JPH04260056A - １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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、静電写真法、電子写真
法に用いる１成分現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、静電潜像の現像にキャリアを使用
せずに、結着樹脂中に磁性体微粉末を含有せしめたいわ
ゆる１成分磁性現像剤を用いることは知られている。こ
のような磁性１成分現像剤を用いた現像方法は、内部に
磁石を有する現像剤スリーブ上に、磁性現像剤を磁力に
よって保持させると共に、現像スリーブ上で、所定の電
荷を付与した現像剤を薄層に保持させて、前記現像スリ
ーブと静電潜像担持体との間に交番電界を印加し、交番
電界にもとずいて、現像剤を静電潜像担持体表面の静電
潜像面に現像剤を転移させて現像する。このような現像
方法は、磁性現像剤が現像スリーブから離れて静電潜像
面に付着する際に、現像剤が凝集した状態で転移し、転
写時に現像剤の凝集物が電界に引かれる状態で転写され
、かつ転写の際の感光体の移動に伴って、感光体の移動
方向に向かって画像終端部分に、現像剤が倒れこんで画
像の終端部が尾をひいた状態で現像される、いわゆる尾
引き現像が生ずる場合がある。

【０００３】特開昭５６−９１２４１号公報には、坑磁
力（保持力）が３０〜８０エルステッドの立方晶系マグ
ネタイトを、このマグネタイト当たり、６０乃至１２５
重量％の結着樹脂中に分散させた現像剤が記載されてお
り、このような磁性体粉末を用いた現像剤を上記の現像
方法に用いると、転写像の尾引き現像をある程度改善で
きるが、十分ではない。また、現像時の現像スリーブの
回転に伴って、現像スリーブ上から現像剤が現像ロール
の磁力を振り切って静電潜像担持体上に飛散して付着し
、結果的に背景部のカブリを増大させるという欠点を有
していた。この現象は、特に、最近の高画質化の要求に
伴い、現像剤の平均粒子径は小径化（１０μｍ以下）す
ると、現像剤粒子１個あたりの磁力が低下してカブリの
促進につながり、逆に個々の現像剤粒子の磁力を向上さ
せるため磁性粉の添加量を増やすと、トナーの電気抵抗
が低下し、転写効率が低下する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の欠点
を改善することを目的とし、交番電界を用いた１成分磁
性現像法において、尾引き現像を生じることがなく、ま
た、現像剤を小粒径化しても、背景部カブリがほとんど
生じない１成分磁性現像剤を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁性粉、結着
樹脂を含有する１成分現像剤において、測定磁場１０Ｋ
Ｏｅにおけるそれぞれ、残留磁化が７ｅｍｕ／ｇ以下、
飽和磁化が８０ｅｍｕ／ｇ以上の磁性粉を３５〜５５重
量％含有し、５μｍ以下の粒子含有量が２５個数％以下
であることを特徴とする１成分現像剤である。

【０００６】

【作用】本発明において、結着樹脂中に分散される磁性
粉は現像剤総量に対して３５〜５５重量％含有すること
が必要である。磁性粉の量が少なすぎると、現像剤の飽
和磁化が低下してカブリを生じやすくなる。又、磁化粉
の量が多すぎるとトナーの電気抵抗が低下し、転写効率
が低下する。本発明の１成分現像剤は、上記磁性粉の含
有割合において、残留磁化（σｒ）が、７ｅｍｕ／ｇ以
下、飽和磁化（σｓ）が８０ｅｍｕ／ｇ以上（共に、測
定磁場１０ＫＯｅにおける値）を示す磁性粉を用いるこ
とが必要である。残留磁化が７ｅｍｕ／ｇを越えると、
トナーが現像磁石ロールの磁界から解放された時、即ち
現像時に現像磁石ロールから静電潜像面へ現像剤が飛翔
する際に、現像剤粒子相互の凝集力が大きくなりすぎて
、現像剤粒子が凝集した状態で静電潜像面に付着するこ
ととなり、結果的に転写画像に尾引き現像が発生する。 また、飽和磁性が８０ｅｍｕ／ｇよりも小さいと、現像
磁石ロール上での現像剤の磁気的吸引力が小さくなり、
現像ロールの回転に伴って現像磁石ロール上から現像剤
が飛散して静電潜像の背景部に付着するバックグランド
カブリを発生する。

【０００７】本発明において用いられる磁性粉の残留磁
化（σｒ）は、７ｅｍｕ／ｇ以下であれば、低いほど良
いが、好適には３．０ｅｍｕ／ｇ〜６．５ｅｍｕ／ｇの
ものが用いられる。また、飽和磁化（σｓ）は、８０ｅ
ｍｕ／ｇ以上であれば高いほど良いが好適には８２．０
ｅｍｕ／ｇ〜９５．０ｅｍｕ／ｇのものが用いられる。

【０００８】本発明において、磁性粉は前記の残留磁化
及び飽和磁化を満足するものであればよく、針状晶、立
方晶等の各種の晶系のものが用いられる。このような磁
性粉としては、各種フェライト粉末、マグネタイト粉末
が挙げられるが、特に一般式（ＺｎＯ）Ｘ　・（ＦｅＯ
）１−Ｘ　・Ｆｅ２Ｏ３　で現されるＺｎ−系フェライ
トは、４ｅｍｕ／ｇ以下の低い残留磁化（σｒ）と９０
ｅｍｕ／ｇ以上の高い飽和磁化（σｓ）を有しており、
本発明に好適に用いることができる。これら磁性粉の平
均粒径としては０．０５〜１μｍの平均粒径を有するも
のを用いることができ、０．１〜０．４μｍの平均粒子
径を有するものを用いた場合に、磁性粉の分散性を向上
することができるので好ましい。

【０００９】本件発明において、用いられる結着樹脂は
、スチレン、クロロスチレン、ビニルスチレン等のスチ
レン類；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレ
ン等のモノオレフィン類；酢酸ビニル、プロピオン酸ビ
ニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル
類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、ア
クリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等
のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類；ビ
ニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブ
チルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケト
ン等のビニルケトン類などの単独重合体或いは共重合体
を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては
、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合
体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン
共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエ
チレン、ポリプロピレンを挙げることができる。更に、
ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコー
ン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワック
ス類を挙げることができる。

【００１０】本発明の現像剤の平均粒径は、５〜２０μ
ｍのものを用いることができるが、特に現像剤の累積体
積分布が５０％となる粒度ｄ５０を、６〜９μｍの範囲
に設定した場合には、高品質の画像が得られるので好ま
しい。しかしながら、このような小粒径の現像剤粒子と
した場合には、通常磁性粉の分散性が粒子相互でばらつ
く傾向があり、磁性粉の含有量の少ない現像剤が、現像
中に飛散して画像周辺部を汚してしまう傾向がある。こ
の場合には、現像剤粒子の微粉量を制御することによっ
てこの減少を回避することができる。具体的には５μｍ
以下の粒子が全現像剤粒子中、２５Ｐｏｐ％（個数％）
以下の量であるように粒度分布調整することにより、特
に好適な結果を得られる。

【００１１】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明をさら
に具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例
に限定されるものではない。 （実施例１） 結着樹脂：スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体
（数平均分子量約４，０００、重量平均分子量約３０万
）・・・・４６重量部 磁性粉：　　マグネタイト（σｓ：８４．０ｅｍｕ／ｇ
、σｒ：５．０ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．３μｍ）・・
・・５０重量部帯電制御剤：アイゼンスビロンブラック
ＴＲＨ（含Ｃｒ染料　　保土ヶ谷化学工業社製）・・・
・１重量部ワックス：ポリプロピレンワックス（ビスコ
ール６６０ｐ　　三洋化成社製）・・・・３重量部上記
の組成からなる混合物を押出し機により加熱溶融・混練
した後、分級して平均粒径１１μｍ、５μｍ以下の粒子
含有率が１０．１％の磁性粒子を得た。この磁性粒子に
、疎水性シリカ（Ｒ−９７２　　アエロジル社製）を０
．８重量部を加え、ブレンダで混合して磁性現像剤とし
た。

【００１２】（実施例２）実施例１におけるマグネタイ
トをマグネタイト（σｓ：８５．０ｅｍｕ／ｇ、σｒ：
５．１ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．３μｍ）に変更した以
外は実施例１と同様にして平均粒径１１μｍ、５μｍ以
下の粒子含有率が９．５％の磁性現像剤を得た。

【００１３】（実施例３）実施例１におけるマグネタイ
トをマグネタイト（σｓ：８２．０ｅｍｕ／ｇ、σｒ：
６．１ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．３μｍ）に変更した以
外は実施例１と同様にして平均粒径１１μｍ、５μｍ以
下の粒子含有率が８．３％の磁性現像剤を得た。

【００１４】（実施例４）実施例１におけるマグネタイ
トをＺｎ系フェライト（σｓ：９０．０ｅｍｕ／ｇ、σ
ｒ：３．１ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．３μｍ）に変更し
た以外は実施例１と同様にして平均粒径７．３μｍ、５
μｍ以下の粒子含有率が１８．５％の１成分磁性現像剤
を得た。

【００１５】（実施例５）実施例４における帯電制御剤
を、正帯電性制御剤ボントロンＰ−５１（四級アンモニ
ウム塩：オリエント化学工業社製）に変更する以外は、
実施例４と同様にして平均粒径７．０μｍ、５μｍ以下
の粒子含有率が１９．２％の１成分磁性現像剤を得た。

【００１６】（実施例６）実施例４におけるＺｎ系フェ
ライトをＺｎ系フェライト（σｓ：９３．２ｅｍｕ／ｇ
、σｒ：３．５ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．３μｍ）に変
更する以外は実施例４と同様にして平均粒径８．９μｍ
、５μｍ以下の粒子含有率が１４．５％の１成分磁性現
像剤を得た。

【００１７】（実施例７）実施例１におけるマグネタイ
トをＺｎ系フェライト（σｓ：９３．２ｅｍｕ／ｇ、σ
ｒ：３．５ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．３μｍ）に変更す
る以外は実施例１と同様にして平均粒径９．０μｍ、５
μｍ以下の粒子含有率が１３．９％の１成分磁性現像剤
を得た。

【００１８】（実施例８） 結着樹脂：スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体
（数平均分子量約４，０００、重量平均分子量約３０万
）・・・・４６重量部 磁性粉：　　Ｚｎ系フェライト（σｓ：９３．２ｅｍｕ
／ｇ、σｒ：３．５ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．３μｍ）
・・・・５０重量部 帯電制御剤：ボントロンＰ−５１（正帯電性の四級アン
モニウム塩，オリエント化学工業社製）・・・・１重量
部 ワックス：ポリプロピレンワックス（ビスコール６６０
ｐ　　三洋化成社製）・・・・３重量部上記組成からな
る混合物を押出し機により加熱溶融・混練した後、分級
して平均粒径１０．９μｍ、５μｍ以下の粒子含有率が
１２．２％の１成分磁性粒子を得た。この磁性粒子に疎
水性シリカ（Ｒ−９７２　　アエロジル社製）を０．８
重量部を加え、ブレンダで混合して磁性現像剤とした。

【００１９】（実施例９）実施例８における帯電制御剤
を、負帯電性制御剤アイゼンスピロンブラックＴＲＨ（
含Ｃｒ染料：保土ヶ谷化学工業社製）に変更する以外は
、実施例８と同様にして平均粒径１１．１μｍ、５μｍ
以下の粒子含有率が１０．３％の１成分磁性現像剤を得
た。

【００２０】（実施例１０）実施例８における磁性粉を
、マグネタイト（σｓ：８２．３ｅｍｕ／ｇ，σｒ：６
．１ｅｍｕ／ｇ，平均粒径０．３μｍ）に、帯電制御剤
をボントロンＰ−５１（正帯電性制御剤である四級アン
モルウム塩，オリエント化学工業社製）に変更する以外
は、実施例８と同様にして平均粒径７．３μｍ、５μｍ
以下の粒子含有率が１９．９％の正帯電の１成分磁性現
像剤を得た。

【００２１】（実施例１１）実施例１０における帯電制
御剤をアイゼンスピロンブラックＴＲＨ（Ｃｒ染料を含
有する負帯電制御剤，保土ヶ谷化学工業社製）に変更す
る以外は、実施例１０と同様にして平均粒径７．１μｍ
、５μｍ以下の粒子含有率が１７．８％の負帯電の１成
分磁性現像剤を得た。

【００２２】（実施例１２）実施例１０と同じ成分で、
平均粒径７．２μｍ、５μｍ以下の粒子含有率が１８．
７％の正帯電の１成分磁性現像剤を得た。

【００２３】（実施例１３）実施例１１と同じ成分で、
平均粒径７．０μｍ、５μｍ以下の粒子含有率が１９．
５％の負帯電の１成分磁性現像剤を得た。

【００２４】（実施例１４） 結着樹脂：スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体
（数平均分子量約４０００、重量平均分子量約３０万）
・・・・４６重量部 磁性粉：　　マグネタイト（σｓ：８０．５ｅｍｕ／ｇ
、σｒ：６．８ｅｍｕ／ｇ、平均粒径０．２μｍ）・・
・・５０重量部 帯電制御剤：アイゼンスピロンブラックＴＲＨ（含Ｃｒ
染料（負帯電性制御剤）保土ヶ谷化学工業社製）・・・
・１重量部 ワックス：ポリプロピレンワックス（ビスコール６６０
ｐ　　三洋化成社製）・・・・３重量部上記組成からな
る混合物を押出し機により加熱溶融・混練した後、分級
して平均粒径１１．０μｍ、５μｍ以下の粒子含有率が
９．５％の１成分磁性トナーを得た。この現像剤に、疎
水性シリカ（Ｒ−９７２　　アエロジル社製）を０．８
重量部を加え、ブレンダで混合して現像剤とした。

【００２５】（比較例１）実施例１４における磁性粉を
マグネタイト（σｓ：８２．０ｅｍｕ／ｇ，σｒ：１０
．５ｅｍｕ／ｇ，平均粒径０．２μｍ）に変更する以外
は、実施例１４と同様にして、平均粒径１１．０μｍ、
５μｍ以下の粒子含有率が１０％の負帯電の１成分磁性
現像剤を得た。

【００２６】（比較例２）実施例１４における磁性粉を
マグネタイト（σｓ：８８．０ｅｍｕ／ｇ，σｒ：１９
．１ｅｍｕ／ｇ，平均粒径０．３μｍ）に変更する以外
は、実施例１４と同様にして、平均粒径１１．０μｍ、
５μｍ以下の粒子含有率が８．８％の負帯電の１成分磁
性現像剤を得た。

【００２７】（比較例３）実施例１４における磁性粉を
Ｚｎ系フェライト（σｓ：９０．０ｅｍｕ／ｇ，σｒ：
３．１ｅｍｕ／ｇ，平均粒径０．３μｍ）に帯電制御剤
をボントロンＰ−５１（正帯電性の四級アンモニウム塩
，オリエント化学工業社製）に変更する以外は、実施例
１４と同様にして、平均粒径７．１μｍ、５μｍ以下の
粒子含有率が３３．８％の正帯電の１成分磁性現像剤を
得た。

【００２８】（比較例４）実施例１４における磁性粉を
Ｚｎ系フェライト（σｓ：９０．０ｅｍｕ／ｇ，σｒ：
３．１ｅｍｕ／ｇ，平均粒径０．３μｍ）に変更する以
外は、実施例１４と同様にして、平均粒径７．１μｍ、
５μｍ以下の粒子含有率が３５．７％の負帯電の１成分
磁性現像剤を得た。

【００２９】（比較例５）実施例１４における磁性粉を
マグネタイト（σｓ：７５ｅｍｕ／ｇ，σｒ：６．２ｅ
ｍｕ／ｇ，平均粒径０．８μｍ）に変更し、σｓが低い
ので現像剤の磁気特性を合わせるために、磁性粉の含有
量を５５重量％に変更する以外は、実施例１４と同様に
して、平均粒径１１．０μｍ、５μｍ以下の粒子含有率
９．０％の負帯電の１成分磁性現像剤を得た。

【００３０】（実機テスト）以上の組成の１成分磁性現
像剤を、有機感光体を搭載した負帯電型の富士ゼロック
ス社製のレーザープリンターＸＰ−１１の現像機中に投
入し、画質評価を行った。その際、尾引き、逆極性現像
剤量、Ｂ．Ｋ．Ｇ．（バックグランド）カブリラチュー
ド、画像周辺部への現像剤の飛散状態、ソリッド（ベタ
）画像濃度、磁性粉の現像剤中での分散状況について、
低温低湿時、高温高湿時の環境下にて評価した。その結
果を別表に示す。なお、実施例中、正帯電性の現像剤の
評価に際しては、正帯電性現像剤の現像用に、改造した
装置を使用した。

【００３１】評価項目については、 現像剤粒度分布：コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（
米国コールターエレクトロニクス社製）を用いて粒度分
布を測定した。 尾引き検査：　　　　目視により尾引きの有無を確認し
た。 逆極性現像剤量：現像ロール上に薄層形成された現像剤
のチャージスペクトログラフを画像解析して逆極性現像
剤量を求めた。 バックグラウンドラチチュード：現像バイアス電位を可
変とした時の背景部カブリを生じないバイアス可変領域
を測定した。即ち、この値が大きいほど感光体電位の変
動に対してカブリが発生しにくい。 画像周辺部飛散：転写画像の像輪郭部周辺の現像剤の飛
散状況を確認した。 磁性粉分散性：　　電子顕微鏡観察により分散性を評価
した。

【００３２】

【表１】

【表２】

【表３】

【００３３】

【発明の効果】本発明は、上記の構成を採用することに
より、交番電界を用いた１成分磁性現像法に使用すると
きに、尾引き現像の発生を防止することができ、現像剤
を小粒化する場合においても、背景カブリを生じない、
優れた１成分磁性現像剤を提供することができるように
なった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　磁性粉、結着樹脂を含有する１成分現
   像剤において、測定磁場１０ＫＯｅにおけるそれぞれ、
   残留磁化が７ｅｍｕ／ｇ以下、飽和磁化が８０ｅｍｕ／
   ｇ以上の磁性粉を３５〜５５重量％含有し、５μｍ以下
   の粒子含有量が２５個数％以下であることを特徴とする
   １成分現像剤。