JPH0854749A - 静電画像現像用現像剤 - Google Patents

静電画像現像用現像剤

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JPH0854749A
JPH0854749A JP6187353A JP18735394A JPH0854749A JP H0854749 A JPH0854749 A JP H0854749A JP 6187353 A JP6187353 A JP 6187353A JP 18735394 A JP18735394 A JP 18735394A JP H0854749 A JPH0854749 A JP H0854749A
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JP
Japan
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magnetic
toner
magnetic toner
developer
resin
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JP6187353A
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English (en)
Inventor
Akira Akaiwa
明 赤岩
Hiroshi Yamazaki
弘 山崎
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 接触帯電手段を用いる電子写真システムにお
いて、感光体や帯電部材の汚染により帯電電荷の変動が
生じても、磁性トナーの帯電性を高めることにより、高
濃度でカブリや濃度ムラのない画像を得る。 【構成】 樹脂と磁性体を含有する磁性トナーと、樹脂
と着色剤を含有する非磁性トナーとから実質的になり、
磁性トナーと非磁性トナーの体積平均粒径及び帯電量を
それぞれDaμmとDbμm及びQaμc/cm3とQbμc/cm3
とするとき、 1.0<Qa/Qb<10.0 0.8<Db/Da<1.2 なる関係を有し、且つ非磁性トナーの磁性トナーに対す
る含有率が0.2〜5.0重量%である静電画像現像用現像
剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は静電画像現像用現像剤に
関し、詳しくは接触帯電方式の電子写真画像形成方法に
好適な現像剤に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子写真装置等における帯電手段
としてコロナ放電器が知られている。しかし、コロナ放
電器は高電圧を印加しなければならない、オゾンの発生
量が多い等の問題点を有している。そこで、最近ではコ
ロナ放電器に代えて接触帯電手段を利用することが検討
されており、例えば特公昭50-13661号に電圧を印加した
導電性ローラを感光体に接触させて感光体表面を所定の
電位に帯電させることが記載されている。この様な接触
帯電手段を用いることにより、コロナ放電器に比べて低
電圧とすることや、オゾンの発生量の減少が可能とな
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この様
な接触帯電手段を用いた場合、被帯電体(感光体)との
均一かつ十分な接触を保つことができないと帯電の電位
ムラを生ずるという問題を有し、具体的には、帯電手段
が当接する部分の感光体表面に現像剤が残留している
と、帯電手段を構成する部材が所定の当接圧を持ってい
るため、該部材及び感光体表面に残留現像剤が固着す
る、更に、感光体表面が樹脂で構成されている場合に
は、トナー凝集物と感光体との密着が発生することによ
りトナーが感光体表面に固着する、等により潜像の電位
にムラを生ずるため、顕像化するときに欠損が生ずると
いった具合に画像に影響してしまう。
【0004】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、接触帯電手段を用いる電子写真シ
ステムにおいて、感光体や帯電部材の汚染により帯電電
荷の変動が生じても、磁性トナーの帯電性を高めること
により、高濃度でカブリや濃度ムラのない画像を得るこ
とにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、樹
脂と磁性体を含有する磁性トナーと、樹脂と着色剤を含
有する非磁性トナーとから実質的になり、磁性トナーと
非磁性トナーの体積平均粒径及び帯電量をそれぞれDa
μmとDbμm及びQaμc/cm3とQbμc/cm3とすると
き、 1.0<Qa/Qb<10.0 0.8<Db/Da<1.2 なる関係を有し、且つ非磁性トナーの磁性トナーに対す
る含有率が0.2〜5.0重量%である静電画像現像用現像
剤、により達成される。
【0006】即ち、本発明者は、現像スリーブ上に保持
される磁性トナーを撹拌又は撹乱して、磁性トナー同士
又は磁性トナーと現像スリーブとの接触確率を高めるこ
とにより帯電性を高めて帯電量分布を均一なものとし、
かつ自身も画像に寄与するものを導入しようと考え、磁
性トナーとほぼ同じ大きさ(0.8<Db/Da<1.2)で、
帯電量が磁性トナーに対して特定の割合となる(1.0<
Qa/Qb<10.0)非磁性トナーを少量併用(磁性トナー
に対する含有率が0.2〜5.0重量%)することにより本発
明に至ったものである。
【0007】ここにおいて磁性トナーと非磁性トナーの
鉄粉に対する帯電極性が同一(負極性)であり、−50<
Qa<−10であることが好ましい。又、非磁性トナーは
磁性トナーに挟持されて現像・転写されるように、両ト
ナーともほぼ同じ体積平均粒径であり、5〜20μmを有
するものが好適に用いられる。
【0008】Qa/Qb値が10.0以上、又は1.0以下であ
ると、逆極性トナーによるカブリが発生し、Db/Da値
が1.2以上及び/又は非磁性トナー含有率が5.1重量%以
上になると、磁性トナーが非磁性トナーを挟持し難くな
り、カブリが発生する。又、Db/Da値が0.8以下及び
/又は非磁性トナー含有率が0.1重量%以下では、磁性
トナー層を撹拌する機能が不十分となり、帯電量の向上
がはかれないため、帯電電荷の変動を大きく拾ってしま
って画像濃度ムラが発生する。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。
【0010】本発明のトナーを得るに際して、樹脂(磁
性トナーには磁性体、非磁性トナーには着色剤)、離型
剤及び必要に応じて荷電制御剤等の添加剤を用いる。
【0011】本発明の磁性トナー及び非磁性トナーに用
いる樹脂としては、荷電性、転写性、加熱又は圧力定着
性、クリーニング性、保存安定性、耐久性等を考慮して
選択される。具体的には、例えばポリスチレン、スチレ
ン-無水マレイン酸共重合体、スチレン-アクリル系共重
合体、スチレン-ブタジエン共重合体等のスチレン及び
その誘導体の重合体又は共重合体;ポリ酢酸ビニル樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエポキ
シ樹脂、ポリアミド樹脂等が使用される。
【0012】磁性を付与するための磁性体としては、磁
場によってその方向に強く磁化する物質、例えば鉄、フ
ェライト,マグネタイトをはじめとするニッケル、コバ
ルト等の強磁性を示す金属やこれらの金属を含む合金又
は化合物を挙げることができる。
【0013】用いる磁性体の平均粒径としては、0.50μ
m以下が好ましく、更には0.10μmから0.30μmの範囲が
好ましい。ここに言う磁性体の平均粒径とは、透過型電
子顕微鏡により得られた5千倍の写真を4倍に拡大し
て、2万倍の写真とした後、ランダムに250個の磁性体
を選び、その径を実測した個数平均粒径とする。
【0014】本発明の帯電量比の関係を得るためには、
磁性トナー中に20〜60重量%、好ましくは25〜50重量%
の磁性体を含有せしめる。磁性体は「球形」のものが好
ましく、「球形」とは透過型電子顕微鏡によって観察す
ると、その形状が曲面より構成されてなり短径/長径比
が0.9以上であるものを言う。非磁性トナーの着色剤と
して磁性体は使用しない。
【0015】非磁性トナーの着色剤としては、例えばカ
ーボンブラック・ニグロシン染料・アニリンブルー・カ
ルコイルブルー・クロムイエロー・ウルトラマリンブル
ー・キノリンイエロー・デュポンオイルレッド・メチレ
ンブルークロライド・フタロシアニンブルー・マラカイ
トグリーン・ランプブラック・ローズベンガル等が挙げ
られ、これらの混合物も使用することができる。これら
の着色剤の含有量はトナー中に0.5〜20重量%が好まし
い。
【0016】離型剤としては、例えば低分子量ポリプロ
ピレン,低分子量ポリエチレン等のポリオレフィン、脂
肪酸エステル、高級脂肪酸、高級アルコール、パラフィ
ンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールエステ
ル等を用いることができる。離型剤は、樹脂と磁性体粒
子の合計100重量部に対して1〜10重量部用いることが
好ましい。
【0017】トナーの帯電量は、添加する荷電制御剤の
種類や添加量で調整することができ、ニグロシン系、ア
ゾ系、4級アンモニウム系、チオ尿素系の顔料又は染料
を用いることができる。
【0018】本発明のトナーは、粉砕分級後、無機微粉
末、クリーニング性向上助剤等の外部添加剤が添加混合
されたものであってもよい。
【0019】無機微粉末としては、特に金属又は非金属
の酸化物の微粒子を好ましく用いることができ、具体的
には、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸
化セリウム、酸化クロム、チタン酸ストロンチウム等を
用いることができる。これらは組み合わせて用いてもよ
い。またカップリング剤等により疎水化したものが好ま
しく使用できる。
【0020】本発明において帯電量の測定は以下の方法
によるものし、それに用いる体積平均粒径も本発明の体
積平均粒径と定義する。
【0021】鉄粉キャリア「DSP-138」(同和鉄粉工業
ク社製)100重量部とトナー3重量部とを混合し、1分
間振盪した後ブローオフ法により測定する。測定環境は
温度20℃、相対湿度50%の条件で、振盪は「YS-LD型」
(ヤヨイ社製)で振角45°で行う。帯電量の単位(μC
/cm3)はブローオフ法で求めた帯電量(μC/g)にト
ナーの真比重(g/cm3)を掛けた値とする。
【0022】真比重は、AUTO TRUE DENSAR 「MAT-500O」
(セイシン企業社製)で測定し、粒径はコールターカウ
ンターTA-II(コールター・エレクトロニクス社製)で
測定した体積平均粒径とする。
【0023】図1は、本発明に係わる帯電工程と現像工
程の概略図である。図中、1は被帯電体である感光体ド
ラムであり、2は感光体ドラム1に所定圧力を持って接
触させた帯電部材である帯電ローラであり、金属芯に導
電性ゴム層を設け、更にその周面に離型性被膜である表
面層を設けた。帯電ローラの感光体への当接圧は、5〜
500g/cmに、帯電ローラに印加される直流電圧は、絶
対値200〜900Vに調整されることが好ましい。
【0024】ここで、導電性ゴム層はゴム中に導電性材
料を添加して形成されるもので、ゴムとしてはウレタン
ゴム、シリコンゴム、エチレン-プロピレン系ゴム等が
あり、導電性材料としては導電性カーボンブラックが好
適に使用される。また、離型性皮膜はフッ素系樹脂で構
成されることが好ましく、特にテトラフルオロエチレン
樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ナイロン系樹脂等が好適
に使用される。
【0025】離型性被膜は、抵抗が大きすぎると感光体
ドラム1が帯電せず、抵抗が小さすぎると感光体ドラム
1に大きな電圧がかかり過ぎ、ドラムの損傷が起こるの
で適度な抵抗、即ち体積抵抗率109〜1014Ωmがよく、こ
の時の離型性被膜の厚さは30μm以内が好ましい。
【0026】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。
【0027】 《磁性トナー(A)の作製》 スチレン:ブチルアクリレート=76:24(重量比)の共重合体 100重量部 磁性体(マグネタイト:短径/長径=0.95、一次粒径=0.21μm) 56重量部 荷電制御剤 0.5重量部
【0028】
【化1】
【0029】低分子量ポリプロピレン(三洋化成工業社
製;ビスコール660P) 3重量部以上を混合し、混練・
粉砕・分級して体積平均粒径が11.0μmの磁性トナーを
得た。(実施例−1,4,5,6,7及び比較例−3,
4,5,6,7) 更に荷電制御剤の添加量を変化させて、帯電性の異なる
磁性トナーを作製した。(実施例−2,3及び比較例−
1,2) 《非磁性トナー(B)の作製》 スチレン:ブチルアクリレート=76:24(重量比)の共重合体 100重量部 カーボンブラック 10重量部 低分子量ポリプロピレン(三洋化成工業社製;ビスコール660P) 5重量部 ワックス 3重量部 以上を混合し、混練・粉砕・分級して体積平均粒径が1
1.0μmの非磁性トナーを得た(実施例−1,2,3,
6,7及び比較例−1,2,5,6)。又、粉砕・分級
条件を調整して、異なる体積平均粒径を有する非磁性ト
ナーを得た(実施例−4,5及び比較例−3,4)。
【0030】得られた磁性トナー及び非磁性トナーを表
1に示す混合比で混合し、混合物に対して疎水性シリカ
(R-812:日本アエロジル社製)を0.4%添加して現像剤
を得た。
【0031】各現像剤について、コニカ社製レーザープ
リンター(LP-3015)を改造して以下の条件で画像濃
度、画像濃度ムラ及びカブリをマクベス社製「RD-918」
濃度計を用いて評価した。
【0032】 印字速度 :A4縦送りで20枚/分 帯電ローラ外径 :12mmφ 導電性ゴム層 :エチレン-プロピレン-1,4-ヘ
キサジエン共重合体に導電性カーボンブラックを分散さ
せたもの 表面層 :厚み10μmのナイロン系樹脂 帯電ローラの当接圧 :250g/cm 帯電ローラへの印加電圧:直流500V 現像方式 :非接触方式 現像スリーブ :6極の固定磁石を内蔵した直
径25mmの磁性ステンレス製 現像領域間隙(Dsd) :0.3mm 現像領域における現像器表面のトナー層厚み:0.15mm 感光体 :積層型有機感光体 現像バイアス :直流−500V 交番電界 :交流バイアス〜周波数2KH
z、ピークからピークまでの電圧1000V 《画像濃度》5%画素のパターンをA4で1000枚印字
後、ベタ黒画像の絶対反射濃度を12点測定し、平均した
値とした。
【0033】《濃度ムラ》上記12点の濃度の最大値と最
小値との差で示す。
【0034】《カブリ》A4で1000枚印字後、ベタ白画
像の反射濃度を12点測定し、紙自体の濃度を「0.000」
とした平均相対反射濃度で示す。
【0035】結果を表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】
【発明の効果】実施例にて実証した如く、本発明の現像
剤により、接触帯電による電子写真画像形成システムに
おいて多数枚画像を形成しても、濃度ムラやカブリを生
じず、高濃度で高品位な画像を得ることができ、感光体
や帯電部材の汚染に伴う帯電の電荷変動を補償できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る帯電工程及び現像工程の概略図。
【符号の説明】
1 被帯電体(感光体ドラム) 2 帯電部材(帯電ローラ) 3 現像スリーブ 4 現像剤層厚み規制部材 5 現像器 6 露光

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 樹脂と磁性体を含有する磁性トナーと、
    樹脂と着色剤を含有する非磁性トナーとから実質的にな
    り、磁性トナーと非磁性トナーの体積平均粒径及び帯電
    量をそれぞれDaμmとDbμm及びQaμc/cm3とQbμc
    /cm3とするとき、 1.0<Qa/Qb<10.0 0.8<Db/Da<1.2 なる関係を有し、且つ非磁性トナーの現像剤中の含有率
    が0.2〜5.0重量%であることを特徴とする静電画像現像
    用現像剤。
JP6187353A 1994-08-09 1994-08-09 静電画像現像用現像剤 Pending JPH0854749A (ja)

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Legal Events

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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040323