JPS59220747A - 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】 本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等にＪ
６いて形成芒九る静電荷像ケ現像するための磁性トナー
に関するものである。

現在に１６いて、成る画像情報に基いて可視画像ン形成
する方法として、静電荷像を経由する方法が広く利用さ
Ｉしている。これは、与えられた画像情報により静電荷
像を形成してこれな現像剤により現像し、得らｎるトナ
ー像を通常は転写紙に転写して定着せしめて可視画像な
形成する方法である。このような画像形成方法に３ける
ｎ電荷像を現像するための現像剤としては、粉体現像剤
が七の取扱いの容易さの点から賞用芒れている。粉体現
像剤は、バインダー樹脂の粒子体中に渚色剤などが含有
さｎて成るトナーに、鉄粉、ガラスピーズなどよｐ成る
キャリアン混付して成るいわゆる、二成分系現像剤と、
バインダー樹脂の粒子体中に磁性体の微粉末などが含有
芒ｔて成る磁性トナーのみより成９、キャリアと混曾芒
ＩＬずに使用逼れるいわゆる一成分系現像剤とに大別す
ることができ、後者の一成分系現像剤は、二成分系現像
剤におけるように使用に伴ってトナー濃度が変化する、
という問題点馨本質的に有していない点では好ましいも
のである。

しかしながら、従来の一成分系現像剤として用いらｎて
いる磁性ドアーは、二成分系現像剤に比して、形成逼れ
る可視画像に高い画像濃度と高い鮮鋭性を得ることが困
難であるという欠点がある。

また従来の磁性トナーはその軟化点が一般に高い欠点が
ある。こ九は、可視画像の画像濃度乞高くする目的で磁
性体ン多量に含有せしめるために、バインダー樹脂とし
ては軟化点の低いものを使用してもト１−としての軟化
点が大幅に高く７よるからである。セしてこの結果、定
着温度を高くしなければならず、定着不良が発生する５
−ｔｎもある。

従来の磁性トナーに８ける磁性体としてはマグネタイト
その他の鉄の酸化物が用いらＩしているが、上述の如き
欠点が使用さ扛ている磁性体の磁気的特性と無関係では
ないことン知り、こ九に基いて鋭意研究な重ねた結果本
発明が完成されたものである。

本発明の目的は、画像濃度及び鮮鋭性が高くて良好な可
視画像ケ形成することができ、しかも軟化点の低い静電
荷像現像用磁性トナーぞ提供するにある。

以上の目的は、バインダー樹脂中に磁性体微粉末が含有
芒ｎて成り、前記磁性体は保磁力が６００ｅ以下であり
且つ飽和磁化の強さが１５０　ｅｍｕ／Ｐ以上の磁気特
性ン有するものであることヶ特徴とする静電荷像現像用
磁性トナーによって達成ｇｎる。

以下本発明について具体的に説明する。

不発明に郭いては、保磁力が６００ｅ以下であってしか
も磁気飽和状態に８ける磁化の強さがｌ　５０　ｅｍｕ
／Ｐ以上の磁気特性乞有する磁性体の微粉末ン用い、こ
れを着色剤上の他の必要に応じて添加される飾加剤と共
にバインダー樹脂の粒子体中に分散セしめて磁性トナー
とする。

以上の如き特定の磁気的特性ン有する磁性体としては、
鉄若しくは鉄ン主成分とする合金より成るものがあり、
鉄を主成分とする合金としては、他の成分元素が、炭素
、リン、ホウ素、ケイ素、アルミニウム、ニッケル、コ
バルト、銅、クロム、亜鉛、チタン、モリブデン、タン
グステン、その他の元素の１種または２種以上であるも
のがある。

斯かる磁性体は、単独で或いは２棟以上馨混合して用い
ることができる。

前記磁性体は、平均粒径が０．１−１ミクロンの微粉末
の形でバインダー樹脂中に分散芒ｎる。その含有割合は
、得らｆＬるドアーの磁気飽和状態に、８ける磁化の強
さが例えば２５〜４５６ｍｕ７ｙとなるよう、通常は２
０〜７０重量％の範囲とちれる。

本発明トナーに２けるノ々イングー樹脂としては、ｐ−
クロルスチレン、メチルスチレン等のスチレ７ｔＡ　；
　４Ａ化ビニル、臭化ビニル、フン化ビニル等のハロゲ
ン化ビニル類；酢酸ビニル、プロピオン酔ビニル、ベン
ジェ散ビニル、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ｎ−ブチ
ル、アクリル酸イソゾチル、アクリル酸ドデシル、アク
リル酸ｎ−オクチル、アクリル酸３−クロルエチル、ア
クリル酸フェニル、α〜りａルアクリル酸メチル、メタ
アクリル酸メチル、メタアクリル酸エチル、メタアクリ
ル酸ブチル等のα−メチレン脂り族モノカルボン酸のエ
ヌテル類；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、
アクリルアミド、ビニルメチルエーテル、ヒニルイソフ
チルエーテル、ヒニルエチルエーテル等のビニルエーテ
ルｔＡ　ｒ　ヒニルメチルクトン、ビニルへキシルケト
ン、メチルイソゾロベニルケトン等のビニルケトン類な
どの単量体ン重合させたホモポリマー或いは、この他の
樹脂としてエポキシ樹脂、ロジン変性フェノールホルマ
リンｔｍ脂、セルローズ樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリ
ビニルブチラール樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−
ブタジェン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリビニルホルマ
ール樹脂、メラミン樹脂、ポリカーボネート樹−脂、テ
フロン等のフッ素樹脂等の樹脂ン単独で若しくはブレン
ドして使用することができる。

このうち、スチレン−アクリル系樹脂（例えばスチレン
−メチルメタアクリレート、スチＶンープチルメタアク
リレート等）、ポリエステル樹脂。

エポキシ樹脂、スチレン−ブタジェン樹脂、ブチ２−ル
樹脂、セルローズ樹脂等が特に有用である。

本発明に？いて必要に応じて用いら九る着色剤としては
、適当な顔料又は染料ン任意に用いることができ、例え
ばカーデンジ２ンク、ニグロシン染’Ｒ（Ｃ，、１，、
Ａ　５０４１５Ｂ　）、７二ｊＪ　ン−）ｎ、−（Ｃ。

Ｉ　、　Ａ　５０４０５　）　、カルコオイルブルー（
Ｃ９１，Ａａｚｏｅｃ　Ｂｌｕｅ　３　）、りｏ　−ム
イｘ　ｏ　−（Ｃ、Ｉ　、　Ａ１４０９０　）　、ウル
トラマリンブルー（Ｃ，１，Ａ７７１０３）、デュポン
オイルレッド（Ｃ，１，Ａ　２６１０５　）、オリエン
トオイルレッド１３３０（Ｃ，１，ＪＬ６０５０５）、
キノリンイエロー（Ｃ，１，屋４７００５　）、メチレ
ンゾル−クロライド（Ｃ，１，Ａ　５２０１５　）　、
フタロシアニンゾル−（Ｃ，１，Ａ　７４１６０　）、
マラカイトグリーンオクザレート（Ｃ，１，Ａ６４２０
００　）、ランプブラック（Ｃ，１，Ａ　７７２６６　
）、ローズベンガル（Ｃ、Ｉ　、　Ａ４５４３５　）、
オイルブラック、アゾオイルブラック、その他のものン
単独で、又は混合して用いることができる。これら着色
剤は、最終製品としてのトナーに？いて、通常２０重量
％以下の割合で含有芒九る。

本発明ドアーは、従来の磁性トナーと同様の方法、例え
ば既述の如き特定の磁気的特性を有する磁性体の微粉末
ｔ、必要とてれる着色剤その他の添加剤と共にバインダ
ー樹脂に混付して溶融練肉し、冷却後粉砕し分級する方
法によって製造することができる。そして七の粒径は通
常ｌＯ〜３０ミクロン程度の範囲内とされる。

本発明トナーは以上のようなものであり、使用されてい
る磁性体が特定の磁気的特性な有するｆｃめに、後述す
るところからも明かなように％現像に供されたときの画
像部の単位面積当りのトナー付着量が多（て画像濃度が
旨くまた鮮鋭性の高い可視画像が形成さｎる。しかも本
発明トナーは軟化点の低いものを得ることができるので
、トナー像の定着を好適に且つ十分に行なうことかでさ
る。

詳細に説明すると、磁性ドアーの搬送性、現像性、軟化
点等の特性は当該磁性トナーの磁気的性質により支配も
れ或いは大さな影響ン受け、またこれら磁性トナーの磁
気的性質には使用されている磁性体の磁気的特注及び含
有割合が大きく関与する。

例えば磁性トナーの保磁力Ｈｃ　（１’　）は使用芒ｎ
ている磁性体の含有割合とは無関係に当該磁性体。

の保磁力によって定１り、従って磁性体の保磁力の大＠
名によって、磁気搬送方式による磁性トナーの搬送量か
変化する。第１図は、保磁力の異なる種々の磁性体を用
い、後述する実施例１に準じて製造した磁性トナーにつ
いて％その各々を直径４０ｍの８磁極回転スリーブによ
り搬送量せた場合における、磁性体の保磁力の大きさと
、スリー１１　ｃＷ１当りのトナー搬送蓋との関係ぞ示
す曲線図である。この図から理ｗＩさｎるよう罠、搬送
量は磁性体の保磁力の大＠６が約１ｏｏ０ｅ以１では略
−Ｗであるが、保磁力が１０００ｅン越えて大きくなる
に従って増加するものである。

第２図は、第１図に係る実験に用いたものと同じ種々の
保磁力の磁性体ン含有する磁性トナーの各々ン用い、電
子写真複写機「ＩＪ−Ｂｉｘ　Ｖ２Ｊ　（小西六写真工
業社製）において静電荷像の現像ケ行なった場合Ｋｇけ
る、磁性体の保磁力の大きさと、静電荷像支持体へのト
ナー何着量との関係な示す曲線図でおる。この図から理
解ｃｆＬるように、磁性体の保磁力が６００ｅ以下の場
合或いは３０００ｅ以上の場合にはトナー何着量が、必
要な画像濃度となるＬ２’″１７．．２以上となるが、
保磁力の太キ名がそｎ以外の磁性体馨用い′ｆＣ磁性ト
ナーでは何着量が少なくて十分高い画像濃度ン得ること
かで＠ない。

以上のことから１本発明トナーにだいて用いられる磁性
体はその保磁力が６００ｅ以下であるので、常に十分な
何着量で静電荷像が現像さｎ、従って画像濃度の高い可
視画像が形成さｎることが明かである。そしてこのこと
は第１図の結果と矛盾するものではなく、それはトナー
搬送量が少な（ても、保磁力の小さい磁性体が含有ちｎ
てぃてトナー粒子の保磁力も小さいので、全トナー粒子
における、静電荷像の静電引力によりスリーブから静電
荷像支持体へ移動何着し易いトナー粒子の割合が絶対量
として多いからであると考えらｎる。一方、従来に８い
ては、磁性体として保磁力の大きいものな用い、これに
よりトナー搬送ｆｊｋｘ増加せしめ、こｎによりトナー
何着量を増加せしめようとする傾向にあったと言うこと
ができる。

更に本発明トナーめ磁性体は保磁力が小ちいものである
ため、凝集性が小δくて流動性が高く、従って鮮鋭で優
ｎ　ｆｃ可視画（ａｈ影形成ることがでさ、保存性も良
好で高温高湿雰囲下に２いても凝集が生じにくいもので
ある。

第３図は、磁性体の含有割合ン変えることにより、飽和
磁化の無量が異なるオ重々の磁性トナー馨後述する実施
例１に準じて製造し、Ｏｎン用いて第２図に係る実験と
同様に現像ケ行なった場合に？ける、磁性トナーの飽和
磁化の無量と、トナー何Ｎ量との関係を示す曲線図であ
る。この図から理Ｍ芒ｎるように、磁性トナーの飽和磁
化の強ちか２５〜４５ｅｍｕ／ｙである場合に必要と６
ｎる画像濃度（この場合Ｌ３■／１１ｎ２）が得ら扛る
。セして、従来のように磁性体としてマグネタイトン用
いる場合には、マグネタイトの飽和磁化の強ちが８０〜
ｇｇｅｍｕ７ｙ程度であるため、相当多量に含有せしめ
なけｎば磁性トナーの飽和磁化の無量ン必要な太き芒と
することができず、その結果トナーの軟化点の上昇を招
いていたのであるが、本発明に８いては磁性体として鉄
若しくはその台金より成り飽和磁化の強さが１５　ｇ　
ｅｆｆｌｕ／ｊ％以上のものン用いるため、得らｎる磁
性トナーの軟化点馨従来のものに比して低いものとてる
ことができる。

第４図は磁性体として鉄又はマグネタイ１１’用い、そ
の含有割合に変化ちせるようにしたほかは後述する実施
例１に準じて種々の磁性トナーケ製造し、高化式フロー
テスターにより各磁性トナーの軟化点ケ測定した結果馨
示す曲線図であって、曲線■及び■が七れぞｎ鉄及びマ
グネタイトの含有割付と磁性トナーの軟化点との関係ｈ
Ｄわす。

この図から理解されるように、鉄より成る磁性体ン含有
する磁性トナーは同じ割合でマグネタイトより成る磁性
体ン含有するものより軟化点が低く、しかも何ｎの場合
にも磁性体の含有割合の増大に伴って軟化点が上昇する
けｔＬども磁性体が鉄の場合には含有割合の増大に対し
て軟化点の上昇割合が小もい。そして本発明に３いては
このような鉄若しくはその台金ン磁性体として用いるこ
とに加え、当該磁性体の飽和磁化の強さがｌ　５０　ｅ
ｍｕｌマグネタイトの場合に比して大きいので、磁性ト
ナーの飽和磁化の強さを好ましい２５〜４５８ｍｕ／ｙ
とするために必要な含有割合が小石り、従って本発明ト
ナーは、軟化点の低いものとすることがでさ、常に良好
な定Ｍン有利に達成することが可能となる。特に、磁性
体の飽和磁化の強ちが１５０ｅｆｎｕ７＊あることによ
り、磁性トナーの飽和磁化の強さを４５ｅｍｕ／ｆとす
るとさにも、磁性体の碓加による軟化点の上昇馨２０℃
以下に抑えることができる。

以上のように本発明によｎば、画像濃度及び鮮鋭性が茜
くて良好な可視画像を形成することかでさ、しかも軟化
点が低くて定着ケ良好に且つ有利に達成することのでさ
る静電荷像現像用磁性トナー乞提供することができる。

以下本発明の実施例について説明するが、本発明がこれ
によって限定されるものではない。な表「部」は重量部
ｈＲわし、Ｈｅ　（Ｍ　）、ａｓ（Ｍ）は＋：ｆｔぞ扛
磁性体の保磁力及び飽和磁化の強さン衣わＬ、ｌ−１ｃ
　（Ｔ　）、ａｓ　（Ｔ　）はそｎぞＩｔ”Ｌト’ｉ−
の保磁力及び飽和磁化の強さｔ表わ丁。

実施例１ ポリエステル樹脂（軟化点１００℃）７０部鉄ＩＲ（Ｈ
Ｃ（Ｍ）　：　５００ｅ、ａｓ　（Ｍ　）　：　２０５
　ｅｍｕ／ｌ　）　３０部カーボンブランク　　　　　
　　　　　　１０部以上の物質を混合し、更に溶融混線
、粉砕、分級する方法により、平均粒径２０ミクロン、
導電率１０−９”７ｃｍ、軟化点１１７℃、ＨＣ（１’
）４００ｅ、σ、　（Ｔ　）　４６　””１５’の本発
明磁性トナーを製造した。

これな「トナーｌ」とする。

比較例１ 磁性体として、Ｈｃ　（Ｍ　）が１０００ｅ、　ａ８（
Ｍ　）がＢ５ｅｍｕ／ｙのマグネタイト３０部ン用いた
ほかは実施例１と同様にして、平均粒径２０ミクロン、
導電率１　ｇ−１１ｒＪ／ｃｍ、軟化点１２０℃、Ｈｅ
（Ｔ）９５０ｅ、σ、　（Ｔ　）　２０　ｅｍｕ／ｆｆ
の比較用磁性トナーケ製造した。

これケ「比較トナーｌ」とする。

比較例２ 実施例１と同じポリエステル樹脂　　　５０ｍマグネタ
イト （Ｈｃ　（Ｍ）　：ｌＯｏ・Ｏｅ、　＜ｒｓ（Ｍ）：８
５”ｎｕ／Ｓ’）　　５０９カーゼンブラツク　　　　
　　　　　　ｌＯ部以上の物質ン実施例１に１６けると
同様に処理、して、平均粒径２０ミクロン、導電率１０
”／缶、軟化点１３１　’Ｃ１Ｈｃ（Ｔ）９００ｅ、ｆ
ｆｓ　（Ｔ）　４５　ｅｌｎｕ／ｆの比較用磁性トナー
ぞ製造した。こｎ馨ｒ比較トナー２」とする。

実施例２ 実施例１と同じポリエステル樹脂　　　６０部酸化処理
した鉄粉 （Ｈｃ（Ｍ）：５５０ｅ、　σｓ（Ｍ）：　１６０°ｍ
ｕ／Ｐ）４０部カーボンブラック　　　　　　　　　　
　１０部以上の物質ケ実施例ＩＶＣｊｏけると同様に処
理して、平均粒径２０ミクロン、導電率ＩＱ　　　７ｃ
ｍ。

軟化点１１９′’Ｃ，Ｈｃ（Ｔ）５００ｅ、　ｆｆ３（
Ｔ）４２部ｍｕ／Ｐの本発明磁性トナー搬送量した。ｃ
ｒｔ、；ｖｌ’ｌナー２」とする。

実施例３ 実施例１と同じポリエステル樹脂　　　６０部鉄台金（
Ｆｅ　８５．３重ｆｆｉ％、Ｍｎ　１２　Ｍ量％、Ｔｉ
　２．７重量％、Ｈｃ（Ｔ）６００ｅ、σ８（Ｔ）１７
０ｅｍｕ／１）４０部 カーボンブラック　　　’　　　　　　　　１０部以上
の物質娑実施例１に８けると同様に処理して、平均粒径
２０ミクロン、導電率１Ｏ−７ＴＪ／ｃＩｎ、軟化点１
１８℃、Ｈｃ（Ｔ）５００ｅ１．、　（Ｔ　）　４０６
ｍｕ７ｙの本発明磁性トナー７ａ′製造し′ｆｃｏＣＩ
Ｌン「トナー３」とする。

比較例３ 実施例１と同じポリエステル樹脂　　　６０部鉄台金（
Ｆｅ　３８．５重量％、００５２重量％、Ｖ　９．５　
重量％、Ｈｃ　（Ｍ）　：　１０ｏ　Ｏｅ、　σ８（Ｍ
）：　２００　ｅｍｕ／Ｐ）４０部 カーメンブラック　　　　　　　　　　ｌＯ部以°上の
物質を実施例１１１Ｃ１６けると同様に処理して、平均
粒径２０ミク０７、導電率１Ｏ−７ＴＪ／ｃｍ、軟化点
１２０℃、Ｈｃ　（Ｔ）　９００ｅ、ｃｒｓ　（Ｔ　）
　４４　””ｕ／ｆｆの比較用磁性トナーを製造した。

こｔを「比較トナー３」とする。

以上のようにして得らｎたトナー１〜トナー３゜及び比
較トナー１〜比較トナー３の各々ン用い、１電子写真複
写機ｒＵ−Ｂｉｘ　Ｖ２Ｊ　（小西六写真工業社裂）に
より複写テスト２行なった。得らｎた複写画像の画像濃
度及び鮮鋭性は第１衣に示す通りであった。

第　　１　　表

【図面の簡単な説明】

第１図は磁性トナーの磁性体の保磁力とトナー搬送量と
の関係欠示す曲線図、第２図は磁性トナーの磁性体の保
磁力とトナー付Ｎ量との関係を示す曲線図、第３図は磁
性トナーの飽和磁化とトナー何ｆｔｆｔとの関係馨示す
曲線図、第４図は、会計１００重量部の樹脂及び磁性体
と１０Ｍ量部のカーボンブラックとより成る磁性トナー
に？ける磁性体の含有量と軟化点との関係ケ、磁性体が
鉄である場合及びマグネタイトである場合について示す
曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）バインダー樹脂中に磁性体微粉末が含有さ九て成り
   、前記磁性体は保磁力が６００ｅ以下であり且つ飽和磁
   化の強ネが１５０ｅｍｕ７ｙ以上の磁気特性を有するも
   のであることン特徴とする静電荷像現像用磁性トナー。 ２）磁性体が鉄若しくは鉄合金である特許請求の範囲第
   １項記載の静電荷像現像用磁性トナー。 ３）磁性体微粉末の粒、子は、その表面に鉄酸化物被膜
   ケ有する特許請求の範囲第２項記載の静電荷像現像用磁
   性トナー。