JP2742694B2

JP2742694B2 - 静電荷像記録方法

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Publication number: JP2742694B2
Application number: JP63239179A
Authority: JP
Inventors: 弘山崎; 浩彦関; 洋子山本
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1988-09-22
Filing date: 1988-09-22
Publication date: 1998-04-22
Anticipated expiration: 2013-04-22
Also published as: JPH0287157A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、キャリアを用いずに現像するいわゆる一成
分現像剤を用いてプリンターあるいはデジタル複写機等
に使用するデジタル記録方法に関する。

〔従来の技術〕

デジタル記録方法は、40〜150μｍの画素を用いて、
露光、非露光の２値により記録する方法である。すなわ
ち、一様に帯電した感光体上に画像に対応した40〜150
μｍの径のスポット光を照射し、画像を記録する方法で
ある。潜像は基本的に画素（ドット）で構成され、ハー
フトーン画像、ベタ黒画像、ベタ白画像等はすべて細か
いドットにより構成される。このため、感光体上にはド
ットに対応した静電潜像が構成されるが、一般の蛍光燈
光源を使用するいわゆるアナログの複写機と比較すると
エッジ効果がおこりやすい。

エッジ効果とは、潜像の露光部、非露光部の境界領域
に於いて電気力線の集中がおこり、見掛け上感光体の表
面電位とは逆極性の部分がそのドットの周囲に発生する
現象のことである。このエッジ効果の現象が起こると、
感光体に逆極性のトナーが付着し、いわゆるフリンジ画
像が発生し、逆極性のトナーは転写材へ転写しにくいた
め、その分トナーの転写率が低下する。また、フリンジ
画像による画像上の欠陥が発生し、画質が低下する。こ
のため、磁性トナーとして逆磁性帯電の少ないトナーが
望まれている。

又、磁性トナーを使用する現像方法に於いては、磁性
トナーと摩擦帯電列の位階が異り帯電効果の高いキャリ
アがないので、これに代るトナー自体の帯電性の向上が
望まれている。磁性トナーの帯電性の向上のために、ト
ナーの流動性を向上させ、帯電能率を上げる方法が提案
され、その一法としてトナーの球形化の技術が開示され
ている。例えば熱的球形化処理方法として特開昭56−52
758号、同59−127662号等、樹脂粒子を気流中に分散し
表面を鎔融し球形化する方法として特開昭58−13465号
等、温度を加え微粉砕と同時に球形化する方法として特
開昭61−61627号等はトナー表面を鎔融する熱的球形化
方法としてまとめられる。又、重合法による球形化の方
法として特開昭56−121048号等に記載がある。

更に、トナーのオフセット性改良のため、低分子量の
ポリオレフィンをトナー中に含有させることが好まし
い。

しかし、磁性トナーでは、トナー中にポリオレフィン
を添加することにより予想しない問題点が生ずる。例え
ば、熱的球形化方法のトナーの帯電量は向上するが、一
方で逆極性のトナーが増加し、デジタル記録方法に於い
ては、フリンジ像が増加し、画像がボケたり転写率が低
下するといった欠点が生ずる。また、重合法トナーは帯
電量が予想したほど向上せず、転写率が向上しない。

以上のような現象から、デジタル記録方法に於いては
フリンジ像のないかつトナーの高い転写率を示す現像方
法が未だに見出されていない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記問題点を解決し、磁性トナーを用いて帯
電性が高く、転写率がよく、高画質を与えるデジタル記
録方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、これらの磁性トナーにまつわる支障は
トナー自体に起因する帯電能率、トナーの表面状態の相
違にあると考え、トナー表面のポリオレフィンの存在量
とトナーの形状（球形化度）に着目した。

この見地に基いて検討を進めた結果、少なくとも樹
脂、磁性粉及びポリオレフィンを含有してなる磁性トナ
ー粒子を、ワーデルの真の球形化度が0.4〜0.8の範囲で
あり、かつ、表面のポリオレフィンの存在割合が、表面
に存在する各化合物の総重量に対して10〜40wt％の範囲
に規制した磁性トナーを用いることにより、帯電特性、
転写率及び画質に優れた磁性トナーを用いるデジタルの
静電荷像記録方法がえられることを見出だした。即ち、
本発明に係るトナーは、表面積は小さいけれども、有効
摩擦面は充分に大きく、かつ、表面のポリオレフィンの
存在割合が少ないことにより、逆帯電が少く帯電能率が
よい。

即ち、トナーに使用する樹脂と、オフセット性を改良
するためのポリオレフィンの両者では分子構造が甚だ異
なり、全く異種のものである。従って、表面に異種のも
のが存在する粉末系に於いては帯電列から考えて粉末粒
子間の摩擦帯電性は大きく異なってくる筈であり、そこ
に着目してトナーの表面の状態の相違を詳細に比較検討
した。その結果、熱的球形化方法のトナーと、重合法ト
ナーと及び粉砕型トナーでは、トナー表面に存在するポ
リオレフィンの量が大きく異なっていることが分った。
熱的球形化方法のトナーでは表面に存在するポリオレフ
ィンの量が多く、重合法トナーでは少ない。このことが
トナーの帯電能率に大きく影響を与えているものと推定
した。

例えば熱的球形化方法では、ポリオレフィンは融点が
低いため、球形化を促進するような温度ではポリオレフ
ィンが鎔融して、トナー表面に多量に離漿析出し、トナ
ー表面のポリオレフィンの存在量が多くなり、又存在量
にもバラツキが起る。帯電列の位階の異る異種のものが
表面に存在すると、トナーの相互摩擦性が高く、又電荷
分布が広くなり、かつ帯電性は高いが両極性のトナーに
なり、結果的に現像次にトナー像となった逆極性のトナ
ーは転写電極による転写をうけず、その分、転写率の低
下がおこるものと考えられる。

一方、重合法トナーでは、ポリオレフィンが鎔融する
温度まで温度が高くないため、トナー表面にポリオレフ
ィンがほとんど離漿しない。従ってトナーはほとんど単
極性のものとなり、トナー表面は均一に近い表面とな
る。同一成分同士では相互摩擦による帯電はおこりにく
く、トナー間での帯電能率が著しく低下し、帯電量が効
率よく増加しないと考えられる。

又、いわゆる粉砕型のトナーでは、トナー表面にポリ
オレフィンがある程度存在するが、形状が不定形である
ため、トナーの流動性が低く、相互摩擦が不充分とな
り、帯電量が増加しない。又、トナーの有効摩擦面積が
小さく、かつ表面積が大きいので、トナーの表面の電荷
密度が低下し、トナーの帯電量を増加することが困難で
あるものと考えられる。

本発明に於いて着目する球形化度はワーデルの真の球
形化度を用いて評価される。ワーデルの真の球形化度は
次式にて表される。

ここで、球形と仮定したときの理論比表面積は、コー
ルタカウンタ等で測定した粒度分布から粒子が真球状で
あると仮定して計算し得られる。又、BET比表面積は窒
素吸着法により容易に測定できる。具体的な測定機とし
て、「フローソーブII2300」（島津製作所製）、「カン
タソーブ」（湯浅電池製）等が挙げられる。この測定法
にて測定される球形化度は、表面の凹凸まで評価できる
方法である。このため実質的な粗さの程度を比較するこ
とができる。前述の熱的球形化方法で得られるトナーの
ワーデルの真の球形化度（Ψ）は概ね0.8以上となる。
又、重合トナーでは概ね0.85以上になる。

又、本発明に於いて、トナー表面に存在するポリオレ
フィンの存在割合の測定は、ESCAによる表面の元素分析
よる測定法等により測定することができる。ESCAによる
表面の元素分析では、トナー表面の元素をESCAにて測定
し、表面の元素組成比を求める。ついで、トナー中に含
有される各化合物の分子式を求め、ESCAにより測定され
た表面の元素組成比から表面に存在する各化合物の含有
量が算出される。

ESCAの分析についての測定条件は、下記の様に本発明
に於いては実施した。

測定装置;Perkin−Elmer社製、PHI Model560ESCA/SAM 測定条件;X線出力＝15kV、26.7mA サンプル調整；トナーを両面テープ上に散布し、試料
台に固定して測定。

定量計算には、炭素＝Cls 酸素＝Ols 鉄＝Fe2p のピークを使用し、ピーク面積からそれぞれの量を求め
た。これらのピーク面積を使用し、各元素による強度補
正として感度係数による補正を行ない強度比とした。感
度係数は、Perkin−Elmer社製、『HANDBOOK of X−RAY
PHOTOELECTRON SPECTROSCOPY』に従った。

以上によって求めた元素比（Atomic Concentration＝
A.C.）から、表面に存在する各化合物の量を算出する。
算出方法は、上記方法によって求められたA.C.を用い
て、各構成化合物の個数比を求める。すなわち、構成化
合物のESCAによる元素比を別に求め、ついでトナー表面
に存在する元素比から構成化合物の表面存在個数比を求
めていく。その後に、各化合物の分子量を個数比に掛け
ることで重量比を算出する。

本発明では、上記方法によって表面に存在するポリオ
レフィンの存在割合を定量した。本方法により測定する
と、前述の熱的球形化方法で得られたトナーの表面に存
在するポリオレフィンの存在割合は概ね50wt％以上とな
った。又重合法トナーで得られたトナーの表面に存在す
るポリオレフィンの存在割合は概ね5wt％以下となっ
た。勿論トナーに含有されるポリオレフィンの絶対量に
よっても多少変化するが、比率には大きな変化はない。
又、粉砕型のトナーの表面に存在するポリオレフィンの
存在割合は概ね10〜40wt％の範囲にあることがわかっ
た。

尚、本発明に於ける表面とは最表面から概ね0.1μｍ
の深さまでと定義する。即ちトナー表面の帯電性に寄与
しうる表面からの実効深さは概ね0.1μｍまであること
から定めたものである。表面の存在割合を測定する場合
に、測定値としての深さは測定方法によって異なるが、
ESCAに於いては、表面のエッチング等の手法により測定
の深さを制御できる。

ESCAにはアルバックファイ社製モデル5400シリーズ等
がある。

球形化度が0.4未満であると、トナーの帯電性が低下
し、画像濃度、画質が低下する。この理由は、トナー自
体の流動性の低下にもあるが、表面積が大きく電荷密度
が低いため帯電性の低下を招いていると考えられる。

又、球形化度が0.8を超えると、トナーの実効摩擦表
面積が大きくなりトナーの帯電性は向上する。しかし、
この球形化度にするために前述の熱的球形化方法を用い
ると、その表面は前述の状況となり表面が不均一とな
り、トナーの帯電性は高くなるが、逆極性のトナーの存
在が増加し、転写率が低下する。又、前述の重合法トナ
ーでは、トナー表面は前述の様に均一に近い表面であっ
て、トナーの相互摩擦性が低く、トナーの帯電性も小さ
い。

トナーの表面に存在するポリオレフィンの存在割合が
40wt％を超えると相互に異種表面をもつ粒子が多くな
り、トナーの相互摩擦が促進され、同時にトナーの両極
性に災されて、転写率の低下、画質の劣化（チリ）を招
く。又、トナーの表面に存在するポリオレフィンの存在
割合が1wt％未満であると球形化度を高くし、表面の電
荷密度を高くしても現像性が低下する。本発明は以上の
知見に基いて完成されたものである。

本発明のトナーの製造方法としては、磁性粉、樹脂及
びポリオレフィン、更に必要に応じて着色剤荷電制御剤
等を練肉、粉砕し、その後、本発明に係る該粉砕物に機
械的な衝撃力を繰返し与えて球形化処理（以後ハイブリ
ッド処理と称す。）を行なうことにより得られる。ハイ
ブリッド処理を行なう場合に、冷却によってトナーの昇
温を抑え、トナー自体の表面の変質を防止する。このた
めには、トナー温度をトナーのガラス転移点以下の温度
（好ましくは70℃以下）に保つことが好ましい。トナー
のガラス転移点以下であればトナー樹脂の分子運動は不
活発であり、トナー樹脂と相溶性の悪いポリオレフィン
の相分離が起りにくく、トナー表面へ離漿する量が少な
くなると考えられる。一方実際にトナーのガラス転移点
をこえる温度でハイブリッド処理を行なうと、トナー表
面のポリオレフィンの存在割合が増加し、熱的球形化処
理と同等になってしまう。本発明のトナーを得るために
は、ハイブリッド処理に於いて、粉砕型トナーと類似し
た表面状態を維持し、塑性変形による球形化を行なうこ
とが必要である。ハイブリッド処理を行なう装置として
は、スーパーミル、ボールミル、衝撃式粉砕機を改良し
た例えばハイブリダイザー等がある。これらを使用し、
冷却等によってトナーの温度上昇を防止し、トナー表面
を塑性変形することで本発明のトナーが製造できる。

本発明に於ける樹脂の例としてはスチレン等のスチレ
ン系単量体とブチルアクリレート等のアクリル酸エステ
ル類単量体及び／又はメチルメタクリレート等のメタク
リル酸エステル類単量体との共重合により得られるスチ
レン−アクリル系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂、ポ
リアミド樹脂、ポリウレタン樹脂又はポリウレア樹脂等
を挙げることができる。

また本発明に於て用いられるポリオレフィンとして
は、低分子量のポリオレフィンを好ましく用いることが
でき、特にポリプロピレンであることが好ましい。具体
的には蒸気浸透圧法により測定された平均分子量が1000
〜20,000の範囲内のポリオレフィンを好ましく用いるこ
とができる。平均分子量が過大であるときには、トナー
中への分散が不良とり、現像剤の耐久性、定着器の耐久
性及びクリーニング性が低下する場合がある。一方、平
均分子量が過小のときには、粘着性が高くなり、クリー
ニング不良、フィルミングによる現像剤の耐久性の低下
及びオフセット現像の発生によって定着器の耐久性が低
下する場合がある。

また、ポリオレフィンとしては、JIS K2531−1960に
規定される環球法により測定したときの軟化点が100〜1
80℃の範囲内にあるものが好ましく、特に120〜160℃の
範囲内にあるものが好ましい。軟化点が上限を超えると
きには、定着性が不良となって定着器の耐久性が低下
し、或はトナー中への分散が不良となってトナーの摩擦
帯電性に悪影響を与え現像剤の耐久性が低下する場合が
ある。一方、軟化点が下限未満のときには、オフセット
現象が発生して定着器の耐久性の低下、クリーニング
性、現像剤の耐久性の低下が起ることがある。

また、ポリオレフィンとしては、BL型粘度計にて測定
した160℃における鎔融粘度が10〜1000cps、特に50〜50
0cpsの範囲内にあるものが本発明の現像方法の効果を達
成する上で好ましい。

前記ポリオレフィンの含有割合は、トナーのバインダ
100重量部に対して、0.2〜10重量部であることが好まし
く、特に0.5〜５重量部であることが好ましい。含有割
合が過多のときには、ポリオレフィンの感光体への過剰
の付着によるクリーニング不良、熱ローラへの粘着によ
る定着器の耐久性の低下、フィルミングによる現像剤の
耐久性の低下が起ることがある。一方、含有割合が過少
のときには、クリーニング性、定着器の耐久性、現像剤
の耐久性が低下する場合がある。

更にトナーのポリオレフィン含有量とトナー表面存在
割合には下記式を満足する関係があることが好ましい。
これにより本発明の効果をより向上することができる。

ｙ＝10^2(1-a)・x^a 0.3＜ａ＜2,0.5＜ｘ＜20（wt％）ここにｙは表面存在割合、ｘはトナーのポリオレフィ
ン含有量である。尚wt％は該ポリオレフィン、トナー樹
脂の重量から求めた重量比である。

本発明に用いられる磁性体としては、フェライト、マ
グネタイトを始めとする鉄、コバルト、ニッケルなどの
強磁性を示す金属若しくは合金またはこれらの元素を含
む化合物、その他を挙げることができる。例えば黒色の
トナーを得る場合においては、それ自身黒色であり着色
剤としての機能をも発揮するマグネタイトを特に好まし
く用いることができる。これらの磁性体は、例えば平均
粒径0.05〜１μｍの微粉末の形で樹脂中に均一に分散さ
れる。そしてその含有量は、磁性トナーとする場合には
バインダ樹脂100重量部当り20〜150重量部、好ましくは
40〜100重量部である。

次にトナーのバインダ樹脂中に混合される着色剤とし
ては、イェロー顔料のハイザイェロー5G（C.I.No.1166
0），イェローＳ−3155（C.I.No.11680），スピニング
イェローGV（C.I.No.11760），ハイザイェロー3RN（C.
I.No.11740），ハイザイェローGR（C.I.No.11730）等が
挙げられ、マゼンタ顔料としてはローダミンＢ（C.I.N
o.45170），ファナルレッド6BM（C.I.No.45175），パー
マネントボードFRR（C.I.No.12385），パーマネントF4R
H（C.I.No.12420），リソルビンBND（C.I.No.15850）
等、又シアン顔料としてはフタロシアニンブルーFA10
（C.I.No.等、又シアン顔料としてはフタロシアニンブ
ルーFA10（C.I.No.74160），ロドゥリンブラウ6GA（C.
I.No.42025），レフレックスブルー2G（C.I.No.4280
0），インジゴチンＩ（C.I.No.69825），ビクトリアブ
ルーＲ（C.I.No.44040）等が挙げられ、更に又、カーボ
ンブラック（C.I.No.77266），アニリンブラック（C.I.
No.50440），ファーネックスブラック（C.I.No.7726
6），ランプブラック（C.I.No.77266）等の黒色顔料が
あり、これらの顔料はバインダ樹脂100重量部当り１〜2
0重量部含有される。

更にトナーの摩擦帯電性を制御する荷電制御剤を用い
てもよい。

荷電制御剤としては、例えばニグロシン系染料、金属
錯体系染料、アンモニウム塩系化合物、アミノトリフェ
ニルメタン系染料等を用いることができる。

かかる荷電制御剤はトナーのバインダ樹脂100重量部
に対して０〜５重量部含有される。

更に本発明のトナーには、流動性向上剤等の無機微粒
子を混合して用いてもよい。このような無機微粉末とし
ては例えば、シリカ微粉末、アルミナ、酸化チタン、チ
タン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カル
シウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、珪砂、ク
レー、雲母、珪石灰、珪藻土、酸化クロム、酸化セリウ
ム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、
酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸
カルシウム、炭化珪素、窒化珪素などが挙げられるが、
シリカ微粉末が特に好ましい。また、ブレードを用いた
クリーニング方式のクリーニング性を向上するためにス
テアリン酸亜鉛のごとき脂肪酸金属塩を現像剤に0.01〜
５重量％の割合で添加混合してもよい。

本発明に係る感光体は、有機感光体であることが好ま
しい。

次に本発明の画像形成工程を説明する。第１図に本発
明の現像方法を遂行するために好適に用いることができ
る画像形成装置の一例を示す。

50は静電荷像を形成する有機感光層を備えた有機感光
体であり、この有機感光体50は回転ドラム状の形態を有
している。この感光体50の周囲には、その回転方向上流
側から下流側に向って、順に、コロナ帯電器51、レーザ
露光光学系52、現像器53、静電転写器54、分離器55、ブ
レード式クリーニング器56が配置されている。

70は接触加熱方式の熱ローラ定着器であり、この熱ロ
ーラ定着器70は、内部にヒータ73が配置されかつ表面が
弗素系樹脂もしくはシリコーン系樹脂により被覆されて
なる熱ローラ71と、この熱ローラ71に対接するよう配置
されたバックアップローラ72とにより構成されている。

以上の装置においては、コロナ帯電器51により有機感
光体50の表面が一様な電位に帯電され、次いでレーザ露
光光学系52により40〜150μｍのスポット光で像様露光
されて感光体50の被現像面に原稿に対応したデジタル静
電荷像が形成される。

次いで現像器53に収納された本発明に係る磁性トナー
により接触もしくは非接触の磁気ブラシ現像法等により
上記デジタル静電荷像が現像されて原稿に対応したデジ
タルトナー画像が形成される。このトナー画像は静電転
写器54により転写紙40に静電転写され、転写紙40上のト
ナー画像は熱ローラ定着器70により加熱定着されて定着
画像が形成される。一方、静電転写器54を通過した有機
感光体50は、ブレード式クリーニング器56によりその表
面が摺擦されることにより表面に残留していたトナーが
掻取られてもとの清浄な表面とされたうえ、再びコロナ
帯電器51による帯電工程に付され次の画像形成工程に入
ってゆくこととなる。

第２図に前記現像器53の内部構造を説明する断面図を
示した。

また第３図にはレーザ露光光学系52に組込まれる半導
体レーザビームスキャナの１例を示した。

第３図に示す半導体レーザ装置149では、レーザビー
ムが読取り信号系からの２値化された記録信号により変
調されて所定の光信号に変換され、感光体152に書込ま
れる。

前記半導体レーザ装置149はレーザ発振器153を有し、
該発振器153から出射されたレーザビームはミラー155,1
56を介して八面体の回転多面鏡（ポリゴン）等からなる
偏向器151に入射する。このポリゴンによってレーザビ
ームが偏向され、これが結像用のｆ−θレンズ157を通
して感光体152の表面に照射される。

158,159は倒れ角補正用のシリンドリカルレンズであ
る。

駆動モータ160により定速回転されるポリゴン151によ
ってレーザビームは感光体152の表面を一定速度で所定
の方向ａに走査されることになり、このような走査によ
り記録信号に対応した像露光がなされることになる。

尚、ｆ−θレンズ157は、感光体152上でのビーム直径
を所定の径にするために使用されるものである。

偏向器151としては、ガルバノミラー、光水晶偏向子
等を使用することができる。レーザビームにより偏向走
査が開始されると、レーザビームインデックスセンサ15
4によりビーム走査が検出されて、記録信号によるビー
ム変調が開始される。変調されたビームは第１図の帯電
器51によって、一様な帯電が付与された感光体ドラム15
2上を走査する。

ここで、レーザビームによる主走査と、像形成体152
の回転による副走査とにより、感光体152上には記録信
号に対応する40〜150μｍの画素からなるドット静電潜
像が形成される。

（実施例）次に実施例により本発明を具体的に説明するが、特に
限定しない限り「部」は「重量部」を、「％」は「wt
％」を表す。

トナー作成例１スチレン−アクリル共重合体（共重合体組成比；スチ
レン／メチルメタクリレート／ブチルアクリレート＝75
/10/15、重量平均分子量＝1.5×10⁵、重量平均分子量／
数平均分子量＝20）;60部、磁性粉（マグネタイト、商
品名＝BL−100、チタン工業社製）;40部、ポリプロピレ
ン１（軟化点＝145℃、160℃での鎔融粘度70cps,平均分
子量3000）;3部、荷電制御剤（ニグロシン系染料、商品
名＝ニグロシンS0、オリエント化学工業社製）;3部を混
合し、練肉、粉砕、分級し、体積平均粒径が11.5μｍの
粒子を得た。これを粒子１とする。この粒子１の球形化
度は0.33であった。さらに、粒子１のガラス転移点は58
℃であった。又、表面のポリプロピレンの存在割合は29
％であった。この粒子１を用い、衝撃式粉砕機を改造し
たハイブリダイザー（奈良機械製作所（株）製）によ
り、冷風を導入し、機械内部の温度を55℃以下に制御
し、機械的衝撃力を加え、粒子の形状及び表面の改質を
行った。これを粒子Ａとする。粒子Ａの球形化度は0.60
であった。又、ESCAにより測定した表面のポリプロピレ
ンの存在割合は35％であった。粒子A;100部に疎水性シ
リカ（商品名＝Ｒ−972、アエロジル社製）;0.3部、ス
テアリン酸亜鉛;0.3部を加え、タービュラミキサにて撹
拌混合することでトナーを得た。これをトナー１とす
る。

トナー作成例２トナー作成例１の粒子１を用いて機械的衝撃力、処理
時間、及び機械内部の温度を50℃以下に変えた他はトナ
ー作成例１と同様にして粒子Ｂを得た。粒子Ｂの球形化
度は0.77であった。又、表面のポリプロピレンの存在割
合は38％であった。粒子B;100部に疎水性シリカ（商品
名＝Ｒ−972、アエロジル社製）;0.3部、ステアリン酸
亜鉛;0.3部を加え、タービュラミキサにて撹拌混合する
ことでトナーを得た。これをトナー２とする。

トナー作成例３トナー作成例１に於いて、ポリプロピレン１の含量を
１部とした他はトナー作成例１と同様にして粒子２を得
た。粒子２の体積平均粒径は11.0μｍであった。この粒
子２の球形化度は0.34であった。更に、粒子２のガラス
転移点は59℃であった。又、表面のポリプロピレンの存
在割合は11％であった。この粒子２を用いた他はトナー
作成例１と同様にして粒子Ｃを得た。粒子Ｃの球形化度
は0.55であった。又、表面のポリプロピレンの存在割合
は12％であった。粒子C;100部に疎水性シリカ（商品名
＝Ｒ−972、アエロジル社製）;0.3部、ステアリン酸亜
鉛;0.3部を加え、ターブュラミキサにて撹拌混合するこ
とでトナーを得た。これをトナー３とする。

トナー作成例４トナー作成例１に於いて、ポリプロピレン１を３部の
代わりにポリプロピレン２（軟化点150℃、160℃での鎔
融粘度200cps、平均分子量4000）;2部を用いた他はトナ
ー作成例１と同様にして粒子３を得た。粒子３の体積平
均粒径は11.0μｍであった。この粒子３の球形化度は0.
31であった。更に、粒子３のガラス転移点は59℃であっ
た。又、表面のポリプロピレンの存在割合は35％であっ
た。この粒子３を用いた他はトナー作成例１と同様にし
て粒子Ｄを得た。粒子Ｄの球形化度は0.49であった。
又、表面ポリプロピレンの存在割合は24％であった。粒
子D;100部に疎水性シリカ（商品名＝Ｒ−972、アエロジ
ル社製）;0.3部、ステアリン酸亜鉛;0.3部を加え、ター
ビュラミキサにて撹拌混合することでトナーを得た。こ
れをトナー４とする。

トナー作成例５トナー作成例１において、低分子量ポリプロピレン１
に変えてポリプロピレン２（軟化点150℃、160℃での鎔
融粘度200cps、平均分子量4000）を用いた他はトナー作
成例１と同様にして粒子４を得た。粒子４の体積平均粒
径は11.8μｍ、ガラス転移点は59℃であった。粒子４の
球形化度は0.32であった。又、表面のポリプロピレンの
存在割合は32％であった。トナー作成例１に於いて粒子
１の代りに粒子４を用いた他は同様にして粒子Ｅを得
た。粒子Ｅの球形化度は0.56であった。又、表面のポリ
プロピレンの存在割合は32％であった。粒子E;100部に
疎水性シリカ（商品名＝Ｒ−972、アエロジル社製）;0.
3部、ステアリン酸亜鉛0.3部を加え、タービュラミキサ
にて撹拌混合することでトナーを得た。これをトナー５
とする。

トナー作成例６トナー作成例１に於いて粒子１の代りに粒子４を用い
また、機械的衝撃力及び処理時間を変えた他は同様にし
て粒子Ｆを得た。粒子Ｆの球形化度は0.45であった。
又、表面のポリプロピレンの存在割合は33％であった。
粒子F;100部に疎水性シリカ（商品名＝Ｒ−972、アエロ
ジル社製）;0.3部、ステアリン酸亜鉛;0.3部を加え、タ
ービュラミキサにて撹拌混合することでトナーを得た。
これをトナー６とする。

比較トナー作成例（１）トナー作成例１で得た粒子1;100部に疎水性シリカ
（商品名＝Ｒ−972、アエロジル社製）;0.3部、ステア
リン酸亜鉛;0.3部を加え、タービュラミキサにて撹拌混
合することでトナーを得た。これを比較トナー（１）と
する。

比較トナー作成例（２）トナー作成例１で得られた粒子１をスプレードライ装
置により400℃の熱風気流中を通過させることにより粒
子ａを得た。粒子ａの球形化度は0.90であった。又、表
面のポリプロピレンの存在割合は67％であった。粒子a;
100部に疎水性シリカ（商品名＝Ｒ−972、アエロジル社
製）;0.3部、ステアリン酸亜鉛0.3部を加え、タービュ
ラミキサにて撹拌混合することでトナーを得た。これを
比較トナー（２）とする。

比較トナー作成例（３）スチレンモノマー;75部、メチルメタクリレートモノ
マー;10部、ブチルアクリレートモノマー;15部に作成例
−１のポリプロピレン1;3部、荷電制御剤（ニグロシン
系染料、商品名＝ニグロシンS0、オリエント化学工業社
製）;3部、磁性粉（マグネタイト、商品名＝BL−100、
チタン工業社製）;50部、重合開始剤としてアゾビスイ
ソブチロニトリル;3部を加えた溶液をサンドグラインダ
にて充分に分散混合する。ついでこの分散液を油層水中
分散安定剤としてコロイド状の燐酸三カルシウム及びド
デシルベンゼンスルフォン酸ナトリウムを含有する水溶
液にホモミキサ等により高速撹拌しながら加え、約11μ
ｍの粒径の油滴にモノマーを分散する。その後60〜70℃
に昇温し、約６時間重合を行い、その後希塩酸により分
散安定剤を分解除去し水洗及び乾燥を行って、粒子ｂを
得た。粒子ｂの球形化度は0.93であった。又、表面のポ
リプロピレンの存在割合は４％であった。粒子b;100部
に疎水性シリカ（商品名＝Ｒ−972、アエロジル社製）;
0.3部、ステアリン酸亜鉛;0.3部を加え、タービュラミ
キサにて撹拌混合することでトナーを得た。これを比較
トナー（３）とする。

比較トナー作成例（４）トナー作成例１に於いて、ポリプロピレン１を３部の
かわりに低分子量ポリプロピレン１の含量を0.4部とし
た他はトナー作成例１と同様にして粒子５を得た。粒子
５の体積平均粒径は11.0μｍであった。この粒子５の球
形化度は0.34であった。更に、粒子５のガラス転移点は
59℃であった。又、表面のポリプロピレンの存在割合は
７％であった。この粒子５を用いた他はトナー作成例１
と同様にして粒子ｃを得た。粒子ｃの球形化度は0.52で
あった。又、表面のポリプロピレンの存在割合は８％で
あった。粒子c;100部に疎水性シリカ（商品名＝Ｒ−97
2、アエロジル社製）;0.3部、ステアリン酸亜鉛;0.3部
を加え、タービュラミキサにて撹拌混合することでトナ
ーを得た。これを比較トナー（４）とする。

比較トナー作成例（５）トナー作成例１に於いて、ポリプロピレン１を３部の
代わりにポリプロピレン１の含量を11部とした他はトナ
ー作成例１と同様にして粒子６を得た。粒子６の体積平
均粒径は11.9μｍであった。この粒子６の球形化度は0.
32であった。更に、粒子６のガラス転移点は57℃であっ
た。又、表面のポリプロピレンの存在割合は41％であっ
た。この粒子６を用いた他はトナー作成例１と同様にし
て粒子ｄを得た。粒子ｄの球形化度は0.62であった。
又、表面のポリプロピレンの存在割合は43％であった。
粒子d;100部に疎水性シリカ（商品名＝Ｒ−972、アエロ
ジル社製）;0.3部、ステアリン酸亜鉛;0.3部を加え、タ
ービュラミキサにて撹拌混合することでトナーを得た。
これを比較トナー（５）とする。

実施例前記した磁性トナーを用い、前記第１図〜第３図の複
写装置によって実用的試験を行った。尚現像装置は８極
のマグネットロールを内蔵したステンレス製スリーブを
有し、非磁性のドクターブレードを有する現像器であ
り、マグネットロールは回転しても良い。ステンレス製
スリーブと有機感光体は相互に逆方向に回転する。回転
数の比率は、スリーブ／有機感光体＝１〜30の範囲にと
った。又、レーザ光学系では、レーザビームの径は、主
走査で40〜140μｍ、副走査で40〜150μｍの径を有す
る。このレーザ光により、40〜150μｍの画素を感光体
上に形成する。

その結果の評価は次の様に行い、表１に掲げた。尚特
に断らない限り評価環境は常温常湿である。

単極性度評価;8極のマグネットロールを内蔵したステン
レス製のスリーブ（24nmφ）を有し非磁性のドクターブ
レードを有する現像器を用いて、マグネットロールの回
転数を1000rpm、スリーブの回転数250rpmとした。感光
体として有機光半導体を使用し、現像ギャップを0.3m
m、ドクターブレードのギャップを0.3mmとした現像プロ
セスを使用した。現像器と感光体との間にバイアス電圧
を印加し、±500Vの条件で感光体に付着したトナーの付
着量を測定した。その後、下記式により単極性度（MP
度）を評価した。

単極性度が高いとMP度も大きくなる。完全な単極性ト
ナーでは１になる。

現像性評価；現像性は、感光体として半導体レーザ様の
有機感光体、ポリウレタンブレードクリーニング装置、
１成分用現像器及び熱ローラ定着器を備えた第１図〜第
３図に示したようなコニカ（株）「レーザプリンタLP−
3010」の改造機を使用した。光源として、主走査が120
μｍ、副走査が10μｍの半導体レーザを用い、画像をデ
ジタルで有機感光体上に形成する半導体レーザプリンタ
を使用し評価した。感光体の表面電位が−500Vの条件に
て得られた画像の濃度を測定した。濃度は、ベタ黒を印
字させ、その画像の任意の８点をマクベス濃度計（マク
ベスRD914）により測定し反射濃度を求め、その平均値
を求めた。

転写性評価；現像性評価に用いた条件にて、５％画素率
の文字画像を印字させ、1000枚印字後のトナー消費量、
回収量から算出した。

画質評価；現像性評価に用いた条件にて、５％画素率の
文字画像を印字させ、その文字周囲のチリの状態を目視
にて判定した。判定は、５段階評価を行ない、Ａ〜Ｅの
ランクで評価判定し、Ａは実用上全く問題が起らぬと判
断されるレベル、Ｅは実用性が全くないレベル、Ｃは許
容限度の実用性が見込まれるレベルである。

流動性評価；流動性は、タップデンサ（セイシン企業社
製）を使用し、静嵩密度を測定し評価した。

以上の結果から、本発明に於いては、優れた流動性を
持ち、かつ優れた転写性、画像濃度、高画質を有するト
ナーを得ることができることがわかる。

またトナー１〜６においては定着性が良好でオフセッ
ト現像を発生せずさらに、クリーニング不良を発生せず
５万回の複写を行ってもドット再現性が良好で優れた画
像を長期間提供することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成装置の断面図、第２図は現像装置の一
例を示す断面図、第３図は半導体レーザ光学装置の断面
図である。 50……有機感光体 51……コロナ帯電器 52……レーザ露光光学系 53……現像器 54……静電転写器 56……ブレード式クリーニング器 70……熱ローラ定着器 149……レーザビームスキャナ 151……ポリゴンミラー 152……感光体

フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−172279（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−244053（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−209541（ＪＰ，Ａ) 特開平１−196071（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真感光体面上にデジタル静電荷像を
形成し、該静電荷像を少なくとも樹脂、ポリオレフィン
及び磁性粉からなる磁性トナーを用いて現像し、転写材
に転写し、その後該感光体上に残留するトナーをブレー
ドクリーニングする静電荷像記録方法に於いて、前記磁
性トナー粒子のワーデルの真の球形化度が0.4〜0.8の範
囲であり、かつ、該磁性トナー粒子表面におけるポリオ
レフィンの存在割合が、表面に存在する各化合物の総重
量に対して10〜40wt％である磁性トナーを用いることを
特徴とするデジタルの静電荷像記録方法。