JPH0820746B2 - 乾式現像剤および該現像剤を用いた画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子写真、静電記録、磁気記録等に用いる新
規な現像剤および該現像剤を用いた画像形成方法に関す
る。

［従来の技術］ 電子写真法においては、硫化カドミウム、ポリビニル
カルバゾール、セレン、酸化亜鉛等の光導電体の性質を
利用して、まず静電潜像を形成する。例えば一般には、
光導電体層上に一様に電荷を付与し、画像露光を施して
静電潜像を形成する。次いで上記静電潜像の電荷の逆極
性に荷電したトナー粉末で現像し、さらに必要に応じて
転写シートに転写して定着する。

一方、転写工程を有する装置の場合には、転写シート
に転写されなかった潜像保持体上の残余のトナーを除去
し、潜像保持体を繰り返し使用するのが通常である。

潜像保持体上の残余のトナーを除去する方法として
は、ブレードクリーニング方式、ファーブラシクリーニ
ング方式、磁気ブラシクリーニング方式など、潜像保持
体にクリーニング部材を接触させて行うのが一般的であ
る。この場合、クリーニング部材は適当な圧力で潜像保
持体に圧接しているので、繰り返し使用している間に潜
像保持体に傷がついたり、トナーが固着する現象が発生
する。このトナーが潜像保持体に固着する現象を回避す
るために、特開昭48−47345号公報においてトナー中に
摩擦減少物と研摩物質の双方を添加することが提案され
ている。この方法は、確かにトナー固着現象を回避する
には有効であるが、次の欠点を持っている。すなわち、
トナー固着現象を回避しうる程度に摩擦減少物質を添加
すると、繰り返しの使用によって潜像保持体表面に生成
もしくは付着する紙粉、オゾン付加物などの低電気抵抗
物質の除去が行われにくくなり、特に高温高湿の環境下
において潜像保持体上の潜像が低電気抵抗物によって著
しく損なわれるという欠点がある。

また摩擦減少物質と研摩物質それぞれの添加量が微妙
であり、安定した感光体への付着物を除去するのに十分
な量の研摩物質を添加すると、潜像保持体を傷つけた
り、クリーニングブレードを傷つけてクリーニング不良
を引き起こすという現象が生じる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、少なくとも磁性粒子と非磁性トナーからな
る乾式現像剤を用いる画像形成方法において、上述の諸
問題を解決することを目的とするものである。

すなわち、本発明の目的は、潜像保持体のフィルミン
グあるいはクリーニング不良のないクリーニング特性に
優れた現像剤および画像形成方法を提供することにあ
る。

本発明の別の目的は、初期から高濃度の優れた画像を
得ることのできる現像剤および画像形成方法を提供する
ことにある。

本発明の他の目的は、耐久によるカブリの増加、スリ
ーブ汚染、および画像劣化のない現像剤および画像形成
方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明者らは、従来の技術における前述の諸問題を克
服し上述の目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、本
発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は潜像を保持するための潜像保持体
と対向する現像剤担持体の現像領域で、現像剤担持体と
潜像保持体との間に交番電界を付与しながら潜像を非磁
性トナーで現像する画像形成方法に供する少なくとも非
磁性トナーと磁性粒子とからなる現像剤において、該磁
性粒子が、摩擦帯電系列において上記現像剤担持体表面
を基準にして非磁性トナーと逆方向に位置する化合物Ａ
と、摩擦帯電系列において該化合物Ａと非磁性トナーと
の間に位置する化合物Ｂとにより処理されており、該磁
性粒子の体積平均粒径が35〜65μｍであり、体積粒径分
布で粒径35μｍ未満のものが５〜25重量％であり、かつ
粒径35〜40μｍのものが粒径35μｍ未満のものよりも少
ないことを特徴とする乾式現像剤である。

また、潜像を保持するための潜像保持体と対向する現
像剤担持体の現像領域で、現像剤担持体と潜像保持体と
の間に交番電界を付与しながら潜像を非磁性トナーで現
像する画像形成方法において、摩擦帯電系列において上
記現像剤担持体表面を基準にして非磁性トナーと逆方向
に位置する化合物Ａと、摩擦帯電系列において該化合物
Ａと非磁性トナーとの間に位置する化合物Ｂとにより処
理されており、体積平均粒径が35〜65μｍであり、体積
粒径分布で粒径35μｍ未満のものが５〜25重量％であ
り、かつ粒径35〜40μｍのものが粒径35μｍ未満のもの
よりも少ない磁性粒子で現像剤担持体の現像領域に、該
磁性粒子の存在量が５〜80mg/cm²となるように磁気ブラ
シを形成し、現像領域で潜像保持体と現像剤担持体表面
および現像剤担持体表面に形成されている該磁気ブラシ
表面との間で非磁性トナーを往復させながら潜像を反転
現像する工程、潜像保持体上の像を転写部材に転写する
工程、潜像保持体上の残余の現像剤を除去する工程から
成ることを特徴とする画像形成方法である。

一般に、潜像保持体上にトナーが固着すると、クリー
ニング不良などが生じ画質劣化の原因となる。しかるに
本発明においては、35μｍ未満という小粒径の磁性粒子
を現像剤中に含有させているので、この小径磁性粒子が
潜像保持体上に付着し、研磨効果となりトナーを削り取
る働きをしている。

このとき、上該磁性粒子が、摩擦帯電系列において現
像剤担持体表面を基準にして非磁性トナーと逆方向に位
置する化合物Ａと、摩擦帯電系列において該化合物Ａと
非磁性トナーとの間に位置する化合物Ｂとにより処理さ
れていると、より効果的である。

以下に、この点について詳述する。

例えば負荷電性トナーを使用し、潜像保持体上の１次
帯電後の暗部電位V_D1を−650V、画像露光後の暗部電位V
_D2を−600V、明部電位V_Lを−200V、現像スリーブ上のバ
イアス電位V_DCを−500Vとしたとき、画像形成時の反転
電位はV_D2−V_DC＝−100Vであり、磁性粒子は潜像保持体
に現像しない。しかしながら、潜像保持体上にトナー固
着物が存在すると、潜像保持体上の電荷は光減衰しなく
なり、電荷の蓄積がなされる。このときの反転電位は−
150Vより大きくなり、磁性粒子、特に小粒径の磁性粒子
は潜像保持体に現像しやすくなる。これにより、潜像保
持体上のトナーの固着した部分に現像した小粒径の磁性
粒子はトナー固着物を削り取る働きをし、画像劣化が解
消される。

本発明にはどのような潜像保持体でも用いられうる
が、表面に電荷発生層を有しない方が望ましい。すなわ
ち、本発明においては、トナー固着物を削り取る際に必
然的に潜像保持体の表面も同時に削り取ってしまうた
め、表面層に電荷発生層が露出していると、繰り返しの
使用により表面が削られて感度の低下が起こり好ましく
ない。そのため、本発明においては、表面に電荷移動層
を有する有機光導電体（OPC）の潜像保持体を用いるの
が特に好ましい。

本発明に使用する有機光導電体としては、ポリビニル
カルバゾール等の有機光導電性ポリマーを用いたもの、
及び絶縁性ポリマーをバインダーとして用いた低分子量
の有機光導電性物質などがある。これらのうち、電荷移
動層と電荷発生層とからなる積層型感光体が本発明にお
いて好ましく用いられるが、電荷発生層は、スーダンレ
ッド、ダイアンブルー、ジェナスグリーンＢなどのアゾ
顔料、アルゴールイエロー、ピレンキノン、インダンス
レンブリリアントバイオレットRRPなどのキノン顔料、
キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ、チオイン
ジゴ等のインジゴ顔料、インドファーストオレンジトナ
ーなどのビスベンゾイミダゾール顔料、銅フタロシアニ
ンなどのフタロシアニン顔料、キナクリドン顔料等の電
荷発生性物質を、ポリエステル、ポリスチレン、ポリビ
ニルブチラール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロ
ース、ポリアクリル酸エステル類、セルロースエステル
などの結着剤樹脂に分散して形成される。その厚さは0.
01〜１μｍ、好ましくは0.05〜0.5μｍ程度が良い。

また、電荷移動層は主鎖または側鎖にアントラセン、
ピレン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族構
造、又はインドール、カルバゾール、オキサゾール、イ
ソオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾー
ル、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、
トリアゾールなどの含窒素環式構造を有する化合物、ヒ
ドラゾン化合物等の正孔輸送性物質を成膜性のある樹脂
に溶解させて形成される。これは電荷移動性物質が一般
的に低分子量で、それ自身では成膜性に乏しいためであ
る。そのような樹脂としては、ポリカーボネート、ポリ
メタクリル酸エステル類、ポリアリレート、ポリスチレ
ン、ポリエステル、ポリサルホン、スチレン−アクリロ
ニトリルコポリマー、スチレン−メタクリル酸メチルコ
ポリマー等が挙げられる。電荷移動層の厚さは５〜20μ
ｍが好ましい。電荷移動層のような感光体の表面層を構
成する樹脂としては、耐摩耗性、油滑性等の性質も重要
であり、そのような点から樹脂としてDSCによって測定
されるピーク位置でのT_gが60℃以上特に80℃以上である
ことが好ましく、さらにビニル系重合体を30重量％以上
特に70重量％以上含むものが好ましい。

本発明に使用する転写方法としては、静電転写方式、
バイアスロール方式、圧路転写方式、磁気転写方式等従
来より周知の方法が用いられる。さらに感光体上の残余
のトナーをクリーニングする方法としては、従来より周
知のブレードクリーニング方式、ファーブラシクリーニ
ング方式、磁気ブラシクリーニング方式等が用いられ
る。クリーニング工程に至る直前において、必要に応じ
てトナークリーニングを容易にするために、除電工程等
を設けても良い。

本発明の画像形成方法においては、本発明のトナーと
感光体との優れた組合せとしてブレードクリーニング方
式が好ましい。本発明において特に好ましい態様は、感
光体軸方向長さacmのクリーニングブレードを1mm変位さ
せるのに必要な圧w/aが５〜60g/cm、好ましくは８〜50g
/cmの範囲にある弾性ブレードを使用し、カウンターブ
レードクリーニング方式で行う方法である。

さらに本発明のトナーを転写部材に定着するには、オ
ーブン定着、熱ロール定着、圧力定着、フラッシュ定
着、マイクロ波定着等の周知の方法が適用できる。

本発明のトナー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、機械的な粉砕、分級によって得る方
法、あるいは結着樹脂溶液中に磁性粉等の材料を分散し
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た後、こ
の乳化懸濁液を重合させることによりトナーを得る重合
法トナー製造法等それぞの方法が応用できる。

以下、 ａ）現像方法の説明 ｂ）現像メカニズムの詳細 ｃ）材料の構成 の順で説明する。

ａ）現像方法の説明 以下、実施例に沿って、本現像方式を説明する。第１
図は、本発明に用いる現像装置の一例である。第１図に
おいて、１は潜像保持部材、２はトナー供給容器、３は
非磁性スリーブ、４は固定磁石、５は磁性または非磁性
ブレード、７は磁性粒子循環域限定部材、８は磁性粒
子、９は非磁性トナー、10は現像剤捕集容器部、11は飛
散防止部材、12は磁性部材、13は現像領域、14はバイア
ス電源を示す。スリーブ３は、ｂ方向に回転し、それに
伴い、磁性粒子８はｃ方向に循環する。それによってス
リーブ面と磁性粒子層との接触・摺擦が起こり、スリー
ブ面上に非磁性トナー層が形成される。また、磁性粒子
は、ｃ方向に循環しつつも、その一部が、磁性または非
磁性ブレード５とスリーブ３との間隙によって所定量に
規制され、非磁性トナー層上に塗布される。すなわち非
磁性トナーは、スリーブ表面と、磁性粒子表面との両方
に塗布される構成となり、実質的にスリーブ表面積を増
大したのと同等の効果が示される。

また、現像領域13においては、固定磁石４の磁極の１
つを潜像面に対向させることにより、明確な現像極を形
成し、交番電界によってスリーブ上及び磁性粒子からト
ナーを飛翔現像する。（この現象については後述す
る。）現像後磁性粒子及び未現像トナーはスリーブの回
転と共に現像容器内に回収される。

スリーブ３は紙筒や合成樹脂の円筒でもよいが、これ
ら円筒の表面を導電処理するか、アルミニウム・真ちゅ
う・ステンレス鋼等の導電体で構成すると現像電極ロー
ラーとして用いることができる。

本発明での磁性または非磁性ブレード５の下流側スリ
ーブ表面での磁性粒子の塗布量は、磁気ブラシとスリー
ブ３表面の両者を充分活用するためには５〜80mg/cm²、
好ましくは10〜60mg/cm²程度の少量であることが望まし
い。前記スリーブ表面上の磁性粒子の存在量が多すぎる
場合、ブレード５による規制力が弱まり、スリーブと磁
性粒子の摺擦力が低下してしまい、トナーへの帯電付与
を滑らかに行なうことができない。更に、トナーの飛翔
現像時に磁性粒子も同様に飛翔してしまい、潜像保持体
１上に付着してしまう欠点がある。さらに、スリーブ周
速が速くなると固定磁石による規制が弱まり、現像剤飛
散が顕著になる。反対に磁性粒子の現像流域13における
スリーブ表面の存在量が少なすぎる場合、現像領域への
トナーの塗布量が低下し、濃淡ムラや画像濃度低下を生
じてしまう。スリーブ表面上の磁性粒子の存在量は主に
スリーブ３との間隙、固定磁石４のN₁極の位置、S₁極の
磁力密度等によって調整できる。

本発明における磁性粒子の存在量の測定法を下記に述
べる。まず、スリーブ上に磁性粒子のみによる磁気ブラ
シを形成し現像領域に相当する部分の磁性粒子を円筒ろ
紙をフィルターとして吸引し、その重さＭ（mg）を測定
した。次に磁性粒子の吸引された後のスリーブ上の残り
の磁性粒子を透明な粘着テープでサンプリングし、吸引
された磁性粒子の占有面積Ｓ（cm²）を求めた。磁性粒
子の存在量ｍ（mg/cm²）を下記の如く算出した。

ｍ＝M/S なお、現像領域とは潜像保持体と現像剤担持体との最
接近部を中心としてスリーブ周方向に10mmの領域をい
う。

点６位置におけるブレード５の先端部と現像スリーブ
３面との前記間隙間隔ｄは50〜650μｍ、好ましくは100
〜600μｍである。この間隔ｄが50μｍより小さいと、
後述する磁性粒子が詰まり、スリーブを傷つける欠点が
ある。また650μｍより大きいと、後述する非磁性トナ
ー及び磁性粒子が多量に漏れ出して、薄層が形成できな
くなる。

第１図で７はブレード５の上面側に下面を接触させ、
前端面をアンダカット面とした磁性粒子循環域限定部材
である。

8,9はトナー供給容器２内に順次に収容した磁性粒子
と非磁性トナーである。

トナー供給容器２の底板は、トナー保持部材たる現像
スリーブ３の下方に延長位置させてトナーが外部に漏れ
ないようにしてある。またこのトナーの外部への漏出の
防止をさらに確実ならしめるためにその延長底板の上面
に、漏出トナーを受け入れて拘束する漏出トナー捕集容
器部10と、延長底板の先端縁長手に沿って飛散防止部材
11を配設してある。この部材11には後述する電圧が印加
されている。

磁性粒子８は、一般に体積平均粒径が35〜65μｍ、好
ましくは40〜55μｍである。体積平均粒径が35μｍより
小さいと磁性粒子が潜像保持体上に現像されやすくな
り、潜像保持体やクリーニングブレードに傷つけやすく
なる。一方、体積平均粒径が65μｍより大きいと磁性粒
子のトナー保持能が低下しベタ画像の不均一さ、トナー
飛散、カブリ等が発生する。

本発明においては、磁性粒子が体積粒径分布で粒径35
μｍ未満のものが５〜25重量％、好ましくは７〜20重量
％の場合、効果が著しい。すなわち、粒径35μｍ未満の
ものが５重量％未満であると、磁性粒子の研磨効果が長
続きせず耐久による画像劣化を起こし、また25重量％を
超えると、潜像保持体の傷の発生あるいは削れすぎなど
の弊害が生じる。粒径35μｍ未満の磁性粒子を35μｍ〜
40μｍの磁性粒子より多くする手段としては、磁性粒子
を焼成する段階で粒度分布を調整することが好ましい
が、別途粒径35μｍ未満の磁性粒子を添加し均一に混合
してもよい。

本発明における粒度分布の測定は、JIS H2601に準拠
して下記のように行った。

１）試料約100gを0.1gの桁まで量り取る。

２）篩は100メッシュから500メッシュの標準篩（以下篩
という）を用い、上から100,200,250,350,400,500の大
きさの順に積み重ね、底には受け皿を置き、試料は一番
上の篩に入れてふたをする。

３）これを振動機によって水平旋回数毎分285±６回、
衝動回数毎分150±10回で15分間ふるう。

４）ふるった後、各篩及び受け皿内の磁性粒子を0.1gの
桁まで量り取る。

５）重量百分率で少数第２位まで算出し、JIS Z8401に
よって少数第１位まで丸める。

備考 、篩の枠の寸法は、篩面から上の内径が200mm、上面
から篩面までの深さが45mmである。

、各部分の磁性粒子の重量の総和は、初めに取った試
料の重量の99％以下であってはならない。

各磁性粒子は磁性材料のみから成るものでも、磁性材
料と非磁性材料との結合体でもよいし、二種以上の磁性
粒子の混合物でも良い。そしてこの磁性粒子８をまずは
じめにトナー供給容器２内に投入することにより、その
磁性粒子８が容器２内に臨んでいるスリーブ面領域、す
なわちスリーブ３を配設したトナー供給容器２からの磁
性粒子ないしはトナーの漏出を防止するための磁性材料
12から磁性粒子拘束部材たるブレード５の先端部までの
スリーブ面領域各部にスリーブ３内の磁石４による磁界
により吸着保持され磁性粒子層として該スリーブ面領域
を全体的に覆った状態となる。非磁性トナー９は上記磁
性粒子８の投入後容器２内に投入されることにより上記
スリーブ３に対する第１層としての磁性粒子層の外側に
多量に貯溜して第２層として存在する。

上記最初に投入する磁性粒子８は、磁性粒子に対して
もともと約２〜30重量％の非磁性トナー９を含むことが
好ましいが、磁性粒子のみとしても良い。また、磁性粒
子８は一旦上記スリーブ面領域に磁性粒子層として吸着
保持されれば、装置振動や、装置をかなり大きく傾けて
も実質的に片寄り流動してしまうことはなく、上記スリ
ーブ面領域を全体的に覆った状態が保持される。

しかして容器２内に上記のように磁性粒子８と非磁性
トナー９を順次に投入収容した状態において、磁石４の
磁極S₂位置に対応するスリーブ表面付近の磁性粒子層部
分には磁極の強い磁界で磁性粒子の磁気ブラシが形成さ
れている。

また磁性粒子規制部材たるブレード５の先端部近傍部
の磁性粒子層部分は、スリーブ３が矢印ｂ方向に回転駆
動されても重力と磁気力及びブレード５の存在による効
果に基づく規制力と、スリーブ３の移動方向への搬送力
との釣り合いによってスリーブ３表面の点６位置でたま
り、多少は動き得るが動きのにぶい静止層を形成する。

またスリーブ３を矢印ｂ方向に回転させた時、磁極の
配置位置と磁性粒子８の流動性及び磁気特性を適宜選ぶ
ことによって、前記磁気ブラシは磁極S₂の付近で矢印ｃ
方向に循環し、循環層を形成する。該循環層において、
スリーブ３に比較的近い磁性粒子分はスリーブ３の回転
によって磁極S₂近傍からスリーブ３の回転下流側にある
前記の静止層の上へ盛り上る。すなわち上部へ押し上げ
る力を受ける。その押し上げられた磁性粒子分は、ブレ
ード５の上部に設けた磁性粒子循環域限定部材７によ
り、その循環領域の上限を決められているため、ブレー
ド５上へ乗り上がることはなく、重力によって落下し、
再び磁極S₂近傍へ戻る。この場合スリーブ表面から遠く
に位置するなどして受ける押し上げ力の小さい磁性粒子
分は、磁性粒子循環域限定部材７に到達する前に落下す
る場合もある。つまり該循環層では重力と磁極による磁
気力と摩擦力及び磁性粒子の流動性（粘性）によって矢
印ｃの如く磁性粒子の磁気ブラシの循環が行われ、磁気
ブラシはこの循環の際に磁性粒子層の上にあるトナー層
から非磁性トナー９を逐次取り込んで現像剤供給容器２
内の下部に戻り、以下スリーブ３の回転駆動に伴いこの
循環を繰返す。

ｂ）現像メカニズムの詳細 以下本発明に係る反転現像法について現像部13での現
象を記述する。

第２図、第３図は本発明に係る現像方法について現像
部の拡大説明図である。21は潜像保持体上の暗部の潜像
電荷である。９は非磁性トナーである。14は直流成分を
重畳した交番電圧電源である。第２図はスリーブ３に交
番電圧のマイナス波形成分が加わった場合で、第３図は
交番電圧のプラス波形成分が加わった場合を示す。潜像
電荷の極性はマイナス、現像剤の極性はマイナスとして
示してある。

現像ブラシ22の抵抗が比較的大きい（約10⁸Ωcmより
大）ため、現像ブラシ22自身の材質その他による電荷の
充放電時定数に依存して、現像ブラシ22にはトナー９と
の摩擦帯電電荷もしくは鏡映電荷、潜像保持体１上の潜
像電界及び潜像保持体１とスリーブ３間の交番電界によ
って注入される電荷が存在することになる。

潜像保持体１上の暗部の潜像電荷21による電界と交番
電界による電界とが一致しないとき、現像ブラシ22には
スリーブ３方向に最大屈伏状態となる。

潜像保持体１上の潜像電荷による電界と交番電界によ
る電界の方向が一致したとき、現像ブラシ22の屈伏は小
さくなり潜像保持体へ接触する。

いずれにせよ上述の如く交番電界によって現像ブラシ
22は微細な、しかし激しい振動状態となり、潜像保持体
上に余分に付着したカブリトナーは上記現像ブラシによ
って摺擦されて潜像保持体１から除去され、ブラシ上に
引き戻される。また、ブラシの上記振動により、トナー
はブラシ22から離脱しやすくなり、潜像保持体１に供給
されやすくなるから、画像濃度も向上する。また、ブラ
シ22の上記振動によりブラシ22内でトナーがほぐされ、
これは画像濃度の向上やゴースト防止に寄与する。さら
に、この振動状態が激しい場合、磁気ブラシの一部がブ
ラシないしはスリーブ上から離脱し、潜像保持体とスリ
ーブ表面との間で往復運動を発生する。この往復運動す
るブラシの運動エネルギーは大きく、効率良く、上述の
振動による効果が期待される。以上の現像部での磁性粒
子の挙動は、高速度カメラで１秒間に8000コマの高速度
撮影の結果、観察された現象である。

ｃ）材料の構成 本発明に使用されるトナー塗布用磁性粒子としては、
例えば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバル
ト、マンガン、クロム、希土類等の金属、及びそれらの
合金または酸化物などが使用できるが、好ましくは金属
酸化物、より好ましくはフェライト粒子が使用できる。
またその製造方法として特別な制約はない。

化合物Ａ及びＢとしては、トナー保持部材表面の材質
及びトナー材料により異なるが、例えばトナー保持部材
としてアルミニウム、ステンレス等の金属を用いる場合
において、トナーが正荷電性であれば、化合物Ａとして
はポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオ
ロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、およびそれ
らの共重合体、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジ
ターシャリーブチルサリチル酸の金属錯体など、化合物
Ｂとしてはスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミ
ド、シリコーン樹脂、ポリビニルブチラールなどがあ
り、トナーが負荷電性であれば、化合物Ａとしては、ニ
グロシン、アミノアクリレート樹脂、アクリル樹脂、塩
基性染料及びそのレーキなど、化合物Ｂとしてはスチレ
ン系樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などを用
いるのが適当であるが、必ずしもこれに制約されない。
本発明者らは、化合物Ａはトナーに十分な電荷を付与
し、トナーを磁性粒子のまわりに強く取り込み、カブ
リ，トナー飛散を防止し、化合物Ｂはそれを制御する役
割を担っていると考えている。

上記化合物Ａ及びＢの処理量は、総量で本発明の磁性
粒子に対し0.1〜30重量パーセント（好ましくは0.5〜20
重量パーセント）、化合物ＡとＢの割合は重量比で10:9
0〜99:1（好ましくは20:80〜90:10特に好ましくは30:70
〜80:20）が望ましい。

また化合物Ａ及びＢによる処理方法としては、粉末で
混合し、熱で溶融もしくは軟化せしめて磁性粒子に付着
せしめる方法、溶剤に溶解もしくは懸濁せしめて塗布し
磁性粒子に付着せしめる方法等、従来キャリアー粒子に
おいて公知の方法がいずれも適用できる。

次に本発明における摩擦帯電量の測定方法を述べる。
トナー及び磁性粒子の表面処理用物質は、実質上同一粒
度とみなせるように粉砕分級した。その粒度としては、
コールターカウンターによる測定にて個数平均９〜11μ
m,体積平均13〜15μm,6.35μｍ以下個数分布20％以下、
20.2μｍ以上体積分布15％以下とした。

第４図が摩擦帯電量測定装置の説明図である。底に40
0メッシュ（磁性粒子の通過しない大きさに適宜変更可
能）の導電性スクリーン13のある金属製の測定容器12に
摩擦帯電量を測定しようとするトナー又は上記磁性粒子
の表面処理用物質と、200〜300メッシュ間の粒径の不定
形鉄粉（日本鉄粉製EFV200/300,表面は未処理でトナー
担持体と同様に、自らの摩擦帯電性は実質上ない）の重
量比1:9の混合物（現像剤）約4gを入れ金属製のフタ14
をする。このときの測定容器２全体の重量を秤りW₁(g)
とする。次に、吸引機11（測定容器２と接する部分は少
なくとも絶縁体）において、吸引口17から吸引し風量調
節弁16を調整して真空計15の圧力を700mmHgとする。こ
の状態で充分（約１分間）吸引を行ないトナー又は磁性
粒子の表面処理用物質を吸引除去する。このときの電位
計19の電位をＶ（ボルト）とする。ここで18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。この摩擦帯電量
Ｔ（μC/g）は下式の如く計算される。

ただし、測定条件は23℃、60％RHとする。

一方、本発明に用いられるトナーの結着樹脂として
は、ポリスチレン、ポリp-クロルスチレン、ポリビニル
トルエンなど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−プロ
ピレン共重合体、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
リル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共
重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリ
ル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共
重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチ
レン−アクリル−アミノアクリル系共重合体、スチレン
−アミノアクリル系共重合体、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、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体
などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレー
ト、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ
酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエス
テル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリ
ビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性
ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または
脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフ
ィン、パラフィンワックスなどが単独あるいは混合して
使用できる。

トナーにおいては、任意の適当な顔料や染料が着色剤
として使用可能である。例えば、カーボンブラック、鉄
黒、フタロシアニンブルー、群青、キナクリドン、ベン
ジジンイエローなど公知の染顔料がある。

また、荷電制御剤としてアミノ化合物、第４級アンモ
ニウム化合物および有機染料、特に塩基性染料とその
塩、ベンジルジメチル−ヘキサデシルアンモニウムクロ
ライド、デシル−トリメチルアンモニウムクロライド、
ニグロシン塩基、ニグロシンヒドロクロライド、サフラ
ニンγ及びクリスタルバイオレット、含金属染料、サリ
チル酸含金属化合物等を添加しても良い。さらに本発明
の効果を妨げない程度に磁性粉を添加しても良い。

以上のトナーの構成は、一般に行われている混合−粉
砕法によるトナーに用いても良いし、マイクロカプセル
トナーの壁材又は芯材あるいはその両方に用いることも
可能である。

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

現像装置としては第１図に示したものを使用した。

実施例装置において感光体ドラム１は矢印ａ方向に60
mm/秒の周速度で回転する。３は矢印ｂ方向に66mm/秒の
周速度で回転する外径32mm、厚さ0.8mmのステンレス（S
US304）製のスリーブで、その表面は＃600のアランダム
砥粒を用いて不定型サンドブラストを施し、周方向表面
の粗面度を0.8μｍ（R_Z＝）にした。一方、回転するス
リーブ３内にはフェライト焼結タイプの磁石４を固定し
て配設し、磁極配置は第１図の如く、表面磁束密度の最
大値は、約800ガウスとした。ブレード５は1.2mm厚の非
磁性ステンレスを用いた。ブレードスリーブ間隙は300
μｍとした。このスリーブ３に対向する潜像保持体１と
しては表面層に10μｍの電荷移動層を有する有機半導体
からなる感光体ドラムを使用し、１次帯電後の暗部電位
V_D1を−650V、画像露光後の暗部電位V_D2を−600V、明部
電位V_Lを−100Vとして静電潜像を形成し、スリーブ表面
との距離を300μｍに設定した。そして、上記スリーブ
に対し電源14により周波数1500Hz、ピーク対ピーク値が
1.4kVで、中心値が−500Vの電圧を印加し反転現像を行
なった。

また、潜像担持体上の残余のトナーはカウンターブレ
ードクリーニング方式を用いて除去した。使用したブレ
ードの硬度w/aは25g/cmであった。

実施例１ 以上より成る体積平均粒径12μｍの赤色粉末にコロイ
ダルシリカ0.5％を添加し、トナーとした。トナーの摩
擦帯電量は−23.7（μC/g）であった。

次に、磁性粒子として粒径40〜60μｍのフェライト粒
子100部を、 スチレン−メチルメタクリレート共重合体 （30:70）（摩擦帯電量＝＋1.3μC/g） １部 ポリフッ化ビニリデン （摩擦帯電量＝‐11.5μC/g） １部 を分散・溶解したキシレン液に浸し、攪拌しながら加熱
乾燥したものを用意した。この磁性粒子の体積平均粒径
は42μｍ、体積粒径分布で粒径35μｍ未満のものが13重
量％、粒径35〜40μｍのものが８重量％であった。

上記のトナー10部と磁性粒子100部とを混合し、第１
図の現像装置に適用して画像を出したところ、カブリの
ない階調性の良好な鮮明な画像が得られ、画像反射濃度
は1.30であった。さらに、現像剤の耐久性を調べるため
に１万枚の耐久を行なったところ、初期と同様なカブリ
のない鮮明な画像（画像濃度1.25）が得られ、トナー飛
散も良好であった。一方、高温高湿の環境（30℃,90％R
H）下で同様に画出しを行なったところ、画像濃度は1.1
5で、カブリ等の問題のない画像が得られた。また、低
温低湿の環境（15℃,10％）下でも鮮明でカブリのない
画像が得られた。

実施例２ 磁性粒子のコート樹脂を ポリメチルメタクリレート （摩擦帯電量＝＋6.5μC/g） 1.2部 ポリテトラフルオロエチレン （摩擦帯電量＝‐4.6μC/g） 0.5部 とした以外は、実施例１と同様に行なったところ、同様
の良好な結果が得られた。

比較例１ 体積粒径分布で粒径35μｍ未満のものを３重量％、粒
径35〜40μｍのものを７重量％とする以外は実施例１と
同様に行ったところ、高温高湿下3000枚後に潜像担持体
へのトナー固着が認められた。

比較例２ 体積粒径分布で粒径35μｍ未満のものを23重量％とす
る以外は実施例１と同様に行ったところ、低温低湿下50
00枚後に潜像担持体に磁性粒子に起因する傷が生じた。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば簡易な構成で、
初期から高濃度の優れた画像が得られ、耐久によっても
潜像担持体のフィルミング、クリーニング不良のない、
クリーニング特性に優れた現像剤および画像形成方法が
得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る現像方法による現像装置の縦断正
面図、第２図，第３図は本発明に係る現像方法による現
像部の拡大説明図、第４図は摩擦帯電量測定装置の説明
図である。 １…潜像保持体、２…現像剤供給容器、３…非磁性スリ
ーブ、４…固定磁石、５…ブレード、７…磁性粒子循環
域限定部材、８…磁性粒子、９…非磁性トナー、10…現
像剤捕集容器部、11…飛散防止部材、12…磁性部材、13
…現像領域、14…バイアス電源、21…静電潜像、22…磁
気ブラシ、41…吸引機、42…測定容器、43…導電性スク
リーン、44…フタ、45…真空計、46…風量調節弁、47…
吸引口、48…コンデンサ、49…電位計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 9/10 13/09 15/08 ５０７ Ｌ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３４４ ３２１ (72)発明者 内田 充 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 (72)発明者 小林 廣行 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 (72)発明者 藤田 亮一 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 昭60−87349（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−149971（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−204645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−204646（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−195863（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−241072（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−222873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−133952（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−131545（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−118767（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−6665（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−32060（ＪＰ，Ａ)

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像を保持するための潜像保持体と対向す
   る現像剤担持体の現像領域で、現像剤担持体と潜像保持
   体との間に交番電界を付与しながら潜像を非磁性トナー
   で現像する画像形成方法に供する少なくとも非磁性トナ
   ーと磁性粒子とからなる現像剤において、該磁性粒子
   が、摩擦帯電系列において上記現像剤担持体表面を基準
   にして非磁性トナーと逆方向に位置する化合物Ａと、摩
   擦帯電系列において該化合物Ａと非磁性トナーとの間に
   位置する化合物Ｂとにより処理されており、該磁性粒子
   の体積平均粒径が35〜65μｍであり、体積粒径分布で粒
   径35μｍ未満のものが５〜25重量％であり、かつ粒径35
   〜40μｍのものが粒径35μｍ未満のものよりも少ないこ
   とを特徴とする乾式現像剤。
2. 【請求項２】潜像を保持するための潜像保持体と対向す
   る現像剤担持体の現像領域で、現像剤担持体と潜像保持
   体との間に交番電界を付与しながら潜像を非磁性トナー
   で現像する画像形成方法において、摩擦帯電系列におい
   て上記現像剤担持体表面を基準にして非磁性トナーと逆
   方向に位置する化合物Ａと、摩擦帯電系列において該化
   合物Ａと非磁性トナーとの間に位置する化合物Ｂとによ
   り処理されており、体積平均粒径が35〜65μｍであり、
   体積粒径分布で粒径35μｍ未満のものが５〜25重量％で
   あり、かつ粒径35〜40μｍのものが粒径35μｍ未満のも
   のよりも少ない磁性粒子で現像剤担持体の現像領域に、
   該磁性粒子の存在量が５〜80mg/cm²となるように磁気ブ
   ラシを形成し、現像領域で潜像保持体と現像剤担持体表
   面および現像剤担持体表面に形成されている該磁気ブラ
   シ表面との間で非磁性トナーを往復させながら潜像を反
   転現像する工程、潜像保持体上の像を転写部材に転写す
   る工程、潜像保持体上の残余の現像剤を除去する工程か
   ら成ることを特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】潜像保持体が、表面に電荷移動層を有する
   有機重合体を含有する特許請求の範囲第２項記載の画像
   形成方法。
4. 【請求項４】潜像保持体上の残余の現像剤を除去する工
   程が、カウンターブレードクリーニング方式によるもの
   である特許請求の範囲第２項記載の画像形成方法。