JPS5883858A - 磁性トナ− - 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】 本発明は電子写真や静電記録等において静電潜像を現像
したりあるいは磁気記録において磁気潜像を現像するの
に使用される磁性トナーに関する。

電子写真や静電記録を声量した複写方式においては、光
導一体層や誘電体層の表面に形成された静電潜像を乾式
現像剤として一成分系の磁性シナ−を用いて磁気ブラシ
法により現像し、ついで直接定着するかもしくは現像画
像を転写シート上に転写した後定着して最終画像を得る
方法が実用化されている。またこの磁性トナーは、Ｍｉ
気記録方式において磁気ドラム等の磁気記μ媒体上に形
成された磁気潜像をｇｌ、＃Ｉするのにも使用されてい
る０現在一般に使用されている磁性トナーは樹脂と磁性
粉を主成分として、必要に応じてカーボンブラック等の
抵抗調節剤、顔料や染料等の着色−などを添加した平均
粒径が３〜３０μｍの範囲にある粒子からなっている。

例゛えに特開昭５０−５００４１号公報には樹脂）と磁
性粉からなる磁性粒子の表面に導電性粒子を埋込んだ導
電性の磁性トナーが記載されており、また特開昭５３−
３１１３６号公・報には樹脂と磁性粉からなる磁性粒子
の表酷に少量のカーボンブラックを固着した絶縁性の磁
性トを−が記載されぞいる。

ところで磁性トナーの主成分の一つである磁性粉として
は１１例えば米国特許第＆６３９．Ｂ４５号明細書社記
載されているように平均粒径がｌＰｍ以下の強磁性体粒
子、すなわち、１・１０８やＴｈ１０４％の鉄酸化物１
フェライト粉末、Ｍｉ、Ｏｏ＠の金属粉末あるいはこれ
らの合金粉末などが知られている。しかして主に磁気特
性の点から通常は平均粒径がα８〜α８声膳程度の１・
−０４が通常使用されている。一般にトナーの磁気特性
は、保磁力（工Ｋｇ）および飽和磁化（１−）で表され
葛が、ＩＨｏは８０〜４Ｌ１００＠程度の範囲にそルで
りは２０〜６５ｅｍ／　ｇ程度の範囲に調整されること
が多い。これは工期が低すぎるとトナーが使用中に同ま
りやすくなりそして０８は低すぎる８とマグネットロー
ル上での搬送不良を生じ、一方高すぎると混ざりにくく
６り定着性が低下するからである。ま。

た磁性粉の含有量は３０〜８０重量−の範囲で選定され
るが、実用上４０〜６０重量％程度含有されている。

すなわち定着性の点から磁性粉の含有量は少いはどよい
ことは知られているが、その含有量が４０重量２以下で
は上述の如くの所定の磁気特性を得ることが困難となり
、画質の低下やトナーの飛散を生じるからである。

また磁性トナーの体積抵抗により現像性や転写性が変化
することから、感光体のｍ＊や現像条件などに応じてｌ
ｏ”＃ｌＯ”−Ω・傷の範囲の中で調整されている。こ
の抵抗調節剤としては通常導電性粒子特にカーボンブラ
ックが使用されるが、その添加量や添加方法のわずかな
違いにより抵抗値が変動することから、所定の体積抵抗
値を得るためには手間がかかつていた。

本発明の目的は、上述の従来技衿の問題点を解消しｓＭ
Ｉ気特猫の低下を伴わずに定着性が向上して高品質の画
像が得られる磁性トナーを提供することである。

本発明の磁性トナーは、少くとも樹脂を含有すする粒子
の内部又は内部と表面に平均粒径が１ωｑ０００ム０の
範囲にある金属超微粉末を含有し、１０・ｍ￥’ｇ以上
の飽和磁化を有し、　８０　Ｎ１００００・の保磁力を
有することを特徴としている・ 以下本発明の詳細な説明する。

不発５＃Ｊの磁性トナーにおいては、従来知られている
粒径α２〜α８μ墓の磁性粉および抵抗一部側を使用す
るかわりにｔｊＦ均粒径が１０９−１０００　ｆの範囲
にある金属超電粉末を用いる点で従来の磁性トナーと著
しく相（シている。この金属超微粉末は例えば１０１Ｎ
１％００等の強磁性体金属またはこれらの合金をＨ，ガ
スやムｒガスまたはこれらの混合ガス雰囲気中でアーク
放電することによって能率よく得られることが＊１１さ
れている。また、これら金属、合金を高温にて蒸３着す
ることにより作られること染知られている。トナーの磁
気特性は上記の金属超微粉末の材質やトナー中への含有
量を道、定することによって調整できる。すなわち１句
は金属の材質と粒度によってほぼ定型ることから、例え
ば高工期のトナーを得ようとする場合はＧｏまたはＧｏ
などを含む１・合金を用いれけよい。また−１は金属超
微粉末の含有量により調整できるが、上記金属超微粉末
は一般に−１が従来の１６８０４などより高いため１・
、０４などの磁性粉を用いた場合の約半分の量でも同等
以上のりを出すことができる。よって所定の含有させれ
ばよく、一方定着性の点からその含有量は５０重ｉ％以
下とする必要があるが、この範囲であればトナーとして
必要な磁気特性を十分得ることができる。

また上記の金属超微粉末はＦｅ２Ｏ２などの酸化物に較
べ良好な導を性を有ししかもその平均粒径が１００〜１
００ＯＡ’の範囲にあることから、粒径が１０ｏ−ｓ　
ｏｏＡ”程度である通常のカーボンブラックの代りに抵
抗調節剤としての効果を併せもちトナー粒子の表面に添
加することも十分可能である。この場合の添加量は通常
のカーボンブラックを用いる場合とほぼ同様、すなわち
、トナー全量に対してαｌＮＢ重量囁程度でよく、要求
畜れる抵抗値に応じて設定すれはよい。このようにトナ
ー粒子の表面に金属超微粉末を添加することによりＦす
鴬の定着性が増すという利・点があり、−料または染料
を添加、しても十分磁性、定着性を確保できることから
カラートナーの調整も可能となる。なおトナー粒子の表
面へ金属超微粉末を添加する場合、トナー粒子と金１ｔ
ｓｔ微粉末を乾式混合することによってトナー粒子表面
へ金ｌＩ４超微粉末を強固に固定することができ、従来
のカーボンブラックを用いる場合の如くの球状化炉中で
の熱処理をするまでもなく、又添加量や添加条件の多少
のバラツキがあっても安定した特性を得ることができる
。

ま゛た上記金属超微粉末は上述の如く大量に用いる必要
がないため、トナーの導電度が高くなりすぎることばほ
とん、どなく、よって゛磁性粉の表面を樹脂等を用聾て
絶縁性処理するなどの手法を用いるまでもなく容易にト
ナーの高抵抗化を達成できるＯ 次に本発明の磁性トナーにおいては樹脂として公知の種
＾のものが使用できるが、定着方式に応じて適宜選定す
ることが必要である。定着方式がオーブン式あるいは熱
ロール式の加熱定着の場合には１次のような熱可塑性樹
脂が使用される。すなわち、スチレン類、ビニルエステ
ル類、α−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステルａ
、アクリレートリル、メタクリ四ニトリル、アクリルア
ミド、ビニルエーテル類、ビニルケトン数、夏−ビニル
化合物等の単量体を重合させたホモポリ！−もしぐは、
これら単量体をＲ種以上組合せて共重合させたコポリマ
ーあるいは、それらの混合物を使用できる。また、ロジ
ン変性フェノールホルマリン樹脂、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂−、油変性エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂
、七ルローズ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリエステル樹
脂等の非ビニル系樹脂、あるいはそれらと前述の如きビ
ニル系樹脂との混合物も使用できる。

特に１オーブン加熱により定着する場合には、ビスフェ
ノ−に型エポキシ樹脂が好薫しく、熱ロールを用いて席
着する場合は、スチレン系樹脂を主成分とする樹脂ある
いはポリエステル樹脂が望ましい。スチレン系樹脂はス
チレン成分が多い程熱り一ルに対する離型性が向上する
。また熱ロールに対する離型性を更に高めるためには、
脂肪酸金属塩類、低分子量のポリエチレン、ポリプロピ
レン、炭素数２８以上を有する高級脂肪酸類、天然ある
いは合成のパラフィン類等を添加すれに、効果がある。

そして、圧力定着方式の場合、例えば次のようなＩＮ＆
が使用できる。すなわち、高級脂肪酸類、高級脂肪酸誘
導体類、高級脂肪酸誘導体、高級脂肪酸類ミド類、ワッ
クス類、！ジン誘導体、アルキッド樹脂、冥ｌキシ恋性
フェノール樹脂、天然樹脂変性フェノール樹脂、アミノ
樹脂、シリコン樹脂、ｌリウレタン、エリア樹脂、プリ
エステル樹脂、ア慶すル酸、またはメタアクリル酸と長
鎖アルキルメタクリレート、長鎖アルキルアクリレート
との共重合オリゴマー、スチレンと長鎖アルキルアクリ
レート、長鎖アルキルメタクリレートとの共重合オリゴ
マー、ポリオレアイン、エチレン１類、石油系残置等が
侵入できる。

これらの樹脂は１任意に選定し、また任意に混合して使
用できるが、トナーとした場合の流動性を低下させない
ために、ガラス転移点が４０Ｃ’を超える樹脂、もしく
は樹脂混合物を用いることが好ましい。

本発明の磁性トナーでは上記の金属Ｓ＊粉末と樹脂の他
′に種膚の添加剤を含有させることもできる。象だし金
属超微粉末自体ｆ着色していることから、色ｌＩｆＭ用
の顔料および染料はあえて添加するまでもない。この種
添加剤としては、例えばトナーの電荷を制御するための
公、知の染料等、すなわち、正に摩擦帯電性を有するニ
グロシン染料や高級脂肪酸で変性したニグロシン染料、
負に摩擦帯電性を有する含金属（Ｏｒ）アゾ染料等が挙
げられる。この他のも船側としては、トナーの流動性を
改善するためのニレジル等のシリカ微粉＊１微粉末状ポ
リチトラフルオ胃エチレンやポリスチレン等の樹脂微粉
末などが挙けられる。

以上の組成により磁性トナーを調整する場合は、スプレ
ードライ法や粉砕法等の公知の製造方法に従えケヨ＜、
例えに次のようにすればよい。まず樹脂と金属超微粉末
をミキサーにより予備混合しついでニーダにより加熱混
線後冷却固化する。こ。

の冷却固化物をジェットミル等により粉砕し、しかる後
粉砕粉を熱気流中に導入して球状化処理な行い、さらに
必要に応じ金属超微粉等を添加゛混合した後゛分級する
。

なお本発明にお゛ける磁性トナーの体積抵抗は次のよう
にして測定される。すなわち内径＆０−φのテフロン製
シリンダー中にトナー粉末を１−４−の高さに充填し、
約１！ＤＯｇｒの荷重下、ａｏｏｏｖ／ａｍの直流電界
下で抵抗値を測定する。

〔実施例〕゛ ポリエチレンワックス（玉押石油化学１１１ＨＩＷＩＡ
Ｘ４１０Ｆ）３７重量部とエチレン酢酸ビニル共重合体
（玉押ポリケミカル極エバフレックス４５０）１１３重
量部および金属超微粉末（平均粒径ｇｏｏＡｏの１・−
Ｇｏ粉末）４０重量部をミキサーにより混合した。この
混合物をニーダにより約１５０ｃの温度で混線後冷却固
化させた。

この冷却固化物をビンミルにて粗粉砕し、ついで微 ジエン）１ルにて平均粒径２０声朧に粉粉砕した。この
微粉を１３０−１６０ｃの熱気流中に導入して球状化処
理し、しかる後分級して粒度分布ｌＯ〜２０声朧のトナ
ーとした。このトナーの抵抗は５ＸＩＯ！・Ω・傷であ
り〜−８は６０ｍｕ　７ｇ　ｒ　ｓ　ＩＨＯはＢＯＯＯ
ｓであり、上記において金属超微粉末のかわりに市販の
７＠、０．をｙＯ重量部用いた場合とほぼ同様の磁気特
性を有することが確認、された。

以上に記述の如く、本発明によれは、磁気特性の低下を
伴ずにトナー中の磁性成分の含有量を大巾に低減させる
ことができ、走着性を大巾に向上することができる。

以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｌ　少くとも樹脂と平均粒径が１ＯＮｏｏＯムの範囲に
   ある金属超微粉、末を含有し、体積抵抗が１０１〜１Ｏ
   １−Ω・傷の範囲にあり、平均粒径が３〜３０μｍの範
   Ｈにあり、ｌｏ輻１ｇ以上の飽和磁化を有し、８０〜１
   ０００量に対して６〜５ｏｊ！１％含有されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性ドナー。