JPH0136615B2 - - Google Patents

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JPH0136615B2
JPH0136615B2 JP56103831A JP10383181A JPH0136615B2 JP H0136615 B2 JPH0136615 B2 JP H0136615B2 JP 56103831 A JP56103831 A JP 56103831A JP 10383181 A JP10383181 A JP 10383181A JP H0136615 B2 JPH0136615 B2 JP H0136615B2
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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ツ
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ビーズからなるキヤリア粒
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
触させて可視化、即ち現像を行なう。従つて、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が、現像工程においては
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、繰返し使用によつて劣化したキヤリア粒子
を交換する必要があると共に、高品質の画像を形
成するためにはトナー粒子を補給してキヤリア粒
子との量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、一成分系導電性トナーが提案さ
れており、この一成分系トナーは磁性粉とカーボ
ンブラツ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
性によつ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、静電誘導によつ
て上記スリーブから潜像と逆極性の電荷を注入さ
れて帯電し、潜像に付着してこれを現像する。従
つて、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。従つて、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が転写紙に正確に
転写されず、また、極性が変わつて飛散したりし
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つて画像品質が
一定しない。
一方、一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。
本発明は上記した種々の問題を解決するために
なされたものであつて、実質的に絶縁性であるた
めに転写特性にすぐれると共に、階調再現性を含
めた絶縁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
を含有する静電転写型電子写真用磁性トナーにお
いて、上記帯電性制御剤が (a) Ca、Sr、Ba、Ra、B、Sc、Y、La、Nd、
Sm若しくはEuの酸化物、又はホウケイ酸塩、
又はケイ酸カルシウム、及び (b) B、Sc、Y、La、Nd、Sm若しくはEuの有
機化合物 より選ばれる少なくとも1種であり、 且つ、かかる帯電性制御剤を絶縁性磁性樹脂粒
子と帯電性制御剤の合計量において0.1〜25重量
%の範囲で含有することを特徴とする。
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1011Ω・cm、好ましく
は1013Ω・cm以上である磁性樹脂粒子である。磁
性粉は好ましくは強磁性体であり、具体的には、
鉄、コバルト、ニツケル等の金属や、二酸化クロ
ム、三二酸化鉄、四三酸化鉄等の金属酸化物、フ
エ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つて適宜に
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つ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、シエラツク、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、フエノール樹脂、
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。
絶縁性樹脂粒子の粒径は、小さすぎると紙の地
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
ある。
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、トナーの流動性、保存安定
性等を考慮して、 (a) Ca、Sr、Ba、Ra、B、Sc、Y、La、Nd、
Sm若しくはEuの酸化物、又はホウケイ酸塩、
又はケイ酸カルシウム、及び (b) B、Sc、Y、La、Nd、Sm若しくはEuの有
機化合物 より選ばれる少なくとも1種が用いられる。酸化
物の好ましい具体例としては、酸化カルシウム、
酸化ストロンチウム、酸化ホウ素、酸化ユーロピ
ウム、酸化イツトリウム等を挙げることができ
る。また、上記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
酸ホウ素、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。これらの帯電性制御剤は、
静電潜像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、酸化ホウ素等が、また、潜像が正極
性のときは、例えば、ステアリン酸ホウ素、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量は、
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重量%
である。また、帯電性制御剤もその体積抵抗率は
1011Ω・cm以上、好ましくは1013Ω・cm以上であ
り、粒経は通常10μ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像が不鮮
明になるので好ましくない。
一般に絶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つて正又は
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1部は負に帯電する。図
中、Nは粒子数、Qは帯電量を示す。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、小さいときには潜像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
画像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つて静電潜像と同じ
極性に帯電すると共に、同時に絶縁性磁性樹脂粒
子において静電潜像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た絶縁性樹
脂粒子を相互に結合させてその帯電分布を広く、
帯電量を大きくし、かくして静電潜像の帯電量に
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
擦によつ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つて、
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。
従つて、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的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、複写画像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。
尚、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つて、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、
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
せることにより、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。更に、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。
実施例 1 スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂60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、混練後、ジエツト粉砕機で微
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500mμのホウケイ酸塩(ポロシ
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100mμ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と同様な複写を行なつたところ、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
ーの摩擦帯電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。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 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摩擦により静電潜像と
    同じ極性に帯電する絶縁性非磁性の帯電性制御剤
    を含有する静電転写型電子写真用磁性トナーにお
    いて、上記帯電性制御剤が (a) Ca、Sr、Ba、Ra、B、Sc、Y、La、Nd、
    Sm若しくはEuの酸化物、又はホウケイ酸塩、
    又はケイ酸カルシウム、及び (b) B、Sc、Y、La、Nd、Sm若しくはEuの有
    機化合物 より選ばれる少なくとも1種であり、且つ、かか
    る帯電性制御剤を絶縁性磁性樹脂粒子と帯電性制
    御剤の合計量において0.1〜25重量%の範囲で含
    有す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 有機化合物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1項記載の静電転写型電
    子写真用磁性トナー。 3 絶縁性磁性樹脂粒子及び帯電性制御剤が共に
    1011Ω・cm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。 4 絶縁性磁性樹脂粒子が1〜30μm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。 5 帯電性制御剤が10μm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。
JP56103831A 1981-07-01 1981-07-01 静電転写型電子写真用磁性トナ− Granted JPS585752A (ja)

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