JPH087499B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本願発明は乾式現像剤とりわけマイクロカプセルトナ
ーを用いてトナー保持部材上に少量の磁性粒子のブラシ
を形成して現像に供する画像形成方法に関する。

［従来の技術］ 従来、乾式現像方式としては各種方法が提案されま
た、実用化されている。

例えば、２成分現像剤を用いた現像剤方法では、現像
効率が悪いため、十分な現像濃度を得るには現像ローラ
ー上に所定量のトナーを均一に塗布する必要が有り、結
果として現像器構成が大型化、複雑化するという欠点を
有している。

現像効率の向上という点では１成分現像方法の方が２
成分現像方法よりも優れている。

中でも、本出願人が先に出願した特開昭54-43037号公
報では現像ローラー上に100μ以下のトナー薄層を形成
し、スリーブ上に塗布したトナーを画像部においてほぼ
100％に近い現像効率で現像している。そのため現像器
構成を小型化、簡略化することができた。これは現像ロ
ーラー上に100μ以下の薄層を形成することができたこ
とで達成されたものである。何れの現像方式において
も、乾式現像剤の薄層を形成することは極めて難しく、
このため１成分現像においても比較的厚い層の形成で現
像装置を構成しているのが普通である。しかるに画質の
点からも現像画像の鮮明度、解像力等の向上が求められ
ている現在、乾式現像剤の薄層形成方法及びその装置の
開発は必須となっている。

しかしながら磁性トナーは磁性を持たせるためトナー
中に磁性体を添加せねばならず、これは転写紙に転写し
た現像像を定着する際の定着性の悪さや、トナー自身に
磁性体を内添するため（磁性体は通常黒色）そのカラー
再現の際の色彩の悪さ等の問題点が有る。このため非磁
性トナーを用い、その薄層形成方法として、ビーバー等
の柔らかい毛を円筒状のブラシにしてこれにトナーを付
着塗布する方法や、表面がベルベット等の繊維で作られ
た現像ローラーにドクターブレード等により塗布する方
法が提案されている。しかしこの方法では、上記繊維ブ
ラシにドクターブレードとして弾性体ブレードを使用し
た場合、トナー量の規制は可能であるが、均一な塗布は
行なわれず現像ローラー上の繊維ブラシを摺擦するだけ
で、ブラシの繊維間に存在するトナーへの摩擦帯電電荷
賦与は行なわれないため、カブリ等が発生し易い問題点
が有った。

また、磁性トナーは磁力は利用してトナーの飛散を防
止することが容易にできるが非磁性トナーは磁力を利用
することができず、トナーの機内飛散を生じ易かった。
上述の問題点はコピー時のみならず装置の搬送時に振動
や衝撃が与えられた場合にも生ずるものであった。

本出願人は特開昭58-143360号公報により、非磁性ト
ナーと磁性粒子を用いトナー担持部材に対向して磁性粒
子拘束部材を設け、該保持部材表面の移動方向でかつ磁
性粒子拘束部材の上流に磁界発生手段の磁気力によって
磁性粒子の磁気ブラシを形成し、磁性粒子拘束部材によ
って磁気ブラシを拘束し、非磁性トナーの薄層をトナー
保持部材上に形成する方法を提案した。この方法により
現像部において潜像保持体とトナー担持体との間隙をト
ナー層厚よりも広く設定し、交番電界を印加することに
よって潜像保持体表面に非磁性トナー現像画像を得る方
法を実用化した。これにより現像効率が極めて高く小型
で簡素な現像器構成でカラー像を得ることができる様に
なった。特に２成分磁気ブラシ摺擦現像時にベタ画像部
に発生する摺擦跡がなく、良質のベタ画像が得られたの
である。

近年は、さらに現像画質の改善、例えば階調性をさら
に良くする現像方式の開発が望まれている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明者らは、より低消費エネルギーで経済性のより
優れた信頼性と安全性を有する画像形成方法を検討した
結果、従来行なわれてきた各種の画像形成方法及び上述
の方法は、この様な目的に対して大きな問題点が有るこ
とを見出した。

画像形成方法においては現像した後、定着の操作が必
要であり、その一般的な方法は熱エネルギーによるもの
であるが、かなりのエネルギーを必要とし、画像形成の
ためのエネルギーはほぼこの定着において消費される。
また、最近では熱を利用しない方法として加圧定着方法
が注目されているが、この場合もかなりの加圧圧力を要
するため必要のコスト高、大型化など問題が有る。

本発明者らは、より低消費エネルギーである、すなわ
ちより低温または低圧で定着する画像形成方法を検討し
た結果より低エネルギーで画像を定着するために重要な
ことは、より軽負荷の現像方法であることを見出した。
より低消費エネルギーで定着するためにはトナーが定着
部材と、またトナー同士と付着し易くなくてはならない
が、この様なトナーは当然定着時以外にもある程度の熱
的、或は機械的負荷がかかればトナー同士または他の部
材に付着してしまう。現像時に鮮明な画像を形成するた
めには、トナーは独立した動きを取らなければならない
が、現像方法によっては余分の外力が働きトナー同士を
凝集させて画質が悪化したり、または初期には良好な画
像が得られても反復して画像を取り続けると画像濃度が
低下したりカブリ等の不良画像を生じたりする。上記従
来の現像方法は、この様な点で大きな問題が有った。す
なわち、従来の２成分現像においては、トナーは常にキ
ャリアと混合されていなくてはならず、その際トナーに
かなりの負荷がかかり低エネルギー定着を目的としたト
ナーを用いると、トナーとキャリアが凝集して現像ロー
ラー上への現像剤の塗布が行なわれず、画像が出なくな
ってしまう。

また、トナーを薄層に形成する方法においては比較的
負荷を軽減することはできるが、非磁性トナーを用いる
場合は、例えば特開昭58-143360号公報に提案された方
法では磁性粒子拘束部材によって磁性粒子が拘束される
ため、該拘束部位においては磁性粒子とトナーにかなり
の負荷がかかり、反復して画像をとり続けるとカブリ、
画像濃度ムラ等の不良画像を生ずる。

一方、近年低エネルギー定着を目的としてマイクロカ
プセルトナーすなわち定着機能を持つ芯材のまわりを現
像及び耐凝集機能を持つ壁材で被覆したトナーが提案さ
れている。本発明者らも上記現像方式に対し、種々の材
料、製法のマイクロカプセルトナーを検討したが、どう
してもカプセルトナーの壁材が一部取れて剥離したもの
（以下、フリーシェルと称する）ができたり、壁材が均
一の膜厚で芯材に被覆されても芯材がある程度の粒度分
布を持つため、トナーとして粒径の小さいものは実質的
に壁材が剥離したものと同様の挙動を取り、トナーと磁
性粒子間の帯電特性に少なからず悪影響を及ぼすことが
わかった。すなわち、カプセルトナーは一般に壁材が帯
電機能を有した絶縁性の樹脂からなり、トナーとは独立
するフリーシェルが存在すると磁性粒子表面に強固に静
電吸着し、トナーと磁性粒子間の正常な摩擦帯電を阻害
すると同時にトナーと磁性粒子間の付着離脱性等の相互
作用のバランスが崩れ、磁気ブラシコート層のへのトナ
ーの取り込み性が低下したり、不均一になったりする結
果、特に低湿環境下で、さらには常温常湿下でも連続し
て現像操作を繰り返すにつれて、画像濃度の低下、画像
ムラ、筋状のカブリ等の画像欠陥を生ずる。かかる問題
はカプセル非磁性トナーのみならず従来の非磁性トナー
でも見られるが、特にカプセルトナーの場合顕著であっ
た。

上記問題に対する解決方法として、特開昭60-88974号
公報に導電性微粉末を分散した樹脂をコートした磁性粒
子が提案されており、これは磁性粒子の表面抵抗を低下
させ、トナーと磁性粒子間での過度の電荷発生を抑えよ
うというものであるが、この様な磁性粒子が現像領域に
存在すると、潜像保持体上の潜像電荷がかかる磁性粒子
を介してリークしてしまい、画像上に磁性粒子の形状の
白点を生じる。

しかしながら低エネルギーでの画像形成方式を達成す
るためにはマイクロカプセルトナーが必須条件であり、
上記諸問題の解決が望まれていた。

［問題点を解決するための手段］及び［作用］ 本発明は上述の従来の事情に鑑みなされたもので、そ
の目的は現像効率が極めて高く、従来の現像方式に優る
とも劣らない現像画像を得ることができる簡便な画像形
成方式を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、低消費エネルギーであり、
低コストで信頼性と安全性を有する良好なカラー再現の
画像形成方式を提供することにある。

本発明のもう一つの目的は、トナーと磁性粒子間の帯
電特性、付着離型性等の相互作用を適切に調整し、カブ
リ、飛散がなく画像濃度も安定した画像を形成できる画
像形成方式を提供することにある。

すなわち、本発明の特徴は、潜像を保持するための潜
像保持体と対向する現像剤担持体の現像領域で現像剤担
持体と潜像保持体との間に交番電界を付与しながら潜像
を非磁性トナーで現像する画像形成方法において、真比
重が6g/cm³以下でありかつ電気的絶縁性樹脂で被覆され
ている磁性粒子表面に比抵抗10₇Ω・cm以下の導電性金
属酸化物微粉末を磁性粒子100重量部に対して0.01〜1.0
重量部あらかじめ添加した磁性粒子を用いて、現像剤担
持体の現像領域に該磁性粒子の存在量が５〜100mg/c
m²、より好ましくは10〜80mg/cm²となる様に磁気ブラシ
を形成し現像領域で潜像保持体と現像剤担持体表面及び
現像剤担持体表面に形成されている該磁気ブラシ表面と
の間で、Ｃ₁₂以上の炭化水素連鎖を有する化合物を含む
結着材料と着色剤を含む粒子を被覆したマイクロカプセ
ルである非磁性トナーを往復させながら潜像を現像する
ことを特徴とする画像形成方法である。

本発明者らは、現像部において明確な現像磁極を形成
し局部的に集中した現像を行なうこと、１成分現像方式
においてはトナーへの摩擦帯電賦与が主としてスリーブ
表面との間で行なわれるため実質的にスリーブ表面積を
増大させること等によりトナーへの摩擦帯電性の安定
化、スリーブ上へのトナー供給の安定化、階調性、均一
性等画質の向上などが達成されることを見出し、本発明
を完成したのである。

本発明において用いられるトナーは本現像方式に適用
するに及んで従来よりはるかに軽負荷の現像方法で用い
られることにより、連続して現像を繰り返しても画像が
劣化したり現像器を汚染したりすることがなく、しかも
従来よりはるかに低消費エネルギーの画像形成ならしめ
ることを見出した。

本発明に用いられる非磁性カプセルトナーは従来と比
較してはるかに少ない圧力または熱量による定着が可能
となり、しかも現像器内でトナーが凝集することもな
い。

さらに、電気的絶縁性樹脂で被覆されている磁性粒子
表面にあらかじめ少量の導電性金属酸化物微粉末を添加
付着させることにより、現像領域で該磁性粒子が存在し
ても、潜像保持体上の潜像電荷のリークが起こらず、ト
ナーと磁性粒子間の摩擦帯電性を良好な状態で維持し、
本現像方式の特徴であるトナー担持体と磁性粒子とから
の飛翔現像を、温度、湿度の影響と受けずかつ長期間順
調ならしめる効果を生むことを特にカプセルトナーを使
用する上で見出したのである。

本発明で電荷潜像のリークが発生しない理由は明確で
はないが、その添加量が極めて少なく重量比で磁性粒子
100に対し高々1.0であること、さらに添加方法として磁
性粒子と導電性金属酸化物微粉末を乾式混合機中で15分
間以上混合し、磁性粒子表面に導電性金属酸化物微粉末
を極めて希薄に均一分散させていることなどから、かか
る導電粉が実際上潜像上の電荷のリークサイト或はリー
ク経路とはなり得ないと推定される。

本発明の現像方式においては、従来の２成分磁気ブラ
シ現像の様なトナーに過大な負荷のかかる様な、トナー
と磁性粒子との複雑な攪拌機構や精密なトナー濃度制御
機構を備えなくとも良好な画像が得られる様にトナー担
持体と磁気ブラシを形成する磁性粒子との両方の表面を
利用してトナーの取り込み摩擦帯電を行ない、飛翔現像
を順調ならしめる必要が有り、非磁性マイクロカプセル
トナーと真比重が6g/cm³以下でありかつ電気的絶縁性樹
脂で被覆された磁性粒子表面にあらかじめ導電性金属酸
化物微粉末を添加した磁性粒子の組合せにより、従来よ
りはるかに低消費エネルギーで良好なカラー再現の画像
形成が安定して達成できる様になった。

以下、図面を用いて本発明の現像方式を説明する。

第１図は本発明の現像方式を表す図面である。非磁性
スリーブ（以下スリーブと称する）３はｂ方向に回転
し、それに伴い磁性粒子７がｃ方向に循環する。それに
よってスリーブ３面上に非磁性トナー（以下トナーと称
する）８層が形成される。また、磁性粒子７はｃ方向に
循環しつつもその一部が非磁性ブレード（以下ブレード
と称する）５とスリーブ３との間隙によって所定量に規
制され、トナー８層上に塗布される。すなわち、トナー
８はスリーブ３表面と磁性粒子７表面との両方に塗布さ
れ、実質的にスリーブ３表面積を増大したと同等の効果
が示される。本発明でのブレード５下流側スリーブ３表
面磁性粒子７の塗布量は、磁性粒子７からなる磁気ブラ
シとスリーブ３表面との両者を十分活用するためには５
〜100mg/cm²程度の少量であることが望ましい。また現
像領域12においては固定磁石４の磁極の１つを潜像面に
対向させることにより、明確な現像極を形成し、交番電
界によってスリーブ３上及び磁性粒子７からトナー８を
飛翔現像する（飛翔現像については後述する）。現像
後、磁性粒子７及び未現像トナーはスリーブ３の回転と
共に現像容器内に回収される。スリーブ３は紙筒や合成
樹脂の円筒でもよいが、これら円筒の表面を導電処理す
るか、アルミニウム、真鍮、ステンレス、銅等の導電体
で構成すると現像電極ローラーとして用いることができ
る。トナー制御点14におけるブレード５の先端部とスリ
ーブ３面との前記間隙は50μより小さいと後述する磁性
粒子が詰まり、スリーブ３を傷つける問題が有る。ま
た、500μより大きいと後述するトナー８及び磁性粒子
７が多量に漏れ出して薄層が形成できなくなる。

第１図において、６はブレード５の上面側に下面を接
触させ、前端面をアンダーカット面とした磁性粒子循環
域限定部材である。トナー供給容器２の底板はトナー保
持部材たるスリーブ３の下方に延長位置させてトナー８
が外部に漏れないようにしてある。またこのトナー８の
外部への漏出防止をさらに確実ならしめるためにその延
長底板の上面に漏出トナーを受け入れて拘束するトナー
捕集容器９と、延長底板の先端操長手に沿って飛散防止
部材10を配設してある。この飛散防止部材10には後述す
る電圧が印加されている。

磁性粒子７は一般に平均粒径が30〜100μ、好ましく
は40〜80μである。磁性粒子７は磁性材料のみから成る
ものでも、磁性材料と非磁性材料との結合体でも良い
し、二種以上の磁性粒子の混合物でも良い。そしてこの
磁性粒子７をまず初めにトナー供給容器２内に投入する
ことにより、その磁性粒子７がトナー供給容器２内に臨
んでいるスリーブ面領域、すなわちスリーブ３を配設し
たトナーの漏出を防止するための磁性部材11から磁性粒
子拘束部材たるブレード５の先端部までのスリーブ面領
域各部にスリーブ３内の固定磁石４による磁界により吸
着保持され磁性粒子層として該スリーブ面領域を全体的
に覆った状態となる。トナー８は上記磁性粒子７の投入
後、トナー供給容器２に投入されることにより上記スリ
ーブ３に対する第１層としての磁性粒子層の外側に多量
に貯溜して第２層として存在する。

上記最初に投入する磁性粒子７は、母性粒子に対して
もともと約２〜70重量％のトナー８を含むことが好まし
いが、磁性粒子のみとしても良い。また磁性粒子７は一
旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸着保持され
れば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けても実質的
に片寄り流動してしまうとはなく、上記スリーブ面領域
を全体的に覆った状態が保持される。

しかしてトナー供給容器２内に上記の様に磁性粒子７
とトナー８を順次に投入収容した状態において、固定磁
石４の磁極Ｓ₂位置に対応するスリーブ表面付近の磁性
粒子層部分には磁極の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラシ
が形成されている。

また磁性粒子規制部材たるブレード５の先端部近傍部
の磁性粒子層部分は、スリーブ３が矢印ｂ方向に回転駆
動されても動力と磁気力及びブレード５の存在による効
果に基づく規制力と、スリーブ３の移動方向への搬送力
との釣合によってスリーブ３表面の制御点14位置で溜ま
り、多少は動き得るが動きの鈍い静止層を形成する。

またスリーブ３を矢印ｂ方向に回転させた時、磁極の
配置位置と磁性粒子７の流動性及び磁気特性を適宜選ぶ
ことによって、前記磁気ブラシは磁極Ｓ₂の付近で矢印
ｃ方向循環し、循環層を形成する。該循環層において、
スリーブ３に比較的近い磁性粒子分はスリーブ３の回転
によって磁性Ｓ₂近傍からスリーブの回転下流側にある
前記の静止層の上へ盛り上る。すなわち上部へ押し上げ
る力を受ける。その押し上げられた磁性粒子分は、ブレ
ード５の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材６によ
り、その循環領域の上限を決められているため、ブレー
ド５上へ乗り上がることはなく、重力によって落下し、
再び磁極Ｓ₂近傍へ戻る。この場合スリーブ表面から遠
くに位置するなどして受ける押し上げ力の小さい磁性粒
子分は、磁性粒子循環域限定部材６に到達する前に落下
する場合もある。つまり該循環層では重力と磁極による
磁気力と摩擦力及び磁性粒子の流動性（粘性）によって
矢印ｃの如く磁性粒子の磁気ブラシの循環が行われ、磁
気ブラシはこの循環の際に磁性粒子層の上にあるトナー
層からトナー８を逐次取込んでトナー供給容器２内の下
部に戻り、以下スリーブ３の回転駆動に伴ないこの循環
を繰り返す。

現像バイアス電圧13はプラス側、マイナス側のピーク
電圧が同じ交番電圧またはこの交番電圧に直流電圧を重
畳したものが使用できる。例えば暗部潜像電位−600V、
明部潜像電位−200Vの静電潜像に対して、一例として、
スリーブ３に直流電圧−300Vを重畳して波形のピーク電
圧Ｖ_pp300〜2000V、周波数200〜3000Hzの範囲で選択さ
れる交番電圧を印加し、感光体ドラム（潜像保持部材）
１を接地電位に保持する。

一般に磁気ブラシの電気抵抗が比較的高い（10⁸Ω・c
mより大）ため、現像バイアスのピーク電圧巾Ｖ_ppは高
い方が良く（例えば800V以上）かつ周波数は600Hz以
上、好ましくは800Hz以上、さらに好ましくは1kHz以上
で高い方が充分濃度のある良画質が得られた。Ｖ_ppのみ
高くても周波数が低いと濃度は低く、良画質は得にく
い。何れにしても、Ｖ_ppの上限は現像部の間隙放電限界
値が決まり、下限はスリーブ上及び磁性粒子上のトナー
の飛翔限界値で決められる。前記比較的抵抗の高い現像
ブラシでは印加する交番電界の周波数と現像ブラシ自身
の時定数の適切な選択によって、間隙電圧に達すること
がない様に交番電界のビータ値を設定することが好まし
い。

尚、本発明で述べている磁性粒子、磁気ブラシの抵抗
値とは、第１図に示す現像装置により、スリーブ３上に
多量の磁性粒子の磁気ブラシを形成し、これに対向して
スリーブと間隙約5mmを保った金属ドラムを設け、これ
と直列に約1MΩの抵抗を接続した回路に、直流200Vの電
圧を印加した時に流れる電流値より算出して求めたもの
である。

以下本発明に係る現像法について現像部12での現象を
記述する。

第２図、第３図は本発明に係る現像方法について現像
部の拡大説明図である。15は潜像保持部材上の暗部の潜
像電荷である。第２図はスリーブ３に交番電圧のプラス
波形成分が加わった場合で、第３図は交番電圧のマイナ
ス波形成分が加わった場合を示す。潜像電荷の極性はマ
イナス、現像剤の極性はプラスとして示してある。

現像ブラシ16の抵抗が比較的大きく（約10⁸Ω・cmよ
り大）、現像ブラシ16自身の材質その他による電荷の充
放電時定数に依存して、現像ブラシ16にはトナー８との
摩擦帯電電荷もしくは境映電荷、潜像保持部材１上の潜
像電界及び潜像保持部材１とスリーブ３間の交番電界に
よって注入される電荷が依存することになる。

潜像保持部材１上の暗部の潜像電荷15による電界と交
番電界による電界とが一致した時、現像ブラシ16にはス
リーブ３方向に最大屈伏状態となる。

潜像保持部材１上の潜像電荷15による電界と交番電界
による電界の方向が一致しない時、現像ブラシ16の屈伏
は小さくなる。

いずれにせよ上述の如く交番電界によって現像ブラシ
16は微細な、しかし激しい振動状態となり、潜像保持部
材上に余分に付着したカブリトナーは上述現像ブラシに
よって摺擦されて潜像保持部材３から除去され、現像ブ
ラシ上に引き戻される。また、現像ブラシ16の上記振動
によりトナーは現像ブラシ16から離脱し易くなり、潜像
保持部材１に供給され易くなるから、画像濃度も向上す
る。また、現像ブラシ16の上記振動により現像ブラシ16
内でトナーがほぐされ、これは画像濃度の向上やゴース
ト防止に寄与する。さらにこの振動状態が激しい場合、
現像ブラシの一部がブラシないしスリーブ上から離脱
し、潜像保持部材１とスリーブ表面との間で往復運動を
起こす。この往復運動するブラシの運動エネルギーは大
きくて効率が良く、上述の振動による効果が期待され
る。以上の現像部での磁性粒子の挙動は、高速度カメラ
で１秒間に8000コマの高速度撮影の結果、観測された現
象である。

本発明に用いられる導電性金属酸化物としては半導電
性を有する金属酸化物が用いられるが、ZnO-Al₂O₃（99/
1）、SnO₂-Sb₂O₃（95/5）、V₂O₅-MoO₃（7/3）、Bi₂O₃-M
oO₃（9/1）、TiO₂-SnO₂-Sb₂O₃（55/40/5）等の複合金属
酸化物が好ましく用いられ、特にZnO-Al₂O₃系、TiO₂-Sn
O₂-Sb₂O₃系の複合金属酸化物が好ましかった。しかも構
成比によりその比抵抗は調整することが可能で好ましい
値のものが得られる利点がある。

該導電性酸化物はその比抵抗が10⁷Ω・cm以下のもの
が使用できるが、添加量によって使用し得る比抵抗は変
わり、添加量を極力抑えたい場合は低抵抗のものを、添
加量を比較的多くできる場合は高抵抗のものを適宜選択
して使用できる。またその粒径は0.1〜２μのものが使
用でき、0.1μ未満の場合は微粉末の凝集が強くなり、
磁性粒子との乾式混合の際、該導電性粉を均一に分散さ
せるので困難となる。２μを超える場合は、該導電金属
酸化物そのものが潜電荷像のリークサイトとなる可能性
が高くなる。また本発明に用いられる導電性金属酸化物
の添加量は、絶縁性樹脂で被覆されている磁性粒子100
重量部に対して0.01〜10重量部添加するものである。こ
れ未満の含有量だと導電性金属酸化物微粉末の効果が現
われず、トナーがチャージアップしてしまい適切なトリ
ボ制御が達成されず、またこれを超える含有量だとトナ
ーが磁性粒子と接触しても摩擦帯電が不充分となり、画
像カブリが発生したり、また長期間放置すると磁性粒子
の帯電付与能力が全く損なわれ、トナーと分離してしま
う現象が発生したりする。

また本発明に用いられる導電性金属酸化物微粉末の添
加方法としては、本発明の導電性金属酸化物微粉末と非
磁性トナーと磁性粒子を同時に乾式混合したり、導電性
金属酸化物微粉末と非磁性トナーを前もって混合した
後、磁性粒子を乾式混合した場合には導電性金属酸化物
微粉末の効果は得られない。

本発明における導電性金属酸化物微粉末の添加効果は
本発明によって得られたスタート剤中のトナーのトリボ
の測定値によって裏づけられる。すなわち導電性金属酸
化物微粉末を添加した場合は添加しない場合よりトリボ
値が最高20〜30％大きな値となる。このことは磁性粒子
によりトナーの帯電が良好に行なわれていることを示唆
している。

本発明において用いられるトナーに用いられる炭化水
素連鎖を有する化合物とはＣ₁₂以上の炭化水素、脂肪
酸、およびそのエステルや金属石ケン、脂肪族アルコー
ル、多価アルコール、およびその金属塩やその塩化物、
フッ化物、アミド、ビスアミド及び同上の構造を構造単
位中に含む重合体及び共重合体、及びポリエチレン、ポ
リプロピレン等がある。これのものは単位または混合物
で市販されているものが利用できる。一般的にはパラフ
ィンワックス、ミクロクリスタリンワックス、モンタン
ワックス、セレシンワックス、オゾケライト、カルナバ
ワックス、ライスワックス、シェラックワックス、ザゾ
ールワックス、金属セッケン、アミドワックス等であ
り、滑剤としても知られるものである。

メーカー及び商品名としてはパラフィンワックス（日
本石油）、パラフィンワックス（日本精蝋）、マイクロ
ワックス（日本石油）、マイクロクリスタンワックス
（日本精蝋）、ヘキストワックス（ヘキストAG;Hoechst
AG）、ダイヤモンドワックス（新日本理化）、サンタ
イト（精工化学）、パナセート（日本油脂）等がある。

ポリエチレンは例えば特公昭40-524号公報に見る様な
重合方法で得ることができるが、そればかりでなくそれ
らを例えば特公昭40-524号公報に示す様な方法で分解し
た物も含まれる。一般にはこれらは中空成形用、インフ
レーションフィルム用、射出成形用として市販されてい
るポリエチレン及び低分子量ポリエチレン、またはポリ
エチレンワックスとして市販されているものであり、ヘ
キストAG（Hoechst AG）、セラネーズ、プラスチックス
（Celanese Plastics）、フィリップス ペトローラム
（Philips Petroleum Co.）、ナショナル ペトロケミ
カルズ（National Petrochemicals Corp.）、ユニオン
カーバイド（Union Carbide Corp.）、プリティッシ
ュ ハイロドカーボン ケミカルズ（British Hydroca
rbon Chemicals,Ltd.）、古河化学、三井石油化学、昭
和電工、チッソ等で製造販売されている。

代表的グレードとしては、例えばパラフィンワックス
としては次表の様なものもある。

その他例えば、 ヘキストワックスop （モンタン酸の部分ケン化エステルワックス，ヘキスト
AG） ヘキストワックスＥ （モンタン酸のエステルワックス，ヘキストAG） ヘキストワックスGL3 （部分ケン化合成ワックス，ヘキストAG） パナスートＳ−218 （日本油脂） スパームアセチ （日本油脂） ニッサンカスターワックスＡ （日本油脂） オリメスＨ （川研ファインケミカル） 等がある。

またアミドワックスとしては 飽和脂肪酸アミド系 ベヘニン酸アミド ダイヤミドKN （日本水素） ステアリン酸アミド アーマイドHT （ライオン油脂） アマイドＳ （日東化学） アマイドＴ （日東化学） ダイヤミッド200 （日本水素） ダイヤミッドAP−１ （日本水素） パルミチン酸アミド ニュートロンＳ−18 （日本樟脳） アマイドＰ （日東化学） ラウリン酸アミド アーマイドＣ（ライオンアーマー）（日東化学） ダイヤミッド （日本水素） 不飽和脂肪酸アミド系 エルカ酸アミド ラム（RAM） （ファインオレアニクス； Fine Oreanics Inc.） ニュートロンＳ （日本樟脳） ルブロール（LUBROL）EA （I.C.L） アルフローＰ−10 （日本油脂） ダイヤミッドＬ−200 （日本水素） ブライジン酸アミド オレイン酸アミド アーモスリップCP （ライオン油脂） ニュートロン （日本樟脳） アマイドＯ （日東化学） ダイヤミッドＯ−200 （日本水素） ダイヤミッドＧ−200 （日本水素） ニュートロンE18 （日本樟脳） エライドン酸アミド ビス脂肪酸アミド系 メチレンビスベヘニン酸アミド ダイヤミッドNKビス （日本水素） メチレンビスステアリン酸アミド ダイヤミッド200ビス （日本水素） アーモワックス （ライオンアーマー） ビスアマイド （日東化学） メチレンビスオレイン酸アミド ルブロンＯ （日本水素） エチレンビスステアリン酸アミド アーモワックスEBS （ライオンアーマー） エチレンビスオレイン酸アミド ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド アマイド65 （川研ファインケミカル） アマイド60 （川研ファインケミカル） オクタメチレンビスエルカ酸アミド モノアルキロールアミド系 Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ラウリン酸アミド トーホールN130 （東邦化学） アミゾールLME （川研ファインケミカル） Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）エルカ酸アミド Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ステアリン酸アミド アミゾール （川研ファインケミカル） Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）オレイン酸アミド Ｎ−（２−ヒドロキシメチル）ステアリン酸アミド メチロールアマイド （日東化学） のような脂肪族アミドがある。

上記炭化水素連鎖化合物と同様のポリエチレンワック
スかポリエチレンのような高分子物質も使用できる。高
分子物質の市販品としては、アライド ケム（Allied C
hem）性のACポリエチレン、三洋化成サンワックス、ヘ
キストAGのヘキストワックス、三井石油化学のハイワッ
クス、バスフ（BASF）のＡワックス、ナック（NUC）のD
QOJ、三井ポリケミカルのエルバックス（ELVAX）、昭和
油化のショウデックス（Shodex）等の各グレードがあ
る。一例としては、ポリエチレンワックスとしてはアラ
イド ケム製AC^#1702,AC^#617,AC^#6,AC^#7,AC^#8,AC^#9,AC^#
615三洋化成製サンワックス171P,151P,131P,161P,165
P、ヘキストAG製ヘキストワックスPE130,PE190,PA520、
三井石油化学製ハイワックス110P,210P,220P,310P,320
P,200P,410P,405P,400P、バスフ製BASF Aワックス,AMワ
ス等がある。また酸化型ポリエチレンワックスとしては
AC629,AC655,AC680,AC690,AC392,サンワックスE300,Hi
2E,4053E,Hoechst PAD 521,PAD 522等がある。

その他の高分子物質としては、昭和油化製Sholex605
0,6200,5050,5080,5220,F6050V、三井石油化学製ハイゼ
ックス1200J,2100J,2200J,5100J、古河化学製スタクレ
ンE610,E650,E670、三井ポリケミカル製ミラソンUe023
H,ACe30N,FL60,FL67等がある。

炭化水素連鎖を有する長鎖化合物を基体として単量体
をグラフト共重合または共グラフト共重合した化合物も
用いることができ、その製造方法は従来公知の方法が各
種用いられる。例えば塊状重合を用いる方法、溶媒を用
いた溶液グラフト重合法、乳化系で行なう乳化重合法、
分散懸濁重合法等である。

塊状重合においては単量体に基体を溶解し溶液法にお
いてはベンゼン、トルエン、キシレン等の溶媒に溶解さ
せた後、開始剤を作用せしめて重合反応を開始させる。
乳化法においては基体をあらかじめ乳化しておいて、次
いで重合反応を行なう。

また懸濁重合法においては、安定剤、分散剤を分散し
た水系に基体の粒子を分散し、単量体も水中に懸濁させ
重合反応を行なわせしめる。重合反応を行なわせしめる
前に予め加温して基体を単量体で膨潤しておいても良
い。

このようにして得られる生成物は厳密には単独のグラ
フト共重合体でなくともよい。すなわち、基体重合体と
グラフト重合体及び使用した単量体の単独重合体の混合
組成物であってもよい。しかし本発明の目的を達成する
ためには充分な性能を有する。

本発明においてはこれらを総称してグラフト共重合し
た化合物と称する。

本発明においてポリエチレンワックスと長鎖化合物を
適宜組み合わせて用いてもよい。もちろん必要に応じて
長鎖化合物の中で何種類かを組み合せて用いても良い。

この場合ポリエチレンワックスと長鎖化合物の配合比
は重量で80/20〜1/99（より好ましくは70/30〜5/95）で
ある。

また、さらに長鎖化合物の中からいくつかの化合物を
組みあわせて用いても良い。また長鎖化合物とグラフト
共重合した長鎖化合物を混合してトナーの結着樹脂とし
て用いても良い。

該長鎖化合物中のグラフトする単量体の量は0.01％〜
30％、より好ましくは0.3〜10％によるようにするのが
良い。

このような形態で特に好ましい構成は、非極性の長鎖
化合物をグラフト化した化合物Ａと極性の長鎖化合物Ｂ
との組合わせである。この場合、室温における硬度が適
当である。

非極性の長鎖化合物として好適なものはパラフィン、
ポリエチレンワックス、ポリエチレンサゾールワックス
などであり、一方化合物Ｂとして好適なものはモンタン
ワックス、ビーズワックス、カルナバワックスなどのＣ
₅〜Ｃ₃₀の炭化水素連鎖を有する高級脂肪酸エステルワ
ックスを含有するワックスであり、これらは付加的な性
能を得るために脱酸などの付加的精製をしたものを用い
てもよい。化合物Ａと化合物Ｂの比は10/90〜90/10が良
い。このような組合せの場合、90〜100℃の温度におけ
る粘度が1000cps以下（600〜900cps）と低く、懸濁造粒
法（特開昭59-127061号公報等参照）に適している。ま
た化合物Ａと化合物Ｂにさらに未反応の非極性の長鎖化
合物を入れてもよい。

更に本発明のトナーの結着樹脂としては、前記ポリエ
チレンと長鎖化合物の他に別の公知の樹脂を混合しても
よい。例えば、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリスチレン、ポリアミド樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、アクリル樹脂などがあるが、その量は結着樹脂
全体の30重量％を越えてはならない。

本発明のトナーに用いる着色材料としては、公知のも
のがすべて使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグ
ロシン、ベンジジンイエロー、キナクリドン、ローダミ
ンＢ、フタロシアニンブルーなどがある。

また本発明のトナーには種々の目的のために添加剤を
加えることができる。このような添加剤としては、金属
錯体、ニグロシンなどのような荷電制御剤、ポリテトラ
フルオロエチレンのような潤滑性のある化合物、ジシク
ロヘキシルフタレートのような可塑剤などがある。

本発明のマイクロカプセルトナーを製造するためには
上記材料を均一に混練した後粒子化する。粒子化は、混
合物を冷却後ジェット気流などの機械的な粉砕方法で粉
砕しても良いも、より好ましくは結着材料に着色材を溶
融状態で混合した後、溶融状態で微粒化し、しかる後に
冷却して得る方法が良い。この様な方法によると、得ら
れた粒子が球状である上、表面組成が均質な粒子を得る
ことができ、次いで粒子を被覆する際にも均質に被覆で
きるため、良好な特性を有するトナーを得ることができ
る。従ってこの様な製造方法で得られた粒子を用いるこ
とは本発明において磁性粒子との混合性に優れ均質な画
像を得ることができ、カブリ等のない画像を得ることが
できる。また上記の様に製造された芯粒子に研摩性無機
質微粒子を乾式混合した後被覆を行なうことにより、よ
り好ましいトナーを得ることができる。

この様に製造したカプセルトナーは、研摩性を有する
無機質微粒子を芯粒子表面近傍に付着させた芯粒子を殻
材で被覆する形態を有し、研摩性無機粒子を強固に保持
してこれを有効に利用し、且つマイクロカプセルトナー
は研摩材粒子により強化されている。このため、特に有
機光導電体を用いるOPC感光体と圧力定着性カプセルト
ナーの組合せにおいて問題であったOPC感光体上でのカ
プセルトナーの破壊によるカプセルトナー材料の融着、
フィルミングの現象が起こりにくくなっているほか、起
こった場合にも、研摩性無機質微粒子の有効利用によ
り、その現像特性に対する悪影響を効果的に除くことが
可能になる。

研摩性無機質微粒子としては金属酸化物、窒化物、炭
化物が好ましく用いられる。その具体例を挙げれば金属
酸化物としては、シリカ、酸化スズ、酸化セリウム、酸
化ジルコニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミ
ニウム、三二酸化鉄、チタン酸カルシウム、チタン酸ス
トロンチウム、チタン酸バリウムがあり；窒化物として
は、四三窒化チタン、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化チ
タンである。

カプセル化の方法としてはスプレー法、in-situ重合
法、相分離方法など各種の方法を用いることができる
が、好ましいのは非水溶媒系から相分離により薄壁をつ
くる方法によるもので壁材料としては、ビニル系重合体
で分子量（重量平均）が１万から15万、より好ましくは
３万から12万のものが好ましい。

ビニル系重合体で好ましいものはスチレン系、又はア
クリル系又はその共重合体が好ましい。

本発明に好ましく使用し得る相分離法とは、固形状の
カプセルトナーの芯粒子を形成する軟質固体状物質に対
して極めて低い溶解度または実質的に不溶解性を有し、
且つ殻材に対して良好な溶解性を示す良溶解性溶媒に殻
材を溶解した溶液に芯粒子を分散して分散液を調製し、
これに前記良溶解性溶媒とは均一に混合するが殻材に対
して低溶解性の溶媒を徐々に添加して芯粒子表面に殻材
を析出させる方法をいう。

良溶解性溶媒としては、例えばジメチルフォルムアミ
ドが挙げられ、低溶解性の溶媒としては例えば水、メチ
ルアルコール、エチルアルコール、または炭素数５〜８
個の炭化水素が挙げられる。

得られる本発明のカプセルトナーは、0.05〜1.0μ、
好ましくは0.1〜0.6μの厚さの外殻を有し、体積平均粒
径が１〜50μ、好ましくは約５〜20μのマイクロカプセ
ルである。

本発明のカプセルトナーは体積固有抵抗が10¹⁰Ω・cm
以上、特に10¹²Ω・cm以上の絶縁性を有することが好ま
しい。ここで言う体積固有抵抗は、トナーを100kg/cm²
の圧で成形し、これに100V/cmの電界を印加して、印加
後１分を経た後の電流値から換算した値として定義され
る。

本発明のカプセルトナーには、先にも述べたように、
更に荷電制御剤、流動性付与剤、着色剤等の目的でカー
ボンブラック、各種洗顔料、疎水性コロイド状シリカの
如き電子写真用外添剤を外添混合することができ、それ
らの添加効果を安定的に発揮せしめることができる。こ
れら外添成分はカプセルトナー100重量部に対して0.1〜
５重量部程度が適当である。

本発明のトナーの定着には、従来公知に定着方法を用
いることができる。例えばオーブ方式やフラッシュ定着
の様な非接触式の加熱定着方法、または弾性体や剛体の
接触ローラーの様な加熱ローラー、加圧ローラーによる
定着方式またはこれらの組合せである。

熱定着の場合、加熱温度は定着スピードや紙質に応じ
て選択されるが、本発明のトナーの場合、従来のトナー
に比べて低いエネルギーで定着が可能であり、弾性体の
接触ローラーを用いるいわゆる熱ローラー定着方式によ
るローラー設定温度としては、50〜100℃で定着が可能
である。

また圧力のみによる加圧定着の場合でも実用上充分な
定着画像を得ることができ、この場合圧力は線圧として
10〜20kg/cmが好ましく、熱と併用する場合は10kg/cm以
下でも定着可能である。

本発明に使用されるトナー塗布用磁性粒子としては、
例えば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバル
ト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの
合金または酸化物などが使用できる。又その製造方法と
して特別な制約はない。

また上記磁性粒子の表面を樹脂等で被覆する方法とし
ては、樹脂等の被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せし
めて塗布しキャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混
合する方法等、従来公知の方法がいずれも適用できる。

被覆材としての絶縁性樹脂材料としては、例えばポリ
テトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチ
レン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコン樹脂、ポ
リエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポ
リアミド、ポリビニルプチラール、アミノアクリレート
樹脂などを単独、或は複数で用いるのが適当であるが、
必ずしもこれに制約されないが、本発明においてはシリ
コン樹脂単独、スチレン・アクリル共重合体で特に好ま
しい結果が得られた。

［実施例］ 実施例１ 以下実施例により本発明をさらに詳しく説明する。例
で示す部は重量部である。

現像装置としては第１図に示したものを使用した。実
施例装置において感光体ドラム（潜像保持部材）１は矢
印ａ方向に60mm/秒の周速度で回転する。３は矢印ｂ方
向に66mm/秒の周速度で回転する外径32mm、厚さ0.8mmの
ステンレス（SUS304）製のスリーブで、その表面は^#600
のアランダム砥粒を用いて不定型サンドブラストを施
し、周方向表面の粗面度を0.8μｍ（Ｒ_z＝）にした。

一方、回転するスリーブ３内にはフェライト焼結タイ
プの磁石４を固定して配設し、磁極配置は第１図の如
く、表面磁束密度の最大値は約800ガウスとした。非磁
性ブレード５は1.2mm厚の非磁性ステンレスを用いた。
ブレードとスリーブの間隙は400μとした。このスリー
ブ３に対向する感光体ドラム１表面には、静電潜像とし
て暗部−600Vで明部−150Vの電荷模様を形成し、スリー
ブ３表面との距離を300μｍに設定した。そして上記ス
リーブに対し電源13により周波数800Hz、ピーク対ピー
ク値が1.4kVで、中心値が−300Vの電圧を印加し、現像
を行なった。

トナーは以下の方法で製造した。

上記混合物を溶融混練した後、二流体ノズルを用いて
微粒化した後、乾式分級により平均粒径13.0μのコア粒
子を得た。

一方乾式法で合成されたシリカ微粉体（比表面積：約
130m²/g）100重量部を攪拌しながら側鎖にアミンを有す
るアミノ変性シリコンオイル（25℃における粘度70cp
s、アミン当量830）12重量部を噴霧し、温度をおよそ25
0℃に保持して60分間で処理した。

前記コア粒子1kgに上記処理シリカ微粉末25gをヘンシ
ェルミキサー10B型（三井三池製作所）により温度40
℃、回転数約3300〜3500rpmの条件下で３分間外添混合
した。次いで上記のコア粒子と上記処理シリカ微粉末と
の外添付着混合物を殻材としてのスチレン−ジメチルア
ミノエチルメタクリレート共重合体（モル比90/10）を
溶解しているジメチルホルムアルデヒドの溶液中にホモ
ミキサーを用いて分散させながら、しかも該分散液の温
度を−25℃に保ちながら水を徐々に滴下させ、有機溶媒
溶液相からの相分離方法により、0.4μの膜厚を殻材を
コア粒子のまわりに被覆し、鮮明な青色のカプセル粒子
を得た。

次いで上記外添処方で室温下で外添混合し、非磁性の
青色カプセルトナーを得た。このカプセルトナーをミク
ロトームにより切断し、透過型電子顕微鏡で観察したと
ころ、殻材表面のシリカに加えてカプセルトナーの芯材
と殻材との界面及び芯粒子の内側（表面近傍）にシリカ
微流体が存在しているのが確認された。

一方、シリコン樹脂0.8重量％で被覆した粒径が300〜
350メッシュ間でしかもその真比重が5.0g/cm³であるフ
ェライト粒子100部に対し、ZnO-Al₂O₃複合金属酸化物微
粉末（重量比でZnO/Al₂O₃＝99/1、平均粒径0.6μｍ、比
抵抗45Ω・cm）を0.08部添加し、Ｖ型混合機にて15分間
分散処理した。次いで上記カプセルトナー2gと上記ZnO-
Al₂O₃微粉末を分散させたシリコン樹脂被覆フェライト
粒子60gをＶ型混合機にてさらに３分間混合し、スター
ト剤とした。

該スタート剤を第１図の現像装置に投入したところカ
ブリのない、階調性の良好な、鮮明な青色画像が得ら
れ、画像反射濃度は1.35であった。さらに現像剤の耐久
性を調べるために、第１図の上部現像器ホッパーに適宜
上記カプセルトナーの補給を行ないながら１万枚の耐久
を行なったが、初期と同様なカブリのない鮮明な画像
（画像濃度1.25）が得られ、トナー飛散も良好であっ
た。さらに高温高湿下（32.5℃,90％RH）、低温低湿下
（15℃,10％RH）で同様の画出しを行なったところ、画
像濃度は1.15以上でカブリ、ムラ等の問題のない画像が
得られた。

また得られた画像を剛体ローラーの圧接による圧力定
着装置（線圧15kg/cm）により圧力定着させたところ、
にじみ等のない、紙との定着性も実用上十分な定着画像
が得られた。

また別にテフロンローラーを使用した熱ロール定着に
より接触加熱定着を行なわせたところ、90℃以上の設定
温度で十分な定着性が得られた。

また別に定着ローラーの圧接の線圧を6kg/cm、ローラ
ーの温度を60℃にした圧力と熱の併用の定着器によって
も、にじみ等のない紙との定着性も実用上十分な定着画
像が得られた。

比較例１ 実施例１でシリコン樹脂被覆フェライト粒子にZnO-Al
₂O₃複合金属酸化物微粉末をはじめとする導電性金属酸
化物を添加せず、他に全て同様にして第１図の現像装置
に投入したところ、初期画像は実施例１と同様か、良好
であったが、耐久により画像能動が低下し、30枚通紙の
時点で画像濃度も1.0より低下し、画像ムラ、筋状カブ
リが発生した。耐久の休止直後では若干の回復は見られ
るものの、100枚を超えた時点で実用に耐えられない画
像となり、耐久を中断した。しかも低温低湿下では上記
の様な画像の欠陥がより顕著であった。

比較例２ 実施例１でシリコン樹脂被覆フェライト粒子100部に
対し、ZnO-Al₂O₃複合金属酸化物微粉末を1.5部添加する
以外は実施例１と全く同様にして、第１図の現像装置に
投入したところ、初期及び耐久における画像濃度は十分
であったが、100枚時点で画像が全体的にカブリ始め、
耐久の休止後２〜３枚の画像はカブリがひどく500枚を
超える時点では連続して耐久を続けているにもかかわら
ず、実用に耐えるものではなかった。しかも高温高湿下
では上記のカブリはより顕著であった。

比較例3,4 実施例１でシリコン樹脂被覆フェライト粒子に添加し
たのと同量のZnO-Al₂O₃複合金属酸化物微粉末をカプセ
ル粒子に外添し、実施例１での他の外添剤と同時にし、
あらかじめシリコン樹脂被覆フェライト粒子に添加しな
いでトナーに外添した場合（比較例３）、また実施例１
の様にあらかじめシリコン樹脂被覆フェライト粒子に添
加分散させるのではなく、外添トナーとシリコン樹脂被
覆フェライト粒子とZnO-Al₂O₃複合金属酸化物微粉末を
実施例１と同じ量比で同時に混合した場合（比較例４）
は、導電性微粉末の添加効果は発現せず、比較例１と同
じ結果となった。

比較例５ 比較例２でZnO-Al₂O₃複合金属酸化物微粉末の添加量
を2.5部にする以外は同様にしたところ、外添トナーと
シリコン被覆フェライト粉は混合せず分離した状態とな
ってしまい、第１図の現像装置に投入したところ、スタ
ートから全く画像濃度が低く（0.4以下）２〜３枚で全
く画像が出なくなった。

実施例２ 現像装置としては実施例１と同様第１図に示したもの
を使用した。トナーとしては以下を作成した。

上記混合物をMKMミキサー（小田製作所）により混合
溶融させた後に120℃に加熱したアトライタ（三井三池
製作所）に投入し、３時間分散した後Ｎ−ドデシルアミ
ン５重量部を加えてさらに30分間分散させた。次いで20
lのアジホモミキサー（特殊機化工業）に水20l及び親水
性シリカ（アエロジル^#300）30gを加え95℃に熱した分
散媒中に前記の溶融物2kgを投入したところ、約20分間
で平均径12.5μ（重量）の微粒子が得られた。これを急
冷した後、水酸化ナトリウム30gを投入し、24時間攪拌
後過し、水洗を繰り返した後通風乾燥機により乾燥さ
せてコア粒子を得た。

さらにこのコア粒子1kgにTiO₂微粉末（粒径0.2μｍ）
10gをヘンシェルミキサー10B型（三井三池製作所）によ
り、温度40℃、回転数約3300〜7500rpm条件下で３分間
外添混合した。

次いで上記コア外添混合物を殻材としてのスチレン−
ジメチルアミノエチルメタクリレート（モル比90/10）
共重合体を溶解しているジメチルホルムアルデヒドの溶
液中にホモミキサーを用いて分散させながらしかも該分
散液の温度を−25℃に保ちながら水を徐々に滴下させ有
機溶媒溶液相からの相分離方法により0.4μｍの膜厚で
殻材をコア粒子のまわりに被覆し、黒色のカプセル粒子
を得た。

次いで上記外添処方で室温下外添混合し、非磁性の黒
色カプセルトナーを得た。このカプセルトナーをミクロ
トームにより切断し、透過型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ、殻材表面のシリカに加えてカプセルトナーの芯材と
殻材との界面および芯粒子の内側（表面近傍）にシリカ
微粉末が存在しているのが確認された。

一方、スチレン−ブチルアクリレート共重合樹脂0.8
重量％で被覆した粒径が300〜350メッシュでしかもその
真比重が5.5g/cm³のフェライト粒子100部に対しV₂O₅-Mo
O₃複合金属酸化物微粉末（重量比でV₂O₅／MoO₃＝70/3
0、平均粒径6.8μｍ、比抵抗530Ω・cm［1000V/cm下
で］）を0.5部添加し、Ｖ型混合機にて15分間分散処理
した。次いで上記カプセルトナー8gと上記V₂O₅-MoO₃微
粉末を分散させたスチレン−ブチルアクリレート共重合
体樹脂被覆フェライト粒子60gをＶ型混合機にてさらに
３分間混合し、スタート剤とした。該スタート剤を第１
図の現像装置に投入したところ、カブリのない階調性の
良好な鮮明な黒色画像が得られ、画像反射濃度は1.40で
あった。さらに現像剤の耐久性を調べるために、第１図
の上部、現像器ホッパーに適宜上記カプセルトナーの補
給を行ないながら１万枚の耐久を行なったが、初期と同
様なカブリのない鮮明な画像（画像濃度1.28）が得ら
れ、トナー飛散も良好であった。さらに高温高湿下（3
2.5℃,90％RH）、低温低湿下（15℃,10％RH）で同様の
画出しを行なったところ、画像濃度は1.20以上でカブ
リ、ムラ等の問題のない画像が得られた。

また得られた画像を剛体ローラーの圧接による圧力定
着装置（線圧15kg/cm）により圧力定着させたところ、
にじみ等のない、紙との定着性も実用上十分な定着画像
が得られた。

実施例６ 実施例２でスチレン−ブチルアクリレート共重合体樹
脂被覆フェライト粒子にV₂O₅-MoO₃複合金属酸化物微粉
末を始めとする導電性金属酸化物を添加せず、他は全く
同様にして第１図の現像装置に投入したところ、初期画
像は実施例２と同様良好であったが、耐久により画像濃
度が低下し、30枚通紙の時点で画像濃度も1.0より低下
し、画像ムラ、筋状カブリが発生した。耐久の休止直後
では若干の回復は見られるものの、100枚を超えた時点
で実用に耐えられない画像となり、耐久を中断した。し
かも低温低湿下では上記の様な画像の欠陥がより顕著で
あった。

実施例７ 実施例２でスチレン−アクリレート共重合体樹脂被覆
フェライト粒子100部に対し、V₂O₅-MoO₃複合金属酸化物
微粉末を0.008部添加する以外は実施例１と全く同様に
して第１図の現像装置に投入したところ、初期画像は実
施例２と同様に良好であったが、耐久により画像濃度が
低下し、100枚通紙の時点で画像濃度も1.0以下となり、
画像ムラ、筋状カブリが発生した。耐久の休止直後、若
干の回復は見られるものの250枚を超えた時点で実用に
耐えられない画像となり、耐久を中断した。しかも低温
低湿下では、上記の様な画像の欠陥がより顕著であっ
た。

実施例８ 実施例２でスチレン−アクリレート共重合体樹脂被覆
フェライト粒子100部に対し、V₂O₅-MoO₃複合金属酸化物
微粉末を1.2部添加する以外は実施例２と全く同様にし
て第１図の現像装置に投入したところ、初期及び耐久に
おける画像濃度は十分であったが、100枚時点で画像が
全体的にカブリ始め、耐久の休止後２〜３枚の画像はカ
ブリがひどく、500枚を超える時点では連続して耐久を
続けているにもかかわらず、実用に耐えるものではなか
った。しかも高温高湿下では上記のカブリはより顕著で
あった。

比較例9,10 実施例1,2のそれぞれにおいて導電性金属酸化物のか
わりにAl₂O₃（粒径0.4μm,比抵抗10¹²Ω・cm）微粉末を
0.5部使用し、他に同様にしたが、それぞれ比較例1,6と
同様、良好な結果は得られなかった。

比較例11 実施例１において、ブレードとスリーブの間隙を200
μに変更し、さらにシリコン樹脂被覆フェライト粒子に
ZnO-Al₂O₃複合金属酸化物微粉末をはじめとする導電性
金属酸化物を添加しなかったことを除いては、実施例１
と同様にして試験を行ったところ、初期から3000枚まで
は、実施例１と同様に良好であったが、3000枚を超えた
ところで画像濃度が低下し始め、4000枚時点で画像濃度
が1.0以下となり、画像ムラ、筋状カブリが発生し、500
0枚を超えると実用に耐えるものではなかった。しかも
低温低湿下では上記の様な画像の欠陥がより顕著であっ
た。

第３図は上記実施例、比較例の結果を表わす図であ
る。図中、実線は実施例１、比較例1,2でスタート剤作
成直後のスタート剤中のトナーのトリボ値を連ねたもの
であり、破線は実施例２、比較例6,7,8でのスタート剤
作成直後のスタート剤中のトナーのトリボ値を連ねたも
のである。両曲線ともトリボ値の極大値付近のところの
導電性金属酸化物の添加量を選択すべきであることがそ
れぞれの結果から示唆される。つまりこの極大値近傍で
磁性粒子とトナーの帯電挙動及び付着脱離の相互作用が
最も良好であると考えられる。トリボ測定は、一般の二
成分吸収メッシュ法により、本発明はスタート剤そのも
のを0.7〜1.0g採取し、使用メッシュはステンレス製で5
00メッシュのものを使用した。

また、第４図は導電性金属酸化物の比抵抗を測定する
ための装置の一例を示す図である。測定条件としては試
料18の厚みを1mmとし、直流電源20を印加してその時の
電流値を読み取り次式により比抵抗を求めた。

d:試料厚 S:電極面積 V:印加電圧 I:1分後の電流値 本発明による測定ではｄ＝1cm（100g荷重下で）とな
る様に試料をパッキングし、印加電圧を100Vに固定して
測定した。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明によれば簡単な構成により磁性粒
子を使用する現像装置において、少量の磁性粒子を現像
領域に介在させることで地カブリがなく、階調性が良好
で、かつ負性特性のない、良好な画質を得ることができ
た。

また、現像に寄与するトナーをスリーブ上と磁性粒子
上とで効率良く分配し、その両者から飛翔現像させるこ
とで、交番電界中において、ほぼ100％近い現像効率を
達成することができた。これは現像装置構成として小型
化、簡素化を可能とするものである。

また少なくとも交番電界によって本発明に基づく磁性
粒子のブラシは潜像保持体と接触し、かつ振動すること
によって、潜像保持体上に付着した地カブリトナーを除
去することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかわる現像方法による現像装置の縦
断正面図、第２図は第１図の現像部の拡大説明図、第３
図は実施例、比較例を表すグラフ、第４図は導電性金属
酸化物の比抵抗を測定する装置を表す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像を保持するための潜像保持体と対向す
   る現像剤担持体の現像領域で現像剤担持体と潜像保持体
   との間に交番電界を付与しながら潜像を非磁性トナーで
   現像する画像形成方法において、真比重が6g/cm³以下で
   ありかつ電気的絶縁性樹脂で被覆されている磁性粒子表
   面に比抵抗10⁷Ω・cm以下の導電性金属酸化物微粉末を
   磁性粒子100重量部に対して0.01〜1.0重量部あらかじめ
   添加した磁性粒子を用いて、現像剤担持体の現像領域に
   該磁性粒子の存在量が５〜100mg/cm²となる様に磁気ブ
   ラシを形成し、現像領域で潜像保持体と現像剤担持体表
   面及び現像剤担持体表面に形成されている該磁気ブラシ
   表面との間で、Ｃ₁₂以上の炭化水素連鎖を有する化合物
   を含む結着材料と着色剤を含む粒子を被覆したマイクロ
   カプセルである非磁性トナーを往復させながら潜像を現
   像することを特徴とする画像形成方法。