JP3079404B2 - 一成分磁性現像剤及び画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電印刷
の如き画像形成方法に於ける静電荷像を可視化する為の
静電荷像現像用現像剤及び画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては多数の方法が
知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々
の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該
潜像を現像剤で現像を行なって可視像とし、必要に応じ
て紙などの転写材に現像剤像を転写した後、熱・圧力等
により転写材上に現像剤画像を定着して複写物を得るも
のである。

【０００３】近年、電子写真法を用いた機器は、従来の
複写機以外にプリンターやファクシミリ等多数になって
きている。特にプリンターやファクシミリでは、複写装
置部分を小さくする必要がある為、一成分現像剤を用い
た現像装置が使用される事が多い。従来の一成分現像剤
を用いた画像形成装置は、例えば図１に示す様な構成で
ある。図１に於いて、１００は感光ドラム（以下、静電
潜像担持体と称す）で、その周囲に一次帯電ローラー１
１７、現像器１４０、転写帯電器１１４、クリーナ１１
６、レジスタローラー１２４等が設けられている。そし
て静電潜像担持体１００は一次帯電ローラー１１７によ
って帯電される。

【０００４】そして、レーザー発生装置１２１によりレ
ーザー光１２３を静電潜像担持体１００に照射すること
によって露光される。静電潜像担持体１００上の静電潜
像は現像器１４０によって一成分磁性現像剤で現像さ
れ、転写帯電器１１４により転写材上へ転写される。現
像剤画像をのせた転写材は搬送ベルト１２５等により定
着器１２６へ運ばれ転写材上に定着される。

【０００５】現像器１４０は図２に示すように静電潜像
担持体１００に近接してアルミニウム、ステンレス等非
磁性金属で作られた円筒状の現像スリーブ（以下、現像
剤担持体と称す）１０２が配設され、静電潜像担持体１
００と現像剤担持体１０２との間隔は図示されない現像
剤担持体／静電潜像担持体間隔保持部材等により約３０
０μｍに維持されている。現像剤担持体内にはマグネッ
トローラー１０４が現像剤担持体１０２と同心的に固
定、配設されている。但し現像剤担持体１０２は回転可
能である。マグネットローラー１０４には図示の如く複
数の磁極が具備されており、Ｓ１は現像、Ｎ１は現像剤
量規制、Ｓ２は現像剤の取り込み／搬送、Ｎ２は現像剤
の吹き出し防止に影響している。現像剤担持体１０２に
付着して搬送される磁性現像剤量を規制する部材とし
て、弾性ブレード１０３が配設され、弾性ブレード１０
３の現像剤担持体１０２に対する当接圧により現像領域
に搬送される現像剤量が制御される。現像領域では、静
電潜像担持体１００と現像剤担持体１０２との間に図３
に示す様な現像バイアスが印加され、現像剤担持体上の
現像剤は静電潜像に応じて静電潜像担持体１００上に飛
翔し可視像となる。

【０００６】一成分現像方式は二成分現像方式のように
ガラスビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要な為、現像
装置自体を小型化・軽量化出来る。さらには、二成分現
像方式はキャリア中のトナーの濃度を一定に保つ必要が
ある為、トナー濃度を検知し必要量のトナーを補給する
装置が必要である。よって、ここでも現像装置が大きく
重くなる。一成分現像方式ではこのような装置は必要と
ならない為、やはり小さく軽く出来るため好ましい。

【０００７】また、複写機に於てはより高速、安定化の
方向が常に望まれている。特に中〜高速機では二成分現
像方式が主流である。これは、このようにある程度大き
な機械であると、現像装置の大きさや重さの問題より高
速での長期間の使用に対する複写画像の安定性が重要と
なってくるからである。一般に、二成分現像方式のトナ
ーはカーボンブラック等により着色し、他はほとんど結
着樹脂から成り立っている。

【０００８】そのため、トナー粒子は軽くまた静電気力
以外にキャリア粒子に付着する力がないので特に高速で
の現像ではトナーの飛散を招き、長期の使用で光学レン
ズや原稿ガラス、搬送部等の汚れを生じ、複写画像の安
定性を損なうことがある。そこでトナー中に磁性体を含
有させ、トナーを重くすると共に、磁性キャリア粒子に
静電気力以外に磁気力でも付着するようにして、トナー
飛散を防止した現像方法も実用化されている。以上のよ
うに、一成分磁性現像剤を用いた画像形成方法はますま
す重要性を増している。

【０００９】また、プリンター装置はＬＥＤ、ＬＢＰプ
リンターが最近の市場の主流になっており、技術の方向
としてより高解像度即ち、従来２４０、３００ｄｐｉで
あったものが４００、６００、８００ｄｐｉとなってき
ている。従って現像方式もこれにともなってより高精細
化が要求されていきている。また、複写機に於いても高
機能化が進んでおり、そのためデジタル化の方向の進み
つつある。この方向は、静電荷像をレーザーで形成する
方法が主である為、やはり高解像度の方向に進んでお
り、ここでもプリンターと同様に高解像・高精細の現像
方式が要求されてきており、特開平１−１１２２５３号
公報、特開平２−２８４１５８号公報などでは粒径の小
さいトナーが提案されている。

【００１０】しかし、トナーの重量平均粒径が微粒子
（一般に９μｍ以下）になると、チャージアップしたト
ナーや微粉が鏡映力等の力により静電潜像担持体上に強
固に付着し、電界及び磁界の力では静電潜像担持体上非
画像部に付着したトナーを現像剤担持体に引き戻す事が
困難となる。これらのトナーは転写材上に転写され所謂
かぶりとなって画像品位を低下する。

【００１１】加えて最近では環境保護の観点から、従来
から使用されているコロナ放電を利用した一次帯電及び
転写プロセスから、帯電ローラーを用いた一次帯電及び
転写プロセスが主流となりつつある。

【００１２】具体的には、帯電部材である導電性ローラ
ーに電圧を印加して該ローラーを被帯電体である感光体
に接触させて感光体表面を所定の電位に帯電させるもの
である。例えば、特公昭５０−１３６６１号公報に於い
ては芯金にナイロン又はポリウレタンゴムからなる誘電
体を被覆したローラーを使うことによって感光体を帯電
する時に低電圧印加を可能にしている。

【００１３】また特開昭５９−４６６６４号公報におい
ては回転円筒状、無端ベルト状等無端状に走行する静電
荷像保持体を使用し、バイアスを印加した転写装置をこ
れに圧接して、これら両者間に転写材を通過させて静電
荷像保持体側の現像剤像を転写材上に転写するように構
成したものが既に提案されている。

【００１４】しかしながら、このようなコロナ放電を用
いない転写方式においては、転写部材が転写時に感光体
に当接されるため、感光体上に形成された現像剤像を転
写材へ転写する際に現像剤像が圧接され、部分的な転写
不良が生じる所謂転写中抜けの問題などがある。

【００１５】これらの問題は、先に述べた高解像・高精
細画像を得るために改善されねばならない問題である。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の問題点
に鑑み、本発明の目的とするところは、 原稿に忠実、信号に忠実、即ち潜像に忠実な実質的に
カブリ、飛び散りの無い高解像・高精細再現性の現像剤
及び画像形成方法を提供すること、 コロナ帯電を使用しない複写プロセスに於いても、転
写中抜けの現象が無いか、又はこれらの現像が抑制され
る現像剤及び画像形成方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的は、静
電潜像担持体と現像剤層を担持した現像剤担持体とを対
向させて静電潜像担持体に形成された静電潜像の現像を
行う画像形成方法であって、現像剤を現像剤担持体から
静電潜像可視部に向かう方向に付勢する第一のピーク電
圧であって、その電圧レベルが静電潜像可視部の電位と
静電潜像背景部の電位の間のレベルである第一のピーク
電圧と、現像剤を静電潜像可視部から現像剤担持体に向
かう方向に付勢する第二のピーク電圧であって、その電
圧レベルが上記静電潜像可視部の電位に関して第一のピ
ーク電圧の電圧レベルとは逆の側に位置する第二のピー
ク電圧とを有する振動バイアス電圧を現像剤担持体に印
加する画像形成方法に用いられる静電荷像現像用現像剤
に於て、該現像剤が少なくとも、結着樹脂と磁性粉とか
らなる一成分磁性現像剤であって、該現像剤の鉄粉に対
する二成分トリボの絶対値を｜Ｑｄ｜とした時、 １００≧｜Ｑｄ｜≧４０μｃ／ｇ である一成分磁性現像剤を用いる事によって達成される
ことを見いだした。

【００１８】また、前記現像剤担持体が導電性微粒子を
含有する樹脂層で被覆され、該現像剤担持体上吸引法に
よるトリボの絶対値を｜Ｑｍ｜とした時、好ましくは１
５≧｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜≧２．５、より好ましくは１４
≧｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜≧３．５である。

【００１９】本発明によれば現像剤担持体に印加する現
像バイアスと静電潜像担持体上電位の関係を、現像バイ
アスの現像促進周期では静電潜像担持体上の画像部のみ
を現像する様に、また、現像バイアスの現像引き戻し周
期では静電潜像担持体の画像部及び非画像部の現像剤を
引き戻す様に現像バイアスを印加し、かつ現像剤を静電
潜像担持体上の画像部に十分付着させるだけの現像コン
トラストを得ることが達成され、更に、磁性現像剤の二
成分トリボの絶対値｜Ｑｄ｜が１００≧｜Ｑｄ｜≧４０
μｃ／ｇ、１５≧｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜≧２．５である磁
性現像剤及び画像形成方法を用いる事により、 静電潜像担持体上に形成された静電潜像に忠実な過不
足の無い現像剤担持体からの現像剤粒子の移動、 転写部材／磁性現像剤／静電潜像担持体の３者が存在
する転写部位において３者間の静電的付着力のバランス
がうまくとられることが達成され、従来問題であった微
粒径現像剤使用時の地カブリ、反転カブリを実質的に防
止し、飛び散りの無い、また、コロナ帯電を使用しない
複写プロセスに於いても転写中抜けの現象が無いか、又
は本現象が抑制された高解像、高精細の画像を提供する
ようにしたものである。

【００２０】本発明において｜Ｑｄ｜が１００μｃ／ｇ
を超える場合は連続複写／プリントに於て画像濃度が低
下する傾向にあり、また｜Ｑｄ｜が４０μｃ／ｇ未満、
｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜が１５を超えるか２．５未満では、
上記、の関係が崩れるため現像率が低下し、更に転
写中抜けが発生しやすい傾向であった。

【００２１】また、現像剤担持体と静電潜像担持体の画
像部との間の電界は２．０Ｖ／μｍ以上が好ましい。
２．０Ｖ／μｍ未満ではトナーを飛翔させる力が弱くな
り十分な画像濃度が得られない。

【００２２】また、本発明の磁性現像剤使用による前述
した効果は曲率半径が５０ｍｍ以下の静電潜像担持体
と、曲率半径２０ｍｍ以下の現像剤担持体と、曲率半径
３０ｍｍ以下の転写部材との組み合わせにおいて特に良
好に発揮される。これは、現像領域，転写領域ともに狭
くなることで現像，転写に係わる現像剤物性の影響が大
きくなることに起因していると考えられる。

【００２３】本発明の現像剤に含有される磁性微粒子と
しては、磁場の中に置かれて磁化される物質が用いら
れ、鉄，コバルト，ニッケル等の強磁性金属の粉末、も
しくはマグネット，γーＦｅ₂Ｏ₃，フェライト等の合金
や化合物が使用できる。磁性粒子の飽和磁化σｓは１Ｋ
エルステッド下で５０〜１００ｅｍｕ／ｇ特に６０〜８
０ｅｍｕ／ｇが好ましい。これら磁性粒子は、窒素吸着
法によるＢＥＴ比表面積が好ましく１〜２０ｍ²／ｇ、
特に２．５〜１２ｍ²／ｇ、更にモース硬度が５〜７の
磁性粉が好ましい。

【００２４】係る磁性体量は結着樹脂１００重量部に対
し５〜６０重量部、特には１５〜４０重量部が好まし
い。５重量部未満では搬送性が不十分で現像剤担持体上
の現像剤層にむらが生じ画像むらとなる傾向がある。ま
た、６０重量部を超えると転写中抜けが生じやすい。

【００２５】例えば、磁性体量を減らす事で現像剤１個
あたりの磁性を弱め現像剤担持体現像極上の現像剤の穂
立ちを短く押さえることが可能であり、これによる文字
周辺の尾引、飛び散りを減少することが可能であり、ま
た現像率も向上する。しかしながら、磁性を弱めること
で現像剤を現像剤担持体上へ引き戻す力が弱まるため非
画像部にも現像剤が付着し所謂かぶりとなりやすい傾向
がある。この為、現像剤の現像剤担持体〜静電潜像担持
体間隔（Ｓ−Ｄ間隔）での運動をＳ−Ｄ間隔やバイアス
条件（波型、ｄｕｔｙ等）でコントロールする必要があ
る。特に粒径の小さい現像剤（重量平均粒径が約４〜９
μｍ）の場合、現像剤は粒子集団として静電潜像担持体
に飛翔する傾向があり、非画像部へ現像剤の飛翔を押さ
える現像バイアスに設定することが肝要である。本発明
に用いられる現像条件は現像剤に対し静電潜像担持体の
非画像部への飛翔力はかからず画像部への飛翔力は十分
な力がかかる観点から必要であり、文字画像のエッジを
更にきれいにする目的では画像部からのわずかな引き戻
しが交番電界によりかかるように設定される事が好まし
い。

【００２６】また、本発明の現像剤の重量平均粒径は、
４〜１０μｍ、特に４．５〜９μｍに於て良好な結果が
得られた。重量平均粒径が４μｍ未満であると現像剤の
凝集が著しくなりハンドリングに問題が生じる。また、
１０μｍを超えると１００μｍ以下のドット潜像または
細線の再現が充分でない。

【００２７】また、本発明に使用される現像剤担持体の
表面粗さはＪＩＳ中心線平均粗さ（Ｒａ）で０．２〜
１．５μｍの範囲にあることが好ましい。Ｒａが０．２
μｍ未満では現像剤担持体上の帯電量Ｑｍが高くなり、
現像性が不充分となる。Ｒａが１．５μｍを超えると、
現像剤担持体の現像剤コート層にむらが生じ、画像上で
濃度むらとなる。

【００２８】現像剤担持体表面を被覆する樹脂層に含有
される導電性微粒子としては、カーボンブラック、クラ
ファイト、導電性酸化亜鉛等導電性金属酸化物及び金属
複酸化物、などが単独もしくは２つ以上好ましく用いら
れる。また、該導電性微粒子が分散される樹脂として
は、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系
樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネット系樹脂、
ポリオレフィン系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹
脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂など公知の樹脂が
用いられる。特に熱硬化性もしくは、光硬化性の樹脂が
好ましい。

【００２９】また本発明の現像剤は、現像剤担持上の現
像剤を規制する部材が現像剤を介して現像剤担持体に当
接されている弾性部材によって規制されることが現像剤
を均一帯電させる観点から特に好ましい。

【００３０】本発明におけるＱｄの測定法を図８の摩擦
帯電量測定装置を用いて説明する。２３℃、相対湿度６
０％環境下、キャリアとしてＥＦＶ２００／３００（パ
ウダーテック社製）を用い、キャリア９．５ｇに現像剤
０．５ｇを加えた混合物を５０〜１００ｍｌ容量のポリ
エチレン製の瓶に入れ５０回手で震盪する。

【００３１】次いで、底に５００メッシュのスクリーン
２３のある金属製の測定容器２２に前記混合物１．０〜
１．２ｇを入れ、金属製のフタ２４をする。この時の測
定容器２２全体の重量を秤りＷ１（ｇ）とする。次に、
吸引機２１（測定容器２２と接する部分は少なくとも絶
縁体）に於て、吸引口２７から吸引し風量調節弁２６を
調節して真空計２５の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。こ
の状態で一分間吸引を行ない現像剤を吸引除去する。こ
の時の電位計２９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで
２８はコンデンサーであり容量をＣ（μＦ）とする。ま
た、吸引後の測定容器全体の重量を秤りＷ２（ｇ）とす
る。この現像剤の摩擦帯電量Ｑｄ（μｃ／ｇ）は、下式
の如く計算される。

【００３２】Ｑｄ＝（ＣＶ）／（Ｗ１−Ｗ２） また、本発明におけるＱｍの測定については、５００メ
ッシュスクリーンの替わりに円筒濾紙を有する測定容器
を用い、金属製フタ２４の替わりに現像剤担持体表面の
形状に沿った金属製の吸引口を取り付け、画像形成直後
（５分以内が好ましい）の現像剤担持体表面上の現像剤
層を過不足無く一様に吸引出来るように吸引圧を調節し
現像剤を吸引する。この時吸引された現像剤重量をＭ
（ｇ）として、 Ｑｍ＝ＣＶ／Ｍ により計算される。

【００３３】本発明に使用される結着樹脂の種類として
は、例えばポリスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、
ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重
合体；スチレン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレ
ン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタ
リン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合
体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレ
ン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチル
エーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共
重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチ
レン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重
合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体
等のスチレン系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール
樹脂、天然変性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン
酸樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニ
ール、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタ
ン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマ
ロンインデン樹脂、石油系樹脂等が使用できる。また、
架橋されたスチレン系樹脂も好ましい結着樹脂である。

【００３４】スチレン系共重合体のスチレンモノマーに
対するコモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アク
リル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、
アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸
−２−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、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
クリル酸ブチル、メタクリル酸オクチル、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のような
二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその置換体；
例えば、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メ
チル、マレイン酸ジメチル等のような二重結合を有する
ジカルボン酸及びその置換体；例えば、塩化ビニル、酢
酸ビニル、安息香酸ビニル等のようなビニルエステル
類、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン等のよう
なエチレン系オレフィン類；例えば、ビニルメチルケト
ン、ビニルヘキシルケトン等のようなビニルケトン類；
例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテ
ル、ビニルイソブチルエーテル等のようなビニルエーテ
ル類；等のビニル単量体が単独もしくは組み合わせて用
いられる。ここで架橋剤としては、主として２個以上の
重合可能な二重結合を有する化合物が用いられ、例え
ば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等のような
芳香族ジビニル化合物；例えば、エチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、
１，３−ブタンジオールジメタクリレート等のような二
重結合を２個有するカルボン酸エステル；ジビニルアニ
リン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニ
ルスルホン等のジビニル化合物、；及び３個以上のビニ
ル基を有する化合物；が単独もしくは混合物として使用
できる。

【００３５】本発明の現像剤には荷電制御剤を現像剤粒
子に配合（内添）、または現像剤粒子と混合（外添）し
て用いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像シ
ステムに応じた最適の荷電量コントロールが可能とな
り、特に本発明では粒度分布と荷電とのバランスをさら
に安定したものとすることが可能である。

【００３６】トナーを負荷電性に制御する物として下記
物質がある。

【００３７】例えば有機金属錯体、キレート化合物が有
効であり、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯
体、芳香族ハイドロキシカルボン酸、芳香族ダイカルボ
ン酸系の金属錯体がある。他には、芳香族ハイドロキシ
カルボン酸、芳香族モノ及びポリカルボン酸及びその金
属塩、無水物、エステル類、ビスフェノール等のフェノ
ール誘導体類等がある。

【００３８】トナーを正荷電性に制御するものとして下
記物質がある。

【００３９】例えば、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等に
よる変性物；トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒ
ドロキシ−４−ナフトスルフォン酸、テトラブチルアン
モニウムテトラフルオロボレートなどの四級アンモニウ
ム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオ
ニウム塩及びこれらのレーキ顔料、トリフェニルメタン
染料及びこれらのレーキ顔料、（レーキ化剤としては、
りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングス
テンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子
酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など）高級脂
肪酸の金属塩；ジブチルスズオキサイド、ジオクチルス
ズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイドなどの
ジオルガノスズオキサイド；ジブチルスズボレート、ジ
オクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート
などのジオルガノスズボレート類；これらを単独或いは
２種類以上組み合わせて用いることができる。これらの
中でも、ニグロシン系、四級アンモニウム塩、トリフェ
ニルメタン顔料の如き荷電制御剤が特に好ましく用いら
れる。

【００４０】また、一般式

【００４１】

【化１】

【００４２】［Ｒ₁ ：Ｈ，ＣＨ₃ Ｒ₂，Ｒ₃：置換または未置換のアルキル基（好ましくは
Ｃ₁〜Ｃ₄）］であらわされるモノマーの単重合体：前述
したスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エス
テルの如き重合性モノマーとの共重合体を正荷電性制御
剤として用いることができる。この場合、これらの荷電
制御剤は、結着樹脂（の全部または一部）としての作用
をも有する。

【００４３】上述した荷電制御剤（結着樹脂としての作
用を有しないもの）は、微粒子状として用いることが好
ましい。この場合、この荷電制御剤の個数平均粒径は、
具体的には、４μｍ以下（更には３μｍ以下）が好まし
い。

【００４４】トナーに内添する際、このような荷電制御
剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．１乃至２０重
量部（更には０．２乃至１０重量部）用いることが好ま
しい。

【００４５】また、本発明に係るトナーにさらに添加し
得る着色材料としては、従来公知のカーボンブラック，
銅フタロシアニンなどが使用できる。

【００４６】また、本発明の現像剤には、ケイ酸微粉体
を添加して用いることがより好ましく、かかるケイ酸微
粉体は、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成
されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される
乾式シリカ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿
式シリカの両方が使用可能であるが表面及びシリカ微粉
体の内部にあるシラノール基が少なく、又Ｎａ₂Ｏ，Ｓ
Ｏ₃ ^2-等の製造残渣のない乾式シリカの方が好ましい。

【００４７】また、乾式シリカにおいては製造工程にお
いて例えば、塩化アルミニウム、塩化チタンなど他の金
属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いる
ことによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を
得ることも可能であり、それらも包含する。その粒径は
平均の一次粒径として、０．００１〜２μｍの範囲内で
あることが望ましく、特に好ましくは、０．００２〜
０．２μｍの範囲内のシリカ微粉体を使用するのが良
い。また、疎水化処理は従来公知のシランカップリング
剤、シリコーンオイル等の疎水化処理剤及び方法が用い
られる。

【００４８】本発明の現像剤には、実質的な悪影響を与
えない限りにおいて、さらに他の添加時、例えば定着助
剤（例えば低分子量ポリエチレンなど）、あるいは導電
性付与剤として酸化スズの如き金属酸化物等を加えても
良い。

【００４９】トナーの重量平均粒径（Ｄ₄）は種々の方
法によって測定できるが、本発明においてはコールター
カウンターを用いて行った。

【００５０】すなわち、測定装置としてはコールターカ
ウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数
分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機
製）及びＰＣ−９８０１パーソナルコンピュータ（ＮＥ
Ｃ製）を接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて
１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。測定法としては前記電
解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性
剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１
〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ（粒子数
として約３万〜約３０万個）加える。試料を懸濁した電
解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前
記コールターカウンターＴＡＩＩ型により、アパチャー
として１００μアパチャーを用いて、個数を基準として
２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して、２〜４０μ
ｍの粒子の体積分布と個数分布を算出し、体積分布から
求めた重量基準の重量平均径（Ｄ₄）（各チャンネルの
中央値をチャンネルの代表値とする）を求めた。

【００５１】本発明に係る現像剤の製造にあたっては、
熱ロール，ニーダー，エクストルーダー等の熱混練機に
よって構成材料を良く混練した後、機械的粉砕、分級に
よって得る方法、あるいは結着樹脂溶液中に材料を分散
した後、噴霧乾燥することにより得る方法、あるいは、
結着樹脂を構成すべき単量体に所定材料を混合して乳化
懸濁液とした後に重合させて現像剤を得る重合法現像剤
製造法等、それぞれの方法が応用できる。

【００５２】図４に本発明に使用される画像形成装置の
概略図を示す。図４に於て静電潜像担持体１に対向配置
された現像剤担持体５と先端部が前記現像剤担持体５に
圧接するように配置された現像剤規制部材３とから構成
され、これらが磁性現像剤を収容する現像器２内に配設
されている。現像剤担持体５には、現像バイアス電圧を
印加する為の交流高圧電源６と直流高圧電源７が接続さ
れている。上記現像剤担持体５は極性及び磁力の異なる
複数の磁極（Ｎ１、Ｓ１、Ｎ２、Ｓ２）が着磁され、固
定支持されたマグネットロール４と、このマグネットロ
ール４の周囲を回動する円筒状の現像スリーブとからな
り、現像スリーブの回動にともなって磁性現像剤８の吸
着搬送及び現像剤層形成、カブリトナーの引き戻しが行
なわれるようになっている。静電潜像担持体１の外周上
に当接された帯電ローラー１１、直流高圧電源１２、交
流高圧電源１３、により帯電バイアスを印加し、静電潜
像担持体１が帯電される。次いで、レーザー光１４によ
り露光して静電潜像９が形成され、磁性現像剤８により
反転現像される。

【００５３】静電潜像担持体上の現像された可視像１０
は転写ローラー１５により転写材１６上に転写され、図
示されない定着装置により定着され定着画像となる。ま
た、一部静電潜像担持体上に残された現像剤は同じく図
示されないクリーニング手段によりクリーニングされ
る。

【００５４】

【実施例】以下、本発明を製造例及び実施例により具体
的に説明するが、これは本発明を何ら限定するものでは
無い。

【００５５】尚、以下の配合における部数は全て重量部
である。

【００５６】製造例１ スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体 １００部 （共重合重量比８：２ Ｍｗ＝２６万） 磁性酸化鉄 ３０部 （ＢＥＴ値６．５ｍ²／ｇ、σｓ＝６５．６ｅｍｕ／ｇ） 負荷電制御剤（モノアゾ染料系鉄錯体） ２部 エチレン−プロピレン共重合体（Ｍｗ＝６０００） ３部

【００５７】上記混合物を、１４０℃に加熱された２軸
エクストルーダーで溶融混練し、混練物を冷却した後ハ
ンマーミルで粗粉砕し、粗粉砕物をジェットミルで微粉
砕し得られた微粉砕物を風力分級して重量平均粒径（Ｄ
₄）７．０μｍの負帯電性磁性トナーを得た。

【００５８】このトナー１００部に対して疎水性シリカ
微粉体（ヘキサメチルジシラザン処理ＢＥＴ値２００ｍ
²／ｇ）０．８部を加えた混合物をヘキシェルミキサー
で混合し現像剤（１）とした。この現像剤の｜Ｑｄ｜＝
６２．５μｃ／ｇであった。

【００５９】製造例２ スチレン−２エチルヘキシルアクリレート −マレイン酸ｎ−ブチルハーフエステル共重合体 １００部 （共重合重量比７：２：１ Ｍｗ＝２２万） 磁性酸化鉄 ４０部 （ＢＥＴ値６．５ｍ²／ｇ、σｓ＝６５．６ｅｍｕ／ｇ） 負荷電制御剤（モノアゾ染料系クロム錯体） ０．５部 低分子量ポリプロピレン（Ｍｗ＝６０００） ３部

【００６０】上記成分を、製造例１と同様にして重量平
均粒径（Ｄ₄）５．５μｍの負帯電性磁性トナーを得
た。

【００６１】このトナー１００部に対して疎水性シリカ
微粉体（ポリジメチルシロキサン処理ＢＥＴ値２５０ｍ
²／ｇ）１．５部を加えた混合物をヘンシェルミキサー
で混合し現像剤（２）とした。この現像剤の｜Ｑｄ｜＝
７７．５μｃ／ｇであった。

【００６２】製造例３ スチレン−ｎブチルアクリレート １００部 （共重合重量比７．５：２．５ Ｍｗ＝２９万） 磁性酸化鉄 １５部 （ＢＥＴ値５．５ｍ²／ｇ、σｓ＝６８．５ｅｍｕ／ｇ） 負荷電制御剤（モノアゾ染料系鉄錯体） ２部 エチレン−プロピレン共重合体（Ｍｗ＝４０００） ６部 カーボンブラック ５部

【００６３】上記成分を、製造例１と同様にして重量平
均粒径（Ｄ₄）７．５μｍの負帯電性磁性トナーを得
た。

【００６４】このトナー１００部に対して疎水性シリカ
微粉体（ヘキサメチルジシラザン処理ＢＥＴ値２００ｍ
²／ｇ）１．０部を加えた混合物をヘンシェルミキサー
で混合し現像剤（３）とした。この現像剤の｜Ｑｄ｜＝
９４．５μｃ／ｇであった。

【００６５】製造例４ スチレン−ｎブチルアクリレート １００部 （共重合重量比７．５：２．５ Ｍｗ＝２９万） 磁性酸化鉄 ６０部 （ＢＥＴ値６．５ｍ²／ｇ、σｓ＝６５．６ｅｍｕ／ｇ） 負荷電制御剤（モノアゾ染料系鉄錯体） １部 低分子量ポリプロピレン（Ｍｗ＝６０００） ３部

【００６６】上記成分を、製造例１と同様にして重量平
均粒径（Ｄ₄）１０．５μｍの負帯電性磁性トナーを得
た。

【００６７】このトナー１００部に対して疎水性シリカ
微粉体（ヘキサメチルジシラザン処理ＢＥＴ値２５０ｍ
²／ｇ）０．６部を加えた混合物をヘンシェルミキサー
で混合し現像剤（４）とした。この現像剤の｜Ｑｄ｜＝
３３．５μｃ／ｇであった。

【００６８】製造例５ スチレン−ｎブチルアクリレート １００部 （共重合重量比７．５：２．５ Ｍｗ＝２９万） 磁性酸化鉄 ５部 （ＢＥＴ値６．５ｍ²／ｇ、σｓ＝６５．６ｅｍｕ／ｇ） 負荷電制御剤（モノアゾ染料系鉄錯体） １部 低分子量ポリプロピレン（Ｍｗ＝６０００） ４部

【００６９】上記成分を、製造例１と同様にして重量平
均粒径（Ｄ₄）４．５μｍの負帯電性磁性トナーを得
た。

【００７０】このトナー１００部に対して疎水性シリカ
微粉体（ヘキサメチルジシラザン処理ＢＥＴ値２００ｍ
²／ｇ）２．０部を加えた混合物をヘンシェルミキサー
で混合し現像剤（５）とした。この現像剤の｜Ｑｄ｜＝
１０４．５μｃ／ｇであった。

【００７１】実施例１ 画像形成装置として、概ね図４に示されるものを用い
た。

【００７２】但し、静電潜像担持体１として直径３０ｍ
ｍのＯＰＣドラムを用い、暗部電位Ｖ_D＝−７００Ｖ、
明部電位Ｖ_L＝−１５０Ｖとした。静電潜像担持体と現
像剤担持体との間隔を１５０μｍとし、現像剤担持体５
として下記の構成の層厚約７μｍ、ＪＩＳ中心線平均粗
さ（Ｒａ）０．８μｍの樹脂層を、表面が鏡面である直
径１６φのアルミニウム円筒上に形成した現像スリーブ
を使用し、現像磁極８５０ガウス、現像剤規制部材３と
して厚み１．０ｍｍ、自由長１０ｍｍのウレタンゴム製
ブレードを１５ｇ／ｃｍの線圧で当接させた。

【００７３】 フェノール樹脂 １００部 グラファイト（粒径約７μｍ） ９０部 カーボンブラック １０部

【００７４】次いで、現像バイアスとして図５に示され
るような直流バイアス成分Ｖ_DC＝−４４０Ｖ、交流バイ
アス成分Ｖ_max＝−６９０Ｖ，Ｖ_min＝−９０Ｖ（Ｄｕｔ
ｙ比Ｔ１：Ｔ２＝７：５）、ｆ＝１０００Ｈｚとし、転
写ローラー１５（導電性カーボンを分散したエチレン−
プロピレンゴム製、直径２０ｍｍ、当接圧５０ｇ／ｃ
ｍ）に転写バイアスとして＋２ＫＶを印加し、現像剤と
して製造例１の現像剤（１）を使用し、２３℃６５％Ｒ
Ｈ環境下３０００枚の画出しを行なった。その結果、連
続３０００枚プリント後に於ても図７（ａ）に示したよ
うな転写中抜けの無い、また画像上に飛び散りのない良
好な画像が得られた。この時のかぶり量を反射式濃度計
（ＴＯＫＹＯ ＤＥＮＳＨＯＫＵ ＣＯ．， ＬＴＤ社
製 ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ ＭＯＤＥＬ ＴＣ−
６ＤＳ）を用いて測定（プリント後の白地部反射濃度最
悪値をＤｓ、プリント前の用紙の反射濃度平均値をＤｒ
とした時のＤｓ−Ｄｒをかぶり量とした）したところ、
１．５％と良好であった。（かぶり量２％以下は実質的
にかぶりの無い良好な画像であり、５％を超えるとかぶ
りの目立つ不鮮明な画像である。）また、８０μｍの１
ドット潜像も充分であった。また、この時の｜Ｑｄ｜／
｜Ｑｍ｜＝３．７であった。

【００７５】実施例２ 実施例１に於て、現像剤を製造例２の現像剤（２）と
し、ｆ＝２５００Ｈｚとすることの他は、実施例１と同
様に画出しを行なったところ、かぶり量１．０％、転写
中抜け、さらには飛び散りの無い良好な画像が得られ
た。また、８０μｍの１ドット潜像の解像も十分であっ
た。また、この時の｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜＝５．０であっ
た。

【００７６】実施例３ 実施例１において、現像剤を製造例３の現像剤（３）と
することの他は、実施例１と同様に画出しを行なったと
ころ、かぶり量３．８％、転写中抜け、さらには飛び散
りの無い良好な画像が得られた。また、８０μｍの１ド
ット潜像の解像も十分であった。また。この時の｜Ｑｄ
｜／｜Ｑｍ｜＝９．７であった。

【００７７】実施例４ 実施例１に於て、現像スリーブのＪＩＳ中心線平均粗さ
（Ｒａ）を２．５μｍとすることの他は、実施例１と同
様に画出しを行なったところ、かぶり量４．６％、転写
中抜け、さらには飛び散りの無い良好な画像が得られ
た。また、８０μｍの１ドット潜像の解像も十分であっ
た。また、この時の｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜＝５．８であっ
た。

【００７８】比較例１ 実施例１に於て、現像剤を製造例４の現像剤（４）とす
ることの他は、実施例１と同様に画出しを行なったとこ
ろ、かぶり量２．８％と良好であったが、図７（ｂ）に
示したような転写中抜け、飛び散りが発生した。また、
８０μｍの１ドット潜像の解像も不十分であった。ま
た、この時の｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜＝４．０であった。

【００７９】比較例２ 実施例１に於て、現像剤を製造例５の現像剤（５）とす
ることの他は、実施例１と同様に画出しを行なったとこ
ろ、画像上かぶり量は７．５％（実用上不可のレベル）
であった。また、画像濃度の低下及び現像スリーブ上に
トナーのコーティングむら（画像上のベタ部分の濃度む
ら）が認められ、８０μｍの１ドット潜像の解像も不十
分であった。また、この時の｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜＝６．
３であった。

【００８０】比較例３ 実施例１に於て、現像バイアスを図６に示されるように
Ｖ_max＝−８４０Ｖ、Ｖ_min＝−４０Ｖ（Ｄｕｔｙ比Ｔ
１：Ｔ２＝１：１）、とすること以外は実施例１と同様
に画出しを行なったところ、画像上にかぶりの多い（か
ぶり量５．９％）不鮮明な画像が得られた。また、この
時の｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜＝３．４であった。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば静
電潜像担持体上の暗部電位Ｖ_D、明部電位Ｖ_L、現像促進
最大電圧Ｖ_max、現像引き戻し最大電圧Ｖ_minの関係を、
｜Ｖ_D｜≧｜Ｖ_max｜かつ｜Ｖ_L｜≧｜Ｖ_min｜とし、１０
０≧｜Ｑｄ｜≧４０μｃ／ｇである一成分磁性現像、及
び１５≧｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜≧２．５である現像剤担持
体を用いた画像形成方法により、かぶり、飛び散り、転
写中抜けの無い高解像、高い精細再現性の画像形成を達
成することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】一成分現像剤を用いた従来の画像形成装置の一
例の説明図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】従来の画像形成方法に用いられる現像バイアス
の模式図である。

【図４】本発明に使用される画像形成装置の一例の説明
図である。

【図５】本発明に用いられる現像バイアスの模式図であ
る。

【図６】比較例３にて用いた現像バイアスの模式図であ
る。

【図７】画像状態を示す模式図である。

【図８】摩擦帯電量測定装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 静電潜像担持体 ２ 現像器 ３ 現像剤規制部材 ４ マグネットロール ５ 現像剤担持体 ６ 交流高圧電源 ７ 直流高圧電源 ８ 磁性現像剤 ９ 静電潜像 １０ 可視像 １１ 帯電ローラー １２ 直流高圧電源 １３ 交流高圧電源 １４ レーザー光 １５ 転写ローラー １６ 転写材 ２１ 吸引機 ２２ 測定容器 ２３ スクリーン ２４ フタ ２５ 真空計 ２６ 風量調節弁 ２７ 吸引口 ２８ コンデンサー ２９ 電位計 １００ 静電潜像担持体 １０２ 現像剤担持体 １０３ 弾性ブレード １０４ マグネットローラー １１４ 転写帯電器 １１６ クリーナ １１７ 一次帯電ローラー １２１ レーザー発生装置 １２３ レーザー光 １２４ レジスタローラー １２５ 搬送ベルト １２６ 定着器 １２７ 現像器 Ｖ_max 現像促進最大電圧 Ｖ_min 現像引き戻し最大電圧 Ｖ_pp ＡＣバイアスのピーク電圧 Ｖ_cont 現像コントラスト（Ｖ_L−Ｖ_DC） ｆ ＡＣバイアスの周波数 Ｔ１ 現像促進周期 Ｔ２ 現像引き戻し周期 Ｖ_DC 現像直流電圧 Ｖ_D ドラム上非画像部電圧 Ｖ_L ドラム上画像部電圧

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 聡 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−352170（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−117255（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/083 G03G 13/08 G03G 15/06 101 G03G 15/09 101

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体と現像剤層を担持した現
   像剤担持体とを対向させて静電潜像担持体に形成された
   静電潜像の現像を行う画像形成方法であって、現像剤を
   現像剤担持体から静電潜像可視部に向かう方向に付勢す
   る第一のピーク電圧であって、その電圧レベルが静電潜
   像可視部の電位と静電潜像背景部の電位の間のレベルで
   ある第一のピーク電圧と、現像剤を静電潜像可視部から
   現像剤担持体に向かう方向に付勢する第二のピーク電圧
   であって、その電圧レベルが上記静電潜像可視部の電位
   に関して第一のピーク電圧の電圧レベルとは逆の側に位
   置する第二のピーク電圧とを有する振動バイアス電圧を
   現像剤担持体に印加する画像形成方法に用いられる静電
   荷像現像用現像剤に於て、該現像剤が少なくとも、結着
   樹脂と磁性粉とからなる一成分磁性現像剤であって、該
   現像剤の鉄粉に対する二成分トリボの絶対値を｜Ｑｄ｜
   とした時、 １００≧｜Ｑｄ｜≧４０μｃ／ｇ であることを特徴とする一成分磁性現像剤。
2. 【請求項２】 静電潜像担持体と現像剤層を担持した現
   像剤担持体とを対向させて静電潜像担持体に形成された
   静電潜像の現像を行う画像形成方法であって、現像剤を
   現像剤担持体から静電潜像可視部に向かう方向に付勢す
   る第一のピーク電圧であって、その電圧レベルが静電潜
   像可視部の電位と静電潜像背景部の電位の間のレベルで
   ある第一のピーク電圧と、現像剤を静電潜像可視部から
   現像剤担持体に向かう方向に付勢する第二のピーク電圧
   であって、その電圧レベルが上記静電潜像可視部の電位
   に関して第一のピーク電圧の電圧レベルとは逆の側に位
   置する第二のピーク電圧とを有する振動バイアス電圧を
   現像剤担持体に印加する画像形成方法に於て、該現像剤
   が少なくとも、結着樹脂と磁性粉とからなる一成分磁性
   現像剤であって、該現像剤の鉄粉に対する二成分トリボ
   の絶対値を｜Ｑｄ｜とした時、 １００≧｜Ｑｄ｜≧４０μｃ／ｇ であり、該現像剤担持体が導電性微粒子を含有する樹脂
   層で被覆されており、現像剤担持体上吸引法トリボの絶
   対値を｜Ｑｍ｜とした時、 １５≧｜Ｑｄ｜／｜Ｑｍ｜≧２．５ であることを特徴とする画像形成方法。