JP2000321814A

JP2000321814A - 電子写真用トナー及び画像形成方法

Info

Publication number: JP2000321814A
Application number: JP13423699A
Authority: JP
Inventors: Sayuri Kushi; さゆり櫛; Takeshi Uchida; 剛内田; Kenji Yamane; 健二山根
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1999-05-14
Filing date: 1999-05-14
Publication date: 2000-11-24
Anticipated expiration: 2019-05-14
Also published as: US6187497B1; JP4097357B2

Abstract

(57)【要約】【課題】如何なる環境下においてもトナーリサイクル
方式で他数回に亘り繰り返して画像形成を行う過程で安
定した帯電量を維持し、従ってまた画像濃度低下やカブ
リの発生がなく良質の画像が安定して得られる電子写真
用トナー及び該電子写真用トナーを用いた画像形成方法
の提供。【解決手段】少なくとも無機微粒子を外部添加剤とし
て含有する電子写真トナーにおいて、該無機微粒子が室
温１０度、相対湿度２０％の環境下での水分量１．０〜
２．０ｗｔ％、ＢＥＴ値７０〜１２０ｍ²／ｇ及び数平
均粒子径１０〜３０ｎｍの疎水性酸化チタンであり、該
疎水性酸化チタンを外部添加剤として含有することを特
徴とする電子写真用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真用トナー、
特には無機微粒子の一種である酸化チタンを疎水化して
なる疎水性酸化チタンを外部添加剤として含有する電子
写真用トナー及び該電子写真用トナーを用いた画像形成
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来電子写真用トナー（単にトナーとも
いう）を用いた画像形成方法としては簡便さの観点より
磁気ブラシ等を用いた乾式現像方式が一般に用いられて
いる。上記現像方式においては、感光体表面に静電潜像
を形成し、該静電潜像を磁気ブラシ等を用いてトナー現
像し、得られたトナー像を静電転写等の手段を用いて転
写材上に転写し、最後に熱ロール等の手段を用いトナー
を転写材上に定着させ永久画像とする。感光体上に転写
されずに残留したトナーはブレードクリーニング等の手
段により廃トナーとして除去される。

【０００３】電子写真方式の画像形成方法は、簡便で且
つ高画質を形成する方法として、好ましく使用されてお
り、近年、特にプリンターなどの出力方式として広く使
用されている。

【０００４】この方式では、高画質の観点から、トナー
の粒径を小粒径化することが望まれている。この小粒径
化されたトナーでは、表面積が増加することにより、水
分の吸着などが増加し、いわゆる使用環境の変動に応じ
て帯電性の変化などが増大するために、画像を安定して
形成することが困難になっている。

【０００５】また、電子写真用トナーには着色粒子に対
して無機微粒子などの外部添加剤を添加することで、帯
電性や流動性の付与がなされている。この無機微粒子と
して疎水性酸化チタンが環境依存性を軽減するものとし
て、例えば特開昭５９−５２２５５号、同６２−１２９
８６１号、特開平５−１８８６３３号、同６−１１８８
６号、同６−７５４３０号、同７−２３０１７９号等の
各公報に既に種々記載されている。

【０００６】しかし、小粒径トナーを長期に亘って使用
した場合には、トナー表面に対する無機微粒子の埋没な
どが発生し、その無機微粒子の効果を安定して維持する
ことができないのが現状である。

【０００７】また、最近では廃棄物をなくす観点から、
クリーニングされた廃トナーを再び現像に供給するトナ
ーリサイクル方式が重要視されるようになった。しか
し、廃トナーを現像にリサイクルして使用する場合に
は、特にクリーニング部から現像部へトナーを回収／搬
送する機構があり、この搬送などのストレスを受けて無
機微粒子の埋没が促進されやすくなっている。その無機
微粒子が埋没されたトナーは表面の状態が無機微粒子の
影響を大きく受けることとなり、結果として環境変動に
より、吸着される水分量が大きく変動することとなるた
め、使用環境が変わることで帯電性の変化が拡大され、
画像濃度の変動やカブリの発生等の問題が生ずる。

【０００８】以上のように、環境の変動を受けずに長期
に亘って安定した画質を維持できるトナーが望まれてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、使用
環境の温湿度の影響を受けず、長期に亘って使用しても
画像濃度の低下やカブリの発生等の画像欠陥を生じない
トナー及び画像形成方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的は下記構成に
より達成される。

【００１１】１．少なくとも樹脂と着色剤とからなる着
色粒子と無機微粒子とからなる電子写真用トナーにおい
て、該無機微粒子が１０℃／２０ＲＨ％の環境下での飽
和水分量Ｗ_Lが１．０〜２．０ｗｔ％、ＢＥＴ値が７０
〜１２０ｍ²／ｇ及び数平均一次粒子径が１０〜５０ｎ
ｍの疎水性酸化チタンであり、且つ該電子写真用トナー
の体積平均粒径が３．０〜９．０μｍであることを特徴
とする電子写真用トナー。

【００１２】２．前記無機微粒子が３０℃／８０ＲＨ％
の環境下での飽和水分量Ｗ_Hと１０℃／２０ＲＨ％の環
境下での飽和水分量Ｗ_Lとの間に下記関係を有すること
を特徴とする前記１に記載の電子写真用トナー。

【００１３】０≦（Ｗ_H−Ｗ_L）／Ｗ_L×１００≦１５．
０３．電子写真感光体上に帯電、像露光により静電潜像を
形成し、得られた静電潜像を電子写真用トナーで磁気ブ
ラシ現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写材上
に転写、定着し、かつ該電子写真感光体上の残留トナー
のクリーニングを行う工程を繰り返して多数枚の画像形
成を行う画像形成方法において、該電子写真用トナーが
少なくとも樹脂と着色剤とからなる着色粒子と無機微粒
子とからなり、且つ、該無機微粒子が１０℃／２０ＲＨ
％の環境下での飽和水分量Ｗ_Lが１．０〜２．０ｗｔ
％、ＢＥＴ値が７０〜１２０ｍ²／ｇ及び数平均一次粒
子径が１０〜５０ｎｍの疎水性酸化チタンであり、且つ
該電子写真用トナーの体積平均粒径が３．０〜９．０μ
ｍであることを特徴とする画像形成方法。

【００１４】４．前記無機微粒子が３０℃／８０ＲＨ％
の環境下での飽和水分量Ｗ_Hと１０℃／２０ＲＨ％の環
境下での飽和水分量Ｗ_Lとの間に下記関係を有すること
を特徴とする前記３に記載の画像形成方法。

【００１５】０≦（Ｗ_H−Ｗ_L）／Ｗ_L×１００≦１５．
０本発明者らは鋭意検討した結果、上記課題を解決するた
めに、外部添加剤として使用される無機微粒子の特性に
着目した。

【００１６】即ち、本発明者らは環境変動を受ける要因
について種々に亘たって検討を実施し、表面に存在する
無機微粒子が大きな影響を与えることを見出したのであ
る。トナー表面に添加された無機微粒子は使用に従って
現像器内部の撹拌や搬送などの機械的なストレスを受
け、次第にトナー表面から内部へ埋没していく。その結
果、トナー表面の状態は無機微粒子により支配されるこ
ととなり、トナー自体が疎水性材料で構成されていて
も、無機微粒子自体が水分を吸着することにより、トナ
ー全体の水分量を変化させ、結果としてトナー自体の帯
電性が環境で大きく変動することを見出した。

【００１７】特に、本発明のトナーのような体積平均粒
径が３．０〜９．０μｍ程度の小粒径トナーでは、特に
その表面積が増大していることから、その影響が拡大し
ていくものと考えられる。

【００１８】この問題を解決するためには、無機微粒子
としての水分量の環境による変動を抑制することが重要
であることから本発明を完成するに至ったものである。

【００１９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２０】本発明のトナーは、後述する着色粒子に添
加剤として酸化チタンを疎水化処理剤で処理して得られ
る疎水性酸化チタン及び必要によりその他の添加剤を加
え、例えばヘンシルミキサーのような混合機により攪拌
混合して得られる。

【００２１】〈外部添加剤としての疎水性酸化チタン〉
本発明のトナーに使用される添加剤としての疎水性酸化
チタン（以下本発明の疎水性酸化チタンともいう）は、
１０〜５０ｎｍの数平均一次粒子径を有し、１０℃／２
０ＲＨ％の環境下での飽和水分量Ｗ_Lが１．０〜２．０
ｗｔ％、ＢＥＴ値が７０〜１２０ｍ²／ｇであることを
必須の要件としている。

【００２２】数平均一次粒子径が１０ｎｍ未満の場合は
長期に亘る使用により、機械的ストレスを受け、トナー
中に埋没し易くなり本発明の効果を維持することが困難
になる。また、数平均一次粒子径が５０ｎｍより大きい
と、トナーに対する付着性が低下し、無機微粒子の脱離
が起こりやすくなり、効果を維持することがでず、さら
には感光体への付着が起こり、いわゆる黒ポチ等の問題
を引き起こしやすくなる。また、隠蔽率も下がるため、
上記着色粒子上への被覆率の不足を補償するため添加量
を増加する必要が生ずるが、添加量を増加すると外部添
加剤が遊離し易くなり、すり抜けによる筋故障等のクリ
ーニング不良を生じ易くなる。

【００２３】また、本発明の疎水性酸化チタンの１０℃
／２０ＲＨ％の環境下での飽和水分量Ｗ_Lが１．０ｗｔ
％未満となると、トナー表面に存在する無機微粒子中の
水分量が少ないために、電荷のリーク量が少なくなり、
結果として使用に従ってトナーの帯電量の増加が進行
し、過帯電トナーの存在量が増加することとなり、画像
濃度の低下や過帯電トナーと通常のトナーとの相互摩擦
などによって逆極性トナーの発生と推定されるカブリが
発生するという問題がある。また、飽和水分量Ｗ_Lが
２．０ｗｔ％を越えると、トナー表面の水分量の存在が
過多になるため、トナーの帯電電荷のリークが発生し、
帯電量の絶対値の低下によりカブリが発生するという問
題が起こりやすい。

【００２４】また、本発明の疎水性酸化チタンのＢＥＴ
値が７０ｍ²／ｇ未満では表面性が平滑な粒子となるた
め、無機微粒子の低温低湿環境下での水分量を十分確保
することができなくなる。また、ＢＥＴ値が１２０ｍ²
／ｇを越えると表面の微細な凹凸が多くなり過ぎるため
に、水分等の吸着が多くなり、結果としてトナーの帯電
性のリークが起こりやすくなり、本発明の効果を発揮す
ることができない。

【００２５】さらに本発明のトナーにおいては、前記無
機微粒子が３０℃／８０ＲＨ％の環境下での飽和水分量
Ｗ_Hと１０℃／２０ＲＨ％の環境下での飽和水分量Ｗ_Lと
の間に下記関係があることがより好ましい。

【００２６】０≦（Ｗ_H−Ｗ_L）／Ｗ_L×１００≦１５．０即ち、この値が１５．０を越えると高温高湿環境下での
水分量の吸着が過大となるため、低温低湿環境下と高温
高湿環境下での帯電のリーク性の差異が増加することと
なり、帯電性の環境安定性を維持することができなくな
る。

【００２７】本発明に用いられる酸化チタンは、湿式法
で調製することができる。上記湿式法としては、硫酸法
及び塩酸法が挙げられる。湿式法による酸化チタン製造
の例として硫酸法を以下に説明する。

【００２８】本発明に用いられる酸化チタンはイルメナ
イト鉱石等の原料を硫酸に溶解し沈降等により不純物を
取り除き、得られた溶液を加水分解するとともに核とな
る酸化チタンのシード粒子分散液と混合し、結晶を成長
させることで粒子を成長させ、乾燥した後、高温焼成
し、最後に解砕を行い本発明の酸化チタンの原料となる
親水性酸化チタンを得ることができる。なお、ＢＥＴ値
等の調整に関しては焼成温度を調整することで行うこと
ができる。数平均一次粒子径は加水分解後の粒子成長段
階でのシード粒子の分散液濃度等で調整することができ
る。

【００２９】また、疎水化処理の方法としては、前述の
親水性酸化チタンを後述する疎水化剤で処理する方法を
挙げることができる。疎水化度としては、後述するメタ
ノールウェッタビリティで測定した場合の測定値として
は４０以上、好ましくは５０〜９０である。

【００３０】上記素材となる酸化チタンの表面を疎面化
する処理剤としては、例えば各種チタンカップリング
剤、シランカップリング剤等のいわゆるカップリング剤
やシリコーンオイル等によって疎水化処理することが好
ましく、さらに、ステアリン酸アルミニウム、ステアリ
ン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属
塩によって疎水化処理することも好ましい。

【００３１】以下、酸化チタンの疎水化処理を行うため
の疎水化剤及びその処理方法について説明する。

【００３２】上記疎水化処理を行う為の疎水化剤として
は、例えばテトラブチルチタネート、テトラオクチルチ
タネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネー
ト、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタ
ネート、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキ
シアセテートチタネートなどのチタンカップリング剤が
挙げられる。さらに、シランカップリング剤としては、
γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシ
シラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノ
エチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸
塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラ
ン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキ
シシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、ヘキシルト
リメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシ
ルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、
フェニルトリメトキシシラン、ｏ−メチルフェニルトリ
メトキシシラン、ｐ−メチルフェニルトリメトキシシラ
ンなどが挙げられる。

【００３３】また、脂肪酸及びその金属塩としては、ウ
ンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、
ミリスチン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステア
リン酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オ
レイン酸、リノール酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸
があげられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウ
ム、アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウム
などの金属との塩があげられる。

【００３４】シリコーンオイルとしては、ジメチルシリ
コーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミ
ノ変性シリコーンオイルなどを挙げることができる。

【００３５】これら化合物は、素材となる酸化チタンに
対して重量で５〜４０％添加、好ましくは１０〜３５％
添加し、被覆することが良い。これらの材料を組み合わ
せて使用することもできる。又、アンモニウム塩を官能
基として有するポリシロキサンで表面処理することもで
きる。

【００３６】本発明の疎水性酸化チタンの着色粒子への
添加量としては、０．１〜１０重量％、好ましくは、
０．５〜５．０重量％である。この添加量が過小の場合
には、本発明の効果を発揮しにくくなり、過大である場
合には、酸化チタンの遊離が発生しやすくなり、感光体
に対する傷の発生などの問題を引き起こしやすくなる。

【００３７】本発明の疎水性酸化チタンにおける水分量
の測定は、カールフィッシャー法測定装置「ＡＱＳ−７
２４」（平沼産業（株）製）により行われ、その際特に
サンプリングには注意が必要で以下のように行うのがよ
い。

【００３８】本発明の酸化チタンをそれぞれの環境雰囲
気下、すなわち、３０℃／８０ＲＨ％あるいは１０℃／
２０ＲＨ％の環境条件下で、専用のパッキン付きネジ付
き瓶にサンプルとして採取し、かつその雰囲気中で蓋を
閉める。もしその雰囲気中で蓋を閉めないとサンプリン
グした酸化チタンが雰囲気に左右され正確な水分量が得
られない（瞬時にその雰囲気の水分量になってしまうた
め）。本発明の酸化チタンの水分量の測定では、結合力
の弱い物理吸着の影響も重要であり、測定には細心の注
意が必要である。比較用としてその雰囲気下の大気を採
取して測定を行う。

【００３９】本発明の疎水性酸化チタンにおける疎水化
度はメタノールウェッタビリティ試験により規定され
る。メタノールウェッタビリティ試験の測定法および疎
水化度の算出法は以下の通りである。

【００４０】内容量２５０ｍｌのビーカー中に入れた蒸
留水５０ｍｌに、測定対象のサンプルを０．２ｇ秤量し
添加する。次いで先端が上記サンプルが添加された蒸留
水中に浸漬されているビュレットから、メタノールを該
蒸留水の緩やかな攪拌下にサンプル全体が濡れるまでゆ
っくり滴下する。このサンプルを完全に濡らすために必
要なメタノールの量をａ（ｍｌ）とした場合に、下記式
により疎水化度が算出される。

【００４１】疎水化度＝（ａ／（ａ＋５０））×１００（％）本発明の疎水性酸化チタンにおけるＢＥＴ比表面積の測
定は「フローソーブ２３００」（島津製作所（株）製）
を使用し、窒素吸着法の１点法で測定した。

【００４２】本発明の疎水性酸化チタンにおける数平均
一次粒子径は透過型電子顕微鏡によって１００００倍に
拡大した写真を使用し、粒子を１００個を観察し、画像
解析によって測定された粒径の算術平均を表す。

【００４３】また、本発明では上記酸化チタンと共に、数
平均一次粒子径が１０〜１０００ｎｍの他の無機微粒子
を併用することができる。上記無機微粒子としては、各
種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等を使用することができ
る。例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタン酸バリ
ウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、
チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリ
ウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化
テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ
素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等が
あげられる。さらに、上記無機微粒子に疎水化処理をおこ
なったものでもよい。疎水化処理を行う場合には、各種チ
タンカップリング剤、シランカップリング剤等のいわゆ
るカップリング剤やシリコーンオイル等によって疎水化
処理することが好ましく、さらに、ステアリン酸アルミニ
ウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高
級脂肪酸金属塩によって疎水化処理することも好ましく
使用される。さらに、有機微粒子や、有機微粒子の表面
に無機微粒子を固着した複合微粒子を使用することがで
きる。

【００４４】さらに、ステアリン酸アルミニウム、ステ
アリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の長鎖脂肪酸
金属塩の様な滑剤も使用することができる。

【００４５】なお、これらの材料は着色粒子に対して好
ましくは０．１〜１０．０重量％添加することができ
る。

【００４６】〈着色粒子〉本発明のトナーを構成する着
色粒子はバインダー樹脂、着色剤、離型剤、必要に応じ
て荷電制御剤、磁性体を乾式混合後、ニーダー、エクス
トルーダー等により練肉混合することにより得られる。

【００４７】《バインダー樹脂》上記バインダー樹脂と
しては、例えばポリエステル樹脂、スチレン−アクリル
酸アルキル系樹脂、スチレン−メタアクリル酸アルキル
系樹脂、スチレン−ブタジエン系樹脂、スチレン−アク
リロニトリル樹脂、スチレン−アクリル−ポリエステル
樹脂、スチレン−アクリル−結晶性ポリエステルグラフ
ト樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン
樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリビニルブチラ
ール、ロジン、変性ロジン、フェノール樹脂、キシレン
樹脂等が挙げられる。

【００４８】《着色剤（磁性体）》上記着色剤としては
例えばカーボンブラック、クロムイエロー、デュポンオ
イルレッド、キノリンイエロー、フタロシアニンブルー
及び、磁性体等が挙げられる。磁性体としてはフェライ
ト、マグネタイトをはじめとする鉄、コバルト、ニッケ
ル等の強磁性を示す金属もしくは合金またはこれらの元
素を含む化合物が挙げられる。

【００４９】《離型剤》上記離型剤としては、ポリプロ
ピレン、ポリエチレンのようなポリオレフィン化合物及
びその変性物、カルナバワックス、脂肪酸酸アミドワッ
クス、サソールワックス等のパラフィンワックス等が挙
げられる。

【００５０】《荷電制御剤》また、本発明のトナーを構
成する着色粒子は必要に応じて荷電制御剤を含有しても
良く、該荷電制御剤としては、第４級アンモニウム塩金
属錯体、トリフェニルメタン等の正帯電性荷電制御剤や
モノアゾ軽金属錯体、サリチル酸金属錯体等の負帯電性
荷電制御剤が挙げられる。

【００５１】〔現像剤の構成〕本発明のトナーは二成分
現像剤、非磁性一成分現像剤、磁性一成分現像剤の全て
に使用できるが、この中でも二成分現像剤が最も好適に
使用され、該二成分現像剤に用いる場合のキャリアとし
ては鉄粉、フェライトコア、マグネタイトコアにスチレ
ン−アクリル樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、シリコン
樹脂を表面にコートした被覆キャリアを用いることがで
きる。

【００５２】〔画像形成方法〕以下、本発明の画像形成
方法を図１を用いて説明する。

【００５３】図１は本発明の画像形成装置の一例を示す
断面構成図である。４は感光体ドラムであり、アルミニ
ウム製のドラム基体の外周面に有機感光層（ＯＰＣ）を
形成してなるもので矢印方向に所定の速度で回転する。

【００５４】図１において、図示しない原稿読み取り装
置にて読み取った情報に基づき、半導体レーザ光源１か
ら露光光が発せられる。これをポリゴンミラー２によ
り、図１の紙面と垂直方向に振り分け、画像の歪みを補
正するｆθレンズ３を介して、感光体面上に照射され静
電潜像を形成する。感光体ドラム４は、あらかじめ帯電
器５により一様帯電され、像露光のタイミングにあわせ
て時計方向に回転を開始している。

【００５５】感光体ドラム４面上の静電潜像は、現像器
６により現像され、形成されたトナー像はタイミングを
合わせて搬送されてきた転写材８に転写器７の作用によ
り転写される。さらに感光体ドラム４と転写材８は分離
器９により分離されるが、トナー像は転写材８に転写担
持されて、定着器１０へと導かれ定着される。

【００５６】感光体面に残留した未転写のトナー等は、
クリーニングブレード方式のクリーニング器１１にて清
掃され、帯電前露光（ＰＣＬ）１２にて残留電荷を除
き、次の画像形成のため再び帯電器５により、一様帯電
される。

【００５７】本発明の画像形成方法ではトナーのコスト
低減及び環境衛生の上から特にトナーリサイクル方式と
するのが好ましく、該トナーリサイクルを行うための方
式としては特に限定されるものでは無いが、例えば、ク
リーニング部で回収されたトナーを搬送コンベアあるい
は搬送スクリューによって補給用トナーホッパー、現像
器あるいは補給用トナーと中間室によって混合して現像
器へ供給する方法等をあげることができる。好ましくは
現像器へ直接戻す方式あるいは中間室にて補給用トナー
とリサイクルトナーを混合して供給する方式をあげるこ
とができる。

【００５８】次に図２はトナーリサイクル装置の斜視構
成図である。この方式は現像器へリサイクルトナーを直
接戻す方式である。

【００５９】クリーニングブレード部材１３で回収され
た廃トナーはトナークリーニング器１１内の図示しない
トナー搬送スクリュウによってトナーリサイクルパイプ
１４に集められ、更にこのトナーリサイクルパイプの受
け口１５から現像器６に戻され、再び現像剤として使用
される。

【００６０】図２は又、本発明の画像形成装置に着脱自
在のプロセスカートリッジの斜視図でもある。この図２
では斜視構造を判りやすくするため感光体ユニットと現
像剤ユニットを分離した図面になっているが、これを全
部一体化したユニットとして着脱自在に画像形成装置に
搭載できる。この場合、感光体ドラム４、現像器６、ク
リーニング器１１及びリサイクル部材が一体となりプロ
セスカートリッジを構成している。

【００６１】又、上記画像形成装置は、感光体ドラム４
と、現像器６、クリーニング器１１、トナーリサイクル
パイプ１４やその受け口１５を含むリサイクル部材及び
図１で示した帯電器５等の少なくとも一つを含むプロセ
スカートリッジを搭載する形態にすることもできる。

【００６２】次に、転写材８は代表的には普通紙である
が、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に限定
されず、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も無論含まれる。

【００６３】又、図３は感光体ドラム４に当接するクリ
ーニング部材の構成図であり、図４は感光体ドラム４に
当接角φで当接するクリーニング部材の構成図である。
図３及び図４においてクリーニングブレード部材１３
は、厚さ１〜３０ｍｍ程度のゴム状弾性体からなる弾性
ブレード１６が用いられ、その材質としてはウレタンゴ
ムが最も好ましく用いられる。なお、クリーニングブレ
ード部材１３の構成としては、基部をホルダー１７に支
持された弾性ブレード１６の先端を感光体ドラムに接触
させて行い、該弾性ブレード１６のホルダー１７と感光
体ドラムとの交差角φが９０°未満とすることが好まし
い。交差角φが９０°未満であるとは、ホルダー１７の
弾性ブレード１６を支持している方向へ延長線（Ｙ−
Ｙ）を延ばし、感光体ドラム面に到達した箇所で該感光
体ドラム面上に接線（Ｘ−Ｘ）を引いた場合、この接線
（Ｘ−Ｘ）と延長線（Ｙ−Ｙ）とのなす角度が９０°未
満であるという意味である。

【００６４】この角度が９０°以上で十分なクリーニン
グ性を確保しようとすると、トナーが押しつぶされるよ
うに働く力が大きく作用し、トナーに対するストレスが
大きくなるために、トナー表面に対して外添剤の埋没が
進行しやすくなる。又、下限の角度としては、特に明ら
かなものはないが、クリーニング力という意味では１５
°以上であることが好ましい。

【００６５】又、本発明に用いられる弾性ブレード１６
の材質としては、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ
素ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等を用いる
ことが出来る。特に中ではウレタンゴム系の材質が好ま
しく、とりわけ特開昭５９−３０５７４号公報記載の如
き、３０重量％以上のカプロラクトンエステル成分を含
有し、平均分子量１０００〜４０００のポリカプロラク
トンエステルとポリイソシアネートとを反応硬化せしめ
て得られるウレタンゴムが好ましい。

【００６６】本発明において弾性ブレードは、使用時の
押圧力としては１５〜２５ｇ／ｃｍがよく、物性的には
ＪＩＳＫ６３０１によって測定された硬度６０〜９
０°、引っ張り強さ２５０ｋｇ／ｃｍ²以上、反発弾性
が２０ｋｇ／ｃｍ²以上のものがよい。

【００６７】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明の実施の態様はこれにより限定されるも
のではない。なお、以下の説明の中で〈部〉及び〈％〉
は特に断らない限り〈重量部〉及び〈重量％〉を表す。

【００６８】〈着色粒子製造例１〉下記のトナー用着色
粒子組成物を通常の条件に従い練肉、粉砕、分級して体
積平均粒径を種々に調整して表１の着色粒子１〜７を得
た。

【００６９】バインダー樹脂：スチレン−アクリル樹脂
（１００部）着色剤：カーボンブラック（１０部）離型剤：ポリプロピレンワックス（５部）荷電制御剤：負帯電性電荷制御剤（アゾ系金属錯体）
（２部）

【００７０】

【表１】

【００７１】〈着色粒子製造例２〉下記のトナー用着色
粒子組成物を通常の条件に従い練肉、粉砕、分級して体
積平均粒径を種々に調整して表２の着色粒子８〜１４を
得た。

【００７２】バインダー樹脂：スチレン−アクリル樹脂
（１００部）着色剤：磁性粉（球形マグネタイト）（５０部）離型剤：ポリプロピレンワックス（５部）荷電制御剤：負帯電性電荷制御剤（アゾ系金属錯体）
（２部）

【００７３】

【表２】

【００７４】《疎水性酸化チタンの調製》湿式法により
得られた酸化チタンを加水分解した後、添加されるシー
ド粒子の濃度や焼成温度を種々に調整し、さらに、表面
の疎水化処理剤の種類及び酸化チタンに対する添加量を
調整して表３の特性値を有する疎水性酸化チタン１〜１
０を得た。

【００７５】

【表３】

【００７６】表中、処理剤Ａ：ジクロロジメチルシラン処理剤Ｂ：トリメトキシヘキシルシラン処理剤Ｃ：トリメトキシオクチルシラン酸化チタン１０は気相法処理で得られた酸化チタンであ
る。

【００７７】表３の疎水性酸化チタン及びその他の添加
剤を表１の着色粒子１〜７のそれぞれに表４の如く組み
合わせて添加して、本発明用のトナー１〜１１及び比較
用のトナー１〜５を得た。

【００７８】

【表４】

【００７９】表中、疎水性シリカＡ：数平均一次粒子径
＝１２ｎｍ／疎水化度＝５６％疎水性シリカＢ：数平均一次粒子径＝１７ｎｍ／疎水化
度＝６０％滑剤Ａ：ステアリン酸亜鉛。

【００８０】表３の疎水性酸化チタン及びその他の添加
剤を表２の着色粒子８〜１４のそれぞれに表５の如く組
み合わせて添加して、本発明用のトナー１２〜２２及び
比較用のトナー６〜１０を得た。なお、表４及び５の酸
化チタン及びシリカは疎水性酸化チタン及び疎水性シリ
カであり、着色粒子へ添加される量はｗｔ％で表され
る。

【００８１】

【表５】

【００８２】表中、疎水性シリカＡ：数平均一次粒子径
＝１２ｎｍ／疎水化度＝５６％疎水性シリカＢ：数平均一次粒子径＝１７ｎｍ／疎水化
度＝６０％滑剤Ａ：ステアリン酸亜鉛。

【００８３】評価シリコーンキャリア９５部と本発明用トナー１〜１１及
び比較用トナー１〜５のそれぞれ５部とを混合して表６
及び表７の２成分系現像剤（本発明用現像剤１〜１１及
び比較用現像剤１〜５）を調整した。

【００８４】これらの現像剤を電子複写機「Ｋｏｎｉｃ
ａ７０５０」（コニカ社製）に投入し室温３０℃、相
対湿度８０％の高温高湿室温環境下（ＨＨ環境下）及び
室温１０℃、相対湿度２０％の環境下（ＬＬ環境下）に
て、画素率が２％の文字画像を使用して２００ｋｃまで
の間欠実写テストを行い、初期と２００ｋｃ目との画像
の濃度及びカブリ濃度を測定し、その結果を表６及び表
７に示した。なお、この７０５０はクリーニング部で回
収されたトナーを現像器に戻すリサイクル機構を有する
ものである。

【００８５】また、画像濃度及びカブリ濃度はマクベス
ＲＤ−９１８を用いて測定した。また、画像濃度は絶対
反射濃度で表され、カブリ濃度は紙の反射濃度を「０」
としたときの相対反射濃度で表される。

【００８６】さらに、高温高湿環境及び低温低湿環境下
での２００ｋｃ終了後に、世代コピーの評価を実施し
た。５本／ｍｍの画像が判定できるか否かを基準に世代
コピー数を評価した。

【００８７】

【表６】

【００８８】表中、比較用トナー１では、クリーニング
不良が１５０ｋｃ時点より発生し、スジ状の画像欠陥が
画像上に発生した。

【００８９】

【表７】

【００９０】表中、比較用トナー１および４では、クリ
ーニング不良が１５０ｋｃ時点より発生し、スジ状の画
像欠陥が画像上に発生した。

【００９１】次に、本発明用トナー１２〜２２及び比較
用トナー６〜１０を一成分系磁性現像剤（本発明用現像
剤１２〜２２及び比較用現像剤６〜１０）として用い、
コニカ社製「Ｋｏｎｉｃａ７０３３」デジタル複写機
を改造し、下記現像条件で、前記二成分現像剤の場合と
同様にして評価を行い、その結果を表８及び９に示し
た。なお、二成分系現像剤の場合と同様、クリーニング
部で回収されたトナーを現像器に回収し、リサイクルす
る方式を採用した。

【００９２】（感光体への帯電条件）帯電器：スコロトロン帯電器帯電電位（初期帯電電位）：７２０Ｖ（現像条件）ＤＣバイアス：−５００ＶＡＣバイアス：Ｖｐｐ＝１８００Ｖ、周波数＝２０ｋＨ
ｚＤｓｄ（感光体と現像スリーブ間距離）：６００μｍ現像剤層規制：磁性Ｈ−Ｃｕｔ方式現像剤層厚：３００μｍ現像スリーブ径：４０ｍｍφ（表面に導電性カーボンブ
ラックを分散させたフェノール樹脂被覆有り）

【００９３】

【表８】

【００９４】表中、比較用トナー６および９では、クリ
ーニング不良が１２２ｋｃ時点より発生し、スジ状の画
像欠陥が画像上に発生した。

【００９５】

【表９】

【００９６】表中、比較用トナー６および９では、クリ
ーニング不良が１２２ｋｃ時点より発生し、スジ状の画
像欠陥が画像上に発生した。

【００９７】表６〜９より本発明のトナーを用いた実施
例１〜２２では、高温高湿環境下（ＨＨ環境下）又は低
温低湿環境下（ＬＬ環境下）の何れにおいても、トナー
リサイクル方式での２００ｋｃ（２０万回）に及ぶ繰り
返しての画像形成の過程で安定した帯電量を維持し、従
ってまた画像の濃度低下、カブリの発生がないが、比較
のトナーを用いた比較例１〜１０では、帯電量の変動が
大きく、画像の濃度低下、カブリの何れかが発生してお
り、特に２００ｋｃ時の画像が悪く実用性に乏しいこと
が分かる。

【００９８】

【発明の効果】実施例により実証されたように本発明の
トナー及び画像形成方法によれば、如何なる環境下にお
いてもトナーリサイクル方式で他数回に亘り繰り返して
画像形成を行う過程で安定した帯電量を維持し、従って
また画像の濃度低下、カブリの発生等がなく良質の画像
が安定して得られる等優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す断面構成図
である。

【図２】トナーのリサイクル部材斜視構成図である。

【図３】感光体ドラムに当接するクリーニング部材の構
成図である。

【図４】感光体ドラムに当接角φで当接するクリーニン
グ部材の構成図である。

【符号の説明】１半導体レーザー光源２ポリゴンミラー３ｆθレンズ４感光体ドラム５帯電器６現像器７転写器８転写紙９分離器１１クリーニング器１３クリーニングブレード部材１４トナーリサイクルパイプ１５トナーリサイクルパイプの受口１６弾性ブレード１７ホルダー

フロントページの続きＦターム(参考） 2H005 AA08 CA07 CA26 EA05 EA07 EA10 2H031 AE00 BA01 BA02 BA08 BA09 EA03 FA05 2H077 AA37 AC16 BA08 BA09 EA01 EA12 EA14 GA01 GA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも樹脂と着色剤とからなる着色
粒子と無機微粒子とからなる電子写真用トナーにおい
て、該無機微粒子が１０℃／２０ＲＨ％の環境下での飽
和水分量Ｗ_Lが１．０〜２．０ｗｔ％、ＢＥＴ値が７０
〜１２０ｍ²／ｇ及び数平均一次粒子径が１０〜５０ｎ
ｍの疎水性酸化チタンであり、且つ該電子写真用トナー
の体積平均粒径が３．０〜９．０μｍであることを特徴
とする電子写真用トナー。
【請求項２】前記無機微粒子が３０℃／８０ＲＨ％の
環境下での飽和水分量Ｗ_Hと１０℃／２０ＲＨ％の環境
下での飽和水分量Ｗ_Lとの間に下記関係を有することを
特徴とする請求項１に記載の電子写真用トナー。０≦（Ｗ_H−Ｗ_L）／Ｗ_L×１００≦１５．０
【請求項３】電子写真感光体上に帯電、像露光により
静電潜像を形成し、得られた静電潜像を電子写真用トナ
ーで磁気ブラシ現像してトナー像を形成し、該トナー像
を転写材上に転写、定着し、かつ該電子写真感光体上の
残留トナーのクリーニングを行う工程を繰り返して多数
枚の画像形成を行う画像形成方法において、該電子写真
用トナーが少なくとも樹脂と着色剤とからなる着色粒子
と無機微粒子とからなり、且つ、該無機微粒子が１０℃
／２０ＲＨ％の環境下での飽和水分量Ｗ_Lが１．０〜
２．０ｗｔ％、ＢＥＴ値が７０〜１２０ｍ²／ｇ及び数
平均一次粒子径が１０〜５０ｎｍの疎水性酸化チタンで
あり、且つ該電子写真用トナーの体積平均粒径が３．０
〜９．０μｍであることを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】前記無機微粒子が３０℃／８０ＲＨ％の
環境下での飽和水分量Ｗ_Hと１０℃／２０ＲＨ％の環境
下での飽和水分量Ｗ_Lとの間に下記関係を有することを
特徴とする請求項３に記載の画像形成方法。０≦（Ｗ_H−Ｗ_L）／Ｗ_L×１００≦１５．０