JPH03282482A - 磁性一成分現像剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真法等に用いられる静電荷像現像用の
正帯電型磁性−成分現像剤に関する。

〔従来の技術〕

電子写真法等において、電気的潜像をトナーを用いて可
視化する方法には、磁気ブラシ法、カスケード現像法に
代表されるトナー及びキャリアを用いる二成分現像方式
と、磁性体を含有する磁性トナーよりなるキャリアを含
まない現像剤を用いる一成分現像方式が知られている。

二成分現像方式においては、トナーがキャリア表面へ付
着することにより現像剤が劣化し、また、トナーのみが
消費されるため、現像剤中のトナー濃度が低下する。し
たがって、トナーとキャリアとの混合割合を一定に保た
ねばならず、そのため現像装置が大型化するといった欠
点かある。

一方、−成分現像方式では、上記の欠点かなく、現像装
置が小型化できる等の利点を有し、現像方式の主流にな
りつつある。

−成分現像方式に使用されるトナーとしては、従来、磁
性体を含有する磁性トナー、及び磁性体を含有しない非
磁性トナーが知られているか、トナーの搬送制御が容易
であること、複写機、プリンター等の内部汚染が少ない
こと等から、現在磁性トナーが広く使用されている。

この磁性トナーについては、その粉体流動性等を向上さ
せるために、一般に、外添剤として、シリカ微粉末が用
いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、高画質画像を得る手段の一つとして、磁性ト
ナーの小粒径化があるが、磁性トナーを小粒径にすると
、粉体流動性が低下するため、大粒径トナーと同等の流
動性を維持するには、シリカ外添剤の量を増大せざるを
得ない。しかしながら、シリカは負帯電性のため、正帯
電型トナーと組み合わせた場合、帯電量の低下を招き、
特に高温高湿下で低濃度現像を生じる。つまり、小粒径
正帯電型トナーと負帯電シリカの組み合わせでは、帯電
量と粉体流動性の向上の両立は困難である。

本発明は、正帯電型磁性−成分現像剤の上記のような問
題を解決することを目的としてなされたものである。

したかって、本発明の目的は、従来の大粒径トナーと同
等以上の飛翔性を持つ小粒径トナーを用いて、高画質の
画像を得ることができる正帯電型磁性−成分現像剤を提
供することにある。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明者等は、
正帯電表面処理剤によって表面を処理されたシリカを磁
性トナーに外添することにより、磁性トナーの流動性を
維持し、かつ帯電量を低下させることなく、高温高湿下
においても適度な濃度が得られることを見出だし、本発
明を完成するに至った。

本発明の磁性−成分現像剤は、結着樹脂中に磁性粉が分
散してなる体積平均粒径が１０虜以下の磁性トナーに、
正帯電表面処理シリカを該磁性トナーに対して０．４重
量％以上外添してなることを特徴とする。

以下、本発明について詳細に説明する。

本発明において、トナーの耐久性、流動性或いはクリー
ニング性を向上させる目的として使用されるシリカ粒子
は、表面が正帯電性を示すように処理されていることか
必要である。使用する表面処理剤としては、オニウム塩
構造を有するアミノ基含有シラン化合物が好ましく、具
体的には、次に示すような構造を有する化合物があげら
れる。

１１３ Ｈ３ Ｈ３ 表面処理剤の添加量は、基本となるシリカ粉末に対し、
１０〜３０重量％の範囲にあるのか好ましい。

添加量が３０重量％を越えると、シリカ粒子が凝集し、
帯電量、粉体流動性の低下を招く。また、添加量が１０
重量％よりも少ないと、粉体流動性は維持できるが、帯
電性の向上をはかることができない。

また、シリカ粒子は、環境安定性を持たせるために、ジ
メチルジクロロシラン等の疎水化剤で処理させることも
できる。

本発明の磁性トナーは、磁性粉が結着樹脂中に分散され
てなるものであって、体積平均粒子径が１０ρ以下のも
のが使用される。

磁性粉としては、公知の磁性体、例えば、鉄、コバルト
、ニッケル等の金属及びこれらの合金、Ｆ　ｅ　３０４
．７−　Ｆ　ｅ　２０３、コバルト添加酸化鉄等の金属
酸化鉄、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト等の
各種フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等が使用で
きる。磁性粉の粒径は、０．０５〜ｌρの範囲が好まし
い。

また、結着樹脂としては、公知の樹脂、例えば、スチレ
ン樹脂、アクリル樹脂、オレフィン樹脂、ジエン樹脂、
シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フ
ッ素樹脂、フェノール樹脂、石油樹脂、ウレタン樹脂等
の合成樹脂及び天然樹脂が使用できる。これら結着樹脂
の混合割合は、磁性トナーの３０〜７０重量％の範囲に
あるのが好ましい。

また、本発明において、磁性トナーには、荷電制御、電
気抵抗制御等の目的で、種々の物質を添加することがで
きる。例えば、第４級アンモニウム塩、カーボンブラッ
ク等の添加物を用いることができる。荷電制御の目的で
、ニグロシン等のアジン系染料を用いた場合、トナーに
高帯電性を付与することが可能であるが、逆極性トナー
も増加するため、第４級アンモニウム塩を使用すること
が望ましい。使用することができる第４級アンモニウム
塩としては、例えばテトラアルキルアンモニウム塩、ト
リアルキルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、
キノリニウム塩、イミダゾリニウム塩等があげられ、具
体的には、例えば、次の化合物を例示することができる
。

さらに、滑剤として、パラフィン、ポリオレフィン等を
添加してもよい。

本発明の磁性−成分現像剤は、上記の結着樹脂、磁性粉
、荷電制御剤、滑剤等を加熱混練し、冷却後、粉砕、分
級することによって得られた粒径１０如以下の粒子に、
前述の正帯電表面処理シリカを外添することによって形
成される。本発明において、正帯電表面処理シリカは、
磁性トナー粒子に対して、０．４重量％以上であること
が必要であり、好ましくは、０．５重量％〜１．０重量
％の範囲である。正帯電表面処理シリカの添加量が０．
４重量％よりも低くなると、磁性トナーの帯電量が＋５
μＣ／ｇ以上のものが得られなくなり、帯電量の点で十
分なものではなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を用いて説明するか、本発明が、
これらにより限定されるものではない。

実施例１及び２ トナー用結着樹脂（スチレン−ｎ−ブチルアクリレート
共重合体（共重合比−９２：　８　、Ｔｇ−６０℃、Ｍ
ｒｒ１４０００、Ｍｙ−４５０００）　４９重量部、磁
性粉（マグネタイト、ＥＰＴｌｏｏＯ、戸田工業■製）
４５重量部、荷電制御剤（セチルピリジニウムクロライ
ド）２重量部、滑剤（ポリプロピレン、ビスコール６０
０Ｐ。

三洋化成■製）４重量部を、押出機により加熱混練し、
冷却後、粉砕、分級により平均粒径約９節のトナーを得
た。このトナーに、疎水化処理シリカ（Ｒ−９７２、日
本アエロジル■製）を、以下に示す正帯電表面処理剤で
処理して得たシリカ粉末（シリカＡ）を、それぞれ０．
５重量部（実施例１）及び０．８重量部（実施例２）加
え、ブレンダーで混合し、目的のトナーを得た。表面処
理剤の量は、基体となるシリカ１００重量部に対し、１
５重量部であった。

また、得られたトナーの帯電量、高温高湿下（２８℃、
８５％Ｒ）Ｉ）における現像特性を、下記に示す測定方
法によって７１１１１定した。

（１）帯電量測定方法 ■　ガラスビンにキャリア（粒径：１００ρ、材質：５
ｔｅｅｌ　）　ＢＯｇと、トナー１．８　ｇを入れ、６
０秒間、振盪して混合する。

■　第２図に示すように、フルイの付いた金属製ケージ
３に■で得られたトナー１とキャリア２との混合物を入
れ、圧縮空気を吹き込んでトナー１だけを飛散させる。

■　キャリアにトナー電荷＋Ｑと等しい逆極性電荷−Ｑ
が残る。−Ｑは、金属製ケージに＋Ｑの電荷を誘起する
ので、第２図に示すようなコンデンサ４の容量（Ｃ）と
電位計５の読み（Ｖ）によって−Ｑ　（Ｑ−ＣＶ）が求
まる。このＱを飛散したトナー重量ｍで割った値：Ｑ／
ｍを帯電量として表わす。（２）現像特性測定法 電子写真複写機ＦＸ２７００　（富士ゼロックス■製）
を用い、現像コントラスト電位を約ＯＶ〜−４００ｖに
変化させたときの、ベタ黒部分の濃度をマクベス濃度計
（ＲＤ９１１１１マクベス社製）を用いて測定した。

それらの結果を第１表及び第１図に示す。

得られたトナーの帯電量は高く、高温高湿下における現
像性も良好であった。

実施例３及び４ 正帯電表面処理剤： ■ ＣＨ３（ＣＨ２）１７　　Ｎ（ＣＨ３：ｈ（ＣＨ：＋：
ｈｓｊ（ＯＣＩＩ３）］Ｉ で表面処理されたシリカ（シリカＢ）を用いる以外は、
実施例１に記載の方法と同様にして磁性トナーを得た。

それについて、実施例１と同様に評価を行った。結果を
第１表に示す。得られたトナーの帯電量は高く、高温高
湿下における現像性も良好であった。

比較例１〜３ 実施例１と同様にして、トナー組成物を粉砕、分級して
、平均粒径約９癖の粒子を得た後、それに正帯電表面処
理剤で処理されていない疎水処理シリカ粉末（Ｒ−９７
２、日本アエロジル■製）（シリカＣ）をそれぞれ０．
２重量部（比較例１）、０．５重量部（比較例２）及び
０．８重量部（比較例３）加え、ブレンダーで混合し、
目的のトナーを得た。

得られたトナーについて、実施例１と同様に評価を行っ
た。結果を第１表及び第１図に示す。

シリカ添加量の少ない比較例１の場合は、帯電量が高く
、高温高湿下における現像性も比較的良好であったが、
粉体流動性が著しく劣るものであった。また、シリカ添
加量を増大させた比較例２及び３の場合は、帯電量は低
く、現像性は良好ではなかった。

比較例４ 実施例１及び２と同様の処理を施した正帯電表面処理シ
リカの量を０．３重量にした以外は、実施例１と同様に
して評価を行った。結果を第１表に示す。得られたトナ
ーの帯電量は高かったが、粉体流動性は著しく劣り、高
温高湿下における現像性は、良好ではなかった。

第１表 注）評価基準 Ｉ）現像性・・・２０℃、５５％ＲＨにおける濃度（マ
クベス濃度計）との差によって判断した。

Ｏ・・・０，１以下、 Δ・・・０．１〜０．２ ×・・・０２以上 ＩＩ）粉体流動性・・・下記に記載する圧縮比（小さい
程よい）によって判断した。

Ｏ・・・０４０以下、 Δ・・・０４０〜０４３ ×・・・０．４３以上 （圧縮比の測定） ５９０メツシニの篩を通してトナーを容器に山盛りに入
れ、１分間放置した後、トナーを追加して容器が一杯に
なるようにし、秤量して、ゆるみ比重（Ｘ）を求めた。

更に容器の上方に蓋を取付け、トナーを入れて３分間タ
ッピングし、蓋を取り外した後、トナーが容器−杯にな
るようにして、固め比重（Ｙ）を測定した。これらの値
から、圧縮比をＹ−Ｘ／Ｙによって求めた。

〔発明の効果〕

本発明の磁性−成分現像剤は、上記のように小粒径トナ
ーを使用し、それにシリカ外添剤として正帯電表面処理
シリカ粉末を添加したから、正帯電型の磁性−成分現像
剤として使用した場合、＋５μＣ／ｑ以上の高い帯電量
を示し、かつ流動性か良好であって、高温高湿下におい
ても、濃度か低下することがなく、優れた画質の画像を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１及び２及び比較例１〜３のトナーの
現像コントラスト電位に対する濃度の関係を示すグラフ
、第２図は、帯電量測定装置の概略構成図である。 ■・・・トナー、２・・・キャリア、３・・・金属製ケ
ージ、４・・・コンデンサ、５・・・電位計。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）結着樹脂中に磁性粉が分散してなる体積平均粒径
   が１０μｍ以下の磁性トナーに、正帯電表面処理シリカ
   を、該磁性トナーに対して０．４重量％以上外添してな
   ることを特徴とする磁性−成分現像剤。
2. （２）磁性トナーの帯電量が＋５μＣ／ｇ以上であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁性−成
   分現像剤。
3. （３）磁性トナー粒子が、電荷制御剤として、第４級ア
   ンモニウム塩を含有することを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の磁性−成分現像剤。
4. （４）正帯電表面処理シリカが、オニウム塩構造を有す
   るアミノ基含有シラン化合物で表面処理されたものであ
   る特許請求の範囲第１項に記載の磁性−成分現像剤。