JPH07271092A - 正帯電性磁性トナー及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トナー消費量がより少なく、かつ画像濃度は
高く、かぶりのない画像の得られる正帯電性磁性トナー
を提供することにある。 【構成】 トナー粒子の重量平均粒径をＤ（μｍ），ト
ナー粒子の１Ｋエルステッドの磁界における磁化をＭ
（ｅｍｕ／ｇ），トナー粒子の密度をγ（ｇ／ｃｍ³）
としたとき、それぞれの積γ×Ｄ×Ｍが１２０〜３４０
であり、かつ、４級アンモニウム塩がトナー中に含有さ
れていることを特徴とする正帯電性磁性トナーである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、正帯電性磁性トナー及
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、ついで該
潜像をトナーで現像を行って可視像とし、必要に応じ
て、紙などの転写材にトナー画像を転写した後、加熱，
圧力などにより定着し、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など多様になっ
てきている。特に小型の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ため、１成分
トナーを用いた現像装置を使う場合が多い。１成分現像
方式は、２成分方式のようにガラスや鉄粉などのキャリ
ア粒子を用いないため、現像剤の重量が軽く、そのため
装置自体も軽くできる。さらに、２成分方式は２成分現
像剤のキャリア中のトナー濃度を一定に保つ必要がある
ため、自動的に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。１成分方式の現像装置はこのような装置が必
要とならないため、やはり小さく軽くできる。このよう
な１成分現像方式に用いる１成分現像剤は、トナー中に
磁性体を多量に含有したものがほとんどである。

【０００４】また、複写機においては、より高速，安定
化の方向が常に望まれている。とくに中速機，高速機な
どでは２成分現像方式が主流である。これは、このよう
にある程度大きな機械であると、現像装置の大きさや重
さの問題より高速での長期使用に対しても安定性が重要
点になってくるからである。一般に、２成分現像剤のト
ナーはカーボンブラックなどにより着色し、他はほとん
どポリマーからなっている。そのためトナー粒子は軽く
また静電気力以外にキャリア粒子に付着する力がないた
め、特に高速での現像ではトナーの飛散を招き、長期の
使用でレンズや原稿ガラス、搬送部などの汚れを生じ画
像の安定性を損なうことがある。そこでトナー中に磁性
体を含有させトナーを重くすると同時に磁性キャリア粒
子に静電気力以外に磁気力でも付着するようにし飛散を
防ぐようにした現像剤が実用化されている。

【０００５】以上のように、磁性体を含有するトナーは
ますます重要性を増している。

【０００６】一方、近年、環境保護・省資源の意識の高
まりの中で、トナー消費量−１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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
要求に答えるものである。

【０００８】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正帯電性磁性トナー及び該ト
ナーを用いた画像形成方法を提供することにある。

【０００９】さらに、本発明の目的は、画像濃度が高
く、カブリの無い画像の得られる正帯電性磁性トナー及
び該トナーを用いた画像形成方法を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、トナ
ー粒子の重量平均粒径をＤ（μｍ），トナー粒子の１Ｋ
エルステッドの磁界における磁化をＭ（ｅｍｕ／ｇ），
トナー粒子の密度をγ（ｇ／ｃｍ³）としたとき、それ
ぞれの積γ×Ｄ×Ｍの値（以下、Ｂ値と呼ぶ）が１２０
〜３４０であり、かつ、トナー中に４級アンモニウム塩
が含有されていることを特徴とする正帯電性磁性トナー
に関する。

【００１１】更に、本発明は静電潜像担持体上の電荷に
より形成された潜像をトナーにより顕像化させる画像形
成方法において、トナー担持体上のトナーの層厚規制を
するドクターブレードとして、トナー担持体にシリコー
ンゴムが当接する弾性ブレードを用い、トナーとして上
記の正帯電性磁性トナーを用いることを特徴とする画像
形成方法に関する。

【００１２】本発明者は、一般画像の大半を占めている
「ライン画像」に着目して検討した結果、トナー粒子の
平均粒径とトナー粒子の磁化とトナー粒子の密度との積
がある特定の範囲内にあり、かつ、トナー中に４級アン
モニウム塩を含有させた場合に、ライン画像部に現像さ
れるトナーの量が少なくなり、トナー消費量が低減でき
ることを見い出した。ライン画像部に現像されるトナー
量が減少したのは、ライン画像が従来のトナーに比べて
細くなったためではなく、従来トナーではライン画像部
にライン画像を形成するのに最低限必要な量以上にトナ
ーがラインの鉛直上方向に載っていたものが、本発明の
トナーではそれが適正な量になり、ラインの高さが低く
なったためである。

【００１３】上記Ｂ値は１２０〜３４０であり、好まし
くは１４０〜３２０、さらには１６０〜３１０、さらに
は１８０〜３００である。Ｂ値が１２０未満であると、
トナーは現像器中で搬送不良を起こし、「ベタ黒」画像
等のトナー消費量の特に多い画像をプリントすると、画
像の一部が白く抜ける現象が起こる。Ｂ値が３４０を超
えると、トナー消費量の低減に効果が無い。

【００１４】また、本発明のトナーには、４級アンモニ
ウム塩が含有される。４級アンモニウム塩が含有されな
いトナーでは、トナー消費量低減に効果が無い。

【００１５】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が、その理由は次のよ
うに考えられる。ライン画像部の静電潜像は、ベタ画像
部とは異なり、電気力線がライン画像の外側からライン
画像部内に密に回わり込んでいる。そのために、ライン
画像部では、トナーを感光体表面に押し付ける力がベタ
画像部に比べて大きいために、より多いトナーがライン
画像部に残るためであると考えている。

【００１６】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、以下の様に考えている。

【００１７】磁性トナーを用いる１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、Ｂ値が、従来の
トナーに比べて小さいため、トナー粒子間に働く磁気的
な凝集力が従来トナーよりも小さいと考えられる。その
ために、感光体上ライン画像部にいったん現像されたト
ナー粒子の中の必要以上のものはトナー粒子間の凝集が
小さいために、潜像の電気力線の回わり込みによる力に
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のだと考えている。

【００１８】また、本発明のトナーは４級アンモニウム
塩が含有される。感光体上のライン画像部には、先に説
明した様に静電潜像の電気力線の密な回わり込みがあ
り、ライン画像部に載るトナー量には、トナー粒子の帯
電の状態が深く関係する。

【００１９】磁性トナーを用いる１成分トナーでは、ト
ナーは主にトナー担持体である現像スリーブ表面との摩
擦帯電により帯電する。Ｂ値の小さいトナーは、従来の
トナーと比べて、現像スリーブ表面へのトナーを引き付
けられる力が小さく、そのトナーの帯電の状態が従来の
トナーと異なる。しかし、本発明のトナーに含有される
４級アンモニウム塩の作用により、本発明のＢ値の範囲
内にあるトナーでは、トナー粒子の帯電状態がある適切
な状態になり、ライン画像部に載るトナー量が従来トナ
ーに比べて少なくなるのだろうと考えている。

【００２０】また、Ｂ値の各要素については、トナーの
重量平均粒径（Ｄ₄）は消費量及び画質の観点から４〜
１０μｍの範囲にあることが好ましい。トナー粒子の磁
化（Ｍ）はトナーの搬送性の観点から１２〜３０ｅｍｕ
／ｇの範囲にあることが好ましい。

【００２１】本発明でトナーの結着樹脂としては、下記
の結着樹脂の使用が可能である。

【００２２】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およびそ
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
デン共重合体など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、石油系樹脂などが
使用できる。好ましい結着物質としては、スチレン系共
重合体、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン系共
重合体がある。

【００２３】これらの中でも、本発明のトナーにおいて
は、スチレン−ブタジエン系共重合体単独または、他の
スチレン系共重合体もしくはポリエステル樹脂と併用さ
せた場合に特に、トナー消費量低減の効果が顕著であ
る。

【００２４】スチレン−ブタジエン系共重合体に適用す
るブタジエンモノマー以外のモノマーとしては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレンなどのス
チレン及びその置換体；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、ジメ
チルアミノエチルメタクリレート、アクリロニトリル、
メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのような二重
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など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、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステル類；例
えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトンなどのよ
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などの
ようなビニルエーテル類などのビニル単量体が２種以上
用いられる。特に、スチレンモノマーとブタジエンモノ
マーとの組み合せが画像濃度の立ち上がりが早く、環境
安定性（特に、高温高湿環境下）に優れているので好ま
しい。特に、正帯電性トナーの場合に効果が顕著であ
る。スチレンモノマーとブタジエンモノマーとの共重合
重量比は、５０：５０〜９５：５の熱定着性及びトナー
の製造時の粉砕性の点で好ましい。

【００２５】また重合に際し、次のような架橋性モノマ
ーを存在させて重合してもよい。ジビニルベンゼン、ジ
ビニルナフタレン、ジビニルエーテル、ジビニルスルホ
ン、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチ
レングリコールジメタクリレート、エチレングリコール
ジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリ
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、１，３−ブチレング
リコールジメタクリレート、１，６−ヘキサングリコー
ルジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタク
リレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、
ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２’
−ビス（４−メタクリロキシジエトキシフェニル）プロ
パン、２，２’−ビス（４−アクリロキシジエトキシフ
ェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタク
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、ジブロム
ネオペンチルグリコールジメタクリレート、フタル酸ア
リル、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブタン
ジオールなど、一般の架橋剤を適宜用いることができ
る。

【００２６】本発明の結着樹脂に含有される共役ジエン
系モノマーの共重合体は、乳化重合法，溶液重合法，懸
濁重合法，塊状重合法など周知の方法で合成される。

【００２７】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、メタクリルニトリル、アクリルアミドなどのような
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などのような二重結合を有す
るジカルボン酸およびその置換体；例えば塩化ビニル、
酢酸ビニル、安息香酸ビニルなどのようなビニルエステ
ル類；例えばエチレン、プロピレン、ブチレンなどのよ
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など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など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２つ以上用い
られる。

【００２８】スチレン系重合体またはスチレン系共重合
体は架橋されていてもよくまた混合樹脂でもかまわな
い。

【００２９】結着樹脂の架橋剤としては、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を用いてもよ
い。例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタリンな
ど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など
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、ジビニルスルホンなどのジビニル化合物；および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
物として用いられる。

【００３０】塊状重合法では、高温で重合させて停止反
応速度を早めることで、低分子量の重合体を得ることも
できるが、反応をコントロールしにくい問題点がある。
溶液重合法では溶媒によるラジカルの連鎖移動の差を利
用して、また開始剤量や反応温度を調節することで低分
子量重合体を温和な条件で容易に得ることができ、本発
明で用いる樹脂組成物の中で低分子量体を得る時には好
ましい。

【００３１】溶液重合で用いる溶媒としては、キシレ
ン、トルエン、クメン、酢酸セロソルブ、イソプロピル
アルコール、ベンゼン等が用いられる。スチレンモノマ
ー混合物の場合はキシレン、トルエン又はクメンが好ま
しい。重合生成するポリマーによって適宜選択される。

【００３２】反応温度としては、使用する溶媒、開始
剤、重合するポリマーによって異なるが、７０℃〜２３
０℃で行なうのが良い。溶液重合においては溶媒１００
重量部に対してモノマー３０重量部〜４００重量部で行
なうのが好ましい。

【００３３】更に、重合終了時に溶液中で他の重合体を
混合することも好ましく、数種の重合体をよく混合でき
る。

【００３４】また、高分子量成分やゲル成分を得る重合
法としては、乳化重合法や懸濁重合法が好ましい。

【００３５】このうち、乳化重合法は、水にほとんど不
溶の単量体（モノマー）を乳化剤で小さい粒子として水
相中に分散させ、水溶性の重合開始剤を用いて重合を行
なう方法である。この方法では反応熱の調節が容易であ
り、重合の行なわれる相（重合体と単量体からなる油
相）と水相とが別であるから停止反応速度が小さく、そ
の結果重合速度が大きく、高重合度のものが得られる。
さらに、重合プロセスが比較的簡単であること、及び重
合生成物が微細粒子であるために、トナーの製造におい
て、着色剤及び荷電制御剤その他の添加物との混合が容
易であること等の理由から、トナー用バインダー樹脂の
製造方法として他の方法に比較して有利である。

【００３６】しかし、添加した乳化剤のため生成重合体
が不純になり易く、重合体を取り出すには塩析などの操
作が必要であるので懸濁重合が簡便な方法である。

【００３７】懸濁重合においては、水系溶媒１００重量
部に対して、モノマー１００重量部以下（好ましくは１
０〜９０重量部）で行なうのが良い。使用可能な分散剤
としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコー
ル部分ケン化物、リン酸カルシウム等が用いられ、水系
溶媒に対するモノマー量等で適当量があるが、一般に水
系溶媒１００重量部に対して０．０５〜１重量部で用い
られる。重合温度は５０〜９５℃が適当であるが、使用
する開始剤、目的とするポリマーによって適宜選択すべ
きである。また開始剤種類としては、水に不溶或は難溶
のものであれば用いることが可能である。

【００３８】使用する開始剤としては、ｔ−ブチルパー
オキシ−２−エチルヘキサノエート、クミンパーピバレ
ート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパ
ーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイ
ルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ
−ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイ
ド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’
−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、２，２’−
アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，
２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレ
ロニトリル）、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）
３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，４−ビ
ス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）シクロヘキサ
ン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、
ｎ−ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バリ
レート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタ
ン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピ
ル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５
−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメ
チル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、
ジ−ｔ−ブチルジパーオキシイソフタレート、２，２−
ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシ
ル）プロパン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシα−メチルサ
クシネート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシジメチルグルタ
レート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフ
タレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシアゼラート、２，
５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘ
キサン、ジエチレングリコール−ビス（ｔ−ブチルパー
オキシカーボネート）、ジ−ｔ−ブチルパーオキシトリ
メチルアジペート、トリス（ｔ−ブチルパーオキシ）ト
リアジン、ビニルトリス（ｔ−ブチルパーオキシ）シラ
ン等が挙げられ、これらが単独あるいは併用して使用で
きる。

【００３９】その使用量はモノマー１００重量部に対
し、０．０５重量部以上（好ましくは０．１〜１５重量
部）の濃度で用いられる。

【００４０】本発明に好適なポリエステル樹脂の組成は
以下の通りである。

【００４１】２価のアルコール成分としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジ
オール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオ
ール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコー
ル、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、２−エチル−１，３−
ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、また
（Ａ）式で表わされるビスフェノール及びその誘導体；

【００４２】

【化１】 （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０以上の整数であり、かつ、ｘ＋ｙの平均
値は０〜１０である。）

【００４３】また（Ｂ）式で示されるジオール類；

【００４４】

【化２】 （式中、Ｒ’は−ＣＨ₂ＣＨ₂−又は

【００４５】

【化３】 であり、ｘ’，ｙ’は０以上の整数であり、かつ、ｘ’
＋ｙ’の平均値は０〜１０である。）が挙げられる。

【００４６】２価の酸成分としては、例えばフタル酸、
テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸などのベン
ゼンジカルボン酸類又はその無水物、低級アルキルエス
テル；こはく酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸などのアルキルジカルボン酸類又はその無水物、低級
アルキルエステル；ｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデ
シルコハク酸などのアルケニルコハク酸類もしくはアル
キルコハク酸類、又はその無水物、低級アルキルエステ
ル；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸
などの不飽和ジカルボン酸類又はその無水物、低級アル
キルエステル；等のジカルボン酸類及びその誘導体が挙
げられる。

【００４７】また、架橋成分としても働く３価以上のア
ルコール成分と３価以上の酸成分を併用することが好ま
しい。

【００４８】３価以上の多価アルコール成分としては、
例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロ
ール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、
１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタン
トリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオ
ール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、ト
リメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，
３，５−トリヒドロキシベンゼン等が挙げられる。

【００４９】また、本発明における３価以上の多価カル
ボン酸成分としては、例えばトリメリット酸、ピロメリ
ット酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，
２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタ
レントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカル
ボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，
５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル
−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テト
ラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−
オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸、及び
これらの無水物、低級アルキルエステル；次式

【００５０】

【化４】 （式中、Ｘは炭素数３以上の側鎖を１個以上有する炭素
数５〜３０のアルキレン基又はアルケニレン基）で表わ
されるテトラカルボン酸等、及びこれらの無水物、低級
アルキルエステル等の多価カルボン酸類及びその誘導体
が挙げられる。

【００５１】本発明に用いられるアルコール成分として
は４０〜６０ｍｏｌ％、好ましくは４５〜５５ｍｏｌ
％、酸成分としては６０〜４０ｍｏｌ％、好ましくは５
５〜４５ｍｏｌ％であることが好ましい。

【００５２】また３価以上の多価の成分は、全成分中の
１〜６０ｍｏｌ％であることが好ましい。

【００５３】現像性、定着性、耐久性、クリーニング性
の点からスチレン−不飽和カルボン酸誘導体共重合体、
ポリエステル樹脂、及びこれらのブロック共重合体、グ
ラフト化物、更にはスチレン系共重合体とポリエステル
樹脂の混合物が好ましい。

【００５４】また、ＧＰＣにより測定される分子量分布
で１０⁵以上の領域にピークを有することが好ましく、
更に３×１０³〜５×１０⁴の領域にもピークを有するこ
とが定着性、耐久性の点で好ましい。

【００５５】このような樹脂成分は、たとえば以下に示
すような方法を用いて得ることができる。

【００５６】溶液重合、塊状重合、懸濁重合、乳化重
合、ブロック共重合、グラフト化などを応用し、分子量
３×１０³〜５×１０⁴の領域にメインピークを有する重
合体（Ｌ）と、１０⁵以上の領域にメインピークを有す
る重合体あるいはゲル成分を含有する重合体（Ｈ）を形
成する。これらの成分を溶融混練時にブレンドすること
によって得ることができる。ゲル成分は溶融混練時に一
部あるいは全部切断することができ、ＴＨＦ可溶分とな
って１０⁵以上の領域の成分としてＧＰＣで測定される
ようになる。

【００５７】特に好ましい方法としては、重合体（Ｌ）
または重合体（Ｈ）を溶液重合で形成し、重合終了時
に、他方を溶媒中でブレンドする方法、一方の重合体存
在下で他方の重合体を重合する方法、重合体（Ｈ）を懸
濁重合で形成し、この重合体存在下で重合体（Ｌ）を溶
液重合で重合して得る方法や溶液重合終了時に溶媒中で
重合体（Ｈ）をブレンドする方法、重合体（Ｌ）存在下
で、重合体（Ｈ）を懸濁重合で重合し得る方法などがあ
る。これらの方法を用いることにより、低分子量分と高
分子量分が均一に混合した重合体が得られる。

【００５８】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できる。

【００５９】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が好ましい。

【００６０】パラフィンワックス及びその誘導体、モン
タ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
物、グラフト変性物を含む。その他、アルコール、脂肪
酸、酸アミド、エステル、ケトン、硬化ひまし油及びそ
の誘導体、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワ
ックス、ペトロラクタム等も利用できる。

【００６１】中でも好ましく用いられるワックスは、オ
レフィンを高圧下でラジカル重合あるいはチーグラー触
媒を用いて重合した低分子量のポリオレフィン及びこの
時の副生成物、高分子量のポリオレフィンを熱分解して
得られる低分子量のポリオレフィン、一酸化炭素、水素
からなる合成ガスから触媒を用いて得られる炭化水素の
蒸留残分、あるいはこれらを水素添加して得られる合成
炭化水素などから得られるワックスが用いられ、酸化防
止剤が添加されていてもよい。あるいは、直鎖状のアル
コール、脂肪酸、酸アミド、エステルあるいは、モンタ
ン系誘導体である。また、脂肪酸等の不純物を予め除去
してあるものも好ましい。

【００６２】特に好ましいものは、チーグラー触媒でエ
チレンなどのオレフィンを重合したもの及びこの時の副
生成物、フィッシャトロプシュワックスなどの炭素数が
数千、特には千ぐらいまでの炭化水素を母体とするもの
が良い。

【００６３】これらのワックスから、プレス発汗法、溶
剤法、真空蒸留、超臨界ガス抽出法、分別結晶化（例え
ば、融液晶析及び結晶ろ別）等を利用して、ワックスを
分子量により分別したワックスも本発明に好ましく用い
られる。また分別後に、酸化やブロック共重合、グラフ
ト変性を行なってもよい。例えば、これらの方法で、低
分子量分を除去したもの、低分子量分を抽出したもの、
更にこれらから低分子量分を除去したものなどの任意の
分子量分布を持つものである。

【００６４】分子量で分別を行なったワックスは、摩擦
帯電に影響を及ぼすことが少なく、現像性に悪影響を与
えないので特に好ましいものである。

【００６５】本発明に使用されるワックスは、融点が７
０〜１５５℃で、１６０℃における溶融粘度が５００ｃ
Ｐ以下であることが好ましく、融点が７５〜１４５℃
で、１４０℃における溶融粘度が１０００ｃＰ以下であ
ることがより好ましく、融点が８０〜１３５℃で、１４
０℃における溶融粘度が５００ｃＰ以下であることが特
に好ましい。

【００６６】本発明の磁性トナーに含有させる磁性粉と
しては、強磁性の元素を含む合金または化合物の粉末が
好ましく用いられる。例えば、マグネタイト，マグヘマ
イト，フェライト等、鉄，コバルト，ニッケル，マンガ
ン，亜鉛等の合金や化合物、その他の強磁性合金等、従
来より磁性材料として知られているもの等を挙げること
ができる。

【００６７】また、磁性粉粒子の表面あるいは内部に、
Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｇ等の金属イオンの酸化物、含水酸化
物、水酸化物等の化合物を含むものを用いることができ
る。特にＳｉ，Ａｌの化合物を含有する磁性粉が好まし
い。

【００６８】磁性粉の形状としては、８面体、６面体、
球形、針状、鱗片状等がある。

【００６９】磁性粉の窒素ガス吸着法によるＢＥＴ比表
面積としては、１〜４０ｍ²／ｇ、さらには２〜３０ｍ²
／ｇのものが好ましい。

【００７０】磁性粉の平均粒径としては、０．０５〜
１．０μｍ、好ましくは０．１〜０．６μｍ、さらに好
ましくは０．１〜０．４μｍのものが良い。

【００７１】また、本発明の磁性トナーでは、磁性粉粒
子の表面に、カップリング剤，脂肪酸系化合物等の有機
化合物が反応・吸着・付着している磁性粉を用いた場合
に、消費量低減の効果が特に顕著である。

【００７２】カップリング剤としては、チタン系カップ
リング剤及びシラン系カップリング剤が好ましい。

【００７３】チタン系カップリング剤としては、

【００７４】

【化５】 等を挙げることができる。

【００７５】シラン系カップリング剤としては、

【００７６】

【化６】 等を挙げることができる。

【００７７】磁性体へのカップリング剤処理は、カップ
リング剤そのままか溶媒で希釈したものを、磁性体とい
っしょにヘンシェルミキサー、フーバーマーラー等によ
り混合、撹拌することにより処理できる。

【００７８】磁性体に対する処理量としては、磁性体に
対して、０．１〜１０重量％、更には０．３〜７重量％
が好ましい。

【００７９】脂肪酸系化合物としては、脂肪酸，脂肪酸
金属塩，脂肪酸エステル等を挙げることができる。

【００８０】脂肪酸としては、炭素数６〜５０個の脂肪
酸で、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、メリシ
ン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、マーガリ
ン酸、リシノール酸等がある。

【００８１】脂肪酸金属塩としては、上記脂肪酸のＬ
ｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｚｎ
等との塩がある。

【００８２】脂肪酸エステルとしては、上記脂肪酸と、
メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリ
コール、グリセリン等とのエステル化合物がある。

【００８３】磁性体への脂肪酸、脂肪酸金属塩又は脂肪
酸エステル処理は、脂肪酸等そのままか溶媒で希釈した
ものを、磁性体といっしょにヘンシェルミキサー、フー
バーマーラー等により混合、撹拌することにより処理で
きる。

【００８４】磁性体に対する処理量としては、磁性体に
対して、０．１〜１０重量％、更には０．３〜７重量％
が好ましい。

【００８５】本発明の磁性トナーに含有させる４級アン
モニウム塩としては、下記一般式で表わされる。

【００８６】

【化７】

【００８７】Ｒ₁〜Ｒ₄は、それぞれ独立に、水素原子，
アルキル基，アルケニル基，未置換あるいは置換芳香族
基等を表わし、Ａ^-はカウンターのアニオンを表わす。

【００８８】Ｒ₁〜Ｒ₄のうち、１つ以上の基が、炭素数
６個以上さらには、１０以上さらには、１２個以上から
構成されるアルキル基またはアルケニル基、未置換ある
いは置換芳香族基であるものが特に好ましい。

【００８９】またＡ^-：カウンターのアニオンとして
は、Ｃｌ^-，Ｂｒ^-，Ｉ^-等のハロゲンイオン；Ｃｌ
Ｏ ^- ₃，ＣｌＯ ^- ₄，ＩＯ ^- ₃ ，ＩＯ ^- ₄等のハロゲン酸
イオン；

【００９０】

【化８】 ＣＨ₃ＳＯ ^- ₄等のスルフォン酸系イオン，硫酸系イオ
ン；ＢＦ ^- ₄，ＰＦ ^- ₆；Ｍｏ₇Ｏ ^6- ₂₄，Ｈ₂Ｗ₁₂Ｏ
^10- ₄₂，ＰＷ₁₂Ｏ ^3- ₄₀等のモリブデン酸，タングス
テン酸イオン；モリブデン原子あるいはタングステン原
子を含むヘテロポリ酸イオン等を挙げることができる。

【００９１】これらの中でも、カウンターのアニオンの
１部またはすべてが、モリブデン酸イオン，タングステ
ン酸イオン，モリブデン原子あるいはタングステン原子
を含むヘテロポリ酸イオンのいずれかであるものが、本
発明の磁性トナーにおいて、トナー消費量低減の効果が
顕著である。

【００９２】それらの例として、先のもの以外に、以下
のものが挙げられる。

【００９３】ＭｏＯ ^2- ₄，Ｍｏ₈Ｏ ^4- ₂₆，ＰＭｏ₁₂Ｏ
^3- ₄₀，ＢＭｏ₁₂Ｏ ^5- ₄₀；ＷＯ ^2- ₄，Ｈ₂Ｗ
₁₂Ｏ ^5- ₄，ＳｉＷ₁₂Ｏ ^4- ₄₀，ＦｅＷ₁₂Ｏ ^5- ₄₀

【００９４】４級アンモニウム塩のトナーへの含有量と
しては、結着樹脂１００重量部に対して、２重量部以
下、さらには１．５重量部以下、さらには１重量部以下
が好ましく、トナー消費量の低減に効果的である。

【００９５】また、本発明の磁性トナーにおいては、脂
肪酸，脂肪酸エステル，脂肪酸金属塩等の脂肪酸系化合
物が含有されている場合、トナー消費量低減の効果が特
に顕著である。

【００９６】脂肪酸としては、炭素数６〜５０個の脂肪
酸で、例えば、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン
酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘニン酸、メリシ
ン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、マーガリ
ン酸、リシノール酸等がある。

【００９７】脂肪酸金属塩としては、上記脂肪酸のＬ
ｉ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｚｎ
等との塩がある。

【００９８】脂肪酸エステルとしては、上記脂肪酸と、
メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリ
コール、グリセリン等とのエステル化合物がある。

【００９９】これら脂肪酸系化合物は、トナー中に結着
樹脂１００重量部に対して０．０５〜１０重量部、さら
には０．１〜５重量部、さらには０．１〜２重量部を添
加するのが好ましい。

【０１００】着色剤としても従来より知られている無機
・有機の染料・顔料が使用可能であり、例えば、カーボ
ンブラック、アニリンブラック、アセチレンブラック、
ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ローダムンレー
キ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロシアニンブル
ー、インダンスレンブルー等がある。これらは通常、結
着樹脂１００重量部に対し０．５〜２０重量部使用され
る。

【０１０１】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。

【０１０２】さらに必要に応じ所望の添加剤をヘンシェ
ルミキサー等の混合機により充分混合し、本発明に係る
トナーを得ることができる。

【０１０３】また、トナーに好ましい帯電性、耐久性、
クリーニング性、流動性を与える為に次のようなものを
外添混合することも好ましい。

【０１０４】例えば、湿式製法シリカ、乾式製法シリカ
等の微粉末シリカ、それらシリカをシランカップリング
剤、チタンカップリング剤、シリコンオイル等により表
面処理を施した処理シリカ、アルミナ、チタニア、酸化
ゲルマニウム、酸化ジルコニウム等の金属酸化物、炭化
ケイ素、炭化チタン等の炭化物、及び窒化ケイ素、窒化
ゲルマニウム等の窒化物などの無機微粉体である。

【０１０５】これらの中でも、側鎖に窒素原子を含む置
換基を有するシランカップリング剤、チタンカップリン
グ剤、シリコーンオイルで表面処理されたシリカ，アル
ミナ，酸化チタンが好ましい。

【０１０６】これらの中でも特に、側鎖に窒素原子を含
む置換基を有するカップリング剤で表面処理されたシリ
カ，アルミナ，酸化チタンあるいはこれらの複酸化物を
外添混合した場合、本発明の磁性トナーにおいては、ト
ナー消費量低減の効果が顕著である。

【０１０７】側鎖に窒素原子を含む置換基を有するカッ
プリング剤としては、従来知られているものは、いずれ
も使用することが可能であるが、その中でもシランカッ
プリング剤及びチタンカップリング剤が好ましい。

【０１０８】シランカップリング剤及びチタンカップリ
ング剤としては、一般に夫々下記の式で表わされる構造
をもつ。

【０１０９】Ｒ_mＳｉ−Ｚ_n Ｒ_mＴｉ−Ｚ_n

【０１１０】ここで、Ｒはアルコキシ基又はハロゲン原
子であり、Ｚはアミノ基を有する基である。ｍ及びｎ
は、１〜３の整数であって、ｍ＋ｎ＝４である。

【０１１１】窒素原子を含む置換基としては、アミノ基
が好ましい。アミノ基としては、１級アミン、２級アミ
ン、３級アミン及び４級アミンのいずれのものでもかま
わない。例えば、下記に示した様なものが挙げられる。

【０１１２】−ＮＨ₂ −ＮＨ−ＣＨ₃、−ＮＨ−Ｃ₂Ｈ₅、−ＮＨ−Ｃ₃Ｈ₇ −Ｎ（ＣＨ₃）₂、 −Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）₂、−ＮＨ−Ｃ₂Ｈ₄−ＮＨ₂ −Ｎ（Ｃ₃Ｈ₆）₂、−ＮＨ−Ｃ₂Ｈ₄−Ｎ（ＣＨ₃）₂ −Ｎ（Ｃ₄Ｈ₉）₂ −Ｎ（ＣＨ₃） ⁺ ₃Ｃｌ^-、−Ｎ（ＣＨ₃） ⁺ ₃・ＨＣＯ ^- ₃ −Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅） ⁺ ₃Ｃｌ^-、−Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅） ⁺ ₃・ＨＣＯ
^- ₃ −Ｎ（Ｃ₃Ｈ₇） ⁺ ₃Ｃｌ^- −Ｎ（Ｃ₄Ｈ₉） ⁺ ₃Ｃｌ^-

【０１１３】

【化９】

【０１１４】これらの側鎖に窒素原子を含有する置換基
を有するカップリング剤とともに、側鎖に窒素原子を有
さないカップリング剤，シリコーンオイル，ヘキサメチ
ルジシラザンが、表面に反応・吸着・付着しているもの
も好ましく用いられる。

【０１１５】これらの粒子の比表面積としては、０．１
〜５００ｍ²／ｇが好ましく、より好ましくは０．５〜
４５０ｍ²／ｇ、更には１〜４００ｍ²／ｇであるものが
好ましい。

【０１１６】また、粒子に対する処理量としては、粒子
１００重量部に対して、０．１〜７０重量部であるのが
好ましい。

【０１１７】また、現像性、耐久性を向上させるために
次の無機粉体を添加することも好ましい。マグネシウ
ム、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジ
ルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、
アンチモンなどの金属酸化物；チタン酸カルシウム、チ
タン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウムなどの複
合金属酸化物；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭
酸アルミニウム等の金属塩；カオリンなどの粘土鉱物；
アパタイトなどリン酸化合物；炭化ケイ素、窒化ケイ素
などのケイ素化合物；カーボンブラックやグラファイト
などの炭素粉末が挙げられる。なかでも、酸化亜鉛、酸
化アルミニウム、酸化コバルト、二酸化マンガン、チタ
ン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウムなどが好ま
しい。

【０１１８】同様の目的で、以下の有機粒子や複合粒子
を添加することも好ましい。ポリアミド樹脂粒子、シリ
コーン樹脂粒子、シリコーンゴム粒子、ウレタン粒子、
メラミン−ホルムアルデヒド粒子、アクリル樹脂粒子な
どの樹脂粒子；ゴム、ワックス、脂肪酸系化合物、樹脂
等と金属、金属酸化物、塩、カーボンブラック等の無機
粒子とからなる複合粒子が挙げられる。

【０１１９】更に次のような滑剤粉末を添加することも
できる。テフロン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素
樹脂；フッ化カーボンなどのフッ素化合物；ステアリン
酸亜鉛等の脂肪酸金属塩；脂肪酸、脂肪酸エステル等の
脂肪酸誘導体；硫化モリブデン、アミノ酸およびアミノ
酸誘導体が挙げられる。

【０１２０】トナー粒子の密度γは、以下の様にして測
定する。トナー約１ｇをＩＲ測定用錠剤整型器に入れ、
約２００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力で１分間加圧し、整型す
る。これらの体積および重量を測定し、密度γを求め
る。

【０１２１】本発明で使用するトナーの重量平均径は、
種々の方法によって測定されるが、本発明においてはマ
ルチサイザーを用いて行った。

【０１２２】すなわち、測定装置としてはマルチサイザ
ーＩＩ（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ース（日科機製）及びＣＸ−１
パーソナルコンピューター（キヤノン製）を接続し、電
解液は特級あるいは１級塩化ナトリウムを用いて１％Ｎ
ａＣｌ水溶液を調製する。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ホン酸塩を０．１〜５ｍ
ｌ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、前記マルチサイザーＩＩ型により、アパーチャ
ーとして、トナー粒径を測定するときは、１００μｍア
パーチャーを用いて測定した。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
発明に係わるところの体積分布から求めた重量基準の重
量平均径を体積分布から求めた。

【０１２３】本発明において、磁性トナーの磁気特性
は、ＶＳＭ Ｐ−１−１０（東英工業社製）を用いて、
室温にて、外部磁場１Ｋエルステッドで測定した結果よ
り求めた。

【０１２４】本発明の磁性トナーを適用する画像形成方
法について詳しく説明する。

【０１２５】図１において、現像スリーブ２２の略右半
周面はトナー容器２１内のトナー溜りに常時接触してい
て、その現像スリーブ面近傍のトナーが現像スリーブ面
にスリーブ内の磁気発生手段２３の磁力で及び／又は静
電気力により付着保持される。現像スリーブ２２が回転
駆動されるとそのスリーブ面の磁性トナー層がドクター
ブレード２４の位置を通過する過程で各部略均一厚さの
薄層磁性トナーＴ₁として整層化される。磁性トナーの
帯電は主として現像スリーブ２２の回転に伴なうスリー
ブ面とその近傍のトナー溜りの磁性トナーとの摩擦接触
によりなされ、現像スリーブ２２上の上記磁性トナー薄
層面は現像スリーブの回転に伴ない潜像保持体１側へ回
転し、潜像保持体１と現像スリーブ２２の最接近部であ
る現像領域部Ａを通過する。この通過過程で現像スリー
ブ２２面側の磁性トナー薄層の磁性トナーが潜像保持体
１と現像スリーブ２２間に印加した直流と交流電圧によ
る直流と交流電界により飛翔し、現像領域部Ａの潜像保
持体１面と、現像スリーブ２２面との間（間隙α）を往
復運動する。最終的には現像スリーブ２２側の磁性トナ
ーが潜像保持体１面の表面に潜像の電位パターンに応じ
て選択的に移行付着してトナー像Ｔ₂が順次に形成され
る。

【０１２６】現像領域部Ａを通過して、磁性トナーが選
択的に消費された現像スリーブ面はホッパ２１のトナー
溜りへ再回転することにより磁性トナーの再供給を受
け、現像領域部Ａへ現像スリーブ２２の磁性トナー薄層
Ｔ₁面が移送され、繰り返し現像工程が行われる。

【０１２７】本発明に用いられるドクターブレードは、
スリーブと一定の間隙をおいて配置される金属ブレー
ド、磁性ブレード（例えば、図１に示される２４）、或
いはスリーブ表面に弾性力で当接する弾性ブレードいず
れにしても使用可能であるが、本発明には弾性ブレード
をもちいた現像方法にも好ましく用いられる。

【０１２８】弾性ブレードとしては、シリコーンゴム、
ウレタンゴム、ＮＢＲの如きゴム弾性体；ポリエチレン
テレフタレートの如き合成樹脂弾性体；ステンレス、鋼
の如き金属弾性体が使用できる。また、それらの複合体
であっても使用できる。好ましくは、ゴム弾性体が良
い。

【０１２９】また、弾性ブレードの材質は、トナー担持
体上のトナーの帯電に大きく関与する。そのため、弾性
体中に、有機物、無機物を添加しても良く、溶融混合さ
せても良いし、分散させても良い。例えば、金属酸化
物、金属粉、セラミックス、炭素同素体、ウィスカー、
無機繊維、染料、顔料、界面活性剤などがある。更に、
ゴム、合成樹脂、金属弾性体に、トナーの帯電性をコン
トロールする目的で、樹脂、ゴム、金属酸化物、金属な
どの物質をスリーブ当接部分に当たるようにつけたもの
を用いても良い。弾性体、トナー担持体に耐久性が要求
される場合には、金属弾性体に樹脂、ゴムをスリーブ当
接部に当たるように貼り合わせるものが好ましい。

【０１３０】ゴムの材質としてはウレタンゴム、ウレタ
ン樹脂、シリコーンゴム、シリコーン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、フッ素系樹脂（例えば、テフロン樹脂）、ポリ
イミド樹脂や負極性に帯電し易いものが好ましい。特に
シリコーンゴムが本発明の磁性トナーにおいては好まし
い。スリーブ当接部分が樹脂、ゴム等の成型体の場合は
トナーの帯電性を調整するためにその中に、シリカ、ア
ルミナ、チタニア、酸化錫、酸化ジルコニア、酸化亜鉛
等の金属酸化物、カーボンブラック、一般にトナーに用
いられる荷電制御剤等を含有させることも好ましい。

【０１３１】弾性ブレード上辺部側である基部は現像剤
容器側に固定保持され、下辺部側をブレードの弾性に抗
して現像スリーブの順方向或いは逆方向にたわめ状態に
してブレード内面側（逆方向の場合には外面側）をスリ
ーブ表面に適度の弾性押圧をもって当接させる。画像形
成装置の例を図２〜５に示す。

【０１３２】潜像保持体とトナー担持体との間隙αは、
例えば５０〜７００μｍに設定され、ドクターブレード
として、磁性ブレードを用いる場合には、磁性ブレード
とトナー担持体との間隙は、５０〜６００μｍに設定さ
れることが好ましい。

【０１３３】トナー担持体上の磁性トナー層の層厚は、
潜像保持体とトナー担持体との間隙αよりも薄いことが
最も好ましいが、場合により磁性トナー層を構成する磁
性トナーの多数の穂のうち、一部は潜像保持体に接する
程度に磁性トナー層の層厚を規制してもよい。

【０１３４】またスリーブは、潜像保持体に対し、１０
０〜２００％の周速で回転される。交番バイアス電圧
は、ピークトゥーピークで０．１ｋＶ以上、好ましくは
０．２〜３．０ｋＶ、更に好ましくは０．３〜２．０ｋ
Ｖで用いるのが良い。交番バイアス周波数は、１．０〜
５．０ｋＨｚ、好ましくは１．０〜３．０ｋＨｚ、更に
好ましくは１．５〜３．０ｋＨｚで用いられる。交番バ
イアス波形は、矩形波、サイン波、のこぎり波、三角波
等の波形が適用できる。また、正、逆の電圧、時間の異
なる非対称交流バイアスも利用できる。

【０１３５】本発明において、スリーブは、金属，セラ
ミックスなどの材質のものが用いられるが、アルミニウ
ム，ＳＵＳなどが、トナーへの帯電性から好ましい。ス
リーブは引き抜きあるいは切削したままでも用いられる
ことができるが、トナーの搬送性、摩擦帯電付与性を制
御するため、研磨したり、周方向あるいは長手方向に粗
しを入れたり、ブラスト処理を施したり、コーティング
などが行われる。本発明においては、ブラスト処理を施
すことも良く、定形粒子、不定形粒子がブラスト剤とし
て用いられ、各々単独及び併用されて用いられ、重ね打
ちしたものも利用できる。

【０１３６】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。

【０１３７】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，グラスビーズの如き各種剛体球を使
用することができる。定形粒子としては、実質的に表面
が曲面からなり、長径／短径の比が１〜２（好ましく
は、１〜１．５、更に好ましくは１〜１．２）の球状ま
たは回転楕円体粒子が好ましい。従って、現像スリーブ
表面にブラスト処理に使用する定形粒子は、直径（また
は長径）が２０〜２５０μｍのものが良い。重ね打ちす
る場合には、定形ブラスト粒子が不定形ブラスト粒子よ
り大きいことが好ましく、特に１〜２０倍であることが
好ましく、更に好ましくは１．５〜９倍である。

【０１３８】定形粒子による重ね打ち処理を行う際には
処理時間、処理粒子の衝突力の少なくとも一つを不定形
粒子ブラストのものよりも小さくすることが好ましい。

【０１３９】また、現像部（図１のＡ）付近の磁極（現
像極、例えば図１のＳ₁）のトナー担持体での磁束密度
が４００Ｇ以上（好ましくは５００Ｇ以上）であること
が好ましい。ここで言う磁束密度は、現像部におけるも
のであるが、現像部において極間となっている場合に
は、極間を構成するどちらか一方の磁極が満たしていれ
ば良く、好ましくは両方である。４００Ｇ未満の場合に
は、トナーを感光体から引き戻す力が弱まるため、トナ
ー消費量の低減の効果が著われない。

【０１４０】

【実施例】実施例１〜１０，比較例１〜３ スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体 １００重量部 マグネタイト（八面体，１Ｋエルステッドにおける磁化６７ｅｍｕ／ｇ） 含有量は表１参照。

【０１４１】 炭化水素ワックス ４重量部 下記構造の４級アンモニウム塩（４級アンモニウム塩Ｎｏ．１） ０．５重量部

【０１４２】

【化１０】

【０１４３】上記原材料の内、マグネタイトの量をいく
つか変えて予備混合した後、１３０℃に設定した２軸混
練押し出し機によって溶融混練を行った。混練物を冷却
後、粗粉砕し、ジェット気流を用いた粉砕機によって条
件をかえていくつか異なる重量平均粒径に微粉砕し、更
に風力分級機を用いて分級し分級粉（磁性トナー）を得
た。上記分級品（磁性トナー）１００重量部に対し、ア
ミノ変性シリコーンオイル処理乾式シリカ微粉体（ＢＥ
Ｔ：１２５ｍ²／ｇ）０．８重量部を外添して、密度
（γ），重量平均粒径（Ｄ）および磁化（Ｍ）がそれぞ
れ表１にある様な磁性トナーを得た。

【０１４４】キヤノン製普通紙複写機ＮＰ２０２０の現
像器のトナー規制部材を図３にある様に、ステンレスの
板金上にシリコーンゴムを付けたものを、現像スリーブ
に当接させる形態にし、さらに、現像スリーブとして、
表面をアランダム＃４００のブラスト処理で、粗面化し
たものに改造したもの（現像装置Ｎｏ．１）に、表１に
示す各トナーを適用し、画出し評価を行った。

【０１４５】また、トナー消費量は、タイプ文字で構成
された印字率６％のＡ４版の原稿をシングル間歇で複写
し、測定した。評価は２３℃／６５％の環境で行った。

【０１４６】それぞれの結果を表１に示す。

【０１４７】実施例１１〜１５ 実施例３の４級アンモニウム塩Ｎｏ．１の添加量を表３
に記した様に変える以外は、実施例３と同様にトナーを
得て、同様に評価した。その結果を表２に示す。

【０１４８】実施例１６〜２０、比較例４，５ 実施例３の４級アンモニウム塩Ｎｏ．１のかわりに、下
記の荷電制御剤を用いる以外は同様にトナーを得て、同
様に評価した。その結果を表３に示す。 ・実施例１６

【０１４９】

【化１１】 ・実施例１７

【０１５０】

【化１２】 ・実施例１８

【０１５１】

【化１３】 ・実施例１９

【０１５２】

【化１４】 ・実施例２０

【０１５３】

【化１５】 ・比較例４ ニグロシン染料 ・比較例５ トリフェニルメタン系染料

【０１５４】実施例２１〜２４ 実施例３のマグネタイトのかわりに、下記の物質で表面
を処理された磁性粉を用いる以外は、実施例３と同様に
トナーを得て、同様に評価した。その結果を表４に示
す。 ・実施例２１の磁性粉 マグネタイト１００重量部に対して、１重量部のトリイ
ソステアロイルオキシ−イソプロポキシチタニウム（Ｔ
ＴＳ）で表面を処理したマグネタイト（八面体，磁化：
６７ｅｍｕ／ｇ） ・実施例２２の磁性粉 マグネタイト１００重量部に対して、２重量部のＴＴＳ
で表面を処理したマグネタイト（八面体，磁化：６７ｅ
ｍｕ／ｇ） ・実施例２３の磁性粉 マグネタイト１００重量部に対して、１重量部のパルミ
チン酸で表面を処理したマグネタイト（八面体，磁化：
６７ｅｍｕ／ｇ） ・実施例２４の磁性粉 マグネタイト１００重量部に対して、２重量部のパルミ
チン酸で表面を処理したマグネタイト（八面体，磁化：
６７ｅｍｕ／ｇ）

【０１５５】実施例２５〜２８ 実施例３の結着樹脂１００重量部のかわりに、前記結着
樹脂とスチレン−ブタジエン共重合体（共重合重量比＝
８０：２０）を下記の比率で用いる以外は、実施例３と
同様にしてトナーを得て、同様に評価した。その結果を
表５に示す。

【０１５６】 スチレン−ｎ−ブチル アクリレート共重合体 スチレン−ブタジェン共重合体 ・実施例２５ ８０ ： ２０ ・実施例２６ ７０ ： ３０ ・実施例２７ ６０ ： ４０ ・実施例２８ ５０ ： ５０

【０１５７】実施例２９〜３４ 実施例３の材料に表６に示した脂肪酸系化合物を内添で
加える以外は実施例３と同様にしてトナーを得て、同様
に評価した。その結果を表６に示す。

【０１５８】実施例３５〜３８ 実施例３の外添したシリカのかわりに、下記のシリカを
用いる以外は実施例３と同様にしてトナーを得て、同様
にして評価した。その結果を表７に示す。・実施例３５

【０１５９】

【化１６】 ２０重量部で表面処理された乾式シリカ（アミノシラン
処理シリカＮｏ．１；ＢＥＴ１５０ｍ²／ｇ）０．８重
量部を外添。 ・実施例３６

【０１６０】

【化１７】 ２重量部とヘキサメチルジシラザン１８重量部とで表面
処理された乾式シリカ（アミノシラン処理シリカＮｏ．
２；ＢＥＴ１４０ｍ²／ｇ）０．８重量部を外添。 ・実施例３７

【０１６１】

【化１８】 ５重量部とヘキサメチルジシラザン１５重量部とで表面
処理された乾式シリカ（アミノシラン処理シリカＮｏ．
３；ＢＥＴ１４０ｍ²／ｇ）０．８重量部を外添。 ・実施例３８

【０１６２】

【化１９】 １０重量部とヘキサメチルジシラザン１０重量部とで表
面処理された乾式シリカ（アミノシラン処理シリカＮ
ｏ．４；ＢＥＴ１４０ｍ²／ｇ）０．８重量部を外添。

【０１６３】実施例３９〜４１ 現像装置を以下の形態に改造したものを用いる以外は実
施例３の磁性トナーを用い、同様に評価した。その結果
を表８に示す。 ・実施例３９ トナー規制部材を図３にある様にステンレス板金上にウ
レタンゴムを付けたものを用いる以外は、実施例３と同
様の現像装置Ｎｏ．２を用いた。 ・実施例４０ トナー規制部材を磁性ブレードにして、現像スリーブ表
面との間隙を２００μｍにする以外は、実施例３と同様
の現像装置Ｎｏ．３を用いた。 ・実施例４１ 現像スリーブとして、表面を球形ガラスビーズ＃３００
のブラスト処理で、粗面化したものを用いる以外は、実
施例３と同様の現像装置Ｎｏ．４を用いた。

【０１６４】実施例４２〜４４ 実施例１で用いた磁性体のかわりに下記の様な磁性粉を
下記の量で用いる以外は、実施例１と同様にトナーを得
て、同様に評価した。その結果を表９に示す。 ・実施例４２ マグネタイト（八面体，１Ｋエルステッドにおける磁化：３０ｅｍｕ／ｇ） ８０重量部 ・実施例４３ マグネタイト（八面体，１Ｋエルステッドにおける磁化：４３ｅｍｕ／ｇ） ８０重量部 ・実施例４４ マグネタイト（八面体，１Ｋエルステッドにおける磁化：５０ｅｍｕ／ｇ） ８０重量部

【０１６５】

【表１】

【０１６６】

【表２】

【０１６７】

【表３】

【０１６８】

【表４】

【０１６９】

【表５】

【０１７０】

【表６】

【０１７１】

【表７】

【０１７２】

【表８】

【０１７３】

【表９】

【０１７４】

【発明の効果】本発明によれば、トナー粒子の平均粒
径、磁化及び密度の積を上記範囲とし、かつ、４級アン
モニウム塩を含有させることにより、従来よりも少ない
トナー消費量で、高濃度の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁性トナーによる現像方法に用いられ
る画像形成装置及び現像工程を示す概略図を示す図であ
る。

【図２】本発明の磁性トナーによる現像方法に用いられ
る弾性ブレードを用いた現像装置の概略図を示す図であ
る。

【図３】本発明の磁性トナーによる現像方法に用いられ
る弾性ブレードを用いた現像装置の概略図を示す図であ
る。

【図４】本発明の磁性トナーによる現像方法に用いられ
る弾性ブレードを用いた現像装置の概略図を示す図であ
る。

【図５】本発明の磁性トナーによる現像方法に用いられ
る弾性ブレードを用いた現像装置の概略図を示す図であ
る。

【符号の説明】

１ 潜像保持体（感光ドラム） ２ 現像装置 ２１ ホッパ ２２ トナー担持体（現像スリーブ） ２３ 磁気発生手段 ２４ ドクターブレード ２７ かくはん部材 Ａ 現像領域 α ドラムとスリーブの間隙 Ｔ トナー Ｔ₁ トナー薄層 Ｔ₂ トナー像 Ｓｏ、Ｓ₁ バイアス印加手段 ２０１、３０１、４０１、５０１ 潜像保持体 ２０２、３０２、４０２、５０２ トナー担持体 ２０３、３０３、４０３、５０３ ドクターブレード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 9/08 13/08 15/08 ５０４ Ａ ５０７ Ｌ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３２５ ３５１ ３７１ ３７４ 13/08

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー粒子の重量平均粒径をＤ（μ
   ｍ），トナー粒子の１Ｋエルステッドの磁界における磁
   化をＭ（ｅｍｕ／ｇ），トナー粒子の密度をγ（ｇ／ｃ
   ｍ³）としたとき、それぞれの積γ×Ｄ×Ｍが１２０〜
   ３４０であり、かつ、４級アンモニウム塩がトナー中に
   含有されていることを特徴とする正帯電性磁性トナー。
2. 【請求項２】 該γ×Ｄ×Ｍの値が１６０〜３１０であ
   り、Ｄが４〜１０μｍであることを特徴とする請求項１
   に記載の正帯電性磁性トナー。
3. 【請求項３】 該γ×Ｄ×Ｍの値が１８０〜３００であ
   り、Ｄが４〜１０μｍであることを特徴とする請求項１
   に記載の正帯電性磁性トナー。
4. 【請求項４】 該４級アンモニウム塩が、結着樹脂１０
   ０重量部に対して０．１〜１．５重量部含有しているこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の正帯
   電性磁性トナー。
5. 【請求項５】 該４級アンモニウム塩のカウンターアニ
   オンの一部またはすべてが、モリブデン酸イオン，タン
   グステン酸イオン，モリブデン原子あるいはタングステ
   ン原子を含むヘテロポリ酸のいずれかであることを特徴
   とする請求項１乃至４のいずれかに記載の正帯電性磁性
   トナー。
6. 【請求項６】 該正帯電性磁性トナーに、表面にカップ
   リング剤または脂肪酸系化合物が反応／吸着／付着して
   いる磁性粉を含有することを特徴とする請求項１乃至５
   のいずれかに記載の正帯電性磁性トナー。
7. 【請求項７】 該正帯電性磁性トナーに、結着樹脂とし
   てスチレン−ブタジエン系共重合体を含有することを特
   徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の正帯電性磁
   性トナー。
8. 【請求項８】 該正帯電性磁性トナーに、脂肪酸系化合
   物を含有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれ
   かに記載の正帯電性磁性トナー。
9. 【請求項９】 該正帯電性磁性トナーに、側鎖に窒素原
   子を含む置換基を有するカップリング剤で表面処理され
   たケイ素，アルミ，チタンの酸化物あるいは複酸化物を
   含有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに
   記載の正帯電性磁性トナー。
10. 【請求項１０】 静電潜像担持体上の電荷により形成さ
    れた潜像をトナーにより顕像化させる画像形成方法にお
    いて、 トナー担持体上のトナーの層厚規制をするドクターブレ
    ードとして、トナー担持体にシリコーンゴムが当接する
    弾性ブレードを用い、 トナーとして、トナー粒子の重量平均粒径をＤ（μ
    ｍ），トナー粒子の１Ｋエルステッドの磁界における磁
    化をＭ（ｅｍｕ／ｇ），トナー粒子の密度をγ（ｇ／ｃ
    ｍ³）としたとき、それぞれの積γ×Ｄ×Ｍが１２０〜
    ３４０であり、かつ、４級アンモニウム塩がトナー中に
    含有されていることを特徴とする正帯電性磁性トナーを
    用いることを特徴とする画像形成方法。
11. 【請求項１１】 該γ×Ｄ×Ｍの値が１６０〜３１０で
    あり、Ｄが４〜１０μｍである正帯電性磁性トナーを用
    いることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成方
    法。
12. 【請求項１２】該γ×Ｄ×Ｍの値が１８０〜３００であ
    り、Ｄが４〜１０μｍである正帯電性磁性トナーを用い
    ることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形
    成方法。
13. 【請求項１３】 該４級アンモニウム塩が、結着樹脂１
    ００重量部に対して０．１〜１．５重量部含有している
    正帯電性磁性トナーを用いることを特徴とする請求項１
    ０乃至１２のいずれかに記載の画像形成方法。
14. 【請求項１４】 該４級アンモニウム塩のカウンターア
    ニオンの一部またはすべてが、モリブデン酸イオン，タ
    ングステン酸イオン，モリブデン原子あるいはタングス
    テン原子を含むヘテロポリ酸のいずれかである正帯電性
    磁性トナーを用いることを特徴とする請求項１０乃至１
    ３のいずれかに記載の画像形成方法。
15. 【請求項１５】 該正帯電性磁性トナーに、表面にカッ
    プリング剤または脂肪酸系化合物が反応／吸着／付着し
    ている磁性粉を含有する正帯電性磁性トナーを用いるこ
    とを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれかに記載の
    画像形成方法。
16. 【請求項１６】 該正帯電性磁性トナーに、結着樹脂と
    してスチレン−ブタジエン系共重合体を含有する正帯電
    性磁性トナーを用いることを特徴とする請求項１０乃至
    １５のいずれかに記載の画像形成方法。
17. 【請求項１７】 該正帯電性磁性トナーに、脂肪酸系化
    合物を含有する正帯電性磁性トナーを用いることを特徴
    とする請求項１０乃至１６のいずれかに記載の画像形成
    方法。
18. 【請求項１８】 該正帯電性磁性トナーに、側鎖に窒素
    原子を含む置換基を有するカップリング剤で表面処理さ
    れたケイ素，アルミ，チタンの酸化物あるいは複酸化物
    を含有する正帯電性磁性トナーを用いることを特徴とす
    る請求項１０乃至１７のいずれかに記載の画像形成方
    法。