JPS6338962A - 静電現像用現像剤 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、小粒径の磁性キャリアと、定着用樹脂と着色
剤を含むトナーとからなる静電現像用現像剤に関する。

〔従来の技術〕

静電現像用現像剤は電子写真法、静電印刷法。

静電記録法等において使用されるが、その現像原理はい
ずれの方法においても本質的に同じである。

例えば電子写真法においては、セレン、ａ化亜釦、有機
光導電体等の感光体の表面を一様帯電後露光して静電潜
像を形成し、磁性キャリアと絶縁性トナーとを混合した
現像剤を用い、例えば磁気ブラシ法により現像を行なう
。現像して得られたトナー像は普通紙等の転写シート上
に転写されそして定着されて、最終画像が得られる。

上記の現像剤において、磁性キャリアは鉄粉、フェライ
ト粉末、マグネタイト等の磁性体からなるコアの表面を
樹脂で被覆した粒子からなる。

トナーは、少なくとも定着用樹脂と着色剤を含有する、
平均粒径５〜３０μの粒子である。磁性キャリアとトナ
ーとは現像装置内で撹拌され、摩擦帯電により所定極性
の電荷を持つ。例えばＳｓ等の正の帯電特性を有する感
光体上に形成された静電潜像を現像する場合には、磁性
キャリアは正の電荷を持ち、トナーが負の電荷を持つこ
とにより磁性キャリアの表面にトナー粒子が付着する。

よって磁気ブラシが感光体表面を摺擦すると、トナーは
静電潜像に付着し、キャリアは現像ロール上に吸着され
た状態で現像容器に回収される。

この現像プロセスに関し、最近、磁性キャリアとして平
均粒径が１００μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下の微
粒子状キャリアを用いることが提案され、実用化されて
いる。この微粒子状キャリアは１通常のキャリアに比し
高品位な画像を得ることが可能な反面、現像ロール上へ
の磁気的拘束力が弱く、静電潜像に付着しやすく、結果
として１−ナーと共にキャリアの混入したコピー画像と
なる傾向がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した微粒子状キャリアは、現像電解を強調してキレ
のよい画像を得るために導電性を有している。

導電性を有する磁性キャリアとしては鉄粉もしくはフェ
ライト粉末が用い得る。しかしてこれらのキャリアは、
灰色もしくはそれに近い黒い色調を有している。一方通
常の１−ナーは、黒色の色調を何している。さらに、カ
ラー用トナーではシアン、マゼンダ、イエローに着色さ
れている。このためトナーと共にキャリアが感光体上に
付着し、これが普通紙上に両古兵転写されると、キャリ
アとトナーとが異なった色調を有する（異色のキャリア
が点在する）ので１画質の点で十分とは言えない。

したがって本発明の目的は、微粒子状キャリアが感光体
に付着しても高品質の画像が得られる静電現像用現像剤
を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の静電現像用現像剤は、比較的導電性の高い磁性
キャリアと、定着用樹脂および着色剤を含むトナーとか
らなる現像剤であって、磁性キャリアはトナー中に含有
される着色剤と実質的に同色の着色剤を含む樹脂で被覆
された、平均粒径１００μｍ以下の粒子であることを特
徴とするものである。

本発明で用いられる磁性キャリアは、鉄粉やフェライト
粉末などの磁性体微粒子のコアを有する。コアの平均粒
径は１００μｍ以下がよいが、積極的にキャリアも現像
させる場合、感光体表面への付着を容易にするために平
均粒径で１０μｍ以下とされる場合もある。そしてコア
の表面は、キャリアの摩擦帯電特性を所定の極性に調整
するために樹脂で被覆される。このような樹脂としては
、４フツ化エチレン樹脂やパーフルオロアルコキシ樹脂
等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、エチレン−アクリル
系共重体。

ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。

本発明の研脂コーティングは、上記樹脂の他にトナー中
に含まれる着色剤と実質的に同色の着色剤を含有する。

例えば通常のコピーを得る場合には、トナーは黒色なの
で、カーボンブラック、アニリンブラック、ランプブラ
ックなどの黒色の顔料やオイルブラックなどの黒色の染
料を用いればよい。カラーコピーを得る場合には、ベン
ガラ、リソールレソド等の赤色顔料、コバルトブルー、
フタロジアニリンブルー等の青色顔料、カドミウムイエ
ロー、黄色酸化鉄、ネーブルイエロー等の黄色顔料、酸
化クロム、クロムグリーン、マラカイトグリーンレーキ
等の緑色顔料などの各種顔料、もしくはメチレンブルー
、ローズベンガル、キノキンイエロー。

ウルトラマリンブルー等の各種染料を用いればよい。

また着色剤の他に、コーティング樹脂中に、接着付与剤
、硬化剤、潤滑剤、導電剤、荷電制御剤等を含んでもよ
い。

本発明のキャリアは、現像電極効果を得るために比較的
低い電気抵抗を有するが、その上限はｌＸｌ０”Ω・】
である。抵抗がこれより高いと現像性は低下する。ただ
しキャリアの抵抗が低すぎると、カブリが生じ易くなる
ので、その下限は１０’Ω・１が好ましい。

上記範囲の抵抗を有するためには、キャリア粒子はその
表面が部分的に樹脂でコーティングされていることが望
ましい。またキャリアの抵抗を下げるためにコーティン
グ樹脂中に導電剤を添加することも有効である。コーテ
イング量は樹脂の種類やコアの表面状態によって定めれ
ばよく、一般にはコアに対して１〜５重量％とされる。

本発明のコーティングは１例えば樹脂をキシレンやトル
エン等の有機溶剤に溶解し、得られた溶液を浸漬法、ス
プレー法又は流動化ベツド法等によりコア上に塗布して
行なわれる。

本発明のトナーは、良好な画像を得るために絶対値で５
〜３０μｃ／ｇの帯電量を有することが望ましい。即ち
、帯電量が５μｃ／ｇより少ないと地力ブリが生じ易く
なり、一方帯電量が３０μｃ／ｇより多いと画像濃度が
低下してしまう。体積抵抗は、低すぎると転写性が低下
するので１０１４Ω・１以上とする必要がある。

このようなトナーは、少なくとも定着用樹脂と荷電制御
剤とを適当な比率で混合し、粉砕法。

スプレードライ法等の公知の手法で製造することができ
る。またトナー粒子の内部および／または表面に、流動
性改質剤（例えばシリカ微粉末）や抵抗屑節剤（例えば
カーボンブラック）を添加してもよい。

上記の定着用樹脂は、定着方式に応じて適宜設定すれば
よい、、（例えば特開昭５７−９７５４５号参照）−例
として、熱ロール定着方式の場合、スチレン−アクリル
系共重合体、スチレン−ブタジェン系樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂およびそれらの混合樹脂が挙げら
れる。

磁性粉を含有させる場合は、フェライト、マグネタイト
をはじめとする鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性を
示す元素を含む合金あるいは化合物が使用できるが、ト
ナー中に含有せしめるために平均粒径０．１〜３μｍの
粒子がよい。トナー中に含有せしめる量は、定着性の点
から８０重重量以下が望ましく、搬送性の点から２０重
量％以上が望ましい。

電荷制御剤としては、公知の染料あるいは顔料を用い得
る。具体的には、正の摩擦帯電性を有するニグロシン染
料や負に摩擦帯電性を有する含金属（Ｃｒ）アゾ染料が
挙げられる。荷電制御剤の含有量はトナーに要求される
帯電量に応じても定められるが、一般に０．１〜５　重
量％の範囲がよい。

またカラーコピーを得る場合には、前述した種々の着色
剤を含有すればよい。その含有量は現像性、定着性の点
で１０重量％以下が適当である。また磁性トナーに使用
される磁性粉は色調を有している（例えばマグネタイト
は黒色である）ので、鮮明な色彩のコピーを得るために
、白色の磁性粉を用いたりあるいは白色に着色すること
などを行なってもよい。

キャリアとトナーとの混合比は、重量比で磁性トナーの
場合は２０〜８０％、非磁性トナーの場合は３〜１０％
のトナー濃度とすることが望ましい。

本発明の現像剤は、次のような条件で使用することが望
ましい。

現像剤の搬送方式は、特に限定されないが、キャリアの
磁気的凝集を防ぐために、少なくともスリーブを回転さ
せる方式が好ましく、より好ましくは磁石ロールをスリ
ーブと逆方向にかつスリーブより２〜１０倍位噴く回転
する方式である。スリーブの周速は１５０〜５００ｍ／
Ｓｅｃの範囲が好ましい。現像ギャップは、磁気ブラシ
と画像坦体との接触幅を確保するために１、ＯＩ以下と
し、かつ、磁気ブラシが画像坦体と軟らかく接触するた
めに０．３ｍ以下とすることが好ましい。ドクターギャ
ップは現像ギャップに応じて設定すればよい。

本発明において、磁性キャリアの磁気特性は、振動試料
型磁力計（東英工業製ＶＳＭ−３型）により最大５００
００ｅの磁場で測定した値である。磁性キャリアの体積
抵抗は、電極径が２５ｍａ＋、電極間ギャップが５１の
セルにキャリアを充填し、１ｋｇの荷重を印加し、２０
０Ｖ／４の直流電場で測定される。トナーの体積抵抗は
、試料を少量（数１０■）計り取り、ダイアルゲージを
改良した内径３．０５ｍ（断面積＝０．０７３ｔｎ）の
テフロン（商品名）製絶縁性シリンダー中に充填し、０
．１ｋｇの荷重を印加し、Ｄ、Ｃ，４ＫＶ／ａｎ　の電
場で測定される。

１−ナーの帯電量はブローオフ摩擦帯電量測定器（東芝
ケミカル１ｌＴＢ−２００型）により、フェライトキャ
リア（日立金属ＩＫＢＮ−１００）を用いてトナー濃度
５％の条件で測定される。

〔実施例〕

以下本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発
明はこれらの例に限定されるものではない。

尖濾舅↓ モル比でＢａ０１５％、Ｚｎ０２５％、Ｎｉ０１０％、
Ｆｅ２Ｏ，６０％　となるように各原料を秤量し、ボー
ルミルで乾式混合し、９００℃の温度で仮焼した。この
仮焼粉を再びボールミルに投入して粒径１μｍ以下の粒
子に粉砕した。

得られた粉砕粉に粘結剤を加えてディスク型スプレード
ライヤーにより造粒し、１３００℃の温度で２時間焼結
し、分級して平均粒径５μｍの球状粒子を得た。次にス
チレン−アクリル共重合体（工注化成製Ｓ　Ｂ　Ｍ　−
６００）をトルエン溶液中に添加し撹拌混合し、次いで
カーボンブランク（三菱化成製＃４４）を２重量％添加
して撹拌混合することによりコーティング剤を得た。こ
のコーティング剤を用いて流動床ベット法により上記球
状粒子の表面を被覆した。得られたコーティングキャリ
アの体積抵抗は、８Ｘ１０５Ω・１であった。

また、スチレン−アクリル共重合体（Ｍ　ｗ　＝１０．
０００．Ｍｎ＝６．０ＯＯ）３８重量部、マグネタイト
（戸田工業製ＥＰＴ５００）６０重量部及び荷電制御剤
（オリエント化学製ボントロンＮ−０１）２重量部を混
合し、加熱混練し１次いで冷却同化後粉砕し、１２０℃
で熱処理し、そして分級して磁性トナーを得た。この磁
性トナーは、平均粒径が１３μｍ１体積抵抗がＩ　Ｘ　
１０”Ω・】、帯電量が−１５μｃ／　ｇであった。

上記のフェライトキャリアと磁性トナーとを３０ニア０
の重量比で混合して現像剤を調整した。この現像剤を用
いて、周速１５０　ｍ／ｓｅｅで回転するＳｅ　ドラム
上に形成された静電潜像（潜像電位＋７２０Ｖ）を磁気
ブラシ法により現像し、普通紙にコロナ転写し１次いで
熱ロール定着（定着温度１８０℃、圧力１ｋｇ／ｍ）す
ることにより、鮮明な黒色の画像が得られた。

叉流匠Ｉ モル比でＭｇ０２５％、Ｚｎ０２０％、Ｆｅ２０３５５
モル％となるように各原料を秤量し、ボールミルで混合
し、９００℃の温度で仮焼した。

この仮焼粉を再びボールミルに投入して粒径１μｍ以下
の粒子に粉砕した。得られた粉砕粉に粘結剤を加えてデ
ィスク型スプレードライヤーにより造粒し、１３００℃
の温度で３時間焼結し、分級して平均粒径４０μｍの球
状粒子を得た。次に実施例１で用いたスチレン−アクリ
ル共重合体をトルエン溶液中で撹拌混合し１次いで赤色
顔料（ローダミン６Ｇレーキ）を５重量％を添加し撹拌
混合することによりコーティング剤を得た。このコーテ
ィング剤を用いて流動床ベット法により上記球状粒子の
表面を被覆した。得られたコーティングキャリアの体積
抵抗は、３Ｘ１０”Ω・１であった。

また、実施例１のスチレン−アクリル共重合体８６重量
部荷電制御剤（オリエント化学製ボントロンＮ−０１）
２重量部、赤色顔料（ローダミン６ＧＬ−キ）２重量部
を混合し、加熱混練後冷却固化した。次いで冷却固化物
を粉砕し、１２０℃で熱処理し、分級して、平均粒径が
１３μｍ１体積抵抗が５　Ｘ　１０１５Ω・１、帯電量
が一１５μｃ／Ｈのトナーを得た。

上記のフェライトキャリアとトナーとを。

９５：５の重量比で混合して現像剤を調整した。

この現像剤を用いて、実施例１と同様の条件で画像を得
た。これにより赤色の鮮明な画像を得ることができた。

〔発明の効果〕

以上の通り本発明によれば、微粒子状キャリアがトナー
と同色に着色されているので、画像に付着しても鮮明な
画像が得られる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性キャリアと、樹脂と着色剤を含むトナーとか
   らなる静電現像用現像剤において、前記磁性キャリアは
   、前記トナーと実質的に同色の樹脂で被覆されているこ
   とを特徴とする静電現像用現像剤。
2. （２）磁性キャリアはソフトフェライトからなるコアを
   有する特許請求の範囲第１項記載の静電現像用現像剤。