JPH10301326A

JPH10301326A - 負荷電性磁性現像剤及びそれを用いる画像形成方法

Info

Publication number: JPH10301326A
Application number: JP10733397A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Saiki; 晋一斉喜; Nobutada Fujitake; 信忠藤武; Yukihiro Sato; 幸弘佐藤
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の中抜けがない、良質な画質が得られる
一成分現像剤及びその画像形成方法の提供。【解決手段】酸価が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのバイン
ダー樹脂及び数平均粒子径が０．５μｍ以下の磁性粉を
含有してなる体積５０％径Ｄt50が５〜１２μｍである
トナー粒子と流動性向上剤と下記式（１）及び（２）を
満足する脂肪酸金属塩粒子とからなることを特徴とする
負荷電性磁性現像剤。【数１】Ｄs50／Ｄt50≦０．６（１）Ｄs84／Ｄs16≦６（２）〔式（１）及び（２）中、Ｄs16、Ｄs50及びＤs84は、
それぞれ脂肪酸金属塩粒子の体積１６％径、５０％径及
び８４％径を表わす〕現像剤を保持するための現像スリーブと現像スリーブに
押圧された層形成部材とを具備し、層形成された現像剤
を有機光導電体からなる感光体に現像し、前記感光体か
ら被転写材に転写を行った後、クリーニングブレードで
前記感光体のクリーニングを行う工程を含む画像形成方
法において、前記現像剤が、１項に記載の負荷電性磁性
現像剤であることを特徴とする画像形成方法、

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、負荷電性磁性現像
剤及びそれを用いる画像形成方法に関する。詳しくは、
特定のトナー粒子と流動性向上剤と特定の脂肪酸金属塩
粒子とからなる負荷電性磁性現像剤及びそれを用いる画
像形成方法に関する。本発明の負荷電性磁性現像剤は、
電子写真複写機やレーザービームプリンター等に用いら
れる。

【０００２】

【従来の技術】一成分の磁性現像剤を使用すると現像装
置や画像形成装置本体を小型化でき、また、これらの装
置はメンテナンス性等の信頼性にも優れるという利点を
有するので、低速の画像形成装置を中心に近年その採用
が活発化している。前記した装置では、これらの磁性現
像剤を速やかに帯電させ且つ現像剤の薄層を効率よく現
像スリーブ上に形成させる目的で、現像スリーブに接触
させた状態で層形成部材を設けることがよく行われてい
る。また、静電潜像を保持する感光体としては、材料の
選択等により種々の電気特性が得られること、材料とし
ての安全性が高いこと、ドラム、シート、ベルト等への
加工が容易であること等の理由から有機光導電体（ＯＰ
Ｃ）が多く使用され、現像像転写後の残存粒子のクリー
ニング方式としてはポリウレタン等のゴムブレードの採
用が一般的である。

【０００３】磁性現像剤は、現像剤中に磁性材料を含有
せしめることにより得られ、これらの現像剤の製造方法
としては、各構成材料を混合し、溶融混練し、粉砕し、
分級してトナー粒子を得るいわゆる粉砕法が主流となっ
ている。このトナー粒子に対して、その流動性を向上さ
せ、現像スリーブでのトナー層形成を容易にするために
シリカ微粒子等の添加剤が外添によって加えられ、磁性
現像剤として調製される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】一成分系の磁性現像剤
によって現像を行うときには、いかに現像剤粒子を十分
に帯電させるかが大きな課題である。また、ＯＰＣ感光
体はその表面は有機高分子材料で構成されており、その
硬度は無機系感光体に比して小さいので、現像剤を介在
するクリーニングブレードとの継続的な摺擦によって表
面の磨耗及び研磨筋が発生し易い。場合によっては、そ
の研磨筋に現像剤が擦り込まれて点状やフィルム状の欠
陥が感光体上に発生する。このような表面の劣化は、感
光体の電気特性の著しい低下要因となるし、得られる画
像に致命的な汚染が生じることも改良すべき課題であっ
た。また、トナー中に含有される磁性粉粒子の分散状態
によっては、磁性粒子そのものがトナー表面に例えば露
出する等して感光体に損傷を与え、延いては画像に致命
的欠陥を起こす等の問題も発生するため磁性粉の選択は
重要な課題である。

【０００５】先ず、現像剤粒子の現像に係わる帯電性の
課題について述べる。本来、一成分系磁性現像剤では、
その現像剤粒子の帯電機構が現像スリーブとの接触によ
るものであるから、キャリア粒子を有する二成分現像剤
と比較して帯電のための接触機会及び接触時間とも少な
く、結果として粒子当りの帯電量は低くなり、また現像
剤としての帯電量分布も逆極性部分を多く含むものにな
らざるを得ない。更に、長期間使用していくと、現像剤
の帯電量が低い場合、帯電量分布の逆極性部分が多い場
合は、いずれも得られる画像の画像濃度が低いとかカブ
リが顕著になる等の問題が起こるが、最大の問題は、転
写工程での現像剤粒子の転写性の悪化、具体的には転写
画像の中抜けが発生し易いことである。画像の中抜けは
画像部の文字やラインを不鮮明にするので画像形成装置
では致命的な問題である。更に、長期使用で帯電量低下
がありその安定性が悪い場合には、上記問題をますます
助長させるという問題がある。以上の諸問題は、近年の
高画質化の市場要求に伴って現像剤粒子を小粒径化して
いくとますます顕在化し易い。

【０００６】これらの問題解決のために、装置側とし
て、現像スリーブに対して接触押圧させた層形成部材を
設ることによって現像剤粒子への帯電付与能力が現像ス
リーブのみの場合に比べて増強されるので、相対的に現
像剤粒子の帯電量は高まり、その帯電量分布の逆極性部
分は少なくなる。従って、画像濃度や画像の中抜けは改
善される傾向となるが、長期使用における現像剤帯電量
の安定性は本質的に改良されないので、長期間使用して
いくと画質の悪化が起こるという問題は依然として残っ
ている。

【０００７】更に、画像の中抜けは転写の問題であるか
ら、転写工程での転写デバイス（コロナチャージャーや
ローラチャージャー等）の出力を上げることによって中
抜けを改良しようとする試みもある。しかし、この方法
では、中抜けは改善されたとしても出力アップによって
オゾンやＮＯｘ（窒素酸化物）等の発生が顕著になると
いう新たな問題が起こる。このような物質は、特に感光
体としてＯＰＣを用いている場合、ＯＰＣ表面の酸化や
異物吸着を促進させその性能を劣化させる。更には装置
系外に排出されるので、人体や環境に悪影響を及ぼす問
題もある。

【０００８】一方、現像剤側での改良としては、特に負
荷電極性の現像剤では、バインダー樹脂製造時にカルボ
ン酸等の酸基を有する重合性のモノマーを構成成分とす
ることにより、現像剤としての負の帯電性を向上させ得
ることが知られていた。この方法は、現像剤帯電量の安
定性を維持する上で有効な手法である。しかし、一方
で、これらの酸基は親水基であるから、高湿環境では現
像剤に水分が吸着して電荷のリークを起こし易い。その
結果、帯電性が安定せずに、画像の中抜けの増加や画像
濃度の低下を招くという問題が依然として存在し、この
改良が必要である。

【０００９】また、磁性現像剤では、微粒子の磁性粉が
トナー粒子の表面に露出する場合もあるため、磁性粉の
樹脂中への分散の程度が、摩擦帯電性に大きく影響し、
トナーの現像特性、耐久性等の変動劣化を左右する。例
えば、混練時での磁性粉粒子の分散不均一からくるトナ
ー中の磁性粉凝集物による感光体への損傷や、帯電不均
一による逆極性微粒子の増大によるカブリの悪化等であ
る。更にこれらの現像剤を高温・高湿の環境下に晒した
場合には磁気力によるトナーの凝集を十分に解くことが
できず画質及び画像濃度の低下への影響は計り知れな
い。

【００１０】次に、現像剤粒子によるＯＰＣ上の汚染の
問題について述べる。トナー粒子には、現像スリーブ上
での均一な層形成のため流動性向上剤としてシリカ微粒
子等の無機物微粒子を始めとする流動性向上剤が多量に
外添されるケースが多い。このような無機微粒子には粗
大な凝集物が混入しており、それらがＯＰＣ感光体を傷
つけ、そこを起点に現像剤の固着や融着が起こって画像
の汚染を引き起こす。このため、粗大凝集物を除去して
外添するか、元々それらが含有されないような流動性向
上剤を選んで外添すると、感光体汚染の現象は確かに減
少する傾向を示すが、完全には回避できない。

【００１１】また、このような微粒子は、使用によっ
て、トナー粒子から脱落したり、トナー粒子表面に埋め
込まれたり等して時々刻々トナー粒子表面での存在量が
変化するので、磁性現像剤として経時的な帯電性の変動
を招き、得られる画質の安定性に欠けるという問題があ
る。更に磁性現像剤に含有される磁性粉がトナー粒子の
表面に露出する場合もあるため、そのような場合、ＯＰ
Ｃへ損傷を与え、前記のＯＰＣ上の汚染を誘発する。特
に高温・高湿の環境に晒した場合には、一層影響が顕著
になる。従って、磁性粉として、その選択には十分なる
吟味が必要とされる。

【００１２】このように、一成分現像剤においては未だ
改良すべき課題が残っており、個々の課題についてはそ
れぞれ個別に提案もなされているが、上記した課題を総
合的に解決するような提案はなされていないのが現状で
ある。しかも装置側での対策には限界があり、現像剤と
しての対策が望まれていた。本発明は上記した現状に鑑
み、その課題を解決すべくなされたものであって、その
目的は、画像の中抜けがない良好な画質が得られる一成
分現像剤及び画像形成方法を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、画像濃度が高くてカ
ブリが少なく、シャープネスに優れた良好な画質が得ら
れる一成分現像剤及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、トナー飛散のない一成分現像
剤及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、ＯＰＣ感光体への現像剤の固着や融着現象に
よる汚染のない一成分現像剤及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、各種の温度及び湿
度の組合せ環境条件下でも画質変化が少ない一成分現像
剤及び画像形成方法を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、長期或いは連続使用
時においても画像濃度や画質劣化の少ない耐久性、信頼
性の高い一成分現像剤及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、少ないトナー消費量で充
分な画質が得られる一成分現像剤及び画像形成方法を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者等はかかる目的
を達成すべく鋭意検討した結果、特定のトナー粒子と流
動性向上剤と特定の脂肪酸金属塩粒子とからなる負荷電
性磁性現像剤及びそれを用いる画像形成方法により、上
記目的が満足されることを見出し、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明の要旨、１．酸価が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのバインダー樹脂及
び数平均粒子径が０．５μｍ以下の磁性粉を含有してな
る体積５０％径Ｄt50が５〜１２μｍであるトナー粒子
と流動性向上剤と下記式（１）及び（２）を満足する脂
肪酸金属塩粒子とからなることを特徴とする負荷電性磁
性現像剤、

【００１６】

【数２】Ｄs50／Ｄt50≦０．６（１）Ｄs84／Ｄs16≦６（２）

【００１７】〔式（１）及び（２）中、Ｄs16、Ｄs50及
びＤs84は、それぞれ脂肪酸金属塩粒子の体積１６％
径、５０％径及び８４％径を表わす〕２．現像剤を保持するための現像スリーブと現像スリー
ブに押圧された層形成部材とを具備し、層形成された現
像剤を有機光導電体からなる感光体に現像し、前記感光
体から被転写材に転写を行った後、クリーニングブレー
ドで前記感光体のクリーニングを行う工程を含む画像形
成方法において、前記現像剤が１項に記載の負荷電性磁
性現像剤であることを特徴とする画像形成方法、にあ
る。以下、本発明について詳細に説明する。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に用いられるトナー粒子
は、通常、磁性粉及びバインダー樹脂、更に必要に応じ
て、着色剤、帯電制御剤及び離型剤等の助剤を混合し、
溶融混練し、粉砕し、分級して得られる微粉末である。
その際、バインダー樹脂は、モノマーのまま添加して、
トナー粒子の調製時に重合させてもよいが、予め重合さ
せたポリマーを用いる方が便利であり、好ましい。

【００１９】前記トナー構成成分の中、バインダー樹脂
としては、その酸価が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのもので
あり、酸価が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇの樹脂としては、
ビニル系共重合体又はポリエステル樹脂が好ましい。酸
価が３未満（含む０）のバインダー樹脂を用いたトナー
は特に画像濃度が低下し易く、画像上好ましくない。逆
に３０を超えると、特に高湿下での吸湿性が増大し、画
像濃度低下や濃度ムラが顕著になる等の問題が生ずる。
従って、環境変化にも影響されない安定した画像品質を
得るには、前記の如く酸価が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇで
あることが好ましい。ここで、酸価とは、樹脂１ｇ中に
含有される酸分を中和するのに要する水酸化カリウムの
ｍｇ数を云い、ＪＩＳＫ００７０に記載される方法に
より測定される。粉砕法によるトナー粒子の製造の場合
には、溶融混練時の原料樹脂として上記酸価の範囲にあ
る樹脂を用いればよく、重合法による場合には、単量体
組成を上記酸価となるように選択すればよい。以下粉砕
法に即して説明する。

【００２０】ビニル系共重合体の例を述べる。酸価が上
記範囲であるビニル系共重合体は、一種又は二種以上の
ビニル系モノマーとこれらビニル系モノマーと重合可能
な酸とを共重合せしめて得られる。先ず、重合可能な酸
とは、構造式中に例えば二重結合等の重合可能な結合を
有する公知の酸モノマーであればいずれであってもよい
が、例えば、アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和モノ
カルボン酸類、α−クロルアクリル酸、α−ブロムアク
リル酸等の置換モノカルボン酸類、フマル酸、マレイン
酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノブチル等の不飽和
ジカルボン酸類、それらの無水物又はそれらのハーフエ
ステル類等が挙げられる。

【００２１】本発明に用いられるビニル系モノマーと
は、構造式中に式ＣＨ₂＝ＣＨ−で表わされる重合可能
なビニル結合を有するものである。このようなビニル系
モノマーとしては、例えばスチレン、クロルスチレン、
α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリ
ル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、メタク
リル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−
ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のモノカル
ボン酸エステル類；塩化ビニル、臭化ビニル、フッ化ビ
ニル、酢酸ビニル等のビニルエステル類；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アクリ
ル酸或いはメタクリル酸誘導体；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
等のビニルエーテル類；ビニルナフタリン類；ビニルメ
チルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン
類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ
−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリデン等のＮ−ビ
ニル化合物等が挙げられ、これらの一種又は二種以上が
ビニル系モノマーとして用いられる。これらの中でも、
スチレン系共重合体、スチレン−アクリル系共重合体、
スチレン−メタクリル系共重合体となるようなモノマー
の組合せが好ましい。また、ジビニルベンゼン等の公知
の架橋性モノマーで架橋された共重合体であってもよ
い。

【００２２】一種又は二種以上のビニル系モノマーは重
合可能な酸と共に溶液重合法、塊状重合法、懸濁重合
法、乳化重合法等により共重合される。このとき、共重
合体が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有するように配
合比を定める。配合比は、用いるモノマーの種類及び数
等により定まり、一律に定めることはできないが、合成
された共重合体が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有す
るように定めればよい。

【００２３】ポリエステル樹脂としては、多価アルコー
ルと多塩基酸とからなり、必要に応じてこれら多価アル
コール及び多塩基酸の少なくとも一方が三価以上の多官
能性成分（架橋成分）を含有するモノマー組成物を重合
することにより得られる。この場合、ポリエステル樹脂
の合成に用いられる二価のアルコールとしては、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、１，２−プロピレングリコール、１，
３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、
ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、
１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール
等のジオール類、ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノ
ールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡやポリ
オキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノー
ルＡやそのアルキレンオキシド付加物、その他を挙げる
ことができる。これらのモノマーの中、特にビスフェノ
ールＡアルキレンオキシド付加物を主成分モノマーとし
て用いるのが好ましく、中でも一分子当りのアルキレン
オキシドの平均付加数が２〜７の付加物がより好まし
い。

【００２４】ポリエステルの架橋化に関与する三価以上
の多価アルコールとしては、例えばソルビトール、１，
２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタ
ン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、
トリペンタエリスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタン
トリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセ
ロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−
１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロ
キシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。

【００２５】一方、多塩基酸としては、例えばマレイン
酸、フマール酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコ
ン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、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、アゼライン酸、マロン酸、これらの酸の無水物、
低級アルキルエステル、又はｎ−ドデセニルコハク酸、
ｎ−ドデシルコハク酸のアルケニルコハク酸類若しくは
アルキルコハク酸類、その他の二価の有機酸を挙げるこ
とができる。

【００２６】ポリエステルの架橋化に関与する三価以上
の多塩基酸としては、例えば１，２，４−ベンゼントリ
カルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、
１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，
７−ナフタレントリカルボン酸、１，２−４−ナフタレ
ントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン
酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレ
ンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシ）
メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、
及びこれらの無水物、その他を挙げることができる。こ
れらのポリエステル樹脂は、通常の方法にて合成するこ
とができる。具体的には、反応温度（１７０〜２５０
℃）、反応圧力（５ｍｍＨｇ〜常圧）等の条件をモノマ
ーの反応性に応じて決め、所定の物性が得られた時点で
反応を終了すればよい。

【００２７】磁性現像剤を得るための磁性粉としては、
プリンター、複写機等の使用環境温度（０〜６０℃付
近）において、フェリ磁性或いはフェロ磁性を示す強磁
性物質であって、例えばマグネタイト（Ｆｅ₃Ｏ₄）、
マグヘマタイト（γ−Ｆｅ₂Ｏ ₃）、マグネタイトとマ
グヘマタイトの中間体、フェライト（Ｍ_xＦｅ
_3-XＯ₄、式中、ＭはＭｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、
Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ等或いはその混晶系を表わし、Ｘは０
〜２の正数である）等のスピネルフェライトやＢａＯ・
６Ｆｅ₂Ｏ₃、ＳｒＯ・６Ｆｅ₂Ｏ₃等の六方晶フェラ
イト、Ｙ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂、Ｓｍ₃Ｆｅ₅Ｏ₁₂等のガーネッ
ト型酸化物、ＣｒＯ₂等のルチル型酸化物、Ｆｅ、Ｍ
ｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ等の金属やその他の強磁性合金等
の中、０〜６０℃付近でフェロ磁性或いはフェリ磁性を
示すもの等が挙げられ、これらは単独で使用するに限ら
ず、二種以上併用することもできる。中でもマグネタイ
ト、マグヘマタイト、マグネタイトとマグヘマタイトの
中間体等が好ましく、特に好ましくはマグネタイトであ
る。

【００２８】磁性粉の添加量は、現像方式やトナー粒径
により著しく異なるが、一般的にはトナー総重量中の１
０〜８０重量％、より一般的には２５〜６０重量％分散
含有させる。磁性粉の数平均粒子径は０．５μｍ以下が
好ましく、より好ましくは０．３μｍ以下がよく、特に
好ましくは０．２μｍ以下の微粒子が性能的に好まし
い。なお、磁性粉の数平均粒子径の特定方法としては、
透過型電子顕微鏡を用いて、トナーの薄切片を２万倍の
倍率で撮影した写真中の磁性粒子をランダムに約３００
個選び、その水平方向Ｆｅｒｅｔ径を求めて算出する。

【００２９】本発明に係わる磁性粉が良好な性能を有す
る理由としては、以下のように推定できる。即ち、本発
明に係わる磁性微粒子はその平均粒子径が非常に細かい
ため、バインダー樹脂中にも微小粒子で分散し易い。し
かも、本発明に係わる酸性分含有樹脂においては、特に
その分散性がよい。これらの相乗効果により、本質的に
樹脂で被覆されるのでトナー表面に露出しにくく、仮に
これらの磁性微粒子がトナー表面に露出した場合でもＯ
ＰＣ表面を損傷しにくいためと考えられる。本発明に係
わる磁性粉はその粒度の要件を満たせば、その形状が球
状、針状、多面体等を問わず、良好な状態が得られる。

【００３０】磁性粉は着色剤兼用として用いうるが、更
に必要に応じて添加しうる着色剤としては、従来から用
いられるものであれば任意の適当な顔料や染料が使用で
きる。例えば、カーボンブラック、酸化チタン、亜鉛
華、アルミナホワイト、炭酸カルシウム、紺青等の無機
顔料、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、銅フタロシアニン
顔料、キナクリドン顔料等の有機顔料、アントラキノン
染料、ローダミン染料等の染料等を単独又は適宜混合し
て用いる。

【００３１】本トナーに用いうる帯電制御剤としては、
負荷電極性を得るための負の帯電制御剤であり、例えば
特開昭５８−２０８７５０号公報、特開昭５９−７８３
６１号公報等に記載の含金属アゾ染料や特開昭５３−１
２７７２６号公報等に記載のサリチル酸類金属錯体、特
開昭６３−１６３３７４号公報等に記載のサリチル酸類
金属塩、特開平５−１１９５３５号公報等に記載の金属
元素を含有しないカリックスアレン化合物等が挙げられ
る。上記した帯電制御剤をトナーに含有させる方法とし
ては、トナー内部に添加する方法と外添する方法とがあ
る。内添する場合、これらの化合物の使用量は、前記バ
インダー樹脂１００重量部に対して、通常０．０５〜２
０重量部がよく、より好ましくは０．１〜１０重量部の
範囲が望ましい。また、外添する場合には、樹脂１００
重量部に対して０．０１〜１０重量部が好ましい。

【００３２】この他、熱特性や物理特性を改良する目的
でトナー中に内添しうる助剤としては、公知のものが使
用可能であるが、例えば、離型剤としてポリアルキレン
ワックス、パラフィンワックス、高級脂肪酸、脂肪酸ア
ミド等が挙げられる。その添加量は、バインダー樹脂１
００重量部に対して、０．１〜１０重量部が好ましい。
粉砕法によるトナー粒子の製造方法の概略を以下に記
す。先ず、トナーの構成材料であるバインダー樹脂、着
色剤、帯電制御剤等を所定割合で配合して混合する。こ
の際の装置とては、Ｖブレンダー、ボールミル等の重力
落下式混合機やヘンシェルミキサー（三井三池化工機社
製）、スーパーミキサー（カワタ社製）等の高速流動式
混合機等が使用される。

【００３３】混合の後、混合物を溶融混練する。溶融混
練工程で使用される装置としては、二本或いは三本ロー
ル、バンバリーミキサー、一軸或いは二軸押し出し機等
が挙げられる。この工程において、バインダー樹脂との
相溶性を有する成分は樹脂と溶融し、また、バインダー
樹脂との相溶性を有しない帯電制御剤等の成分は、溶融
した樹脂に分散される。

【００３４】次に上記溶融混練物を冷却固化させた後、
粗粉砕、微粉砕及び分級の各工程を経てトナー粒子が製
造される。粗粉砕にはハンマーミル、カッターミル等
が、微粉砕には高速回転式微粉砕機等の機械式粉砕機や
衝撃型ジェットミルや流動層式ジェットミル等のジェッ
ト粉砕機等が用いられ、分級には強制渦型遠心分級機や
慣性分級機等が用いられる。

【００３５】本発明の磁性現像剤に係わるトナー粒子
は、粉砕・分級後にその体積５０％径Ｄt50が５〜１２
μｍであれば、高画質の画像が得られるので好適であ
る。５μｍ未満の場合、トナー飛散が激しく、得られる
画像のカブリが悪化するので好ましくなく、また１２μ
ｍを超える場合には得られる画像のシャープネスが低下
する傾向を示すので好ましくない。

【００３６】粒子径の測定は、レーザー回折式粒度分布
測定システムＨｅｒｏｓ＆Ｒｏｄｏｓ（独ＳＹＭＰＡＴ
ＥＣ社製）で以下の条件で行うのがよいが、他にコール
タカウンタ（米Ｃｏｕｌｔｅｒ社製）を用いて行っても
よい。分散方式：流動式分散ユニット分散空気圧：２ｂａｒレンズ焦点距離：１００ｍｍ測定時間：３秒本発明の磁性現像剤は、これらのトナー粒子と流動性向
上剤と脂肪酸金属塩粒子とから成る。

【００３７】本発明に係わるトナー粒子には流動性向上
剤が外添される。流動性向上剤としては、例えばシリ
カ、アルミナ、チタニア等の無機酸化物類微粒子、ポリ
メチルメタクリレート、テフロン、シリコーン樹脂等の
樹脂ビーズ類等が挙げられる。本発明においては、シリ
カ、アルミナ、チタニアの中から選ばれる少なくとも一
種であるのがより好ましく、特に全部がシリカ微粒子で
あるのが最も望ましい。更に、シリカ微粒子等の流動性
向上剤の平均一次粒子径が５〜５０ｎｍであるのが好ま
しい。本発明に係わるシリカ微粒子は、その製法が乾式
法又は湿式法いずれであってもよい。また、その表面が
疎水化処理されているものが望ましい。疎水化処理剤の
具体例としてはヘキサメチルジシラザン、シリコンオイ
ルが挙げられるが、この中のいずれかで疎水化処理され
ているのが好適である。一方、例えば、疎水化処理剤と
してジメチルジクロルシランで処理されている場合、得
られる流動性向上剤は、粗大な凝集物が残存し易い傾向
にあり、感光体傷を誘発する要因となるので好ましくな
い。本発明において、脂肪酸金属塩粒子の粒子径は下記
の式（１）及び（２）を満足するものである。

【００３８】

【数３】Ｄs50／Ｄt50≦０．６（１）Ｄs84／Ｄs16≦６（２）

【００３９】〔式（１）及び（２）中、Ｄs16、Ｄs50及
びＤs84は、それぞれ脂肪酸金属塩粒子の体積１６％
径、５０％径及び８４％径を表わす〕従来から、脂肪酸金属塩は電子写真プロセスにおける接
触摺擦工程（感光体とクリーニングブレード等）におい
て、その減摩作用により摺擦をスムーズにして粒子の摩
擦熱等による付着の防止に効果のあることが知られてい
た。本発明者等は、上記式（１）及び（２）を満たす特
別な粒度分布を有する脂肪酸金属塩粒子を採用すれば、
特に一成分系の磁性現像剤において、上記の作用の他に
トナー粒子の帯電性を高め、帯電量分布の逆極性部分を
減らし、しかも帯電性の長期安定性も改善することによ
り画像の中抜けを初めとする画質要求項目を改良する作
用があることを知得した。これらは、酸成分含有樹脂の
高湿下での帯電不良等の課題をも改善する。

【００４０】上記の粒子径及び粒度分布の測定は、前記
した装置、条件で行うのが望ましい。本発明に係わる脂
肪酸金属塩粒子は、上記式（１）及び（２）で示される
ように、粒子径が小粒径でしかもその粒度分布の範囲が
狭いことを特徴とする。式（１）において、Ｄs50／Ｄt
50の値が０．６を超えて大きい場合には、脂肪酸金属塩
粒子の粒径はトナー粒子の粒径に近づくか、それ以上に
大きくなることを意味するので、このような大粒子は現
像剤中から脱落して系外に飛散し易くなり装置を汚染す
るばかりか、画像上に大粒状のカブリとして検出される
ようになるので好ましくない。また、式（２）におい
て、粒子の粒度分布の幅を表すＤs84／Ｄs16が６を超え
て大きい場合には、粒子の粒度が不揃いなので現像剤の
帯電性を長期に亘って安定に保つことが困難となり、画
質の変動を抑制できない。なお、脂肪酸金属塩粒子の粒
度分布は一山分布であるのが望ましい。

【００４１】本発明に用いられる脂肪酸金属塩粒子の脂
肪酸としては、酪酸、吉草酸、ラウリン酸、ミリスチン
酸、パルミチン酸、ステアリン酸及びモンタン酸等の一
価の飽和脂肪酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン
酸、アゼライン酸及びセバシン酸等の多価の飽和脂肪
酸、クロトン酸及びオレイン酸等の一価の不飽和脂肪
酸、並びにマレイン酸及びシトラコン酸等の多価の不飽
和脂肪酸を挙げることができ、本発明には８〜３５個の
炭素原子を有する飽和又は不飽和の脂肪酸の金属塩が好
ましく使用できるが、特にステアリン酸が望ましい。金
属塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、銅、
ルビジウム、銀、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、ス
トロンチウム、アルミニウム、鉄、コバルト、ニッケル
の塩及びその混合物を含むがこれらには制限されない。
上記した中でも、脂肪酸としてはステアリン酸がより望
ましく、金属としては亜鉛、マグネシウム、カルシウ
ム、アルミニウムの中から選ばれるものがより望まし
い。その中でも、特にステアリン酸亜鉛を用いるのが最
適である。

【００４２】トナー粒子への流動性向上剤及び脂肪酸金
属塩粒子の添加の方法は、高速流動式混合機等を用いて
外添するのが好ましい。また、必要に応じてこれらの添
加剤を事前に個別或いは混合して解砕して、粗大凝集物
を除去してトナー粒子に外添してもよい。これらの粒子
の添加量は、トナー粒子１００重量部に対して、脂肪酸
金属塩粒子を０．０１〜３重量部、より好ましくは０．
０３〜１重量部添加させ、流動性向上剤を０．０５〜３
重量部、より好ましくは０．１〜２重量部添加させるの
がよい。

【００４３】

【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に
より限定されるものではない。なお、実施例及び比較例
中、単に「部」とあるのはいずれも「重量部」を表す。実施例１以下に示す配合比により磁性一成分現像剤を作製した。スチレン系樹脂１００部（モノマー重量比：スチレン／ｎ−ブチルアクリレート
／メタクリル酸＝３７／１２／１、酸価約１２ｍｇＫＯ
Ｈ／ｇ）帯電制御剤クロム含金アゾ染料２部（ボントロンＳ−３４、オリエント化学社製）マグネタイト磁性粉７０部（数平均粒子径約０．１５μｍ）低分子量ポリプロピレン３部（ビスコール５５０Ｐ、三洋化成社製）

【００４４】製造は、上記の原材料を高速流動式混合機
で混合し、二軸押し出し機で溶融混練した後、ハンマー
ミルで粗粉砕し、機械式粉砕機クリプトロン（川崎重工
社製）で微粉砕した後、ジグザグ分級機（アルピネ社
製）で分級した。トナー粒子の平均粒径Ｄt50は１０．
０μｍであった。このトナー粒子１００部に対して、平
均粒径Ｄs50が２．９μｍＤs84／Ｄs16が２．８である
ステアリン酸亜鉛粒子０．３部とヘキサメチルジシラザ
ンで疎水化処理された平均一次粒子径が約１０ｎｍのシ
リカ微粒子０．６部とを高速混合機で外添して、負荷電
性磁性現像剤を得た。トナー粒子とステアリン酸亜鉛粒
子の各粒度分布はＨｅｒｏｓ＆Ｒｏｄｏｓシステムで測
定した。

【００４５】実写評価装置として、市販の磁性一成分現
像方式を採用したプリンターを改造して用いた。このプ
リンターの感光体は、表面層にポリカーボネート樹脂が
含有される直径３０ｍｍφのドラム状の積層型ＯＰＣで
あり、クリーニング部材としてウレタンゴムのクリーニ
ングブレードが感光体に接触押圧されている。また、現
像装置はマグネットが内包されたステンレス製の現像ス
リーブに対して、ウレタンゴム製のブレード（現像剤層
形成部材）が押し当てられている。一方、定着機は熱ロ
ーラ方式であり、上ローラ（トナー接触面）がフッ素系
樹脂で表面が形成され、下ローラはシリコーン樹脂で表
面が形成されており、上ローラには定着ランプが内蔵さ
れていてローラ表面を約１８０℃に制御している。次い
で、この現像装置に約７０００枚の印字が可能となるよ
う前記磁性現像剤を一定量供給する。

【００４６】評価方法は、上記プリンターを温度２５
℃、相対湿度５５％の常温常湿雰囲気に設置し、連続実
写により行ったところ、その評価結果は優秀であり、７
０００枚の実写を通じて画像中抜け、画像濃度、カブリ
等の画質は優秀であり、トナー飛散も問題なく良好であ
った。また、ＯＰＣ上でのクリーニング不良や現像剤粒
子等の融着現象が見られず、耐久性も十分であった。定
着後の画像剥離もなく定着性は良好であり、オフセット
現象も発生しなかった。一方、本現像剤及びプリンター
を温度３５℃、相対湿度８５％の高温高湿条件に持ち込
み、同様の連続実写を行ったが、常温常湿環境での結果
とほぼ同等の結果を得た。更に、本現像剤及びプリンタ
ーを温度１０℃、相対湿度２０％の高温高湿条件に持ち
込み、同様の連続実写を行ったが、常温常湿環境での結
果とほぼ同等の結果を得た。

【００４７】実施例２トナー粒子のＤt50が７．１μｍである以外は、実施例
１と全く同様の処方及び製造方法でトナー粒子を得た。
以下、実施例１で用いたのと同じステアリン酸亜鉛粒子
とシリカ微粒子とを同様に添加して磁性現像剤を作製し
た。実写装置及び方法は実施例１と同様にして行った。
その結果、常温常湿環境、高温高湿環境及び低温低湿環
境のいずれも実施例１と同様に良好な結果を得た。

【００４８】実施例３実施例１で作製したトナー粒子を用い、このトナー粒子
１００部に対して、Ｄs50が４．７μｍ、Ｄs84／Ｄs16
が３．７であるステアリン酸亜鉛粒子０．３部とヘキサ
メチルジシラザンで疎水化処理された平均一次粒子径約
３０ｎｍのシリカ微粒子１．０部とを添加する以外は、
実施例１と同様にして磁性現像剤を作製した。以下、実
写評価は実写装置及び方法とも実施例１と同様にして行
った。その結果、常温常湿環境、高温高湿環境及び低温
低湿環境のいずれも実施例１と同様に良好な結果を得
た。

【００４９】実施例４実施例１で用いたトナー粒子１００部に対して、実施例
１で用いたステアリン酸亜鉛粒子０．３部とシリコンオ
イルで疎水化処理された平均一次粒子径約１０ｎｍのシ
リカ微粒子０．６部とを添加する以外は実施例１と同様
にして磁性現像剤を作製した。以下、実写評価は実写装
置及び方法とも実施例１と同様に行った。その結果、常
温常湿環境、高温高湿環境及び低温低湿環境のいずれも
実施例１と同様に良好な結果を得た。

【００５０】実施例５実施例１で使用した原材料の中、マグネタイト磁性粉の
数平均粒子径が約０．１μｍのものを用いて、実施例１
と同一製造方法にてトナー粒子を作製した。なお、マグ
ネタイトの重量部数及び他の原材料とその部数は実施例
１と同一とした。得られたトナー粒子のＤt50は１０．
０μｍであった。このトナー粒子１００部に対して、実
施例１と同様にステアリン酸亜鉛粒子とシリカ微粒子と
を添加して磁性現像剤を得た。以下、実写評価は実写装
置及び方法とも磁性現像剤供給量以外は実施例１と同様
とし、約９０００枚の印字が可能となるように前記磁性
現像剤を一定量供給した。その結果、実写が９０００枚
に達しても常温常湿環境での評価結果は優秀であり、Ｏ
ＰＣ上でのクリーニング不良や現像剤粒子等の融着現象
も見られず、且つ画質は実施例１と同様に良好な結果を
得た。また、高温高湿環境、低温低湿環境においても実
施例１と同様に良好であった。

【００５１】比較例１実施例１で作製したトナー粒子を用い、このトナー粒子
１００部に対して、Ｄs50が７．０μｍ、Ｄs84／Ｄs16
が３．８であるステアリン酸亜鉛粒子を０．３部とヘキ
サメチルジシラザンで疎水化処理された平均一次粒子径
約１０ｎｍのシリカ微粒子０．６部とを添加する以外
は、実施例１と同様にして磁性現像剤を作製した。以
下、実写評価は実写装置及び方法とも実施例１と同様に
して行った。その結果、実写初期から大粒のカブリが発
生し、画質上好ましくなかった。

【００５２】比較例２実施例１で作製したトナー粒子を用い、このトナー粒子
１００部に対して、Ｄs50が３．３μｍ、Ｄs84／Ｄs16
が６．４であるステアリン酸亜鉛粒子を０．３部とヘキ
サメチルジシラザンで疎水化処理された平均一次粒子径
約１０ｎｍのシリカ微粒子０．６部とを添加する以外
は、実施例１と同様にして磁性現像剤を作製した。以
下、実写評価は実写装置及び方法とも実施例１と同様に
して行った。その結果、実写初期においては良好な画質
が得られたが、約３０００枚以降画像濃度の低下が見ら
れるようになり、画質上問題があった。

【００５３】比較例３実施例５で作製したトナー粒子を用い、このトナー粒子
１００部に対して、Ｄs50が７．０μｍ、Ｄs84／Ｄs16
が３．８であるステアリン酸亜鉛粒子を０．３部とヘキ
サメチルジシラザンで疎水化処理された平均一次粒子径
約１０ｎｍのシリカ微粒子０．６部とを高速流動式混合
機で外添して、磁性現像剤を作製した。以下、実写評価
は実写装置及び方法とも実施例１と同様にして行った。
その結果、実写初期からカブリの悪化が見られ、画質上
問題があった。

【００５４】比較例４実施例１で使用した原材料のうち、マグネタイト磁性粉
の数平均粒子径が約０．６μｍのものを用いた以外は、
実施例１と全く同じ材料、部数及び同一製造方法にてト
ナー粒子を作製した。得られたトナー粒子のＤt50は１
０．２μｍであった。このトナー粒子１００部に対し
て、実施例１と同様にステアリン酸亜鉛粒子とシリカ微
粒子とを添加して磁性現像剤を得た。その結果、実写初
期においては良好な画質が得られたが、約５０００枚以
降、画像ベタ部に多数のスポット状の白点欠陥が見られ
るようになり、画質上問題があった。

【００５５】

【発明の効果】本発明の一成分現像剤及びそれを用いる
画像形成方法により、以下の効果が得られるので、その
工業的利用価値は高い。（１）画像の中抜けがない良好な画質が得られる。（２）画像濃度が高くてカブリが少なく、シャープネス
に優れた良好な画質が得られる。（３）トナー飛散がない。（４）ＯＰＣ感光体への現像剤の固着や融着現象による
汚染がない。（５）各種の温度及び湿度の組合せ環境条件下でも画質
変化が少ない。（６）長期或いは連続使用時においても画像濃度や画質
劣化が少なく耐久性、信頼性が高い。（７）少ないトナー消費量で充分な画質が得られる。（８）低エネルギーで定着でき、しかもオフセット現象
による定着機汚染や画像汚染がない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 9/08 ３６８３８１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】酸価が３〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇのバイン
ダー樹脂及び数平均粒子径が０．５μｍ以下の磁性粉を
含有してなる体積５０％径Ｄt50が５〜１２μｍである
トナー粒子と流動性向上剤と下記式（１）及び（２）を
満足する脂肪酸金属塩粒子とからなることを特徴とする
負荷電性磁性現像剤。【数１】Ｄs50／Ｄt50≦０．６（１）Ｄs84／Ｄs16≦６（２）〔式（１）及び（２）中、Ｄs16、Ｄs50及びＤs84は、
それぞれ脂肪酸金属塩粒子の体積１６％径、５０％径及
び８４％径を表わす〕
【請求項２】前記バインダー樹脂がビニル系共重合体
又はポリエステル樹脂であることを特徴とする請求項１
に記載の負荷電性磁性現像剤。
【請求項３】前記磁性粉の数平均粒子径が０．３μｍ
以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の負
荷電性磁性現像剤。
【請求項４】前記流動性向上剤がシリカであることを
特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の負荷電
性磁性現像剤。
【請求項５】前記流動性向上剤の平均一次粒子径が５
〜５０ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし４の
いずれかに記載の負荷電性磁性現像剤。
【請求項６】前記流動性向上剤が疎水化処理されてい
ることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載
の負荷電性磁性現像剤。
【請求項７】前記流動性向上剤がヘキサメチルジシラ
ザン又はシリコンオイルで疎水化処理されていることを
特徴とする請求項６に記載の負荷電性磁性現像剤。
【請求項８】前記脂肪酸金属塩粒子がステアリン酸金
属塩粒子であることを特徴とする請求項１ないし７のい
ずれかに記載の負荷電性磁性現像剤。
【請求項９】前記ステアリン酸金属塩がステアリン酸
亜鉛であることを特徴とする請求項８に記載の負荷電性
磁性現像剤。
【請求項１０】トナー粒子１００重量部に対して、前
記流動性向上剤を０．０５〜３重量部及び前記脂肪酸金
属塩粒子を０．０１〜３重量部含有させることを特徴と
する請求項１ないし９のいずれかに記載の負荷電性磁性
現像剤。
【請求項１１】現像剤を保持するための現像スリーブ
と現像スリーブに押圧された層形成部材とを具備し、層
形成された現像剤を有機光導電体からなる感光体に現像
し、前記感光体から被転写材に転写を行った後、クリー
ニングブレードで前記感光体のクリーニングを行う工程
を含む画像形成方法において、前記現像剤が、請求項１
ないし１０のいずれかに記載の負荷電性磁性現像剤であ
ることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】前記感光体が有機光導電体であること
を特徴とする請求項１１に記載の画像形成方法。