JPS6396665A - 静電荷像現像用トナ−およびそれを用いた静電荷像の現像方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、電子写真法、静電印刷法、静電記録法等に
より形成された静電荷像を現像し可視化する静電荷像現
像用トナーおよびそれを用いた静電荷像の現像方法に関
する。

〈従来の技術〉 従来、電子写真法を利用した複写機等において、感光体
に形成された静電荷像を、結着樹脂、着色剤等を含存す
るトナーと鉄粉やフェライト粉等の磁性キャリアとから
なる現像剤により可視化する乾式現像法が広く利用され
ている。この乾式現像法の一種に、階調再現性、画質等
に優れた磁気ブラシ法がある。

この磁気ブラシ現像法は、第３図に示されるように、帯
電、露光により感光体ドラム（１）に形成された静電荷
像を、現像器（２）内に収容したトナーとキャリアとか
らなる現像剤］３）で現像することにより行なわれる。

より詳細には、上記現像器（ａ内には、上記現像剤（３
）を均一化するための攪拌ローラ（４）が内蔵されてい
ると共に、前記感光体ドラム（１）と対向しかつ所定間
隔離れて現像スリーブ（５）が配設されている。この現
像スリーブ（Ｓは、磁石等で形成されており、現像剤（
３）中の前記キャリアが鎖状に配列した磁気ブラシを形
成すると共に、前記トナーは、摩擦帯電により前記キャ
リアに付着している。また、前記感光体ドラム（１）に
形成された前記静電荷像を円滑に現像するため、穂立規
制板（６）により、磁気ブラシの長さが規制されており
、前記磁気ブラシと感光体ドラム（１）とを接触させる
ことにより、前記トナーを感光体ドラム（１）の静電荷
像に移行させ、静電荷像の現像を行なっている。

また、上記現像器（ｚ内のうち、流動している現像剤（
３）に接触する所定箇所には、現像剤の透磁率が、磁性
体である上記キャリアの現像剤（３］中に占める割合に
比例し、トナー濃度に逆比例することを利用して、前記
現像剤（３）中のトナー濃度を検出する磁気センサ（刀
が取付けられている。なお、この磁気センサ（力は、磁
気センサ（刀内部の発信コイルにより出力される周波数
が、現像剤（３）の透磁率に対応して変化することを利
用し、この変化を電圧出力として取出し、現像剤（３］
中のトナー濃度を電圧値として数値化し表示するために
用いられている。また、現像に伴い前記現像剤（３）中
のトナー濃度が低下し、ひいては画像濃度が低下するの
を防ぐため、現像剤（３）中のトナー濃度が所定値以下
となったこと、すなわち現像剤（３）の透磁率が所定値
以上となったことを上記センサ（７）が検出したとき、
ホッパ（９）に収容された補給用トナー（１０）をトナ
ー補給ローラ（１１）により補給し、現像剤（３）中の
トナー濃度を所定範囲に調整しながら現像を行なってい
る。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、従来の現像方法では、磁気センサのばら
つきにより、スタート現像剤をセットした直後からトナ
ーの補給が開始され、トナー濃度が過多となり、画像の
カブリやトナーの飛散を生じたり、トナー補給指示ラン
プが点灯したりする。

上記の問題を解決するため、トナー補給開始電圧Ｖ１を
スタート現像剤の出力電圧ＶＯよりも高く設定している
。このため、連続複写中の現像剤のトナー濃度は、スタ
ート現像剤のトナー濃度よりも低く制御されるので、画
像濃度の低下を引き起す。さらに、上記従来のように補
給用トナーとして、スタート現像剤に使用されるトナー
をそのまま用いる場合、現像剤中のトナー濃度を所定範
囲に制御しながら現像することができるものの、現像お
よびトナーの補給が繰返し行なわれると、現像剤中のキ
ャリアとトナーとの摩擦に伴い、トナーがキャリアに固
着する、いわゆるスペント化の傾向が著しく大きくなる
。このスペントが生じると、現像剤の電気抵抗が大きく
なったり、トナーの帯電特性が変化したりするだけでな
（、画像形成に有効に作用するトナー濃度が実質的に小
さくなり、画像濃度や画像特性が低下するという問題が
ある。

〈発明の目的〉 第１の発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、
補給用に適したトナーを簡便に作製でき、現像、補給を
繰返し行なっても、高品質の画像を長期に亘り得ること
のできる静電荷像現像用トナーを提供すること目的とす
る。

また、第２の発明は、補給用トナーとして、上記静電荷
像現像用トナーを用い、現像剤中のトナー濃度を所定範
囲に維持しつつ、高品質の画像を長期に亘り得ることの
できる現像方法を提供することを目的とする。

く問題点を解決するための手段および作用〉上記目的を
達成するため、第１の発明は、トナーとキャリアとから
なるスタート現像剤に補給される粉体トナーであって、
この粉体トナーが、現像剤の嵩密度を高める嵩密度増大
性微粉末物質を含有する静電荷像現像用トナーにより、
上記従来の問題点を解決するものである。

上記の構成からなる静電荷像現像用トナーによれば、粉
体トナーに、現像剤の嵩密度を高める嵩密度増大性微粉
末物質が添加されているので、補給された静電荷像現像
用トナーとスタート現像剤中のトナーとが混合しても、
現像剤中のトナーとキャリアとの間に上記微粉末物質が
介在してトナーの流動性が改善されると共に、トナーの
スペント化を防止でき、トナーの帯電特性、画像特性が
変化しない。また、粉体トナーに、前記微粉末物質を添
加するだけで補給用トナーとして適した静電荷像現像用
トナーを作製することができる。

また、第２の発明は、トナーとキャリアとからなるスタ
ート現像剤を用いて現像し、上記現像剤中のトナー濃度
が所定値以下に低下したとき、トナー濃度を検出するセ
ンサの検出信号に基いて補給用粉体トナーを補給するこ
とにより、現像剤中のトナー濃度を所定範囲に調整しな
がら現像する静電荷像の現像方法において、上記補給用
粉体トナーとして、上記現像剤の嵩密度を高める嵩密度
増大性微粉末物質が添加された粉体トナーを用いて現像
する静電荷像の現像方法により、上記従来の問題点を解
決するものである。

上記第２の発明の現像方法によれば、現像剤中のトナー
濃度が所定値以下に低下したことをセンサが検出すると
、現像剤の嵩密度を高める嵩密度増大性微粉末物質が添
加された補給用粉体トナーが補給され、現像剤の嵩密度
、充填密度が高まるので、現像剤の単位体積中に占める
キャリアの割合が大きくなる。従って、前記センサは、
トナー濃度が所定値以下でないにも拘らず、所定値以下
であると錯誤してトナー濃度を検出することになる。す
なわち、上記センサーによる現像剤中のトナー濃度が疑
似的に所定値よりも低く検知される。

その結果、現像剤中のトナー濃度が実質的に高い状態で
、補給用粉体トナーが補給され、現像することができる
。しかも、補給用粉体トナーには、前記微粉末物質が添
加されているのでトナーのスペント化も防止され、現像
剤中の実質的トナー濃度が低下するのを防止できる。

以下に、この発明の詳細な説明する。

第１の発明の静電荷像現像用トナーは、結着樹脂、着色
剤および他の添加剤を含有する粉体トナーと、現像剤の
嵩密度を高める嵩密度増大性微粉末物質とからなる。

上記結着樹脂としては、スチレン系重合体、アクリル系
重合体、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン
、塩素化ポリエチレン、ポリプロピレン、アイオノマー
等のオレフィン系重合体、ポリ塩化ビニル、ポリエステ
ル、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、ポリ
ビニルブチラール樹脂、フェノール樹脂、ロジン変性フ
ェノール樹脂、キシレン樹脂、ロジン変性マレイン酸樹
脂、ロジンエステル、石油樹脂等、各種の重合体が例示
できる。

上記重合体に用いられる不飽和単量体としては、スチレ
ン、α−メチルスチレン、０−メチルスチレン、ｐ−メ
チルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−クロロスチ
レン等のスチレン系単量体；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−ｎ−ブチル、ア
クリル酸イソブチル、アクリル酸−ｎ〜オクチル、アク
リル酸＝２−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸ステアリル、アクリル酸シクロヘキシル、アク
リル酸フェニル、アクリル酸−２−ヒドロキジエチル、
アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸グリ
シジル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、アクリルア
ミド、アクリロニトリル、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−ｎ−ブチ
ル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−ｎ−オク
チル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル
酸ドデシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸シ
クロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸グ
リシジル、メタクリル酸−２−ヒドロキシエチル、メタ
クリル酸−２−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸ジエ
チルアミノエチル等のアクリルまたはメタクリル系単量
体；マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸ま
たはこれらのアルキルエステル等の不飽和二重結合を有
するカルボン酸またはそのアルキルエステル；エチレン
、プロピレン、ブタジェン等のオレフィン系単量体：酢
酸ビニル；塩化ビニル、塩化ビニリデンビニルピロリド
ン；ビニルナフタレン等が例示できる。上記単量体は、
一種または二種以上混合して使用される。

上記重合体のうち、スチレン系重合体、アクリル系重合
体、またはスチレン−アクリル共重合体等を主成分とす
るものが好ましい。これらの重合体は、重量平均分子量
ａｏ、ｏｏｏ〜２００．０００　、特に、５０．０００
〜１５０，０００を有しているものが好ましく、一種ま
たは二種以上混合して用いられる。

なお、上記重合体のうち、ロジンエステル、ロジン変性
フェノール樹脂、ロジンマレイン酸樹脂、エポキシ樹脂
、ポリエステルや、繊維索系高分子、ポリエーテル樹脂
等は、トナーの摩擦帯電特性等を改良する上で有用であ
る。

また、粉体トナーが熱定着性トナーであるとき、上記重
合体は、軟化点５０〜２００℃、好ましくは、軟化点７
０−１７０℃を存するものが好ましい。

また、粉体トナーが圧力定着性トナーであるときは、ポ
リエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系ポリマー
、ポリアミド等、容品に塑性変形する重合体が主に用い
られる。この重合体は、他の重合体、例えば、ポリ酢酸
ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、水素化ポリス
チレン、水添ロジンエステル等の重合体、脂肪族、脂環
族または芳香族系石油樹脂等を含有していてもよい。

また、上記着色剤としては、例えば、カーボンブラック
、ランプブラック（Ｃ，１，迎７７２６Ｂ　）　、クロ
ムイエロー（Ｃ，１，迎１４０９０　）　、ハンザイエ
ロー（Ｃ，１，Ｎ１１１６８０．１１８８０　、等）、
ベンジジンイエロー　　（Ｃ，１，Ｎｎ２１１００等）
、スレンイエ（７−Ｇ（Ｃ，１，迎７０６００　’）　
、キノリンイエロー（Ｃ，１，庫４７００５　）　、パ
ーマネントオレンジＧＴＲ（Ｃ，１，Ｎ１１２３０５　
）　、ピラゾロンオレンジ（Ｃ，１，迎２１１１０　）
、パルカンオレンジ（Ｃ，１，ｆ１ｍ２１１８０　）　
、ウォッチヤングレッド（Ｃ，ＩＪｊ１１５８８５）、
パーマネントレッド（Ｃ，１，迎１２３１０等）、ブリ
リアントカーミン３Ｂ（Ｃ，Ｉ　、迎１６１０５）、ブ
リリアントカーミン６Ｂ（Ｃ。

１、陽１５８５０）、デュポンオイルレッド（Ｃ，１，
ｌｍ２８１０５　）　、ピラゾロンレッド（Ｃ，１，臘
２１１２０　）、リソールレッド（Ｃ，１，迎１５６３
０　）、ローダミンＢレーキ（Ｃ，ｌＪ、紅４５１７０
　）　、レーキレッドＣ（Ｃ，Ｉ。

迎１５５８５　）　、ローズベンガル（Ｃ，１，迎４５
４３５　）、アニリンブルー（Ｃ，Ｉ　、Ｎ１５０４０
５）、ウルトラマリンブルー（Ｃ，１，迎７７１０３　
）　、カルフォイルブルー（Ｃ，１，Ｎｌ　ａｚｏａｃ
　Ｂｌｕｅ　３　）　、メチレンブルークロライド（Ｃ
，１，迎５２０１５　）　、フタロシアニンブルー（Ｃ
，１，Ｎｎ７４１８０　）　、７タ０　シフ　ニングリ
ーン（Ｃ，１，迎７４２８０　）、マラヵイドグリーン
オクサレート（Ｃ，１，Ｎｎ４２０００　）等、または
Ｃ，１，ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ　００　、Ｃ，１
，５ｏｌｖｅｎｔ　Ｒｅｄ　２７、Ｃ，１，５ｏｌｖｅ
ｎＬＢｌｕｅ　３５等の油溶性染料などが例示される。

これらの着色剤は、一種または二種以上混合して用いら
れ、十分な画像濃度が得られる量、例えば、１〜３０重
量％、好ましくは、２〜２０重量％用いられる。

また、上記粉体トナーが磁性トナーであるときは、上記
着色剤と共に、または上記着色剤に代えて磁性体が用い
られる。上記磁性体としては、磁性を示すか、磁化可能
な材料であればよく、例えば、フェライト、マグネタイ
トを始めとする鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の
強磁性を示す金属、合金、またはこれらの金属を含む化
合物等が例示できる。これらの磁性体は、平均粒径０．
１〜１μｍ程度の大きさを存しており一種または二種以
上混合して、通常２０〜７５重量％、好ましくは、４０
〜７０重量９６用いられる。

なお、静電荷像現像用トナーの電荷を制御するため、上
記粉体トナーは、他の添加剤として、電荷制御剤を含有
しているものが好ましい。上記電荷制御剤としては、例
えば、ニグロシン染料（Ｃ。

１、ｒＪ１５０４１５Ｂ）　、オイルブラック（Ｃ，１
，ｆｌ１２６１５０　’）、スビロンブラック等の油溶
性染料や、ナフテン酸、サリチル酸、オクチル酸、後記
脂肪酸、樹脂酸のマンガン、鉄、コバルト、鉛、亜鉛、
セリウム、カルシウム、ニッケル等の金属塩である金属
石鹸等あるいは含金属アゾ染料、ピリミジン化合物、ア
ルキルサリチル酸金属キレート等が例示され、前記結着
樹脂当り０．１〜５重量％含有しているものが好ましい
。

また、上記粉体トナーは、前記定着ローラにトナーが付
着するのを防止するため、オフセット防止剤を含有して
いるものが好ましい。上記オフセット防止剤としては、
例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレ
ン、パラフィンワックスなどの各種ワックス、炭素原子
数４以上のオレフィン単量体の低分子量オレフィン重合
体、シリコーンオイル等が例示され、トナー当り０．５
〜１５ｆｆｌ　Ｑ％金含有ているものが好ましい。

そして、上記粉体トナーには、嵩密度増大性微粉末物質
が添加されている。この微粉末物質としては、］・ナー
の特性、感光体および画像特性に悪影響を及ぼすことな
く、補給後、現像剤の嵩密度、充填密度を高め、現１象
剤の単位体積中のキャリアの割合を大きくし、かつトナ
ーのスペント化を防止するものであれば、いかなるもの
も使用でき、例えば、タルク、カオリン、硫酸バリウム
等であってもよいが、ケイ酸アルミニウム、表面処理し
たケイ酸アルミニウム、炭酸カルシウム、三酸化アンチ
モン、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン
酸ストロンチウム、酸化マグネシウム、ケイ酸カルシウ
ム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等が好ましく、特に、
トナー、現像剤の流動性、トナーの帯電特性が改良され
、画像特性に優れたシリカ、アルミナおよび酸化チタン
が好ましい。また、上記嵩密度増大性微粉末物質は、ト
ナーの安定性の点から疎水化処理されたものが好ましい
。上記嵩密度増大性微粉末物質は、一種または二種以上
混合して用いられる。

上記微粉末物質は、現像剤中のトナーとキャリアとの間
に介在してベアリングのように作用し、トナーの流動性
を改善すると共に、トナーおよび現像剤の充填密度を高
める作用ををする。

上記微粉末物質は、適宜の嵩密度を有していてもよいが
、３０〜２００　ｇ／ｌ　、特に、約５０〜１５０　ｇ
／ｌの嵩密度を有するものが好ましい。嵩密度が３０ｇ
／Ｊ未満であるとトナーの流動性等が十分でなくなり、
２００　ｇ／Ｊを越えると現像剤中のキャリアの容積を
少量にて大きくすることが困難である。

また、上記微粉末物質は、適宜の粒径を有していてもよ
いが、平均粒径１〜１００　ｍμ、特に、５〜５０ｍμ
を有するものが好ましい。微粉末物質の粒子径がに記範
囲を外れると、現像剤の嵩密度、充填密度を高めること
が困難となり、トナーのスペント化も十分に防止できな
い。

上記微粉末物質の好ましい具体例としては、日本アエロ
ジル（株）製商品名［アエロジルＲ９７２Ｊ（平均粒径
ＩＧｍμ）、「アルミニウムオキサイドＣｌ　　（平均
粒径２０ｍμ）、「チタニウムオキサイドＰ２５Ｊ　　
（平均粒径３０ｍμ）等が例示できる。

上記微粉末物質は、前記粉体トナー１００重量部に対し
て、０．０５〜２重量部添加するのが好ましい。

微粉末物質の添加量が０．０５重量部未満であると、ト
ナーの流動性を十分に改良することができないだけでな
く、現像剤の嵩密度、充填密度を高め、現像剤中に占め
るキャリアの容積を大きくするのが困難である。また、
２重量％を越えるとトナーとキャリアとの摩擦帯電性が
悪くなり、トナーに要求される十分な摩擦帯電電荷が得
られず、トナーの飛散を起し、？４ｉ写機内を汚すこと
になる。

なお、上記粉体トナーには、感光体を保護するため、脂
肪酸金属塩が添加されていてもよい。

上記脂肪酸金属塩の脂肪酸としては、炭素数８〜３６の
飽和または不飽和脂肪酸、例えば、カプリル酸、カプリ
ン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリ
スチン酸、バルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、リ
グノセリン酸、セロチン酸、モンタン酸、オレイン酸、
エライジン酸、リノール酸、リルン酸、エルカ酸、リシ
ルイン酸、ジヒドロキシステアリン酸、環状脂肪酸、三
塩基性酸、あるいは上記不飽和脂肪酸の二量体であるダ
イマー酸等が例示される。上記脂肪酸のうち、飽和脂肪
酸、特にステアリン酸が好ましい。

また、上記脂肪酸金属塩の金属としては、亜鉛、鉛、鉄
、銅、錫、カドミウム、アルミニウム、カルシウム、マ
グネシウム、ニッケル、コバルト、マンガン、リチウム
、バリウム等各種の金属が例示できる。上記金属のうち
、亜鉛が好ましい。

上記脂肪酸金属塩は、トナー１００重量部に対して、０
０吋〜１０重量部添加される。

また、トナーの流動性を改良するため、シランカップリ
ング剤、シリコーンやフッ素化合物等の低表面張力を何
する化合物でトナー表面を処理してもよい。さらには、
上記粉体トナーは、所望により、熱処理することにより
トナーの角部等を滑らかにしてもよい。

上記の粉体トナーは、粒径１〜３０μｍ１好ましくは５
〜２５μｍを有している。

この発明の静電荷像現像用トナーは、補給用粉体トナー
、特に、上記静電荷像現像用トナーと鉄粉等に代表され
る磁性粉等のキャリアとからなるスタート現像剤と組合
せて用いられる補給用粉体トナーとして好適である。な
お、この発明の静電荷像現像剤用トナーは、前記嵩密度
増大性微粉末物質をトナー１００重量部に対してｏ、ｔ
−１，５重量部添加することにより、スタート現像剤用
トナーとしても使用できる。

以下に、現像方法に関する第２の発明について説明する
。

本発明の現像方法においては、スタート現像剤と、現像
剤中のトナー濃度が低下し、画像濃度が低下したとき補
給される補給用粉体トナーとを用いる。

上記スタート現像剤は、トナーとキャリアとからなり、
従来、慣用されている種々の現像剤を使用できる。また
、上記スタート現像剤としては、トナ−２〜ＩＯ重量％
、キャリア９０〜９８ｍ社％とからなる現像剤が使用で
きる。

」−記キャリアとしては、ガラスピーズや、酸化または
未酸化の鉄粉等の無被覆キャリア、または鉄、ニッケル
、コバルト、フェライト等の磁性体をアクリル系重合体
、フッ素系重合体、ポリエステル等の重合体で被覆した
被覆キャリアが用いられるが、現像剤中のトナー濃度を
検出しかつ制御する」二で、無被覆または被覆された鉄
やフェライト等の磁性体が好ましい。なお、上記キャリ
アは、通常、５０〜２０００μｍの粒径を有している。

また、上記補給用粉体トナーとしては、前記第１の発明
の静電荷像現像用トナーを用いる。この静電６：Ｉ像現
像用トナーには、嵩密度増大性微粉末物質が添加されて
いるので、前記の通り、前記スタート現像剤に補給する
と、現像剤の嵩密度、充填密度を高め、かつトナーのス
ペント化を防止できるたけでなく、トナーの流動性、摩
擦帯電性および画像特性をも改良することができる。

そして、上記スタート現像剤および補給用粉体トナーを
用い、例えば前記第３図に示す磁気ブラシ法等、公知の
現像法により現像する。

」二足第３図に示される現像法を例にとって説明すると
、現像剤（３）中のトナー濃度、および前記粉体トナー
に対する微粉末物質の添加量と前記磁気センサ（力によ
るセンサ出力電圧との関係は、第１図、第２図に示す通
りである。但し、第１図においては、微粉末物質の添加
量０．７重量部のトナーを用いた現像剤、第２図におい
ては、トナー濃度を４．５　重ｕ％とした現像剤中につ
いて示している。

なお、微粉末物質として、前記疎水性ンリカ（「アエロ
ジルＲ９７２Ｊ、日本アエロジル（株）製画品名）を用
いている。

第１図、第２図から明らかなように、センサ出力電圧は
、現像剤中のトナー濃度に逆比例（キャリアの割合に比
例）する。また、センサ出力電圧は、嵩密度増大性微粉
末物質であるシリカの添加により現像剤の嵩密度、充填
密度が大きくなるので、嵩密度増大性微粉末物質の添加
量に比例する。

そこで、スタート現像剤が示すセンサ出力電圧をｖＯ１
現像剤中のトナー濃度を制御するために補給用粉体トナ
ーを補給する補給開始電圧をＶｌ。

また、補給用粉体トナーを用いて作製した現像剤が示す
センサ出力電圧をｖ２と仮定する（但し、ｌ　Ｖ２−Ｖ
Ｉ　　Ｉ　≦０．５　、Ｖ２　＞ＶＯ）　、　マタ、ス
タート現像剤のトナー濃度をｘＯ１最初の補給開始電圧
Ｖｌにおける現像剤中のトナー濃度をＸｌ、補給用粉体
トナーでスタート現像剤中のトナーが置換された現像剤
中のトナー濃度をｘ２と仮定する（ｘｏ　’Ｈｘ２　＞
ｘｉ　）と、スタート現像剤を用いて現像するにつれて
トナーが消費されてトナー濃度が低下し、キャリアであ
る磁性粉の割合が大きくなるので、センサ出力電圧は、
徐々に大きくなり、ｖＯからＶｌに達する。センサ出力
電圧がＶｌ、トナー濃度がｘｌに達したとき、前記補給
用粉体トナーが補給される。

さらに、現像および補給用粉体トナーの補給を継続する
と、補給用粉体トナーに嵩密度増大性微粉末物質が含ま
れているので、現像剤の嵩密度が徐々に増大し、センサ
出力電圧も大きくな、る。そして、現像剤中のトナーが
補給用粉体トナーで略置換された状態では、トナー濃度
が同じであれば、センサ出力電圧がＶ２　＞ＶＯの関係
にあるので、補給開始電圧ｖ１を維持すべく補給用粉体
トナーが？＋ｌｉ給され、現像剤中のトナー濃度が最初
のトナー補給開始時における現像剤中のトナー濃度Ｘ１
よりも高くなる。すなわち、嵩密度増大性微粉末物質が
未添加の補給用トナーを用いる場合と異なり、前記セン
サが現像剤中のトナー濃度をｘｉ未満であると錯誤して
検出するものの、現像剤中のトナーの実質的ａ度は、補
給用粉体トナーが補給されるトナー濃度Ｘ１よりも高く
、スタート現像剤中のトナー濃度ＸＯと略同じ状態（Ｘ
Ｏ彎Ｘ２）に維持されながら、現像過程が進行すること
になる。

しかも、前記補給用粉体トナーには、トナーの流動性、
摩擦帯電性を改良する微粉末物質が添加されているので
、補給用粉体トナーの補給と、その後の繰返し現像によ
るトナーのスペント化を防止できる。従って、補給用粉
体トナーを補給し、現像を繰返しても、トナー特性が変
化せず、画像濃度が低下するのを防止できる。なお、前
記嵩密度増大性微粉末物質は、現像に伴いトナーと共に
所定量ずつ消費される。

上記磁気ブラシ現像法において、補給用粉体トナーが補
給される所定電圧ｖ１は、現像剤中のトナー濃度、前記
嵩密度増大性微粉末物質の添加量、所望する画像濃度に
応じて適宜設定することができるが、補給用粉体トナー
にてスタート現像剤と同じトナー濃度で作製した現像剤
のセンサ出力電圧Ｖ２との関係が下記式を満足するよう
に設定するのが好ましい。

１Ｖ２−Ｖｌｌ≦０．５（Ｖ） ｌ　Ｖ’２−　Ｖ　１　１　カ０．５（Ｖ）ヲＭ、ｔ　
ルト、ＩＪｌ、　像剤中ノトナー濃度を所定範囲に制御
するのが困難となる。

なお、上記磁気センサを用いる場合、通常、前記センサ
出力電圧が、現像剤、現像器により、それぞれ±１．５
　Ｖ程度ばらつく場合があるので、現１象剤中のトナー
濃度を精度よく制御するためには、特に、ｌ　Ｖ２−ｖ
ｓ　　＋　≦０．２５ｍ程度ニセンサ出力電圧を設定す
るのが好ましい。

なお、上記スタート現像剤の粉体トナーとして、前記第
１の発明の静電荷像現像用トナーを用いるのが好ましい
。この場合、スタート現像剤中のトナーと、補給用粉体
トナーとが略同−組成であるので、ｌ・ナーの流動性、
摩擦帯電特性等の特性の差がなく、多数枚１ｖ写しても
均質な画像が得られるという利点がある。

また、上記補給用粉体トナーと組合せて使用するとき、
スタート現像剤のトナーとして、前記粉体トナー１００
重量部に対して前記嵩密度増大性微粉末物質が０〜１．
２５重量部添加された静電荷像現像用トナーを用いるの
が好ましい。特に、センサによるトナー濃度の検出を精
度よく行ない、トナー濃度を所定範囲に制御するため、
スタート現像剤のトナー１００重量部に対する前記微粉
末物質の添加重量部をｙ１補給用粉体トナーｌｏＯ重量
部に対する前記微粉末物質の添加重量部を２とするとき
、下記関係式を充足する口添加されているものが好まし
い。

０．０５≦ｚ−ｙ≧１．５０　（重量部）すなわち、補
給用粉体トナー１００重量部に対する前記微粉末物質の
添加重量部が、スタート現像剤のトナー１００重量部に
対する添加重量部よりも、少なくとも０．０５重量部多
い条件で現像するのが好ましい。

上記磁気センサを用いる場合、現像剤中のトナー濃度を
精度よく制御するため、前記の通り、無被覆または被覆
された磁性粉からなるキャリアを用いるのが好ましい。

また、その場合、前記微粉末物質は、センサに対して非
感応な材料で構成されているのが好ましい。すなわち、
上記の例では、磁性を示さず、または磁化しない材料、
例えば、前記シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン等
で構成されているのが好ましい。

また、現像剤中のトナー濃度を検出するセンサとしでは
、前記補給用粉体トナーに現像剤の嵩密度を高める嵩密
度増大性微粉末物質が添加されているので、現像剤の容
量を検出するレベルセンサや、現像剤の重量を検出した
り、現像剤の静電容量を検出するセンサであってもよい
が、トナー濃度を精度よく制御できる上記磁気センサが
好ましい。

なお、補給用トナーの補給方法としては、上記のように
補給用トナーを連続的に補給する補給ローラに限らず、
補給用トナーを所定量ずつ間欠的に補給できるものであ
ってもよい。

上記トナーは、従来公知の現像方法、例えば、カスケー
ド現像法、毛ブラシ現像法、磁気ブラシ現像法等により
現像される。

〈実施例〉 以下に、実施例に基き、この発明をより詳細に説明する
。

実施例 スタート現像剤および補給用トナーの作製結着樹脂とし
てのスチレン−アクリル共重合体９０重量％、着色剤と
してのカーボンブラック７．５重−％、オフセット防止
剤としてのポリプロピレン１．５．１ｍ％、電荷制御剤
としての含金属染料１．０重量％を用い、常法により、
平均粒径１２μｌを４する粉体トナーを作製した。

この粉体トナー１００重量部に嵩密度増大性微粉末物質
としての疎水性シリカ（アエロジルＲ９７２，０木アエ
ロジル（株）裂開品名）を０．７重量部添加し、ヘンシ
ェルミキサ（三井三池社製）にて高速攪拌し、表面処理
を行ない、振動ふるいにより、異物、凝集物等を除去し
、スタート現像剤用トナーを作製した。このトナーと平
均粒径８ｏμｍのフェライトキャリア（日本鉄粉社製）
とを用い、ボールミルにて均一に混合することにより、
トナー濃度４．５重量％のスタート現像剤を作製した。

また、前記粉体トナー１００重量部に上記疎水性シリカ
を１．５　ｆｆ１ｍ部添加し、ヘンシェルミキサにて高
速攪拌し、表面処理を行ない、振動ふるいにより、異物
、凝集物等を除去し、補給用粉体トナーを作製した。

ランニングテスト Ｌ記スタート現像剤を、磁気センサを備えた三田工業（
株）製Ｄ　Ｃ−１１１型慢写機の現像器に収容し、３分
間空回してセンサ出力を測定してところ、６．５Ｖを示
した。なお、参考までに、上記スタート現像剤と同様に
して補給用トナーを４．５重量９６含む現像剤を作製し
、上記と同様にしてセンサ出力を測定したところ、８．
５ｖを示した。また、上記複写機において、補給用トナ
ーが補給されるトナー補給開始電圧を８．５ｖに設定し
た。

そして、上記複写機の現像器内に上記スタート現像剤を
収容し、現像器の上部に配設されたホッパに上記補給用
粉体トナーを収容すると共に、複写原稿および複写紙と
して、それぞれＡ−４サイズのものを用い、ランニング
テストを行なったところ、第４図に示すような結果を得
た。すなわち、当用のセンサ出力電圧は６．５Ｖを示し
、画像濃度は１．５であった。その後、補給用粉体トナ
ーが補給されない状態で曵写を継続したところ、センサ
ー出力電圧が大きくなり、現像剤中のトナー濃度が低下
し、画像濃度も徐々に低下した。そして、１００枚複写
した時点では、センサ出力電圧８．５Ｖ。

現像剤中のトナー濃度３重量％となり、画像濃度も１．
２５まで低下した。なお、上記のように、センサ出力電
圧がトナー補給開始電圧に達したので、補給用粉体トナ
ーが補給された。以降、複写を継続したところ、トナー
補給開始電圧である８、５ｖを維持しつつ、現像剤中の
トナーの消費に応じて、ホッパから現像器へ補給用粉体
トナーが補給され、現像剤中のトナー濃度が重量３重口
％から、徐々に上昇すると共に、複写枚数１．０００枚
目で、当初の現像剤中のトナー濃度である４、５重量％
に回復し、画像）ａ度も当初の画像濃度１．５に回復し
た。

また、センサ出力電圧８．５Ｖ、および現像剤中のトナ
ー濃度４．５重量％を維持しつつ、現像を継続したとこ
ろ、　２０．０００枚複写したとき、画像濃度１．４３
を示した。

比較例 一方、本発明の補給用粉体トナーを用いることなく、補
給用トナーとして、前記スタート現像剤用トナーを用い
、上記実施例と同様にしてランニングテストを行なった
ところ、第５図に示すような結果を得た。すなわち、複
写枚数１００枚目で画像濃度が１．２５に低下すると共
に、その後も現像剤中のトナー濃度、画像濃度が当初の
値に回復することなく、現像が行なわれ、２０，０００
枚目の複写画像は、画像濃度１．２を示した。

〈発明の効果〉 以上のように、第１の発明の静電荷像現像用トナーによ
れば、粉体トナーに、現像剤の嵩密度を高める嵩密度増
大性微粉末物質が添加されているので、トナーの流動性
がよくなり、トナーのスペント化を防止でき、トナーの
帯電特性、画像特性が変化しない。従って、現像、補給
を繰返し行なっても、トナーのスペント化が生じること
なく、高品質の画像を長期に回り形成することができる
。

また、粉体トナーに、上記嵩密度増大性微粉末物質が添
加するだけで、補給用として好適なトナーを簡便に作製
できる。

また、第２の発明によれば、補給用粉体トナーとして、
現像剤の嵩密度を高める嵩密度増大性微粉末物質が添加
されたトナーを用いるので、補給用粉体トナーの補給に
より現像剤の嵩密度、充填密度が高まると共に、トナー
のスペント化を防止できる。また、補給用粉体トナーが
補給されると、センサーが現像剤中のトナー濃度を疑似
的に低く検出するので、補給用粉体トナーがさらに補給
され、現像剤中のトナー濃度が実質的に高い状態で現像
することができる。従って、現像剤中のトナー濃度を所
定範囲に維持しつつ、画像濃度を低下させることなく高
品質の画像を長期に亘り形成することができるという本
発明特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は現像剤中のトナー濃度とセンサ出力電圧との関
係を示す図、 第２図は現像剤における微粉末物質の添加量とセンサ出
力電圧との関係を示す図、 第３図は、磁気ブラシ法による現像機構を示す概略図、 第４図は実施例の結果を示す図、 第５図は比較例の結果を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナーとキャリアとからなるスタート現像剤に補給
   される粉体トナーであって、この粉体トナーが、現像剤
   の嵩密度を高める嵩密度増大性微粉末物質を含有するこ
   とを特徴とする静電荷像現像用トナー。 ２、微粉末物質が、粉体トナー１００重量部に対して０
   ．０５〜２重量部添加されている上記特許請求の範囲第
   １項記載の静電荷像現像用トナー。 ３、微粉末物質が、嵩密度３０〜２００ｇ／ｌを有する
   シリカ、酸化アルミニウムおよび酸化チタンからなる群
   から選ばれたものである上記特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の静電荷像現像用トナー。 ４、微粉末物質が、粒子径１〜１００ｍμを有するもの
   である上記特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに
   記載の静電荷像現像用トナー。 ５、トナーとキャリアとからなるスタート現像剤を用い
   て現像し、上記現像剤中のトナー濃度が所定値以下に低
   下したとき、トナー濃度を検出するセンサの検出信号に
   基いて補給用粉体トナーを補給することにより、現像剤
   中のトナー濃度を所定範囲に調整しながら現像する静電
   荷像の現像方法において、上記補給用粉体トナーとして
   、上記現像剤の嵩密度を高める嵩密度増大性微粉末物質
   が添加された粉体トナーを用いて現像することを特徴と
   する静電荷像の現像方法。 ６、キャリアが、磁性粉である上記特許請求の範囲第５
   項記載の静電荷像の現像方法。 ７、センサが、磁気センサである上記特許請求の範囲第
   ５項記載の静電荷像の現像方法。