JP2835984B2 - 磁性トナー及び画像形成方法 - Google Patents

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、静電記録、静電印刷の如き画像形
成方法における静電荷潜像を顕像化するための磁性トナ
ー及びこの磁性トナーを用いた画像形成方法に関する。

［従来の技術］ 従来電子写真法としては米国特許第2,297,691号明細
書，特公昭42−23910号公報（米国特許第3666363号明細
書）及び特公昭43−24748号公報（米国特許第4071361号
明細書）等に記載されている如く多数の方法が知られて
いるが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段に
より感光体上に電気的潜像を形成し、該潜像に対してト
ナーを用いて現像し、次いで転写材にトナー画像を転写
した後、加熱、加圧、加熱加圧或いは溶剤蒸気等により
定着し複写物を得るものである。尚、感光体上に転写せ
ずに残ったトナーは、種々の方法でクリーニングされ、
上述の工程が繰り返される。

静電潜像をトナーを用いて可視像化する現像方法も種
々知られている。例えば米国特許第2874063号明細書に
記載されている磁気ブラシ法、同第2618552号明細書に
記載されているカスケード現像法及び同第2221776号明
細書に記載されているパウダーグラウド法、ファーブラ
シ現像法、液体現像法等多数の現像法が知られている。
これらの現像方法において、特にトナー及び、キャリヤ
ーを主体とする現像剤を用いる磁気ブラシ法、カスケー
ド法、液体現像法等が広く実用化されている。これらの
方法はいずれも比較的安定に良質の画像の得られる優れ
た方法であるが、反面キャリヤーの劣化、トナーとキャ
リヤーの混合比の変動という２成分現像剤にまつわる共
通の欠点を有する。

係る欠点を回避するため、トナーのみよりなる１成分
現像剤を用いる現像方法が各種提案されているが、中で
も磁性を有するトナー粒子よりなる現像剤を用いる方法
に優れたものが多い。

従来１成分磁性トナーを使用する現像方法としては、
米国特許第3909258号明細書に開示されている導電性磁
性トナーによる現像方法が知られている。これは内部に
磁性を有する円筒状の導電性トナー担持体（以下スリー
ブと称す）上に導電性磁性トナーを支持し、これを静電
像に接触現像するものである。この際、現像部におい
て、潜像保持体表面とスリーブ表面の間にトナー粒子に
より導電路が形成され、この導電路を経てスリーブより
トナー粒子に電荷が導かれ、静電像の画像部との間のク
ーロン力によりトナー粒子が画像部に付着して現像され
る。この導電性磁性トナーを用いる現像方法は従来の２
成分現像方法にまつわる問題点を回避した優れた方法で
あるが、反面トナーが導電性であるため、潜像保持体上
のトナー像を最終画像支持部材（例えば普通紙）に電界
を利用して静電気的に転写することが困難であるという
問題点を有している。

ところが、特開昭55−18656号公報等において、上述
の問題点を除去した新規な現像方法が提案された。これ
はスリーブ上に磁性トナーを極めて薄く塗布し、これを
摩擦帯電し、次いでこれを静電像に極めて近接して現像
するものである。この方法は、磁性トナーをスリーブ上
に極めて近接して塗布することによりスリーブとトナー
の接触する機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にしたこ
と、磁力によってトナーを支持し、且つ磁石とトナーを
相対的に移動させることによりトナー粒子相互の凝集を
解くと共にスリーブと十分に摩擦せしめること、トナー
を磁力によって支持し又これを静電像に接することなく
対向させて現像することにより地カブリを防止している
こと等によって優れた画像が得られるものである（以下
この現像方法をジャンピング現像と称す）。

このような現像方法に用いられる現像器の特徴とし
て、非常に小さく且つ簡単な構成をとり得るということ
が挙げられる。このことがひいては複写機本体の小型化
を可能にする等の利点を生みだす。しかしながら、現像
器の構成が非常に簡単になるということは逆に、この現
像方式に用いられるトナーが従来のトナー以上に、多数
枚の複写や、環境の変動の際においても優れた現像特性
を維持することが不可欠となり、そのためには安定な荷
電制御性が要求される。

他方、上記現像法等により得られた顕画像を記録材に
定着する方法としては、一般に熱ロール定着法が用いら
れている。この方法は、ある一定の温度に維持された加
熱ローラーと弾性層を有して、該加熱ローラーに圧接す
る加圧ローラーによって、未定着のトナーの顕画像保持
した記録材を搬送しつつ加熱加圧するものである。該熱
ロール定着法では、熱ローラーが所定温度に達するまで
のウエイト時間が必要であり、又記録材の通過或いは低
温環境下等による加熱ローラー温度の低下によって引き
起こされる定着不良を防止するために、加熱ローラー或
いは、加熱体の熱容量を大きくしなければならず、大き
な電力が必要となってくる。従って、トナー顕画像の記
録材への定着性を維持しつつ、ウエイト時間の短縮化、
低消費電力化を達成するためには、トナーの特性による
ところが大きく、トナーの低温定着性能が大いに要求さ
れる。

これまでに、低温時の定着性を向上すべく種々のトナ
ーが提案されている。特開昭63−183452号、特開昭64−
33558号、特開平１−20461号では、いずれもビニル系結
着樹脂として比較的多量の低分子量重合体を含有したト
ナーを用いることにより低温定着性能を向上させてい
る。又、特公平２−3178号では、耐オフセット性を満足
した上で、低温定着性を向上する目的で、定着助剤とし
て芳香族ビニルモノマーによりグラフト共重合した変性
ポリオレフィン含有のトナーが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前記トナーでは現像性に対して、下記
の改良すべき課題を残している。

A:磁性トナー中の成分によるトナー担持体表面への汚染
を防止、又は低減させること。

B:磁性トナーをトナー担持体上に均一にコーティングさ
せること。

しかしながら、課題Ａと課題Ｂは相対立する関係にあ
り、両者を両立して解決することは困難である。

課題Ａにおいて、スリーブ表面に適度な平滑性をもた
せることにより、スリーブ上への汚染を防止、或いは低
減させる方法が、特開平２−990号公報に提案されてい
る。しかしながら、係る方法においては、多量の低分子
量重合体を結着樹脂として含有するトナーに磁性粉を添
加し且つ／又は定着助剤として芳香族ビニルモノマーに
よりグラフト共重合した変性ポリオレフィンを含有して
磁性トナーとし、該磁性トナーを前述したジャンピング
現像法に適用した場合、多数枚の複写を継続していく過
程で、現像スリーブ上へのトナーの付着、或いは凝集物
が生じ、担持されたトナー層の均一性が損なわれる。具
体的には、現像スリーブ上のトナー層のコーティング厚
が、複写初期段階の場合と比較して、部分的に極端に厚
くなり、斑点模様のスリーブコートムラが発生したり、
小波模様のコーティング不良が発生する。これらは、記
録材へ現像した際に、濃度ムラを引き起こすという重大
な問題点を有する。課題Ｂにおいて、磁性トナーをスリ
ーブ上に均一にコーティングさせる方法が、特開昭57−
66455号公報に提案されている。これはスリーブとし
て、該表面を不定形粒子によるサンドブラスト処理によ
り、不定形な凹凸粗面となしたものを用いることによ
り、そのスリーブ表面に均一でムラのない、そして長期
に亘って常に良好なトナーコート状態を維持することが
できる現像装置である。しかしながら、係る特定の表面
状態を有するスリーブを用いる現像装置では、適用する
磁性トナーによっては、トナー中の成分が、該表面に付
着し易く、そのため、スリーブ表面への汚染が起こる。
この汚染物質を取り出して、分析してみると磁性トナー
を構成する結着樹脂中の低分子量重合体部分を多く含有
しており、これがスリーブ汚染の主たる原因と考えられ
る。特に低温定着性向上のため比較的多量の低分子量重
合体を含有した磁性トナーを用いた場合、この状況は顕
著な現象となって現れることから、トナー中の結着樹脂
中の低分子量重合体成分が、選択的にスリーブ表面の凸
部の斜面及び凹部に付着されるものと推察される。又、
比較的多量の低分子量重合体を含有した磁性トナーにお
いて、上記の事項が顕著に現れる原因としては、必ずし
も明らかではないが、次のように考えられる。先ず磁性
トナーの一般的製造法としては、原材料の粗混合、混
練、粉砕、分級工程を経るが、その中の粉砕工程におい
て、トナー中の結着樹脂中に多量の低分子量が存在する
と、非常に粉砕性の良いことが知られている。即ちこれ
は、機械的衝撃に対して、その影響を受け易いことを現
している。これと同様に、多量の低分子量を含有した磁
性トナーは、表面を不定形粒子によるサンドブラスト処
理により、不定形な凹凸粗面となしたスリーブによっ
て、機械的影響力を受け易くなるためと思われる。この
ようにスリーブ表面が汚染されると、磁性トナー粒子の
帯電不良を生じ、トナーコート層の電荷量が低下する。
その結果、初期画像の濃度低下、更に耐久によって、そ
の汚染が進行した場合、スリーブの回転周期で、画像白
ヌケが発生し易いという重大な問題点を有する。

以上のように、従来の現像方法では、課題Ａと課題Ｂ
の両者を同時に解決することが極めて困難であった。

本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した磁性ト
ナー及び画像形成方法を提供するものである。

即ち、トナー顕画像の記録材への定着性に優れ、且つ
磁性トナーをスリーブ上に均一にコートさせること及び
磁性トナー及び／又は磁性トナー中の成分によるスリー
ブ表面への汚染を防止又は低減させることについて、異
なる環境条件下においても、長期に亘り同時に解決した
磁性トナー及び画像形成方法を提供するものである。

［課題を解決するための手段及び作用］ 本発明は、少なくともビニル系樹脂よりなる結着樹脂
と磁性粉を含有する磁性トナー粒子を有する磁性トナー
において、 該結着樹脂が、低分子量重合体と高分子量重合体とを
混合することにより得られる樹脂であり、該低分子量重
合体がGPC（ゲル・パーミェーション・クロマトグラフ
ィ）による分子量分布において、分子量５×10³乃至1.8
×10⁴の低分子量領域に極大値を有し、重量平均分子量
（Mw）と数平均分子量（Mn）との比Mw/Mnが4.0以下であ
り、 該結着樹脂のTHF可溶分のGPCによる分子量分布におい
て、分子量500〜20000の成分の重量分率が50〜80％であ
り、 該磁性トナー粒子に、平均粒径0.03〜1.0μｍのビニ
ル系樹脂微粒子が磁性トナー粒子基準で0.01〜２重量％
添加されており、シリカ微粉体が磁性トナー粒子100重
量部に対して0.01〜８重量部添加されていることを特徴
とするものである。

さらに、本発明は、静電荷像を保持する潜像保持体と
磁性トナーを保持する現像スリーブとを現像部において
間隙を設けて配置し、磁性トナーを現像スリーブ上に前
記間隙よりも薄い厚さに規制して、現像部に交流バイア
ス又は、交流バイアスと直流バイアスと相乗したもの又
は、パルスバイアスを印加しながら現像し、次いで転写
材に転写し、定着する画像形成方法において、 該現像スリーブの表面が、不定形粒子によるサンドブ
ラスト表面処理をされており、 該磁性トナーとして、上記の磁性トナーを用いること
を特徴とするものである。

本発明の磁性トナーが前記目的を達成できるのは、結
着樹脂として多量の低分子量重合体を用いた磁性トナー
を、表面を不定形粒子によるサンドブラスト処理により
不定形な凹凸粗面となしたスリーブを具備した現像器に
適用した場合においても、平均粒径0.03〜1.0μｍのビ
ニル系樹脂微粒子を磁性トナー粒子に対して0.01〜２重
量％含有することによって、該磁性トナーの表面に効果
的にビニル系樹脂微粒子が存在し、これが上記スリーブ
とトナー母体との間において、スペーサーとして作用
し、スリーブ表面の凹凸によって起こる、トナー中結着
樹脂の低分子量重合体成分の弊害を防止するためと考え
られる。

その結果、本発明の磁性トナーが、低温定着性を達成
すると同時に、異なる環境下においても安定的な現像特
性を保持できるのである。

ここで、特開昭61−160760号公報では、トナーによる
感光体上への傷の発生や、それに伴う感光体上トナーの
クリーニング不良を防止する目的で、摩擦減少物質とし
て、フッ素含有微粉末を含有するトナーを提案してい
る。該フッ素含有微粉末を多量に磁性トナーに含有せし
めることによっても、スリーブとトナー母体間でスペー
サーとしての働き、即ちスリーブ汚染を防止する効果が
認められるものの、それ自体が極めて低表面張力の性質
を示すために、記録材として一般的な転写紙との親和性
が悪く、スリーブ汚染防止の効果が現れるまで、多量に
該フッ素系樹脂を含有させた場合、トナーの低温定着性
を阻害するという欠点がある。しかしながら、本発明に
用いる樹脂微粒子は、転写紙に対して適度な親和性を示
すビニル系モノマーの重合体から構成されているため
に、定着時においてトナーの定着性能を損ねることが少
ない。

本発明に用いるビニル系樹脂微粒子は、平均粒径とし
て0.03〜1.0μｍの範囲で用いられ、好ましくは、0.08
〜0.8μｍのものを用いられる。更に、該ビニル系樹脂
微粒子は、磁性トナー粒子に対して0.01〜２重量％の範
囲で用いられ、好ましくは、0.03〜1.5重量％の範囲で
用いられる。ここで、該樹脂微粒子の平均粒径が1.0μ
ｍより大きなもの、或いは磁性トナー中への該樹脂微粒
子含有量が２重量％を越えると、さまざまな環境下での
安定的な荷電制御性を維持できず、特に画像上にカブリ
として発生し易くなる。逆に、該樹脂微粒子の平均粒径
が0.03μｍより小さいもの、或いは磁性トナー中への該
樹脂微粒子含有量が0.1重量％より少ないと、スリーブ
とトナー母体との間において、スペーサーとして有効に
働かず、スリーブ汚染を生じてしまう。

本発明に用いられるビニル系樹脂微粒子は、乳化重合
法、スプレードライ法等によって製造される。好ましく
は、スチレン、アクリル酸、２−エチルヘキシルアクリ
レート、メチルメタクリレート、ジメチルアミノエチル
メタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレー
ト、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルエチルメタクリレート、
ジエチルアミノエチルメタクリルアミド、ジメチルアミ
ノエチルメタクリルアミド、４−ビニルピリジン、２−
ビニルピリジン等のビニルモノマー又は、それらのモノ
マーの混合物を乳化重合法により共重合して得られる樹
脂粒子を用いる。

本発明の磁性トナーに用いられる結着樹脂は、例えば
スチレン類、アクリル酸類、メタクリル酸類及びその誘
導体から選ばれる１種以上のモノマーを重合して得られ
る。

使用できるモノマーの例としては、スチレン類として
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロ
ルスチレンなどが挙げられる。アクリル酸類、メタクリ
ル酸類及びその誘導体としては、アクリル酸、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸２−
エチルヘキシル、アクリル酸ｎ−テトラデシル、アクリ
ル酸ｎ−ヘキサデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル
酸シクロヘキシル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、
アクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアクリル酸エス
テル類が挙げられ、同様にメタクリル酸、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、
メタクリル酸ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル
酸ヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタク
リル酸オクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ド
デシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸シクロヘ
キシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸２−ヒド
ロキシエチル、メタクリル酸２−ヒドロキシプロピル、
メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸ステアリルなどのメタクリル酸エ
ステル類が挙げられる。前述のモノマー以外に、他のモ
ノマー、例えばアクリロニトリル、２−ビニルピリジ
ン、４−ビニルピリジン、ビニルカルバゾール、ビニル
メチルエーテル、ブタジンエン、イソブレン、無水マレ
イン酸、マレイン酸、マレイン酸モノエステル類、マレ
イン酸ジエステル類、酢酸ビニルなどが用いられても良
い。

又、本発明の磁性トナーに用いられる結着樹脂は、上
記モノマーに架橋性モノマーを添加して合成した重合体
でも良く、該架橋性モノマーとしては、２官能の架橋剤
として、ジビニルベンゼン、ビス（４−アクリロキシポ
リエトキシフェニル）プロパン、エチレングリコールジ
アクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレー
ト、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタ
ンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ
アクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレー
ト、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレ
ングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコー
ルジアクリレート、ポリエチレングリコール＃200,＃40
0,＃600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコール
ジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレ
ート、ポリエステル型ジアクリレート（MANDA 日本化
薬）、及び以上のアクリレートをメタクリレートに変え
たものが挙げられる。

多官能の架橋性モノマーとしてはペンタエリスリトー
ルトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリ
レート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テ
トラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエス
テルアクリレート及びそのメタクリレート、2,2−ビス
（４−メタクリロキシ・ポリエトキシフェニル）プロパ
ン、ジアクリルフタレート、トリアリルシアヌレート、
トリアリルイソシアヌレート、トリアリルトリメリテー
ト、ジアリールクロレンデート等が挙げられる。

本発明の磁性トナーは、上記１種以上のモノマーから
公知の重合方法で分子量を調整して合成された単一重合
体、又は複数の重合体の混合物を含有するが、磁性トナ
ー中の結着樹脂のTHF可溶分のGPC（ゲルパーミェーショ
ンクロマトグラフィ）測定による分子量分布で、500〜2
0000までの分子量成分の重量分率が50〜80％であること
が必要であり、55〜75％含有することが好ましい。本発
明者らは、トナー中結着樹脂の低分子量分でも、THF可
溶分のGPC測定で、500から20000までをしめる分子の重
量分率が、特に、熱ロール定着において低温定着化に最
も有効に寄与することを知見したのである。

磁性トナー中結着樹脂のTHF可溶分のGPC測定による分
子量分布で、500〜2000までの分子量成分の重量分率が5
0％未満であるとトナーの最低定着温度が、顕著に上昇
してしまい好ましくなく、一方80％を上まわると、トナ
ーの流動性が低下し、耐久現像器中でのトナーの耐ブロ
ッキング性が悪化するとともに、画像上にカブリが発生
し易くなる。

又、磁性トナー中結着樹脂のTHF可溶分のGPC測定で50
0から20000までの分子量成分の重量分率を50〜80％にす
る方法としては、例えばGPC測定による分子量分布で５
×10³乃至1.8×10⁴の低分子量領域に、極大値を示し且
つ重量平均分子量（Mw）と数平均分子量（Mn）とがMw/M
n≦4.0を示す、低分子量重合体を、高分子量重合体に適
量添加混合することによって該重量分率の範囲内に収め
られる。ここで、低分子量重合体のGPC測定による分子
量分布の極大値が、５×10³未満であると、トナーの摩
擦帯電量分布がブロードで不均一なものになり易く、現
像転写後の得られた画像にカブリ現象が生じる。又一方
低分子量重合体のGPC測定による分子量分布の極大値
が、1.8×10⁴、又はMw/Mn＝4.0を上まわると該重量分率
の範囲内に収めることが困難となる。

本発明において、THFを溶媒としたGPC（ゲルパーミェ
ーションクロマトグラフィ）によるクロマトグラムの分
子量分布は次の条件で測定される。

即ち、40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化さ
せ、この温度におけるカラムに、溶媒としてTHF（テト
ラハイドロフラン）を毎分1mlの流速で流し、THF試料溶
液を約100μ注入して測定する。試料の分子量測定に
当っては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポ
リスチレン標準試料により作成された検量線の対数値と
カウント数との関係から算出した。検量線作成用の標準
ポリスチレン試料としては、例えば、東ソー社製或い
は、昭和電工社製の分子量が10²〜10⁷程度のものを用
い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用い
るのが適当である。又、検出器にはRI（屈折率）検出器
を用いる。尚カラムとしては、市販のポリスチレンゲル
カラムを複数本組み合わせるのが良く、例えば昭和電工
社製のショウデックス（shodex）GPC KF−801,801,80
3,804,805,806,807,800Pの組み合わせや、東ソー社製の
TSKgelG1000H（H_XL）,G2000H（H_XL）,G3000H（H_XL）,G4
000H（H_XL）,G5000H（H_XL）,G6000H（H_XL）,G7000H（H
_XL）,TSKガードカラム（guardcolumn）の組み合わせを
挙げることができる。

又試料は以下の様にして作成する。

磁性トナーをTHF中に入れ、数時間放置した後十分に
振とうしTHFと良く混ぜ（試料の合一体がなくなるま
で）、更に12時間以上静置する。この時THF中への放置
時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル
処理フィルタ（ポアサイズ0.45〜0.5μｍ、例えば、マ
イショリディスクＨ−25−５ 東ソー社製、エキクロデ
ィスク25CR ゲルマン サイエンス ジャパン社製など
が利用できる）を通過させたものを、GPCの試料とす
る。又試料濃度は、樹脂成分が３〜7mg/mlとなるように
調整する。

尚、本発明における磁性トナー中結着樹脂のTHF可溶
分のGPC測定による全体の分子量分布は、分子量500以上
の測定による分子量分布を意味する。

本発明の磁性トナーは、熱ローラー定着における低温
定着化を促進するために定着助剤としてビニル系グラフ
ト変性ポリオレフィンを含有することができる。該ビニ
ル系グラフト変性ポリオレフィンは、親和性を有する変
性成分を分子構造中に有するために、磁性トナー中のビ
ニル系結着樹脂に対して未変性ポリオレフィンに比べて
相溶性が著しく向上し、粘着性が小さく、且つ流動性が
大きくなるように働くと考えられ、その結果、該ビニル
系グラフト変性ポリオレフィンを含有する磁性トナーで
は、最低定着温度を低下することができる。しかしなが
ら該ビニル系グラフト変性ポリオレフィンを従来の磁性
トナー中に含有させた場合、該トナーは不定形な凹凸粗
面を表面に有するスリーブを具備した現像器に適用する
と、該表面への汚染を更に助長する欠点を有していた
が、本発明中磁性トナーではビニル系樹脂微粒子がトナ
ーとスリーブ間でスペーサーとして有効に働いているた
め係る欠点を回避することができる。

本発明中磁性トナーに、定着助剤として用いられるビ
ニル系グラフト変性ポリオレフィンのポリオレフィン成
分としては、例えばエチレン、プロピレン、１−ブテ
ン、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテンなどのα
−オレフィンの単独重合体又は２種以上のα−オレフィ
ンの共重合体があり、更にはポリオレフィンの酸化物が
ある。又前記ビニル系グラフト変性ポリオレフィンは、
上述の如きポリオレフィン成分と変性成分とからなり、
変性成分はポリオレフィン成分に対してグラフト化され
る。この変性成分としては、ビニル系モノマーが用いら
れ、例えば脂肪族ビニル系モノマーとしては、メタクリ
ル酸及びメチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、プロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレー
ト、イソブチルメタクリレート、ｎ−オクチルメタクリ
レート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ラウリル
メタクリレート、ステアリルメタクリレート、ドデシル
メタクリレート、フェニルメタクリレート、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタ
クリレート、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、2,
2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、メタクリル
酸グリシジル等のメタクリレート類、アクリル酸及びメ
チルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアク
リレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリ
レート、ｎ−オクチルアクリレート、ラウリルアクリレ
ート、ステアリルアクリレート、ドデシルアクリレー
ト、２−エチルヘキシルアクリレート、フェニルアクリ
レート、２−クロルエチルアクリレート、アクリル酸−
２−ヒドロキシエチル、シクロヘキシルアクリレート、
ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエ
チルアクリレート、ジブチルアミノエチルアクリレー
ト、２エトキシアクリレート、1,4−ブタンジオールジ
アクリレート、などのアクリレート類、マレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸、シトラコン酸及びモノエチルマレ
ート、ジエチルマレート、モノプロピルマレート、ジプ
ロピルマレート、モノブチルマレート、ジブチルマレー
ト、ジ−２エチルヘキシルマレート、モノエチルフマレ
ート、ジエチルフマレート、ジブチルフマレート、ジ−
２エチルヘキシルフマレート、モノエチルイタコネー
ト、ジエチルイタコネート、モノエチルシトラコネー
ト、ジエチルシトラコネートなどを挙げることができ、
これらの１種或いは２種以上を同時に用いることができ
る。

又芳香族ビニルモノマーとしてはスチレン、ｏ−メチ
ルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレ
ン、α−メチルスチレン、2,4ジメチルスチレン、ｐ−
エチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−tert−
ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−フェ
ニルスチレン、ｐ−クロルスチレン等を挙げることがで
き、これらの１種又は２種以上を同時に用いることがで
きる。

グラフト変性する方法としては、従来公知の方法を用
いることができる。例えば前記ポリオレフィンと、芳香
族ビニルモノマー及び脂肪族ビニルモノマーを溶融状態
或いは溶融状態で大気下又は加圧下でラジカル開始剤の
存在下で加熱して反応させることによりグラフト変性ポ
リオレフィンが得られる。芳香族ビニルモノマー及び脂
肪族ビニルモノマーによるグラフト化は、両者を同時に
行なうことも良く、個々に行なうことも良い。

ポリオレフィンに対するグラフト化剤の含有量は、ポ
リオレフィン100重量部に対し、0.1〜90重量部が好まし
く、２〜50重量部がより好ましい。１重量部未満では、
トナー中結着樹脂への相溶性が悪くなり、一方90重量部
を超しても、相溶性は向上するが、ポリオレフィン成分
の比率が減少するため、いずれの場合もトナーの低温定
着化の効果が低下する。

本発明に使用されるグラフト変性ポリオレフィンの添
加量としては、結着樹脂100重量部に対し、0.1〜20重量
部が好ましく、より好ましくは0.5〜10重量部である。
0.1重量部より少ない場合には低温定着化への効果は発
揮し得ず、又20重量部より多い場合には耐トナーのブロ
ッキング性が低下し易い。

さらに本発明に係る磁性トナーは、磁性材料を含有し
ている。本発明の磁性トナー中に含まれる磁性材料とし
ては、マグネタイト、γ−酸化鉄、フェライト、鉄過剰
型フェライトの如き酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケルの
ような金属或いはこれらの金属とアルミニウム、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
うな金属との合金及びその混合物が挙げられる。

これらの強磁性体は平均粒径が0.1〜１μｍ、好まし
くは0.1〜0.5μｍ程度のものが望ましい。磁性トナー中
に含有させる量としては樹脂成分100重量部に対し60〜1
20重量部、好ましくは樹脂成分100重量部に対し65〜110
重量部である。

本発明中の磁性トナーには荷電制御剤をトナー粒子に
配合（内添）、又はトナー粒子と混合（外添）して用い
ることが好ましい。荷電制御剤によって、現像システム
に応じた最適の荷電量コントロールが可能となり、特に
本発明では粒度分布と荷電とのバランスを更に安定した
ものとすることが可能である。正荷電制御剤としては、
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
オロボレートの如き四級アンモニウム塩；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の如き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の如きジオルガノスズボレー
トを単独で或いは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。

一般式 ［式中、R₁はＨ又はCH₃を示し、R₂及びR₃は置換又は未
置換のアルキル基（好ましくは、C₁〜C₄）を示す。］ で表わされるモノマーの単重合体：又は前述したような
スチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル
の如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御剤と
して用いることができ、この場合これらの荷電制御剤
は、結着樹脂（の全部又は一部）としての作用をも有す
る。

本発明に用いることのできる負荷電性制御剤として
は、例えば有機金属錯体、キレート化合物が有効で、そ
の例としてはアルミニウムアセチルアセトナート、鉄
（II）アセチルアセトナート、3,5−ジtert−ブチルサ
リチル酸クロム等がある。特にアセチルアセトン金属錯
体、サリチル酸系金属錯体又は塩が好ましく、特にサリ
チル酸系金属錯体（モノアルキル基置換体又はジアルキ
ル基置換体を包含）又はサリチル酸系金属塩（モノアル
キル基置換体及びジアルキル基置換体を包含）が好まし
い。

上述した荷電制御剤（結着樹脂としての作用を有しな
いもの）は、微粒子状として用いることが好ましい。こ
の場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、具体的に
は、４μｍ以下（更には３μｍ以下）が好ましい。

トナーに内添する際、この様な荷電制御剤は、結着樹
脂100重量部に対して0.1〜20重量部（更には0.2〜10重
量部）用いることが好ましい。

本発明に係る磁性トナーは、必要に応じて種々の添加
剤を内添或いは外添混合してもよい。着色剤としては従
来より知られている染料、顔料が使用可能であり、通
常、結着樹脂100重量部に対して0.5〜20重量部使用して
も良い。他の添加剤としては、例えばステアリン酸亜鉛
の如き滑剤；酸化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤；
例えばコロイダルシリカ、酸化アルミニウムの如き流動
性付与剤又はケーキング防止剤；例えばカーボンブラッ
ク、酸化スズの如き導電性付与剤がある。

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の如きワックス状物質を結着樹
脂を基準にして0.5〜５重量％程度磁性トナーに加える
ことも本発明の好ましい形態の１つである。

本発明に係る磁性トナーにはシリカ微粉末を内添或い
は外添混合しても良いが、外添混合することがより好ま
しい。摩擦帯電のために磁性トナー粒子と、内部に磁界
発生手段を有した円筒状の導電性スリーブ表面と接触せ
しめた場合、トナー粒子表面とスリーブとの接触回数は
増大し、トナー粒子の摩耗が発生しやすくなる。本発明
に係る磁性トナーと、シリカ微粉末を組み合せるとトナ
ー粒子とスリーブ表面の間にシリカ微粉末が介在するこ
とで摩耗は著しく軽減される。これによって、磁性トナ
ーの長寿命化が図れると共に、長期の使用にもより優れ
た磁性トナーを有する現像剤とすることが可能である。

シリカ微粉体としては、乾式法及び湿式法で製造した
シリカ微粉体をいずれも使用できるが、耐フィルミング
性、耐久性の点からは乾式法によるシリカ微粉体を用い
ることが好ましい。

ここで言う乾式法とは、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気
相酸化により生成するシリカ微粉体の製造法である。例
えば四塩化ケイ素ガスの酸素水素中における熱分解酸化
反応を利用する方法で、基礎となる反応式は次の様なも
のである。

SiCl₄＋2H₂＋O₂→SiO₂＋4HCl この製造工程において例えば、塩化アルミニウム、又
は塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロ
ゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金属
酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それらも
包含する。

本発明に用いられる、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相
酸化により生成された市販のシリカ微粉体としては、例
えば、以下の様な商品名で市販されているものがある。

アエロジル（AEROSIL） 130 （日本アエロジル社） 200 300 380 OX50 TT600 MOX80 MOX170 COK84 Ca−Ｏ−SiL Ｍ−５ （CABOTO Co.社） MS−７ MS−75 HS−５ EH−５ ヴェッカー（Wacker）HDK N20 V15 （ヴェッカーケミWACKER−CHEMIE GMBH社） N20E T30 T40 Ｄ−Ｃ（ファインシリカ）（Fine Silica） （ダウコーニングCo.社） フランゾル（Fransol） （フランジルFransil社） 一方、本発明に用いられるシリカ微粉体を湿式法で製
造する方法は、従来公知である種々の方法が適用でき
る。例えば、ケイ酸ナトリウムの酸による分解、一般反
応式で下記に示す。

Na₂O・XSiO₂＋HCl＋H₂O→ SiO₂・nH₂O＋NaCl その他、ケイ酸ナトリウムのアンモニア塩類又はアル
カリ塩類による分解、ケイ酸ナトリウムよりアルカリ土
類金属ケイ酸塩を生成せしめた後、酸で分解しケイ酸と
する方法、ケイ酸ナトリウム溶液をイオン交換樹脂によ
りケイ酸とする方法、天然ケイ酸又はケイ酸塩を利用す
る方法などがある。

ここでいうシリカ微粉体には、無水二酸化ケイ素（コ
ロイド状シリカ）、その他、ケイ酸アルミニウム、ケイ
酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸マグネシウム、
ケイ酸の如きケイ酸塩を適用できる。

湿式法で合成された市販のケイ酸微粉体としては、例
えば、以下のような商品名で市販されているものがあ
る。

カープレックス 塩野義製薬 ニープシール 日本シリカ トクシール，ファインシール 徳山曹達 ビタシール 多木製肥 シルトン，シルネックス 水沢化学 スターシル 神島化学 ヒメジール 愛媛薬品 サイロイド 富士デビソン化学 Hi−sil（ハイシール） Pittsburgh Plate Glass.Co （ピッツバーグ プレート グラス） Durosil（ドゥロシール） Ultorasil（ウルトラシール） Fiilstoff−Gesellschaft Marquart （フュールストップ・ゲゼールシャフト マルクフォ
ルト） Manosil（マノシール） Hardman and Holden （ハードマン アンド ホールデン） Hoesch（ヘッシュ） Chemische Fabrik Hoesch K−Ｇ （ヒェミッシェ・ファブリーク・ヘッシュ） Sil−Stone（シル−ストーン） Stoner Rubber Co.（ストーナー ラバー） Nalco（ナルコ） Nalco Chem.Co.（ナルコ ケミカル） Quso（クソ） Philadelphia Quartz Co. （フィラデルフィア クォーツ） Imsil（イムシル） Illinois Minerals Co. （イリノイス ミネラル） Calcium Silikat（カルシウム ジリカート） Chemische Fabrik Hoesch.K−Ｇ （ヒェミッシェ ファブリーク ヘッシュ） Calsil（カルジル） Fiillstoff−Gesellschaft Marquart （フュールストッフ−ゲゼルシャフト マルクフォル
ト） Fortafil（フォルタフィル） Imperial Chemical Industries.Ltd. （インペリアル ケミカル インダストリーズ） Microcal（ミクロカル） Joseph Crosfiels ＆ Sons.Ltd. （ジョセフ クロスフィールド アンド サンズ） Manosil（マノシール） Hardman and Holden （ハードマン アンド ホールデン） Vulkasil（ブルカジール） Farbenfabriken Bryer,A.−G. （ファルベンファブリーケンバーヤー） Tufknit（タフニット） Durham Chemicals.Ltd. （ドゥルハム ケミカルズ） シルモス 白石工業 スターレックス 神島化学 フリコシル 多木製肥 上記シリカ微粉体のうちで、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50〜400m²/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。

本発明に係る磁性トナーを正荷電性磁性トナーとして
用いる場合には、トナーの摩耗防止のために添加するシ
リカ微粉体としても、負荷電性であるよりは、正荷電性
シリカ微粉体を用いた方が帯電安定性を損うこともな
く、好ましい。

正帯電性シリカ微粉体を得る方法としては、上述した
未処理のシリカ微粉体を、側鎖に窒素原子を少なくとも
１つ以上有するオルガノ基を有するシリコンオイルで処
理する方法、或いは窒素含有のシランカップリング剤で
処理する方法、又はこの両者で処理する方法がある。

本発明において正荷電性シリカとは、ブローオフ法で
測定した時に、鉄粉キャリアーに対しプラスのトリボ電
荷を有するものをいう。

シリカ微粉体の処理に用いる、側鎖に窒素原子を有す
るシリコンオイルとしては、少なくとも下記式で表わさ
れる部分構造を具備するシリコンオイルが使用できる。

（式中、R₁は水素、アルキル基、アリール基又はアルコ
キシ基を示し、R₂はアルキレン基又はフェニレン基を示
し、R₃及びR₄は水素、アルキル基、又はアリール基を示
し、R₅は含窒素複素環基を示す） 上記式中アルキル基、アリール基、アルキレン基、フ
ェニレン基は窒素原子を有するオルガノ基を有していて
も良いし、又帯電性を損ねない範囲で、ハロゲンの如き
置換基を有していても良い。

本発明で用いる含窒素シランカップリング剤は、一般
に下記式で示される構造を有する。

R_m−Si−Y_n （Ｒは、アルコキシ基又はハロゲンを示し、Ｙはアミノ
基又は窒素原子を少なくとも１つ以上有するオルガノ基
を示し、ｍ及びｎは１〜３の整数であってｍ＋ｎ＝４で
ある。） 窒素原子を少なくとも１つ以上有するオルガノ基とし
ては、有機基を置換基として有するアミノ基又は含窒素
複素環基又は含窒素複素環基を有する基が例示される。
含窒素複素環基としては、不飽和複素環基又は飽和複素
環基が有り、それぞれ公知のものが適用可能である。不
飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示され
る。

飽和複素環基としては、例えば下記のものが例示され
る。

本発明に使用される複素環基としては、安定性を考慮
すると五員環又は六員環のものが良い。

そのような処理剤の例としてはアミノプロピルトリメ
トキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、ジ
メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルアミノプ
ロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロピルト
リメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルトリメト
キシシラン、ジオクチルアミノプロピルトリメトキシシ
ラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、ジブ
チルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチルアミ
ノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリル−
γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル−γ
−プロピルベンジルアミンがあり、更に含窒素複素環と
しては、前述の構造のものが使用でき、そのような化合
物の例としては、トリメトキシシリル−γ−プロピルピ
ペリジン、トリメトキシシリル−γ−プロピルモルホリ
ン、トリメトキシシリル−γ−プロピルイミダゾール等
がある。

これらの処理された正荷電性シリカ微粉体の適用量
は、正荷電性磁性トナー100重量部に対して、0.01〜８
重量部の時に効果を発揮し、特に好ましくは0.1〜５重
量部添加した時に優れた安定性を有する正の帯電性を示
す。添加形態については好ましい態様を述べれば、正荷
電性磁性トナー100重量部に対して、0.1〜３重量部の処
理されたシリカ微粉体がトナー粒子表面に付着している
状態にあるのが良い。尚、前述した未処理のシリカ微粉
体も、これと同様の適用量で用いることができる。

本発明に用いられるシリカ微粉体は、必要に応じてシ
ランカップリング剤、疎水化の目的で有機ケイ素化合物
などの処理剤で処理されていても良く、シリカ微粉体と
反応或いは物理吸着する上記処理剤で処理される。その
ような処理剤としては、例えばヘキサメチルジシラザ
ン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、トリ
メチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メチ
ルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ア
リルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロル
シラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロ
ルエチルトリクロルシラン、β−クロルエチルトリクロ
ルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリオ
ルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカプ
タン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメチ
ルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ヘ
キサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチル
ジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキ
サン、及び１分子当り２から12個のシロキサン単位を有
し、末端に位置する単位にそれぞれ１個宛のSiに結合し
た水酸基を含有するジメチルポリシロキサンがある。こ
れら１種或いは２種以上の混合物で用いられる。

本発明に係る磁性トナーにおいて、感光体上の傷の発
生を防止する目的で、摩擦減少物質として、フッ素含有
重合体の微粉体を定着性を阻害しない範囲内で内添或い
は外添混合してもよい。フッ素含有重合体微粉末として
は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリ
デンフルオライド及びテトラフルオロエチレン−ビニリ
デンフルオライド共重合体の微粉末がある。

特に、ポリビニリデンフルオライド微粉末が流動性及
び研磨性の点で好ましい。トナーに対する添加量は0.01
〜0.8重量％、特に0.02〜0.5重量％が好ましい。

本発明に係る磁性トナーを作製するには磁性粉及びビ
ニル系の熱可塑性樹脂、定着助剤、必要に応じて着色剤
としての含量又は染料、荷電制御剤、その他の添加剤を
ボールミルの如き混合機により充分混合してから加熱ロ
ール、ニーター、エクストルーダーの如き熱混練機を用
いて溶融混練して樹脂類を互いに相溶せしめた中に顔料
又は染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉砕及び分
級を行った後、ビニル系樹脂微粒子、必要に応じてシリ
カ微粉末、摩擦減少物質等を、ヘンシェルミキサーやパ
ーペンマイヤーの如き乾式混合機を用いて、外添混合せ
しめて、本発明の係るところの磁性トナーを得ることが
できる。

本発明において現像工程を実施するために用いること
ができる具体的な装置の一例を第１図に示すが、これを
本発明の範囲内で設計変更することは可能である。

第１図の現像装置７において、装置７の壁7a内に磁性
トナー10を有し、本発明に係るトナー担持体として非磁
性スリーブが使用できる。

非磁性スリーブ２として、＃300のカーボンランダム
不定形粒子でサンドブラスト処理したステンレススリー
ブ（SUSU304）を用い、スリーブ内のマグネット４の磁
極N₁＝850ガウス,N₂＝500ガウス,S₁＝1000ガウス,S₂＝5
00ガウスとし、トナー層厚の規制手段としてブレードが
使用でき、ブレード1aには磁性体である鉄を用い、ブレ
ード1aとスリーブ２−１の間隙は250μで層厚約180μｍ
のトナー層３を形成し、トナー10は本発明に係る磁性ト
ナーであり、バイアス手段であるバイアス電源11として
はACにDCを重畳させたものを用い、Vpp＝1800V,f＝1300
（Hz）,DC＝−200Vとした装置が挙げられる。スリーブ
２−１と潜像保持体９との最短距離を300μと設定した
ものを挙げることができる。

上記装置において、スリーブとマグネットを相対的に
移動させることによって、乾式絶縁性磁性トナーをスリ
ーブ表面と接触させ、摩擦電荷を該トナーに付与する。
スリーブと潜像保持体との最近接部及び近傍において現
像部が形成され、現像部においては、磁性トナーバイア
ス印加によってスリーブと潜像保持体との間を往復運動
しながら、静電荷像を現像する。

バイアス手段としては、交流バイアスを印加する手
段、交流バイアスと直流バイアスを相乗して印加する手
段及びパルスバイアスを印加する手段が例示される。

［実施例］ 以下本発明を実施例により具体的に説明する。しかし
ながら、これは本発明をなんら限定するものではない。
尚、以下の配合における部数は重量部である。

実施例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で粗粉砕した後、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コア
ンダ効果を利用した多分割分級機を用いて分級して、体
積平均粒径９μｍの黒色微粉体（磁性トナー粒子）を得
た。

得られた黒色微粉体100部に、メチルメタクレートを
乳化重合することにより得た平均粒径0.35μｍのビニル
系樹脂微粒子Ａを0.79部、及び正荷電性疎水性乾式シリ
カ（BET比表面積:200m²/g）0.6部を加え、ヘンシェルミ
キサーで混合し、正荷電性絶縁性磁性トナーとした。

上記磁性トナー中結着樹脂のTHF可溶分の分子量分布
をGPCで測定した。その結果500〜20000までの分子量を
持つ分子の重量分率は、61％であった。

電子写真複写機NP3825（キヤノン株式会社製）の定着
器を取り外した改造機に、上記磁性トナーを投入し、未
定着画像を得た。一方NP3825から取り外した定着器を改
造して温度可変の熱ローラー外部定着器とし、これを用
いて未定着画像の定着試験を行った。

外部定着器のニップを4.0mm、プロセススピードを150
mm/sに設定し、100℃〜235℃の温度範囲で５℃おきに温
調して、各々の温度で未定着画像の定着を行った。得ら
れた定着画像を50g/cm²の加重をかけたシルボン紙で摺
擦し、摺擦前後の画像濃度低下率が２％以下となる定着
温度を定着開始温度とした。その結果、定着開始温度は
155℃と低く、低温定着性に優れたものであった。

又、上記磁性トナーを使用し、不定形粒子である＃30
0のカーボンランダムを用い、表面をサンドブラスト処
理したスリーブ（SUS304）を設置した、電子写真複写機
NP3525を用いて画出し試験を実施した。画出し試験を50
00回連続して行う耐久試験も行った。初期及び5000枚の
耐久試験後においてもスリーブ上のトナーコートは極め
て均一であり、5000枚耐久後のスリーブ表面をエアー清
掃後走査型電子顕微鏡により観察したが、表面の凹凸に
トナーの成分は付着しておらず、スリーブ汚染が実質的
に起こっていなかった。そのため、初期画像及び5000枚
耐久画像とも、画像濃度Dmaxが高く、白ヌケのない鮮明
で高画質なものであった。又、上記磁性トナーを50℃乾
燥器中に３日間放置して、トナーの耐ブロッキング性を
試験したが、全く問題はなかった。結果を表１に示す。

比較例１ 実施例１において、ビニル系樹脂微粒子Ａを添加しな
いこと以外は実施例１と同様に、磁性トナーを作製し、
評価を行った。その結果は、表１に示す通りで低温定着
性は良好であり、又初期画像においては、高濃度でカブ
リのない鮮明な画像が得られたが、5000枚の画出し後の
耐久画像では画像濃度0.73と顕著な画像濃度の低下と著
しいカブリが認められた。耐久後のスリーブをエアー清
掃して走査型電子顕微鏡で観察したところ、スリーブ表
面には多量のトナー成分の付着物が見られ、スリーブ汚
染の生じていることが判明した。その他、耐ブロッキン
グ性には問題はなかった。

実施例２ 結着樹脂として を用いる以外は、実施例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、評価を行った。

実施例３ 結着樹脂として を用いる以外は、実施例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、評価を行った。

実施例４ 結着樹脂として を用いる以外は、実施例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、評価を行った。

実施例５ 結着樹脂として を用いる以外は、実施例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、評価を行った。

実施例２〜５の結果を表１に示すが、いずれの磁性ト
ナーも、明らかに優れた低温定着性を有すると共に、ス
リーブ上の汚染もなく、初期及び5000枚耐久後の画像と
も、画像濃度Dmaxが高くかつ鮮明で高画質なものであっ
た。また、耐ブロッキング性についても問題がなかっ
た。

実施例６ 結着樹脂として を用いる以外は、実施例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、評価を行った。結果を表１に示す。低温定着性
は良好であり、スリーブ汚染も見られなかった。しか
し、耐ブロッキング性において、上述の実施例１〜５ま
でのそれと比べて、若干劣っていたが、実用上、特に問
題になる程度ではなかった。

比較例２ 比較例１で結着樹脂として、 スチレン／アクリル酸ブチル／ジビニルベンゼン共重
合体（共重合重量比80/19.5/0.5、Mw:5.3万、Mn:0.5
万） 100部 を用いる以外は、比較例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、実施例１と同様に評価を行った。

比較例３ 比較例１で結着樹脂として、 を用いる以外は、比較例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、実施例１と同様に評価を行った。

比較例４ 比較例１で結着樹脂として、 を用いる以外は、比較例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、実施例１と同様に評価を行った。

比較例５ 比較例１で結着樹脂として、 を用いる以外は、比較例１と同様にして、磁性トナーを
作成し、実施例１と同様に評価を行った。

比較例２〜５の結果を表１に示すが、磁性トナー中結
着樹脂のTHF可溶分のGPC測定による分子量分布で、500
〜20000までの分子量成分の重量分率、即ち500〜20000
までの低分子量重合体の割合が増大すると、磁性トナー
の定着開始温度は有効に且つ顕著に低下するが、その割
合が増加するに従って5000枚の耐久後では、スリーブ汚
染が激しく発生しており、又画出しを行うと画像濃度が
低く、著しいカブリとスリーブ周囲での白ヌケが認めら
れ、実用に耐えるものではなかった。

実施例７ 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの代わりに平均粒径
0.05μｍのメチルメタクリレート乳化重合体微粒子（ビ
ニル系樹脂微粒子Ｃ）を用いた以外は、実施例１と同様
に、磁性トナーを作製し、評価を行った。その結果は、
表２に示す通りで、低温定着性は良好であったが、5000
枚耐久後のスリーブをエアー清掃して、走査型電子顕微
鏡で観察したところスリーブ表面には、微量のトナー成
分の付着物が見られ、若干スリーブ汚染が生じていた
が、画像上には何等問題はなかった。

実施例８ 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの代わりに平均粒径
0.9μｍのメチルメタクリレート乳化重合体微粒子（ビ
ニル系樹脂微粒子Ｄ）を用いた以外は、実施例１と同様
に、磁性トナーを作製し、評価を行った。その結果は、
表２に示す様に良好であった。

実施例９ 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの代わりに平均粒径
0.75μｍのメチルメタクリレート乳化重合体微粒子（ビ
ニル系樹脂微粒子Ｅ）を用いた以外は、実施例１と同様
に、磁性トナーを作製し、評価を行った。その結果は、
表２に示す様に良好であった。

実施例10 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの代わりに平均粒径
0.95μｍのメチルメタクリレート乳化重合体微粒子（ビ
ニル系樹脂微粒子Ｆ）を用いた以外は、実施例１と同様
に、磁性トナーを作製し、評価を行った。その結果は、
表２に示す通りで、初期及び耐久画像で軽いカブリが見
られたが、その他は良好であった。

比較例６ 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの代わりに平均粒径
0.02μｍのメチルメタクリレート乳化重合体微粒子（ビ
ニル系樹脂微粒子Ｇ）を用いた以外は、実施例１と同様
に磁性トナーを作製し、評価を行った。その結果を表２
に示すが、低温定着性は良好であったものの、耐久後で
はスリーブ汚染が認められ、画像濃度の低下とカブリが
認められた。

比較例７ 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの代わりに平均粒径
1.5μｍのメチルメタクリレート乳化重合体微粒子（ビ
ニル系樹脂微粒子Ｈ）を用いた以外は、実施例１と同様
に磁性トナーを作製し、評価を行った。その結果を表２
に示すが、5000枚画出し後における、耐スリーブ汚染性
は良好であったが、得られた画像は初期及び耐久後と
も、カブリの程度が悪いものであった。

実施例11 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの添加量を0.02部に
すること以外は、実施例１と同様に、磁性トナーを作製
し、評価を行った。その結果は、表３に示す通りであ
る。ここで、5000枚耐久後の画像には何等問題はなかっ
たが、耐久後のスリーブをエアー清掃して、走査型電子
顕微鏡で観察したところ、スリーブ表面には、微量のト
ナー成分の付着物が見られ、若干スリーブ汚染が生じて
いた。しかし、それ以外は、良好な結果が得られた。

実施例12 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの添加量を0.04部に
すること以外は、実施例１と同様に、磁性トナーを作製
し、評価を行った。その結果は、表３に示す様に良好で
あった。

実施例13 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの添加量を1.43部に
すること以外は、実施例１と同様に、磁性トナーを作製
し、評価を行った。その結果は、表３に示す様に良好で
あった。

実施例14 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの添加量を1.95部に
すること以外は、実施例１と同様に、磁性トナーを作製
し、評価を行った。その結果は、表３に示す通りで、画
像上において、ややカブリは見られるものの、その他は
いずれも良好であった。

比較例８ 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの添加量を0.008部
にすること以外は、実施例１と同様に磁性トナーを作製
し、評価を行った。その結果を表３に示すが、スリーブ
汚染による画像濃度低下とカブリが見られた。

比較例９ 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの添加量を2.58部に
すること以外は、実施例１と同様に磁性トナーを作製
し、評価を行った。その結果を表３に示すが、画像上に
著しいカブリが発生した。

比較例10 実施例１でビニル系樹脂微粒子Ａの代わりに、フッ素
含有微粉末として平均粒径0.34μｍのポリビニリデンフ
ルオライド微粉末を用いた以外は、実施例１と同様に磁
性トナーを作製し、評価を行った。その結果を表３に示
す。スリーブ汚染もなく、高濃度で鮮明な画像であった
が、定着開始温度が180℃と高いものであった。

実施例15 定着助剤として低分子量ポリエチレンとスチレンとブ
チルアクリレートによりグラフト共重合せしめたグラフ
ト変性ポリオレフィン（スチレン含有量:2重量％、ブチ
ルアクリレート含有量:2重量％）３部を更に添加するこ
と以外は、実施例１と同様にして磁性トナーを作製し、
評価を行った。その結果を表４に示す。定着開始温度が
更に下がり、非常に定着性に優れたものであった。ただ
し、耐ブロッキング性において、やや劣るものの実用上
問題となるレベルではなく、その他につても全く良好で
あった。

比較例11 定着助剤として低分子量ポリエチレンとスチレンとブ
チルアクリレートによりグラフト共重合せしめたグラフ
ト変性ポリオレフィン（スチレン含有量:2重量％、ブチ
ルアクリレート含有量:2重量％）３部を更に添加するこ
と以外は、比較例１と同様にして磁性トナーを作製し、
実施例１と同様に評価を行った。その結果を表４に示
す。低温定着性については優れたものであるが、比較例
１よりも更にスリーブ汚染が著しく激しくなり、初期画
像から白ヌケが起こった。

実施例16 実施例15の定着助剤の代わりとして低分子量ポリエチ
レンをスチレンとブチルアクリレートによりグラフト共
重合せしめたグラフト変性ポリオレフィン（スチレン含
有量:1重量％、ブチルアクリレート含有量:1重量％）を
用いること以外は、実施例15と同様にして磁性トナーを
作製し、評価を行った。

実施例17 実施例15の定着助剤の代わりとして低分子量ポリエチ
レンをスチレンとブチルアクリレートによりグラフト共
重合せしめたグラフト変性ポリオレフィン（スチレン含
有量:16重量％、ブチルアクリレート含有量:16重量％）
を用いること以外は、実施例15と同様にして磁性トナー
を作製し、評価を行った。

表４に実施例16、17の結果を示すが、いずれの場合も
良好であった。

実施例18 実施例15の定着助剤の代わりとして低分子量ポリエチ
レンをスチレンとブチルアクリレートによりグラフト共
重合せしめたグラフト変性ポリオレフィン（スチレン含
有量:0.5重量％、ブチルアクリレート含有量:0.5重量
％）を用いること以外は、実施例15と同様にして磁性ト
ナーを作製し、評価を行った。

実施例19 実施例15の定着助剤の代わりとして低分子量ポリエチ
レンをスチレンとブチルアクリレートによりグラフト共
重合せしめたグラフト変性ポリオレフィン（スチレン含
有量:23重量％、ブチルアクリレート含有量:23重量％）
を用いること以外は、実施例15と同様にして磁性トナー
を作製し、評価を行った。

表４に実施例18、19の結果を示すが、いずれの場合も
低温定着性は、実施例１よりも低下しており、定着助剤
の効果が認められる。それ以外の結果についても良好で
あった。

実施例１〜19、比較例１〜11における画像特性及び耐
ブロッキング性の評価における評価基準を示す。

・画像特性 ○ ：ルーペ（倍率50倍）確認において全くカブリが
ない。

○△：目視では認められないが、ルーペで若干カブリ
が認められる。

△ ：目視で若干のカブリが認められる。

△×：目視でカブリが認められる。

× ：著しいカブリが認められる。

・耐ブロッキング性 ○ ：初期のトナー流動性と変わらない。

○△：細かな凝集体が若干存在する。

△ ：大きめの凝集体が存在するが、すぐにほぐれ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、熱ロール定着に対して、低温定着性
能に優れると同時に、しかもジャンピング現像において
トナー担持体を汚染しない磁性トナー及び画像形成方法
を得ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

添付図面中、第１図は本発明において現像装置を実施す
るために用いることが出来る具体的な装置の一例であ
る。 1a……磁性ブレード、２……スリーブ ３……塗布磁性トナー、４……固定磁石ローラ ７……現像容器、９……感光ドラム 01……磁性トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 俊章 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 (56)参考文献 特開 昭56−27156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−183453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−231547（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−113765（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−177579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−174856（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/08 G03G 9/087

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともビニル系樹脂よりなる結着樹脂
   と磁性粉を含有する磁性トナー粒子を有する磁性トナー
   において、 該結着樹脂が、低分子量重合体と高分子量重合体とを混
   合することにより得られる樹脂であり、該低分子量重合
   体がGPC（ゲル・パーミェーション・クロマトグラフ
   ィ）による分子量分布において、分子量５×10³乃至1.8
   ×10⁴の低分子量領域に極大値を有し、重量平均分子量
   （Mw）と数平均分子量（Mn）との比Mw/Mnが4.0以下であ
   り、 該結着樹脂のTHF可溶分のGPCによる分子量分布におい
   て、分子量500〜20000の成分の重量分率が50〜80％であ
   り、 該磁性トナー粒子に、平均粒径0.03〜1.0μｍのビニル
   系樹脂微粒子が磁性トナー粒子基準で0.01〜２重量％添
   加されており、シリカ微粉体が磁性トナー粒子100重量
   部に対して0.01〜８重量部添加されていることを特徴と
   する磁性トナー。
2. 【請求項２】定着助剤として、ビニル系グラフト変性ポ
   リオレフィンを含有することを特徴とする請求項１に記
   載の磁性トナー。
3. 【請求項３】静電荷像を保持する潜像保持体と磁性トナ
   ーを保持する現像スリーブとを現像部において間隙を設
   けて配置し、磁性トナーを現像スリーブ上に前記間隙よ
   りも薄い厚さに規制して、現像部に交流バイアス又は、
   交流バイアスと直流バイアスと相乗したもの又は、パル
   スバイアスを印加しながら現像し、次いで転写材に転写
   し、定着する画像形成方法において、 該現像スリーブの表面が、不定形粒子によるサンドブラ
   スト表面処理をされており、 該磁性トナーが、少なくともビニル系樹脂よりなる結着
   樹脂と磁性粉を含有する磁性トナー粒子を有する磁性ト
   ナーであり、 該結着樹脂が、低分子量重合体と高分子量重合体とを混
   合することにより得られる樹脂であり、該低分子量重合
   体がGPC（ゲル・パーミェーション・クロマトグラフ
   ィ）による分子量分布において、分子量５×10³乃至1.8
   ×10⁴の低分子量領域に極大値を有し、重量平均分子量
   （Mw）と数平均分子量（Mn）との比Mw/Mnが4.0以下であ
   り、 該結着樹脂のTHF可溶分のGPCによる分子量分布におい
   て、分子量500〜20000の成分の重量分率が50〜80％であ
   り、 該磁性トナー粒子に、平均粒径0.03〜1.0μｍのビニル
   系樹脂微粒子が磁性トナー粒子基準で0.01〜２重量％添
   加されており、シリカ微粉体が磁性トナー粒子100重量
   部に対して0.01〜８重量部添加されていることを特徴と
   する画像形成方法。
4. 【請求項４】該磁性トナーが定着助剤として、ビニル系
   グラフト変性ポリオレフィンを含有することを特徴とす
   る請求項３に記載の画像形成方法。