JPH01239565A - 静電荷像現像用トナー - 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】 〔技術分野〕 本発明は静電荷像現像用トナーに関し、詳しくは、黒色
は勿論のこと殊にカラー用として有効な磁性トナーに関
する。

〔従来技術〕

電子写真法や静電記録法などにおける現像方式には、（
ａ）着色剤及び樹脂の混合体よりなるトナーを担体液中
に分散したタイプの湿式現像剤を利用する方式と、（ｂ
）トナーだけで固体キャリアを含まない一成分型乾式現
像剤又はトナー及び固体キャリアからなる二成分型乾式
現像剤を利用する方式とが知られている。これら（ａ）
（ｂ）の方式はいずれも一長一短を有しているが。

複写物（コピー）が乾いた状態で得られるうえでは、（
ｂ）の乾式現像剤の方がすぐれている。

ところで、−成分系乾式現像剤（以降「−成分系現像剤
」と称することがある）においては。

非磁性のものもあるが、多くの場合は、マグネタイト、
フェライト、鉄粉１合金粉などの磁性粉をトナー中に混
入した磁性のものが使用されている。また、二成分系乾
式現像剤（以降「二成分系現像剤」と称することがある
）においては、キャリア鉄粉で生成された磁気ブラシ法
が多く採用されている。そして、最近は後者の二成分系
現像剤の使用が主流をなしている。

その理由は一般に次のように説明される。即ち、大まか
に言えば、二成分系現像剤の方が画像特性の点ですぐれ
ているためである。−成分系現像剤の画像特性が二成分
系現像剤に比較して劣るとされているのは、 （ｉ）二成分系現像剤のトナーは、通常、結着樹脂（バ
インダー樹脂）が８０重量％程度であり、−成分系現像
剤は、通常、バインダー樹脂が３０〜５０重量％で残り
は磁性粉である。従って、−成分系現像剤（−成分系ト
ナー）は、二成分系現像剤のトナーに比べて、熱容量及
び溶融粘度が大きく、この−成分系トナーを熱や圧力で
転写体（紙など）に定着させた際不完全になりやすい。

（ｎ）マグネタイトやフェライトのような磁性酸化物は
耐湿性に劣り、これを含有した一成分系トナーは湿度の
高い環境下で電気的にリークしやすい、 等の理由によっている。

もっとも、二成分系現像剤においても、現像剤中のトナ
ー濃度が変化しやすいため、常に一定の画質が得られに
くいこと、長期間の使用によって現像剤の劣化が生じる
ため現像剤の交換が必要になること、及び、現像剤の循
環などのため現像メカニズムが複雑で装置が大型化にな
ること、等の欠陥がある。

このような現況の中で一成分系トナー（−成分系現像剤
）を用いての現像方式は現像のメカニズムが簡単で且つ
調整が容易であり、トナーの追加供給だけで現像ユニッ
トが簡素であるということから、保守が大巾に低減でき
るとともに装置が簡素となり、装置の軽量化、低コスト
化が可能であるので、−成分系現像剤用の高性能磁性粉
が開発されれば二成分系現像剤の飛躍的な発展が期待さ
れる。

ところで、−成分系トナー用磁性粉は複写機の磁気ロー
ルの磁場に対して磁束密度が大きいことが好ましいので
あるが、これは磁気ブラシとしての穂を高くしたり、穂
の密度を大きくするためである。

一成分系トナー用磁性粉としては現在マグネタイトが一
般的に用いられているが、この場合、必要とする磁束密
度を得る為には磁性トナー中に５０〜７０重量％混入さ
せる必要があり、満足出来るものではない。

また、これまでの−成分系トナー用磁性粉は樹脂との親
和性が悪く、粉砕した時に表面に露出してトナー担持体
を汚染し、トナーの流動性低下や、カブリ、画像濃度の
低下を引き起こす原因となっている。

更に、従来のマグネタイト等の磁性材料は黒色、褐色等
に着色化している為、磁性トナーのカラー化には不向き
であった。

〔目　　的〕

本発明の第１の目的は、高性能の磁性粉を含む磁性トナ
ー（−成分系磁性トナー）を提供するものである。本発
明の第２の目的は、少量の磁性粉の添加で高磁気特性を
示し、それ故、カラートナーとして有用な磁性トナーを
提供するものである。本発明の第３の目的は、結着樹脂
との親和性にすぐれ磁性粉を含み定着性の良好な磁性ト
ナーを提供するものである。

〔構　　成〕

本発明の静電荷像現像用磁性トナーは、平均粒子径が０
．１〜１０μｍ好ましくは０．２〜５μｍの範囲にある
鉄の単結晶微粉末を含有していることを特徴としている
。

ちなみに、本発明者らは磁性トナーに含まれる磁性体（
磁性粉）について鋭意検討した結果、平均粒径が０．１
〜１０μｍである鉄の単結晶微粉末を含有させることに
より、従来みられていた磁性トナーの欠点が解消しうろ
ことを確めた。本発明はそれに基づいてなされたもので
ある。

本発明トナーで用いられる単結晶微粉末鉄粉は流動性、
分散性が良く、また結晶面が安定しているので粉体表面
に酸化物ができづらく、さびにくいという性質をもって
いる。

本発明での単結晶微粉末鉄粉は次の様な方法で製造する
ことができる。即も、塩化鉄を低温水素還元する過程で
温度や水素ガスの流量流動状態などを選択し制御するこ
とによって、安定した結晶面に囲まれた多面体の高純度
単結晶鉄微粉がつくられる。

このような単結晶微粉末鉄粉を用いた磁性トナーは前記
目的を達成すると共に、特に高温高湿の環境下でも安定
した画伶を得ることができる。　　　′ なお、従来の微粉末の鉄粉を得るには蒸発法と気相還元
法の方法があった。しかし、いずれも製造された微粉体
の形状や構造が不ぞろいのため、流動性、分散性が悪く
、酸化しやすいなどの問題が残っている。

本発明トナー中における単結晶微粉末鉄粉の含有量は、
この鉄粉の磁束密度が高い（飽和磁気モーメント１２０
〜１５０ｅｍｕ／　ｇ　）ため、１５〜４０重量％で適
切な磁気特性が得られ、更に、現像スリーブ内マグネッ
トの磁力を弱くすることも可能となる。なお、従来の磁
性粉（Ｆｅ、　ｏ４）の飽和磁気モーメントは８０〜９
０ｅｍｕ／　ｇ　＜らいである。

また、本発明での鉄の単結晶微粉末の平均粒子径は０．
１〜１０μｍであることが好ましい。０．１μｍよりも
小さくなると微粉末の樹脂への分散性が低下しやすくな
る場合があり、逆に１０μｍよりも大きくなると前記微
粉末単独の粒子がトナー中に存在しやすくなる。

かかる単結晶微粉末鉄粉は、従来から知られる静電荷像
現像用トナーに使用される材料と共に使用することが可
能である。

磁性トナーは結着樹脂中に前記単結晶微粉末鉄粉ととも
に着色剤を含有させた着色粒子であり、また、より効果
的な帯電付与を行なう為、帯電付与物質例えば染料、顔
料あるいはいわゆる荷電制御剤を含有してもよい。更に
、コロイダルシリカの様な流動化剤、酸化セリウム、炭
化ケイ素等の研磨剤、ステアリン酸金属塩などの滑剤、
酸化スズの様な導電性付与剤等を必要に応じて含有して
もよい。

なお、磁性トナーの調製において、一定条件をそなえた
磁性粉を含有させることは特開昭５６−１３７３５７号
、特開昭５７−２４９５０号、特公昭５６−１９６８２
号など公報の公報にも開示されている。しかし、これら
公報には、磁性粉として単結晶微粉末鉄粉を含有させる
ことは記載されていない。

次に実施例を示す。なお、ここでの部は重量基準である
。

実施例１ カーボンブラック（三菱＃　４４）　　　　　　　　　
　５部低分子量ポリプロピレン　　　　　　　　　　４
部単結晶微粉末鉄粉（平均粒子径約０．５μ諷）２５部
ニグロシン染料　　　　　　　　　　　　　１．５部か
らなる混合物を熱ロールミルで溶融混練し。

冷却後、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いでエアー
ジェット方式による微粉砕機で微粉砕する。得られた微
粉末を分級して粒径５〜１５μｍのトナーとした。この
１００部に対してコロイダルシリカ０．３％をスピード
ニーダ−で攪拌して磁性トナーを調製した。この磁性ト
ナーを１０℃。

１５％ＲＨ１２０℃、６０％ＲＨ１３０℃、９０％ＲＨ
の環境下でリコー社製電子写真複写機（マイリコピ−Ｍ
−１０）に入れ画像出しを行なったところ、鮮明な画像
が得られた。更に、連続複写１００００枚後の画像も初
期と同様の鮮明な画像が得られた。

比較例１ 単結晶微粉末鉄粉２５部の代りに平均粒径約０．５　ｐ
　ｍのＦｅ３０４（チタン工業社製ＢＬ−１００）６５
部を用いた以外は実施例１とまったく同様にして磁性ト
ナーを作製し、リコー社製電子写真複写機（マイリコピ
−Ｍ−１０）に入れ画像出しを行なったところ、鮮明な
画像が得られた。しかし、連続複写１０００枚を行なっ
たところ画像上に地肌汚れ及びカブリが発生した。更に
定着性も不十分になった。

比較例２ 単結晶微粉末鉄粉の代りに平均粒径０．５μｍのＦｅ、
Ｏ，（チタン工業社製ＢＬ−１００）２５部を用いた以
外は実施例１とまったく同様にして磁性トナーを作製し
、リコー社製マイリコピーＭ−１０に入れ画像出しを行
なったところ地肌汚れ及びカブリが発生した。

実施例２ 銅フタロシアニンブルー顔料　　　　　　　　５部低分
子量ポリプロピレン　　　　　　　　　　４部単結晶微
粉末鉄粉（平均粒子径約２μｍ）２２部アミノ基含有ポ
リマー　　　　　　　　　　　１０部からなる混合物を
用い実施例１と同様にしてトナーを調製し、リコー社製
マイリコピーＭ−１０に入れ画像出しを行なったところ
、鮮明なブルー色画像が得られた。

〔効　　果〕

本発明磁性トナーの使用によれば、カラー化が可能で、
かつ、定着の良好な鮮明画像が得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、平均粒子径が０．１〜１０μｍである鉄の単結晶微
   粉末を含有していることを特徴とする静電荷像現像用ト
   ナー。