JP2872486B2 - 一成分現像剤及び画像形成方法 - Google Patents

一成分現像剤及び画像形成方法

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JP2872486B2 JP4156221A JP15622192A JP2872486B2 JP 2872486 B2 JP2872486 B2 JP 2872486B2 JP 4156221 A JP4156221 A JP 4156221A JP 15622192 A JP15622192 A JP 15622192A JP 2872486 B2 JP2872486 B2 JP 2872486B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【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
するための一成分現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】静電潜像をトナーを用いて可視像化する
現像方法が種々知られている。例えば米国特許第2,8
74,063号明細書に記載されている磁気ブラシ法、
同第2,618,552号明細書に記載されているカス
ケード現像法及び同第2,221,776号明細書に記
載されているパウダークラウド法、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アを主体と
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、反面キャリアの劣化、トナーとキャリアの混合比
の変動という二成分現像剤にまつわる共通の欠点を有す
る。
【0003】かかる欠点を回避するため、トナーのみよ
りなる一成分磁性トナーや一成分非磁性トナーの一成分
現像剤を用いる現像方法が各種提案されている。
【0004】従来、一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3,909,258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
路を経てスリーブによりトナー粒子に電化が導かれ、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二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。
【0005】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きわめて
薄く塗布し、これを摩擦帯電し、次いでこれを静電像に
きわ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、か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とくととも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)。
【0006】一方、カラートナーへの対応を考えた場
合、非磁性一成分トナーを用いる、特開昭58−116
559号公報、特開昭60−120368号公報、特開
昭63−271371号公報等に示される非磁性一成分
現像方法が注目されている。
【0007】このような現像方法に用いられる現像器の
特徴として、非常に小さくかつ簡単な構成をとり得ると
いうことがあげられる。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うみだす。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。
【0008】すなわち一成分現像剤を用いる現像方法に
おいて、下記課題が重要である。 課題(A):一成分現像剤を現像剤担持体上に均一にコ
ーティングさせること。 課題(B):一成分現像剤を効率よく均一に摩擦帯電さ
せること。
【0009】課題(A)において、現像剤担持体上に現
像剤の塗布層を形成する方法としては、現像剤容器の出
口に塗布用のブレードを用いる方法がある。一成分磁性
トナーの場合、例えば、現像剤担持体に内装された固定
磁石の1つの磁極に対向する位置に、磁性体より成るブ
レードを設け、該磁極と磁性体ブレード間の磁力線に沿
って現像剤を穂立させ、これをブレード先端のエッジ部
で切ることにより、磁力の作用を利用して、現像剤の塗
布層の厚みを規制するものである(例えば特開昭54−
43034号公報参照)。
【0010】さらに課題(A)に関し、一成分現像剤を
現像剤担持体上に均一に塗布させる方法が特開昭57−
66455号公報に提案されている。該公報に記載され
ている現像装置は、現像剤担持体として、該表面を不定
形粒子によるサンドブラスト処理により、不定形な態様
の凹凸粗面を成したものを用いることにより、その現像
剤担持体表面に一様均一なムラのない、長期に亘って常
に良好な塗布状態を維持することが出来る現像装置であ
る。該現像剤担持体の表面は、現像剤担持体の表面が全
域にわたって、微細な無数の切り込み或いは突起がラン
ダムな方向に構成されている態様のものである。
【0011】しかしながら、かかる特定の表面状態を有
する現像剤担持体を用いる現像装置では、適用する一成
分現像剤によっては、カブリ、濃度低下の如き現像性の
悪化が見られる。これは、一成分現像剤に帯電不良のト
ナー粒子が生じ、現像剤層の電荷量が低下することによ
って生ずるものである。更に尾引き、飛び散り、細線再
現の不安定さが生じることもある。
【0012】一方、課題(B)に関し、現像剤担持体に
おいて、一成分現像剤への摩擦帯電付与能力を向上させ
る方法として、現像剤担持体の表面をより平滑にする方
法が提案されている。しかし、かかる方法では、一成分
現像剤の塗布層が不均一になることがあり、顕画像にム
ラを生じ、良好な画像を得られない場合が見出された。
【0013】課題(A)と課題(B)の両者を同時に良
好に達成する方法が特願昭63−46882号明細書
(対応欧州特許出願公開No.0331425号)に提
案されている。この現像方法は、現像剤担持体として、
該表面を、定形粒子によるブラスト処理を施したものと
特定の粒度分布を有する一成分現像剤により、均一に現
像剤の塗布層を形成させることができるものである。
【0014】しかし、上記のような特定な表面を有する
現像剤担持体と特定の粒径分布を有する一成分現像剤を
使用しても、現像剤担持体の表面が長期間に亘る使用に
より徐々に摩耗し滑らかな表面へと変化し、初期の安定
粒子によるブラスト処理の効果が得られなく、現像剤の
塗布層が不均一な層となり、現像剤担持体上に現像剤の
塗布ムラを生じて、画像濃度の低い、背景部に塗布ムラ
に起因するムラ状のカブリが発生する。この問題は低湿
で、特に常温極低湿で著しく生じ易くなる。
【0015】一方、高速複写機では、信頼性の向上が大
きな課題であり、長期間の耐久によっても安定した高品
質な画像の保持が求められており、現像剤担持体の表面
が滑らかな凹凸の状態でも安定した画像を与える一成分
現像剤が必要とされている。
【0016】一般に、一成分現像方式に於いては画像形
成を繰り返すと、粒径の小さなトナー粒子が現像剤担持
体表面に、その高い帯電量による鏡映力の為、付着し、
他のトナー粒子の摩擦帯電を阻害する。そのため十分に
帯電量をもてないトナー粒子が増加し、濃度低下を引き
起こす場合がある。このような現象は、低湿化に於いて
特に現われやすい。
【0017】このような現象は、現像剤担持体上のトナ
ーが消費されない時(例えば、画像白地部)に促進さ
れ、画像濃度低下となって発現する。一方、このような
状態は、現像剤担持体上のトナーを消費してゆくと(例
えば画像黒部)この現象は緩和され、次第に濃度が回復
してゆく。
【0018】従って、現像剤担持体にトナーが消費され
た消費部(画像部に対応)とトナーが消費されなかった
未消費部(非画像部に対応)の存在で潜像の現像を行う
と、トナー画像上に濃度の差(消費部で高濃度、未消費
部で低濃度)を生じる。
【0019】このような現象を以下では「現像剤担持体
メモリ」と呼ぶ。この現像剤担持体メモリは形成のメカ
ニズムから考えると、現像剤担持上のトナー消費により
解消される。現像剤担持体メモリは現像剤担持体の一回
転の円周毎に軽減されてゆくことになる。従って、現像
剤担持体メモリの程度が軽い場合には、現像画像上のメ
モリは一回の回転後に消失するが、重い場合には何回も
繰り返し現われることがある。
【0020】本発明者らの検討によると、定形粒子でブ
ラスト処理を施した現像剤担持体は、不定形粒子でブラ
スト処理を施した現像剤担持体に比べトナーの帯電付与
能力に優れており、トナーの帯電能力を十分に発揮させ
るために有利なものである。しかしながら、場合によっ
ては、トナーが帯電過剰となることがあり、前述のよう
な現象を生じ易くなる傾向にある。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のごとき問題点を解決した、一成分現像剤を提供するこ
とにある。
【0022】本発明の目的は、耐久性に優れ、長期間の
反復繰り返し使用しても常に高い画像濃度を維持し、背
景カブリのない画像を安定に得ることを可能にする一成
分現像剤を提供することにある。
【0023】本発明の更なる目的は、高湿下でも背景カ
ブリのない高い画像濃度の画像を安定して得ることを可
能にする一成分現像剤を提供することにある。
【0024】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明者らは、
一成分現像剤と現像スリーブとの関連性について鋭意検
討した結果、種々の環境下でも画像濃度が高く、優れた
画像特性を得るための一成分現像剤の要件を見いだし
た。
【0025】すなわち、i)現像剤担持体上に一成分現像
剤を薄く塗布し、ii)該現像剤を摩擦帯電し、iii)潜像
保持体表面に担持された静電像を該現像剤で現像する画
像形成方法に用いられる一成分現像剤であって、該一成
分現像剤は、少なくとも結着樹脂及び着色剤としての磁
性体を含有している磁性トナーと、0.1〜10μmの
長さ平均径を有する錫酸塩又はジルコン酸塩とを有して
おり、錫酸塩又はジルコン酸塩の添加量は0.1〜10
wt%であり、錫酸塩又はジルコン酸塩は現像剤担持体
表面に塗布されるように現像剤中に添加されていること
を特徴とする一成分現像剤を用いることにより、種々の
環境下でも画像濃度が高く、優れた画像特性が得られる
ことを発見した。
【0026】一成分現像剤に0.1〜10μm(より好
ましくは、0.2〜5μm)の長さ平均径を有する錫酸
塩又はジルコン酸塩を添加すると、スリーブ表面の近傍
に錫酸塩又はジルコン酸塩が選択的に塗布され、非常に
薄い層が形成され、その層の上に一成分現像剤の塗布層
が形成される。従って、一成分現像剤はスリーブ表面と
直に接触しないので、一成分現像剤のスリーブ表面上で
の鏡映力による固着を防ぐことができ、長期間に亘って
使用した現像スリーブでも現像剤の塗布ムラを生じな
い。
【0027】更に、錫酸塩又はジルコン酸塩は一成分現
像剤とは逆の帯電極性であり、その帯電量は小さいた
め、現像時に現像バイアスで一成分現像剤から錫酸塩又
はジルコン酸塩が分離し、トナーの帯電量を高める作用
を付与することもできる。従って、0.1〜10μmの
長さ平均径の錫酸塩又はジルコン酸塩を0.1〜10w
t%(好ましくは、1〜7wt%)一成分現像剤に添加
することにより、一成分現像剤の帯電量を高め、高い帯
電量の一成分現像剤でもスリーブ表面への固着を防止で
きる。
【0028】錫酸塩又はジルコン酸塩の長さ平均径が
0.1μm未満になると、錫酸塩又はジルコン酸塩の粒
径が小さ過ぎ、一成分現像剤表面への付着力が大きく、
一成分現像剤表面からの分離が起こりずらく本発明の効
果が発揮されない。また、錫酸塩又はジルコン酸塩の長
さ平均径が10μmを超えると、一成分現像剤との混合
が不十分で、スリーブ表面から著しく飛散し易く、複写
機内を汚染してしまう。また、スリーブコートムラ及び
画像濃度低下をも引き起こす。
【0029】錫酸塩又はジルコン酸塩の添加量が0.1
wt%未満では、現像スリーブ上の錫酸塩又はジルコン
酸塩の層が不十分で本発明の効果を発揮出来ない。一
方、添加量が10wt%を超えると、層が厚過ぎ、現像
剤と現像スリーブとの間の摩擦帯電が疎外され、画像濃
度の低い貧弱な画像しか得られない。また背景カブリも
悪化してしまう。
【0030】本発明の一成分現像剤の重量平均径は4〜
11μm(好ましくは6〜10.5μm)であり、この
重量平均径値は上述の各構成要素と切り離して考えるこ
とはできないが、重量平均径が4μm未満になると、相
対的に細かめの粒径の粒子の割合が増え、背景カブリを
生じる。また、非現像剤の生産性が劣るという欠点も有
する。一方、重量平均径が11μmを超えると、粗めの
粒径の粒子が相対的に多くなり、長期間に亘る耐久や高
湿下で画像濃度低下や画像特性の低下をもたらす。
【0031】現像剤の粒径分布は種々の方法によって測
定可能であるが、本発明においてはコールターカウンタ
ーを用いて測定した。
【0032】測定装置としてはコールターカウンターT
A−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 R−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100〜150m
l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0.1〜5ml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、アパーチャー
として100μmアパーチャーを用いて、個数を基準と
して2〜40μm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。
【0033】また、本発明の錫酸塩又はジルコン酸塩の
長さ平均径は、コールターカウンターを用いて粒径分布
を測定して求めた。実際の測定はトナーの粒径分布の測
定とほぼ同様な方法によって行うが、30μmのアパー
チャーを用い、試料を懸濁した電解液を超音波分散器で
5分間分散処理し、個数を基準として0〜25.4μm
の粒子の粒径分布を測定して長さ平均径を求めた。
【0034】参考のため、錫酸塩又はジルコン酸塩の帯
電量測定方法を以下に記す。
【0035】23.5℃、60%RHの環境下に1晩放
置された錫酸塩又はジルコン酸塩0.2gと20〜30
0メッシュに主体粒度をもつトナー9.8gとをそれぞ
れ前記環境下で精秤し、およそ50ccの容積を持つポ
リエチレン製ふた付広口びん中で十分に(手に持って上
下におよそ125回約50秒間振とうする)混合する。
【0036】次に図1に示す様に底に400メッシュの
スクリーン13のある金属製の測定容器12に混合物約
2.0gを入れ金属製のフタ14をする。このときの測
定容器12全体の重量を秤りW1 (g)とする。次に吸
引機11(測定容器12と接する部分は少なくとも絶縁
体)において、吸引口17から吸引し風量調節弁16を
調節して真空計15の圧力を250mmHgとする。こ
の状態で充分吸引を行い錫酸塩又はジルコン酸塩を吸引
除去する。このときの電位計19の電位をV(ボルト)
とする。ここで18はコンデンサーであり容量C(μ
F)とする。また、吸引後の測定容器全体の重量を秤り
2 (g)とする。この錫酸塩又はジルコン酸塩の帯電
量(μc/g)は下式の如く計算される。
【0037】
【数1】 本発明における一成分現像剤である場合、以下の構成成
分をとり得る。
【0038】結着樹脂としては、例えば、下記に示すビ
ニル系モノマーの単重合体または共重合体:スチレン;
o−メチルスチレン、m−メチルスチエレン、P−メチ
ルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチ
レン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレ
ン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、
p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレ
ン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチ
レン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレ
ン、p−n−ドデシルスチレンの如きスチレンの誘導
体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの
如きエチレン不飽和モノオレフィン類;ブタジエンの如
き不飽和ポリエン類;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭
化ビニル、沸化ビニルの如きハロゲン化ビニル類;酢酸
ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如き
ビニルエステル類;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n−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチ
ル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチル
ヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェ
ニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル
酸ジエチルアミノエチルの如きメタクリル酸エステル
類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸
n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピ
ル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸2−クロルエチル、アクリル酸ステアリル、アク
リル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きア
クリル酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエ
チルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニル
エーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン
類;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N
−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−
ビニル化合物;ビニルフタリン類;アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリルアミドの如きアクリル酸
誘導体もしくはメタクリル酸誘導体;アクリル酸、メタ
アクリル酸、マレイン酸、フマル酸などのカルボキシル
基を有するビニル化合物誘導体;マレイン酸ハーフエス
テル、フマル酸ハーフエステルの如きハーフエステル;
マレイン酸無水物、マレイン酸エステル、フマル酸エス
テル誘導体。
【0039】さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エ
ポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ロジン、変性ロジ
ン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または脂環
族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、ハロパラフィン、
パラフィンワックス等;が挙げられる。これらは、単独
または混合して使用できる。
【0040】なかでも、トナーの現像特性を考慮すると
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂
が結着樹脂として特に好ましく用いられる。
【0041】上述したような結着樹脂は、トナーとして
の耐オフセット性を考慮した場合、以下に例示するよう
な架橋剤で架橋されたビニル系重合体、ビニル系共重合
体またはそれらの混合物であることがさらに好ましい。
【0042】芳香族ジビニル化合物(例えば、ジビニル
ベンゼン、ジビニルナフタレン等);アルキル鎖で結ば
れたジアクリレート化合物類(例えば、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)及び以上の化合物のアクリレートを
メタアクリレートに代えたもの;エーテル結合を含むア
ルキル鎖でむすばれたジアクリレート化合物類(例え
ば、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#400ジ
アクリレート、ポリエチレングリコール#600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)及
び以上の化合物のアクリルレートをメタクリレートに代
えたもの;芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれ
たジアクリレート化合物類〔例えば、ポリオキシエチレ
ン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパンジアクリレート、ポリオキシエチレン(4)−
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンジア
クリレート〕及び、以上の化合物のアクリルレートをメ
タアクリルレートに代えたもの;ポリエステル型ジアク
リレート化合物類〔例えば、商品名MANDA(日本化
薬)〕が挙げられる。多官能の架橋剤としては、ペンタ
エリストールトリアクリレート、トリメチルエタントリ
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、及び以上の化合物のアクリレ
ートをメタアクリレートに代えたもの;トリアリルシア
ヌレート、トリアリルトリメリレート;等が挙げられ
る。
【0043】これらの架橋剤は、他のモノマー成分10
0部に対して、0.01〜5部(さらには0.03〜3
部)用いることが好ましい。
【0044】これらの架橋剤のうち、トナー用樹脂に、
定着性、耐オフセット性の点から好適に用いられるもの
として、芳香族ジビニル化合物(特にジビニルベンゼ
ン)及び芳香族基及びエーテル結合を含む鎖で結ばれた
ジアクリレート化合物類が挙げられる。この両者のう
ち、少なくとも一方が結着樹脂に使用されることが好ま
しい。
【0045】特に圧力定着方式に供せられるトナー用の
結着樹脂としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポ
リプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレ
ン−アクリル酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリア
ミド樹脂、ポリエステル樹脂が挙げられる。これらは、
単独でまたは混合して用いることが好ましい。
【0046】本発明の一成分トナーに含まれる磁性材料
としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライトの如
き酸化鉄、及び他の金属酸化物を含む酸化鉄;Fe,C
o,Niのような金属、或いは、これらの金属とAl,
Co,Cu,Pb,Mg,Ni,Sn,Zn,Sb,B
e,Bi,Cd,Ca,Mn,Se,Ti,W,Vのよ
うな金属との合金、及びこれらの混合物等が挙げられ
る。
【0047】これらの磁性体は、平均粒径が0.1〜2
μmであるのが好ましく、さらに10Kエルステッド印
加での磁気特性が抗磁力20〜150エルステッド、飽
和磁化50〜200emu/g(好ましくは50〜10
0emu/g)、残留磁化2〜20emu/gのものが
好ましい。
【0048】本発明の一成分現像剤は、正又は負の荷電
制御剤を現像剤に内添または外添して用いることが好ま
しい。
【0049】正帯電性現像剤とするために用いる正荷電
制御剤としては公知のものが使用できる。例えば、ニグ
ロシン及びその脂肪酸金属塩等による変性物、四級アン
モニウム塩、ジオルガノスズオキサイド、ジオルガノス
ズボーレート等を単独あるいは2種以上組み合わせて用
いることができる。これらの中でもニグロシン系化合
物、四級アンモニウム塩が特に好ましく用いれられる。
【0050】さらに、
【0051】
【化1】 〔式中、R1 はHまたはCH3 を示し、R2 及びR
3 は、置換されていても良いアルキル基を示す。〕で表
わせる含窒素モノマーの単重合体、または前述したよう
なスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステ
ルの如き重合体モノマーと該含窒素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る。この場
合、結着樹脂(の一部または全部)としての作用をも有
する。
【0052】一方、負帯電性現像剤とするために用いる
負荷電性制御剤としては公知のものが使用できる。例え
ばカルボン酸誘導体及びこの金属塩、アルコキシレー
ト、有機金属錯体、キレート化合物等を単独あるいは2
種以上組み合わせて用いることができる。これらの中で
も、アセチルアセトン金属錯体、サリチル酸金属錯体、
アルキルサリチル酸金属錯体、ジアルキルサリチル酸金
属錯体、ジアルキルサリチル酸金属錯体、ナフトエ酸金
属錯体、モノアゾ金属錯体が特に好ましく用いられる。
【0053】
【0054】本発明の一成分現像剤のもう一つの構成成
分である錫酸塩としては、錫酸バリウム、錫酸カルシウ
ム、錫酸ストロンチウム等が挙げられ、また、ジルコン
酸塩としては、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシ
ウム、ジルコン酸ストロンチウム等が挙げられる。
【0055】本発明の現像剤には、必要に応じて他の添
加剤を混合してもよい。この様な添加剤としては、テフ
ロン、ポリフッ化ビニリデン、脂肪酸金属塩の如き滑
剤;塩化セリウム、炭化ケイ素の如き研磨剤;コロイダ
ルシリカ、アルミナ、或いは、表面処理剤(例えば、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)
で処理された表面処理シリカ、表面処理アルミナの如き
流動性付与剤、ケーキング防止剤;カーボンブラックが
ある。
【0056】本発明の現像剤において熱ロール定着時の
離型性を良くする目的で、以下の定着助剤を結着樹脂中
に内添、トナー中に内添、トナーに外添のいずれかの方
法で混合することもできる。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、サゾールワックスの如きワック
ス状物質があり、添加量としている本発明のトナーに
0.5〜5重量%加えることが好ましい。
【0057】本発明に係るトナーを製造するにあたって
は、上述した様なトナー構成材料をボールミルその他の
混合機により充分混合した後、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良く混練し、混練
物を冷却固化後、機械的な粉砕、粉砕物の分級によって
トナーを得る方法が好ましい。他には、結着樹脂の溶液
中に構成材料を分散した後噴霧乾燥することによりトナ
ーを得る方法、結着樹脂を構成すべき単量体に所定の材
料を混合して乳化懸濁液とした後に重合させてトナーを
得る重合法によるトナーの製造法がある。本発明に係る
トナーは、コア材及びシェル材から成るマイクロカプセ
ルトナーであっても良い。
【0058】本発明の現像剤を用いて現像する際に好ま
しく使用される現像スリーブは、複数の球状痕跡窪みに
よる凹凸を形成した表面を有することが好ましい。その
表面状態を得る方法としては、定形粒子によるブラスト
処理方法が使用できる。定形粒子としては、例えば、特
定の粒径を有するステンレス、アルミニウム、鋼鉄、ニ
ッケル、真ちゅうの如き金属からなる各種剛体球または
セラミック、プラスチック、ガラスビーズの如き各種剛
体球を使用することができる。
【0059】不定形粒子によるブラスト処理を行ったラ
ンダムな凹凸を形成した表面の上に更に定形粒子による
ブラスト処理を行うことによっても本発明に係る現像ス
リーブは得ることができる。不定形粒子としては任意の
砥粒を使用することができる。
【0060】特定の粒子を有する定形粒子を用いて、現
像スリーブ表面をブラスト処理することにより、ほぼ同
一の直径の複数の球状痕跡窪みを形成することができ
る。
【0061】
【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明する
が、これは本発明をなんら限定するものではない。な
お、以下の配合における部数はすべて重量部である。実
施例1〜6は正帯電性トナーに錫酸塩を添加した場合、
実施例7〜12は正帯電性トナーにジルコン酸塩を添加
した場合、実施例13〜18は負帯電性トナーに錫酸塩
を添加した場合、実施例19〜24は負帯電性トナーに
ジルコン酸塩を添加した場合を示す。
【0062】実施例1 ・スチレン/アクリル酸ブチル共重合体(共重合比82/18、 分子量分布での極大値:1.3万、Mw/Mn:2.5) 70部 ・スチレン/アクリル酸ブチル共重合体(共重合比80/20、 Mw:93.9万、Mn:11.2万) 30部 ・四三酸化鉄(平均粒径:0.2μm) 85部 ・ニグロシン 2部 ・低分子量ポリプロピレン 3部 上記材料をブレンダーでよく混合した後、110℃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、ジェット気流式
微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕物を固定壁
型風力分級機で分級し、分級品を得た。更に、得られた
分級品をコアンダ効果を利用した多分割分級機(日鉄鉱
業社製)、エルボジェット分級機)にて4μm以下の微
粉並びに粗粉を同時に分級除去して正帯電性の磁性トナ
ーを得た。
【0063】得られた磁性トナーに対して長さ平均径
2.25μmの錫酸カルシウム3wt%と、疎水性乾式
シリカ(BET比表面積、250m2 /g)0.5wt
%とをミキサーにて混合し、正帯電性一成分現像剤を調
製した。この一成分現像剤の重量平均径は8.78μm
であった。
【0064】次に、以下の現像用スリーブを用意した。
即ち、内部に磁石を有する、直径20mmの円筒状のス
テンレススチール(SUS 304)スリーブの表面に
対して、定形粒子として直径が53〜62μmのガラス
ビーズを80個数%以上含有するガラスビーズ(長径/
短径の比が実質的に1.0の真球粒子)を用い、吹きつ
けノズル径7φ距離100mm、エアー圧4Kg/cm
2 、2分間の条件で、ブラスト処理を行い、複数の球状
痕跡窪みの直径Rが53〜62μmである凹凸を形成さ
せた。
【0065】上記現像用スリーブを適用した電子写真複
写機NP4080(キヤノン株式会社製)に、上記磁性
トナーを投入し、5万枚の連続複写実験を行った。な
お、参考のため、該複写機の現像器構成の断面図を図2
に示す。
【0066】表2に示すように、常温常湿(23℃、6
0RH%)下、初期においては、画像濃度:1.37、
背景カブリ:0.9%の優れた画像品質の画像が得られ
た。5万枚耐久後、現像スリーブは耐久によりブラスト
処理の凹凸が減少し始めたが、画像濃度:1.43、背
景カブリ:0.6%で初期とほぼ同等の画像品質を有す
る画像が得られた。また、複写機内のトナー飛散は認め
られなかった。
【0067】また、常温低湿(23℃、5RH%)下及
び高温高湿(30℃、85RH%)下に於いても同様な
良好な結果が得られた。
【0068】なお、背景カブリの評価は、東京電色社製
のREFLECTOMETER MODEL TC−6
0DSを使用し、REFLECTANCEモードで、g
reenフィルターを使用して測定し、下記式より算出
した。数値が小さい程、背景カブリが少ない。
【0069】背景カブリ(反射率)(%)=標準紙の反
射率(%)−サンプルの背景部の反射率(%)比較例1 実施例1において、長さ平均径が2.25μmの錫酸カ
ルシウムを添加しない以外は、実施例1と同様にして、
複写試験を行った。なお、トナーの重量平均径は9.2
7μmであった。
【0070】常温常湿下で、初期には実施例1とほぼ同
等の品質の画像が得られた。現像スリーブ表面が若干滑
らかな凹凸となる5万枚耐久時においては、背景カブリ
が1.8%と若干低下した。それ以外の画像特性につい
てはほぼ同等であった。
【0071】また、常温低湿下では、初期の画像特性は
実施例1とほぼ同等であったが、連続複写耐久をしたと
ころ、耐久中に現像スリーブ表面に磁性トナーの微粉が
固着し始め、5万枚耐久後では現像スリーブ上に現像剤
の塗布ムラが発生した。画像特性については、画像濃
度:1.19、背景カブリ:2.3%であり、実施例1
と比較して劣ったものであった。
【0072】実施例2 錫酸塩のトナー中への添加量を0.15%にすること以
外は実施例1と同様にして現像剤を作製し、評価を行っ
た。常温常湿下においては実施例1と同様の画像特性が
得られた。常温低湿下においては、5万枚耐久時にさざ
なみ模様の現像スリーブ上トナー固着が認められたが、
画像特性には何等問題は生じなかった。その他の画像特
性については、実施例1とほぼ同等であった。
【0073】実施例3 錫酸塩のトナー中への添加量を6.0%にすること以外
は実施例1と同様にして現像剤を作製し、評価を行っ
た。全ての環境下において、初期の画像特性は実施例1
と同等のものであったが、5万枚耐久時の画像濃度は、
常温常湿及び常温低湿の両者とも若干低いものであっ
た。また、背景カブリも若干悪化した。しかし、実用上
問題となるレベルではなかった。その他の画像特性につ
いては、実施例1とほぼ同等であった。
【0074】比較例2 錫酸塩のトナー中への添加量を0.05%にすること以
外は実施例1と同様にして現像剤を作製し、評価を行っ
た。常温常湿においては実施例1と同様の画像特性が得
られた。常温低湿下においては、5万枚耐久時にさざな
み模様の現像スリーブ上トナー固着が認められ、画像濃
度ムラ及びムラ状カブリが生じており、実用上、使用に
耐えるものではなかった。
【0075】比較例3 錫酸塩のトナー中への添加量を13.0%にすること以
外は実施例1と同様にして現像剤を作製し、評価を行っ
た。全ての環境下において、初期から著しく画像濃度の
低い複写物しか得られなかった。また、背景カブリも実
施例1と比較して、大幅に劣るものであった。
【0076】実施例4 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径0.5
μmのものを用いる以外は、実施例1と同様にして現像
剤を作製し、評価を行った。常温常湿下においては実施
例1と同様の画像特性が得られた。常温低湿下において
は、5万枚耐久時にさざなみ模様の現像スリーブ上トナ
ー固着が認められたが、画像特性には何等問題は生じな
かった。その他の画像特性については、実施例1とほぼ
同等であった。
【0077】実施例5 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径6.7
μmのものを用いる以外は、実施例1と同様にして現像
剤を作製し、評価を行った。全ての環境下において、初
期及び5万枚耐久の両者とも実施例1とほぼ同様の画像
特性が得られたが、5万枚耐久後の複写機内には、若干
ではあるがトナー飛散を生じていた。しかし、特に問題
になるレベルではなかった。
【0078】比較例4 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径0.0
7μmのものを用いる以外は、実施例1と同様にして現
像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下においては実
施例1と同様の画像特性が得られた。しかし、常温低湿
下においては、5万枚耐久後に現像スリーブ上トナー固
着が認められ、画像濃度ムラ及びムラ状のカブリを生じ
ており、実用上耐え得るものではなかった。
【0079】比較例5 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径12.
0μmのものを用いる以外は、実施例1と同様にして現
像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下において、5
万枚耐久時の背景カブリ、スリーブコートムラ、画像濃
度のいずれも、実施例1に比べて劣るものであった。特
に5万枚耐久後の複写機内には、著しくトナー飛散を生
じており、使用に耐え得るものではなかった。
【0080】実施例6 トナー中へ添加する錫酸塩として、長さ平均径2.75
μmの錫酸バリウムを用いること以外は実施例1と同様
にして現像剤を作製し、評価を行った。すべての環境下
において、初期及び5万枚耐久後の画像特性は、実施例
1と同様のものであった。また、複写機内トナー飛散も
認められなかった。
【0081】
【表1】
【0082】
【表2】 実施例7 実施例1と同じ磁性トナーに対して、長さ平均径、2.
05μmのジルコン酸カルシウムを3wt%と、疎水性
乾式シリカ(BET比表面積、250m2 /g)0.5
wt%とをミキサーにて混合し、正帯電性一成分現像剤
を調製した。この一成分現像剤の重量平均粒径は8.9
1μmであった。
【0083】実施例1と同様の現像用スリーブを作製
し、電子写真複写機NP4080(キヤノン株式会社
製)に、上記磁性現像剤を投入し5万枚の連続複写試験
を行った。
【0084】表4に示すように、常温常湿(23℃、6
0RH%)下、初期においては、画像濃度:1.38、
背景カブリ:1.0%の優れた画像品質の画像が得られ
た。5万枚耐久後、現像スリーブは耐久によりブラスト
処理の凹凸が減少し始めたが、画像濃度:1.42、背
景カブリ:0.8%で初期とほぼ同等の画像品質を有す
る画像が得られた。また、複写機内のトナー飛散は認め
られなかった。
【0085】また、常温低湿(23℃、5RH%)下及
び、高温高湿(30℃、85RH%)下に於いても同様
な良好な結果が得られた。
【0086】比較例6 実施例7において、長さ平均径が2.05μmのジルコ
ン酸カルシウムを添加しない以外は、実施例7と同様に
して、複写試験を行った。なお、トナーの重量平均径は
9.29μmであった。
【0087】常温常湿下で、初期には、実施例7とほぼ
同等の品質の画像が得られた。画像スリーブ表面が若干
滑らかな凹凸となる5万枚耐久時においては、背景カブ
リが1.7%と若干低下した。それ以外の画像特性につ
いてはほぼ同等であった。
【0088】また、常温低湿下では、初期の画像特性は
実施例7とほぼ同等であったが、連続複写耐久をしたと
ころ、耐久中に現像スリーブ表面に磁性トナーの微粉が
固着し始め、5万枚耐久後では現像スリーブ上に現像剤
の塗布ムラが発生した。画像特性については、画像濃
度:1.18、背景カブリ:2.7%であり、実施例7
と比較して劣ったものであった。
【0089】実施例8 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を0.15%にする
こと以外は実施例7と同様にして現像剤を作製し、評価
を行った。常温常湿下においては実施例7と同様の画像
特性が得られた。常温低湿下においては、5万枚耐久時
にさざなみ模様の現像スリーブ上トナー固着が認められ
たが、画像特性には何等問題は生じなかった。その他の
画像特性については、実施例7とほぼ同等であった。
【0090】実施例9 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を6.0%にするこ
と以外は実施例7と同様にして現像剤を作製し、評価を
行った。全ての環境下において、初期の画像特性は実施
例7と同等のものであったが、5万枚耐久時の画像濃度
は、常温常湿及び常温低湿の両者とも若干低いものであ
った。また、背景カブリも若干悪化した。しかし、実用
上問題となるレベルではなかった。その他の画像特性に
ついては、実施例7とほぼ同等であった。
【0091】比較例7 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を0.05%にする
こと以外は実施例7と同様にして現像剤を作製し、評価
を行った。常温常湿下においては実施例7と同様の画像
特性が得られた。常温低湿下においては、5万枚耐久時
にさざなみ模様の現像スリーブ上トナー固着が認めら
れ、画像濃度ムラ及びムラ状カブリが生じており、実用
上、使用に耐えるものではなかった。
【0092】比較例8 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を13.0%にする
こと以外は実施例7と同様にして現像剤を作製し、評価
を行った。全ての環境下において、初期から著しく画像
濃度の低い複写物しか得られなかった。また、背景カブ
リも実施例7と比較して、大幅に劣るものであった。
【0093】実施例10 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
0.6μmのものを用いる以外は、実施例7と同様にし
て現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下において
は実施例7と同様の画像特性が得られた。常温低湿下に
おいては、5万枚耐久時にさざなみ模様の現像スリーブ
上トナー固着が認められたが、画像特性には何等問題は
生じなかった。その他の画像特性については、実施例7
とほぼ同等であった。
【0094】実施例11 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
6.4μmのものを用いる以外は、実施例7と同様にし
て現像剤を作製し、評価を行った。全ての環境下におい
て、初期及び5万枚耐久の両者とも実施例7とほぼ同様
の画像特性が得られたが、5万枚耐久後の複写機内に
は、若干ではあるがトナー飛散を生じていた。しかし、
特に問題になるレベルではなかった。
【0095】比較例9 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
0.08μmのものを用いる以外は、実施例7と同様に
して現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下におい
ては実施例7と同様の画像特性が得られた。しかし、常
温低湿下においては、5万枚耐久後に現像スリーブ上ト
ナー固着が認められ、画像濃度ムラ及びムラ状のカブリ
を生じており、実用上耐え得るものではなかった。
【0096】比較例10 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
12.0μmのものを用いる以外は、実施例7と同様に
して現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下におい
て、5万枚耐久時の背景カブリ、スリーブコートムラ、
画像濃度のいずれも、実施例7に比べて劣るものであっ
た。特に5万枚耐久後の複写機内には、著しくトナー飛
散を生じており、使用に耐え得るものではなかった。
【0097】実施例12 トナー中へ添加するジルコン酸塩として、長さ平均径
2.70μmのジルコン酸バリウムを用いること以外は
実施例7と同様にして現像剤を作製し、評価を行った。
すべての環境下において、初期及び5万枚耐久後の画像
特性は、実施例7と同様のものであった。また、複写機
内トナー飛散も認められなかった。
【0098】
【表3】
【0099】
【表4】 実施例13 ・スチレン/アクリル酸ブチル/マレイン酸ブチル/ ジビニルベンゼン共重合体 100部 (共重合比73.5/19/7/0.5) ・四三酸化鉄(平均粒径:0.2μm) 85部 ・3,5−ジターシャリーブチル酸のクロム錯体 2部 (個数平均粒径:2.8μm) ・低分子量ポリプロピレン 3部 上記材料をブレンダーでよく混合した後、110℃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、ジェット気流式
微粉砕機を用いて微粉砕し、得られた微粉砕物を固定壁
型風力分級機で分級し、分級品を得た。更に、得られた
分級品をコアンダ効果を利用した多分割分級機(日鉄鉱
業社製、エルボジェット分級機)にて4μm以下の微粉
並びに粗粉を同時に分級除去して負帯電性の磁性トナー
を得た。
【0100】得られた磁性トナーに対して長さ平均径
2.25μmの錫酸カルシウム3wt%と、疎水性乾式
シリカ(BET比表面積、250m2 /g)0.5wt
%とをミキサーにて混合し、負帯電性一成分現像剤を調
製した。この一成分現像剤の重量平均径は8.96μm
であった。
【0101】次に、以下の現像用スリーブを用意した。
即ち、内部に磁石を有する、直径32mmの円筒状のス
テンレススチール(SUS 304)スリーブの表面に
対して、球状粒子である#300(53〜62μm)の
ガラスビーズを用い、吹きつけノズル径7mm、ノズル
とスリーブとの間の距離150mm、吹きつけエアー圧
3.5kg/cm2 、吹きつけ時間60秒の条件でブラ
スト処理を行った。
【0102】上記現像用スリーブを適用した電子写真複
写機NP5060(キヤノン株式会社製)に、上記磁性
トナーを投入し20万枚の連続複写試験を行った。な
お、参考のため、該複写機の現像器構成の断面図を図3
に示す。
【0103】表6に示すように、常温常湿(23℃、6
0RH%)下、初期においては、画像濃度:1.42、
背景カブリ:1.1%の優れた画像品質の画像が得られ
た。20万枚耐久後、現像スリーブは耐久によりブラス
ト処理の凹凸が減少し始めたが、画像濃度:1.44、
背景カブリ:0.7%で初期とほぼ同等の画像品質を有
する画像が得られた。また、複写機内のトナー飛散は認
められなかった。
【0104】また、常温低湿(23℃、5RH%)下及
び高温高湿(30℃、85RH%)下に於いても同様な
良好な結果が得られた。
【0105】比較例11 実施例13において、長さ平均径が2.25μmの錫酸
カルシウムを添加しない以外は、実施例13と同様にし
て、複写試験を行った。なお、トナーの重量平均径は
9.31μmであった。
【0106】常温常湿下で、初期には実施例13とほぼ
同等の品質の画像が得られた。現像スリーブ表面が若干
滑らかな凹凸となる20万枚耐久時においては、背景カ
ブリが1.9%と若干低下した。それ以外の画像特性に
ついてはほぼ同等であった。
【0107】また、常温低湿では、初期の画像特性は実
施例13とほぼ同等であったが、連続複写耐久をしたと
ころ、耐久中に現像スリーブ表面に磁性トナーの微粉が
固着し始め、20万枚耐久後では現像スリーブ上に現像
剤の塗布ムラが発生した。画像特性については、画像濃
度:1.16、背景カブリ:2.5%であり、実施例1
3と比較して劣ったものであった。
【0108】実施例14 錫酸塩のトナー中への添加量を0.15%にすること以
外は実施例13と同様にして現像剤を作製し、評価を行
った。常温常湿下においては実施例13と同様の画像特
性が得られた。常温低湿下においては、20万枚耐久時
にさざなみ模様の現像スリーブ上トナー固着が認められ
たが、画像特性には何等問題は生じなかった。その他の
画像特性については、実施例13とほぼ同等であった。
【0109】実施例15 錫酸塩のトナー中への添加量を6.0%にすること以外
は実施例13と同様にして現像剤を作製し、評価を行っ
た。全ての環境下において、初期の画像特性は実施例1
3と同等のものであったが、20万枚耐久時の画像濃度
は、常温常湿及び常温低湿の両者とも若干低いものであ
った。また、背景カブリも若干悪化した。しかし、実用
上問題となるレベルではなかった。その他の画像特性に
ついては、実施例13とほぼ同等であった。
【0110】比較例12 錫酸塩のトナー中への添加量を0.05%にすること以
外は実施例13と同様にして現像剤を作製し、評価を行
った。常温常湿においては実施例13と同様の画像特性
が得られた。常温低湿下においては、20万枚耐久時に
さざなみ模様の現像スリーブ上トナー固着が認められ、
画像濃度ムラ及びムラ状カブリが生じており、実用上使
用に耐えるものではなかった。
【0111】比較例13 錫酸塩のトナー中への添加量を13.0%にすること以
外は実施例13と同様にして現像剤を作製し、評価を行
った。全ての環境下において、初期から著しく画像濃度
の低い複写物しか得られなかった。また、背景カブリも
実施例13と比較して、大幅に劣るものであった。
【0112】実施例16 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径0.5
μmのものを用いる以外は、実施例13と同様にして現
像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下においては実
施例13と同様の画像特性が得られた。常温低湿下にお
いては、20万枚耐久時にさざなみ模様の現像スリーブ
上トナー固着が認められたが、画像特性には何等問題は
生じなかった。その他の画像特性については、実施例1
3とほぼ同等であった。
【0113】実施例17 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径6.7
μmのものを用いる以外は、実施例13と同様にして現
像剤を作製し、評価を行った。全ての環境下において、
初期及び20万枚耐久の両者とも実施例13とほぼ同様
の画像特性が得られたが、20万枚耐久後の複写機内に
は、若干ではあるがトナー飛散を生じていた。しかし、
特に問題になるレベルではなかった。
【0114】比較例14 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径0.0
7μmのものを用いる以外は、実施例13と同様にして
現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下においては
実施例13と同様の画像特性が得られた。しかし、常温
低湿下においては、20万枚耐久後に現像スリーブ上ト
ナー固着が認められ、画像濃度ムラ及びムラ状のカブリ
を生じており、実用上耐え得るものではなかった。
【0115】比較例15 トナー中へ添加する錫酸塩の粒径が、長さ平均径12.
0μmのものを用いる以外は、実施例13と同様にして
現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下において、
20万枚耐久時の背景カブリ、スリーブコートムラ、画
像濃度のいずれも、実施例13に比べて劣るものであっ
た。特に20万枚耐久後の複写機内には、著しくトナー
飛散を生じており、使用に耐え得るものではなかった。
【0116】実施例18 トナー中へ添加する錫酸塩として、長さ平均径2.75
μmの錫酸バリウムを用いること以外は実施例13と同
様にして現像剤を作製し、評価を行った。すべての環境
下において、初期及び20万枚耐久後の画像特性は、実
施例13と同様のものであった。また、複写機内トナー
飛散も認められなかった。
【0117】
【表5】
【0118】
【表6】 実施例19 実施例13と同じ磁性トナーに対して、長さ平均径2.
25μmのジルコン酸カルシウム3wt%と、疎水性乾
式シリカ(BET比表面積、250m2 /g)0.5w
t%とをミキサーにて混合し、負帯電性一成分現像剤を
調製した。この一成分現像剤の重量平均径は8.88μ
mであった。
【0119】実施例13と同様の現像スリーブを作製
し、電子写真複写機NP5060(キヤノン株式会社
製)に、上記磁性トナーを投入し20万枚の連続複写試
験を行った。
【0120】表8に示すように、常温常湿(23℃、6
0RH%)下、初期においては、画像濃度:1.41,
背景カブリ:1.0%の優れた画像品質の画像が得られ
た。20万枚耐久後、現像スリーブは耐久によりブラス
ト処理の凹凸が減少し始めたが、画像濃度:1.42,
背景カブリ:0.8%で初期とほぼ同等の画像品質を有
する画像が得られた。また、複写機内のトナー飛散は認
められなかった。
【0121】また、常温低湿(23℃、5RH%)下及
び高温高湿(30℃、85RH%)下に於いても同様
に、良好な結果が得られた。
【0122】比較例16 実施例19において、長さ平均径が2.05μmのジル
コン酸カルシウムを添加しない以外は、実施例19と同
様にして、複写試験を行った。なお、トナーの重量平均
径は9.31μmであった。
【0123】常温常湿下で、初期には実施例19とほぼ
同等の品質の画像が得られた。現像スリーブ表面が若干
滑らかな凹凸となる20万枚耐久時においては、背景カ
ブリが1.8%と若干低下した。それ以外の画像特性に
ついてはほぼ同等であった。
【0124】また、常温低湿下では、初期の画像特性は
実施例19とほぼ同等であったが、連続複写耐久をした
ところ、耐久中に現像スリーブ表面に磁性トナーの微粉
が固着し始め、20万枚耐久後では現像スリーブ上に現
像剤の塗布ムラが発生した。画像特性については、画像
濃度:1.14、背景カブリ:2.6%であり、実施例
19と比較して劣ったものであった。
【0125】実施例20 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を0.15%にする
こと以外は実施例19と同様にして現像剤を作製し、評
価を行った。常温常湿下においては実施例19と同様の
画像特性が得られた。常温低湿下においては、20万枚
耐久時にさざなみ模様の現像スリーブ上トナー固着が認
められたが、画像特性には何等問題は生じなかった。そ
の他の画像特性については、実施例19とほぼ同等であ
った。
【0126】実施例21 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を6.0%にするこ
と以外は実施例19と同様にして現像剤を作製し、評価
を行った。全ての環境下において、初期の画像特性は実
施例19と同等のものであったが、20万枚耐久時の画
像濃度は、常温常湿及び常温低湿の両者とも若干低いも
のであった。また、背景カブリも若干悪化した。しか
し、実用上問題となるレベルではなかった。その他の画
像特性については、実施例19とほぼ同等であった。
【0127】比較例17 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を0.05%にする
こと以外は実施例19と同様にして現像剤を作製し、評
価を行った。常温常湿においては実施例19と同様の画
像特性が得られた。常温低湿下においては、20万枚耐
久時にさざなみ模様の現像スリーブ上トナー固着が認め
られ、画像濃度ムラ及びムラ状カブリが生じており、実
用上、使用に耐えるものではなかった。
【0128】比較例18 ジルコン酸塩のトナー中への添加量を13.0%にする
こと以外は実施例19と同様にして現像剤を作製し、評
価を行った。全ての環境下において、初期から著しく画
像濃度の低い複写物しか得られなかった。また、背景カ
ブリも実施例19と比較して、大幅に劣るものであっ
た。
【0129】実施例22 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
0.6μmのものを用いる以外は、実施例19と同様に
して現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下におい
ては実施例19と同様の画像特性が得られた。常温低湿
下においては、20万枚耐久時にさざなみ模様の現像ス
リーブ上トナー固着が認められたが、画像特性には何等
問題は生じなかった。その他の画像特性については、実
施例19とほぼ同等であった。
【0130】実施例23 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
6.4μmのものを用いる以外は、実施例19と同様に
して現像剤を作製し、評価を行った。全ての環境下にお
いて、初期及び20万枚耐久の両者とも実施例19とほ
ぼ同様の画像特性が得られたが、20万枚耐久後の複写
機内には、若干ではあるがトナー飛散を生じていた。し
かし、特に問題になるレベルではなかった。
【0131】比較例19 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
0.08μmのものを用いる以外は、実施例19と同様
にして現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下にお
いては実施例19と同様の画像特性が得られた。しか
し、常温低湿下においては、20万枚耐久後に現像スリ
ーブ上トナー固着が認められ、画像濃度ムラ及びムラ状
のカブリを生じており、実用上耐え得るものではなかっ
た。
【0132】比較例20 トナー中へ添加するジルコン酸塩の粒径が、長さ平均径
11.7μmのものを用いる以外は、実施例19と同様
にして現像剤を作製し、評価を行った。常温常湿下にお
いて、20万枚耐久時の背景カブリ、スリーブコートム
ラ、画像濃度のいずれも、実施例19に比べて劣るもの
であった。特に20万枚耐久後の複写機内には、著しく
トナー飛散を生じており、使用に耐え得るものではなか
った。
【0133】実施例24 トナー中へ添加するジルコン酸塩として、長さ平均径
2.70μmのジルコン酸バリウムを用いること以外は
実施例19と同様にして現像剤を作製し、評価を行っ
た。すべての環境下において、初期及び20万枚耐久後
の画像特性は、実施例19と同様のものであった。ま
た、複写機内トナー飛散も認められなかった。
【0134】
【表7】
【0135】
【表8】
【0136】
【発明の効果】本発明で示すところの、特定の長さ平均
径を有する錫酸塩又はジルコン酸塩を含有した一成分現
像剤を用いることにより、種々の環境下で長期にわた
り、常に画像濃度が高く、高品質な画像を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】帯電量測定装置の簡易的な図である。
【図2】現像工程に用いた、現像装置の具体的な断面図
である。
【図3】現像工程に用いた、他の現像装置の具体的な断
面図である。
【符号の説明】
11 吸引機 12 測定容器 13 スクリーン 14 フタ 15 真空計 16 風量調節弁 17 吸引口 18 コンデンサー 19 電位計 21 現像剤補給手段 22 第3受容部 23 現像剤担持体 24 磁性ブレード 25 現像剤量検知センサー 26a 第1受容部 26b 第2受容部 27a 現像剤第1撹手段 27b 現像剤第2撹はん手段 28 潜像担持体 T 現像剤 T1 現像剤薄層 T2 現像剤像 A 現像領域 α 潜像保持体と現像剤担持体の間隙 S0 交換バイアス印加手段 S1 直流バイアス印加手段 30 潜像担持体 31 ホッパ 32 現像剤担持体 33 磁気ローラ 34 ドクターブレード 35 撹はん手段
フロントページの続き (72)発明者 海野 真 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59−17560(JP,A) 特開 昭63−200160(JP,A) 特開 昭63−118757(JP,A) 特開 昭63−36268(JP,A) 特開 昭57−151952(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/08 CA(STN)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 i)現像剤担持体上に一成分現像剤を薄く
    塗布し、ii)該現像剤を摩擦帯電し、iii)潜像保持体表
    面に担持された静電像を該現像剤で現像する画像形成方
    法に用いられる一成分現像剤であって、 該一成分現像剤は、 少なくとも結着樹脂及び着色剤とし
    ての磁性体を含有している磁性トナーと、0.1〜10
    μmの長さ平均径を有する錫酸塩又はジルコン酸塩とを
    しており、 錫酸塩又はジルコン酸塩の添加量0.1〜10wt%
    であり、錫酸塩又はジルコン酸塩は現像剤担持体表面に
    塗布されるように現像剤中に添加されていることを特徴
    とする一成分現像剤。
  2. 【請求項2】 i)現像剤担持体上に一成分現像剤を薄く
    塗布し、ii)該現像剤を摩擦帯電し、iii)潜像保持体表
    面に担持された静電像を該現像剤で現像する画像形成方
    法において、 該一成分現像剤は、少なくとも結着樹脂及び着色剤とし
    ての磁性体を含有している磁性トナーと、0.1〜10
    μmの長さ平均径を有する錫酸塩又はジルコン酸塩とを
    有しており、 錫酸塩又はジルコン酸塩の添加量は0.1〜10wt%
    であり、錫酸塩又はジルコン酸塩は現像剤担持体表面に
    塗布されるように現像剤中に添加されていることを特徴
    とする画像形成方法。
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