JPS585752A - 静電転写型電子写真用磁性トナ− - 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】 本発明は静電転写型電子写真用磁性トナーに関する。

一様に帯電させた感光ドラムに画１象を静電潜像として
形成し、この靜ＩＩｃ潜像をトナーによりｏＴ視化する
現像工程を経て普通紙に転写する静邂転写型′区子写真
において、トナーとして二成分系トナーが既によく知ら
れている。

この二成分系トナーは、樹脂とカーボンブラック或いは
染料とからなるトナー粒子を鉄粉のような磁性粉或いは
ガラスピーズからなるキャリア粒子と混合してなるもの
で、両者を相互に逆極性に摩擦帝成させて静電吸着させ
、磁気ブラシ法によれば、回転磁石を内蔵した非磁性ス
リーブ外周面に磁気ブラシとして吸着させつつ感光ドラ
ムに接する現像位置まで搬送し、トナーを静電潜傷に接
触させて可視化、即ち現１象を行なう。従って、キャリ
ア粒子は非磁性トナー粒子の帯電、現像位置への搬送等
には関辱するが、現像り程においては消費されることな
く、その後スリーブから回収され、再びトナー粒子と混
合して再使用される。このため、二成分系トナーを用い
る電子写真においては、繰返し使用によって劣化したキ
ャリア粒子を交換する必要があると共に、高品質の画１
象を形成するためにはトナー粒子を補給してキャリア粒
子との菫的割合を常に適正に保つ必要があり、また、装
置が大型化する傾向にある。

このような二成分系トナーにおける問題を解決するため
、近年、−成分系導電性トナーが提案されており、この
−成分系トナーは磁性粉とカーボンブラックのような導
電性物質を樹脂中に均一に分散させた粒体である。この
トナーは、回転磁極を内蔵した導電性スリーブ外周面に
それ自体の磁性によって吸着されて現像位ｆｉｔまで搬
送され、感光ドラム上の静電潜傷に接触し、静電誘導に
よって上記スリーブから潜傷と逆極性の電荷を注入され
て帯電し、潜儂に付着してこれを現像する。従って、こ
のような現像方法によれば一般にトナー画像が階調性に
欠けるうえに、現像がトナーの導電性を利用するのに対
し、トナー画像の転写紙への転写はコロナ転写等、トナ
ー粒子の絶縁性を利用する。従って、従来の一成分系ト
ナーによれば、転写に際してトナー画像が転写紙に正確
に転写されず、また、極性が変わって飛敵したりして、
鮮明な画像が形成され難い。更に導電性と絶縁性という
相反する性質を備えたトナーは安定性に欠け、紙の種類
や大気湿度によって画像品質が一定しない。

一方、−成分系絶縁性トナーも提案されているが、この
トナーは通常の磁気ブラシ法による現像ＫＪｔｔば十分
な電荷を有し得ないので、満足すべき鮮明なｌＩｊ像が
得られない。

本発明は上記した種々の問題を解決するためになされた
ものであって、実質的に絶縁性でめるた代 めめ転写特性にすぐれると共に、階調再現性を含めた曵
遣特性にすぐれる絶縁性磁性トナーを提供することを目
的とする。

本発明による静電転写型電子写真用磁性トナーは、磁性
粉を含有する絶縁性磁性樹脂粒子と、この絶縁性磁性樹
脂粒子との摩擦によ多靜電潜像と同じ極性に帯電する絶
縁性非磁性の帯電性制御剤とを含有し、絶縁性磁性樹脂
粒子と帯電性制御剤との合計駿における帯電性制御剤の
割合が０．１〜２５重臆％であることを％黴とする。

本発明において用いる絶縁性樹脂粒子は、磁性粉を含有
する体積抵抗率が１０１１９・国、好ましくは１０１３
ρ・１以上である磁性樹脂粒子である。

磁性粉は好ましくＬ強磁性体であり、具体的には、マン
ガン、鉄、コバルト、ニッケル、クロム等ノ金属や、二
酸化クロム、三二酸化鉄、四三酸化鉄等の金属酸化物、
フェライト等が用いられる。絶縁性磁性樹脂粒子におけ
る磁性粉の含有量は、スリーブ上を搬送するのに要する
磁気力や磁性粉の種類によって適宜に定められる。また
、樹脂としては、磁性粉を含む樹脂粒子が上記の体積抵
抗率を有すると共に、最終的に熱や圧力によって転写紙
上に定着され得る融点をもつことを要し、具体的にはパ
ルサム樹脂、ロジン、クエラック、コーパル樹脂等の天
然樹脂やその変性樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂、ス
チレン樹脂、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂
、アルキド樹脂、フェノール樹脂、アミノ樹脂、エポキ
シ樹脂等の合成樹脂、天然ゴム、合成ゴム又はこれらの
二種以上の混合物が用いられ、必要に応じて脂肪族ロウ
、低分子量合成樹脂等の低融点成分や染料、顔料等の着
色剤を含有していてもよい。

冬 絶縁性樹脂粒子の粒径は、小さすぎる紙の地汚れが起こ
りやすく、一方、大きすぎると分解能が落ち、いずれの
場合も画像品質を低下させるので、通常１〜３０μ、好
ましくは３〜２５μの範囲でめる。

本発明による磁性トナーは、上記絶縁性樹脂粒子との摩
擦により静電潜像と同じ極性に帯電する絶縁性且つ非磁
性の帯電性制御剤を含有する。帯電性制御剤としてはこ
のような性質を有する限りは特Ｋｌ！ＮＩＩａされるこ
となく任意のものを用いることができるが、トナーの流
動性、保存安定性等の点からは周期律表第■族、第■族
及び第■族（ランタニド系列を含む。）の元素の酸化物
及び上記元素を含む有機化合物が好ましい。酸化物の好
ましい具体例としては、シリカ、アルミナ、酸化チタン
、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、
酸化ユーロピウム、ホウケイ酸塩、ケイ酸カルシウム等
を挙げることができる。また、上記元素を含む有機化合
物としては脂肪酸塩、錯化合物等が好ましく、具体的に
はステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸カドミウム、トリスジピバロイルメタナトユーロピ
ウム偉の極性に応じて適宜に選ばれるが、潜像が負極性
のとき、例えばホウケイ酸塩、ケイ酸カルシウム、酸化
セリウム、シリカ等が、また、潜像が正極性のとき、例
えばステアリン酸バリウム、ステアリン酸カドミウム、
トリスジピバロイルメタナトユーロピウム等が用いられ
る。

帯電性制御剤の磁性トナーにおける含有曖は、絶縁性磁
性樹脂粒子と帯電性制御剤の合計量に基づいて０．１〜
２５重量％、好ましくは０．５〜２０重盪％である。ま
た、帯電性制御剤もその体積抵抗率はｌ　Ｑｌｌ　Ω・
調以上、好ましくは１Ｑ１３Ω・１以上であり、粒径は
通常１ｏ＾以下、好ましくは５μ以下である。本発明に
おいては帯電性制御剤も現像工程で消費されるので、粒
径が大きすぎると画１象が不鮮明になるので好ましくな
い。

一般Ｋｅ縁性磁性樹脂粒子のみからなる一成分トナーは
、トナー粒子相互の摩擦によって正又は負に帯電し、第
１図に示すように、トナー全体としては中性であるが、
粒子の少なくとも一部は正に帯電し、少なくとも一部は
負に帯電する。図中、Ｎは粒子数、ｑ社帯電瞳を示す。

しかしながら、静電潜像の極性に応じて＃Ｌ像に利用し
得る帯電トナー粒子、例えば負極性粒子（斜線部で示す
。）の量が十分ではなく、その結果、静電潜像の帯電量
が大きいときは比較的良好に現像できるが、小さいとき
にはｔｌｌ＃へのトナー粒子の付着が少なく、特に階調
再現性において劣り、高品質のｉｉｉ＊を得ることがで
きない。

本発明における帯電性制御剤１は、第２図に示すように
、絶縁性磁性樹脂粒子２と共にトナーを形成し、トナー
全体としては中性であるが、絶縁性磁性樹脂粒子との摩
擦によって静電潜像と同じ極性に帯電すると共に、同時
に絶縁性磁性樹脂粒子において静電層１１と逆極性に帯
電する量を増大させ、また、第３図に示すように、帯電
した帯電性制御剤を媒介として逆極性に帯電し九絶縁性
樹脂粒子を相互に結合させてその帯電分布を広く、帯電
量を大きくシ、かくして静電潜像の帯電量に応じて＾い
階調再現性にて潜像を正確に現像すること１を可能にす
るのである。

更に、本発明による磁性トナーにおいては、摩擦によっ
て逆極性に帯電した帯電性制御剤を吸着しつつ、絶縁性
樹脂粒子の有する磁性によって、回転磁極性を内蔵した
スリーブ外周面を現像位置まで搬送され、ここに帯電性
制御剤は絶縁性樹脂粒子と共に現像に消費されるので、
二成分系トナーと異なり、実質的に絶縁性樹脂粒子又は
帯電性制御剤を補給する必要がない。

従って、本発明においては、帯電性制御剤の絶縁性樹脂
粒子に対する相対酌量が少なすぎるときは上記効果が十
分発現されず、一方、多すぎるときは、帯電性制御剤の
電荷が現像を妨げると共に１複写１１１（＃にベタ黒部
の白ぬけ等が生じ、低品質の画像を与えるおそれがある
ので好ましくない。

伺、本発明における絶縁性磁性樹脂粒子は、既に知られ
ている方法に従って、樹脂、磁性粉及び必要に応じて他
の添加剤を加熱ロール、加熱ニーダ、エクストルーダ等
により混練し、冷却後、粉砕分級して所定の粒径範囲の
ものを得る。

以上のように１本発明の磁性トナーによれば、絶縁性磁
性樹脂粒子と帯電性制御剤を摩擦させ、帯電性制御剤に
静電潜像と同じ極性に帯電させると共に、静電潜像と逆
極性に帯電する絶縁性磁性樹脂粒子の量を増大させ、同
時に、帯電性制御剤に上記帯電した絶縁性磁性樹脂粒子
を静電吸着させることＫより、樹脂粒子の帯電量を大き
く、また、帯電分布を広くするので、潜像の帯電密度に
応じて階調再現性にすぐれた現像を行なうことができる
。！Ｉ！に、帯電性制御剤は非磁性であるので、絶縁性
磁性樹脂粒子に吸着し、現像に消費されるので、通常は
帯電性制御剤又は絶縁性磁性樹脂粒子を補給する必要も
ない。更に、本発明の磁性トナーは絶縁性であるため、
コロナ転写等の静電転写において正確且つ鮮明に普通紙
のような転写紙に転写され、紙の種類や大気湿度に関係
なく、高品質の画１象を与えることができる。

以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例に限定されるものではない。

実施例１ 重量％及び磁性粉としての四三酸化鉄４０重量％からな
る混合物を加熱、混線後、ジェット粉砕機で微粉砕し、
平均粒径１５μの絶縁性磁性樹脂粒子を得た。この絶縁
性磁性樹脂粒子９８部に帯電性制御剤として平均粒径５
００ｍμのホウケイ酸塩（ボロシリケート）２部を均一
に混合し、トナーとした。

感光体としてセレンドラムを有し、回転磁極を備えた複
写機にて従来の磁気ブラシ法により普通紙に複写したと
ころ、鮮明で階調性の良好な複写画像が得られた。多数
枚の複写後も画像は安定していた。

実施例２ 実施例１で得た絶縁性磁性樹脂粒子９８部に帯電性制御
剤として平均粒径１００ｆｆ１μの酸化セリウム２部を
均一に混合し、これをトナーとして実施例１と同様に複
写を行なったところ、鮮明で階調性り一良好な複写画像
が得られた。多数枚複写後も画像は安定してい丸。

実施例３ エポキシ樹脂５５重量％、磁性粉として四三酸化鉄４０
重量％、ニグロシン染料５重量％からなる混合物を加熱
、混練後、ジェット粉砕機で微粉砕し、平均粒径１５声
の絶縁性樹脂粒子を得た。

この絶縁性磁性樹脂粒子９７部に帯電性制御剤として平
均粒径８０ｍμのステアリン酸ノ（リウム３部を均一に
混合し、トナーとした。

感光体として硫化カドミウムドラムを有し、回転磁極を
備えた複写機にて従来の磁気ブラシ法により普通紙に複
写したところ、鮮明で階調性の良好な複写画像が得られ
た。多数枚の複写後も画像は安定していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は絶縁性磁性樹脂粒子のみからなるトナーの摩擦
帯′成分布を示すモデル図、第２図は本発明のトナーに
おける絶縁性樹脂粒子と帯電性制御剤の摩擦帯電分布を
示すモデル図、第３図は本発明のトナーを示すモデル図
である。 １・・・帯電性制御剤、２・・・絶縁性樹脂粒子。 第２図　Ｎ −〇　　　〇　　＋Ｑ 手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和５６年特　許　願第　１０３８３１号２、発明の名
称 静イ転写型五子写真用磁性トナー ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　所　神戸市序ｊｇ　Ｉ）＜：明＋ＩＩ通３１げ２番
１５号氏　名　バンド−化学法式会社 ４、代理人 ５、補正命令の日付　　昭和　　　年　　　月　　　日
（発送日　　　昭和　　　年　　　月　　　　日）補正
の内容 （１）明細、Ｊ！）第６頁１行の「マンガン、」及び「
、クロム」を削除する。 以上

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性粉を含有する絶縁性磁性樹脂粒子と、この絶
   縁性磁性樹脂粒子との単振により静電潜像と同じ極性に
   帯電する絶縁性非磁性の帯電性制御剤を含有し、絶縁性
   磁性樹脂粒子と帯電性制御剤の合計綾における帯電性制
   御剤の割合が０．１〜２５重１％でおることを特徴とす
   る靜成転写型電子写真用磁性トナー。
2. （２）帝′−性制岬剤が同朋律表第■族、第■族及び第
   ■族（ランタニド系列を営む。）の元素の酸化物でろる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電転写
   型電子写真用磁性トナー。
3. （３）帯′成性制御剤が周期律表第］族、第■族及び第
   ■族（ランタニド系列を言む。）の元素の有機化合物で
   おることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の靜シ
   転写型′成子写真用磁性トナー。
4. （４）帯電性制御剤が脂肪酸金属塩であることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載の静電転写型電子写真用
   磁性トナーっ
5. （５）絶縁性磁性樹脂粒子及び帯電性制御剤が共に１０
   １１９・α以上の体積抵抗率を有することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の静電転写型電子写真用磁性
   トナー。
6. （６）　　絶縁性磁性樹脂粒子が１〜３０μの侶均粒径
   を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   静電転写型電子写真用磁性トナー。
7. （７）帯電性制御剤が１０μ以下の平均粒径を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の静電転写型
   電子写真用磁性トナー。