JP2814141B2 - Image forming method - Google Patents

Image forming method

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JP2814141B2
JP2814141B2 JP2250109A JP25010990A JP2814141B2 JP 2814141 B2 JP2814141 B2 JP 2814141B2 JP 2250109 A JP2250109 A JP 2250109A JP 25010990 A JP25010990 A JP 25010990A JP 2814141 B2 JP2814141 B2 JP 2814141B2
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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。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a process of developing an electrostatic latent image formed in an electrophotographic method, an electrostatic printing method, an electrostatic recording method or the like using a magnetic toner. The present invention relates to an image forming method.

[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。
[Prior art] As conventional examples, USP 3,866,574 and USP
3,890,929 and USP 3,893,418.

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
抵抗一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〜500μ
m(好ましくは50〜180μm),周波数は1.5K〜10KHz
(好ましくは4〜8KHz),現像時間は10μsecTA200
μsec(好ましくは30μsecTA200μsec),はぎ取り
時間は100μsecTD500μsec(好ましくは100μsec
TD180μsec),現像電圧はVA−150V,はぎ取り電圧
はVD400V,かつVD−VA800V(好ましくは−150VVA
−200V及び400VVD450V)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
式図を示す。
It has been proposed to provide a gap between the latent image holding member and the toner carrier (toner), apply an asymmetrical AC pulse bias to these, and control the flight of the high-resistance one-component toner. FIG. 1 shows a schematic diagram of the waveform at that time. In detail, the gap between the latent image holding member and the toner holding member is 50 μm to 500 μm.
m (preferably 50-180 μm), frequency 1.5K-10KHz
(Preferably 4 to 8 KHz), development time is 10 μsec T A 200
μsec (preferably 30 μsec T A 200 μsec), stripping time 100 μsec T D 500 μsec (preferably 100 μsec
T D 180μsec), developing voltage V A -150 V, stripping voltage V D 400V, and V D -V A 800V (preferably -150VV A
It is -200V and 400VV D 450V) and the like. With this method, flying adhesion of toner particles to a non-image portion is prevented, and gradation and line reproducibility are improved. FIG. 2 shows the above schematic diagram.

又高抵抗一成分現像剤(体積抵抗1010Ωcm以上)を用
いる潜像現像法としては、インプレッション現像法(US
P 3405682号明細書等)、ジャンピング現像法(特開昭5
5−18656〜18659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の潜像保持体との最
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。これらのデューティ比は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)。
As a latent image developing method using a high-resistance one-component developer (volume resistance of 10 10 Ωcm or more), an impression developing method (US
P 3405682, etc.), a jumping development method (JP-A-5
5-18656 to 18659), and the like. In particular, the jumping development method is a method in which the toner carrier and the latent image carrier are moved in the developing area which is the closest part of the toner carrier to the latent image carrier. The toner is reciprocated between the developing carrier and the latent image carrier by the AC bias voltage applied to the toner, and finally is selectively transferred to and adhered to the surface of the latent image carrier according to the latent image pattern, thereby visualizing the image. Is done. These duty ratios are 50%, and the development time and the reverse development time are the same (see FIG. 3).

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ュ
ーティ比を制御するものもある。(特開昭60−73647公
報等) ここで「交流バイアス電界のデューティ比」を下式の
ように定義する。
However, in the patent relating to the jumping development method, there is a method in which the duty ratio of an AC bias voltage applied between the toner carrier and the latent image carrier is controlled in accordance with the remaining amount of the developer in order to adjust the image density. . (Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-73647, etc.) Here, the “duty ratio of the AC bias electric field” is defined as in the following equation.

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。
a: An application time of an electric field component (developing-side bias component) having a polarity in a direction in which the toner is transferred to the latent image holding member side in one cycle of an AC bias in which the electric field polarity periodically changes alternately between positive and negative. At this time, the DC bias electric field has been removed.

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
をVS(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図におけるbの部分のことをいう。
b: Conversely, the application time of the electric field component of the polarity in the direction of separating the toner from the latent image holding member side (reverse developing side bias component) The developing side bias component is the potential of the latent image on the latent image holding member as V S (polarity is Positive), and refers to the portion a in FIG. 4 when the polarity of the toner used is negative, and the reverse-developing side bias component refers to the portion b in FIG.

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。
With a developing method in which the absolute value of the alternating bias voltage is kept low to prevent toner from adhering to the non-image area and the developing voltage is further reduced as in the conventional example, a sufficient image density may not be obtained. .

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。
In the case of the conventional example described above, in the case of this developing method, the developing side bias voltage is large, so that the developability of the solid latent image (high potential area) is high, while the reverse developing side bias in the low potential area is large, so The excess toner tends to be stripped off, resulting in images without gradation.

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(DC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。
Also, the allowable range for setting the voltage (DC component and AC (V PP & frequency)) is narrow. That is, adjust the voltage (lower DC
If you try to increase the density, for example, by increasing the amount of orAC), background contamination (white background fog) will occur. Increasing the AC frequency is effective for white background fog, but the reproducibility of characters and lines is poor (thin).

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し、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。
As a means for improving the above two developing methods, by increasing the developing electric field when the developing side bias is applied and setting the developing side time to a short time, the image density is high, gradation is obtained, and white background fog is obtained. Images can be obtained.

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。
However, if the image forming method using such a developing method is repeatedly used, the image quality may be deteriorated due to a decrease in image density, an increase in white background fog, or a decrease in resolution and line reproducibility. there were.

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が判明した。
At this time, when the particle size distribution of the toner in the developing device was measured, it was found to be different from the initial value, and it was found that the deterioration of the image quality was due to the selective development of the toner.

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。
Further, it is characterized in that the developing device used in such a developing method can be made very small with a simple configuration. For example, in high-speed machines, there is room around the photoreceptor, so several developers of other colors are arranged to change the color with one touch, or copy the writing of pages and characters using laser light simultaneously with analog light. At the same time, there is an advantage that the operation can be easily performed.

しかしながら、この現像方式はシンプルで軽く小さい
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。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。
However, this developing method is characterized by a simple, light and small developing unit. Conversely, the toner used in this method has better image quality and durability unless the charged state is better due to environmental stability than conventional toner. ,
Stability cannot be obtained. That is, the performance of the toner is often directly reflected in the performance of the system. Further, since copiers are moving toward higher speeds, toners must be highly satisfied with high resolution, high speed development, and high durability.

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。
Research and development of toners have been earnestly performed to meet these demanding requirements. Among the materials used for the magnetic toner, the magnetic substance particularly has a content of 20 to 70% by weight based on the whole toner, and thus greatly affects the performance of the toner.

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、今度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。
Here, as seen in JP-A-58-189646,
It has been shown that a magnetic toner containing a magnetic powder having an FeO content of 16 to 25% by weight can obtain a high electrostatic image development efficiency and a good transfer efficiency, and can obtain a stable and sufficient image. . However, as copiers have been moving toward higher speeds in recent years, the above magnetic toners containing 16 to 25% by weight of FeO have high resolution, high speed development, and high durability. I cannot be satisfied enough. Further, when the magnetic toner is applied to a high-speed machine, it is difficult to appropriately control the toner charge amount in a low-temperature and low-humidity environment, and an excessive increase in the toner charge amount causes a decrease in image density and a background stain. Often. In addition, as one method of suppressing an excessive increase in the charge amount, there is a method of increasing the number of magnetic substances. However, in this method, the fixing property tends to be deteriorated. In some cases, it is only a symptomatic treatment.

また、上述の電子写真法の最終工程におるトナー像を
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、現在最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。
Various methods and apparatuses have been developed for fixing the toner image to a sheet such as paper in the final step of the above-described electrophotographic method, but the most common method is a pressure roller heating method using a heat roller. is there.

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。
In the pressure heating method using a heating roller, fixing is performed by allowing the toner image surface of the sheet to be fixed to pass through the surface of the heat roller having a surface having releasability with respect to the toner under pressure. In this method, since the surface of the heat roller and the toner image of the sheet to be fixed come into contact with each other under pressure, the heat efficiency at the time of fusing the toner image onto the sheet to be fixed is extremely good, and the fixing can be performed quickly. And is very effective in high speed electrophotographic copiers.

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55−134861
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、高湿下での帯電不足、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け易い。
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。
In such a fixing method, use of a binder resin containing an acid component in order to improve fixability has been disclosed in JP-A-55-134861.
No. pp. 139 to 163. However, the toner using such a binder resin is susceptible to environmental fluctuations such as insufficient charging under high humidity and excessive charging under low humidity.
Further, sufficient developability such as fog and image density may not be obtained.

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59−13
9053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をとっている。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。
On the other hand, an acid anhydride has a function of improving the chargeability, and is disclosed in JP-A-59-13 as an example in which a resin containing an acid anhydride is applied.
No. 9053, JP-A-62-280758, and the like. These methods employ a method of diluting a polymer having acid anhydride units at a high density into a binder resin. With these methods,
It is necessary to uniformly disperse the acid anhydride-containing resin in the binder resin. If the resin is not dispersed well, the toner particles become non-uniformly charged, which adversely affects developability such as fogging. In these methods, the negative chargeability is high, which is not preferable for a positively chargeable toner.

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。
Therefore, dispersing and diluting the units of the acid anhydride into the polymer chains in the binder resin by copolymerization can solve the problem of dispersion and provide toner particles with uniform chargeability. Examples of this are disclosed in JP-A-61-123856 and 61-123856.
There are JP-A-123857 and the like, and these toners have good fixing properties, anti-offset properties, and developability.

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。
However, when such a toner is applied to a high-speed machine or the like under a low humidity, the toner may be excessively charged, resulting in fog and a decrease in density.

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。
This is because the units of the acid anhydride in the binder resin used in these toners are uniformly dispersed, but the amount thereof is large.

[課題を解決するための手段及び作用] 本発明は、静電画像を保持する静電保持体と、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ており、 該磁性トナーが少なくとも結着樹脂及び磁性酸化鉄を
含有しており、該磁性酸化鉄中のFeO含有量が25〜30重
量%であり、 該結着樹脂が、酸無水物基を有しており、結着樹脂が
有する該酸無水物基を加水分解して測定した結着樹脂全
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6
0%以下であることを特徴とする画像形成方法に関す
る。
[Means and Actions for Solving the Problems] According to the present invention, an electrostatic holding member for holding an electrostatic image and a toner holding member for holding a magnetic toner on the surface are arranged at a certain gap in a developing section. An image forming method in which the magnetic toner is conveyed to the developing unit while regulating the magnetic toner to a thickness smaller than the gap on the toner carrier, and developing is performed while applying an alternating electric field to the toner in the developing unit. The developing side voltage component of the alternating bias voltage including the DC bias voltage is equal to or larger than the reverse developing side voltage component (stripping voltage component), and the application time of the developing side voltage is set to the reverse developing side voltage. The magnetic toner contains 12% by number or more of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, and 33% by number or less of magnetic toner particles having a particle size of 8 to 12.7 μm. 1 A magnetic toner having a particle size distribution of not more than 2.0% by volume and having a volume average particle diameter of 4 to 10 μm, wherein the magnetic toner has at least a binder resin and a magnetic oxidizing agent; The magnetic iron oxide has an FeO content of 25 to 30% by weight, the binder resin has an acid anhydride group, and the acid anhydride of the binder resin has The total acid value (A) of the entire binder resin measured by hydrolysis of the group is 2 to 100 mgKOH / g, and the total acid value (B) derived from the acid anhydride group is less than 6 mgKOH / g; The ratio of the total acid value (B) derived from the acid anhydride group (B) to the total acid value (A) of the entire binder resin [(B) / (A)] × 100 is 6
The present invention relates to an image forming method characterized by being 0% or less.

現像時の交流電界に於いて、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
バイアス電界を低く抑えて、その印加時間を長くすると
いう交番バイアスのデュ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。
In the AC electric field at the time of development, the developing bias electric field is increased without changing the frequency of the alternating bias, and the application time of the developing bias electric field is shortened. Since the method of controlling the duty ratio of the alternating bias, which extends the application time, is used, the toner particles having a size of 5 μm or less, which is an essential component for improving the image quality on the sleeve, are effectively fly back and forth. And both high density and reduction of fog can be achieved.

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%とし、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6mgKOH/g未満であり、かつ該無水
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
こともできる。
In the case of the magnetic toner, the content of FeO in the magnetic iron oxide is set to 25 to 30% by weight, and the total amount of the total acid measured by hydrolyzing an acid anhydride group contained in the binder resin is measured. Value (A) is 2 to 100 mgKOH / g, the total acid value (B) derived from the acid anhydride group is less than 6 mgKOH / g, and the total acid value (B) derived from the anhydride group is less than 6 mgKOH / g. By using a binder resin in which the ratio [(B) / (A)] × 100 of the entire binder resin to the total acid value (A) × 100 is 60% or less, it is possible to prevent the toner charge amount from excessively increasing in a low humidity environment. As a result, it is possible to obtain a magnetic toner capable of maintaining an appropriate charge amount for a considerably long period of time and maintaining a constant image density for a long period of time. In particular, when applied to a high-speed copying machine, the fixing property can be improved.

更に非対称現像バイアスによって効果的に現像され
る。
Further, the image is effectively developed by the asymmetric development bias.

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。
As a result, it is possible to obtain a clear, high-quality image for a long period of time with high image density, excellent fine line reproducibility and gradation, and no fog.

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、8μ
m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
増加してゆく知見も得られた。
The present inventors have studied using a magnetic toner having a particle size distribution ranging from 0.5 μm to 30 μm in order to see the relationship between the toner particle size and the developability in the developing bias. This is because when a constant developing-side voltage (approximately 1000 V) is applied between the toner carrier and the latent image carrier (approximately 250 μm) in a pulsed manner, the toner starts to adhere to the latent image carrier (image after transfer and fixing). To make the image density 1.0 or more.) The pulse width and the particle size distribution of the toner are observed. That is, the surface potential of the latent image holding member is kept constant, the latent image is developed by changing the pulse width, the developed toner particles on the latent image holding member are collected, and the toner particle size distribution is measured. 8μ
It was found that there were many magnetic toner particles having a particle size of not more than m, and more magnetic particles having a particle size of not more than 5 μm. It was also found that as the pulse width was further reduced, the number of magnetic toner particles of 5 μm or less increased.

すなわち、粒径の小さいトナーほ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。
That is, it can be seen that the smaller the particle size of the toner, the earlier the time to reach the latent image holding member. Therefore, when the developing-side bias is applied, by setting the developing electric field to be high and for a short time, toner particles having a small particle diameter can be selectively developed.

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、ほ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。
In addition, when the reverse developing side bias is applied, the peeling electric field is set to be low and set for a long time, so that large toner particles or toner particles having a low charge amount that cannot reach the latent image holding member during the developing side bias (the moving speed is slow). To the toner carrier over time. At this time, the toner particles having a small particle size in the image area on the latent image carrier are hardly peeled off due to a strong mirroring power and a low peeling electric field, but are scattered to the non-image area due to scattering or the like. The adhered toner particles having a small charge amount (fog toner particles) have a weak mirroring power, and are pulled back onto the toner carrier by a peeling electric field.

また一般にトナー粒子の粒径が小さくなると単位体積
当りの表面積が大きくなるので、単位重量当りの帯電量
は大きくなる。このようなことから、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。
In general, as the particle size of the toner particles decreases, the surface area per unit volume increases, so that the charge amount per unit weight increases. From such a fact, it is considered that one of the causes that the toner particles having a small particle size are likely to fly is a large charge amount.

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。
As described above, gradation can be obtained by the developing method using the developing bias, which is a feature of the present invention, and an image having high image density and no fog can be obtained.

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く含有されていると
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。
However, in such a developing method, if a large amount of toner particles having a large particle diameter or insufficiently triboelectrically charged toner particles are contained in the magnetic toner on the toner carrier, these particles remain without being developed. At the same time, the frictional charging of other toner particles is hindered, resulting in a vicious cycle, a change in the particle size distribution of the magnetic toner, and deterioration in image quality.

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5μm以下
の粒径の磁性トナー粒子が感光体の潜像の現像に円滑に
供給される場合に潜像に忠実であり、潜像からはみ出す
ことなく、真に再現性の優れた画像がえられるものであ
る。
On the other hand, using a magnetic toner having a particle size distribution ranging from 0.5 μm to 30 μm, the surface potential on the photoreceptor is changed this time, and from a large development potential contrast in which a large number of toner particles are easily developed, to a half tone, A latent image with a changed surface potential on the photoreceptor was developed to a small development potential contrast in which only a few toner particles were developed. The developed toner particles on the photoreceptor were collected, and the toner particle size distribution was measured. It was found that the following magnetic toner particles were many, and in particular, many were 5 μm or less. In other words, when magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, which are most suitable for development, are smoothly supplied to the development of the latent image on the photoreceptor, the toner is faithful to the latent image and does not protrude from the latent image, and is truly reproducible And excellent images can be obtained.

一方、粒径に関し本発明の磁性トナーにおいては、5
μm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。
On the other hand, with respect to the particle size, in the magnetic toner of the present invention, 5
One feature is that the number of magnetic toner particles having a particle size of not more than μm is 12% by number or more. Conventionally, in a magnetic toner, it has been difficult to control the charge amount of magnetic toner particles of 5 μm or less, and the charge tends to be excessive. For this reason, the toner particles having a size of 5 μm or less have a strong reflection force on the developing sleeve and the like, and adhere to the sleeve surface, hinder the triboelectric charging of other particles, generate poorly charged toner particles, reduce roughness, and reduce density. In some cases, it was thought that aggressive reduction was necessary.

しかしながら、本発明者らの検討によれば、5μm以
下の磁性トナー粒子が高品質な画質を形成するための必
須の成分であることが判明した。
However, studies by the present inventors have revealed that magnetic toner particles having a size of 5 μm or less are essential components for forming high-quality images.

本発明の現像法では5μm以下のトナー粒子を効率良
く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。
According to the developing method of the present invention, toner particles having a size of 5 μm or less are efficiently scattered, so that sticking to the sleeve surface can be prevented.

また、本発明の磁性トナーに於いては、8〜12.7μm
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
エッジ部の電界強度が中央部よりも高く、そのため、潜
像内部がエッジ部より、トナー粒子ののりがうすくな
り、画像濃度が薄く見えることがある。特に、5μm以
下の磁性トナー粒子は、その傾向が強い。しかしなが
ら、本発明者らは、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
れた帯電量をもつためと考えられるが、潜像のエッジ部
より電界強度の小さい内側に供給されて、エッジ部に対
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。
Further, in the magnetic toner of the present invention, 8 to 12.7 μm
One of the features is that the number of particles in the range is 33% by number or less. This is related to the need for the presence of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, as described above. The magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less strictly cover the latent image and have an ability to faithfully reproduce the latent image. However, in the latent image itself, the electric field intensity at the peripheral edge portion is higher than that at the central portion, so that the toner particles may be thinner inside the latent image than at the edge portion, and the image density may appear to be light. In particular, magnetic toner particles of 5 μm or less have a strong tendency. However, we have found that toner particles in the range of 8 to 12.7 μm
It has been found that this problem can be solved and further clarified by containing 33% by number or less. That is,
It is considered that the toner particles having a particle size in the range of 8 to 12.7 μm have a moderately controlled charge amount with respect to the magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less. Supplied to the small inner side, a uniform developed image is formed by compensating for the small amount of the toner particles on the inner side with respect to the edge portion, and as a result, a sharp image with excellent resolution and gradation at high density Is provided.

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≦k≦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うる。
In the case of particles having a particle size of 5 μm or less, if the particle size is 12 to 60% by number and the volume average particle size is 7 to 10 μm, N / V is calculated between the number% (N) and the volume% (V). = −0.04N + k (however, 4.5 ≦ k ≦ 6.5; 12 ≦ N ≦ 60) It is also preferable that the magnetic toner of the present invention satisfies the following relationship. The magnetic toner of the present invention having a particle size distribution satisfying this range can achieve more excellent developability.

本発明者らは、5μm以下の粒度分布の状態を検討す
る中で、上記式で示すような、最も目的を達成するに適
した微粉の存在状態があることを知見した。すなわち、
12≦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。
The present inventors have studied the state of the particle size distribution of 5 μm or less and found that there is a state of existence of the fine powder most suitable for achieving the object as shown by the above formula. That is,
For a certain N value of 12 ≦ N ≦ 60, a large N / V indicates that the particles widely include particles of 5 μm or less, and a small N / V indicates that the particles have a particle diameter of about 5 μm. It is understood that the abundance of particles is high, indicating that there are few particles with a particle size smaller than that, and when N is in the range of 12 to 60, the value of N / V is in the range of 2.1 to 5.82. If the above relational expression is further satisfied, good fine line reproducibility and high resolution can be achieved.

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。
Further, for magnetic toner particles having a particle size of 16 μm or more, the content is preferably set to 2.0% by volume or less, and as small as possible.

本発明のトナーの構成について、詳しく説明をする。 The configuration of the toner of the present invention will be described in detail.

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く、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。5μm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くる。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、または潜像のエッジ部と内
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。
The number of magnetic toner particles having a particle diameter of 5 μm or less is preferably 12% by number or more of the total number of particles, preferably 12 to 60% by number, and more preferably 17 to 50% by number. When the number of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less is less than 12% by number, the amount of magnetic toner particles effective for high image quality is small. In particular, as the toner is used by continuing copying or printing out, the effective magnetic toner particles are effective. The amount of the component decreases, the balance of the particle size distribution of the magnetic toner as shown in the present invention deteriorates, and the image quality gradually decreases. On the other hand, if the content exceeds 60% by number, the magnetic toner particles tend to aggregate with each other, resulting in a toner mass larger than the original particle size, resulting in rough image quality, reduced resolution, or an edge portion of the latent image. In some cases, the density difference between the image and the inside becomes large, and the image may be slightly hollow.

本発明者らの検討によれば、5μm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。
According to the study of the present inventors, it has been found that magnetic toner particles of 5 μm or less are essential components for stabilizing the volume average particle diameter of the magnetic toner on the sleeve during image formation and durability.

画出し耐久を行うと現像にもっとも適した5μm以下
の粒径の磁性トナー粒子が多く消費される為に、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。
Since the magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, which are most suitable for development, are consumed when performing the image formation durability, if the amount is small, the volume average particle size on the sleeve gradually increases, and the M on the sleeve increases. / S increases, which tends to make uniformity of the sleeve coat difficult.

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。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
量の増大をまねく。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%),体積%
(V%)の間に、N/V=−0.04N+kなる関係があり、4.
5≦k≦6.5の範囲の正数を示す。好ましくは4.5≦k≦
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。
The number of particles in the range of 8 to 12.7 μm is preferably 33% by number or less, more preferably 1 to 33% by number. If the content is more than 33% by number, the image quality is deteriorated and the development is performed more than necessary, that is, the toner is excessively applied, which leads to an increase in toner consumption. On the other hand, if it is less than 1% by number, it may be difficult to obtain a high image density. The number% (N%) and the volume% of the magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less
(V%), there is a relationship of N / V = −0.04N + k, and 4.
Indicates a positive number in the range of 5 ≦ k ≦ 6.5. Preferably 4.5 ≦ k ≦
6.0. As described above, 12 ≦ N ≦ 60, and the volume average particle size at this time is 7 to 10 μm.

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。
When k <4.5, the number of magnetic toner particles having a particle diameter smaller than 5.0 μm is small, and the image density, resolution, and sharpness tend to be poor. The appropriate presence of fine magnetic toner particles, which was conventionally considered unnecessary, contributes to the closest packing of the toner in development and contributes to the formation of a uniform image without roughness. In particular, by uniformly filling the fine lines and the contours of the image, the sharpness is further enhanced visually. That is, when k <4.5, these properties tend to be inferior due to the lack of the particle size distribution component.

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、くり返しコピー
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。
From another point of view, in terms of production, the conditions such as classification tend to be strict to satisfy the condition of k <4.5, which is disadvantageous in terms of yield and toner cost. Also, k> 6.5
Then, due to the presence of fine powder more than necessary, the balance of the particle size distribution is lost while repeated copying is continued, the cohesion of the toner is increased, and triboelectric charging is not effectively performed, resulting in poor cleaning and fogging. Sometimes.

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く、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。
The content of the magnetic toner particles having a particle diameter of 16 μm or more is preferably 2.0% by volume or less, more preferably 1.0% by volume.
Or less, more preferably 0.5% by volume or less.
When the content is more than 2.0% by volume, not only does it hinder the reproduction of fine lines, but also in the transfer, coarse toner particles of 16 μm or more protrude from the thin layer surface of the toner particles developed on the photoreceptor. The delicate state of contact between the photoreceptor and the transfer paper via the layer is made irregular, causing fluctuations in the transfer conditions and causing poor transfer images.

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く残留し、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。
Further, in the image forming method of the present invention, if the toner particles having a size of 16 μm or more do not have a sufficient charge amount, they cannot fly on the latent image holding member, remain in large amounts on the toner holding member, change the particle size distribution, In many cases, the frictional charging of the toner particles is inhibited, the developing ability is reduced, and the shape of the spikes is disturbed, thereby causing deterioration of image quality.

また16μm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。
On the other hand, magnetic toner particles having a particle diameter of 16 μm or more, unlike magnetic toner particles having a particle diameter of 5 μm or less, are relatively difficult to be consumed even when image-forming durability is performed. Since the volume average particle diameter is gradually increased, M / S on the sleeve is undesirably increased.

本発明に於ける、磁性トナーの体積平均径は4〜10μ
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ッジ部に対
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
が良好でなく、また複写の初めは良くとも使用をつづけ
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。
In the present invention, the volume average diameter of the magnetic toner is 4 to 10 μm.
m, preferably 4 to 9 μm, which cannot be considered separately from the above-mentioned components. When the volume average particle diameter is less than 4 μm, in applications having a high image area ratio such as a graphic image, there is a problem that the amount of applied toner on transfer paper is small and the image density is low. This is considered to be due to the same reason as described above for lowering the density inside the edge portion of the latent image. If the volume average particle size exceeds 10 μm, the resolution is not good, and if the use is continued at the beginning of copying, the particle size distribution changes and the image quality tends to deteriorate.

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、5〜70
mgKOH/gであり、更に好ましくは、5〜50mgKOH/gであ
る。
The binder resin used in the toner of the present invention has an acid value, and the total acid value (A) measured by hydrolyzing an acid anhydride group is 2 to 100 mgKOH / g, preferably 5 to 100 mgKOH / g. ~ 70
mgKOH / g, and more preferably 5 to 50 mgKOH / g.

全酸価(A)が2mgKOH/g未満の場合は低温環境下での
良好な定着性が得にくく、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。
When the total acid value (A) is less than 2 mgKOH / g, it is difficult to obtain good fixability in a low-temperature environment. A phenomenon occurs in which the toner is fixed and the fixing roller is contaminated by the toner. If it exceeds 100 mgKOH / g, the chargeability of the toner cannot be controlled.

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。
Components that give an acid value include a carboxyl group and an acid anhydride group, and these functional groups have a large effect on the chargeability of the toner. For example, when there is a carboxyl group in the polymer chain, there is a weak negative charge imparting ability. However, as the density of the carboxyl group increases, the hydrophilicity increases, and the electric charge is released to the water in the air.

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。
On the other hand, acid anhydride groups have the ability to impart negative charge, but do not have the ability to release charge. Binder resins having these functional groups are preferred for negatively charged toners because they are negatively charged,
Depending on the selection of the charge control agent, it can be used for a positively chargeable toner. In other words, if the charge-controlling ability of the charge control agent overcomes the charge-giving ability of the functional group, these functional groups will only release charge.

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く。
Therefore, the ratio of these functional groups is important for stabilizing the chargeability of the toner. That is, the carboxyl group functions to release electric charges and also to provide charging.

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
が多くなり、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。
On the other hand, the acid anhydride group works particularly effectively only for imparting chargeability. When a large number of carboxyl groups are present, charge release is increased, the charge amount of the toner becomes insufficient, and it becomes difficult to obtain a sufficient image density. This tendency becomes remarkable under high humidity.

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。
On the other hand, when a large number of acid anhydride groups are present, the charge amount of the toner becomes excessive and fog is increased, and this tendency is enhanced particularly under low humidity, causing a decrease in image density.

そこで過度の割合で、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。
Therefore, by providing these functional groups in an excessive ratio, it is possible to balance the application and release of the charge, stabilize the chargeability of the toner, and minimize the influence of environmental changes on the chargeability. It becomes possible.

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。
That is, charging is imparted in the presence of an acid anhydride group, and charge is released in the presence of a carboxyl group to prevent overcharging.

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。
In order to achieve the above object, the binder resin of the present invention has the following features.

まず、酸無水物基に由来する全酸価(B)が6mgKOH/g
未満であることを特徴とし、好ましくは、後述する合成
例に記載してある如く、1.6〜2.6mgKOH/gであることが
良い。6mgKOH/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。
First, the total acid value (B) derived from the acid anhydride group is 6 mgKOH / g
, And preferably 1.6 to 2.6 mgKOH / g, as described in Synthesis Examples described later. When the amount is 6 mgKOH / g or more, the toner is liable to be excessively charged, and the density may be reduced under low humidity and fogging may occur.

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し、好まし
くは、後述する合成例に記載してある如く、5〜12%で
あることが良い。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、
帯電過剰となり易くなる。
Further, the total acid value (B) derived from the acid anhydride group is not more than 60% (preferably 50% or less, more preferably 40% or less) of the total acid value (A) of the whole binder resin. Preferably, it is 5 to 12% as described in Synthesis Examples described later. If it exceeds 60%, the application and release of electric charge will not be balanced, and the ability to apply electric charge will win,
It becomes easy to be overcharged.

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-1〜1850cm-1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。
In addition, when an acid anhydride group is used as a constituent, the absorption peak derived from the acid anhydride (about 17
50cm around -1 ~1850cm -1) is that for which it is recognized. When the toner is present to this extent, sufficient triboelectric charging stability of the toner can be obtained.

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。
The absorption of carbonyl of the acid anhydride appears on the higher wave number side than that of the ester acid, so that its existence can be confirmed.

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。
The magnetic iron oxide having an FeO content of 25 to 30% by weight used in the toner of the present invention has a high blackness as a black pigment and has an effect of stabilizing the toner charge amount in order to maintain an appropriate electric resistance. It has the effect of improving the image density and improving the fog rank on the image in terms of developability.

ここで、先にも述べたようにFeO含有量が25重量%未
満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に充
分対処しきれるものではない。
Here, as described above, when the magnetic iron oxide having an FeO content of less than 25% by weight is used for the toner, the toner charge amount can be appropriately adjusted particularly in a low-temperature and low-humidity environment when considering application to a high-speed machine. This makes it difficult to control, and cannot sufficiently cope with a decrease in image density due to an excessive increase in the toner charge amount and a stain on the background.

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、特に高湿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。
Further, when a magnetic iron oxide having an FeO content of more than 30% by weight is used for the toner, the charge amount of the toner is reduced particularly in a high humidity environment, and the image density is reduced.

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。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。
From the above, the FeO content in the magnetic iron oxide was reduced to 25 to 30% by weight.
By using the binder resin as described above, it was possible to prevent the toner charge from excessively increasing in a low humidity environment, and to obtain a magnetic toner capable of maintaining an appropriate charge for a considerably long period of time. It has also been found that the fixability can be improved, particularly when applied to a high-speed copying machine.

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個々が
均一に帯電しうる状況になることが原因ではないかと考
えている。
Although the inventors have not been able to explain this phenomenon clearly, the balance between the release and accumulation of electric charge at the micro interface on the surface of the toner particles is balanced, and the individual toner particles can be uniformly charged. I think that the situation may be the cause.

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、FeO
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。
Here, the toner of the present invention and FeO were measured by a charge amount distribution measuring device E-Spurt Analyzer (manufactured by Hosokawa Micron).
The distribution state of the charge amount per unit weight of the comparative toner having the same formulation as the toner of the present invention except that the content was less than 25% by weight was measured. FIG. 5 shows the measurement results. Hereinafter, the charge amount per unit weight of the magnetic toner is expressed as q / m (μc / g).

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。
In the present invention, whether the charge amount distribution (q / m distribution) of the magnetic toner is sharp or broad is determined by:
The judgment is made based on A and B (existence width of q / m) shown in FIG. The smaller the existence width of q / m (μc / g), the sharper the charge amount distribution (q / m distribution) of the magnetic toner.

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
個々の帯電状態が均質化している様子がうかがえた。
In FIG. 5, A = 27 (μc / g), B = 48 (μc / g)
The charge distribution (q / m distribution) of the toner of the present invention was much sharper than that of the comparative toner, indicating that the charge state of each toner particle was uniform.

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。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。
Conventionally, in a copying machine having a mechanism in which toner is supplied from a toner hopper to a developing device in accordance with a remaining amount of toner in the developing device, a toner is newly supplied from the hopper to the charged toner around the sleeve of the developing device. Is supplied, the charge amount of the toner becomes non-uniform, and the image density may temporarily decrease. In the toner of the present invention, as shown in FIG. 5, since the charge amount distribution is sharp, the above-described temporary decrease in image density did not occur.

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
ドッ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、コピーまたはプリントアウトを
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。
Thus, by applying a magnetic toner having a specific particle size distribution containing a specific binder resin and magnetic iron oxide,
It is possible to faithfully reproduce even the fine lines of the latent image formed on the photoreceptor, and is excellent in the reproduction of halftone dots and dot latent images such as digital, and has excellent gradation and resolution. Give the picture. Furthermore, high image quality can be maintained even when copying or printing out is continued, and even in the case of high-density images, good development can be performed with less toner consumption than conventional magnetic toners. In addition, there is an advantage in downsizing the copying machine or the printer body.

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うるトナーを
得ることができるものである。
In particular, when applied to a high-speed machine, the fixing roller is not contaminated by the toner during continuous running, and the fixing property is improved in a low-temperature environment and the toner charge amount is excessively increased in a low-humidity environment. It is possible to obtain a toner capable of maintaining a constant image density for a long period of time while also preventing the occurrence of a decrease in image density.

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、トナー粒子個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。
Since the magnetic toner of the present invention contains a specific binder resin and magnetic iron oxide, the charged state of each toner particle is uniform and an appropriate charge amount can be maintained for a long period of time.

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
く抑えて、その印加時間を長くするという交番バイアス
のデューティ比を制御する方法を用いているため、トナ
ー粒子個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。
Therefore, in the developing method of the present invention, in the alternating electric field during development, the developing bias electric field is increased without changing the frequency of the alternating bias, and the application time of the developing bias electric field is shortened. The method uses the method of controlling the duty ratio of the alternating bias, in which the development side bias electric field is kept low and the application time is lengthened, so that the magnetic toner of the present invention, in which the charged state of each toner particle is uniform, can effectively fly back and forth. Excellent in exercising.

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。
In the developing method applied to the magnetic toner of the present invention, the above effects can be more effectively exhibited.

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ーカウンターを用いて行
った。
Although the particle size distribution of the toner can be measured by various methods, in the present invention, the measurement was performed using a Coulter counter.

すなわち、測定装置としてはコールターカウンターTA
−II型(コールター社製)を用い、個数分布,体積分布
を出力するインターフェイス(日科機製)及びCX−1パ
ーソナルコンピュータ(キヤノン製)を接続し、電解液
は1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製
する。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティ
フィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては
前記電解水溶液100〜150ml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0.1〜5
ml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、前記コールターカウンターTA−II型により、アパチ
ャーとして100μアパチャーを用いて、個数を基準とし
て2〜40μの粒子の粒度分布を測定して、それから本発
明に係るところの値を求めた。
In other words, the Coulter Counter TA is used as a measuring device.
-An interface (manufactured by Nikkaki) that outputs the number distribution and volume distribution and a CX-1 personal computer (manufactured by Canon) are connected using Type II (manufactured by Coulter), and the electrolyte is approximately 1% sodium chloride. Prepare 1% NaCl aqueous solution. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, a surfactant as a dispersing agent, preferably an alkylbenzene sulfonate in 0.1 to 5 ml of the electrolytic aqueous solution 100 to 150 ml is used.
ml and then 2 to 20 mg of the measurement sample. The electrolytic solution in which the sample was suspended was subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the Coulter Counter TA-II was used, and a 100 μ aperture was used as an aperture. The particle size distribution was measured and the values according to the invention were determined therefrom.

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。
A specific example of an apparatus that has performed the developing step in the present invention is shown in FIG. 6 and the configuration of the present invention will be described in more detail. However, this does not limit the present invention in any way.

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。
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a latent image carrier (so-called photosensitive member) such as a rotating drum type in a transfer type electrophotographic method, and an insulator such as a rotary drum type in a transfer type electrostatic recording method, and an electrofax. Electrostatic latent image is formed on the surface of a latent image holding member such as a photosensitive paper according to the method or an electrostatic recording paper according to the direct electrostatic recording method by a latent image forming process device or a process mechanism not shown in the drawing. Is moving in the direction of the arrow.

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を内蔵させてある。
Reference numeral 2 denotes the overall reference number of the developing device, reference numeral 21 denotes a hopper containing toner, and reference numeral 22 denotes a rotating cylindrical body (hereinafter, referred to as a sleeve) as a toner carrier (developer layer supporting member). Is built in.

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
辺エッ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。
The sleeve 22 has a substantially right half circumferential surface exposed in the hopper 21 and a substantially left half circumferential surface exposed to the outside of the hopper, and is supported by a bearing. Is a doctor blade as a toner application member which is disposed close to, and 27 is a stirring member for the toner in the hopper.

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。
The axis of the sleeve 22 is substantially parallel to the generatrix of the latent image carrier 1 and is closely opposed to the surface of the latent image carrier 1 with a small gap α.

潜像保持体1とスリーブ22の各面移動速度(周速)は
略同一であるか、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S1によって、直流電圧と
交流電圧が重畳印加される。
The surface moving speeds (peripheral speeds) of the latent image holder 1 and the sleeve 22 are substantially the same, or the peripheral speed of the sleeve 22 is slightly higher. An alternating bias voltage applying means between the latent image holding member 1 and the sleeve 22;
By S 0 and the DC bias voltage applying means S 1, a DC voltage and an AC voltage is superimposed is applied.

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。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
一の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1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。
Thus, the substantially right half peripheral surface of the sleeve 22 is always in contact with the toner reservoir in the hopper 21, and the toner near the sleeve surface contacts the sleeve surface with the magnetic force of the magnetism generating means 23 in the sleeve as a magnetic adhesion layer, Adhered and held by force. Sleeve 22 is advice service as a thin layer toner layer T 1 of the thickness of each portion substantially uniform in the process of adhering toner layer when driven rotating the sleeve surface passes through the doctor blade 24 position. The toner is charged mainly by frictional contact between the sleeve surface with the rotation of the sleeve 22 and the toner in the toner reservoir near the sleeve, and the thin toner layer surface of the sleeve 22 is brought into contact with the surface of the latent image holding member 1 with the rotation of the sleeve. And passes through the developing area A, which is the closest part between the latent image holding member 1 and the sleeve 22. During this passage, the toner of the thin toner layer on the side of the sleeve 22 flies by the DC and AC electric fields generated by the DC and AC voltages applied between the latent image holder 1 and the sleeve 22, and the surface of the latent image holder 1 in the developing area A And the sleeve 22 reciprocate. And finally the toner image T 2 are sequentially formed by selectively transition adhere according to the potential pattern of the latent image to the toner latent image bearing member 1 surface of the sleeve 22 side.

現像領域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。
The sleeve surface on which the toner is selectively consumed after passing through the developing area A receives the toner re-supply by re-rotating into the toner reservoir of the hopper 21, and the developing area A is always supplied with the toner thin layer T of the sleeve 22. One surface rotates, and the copying process is repeated.

ところでこのような現像方式(1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(クローン力)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。
By the way, such a developing method (one-component non-contact developing method)
As one of the problems in the case of adopting the method, there is a case where a phenomenon in which the developing property decreases due to an increase in the adhesive force of the toner near the sleeve surface occurs. In other words, the rotation of the sleeve 22 causes the toner and the sleeve to always come into contact friction, and the charge amount of the toner gradually increases, so that the electrostatic force (cloning force) with the sleeve increases, and the flying force of the toner to the latent image holding member 1 is reduced. Weakens, stays near the sleeve, hinders triboelectric charging of other toner,
This is a phenomenon that causes a decrease in developability. This occurs due to low humidity or repetition of the copying process.

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
得るべく加速度を与えねばならない。トナーの重量を
mとしてその力は、=m・で与えられる。トナー
の電荷をqとし、スリーブとの距離をd、交番バイアス
電界をとすればおおまかには で表わされ、スリーブとの静電吸着力と電界力とのかね
合いでトナーの潜像面への到達力が決定される。
The force for causing the toner to fly from the sleeve to the latent image holding member 1 must be accelerated by an AC bias electric field so that the toner can sufficiently reach the latent image surface. The force is given by = m ·, where m is the weight of the toner. If the charge of the toner is q, the distance from the sleeve is d, and the alternating bias electric field is The force of the toner reaching the latent image surface is determined by the balance between the electrostatic attraction force with the sleeve and the electric field force.

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、地カブリが問題となる。
さらに、逆現像バイアス電圧を大きくすることで地カブ
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
イアス電界を大きく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。
Here, in order to fly toner of 5 μm or less which tends to collect near the sleeve, the electric field may be increased. But,
Simply increasing the developing-side bias voltage causes the toner particles to fly to the latent image side irrespective of the latent image pattern, and toner particles having a size of 5 μm or less have a strong tendency to cause background fog.
Further, ground fog can be prevented by increasing the reverse development bias voltage, but when a large alternating bias electric field is applied between the latent image holding member 1 and the sleeve 22, discharge is directly generated between the latent image holding member 1 and the sleeve 22, The image quality is significantly disturbed.

また、逆現像バイアス電圧も大きくしていくと、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
ののりが悪くなり、顕像パターンを乱してしまい、階調
性、ライン再現性が悪化し中ヌケ等が発生しやすくな
る。
Also, when the reverse developing bias voltage is increased, not only the non-latent image portion but also the toner developed into the latent image pattern is peeled off, and the reflection power on the latent image holding member is relatively weak.
The toner particles having a size of about 12.7 μm are removed, the toner adhesion of the latent image portion is deteriorated, the visual pattern is disturbed, the gradation property and the line reproducibility are deteriorated, and it is easy to cause a drop in the image.

以上の結果から、交番バイアス電界をあまり大きくせ
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。
From the above results, it is necessary to cause the toner in the vicinity of the sleeve to fly and reciprocate without increasing the alternating bias electric field so much and keeping the reverse developing side bias voltage low.

そこで本発明では、交番バイアス電界の大きさだけで
なく、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く抑えて、その印加
時間を長くするという交番バイアスのデューティ比を制
御する方法を用いた。
Therefore, the present invention achieves the above object by providing an image forming method that can have not only the magnitude of an alternating bias electric field but also an application time t and a triboelectric charge amount suitable for a developing bias to be controlled on a toner carrier. did. In other words, the developing bias electric field is increased without changing the frequency of the alternating bias, the application time of the developing bias electric field is shortened, and accordingly, the reverse developing bias electric field is suppressed low, and the application time is increased. A method of controlling the duty ratio of the alternating bias was used.

ここで「交流バイアス電界のデューティ比」は下式の
ように定義する。
Here, the “duty ratio of the AC bias electric field” is defined as in the following equation.

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。
a: The application time of the electric field component of the polarity in the direction of transferring the toner to the latent image holding member side in one cycle of the AC bias in which the electric field polarity alternately changes positively and negatively. At this time, the DC bias electric field has been removed.

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
く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
くくなる。
b: Conversely, the application time of the electric field component of the polarity in the direction of separating the toner from the latent image holding member side.By using this method, it is an essential component to improve the image quality on the sleeve by sufficiently strengthening the developing side bias electric field. This is consistent with the effective reciprocating flight of toner particles having a size of 5 μm or less, thereby preventing the toner particles from adhering to the sleeve surface. That is, the image density is hardly reduced.

さらに、逆現像側バイアス電界は低く抑えられても、
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、地カブリを防止できる。
Furthermore, even if the reverse development side bias electric field is kept low,
Conversely, by applying the voltage for a sufficiently long time, a force for separating excess toner adhering to portions other than the latent image pattern from the latent image holding member 1 can be obtained, and the background fog can be prevented.

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。一例として第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。
At this time, since the reverse-developing-side bias electric field is kept low, toner particles of 8 to 12.7 μm, which are essential components for the toner application, are not stripped. First example
The figure shows the waveform of the alternating bias voltage used in the present invention.

つまり、逆現像側バイアス電界は弱くても時間を長く
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。
That is, even if the reverse developing side bias electric field is weak, the effective value of the force separating from the latent image holding member is the same by increasing the time even if the bias electric field is weak. In addition, since the toner image developed into the latent image pattern is not disturbed, good image quality with gradation is obtained.

本発明によれば交番バイアス電界の現像側バイアス電
界が強く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く付着することが
でき、画像的にもエッ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5μm
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。
According to the present invention, since the developing bias electric field of the alternating bias electric field is strong, the toner near the sleeve can also fly,
The toner having a large charge amount near the sleeve is more strongly developed into a latent image pattern. Therefore, it can strongly adhere to the weak latent image pattern due to the electrostatic force of the toner with a high charge amount, and can develop images with good edge effect and high resolution, and is an effective component for realizing high image quality. Some 5 μm
The following magnetic toner particles can be effectively used, and extremely good image quality can be obtained.

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。
In the developing method used in the present invention, the gap between the sleeve 22 and the latent image holding member 1 was set at 0.3 mm in the embodiment, but from 0.1 mm to 0.5 mm is sufficient for the developing method according to the present invention. Development is possible.

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との間隙が大きくても
現像できる結果である。
Since the developing-side bias is larger than in the conventional developing method, it is possible to develop even if the gap between the sleeve 22 and the latent image holding member 1 is large.

交番バイアス電圧の絶対値が1.0kV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。
If the absolute value of the alternating bias voltage is 1.0 kV or more, a sufficiently satisfactory image can be obtained. Further, considering the leakage to the latent image holding member, the absolute value of the alternating bias voltage is 1.0 kV.
Above, 2.0kV or less is desirable. However, this leak naturally varies depending on the gap between the sleeve 22 and the latent image holding member 1.

次に交番バイアス周波数は1.0kHzから5.0kHzが好まし
い。周波数が1.0kHz以下になると、階調性が良くなる
が、地カ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くなる。
Next, the alternating bias frequency is preferably 1.0 kHz to 5.0 kHz. When the frequency is 1.0 kHz or less, the gradation is improved, but it is difficult to eliminate the background fog. This is because in the low frequency region where the number of reciprocating movements of the toner is small, the pressing force of the toner against the latent image holding member due to the developing bias electric field becomes too strong even in the non-image area, and the toner is stripped off by the reverse developing bias electric field. This is probably because the toner attached to the non-image area cannot be completely removed. When the frequency is 5.0 kHz or more, a bias electric field on the reverse development side is applied before the toner sufficiently contacts the latent image holding member, and the developability is significantly reduced. That is, the toner itself cannot respond to the high-frequency electric field.

特に本発明によれば交番バイアス電界の周波数は1.5k
Hzから3kHzで最適な画像性を示した。
In particular, according to the present invention, the frequency of the alternating bias electric field is 1.5 k.
The optimum image quality was shown from Hz to 3kHz.

最後に本発明の交番バイアス電界波形を満足するデュ
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%デューティ比40%であることが良い。デ
ューティ比が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
ューティ比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くなり現像性が低下
してしまう。特にデューティ比の最適値は15%≦デュー
ティ比≦35%である。
Lastly, the duty ratio that satisfies the alternating bias electric field waveform according to the present invention may be less than approximately 50%, but in consideration of image quality, the duty ratio is preferably 10% and 40%. When the duty ratio exceeds 40%, the above-described drawbacks become noticeable, and the effect of the present invention for further improving image quality is weakened. If the duty ratio is less than 10%, the above-described alternating bias electric field response of the toner itself is deteriorated, and the developability is reduced. Particularly, the optimum value of the duty ratio is 15% ≦ duty ratio ≦ 35%.

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。
Further, as the alternating bias waveform, a waveform such as a rectangular wave, a sine wave, a sawtooth wave, and a triangular wave can be applied.

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)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。
The magnetic iron oxide used in the present invention is obtained by neutralizing iron sulfate (FeSO 4 ) with caustic soda (NaOH) to obtain Fe (OH) 2 , adjusting the pH to 12 to 13 by alkali adjustment, and then oxidizing with steam and air to remove magnetite. Obtain a slurry. In the subsequent drying step, FeO in the magnetic iron oxide can be controlled by controlling the drying temperature and the drying time using a warm air dryer. After drying is completed, the powder is crushed to obtain magnetite powder.

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500mlのビーカーに入れ脱イオ
ン水50mlを加え、さらに特級硫酸20mlを添加し磁性酸化
鉄を完全に溶解させる。
Here, the measurement of FeO in the magnetic iron oxide is performed according to the following procedure. 1.000 g of magnetic iron oxide is put into a 500 ml beaker, 50 ml of deionized water is added, and 20 ml of special grade sulfuric acid is further added to completely dissolve the magnetic iron oxide.

次に脱イオン水100ml加え、さらにMnSO4,H2SO4および
H3PO4(モル比0.3:2.0:2.0)から成るMnSO4混液10mlを
加えて合計180mlとした後10mlを採取し0.1NのKMnO4溶液
にて滴定する。
Next, 100 ml of deionized water was added, and further MnSO 4 , H 2 SO 4 and
After adding 10 ml of a mixed solution of MnSO 4 composed of H 3 PO 4 (molar ratio 0.3: 2.0: 2.0) to make a total of 180 ml, 10 ml is collected and titrated with a 0.1N KMnO 4 solution.

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。
And FeO contained in 1.000 g of magnetic iron oxide by the following formula
(%).

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。
As the binder resin used in the magnetic toner of the present invention, a binder resin having a total acid value of 2 to 100 mgKOH / g measured by the following method among known binder resins for toner can be used.

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。
The qualitative and quantitative determination of the functional group in the binder resin in the present invention is, for example, a method using infrared absorption spectrum, acid value measurement of JIS K-0070, hydrolysis acid value measurement (total acid value measurement) and the like. It is listed as.

例えば赤外吸収に於いては1780cm-1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。
For example, in the case of infrared absorption, an absorption peak derived from anhydride carbonyl appears at around 1780 cm -1 , so the presence of an acid anhydride is confirmed.

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。
In the acid value measurement of JIS K-0070 (hereinafter referred to as JIS acid value), about 50% of the theoretical value of the acid anhydride is measured (the acid anhydride has an acid value as a dicarboxylic acid).

一方全酸価測定では、ほ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。
On the other hand, in the measurement of the total acid value, it is measured almost as a theoretical value. Therefore, the difference between the total acid value and the JIS acid value is about 50% of the theoretical value, and the acid anhydride is measured as a dibasic acid. Therefore, the total acid value derived from the acid anhydride per 1 g is determined.

具体例を挙げればマレイ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
チルとマレイン酸無水物との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
開環する。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。
As a specific example, when monooctyl maleate is used as the acid component, a copolymer of monooctyl maleate and maleic anhydride is first synthesized by solution polymerization. By measuring the JIS acid value and total acid value (A) of this copolymer, the total acid value (B) derived from the anhydride can be determined. When this copolymer is further dissolved in a monomer and subjected to suspension polymerization, the ring is partially opened. By measuring the JIS acid value and total acid value (A) of the binder resin thus obtained, the total acid value (B) derived from the remaining anhydride is determined, and the total acid value of the entire binder resin is determined. (A)
The ratio of the total acid value (B) derived from the anhydride in the content is determined.

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30mlに溶解させ、
これに、ピリジン10ml、ジメチルアミノピリジン20ml、
水3.5mlを加え撹拌しながら4時間加熱還流する。冷却
後1/10N 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。
In the present invention, the total acid value is determined as follows. Dissolve 2 g of sample resin in 30 ml of dioxane,
To this, pyridine 10ml, dimethylaminopyridine 20ml,
3.5 ml of water is added, and the mixture is refluxed for 4 hours while stirring. After cooling, the acid value obtained by neutralization titration with 1 / 10N KOH.THF solution using phenolphthalein as an indicator is defined as the total acid value.

1/10N KOH・THF溶液の調製は次のように行う。KOH1.5
gを約3mlの水で溶解し、これにTHF200mlと水30ml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、1/10N HCl標準溶液で標定する。
Preparation of 1 / 10N KOH-THF solution is performed as follows. KOH1.5
g was dissolved in about 3 ml of water, and 200 ml of THF and 30 ml of water were added thereto, followed by stirring. Add a small amount of methanol if the solution has separated after standing, and add a small amount of water if the solution is turbid to obtain a uniform and transparent solution, and standardize with a 1 / 10N HCl standard solution.

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等が単独または混合して使用出
来る。
As the toner binder resin, a known toner binder resin can be used. For example, a styrene-based copolymer of styrene such as a styrene-maleic acid ester copolymer and another vinyl-based monomer or the like can be used alone or in combination.

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
ルケニルグルタン酸、アルエ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
構造をもつ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。
In the binder resin of the toner, unsaturated dibasic acids such as maleic acid, citraconic acid, dimethylmaleic acid, itaconic acid, alkenylsuccinic acid and anhydrides thereof; fumaric acid, metaconic acid, dimethylfumaric acid; , Anhydride monomers. Further, monoesters of the above unsaturated dibasic acids. Α, β-unsaturated acids such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, cinnamic acid and anhydrides thereof; anhydrides between the α, β-unsaturated acids and anhydrides with lower fatty acids; These anhydride monomers. It must have a structure such as alkenyl malonic acid, alkenyl glutanic acid, arenyl adipic acid and anhydrides and monoesters thereof. Among these, it is particularly preferable to have a structure of a monoester of α, β-dibasic acid having a maleic acid, fumaric acid or succinic acid structure.

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。
In the present invention, a charge control agent can be used if necessary, and a conventionally known negative or positive charge control agent is used.

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。
Today, charge control agents known in the art include:

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。
The following substances control the toner to be negatively charged.

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、芳香族ダイカルボン酸
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。
For example, an organometallic complex, a chelate compound is effective and a monoazo metal complex as described above, an acetylacetone metal complex,
There are aromatic hydroxycarboxylic acids and aromatic dicarboxylic acid-based metal complexes. Other examples include aromatic hydroxycarboxylic acids, aromatic mono- and polycambonic acids and their metal salts, anhydrides, esters, and phenol derivatives such as bisphenol.

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。
The following substances control the toner to be positively charged.

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四級アンモニウム塩、及びこれらの
類似体であるホウ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、フエリシアン化物、
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
ヘ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。
Modified products such as nigrosine and fatty acid metal salts. Onium salts such as quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate and tetrabutylammonium tetrafluoroborate, and analogs thereof such as borophonium salts, lake pigments thereof, and triphenylmethane dyes And these lake pigments (phosphor tungstic acid,
Phosphomolybdic acid, phosphotungsten molybdic acid, tannic acid, lauric acid, gallic acid, phyllocyanide,
Metal salts of higher fatty acids; diorganotin oxides such as dibutyltin oxide, dioctyltin oxide and dicyclohexyltin oxide; Dibutyltin borate, dioctyltin borate,
Diorganotin borates such as dicyclohexyl tin borate. These can be used alone or in combination of two or more. Among these, charge control agents such as nigrosine and quaternary ammonium salts are particularly preferably used.

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。
In the toner of the present invention, it is preferable to add fine silica powder in order to improve charging stability, developability, fluidity, and durability.

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30m2/g以上(特に50〜400m
2/g)の範囲内のものが良好な結果を与える。トナー100
重量部に対してシリカ微粉体0.01〜8重量部、好ましく
は0.1〜5重量部使用するのが良い。
The silica fine powder used in the present invention has a specific surface area by nitrogen adsorption measured by the BET method of 30 m 2 / g or more (particularly 50 to 400 m
2 / g) gives good results. Toner 100
It is preferable to use 0.01 to 8 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight of silica fine powder based on parts by weight.

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
ンワニス、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、あるいは種々処理剤で併
用して処理されていることも好ましい。
In addition, the silica fine powder used in the present invention may contain, if necessary, a silicone varnish, various modified silicone varnishes, silicone oil, various modified silicone oils, a silane coupling agent, a functional group for the purpose of hydrophobicity, charge control, and the like. It is also preferred that the silane coupling agent is treated with a treating agent such as a silane coupling agent or another organosilicon compound, or in combination with various treating agents.

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。
As other additives, for example, abrasives such as cerium oxide, silicon carbide, and strontium titanate, among which strontium titanate is preferable. Alternatively, for example, a fluidity-imparting agent such as titanium oxide and aluminum oxide, particularly a hydrophobic agent is preferable. A small amount of an anti-caking agent or a conductivity-imparting agent such as carbon black, zinc oxide, antimony oxide, or tin oxide, or white and black fine particles of opposite polarity can also be used as a developability improver.

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。
For the purpose of improving the releasability at the time of fixing with a hot roll, a wax-like substance such as low-molecular-weight polyethylene, low-molecular-weight polypropylene, microcrystalline wax, carnauba wax, sazol wax, and paraffin wax is added in an amount of 0.5 to 100% by weight of the binder resin. Addition of about 10% by weight to the toner is also a preferred embodiment of the present invention.

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。
In the magnetic toner of the present invention, metals such as iron, cobalt and nickel or aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony,
Magnetic materials such as alloys of metals such as beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, and vanadium and mixtures thereof may be used in combination.

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40〜1
50重量部が良い。
These ferromagnetic substances preferably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm, preferably about 0.1 to 0.5 μm. The amount of the ferromagnetic substance contained in the toner is preferably about 20 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the resin component.
Parts by weight, particularly preferably 40 to 1 to 100 parts by weight of the resin component.
50 parts by weight is good.

また、10Ke印加での磁気特性が抗磁力20〜150e
飽和磁化50〜200emu/g、残留磁化2〜20emu/gのものが
望ましい。
In addition, the magnetic characteristics when 10 Ke is applied have a coercive force of 20 to 150 e.
Desirably, the saturation magnetization is 50 to 200 emu / g and the residual magnetization is 2 to 20 emu / g.

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
ンブルー等がある。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2〜10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、キサンテン系
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。
Colorants that can be used in the toner of the present invention include any suitable pigments or dyes. Toner colorants are well known and include pigments such as carbon black, aniline black, acetylene black, naphthol yellow, hansa yellow, rhodamine lake, alizarin lake, bengara, phthalocyanine blue, and indanthrene blue. These are used in an amount necessary and sufficient to maintain the optical density of the fixed image, and 0.1 to 20 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the resin is good. A dye is further used for the same purpose. For example, there are azo dyes, anthraquinone dyes, xanthene dyes, methine dyes, etc.
The addition amount is preferably up to 20 parts by weight, preferably 0.3 to 3 parts by weight.

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、ニーダー、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
砕及び分級を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。
To prepare the toner for developing an electrostatic image according to the present invention, a binder resin, a metal salt or a metal complex, a pigment or dye as a colorant, a magnetic substance, a charge control agent as necessary, and other additives After thoroughly mixing with a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, melting, kneading and kneading using a hot kneading machine such as a heating roll, kneader or extruder to dissolve the metals in the resin, The toner according to the present invention can be obtained by dispersing or dissolving the compound pigments, dyes, and magnetic substances, and solidifying by cooling, followed by pulverization and classification.

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。
Further, if necessary, desired additives are sufficiently mixed with a mixer such as a Henschel mixer to obtain the toner for developing an electrostatic image according to the present invention.

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テ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。
In the present invention, the charge amount of the toner layer on the carrier was determined using a so-called suction-type Faraday method.
In the suction type Faraday cage method, the outer cylinder is pressed against the toner carrier to suck all the toner on a certain area on the carrier, collected by a filter of the inner cylinder, and the toner carrier is increased from the weight increase of the filter. The weight of the toner layer per unit area above can be calculated. At the same time, the charge amount on the toner carrier can be obtained by measuring the charge amount accumulated in the inner cylinder electrostatically shielded from the outside.

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100μm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。
In the present invention, fine line reproducibility was measured by the following method. That is, an image obtained by copying an original original of a fine line accurately having a width of 100 μm under appropriate copying conditions is used as a measurement sample, and using a Luzex 450 particle analyzer as a measuring device, a line width is determined by an indicator from an enlarged monitor image. Measurement. At this time, since the line width measurement position has irregularities in the width direction of the thin line image of the toner, the average line width of the irregularities is used as the measurement point. From this, the value (%) of the fine line reproducibility is calculated by the following equation.

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くる。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。
In the present invention, the resolution was measured by the following method. That is, a pattern consisting of five fine lines with the same line width and spacing, and 2.8, 3.2, 3.6, 4.0, 4.5, 5.
0,5.6,6.3,7.1,8.0,9.0,10.0 Create an original image that is drawn as if it were there. Observe an image obtained by copying the original manuscript with these 12 types of line images under appropriate copying conditions with a magnifying glass, and determine the resolution value with the number of images (lines / mm) where fine lines are clearly separated. I do.

この数字が大きいほど、解像力が高いことを示す。 The larger this number is, the higher the resolution is.

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。
In the present invention, the measurement of the charge amount distribution of the magnetic toner is performed by:
As described above, the distribution state of the charge amount per unit weight was measured by the charge amount distribution measuring device E-Spurt Analyzer (manufactured by Hosokawa Micron). FIG. 5 shows an example of the measurement result.

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。
Hereinafter, the charge amount per unit weight of the magnetic toner is q / m
(Μc / g). In the present invention, whether the charge amount distribution (q / m distribution) of the magnetic toner is sharp or broad is determined by A and B (existing width of q / m) shown in FIG. . The smaller the width of q / m (μc / g), the smaller the charge amount distribution (q / m distribution) of the magnetic toner.
Is sharp.

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。
In the examples and comparative examples, the measurement of the charge amount distribution (q / m distribution) of the magnetic toner was performed immediately before and after the start of the copy test in a low-temperature and low-humidity environment.

[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。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples.
This does not limit the invention in any way.

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。
First, the developing bias power supply used in the image forming apparatus used for the image formation of the present invention will be described with reference to the waveform of the alternating electric field.

(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。
(Waveform Example 1) The developing bias power supply to which the alternating bias electric field having the waveform shown in FIG.

この交番電界は peak to peak 1400 V 周波数 2000 Hz デューティ比 20 % 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。
This alternating electric field has a peak to peak of 1400 V, a frequency of 2,000 Hz, and a duty ratio of 20%.
It was used as a developing bias power supply.

(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。
(Waveform Example 2) The developing bias power supply capable of applying the alternating bias electric field having the waveform shown in FIG.

この交番電界は peak to peak 1400 V 周波数 2000 Hz デューティ比 30 % の交番電圧に+200V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。
This alternating electric field was obtained by superimposing a DC voltage of +200 V on an alternating voltage having a peak to peak of 1400 V, a frequency of 2000 Hz, and a duty ratio of 30%, and was used as a developing bias power supply.

(波形例3) 第9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3とする。
(Waveform Example 3) The developing bias power supply capable of applying the alternating bias electric field having the waveform shown in FIG.

この交番電界は peak to peak 1400 V 周波数 2000 Hz デューティ比 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。
This alternating electric field has a peak to peak of 1400 V, a frequency of 2,000 Hz, and a duty ratio of 35%.
It was used as a developing bias power supply.

(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。
(Waveform Example 4) The developing bias power supply to which the alternating bias electric field having the waveform shown in FIG.

この交番電界は peak to peak 1400 V 周波数 2000 Hz デューティ比 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。
This alternating electric field has a peak to peak of 1400 V, a frequency of 2000 Hz, and a duty ratio of 30%.
It was used as a developing bias power supply.

(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。
(Waveform Example 5) The developing bias power source to which the alternating bias electric field having the waveform shown in FIG.

この交番電界は peak to peak 1400 V 周波数 2000 Hz デューティ比 50 % 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。
This alternating electric field has a peak to peak of 1400 V, a frequency of 2,000 Hz, and a duty ratio of 50%.
It was used as a developing bias power supply.

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。
Next, the magnetic toner used for the image formation of the present invention will be described.

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。
First, a synthesis example of the binder resin used in the present invention will be described.

合成例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。
Synthesis Example 1 The above compound was added dropwise to 200 parts by weight of xylene heated to the reflux temperature over 4 hours. Further, the polymerization was completed under xylene reflux (138 to 144 ° C), and xylene was removed while heating to 200 ° C under reduced pressure. The resin thus obtained is referred to as resin A.

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0.12
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。
Next, using resin A 0.12 polyvinyl alcohol partially saponified in the above mixture
170 parts by weight of water in which the above parts were dissolved were added and stirred vigorously to obtain a suspension dispersion. The suspension dispersion was added to a reactor filled with 50 parts by weight of water and purged with nitrogen, and a suspension polymerization reaction was performed at a reaction temperature of 80 ° C. for 8 hours. After completion of the reaction, the resultant was washed with water, dehydrated and dried to obtain a resin B.

合成例2 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。
Synthesis Example 2 Resin C was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 using the above compound.

上記混合液を用いて合成例1と同様にして樹脂Dを得
た。
Resin D was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 using the above mixed liquid.

合成例3 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。
Synthesis Example 3 The above compound was added dropwise to 200 parts by weight of xylene heated to the reflux temperature over 4 hours. Further, the polymerization was completed under xylene reflux (138 to 144 ° C), and xylene was removed while heating to 200 ° C under reduced pressure. The resin thus obtained is referred to as a resin E.

上述の結着樹脂の全酸化(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)〕×100を第1表に示す。
Total oxidation of the above binder resin (A), JIS acid value, acid anhydride,
Table 1 shows the total acid value (B) derived and the ratio of the resin to the total acid value (A) [(B) / (A)] × 100.

次に、本発明に使用される磁性酸化鉄の製造例を示
す。
Next, a production example of the magnetic iron oxide used in the present invention will be described.

製造例1 4の三口フラスコ中で、0.8MのFeSO4水溶液1
と、0.85Mの苛性ソーダ水溶液1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(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。
Production Example 14 0.8 M FeSO 4 aqueous solution 1 in the three-necked flask of 4
And 0.85M caustic soda aqueous solution 1
Oxidize at about 70 ° C. while blowing steam and oxygen. The obtained black powder is washed with water, and the drying temperature is 130 ° C.
After 10 minutes (initial drying condition) and drying temperature 80
C. for 2 hours (late drying conditions) to obtain a magnetic iron oxide powder containing 26.1% by weight of FeO.

製造例2 製造例1において初期乾燥条件130℃,10分間保持を12
0℃,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2
5.4重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
Production Example 2 Initial drying conditions were 130 ° C. for 10 minutes in Production Example 1.
Except that the temperature was kept at 0 ° C. for 15 minutes and the latter drying condition was 80 ° C. for 2 hours, the same operation as in Production Example 1 was carried out.
A magnetic iron oxide powder containing 5.4% by weight was obtained.

製造例3 製造例1において乾燥条件を65℃,15分間とすること
を除いては製造例1と同様に行なったところ、FeOを28.
1重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
Production Example 3 Production was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that the drying conditions were changed to 65 ° C. for 15 minutes.
A magnetic iron oxide powder containing 1% by weight was obtained.

製造例4 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、FeOを27.
2重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
Production Example 4 Production was carried out in the same manner as in Production Example 1 except that the drying conditions were changed to 70 ° C. for 10 hours.
A magnetic iron oxide powder containing 2% by weight was obtained.

比較製造例1 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、FeOを2
3.0重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
Comparative Production Example 1 Production was performed in the same manner as in Production Example 1 except that the drying conditions were changed to 130 ° C. and 1.5 hours.
A magnetic iron oxide powder containing 3.0% by weight was obtained.

比較製造例2 製造例1において乾燥条件を75℃,18時間とし、更に5
0℃,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3
0.5重量%含有する磁性酸化鉄粉を得た。
Comparative Production Example 2 The drying conditions in Production Example 1 were changed to 75 ° C. for 18 hours,
Except that after leaving for 50 hours at 0 ° C. and then for 15 hours in an H 2 atmosphere, the same operation as in Production Example 1 was performed,
A magnetic iron oxide powder containing 0.5% by weight was obtained.

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。
Table 2 summarizes the drying conditions and the FeO content of the magnetic iron oxide.

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。
The magnetic toner used for the image formation of the present invention will be described.

トナーの製造例1 上記材料をブレンダーでよく混合した後、150℃に設
定した2軸混練押出機にて混練した。得られた混練物を
冷却し、カッターミルにて粗粉砕した後、ジェット気流
を用いた微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕粉
を固定壁型風力分級機で分級して分級粉を生成した。さ
らに、得られた分級粉をコアンダ効果を利用した多分割
分級装置(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。
Production Example 1 of Toner After the above materials were mixed well in a blender, they were kneaded with a biaxial kneading extruder set at 150 ° C. The obtained kneaded material was cooled, coarsely pulverized by a cutter mill, and then finely pulverized using a fine pulverizer using a jet stream, and the obtained finely pulverized powder was classified by a fixed wall type air classifier. A classified powder was produced. Furthermore, the ultrafine powder and the coarse powder are simultaneously strictly classified and removed by a multi-segment classification device (Nippon Mining Co., Ltd. Elbow Jet Classifier) using the Coanda effect to obtain black fine powder (magnetic toner). Obtained. Table 3 shows the particle size distribution of the magnetic toner.

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。
0.6 parts by weight of hydrophobic dry silica (BET specific surface area: 300 m 2 / g) was added to 100 parts by weight of the magnetic toner of the obtained black fine powder,
Mix with a Henschel mixer.

このトナーをトナー1とする。 This toner is referred to as toner 1.

トナーの製造例2 上記材料を用いたトナーの製造例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(BET200m2/g)を0.8
重量部加え、ヘンシェルミキサーで混合した。
Production Example 2 of Toner A magnetic toner having a particle size distribution shown in Table 3 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of a toner using the above-mentioned materials, and hydrophobic dry silica (BET 200 m 2 / g) was added to 100 parts by weight of the magnetic toner.
Parts by weight were mixed with a Henschel mixer.

このトナーをトナー2とする。 This toner is referred to as toner 2.

トナーの製造例3 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。
Production Example 3 of Toner In the same manner as in Production Example 1 of the toner using the above materials,
Toner 3 having the particle size distribution shown in the table was obtained.

トナーの製造例4 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。
Production Example 4 of Toner In the same manner as in Toner Production Example 2 using the above materials, Toner 4 having a particle size distribution shown in Table 3 was obtained.

トナーの製造例5,6 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。
Toner Production Examples 5 and 6 The particle size distribution shown in Table 3 was obtained in the same manner as in Toner Production Example 1 except that the coarsely crushed product obtained in Toner Production Example 1 was used and the fine pulverization classification conditions were changed. Toner 5 and toner 6 were obtained.

トナーの製造例7 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。
Toner Production Example 7 Resin E was used instead of Resin B used in Toner Production Example 1.
The toner 7 having the particle size distribution shown in Table 3 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of the toner except for using.

トナーの製造例8 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。
Toner Production Example 8 Instead of resin B used in toner production example 1, resin E
Except that the magnetic iron oxide of Comparative Production Example 1 was used instead of the magnetic iron oxide used in Production Example 1 of the toner.
A toner 8 having a particle size distribution shown in Table 3 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of the toner.

トナーの製造例9 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。
Toner Production Example 9 Instead of resin B used in toner production example 1, resin E
And the magnetic iron oxide of Comparative Production Example 2 was used instead of the magnetic iron oxide used in Production Example 1 of the toner.
A toner 9 having a particle size distribution shown in Table 3 was obtained in the same manner as in Production Example 1 of the toner.

また定着性の評価は以下の手順で行なった。 The evaluation of fixability was performed according to the following procedure.

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10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。
The fixability was evaluated by leaving the evaluation machine overnight in a low-temperature and low-humidity environment (15 ° C, 10%). A copy image was taken and the 200th copy image was used for evaluation of fixability. Evaluation of fixability is about 100 g of image reciprocating 10 times with silbon paper
Rubbing with load, image peeling, decrease in reflection density (%)
Was evaluated.

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により常温常湿(23.5℃,60%)、
低温低湿(15℃,10%)、高温高湿(32.5℃,85%)の各
環境条件で行なった。
Image formation in Examples and Comparative Examples of the present invention was carried out at room temperature and normal humidity (23.5 ° C., 60%) by Canon copier NP-8580.
The test was performed under low and low humidity (15 ° C, 10%) and high temperature and high humidity (32.5 ° C, 85%) environmental conditions.

常温常湿(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100000枚の複写テストの結果、
画像品質の高い画像が得られた。
In a normal temperature and normal humidity (23.5 ° C., 60%) environment, all the toners used in Examples and Comparative Examples were subjected to a copy test of 100,000 sheets.
An image with high image quality was obtained.

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。
Table 4 shows the results of a 100,000-sheet copy test performed in a low-temperature, low-humidity (15 ° C., 10%) environment.

実施例1〜7 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。
Examples 1 to 7 As is clear from Table 4, low temperature and low humidity environment (15 ° C, 10%)
Also obtained good results.

比較例1 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、1000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。
Comparative Example 1 An example using a binder resin in which the ratio of the acid value (B) derived from an anhydride to the total acid value (A) of the binder resin is 85% was used. %), White stripes appear on the image from around 1000 sheets, and the image density decreases at the same time.
It was 1.09. Further, the toner charge amount on the sleeve near 15,000 sheets was as high as −29.8 μc / g, and an excessive increase in the charge amount occurred.

比較例2 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
−31.1μc/gと高く、帯電量の過度の上昇が発生した。
Comparative Example 2 A binder resin in which the ratio of the acid value (B) derived from an anhydride to the total acid value (A) of the binder resin was 85%, and a magnetic iron oxide having a ferrous oxide content of 23% were used. As an example, when the endurance was continued in a low temperature and low humidity environment (15 ° C, 10%), 6000
From the vicinity of the sheet, white streaks appeared on the image, and the image density was reduced at the same time. The image density near 10,000 sheets was 1.04. The charge amount of the toner on the sleeve near 10,000 sheets was as high as -31.1 μc / g, and the charge amount was excessively increased.

比較例3 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、700
0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−
32.3μc/gと高く、帯電量の過度の上昇が発生した。ま
た高温高湿(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。
Comparative Example 3 A binder resin in which the ratio of the acid value (B) derived from an anhydride to the total acid value (A) of the binder resin was 85%, and a magnetic iron oxide having a ferrous oxide content of 30.5% were used. As an example, when the endurance was continued in a low temperature and low humidity environment (15 ° C, 10%), 700
At around the 0th sheet, white streaks appeared on the image and at the same time the image density decreased, and at around the 8000th sheet, the image density became 1.01. The toner charge on the sleeve near 8000 sheets is-
As high as 32.3 μc / g, an excessive increase in the charge amount occurred. In addition, when durability was maintained in a high-temperature, high-humidity (32.5 ° C, 85%) environment, the charge amount on the sleeve decreased from around 8000 sheets,
Further, the transfer efficiency of the toner to the paper also decreased, and the image density decreased. The image density near 10,000 sheets was 1.01.

比較例4 良好な画像であるが、トナー消費量が多かった。Comparative Example 4 The image was good, but the toner consumption was large.

比較例5 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。
Comparative Example 5 Although the image was good at the beginning, the image quality gradually deteriorated as the copying was repeated, the fine line reproducibility became unstable, and the resolution decreased.

比較例6 デューティ比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。
Comparative Example 6 This is an example in which a developing bias having a duty ratio of 50% was used, but tailing was observed, and the gradation property and the resolution were inferior.

[発明の効果] 本発明は、特定の粒度分布を持ち、少なくとも磁性酸
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2〜100mgKOH/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。
[Effects of the Invention] The present invention provides a magnetic iron oxide having a specific particle size distribution and a ferrous oxide content of at least 25 to 30% by weight in a magnetic iron oxide and an acid anhydride contained in a binder resin. Total acid value (A) of 2 to 100 mgKOH / g measured by hydrolysis of
And the total acid value (B) derived from the acid anhydride group is 6 mgKOH
/ g, and the ratio of the total acid value (B) derived from the acid anhydride group (B) to the total acid value (A) of the entire binder resin [(B) / (A)] × 100 is 60% or less. This is an image forming method in which a magnetic toner made of a resin is carried and development is performed using an asymmetric developing bias, so that the following excellent effects are exhibited.

(1)画像濃度が高く、細線再現性、階調性に優れた、
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。
(1) High image density, excellent fine line reproducibility, and excellent gradation
Clear, high-quality images without fog can be obtained over a long period of time.

(2)低湿下に於いても、画像濃度が高く、カブリのな
い鮮明な高画質の劣化が得られる。
(2) Even under low humidity, the image density is high, and clear high-quality image without fog can be obtained.

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

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 S0……交番バイアス印加手段 S1……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
FIG. 1 shows a schematic diagram of an alternating bias voltage waveform, FIG. 2 shows a schematic diagram of flying adhesion of toner, FIG. 3 shows a schematic diagram of an alternating bias voltage waveform, and FIG. FIG. 5 is a graph showing the distribution of the charge amount of the toner used in the present invention and the comparative toner, FIG. 6 is a schematic explanatory view of the developing device, and FIGS. 7 to 11 are alternating bias voltages. FIG. 3 shows a schematic diagram of a waveform. T: toner, T 1: toner thin layer T 2: toner image, A: developing area α: gap between latent image holder and toner carrier S 0: alternating bias applying means S 1: direct current Bias applying means 1 ... Latent image holder, 21 ... Hopper 22 ... Toner carrier, 23 ... Magnetic roller 24 ... Doctor blade

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 明石 恭尚 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 内山 正喜 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/08 - 9/087──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yasuhisa Akashi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Masaki Uchiyama 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Within Canon Inc. (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03G 9/08-9/087

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】静電画像を保持する静電保持体と、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ており、 該磁性トナーが少なくとも結着樹脂及び磁性酸化鉄を
含有しており、該磁性酸化鉄中のFeO含有量が25〜30重
量%であり、 該結着樹脂が、酸無水物基を有しており、結着樹脂が
有する該酸無水物基を加水分解して測定した結着樹脂全
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6
0%以下であることを特徴とする画像形成方法。
An electrostatic holding member for holding an electrostatic image and a toner holding member for holding a magnetic toner on the surface are arranged at a fixed gap in a developing section, and the magnetic toner is placed on the toner holding member. In an image forming method in which the toner is regulated to a thickness smaller than the gap and conveyed to the developing unit and developed while applying an alternating electric field to the toner in the developing unit, the alternating electric field comprises a DC voltage and an asymmetric alternating voltage, and the DC bias voltage is The developing-side voltage component of the alternating bias voltage is equal to or larger than the reverse-developing-side voltage component (stripping voltage component), and the application time of the developing-side voltage is shorter than that of the reverse-developing side voltage. The magnetic toner contains 12% by number or more of magnetic toner particles having a particle size of 5 μm or less, contains 33% by number or less of magnetic toner particles having a particle size of 8 to 12.7 μm, and contains magnetic toner particles having a particle size of 16 μm or more. 2.0 % By volume, and has a particle size distribution in which the volume average particle diameter of the magnetic toner is 4 to 10 μm. The magnetic toner contains at least a binder resin and magnetic iron oxide, The FeO content in the binder resin is 25 to 30% by weight, the binder resin has an acid anhydride group, and the binder resin is obtained by hydrolyzing the acid anhydride group of the binder resin. A total acid value (A) of 2 to 100 mgKOH / g, a total acid value (B) derived from the acid anhydride group of less than 6 mgKOH / g, and a total acid value derived from the acid anhydride group; (B) / (A)] × 100 is the ratio of the value (B) to the total acid value (A) of the entire binder resin.
An image forming method characterized by being 0% or less.
【請求項2】該酸無水物基に由来する全酸価(B)が、
1.6〜2.6mgKOH/gであることを特徴とする請求項1に記
載の画像形成方法。
2. The method according to claim 1, wherein the total acid value (B) derived from the acid anhydride group is
2. The image forming method according to claim 1, wherein the amount is 1.6 to 2.6 mgKOH / g.
【請求項3】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5〜12%であることを特徴とする請求
項1又は2に記載の画像形成方法。
3. The ratio [(B) / (B) / (B) / total acid value (A) of the entire binder resin of the total acid value (B) derived from the acid anhydride group.
3. The image forming method according to claim 1, wherein (A)] × 100 is 5 to 12%.
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