JP2728881B2 - Image forming method - Google Patents
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- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば電子写真法、静電記録法、静電印刷
法等に適用される画像形成方法に関する。The present invention relates to an image forming method applied to, for example, an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, and the like.
現在において、ある画像情報から可視画像を形成する
方法として、電子写真法、静電記録法、静電印刷法等の
ように静電潜像を経由する方法が広く利用されている。At present, as a method of forming a visible image from certain image information, a method via an electrostatic latent image such as an electrophotographic method, an electrostatic recording method, an electrostatic printing method, and the like is widely used.
例えば電子写真法においては、光導電性材料よりなる
感光層を有してなる静電潜像担持体(以下「感光体」と
もいう。)に一様な静電荷が付与された後、像露光によ
り当該感光体の表面に原稿に対応した静電潜像が形成さ
れ、この静電潜像が現像領域において現像剤担持体上に
担持された現像剤により現像されてトナー像が形成され
る。このトナー像は紙等の記録材に転写された後、加熱
あるいは加圧等により定着されて複写画像が形成され
る。一方、転写工程後の感光体は、除電され,次いで転
写されずに感光体上に残留したトナーがクリーニングさ
れたうえ次の複写画像の形成に供される。For example, in electrophotography, a uniform electrostatic charge is applied to an electrostatic latent image carrier (hereinafter, also referred to as a “photoconductor”) having a photosensitive layer made of a photoconductive material, and then image exposure is performed. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the document is formed on the surface of the photoconductor, and the electrostatic latent image is developed by the developer carried on the developer carrier in the development area to form a toner image. This toner image is transferred to a recording material such as paper, and then fixed by heating or pressing to form a copied image. On the other hand, the photoreceptor after the transfer step is neutralized, and then the toner remaining on the photoreceptor without being transferred is cleaned and used for the formation of the next copy image.
しかして、現像剤としては、従来、磁性体粒子を含有
しない非磁性トナーと磁性を有するキャリアとよりなる
二成分系現像剤と、磁性体粒子を含有する磁性トナーよ
りなる一成分系現像剤とが知られている。Thus, as a developer, conventionally, a two-component developer composed of a non-magnetic toner containing no magnetic particles and a carrier having magnetism, and a one-component developer composed of a magnetic toner containing magnetic particles are used. It has been known.
二成分系現像剤は、現像の進行に伴ってトナーのみが
消費されることから、トナー濃度を一定の範囲内に維持
するためのトナー補給装置を必要とする難点がある。す
なわち、トナー濃度が過小のときには画像濃度が低下す
るため画像が不鮮明となり、一方トナー濃度が過大のと
きにはキャリアとの摩擦接触の機会が減少するため、ト
ナーに適正な摩擦帯電電荷を付与することが困難とな
り、その結果画像にカブリが発生して画質が低下する。Since the two-component developer consumes only the toner as the development proceeds, there is a problem in that a toner replenishing device for maintaining the toner concentration within a certain range is required. That is, when the toner density is too low, the image density is reduced and the image becomes unclear.On the other hand, when the toner density is too high, the chance of frictional contact with the carrier is reduced. As a result, fogging occurs in the image, and the image quality is reduced.
また、二成分系現像剤においては、キャリヤが繰り返
して使用に供されるため、キャリヤ粒子の表面にトナー
物質が逐次付着して汚染され、その結果トナーに適正な
摩擦帯電電荷を付与することが困難となり、画像にガブ
リが発生し、現像剤の耐久性を損なう問題点がある。Further, in the case of a two-component developer, the carrier is repeatedly used, so that the toner substance adheres successively to the surface of the carrier particles and becomes contaminated, and as a result, it is possible to impart an appropriate triboelectric charge to the toner. There is a problem that it becomes difficult and the image is fogged and the durability of the developer is impaired.
これに対して、一成分系現像剤は、上記のような問題
点を有しないものである。すなわち、キャリヤを含まな
いためトナー濃度の調整を必要とせず、従ってトナー補
給装置が不要でメンテナンスが容易となり、また、現像
剤を撹拌するための特別な装置も不要となるため現像器
の構成をきわめて簡単なものとすることができる等の利
点がある。On the other hand, a one-component developer does not have the above-mentioned problems. In other words, since no carrier is included, adjustment of the toner concentration is not required, so that a toner replenishing device is not required, maintenance is easy, and a special device for stirring the developer is not required. There are advantages such as being extremely simple.
一方、感光体としては、セレン感光体、酸化亜鉛感光
体、硫化カドミウム感光体、有機感光体、アモルファス
シリコン感光体等が知られているが、中でも、感度、耐
熱性、解像度、耐久性等において特に優れた機能が発揮
される点で有機感光体もしくはアモルファスシリコン感
光体が好ましい。On the other hand, as the photoreceptor, a selenium photoreceptor, a zinc oxide photoreceptor, a cadmium sulfide photoreceptor, an organic photoreceptor, an amorphous silicon photoreceptor, and the like are known. Among them, in terms of sensitivity, heat resistance, resolution, durability, and the like. An organic photoreceptor or an amorphous silicon photoreceptor is preferable in that particularly excellent functions are exhibited.
斯かる有機感光体もしくはアモルファスシリコン感光
体上に形成された静電潜像を一成分系現像剤により現像
する方法としては、従来、接触型磁気ブラシ現像方法が
知られている。この接触型磁気ブラシ現像方法は、現像
剤に含有される磁性材料により現像剤担持体上に現像剤
を穂立ちさせて磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシに
より感光体表面を摺擦して当該感光層表面の静電潜像を
現像する方法である。As a method for developing an electrostatic latent image formed on such an organic photoreceptor or an amorphous silicon photoreceptor with a one-component developer, a contact-type magnetic brush developing method is conventionally known. In this contact type magnetic brush developing method, a magnetic brush is formed by erecting a developer on a developer carrier using a magnetic material contained in the developer, and the surface of the photoreceptor is rubbed by the magnetic brush. This is a method of developing an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive layer.
しかして、斯かる接触型磁気ブラシ現像方法を有機感
光体もしくはアモルファスシリコン感光体に適用する場
合に、現像剤を構成するトナーや外部添加剤が硬質であ
るために比較的早期に感光体表面に微小な筋状の傷が発
生し、そして感光体が高感度であるが故に当該筋状の傷
に起因して画像に白筋が発生する問題点がある。また、
筋状の傷が過大になってくると当該傷にトナーや紙粉等
が埋め込まれてクリーニング不良や黒筋状の汚れが発生
する問題点がある。また、一度現像されたトナー像がさ
らに磁気ブラシにより擦過されて擦過方向に沿ったトナ
ー像の流れ条斑や白筋状の掃き目が発生し、あるいは磁
気ブラシの擦過打撃によりトナー像が画像部周辺に散乱
し、ハーフトーンの再現性が不良となり、画像の解像度
の低下を招来する問題点がある。Therefore, when such a contact-type magnetic brush developing method is applied to an organic photoreceptor or an amorphous silicon photoreceptor, the toner and external additives constituting the developer are hardened on the photoreceptor surface relatively early due to being hard. There is a problem that minute streak-like scratches occur and white streaks occur in the image due to the high sensitivity of the photoconductor. Also,
When the streak-like scratches become excessive, there is a problem that toner, paper powder, or the like is embedded in the scratches, resulting in poor cleaning or black streak-like stain. Further, the toner image once developed is further rubbed by a magnetic brush to cause a streak of the toner image along the rubbing direction or a white streak-like sweep, or the toner image is formed by the rubbing of the magnetic brush. There is a problem that the light is scattered to the periphery and the halftone reproducibility becomes poor, resulting in a decrease in image resolution.
以上の接触型磁気ブラシ現像方法の問題点を解消する
ために、現像剤担持体上の現像剤層と感光体表面とが直
接接触することがない非接触現像方法を適用することが
考えられる。しかし、非接触現像方法においてはトナー
と静電潜像との静電気的な吸引力により当該トナーを感
光体表面に付着させるため、現像性すなわちチナーの静
電潜像に対する付着性が悪く、その結果画像全体におい
て画像濃度が低くなるという問題点がある。In order to solve the above problems of the contact type magnetic brush developing method, it is conceivable to apply a non-contact developing method in which the developer layer on the developer carrier and the surface of the photoreceptor are not directly in contact. However, in the non-contact developing method, the toner adheres to the surface of the photoreceptor by electrostatic attraction between the toner and the electrostatic latent image, so that the developing property, that is, the adhesion of the toner to the electrostatic latent image is poor. There is a problem that the image density is low in the entire image.
一方、一成分系現像剤を構成する従来の磁性トナーに
おいては、トナー同士による若干の摩擦帯電、トナーと
現像器内の現像剤担持体の表面もしくは現像剤層の厚さ
を規制する厚さ規制部材等との摩擦帯電によりトナーに
摩擦帯電電荷が付与されるものであるため、正に帯電し
たトナーと負に帯電したトナーが共に存在しやすい。そ
のため帯電量分布が広くしかも帯電量が小さく、その結
果逆極性のトナーおよび弱帯電量のトナーが感光体上の
非画像部にも付着して画像にカブリが発生したり、適正
帯電量のトナーしか現像に供されないという選択現像が
発生して、多数回にわたる画像の形成に供すると現像性
が低下し、感光体上の画像部に付着するトナー量が不十
分となり、画像アレが発生したり、画像濃度が低下する
問題点がある。On the other hand, in a conventional magnetic toner that constitutes a one-component developer, a slight frictional charging between the toners, a thickness regulation that regulates the thickness of the toner and the surface of the developer carrier or the thickness of the developer layer in the developing device. Since frictional charge is applied to the toner by frictional charge with a member or the like, both a positively charged toner and a negatively charged toner are likely to exist. As a result, the charge amount distribution is wide and the charge amount is small. As a result, the toner of the opposite polarity and the toner of the weak charge amount adhere to the non-image portion on the photoreceptor to cause fogging in the image, and the toner having the appropriate charge amount When the image is formed multiple times, the developability deteriorates, the amount of toner adhering to the image area on the photoreceptor becomes insufficient, and image unevenness occurs. However, there is a problem that the image density is reduced.
また、磁性トナーに含有される磁性体粒子が硬質であ
り、しかも磁性トナー粒子の表面にも露出した状態で磁
性体粒子が存在するため、このような磁性トナーを用い
て現像を行うと、感光体表面に磁気ブラシによる擦過傷
が発生しやすく、特に低温低湿の環境下においては擦過
傷が顕著に発生する。特に感光体として擦過傷が生じや
すい有機感光体やアモルファスシリコン感光体を用いた
場合に上記現象が顕著となり、擦過傷部分の現像性が低
下して画像アレが著しく発生する。Further, since the magnetic particles contained in the magnetic toner are hard and the magnetic particles are present in a state where the magnetic particles are also exposed on the surface of the magnetic toner particles, if the development is performed using such a magnetic toner, Scratches due to the magnetic brush are likely to occur on the body surface, and particularly in a low-temperature and low-humidity environment, the scratches are remarkable. In particular, when an organic photoreceptor or an amorphous silicon photoreceptor, which easily causes abrasion, is used as the photoreceptor, the above-described phenomenon becomes remarkable, and the developability of the abrasion portion is reduced, resulting in remarkable image unevenness.
以上のような事情から、下記の如き磁性トナーが提案
された。Under the circumstances described above, the following magnetic toners have been proposed.
ビスフェノールAプロピレンオキサイド、テレフタル
酸、アジピン酸、炭素数12のアルキル基を置換したコハ
ク酸、トリメリット酸よりなる単量体組成物を反応させ
て得られるポリエステルを結着樹脂として用い、当該結
着樹脂中にサリチル酸クロムおよび磁性体を含有させて
構成した磁性トナー(特開昭61−284771号公報参照)。Using a polyester obtained by reacting a monomer composition comprising bisphenol A propylene oxide, terephthalic acid, adipic acid, succinic acid substituted with an alkyl group having 12 carbon atoms, and trimellitic acid as a binder resin, the binder is used. A magnetic toner comprising a resin containing chromium salicylate and a magnetic substance (see JP-A-61-284771).
しかし、上記の技術では、以下のような問題点があ
る。However, the above technique has the following problems.
(1)上記技術のポリエステルは、その単量体組成物
中に硬質成分であるビスフェノール系ジオールが含まれ
ているため、得られるポリエステルが硬質となる。従っ
て斯かるポリエステルを結着樹脂として用いた磁性トナ
ーは硬質なものとなり、特に低温低湿(例えば温度10
℃、相対湿度20%程度)の環境下においては、硬質化が
顕著となり、従って当該磁性トナーを低温低湿の環境下
で多数回にわたる画像の形成に供すると、有機感光体や
アモルファスシリコン感光体の表面に早期に擦過傷が発
生し、これらの傷に起因して画像不良が発生する問題点
がある。(1) Since the polyester of the above technology contains a bisphenol-based diol as a hard component in its monomer composition, the obtained polyester is hard. Therefore, a magnetic toner using such a polyester as a binder resin becomes hard, and in particular, has a low temperature and a low humidity (for example, a temperature of 10%).
(About 20 ° C. and relative humidity of about 20%), the hardening becomes remarkable. Therefore, when the magnetic toner is subjected to image formation many times in a low-temperature and low-humidity environment, an organic photoreceptor or an amorphous silicon photoreceptor can be used. There is a problem that scratches are generated on the surface at an early stage, and image defects are caused by these scratches.
(2)上記技術のポリエステルは、その単量体組成物
中に硬質成分であるビスフェノール系ジオールが含まれ
ているため、当該ポリエステルを結着樹脂として含有し
てなる磁性トナーにおいては、低温低湿の環境下におい
て負帯電性が過剰となり、そのため現像性が低下して画
像濃度の低下や画像アレを発生する問題点がある。(2) Since the polyester of the above technology contains a bisphenol-based diol as a hard component in its monomer composition, a magnetic toner containing the polyester as a binder resin has a low temperature and low humidity. There is a problem that the negative charging property becomes excessive under the environment, so that the developing property is lowered and the image density is lowered and the image is uneven.
本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであ
って、その目的は、低温低湿の環境条件下においても現
像剤が適正な摩擦帯電性を有していて優れた現像性が発
揮され、画像濃度の低下および画像アレを伴わずに良好
な現像を達成でき、有機感光体やアモルファスシリコン
感光体を用いるときにも当該感光体表面の早期損傷を伴
わずに多数回にわたり安定に画像を形成することができ
る画像形成方法を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, the purpose thereof, even under low-temperature and low-humidity environmental conditions, the developer has an appropriate triboelectricity, and excellent developability is exhibited, Good development can be achieved without lowering of image density and image dislocation, and even when using organic photoreceptor or amorphous silicon photoreceptor, images can be formed stably many times without early damage of the photoreceptor surface. An object of the present invention is to provide an image forming method capable of performing the following.
上記目的を達成するため、本発明は、現像領域におい
て静電潜像担持体上の静電潜像を振動電界の存在下で現
像剤担持体上に担持された一成分系現像剤により現像す
る工程、熱ローラ定着器により定着する工程、および静
電潜像担持体上に残留した一成分系現像剤をクリーニン
グブレードによりクリーニングする工程を含む画像形成
方法において、現像領域における静電潜像担持体の線速
Vpに対する現像剤担持体の線速Vsの比Vs/Vpの値が0.8〜
1.5であり、前記静電潜像担持体が、有機感光体または
アモルファスシリコン感光体よりなり、前記一成分系現
像剤が、少なくとも磁性トナーとpHが6以下の無機微粒
子とを有してなり、当該磁性トナーが、下記成分〜
を含む単量体組成物を縮重合反応させて得られ、(酸価
(AV)に対する水酸基価(OHV)の比(OHV/AV)の値が
1.0〜5.0であるポリエステルよりなる結着樹脂中に磁性
体粒子が分散含有されてなることを特徴とする。In order to achieve the above object, the present invention develops an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier in a development area with a one-component developer carried on a developer carrier in the presence of an oscillating electric field. An image forming method comprising: fixing a one-component developer remaining on an electrostatic latent image carrier with a cleaning blade; Linear velocity
The ratio Vs / Vp of the linear velocity Vs of the developer carrier to Vp is 0.8 to
1.5, the electrostatic latent image carrier is made of an organic photoreceptor or an amorphous silicon photoreceptor, and the one-component developer has at least a magnetic toner and inorganic fine particles having a pH of 6 or less, The magnetic toner has the following components:
Is obtained by polycondensation reaction of a monomer composition containing (OHV / AV) ratio (OHV / AV) to (OH value)
It is characterized in that magnetic particles are dispersed and contained in a binder resin made of polyester having a ratio of 1.0 to 5.0.
成分;芳香族ジカルボン酸 成分;脂肪族ジオール 成分;ベンゼントリカルボン酸、その無水物またはエ
ステル また、現像剤担持体上に担持された一成分系現像剤の
高さが、現像領域における静電潜像担持体と現像剤担持
体との最小間隙よりも小さいことが好ましい。Component: aromatic dicarboxylic acid component; aliphatic diol component; benzenetricarboxylic acid, anhydride or ester thereof Also, the height of the one-component developer supported on the developer carrier is the electrostatic latent image in the development area. Preferably, it is smaller than the minimum gap between the carrier and the developer carrier.
現像領域における感光体の線速Vpに対する現像剤担持
体の線速Vsの比Vs/Vpの値を0.8〜1.5としたので、接触
型磁気ブラシ現像方法を適用する場合に磁気ブラシによ
る感光体表面に対する擦過力を十分小さく抑制すること
ができる。しかし、これのみでは現像領域への現像剤供
給量の不足および一成分系現像剤の摩擦帯電電荷の低下
を招いて現像性が低下するので、これを補償するため現
像領域に振動電界を作用させる。すなわち、振動電界に
より一成分系現像剤を振動させることにより、トナーに
摩擦帯電電荷をいわば補助的に付与して摩擦帯電電荷の
不足を補償するとともに、トナー粒子の感光体表面への
移行を促進させることができる。Since the ratio Vs / Vp of the ratio of the linear velocity Vs of the developer to the linear velocity Vp of the photoreceptor in the development area was set to 0.8 to 1.5, the surface of the photoreceptor by the magnetic brush was used when the contact type magnetic brush developing method was applied. Can be suppressed sufficiently small. However, this alone causes a shortage of the developer supply amount to the developing area and a decrease in triboelectric charge of the one-component developer, thereby deteriorating the developing property. To compensate for this, an oscillating electric field is applied to the developing area. . In other words, by vibrating the one-component developer with an oscillating electric field, frictional charge is applied to the toner in a so-called auxiliary manner to compensate for the shortage of the triboelectric charge, and to promote the transfer of the toner particles to the photoreceptor surface. Can be done.
また、現像剤担持体上に担持された一成分系現像剤層
の高さを現像領域における感光体と現像剤担持体との最
小間隙よりも小さくして当該現像剤層を感光体に非接触
となるような状態で現像領域に供給することにより、磁
気ブラシの擦過力に起因する問題を完全に解消すること
ができ、ハーフトーンの再現性や解像度の著しい向上を
図ることができ、さらには感光体の早期損傷の防止効果
が顕著となる。Also, the height of the one-component developer layer carried on the developer carrying member is made smaller than the minimum gap between the photosensitive member and the developer carrying member in the developing area so that the developer layer is not in contact with the photosensitive member. By supplying the toner to the developing area in such a state, the problem caused by the frictional force of the magnetic brush can be completely eliminated, and the reproducibility and resolution of halftone can be significantly improved. The effect of preventing early damage of the photoreceptor becomes remarkable.
しかも、本発明においては、一成分系現像剤を構成す
る磁性トナーの結着樹脂として用いる特定のポリエステ
ルが、3価の単量体であるベンゼントリカルボン酸、そ
の無水物またはエステル、芳香族ジカルボン酸、脂肪族
ジオールを含む単量体組成物を縮重合反応させて得られ
るポリエステルであって、特に従来用いられていたビス
フェノール系ジオールではなくて脂肪族ジオールを用い
ているため、低温低湿の環境条件下においても磁性トナ
ーの摩擦帯電性が過剰にならず適正な範囲となり、帯電
量分布が環境条件によらずに均一化する。そして、一成
分系現像剤が磁性トナーとともに無機微粒子を含有して
なるため概して低い磁性トナーの流動性が十分に改善さ
れる。従って斯かる一成分系現像剤の優れた特性と上記
現像条件との相乗作用により、選択現像による現像性の
低下、カブリ、画像アレ等の問題を招来せず、画像濃度
の高い良好な画像を安定に形成することができる。Moreover, in the present invention, the specific polyester used as the binder resin of the magnetic toner constituting the one-component developer is benzenetricarboxylic acid which is a trivalent monomer, its anhydride or ester, or aromatic dicarboxylic acid. A polyester obtained by subjecting a monomer composition containing an aliphatic diol to a polycondensation reaction, and particularly because an aliphatic diol is used instead of a conventionally used bisphenol-based diol, environmental conditions of low temperature and low humidity Even below, the frictional charging property of the magnetic toner is not excessive and is in an appropriate range, and the charge amount distribution is uniform regardless of environmental conditions. Since the one-component developer contains the inorganic fine particles together with the magnetic toner, the fluidity of the generally low magnetic toner is sufficiently improved. Therefore, due to the synergistic effect of the excellent properties of such a one-component developer and the above-described developing conditions, a decrease in developability due to selective development, fogging, and problems such as image bleeding do not occur, and a good image having a high image density can be obtained. It can be formed stably.
また、単量体組成物中に脂肪族ジオールが存在するた
め柔軟性のあるポリエステルが得られ、磁性トナーが軟
質化される。従って、特に接触型磁気ブラシ現像方法を
適用する場合においても磁気ブラシの擦過力が小さく抑
制され、感光体の早期損傷を有効に防止することができ
る。しかも静電潜像担持体が擦過傷の生じやすい有機感
光体またはアモルファスシリコンよりなるものであって
も、その早期損傷が防止されるので、クリーニング不良
や画像アレを伴わずに多数回にわたり良好な現像を達成
でき、感光体の耐久性が格段に向上する。そして、低温
低湿の環境条件下においても、当該効果が確実に発揮さ
れるため、現像をきわめて有利に行うことができる。Further, since the aliphatic diol is present in the monomer composition, a flexible polyester is obtained, and the magnetic toner is softened. Therefore, even when the contact type magnetic brush developing method is applied, the rubbing force of the magnetic brush is suppressed to be small, and early damage to the photoconductor can be effectively prevented. Moreover, even if the electrostatic latent image carrier is made of an organic photoreceptor or amorphous silicon, which is likely to be scratched, early damage is prevented, so that good development can be performed many times without defective cleaning or image defects. Can be achieved, and the durability of the photoconductor is significantly improved. Further, even under low-temperature and low-humidity environmental conditions, the effect can be surely exerted, so that development can be performed very advantageously.
また、特定のポリエステルにより磁性トナーが軟質化
されるため磁性トナー粒子の破壊が生じにくくトナー微
粉による汚染が回避され、多数回にわたり安定な現像を
達成できる。In addition, since the magnetic toner is softened by the specific polyester, the destruction of the magnetic toner particles does not easily occur, the contamination by the toner fine powder is avoided, and stable development can be achieved many times.
また、単量体組成物中に脂肪族ジオールが存在するた
め定着工程においてはポリエステルの溶融時における転
写紙の繊維間への浸透性が優れたものとなり、そのため
磁性トナーの定着性が格段に向上し、特に低温低湿の環
境条件下においても優れた定着性が発揮され定着不良が
発生しない。In addition, since the aliphatic diol is present in the monomer composition, in the fixing step, the permeability between the fibers of the transfer paper when the polyester is melted is excellent, so that the fixing property of the magnetic toner is remarkably improved. In particular, excellent fixability is exhibited even under low-temperature and low-humidity environmental conditions, and fixing failure does not occur.
また、単量体組成物中に3価の単量体であるベンゼン
トリカルボン酸、その無水物またはエステルが存在する
ためポリエステルが三次元網状構造となり、従って熱ロ
ーラ定着法により定着を遂行する場合に熱ローラに対す
る溶融磁性トナーの離型性が向上し、耐オフセット性が
優れたものとなる。Further, the presence of the trivalent monomer, benzenetricarboxylic acid, its anhydride or ester, in the monomer composition causes the polyester to have a three-dimensional network structure. The releasability of the molten magnetic toner from the heat roller is improved, and the offset resistance is excellent.
以下、本発明の構成を具体的に説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be specifically described.
〔1〕トナー 一成分系現像剤を構成する磁性トナーにおいては、前
記成分〜を含む単量体組成物を縮重合反応させて得
られるポリエステルを結着樹脂として用いる。[1] Toner In a magnetic toner constituting a one-component developer, a polyester obtained by subjecting a monomer composition containing the above-mentioned components to a polycondensation reaction is used as a binder resin.
前記成分の芳香族ジカルボン酸としては、例えばテ
レフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、これらの酸のエ
ステルまたは無水物等を挙げることができる。斯かる芳
香族ジカルボン酸は、磁性トナーの負帯電性、耐久性、
クリーニング性を向上する。Examples of the aromatic dicarboxylic acid as the component include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, and esters or anhydrides of these acids. Such an aromatic dicarboxylic acid is a magnetic toner having a negative chargeability, durability,
Improves cleaning performance.
以上の芳香族ジカルボン酸と共にその他のジカルボン
酸を併用してもよい。斯かるその他のジカルボン酸とし
ては、例えばマレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シ
トラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、シクロヘキサ
ンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、
マロン酸、またはこれらの酸の無水物もしくはエステ
ル、リノレイン酸の二量体、その他の2官能の有機酸単
量体を挙げることができる。斯かるその他のジカルボン
酸の配合割合は、ジカルボン酸全体の30モル%以下が好
ましい。当該その他のジカルボン酸の配合割合が過大の
ときには前記特定のポリエステルのガラス転移点が低下
してトナーの保存性が悪化する。Other dicarboxylic acids may be used in combination with the above aromatic dicarboxylic acids. Examples of such other dicarboxylic acids include, for example, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid,
Examples thereof include malonic acid, anhydrides or esters of these acids, dimers of linoleic acid, and other bifunctional organic acid monomers. The mixing ratio of such other dicarboxylic acids is preferably 30 mol% or less of the whole dicarboxylic acids. When the mixing ratio of the other dicarboxylic acid is excessive, the glass transition point of the specific polyester is lowered, and the storage stability of the toner is deteriorated.
前記成分の脂肪族ジオールとしては、例えばエチレ
ングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレング
リコール、テトラエチレングリコール、ペンタエチレン
グリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピ
レングリコール、1,4−ブタンジオール、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
コール等を挙げることができる。斯かる脂肪族ジオール
は、磁性トナーに柔軟性を付与する。従って、感光体の
早期損傷、クリーニングブレードの早期損傷が防止さ
れ、クリーニング不良に起因する現像不良の発生を抑制
することができる。また磁性トナーの摩擦帯電性を適正
な一定の範囲に維持する効果を発揮する。脂肪族ジオー
ルの中でも、炭素数が2〜10の脂肪族ジオールが特に好
ましい。炭素数が過小のときには耐湿性が悪く、一方炭
素数が過大のときにはガラス転移点が低下し高温高湿下
の流動性が低下し現像性が悪くなる。Examples of the aliphatic diol of the component include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, pentaethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, 1 , 4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, neopentyl glycol and the like. Such an aliphatic diol imparts flexibility to the magnetic toner. Therefore, early damage to the photoconductor and early damage to the cleaning blade can be prevented, and occurrence of defective development due to poor cleaning can be suppressed. Further, the magnetic toner exerts an effect of maintaining the frictional charging property of the magnetic toner within an appropriate constant range. Among the aliphatic diols, aliphatic diols having 2 to 10 carbon atoms are particularly preferred. When the carbon number is too small, the moisture resistance is poor, while when the carbon number is too large, the glass transition point is lowered, the fluidity under high temperature and high humidity is reduced, and the developability is deteriorated.
以上の脂肪族ジオールと共にその他のジオールを併用
してもよい。斯かるその他のジオールとしては、例えば
シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールA、水素
添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェ
ノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA
等、その他の2官能のアルコール単量体を挙げることが
できる。斯かるその他のジオールの配合割合は、ジオー
ル全体の30モル%以下が好ましい。当該その他のジオー
ルの配合割合が過大のときには、磁性トナーの微粉が発
生しやすく、現像剤の耐久性が悪化する。Other diols may be used in combination with the above aliphatic diols. Such other diols include, for example, cyclohexane dimethanol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropyleneated bisphenol A
And other bifunctional alcohol monomers. The mixing ratio of such other diols is preferably 30 mol% or less of the whole diol. When the mixing ratio of the other diol is excessive, fine powder of the magnetic toner is easily generated, and the durability of the developer is deteriorated.
前記成分のベンゼントリカルボン酸、その無水物ま
たはエステルとしては、例えば1,2,4−ベンゼントリカ
ルボン酸、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、これらの
酸の無水物またはエステルを挙げることができる。これ
らは磁性トナーに良好な負の摩擦帯電性を付与すること
ができ、また定着性、耐オフセット性、耐久性が向上す
る。Examples of the benzenetricarboxylic acid, anhydride or ester thereof as the component include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, and anhydrides or esters of these acids. These can impart good negative triboelectric charging property to the magnetic toner, and improve the fixing property, anti-offset property and durability.
ベンゼントイカルボン酸、その無水物またはエステル
の配合割合は、単量体組成物全体の1〜30モル%が好ま
しい。当該配合割合が過小のときには磁性トナーの耐オ
フセット性が悪化し、また耐久性が悪化する。一方、当
該配合割合が過大のときには磁性トナーの定着性が悪化
する。The blending ratio of benzenetoycarboxylic acid, its anhydride or ester is preferably 1 to 30 mol% of the whole monomer composition. When the compounding ratio is too small, the offset resistance of the magnetic toner deteriorates, and the durability also deteriorates. On the other hand, when the mixing ratio is excessive, the fixability of the magnetic toner deteriorates.
前記特定のポリエステルとしては、さらに、酸価(A
V)に対する水酸基価(OHV)の比OHV/AVの値が1.0〜5.0
であるものが用いられ、特に、1.2〜3.0のものが好まし
い。斯かる比OHV/AVの値が過小のときにはトナーの流動
性が悪化して現像性が低下する。一方、当該比OHV/AVの
値が過大のときには粉体としての保存性が悪化する。The specific polyester further includes an acid value (A
The ratio of hydroxyl value (OHV) to V) OHV / AV is 1.0 to 5.0
Are used, and particularly preferably those of 1.2 to 3.0. When the value of the ratio OHV / AV is too small, the fluidity of the toner deteriorates, and the developability decreases. On the other hand, when the value of the ratio OHV / AV is too large, the storage stability as a powder deteriorates.
ここで、酸価(AV)とは、試料1g中に含まれる酸を中
和するために必要な水酸化カリウムのミリグラム数をい
う。また、水酸基価(OHV)とは、基準油脂分析試験法
(日本油脂化学協会編)に従って試料1gをアセチル化す
るときに水酸基結合した酢酸を中和するために必要な水
酸化カリウムのミリグラム数をいう。Here, the acid value (AV) refers to the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize the acid contained in 1 g of a sample. Also, the hydroxyl value (OHV) is the number of milligrams of potassium hydroxide required to neutralize hydroxyl-bonded acetic acid when acetylating 1 g of a sample according to the standard method for testing fats and oils (edited by the Japan Association of Fats and Chemicals). Say.
さらに、前記特定のポリエステルの軟化点Tspは、90
〜170℃が好ましく、さらに100〜160℃が好ましい。斯
かる軟化点Tspが過小のときにはトナーの粉体としての
保存性が悪化し、また耐オフセット性が悪化する。一
方、当該軟化点Tspが過大のときには定着性が悪化す
る。Furthermore, the softening point T sp of the particular polyester, 90
To 170 ° C, more preferably 100 to 160 ° C. When the softening point Tsp is too small, the storability of the toner as powder deteriorates and the offset resistance deteriorates. On the other hand, when the softening point Tsp is excessively large, the fixability deteriorates.
ここで、軟化点Tspとは、高化式フローテスター「CFT
−500型」(島津製作所製)を用いて、測定条件を、荷
重20kg/cm2、ノズルの直径1mm、ノズルの長さ1mm、予備
加熱80℃で10分間、昇温速度6℃/分とし、サンプル量
1cm3(真性比重×1cm3で表される重量)として測定記録
したとき、フローテスターのプランジャー降下量−温度
曲線(軟化流動曲線)におけるS字曲線の高さをhとす
るとき、h/2のときの温度をいう。Here, the softening point T sp is defined as the Koka type flow tester “CFT
Using a “-500 type” (manufactured by Shimadzu Corporation), the measurement conditions were a load of 20 kg / cm 2 , a nozzle diameter of 1 mm, a nozzle length of 1 mm, preheating at 80 ° C for 10 minutes, and a heating rate of 6 ° C / min. , Sample amount
When measured and recorded as 1 cm 3 (intrinsic specific gravity × weight expressed by 1 cm 3 ), when the height of the S-shaped curve in the plunger descent-temperature curve (softening flow curve) of the flow tester is h, h / It means the temperature at 2.
また、前記特定のポリエステルがガラス転移点Tgは、
50〜70℃が好ましい。斯かるガラス転移点Tgが過小のと
きにはトナーの粉体としての保存性が悪化し、また耐オ
フセット性が悪化する。一方、当該ガラス転移点Tgが過
大のときには定着性が悪化する。Further, the glass transition point Tg of the specific polyester,
50-70 ° C is preferred. When the glass transition point Tg is too small, the storage stability of the toner as a powder deteriorates, and the offset resistance deteriorates. On the other hand, when the glass transition point Tg is excessively large, the fixability deteriorates.
ここで、ガラス転移点Tgとは、示差走査熱量計「低温
DSC」(理学電気社製)を用い、昇温速度10℃/分で測
定した際、ガラス転移領域におけるDSCサーモグラムの
ガラス転移点以下のベースラインの延長線と、ピークの
立上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を
示す接線との交点の温度をガラス転移点と定めたときの
値をいう。Here, the glass transition point Tg refers to a differential scanning calorimeter
Using a DSC (manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd.) at a heating rate of 10 ° C./min, an extension of the baseline below the glass transition point of the DSC thermogram in the glass transition region, and the peak from the rising part of the peak The value at the time when the temperature at the intersection with the tangent line showing the maximum slope up to the top is defined as the glass transition point.
一成分系現像剤を構成する磁性トナーは、上記の特定
のポリエステルからなる結着樹脂とともに、磁性体粒子
を必須成分として含有してなるものである。The magnetic toner constituting the one-component developer contains magnetic particles as an essential component together with the binder resin made of the above specific polyester.
斯かる磁性体粒子としては、例えば鉄、フェライト、
マグネタイトをはじめとする鉄、ニッケル、コバルト等
の強磁性を示す金属もしくは合金またはこれらの元素を
含む化合物、強磁性元素を含まないが適当に熱処理する
ことによって強磁性を示すようになる合金、例えばマン
ガン−銅−アルミニウムもしくはマンガン−銅−錫等の
ホイスラー合金とよばれる種類の合金、二酸化クロム、
その他を挙げることができる。Such magnetic particles include, for example, iron, ferrite,
Ferromagnetic metals and alloys such as magnetite, nickel, cobalt or other ferromagnetic metals or alloys or compounds containing these elements, alloys that do not contain ferromagnetic elements but become ferromagnetic by appropriate heat treatment, such as Alloys of the type called Heusler alloys such as manganese-copper-aluminum or manganese-copper-tin, chromium dioxide,
Others can be mentioned.
磁性体粒子の平均粒径は、0.1〜1μm程度が好まし
い。斯かる小径の磁性体粒子を用いることにより結着樹
脂である上記特定のポリエステルに対して均一に分散含
有させることができ、磁性トナーの磁気的特性が揃った
ものとなる。The average particle size of the magnetic particles is preferably about 0.1 to 1 μm. By using such small-diameter magnetic particles, the magnetic particles can be uniformly dispersed and contained in the specific polyester as the binder resin, and the magnetic properties of the magnetic toner become uniform.
また、磁性体粒子の含有割合は、磁性トナーの10〜70
重量%が好ましく、特に20〜50重量%が好ましい。当該
含有割合が過小のときには現像の際に磁性トナーが飛散
して各機器の汚染の原因となる。一方当該含有割合が過
大のときには磁気ブラシ現像方法を適用する際に現像剤
担持体の表面に均一な磁気ブラシを形成することが困難
となり、画像アレを発生する。The content ratio of the magnetic particles is 10 to 70% of the magnetic toner.
% By weight, particularly preferably 20 to 50% by weight. If the content ratio is too small, the magnetic toner scatters during development and causes contamination of each device. On the other hand, when the content ratio is excessively large, it becomes difficult to form a uniform magnetic brush on the surface of the developer carrying member when applying the magnetic brush developing method, and image unevenness occurs.
一成分系現像剤を構成する磁性トナーには、必要に応
じて、着色剤、定着性向上剤、荷電制御剤、クリーニン
グ性向上剤等の各種の添加剤が含有されていてもよい。The magnetic toner constituting the one-component developer may contain various additives such as a colorant, a fixing property improver, a charge control agent, and a cleaning property improver, if necessary.
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(C.I.No.50415 B)、アニリンブルー(C.I.No.5
0405)、カルコオイルブルー(C.I.No.azoic Blue3)、
クロムイエロー(C.I.No.14090)、ウルトラマリンブル
ー(C.I.No.77103)、デュポンオイルレッド(C.I.No.2
6105)、キノリンイエロー(C.I.No.47005)、メチレン
ブルークロライド(C.I.No.52015)、フタロシアニンブ
ルー(C.I.No.74160)、マラカイトグリーンオクサレー
ト(C.I.No.42000)、ランプブラック(C.I.No.7726
6)、ローズベンガル(C.I.No.45435)、これらの混合
物、その他を用いることができる。着色剤の配合割合
は、結着樹脂100重量部に対して1〜20重量部が好まし
い。Examples of the coloring agent include carbon black, nigrosine dye (CINo. 50415B), aniline blue (CINo.5).
0405), Calco Oil Blue (CINo.azoic Blue3),
Chrome Yellow (CINo.14090), Ultramarine Blue (CINo.77103), Dupont Oil Red (CINo.2)
6105), quinoline yellow (CINo. 47005), methylene blue chloride (CINo. 52015), phthalocyanine blue (CINo. 74160), malachite green oxalate (CINo. 42000), lamp black (CINo. 7726)
6), Rose Bengal (CINo.45435), mixtures thereof, and others can be used. The mixing ratio of the colorant is preferably 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin.
定着性向上剤としては、例えばポリオレフィン、脂肪
酸金属塩、脂肪酸エステル、部分ケン化脂肪酸エステ
ル、高級脂肪酸、高級アルコール、流動または固形のパ
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、シリコーンワニス、脂肪族フロロカーボン、
これらの混合物等を用いることができる。斯かる定着性
向上剤の配合割合は、結着樹脂100重量部に対して1〜2
0重量部が好ましい。Examples of the fixability improver include polyolefin, fatty acid metal salt, fatty acid ester, partially saponified fatty acid ester, higher fatty acid, higher alcohol, fluid or solid paraffin wax, amide wax, polyhydric alcohol ester, silicone varnish, aliphatic Fluorocarbon,
These mixtures and the like can be used. The mixing ratio of such a fixability improver is 1 to 2 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.
0 parts by weight is preferred.
荷電制御剤として、例えば金属錯体系染料、ニグロシ
ン系染料、アンモニウム塩系化合物、トリフェニルメタ
ン系化合物等を用いることができる。As the charge control agent, for example, a metal complex dye, a nigrosine dye, an ammonium salt compound, a triphenylmethane compound, or the like can be used.
クリーニング性向上剤としては、例えばステアリンン
酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミ
ニウム等の脂肪酸金属塩等を用いることができる。As the cleaning property improver, for example, fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, and aluminum stearate can be used.
磁性トナーの平均粒径(重量)は、解像度、階調性、
画質の向上を図る観点から、5〜20μmが好ましい。The average particle size (weight) of the magnetic toner is determined by the resolution, gradation,
From the viewpoint of improving the image quality, the thickness is preferably 5 to 20 μm.
〔2〕無機微粒子 本発明に用いる一成分系現像剤は、以上の如き磁性ト
ナーとともに、無機微粒子を必須成分として含有してな
る。斯かる無機微粒子は、磁性トナーに外部から添加混
合されて使用されることが好ましい。すなわち、無機微
粒子は磁性トナーの粒子表面に付着した状態で含有され
ることが好ましい。斯かる無機微粒子の存在により、磁
性トナーの流動性が格段に向上し、優れた現像性が発揮
される。[2] Inorganic Fine Particles The one-component developer used in the present invention contains inorganic fine particles as an essential component together with the magnetic toner as described above. It is preferable that such inorganic fine particles are used by being externally added to and mixed with the magnetic toner. That is, the inorganic fine particles are preferably contained in a state of being attached to the particle surface of the magnetic toner. Due to the presence of such inorganic fine particles, the fluidity of the magnetic toner is remarkably improved, and excellent developability is exhibited.
斯かる無機微粒子としては、その一次粒子(個々の単
位粒子に分離した状態の粒子)の平均径が5mμ〜2μm
のものが好ましく、特に5mμ〜50mμのものが好まし
い。当該一次粒子の平均径が過大のときには感光体表面
に損傷が発生しやすく、一方過小のときには結着樹脂中
に埋め込まれて流動性の向上効果が十分に発揮されな
い。As such inorganic fine particles, the primary particles (particles separated into individual unit particles) have an average diameter of 5 μm to 2 μm.
Is preferable, and particularly preferably 5 mμ to 50 mμ. When the average diameter of the primary particles is too large, the surface of the photoreceptor is liable to be damaged. On the other hand, when the average diameter is too small, the particles are embedded in the binder resin and the effect of improving the fluidity is not sufficiently exhibited.
また、無機微粒子のBET法による比表面積は20〜500m2
/gが好ましく、特に50〜300m2/gが好ましい。当該比表
面積が過大のときにはクリーニングブレードを用いてク
リーニングする際に無機微粒子がすり抜けやすくなりク
リーニング不良が発生する場合がある。一方当該比表面
積が過小のときには現像剤の流動性が低下して現像性が
悪化し、その結果画像濃度が低下したり画像アレが発生
する場合がある。The specific surface area of the inorganic fine particles by the BET method is 20 to 500 m 2.
/ g is preferable, and particularly preferably 50 to 300 m 2 / g. When the specific surface area is excessively large, inorganic fine particles are likely to slip through when cleaning is performed using a cleaning blade, which may cause poor cleaning. On the other hand, when the specific surface area is too small, the fluidity of the developer is reduced and the developability is deteriorated, and as a result, the image density may be reduced or image unevenness may occur.
また、無機微粒子としてはpHが6以下のものが用いら
れる。pHが過大のときには磁性トナーの摩擦帯電性が阻
害される。As the inorganic fine particles, those having a pH of 6 or less are used. When the pH is too high, the triboelectric charging property of the magnetic toner is hindered.
無機微粒子の配合割合は磁性トナー全体の0.01〜5重
量%が好ましく、特に0.1〜2.0重量%が好ましい。当該
配合割合が過大のときには無機微粒子が磁性トナー粒子
表面から遊離しやすくなって現像剤担持体や現像剤層の
厚さ規制ブレード等に付着堆積し、その結果早期に磁性
トナーの摩擦帯電性が不良となってカブリや画像濃度の
低下が発生する場合がある。一方当該配合割合が過小の
ときには現像剤の流動性が低下し、その結果カブリや画
像アレを発生する場合がある。The mixing ratio of the inorganic fine particles is preferably from 0.01 to 5% by weight, particularly preferably from 0.1 to 2.0% by weight, based on the whole magnetic toner. When the compounding ratio is excessive, the inorganic fine particles are easily released from the surface of the magnetic toner particles and adhere to and deposit on the developer carrier and the thickness regulating blade of the developer layer. As a result, the triboelectric charging property of the magnetic toner becomes early. In some cases, fog and image density decrease may occur. On the other hand, when the mixing ratio is too small, the fluidity of the developer is reduced, and as a result, fogging and image bleeding may occur.
無機微粒子の構成材料としては、例えばシリカ、アル
ミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネ
シウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウ
ム、酸化亜鉛、珪砂、クレー、雲母、珪石灰、珪藻土、
酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモ
ン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウ
ム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化
ケイ素等を用いることができる。As a constituent material of the inorganic fine particles, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, silica sand, clay, mica, silica lime, diatomaceous earth,
Chromium oxide, cerium oxide, red iron oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride, and the like can be used.
これらのうち特にシリカ微粒子が好ましい。このシリ
カ微粒子は、下記の如き結合構造を有する微粒子であ
り、特に乾式法で製造されたものが好ましい。Of these, silica fine particles are particularly preferred. The silica fine particles are fine particles having the following bonding structure, and particularly preferably manufactured by a dry method.
また、シリカ微粒子としては、無水二酸化ケイ素のほ
か、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、ケイ酸亜鉛等の形態であ
ってもよく、特にSiO2を85重量%以上含むものが好まし
い。 The silica fine particles may be in the form of aluminum silicate, sodium silicate, potassium silicate, magnesium silicate, zinc silicate, etc., in addition to anhydrous silicon dioxide, particularly containing 85% by weight or more of SiO 2. Are preferred.
斯かるシリカ微粒子の市販品としては種々のものがあ
るが、特に湿度の変化に対しても磁性トナーの摩擦帯電
性が安定していて環境依存性の小さい現像剤を得ること
ができる観点から、表面に疎水基を有するシリカ微粒子
が好ましい。斯かる疎水基としては例えばメチル基、エ
チル基等のアルキル基、メトキシ基等のアルコキシ基が
好ましい。斯かる疎水基を有するシリカ微粒子の市販品
としては、例えば「アエロジルR−972」、「アエロジ
ルR−974」、「アエロジルR−805」、「アエロジルR
−976」(以上、日本アエロジル社製)等を挙げること
ができる。There are various commercially available products of such silica fine particles, and from the viewpoint of obtaining a developer having a stable environment and a small environment-dependency even when the humidity changes, particularly from the viewpoint of obtaining a developer having a small environmental dependency. Silica fine particles having a hydrophobic group on the surface are preferred. As such a hydrophobic group, for example, an alkyl group such as a methyl group and an ethyl group, and an alkoxy group such as a methoxy group are preferable. Commercially available silica fine particles having such a hydrophobic group include, for example, “Aerosil R-972”, “Aerosil R-974”, “Aerosil R-805”, “Aerosil R-805”.
−976 ”(all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) and the like.
また、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カッ
プリング剤、シリコーンオイル、側鎖にアミンを有する
シリコーンオイル等により表面処理されたシリカ微粒子
も、磁性トナーの摩擦帯電性の安定化の観点から好まし
く用いることができる。Further, for example, silica fine particles surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a silicone oil, a silicone oil having an amine in a side chain, or the like are also preferably used from the viewpoint of stabilizing the triboelectric charging property of the magnetic toner. be able to.
以上の如き無機微粒子のほか、必要に応じて有機微粒
子を磁性トナーに外部から添加混合して使用してもよ
い。In addition to the inorganic fine particles as described above, organic fine particles may be added to and mixed with the magnetic toner from the outside as necessary.
〔3〕磁性トナーの製造法 一成分系現像剤を構成する磁性トナーの製造法として
は、特に限定されないが、例えば以下の製造法を適用す
ることができる。[3] Production Method of Magnetic Toner The production method of the magnetic toner constituting the one-component developer is not particularly limited, but for example, the following production method can be applied.
上記特定のポリエステルと、磁性体粒子と、その他必
要に応じて添加されるトナー成分とを混合し、これを溶
融混練し、次いで冷却し、その後粉砕し、さらに分級し
て、所定の平均粒径を有する磁性トナーを得る。The above specific polyester, magnetic particles, and other optional toner components are mixed, melt-kneaded, then cooled, pulverized, and further classified to obtain a predetermined average particle size. Is obtained.
上記と同様にして溶融混練した後、溶融混練物を溶
融状態のままスプレードライヤー等により噴霧もしくは
液体中に分散させることにより所定の平均粒径を有する
磁性トナーを得る。After melt-kneading in the same manner as above, the melt-kneaded material is sprayed or dispersed in a liquid in a molten state by a spray drier or the like to obtain a magnetic toner having a predetermined average particle size.
そして、以上のようにして得られた磁性トナー粉末
に、さらに無機微粒子が外部から添加混合されて一成分
系現像剤が構成される。Then, inorganic fine particles are externally added to and mixed with the magnetic toner powder obtained as described above to form a one-component developer.
〔4〕感光体 本発明においては、特に有機感光体またはアモルファ
スシリコン感光体が用いられる。有機感光体またはアモ
ルファスシリコン感光体は、表面が比較的損傷されやす
く、そのため画像アレ、クリーニング不良が発生しやす
いが、上記一成分系現像剤を用いることにより、磁気ブ
ラシ現像方法を適用したときにも感光体表面の早期損傷
が抑制され、画像アレ、クリーニング不良を有効に防止
することができる。[4] Photoconductor In the present invention, an organic photoconductor or an amorphous silicon photoconductor is particularly used. The organic photoreceptor or the amorphous silicon photoreceptor has a surface that is relatively easily damaged, so that image discoloration and cleaning failure are likely to occur.However, by using the one-component developer, when the magnetic brush developing method is applied, Also, early damage to the photoreceptor surface can be suppressed, and image alignment and poor cleaning can be effectively prevented.
有機感光体は、例えばアルミニウム、ステンレス等よ
りなる導電性支持体上に、例えばバインダー樹脂中に有
機光導電性物質が分散含有されて構成された有機感光層
が積層されて構成される。The organic photoreceptor is constituted by, for example, laminating an organic photosensitive layer formed by dispersing and containing an organic photoconductive substance in a binder resin on a conductive support made of, for example, aluminum or stainless steel.
有機感光層としては、特に耐久性を高める観点から、
例えばアンスアンスロン系化合物、ペリレン系誘導体、
ビスアゾ系化合物、フタロシアニン系化合物等の像露光
用光を吸収して荷電キャリアを発生するキャリア発生物
質を、例えばスチレン−メチルメタクリレート共重合
体、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂等のバイン
ダー樹脂中に分散含有させて構成されたキャリア発生層
と、例えばオキサジアゾール誘導体、トリアリールアミ
ン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ヒドラゾン誘
導体、スチルベン誘導体、スチリルトリアリールアミン
誘導体等のキャリア発生層において発生したキャリアを
輸送するキャリア輸送物質を上記と同様のバインダー樹
脂中に分散含有させて構成されたキャリア輸送層とを組
合せてなる機能分離型の感光層が好ましい。As the organic photosensitive layer, particularly from the viewpoint of enhancing durability,
For example, anthuanthrone compounds, perylene derivatives,
Bisazo-based compounds, a carrier-generating substance that generates charge carriers by absorbing light for image exposure, such as a phthalocyanine-based compound, is dispersed and contained in a binder resin such as a styrene-methyl methacrylate copolymer, a polycarbonate resin, and a silicone resin. Transport for transporting carriers generated in a carrier generation layer composed of, for example, an oxadiazole derivative, a triarylamine derivative, a polyarylalkane derivative, a hydrazone derivative, a stilbene derivative, a styryltriarylamine derivative, etc. A function-separable type photosensitive layer obtained by combining a substance with a carrier transporting layer formed by dispersing a substance in the same binder resin as described above is preferable.
また、アモルファスシリコン感光体を構成する感光物
質としては、例えばアモルファスシリコン、アモルファ
スシリコンゲルマニウム、アモルファスシリコン錫、あ
るいはこれらに炭素、窒素、酸素等が含有されたもの、
またこれらに周期律表第IIIa族の元素または周期律表第
Va族の元素がドープされたもの等を用いることができ
る。これらのうち特にアモルファスシリコンが好まし
い。Further, as a photosensitive material constituting the amorphous silicon photoreceptor, for example, amorphous silicon, amorphous silicon germanium, amorphous silicon tin, or those containing carbon, nitrogen, oxygen, etc.,
In addition to these, elements of Group IIIa of the Periodic Table or
A material doped with a Va group element or the like can be used. Of these, amorphous silicon is particularly preferred.
アモルファスシリコン感光体の具体的一例において
は、第1図に示すように、例えばステンレス鋼等よりな
る金属製で回転ドラム状の導電性支持体11Aの外周面上
に、例えば酸化アルミニウム等よりなるブロッキング層
11Bを設け、このブロッキング層11B上にアモルファスシ
リコン感光層12を設けて感光体10が構成される。ブロッ
キング層11Bは、導電性支持体11Aよりアモルファスシリ
コン感光層12への電荷の注入を阻止するために、必要に
応じて設けられるものである。In a specific example of the amorphous silicon photoreceptor, as shown in FIG. 1, for example, a blocking support made of, for example, aluminum oxide or the like is formed on the outer peripheral surface of a conductive support 11A made of a metal such as stainless steel and having a rotary drum shape. layer
11B is provided, and an amorphous silicon photosensitive layer 12 is provided on the blocking layer 11B to constitute the photoreceptor 10. The blocking layer 11B is provided as necessary in order to prevent charge injection from the conductive support 11A into the amorphous silicon photosensitive layer 12.
アモルファスシリコン感光層12の形成は、例えばグロ
ー放電性、スパッタ法、イオンプレーティング法、蒸着
法等の薄膜形成技術を用いて行なうことができる。この
アモルファスシリコン感光層12の厚さは、通常5〜50μ
m程度が好ましい。The amorphous silicon photosensitive layer 12 can be formed by using a thin film forming technique such as glow discharge, sputtering, ion plating, and vapor deposition. The thickness of the amorphous silicon photosensitive layer 12 is usually 5 to 50 μm.
m is preferable.
ブロッキング層11Bの形成は、金属よりなる導電性支
持体11Aの表面を、例えば陽極酸化法、酸化処理法、プ
ラズマ酸化法等の酸化手段により酸化させて形成する方
法、真空槽内で、例えば酸化シリコン、酸化アルミニウ
ム、酸化クロム、酸化チタン、酸化ジルコン、窒化シリ
コン、フッ化マグネシウム、硫化亜鉛等の絶縁性物質
を、導電性支持体11Aの表面に付着堆積させて形成する
方法等を用いて行なうことができる。The blocking layer 11B is formed by oxidizing the surface of the conductive support 11A made of a metal by an oxidizing means such as an anodizing method, an oxidizing method, or a plasma oxidizing method. Performed by a method of forming an insulating substance such as silicon, aluminum oxide, chromium oxide, titanium oxide, zircon oxide, silicon nitride, magnesium fluoride, or zinc sulfide on the surface of the conductive support 11A by deposition. be able to.
〔5〕画像形成装置 第2図は画像形成装置の一例を示す。10は静電潜像を
形成するための回転ドラム状の感光体である。この感光
体10の周囲にはその回転方向上流側から下流側に向かっ
て、順に、コロナ帯電器21、露光光学系22、磁気ブラシ
現像器23、静電転写器24、分離器25、ブレード式クリー
ニング器26が配置されている。27は熱ローラ定着器であ
る。[5] Image Forming Apparatus FIG. 2 shows an example of the image forming apparatus. Reference numeral 10 denotes a rotating drum-shaped photosensitive member for forming an electrostatic latent image. The corona charger 21, the exposure optical system 22, the magnetic brush developing device 23, the electrostatic transfer device 24, the separator 25, and the blade type around the photosensitive member 10 in order from the upstream side to the downstream side in the rotation direction. A cleaning device 26 is provided. 27 is a heat roller fixing device.
この画像形成装置においては、コロナ帯電器21により
感光体10の表面が一様な電位に帯電され、次いで露光光
学系22により像露光されて感光体10の表面に原稿に対応
した静電潜像が形成される。そして本発明の現像方法に
基づいて磁気ブラシ現像器23により上記静電潜像が現像
されて原稿に対応したトナー像が形成される。このトナ
ー像は静電転写器24により転写材Pに静電転写され、熱
ローラ定着器27により加熱定着されて定着画像が形成さ
れる。一方、静電転写器24を通過した感光体10は、ブレ
ード式クリーニング器26によりその表面が摺擦されて残
留トナーが掻き取られてもとの清浄な表面とされ、再び
コロナ帯電器20による帯電工程に付されて次の画像の形
成に供される。In this image forming apparatus, the surface of the photoreceptor 10 is charged to a uniform potential by a corona charger 21 and then image-exposed by an exposure optical system 22 so that an electrostatic latent image corresponding to a document is formed on the surface of the photoreceptor 10. Is formed. Then, based on the developing method of the present invention, the electrostatic latent image is developed by the magnetic brush developing device 23 to form a toner image corresponding to the document. This toner image is electrostatically transferred to the transfer material P by the electrostatic transfer device 24, and is heat-fixed by the heat roller fixing device 27 to form a fixed image. On the other hand, the photoreceptor 10 that has passed through the electrostatic transfer device 24 has its surface cleaned and rubbed by a blade-type cleaning device 26 so that the residual toner is scraped off. After being subjected to the charging step, it is used for forming the next image.
〔6〕現像装置 第3図は現像装置の一例を示す説明図である。40は感
光体であり、この感光体40は、矢印X方向に回転される
回転ドラム状の形態を有し、例えばアルミニウム製の筒
状の導電性支持体40A上に感光層40Bが積層されて構成さ
れている。現像領域53の上流側には、帯電器および露光
光学系(図示せず)が配置され、まず帯電器により感光
体40の被現像面が例えば400〜1000V(絶対値)の範囲内
の一定の電位となるよう帯電され、次いで露光光学系
(図示せず)により原稿の光像が感光体40の被現像面に
投射されて当該被現像面に原稿に対応する静電潜像が形
成され、そしてこの静電潜像が現像領域53に移動され、
現像領域53において当該静電潜像の現像がなされる。[6] Developing Device FIG. 3 is an explanatory view showing an example of the developing device. Reference numeral 40 denotes a photoconductor, which has a rotary drum-like shape rotated in the direction of arrow X. For example, a photoconductive layer 40B is laminated on a cylindrical conductive support 40A made of aluminum. It is configured. A charger and an exposure optical system (not shown) are arranged on the upstream side of the developing region 53. First, the developing device causes the developing surface of the photoreceptor 40 to have a fixed surface within a range of 400 to 1000 V (absolute value). Is charged to a potential, and then an optical image of the document is projected onto a development surface of the photoreceptor 40 by an exposure optical system (not shown) to form an electrostatic latent image corresponding to the document on the development surface, Then, this electrostatic latent image is moved to the development area 53,
In the developing area 53, the electrostatic latent image is developed.
41は現像剤担持体(以下「現像スリーブ」ともい
う。)であり、この現像スリーブ41は、例えばアルミニ
ウム等の非磁性材料よりなる回転ドラム状の形態を有
し、この現像スリーブ41の内部にマグネットロール42が
配置されている。このマグネットロール42は、現像スリ
ーブ41の周に沿って配置された複数のN,S磁極よりな
る。具体的一例においては、現像スリーブ41が例えば矢
印Y方向すなわち現像領域53において感光体40の移動方
向と同方向に移動するよう回転される。マグネットロー
ル42は固定されている。Reference numeral 41 denotes a developer carrier (hereinafter also referred to as a “developing sleeve”). The developing sleeve 41 has a rotary drum shape made of a non-magnetic material such as aluminum, for example. A magnet roll 42 is provided. The magnet roll 42 includes a plurality of N and S magnetic poles arranged along the circumference of the developing sleeve 41. In a specific example, the developing sleeve 41 is rotated so as to move in the direction of the arrow Y, that is, in the developing area 53, in the same direction as the moving direction of the photoconductor 40, for example. The magnet roll 42 is fixed.
本発明においては、現像領域53における感光体40の線
速Vpに対する現像スリーブ41の線速Vsの比Vs/Vpの値を
0.8〜1.5とすることが必要である。すなわち、当該比Vs
/Vpの値が過小のときには現像領域53への現像剤の供給
量が不足するため現像性が悪化して画像濃度の低下を招
来する。一方当該比Vs/Vpの値が過大では磁気ブラシの
擦過力が大きくなるため擦過方向に沿ったトナー像の流
れ条斑や白筋状の掃き目が発生し、あるいはトナー像が
画像部周辺に散乱し、ハーフトーンの再現性が不良とな
り、画像の解像度が低下する。In the present invention, the value of the ratio Vs / Vp of the linear velocity Vs of the developing sleeve 41 to the linear velocity Vp of the photoconductor 40 in the developing region 53 is defined as
0.8 to 1.5 is required. That is, the ratio Vs
When the value of / Vp is too small, the supply amount of the developer to the developing area 53 is insufficient, so that the developability is deteriorated and the image density is reduced. On the other hand, if the value of the ratio Vs / Vp is excessively large, the rubbing force of the magnetic brush becomes large, so that a streak or white streak of the toner image occurs along the rubbing direction, or the toner image is formed around the image area. Scattering results in poor halftone reproducibility and reduced image resolution.
マグネットロール42を構成するN,S磁極は、現像スリ
ーブ41表面における時速密度が通常500〜1500ガウス程
度となるように磁化されていて、その磁気力により現像
スリーブ41表面に現像剤51の粒子をブラシ状に起立させ
た状態の磁気ブラシ52が形成される。The N and S magnetic poles constituting the magnet roll 42 are magnetized so that the density per hour on the surface of the developing sleeve 41 is usually about 500 to 1500 Gauss, and the magnetic force causes the particles of the developer 51 on the surface of the developing sleeve 41. The magnetic brush 52 standing in a brush shape is formed.
43は厚さ規制ブレードであり、この厚さ規制ブレード
43は磁性体もしくは非磁性体よりなり、現像領域53に至
る磁気ブラシ52の高さおよび量を規制するためのもので
ある。44はクリーニングブレードであり、このクリーニ
ングブレード44は、現像後に現像スリーブ41の表面に残
存した現像剤を掻き取り除去するためのものである。ク
リーニングブレード44によりクリーニングされた現像ス
リーブ41の表面は再び現像剤溜まり45において現像剤51
と接触して当該表面に新しい磁気ブラシが形成され、こ
の磁気ブラシが規制ブレード43により規制された後現像
領域53に搬送される。Reference numeral 43 denotes a thickness regulating blade.
Reference numeral 43 denotes a magnetic or non-magnetic material for regulating the height and amount of the magnetic brush 52 reaching the developing area 53. Reference numeral 44 denotes a cleaning blade for scraping off and removing the developer remaining on the surface of the developing sleeve 41 after development. The surface of the developing sleeve 41 that has been cleaned by the cleaning blade 44 is again stored in the developer pool 45 by the developer 51.
Then, a new magnetic brush is formed on the surface, and the magnetic brush is conveyed to the developing area 53 after being regulated by the regulating blade 43.
49は振動電界発生器、50は保護抵抗であり、振動電界
発生器49により現像領域53に振動電界が作用され、当該
振動電界により現像領域53内に搬入された現像剤が振動
するようになる。振動電界としては、周波数が例えば10
0Hz〜10kHz程度、好ましくは1〜5kHz程度で、電圧(ピ
ーク・ピーク値)が例えば0.1〜5kVP-P程度の交流電圧
により形成されることが好ましい。49 is an oscillating electric field generator, 50 is a protection resistor, and an oscillating electric field is applied to the developing area 53 by the oscillating electric field generator 49, so that the developer carried into the developing area 53 is vibrated by the oscillating electric field. . The frequency of the oscillating electric field is, for example, 10
It is preferably formed by an AC voltage of about 0 Hz to 10 kHz, preferably about 1 to 5 kHz, and a voltage (peak-to-peak value) of, for example, about 0.1 to 5 kV PP .
また、現像に際しては、カブリの発生を一層防止する
観点から現像スリーブ41にさらに直流バイアス電圧を印
加することが好ましい。この直流バイアス電圧は、その
大きさが例えば10〜500V(絶対値)程度であることが好
ましい。図示の例においては、振動電界発生器49が直流
バイアス電源を兼用する構成とされ、交流電圧に直流バ
イアス電圧が重ね合わされた合成電圧が現像スリーブ41
に印加される。なお、図示の例においては感光体40を構
成する導電性支持体40Aは接地されている。At the time of development, it is preferable to further apply a DC bias voltage to the developing sleeve 41 from the viewpoint of further preventing generation of fog. The DC bias voltage preferably has a magnitude of, for example, about 10 to 500 V (absolute value). In the illustrated example, the oscillating electric field generator 49 is configured to also serve as a DC bias power supply, and a combined voltage obtained by superimposing a DC bias voltage on an AC voltage is applied to the developing sleeve 41.
Is applied to In the illustrated example, the conductive support 40A constituting the photoconductor 40 is grounded.
厚さ規制ブレード43の先端と現像スリーブ41の表面と
の間の距離Hcutは、50〜1000μmが好ましく、現像領域
53における感光体40と現像スリーブ41との最小間隙Dsd
よりも小さいことが好ましい。当該最小間隙Dsdが過大
のときには対向電極効果が低下して画像濃度が低くなっ
たり、またフリンジ現像が発生して画像が不鮮明となる
場合があり、一方当該最小間隙Dsdが過小のときには感
光体40と現像スリーブ41との間で放電が生じて感光体40
を損傷したり、また磁気ブラシ52の現像領域53への円滑
な搬入が困難となる場合がある。The distance H cut between the tip of the thickness regulating blade 43 and the surface of the developing sleeve 41 is preferably 50 to 1000 μm,
The minimum gap D sd between the photoconductor 40 and the developing sleeve 41 at 53
It is preferably smaller than. May become the image density is low and decreases the counter electrode effect when the minimum clearance D sd is excessive, also sometimes fringe development image becomes blurred occurred, whereas photosensitive when the minimum clearance D sd is too small A discharge is generated between the photoconductor 40 and the developing sleeve 41, and the photoconductor 40 is discharged.
May be damaged, and it may be difficult to smoothly carry the magnetic brush 52 into the developing area 53.
以上の構成の現像器においては、現像スリーブ41が回
転すると、その表面の磁界の大きさおよび方向が順次変
化するので、現像スリーブ41の表面に形成された磁気ブ
ラシ52中の磁性トナー粒子は、回転振動しながら現像ス
リーブ41の回転移動に追従して現像領域53に移動される
ようになる。In the developing device having the above configuration, when the developing sleeve 41 rotates, the magnitude and direction of the magnetic field on the surface of the developing sleeve 41 change sequentially, so that the magnetic toner particles in the magnetic brush 52 formed on the surface of the developing sleeve 41 are While rotating and oscillating, the developing sleeve 41 is moved to the developing area 53 following the rotational movement.
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明
がこれらの実施例に限定されるものではない。EXAMPLES Hereinafter, examples of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited to these examples.
〈ポリエステルの製造〉 (1)ポリエステル1〜3 後記第1表に示すジカルボン酸およびジアルコール
を、温度計、ステンレススチール製撹拌器、ガラス製窒
素ガス導入管、および流下式コンデンサを備えた容量1
の4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマン
トルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガス
を導入してフラスコ内を不活性雰囲気に保った状態で昇
温し、次いで0.05gのジブチルスズオキシドを加えて温
度200℃に保って反応させた後、後記第1表に示すベン
ゼントリカルボン酸、その無水物またはエステルを加
え、さらに反応させることにより、各ポリエステルを得
た。<Manufacture of Polyester> (1) Polyesters 1 to 3 Dicarboxylic acids and dialcohols shown in Table 1 below were converted into a capacity 1 equipped with a thermometer, a stainless steel stirrer, a glass nitrogen gas inlet tube, and a falling condenser.
, The flask was set in a mantle heater, nitrogen gas was introduced from a nitrogen gas inlet tube, and the temperature was raised while keeping the inside of the flask in an inert atmosphere. After dibutyltin oxide was added and reacted at a temperature of 200 ° C., benzenetricarboxylic acid, an anhydride or ester thereof shown in Table 1 below was added, and further reacted to obtain each polyester.
各ポリエステルの酸価(AV)、水酸基価(OHV)、比O
HV/AVの値、軟化点Tsp、ガラス転移点Tgは後記第1表に
示した通りである。Acid value (AV), hydroxyl value (OHV), ratio O of each polyester
The values of HV / AV, softening point T sp , and glass transition point Tg are as shown in Table 1 below.
(2)比較ポリエステル1 ポリオキシプロピレン(2.5)−2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン500重量部、テレフタル酸108
重量部、アジピン酸24重量部、炭素数12のアルキル基で
置換したコハク酸77重量部、トリメリット酸38重量部を
用いたほかは上記ポリエステル1の製造と同様にして比
較用ポリエステル1を得た。(2) Comparative polyester 1 500 parts by weight of polyoxypropylene (2.5) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, terephthalic acid 108
Polyester 1 for comparison was obtained in the same manner as in the production of Polyester 1 above, except that parts by weight, 24 parts by weight of adipic acid, 77 parts by weight of succinic acid substituted with an alkyl group having 12 carbon atoms, and 38 parts by weight of trimellitic acid were used. Was.
この比較用ポリエステル1の軟化点Tspは141℃、ガラ
ス転移点Tgは52℃、水酸基価(OHV)は30(KOHmg/g)、
酸価(AV)は24(KOHmg/g)、比OHV/AVは1.25であっ
た。The softening point T sp of Comparative Polyester 1 141 ° C., a glass transition temperature Tg of 52 ° C., hydroxyl value (OHV) is 30 (KOHmg / g),
The acid value (AV) was 24 (KOHmg / g) and the specific OHV / AV was 1.25.
〈磁性トナーの製造〉 (1)磁性トナー1 上記ポリエステル1の100重量部と、磁性体粒子「EPT
−1000」(戸田工業社製)60重量部と、サリチル酸クロ
ム錯体3重量部と、ポルプロピレン「ビスコール660P」
(三洋化成工業社製)3重量部とをV型ブレンダーによ
り混合した後、二本ロールにより100〜130℃で十分に溶
融混練し、その後冷却し、次いでハンマーミルにより粗
粉砕し、さらにジェットミルにより微粉砕し、次いで分
級して、平均粒径が11.0μmの磁性トナー1を製造し
た。 <Manufacture of Magnetic Toner> (1) Magnetic Toner 1 100 parts by weight of the polyester 1 and magnetic particles “EPT
-1000 "(manufactured by Toda Kogyo KK), 60 parts by weight, 3 parts by weight of chromium salicylate complex, and propylene" Viscol 660P "
3 parts by weight (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) are mixed by a V-type blender, and then sufficiently melt-kneaded at 100 to 130 ° C. by two rolls, then cooled, coarsely ground by a hammer mill, and further jet milled. And then classified to produce Magnetic Toner 1 having an average particle size of 11.0 μm.
(2)磁性トナー2 磁性トナー1の製造において、ポリエステル1をポリ
エステル2の100重量部に変更したほかは同様にして、
平均粒径が10.5μmの磁性トナー2を製造した。(2) Magnetic toner 2 In the production of magnetic toner 1, polyester 1 was changed to 100 parts by weight of polyester 2 in the same manner.
Magnetic toner 2 having an average particle size of 10.5 μm was produced.
(3)磁性トナー3 磁性トナー1の製造において、ポリエステル1をポリ
エステル3の100重量部に変更したほかは同様にして、
平均粒径が11.5μmの磁性トナー3を製造した。(3) Magnetic Toner 3 In the production of the magnetic toner 1, the same procedure was repeated except that polyester 1 was changed to 100 parts by weight of polyester 3.
Magnetic toner 3 having an average particle size of 11.5 μm was produced.
(4)比較磁性トナー1 磁性トナー1の製造において、ポリエステル1を比較
ポリエステル1の100重量部に変更したほかは同様にし
て、平均粒径が10.0μmの比較磁性トナー1を製造し
た。(4) Comparative Magnetic Toner 1 Comparative Magnetic Toner 1 having an average particle diameter of 10.0 μm was produced in the same manner as in the production of Magnetic Toner 1, except that Polyester 1 was changed to 100 parts by weight of Comparative Polyester 1.
〈無機微粒子の製造〉 (1)無機微粒子1 疎水基としてジメチルシロキシル基を有し、pHが3.
8、一次粒子の平均径が16mμ、BET法による比表面積が1
10m2/gのシリカ微粒子「アエロジルR−972」(日本ア
エロジル社製)を無機微粒子1とする。<Manufacture of Inorganic Fine Particles> (1) Inorganic Fine Particles 1 A dimethylsiloxyl group as a hydrophobic group and a pH of 3.
8, average particle size of primary particles is 16mμ, specific surface area by BET method is 1
10 m 2 / g silica fine particles “Aerosil R-972” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) are used as the inorganic fine particles 1.
(2)無機微粒子2 疎水基としてジメチルシロキシル基を有し、pHが3.
7、一次粒子の平均径が7mμ、BET法による比表面積が25
0m2/gのシリカ微粒子「アエロジルR−976」(日本アエ
ロジル社製)を無機微粒子2とする。(2) Inorganic fine particles 2 having a dimethylsiloxyl group as a hydrophobic group and having a pH of 3.
7, the average diameter of primary particles is 7mμ, the specific surface area by BET method is 25
0 m 2 / g silica fine particles “Aerosil R-976” (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) are used as the inorganic fine particles 2.
(3)無機微粒子3 疎水基としてオクチルメトキシシロキシル基を有し、
pHが4.2、一次粒子の平均径が12mμ、BET法による比表
面積が150m2/gのシリカ微粒子「アエロジルR−805」
(日本アエロジル社製)を無機微粒子3とする。(3) inorganic fine particles 3 having an octylmethoxysiloxyl group as a hydrophobic group,
pH 4.2, average diameter 12mμ of the primary particles, the BET specific surface area of 150 meters 2 / g silica fine particles "Aerosil R-805"
(Manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) as inorganic fine particles 3.
〈現像剤の製造〉 (1)現像剤1〜3 後記第2表に示す組合せの磁性トナーおよび無機微粒
子を用い、磁性トナーに無機微粒子を外部から添加して
これらをヘンシェルミキサーにより混合することによ
り、磁性トナー粒子の表面に無機微粒子を付着させ、も
って一成分系の現像剤1〜3を製造した。<Manufacture of Developer> (1) Developers 1 to 3 By using a combination of magnetic toner and inorganic fine particles shown in Table 2 below, inorganic fine particles are added to the magnetic toner from the outside, and these are mixed by a Henschel mixer. Then, inorganic fine particles were adhered to the surface of the magnetic toner particles, thereby producing one-component developers 1 to 3.
(2)比較現像剤1 無機微粒子を用いず、比較磁性トナー1のみにより比
較現像剤1を構成した。 (2) Comparative developer 1 Comparative developer 1 was composed only of comparative magnetic toner 1 without using inorganic fine particles.
〈感光体〉 (1)有機感光体OPC1 キャリア発生物質としてアンスアンスロン系顔料を用
い、キャリア輸送物質としてカルバゾール誘導体を用い
て構成された負帯電性2層構造の有機感光層を、回転ド
ラム状のアルミニウムよりなる導電性支持体上に積層し
て有機感光体OPC1を製造した。<Photoreceptor> (1) Organic photoreceptor OPC1 An organic photoreceptor having a negatively-chargeable two-layer structure composed of an anthranthrone-based pigment as a carrier-generating substance and a carbazole derivative as a carrier-transporting substance is formed as a rotating drum. An organic photoreceptor OPC1 was manufactured by laminating on a conductive support made of aluminum.
(2)有機感光体OPC2 有機感光体OPC1の製造において、キャリア発生物質と
してビスアゾ系顔料を用い、キャリア輸送物質としてヒ
ドラゾン系誘導体を用いたほかは有機感光体OPC2を製造
した。(2) Organic photoreceptor OPC2 Organic photoreceptor OPC2 was produced except that a bisazo pigment was used as a carrier generating substance and a hydrazone derivative was used as a carrier transporting substance in the production of organic photoreceptor OPC1.
(3)有機感光体OPC3 有機感光体OPC1の製造において、キャリア発生物質と
してビスアゾ系顔料を用い、キャリア輸送物質としてス
チリルトリアリールアミン系誘導体を用いたほかは有機
感光体OPC3を製造した。(3) Organic photoreceptor OPC3 Organic photoreceptor OPC3 was prepared in the same manner as in organic photoreceptor OPC1, except that a bisazo pigment was used as a carrier-generating substance and a styryltriarylamine-based derivative was used as a carrier transporting substance.
(4)アモルファスシリコン感光体AS1 回転ドラム状のステンレス鋼よりなる導電性支持体上
に、酸化アルミニウムよりなるブロッキング層を設け、
このブロッキング層上にアモルファスシリコン感光層を
設けてアモルファスシリコン感光体AS1を製造した。(4) Amorphous silicon photoreceptor AS1 A blocking layer made of aluminum oxide is provided on a rotating drum-shaped conductive support made of stainless steel,
An amorphous silicon photosensitive layer AS1 was manufactured by providing an amorphous silicon photosensitive layer on the blocking layer.
〈実施例および比較例〉 各実施例および比較例においては、上記各現像剤から
選択された現像剤を用いて下記構成の画像形成装置によ
り、温度10℃、相対湿度20%の低温低湿の環境条件下に
おいて、連続して30万回にわたり複写画像を形成し、下
記の項目についてそれぞれ評価した。評価の結果を後記
第3表に示す。<Examples and Comparative Examples> In each of Examples and Comparative Examples, a low-temperature and low-humidity environment with a temperature of 10 ° C and a relative humidity of 20% was used with an image forming apparatus having the following configuration using a developer selected from the above-described developers. Under the conditions, copy images were continuously formed 300,000 times, and the following items were evaluated. The results of the evaluation are shown in Table 3 below.
(画像形成装置) 電子写真複写機「U−Bix5500」(コニカ(株)製)
改造機であって、要部の構成は次の通りである。(Image forming apparatus) Electrophotographic copier "U-Bix5500" (manufactured by Konica Corporation)
This is a modified machine, and the configuration of the main part is as follows.
(1)感光体 各実施例および比較例においては、後記第3表に示す
ように、既述の各種の感光体から選択したものを用い
た。なお、実施例1〜3においては、10万回ごとに感光
体を新しいものと交換した。(1) Photoconductor In each of Examples and Comparative Examples, as shown in Table 3 below, those selected from the various photoconductors described above were used. In Examples 1 to 3, the photoconductor was replaced with a new one every 100,000 times.
(2)現像器 距離Hcutが0.4mm、最小間隙Dsdが0.6mm、比Vs/Vpの値
が1.2である磁気ブラシ現像器であって、現像に際して
は、現像領域に振動電界(周波数=2kHz,電圧=2k
VP-P)および直流バイアス電圧(250kV)を印加した。(2) Developing device This is a magnetic brush developing device in which the distance H cut is 0.4 mm, the minimum gap D sd is 0.6 mm, and the value of the ratio Vs / Vp is 1.2. In development, an oscillating electric field (frequency = 2kHz, voltage = 2k
V PP ) and a DC bias voltage (250 kV).
(3)定着器 表層がテフロン(デュポン社製ポリテトラフルオロエ
チレン)により形成された直径30φの熱ローラと、表層
がシリコーンゴム「KE−1300RTV」(信越化学工業社
製)により形成されたバックアップローラとよりなる熱
ローラ定着器を用いた。(3) Fixing device A heat roller with a diameter of 30φ whose surface layer is formed of Teflon (polytetrafluoroethylene manufactured by DuPont) and a backup roller whose surface layer is formed of silicone rubber “KE-1300RTV” (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) And a heat roller fixing device comprising:
(4)クリーニング器 ウレタンゴムよりなるクリーニングブレードを備えて
なるクリーニング器を用いた。(4) Cleaning device A cleaning device provided with a cleaning blade made of urethane rubber was used.
(評価項目) (1)カブリ 「サクラデンシトメーター」(コニカ(株)製)を用
いて、原稿濃度が0.0の白地部分の複写画像に対する相
対濃度を測定して判定した。なお白地反射濃度を0.0と
した。評価は、相対濃度が0.01未満の場合を「○」、0.
01以上で0.03未満の場合を「△」、0.03以上の場合を
「×」とした。(Evaluation Items) (1) Fog The density was determined by measuring the relative density of a white background portion having a document density of 0.0 with respect to a copied image using "Sakura Densitometer" (manufactured by Konica Corporation). The white background reflection density was set to 0.0. The evaluation was `` ○ '' when the relative concentration was less than 0.01, 0.
A case of 01 or more and less than 0.03 was marked with “△”, and a case of 0.03 or more was marked with “x”.
(2)画像濃度 30万回後の複写画像について、「サクラデンシトメー
ター」(コニカ(株)製)を用いて、原稿濃度が0.0の
白地部分の複写画像に対する相対濃度を測定して判定し
た。実用レベルは相対濃度が0.8以上である。(2) Image Density The copied image after 300,000 times was determined by measuring the relative density of a white background portion of the original image with a density of 0.0 with respect to the copied image using "Sakura Densitometer" (manufactured by Konica Corporation). . A practical level is a relative concentration of 0.8 or more.
(3)画像アレ 複写画像を目視により判定した。評価は、良好である
場合を「○」、若干劣るが実用レベルにある場合を
「△」、不良で実用的には問題のある場合を「×」とし
た。なお、「画像アレ」とは、文字や線画の一部が欠け
て不鮮明となり画像が荒れた状態となる現象を表す。(3) Image array The copied image was visually determined. The evaluation was “場合” for good, “△” for slightly inferior but practical level, and “×” for poor and practically problematic. Note that the term “image array” refers to a phenomenon in which a part of a character or a line drawing is lost and becomes unclear, resulting in a rough image.
(4)クリーニング性 複写画像の形成後、クリーニングブレードによりクリ
ーニングされた直後の潜像担持体の表面を目視により観
察し、クリーニング不良物の有無により判定した。評価
は、クリーニング不良物がほとんど認められず良好であ
る場合を「○」、クリーニング不良物が若干認められる
が実用レベルにある場合を「△」、クリーニング不良物
が多く認められ実用的には問題のある場合を「×」とし
た。(4) Cleanability After forming the copy image, the surface of the latent image carrier immediately after being cleaned by the cleaning blade was visually observed, and the presence or absence of defective cleaning was judged. The evaluation was “○” when almost no defective cleaning was observed and good, “若干” when some defective cleaning was observed but was at a practical level, and there were many defective cleanings and there was a problem in practice. The case where there is was marked as “×”.
(5)定着性 実写テスト開始初期において熱ローラ定着器の熱ロー
ラがまだ十分に昇温していない状態でベタ黒の複写画像
を形成し、このベタ黒の複写画像にスコッチテープを貼
り付けた後これを剥離する試験を行ない、トナー像の剥
離率が30%以上の場合を「×」、15%以上30%未満の場
合を「△」、15%未満の場合を「×」とした。(5) Fixability At the beginning of the actual shooting test, a solid black copy image was formed with the heat roller of the heat roller fixing device not yet sufficiently heated, and a scotch tape was stuck on the solid black copy image. Thereafter, a test for peeling off the toner image was performed. When the peeling rate of the toner image was 30% or more, it was evaluated as “x”, when it was 15% or more and less than 30%, it was evaluated as “Δ”, and when it was less than 15%, it was evaluated as “x”.
(6)ハーフトーン再現性 画像濃度が0.4のハーフトーン画像の原稿に対して、
下記式で定義される複写画像の画像濃度aの変化率bが
10%未満の場合を「○」、10%以上20%未満の場合を
「△」、20%未満の場合を×とした。(6) Halftone reproducibility For a halftone image document with an image density of 0.4,
The change rate b of the image density a of the copy image defined by the following equation is
The case of less than 10% was evaluated as “○”, the case of 10% or more and less than 20% was evaluated as “△”, and the case of less than 20% was evaluated as ×.
(7)解像度 JIS Z4916に準拠して、グレイドとして1mm当たり等間
隔の横線を4.0本、5.0本、6.3本、8.0本設けたチャート
を使用し、横線の判別ができるグレイドを解像度として
表示した。 (7) Resolution In accordance with JIS Z4916, a chart was used in which 4.0, 5.0, 6.3, and 8.0 horizontal lines at equal intervals per mm were provided as grades, and the grades in which horizontal lines could be distinguished were displayed as the resolution.
また、環境条件を常温常湿(温度20℃,相対湿度60
%)に変更したほかは、上記と同様にして実写テストを
行ない、同様にして評価したところ、上記と同様に良好
な結果が得られた。 The environmental conditions were room temperature and normal humidity (temperature 20 ° C, relative humidity 60
%), Except that the actual shooting test was performed in the same manner as described above, and the evaluation was performed in the same manner. As a result, the same good results as described above were obtained.
以上の実施例および比較例の結果からも理解されるよ
うに、本発明によれば、低温低湿の環境条件下において
多数回にわたり画像形成プロセスを遂行する場合におい
ても、現像性、転写性、クリーニング性、定着性がいず
れも良好で、カブリおよび画像アレがなく、しかも画像
濃度が高くて鮮明でかつ定着性の十分な画像を安定に形
成することができた。As can be understood from the results of the above Examples and Comparative Examples, according to the present invention, even when the image forming process is performed many times under low-temperature and low-humidity environmental conditions, the developing property, the transfer property, and the cleaning property are improved. Both the fixing property and the fixing property were good, there was no fogging and image bleeding, and an image having a high image density and a clear and sufficient fixing property could be stably formed.
また、感光体表面の早期損傷が認められず、感光体の
耐久性が格段に向上した。In addition, no early damage of the photoconductor surface was observed, and the durability of the photoconductor was significantly improved.
また、オフセット現象が発生せず、熱ローラ定着器の
ローラ汚れも認められなかった。In addition, no offset phenomenon occurred, and no fouling of the heat roller fixing device was observed.
これに対して、比較例1および2では、いずれも磁性
トナーの結着樹脂が、脂肪族ジオールを含まず芳香族ジ
オールを含む単量体組成物から得られる比較ポリエステ
ル1であるため、低温低湿の環境条件下で多数回にわた
り画像形成プロセスを遂行すると、磁性トナーの摩擦帯
電性が不良となり、現像性、転写性の低下によりカブリ
が多くしかも画像濃度が著しく低下した。On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since the binder resin of the magnetic toner is Comparative Polyester 1 obtained from a monomer composition containing an aromatic diol without containing an aliphatic diol, low-temperature, low-humidity When the image forming process was carried out a number of times under the environmental conditions described above, the triboelectricity of the magnetic toner became poor, and the fog was increased due to the decrease in developability and transferability, and the image density was significantly reduced.
また、感光体表面の早期損傷が著しく発生しそのため
画像アレやクリーニング不良が発生した。In addition, remarkable early damage of the photoreceptor surface occurred, resulting in image defects and poor cleaning.
また、定着性が悪いため、3万回後においては熱ロー
ラ定着器の熱ローラの汚れが著しく生じ、そのため複写
画像には熱ローラの汚れに起因する画像汚れが多数発生
した。Further, due to poor fixability, the heat roller of the heat roller fixing device was significantly stained after 30,000 times, and thus, a large number of image stains were caused on the copied image due to the heat roller stain.
以上詳細に説明したように、本発明によれば、現像領
域における感光体の線速Vpに対する現像剤担持体の線速
Vsの比Vs/Vpの値を0.8〜1.5とし、かつ現像領域に振動
電界を作用させるうえ、特定のポリエステルを結着樹脂
として含有してなる磁性トナーと無機微粒子とを含む一
成分系現像剤を用いて現像を行うので、環境条件によら
ず良好な現像性が多数回にわたり安定に発揮され、しか
も感光体表面の早期損傷を有効に防止できる。As described in detail above, according to the present invention, the linear velocity of the developer carrying member with respect to the linear velocity Vp of the photoreceptor in the developing area
A one-component developer containing a magnetic toner containing a specific polyester as a binder resin and inorganic fine particles, with a Vs ratio of Vs / Vp of 0.8 to 1.5, and an oscillating electric field acting on a developing region. Developing is carried out using, so that good developability is stably exhibited many times irrespective of environmental conditions, and early damage to the photoreceptor surface can be effectively prevented.
従って、カブリ、画像アレ、画像濃度の低下を伴わず
に多数回にわたり安定に画像を形成するとができる。Therefore, it is possible to stably form an image many times without causing fog, image irregularity and reduction in image density.
また、現像剤担持体上に担持する現像剤層の厚さを現
像領域における最小間隙よりも小さくして当該現像剤層
を感光体に非接触となるような状態で現像領域に供給す
ることにより、ハーフトーンの再現性や解像度の著しい
向上を図ることができる。Further, the thickness of the developer layer carried on the developer carrier is made smaller than the minimum gap in the development area, and the developer layer is supplied to the development area in a state where the developer layer is not in contact with the photoconductor. Thus, reproducibility of halftone and resolution can be remarkably improved.
また、特定のポリエステルにより磁性トナーが軟質化
されるため、振動電界下において磁性トナー粒子の破壊
が生じにくく、従ってトナー微粉による汚染が回避され
多数回にわたり安定に画像を形成することができる。Further, since the magnetic toner is softened by the specific polyester, the magnetic toner particles are less likely to be broken under an oscillating electric field, so that contamination by toner fine powder can be avoided and an image can be stably formed many times.
第1図は感光体の具体的構成例を示す説明図、第2図は
画像形成装置の一例を示す説明図、第3図は現像装置の
一例を示す説明図である。 10…感光体、11A…導電性支持体 11B…ブロッキング層 12…アモルファスシリコン感光層 21…コロナ帯電器、22…露光光学系 23…磁気ブラシ現像器、24…静電転写器 25…分離器 26…ブレード式クリーニング器 27…熱ローラ定着器、P…転写材 40…感光体、40A…導電性支持体 40B…感光層、41…現像剤担持体 42…マグネットロール、43…規制ブレード 44…クリーニングブレード 49…振動電界発生器、50…保護抵抗 52…磁気ブラシ、53…現像領域FIG. 1 is an explanatory diagram showing a specific configuration example of a photoconductor, FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of an image forming apparatus, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a developing device. 10 photoreceptor, 11A conductive support 11B blocking layer 12 amorphous silicon photosensitive layer 21 corona charger 22 exposure optics 23 magnetic brush developer 24 electrostatic transfer device 25 separator 26 ... Blade type cleaning device 27 ... Heat roller fixing device, P ... Transfer material 40 ... Photoconductor, 40A ... Conductive support 40B ... Photosensitive layer, 41 ... Developer carrier 42 ... Magnet roll, 43 ... Regulator blade 44 ... Cleaning Blade 49… Oscillating electric field generator, 50… Protective resistor 52… Magnetic brush, 53… Development area
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内田 雅文 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (72)発明者 矢島 俊子 東京都八王子市石川町2970番地 コニカ 株式会社内 (56)参考文献 特開 平1−223469(JP,A) 特開 平1−214874(JP,A) 特開 平1−223468(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masafumi Uchida 2970, Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation (72) Inventor Toshiko Yajima 2970, Ishikawacho, Hachioji-shi, Tokyo Konica Corporation (56) References JP-A-1-223469 (JP, A) JP-A-1-214874 (JP, A) JP-A-1-223468 (JP, A)
Claims (2)
潜像を振動電界の存在下で現像剤担持体上に担持された
一成分系現像剤により現像する工程、熱ローラ定着器に
より定着する工程、および静電潜像担持体上に残留した
一成分系現像剤をクリーニングブレードによりクリーニ
ングする工程を含む画像形成方法において、 現像領域における静電潜像担持体の線速Vpに対する現像
剤担持体の線速Vsの比Vs/Vpの値が0.8〜1.5であり、 前記静電潜像担持体が、有機感光体またはアモルファス
シリコン感光体よりなり、 前記一成分系現像剤が、少なくとも磁性トナーとpHが6
以下の無機微粒子とを有してなり、 当該磁性トナーが、下記成分〜を含む単量体組成物
を縮重合反応させて得られ、酸価(AV)に対する水酸基
価(OHV)の比(OHV/AV)の値が1.0〜5.0であるポリエ
ステルよりなる結着樹脂中に磁性体粒子が分散含有され
てなることを特徴とする画像形成方法。 成分;芳香族ジカルボン酸 成分;脂肪族ジオール 成分;ベンゼントリカルボン酸、その無水物またはエ
ステルA heating roller fixing device for developing an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier in a developing area with a one-component developer carried on the developer carrier in the presence of an oscillating electric field; And a step of cleaning the one-component developer remaining on the electrostatic latent image carrier with a cleaning blade. The value of the ratio Vs / Vp of the linear velocity Vs of the developer carrier is 0.8 to 1.5, and the electrostatic latent image carrier is made of an organic photoconductor or an amorphous silicon photoconductor, and the one-component developer is at least Magnetic toner and pH 6
The magnetic toner is obtained by subjecting a monomer composition containing the following components to polycondensation reaction, and a ratio (OHV) of a hydroxyl value (OHV) to an acid value (AV) is obtained. / AV), wherein magnetic particles are dispersed and contained in a binder resin made of polyester having a value of 1.0 to 5.0. Component; Aromatic dicarboxylic acid component; Aliphatic diol component; Benzenetricarboxylic acid, anhydride or ester thereof
剤の高さが、現像領域における静電潜像担持体と現像剤
担持体との最小間隙よりも小さいことを特徴とする請求
項1に記載の画像形成方法。2. The method according to claim 1, wherein the height of the one-component developer carried on the developer carrier is smaller than the minimum gap between the electrostatic latent image carrier and the developer carrier in the developing area. The image forming method according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63039566A JP2728881B2 (en) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | Image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63039566A JP2728881B2 (en) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | Image forming method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01214876A JPH01214876A (en) | 1989-08-29 |
JP2728881B2 true JP2728881B2 (en) | 1998-03-18 |
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ID=12556630
Family Applications (1)
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JP63039566A Expired - Lifetime JP2728881B2 (en) | 1988-02-24 | 1988-02-24 | Image forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2728881B2 (en) |
-
1988
- 1988-02-24 JP JP63039566A patent/JP2728881B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01214876A (en) | 1989-08-29 |
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