JPS597379B2

JPS597379B2 - 磁性トナ−

Info

Publication number: JPS597379B2
Application number: JP53081546A
Authority: JP
Inventors: 幸夫鈴木; 敏治中川; 勉久保; 寿彦小口; 勤上原
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1978-07-05
Filing date: 1978-07-05
Publication date: 1984-02-17
Also published as: JPS559512A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は電子写真又は静電記録における静電潜像の現像
に用いられる一成分系の磁性トナーの改良に関する。

周知の如く、この種の静電現像システムは、セレン、酸
化亜鉛などの光導電体或いは絶縁処理された静電記録紙
等の静電線像保持体に、マグネットロールにより搬送さ
れた一成分磁性トナーの磁気ブラシを接触させ、磁性ト
ナー粒子のもつ誘導静電気または摩擦帯電静電気の電荷
と、該保持体に残された潜像電荷との吸引力によつてト
ナーを潜像に付着させ現像するものである。

このような一成分系磁性トナーを用いた静電潜像現像シ
ステムは、キャリヤ及びトナーからなる二成分系現像剤
を用いたシステムと較べると、ギヤ、リヤとトナーの混
合比が変動する虞れがないこと、現像の信頼性が著しく
高いこと、安価で確実な現像を実現できること等種々の
利点を有する。しかしながら、一成分系磁性トナーを用
いた現像システムは、問題点を含んでいないとは言いが
たく、特に誘導静電気方式で潜像保持体を現像し、転写
する複写プロセスにおいては、高温高湿の環境条件の下
では転写効率が著しく劣ることが知られている。

この対策として誘導静電気方式においても磁性トナーの
抵抗をやや高めにするか、あるいは、さらに積極的にあ
らかじめ磁性トナー自身について、例えばコロナ帯電あ
るいは摩擦帯電により静電荷を付与してから現像する方
法が考えられる。いずれにせよ転写効率を上げるには、
磁性トナーを高抵抗化する必要があり、この高抵抗化の
条件としては、１磁性粉の熱可塑性樹脂中への分散性を
高めること、２磁性粉含有率を低減化すること、が要求
される。また、良好な画像特性を得る条件としては、３
搬送性が良好であること。４流動性が良好であること、
が要求される。

しかして、従来、磁性トナーは種々提案されているが、
未だ前記１〜４の要求を全て満足するものはない。例え
ば、四三酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を磁性粉として使用する
と、その形状が立方形（軸比＝１）であるため、熱可塑
性樹脂中への分散は比較的簡単であるか、反面搬送性、
流動性が劣り、画像中に白地カブリを生じ、画像劣化を
招く。また、搬送性を向上させる目的で磁性粉含有量を
増加させると、電気抵抗が低くなり、摩擦帯電方式で現
像する場合などでは帯電しなくなつて現像に供し得なく
なる。一方、・針状（軸比＝８）の四三酸化鉄（Ｆｅ３
Ｏ４）を磁性粉として用いると、磁性トナーの搬送性は
向上するものの、針状の磁性粉自体が凝集していること
もあつて樹脂中への均一な分散性が損なわれ、その結果
、磁性トナーの電気抵抗が下がり、帯電しなくなつて現
像に供し得なくなる。このようなことから、本発明者は
、上述した相反する関係にある特性を共に向上せしめる
ために鋭意研究を重ねた結果、磁場を零から正方向に加
えて飽和磁化させた後磁場を減して磁場が零になつた時
点の磁化（以下単に残留磁化と称す）、並びに前記磁場
を零にした後、さらに負方向に磁場を加えて磁化が零に
なつたときの磁場強度（以下単に保磁力と称す）を夫々
所定範囲に規制し、さらに磁性粉の軸比を所定範囲に規
制することによつて、磁性粉の分散性が向上して磁性粉
含有率を低くした状態、つまり高抵抗化した状態でも搬
送性、流動性を向上でき、もつて転写効率が高く、カブ
リのない良好な画像を形成し得ることを見い出した。

すなわち、本発明は磁性粉及び熱可塑性樹脂を含有して
なる磁性トナーにおいて、残留磁化〔Ｍｒ〕の値が１０
〜２０ｅｍｕ／９の範囲で、かつ保磁力〔Ｈｃ〕の値が
１５０〜４５０エルステツドの範囲にあり、しかも前記
磁性粉がコバルト置換四三酸化鉄からなり、その長軸／
短軸の比（軸比）が１〜５の範囲にあることを特徴とす
るものである。

本発明に使用する結着樹脂としては、たとえばエポキシ
樹脂、スチレン系樹脂、ロジン樹脂、マレイン酸樹脂、
フエノール樹脂、ポリエステル樹脂等を挙げることがで
きる。

なお、必要に応じて前記磁性粉と結着樹脂とに電気抵抗
調整剤としてのカーボンブラツク、グラフアイト、シリ
カ、アルミナ、二酸化チタン等を混合してもよい。本発
明において、磁性トナーの残留磁化を上記範囲に限定し
た理由は、その残留磁化を１０ｅｍｕ／９未満にすると
、磁性トナーの搬送性が低下し、白地カブリを起こし、
一方残留磁化が２０ｅｍｕ／９を越えると、現像器のマ
グネツトロール上に磁気的に磁化し凝集して流動性が損
なわれるからである。本発明において、磁性トナーの保
磁力を上記範囲に限定した理由は、その保磁力を１５０
エルステツド未満にすると、磁性トナーの搬送性が低下
し、白色カブリを起こし、かといつて保磁力が４５０エ
ルステツドを越えると、現像器のマグネツトロール上に
磁気的に磁化し、凝集して流動性が損なわれるからであ
る。

本発明において、磁性トナーを構成する磁性粉の軸比を
上記範囲に限定した理由は軸比が５を越えると、磁性粉
の樹脂中における分散性が著しく劣り、ひいては電気抵
抗が低くなり磁性トナーが帯電し難くなるからである。

次に、本発明の実施例を説明する。

実施例１〜５コバルトを５〜２０部置換含有した四三酸化鉄｛ＣＯ（
５〜２０）Ｆｅ３Ｏ４｝５０重量部、エポキシ樹脂４５
重量部及びカーボンブラツク５重量部を熱混練した後、
この混練物を粉砕、分級して下記表に示す如き軸比が１
〜５、残留磁化が１０〜２０ｅｍｕ／９、保磁力が１５
０〜４５０の範囲にある粒径１０〜３０μｍの５種の磁
性トナーを得た。

比較例１〜３磁性粉として軸比が１の四三酸化鉄（戸
田工業（株）製商品名；ＫＮ−３２０）、軸比が８の四
三酸化鉄（戸田工業（株）製商品名；ＭＲＭＢ４５Ｏ）
及びコバルトを１０部置換含有した四三酸化鉄（軸比７
）を用いた以外前記実施例と同様な方法により混練、粉
砕、分級して下記表に示す残留磁化保磁力を有する３種
の磁性トナーを得た。

しかして、本実施例１〜５及び比較例１〜３の磁性トナ
ーを帯電方法により現像、転写、定着を行ない、各々の
トナーによる帯電性、分散性、搬送性及び画像特性を調
べた。その結果を同表に併記した。なお、帯電性、分散
性、搬送性及び画像特性は次のような方法で測定すると
共に、評価基準を併記した。

（１）帯電性帯電性は磁性トナーにコロナ帯電を加えて電荷を付与し
、この帯電直後に測定した表面電位を１、帯電から１分
間経過後に測定した磁性トナーの表面電位を２とし、得
られた１，２から算出した〔２／１×１００〕（イ）の
値で評価した。

（！１）分散性分散性は磁性トナーの熱混練物の一部を抜き取り、熱時
延伸してフイルムを作製し、これを顕微鏡観察した。

分散性の判断基準は以下のとおりである。◎；磁性粉が
ほぼ一次粒子の状態にまで樹脂中に分散している。

こうした磁性トナーは高抵抗化が図られると共に、帯電
性にも良好な特性が現われる。○；磁性体の凝集体が一
部認められる。

×；磁性トナーがほとんど凝集体から構成されｖ画像特
性画像特性は一般に確立された判断基準はなく、ここで
は（ａ）濃度、（ｂ）解像度、（ｃ）画像にじみ、（ｄ
）白地カブリの４項目について評価した。

特に、磁性トナー特有の転写時での画像にじみ、白地カ
ブリを濃度計で測定して重点的に検査し、総合的に判断
した。その結果を◎；良好、○；やや良好、△；普通、
×；悪いとして評価した。で評価した。上記表から明ら
かなように、残留磁化が１０〜２０ｅｍｕ／９、保磁力
が１５０〜４５００ｅでしかも軸比が１〜５の範囲にあ
る本実施例１〜５の磁性トナーは従来の磁性トナーに較
べて帯電性が高く、分散性、搬送性及び画像特性が著し
く優れていることがわかる。

以上詳述した如く、本発明によれば磁性粉含有率を低く
して高抵抗化（帯電性の向上化）しても、良好な搬送性
、流動性を発揮でき、もつて転写効率が高く、白地カブ
リのない鮮明な画像を形成し得る磁性トナーを提供でき
るものである。

Claims

【特許請求の範囲】

１磁性粉及び熱可塑性樹脂を含有してなる磁性トナー
において、磁場を零から正方向に加えて飽和磁化させた
後磁場を減らして磁場が零になつた時点の磁化の値が１
０〜２０ｅｍｕ／ｇで、かつ前記磁場を零にした後さら
に負方向に磁場を加えて磁化が零になつたときの磁場強
度の値が１５０〜４５０〜エルステッドの範囲で、しか
も前記磁性粉がコバルト置換四三酸化鉄粉からなり、そ
の長軸／短軸の比が１〜５の範囲にあることを特徴とす
る磁性トナー。