JPS585754A - 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像を静電潜像として形
成し、この静電潜像をトナーにより可視化する現像工程
を経て普通紙に転写する静電転写型電子写真において、
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帯電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、トナーを静電潜像に接
触させてｉ＝Ｔ視化、即ち現像を行なう。従って、キヤ
リア粒子は非磁性トナー粒子の帯電、現像位置への搬送
等には関与するか、現像工程においてはｆＰ４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、繰返し便用によって劣化
したキャリア粒子を交換する必要かあると共に、烏品質
の画像を形成するためにはトナー粒子を補給してキャリ
ア粒子との量的割合を常に適正に保つ必要かあり、また
、製錬か大型化する細則にある。

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１
懺を樹脂中に均一に分散させた粒体である。このトナー
は、回転磁極を内戚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置まで搬送され、感
光ドラム上の静電潜像に接触し、静電誘導によって上記
スリーブから潜像と逆極性の亀萄を注入されて帯環し、
潜像に付着してこれを現像する。従って、このような現
像方法によれは一般にトナー画像が階調性に欠けるうえ
に、現像か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、極性か
変わって飛散したりして、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によれば十分な
電荷を有し得ないので、満足すべき鮮明な画像が得られ
ない。

本発明は上記した植々の問題を解決するためになされた
ものであって、実質的に絶縁性であるため転写特性にす
ぐれると共に、階調再現性を含めた現像特性にすぐれる
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ＩＩの絶縁性磁性樹脂粒子と、この第１の
樹脂粉子との摩擦により静電潜像と同（、極性に帯電し
、且つ磁性粉を含有する１１８２の絶縁性磁性樹脂粒子
とを含有し、第一１とＩＪ２の樹脂粒子との合計祉にお
ける第２の樹脂粒子の割合か０．５〜２５′ｉｊ１蓋う
であることを特徴とする。

本発明において用いる第１及び第２の絶縁性樹脂粒子は
、磁性粉を含有する体積抵抗率が１０″Ω・１、好まし
くＩｎｔｏΩ・１以上である磁性粒子である。磁性粉は
好ましくは強磁性体であり、具体的には、マンガン、鉄
、コバルト、ニッケル、クロム等の金属や、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。第１及び第２の絶縁性樹脂粒子にお
ける磁性粉の含有蓋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が、帯
電絶縁性磁性樹脂粒子の潜像への移動を阻害しない程度
にすべきである。また、樹脂については、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
熱や此方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、具体的にはバルサム樹脂、ロジン、シェラツ
ク、コーパル極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か用いられ、
必要に応じて脂肪族ロウ、脂肪酸金属塩、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。

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５〜２５μの
範囲である。

本発明において第２の樹脂粒子は、第１の樹脂粒子との
摩擦により静電潜像と同じ極性に帯電し、換言すれば、
第１の樹脂粒子を潜像と逆極性に帯電させるために帯電
列か異なることを要し、このために適宜の染顔料や極性
化合物等を含有させることができる。

第２の樹脂粒子の磁性トナーにおける含有量は、ｊｌｌ
とｊＩ２の樹脂粒子との合計量に基づいて０．５〜２５
１Ｉ量哄、好ましくは３〜２０重量哄である。

一般に一種の絶縁性磁性樹脂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亀し、
９Ｊ、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亀し、少なくとも
一部は負に帯電する。図中、Ｎは粒子数、Ｑは帯電蓋を
示す。しかしながら、静電潜像の極性に応じて現像に利
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、静電潜像の帯電量か
大きいときは比較的良好に現像できるが、小さいときに
は潜像へのトナー粒子の付着が少ないため、特にａｍ再
現性において劣り、高品質の画像を得ることができない
。

本発明においては、第２図に示すように、トナーは９Ｉ
Ａｌの絶縁性磁性樹脂粒子１とｓ２の絶縁性磁性樹脂粒
子２からなり、トナー全体としては中性であるが、第２
の樹脂粒子は第１の樹脂粒−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、第１の樹脂粒子におい
て静電潜像と逆極性に帯亀する粒子量（斜線部で示す。

）を増大させ、また、第３図に示すように、帯電したｊ
１２の樹脂粒子２を媒介として逆極性に帯亀した第１の
樹脂粒子１を相互に結合させてその帯電分布を広く、帯
電量を大きくし、かくして静電潜像の帯電蓋に応じて高
い階調再現性にて潜像を正確に現像することを可能にす
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
て逆極性に帯亀した第１及び第２の樹脂粒が相互に吸着
しつつ、これらか共に有する磁性によって、回転磁極を
内蔵した外周面を現像位置まで搬送され、ここに第１及
びｉＪ２の樹脂は共に現像に消費されるので、二成分系
トナーと異なり、実質的に第１又は第２の絶縁性磁性樹
脂粒子を補給する必要がない。

従って、本発明においては、第１の樹脂粒子に対するＩ
ｎ２の樹脂粒子の相対的社が少なすぎるときは上記効果
が十分に発現されず、一方、多すぎるときは、第２の樹
脂粒子の電荷が却って現像を妨げ、不均一な画像を与え
ることとなるので好ましくない。

次に、本発明の磁性トナーにおいては、ｊ８２の樹脂粒
子の飽和磁化は第１の樹脂粒°子のそれの５チ以下、好
菫しくは１０〜８０％とするのか望ましい。即ち、第１
及び第２の樹脂粒子は共に磁性を有し、樹脂粒子の連鎖
を形成しつつ、現像位置までスリーブの外周向を搬送さ
れるか、スリーブ内の回転磁極との間に作用する磁気吸
引力を第１と第２の樹脂粒子の間で異ならせることによ
り、第１とＷＡ２の磁性樹脂Ｗ子は、異なる樹脂粒子か
ら連鎖か形成される場合を含め、各連鎖は相互に異なっ
た運動をスリーブ上で行ないつつ、異なった速度でスリ
ーブ上を搬送されることとなる。従って、第１と第２の
樹脂粒子は相互の接触機会が増すため、共に帯電粒子数
が増加し、潜像の現像か一鳩容易となる。

尚、本発明における第１及び第２の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、本発明の磁性トナーによれば、第１の樹
脂粒子と第２の樹脂粒子を摩擦させ、第２の樹脂粒子に
静電潜像と同じ極性に帯亀させると共に、第１の樹脂粒
子を潜像と逆極性に帯電させ、且つ、その帯電粒子の量
を増大させ、同時に、第２の樹脂粒子に第１の樹脂粒子
を静電吸着させることにより、第１の樹脂粒子の帯電蓋
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ＷＩｗ４再現性にすぐれた現像を行なうこ
とができる。更に、本発明においては、第１及び第２の
樹脂粒子が共に磁性を有し、スリーブ上を吸引されつつ
搬送されるので、スリーブからの飛散がなく、また、共
に現像に消費されるので、通常、ｉＪｌ又は第２の樹脂
粒子を補給する必要もない。

一方において、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番ζ
関係なく、高品質の画像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。

尚、部は１１社部を示す。

実施例１ スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂５５寵量哄及
び磁性粉としての四三酸化鉄４５寵量哄からなる混合物
を加熱、混線後、ジェット粉砕機で微粉砕し、平均粒径
１５μの第１の絶縁性磁性樹脂粒子を得た。この絶縁性
磁性樹脂粒子の飽和磁化は３７．７　ＣＧＳ　ｅｍｕで
あった。同様にして、エポキシ樹脂７０重１％、四三酸
化鉄２５寵量哄及びニグロシン染料５重量％からなる混
合物を処理して、平均粒径１５μ、飽和磁化２０．８　
ＣＧＳｅｗｎｕの第２の絶縁性磁性樹脂粒子を得た。第
１の粒子９５部と第２の粒子５部とを均一に混合し、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
枚の複写後も胸像は安定していた。

実施例２ スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂７５亀量％、
四三酸化鉄２５重に％及びニグロシン染料５１１ｉｔ％
よりなる混合物を実施例１と同様に処理して、平均粒径
１５μ、飽和磁化１６．　Ｂ　ＣＧＳｅｍｕの第２の絶
縁性磁性樹脂粒子を得た。

実施例１で得たｊ１４１の絶縁性磁性樹脂粒子９２部と
上記９ＩＩ４２の樹脂粒子８部とを均一に混合してトナ
ーとし、実施例１と同様に複写を行なったところ、鮮明
で階調性の良好な複写画像か得られた。

多数枚複写後も画像は安定していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は一種の絶縁性磁性樹脂粒子のみからなるトナー
の摩擦帯電分布を示すモデル図、！ｌｓＺ図は本発明の
トナーにおける第１４の絶縁性磁性樹脂粒子と第２の絶
縁性磁性樹脂粒子の摩擦帯電分布を示すモデル図、１３
図は本発明のトナーを示すモデル図である。 ｌ・・・第１の絶縁性磁性樹脂粒子、２・・・第２の絶
縁性磁性樹脂粒子。 第３図　　　第、図 −Ｑ　　　　　Ｏ＋Ｑ −Ｑ　　　　　Ｏ＋Ｑ 手続補下書（自発） １．事件の表示 昭和５６年特　許　願第　１０３８３　：３　　号２、
発明の名称 静４転写Ｉｔｑ″ば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　１１！１戸市ｋｉ・ｈ１ス・ｄｉイ°１１；：
呵３丁目２１’；１５勺氏　名　バンド−化学閉式会社 ４、代理人 氏　名　弁理士（７９１２）牧　　野　　逸　　部５、
補正命令の日付　　昭和　　　年　　　月　　　日（発
送日　　　昭和　　　年　　　月　　　　日）６、補正
により増加する発明の数 ７、補正の対象 明ね１占発明の拝誦・よ呪明のｎｄ ８、補正の内容　　別紙のとおり 補　　正　　の　　内　　ｄ （１）明細書第５頁１１行の「マンガン、」、を削除す
る。 （２）明細書第５頁１１〜１２行の「、クロム」を削除
する。 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　磁性粉を含有する第１の絶縁性磁性樹脂粒子
   と、この第１の樹脂粒子との摩擦により静電潜像と同じ
   極性に帯電し、且つ、磁性粉を含有する第２の絶縁性磁
   性樹脂粒子とを含有し、第１と第２の樹脂粒子との合計
   量における第２の樹脂粒子の割合が０．５〜２５血量％
   であることを特徴とする静電転写型電子写真用磁性トナ
   ー。 （２）第１及び第２の拘脂粒子が共に１０“Ω・１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。 （３３ｊｌＳ１及び第２の樹脂粒子か共に１〜３０μの
   平均粒径を有することを特徴とする特許請求の範囲ｓ１
   項又は第２項記載の静電転写型電子写真用磁性トナー。 （４）第２の樹脂粒子の飽和磁化かＩＪｌの樹脂粒子の
   有する飽和磁化の９５哄以下であ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。