JPH07319201A - 磁性トナー及び磁性トナーの製造方法及び前記磁性トナーを用いた電子写真方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】装置の構成を簡単で小型高性能化でき、かつフ
ィルミングの起きない磁性トナーおよび電子写真方法を
提供することを目的とする。 【構成】固定された磁石９を内部に有する感光体ドラム
８を用い、静電潜像を形成した後、トナー溜め１３内で
磁性トナー１４を磁力で吸着させ、電極ローラ１５で非
画像部のトナーを回収する構成の電子写真方式で、磁性
トナー１４に用いる外添剤の静かさ密度が０．０２ｇ／
ｃｃ以下、重量平均粒径が１．０〜４．０μm 、重量分
布の１０．０μm 以上が１０％以下、個数分布の１０．
０μm 以上が０．２％以下とした磁性トナーおよび磁性
トナーの製造方法および電子写真方法とする。 【効果】装置が小型化、低コスト化でき、高画質が可能
な現像法を実現し、フィルミングが発生せず、ベタ黒画
像上の白点が発生しない画像を得ることが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は複写機、プリンタやファ
クシミリに用いられる磁性トナーおよび磁性トナーの製
造方法および電子写真方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としてはカスケード現
像法、タッチダウン現像法、ジャンピング現像法などが
ある。そのなかで、感光体に直接現像剤を振りかける現
像法として米国特許３１０５７７０号明細書に示される
カスケード現像が知られている。カスケード現像法は、
電子写真法初の実用複写機に用いられた現像法である。
また現像ローラに交流バイアスを印加し、一成分トナー
を飛翔させて現像する方法として米国特許３８６６５７
４号明細書記載のものがある。この明細書に記載の発明
では、現像ローラに印加する交流バイアスはトナーの動
きを活性化する目的に用いられ、トナーは画像部に飛翔
し、非画像部では途中で舞い戻ると説明されている。

【０００３】さらに、この交流バイアスを印加する技術
を改良したものとして、特公昭６３ー４２２５６号公報
に示されるジャンピング現像がある。このジャンピング
現像法はトナーをトナー担持体に担持させ、トナー担持
体上に担持体と微小な間隙で剛性体または弾性体の規制
ブレードを設置し、その規制ブレードによりトナーを薄
層に規制し、現像部まで運び、そこで交流バイアスによ
り感光体の画像部にトナーを付着させる方法である。こ
の特公昭６３ー４２２５６号公報の技術思想は、画像部
および非画像部においてトナーが往復運動するという点
で、前述の米国特許３８６６５７４号明細書記載のもの
と異なるものである。

【０００４】さらに現像器の小型化と高画質化を推進す
るため、固定磁石を感光体に内包し、さらに感光体と所
定の間隙を設けて対向する位置に磁石を有する電極ロー
ラから構成される現像方式が提案され、より一層の高画
質化、小型化、装置の簡素化、低コストが可能となって
いる。

【０００５】周知のようにこれらの現像法に使用される
静電荷現像用のトナ−は一般的に樹脂成分、顔料もしく
は染料からなる着色成分および可塑剤、電荷制御剤等の
添加成分によって構成されている。樹脂成分として、天
然または合成樹脂が単独あるいは適時混合して使用され
ている。

【０００６】しかしながら近年複写像の益々の高画質化
や画質の長期安定性が望まれる傾向が著しくなるにつ
れ、トナ−の主要構成成分である結着樹脂、電荷制御
剤、外添剤に従来以上の帯電性や耐久性が要求されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
のような構成では、当技術分野ではよく知られているこ
とであるが、カスケード現像法は、ベタ画像再現を苦手
としていた。また、装置が大型複雑化するという問題点
を有していた。さらに米国特許３８６６５７４号明細書
記載の現像器は、装置に高い精度が要求され、複雑で高
いコストがかかるという欠点を有していた。ジャンピン
グ現像法はトナー層を担持したトナー担持体上に極めて
均一な薄層を形成することが不可欠であった。またこの
方法ではしばしばトナー担持体上のトナー薄層に前画像
の履歴が残り、画像に残像が現れる、いわゆるスリーブ
ゴースト現像が発生していた。さらに装置が複雑でコス
トが高いという欠点もある。

【０００８】しかし現像部を小型高性能にし、本発明に
使用しようとする現像法は、感光体に固定磁石を内包
し、さらに感光体と所定の間隙を設けて対向する位置に
磁石を有する電極ローラから構成される現像方式で、ベ
タ画像を忠実に再現し、またスリーブゴーストも発生せ
ず、より一層の装置の小型化、簡素化、低コストが可能
になる方式であるが、反面高画質化のためにより高性能
化されたトナー特性に寄り掛かざるをえない面を含んで
いる。この現像法特有の現象と考えられるが、トナーを
薄層に規制する規制ブレードを用いないため、トナーは
層規制されずに感光体と電極ローラが回転する現像場に
飛び込んでくる。そのためトナーの帯電機会がわずか
で、いかに俊速にトナーの帯電性を上げられるかがポイ
ントとなる。この帯電量に影響を与えているのがトナー
の流動性である。従来の一成分現像や、二成分現像で使
用されているトナーの流動性のレベルでは、ベタ黒画像
部や中間調画像部にムラが生じたり、また非画像部に地
かぶりが増加する傾向にある。流動性の低いトナーにこ
の現象が顕著に現れる。これは流動性の低いトナーでは
帯電に必要な現像部材との接触確立が低く満足な帯電量
が得られないのと、トナー間で帯電にばらつきが生じ、
俊速なトナー帯電性が得られないためである。

【０００９】さらに本発明に係る電子写真方法では、現
像時に感光体全面にトナーを付着させるため、従来の電
子写真方法と比較して、トナーと感光体が長く接触する
構成である。そのときシリカ凝集体があると感光体に傷
を付けやすく、またそれを核として感光体にシリカ、ト
ナー等のフィルミングが発生しやすくなる。フィルミン
グが発生すると、帯電した感光体を露光する際、表面電
位が落ちにくくなり、たとえば反転現像ではベタ黒画像
が白く抜ける画像欠陥が生じる。

【００１０】そこで流動性を高めるためにとられる手段
として、疎水化された二酸化ケイ素を添加することが考
案されている。（特公昭４１−１６２１９号公報）しか
し、単に二酸化ケイ素を添加するだけでは、流動性は向
上するが、これらの二酸化ケイ素は二次凝集性が強く、
二酸化ケイ素の凝集体の浮遊物が存在する。この二酸化
ケイ素微粉末が核となり、クリーニングブレードの押圧
力で感光体に打ち込まれ傷が発生したり、その傷をトリ
ガとした感光体上へのトナーフィルミングが発生する。
また二酸化ケイ素微粉末の浮遊物がベタ黒部に付着し白
点が発生する問題がある。

【００１１】一方、フィルミングを回避するため、摩擦
現象物質として、いわゆるポリフッ化ビニリデン粉のよ
うなものを用いることは、たとえば特公昭４８−８１３
６号公報、同４８−８１４１号公報、同５１−１１３０
号公報等において知られている。

【００１２】これによれば感光体フィルミング現象を回
避するためには有効であるが、摩擦減少物質を添加する
と、繰り返しの使用により感光体表面に付着する紙粉や
オゾン付加物などの低電気抵抗物質の除去が行われにく
くなり、特に高温高湿の環境下において感光体の潜像が
低電気抵抗物質によって著しく損なわれるという欠点が
ある。

【００１３】本発明は上記問題点に鑑み、より一層の小
型化、装置の簡素化、低コストが可能な現像法を実現
し、高流動性を保持する磁性トナーにより高濃度で低地
かぶりの高画質を達成し、感光体へのトナーフィルミン
グの発生がなく、またベタ黒画像上に白点が無く、長寿
命化が図られる磁性トナーおよび磁性トナーの製造方法
および電子写真法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明の磁性トナーおよび磁性トナーの製造方法お
よび電子写真方法は、少なくとも結着樹脂と磁性体と外
添剤とを有する磁性トナーあって、前記外添剤が、ケイ
酸微粉末から構成され、前記ケイ酸微粉末が静かさ密度
が０．０２ｇ／ｃｃ以下、重量平均粒径が１．０〜４．
０μm 、重量粒度分布の１０．０μm 以上が１０％以
下、個数粒度分布の１０．０μm 以上が０．２％以下で
ある磁性トナーとする。

【００１５】さらに、ケイ酸微粉末が、磁性トナー１０
０重量部に対して、０．０１〜５．０重量部含有する磁
性トナーとする。さらに、磁性体が、磁性トナー母体粒
子重量に対して１５〜７０重量％含有する磁性トナーと
する。

【００１６】また、少なくとも結着樹脂、磁性体、外添
剤からなる磁性トナーの製造方法であって、前記外添剤
がケイ酸微粉末からなり、同心円上に突起Ａを有する回
転体Ａと、回転体Ａと相対し、前記回転体Ａの前記突起
Ａに近接し、かつ交互に同心円状に配列された突起Ｂを
有する円盤Ｂから構成される解砕手段により、前記ケイ
酸微粉末の解砕処理を施し、かつ前記ケイ酸微粉末が静
かさ密度が０．０２ｇ／ｃｃ以下、重量平均粒径が１．
０〜４．０μm 、重量粒度分布の１０．０μm 以上が１
０％以下、個数粒度分布の１０．０μm 以上が０．２％
以下であることを特徴とする磁性トナーの製造方法とす
る。

【００１７】さらに、回転体Ａが、同一の直径で比較し
た場合の円盤Ｂとの相対周速が５０ｍ／ｓｅｃ以上で回
転することを特徴とする磁性トナーの製造方法とする。
さらに、ケイ酸微粉末が、磁性トナー１００重量部に対
して、０．０１〜５．０重量部含有することを特徴とす
る磁性トナーの製造方法とする。

【００１８】さらに、磁性体が、磁性トナー母体粒子重
量に対して１５〜７０重量％含有することを特徴とする
磁性トナーの製造方法とする。また、固定磁石を内包し
移動する静電潜像保持体と、前記静電潜像保持体の表面
に対向し前記固定磁石により磁気的に吸引させて磁性ト
ナーを供給するトナー溜めと、かつ前記静電潜像保持体
の表面と所定の間隙を有した位置に設置され、内部に磁
石を有する電極ローラとを有する現像工程と、前記静電
潜像保持体上の静電潜像を可視像化したトナー像を静電
力で転写材に移す転写工程と、転写時に一部前記静電潜
像保持体に残留する前記磁性トナーを前記静電潜像保持
体から除去するクリーニング工程とを有する電子写真方
法であって、前記磁性トナーが少なくとも結着樹脂と磁
性体と外添剤とを有し、前記外添剤がケイ酸微粉末から
なり、同心円上に突起Ａを有する回転体Ａと、回転体Ａ
と相対し、前記回転体Ａの前記突起Ａに近接し、かつ交
互に同心円状に配列された突起Ｂを有する円盤Ｂから構
成される解砕手段により、前記ケイ酸微粉末の解砕処理
を施し、静かさ密度が０．０２ｇ／ｃｃ以下、重量平均
粒径が１．０／４．０μm 、重量粒度分布の１０．０μ
m 以上が１０％以下、個数粒度分布の１０．０μm 以上
が０．２％以下である前記ケイ酸微粉を、少なくとも前
記結着樹脂と前記磁性体からなる磁性トナー母体粒子
に、外添処理した磁性トナーを用いることを特徴とする
電子写真方法とする。

【００１９】さらに、ケイ酸微粉末が、磁性トナー１０
０重量部に対して、０．０１〜５．０重量部含有する磁
性トナーを用いることを特徴とする電子写真方法とす
る。さらに、磁性体が、磁性トナー母体粒子重量に対し
て１５〜７０重量％含有する磁性トナーを用いることを
特徴とする電子写真方法とする。

【００２０】さらに、回転体Ａが、同一の直径で比較し
た場合の円盤Ｂとの相対周速が５０ｍ／ｓｅｃ以上で回
転することを特徴とする電子写真方法とする。

【００２１】

【作用】本発明は上記した構成により、二酸化ケイ素微
粉末の解砕処理を行うことで、大粒径の凝集体が存在し
ないため、シリカ凝集体が感光体に傷を与えたり、また
その傷を核として、感光体上にトナーフィルミングが発
生することを防止でき、そのため長期連続使用しても安
定した画像が得られるわけである。

【００２２】また、本発明に係る電子写真方法では、固
定磁石を内包する静電潜像保持体を用い、静電潜像を形
成した静電潜像保持体にトナーを振りかけ磁気的に付着
させ、電極ローラ部まで担持搬送し、電極ローラに交流
バイアスを印加し、静電潜像保持体の非画像部トナーを
静電力と磁力によって除去する。すなわち本発明はカス
ケード現像法に、静電潜像保持体内部に磁石を設置、電
極に交流電圧印加し、より小型高性能化したものであ
る。本発明では、最初にトナーが静電潜像保持体に振り
かけられたときに現像はほとんど終了している。電極ロ
ーラ部はトナーをトナー留め内で循環させると同時に、
静電潜像の非画像部のトナーを回収している。すなわち
トナーをトナー溜めから現像部まで担持し運ぶのは静電
潜像保持体である。電極ローラはトナー層を担持しない
裸の面が静電潜像保持体に対向する。電極ローラと静電
潜像保持体は逆方向回転である。

【００２３】本発明に係る電子写真方法に用いる磁性ト
ナーは、特に絶縁性一成分トナーが好ましい。一成分ト
ナーを用いると二成分現像で必要なキャリアとトナーと
の混合撹拌機構やトナー濃度制御が不必要になるため装
置構成が簡略化できる。

【００２４】本発明に係る電子写真方法は一度静電潜像
保持体の全面にトナーを付着させ、後に電極ローラによ
り静電力と磁力により非画像部のトナーを除去する。そ
のためこの方法ではトナーの帯電特性、流動性が強く画
像特性に影響する。流動性が悪いと非画像部のトナーが
静電潜像保持体に強く付着し、除去できず地カブリとな
って画像を劣化させるし、また静電潜像保持体の全面に
トナーを付着させるときベタ画像にムラが発生すること
がわかった。

【００２５】シリカを外添する際、凝集体等の大粒径シ
リカが存在していると、流動性を低下させ、画像を劣化
させる要因であることが判明した。そのため本発明の磁
性トナーを用いることにより、凝集した大粒径シリカが
存在しないため、トナーの流動性、帯電性が向上し、良
好な画像が得られる。

【００２６】また、シリカ凝集物による白点ノイズの発
生も皆無である。また、現像時トナーを最初に感光体全
面に付着させる本発明の電子写真方法でも、感光体上の
トナーフィルミングはほとんど起こらない。

【００２７】本発明に係る磁性トナーに用いる外添剤
は、静かさ密度が０．０２ｇ／ｃｃ以下であり、重量平
均粒径が１．０〜４．０μm 、重量粒度分布の１０．０
μm 以上が１０％以下、個数粒度分布の１０．０μm 以
上が０．２％以下のケイ酸微粉末である。

【００２８】静かさ密度が０．０２ｇ／ｃｃ以上になる
と、分散が悪くなり均一な外添処理が行われなくなる。
また、密度の高いシリカ凝集体によりフィルミングが発
生しやすくなる。

【００２９】重量平均粒径が１．０μm 以下になると、
付着性が強く均一な外添処理が行われなくなり、地かぶ
りの発生が増える。重量平均粒径が４．０μm 以上にな
ると、シリカ凝集体が目立ち、ベタ黒画像上の白点ノイ
ズが見られ、フィルミングが顕著に発生する。

【００３０】重量粒度分布の１０μm 以上が１０％以上
になると、ベタ黒画像上に比較的大面積の白点ノイズが
発生し、フィルミングが発生しやすくなる。個数粒度分
布の１０μm 以上が０．２％以上になると、ベタ黒画像
上に比較的多数の白点ノイズが発生し、フィルミングが
発生しやすくなる。

【００３１】また、シリカの粒度分布は、従来知られて
いる各種の粒度分布測定装置を利用できる。最も好まし
いのは粒子を導電性の液に分散し、粒子が細孔を通過す
る際に生ずる液体の電気抵抗変化を増幅して粒子の数と
体積を測定する装置で、商品名としてコールターカウン
ター（日科機（株）社製）として市販される装置であ
る。

【００３２】粒子はあらかじめ５ｗｔ％濃度のラウリル
硫酸ナトリウム溶液中に分散し、その後０．１％程度の
食塩水中において、７０μm のアパーチャーを用いて測
定される。

【００３３】シリカの添加量は磁性トナー１００重量部
に対して０．０１〜５．０重量部が好ましい。シリカの
添加量が０．０１重量部以下であると、流動性が低くな
り、ベタ黒画像部や中間調画像部にムラが生じ、カブリ
の多い画像となる。

【００３４】シリカの添加量が５．０重量部以上になる
と、遊離しているシリカ凝集体が目立つようになり、ベ
タ黒画像上の白点ノイズが増加し、フィルミングが顕著
に発生する。

【００３５】

【実施例】本発明に係る磁性トナーは少なくとも結着樹
脂、磁性体、外添剤から構成される。

【００３６】本発明に係る磁性トナーの製造方法として
は公知の方法が用いられる。混合、混練、粉砕、外添、
分級処理が行われる。混合は結着樹脂、磁性体と、その
他必要に応じて添加される電荷制御剤、離型剤、顔料等
の内添剤を撹拌羽根を具備したミキサー等により均一分
散する工程で、公知の処理方法が用いられる。そして混
合された材料を加熱してせん断力により結着樹脂に内添
剤を分散させる工程が混練である。このときの混練とし
ては公知の加熱混練機を用いて行なうことができる。加
熱混練機としては、三本ロール型、一軸スクリュウー
型、二軸スクリュウー型、バンバリーミキサー型等の混
練物を加熱してせん断力をかけて練る装置を使用するこ
とができる。その塊をカッターミル等で粗粉砕し、その
後ジェットミル粉砕機等で細かく砕く粉砕、さらに必要
に応じて気流式分級機で微粉粒子がカットされ、所望の
粒度分布を得る分級と続く。機械式による粉砕、分級も
可能である。たとえば固定したステータに対して回転す
るローラとの微小な空隙にトナーを投入し、粉砕する方
式がある。また、分級でも回転するローターにより遠心
力で分級する方法もあり、いずれも公知の方法が用いら
れる。

【００３７】これによって得られた磁性トナー母体微粉
末に、以下の処理で解砕されたシリカ微粉末を外添処理
する。外添処理はミキサー等の公知の撹拌方法が用いら
れる。

【００３８】シリカの解砕は衝撃微粉砕機であるピンミ
ル等で行う。図１、図２にピンミルの概略図の一例を示
す。図１はピンミルの正面図、図２はピンミルの側面図
を表す。図中の１はホッパー、２は本体、３は試料投入
口、４は回転体Ａ、５は円盤Ｂ、６は排出口、７はモー
ターである。

【００３９】ピンミルは、それぞれ同心円上に並ぶ多数
の突起を持った回転体Ａ４と円盤Ｂ５が向かい合わせで
組み合わされた形をしており、向かい合った回転体Ａ４
と円盤Ｂ５の突起同士が微少なギャップを有するよう
に、回転体Ａ４がモーター７により回転する構造であ
る。円盤Ｂ５は固定されていても回転体Ａ４と逆回転に
回転していても良い。試料は円盤Ｂ５の中央の試料投入
口３から供給され、回転する突起に衝突して粉砕され、
円盤の外に飛ばされ、排出口６から回収される。このと
き回転体Ａ４は、同一の直径で比較した場合の円盤Ｂ５
との相対周速が５０ｍ／ｓｅｃ以上で回転することが好
ましい。相対周速が５０ｍ／ｓｅｃ以下の場合、希望の
解砕強度を得ることができない。

【００４０】本発明に係る磁性トナーに添加するケイ酸
微粉末には、無水二酸化ケイ素（シリカ）の他、ケイ酸
アルミニウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケ
イ酸マグネシウム、ケイ酸亜鉛などのケイ酸塩をいずれ
も適用できる。また、これらケイ酸微粉末の表面を熱、
オイル、有機物等で処理して用いても良い。表面処理と
しては、シリコンオイル、ジメチルジクロロシラン、ヘ
キサメチレンジシラザン、ジメチルシロキサン等の公知
の処理剤が疎水性、マイナス帯電性に有効な材料であ
る。

【００４１】本発明に係る磁性トナーは結着樹脂を主要
成分としているが、公知の重合体あるいは共重合体を使
用する。たとえばスチレンーアクリレート系共重合体樹
脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレタ
ン系樹脂等がある。

【００４２】さらに本発明に係る磁性トナーは磁性体が
配合される。磁性粉としては鉄、マンガン、ニッケル、
コバルト、等の金属粉末や鉄、マンガン、ニッケル、コ
バルト、亜鉛等のフェライト等がある。粉体の平均粒径
は１μｍ以下、特に好ましくは０．６μｍ以下が好まし
い。添加量は１５〜７０重量％が好ましい。添加量が１
５重量％以下ではトナー飛散が増加する傾向にあり、７
０重量％以上ではトナーの帯電量が低下する傾向にあ
り、画質の劣化を引き起こす傾向にある。

【００４３】また本発明に係る磁性トナーには必要に応
じて着色・電荷制御の目的で適当な顔料または染料が配
合される。そのような顔料または染料としてはカーボン
ブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料
の金属錯体、フタロシアニンブルー、セルコオイルブル
ー、デュポンオイルレッド、アニリンブルー、ベンジジ
ンイエロー、ローズベンガルやこれら等の混合物があ
り、電荷量、着色に必要な量が配合される。

【００４４】さらに本発明に係る磁性トナーは必要に応
じて離型剤が配合される。さらに必要に応じて他の種類
の添加剤を配合せしめることができる。たとえば酸化ス
ズ、チタン酸ストロンチウム、タングステンカーバイド
等の研磨剤である。有機材料の微粉末も流動性補助剤、
帯電補助剤、クリーニング補助剤等の目的で必要に応じ
て添加される。

【００４５】以下本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図３は本発明の電子写真装置の一例
を示している。現像方式は一成分方式を用いている。構
成要素として８はフタロシアニンをポリエステル系バイ
ンダ樹脂に分散した有機感光体ドラム（以下感光体とい
う）、９は感光体８と同軸で固定された磁石、１０は感
光体８をマイナスに帯電するコロナ帯電器、１１は感光
体８の帯電電位を制御するグリッド電極、１２は信号
光、１３は信号光１２より下流側に配置されたトナー溜
め、１４はトナー溜め１３内に溜められた磁性一成分ト
ナー（以下トナーという）、１５はトナー溜め１３の下
流側に感光体８とギャップを開けて設定した非磁性電極
ローラ、１６は電極ローラ１５の内部に設置された磁
石、１７は電極ローラ１５に電圧を印加する交流高圧電
源、１８は電極ローラ１５上のトナーをかきおとすポリ
エステルフィルム製のスクレーパ、１９は感光体８上の
トナー像を紙に転写する転写コロナ帯電器である。２０
はトナー溜め１３内でのトナーの流れをスムーズにし、
またトナーが自重で押しつぶされ感光体８と電極ローラ
１５との間でのつまりが発生するのを防止するためのダ
ンパーである。

【００４６】なお感光体８表面での磁束密度は６００Ｇ
ｓである。電極ローラ１５内部の磁力の方を強くして搬
送性を向上させた。また図中に示す磁石９の磁極角はθ
は１５度に設定した。感光体８の直径は３０ｍｍで、周
速６０ｍｍ／ｓで図中の矢印の方向に回転させ用いた。
電極ローラ１５の直径は１６ｍｍで、周速４０ｍｍ／ｓ
で感光体８の進行方向とは逆方向（図中の矢印方向）に
回転させ用いた。感光体８と電極ローラ１５とのギャッ
プは３００μｍに設定した。

【００４７】上記各構成要素よりなる電子写真装置にお
いて、感光体８をコロナ帯電器１０（印加電圧−４．５
ｋＶ、グリッド４の電圧−５００Ｖ）で−５００Ｖに帯
電させた。この感光体８にレーザ光１２を照射し静電潜
像を形成した。このとき感光体８の露光電位は−９０Ｖ
であった。この感光体８表面上に、トナー１４をトナー
溜め１３内で磁石により付着させた。次に感光体８を電
極ローラ１５の前を通過させた。感光体８の未帯電域の
通過時には、電極ローラ１５には交流高圧電源１７によ
り、０Ｖの直流電圧を重畳した７５０Ｖ0-p （ピーク・
ツー・ピーク１．５ｋＶ）の交流電圧（周波数１ｋＨ
ｚ）を印加した。その後、−５００Ｖに帯電し静電潜像
が書き込まれた感光体８の通過時には、電極ローラ１５
には交流高圧電源１７により、−３５０Ｖの直流電圧を
重畳した７５０Ｖ0-p （ピーク・ツー・ピーク １．５
ｋＶ）の交流電圧（周波数１ｋＨｚ）を印加した。する
と感光体８の帯電部分に付着したトナー１４は電極ロー
ラ１５に回収され、感光体８上には画像部のみのネガポ
ジ反転したトナー像が残った。矢印方向に回転する電極
ローラ１５に付着したトナー１４は、スクレーパ１８に
よってかきとられ回収される。こうして感光体８上に得
られたトナー像を、紙（図示せず）に、転写帯電器１９
によって転写した後、定着器（図示せず）により熱定着
して複写画像が得られる。

【００４８】次に磁性トナー１４の材料組成および製造
方法を述べる。実施例中の部数はすべて重量％である。
シリカの添加量のみ磁性トナー１００重量部に対する重
量部で示している。また実施例中のモノマー比はすべて
重量％である。 （実施例１）実施例１で使用されるトナーａ１の材料組
成を表１に示した。

【００４９】

【表１】

【００５０】表１に示した混合物をヘンシェルミキサー
ＦＭ２０Ｂ（三井三池化工機ｊ製）にて混合し、その混
合物を二軸混練押出機ＰＣＭ３０（池貝鉄工社製）にて
加熱混練し、ジェットミル粉砕機ＩＤＳ−２型（日本ニ
ューマチック工業ｊ社製）にて微粉砕を行い、その後気
流分級機ＤＳ−２型（日本ニューマチック工業社製）に
て微粉をカットし、平均粒径８μｍの磁性トナー母体粒
子が得られた。その後外添処理として上記によってでき
た磁性トナー母体粒子とコロプレックス１６０Ｚ（ホソ
カワミクロンｊ社製）を用い、回転数１４０００ｒｐ
ｍ、供給量１．０ｋｇ／ｈの条件で解砕した疎水性シリ
カをヘンシェルミキサーＦＭ２０Ｂ（三井三池化工機ｊ
社製）にて混合し外添処理した。解砕したシリカの物性
は表２に示した。

【００５１】

【表２】

【００５２】これを本発明に提示された電子写真方法で
複写テストを１００００枚行い、画像濃度を反射濃度計
（マクベス社）で測定し、評価を行なった。その結果、
横線の乱れやトナーの飛び散りなどがなくベタが均一で
濃度が１．４の１６本／ｍｍの画線をも再現した極めて
高解像度高画質の画像が得られた。初期画像において反
射濃度１．４の高濃度の画像が得られ、ベタ黒画像上の
白点も見られなかった。

【００５３】また１００００枚後のトナ−の流動性の低
下は少なく、高い電荷量を維持し、感光体上にフィルミ
ングの発生は起こっていない。表３に各トナーの複写テ
ストで、Ａ４ベタ黒画像上に目視により確認できた白点
の個数を示す。

【００５４】

【表３】

【００５５】（実施例２）実施例１と同様の材料組成で
磁性トナー母体粒子を作製し、その後外添処理としてコ
ロプレックス１６０Ｚ（ホソカワミクロンｊ社製）を用
い、回転数８０００ｒｐｍ、供給量１．０ｋｇ／ｈの条
件で解砕した疎水性シリカを、実施例１と同様の外添処
理でトナーａ２を作製した。解砕したシリカの物性は表
２に示した。

【００５６】これを本発明に提示された電子写真方法で
複写テストを１００００枚行い、画像濃度を反射濃度計
（マクベス社）で測定し、評価を行なった。その結果、
横線の乱れやトナーの飛び散りなどがなくベタが均一で
濃度が１．４の１６本／ｍｍの画線をも再現した極めて
高解像度高画質の画像が得られた。初期画像において反
射濃度１．４の高濃度の画像が得られ、ベタ黒画像上の
白点も見られなかった。

【００５７】また１００００枚後のトナーの流動性の低
下は少なく、高い電荷量を維持し、感光体上にフィルミ
ングの発生は起こっていない。また、Ａ４ベタ黒画像上
で目視により確認できた白点ノイズは無かった。 （比較例１）実施例１と同様の材料組成で、磁性トナー
母体粒子を作製し、その後、静かさ密度が０．０１９ｇ
／ｃｃではあるが、重量平均粒径が５．５μm 、重量分
布の１０．０μm 以上が１９．７％、個数分布の１０．
０μm 以上が０．７％の疎水性シリカを、実施例１と同
様の外添処理でトナーｂ１を製作した。

【００５８】その結果、複写テストの結果地かぶりが多
く、中間調の画像にムラが多く発生した。また、表３に
示すとおり、ベタ黒画像上に白点が多く見受けられた。 （比較例２）実施例１と同様の材料組成で、磁性トナー
母体粒子を作製し、その後、静かさ密度は０．０３ｇ／
ｃｃと大きいが、重量平均粒径が３．８μm 、重量分布
の１０．０μm 以上が９．７％、個数分布の１０．０μ
m 以上が０．２％の疎水性シリカを、実施例１と同様の
外添処理でトナーｂ２を製作した。

【００５９】その結果、浮遊シリカ凝集体による感光体
フィルミングが３０００枚から発生した。また、帯電量
分布が不均一になり、むら、地カブリの多い低品位な画
像になった。また、表３に示すとおりベタ黒画像上の白
点も少し見受けられた。 （比較例３）実施例１と同様の材料組成で、トナー微粉
末を作製し、その後、静かさ密度が０．０３ｇ／ｃｃと
大きく、重量平均粒径が７．０μm 、重量分布の１０．
０μm 以上が２３．１％、個数分布の１０．０μm 以上
が１．０％の疎水性シリカを、実施例１と同様の外添処
理でトナーｂ３を製作した。

【００６０】その結果、浮遊ケイ酸微粉末による感光体
フィルミングが１５００枚から発生した。また、帯電量
分布が不均一になり、むら、地カブリの多い低品位な画
像になった。また、表３に示すとおりベタ黒画像上の白
点も数多く見受けられた。

【００６１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は固定磁石を内包し移動する静電潜像保持体と、前記静
電潜像保持体の表面に対向し前記固定磁石により磁気的
に吸引させて磁性トナーを供給するトナー溜めと、かつ
前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を有した位置に
設置され、内部に磁石を有する電極ローラとを有する現
像工程と、前記静電潜像保持体上の静電潜像を可視像化
したトナー像を静電力で転写材に移す転写工程と、転写
時に一部前記静電潜像保持体に残留する前記磁性トナー
を前記静電潜像保持体から除去するクリーニング工程と
を有する電子写真方法に用いる磁性トナーであって、前
記磁性トナーが少なくとも結着樹脂と磁性体と外添剤と
を有し、その外添剤が、静かさ密度が０．０２ｇ／ｃｃ
以下であり、重量平均粒径が１．０〜４．０μm 、重量
分布の１０．０μm 以上が１０％以下、個数分布の１
０．０μm 以上が０．２％以下のケイ酸微粉末であるこ
とを特徴とし、より一層の小型化、装置の簡素化、低コ
ストが可能な現像法を実現し、高流動性を保持する磁性
トナーにより高濃度で低地かぶりの高画質を達成し、感
光体へのフィルミングの発生がなく、またベタ黒画像上
に白点が無く、長寿命化が図られる磁性トナーおよび電
子写真方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の磁性トナーの製造方法に係
るシリカ解砕装置の正面図

【図２】本発明の一実施例の磁性トナーの製造方法に係
るシリカ解砕装置の側面図

【図３】本発明の一実施例の磁性トナーが使用される電
子写真装置の主要部を示す断面図

【符号の説明】

１ ホッパー ２ 本体 ３ 試料投入口 ４ 回転体Ａ ５ 円盤Ｂ ６ 排出口 ７ モーター ８ 感光体ドラム ９ 感光体に内包された固定磁石 １０ コロナ帯電器 １２ 信号光 １１ グリッド電極 １３ トナー溜め １４ 磁性一成分トナー １５ 電極ローラ １６ 電極ローラ内部に設置された磁石 １８ スクレーパー １９ 転写コロナ帯電器 ２０ ダンパー

───────────────────────────────────────────────────── 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 13/09 15/08 ５０７ Ｃ Ｇ０３Ｇ 9/08 １０１ ３８１ (72)発明者 廣田 典昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結着樹脂と磁性体と外添剤と
   を有する磁性トナーあって、前記外添剤がケイ酸微粉末
   からなり、 前記ケイ酸微粉末が静かさ密度が０．０２ｇ／ｃｃ以
   下、重量平均粒径が１．０〜４．０μm 、重量粒度分布
   の１０．０μｍ以上が１０％以下、個数粒度分布の１
   ０．０μm 以上が０．２％以下であることを特徴とする
   磁性トナー。
2. 【請求項２】 ケイ酸微粉末が、磁性トナー１００重量
   部に対して、０．０１〜５．０重量部含有することを特
   徴とする請求項１記載の磁性トナー。
3. 【請求項３】 磁性体が、磁性トナー母体粒子重量に対
   して１５〜７０重量％含有することを特徴とする請求項
   １記載の磁性トナー。
4. 【請求項４】 少なくとも結着樹脂、磁性体、外添剤か
   らなる磁性トナーの製造方法であって、前記外添剤がケ
   イ酸微粉末からなり、 少なくとも同心円上に突起Ａを有する回転体Ａと、回転
   体Ａと相対し、前記回転体Ａの前記突起Ａに近接し、か
   つ交互に同心円状に配列された突起Ｂを有する円盤Ｂか
   ら構成される解砕手段により、前記ケイ酸微粉末の解砕
   処理を施し、かつ前記ケイ酸微粉末が静かさ密度が０．
   ０２ｇ／ｃｃ以下、重量平均粒径が１．０〜４．０μm
   、重量粒度分布の１０．０μm 以上が１０％以下、個
   数粒度分布の１０．０μm 以上が０．２％以下であるこ
   とを特徴とする磁性トナーの製造方法。
5. 【請求項５】 回転体Ａが、同一の直径で比較した場合
   の円盤Ｂとの相対周速が５０ｍ／ｓｅｃ以上で回転する
   ことを特徴とする請求項４記載の磁性トナーの製造方
   法。
6. 【請求項６】 ケイ酸微粉末が、磁性トナー１００重量
   部に対して、０．０１〜５．０重量部含有することを特
   徴とする請求項４記載の磁性トナーの製造方法。
7. 【請求項７】 磁性体が、磁性トナー母体粒子重量に対
   して１５〜７０重量％含有することを特徴とする請求項
   ４記載の磁性トナーの製造方法。
8. 【請求項８】 固定磁石を内包し移動する静電潜像保持
   体と、前記静電潜像保持体の表面に対向し前記固定磁石
   により磁気的に吸引させて磁性トナーを供給するトナー
   溜めと、かつ前記静電潜像保持体の表面と所定の間隙を
   有した位置に設置され、内部に磁石を有する電極ローラ
   とを有する現像工程と、前記静電潜像保持体上の静電潜
   像を可視像化したトナー像を静電力で転写材に移す転写
   工程と、転写時に一部前記静電潜像保持体に残留する前
   記磁性トナーを前記静電潜像保持体から除去するクリー
   ニング工程とを有する電子写真方法であって、 前記磁性トナーが少なくとも結着樹脂と磁性体と外添剤
   とを有し、前記外添剤がケイ酸微粉末からなり、 同心円上に突起Ａを有する回転体Ａと、回転体Ａと相対
   し、前記回転体Ａの前記突起Ａに近接し、かつ交互に同
   心円状に配列された突起Ｂを有する円盤Ｂから構成され
   る解砕手段により、前記ケイ酸微粉末の解砕処理を施
   し、静かさ密度が０．０２ｇ／ｃｃ以下、重量平均粒径
   が１．０〜４．０μm 、重量粒度分布の１０．０μm 以
   上が１０％以下、個数粒度分布の１０．０μm 以上が
   ０．２％以下である前記ケイ酸微粉を、前記結着樹脂と
   前記磁性体からなる磁性トナー母体粒子に、外添処理し
   た磁性トナーを用いることを特徴とする電子写真方法。
9. 【請求項９】 ケイ酸微粉末が、磁性トナー１００重量
   部に対して、０．０１〜５．０重量部含有する磁性トナ
   ーを用いることを特徴とする請求項８記載の電子写真方
   法。
10. 【請求項１０】 磁性体が、磁性トナー母体粒子重量に
    対して１５〜７０重量％含有する磁性トナーを用いるこ
    とを特徴とする請求項８記載の電子写真方法。
11. 【請求項１１】回転体Ａが、同一の直径で比較した場合
    の円盤Ｂとの相対周速が５０ｍ／ｓｅｃ以上で回転する
    ことを特徴とする請求項８記載の電子写真方法。