JP2002202622A

JP2002202622A - トナーおよびこのトナーを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2002202622A
Application number: JP2000401294A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kadota; 門田拓也
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】外添剤として少なくともシリカを用いたトナー
の、トナー担持体、トナー規制部材、および潜像担持体
等へのフィルミングをより効果的に抑制する。【解決手段】トナーＴは、母粒子遊離率が１０％以下
に、シリカ遊離率が０.２〜１０％に設定されている。
これにより、遊離母粒子１８′およびシリカ１９が埋没
した母粒子１８は、潜像担持体、トナー担持体、および
トナー規制部材等のトナー接触部材へ融着することが低
減され、トナーＴのフィルミングが効果的に抑制され
る。したがって、本発明のトナーは、潜像担持体、トナ
ー担持体、およびトナー規制部材等のトナー接触部材の
耐久性が向上する。また、シリカ１９が適切な量に設定
されることで、加熱定着時に多くの熱量がシリカ１９に
奪われることはなく、また母粒子１８が所定量のシリカ
１９に被覆されることから低融点の母粒子１８に熱が伝
わり難くなる。これにより、低温定着性が良好になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多数の母粒子と多
数のシリカの粒子とからなり、潜像担持体上の静電潜像
を現像するためのトナーの技術分野およびこのトナーを
用いて画像を形成する画像形成装置の技術分野に属し、
特に、潜像担持体、トナー担持体、およびトナー規制部
材等のトナーが接触するトナー接触部材へのトナーのフ
ィルミングを抑制するとともに、低温定着をも良好に行
うことのできるトナーおよびこのトナーを用いた画像形
成装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】トナーを用いた画像形成装置において
は、トナーにより潜像担持体上の静電潜像を現像すると
ともに、その現像画像を紙等の転写材に転写して、この
転写材上に、潜像担持体上に露光された静電潜像の転写
画像を形成し、その後この転写画像を定着して画像を形
成するようになっている。

【０００３】

【従来の技術】従来のこのような画像形成装置の一例と
して、図１に示すようにフルカラ−の中間転写型の画像
形成装置がある。この画像形成装置１においては、画像
が潜像担持体である感光体２上に静電潜像として露光さ
れるとともに、この感光体２上の静電潜像がイエロー、
マゼンタ、シアン、および黒の各非磁性一成分現像器
３,４,５,６で順に（各色の順序は任意）現像されて可
視像化され、更に、感光体２上の現像画像が中間転写体
７の中間転写ベルト７ａ上に色合わせをされて一次転写
された後、転写器８の二次転写ローラ８ａ上の紙等の転
写材９に二次転写され、その後定着器１０で加熱定着す
ることにより、転写材９上に所望の画像が得られるよう
になっている。

【０００４】各非磁性一成分現像器３,４,５,６は実質
的に同じ構成をしており、導電性現像ローラ１６と感光
体２が接触する接触現像方式の現像器である。これらの
現像器３,４,５,６は、それぞれ、図２（ａ）に示すよ
うにトナー収容部１３内のトナーＴがトナー搬送手段１
４でトナー供給手段であるトナー供給ローラ１５に搬送
され、更に、このトナーＴはトナー供給ローラ１５によ
って現像ローラ１６に供給されて、現像ローラ１６の表
面に担持される。現像ローラ１６にはＡＣバイアス重畳
の現像電圧が印加されているとともに現像ローラ１６が
高速回転されることにより、現像ローラ１６上のトナー
Ｔは、現像ローラ１６の表面に圧接されるトナー規制部
材であるトナー規制ブレード１７で均一な薄層に規制さ
れるとともに均一に帯電される。その後、現像ローラ１
６上のトナーＴは現像ローラ１６に接触している感光体
２の方へ均一に搬送される。そして、現像ローラ１６に
印加されている現像電圧で現像ローラ１６上のトナーＴ
の粒子を感光体２の方へ移動させることにより、感光体
２上の静電潜像がトナーＴで現像される。

【０００５】また、導電性現像ローラ１６を使用した非
磁性一成分現像方式には、現像ローラ１６と感光体２が
離間した非接触現像方式もある。この非接触現像方式の
現像では、現像ローラ１６に現像電圧を印加し、この現
像電圧で現像ローラ１６上のトナーＴの粒子を感光体２
の方へジャンピング移動させることにより、感光体２上
の静電潜像がトナーＴでジャンピング現像される。

【０００６】このような従来の非磁性一成分現像装置１
においては、トナーＴが現像ローラ１６、トナー規制ブ
レード１７、および感光体２等のトナーが接触するトナ
ー接触部材上に融着してフィルミングを発生することが
ある。このため、現像ローラ１６によるトナーＴの搬送
不良、トナー規制ブレード１７の規制不良、および感光
体２における現像不良等が発生し、画質劣化が発生して
しまう。そこで、従来は図２（ｂ）に示すようにトナー
Ｔの樹脂からなる母粒子１８にシリカ等の外添剤１９を
被覆させて、前述のトナー接触部材へのトナーＴの付着
を防止している。この外添剤１９の径は母粒子１８の径
に比べてきわめて小さく設定されている。また、定着器
１０による加熱定着においては低温定着を可能にするた
め、従来、トナーＴは常温でも比較的柔らかい低軟化点
の母粒子１８が用いられている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のトナ
ーＴは母粒子１８と外添剤１９とを混合することにより
母粒子１８に外添剤１９を付着させているが、実際には
図２（ｂ）に示すように互いに付着している母粒子１８
および外添剤１９（なお、符号１８は前述と同様に母粒
子それ自体および外添剤が付着した母粒子のいずれにも
用い、また符号１９は前述と同様に外添剤それ自体およ
び母粒子に付着した外添剤のいずれにも用いる）、外添
剤１９が付着していない遊離母粒子１８′、および母粒
子１８に付着していない遊離外添剤１９′が混在した状
態となっている。

【０００８】しかしながら、特に低軟化点の母粒子１８
においては、母粒子１８が比較的柔らかいため、トナー
Ｔに遊離母粒子１８′が多くなると、この遊離母粒子１
８′が前述のトナー接触部材上に融着してフィルミング
が発生し易くなり、トナー接触部材の耐久性が低下して
しまう。

【０００９】そこで、外添剤１９の添加量を多くして、
遊離母粒子１８′の量を低減することが考えられるが、
外添剤１９としてシリカ（ＳｉＯ₂）１９を用いた場
合、単純に多くのシリカ１９を使用すると、母粒子１８
が比較的柔らかいことから、シリカ１９が母粒子１８内
に埋め込まれやすくなる。シリカ１９が母粒子１８内に
埋め込まれると、せっかくシリカ１９を母粒子１８に被
覆させても、同様に、トナーＴはトナ接触部材上に融着
してフィルミングが発生し易くなり、トナー接触部材の
耐久性が低下してしまう。

【００１０】しかも、シリカ１９が多くなることによ
り、遊離外添剤１９′である遊離シリカ１９′も多くな
るため、遊離シリカ１９′がトナー接触部材上に付着す
ることによってもフィルミングが発生し易くなってしま
う。また、シリカ１９が多くなることで、加熱定着時に
多くの熱量がシリカ１９に奪われるばかりでなく、母粒
子１８が多くのシリカ１９に被覆されることから母粒子
１８に熱が伝わり難くなり、低温定着性の悪化を引き起
こすという問題があった。更に、母粒子１８がシリカ１
９に被覆されることにより、離型剤の溶出ｇ阻害され、
定着性悪化を引き起こすという問題もあった。

【００１１】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、外添剤として少なくとも
シリカを用いたトナーで、トナー担持体、トナー規制部
材、および潜像担持体等のトナー接触部材へのフィルミ
ングをより効果的に抑制できるトナーおよびこのトナー
を用いた画像形成装置を提供することである。本発明の
他の目的は、トナーのトナー接触部材へのフィルミング
を防止しつつ、より良好な低温定着を実現できるトナー
およびこのトナーを用いた画像形成装置を提供すること
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、請求項１の発明のトナーは、少なくとも多数の母粒
子と多数のシリカの粒子とを有するトナーにおいて、前
記シリカが付着していない遊離母粒子の母粒子遊離率が
１０％以下に設定されているとともに、前記母粒子に付
着していないシリカである遊離シリカのシリカ遊離率が
０.２〜１０％に設定されていることを特徴としてい
る。また、請求項２の発明は、前記シリカの表面がＨＭ
ＤＳ処理により表面処理されていることを特徴としてい
る。

【００１３】更に、請求項３の発明の画像形成装置は、
静電潜像が形成される潜像担持体と、トナーを搬送して
前記潜像担持体上の静電潜像を現像するトナー担持体、
およびこのトナー担持体により前記潜像担持体の方へ搬
送されるトナーを少なくとも規制するトナー規制部材を
有する現像器とを少なくとも備え、前記トナーが請求項
１記載のトナーであることを特徴としている。

【００１４】

【作用】このように構成された本発明のトナーにおいて
は、母粒子遊離率が１０％以下に設定され、またシリカ
遊離率が０.２〜１０％に設定される。これにより、遊
離母粒子および遊離シリカがトナー全体量に対して適切
な量に設定されるので、遊離母粒子、遊離シリカ、およ
びシリカが埋没した母粒子は、潜像担持体、トナー担持
体、およびトナー規制部材等のトナー接触部材へ融着す
ることが低減され、トナーのフィルミングが効果的に抑
制されるようになる。したがって、本発明のトナーは、
潜像担持体、トナー担持体、およびトナー規制部材等の
トナー接触部材の耐久性を向上させるとともに、画質を
良好にする。

【００１５】また、遊離母粒子および遊離シリカが適切
な量に設定されることで母粒子に付着するシリカも適切
な量となるので、加熱定着時に多くの熱量がシリカに奪
われることはなく、しかも、母粒子が所定量のシリカに
被覆されることから低融点の母粒子表面が過度に露出す
ることがなくなるので、本発明のトナーはトナー接触部
材へのフィルミングを防止しつつ、低温定着性を良好に
する。特に、請求項２の発明においては、シリカの表面
がＨＭＤＳ処理により表面処理されているので、トナー
が疎水性を有しており、この疎水性により粉体であるト
ナーの流動性および帯電性が向上している。

【００１６】一方、本発明の画像形成装置においては、
このトナーを用いることにより、潜像担持体、トナー担
持体、およびトナー規制部材等のトナー接触部材の耐久
性が向上するとともに、良好な画質が得られるようにな
る。また、低融点の母粒子表面が露出し難くなるので、
本発明の画像形成装置はトナー接触部材へのトナーのフ
ィルミングが防止されつつ、良好な低温定着性を有する
ようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態について説明する。本発明の実施の形態の一例
の画像形成装置は、それぞれ、図１および図２（ａ）に
示す画像形成装置１と同様の構成にされている。したが
って、この例の画像形成装置１も画像形成時の動作は前
述の従来例と同じである。

【００１８】また、この例の画像形成装置１に用いられ
る本発明のトナーＴは、母粒子１８が常温で柔らかい低
軟化点の樹脂からなっているとともに、外添剤１９に少
なくともシリカ１９が用いられている。そして、シリカ
１９が付着していない母粒子である遊離母粒子１８′の
母粒子遊離率が１０％以下に設定されている。この母粒
子遊離率はトナー全体量に対する遊離母粒子１８′の量
のパーセントである。また、母粒子１８に付着していな
いシリカである遊離シリカ１９′のシリカ遊離率が０.
２〜１０％に設定されている。このシリカ遊離率はトナ
ー全体量に対する遊離シリカ１９′の量のパーセントで
ある。更に、シリカ１９はその表面がＨＭＤＳ処理によ
り表面処理されていて疎水性を有しており、この疎水性
により粉体であるトナーの流動性および帯電性が向上さ
れている。

【００１９】更に、トナーＴの母粒子１８のフロー軟化
点は１００℃〜１２０℃であることが好ましい。これ
は、母粒子１８のフロー軟化点が１００℃より小さくな
ると、トナーＴが現像ローラ１６、トナー規制ブレード
１７、および感光体２等のトナー接触部材へ次第に融着
し易くなるが、ある程度は小さくなっても実用に支障は
ないが、それ以上小さくなるのは好ましくない。また、
母粒子１８のフロー軟化点が１２０℃より大きくなる
と、低温定着が次第に不良になっていくが、このフロー
軟化点はある程度は大きくなっても実用に支障はない
が、それ以上大きくなるのは好ましくない。

【００２０】ところで、前述の母粒子遊離率およびシリ
カ遊離率を求めるために、母粒子１８に付着していない
シリカである遊離シリカ１９′の量、シリカ１９が付着
していない母粒子である遊離母粒子１８′およびシリカ
１９が付着している母粒子１８の量を知るために、母粒
子１８とシリカ１９との付着状態を分析する必要がある
が、そのトナー分析方法は従来いくつかの方法が行われ
ている。この例の画像形成装置１では、例えば次のパー
ティクルアナライザ方法を採用している。

【００２１】すなわち、この例の画像形成装置１では、
トナーＴの母粒子１８と外添剤１９との付着状態を分析
する方法として、電子写真学会年次大会（通算９５
回）、“Japan Hardcopy'97 ”論文集、「新しい外添評
価方法−パーティクルアナライザによるトナー分析
−」、鈴木俊之、高原寿雄、電子写真学会主催、１９９
７年７月９〜１１日、に開示されているトナー分析方法
（ＰＴ１０００）を採用している。

【００２２】このトナー分析方法は、樹脂（Ｃ）からな
る母粒子１８の表面にシリカ（ＳｉＯ₂）からなる外添
剤１９を付着させて形成されたトナーＴの粒子をプラズ
マ中に導入することにより、トナーＴ粒子を励起させ、
この励起に伴う、図３（ａ）および（ｂ）に示すような
発光スペクトルを得ることにより、元素分析を行う方法
である。

【００２３】図３において、発光スペクトルの横軸は時
間軸を示す。まず、図３（ａ）に示すようにトナーＴの
樹脂製母粒子（Ｃ）に外添剤（ＳｉＯ₂）が付着したト
ナーＴ粒子がプラズマに導入されると、母粒子（Ｃ）お
よび外添剤（ＳｉＯ₂）がともに発光する。このとき、
母粒子（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ₂）とが同時にプラズマ
に導入されることから、母粒子（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ
₂）とは同時に発光するようになる。このように、母粒
子（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ₂）とが同時に発光する状態
の場合は、母粒子（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ₂）とが同期
しているという。換言すれば、母粒子（Ｃ）と外添剤
（ＳｉＯ₂）とが同期した状態は、外添剤（ＳｉＯ₂）が
母粒子（Ｃ）に付着している状態を表すことになる。

【００２４】また、同図（ｂ）に示すように外添剤（Ｓ
ｉＯ₂）が付着していない母粒子（Ｃ）や母粒子（Ｃ）
から遊離した外添剤（ＳｉＯ₂）がプラズマに導入され
る場合は、前述と同様に母粒子（Ｃ）および外添剤（Ｓ
ｉＯ₂）はいずれも発光するが、このとき、母粒子
（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ₂）とが異なる時間にプラズマ
に導入されることから、母粒子（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ
₂）とは異なる時間に発光するようになる（例えば、母
粒子が外添剤より先にプラズマに導入されると、先に母
粒子が発光し、その後遅れて外添剤が発光する）。

【００２５】このように、母粒子（Ｃ）と外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）とが互いに異なる時間に発光する状態の場合は、
母粒子（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ₂）とが同期していない
（つまり、非同期である）という。換言すれば、母粒子
（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ₂）とが非同期である状態は、
外添剤（ＳｉＯ₂）が母粒子（Ｃ）に付着していない状
態を表すことになり、母粒子および外添剤はそれぞれ遊
離母粒子および遊離外添剤である。

【００２６】更に、図３（ａ）および（ｂ）において発
光信号の高さは、その発光の強さを表しているが、この
発光の強さは粒子の大きさや形ではなく、粒子内に含ま
れているその元素（Ｃ,ＳｉＯ₂）の原子数に比例してい
る。そこで、元素の発光強度を粒子の大きさとして表す
ために、図４に示すように母粒子（Ｃ）および外添剤
（ＳｉＯ₂）の発光が得られたとき、これらの母粒子
（Ｃ）および外添剤（ＳｉＯ₂）だけでできた真球の粒
子を仮定し、それらの母粒子（Ｃ）および外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）の粒径として表している。このときの真球の粒子
を等価粒子と呼び、その粒径を等価粒径と呼ぶ。そし
て、外添剤は非常に小さいことから、その粒子を１個ず
つ検出することができないので、検出された外添剤の発
光信号を足し合わせて１つの等価粒子に換算して分析し
ている。このように母粒子および外添剤の各発光スペク
トルによって得られた等価粒子の等価粒径を、トナーＴ
の各粒子毎にプロットすると、図５に示すようなトナー
粒子の等価粒径分布図が得られる。

【００２７】図５において、横軸は母粒子（Ｃ）の等価
粒径を表し、縦軸は外添剤（ＳｉＯ ₂）の等価粒径を表
している。そして、横軸上の等価粒子は、外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）が付着されていない非同期の母粒子（Ｃ）を表し
ている。その場合、所定の外添剤濃度に満たない外添剤
が付着している母粒子（Ｃ）もこの横軸上に表され、非
同期の母粒子（Ｃ）とされている。また、縦軸上の等価
粒子は、母粒子（Ｃ）から遊離した非同期の外添剤（Ｓ
ｉＯ₂）を表している。更に、横軸および縦軸上にない
等価粒子は、母粒子（Ｃ）に外添剤（ＳｉＯ₂）が付着
されている同期のトナーＴを表している。このようにし
て、トナーＴの母粒子（Ｃ）に対する外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）の付着状態が分析される。

【００２８】更に、図６に示すように図５に示すトナー
粒子の等価粒径分布図を用いて、トナーＴの母粒子中の
炭素（Ｃ）と外添剤（ＳｉＯ₂）との付着状態を、最小
２乗法を用いて得られた原点を通る１本の近似直線αを
利用している。この近似直線αの傾き（外添剤の等価粒
径／母粒子の等価粒径）θは母粒子（Ｃ）に付着してい
る（同期している）外添剤（ＳｉＯ₂）の濃度を表して
いる。すなわち、傾きθが小さいほど同期している外添
剤（ＳｉＯ₂）の量が少なく、また傾きθが大きいほど
同期している外添剤（ＳｉＯ₂）の量が多いことにな
る。

【００２９】そして、本願発明では、図５に示すトナー
粒子の等価粒径分布図を用いて、分析されたトナーＴの
母粒子（Ｃ）に対する外添剤（ＳｉＯ₂）の付着状態か
ら、母粒子遊離率およびシリカ遊離率を求めている。な
お、本発明では図５に示すトナー粒子の等価粒径分布図
を用いて、トナー分析方法は前述のパーティクルアナラ
イザ方法以外の他の従来のトナー分析方法を用いること
ができるが、トナー分析をより正確にかつより簡単に行
うことができることから、パーティクルアナライザ方法
を用いるのが好ましい。

【００３０】ところで、この例の画像形成装置に使用さ
れるトナーＴは、負極性、正極性のどちらの極性のトナ
ーでも良い。母粒子１８には少なくとも、着色剤、帯電
制御剤、及びその他の樹脂が添加されており、更に分散
剤、離型剤（ＷＡＸ）、磁性材、その他の添加剤等も適
宜添加されている。

【００３１】母粒子１８としては、常温で比較的柔らか
い低軟化点の母粒子材料が用いられ、ポリスチレン及び
共重合体、例えば水素添加スチレン樹脂、スチレン・イ
ソブチレン共重合体、ＡＢＳ樹脂、ＡＳＡ樹脂、ＡＳ樹
脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、スチレン・
Ｐクロロスチレン共重合体、スチレン・プロピレン共重
合体、スチレン・ブタジエン架橋ポリマー、スチレン・
ブタジエン・塩素化パラフィン共重合体、スチレン・ア
リル・アルコール共重合体、スチレン・ブタジエンゴム
エマルジョン、スチレン・マレイン酸エステル共重合
体、スチレン・イソブチレン共重合体、スチレン・無水
マレイン酸共重合体、アクリレート系樹脂あるいはメタ
アクリレート系樹脂及びその共重合体、スチレン・アク
リル系樹脂及び及びその共重合体、例えばスチレン・ア
クリル共重合体、スチレン・ジエチルアミノ・エチルメ
タアクリレート共重合体、スチレン・ブタジエン・アク
リル酸エステル共重合体、スチレン・メチルメタアクリ
レート共重合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレー
ト共重合体、スチレン・メチルメタアクリレート・ｎ−
ブチルアクリレート共重合体、スチレン・メチルメタア
クリレート・ブチルアリレート・Ｎ−（エトキシメチ
ル）アクリルアミド共重合体、スチレン・グリシジルメ
タアクリレート共重合体、スチレン・ブタジエン・ジメ
チル・アミノエチルメタアクリレート共重合体、スチレ
ン・アクリル酸エステル・マレイン酸エステル共重合
体、スチレン・メタアクリル酸メチル・アクリル酸２−
エチルヘキシル共重合体、スチレン・ｎ−ブチルアリレ
ート・エチルグリコールメタアクリレート共重合体、ス
チレン・ｎ−ブチルメタアクリレート・アクリル酸共重
合体、スチレン・ｎ−ブチルメタアクリレート・無水マ
レイン酸共重合体、スチレン・ブチルアクリレート・イ
ソブチルマレイン酸ハ−フエステル・ジビニルベンゼン
共重合体、ポリエステル及びその共重合体、ポリエチレ
ン及びその共重合体、エポキシ樹脂、シリコ−ン樹脂、
ポリプロピレン及びその共重合体、フッ素樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリビニールアルコール樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリビニルブチラール樹脂などを１種類あるいは
２種類以上ブレンドしたものを使用することができる。

【００３２】着色剤としては、カーボンブラック、スピ
リットブラック、ニグロシン、ローダミン系、トリアミ
ノトリフェニルメタン、カチオン系、ジオキサジン、銅
フタロシニアン、ベリレン、アゾ系、含金アゾ顔料、ア
ゾクロムコンプレックス、カーミン系、ベンジジン系、
ソーラピュアイエロー８Ｇ、キナクリドン、ポリタング
ストリン酸、インダスレンブルー、スルホンアミド誘導
体等を使用することができる。

【００３３】帯電制御剤としては、電子受容性の有機錯
体、塩素化ポリエステル、ニトロフニン酸、第４級アン
モニウム塩、ピリジニル塩等を使用できる。離型剤とし
ては、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワック
ス、エステル系ワックス等を使用することができる。分
散剤としては、金属石鹸、ポリエチレングリコール等を
使用できる。その他の添加剤としては、ステアリン酸亜
鉛、酸化亜鉛、酸化セリウム等を使用することができ
る。

【００３４】磁性剤としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｚｎ等の金属粉、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｃｒ
₂Ｏ₃、フェライト等の金属酸化物、マンガンと酸を含む
合金等の熱処理によって強磁性を示す合金等を用いるこ
とができ、予めカップリング剤等の予備処理を施しても
構わない。そして、これらを用いて一般の混練粉砕法、
スプレ−ドライ法、及び重合法等により、母粒子１８を
作製する。

【００３５】外添剤１９としては、シリカ単独の他に、
このシリカに、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、酸化マグ
ネシウム、酸化クロム等の金属酸化物の微粒子、窒化珪
素等窒化物の微粒子、炭化珪素等炭化物の微粒子、硫酸
カルシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の金属塩
の微粒子及びこれらの複合物等の無機微粒子や、アクリ
ル微粒子等の有機微粒子の１種類以上のものを混合して
使用することができる。また、これらの表面処理剤とし
て、ＨＭＤＳの他に、シラン系カップリング剤、チタネ
ート系カップリング剤、フッ素含有シランカップリング
剤、シリコーンオイル等を用いることができる。外添剤
１９の粒径としては、搬送性、帯電性の観点から０.０
０１〜１μｍであることが好ましい。前述の母粒子１８
と外添剤１９とは、これらをヘンシェルミキサー、パー
ペンマイヤー等の高速流動混合機やメカノケミカル法等
の混合機等により乾式混合させて付着させる。

【００３６】このように構成されたこの例のトナーＴに
よれば、母粒子遊離率を１０％以下に設定しているとと
もに、シリカ遊離率を０.２〜１０％に設定しているの
で、遊離母粒子１８′および遊離シリカ１９′をトナー
Ｔ全体量に対して適切な量に設定できるようになる。こ
れにより、母粒子１８に付着するシリカ１９の量も適切
となるので、遊離母粒子１８′、遊離シリカ１９′、お
よびシリカ１９が埋没した母粒子１８［特に、低融点で
ある樹脂および離型剤（ＷＡＸ）］の、感光体２、現像
ロール１６、およびトナー規制ブレード１７への融着を
低減でき、トナーのフィルミングを効果的に抑制できる
ようになる。したがって、この例のトナーＴによれば、
感光体２、現像ロール１６、およびトナー規制ブレード
１７の耐久性を向上できるとともに、画質を良好にでき
る。

【００３７】また、シリカ１９を適切な量に設定できる
ので、加熱定着時に多くの熱量がシリカ１９に奪われる
ことを抑制でき、しかも、母粒子１８を所定量のシリカ
１９に被覆することができることから低融点の母粒子１
９に熱を伝え難くできる。したがって、この例のトナー
Ｔによれば、感光体２、現像ロール１６、およびトナー
規制ブレード１７へのトナーＴのフィルミングを防止し
ながら、低温定着性を良好にできる。更に、シリカ１９
の表面をＨＭＤＳ処理により表面処理しているので、ト
ナーＴが疎水性を有しており、この疎水性により粉体で
あるトナーの流動性を向上でき、前述のトナーＴのフィ
ルミングを更に効果的に防止できる。

【００３８】一方、本発明の画像形成装置１によれば、
このトナーＴを用いることにより、感光体２、現像ロー
ル１６、およびトナー規制ブレード１７の耐久性を向上
できるとともに、良好な画質を得ることができる。ま
た、低融点の母粒子１８に熱を伝え難くできるので、こ
の例の画像形成装置１によれば、感光体２、現像ロール
１６、およびトナー規制ブレード１７へのトナーの融着
を防止できるようにしながら、しかも、良好な低温定着
性を得ることができる。

【００３９】実際に、本発明の実施例１ないし３の各ト
ナーと、これらの実施例１ないし３と比較するための比
較例１ないし３の各トナーについて、感光体２、現像ロ
ール１６、およびトナー規制ブレード１７へのトナーの
フィルミングの測定実験を行った。この測定実験におけ
る使用トナーおよび外添処理条件と、実験結果を表１に
示す。また、実験結果の評価方法は、１０Ｋ（１Ｋ＝１
０００）枚の印字枚数までに、感光体２、現像ロール１
６、およびトナー規制ブレード１７のいずれにもトナー
Ｔのフィルミングが発生しないときは良好と評価し、ま
た、１０Ｋ枚の印字枚数までに、感光体２、現像ロール
１６、およびトナー規制ブレード１７のいずれかにトナ
ーＴのフィルミングが発生したときは不良と評価した。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１に示すよう、本発明に属する実施例１
ないし３、本発明に属さない比較例１ないし３のトナー
は、いずれも、使用母粒子１８が粉砕トナーであり、使
用外添剤１９としてシリカ（ＳｉＯ₂）が用いられ、こ
のシリカはＴＧ８１０Ｇ（キャボット製）である。ま
た、外添条件は、いずれの例も、母粒子１８とシリカと
の外添処理に使用した装置がヘンシェル２０Ｃ（三井鉱
山製）であり、外添処理における使用装置の回転数が２
８５０ｒｐｍであり、処理量が１.０重量部である。

【００４２】更に、外添処理時間は、実施例１が４分で
あり、実施例２が６分であり、実施例３が３分であり、
比較例１が１分であり、比較例２が２分であり、比較例
３が１０分である。更に、母粒子遊離率（％）は、実施
例１が７.７％であり、実施例２が５.２％であり、実施
例３が９.８％であり、比較例１が１３.５％であり、比
較例２が１１.０％であり、比較例３が３.２％であると
ともに、シリカ遊離率は、実施例１が２.８％であり、
実施例２が０.３％であり、実施例３が６.８％であり、
比較例１が１１.２％であり、比較例２が８.２％であ
り、比較例３が０.１％である。

【００４３】表１から明らかなように、実施例１ないし
３の各トナーＴでは、いずれも、印字枚数が１０Ｋ枚に
なっても、感光体２、現像ローラ１６、およびトナー規
制ブレード１７のいずれにも、トナーＴのフィルミング
は発生しなく、良好な結果が得られた。また、比較例１
のトナーＴでは、印字枚数が１Ｋ枚以下で、感光体２、
現像ローラ１６、およびトナー規制ブレード１７のいず
れにも、トナーＴのフィルミングが発生し、好ましくな
い結果が得られた。更に、比較例２のトナーＴでは、印
字枚数が３Ｋ枚で、感光体２にはフィルミングが発生し
ないが、トナー規制ブレード１７および現像ローラ１６
にはフィルミングが発生し、好ましくない結果が得られ
た。更に、比較例３のトナーＴでは、印字枚数が５Ｋ枚
で、感光体２にはフィルミングが発生しないが、トナー
規制ブレード１７にはフィルミングが若干発生し、また
現像ローラ１６にはフィルミングが発生し、好ましくな
い結果が得られた。したがって、母粒子遊離率を１０％
以下に設定するとともに、シリカ遊離率を０.２〜１０
％に設定することで、フィルミングを効果的に抑制でき
ることがわかった。

【００４４】なお、本発明のトナーおよび画像形成装置
は前述の例に限定されることなく、少なくとも母粒子と
シリカとを有するトナーＴおよびこのトナーＴを用いた
画像形成装置であれば、どのようなトナーおよび画像形
成装置にも適用することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のトナーによれば、母粒子遊離率を１０％以下に設定し
ているとともに、シリカ遊離率を０.２〜１０％に設定
しているので、遊離母粒子および遊離シリカをトナー全
体量に対して適切な量に設定できるようになる。これに
より、母粒子に付着するシリカの量も適切にできるの
で、遊離母粒子、遊離シリカ、およびシリカが埋没した
母粒子の、潜像担持体、トナー担持体、およびトナー規
制部材等のトナー接触部材への融着を低減でき、トナー
のフィルミングを効果的に抑制できるようになる。した
がって、本発明のトナーによれば、潜像担持体、トナー
担持体、およびトナー規制部材等のトナー接触部材の耐
久性を向上できるとともに、画質を良好にできる。

【００４６】また、シリカを適切な量に設定できるの
で、加熱定着時に多くの熱量がシリカに奪われることを
抑制でき、しかも、母粒子を所定量のシリカに被覆する
ことができることから低融点の母粒子に熱を伝え難くで
きる。したがって、本発明のトナーによれば、前述のト
ナー接触部材へのトナーのフィルミングを防止しなが
ら、低温定着性を良好にできる。特に請求項２の発明に
よれば、シリカの表面をＨＭＤＳ処理により表面処理し
ているので、トナーが疎水性を有しており、この疎水性
により粉体であるトナーの流動性を向上でき、トナーＴ
のフィルミングを更に効果的に防止できる。

【００４７】一方、本発明の画像形成装置によれば、こ
のトナーを用いることにより、前述のトナー接触部材の
耐久性を向上できるとともに、良好な画質を得ることが
できる。また、低融点の母粒子に熱を伝え難くできるの
で、この例の画像形成装置によれば、トナー接触部材へ
のトナーの融着を防止できるようにしながら、しかも、
良好な低温定着性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の実施の形態の一
例に使用される従来の画像形成装置の一例であるフルカ
ラ−の中間転写型の画像形成装置を模式的に示す図であ
る。

【図２】図１に示す例の画像形成装置に用いられてい
る従来の現像装置の一例を模式的に示し、（ａ）はその
断面図、（ｂ）はこの画像形成装置に使用されるトナー
の粒子を示す図である。

【図３】トナーの母粒子と外添剤との付着状態の分析
に用いるための、従来のトナー分析方法の一例を説明す
る図である。

【図４】図３に示すトナー分析方法において用いられ
る等価粒子および等価粒径について説明する図である。

【図５】図３に示すトナー分析方法による分析結果を
示す図である。

【図６】図５に示す分析結果に基づいて、トナーの母
粒子と外添剤との付着状態を、最小２乗法を用いて原点
を通る１本の近似直線αで示す図である。

【符号の説明】

１…画像形成装置、２…潜像担持体（感光体）、３,４,
５,６…現像器、７…中間転写体、１６…トナー担持体
（現像ローラ）、８…転写器、９…転写材、１０…定着
器、１７…トナー規制部材（トナー規制ブレード）、１
８…母粒子、１９…外添剤（シリカ）、１８′…遊離母
粒子、１９′…遊離外添剤（遊離シリカ）、Ｔ…トナー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも多数の母粒子と多数のシリカ
の粒子とを有するトナーにおいて、前記シリカが付着していない遊離母粒子の母粒子遊離率
が１０％以下に設定されているとともに、前記母粒子に
付着していないシリカである遊離シリカのシリカ遊離率
が０.２〜１０％に設定されていることを特徴とするト
ナー。
【請求項２】前記シリカの表面がＨＭＤＳ処理により
表面処理されていることを特徴とする請求項１記載のト
ナー。
【請求項３】静電潜像が形成される潜像担持体と、トナーを搬送して前記潜像担持体上の静電潜像を現像す
るトナー担持体、およびこのトナー担持体により前記潜
像担持体の方へ搬送されるトナーを少なくとも規制する
トナー規制部材を有する現像器とを少なくとも備え、前記トナーが請求項１または２記載のトナーであること
を特徴とする画像形成装置。