JPS638750A - 磁性トナ− - 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〉 本発明は電子写真もしくは静電記録に用いられる磁性ト
ナーに関するものである。

〈従来の技術〉 従来、磁性トナーは静電誘導を利用する比抵抗１０６〜
１０１３Ω・ｃｍ程度の導電性のものと、摩擦帯電を利
用する比抵抗１０１３Ω・ｃｍ以上の絶縁性のものとに
大別できる。前者は現像性は良いが転写不良のため画像
濃度の不足、画像の鮮明度不良を生ずる。又、後者は転
写性は良好だが、現像性が悪（大きな問題をかかえてい
る。すなわち従来の絶縁性の磁性トナーは、安定した荷
電を得るためのトナー同志あるいはトナーと現像装置と
の間での摩擦帯電性が不良であるため二成分系トナーの
ようなシャープな画像が得られない。

その解決策として磁性トナーに帯電性の強い物質を配合
したり補助的にシリカをその表面に付着させることが試
みられたが、この場合初期において適度な帯電性を有し
ていても、連続コピーにより現像スリーブやトナー同志
の摩擦により電荷が蓄積され、トナーのスリーブ付着や
、流動性の低下をまねき問題を生ずる。

また、導電性トナーと絶縁性トナーの中間的な電気抵抗
を持つトナーら開発され、現像性が高くしかも転写性の
良いものが提案されているが、高湿雰囲気で転写性が劣
化する問題を有するものであった。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明は従来技術では不可能であった絶縁性磁性トナー
の現像性を改良するものであり、該現像性を左右するト
ナー同志の相互摩擦およびトナーと現像機のブレードや
スリーブとの摩擦帯電性を好適にコントロールしようと
するものである。しかも磁性トナーに要求される流動性
を確保し、高湿雰囲気をも含めた転写性をも同時に・満
足する磁性トナーを提供するものである。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その
ためのトナーの構成、製法について鋭意検討した結果、
少なくとも磁性粉および樹脂よりなる磁性トナー粒子に
おいて、該トナー粒子の表面が外添剤により被覆されて
いる領域（Ａ）と外添剤により被覆されていないか又は
被覆密度が領域（、Ａ　）に比べて著しく低い領域（Ｂ
）とからなり、領域（Ａ）と領域（Ｂ）は互いに逆極性
の摩擦帯電性を有し、かつ両領域とも１個のトナー粒子
につき１又は数個存在することを特徴とする磁性トナー
がすぐれた効果を奏することを見出したものである。

第１図および第２図は本発明の磁性トナーの構成の１例
をモデル的に示す断面図である。すなわち第１図は正帯
電性電荷制御剤を含有する１次粉砕トナーｌの表面のう
ち領域（Ａ）３にキャリヤー鉄粉に対し負帯電性の外添
剤を固着せしめ負帯電領域を形成せしめるとともに、領
域（Ｂ）４に１次粉砕トナー内体の正帯電領域を形成せ
しめたものである。一方、第２図は負帯電性電荷制御剤
を含有する１次粉砕トナーｌの表面のうち領域（Ａ）３
に正帯電性の外添剤を固着せしめ正帯電領域を形成せし
めるととも（こ、領域（Ｂ）４に負帯電領域を形成せし
めたものである。この場合領域（Ｂ）は外添剤により被
覆されていないか、又は被覆密度が領域（Ａ＞に比べて
著しく低いことが必要である。

被覆密度が領域（Ａ＞に比べて著しく低いということは
領域（Ｂ）の摩擦帯電性が１次粉砕トナー表面に依存し
、帯電性が外添剤の影響を受けない程度の少量の外添剤
により被覆されていることを意味する。又、領域（Ａ）
と（Ｂ）は第１〜２図に示すとおり１個のトナー粒子に
つきｌＩｒＭ存在することが好ましいが、粉砕条件によ
り数個すなわち２〜３個偏在して存在していてもよい。

このような構成により二成分系現像剤のキャリヤーの機
能を奏しトナー表面に好適な電荷保持がなされ、良好な
現像性、良好な画像が得られる。

また１個の粒子としては正、負が打消されて帯電量が低
くなるためスリーブ付着を生ずることなく、さらにまた
転写性がよいことも確認された。

領域（Ａ＞／＠域（Ｂ）の比率は５０／Ｓｏが好ましい
が、適用する複写機の現像、転写システムにより２５／
７５〜７５／２５の範囲内でコントロールすることが必
要である。この場合の領域（Ａ）／領域（Ｂ）のコント
ロールは以下に述べる１次粉砕と２次粉砕の際の粒子径
の設定条件により可能である。

次に本発明の磁性トナーの製造について述べる。

まず磁性トナーの必須成分である磁１１粉および熱可塑
性ｔ５１指、ワックス類、電荷制御剤、着色用染顔料等
を所定の配合に調製しエクストルーダー等の押出混練機
にて熱溶融混練し冷却後、目標とする本発明トナーの粒
子径の２倍程度に１次粉砕分級をおこない、１次粉砕ト
ナーを作製する。次に得られた１次粉砕トナーの表面に
該トナーの極性もしくは該トナー中の電荷制御剤の極性
とは逆極性の微粉末状の外添剤を固着させる。

１次粉砕トナー表面に外添剤を固着させるには、ヘンシ
ェルミキサー等の撹拌機中にて加熱しながら磁性核トナ
ーと外添剤を約１０分間位撹拌することにより得られる
。

次に全面を外添剤により覆われたトナーを粉砕機に供し
、２次粉砕分級をおこない１０〜２０μｍの本発明の磁
性トナーを得る。得られた磁性トナーは、２次粉砕分級
により外添剤により覆われた領域（Ａ＞と１次粉砕トナ
ー内部が表面として露出してなる領域（Ｂ）を構成する
。なお１次、２次粉砕分級の際はシェントミル等通常の
粉砕分級機が適用され、各々の粉砕後の粒子径は正、負
帯電性の強さや領域（Ａ）、（Ｂ）の割合に影響を及ぼ
すので適宜コントロールする必要がある。

次に本発明の材料について述べる。

磁性粉はＦ　ｅ３０ｍ組成のマグネタイト微粒子、γ−
Ｆｅ２０３等強磁性物質全てが対象となる。樹脂は通常
トナー用に使用されているアクリル系、ポリエステル、
エポキシ等の熱可塑性樹脂が適用される。磁性核トナー
中に配合する電荷制御剤は、従来からトナー中に分散又
は溶融されて使用されているものが使用できる。すなわ
ち正帯電性に制御するものとしては、例えばニグロシン
、炭素数２〜Ｉ６のアルキル基を含むアジン系染料、Ｃ
０１゜Ｂａ５ｉｃ　Ｖｉｏｌｅｔ　１、Ｃ，１，Ｂａ５
ｉｃ　Ｖｉｏｌｅｔ　３、Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｂｌｕ
ｅ　Ｌ　Ｃ，１，Ｂａ５ｉｃ　Ｂｌｕｅ　３、等の塩基
性染料、該塩基性染料のレーキ願料などがあり、又、負
帯電性に制御するものとしてはモノアゾ染料の金属染料
が適用される。また電荷制御剤を配合するかわりに正、
負帯電性の官能基をもった樹脂や表面を電荷制御剤で処
理した磁性粉を使用し磁性核トナーに帯電性を付与して
もよい。

一方、１次粉砕トナーの表面に固着させる外添剤として
は正帯電性に制御するものとして疎水性アルミナ、正帯
電性シリカや前記１次粉砕トナー中に配合する正帯電性
の電荷制御剤の微粒子が挙げられ、又、゛負帯電性に制
御するものとしてはシリカ、疎水性シリカや前記１次粉
砕トナー中に配合する負帯電性の電荷制御剤の微粒子が
適用される。

〈実施例〉 以下本発明を実施例、比較例をちって詳細に説明する。

実施例１ マグネタイト　　　　　　　　　　ＳＯＮ量部（戸田工
業社製ＥＰＴ−５００） スチレン／アクリル樹脂　　　　　５０　・・（グツド
イヤー社製プライオライドＡＣ）ニグロシン染料　　　
　　　　　　　１　−Ｉ（オリエント化学社製オイルブ
ラックＢ’／）上記組成分を溶融混練、冷却後粗粉砕し
、２４μｍに１次粉砕分級したトナーに疎水性シリカ（
日本アエロジル社製Ｒ−９７２）を１．０重量部ヘンシ
ェルミキサー中で６５６Ｃ）こ加熱しながら約１０分間
撹拌混合して、１次粉砕トナー表面に疎水性シリカを固
着させた。このトナーを１２μ！■に２次粉砕し本発明
の磁性トナーとした。

かく得られた磁性トナーのブローオフ帯電量は±８μｃ
／ｇであった。なお、この場合のブローオフ帯電量とは
、トナー５重量部に対しキャリヤー鉄粉（日本鉄粉社製
Ｔ　Ｅ　Ｆ　Ｖ２Ｏ０／３００）　　ｌ　ＯＯｆｆｉ量
部を混合し、ブローオフ粉体帯電量測定装置（東芝ケミ
カル社製）で測定したものである。この磁性トナーをＳ
ｅ感光体を有するＰＰＣ複写機に適用し１０００枚の連
続コピーをおこなったところマクヘス画像濃度１．４１
．カブリ０７（反射型白色度計）の常に安定した画像を
得ることができた。

さらにこのトナーを上記ＰＰＣ複写機で８０％ＲＨ３０
°Ｃの高湿雰囲気で速読コピーしたところ転写性は全く
低下しなかった。また、同トナーを市販の負帯電性の○
ＰＣ感光体を有するＰＰＣ復写機Ｕ　ＢＩＸ　　１２０
０に適用し、１０００攻の連続コピーを行ったところマ
クヘス画像濃度１．２８、カブリ　０，９（反射型白色
度計）の常（こ安定した画像を得ることができた。

実施例２ マグネタイト　　　　　　　　　　５０重量部（戸田工
業社製ＥＰＴ−５００＞ スチレン／アクリル樹脂　　　　　５０　・・（グツド
イヤー社製プライオライドＡＣ）含金属染料　　　　　
　　　　　　　２　・・（ＢＡＳＦ社製ザポンファース
トブルー旺い上記組成分を実施例１と同様に処理して粒
径１８μＩｌ＋の１次粉砕トナーを得た。次にこのトナ
ーにアルミナ〈日本エアロシル社製）１０重量部をヘン
シェルミキサー中で６５°Ｃに加熱しながら撹拌混合し
、トナー表面に固着させた。さらにこのトナーを１２μ
ｍに粉砕分級し、磁性トナーを得た。

この磁性トナーのブローオフ帯電量（よ−Ｌ２＋ｒｃ７
′ｇであった。

得られた本発明の磁性トナーを負帯電性○ＰＣ感光体を
有するＰＰＣＰＰ複写機ＢＩＸ　　１２００に適用じ１
０００枚の連続コピーをおこなったところマクヘス画像
濃度１．３７、カブ’１０．５（反射型白色度計）の常
に安定した画像を得ることができた。

実施例３ マグネタイト　　　　　　　　　　５０重量部（戸田工
業社製ＥＰＴ−５００） スチレン樹脂（エッソスタンダード社製ピコラスチック
Ｄ−１２５）’　　　　　５０　　／／ニグロシン染料
　　　　　　　　　　２　・・（オリエント化学社製ニ
グロシンＥＸ）上記組成分を実施例１と同様に処理して
粒径３０μｍの１次粉砕トナーを得た。次にこのトナー
に疎水性シリカ（日本アエロジル社製Ｒ−９７２）０．
８重量部をヘンシェルミキサー中で６５℃に加熱しなが
ら１０分間撹拌混合し、トナー表面に固着させた。さら
にこのトナーを１２μｍに粉砕分級し、磁性トナーを得
た。この磁性トナーのブローオフ帯電量は＋１１μｃ／
ｇであった。

得られた本発明の磁性トナーを負帯電性○ＰＣ感光体を
有するＰＰＣ複写Ｕ　ＢＩＸ　　１２００機に適用し１
０００枚の連続コピーをおこなったところマクベス反射
濃度１．３５、カブリ０．９（反射型白色度肝）の常に
安定した画像を得ることができた。

比較例 マグネタイト　　　　　　　　　　５０重量部（戸田工
業社製ＥＰＴ−５００＞ スチレン／アクリル樹脂　　　　　５０　〃（グツドイ
ヤー社製ブライオライドＡＣ＞ニグロシン染料　　　　
　　　　　　　１　　／／（オリエント化学社製オイル
ブラックＢ’／）上３２２成分を溶融混練、冷却後粗粉
砕し、１２ｐｍに粉砕分級したトナーに疎水性シリカ（
日本アエロジル社製Ｒ−９７２）を１．０重量部ヘンシ
ェルミキサー中で６５℃に加熱しながら約１０分間撹拌
混合し、トナー表面に固着させた。この磁性トナーのブ
ローオフ帯電量は＋８μｃ／ｇであった。

得られた比較用トナーを感光体Ｓｅを有するＰＰＣ複写
機に適用したところ、初期画像は濃度１．３０、カブリ
　０，５〈反射型白色度肝）であったが、数１００枚コ
ピーすると画像濃度が０．７６　となり実用上支障をき
たすものであった。

〈発明の効果〉 本発明の効果を如実にあられすものとして第３図を示す
。すなわち、第３図は本発明の実施例１に示した磁性ト
ナーと従来技術による比較用トナーを用いて、静電記録
紙にバイアス電圧をプラス３００ｖからマイナス３００
ｖにわたって印加し、それによって形成する静電荷像を
現像した場合の印加電圧と画像濃度との関係を示すもの
で本発明の磁性トナーが正、負いずれの静電荷像をも十
分：こ現像することのできる両極性トナーであることが
わかる。

これに対して比較用トナーは正、負いずれの印加電圧に
対しても記録濃度が低く現像性が悪い。

上記の結果からして、本発明の磁性トナーは高画質が期
待されるのみでなく、長時間連続コピーしても現像剤ス
リーブのトナー付着がなく、高湿雰囲気での転写性も良
好であり、従来からの磁性トナーの間穎であった現像性
と転写性を両立させることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の磁性トナーの一例をモデル的
に示す断面図であり、第３図は本発明の効果を示すバイ
アス印加電圧と画像濃度との関係を示すものである。 ｌ・・・・・１次粉砕トナー ２・・・・・・外添剤 ３・・・・・・領域＜Ａ＞ ４・・・・・・領域（Ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも磁性粉および樹脂よりなる磁性トナー粒子に
   おいて、該トナー粒子の表面が外添剤により被覆されて
   いる領域（Ａ）と外添剤により被覆されていないか又は
   被覆密度が領域（Ａ）に比べて著しく低い領域（Ｂ）と
   からなり、領域（Ａ）と領域（Ｂ）は互いに逆極性の摩
   擦帯電性を有し、かつ両領域とも１個のトナー粒子につ
   き１又は数個存在することを特徴とする磁性トナー。