JPS6356979B2

JPS6356979B2 -

Info

Publication number: JPS6356979B2
Application number: JP54148024A
Authority: JP
Inventors: Shuntaro Koori
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1979-11-14
Filing date: 1979-11-14
Publication date: 1988-11-09
Also published as: JPS5670556A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子写真用現像剤の磁性粒子の製造方
法に関する。電子写真の乾式現像法において使用される現像
剤は、一成分系現像剤と二成分系現像剤とに大別
されるが、前者は主として磁性材料粉末と着色剤
とをバインダにより分散、結着させてなる平均粒
径５〜30μの微細な粒子、いわゆる磁性トナーか
らなり、後者は、比較的大径（80〜200μ）の鉄
分やガラスビーズなどのキヤリヤと、着色剤をバ
インダにより分散、結着させてなる微細な粒子、
いわゆる非磁性トナーとを混合したもの、あるい
は、最近、鉄粉やガラスビーズなどのキヤリヤを
用いる従来の二成分系現像剤における問題を解決
するために開発され、実用に供されるようになつ
てきた。例えば、特開昭54−66134号に示される
ように、磁性材料粉末をバインダにより分散、結
着させてなる小径（平均粒径５〜30μ）の微細な
粒子をキヤリヤとして用いるものなどがある。これら一成分系現像剤における磁性トナーとし
ての微細な粒子、および二成分系現像剤における
磁性材料粉末をバインダで結着させてなるキヤリ
ヤとしての微細な粒子、（以下、これらを磁性粒
子と総称する。）は、通常、マグネタイト、フエ
ライト、純鉄などの磁性材料粉末をバインダと共
に、あるいはさらに必要に応じて顔料や染料など
着色剤や帯電制御剤を添加して混練し、固化後、
粉砕、分級して磁性粒子とする、いわゆる粉砕
法、あるいは、上記原料を溶剤中に分散させた
後、熱気流中に噴霧させて造粒するスプレイドラ
イ法などによつて製造されている。しかしなが
ら、無機物の磁性材料粉末を有機物のバインダで
結着させるため、両者の結着性が悪く、使用時に
磁性粒子が磁性材料粉末のところで割れてより微
細な粒子となつて現像画像に悪影響を生じる問題
点がある。また、この磁性粒子を二成分系現像剤
におけるキヤリヤとして用いた場合、割れた磁性
粒子から露出した磁性材料粉末によつて感光体表
面が損傷されたり、該粒子が感光体表面に付着し
て薄い膜を形成する、いわゆるフイルミングを生
じて感光体の特性を劣化させるという問題もあ
る。従来においても、このような問題をできるだけ
少なくするために、例えば、紛砕法においては混
練時の温度、時間、方法などを工夫したりするこ
とによつて結着性を高める試みが行なわれ、また
スプレイドライ法では出来るだけ溶剤の使用量を
少なくし、割れの原因となる溶剤の蒸発により生
ずる微細孔を少なくする試みがなされているが、
未だ割れに対する抵抗、いわゆる耐割れ性に優れ
た磁性粒子は得られていない。そこで、これらの
問題を解決するために、バインダの軟化点以上の
温度で磁性粒子を加熱処理する方法が通常行われ
ているが、この方法では磁性粒子表面のバインダ
が溶けてレベリングし、クラツクのない球形の磁
性粒子を得ることはできるが、加熱処理するため
には磁性粒子の１個１個が空気中で分離していな
いと溶けた磁性粒子同志がくつつきあつて粗大粒
子となるので、一度に多量の磁性粒子を処理する
ことができず、処理量を増大させるためには必然
的に装置の大型化が要求され、また加熱するため
のエネルギーもほとんど無駄に消費されるという
問題がある他、溶けたバインダが磁性粒子表面を
覆い磁性材料粉末がトナーの内部に入りこんでし
まうため、この様に処理された磁性粒子を二成分
現像剤のキヤリヤとして用いる場合、摩擦、帯電
系列が変化してトナーの帯電量が変わり、画像濃
度の変化やカブリの増加などの原因となる。本発明は、これらの問題を解決し耐割れ性に優
れた磁性粒子を製造する方法を得ることを目的と
してなされたものであつて、その要旨は、少なく
とも磁性材料粉末と熱可塑性樹脂とからなる微粒
子を造粒した後、該微粒子をそれに塑性変形を生
じさせないガラス転移点近傍の温度で気体中で加
熱処理することを特徴とする電子写真現像剤用磁
性粒子の製造法にある。本発明方法によれば、具体的には、磁性粒子は
次のようにして製造される。すなわち、磁性材料
粉末および熱可塑性樹脂、あるいはそれらに顔料
や帯電制御剤を添加してなる混合物を混練し、磁
性材料粉末等を樹脂中に分散させた後、固化さ
せ、常法により粉砕、分級して平均粒径５〜30μ
の範囲の微粒子を得る。またあるいは、上記原料
を溶剤中に分散させた後、熱気流中に噴霧させ、
分級して上記の如き微粒子を得る。この様にして
得られた微粒子をそのガラス転移点（Tg）近傍
の温度、好ましくは、40℃以上で、かつTg±20
℃、更に好ましくは48℃以上で、Tg±10℃の範
囲の温度で10分〜数日、好ましくは20分〜10時間
加熱処理することによつて磁性粒子を得る。このようにして得られた磁性粒子は、従来の軟
化点以上の温度の雰囲気中に噴霧して加熱処理す
る方法の場合と異なり、磁性粒子自体の形状が変
化することなく樹脂の物性が変化し、磁性材料粉
末とその他の無機物との親和力が高まり、強靭性
を示す。これは、樹脂と磁性材料粉末等を混練
後、粉砕したままの微粒子はその高分子物性を考
えると多くの歪を残しているが、これをそのガラ
ス転移点近傍で加熱することにより応力緩和が促
進され、一部は結晶化し、また一部は歪を是正す
るという働きが起こり、この働きのために磁性ト
ナーが強靭となり耐割れ性が向上するためである
と推考される。従つて、本発明によれば、加熱処理温度が低く
てよいので、省エネルギーを計ることができ、ま
た磁性粒子の成分である熱可塑性樹脂が溶けて凝
集することがないので多量の磁性粒子を一度に処
理することができ、しかも耐割れ性に優れた磁性
粒子を製造することができる。本発明方法において使用する磁性材料粉末およ
び熱可塑性樹脂としては通常使用されているもの
を用いればよい。例えば、磁性材料粉末としては
マグネタイト、フエライト、鉄などの微粉末を使
用できる。また、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
モノマーの共重合樹脂など種々のものを使用でき
るが、好ましくは、ガラス転移点が40℃以上のも
のが良い。この熱可塑性樹脂と磁性材料粉末との
配合割合は重量比で90：10〜20：80の範囲で変え
うるが、70：30〜30：70の範囲が好適である。こ
れは磁性材料粉末が80％以上では樹脂が少なくな
りすぎて充分な結着能が得られず、もろくなり、
10％未満では磁性粒子の磁化力が弱くなりすぎて
良好な画像が得られないからである。必要に応じて添加される顔料や染料などの着色
剤あるいは帯電制御剤は通常使用される市販のも
のをそのまま使用すればよい。以下、本発明の実施例について説明する。実施例１プライオライトACL（グツドイヤー社製スチレ
ン・アクリル共重合樹脂の商品名） 100重量部マピコブラツクBL―100（チタン工業(株)製マグ
ネタイトの商品名） 200 〃 MA＃100（三菱化成製カーボンブラツク）
４〃上記組成物を三本ロールで混練し、冷却した後
粉砕し、分級して平均粒径16μの微粒子を得る。
この微粒子のガラス転移点を理学電機(株)製示差熱
分析装置DTAで求めたところ62℃であつた。次に、この微粒子500ｇを１容量の容器に入
れ、62℃±２℃に保温されたオーブン中で容器を
回転させながら４時間加熱処理し、磁性粒子を得
る。得られた磁性粒子のガラス転移点は64℃で、
加熱処理前の微粒子より上昇していた。また、磁
性粒子の凝集は全く認められず、またその形状も
球状化せず、無定形のままであつた。一方、これとは別に下記の組成物をロールミル
にて充分に混練、分散させた後、固化、粉砕、分
級して得た平均粒径12μの非磁性トナー15重量部
と磁性粒子100重量部と、更には微量の疎水性シ
リカ微粉末とをＶブレンダにより混合撹拌して二
成分系現像剤を調製し、磁性粒子の耐割れ性を調
べるためその現像剤についてカブリと感光体上の
キズおよびフイルミングの試験を調べた。（非磁性トナーの組成）ピコラスチツクＤ―125（エツソ化学社製スチレ
ン樹脂の商品名） 100重量部 MA＃100 ４〃オイルブラツクBS（オリエント化学製）
１〃試験方法としては、磁気刷子現像装置を備えた
粉像転写型電子写真複写機を用い、A4サイズで
負極性の静電潜像を連続して現像し、２千枚、５
千枚、１万枚、３万枚現像時の複写画像および感
光体表面に観察した。その結果を第１表および第
２表に示す。両表中、◎はカブリまたはフイルミ
ング現象もしくはキズが全く認められなかつた状
態を、〇はそれらの現象が極わずか認められた状
態を、△はそれらの現象が認められるが許容しう
る程度である状態を、×はそれらの現象がはつき
りと認められ、かろうじて使用できる程度の状態
を、××はそれらの現象によつて使用不能の状態
を表わす。なお、比較のため上記実施例で得た加熱処理前
の微粒子を磁性粒子として用い、この微粒子100
重量部と上記非磁性トナー15重量部と、更には微
量の疎水性シリカ微粉末とを混合し実施例と同様
にして調製した二成分系現像剤（比較例１）につ
いての結果も第１表および第２表に示してある。

【表】

【表】実施例２プライオライトVTL（グツドイヤー社製ビニル
トルエン・ブタジエン共重合樹脂）100重量部、
マピコブラツクBL―500（チタン工業製マグネタ
イト）50重量部、およびスペシヤルブラツク＃４
（デクサ社製カーボンブラツク）６重量部を用い、
実施例１と同様にして平均粒径18μの微粒子を
得、これを実施例１と同様にして50±２℃に保持
されたオーブン中で約４時間、加熱処理して磁性
粒子を得る。加熱処理前の微粒子のガラス転移点
は50℃で、加熱処理した磁性粒子のそれは51℃で
あつた。磁性粒子の凝集は全く認められなかつ
た。この磁性粒子の耐割れ性を調べるため、磁性粒
子100重量部に対し、実施例１で調製した非磁性
トナー15重量部及び微量の疎水性シリカ微粉末と
を用いて二成分系現像剤を調製し、実施例１と同
様にして試験した、その結果を第３表および第４
表に示す。比較例２実施例２で得た加熱処理前の微粒子を磁性粒子
として用い、この磁性粒子100重量部に対し、実
施例１で得た非磁性トナー15重量部、及び微量の
疎水性シリカ微粉末とを混合して二成分系現像剤
を調製し、該磁性粒子の耐割れ性について調べ
た。その結果を第３〜４表に示す。実施例３エピコート1004（商品名、シエル化学製エポキ
シ樹脂）100重量部、RB―BL（チタン工業製マグ
ネタイト）150重量部、カーボンブラツク（MA
＃100）４重量部を用い、実施例１と同様にして
平均粒径20μの微粒子を得、これを65±２℃で約
５時間加熱処理して磁性粒子を得る。加熱処理前
のガラス転移点は65℃で、処理後66℃と上昇して
いる。又凝集は全く認められなかつた。この磁性粒子100重量部と実施例１で得た非磁
性トナー15重量部、及び微量の疎水性シリカ微粉
末とを用いて二成分系現像剤を調製し、実施例１
と同様にして磁性粒子の耐割れ性について調べ
た。その結果を第３〜４表に示す。比較例３実施例３で得た加熱処理前の微粒子100重量部
と実施例１で得た非磁性トナー15重量部、及び微
量の疎水性シリカ微粉末とを用いて二成分系現像
剤を調製し、実施例１と同様にして磁性粒子の耐
割れ性について調べた。その結果を第３〜４表に
示す。比較例４実施例１で得た加熱処理前の微粒子を140℃に
保持された噴霧乾燥器内に噴霧することにより数
秒間加熱処理して磁性粒子を得る。なお、上記加
熱処理温度は、微粒子のバインダの軟化点（100
℃）以上の温度である。この磁性粒子は表面の樹
脂が溶けてレベリングし、球状化していた。この磁性粒子100重量部と実施例１で得た非磁
性トナー15重量部、及び微量の疎水性シリカ微粉
末とを用いて二成分系磁性粉を調製し、実施例１
と同様にして磁性粒子の耐割れ性について調べ
た。その結果を第３〜４表に示す。

【表】

【表】実施例４実施例１で得た加熱処理前の微粒子を72±２℃
で約30分間、実施例１と同様にして加熱処理して
磁性粒子とする。磁性粒子の凝集は全く認められ
ず、またこの磁性粒子を用いて実施例１と同様な
試験をしたところ、それと同様の良好な結果が得
られた。実施例５プライオライトACL50重量部、マピコブラツ
クBL―100 100重量部、ケツチエンブラツクEC
（ライオンアクゾ社製カーボンブラツク）４重量
部を用い、実施例１と同様にして平均粒径15μの
微粒子を得る。この微粒子を62±２℃で４時間加
熱処理して磁性粒子とし、これを一成分系現像剤
とする。この現像剤と、加熱処理前の微粒子から
なる比較現像剤とを用い、一成分系現像剤用磁気
刷子現像装置によりA4サイズで静電転写紙上の
負極性の静電潜像を現像したところ、比較現像剤
の場合は３千枚ぐらいでカブリが増えて画像濃度
の低下をきたしたが、本発明に係る現像剤の場合
は３万枚までカブリのないシヤープな画像が得ら
れた。実施例６ハイマーSBM73（商品名、三洋化成製スチレ
ン・アクリル共重合樹脂）100重量、マピコブラ
ツクBL―500（150重量部）、カーボンブラツク
MA＃100（２重量部）をトルエン300重量部に溶
解および分散させた後、ホモジナイザーで均質化
し、110℃に加熱した気流中に噴霧して造粒し、
これを分級して平均粒径18μの微粒子を得る。こ
の微粒子のガラス転移点（Tg）は63℃であつた。
次に、この微粒子を63±２℃の温度で５時間加熱
して磁性粒子を得る。この加熱処理後のガラス転
移点は64.5℃に上昇していた。なお、磁性粒子の
凝集は全く認められなかつた。この磁性粒子の耐割れ性を調べるため、磁性粒
子100重量部に対し、実施例１で調製した非磁性
トナー15重量部及び微量の疎水性シリカ微粉末と
を用いて二成分系現像剤を調製し、実施例１と同
様にして試験したところ、実施例１のものと同様
な良好な結果が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】

１少なくとも磁性材料粉末と熱可塑性樹脂とか
らなる微粒子を造粒した後、該微粒子をそれに塑
性変形を生じさせないガラス転移点近傍の温度で
気体中で加熱処理することを特徴とする電子写真
現像剤用磁性粒子の製造法。