JPS6224782B2

JPS6224782B2 -

Info

Publication number: JPS6224782B2
Application number: JP53035836A
Authority: JP
Inventors: Koji Noguchi; Masumi Asanae
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1978-03-28
Filing date: 1978-03-28
Publication date: 1987-05-29
Also published as: JPS54139543A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁性トナー、特に磁性粉に対して分
散性が良く、かつポリエチレン・ワツクスおよび
エチレン酢酸ビニル共重合体に対して不溶性であ
る樹脂によつて磁性粉の表面を覆い、しかる後に
ポリエチレン・ワツクスおよびエチレン酢酸ビニ
ル共重合体を含む混合樹脂と磁性粉とを溶融混練
し粉砕して高電気抵抗値を有する磁性トナーを得
る圧力定着用磁性トナーの製造方法に関するもの
である。一般にPPC（普通紙複写）方式の電子複写装置
において、静電潜像を現像する現像剤として磁性
トナーを用いた場合、上記静電潜像の帯電電荷を
中和させる上で電気抵抗値の低い磁性トナーの方
が現像性においては望ましいが、転写性において
は電気抵抗値の高い磁性トナーの方が、転写効率
が良くシヤープな画像が得られる。即ち現像性と
転写性とにおいて磁性トナーの電気抵抗値に対す
る特性は相反するものが要求される。従つて上記
現像性および転写性の双方を満足させるには、自
ずから上記磁性トナーの電気抵抗値の所望な範囲
は限定されることになる。即ち磁性トナーの電気
抵抗値の上記限定範囲は、普通10¹²ないし10¹⁴
（１×10¹²〜９×10¹⁴）Ω・cmが望ましく、該限定
範囲の電気抵抗値の磁性トナーを用うれば、上記
現像性、転写性の何れにも良い結果が得られるこ
とが知られている。なお、複写紙に転写された磁
性トナーを該複写紙上に定着させて画像を顕出す
る過程が残つている。該定着方式には圧力定着方式と熱定着方式とが
あり、方式の相違から当然磁性トナーを形成する
樹脂は夫々異なつた特性が要求されることは言う
までもない。即ち、熱定着用磁性トナーには定着
温度が低くしかも保存安定性にすぐれていること
などが要求されるので樹脂としてエポキシ系樹脂
が一般に使用され、一方圧力定着性磁性トナーに
は低圧力でも十分な定着性を示すことおよび定着
ロールとの離型性にすぐれていることなどが要求
されるのでポリエチレン・ワツクスとエチレン酢
酸ビニル共重合体との混合樹脂が一般に使用され
ている。上記エポキシ系樹脂を含む熱定着用の磁
性トナーは所望の電気抵抗値が得られるが、上記
ポリエチレン・ワツクスとエチレン酢酸ビニル共
重合体とを含む圧力定着用磁性トナーは、電気抵
抗値は低く所望の電気抵抗値を得ることが出来な
い。この理由は、磁性粉は、エポキシ系樹脂中に
おいては分散性が良く従つてエポキシ系樹脂をバ
インダとする熱定着用磁性トナー中においては磁
性粉の各粒子が分散して存在するために高抵抗値
が得られ、ポリエチレン・ワツクスとエチレン酢
酸ビニル共重合体とに対しては分散性が悪く従つ
て上記ポリエチレン・ワツクスとエチレン酢酸ビ
ニル共重合体をバインダとする圧力定着用磁性ト
ナー中においては磁性粉の各粒子は互に接触し合
い連鎖状に存在するために抵抗値が低くなるもの
と考えられている。そこで、本発明者等は既に、
予め磁性粉の表面を無機酸化物により被覆した高
電気抵抗にした磁性粉を用いた高電気抵抗磁性ト
ナーを提案している。しかしながら、上記提案
は、例えばテトラアルキルシリケート等の特殊な
化合物を使用するため製造コストが比較的高いと
いう欠点がある。詳細は特願昭51−156479号（特
公昭55−9702号）に開示されている。本発明は、上記の如き欠点を解決することを目
的とし、磁性粉の分散性が良くかつポリエチレ
ン・ワツクスやエチレン酢酸ビニル共重合体に対
して不溶性の例えばエポキシ系樹脂等の安価な樹
脂によつて表面を被覆した磁性粉を用いた製造コ
ストの廉い高電気抵抗値の圧力定着用磁性トナー
を得ることのできる製造方法を提供することを目
的としている。本発明者等は、実験を重ねた結果、エポキシ系
樹脂、スチロール系樹脂（以下磁性粉前処理用樹
脂という）は、ポリエチレン・ワツクスやエチレ
ン酢酸ビニル共重合体に対して不溶性であること
見出し、磁性粉の表面を予め上記磁性粉前処理用
樹脂の何れかの樹脂によつて覆い、しかる後に上
記ポリエチレン・ワツクスとエチレン酢酸ビニル
共重合体とに溶融混練し粉砕して電気抵抗値が
10¹²ないし10¹⁴Ω・cmである磁性トナーを得るこ
とが出来た。即ち上記磁性粉80ないし90重量％、
上記磁性粉前処理用樹脂10ないし20重量％からな
る混合物を加熱（ほぼ150℃）しながらニーダ混
練する。該混練物中においては、上述した如く磁性粉の
各粒子は互に接触することなく分散した状態にな
る。次に上記混和物を細かく粉砕する。このよう
にして表面が磁性粉前処理用樹脂によつて覆われ
た処理磁性粉が得られる。そして該処理磁性粉と
ポリエチレン・ワツクスおよびエチレン酢酸ビニ
ル共重合体とを充分混合させたのち、ほゞ150℃
で溶融混練する。該混練において、上記処理磁性
粉の表面を被覆している磁性粉前処理用樹脂と上
記ポリエチレン・ワツクスおよびエチレン酢酸ビ
ニル共重合体とは不溶性であるため、上記処理磁
性粉の表面の磁性粉前処理用樹脂が上記ポリエチ
レン・ワツクスおよびエチレン酢酸ビニル共重合
体と溶融することなく、上記混練後においても、
磁性粉は磁性粉前処理用樹脂に覆われた状態に保
たれている。次に上記混練物を微粉砕したのち、
これをほゞ150℃の気流中で球状化し、粒径が10
ないし30μ、電気抵坑値が10¹²ないし10¹⁴Ω・cm
である磁性トナーを得ることが出来る。また上記
ポリエチレン・ワツクス（酸化されていないポリ
エチレン・ワツクス）は―OH、―COOH、

【式】等の極性基を持たない。エチレン酢酸ビニル共重合体は極性基を有しているが、一般に
エチレン酢酸ビニル共重合体の量はポリエチレ
ン・ワツクスの量に比べて少ないので、トナー粒
子は内部に電荷を持ちにくいが、上記の磁性粉前
処理用樹脂はこれらの極性基を有するためにトナ
ー粒子が電荷を持ちやすくなりよつて現像性を向
上することができる。すなわち、本発明の磁性ト
ナーでは、トナー粒子全体としては電気的に中性
であるが、処理磁性粉が所定の極性の電荷を有す
るため混合樹脂はそれと反対極性の電荷を有する
ようになり、よつてこのような分極現象のため現
像性が向上すると思われる。本発明の磁性トナーの１実施例を下記に示す。「実施例１」 (1) 磁性粉……Fe₃O₄（戸田工業製）、粒径0.3μ (2) ビスフエノールＡ型の熱可塑性エポキシ系樹
脂……シエル製商品名E1002 上記(1)を80重量％、(2)を20重量％の割合にして
充分混合し、これを150℃にてニーダ混練したの
ち20μ以下に微粉砕して、処理磁性粉が得られ
た。次に上記処理磁性粉に下記(3)および(4)を加えて
混合する。該混合割合は処理磁性粉100重量部、
(3)50重量部、(4)10重量部とした。 (3) ポリエチレン・ワツクス……三井石油化学製
商品名Hiwax400P (4) エチレン酢酸ビニル共重合体……アライドケ
ミカル製商品名AC401 上記処理磁性粉、(3)および(4)を充分混合したの
ち、溶融混練した。これを微粉砕したのち150℃
の気流中で球状化し、粒径10ないし30μ、電気抵
抗値10¹⁴Ω・cmの磁性トナーが得られた。なお、
上記処理磁性粉を用いず、上記(1)、(3)、(4)を上記
同様にして作成した磁性トナーの電気抵抗値が１
×10⁹ないし３×10¹⁰Ω・cmであることと比較し
て、上記実施例において示されている磁性トナー
は、如何に電気抵抗特性において優れているかは
明らかである。「実施例２」 (1) 磁性粉……戸田工業製マグネタイトEPT500 (2) スチロール樹脂……三洋化成ハイマーST95 上記(1)を85重量％、(2)を15重量％の割合にし
て、充分混合撹拌したのち、この混合物を160℃
にて周知の方法によりニーダー混練し、冷却固化
後粉砕して、表面処理磁性粉が得られた。次に上記処理磁性粉に下記(3)および(4)を加えて
混合した。該混合割合は処理磁性粉100重量部に
対して(3)25重量部(4)25重量部とした。 (3) ポリエチレンワツクス……三井石油化学製商
品名Hiwax200P (4) エチレン酢酸ビニル共重合体……三井ポリケ
ミカル製エバフレツクス220 上記混合粉を同じくニーダーにて140℃で混練
し、冷却固化後微粉砕を行なつた。次に該粉砕粉
に、流動性改質剤として知られている微紛末シリ
カを0.3重量％添加し、150℃の熱気流中で球状化
し、粒径が10〜20μの磁性トナーを得た。該磁性
トナーの電気抵抗を測定したところ、３×10¹⁴
Ω・cmであり、上記処理磁性粉を用いず、上記
(1)、(3)、(4)を上記同様にして作成した磁性トナー
の電気抵抗値６×10¹⁰Ω・cmと比較して約４桁高
い電気抵抗が得られた。次に上記の二種類の磁性トナーを用いて、セレ
ン感光体を用いた実験用電子写真複写機により画
像評価を行なつたところ、処理磁性粉を使用した
本発明の磁性トナーでは濃度1.4、解像度6.3本／
mmという極めて鮮明な画像が得られた。一方比較
のために作成した、表面処理をしない磁性粉を使
用した磁性トナーでは濃度0.8でトナー飛散の多
い画像しか得られなかつた。また、通常のPPC方式においては、セレン感光
体の表面電位を＋800〜＋850V程度として現像を
行なつているが、本発明の磁性トナーによればセ
レン感光体の表面電位が＋700〜＋750V程度であ
つても上記のような鮮明な画像が得られ、現像性
が大幅に向上することが確認された。なお、以上の説明において、磁性トナーの電気
抵抗値は、真鍮製の下部電極板上に内径約3.05mm
のポリテトラフルオロエチレン樹脂製シリンダー
を設置し、シリンダー内に磁性トナー粉末を約１
〜２cmの高さに充填し、シリンダー内に真鍮性の
上部電極を挿入し、上部電極を介してトナーを約
200ｇｒの荷重（2.7Kg／cm²の圧力）にて圧縮し、
そして上記電極間に4000V／cmの直流電界を印加
して行なつた。以上説明した如く、本発明によれば、磁性粉の
分散性が良くかつポリエチレン・ワツクスやエチ
レン酢酸ビニル共重合体に対して不溶性である例
えばエポキシ系樹脂等のように安価な樹脂によつ
て表面が被覆処理された磁性粉を用いるようにす
ることにより、製造コストが廉くかつ所望の高電
気抵抗値を有する圧力定着用磁性トナーを提供す
ることが出来る。

Claims

【特許請求の範囲】１少くとも磁性粉および、ポリエチレン・ワツ
クスとエチレン酢酸ビニル共重合体との混合樹脂
を溶融混練し、粉砕して磁性トナーを得る圧力定
着用磁性トナーの製造方法において、磁性粉の分散性が良く且つポリエチレン・ワツ
クスおよびエチレン酢酸ビニル共重合体に対して
不溶性であるところのエポキシ系樹脂およびスチ
ロール系樹脂の内から磁性粉前処理用樹脂を選択
し、磁性粉80ないし90重量％、選択された磁性粉前
処理用樹脂10ないし20重量％からなる混合物を加
熱しながら混練し、これにより磁性粉の表面を選
択された磁性粉前処理用樹脂で覆い、しかる後に上記混合樹脂等と溶融混練し粉砕す
ることを特徴とする圧力定着用磁性トナーの製造
方法。