JPS61252560A - バインダ−型磁性粒子の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はバインダー型磁性粒子、就中、バインダー型磁
性キャリアまたは磁性トナーの製造方法に関する。

（従来技術） 電子写真技術において、実用的でかつ多くの利点を有す
る磁気ブラシ現像法が一般的に用いられている。従来こ
の磁気ブラシ現像法は粒径１００〜２００μｍ程度の鉄
粉等から成る磁性キャリアと粒径１０μｍ程度の絶縁性
非磁性トナーとの混合物からなる２成分系磁性現像剤を
使用するものであったが、特公昭５９−２４４１６号公
報にも開示するようにバインダー型のキャリアを用いる
ものが開発され、使用されるに至っている。

このバインダー型磁性キャリアを用いると、鉄粉キャリ
アでみられるトナーのスペント化、コートキャリアでみ
られる電荷の蓄積等によるトナーの荷電不良を防止でき
、現像剤の寿命が延びる。

また、比重がトナーに近く、混合性が良く帯電の立ち上
りが良い。

（発明の解決しようとする問題点） 前記バインダー型磁性キャリアは一般にバインダー樹脂
および磁性粉、更に必要に応じてその他の添加剤を溶融
混合し、次いで混練、粉砕、分級等の工程を経て製造さ
れる。キャリアはスプレードライ、懸濁重合法等により
製造することも可能であるが、容易に安定した特性のも
のが得られ、しかもコストが安価であるために上記物理
的な製法が多用されている。

しかしながら、上記製造方法によれば、粉砕工程中に発
生する遊離した微小磁性粉の除去が困難であり、分級後
も一部キャリア表面に付着残留するために現像剤として
用いると、この遊離磁性粉が感光体ドラムに付着しクリ
ーニング時にキズを付けたり、トナーとしてカラートナ
ーを用いて前記キャリアと組合せて使用する際にトナー
に遊離磁性粉が付着し黒ずんだりする欠点がある。

（発明の目的） 本発明は上記問題の原因となる遊離磁性粉をできるだけ
除く、バインダー型磁性粒子の製造方法を提供する。本
発明の製法は磁性キャリアのみならず、同様の方法で製
造される他の磁性粒子、例えば磁性トナーの製造等にも
応用できる。

（問題点を解決するための手段） 即ち、本発明はバインダー樹脂および磁性粉を混合して
、混練、粉砕、分級の工程を経て製造されるバインダー
型磁性粒子の製造方法において、分級またはその前後に
バインダー型磁性粒子の遊離磁性粉と帯電系列が異なり
、かつ該遊離磁性粉が付着した状態の最大径が前記バイ
ンダー型磁性粒子より小さい別の粒子を添加して混合後
、分級し、添加した別の該粒子を除くことを特徴とする
バインダー型磁性粒子の製造方法を提供する。

バインダー型磁性粒子、特にキャリアはバインダー樹脂
、磁性粉および他の添加剤等から得られる。使用し得る
バインダー樹脂の例としては、例えばポリエチレン、ポ
リアクリル酸エステル、ポリメチルメタクリレート、エ
ポキシ樹脂、クマロン樹脂、マレイン酸樹脂、フェノー
ル樹脂、フッ素樹脂等が用いられる。磁性粉の例として
は、Ｆａｔ’ｓ、フェライト、マグネタイト等が挙げら
れる。添加剤の例としてはカーボンブラック、ワックス
、分散剤等が挙げられる。

バインダー型磁性粒子は、例えば、上記成分を混合した
組成物を溶融混合し、さらに十分均一になるまで混合し
て混練した後冷却し、ジェット粉砕機等の粉砕機で粉砕
し、粗粉・微粉を分級することにより得ることができる
。

バインダー型磁性粒子がキャリアの場合、ｌＯ〜１００
μ１１好ましくは２０〜８０μｍの粒径に分級される。

トナーとして用いる場合には１０μｍ程度の粒径に調節
される。

本発明によれば、前記バインダー型磁性粒子の製造にお
ける分級時、もしくは分級前後に特定の粒子をバインダ
ー型磁性粒子に添加することにより、不用の遊離磁性粉
が添加粒子に付着し、次いで、この遊離磁性粉の付着し
た粒子を分級除去することにより遊離磁性粉をあわせて
除去する。

前記粒子はバインダー型磁性粒子と帯電系列が異なる材
質、即ち、バインダー型磁性粒子と摩擦帯電し得る材質
である。このような材質の例としては、例えば正に帯電
され易い磁性粉を用いてバインダー型磁性粒子を製造す
る場合、ポリエステル、テフロン微粉、シリカ粉が挙げ
られる。また、負に帯電され易い磁性粉を用いて製造す
る場合、アミノアクリル微粉、アルミナ粉等が例示され
る。

この別途添加する粒子の粒径は遊離磁性粉が付着した状
態での最大径が前記バインダー型磁性粒子より小さい事
が必要である。このことを第１図および第２図を用いて
説明する。第１図および第２図は前記添加粒子に遊離磁
性粉が付着した状態を模式的に示す図である。粒子（１
）が除去されるべき遊離磁性粉（２）より大きい場合が
第１図の状態で、逆の場合は第２図の状態である。第１
図の状態では上記条件は次の式で表わされる＝（遊離磁
性粉（２）の粒径×２）子粒子（１）の粒径〈　バイン
ダー型磁性粒子 第２図の場合、上記の条件は： 遊離磁性粉（２）の粒径土（粒子（１）の粒径ｘ２）〈
　バインダー型磁性粒子 となる。このような関係にあると分級により遊離磁性粉
（２）の付着した粒子（１）を除去できる。

粒子（１）の添加量は特に限定的ではないが、通常バイ
ンダー型磁性粒子の重量の０．０５〜２０重量％、好ま
しくは０．０７〜ＩＯ重量％、最も好ましくは０．７〜
７重量％である。０．０５重量％より少ないと遊離磁性
粉の除去効果が十分でない。余りに多い添加は分級に時
間を要し好ましくない。

分級は従来の分級方法を用いて行なえばよい。

例えば、比重の差による風力分級が好ましい。

（実施例） 本発明を実施例により更に詳細に説明する。実施例中、
部および％は特に指示しない限り重量に基づく。

寒監匹上 以下の成分を混合、混練し、冷却後粉砕分級して粒径幅
（粒径分布）：２０〜８０μｍ、γ（平均粒径）＝５０
μｍのキャリアを得た。

成　　分　　　　　　　　　　　　　　重量部樹　脂：
スチレン−アクリル系　　　１００ポリｖ−（Ｍｎ：　
１２００Ｇ、 Ｍｗ：　２２００００、ガラス転 移点（Ｔｇ）：５９℃、酸 価：１４） 磁性粉：Ｚｎ−フェライト　　　　　４００［平均粒径
０，５５μ１１ σｍ（飽和磁化）　６８　ｅｍｕ／Ｌ Ｈｃ（保磁力）１１０ｏ’ｅ］ カーボン：ケッチェンブラックＥＣ２ （ライオン・アクゾ社製） シリカ：アエロジル＃２００　　　　　１．５（日本ア
エロジル社製） このようにして得たキャリアをＩとする。

このキャリアに１０μｍ以上の粒子を含まず平均粒径が
５μｍのポリエステル（Ｍｎ：５５００、Ｍｗ：１８０
０００、酸価：　！８）の微粉を３重量％添加した。こ
のキャリアと粒子の混合物５００ｇをポリビン内に装填
し、ボールミル架台で７゜ｒｐｍの回転数で１５分間混
合した後、この微粉を除去するためにポリエステルの比
重に基づいて分級点が２０μｍとなるような条件で分級
した。分級はアルピネ社製風力分級機１００ＭＺＲであ
りローター回転数８００　Ｏｒｐｍ　、風力４７ｍ３／
ｆｆ１ｉｎであった。得られたキャリアを■とする。

同様にポリエステル微粉の添加量を１０重量％、２０重
量％としてキャリア■、■を作成した。

キャリア■とポリエステル微粉との帯電性を調べた。キ
ャリア■の組成の樹脂に該ポリエステル微粉とを混合し
、ポリエステルの帯電量を測定したところ一１５μｃ／
ｇであり、互いに逆極性に帯電した。摩擦帯電がフェラ
イトと樹脂の間でおこると思われるので、Ｚｎ−フェラ
イトは正であると推察される。

実施例２ 実施例１と同様に以下の成分を用いてキャリア（粒径幅
：４０〜１００μｍ　、平均粒径：６５μｍ）を得た。

成　　分　　　　　　　　　　　　　　　　　重」１部
−樹　脂：ポリエステル（Ｍｎ：　　　　　１００５５
００、Ｍｙ：　１８Ｇ００Ｇ。

Ｔｇ：６３℃、酸価：１８） 磁性粉：　Ｅ　Ｐ　Ｔ　−１０００（戸田工業　　４０
０社製、キュービック型 マグネタイト、飽和磁化 ６０ｅｍｕ／ｇ、保持力１１０ｏｅ。

平均粒径０．６μｌ１１） カーボン：ケッチェンブラック　　　　　２（ライオン
・アクゾ社製） シリカ　：アエロジル＃２００　　　　　１．５（日本
アエロジル社製） この得られたキャリアをＶとする。

このキャリアにテフロン微粉：サンフロンＳＧ＃−１０
００（王室商事（株）製）の３０μｍ以上の粗粉をカッ
トしたもの（平均粒径：　ｌ１μｍ）を０．０５重量％
、０．１重量％および０．３重量％添加後、実施例１と
同様に処理し、テフロン微粉の比重で４０μｌの分級点
となる条件でテフロン微粉を除去した。分級は実施例１
と同様の装置で、ローター回転数４００　Ｏｒｐｍ　、
風量５１ｍ３／ｍｉｎであった。このキャリアを■、■
、■とする。

Ｘ敷鯉ｌ 実施例１のキャリア■に超微粒子シリカ［アエロジル＃
９７２　（日本アエロジル社製、平均粒径１６ｘμｍ）
］００．１重量を添加し、ホモジナイザーで３００　Ｏ
ｒｐｍの回転数で２分間混合した。次いで５μｍ程度の
分級点で分級しシリカ粉を除去した。分級は実施例１と
同様の装置でローター回転数１５．００Ｏｒｐｍ、風量
４０ｍ’／ｍｉｎであった。このキャリアを■とする。

実験例Ｉ 上記キャリア■〜■を以下の方法により評価した。結果
を表−１に示す。

（１）　　各キャリアの遊離磁性粉の付着状況を走査電
子顕微鏡により調べた。

（２）以下の成分を混合、混練して粉砕により平均粒径
１２μｍのカラートナーを得た：成　　分　　　　　　
　　　　　　　重量部樹　脂：スチレン−アミノアク　
　　１００リル樹脂（日立化成社製） ワックス：ビスコール５５０Ｐ　　　　　２．５（工注
化成社製） 顔　料二レーキレッド（大日精化社製）　　１０このカ
ラートナーを前記キャリアと混合しくトナー濃度８重量
％）、セレン系の感光体ドラム、ブレードクリーニング
装置を有する複写機を用いて現像して遊離磁性粉混入に
よる濁りの状況を調べた。対照のために実施例１の成分
を用いてスプレードライ法により作製した遊離磁性分の
全くないキャリアを用いて現像し、キャリア■〜■を用
いた場合の像の濁りを着色（明度、探度の色立体での差
：△Ｅ）により判断した。測定にはミノルタカメラ（株
）製、色彩色差計を用いた。

（３）耐刷時の感光体の損傷をセレン系感光体ドラム、
ブレードクリーニング装置を有する複写機を用いて調べ
た。使用したトナーは以下の成分により製造された。

成　　分　　　　　　　　　　　　　重量部樹　脂：ポ
リエステル　　　　　　　１００（花王（株）社製） ワックス：ビスコール５５０Ｐ　　　　　２．５（工注
化成社製） 染　料：　ＴＰＨ（保土谷化学社製）　　　　２力−ボ
ン＋ＭＡ＃４４（三菱化成製）　　　５走査電子顕微鏡
での観察では、キャリア■およびＶに比べ微粉処理を施
した■〜■および■〜■のキャリアには■を除いて遊離
磁性粉は殆んど認められなかった。■もやや多いものの
未処理■およびＶに比べれば相当少なく、未処理のキャ
リアと比較して大きな差があった。

色差での評価でも、■および■に比べて■〜■および■
〜■は■を除き殆んど差がない。■でも基準キャリアの
カラートナー像と差がみられなかった。

耐刷テストにおいても、■を除き樹脂粒子添加処理した
ものは６００００枚のランニング複写後も初期とほぼ同
じ状態で感光体への損傷は認められず、傷によりコピー
上の白スジも発生していない。■のキャリアでは１００
００枚の時点で感光体に数本のキズを生じた。■のキャ
リアでは微粉の添加量が多すぎるため分級除去後もわず
かに微粉が残留し、帯電性が悪くなって、ランニング時
にカブリを生じた。

（発明の作用） 上記のように遊離磁性粉を含むバインダー型磁性粒子（
特に、キャリアまたはトナー）に遊離磁性粉とは異なる
帯電系列のより小径の粒子を添加混合し、しかる後この
粒子を除去すると、遊離磁性粉をともに除去することが
できる。これは遊離磁性粉が第１図のように添加粒子の
まわりに付着しく実施例１および２）、あるいは粒子が
第２図のように遊離磁性粉を取り巻いて（実施例３）、
分級時に微粉除去の際に磁性粉も共に除去されることに
よる。

（発明の効果） 遊離磁性粉が除去される、バインダー型磁性粒子が特に
磁性キャリアの場合、以下のような利点がある。

１、感光体への遊離磁性粉の付着によるキズ、顕著な例
としては感光体クリーニングの際、クリーニングブレー
ドと感光体との間に磁性粉がはさみ込まれて生じるキズ
がなくなり、感光体の寿命が延びる。

２、遊離磁性粉の像への混入がなくなり、カラーコピー
が鮮明され失わない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は添加粒子に遊離磁性粉が付着した
状態を示す図である。第１図は添加粒子が除去されるべ
き遊離磁性粉より大きい場合であり、第２図は逆の関係
がある場合を示す。 図中、（１）は添加粒子、（２）は遊離磁性粉を示す。 第１　ｉｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、バインダー樹脂および磁性粉を混合して、混練、粉
   砕、分級の工程を経て製造されるバインダー型磁性粒子
   の製造方法において、分級またはその前後にバインダー
   型磁性粒子の遊離磁性粉と帯電系列が異なり、かつ該遊
   離磁性粉が付着した状態の最大径が前記バインダー型磁
   性粒子より小さい別の粒子を添加して混合後、分級し、
   添加した別の該粒子を除くことを特徴とするバインダー
   型磁性粒子の製造方法。