JPS59137957A - 静電荷像現像用磁性トナ− - 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】 技術分野 本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷などにおける
静電荷像を現像するに用いられる磁性トナーに関し、よ
り詳細には、トナー粒子を現像部固定部材によって摩擦
帯電し、静電荷潜像を現像するだめの一成分系高抵抗磁
性トナーに関する。

従来技術 一従来より電子写真、静電写真、静電記録、静電印刷等
の静電荷像を現像する方法としては、大別して乾式現像
法と湿式現像法とがある。前者は更に二成分系現像剤を
用いる方法と、−成分系現像剤を用いる方法とに部分さ
れ、二成分系現像剤を用いる方法は比較的安定に良質画
像が得られるとはいうものの、キャリアの劣化、トナー
とキャリアの混合比の変動等に起因した問題を有してい
る。かかる欠点を回避するためトナーのみよりなる一成
分系現像剤を用いる現像方法が各種提案されており、中
でも磁性を有するトナー粒子から成る現像剤を用いる方
法が比較的広く実用に供されている。例えば該方法にお
いて用いられる高抵抗磁性トナーはトナ一層厚規制部材
の現像部固定部材とトナー粒子との摩擦によりトナー粒
子を摩擦帯電せしめ、静電ｉｉｉ＊を現像することが知
られている。しかしながらこの従来の磁性トナー現像法
は、トナー粒子がトナ一層厚規制部材へ付着及び固着し
、スリーブ上にトナ一層のむらが生じると共にトナーに
対して長時間に亙ってトナーを均一、且つ充分な帯電が
できない。又現像して得られた画像はスジが多く満足の
行くものではない。更にこのような磁性トナーにおいて
、ニグロシン系染料のなどの油溶性染料−代表される正
荷電制御剤が用いられているが、これらはトナーの樹脂
成分に対して相溶性が小さいことからトナー中に均一に
分散することが難しく、トナーに付与される荷電を不均
一にし、画像カブリを起し画像鮮明性を損う。

目　　　　的 本発明の目的は上記従来の欠点を解消することにあり、
特には、トナ一層厚規制部材等の現像部固定部材に付着
、固着したり、感光体へ付着してトナーフィルミング等
を起したりすることなく長時間に亙って均一に正帯電さ
れる静電荷像現像用磁性トナーを提供することであり、
更には長時間に亙って忠実度が高く、スジ、カプリのな
い高品質な画像を安定して提供する一成分系高抵抗磁性
トナーを提供することである。

構　　　成 上記目的を達成する為種々研究した結果、磁性体微粒子
と樹脂と荷電制御剤を含有する磁性トナーにおいて、脂
肪酸エステル又はその部分けん化物をトナー中に０．０
１〜１０重量％含有するように用いると前記従来の欠点
が解決し、本発明の目的が達成されることが判明した。

即ち、本発明はトナー粒子を現像部固定部材によって摩
擦帯電し、静電荷像を現像するための磁性トナーにおい
て、脂肪酸エステル又はその部分けん化物を０．０１〜
１０重量％含有することを特徴とする静電荷像現像用磁
性トナーを要旨とするものである。

本発明磁性トナーにおいて、上記脂肪酸エステル又はそ
の部分けん化物がｏ、ｏｉ　重量％未満では以下に記載
する効果が充分でなく本発明の目的を達成することがで
きない。また、１０重量％を越えるとトナーの正帯電性
が大きすぎスリーブ等へのトナーの付着生じ易く流動性
の低下や画像Ｓ度の低下を招く。

本発明トナーに用いられる樹脂としてはポリエチレン、
ポリｐ−クロルスチレン、ポリビニルトルエンなどのス
チレン及びその置換体の単重合体、スチレン−ｐ−クロ
ルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、
スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニル
ナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重
合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン
−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オ
グチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン
−メタクリン酸ブチル共重合体、スチレン−ジクロルメ
タアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニト
リル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合
体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレ
ン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジェ
ン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マ
レイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重
合体等のスチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ
酢酸ビニル、ポリエチレン、ボリプ０ピレン、ポリエス
テル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリ
ビニルブチラール１．ポリアマイド、ポリアクリル酸樹
脂、ロジン、変性０ジン、テルペン樹脂、フェノール樹
脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂
、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが単独或
いは混合して使用できる。

また、本発明に用いられる磁性微粒子としては磁場によ
ってその方向に極めて強く磁化する物質、例えば、フェ
ライト、マグネタイトなどをはじめとする鉄、コバルト
、ニッケルなどの強磁性を示す元素を含む合金あるいは
化合物、その他、熱処理等何らかの処理を施すことによ
って強い磁性を示す種々の合金等も有効に用いられる。

これらの強磁性体をトナー中に含有せしめるには平均粒
径を０．１〜３μｍ程度の粒子とすることが望ましく、
その含有量は、トナー中に１５〜６０重量％となるよう
にするとよい。

また、本発明のトナーに添加し得る正荷電制御剤として
は、例えば、第４級アンモニウム化合物及び有機染料、
特に塩基性染料とその塩である。具体的には、ベンジル
ジメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシ
ル−トリメチルアンモニウムクロライド、ニゲ０シン塩
基、ニグロシンヒト０ゲＯライト、サフラニンγ及びク
リスタルバイオレットなどである。

又、本発明に用いられる脂肪酸エステルまたはその部分
けん化物をトナー中に分散するにはトナーの他成分と共
に混合してトナー粒子としても良く、或いは他の成分を
混合し予めトナー粒子を形成してから該粒子中に分散し
てもよい。

いずれの場合もトナー中に均一に分散されて金属面等に
対し優れた滑性効果を示すことからトナーに摩擦電荷を
付与する部材へのトナーの付着及び固着を低減或いは防
止し、スリーブ上にスジのない均一なトナ一層を形成す
る。また脂肪酸エステルまたはその部分けん化物はそれ
自身が安定した正帯電特性を有することから安定且つ充
分な帯電量でトナーを正帯電し、従来避けることができ
なかった現像カブリを防止するだけではなく、トナー中
に含有した場合には顔料、染料等のトナー成分を均一分
散し、組成並びに帯電量のバラツキのないトナーが得ら
れる。

本発明で用いられる脂肪酸エステルまたはその部分けん
化物は、約６０乃至１４０℃の融点を有し、飽和もしく
は不飽和の脂肪酸類に飽和もしくは不飽和の脂肪族アル
コール類を反応せしめて得られるエステル類またはこの
エステル量をナトリウム、カルシウム、マグネシウム、
鉛、アルミニウム、バリウム、亜鉛などの金属の水酸化
物で部分けん化して得られるものである。

本発明においては、これらの脂肪酸エステル類またはそ
の部分けん化物をそれぞれ単独で使用してもよいし、ま
た種々の脂肪酸エステル類を混合した組成から成る混合
体、あるいは脂肪酸エステル類とその部分けん化物とを
混合した組成からなる混合体として使用してもよい。代
表的な市販品としては、 脂肪酸の低級アルコールエステル ブチルステアレート（花王石鹸社製） 脂肪族多価アルコールエステル ニラサンカスターワックス−Ａ（日本油脂社製　グリセ
ロールトリー１．２−ヒドロキシステアレート）、 ダイヤモンドワックス゛（新日本理化社製）、ヒマ硬（
用研ファインケミカル社製） 脂肪酸の高級アルコールエステル スパームアセチ（日本油脂社製　セチルパルミテート）
、 ヘキストワックスーＥ（ヘキストジャパン社製　モンタ
ン酸のエチレングリコールエステル）、 ヘキス°トワックスーＯＰ（ヘキストジャパン社製　モ
ンタン酸のブチレングリコーリエステルの部分けん化物
）、 脂肪酸と多価アルコールの部分エステルモノグリ−Ｍ（
日本油脂社製　９−グリセロールモノステアレート）、 脂肪酸モノグリセライドＲ−６０（松本油脂製薬社７．
製　ステアリン酸モノグリセライド）、脂肪酸モノグリ
セライドＲ−８０（松本油脂製薬社製　オレイン酸−ス
テアリン酸−モノグリセライド）、 リケマールーＳ−２００（理研ビタミン油社製グリセリ
ンステアレート）、 リケマールーＢ−１００（理研ビタミン油社製グリセリ
ンモノベヘネート）、 リケマールーＳ−３００（理研ビタミン油社製ソルビタ
ンモノステアレート）、 リケマール−ｐ３−１００（理研ビタミン油社製　プロ
ピレングリコールモノステアレート）、ＡＴＭＵＬ（ア
トムル）−Ｔ−９５（花王アトラス社製　高純度モノグ
リセライド）混合系エステル ＶＬＴＮ−４（用研ファインケミカル社製）、Ｖ、ＬＴ
−Ｌ（用研ファインケミカル社製）、Ｋ　−３ＷａＸ　
（用研ファインケミカル社製）、ライスワックス（野田
ワックス社製）等がある。

本発明の磁性トナーは、トナー粒子をトナ一層厚規制部
材等との摩擦接触によって帯電されるが、現像スリーブ
は電極効果を有する互いに電気的に絶縁された多数の微
少導体を誘電体層表面に設けることが好ましく、またト
ナ一層厚規制部材は磁気的にスリ°−プに、吸引される
弾性体で構成することが好ましい。

以上本発明の基本的な構成と特色について述べたが、以
下に本発明を更に実施例に基づいて説明する。

実施例１ スチレン−ブチルメタクリレート共重合物５３．０重量
％ ニグロシン（オリエント化学　ニグロシンベース−ＥＸ
）　　　　　　　　　　２．Ｏｎ四三酸化鉄（戸田工業
　ＥＤｔ−１０００）４５、Ｏｎ 上記組成物をブレンダーで充分に混合した後、１４０〜
１５０℃に熱した２本ロールで混練した。

混練物を自然放冷後、カッターミルで粗粉砕し、ジェッ
ト気流を用いた微粉砕機で粉砕後、風力分級を用いて５
〜２０μｍの平均粒度を有する磁性トナーを得た。更に
この磁性トナーにヘキストワックスーＥ（ヘキストジャ
パン社製　モンタン酸のエチレングリコールエステル）
を含有量が１重量％となるように加えヘンシェルミキサ
ーで混合し本発明の磁性トナー゛を得た。

次いで、上記のトナー粒子同士の摩擦接触、トナー粒子
とトナ一層厚規制部材、現像剤スリーブとの摩擦接触に
より磁性トナーに摩擦電荷を付与し、有機半導体感光体
上に形成された負の静電荷像を現像してトナー画像を作
り、普通紙に転写、加熱定着した。

得られた画像は濃度が１．４０と高く、カブリ、スジの
全くなし′）解像力に優れた良質の画像であった。更に
連続して５００００枚複写したところ、初期の画像と全
く遜色なく、また、スリーブ、およびトナーの層厚規制
部材へのトナー付着、感光体へのフィルミングも見られ
なかった。連続複写での現像スリーブ上のトナーの摩擦
電荷量を測定したところ、図のａ　に示されるよ、うに
安定した正に高い摩擦電荷量が維持され、トナー粒子間
での帯電量のバラツキもなかった。

比較例１− ヘキストワックスーＥを添加しない他は、実施例１と同
様に比較用の磁性トナーを作成し、実施例１同様に画像
を形成したところ、現像スリーブ上のトナーの摩擦電荷
量は図のｂに示されるように低くコピ一枚数を重ねるに
つれ更に低下した。また、スリーブ上及びトナ一層厚規
制部材、感光体へのトナー付着及び固着が認められ、ス
リーブ上のトナ一層の厚さも均一ではなくスジがみられ
た。得られた画像は、濃度が０．８０と低くスジ、カブ
リの多い不鮮明な画像であった。

実施例２ スヂレンープチルメタクリレート共重合物５０．０重量
％ ニグロシン（オリエント化学　ニグロシンベース−ＥＸ
）　　　　　　　　　　２．０　７１四三酸化鉄（戸田
工業　Ｅ　１）ｔ−１０００）４５．０　　＃ 混合系エステル　ＶＬＴＮ−４（用研ファインケミカル
社製）　　　　　　　　　　３．Ｑ　　ｎ上記組成物を
用い実施例１と同様にして磁性トナーを得た。このトナ
ーを用い実施例１と同様に画像を形成したところ実施例
１同様の均一で、且つ正に高い摩擦電荷量が安定して得
られ、スリーブ及びトナ一層厚規制部材への付着及び固
着、感光体へのフィルミングは見られず、得られた画像
も濃度が１．２５と高く、カブリ、スジのない階調性、
解像力ともに優れたものであった。また５ｏｏｏｏ枚複
写で得られた画像は何れも初期の画像と全く遜色のない
良品質のものであった。

実施例３〜５ 以下の組成を用いて本発明磁性トナーを作成した。実施
例３〜５は実施例１と同様に脂肪酸エステル又はその部
分けん化物を除く成分でトナー粒子を作成接脂肪酸エス
テル又はその部分けん化物を混合してトナーを得たもの
であり、実施例６〜８は実施例２と同様に脂肪酸エステ
ル又はその部分けん化物を含む全成分を同時に混合して
トナーを得たものである。以上のようにして得られた磁
性トナーについて実施例１と同様に画像を形成したとこ
ろ実施例１と同様に均一で、且つ正に高い摩擦電荷量が
安定して得られ、スリーブ及びトナ一層厚規制部材への
付着、固着及び感光体へのフィルミングは見られず、現
像スリーブ上のトナ一層厚はスジがなく均一であった。

また、以下に５００００枚複写で得られた画像の初期の
濃度と５ｏｏｏｏ枚目の濃度のみを示したが、５０００
０枚の連続複写で得られた画像は何れも初期の画像と全
く遜色のない良品質のものであった。

実施例３ ポリスチレン　　　　　　　　５７．５　　重量％ニグ
ロシン（オリエント化学　ニグロシンベース−ＥＸ）　
　　　　　　　　　２．Ｏｎジンクフェライト　　　　
　　４０〃 混合系エステル　ＶＬＴＮ−４（用研ファインケミカル
社製）　　　　　　　　Ｑ、５　　ｕ初期画像濃度　　
　　　　１．２０ ５０．０００枚後の画像濃度　　１．１８実施例４ ポリメチルメタクリレート　　５７．８　　重量％スピ
リットブラックＡ８２　　　１．２１１ジンクフエライ
ト　　　　　　４０〃 ヘキストワックス−０Ｐ（ヘキストジャパン社製　モン
タン酸のブチレングリコーリエステルの部分けん化物）
　　　　　　１．Ｑ　　／／（− 初期画像濃度　　　　　　１．１５ ｓｏ、ｏｏｏ枚後の画像濃度　　１．１０実施例５ ポリ塩化ビニル　　　　　　　４８．５　　重量％オイ
ルブラックＨＢＢ　　　　　　１．５’ｎ四三酸化鉄（
戸田工業　Ｅ　１）ｔ−１０００）４５　　　　〃 脂肪酸モノグリセライドＲ−６０（松本油脂製薬社製　
ステアリン酸モノグリセライド）５．０　　〃 初期画像濃度　　　　　　　１．２５ ５０．０００枚後の画像濃度　　１．２１実施例６ スチレンーブチレンメタクリレート共重合物５３．０　
　重量％ ニグロシン（オリエント化学　ニゲ０シンベース−ＥＸ
）　　　　　　　　　２．ＯＩＩジンクフェライト　　
　　　　４０　　　／／ヘキストワックスーＥ（ヘキス
トジャパン社製　モンタン酸のエチレングリコールエス
テル）　　　　　　　　　　　５　〃 初期画像濃度　　　　　　１．１１ ｓｏ、ｏｏｏ枚後の画像濃度　　１．０８実施例７ ポリスチレン　　　　　　　　４５．ｏ　　重量％スピ
リットブラックＡＢ２　　　１．２．／四三酸化鉄（戸
田工業　Ｅ　ｌ）ｔ　−１０００）４５　　　〃 混合系エステル　ＶＬＴＬ−Ｌ　＜用研ファインケミカ
ル社製）　　　　　　　　’８．８ｔｙ初期画像濃度　
　　　　　１．２０ ｓｏ、ｏｏｏ枚後の画像濃度　　１．２５実施例８ ポリメチルメタクリレート　　５５．３　　重量％スピ
リットブラックＡＢ２　　　１．２　　ＩＩジンクフェ
ライト　　　　　　４Ｑ　　　ｎモノグリ−Ｍ（日本油
脂社製　α−グリセロールモノステアレート）　　　　
　３．５　　／。

初期画像濃度　　　　　　１．２８ ｓｏ、ｏｏｏ枚後の画像濃度　　　１．２２以上述べた
ように本発明の正荷電性高抵抗磁性トナーは、トナー中
に脂肪酸エステル又はその部分けん化物を含有すること
により金属面等に対して優れた滑性作用を示し、トナー
に摩擦電荷を付与する部材へのトナーの付着及び固着を
低減或いは防止し、スジのない画像を形成する。更に感
光体へのトナーフィルミングによって画像の品質を損う
なこともない。また本発明で用いる脂肪酸エステル又は
その部分けん化物はそれ自身が安定した正帯電特性を有
するとともに、トナー中での分散性も良好、且つ染料並
びに顔料等のトナー成分°の分散性をも良好にすること
から図に示すように安定且つ充分な帯電量でトナーを正
帯電し、従来避けることのできなかった現像カブリを起
すことなく良品質の鮮明画像を長期間に亙って提供する
ことができる。

また、トナー飛散、凝集などもなくトナー補給性並びに
耐久性も優れいた。

【図面の簡単な説明】

図は本発明並びに比較用の磁性トナーの連続複写におけ
るトナーの帯電量の測定結果であり、ａは本発明のトナ
ー、ｂは比較用のトナーの帯電量である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. トナー粒子を現像部固定部材によって摩擦帯電し、静電
   荷像を現像するための磁性トナーにおいて、脂肪酸エス
   テル又はその部分けん化物を０．０１〜１０重量％含有
   することを特徴とする静電荷像現像用磁性トナ°−０