JP2787687B2

JP2787687B2 - 静電潜像現像剤および現像方法

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Publication number: JP2787687B2
Application number: JP63213812A
Authority: JP
Inventors: 和夫青木; 朗柿沼; 恵斎藤; 元彦牧野
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1988-08-30
Filing date: 1988-08-30
Publication date: 1998-08-20
Anticipated expiration: 2013-08-20
Also published as: JPH0263065A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は、磁性トナーとキャリアとを含む静電潜像現
像剤と、その現像剤を用いた静電潜像現像方法に関す
る。

＜従来の技術＞磁性トナーを用いた一成分系現像剤が広く知られてい
る。

また、磁性トナーに電荷制御剤を添加した荷電型磁性
トナーも知られている（特開昭55−48754号、同57−455
55号、同57−45556号、同57−45557号等）。

しかし、これら一成分トナーでは、トナーの帯電凝集
が生じ、これが白スジ等の画像欠陥を招来する。

そこで、特開昭59−121054号、同59−182464号、同59
−210450号、同59−210466号、同59−216149号、同62−
42163号、同62−275280号、同62−294259号等の公報で
は、ボントロンＳ−34（オリエント化学工業社製）等の
モノアゾ色素のクロム錯体や、ニグロシン色素であるボ
ントロンＮ−01（同上）を電荷制御剤としてトナーに内
添した荷電型磁性トナーにキャリヤを添加して、トナー
凝集を防止する技術が開示されている。

この場合、これらの場合のキャリヤ添加量は例えば特
開昭62−42163号では、60〜90重量％、特開昭62−29425
9号では30〜90重量％としている。

また、特開昭59−182464号ではキャリヤの少量添加の
例もある。

しかし、上記各公報では、トナー飛散や、スペントト
ナー量を減少し、キャリヤ寿命を長くするためには、キ
ャリヤリッチとするのがよいとしており、このため各公
報における実施例はいずれもキャリヤ50重量％以上の混
合量となっている。

また、特開昭59−162563号公報では、明細書中には特
に明記はないが、その実施例をみると、モノアゾ色素の
クロム錯体であるアイゼンスピロンブラックTRH（保土
谷化学工業社製）を電荷制御剤として内添した荷電型の
磁性トナーに、90〜60重量％のキャリヤを添加した現像
剤が開示されている。また同公報には比較例として、荷
電型の磁性トナーに40重量％のキャリヤを添加した例も
示されているが、このものでは、トナー飛散による下地
カブリが発生し、複写現像濃度が低下するとされてい
る。

＜発明が解決しようとする課題＞しかし、これら特開昭59−182464号等の各公報では、
現像剤中の初期キャリヤ添加量を多くせざるえないの
で、連続プリント時に、トナーを補給する際、補給後直
ちにトナーがキャリヤに供給されにくく、濃度や、画質
の安定性が低いという欠点がある。

そこで、現像剤中の初期トナー量を増加しようとする
と、上記のとおり、モノアゾ色素の金属錯体やニグロシ
ン色素を内添した荷電型トナーを用いているので、キャ
リヤ30〜40重量％以下では、トナー飛散による下地カブ
リが発生したり、複写画像濃度が低下したりしてしま
う。

本発明の目的は、トナー凝集がなく、白スジの発生が
なく、キャリヤ引きや、トナー飛散が生じず、画像濃度
が高く、解像力が高く、さらには複数枚連続複写によっ
ても濃度、解像力、カブリ等の画質の変化が少ない等、
良好な特性を示す静電潜像現像剤とそれを用いた現像方
法を提供することにある。

＜課題を解決するための手段＞このような目的は下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は磁性粉と樹脂とを含有する磁性トナ
ーと、キャリヤとを含む静電潜像現像剤において、キャリヤの平均粒子径が10〜35μｍであり、キャリヤの保磁力が50 Oe以下であり、キャリヤの5000 Oeでの最大磁化σ_mTが25〜220emu/g
であり、キャリヤの電気抵抗が１×10⁵Ω以上であり、キャリヤのカサ比量が2.1〜3.3g/cm³であり、キャリヤの含有量が10重量％以上40重量％未満であ
り、磁性トナーの平均粒子径が６〜25μｍであり、磁性トナーの平均粒子径の２倍以上のものが５％以下
であり、磁性トナーの保磁力が60〜160 Oeであり、磁性トナーの5000 Oeにおける最大磁化σ_mcが15〜60e
mu/gであり、磁性トナーのカサ密度が0.2〜0.8g/cm³であり、磁性トナーがアゾ色素の金属錯体およびニグロシン色
素を含有せず、 σ_mT/σ_mcが0.04〜2.4であり、磁性粉の平均粒子径が0.01〜10μｍであり、磁性粉の含有量が20〜60重量％である静電潜像現像剤
である。

＜作用＞本発明では、アゾ色素の金属錯体やニグロシン色素を
内添しない磁性トナーを用いるので、連続プリント時の
画像安定性を向上するために現像剤中の初期トナー量を
多くしても、トナー飛散等を生じない。

＜発明の具体的構成＞以下、本発明の具体的構成を詳細に説明する。

本発明の現像剤に含有されるキャリヤ粒子は平均粒子
径10〜35μｍ、より好ましくは15〜30μｍのものであ
る。

平均粒子径が35μｍをこえると、解像度が悪化し、ト
ナー飛散による機内汚染が顕著になる。

また、10μｍ未満となると、キャリヤ引きの発生が顕
著になる。

この場合、平均粒子径とは、マイクロトラック法にお
ける測定値の体積粒子径算出における50％粒子径で表わ
したものである。

すなわち、分散剤を使用して、水に分散させたサンプ
ルを、例えばマイクロトラックSTD（7991−０）タイプ
（LEEDS＆NORTHRUP社製）を用いて、体積基準の測定を
行って得られたデータから算出すればよい。

用いるキャリヤ材質には特に制限はなく、鉄、マグネ
タイトや各種フェライト等のフェライト等の各種軟磁性
材料が使用可能である。

この場合、フェライトとしては、Mg−Cu−Znフェライ
ト、Ni−Znフェライト、Cu−Znフェライト等公知の種々
の組成のいずれもが使用可能である。

これらキャリヤは、必要に応じ、アクリル系樹脂、シ
リコーン系樹脂、フッ素系樹脂等の被膜を有していても
よく、あるいは後述のトナー同様、ポリエステル樹脂、
スチレン−アクリル系樹脂等のバインダーを含んでいて
もよい。

このようなキャリヤの保磁力Hcは500e以下、好ましく
は50000 Oe以下である。これは500eをこえると搬送不良
をおこすからである。

また、例えば5000Oeでの最大磁化σ_ｍは25〜220emu/
g、好ましくは30〜210emu/g、特にフェライトキャリヤ
では30〜100emu/gである。

σ_ｍが250e未満ではキャリヤ引きを生じ、220Oeをこ
えると磁気ブラシの穂がかたくなり、感光体にひっかき
きずができる。

これら磁気特性は振動型磁力計を用いて測定すればよ
い。さらに、電気抵抗は、100V印加時にて、１×10⁵Ω
以上、特に１×10⁶〜２×10¹²Ω程度である。

１×10⁵Ω未満になるとハケすじが増え、あたりまえ
に大きくなると濃度が出なくなる。

電気抵抗の測定は以下のように行う。

すなわち、7mmの間隔をへだてた平行金属板間にキャ
リヤを0.2g入れ、金属板の外側より磁石にてキャリヤを
はさみこむ。しかるのちに、例えば超絶縁計SM−10Eあ
るいはSM−５（ともに東亜電波株式会社製）にて10Vよ
り印加を開始し、1000Vまで順次印加する。このときの
直読値を電気抵抗としてもちいればよい。

さらに、キャリヤのJIS Z2504によるカサ比重は2.1〜
3.3g/cm³、特に2.1〜2.8g/cm³であること。

このようなキャリヤを製造するには、例えば以下のよ
うに行えばよい。まず、軟磁性材料をミキサーに入れ、
スラリー状態にして混合し、さらにアトライターにて粉
砕する。

これらをスプレードライヤーにて造粒、乾燥し、さら
にシフターにて、粒度あわせの分級を行う。

これらを電気炉にて焼成し、これらをクラッシャーに
て粗解砕後振動方式にて解砕を行う。

しかる後に、目標粒度にあわせるために、シフター、
風力分級機にて粒度調整を行う。また必要に応じて、コ
ーティングマシーンにてコーティングし、熱処理後再粒
度調整をし、コーティングキャリヤを用いることもでき
る。

また、その他の種々の公知の方法を用いて作ることは
もちろん可能である。

次に、用いる磁性トナーの平均粒子径は、６〜25μ
ｍ、好ましくは８〜20μｍである。

平均粒子径が６μｍ未満となると、現像剤の流動性が
悪化し、現像剤のケーキングやスリーブ付着が生じ、ま
た25μｍをこえると、解像度の悪化や、定着性の不良を
生じる。

トナーの平均粒子径の測定には、コールカウンター法
により、測定値の体積粒子径を算出し、その50％平均粒
子径を平均粒子径とする。

コールカウンター法においては、電解液としてイソト
ンII（コールターエレクトロニクス社製）を用い、例え
ばアパーチャー径100μｍのコールターカウンタTA−II
（コールターエレクトロニクス社製）を用いて体積基準
の測定を行う。

なお、粒子径分布は、一般に平均粒径をとしたと
き、２以上が５％程度以下、/2以下が５％程度以下
程度のものである。

このような粒径を有する磁性トナーは、磁性粉と樹脂
とを含有する。

磁性粉としては、鉄、マンガン、コバルト、ニッケ
ル、クロムなどの金属ないしそれらの、合金や、酸化ク
ロム、三二酸化鉄、四三酸化鉄などの金属酸化物や、一
般式MO・Fe₂O₃（ＭはFe、Mn、Co、Ni、Mg、Zn、Cd、B
a、Li等の１価または２価の金属群より選ばれる１種ま
たは２種以上の金属）で表わされるフェライトなど、従
来より磁性材料として知られているものはいずれも使用
可能である。

そして、前記した平均粒子径は0.01〜10μｍ、特に好
ましくは、0.05〜３μｍである。

一方、樹脂としては、特に、スチレン系共重合樹脂が
好適である。

スチレン系共重合樹脂は、スチレン系単量体と共重合
可能なビニル系単量体との共重合反応により得られるも
のである。

この場合、共重合可能な単量体としては、スチレンお
よびその誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、
アクリル酸α−エチルヘキシル、アクリル酸α−ヒドロ
キシエチル、アクリル酸ヒドロキシプロピル、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブ
チル、メタクリル酸ｎ−ヘキシル、メタクリル酸ラウリ
ル、メタクリル酸α−ヒドロキシエチル、メタクリル酸
ヒドロキシプロピルなどのアクリル酸エステルまたはメ
タクリル酸エステル類、アクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、Ｎ−メ
チロールアクリルアミドなどのアミド類、その他、ビニルエステル類、エチレン系オレフィン
類、エチレン系不飽和カルボン酸類などが挙げられる。

この他、ポリエステル樹脂も使用可能である。

ポリエステル樹脂は多塩基酸成分と多価アルコール成
分の縮重合反応により得られるものである。

この場合の多塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベ
リン酸、アゼライン酸、セベシン酸、マレイン酸、フマ
ル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、1,4−
シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シキロヘキサンジ
カルボン酸に代表される、樹脂族ポリカルボン酸、芳香
族ポリカルボン酸、脂環族ポリカルボン酸およびその無
水物が挙げられる。

また、多価アルコールとしては、エチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、
1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−
ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オク
タンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジ
オール、ピナコール、ヒドロベンゾイン、ベンズピナコ
ール、シクロペンタン−1,2−ジオール、シクロヘキサ
ン−1,2−ジオール、シクロヘキサン−1,4−ジオールに
代表される脂肪族ポリアルコール、芳香族ポリアルコー
ル、脂環族ポリアルコールが挙げられる。

その他の樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹
脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリ
ウレタン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルアルコー
ル樹脂、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、
ポリプロピレンなどが挙げられる。

これらの樹脂は１種類だけを用いてもよいが、必要に
応じて、２種類以上混合して用いることも出来る。さら
に、これら樹脂の製造法としては、溶液重合法、懸濁重
合法、乳化重合法、塊状重合法、熱重合法、接触重合
法、高圧重合法、低圧重合法および、これらの重合法の
適当な組合せなど、従来公知の重合法において製造が可
能である。

これら樹脂と、磁性粉とから形成される磁性トナー中
の磁性粉量は10〜70重量％、より好ましくは20〜60重量
％である。

10重量％未満となると、現像機内部での磁石からの磁
力が充分伝わらず、カブリ、トナー飛散等が悪化する傾
向にある。また70重量％をこえると、トナーの定着性が
悪化する傾向にある。

このような磁性トナー中には、さらに、種々の内添剤
が添加されていてもよい。

内添剤の１例として、ワックス類がある。

ワックス類は、定着ロールによる定着の際に発生する
いわゆるオフセット現像対策などのためのものであり、
例えば低分子量のポリエチレン、ポリプロピレンや脂肪
酸の金属塩、シリコーン油などが使われる。

このようなものとして、ハイワックス100P、ハイワッ
クス110P［三井石油化学工業（株）］などのポリエチレ
ン、ビスコール550P、ビスコール330P［三洋化成工業
（株）］などのポリプロピレン、ステアリン酸亜鉛60
1、ステアリン酸亜鉛CP［日東化成工業（株）］などの
脂肪酸金属塩、シリコーンオイルKF96、シリコーンオイ
ルKF69H［信越シリコーン（株）］などのシリコーン油
等が挙げられる。

このような機能を有する離型剤としては、フッ素樹脂
も有効である。

これら離型作用を有する物質はトナー100重量部あた
り、0.1〜10重量部、より好ましくは１〜５重量部含有
させることが好ましい。

また、色目調整剤や抵抗制御剤として、カーボンブラ
ックMA−100［三菱化成工業（株）］、ケッチェンブラ
ックEC−DJ600［ライオンアクゾ（株）］、671ミロリブ
ルー［大日精化工業（株）］、導電性酸化チタン［チタ
ン工業（株）］などの無機ないし有機顔料も使用でき
る。

これらはトナー100重量部あたり0.1〜５重量部含有さ
せることが好ましい。

この他、内添剤としては、後述の流動性改良剤、抵抗
調整剤等も挙げられる。

このように、トナー粒子中には、磁性粉と樹脂とが含
有され、この他必要に応じ、ワックス類、顔料等が含有
されるが、電荷制御剤としてのアゾ色素、特にモノアゾ
色素の金属、特にクロム錯体やニグロシン色素は含有さ
れない。

本発明における後述の初期トナー、キャリヤ量比を用
いれば、多数枚連続複写したときの濃度や画質の安定性
は確保されるが、電荷制御剤のうち、特にアゾ色素の金
属錯体やニグロシン色素の内添を行わない系では、トナ
ー飛散や、下地カブリの増加や、濃度の低下、さらには
トナースペント等が生じないからである。

このようなモノアゾ色素の金属錯体としては、例えば
下記の構造式のものがある。

（ただし、R₁、R₂、R₃およびR₄は、それぞれ、芳香族系
極性基を表わし、Ｍは金属を表わし、Catはカチオンを
表わす。）この他、公知の各種アゾ色素の金属錯体も含有されな
いものである。

また、ニグロシン色素としては、公知の各種のものが
包含される。

さらに、金属錯体系の色素も含有されないことが好ま
しい。

そして、これらアゾ色素の金属錯体およびニグロシン
色素としては、アイゼンスピロンブラックTRH、Ｔ−3
7、Ｔ−77［以上、保土谷化学株式会社］、ボントロン
Ｓ−34、Ｓ−31、Ｓ−32、Ｅ−81、Ｅ−82、Ｎ−01、Ｎ
−02、Ｎ−03、Ｎ−04、Ｎ−05、Ｎ−07［以上、オリエ
ント化学工業株式会社］、カヤセットブラックＴ−２、
カヤセットブラックＴ−３、カヤセットブラック004
［以上、日本化薬株式会社］等がある。

他の電荷制御剤、特に染料系のものについては内添す
ることに上記ほどの制限はないが、やはり上記と同様の
傾向があるので、添加しない方が好ましい。

このような染料系の電荷制御剤としては、ボントロン
Ｐ−51［オリエント化学工業株式会社）、カヤセットチ
ャージＮ−１［日本化薬株式会社］などの４級アンモニ
ウム塩系色素等が挙げられる。

このようなトナーには、抵抗調整剤、色目調整剤ない
し着色剤、流動性改良剤等を外添することができる。

これらの例として、コロイダルシリカ、酸化チタン、
酸化亜鉛、アルミナなどの金属酸化物、炭化ケイ素、炭
酸カルシウム、炭酸バリウム、珪酸カルシウムなどの無
機微粉末、 PMMA、ポリエチレン、ナイロン、シリコーン樹脂、フ
ェノール樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ポリエステルな
どのポリマービーズ、４フッ化エチレン、ポリテトラフルオロエチレン、フ
ッ化ビニリデンなどの含フッ素有機微粉末、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの
脂肪酸金属塩、カーボンブラック、アセチレンブラック、チャンネル
ブラック、アニリンブラック等の黒色顔料、ダイヤライトエローGR、バリオリールエロー1090など
の黄色顔料、パーマネントレッドE5B、ローダミン2Bなどの赤色顔
料、銅フタロシアニン、コバルトブルーなどの青色顔料、ピグメントグリーンＢなどの緑色顔料、ピラゾロンオレンジなどの橙色顔料などが挙げられ
る。

なお、これらの物質は１種類だけを用いても良いが、
必要に応じて、２種類以上を組合せて使用することもで
きる。

また、上記の離型剤も外添可能である。

これらは、上記のとおり、トナー組成中に内添して練
りこまれた場合であってもよく、あるいは外添されて表
面近傍に固着されている場合、トナー表面に乾式混合さ
れたり、固着されている場合など必要に応じた形態を組
合せることができる。

さらに各物質は、表面疎水化処理、表面分散改良処理
のためにチタネート系、アルミニウム系、シラン系など
のカップリング剤やシリコーンオイル、その他の有機処
理、無機処理をほどここともできる。

そして、これら外添剤は0.01〜５μｍ程度の粒径とす
る。また、外添量は0.1〜５重量％程度とする。

なお、前記の電荷制御剤、特にアゾ色素の金属錯体や
ニグロシン色素は外添しないことが好ましい。

このような磁性トナーの磁気特性としては、保磁力Hc
が60〜160 Oe、特に70〜160 Oeである。

Hcが160 Oeをこえると、トナーの穂が硬くなり、トナ
ー濃度が低下する。

また、50000eにおける最大磁化σ_ｍは15〜60emu/gで
あることが好ましい。

σ_ｍが60emu/gをこえると、現像性が悪化し、濃度が
低下し、また15emu/g未満となると、トナー飛散が生じ
る。

なお、カサ密度は0.2〜0.8g/cm³、特に0.4〜0.7g/cm³
である。

このような磁性トナーを製造するには、１つの例とし
て、原料組成物をヘンシェルミキサーにて、十分混合
し、ついで熱溶解混練機にて、混練する。その後、冷却
し、ハンマーミルにて粗粉砕後、ジェットインパクトミ
ルにて微粉砕を行う。

ついで、過剰の微粉域を風力分級機にて除去後、ヘン
シェルミキサーにて外添剤を乾式ミキシングを行ったの
ちに、過剰の粗粉域を風力分級機にて除去し、所定の粒
子径分布のトナーを得る。

また、その他の公知の種々の方法を用いてもよいこと
はもちろんである。

このような磁性トナー（Ｔ）とキャリヤ（Ｃ）の5000
0eでのσ_ｍの比、σ_mT/σ_mcは0.04〜2.4、好ましくは0.
08〜1.7である。

これは0.04未満となると混合しにくくなり、2.4をこ
えると、濃度が出なくなるからである。

このような磁性トナーとキャリヤとは、キャリヤ含有
量10重量％以上40重量％未満の初期濃度にて混合され、
現像剤とされる。

現像剤中の初期キャリヤ濃度が40重量％をこえると、
臨界的に多数枚複写、特に多数枚連続複写時の濃度、カ
ブリ、解像度等の安定性が悪化してしまう。

また、10重量％未満となると、本来改良されるべきト
ナー凝集が生じ、白スジが多発する。

このような場合、キャリヤ初期濃度が12〜38重量％、
特に15〜35重量％となるとより好ましい結果が得られ
る。

なお、混合に際しては、ナウタミキサー、Ｖブレンダ
等を用いればよい。

このような現像剤を用いて潜電潜像を現像するには、
以下のように行えばよい。

まず、上記の初期キャリヤ濃度にて現像剤を現像器中
に収納する。

現像器は磁気ブラシ現像方式のものが好ましく、磁石
の回転により現像剤を磁気的に現像領域に搬送するもの
が好適である。

このうち、特に、例えば特開昭54−119935号、同55−
32073号等に記載の磁石ロールと現像スリーブロールと
を有し、磁石と現像スリーブとが同方向または逆方向に
回転するもの、あるいは固定現像スリーブ内に回転磁石
ロールが内蔵されたものが好適である。

このような現像器では穂の効果が特に顕著に実現す
る。

この他、本発明の現像剤は公知の種々の現像方式にも
適用できる。

このような現像器に現像剤を収納して、複写を行う。
この際、トナー濃度が20〜60重量％となると定期的にト
ナーのみを補充する。

トナーのみを補充するだけで、多数枚の複写によって
もきわめて安定な画質が保持されるものである。

なお、感光体、複写機の構造等は公知のいずれのもの
も適用可能である。

＜実施例＞以下、本発明の具体的実施例を挙げ、本発明を詳細に
説明する。

実施例１磁性トナーの製造組成物A: 磁性粉 BL−500 55 重量部［チタン工業（株）製］スチレン−アクリル系樹脂 43.5重量部［日本カーバイト工業（株）製］ポリプロピレン 550P 2.5重量部［三洋化成（株）製］組成物B: 磁性粉 BL−500 55重量部［チタン工業（株）製］スチレン−アクリル系樹脂 41重量部［三菱レイヨン（株）製］ポリプロピレン 550P ５重量部［三洋化成（株）製］外添剤：（トナー100重量部に対して）シリカＲ−974 0.8重量部［日本アエロジル（株）製］ステアリン酸亜鉛 601（Ｗ） 0.1重量部［日東化成工業（株）製］組成物Ａ、Ｂをヘンシェルミキサーにて十分混合し、
ついで熱溶解混練機にて、混練後、冷却し、ハンマーミ
ルにて粗粉砕した。その後、ジェットインパクトミルに
て微粉砕を行った。

ついで、過剰の微粉域を風力分級機にて除去後、ヘン
シェルミキサーにて外添剤を乾式ミキサシング行ったの
ちに過剰の粗粉域を風力分級機にて除去し、所定の粒子
径分布のトナーを得た。

ここでは体積平均粒子径がともに11μｍのトナーＡお
よびトナーＢを得た。

トナー物性キャリヤの製造組成（モル％）キャリヤ:16NiO−33ZnO−51Fe₂O₃ キャリヤ:10.5Mg（OH）_２−20ZnO−7.5CuO−62−Fe₂O
₃ キャリヤ:10.5Mg（OH）_２−20ZnO−7.5CuO−62−Fe₂O
₃ 上記各組成をミキサーに入れ、スラリー状態にして混
合し、さらにアトライターにて粉砕した。

これをスプレードライヤー造粒、乾燥し、さらに電気
炉にて焼成を行った。このときの焼成条件によりキャリ
ヤ、およびキャリヤのキャリヤ抵抗の違う元材を
得た。

これらキャリヤ、キャリヤ、キャリヤの元材を
シフター、風力分級機により目的の粒子にあわせ、下記
の平均粒径のキャリヤを得た。キャリヤ平均粒径（μｍ）： 8,12,17,20,25,33,40 ： 8,13,17,22,25,35,40 ： 9,13,16,20,25,35,41 キャリヤ物性次いで、キャリヤ、、につき、25μｍの粒径の
ものを使用し、Ｖブレンダーを用い、トナーＡ、Ｂと種
々の初期濃度で混合した。

各現像剤を有機光導電体を感光体とする、反転型のト
ナー像転写型電子写真複写機内の現像器に収納した。な
お、現像器において、現像スリーブは感光体ドラムとの
間に微少間隙をおいて平行に配置され、かつ高速回転す
る磁石ローラを内蔵するものである。

ここで現像スリーブは感光体と逆方向に低速度で回転
され、その内部の磁石ローラは現像スリーブと逆方向に
回転され、さらには、現像スリーブに対して現像バイア
スが印加されている。また、現像器内にはトナー凝集防
止用のアジテーターが設けられている。

そして、この現像器において、現像剤は現像スリーブ
の回転によって混合撹拌され、トナーとキャリヤとはお
互いに摩擦帯電されつつ、現像スリーブの周面へと供給
される。

この際、プリンタにおける静電潜像の現像条件は次の
通りである。

スリーブロール 1300×1/7rpm18mm 磁気ロール 1300rpm、６極、表面磁束700G ドラム−スリーブギャップ 0.30mm ブレード−スリーブギャップ 0.27mm 現像バイアス −525V DC 表面電位 −640V（OPCドラム）このような現像器中にて、トナー、キャリヤを下記表
１に示す初期濃度として複写をくり返し、下記の実験を
行った。

１）キャリヤ引き実機にて、黒ベタパターンを連続３枚プリントし、そ
の時に画像上に現われた白点（ホワイトスポット）を数
え、３枚の平均を求める。

２）トナー飛散実機にて、連続プリントを行い飛散を目視にて確認
し、ありを×、なしを○とする。

３）解像度 240DPI、および300DPIの線群をプリントし10倍のルー
ペにて目視確認し、そのときに各々の線が独立の線とし
て確認できるかどうかを、みえるを○、みえないを×と
して判断して総合判定する。

判定 300DPI 240DPI ○ ○ ○ △ × ○ × × × ４）カブリ東京電色（株）製 REFLECTOMETER MODEL TC−6Dに
て、通紙前のペーパーの反射率（Ａ）を測定する。次に
プリント物の目的の非現像部の反射率（Ｂ）を測定す
る。

カブリはＡ−Ｂの値（反射率の差の値）を用いる。

５）白スジ白スジは、スリーブ−ブレード・ギャップ上に存在す
る現像剤凝集粉や粗大粒子が現像剤の流れを妨害するた
めに、スリーブ上に新規現像剤が補充されず、プリント
時に画像・文字の１部が欠落することであり、これを下
記のように判定した。

○：常になし △：ランニング中に発生したが、ランニング中に発生し
なくなった。

×：常に１本以上あり６）濃度変化巾東京電色（株）製 REFLECTOMETER MODEL TC−6Dにお
いて、濃度を測定する。

そのとき初期プリント時の濃度（Ａ）と連続プリント
時の濃度（Ｂ）との△濃度＝Ａ−Ｂの最大値を求めた。

1000枚連続プリント中の５）白スジの発生と６）濃度
変化巾を下記表３に示す。

この場合、初期サンプリング画像をとり、あとは200
枚ごとのピッチでサンプリングを行った。そして、サン
プリング時以外の連続プリント中は黒字部が全面積の５
％になる５％印字パターンにて通紙を行った。

キャリヤ〜およびトナーＡ、Ｂのおのおの組合せ
において、キャリヤ濃度が10重量％未満になると本来改
良されるべきトナー凝集による白スジが改良されなくな
る。

また40重量％以上となると、連続プリント時に臨界的
にトナーの補給後キャリヤにトナーがすぐに供給されに
くくなり、濃度の安定性に問題が発生する。

このためキャリヤの全初期現像剤にしめる割合は10重
量％以上40重量％未満の範囲が必要となる。

またキャリヤやとトナーＡの組合せにおいて白ス
ジの発生がやや悪化している。

このためより好ましくは、キャリヤの全初期現像剤に
しめる割合は15〜35重量％の範囲である。

実施例２キャリヤ粒径をかえて、実験を行った。表４にその結
果を示す。

なお、キャリヤ初期濃度は23重量％である。

キャリヤ、、およびトナーＡ、Ｂのおのおのの
組合せにおいて、キャリヤ粒度が10μｍ以下になると、
キャリヤ引きの現像が顕著になる。また40μｍを越える
と、解像度の悪化およびトナー飛散による機内汚れが顕
著になってくる。

このめキャリヤ粒度は10〜35μｍであることが必要で
ある。

また、キャリヤ×トナーＡの組合せにおいて、キャ
リヤ粒度が33μｍにおいて解像度がやや悪化している。
また、キャリヤ×トナーＢにおいては粒径が12μｍで
キャリヤ引きが生じている。

このように特殊なケースにおいてのみ特性がやや不満
足なる場合が発生した。

従って、平均粒径はより好ましくは、キャリヤ粒径が
15〜30μｍである。

実施例３初期現像剤（トナー100g、キャリヤ30g、キャリヤ平
均粒径25μｍよりなる）を用いて、トナーインジケータ
ーの点灯があるごとに、トナーを100g/回づつ追加を行
い、５％の濃度の印字パターンにて１万枚の連続プリン
トを行った。トナーインジケーターはトナー濃度50重量
％になったときに点灯する。

現像剤の組合せ現像剤１キャリヤ×トナーＡ現像剤２キャリヤ×トナーＢ現像剤３キャリヤ×トナーＡ現像剤４キャリヤ×トナーＢ現像剤５キャリヤ×トナーＣ現像剤６キャリヤ×トナーＤ結果を表５に示す。

なお、トナーＣおよびトナーＤは、トナーＡにおい
て、組成物Ａをそれぞれ下記組成物ＣおよびＤにかえた
ものである。

組成物C: 磁性粉 BL−500 55 重量部スチレンアクリル系樹脂 42.5重量部［日本カーバイト工業（株）製］ポリプロピレン 550P 2.5重量部アイゼンスピロンブラック TRH ［保土谷化学（株）製］１重量部組成物D: 磁性粉 BL−500 55重量部スチレンアクリル系樹脂 41重量部［三菱レイヨン（株）製］ポリプロピレン 550P ５重量部ボントロンＳ−34 １重量部［オリエント化学（株）製］キャリヤ、およびトナーＡ、Ｂの組合せにおい
て、キャリヤ劣化および各現像剤による感光体の劣化を
おこさずに、安定した画像を得られることが確認され
た。

なお、上記において、トナーＡ、Ｂにモノアゾ色素の
クロム錯体アイゼンスピロンブラックTRH［オリエント
化学（株）製］、ボントロンＳ−34、［保土谷化学
（株）製］を電荷制御剤とに内添して、キャリヤ濃度10
〜40重量％の現像剤を作製した現像剤5.6では、上記各
特性が低下した他、特に機内汚れが増加し下地カブリが
増加した。

なお、上記では、負電荷型トナーの例について説明し
てきたが、このような結果は、正荷電型トナーの場合に
も同様であった。そして、この際、電荷制御剤としてニ
グロシン色素、例えばボントロンＮ−01［保土谷化学
（株）製］を内添したものでは上記と全く同様の結果を
得た。

＜効果＞本発明によれば、連続複数枚の複写によっても濃度カ
ブリ解像度等の画質の変化がきわめて少ない。そして、
このような効果は、アゾ色素の金属錯体やニグロシン色
素をトナーに内添することなく、現像剤中の初期キャリ
ヤ濃度を40重量％未満とすることによって臨界的に実現
する。

また、トナー凝集がなく、白スジの発生がない。

また、キャリヤ引きや、トナー飛散が生じない。

そして、画像濃度および解像度が高く、カブリが少な
い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者牧野元彦東京都中央区日本橋１丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (56)参考文献特開昭62−251759（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−289360（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−98556（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/083 G03G 9/10 G03G 15/08 507

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性粉と樹脂とを含有する磁性トナーと、
キャリヤとを含む静電潜像現像剤において、キャリヤの平均粒子径が10〜35μｍであり、キャリヤの保磁力が50 Oe以下であり、キャリヤの5000 Oeでの最大磁化σ_mTが25〜220emu/gで
あり、キャリヤの電気抵抗が１×10⁵Ω以上であり、キャリヤのカサ比量が2.1〜3.3g/cm³であり、キャリヤの含有量が10重量％以上40重量％未満であり、磁性トナーの平均粒子径が６〜25μｍであり、磁性トナーの平均粒子径の２倍以上のものが５％以下で
あり、磁性トナーの保磁力が60〜160 Oeであり、磁性トナーの5000 Oeにおける最大磁化σ_mcが15〜60emu
/gであり、磁性トナーのカサ密度が0.2〜0.8g/cm³であり、磁性トナーがアゾ色素の金属錯体およびニグロシン色素
を含有せず、 σ_mT/σ_mcが0.04〜2.4であり、磁性粉の平均粒子径が0.01〜10μｍであり、磁性粉の含有量が20〜60重量％である静電潜像現像剤。
【請求項２】請求項１に記載の静電潜像現像剤を、磁石
および現像スリーブを具えた現像器中に収納し、この磁
石および現像スリーブを相対的に回転させることによっ
て、感光体上の静電潜像を現像する静電潜像現像方法。
【請求項３】磁性トナーのみの追加補給を行う請求項２
に記載の静電潜像現像方法。