現像することが行なわれている。

しかして二成分系現像を使用した場合、トナーのみ消費
されるので現像剤中のトナー濃度を一定に保つための手
段やトナーとキャリアを混合攪拌するための手段が必要
で、現像装置が複雑化ならびに大型化するという問題が
ある。

そこで近年、これらの問題を解消すべく、トナー中に磁
性粉を含ませ、キャリアを使用しないいわゆる一成分系
の磁性トナーが開発され、実用化されつつある。

さらにこの磁性トナーは、帯電・露光工程を経て感光体
上に形成された静電潜像を現像し、現像画像上に転写シ
ートを重ね、コロナ帯電器や導電ゴムローラ等の手段に
より現像画像を転写シート上に転写しそして定着して最
終画像を得るいわゆるＰＰＣ方式と称する複写方式にも
適用されつつある。

このＰＰＣ方式において、定着方式として予熱時間が不
要でクイックスタートが可能な圧力定着方式が採用され
つつある。

ところで圧力定着型磁性トナーは、低圧力でも十分な定
着性を得るために、比較的低い圧縮せん断応力にて塑性
変形を起こし、また圧力定着ロールとの離型性が良いこ
とが必要とされる。

このため、圧力定着型の磁性トナーにおいては、樹脂と
してポリエチレンワックスとポリエチレンの共重合体か
らなるものが用いられており、良好な圧力定着性を示す
ことが確認されている。

またこの圧力定着型磁性トナーには、良好な最終画像を
得るために、良好な現像性ならびに転写性が要求される
が、上記の樹脂は一〇Ｈ１ＣＯＯＨ１−Ｃ−０等の極性
基を全んど持たないため、帯電時性が低くよってこれを
用いたトナーを使用した場合転写効率が低下してしまう
という問題があった。

本発明の目的は、転写効率を向上することができる圧力
定着型のＰＰＣ方式に用いられる磁性ｌ・ナーを提供す
ることである。

本発明の磁性ｌ・ナーはポリエチレンワックスならびに
ポリエチレンの共重合体からなる熱可塑性相ｆ’に’を
主成分の１つとしている。

具体的には、市販されている樹脂としてＭｏｂｉｌ Ｗ
ａｘ Ｃｅｒｅｓｅ 。

Ｍｏｂｉｌ Ｗａｘの２３０５、Ｌ９０Ｙ、６０２、Ｃ
ｒｙｓｔａｌ Ｗａｘ ２２０ （以上Ｍｏｂｉｌ製）
、マイクロワックスＬ−７００，Ｒ−５１３、三井ノ１
イワツクス２００Ｐ１４００Ｐ１２２０Ｍｐ、２２０Ｐ
、４１０Ｐ（以上三井石油化学製）等のポリエチレンワ
ックスや、エバフレックス１５０１２１０〜２６０（Ｍ
七三井ポリケミカル製）、ワックスタイプ１７０２．６
１７．６．６．８、エマルジョンタイプ６２９．６５５
．６９０．３９２、コポリマータイプ１８０１４０５．
４００，４０１（以上アライドケミカル製）等のエチレ
ン酢酸ビニル共重合体、コポリマータイプ５４０（アラ
イドケミカル製）等のエチレンアクリル共重合体があげ
られる。

また本発明の磁性トナーは他の主成分として磁性粉を含
有している。

磁性粉としては飽和磁束密度（４πＩｓ）が高く、保磁
力（ＩＨＣ）が低くそして高誘磁率（μ）を有するもの
で粒径１μ扉以下のものが使用され、例えばＦｅｌＭｎ
、Ｎｉ等の金属粉やＨｉ−Ｚｎ フェライト、Ｆｅ３Ｏ
４、ＦｅＯ３等の鉄酸化物などが使用されるが、その色
合い等からＦｅ３Ｏ４が最も普通に使用される。

本発明者等は種々検討した結果、上記の樹脂と磁性粉を
主成分とする磁性トナー中にシリコンオイルを二酸化珪
素とともに添加することにより、転写効率を向上させる
ことができることを見出した。

これは、磁性ｌ・チー中へのシリコンオイルの添加によ
り、樹脂の帯電特性が改善されるからである。

シリコンオイルの添加量は少量で十分であり、多量に添
加すると樹脂の特性が損われるので、トナー１００重量
部に対して０．０５〜２重量部の範囲とする必要があり
、好ましくは０．１〜１．０重量部である。

またシリコンオイルは単独で用いてもその効果を発揮で
きるが、次の理由から二酸化珪素と組合わせ用いること
が必要である。

すなわちシリコンオイルのみをトナー中に添加した場合
、原料の加熱混練や球状化熱処理等のトナー調整過程に
おいてシリコンオイルの相分離や偏析を起こしやすくト
ナー中に所定量のシリコンオイルを均一に分散するのが
困難になりがちであるが、シリコンオイルを二酸化珪素
に吸着させてトナー中に添加すると、樹脂、磁性粉の分
散を考慮すれば、ｌ・チー中へのシリコンオイルの均一
分散を確実に行なうことができる。

シリコンオイルの二酸化珪素への吸着は、例えば加熱混
線前にヘンセルミキサー等に両者を入れて混合しておく
だけで行なうことができる。

そして二酸化珪素の添加量はシリコンオイルの添加量に
応じて定められ、トナー１００重量部に対して０．０１
〜５．０重量部とする必要があり、好ましくは０．０５
〜２．０重量部の範囲である。

本発明に用いられるシリコンオイルは樹脂の帯電特性を
生かすため、動粘性率が５０から１０万センチストーク
ス（Ｃ３）のシリコンオイルが利用できる。

これらのシリコンオイルで市販されているものは、ＫＦ
９６、ＫＦ４１０．ＫＳ６１、ＫＳ７０２（いずれも信
越化学製）、５Ｈ２００゜ＳＨ２１１，５Ｈ７２０（い
ずれも東しシリコン製）等がある。

また二酸化ケイ素としては０．１μｍ以下の平均粒子を
有するものが望ましい。

市販されているものを例にとるとエアロジル１３０゜２
００、同ＴＴ６００１同ＭＯＸ８０（いずれも日本エア
ロジル製）、カープレックス＃１１２０゜＃６７（いず
れも塩野義製薬社製）、ジルトンＲ２、スターシールＳ
Ｓ等がある。

トナーは通常混合−混練−粉砕から抵抗処理を施こして
製造する。

本発明もこれに準じてトナーを作成したところ、シリコ
ンオイルと二酸化ケイ素を添加したものはトナーの安息
角３２〜３７゜と流動性もよく、転写効率９０％以上を
示した。

シリコンオイルの添加のみでは同等の転写効率を示すが
、シリコンオイルの量の増加につれ、トナーの流動性も
悪くなり、一部のトナーではブロッキング状態が見られ
る。

シリコンオイルと二酸化ケイ素の両方を含まないトナー
は安息角４１〜４９°と流通性悪く転写効率も５０％以
ドで特性の悪いトナーしか得られた。

また本発明で使用される成分に対し、ニグロシン等の染
料、カーボンブラック等の顔料を添加した場合でもシリ
コンオイル、二酸化ケイ素の添加による効果は減じない
。

上述のように、従来から圧力定着型の磁性トナーにおい
ては定着性や定着ロールとの離型性の点などから、樹脂
としてポリエチレンワックスとポリエチレンの共重合体
が使用されているが、転写性の点で問題があった。

これに対して本発明の磁性トナーは、上記樹脂を含む磁
性トナー中に二酸化ケイ素に吸着させたシリコンオイル
を所定量だけ均一に分散添加せしめたものであり、上記
樹脂の定着性を損うことなく樹脂の帯電性を向上せしめ
ることによって転写効率を大幅に向上することができる
。

また、一般的にＰＰＣ方式に使用される磁性トナーは、
抵抗が高くかつ小粒径化の傾向にあるため、流動性が悪
くブロッキングを生じやすいが、本発明の磁性トナーは
、シリコンオイルを所定量だけ含んでいるので流動性が
すぐれ高温下においてもブロッキングを生じにくい。

またＳｅ感光体のように滑めらかな表面を有する感光体
を使用するＰＰＣ方式においては、シリコンオイルを含
まない従来の磁性トナーは感光体表面への付着力が強く
転写後の感光体表面のクリーニングを行なっても除去さ
れず、よってコピ一枚数の増加とともに感光体表面に残
留するトナーの量も増加して数十枚程度のコピーをする
と感光体表面の全体にわたってトナーが付着してしまい
、鮮明なコピーが得られなくなっていた。

これに対し本発明の磁性トナーはシリコンオイルを含む
ためその離型効果によりこのようなトナーの感光体表面
への付着防止にも有効であり、数万枚のコピーを行なっ
た後でも感光体の表面は清浄に保たれ、鮮明なコピーが
得られる。

以下実施例により本発明の効果を具体的に示す。

実施例 １ マイクロワックス２２０ （Ｍｒｂｉｌ製）３０重量部
エバフレックス４１０（三井ポリヶ ２０重量部ミカル
製） Ｆｅ３０４ （戸田工業製） ５０重量部
およびＳｉオイル（ＳＨ２００）０．５重量部を含侵さ
せたエアロジル１３０ （日本エアロジル）０．５重量
部をヘンセルミキサーにて１０分間混合し、２本ロール
にて１５０℃で２０分間混練した。

これをショークラッシャー、ジェットミルにて平均１５
μの微粉を得た。

これを１５０°Ｃの気流中で球状化した後分級して１０
〜４４μのトナーを得た。

このトナーを使用し、酸化亜鉛感光板上にて画像を形成
し、転写シートを重ね、コロナ直流電圧を加え転写シー
トに転移させる。

得られた画像は線圧３０に９−はの２本の圧力ロール中
を通し定着させる。

画像は鮮明で濃度、解像度も高いものであった。

転写前後の感光板のトナーの重量を測定して転写効率を
測定したところ９２％であった。

またトナーの安息角は３５°と非常に流動性のよいもの
であった。

実施例 ２ ・・イワツクス４００（三井石油化学 ２０重量部製） エバフレックス４１０（三井ポリヶ １０重量部ミカル
製） ｐｅ３ｏ４（戸田工業製） ６５重量部カー
ボンブラック（三菱化成） ５重量部およびシリ
コンオイルＫＦ９６（信越化学製）０．１重量部を含侵
させた二酸化ケイ素（カープレックス＃ ｓ ｏ ）ｏ
、 ２重量部をヘンセルミキサーにて混合し混練し、粉
砕し熱処理を行ない、１０〜３０μに分級しトナーを得
た。

得られたトナーは安息角３２°と良好な流動性を示し、
画像もシャープで濃度の高いもので、転写効率も９５％
とすぐれたものであった。

なお本発明の磁性トナーをＳｅ感光体を用いたＰＰＣ方
式に適用した場合、感光体に非所望にトナーが付着する
という現象を防止するのに有効であることも確認された
。

例えば実施例１および２においてシリコンオイルならび
に二酸化珪素を含まないトナーは約５０００枚のコピー
で感光体表向に付着したのに対し、実施例１および２の
トナーは約２００００枚のコピーまで感光体表面へノ付
着は認められなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエチレンワックスならびにポリエチレンの共電
   体からなる熱可塑性樹脂と磁性粉を主成分とする圧力定
   着可能な静電荷潜像現像用磁性トナーにおいて、トナー
   １００重量部に対して０．０１〜５．０重量部の二酸化
   ケイ素に吸着せしめてなるシリコンオイルをトナー１０
   ０重量部に対し０．０５〜２．０重量部だけトナー中に
   均一に分散せしめたことを特徴とする静電荷潜像現像用
   磁性トナー。