JPS6350698B2 - - Google Patents

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JPS6350698B2
JPS6350698B2 JP55169151A JP16915180A JPS6350698B2 JP S6350698 B2 JPS6350698 B2 JP S6350698B2 JP 55169151 A JP55169151 A JP 55169151A JP 16915180 A JP16915180 A JP 16915180A JP S6350698 B2 JPS6350698 B2 JP S6350698B2
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JP
Japan
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magnetic
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particles
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JP55169151A
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Japanese (ja)
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JPS5793351A (en
Inventor
Nobuhiro Myagawa
Masanori Fujii
Koji Maekawa
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Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Original Assignee
Mita Industrial Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/324,652 priority patent/US4414321A/en
Priority to DE8181305605T priority patent/DE3170957D1/en
Priority to EP81305605A priority patent/EP0053492B1/en
Publication of JPS5793351A publication Critical patent/JPS5793351A/en
Publication of JPS6350698B2 publication Critical patent/JPS6350698B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G9/00Developers
    • G03G9/08Developers with toner particles
    • G03G9/083Magnetic toner particles

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は磁性現像剤の改良に関し、より詳細に
は高速複写、即ち高速現像に容易に適用でき、し
かも高速複写時にも濃度、色調、鮮鋭さ(切れ込
み)及び解像力に優れた複写画像を形成でき、並
びに中間調の再現性に優れた電子写真用複合磁性
現像剤に関する。 従来、静電潜像の現像に際して、格別のキヤリ
ヤーを使用することなしに潜像を現像可能な現像
剤として、現像剤粒子中に磁性材料の粉末を含有
せしめた所謂磁性現像剤が広く知られている。 この一成分系磁性現像剤の一つのタイプとし
て、現像剤粒子中に磁性材料微粉末を含有せしめ
て磁気的に吸引される性質を付与すると共に、粒
子表面に導電性カーボンブラツクのような導電剤
を分布せしめて、導電性を付与した所謂導電性磁
性現像剤も知られている(例えば米国特許第
3639245号及び第3965022号明細書)。この導電性
磁性現像剤、所謂磁気ブラシの形で、静電潜像支
持基板と接触させ、前記潜像の現像を行なうと、
所謂エツジ効果やカブリのない優れた可視像を与
えるとしても、この現像剤の像を基板から通常の
転写紙上に転写させる場合には、かなり重大な問
題を生じることも知られている。即ち、特開昭50
―117435号公報に記載されている通り、用いる転
写紙の固有電気抵抗が普通紙のように3×1313Ω
―cmよりも低い場合には、転写に際して現像剤粒
子の飛び散りによる輪郭のブロードニングや転写
効率の低下を生じる傾向がある。このような傾向
は、転写紙のトナー受領面に高電気抵抗の樹脂、
ワツクス或いはオイルを塗布することにより或る
程度改善し得るとしても、高湿度条件下ではこの
ような改善効果は比較的小さく、また樹脂等の塗
布により転写紙のコストが高くなり、更に風合い
が低下する等の欠点を免れない。 一成分系磁性現像剤の他のタイプとして、磁性
材料微粉末と検電性バインダーとの均密混和粒状
物から成る一成分系非導電性磁性現像剤も既に知
られている。例えば、米国特許第3645770号明細
書には、上述した非導電性磁性現像剤の磁気ブラ
シ(層)を、現像すべき静電潜像とは逆極性の電
荷コロナ放電により荷電し、この荷電された現像
剤を静電潜像支持基体と接触させて前記潜像を現
像し、次いで形成される現像剤の像を転写紙に転
写させることから成る静電写真複写法が開示され
ている。この静電写真複写方式では、所謂普通紙
から成る転写紙上にも転写画像を形成し得るとい
う利点を有するが、非導電性磁性現像剤の磁気ブ
ラシの深部迄をも一様に帯電することが困難であ
り、十分に濃度の高い画像を形成することが概し
て困難であり、更に現像装置部にコロナ放電機構
を設けねばならないために、装置が複雑化する等
の欠点も免れない。 最近に至つて、非導電性磁性現像剤と静電潜像
支持基体表面との摩擦による現像剤の帯電を利用
して静電潜像の現像を行なう方式(特開昭50−
62638号公報)や、非導電性磁性現像剤の誘電分
極を利用して現像を行なう方式(特開昭51−
133026号公報)も既に提案されているが、前者の
方法に於いては、現像条件を厳密に制御しなけれ
ばならず、さもなければ非画像領域でのカブリ
(感光体表面と磁性トナー粒子の穂の先端部との
相互接触の度合いが強い場合に特に生じやすい)
の発生や磁性トナー粒子の現像スリーブ上への固
着およびブロツキング等を生じ、特に連続した複
写を行うに際し重要な問題となつてくる。また、
後者に於いては、カブリは問題とならないが静電
潜像に対し磁性トナーに誘起される誘電分極効果
により現像電荷を得て可視像を形成せしめるた
め、低電位の潜像部には不利な状態となる。従つ
て得られる複写物は原稿の低濃度部は複写され難
く、中間調の再現を複写物に求めることは困難と
なる。更に、両者の方法で得られた複写物は鮮鋭
さに欠けるとともに、感光板としてセレンの如き
P―型感光体を用い、正電荷像を現像させる場合
には、何れの方式によつても、十分に濃度の高い
画像を形成させることが困難である。 更に、米国特許第4102305号明細書には、電界
強度に依存して電気抵抗の変化する一成分系磁性
現像剤、即ち高電場では実質上導電性となり、一
方低電場では高電気抵抗を有する一成分系磁性現
像剤を使用し、磁気ブラシ形成用スリーブと感光
板との間に高電圧を印加して現像剤粒子が導電性
となる条件下に現像を行い、一方現像剤粒子の複
写紙への転写を低電場乃至は電場のない状態で行
うことにより、優れた複写画像を形成させること
が開示されている。また、この明細書には、上述
した電気抵抗の電場依存性の大きい現像剤はステ
アレートで被覆されたマグネタイトの50重量%と
スチレン―n―ブチルメタクリレート共重合体50
重量%とをスプレー造粒することにより得られる
ことが開示されている。この方法は上記着想にお
いて優れたものではあるが、現像に際して格別の
高電圧装置を必要とするという難点があり、また
形成される画像は確かに濃度が高いが、画像の鮮
鋭さにおいて未だ十分に満足し得るものでない。 更にまた、米国特許第4121931号明細書には、
電気絶縁性の一成分系磁性現像剤を使用し、磁気
ブラシ形成用スリーブを電極としてこの電極と感
光板との間に電圧を印加し、スリーブ上の現像剤
に激しい乱流撹拌を与えて現像剤粒子に一様に荷
電を行なうことが開示されている。この発明も、
現像装置部に高電圧装置を必要とするばかりでな
く、現像剤粒子にスリーブ上で撹拌を与えるため
に格別の工夫を必要とするという煩わしさがあ
る。 このように、一成分系磁性現像剤やそれを用い
る現像方法に関する過去の研究は、現像剤組成、
現像剤の製造方式及び現像剤粒子の荷電方式等に
専ら集中しており、現像剤中に含有させるマグネ
タイトそのものの特性に関する研究が殆んど見当
ないのが実情である。 一般に、一成分系磁性現像剤の磁気ブラシと静
電潜像を支持する基体表面とを接触させると、
個々の現像剤粒子には静電潜像との間の静電的吸
引力(クーロン力)と、磁気ブラシ形成用の磁石
との間の磁気的吸引力との両方の力が作用する。
しかして、クーロン力の方が大きい現像剤粒子は
静電潜像の方に引き付けられ、一方磁気的吸引力
の方が大きい現像剤粒子は現像スリーブの方に引
き付けられ、基体上の静電潜像に応じて現像が行
われることになる。かくして、一成分系磁性現像
剤では、現像時に、磁気的特性と帯電特性との間
に一定のバランスが要求されることになる。かく
して、一成分系磁性現像剤においては、用いる磁
性材料粉末の特性も、形成される画像の特性に重
要な影響をもたらすことが了解されよう。 本発明によれば、 (A) マグネタイトの立方体粒子の凝集体であつ
て、5時間のボールミル処理に賦しても粒度分
布に実質上の変化を与えないような凝集体であ
る非破砕性アグロメレートを、結着性樹脂媒質
中に分散させて成る平均粒径が5乃至35ミクロ
ンの第1の粒状物、 及び、 (B) 0.1乃至0.7μmの数平均粒径、0.45g/ml以上
の見掛密度及び最長寸法/最短寸法の比として
定義される形状異方性が1.0乃至5.5のマグネタ
イト粒子を結着性樹脂媒質中に分散させて成る
平均粒径が5乃至30ミクロンの第2粒状物、 との混合物から成る複合磁性現像剤であつて、前
記第1の粒状物(A)中のアグロメレートは、電子顕
微鏡で測定して1乃至10ミクロンの数平均粒径、
JIS K―5101の方法で測定して0.5乃至1.5g/ml
の見掛密度、75乃至88emu/gの飽和磁化、3乃
至12emu/gの残留磁化、及び40乃至150エルス
テツドの抗磁力を有するものであり、前記第1の
粒状物(A)と第2の粒状物(B)とは、重量基準でA/
B=95/5乃至10/90の割合で存在していること
を特徴とする電子写真用複合磁性現像剤が提供さ
れる。 本発明の磁性現像剤の特徴は、上述した如く、
互いに種類の異なる磁性材料粉末を含有する2種
の粒状物(樹脂―磁性材料粒状成形品、以下粒状
成形品と呼ぶことがある)を乾式ブレンドした形
で使用することにある。しかして、一方の現像剤
粒子成分のマグネタイトとして、上述した非破砕
性アグロメレート粒子を使用すると、従来の針状
晶、立方晶或いは不定形のマグネタイトを使用し
た一成分系磁性現像剤に比して、画像の鮮鋭さ
(切れ込み)及び解像力を著しく向上させること
ができ、更に中間調の再現性をも向上させること
ができる。しかも、この第1の現像剤成分(粒状
成形品)に加えて、前述した粒径が0.1乃至0.7μm
の範囲にありながら、しかも見掛密度が0.45g/
ml以上の微細マグネタイト粒子を含有する第2の
現像剤成分(粒状成形品)を特定の量比でブレン
ドすると、高速現像、従つて高速複写にも容易に
適用できるという新規特性の複合磁性現像剤が得
られ、更にこれら何れかの現像剤粒子成分を単独
で使用する場合に比して、高速現像時に画像濃度
を著しく向上させることができると共に、画像の
色調を純黒調乃至は純黒調に近いものとすること
ができる。 本発明において第1の現像剤成分に使用する磁
性材料粉末は、第1図の電子顕微鏡写真及び第2
図のX―線回折像に示す通り、立方体粒子の非破
砕性アグロメレートから成るマグネタイトであ
る。 本明細書において、非破砕性アグロメレートと
は、第1図から明らかな通り、微細な粒子が密に
凝集し、しかもこの凝集体を通常の粉砕処理、例
えば5時間のボールミル処理に賦しても粒度分布
に実質上の変化を与えないような凝集体を意味す
る。 この非破砕性アグロメレートのマグネタイト
は、電子顕微鏡で測定した数平均粒径が1乃至10
ミクロン、特に2乃至7ミクロンの範囲にあり、
通常のマグネタイト粒子よりも粗大な粒径を有す
る。 第1の現像剤成分に用いる磁性材料粒子は、上
述した密な凝集構造を有し、且つ粒径も比較的粗
大であることに関連して、従来一成分系磁性現像
剤に使用されている針状晶、立方晶或いは不定形
のマグネタイト粒子に比して、単位重量当りの体
積、即ち嵩が小であるという特徴を有している。
かくして、第1の磁性現像剤成分においては、マ
グネタイトの配合重量比を一定にして比較したと
き、樹脂/マグネタイトの容積比を従来の一成分
系磁性現像剤のそれよりもかなり大きな値とする
ことが可能なこと及びこれにより第1の磁性現像
剤成分に、樹脂に固有の帯電特性をより多く与え
得ることが了解されよう。 従来、誘電率の大きい高分子材料ほど摩擦帯電
により正電荷を帯びやすいことが知られている
(The Society of Photographic Scientists and
Eegineers 2nd Int.Conf.1974年第95乃至100頁)。
また磁性材料紛末を定着用媒質中に分散させて成
る磁性現像剤においても、この磁性現像剤の誘電
率が小さければ負に、また大きければ正に摩擦帯
電しやすくなることが本発明者等により見出され
ている。実際に、スチレン系樹脂に従来使用され
ているマグネタイトを全体当り55重量%の量で配
合した現像剤粒子は3.85乃至4.05の誘電率を示す
のに対して、前述した非破砕性アグロメレートの
マグネタイトを同量配合したものは3.79の誘電率
を示し、より負に帯電されやすい特性を示すこと
が確認された。 かように、本発明で第1の成分に使用する磁性
材料粉末は、通常のマグネタイトよりも小さい
嵩、即ち大きい見掛密度を有し、例えば、JIS
K5101の方法で測定して、0.5乃至1.5g/mlの見
掛密度、特に0.7乃至1.3g/mlの見掛密度を有す
る。 更に、この立方体粒子の非破砕性アグロメレー
トから成るマグネタイトは、75乃至88emu/gの
飽和磁化、3乃至12emu/gの残留磁化及び40乃
至150エルステツドの抗磁力という磁気的性質を
有している。 本発明に使用する立方体粒子の非破砕性アグロ
メレートから成るマグネタイトは、これに制限さ
れるものではないが、次の方法で製造される。即
ち、硫酸鉄()の水溶液にアンモニア水のよう
な弱アルカリ水溶液を加えて、水酸化鉄()の
沈澱を生成せしめる。この沈澱を、母液のPHを3
〜9として、加圧水熱処理し、水酸化鉄の擬膠状
沈澱を微細な立方状のα―Fe2O3(Hematite)に
変化させる。即ち、この際、前記弱アルカリを使
用し、母液のPHを酸性側に近い条件とすることに
よつて凝集し易い微細な立方状粒子が生成し、し
かも水熱処理を150乃至230℃の温度で50時間以上
の長時間熟成することにより、本発明で規定した
形態のα―三二酸化鉄が得られる。得られたα―
三二酸化鉄を、それ自体公知の条件、例えば、還
元炉中で水素により温度400℃で還元処理するこ
とにより、前記形態の四三酸化鉄(Fe3O4)が得
られる。四三酸化鉄におけるF2 2+/Fe3+の原子比
は、一般に0.9/1.0乃至1.1/1.0の比になるよう
に還元処理を行い、前述した微細構造の四三酸化
鉄とする。 本発明で用いるアグロメレート型マグネタイト
のX―線回折像が、通常の立方体状のマグネタイ
トのそれと同じであり、且つ回折ピークの高さか
らみで、結晶化度にも格別の相違がないことが確
認された。 この非破砕性アグロメレートマグネタイト粒子
を分散させる定着用媒質としては、熱或いは圧力
の適用下に定着性を示す樹脂、ワツクス状物質或
いはゴムが使用される。これらの定着用媒質は、
単独でも或いは2種類以上の組合せでも使用され
るが、これらの定着用媒質は、マグネタイトを含
有させないで測定して1×1015Ω―cm以上の体積
固有抵抗を有するものが望ましい。 定着用媒質としては、種々のモノ乃至はジエチ
レン系飽和単量体、特に (a) ビニル芳香族単量体、 (b) アクリル系単量体の単独重合体や共重合体 等が使用される。 ビニル芳香族単量体としては、下記式 式中、R1は水素原子、低級(炭素数4以下の)
アルキル基、或いはハロゲン原子であり、R2
低級アルキル基、ハロゲン原子等の置換基であ
り、nはゼロを含む2以下の整数である、 で表わされる単量体、例えばスチレン、ビニルト
ルエン、α―メチルスチレン、α―クロルスチレ
ン、ビニルキシレン等や他にビニルナフタレン等
を挙げることができる。この中でも、スチレン、
ビニルトルエンが好適である。 アクリル系単量体としては、下記式 式中、R3は水素原子或いは低級アルキル基で
あり、R4は水酸基、アルコキシ基、ヒドロキシ
アルコキシ基、アミノ基、或いはアミノアルコキ
シ基である、 で表わされるアクリル系単量体、例えばアクリル
酸、メタクリル酸、エチルアクリレート、メチル
メタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメ
タクリレート、2―エチルヘキシルアクリレー
ト、2―エチルヘキシルメタクリレート、3―ヒ
ドロキシプロピルアクリレート、2―ヒドロキシ
エチルメタクリレート、3―アミノプロピルアク
リレート、3―N,N―ジエチルアミノプロピル
アクリレート、アクリルアミド等を挙げることが
できる。 これらの単量体(a)或いは(b)と組合せで、或いは
単独で使用される他の単量体としては、例えば下
記式 式中、R5は水素原子、低級アルキル基又はク
ロル原子である、 で表わされる共役ジオレフイン系単量体、例え
ば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン等他
には無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イ
タコン酸等の他のエチレン系不飽和カルボン酸或
いはそのエステル類や、酢酸ビニル等のビニルエ
ステル類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、
ビニルエーテル類、アクリロニトリル、塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン等を挙げることもできる。 これらのビニル系重合体の分子量は3000乃至は
300000、特に5000乃至200000の範囲にあるのが望
ましい。 本発明においては、上述したアグロメレートを
定着用媒質と磁性材料粉末との合計量当り35乃至
75重量%、特に45乃至65重量%の量で用いるのが
望ましく、この定着用媒質中にマグネタイトを均
一且つ一様に混練し、次いで粒状化して、第1の
磁性現像剤成分とする。 現像剤成分の混練・粒状化に先立つて、それ自
体公知の現像剤の補助成分をそれ自体公知の処方
に従つて配合し得る。例えば、現像剤の色調を改
善するために、カーボンブラツクの如き顔料や、
アシツドバイオレツトの如き染料を単独で或いは
2種以上の組合せで、全体当り0.5乃至5重量%
の量で使用できる。また、増量の目的で、炭酸カ
ルシウム、微粉末ケイ酸等の充填剤を、全体当り
20重量%迄の量で配合することができる。現像剤
を熱ロールで定着する方式では、シリコーンオイ
ル、低分子量オレフイン樹脂類、各種ワツクス類
等のオフセツト防止剤を、全体当り2乃至15重量
%の量で使用できる。また現像剤を圧力ロールで
定着する用途には、パラフインワツクス、各種
動・植物ロウ、脂肪酸アミド等の圧力定着性賦与
剤を全体当り5乃至30重量%の量で使用してもよ
い。更に、現像剤粒子相互の凝集を防止して、そ
の流動性を向上させるために、ポリテトラフルオ
ロエチレン微粉末、微粉末シリカのような流動性
向上剤を全体当り0.1乃至1.5重量%の量で配合し
てもよい。 成形に当つては、前述した混練細成物を冷却し
た後、これを粉砕し、必要により篩分けすること
により得られる。勿論、不定形粒子の角取りを行
うために、機械的な急速撹拌を行つても特に差支
えはない。 現像剤粒子の粒度は、解像力等にも関連する
が、一般に5乃至35ミクロンの範囲で、アグロメ
レート型マグネタイトの粒径の2倍以上の粒径を
有することが望ましい。本発明に従い、混練粉砕
により形成された不定形粒子から成る現像剤は一
層転写効率の増大と、鮮鋭(シヤープ)な画像の
形成とが達成される。 本発明においては、上述したアグロメレート型
マグネタイトを含有する第1の磁性現像剤成分(A)
と、数平均粒径が0.1乃至0.7μmの範囲にありしか
も見掛密度が0.45g/ml以上の微細マグネタイト
粒子を含有する第2の磁性現像剤成分(B)とを、 A:B=95:5乃至10:90 特に 90:10乃至20:80 の重量比で組合せて使用する。即ち、磁性現像剤
成分として、これら2つの成分を上述した量比で
組合せて使用すると、高速現像、従つて高速複写
に容易に適用できる磁性現像剤が得られ、しかも
何れか単独の成分を使用した場合に比して高速現
像時の画像濃度の著しい増大が得られ、しかもこ
の画像濃度の増加は、非破砕性アグロメレートマ
グネタイトを含有する現像剤粒子の有する利点を
損うことなしに達成される。非破砕性アグロメレ
ートのマグネタイトを含む現像剤成分は、画像の
鮮鋭さ(切れ込み)、解像力及び中間調の再現性
を向上させるという目的に特に適つたものではあ
るが、純黒からやや褐色側に偏よつた色調の画像
を与え易く、しかも高速現像を行うと、低速現像
の場合に比して画像濃度が低いという点で未だ改
善されるべき余地が残されている。本発明によれ
ば、このアグロメレートマグネタイトを含有する
現像剤成分に微細粒度のマグネタイトを含有する
現像剤成分を組合せることにより、画像の色調を
も純黒乃至は純黒に近い色調のものとするとする
ことができると共に、高速現像時の画像濃度を顕
著に向上させることができる。 本発明においては、第2の現像剤粒子成分に使
用するマグネタイトは、既に前述した通り、数平
均粒径が0.1乃至0.7ミクロンのように微細であり
ながら、しかも見掛密度が0.45g/ml以上という
見掛密度の大きいマグネタイトを使用する。即ち
通常のマグネタイトにおいては、粒度が微細にな
ればこれに伴なつて見掛密度は小さくなる傾向が
あり、このような粒度が微細で見掛密度が小さい
マグネタイト粒子を、第2の現像剤粒子中に含有
させ、前述したアグロメレートのマグネタイト粒
子を含有する第1の現像剤粒子と組合せて使用す
ると、画像の色調を純黒乃至は純黒に近い色調の
ものとするという目的には適つたものとなるが、
高速現像時の画像濃度を向上させるという目的に
は未だ十分満足し得るものではない。これに対し
て、本発明によれば、粒径が微細でしかも見掛密
度が比較的大きいという特異な特性を有するマグ
ネタイトを選択して第2の現像剤成分に含有させ
且つこれを前述したアグロメレート形態のマグネ
タイトを含有する第2の現像剤成分と組合せるこ
とにより、高速現像時における画像濃度を顕著に
向上させることに成功したものである。しかも、
この複合現像剤においては両成分が配合した組成
で消費され、組成の変動がないという利点もあ
る。 本発明に使用するこの微細マグネタイト粒子
は、一般に立方体粒子乃至やや丸味を帯びた不定
形粒子の形態を一般に有しており、また、最長寸
法/最短寸法の比としてて定義される形状異方性
は1.0乃至5.5好ましくは1乃至3の範囲にある。 上記特性を有する微細のマグネタイトは、これ
に制限されるものではないが、次の方法で製造さ
れる。即ち、硫酸鉄()の水溶液にカセイソー
ダ水溶液を加えて、水酸化鉄()の沈澱を生成
せしめる。この沈澱を、母液のカサを4〜11とし
て、加圧水熱処理し、水酸化鉄の擬膠状沈澱を立
方状のα―Fe2O3(Hematite)に変化させる。こ
の立方状のα―三二酸化鉄の製造条件の詳細は、
例えば信岡他3名、工化誌第66巻412頁(1963年)
に述べられている。この際、水熱処理は150乃至
230℃の温度で10乃至100時間行うことができ、そ
の粒径は、一般に母液のPHが高い程大きくなる傾
向があり、他に処理温度及び処理時間を変更させ
ることによつて、所定粒度のα―三二酸化鉄が得
られる。得られたα―三二酸化鉄を、それ自体公
知の条件、例えば還元炉中で水素により温度によ
り温度400℃で還元処理することにより、立方晶
乃至はやや丸味を帯びた不定形の四三酸化鉄
(Fe3O4)が得られる。四三酸化鉄におけF2 2+
F2 3+の原子比は、一般に0.9/1.0乃至1.1/1.0の比
になるように還元処理を行い、前述した特性を有
するマグネタイト(四三酸化鉄)とする。 前述したα―三二酸化鉄先駆体を製造する際、
水熱処理を比較的低いPH条件で行うときには、立
方晶の角がとれた形状乃至はやや丸味を帯びた不
定形のマグネタイトが得られるが、かかる粒子も
立方晶系の粒子と同様に本発明の目的に使用し得
る。 微細マグネタイト粒子を含有する第2の現像剤
成分(B)の調製は、アグロメレート型マグネタイト
粒子を含有する第1の現像剤成分(A)の調製と同様
に行われる。即ち、定着性媒質や、その他の配合
剤としては、前に例示したものが同様に使用さ
れ、その配合比も前述した範囲とすることができ
る。しかしながら、第2の現像剤成分(B)の調製に
際して、例えば、前述した範囲内でも、樹脂の種
類或いは配合比を、第1の現像剤成分(A)のそれと
変えることは自由である。また、第1成分(A)に配
合した配合剤を除外したり、第1成分(A)に配合し
ていない配合剤を配合することも自由である。 更に、第2の現像剤成分(B)の粒径は、第1の現
像剤成分(A)の粒径よりも小さい範囲、一般に5乃
至30ミクロンの範囲とする。 第1の現像剤成分(A)と第2の現像剤成分(B)と
を、それ自体周知の乾式ブレンド手段でブレンド
することにより、本発明の製品が得られる。 本発明の現像剤を用いる静電写真複写法におい
て、静電潜像の形成はそれ自体公知の任意の方式
で行なうことができ、例えば導電性基板上の光導
電層を一様に荷電した後、画像露光して静電潜像
を形成させることができる。 この静電潜像を有する基板表面と前述した磁性
現像剤の磁気ブラシとを接触させて、現像剤の可
視像を形成させる。 本発明の現像剤を用いて静電潜像の現像を行う
には、現像剤のホツパーに前述した一成分系磁性
現像剤を充填する。このホツパーの下端開口部に
は、非磁性スリーブが回転可能に設けられてお
り、このスリーブの内部にはマグネツトがスリー
ブとは反対方向に回転し得るように設けられてい
る。かくして、スリーブ及びマグネツトを回転さ
せると、スリーブ上に磁性現像剤のブラシ層が形
成され、このブラシ層を穂切板で適当な長さに裁
断した後、スリーブと同方向に回転するセレンド
ラムと軽く接触させて、セレンドラム上の静電像
を磁性現像剤により現像する。 次いで、基板上の現像剤の像を転写紙と接触さ
せ、転写紙背面から、前述した静電潜像と同極性
のコロナ荷電を行つて、現像剤の像を転写紙上に
転写させる。 本発明において、転写画像の定着は、現像剤の
種類に応じて、熱ローラ定着、フラシユランプ定
着或いは加圧ローラ定着等の任意の方式で行なう
ことができる。 本発明の現像剤は、セレン感光板、有機光導電
体感光板等の正電荷潜像を有するp―型感光板の
現像に特に有用である。従来の摩擦帯電型一成分
系磁性現像剤は、一般に、負電荷の潜像を有する
感光板の現像には使用し得るとしても、前述した
p―型感光板の正電荷潜像の現像には極めて不満
足な結果を示すにすぎない。これに対して、本発
明によれば、このような正電荷潜像の現像及び転
写に際して優れた作用効果が達成されるのであ
る。 しかも、この複合現像剤は、現像に際して両成
分が配合比通りに消費され、組成の変動を来たさ
ないという利点も有する。 本発明を次の例で説明する。 実施例 1 第1表のアグロメレートマグネタイト
(Fe3O4)55重量部(以下部と記す)とスチレ
ン/ブチルメタアクリレート共重合体(重量平均
分子量27000)37部、低分子量ポリプロピレン
(平均分子量4000)8部、ステアリン酸亜鉛0.5部
を2本ロールミルを用いて140℃で35分間混練熔
融し、放冷後カツテイングミルで粗粉砕し、0.5
〜2mmの大きさにする。次いでジエツトミルを用
いて微粉砕したものをジグザグ分級機で分級し5
〜35μの粒度範囲の磁性トナーを得る。尚、この
粒度範囲の下限はマグネタイトの粒子径の少なく
とも2倍になるように分級を行つた。
The present invention relates to improvements in magnetic developers, and more specifically, it can be easily applied to high-speed copying, that is, high-speed development, and is capable of forming copied images with excellent density, color tone, sharpness (cuts), and resolution even during high-speed copying. , and a composite magnetic developer for electrophotography that has excellent halftone reproducibility. Conventionally, when developing electrostatic latent images, a so-called magnetic developer containing powder of a magnetic material in developer particles has been widely known as a developer capable of developing a latent image without using a special carrier. ing. As one type of this one-component magnetic developer, developer particles contain fine powder of magnetic material to impart magnetic attraction properties, and conductive agents such as conductive carbon black are added to the surface of the particles. So-called conductive magnetic developers are also known, which are made to have conductivity by distributing them (for example, as disclosed in US Pat.
3639245 and 3965022). When this conductive magnetic developer, in the form of a so-called magnetic brush, is brought into contact with the electrostatic latent image supporting substrate to develop the latent image,
Although it provides an excellent visible image free of so-called edge effects and fog, it is also known that quite serious problems arise when the image of this developer is transferred from the substrate onto ordinary transfer paper. That is, Japanese Patent Application Publication No. 1973
-As stated in Publication No. 117435, the specific electrical resistance of the transfer paper used is 3×13 13 Ω, like plain paper.
If it is lower than -cm, there is a tendency for outline broadening and transfer efficiency to decrease due to scattering of developer particles during transfer. This tendency is caused by the use of high electrical resistance resin,
Even if some improvement can be achieved by applying wax or oil, such improvement effect is relatively small under high humidity conditions, and the application of resin etc. increases the cost of the transfer paper and further reduces the texture. It cannot escape the drawbacks such as As another type of one-component magnetic developer, a one-component non-conductive magnetic developer consisting of a granular mixture of fine powder of magnetic material and an electroscopic binder is already known. For example, U.S. Pat. No. 3,645,770 discloses that a magnetic brush (layer) of the non-conductive magnetic developer described above is charged by a corona discharge with a charge opposite in polarity to the electrostatic latent image to be developed, and this charged An electrostatographic reproduction process is disclosed which comprises contacting a latent electrostatic image-bearing substrate with a developer to develop the latent image, and then transferring the formed developer image to a transfer paper. This electrophotographic copying method has the advantage of being able to form a transferred image on transfer paper made of so-called plain paper, but it is also difficult to uniformly charge the deep part of the magnetic brush of the non-conductive magnetic developer. In general, it is difficult to form images with sufficiently high density, and furthermore, since a corona discharge mechanism must be provided in the developing device, there are disadvantages such as the complexity of the device. Recently, a method for developing an electrostatic latent image using charging of the developer caused by friction between a non-conductive magnetic developer and the surface of the electrostatic latent image supporting substrate (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1989-1989) has been developed.
62638), and a method of developing using dielectric polarization of a non-conductive magnetic developer (Japanese Patent Application Laid-open No. 1983-
133026) has already been proposed, but in the former method, the developing conditions must be strictly controlled, otherwise fog in non-image areas (between the photoreceptor surface and magnetic toner particles) may occur. This is particularly likely to occur when there is strong mutual contact with the tips of the ears)
This causes the occurrence of magnetic toner particles, adhesion of magnetic toner particles onto the developing sleeve, and blocking, which becomes an important problem especially when continuous copying is performed. Also,
In the latter case, fogging is not a problem, but because a developing charge is obtained by the dielectric polarization effect induced in the magnetic toner against the electrostatic latent image and a visible image is formed, it is disadvantageous for the low-potential latent image area. It becomes a state. Therefore, in the resulting copy, it is difficult to copy the low-density portions of the original, and it is difficult to reproduce halftones in the copy. Furthermore, the copies obtained by both methods lack sharpness, and when a P-type photoreceptor such as selenium is used as a photosensitive plate and a positively charged image is developed, no matter which method is used, It is difficult to form an image with sufficiently high density. Furthermore, U.S. Pat. No. 4,102,305 describes a one-component magnetic developer whose electrical resistance changes depending on the electric field strength, i.e., one component that is substantially conductive in high electric fields, while having high electrical resistance in low electric fields. Using a component-based magnetic developer, development is performed under conditions where a high voltage is applied between the magnetic brush forming sleeve and the photosensitive plate to make the developer particles conductive, while the developer particles are transferred to copy paper. It is disclosed that excellent reproduced images can be formed by performing the transfer in a low electric field or no electric field. This specification also states that the above-mentioned developer whose electrical resistance is highly dependent on the electric field is composed of 50% by weight of magnetite coated with stearate and 50% by weight of styrene-n-butyl methacrylate copolymer.
It is disclosed that it can be obtained by spray granulation of % by weight. Although this method is excellent in terms of the above idea, it has the disadvantage that it requires a special high-voltage device for development, and although the formed image is certainly high in density, the sharpness of the image is still insufficient. It's not satisfactory. Furthermore, US Pat. No. 4,121,931 states:
Using an electrically insulating one-component magnetic developer, a magnetic brush-forming sleeve is used as an electrode, and a voltage is applied between this electrode and the photosensitive plate, giving intense turbulent agitation to the developer on the sleeve for development. Uniform charging of agent particles is disclosed. This invention also
This method not only requires a high-voltage device in the developing device, but also requires special measures to agitate the developer particles on the sleeve. In this way, past research on one-component magnetic developers and development methods using them has focused on the developer composition,
The current situation is that research has focused exclusively on the developer manufacturing method, the charging method of developer particles, etc., and there has been almost no research on the characteristics of the magnetite itself contained in the developer. Generally, when a magnetic brush of a one-component magnetic developer is brought into contact with the surface of a substrate supporting an electrostatic latent image,
Both the electrostatic attraction force (Coulomb force) between the developer particles and the electrostatic latent image and the magnetic attraction force between them and the magnet for forming the magnetic brush act on each developer particle.
Thus, developer particles with a greater Coulomb force will be attracted toward the electrostatic latent image, while developer particles with a greater magnetic attraction will be attracted toward the developer sleeve and will be attracted to the electrostatic latent image on the substrate. Development will be performed depending on the image. Thus, a one-component magnetic developer requires a certain balance between magnetic properties and charging properties during development. Thus, it will be understood that in a one-component magnetic developer, the characteristics of the magnetic material powder used also have an important effect on the characteristics of the image formed. According to the present invention, (A) a non-friable agglomerate which is an aggregate of cubic particles of magnetite that does not substantially change its particle size distribution even when subjected to a ball milling process for 5 hours; (B) a number average particle size of 0.1 to 0.7 μm and a particle diameter of 0.45 g/ml or more; A second granule having an average particle size of 5 to 30 microns, comprising magnetite particles having a hanging density and a shape anisotropy defined as the ratio of the longest dimension to the shortest dimension of 1.0 to 5.5, dispersed in a binding resin medium. , wherein the agglomerates in the first granules (A) have a number average particle size of 1 to 10 microns as measured by an electron microscope;
0.5 to 1.5 g/ml measured by JIS K-5101 method
, a saturation magnetization of 75 to 88 emu/g, a residual magnetization of 3 to 12 emu/g, and a coercive force of 40 to 150 oersteds, and Granular matter (B) is A/ on a weight basis.
A composite magnetic developer for electrophotography is provided, characterized in that B is present in a ratio of B=95/5 to 10/90. As mentioned above, the characteristics of the magnetic developer of the present invention are as follows.
The purpose is to use two types of granular materials (resin-magnetic material granular molded products, hereinafter sometimes referred to as granular molded products) containing mutually different types of magnetic material powder in the form of a dry blend. Therefore, when the above-mentioned non-friable agglomerate particles are used as the magnetite of one of the developer particle components, compared to the conventional one-component magnetic developer using acicular crystal, cubic crystal, or amorphous magnetite. , it is possible to significantly improve the sharpness (notch) and resolution of images, and it is also possible to improve the reproducibility of intermediate tones. Moreover, in addition to this first developer component (granular molded product), the aforementioned particle size is 0.1 to 0.7 μm.
Although within the range of , the apparent density is 0.45g/
A composite magnetic developer with new characteristics that can be easily applied to high-speed development and therefore high-speed copying by blending a second developer component (granular molded product) containing fine magnetite particles of ml or more in a specific ratio. Furthermore, compared to the case where any of these developer particle components is used alone, image density can be significantly improved during high-speed development, and the color tone of the image can be improved to a pure black tone or pure black tone. It can be made close to. The magnetic material powder used for the first developer component in the present invention is shown in the electron micrograph of FIG.
As shown in the X-ray diffraction image in the figure, it is magnetite consisting of non-crushable agglomerates of cubic particles. In this specification, non-friable agglomerates are those in which fine particles are densely aggregated, as is clear from FIG. Refers to aggregates that do not substantially change the particle size distribution. This non-fragile agglomerate magnetite has a number average particle size of 1 to 10 as measured by an electron microscope.
microns, especially in the range of 2 to 7 microns,
It has a coarser particle size than normal magnetite particles. The magnetic material particles used for the first developer component have the above-mentioned dense agglomerated structure and are relatively coarse in particle size, and are therefore conventionally used in one-component magnetic developers. It has a characteristic that the volume per unit weight, that is, the bulk, is small compared to needle crystal, cubic crystal, or irregularly shaped magnetite particles.
Thus, in the first magnetic developer component, the resin/magnetite volume ratio is set to a much larger value than that of the conventional one-component magnetic developer, when comparing the magnetite blending weight ratio at a constant value. It will be appreciated that this can provide the first magnetic developer component with more of the charging characteristics inherent in the resin. It has been known that polymer materials with higher dielectric constants are more likely to be positively charged due to triboelectric charging (The Society of Photographic Scientists and
Eegineers 2nd Int. Conf. 1974, pp. 95-100).
In addition, the present inventors have found that even in a magnetic developer formed by dispersing magnetic material powder in a fixing medium, if the dielectric constant of the magnetic developer is small, it is likely to be negatively charged, and if it is large, it is likely to be triboelectrically charged positively. It was discovered by In fact, developer particles containing 55% by weight of magnetite, which is conventionally used in styrenic resin, exhibit a dielectric constant of 3.85 to 4.05, whereas the non-fragile agglomerate magnetite mentioned above shows a dielectric constant of 3.85 to 4.05. It was confirmed that when the same amount was mixed, the dielectric constant was 3.79, and the material was more likely to be negatively charged. As described above, the magnetic material powder used as the first component in the present invention has a smaller bulk, that is, a larger apparent density than ordinary magnetite, and has, for example, JIS
It has an apparent density of 0.5 to 1.5 g/ml, in particular 0.7 to 1.3 g/ml, measured by the method K5101. Furthermore, the magnetite, which is composed of non-fragile agglomerates of cubic particles, has magnetic properties such as a saturation magnetization of 75 to 88 emu/g, a remanent magnetization of 3 to 12 emu/g, and a coercive force of 40 to 150 oersteds. The magnetite made of non-friable agglomerates of cubic particles used in the present invention is produced by the following method, although it is not limited thereto. That is, a weak alkaline aqueous solution such as aqueous ammonia is added to an aqueous solution of iron sulfate (2) to form a precipitate of iron hydroxide (2). This precipitate, the pH of the mother liquor is 3
In steps 9 to 9, pressurized hydrothermal treatment is performed to transform the pseudoglue-like precipitate of iron hydroxide into fine cubic α-Fe 2 O 3 (Hematite). That is, in this case, by using the above-mentioned weak alkali and bringing the pH of the mother liquor close to the acidic side, fine cubic particles that are easily agglomerated are generated. By aging for a long time of 50 hours or more, α-iron sesquioxide in the form specified in the present invention can be obtained. Obtained α-
Triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ) in the form described above is obtained by reducing iron sesquioxide under conditions known per se, for example, with hydrogen in a reduction furnace at a temperature of 400°C. The reduction treatment is performed so that the atomic ratio of F 2 2+ /Fe 3+ in triiron tetroxide is generally from 0.9/1.0 to 1.1/1.0 to obtain triiron tetroxide having the above-mentioned microstructure. It was confirmed that the X-ray diffraction image of the agglomerate type magnetite used in the present invention is the same as that of normal cubic magnetite, and there is no particular difference in crystallinity from the height of the diffraction peak. Ta. The fixing medium in which the non-friable agglomerate magnetite particles are dispersed is a resin, wax-like substance or rubber that exhibits fixing properties under the application of heat or pressure. These fixing media are
These fixing media may be used alone or in combination of two or more types, but it is desirable that these fixing media have a volume resistivity of 1×10 15 Ω-cm or more when measured without containing magnetite. As the fixing medium, various mono- or diethylene-based saturated monomers are used, especially homopolymers and copolymers of (a) vinyl aromatic monomers, and (b) acrylic monomers. . The vinyl aromatic monomer has the following formula: In the formula, R 1 is a hydrogen atom, lower (having 4 or less carbon atoms)
is an alkyl group or a halogen atom, R 2 is a substituent such as a lower alkyl group or a halogen atom, and n is an integer of 2 or less including zero, such as styrene, vinyltoluene, Examples include α-methylstyrene, α-chlorostyrene, vinylxylene, and vinylnaphthalene. Among these, styrene,
Vinyltoluene is preferred. As an acrylic monomer, the following formula In the formula, R 3 is a hydrogen atom or a lower alkyl group, and R 4 is a hydroxyl group, an alkoxy group, a hydroxyalkoxy group, an amino group, or an aminoalkoxy group. Methacrylic acid, ethyl acrylate, methyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 3-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-aminopropyl acrylate, 3-N,N-diethylamino Examples include propyl acrylate and acrylamide. Examples of other monomers used alone or in combination with these monomers (a) or (b) include those of the following formula: In the formula, R 5 is a hydrogen atom, a lower alkyl group, or a chlorine atom.Conjugated diolefin monomers represented by, for example, butadiene, isoprene, chloroprene, etc.Other examples include maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, and itacon. Other ethylenically unsaturated carboxylic acids such as acids or their esters, vinyl esters such as vinyl acetate, vinylpyridine, vinylpyrrolidone,
Vinyl ethers, acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride and the like can also be mentioned. The molecular weight of these vinyl polymers is 3000 or
300,000, preferably in the range of 5,000 to 200,000. In the present invention, the above-mentioned agglomerate is used in an amount of 35 to 35 per the total amount of the fixing medium and magnetic material powder.
Preferably used in an amount of 75% by weight, particularly 45 to 65% by weight, the magnetite is homogeneously and uniformly kneaded into the fusing medium and then granulated to form the first magnetic developer component. Prior to kneading and granulating the developer components, auxiliary components of the developer that are known per se may be blended according to a recipe that is known per se. For example, to improve the color tone of the developer, pigments such as carbon black,
Dyes such as acid violet alone or in combination of two or more, 0.5 to 5% by weight of the total
Can be used in amounts of In addition, for the purpose of increasing the volume, fillers such as calcium carbonate and finely powdered silicic acid are added to the total volume.
It can be incorporated in amounts up to 20% by weight. In the method of fixing the developer with a heated roll, an offset preventing agent such as silicone oil, low molecular weight olefin resins, various waxes, etc. can be used in an amount of 2 to 15% by weight based on the total amount. Further, in applications where the developer is fixed with a pressure roll, a pressure fixing agent such as paraffin wax, various animal/vegetable waxes, fatty acid amide, etc. may be used in an amount of 5 to 30% by weight based on the total amount. Furthermore, in order to prevent mutual agglomeration of developer particles and improve its fluidity, a fluidity improver such as polytetrafluoroethylene fine powder or fine powder silica is added in an amount of 0.1 to 1.5% by weight based on the total amount. May be blended. For molding, the above-mentioned kneaded fine product is cooled, then pulverized and, if necessary, sieved. Of course, there is no particular problem in performing rapid mechanical stirring in order to round off irregularly shaped particles. Although the particle size of the developer particles is related to resolution and other factors, it is generally in the range of 5 to 35 microns, and preferably has a particle size that is at least twice the particle size of the agglomerate type magnetite. According to the present invention, a developer made of amorphous particles formed by kneading and pulverization achieves a further increase in transfer efficiency and the formation of sharp images. In the present invention, the first magnetic developer component (A) containing the above-mentioned agglomerate type magnetite
and a second magnetic developer component (B) containing fine magnetite particles having a number average particle size in the range of 0.1 to 0.7 μm and an apparent density of 0.45 g/ml or more, A:B=95 :5 to 10:90, especially in combination at a weight ratio of 90:10 to 20:80. That is, when these two components are used in combination in the above-mentioned ratio as magnetic developer components, a magnetic developer that can be easily applied to high-speed development and therefore high-speed copying can be obtained, and it is also possible to use either component alone. A significant increase in image density during high-speed development is obtained compared to the case where the image density is developed at high speed, and this increase in image density is achieved without sacrificing the advantages of developer particles containing non-friable agglomerate magnetite. be done. Developer components containing magnetite, a non-friable agglomerate, are particularly suited for the purpose of improving image sharpness (cuts), resolution, and midtone reproducibility; There is still room for improvement in that it is easy to provide images with a dark tone, and when high-speed development is performed, the image density is lower than in the case of low-speed development. According to the present invention, by combining the developer component containing this agglomerate magnetite with the developer component containing fine-grained magnetite, the color tone of the image can be made pure black or close to pure black. In addition, image density during high-speed development can be significantly improved. In the present invention, the magnetite used for the second developer particle component has a number average particle size of 0.1 to 0.7 microns, as described above, and an apparent density of 0.45 g/ml or more. We use magnetite, which has a high apparent density. In other words, in normal magnetite, as the particle size becomes finer, the apparent density tends to decrease. When used in combination with the first developer particles containing the agglomerate magnetite particles described above, it is suitable for the purpose of making the image tone pure black or close to pure black. However,
The objective of improving image density during high-speed development is still not fully satisfied. In contrast, according to the present invention, magnetite having the unique characteristics of having a fine particle size and a relatively large apparent density is selected and contained in the second developer component, and the magnetite is added to the agglomerate described above. By combining this with a second developer component containing a form of magnetite, the image density during high-speed development was successfully improved significantly. Moreover,
This composite developer has the advantage that both components are consumed in a blended composition and there is no fluctuation in the composition. The fine magnetite particles used in the present invention generally have the morphology of cubic particles or slightly rounded amorphous particles, and also have shape anisotropy defined as the ratio of longest dimension/shortest dimension. is in the range of 1.0 to 5.5, preferably 1 to 3. Fine magnetite having the above characteristics is produced by the following method, although it is not limited thereto. That is, an aqueous solution of caustic soda is added to an aqueous solution of iron sulfate () to form a precipitate of iron hydroxide (). This precipitate is subjected to pressurized hydrothermal treatment with the mother liquor having a bulk of 4 to 11, thereby converting the pseudoglue-like precipitate of iron hydroxide into cubic α-Fe 2 O 3 (Hematite). The details of the manufacturing conditions for this cubic α-iron sesquioxide are as follows:
For example, Nobuoka et al., Koka Journal, Vol. 66, p. 412 (1963)
It is stated in At this time, the hydrothermal treatment
It can be carried out at a temperature of 230℃ for 10 to 100 hours, and the particle size generally tends to increase as the pH of the mother liquor increases, and by changing the treatment temperature and treatment time, it is possible to obtain a predetermined particle size. α-Iron sesquioxide is obtained. The obtained α-iron sesquioxide is reduced under conditions known per se, for example, with hydrogen in a reduction furnace at a temperature of 400°C, to form cubic or slightly rounded amorphous trioxide. Iron (Fe 3 O 4 ) is obtained. F 2 2+ / in triiron tetroxide
Reduction treatment is performed so that the atomic ratio of F 2 3+ is generally 0.9/1.0 to 1.1/1.0, and magnetite (triiron tetroxide) having the above-mentioned characteristics is obtained. When producing the aforementioned α-iron sesquioxide precursor,
When the hydrothermal treatment is carried out under relatively low pH conditions, magnetite with a cubic crystal shape with rounded corners or a slightly rounded shape is obtained, but such particles can also be used in the present invention in the same way as cubic crystal particles. May be used for any purpose. The second developer component (B) containing fine magnetite particles is prepared in the same manner as the first developer component (A) containing agglomerate magnetite particles. That is, as the fixing medium and other compounding agents, those exemplified above can be used in the same manner, and the compounding ratio thereof can also be within the range described above. However, when preparing the second developer component (B), the type or blending ratio of the resin may be changed from that of the first developer component (A), for example, even within the above-mentioned range. Furthermore, it is also free to exclude the ingredients blended in the first component (A) or to blend ingredients that are not blended in the first component (A). Furthermore, the particle size of the second developer component (B) is in a smaller range than the particle size of the first developer component (A), generally in the range of 5 to 30 microns. The product of the invention is obtained by blending the first developer component (A) and the second developer component (B) by dry blending means known per se. In the electrostatographic copying method using the developer of the present invention, the formation of the electrostatic latent image can be carried out in any manner known per se, for example after uniformly charging the photoconductive layer on the conductive substrate. , an electrostatic latent image can be formed by imagewise exposure. The surface of the substrate having this electrostatic latent image is brought into contact with the magnetic brush of the magnetic developer described above to form a visible image of the developer. To develop an electrostatic latent image using the developer of the present invention, a developer hopper is filled with the one-component magnetic developer described above. A non-magnetic sleeve is rotatably provided at the lower end opening of the hopper, and a magnet is provided inside the sleeve so as to be rotatable in a direction opposite to the sleeve. In this way, when the sleeve and magnet are rotated, a brush layer of magnetic developer is formed on the sleeve, and after this brush layer is cut to an appropriate length with a cutting board, a selenium drum rotating in the same direction as the sleeve is inserted. With light contact, the electrostatic image on the selenium drum is developed with a magnetic developer. Next, the developer image on the substrate is brought into contact with the transfer paper, and corona charging with the same polarity as the electrostatic latent image described above is performed from the back side of the transfer paper to transfer the developer image onto the transfer paper. In the present invention, the transferred image can be fixed by any method such as heat roller fixing, flush lamp fixing, or pressure roller fixing, depending on the type of developer. The developer of the present invention is particularly useful for developing p-type photosensitive plates having a positive latent image, such as selenium photosensitive plates and organic photoconductor photosensitive plates. Although conventional triboelectric one-component magnetic developers can generally be used to develop photosensitive plates with negatively charged latent images, they cannot be used to develop positively charged latent images on p-type photosensitive plates as described above. It only shows extremely unsatisfactory results. On the other hand, according to the present invention, excellent effects can be achieved in developing and transferring such a positive charge latent image. Moreover, this composite developer has the advantage that both components are consumed in the same ratio during development, and the composition does not change. The invention is illustrated by the following example. Example 1 55 parts by weight (hereinafter referred to as parts) of agglomerate magnetite (Fe 3 O 4 ) shown in Table 1, 37 parts of styrene/butyl methacrylate copolymer (weight average molecular weight 27000), low molecular weight polypropylene (average molecular weight 4000) and 0.5 parts of zinc stearate were kneaded and melted at 140℃ for 35 minutes using a two-roll mill, and after cooling, coarsely ground with a cutting mill to obtain 0.5 parts of zinc stearate.
Make it ~2mm in size. Next, the powder was finely ground using a jet mill and classified using a zigzag classifier.
Obtain magnetic toner with a particle size range of ~35μ. The classification was performed so that the lower limit of this particle size range was at least twice the particle size of magnetite.

【表】 尚、表中の磁気特性は東英工業製の磁気物性測
定機器(モデルVSMP―1型、磁界5Kエルステ
ツド)を用い測定した。 次に抗磁力2130e、見掛密度0.55g/ml、粒子
径0.4〜0.5μのマグネタイト55部を熱可塑性樹脂
41.5部(ビニルトルエン/ブタジエン共重合体、
平均重量分子量78000)、負電荷制御剤0.675部
(保土谷化学製、スピロンブラツクBHH)、ステ
アリン酸亜鉛0.45部及び低分子量ポリプロピレン
3.5部を同様にして混練熔融を行い粉砕する。5
〜25μの粒度範囲に分級後0.2wt%の疎水性シリ
カ(日本アエロジル製、R―972)を混合して磁
性トナーeとする。前記の4種類の磁性トナー
(a′,b′,c′及びd′とする)に対して重量比で70対
30となるようにこの磁性トナー(e)の乾式ブレンド
を行い複合磁性トナー(a″,b″,c″及びd″とす
る)を作製する。 これらの作製した磁性トナーを用いて次なる複
写テストを行つた。 感光体にセレンドラム(外径150mm)を用いた
複写機に於いて、非磁性部材を介してマグネツト
を内蔵した現像スリーブ(外径33mm)上の磁場の
強さを約900ガウスとし、マグネツト及びスリー
ブを独立に個々に回転しうるいわゆる両回転方式
とした現像ローラー上に上記の磁性トナーを、穂
切り板とスリーブの間隔を0.3mmとして付着させ、
磁性トナーはホツパーから現像ローラー部に供給
できる様に配置し、また感光体表面と現像ローラ
ーの間隔を0.5mmとした。現像スリーブと感光体
は同方向で回転し、マグネツトは逆方向に回転す
るようにした回動条件下で、帯電(+6.7KV)、
露光、現像、転写(+6.3KV)、ヒーターローラ
ー定着及びフアーブラシクリーニングを行つた。
但し、複写速度はA4サイズで毎分30枚のコピー
が行える様にした。転写紙には厚さ80μの上質紙
を用いた。複写テスト結果を第2表に示す。画像
濃度はベタ黒の所を市販の反射濃度計(小西六写
真工業製)で測定し求めた。尚、複写テストチヤ
ートには市販されているデータクエスト社のテス
トパターンを用い、階調性及び解像力はそのコピ
ー物より判断し、鮮鋭さはコピー物中の線画像の
所で判断し、切れ込みが良いものを優良とした。 又、a′,b′,c′及びd′の磁性トナーは体積固有
抵抗が1.2乃至4.6×1014Ωcmの範囲、eの磁性ト
ナーは1.5×1014Ωcmであり電極間距離0.65mm、電
極断面積1.43cm2及び電極間荷重105g/cm2の条件
で測定した前記4種の磁性トナーの誘電率は3.59
乃至3.79の範囲であり、eでは3.97であつた。
[Table] The magnetic properties in the table were measured using a magnetic property measuring instrument manufactured by Toei Kogyo (Model VSMP-1 type, magnetic field 5K Oersted). Next, 55 parts of magnetite with a coercive force of 2130e, an apparent density of 0.55 g/ml, and a particle size of 0.4 to 0.5 μ is added to a thermoplastic resin.
41.5 parts (vinyltoluene/butadiene copolymer,
average weight molecular weight 78000), negative charge control agent 0.675 part (Hodogaya Chemical, Spiron Black BHH), zinc stearate 0.45 part and low molecular weight polypropylene
3.5 parts were kneaded and melted in the same manner and ground. 5
After classification, 0.2 wt % of hydrophobic silica (R-972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) is mixed into a particle size range of ~25 μ to obtain magnetic toner e. The weight ratio of the four types of magnetic toners (a', b', c' and d') is 70:
This magnetic toner (e) is dry-blended so that the magnetic toner has a total particle size of 30, and composite magnetic toners (referred to as a″, b″, c″, and d″) are prepared. The following copying test was conducted using these prepared magnetic toners. In a copying machine that uses a selenium drum (outer diameter 150 mm) as a photoconductor, the strength of the magnetic field on the developing sleeve (outer diameter 33 mm) containing a built-in magnet is set to about 900 Gauss through a non-magnetic member. The above magnetic toner was deposited on a developing roller of a so-called double-rotation system in which the sleeves could be rotated independently and individually, with a spacing of 0.3 mm between the cutting board and the sleeve.
The magnetic toner was arranged so that it could be supplied from the hopper to the developing roller, and the distance between the surface of the photoreceptor and the developing roller was 0.5 mm. Under rotating conditions in which the developing sleeve and photoreceptor rotate in the same direction and the magnet rotates in the opposite direction, charging (+6.7KV),
Exposure, development, transfer (+6.3KV), heater roller fixing, and fur brush cleaning were performed.
However, the copying speed was set to 30 A4 size copies per minute. High-quality paper with a thickness of 80 μm was used as the transfer paper. The copy test results are shown in Table 2. The image density was determined by measuring solid black areas using a commercially available reflection densitometer (manufactured by Konishiroku Photo Industry). The copy test chart uses a commercially available test pattern from Dataquest, and the gradation and resolution are judged from the copy, the sharpness is judged from the line image in the copy, and the notches are judged from the line image in the copy. The good ones were classified as excellent. In addition, the volume resistivity of the magnetic toners a', b', c', and d' is in the range of 1.2 to 4.6×10 14 Ωcm, and the magnetic toner e is 1.5×10 14 Ωcm, and the distance between the electrodes is 0.65 mm. The dielectric constant of the four types of magnetic toners measured under the conditions of a cross-sectional area of 1.43 cm 2 and an interelectrode load of 105 g/cm 2 was 3.59.
The range was 3.79 to 3.79, and e was 3.97.

【表】 本発明の複合磁性トナーを用いる事により、毎
分30枚(A4)の複写速度に於いても高画像濃度
で黒色度の高い鮮明な画像が中間調及び解像力を
損うこと無く得られた。 実施例 2 アグロメレートマグネタイト(見掛密度0.785
g/ml、数平均粒径2.8μ、抗磁力580e、飽和磁化
87.2emu/g、残留磁化5.1emu/g)と熱可塑性
樹脂(スチレン/アクリル共重合体、重量平均分
子量71000)、ステアリン酸亜鉛及び高密度ポリエ
チレン(平均分子量4000)を第8表の組成比で実
施例1と同様にして磁性トナー(粒度分布6〜
20μ)を作製した。
[Table] By using the composite magnetic toner of the present invention, clear images with high image density and high blackness can be obtained without compromising halftones or resolution even at a copying speed of 30 pages per minute (A4). It was done. Example 2 Agglomerate magnetite (apparent density 0.785
g/ml, number average particle size 2.8μ, coercive force 580e, saturation magnetization
87.2emu/g, residual magnetization 5.1emu/g), thermoplastic resin (styrene/acrylic copolymer, weight average molecular weight 71000), zinc stearate and high density polyethylene (average molecular weight 4000) in the composition ratios shown in Table 8. A magnetic toner (particle size distribution 6~
20μ) was prepared.

【表】 又、同様にして第4表の5種類のマグネタイト
の各々55部とビニルトルエン/2―エチルヘキシ
ルアクリレート共重合体(重量平均分子量
139000)42部、ステアリン酸カルシウム0.5部負
電荷制御剤0.6部及び高密度ポリエチレンワツク
ス3.5部を熔融混練し、粉砕・分級(5〜20μ)後
全重量に対し0.2%の疎水性シリカを混合した。
これ等の作製した磁性トナー(k′,l′,m′,n′及
びo′)を前記の磁性トナー(f,g,h,i及び
j)と組合せ使用して成る複合磁性トナー(第5
表記載のf′,g′,h′,i′及びj′)を用いて、実施

1と同様にして複写テストを行つた。その結果を
第5表に示す。画像濃度はベタ黒の所を測定し
た。
[Table] Similarly, 55 parts of each of the five types of magnetite in Table 4 and vinyltoluene/2-ethylhexyl acrylate copolymer (weight average molecular weight
139000), 0.5 parts of calcium stearate, 0.6 parts of a negative charge control agent, and 3.5 parts of high-density polyethylene wax were melt-kneaded, and after pulverization and classification (5 to 20μ), 0.2% of hydrophobic silica was mixed with the total weight. .
A composite magnetic toner (No. 5
A copying test was conducted in the same manner as in Example 1 using f', g', h', i' and j') listed in the table. The results are shown in Table 5. Image density was measured at solid black areas.

【表】【table】

【表】 i′の複合磁性トナーを用いて、10000枚の連続
コピーを行つたが、画像濃度は1.52以上有り、又
カブリも見られず濃度低下の無い状態でホツパー
内のトナーが無くなるまでコピー出来たが、これ
はi及びlトナーの配合比通りに消費される為、
組成の変動が無い事を示した。又複合磁性トナー
にする事により、高速の複写速度でも単独の成分
使用よりも高濃度でカブリも減少し総体的に鮮鋭
さのある画像が得られた。
[Table] I made 10,000 continuous copies using i' composite magnetic toner, and the image density was 1.52 or higher, and I made copies until the toner in the hopper ran out without any fogging or decrease in density. However, since this is consumed according to the mixing ratio of i and l toner,
It was shown that there was no change in composition. Furthermore, by using a composite magnetic toner, even at high copying speeds, images with higher density, less fog, and overall sharpness were obtained than when using a single component.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明に使用する立方体粒子の非破
砕性アグロメレートから成るマグネタイトの電子
顕微鏡写真であり、第2図は第1図のアグロメレ
ートのX―線回折像である。
FIG. 1 is an electron micrograph of magnetite composed of non-fragile agglomerates of cubic particles used in the present invention, and FIG. 2 is an X-ray diffraction image of the agglomerates of FIG.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (A) マグネタイトの立方体粒子の凝集体であ
つて、5時間のボールミル処理に賦しても粒度
分布に実質上の変化を与えないような凝集体で
ある非破砕性アグロメレートを、結着性樹脂媒
質中に分散させて成る平均粒径が5乃至35ミク
ロンの第1の粒状物、 及び、 (B) 0.1乃至0.7μmの数平均粒径、0.45g/ml以上
の見掛密度及び最長寸法/最短寸法の比として
定義される形状異方性が1.0乃至5.5のマグネタ
イト粒子を結着性樹脂媒質中に分散させて成る
平均粒径が5乃至30ミクロンの第2の粒状物、 との混合物から成る複合磁性現像剤であつて、前
記第1の粒状物(A)中のアグロメレートは、電子顕
微鏡で測定して1乃至10ミクロンの数平均粒径、
JIS K―5101の方法で測定して0.5乃至1.5g/ml
の見掛密度、75乃至88emu/gの飽和磁化、3乃
至12emu/gの残留磁化、及び40乃至150エルス
テツドの抗磁力を有するものであり、前記第1の
粒状物(A)と第2の粒状物(B)とは、重量基準でA/
B=95/5乃至10/90の割合で存在していること
を特徴とする電子写真用複合磁性現像剤。 2 前記第1の粒状物(A)及び第2の粒状物(B)中の
マグネタイトは、それぞれ結着性樹脂媒質とマグ
ネタイトの合計量当り35乃至75重量%の割合で配
合されている特許請求の範囲第1項記載の複合磁
性現像剤。
[Scope of Claims] 1 (A) A non-friable aggregate of cubic magnetite particles that does not substantially change the particle size distribution even when subjected to a ball milling process for 5 hours. (B) a number average particle size of 0.1 to 0.7 μm and a particle size of 0.45 g/ml or more; A second particle having an average particle size of 5 to 30 microns is formed by dispersing magnetite particles in a binding resin medium with an apparent density and a shape anisotropy defined as the ratio of longest dimension to shortest dimension of 1.0 to 5.5. A composite magnetic developer comprising a mixture of granules, wherein the agglomerates in the first granules (A) have a number average particle size of 1 to 10 microns as measured by an electron microscope;
0.5 to 1.5 g/ml measured by JIS K-5101 method
, a saturation magnetization of 75 to 88 emu/g, a residual magnetization of 3 to 12 emu/g, and a coercive force of 40 to 150 oersteds, and Granular matter (B) is A/ on a weight basis.
A composite magnetic developer for electrophotography, characterized in that B is present in a ratio of 95/5 to 10/90. 2. A patent claim in which the magnetite in the first granular material (A) and the second granular material (B) are each blended in a proportion of 35 to 75% by weight based on the total amount of the binding resin medium and magnetite. Composite magnetic developer according to item 1.
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