JPH0619593B2 - 二成分系磁性現像剤 - Google Patents

二成分系磁性現像剤

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JPH0619593B2
JPH0619593B2 JP59157168A JP15716884A JPH0619593B2 JP H0619593 B2 JPH0619593 B2 JP H0619593B2 JP 59157168 A JP59157168 A JP 59157168A JP 15716884 A JP15716884 A JP 15716884A JP H0619593 B2 JPH0619593 B2 JP H0619593B2
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toner
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陽康 本田
稔 中尾
伸行 辻
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Kyocera Mita Industrial Co Ltd
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Mita Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、電子写真用二成分系磁性現像剤に関するもの
で、より詳細には、トナー濃度許容範囲が広くしかも寿
命が延長された二成分系磁性現像剤に関する。
従来の技術及び発明の技術的課題 二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法においては、顕
電性トナーと磁性キヤリヤとを混合し、この二成分系組
成物を、内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給し
て、この組成物から成る磁気ブラシを形成させ、静電潜
像を有する電子写真感光板にこの磁気ブラシを摺擦せし
めることにより、顕電性トナー像を感光板上に形成させ
る。顕電性トナーは磁性キヤリヤとの摩擦により、感光
板上の静電潜像の電荷とは逆極性の電荷に帯電され、磁
気ブラシ上の顕電性トナー粒子がクーロン力により静電
潜像上に付着して、静電潜像の現像が行われる。
磁性キヤリヤとしては一般に、鉄粉キヤリヤが広く使用
されているが、この鉄粉キヤリヤを用いた二成分系現像
剤では、現像感度曲線(静電像と現像スリーブ間の電位
差対面像濃度の曲線)の立上りが急で、階調性に劣り、
中間調の再現性に乏しいという欠点がある。また、この
鉄粉キヤリヤを含む現像剤は硬い磁気ブラシを形成する
ことがあり、感光層を傷つける可能性があると共に、ベ
タ黒部の複写に際しては、形成される画像に、ブラシマ
ーク、即ちブラシの摺擦方向に延びている細くて短い白
線の多数の列が入るという欠点が認められる。更に、鉄
粉キヤリヤは湿度に敏感であり、湿度の影響により現像
特性が変化したり、或いはそれ自体錆を発生する傾向が
あり、更にまた磁気ブラシの駆動に大きなトルクを必要
とするという問題もある。
近年、二成分系現像剤の磁気キヤリヤとして、フエライ
ト、特にソフトフエライトを用いることが提案されてい
る。しかしながら、フエライトキヤリヤは鉄粉キヤリヤ
よりも高電気抵抗であることにも関連して、現像に際し
てキヤリヤ引き、即ちキヤリヤが感光層側へ移行すると
いうトラブルや、形成される画像にエツジ効果が生じる
という問題を生じ易い。
更に、二成分系磁性現像剤では、現像に適した磁性キヤ
リヤに対するトナー濃度の範囲が比較的狭い範囲内にあ
り、トナー濃度の調節を高頻度で行わなければ良好な画
像が得られず、またキヤリヤ粒子にトナー成分が付着し
て摩擦帯電性に劣つた所謂スペントトナーが発生し、こ
れらの欠点の改善が強く望まれている。
発明の目的 本発明者等は、電荷制御の目的でトナー中に配合される
染料を、トナー粒子表面に高濃度で含む顕電性トナーの
製造に成功し、この顕電性トナーをフエライトキヤリヤ
と組合せて二成分系磁性現像剤とすることにより、トナ
ー濃度の許容範囲がかなり広がり、また寿命も延長され
ることを見出した。
即ち、本発明の目的は、従来の二成分系磁性現像剤の上
記欠点が解消された現像剤を提供するにある。
本発明の他の目的は、摩擦帯電性に優れ、トナー濃度の
許容範囲が広くしかも延長化された寿命を有する二成分
系磁性現像剤を提供するにある。
発明の構成 本発明によれば、フエライトキヤリヤと顕電性トナーと
から成る二成分系磁性現像剤において、該顕電性トナー
が、4.0×10-3〜9.0×10-3g/gトナーの表面染料
濃度を有するトナーであることを特徴とする二成分系磁
性現像剤が提供される。
発明の好適態様 本発明を以下に詳細に説明する。
トナーの構造、組成及び特性 本発明に用いる顕電性トナーは、電荷制御の目的でトナ
ー中に配合される染料がトナー粒子表面に優先的に分布
して含有されていることが顕著な特徴である。
即ち、本発明のトナーは、4.0×10-3乃至9.0×10-3
g/gトナー、特に好適には5.0×10-3乃至6.0×10
-3g/gトナーの表面染料濃度を有することが顕著な特
徴である。表面染料濃度とは、トナー粒子表面の染料の
みを選択的に抽出し、この抽出液の吸光光度から染料濃
度を算出し、トナー粒子1g当りの染料の量に換算され
た値を意味する。
トナー中に電荷制御の目的で配合する染料の量は、一般
にトナー1g当り7×10-3乃至40×10-3gのオー
ダーであることから、本発明の使用するトナーにおいて
は、配合した染料の大部分、特に配合染料の10乃至7
0%、好適には30乃至60%がトナー粒子の表面に分
布して存在しているという驚くべき事実が明らかとな
る。
表面染料濃度は、調製されたトナーに、そのトナーに用
いられた定着用樹脂を溶解することができないがそのト
ナーに用いられた電荷制御剤を溶解することができる溶
媒を加えて混合し、これを放置してその上澄み液の吸光
度を吸光光度計により測定し、ランベルト・ベール則に
よって算出する。吸光度は用いる染料、溶媒の種類によ
って異なるものであるが、表面染料濃度算出の基準とな
る検量線は用いる溶媒等毎に異なるものを使用するの
で、表面染料濃度自体は絶対的な値であり、用いる染料
等が異なっていても、表面染料濃度が上記範囲にある限
り本願発明の効果を奏することができるのである。
表面染料濃度の測定に用いる溶媒はトナーに用いた定着
用樹脂及び電荷制御剤によって特定されるものであり、
例えば定着用樹脂にスチレン−アクリル樹脂を使用した
場合にはメタノール、定着用樹脂にポリエステル系樹脂
を使用した場合にはノルマルヘキサンとイソプロピルア
ルコールの混合物等を用いることができる。
二成分系磁性現像剤におけるトナー濃度は、形成される
トナー像の濃度や画質及び現像作業性に密接に関連す
る。トナー濃度が或る基準下限値を下廻ると、画像濃度
が低下し、ベタ部の画像にブラシマークと呼ばれる白地
抜けの部分が発生する。また、トナー濃度が或る基準上
限値を上廻ると、バツクグラウンドの汚れ(地肌カブ
リ)やトナー飛散が生じる。この欠点を生じない適切範
囲は、一般に8乃至13%の比較的小さい範囲である。
本発明によれば、前述した表面染料濃度の高いトナーを
用いることにより、前述した濃度低下やトナー飛散等の
トラブルを生じることなしに、現像剤中の適切トナー濃
度を、7乃至18重量%の広い範囲に拡張することが可
能となるのである。かくして、本発明によれば、現像剤
中のトナー濃度の許容性が広くなり、その結果として現
像作業性が向上し、しかもトナー濃度の調節頻度をも従
来のものに比して少なくすることが可能となるのであ
る。
この理由は、正確には不明であるが、染料が表面に優先
的に分布することにより、トナー粒子の摩擦帯電性が広
いトナー濃度範囲内で向上するためと思われる。
更に、このトナーをフエライトキヤリヤと組合せること
により、キヤリヤを長期間にわたつて使用するときにも
摩擦帯電特性が低下する傾向が少なく、寿命の延長が可
能となる。
用いる顕電性トナーは、顕電性と共に着色性、定着性を
具備するものであり、定着用樹脂媒質、着色用顔料及び
電荷制御用染料を必須成分として含有する。
定着用樹脂としては、熱可塑性樹脂や、未硬化乃至は初
期縮合物の熱硬化性樹脂が使用される。その適当な例
は、重要なものの順序に、ポリスチレン等のビニール芳
香族樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルアセタール樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フエノール樹
脂、石油樹脂、オレフイン樹脂等である。着色用顔料と
しては例えばカーボンブラツク、カドミウムエロー、モ
リブデンオレンジ、ピラゾロンレツド、フアストバイオ
レツトB、フタロシアニンブルー等の1種又は2種以上
が使用される。
電荷制御用染料としては、それ自体公知の任意のものを
使用し得る。
具体的にはこれに限定されるものではないが、次のもの
を好適に使用し得る。
正電荷制御剤として、 C.I.ソルベント ブラツク 1 C.I.ソルベント ブラツク 2 C.I.ソルベント ブラツク 3 C.I.ソルベント ブラツク 5 C.I.ソルベント ブラツク 7 等が挙げられる。
負電荷制御剤としてクロム、鉄或いはコバルトを含有す
る錯塩アゾ染料の内、アルコール可溶性のものが好適に
使用される。好適な錯塩染料は、下記式 式中、Aはオルソ位にフエノール性水酸基を有するジア
ゾ成分の残基を表わし、Bはカツプリング成分の残基を
表わし、Mはクロム、鉄或いはコバルト金属を表わし、
〔Y〕は無機或いは有機のカチオンである、 で表わされる2:1型金属錯塩染料である。他に銅フタ
ロシアニンのスルホニルアミン誘導体も本発明の目的に
使用し得る。
これらの含金属錯塩染料の代表的なものは、 C.I. アシツド ブラツク 123のクロムの含金属染
料 C.I. ソルベント ブラツク 22 ソルベント ブラツク 23 ソルベント ブラツク 28 ソルベント ブラツク 42 ソルベント ブラツク 43 等が挙げられる。負電荷制御用の染料、特に含金属染料
が本発明の目的に好適である。
トナー中の定着用樹脂媒質の量は、全体当り80乃至96
%、特に85乃至93%、顔料は3乃至10%、特に3.
5乃至8%、染料は0.7乃至4%、特に1乃至2%の量で
含有されていることが望ましく(%は重量基準)。
用いるトナー粒子は、解像力や現像作業性等の見地から
5乃至30μmの平均粒径を有することが望ましく、ま
たトナーの転写性の点からは、1×1014Ω・cm以上の
体積抵抗を有することが望ましい。
トナーの製造 表面に染料が優先的に分布した構造のトナーは、これに
限定されるものではないが、次のように製造される。
先ず、樹脂粉末、顔料及び電荷制御用染料を混合する
が、この混合を、剪断力が作用しないような条件下にド
ライブレンドにより行うことが重要であり、ヘンシエル
ミキサー、スーパーミキサー、或いはボールミルのよう
な剪断力が作用する条件下での混合では、前述した分布
構造のトナーを得ることが困難である。このドライブレ
ンドには、キユービツク。ブレンダー、コニカルブレン
ダー、V字形ブレンダー、ダブルコーンブレンダー等を
用いることができる。
次いで、このドライブレンド物を、二軸押出機、3本ロ
ール、ニーダー等を用いて溶融混練し、この混練組成物
を冷却後粉砕し、篩別けする。粉砕に際し、染料が分散
している部分或いは樹脂中に染料が多く分散乃至溶解し
ている部分では、この部分の強度が比較的低いため、こ
の部分から破砕が生じることの結果として、表面に染料
が多く分散した粒子が生成するものと思われる。
フエライトキヤリヤ 本発明において、フエライトキヤリヤとしては、それ自
体公知の任意のフエライトキヤリヤ、特に焼結フエライ
ト粒子が作用される。フエライト焼結粒子はそれ自体公
知のものであり、公知の焼結フエライト粒子、特に球状
の焼結フエライト粒子が有利に使用される。フエライト
の組成も公知のものであり、一般にソフトフエライトと
呼ばれるもの、例えばこれに限定されるものでないが、
Zn系フエライト、Zi系フエライト、Cu系フエライ
ト、Mn系フエライト、Mn-Zn系フエライト、Mn-Mg系フ
エライト、Cu-Zn系フエライト、Ni-Zn系フエライト、Mn
-Cu-Zn系フエライト等が挙げられる。好適なフエライト
は、原子重量%で、Fe35乃至65%、Cu5乃至1
5%、Zn5乃至15%及びMn0乃至0.5%から成るC
u-Zn系又はCu-Zn-Mn系フエライトである。
用いる焼結フエライト粒子は、一般に平均粒径が30乃
至100ミクロン、特に35乃至45ミクロンにあるも
のが望ましい。
現像剤 フエライトキヤリヤとトナーとは、前述した量比で混合
され、静電像の現像に使用される。本発明の二成分系磁
性現像剤は、磁気ブラシの形で、正電荷像、例えばセレ
ン系感光体の静電像の現像に有利に使用される。
本発明を次の例で説明する。
実施例 二成分系現像剤用のトナーとして下記の処方および製法
で3種のものを調製した。
処方 スチレン−アクリル樹脂 (ハイマーSBM−73三洋化成社製) 100重量部 カーボンブラツク (プリンテツクス−Lデグサ社製) 8.5重量部 ポリプロピレン(ビスコール550P, 三洋化成社製) 1.8重量部 電荷制御剤(ボントロンS−34、 クロムの合金属モノアゾ染料 オリエント 化学社製) 1.0重量部 上記処方の混合物をWコーンで15分間混合し、混
練、粉砕、分級し、平均粒径11μのトナーを得た。
における前混合を1時間に変えて平均粒径11μ
のトナーを得た。
上記処方の混合物をヘンシエルミキサーで30分間混合
し、混練、粉砕、分級し、平均粒径11μのトナーを得
た。
上述のようにして得られた3種のトナーの表面染料濃度
を次のようにして測定した。なお測定結果は第1表に示
す。
測定方法 トナー100mgを精秤し、50mのメタノールを加
え、10分間ボールミルにかけた。そして1日放置後、
上澄液濃度を吸光光度計により測定し、ランベルト・ベ
ール則より濃度を算出した。
上記3種のトナーにシリカによる表面処理を行なつた
後、球状のフエライトキヤリヤ(飽和磁化55emu/
g、残留磁化0emu/g、平均粒径50μ)と混合し、
それぞれトナー濃度が5,7,10,15,18,20
%の現像剤を調製した。
複写テスト 得られた現像剤を市販の電子写真複写機(DC−21
1、三田工業製)に装填し、複写テストを行ない、画像
特性を観察した。結果は第1表に示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フエライトキヤリヤと顕電性トナーとから
    成る二成分系磁性現像剤において、該顕電性トナーが、
    4.0×10-3〜9.0×10-3g/gトナーの表面染料濃度
    を有するトナーであることを特徴とする二成分系磁性現
    像剤。
JP59157168A 1984-07-30 1984-07-30 二成分系磁性現像剤 Expired - Lifetime JPH0619593B2 (ja)

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JPS6136757A JPS6136757A (ja) 1986-02-21
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