JP2967318B2

JP2967318B2 - 現像剤及び現像方法

Info

Publication number: JP2967318B2
Application number: JP5095168A
Authority: JP
Inventors: 貴幸永塚; 勝彦田中; 理可土井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JPH06289648A

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
の現像剤及び現像方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真複写機の如き画像形成装
置が広く普及するに従い、その用途も多種多様に広が
り、その画像品質への要求も厳しくなってきている。一
般の書類、写真の如き画像の複写では、微細な部分に至
るまでつぶれたり、とぎれたりすることなく、極めて微
細且つ忠実に再現することが求められている。最近、デ
ジタルな画像信号を使用している電子写真プリンターの
如き画像形成装置では、潜像はドットが集まって形成さ
れており、より微小な潜像の再現性が求められている。
特に、フルカラー画像を得ようとする場合、幅広い範囲
の色を表現するために微小なドットの比率が多くなるの
で、潜像の再現性はより重要になる。

【０００３】これまでに、良好な画像を得るという目的
のためにいくつかの現像剤が提案されている。特開昭５
８−１２９４３７号公報では、平均粒径が６〜１０μｍ
であり、最多粒子が５〜８μｍである非磁性トナーが提
案されているが、５μｍ以下の粒子が１５個数％以下と
少なく、微小ドット潜像を忠実に再現する高解像性のト
ナーとしては、いまだ改良すべき余地を残している。特
開平２−２８２７５５号公報などによれば、５μｍ以下
のトナー粒子が微小なドット潜像を明確に再現し、且つ
潜像全体への緻密なトナーののりに対して主要なる機能
を持つ、とされており、５μｍ以下の粒子がハイライト
階調性の問題点の解決に有効である、とされている。こ
のような知見に基づき、特開平２−２８２７５５号公報
は、５μｍ以下の粒径のトナーを１５〜４０個数％含有
するトナーを提案している。

【０００４】また、特開平２−８７７号公報では、５μ
ｍ以下の粒径のトナーを１７〜６０個数％含有するトナ
ーを提案している。

【０００５】しかしながら、本発明者らの検討によっ
て、５μｍ以下の粒径のトナーをある一定量含有してい
ることが、あらゆる面で有利に働くわけではないことが
明らかになった。５μｍ以下の粒径のトナーのうち、
２．０〜４．０μｍの粒径のトナーを一定の比率以下に
しないと、かぶりが悪化し、画質を向上させる効果を打
ち消してしまうことが判明した。

【０００６】これまで、２．０〜４．０μｍの粒径のト
ナーについて議論したものはあまり多くはない。特開昭
６０−１４０３６１号公報では、２．５μｍ以下の粒径
のトナー含有量が０％のものと４％のものが例示されて
いるが、この時の平均粒径は９．５μｍと大きく、本発
明のような画質の向上に対してあまり大きな効果は期待
できない。この公報の請求範囲は平均粒径１／４以下の
ものを含まないということであるが、これを本発明に当
てはめると本発明の場合、平均粒径は６〜７μｍ程度に
なるので、２μｍ以下のところを議論していることにな
る。よって、本発明とは異なる技術である。

【０００７】また、特開平２−２８４１５１号公報で
は、２．０〜２．５μｍの粒径のトナーの含有率が例示
されているが、ここから２．０〜４．０μｍの含有率を
推定し、議論することは困難である。

【０００８】さらに、特開平２−８７７号公報では、ト
ナーの粒度分布データがいくつか開示されているが、本
発明者らの検討によれば、これらの従来技術のように粒
度分布を制御するだけでは画質の向上が十分とはならな
いことが知見された。すなわち、トナーの粒径が小さく
なると１粒子当りの電荷が急激に小さくなり、潜像に対
する忠実性が低下するため、予想したほど画質が向上し
なかったり、ひどい場合にはかぶりが悪化する。また、
トナーの粒径が小さくなると、一般的にはトナー飛散を
さけるために現像剤中のトナー濃度を低く設定しなくて
はならないが、このことも潜像に対するトナーの供給量
を少なくするので、画質の向上の妨げとなる。

【０００９】さらに、本発明者らの検討によれば、トナ
ーの粒径を小さくした場合には、現像バイアスによって
画質が変化することが知見され、トナーを小さくした効
果を十分に発揮し、且つ弊害を克服するためには、特に
交流成分の周波数が重要であることが知見された。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、画像
濃度が高く、細線再現性、微小ドット再現性が優れ、か
ぶりのない画像を得ることのできる現像剤及び現像方法
を提供するものである。

【００１１】さらに、本発明の目的は、少ない消費量
で、高い画像濃度を得ることの出来る現像剤及び現像方
法を提供するものである。

【００１２】さらに、本発明の目的は、環境変動に対し
て性能の変化のない現像剤及び現像方法を提供するもの
である。

【００１３】さらに、本発明の目的は、長時間の使用で
性能の変化のない現像剤及び現像方法を提供するもので
ある。

【００１４】さらに、本発明の目的は、透光性の良好な
ＯＨＰ画像を得ることのできる現像剤及び現像方法を提
供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は、以
下の構成により達成される。

【００１６】すなわち、結着樹脂及び着色剤を少なくと
も含有する樹脂粒子と、流動性付与剤とを少なくとも有
する非磁性トナーと、キャリアとからなる現像剤におい
て、該トナーの粒度分布において、２．０〜４．０μ
ｍの粒径のトナー粒子の含有率が１５〜４０個数％であ
り、４．０〜８．０μｍの粒径のトナー粒子の含有率が
６０個数％以上であり、鉄粉キャリアと混合した時の
該トナーの帯電量が｜−３０｜μＣ／ｇ以上である現像
剤によって達成される。

【００１７】さらに、この現像剤を用いて、潜像保持体
と現像剤担持体とで画成される現像領域に、トナー粒子
の体積比率が５〜２０％となるように磁気ブラシを形成
し２．５ｋＨｚ上の周波数の交流成分を有している交番
電界を印加する現像方法によって達成される。

【００１８】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１９】本発明者らの検討によれば、トナーの粒度
分布において、２．０〜４．０μｍの粒径のトナー粒子
の含有率が１５〜４０個数％であり、４．０〜８．０μ
ｍの粒径のトナー粒子の含有率が６０個数％以上である
ことが高品質な画像を形成するために最適であることが
判明した。さらに好ましくは、２．０〜４．０μｍの粒
径のトナーの含有率が２０〜３５個数％であり、４．０
〜８．０μｍの粒径のトナーの含有率が６５個数％以上
であり、８．０μｍを超える粒径のトナーの含有率が１
０個数％以下であるのが良い。

【００２０】微小な潜像に現像されたトナーの粒度分布
を測定すると、もとのトナーの粒度分布よりも小さくな
っており、特に５μｍ以下のトナー粒子が多いことは従
来より知られている。しかしながら、本発明者らの検討
によれば、そのうち２．０〜４．０μｍの粒径のトナー
については区別して制御する必要があることが知見され
た。すなわち、２．０〜４．０μｍの粒径のトナーが画
質を良くする効果を発揮するにはある条件が必要であ
り、含有率をある適正な範囲にすることがそのひとつだ
ということである。この含有率が１５個数％以上になる
と、微小な潜像もはみ出すことなく再現することがで
き、画質が向上する。しかし、４０個数％を超えると、
かぶりが悪化すると共に、潜像があるはずのところであ
ってもほとんど現像されない現象が生じ始める。その理
由として考えられるのは、これくらい粒径が小さなトナ
ーは、１粒子当りの電荷量が小さくなってしまい、潜像
の電界に対して忠実でなくなることである。たとえば、
３．０μｍの粒径のトナーは、６．０μｍのトナーに比
べて表面積が１／４になるので、トナー１粒子当りの電
荷量も１／４になるはずである。このように、２．０〜
４．０μｍの粒径のトナーは、その含有量を厳しくコン
トロールする必要がある。

【００２１】また、２．０〜４．０μｍの粒径のトナー
含有量を４０個数％以下にすることは、コールターカウ
ンタで測定しにくい（通常条件、１００μｍアパーチャ
ー）２．０μｍ未満の粒径のトナーの含有量も少なくす
ることになる（一般的な分級方法を用いれば）。この
２．０μｍ未満の粒径のトナーも上記のメカニズムから
すると画質に対して弊害が大きいと考えられる。また、
４．０μｍ以下の粒径のトナー、特に２．０μｍ未満の
粒径のトナーは、その重量のわりにはキャリアの表面積
を多く占めるので、含有量が多いとトナー飛散の原因と
なる。これらの側面からも２．０〜４．０μｍの粒径の
トナーの含有率を４０個数％以下にする必要がある。

【００２２】一方、４．０〜８．０μｍの粒径のトナー
は、画質の向上にも寄与し、且つ弊害も少ないトナーで
あり、含有率もできるだけ多いほうが良い。６０個数％
以上であることにより、画質の向上という作用効果が十
分発揮されることになる。さらに、この粒径のトナーは
画像上に薄く均一に定着されるので、少ないトナー量で
も画像濃度が高くなる。これにより、同じ画像濃度で複
写するとすれば、トナー消費量は少なくなり、且つトナ
ー層が薄いのでＯＨＰ画像の透光性も良好となる。

【００２３】本発明では、８．０μｍを超える粒径のト
ナーも含んでいるが、１６μｍを超えるような大きなト
ナーは、画像を乱すので実質的には含有しない（体積分
布で０％）のが好ましい。

【００２４】前述したように、粒度分布を制御しただけ
では画質の向上が十分とはならない。本発明者らは、画
質を向上させるための条件としてトナーの帯電性が重要
であり、帯電量を高くする必要があることを知見した。
その理由は、やはり表面積の減少にともなう１粒子当り
の電荷量の低下であると考えられる。実際に画質に影響
するのは、現像剤とした時のトナーの帯電量であるが、
その方法として、トナー自体に負帯電性を持たせること
が重要で、その程度が鉄粉と摩擦帯電させた時に｜−３
０｜μＣ／ｇ以上の帯電量でなくてはならない。これに
より、現像剤中のトナーの帯電量が、キャリアのコート
樹脂の正帯電性に頼って得られたものとは異なり、キャ
リアとの接触頻度にバラツキがあっても、ある程度の負
帯電性の範囲になる。その結果、帯電量の分布がシャー
プになり、画質を向上させる。また、キャリアに頼って
いないので耐久によってキャリアがスペントした場合で
も、トナーは十分な負帯電性を有し、現像剤の寿命が長
くなる。

【００２５】本発明に使用する結着樹脂としては、従来
知られている各種の樹脂を用いることができる。

【００２６】例えば、ポリスチレン、スチレン−ブタジ
エン共重合体、スチレン−アクリル共重合体等のスチレ
ン系共重合体、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共
重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体等のエチ
レン系共重合体、フェノール系樹脂、エポキシ樹脂、ア
クリルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル
樹脂、マレイン酸系樹脂等である。また、いずれの樹脂
も、その製造方法等は特に制約されるものではない。

【００２７】これらの樹脂の中で、酸価５．０以上のポ
リエステル樹脂が好ましい。これにより安定した帯電が
素早く得られ、且つチャージアップもなくなる。その結
果、高品質な画像が安定して得られ、耐久中の画像濃度
変動も小さい。ポリエステル樹脂は、定着性に優れ、カ
ラートナーに適しているが、特に、次式

【００２８】

【化１】

【００２９】（式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基で
あり、ｘ，ｙはそれぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋
ｙの平均値は２〜１０である。）で代表されるビスフェ
ノール誘導体もしくは置換体をジオール成分とし、２価
以上のカルボン酸またはその酸無水物またはその低級ア
ルキルエステルとからなるカルボン酸成分（例えばフマ
ル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフ
タル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸など）とを共
縮重合したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有
するのでより好ましい。

【００３０】ここで架橋剤として、主として２個以上の
重合可能な二重結合を有する化合物を用いても良い。例
えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンの如き芳
香族ジビニル化合物；例えばエチレングリコールアクリ
レートの如き二重結合を２個有するカルボン酸エステ
ル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテルなどが挙げら
れる。また、３個以上のビニル基を有する化合物を用い
ることもできる。これらの架橋剤は単独もしくは混合物
として用いられ、添加量としては結着樹脂を基準にした
場合、０．０１〜５重量部を結着樹脂を合成時に使用す
ることが耐オフセット及び定着性の点で好ましい。

【００３１】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
を非磁性トナーに加えても良い。これら離型剤の適用量
は、結着樹脂を基準にした場合、０．１〜８重量部、好
ましくは０．５〜５重量部である。

【００３２】さらに、本発明では負帯電性の樹脂を用い
るので電荷制御剤を用いなくてもトナーとして負帯電性
を示すが、電荷制御剤を添加する方が好ましい。本発明
に用いることのできる電荷制御剤としては、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−ジターシャリ−ブチルサリチル
酸クロムがある。特に、アセチルアセトン金属化合物
（モノアルキル置換体及びジアルキル置換体を包含す
る）、サリチル酸系金属化合物（モノアルキル置換体及
びジアルキル置換体を包含する）が好ましく、特に、ジ
ターシャリ−ブチルサリチル酸のクロムまたは亜鉛の化
合物がトナーの色調に影響を与えないので好ましい。こ
れら電荷制御剤の適用量は、結着樹脂を基準にした場
合、０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜８重量部
である。

【００３３】一方、本発明では、潜像保持体と現像剤担
持体とで画成される現像領域に、トナー粒子の体積比率
が５〜２０％となるように磁気ブラシを形成する。より
好ましくは６〜１５％とする。本発明者らは、潜像に対
して忠実に現像するためには、潜像付近へのトナーの供
給量をある範囲に制御するのが好ましいことを知見し
た。トナー粒子の体積比率は以下のように求める。

【００３４】

【数１】

【００３５】ここで、Ｍは現像剤担持体（スリーブ）の
単位面積当たりの現像剤の塗付量（ｇ／ｃｍ²）、ｈは
潜像保持体と現像剤担持体の再近接距離（ｃｍ）、ρは
トナー粒子の真密度（ｇ／ｃｍ³）、Ｔ／（Ｔ＋Ｃ）は
現像剤のトナー濃度（重量比率）、σは潜像保持体と現
像剤担持体の周速比（現像剤担持体の周速／潜像保持体
の周速）である。

【００３６】トナー粒子の体積比率が５％よりも少ない
と、潜像に対するトナーの供給が少なくなるので、トナ
ー粒径を小さくしたことなどの効果が十分発揮されず、
高品質な画像が得られない。また、潜像担持体に付着す
るトナー粒子が少なくなり過ぎて、紙への転写、紙の分
離、及びトナーのクリーニングの条件が厳しくなる。

【００３７】逆に、トナーの体積比率が２０％よりも多
いと、非画像部へのトナーの付着が増加してかぶりが悪
化し、画像部へ現像されるトナーも過剰となり潜像の忠
実な再現もできなくなる。また、現像されたトナー層が
厚くなりＯＨＰの透過性が悪化すると共に、トナー消費
量も増えてしまう。

【００３８】本発明では、現像部に２．５ｋＨｚ以上の
周波数の交流成分を有している交番電界を印加する。好
ましくは３．０ｋＨｚ以上であり、更に好ましくは４．
０ｋＨｚ以上である。本発明者らは、現像部に印加する
交番電界の交流成分の周波数を高くすることによって、
トナー粒径小さいことによる効果を大きくし、且つ弊害
を防ぐことを知見した。前述したように、トナーの粒径
を小さくしても、それが画質の良さに直結するわけでは
ない。トナーの粒径が小さい方が、潜像の形に忠実にト
ナーが並ぼうとした時に有利となるが、単純に小さくし
ただけでは１粒子当りの電荷量が小さくなるので潜像の
電界に対する忠実性は低下してしまい、そのトナーの潜
在能力を十分引き出すことができない。この潜像の電界
に対する忠実性の低下を交番電界の周波数を高くするこ
とによって補うことができる。これは、周波数が高けれ
ば潜像保持体に対する接触回数が増え、潜像に忠実に付
着する確率が低くても、結果的には忠実性は向上するた
めと考えられる。この効果は、微小な潜像ドットの集ま
りであるハーフトーン部分においてはもちろんのこと、
潜像がはっきりしているベタ部分においても発揮され、
ベタ部分の画像濃度も高くなる。非画像部へのトナーの
付着も減少するので、かぶりもなくなる。本発明では、
個数分布で２．０〜８．０μｍの粒径のトナーが主成分
であるが、この粒径トナーの潜在能力を十分引き出すこ
とができる。

【００３９】本発明に使用される着色剤としては、カー
ボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシ
ン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタ
ロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６
Ｇ、ローダミンレーキ、カルコオイルブルー、クロムイ
エロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベ
ンガル、トリアリールメタン系染料、モノアゾ系、ジス
アゾ系染顔料等、従来公知の染顔料を単独或いは混合し
て使用し得る。

【００４０】本発明で用いられる各種特性付与を目的と
した添加剤としては、たとえば、以下のようなものが用
いられる。

【００４１】１）流動性付与剤：金属酸化物（酸化ケイ
素，酸化アルミニウム，酸化チタンなど）・カーボンブ
ラック・フッ化カーボンなど。それぞれ、疎水化処理を
行ったものが、より好ましい。

【００４２】２）研磨剤：金属酸化物（チタン酸ストロ
ンチウム，酸化セリウム，酸化アルミニウム，酸化マグ
ネシウム，酸化クロムなど）・窒化物（窒化ケイ素な
ど）・炭化物（炭化ケイ素など）・金属塩（硫酸カルシ
ウム，硫酸バリウム，炭酸カルシウム）など。

【００４３】３）滑剤：フッ素系樹脂粉末（フッ化ビニ
リデン，ポリテトラフルオロエチレンなど）・脂肪酸金
属塩（ステアリン酸亜鉛，ステアリン酸カルシウム）な
ど。

【００４４】４）荷電制御性粒子：金属酸化物（酸化
錫，酸化チタン，酸化亜鉛，酸化ケイ素，酸化アルミニ
ウムなど）・カーボンブラック・球状樹脂微粒子（平均
粒径０．０５〜３μｍ）など。

【００４５】これら添加剤は、トナー粒子１００重量部
に対し、０．０５〜１０重量部が用いられ、好ましく
は、０．１〜５重量部が用いられる。これら添加剤は、
単独で用いても、又、複数併用しても良い。

【００４６】さらに本発明の現像剤は、上記非磁性トナ
ーとキャリアとが混合されてなるものである。本発明に
使用し得るキャリアとしては、公知のものが使用可能で
あり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉の様な磁
性を有する粉体、ガラスビーズ等、及びこれらの表面を
樹脂等で処理したものが挙げられる。また、キャリア表
面を被覆する樹脂としては、スチレン−アクリル酸エス
テル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合
体、アクリル酸エステル共重合体、メタクリル酸エステ
ル共重合体、シリコーン樹脂、フッ素含有樹脂、ポリア
ミド樹脂、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンサルファ
イド樹脂など或いは、これらの混合物を用いることがで
きる。キャリアとトナーの好ましい混合比率としてはト
ナー１０重量部に対して、キャリア３０〜５００重量部
を混合するのが良い。キャリアの平均粒径としては、５
〜８０μｍのものが好ましい。

【００４７】本発明の非磁性トナーを作製するには、結
着樹脂、必要に応じて着色剤、電荷制御剤、その他の添
加剤をヘンシェルミキサーの如き混合機により十分混合
してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルニーダー
の如き熱混練機を用いて構成材料を良く混練した後、機
械的に粉砕し、分級することによって得ることができ
る。あるいは、結着樹脂溶液中に着色剤等の材料を分散
した後、噴霧乾燥することにより得る方法、あるいは結
着樹脂を構成すべき単量体に所定材料を混合した後、懸
濁重合させることによりトナーを得る重合トナー製造法
等の方法によっても得ることができる。

【００４８】以下に本発明に係る測定方法について述べ
る。

【００４９】（１）粒度分布測定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うの
が適当である。

【００５０】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１０
０〜１５０ｍｌ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０．１〜５ｍｌ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
行ない、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１００μｍアパチャーを用いて、
トナー体積、個数を測定して２〜４０μｍの粒子の体積
分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に係る
個数基準の微粉の含有率（２．０〜４．０μｍ、４．０
〜８．０μｍ）を求めた。

【００５１】（２）摩擦帯電量測定測定法を図面を用いて詳述する。

【００５２】図１はトナーの帯電量を測定する装置の説
明図である。まず、摩擦帯電量を測定しようとするトナ
ーと鉄粉（ＥＦＶ２００３００）との混合物（重量
比１：１９）約２０ｇを５０ｍｌ容量のポリエチレン製
のビンに入れ、５００回手で振とうする。該混合物約
０．５ｇを、底に５００メッシュのスクリーン３のある
金属製の測定容器２に入れ、金属製のフタ４をする。こ
の時の測定容器全体の重量を計り、Ｗ₁（ｇ）とする。
次に、吸引機１（測定容器２と接する部分は少なくとも
絶縁体）において、吸引口７から吸引する（風量調節弁
６を調整して真空計５の圧力を２５０ｍｍＡｑとしてお
く）。この状態で１分以上、好ましくは２分間吸引を行
いトナーを吸引除去する。この時の電位計９の電位をＶ
（ボルト）とする。ここで８はコンデンサーであり、容
量をＣ（μＦ）とする。次に吸引後の測定容器全体の重
量を計りＷ₂（ｇ）とする。このトナーの摩擦帯電量
（μＣ／ｇ）は下式の如く計算される。

【００５３】

【数２】

【００５４】測定するトナー及び鉄粉は、２３℃、６０
％ＲＨ環境下に１２時間以上放置したものを用いる。ま
た、振とう及び測定の環境も２３℃、６０％ＲＨとす
る。

【００５５】

【実施例】以下本発明を実施例により具体的に説明す
る。以下の配合における部数はすべて重量部である。

【００５６】実施例１プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００部（酸価９．０）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３５部ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム化合物４部

【００５７】上記材料をヘンシェルミキサーにより十分
予備混合を行い、３本ロールミルで３回溶融混練し、冷
却後ハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕
し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕
した。さらに、得られた微粉砕物を分級して着色剤含有
樹脂粒子を得た。

【００５８】得られた樹脂粒子１００部に疎水性酸化チ
タン（ＢＥＴ比表面積１１０ｍ²／ｇ）１．２部をヘン
シェルミキサーで混合し、トナーとした。

【００５９】得られたトナーの粒度分布のデータを表１
に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】鉄粉キャリアと混合した時のこのトナーの
帯電量を測定したところ、−４２μＣ／ｇであった。

【００６２】スチレン−アクリル共重合体を重量平均径
３５μｍのＣｕ−Ｚｎ−Ｆｅ系フェライトキャリアに
０．５ｗｔ％コーティングしてキャリアを調製した。

【００６３】このキャリア９５部と上記トナー５部とを
混合して現像剤とした。

【００６４】この現像剤を用いて市販の普通紙カラー複
写機（カラーレーザーコピア５００，キヤノン製）を改
造して画出しを行った。感光体トラムの周速は１６０ｍ
ｍ／ｓｅｃとし、スリーブの周速は３００ｍｍ／ｓｅｃ
とした。スリーブに対し、周波数５．０ｋＨｚ、ピーク
からピークまでの電位差２．０ｋＶの交流成分を印加し
た。現像領域におけるトナーの体積比率は１０％であっ
た。

【００６５】得られた画像は濃度１．５５と高く、かぶ
りも全くない鮮明なものであった。この時、感光体ドラ
ムに微小な潜像を作り、トナーの現像状態を観察したと
ころ、平均径が約２０μｍのドットであってもその大き
さ、形がそろっていることが確認された。また、ＯＨＰ
画像の透光性も良好であった。以後さらに５０００枚の
複写を行ったがその間の画像濃度の変動は０．１と小さ
く、またトナー消費量も従来のトナーに比べて少なく、
経済性にも優れたものであった。さらに５０００枚後の
画像も、かぶり、鮮明さにおいて初期とほぼ同等のもの
が得られた。

【００６６】比較例１実施例１の微粉砕・分級の条件を変えて、表２に示す粒
度分布にし、酸化チタンの添加量を０．９％にした以外
は、実施例１と同様にして画出しを行った。

【００６７】鉄粉と混合した時のトナーの帯電量は−３
１μＣ／ｇであり、現像領域におけるトナーの体積比率
は１０％であった。

【００６８】得られた画像は、濃度１．５２と高く、か
ぶりもなく鮮明なものであったが、微小なドットの集ま
りであるハイライト部のなめらかさにおいて、実施例１
よりも劣った。微小な潜像に対する現像性の観察でも、
ドットの大きさ、形において実施例１よりも不均一であ
った。

【００６９】比較例２実施例１において、トナーとキャリアの混合比率を変
え、トナー３部に対してキャリア９７部とし、スリーブ
の周速を２００ｍｍ／ｓｅｃにした以外は同様にして画
出しを行った。

【００７０】現像領域におけるトナーの体積比率は４．
０％であった。

【００７１】得られた画像は、濃度１．３０と低く、ハ
イライト部のなめらかさも実施例１よりも劣った。ま
た、微小な潜像に対する現像性の観察でも、ドットの大
きさ、形において実施例１よりも不均一であった。

【００７２】

【表２】

【００７３】比較例３処方を以下のようにした以外は、実施例１と同様にして
樹脂粒子を得た。

【００７４】プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００部（酸価５．５）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３６部ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸のクロム化合物１部

【００７５】得られた樹脂粒子１００部にアルミナ（Ｂ
ＥＴ比表面積１５０ｍ²／ｇ）１．３部をヘンシェルミ
キサーで混合し、トナーとした。

【００７６】得られたトナーの粒度分布のデータを表３
に示す。鉄粉と混合した時のトナーの帯電量は−２６μ
Ｃ／ｇであった。

【００７７】このトナーを用いて、実施例１と同様に画
出しを行った。現像領域におけるトナーの体積比率は９
％であった。

【００７８】得られた画像は、濃度１．６１と高かった
が、微小なドットの集まりであるハイライト部のなめら
かさにおいて、実施例１よりも劣った。微小な潜像に対
する現像性の観察でも、ドットの大きさ、形において実
施例１よりも不均一であった。

【００７９】比較例４実施例１において、スリーブに印加する交番電界の周波
数を１．８ｋＨｚにした以外は同様にして画出しを行っ
た。

【００８０】得られた画像は、濃度１．４０と実施例１
よりも低く、ハイライト部のなめらかさも実施例１より
も劣った。また、微小な潜像に対する現像性の観察で
も、ドットの大きさ、形において実施例１よりも不均一
であった。

【００８１】実施例２実施例１と同様にして、イエロートナーとマゼンタトナ
ーとブラックトナーを得た。

【００８２】・イエロートナー着色剤をＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１７．４部に変え
た以外は同様。

【００８３】２．０〜４．０μｍの粒径のトナーの含有
率２７．７個数％４．０〜８．０μｍの粒径のトナーの含有率６９．２個
数％鉄粉と混合した時のトナーの帯電量−４６μＣ／ｇこのトナー４部と実施例１と同じキャリア９６部を混合
して現像剤とした。現像領域のトナーの体積比率は１０
％であった。

【００８４】・マゼンタトナー着色剤をＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２．５部に変え
た以外は同様。

【００８５】２．０〜４．０μｍの粒径のトナーの含有
率２５．２個数％４．０〜８．０μｍの粒径のトナーの含有率６７．６個
数％鉄粉と混合した時のトナーの帯電量−４１μＣ／ｇこのトナーを実施例１と同様にして現像剤にした。現像
領域のトナーの体積比率は１０％であった。

【００８６】・ブラックトナー着色剤をカーボンブラック６部に変えた以外は同様。

【００８７】２．０〜４．０μｍの粒径のトナーの含有
率２６．１個数％４．０〜８．０μｍの粒径のトナーの含有率６９．１個
数％鉄粉と混合した時のトナーの帯電量−３９μＣ／ｇこのトナーを実施例１と同様にして現像剤にした。現像
領域のトナーの体積比率は１０％であった。

【００８８】これらの現像剤、及び実施例１の現像剤を
用いて、実施例１と同様にしてフルカラーの画出しを行
った。

【００８９】得られた画像は、肌色などの各色の微小な
ドットが重なった部分の色再現性が良好で、ドットが均
一ななめらかな色であった。各色単独の評価をすると、
イエロートナーは、画像濃度が１．６３であり、マゼン
ダトナーは、画像濃度が１．５９であり、ブラックトナ
ーは、画像濃度が１．６１であった。また、各色とも、
かぶりや微小な潜像に対する現像性の観察でも実施例１
と同様に良好であった。以後５０００枚の複写を行った
が、その間の画像濃度の変動は小さく、またトナー消費
量も少なかった。さらに、５０００枚後の画像も、色再
現性、かぶり、鮮明さにおいて初期とほぼ同等のものが
得られた。

【００９０】実施例３実施例１の微粉砕・分級の条件を変えて、表３に示す粒
度分布にし、酸化チタンの添加量を１．４％にした以外
は、実施例１と同様にして画出しを行った。

【００９１】鉄粉と混合した時のトナーの帯電量は−５
０μＣ／ｇであり、現像領域におけるトナーの体積比率
は１０％であった。

【００９２】得られた画像は、濃度１．５６と高く、か
ぶりもなく鮮明なものであった。微小なドットの集まり
であるハイライト部のなめらかさも実施例１と同様に良
好であった。しかし、微小な潜像に対する現像性の観察
ではドットの大きさ、形において実施例１よりも若干不
均一なものの、良好であった。

【００９３】実施例４プロポキシ化ビスフェノールとテレフタル酸、トリメリット酸を縮合して得られたポリエステル樹脂１００部（酸価１１．０）カーボンブラック５部低分子量プロピレン−エチレン共重合体３部ジスアゾ染料のクロム化合物４部

【００９４】上記材料をヘンシェルミキサーにより十分
予備混合を行い、２軸混練押出機にて混練した。冷却機
ハンマーミルを用いて約１〜２ｍｍ程度に粗粉砕し、次
いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。
さらに、得られた微粉砕物を分級して着色剤含有樹脂粒
子を得た。

【００９５】得られた樹脂粒子１００部に疎水性アルミ
ナ（ＢＥＴ比表面積１５０ｍ²／ｇ）１．０部をヘンシ
ェルミキサーで混合し、トナーとした。

【００９６】得られたトナーの粒度分布のデータを表３
に示す。鉄粉と混合した時のトナーの帯電量は−４０μ
Ｃ／ｇであった。

【００９７】トナーとキャリアの混合比率は、トナー４
部に対してキャリア（実施例１のものと同じもの）９６
部とした。

【００９８】この現像剤を用いて市販の普通紙複写機Ｎ
Ｐ−７５５０（キヤノン製）を改造して画出しを行っ
た。スリーブに対し、周波数３．０ｋＨｚ、ピークから
ピークまでの電位差１．５ｋＶの交流成分を印加した。
現像領域におけるトナーの体積比率は８％であった。

【００９９】得られた画像は、濃度１．４３と高く、か
ぶりも全くない鮮明なものであった。以後さらに１００
００枚の複写を行ったがその間の画像濃度の変動は０．
０５と小さく、また、トナー消費量も少なかった。さら
に１００００枚後の画像も、かぶり、鮮明さにおいて初
期とほぼ同等のものが得られた。

【０１００】

【表３】

【０１０１】

【発明の効果】本発明によれば、トナー粒度分布を制御
するだけでなく、トナーの帯電量を高くし、かつ現像部
に印加する交番電界の交流成分の周波数を高くすること
によって、かぶりのない優れた品質の画像を長期間得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナーの帯電量を測定する装置である。

フロントページの続き (56)参考文献特開平２−120763（ＪＰ，Ａ) 特開平４−69689（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03G 9/08,13/09

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有す
る樹脂粒子と、流動性付与剤とを少なくとも有する非磁
性トナーと、キャリアとからなる現像剤において、潜像保持体と現像剤担持体とで画成される現像領域
に、トナー粒子の体積比率が５〜２０％となるように磁
気ブラシを形成し、２．５ｋＨｚ以上の周波数の交流成
分を有している交番電界を印加する現像方法に用いる現
像剤であって、該トナーの粒度分布において、２．０〜４．０μｍの
粒径のトナー粒子の含有率が１５〜４０個数％であり、
４．０〜８．０μｍの粒径のトナー粒子の含有率が６０
個数％以上であり、鉄粉キャリアと混合した時の該トナーの帯電量が｜−
３０｜μＣ／ｇ以上である、ことを特徴とする現像剤。
【請求項２】現像剤を用いて潜像保持体と現像剤担持
体とで画成される現像領域に、トナー粒子の体積比率が
５〜２０％となるように磁気ブラシを形成し、２．５ｋ
Ｈｚ以上の周波数の交流成分を有している交番電界を印
加する現像方法において、該現像剤として、結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有する樹脂粒子
と、流動性付与剤とを少なくとも有する非磁性トナー
と、キャリアとからなり、該トナーの粒度分布において、２．０〜４．０μｍの
粒径のトナー粒子の含有率が１５〜４０個数％であり、
４．０〜８．０μｍの粒径のトナー粒子の含有率が６０
個数％以上であり、鉄粉キャリアと混合した時の該トナーの帯電量が｜−
３０｜μＣ／ｇ以上である、現像剤を用いることを特徴とする現像方法。