JPS59200276A - カラ−現像方法 - 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】 本発明は電子写真法、静電記録法などに用いられるカラ
ー現像方法に関する。

従来電子写真法としては米国特許第２，２９７，６９１
号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報（米国特許第
３６６６３６３号明細書）及び特公昭４３−２４７４８
号公報（米国騎許第４０７１３６１号明細書）等に記載
されている如く、多数の方法が知られているが、一般に
は光導電性物質を利用し、種々の手段によシ感光体上に
電気的潜像を形成し、必要に応じて、紙等の転写材にト
ナー画像を転写した後、加熱、圧力等によシ定着し、複
Ｈ物を得るものである。

静電潜像をトナーを用いて可視像化する現像方法も種々
知られている。例え（ｄ米国特許第２８７４０６３号明
細書に記載されている磁気ブラシ法、同第２６１８５５
２号明細省に記載されているカスケード現汀法及び同第
２２２１７７６号明細紺に記載されているパウダークラ
ウド法及びファーブラシ現像法、液体現像法等多数の現
像法が知られている。これらの現像法に於て、特にトナ
ー及びキャリヤーを主体とする現像剤を用いる磁気ブラ
シ法、カスケード法、液体現像法などが広く実用化され
ている。これらの方法はいずれも比較的安定に良画像の
得られる優れた方法であるが、反面キャリヤーの劣化、
トナーとキャリヤーの混合比の変動という２成分現像剤
にまつわる共通の欠点を有する。

か＼る欠点を回避するため、トナーのみょシなる一成分
現像剤を用いる現像方法が各独提案されているが、中で
も、磁性を有するトナー粒子よシ成る現像剤を用いる方
法にすぐれたものが多い。

米国特許第３，９０９，２５８号明細岩−には電気的に
導電性を有する磁性トナーを用いて現像する方法が提案
されている。これは内部に磁性を有する円筒状の等電性
スリーブ上に導電性磁性現像剤を支持し、これを静電像
に接触せしめ現像するものである。このＩ余、現像部に
おいてトナー粒子により記録体表面とスリーブ表面の間
に導電路が形成され、この導電路を経そスリーブよりト
ナー粒子に電荷がみちびかれ、静電像の画像部との間の
クーロン力によりトナー粒子が画像部に刺着し現像され
る。この導電性磁性トナーを用いる現像方法は、従来の
２成分現像方法にまつわる問題点を回避したすぐれた方
法であるが、反面トナーが導電性であるだめ、現像した
画像を記録体から普通紙等の最終的な支持部材へ静電的
に転写する事が困難であるという欠点を有している。

静電的に転写をする事が可能な高抵抗の磁性トナーを用
いる現像方法として特開昭５２−９４１４０号公報（西
ドイツ特許第２７０４３６１号明細書）にはトナー粒子
の誘電分極を利用した現像方法が示されている。しかし
、か＼る方法は本質的に現像速度がおそい、現像画像の
濃度が十分に得られ女い等の欠点を有しておシ実用上困
難である。

高抵抗の磁性トナーを用いるその他の現像方法として、
トナー粒子相互の摩擦、トナー粒子とスリーブ等との摩
擦等によシトナー粒子を摩擦帯電し、これを静電像保持
部材に接触して現　　　９像する方法が知られている。

しか−しこれらの方法は、トナー粒子とｈ（擦部材との
接触回数が少なく摩擦帯電が不十分になシ易い、帯電し
たトナー粒子はスリーブとの間のクーロン力が強まシス
リーブ上で凝集し易い、等の欠点を有しており実用上困
難であった。

ところが、特開昭５４−４３０２７号公報。

特開昭５５−１８６５６号公報等に於いて、上述の欠点
を除去した新規な現像方法が提案された。これはスリー
ブ上に磁性トナーをきわめて薄く塗布し、これを摩擦帯
電し、次いでこれを静電像にきわめて近接させ、現像す
るものでるる。この方法によれば、磁性トナーをスリー
ブ上にきわめて薄く塗布する事によりスリーブとトナー
の接触する機会を増し、十分な摩ｆ４％帯′ＩＢを可能
にした単、磁力によってトナーを支持し、かつ磁石とト
ナーを相対的に移動させる事によりトナー粒子相互の凝
集をとくとともにスリーブと十分に摩ｂ％せしめている
事、トナーを磁力によって支持する事により地力ブリを
防止している事等によってすぐれた画像が得られるもの
である。

一方従来磁性トナー用の磁性粉として、強磁性の元素及
びこれらを含む合金、化合物、例えばマグネタイト、ヘ
マタイト、フェライトなど鉄、コバル（・、ニッケル、
マンガン、亜鉛等ヲ含む化合物が知られている。そして
、この様な磁性粉に要求される諸物件としては、例えば
（１）の固有電気抵抗率、（４）実用上充分な黒色梶％
　Ｃ５１艮好な耐湿性、（６）樹脂との良好な混合性等
が知られている。通常、磁性トナーには鉄黒と称され顔
料として汎用されているマグネタイトを利用する例が多
く、抽々の特許文献記載例も多い。

このマグネタイトは上記要求をおおむね満足するもので
あるが、しかし絶縁性磁性トナー用としては樹脂との混
合性、トナー凝集性、摩擦帯電性、耐久性能の点で、そ
の特性の充分なる吟味が必要とされる。

一成分磁性トナーを磁力によって支持し、又これを静電
荷像に接触することなく対向させ現低時に交帯電界及び
バイアス電界を印加して現像する場合に、餉々の現像剤
粒子には、静電荷像との間のクーロン力、磁気ブラシ形
成用磁石との間の磁気ブハ交番電界による力等が作用す
る。そしてクーロン力が矢きい粒子は静電荷像に引きつ
けられ、−力差気力が大きく作用する粒子は現像スリー
ブの方に引きつけられ、静電荷像に応じた現像が達成さ
れる。さらに感光体上（で現像された磁性トナーを転写
紙上に転写する場合にｊｄ　、転写紙の背面から、磁性
トナーの電荷極性とは逆極性のつ１り静電潜像と同極性
のコロナ放電を行）ｉｇって、トナー像を転写紙表面に
吸引きせる。この際、トナー粒子上の電荷が容易に逃は
て消失してしまったりするときには転写画像のみだれや
、あるいは転写効率の低下を招くことになる。すなわち
、磁性トナーはその構成成分として圧絞的多量の磁性粉
体を含んでいるが故にその磁性粉体に電荷を安定に保持
する特１生を強く要求される。

従来の一成分トナーには磁性体が２０〜８０重量％も含
まれている為に熱定着や、圧力定着によって複写紙にト
ナーを定着しＫ〈いという欠点があった。

一方最近では使用目的が多種多様になり、必要に応じて
求める色の画像が得られる小型で安価な多色コピー用の
複写機が望′、ｆ、′ｉ″Ｌでいる。着色剤を結着樹脂
中に添加するだけでは磁性体の色調を穏蔽できない。又
、磁性粉に化学的処理によって白色顔料を被橙する方法
では、現像特性に悪影響を与えない磁性粉゛１ｉ゛や染
顔料量の範囲内では、単に化学的処理を施して被覆する
たけでは十分磁性体の色調を穏蔽できず効果が少なかっ
た。上記の方法で望みの色調のトナーを得るには、磁性
体ｔｔを必要以上に減少させるか、あるいは着色顔料の
量を増加させることが考えられるが、磁性体量を減少さ
せすぎると現像性の低下、まだ着色顔料を増加させすぎ
ると現像性の低下、定着性の低下等の幣害が生じた。現
像性２色調、定着性等の特性をすべて満足する磁性トナ
ーの製造は困難であった。

本発明の目的は、色彩豊富な磁性トナーを用いたカラー
現像方法を提供することにある。

さらに本発明の目的は濃度が高く、鮮明でかぶりの少な
い両像がイ４すられる磁性トナーを用いたカラー現像方
法を提供することにある。

さらに本発明の目的は、定着性のすぐｎだ磁性トナーを
提イＩＬすることにある。

本発明は、ｍ像を表面に保持する潜１象保持体と絶縁性
トツーーを担持するトナー担持体とをｊμ［／Ｊ１部（
でおいて、一定の間隙を設けて配置ｆ−７Ｌ、トナーを
（−気手段によってトナーＪｉ［ｉ特休に４布し、積法
布層を前記間隙よりも薄い厚さに規制し−Ｃ現は部に搬
送し、トナー担持体ｌＩ′Ｃ父番電界をかけながら現修
′するカラー現像方法において、トナー中の磁性体−け
Ｙ千−量係と磁性体の粒子サイズＸｐｒｎの関係が次式
を７１：’ａ足することを特徴とするカラー現際方法で
ある。

￥≦６０　Ｘ”２３ 但し、　　００１≦Ｘ≦５　　（μｍ）本発明等らが鋭
意研究の結果、この；力保式が成り立つような超微粒の
磁性体を用いた時、鮮明で彩やかな画像が１４１られる
ことを見つけだしたものである。

即ち、ここで磁性体のサイズとして０．０１μ未満のも
のは比表面積が極度に大きい為、活性化されて寂り、常
温で急檄な酸化や燃焼、爆発が起こる危険がある為にす
べて上記工程を不活性ガスや窒素雰囲気又は真空中で行
わなければならない。また５μを・：夾えるもの：゛ｄ
、バインダーに対して添加量を増大しないと磁性トナー
として磁気特性に不満を残し、良好な現像ができないし
、添ｊノｌＴ量の工４大は不鮮明で彩かでない色調のト
ナーができてし甘う。

この関係式を第１図に示す。；ｌ）１図は鮮彩なカラー
１１１’ｉｉ隙を得るだめの（１′Ａ性体の１因数平均
粒径（μｍ）とバインダーへの含有−（５ｉｙ　（ｗｔ
％）との関係ンこついて表わしたもので、本発明は鮮彩
域を限定したものである。

トナーのバインダーとしては、ポリスチレン、ホＩＪ　
ｐ　−クロルスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン
−ｐクロルスチレン共重合体、スチレンビニルトルエン
共重合体等のスチレン及びそのｆｅｆｆｉ換体の単独重
合体及びそれらの共重合体；スチレン−アクリル酸メチ
ル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共、！１↓７
合体、スチレン−アクリルｌ’Ｎｎ−ブチル共重合体的
のスチレンとアクリル酸エステルとの共重合体；スチレ
ン−メタクリル酸メチル共重合体、スチンンーメタクリ
ル酸エチル共爪合体、スチレン−メタクリルＣＲｎ−ブ
チル共二東合体浄のスチレンとメタクリルエステルとの
共−１１合体；スチレンとアクリル酸エステル及びメタ
クリル酸エステルとの多元共重合体；その他スチレンー
アクリロニトリル共亜合体、スチレンビニルメチルニー
デル共重合体、スチレンブタジェン共重合体、スチレン
ビニルトルエン共重合体、スチレンアクリロ ヘニトリルインテン共乗合体、スチレン−マレイン酸エ
ステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマーと
のスチレン系興亜合体；ポリメチルメタクリレート、ポ
リブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエステ
ル、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール
、ポリアクリル酸、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族
炭化水素樹脂、石油樹脂、塩素化パラフィン、等が単独
または混合して使用出来る。

さらには圧力定着方式に供せられるトナー用！ の結着樹脂として、低分子ポリエチレン、低分へ 子量ポリプロピレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、エ
チレンアクリル酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリ
アミド樹脂、ポリエステル樹脂等が単独または混合して
使用出来る。

用いる重合体、共重合体、あるいはポリマーブレンドは
、スチレンに代表されるビニル芳香族系またはアクリル
系のモノマーを４０ｗｔ’％以上の量で含有することが
望ましい結果が得られる。

本発明で用いる磁性粉として、磁場の中に置かれて磁化
される物質が用いられ、鉄、コバルト、ニッケルなどの
強磁性金属の粉末もしくはマグネタイト、ヘマタイト、
フェライトなどの合金や化合物がある。最近では０．０
３μｍのマク０．０３μのＦｅ−Ｎｉ合金、Ｏ，１μ以
下の一部汲一化されたγ−Ｆｅ、０３等もある。

さらに、磁性トナー中には必要に応じて、荷電制御剤、
着色剤、流動性改質剤を添加しても良く、荷電制御剤、
流動性改質剤はトナーと混合（外添）して用いても良い
。この荷′Ｋ　Ｍ　ｔ１１斉１１としては、含金属染料
、ニグロシン等力；あり、着色剤としては従来より知ら
れている染料、顔料が使用可能であり、流動性改質剤と
しては、コロイダルシリカ、脂肪酸金属塩など′ｉＪＳ
ある。

また増量の目的で、炭岐カルシウム、微粉・伏シリカ等
の充填剤を、０．５〜２０ｗ１％の範囲で磁性トナー中
に配合することも出来る。更にトナー粒子相互の凝集を
防止して、その流動慴三を向上させるために、テフロン
微粉末のよりな潰コ動性向上剤を配合しても良く、熱ロ
ール定着時の離型性を良くする目的で低分子’Ｘ４　；
％”）エチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス、カルナノ（ワックス、サソ゛−ル
ワックス等のワックス状物質を０．５〜５ｗｔ４程度加
えることも出来る。

トナーを磁性カラートナーとして使用する場合には、必
要に応じて着色剤を添加すれば良く、着色剤としては周
知の顔料又は染料を使用できる。染料としては例えば、
Ｃ，Ｉ。ダイレクトレッドｌ、Ｃ，１，ダイレクトレッ
ド４．Ｃ，１，アシッドレッド１　、　Ｃ，１，ベーシ
ックレッド１．Ｃ，Ｉ。モーダントレッド３０．Ｃ，１
，ダイレクトブル−１゜Ｃ，１，ダイレクトブルー２．
Ｃ，１，アシッド）゛ルー９、Ｃ，１，アシッドブル−
１５．Ｃ，１，ベーシックブルー３．Ｃ，Ｉ。ベーシッ
クブル−５，Ｃ，Ｉ。モーダンドブルーア、Ｃ，１，ダ
イレクトブル−ン６゜Ｃ９■、ベーノックグリーン４　
、　Ｃ，１，ベーシッククリーン６等がある。顔料とし
ては、黄鉛、カドミウムイエロー、ミネラルファストイ
エロー。

ネー　フルイエロー、ナフトールイエローＳ、ノ１ンザ
イエローＧ、ノく−マネントイエローＮＣＧ。

タートラジンレーキ、赤口黄鉛、モ１ノフ゛デンオレン
ジ、パーマネントオレンジＧＴＲ，ピラソロンオレンシ
、ヘンシシンオレンジＧｌカドミウムレッド、パーマネ
ントレッド４Ｒ，ウオッチングＶツドカルシウム塩、エ
オシンレーキ。

ブリリアントカーミノ３Ｂ、マンガン紫、ファストバイ
オレットＢ、メチルバイオレットレーキ、紺青、コバル
トブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレ
ーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー
、インダンスレンブル−ＢＣ，クロムクリーン、酸化ク
ロム、ピグメントグリーンＢ、マラカイトグリーンレー
キ、ファイナルイエローグリーンＧ等がある。

以下に実施例を示す。

〔実施例１〕 スチレン−アクリル共重合体　　１００重量部Ｆｅ−Ｃ
ｏ（０，０２μＨｃ＝２３００エルステツド）　　　　
ｏ３’Ｍｉ部フタロシアニンブルー　　　　　　５　重
ｔ　部トリクレン　　　　　　　　　　　　５重量部上
記の混合物を７０℃で加熱しなからトリクレンを蒸発さ
せた。次にこの固形物をハンマーミルとジェット粉砕機
を通し、分級機を通すことによって５〜２０μの粒子を
得た。

次にこの粒子１００重量部に対して疎水性シリカ粉末を
０．５部外添混合し、現像剤を得、ｐ、ｃ−ｔｏ（キャ
ノン製、ハーソナルコピア）の現像に供したところ、鮮
彩な青色画像が再現された。

〔実施例２〕 実施例１のＦｅ　−Ｃｏの代わりにＦｅ　Ｎ１（０，０
３μ＋Ｈｃ＝１３００エルステツド）４重量部を用いて
、実施例１と同様処理を施こしたところ、実施例１と同
様の結果が１ｔられた。

〔実施例３〕 以外、実施例１と同様処理を施こしたところ、実施例１
と同様の結果が得られた。

〔実施例４〕 実ＴＦａｆＡＮのフタロシアニンブルーをベンジジンイ
エローに変えた以外、実施例１と同様に処理を施こした
ところ、黄色画像が再現された。

〔実施例５〕 実施例１のＦｅ　−Ｃｏ粉末をキュービック状のＦｅ、
０４粉末０３μｍのもの３重量部使用した以外、実施例
１と同様に処理を施こしたところ、実施例１と同様の結
果が得られた。

〔実施例６〕 実施例１のＦｅ、−Ｃｏ粉末を焼結Ｆｅ　３０＜粉末２
μｍのもの１０市量部に代えた以外は、実施例１と同様
に処理を施こしたところ、実施例１と同様の結果が得ら
れた。

〔比較例１〕 実施例５の磁性粉末を１５部使用した以外、実施例５と
同様に処理を施こしたところ、不、鮮彩のカラー画Ｉ象
になるはかりでｌ−ｊ：なく、現像スリーブ上でうろこ
伏のムラてなって塗布が不均一であった。

〔比較例２〕 実施例１の（磁性粉末を０５重量部使用した以外、実施
例１と同様に処理を施こしたところ、比較例１と同様な
結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁性体の個数平均粒径とバインダーへの＠４
１−量との関係を示すグラフ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像を表面に保持する潜像保持体と絶縁性トナーを担持
   するトナー担持体とを現像部において、一定の間隙を設
   けて配置し、トナーを磁気手段によってトナー担持体に
   塗布し、該塗布層を前記間隙よりも薄い厚さに規制して
   現像部に搬送し、トナー担持体に交番電界をかけながら
   現像するカラー現像方法において、トナー中の磁性体ｉ
   Ｙ重量係と磁性体の粒子サイズＸ１１ｍの関係が次式を
   満足することを特徴とするカラー現像方法。 Ｙ≦６０Ｘ”２３ 但し　０．０１≦Ｘ≦５　　（μｍ）