JPS6333696B2

JPS6333696B2 -

Info

Publication number: JPS6333696B2
Application number: JP56014814A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Nasu; Tadashi Sakairi; Akira Minobe; Yoshi Oomura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-02-03
Filing date: 1981-02-03
Publication date: 1988-07-06
Also published as: EP0057613B1; DE3270929D1; JPS57129444A; EP0057613A1

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子写真、静電記録、静電印刷等に用
いられる、静電荷現像用の磁性トナーの製造方法
に関するものである。磁性トナーは、バインダー樹脂、磁性体、抵抗
調節剤、あるいはこれに着色剤、流動化剤を加え
たものから構成されるのが一般的であり、通常、
キヤリアレスなため磁性トナーの濃度のコントロ
ールが不要であり、現像装置のメカニズムも簡単
になる利点がある。しかし一方では、磁性トナー
の抵抗を調節するために、磁性トナー粒子の内部
にカーボンブラツクの様な導電性粒子を分散させ
るか、あるいは、その表面に導電層を設ける必要
がある。一般的に導電層を形成する方法として、 (a) 流動乾燥炉の様に、高温気流中において導電
性粒子及び磁性トナー母体粒子を混合、分散さ
せ導電層を形成する。 (b) 回転ドラム中にて、導電性粒子及び磁性トナ
ー母体粒子を混合、分散させ導電層を形成す
る。等が知られている。しかし、これらの方法では磁
性トナー母体粒子と導電性粒子が単に混合される
のみであり、磁性トナー母体粒子への導電性粒子
の付着が充分でなく、安定した導電層形成に難点
があり時間当りの処理量も少なく、一定の抵抗値
をもつ磁性トナーを得るのはかなり難しいのが現
状である。この場合の磁性トナーでは、画像濃度
が低くかぶり現像の発生が多く見られ、画質が低
下するといつた欠点がある。特に絶縁性磁気ロール、例えばアルマイト処理
したアルミスリーブ、プラスチツク製スリーブを
用いた磁気ロール現像において上記の様な欠点が
顕著にあらわれる。本発明の目的は、前記の従来技術の欠点をなく
し、調整が容易で品質が安定し、生産性が高く多
量処理の可能な磁性トナーの製造方法を提供する
ことにあり、本発明の別な目的は、安定かつ低抵
抗値（9.99×10⁵Ω−cm以下。１×10⁴Ω−cm以上
の値では現像時にかぶり現象の発生が多く、画像
濃度も低く商品価値の低い画像となる）であり、
流動性が良く絶縁性磁気ロール現像方式において
も、かぶり現像の発生が少なく、画質及び画像濃
度が極めて優れた磁性トナーを供給するものであ
る。また、磁気ロール現像方式においてスリーブ回
転、マグネツト回転及びマグネツトスリーブ同時
回転においても同様に優れた結果を達成するもの
である。本発明は、公知の高速流動撹拌機（以下、撹拌
槽という。例えば、スーパーミキサー：川田製作
所製、ヘンシエルミキサー：三井三池製作所製）
を使用して、導電層形成前の磁性トナー（以下、
磁性トナー母体粒子と記す）を撹拌槽の中で、周
速200ｍ／min乃至2000ｍ／min（周速200ｍ／min
未満では、磁性トナー母体粒子が昇温せず該母体
粒子表面の軟化を促す事が出来ず、また導電性粒
子を添加後、磁性トナー母体粒子より小さな粒子
を、強固に付着させる事が出来ない。また、2000
ｍ／minをうわまわる周速においては、磁性トナ
ー母体粒子表面に付着した磁性トナー母体粒子よ
り小さな粒子が剥落してしまうため、均一なコー
テイングが出来ない。）において、高速撹拌し磁
性トナー母体粒子間、あるいは回転羽根及び槽壁
面間による発熱作用により、45℃〜50℃（磁性ト
ナー母体粒子の軟化点以上）まで昇温させた後、
導電性の粒子である抵抗調節剤（例えばカーボン
ブラツク：三菱化成 #44）を1wt％から5wt％の
範囲で添加し、再度高速撹拌により均一分散、コ
ーテイングさせる事により達成されるものであ
る。なお、上記抵抗調整剤の他電荷調整用粒子を適
宜混合してもよい。ここに表現するところの融点および軟化点は、
以下に示す方法にて測定するものである。メルテイングポインター（明峰社製作所：
MP2型）に、磁性トナー母体粒子を置き、徐々
に温度を上昇させ、磁性トナー母体粒子表面を、
細針により加圧して、該母体粒子表面が変形する
状態での温度を軟化点として測定する。融点は、上記メルテイングポインターにより、
磁性トナー母体粒子全体が、完全に溶融する時の
温度を融点として測定する。記録紙への磁性トナーの定着方式として、 (1) 熱で定着する (2) 圧力で定着する (3) 熱と圧力を併用するの３方式があるが、本発明により得られる磁性ト
ナーは前記３方式全てに良好な効果を発揮する。以下、本発明を実施例により説明する。実施例１エポキシ樹脂（シエル化学、エピコート
＃1004）50重量部、酸化鉄（戸田工業：マグネタ
イト：EPT−500）より成るトナー原料を、二軸
混練機にて混練し、ついでロートプレツクス粉砕
機＜イトマンエンジニアリング８／16型＞で２mm
以下の粒子とし、これをピンミル＜アルピネ：
160Z＞にて微粉砕した、ここで得られた粉体を
風力分級機＜アルピネ100MZR＞で10〜44μに分
級し、高速流動撹拌槽＜スーパーミキサー：川田
製作所製：SMG−20＞で、高剪断により45℃ま
で自己昇温させた後に、すぐ抵抗調節剤＜三菱化
成：カーボンブラツク #44＞を磁性トナー母体
粒子重量の2wt％添加し、1900γpmで60sec分散
させ磁性トナー母体粒子表面に均一にして強固に
付着させた（以下表面コーテイングと言う）。こうして得られた粉末を、再度、風力分級機で
10〜44μに分級した。この磁性トナーの抵抗値を第１図の様なセルを
使用し測定すると、2.00×10³Ω−cmの抵抗値を
示した。ここで第１図中、は、縦：１cm、横：１cm、厚み：0.03cmの銅
電極を示す。＜銅電極間距離は１cmである＞は、内壁寸法が縦：１cm、横：1.06cm、高
さ：３cmのガラス製のセルを示す。＜本セル中に
一定量の磁性トナーを投入する＞は、に接続された被服導線を示す。＜ホイ
ーストンブリツジ端子へ接続する＞次に、流動性を第２図の様な治具を使用し測定
すると、〓0.6mmの値を示した。ここで第２図中、は、厚み：0.15cmで、各寸法の穴７のあいた
真鍮板を示す。は、内径：〓0.8cm、高さ：１cmのリングを
示す。＜本リング中に磁性トナーを投入する＞は、を支えるアングルを示す。このような治具で各穴７の上にリング５を置き
測定する磁性トナーをリング５内に入れ、穴７を
通つて落下しはじめる最小穴７の径で流動性を表
示する。さらに安息角を測定すると、31度を示した。安
息角は粉末の流動性を表わすもので、細川ミクロ
ン(株)より市販されているパウダーテスター（PT
−Ｅ型）において使用される値である。本磁性トナーを、磁気ロール現像法（アルミス
リーブ及び絶縁性スリーブ、マグネツト回転）に
より現像し、熱定着を行なつた結果、かぶり現象
の発生のまつたくない画像濃度の高い均質な画像
を得た。また、磁気ロール現像方式において、ス
リーブ回転、スリーブ・マグネツト同時回転方式
においても、前述同様の優れた結果を得た。次に実施例(1)と同一の実験を５回くり返した結
果、抵抗値、流動性、安息角は下記に示す様に非
常に安定した値を得た。また、現像、定着後にお
ける結果も実施例(1)と同様に優れた結果を得た。

【表】比較例１実施例１で得られた磁性トナー母体粒子600c.c.
を、１の広口ポリビンに投入し、磁性トナー母
体粒子に対し2wt％の抵抗調節剤を添加し、シエ
ーカー＜東洋精製機＞にて30分間表面コーテイン
グ処理を行ない、風力分級機にて10〜44μに分級
した、この磁性トナーの抵抗値を測定すると、８
×10⁴Ω−cmを示した流動性は〓0.9mm、安息角34
度を示した。同様に、実施例１で得られた磁性トナー母体粒
子2.5を、５のボールミルポツトに投入し磁
性トナー母体粒子重量の2wt％、抵抗調節剤を添
加し、３時間表面コーテイング処理を行ない、風
力分級機にて10〜44μにて分級した。この磁性ト
ナーの抵抗値を測定すると２×10⁵Ω−cmを示し
た流動性は〓0.2mm、安息角35度を示した。得られた上記両磁性トナーを、磁気ロール現像
法により現像し熱定着を行なつた結果、導電性の
ロール＜アルミスリーブ＞においては、かぶりの
発生のまつたくない画像濃度の高い均質な画像を
得たが、絶縁性の磁気ロールにおいては、かぶり
現象が発生し、画像濃度も低く商品価値の低い画
像であつた。次に比較例(1)と同一の実験をシエーカー及びボ
ールミルポツトでそれぞれ５回くり返した結果、
抵抗値、流動性、安息角は下記に示す様に不安定
な結果を得た。（第２表、第３表）また、現像定着後における結果も比較例２と同
様の結果を得た。シエーカー処理

【表】ボールミル処理

【表】実施例２スチレン樹脂＜エツソ、ピコラスチツクＤ−
125＞40重量部、低分子量ポリプロピレン＜三洋
化成：ビスコール550P＞10重量部、酸化鉄＜戸
田工業：マグネタイトEPT500＞50重量部より成
るトナー原料を用い、実施例１と同様にして磁性
トナーを得た。得られた本磁性トナーの抵抗値を測定すると、
1.5×10³Ω−cmを示し、流動性は〓0.5mm、安息角
30度を示した。本磁性トナーを磁気ロール現像法により現像
し、ヒートロールにより定着した結果、導電性ロ
ール及び絶縁性ロールの両現像方式において、か
ぶり現象の発生のまつたくない画像濃度の高い均
質な画像を得た。比較例２実施例２により得られた磁性トナー母体粒子を
用い、比較例２と同様にして磁性トナーを得た。
得られた磁性トナーの抵抗値を測定すると９×
10⁴Ω−cmを示し、流動性は〓1.0mm、安息角35度
を示した。同様に、実施例２で得られた磁性トナ
ー母体粒子2.5を、５のボールミルポツトに
投入し、磁性トナー母体に対し2wt％の抵抗調節
剤を添加し、３時間表面コーテイング処理を行な
い、風力分級機にて10〜44μにて分級した、この
磁性トナーの抵抗値を測定すると1.5×10⁵Ω−cm
を示した、流動性は〓1.2mm、安息角35度を示し
た。得られた上記両磁性トナーを、磁気ロール現
像法により現像し、ヒートロールにより定着した
結果、導電性ロール＜アルミスリーブ＞において
は、かぶり現像の発生のまつたくない画像濃度の
高い均質な画像を得たが、絶縁性の磁気ロールに
おいては、かぶりが発生し画像濃度も低く商品価
値の低い画像であつた。実施例３ポリエチレンワツクス〔三井石油化学、ハイワ
ツクス．200P〕30重量部、EVA〔三井ポリケミカ
ル、エバフレツクス #260〕10重量部、酸化鉄
〔戸田工業、マグネタイトEPT−500〕60重量部
より成るトナー原料を用い、実施例１と同様にし
て磁性トナーを得た。得られた本磁性トナーの抵抗値を測定すると
1.8×10³Ω−cmを示し、流動性は〓0.6mm、安息角
は31度を示した。本磁性トナーを、磁気ロールにより現像し圧力
定着ロールにより定着した結果、導電性ロール及
び絶縁性ロールの両現像方式において、かぶり現
像の発生のまつたくない、画像濃度の高い均質な
画像を得た。比較例３実施例３により得られた磁性トナー母体粒子を
用い、比較例１と同様にして磁性トナーを得た。
両磁性トナーの抵抗値を測定すると、シエーカー
で処理したものは抵抗値は７×10⁴Ω−cmを示し、
流動性は〓1.1mm、安息角は35度を示した。ボー
ルミルで処理したものは、抵抗値は５×10⁵Ω−
cmを示し、流動性は〓1.2mm、安息角は35度を示
した。得られた両磁性トナーを磁気ロールにより現像
し、圧力定着ロールにより定着した結果、導電性
ロール＜アルミスリーブ＞においては、かぶり現
像の発生のまつたくない画像濃度の高い均質な画
像を得たが、絶縁性の磁気ロールにおいては、か
ぶり現象が発生し、画像濃度も低く商品価値の低
い画像であつた。以上述べたように、本発明によれば高速撹拌に
より、その表面が溶融点以下で軟化点以上に昇温
された状態で磁性トナー母体粒子の表面に、抵抗
調節剤である導電性粒子が付着させられるため、
導電性粒子は磁性トナー母体粒子表面に均一に分
散し、強固にコーテイングされる。このため、低
抵抗かつ流動性が良好で画質が優れ、鮮明度の高
い画像で品質の安定した磁性トナーが得られるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の各実施例及び比較例における
抵抗値測定用セルの斜視図、第２図は本発明の実
施例及び比較例における流動性測定用治具の斜視
図を示す。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも、バインダー樹脂および磁性体か
ら成る磁性トナー母体粒子の表面を、高速流動撹
拌機でその剪断力により、磁性トナー母体粒子の
溶融温度より低くかつ軟化点以上に昇温した後、
再び高速流動撹拌機のせん断力により磁性トナー
母体粒子の表面に導電性粒子を付着させることを
特徴とする磁性トナーの製造方法。２高速流動撹拌機で、周速200ｍ／min乃至
2000ｍ／minの範囲において、磁性トナー母体粒
子の表面に導電性粒子を付着させることを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の磁性トナーの
製造方法。