JPH04130329A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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- JPH04130329A JPH04130329A JP2250109A JP25010990A JPH04130329A JP H04130329 A JPH04130329 A JP H04130329A JP 2250109 A JP2250109 A JP 2250109A JP 25010990 A JP25010990 A JP 25010990A JP H04130329 A JPH04130329 A JP H04130329A
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- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、電子写真法、静電印刷法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に関する。
において形成される静電荷潜像を磁性トナーを用いて現
像する工程を有する画像形成方法に関する。
[従来の技術]
■従来例として、代表的なものにUSP 3,866.
574及びUSP 3,890,929及びUSP 3
,893,418号がある。
574及びUSP 3,890,929及びUSP 3
,893,418号がある。
潜像保持体とトナー担持体(トナー)をある間隙を設け
、これらに非対称の交流パルスバイアスを印加し、高抵
抗−成分トナーの飛翔を制御する提案がなされている。
、これらに非対称の交流パルスバイアスを印加し、高抵
抗−成分トナーの飛翔を制御する提案がなされている。
その時の波形の模式図を第1図に示す。内容的には、潜
像保持体とトナー担持体の間隙は50μm〜500μm
(好ましくは50〜180μm)、周波数は1.5
K−108)IZ (好ましくは4〜8 KHz)
、現像時間は10μsec≦T^≦200μ5ec(好
ましくは30μsec≦TA≦200μ5ec) 、は
ぎ取り時間は100μs e c≦TO≦500μse
c (好ましくは100μsec≦TD≦180LS
ec) 、現像電圧はvA≧−150V、はぎ取り電圧
はvD≧4QOV、かツv。−vA≦IIIQOV (
好ましくは一150■≦VA≦−200V及び400V
≦VD≦450V)等である。この方式により非画像部
にトナー粒子の飛翔付着を防止し、かつ階調性とライン
再現性を向上させている。第2図に上述の模式%式% 上)を用いる潜像現像法としては、インプレッション現
像法(tlsP 3405682号明細書等)、ジャン
ピング現像法(特開昭55−18656〜18659号
公報等)などが知られており、特にジャンピング現像法
はトナー担持体と潜像保持体との最接近部である現像領
域でトナー担持体と潜像保持体との間に印加された交流
バイアス電圧によりトナーが現像担持体と潜像保持体と
の間を往復運動し、最終的に潜像パターンに応じて選択
的に潜像保持体面に移行付着し、顕像化される。これら
のデユーティ比は50%で現像側時間と逆現像側時間が
同一である(第3図参照)。
像保持体とトナー担持体の間隙は50μm〜500μm
(好ましくは50〜180μm)、周波数は1.5
K−108)IZ (好ましくは4〜8 KHz)
、現像時間は10μsec≦T^≦200μ5ec(好
ましくは30μsec≦TA≦200μ5ec) 、は
ぎ取り時間は100μs e c≦TO≦500μse
c (好ましくは100μsec≦TD≦180LS
ec) 、現像電圧はvA≧−150V、はぎ取り電圧
はvD≧4QOV、かツv。−vA≦IIIQOV (
好ましくは一150■≦VA≦−200V及び400V
≦VD≦450V)等である。この方式により非画像部
にトナー粒子の飛翔付着を防止し、かつ階調性とライン
再現性を向上させている。第2図に上述の模式%式% 上)を用いる潜像現像法としては、インプレッション現
像法(tlsP 3405682号明細書等)、ジャン
ピング現像法(特開昭55−18656〜18659号
公報等)などが知られており、特にジャンピング現像法
はトナー担持体と潜像保持体との最接近部である現像領
域でトナー担持体と潜像保持体との間に印加された交流
バイアス電圧によりトナーが現像担持体と潜像保持体と
の間を往復運動し、最終的に潜像パターンに応じて選択
的に潜像保持体面に移行付着し、顕像化される。これら
のデユーティ比は50%で現像側時間と逆現像側時間が
同一である(第3図参照)。
しかし、前記ジャンピング現像法に関する特許で画像濃
度調整のため、現像剤の残量に応じてトナー担持体と潜
像保持体との間に印加される交流バイアス電圧のデユー
ティ比を制御するものもある。(特開昭80−7364
7公報等)ここで「交流バイアス電界のデユーティ比」
を下式のように定義する。。
度調整のため、現像剤の残量に応じてトナー担持体と潜
像保持体との間に印加される交流バイアス電圧のデユー
ティ比を制御するものもある。(特開昭80−7364
7公報等)ここで「交流バイアス電界のデユーティ比」
を下式のように定義する。。
a:電界極性が正・負交互に周期的に変化する交流バイ
アスの1周期分に於てトナーを潜像保持体側へ移行させ
る方向の極性の電界成分(現像側バイアス成分)の印加
時間。この時直流バイアス電界は除去している。
アスの1周期分に於てトナーを潜像保持体側へ移行させ
る方向の極性の電界成分(現像側バイアス成分)の印加
時間。この時直流バイアス電界は除去している。
b:逆にトナーを潜像保持体側から引き離す方向の極性
の電界成分の(逆現像側バイアス成分)印加時間 また現像側バイアス成分とは、潜像保持体の潜像電位な
り、(極性は正)とし、用いるトナーの極性を負とした
際の第4図におけるaの部分のことをいい、逆現像側バ
イアス成分とは第4図に招けるbの部分のことをいう。
の電界成分の(逆現像側バイアス成分)印加時間 また現像側バイアス成分とは、潜像保持体の潜像電位な
り、(極性は正)とし、用いるトナーの極性を負とした
際の第4図におけるaの部分のことをいい、逆現像側バ
イアス成分とは第4図に招けるbの部分のことをいう。
従来例■のように、非画像部にトナーの付着を防止する
ために交番バイアス電圧の絶対値を低く抑え、さらに現
像側電圧を小さくする現像方法では、十分な画像濃度を
得られない場合がある。
ために交番バイアス電圧の絶対値を低く抑え、さらに現
像側電圧を小さくする現像方法では、十分な画像濃度を
得られない場合がある。
上記従来例■に関しては、この現像法の場合、現像側バ
イアス電圧が大きいため、ベタ潜像(高電位領域)の現
像性は高い一方で、低電位領域の逆現像側バイアスが大
きいため、現像されたトナーが過剰にはぎ取られ階調性
のない画像となる傾向である。
イアス電圧が大きいため、ベタ潜像(高電位領域)の現
像性は高い一方で、低電位領域の逆現像側バイアスが大
きいため、現像されたトナーが過剰にはぎ取られ階調性
のない画像となる傾向である。
またその電圧(DC分及びAC(Vpp&周波数))設
定の許容範囲が狭い。すなわち、電圧を調整(OC分を
下げるorAC分を上げる等)し、濃度を上げようとす
ると、地肌汚れ(白地カブリ)が生じてしまう。ACの
周波数を高めると白地カブリには有効だが、文字やライ
ンの再現性が劣って(細って)しまう。
定の許容範囲が狭い。すなわち、電圧を調整(OC分を
下げるorAC分を上げる等)し、濃度を上げようとす
ると、地肌汚れ(白地カブリ)が生じてしまう。ACの
周波数を高めると白地カブリには有効だが、文字やライ
ンの再現性が劣って(細って)しまう。
上記2つの現像法を改良する手段として現像側バイアス
印加の際、その現像電界を高くシ、そして現像側時間を
短時間に設定することにより画像濃度が高く、階調性が
得られ、白地カブリのない画像が得られるようになる。
印加の際、その現像電界を高くシ、そして現像側時間を
短時間に設定することにより画像濃度が高く、階調性が
得られ、白地カブリのない画像が得られるようになる。
しかしながら、このような現像法を用いた画像形成方法
で繰り返し使用していると画像濃度の低下、白地カブリ
の増加、あるいは解像力、ライン再現性が悪化するなど
して画質が劣化してくることがあった。
で繰り返し使用していると画像濃度の低下、白地カブリ
の増加、あるいは解像力、ライン再現性が悪化するなど
して画質が劣化してくることがあった。
この時、現像器中のトナーの粒度分布を測定したところ
、初期に比べ変化しており、画質の劣化はトナーの選択
的現像によるものであるとか判明した。
、初期に比べ変化しており、画質の劣化はトナーの選択
的現像によるものであるとか判明した。
また、このような現像方法に用いられる現像器は簡単な
構成で非常に小さくできることが特徴である。そのため
例えば高速機では感光体のまわりに余裕ができるため、
他の色の現像器をいくつか配置しワンタッチで色の変更
をしたり、アナログ光と同時にレーザー光を用いページ
や文字の書き込みを複写と同時に行うなどが容易になる
というような利点がでてくる。
構成で非常に小さくできることが特徴である。そのため
例えば高速機では感光体のまわりに余裕ができるため、
他の色の現像器をいくつか配置しワンタッチで色の変更
をしたり、アナログ光と同時にレーザー光を用いページ
や文字の書き込みを複写と同時に行うなどが容易になる
というような利点がでてくる。
しかしながら、この現像方式はシンプルで軽(小さい現
像器という特徴のため逆に、この方式に使われるトナー
は従来トナー以上により帯電状態が環境安定性によりす
ぐれていないと全体としてすぐれた画像性、耐久性、安
定性を得られない。
像器という特徴のため逆に、この方式に使われるトナー
は従来トナー以上により帯電状態が環境安定性によりす
ぐれていないと全体としてすぐれた画像性、耐久性、安
定性を得られない。
すなわちかかるトナーの性能がシステムの性能にそのま
ま反映される場合が多いということである。さらに複写
機はより高速化の方向にも進んでいるため、トナーは高
解像と高速現像、高耐久などを高度に満足しなければな
らなくなってきている。
ま反映される場合が多いということである。さらに複写
機はより高速化の方向にも進んでいるため、トナーは高
解像と高速現像、高耐久などを高度に満足しなければな
らなくなってきている。
これらのきびしい要求にこたえるためトナーの研究開発
が鋭意行なわれている。磁性トナーに使われる材料のな
かで特に磁性体はトナー全体に対して重量で20〜70
重量%含有されているためトナーの性能を大きく左右す
る。
が鋭意行なわれている。磁性トナーに使われる材料のな
かで特に磁性体はトナー全体に対して重量で20〜70
重量%含有されているためトナーの性能を大きく左右す
る。
ここで、特開昭58−189646号公報にみられるよ
うに、FeO含有量16〜25重量%の磁性粉を含有す
る磁性トナーでは、確かに高い静電荷像の現像効率と良
好な転写効率が得られ、安定した充分な画像が得られる
ことが示されている。だが、近年のように複写機が高速
化の方向に進んでいるため、FeO含有量を16〜25
重量%の磁性粉を含有する上記磁性トナーでは、高解像
と高速現像、高耐久などを充分に満足させることはでき
ない。また上記磁性トナーを高速機へ適用させようとす
ると低温低湿環境下では、トナー帯電量の適度なコント
ロールがしにくくなり、トナー帯電量の過度の上昇によ
る画像濃度低下やバックグラウンドの汚れが発生するこ
とが多い。また、帯電量の過度の上昇を抑える方法の1
つとして、磁性体を増加させる方法があるが、この方法
では、定着性が悪化する方向であり、今後のさらなる高
速機への対応を考慮した場合、対症療法的手段にすぎな
い。
うに、FeO含有量16〜25重量%の磁性粉を含有す
る磁性トナーでは、確かに高い静電荷像の現像効率と良
好な転写効率が得られ、安定した充分な画像が得られる
ことが示されている。だが、近年のように複写機が高速
化の方向に進んでいるため、FeO含有量を16〜25
重量%の磁性粉を含有する上記磁性トナーでは、高解像
と高速現像、高耐久などを充分に満足させることはでき
ない。また上記磁性トナーを高速機へ適用させようとす
ると低温低湿環境下では、トナー帯電量の適度なコント
ロールがしにくくなり、トナー帯電量の過度の上昇によ
る画像濃度低下やバックグラウンドの汚れが発生するこ
とが多い。また、帯電量の過度の上昇を抑える方法の1
つとして、磁性体を増加させる方法があるが、この方法
では、定着性が悪化する方向であり、今後のさらなる高
速機への対応を考慮した場合、対症療法的手段にすぎな
い。
また、上述の電子写真法の最終工程であるトナー像を紙
などのシートに定着する工程に関して種々の方法や装置
が開発されているが、現在量も一般的な方法は熱ローラ
ーによる圧着加熱方式である。
などのシートに定着する工程に関して種々の方法や装置
が開発されているが、現在量も一般的な方法は熱ローラ
ーによる圧着加熱方式である。
加熱ローラーによる圧着加熱方式はトナーに対し離型性
を有する表面を形成した熱ローラーの表面に被定着シー
トのトナー像面を加圧下で接触しながら通過せしめるこ
とにより定着を行なうものである。この方法は熱ローラ
ーの表面と被定着シートのトナー像とが加圧下で接触す
るため、トナー像を被定着シート上に融着する際の熱効
率が極めて良好であり、迅速に定着を行うことができ、
高速度電子写真複写機において非常に有効である。
を有する表面を形成した熱ローラーの表面に被定着シー
トのトナー像面を加圧下で接触しながら通過せしめるこ
とにより定着を行なうものである。この方法は熱ローラ
ーの表面と被定着シートのトナー像とが加圧下で接触す
るため、トナー像を被定着シート上に融着する際の熱効
率が極めて良好であり、迅速に定着を行うことができ、
高速度電子写真複写機において非常に有効である。
このような定着方法に於いて、定着性を向上させる為に
酸成分を含有する結着樹脂の使用が特開昭55−134
861号公報で提案されている。しかしながら、この様
な結着樹脂を用いたトナーは、高温下での帯電不足、低
湿下での帯電過剰を生じ易いなど環境変動の影響を受は
易い。また、かぶり、画像濃度など十分な現像性が得ら
れないこともある。
酸成分を含有する結着樹脂の使用が特開昭55−134
861号公報で提案されている。しかしながら、この様
な結着樹脂を用いたトナーは、高温下での帯電不足、低
湿下での帯電過剰を生じ易いなど環境変動の影響を受は
易い。また、かぶり、画像濃度など十分な現像性が得ら
れないこともある。
一方、酸無水物は帯電性を向上させる働きがあり、酸無
水物を含有する樹脂を応用した例として特開昭59−1
39053号公報、特開昭62−280758号公報等
がある。これらは、酸無水物の単位を高密度に有する重
合体を、結着樹脂に希釈させる方法なとっている。これ
らの方法では、酸無水物含有樹脂を結着樹脂中に均一に
分散させる必要があり、良好に分散させないと、トナー
粒子が帯電不均一となり、かぶりなど現像性に悪影響を
及ぼす。またこれら方法では、負帯電性が強く正荷電性
トナーには好ましくない。
水物を含有する樹脂を応用した例として特開昭59−1
39053号公報、特開昭62−280758号公報等
がある。これらは、酸無水物の単位を高密度に有する重
合体を、結着樹脂に希釈させる方法なとっている。これ
らの方法では、酸無水物含有樹脂を結着樹脂中に均一に
分散させる必要があり、良好に分散させないと、トナー
粒子が帯電不均一となり、かぶりなど現像性に悪影響を
及ぼす。またこれら方法では、負帯電性が強く正荷電性
トナーには好ましくない。
従って、酸無水物の単位を結着樹脂中のポリマー鎖に共
重合により分散させ希釈させる方が、分散の問題を解消
し、均一な帯電性の得られるトナー粒子とすることがで
きる。この例として、特開昭61−123856号公報
、61−123857号公報等があり、これらのトナー
は、良好な定着性、耐オフセット性、現像性が得られる
。
重合により分散させ希釈させる方が、分散の問題を解消
し、均一な帯電性の得られるトナー粒子とすることがで
きる。この例として、特開昭61−123856号公報
、61−123857号公報等があり、これらのトナー
は、良好な定着性、耐オフセット性、現像性が得られる
。
しかしながら、このようなトナーは、低湿下で高速機等
に適用すると、帯電過剰となり、かぶりや濃度低下を生
じることがある。
に適用すると、帯電過剰となり、かぶりや濃度低下を生
じることがある。
これは、これらのトナーに用いられる結着樹脂中の酸無
水物の単位は、均一に分散されているものの、その量が
多い為である。
水物の単位は、均一に分散されているものの、その量が
多い為である。
[課題を解決するための手段及び作用]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方法
において、 ■ 該交番電界が直流電圧と非対称交番電圧から成り、
直流バイアス電圧を含む交番バイアス電圧の現像側電圧
成分を逆現像側電圧成分(はぎ取り電圧成分)と同じか
それより大きくし、かつ現像側電圧の印加時間を逆現像
側電圧のそれよりも小さくなるものとし、 ■ 該磁性トナーが、5μm以下の粒径の磁性トナー粒
子を12個数%以上含有し、8〜12.7μmの粒径の
磁性トナー粒子を33個数%以下含有し、16μm以上
の粒径の磁性トナー粒子を2.0体積%以下で含有し、
磁性トナーの体積平均粒径が4〜10μmである粒度分
布を有し ■ 該磁性トナーが少なくとも結着樹脂及び磁性酸化鉄
を含有する磁性トナーであり、磁性酸化鉄がFeO含有
量が25〜30重量%である磁性酸化鉄であり、結着樹
脂が、結着樹脂中に含有される酸無水物基を加水分解し
て測定した全体の全酸価(A)が2〜100mgKOH
/gであり、該酸無水物基に由来する全酸価(B)が6
mgKOH/g未満であり、かつ該酸無水物基に由来
する全酸価(B)の結着樹脂全体の全酸価(A)に対す
る割合((B)/ (A) )×100が60%以下で
ある結着樹脂であることを特徴とする磁性トナーを用い
る画像形成方法に関する。
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、 ■ 該交番電界が直流電圧と非対称交番電圧から成り、
直流バイアス電圧を含む交番バイアス電圧の現像側電圧
成分を逆現像側電圧成分(はぎ取り電圧成分)と同じか
それより大きくし、かつ現像側電圧の印加時間を逆現像
側電圧のそれよりも小さくなるものとし、 ■ 該磁性トナーが、5μm以下の粒径の磁性トナー粒
子を12個数%以上含有し、8〜12.7μmの粒径の
磁性トナー粒子を33個数%以下含有し、16μm以上
の粒径の磁性トナー粒子を2.0体積%以下で含有し、
磁性トナーの体積平均粒径が4〜10μmである粒度分
布を有し ■ 該磁性トナーが少なくとも結着樹脂及び磁性酸化鉄
を含有する磁性トナーであり、磁性酸化鉄がFeO含有
量が25〜30重量%である磁性酸化鉄であり、結着樹
脂が、結着樹脂中に含有される酸無水物基を加水分解し
て測定した全体の全酸価(A)が2〜100mgKOH
/gであり、該酸無水物基に由来する全酸価(B)が6
mgKOH/g未満であり、かつ該酸無水物基に由来
する全酸価(B)の結着樹脂全体の全酸価(A)に対す
る割合((B)/ (A) )×100が60%以下で
ある結着樹脂であることを特徴とする磁性トナーを用い
る画像形成方法に関する。
現像時の交番電界に於いて、交番バイアスの周波数は変
えずに現像側バイアス電界を太き(し、かつ現像側−バ
イアス電界の印加時間を短(し、それに伴って逆現像側
バイアス電界を低(抑えて、その印加時間を長くすると
いう交番バイアスのデユーティ比を制御する方法を用い
ているため、スリーブ上の画質を向上させる為に必須の
成分である5μm以下のトナー粒子を効果的に飛翔往復
運動させる点で優れており、高濃度とカブリの低減を両
立することができる。
えずに現像側バイアス電界を太き(し、かつ現像側−バ
イアス電界の印加時間を短(し、それに伴って逆現像側
バイアス電界を低(抑えて、その印加時間を長くすると
いう交番バイアスのデユーティ比を制御する方法を用い
ているため、スリーブ上の画質を向上させる為に必須の
成分である5μm以下のトナー粒子を効果的に飛翔往復
運動させる点で優れており、高濃度とカブリの低減を両
立することができる。
また、磁性トナーにおいては磁性酸化鉄中のFeO含有
量を25〜30重量%とじ、結着樹脂として該結着樹脂
中に含有される酸無水物基を加水分解して測定した全体
の全酸価(A)が2〜100mgKOH/gであり、該
酸無水物基に由来する全酸価(B)が6 mgKOH/
g未満であり、かつ該酸無水物基に由来する全酸価(B
)の結着樹脂全体の全酸価(A)に対する割合((B)
/ (A) ) X 100が60%以下である結着樹
脂を用いることにより低湿環境下におけるトナー帯電量
の過度の上昇を防止でき、適正な帯電量をかなり長期に
わたり保持でき画像濃度を長期にわたり一定に保つ磁性
トナーを得ることができる。また、特に高速複写機に適
用する際において、定着性を向上させることもできろ。
量を25〜30重量%とじ、結着樹脂として該結着樹脂
中に含有される酸無水物基を加水分解して測定した全体
の全酸価(A)が2〜100mgKOH/gであり、該
酸無水物基に由来する全酸価(B)が6 mgKOH/
g未満であり、かつ該酸無水物基に由来する全酸価(B
)の結着樹脂全体の全酸価(A)に対する割合((B)
/ (A) ) X 100が60%以下である結着樹
脂を用いることにより低湿環境下におけるトナー帯電量
の過度の上昇を防止でき、適正な帯電量をかなり長期に
わたり保持でき画像濃度を長期にわたり一定に保つ磁性
トナーを得ることができる。また、特に高速複写機に適
用する際において、定着性を向上させることもできろ。
更に非対称現像バイアスによって効果的に現像される。
その結果、画像濃度が高く、細線再現性、階調性に優れ
、カブリがなく、鮮明で高画質な画像を長期にわたって
得ることができる。
、カブリがなく、鮮明で高画質な画像を長期にわたって
得ることができる。
本発明者らは、トナー粒径と現像バイアスに於ける現像
性の関係を見る為に0,5μm〜30μmにわたる粒度
分布を有する磁性トナーを用いた検討を行った。これは
トナー担持体、潜像保持体間(約250μm)に一定の
現像側電圧(約1000V )をパルス状に与えた場合
、トナーが潜像保持体に付着し始める(転写、定着後の
画像で画像濃度が1.0以上となる様にする。)パルス
巾とトナーの粒度分布を見るものである。すなわち潜像
保持体の表面電位を一定にし、パルス巾を変化させ潜像
を現像し、潜像保持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パルス幅200μs
以下では、8μm以下の磁性トナー粒子が多く、さらに
5μm以下の磁性トナー粒子が多いことが判明した。ま
た、パルス巾をさらに小さくしてゆくと5μm以下の磁
性トナー粒子が増加してゆ(知見も得られた。
性の関係を見る為に0,5μm〜30μmにわたる粒度
分布を有する磁性トナーを用いた検討を行った。これは
トナー担持体、潜像保持体間(約250μm)に一定の
現像側電圧(約1000V )をパルス状に与えた場合
、トナーが潜像保持体に付着し始める(転写、定着後の
画像で画像濃度が1.0以上となる様にする。)パルス
巾とトナーの粒度分布を見るものである。すなわち潜像
保持体の表面電位を一定にし、パルス巾を変化させ潜像
を現像し、潜像保持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パルス幅200μs
以下では、8μm以下の磁性トナー粒子が多く、さらに
5μm以下の磁性トナー粒子が多いことが判明した。ま
た、パルス巾をさらに小さくしてゆくと5μm以下の磁
性トナー粒子が増加してゆ(知見も得られた。
すなわち、粒径の小さいトナーはど潜像保持体へ到達す
る時間が早いことが判る。従って現像側バイアス印加の
際、その現像電界を高く、そして短時間に設定すること
によって粒径の小さなトナー粒子を選択的に現像するこ
とができる。
る時間が早いことが判る。従って現像側バイアス印加の
際、その現像電界を高く、そして短時間に設定すること
によって粒径の小さなトナー粒子を選択的に現像するこ
とができる。
また逆現像側バイアス印加時には、はぎとり電界を低く
そして長時間に設定することにより、現像側バイアス時
に潜像保持体まで到達できなかった大きなトナー粒子或
いは帯電量の低いトナー粒子(移動速度が遅い)をトナ
ー担持体に時間をかけてしっかりと戻す。この際、潜像
担持体上に於いて画像部の粒径の小さなトナー粒子は、
鏡映力が強いこととはぎとり電界が低いこと等により、
はとんどはぎとられないが、飛散等によって非画像部に
付着したかすかな帯電量の小さなトナー粒子(カブリト
ナー粒子)は鏡映力が弱い為、はぎとり電界によってト
ナー担持体上に引き戻される。
そして長時間に設定することにより、現像側バイアス時
に潜像保持体まで到達できなかった大きなトナー粒子或
いは帯電量の低いトナー粒子(移動速度が遅い)をトナ
ー担持体に時間をかけてしっかりと戻す。この際、潜像
担持体上に於いて画像部の粒径の小さなトナー粒子は、
鏡映力が強いこととはぎとり電界が低いこと等により、
はとんどはぎとられないが、飛散等によって非画像部に
付着したかすかな帯電量の小さなトナー粒子(カブリト
ナー粒子)は鏡映力が弱い為、はぎとり電界によってト
ナー担持体上に引き戻される。
また一般にトナー粒子の粒径が小さくなると単位体積当
りの表面積が太き(なるので、単位重量当りの帯電量は
大きくなる。このようなことがら、粒径の小さなトナー
粒子が飛翔しやすい一つの原因として、帯電量が大きい
ことが考えられる。
りの表面積が太き(なるので、単位重量当りの帯電量は
大きくなる。このようなことがら、粒径の小さなトナー
粒子が飛翔しやすい一つの原因として、帯電量が大きい
ことが考えられる。
以上のように本発明の特徴とする現像バイアスを用いた
現像法により階調性が得られ、画像濃度が高くカブリの
ない画像が得られる。
現像法により階調性が得られ、画像濃度が高くカブリの
ない画像が得られる。
しかしながらこのような現像法では粒径の大きなトナー
粒子あるいは、摩擦帯電が不十分であるトナー粒子がト
ナー担持体上の磁性トナー中に多(含有されているとこ
れらの粒子は現像されずに残留するとともに他のトナー
粒子の摩擦帯電を阻害し、悪循環となり、磁性トナーの
粒度分布に変化をきたし、画質劣化を引き起こす。
粒子あるいは、摩擦帯電が不十分であるトナー粒子がト
ナー担持体上の磁性トナー中に多(含有されているとこ
れらの粒子は現像されずに残留するとともに他のトナー
粒子の摩擦帯電を阻害し、悪循環となり、磁性トナーの
粒度分布に変化をきたし、画質劣化を引き起こす。
一方、0,5μm〜30μmにわたる粒度分布を有する
磁性トナーを用いて、今回は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5#Lm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。
磁性トナーを用いて、今回は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5#Lm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。
一方、粒径に関し本発明の磁性トナーにおいては、5μ
m以下の粒径の磁性トナー粒子が12個数%以上である
ことが一つの特徴である。従来、磁性トナーにおいては
5μm以下の磁性トナー粒子は、帯電量コントロールが
困難であり帯電過剰となり易かった。このため5μm以
下のトナー粒子は現像スリーブ等への鏡映力が強くなり
スリーブ表面に固着して、他の粒子の摩擦帯電を阻害し
、帯電不良のトナー粒子を発生させ、ガサツキ、濃度低
下を引き起こす場合もあり、積極的に減少することが必
要であると考えられていた。
m以下の粒径の磁性トナー粒子が12個数%以上である
ことが一つの特徴である。従来、磁性トナーにおいては
5μm以下の磁性トナー粒子は、帯電量コントロールが
困難であり帯電過剰となり易かった。このため5μm以
下のトナー粒子は現像スリーブ等への鏡映力が強くなり
スリーブ表面に固着して、他の粒子の摩擦帯電を阻害し
、帯電不良のトナー粒子を発生させ、ガサツキ、濃度低
下を引き起こす場合もあり、積極的に減少することが必
要であると考えられていた。
しかしながら、本発明者らの検討によれば、5μm以下
の磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するための必須
の成分であることが判明した。
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。
本発明の現像法では5μm以下のトナー粒子を効率良(
飛翔させるのでスリーブ表面への固着を防止することが
できる。
飛翔させるのでスリーブ表面への固着を防止することが
できる。
また、本発明の磁性トナーに於いては、8〜12.7μ
mの範囲の粒子が33個数%以下であることが一つの特
徴である。これは、前述のごとく、5μm以下の粒径の
磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、5μm以
゛下の粒径の磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆い、忠
実に再現する能力を有するが、潜像自身において、その
周囲のエツジ部の電界強度が中央部よりも高(、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(見えることがある。特に、5I
Lm以下の磁性トナー粒子は、その傾向が強い。
mの範囲の粒子が33個数%以下であることが一つの特
徴である。これは、前述のごとく、5μm以下の粒径の
磁性トナー粒子の存在の必要性と関係があり、5μm以
゛下の粒径の磁性トナー粒子は、潜像を厳密に覆い、忠
実に再現する能力を有するが、潜像自身において、その
周囲のエツジ部の電界強度が中央部よりも高(、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(見えることがある。特に、5I
Lm以下の磁性トナー粒子は、その傾向が強い。
しかしながら、本発明者らは、8〜12.7μmの範囲
のトナー粒子を33個数%以下で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。すなわち、8〜12.7μmの粒径の範囲のトナ
ー粒子が5μm以下の粒径の磁性トナー粒子に対して、
適度にコントロールされた帯電量をもっためと考えられ
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。
のトナー粒子を33個数%以下で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。すなわち、8〜12.7μmの粒径の範囲のトナ
ー粒子が5μm以下の粒径の磁性トナー粒子に対して、
適度にコントロールされた帯電量をもっためと考えられ
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。
なお、5μm以下の粒径の粒子について、12〜60個
数%かつ体積平均粒径が7〜10μmである場合にはそ
の個数%(N)と体積%(V)との間に、 N/V =−0,04N + k (但し、4.5≦に≦6.5;12≦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好ましい
。この範囲を満足する粒度分布の本発明の磁性トナーは
より優れた現像性を達成しつる。
数%かつ体積平均粒径が7〜10μmである場合にはそ
の個数%(N)と体積%(V)との間に、 N/V =−0,04N + k (但し、4.5≦に≦6.5;12≦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好ましい
。この範囲を満足する粒度分布の本発明の磁性トナーは
より優れた現像性を達成しつる。
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、1
2≦N≦60のある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く、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が12〜60の範囲に
ある場合にはN/Vの値が2.1〜5.82の範囲内に
あり、且つ上記関係式をさらに満足する場合には、良好
な細線再現性及び高解像性が達成される。
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、1
2≦N≦60のある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く、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が12〜60の範囲に
ある場合にはN/Vの値が2.1〜5.82の範囲内に
あり、且つ上記関係式をさらに満足する場合には、良好
な細線再現性及び高解像性が達成される。
また、16μm以上の粒径の磁性トナー粒子については
、2.0体積%以下にし、できるだけ少ないことが好ま
しい。
、2.0体積%以下にし、できるだけ少ないことが好ま
しい。
本発明のトナーの構成について、詳しく説明をする。
5μm以下の粒径の磁性トナー粒子が全粒子数の12個
数%以上であることが良(、好ましくは12〜60個数
%が良く更に好ましくは17〜50個数%が良い。5μ
m以下の粒径の磁性トナー粒子が12個数%未満である
と、高画質に有効な磁性トナー粒子が少なく、特に、コ
ピーまたはプリントアウトをつづけることによってトナ
ーが使われるに従い、有効な磁性トナー粒子成分が減少
して、本発明で示すところの磁性トナーの粒度分布のバ
ランスが悪化し、画質がしだいに低下して(る。また、
60個数%を超えると、磁性トナー粒子相互の凝集状態
が生じやすく、本来の粒径以上のトナー塊となるため、
荒れた画質となり、解像性を低下させ、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
像となる場合もある。
数%以上であることが良(、好ましくは12〜60個数
%が良く更に好ましくは17〜50個数%が良い。5μ
m以下の粒径の磁性トナー粒子が12個数%未満である
と、高画質に有効な磁性トナー粒子が少なく、特に、コ
ピーまたはプリントアウトをつづけることによってトナ
ーが使われるに従い、有効な磁性トナー粒子成分が減少
して、本発明で示すところの磁性トナーの粒度分布のバ
ランスが悪化し、画質がしだいに低下して(る。また、
60個数%を超えると、磁性トナー粒子相互の凝集状態
が生じやすく、本来の粒径以上のトナー塊となるため、
荒れた画質となり、解像性を低下させ、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
像となる場合もある。
本発明者らの検討によれば、5gm以下の磁性トナー粒
子が画出し耐久中のスリーブ上の磁性トナーの体積平均
粒径を安定化する必須の成分であることが判明した。
子が画出し耐久中のスリーブ上の磁性トナーの体積平均
粒径を安定化する必須の成分であることが判明した。
画出し耐久を行うと現像にもっとも適した5ILm以下
の粒径の磁性トナー粒子が多(消費される為に、この量
が少ないと、スリーブ上の体積平均粒径が次第に巨大化
し、スリーブ上M/Sが増大し、スリーブコートの均一
化を困難にする傾向を生ずる。
の粒径の磁性トナー粒子が多(消費される為に、この量
が少ないと、スリーブ上の体積平均粒径が次第に巨大化
し、スリーブ上M/Sが増大し、スリーブコートの均一
化を困難にする傾向を生ずる。
また、8〜12.7μmの範囲の粒子が33個数%以下
であることが良く、好ましくは1〜33個数%が良い。
であることが良く、好ましくは1〜33個数%が良い。
33個数%より多いと、画質が悪化すると共に、必要以
上の現像、すなわち、トナーののりすぎが起こり、トナ
ー消費量の増大をまね(。
上の現像、すなわち、トナーののりすぎが起こり、トナ
ー消費量の増大をまね(。
一方、1個数%未満であると、高画像濃度が得られにく
くなることもある。また、5μm以下の粒径の磁性トナ
ー粒子群の個数%(N%)5体積%(7%)の間に、N
/V=−0,04N+になる関係があり、4.5≦に≦
6.5の範囲の正数を示す。好ましくは4.5≦に≦6
.0である。先に示したように、12≦N≦60であり
、この時の体積平均粒径は7〜10μmである。
くなることもある。また、5μm以下の粒径の磁性トナ
ー粒子群の個数%(N%)5体積%(7%)の間に、N
/V=−0,04N+になる関係があり、4.5≦に≦
6.5の範囲の正数を示す。好ましくは4.5≦に≦6
.0である。先に示したように、12≦N≦60であり
、この時の体積平均粒径は7〜10μmである。
k<4.5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、鮮鋭さで劣った
ものとなる傾向にある。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<4.5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
のとなる傾向にある。
ー粒子数が少なく、画像濃度、解像性、鮮鋭さで劣った
ものとなる傾向にある。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<4.5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
のとなる傾向にある。
別の面からは、生産上も、k<4.5の条件を満足する
には分級等の条件が厳しくなる方向であり、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.
5では、必要以上の微粉の存在によって、(り返しコピ
ーをつづけるうちに、粒度分布のバランスが崩れ、トナ
ーの凝集度が上がったり、摩擦帯電が有効に行なわれな
かったりして、クリーニング不良やカブリを発生するこ
とがある。
には分級等の条件が厳しくなる方向であり、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.
5では、必要以上の微粉の存在によって、(り返しコピ
ーをつづけるうちに、粒度分布のバランスが崩れ、トナ
ーの凝集度が上がったり、摩擦帯電が有効に行なわれな
かったりして、クリーニング不良やカブリを発生するこ
とがある。
また、16μm以上の粒径の磁性トナー粒子が2.0体
積%以下であることが良(、さらに好ましくは1.0体
積%以下であり、さらに好ましくは0.5体積%以下で
ある。2.0体積%より多いと、細線再現における妨げ
になるばかりでなく、転写において、感光体上に現像さ
れたトナー粒子の薄層面に16μm以上の粗めのトナー
粒子が突出して存在することで、トナー層を介した感光
体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、
転写条件の変動をひきおこし、転写不良画像を発生する
要因となる。
積%以下であることが良(、さらに好ましくは1.0体
積%以下であり、さらに好ましくは0.5体積%以下で
ある。2.0体積%より多いと、細線再現における妨げ
になるばかりでなく、転写において、感光体上に現像さ
れたトナー粒子の薄層面に16μm以上の粗めのトナー
粒子が突出して存在することで、トナー層を介した感光
体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なものとして、
転写条件の変動をひきおこし、転写不良画像を発生する
要因となる。
更に本発明の画像形成方法では16μm以上のトナー粒
子は十分な帯電量をもてないと潜像保持体上に飛翔でき
ずに、トナー担持体上に多(残留し、粒度分布に変化を
きたしたり、他のトナー粒子の摩擦帯電を阻害し、現像
能力を低下させたり、穂の形状を乱し、画質劣化の原因
となることが多い。
子は十分な帯電量をもてないと潜像保持体上に飛翔でき
ずに、トナー担持体上に多(残留し、粒度分布に変化を
きたしたり、他のトナー粒子の摩擦帯電を阻害し、現像
能力を低下させたり、穂の形状を乱し、画質劣化の原因
となることが多い。
また16H以上の粒径の磁性トナー粒子は5μm以下の
粒径の磁性トナー粒子とは逆に、画出し耐久を行っても
相対的に消費されにく(,2,0体積%より多いと、ス
リーブ上の体積平均粒径が次第に巨大化する為に、スリ
ーブ上M/Sが増大し好ましくない。
粒径の磁性トナー粒子とは逆に、画出し耐久を行っても
相対的に消費されにく(,2,0体積%より多いと、ス
リーブ上の体積平均粒径が次第に巨大化する為に、スリ
ーブ上M/Sが増大し好ましくない。
本発明に於ける、磁性トナーの体積平均径は4〜lOμ
m、好ましくは4〜9μmであり、この値は先にのべた
各構成要素と切りはなして考えることはできないもので
ある。体積平均粒径4μm未満では、グラフィック画像
などの画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナー
ののり量が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じ
やすい。これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対
して、内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考え
られる。体積平均粒径が10μmを超える場合では解像
度が良好でな(、また複写の初めは良(とも使用をつづ
けていると粒度分布に変化をきたし画質低下を発生しや
すい。
m、好ましくは4〜9μmであり、この値は先にのべた
各構成要素と切りはなして考えることはできないもので
ある。体積平均粒径4μm未満では、グラフィック画像
などの画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナー
ののり量が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じ
やすい。これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対
して、内部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考え
られる。体積平均粒径が10μmを超える場合では解像
度が良好でな(、また複写の初めは良(とも使用をつづ
けていると粒度分布に変化をきたし画質低下を発生しや
すい。
本発明のトナーに用いられる結着樹脂は、酸価を有する
ことを特徴とし、酸無水物基を加水分解して測定した全
酸価(A)は、2〜100mgKOH/gで好ましくは
、5〜70mgKOH/gであり、更に好ましくは、5
〜50mgKOH/gである。
ことを特徴とし、酸無水物基を加水分解して測定した全
酸価(A)は、2〜100mgKOH/gで好ましくは
、5〜70mgKOH/gであり、更に好ましくは、5
〜50mgKOH/gである。
全酸価(A)が2 mgKOH/g未満の場合は低温環
境下での良好な定着性が得にく(、また特に高速機用ト
ナーへの適応を考えた際には連続耐久中に定着ローラー
上にトナーが固着し、定着ローラーがトナーにより汚染
される現象が発生する。100mgKOH/gを超える
場合には、トナーの帯電性をコントロールすることはで
きない。
境下での良好な定着性が得にく(、また特に高速機用ト
ナーへの適応を考えた際には連続耐久中に定着ローラー
上にトナーが固着し、定着ローラーがトナーにより汚染
される現象が発生する。100mgKOH/gを超える
場合には、トナーの帯電性をコントロールすることはで
きない。
酸価を与える成分としてはカルボキシル基及び酸無水物
基があるが、これらの官能基はトナーの帯電性に与える
影響が大きい。例えばポリマー鎖中にカルボキシル基が
ある場合は弱い負帯電付与能力がある。しかしながら、
カルボキシル基の密度が増加すると親水性が増加し、空
気中の水に電荷を放出する様になり、増加に従いこの傾
向が顕著になる。
基があるが、これらの官能基はトナーの帯電性に与える
影響が大きい。例えばポリマー鎖中にカルボキシル基が
ある場合は弱い負帯電付与能力がある。しかしながら、
カルボキシル基の密度が増加すると親水性が増加し、空
気中の水に電荷を放出する様になり、増加に従いこの傾
向が顕著になる。
一方、酸無水物基は、負帯電付与能力があるが、電荷を
放出する能力はない。これらの官能基をもつ結着樹脂は
、負帯電性であるので負荷電性トナーに好ましいが、荷
電制御剤の選択によって正荷電性トナーに用いることも
できる。つまり、荷電制御剤の帯電付与能力が官能基の
帯電付与能力に打ち勝てば、これらの官能基は電荷の放
出だけを行う様になる。
放出する能力はない。これらの官能基をもつ結着樹脂は
、負帯電性であるので負荷電性トナーに好ましいが、荷
電制御剤の選択によって正荷電性トナーに用いることも
できる。つまり、荷電制御剤の帯電付与能力が官能基の
帯電付与能力に打ち勝てば、これらの官能基は電荷の放
出だけを行う様になる。
従ってトナーの帯電性の安定化の為にはこれらの官能基
の割合が重要である。すなわちカルボキシル基は電荷放
出に働くとともに帯電付与にも働(。
の割合が重要である。すなわちカルボキシル基は電荷放
出に働くとともに帯電付与にも働(。
一方酸無水物基は、帯電性付与のみに特に有効に働く。
カルボキシル基が多く存在する場合には、電荷放出が多
(なり、トナーの帯電量が不足し、十分な画像濃度が得
られにくくなる。この傾向は高湿下では顕著になる。
(なり、トナーの帯電量が不足し、十分な画像濃度が得
られにくくなる。この傾向は高湿下では顕著になる。
一方酸無水物基が多く存在する場合には、トナーの帯電
量が過剰となり、かぶりの増加などが見られ、特に低湿
下に於いてはこの傾向が強まり、画像濃度低下を引き起
こす。
量が過剰となり、かぶりの増加などが見られ、特に低湿
下に於いてはこの傾向が強まり、画像濃度低下を引き起
こす。
そこで適度の割合で、これらの官能基を存在させること
で帯電の付与、放出のバランスをとることができ、トナ
ーの帯電性を安定化させ、環境変動による帯電性への影
響を最小限に押えることが可能になる。
で帯電の付与、放出のバランスをとることができ、トナ
ーの帯電性を安定化させ、環境変動による帯電性への影
響を最小限に押えることが可能になる。
即ち、酸無水物基の存在で帯電付与するとともに、カル
ボキシル基の存在で電荷の放出を行い帯電過剰を防止す
る。
ボキシル基の存在で電荷の放出を行い帯電過剰を防止す
る。
以上の目的を達成する為に、本発明の結着樹脂は以下の
様な特徴をもつものである。
様な特徴をもつものである。
まず、酸無水物基に由来する全酸価(B)が6 mgK
OH/g未満であることを特徴とする。
OH/g未満であることを特徴とする。
6 mgKOH/g以上の場合には、トナーが帯電過剰
となり易く、低湿下での濃度低下、かぶりなどを生じる
ことがある。
となり易く、低湿下での濃度低下、かぶりなどを生じる
ことがある。
更に酸無水物基に由来する全酸価(B)が結着樹脂全体
の全酸価(A)の60%(好ましくは50%以下、更に
好ましくは40%以下)以下であることを特徴とする。
の全酸価(A)の60%(好ましくは50%以下、更に
好ましくは40%以下)以下であることを特徴とする。
60%を超える場合には、電荷の付与と放出のバランス
がとれなくなり、帯電付与能力が勝ち、帯電過剰となり
易(なる。
がとれなくなり、帯電付与能力が勝ち、帯電過剰となり
易(なる。
また酸無水物基を構成成分とすることは、赤外吸収スペ
クトルにおいて酸無水物に由来する吸収ピーク(約17
50cm−’〜1850cm−’付近)が認められるこ
とである。この程度存在すれば、充分なトナーの摩擦帯
電安定性が得られる。
クトルにおいて酸無水物に由来する吸収ピーク(約17
50cm−’〜1850cm−’付近)が認められるこ
とである。この程度存在すれば、充分なトナーの摩擦帯
電安定性が得られる。
また、酸無水物のカルボニルの吸収はエステル酸の時よ
りも高波数側に現われるのでその存在は確認できる。
りも高波数側に現われるのでその存在は確認できる。
本発明のトナーに用いられるFeO含有量が25〜30
重量%である磁性酸化鉄は、黒色顔料としての黒色度が
高く、適度な電気抵抗を保持するためトナー帯電量を安
定化させる作用があり、画像濃度を向上させることがで
き、現像性の面では画像上のかぶりのランクを向上させ
る働きがある。
重量%である磁性酸化鉄は、黒色顔料としての黒色度が
高く、適度な電気抵抗を保持するためトナー帯電量を安
定化させる作用があり、画像濃度を向上させることがで
き、現像性の面では画像上のかぶりのランクを向上させ
る働きがある。
ここで、先にも述べたようにFeO含有量が25重量%
未滴の磁性酸化鉄をトナーに用いると、特に高速機への
適応を考えた場合低温低湿環境下では、トナー帯電量を
適度にコントロールしに((なり、トナー帯電量の過度
の上昇による画像濃度低下やバックグラウンドの汚れに
充分対処しきれるものではない。
未滴の磁性酸化鉄をトナーに用いると、特に高速機への
適応を考えた場合低温低湿環境下では、トナー帯電量を
適度にコントロールしに((なり、トナー帯電量の過度
の上昇による画像濃度低下やバックグラウンドの汚れに
充分対処しきれるものではない。
また、FeO含有量が30重量%を上まわる磁性酸化鉄
をトナーに用いると、特に高温環境下ではトナーの帯電
量が低下し、画像濃度低下が発生する。
をトナーに用いると、特に高温環境下ではトナーの帯電
量が低下し、画像濃度低下が発生する。
以上から、磁性酸化鉄中のFeO含有量を25〜30重
量%とし、上述の如き結着樹脂を用いることにより低湿
環境下におけるトナー帯電量の過度の上昇を防止でき、
適正な帯電量をかなり長期にわたり保持できる磁性トナ
ーを得ることができた。
量%とし、上述の如き結着樹脂を用いることにより低湿
環境下におけるトナー帯電量の過度の上昇を防止でき、
適正な帯電量をかなり長期にわたり保持できる磁性トナ
ーを得ることができた。
また、特に高速複写機に適用する際において、定着性を
向上できることも明らかとなった。
向上できることも明らかとなった。
本発明者らはこの現象を明確に説明できる迄には至らな
かったが、トナー粒子表面上でのミクロな界面での電荷
の放出と蓄積のバランスが均衡化しトナー粒子例々が均
一に帯電しつる状況になることが原因ではないかと考え
ている。
かったが、トナー粒子表面上でのミクロな界面での電荷
の放出と蓄積のバランスが均衡化しトナー粒子例々が均
一に帯電しつる状況になることが原因ではないかと考え
ている。
ここで、帯電量分布測定装置E−スパートアナライザ(
ホソカワミクロン製)により、本発明トナーと、FeQ
含有量が25重量%未満である他は本発明トナーと同じ
処方である比較トナーの単位重量当たりの帯電量の分布
状態を測定した。第5図に測定結果を示す。以下、磁性
トナーの単位重量当たりの帯電量をq/m(μc /
g )と表わす。
ホソカワミクロン製)により、本発明トナーと、FeQ
含有量が25重量%未満である他は本発明トナーと同じ
処方である比較トナーの単位重量当たりの帯電量の分布
状態を測定した。第5図に測定結果を示す。以下、磁性
トナーの単位重量当たりの帯電量をq/m(μc /
g )と表わす。
本発明においては、磁性トナーの帯電量分布(q /
m分布)が、シャープであるかブロードであるかの判断
は、第5図に示すA及びB(q/mの存在幅)によって
判断する。q / mの存在幅が(μc / g )小
さければ小さいほど、磁性トナーの帯電量分布(97m
分布)がシャープである。
m分布)が、シャープであるかブロードであるかの判断
は、第5図に示すA及びB(q/mの存在幅)によって
判断する。q / mの存在幅が(μc / g )小
さければ小さいほど、磁性トナーの帯電量分布(97m
分布)がシャープである。
第5図において、A=27(μc/g) 、B=48(
μc/g)であり、本発明トナーは、比較トナーに比し
て、帯電量分布(q / m分布)が非常にシャープで
あり、トナー粒子例々の帯電状態が均質化している様子
がうかがえた。
μc/g)であり、本発明トナーは、比較トナーに比し
て、帯電量分布(q / m分布)が非常にシャープで
あり、トナー粒子例々の帯電状態が均質化している様子
がうかがえた。
従来、トナーホッパーから現像器へと現像器のトナー残
量に応じてトナーが補給される機構をもつ複写機では、
現像器のスリーブ周辺の帯電量が上昇したトナー中に、
ホッパーから新たにトナーが補給されてくるとトナー帯
電量が不均一になり、画像濃度が一時的に低下する場合
があった。
量に応じてトナーが補給される機構をもつ複写機では、
現像器のスリーブ周辺の帯電量が上昇したトナー中に、
ホッパーから新たにトナーが補給されてくるとトナー帯
電量が不均一になり、画像濃度が一時的に低下する場合
があった。
本発明のトナーでは、第5図に示すように帯電量分布が
シャープであるため上述のような一時的な画像濃度低下
が発生することはなかった。
シャープであるため上述のような一時的な画像濃度低下
が発生することはなかった。
このように、特定の結着樹脂と磁性酸化鉄を含み特定の
粒度分布を有する磁性トナーを適用することにより、感
光体上に形成された潜像の細線に至るまで、忠実に再現
することが可能であり、網点およびデジタルのようなド
ツト潜像の再現にも優れ階調性及び解像性にすぐれた画
像を与える。
粒度分布を有する磁性トナーを適用することにより、感
光体上に形成された潜像の細線に至るまで、忠実に再現
することが可能であり、網点およびデジタルのようなド
ツト潜像の再現にも優れ階調性及び解像性にすぐれた画
像を与える。
さらに、コピーまたはブリ゛ントアウトを続けた場合で
も高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合でも、従
来の磁性トナーより少ないトナー消費量で良好な現像を
おこなうことが可能であり、経済性および、複写機また
はプリンター本体の小型化にも利点を有するものである
。
も高画質を保持し、かつ、高濃度の画像の場合でも、従
来の磁性トナーより少ないトナー消費量で良好な現像を
おこなうことが可能であり、経済性および、複写機また
はプリンター本体の小型化にも利点を有するものである
。
また、特に高速機への適用に際して、連続耐久中でのト
ナーによる定着ローラー汚染が未発生であり、低温環境
下での定着性の向上、低湿環境下でのトナー帯電量の過
度の上昇に伴なう画像濃度低下の発生防止を兼ねそなえ
長期にわたり、画像濃度を一定に保持しつるトナーを得
ることができるものである。
ナーによる定着ローラー汚染が未発生であり、低温環境
下での定着性の向上、低湿環境下でのトナー帯電量の過
度の上昇に伴なう画像濃度低下の発生防止を兼ねそなえ
長期にわたり、画像濃度を一定に保持しつるトナーを得
ることができるものである。
本発明の磁性トナーは特定の結着樹脂と磁性酸化鉄を含
むため、トナー粒子例々の帯電状態が均質であり適正な
帯電量をかなり長期にわたり保持できる。
むため、トナー粒子例々の帯電状態が均質であり適正な
帯電量をかなり長期にわたり保持できる。
従って本発明の現像方法においては、現像時の交番電界
に於いて、交番バイアスの周波数は変えずに現像側バイ
アス電界を大きくし、かつ現像側バイアス電界の印加時
間を短くし、それに伴って逆現像側バイアス電界を低(
抑えて、その印加時間を長(するという交番バイアスの
デユーティ比を制御する方法を用いているため、トナー
粒子例々の帯電状態が均質な本発明磁性トナーを効果的
に飛翔往復運動させる点で優れている。
に於いて、交番バイアスの周波数は変えずに現像側バイ
アス電界を大きくし、かつ現像側バイアス電界の印加時
間を短くし、それに伴って逆現像側バイアス電界を低(
抑えて、その印加時間を長(するという交番バイアスの
デユーティ比を制御する方法を用いているため、トナー
粒子例々の帯電状態が均質な本発明磁性トナーを効果的
に飛翔往復運動させる点で優れている。
本発明の磁性トナーに適用される現像方法においては上
記の効果をより有効に発揮できるものである。
記の効果をより有効に発揮できるものである。
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
。
本発明においてはコールタ−カウンターを用いて行った
。
すなわち、測定装置としてはコールタ−カウンターTA
−n型(コールタ−社製)を用い、個数分布9体積分布
を出力するインターフェイス(日科機製)及び(:X−
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約1%NaCj)水
溶液を調製する。例えば、l5OTON■−■(コール
タ−サイエンティフィックジャパン社製)が使用できる
。測定法としては前配電解水溶液100〜150mj!
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0.1〜5mA+加え、さらに測定
試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超
音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コール
タ−カウンターTA−II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2〜4
0μ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。
−n型(コールタ−社製)を用い、個数分布9体積分布
を出力するインターフェイス(日科機製)及び(:X−
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約1%NaCj)水
溶液を調製する。例えば、l5OTON■−■(コール
タ−サイエンティフィックジャパン社製)が使用できる
。測定法としては前配電解水溶液100〜150mj!
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0.1〜5mA+加え、さらに測定
試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超
音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コール
タ−カウンターTA−II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2〜4
0μ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。
本発明に於いて現像工程を実施した装置を具体的な一例
として挙げ、これを第6図に示し、本発明の構成につい
てさらに詳しく説明するが、これは本発明をなんら限定
するものではない。
として挙げ、これを第6図に示し、本発明の構成につい
てさらに詳しく説明するが、これは本発明をなんら限定
するものではない。
第6図に於いて1は転写方式電子写真法に於ける回転ド
ラム式等の潜像保持体(謂る感光体)転写方式静電記録
法に於ける回転ドラム式等の絶縁体、エレクトロファッ
クス法に於ける感光紙、直接方式静電記録法に於ける静
電記録紙等の潜像保持体でその面に図に省略した潜像形
成プロセス機器或いは同プロセス機構で静電気潜像が形
成され、矢印方向に面移動している。
ラム式等の潜像保持体(謂る感光体)転写方式静電記録
法に於ける回転ドラム式等の絶縁体、エレクトロファッ
クス法に於ける感光紙、直接方式静電記録法に於ける静
電記録紙等の潜像保持体でその面に図に省略した潜像形
成プロセス機器或いは同プロセス機構で静電気潜像が形
成され、矢印方向に面移動している。
2は現像装置の全体符号、21はトナーを収容したホッ
パ、22はトナー担持体(現像剤層支持部材)としての
回転円筒体(以下スリーブと記す)で内部に磁気ローラ
等の磁気発生手段23を内蔵させである。
パ、22はトナー担持体(現像剤層支持部材)としての
回転円筒体(以下スリーブと記す)で内部に磁気ローラ
等の磁気発生手段23を内蔵させである。
該スリーブ22は図面上その略右半周面をホッパ21内
に略左半周面をホッパ外に露出させて軸受支持させてあ
り、矢示方向に回転駆動され24はスリーブ22の上面
に下辺エツジ部を接近させて配設したトナー塗布部材と
してのドクターブレード、27はホッパ内トナーの撹拌
部材である。
に略左半周面をホッパ外に露出させて軸受支持させてあ
り、矢示方向に回転駆動され24はスリーブ22の上面
に下辺エツジ部を接近させて配設したトナー塗布部材と
してのドクターブレード、27はホッパ内トナーの撹拌
部材である。
スリーブ22はその軸線が潜像保持体1の母線に略平行
であり、且つ潜像保持体1面に僅小な間隙αを存して接
近対向している。
であり、且つ潜像保持体1面に僅小な間隙αを存して接
近対向している。
潜像保持体1とスリーブ22の各面移動速度(周速)は
路間−であるか、スリーブ22の周速が若干早い。又潜
像保持体1とスリーブ22間には交番バイアス電圧印加
手段S0と直流バイアス電圧印加手段S、によって、直
流電圧と交流電圧が重畳印加される。
路間−であるか、スリーブ22の周速が若干早い。又潜
像保持体1とスリーブ22間には交番バイアス電圧印加
手段S0と直流バイアス電圧印加手段S、によって、直
流電圧と交流電圧が重畳印加される。
而してスリーブ22の略右半周面はホッパ21内のトナ
ー溜りに常時接触していて、そのスリーブ面近傍のトナ
ーがスリーブ面にスリーブ内磁気発生手段23の磁力で
磁気付着層として、又静電気力により付着保持される。
ー溜りに常時接触していて、そのスリーブ面近傍のトナ
ーがスリーブ面にスリーブ内磁気発生手段23の磁力で
磁気付着層として、又静電気力により付着保持される。
スリーブ22が回転駆動されるとそのスリーブ面の付着
トナー層がドクターブレード24位置を通過する過程で
各部略均−厚さの薄層トナー層T1として整層化される
。トナーの帯電は主としてスリーブ22の回転に伴なう
スリーブ面とその近傍のトナー溜りのトナーとの摩擦接
触によりなされ、スリーブ22の上記トナー薄層面はス
リーブの回転に伴ない潜像保持体1面側へ回転し、潜像
保持体1とスリーブ22の最接近部である現像領域部A
を通過する。この通過過程でスリーブ22面側のトナー
薄層のトナーが潜像保持体lとスリーブ22間に印加し
た直流と交流電圧による直流と交流電界により飛翔し現
像領域部Aの潜像保持体1面と、スリーブ22面との間
を往復運動する。そして最終的にはスリーブ22側のト
ナーが潜像保持体1面に潜像の電位パターンに応じて選
択的に移行付着してトナー像T2が順次に形成される。
トナー層がドクターブレード24位置を通過する過程で
各部略均−厚さの薄層トナー層T1として整層化される
。トナーの帯電は主としてスリーブ22の回転に伴なう
スリーブ面とその近傍のトナー溜りのトナーとの摩擦接
触によりなされ、スリーブ22の上記トナー薄層面はス
リーブの回転に伴ない潜像保持体1面側へ回転し、潜像
保持体1とスリーブ22の最接近部である現像領域部A
を通過する。この通過過程でスリーブ22面側のトナー
薄層のトナーが潜像保持体lとスリーブ22間に印加し
た直流と交流電圧による直流と交流電界により飛翔し現
像領域部Aの潜像保持体1面と、スリーブ22面との間
を往復運動する。そして最終的にはスリーブ22側のト
ナーが潜像保持体1面に潜像の電位パターンに応じて選
択的に移行付着してトナー像T2が順次に形成される。
現像領域部Aを通過してトナーが選択的に消費されたス
リーブ面はホッパ21のトナー溜りへ再回転することに
よりトナーの再供給を受け、現像領域部Aへは常にスリ
ーブ22のトナー薄層T1面が回転し、繰り返し複写工
程が行なわれる。
リーブ面はホッパ21のトナー溜りへ再回転することに
よりトナーの再供給を受け、現像領域部Aへは常にスリ
ーブ22のトナー薄層T1面が回転し、繰り返し複写工
程が行なわれる。
ところでこのような現像方式(]成分非接触現像法)を
採用した場合に於ける問題の1つとしてスリーブ表面近
傍のトナーの付着力増大による現像性低下現象が起こる
場合がある。つまりスリーブ22の回転によりトナーと
スリーブが常に接触摩擦し、次第にトナーの帯電量が大
きくなることでスリーブとの静電気力(クーロン力)が
増大し、潜像保持体1へのトナーの飛翔力が弱まり、ス
リーブ近傍に滞留し、他のトナーの摩擦帯電を阻害し、
現像性低下を生じる現象である。これは、低湿下や複写
工程の繰り返しにより発生する。
採用した場合に於ける問題の1つとしてスリーブ表面近
傍のトナーの付着力増大による現像性低下現象が起こる
場合がある。つまりスリーブ22の回転によりトナーと
スリーブが常に接触摩擦し、次第にトナーの帯電量が大
きくなることでスリーブとの静電気力(クーロン力)が
増大し、潜像保持体1へのトナーの飛翔力が弱まり、ス
リーブ近傍に滞留し、他のトナーの摩擦帯電を阻害し、
現像性低下を生じる現象である。これは、低湿下や複写
工程の繰り返しにより発生する。
さて、トナーをスリーブから潜像保持体1へ飛翔させる
力は交流バイアス電界によって充分に潜像面へ到達し得
るべく加速度aを与えねばならない。トナーの重量をm
としてその力fは、f=m’aで与えられる。トナーの
電荷なqとし、スノーブとの距離なd、交番バイアス電
界なEとすされ、スリーブとの静電吸着力と電界力との
かね合いてトナーの潜像面への到達力が決定される。
力は交流バイアス電界によって充分に潜像面へ到達し得
るべく加速度aを与えねばならない。トナーの重量をm
としてその力fは、f=m’aで与えられる。トナーの
電荷なqとし、スノーブとの距離なd、交番バイアス電
界なEとすされ、スリーブとの静電吸着力と電界力との
かね合いてトナーの潜像面への到達力が決定される。
ここでスリーブ近傍に集まり易い5μm以下のトナーも
飛翔させるには、電界を大きくすればよい。しかし、単
純に現像側バイアス電圧を上げることは、潜像パターン
に関係なく潜像側へ飛翔することになり5μm以下のト
ナー粒子はその傾向が強く、地力ブリが問題となる。さ
らに、逆現像バイアス電圧を太き(することで地力ブリ
は防止できるが潜像保持体1とスリーブ22間に交番バ
イアス電界を太き(印加すると直接潜像保持体1とスリ
ーブ22間で放電が発生し、−著しく画像性を乱してし
まう。
飛翔させるには、電界を大きくすればよい。しかし、単
純に現像側バイアス電圧を上げることは、潜像パターン
に関係なく潜像側へ飛翔することになり5μm以下のト
ナー粒子はその傾向が強く、地力ブリが問題となる。さ
らに、逆現像バイアス電圧を太き(することで地力ブリ
は防止できるが潜像保持体1とスリーブ22間に交番バ
イアス電界を太き(印加すると直接潜像保持体1とスリ
ーブ22間で放電が発生し、−著しく画像性を乱してし
まう。
また、逆現像バイアス電圧も太き(していくと、非潜像
部のみならず、潜像パターンに現像したトナーをもはぎ
取る結果となり潜像保持体への鏡映力が比較的弱い8〜
12.7μmのトナー粒子がとり除かれ、潜像部のトナ
ーののりが悪(なり、顕像パターンも乱してしまい、階
調性、ライン再現性が悪化し中ヌケ等が発生しやす(な
る。
部のみならず、潜像パターンに現像したトナーをもはぎ
取る結果となり潜像保持体への鏡映力が比較的弱い8〜
12.7μmのトナー粒子がとり除かれ、潜像部のトナ
ーののりが悪(なり、顕像パターンも乱してしまい、階
調性、ライン再現性が悪化し中ヌケ等が発生しやす(な
る。
以上の結果から、交番バイアス電界をあまり太き(せず
、かつ逆現像側バイアス電圧を低く抑えて、スリーブ近
傍のトナーを飛翔・往復運動させる必要がある。
、かつ逆現像側バイアス電圧を低く抑えて、スリーブ近
傍のトナーを飛翔・往復運動させる必要がある。
そこで本発明では、交番バイアス電界の大きさだけでな
(、印加時間t、制御する現像バイアスに適合する摩擦
帯電量をトナー担持体上で有することができる画像形成
方法にすることで本目的を達成した。つまり、交番バイ
アスの周波数は変えずに現像側バイアス電界を太き(し
、かつ現像側バイアス電界の印加時間を短くし、それに
伴って逆現像側バイアス電界を低(抑えて、その印加時
間を長くするという交番バイアスのデユーティ比を制御
する方法を用いた。
(、印加時間t、制御する現像バイアスに適合する摩擦
帯電量をトナー担持体上で有することができる画像形成
方法にすることで本目的を達成した。つまり、交番バイ
アスの周波数は変えずに現像側バイアス電界を太き(し
、かつ現像側バイアス電界の印加時間を短くし、それに
伴って逆現像側バイアス電界を低(抑えて、その印加時
間を長くするという交番バイアスのデユーティ比を制御
する方法を用いた。
ここで「交流バイアス電界のデユーティ比」は下式のよ
うに定義する。
うに定義する。
a:電界極性が正・負交互に周期的に変化する交流バイ
アスの1周期分に於てトナーを潜像保持体側へ移行させ
る方向の極性の電界成分の印加時間。この時直流バイア
ス電界は除去している。
アスの1周期分に於てトナーを潜像保持体側へ移行させ
る方向の極性の電界成分の印加時間。この時直流バイア
ス電界は除去している。
b:逆にトナーを潜像保持体側から引き離す方向の極性
の電界成分の印加時間 この方式を用いることで現像側バイアス電界を十分強(
することによってスリーブ上の画質を向上させる為に必
須の成分である5μm以下のトナー粒子を効果的に飛翔
往復運動させることに合致し、スリーブ表面への付着を
防止するに至った。
の電界成分の印加時間 この方式を用いることで現像側バイアス電界を十分強(
することによってスリーブ上の画質を向上させる為に必
須の成分である5μm以下のトナー粒子を効果的に飛翔
往復運動させることに合致し、スリーブ表面への付着を
防止するに至った。
すなわち、画像濃度低下を生じに(くなる。
さらに、逆現像側バイアス電界は低(抑えられても、逆
に十分長い時間印加されることで潜像パターン以外に付
着した余剰トナーを潜像保持体1から引き離す力が得ら
れ、地力ブリを防止できる。
に十分長い時間印加されることで潜像パターン以外に付
着した余剰トナーを潜像保持体1から引き離す力が得ら
れ、地力ブリを防止できる。
この時、逆現像側バイアス電界は低く抑えられているの
でトナーののりの為の必須成分である8〜12.7μm
のトナー粒子がはぎとられることはない。−例として第
1図に本発明に用いられる交番バイアス電圧の波形を示
す。
でトナーののりの為の必須成分である8〜12.7μm
のトナー粒子がはぎとられることはない。−例として第
1図に本発明に用いられる交番バイアス電圧の波形を示
す。
つまり、逆現像側バイアス電界は弱(ても時間を長くす
ることで潜像保持体から引き離す力の実効値は同じにな
っている。かつ、潜像パターンに現像したトナー像をも
乱すこともないため階調性のある良好な画像性を得るに
至った。
ることで潜像保持体から引き離す力の実効値は同じにな
っている。かつ、潜像パターンに現像したトナー像をも
乱すこともないため階調性のある良好な画像性を得るに
至った。
本発明によれば交番バイアス電界の現像側バイアス電界
が強(スリーブ近傍のトナーも飛翔できることから、ス
リーブ近傍の電荷量の大きいトナーがより強く潜像パタ
ーンに現像される。そのため弱い潜像パターンにも高い
電荷量のトナーの静電気力により強(付着することがで
き、画像的にもエツジ効果のある解像度の良好な現像が
でき、高画質化を実現する為の有効成分である51以下
の磁性トナー粒子を効果的に利用でき、著しく良好な画
質を得ることができる。
が強(スリーブ近傍のトナーも飛翔できることから、ス
リーブ近傍の電荷量の大きいトナーがより強く潜像パタ
ーンに現像される。そのため弱い潜像パターンにも高い
電荷量のトナーの静電気力により強(付着することがで
き、画像的にもエツジ効果のある解像度の良好な現像が
でき、高画質化を実現する為の有効成分である51以下
の磁性トナー粒子を効果的に利用でき、著しく良好な画
質を得ることができる。
本発明に用いられる現像法に於いてはスリーブ22と潜
像保持体1との間隙は、実施例に於いては0.3mmで
行ったが0.1mmから0.5mmまで本発明による現
像方式により十分な現像が可能である。
像保持体1との間隙は、実施例に於いては0.3mmで
行ったが0.1mmから0.5mmまで本発明による現
像方式により十分な現像が可能である。
従来の現像方式に比べ、現像側バイアスが大きくなるた
め、スリーブ22と潜像保持体1との間隙が太き(ても
現像できる結果である。
め、スリーブ22と潜像保持体1との間隙が太き(ても
現像できる結果である。
交番バイアス電圧の絶対値が1.OkV以上であれば十
分満足できる画像が得られる。さらに、潜像保持体への
リークを考慮すれば、交番バイアス電圧の絶対値は1.
0kV以上、 2.0kV以下が望ましい。ただし、こ
のリークもスリーブ22と潜像保持体1との間隙により
変動することは同然である。
分満足できる画像が得られる。さらに、潜像保持体への
リークを考慮すれば、交番バイアス電圧の絶対値は1.
0kV以上、 2.0kV以下が望ましい。ただし、こ
のリークもスリーブ22と潜像保持体1との間隙により
変動することは同然である。
次に交番バイアス周波数は1.okHzから5.0kH
zが好ましい。周波数が1.0kHz以下になると、階
調性が良(なるが、地力ブリを解消するのが困難となる
。これは、トナーの往復運動回数が少ない低周波領域で
は非画像部でも現像側バイアス電界による潜像保持体へ
のトナーの押しつけ力が強くなり過ぎ、逆現像側バイア
ス電界によるトナーのはぎ取り力によっても完全に非画
像部に付着したトナーを除去できないためと考えられる
。そして、周波数が5.0kHz以上になるとトナーが
潜像保持体に充分接触しないうちに逆現像側のバイアス
電界が印加されることになり現像性が著しく低下する。
zが好ましい。周波数が1.0kHz以下になると、階
調性が良(なるが、地力ブリを解消するのが困難となる
。これは、トナーの往復運動回数が少ない低周波領域で
は非画像部でも現像側バイアス電界による潜像保持体へ
のトナーの押しつけ力が強くなり過ぎ、逆現像側バイア
ス電界によるトナーのはぎ取り力によっても完全に非画
像部に付着したトナーを除去できないためと考えられる
。そして、周波数が5.0kHz以上になるとトナーが
潜像保持体に充分接触しないうちに逆現像側のバイアス
電界が印加されることになり現像性が著しく低下する。
つまりトナー自身が高周波電界に応答できな(なる。
特に本発明によれば交番バイアス電界の周波数は1.5
kHzから3 kHzで最適な画像性を示した。
kHzから3 kHzで最適な画像性を示した。
最後に本発明の交番バイアス電界波形を満足するデユー
ティ比は略50%未満であればいいが、画像性も考慮す
ると、10%≦デユーティ比≦40%であることが良い
。デユーティ比が40%を超えると、前述の欠点が目立
ち始め、本発明の更なる高画質化への効果が弱められる
。デユーティ比10%−未満になると、上記でも説明し
たトナー自身の交番バイアス電界応答性が悪(なり現像
性が低下してしまう。特にデユーティ比の最適値は15
%≦デユーティ比≦35%である。
ティ比は略50%未満であればいいが、画像性も考慮す
ると、10%≦デユーティ比≦40%であることが良い
。デユーティ比が40%を超えると、前述の欠点が目立
ち始め、本発明の更なる高画質化への効果が弱められる
。デユーティ比10%−未満になると、上記でも説明し
たトナー自身の交番バイアス電界応答性が悪(なり現像
性が低下してしまう。特にデユーティ比の最適値は15
%≦デユーティ比≦35%である。
更に交番バイアス波形は矩形波、サイン波、のこぎり波
、三角波等の波形が適用できる。
、三角波等の波形が適用できる。
本発明に用いる磁性酸化鉄は、硫酸鉄(FeSO4)を
苛性ソーダ(NaOH)で中和しFe(OH)iを得、
アルカリ調整によりpH12〜13にした後、蒸気と空
気により酸化しマグネタイトのスラリーを得る。次の乾
燥工程を温風乾燥器を用い、乾燥温度、乾燥時間をコン
トロールすることにより磁性酸化鉄中のFeOをコント
ロールすることができる。乾燥終了後解砕しマグネタイ
ト粉体を得る。
苛性ソーダ(NaOH)で中和しFe(OH)iを得、
アルカリ調整によりpH12〜13にした後、蒸気と空
気により酸化しマグネタイトのスラリーを得る。次の乾
燥工程を温風乾燥器を用い、乾燥温度、乾燥時間をコン
トロールすることにより磁性酸化鉄中のFeOをコント
ロールすることができる。乾燥終了後解砕しマグネタイ
ト粉体を得る。
ここで磁性酸化鉄中のFeOの測定は、下記の手順によ
る。磁性酸化鉄1.000gを500mA+のヒーカー
に入れ脱イオン水50mI!を加え、さらに特級硫酸2
0mRを添加し磁性酸化鉄を完全に溶解させる。
る。磁性酸化鉄1.000gを500mA+のヒーカー
に入れ脱イオン水50mI!を加え、さらに特級硫酸2
0mRを添加し磁性酸化鉄を完全に溶解させる。
次に脱イオン水100mj)加え、さらにMnSO4゜
H,SO,およびH,PO,(モル比0.3:2.0:
2.0 )から成るMnSO4混液10mfを加えて合
計180m1llとしだ後10mI!を採取し0.IN
のKMnO+溶液にて滴定する。
H,SO,およびH,PO,(モル比0.3:2.0:
2.0 )から成るMnSO4混液10mfを加えて合
計180m1llとしだ後10mI!を採取し0.IN
のKMnO+溶液にて滴定する。
そして次式により磁性酸化鉄1.000g中に含まれる
FeO(%)を求める。
FeO(%)を求める。
FeO(%)=
本発明の磁性トナーに使用される結着樹脂としては公知
のトナー用結着樹脂の中で以下の方法により測定される
全酸価が2〜100mgKOH/gである結着樹脂が使
用できる。
のトナー用結着樹脂の中で以下の方法により測定される
全酸価が2〜100mgKOH/gである結着樹脂が使
用できる。
本発明に於ける結着樹脂中の官能基の定性、及び定量は
赤外吸収スペクトル、JIS K−0070の酸価測定
、加水分解酸価測定(全酸価測定)等を応用する方法が
一例として挙げられる。
赤外吸収スペクトル、JIS K−0070の酸価測定
、加水分解酸価測定(全酸価測定)等を応用する方法が
一例として挙げられる。
例えば赤外吸収に於いては1780cm−’付近に無水
物のカルボニルに由来する吸収ピークが現われるので酸
無水物の存在は確認される。
物のカルボニルに由来する吸収ピークが現われるので酸
無水物の存在は確認される。
またJIS K−0070の酸価測定(以下JIS酸価
と記す)では酸無水物は理論値(酸無水物をジカルボン
酸としての酸価をもつものとする)の約50%が測定さ
れる。
と記す)では酸無水物は理論値(酸無水物をジカルボン
酸としての酸価をもつものとする)の約50%が測定さ
れる。
一方全酸価測定では、はぼ理論値通り測定される。従っ
て全酸価とJIS酸価との差は、理論値の約50%で酸
無水物は二塩基酸として測定されるので、1g当りの酸
無水物に由来する全酸価は求められる。
て全酸価とJIS酸価との差は、理論値の約50%で酸
無水物は二塩基酸として測定されるので、1g当りの酸
無水物に由来する全酸価は求められる。
具体例を挙げればマイレン酸モノオクチルを酸成分とし
て用いた場合は、まず溶液重合でマレイン酸モノオクチ
ル共重合体を合成する。この共重合体のJIS酸価、全
酸価(A)を測定することで無水物に由来する全酸価(
B)は求められる。この共重合体を更にモノマー中に溶
解し、懸濁重合を行うと、一部間環する。このように得
られた結着樹脂のJIS酸価、全酸価(A)を測定する
ことで残留した無水物に由来する全酸価(B)は求めら
れ、結着樹脂全体の全酸価(A)中に占める無水物に由
来する全酸価(B)の割合を求められる。
て用いた場合は、まず溶液重合でマレイン酸モノオクチ
ル共重合体を合成する。この共重合体のJIS酸価、全
酸価(A)を測定することで無水物に由来する全酸価(
B)は求められる。この共重合体を更にモノマー中に溶
解し、懸濁重合を行うと、一部間環する。このように得
られた結着樹脂のJIS酸価、全酸価(A)を測定する
ことで残留した無水物に由来する全酸価(B)は求めら
れ、結着樹脂全体の全酸価(A)中に占める無水物に由
来する全酸価(B)の割合を求められる。
なお、本発明に於いて全酸価は以下のようにして求めら
れる。サンプル樹脂2gをジオキサン30mj)に溶解
させ、これに、ピリジン10mj)、ジメチルアミノピ
リジン20mI!、水3.5mρを加え攪拌しながら4
時間加熱還流する。冷却後1/ION KOH−THF
溶液でフェノールフタレインを指示薬として中和滴定し
て得られた酸価値を全酸価とする。
れる。サンプル樹脂2gをジオキサン30mj)に溶解
させ、これに、ピリジン10mj)、ジメチルアミノピ
リジン20mI!、水3.5mρを加え攪拌しながら4
時間加熱還流する。冷却後1/ION KOH−THF
溶液でフェノールフタレインを指示薬として中和滴定し
て得られた酸価値を全酸価とする。
1/ION KOH−THF溶液の調製は次のように行
う。
う。
KOH1,5gを約3 mi)の水で溶解し、これにT
HF200mI!と水30mj)を加え、撹拌する。静
置後溶液が分離していたら少量のメタノールを、溶液が
濁っていたら少量の水を加えて均一な透明溶液にし、1
/ION HCj)標準溶液で標定する。
HF200mI!と水30mj)を加え、撹拌する。静
置後溶液が分離していたら少量のメタノールを、溶液が
濁っていたら少量の水を加えて均一な透明溶液にし、1
/ION HCj)標準溶液で標定する。
トナーの結着樹脂としては、公知のトナー用結着樹脂を
使用することができる。例えばスチレン−マレイン酸エ
ステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマーと
のスチレン系共重合体;ポリエステル、ポリアミド、エ
ポキシ樹脂、ポリアクリル酸、フェノール樹脂、脂肪族
又は脂環族炭化水素樹脂、石油樹脂、等が単独または混
合して使用出来る。
使用することができる。例えばスチレン−マレイン酸エ
ステル共重合体等のスチレンと他のビニル系モノマーと
のスチレン系共重合体;ポリエステル、ポリアミド、エ
ポキシ樹脂、ポリアクリル酸、フェノール樹脂、脂肪族
又は脂環族炭化水素樹脂、石油樹脂、等が単独または混
合して使用出来る。
トナーの結着樹脂中には、例えばマレイン酸、シトラコ
ン酸、ジメチルマレイン酸、イタコン酸、アルケニルコ
ハク酸、及びこれらの無水物;フマル酸、メタコン酸、
ジメチルフマル酸;などの不飽和二塩基酸、無水物モノ
マー。更に上記不飽和二塩基酸のモノエステル。また、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸及び
これらの無水物;上記α、β−不飽和酸間の無水物及び
、低級脂肪酸との無水物;などのα、β−不飽和酸、こ
れらの無水物モノマー。アルケニルマロン酸、アルケニ
ルゲルタン酸、アルケニルアジピン酸及びこれらの無水
物、モノエステルなどの構造を有しなければならない。
ン酸、ジメチルマレイン酸、イタコン酸、アルケニルコ
ハク酸、及びこれらの無水物;フマル酸、メタコン酸、
ジメチルフマル酸;などの不飽和二塩基酸、無水物モノ
マー。更に上記不飽和二塩基酸のモノエステル。また、
アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、ケイヒ酸及び
これらの無水物;上記α、β−不飽和酸間の無水物及び
、低級脂肪酸との無水物;などのα、β−不飽和酸、こ
れらの無水物モノマー。アルケニルマロン酸、アルケニ
ルゲルタン酸、アルケニルアジピン酸及びこれらの無水
物、モノエステルなどの構造を有しなければならない。
これらの中でもマレイン酸、フマル酸、コハク酸構造を
もっα、β二塩基酸のモノエステル類の構造を有するこ
とが特に好ましい。
もっα、β二塩基酸のモノエステル類の構造を有するこ
とが特に好ましい。
本発明においては、必要に応じて荷電制御剤を使用する
こともでき、従来公知の負あるいは正の荷電制御剤が用
いられる。
こともでき、従来公知の負あるいは正の荷電制御剤が用
いられる。
今日、当該技術分野で知られている荷電制御剤としては
、以下のものがあげられる。
、以下のものがあげられる。
トナーを負荷電性に制御するものとして下記物質がある
。
。
例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効で前述した
様なモノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳
香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族グイカルボン酸系
の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボ
ン酸、芳香族モノ及びポリカンボン酸及びその金属塩、
無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘
導体類である。
様なモノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、芳
香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族グイカルボン酸系
の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシカルボ
ン酸、芳香族モノ及びポリカンボン酸及びその金属塩、
無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノール誘
導体類である。
トナーを正荷電性に制御するものとして下記物質がある
。
。
ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変成物。
トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4
−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテ
トラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及び
これらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及
びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこ
れらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングス
テン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデ
ン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシア
ン化物、フェロシアン化物など)高級脂肪酸の金属塩;
ジブチルスズオキサ・イド、ジオクチルスズオキサイド
、ジシクロへキシルスズオキサイドなどのジオルガノス
ズオキサイド。ジブチルスズボレート、ジオクチルスズ
ボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオル
ガノスズボレートである。これらを単独であるいは2種
類以上組合せて用いることができる。これらの中でも、
ニグロシン系、四級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が
特に好ましく用いられる。
−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテ
トラフルオロボレートなどの四級アンモニウム塩、及び
これらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及
びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン染料及びこ
れらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングス
テン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデ
ン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシア
ン化物、フェロシアン化物など)高級脂肪酸の金属塩;
ジブチルスズオキサ・イド、ジオクチルスズオキサイド
、ジシクロへキシルスズオキサイドなどのジオルガノス
ズオキサイド。ジブチルスズボレート、ジオクチルスズ
ボレート、ジシクロヘキシルスズボレートなどのジオル
ガノスズボレートである。これらを単独であるいは2種
類以上組合せて用いることができる。これらの中でも、
ニグロシン系、四級アンモニウム塩の如き荷電制御剤が
特に好ましく用いられる。
本発明のトナーに於いては、帯電安定性、現像性、流動
性、耐久性向上の為、シリカ微粉末を添加することが好
ましい。
性、耐久性向上の為、シリカ微粉末を添加することが好
ましい。
本発明に用いられるシリカ微粉末は、BET法で測定し
た窒素吸着による比表面積が30m”/g以上(特に5
0〜400m”/g)の範囲内のものが良好な結果を与
える。トナー100重量部に対してシワ力微粉体0.0
1〜8重量部、好ましくは0.1〜5重量部使用するの
が良い。
た窒素吸着による比表面積が30m”/g以上(特に5
0〜400m”/g)の範囲内のものが良好な結果を与
える。トナー100重量部に対してシワ力微粉体0.0
1〜8重量部、好ましくは0.1〜5重量部使用するの
が良い。
また、本発明に用いられるシリカ微粉末は、必要に応じ
、疎水化、帯電性コントロールなどの目的でシリコーン
オイル、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル
、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、
官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケ
イ素化合物等の処理剤で、あるいは種々の処理剤で併用
して処理されていることも好ましい。
、疎水化、帯電性コントロールなどの目的でシリコーン
オイル、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル
、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、
官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケ
イ素化合物等の処理剤で、あるいは種々の処理剤で併用
して処理されていることも好ましい。
他の添加剤としては、例えば酸化セリウム、炭化ケイ素
、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、中でもチタン酸
ストロンチウムが好ましい。あるいは例えば酸化チタン
、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、中でも特に疎水
性のものが好ましい。ケーキング防止剤、あるいは例え
ばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化
スズ等の導電性付与剤、また逆極性の白色微粒子及び黒
色微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる
。
、チタン酸ストロンチウム等の研磨剤、中でもチタン酸
ストロンチウムが好ましい。あるいは例えば酸化チタン
、酸化アルミニウム等の流動性付与剤、中でも特に疎水
性のものが好ましい。ケーキング防止剤、あるいは例え
ばカーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化
スズ等の導電性付与剤、また逆極性の白色微粒子及び黒
色微粒子を現像性向上剤として少量用いることもできる
。
また、熱ロール定着時の離型性を良くする目的で低分子
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワッ
クス、パラフィンワックス等のワックス状物質をバイン
ダー樹脂100重量%に対し0.5〜10重量%程度を
トナーに加えることも本発明の好ましい形態の1つであ
る。
量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロク
リスタリンワックス、カルナバワックス、サゾールワッ
クス、パラフィンワックス等のワックス状物質をバイン
ダー樹脂100重量%に対し0.5〜10重量%程度を
トナーに加えることも本発明の好ましい形態の1つであ
る。
本発明の磁性トナー中には鉄、コバルト、ニッケルのよ
うな金属或いはこれらの金属のアルミニウム、コバルト
、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベ
リリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガ
ン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのよう
な金属の合金およびその混合物等の磁性材料を併用して
もよい。
うな金属或いはこれらの金属のアルミニウム、コバルト
、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベ
リリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガ
ン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのよう
な金属の合金およびその混合物等の磁性材料を併用して
もよい。
これらの強磁性体は平均粒子が0.1〜2μm、好まし
くは0.1〜0.5μm程度のものが好ましく、トナー
中に含有させる量としては樹脂成分100重量部に対し
約20〜200重量部、特に好ましくは樹脂成分100
重量部に対し40〜150重量部が良い。
くは0.1〜0.5μm程度のものが好ましく、トナー
中に含有させる量としては樹脂成分100重量部に対し
約20〜200重量部、特に好ましくは樹脂成分100
重量部に対し40〜150重量部が良い。
また、10KOe印加での磁気特性が抗磁力20〜15
00e飽和磁化50〜200emu/g、残留磁化2〜
20emu/gのものが望ましい。
00e飽和磁化50〜200emu/g、残留磁化2〜
20emu/gのものが望ましい。
本発明のトナーに使用し得る着色剤としては任意の適当
な顔料または染料があげられる。トナー着色剤は周知で
あって、例えば顔料としてカーボンブラック、アニリン
ブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、
ハンザイエローローダミンレーキ、アリザリンレーキ、
ベンガラ、フタロシアニンブルー インダンスレンブル
−等がある。これらは定着画像の光学濃度を維持するの
に必要充分な量が用いられ、樹脂100重量部に対し0
.1〜20重量部、好ましくは2〜lO重量部の添加量
が良い。また同様の目的で、さらに染料が用いられる。
な顔料または染料があげられる。トナー着色剤は周知で
あって、例えば顔料としてカーボンブラック、アニリン
ブラック、アセチレンブラック、ナフトールイエロー、
ハンザイエローローダミンレーキ、アリザリンレーキ、
ベンガラ、フタロシアニンブルー インダンスレンブル
−等がある。これらは定着画像の光学濃度を維持するの
に必要充分な量が用いられ、樹脂100重量部に対し0
.1〜20重量部、好ましくは2〜lO重量部の添加量
が良い。また同様の目的で、さらに染料が用いられる。
例えばアゾ系染料、アントラキノン系染料、キサンチン
系染料、メチン系染料等があり樹脂100重量部に対し
、0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜3重量部の
添加量が良い。
系染料、メチン系染料等があり樹脂100重量部に対し
、0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜3重量部の
添加量が良い。
本発明に係る静電荷像現像用トナーを作製するには結着
樹脂、金属塩ないしは金属錯体、着色材としての顔料、
又は染料、磁性体、必要に応じて荷電制御剤、その他の
添加剤等をヘンシェルミキサー ボールミル等の混合機
により充分混合してから加熱ロール、ニーダ−、エクス
トルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏和及び練肉
して樹脂類を互いに相溶せしめた中に金属化合物顔料、
染料、磁性体を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及
び分級な行って本発明に係るところのトナーを得ること
が出来る。
樹脂、金属塩ないしは金属錯体、着色材としての顔料、
又は染料、磁性体、必要に応じて荷電制御剤、その他の
添加剤等をヘンシェルミキサー ボールミル等の混合機
により充分混合してから加熱ロール、ニーダ−、エクス
トルーダーの如き熱混練機を用いて溶融、捏和及び練肉
して樹脂類を互いに相溶せしめた中に金属化合物顔料、
染料、磁性体を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及
び分級な行って本発明に係るところのトナーを得ること
が出来る。
さらに必要に応じ所望の添加剤をヘンシェルミキサー等
の混合機により充分混合し本発明に係る静電荷像現像用
トナーを得ることができる。
の混合機により充分混合し本発明に係る静電荷像現像用
トナーを得ることができる。
なお、本発明において担持体上のトナー層の電荷量はい
わゆる吸引式ファラデーケージ法を使用して求めた。こ
の吸引式ファラデーケージ法は、その外筒をトナー担持
体に押しつけて担持体上の一定面積上のすべてのトナー
を吸引し、内筒のフィルターに採集してフィルターの重
量増加分よりトナー担持体上の単位面積当りのトナー層
の重量を計算することができる。それと同時に外部から
静電的にシールドされた内筒に蓄積された電荷量を測定
することによってトナー担持体上の電荷量を求めること
ができる方法である。
わゆる吸引式ファラデーケージ法を使用して求めた。こ
の吸引式ファラデーケージ法は、その外筒をトナー担持
体に押しつけて担持体上の一定面積上のすべてのトナー
を吸引し、内筒のフィルターに採集してフィルターの重
量増加分よりトナー担持体上の単位面積当りのトナー層
の重量を計算することができる。それと同時に外部から
静電的にシールドされた内筒に蓄積された電荷量を測定
することによってトナー担持体上の電荷量を求めること
ができる方法である。
本発明において、細線再現性は次に示すような方法によ
って測定を行った。すなわち、正確に幅1004mとし
た細線のオリジナル原稿を、適正なる複写条件でコピー
した画像を測定用サンプルとし、測定装置として、ルー
ゼックス450粒子アナライザーを用いて、拡大したモ
ニター画像から、インジケーターによって線幅の測定を
行う。このとき、線幅の測定位置はトナーの細線画像の
幅方向に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をもって測
定点とする。これより、細線再現性の値(%)は、下記
式によって算出する。
って測定を行った。すなわち、正確に幅1004mとし
た細線のオリジナル原稿を、適正なる複写条件でコピー
した画像を測定用サンプルとし、測定装置として、ルー
ゼックス450粒子アナライザーを用いて、拡大したモ
ニター画像から、インジケーターによって線幅の測定を
行う。このとき、線幅の測定位置はトナーの細線画像の
幅方向に凹凸があるため、凹凸の平均的線幅をもって測
定点とする。これより、細線再現性の値(%)は、下記
式によって算出する。
本発明において、解像力の測定は次の方法によって行っ
た。すなわち、線幅および間隔の等し・い5本の細線よ
りなるパターンで、1mmの間に2.8.3.2.3.
6.4.0.4.5.5.0.5.6.6.3.7.1
゜8.0.9.0.10.0本あるように描かれている
オリジナル画像をつ(る。この12種類の線画像を有す
るオリジナル原稿を適正なる複写条件でコピーした画像
を、拡大鏡にて観察し、細線間が明確に分離している画
像の本数(本/ mm)をもって解像力の値とする。
た。すなわち、線幅および間隔の等し・い5本の細線よ
りなるパターンで、1mmの間に2.8.3.2.3.
6.4.0.4.5.5.0.5.6.6.3.7.1
゜8.0.9.0.10.0本あるように描かれている
オリジナル画像をつ(る。この12種類の線画像を有す
るオリジナル原稿を適正なる複写条件でコピーした画像
を、拡大鏡にて観察し、細線間が明確に分離している画
像の本数(本/ mm)をもって解像力の値とする。
この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。
本発明において、磁性トナーの帯電量分布の測定は、先
に述べたように、帯電量分布測定装置E−スパートアナ
ライザ(ホソカワミクロン製)により、単位重量当たり
の帯電量の分布状態を測定した。第5図に測定結果の一
例を示す。
に述べたように、帯電量分布測定装置E−スパートアナ
ライザ(ホソカワミクロン製)により、単位重量当たり
の帯電量の分布状態を測定した。第5図に測定結果の一
例を示す。
以下、磁性トナーの単位重量当たりの帯電量をq/m(
μc/g)と表わす。本発明においては、磁性トナーの
帯電量分布(q/m分布)が、シャープであるかブロー
ドであるかの判断は、第5図に示すA及びB (q/m
の存在幅)によって判断する。q / mの存在幅が(
μc/g)小さければ小さいほど、磁性トナーの帯電量
分布(q/m分布)がシャープである。
μc/g)と表わす。本発明においては、磁性トナーの
帯電量分布(q/m分布)が、シャープであるかブロー
ドであるかの判断は、第5図に示すA及びB (q/m
の存在幅)によって判断する。q / mの存在幅が(
μc/g)小さければ小さいほど、磁性トナーの帯電量
分布(q/m分布)がシャープである。
尚、実施例及び比較例において、磁性トナーの帯電量分
布(q / m分布)の測定は、低温低湿環境下での複
写テストの開始直前と終了後に行なった。
布(q / m分布)の測定は、低温低湿環境下での複
写テストの開始直前と終了後に行なった。
[実施例]
以下本発明を実施例により更に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。
れは本発明をなんら限定するものではない。
まず、本発明の画像形成に実施した画像形成装置に用い
た現像バイアス電源について、その交番電界の波形で説
明する。
た現像バイアス電源について、その交番電界の波形で説
明する。
(波形例1)
第7図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現像
バイアス電源を電源1とする。
バイアス電源を電源1とする。
この交番電界は
peak to peak 1400 V周波数
2000 Hz デユーティ比 20 % のちのであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
2000 Hz デユーティ比 20 % のちのであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
(波形例2)
第8図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現像
バイアス電源を電源2とする。
バイアス電源を電源2とする。
この交番電界は
peak to peak 1400 V周波数
2000 Hz デユーティ比 30 % の交番電圧に+200■の直流電圧を重畳させたもので
これを現像バイアス電源として用いた。
2000 Hz デユーティ比 30 % の交番電圧に+200■の直流電圧を重畳させたもので
これを現像バイアス電源として用いた。
(波形例3)
第9図に示す波形の交番バイアス電界な印加できる現像
バイアス電源を電源3とする。
バイアス電源を電源3とする。
この交番電界は
peak to peak 1400 V周波数
2000 Hz デユーティ比 35 % のものであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
2000 Hz デユーティ比 35 % のものであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
(波形例4)
第10図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現
像バイアス電源を電源4とする。
像バイアス電源を電源4とする。
この交番電界は
peak to peak 1400 V周波数
2000 Hz デユーティ比 30 % のものであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
2000 Hz デユーティ比 30 % のものであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
(波形例5)
第11図に示す波形の交番バイアス電界を印加できる現
像バイアス電源を電源5とする。
像バイアス電源を電源5とする。
この交番電界は
peak to peak 1400 V周波数
2000 Hz デユーティ比 50 % のちのであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
2000 Hz デユーティ比 50 % のちのであり、+200Vの直流電圧を重畳させたもの
を、現像バイアス電源として用いた。
次に本発明の画像形成に用いた磁性トナーについて説明
する。
する。
はじめに、本発明に使用される結着樹脂の合成例につい
て述べる。
て述べる。
含迩d糺1
上記化合物を、還流温度まで加熱したキシレン200重
量部中に4時間かけて滴下した。更にキシレン還流下(
138〜144℃)で重合を完了し、減圧下で200℃
まで昇温させながらキシレンを除去した。このようにし
て得られた樹脂を樹脂Aとする。
量部中に4時間かけて滴下した。更にキシレン還流下(
138〜144℃)で重合を完了し、減圧下で200℃
まで昇温させながらキシレンを除去した。このようにし
て得られた樹脂を樹脂Aとする。
次に樹脂Aを用いて
上記混合液にポリビニルアルコール部分ケン化物0.1
2部を溶解した水170重量部を加え、激しく撹拌し、
懸濁分散液とした。水50重量部を入れ窒素置換した反
応器に上記懸濁分散液を添加し、反応温度80℃で8時
間懸濁重合反応させた。反応終了後、水洗し、脱水、乾
燥して樹脂Bを得た。
2部を溶解した水170重量部を加え、激しく撹拌し、
懸濁分散液とした。水50重量部を入れ窒素置換した反
応器に上記懸濁分散液を添加し、反応温度80℃で8時
間懸濁重合反応させた。反応終了後、水洗し、脱水、乾
燥して樹脂Bを得た。
上記化合物を用いて合成例1と同様にして樹脂Cを得た
。
。
上記混合液を用いて合成例1と同様にして樹脂りを得た
。
。
血仄ヨユ
上記化合物を、還流温度まで加熱したキシレン200重
量部中に4時間かけて滴下した。更にキシレン還流下(
138〜144℃)で重合を完了し、減圧下で200℃
まで昇温させながらキシレンを除去した。このようにし
て得られた樹脂を樹脂Eとする。
量部中に4時間かけて滴下した。更にキシレン還流下(
138〜144℃)で重合を完了し、減圧下で200℃
まで昇温させながらキシレンを除去した。このようにし
て得られた樹脂を樹脂Eとする。
上述の結着樹脂の全酸価(A)、 JIS酸価、酸無水
物、由来する全酸価(B)、この樹脂全体の全酸価(A
)に対する割合((B)/ (A) ) X 100を
第1表に示す。
物、由来する全酸価(B)、この樹脂全体の全酸価(A
)に対する割合((B)/ (A) ) X 100を
第1表に示す。
(以下余白)
次に、本発明に使用される磁性酸化鉄の製造例を示す。
説」L倒」。
4βの三日フラスコ中で、0.8MのFeSO4水溶液
IJ2と、0.85Mの苛性ソーダ水溶液1ρとを混合
した系に、蒸気と酸素とを吹き込みながら、およそ70
℃にて酸化する。得られた黒色粉をi濾過、水洗して、
乾燥温度130℃で10分間保持した後(初期乾燥条件
)さらに乾燥温度80℃で2時間乾燥しく後期乾燥条件
) FeOを26.1重量%含有する磁性酸化鉄粉を得
た。
IJ2と、0.85Mの苛性ソーダ水溶液1ρとを混合
した系に、蒸気と酸素とを吹き込みながら、およそ70
℃にて酸化する。得られた黒色粉をi濾過、水洗して、
乾燥温度130℃で10分間保持した後(初期乾燥条件
)さらに乾燥温度80℃で2時間乾燥しく後期乾燥条件
) FeOを26.1重量%含有する磁性酸化鉄粉を得
た。
1遺■ユ
製造例1において初期乾燥条件130℃、 10分間保
持を120℃、15分間保持とし、後期乾燥条件80℃
、2時間とすることを除いては製造例1と同様に行なっ
たところ、FeOを25.4重量%含有する磁性酸化鉄
粉を得た。
持を120℃、15分間保持とし、後期乾燥条件80℃
、2時間とすることを除いては製造例1と同様に行なっ
たところ、FeOを25.4重量%含有する磁性酸化鉄
粉を得た。
1産土ユ
製造例1において乾燥条件を65℃、 15時間とする
ことを除いては製造例1と同様に行なったところ、Fe
Oを28.1重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
ことを除いては製造例1と同様に行なったところ、Fe
Oを28.1重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
製」1糺A
製造例1において乾燥条件を70℃、 10時間とする
ことを除いては製造例1と同様に行なったところ、Fe
Oを27.2重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
ことを除いては製造例1と同様に行なったところ、Fe
Oを27.2重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
ル負a延上
製造例1において乾燥条件を130℃、1.5時間とす
ることを除いては製造例1と同様に行なったところ、F
eOを23.0重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
ることを除いては製造例1と同様に行なったところ、F
eOを23.0重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
血校11立ユ
製造例1において乾燥条件を75℃、18時間とし、更
に50℃、50時間放置後、更にH2雰囲気下に15時
間放置することを除いては製造例1と同様に行なったと
ころ、FeOを30.5重量%含有する磁性酸化鉄粉を
得た。
に50℃、50時間放置後、更にH2雰囲気下に15時
間放置することを除いては製造例1と同様に行なったと
ころ、FeOを30.5重量%含有する磁性酸化鉄粉を
得た。
第2表に、上記磁性酸化鉄の乾燥条件及びFeO含有量
をまとめて示した。
をまとめて示した。
本発明の画像形成に用いた磁性トナーについて説明する
。
。
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。
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(日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
て黒色微粉体(磁性トナー)を得た。この磁性トナーの
粒度分布を第3表に示す。
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(日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
て黒色微粉体(磁性トナー)を得た。この磁性トナーの
粒度分布を第3表に示す。
得られた黒色微粉体の磁性トナー100重量部に疎水性
乾式シリカ(BET比表面積300m2/g) 0.6
重量部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した。
乾式シリカ(BET比表面積300m2/g) 0.6
重量部を加え、ヘンシェルミキサーで混合した。
このトナーをトナー1とする。
上記材料を用いトナーの製造例1と同様にして、第3表
に示す粒度分布をもつ磁性トナーを得、この磁性トナー
100重量部に疎水性乾式シリカ(BET200m”7
g)を0.8重量部加え、ヘンシェルミキサーで混合し
た。
に示す粒度分布をもつ磁性トナーを得、この磁性トナー
100重量部に疎水性乾式シリカ(BET200m”7
g)を0.8重量部加え、ヘンシェルミキサーで混合し
た。
このトナーをトナー2とする。
上記材料を用いトナーの製造例1と同様にして、第3表
に示す粒度分布をもつトナー3を得た。
に示す粒度分布をもつトナー3を得た。
上記材料を用いトナー製造例2と同様にして、第3表に
示す粒度分布をもつトナー4を得た。
示す粒度分布をもつトナー4を得た。
トナーの1′告 56
トナーの製造例1で得られた粗砕品を用いて、微粉砕分
級条件を変更する以外はトナーの製造例1と同様にして
、第3表に示す粒度分布をもつトナー5.トナー6を得
た。
級条件を変更する以外はトナーの製造例1と同様にして
、第3表に示す粒度分布をもつトナー5.トナー6を得
た。
一ヒ丈ニー互l」1阻ユ
トナーの製造例1で使用した樹脂Bの代わりに樹脂Eを
用いる以外はトナーの製造例1と同様にして第3表に示
す粒度分布をもつトナー7を得た。
用いる以外はトナーの製造例1と同様にして第3表に示
す粒度分布をもつトナー7を得た。
トナーの1゛告18
トナーの製造例1で使用した樹脂Bの代わりに樹脂Eを
用い、また、トナーの製造例1で使用した磁性酸化鉄の
代わりに比較製造例1の磁性酸化鉄を用いる以外は、ト
ナーの製造例1と同様にして第3表に示す粒度分布をも
つトナー8を得た。
用い、また、トナーの製造例1で使用した磁性酸化鉄の
代わりに比較製造例1の磁性酸化鉄を用いる以外は、ト
ナーの製造例1と同様にして第3表に示す粒度分布をも
つトナー8を得た。
トナーの’LM19
トナーの製造例1で使用した樹脂Bの代わりに樹脂Eを
用い、また、トナーの製造例1で使用した磁性酸化鉄の
代わりに比較製造例2の磁性酸化鉄を用いる以外は、ト
ナーの製造例1と同様にして第3表に示す粒度分布をも
つトナー9を得た。
用い、また、トナーの製造例1で使用した磁性酸化鉄の
代わりに比較製造例2の磁性酸化鉄を用いる以外は、ト
ナーの製造例1と同様にして第3表に示す粒度分布をも
つトナー9を得た。
(以下余白)
また定着性の評価は以下の手順で行なった。
定着性は、低温低湿度環境(15℃、10%)にて評価
機を1晩放置し、評価機及びその内部の定着器が完全に
低温低湿度環境になじんだ状態から、連続200枚の複
写画像をとりその複写画像の200枚目を定着性の評価
に用いた。定着性の評価は画像をシルボン紙で往復lO
回約100g荷重でこすり、画像のはがれを反射濃度の
低下率(%)で評価した。
機を1晩放置し、評価機及びその内部の定着器が完全に
低温低湿度環境になじんだ状態から、連続200枚の複
写画像をとりその複写画像の200枚目を定着性の評価
に用いた。定着性の評価は画像をシルボン紙で往復lO
回約100g荷重でこすり、画像のはがれを反射濃度の
低下率(%)で評価した。
本発明の実施例及び比較例に於ける画像形成はキャノン
製複写機NP−8580により常温常温(23,5℃、
60%)、低温低湿(15℃、10%)、高温高温(3
2,5℃、85%)の各環境条件で行なった。
製複写機NP−8580により常温常温(23,5℃、
60%)、低温低湿(15℃、10%)、高温高温(3
2,5℃、85%)の各環境条件で行なった。
常温常温(23,5℃、60%)環境下では実施例及び
比較例で用いたトナーは全て1ooooo枚の複写テス
トの結果、画像品質の高い画像が得られた。
比較例で用いたトナーは全て1ooooo枚の複写テス
トの結果、画像品質の高い画像が得られた。
ここでは第4表に低温低湿(15℃、10%)環境下で
行なった100000枚複写テストの結果を示す。
行なった100000枚複写テストの結果を示す。
(以下余白)
夾1!jLLヱl
第4表から明らかな様に低温低湿環境(15℃。
10%)においても同様に良好な結果が得られた。
之較土」
結着樹脂の全酸価(A)に対する無水物由来の酸価(B
)の割合が85%である結着樹脂を用いた例であるが、
低温低湿環境下(15℃、10%)にて耐久を続けたと
ころ、10000枚付近から画像上に白スジが発生する
と同時に画像濃度低下が発生し、15000枚付近での
画像濃度は1.09となった。また15000枚付近で
のスリーブ上のトナー帯電量は−29,8μc/gと高
く、帯電量の過度の上昇が発生した。
)の割合が85%である結着樹脂を用いた例であるが、
低温低湿環境下(15℃、10%)にて耐久を続けたと
ころ、10000枚付近から画像上に白スジが発生する
と同時に画像濃度低下が発生し、15000枚付近での
画像濃度は1.09となった。また15000枚付近で
のスリーブ上のトナー帯電量は−29,8μc/gと高
く、帯電量の過度の上昇が発生した。
比JL[引λ
結着樹脂の全酸価(A)に対する無水物由来の酸価(B
)の割合が85%である結着樹脂ならびに酸化第一鉄含
有量が23%の磁性酸化鉄を用いた例であるが、低温低
湿環境下(15℃、10%)にて耐久を続けたところ、
6000枚付近から画像上に白スジが発生すると同時に
画像濃度低下が発生し、10000枚付近での画像濃度
は1.04となった。また10000枚付近でのスリー
ブ上のトナー帯電量は−31,1pc/gと高く、帯電
量の過度の上昇が発生した。
)の割合が85%である結着樹脂ならびに酸化第一鉄含
有量が23%の磁性酸化鉄を用いた例であるが、低温低
湿環境下(15℃、10%)にて耐久を続けたところ、
6000枚付近から画像上に白スジが発生すると同時に
画像濃度低下が発生し、10000枚付近での画像濃度
は1.04となった。また10000枚付近でのスリー
ブ上のトナー帯電量は−31,1pc/gと高く、帯電
量の過度の上昇が発生した。
匿校土ユ
結着樹脂の全酸価(A)に対する無水物由来の酸価(B
)の割合が85%である結着樹脂ならびに酸化第一鉄含
有量が30.5%の磁性酸化鉄を用いた例であるが、低
温低湿環境下(15℃、 10%)にて耐久を続けたと
ころ、7000枚付近から画像上に白スジが発生すると
同時に画像濃度低下が発生し、8000枚付近での画像
濃度は1.01となった。また8000枚付近でのスリ
ーブ上のトナー帯電量は−32,3gc/gと高く、帯
電量の過度の上昇が発生した。また高温高温(32,5
℃、85%)環境下で耐久を続けたところ、8000枚
付近からスリーブ上帯電量の低下が発生し、また、トナ
ーの紙に対する転写効率も低下し画像濃度低下が発生し
た。10000枚付近での画像濃度は1.01であった
。
)の割合が85%である結着樹脂ならびに酸化第一鉄含
有量が30.5%の磁性酸化鉄を用いた例であるが、低
温低湿環境下(15℃、 10%)にて耐久を続けたと
ころ、7000枚付近から画像上に白スジが発生すると
同時に画像濃度低下が発生し、8000枚付近での画像
濃度は1.01となった。また8000枚付近でのスリ
ーブ上のトナー帯電量は−32,3gc/gと高く、帯
電量の過度の上昇が発生した。また高温高温(32,5
℃、85%)環境下で耐久を続けたところ、8000枚
付近からスリーブ上帯電量の低下が発生し、また、トナ
ーの紙に対する転写効率も低下し画像濃度低下が発生し
た。10000枚付近での画像濃度は1.01であった
。
L較1
良好な画像であるが、トナー消費量が多かつた。
比JL[粗二
初期は良好な画像であったが、複写をくりかえすと次第
に画質が劣化していき細線再現性が不安定になり解像度
が落ちた。
に画質が劣化していき細線再現性が不安定になり解像度
が落ちた。
嵐較正玉
デユーティ比50%の現像バイアスを使用した例である
が、尾引きがみられ、階調性、解像度の点で劣っていた
。
が、尾引きがみられ、階調性、解像度の点で劣っていた
。
[発明の効果]
本発明は、特定の粒度分布を持ち、少な(とも磁性酸化
鉄中の酸化第一鉄含有量が25〜30重量%である磁性
酸化鉄ならびに結着樹脂中に含有される酸無水物基を加
水分解して測定した全体の全酸価(A)が2〜100m
gKOH/gであり、該酸無水物基に由来する全酸価(
B)が6 mgKOH/g未満であり、かつ該酸無水物
基に由来する全酸価(B)の結着樹脂全体の全酸価(A
)に対する割合((B)/ (A) ) x 1o。
鉄中の酸化第一鉄含有量が25〜30重量%である磁性
酸化鉄ならびに結着樹脂中に含有される酸無水物基を加
水分解して測定した全体の全酸価(A)が2〜100m
gKOH/gであり、該酸無水物基に由来する全酸価(
B)が6 mgKOH/g未満であり、かつ該酸無水物
基に由来する全酸価(B)の結着樹脂全体の全酸価(A
)に対する割合((B)/ (A) ) x 1o。
が60%以下である樹脂から成る磁性トナーを担持させ
非対称現像バイアスを用いて現像を行う画像形成方法で
あるので次のような優れた効果を発揮するものである。
非対称現像バイアスを用いて現像を行う画像形成方法で
あるので次のような優れた効果を発揮するものである。
(1)画像濃度が高く、細線再現性、階調性に優れ、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。
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。
(2)低湿下に於いても、画像濃度が高く、カブリのな
い鮮明な高画質の画像が得られる。
い鮮明な高画質の画像が得られる。
第1図は交番バイアス電圧波形の模式図を示し、第2図
はトナーの飛翔付着の模式図を示し、第3図は交番バイ
アス電圧波形の模式図を示し、第4図はバイアス成分の
説明図を示し、第5図は本発明に用いるトナーと比較ト
ナーの帯電量分布を示すグラフであり、第6図は現像装
置の概略説明図を示し、第7図〜第11図は交番バイア
ス電圧波形の模式図を示す。 T・・・トナー T1・・・トナー薄層T2
・・・ト・ナー像 A・・・現像領域α・・・
潜像保持体とトナー担持体の間隙So・・・交番バイア
ス印加手段 Sl・・・直流バイアス印加手段 1・・・潜像保持体 21・・・ホッパ22・・
・トナー担持体 23・・・磁気ローラ24・・・
ドクターブレード
はトナーの飛翔付着の模式図を示し、第3図は交番バイ
アス電圧波形の模式図を示し、第4図はバイアス成分の
説明図を示し、第5図は本発明に用いるトナーと比較ト
ナーの帯電量分布を示すグラフであり、第6図は現像装
置の概略説明図を示し、第7図〜第11図は交番バイア
ス電圧波形の模式図を示す。 T・・・トナー T1・・・トナー薄層T2
・・・ト・ナー像 A・・・現像領域α・・・
潜像保持体とトナー担持体の間隙So・・・交番バイア
ス印加手段 Sl・・・直流バイアス印加手段 1・・・潜像保持体 21・・・ホッパ22・・
・トナー担持体 23・・・磁気ローラ24・・・
ドクターブレード
Claims (1)
- (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、 [1]該交番電界が直流電圧と非対称交番電圧から成り
、直流バイアス電圧を含む交番バイアス電圧の現像側電
圧成分を逆現像側電圧成分(はぎ取り電圧成分)と同じ
かそれより大きくし、かつ現像側電圧の印加時間を逆現
像側電圧のそれよりも小さくなるものとし、[2]該磁
性トナーが、5μm以下の粒径の磁性トナー粒子を12
個数%以上含有し、8〜12.7μmの粒径の磁性トナ
ー粒子を33個数%以下含有し、16μm以上の粒径の
磁性トナー粒子を2.0体積%以下で含有し、磁性トナ
ーの体積平均粒径が4〜10μmである粒度分布を有し [3]該磁性トナーが少なくとも結着樹脂及び磁性酸化
鉄を含有する磁性トナーであり、磁性酸化鉄がFeO含
有量が25〜30重量%である磁性酸化鉄であり、結着
樹脂が、結着樹脂中に含有される酸無水物基を加水分解
して測定した全体の全酸価(A)が2〜100mgKO
H/gであり、該酸無水物基に由来する全酸価(B)が
6mgKOH/g未満であり、かつ該酸無水物基に由来
する全酸価(B)の結着樹脂全体の全酸価(A)に対す
る割合((B)/(A))×100が60%以下である
結着樹脂であることを特徴とする磁性トナーを用いる画
像形成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2250109A JP2814141B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 画像形成方法 |
| US07/763,253 US5338894A (en) | 1990-09-21 | 1991-09-20 | Image forming method with improved development |
| US08/246,754 US5504272A (en) | 1990-09-21 | 1994-05-20 | Magnetic toner having defined particle distribution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2250109A JP2814141B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 画像形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04130329A true JPH04130329A (ja) | 1992-05-01 |
| JP2814141B2 JP2814141B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=17202960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2250109A Expired - Fee Related JP2814141B2 (ja) | 1990-09-21 | 1990-09-21 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2814141B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490675B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2005-06-14 | 김종국 | 자유이동 프레임 |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2250109A patent/JP2814141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100490675B1 (ko) * | 2002-02-27 | 2005-06-14 | 김종국 | 자유이동 프레임 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2814141B2 (ja) | 1998-10-22 |
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