JPS6136757A - 二成分系磁性現像剤 - 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】 発明の分野 本発明は、電子写真用二成分系磁性現像剤に関するもの
で、より詳細には、トナー濃度許容範囲が広くしかも寿
命が延長された二成分系磁性現像剤に関する。

従来の技術及び発明の技術的課題 二成分系磁性現像剤を用いる電子写真法においては、顕
電性トナーと磁性キャリヤとを混合し、この二成分系組
成物を、内部に磁石を備えた現像スリーブ上に供給して
、この組成物から成る磁気ブラシを形成させ、静電潜像
を有する電子写真感光板にこの磁気ブラシを摺擦せしめ
ることにより、顕電性トナー像を感光板上に形成させる
。顕電性トナーは磁性キャリヤとの摩擦により、感光板
上の静電潜像の電荷とは逆極性の電荷に帯電され、磁気
ブラシ上の顕電性トナー粒子がクーロン力により静電潜
像上に付着して、静電潜像の現像が行われる。　　゛ 磁性キャリヤとしては一般に、鉄粉キャリヤが広（使用
されているが、この鉄粉キャリヤを用いた二成分系現像
剤では、現像感度曲線（静電像と現像スリーブ間の電位
差対画潰濃度の曲線）の立上りが急で、階調性に劣り、
中間調の再現性に乏しいという欠点がある。また、この
鉄粉キャリヤを含む現像剤は硬い磁気ブラシを形成する
ことがあり、感光層を傷つける可能性があると共に、ベ
タ黒部の複写に際してぼ、形成される画像に、ブラシマ
ーク、即ちブラシの摺擦方向に延びている細くて短い白
線の多数の列が入るという欠点が認められる。更に、鉄
粉キャリヤは湿度に敏感であリ、湿度の影響により現像
特性が変化したり、或いはそれ自体錆を発生する傾向が
あり、更にまた磁気ブラシの駆動に大きなトルクを必要
とするという問題もある。

近年、二成分系現像剤の磁性キャリヤとして、フェライ
ト、特にソフトフェライトを用いることが提案されてい
る。しかしながら、フェライトキャリヤは鉄粉キャリヤ
よりも高電気抵抗であることにも関連して、現像に際し
てキャリヤ引き、即ちキャリヤが感光層側へ移行すると
いうトラブルや、形成される画像にエツジ効果が生じる
という問題を生じ易い。

更に、二成分系磁性現像剤では、現像に適した磁性キャ
リヤに対するトナー濃度の範囲が比較的狭い範囲内にあ
り、トナー濃度の調節を高頻度で行わなければ良好な画
像が得られず、またキャリヤ粒子にトナー成分が付着し
て摩擦帯電性に劣った所謂スペントトナーが発生し、こ
れらの欠点の改善が強く望まれている。

発明の目的 本発明者等は、電荷制御の目的でトナー中に配合される
染料を、トナー粒子表面に７１１１ｇ度で含む顕電性ト
ナーの製造に成功し、この顕電性トナーをフエライトキ
・ヤリャと組合せて二成分系磁性現像剤とすることによ
り、トナー濃度の許容範囲がかなり広がり、また寿命も
延長されることを見出した。

即ち、本発明の目的は、従来の二成分系磁性現像剤の上
記欠点が解消された現像剤を提供するにある。

本発明の他の目的は、摩擦帯電性に優れ、トナー濃度の
許容範囲が広くしかも延長化された寿命を有する二成分
系磁性現像剤を提供するにある。

発明の構成 本発明によれば、フェライトキャリヤと顕電性トナーと
から成る二成分系磁性現像剤において、該顕電性トナー
が、４．０ｘ１０　〜９．０ｘ１０−５Ｖｌｌ　）ナー
の表面染料濃度を有するトナーであることを特徴とする
二成分系磁性現像剤が提供される。

発明の好適態様 本発明を以下に詳細に説明する。

トナーの　゛　　成　び 本発明に用いる顕電性トナーは、電荷制御の目的でトナ
ー中に配合される染料がトナー粒子表面に優先的に分布
して含有されていることが顕著な特徴である。

即ち、本発明のトナーは、４゜０×１０　乃至９、Ｏｘ
１０−５ｇ／、Ｓｌｌナー、特に好適には５．０×１０
−５乃至６．０ｘ１０　９／ｇトナーの表面染料濃度を
有することが顕著な特徴である。表面染料濃度とは、後
述する実施例中に詳記する通り、トナー粒子表面の染料
のみを選択的に抽出し、この抽出液の吸光光度から染料
濃度を算出し、トナー粒子１ｇ当りの染料の量に換算さ
れた値を意味する。

トナー中に電荷制御の目的で配合する染料の量は、一般
にトナー１ｇ当り７ｘ１０　乃至４０×１０’−’　Ｊ
のオーダーであることから、本発明に使用するトナーに
おいては、配合した染料の大部分、特に配合染料の１０
乃至７０％、好適には３０乃至６０％がトナー粒子の表
面に分布して存在しているという驚くべき事実が明らか
となる。

二成分系磁性現像剤におけるトナー濃度は、形成される
トナー像の濃度や画質及び現像作業性に密接に関連する
。トナー濃度が成る基準下限値を上廻ると、画像濃度が
低下し、ペタ部の画像にブラシマークと呼ばれる白地抜
けの部分が発生する。

また、トナー濃度が成る基準上限値を１廻ると、バック
グラウンドの汚れ（地肌カブリ）やトナー飛散が生じる
。この欠点を生じない適切範囲は、一般に８乃至１６チ
の比較的小さい範囲である。

本発明によれば、前述した表面染料濃度の高いトナーな
用いることにより、前述した濃度低下やトナー飛散等の
トラブルを生じることなしに、現像剤中の適切トナー濃
度を、７乃至１８重量−の広い範囲に拡張することが可
能となるのである。かくして、本発明によれば、現像剤
中のトナー濃度の許容性が広くなり、その結果として現
像作業性が向上し、しかもトナー濃度の調節頻度をも従
来のものに比して少なくすることが可能となるのである
。

この理由は、正確には不明であるが、染料が表面に優先
的に分布することにより、トナー粒子の摩擦帯電性が広
いトナー濃度範囲内で向上するためと思われる。

更に、このトナーをフェライトキャリヤと組合せること
により、キャリヤを長期間にわたって使用するときにも
摩擦帯電特性が低下する傾向が少なく、寿命の延長が可
能となる。

用いる顕電性トナーは、顕電性と共に着色性、定着性を
具備するものであり、定着用樹脂媒質、着色用顔料及び
電荷制御用染料を必須成分として含有する。

定着用樹脂としては、熱可塑性樹脂や、未硬化乃至は初
期縮合物の熱硬化性樹脂が使用される。

その適当な例は、重要なものの順序に、ポリスチレン等
のビニール芳香族樹脂、アクリル系樹脂、ポリビニルア
セタール樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェ
ノール樹脂、石油樹脂、オレフィン樹脂等である。着色
用顔料としては例えばカーボンブラック、カドミウムエ
ロー、モリブデンオレンジ、ピラゾロンレッド、ファス
トバイオレットＢ、フタロシアニンブルー等の１種又は
２種以上が使用′される。

電荷制御用染料としては、それ自体公知の任意のものを
使用し得る。

具体的にはこれに限定されるものではないが、次のもの
を好適に使用し得る。

正電荷制御剤として、 Ｃ０１，ソルベント　ブラック　１ （、１，ソルベント　ブラック　２ Ｃ１１，ソルベント　ブラック　６ Ｃ１１，ソルベント　ブラック　５ Ｃ１１，ソルベント　ブラック　７ 等が挙げられる。

負電荷制御剤としてクロム、鉄或いはコバルトを含有す
る錯塩アゾ染料の内、アルコール可溶性のものが好適に
使用される。好適な錯塩染料は、下記式 式中、Ａはオルソ位にフェノール性水酸基を有するジア
ゾ成分の残基な表わし、Ｂはカップリング成分の残基な
表わし、Ｍはクロム、鉄或いはコバルト金属な表わし、
（”）＋は無機或いは有機のカチオンである、で表わさ
れる２：１型金属錯塩染料である。他に銅フタロシアニ
ンのスルホニルアミン誘導体モ本発明の目的に使用し得
る。

これらの含金属錯塩染料の代表的なものは、Ｃ９１，ア
シッド　ブラック　１２６のクロムの含金属染料 Ｃ，１，ソルベント　ブラック　２２ ソルベント　ブラック　２５ ソルベント　ブラック　２８ ソルベント　ブラック　４２ ソルベント　ブラック　４６ 等が挙げられる。負電荷制御用の染料、特に含金属染料
が本発明の目的に好適である。

トナー中の定着用樹脂媒質の量は、全体当り８０乃至９
６％、特に８５乃至９６％、顔料は６乃至１０％、特に
６．５乃至８％、染料は０．７乃至４％、特に１乃至２
チの量で含有されていることが望ましい（％は重量基準
）。

用いるトナー粒子は、解像力や現像作業性等の見地から
５乃至６０μｍの平均粒径な有することが望ましく、ま
たトナーの転写性の点からは、１　ｘ　１０”Ω・傭以
上の体積抵抗を有することが望ましい。

１１−づｌ剛ｉ 表面に染料が優先的に分布した構造のトナーは、これに
限定されるものではないが、次のように製造される。

先ず、樹脂粉末、顔料及び電荷制御用染料を混合するが
、この混合を、剪断力が作用しないような条件下にトラ
イブレンドにより行うことが重要であり、ヘンシェルミ
キサー、スーパーミキサー、或いはボールミルのような
剪断力が作用する条件下での混合では、前述した分布構
造のトナーを得ることが困難である。このトライブレン
ドには、キュービック・プレンダー、コニカルブレンダ
−１Ｖ字型ブレンダー、ダブルコーンブレンダー等ヲ用
いることができる。

次いで、このトライブレンド物を、二軸押出機、６本ロ
ール、ニーダ−等を用いて溶融混練し、この混線組成物
を冷却後粉砕し、篩別けする。粉砕に際し、染料が分散
している部分或いは樹脂中に染料が多く分散乃至溶解し
ている部分では、この部分の強度が比較的低いため、こ
の部分から破砕が生じることの結果として、表面に染料
が多く分散した粒子が生成するものと思われる。

フェライトキャリヤ 本発明において、フェライトキャリヤとしては、それ自
体公知のの任意のフェライトキャリヤ、特に焼結フェラ
イト粒子が使用される。フェライト焼結粒子はそれ自体
公知のものであり、公知の焼結フェライト粒子、特に球
状の焼結フェライト粒子が有利に使用される。フェライ
トの組成も公知のものであり、＝般にソフトフェライト
と呼ばれるもの、例えばこれに限定されるものでないが
、Ｚｎ系フェライト、Ｎ１系フェライト、Ｃμ系フェラ
イト、Ｍｎ系フェライト、Ｋｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｋ
ｎ−Ｍｙ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ
−Ｚｎ系フェライト、Ｍｎ−Ｃｔｔ−Ｚｒｂ系フェライ
ト等が挙げられる。好適なフェライトは、原子重量％で
、Ｆｅ５５乃至６５チ、Ｃｕ５乃至１５チ、Ｚａ５乃至
１５％及びＡｆａＱ乃至０．５チから成るＣμｍＺｎ系
又はＣＬ−Ｚｎ−Ｍｎ系フェライトである。

用いる焼結フェライト粒子は、一般に平均粒径が６０乃
至１００ミクロン、特に６５乃至４５ミクロンにあるも
のが望ましい。

現像剤 フェライトキャリヤとトナーとは、前述した量比で混合
され、静電像の現像に使用される。本発明の二成分系磁
性現像剤は、磁気ブラシの形で、正電荷像、例えばセレ
ン系感光体の静電像の現像に有利に使用される。

本発明を次の例で説明する。

実施例 二成分系現像剤用のトナーとして下記の処方および製法
で６種のものを調製した。

処　　　方 カーボンブラック （プリンテックス−Ｌ　デグサ社製）　　　　ａ５重量
部［相］　上記処方の混合物をＷコーンで１５分前混合
し、混線、粉砕、分級し、平均粒径１１μのトナーを得
た。

■　０における前混合を１時間に変えて平均粒径１１μ
のトナーを得た。

Ｏ上記処方の混合物をヘンシェルミキサーで５０分前混
合し、混線、粉砕、分級し、平均粒径１１μのトナーを
得た。

上述のようにして得られた６種のトナーの表面染料濃度
を次のようにして測定した。なお測定結果は第１表に示
す。

測定方法 トナー１００■を精秤し、５０−のメタノールを加え、
１０分間ボールミルにかけた。そして１日放置後、上澄
液濃度な吸光光度計により測定し、ランベルト・ベール
則より濃度を算出した。

上記３Ｎのトナーに７リカによる表面処理を行なった後
、球状のフェライトキャリヤ（飽和磁化５５　ｅｒｒＬ
−／ｆｌ、残留磁化ｏ−ｍ−ｙｉ、平均粒径５０μ）と
混合し、それぞれトナー濃度が５．７，１０゜１５．１
８，２θチの現像剤を調製した。

複写テスト 得られた現像剤を市販の電子写真複写機（ＤＣ−２１１
、三田工業製）に装填し、複写テストを行ない、画像特
性を観察した。結果は第１表に示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェライトキャリヤと顕電性トナーとから成る二
   成分系磁性現像剤において、該顕電性トナーが、４．０
   ×１０＾−＾３〜９．０×１０＾−＾３ｇ／ｇトナーの
   表面染料濃度を有するトナーであることを特徴とする二
   成分系磁性現像剤。