JPH0338588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、電子写真法、静電記録法等に於て、
形成される電気的潜像の現像方法及び該現像方法
に使用される磁性トナーに関するものである。 従来より電子写真法、静電記録法等の静電像を
現像する方法として、トナーとキヤリアを主体と
した２成分系現像剤を用いる磁気ブラシ現像法、
カスケード現像法或は、液体現像法等各種の方法
が知られており、安定した良画像が得られてい
る。一方２成分系現像剤を用いる現像方法に於て
は問題点として、トナーとキヤリアの混合比の変
動に伴なう画質変化、キヤリアの劣化、或は乾式
現像剤に於けるトナーの飛散、液体現像剤に於け
るキヤリア液の散逸等を含むものである。これら
の問題点に対して、現像器構成上に種々の工夫が
なされているが、一面トナー量の検知素子やトナ
ーとキヤリアの撹拌器等を付備するため高価なも
のとなる事は否めない。 これらの問題点を回避する手段として、近年、
トナーのみからなる１成分系現像方式が考案され
てきた。例えば、特公昭37−491号公報に記載の
誘起現像法が周知である。この方法によると導電
性を有す磁性トナーを磁石を内装したスリーブに
付着させ、トナーにより形成する磁気ブラシを静
電潜像面に接触現像するものである。即ち、トナ
ーの導電性のために、静電潜像面に対向した磁気
ブラシを伝つて潜像と反対極性の電荷が個々のト
ナーに誘起され、該して、電気的引力により現像
が行なわれるものである。斯る誘起現像法に於て
は、先述した２成分現像方式の種々の問題点を解
決したものであり、且つ小型軽量低廉な現像器構
成とする事が出来る。 しかしながら、該誘起現像法は酸化亜鉛感光紙
の如き光導電体を塗工した感光紙に適用し得るも
のであり、普通紙やその他の転写材に電気的に転
写する工程はトナーの導電性のために極めて困難
である。誘起現像法に於て転写性を改良するため
に、トナーの電気抵抗を高くする試みもなされて
いるが、この場合トナーの抵抗が湿度等の環境依
存を受け易く、現像画質、転写画像の安定性に欠
けるのが実情である。 一成分系現像方式の以上の諸点に鑑みて、本出
願人は先に磁性トナーを用い静電像保持面の非画
像部にトナーが接する事なく画像部のみを現像す
る新規な現像方式を特開昭54−43036号等に提案
した。この現像方式に依れば、樹脂及び磁性粉を
主体とする絶縁性の磁性トナーを用いて現像する
もので、トナーは主として現像支持部材等により
摩擦帯電され電荷を保持する。従つて、安定電荷
を保持した絶縁性磁性トナーを使用するため、転
写工程を有す複写機に適用しても良好な複写が行
なわれる。 更に該現像方式に於て現像器に交番のバイアス
電界を印加して、階調性、薄字、細字の再現性を
改良する方法を特願昭53−92108号に提案した。 本発明は、該現像方式を改良した現像方法に関
するものであり、その画質、画像濃度、カブリ濃
度は絶縁性磁性トナーの摩擦電荷量で厳密に定め
られるもので有る事を見いだした。即ちトナーの
摩擦帯電能に応じて均一な摩擦電荷を発生させる
手段を考慮する必要がある。詳細には後述する如
く、従来の２成分系現像剤に於ては、個々のトナ
ー粒子が一定な摩擦電荷を保持し得なくても、適
正な電荷量を有するトナー粒子のみが現像に寄与
出来、不適正な電荷量のトナー粒子はカブリ等の
原因となるが、実際にはキヤリアにより掃除さ
れ、再び適正の電荷を得て現像に供される。 これに対して、本発明は絶縁性磁性トナーを使
用する現像方法及び該現像用磁性トナーに関し、
具体的には、本発明は、静電像を表面に担持する
静電像担持体と絶縁性磁性トナー層を表面支持し
た支持体とを対峙させ、絶縁性磁性トナーで静電
像を現像する方法に於て、 絶縁性磁性トナーは10〜70重量％の磁性粉を含
有しており、さらに絶縁性磁性トナーは添加混合
された疎水性コロイダルシリカを有し、 絶縁性磁性トナーの摩擦帯電量がｑ（ｃ／ｇ）
である時、ｑの絶対値が５×10^-7〜３×10^-5
（ｃ／ｇ）であり且つ上記支持体上の絶縁性磁性
トナー層の厚さｄ（mm）を ３×10^-8＜｜ｑ・ｄ｜＜５×10^-6 になる様に調整し、 静電像と絶縁性磁性トナーとの接触機会が増す
ように該支持体に交番バイアスを印加しながら、
該支持体に内包されている磁石による磁界内で該
静電像を絶縁性磁性トナーで現像することを特徴
とする現像方法に関する。 さらに、本発明は、静電像を表面に担持する静
電像担持体と絶縁性磁性トナー層を表面に支持し
た支持体とを対峙させ、上記絶縁性磁性トナー層
を形成する絶縁性磁性トナーの摩擦帯電量がｑ
（ｃ／ｇ）である時、上記支持体上の絶縁性磁性
トナー層の厚さｄ（mm）を ３×10^-8＜｜ｑ・ｄ｜＜５×10^-6 になる様に調整し、静電像と絶縁性磁性トナーと
の接触機会が増すように該支持体に交番バイアス
を印加しながら、該支持体に内包されている磁石
による磁界内で該静電像を絶縁性磁性トナーで現
像する方法に使用される絶縁性磁性トナーにおい
て、 絶縁性磁性トナーは10〜70重量％の磁性粉を含
有しており、さらに絶縁性磁性トナーは添加混合
された疎水性コロイダルシリカを有し、且つ絶縁
性磁性トナーの摩擦帯電量ｑの絶対値が５×10^-7
〜３×10^-5（ｃ／ｇ）であることを特徴とする絶
縁性磁性トナーに関する。 一方、本発明の絶縁性磁性トナーが使用される
現像方式の概略は第１図に示す構成例の如くであ
り、静電像保持体１と内部に固定磁石２を具備し
たトナー支持体３が図の矢印の方向に対峙回転し
ている。ホツパー４内のトナー粒子６はドクター
ブレード５で適正の層厚みで以つて支持体３の表
面に塗布される。絶縁性磁性トナー粒子６は10〜
70重量％の強磁性体を含有するもので、支持体３
の表面を現像部に向つて搬送される間にトナー粒
子層は内部の固定磁石２の磁極或は交番バイアス
７の作用で撹乱され、個々のトナー粒子は支持体
表面と接触して充分な摩擦電荷を与えられる。而
して、トナー支持体３に内包されている磁石２の
磁界中で、磁極により磁性トナーの磁気ブラシが
形成され、現像部では、静電潜像が磁界中で磁性
トナーにより現像されるが、その際、トナー支持
体３に交番バイアスが印加されている。磁性トナ
ーには、磁性トナーが有する摩擦電荷と静電潜像
との間の静電的引力と、磁性トナーとトナー支持
体３中の磁石との磁気的引力と、交番バイアスに
よる電界とが作用している。又、印加された交番
バイアス７はトナーと同極の場合、トナー粒子を
より潜像へ押しだす方向に、逆極性の場合は潜像
から引き戻す方向に電界が作用し、結果として、
磁界中で磁性トナーと静電潜像との接触機会が増
加するために、階調性、細線画像の再現性を良好
にする。すなわち、支持体に印加された交番バイ
アスにより、強制的に摩擦電荷を有する絶縁性磁
性トナーの往復運動が現像部でおこなわれるの
で、交番バイアスを印加しない場合よりも早期に
絶縁性磁性トナーと静電像との接触が開始され、
また長期におこなわれるので現像領域が広くな
り、その結果、絶縁性磁性トナーと静電像との接
触回数が増し、階調性、細線画像の再現性が向上
するものである。該現像方式に使用するトナー粒
子は、支持体表面３に薄く塗布され、トナー粒子
層全部が現像に寄与する。即ち個々のトナー粒子
が一定且つ均一の電荷を有していない場合は先の
交番バイアスの作用を考えれば明らかであるが、
現像に不適性な電荷量の粒子はカブリ、画像周辺
のボケの原因となる。又、磁性トナーで形成され
る磁気ブラシは、穂長も短かく、２成分系現像剤
の如きキヤリヤーによる掃除効果が行なわれない
ため、カブリを抑える事は出来ない。 従つて、従来２成分系で考えられていた、トナ
ー粒子全体の平均的な摩擦電荷量の捕らえ方と異
なり、個々の粒子が均一且つ一定な電荷量を保持
するトナーを製造する事が必要である。 以上の説明で明白であるが、本発明の目的は先
述した現像方式を更に改良した好ましい現像方法
を提供する事にある。 又別な目的は、磁界中において、交番バイアス
を印加しながら磁性トナーによる地カブリの無い
適正な画像濃度および画像周辺にニジミのない鮮
明な複写物を与える現像方法を提供する事にあ
る。 他の目的は以下の説明および具体例により一層
明白であると確信する。 第１図に略断面図を示した現像方式に於て、ト
ナー粒子の摩擦電荷量と画質の関係を調べた。即
ち、第１図の装置を用いてトナー粒子層支持体３
を矢印の方向に回転させた後、交番バイアス７の
電源をアースして落し、トナー粒子層表面に発生
した摩擦電荷による電位をエレクトロメーター８
で測定した。電位測定部の磁気強度は現像部位と
同じとした。後述する実施例１の摩擦帯電能の異
なるトナーA.B.Cを使用し、厚み調整用ブレード
５を適宜動かし、各トナーについて、粒子層の厚
みに対して、摩擦電荷で発生した表面電位をプロ
ツトした結果を第２図に示した。トナー層の厚み
はトナー粒子で形成される磁気ブラシ穂長であつ
てマイクロメーターで測定した。 次に、トナーA.B.Cの摩擦帯電能を測定した。
測定方法は、従来良く知られたブローオフ法（例
えば「電子写真」Vol16No.２ 17頁 1978年に記
載）に依る。この時トナーに摩擦電荷を付与する
キヤリアは、第１図のトナー支持体３と同じ材質
のステンレス製小球（75〜150μ）を用いた。 摩擦電荷量の測定結果はそれぞれ トナーＡ −1.5×10^-7 ｃ／ｇ トナーＢ −9.8×10^-6 ｃ／ｇ トナーＣ −3.5×10^-5 ｃ／ｇ であつた。第２図および摩擦電荷量の測定結果か
ら、帯電能の大きなトナー程、トナー粒子層が厚
くなるに従つて、トナー支持体上の表面電位は飽
和してくる傾向にある。 この事は、トナー粒子層の厚い場合、下層に静
電力で電荷量の大きい粒子が集まり、その上に電
荷保持量の少ない粒子が磁界で積層してくるため
と考えられる。この傾向は、帯電能の大きなトナ
ー程静電引力が強く働き顕著であると考えられ、
強いては粒子塗布層が厚いと、トナー個々の摩擦
電荷保持が不均一となると考えられる。 以上の考察は、次の近似計算からも正しいと判
断される。即ち、個々のトナー粒子が均一な電荷
を保持していると仮定して、粒子層に発生する表
面電位を計算で求めた。第３図のモデルに示す如
く、トナー支持体３−１上に均一な電荷を有すト
ナー層（磁気ブラシ）３−２が形成されたとする
と表面電位は ▽²＝−ρ／εで表わせる。 εはトナー粒子層の誘電率、ρはその空間電荷
密度で均一であると仮定する。は第３図の厚み
方向ｘによつて定まるから上式は∂₂／∂x²＝−ρ／
ε となる。これから（ｘ）＝−ρ／2εx²＋C₁x＋C₂が 得られる。ここでトナー支持体面をｘ＝０、トナ
ー粒子層の表面をｘ＝ｄとすると、（０）＝０で
あるから、C₂＝０、又∂／∂x(d)＝０であるからC₁ ＝ρ／εｄとなる。従つて、トナー粒子層の表面電 位は(d)＝ρ／2εd²となる。ρは先のブローオフ法 の摩擦電荷量と単位体積当りの塗布重量から求め
る事ができる。εは磁気ブラシの密度が粗である
ので空気の誘電率に近似できる。 以上の仮定を基にトナー支持体表面からドクタ
ーブレードでトナー粒子を掻き落し単位面積当り
のトナーの塗布重量を求め塗布層の厚さおよびブ
ローオフ法の摩擦電荷の測定値を併せて、トナー
A.B.Cに対する支持体表面での電位を計算した。
その結果トナー層の塗布厚が0.05mm以下の極く薄
い時は、第２図の測定値と計算値に比較的近い値
が得られた。トナー層が厚くなるに従つて実測値
は計算値より小さくなり、飽和の傾向にある。即
ちトナー層が極く薄い場合では、トナー粒子の大
きさから判断して支持体表面で単粒子層に近い塗
布状態が得られ発生する摩擦電荷量も、ブローオ
フ法の如く、キヤリアと混合した状態と同程度で
均一なものと考えられる。トナー層が厚くなると
表面電位が飽和してくるのは、上部に積層する粒
子の電荷が少なく、層全体に不均一帯電の粒子層
が形成される。特に摩擦帯電能の大きなトナー程
この傾向が顕著である事を見いだした。又、以上
の説明の如く、支持体面上のトナー粒子層の表面
電位はトナーの摩察帯電量を反映するものである
が、トナー粒子層の表面電位の測定に際して磁極
の数、強さ、交番バイアスの周波数、強さ等を変
化させたが、若干の差はあるものの、基本的には
トナー固有の材質とトナー粒子支持体間のトリボ
系列で定められるものであつた。本発明は前述の
現像方式に特定の電荷量の現像剤とを組み合せた
現像方法を提供するものであり、トナーの材質の
みに依らず支持体の材質で電荷量調整が可能であ
る。 以上の結果を基に、摩擦電荷量の異なるトナー
A.B.Cに関して、画質との相関を検討した。即
ち、第１図の装置に於いて、静電荷像担持体１と
して硫化カドミウム光導電層の上にポリエステル
絶縁層と積層した感光体を用い、暗部電位＋
500V、明部電位−20Vの潜像を形成し、潜像担
持面と、トナー粒子支持体面との距離をトナー層
の厚みより若干大きく調整し図の矢印の方向に回
転せしめて現像を行なつた。その結果をトナー
A.B.Cについて、それぞれ第４，５，６図に示
す。図は、最高濃度とカブリ濃度をトナー層の厚
さに対してプロツトしたもので、トナー層の厚さ
の調整および測定は概に述べた方法に依る。図中
のDmaxは最高画像濃度、Dfogはカブリ濃度を
示す。第４図より摩擦電荷量の小さなトナーＡで
は、トナー層の薄い時は画像濃度が低く、少なく
とも0.2mm以上のトナー層が必要である。又、0.5
mm以上のトナー層では、カブリ濃度が増し、ほぼ
0.2〜0.5mm間で適正画像が得られた。又、電荷量
がトナーＡより大きいトナーＢでは、第５図に示
す如くトナー層の厚みがほゞ0.005mm〜0.25mmで
適正画像が得られた。更に最つとも摩擦帯電しや
すいトナーＣでは第６図に示される如く最高濃度
とカブリ濃度とから適正なトナー層の厚みはほゞ
0.05mm近傍と狭いものであつた。第４，５，６図
の結果および先に考察したトナー粒子層の表面電
位（第２図）と摩擦電荷量の結果を比較して、良
好な画像が得られる塗布厚は、個々のトナー粒子
がより均一な電荷量を保持し得る厚み領域に対応
している。又、第４，５，６図は塗布厚が必要以
上に厚くなると摩擦帯電量の少ないトナー粒子が
積層してくるため、カブリ易く、画像濃度もかえ
つて低下する事を示しており、更に摩擦帯電能の
大きなトナー程、均一な電荷を保持する塗布層が
薄い所にある事を示している。 以上の検討結果を基に、各種の材料でトナーを
試作し、ブローオフ法で摩擦帯電能を評価し、次
いで、良画質の得られるトナー粒子層の塗布厚を
求めた所、両者の間には比較的限られた相関領域
で適正である事を見いだした。即ち、ブローオフ
法で測定したトナーの摩擦電荷量がｑ（ｃ／ｇ）
である時、トナー層の厚さｄ（mm）を ３×10^-8＜｜ｑ・ｄ｜＜５×10^-6好ましくは ３×10^-7＜｜ｑ・ｄ｜＜３×10^-6に調整して適
正な画像が得られる事が判明した。従つて本発明
の新規現像方式に於ては、トナー固有の摩擦帯電
能を知る事により、適正な画像を得るのに必要な
トナー粒子層の塗布厚を定める事が可能となつ
た。トナー固有の摩擦帯電能は、上記の単位に示
す如く、トナーの比重に依存するが定着等を考慮
した実用上の組成ではトナー比重に大きな差がな
いので、これに依つて影響を受ける事はないもの
であつた。 第４，５，６図を比較すると、トナー固有の摩
擦帯電能が大きい程、薄い塗布層で高濃度の画像
を与える事が出来る。これは、支持体表面のトナ
ー粒子で形成される磁気ブラシ密度に差があるた
めで、支持体上のトナーの塗布重量の測定から、
摩擦帯電能が小さくなるに従つて、磁気ブラシ密
度は粗になる。又、帯電能の大きなトナーＣは、
塗布層の厚みが増すに従つて、磁気ブラシ密度が
小さくなる傾向にあつた。塗布重量の測定結果
は、先に考察した如く、支持体表面に形成された
トナー粒子層の下層に静電力で電荷量の大きい粒
子が集まり、その上に電荷保持量の少ない粒子が
磁界で積層する事を示している。摩擦帯電能の小
さなトナーは塗布厚を増す事により、ある程度適
正画像濃度を得る事が出来るが、トナーＡよりも
摩擦電荷量の小さなトナーでは塗布層を厚くして
も、画像濃度の増加と併行してカブリ濃度が増す
方向にあり少なくとも｜10^-7｜ｃ／ｇ以上の摩擦
電荷量は必要である。又トナーＣの如く大きな摩
擦帯電能を有すトナーでは個々のトナー粒子が均
一な電荷を保持する塗布厚の範囲の狭く、厚み調
整の機械的精度を考慮すると、帯電能の適正値は
せいぜい｜４×10^-5｜ｃ／ｇ以下である。更に、
トナー固有の摩擦帯電能が上述の｜10^-7〜４×
10^-5｜ｃ／ｇの領域から逸脱した場合、耐久性能
も劣る傾向にあつた。例えば、｜10^-7｜ｃ／ｇよ
りも摩擦電荷量の小さなトナーでは連続コピー時
に、画像濃度の変動が大きくコピー枚数の増加と
共に濃度低下や部分的な反転画像が生じる。又｜
４×10^-5｜ｃ／ｇよりも摩擦電荷の大きなトナー
では支持体表面上のトナー粒子層にムラが発生
し、遂には静電力で強固に付着したトナーは現像
に寄与出来ず画像抜けが発生する。これらの現像
の理由は明確でないが、適正な、帯電能のトナー
が安定な粒子層の形成にも必要であると考える。
望ましくは、摩擦電荷量が｜５×10^-7〜３×10^-5
｜ｃ／ｇのトナーを使用した時、後述の実施例及
び参考例を参照すれば明白な如く、最つともラチ
チユードの広い現像が行なわれた。 以上の説明から理解される様に新規現像方式に
於ては、より均一な荷電を有すトナー粒子の塗布
層が形成される事が必要であり、使用される磁性
トナーの摩擦帯電能とトナー層の塗布厚で画質お
よび耐久性能が厳密に定められる。トナー粒子層
の厚みは、ブレード位置又は磁性ブレードを用い
て磁界強度により、トナーの摩擦帯電能に応じて
調整が可能である。該現像方式で画質を定める他
の因子として、固定磁石の強度や交番バイアスの
強度・周波数等も検討したが、本質的にはトナー
の摩擦帯電能とそれによつて定められる塗布厚の
影響に比べて小さな因子であり、実際には、細線
や階調の再現性等に微調整を与えるものであつ
た。 本発明に使用されるトナーは基本的に樹脂と磁
性粉を主成分としてなり必要なら荷電制御、着色
材を添加した組成からなる。特に、磁性粉の分散
性或は添加量は摩擦帯電能やその均一性に微妙な
影響を与え、検討結果ではトナー全量に対して10
〜70重量パーセント、望ましくは20〜50重量パー
セントの添加量で、樹脂成分に対して良く混練、
混合する事が必要であつた。使用する磁性粉は、
鉄、マンガン、ニツケル、コバルト、クロム等の
金属又はその合金、或はマグネタイト、ヘマタイ
ト、各種フエライトの10μ以下の微粉体が適性で
ある。該磁性粉の分散に対して界面活性剤やシラ
ンカツプリング剤等の各種助剤を用いる事は有効
である。又、使用する樹脂成分は、通常トナーに
用いられる各種バインダーが有効であり、以下に
その例を示す。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などのスチレ
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−プロピレン共
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−
アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル
酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル
共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、ス
チレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸ブチル共重合体、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、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共
重合体などのスチレン系共重合体、ポリメチルメ
タクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ
塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポ
リアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラー
ル、ポリアマイド、ポリアクリル酸樹脂、ロジ
ン、変性ロジン、テルペン樹脂、フエノール樹
脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石
油樹脂、塩素化パラフイン、パラフインワツクス
などが単独或いは混合して使用できる。 本発明に使用するトナーの製造方法は、従来知
られている各種の手段が採用できる。例えば、樹
脂、磁性粉の主成分に荷電制御剤等の添加剤を加
えて、熱溶融し、次いで微粉砕してトナー化する
方法、或は適当な溶剤に各成分を溶解、分散し、
噴霧乾燥してトナー化する方法などが利用でき
る。更にトナー粒径差により、個々の粒子に発生
する電荷量が不均一になるのを避けるため、分級
工程を経る事は望ましい。この場合トナー粒径は
４〜40μ程度に揃える事により自由流動性も良く
なり、後述の実施例に記載してある如く、疎水性
コロイダルシリカの如きコロイダルシリカを添加
することにより現像器支持体上でより均一な電荷
が発生する。 以下に本発明の実施例を示すが、これらは、本
発明を制限するものではない。 （実施例 １） 第１表に組成を示す所の、摩擦帯電能の異なる
５種類のトナーを製造した。即ち、平均分子量
180000のスチレン−アクリル酸ブチル−マレイン
酸モノブチル共重合体（モノマー重量比７：３：
0.5）100重量部、磁性粉（平均粒径0.3μのFe₃O₄）
50重量部および荷電制御剤として含金染料（商品
名ザポンフアーストブラツクＢ、BASF社製）を
０〜４重量をボールミルにて粉砕混合し、ロール
ミルにて溶融混練した。冷却後ハンマーミルを用
いて粗粉砕し、次いでジエツト粉砕機にて微粉砕
した。

【表】

【表】 得られた粉体を風力分級機で分級し、５〜30μ
の粒子を採取して現像粉とした。この現像粉100
重量部に疎水性コロイダルシリカを0.05〜0.4重
量部添加混合し、５種類のトナーA.B.C.Dおよび
Ｅを作製した。各々のトナーの組成および摩擦帯
電量の測定結果は第１表に示すものである。 該して得られたトナーを第１図に示す構成の現
像装置に適用した。支持体スリーブ３の材質は摩
擦帯電の測定に使用したキヤリア粉と同質のステ
ンレスとし、内部の固定磁石の強度は700ガウス
とした。トナー粒子層の塗布厚はアルミ製ブレー
ド５と支持体スリーブ３の間隙を0.02〜1.0mmの
間で変化させて調整した。トナー粒子層の塗布厚
は第１図の現像部位の磁気ブラシ穂長を示すもの
で、ブレード５の位置を変えた時その都度測定し
た。現像は静電荷像保持体ドラム１と支持体スリ
ーブ３を矢印の方向に等速回転して行なつた、ド
ラム１とスリーブ３の間隔はトナー塗布厚と同等
若しくは幾分大きめに調整した。現像画像を普通
紙に静電転写し、各トナーの摩擦帯電能に対して
適正なトナー粒子層の厚さを画質から判定した。 静電荷像はcds光導電層の表面に絶縁性ポリエ
ステル層を被覆した感光ドラムを用い、暗部電位
＋500V、明部電位−20Vにした、スリーブ表面
へのバイアスは200Hz−200〜＋400Vの交番電界
を印加した。 各々のトナーに関してカブリ濃度0.02以下で濃
度コントラスト0.9以上を与えるトナー粒子層の
厚さは第１表に示すものであつた。 摩擦帯電能の適正なトナー、A.B.Cについて
は、鮮明な画像が得られる塗布厚ｄ（mm）と摩擦
帯電量ｑ（ｃ／ｇ）との積はそれぞれ｜ｑ・ｄ｜
(A)＝3.0×10^-8〜6.5×10^-8，｜ｑ・ｄ｜(B)＝4.9×
10^-7〜2.5×10^-6、および｜ｑ・ｄ｜(c)＝1.8×
10^-6であつた。 一方、摩擦電荷量が−１×10^-7c／ｇ未満のト
ナーＤはトナー粒子厚さを0.7mm以上に十分厚く
しても、最高濃度が0.60と低く、カブリの多い画
像しか得られなかつた。又−４×10^-5c／ｇを越
える電荷量を有するトナーＥではトナー粒子の塗
布層を0.05mm以下の極く薄い状態でも塗布面に縞
状のムラが生じ、画像はカブリの多い不鮮明なも
のであつた。 （実施例 ２） 実施例１で製造したトナーB.D.およびＥを用
いて耐久試験を行なつた。現像条件として、トナ
ー粒子層の厚さは第２表に示すもので、他は実施
例１と同様にして行なつた。耐久時の最高濃度お
よびカブリ濃度を第２表に示す。第２表の結果か
ら明らかな様に適正な摩擦帯電能のトナーＢは安
定した画像が得られるが、帯電能の小さなトナー
Ｄでは、当初1000枚まで濃度変動が顕著で、その
後濃度が低下していく、又、10000枚近くで部分
的に反転画像も見られる。更に帯電能の大きなト
ナーＥでは

【表】 比較的最高濃度は安定であるが、100枚程度の
コピーでトナー粒子層にムラが発生し、それによ
る画像の抜けが見られた。 （実施例 ３） 実施例１で製造したトナーA.B.C.D.Eを用い第
１図の現像器構成で固定磁石の強度を600，800，
1000，ガウスと変化させて、各トナーについて、
良画質を得られるトナー粒子層の厚さの適正値を
検討した。その結果を第３表に示す。

【表】 第３表の結果から、固定磁石の強度を変化させ
ても、適正画像を得るトナー粒子層の厚みは、ほ
ぼ一定で、不適当な摩擦電荷を有すトナーはいづ
れも良好な画像が得られなかつた。 （実施例 ４） 第１図の現像器に於て、トナー支持体スリーブ
の表面をポリ−４−ビニル−１−メチルピリジン
の薄い塗膜を形成させたものを用いた所実施例１
のトナーA.B.C.Dはそれぞれ上記塗膜に対して次
の摩擦帯電能を有した。即ち、トナーＡ：−1.1
×10^-6c／ｇトナーＢ：−2.0×10^-5c／ｇトナー
Ｃ：−4.2×10^-5c／ｇトナーＤ：−1.5×10^-7c／
ｇであつた。トナーA.B.Dはトナー粒子層の厚み
を0.05〜0.5mmの間に調整すると、コントラスト
の高いカブリの無い画像が得られたが、トナーＣ
は摩擦電荷が不適当に大きく、0.05mm以下の厚さ
でもカブリの多い不鮮明な画像しか得られなかつ
た、又、トナー粒子の層もムラ状に不均一なもの
となつた。 （実施例 ５） 実施例１の摩擦帯電能の不適正なトナーD.Eの
カブリを除く目的で交番バイアスの正成分を＋
400Vから＋600V，＋800Vとしたがカブリの減少
と共に最高濃度も低下し、細線の再現性の貧弱な
画像しか得られなかつた。これに対し、適正な摩
擦電荷を有するトナーA.B.Cは良画質を得るトナ
ー粒子層の厚み領域が若干狭くなるがいづれも鮮
明な画像が得られた。 （実施例 ６） 実施例１のトナーＢの組成に於て、磁性粉の添
加量を25，75，100重量部に変化させたトナーを
実施例１と同様にして製造した。それぞれのトナ
ーをF.G.Hとして第４表に実施例１と同法で測定
した摩擦電荷量および適正トナー粒子層厚をトナ
ーＢに対比して示した。磁性体量を増すと、トナ
ー層の厚さを大きくしてもカブリ難い傾向が得ら
れたが、同時に摩擦帯電能が低下し、トナーＨで
は−10^-7c／ｇ以下の摩擦電荷しか発生せずトナ
ー層の塗布厚を0.5mm以上にしても0.60の画像濃
度しか得られなかつた。

【表】 （実施例 ７〜12） 第５表に示す負荷電性磁性トナーを実施例１と
同様にして製造した。これらのトナーを実施例１
と同法により評価した結果、ブレードとスリーブ
の間隔を0.05〜0.5mmで調整する事によりいづれ
も鮮明な画像を得る事が出来た。

【表】 （実施例13〜15） 第６表に示す正荷電性磁性トナーを実施例１と
同様にして製造した。これらのトナーを酸化亜鉛
感紙の暗部電位−450V、明部電位−15Vの静電
潜像を用いる以外は実施例１と同法により評価し
た。結果はブレードとスリーブの間隔を0.05〜
0.5mmで調整する事により鮮明な画像が得られた。
尚、実施例13の磁性トナーにコロイドシリカを
0.2重量部添加混合して評価したところ、コロイ
ドシリカを添加しない場合と比較して画質がさら
に向上した。

【表】 る混合量

【図面の簡単な説明】

第１図は、絶縁性磁性現像剤を用いる現像器の
略断面図、第２図は、各種トナー粒子A.B.Cに発
生した摩擦電荷を表面電位として測定し、スリー
ブ面のトナー層厚さとの関係を示すグラフ、第３
図は、本発明のトナー粒子の電荷量の均一性を説
明する説明図、第４，５，６図は、各種トナー粒
子のスリーブ面のトナー層厚さと画像濃度及びカ
ブリ濃度の関係を示すグラフ。 １…感光ドラム、２…固定磁石、３…トナー支
持体スリーブ、５…トナー層の厚み調整ブレー
ド、６…トナー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電像を表面に担持する静電像担持体と絶縁
   性磁性トナー層を表面支持した支持体とを対峙さ
   せ、絶縁性磁性トナーで静電像を現像する方法に
   於て、 絶縁性磁性トナーは10〜70重量％の磁性粉を含
   有しており、さらに絶縁性磁性トナーは添加混合
   された疎水性コロイダルシリカを有し、 絶縁性磁性トナーの摩擦帯電量がｑ（ｃ／ｇ）
   である時、ｑの絶対値が５×10^-7〜３×10^-5
   （ｃ／ｇ）であり且つ上記支持体上の絶縁性磁性
   トナー層の厚さｄ（mm）を ３×10^-8＜｜ｑ・ｄ｜＜５×10^-6 になる様に調整し、 静電像と絶縁性磁性トナーとの接触機会が増す
   ように該支持体に交番バイアスを印加しながら、
   該支持体に内包されている磁石による磁界内で該
   静電像を絶縁性磁性トナーで現像することを特徴
   とする現像方法。 ２ 静電像を表面に担持する静電像担持体と絶縁
   性磁性トナー層を表面に支持した支持体とを対峙
   させ、上記絶縁性磁性トナー層を形成する絶縁性
   磁性トナーの摩擦帯電量がｑ（ｃ／ｇ）である時、
   上記支持体上の絶縁性磁性トナー層の厚さｄ（mm）
   を ３×10^-8＜｜ｑ・ｄ｜＜５×10^-6 になる様に調整し、静電像と絶縁性磁性トナーと
   の接触機会が増すように該支持体に交番バイアス
   を印加しながら、該支持体に内包されている磁石
   による磁界内で該静電像を絶縁性磁性トナーで現
   像する方法に使用される絶縁性磁性トナーにおい
   て、 絶縁性磁性トナーは10〜70重量％の磁性粉を含
   有しており、さらに絶縁性磁性トナーは添加混合
   された疎水性コロイダルシリカを有し、且つ絶縁
   性磁性トナーの摩擦帯電量ｑの絶対値が５×10^-7
   〜３×10^-5（ｃ／ｇ）であることを特徴とする絶
   縁性磁性トナー。