JPH07333897A - 磁性トナー及び電子写真方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型で高性能な現像法を用いた電子写真方法
で、高画質が得られる磁性トナー及び電子写真方法を提
供することを目的とする。 【構成】 固定された磁石を内部に有する感光体ドラム
を用い、静電潜像を形成した後、電極ローラで非画像部
のトナーを回収する現像法の構成の電子写真方法におい
て、磁性トナーが金属錯塩染料の電荷制御剤と、特定の
かさ密度を有する磁性体と、特定の貯蔵弾性率を有する
結着樹脂を有する構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタやファ
クシミリに用いられる磁性トナー及び電子写真方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置はオフィッスユース
の目的からパーソナルユースへと移行しつつあり小型
化、メンテフリー等を実現する技術が求められている。
そのため廃トナーのリサイクル等のメンテナンス性やオ
ゾン排気が少ない等の条件が必要となる。

【０００３】電子写真方式の複写機、プリンターの印字
プロセスを説明する。先ず、画像形成のために静電潜像
保持体（以下感光体と称す）を帯電する。帯電方法とし
ては、従来から用いられているコロナ帯電器を使用する
もの、また、近年ではオゾン発生量の低減を狙って導電
性ローラを感光体に直接押圧した接触型の帯電方法等に
よって感光体表面を均一に帯電する。感光体を帯電後、
複写機であれば、複写原稿に光を照射して反射光をレン
ズ系を通じて感光体に照射する。或いは、プリンターで
あれば露光光源としての発光ダイオードやレーザーダイ
オードに画像信号を送り、光のＯＮ−ＯＦＦによって感
光体に潜像を形成する。感光体に潜像（表面電位の高
低）が形成されると感光体は予め帯電された着色粉体で
あるであるトナー（直径が５μｍ〜１５μｍ程度）によ
って可視像化される。トナーは感光体の表面電位の高低
に従って感光体表面に付着し複写用紙に電気的に転写さ
れる。即ち、トナーは予め正または負に帯電しており複
写用紙の背面からトナー極性と反対の極性の電荷を付与
して電気的に吸引する。これまで、この電荷付与方法と
しては帯電方法と同じくコロナ放電器が広く用いられて
きたが、オゾン発生量の低減のため近年では導電性ロー
ラを用いた転写装置が実用化されている。転写時には感
光体上の全てのトナーが複写用紙に移るのではなく、一
部は感光体上に残留する。この残留トナーはクリーニン
グ部でクリーニングブレード等で掻き落とされ廃トナー
となる。

【０００４】従来、電子写真方法で静電潜像を可視像化
する現像方法としてはカスケード現像法、タッチダウン
現像法、ジャンピング現像法などがある。そのなかで、
感光体に直接現像剤を振りかける現像法として米国特許
３１０５７７０に示されるカスケード現像が知られてい
る。カスケード現像法は、電子写真方法初の実用複写機
に用いられた現像法である。また現像ローラに交流バイ
アスを印加し、一成分トナーを飛翔させ現像する方法と
して米国特許３８６６５７４がある。この発明では現像
ローラに印加する交流バイアスはトナーの動きを活性化
する目的に用いられ、トナーは画像部には飛翔し、非画
像部では途中で舞い戻ると説明されている。

【０００５】さらに、この交流バイアスを印加する技術
を改良したものとして、特公昭６３ー４２２５６号公報
に示されるジャンピング現像がある。このジャンピング
現像法はトナーをトナー担持体に担持させ、トナー担持
体上に担持体と微小な間隙で剛性体または弾性体の規制
ブレードを設置する。そしてその規制ブレードによりト
ナーを薄層に規制し、現像部まで運び、そこで交流バイ
アスにより感光体の画像部にトナーを付着させる方法で
ある。この特公昭６３ー４２２５６号公報の技術思想
は、画像部及び非画像部においてトナーが往復運動する
という点で前述の米国特許３８６６５７４と異なるもの
である。

【０００６】周知のようにこれらの現像法に使用される
静電荷現像用のトナ−は一般的に樹脂成分、顔料もしく
は染料からなる着色成分及び可塑剤、電荷制御剤、更に
必要に応じて磁性体、離型剤等の添加成分によって構成
されている。樹脂成分として天然または合成樹脂が単独
あるいは適時混合して使用されている。

【０００７】そして、上記添加剤を適当な割合で予備混
合し、熱溶融によって加熱混練し、気流式衝突板方式に
より微粉砕し、微粉分級されてトナー母体が完成する。
その後このトナー母体に外添剤を外添処理されてトナー
が完成する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、磁性ト
ナーでは結着樹脂中に磁性体を内添している。従来トナ
ーは気流式の衝突板方式で粉砕されて微細化される。結
着樹脂よりも低抵抗の磁性体粒子が存在するため、磁性
トナーは高帯電量が得られにくい欠点を有している。

【０００９】そのため、磁性トナーでは結着樹脂中に、
負帯電性を持たせるため染料等の電荷制御剤を内添加す
る。これにより、トナーの帯電極性を強く負帯電にさせ
ることが可能となる。金属錯塩染料をトナーに使用する
例として例えば特公昭４１−６３９７号公報、特公昭４
１−１２９１５号公報、特公昭４１−２０１５３号公
報、特公昭５１−２９８２７号公報等があり、電荷制御
を目的とした高帯電特性が得られることを示している。

【００１０】しかし磁性トナーに金属錯塩染料の電荷制
御剤、磁性体を結着樹脂中に添加するとき、比重の異な
る磁性体と金属錯塩染料と添加混合し、熱溶融混練した
とき、結着樹脂中での分散性が悪化する欠点がある。詳
細な原因は分からないが、静電的に反発し、凝集性が強
くなったものと考えられる。

【００１１】分散性が悪くなると、逆帯電性トナー粒子
が増加し、非画像部にトナーが付着する、いわゆる地カ
ブリが増大し、画像品質を低下させる。

【００１２】また、現像法においては、当技術分野では
よく知られていることであるが、カスケード現像法は、
ベタ画像再現を苦手としていた。また、装置が大型複雑
化するという問題点を有していた。さらに米国特許３８
６６５７４の現像器は、装置に高い精度が要求され複雑
で高いコストがかかるという欠点を有していた。ジャン
ピング現像法はトナー層を担持したトナー担持体上に極
めて均一な薄層を形成することが不可欠であった。また
この方法ではしばしばトナー担持体上のトナー薄層に前
画像の履歴が残り画像に残像が現れる、いわゆるスリー
ブゴースト現像が発生した。さらに装置が複雑でコスト
が高いという欠点もある。

【００１３】そこで本出願人は、現像の小型化、高性能
化を実現できる本発明の電子写真方法（特開平５−７２
８９０号公報）を提案した。この電子写真方法の現像法
は固定磁石を内包した感光体と、感光体と所定の間隙を
設けて対向する磁石を有するトナー回収電極ローラ（以
下電極ローラと称す）により非画像部の不要トナーを除
去する構成である。そのためこの現像法はベタ画像を忠
実に再現し、またスリーブゴーストも発生せず、より一
層の装置の小型化、簡素化、低コストが可能になる方式
である。

【００１４】しかしこの現像法を用いて高画質化するた
めには、より高性能化されたトナー特性を必要とする。
この現像法はトナーを薄層に規制する規制ブレードを用
いないため、トナーは層規制されずに感光体と電極ロー
ラとの狭ギャップの空間である現像場に搬送される。そ
のためトナーが摩擦帯電して所望の電荷量を得るために
要する場所と空間が僅かしかなく、トナーは従来以上に
高帯電特性を必要とする。

【００１５】低帯電量のトナーでは、ベタ黒画像部や中
間調画像部にムラが生じたり、また非画像部に地かぶり
が増加する。現像部材との接触する確率が低いため満足
な摩擦帯電量が得られない。またトナー間で摩擦帯電性
にばらつきが生じ、均一なトナー帯電性が得られない。

【００１６】本発明の電子写真方法では、最初にトナー
が静電潜像保持体に振りかけられ現像される。常にトナ
ーが感光体全面に接触している構成で、電極ローラ部は
トナーをトナー留め内で循環させると同時に、静電潜像
の非画像部のトナーを磁気と静電力により回収してい
る。そのためトナー中の電荷制御剤、磁性体等内添剤の
分散性にばらつきがあると、消費されるトナーに片寄り
が極度に生じ、例えば磁性体が多く偏在したトナー粒子
が残留し、また電荷制御剤が多く偏在した粒子の消費が
進行してしまい、長期使用時にトナーの帯電特性が変化
し、画像濃度が低下する弊害が生じる。

【００１７】本発明は上記問題点に鑑み、一層の装置の
小型化、簡素化、低コストを可能とする現像法におい
て、高画像濃度、低地かぶりの高画質を実現する磁性ト
ナー及び電子写真方法を提供することにある。

【００１８】また長期使用しても、画像濃度の低下がな
く、地カブリのない安定した画質を実現できる磁性トナ
ー及び電子写真方法を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明の磁性トナー及び電子写真方法は、少なくと
も結着樹脂、磁性体、電荷制御剤、外添剤とからなる磁
性トナーであって、前記結着樹脂が、貯蔵弾性率が１．
０×１０⁴〜２．０×１０⁷（ｄｙｎ／ｃｍ ²）（貯蔵弾
性率の測定装置が粘弾性スペクトロメータで、測定条件
は２００℃、２０Ｈｚ）であり、かつ、スチレンを主成
分とするスチレン系重合体またはスチレンを主成分とす
るスチレン系重合体の混合物、またはスチレンを主成分
とするスチレン系共重合体またはスチレンを主成分とす
るスチレン系共重合体の混合物から構成され、かつ、前
記電荷制御剤が、少なくとも一般式（化１）で表される
金属錯塩染料から構成され、かつ、前記磁性体が、少な
くとも静かさ密度０．６ｇ／ｃｍ³以上である磁性体粒
子から構成される磁性トナーである。

【００２０】さらに本発明は、電荷制御剤が、磁性トナ
ー重量に対して０．０１〜５．０重量％含有する磁性ト
ナーである。

【００２１】さらに本発明は、磁性体が、磁性トナー重
量に対して１５〜７０重量％含有する磁性トナーであ
る。

【００２２】さらに本発明は、外添剤がシリコーンオイ
ルで表面処理された負帯電性疎水性シリカ微粉末であ
り、磁性トナー１００重量部に対して０．１〜５．０重
量部含有する磁性トナーである。

【００２３】また本発明は、固定磁石を内包し移動する
静電潜像保持体と、トナーホッパーと、前記静電潜像保
持体の表面と所定の間隙を有した位置に、内部に磁石を
有するトナー回収電極ローラとを有し、前記静電潜像保
持体に静電潜像を形成した後、前記トナーホッパー内に
位置する前記静電潜像保持体の表面に磁性トナーを磁気
的に吸引し、前記静電潜像保持体の表面に前記現像剤を
担持させ、前記静電潜像保持体を移動させ、前記トナー
回収電極ローラに対向させ、前記静電潜像保持体の画像
部に磁性トナーを残し、非画像部の磁性トナーは前記ト
ナー回収電極ローラで回収する構成の現像工程と、前記
静電潜像保持体上の静電潜像を可視像化した前記現像剤
を静電力で転写紙に移す転写工程と、前記転写工程時に
一部前記静電潜像保持体に残留する前記現像剤を前記静
電潜像保持体から除去するクリーニング工程と、を少な
くとも有する電子写真方法であって、前記磁性トナー
が、少なくとも結着樹脂、磁性体、電荷制御剤、外添剤
とから構成され、前記結着樹脂が、貯蔵弾性率が１．０
×１０⁴〜２．０×１０⁷（ｄｙｎ／ｃｍ ²）（貯蔵弾性
率の測定装置が粘弾性スペクトロメータで、測定条件は
２００℃、２０Ｈｚ）であり、かつ、スチレンを主成分
とするスチレン系重合体またはスチレンを主成分とする
スチレン系重合体の混合物、またはスチレンを主成分と
するスチレン系共重合体またはスチレンを主成分とする
スチレン系共重合体の混合物から構成され、かつ、前記
電荷制御剤が、少なくとも一般式（化１）で表される金
属錯塩染料から構成され、かつ、前記磁性体が、少なく
とも静かさ密度０．６ｇ／ｃｍ³以上である磁性体粒子
から構成される磁性トナーを用いる電子写真方法であ
る。

【００２４】さらに本発明は、電荷制御剤が、磁性トナ
ー重量に対して０．０１〜５．０重量％含有する磁性ト
ナーを用いる電子写真方法である。

【００２５】さらに本発明は、磁性体が、磁性トナー重
量に対して１５〜７０重量％含有する磁性トナーを用い
る電子写真方法である。

【００２６】さらに本発明は、外添剤がシリコーンオイ
ルで表面処理された負帯電性疎水性シリカ微粉末であ
り、磁性トナー１００重量部に対して０．１〜５．０重
量部含有する磁性トナーを用いる電子写真方法である。

【００２７】

【作用】本発明は上記した構成により、電荷制御剤に金
属錯塩染料を使用することにより高負帯電性が得られ、
また帯電の立ち上がり性も向上する。しかし、磁性体粒
子を添加すると、分散性が悪化して帯電量が低下し、不
均一帯電になる傾向が見られた。

【００２８】しかしこのとき、静かさ密度０．６ｇ／ｃ
ｍ³以上、さらに動かさ密度１．１ｇ／ｃｍ³以上である
磁性体粒子を使用することにより、本発明の金属錯塩染
料の分散性が向上する。その結果磁性体粒子を添加して
いるのにもかかわらず、負帯電性が向上し、高帯電性の
トナー特性が得られる。これは磁性体自体の流れ性が良
好になることで、凝集性が弱まり分散性が向上する要因
と考えられる。さらに電荷制御剤に対しても、凝集を解
す効果が出たものと推測される。

【００２９】磁性体のかさ比重を大きくするために磁性
体には脱気処理や、表面を有機材料等で処理を行うのが
良好である。この表面処理はチタンカップリング処理、
シランカップリング処理、またはシリコーン系樹脂、ア
クリル系樹脂、スチレン系樹脂ポリエステル系樹脂等に
よる表面処理が考えられる。

【００３０】静かさ密度が０．６ｇ／ｃｍ³以下のと
き、磁性体自体の分散性が悪く、結着樹脂中の分散性が
悪化する。さらに動かさ密度が１．１ｇ／ｃｍ³以下の
とき、原因は不明だが、熱溶融時の混練性が悪く、電荷
制御剤の分散性が低下してしまう。

【００３１】また磁性体の添加量は磁性トナー重量に対
し、１５〜７０重量％の磁性体の添加が好ましい。１５
重量％以下だとトナー飛散が増大し、７０重量％だと定
着性が低下する。

【００３２】電荷制御剤は、磁性トナー重量に対して
０．０１〜５．０重量％を添加量が好ましい。０．０１
重量％以下であると高負帯電性が得られない。５．０重
量％以上であると高湿下において流動性が低下し、画像
品質が悪化する。

【００３３】また本発明に係る磁性トナーは、貯蔵弾性
率が１．０×１０⁴〜２．０×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²のス
チレン系の樹脂を使用する。この樹脂を使用すること
で、熱溶融混練時、例えば二軸押出機で混練を行う場
合、均一な混練トルクが掛かり、内添剤の分散性が大き
く向上することが判明した。樹脂自体が適度な溶融性と
粘弾性を有しているためと推測する。

【００３４】貯蔵弾性率が１．０×１０⁴ｄｙｎ／ｃｍ²
以下の時、混練時トルクが掛かりにくく分散性が向上し
ない。また粉砕時に微粉の発生が増大してしまう。２．
０×１０⁷ｄｙｎ／ｃｍ²以上の時、弾性が強くなりすぎ
混練処理能力が低下し、また粉砕性が悪化する。

【００３５】動的粘弾性の測定は、ある一定の周波数に
対する温度依存性またはある温度に対する周波数依存性
を見る測定法で、ある周波数の応力に対する応答性から
貯蔵弾性率を計算できる。樹脂を溶融して板状のサンプ
ルを作製し、これをコーンプレート状のサンプル支持体
に挟んで、一定の周波数をかけたときの温度依存性を測
定した。測定装置はＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓ社製のＲｈ
ｅｏｍｅｔｒｉｃｓＤｙｎａｍｉｃ Ｓｐｅｃｔｒｏｍ
ｅｔｅｒ（ＲＤＳ−２）を用いて行った。

【００３６】また、表面をシリコーンオイルで処理され
た負帯電性疎水性シリカ微粒子を外添剤として使用する
と、負帯電性が高い磁性トナーを得ることができ、画質
向上につながる。これはシリカ微粒子の表面に存在する
親水基であるシラノール基を完全に被覆してしまい、表
面にシロキサン基が存在するようになり、シリカ微粒子
が高い負帯電性を有するからである。

【００３７】しかし材料自体帯電性が高いため２次凝集
性が強く、シリカの凝集体が多く存在し、流動性の低
下、シリカ魂による白点ノイズの発生、さらにフィルミ
ングの発生を助長する。これはトナー母体の内添剤の分
散性が悪いとこの現象が顕著に現れる。そこで本発明の
均一に内添剤が分散されたトナー母体に外添処理するこ
とにより、シリカ凝集物の発生が大きく抑えられること
が判明した。原因は不明だが、静電的に不均一なトナー
母体の凝集の発生が抑えられるためと推測する。これに
よってトナーの流動性が向上し、さらに帯電性も高めら
れる効果があることが分かった。

【００３８】またこのときシリカは窒素吸着によるＢＥ
Ｔ比表面積が５０〜３５０ｍ²／ｇであるとより特性が
向上する。

【００３９】窒素吸着によるＢＥＴ比表面積が５０ｍ²
／ｇ以下となると、トナーの流動性が低下する。窒素吸
着によるＢＥＴ比表面積が３５０ｍ²／ｇ以上になる
と、凝集性が強くなり、本発明のトナー母体と混合して
も凝集物の発生を抑えられない。

【００４０】また、本発明に係る電子写真方法は固定磁
石を内包する静電潜像保持体を用い、静電潜像を形成し
た静電潜像保持体にトナーを振りかけ磁気的に付着さ
せ、電極ローラ部まで担持搬送し、電極ローラに交流バ
イアスを印加し、静電潜像保持体の非画像部トナーを静
電力と磁力によって除去する構成である。

【００４１】すなわち本発明に提示した電子写真方法は
カスケード現像法に、静電潜像保持体内部に磁石を設置
し、電極に交流電圧を印加し、より小型高性能化したも
のである。

【００４２】本発明の電子写真方法では、最初にトナー
が静電潜像保持体に振りかけられたときに現像はほとん
ど終了している。電極ローラ部はトナーをトナー留め内
で循環させると同時に、静電潜像の非画像部のトナーを
回収している。すなわちトナーをトナーホッパーから現
像部まで担持し運ぶのは静電潜像保持体である。電極ロ
ーラはトナー層を担持しない裸の面が静電潜像保持体に
対向する。電極ローラと静電潜像保持体は逆方向回転で
ある。

【００４３】本発明に係る磁性トナーは、特に絶縁性一
成分トナーが好ましい。一成分トナーを用いると二成分
現像で必要なキャリアとトナーとの混合撹拌機構やトナ
ー濃度制御が不必要になるため装置構成が簡略化でき
る。

【００４４】本発明に係る電子写真方法での現像法は構
成がシンプルになっているため、トナーの帯電機会が少
なく、高帯電特性が得られにくいし、トナーの分散性が
悪化すると選択消費が進行する。

【００４５】しかし本発明の磁性トナーを使用すること
により、高負帯電性が得られ、また帯電の立ち上がり性
も向上する。また金属錯塩染料、磁性体の分散性が向上
する。その結果磁性体粒子を添加しているのにもかかわ
らず、負帯電性が向上し、高帯電性のトナー特性が得ら
れる。そして地カブリのない高画像濃度が得られ、長期
使用しても選択消費がほとんどなく良好な画像を維持し
続けることが可能となる。

【００４６】

【実施例】本発明に係る磁性トナーは以下の方法で製造
される。

【００４７】トナーは混合、混練、粉砕、外添処理、必
要に応じて分級処理される。混合処理は結着樹脂、電荷
制御剤、磁性体と、その他必要に応じて添加される、離
型剤、顔料等の内添剤を撹拌羽根を具備したミキサー等
により均一分散する処理で、公知の処理方法が用いられ
る。

【００４８】混練処理では混合処理された材料を加熱し
て、せん断力により結着樹脂に内添剤を分散させる。こ
のときの混練としては公知の加熱混練機を用いて行なう
ことが出来る。加熱混練機としては、三本ロール型、一
軸スクリュウー型、二軸スクリュウー型、ハ゛ンハ゛リーミキサー
型等の混練物を加熱してせん断力をかけて練る装置を使
用することが出来る。混練処理によって得られた塊をカ
ッターミル等で粗粉砕し、その後細かく微粉砕し、さら
に必要に応じて微粉粒子がカットされ、所望の粒度分布
が得られる。

【００４９】このときの微粉砕方式は気流式、機械式が
あるが、機械式粉砕法が好ましい。その粉砕法として
は、回転体式機械式の微粉砕処理方法が挙げられる。

【００５０】気流式のジェットミル粉砕機等の衝突板方
式粉砕により細かく砕く方式では、衝突板にトナーをぶ
つけて粉砕する方式のため、粉砕されたトナーの形状が
不定型をしており、かつ微粉発生量が多い欠点を有して
いる。 さらにこの粉砕時に樹脂に内添している金属錯
塩染料である電荷制御剤がトナー母体表面に突起状に露
出しやすくなり、トナーの帯電性が不均一となり、画像
を劣化させる要因と考えられる。

【００５１】しかし回転体により機械式で微粉砕する方
式では、トナー表面の皮を剥くような態様で粉砕する、
いわゆるピール効果によりトナーを粉砕する方式であ
る。そのため衝突板方式で見られた粉砕時に樹脂に内添
している金属錯塩染料である電荷制御剤がトナー母体表
面に突起状に露出することがなくなり、角を取るような
形で粉砕されるため、トナーの帯電性が均一になる。ま
たトナーは球形化されているため粉体流動性が大きく向
上する。

【００５２】この方式にはターボ工業社製のターボミル
や川崎重工業社製のクリプトロン粉砕装置があるが、粉
砕機ミル内のトナーの滞留時間の長い長ストロークを有
するクリプトロン粉砕機が好ましい。

【００５３】これによって得られた磁性トナー母体粒子
に外添剤が外添処理される。外添処理はヘンシェルミキ
サー、スーパーミキサー等の公知の方法が用いられる。

【００５４】本発明に係る磁性トナーの結着樹脂はビニ
ル系単量体を重合または共重合したビニル系重合体であ
る。この結着樹脂を構成する単量体のスチレンとしては
例えばスチレン、α−メチルスチレン、P−クロルスチ
レン等のスチレン及びその置換体、アクリル酸アルキル
エステルとしては、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、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸ヘキシル、メタクリル酸アルキルエステ
ルとしては、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸
エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、
メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ドデシル、メタ
クリル酸ヘキシル、などの二重結合を有するモノカルボ
ン酸及びその置換体等がある。

【００５５】またこれらの共重合体の製造方法として塊
状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などの公知の重
合法が採用される。

【００５６】本発明に係る磁性トナーに使用する共重合
体は、スチレン系成分を好ましくは５０−９５重量％成
分として含むものである。スチレンの割合が５０重量％
未満であると、トナーの溶融特性が劣り、定着性が不十
分になるし、粉砕性が悪化する。

【００５７】本発明に係る磁性トナーは前記のごとき結
着樹脂を主要成分としているが、このような主要成分以
外に必要に応じて他の公知の重合体あるいは共重合体を
使用することもできる。例えばポリエステル系樹脂、エ
ポキシ系樹脂、ポリウレタン系樹脂等がある。

【００５８】本発明に係る磁性トナーには、一般式（化
２）で示されるポリジメチルシリコーンオイルで表面処
理された負帯電性の疎水性シリカ微粒子を添加すること
により、本発明の高帯電性を有する電荷制御剤と高静か
さ密度の磁性体粒子との組み合わせでより一層の負帯電
性が引き出される効果が得られる。

【００５９】

【化２】

【００６０】シリカ微粒子としては、好ましくはケイ素
酸ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたシリカ
微粒子で、例えば、四塩化ケイ素ガスの酸水素焔中にお
ける熱分解酸化反応を利用するものである。（化３）に
反応の一般式を示す。

【００６１】

【化３】

【００６２】本発明に用いるシリカ微粒子を表面処理す
るシリコーンオイルは、好ましい材料はポリジメチルシ
リコーンオイルで、他にアルキル変性シリコーンオイ
ル、フッ素変性シリコーンオイル等が好ましい。

【００６３】表面処理方法は公知の技術が用いられ、ヘ
ンシェルミキサー等の混合機を用いて混合する方法、ま
たシリコーンオイルを噴射する方法で行っても良い。

【００６４】シリカの添加量は磁性トナー１００重量部
に対して０．１〜５．０重量部が好ましい。トナー同士
の凝集を防ぐために０．１重量部以上の添加量が必要
で、５．０重量部以上だと逆に浮遊シリカが増加する。

【００６５】さらに本発明に係る磁性トナーは必要に応
じてＷＡＸ等の離型剤が更に配合される。

【００６６】さらに本発明に係る磁性トナーは磁性体粒
子が配合される。磁性体粒子としては鉄、マンガン、ニ
ッケル、コバルト、等の金属粉末や鉄、マンガン、ニッ
ケル、コバルト、亜鉛等のフェライト等がある。粉体の
平均粒径は1μｍ以下、特に好ましくは0.6μｍ以下のマ
グネタイト微粒子が好ましい。

【００６７】次に本発明の電子写真方法について図面を
参照しながら説明する。本発明はこれに限定されるもの
ではない。

【００６８】（実施例１）図１に本発明の電子写真方法
の一実施例の電子写真装置の断面図を示す。現像方式は
一成分現像方式を用いている。１は有機感光体で、アル
ミニウムの導電性支持体上にポリビニルブチラール樹脂
（積水化学製エレックＢＬ−１）にτ型無金属フタロシ
アニン（東洋インキ製）の電荷発生物質を分散した電荷
発生層と、ポリカーボネート樹脂（三菱ガス化学製Ｚ−
２００）と、１，１−ビス（Ｐ−ジエチルアミノフェニ
ル）−４，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン（アナ
ン製Ｔ−４０５）を含む電荷輸送層を順次積層した構成
のものである。２は感光体１と同軸で固定された磁石、
３は感光体をマイナスに帯電するコロナ帯電器、４は感
光体の帯電電位を制御するグリッド電極、５は信号光、
露光後の潜像を可視像化するための現像装置は、７は磁
性一成分トナー、６は感光体１表面に磁性トナー７を供
給するトナーホッパー、８は感光体１とギャップを開け
て設定した非磁性電極ローラ、９は電極ローラ８の内部
に設置された磁石、１０は電極ローラ８に電圧を印加す
る交流高圧電源、１１は電極ローラ上のトナーをかきお
とすポリエステルフィルム製のスクレーパから構成さ
れ、電極ローラ８により非画像部の余分なトナーを回収
する。

【００６９】１２はトナーホッパー内でのトナーの流れ
をスムーズにし、またトナーが自重で押しつぶされ感光
体と電極ローラとの間でのつまりが発生するのを防止す
るためのダンパーである。

【００７０】１３は感光体上のトナー像を紙に転写する
コロナ転写帯電器である。感光体１表面での磁束密度は
６００Ｇｓである。電極ローラ内部の磁力の方を強くし
て搬送性を向上させた。また図中に示す磁石２の磁極角
はθは１５度に設定した。感光体１の直径は３０ｍｍ
で、周速６０ｍｍ／ｓで図中の矢印の方向に回転させ用
いた。電極ローラ８の直径は１６ｍｍで、周速４０ｍｍ
／ｓで感光体の進行方向とは逆方向（図中の矢印方向）
に回転させ用いた。感光体１と電極ローラ８とのギャッ
プは３００μｍに設定した。

【００７１】感光体１をコロナ帯電器３（印加電圧−
４．５ｋＶ、グリッド４の電圧−５００Ｖ）で、ー５０
０Ｖに帯電させた。この感光体１にレーザ光５を照射し
静電潜像を形成した。このとき感光体の露光電位はー９
０Ｖであった。この感光体１表面上に、磁性トナー７を
トナーホッパー６内で磁石により付着させた。次に感光
体１を電極ローラ８の前を通過させた。感光体１の未帯
電域の通過時には、電極ローラ８には交流高圧電源１０
により、０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p（ピー
ク・ツー・ピーク １．５ｋＶ）の交流電圧（周波数１
ｋＨｚ）を印加した。その後、ー５００Ｖに帯電し静電
潜像が書き込まれた感光体１の通過時には、電極ローラ
８には交流高圧電源１０により、ー３５０Ｖの直流電圧
を重畳した７５０Ｖ0-p（ピーク・ツー・ピーク １．
５ｋＶ）の交流電圧（周波数１ｋＨｚ）を印加した。す
ると感光体１の帯電部分に付着したトナーは電極ローラ
８に回収され、感光体１上には画像部のみのネガポジ反
転したトナー像が残った。矢印方向に回転する電極ロー
ラ８に付着したトナーは、スクレーパ１１によってかき
とり、再びトナーホッパー６内に戻し次の像形成に用い
た。こうして感光体１上に得られたトナー像を、転写紙
に、転写帯電器１３によって転写した後、定着器（図示
せず）により熱定着して複写画像が得られる。

【００７２】また本発明の磁性トナーの実施例について
説明する。本発明はこれに限定されるものではない。

【００７３】（表１）に本発明の磁性トナーＡ１の材料
組成の一実施例を示す。磁性体は脱気処理を施したマグ
ネタイトを使用した。

【００７４】

【表１】

【００７５】各磁性トナーの流動性と帯電量の測定結果
を（表２）に示す。流動性は静嵩密度で定義した。測定
はホソカワミクロン社製パウダーテスタＰＴ−Ｅ型を使
用した。帯電量はブローオフ法で、サンプル０．２ｇ秤
量し、エア圧０．２ｋｇｆ／ｃｍ²で１８０ｓｅｃブロ
ーし、測定した。測定条件はノンコートフェライトキャ
リアとトナー濃度１０％で混合し、１００ｍｌのポリエ
チレンボトルに入れ、回転数６０ｒｐｍで１０ｍｉｎ間
撹拌した。

【００７６】

【表２】

【００７７】本発明の磁性トナーの製造について説明す
る。（表１）に示した外添剤以外の混合物をヘンシェル
ミキサーＦＭ２０Ｂ（三井三池社製）にて混合する。そ
の混合物を二軸混練押出機ＰＣＭ３０（池貝鉄工社製）
にて加熱混練する。混練物を粗粉砕機ロートプレックス
（アルピネ社製）にて２ｍｍ以下の大きさに粗粉砕す
る。そしてクリプトロン粉砕機ＫＴＭ０型（川崎重工業
社製）にて微粉砕を行う。粉砕物を気流分級機ＤＳ２型
（日本ニューマティック工業社製）にて微粉をカットす
る。以上の処理により平均粒径８μｍの磁性トナー母体
粒子が得られた。

【００７８】その後外添剤をヘンシェルミキサーＦＭ２
０Ｂ（三井三池社製）にて外添処理を施した。

【００７９】図１に示した電子写真方法を用いて、本発
明の磁性トナーＡ１で複写テストを行った。画像濃度を
反射濃度計（マクベス社）で測定し、評価を行なった。
その結果、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜
けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が１．４の１６本
／ｍｍの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像
が得られた。画像濃度１．４以上の高濃度の画像が得ら
れた。非画像部の地かぶりは発生していない。

【００８０】そして１００００枚の長期複写テストを行
った。１００００枚後のトナ−の流動性の低下はなく、
高い電荷量を維持し、初期の画像に比べて遜色のない高
濃度、低地カブリの複写画像が得られた。

【００８１】（実施例２） （表３）に本発明の磁性トナーＡ２の材料組成の一実施
例を示す。

【００８２】

【表３】

【００８３】図１に示した電子写真方法を用いて、本発
明の磁性トナーＡ２で複写テストを行った。画像濃度を
反射濃度計（マクベス社）で測定し、評価を行なった。
その結果、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜
けなどがなくベタ黒画像が均一で濃度が１．４の１６本
／ｍｍの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像
が得られた。画像濃度１．４以上の高濃度の画像が得ら
れた。非画像部の地かぶりは発生していない。

【００８４】そして１００００枚の長期複写テストを行
った。１００００枚後のトナ−の流動性の低下はなく、
高い電荷量を維持し、初期の画像に比べて遜色のない高
濃度、低地カブリの複写画像が得られた。

【００８５】（比較例１） （表４）に磁性トナーＢ１の材料組成の一実施例を示
す。

【００８６】

【表４】

【００８７】微粉砕を気流式衝突板方式の粉砕法で行っ
た。それ以外の製造方法は実施例１と同様である。

【００８８】実施例１に示した図１の電子写真方法を用
いて、磁性トナーＢ１で複写テストを行った。画像濃度
を反射濃度計（マクベス社）で測定し、評価を行なっ
た。その結果、トナーの飛び散りが多く、文字の中抜け
が発生しており、ベタ黒画像にムラが発生し、低画像濃
度で、地かぶりが多く実用的な画像は得られなかった。

【００８９】長期複写テストにおいて、画像濃度が低下
し、非画像部の地かぶりが増加した。また感光体への傷
の発生が著しく、またフィルミングも発生し、実用的な
画像は得られなかった。

【００９０】（比較例２） （表５）に磁性トナーＢ２の材料組成の一実施例を示
す。

【００９１】

【表５】

【００９２】粉砕性が悪く、製造効率が低下した。 （比較例３）磁性体の添加量を１０重量％とした以外は
実施例１と同様の組成でトナーを試作した。トナー飛散
が多く実用的な特性は得られなかった。

【００９３】（比較例４）磁性体の添加量を８０重量％
とした以外は実施例１と同様の組成でトナーを試作し
た。帯電量が低く、地カブリが多く実用的な特性は得ら
れなかった。

【００９４】（比較例５）電荷制御剤の添加量を７重量
％とした以外は実施例１と同様の組成でトナーを試作し
た。トナー飛散が多く実用的な特性は得られなかった。

【００９５】（比較例６）シリカの添加量を重量０．０
５％とした以外は実施例１と同様の組成でトナーを試作
した。流動性が悪く、地カブリが多く実用的な特性は得
られなかった。

【００９６】（比較例７）シリカの添加量を重量６．０
％とした以外は実施例１と同様の組成でトナーを試作し
た。浮遊シリカが多く実用的な特性は得られなかった。

【００９７】

【発明の効果】以上のように本発明は、固定磁石を内包
し移動する静電潜像保持体と、静電潜像保持体の表面と
所定の間隙を有した位置に設置され、内部に磁石を有す
る電極ローラを有する電極ローラからなる現像工程を有
する電子写真方法に、金属錯塩染料と静かさ密度０．６
ｇ／ｃｍ³以上の磁性体を添加することにより、高帯電
で、帯電の立ち上がりの優れた特性が得られる。また磁
性体、電荷制御剤の分散性が向上し、それにより、高性
能、小型、低コスト現像法において、長期使用しても高
画像濃度、低地かぶりの高画質を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の電子写真方法が使用される電
子写真装置の主要部を示す断面図

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ２ 感光体に内包された固定磁石 ３ コロナ帯電器 ４ グリッド電極 ６ トナーホッパー ７ 磁性一成分トナー ８ 電極ローラ ９ 電極ローラ内部に設置された磁石 １１ スクレーパ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 9/08 15/08 ５０７ Ｌ 15/09 １０１ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３２５ ３４６ ３７５ (72)発明者 立松 英樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも結着樹脂、磁性体、電荷制御
   剤、外添剤とからなる磁性トナーであって、 前記結着樹脂が、貯蔵弾性率が１．０×１０⁴〜２．０
   ×１０⁷（ｄｙｎ／ｃｍ ²）（貯蔵弾性率の測定装置が粘
   弾性スペクトロメータで、測定条件は２００℃、２０Ｈ
   ｚ）であり、かつ、スチレンを主成分とするスチレン系
   重合体またはスチレンを主成分とするスチレン系重合体
   の混合物、またはスチレンを主成分とするスチレン系共
   重合体またはスチレンを主成分とするスチレン系共重合
   体の混合物から構成され、かつ、 前記電荷制御剤が、少なくとも一般式（化１）で表され
   る金属錯塩染料から構成され、かつ、 前記磁性体が、少なくとも静かさ密度０．６ｇ／ｃｍ³
   以上である磁性体粒子から構成されることを特徴とする
   磁性トナー。 【化１】
2. 【請求項２】電荷制御剤が、磁性トナー重量に対して
   ０．０１〜５．０重量％含有することを特徴とする請求
   項１記載の磁性トナー。
3. 【請求項３】磁性体が、磁性トナー重量に対して１５〜
   ７０重量％含有することを特徴とする請求項１記載の磁
   性トナー。
4. 【請求項４】外添剤がシリコーンオイルで表面処理され
   た負帯電性疎水性シリカ微粉末であり、磁性トナー１０
   ０重量部に対して０．１〜５．０重量部含有することを
   特徴とする請求項１記載の磁性トナー。
5. 【請求項５】固定磁石を内包し移動する静電潜像保持体
   と、トナーホッパーと、前記静電潜像保持体の表面と所
   定の間隙を有した位置に、内部に磁石を有するトナー回
   収電極ローラとを有し、前記静電潜像保持体に静電潜像
   を形成した後、前記トナーホッパー内に位置する前記静
   電潜像保持体の表面に磁性トナーを磁気的に吸引し、前
   記静電潜像保持体の表面に前記現像剤を担持させ、前記
   静電潜像保持体を移動させ、前記トナー回収電極ローラ
   に対向させ、前記静電潜像保持体の画像部に磁性トナー
   を残し、非画像部の磁性トナーは前記トナー回収電極ロ
   ーラで回収する構成の現像工程と、 前記静電潜像保持体上の静電潜像を可視像化した前記現
   像剤を静電力で転写紙に移す転写工程と、 前記転写工程時に一部前記静電潜像保持体に残留する前
   記現像剤を前記静電潜像保持体から除去するクリーニン
   グ工程と、を有する電子写真方法であって、 前記磁性トナーが、少なくとも結着樹脂、磁性体、電荷
   制御剤、外添剤とから構成され、 前記結着樹脂が、貯蔵弾性率が１．０×１０⁴〜２．０
   ×１０⁷（ｄｙｎ／ｃｍ ²）（貯蔵弾性率の測定装置が粘
   弾性スペクトロメータで、測定条件は２００℃、２０Ｈ
   ｚ）であり、かつ、スチレンを主成分とするスチレン系
   重合体またはスチレンを主成分とするスチレン系重合体
   の混合物、またはスチレンを主成分とするスチレン系共
   重合体またはスチレンを主成分とするスチレン系共重合
   体の混合物から構成され、かつ、 前記電荷制御剤が、少なくとも一般式（化１）で表され
   る金属錯塩染料から構成され、かつ、 前記磁性体が、少なくとも静かさ密度０．６ｇ／ｃｍ³
   以上である磁性体粒子から構成される磁性トナーを用い
   ることを特徴とする電子写真方法。
6. 【請求項６】電荷制御剤が、磁性トナー重量に対して
   ０．０１〜５．０重量％含有する磁性トナーを用いるこ
   とを特徴とする請求項５記載の電子写真方法。
7. 【請求項７】磁性体が、磁性トナー重量に対して１５〜
   ７０重量％含有する磁性トナーを用いることを特徴とす
   る請求項５記載の電子写真方法。
8. 【請求項８】外添剤がシリコーンオイルで表面処理され
   た負帯電性疎水性シリカ微粉末であり、磁性トナー１０
   ０重量部に対して０．１〜５．０重量部含有する磁性ト
   ナーを用いることを特徴とする請求項５記載の電子写真
   方法。