JPH02191966A - 静電荷像現像用現像剤及び画像形成方法 - 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、電子写真法、静電印刷法などにおいて形成さ
れる静電荷潜像を磁性トナーを用いて現像する工程を有
する画像形成方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、静電潜像を形成させる方法として、原稿をハ
ロゲンランプの如き露光手段で照射し、反射光を静電潜
像保持体上に結像させるアナログ方式と、レーザー光、
　ＬＥＤ光等を直接、静電潜像保持体上に照射し潜像を
形成させるデジタル方式これらの静電潜像を現像する一
成分系磁性トナーによる新規な現像方法が例えば特開昭
５５−１８６５６号公報及び特開昭５５−２８６５９号
公報に提案されている。この現像方法は、内部に磁石を
有する円筒状のトナー担持体上に絶縁性磁性トナーを均
一に塗布し、トナー担持体上のトナー層を潜像保持体に
接触させることなく対向せしめ、現像部では、トナー担
持体上から潜像保持体へ絶縁性磁性トナーを移行させて
静電潜像を現像するものである。

現像時に、トナー担持体と潜像保持体の基板導体との間
に交番電圧を印加し、トナーをトナー担持体と潜像保持
体の間で往復運動させることにより地力ブリのないかつ
階調性の再現にすぐれ、画像端部の細りのない良好な現
像を行うことができる。この現像方法でトナーは絶縁体
であるため静電気的転写が容易である。

トナー担持体上にトナー層を形成する方法としては、ト
ナー容器出口に塗布用のブレードを用いる方法がある。

例えば第１図に示すものは、トナー担持体２に内装され
た固定磁石４の１つの磁極Ｎｌに対向する位置に、磁性
体より成るブレード１ａを設け、該磁極と磁性体ブレー
ド間の磁力線に沿って磁性トナーを穂立させ、磁性トナ
ーの穂をブレード先端のエツジ部で切ることにより磁力
の作用を利用して、トナー層の厚みを規制するものであ
る（例えば特開昭５４−４３０３７号公報参照）。

第１図において、７はトナーｌＯを収容した現像器、９
は電子写真法に於ける感光ドラムまたは静電記録法に於
ける絶縁性ドラムの如き潜像保持体（以下感光体或いは
感光ドラムという）を示す。

アナログ潜像とデジタル潜像では、その形成方法が異り
、これら潜像に対する現像の適切なる潜像の表面電位も
異なる。本発明の意図するアナログとデジタルの両現像
を行ない、特に、１バスにてこの両者を行なう方法にお
いては、従来知られていない多くの問題点が存在する。

デジタル潜像は、静電潜像担持体を帯電させレーザー光
の如き光源を用い照射された部分の表面電位を下げ、電
位コントラストを設け、形成されるものである。この潜
像を顕像化するには、どちらか一方の電位のみを現像す
ればよい。ところで、高電位部（ＶＤ部）にトナーを付
着させて現像する場合が正規現像であり、低電位部を現
像する場合が反転現像である。

以下には正規現像の場合について述べる。

低電位部を明部電位（ＶＬ）とし、高電位部を暗部電位
（Ｖｏ）として現像を行うと、ＶＬ部は白画像、ＶＤ部
は黒画像として顕像化される。この現像の際ＶＤ部のみ
が現像されれば良いが、ＶＬ部が現像されるとかぶりと
なって現われる。ＶＬ部は、レーザースポットの如き露
光手段で表面電位を低下させるが、実際には、スポット
間の電位が十分に低下せず、ＶＬ部の表面電位にバラツ
キが生じる。そのため、■１部に電位の高い部分が発生
し、ここが現像されすし状のかぶりとなって顕像化され
る恐れがある。一方デジタル潜像での中間調の表わし方
はドツト数及びライン密度で表現する。したがって、中
間の電位を現像し中間調（ハーフトーン）を顕像化する
必要はない。

デジタル潜像を前述した様な現像方法で顕像化するには
、中間電位の階調再現性は問題とならず、Ｖｏ部付近で
は十分に現像し、ｖＬ部付近の低電位部では現像しない
磁性トナーが必要である。

従来の磁性トナーを用いた現像方法では表面電位に対す
る画像濃度の曲線はＶＬ部およびＶ。部付近で傾きが小
さくなるという問題があった（第２図、第３図参照）。

デジタル潜像を現像する際には、ＶＬ部の付近の電位の
高い部分が現像され、トナーがのこってしまうので、こ
れを避ける為、第２図に示すように表面電位に対する画
像濃度のカーブの傾きを大きくし、濃度曲線の影響が出
ないように現像条件を設定した現像方法を用いる必要が
あった。（現像方法Ａとする。） 一方、アナログ潜像は、静電潜像担持体を帯電させ、原
稿からの反射光を光源として用い原稿濃度に応じて表面
電位を下げ電位コントラストを設定して形成させるもの
である。

低電位部をＶ５、とし高電位部をｖｏ、中間電位部を中
間調電位（ＶＨ）として現像を行うと、１６部は白画像
、ＶＤ部は黒画像、Ｖ□部は八−フトーン画像として顕
像化される。

中間調の顕像化は、表面電位によって決定されるので各
々の電位を階調性良く現像する必要がある。

アナログ潜像を前述した様な現像方法で顕像化するには
、中間電位の階調再現性も重要になる。

従ってアナログ潜像を現像する際には、第３図に示すよ
うに表面電位に対する画像濃度曲線の傾きが小さくし、
階調性が得られるように現像条件を設定した現像方法を
用いる。（現像方法Ｂとする。） 階調再現性を向上させる為、電位−濃度の傾きを小さく
すると１６部、　ＶＤ部に向ってすそひきが伸びるがア
ナログ潜像の場合、１６部に反射光が一様に照射され、
電位が一定しているのでかぶりは、一般に生じにくい。

しかしながら、現像方法Ｂをデジタル潜像に適用すると
電位−濃度の傾きのＶＬ付近にすそひきが生じているの
で１６部にかぶりを生じる傾向がある。

一方現像方法Ａをアナログ潜像に適用すると、電位−濃
度の傾きが大きい為、わずかな電位の変化で濃度が大ぎ
く変わるので中間調の再現が悪くなり、ハーフトーンの
階調性が得られなくなる。

従来は、アナログ潜像を形成させる為には、４００〜７
００ｎｍの可視光で行う為、この波長域に分光感度をも
つ感光ドラムが用いられている。

一方、デジタル潜像を形成させる時、半導体レーザーの
如き光源で行なわれる場合には、８００ｎｍ付近の赤外
域に分光感度をもつ感光ドラムが用いられている。

これら両者の分光感度を持ち、かつ帯電特性。

残留電位、暗減衰の如き電子写真特性が充分である感光
ドラムを生成することは困難であり、これに適するトナ
ーもなかったため、デジタル潜像とアナログ潜像を同一
の画像形成装置で良好に現像することは、従来の画像形
成方法では困難であった。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決しデジタル
潜像とアナログ潜像を顕像化する一成分磁性トナーによ
る現像方法を用いた画像形成方法及び該画像形成方法用
現像剤を提供するものである。

本発明の他の目的は、デジタル潜像とアナログ潜像を同
時に顕像化できる画像形成方法及び該画像形成方法用現
像剤を提供するものである。

さらに本発明の他の目的は、デジタル潜像及びアナログ
潜像の顕像化に於いて画像濃度が高く、かぶりがなく、
ドツトやラインの表現に優れた画像形成方法及び該画像
形成方法用現像剤を提供するものである。

さらに本発明の他の目的は、アナログ潜像の顕像化に於
いて、階調性に優れた画像形成方法及び該画像形成方法
用現像剤を提供するものである。

デジタル潜像及びアナログ潜像を形成するのに必要な、
白色光から長波長光まで均一な分光感度を有し、高感度
で電子写真特性の優れた感光ドラムを得ることができ、
その結果、複写機とレーザープリンタ双方の複合機能を
取り入れた画像形成装置を提供することが可能となった
。本発明は、デジタル潜像をかぶりなく現像し、アナロ
グ潜像を階調性よく現像し、それぞれの潜像を顕像化で
きる画像形成方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明は、少な
くとも２つ以上の電荷発生物質を含有しデジタル及びア
ナログ静電荷像を保持する電子写真用有機感光体と磁性
トナーを表面に担持するトナー担持体とを現像部におい
て一定の間隙を設けて配置し、磁性トナーをトナー担持
体上に前記間隙よりも薄い厚さに規制して現像部に搬送
し、現像する画像形成方法に使用される現像剤であり、
該磁性トナーが、５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子を
１２〜６０個数％含有し、８〜１２．７μｍの粒径の磁
性トナー粒子を１〜３３個数％含有し、１６μｍ以上の
粒径の磁性トナー粒子を２．０体積％以下で含有し、磁
性トナーの体積平均粒径が４〜ｌＯμｍである粒度分布
を有することを特徴とする静電荷像現像用現像剤に関す
る。

本発明は、少なくとも２つ以上の電荷発生物質を含有し
デジタル及びアナログ静電荷像を保持する電子写真用有
機感光体と磁性トナーを表面に担持するトナー担持体と
を現像部において一定の間隙を設けて配置し、磁性トナ
ーをトナー担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに規制し
て現像部に搬送し、現像する画像形成方法において、該
磁性トナーが、５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子を１
２〜６０個数％含有し、８〜１２．７μｍの粒径の磁性
トナー粒子を１〜３３個数％含有し、１６μｍ以上の粒
径の磁性トナー粒子を２．０体積％以下で含有し、磁性
トナーの体積平均粒径が４〜１０μｍである粒度分布を
有することを特徴とする画像形成方法に関する。

本発明に係る静電荷像保持体は、導電体基体上に少なく
とも電荷発生物質と電荷輸送物質とを含有する感光層を
有する有機光導電性感光体に於いて電荷発生物質として
少なくとも２種の化合物を含有する感光体を使用するこ
とを特徴とする。

可視光領域（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）に分光感度をも
つ化合物及び赤外領域（７０Ｑｎｍ〜９０（ＩｎＩＩ＋
）に分光感度をもつ化合物とで形成された電荷発生物質
と、イオン化ポテンシャル及び電気的ポテンシャルが整
合し、感度、残留電位、帯電特性に優れた電荷輸送物質
を用いた有機光導電性感光体は、可視光から半導体レー
ザー光まで分光感度をもつ静電荷像保持体として使用す
ることができる。

このような静電荷像保持体を用いることにより、原稿台
からの白色反射光でのアナログ潜像と、半導体レーザー
等からのレーザースポットでのデジタル潜像を静電荷像
保持体に形成することができる。

可視光領域に分光感度を有する化合物と、赤外領域に分
光感度をもつ化合物は、重量比で５／１〜１１５、好ま
しくは３７１〜１／３の割合で混合するのが良い。

電荷発生物質としては、短波長側に吸収ピークを有する
ビスアゾ系顔料と、長波長側に吸収ピークを有するビス
アゾ系顔料との組合せが挙げられる。

短波長側に吸収ピークを有するビスアゾ系顔料としては
、オキサジアゾール環を中心骨格とするビスアゾ系顔料
が挙げられる。例えば、下記構造式（１）を有するビス
アゾ系化合物が挙げられる。

Ｒ１：　Ｆ、　　ＣＩ、　　Ｂｒ、　　ＩＲ２：　　Ｃ
１（ｓ、　　−Ｃ）＋２（：）１３・・・（１） 長波長側に吸収ピークを有するビスアゾ系顔料としては
、ベンズアンスロン環を中心骨格とするビスアゾ系顔料
またはジフェニール−ピリジン−２−イルアミンを中心
骨格とするビスアゾ系顔料が挙げられる。例えば、下記
構造式（２）　ｏｒ　（３）を有するビスアゾ系顔料が
挙げられる。

電荷輸送物質としては、下記構造式（４）を有するトリ
フェニルアミン系化合物がある。

５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子を１２〜６０個数％
含有し、８〜１２，７μｍの粒径の磁性トナー粒子を１
〜３３個数％含有し、１６μｍ以上の粒径の磁性トナー
粒子を２．０体積％以下で含有し、磁性トナーの体積平
均粒径が４〜ｌＯμｍである粒度分布を有する磁性トナ
ーを、表面に担持するトナー担持体を現像部において一
定の間隙を設けて配置し、磁性トナーをトナー担持体上
に前記間隙よりも薄い厚さに規制して現像部に搬送し、
潜像を現像する現像方法により、前述したデジタル潜像
、アナログ潜像を忠実に顕像化し、かぶりのない高濃度
の画像を与えることができる。

本発明に係る磁性トナーは、感光体上に形成された潜像
の細線に至るまで、忠実に再現することが可能であり、
網点およびデジタルのようなドツト潜像の再現にも優れ
、階調性及び解像性にすぐれた画像を与えることができ
る。さらに、コピーまたはプリントアウトを続けた場合
でも高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合でも、
従来の磁性トナーより少ないトナー消費量で良好な現像
をおこなうことが可能であり、経済性および、複写機ま
たはプリンター本体の小型化にも利点を有するものであ
る。

本発明に係る磁性トナーにおいて、このような効果が得
られる理由は、必ずしも明確でないが、以下のように推
定される。

本発明の磁性トナーにおいては、５μｍ以下の粒径の磁
性トナー粒子が１２〜６０個数％であることが一つの特
徴である。従来、磁性トナーにおいては５μｍ以下の磁
性トナー粒子は、帯電量コントロールが困難であったり
、磁性トナーの流動性を損ない、トナー飛散して機械を
汚す成分とされ、さらに、画像のかぶりを生ずる成分と
して、積極的に減少することが必要であると考えられて
いた。

しかしながら、本発明者らの検討によれば、５μｍ以下
の磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するための必須
の成分であることが判明した。

例えば、０．５μｍ〜３０μｍにわたる粒度分布を有す
る磁性トナーを用いて、感光体上の表面電位を変化し、
多数のトナー粒子が現像され易い大きな現像電位コント
ラストから、ハーフトーンへ、さらに、ごくわずかのト
ナー粒子しか現像されない小さな現像電位コントラスト
まで、感光体上の表面電位を変化させた潜像を現像し、
感光体上の現像されたトナー粒子を集め、トナー粒度分
布を測定したところ、８μｍ以下の磁性トナー粒子が多
く、特に５μＩ以下の磁性トナー粒子が多いことが判明
した。現像にもっとも適した５μｍ以下の粒径の磁性ト
ナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に供給される場合
に、潜像に忠実であり、潜像からはみ出すことなく、真
に再現性の優れた画像かえられるものである。

本発明の磁性トナーにおいては、８〜１２，７μｍの範
囲の粒子が１〜３３個数％であることが一つの特徴であ
る。これは、前述のごとく、５μｍ以下の粒径の磁性ト
ナー粒子の存在の必要性と関係があり、５μｍ以下の粒
径の磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆い、忠実に再現
する能力を有するが、潜像自身において、その周囲のエ
ツジ部の電界強度が中央部よりも高く、そのため、潜像
内部がエツジ部より、トナー粒子ののりがうすくなり、
画像濃度が薄く見えることがある。特に、５μｍ以下の
磁性トナー粒子は、その傾向が強い。しかしながら、本
発明者らは、８〜１２．７μｍの範囲のトナー粒子を１
個数％〜３３個数％含有させることによって、この問題
を解決し、さらに鮮明にできることを知見した。８〜１
２．７μｍの粒径の範囲のトナー粒子が５μｍ以下の粒
径の磁性トナー粒子に対して、適度にコントロールされ
た帯電量をもつためと考えられるが、潜像のエツジ部よ
り電界強度の小さい内側に供給されて、エツジ部に対す
る内側のトナー粒子ののりの少なさを補って、均一なる
現像画像が形成され、その結果、高い濃度で解像性及び
階調性の邊れたシャープな画像が提供されるものである
。

また、１６μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子については
、２．０体積％以下にし、できるだけ少ないことが好ま
しい。

従来の観点とは全く異なった考え方によって、本発明に
係る磁性トナーは従来の問題点を解決し、最近の厳しい
高画質への要求にも耐えることを可能としたものである
。

本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。

５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子が全粒子数の１７〜
６０個数％であることが良く、好ましくは２５〜５０個
数％が良く、さらに好ましくは３０〜５０個数％が良い
。５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子が１７個数％未満
であると、高画質に有効な磁性トナー粒子が少なく、特
に、コピーまたはプリントアウトをつづけることによっ
てトナーが使われるに従い、有効な磁性トナー粒子成分
が減少して、本発明で示すところの磁性トナーの粒度分
布のバランスが悪化し、画質がしだいに低下してくる。

６０個数％を越えると、磁性トナー粒子相互の凝集状態
が生じやすく、本来の粒径以上のトナー塊となるため、
荒れた画質となり、解像性を低下させ、潜像のエツジ部
と内部との濃度差が大きくなり、中ぬけ気味の画像とな
りやすい。

８〜１２．７μｍの範囲の粒子が１〜３３個数％である
ことが良く、好ましくは８〜２０個数％が良い。

３３個数％より多いと、画質が悪化すると共に、必要以
上の現像（トナーののりすぎ）が起こり、トナー消費量
の増大をまねく。一方、１個数％未満であると、高画像
濃度が得られにくくなる。

１６μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子が２．０体積％以
下であることが良く、さらに好ましくは１．０体積％以
下であり、さらに好ましくは０．５体積％以下である。

２．０体積％より多いと、細線再現における妨げになる
ばかりでなく、転写において、感光体上に現像されたト
ナー粒子の薄層面に１６μｍ以上の粗めのトナー粒子が
突出して存在することで、トナー層を介した感光体と転
写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、転写条
件の変動をひきおこし、転写不良画像を発生する要因と
なる。磁性トナーの体積平均径は４〜ｌＯμｍ、好まし
くは４〜９μｍであり、この値は先にのべた各構成要素
と切りはなして考えることはできないものである。体積
平均粒径４μｍ未満では、グラフィック画像の如き画像
面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーののり量が
少なく、画像濃度の低いという問題点が生じやすい。こ
れは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対して、内部
の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えられる。体
積平均粒径１０μｍを越えると、では解像度が良好でな
く、複写の初めは良くとも使用をつづけていると画質低
下を発生しやすい。

本発明の特徴とする特定の粒度分布をもった磁性トナー
を用いた現像方法で得られる表面電位に対する画像濃度
の傾かば第４図に示すようになる。

第４図からも明らかな様に、適度な傾きをもっている為
、アナログ潜像を電位に応じて忠実に顕像化するのでハ
ーフトーン再現に階調性をもった画像を得ることかでき
る。ｖＬ部からＶＩ部への切れがよく、デジタル潜像に
於いてもかぶりを生じない。ｖＨ部からＶＩ）部への切
れもよく、アナログ潜像、デジタル潜像に於いて十分な
画像濃度が得られ、濃度ムラを生じることもない。本発
明のような特定の粒度分布を有する磁性トナーは、後述
する如く、潜像に対してのりが良く、しかも均一にのり
、また潜像の電位に応じ一定の磁性トナーが現像される
ので、ｖＬからＶＨ％　また、ｖｏからＶＤへの変化の
切れがよく、かぶりがなく高画像濃度でありしかもハー
フトーンの階調再現性に優れた画像を得ることができる
。

現像工程に使用される磁性トナーは、潜像の電位と画像
濃度との関係において、第４図の如き条件を満足する現
像特性を有することが好ましい。

具体的には、目視でカブリが確認できる潜像電位と画像
濃度０．２に達するまでの潜像電位との差（ＶＬ−Ｈ）
　カ１００　Ｖ　以下テア’）　；画像濃度が０．２〜
０．８の範囲において、潜像電位差１０Ｖ当り画像濃度
の変化量（ＤＨ）が０．１１未満（好ましくは０．１０
未満）であり； 画像濃度１．２の潜像電位と、画像濃度１．３以上の画
像濃度（または、画像濃度１．２以上の最高画像濃度）
に達するまでの潜像電位との差（Ｖ、−Ｏ）がｔｏｏ　
ｖ以下であり： 目視でカブリが確認できる潜像電位と、画像濃度１．３
以上の画像濃度（または、画像濃度１．２以上の最高画
像濃度）に達するまでの潜像電位との差（ＶＬ−Ｄ）が
４００　Ｖ以下（さらに好ましくは、３５０■以下、特
に好ましくは３００以下）である、現像特性を磁性トナ
ーを有する現像手段が満足していることが好ましい。

本発明において、黒画像部の潜像電位（Ｖｏ）は、絶対
値テ５５０〜７５０ｖ（好ましくは、６００〜７００Ｖ
）が好ましい。

測定装置としてはコールタ−カウンターＴＡ−ＩＩ型（
コールタ−社製）を用い、個数分布１体積分布を出力す
るインターフェイス（日科機製）及びＣ×−１パーソナ
ルコンピユータ（キャノン製）を接続し、電解液は１級
塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣＪ！水溶液を調製す
る。測定法としては前記電解水溶液１００〜１５０ｍ１
ｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベ
ンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍＲ加え、さらに測
定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は
超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記コー
ルタ−カウンターＴ＾−Ｉｆ型により、アパチャーとし
て１００μアパチヤーを用いて、個数を基準として２〜
４０μの粒子の粒度分布を測定し、本発明に係るところ
の値を求めた。

本発明に係る磁性トナーに使用される結着樹脂としては
、オイル塗布する装置を有する加熱加圧ローラ定着装置
を使用する場合には、下記トナー用結着樹脂が例示され
る。

例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポ
リビニルトルエンの如きスチレンおよびその置換体の単
重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチ
レン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフ
タリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレ
ン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチル
エーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共
重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチ
レン−ブタジェン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体
の如きスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノー
ル樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイ
ン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビ
ニール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キ
シレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、ク
マロンインデン樹脂、石油系樹脂が使用できる。

オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ走者方式におい
ては、トナー像支持体部材上のトナー像の一部がローラ
に転移するいわゆるオフセット現象、およびトナー像支
持部材に対するトナーの密着性が重要な問題である。よ
り少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常保存中
もしくは現像器中でブロッキングもしくはケーキングし
易い性質があるので、同時にこれらの問題も考慮しなけ
ればならない。これらの現象にはトナー中の結着樹脂の
物性が最も大きく関与している。さらに、本発明者らの
研究によれば、トナー中の磁性体の含有量を減らすと、
定着時にトナー像支持部材に対するトナーの密着性は良
くなるが、オフセットが起こり易くなり、ブロッキング
もしくはケーキングも生じ易くなる。本発明においてオ
イルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式を用いる
時には、結着樹脂の選択がより重要である。

好ましい結着樹脂としては、架橋されたスチレン系共重
合体もしくは架橋されたポリエステルがある。

スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対するコモノ
マーとしては、アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリ
ル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、
アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル
、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリニトリ
ル、アクリルアミドのような二重結合を有するモノカル
ボン酸もしくはその置換体：マレイン酸、マレイン酸ブ
チル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルのような
二重結合を有するジカルボン酸およびその置換体；塩化
ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルのようなビニルエ
ステル類；エチレン、プロピレン、ブチレンのようなエ
チレン系オレフィン類；ビニルメチルケトン、ビニルへ
キシルケトンのようなビニルケトン類；ビニルメチルエ
ーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエー
テルのようなビニルエーテル類：が例示される。これら
のビニル！＃量体が単独もしくは２つ以上用いられる。

ここで架橋剤としては主として２個以上の重合可能な二
重結合を有する化合物が用いられる。ジビニルベンゼン
、ジビニルナフタレンなどのような芳香族ジビニル化合
物；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリ
コールジメタクリレート、１．３−ブタンジオールジメ
タクリレートのような二重結合を２個有するカルボン酸
エステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビ
ニルスルフィド、ジビニルスルホンの如きジビニル化合
物；および３個以上のビニル基を有する化合物が例示さ
れる。これら架橋剤は単独もしくは混合物として用いら
れる。架橋剤は、千ツマー１００重量部当り、０．０１
〜５重量部使用するのが好ましい。

加圧定着方式を用いる場合には、圧力定着トナー用結着
樹脂の使用が可能であり、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリメチレン、ポリウレタンエラストマー、
エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂、スチレン−ブタ
ジェン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、線状
飽和ポリエステル、パラフィンがある。

本発明中の磁性トナーには荷電制御剤をトナー粒子に配
合（内添）、またはトナー粒子と混合（外添）して用い
ることが好ましい。荷電制御剤によって、現像システム
に応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、特に
本発明では粒度分布と荷電とのバランスをさらに安定し
たものとすることが可能である。正荷電制御剤としては
、ニグロシンおよび脂肪酸金属塩によるニグロシン変成
物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ
−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウ
ムテトラフルオロボレートの如き四級アンモニウム塩；
ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、
ジシクロへキシルスズオキサイドの如きジオルガノスズ
オキサイド；ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボ
レート、ジシクロへキシルスズボレートの如きジオルガ
ノスズボレートが例示される。これらは、単独であるい
は２種類以上組合せて用いることができる。これらの中
でも、ニグロシン系化合物、四級アンモニウム塩の如き
荷電制御剤が特に好ましく用いられる。

一般式 ［式中、Ｒ，はＨまたはＣ）１３を示し、Ｒ２およびＲ
３は置換または未置換のアルキル基（好ましくは、Ｃ０
〜Ｃ４）を示す。］ で表わされる千ツマ−の単重合体二または前述したよう
なスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ルなどの重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤
として用いることができる。

この場合これらの荷電制御剤は、結着樹脂（の全部また
は一部）としての作用をも有する。

上述した荷電制御剤（結着樹脂としての作用を有しない
もの）は、微粒子状として用いることが好ましい。この
場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、具体的には、
４μｍ以下（更には３μｍ以下）が好ましい。

トナーに内添する際、このような荷電制御剤は、結着樹
脂１００重量部に対して０．１〜２０重量部（更には０
．２〜１０重量部）用いることが好ましい。

本発明に係る６ｎ性トナーは、必要に応じて種々の添加
剤を内添あるいは外添混合してもよい。着色剤としては
従来より知られている染料、顔料が使用可能であり、通
常、結着樹脂１００重量部に対して０．５〜２０重量部
使用しても良い。他の添加剤としては、例えばステアリ
ン酸亜鉛の如き滑剤；酸化セリウム、炭化ケイ素の如き
研磨剤；例えばコロイダルシリカ、酸化アルミニウムの
如き流動性付与剤またはケーキング防止剤：例えばカー
ボンブラック、酸化スズの如き導電性付与剤がある。

熱ロール定着時の離型性を良くする目的で低分子量ポリ
エチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタ
リンワックス、カルナノ（ワックス、サゾールワックス
、パラフィンワックス等のワックス状物質を結着樹脂を
基準にして０．５〜５ｗｔ％程度磁性トナーに加えるこ
とも本発明のクチましい形態の１つである。

さらに本発明に係る磁性トナーは、着色剤のｑ９割を兼
ねても良いが、磁性材料を含有してしＡる。

本発明の磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マ
グネタイト、γ−酸化鉄、フェライト、鉄過剰型フェラ
イト等の酸化鉄：鉄、コノ〈ルト、ニッケルのような金
属或いはこれらの金属とアルミニウム、コバルト、銅、
鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウ
ム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セ
レン、チタン、タングステン、）（ナジウムのような金
属との合金およびその混合物が挙げられる。

これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜１μｍ、好まし
くは０．１〜０．５μｍ程度のものが好ましし１゜磁性
トナー中に含有させる量としてＧよ樹お旨成分１００重
量部に対し６０〜１２０重量部、好ましくは樹脂成分１
００重量部に対し６５〜１１０重量部である。

本発明に係る静電荷像現像用磁性トナーを作製するには
磁性粉及びビニル系、非ビニル系の熱可塑性樹脂、必要
に応じて着色剤としての顔料又は染料、荷電制御剤、そ
の他の添加剤等をボールミルの如き混合機により充分混
合してから加熱ロール、ニーダ−、エクストルーダーの
如き熱混練機を用いて溶融、捏和及び練肉して樹脂類中
に顔料又は染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕
及び厳密な分級をおこなって本発明に係るところの磁性
トナーを得ることが出来る。

他には、結着樹脂溶液中に構成材料を分散した後、噴露
乾燥することによりトナーを得る方法；あるいは結着樹
脂を構成すべき単量体に所定の材料を混合して乳化懸濁
液とした後に、重合させてトナーを得る重合法トナー製
造法；あるいはコア材、シェル材から成るいわゆるマイ
クロカプセルトナーにおいて、コア材あるいはシェル材
、あるいはこれらの両方に所定の材料を含有させる方法
−等の方法が応用できる。

本発明に係る磁性トナーは、摩擦帯電量の絶対値が５〜
２０μｃ／ｇ　（好ましくは、７〜１５μｃ／ｇ）であ
る様な摩擦帯電特性を有するのが好ましい。

磁性トナーの摩擦帯電特性は、２５℃、　５０〜６０％
Ｒ１１の環境下に１番放置された磁性トナー１０ｇと２
００〜３００メツシユ（ティラー）に主体粒度（２００
メツシユバス〜３００メツシユオン）を持つ、樹脂で被
覆されていないキャリア鉄粉（例えば、日本鉄粉社製Ｅ
ＦＶ２００／３００）　９０　ｇとを前記環境下でおよ
そ２００ｃ、ｃ、の容積を持つポリエチレン製容器中で
充分に（手で持って上下におよそ５０回振とうする）混
合し、４００メツシユスクリーンを有するアルミニウム
族のセルを用いて通常のブローオフ法により、磁性トナ
ーのトリボ電荷量を測定することによって、判定される
。

本発明に係る磁性トナーの真密度は１．４５〜１．７０
８７ｃｍ’であることが好ましく、さらに好ましくは１
．５０〜１．６５ｇ／ｃｍ３である。この範囲において
、本発明の特定の粒度分布を有する磁性トナーは、高画
質および耐久安定性という点で最も効果を発揮しつる。

磁性トナーの真密度が１．４５より小さいと、磁性トナ
ー粒子そのものの重さが軽すぎて反転かぶりおよびトナ
ー粒子ののりすぎによる細線のつぶれ、飛びちり、解像
力の悪化が発生しやすくなる。磁性トナーの真密度１．
７０より大きいと画像濃度がうずく、細線のとぎれなど
鮮鋭さの欠けた画像となり、相対的に磁気力も大きくな
るため、トナーの穂も長くなったり分枝状になったりし
やすく、この場合、潜像を現像したとき画質を乱し粗れ
た画像となりやすい。

磁性トナー真密度の測定は、いくつかの方法で行うこと
ができるが、本発明では、微粉体を測定する場合、正確
かつ簡便な方法として次の方法を採用した。

ステンレス製の内径１０＋ｎｍ、長さ約５ｃｍのシリン
ダーと、その中に密着挿入できる外径約１０ｍｍ、高さ
５ｍｍの円盤（Ａ）と、外径約１０ｍｍ、長さ約８ｃｍ
のピストン（Ｂ）を用意する。シリンダーの底に円盤（
Ａ）を入れ、次いで測定サンプル約１ｇを入れ、ピスト
ン（Ｂ）を静かに押し込む。これに油圧プレスによって
４００ｋｇ／ｃｍ２の力を加え、５分間圧縮したものを
とり出す。この圧縮サンプルの重さを秤ｆｉ　（ｗｇ）
　シマイクロメーターで圧縮サンプルの直径（Ｄｃｍ）
、高さ（Ｌ　ｃｍ）を測定し、次式によって真密度を計
算する。

さらに良好な現像特性を得るために、本発明の磁性トナ
ーは、残留磁化Ｏｒが１〜５　ｅｍｕ／ｇ　％好ましく
は２〜４．５ｅｍｕ／ｇであり、飽和磁化０１が２０〜
４０ｅｍｕ／ｇであり、抗磁力Ｈｃが４０〜１００ニス
テツド（６゜）の磁気特性を満足することが好ましい。

（いずれも測定磁場はＩ　ＫＯ，である）本発明に係る
磁性トナーにはシリカ微粉末を内添あるいは外添混合し
ても良いが、外添混合することがより好ましい。本発明
の特徴とするような粒度分布を有する磁性トナーでは、
比表面積が従来のトナーより大きくなる。摩擦ＩＦ電の
ために磁性トナー粒子と、内部に磁界発生手段を有した
円筒状の導電性スリーブ表面と接触せしめた場合、従来
の磁性トナーよりトナー粒子表面とスリーブとの接触回
数は増大し、トナー粒子の摩耗が発生しやすくなる。本
発明に係る磁性トナーと、シリカ微粉末を組み合せると
トナー粒子とスリーブ表面の間にシリカ微粉末が介在す
ることで摩耗は著しく軽減される。これによって、磁性
トナーの長寿命化がはかれると共に、安定した帯電性も
維持することができ、長期の使用にもより優れた磁性ト
ナーを有する現像剤とすることが可能である。

シリカ微粉体としては、乾式法および湿式法で製造した
シリカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フィルミング
性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ微粉体を用い
ることが好ましい。

ここで言う乾式法とは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成するシリカ微粉体の製造法である。例え
ば四塩化ケイ素ガスの酸素水素中における熱分解酸化反
応を利用する方法で、基礎となる反応式は次の様なもの
である。

５ｉＣ１’４＋　２　Ｂ□＋０２→５ｉ（ｈ＋４８Ｃρ
この製造工程において例えば、塩化アルミニウム又は、
塩化チタンの如き他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロ
ゲン化合物と共に用いる事によってシリカと他の金属酸
化物の複合微粉体を得る事も可能であり、それらも包含
する。

本発明に用いられる、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸
化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例え
ば、以下の様な商品名で市販されているものがある。

ＡＥＲＯ５ＩＬ　　　　　　　　　　　１３０（日本ア
エロジル社）２００ ｘ５０ Ｔ６００ ０Ｘ８０ ＯＸ１７０ ＣＯに８４ Ｃａ−０−５ｉＬ　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　Ｍ　　−５（ｆ；ＡＢＯＴＯＧｏ、社）　　
　　　ＭＳ−７Ｓ−５ Ｈ−５ Ｗａｃｋｅｒ　　ＨＤＫ　　Ｎ　　２０　　　　　　　
　　　　　　　　　Ｖ　１５（ＷへＣＫＥＲ−ＣＨＥＭ
ＩＥ　　ＧＭＢＨ社）　　　　　　　Ｎ２０ＥＤ−ＣＦ
ｉｎｅ　　５ｉｌｉｃａ （ダウコーニングＧｏ、社） Ｆｒａｎｓｏｌ （Ｆｒａｎｓｉ１社） 一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製造
する方法は、従来公知である種々の方法が適用できる。

たとえば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反応
式で下記に示す。

Ｎａ、（ｌＸｓｉ０２＋１（Ｃｆｆｉ　＋１（２０−ｅ
ｓｉｏ２・ｎＨ２Ｏ＋ＮａＣ１）その他、ケイ酸ナトリ
ウムのアンモニア塩類またはアルカリ塩類による分解、
ケイ酸ナトリウムよりアルカリ土類金属ケイ酸塩を生成
せしめた後、酸で分解しケイ酸とする方法、ケイ酸ナト
リウム溶液をイオン交換樹脂によりケイ酸とする方法、
天然ケイ酸またはケイ酸塩を利用する方法などがある。

ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素（シリ
カ）、その他、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリウム
、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛な
どのケイ酸塩をいずれも適用できる。

湿式法で合成された市販のケイ酸微粉体としては、例え
ば、以下のような商品名で市販されているものがある。

カープレックス　　　　塩野義製薬 ニーブシール　　　日本シリカ トクシール、ファインシール　徳　山　曹達ビ　　タ　
　シ　　−　　ル　　　　　　　　多　木　製　肥ジル
トン、シルネックス　　　水　沢　化学ス　　タ　　−
　　シ　　ル　　　　　　　　神　島　化　学ヒ　　　
メ　　　ジ　　　−　　　ル サ　　　イ　　　ロ　　　イ　　　ド 愛媛薬品 富士デビソン化学 Ｈ４−５ｉｌ　（ハイシール） Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ　Ｐｌａｔｅ　Ｇｌａｓｓ、　Ｇ
。

（ピッツバーグ　プレート　グラス） Ｄｕｒｏｓｌｌ　（）’ウロシール） Ｌｌｌｔｏｒａｓｉｌ　　（ウルトラシール）Ｆｉｉｌ
ｌｓｔｏｆｆ−Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ　　Ｍａｒｑ
ｕａｒｔ（フユールストツフ・ゲゼールシャフトマルク
オルト） Ｍａｎｏｓｉｌ（マノシール） Ｈａｒｄｍａｎ　　ａｎｄ　　ｔｌｏｌｄｅｎ（ハード
マン　アンド　ホールデン） １１ｏｅｓｃｈ　（ヘラシュ） Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ　　Ｆａｂｒｌｋ　　Ｈｏｅｓｃｈ
　　に−Ｇ（ヒエミッシェ・ファブリーク・ヘラシュ）
Ｓｉｌ−５ｔｏｎｅ　　（シル−ストーン）Ｓｔｏｎｅ
ｒ　Ｒｕｂｂｅｒ　Ｃｏ、（ストーナーラバー） Ｎａｌｃｏ　　（ナルコ） Ｎａｌｃｏ　　（：ｈｅｍ、　　Ｃ。

（ナルコ ケミカル） Ｑｕｓｏ　（クツ） Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ　　Ｑｕａｒｔｚ（フィラデ
ルフィア Ｇｏ。

りオー゛ン） Ｉｍｓｉｌ　　（イムシル） １１１１ｎｏｌｓ　　Ｍｉｎｅｒａｌｓ　　Ｃｏ。

（イリノイス　ミネラル） Ｃａｌｃｉｕｍ　５ｉｌｉｋａｔ　　（カルシウム　シ
リカート）Ｃｈｅｍｉｓｃｈｅ　Ｆａｂｒｉｋ　Ｈｏｅ
ｓｃｈ、に−Ｇ（ヒエミッシェ　ファブリーク　ヘラシ
ュ）Ｃａｌｓｉｌ　（カルジル） Ｆｉｉｌｌｓｔｏｆｆ−Ｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ　　
Ｍａｒｑｕａｒｔ（フユールストッフーゲゼールシャフ
トマルクオルト） Ｆｏｒｔａｆｉｌ　（フォルタフイル）Ｉｍｐｅｒｉａ
ｌ　Ｃｈｅ＋ｎ１ｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、　Ｌ
ｔｄ。

（インペリアル　ケミカル　インダストリーズ） Ｍｉｃｒｏｃａｌ　（ミクロカル） Ｊｏｓｅｐｈ　　Ｃｒｏｓｆｉｅｌｓ　　＆　　５ｏｎ
ｓ　　Ｌｔｄ。

（ジョセフ　クロスフィールド サンプ） アンド Ｖｕｌｋａｓｉｌ　（ブルカジール） Ｆａｒｂｅｎｆａｂｒｉｋｅｎ　　Ｂｒｙｅｒ、　　Ａ
、−Ｇ。

（フアルペンファブリーケンバーヤー）Ｔｕｆｋｎｉｔ
　　（タフニット） Ｄｕｒｈａｍ　Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ、　Ｌｔｄ。

（ドゥルハム　ケミカルズ） シ　　ル　　モ　　ス スターレックス 白　　石　　工　　業 神　　島　　化　　学 フ　リ　コ　シ　ル　　　　　多　　木　　製　　肥上
記シリカ微粉体のうちで、ＢＥＴ法で測定した窒素吸着
による比表面積が３０１１１２７ｇ以上（特に５０〜４
００ｍ２／ｇ　）の範囲内のものが良好な結果を与える
。磁性トナー１ｏｏ　！！量全部対してシリカ微粉体０
．０１〜８重量部、好ましくは０，１〜５重量部使用す
るのが良い。

本発明に係る磁性トナーのように正荷電性磁性トナーと
して用いる場合には、トナーの摩耗防止のために添加す
るシリカ微粉体としても、負荷電性であるよりは、正荷
電性シリカ微粉体を用いた方が帯電安定性を損うことも
なく、好ましい。

正帯電性シリカ微粉体を得る方法としては、上述した未
処理のシリカ微粉体を、側鎖に窒素原子を少なくとも１
つ以上有するオルガノ基を有するシリコンオイルで処理
する方法、あるいは窒素含有のシランカップリング剤で
処理する方法、またはこの両者で処理する方法がある。

本発明において正荷電性シリカとは、ブローオフ法で測
定した時に、鉄粉キャリアーに対しプラスのトリボ電荷
を有するものをいう。

シリカ微粉体の処理に用いる、側鎖に窒素原子を有する
シリコンオイルとしては、少なくとも下記式で表わされ
る部分構造を具備するシリコンオイルが使用できる。

（式中、Ｒ１は水素、アルキル基、アリール基またはア
ルコキシ基を示し、Ｒ２はアルキレン基またはフェニレ
ン基を示し、Ｒ５およびＲ４は水素、アルキル基、また
はアリール基を示し、Ｒ５は含窒素複素環基を示す） 上記アルキル基、アリール基、アルキレン基。

フェニレン基は窒素原子を有するオルガノ基を有してい
ても良いし、また帯電性を損ねない範囲で、ハロゲン等
の置換基を有していても良い。シリコーンオイルは、シ
リカ１００重量部に対して０．１〜１００重量部使用す
るのが好ましい。

本発明で用いる含窒素シランカップリング剤は、一般に
下記式で示される構造を有する。

Ｒ１，ｌ−５ｔ−Ｙ。

（Ｒは、アルコキシ基またはハロゲンを示し、Ｙはアミ
ノ基または窒素原子を少なくとも１つ以上有するオルガ
ノ基を示し、ｍおよびｎは１〜３の整数であってｍ＋ｎ
＝４である。） 窒素原子を少な（とも１つ以上有するオルガノ基として
は、有機基を置換基として有するアミノ基または含窒素
複素環基または含窒素複素環基を有する基が例示される
。含窒素複素環基としては、不飽和複素環基または飽和
複素環基があり、それぞれ公知のものが適用可能である
。不飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示さ
れる。

飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示される
。

本発明に使用される複素環基としては、安定性を考慮す
ると五員環または六員環のものが良い。

そのような処理剤の例としてはアミノプロピルトリメト
キシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルアミ
ノプロビルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロビルトリ
メトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメトキ
シシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブチ
ルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミノ
フェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−γ
−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ−
プロピルベンジルアミンがある。さらに含窒素複素環と
しては前述の構造のものが使用でき、そのような化合物
の例としては、トリメトキシシリル−γ−プロピルピペ
リジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホリン
、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾールがあ
る。含窒素シランカップリング剤は、シリカｉｏｏ重量
部に対して０．１〜１００重量部使用するのが好ましい
。

これらの処理された正荷電性シリカ微粉体の適用量は、
正荷電性磁性トナー１００重量部に対して、０．０１〜
８重量部のときに効果を発揮し、特に好ましくは０．１
〜５重量部添加した時に憬れた安定性を有する正の帯電
性を示す。添加形態については好ましい態様を述べれば
、正荷電性磁性トナー１００重量部に対して、０．１〜
３重量部の処理されたシリカ微粉体がトナー粒子表面に
付着している状態にあるのが良い。前述した未処理のシ
リカ微粉体も、これと同様の適用量で用いることができ
る。

本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応じてシラ
ンカップリング剤または疎水化の目的で有機ケイ素化合
物の如き処理剤で処理されていても良い。そのような処
理剤としては、例えばヘキサメチルジシラザン、トリメ
チルシラン、トリメチルクロルシラン、トリメチルエト
キシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロ
ルシラン、アリルジメチルクロルシラン、アリルフエニ
ルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブ
ロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルト
リクロルシラン、β−クロルエチルトリクロルシラン、
クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオルガノシリ
ルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプタン、トリ
オルガノシリルアクリレート、ビニルジメチルアセトキ
シシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、ジフェニルジェトキシシラン、ヘキサメチル
ジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメチルジシロキ
サン、ｌ、３−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、
および１分子当り２から１２個のシロキサン単位を有し
、末端に位置する単位にそれぞれ１個宛のＳｉに結合し
た水酸基を含有するジメチルポリシロキサンがある。こ
れら１種あるいは２　ｆ！１１以上の混合物で用いられ
る。上述の疎水化処理剤は、シリカ１００重量部当り、
０．１〜１００重量部使用することが好ましい。

本発明に係る磁性１−ナーにおいて、フッ素含有重合体
の微粉末を内添あるいは外添混合してもよい。フッ素含
有重合体微粉末としては、例えば、ポリテトラフルオロ
エチレン、ポリビニリデンフルオライドおよびテトラフ
ルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合体の微
粉末がある。特に、ポリビニリデンフルオライド微粉末
が流動性および研磨性の点で好ましい。トナーに対する
添加量はＯ，ＱＬ　〜２．Ｑ　ｗｔ％、特にＱ、０２〜
１．Ｑ　ｗｔ％が好ましい。

特に、シリカ微粉末と上記微粉末と組み合わせ外添混合
した磁性トナーにおいては、理由は明確ではないが、ト
ナーに付着したシリカの存在状態を安定化せしめ、付着
したシリカがトナーから遊離して、トナー摩耗やスリー
ブ汚損への効果が減少するようなことがなくなり、かつ
、帯電安定性をさらに増大することが可能である。

本発明において現像工程を実施するために用いることが
できる具体的な装置の一例を第５図に示す。

本発明に係る磁性トナーは、円筒スリーブの如きトナー
担持体から感光体の如き潜像担持体ヘトナーを飛翔させ
ながら潜像を現像する方法に適用するのが好ましい。磁
性トナーは主にスリーブ表面との接触によってトリボ電
荷が付与され、スリーブ表面上に薄層状に塗布される。

磁性トナーの薄層の層厚は現像領域における感光体とス
リーブとの間隙よりも薄く形成される。感光体上の潜像
の現像に際しては、感光体とスリーブとの間に交互電界
を印加しながらトリボ電荷を有する磁性トナーをスリー
ブから感光体へ飛翔させるのが良い。

交互電界としては、パルス電界、交流バイアスまたは交
流と直流バイアスが相乗されたものが例示される。

第５図の現像装置において、例えば本発明に係るトナー
担持体たる非磁性スリーブ２−１　として直径５０ｍ／
ｍのステンレススリーブ（ＳｔｌＳ　３０４）を用い、
スリーブ内のマグネット４の磁極Ｎ、　＝　８５０ガウ
ス、Ｎ２＝５００ガウス、　Ｓ、＝６５０ガウス、５２
＝５００ガウスとし、ブレードｌａには磁性体である鉄
を用い、ブレード１ａとスリーブ２−１の間隙は２５０
μ、トナー１０は本発明に係る磁性トナーバイアス電源
１１としてはＡＣにＤＣを重畳させたものを用い、Ｖｐ
ｐ＝１２００Ｖ、　　ｆ　＝８００（）１２）　、　Ｄ
Ｃ＝＋１００Ｗとした装置が挙げられる。またスリーブ
２と潜像保持体９との最短距離を３００μと設定したも
のを挙げることができる。

本発明の画像形成方法で表面に磁性トナーを担持するト
ナー担持体に於いてトナー担持体表面が不定形粒子によ
るサンドブラスト処理により、特定の凹凸状態の凹凸粗
面となしたものを用いることにより、そのトナー担持体
表面に一様均一なムラのない、長期に渡って常に、良好
なトナーコート状態を維持する事が出来る。その目的と
する表面は、トナー担持体の表面が全域にわたって、微
細な無数の切り込み或いは突起がランダムな方向に構成
されている態様のものである。

しかしながら、かかる特定の表面状態を有するトナー担
持体を用いる現像装置では、適用する磁性トナーによっ
ては、トナーまたはトナー中の成分が、該表面に付着し
、トナー担持体表面への汚染が起こり、その結果、初期
画像の濃度低下が生じることがある。

これは、トナー中の成分が、トナー担持体表面の凸部の
斜面及び凹部に付着する為、磁性トナー粒子の帯電不良
が生じ、トナー層の電荷量が低下によって生ずるもので
ある。

磁性トナー担持体への汚染を防止あるいは、低減させる
方法として、トナー担持体の表面をより平滑にする方法
が良い。

本発明に係る現像方法の磁性トナー担持体においては、
その表面が複数の球状痕跡窪みによる特定の凹凸を形成
している場合には、該表面にトナー成分が付着しにくく
なり、長期にわたって汚染の防止または低減することが
でき、磁性トナーをトナー担持体に均一にトナーコート
させる性能としても優れていた。

このような表面形状を呈したトナー担持体は摩擦帯電付
与能力にも優れており、本発明に係る磁性トナーの摩擦
帯電能力を十分に引き出し、帯電性を安定化させること
ができる。

従って、静電潜像の電位に対する追従性はさらに向上し
、ハーフトーンに対する階調性に優れ、きめのこまかい
しっとりとした画像が得られる。

ｖＬ部への電位−濃度曲線の切れもよくなり、かぶりに
対してもより効果がある。

トナー担持体を以下スリーブと称する。

複数の球状痕跡窪みによる凹凸を形成した表面を有する
スリーブ表面状態を得る方法としては、定形粒子による
ブラスト処理方法が使用出来る。

定形粒子としては、例えば、特定の粒径を有するステン
レス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮の如き金属
からなる剛体球またはセラミック、プラスチック、グラ
スビーズの如き剛体球を使用することができる。特定の
粒径を有する定形粒子を用いて、スリーブ表面をブラス
ト処理することにより、はぼ同一の直径Ｒの複数の球状
痕跡窪みを形成することができる。

スリーブ表面の複数の球状痕跡窪みの直径Ｒは２０〜２
５０７ｚｍが好ましく、より好ましくは３０〜２００μ
ｍであり、直径Ｒが２０μｍ以下であると、磁性トナー
中の成分による、汚染を増す傾向にあり、逆に直径Ｒが
２５０μｍ以上であると、スリーブ上のトナーコートが
均一性が低下する傾向にある。

従って、スリーブ表面のブラスト処理時に使用する定形
粒子も、直径が２０〜２５０μｍのものが良い。

さらに、スリーブ表面の凹凸のピッチＰ及び表面粗さｄ
は、スリーブの表面を微小表面粗さ計（発売元小板研究
所等）を使用して測定し、表面粗さｄはＪＩＳ　１０点
平均あらさ（ＲＺ）　ｒＪＩＳ　Ｂ　０６０１Ｊによる
ものである。

第６図に示すように、断面曲線から基準長さＩたけ抜き
取った部分の平均線に平行な直線で高い方から３番目の
山頂を通るものと、深い方から３番目の谷底を通るもの
の、２直線の間隔をマイクロメータ（μｌ１１）で表わ
したもので、基準長さＩｔ　＝　０．２５ｍｍとする。

ピッチＰは凸部が両側の凹部に対して０．１μ以上の高
さのものを、一つの山として数え基準長さ０．２５ｍｍ
の中にある山の数により、下記のように求めたものであ
る。

［２５０（μ）］／　［２５０（μ）に含まれる山の数
　（μ）１スリ一ブ表面の凹凸のピッチＰは、２〜１０
０μが好ましく、より好ましくは１０〜８０μｍであり
、Ｐが２μ未満であると、磁性トナー中の成分によるス
リーブ汚染が増す傾向にあり、逆にＰが１００μを超え
る場合であると、スリーブ上のトナーコートの均一性が
低下する傾向にある。スリーブ表面の凹凸の表面粗さｄ
は０．１〜５μｍが好ましく、より好ましくは０．５〜
４μｍであり、ｄが５μｍを超える場合は、スリーブと
潜像保持体との間に交番電圧を印加してスリーブ側から
潜像面へ磁性トナーを飛翔させて現像を行う方式にあり
ては、凹凸部分に電界が集中して画像に乱れを生じる傾
向となり、逆にｄが０．１　μ未満であると、スリーブ
上のトナーコートの均一性が低下する傾向にある。

本発明の画像形成方法を実施する為に用いることができ
る具体的な装置の一例を第７図に示す。

感光体３０上に静電潜像を形成する工程を説明する。−
成帯電器２９により感光体３０を帯電させた後原稿２１
をハロゲンランプまたはケイ光灯２４で照射しその反射
光ＩＡをレンズ群２６及び反射ミラー２５によって感光
体３０上に結像させアナログ潜像を形成する。キイボー
ド、外部機器より出力された電気信号、あるいは、原稿
より得られる画像情報を、画像処理部３９にて処理され
た電気信号をレーザースキャナ２７に入力し、レーザ光
Ｉ。を感光体３０上に照射し、デジタル潜像を形成する
。

このようにして形成された潜像を、前述した現像工程を
用い現像器３１で同時に現像し、顕像化する。感光体３
０上に形成されたトナー像は、転写分赳帯電器３５で転
写材３８に転写後、転写材３８を感光体３０より分離し
定着器３７で定着させ画像を得る。

感光体３０はクリーナ部３３で転写残トナーをクリーニ
ングし前露光ランプ２８で除電され繰り返し使用される
。

［実施例］ 以下本発明を実施例により具体的に説明する。

以下の配合における部数はすべて重量部である。

衷」１１１ 画像形成に使用した画像形成装置を第７図を参照しなが
ら説明する。

使用した感光ドラム３０について説明する。酸化アンチ
モン１０％含有する酸化スズを酸化チタンに対して７５
％になるように被覆した導電性粉体１００部をレゾール
系フェノール樹脂１００部、メタノール３０部、メチル
セロソルブ１００部より成る溶液に加え、ボールミルで
十分に分散させた塗料を８０φｘ　３８０ｍｍのアルミ
ニウムシリンダーである基体上に浸漬塗布し、１４０℃
、３０分加熱硬化させ２０μの導電性下引き層を設けた
。この上にポリアミド樹脂［４元−ナイロン（６〜６Ｂ
−６１０−１２）１１部および８−ナイロン樹脂（メト
キシメチル化６ナイロン、メトキシ化率約３０％）３部
をメタノール５０部及びブタノール４０部から成る溶剤
に溶解させた塗液を浸漬塗°布して０．５μ厚の中間層
を設けた。式（１）に示すジスアゾ顔料２．５部及び式
（５）に示すジスアゾ顔料ｉ、ｏ部 ポリビニルベンザール樹脂 ・・・（１） （［ｎ　＝８５，０００．　ヘ’、ｔザール化度８０）
２部及びシクロへキサノン１００部を１φガラスピーズ
を用いサンドミルで２時間分散した。この分散液にテト
ラヒドロフラン４０〜８０部及びメチルエチルケトン４
０〜８０部を適宜加えて希釈して塗工液とし、中間層上
に塗布し８０℃にて１０分乾燥をして２５０ｍｇ／ＩＱ
２の重量換算による膜厚を有する電荷発生層を形成した
。

次いでビスフェノールＺ型車リカーボネート樹脂（Ｍｎ
　２２，０００）　１０部、含フツ素樹脂粉体としてポ
リテトラフルオロエチレン粉体５部、モノクロルベンゼ
ン４０部及びＴＨＦ　１５部と共にステンレス製ボール
ミルで５０時間分散し、得られた分散液に、電荷輸送物
質として式（６）に示すスチルベン化合物１０部 （以下余白） を溶解した溶液を上記電荷発生層上に塗布し、１２０℃
で１時間熱風乾燥して２５μｍ厚の電荷輸送層を形成し
た。

このようにして得られた感光体３ｏを画像形成装置に装
着した。

この感光体の分光感度を第８図に示した。測定はベーパ
ーアナライザ５Ｐ−４２８（川口電機製作新製）を用い
た。レーザースキャナ２７は７８ｏｎ［１１の半導体レ
ーザーを用い感光体上にスポット径１００μで２５４−
ＤＰＩの走査線密度になるように設定した。

一次帯電器２９でＶＤ部の電位を−７００Ｖとし原稿白
部からのハロゲンランプの照射光の反射光■、の光量を
１．５１）ｕｘ−ｓｅｃとしてｖＬ部の電位を−２００
Ｖとなる様に設定した。レーザー出力を１．２μＪ／ｃ
ｍ’としてｖＬ部の平均電位が一２００■となる様に設
定した。以上の工程によりアナログ潜像、デジタル潜像
を感光体３０上に形成することができる。

第５図を参照しながら現像条件を説明する。

磁性トナーは、ステンレス製円筒スリーブ２の表面上に
磁性ブレード１ａを介して薄層に塗布され、スリーブ２
とブレード１ａの間隙は約２５０μｍに設定して、厚さ
約９０μｍのトナー層を形成した。スリーブ２は磁界発
生手段として固定磁石４を有し、前述した負荷電性潜像
を有する有機光導電性層を具備する感光ドラム９と近接
する現像領域におけるスリーブ表面近傍では磁界１００
０ガウスを固定磁石４は形成している。矢印の方向に回
転する感光ドラム９とスリーブ２の最近接距離は約３０
０μＩに設定した。感光ドラム９とスリーブ２との間で
、交流バーｉ’　７　ス２０００Ｈｚ／１３５０Ｖｐ、
及び直流バイアス２５０■を相乗して印加した。

トナー担持体はステンレススリーブ（ｓ１１ｓ３０４）
の表面を、不定形粒子として＃３００のカーボランダム
を用い、吹きつけノズル径７φ距１１１１００ｍ＋ｎ　
、エアー圧４　ｋｇ／ｃｍ２．　２分間の条件で、ブラ
スト処理を行った。

以上のような現像装置を用い前述の潜像を顕像化させ感
光体３０上のトナー像を転写材上に転写し、定着した後
、画像を得た。

次に本発明に係る画像評価方法を述べる。

アナログ画像において、細線再現性は次に示すような方
法によフて測定を行った。正確に幅１００μｍとした細
線のオリジナル原稿を、適正なる複写条件でコピーした
画像を測定用サンプルとし、測定装置として、ルーゼッ
クス４５０粒子アナライザーを用いて、拡大したモニタ
ー画像から、インジケーターによって線幅の測定を行う
。このとき、線幅の測定位置はトナーの細線画像の幅方
向に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をもって測定点
とする。これより、細線再現性の値（％）は、下記式に
よって算出する。

解像力の測定は次の方法によって行った。線幅および間
隔の等しい５本の細線よりなるパターンで、１ｍａ＋の
間に２．８．３．２．３．６．４．０．４．５．５．０
゜５．８．８．３．７．１又は８．０本あるように描か
れているオリジナル画像をつくる。この１Ｏｆｉ類の線
画像を有するオリジナル原稿を適正なる複写条件でコピ
ーした画像を、拡大鏡にて観察し、細線間が明確に分離
している画像の本数（木／ｍｍ）をもって解像力の値と
する。

この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。

デジタル画像においてライン表現、解像度は次に示す方
法によって測定を行った。

１ドツト、１スペースのライン（１０１］ｔＬｍ）が５
木形成されるようにレーザーで感光体に潜像をつくり得
られる画像を測定サンプルとした。解像度はこの５木／
ａＶのラインの解像力により評価した。

また、ライン表現は１ドツト、２スペースのライン（１
００μｍ）を４木形成したものからアナログ画像の場合
と同様にして値を下記式によって算出する。

磁性トナーは次のようにして作成した。

ドツト・表現は次に示す方法によって測定を行った。１
ドツト、２ドツト、３ドツト、４ドツトで構成される市
松模様の潜像を感光体上にレーザーで形成させ得られる
画像を測定サンプルとした。

このサンプルを拡大鏡（３０倍）にて観察し、市松模様
の明確に確認でとる画像のドツト数をもってドツト表現
とする。この数字が小さいほどドツト表現が優れている
ことを示す。

画像形成試験では、以下の方法によりデジタル画像とア
ナログ画像を同時に得られるようにした。オリジナル原
稿中にベタ黒部を設け、感光体上に形成されるベタ黒部
にレーザーでデジタル潜像を形成させた。このようにし
て得られるアナログ潜像とデジタル潜像を現像し、顕像
化させ、アナログ部とデジタル部をもつ画像を得た。

上記材料をブレンダーでよく混合した後、１５０℃に設
定した２軸混練押出機にて混練した。

得られた混練物を冷却し、カッターミルにて粗粉砕した
後、ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、
得られた微粉砕粉を固定壁型風力分級機で分級して分級
粉を生成した。さらに、得られた分級粉をコアンダ効果
を利用した多分割分級装置（田麩鉱業社製エルボジェッ
ト分級機）で超微粉及び粗粉を同時に厳密に分級除去し
て正帯電性黒色微粉体（磁性トナー）を得た。この磁性
トナーの粒度分布を第１表に示す。

得られた黒色微粉体の磁性トナー１００部に正荷電性疎
水性乾式シリカ（ＢＥＴ比表面積２ｏａｍ２／ｇ）０．
６部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した。

前述した画像形成装置にこの磁性トナーを投入し画出し
試験を実施した。この試験を５０００回繰り返し行った
結果を、アナログ画像部を第２表にデジタル画像部を第
３表に示す。

これらの表からも明らかな様にアナログ部、デジタル部
ともかぶりのない良好な画像が得られライン表現、網点
表現、階調性にも優れていた。ドラムの表面電位と画像
濃度の関係を第９図に示す。これは、グレースケールを
用いハロゲンランプの照度を調整しドラム上に種々の電
荷を載せ、その部位の表面電位を測定する。そして各々
の電位を現像し画像濃度を求めた。

実施例２及び３ 実施例１で使用した磁性トナーの代わりに磁性体の添加
量の変更及び微粉砕分級条件をコントロールすることに
よって第１表に示すような粒度分布をもつ正帯電性磁性
トナーを用いる以外は実施例１と同様にして画出し試験
を行った。その結果を第２表及び第３表に示すがアナロ
グ画像、デジタル画像共、鮮明な画像が得られた。

１五■１ 上記材料を用い実施例１と同様にして得た正帯電性磁性
トナーの粒度分布を第１表に示す。

さらに実施例１と同様に正荷電性疎水性シリカを外添を
した。

実施例１の画像形成装置に於いて磁性トナー担持体のス
リーブを以下に示すものを用いる以外は、同様の装置で
画出し試験を行った。

ステンレススリーブ（ＳＯ５３０４）の表面を、定形粒
子として８０％以上の直径が５３〜６２μｍのガラスピ
ーズを用い、吹きつけノズル径７φ距１１１ｊｉｌｏＯ
＋ｎｍ。

エアー圧４　ｋｇ／ｃｍ２．２分間の条件で、ブラスト
処理を行い、複数の球状痕跡窪みの直径Ｒが５３〜６２
μｍである凹凸を形成させた。このスリーブ表面の凹凸
のピッチＰは３３μであり表面粗さｄは２．０　μであ
った。

その結果を第２表、第３表に示す。

この表からも明らかな様にかぶりがなく濃度の高い画像
が得られ、画質的にも優れたものであった。

実施例５及び６ 実施例４で用いた原材料を使用し、磁性体量。

微粉砕分級条件をコントロールすることによって第１表
に示すような粒度分布をもつ正−Ｉｆｆ’電性磁性トナ
ーを用いる以外は実施例４と同様にして画出し試験を行
った。その結果を第２表及び第３表に示す。アナログ画
像、デジタル画像とも優れた画質のものであった。

比較例１ 実施例１で用いた磁性トナーに於いて磁性酸化鉄を６０
部とする他は同じ材料を用い、同様の方法で第１表に示
す粒度分布をもつ磁性トナーを得た。さらにこの磁性ト
ナー１００部に正荷電性疎水性乾式シリカ（ＢＥＴ　２
００ｍ’／ｇ）を０，４部加えヘンシェルミキサーで混
合した。この磁性トナーを実施例１と同様の画出し試験
を行った結果を第２表及び第３表に示す。

ライン表現、ドツト表現、解像度に劣り、デジタル画像
部にはかぶりが見られアナログ画像部ではハーフトーン
ががさついていた。

比較例２〜４ 実施例１〜６で得られた粗砕品を使用し、微粉砕分級条
件をコントロールすることによって第１表に示すような
粒度分布をもつトナーを用いる以外は実施例４と同様な
画出し試験を行った。

その結果を第２表及び第３表に示す。

比較例２ではデジタル部でのかぶり、 比較例３ではのりすぎによるライン、ドツトのつぶれ、 比較例４ではかぶり、 良好な画像が得られなかった。

比較例５ 実施例４の画像形成装置に於いて感光ドラムとして以下
のものを装着した。実施例４の感光ドラムで（１）式に
示す化合物を除く他は、同様の方法で感光ドラムを作成
した。この画像形成装置に実施例４で用いた磁性トナー
を投入し画出し試験をした結果を第２表及び第３表に示
す。

アナログ部の感度が取れず良好な画像が得られなかった
が、デジタル部は問題なかった。

上述の実施例１〜６及び比較例１〜４の物性を第４表に
示し、現像特性を第５表に示す。

（以下余白） 実」Ｌ剋ニー ビスアゾ顔料（５）のかわりに、ビスアゾ顔料（３）を
使用して感光ドラムを生成することを除いて実施例１と
同様にして、潜像を現像したところ、実施例１と同様な
良好な結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、磁性ブレードを使用した現像装置の断面図を
示し、第２図、第３図、第４図は画像濃度と感光体表面
の電位の関係の説明図を示し、第５図は、本発明に係る
現像装置の概略的説明図を示し、第６図は、表面粗さと
ピッチの定義説明図を示し、第７図は本発明に係る画像
形成装置の概略的説明図を示し、第８図は本発明に係る
感光ドラムの分光感度を示し、第９図は本発明に係る画
像形成装置に於いて得られる、画像濃度と感光ドラムの
表面電位の関係をプロットしたグラフを示す。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも２つ以上の電荷発生物質を含有しデジ
   タル及びアナログ静電荷像を保持する電子写真用有機感
   光体と磁性トナーを表面に担持するトナー担持体とを現
   像部において一定の間隙を設けて配置し、磁性トナーを
   トナー担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに規制して現
   像部に搬送し、現像する画像形成方法に使用される現像
   剤であり、該磁性トナーが、５μｍ以下の粒径の磁性ト
   ナー粒子を１２〜６０個数％含有し、８〜１２．７μｍ
   の粒径の磁性トナー粒子を１〜３３個数％含有し、１６
   μｍ以上の粒径の磁性トナー粒子を２．０体積％以下で
   含有し、磁性トナーの体積平均粒径が４〜１０μｍであ
   る粒度分布を有することを特徴とする静電荷像現像用現
   像剤。
2. （２）少なくとも２つ以上の電荷発生物質を含有しデジ
   タル及びアナログ静電荷像を保持する電子写真用有機感
   光体と磁性トナーを表面に担持するトナー担持体とを現
   像部において一定の間隙を設けて配置し、磁性トナーを
   トナー担持体上に前記間隙よりも薄い厚さに規制して現
   像部に搬送し、現像する画像形成方法において、該磁性
   トナーが、５μｍ以下の粒径の磁性トナー粒子を１２〜
   ６０個数％含有し、８〜１２．７μｍの粒径の磁性トナ
   ー粒子を１〜３３個数％含有し、１６μｍ以上の粒径の
   磁性トナー粒子を２．０体積％以下で含有し、磁性トナ
   ーの体積平均粒径が４〜１０μｍである粒度分布を有す
   ることを特徴とする画像形成方法。