JP2002236386A

JP2002236386A - トナーおよびこのトナーを用いた画像形成装置

Info

Publication number: JP2002236386A
Application number: JP2001033298A
Authority: JP
Inventors: Takuya Kadota; 門田拓也
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー接触部材のフィルミングを効果的に抑制
してトナー接触部材の耐久性を向上し、母粒子の円形度
が大きくても良好なクリーニング効果を得る。【解決手段】母粒子円形度が０.９５以上のトナーにお
いて、外添剤遊離率が３〜１０％に設定されている。こ
れにより、重合法で製造された重合トナーあるいは粉砕
法で製造されかつ熱処理等によって球形化処理された粉
砕球形トナーのように、母粒子１８が非常に球に近い形
状に形成されたトナーでも、遊離外添剤１９によりトナ
ー接触部材のクリーニング効果が十分に得られる。ま
た、遊離外添剤１９が適切な量に設定されることから、
母粒子１８が外添剤１９で効果的に覆われるようにな
り、母粒子１８がトナー接触部材上に融着してフィルミ
ングが発生し難くなる。したがって、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
耐久性が向上し、画質が良好になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも多数の
母粒子と、例えばシリカ等の多数の外添剤の粒子とから
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こ
とでトナー接触部材の耐久性を向上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】そして、現像画像が中間転写ベルト７ａ上
に転写された後、感光体２上に残留する残余トナーＴ′
はクリーニングブレード１１により除去され、残余トナ
ーボックス１２に回収される。なお、図示しないが、同
様にして中間転写ベルト７ａ上の一次転写像が転写材９
上に二次転写された後、中間転写ベルト７ａ上に残留す
る残余トナーもクリーニングブレードにより除去され、
残余トナーボックスに回収される。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】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、感光体２、および中間転写ベルト７ａ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。

【０００８】

【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。

【０００９】その場合、重合法で製造された重合トナー
あるいは粉砕法で製造されかつ熱処理等によって球形化
処理された粉砕トナーにおいては、母粒子はその円形度
が０.９５以上で非常に球に近い形状に形成されてい
る。

【００１０】しかしながら、特に低軟化点の母粒子１８
においては、このように母粒子１８が球に近い形状に形
成されると、転写後に感光体２や中間転写ベルト２ａ上
に残存する残余トナーＴ′の母粒子１８がクリーニング
ブレード１１と感光体２との間、あるいはクリーニング
ブレード１１と中間転写ベルト７ａとの間をすり抜けて
除去されず、ブレードクリーニング性が悪化して感光体
２や中間転写ベルト７ａに付着したままとなり、フィル
ミングが発生してしまう。このため、トナー接触部材で
ある感光体２や中間転写ベルト７ａの耐久性が低下して
しまう。

【００１１】また、トナーＴに遊離外添剤１９′が多く
なると、母粒子１８が外添剤１９で効果的に覆われ難く
なり、前述のように母粒子１８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るとともに、
多く存在する遊離外添剤１９′がトナー接触部材上に付
着してフィルミングが発生し易くなってしまい、トナー
接触部材の耐久性が低下してしまう。

【００１２】更に、トナーＴに遊離外添剤１９′が少な
いと、この遊離外添剤１９′による感光体２や中間転写
ベルト７ａ等のトナー接触部材のクリーニング効果が十
分に得られなくなってしまう。

【００１３】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、母粒子と外添剤とを用い
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のフィルミングをより効果
的に抑制してトナー接触部材の耐久性を向上できるトナ
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。

【００１４】本発明の他の目的は、母粒子の円形度が大
きくても遊離外添剤によるトナー接触部材のクリーニン
グ効果を良好に得る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を提供することである。

【００１５】

【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
子と多数の外添剤の粒子とを有し、母粒子円形度が０.
９５以上のトナーにおいて、前記母粒子に付着していな
い外添剤である遊離外添剤の外添剤遊離率が３〜１０％
に設定されていることを特徴としている。

【００１６】また、請求項２の発明は、前記母粒子が重
合法で製造された重合トナー、または粉砕法で製造され
球形化処理された粉砕球形トナーであることを特徴とし
ている。更に、請求項３の発明は、前記外添材がシリカ
であることを特徴としている。

【００１７】更に、請求項４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ないし３のいずれか１記載のトナーであることを特徴
としている。

【００１８】

【作用】このように構成された本発明のトナーにおいて
は、母粒子円形度が０.９５以上のトナーにおいて外添
剤遊離率が３〜１０％に設定される。これにより、重合
法で製造された重合トナーあるいは粉砕法で製造されか
つ熱処理等によって球形化処理された粉砕球形トナーの
ように、母粒子が非常に球に近い形状に形成されたトナ
ーにおいて、遊離外添剤がトナー全体量に対して適切な
量に設定されるので、このようなトナーでも、遊離外添
剤が起点となって感光体等のトナー接触部材のクリーニ
ング効果が十分に得られるようになり、クリーニング特
性が向上する。

【００１９】また、前述のように遊離外添剤が適切な量
に設定されることから、母粒子が外添剤で効果的に覆わ
れるようになり、母粒子がトナー接触部材上に融着して
フィルミングが発生し難くなる。したがって、本発明の
トナーにおいては、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し、
画質が良好になる。

【００２０】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
性が向上し、良好な画質が得られるようになる。

【００２１】

【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。

【００２２】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、常温で柔らかい低軟化点の樹脂
からなる多数の母粒子１８と、これらの母粒子１８を被
覆する、シリカ等の多数の外添剤１９とからなってい
る。そして、このトナーＴは重合法で製造された重合ト
ナーあるいは粉砕法で製造され熱処理等によって球形化
処理されたトナーであり、その母粒子１８の円形度が
０.９５以上であるトナーＴにおいて、母粒子１８に付
着していない外添剤である遊離外添剤１９′の外添剤遊
離率が３〜１０％に設定されている。なお、円形度があ
まり高すぎると、真球２になり過ぎて、前述の作用およ
び後述の効果を確実に得ることはできない場合があるの
で、好ましくは母粒子円形度は０.９６〜０.９８が望ま
しい。

【００２３】円形度は、円形度＝（粒子の投影面積と同じ面積を有する円の周
長）／｛粒子投影図の輪郭長さ（周囲長）｝で与えられる。

【００２４】この母粒子１８の円形度は、例えば、フロ
ー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２１００；シスメック
ス株式会社製）で求められる。このフロー式粒子像分析
装置では、トナーＴの粒子がフラットシースフローセル
に導かれてシース液によって扁平な試料流にされ、その
試料流にストロボ光が照射される。そして、フローセル
を通過中の粒子が対物レンズを通してＣＣＤカメラでフ
ォーカスの合った静止画像の粒子像として撮像され、撮
像された粒子像がリアルタイムで画像解析されて個々の
粒子について投影面積および周囲長が測定され、これら
の投影面積および周囲長から円相当径および円形度が算
出されるようになっている。

【００２５】なお、この例では前述のフロー式粒子像分
析装置を用いて母粒子１８の円形度を求めているが、母
粒子１８の円形度の算出方法は前述のフロー式粒子像分
析装置による算出方法以外の他の従来の円形度の算出方
法を用いることもできる、しかし、円形度をより正確に
かつより簡単に求めることができることから、フロー式
粒子像分析装置による算出方法を用いるのが好ましい。

【００２６】また、外添剤遊離率はトナー全体量に対す
る遊離外添剤１９′の量のパーセントである。この現像
剤遊離率を求めるために、遊離外添剤１９′の量、外添
剤１９が付着していない母粒子である遊離母粒子１８′
および外添剤１９が付着している母粒子１８の量を知る
ために、母粒子１８と外添剤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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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）。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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１８に対する外添剤１９の付着状態から、シリカ
等の個々の外添剤遊離率を求めている。

【００３６】なお、この例では図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を行っているが、本
発明の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もで
きる。しかし、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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】外添剤１９としては、例えば、シリカ、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０.００１〜１μｍ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。

【００４４】このように構成されたこの例のトナーＴに
よれば、母粒子円形度が０.９５以上のトナーにおいて
外添剤遊離率を３〜１０％に設定しているので、重合法
で製造された重合トナーあるいは粉砕法で製造されかつ
熱処理等によって球形化処理された粉砕トナーのよう
に、母粒子１８が非常に球に近い形状に形成されたトナ
ーにおいて、遊離外添剤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。したがって、この
ように母粒子が非常に球に近い形状に形成されたトナー
でも、遊離外添剤が起点となって感光体等のトナー接触
部材のクリーニング効果を十分に得ることができるよう
になり、クリーニング特性を向上することができる。

【００４５】また、前述のように遊離外添剤１９′が適
切な量に設定されることから、母粒子１８が外添剤１９
で効果的に覆われるようになり、母粒子１８がトナー接
触部材上に融着し難くなり、フィルミングの発生が抑制
される。したがって、この例のトナーＴによれば、感光
体２、現像ローラ１６、トナー規制ブレード１７、およ
び中間転写ベルト７ａ等のトナー接触部材の耐久性が向
上し、画質が良好になる。

【００４６】一方、この例の画像形成装置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
ラ１６、トナー規制ブレード１７、および中間転写ベル
ト７ａ等のトナー接触部材の耐久性が向上し、良好な画
質が得られるようになる。

【００４７】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および２の各トナーについて、感光体２、現像ロ
ーラ１６、およびトナー規制ブレード１７へのトナーの
フィルミングおよびクリーニ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＝１０００）枚の印字枚数までに、感
光体２、現像ローラ１６、およびトナー規制ブレード１
７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、現像ローラ１６、およびトナー規制ブレード
１７のいずれかにフィルミングが発生したときは不良と
評価した。

【００４８】

【表１】

【００４９】表１に示すように、本発明に属する実施例
１および２のトナーおよび本発明に属さない比較例２の
トナーは、ともに使用母粒子１８が粉砕法で製造され球
形化処理された粉砕球形トナーであり、また、本発明に
属する実施例３のトナーおよび本発明に属さない比較例
１のトナーは、ともに使用母粒子１８が重合法で製造さ
れた重合トナーである。

【００５０】また、いずれのトナーも、使用外添剤１９
としてシリカ（ＳｉＯ₂）が用いられ、このシリカはＴ
Ｇ８１０Ｇ（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２８５０ｒｐ
ｍであり、処理量が１.０重量部である。

【００５１】更に、外添処理時間は、実施例１が３分で
あり、実施例２が５分であり、実施例３が２分であり、
比較例１が６分であり、比較例２が１分である。更に、
母粒子円形度は、実施例１が０.９７であり、実施例２
が０.９６あり、実施例３が０.９７であり、比較例１が
０.９６であり、比較例２が０.９７であるとともに、シ
リカ遊離率は、実施例１が５.２％であり、実施例２が
３.２％であり、実施例３が９.５％であり、比較例１が
２.１％であり、比較例２が１１.２％である。

【００５２】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、クリーニングが良好であり、また、感光体
２、現像ローラ１６、およびトナー規制ブレード１７の
いずれにもフィルミングは発生しなく、良好な結果が得
られた。一方、比較例１のトナーＴでは、印字枚数が２
Ｋ枚で、クリーニング不良が発生し、このとき感光体２
およびトナー規制ブレード１７のいずれにもフィルミン
グは発生しないが、総合的には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、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、このときクリーニ
ングは良好であるが、総合的には好ましくない結果が得
られた。

【００５３】したがって、母粒子円形度を０.９５以上
に設定するとともに、シリカ遊離率を３〜１０％に設定
することで、非常に球に近い形状のトナーでも、クリー
ニング特性を良好にでき、しかもトナー接触部材のフィ
ルミングを効果的に抑制できることがわかった。

【００５４】なお、表１には外添剤遊離率としてシリカ
遊離率のデータが示されているが、本発明は他の外添剤
遊離率にも適用することができる。しかし、本発明の外
添剤遊離率をシリカ遊離率に適用することが前述の作用
効果を確実に得られることから望ましい。

【００５５】また、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
外添剤とを有するトナー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。

【００５６】

【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、母粒子円形度が０.９５以上のトナ
ーにおいて外添剤遊離率を３〜１０％に設定しているの
で、重合法で製造された重合トナーあるいは粉砕法で製
造されかつ熱処理等によって球形化処理された粉砕球形
トナーのように、母粒子が非常に球に近い形状に形成さ
れたトナーにおいて、遊離外添剤をトナー全体量に対し
て適切な量に設定できる。したがって、このような球に
近いトナーでも、遊離外添剤が起点となって感光体等の
トナー接触部材のクリーニング効果を十分に得ることが
できるようになり、クリーニング特性を向上することが
できる。

【００５７】また、前述のように遊離外添剤が適切な量
に設定されることから、母粒子を外添剤で効果的に覆う
ことができるようになり、母粒子がトナー接触部材上に
融着してフィルミングが発生するのを抑制できる。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、良好な画質を得ることができる。

【００５８】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、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、良好な画質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、Ｔ…トナー、Ｔ′…残余ト
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外添剤
の粒子とを有し、母粒子円形度が０.９５以上のトナー
において、前記母粒子に付着していない外添剤である遊離外添剤の
外添剤遊離率が３〜１０％に設定されていることを特徴
とするトナー。
【請求項２】前記母粒子は重合法で製造された重合ト
ナー、または粉砕法で製造され球形化処理された粉砕球
形トナーであることを特徴とする請求項１記載のトナ
ー。
【請求項３】前記外添材はシリカであることを特徴と
する請求項１記載のトナー。
【請求項４】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ないし３のいずれか１記載のトナ
ーであることを特徴とする画像形成装置。