JP3047312B2

JP3047312B2 - 磁性トナー及び画像形成方法

Info

Publication number: JP3047312B2
Application number: JP6337035A
Authority: JP
Inventors: 茂登男浦和; 圭太野沢; 康秀後関; 正良嶋村; 啓司岡野; 磨佐基尾島
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-12-27
Filing date: 1994-12-27
Publication date: 2000-05-29
Anticipated expiration: 2015-05-29
Also published as: JPH08184990A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法，静電記録
法，磁気記録法などに用いられる磁性トナー及び画像形
成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
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、次いで該
潜像をトナーで現像を行なって可視像とし、必要に応じ
て紙などの転写材にトナー像を転写した後、熱・圧力等
により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るも
のである。

【０００３】近年、電子写真法を用いた機器は、従来の
複写機以外にプリンターやファクシミリ等多数になって
きている。特にプリンターやファクシミリでは、複写装
置部分を小さくする必要がある為、一成分トナーを用い
た現像装置が使用されることが多い。

【０００４】一成分現像方式は二成分方式のようにガラ
スビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要な為、現像装置
自体を小型化・軽量化出来る。さらには、二成分現像方
式はキャリア中のトナーの濃度を一定に保つ必要がある
為、トナー濃度を検知し必要量のトナーを補給する装置
が必要である。よって、ここでも現像装置が大きく重く
なる。一成分現像方式ではこのような装置は必要となら
ない為、やはり小さく軽く出来るため好ましい。

【０００５】また、プリンター装置はＬＥＤ、ＬＢＰプ
リンターが最近の市場の主流になっており、技術の方向
としてより高解像度即ち、従来２４０、３００ｄｐｉで
あったものが４００、６００、８００ｄｐｉとなって来
ている。従って現像方式もこれにともなってより高精細
が要求されてきている。また、複写機においても高機能
化が進んでおり、そのためデジタル化の方向に進みつつ
ある。この方向は、静電荷像をレーザーで形成する方法
が主である為、やはり高解像度の方向に進んでおり、こ
こでもプリンターと同様に高解像・高精細の現像方式が
要求されてきている。このためトナーの小粒径化が進ん
でおり、特開平１−１１２２５３号公報、特開平１−１
９１１５６号公報、特開平２−２１４１５６号公報、特
開平２−２８４１５８号公報、特開平３−１８１９５２
号公報、特開平４−１６２０４８号公報などでは特定の
粒度分布の粒径の小さいトナーが提案されている。

【０００６】ところで、一成分磁性現像方式は、現像時
にトナーが鎖状（一般には「穂」と呼ばれている）とな
って現像される為、画像横方向の解像度が縦方向に比べ
て悪くなり易く、例えば、現像画像後半の非画像部に穂
のはみ出しによる尾引き現象が生じ易くまた二成分現像
方式に比ベてガサツキ画像が生じ易い傾向がある。ま
た、４００μｍ幅程度のライン上のトナー量はベタ黒画
像上トナー量の２倍近くに達することもある。そこで画
像再現性をより向上させる方法として、磁性トナーの穂
をより短く、密にすることが考えらる。磁性トナーの磁
化の強さと穂の形状の関係に関しても以下のように定性
的に理解されている。即ち、磁性トナーの磁化の強さが
大きいと、磁性トナー間には磁界方向に沿った強い引力
と、磁界に垂直な方向に強い反発力が生じる。従って、
磁化の強さが大きい時には、磁性トナーによって形成さ
れる穂は長くトナー担持体上の穂の密度は粗となり個々
の穂は細くなる。また逆に、磁性トナーの磁化の強さが
小さいと、今度は穂は短くトナー担持体上の穂の密度は
密になるが磁性トナー粒子間の結合が解かれない為に個
々の穂は太く短くなり、凝集した状態となる。この場合
では穂の内部に存在する磁性トナー粒子は、トナー担持
体表面と接触する機会が少なくなり帯電不良となる。こ
のような帯電不良のトナー粒子は、画像上のカブリとな
り画像品位を低下する。すなわち、磁性体の含有量が同
じであればトナーが微粒子になるほど穂はより短く、密
になる。

【０００７】さらに、トナー粒径が小さくなると帯電量
の高い微粉が増加し潜像電界を少量のトナーで埋めやす
くなる点からもラインの消費量の低減が期待されるが、
微粒径で微粉量の多いトナーは、特にデジタル潜像の微
小１ドットの再現性は優れるものの画像濃度が不十分で
あったりカブリの多い傾向にある。特に低湿環境下での
多数枚に渡るプリントではトナー担持体表面上に微粉の
蓄積が生じ易く、所謂チャージアップ現象が生じるとい
う問題があった。これは、トナー担持体が繰り返し回転
を行なっていくうちに、トナー担持体上にコーティング
されたトナーの帯電量がトナー担持体との接触により高
くなり過ぎ、トナーがトナー担持体表面との鏡映力によ
り引き合い、トナー担持体表面上で不動状態となり、ト
ナー担持体から潜像保持体（ドラム）上の潜像に移動し
なくなるという現象である。この様な現象が発生する
と、上層のトナーは帯電しにくくなり、トナーの現像量
が低下するため、ライン画像の細りやベタ画像の画像濃
度低下、カブリの増加等の生じた低品位な画像となる。
更には、画像部（トナー消費部）と非画像部とのトナー
層形成状態が変わり、帯電状態が異なってしまうため、
一度画像濃度の高いベタ画像を現像した位置がトナー担
持体の次の回転時に現像位置に来て、ハーフトーン画像
を現像すると、画像上にベタ画像の後が現われてしまう
現象、所謂、トナー担持体ゴースト現象が生じやすい。
更に、近年ではウォームアップ時間の短縮やプリンター
本体の省電力化の目的で、トナーの定着温度を下げる傾
向がある。この様な微粒径でかつ低温定着性のトナーは
更にトナー担持体に静電的に付着しやすくなると共に、
外部からの物理的な力がかかることにより、トナー担持
体表面の汚染やトナーの融着が起こり易くなっている。
加えて省資源の意識の高まりの中でトナー消費量（一枚
の画像を形成するのに使われるトナーの量）を今まで以
上に低減することが求められている。

【０００８】また、近年では環境保護の観点から、従来
から使用されているコロナ放電を利用した一次帯電及び
転写プロセスから感光体当接部材を用いた一次帯電、転
写プロセスが主流となりつつある。

【０００９】例えば、特開昭６３−１４９６６９号公報
や特開平２−１２３３８５号公報が提案されている。こ
れらは、接触帯電方法や接触転写方法に関するものであ
るが、静電潜像担持体に導電性弾性ローラーを当接し、
該導電性ローラーに電圧を印加しながら該静電潜像担持
体を一様に帯電し、次いで露光，現像工程によってトナ
ー像を得た後該静電潜像担持体に電圧を印加した別の導
電性ローラーを押圧しながらその間に転写材を通過さ
せ、該静電潜像担持体上のトナー画像を転写材に転写し
た後、定着工程を経て複写画像を得ている。

【００１０】しかしながら、このようなローラー転写方
式においては、転写部材が転写時に転写部材を介して感
光体に当接されるため、感光体上に形成されたトナー像
を転写材へ転写する際にトナー像が圧接され、所謂転写
中抜けと称される部分的な転写不良の問題が生じ、より
微粒径なトナーになるほどこの現象は悪化する。これら
の問題は、環境問題をクリアーしつつ小型・軽量かつ低
コストで高解像・高精細画像が得られる画像形成装置を
得るために是非とも改善されねばならない問題であり、
これらの課題を全てにわたり満足することは従来の提案
では未だ不十分であった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の従来技術の問題点を解決した磁性トナー及び画像形成
方法を提供することにある。

【００１２】すなわち、本発明の目的は、トナー消費量
が従来に比べてより少ない磁性トナー及び画像形成方法
を提供することにある。

【００１３】さらに本発明の目的は、画像濃度が高く、
小スポット潜像を忠実に現像し鮮鋭な画像が得られる磁
性トナー及び画像形成方法を提供することにある。

【００１４】さらに本発明の目的は、トナー担持体ゴー
スト現象の発生しない磁性トナー及び画像形成方法を提
供することにある。

【００１５】さらに本発明の目的は、転写中抜けが実質
的に防止された磁性トナー及び画像形成方法を提供する
ことにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の特徴と
するところは、基体及び被覆層を有するトナー担持体の
該被覆層が、少なくともトナー担持体表面に粗さを付与
するための粒子と導電性物質と結着樹脂とを含有し、こ
のトナー担持体に磁性トナーの薄層を形成し、現像部に
おいてトナーに交番電界を印加しながら潜像担持体上の
静電荷像を現像する画像形成方法に用いられるトナーに
おいて、該磁性トナーが少なくとも結着樹脂，磁性体か
らなる磁性トナー粒子と有機処理された無機微粉体を外
添混合してなる磁性トナーであって、該磁性トナーの体
積平均粒径Ｄ_v（μｍ）が３≦Ｄ_v＜６であり、重量平均
粒径Ｄ₄（μｍ）が３．５≦Ｄ₄＜６．５であって、個数
粒度分布における５μｍ以下の粒子の存在割合Ｎ_m（個
数％）が６０＜Ｎ_m≦９０であり、かつ２≦Ｎ_f／Ｖ_f≦
８、５≦Ｎ_f≦４０を満足することを特徴とする磁性ト
ナー及び画像形成方法である。

【００１７】ここで、Ｎ_fは、３．１７μｍ以下の磁性
トナーの個数％を示し、Ｖ_fは３．１７μｍ以下の磁性
トナーの体積％を示す。

【００１８】また、本発明の磁性トナーは磁性トナー粒
子に少なくとも有機処理された無機微粉体を添加したも
のであり、他にトナー粒子の平均粒径よりも小さい平均
粒径を有する有機微粉体，樹脂微粉体，未処理の無機微
粉体などを添加したものも包含する。

【００１９】さらに、磁性トナー粒子においても本発明
の粒度分布をもつことが好ましい。

【００２０】即ち、５μｍ以下の粒子が６０個数％以下
であると、消費量低減への効果が充分でなく、５μｍ以
下の粒子が９０個数％を超えると、画像濃度が不十分で
ある。好ましくは、６２個数％＜Ｎ_m≦８８個数％、さ
らには、６４個数％＜Ｎ_m≦８６個数％が良い。

【００２１】体積平均粒径Ｄ_v（μｍ）では６μｍ，重
量平均粒径Ｄ₄（μｍ）では６．５μｍを超えると、小
スポットの孤立ドットの解像が充分ではない。この際、
現像条件等で無理に解像しようとすると、ライン太りや
トナー飛び散りを生ずる。また、平均粒径Ｄ_v（μｍ）
では６μｍ，重量平均粒径Ｄ₄（μｍ）では６．５μｍ
を超えると、トナー消費量低減の効果が充分でない。磁
性トナーの平均粒径については更に解像力を向上させる
ために、好ましくは、３．２μｍ≦Ｄ_v≦５．８μｍ、
３．６μｍ≦Ｄ₄≦６．３μｍが良い。

【００２２】また本発明の磁性トナーにおいては、更に
３．１７μｍ以下の粒径の粒子について、その個数％
（Ｎ_f）と体積％（Ｖ_f）との間に、２≦Ｎ_f／Ｖ_f≦５、
５≦Ｎ_f≦４０なる関係を満足することも一つの特徴で
ある。この範囲を満足する粒度分布の磁性トナーは、微
小スポットから形成されるデジタル潜像に対して特に優
れた解像性を与えうる。

【００２３】Ｎ_f／Ｖ_fの値が２未満では、カブリが生じ
やすく、８を超える場合では５０μｍ程度の微小孤立ド
ットの解像性が悪化する傾向にある。Ｎ_f／Ｖ_fの値はよ
り好ましくは３〜７である。またＮ_fの値が５未満で
は、トナー生産効率が悪化する傾向であり、４０を超え
る場合は画像濃度が低下する傾向にある。Ｎ_fの範囲は
より好ましくは７〜３５である。

【００２４】Ｎ_f／Ｖ_fの値が２から８の範囲にあり、か
つＮ_fが５から４０の範囲にある場合に、微小スポット
潜像の良好な孤立ドット解像性、良好なトナー消費量改
善性、充分な画像濃度、高耐久性が達成される。

【００２５】あるＮ_fの値に対してＮ_f／Ｖ_fが大きいと
いうことは、３．１７μｍを超える粒子から３．１７μ
ｍ以下の粒子まで幅広く含んでいることを示しており、
Ｎ_f／Ｖ_fが小さいということは３．１７μｍ付近の粒子
の存在率が高いことを示している。Ｎ_f／Ｖ_f値が２から
８の範囲にあり、かつＮ_fが５から４０の範囲にある場
合に、微小スポット潜像の良好な孤立ドット解像性、良
好なトナー消費量改善性、充分な画像濃度、高耐久性が
達成される。また、該磁性トナーの体積粒度分布におけ
る８μｍ以上の粒子の体積比率Ｖ_g（体積％）が１０以
下であることが飛び散りを低減するうえで好ましい。

【００２６】本発明の磁性トナーは、粒径が小さいこと
でさらなる高画質を達成し、単位重量当りの帯電量の高
い５μｍ以下の粒子を多くすることで低消費量を達成し
たものである。

【００２７】一般にライン画像部にベタ画像部に比べて
より多くのトナーが現像されてしまう理由としては以下
の様に考えられる。感光体上のライン画像部の静電潜像
には、ベタ画像部とは異なり、電気力線がライン潜像の
外側からライン潜像内に密に回り込んでいるため、ライ
ン画像部ではトナーを感光体潜像面に引き寄せ、押しつ
ける力が大きいために、より多くのトナーがライン潜像
面に現像されやすい。

【００２８】本発明のトナーが従来のトナーに比べてラ
イン画像部に載るトナー量が少なく、トナー消費量が低
減できる理由としては、以下のように考えている。

【００２９】磁性トナーを用いる一成分現像方式ではト
ナーはトナー粒子がある程度凝集した状態で感光体表面
に現像される。本発明のトナーは帯電量の高い５μｍ以
下の粒子を多く含むためにトナー１個当りの磁気力が小
さく、また潜像電位を埋めやすいために、感光体上ライ
ン画像部に一旦現像されたトナー粒子の中の必要以上の
ものは、潜像電気力線の回り込みによる力に抗して、ス
リーブ上に戻ることができ、ライン画像部に適正な量の
トナーだけが残るものと考えている。即ち、５μｍ以下
の粒子は単位重量辺りの帯電量が高い為に粒径の大きい
粒子に比し、速く感光体の潜像上に到達し、現像電界を
弱めるために潜像電気力線の回り込みの影響を他の粒子
が受けにくいためである。またベタ黒画像においても、
微粒径化することによりさらに少量で画像濃度を高める
ことが可能であり、消費量の低減が望める。

【００３０】本発明に使用されるトナー担持体は、円筒
状のアルミの如き基体と、該基体表面を被覆する被覆層
とを有する。図１に本発明のトナー担持体の構成を示
す。図１においてトナー担持体１は基体５と被覆層６を
有する。更に被覆層６は、トナー担持体表面に粗さを付
与するための粒子２、結着樹脂３及び導電性物質４で構
成される。

【００３１】該被覆層はトナー担持体表面に粗さを付与
するための粒子と導電性物質と結着樹脂とを少なくとも
含有している。本発明に用いられるトナー担持体表面に
粗さを付与するための粒子の大きさは個数平均粒径で
０．０５〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、
特には１．０〜２０μｍが良い。粒子の個数平均粒径が
０．０５μｍ未満ではトナーの搬送能力が低下し、１０
０μｍを超える場合では被膜からの粒子の離脱が生じや
すくなり好ましくない。本発明に好ましく用いられるト
ナー担持体表面に粗さを付与するための粒子の具体例と
しては、例えばＰＭＭＡ，アクリル樹脂，ポリブタジエ
ン樹脂，ポリスチレン樹脂，ポリエチレン，ポリプロピ
レン，ポリブタジエン、又はこれらの共重合体，ベンゾ
グアナミン樹脂，フェノール樹脂，ポリアミド樹脂，ナ
イロン，フッ素系樹脂，シリコーン樹脂，エポキシ系樹
脂，ポリエステル樹脂等の樹脂粒子や、あるいはシリ
カ，アルミナ，酸化亜鉛，酸化チタン，酸化ジルコニウ
ム，炭酸カルシウム，マグネタイト，フェライト，硝
子、の如き無機化合物粒子等が挙げられる。本発明のト
ナー担持体表面に粗さを付与するための粒子は、前述し
たサイズの球状もしくは球状に近い形状の粒子が特に好
ましく使用される。またトナー担持体表面に粗さを付与
するための粒子として、無機粒子と有機物粒子を混合し
て用いることも可能である。前記有機系の粒子において
は架橋型樹脂粒子が適当であり好ましい。本発明に用い
られる被覆層の中のトナー担持体表面に粗さを付与する
ための粒子の添加量としては、結着樹脂１００重量部に
対し２〜１２０重量部の範囲で特に好ましい結果を与え
る。２重量部未満では球状粒子の添加効果が小さく、１
２０重量部を超えるとトナーの帯電性が低くなり過ぎて
しまう場合がある。

【００３２】本発明に用いられる被覆層中の導電性物質
としては、ファーネスブラック，ランプブラック，サー
マルブラック，アセチレンブラック，チャンネルブラッ
ク等のカーボンブラック；酸化チタン，酸化スズ，酸化
亜鉛，酸化モリブデン，チタン酸カリ，酸化アンチモン
及び酸化インジウム等の金属酸化物等；アルミニウム，
銅，銀，ニッケル等の金属，グラファイト，金属繊維，
炭素繊維等の無機系充填剤が挙げられる。本発明では、
特にグラファイト，カーボンブラック又はグラファイト
とカーボンブラックの混合物が特に好ましく用いられ
る。本発明に用いられるグラファイトとしては、天然
物，人造合成物のいずれも使用可能である。好ましいグ
ラファイトの粒径に関しては、グラファイトの形状が鱗
片状であること、またトナー担持体製造時における分散
工程時に形状が変化すること等により一義的に規定する
ことは困難であるが、長軸方向（ヘキ壊面方向）の幅と
して１００μｍ以下であることが好ましい。測定方法と
しては、試料を直接顕微鏡で観察し測定する。本発明に
用いられる被覆層中の導電性物質の添加量としては、結
着樹脂１００重量部に対して１０〜１２０重量部の範囲
で特に好ましい結果を与える。１２０重量部を超える場
合は被膜強度の低下及びトナーの帯電量の低下が認めら
れ、１０重量部未満では被覆層表面にトナーの汚染が発
生しやすくなる場合がある。

【００３３】また本発明のトナー担持体の被覆層に用い
られる結着樹脂としては、一般に公知の樹脂が使用可能
である。例えば、スチレン系樹脂，ビニル系樹脂，ポリ
エーテルスルホン樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリフ
ェニレンオキサイド樹脂，ポリアミド樹脂，フッ素樹
脂，繊維素系樹脂，アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂，
エポキシ樹脂，ポリエステル樹脂，アルキッド樹脂，フ
ェノール樹脂，メラミン樹脂，ポリウレタン樹脂，尿素
樹脂，シリコーン樹脂，ポリイミド樹脂等の熱あるいは
光硬化性樹脂等を使用することができる。なかでもシリ
コーン樹脂，フッ素樹脂のような離型性のあるもの、或
いはポリエーテルスルホン，ポリカーボネート，ポリフ
ェニレンオキサイド，ポリアミド，フェノール，ポリエ
ステル，ポリウレタン，スチレン系樹脂，アクリル系樹
脂のような機械的性質に優れたものがより好ましい。本
発明のトナー担持体の導電性被覆層表面の粗度は中心線
平均粗さ（以下Ｒａ）として０．２〜４．５μｍであ
り、好ましくは０．４〜３．５μｍである。表面粗度が
０．２μｍ未満ではトナーの搬送性が低下し、十分な画
像濃度が得られなくなる場合があり、４．５μｍを超え
るとトナーの搬送量が多くなり過ぎてトナーの帯電性が
不充分となる。導電被覆層の膜厚は通常２０μｍ以下に
することが均一な膜厚を得るために好ましいが、特にこ
の膜厚に限定されるものではない。

【００３４】本発明に使用される磁性トナーの磁性体と
しては、鉄，コバルト，ニッケル，銅，マグネシウム，
マンガン，アルミニウム，珪素などの元素を含む金属酸
化物などがある。中でも四三酸化鉄，γ−酸化鉄等、酸
化鉄を主成分とするものが好ましい。また、トナー帯電
性コントロールの観点から磁性体の硅素元素含有率が、
鉄元素を基準として０．５〜４質量％であることが好ま
しく、トナー流動性の観点からは、表面に硅素原子を含
有することがさらに好ましい。具体的には磁性体の、鉄
元素溶解率が２０％までに存在する硅素原子の量が、１
００％溶解時の硅素元素の量の４４〜８４％であること
が好ましい。硅素原子は水溶性硅素化合物の形で磁性体
生成時に添加してもよく、磁性体生成，ろ過，乾燥後、
硅酸化合物の形で添加し、ミックスマーラー等で表面に
固着させてもよい。これら磁性粒子は、窒素吸着法によ
るＢＥＴ比表面積が好ましくは２〜３０ｍ²／ｇ、特に
３〜２８ｍ²／ｇ、更にモース硬度が５〜７の磁性粉が
好ましい。

【００３５】磁性体の形状としては、８面体，６面体，
球形，針状，燐片状などがあるが、８面体，６面体，球
形，不定型等の異方性の少ないものが好ましく、更には
球形度ψが０．８以上であることが画像濃度を高める上
で好ましい。磁性体の平均粒径としては０．０５〜１．
０μｍが好ましく、さらに好ましくは０．１〜０．６μ
ｍ、さらには０．１〜０．４μｍが好ましい。

【００３６】磁性体量は結着樹脂１００質量部に対し３
０〜２００質量部、好ましくは６０〜２００質量部、さ
らには７０〜１５０質量部が好ましい。３０質量部未満
では搬送性が不十分で現像剤担持体上の現像剤層にむら
が生じ画像むらとなる傾向があり、さらに現像剤トリボ
の上昇に起因する画像濃度の低下が生じ易い傾向であっ
た。一方、２００質量部を超えると定着性に問題が生ず
る傾向であった。

【００３７】本発明に使用される磁性トナーの結着樹脂
の種類としては、例えば、ポリスチレン、ポリ−ｐ−ク
ロルスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びそ
の置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共
重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン
−ビニルナフタリン共重合体、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、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチ
ルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共
重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イ
ソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−イン
デン共重合体等のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニ
ル、フェノール樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹
脂変性マレイン酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹
脂、ポリ酢酸ビニール、シリコーン樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エ
ポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テ
ルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂等が使
用できる。また、架橋されたスチレン系樹脂も好ましい
結着樹脂である。

【００３８】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、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
クリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体；
例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メ
チル、マレイン酸ジメチル、等のような二重結合を有す
るジカルボン酸及びその置換体；例えば、塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸ビニル等のようなビニルエステル
類、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のよう
なエチレン系オレフィン類；例えば、ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン等のようなビニルケトン類；
例えば、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等のようなビニルエーテ
ル類；等のビニル単量体が単独もしくは組み合わせて用
いられる。ここで架橋剤としては、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が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物；例えば、エチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
１，３−ブタンジオールジメタクリレート等のような二
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、ジビニルスルフィド、ジビニ
ルスルホン等のジビニル化合物；及び３個以上のビニル
基を有する化合物；が単独もしくは混合物として使用で
きる。

【００３９】また、圧力定着用に供されるトナー用の結
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
又は混合して用いることが好ましい。

【００４０】また、定着時の定着部材からの離型性の向
上，定着性の向上の点から次のようなワックス類をトナ
ー中に含有させることも好ましい。パラフィンワックス
及びその誘導体，マイクロクリスタリンワックス及びそ
の誘導体，フィッシャートロプシュワックス及びその誘
導体，ポリオレフィンワックス及びその誘導体，カルナ
バワックス及びその誘導体などで、誘導体には酸化物
や、ビニル系モノマーとのブロック共重合体，グラフト
変性物を含む。

【００４１】その他、アルコール，脂肪酸，酸アミド，
エステル，ケトン，硬化ヒマシ油及びその誘導体，植物
系ワックス，動物性ワックス，鉱物系ワックス，ペトロ
ラクタム等も利用できる。

【００４２】本発明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量とのバランスを更
に安定したものとすることが可能である。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。

【００４３】例えば有機金属錯体、キレート化合物が有
効であり、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ルボン酸及びその金
属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノ
ール誘導体類等がある。

【００４４】また正荷電性に制御するものとして下記物
質がある。

【００４５】ニグロシン及び脂肪酸金属塩等による変性
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等の四級アンモニウム塩、及
びこれらの類似体であるホス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、燐タングス
テン酸、燐モリブデン酸、燐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、フェリシアン
化物、フェロシアン化物等）、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等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等のジオルガノスズ
ボレート類；これらを単独あるいは２種類以上組み合わ
せて用いることができる。

【００４６】上述した荷電制御剤は微粒子状として用い
ることが好ましく、この場合これらの荷電制御剤の個数
平均粒径は４μｍ以下さらには３μｍ以下が特に好まし
い。これらの荷電制御剤をトナーに内添する場合は結着
樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部、特に
０．２〜１０質量部使用することが好ましい。

【００４７】また本発明のトナーに更に添加出来る着色
材料としては、従来公知のカーボンツク，銅−フタロシ
アニン等が使用できる。

【００４８】また本発明の磁性トナーは、環境安定性，
帯電安定性，現像性，流動性，保存性向上の為、有機処
理せしめた無機微粉体をヘンシェルミキサー等の混合器
により攪拌，混合することにより本発明の特徴とする磁
性トナーが得られる。

【００４９】本発明に用いられる無機微粉体としては、
ケイ酸微粉体、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機
微粉体が好ましく、特にケイ酸微粉体が特に好ましい。
例えば、かかるケイ酸微粉体は珪素ハロゲン化物の蒸気
相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームド
シリカと称される乾式シリカ、及び水ガラス等から製造
されるいわゆる湿式シリカの両者が使用可能であるが、
表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少な
く、またＮａ₂Ｏ，ＳＯ₃ ^2-等の製造残滓の少ない乾式シ
リカの方が好ましい。また乾式シリカにおいては、製造
工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン、
等他の金属ハロゲン化合物を硅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。

【００５０】本発明では、有機処理された無機微粉体を
用いることを特徴とする。このような有機処理方法とし
ては、前記無機微粉体と反応あるいは物理吸着するシラ
ンカップリング剤，チタンカップリング剤等の有機金属
化合物で処理する方法、もしくはシランカップリング剤
で処理した後、あるいはシランカップリング剤で処理す
ると同時にシリコーンオイルの如き有機硅素化合物で処
理する方法が挙げられる。有機処理に使用されるシラン
カップリング剤としては、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、ジメチルジエトキシシラン、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個宛の硅
素原子に結合した水酸基を含有したジメチルポリシロキ
サン等が挙げられる。

【００５１】また、窒素原子を有するアミノプロピルト
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ジメトキ
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等のシランカップリング
剤も単独あるいは併用して使用される。好ましいシラン
カップリング剤としては、ヘキサメチルジシラザン（Ｈ
ＭＤＳ）が挙げられる。また、有機硅素化合物として
は、シリコーンオイルが挙げられる。好ましいシリコー
ンオイルとしては、２５℃における粘度が０．５〜１０
０００センチストークス、好ましくは１〜１０００セン
チストークスの物が用いられ、例えばジメチルシリコー
ンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メチ
ルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリ
コーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が特に好
ましい。シリコーンオイル処理の方法としては、例えば
シランカップリング剤で処理されたシリカ微粉体とシリ
コーンオイルとをヘンシェルミキサー等の混合機を用い
て直接混合してもよいし、ベースとなるシリカ微粉体に
シリコーンオイルを噴霧する方法を用いてもよい。ある
いは適当な溶剤にシリコーンオイルを溶解あるいは分散
せしめた後、シリカ微粉体を加え混合し溶剤を除去する
方法でもよい。

【００５２】本発明に用いられる有機処理された無機微
粉体は、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５０〜４００ｍ²／ｇの範囲のも
のが良好な結果を与え、また本発明に用いられる疎水化
処理された無機微粉体はトナー粒子１００質量部に対し
て０．０１〜８質量部使用されるのが良く、好ましくは
０．１〜５質量部、特に好ましくは０．２〜３質量部が
良い。０．０１質量部未満では、トナー凝集を改善する
効果が乏しくなり、８質量部を超える場合では、細線間
のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の
問題が生じやすい傾向である。

【００５３】本発明の磁性トナーには、実質的な悪影響
を与えない範囲内で更に他の添加剤、例えばテフロン粉
末、ステアリン酸亜鉛粉末、ポリフッ化ビニリデン粉末
の如き滑剤粉末；酸化セリウム粉末、炭化硅素粉末、チ
タン酸ストロンチウム粉末などの研磨剤；例えば酸化チ
タン粉末、酸化アルミニウム粉末などの流動性付与剤；
ケーキング防止剤、あるいは例えばカーボンブラック粉
末、酸化亜鉛粉末、酸化スズ粉末等の導電性付与剤、ま
た、逆極性の有機微粒子及び無機微粒子を現像性向上剤
として少量用いることもできる。

【００５４】本発明に係るトナーを作製するには、公知
の方法が用いられるが、例えば、結着樹脂、ワックス、
金属塩ないしは金属錯体、着色剤としての顔料、染料、
又は磁性体、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器により
十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルー
ダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して樹脂類をお互
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、分級を行な
って本発明に係るトナーを得ることが出来る。

【００５５】以下に本発明に関わる物性の測定方法につ
いて述べる。

【００５６】（１）中心線平均粗さ（Ｒａ）の測定ＪＩＳ表面粗さ（ＢＯ６０１）に基づいて、小坂研究所
製サーフコーダーＳＥ−３３００を用い、軸方向３点×
周方向２点＝６点測定し、その平均値をとった。

【００５７】（２）トナー担持体表面に粗さを付与する
ための粒子の粒径測定レーザー回折型粒度分布計のコールターＬＳ−１３０型
粒度分布計（コールター社製）を用いて測定し、個数分
布から出した個数平均径を求めた。

【００５８】（３）トナーの粒径測定トナーの平均粒径及び粒度分布は種々の方法で測定可能
であるが、本発明においてはコールターマルチサイザー
ＩＩ型（コールター社製）を用いて行なった。

【００５９】電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％
ＮａＣｌ水溶液を調製する。例えばＩＳＯＴＯＮＲ−
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フォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加
え、更に測定試料を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分分散処理を行な
い、前記測定装置によりアパーチャーとして１００μｍ
アパーチャーを用いて、トナーの体積，個数を測定して
体積分布と個数分布とを算出した。それから、本発明に
係る体積分布から求めた質量基準の重量平均粒径
（Ｄ₄：各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値
とする）、並びに体積分布から求めた体積基準の体積平
均粒径（Ｄ_v：各チャンネルの中央値をチャンネルの代
表値とする）、個数分布から求めた個数基準の長さ平均
粒径（Ｄ₁）、及び体積分布から求めた質量基準の粒子
比率（Ｖ_f，Ｖ_g）、個数分布から求めた個数基準の粒子
比率（Ｎ_m，Ｎ_f）を求めた。

【００６０】（４）磁性体のＢＥＴ比表面積測定本発明に係わる磁性体のＢＥＴ比表面積は窒素吸着によ
る比表面積測定装置オートソーブ１（湯浅アイオニクス
製）を使用し、ＢＥＴ多点法により求めた。尚、サンプ
ルの前処理として、５０℃で１時間の脱気を行なった。

【００６１】（５）磁性体の球形度ψの算出また、本発明に係わる磁性体の球形度ψの算出は以下の
ようにして行う。

【００６２】球形度ψ＝磁性体の最小長（μｍ）／磁性
体の最大長（μｍ）

【００６３】球形度ψは透過型電子顕微鏡（日立製作所
Ｈ−７００Ｈ）でコロジオン膜銅メッシュに処理した磁
性体粒子の試料を用いて、加電圧１００ｋＶにて、１０
０００倍で撮影し、焼き付け倍率３倍として、最終倍率
３００００倍の写真からランダムに１００個の磁性体粒
子を選び出し、最大長及び最小長を測定し、ついで平均
値を計算したものとする。また、平均粒径は同様の方法
で各粒子の最大長を平均したものである。

【００６４】（６）磁性体の磁気特性の測定また、本発明に係わる磁性体の磁気特性は振動型磁力計
ＶＳＭＰ１−１５（東英工業（株）製）を用いて室温
にて外部磁場７９．６ｋＡ／ｍ（１０００エルステッ
ド）で測定した値である。

【００６５】また本発明の磁性トナーは、トナー担持体
上の磁性トナーを規制する部材がトナーを介してトナー
担持体に当接されている磁性部材によって規制されるこ
とが、磁性トナーを均一帯電させる観点から特に好まし
い。

【００６６】本発明においてはオゾンが発生しないよう
に帯電部材及び転写部材が感光体に当接されていること
が環境保全上好ましい。

【００６７】次に、本発明の画像形成方法を図に沿って
具体的に説明する。

【００６８】図２において、１００は感光ドラムで、そ
の周囲に一次帯電ローラー１１７、現像器１４０、転写
帯電ローラー１１４、クリーナ１１６、レジスタローラ
ー１２４等が設けられている。そして感光ドラム１００
は一次帯電ローラー１１７によって−８００Ｖに帯電さ
れる。そして、レーザー発生装置１２１によりレーザー
光１２３を感光ドラム１００に照射することによって露
光される。感光ドラム１００上の静電潜像は現像器１４
０によって一成分磁性トナーで現像され、転写材を介し
て感光ドラムに当接された転写ローラー１１４により転
写材上へ転写される（印加直流電圧２ｋＶ）。トナー画
像をのせた転写材は搬送ベルト１２５等により定着器１
２６へ運ばれ転写材上に定着される。また、静電潜像担
持体上に一部残されたトナーはクリーニング手段１１６
によりクリーニングされる。

【００６９】現像器１４０は図３に示すように感光ドラ
ム１００に近接してアルミニウム，ステンレス等非磁性
金属で作られた円筒状のトナー担持体１０２（以下現像
スリーブと称す）が配設され、感光ドラム１００と現像
スリーブ１０２との間隙は図示されないスリーブ／ドラ
ム間隙保持部材等により約３００μｍに維持されてい
る。また、現像器内には攪拌棒１４１が配設されてい
る。現像スリーブ内にはマグネットローラー１０４が現
像スリーブ１０２と同心的に固定、配設されている。但
し、現像スリーブ１０２は回転可能である。マグネット
ローラー１０４には図示の如く複数の磁極が具備されて
おり、Ｓ₁は現像、Ｎ₁はトナーコート量規制、Ｓ₂はト
ナーの取り込み／搬送、Ｎ₂はトナーの吹き出し防止に
影響している。現像スリーブ１０２に付着して搬送され
る磁性トナー量を規制する部材として、弾性ブレード１
０３が配設され弾性ブレード１０３の現像スリーブ１０
２に対する当接圧により現像領域に搬送されるトナー量
が制御される。現像領域では、感光ドラム１００と現像
スリーブ１０２との間に現像バイアスが印加され、現像
スリーブ上トナーは静電潜像に応じて感光ドラム１００
上に飛翔し可視像となる。

【００７０】

【実施例】以下、本発明を製造例及び実施例により具体
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。尚、以下の配合における部数は全て質量部であ
る。

【００７１】（トナー製造例１）・磁性体（７９．６ｋＡ／ｍにおける飽和磁化σ_s＝６３Ａｍ²／ｋｇ、硅素元素含有率１．７％、平均粒径０．２２μｍ、ＢＥＴ比表面積２２ｍ²／ｇ、球形度０．９０）１００部・スチレン−アクリル酸ブチル−マレイン酸ブチルハーフエステル共重合体１００部・モノアゾ染料の鉄錯体（負帯電性制御剤）２部・低分子量ポリオレフィン（離型剤）７部

【００７２】上記材料をブレンダーにて混合し、１３０
℃に加熱した二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却
した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェ
ットミルで微粉砕し、得られた微粉砕物をコアンダ効果
を用いた多分割分級機にて厳密に分級して磁性トナー粒
子を得た。得られた磁性トナー粒子に対し、シリコーン
オイルとヘキサメチルジシラザンで処理された乾式シリ
カ（ＢＥＴ比表面積２００ｍ²／ｇ）１．５質量％を添
加し、ヘンシェルミキサーにて混合し磁性トナーＡを得
た。得られた磁性トナーは重量平均粒径（Ｄ₄）＝５．
５μｍ、体積平均粒径（Ｄ_v）＝４．８μｍ、Ｎ_m＝６８
個数％、Ｖ_g＝２．１体積％、Ｎ_f／Ｖ_f＝５．５であっ
た。得られたトナーの物性を表１に示す。

【００７３】（トナー製造例２〜３）トナー製造例１に
おいて得られた粗粉砕物を粉砕，分級工程をコントロー
ルして種々の粒径，粒度分布を有する黒色微粉体を得
た。得られた黒色微粉体に対し１．３質量％のトナー製
造例１と同様の処理された乾式シリカを添加し、混合機
にて混合し磁性トナーＢ，Ｃを得た。得られた磁性トナ
ーの物性を表１に示す。

【００７４】（トナー製造例４）無機微粉体としてシリ
コーンオイルとヘキサメチルジシラザンで処理された乾
式シリカ（ＢＥＴ比表面積３００ｍ²／ｇ）を１．８質
量％用いる以外はトナー製造例１と同様にして磁性トナ
ーＤを得た。得られた磁性トナーＤの物性を表１に示
す。

【００７５】（トナー製造例５）・磁性体（７９．６ｋＡ／ｍにおける飽和磁化σ_s＝６０Ａｍ²／ｋｇ、硅素元素含有率３．１％、平均粒径０．２４μｍ、ＢＥＴ比表面積２６ｍ²／ｇ、球形度０．８７）９０部・ポリエステル樹脂１００部・モノアゾ染料の鉄錯体（負帯電性制御剤）２部・低分子量ポリオレフィン（離型剤）４部

【００７６】上記材料を用いる以外はトナー製造例４と
同様にして磁性トナーＥを得た。得られた磁性トナーＥ
の物性を表１に示す。

【００７７】（トナー製造例６）実施例１において、無
機微粉体としてシリコーンオイルとヘキサメチルジシラ
ザンで処理された乾式シリカ（ＢＥＴ比表面積２００ｍ
²／ｇ）１．７質量％とシリコーンオイルで処理された
チタニア（ＢＥＴ比表面積５０ｍ²／ｇ）を０．５質量
％を混合添加して用いること以外はトナー製造例１と同
様にして、磁性トナーＦを得た。得られた磁性トナーＦ
の物性を表１に示す。

【００７８】（トナー製造例７）実施例１において、無
機微粉体としてシリコーンオイルで処理されたアルミナ
（ＢＥＴ比表面積１００ｍ²／ｇ）０．３質量％と、シ
リコーンオイルとヘキサメチルジシラザンで処理された
乾式シリカ（ＢＥＴ比表面積２００ｍ²／ｇ）１．２質
量％を混合添加して用いる以外はトナー製造１と同様に
して、磁性トナーＧを得た。得られた磁性トナーＧの物
性を表１に示す。

【００７９】（トナー製造例８）７９．６ｋＡ／ｍにお
ける飽和磁化σ_s＝６５Ａｍ²／ｋｇ、硅素元素含有率
０．３％、平均粒径０．１９μｍ、ＢＥＴ比表面積８ｍ
²／ｇ、球形度０．７８の磁性体を用いる以外にはトナ
ー製造例１と同様にして、磁性トナーＨを得た。得られ
た磁性トナーＨの物性を表１に示す。

【００８０】（トナー製造例９）ジメチルジクロルシラ
ンで処理されたシリカ（ＢＥＴ比表面積１３０ｍ²／
ｇ）の添加量を１．２質量％とする以外はトナー製造例
１と同様にして磁性トナーＩを得た。得られた磁性トナ
ーＩの物性を表１に示す。

【００８１】（トナー比較製造例１〜３）トナー製造例
１において得られた粗粉砕物を粉砕，分級工程をコント
ロールして種々の粒径，粒度分布をもった黒色微粉体を
得た。得られた黒色微粉体に対し１．３質量％のヘキサ
メチルジシラザンで処理された乾式シリカ（ＢＥＴ比表
面積２００ｍ²／ｇ）を添加し、混合機にて混合し磁性
トナーＪ，Ｋ，Ｌを得た。得られた磁性トナーＪ，Ｋ，
Ｌの物性を表１に示す。

【００８２】

【表１】

【００８３】［現像スリーブ製造例１］レゾール型フェノール樹脂溶液（メタノール５０％含有）２００部グラファイト（個数平均粒径９μｍ）５０部導電性カーボンブラック５部イソプロピルアルコール１３０部

【００８４】上記材料に直径１ｍｍのジルコニアビーズ
をメディア粒子として加え、サンドミルにて２時間分散
し、フルイを用いてビーズを分離し原液を得た。次いで
この原液３８０部に球状ＰＭＭＡ粒子（個数平均粒径１
２μｍ）を１０部添加し、固形分濃度が３０％になるよ
うにイソプロピルアルコールを添加した後、直径３ｍｍ
のガラスビーズを用いて１時間分散し、フルイを用いて
ビーズを分離し、塗工液を得た。

【００８５】この塗工液を用いてスプレー法により外径
１６ｍｍφのアルミニウム製円筒管上に被覆層を形成さ
せ、続いて熱風乾燥炉により１５０℃３０分間加熱して
硬化させ現像スリーブ１を作製した。現像スリーブ１の
Ｒａの値はＲａ＝１．９μｍであった。

【００８６】［現像スリーブ製造例２］現像スリーブ製
造例１において、球状粒子を球状ＰＭＭＡ粒子（個数平
均粒径６μｍ）を１５部とすることの他は現像スリーブ
製造例１と同様にして現像スリーブ２を得た。得られた
現像スリーブ２のＲａ値はＲａ＝１．４μｍであった。

【００８７】［現像スリーブ製造例３］現像スリーブ製
造例１において、球状ＰＭＭＡ粒子１０部を球状ナイロ
ン樹脂粒子（個数平均粒径９μｍ）１０部とすることの
他は現像スリーブ製造例１と同様にして現像スリーブ３
を得た。得られたスリーブ３のＲａ値はＲａ＝２．２μ
ｍであった。

【００８８】［現像スリーブ製造例４］現像スリーブ製
造例１において、球状ＰＭＭＡ粒子１０部を球状フェノ
ール樹脂粒子（個数平均粒径２０μｍ）２０部とするこ
との他は現像スリーブ製造例１と同様にして現像スリー
ブ４を得た。得られた現像スリーブ４のＲａ値はＲａ＝
２．７μｍであった。

【００８９】［現像スリーブ製造例５］現像スリーブ製
造例１において、球状ＰＭＭＡ粒子１０部を球状スチレ
ン−ジアミノエチルメタクリレート−ジビニルベンゼン
共重合体粒子（共重合比、９０：１０：０．１；個数平
均粒径２０μｍ）１５部とすることの他は現像スリーブ
製造例１と同様にして現像スリーブ５を得た。得られた
現像スリーブ５のＲａ値はＲａ＝２．１μｍであった。

【００９０】［現像スリーブ製造例６］レゾール型フェノール樹脂溶液（メタノール５０％含有）２００部グラファイト（個数平均粒径１．５μｍ）３０部導電性カーボンブラック５部イソプロピルアルコール１３０部

【００９１】上記材料に直径１ｍｍのジルコニアビーズ
をメディア粒子として加え、サンドミルにて２時間分散
し、フルイを用いてビーズを分離し原液を得た。次いで
この原液３８０部に球状ＰＭＭＡ粒子（個数平均粒径１
７μｍ）を１０部添加とすることの他は現像スリーブ製
造例１と同様にして現像スリーブ６を得た。得られた現
像スリーブ６のＲａ値はＲａ＝２．４μｍであった。

【００９２】［現像スリーブ比較製造例１］現像スリー
ブ製造例１において、現像スリーブ被覆層表面の粗さを
現像スリーブ１とほぼ同等とするためにサンドブラスト
処理したアルミニウム製円筒管を使用し、さらに球状Ｐ
ＭＭＡ樹脂粒子を添加しないことの他は、現像スリーブ
製造例１と同様にして現像スリーブ７を得た。得られた
現像スリーブ７のＲａ値はＲａ＝１．９μｍであった。

【００９３】［現像スリーブ比較製造例２］現像スリー
ブ製造例１において、グラファイト（個数平均粒径９μ
ｍ）と導電性カーボンブラックを除くことの他は、現像
スリーブ製造例１と同様にして現像スリーブ８を得た。
得られた現像スリーブ８のＲａ値はＲａ＝０．７μｍで
あった。

【００９４】［現像スリーブ比較製造例３］現像スリー
ブ製造例１で用いたアルミニウム製円筒管をサンドブラ
スト処理のみを行い現像スリーブ９を得た。得られた現
像スリーブ９のＲａ値はＲａ＝１．９μｍであった。

【００９５】実施例１評価機として、ＬＢＰ８マークＩＶ改造機を用い、一次
帯電ローラーとしてナイロン樹脂で被覆された導電性カ
ーボンを分散したゴムローラー（直径１２ｍｍ，当接圧
５０ｇ／ｃｍ）を使用し、静電潜像担持体上にレーザー
露光（６００ｄｐｉ）により暗部電位Ｖ_D＝−７００
Ｖ、明部電位Ｖ_L＝−２００Ｖを形成した。トナー担持
体としてスリーブ製造例１の現像スリーブ１を使用し、
次いで、感光ドラムと現像スリーブ１との間隙（Ｓ−Ｄ
間）を３００μｍとし現像磁極８００ガウス、トナー規
制部材として厚み１．０ｍｍ、自由長１０ｍｍのウレタ
ンゴム製ブレードを１５ｇ／ｃｍの線圧で当接させた。
現像バイアスとして直流バイアス成分Ｖ_dc＝−５００
Ｖ、重畳する交流バイアス成分Ｖ_pp＝１６００Ｖ、周波
数２２００Ｈｚを用いた。

【００９６】磁性トナーとしてトナー製造例１の磁性ト
ナーＡを使用し、更に、室温１５℃，湿度１０％ＲＨの
環境下で連続５０００枚の画出しを行ったが、表２に示
すように充分なベタ画像濃度を維持し、画像上にゴース
ト、飛び散りや中抜けのない解像力の高い良好な画像が
得られた。

【００９７】また、室温２３℃，湿度６５％ＲＨの環境
下でＡ４サイズ紙（７５ｇ／ｍ²）に４％印字の文字パ
ターンを初期から５００枚連続プリントアウトし、現像
器内のトナー量の変化からトナー消費量を求めたとこ
ろ、０．０３２ｇ／枚であった。更に、静電潜像担持体
上にレーザー露光により６００ｄｐｉの１０ドット横線
パターン潜像（潜像ライン幅約４２０μｍ）を１ｃｍ間
隔で書かせ、これを現像し、ＰＥＴ製ＯＨＰ上に転写，
定着させた。得られた横線パターン画像を表面粗さ計サ
ーフコーダーＳＥ−３０Ｈ（小坂研究所製）を用い、横
線ラインのトナーの載り方を表面粗さのプロフィールと
して得、このプロフィールの幅からライン幅を求めた。
この結果、ライン幅は４３０μｍで高濃度かつ鮮明にラ
インを再現しており、潜像再現性を維持したまま低消費
量が達成されたことが確認された。

【００９８】なお、本発明中において飛び散りの評価
は、グラフィカルな画像の画質に関わる微細な細線での
飛び散り評価であり、文字ラインにおける飛び散りより
もより飛び散りやすい１００μｍでの飛び散り評価であ
る。

【００９９】また、解像力は潜像電界によって電界が閉
じやすく、再現しにくい図４に示す様な小径（５０μｍ
φ）孤立ドットの再現性によって評価した。

【０１００】また中抜けの評価は、中抜け現象が生じや
すい厚紙（約１２８ｇ／ｍ²）に印字した際の評価であ
る。

【０１０１】また、ゴーストの評価は、プリント画像先
端部のスリーブ１周分（本実施例ではおよそ５０ｍｍ）
の範囲内にベタ白部とベタ黒部が隣り合う画像を現像し
た現像スリーブ上の位置が次の現像スリーブの回転時に
現像位置に来た時に、ハーフトーン画像を現像するよう
にして、ハーフトーン画像上に現われる濃淡差（現像ス
リーブ１回転前の現像履歴の影響）を目視で評価した。

【０１０２】比較例１トナーとして、トナー比較製造例１のトナーＪを使用
し、現像スリーブとして現像スリーブ７を使用し、実施
例１と同様にして画出しを行った。その結果、表２に示
すような結果になったが、実施例１に比べ消費量が多
く、やや飛び散りが多く、中抜けや解像力もやや劣る画
像であった。

【０１０３】比較例２現像スリーブ７を現像スリーブ８とし、トナーとしてト
ナー比較製造例２のトナーＫを用いることの他は実施例
１と同様にして行ったところ、表２に示すような結果に
なったが、画像濃度は低く、不鮮明な画像であった。

【０１０４】比較例３比較例１において、トナーとしてトナー比較製造例３の
トナーＬを使用し、現像スリーブとして現像スリーブ９
を使用することの他は比較例１と同様にして画出しを行
ったところ、表２に示すような結果になったが、画像濃
度の低い不鮮明な画像であった。更に、５０００枚印字
テスト後の現像スリーブ表面を洗浄した後、再度画出し
を行ったところ画像濃度は１．３５まで回復したことか
ら、トナーによるスリーブ汚染が生じたものと思われ
る。

【０１０５】実施例２トナーと現像スリーブをそれぞれトナーＢ、現像スリー
ブ２とすること以外は実施例１と同様の装置・条件で画
出しを行なったところ、良好な画像及び消費量が得られ
た。

【０１０６】実施例３トナーと現像スリーブをそれぞれトナーＣ、現像スリー
ブ３とすること以外は実施例１と同様の装置・条件で画
出しを行ったところ、良好な画像及び消費量が得られ
た。結果を表２に示す。

【０１０７】実施例４トナーと現像スリーブをそれぞれトナーＤ、現像スリー
ブ４とすること以外は実施例１と同様にして行ったとこ
ろ、良好な画像及び消費量が得られた。結果を表２に示
す。

【０１０８】実施例５トナーと現像スリーブをそれぞれトナーＥ、現像スリー
ブ５とする以外は実施例１と同様にして行ったところ、
良好な画像及び消費量が得られた。結果を表２に示す。

【０１０９】実施例６トナーと現像スリーブをそれぞれトナーＦ、現像スリー
ブ６とすること以外は実施例１と同様にして行ったとこ
ろ、良好な画像及び消費量が得られた。結果を表２に示
す。

【０１１０】実施例７実施例１においてトナーＧを使用することの他は実施例
１と同様にして行ったところ、やや解像力が低下したも
のの良好なトナー消費量であった。結果を表２に示す。

【０１１１】実施例８，９実施例１において、トナーとして磁性トナーＨ，Ｉを使
用すること以外は実施例１と同様の装置・条件で画出し
を行なった。磁性トナーＩではやや中抜けがみられたが
良好な画像が得られた。結果を表２に示す。

【０１１２】

【表２】

【０１１３】飛び散りの評価において、○は極めて良
好、△は良好、×は飛び散りが目立つ。

【０１１４】解像力の評価において、○は極めて良好、
△は良好、×は解像不充分。

【０１１５】中抜けの評価において、○は極めて良好、
△は良好、×は中抜けが目立つ。

【０１１６】ゴーストの評価において、○は極めて良好
（濃淡差が全く見られない）、△は良好（軽微な濃淡差
が見られるが実用上問題無い）、×顕著な濃淡差が見ら
れる。

【０１１７】

【発明の効果】本発明によれば、上記構成の磁性トナー
及び画像形成方法を用いることで、高画像濃度・潜像再
現性を保持しつつ、ライン画像への過剰なトナーの載り
を抑制し、トナー消費量を従来に比べてより少なくする
ことが可能となる。さらに、中抜け、ゴーストを防止し
た高品位で鮮鋭な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用されるトナー担持体の構成を示す
概略図である。

【図２】本発明に使用される画像形成装置の一例の説明
図である。

【図３】図２の要部拡大図である。

【図４】解像性評価に用いた孤立ドットパターンの例で
ある。

【符号の説明】

１トナー担持体２粒子３結着樹脂４導電性物質５基体６被覆層１００感光ドラム１０２現像スリーブ（トナー担持体）１０３当接ブレード１０４マグネットローラー１１４転写帯電ローラー１１６クリーナ１１７一次帯電ローラー１４０現像器１４１攪拌棒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 9/08 ３７４ (72)発明者嶋村正良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)発明者岡野啓司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)発明者尾島磨佐基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)参考文献特開平４−162049（ＪＰ，Ａ) 特開平４−162048（ＪＰ，Ａ) 特開平３−59567（ＪＰ，Ａ) 特開平２−284156（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/083 G03G 15/08 501

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基体及び被覆層を有するトナー担持体の
該被覆層が、少なくともトナー担持体表面に粗さを付与
するための粒子と導電性物質と結着樹脂とを含有し、こ
のトナー担持体に磁性トナーの薄層を形成し、現像部に
おいてトナーに交番電界を印加しながら潜像担持体上の
静電荷像を現像する画像形成方法に用いられるトナーに
おいて、該磁性トナーが少なくとも結着樹脂，磁性体からなる磁
性トナー粒子と有機処理された無機微粉体を外添混合し
てなる磁性トナーであって、該磁性トナーの体積平均粒
径Ｄ_v（μｍ）が３≦Ｄ_v＜６であり、重量平均粒径Ｄ₄
（μｍ）が３．５≦Ｄ₄＜６．５であって、個数粒度分
布における５μｍ以下の粒子の存在割合Ｎ_m（個数％）
が６０＜Ｎ_m≦９０であり、かつ２≦Ｎ_f／Ｖ_f≦８、５
≦Ｎ_f≦４０を満足することを特徴とする磁性トナー。
（Ｎ_fは、３．１７μｍ以下の磁性トナーの個数％を示
し、Ｖ_fは３．１７μｍ以下の磁性トナーの体積％を示
す。）
【請求項２】該磁性トナーの体積粒度分布における８
μｍ以上の粒子の存在割合Ｖ_g（体積％）が１０以下で
あることを特徴とする請求項１に記載の磁性トナー。
【請求項３】該磁性トナーに含有される無機微粉体が
チタニア，アルミナ，シリカあるいはその複酸化物の中
から選ばれるものであることを特徴とする請求項１又は
２に記載の磁性トナー。
【請求項４】該磁性トナーに含有される無機微粉体が
少なくともシリコーンオイルで処理したものであること
を特徴とする請求項１乃至３に記載の磁性トナー
【請求項５】該磁性トナーに含有される磁性体の球形
度ψが０．８以上であり、硅素元素含有率が、鉄元素を
基準として０．５〜４質量％であることを特徴とする請
求項１乃至４に記載の磁性トナー。
【請求項６】基体及び被覆層を有するトナー担持体の
該被覆層が、少なくともトナー担持体表面に粗さを付与
するための粒子と導電性物質と結着樹脂とを含有し、こ
のトナー担持体上に、少なくとも結着樹脂，磁性体から
なる磁性トナー粒子と有機処理された無機微粉体を外添
混合してなる磁性トナーであって、該磁性トナーの体積
平均粒径Ｄ_v（μｍ）が３μｍ≦Ｄ_v＜６であり、重量平
均粒径Ｄ₄（μｍ）が３．５≦Ｄ₄＜６．５であって、個
数粒度分布における５μｍ以下の粒子の存在割合Ｎ
_m（個数％）が６０＜Ｎ_m≦９０であり、かつ２≦Ｎ_f／
Ｖ_f≦８、５≦Ｎ_f≦４０を満足する磁性トナーの薄層を
形成し、現像部においてトナーに交番電界を印加しなが
ら潜像担持体上の静電荷像を現像することを特徴とする
画像形成方法。（Ｎ_fは、３．１７μｍ以下の磁性トナ
ーの個数％を示し、Ｖ_fは３．１７μｍ以下の磁性トナ
ーの体積％を示す。）
【請求項７】該磁性トナーの体積粒度分布における８
μｍ以上の粒子の存在割合Ｖ_g（体積％）が１０以下で
あることを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
【請求項８】該磁性トナーに含有される無機微粉体が
チタニア，アルミナ，シリカあるいはその複酸化物の中
から選ばれるものであることを特徴とする請求項６又は
７に記載の画像形成方法。
【請求項９】該磁性トナーに含有される無機微粉体が
少なくともシリコーンオイルで処理したものであること
を特徴とする請求項６乃至８に記載の画像形成方法。
【請求項１０】該磁性トナーに含有される磁性体のψ
が０．８以上であり、硅素元素含有率が、鉄元素を基準
として０．５〜４質量％であることを特徴とする請求項
６乃至９に記載の画像形成方法。
【請求項１１】トナー担持体に粗さを付与するための
粒子が個数平均粒径０．０５〜１００μｍの球状粒子で
あることを特徴とする請求項６乃至１０に記載の画像形
成方法。
【請求項１２】前記導電性物質がグラファイト，カー
ボンブラック又はグラファイトとカーボンブラックの混
合物であることを特徴とする請求項６乃至１１に記載の
画像形成方法。
【請求項１３】静電潜像担持体が有機感光体であるこ
とを特徴とする請求項６乃至１２に記載の画像形成方
法。
【請求項１４】静電潜像担持体を帯電する帯電部材が
静電潜像担持体に当接されていることを特徴とする請求
項６乃至１３に記載の画像形成方法。