JPH02284163A - Image forming method and image forming device - Google Patents

Image forming method and image forming device

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JPH02284163A
JPH02284163A JP1106603A JP10660389A JPH02284163A JP H02284163 A JPH02284163 A JP H02284163A JP 1106603 A JP1106603 A JP 1106603A JP 10660389 A JP10660389 A JP 10660389A JP H02284163 A JPH02284163 A JP H02284163A
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Japan
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toner
particle size
magnetic toner
particles
magnetic
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JP1106603A
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Japanese (ja)
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Hiroshi Yusa
寛 遊佐
Koichi Tomiyama
晃一 冨山
Takeshi Takiguchi
剛 瀧口
Tsutomu Kukimoto
久木元 力
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Canon Inc
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、電子写真法、静電印刷法及び静電記録法など
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及びそのための画像形
成装置に関し、特に電子写真画像形成方法において、潜
像画像が単位画素により表現され、単位画素がオン−オ
フの2値もしくは有限の階調により表現されるデジタル
潜像を反転現像方式で顕像化するための画像形成方法及
び画像形成装置に関する。
Detailed Description of the Invention [Technical Field] The present invention relates to an image forming method that includes a step of developing an electrostatic latent image formed by electrophotography, electrostatic printing, electrostatic recording, etc. using magnetic toner. Regarding a method and an image forming apparatus therefor, particularly in an electrophotographic image forming method, a latent image is expressed by a unit pixel, and the unit pixel inverts a digital latent image expressed by binary values of on-off or finite gradation. The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus for visualizing an image using a developing method.

〔背景技術〕[Background technology]

近年、電子写真複写機等画像形成装置が広(普及するに
従がい、その用途も多種多様に広がり、その画像品質へ
の要求も厳しくなってきている。
2. Description of the Related Art In recent years, as image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines have become widespread, their uses have expanded to a wide variety of uses, and demands on their image quality have become stricter.

一般の書類、書物の如き画像の複写では、微細な文字に
至るまで、つぶれたり、とぎれたりすることなく、極め
て微細且つ忠実に再現することが求められている。特に
、画像形成装置が有する感光体上の潜像が100μm以
下の線画像の場合に細線再現性が一般に悪く、線画像の
鮮明さがいまだ充分ではない。また、最近、デジタルな
画像信号を使用している電子写真プリンターの如き画像
形成装置では、潜像は一定電位のドツトが集まって形成
されており、ベタ部、ハーフトーン部およびう、イト部
はドツト密度をかえることによって表現されている。と
ころが、ドツトに忠実にトナー粒子がのらず、ドツトか
らトナー粒子がはみ出した状態では、デジタル潜像の黒
部と白部のドツト密度の比に対応するトナー画像の階調
性が得られないという問題点がある。さらに、画質を向
上させるために、ドツトサイズを小さくして解像度を向
上させる場合には、微小なドツトから形成される潜像の
再現性がさらに困難になり、解像度及び階調性の悪い、
シャープネスさに欠けた画像となる傾向がある。
When copying images such as general documents and books, it is required to reproduce extremely finely and faithfully, without being crushed or cut off, even down to the minute characters. Particularly, when the latent image on the photoreceptor of the image forming apparatus is a line image of 100 μm or less, fine line reproducibility is generally poor, and the sharpness of the line image is still not sufficient. Furthermore, in recent image forming apparatuses such as electrophotographic printers that use digital image signals, latent images are formed by a collection of dots with a constant potential, and solid areas, halftone areas, dark areas, and dark areas are It is expressed by changing the dot density. However, if the toner particles do not adhere to the dots faithfully and the toner particles protrude from the dots, the gradation of the toner image that corresponds to the ratio of dot densities in the black and white areas of the digital latent image cannot be obtained. There is a problem. Furthermore, when improving resolution by reducing the dot size in order to improve image quality, it becomes more difficult to reproduce latent images formed from minute dots, resulting in poor resolution and gradation.
Images tend to lack sharpness.

このような微小な潜像を忠実に再現するためには、粒径
の小さいトナーが必要であり、これまでにもいくつか提
案されている。
In order to faithfully reproduce such a minute latent image, a toner with a small particle size is required, and several proposals have been made so far.

特開昭58−129437号公報では、平均粒径が6〜
10μmであり、最多粒子が5〜8μである非磁性トナ
ーが提案されているが、5μm以下の粒子が15個数%
以下と少なく、鮮鋭さの欠けた画像が形成される傾向が
ある。
In JP-A No. 58-129437, the average particle size is 6 to 6.
10 μm, and a non-magnetic toner in which the largest number of particles is 5 to 8 μm has been proposed, but particles with a size of 5 μm or less account for 15% by number.
There is a tendency for images with less sharpness to be formed.

本発明者らの検討によれば、5μm以下のトナー粒子が
、潜像の輪郭を明確に再現し、且つ潜像全体への緻密な
トナーののりの主要なる機能をもつことが知見された。
According to studies conducted by the present inventors, it has been found that toner particles of 5 μm or less have the main function of clearly reproducing the outline of a latent image and densely applying the toner to the entire latent image.

特に、感光体上の静電荷潜像においては電気力線の集中
のため、輪郭たるエツジ部は内部より電界強度が高く、
この部分に集まるトナー粒子の質により、画質の鮮鋭さ
が決まる。本発明者らの検討によれば5μm以下の粒子
の量が画質の鮮鋭さの問題点の解決に有効であることが
判明した。
In particular, in the electrostatic latent image on the photoreceptor, the electric field strength is higher at the edge part than the inside due to the concentration of electric lines of force.
The quality of the toner particles that collect in this area determines the sharpness of the image quality. According to studies conducted by the present inventors, it has been found that the amount of particles of 5 μm or less is effective in solving the problem of sharpness of image quality.

一方、−成分磁性トナーを用いた現像装置としては、た
とえば特開昭57−66455号公報等があるが、トナ
ー担持体として、該表面を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、良好なトチ−コー
ト状態を維持する事が出来る優れた現像装置である。そ
の目的とする表面は、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。
On the other hand, as a developing device using a -component magnetic toner, there is, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-66455. By using a roughened surface, this is an excellent developing device that can maintain a good toe-coating condition over a long period of time, with uniformity and no unevenness on the surface of the toner carrier. The target surface has numerous fine incisions or protrusions arranged in random directions over the entire area.

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、前記のような粒径の小さい
トナーを用いた際、トナーまたはトナー中の成分が、該
表面に付着しやす(、そのため、いわゆるトナー担持体
表面への汚染が起こり、その結果、初期画像の濃度低下
、更に耐久によってその汚染が進行した場合、トナー担
持体の回転周期で、画像臼ヌケが発生しやすい傾向があ
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することによって
生ずるものである。
However, in a developing device using a toner carrier having such a specific surface condition, when toner with a small particle size as described above is used, the toner or components in the toner tend to adhere to the surface (therefore, When so-called contamination occurs on the surface of the toner carrier, and as a result, the density of the initial image decreases, and the contamination progresses due to durability, there is a tendency for image dropouts to occur during the rotation period of the toner carrier. This is caused by components in the toner adhering to the slopes of the convex portions and concave portions of the surface of the toner carrier, resulting in poor charging of the magnetic toner particles and a decrease in the amount of charge in the toner layer.

一般に、磁性トナー中の成分は、結着樹脂磁性体、荷電
制御剤、離型剤等の材料から成る。トナー担持体表面へ
の汚染を防止する様に、材料の設計がなされるが、その
ため、極めて材料の選択が制約されるのが現状である。
In general, components in a magnetic toner include materials such as a binder resin magnetic material, a charge control agent, and a release agent. Although materials are designed to prevent contamination of the surface of the toner carrier, the selection of materials is currently extremely limited.

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
が良いのが明らかであった。しかし、原因としては不明
であるが、トナー担持体表面が平滑であると、トナーコ
ート層が過剰に厚くなり、均一なトナーコート層を形成
することは困難である。
It is clear that a method for preventing or reducing contamination of the magnetic toner carrier is to make the surface of the toner carrier smoother. However, although the cause is unknown, if the surface of the toner carrier is smooth, the toner coat layer becomes excessively thick, making it difficult to form a uniform toner coat layer.

以上の様に、微細な潜像を忠実に再現した画像を安定に
供給することはこれまで極めて困難であった。
As described above, it has been extremely difficult to stably supply images that faithfully reproduce minute latent images.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上述のごとき現像方法において、磁性
トナーをトナー担持体上に均一にトナーコートさせるこ
と及び磁性トナー及び/または磁性トナー中の成分によ
るトナー担持体表面への汚染を防止または低減させるこ
とを、長期にわたり同時に解決した画像形成方法及び画
像形成装置を提供するものである。
An object of the present invention is to uniformly coat a toner carrier with magnetic toner and to prevent or reduce contamination of the surface of the toner carrier by the magnetic toner and/or components in the magnetic toner in the above-mentioned developing method. An object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus that simultaneously solve these problems over a long period of time.

更に本発明の目的は、画像濃度が高(、細線再現性に優
れ、カブリがなく鮮明な高画質の画像が長期にわたって
得られる画像形成方法及び画像形成装置を提供するもの
である。
A further object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus that can produce clear, high-quality images with high image density (excellent fine line reproducibility and no fog) over a long period of time.

更に本発明の目的は、環境変動に対して性能の変化のな
い画像形成方法及び画像形成装置を提供するものである
A further object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus whose performance does not change due to environmental changes.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明の画像形成方法及び画像形成装置は、上述の目的
の達成のために発明されたものであり、静電荷像を保持
する静電像保持体と、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、現像部においてトナーに
交番電界をかけながら現像する画像形成方法において該
トナー担持体が定形粒子によるブラスト処理によって複
数の球状痕跡窪みによる凹凸を形成した表面を有し、そ
の表面状態は、球状痕跡窪みの直径Rが20〜250μ
mであり凹凸のピッチPが2〜100μmであり、表面
粗さdが0.1〜5μmである条件を満足し、トナー担
持体上のトナー層はトナー担持体面に弾性力で当接する
弾性層厚規制部材により薄層として整層化させ現像部へ
搬送するものであり、該磁性トナーの帯電量は−10〜
−20μc/gを有し、体積平均径6〜8μmを有し、
5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子が17〜60
個数%含有され、6.35〜10.08μmの粒径を有
する磁性トナー粒子が5〜50個数%含有され、12.
7μm以上の粒径を有する磁性トナー粒子が2.0体積
%以下で含有され、5μm以下の磁性トナー粒子群が下
記式 %式% 〔式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、■は5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。〕 を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。
The image forming method and image forming apparatus of the present invention were invented to achieve the above-mentioned object, and include an electrostatic image carrier that holds an electrostatic image, and a toner carrier that carries magnetic toner on its surface. are arranged with a certain gap in the developing section, and the magnetic toner is conveyed onto the toner carrier with a thickness thinner than the gap, and the toner is developed in the developing section while applying an alternating electric field to the toner. In the image forming method, the toner carrier has a surface having irregularities formed by a plurality of spherical trace depressions by blasting with regular particles, and the surface condition is such that the diameter R of the spherical trace depressions is 20 to 250 μm.
m, the pitch P of the unevenness is 2 to 100 μm, and the surface roughness d is 0.1 to 5 μm. The magnetic toner is layered as a thin layer by a thickness regulating member and transported to the developing section, and the amount of charge of the magnetic toner is -10 to
-20 μc/g and a volume average diameter of 6 to 8 μm;
17 to 60 magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less
12. 5 to 50 magnetic toner particles having a particle size of 6.35 to 10.08 μm are contained; 12.
Magnetic toner particles having a particle size of 7 μm or more are contained at 2.0% by volume or less, and magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less are contained in the following formula % [where N is magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less] (2) represents the volume % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and k represents a positive number from 4.6 to 6.7. ] An image forming method characterized by satisfying the following.

さらに、本発明は静電荷像を保持する静電像保持体と、
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、現像部においてトナーに交番電界をかけながら
現像する画、像形成装置において、該トナー担持体が定
形粒子によるブラスト処理によって、複数の球状痕跡窪
みによる凹凸を形成した表面を有し、その表面状態は球
状痕跡窪みの直径Rが20〜250μmであり凹凸のピ
ッチPが2〜100μmであり、表面粗さdが0.1〜
5μmである条件を満足し、トナー担持体上のトナー層
はトナー担持体面に弾性力で当接する弾性層厚規制部材
により薄層として整層化させ現像部へ搬送し、該磁性ト
ナーは少なくとも、結着樹脂、磁性体を含有する絶縁性
一成分磁性トナーであり、該トナーの帯電量は−lO〜
−20μc/gを有し、体積平均粒径6〜8μmを有し
、5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子が17〜6
0個数%含有され、6.35〜10.08 μmの粒径
を有する磁性トナー粒子が5〜50個数%含有され、1
2.7μm以上の粒径を有する磁性トナー粒子が2.0
体積%以下で含有され、5 It m以下の磁性トナー
粒子群が下記式 %式% 〔式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、■は5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。但し、Nは17乃至60の正数を示す。〕 を満足する粒度分布を有することを特徴とする画像形成
装置に関する。
Furthermore, the present invention provides an electrostatic image carrier that holds an electrostatic image;
A toner carrier carrying magnetic toner on its surface is arranged with a certain gap in the developing section, and the magnetic toner is regulated to a thickness thinner than the gap on the toner carrier and transported to the developing section, where it is developed. In an image forming apparatus that develops an image while applying an alternating electric field to the toner, the toner carrier has a surface with unevenness formed by a plurality of spherical trace depressions by blasting with regular particles, and the surface state is spherical. The diameter R of the trace depression is 20 to 250 μm, the pitch P of the unevenness is 2 to 100 μm, and the surface roughness d is 0.1 to 250 μm.
5 μm, the toner layer on the toner carrier is aligned as a thin layer by an elastic layer thickness regulating member that comes into contact with the surface of the toner carrier with elastic force, and is conveyed to a developing section, and the magnetic toner is at least It is an insulating one-component magnetic toner containing a binder resin and a magnetic material, and the charge amount of the toner is -lO~
- 20 μc/g, a volume average particle size of 6 to 8 μm, and 17 to 6 magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less;
0% by number is contained, 5 to 50% by number of magnetic toner particles having a particle size of 6.35 to 10.08 μm are contained, and 1
Magnetic toner particles having a particle size of 2.7 μm or more are 2.0 μm or more.
The magnetic toner particles contained in the volume percent or less and having a particle size of 5 It m or less are represented by the following formula % [In the formula, N indicates the number % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and ■ indicates the number of particles having a particle size of 5 μm or less. It represents the volume % of magnetic toner particles having a diameter, and k represents a positive number from 4.6 to 6.7. However, N represents a positive number from 17 to 60. ] An image forming apparatus characterized by having a particle size distribution that satisfies the following.

〔発明の詳細な説明〕[Detailed description of the invention]

斯かる構成によれば、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
る為に、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、また
、磁性トナーをトナー担持体に均一にトナーコートさせ
る性能としては、不定形粒子によるサンドブラスト処理
による微細な無数の切り込みあるいは突起がランダムな
方向にある凹凸表面を有するトナー担持体と比較すると
特定環境下で若干劣るが、全くの平滑な表面を有するト
ナー担持体と比較すれば遥かに優れ、さらに弾性層厚規
制部材を用いてトナーをトナー担持体表面上に押圧塗布
させると、塗布厚を薄く、しかもち密な表面状態で帯電
特性も高水準で且つ安定したトナー層が環境の変動に対
しても安定に得ることができる。
According to such a configuration, since the surface of the toner carrier has a specific unevenness formed by a plurality of spherical trace depressions, it becomes difficult for toner components to adhere to the surface, and it is possible to prevent or prevent contamination over a long period of time. In addition, the ability to uniformly coat the toner carrier with magnetic toner is achieved by using a toner carrier having an uneven surface with numerous fine incisions or protrusions in random directions by sandblasting with amorphous particles. Although it is slightly inferior under certain environments when compared to a body, it is far superior when compared to a toner carrier that has a completely smooth surface, and an elastic layer thickness regulating member is used to pressure apply the toner onto the surface of the toner carrier. In this way, a toner layer with a thin coating thickness, a dense surface state, a high level of charging characteristics, and a stable toner layer can be stably obtained even under environmental fluctuations.

一方、磁性トナーにおいては、帯電量が−10〜−20
μc/gの比較的低い帯電量を有し、体積平均粒径が6
〜8μmであり、特定の粒度分布を有するために、本発
明中のトナー担持体を用いても、トナーコート層が過剰
に厚くなる事が防止され、従ってトナーコートムラが発
生せず長期にわたって均一にトナーコートさせることが
できる。
On the other hand, in magnetic toner, the charge amount is -10 to -20
It has a relatively low charge amount of μc/g and a volume average particle size of 6
~8 μm and has a specific particle size distribution, even if the toner carrier of the present invention is used, the toner coating layer is prevented from becoming excessively thick, and therefore, toner coating unevenness does not occur and the toner coating is uniform over a long period of time. can be coated with toner.

その結果、画像濃度が高く、細線再現性、階調性に優れ
、カブリがな(鮮明で高画質な画像が長期にわたって得
ることができる。
As a result, the image density is high, fine line reproducibility and gradation are excellent, and there is no fog (clear, high-quality images can be obtained over a long period of time).

以下本発明について具体的に説明する。また、トナー担
持体を以下スリーブ、層厚規制部材をブレードと称する
The present invention will be specifically explained below. Further, the toner carrier will be hereinafter referred to as a sleeve, and the layer thickness regulating member will be referred to as a blade.

本発明中のスリーブは、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が、その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
レンス、アルミニウム、鋼鉄、ニッケル、真鍮等の金属
からなる各種剛体球またはセラミック、プラスチック、
グラスビーズ等の各種剛体球を使用することができる。
The sleeve of the present invention has a surface with an uneven surface formed by a plurality of spherical trace depressions, and a blasting method using regular particles can be used to obtain this surface condition. Examples of fixed particles include stainless steel having a specific particle size, various rigid spheres made of metals such as aluminum, steel, nickel, and brass, ceramics, plastics,
Various rigid spheres such as glass beads can be used.

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。
By blasting the sleeve surface using regular particles having a specific particle size, it is possible to form a plurality of spherical trace depressions with approximately the same diameter R.

本発明において、スリーブ表面の複数の球状痕跡窪みの
直径Rは20〜250μmが好ましく、直径Rが20μ
m未満であると、磁性トナー中の成分による、汚染を増
す為好ましくな(、逆に直径Rが250μmを越える場
合、スリーブ上のトナーコートの均一性が低下し好まし
くない。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
In the present invention, the diameter R of the plurality of spherical trace depressions on the sleeve surface is preferably 20 to 250 μm, and the diameter R is 20 μm.
If the diameter R is less than 250 μm, it is undesirable because it increases contamination due to components in the magnetic toner (on the contrary, if the diameter R exceeds 250 μm, the uniformity of the toner coat on the sleeve decreases, which is undesirable. The regular shaped particles used during the blasting process also preferably have a diameter of 20 to 250 μm.

また、本発明において、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、ティラーポブソン社、小板研究所等)を使用し
て測定し、表面粗さdは、JISIO点平均あらさ(R
Z) rJIS  B  0601J 1mよるもので
ある。
In addition, in the present invention, the pitch P of the unevenness on the sleeve surface is
and surface roughness d, the surface of the sleeve was measured using a micro surface roughness meter (
The surface roughness d is measured using JISIO point average roughness (R
Z) rJIS B 0601J 1m.

即ち第1図に示すように、断面曲線がら基準長さlだけ
抜き取り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(μm)で表わ
したもので、基準長さ1! =0.25mmとする。又
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 、25 
m m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。
In other words, as shown in Figure 1, there are two lines: one that is parallel to the average line of the section cut out by the reference length l from the cross-sectional curve, and that passes through the third peak from the highest one, and one that passes through the bottom of the third valley from the deepest one. , the distance between two straight lines is expressed in micrometers (μm), and the reference length is 1! =0.25mm. In addition, the pitch P is based on a standard length of 0, 25, when the height of the convex part is 0.1μ or more relative to the concave parts on both sides, and is counted as one mountain.
It is calculated as follows based on the number of mountains in mm.

(250(μ)] / (250(μ)に含まれる山の
数(μ)〕本発明において、スリーブ表面の凹凸のピッ
チPは、2〜lOOμが好ましく、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為好
ましくな(、逆にPが100μを越える場合であると、
スリーブ上のトナーコートの均一性が低下し好ましくな
い。またスリーブ表面の凹凸の表面粗さdは0.1〜5
μmが好ましく、dが5μmを越える場合は、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
っては、凹凸部分に電界が集中して画像に乱れを生じる
傾向となるので、好ましくなく、逆にdが0.1μ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し
て好ましくない。
(250 (μ)] / (Number of peaks (μ) included in 250 (μ)) In the present invention, the pitch P of the unevenness on the sleeve surface is preferably 2 to 1OOμ, and when P is less than 2μ, the magnetic This is not preferable because sleeve contamination due to components in the toner increases (on the contrary, if P exceeds 100μ,
This is undesirable because the uniformity of the toner coating on the sleeve deteriorates. In addition, the surface roughness d of the unevenness on the sleeve surface is 0.1 to 5.
μm is preferable, and when d exceeds 5 μm, in a method in which an alternating voltage is applied between the sleeve and the latent image holder to cause magnetic toner to fly from the sleeve side to the latent image surface for development. This is undesirable because the electric field tends to concentrate on the uneven portions, causing image disturbance.On the other hand, if d is less than 0.1μ, the uniformity of the toner coat on the sleeve decreases, which is undesirable.

本発明中の弾性ブレードとしてはシリコンゴムNBR等
のゴム弾性体、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹
脂弾性体、ステレンス鋼等の金属弾性体が使用できその
上辺部側である基部は現像剤容器側に固定保持させ、下
辺部側をブレードの弾性に抗して現像スリーブの順方向
あるいは逆方向にたわめ状態にしてブレード内面側(逆
方向の場合には外面側)をスリーブ表面に適度の弾性抑
圧をもって当接させる。画像形成装置の例を第2図。
As the elastic blade in the present invention, a rubber elastic body such as silicone rubber NBR, a synthetic resin elastic body such as polyethylene terephthalate, or a metal elastic body such as stainless steel can be used, and the base, which is the upper side, is fixed to the developer container side. The lower side is bent in the forward or reverse direction of the developing sleeve against the elasticity of the blade, and the inner side of the blade (or outer side in the case of the opposite direction) is pressed against the sleeve surface with appropriate elasticity. Bring it into contact with the FIG. 2 shows an example of an image forming apparatus.

第3図の略図に示す。この様な装置によると、環境の変
化に対しても安定に薄く、ち密なトナー層が得られる。
This is shown schematically in FIG. With such an apparatus, a thin and dense toner layer can be stably obtained even under environmental changes.

その理由は必ずしも明確ではないが通常用いられる金属
製のブレードをスリーブからある間隙を隔ててとり付け
た装置と比較して、トナー粒子が弾性ブレードによって
スリーブ表面と強制的に摩擦されるため、トナーの環境
変化による挙動の変化に関係な(常に同じ状態で帯電が
おこなわれるためと推測される。
The reason for this is not necessarily clear, but compared to the normally used device in which a metal blade is attached to the sleeve with a certain gap, the toner particles are forcibly rubbed against the sleeve surface by the elastic blade. It is assumed that this is related to changes in behavior due to environmental changes (because charging is always performed in the same state).

第2図、第3図を参照しながら、本発明の画像形成方法
及び画像形成装置を説明する。−吹寄電器2で感光体表
面15を負極性に帯電し、レーザー光5よる露光により
イメージスキャニングしてデジタル潜像を形成し、弾性
ブレード11及び磁石14を内包している表面に複数の
球状痕跡窪みによる凹凸を形成した現像スリーブ4を具
備する現像器の一成分磁性トナー10で該潜像を現像す
る。現像部において、感光ドラムlの導電性基体16、
現像スリーブ4との間でバイアス印加手段12により交
番電界及び/又は直流バイアスが印加されている。転写
紙Pが搬送されて転写部にくると、転写帯電器3により
転写紙の背面(感光ドラム側と反対面)から正極性の帯
電をすることにより感光ドラム表面上の負荷電性トナー
像が転写紙上へ静電転写される。感光ドラム1から分離
された転写紙は加熱加圧ローラ定着器7により転写紙P
上のトナー画像は、定着される。
The image forming method and image forming apparatus of the present invention will be explained with reference to FIGS. 2 and 3. - Charge the photoreceptor surface 15 to negative polarity with the blower 2, perform image scanning by exposure with the laser beam 5 to form a digital latent image, and form a plurality of spherical shapes on the surface containing the elastic blade 11 and the magnet 14. The latent image is developed with a one-component magnetic toner 10 of a developing device equipped with a developing sleeve 4 having unevenness formed by trace depressions. In the developing section, the conductive substrate 16 of the photosensitive drum l,
An alternating electric field and/or DC bias is applied between the developing sleeve 4 and the developing sleeve 4 by a bias applying means 12 . When the transfer paper P is conveyed and reaches the transfer section, the transfer charger 3 charges the transfer paper with positive polarity from the back side (the opposite side to the photosensitive drum side), so that the negatively charged toner image on the surface of the photosensitive drum is charged. Electrostatically transferred onto transfer paper. The transfer paper separated from the photosensitive drum 1 is transferred to a transfer paper P by a heating and pressure roller fixing device 7.
The upper toner image is fused.

転写工程後の感光ドラムに残留する一成分系現像剤は、
クリーニングブレードを有するクリーニング器8で除去
される。クリーニング後の感光ドラムlは、イレース露
光6により除電され、再度、−成帯電器2による帯電工
程から始まる工程が繰り返される。
The one-component developer remaining on the photosensitive drum after the transfer process is
It is removed by a cleaning device 8 having a cleaning blade. After cleaning, the photosensitive drum 1 is neutralized by erase exposure 6, and the process starting from the charging process by the negative charger 2 is repeated again.

静電像保持体(感光ドラム)は感光層15及び導電性基
体16を有し、矢印方向に動く。現像剤担持体である非
磁性円筒の現像スリーブ4は、現像部において静電像保
持体表面と同方向に進むように回転する。非磁性円筒4
の内部には、磁界発生手段である多極永久磁石(マグネ
ットロール)14が回転しないように配されている。現
像器9内の一成分系絶縁性現像剤は弾性ブレードによっ
て現像スリーブ表面上に薄く塗布され、その摩擦により
トナー粒子は電荷を与えられる。
The electrostatic image holder (photosensitive drum) has a photosensitive layer 15 and a conductive substrate 16, and moves in the direction of the arrow. A non-magnetic cylindrical developing sleeve 4 serving as a developer carrier rotates in the developing section so as to move in the same direction as the surface of the electrostatic image holder. Non-magnetic cylinder 4
Inside, a multipolar permanent magnet (magnet roll) 14, which is a magnetic field generating means, is arranged so as not to rotate. The one-component insulating developer in the developing device 9 is thinly applied onto the surface of the developing sleeve by an elastic blade, and the toner particles are charged by the friction thereof.

現像部において現像剤担持体4と静電像保持面との間で
交番電界をかける。この交流バイアスはfが200〜4
 、 OOOHz 、 V ppが500〜3,0OO
V テあれば良い。
In the developing section, an alternating electric field is applied between the developer carrier 4 and the electrostatic image holding surface. This AC bias has f of 200 to 4
, OOOHHz, Vpp is 500-3,0OO
V Te is good.

現像部分におけるトナー粒子の転移に際し、静電像保持
面の静電的力及び交流バイアスの作用によってトナー粒
子は静電像側に転移する。トナー容器内には、トナー容
器内撹拌手段13を備えていることが好ましく、トナー
容器9のトナー10を積極的に現像スリーブ近傍へ送る
ことで、トナー切れ寸前まで均一なトナー層を形成させ
るのに有効である。
When the toner particles are transferred in the developing area, the toner particles are transferred to the electrostatic image side by the action of the electrostatic force of the electrostatic image holding surface and the alternating current bias. It is preferable that the toner container is provided with a toner container stirring means 13, which actively sends the toner 10 in the toner container 9 to the vicinity of the developing sleeve to form a uniform toner layer until the toner is about to run out. It is effective for

本発明に係る磁性トナーにおいては、帯電量が−10〜
−20μc/gを有し、窒素ガス吸着法によるBET比
表面積1.8〜3.5n(7gを有し、ゆるみ見掛は密
度0.4〜Q、52g/crrfを有し、真比重1.4
5〜1.8g/c−を有する。
In the magnetic toner according to the present invention, the charge amount is -10 to
-20μc/g, BET specific surface area 1.8-3.5n (7g) by nitrogen gas adsorption method, apparent loose density 0.4-Q, 52g/crrf, true specific gravity 1 .4
It has 5 to 1.8 g/c-.

本発明の画像形成装置はトナーへの摩擦帯電付与能力が
非常に高いため、本発明に係る磁性トナーの帯電量は低
(する必要があり、−10〜−20μc/gの範囲が特
に好ましい。トナーの帯電量を前記の範囲に制御するこ
とにより、比較的チャージ゛があがりやすい5μm以下
の粒径を有するトナー粒子の必要以上のチャージアップ
を抑制でき、スリーブ上のトナー層は常に安定した均一
な層が得られる。摩擦帯電量が一1Oμc/g未満であ
ると現像剤担持体上で現像に十分な帯電量を得られず、
初期から画像濃度が低(、また、スリーブ上のトナーが
スリーブの回転により飛散する現象が生じる。
Since the image forming apparatus of the present invention has a very high ability to impart triboelectric charge to the toner, the amount of charge of the magnetic toner according to the present invention must be low (need to be low, and is particularly preferably in the range of -10 to -20 μc/g). By controlling the amount of charge on the toner within the above range, it is possible to suppress the unnecessary charge-up of toner particles with a particle size of 5 μm or less, which tend to charge up relatively easily, and the toner layer on the sleeve is always stable and uniform. If the amount of triboelectric charge is less than 11 Oμc/g, it will not be possible to obtain a sufficient amount of charge for development on the developer carrier,
The image density is low from the beginning (and a phenomenon occurs in which the toner on the sleeve scatters due to the rotation of the sleeve).

一方、−20μc/gより大きいと画出しをくり返すこ
とでスリーブ上でのスリーブ近傍の現像剤の帯電量が大
、き(なって、スリーブ上のトナーの適正な帯電を阻害
する、いわゆるチャージアップ現象が生じ、徐々に画像
濃度の低下を生ずる。この現象はドツト潜像の現像であ
るデジタル潜像を現像する際に生じやすく、さらにOP
C感光体を用いた低電位コントラストの反転現像方式に
おいて顕著である。
On the other hand, if it is larger than -20 μc/g, the amount of charge of the developer near the sleeve on the sleeve becomes large and increases due to repeated image formation (which inhibits proper charging of the toner on the sleeve, so-called A charge-up phenomenon occurs, causing a gradual decrease in image density.This phenomenon tends to occur when developing a digital latent image, which is the development of a dot latent image.
This is noticeable in a low potential contrast reversal development system using a C photoreceptor.

トナーの帯電量は、トナーの内添処方及び外添処方によ
り決まるが、本発明に係るトナーの帯電量を前記の範囲
に制御する方法は、前記範囲よりも高い帯電量を有する
磁性トナー粒子を用い、外添剤によりトナー全体の帯電
量を下げて前記範囲に合わせる方法、あるいはその逆の
方法、あるいは外添剤混合前後とも前記範囲にあるもの
を用いる方法のいずれの方法であっても良いが、外添剤
添加前後のトナーの帯電量の差はあまり大きくない方が
好ましい。
The amount of charge of a toner is determined by the internal and external additive formulations of the toner, and the method of controlling the amount of charge of a toner according to the present invention within the above range is based on magnetic toner particles having a charge amount higher than the above range. The charge amount of the entire toner may be lowered by using an external additive to bring it within the above range, or vice versa, or the method may be by using an external additive that is within the above range both before and after mixing. However, it is preferable that the difference in the amount of charge of the toner before and after adding the external additive is not too large.

また、本発明の現像剤の窒素ガス吸着法によるBET比
表面積が1.8 rrf/g未満であると、現像剤担持
体上で現像に十分な帯電量を得るのに時間がかかり、初
期濃度が薄くカブリの多い画像となる。
In addition, if the BET specific surface area of the developer of the present invention determined by the nitrogen gas adsorption method is less than 1.8 rrf/g, it will take time to obtain a sufficient amount of charge for development on the developer carrier, and the initial concentration will decrease. The image will be thin and have a lot of fog.

また3、5 rrr/gより大きいとスリーブとの鏡映
力が大きくなり、現像率の低下が生じ結果として画像濃
度の低下を生じる。
On the other hand, if it is larger than 3.5 rrr/g, the mirroring force with the sleeve becomes large, resulting in a decrease in development rate and, as a result, a decrease in image density.

また、本発明の現像剤の真比重は1.45〜1.8g/
crdであり、l、45未満では磁界中で交流バイアス
をかけて現像する方式において、カブリを生じやすくま
た、ライン幅が太くなり解像力が悪化する。1.8より
大きいとラインかすれが生じやすく画像濃度も低下する
Further, the true specific gravity of the developer of the present invention is 1.45 to 1.8 g/
crd, and if l is less than 45, fog is likely to occur in a developing method in which an alternating current bias is applied in a magnetic field, and the line width becomes thicker, resulting in poor resolution. When it is larger than 1.8, lines tend to fade and image density decreases.

また、本発明の現像剤のゆるみ見掛は密度は0.4〜0
.52であり、(好ましくは0.45〜0.5)真比重
の大きさに比し、ゆるみ見掛密度が小さいことが特徴的
である。真比重とゆるみ見掛密度から計算される空隙率
は62〜75%であることが好ましい。
In addition, the apparent density of the developer of the present invention is 0.4 to 0.
.. 52 (preferably 0.45 to 0.5), and is characterized by a small loose apparent density compared to the true specific gravity. The porosity calculated from true specific gravity and loose apparent density is preferably 62 to 75%.

空隙率(εa)は下記式で計算される。The porosity (εa) is calculated by the following formula.

また、固め見掛密度は0.8〜1.0の範囲が好ましく
、この際の空隙率(εp)は40〜50%が好ましい。
Moreover, the solidified apparent density is preferably in the range of 0.8 to 1.0, and the porosity (εp) in this case is preferably 40 to 50%.

εaが62%未満であると、現像器内部での撹拌による
トナーのほぐしが十分でなく、75%より大きいとトナ
ー飛散、トナーもれを生じやすい。
When εa is less than 62%, the toner is not loosened sufficiently by stirring inside the developing device, and when it is more than 75%, toner scattering and toner leakage are likely to occur.

εpが40%未満であると、現像器内部で現像剤づまり
を生じやすく現像剤が円滑に現像剤担持体に供給されず
、白ヌケをおこしやすい。また、50%より大きいと同
一量の現像剤を内包するのにより大きな現像器容量が必
要となり、プリンターの小型化の障害となる。
When εp is less than 40%, developer clogging is likely to occur inside the developing device, the developer is not smoothly supplied to the developer carrier, and white spots are likely to occur. Moreover, if it is larger than 50%, a larger capacity of the developer is required to contain the same amount of developer, which becomes an obstacle to downsizing the printer.

本発明におけるトナーの帯電量は、トナー1gと200
〜300メツシユの鉄粉キャリア9gを50ccのポリ
エチレン製のビンにとり、ふたをして23℃。
The amount of charge of the toner in the present invention is 1 g of toner and 200 g of toner.
9 g of ~300 mesh iron powder carrier was placed in a 50 cc polyethylene bottle, covered with a lid, and heated to 23°C.

60%RH環境下で20秒間(約100回)手で振り撹
拌した混合物を少量第4図の装置の容器にとり、電位が
飽和するまで約1分間250mmH2Oの圧力で吸引す
る。
A small amount of the mixture, which has been shaken by hand for 20 seconds (approximately 100 times) in a 60% RH environment, is placed in a container of the apparatus shown in Figure 4, and suctioned at a pressure of 250 mmH2O for approximately 1 minute until the potential is saturated.

このときの飽和電位v1コンデンサー容量C1吸引前後
の容器の重量W、、W2から帯電flQを以下の式によ
り求めた。
The charge flQ was determined from the saturation potential v1, capacitance C1, weight W2 of the container before and after suction at this time, using the following formula.

また、磁性トナー粒子のBET比表面積は、QUANT
ACHROME社製比表面積計オートソーブlを使用し
、BETI点法により求めた。
In addition, the BET specific surface area of the magnetic toner particles is QUANT
It was determined by the BETI point method using a specific surface area meter Autosorb I manufactured by ACHROME.

本発明におけるゆるみ見掛密度は線用ミクロン(株)製
のパウダーテスター及び該パウダーテスターに付属して
いる容器を使用して、該パウダーテスターの取扱い説明
書の手順に従って測定した。
The loose apparent density in the present invention was measured using a powder tester manufactured by Wire Micron Co., Ltd. and the container attached to the powder tester according to the procedure in the instruction manual of the powder tester.

本発明における真密度の測定は、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。
In the measurement of true density in the present invention, the following method was adopted as an accurate and simple method when measuring fine powder.

ステレンス製の内径10mm、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10 m m 。
A stainless steel cylinder with an inner diameter of 10 mm and a length of about 5 cm, and an outer diameter of about 10 mm that can be inserted tightly into the cylinder.

高さ5mmの円盤(A)と、外径約10 m m 、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/crrr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量(
wg)L/マイクロメーターで圧縮サンプルの直径(D
 c m ) 、高さ(L c m )を測定し、次式
によって真密度を計算する。
A disk (A) with a height of 5 mm and a piston (B) with an outer diameter of about 10 mm and a length of about 8 cm are prepared. Place the disk (A) at the bottom of the cylinder, then about 1 g of the sample to be measured, and gently push the piston (B). A force of 400 kg/crrr was applied to this using a hydraulic press, and the product was compressed for 5 minutes and taken out. Weigh the compressed sample (
wg) L/diameter of compressed sample in micrometer (D
cm ) and height (L cm ), and calculate the true density using the following formula.

本発明に係る磁性トナーにおいては、体積平均粒径が6
〜8μmを有し、5μm以下の粒径を有する磁性トナー
粒子が17〜60個数%含有され、6.35〜10.0
8μmの粒径を有する磁性トナー粒子が5〜50個数%
含有され、12.7μm以上の粒径を有する磁性トナー
粒子が2.0体積%以下で含有され、5μm以下の磁性
トナー粒子群が下記式%式% 〔式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、■は5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。但し、Nは17乃至6oの正数を示す。〕 を満足する粒度分布を有することが一つの特徴である。
In the magnetic toner according to the present invention, the volume average particle diameter is 6
~8 μm, containing 17 to 60 number % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and 6.35 to 10.0 μm.
5 to 50 number % of magnetic toner particles having a particle size of 8 μm
Magnetic toner particles having a particle size of 12.7 μm or more are contained in an amount of 2.0% by volume or less, and magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less are represented by the following formula % [where N is a particle size of 5 μm or less]. represents the number % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, ■ represents the volume % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and k represents a positive number from 4.6 to 6.7. However, N represents a positive number from 17 to 6o. ] One of the characteristics is that it has a particle size distribution that satisfies the following.

上記の如き特定な粒度分布を有する絶縁性磁性トナーは
、本発明画像形成方法、及び画像形成装置との相乗的効
果によってデジタル潜像の解像力に特に優れ、さらに画
像濃度の点でも優れている。
The insulating magnetic toner having a specific particle size distribution as described above has particularly excellent resolution of digital latent images due to the synergistic effect with the image forming method and image forming apparatus of the present invention, and is also excellent in image density.

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。
The reason why such an effect is obtained in the magnetic toner according to the present invention is not necessarily clear, but it is presumed as follows.

すなわち、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17〜60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5μ
m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、また、トナ
ー飛散して機械を汚す成分として、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。
That is, one of the characteristics of the magnetic toner of the present invention is that magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less account for 17 to 60% by number. Conventionally, in magnetic toner, 5μ
Magnetic toner particles with a size of less than m are difficult to control the amount of charge, impair the fluidity of the magnetic toner, and are actively used as components that cause toner scattering and stain machines, and as components that cause image fogging. It was considered necessary to reduce

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。
However, according to studies conducted by the present inventors, it has been found that magnetic toner particles of 5 μm or less are an essential component for forming high-quality images.

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5μm以下の磁性トナー粒子が多いことが判明
した。すなわち、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(、真に再現性の優れた画像かえられるものである。
For example, changing the surface potential on the photoreceptor using a magnetic toner having a particle size distribution ranging from 0.5 μm to 30 μm,
Developing a latent image by changing the surface potential on the photoreceptor, from a large development potential contrast in which a large number of toner particles are easily developed, to a halftone, to a small development potential contrast in which only a few toner particles are developed,
When the developed toner particles on the photoreceptor were collected and the toner particle size distribution was measured, it was found that there were many magnetic toner particles with a diameter of 8 μm or less, and particularly a large number of magnetic toner particles with a diameter of 5 μm or less. In other words, when magnetic toner particles with a particle size of 5 μm or less, which is the most suitable for development, are smoothly supplied to develop the latent image on the photoreceptor, the latent image is faithful to the latent image and does not protrude from the latent image (true reproduction). It is possible to change the image with excellent quality.

この現像は、デジタル潜像の反転現像の場合も同様であ
った。
This development was similar to the case of reversal development of the digital latent image.

又、本発明に係る磁性トナーにおいては、6.35〜1
0.08μmの範囲の粒子が5〜50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
、5 /Z m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(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、6.35〜10.
08μmの範囲のトナー粒子を5個数%〜50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。
In addition, in the magnetic toner according to the present invention, 6.35 to 1
One of the characteristics is that the number of particles in the range of 0.08 μm is 5 to 50% by number. As mentioned above, this is related to the necessity of the presence of magnetic toner particles with a particle size of 5 μm or less, and magnetic toner particles with a particle size of 5 / Z m or less strictly cover the latent image and reproduce it faithfully. However, in the latent image itself, the electric field strength at the edges around it is higher than at the center, and as a result, the toner particles inside the latent image are thinner than at the edges, and the image density appears thinner. In particular, magnetic toner particles with a diameter of 5 μm or less have a strong tendency to do so.
It has been found that this problem can be solved and further clarity can be achieved by containing toner particles in the range of 0.08 μm in an amount of 5% to 50% by number.

すなわち、6.35〜io、osμm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優れたシャープな画
像が提供されるものである。
In other words, this is thought to be because toner particles with a particle size in the range of 6.35 to io, os μm have a suitably controlled amount of charge compared to magnetic toner particles with a particle size of 5 μm or less, but the edge of the latent image The toner is supplied to the inner side, where the electric field strength is lower than the edge area, to compensate for the lack of adhesion of the inner toner particles to the edge area, and a uniform developed image is formed, resulting in high density, resolution and gradation. It provides excellent sharp images.

さらに、5μm以下の粒径の粒子について、その個数%
(N)と体積%(V)との間に、N/V=0.05N+
k (但し、4.6≦に≦6.7 : 17≦N≦60
)なる関係を本発明の磁性トナーが満足していることも
特徴の一つである。第4図にこの範囲を示すが、他の特
徴と共に、この範−囲を満足する粒度分布の本発明に係
る磁性トナーを含有する磁性現像剤は微小スポットから
形成されるデジタル潜像に対して優れた現像性を達成し
つる。
Furthermore, for particles with a particle size of 5 μm or less, the number %
(N) and volume % (V), N/V=0.05N+
k (However, 4.6≦≦6.7: 17≦N≦60
) is also one of the characteristics of the magnetic toner of the present invention. This range is shown in FIG. 4, and the magnetic developer containing the magnetic toner according to the present invention having a particle size distribution that satisfies this range, as well as other features, is effective against digital latent images formed from minute spots. Achieves excellent developability.

本発明者らは、5μm以下の粒度分布の状態を検討する
中で、上記式で示すような最も目的を達成するに適した
微粉の存在状態があることを知見した。すなわち、ある
Nの値に対して、N/Vが大きいということは、5μm
以下の粒子まで広く含んでいることを示しており、N/
Vが小さいということは、5μm付近の粒子の存在率が
高(、それ以下の粒径の粒子が少ないことを示している
と解され、N/vの値が1.6〜5.85の範囲内にあ
り、且つNが17〜60の範囲にあり、且つ上記関係式
をさらに満足する場合に、良好な細線再現性及び高解像
性が達成される。
While studying the state of particle size distribution of 5 μm or less, the present inventors found that there is a state of existence of fine powder most suitable for achieving the purpose as shown in the above formula. In other words, for a certain value of N, a large N/V means that 5 μm
It shows that it contains a wide range of particles, including N/
A small V is understood to indicate that the abundance of particles around 5 μm is high (and that there are few particles with a particle size smaller than that). If N is within the range, N is in the range of 17 to 60, and the above relational expression is further satisfied, good fine line reproducibility and high resolution can be achieved.

また、12.7μm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。
Further, it is preferable that the amount of magnetic toner particles having a particle size of 12.7 μm or more be 2.0% by volume or less, and as small as possible.

本発明の磁性現像剤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。
The magnetic developer of the present invention solves the conventional problems and can withstand the recent strict demands for high image quality.

本発明の構成について、さらに詳しく説明をする。The configuration of the present invention will be explained in more detail.

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25〜60個
数%が良く、さらに好ましくは30〜60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(、特
に、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。また、60個
数%を越える場合は、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、または潜像のエツ
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。
Magnetic toner particles with a particle size of 5 μm or less account for 17 to 17 of the total number of particles.
The content is preferably 60% by number, preferably 25 to 60% by number, and even more preferably 30 to 60% by number. If the number of magnetic toner particles with a particle size of 5 μm or less is less than 17%, the number of magnetic toner particles effective for high image quality will be small (particularly, as the toner is used for continuous printing, the effective magnetic toner particle component will decrease). decreases,
The balance of the particle size distribution of the magnetic toner as shown in the present invention deteriorates, and the image quality gradually deteriorates. If it exceeds 60% by number, magnetic toner particles tend to aggregate with each other, resulting in toner lumps larger than the original particle size, resulting in rough image quality, lowering resolution, or causing the edges of the latent image to The density difference between the area and the inside becomes large, and the image tends to look hollow.

また、6.35〜10.08μmの範囲の粒子が5〜5
0個数%であることが良く、好ましくは8〜40個数%
が良い。50個数%より多いと、画質が悪化すると共に
、必要以上の現像、すなわち、トナーののりすぎが起こ
り、細線再現性が低下し、トナー消費量の増大をまねく
。一方、5個数%未満であると、高画像濃度が得られに
((なる。また、5μm以下の粒径の磁性トナー粒子群
の個数%(N%)、体積%(7%)の間に、N/V=−
0,05N十になる関係があり、4.6≦に≦6.7の
範囲の正数を示す。好ましくは4.6≦に≦6.2、さ
らに好ましくは4.6≦に≦5.7である。先に示した
ように、17≦N≦60.好ましくは25≦N≦60、
さらに好ましくは30≦N≦60である。
In addition, particles in the range of 6.35 to 10.08 μm are 5 to 5
It is good that it is 0% by number, preferably 8 to 40% by number.
is good. If the number is more than 50%, the image quality deteriorates, and more development than necessary occurs, that is, too much toner is applied, resulting in a decrease in fine line reproducibility and an increase in toner consumption. On the other hand, if it is less than 5% by number, high image density cannot be obtained. , N/V=-
There is a relationship of 0.05N0, which indicates a positive number in the range of 4.6≦ and ≦6.7. Preferably 4.6≦≦6.2, more preferably 4.6≦≦5.7. As shown above, 17≦N≦60. Preferably 25≦N≦60,
More preferably, 30≦N≦60.

k < 4.6では、5.0μmより小さな粒径の磁性
トナー粒子数が少なく、画像濃度、解像性、鮮鋭さで劣
りたちのとなる。従来、不要と考えがちであった微細な
磁性トナー粒子の適度な存在が、現像において、トナー
の最密充填化を果たし、粗れのない均一な画像を形成す
るのに貢献する。特に細線及び画像の輪郭部を均一に埋
めることにより、視覚的にも鮮鋭さをより助長するもの
である。すなわち、k < 8.7では、この粒度分布
成分の不足に起因して、これらの特性の点で劣ったもの
となる。
When k < 4.6, the number of magnetic toner particles having a particle size smaller than 5.0 μm is small, resulting in poor image density, resolution, and sharpness. The presence of an appropriate amount of fine magnetic toner particles, which were conventionally thought to be unnecessary, contributes to achieving close packing of toner during development and forming a uniform image without roughness. In particular, by uniformly filling in thin lines and image contours, visual sharpness is further enhanced. That is, when k < 8.7, these properties are inferior due to the lack of this particle size distribution component.

別の面からは、生産上も、k < 4.6の条件を満足
するには分級等によって、多量の微粉をカットする必要
があり、収率及びトナーコストの点でも不利なものとな
る。また、k > 6.7では、必要以上の微粉の存在
によって、(り返しプリントアウトをつづけるうちに、
画像濃度が低下する傾向がある。
From another point of view, in terms of production, it is necessary to cut a large amount of fine powder by classification or the like in order to satisfy the condition of k < 4.6, which is disadvantageous in terms of yield and toner cost. In addition, when k > 6.7, due to the presence of more fine powder than necessary (while continuing to print out
Image density tends to decrease.

この様な現象は、必要以上の荷電をもった過剰の微粉状
磁性トナー粒子が現像スリーブ上に帯電付着して、正常
な磁性トナーの現像スリーブへの担持および荷電付与を
阻害することによって発生すると考えられる。
This phenomenon occurs when excessive fine powder magnetic toner particles with more charge than necessary adhere to the developing sleeve and prevent the normal magnetic toner from being carried and charged on the developing sleeve. Conceivable.

また、12.7μm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.
O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。また、磁性トナーの体積平均径は6〜8μ
m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6μ
m未満では、グラフイク画像などの画像面積比率の高い
デジタル潜像の用途では、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8μmを越える場合では100μm以下の微
小スポットの解像度が良好でなく、またプリントアウト
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。
In addition, magnetic toner particles having a particle size of 12.7 μm or more are 2.
It is preferably 0% by volume or less, and more preferably 1.
The content of O is not more than 0.5% by volume, more preferably not more than 0.5% by volume. If it is more than 2.0% by volume, it will hinder fine line reproduction. In addition, the volume average diameter of the magnetic toner is 6 to 8 μm.
m, and this value cannot be considered separately from each component mentioned above. Volume average particle size 6μ
If it is less than m, in applications of digital latent images with a high image area ratio such as graphic images, the amount of toner on the transfer paper is small, which tends to cause the problem of low image density. This is considered to be due to the same reason as the reason why the density inside the edge portion of the latent image decreases as described above. When the volume average particle diameter exceeds 8 μm, the resolution of minute spots of 100 μm or less is not good, and even if the printout is good at the beginning, the image quality tends to deteriorate with continued use.

トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できるが、
本発明においてはコールタ−カウンターを用いて行った
The particle size distribution of toner can be measured by various methods.
In the present invention, a Coulter counter was used.

すなわち、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、体積分
布を出力するインターフェイス(日科機製)及びCX−
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%NaC1水溶液
を調製する。測定法としては前記電解水溶液100〜1
50mf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0.1〜5ml加え、さら
に測定試料を2〜20mg (粒子数として約3万〜約
30万個)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TAU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
粒度分布を測定して、それから本発明に係るところの値
を求めた。
In other words, the measuring device is Coulter counter TA.
- An interface (manufactured by Nikkaki) that outputs number distribution and volume distribution using type II (manufactured by Coulter) and CX-
1 A personal computer (manufactured by Canon) is connected, and a 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride as an electrolyte. As a measurement method, the electrolytic aqueous solution 100-1
Add 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, as a dispersant to 50 mf, and add 2 to 20 mg of the measurement sample (approximately 30,000 to approximately 300,000 particles). The electrolytic solution in which the sample was suspended was dispersed for about 1 to 3 minutes using an ultrasonic disperser, and the particle size of the particles was 2 to 40 μ based on the number of particles using a 100 μ aperture as an aperture using the Coulter Counter TAU type. The distribution was measured and the values according to the invention were determined therefrom.

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の使用が可
能である。
As the binder resin used in the magnetic toner according to the present invention, the following binder resins for toners can be used when a heated pressure roller fixing device having an oil coating device is used.

例えば、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポ
リビニルトルエンなどのスチレン及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−インデン共重合体な
どの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、石油系樹脂などが使用できる。
For example, monopolymers of styrene and its substituted products such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene; styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-vinylnaphthalene copolymers , styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-methyl chloromethacrylate copolymer, styrene-
Acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl ethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile- Styrenic copolymers such as indene copolymers; polyvinyl chloride, phenolic resin, naturally modified phenolic resin, natural resin-modified maleic acid resin, acrylic resin, methacrylic resin, polyvinyl acetate, silicone resin, polyester resin, polyurethane, polyamide Resin, furan resin, epoxy resin, xylene resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumaron indene resin, petroleum resin, etc. can be used.

オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式におい
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、及びトナー像支持
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が、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、またブロッキングもし
くはケーキングも生じ易(なる。それゆえ、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
しい結着物質としては、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。
In the heating and pressure roller fixing method in which little oil is applied, the so-called offset phenomenon, in which a part of the toner image on the toner image support member is transferred to the roller, and the adhesion of the toner to the toner image support member are important issues. be. Toners that are fixed with less thermal energy usually tend to block or cake during storage or in a developing device, so these problems must also be taken into consideration. The physical properties of the binder resin in the toner are most responsible for these phenomena, but according to the research of the present inventors, reducing the content of magnetic material in the toner causes the toner image to become weaker on the toner image supporting member during fixing. Although this improves the adhesion of the toner to the toner, offset is more likely to occur, and blocking or caking is also more likely to occur.Therefore, in the present invention, when using a heated pressure roller fixing method that does not apply much oil, the binder resin The selection of the binder is more important. Preferred binding materials include crosslinked styrenic copolymers and crosslinked polyesters.

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、例えば、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、メタクリルサン酸エチル、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、アクリルアミドなどのような二重結合
を有するモノカルボン酸もしくはその置換体;例えば、
マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マ
レイン酸ジメチルなどのような二重結合を有するジカル
ボン酸及びその置換体;例えば塩化ビニル、酢酸ビニル
、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類;例え
ばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのようなエチレ
ン系オレフィン類;例えばビニルメチルケトン、ビニル
ヘキシルケトンなどのようなビニルケトン類;例えばビ
ニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイ
ソブチルエーテルなどのようなビニルエーテル類;等の
ビニル単量体が単独もしくは2つ以上用いられる。
Examples of comonomers for the styrene monomer in the styrenic copolymer include acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, and methacrylate. acids, monocarboxylic acids having a double bond such as methyl methacrylate, ethyl methacrylsanoate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, acrylonitrile, methacrinitrile, acrylamide, etc., or substituted products thereof; for example,
Dicarboxylic acids with double bonds and substituted products thereof such as maleic acid, butyl maleate, methyl maleate, dimethyl maleate, etc.; vinyl esters such as vinyl chloride, vinyl acetate, vinyl benzoate, etc.; e.g. ethylene , propylene, butylene, etc.; vinyl ketones, such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, etc.; vinyl ethers, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, etc.; A single monomer or two or more monomers may be used.

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、例えば、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;例えば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など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、ジビニルスルホンな
どのジビニル化合物;及び3個以上のビニル基を有する
化合物;が単独もしくは混合物として用いられる。
As the crosslinking agent, compounds having two or more polymerizable double bonds are mainly used, such as aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; for example, ethylene glycol diacrylate,
Carboxylic acid esters having two double bonds such as ethylene glycol dimethacrylate and 1,3-butanediol dimethacrylate; divinyl compounds such as divinylaniline, divinyl ether, divinyl sulfide, and divinyl sulfone; and three or more vinyl Compounds having groups can be used alone or as a mixture.

また、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、パラフィンなどがある。
In addition, when using a pressure fixing method, it is possible to use a binder resin for pressure fixing toner, such as polyethylene,
Examples include polypropylene, polymethylene, polyurethane elastomer, ethylene-ethyl acrylate copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, linear saturated polyester, and paraffin.

また、本発明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り、荷電制御剤を用い
ることで先に述べたところの粒径範囲毎による高画質化
のための機能分離および相互補完性をより明確にするこ
とができる。
Further, in the magnetic toner of the present invention, it is preferable to use a charge control agent by blending it into the toner particles (internally adding it) or mixing it with the toner particles (externally adding it). The charge control agent makes it possible to control the amount of charge optimally depending on the development system.
In particular, in the present invention, it is possible to further stabilize the balance between particle size distribution and charge, and by using a charge control agent, it is possible to separate functions for high image quality according to the particle size range as described above. and mutual complementarity can be made clearer.

本発明に用いることのできる負荷電性制御剤としては、
例えばモノアゾ染料の金属錯体、または塩、サリチル酸
、アルキルサリチル酸、ジアルキルサリチル酸、または
ナフトエ酸の金属錯体または塩が用いられる。
Negative charge control agents that can be used in the present invention include:
For example, metal complexes or salts of monoazo dyes, metal complexes or salts of salicylic acid, alkylsalicylic acid, dialkylsalicylic acid or naphthoic acid are used.

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4
μm以下(更には3μm以下)が好ましい。
The above-mentioned charge control agent (one that does not function as a binder resin) is preferably used in the form of fine particles. In this case, the number average particle size of this charge control agent is specifically 4
The thickness is preferably .mu.m or less (more preferably 3 .mu.m or less).

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0.1〜10重量部(更には0
.1〜5重量部)用いることが好ましい。
When internally added to the toner, such a charge control agent is added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight (or even 0.1 to 10 parts by weight) per 100 parts by weight of the binder resin.
.. 1 to 5 parts by weight) is preferably used.

又、その他の着色材として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重量部使用できる。
In addition, conventionally known dye pigments can be used as other coloring materials, and are usually used in an amount of 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.

本発明の磁性トノ−は疎水性シリカ微粉体を有している
。粒径は、具体的には、4μm以下(更には3μm以下
)が好ましい。
The magnetic tonneau of the present invention contains hydrophobic silica fine powder. Specifically, the particle size is preferably 4 μm or less (more preferably 3 μm or less).

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0.1〜10重量部(更には0
.1〜5重量部)用いることが好ましい。又、その他の
着色材として従来より知られている染料。
When internally added to the toner, such a charge control agent is added in an amount of 0.1 to 10 parts by weight (or even 0.1 to 10 parts by weight) per 100 parts by weight of the binder resin.
.. 1 to 5 parts by weight) is preferably used. Also, dyes that are conventionally known as other coloring agents.

顔料が使用可能であり、通常、本発明の磁性結着現像剤
は疎水性シリカ微粉体を有している。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
従来のトノ−より大きくなる。摩擦帯電のために磁性ト
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、
トナー粒子の摩耗やスリーブ表面の汚染が発生しやす(
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、磁性トナーおよびスリーブ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。さらに、本発明で主要な役割をする5μ
m以下の粒径を有する磁性トナー粒子は、シリカ微粉末
の存在で、より効果を発揮し、高画質な画像を安定して
提供することができる。
Pigments can be used, and the magnetic binder developer of the present invention usually contains hydrophobic silica fine powder. A magnetic toner having a particle size distribution characteristic of the present invention has a larger specific surface area than conventional toners. When magnetic toner particles are brought into contact with the surface of a cylindrical conductive sleeve that has a magnetic field generating means inside for triboelectric charging, the number of times the toner particle surface contacts the sleeve increases compared to conventional magnetic toner.
Abrasion of toner particles and contamination of the sleeve surface are likely to occur (
Become. When the magnetic toner according to the present invention is combined with fine silica powder, wear is significantly reduced due to the presence of the fine silica powder between the toner particles and the sleeve surface. As a result, the life of the magnetic toner and the sleeve can be extended, and stable charging properties can also be maintained, making it possible to obtain a developer having a magnetic toner that is better for long-term use. Furthermore, 5μ, which plays a major role in the present invention,
In the presence of fine silica powder, magnetic toner particles having a particle size of m or less exhibit more effects and can stably provide high-quality images.

シリカ微粉体としては、乾式法及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力にょるシリカ微粉体を用いる
ことが好ましい。
As the silica fine powder, both silica fine powder produced by a dry method and a wet method can be used, but from the viewpoint of filming resistance and durability, it is preferable to use a silica fine powder produced by a dry method.

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。
The dry method mentioned here is a method for producing fine silica powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halide compound. For example, this method utilizes the thermal decomposition oxidation reaction of silicon tetrachloride gas in oxygen and hydrogen, and the basic reaction formula is as follows.

S+C1’ 4 + 2H2+ 02 →S+02 +
4HCf又、この製造工程において例えば、塩化アルミ
ニウム、又は塩化チタンなど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
られも包含する。
S+C1' 4 + 2H2+ 02 →S+02 +
4HCfAlso, it is also possible to obtain a composite fine powder of silica and other metal oxides by using other metal halide compounds such as aluminum chloride or titanium chloride together with silicon halide compounds in this manufacturing process. Also includes.

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。
Commercially available fine silica powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halogen compound used in the present invention includes, for example, those commercially available under the following trade names.

AERO3IL           130(日本ア
エロジル社)     200X50 T600 0X80 0X170 0K84 Ca −0−S i L          M −5
(CABOTOCo、社)MS−7 S−5 H−5 Wacker   HDK   N20       
  V15(WACKER−CHEMIE GMBH社
)     N20Ep−Cpiyle   5ili
ca (ダウコーニングCo、社) Fransol (Fransil 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。
AERO3IL 130 (Japan Aerosil Co., Ltd.) 200X50 T600 0X80 0X170 0K84 Ca -0-S i L M -5
(CABOTOCo, Inc.) MS-7 S-5 H-5 Wacker HDK N20
V15 (WACKER-CHEMIE GMBH) N20Ep-Cpiyle 5ili
ca (Dow Corning Co., Ltd.) Fransol (Fransil Company) On the other hand, various conventionally known methods can be applied to the method of producing the silica fine powder used in the present invention by a wet method.

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。
For example, the general reaction formula for the decomposition of sodium silicate with an acid is shown below.

Na2O・XSiO2+HCf+H2O−+SiO2・
nH20+NaCf 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。
Na2O・XSiO2+HCf+H2O−+SiO2・
nH20+NaCf Other methods include decomposition of sodium silicate with ammonia salts or alkali salts, a method of generating alkaline earth metal silicate from sodium silicate and then decomposing it with acid to form silicic acid, and a method of converting sodium silicate solution to ion exchange resin. There are methods such as using silicic acid, and using natural silicic acid or silicate.

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。
The silica fine powder referred to herein can be any of anhydrous silicon dioxide (silica) and other silicates such as aluminum silicate, sodium silicate, potassium silicate, magnesium silicate, and zinc silicate.

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70〜300 d/Hの範囲内のも
のが良好な結果を与える。磁性トナー100重量部に対
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。
Among the above-mentioned silica fine powders, those having a specific surface area due to nitrogen adsorption measured by the BET method within the range of 70 to 300 d/H give good results. 0.01 to 8 parts by weight of fine silica powder, preferably 0.01 to 8 parts by weight, per 100 parts by weight of magnetic toner.
It is preferable to use 1 to 5 parts by weight.

疎水性シリカ微粉体としては、負帯電性の疎水性シリカ
微粉体が好ましい。
As the hydrophobic silica fine powder, negatively charged hydrophobic silica fine powder is preferable.

本発明に用いる疎水性シリカ微粉体は、帯電量が−10
〜−300μc/gを有するものが好ましく用いられる
。シリカの帯電量が一10μc/gに満たないものはト
ナー自体の帯電量を低下させ、湿度特性が低下する。ま
た、−300μc/gを超えるものを用いると、スリー
ブメモリーを促進させ、またシリカ劣化の影響を受けや
す(なり、耐久特性に支障をきたす。また、300rd
/gより細かいものは現像剤への添加効果がな(7oi
/gよりあらいものは遊離物としての存在確率が大きく
、シリカの偏積や疑集物による黒ボテの発生原因となり
やすい。
The hydrophobic silica fine powder used in the present invention has a charge amount of -10
Those having ~-300 μc/g are preferably used. If the amount of charge of silica is less than 110 μc/g, the amount of charge of the toner itself will decrease, and the humidity characteristics will deteriorate. In addition, if it exceeds -300 μc/g, it will promote sleeve memory and be susceptible to silica deterioration (which will impede the durability characteristics.
If it is finer than /g, it will have no effect when added to the developer (7 oi
/g, the probability of existence of coarse particles as free substances is high, and they are likely to cause black spots due to uneven accumulation of silica and aggregates.

負帯電性のシリカ微粉体の帯電量は、前記のトナーの帯
電量測定の場合と同様であるが、シリカと鉄粉キャリア
の重量比は2:98で行なう。
The amount of charge of the negatively chargeable silica fine powder is the same as in the case of measuring the amount of charge of the toner described above, but the weight ratio of silica to iron powder carrier is 2:98.

本発明に用いられるシリカ微粉体はケイ素ハロゲン化合
物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法または
ヒユームドシリカと称される乾式シリカ及び水ガラス等
から製造されるいわゆる湿式シリカの両方が使用可能で
あるが、表面及び内部にあるシラノール基が少なく、製
造残渣のない乾式シリカの方が好ましい。
As the silica fine powder used in the present invention, both so-called dry silica produced by vapor phase oxidation of a silicon halide compound, dry silica called fumed silica, and so-called wet silica produced from water glass etc. can be used. It is preferable to use dry silica, which has fewer silanol groups on the surface and inside and has no production residue.

疎水化処理するには、シリカ微粉体と反応あるいは物理
吸着する有機ケイ素化合物などで化学的に処理すること
によって付与される。好ましい方法としては、ケイ素ハ
ロゲン化合物の蒸気相酸化により生成された乾式シリカ
微粉体をシランカップリング剤で処理した後、あるいは
シランカップリング剤で処理すると同時にシリコーンオ
イルの如き有機ケイ素化合物で処理する。
The hydrophobic treatment is applied by chemically treating with an organosilicon compound that reacts with or physically adsorbs the silica fine powder. A preferred method is to treat fine dry silica powder produced by vapor phase oxidation of a silicon halide with an organosilicon compound such as silicone oil after or simultaneously with a silane coupling agent.

疎水化処理に使用されるシランカップリング剤としては
、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。
Examples of silane coupling agents used for hydrophobization include hexamethyldisilazane, trimethylsilane,
trimethylchlorosilane, trimethylethoxysilane,
Dimethyldichlorosilane.

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。
Methyltrichlorosilane, allyldimethylchlorosilane, allyl phenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-
Chlorethyltrichlorosilane, β-chloroethyltrichlorosilane, chloromethyldimethylchlorosilane, triorganosilylmercaptan, trimethylsilylmercaptan.

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。
Triorganosilylacrylate, vinyldimethylacetoxysilane, dimethylethoxysilane.

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、l、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
ルジシロキサンが挙げられる。
Examples include dimethyldimethoxysilane, diphenyljethoxysilane, hexamethyldisiloxane, 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, and 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane.

有機ケイ素化合物としては、シリコ−オイルが挙げられ
る。好ましいシランカップリング剤としては、ヘキサメ
チルジシラザン(HMDS)が挙げられる。また、好ま
しいシリコンオイルとしては、25℃における粘度がお
よそ30〜1,000センチストークスのものが用いら
れ、例えばジメチルシリコンオイル、メチルフェニルシ
リコンオイル。
Examples of organosilicon compounds include silico-oil. A preferred silane coupling agent includes hexamethyldisilazane (HMDS). Preferred silicone oils include those having a viscosity of approximately 30 to 1,000 centistokes at 25°C, such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil.

α−メチルスチレン変性シリコンオイル、クロルフェニ
ルシリコンオイル、フッ素変性シリコンオイル等が好ま
しい。本発明の目的からして、−〇H基、−COOH基
、−NH2基等を多く含有するシリコンオイルは好まし
くない。
Preferred are α-methylstyrene-modified silicone oil, chlorphenyl silicone oil, fluorine-modified silicone oil, and the like. For the purpose of the present invention, silicone oil containing a large amount of -○H groups, -COOH groups, -NH2 groups, etc. is not preferred.

シリコンオイル処理の方法は例えばシランカップリング
剤で処理されたシリカ微粉体とシリコンオイルとをヘン
シェルミキサー等の混合機を用いて直接混合しても良い
し、ベースとなるシリカはシリコンオイルを噴射する方
法によっても良い。
The method of silicone oil treatment may be, for example, by directly mixing silica fine powder treated with a silane coupling agent and silicone oil using a mixer such as a Henschel mixer, or by spraying silicone oil on the base silica. It depends on the method.

あるいは適当な溶剤にシリコインオイルを溶解あるいは
分散せしめた後、ベースのシリカ微粉体とを混合し、溶
剤を除去して作成しても良い。
Alternatively, it may be prepared by dissolving or dispersing silicone oil in a suitable solvent, mixing it with the base silica fine powder, and removing the solvent.

本発明におけるシリカ微粉体の疎水化度は、以下の方法
で測定された値を用いる。もちろん、本発明の測定法を
参照しながら他の測定法の適用も可能である。
The degree of hydrophobicity of fine silica powder in the present invention uses a value measured by the following method. Of course, other measurement methods can also be applied while referring to the measurement method of the present invention.

密栓式の200 m I!の分液ロートにイオン交換水
100m1および試料0.1gを入れ、振とう機(ター
グラシェーカーミキサーT2C型)で9Orpmの条件
で10分間振とうする。振とう後10分間静置し、シリ
カ粉末層と水層が分離した後、下層の水層を20〜30
 m l採取し、10 m mセルに入れ、500nm
の波長でシリカ微粉体を入れていないブランクのイオン
交換水を基準として透過率を測定し、その透過率の値を
もってシリカの疎水化度とするものである。
Sealed 200 m I! Put 100 ml of ion-exchanged water and 0.1 g of the sample into a separating funnel, and shake for 10 minutes at 9 rpm using a shaker (Targra shaker mixer T2C type). After shaking, let stand for 10 minutes to separate the silica powder layer and water layer, and then remove the lower water layer from 20 to 30
ml was collected, placed in a 10 mm cell, and exposed to 500 nm.
The transmittance is measured using blank ion-exchanged water containing no silica fine powder as a standard at a wavelength of

本発明における疎水性シリカ微粉体の疎水化度は、90
%以上(より好ましくは93%以上)を有する。疎水化
度がこれ以下であると、高湿下でのシリカ微粉体の水分
吸着により高品位の画像が得られに(い。
The degree of hydrophobicity of the hydrophobic silica fine powder in the present invention is 90
% or more (more preferably 93% or more). If the degree of hydrophobicity is less than this, high-quality images cannot be obtained due to moisture adsorption of the silica fine powder under high humidity.

本発明の磁性トナーは、必要に応じてシリカ微粉体以外
の外部添加剤を添加してもよい。
The magnetic toner of the present invention may contain external additives other than fine silica powder, if necessary.

例えば、トナー帯電量を前記範囲に制御するためにポリ
メチルメタクリレートやフッ素樹脂等の正、あるいは負
帯電性を有する高抵抗(1010Ω以上)、あるいは中
抵抗(106Ω〜1010Ω)の樹脂微粒子や、カーボ
ンブラック、酸化スズ等の導電性付与剤。
For example, in order to control the toner charge amount within the above range, fine resin particles such as polymethyl methacrylate or fluororesin having positive or negative chargeability with high resistance (1010 Ω or more) or medium resistance (106 Ω to 1010 Ω), carbon Conductivity imparting agents such as black and tin oxide.

その他例えば、ステアリン酸亜鉛の如き滑剤、あるいは
酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤、あるいはアル
ミナの如き流動性付与剤、ケーキング防止剤、熱ロール
定着時の離型性を良くする目的で低分子量のポリエチレ
ンやポリプロピレン等を添加してもよい。
Other examples include lubricants such as zinc stearate, abrasives such as cerium oxide and silicon carbide, fluidizers such as alumina, anti-caking agents, and low-molecular weight agents to improve mold release during hot roll fixing. Polyethylene, polypropylene, etc. may also be added.

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熔融、捏和及び練肉して樹脂類を
互いに相溶ぜしめた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
明に係るところの絶縁性磁性トナーを得ることが出来る
To prepare the magnetic toner for developing electrostatic images according to the present invention, magnetic powder, vinyl or non-vinyl thermoplastic resin, pigment or dye as a coloring agent, charge control agent, and other additives are used as necessary. etc. are thoroughly mixed using a mixer such as a ball mill, and then melted, kneaded, and kneaded using a heat kneader such as a heated roll, kneader, or extruder to mix the resins with each other. Alternatively, the insulating magnetic toner according to the present invention can be obtained by dispersing or dissolving the dye, cooling and solidifying it, and then pulverizing and strictly classifying it.

さらに、所定の粒径及び粒度分布を有する絶縁性磁性ト
ナーと所定量の疎水性シリカ微粉体とを混合することに
より本発明の磁性現像剤を調製することができる。
Furthermore, the magnetic developer of the present invention can be prepared by mixing an insulating magnetic toner having a predetermined particle size and particle size distribution with a predetermined amount of hydrophobic silica fine powder.

本発明の磁性トナー及び磁性現像剤の摩擦帯電量は前述
したシリカ微粉体の場合とほぼ同様に行なわれるが量比
は異なり磁性現像剤または磁性トナー2.0gとキャリ
ア鉄粉9.0gを精秤し同様に測定を行なう。
The amount of triboelectric charging of the magnetic toner and magnetic developer of the present invention is carried out in almost the same way as in the case of the silica fine powder described above, but the ratio of amounts is different: 2.0 g of the magnetic developer or magnetic toner and 9.0 g of the carrier iron powder are finely charged. Weigh and measure in the same way.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、これ
は本発明をなんら限定するものではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically explained using Examples, but these are not intended to limit the present invention in any way.

尚、以下の配合における部数はすべて重量部である。Note that all parts in the following formulations are parts by weight.

実施例1 直径20φの円筒状ステンレス製スリーブの表面に定形
粒子として80%以上の直径53〜62μmであるガラ
スピーズを用いプラスト処理をおこない、複数の球状痕
跡窪みの直径Rが53〜62μm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2,0μであった。この表面処理したスリ
ーブをスリーブAとし、ゴム製の弾性ブレードをブレー
ドAとし、第3図のような現像装置を作成した。
Example 1 Plast treatment was performed on the surface of a cylindrical stainless steel sleeve with a diameter of 20φ using 80% or more of glass beads having a diameter of 53 to 62 μm as regular particles, and the diameter R of a plurality of spherical trace depressions was 53 to 62 μm. Irregularities were formed. The pitch P of the unevenness on the surface of this sleeve was 33μ, and the surface roughness d was 2.0μ. This surface-treated sleeve was designated as sleeve A, and the elastic blade made of rubber was designated as blade A, and a developing device as shown in FIG. 3 was prepared.

一方、負帯電性絶縁性磁性トナーとしては、下記のもの
を使用した。
On the other hand, as the negatively charged insulating magnetic toner, the following was used.

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(8鉄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体積平均粒径6
.5μmの黒色微粉体(磁性トナー)を得た。
After thoroughly mixing the above materials in a blender, they were kneaded in a twin-screw kneading extruder set at 150°C. The obtained kneaded material was cooled and coarsely pulverized using a cutter mill, then finely pulverized using a pulverizer using a jet stream, and the obtained pulverized powder was classified using a fixed wall type wind classifier. A classified powder was produced. Furthermore, the obtained classified powder is strictly classified and removed at the same time to remove ultrafine powder and coarse powder using a multi-division classifier that utilizes the Coanda effect (elbow jet classifier manufactured by 8 Iron Mining Co., Ltd.), and the volume average particle size is 6.
.. A black fine powder (magnetic toner) of 5 μm was obtained.

本実施例で用いた多分割分級機及び該分級機による分級
工程について第5図及び第6図を参照しながら説明する
。多分割分級機40は、第5図及び第6図において、側
壁は52.54で示される形状を有し、下部壁は55で
示される形状を有し、側壁53と下部壁55には夫々ナ
イフェツジ型の分級エツジ47.48を具備し、この分
級エツジ47.48により、分級ゾーンは3分画されて
いる。側壁52下の部分に分級室に開口する原料供給ノ
ズル46を設け、該ノズルの底部接線の延長方向に対し
て下方に折り曲げて長楕円弧を描いたコアンダブロック
56を設ける。分級室上部壁57は、分級室下部方向に
ナイフェツジ型の人気エツジ49を具備し、更に分級室
上部には分級室に開口する人気管44、45を設けであ
る。又、人気管44.45にはダンパの如き第1.第2
気体導入調節手段50.51及び静圧計58.59を設
けである。分級室低面にはそれぞれの分画域に対応させ
て、室内に開口する排出口を有する排出管41,42.
43を設けである。分級粉は供給ノズル46から分級領
域に減圧導入され、コアンダ効果によりコアンダブロッ
ク56のコアンダ効果による作用と、その際流入する高
速エアーの作用とにより湾曲線60を描いて移動し、粗
粉41、所定の体積平均粒径及び粒度分布を有する黒色
微粉体(磁性トナー)42及び超微粉43に分級された
。得られた負帯電性の黒色微粉体である磁性トナーを前
述の如く100μのアパチャーを具備するコールタ−カ
ウンタTAU型を用いて測定したデータを下記第1表に
示す。
The multi-division classifier used in this example and the classification process using the classifier will be explained with reference to FIGS. 5 and 6. In the multi-segment classifier 40, in FIGS. 5 and 6, the side wall has a shape indicated by 52.54, the lower wall has a shape indicated by 55, and the side wall 53 and the lower wall 55 each have a shape indicated by 52. A knife-type classification edge 47, 48 is provided, and the classification zone is divided into three parts by this classification edge 47, 48. A raw material supply nozzle 46 opening into the classification chamber is provided below the side wall 52, and a Coanda block 56 is provided which is bent downward in the direction of extension of the bottom tangent of the nozzle to draw an elongated arc. The upper wall 57 of the classification chamber is provided with a knife-shaped edge 49 toward the bottom of the classification chamber, and furthermore, the upper portion of the classification chamber is provided with tubes 44 and 45 that open into the classification chamber. Also, popular pipes 44 and 45 have a damper-like first. Second
Gas introduction adjustment means 50.51 and static pressure gauges 58.59 are provided. The lower surface of the classification chamber has exhaust pipes 41, 42, which have exhaust ports opening into the chamber, corresponding to the respective fractionation areas.
43 is provided. The classified powder is introduced into the classification area from the supply nozzle 46 under reduced pressure, and moves in a curved line 60 due to the Coanda effect of the Coanda block 56 and the action of the high-speed air flowing in at that time, and the coarse powder 41, The powder was classified into black fine powder (magnetic toner) 42 and ultrafine powder 43 having a predetermined volume average particle size and particle size distribution. The obtained magnetic toner, which is a negatively charged black fine powder, was measured using the Coulter counter TAU type having an aperture of 100 .mu. as described above, and the data is shown in Table 1 below.

第 表 得られた磁性トナーA100重量部に負帯電性疎水性乾
式シリカA (BET比表面積200 d/g。
100 parts by weight of the obtained magnetic toner A was mixed with negatively charged hydrophobic dry silica A (BET specific surface area 200 d/g).

帯電fi−200μc/g)0.8部と更に前記トナー
粒子と逆極性である正帯電性ポリメチルメタクリレート
樹脂微粒子(平均粒径0.4μm帯電量+500μc/
g) 0.3部を加え、ヘンシェルミキサーにより混合
し、負帯電性−成分磁性現像剤Aとした。
Charge fi - 200 μc/g) 0.8 part and positively chargeable polymethyl methacrylate resin fine particles having opposite polarity to the toner particles (average particle size 0.4 μm charge amount + 500 μc/g)
g) 0.3 part was added and mixed using a Henschel mixer to obtain a negatively chargeable component magnetic developer A.

この現像剤の粒度分布、帯電量、BET比表面積。The particle size distribution, charge amount, and BET specific surface area of this developer.

ゆるみ見掛密度、真比重は第2表に示す。The loose apparent density and true specific gravity are shown in Table 2.

前記の現像器及び現像剤を用い、キャノン社製レーザビ
ームプリンタLBP−8AJ1の改造機を使用し、積層
型に有機光導電体(opc)感光ドラムと現像スリーブ
との最近接間隙を300μmに設定し、感光ドラム表面
に一700vの一次帯電をおこないレーザ光の露光部に
おける電位を一100Vとしてデジタル潜像を形成し、
感光ドラム基体と現像スリーブとの間で直流バイアス−
500V、交流バイアス(1800Hz、 ピークトウ
ビーク1600V)を印加して反転現像法により常温常
湿(25°C160%RH)、高温高湿(30°C19
0%RH)及び低温低湿(15°C,10%RH)の3
環境において、3000枚の画出しを行い。その結果を
第3表に示した。
Using the above-described developer and developer, a modified Canon laser beam printer LBP-8AJ1 was used, and the closest gap between the stacked organic photoconductor (OPC) photosensitive drum and the developing sleeve was set to 300 μm. Then, a digital latent image is formed by primary charging the surface of the photosensitive drum to -700V and setting the potential at the exposed part of the laser beam to -100V.
DC bias between the photosensitive drum base and the developing sleeve
500V, AC bias (1800Hz, peak to beak 1600V) was applied and reverse development was performed at normal temperature and humidity (25°C, 160% RH), high temperature and high humidity (30°C, 19% RH).
0%RH) and low temperature and low humidity (15°C, 10%RH).
In the environment, 3000 images were taken. The results are shown in Table 3.

第3表中のD m a xは一辺5mmのベタ黒正方形
の濃度微小ドツト再現性は第7図に示すような正方形の
一辺がX280μmまたは50μmのチエッカ−模様を
低温低湿下で現像した画像の再現性を顕微鏡により観察
し、評価したものである。
In Table 3, Dmax is the density minute dot reproducibility of a solid black square with a side of 5 mm. Reproducibility was observed and evaluated using a microscope.

第3表から明らかなように各環境とも高濃度で微小トッ
ド再現性に優れた画像が3000枚まで安定して得られ
、また、3000枚画出し後のスリーブの汚染、トナー
コートムラは無くスリーブ上のトナーコート量は各環境
とも1.2mg/cm程度で初期とほとんど変化がなか
った。
As is clear from Table 3, images with high density and excellent minute tod reproducibility were stably obtained in each environment up to 3,000 sheets, and there was no contamination of the sleeve or uneven toner coating after printing 3,000 sheets. The amount of toner coated on the sleeve was approximately 1.2 mg/cm in each environment, which was almost unchanged from the initial state.

比較例1 実施例1で使用したガラスピーズの代わりに、不定形粒
子である#300のカーポランダムを用いて作成したス
リーブBを用い、ゴム製の弾性プレートAの代わりに弾
性のない鉄製のブレードBをスリーブと250μmの間
隙をあけて用いる以外は実施例1と同様にして評価した
ところ第3表に示す通り3000枚後のスリーブの汚染
が非常に多く、画像濃度も初期と比較して大巾に低下し
た。
Comparative Example 1 Instead of the glass beads used in Example 1, a sleeve B made of #300 carporundum, which is an amorphous particle, was used, and a non-elastic iron blade was used instead of the rubber elastic plate A. An evaluation was conducted in the same manner as in Example 1 except that B was used with a gap of 250 μm between the sleeve and the sleeve. As shown in Table 3, the sleeve was very contaminated after 3,000 sheets, and the image density was also much higher than at the initial stage. It dropped drastically.

比較例2 実施例1で使用したブレードAの代わりにブレードBを
スリーブと250μmの間隙をあけて用いる以外は実施
例1と同様にして評価したところ第3表に示す通り、低
温低湿環境下でスリーブ端部にトナーコートムラが発生
し、他の環境においてもスリーブ上のトナーコート量が
増加し環境安定性に欠ける。
Comparative Example 2 Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that blade B was used in place of blade A used in Example 1 with a gap of 250 μm between the sleeve and the sleeve. Toner coating unevenness occurs at the end of the sleeve, and the amount of toner coating on the sleeve increases even in other environments, resulting in a lack of environmental stability.

実施例2 実施例1で使用した現像剤Aの代わりに、外添剤を疎水
性シリカB (BET比表面積300 rr?/g帯電
量−30μc/g)1.2部に変えた現像剤Bを使用す
る以外は、実施例1と同様にして評価したところ、実施
例1同様良い結果が得られた。現像剤Bの物性値は第2
表、評価結果は第3表にそれぞれ示した。
Example 2 Developer B used in Example 1 was replaced with 1.2 parts of hydrophobic silica B (BET specific surface area 300 rr?/g charge amount -30 μc/g) as an external additive. When evaluated in the same manner as in Example 1 except for using , good results were obtained as in Example 1. The physical property value of developer B is the second
The table and evaluation results are shown in Table 3.

実施例3 実施例1と同様にして、体積平均粒径7.8μm1第2
表に示すような粒度分布を有するトナーCを作成し、更
に疎水性シリカA0.6部正帯電性のポリメチルメタク
リレート0.3部を混合して現像剤Cを得た。実施例1
で使用した現像剤Aの代わりに現像剤Cを使用する以外
は実施例1と同様にして評価したところ実施例1同様良
い結果が得られた。
Example 3 In the same manner as in Example 1, the volume average particle size was 7.8 μm.
Toner C having a particle size distribution as shown in the table was prepared, and developer C was obtained by further mixing 0.6 parts of hydrophobic silica A and 0.3 parts of positively chargeable polymethyl methacrylate. Example 1
Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that developer C was used instead of developer A used in Example 1, and good results were obtained as in Example 1.

現像剤Cの他物性値は第2表、評価結果は第3表にそれ
ぞれ示した。
Other physical property values of developer C are shown in Table 2, and evaluation results are shown in Table 3.

比較例3 実施例1で用いた正帯電性ポリメチルメタクリレート樹
脂微粒子を添加しない以外は実施例1と同様にして現像
剤りを得た。実施例1の現像剤Aの代わりに現像剤りを
用いる以外は実施例1と同様にして評価し第3表に示し
た。その結果、画出し枚数が進むにしたがって濃度が薄
くなり、ラインも細(なる。また、3000枚後のトナ
ーコート量は初期に比べて少なくなっていた。
Comparative Example 3 A developer was obtained in the same manner as in Example 1, except that the positively chargeable polymethyl methacrylate resin fine particles used in Example 1 were not added. The results are shown in Table 3 and evaluated in the same manner as in Example 1 except that developer A was used instead of developer A in Example 1. As a result, as the number of images printed increased, the density became thinner and the lines became thinner.Furthermore, the amount of toner coated after 3000 sheets was smaller than that at the beginning.

比較例4 実施例1の四三酸化鉄を60部にする以外は実施例1と
同様にして体積平均粒径11.4μm、第2表に示すよ
うな粒度分布を有するトナーEを作成し、更に疎水性シ
リカA0.4部、正帯電性ポリメチルメタクリレート0
.3部を混合して現像剤Eを得た。現像剤Aの代わりに
現像剤Eを用いる以外は実施例1−と同様にして評価し
第3表に示した。その結果画像濃度は高くコート状態も
良かったが、微小ドツトの再現性が悪く、画像のトビチ
リ、カブリが目立ち、満足な結果は得られなかった。
Comparative Example 4 A toner E having a volume average particle diameter of 11.4 μm and a particle size distribution as shown in Table 2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of triiron tetroxide in Example 1 was changed to 60 parts, Furthermore, 0.4 part of hydrophobic silica A, positively charged polymethyl methacrylate 0
.. Developer E was obtained by mixing three parts. Evaluations were made in the same manner as in Example 1- except that developer E was used instead of developer A, and the results are shown in Table 3. As a result, the image density was high and the coating condition was good, but the reproducibility of minute dots was poor, and the image had noticeable scratches and fog, so that satisfactory results could not be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、表面粗さとピッチの定義説明図である。 第2図は、本発明に係る画像形成装置の概略的説明図で
あり、第3図は第2図の現像部の拡大図である。 第4図は、本発明に係るトナーの帯電量測定装置の略図
である。 第5図、第6図は実施例で、トナーの分級に使用した多
分割分級機の概略的説明図である。 第7図は、実施例及び比較例で用いた画像パターンを示
す部分図である。 第8図は、本発明に係るトナーの5μm以下の粒子の含
有比率の範囲を示す図である。 づケ 2り   4Q    父   侶b r−J(9mmモモC布嬉区籾%) イC)≦ン
FIG. 1 is an explanatory diagram of definitions of surface roughness and pitch. FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the image forming apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of the developing section in FIG. 2. FIG. 4 is a schematic diagram of a toner charge amount measuring device according to the present invention. FIGS. 5 and 6 are schematic illustrations of a multi-division classifier used for classifying toner in an embodiment. FIG. 7 is a partial diagram showing an image pattern used in Examples and Comparative Examples. FIG. 8 is a diagram showing the range of the content ratio of particles of 5 μm or less in the toner according to the present invention. Zuke 2ri 4Q Father matebr r-J (9mm peach C Fukiku paddy%) IC)≦n

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)静電荷像を保持する静電像保持体と、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
像部においてトナーに交番電界をかけながら現像する画
像形成方法において、該トナー担持体が定形粒子による
ブラスト処理によって、複数の球状痕跡窪みによる凹凸
を形成した表面を有し、その表面状態は、球状痕跡窪み
の直径Rが20〜250μmであり凹凸のピッチPが2
〜100μmであり、表面粗さdが0.1〜5μmであ
る条件を満足し、トナー担持体上のトナー層はトナー担
持体面に弾性力で当接する弾性層厚規制部材により薄層
として整層化させ現像部へ搬送し、該磁性トナーは少な
くとも、結着樹脂、磁性体を含有する絶縁性一成分磁性
トナーであり、該トナーの帯電量は−10〜−20μc
/gを有し、体積平均粒径6〜8μmを有し、5μm以
下の粒径を有する磁性トナー粒子が17〜60個数%含
有され、6.35〜10.08μmの粒径を有する磁性
トナー粒子が5〜50個数%含有され、12.7μm以
上の粒径を有する磁性トナー粒子が2.0体積%以下で
含有され、5μm以下の磁性トナー粒子群が下記式 N/V=−0.05N+k 〔式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、Vは5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。但し、Nは17乃至60の正数を示す。〕 を満足する粒度分布を有することを特徴とする画像形成
方法。
(1) An electrostatic image carrier that holds an electrostatic charge image and a toner carrier that carries magnetic toner on the surface are arranged with a certain gap in the developing section, and the magnetic toner is placed on the toner carrier in the gap between the toner carrier and the toner carrier. In an image forming method in which the toner is transported to a developing section with a thickness that is regulated to be thinner than the toner, and developed while applying an alternating electric field to the toner in the developing section, the toner carrier is blasted with regular particles to form a plurality of spherical trace depressions. It has an uneven surface, and the surface condition is such that the diameter R of the spherical trace depression is 20 to 250 μm and the pitch P of the unevenness is 2.
~100 μm, and the surface roughness d satisfies the condition of 0.1 to 5 μm, and the toner layer on the toner carrier is aligned as a thin layer by an elastic layer thickness regulating member that contacts the surface of the toner carrier with elastic force. The magnetic toner is an insulating one-component magnetic toner containing at least a binder resin and a magnetic material, and the toner has a charge amount of -10 to -20 μc.
/g, has a volume average particle size of 6 to 8 μm, contains 17 to 60 number % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and has a particle size of 6.35 to 10.08 μm. Particles are contained in an amount of 5 to 50% by number, magnetic toner particles having a particle size of 12.7 μm or more are contained in an amount of 2.0% by volume or less, and a group of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less is expressed by the following formula N/V=-0. 05N+k [wherein, N represents the number % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, V represents the volume % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and k is 4.6 to 6.7 indicates a positive number. However, N represents a positive number from 17 to 60. ] An image forming method characterized by having a particle size distribution that satisfies the following.
(2)静電荷像を保持する静電像保持体と、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
像部においてトナーに交番電界をかけながら現像する画
像形成装置において、該トナー担持体が定形粒子による
ブラスト処理によって、複数の球状痕跡窪みによる凹凸
を形成した表面を有し、その表面状態は、球状痕跡窪み
の直径Rが20〜250μmであり凹凸のピッチPが2
〜100μmであり、表面粗さdが0.1〜5μmであ
る条件を満足し、トナー担持体上のトナー層はトナー担
持体面に弾性力で当接する弾性層厚規制部材により薄層
として整層化させ現像部へ搬送し、該磁性トナーは少な
くとも、結着樹脂、磁性体を含有する絶縁性一成分磁性
トナーであり、該トナーの帯電量は−10〜−20μc
/gを有し、体積平均粒径6〜8μmを有し、5μm以
下の粒径を有する磁性トナー粒子が17〜60個数%含
有され、6.35〜10.08μmの粒径を有する磁性
トナー粒子が5〜50個数%含有され、12.7μm以
上の粒径を有する磁性トナー粒子が2.0体積%以下で
含有され、5μm以下の磁性トナー粒子群が下記式 N/V=−0.05N+k 〔式中、Nは5μm以下の粒径を有する磁性トナー粒子
の個数%を示し、Vは5μm以下の粒径を有する磁性ト
ナー粒子の体積%を示し、kは4.6乃至6.7の正数
を示す。但し、Nは17乃至60の正数を示す。〕 を満足する粒度分布を有することを特徴とする画像形成
装置。
(2) An electrostatic image carrier that holds an electrostatic charge image and a toner carrier that carries magnetic toner on the surface are arranged with a certain gap in the developing section, and the magnetic toner is placed on the toner carrier in the gap between the toner carrier and the toner carrier. In an image forming apparatus in which the toner is transported to a developing section with a thickness that is regulated to be thinner than the toner, and developed while applying an alternating electric field to the toner in the developing section, the toner carrier is blasted with regular particles to form a plurality of spherical trace depressions. It has an uneven surface, and the surface condition is such that the diameter R of the spherical trace depression is 20 to 250 μm and the pitch P of the unevenness is 2.
~100 μm, and the surface roughness d satisfies the condition of 0.1 to 5 μm, and the toner layer on the toner carrier is aligned as a thin layer by an elastic layer thickness regulating member that contacts the surface of the toner carrier with elastic force. The magnetic toner is an insulating one-component magnetic toner containing at least a binder resin and a magnetic material, and the toner has a charge amount of -10 to -20 μc.
/g, has a volume average particle size of 6 to 8 μm, contains 17 to 60 number % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and has a particle size of 6.35 to 10.08 μm. Particles are contained in an amount of 5 to 50% by number, magnetic toner particles having a particle size of 12.7 μm or more are contained in an amount of 2.0% by volume or less, and a group of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less is expressed by the following formula N/V=-0. 05N+k [wherein, N represents the number % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, V represents the volume % of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and k is 4.6 to 6.7 indicates a positive number. However, N represents a positive number from 17 to 60. ] An image forming apparatus characterized by having a particle size distribution that satisfies the following.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0825493A3 (en) * 1996-08-23 1998-12-09 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic apparatus, image forming method, and process for fabricating light receiving member for electrophotography
JP2003057864A (en) * 2001-08-16 2003-02-28 Ricoh Co Ltd One-component toner and image forming method
JP2005234274A (en) * 2004-02-20 2005-09-02 Ricoh Co Ltd Toner, two-component developer and image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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