JPS59224851A - 磁性現像剤 - 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１ゼ子写真法或いは静電印刷法などに於いて、
電気的着像′！ｌ：たは磁気的潜像を現像するのに用い
られる磁性現像剤に関するものである。

従来、電子与真法としては米国特許第２２９７６９１号
明ｎ冊誓、時分昭４２−２３９１０号公＠（本国特許第
５６６６６６５号明細書）及び特公昭４６−２４７４８
号公報（米国特許第４０７１３６１号明細書）等に記載
さｉｔている如く、多数の方法が知られているが、一般
には光導磁性物質を利用し、揮々の手段によフ感光体上
に電気的潜１尿を形成し、次いで該潜像をトナーを用い
て現像し、必要に応じて紙等の転写材にトナー・画像を
転写した後、加熱、圧力或いｉｉ溶剤蒸気などにょシ定
着し複−ブー１勿を出るものである。

′！！、之、＝ｉｆｆｉ気的冶係をトナーを用いて可視
化ｒる現詠力法も個々知らｎている。例えは米国時、１
７ｆ第２８７４０６３号明細蓬に記載されている磁気ブ
ラシ法、同２６１８５５２号明細誓に記載さｎているカ
スフード現像法及び同２２２１７７６号明細舊に記載さ
ルている粉末法及びファーブラシ現１家法、肢体現像法
等多数の現４よ法が知られている。これらの現像法等に
用いられるトナーとしては、従来、天然或いは合成樹脂
中に染料、顔料を分散させた微粉末が使用されている。

更に、第３物反を裡々の目的で趨加した現像微粉末を１
更用することも知られている。

現像されたトナー画像は、必要に応じて紙などの転写材
に転写され定着される。トナー画像の定着方法としては
、トナーをヒーター或いは熱ローラー等により加熱熔融
して支持体に融着１ｍｌ化させる方法、有機溶剤により
）ナーのバインダー側脂を軟化或いは溶解し支持体に定
着する方法、加圧により）ナーを支持体に定着する方法
等が知られている。

トナーは夫々の定着法に適するように材料を選択され、
・持だの定着性に使用されるトナーは他の定着法に使用
できないのが一般的である。

特に、従来広く行なわれているヒーターによる熱融着定
着法に用いるトナーを熱ローラ一定着法、溶剤定着法、
圧力定着法などに転用することはほとんど不可能である
。従って、夫々の定着法に適したトナーが研究開発され
ている。

トナーを刀目圧によシ定着する方法は本国特許第３２６
９６２６号明細省１、時分１記載されて抄シ、省エネル
ギー、無公害、複写機の電源を入れれば待時間なしで複
写が行えること、コピーの焼は焦げの危険もないこと、
ｉ荀速定着がｉ」能なこと及び定着装置が簡単であるこ
となど利点が多い。

しかし、トナーの定着性、加圧ローラーへのオフセット
現像など問題点もあ多、加圧定着性の改善のために掴々
の研究開発が行わｎている。

ρｌえば・特公昭４４−９８８０号公＠（木自特許第３
８２９３１４時分細督）には脂肪族成分と熱可塑性樹脂
を含む圧力定着トナーが記載されており、特開昭４８−
７５０５２号公報（本国％許第３７８８９９４時分卸ｊ
＊）などには核に軟質物質を含んだカプセル型の圧力定
着トナーが記載されておシ、また特開昭４８−７５０３
３号公報（英国特許第１４１４１５９号明細誓）に時分
９強い重合体と軟質重合体のブロック共重合体を用いた
圧力定着トナーが記載されている。

しかし、Ｍ造が容易であシ、９口圧だ活性能が充分であ
シ、加圧ローラーへのオフセットｊＪ［を起さず、繰シ
返し使用に対して現像性Ｕヒ、定着性能が安定しておシ
、キャリヤー、金属スリーブ、感光体表面への癒着を起
さず、保存中に凝集、ケーキ化しない保存安定性の良好
である実用的な圧力定着トナーは得らｙｔでいない。

更に最近では本出願人が提案した特開昭５４−４２１４
１号公報及び特開昭５５−１８６５６号公報の如くトナ
ー中に磁性微粒子を含有せしめてギヤリヤー粒子を用い
ない一成分系現ＩＳ　＊すで靜亀壱像を現像する方法が
行われているが、この場合にはトナー結着樹脂は磁性微
粒子との分散性、密着性及びトナーの耐衝撃性、流動性
などが安水される。また、この−成分系現像剤と現像ス
リーブローラーとの摩擦帯電によって現像するときに、
衝撃あるいは経時的使用等によシ絶縁性物質が分離し、
トリボ作用でスリーブローラーに付着して蓄噴されて著
しく耐久性に劣るなど、−成分現像剤も多くの問題点を
残している。

本発明は以上の如＠要望を有利に解消したものであシ、
本発明の特徴はバインダー及び磁性粉よシなるトナーに
シランカップリング剤で疎水化処理をした５ｎ０２系の
微粉末を外添混合したことを特徴とする磁性現像剤に関
するものであり、特に前述の如き欠点を皆無にすること
ができ更に環境安定性の向上、圧力定着性の向上等に有
効な磁性現像剤に関するものである。

圧力定着性の向上については磁性トナーは通　５− 常バインダーに磁性粉が含有さｎて２シ、この磁性粉の
官有量が圧力定着性に大きく影響するものである。即ち
磁性粉含有量が多いと、トリボが発生せず特開昭５５−
１８６５６号公報に記載の如き現１宋方法では現像が小
町になシ、また定着法が他めて不良であるために磁性粉
含有量は最少必袋琺に抑えることは必須である。しかし
乍ら少最にすると画１訳に“濃度ムラ″が生じる結果と
なる。これは現像スリーブ上に形成するトナーの塗布膜
厚が乱れるためである。

即ち磁性粉含有量が極めて少ないとスリーブには、極め
てトリボの高いトナーが吸引されもはや磁場によるスリ
ーブ上の搬送力が失なわれるためである。この現象はト
リボの高くなる低湿の環境下で極めて顕著に発生する。

従ってバインダーに対する磁性粉の含有量は最適値が存
在する。木尾明はこのように磁性粉含有量が少なくとも
（酊い換えるならば圧力定着性が良好である）画像の誤
度ムラを生じない効果を表わすものとして、本出願人は
５ｎ０２系の微粉末を見　６− い出した。

しかるに５ｎ０２系の微粉末を添加したトナーは確かに
低湿環境下に於ては既述の問題点を改善する有効なもの
であるが、−力高湿埠境下に於ては１３ｎ０２系の微粉
末を冷加しないものよ多コピーｉ度が９すくその他ライ
ン画像の切れが悪い等の点で欠陥がある。

そこで本元明者らはこれらの欠点を克服すべくイ」々の
倹削を行った。その結果５ｎ０２系微粉末の吸湿性が商
いことが主たる原因になっていることが判明し、１３ｎ
０２系微粉末なシランカップリング剤で疎水化処理を施
こして使用すると極めて有効にこれらの欠点を改善でき
た。又疎水化処理を施こさずに使用したときと同様の低
湿遠境Ｔ−での有効な作用は何ら損なわれないことが判
明し本発明に到った。

すなわち本発明は、バインダー及び磁性粉よシなるトナ
ーにシランカップリング剤で疎水化処理を施こした８ｎ
０２糸の微粉末を外添混合したことを特徴とする破性現
像剤で凌）る。

本発明の目的は環境安定性が向上され、低湿による画像
の１１ムラ”を生じない、かつ特に高湿環境下圧おいて
もＤｍａｘの低下がないトナーを提供することにある。

又他の目的として磁性粉の官有量を少なくし圧力定着性
の向上したトナーを提供することにある。

次に本発明の磁性現像剤について説明する。

バインダーとして例えばワックス、脂肪酸塩、ポリエチ
レン、ポリプロピレンフッ素化樹脂、アイオノマー樹脂
、チルはン樹脂、ロジン、フェノール変性テルペン樹脂
、ポリアミド、ポリエステル、低分子ポリスチレン、マ
レイン酸性フェノール樹脂、メチルビニルエーテル−無
水マレイン酸樹脂、ポリビニルピロリドン、塩業化パラ
フィン、石油樹脂、スンタエリスリトール樹脂等単独又
は混合して用いられる。また磁性粉はマグネタイト、Ｚ
ｎフェライト、ＣＯマグネタイト等の金属酸化物等従来
よ如磁性材料として知られているものが用いられ、更に
従来よシトナーに用いらｎている公知の染顔料荷電制御
剤を適当量添加してもよい。この磁性粉倉有１ｄはバイ
ンダー１００重量部に対して、２０〜６０重貴部が適当
であシ、４０〜６０重量部が好ましい。

本発明に２いては５ｎ０２として５ｎ０２　ＴｉＯ２系
、５ｎ０２−ＢａＳＯ４糸等も含むものとする。

５ｎ０２系微粉末の混合比についてはトナー１００ると
圧力定着性の向上が阻害される。

次に５ｎ０２系微粉末のシランカップリング剤による疎
水化処理について説明する。本発明に用いられる反広性
シランとしては、メチルトリメトキシシラン、フェニル
トリメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン
、ジフェニルジメトキシシラン、その他のアルコキシシ
ラン、ヘキサメチルジシロザンその他のシリゾン、さら
にｒ−クロロプロピルトリメトキシ７ラン、ビニルトリ
クロロシラン、ビニルトリメトキシ　９− ７ラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキ
ンプロビルトリメトキシシラン、γ−ダリシドキシプロ
ビルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−アミノプロビルトリエトキシシシ
ン、γ−ウンイドプロビルトリエトキシシラン、その他
のシランカップリング剤などかりる。

５ｎ０２の処理に用いられる反応性シフン憤は５ｎ０２
量に対し、（１０５〜Ｓｗｔ係（好ましくは０．１〜２
ｗｔ係）が良い。

処理力法は通常の無機微粉末のシランカップリング剤の
処理と同様に施こせば充分である。

トナー化した後本発明の特徴であるシランカップリング
剤で疎水化処理した８ｎ０２糸微粉末を外添する外に必
要に応じてコロイダルシリカ、酸化セリウム等流動性向
上剤、研磨剤を適宜混合してもよい。以下実施例によシ
具体的に述べる。

実／１Ｉａｉｉ！Ｐ！１１ ビニルトリエトキシシラン１ｑ６、メチルアルコール−
水溶液（９０；１０　）５０Ｃｅを作シ、こ１０− ■内に微粉末状５ｎ０２１００９を浸漬させ、風乾後１
１０〜１２０℃１５〜１０にて乾燥してビニル）　ＩＪ
メトキシシラン処理５ｎ０２微粉末を得ｆ（。

マグネタイト　　　　　　　　　　　６０重一部荷電制
御剤　　　　　　　　　　　　２１部上記の混合物を１
６０℃に加熱されたロールミルを用いて１０分間混練し
冷却後ジェットミルを用いて粉砕した後５〜２５μに分
級しトナーを得た。次にこのトナー１００重層部に対し
て疎水性コロイダルシリカ（日本アエロジル社商品名Ｒ
９７２）　［１３重量部上記処理済５ｎ０２　系＊　４
３）　末（三菱金属商品名Ｔ−１）２重一部をコーヒー
ミルを用いて６０秒間混合して現像剤を得た。次に電子
複写機（キャノン製ＮＰ２Ｏ０Ｊ）に入れて環境試験を
行なった。１５０℃１０％ＲＩ（及び３５℃８５％ＲＨ
の芽囲気でＤｍａｘの低下は認められず両１塘に″濃度
ムラ″′も生じなかった。

比較１タロとして表面処理をしない５ｎ０２微粉末を実
施例１と同様にトナーに混合し環境試験を行ったところ
１５℃ｉ０％ＲＨの低湿＊境下に於て（は何ら問題はな
かったが６５℃８５　％　ＲＨに於て実施列１と比較し
コピー／Ｓ度が約７割しか出すまたライン画像の切れが
悪く、シャープさの欠けた画質しか得られなかった。

実施例 実施列１において、ビニルトリメトキシシランのかわシ
にγ−ダリシドキシブロビルトリメトキシシランを用い
ることを除いては、同様に行ないトナーを得た。これを
実施列１と同様に評価したところ実ｍ列１と同様に良好
な結果が得られた。

実施例　３ ビニルトリメトキシシラン１係、メチルアルコール−水
溶液（９０１０）　５０ｃｃ４−作り、この中に微粉末
状５ｎ０２１０　Ｄ夕を浸漬させ、風乾後１１０〜１２
０℃１５〜１０にて乾燥してビニルトリメトキシシラン
処理Ｓ　ｎ　０２微粉末を得た。

磁性粉マグネタイ）　　　　　　　　　５０ｍｍ部上記
の混合物を１５０℃に加熱さ几たロールミルを用いて１
０分間混線し冷却後ジェットミルを用いて粉砕した狡５
〜２５μに分級しトナーを得た。次にこのトナ−１ｏｏ
Ｎ童部に対して、疎水性コロイダルシリカ（日本アエロ
ジル（切面品名・Ｒ９７２）１６ｆｉ量部上記の処理を
施したＳｎＯ２糸微粉末（三菱金ＪＰＡ製商品、４　Ｔ
−１）　１．２　’Ｒａ１内部をコーヒーミル（柴田理
化製小型粉砕（洩）を用いて６０秒間混合し現像剤を得
た。次に電子複与億（キャノン製ＮＰ−１２０）に入れ
て環境試験を行なった。１５℃１０％ＲＨ及び６５℃８
５１即の芥囲気でＤｍａｘ低下は認められず画像に１１
のムラ”も生じなかった。

比較例として異聞処理をしない５ｎ０２微粉末な実施例
６と同様にトナーに混合し環境試験を行ったところ１５
℃１０チＨの低湿環境下に於ては例ら問題はなかったが
６５℃８５１■に於て実施１３−− レリ６と比較しコピー函妹が約７割しか出ず又ライン画
像の切れが憑く、シャープさの欠けた画質しか１尋られ
な妙）つた。

実力布で列　　　４ 実Ｍ１ｕＪ３にお（／１で、ビニルトリメトキシシラン
のかわりにγ−ダリシドギシプ［ゴビルトリメトキシシ
ランを用いることを除いでは、同１求Ｖご行ないトナー
を侍た。こｒＬを実施１りｏ３と同様に評価したところ
実施１り０３と同様に良好な１粘−縦が得られた。

特許出願人　キャノン株式会社 代　理　人　　弁理士　　狩　　野　　　　　有１４−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バインダー及び磁性粉よりなるトナーにシランカ
   ップリング剤で疎水化処理を施こした５ｎ０２系の微粉
   末を外添混合したことを特徴とする磁性現像剤。