JPS581158A - 静電潜像用乾式現像剤 - 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】 本発明は静電潜像を現像する穴めの乾式現偉剤に関する
。

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）ヤ静電記録体（導電性支持体上Ｖｃｌｌ電層
を設は次ものン等の静電＊ｍ保持体上に形成された静電
ｍｇＩｔ−ｆＡ像する方法としてＷｉ磁性トナーけの現
像剤で現像するいわゆるｌ成分磁性トナー現ｇＩＩ法が
知られている。この方法は導電性か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（より磁性トナーを静電＃儂上に運び、この状態
において静電ｍ像担持体Ｏ導電性支持体と前記スリーブ
およ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
は例えば米国特許第３，６８１）、２４５号明細畳で提
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７ｔものである。しかしながら
このような導電性磁性トナーを用いて現像し食トナー画
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−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
合轄逆に現像性を損うことになり、＠磁性及び転写性の
両特性を満足させる机偉剤毎未だ開発されていなかつ皮
。

本発明の目的は現像性及び転写性の優れた靜電潜儂用現
９剤を提供することである。

卸ち本発明の現俸剤Ｆｉ磁性微粉末及び絶縁性高分子物
質を主成分とするｌ成分系磁性トナーと電荷制御剤を被
覆した導電性磁性粒子との混合物からなり、且つ前記導
電性磁性粒子の体積平均粒径が前記磁性トナーよりも小
さいことを％黴とするものである。

本発明看らは従来ＯＸ成分ａ性トナー現偉法における欠
点を改喪する友め、先Ｋｉｌ性微粉末及び荷電制御剤を
含有し友絶縁性磁性トナーとこのトナーの体積平均粒径
より小さ一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１１Ｌ儂剤會提案し穴（特願昭１ｓ１＄−
４１＄６６６号九この塊儂剤で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けて行くと、今度はｆｌＩ
像保持体との摩擦帯電が増大して非常に不安定な状態と
な９、地汚れが発生するという問題があった０本発明は
電荷制御剤を導電性磁性粒子に添加することにより、潜
像保持体との摩擦帯電を避け、地汚れの問題をも解決し
たものである。

本発明のｆＡ像組成用いて現像する場合を、図面を用い
て説明する。第１図は現像原理を襖製的に示したもので
ある。Ｊ＠ｇ１図Ａｔ［儂時の断向′Ｗ＆渥図であって
、導電性支持体ｌを有する光導電層あるいは誘電層２上
に形成され次静電潜俸３を３Ｊ！律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ー５
ａと導電性磁性粒子５にとの混合物からなる本発明１１
１俸剤５が担持されてお９、スリーブ４と磁石６との相
対運動によｐ現偉剤Ｓが潜俸現儂位置に選ばれる。この
状１１１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、一部潜像に近い萬
電絶縁性磁性トナーｌｓｍに蓄積され、これによシ靜電
漕偉に磁性トナー５ａと導電性磁性粒子Ｉｓｂとが吸引
され現像される。第１図Ｂｔｕ現俸された状態の模飄図
であり、現侭画侭は磁性トナー５Ｓと磁性粒子ｓｂとの
両者から構成されるが、単位重量中ｐの磁石６に対する
吸引力は磁性粒子の方が大きい次めに、磁性トナー５１
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′ｆｔ第１図Ｂの現像−俸は転写工程に運ばれ、現像
ｌｌ１ｇ１の上に普通紙の即き転写用紙が重ねられて、
コロナ放電勢の静電的手段によｐ転写される。この工程
においては絶縁性磁性トナー５ｍが優先的に転写される
が、導電性磁性粒子ｓｂの一部は磁性トナーＩＳａとの
弱い吸着力によシ磁性トナー５ａｌＣ引きずられた形で
転写される。

本発明１１１俸剤において第一に重要なことは、磁性粒
子５ｂの平均粒価を絶縁性磁性トナー５ａのそれよプ小
さくするということである。

もし磁性トナー５ａよりｉｌｉ性粒子粒子５ｂきい場合
ＫＦｉ、磁性粒子の周囲を小さな磁性トナーが憶うよう
にな９、磁性粒子が大きくなればｉ１１′石６への磁気
吸引力が強くなる九め、囲りに磁性トナーを担持した磁
性粒子が静電潜儂上から丁度取９去られたようになって
ｗ倫に白抜けと呼ばれる白斑点が見られるようになる。

ｔ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ｔｐに小さ過ぎて４、また好ま
しくない。すなわちあｔ９に小粒径であると、磁性トナ
ー周ｆ１５Ｖｃ微ｍ磁性粒子がファンデルワールス力に
よ９強＜ａ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磁性粒
子の体積平均粒径は磁性トナーのそれｑ）ｌ／ｓ〜ａ／
Ｓ＠度であることが好ましく、さらに望ましくは３／ｌ
Ｏ〜２／［［Ｋ選択することである０本発明における導
電性磁性粒子の導電性と蝶体積電気抵抗が１０”Ω１以
下であり、ｔ７を磁性トナーの絶縁性とは体積電気抵抗
が１０’″Ω１以上と定義される。なお体積電気抵抗は
。

底面が内径２ｏ襲の電極からな９＠壁が絶縁材科からな
る円筒状容器ｆｃＩＩＥＪの磁性トナー又社導電性磁性
粒子を入れた後、被検材料の上に直径２０８１弱で重さ
１０（ｌｊｌの電極板を載せ、１時間静置した後、両電
極間に１００Ｖ（Ｄ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１！Ａ像剤で第二に重要なことは、静電ｆ＃ｌ
侭との摩擦帯電を防ぐため、導電性磁性粒子に電荷制御
剤を添加し次ことである。添加方法としては磁性粒子を
電荷制御剤及び必ｌｌ！あれば／Ｊイングーとして高分
子−質１着色剤及び／又Ｆｉ流動性等の特性改良剤の溶
液に加えて噴霧乾燥するか、或い＃ｉ前記材料を溶融混
線後、粉砕すればよい。

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ａ性粒子の材料嬬磁化可能な材料から選択さ
れ、例えばν・、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｕ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構成されることが好
ましいが、１１１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。またこのような磁性
粒子にコートされる電荷制御剤としてはニグロシン、七
ノアゾ染料、亜鉛ヘキｔデシルｔｐシネート、ナフトエ
ａｉｏアルキルエステル又はアルキルアミド、ニトロフ
きン酸、Ｎ、Ｎ’−テトラメチルジアンンペンゾフエノ
ン、Ｎ。

Ｗ−ブト２メチルベンジジン、トリアジン、サリチル酸
金属錯体等が挙げられる。更に必要に応じて添加される
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、工Ｉキシ樹脂、ポリエステル、フェノール樹脂
、Ｉリウレタン、天然樹脂、セルロース類尋があｐ１着
色剤としては例えばカーメンブラック、アニリ７！ラッ
ク、クリスタルバイオレット、ローダ々ンＢｓ””）カ
イトグリーン、ニグロシン、鋼７タロシアニン、アゾ染
料等の顔料又は染料が用いられる。他にワックス、脂肪
酸又は脂肪酸金属塩、シリカ粉末１Ｍ化亜鉛粉末勢を添
加することも可能である。

一方、絶縁性磁性トナーは従来公知のものでよく、高分
子物質およ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
１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Ｆ・、Ｎｌ、Ｃ・、　Ｍｕ尋の金属
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
ｌｆｉ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）が適蟲であｐ、さら
に好ましくは（１０〜３０ン：（９０〜７０）である。

本発明現像剤には公知の流動性等の特性改良剤、例えば
シリカ、硬質樹脂微粉末、酸化亜鉛、高級脂肪酸、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。

以上詳述した本発明３Ｊ像剤は現像性及び静電転写性の
いずれも優れた効果を発揮する上、地汚れを生じないも
のである。この現曽剤を用いて靜電潜儂を現像するには
従来ｌ成分磁性現像法で用−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。また本発明現像剤は、
主に磁性トナーに誘導された電荷を利用して靜電潜曽を
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：１ｌｌＩ装置
内で充分攪拌するというような操作を必要とせず、従っ
て簡素な現ｇａ装置及び管理でよいといり利点も有する
。

以下に本発明の実施例を示す。なお部４全で重量部であ
る。

実施例１ ポリスチレン（エッソスタンダード石油社製ピコ＞ｘチ
ック　Ｄ−１２５）　　　　　　　１００ｇカーゼカー
メンブラック　　　　　　　　ｌ０ＪＦｉグネタイト（
粒径０．１μ）　　　　　　　　４０＃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２ｏμ１体積電気抵抗４×ｌＯ”Ω・１の絶
縁性磁性トナーを作成し友、一方、ぼりメチルメタクリ
レート１０部ＥＬびニグロシン１部をトルエン１００％
に溶解し次溶液中に体積平均粒径１３μ、体積電気抵抗
３Ｘ１０Ω・１のマグネタイト粒子１００部を分散し、
ついでこの分散液をスプレーガンを用いて熱雰囲気中に
噴霧乾燥することにより、電荷制御剤をコートし次導電
性磁性粒子を作成し穴、このものの体積平均粒径は１３
μであり、ま危体積電気抵抗はコート前と同一であった
。

次にζうして得られた導電性磁性粒子２５ｓを前記磁性
トナー７５部と混合して現像剤を調製した。

次にこの′＠儂剤を第２図に示し迄現俸装置に入れ、Ｓ
ｓ感光体上に通常の電子写真法で形成した正電荷の靜電
潜儂を現体し、得られたＦナー画像を普通紙上に正＝ロ
ナ帯電により静電転写し、更に熱定着して地汚れのない
コピーを得危。

なおトナーＩｉｋ１ｇ＆の転写率は良好であつ穴。

比較例１ ポリスチレン（実施例ＩＫ同じ）　　　　　　　１ｏ０
１１ｓカー−ンブラック　　　　　　　　　　　　ｌＯ
＃２−ヒドロキシ−３−ナフトエ酸インアンル弧ステル
　　　　２１マグネタイト（実施例１に同じ）　　　　
　　　４０＃よシなる混合物を用いて実施例１と同様に
して体積平均粒径２０μ、体積電気抵抗２　Ｘ　１０”
１”１ｍの絶縁性磁性トナーを作成した０次にこのトナ
ー７５部を実施例１で用Ｖｈた無処理の磁性粒＋３Ｓ＠
と混合して５Ａ惜剤を調製し穴、以下、この現像剤を用
いて実施例１と同様に現体を行なったところ、１ｍｌ儂
転写率昧良好であったが、コピーに若干の地汚れが発生
し次。

実施例２ カーゼンブラック　　　　　　　　　　　ｌＩマグネタ
イト（輿論例ＩＫ同じ）　　　　　　３０＃よりなる混
合物を用いて実施例１と同様に処理して体積平均粒ｑ＆
１５β、体積電気抵抗８Ｘ１０”Ω・傷の絶縁性磁性ト
ナーを作成した。一方、Ｉす♂ニルトルエン（前記に同
じ）　　　　　　１０部マグネタイト（粒径０．１μ）
　　　　　　　　３０１ニグロシン　　　　　　　　　
　　　　Ｑ、１＃カーゼノブラツク　　　　　　　　　
　０．２１よりなる混合物を溶融混練し、冷却後、粉砕
して電荷制御剤をコートした、体積平均粒径９μ、体積
電気抵抗４Ｘ１０Ω・傭の導電性磁性粒子を作成した０
次にこの磁性粒子２５＠を前記磁性トナー７５部と混合
して５μｇＩＩ剤を調製した。

以下、この現像剤を用いて実施例１と同じ現ｉｌｖ＆を
繰返し念ところ、地汚れのないコピーが良好な転写率で
得られた。

比較例２ ポリビニルトルエン（実施例２に同じ）　　　１００部
カーゼンブラック　　　　　　　　　　　１１ニトロ７
々ン酸ナトリウム　　　　　　　　　　２１マグネタイ
ト（ＩＩ施何例１Ｖｃ同）　　　　　　　３０１　　　
。

よりなる混合物を用いてｌ！施何例１同様にして体積平
均粒＠ｌｓｓ、体積電気抵抗４Ｘ１０”躯の絶縁性磁性
トナーを作成し穴、一方、ポリビニルトルエン（前記に
同じ）　　　　　　ｔｏｌｌマグネタイト（粒径０．１
μ）　　　　　　３０＃カー−／ブラック　　　　　　
　　　　０．２＃よりなる混合物を実施例２と同様に処
理して体積平均粒径９１１、体積電気抵抗６ｘ１０Ω・
傷の導電性磁性粒子を作成した０次にこの磁性粒子２５
％を前記磁性トナー７５部と混合して現像剤とし、以下
この現像剤を用いて実施例１と同様に現体を行なったと
ころ、Ｉｉｌ儂転写率は良かったが、コピーにかなｐの
地汚れを生じた。

実施例３ スチレンへメチルメタクリレート共重合体　　　１００
部マグネタイト（粒径０．１μン　　　　　１００１よ
シなる混合−を実施例１と同様に処理して体積平均粒子
ｋｌｚμ、体積電気抵抗７　Ｘ　１０”Ω・傷の絶縁性
磁性トナーを作成した。一方、体積平均粒径６μ、体積
電気抵抗ｊＸ　ｌ　Ｏ”Ω・１のフェライト粒子をＣ・
Ｆ、、Ｃ０ＯＨの１−メタノール溶液に浸漬した後、メ
タノールを蒸発させることにょｐ、電荷制御剤をコート
した体積平均粒径６μの導電性粒子を作成した。なお、
このものの体積電気抵抗は無銀１１（０％のとほぼ同じ
であっ次。

次にこうして得られた導電性磁性粒子３ｏｓを前記磁性
トナー７０＠と混合してｉＩＩ像剤組成製した。

次にこのｉＡ像組成第２図に示した現像装置に入れ、有
機中等体系の感光体上に通常の電子写真法によｐ形成し
た負電荷の静電１１１儂を現像し、得られたトナーｒｉ
ｍを普通紙上に負コロナ帯電により静電転写し、熱定着
して地汚れのないコピーを得た。なお画像の転写率は良
好てあっ危。

比較例１ スチレン〜メチルメタクリレート共重合停　　　１００
部ニゲ−シン　　　　　　　　　　　　　　２１ｉダネ
タイト　　　　　　　　　　　　１００＃よりなる混合
物を用−て実施例１と同様に銀塩して体積平均粒１１１
２ｊｌ、体積電気抵抗ｌＸｌ０”Ω・１の絶縁性磁性ト
ナーを作成した０次にこの磁性トナー７０部を実施例３
で用ｖｈ７を無処理の７エ２イ）１０部と混合して税曹
剤とした。

以下この現像剤を用いて実施例３と同様に現像を行なっ
たところ、ｌｉ１偉転写率は良好であつ九が、地汚れの
若干あるコピーが得られ次。

【図面の簡単な説明】

１１１図は本発明現像剤によるｌ成分ａ性トナー現儂法
の説明図、第２図は本発明現像剤を用−て現像するため
の現像装置の一例を示す。 ２・・・静電潜ｇＩ担持停　　　３・・・靜電潜俸Ｓ・
・・楓　侭　剤　　　５　ａ・・・絶縁性磁性トナー５
ｂ・・・導電性磁性粒子

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｌ、磁性微粉末及び絶縁性高分子物質を生成分とするｌ
   成分系磁性トナーと電荷制御剤を被覆した導電性磁性粒
   子との混合物からなり、且つ前記導電性磁性粒子の体積
   平均粒径が前記磁性トナーよりも小さいことを特徴とす
   る静電潜像用乾式ｌＩ偉剤。