JPH02296254A

JPH02296254A - 静電潜像用乾式現像剤

Info

Publication number: JPH02296254A
Application number: JP1118420A
Authority: JP
Inventors: Motoi Orihara; 折原　基; Yoshihiro Nomura; 野村　芳弘
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1989-05-10
Publication date: 1990-12-06

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける
静電潜像用の乾式現像剤に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真感光体（導電性支持体上に光導電層を設
けたもの）や静電記録体（導電性支持体上に誘電層を設
けたもの）等の静電潜像担持体上に形成された静電潜像
を現像する方法として、磁性＝３− トナーだけの現像剤で現像するいわゆる１成分磁性トナ
ー現像法が知られている。この方法は、導電性且つ非磁
性のキャリアスリーブ内に設けられた磁石の磁力により
、導電性磁性トナーを前記スリーブ上に保持し、スリー
ブと磁石との相対運動により磁性トナーを静電潜像上に
運び、この状態において静電潜像担持体の導電性支持体
と前記スリーブ及び磁性トナーとの間に導電路を形成さ
せて、磁性トナーに潜像とは逆極性の電荷を誘導させ現
像するという方法である。

この現像法に用いられる導電性磁性トナーは、例えば米
国特許箱３，６３９，２４５号明細書で提案されるよう
な、トナー粒子の表面部分をその中心部分より電気的に
導電性としたものである。しかし、このような導電性磁
性トナーを用いて現像した１〜ナ一画像は、転写用紙上
へ静電的に転写することが困難であるという欠点があっ
た。これを改良する目的で、磁性トナーの電気抵抗を高
くすることも提案されているが、この場合は逆に現像性
を損なうことになり、現像性及び転写性の両特性を満足
させることはなかなか困難である。

そこで、現像性及び転写性の優れた現像剤として、絶縁
性高分子物質、磁性微粉末及び好ましくは電荷制御剤を
含む絶縁性磁性トナーとこのトナーよりも小さい体積平
均粒径を有する導電性磁性粒子との混合物からなる現像
剤が提案されており（特開昭５６−１４２４）４０号、
特開昭５６−１５９６５３号公報）、また同様な絶縁性
トナーと導電性磁性粒子からなる現像剤において、電荷
制御剤として特定の弗化カーボン基含有有機酸を用い、
しかもそれを導電性磁性粒子に被覆した現像剤が提案さ
れている（特開昭５８−４０５５８号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、特開昭５６−１４２５４０号公報等に記載の
現像剤においては、磁性トナーに電荷制御剤を添加する
のは、導電性磁性粒子との摩擦帯電によって転写用紙に
印加する極性と逆極性に帯電させて転写効率を向上する
ためであるが、更に転写効率を高めるためにこの磁性ト
ナーの摩擦帯電を上げて行くと、今度は潜像担持体との
摩擦帯電が増大して非常に不安定な状態となり、地汚れ
が発生したり、細線部の再現が困難であるという別の問
題が生じる。また特開昭５８−４０５５８号公報に記載
の現像剤は、長期使用時の１〜ナー帯電性が不安定であ
り、使用を繰り返すことにより、地汚れが発生したり、
細線部の再現性が悪くなったりするという欠点がある。

従って、本発明の目的は、１成分磁性トナー現像法にお
ける現像性及び転写性の問題を解決すると共に、画像品
質の低下を防止した静電潜像用乾式現像剤を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

即ち、本発明によれば、絶縁性高分子物質及び磁性微粉
末を主成分とする絶縁性トナーと、下記構造式（１）、
（■）及び（ＩＩＩ）で示される少くとも１種の硼素化
合物、下記構造式（ＩＶ）及び（Ｖ）で示される少くと
も１種の亜鉛化合物、下記構造式（ＶＩ）及び（ＶＩＩ
）で示される少くとも１種のクロム錯塩型アゾ化合物又
は下記構造式（ＶＩＩＩ）で示されるコバルト錯塩型ア
ゾ化合物を被覆した導電性磁性粒子との混合物からなり
、且つ前記被覆導電性磁性粒子の体積平均粒径が前記絶
縁性トナーの体積平均粒径よりも小さいことを特徴とす
る静電潜像用乾式現像剤が提供される。

〜７− 本発明の現像剤を用いて現像する場合を、図面を用いて
説明する。

第１図は現像原理を模型的に示したものである。

第１図Ａは現像時の断面模型図であって、導電性支持体
ｌを有する光導電層あるいは誘電層２上に形成された静
電潜像３を現像する場合が示される。導電性非磁性のス
リーブ４上には、絶縁性磁性トナ５ａと導電性磁性粒子
５ｂとの混合物からなる本発明の現像剤５が担持されて
おり、スリーブ４と磁石６との相対運動により現像剤５
が潜像現像位置に運ばれる。この状態において潜像電荷
とは逆極性の電荷がスリーブから導電性磁性粒子５ｂに
誘導され、一部潜像に近い絶縁性磁性トナー５ａに蓄積
され、これにより静電潜像に磁性トナー５ａと導電性磁
性粒子５ｂとが吸引され現像される。

第１図Ｂは現像された状態の模型図であり、現像画像は
磁性トナー５８と磁性粒子５ｂとの両者から構成される
が、単位重量当りの磁石６に対する吸弓力は磁性粒子の
方が大きいために、磁性トナー５ａの方が優先的に潜像
に付着されるということが確認されている。また第１図
Ｂの現像画像は転写工程に運ばれ、現像画像の上に普通
紙の如き転写用紙が重ねられて、コロナ放電等の静電的
手段により転写される。この工程においては絶縁性磁性
トナー５ａが優先的に転写されるが、導電性磁性粒子５
ｂの一部は磁性トナー５ａとの弱い吸着力により磁性ト
ナー５ａに引きずられた形で転写される。

本発明の現像剤において第一に重要なことは、磁性粒子
５ｂの平均粒径を絶縁性磁性トナー５８のそれより小さ
くするということである。若し磁性トナー５８より磁性
粒子５ｂが大きい場合には、磁性粒子の周囲を小さな磁
性トナーが覆うようになり、磁性粒子が大きくなれば磁
石６への磁気吸引力が強くなるため、囲りに磁性トナー
を担持した磁性粒子が静電潜像上から丁度取り去られた
ようになっていて、画像に白抜けと呼ばれる白斑点が見
られるようになる。また、この現象は、導電性磁性粒子
が静電的に転写され難いため、転写工程においても生じ
る現象である。

一方、逆に導電性磁性粒子があまりに小さ過ぎても、ま
た好まし、くない。即ち、あまりに小粒径であると、磁
性トナー周囲に微細磁性粒子がファンデルワールス力に
より強く吸着される結果、トナー周囲を導電性とした従
来の導電性磁性トナーと同様な構造となって、静電転写
性を悪化させることになる。以上の事から、導電性粒子
の体積平均粒径は、磁性トナーのそれの１７５〜４１５
程度であることが好ましく、更に望ましくは３／１Ｏ−
２７３程度である。

本発明における導電性磁性粒子の導電性とは体積電気抵
抗が１０９Ω・Ｇ以下であり、また磁性トナーの絶縁性
とは体積電気抵抗が１０１２Ω・１以上と定義される。

なお、体積電気抵抗は、底面が内径２０ｍｍの電極から
なり且つ側壁が絶縁材料からなる円筒状容器に、１顧の
磁性トナー又は導電性磁性粒子を入れた後、被検材料の
上に直径２０ｎｗｎ弱で重さ１００ｇの電極板を載せ、
１時間静置した後、両電極間に１００ｖの直流電圧を印
加し、印加１分後の電流値を測定して算出することがで
きる。

本発明の現像剤で第二に重要なことは、潜像担持体との
摩擦帯電を避けるために、導電性磁性粒子に特定の電荷
制御剤を被覆したことである。被覆方法としては、磁性
粒子を前記構造式（１）〜（ＶＩＩＩ）で示される少な
くとも１種の化合物の溶液に浸漬し、取出してから溶媒
を蒸発させるか、磁性粒子を取出さずに前記溶液をその
まま噴霧乾燥させる方法が挙げられる。この場合、必要
に応じて、前記の電荷制御剤被覆用の溶液に、バインダ
ーとしての高分子物質、着色剤及び／又は流動性等の特
性改良剤を加えて噴霧乾燥することができる。また、磁
性粒子は、必要に応じて、高分子物質、着色剤及び／又
は特性改良剤等の溶液又は分散液を加えて噴霧乾燥する
か、或いは前記材料を溶融混線後、粉砕して、これらの
材料を予め被覆しておいてもよい。

ところで、絶縁性磁性トナーと導電性磁性粒子との混合
系からなる現像剤においては、導電性磁性粒子の働きに
よって比較的短時間のうちに絶縁性磁性粒子に誘導され
る静電誘導電荷と、両粒子間の摩擦による摩擦帯電電荷
が存在している。そこで、摩擦帯電なく絶縁性トナーと
導電性磁性粒子とを同時に潜像面に吸引付着させ、画質
の改良をはかるためには、絶縁性トナーが充分に帯電し
、且つ磁性粒子の感電性が充分に保持される必要がある
。しかし、従来の１顧分磁性トナー現像用乾式現像剤は
この両立が困難であったため、絶縁性トナー及び導電性
磁性粒子は同時に消費されるにも拘らず、摩擦帯電によ
り画像品質を良好に保つことは困難であったが、本発明
のように混合系の一方の成分である導電性磁性粒子表面
を前記構造式で示される化合物で被覆することにより解
決できることが判った。本発明はこのような知見に基く
ものである。

次に、本発明の現像剤に使用される材料について説明す
る。

まず、導電性磁性粒子の材料は磁化可能な材料から選択
され、例えばＦｅ、　Ｎｉ、　Ｃｏ、　Ｋｎ等の金属あ
るいはこれら金属の酸化物又は合金が用いられる。

導電性磁性粒子は、これら磁化可能な材料のみから又は
前述のようにバインダーや着色剤等を被覆したものから
構成されることが好ましいが、１μｍ以下の微小磁性粉
末を樹脂中に、必要に応じて添加される導電剤と共に分
散させ、所望の粒径にしたものも用いることができる。

本発明においては、このような導電性磁性粒子に、前記
構造式（１）〜（ＶＩＩＩ）で示される少くとも１種の
化合物が被覆されるが、該化合物は公知の手段で合成さ
れる。該化合物は単独で用いてもよいし、２種以上併用
してもよい。また、他の電荷制御剤を併用することもで
きる。

導電性磁性粒子表面に高分子物質、着色剤及び／又は特
性改良剤を前記電荷制御剤と同時にあるいは予め被覆す
る場合、高分子物質としては、スチレン樹脂、アクリル
樹脂、ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル、フェ
ノール樹脂、ポリウレタン、天然樹脂、セルロース類等
があり、着色剤としては、例えばカーボンブラック、ア
ニリンブラック、クリスタルバイオレット、ローダミン
Ｂ、マラカイトグリーン、ニグロシン、銅フタロシアニ
ン、アゾ染料等の顔料又は染料が用いられる。特性改良
剤としては、ワックス、脂肪酸又は脂肪酸金属塩、シリ
カ粉末、酸化亜鉛粉末等が挙げられる。

一方、絶縁性磁性トナーは従来公知のものでよく、高分
子物質及び磁性微粉末から本質的に構成され、必要に応
じて着色剤、流動改質剤等が添加される。高分子物質、
着色剤、流動改質剤等の具体例については前述した通り
である。磁性微粉末としてはＦｅ、、　Ｎｉ、’Ｃｏ、
　Ｍｎ等の金属あるいはこれら金属の酸化物又は合金の
磁化可能材料の１／１１１１１以下の粉末が用いられる
。

上記導電性磁性粒子と絶縁性磁性トナーとを混合して本
発明の現像剤が調製されるが、その際両者の混合割合は
重量で（２〜４０）　：　（９８〜６０）が適当であり
、更に好ましくは（１０〜３０）　：　（９０〜７０）
である。本発明の現像剤には、前述のような特性改良剤
、例えばシリカ、硬質樹脂微粉末、酸化亜鉛、高級脂肪
機、高級脂肪酸金属塩、シリコンオイル、弗素油等を添
加混合することも可能である。

〔発明の効果〕

本発明の現像剤は、絶縁性トナーと前記構造式（１）〜
（ＶＩＩＩ）で示される化合物の少くとも１種を被覆し
た導電性磁性粒子との混合物からなり、且つ前記被覆導
電性磁性粒子の体積平均粒径が前記絶縁性トナーの体積
平均粒径よりも小さいという構成としたことから、現像
性及び静電転写性に優れている上に細線再現性に優れ、
地汚れ等を生じないものである。

また、本発明の現像剤を用いて静電潜像を現像するに際
して、従来１成分磁性現像法で用いられる装置として知
られる現像装置がそのまま適用できるし、更に本発明の
現像剤は、主に磁性トナに誘導された電荷を利用して静
電潜像を現像できるので、従来のマグネットブラシ用２
成分系現像剤のように、トナーを摩擦帯電するのに現像
装置内で充分撹拌するというような操作を必要とせず、
従って簡単な現像装置及び管理でよいという利点も有す
る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。なお
、以下において示す部及び％は何れも重量基準である。

実施例１スチレン／メチルアクリレート共重合体　１００部ニグ
ロシン　　　　　　　　　　　　　　２部マグネタイト
　　　　　　　　　　　　　１００部よりなる混合物を
熱ロールにより加熱混練し、冷却後、粉砕分級して体積
平均粒径１１　ｐｍ１体積電気抵抗７　Ｘ　１０”Ω・
印の絶縁性磁性トナーを得た。

一方、体積平均粒径４μ石のマグネタイトからなる磁性
粒子を、前記構造式（１）で示される硼素化合物の０．
１％トルエン溶液に浸漬した後、流動槽内で５０℃の温
度で流動させることにより、トルエンを乾燥した。その
結果、体積平均粒径４声、体積電気抵抗５×１０１１Ω
・■の導電性磁性粒子が得られた。

以上のようにして得られた絶縁性磁性トナー８５部と硼
素化合物被覆導電性磁性粒子１５部とを混合して、本発
明の乾式現像剤を作成した。

次に、第２図に示されるような現像装置に上記現像剤を
入れ、この装置を用いて有機光導電体系感光体上に通常
の電子写真法で形成した負荷電の静電潜像を現像し、得
られた画像を普通紙上に静電転写した後、熱定着した。

その結果、細線の再現性のよい（即ち７、解像力の高い
）複写画像が得られた。

実施例２〜８実施例１における前記構造式（１）で示される硼素化合
物の代わりに、夫々前記構造式（ＩＩ）〜（ＶＩＩＩ）
で示される化合物を用いて、被覆導電性磁性粒子を得た
以外は、実施例１と同様にして、本発明の乾式現像剤を
作成した。なお、被覆導電性磁性粒子の体積電気抵抗は
表−１の通りであった。

表−１次に、上記の各現像剤を用い、実施例１と同様にして画
像出しを行なったところ、実施例１と同様に細線再現性
のよい複写画像が得られた。

比較例実施例１における硼素化合物被覆マグネタイト粒子の代
わりに、未処理のマグネタイト粒子を用いた以外は、実
施例１と同様にして比較用の乾式現像剤を作成した。

次に、上記現像剤を用い、実施例１と同様にして画像出
しを行なったところ、細線の再現性が悪く、にじんだ文
字パターンの複写画像が得られた。

実施例９シリコン樹脂　　　　　　　　　　　　　１００部トル
エン　　　　　　　　　　　　　　　２０００部前記構
造式（１）で示される化合物　　　　５部カーボンブラ
ック　　　　　　　　　　　２０部からなる溶液中に、
体積平均粒径４μｍのマグネタイト粒子を授精し、取り
出し後、流動槽内で５０℃の温度で流動させることによ
り、トルエンを乾燥させた。その結果、体積電気抵抗３
．８　Ｘ　１０ＢΩ・■の被覆導電性磁性粒子が得られ
た。

以上のようにして得られた被覆導電性磁性粒子２０部と
実施例１で用いたと同様の絶縁性磁性トナー８０部とを
混合して、本発明の乾式現像剤を作成した。

次に、上記現像剤を用い、実施例１と同様にして画像出
しを行なったところ、細線の再現性のよい複写画像が得
られた。

実施例１０〜１６実施例９における導電性磁性粒子被覆用溶液中の前記構
造式（１）で示される化合物の代わりに、夫々前記構造
式（ｎ）〜（ＶＩＩＩ）で示される化合物を用いて、被
覆導電性磁性粒子を得た以外は、実施例９と同様にして
、本発明の乾式現像剤を作成した。

なお、被覆導電性磁性粒子の体積電気抵抗は表−２の通
りであった。

表−２次に、上記の各現像剤を用い、実施例９と同様にして画
像出しを行なったところ、実施例９と同様に細線再現性
のよい複写画像が得られた。

以上の結果から、本発明の現像剤を用いると、細線再現
性の良好な、地汚れのない複写画像が得られることか判
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像剤による１成分磁性トナー現像法
の説明図であり、また第２図は本発明の現像剤を用いて
現像するための現像装置の一例を示す模式断面図である
。１・・・導電性支持体、２・・・静電潜像担持体、３・
・・静電潜像、４・・・スリーブ、５・・・現像剤、５
ａ・・・絶縁性磁性トナー、５ｂ・・・導電性磁性粒子
。特許出願人　株式会社　リ　　コ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性高分子物質及び磁性微粉末を主成分とする
絶縁性トナーと下記構造式（ I ）、（II）及び（III）
で示される少くとも１種の硼素化合物を被覆した導電性
磁性粒子との混合物からなり、且つ前記被覆導電性磁性
粒子の体積平均粒径が前記絶縁性トナーの体積平均粒径
よりも小さいことを特徴とする静電潜像用乾式現像剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） ▲数式、化学式、表等があります▼（II） ▲数式、化学式、表等があります▼（III）
（２）絶縁性高分子物質及び磁性微粉末を主成分とする
絶縁性トナーと下記構造式（IV）及び（Ｖ）で示される
少くとも１種の亜鉛化合物を被覆した導電性磁性粒子と
の混合物からなり、且つ前記被覆導電性磁性粒子の体積
平均粒径が前記絶縁性トナーの体積平均粒径よりも小さ
いことを特徴とする静電潜像用乾式現像剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼（IV） ▲数式、化学式、表等があります▼（Ｖ）
（３）絶縁性高分子物質及び磁性微粉末を主成分とする
絶縁性トナーと下記構造式（VI）及び（VII）で示され
る少くとも１種のクロム錯塩型アゾ化合物を被覆した導
電性磁性粒子との混合物からなり、且つ前記被覆導電性
磁性粒子の体積平均粒径が前記絶縁性トナーの体積平均
粒径よりも小さいことを特徴とする静電潜像用乾式現像
剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼（VI） ▲数式、化学式、表等があります▼（VII）
（４）絶縁性高分子物質及び磁性微粉末を主成分とする
絶縁性トナーと下記構造式（VIII）で示されるコバルト
錯塩型アゾ化合物を被覆した導電性磁性粒子との混合物
からなり、且つ前記被覆導電性磁性粒子の体積平均粒径
が前記絶縁性トナーの体積平均粒径よりも小さいことを
特徴とする静電潜像用乾式現像剤。 ▲数式、化学式、表等があります▼（VIII）