JP2002236387A - トナーおよびこのトナーを用いた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】接触転写時にトナーから外添剤が遊離するのを
抑制して、フィルミングの発生を低減する。 【解決手段】母粒（Ｃ）子の等価粒径に対する外添剤
（ＳｉＯ₂）の等価粒径の分布を最小２乗法で近似した
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が０.６以下であるように、トナーＴが設定され
ている。これにより、母粒子（Ｃ）に付着する外添剤
（ＳｉＯ₂）の量および粒径が制限され、画像形成プロ
セス中の、潜像担持体との接触現像工程時や転写器との
接触転写工程時などにおいて、母粒子（Ｃ）からの外添
剤（ＳｉＯ₂）の遊離が低減する。したがって、潜像担
持体のクリーニング部における外添剤（ＳｉＯ₂）の滞
留が抑制され、フィルミングが低減するようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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
トナーにより潜像担持体上の静電潜像を現像した現像画
像を紙等の転写材に転写するようになっている画像形成
装置の技術分野に属し、特に、流動性および帯電性の優
れたトナーの技術分野、および転写後に潜像担持体上に
残留する残余トナーをクリーニングして除去するように
なっている画像形成装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】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得るように
なっている。

【０００３】図１０は、従来のこのような画像形成装置
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１０に示すように、この画像
形成装置１においては、画像が潜像担持体（以下、ＯＰ
Ｃともいう）２上に静電潜像として露光されるととも
に、このＯＰＣ２上の静電潜像がイエロー、マゼンタ、
シアン、および黒の各現像器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、ＯＰＣ
２上の現像画像が転写器７で色合わせを行い転写材８に
転写された後、定着器９で定着することにより、転写材
８上に所望の画像が得られるようになっている。

【０００４】そして、現像画像が転写材８に転写された
後、ＯＰＣ２上に残留する残余トナーＴ′はクリーニン
グブレード１０により除去され、残余トナーボックス１
１に収容される。

【０００５】ところで、このような従来の画像形成装置
１に用いられているトナーＴは、各現像器の各トナー供
給部材３ｃ,４ｃ,５ｃ,６ｃから供給された各トナー担
持体３ａ,４ａ,５ａ,６ａ上のトナーＴが各トナー規制
ブレード３ｂ,４ｂ,５ｂ,６ｂで均一薄層化および均一
帯電化されてＯＰＣ２の方へ搬送されるが、各トナー担
持体３ａ,４ａ,５ａ,６ａと各トナーブレード３ｂ,４
ｂ,５ｂ,６ｂとの間をすり抜けてＯＰＣ２の方へ確実に
搬送されるためには、トナーＴは良好な流動性および良
好な帯電性が求められる。そこで、従来のトナーＴは、
図１１に示すように樹脂（炭素：Ｃ）からなる母粒子１
２の表面に、シリカ（ＳｉＯ₂）からなる外添剤１３が
付着されて、その流動性および帯電性を良好にされてい
る。

【０００６】しかしながら、このように外添剤１３が母
粒子１２に付着されて形成されているトナーＴには、母
粒子１２から遊離した外添剤１３が存在しており、この
遊離している外添剤１３は、外添剤１３が母粒子１２に
比べて比較的硬いものとなっているため、残余トナー
Ｔ′中の遊離した外添剤１３がクリーニングブレード１
０によって除去される際、図１２に示すようにＯＰＣ２
のクリーニングブレード１０との接触部（ニップ部）２
ａに固着、滞留し、いわゆるフィルミングが発生するよ
うになる。このようなフィルミングが発生すると、良質
な画像を得ることができなくなってしまう。

【０００７】そこで、画像形成装置１に使用するトナー
Ｔにおいて、母粒子１２から遊離した外添剤１３の凝集
体（ダマ）を低減することで、フィルミングの発生を抑
制することが、特公平７−９９４３８号公報によって提
案されている。この公告公報に開示されているものによ
れば、クリーニングブレード１０において外添剤１３に
よるフィルミングの発生が低減されるようになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は、このようなフィルミングについて種々研究した結
果、トナーＴにおいて母粒子１２に付着している外添剤
１３でも、クリーニングブレード１０に固着してフィル
ミングを起こすことがわかった。すなわち、ＯＰＣ２の
静電潜像の現像工程やＯＰＣ２の現像画像の転写工程に
おいて、母粒子１２に付着している外添剤１３がＯＰＣ
２と接触する接触現像時や転写器７と接触する接触転写
時にストレスを繰り返し受けるようになるが、このスト
レスにより、外添剤１３が母粒子１２から遊離してしま
うことがわかった。

【０００９】このため、前述の公告公報の開示のよう
に、トナーＴ中の、母粒子１２から遊離した外添剤１３
の凝集体（ダマ）を低減させたとしても、ストレスによ
り母粒子１２から遊離した外添剤１３がＯＰＣ２のニッ
プ部２ａに滞留、固着してしまい、フィルミングが発生
するようになる。

【００１０】また、トナーＴ中に、ダマになっている外
添剤１３がなくても、遊離した小粒径の外添剤１３が多
量に存在すると、これらの外添剤１３は、現像工程での
ＯＰＣ２との接触現像時や転写工程での転写器７との接
触転写時に静電凝集により２次凝集を起こしてダマを形
成することがわかった。特に、ＯＰＣ２との接触現像時
に受けるトナーＴのストレスは現像器内でのストレスよ
り高いことが多く、また高画質現像システムに使用され
ている現像器は、一般にＯＰＣ２に対して異周速で回転
しているため、トナーＴに対するストレスが大きいこと
から、外添剤１３の２次凝集が起こりやすいことも判明
した。

【００１１】このように、前述の公告公報のトナーで
は、トナーＴ中の、母粒子１２から遊離した外添剤１３
の２次凝集によるダマの発生を防止することができない
ので、フィルミングの発生を十分にかつ効果的に防止で
きるとは言えない。

【００１２】しかも、前述の公告公報のトナーでは、ト
ナーが接触現像時や接触転写時にストレスを繰り返し受
けたとき、外添剤が母粒子から遊離するおそれがあるこ
とから、フィルミングの発生を防止するためには、その
寿命が制限され、トナーの更なる寿命延長は期待できな
いものとなっている。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、その目的は、フィルミングの発生を更
に一層確実に防止することができ、しかも寿命をより一
層延長することのできるトナーを提供することである。

【００１４】本発明の他の目的は、特に接触転写時にト
ナーから外添剤が遊離するのを抑制して、フィルミング
の発生を更に低減することのできる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、転写器が像担持体に接
触して行われる接触転写に用いられるトナーであって、
多数の母粒子とこれらの母粒子にそれぞれ付着される多
数の外添剤とからなるトナーにおいて、前記母粒子の等
価粒径に対する前記外添剤の等価粒径の分布を最小２乗
法で近似した近似直線の傾き（外添剤の等価粒径／母粒
子の等価粒径）が、０.６以下であるように設定されて
いることを特徴としている。

【００１６】また、請求項２の発明のトナーは、前記母
粒子に付着している外添剤の等価粒径の平均粒径を、外
添剤全体の等価粒径の平均粒径で除した値が１よりも大
きくなるように設定されていることを特徴としている。

【００１７】更に、請求項３の発明のトナーは、多数の
母粒子とこれらの母粒子にそれぞれ付着される多数の外
添剤とからなるトナーにおいて、前記母粒子に付着して
いる外添剤の等価粒径の平均粒径を、外添剤全体の等価
粒径の平均粒径で除した値が１よりも大きくなるように
設定されていることを特徴としている。

【００１８】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、この潜像担持体上
の静電潜像をトナーによって現像する現像器と、前記潜
像担持体に接触してこの潜像担持体上の現像画像を接触
転写する転写器と、転写後、前記潜像担持体に接触して
この潜像担持体上に残存する残余のトナーを接触クリー
ニングするクリーニング手段とを備え、前記トナーは、
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。

【００１９】

【作用】このように構成された請求項１ないし３の発明
のトナーにおいては、母粒子の等価粒径に対する外添剤
の等価粒径の分布を最小２乗法で近似した近似直線の傾
き（外添剤の等価粒径／母粒子の等価粒径）を０.６以
下になるように設定することで、母粒子に付着する外添
剤の量および粒径が制限されるようになる。これによ
り、画像形成プロセス中の、特に、転写器による接触転
写工程時などにおいて、母粒子からの外添剤の遊離が低
減するようになる。したがって、潜像担持体のクリーニ
ング部における外添剤の滞留が抑制され、フィルミング
が低減するようになる。

【００２０】特に、請求項２の発明のトナーにおいて
は、母粒子に付着している外添剤の等価粒径の平均粒径
を、外添剤全体の等価粒径の平均粒径で除した値が１よ
りも大きくなるように設定することで、粒径の大きな外
添剤がほとんど母粒子に付着して同期外添剤となってお
り、母粒子から遊離した非同期外添剤のほとんどが粒径
の小さな外添剤となる。これによっても、近似直線の傾
きがより一層小さくなるので、フィルミングが低減す
る。

【００２１】一方、請求項３の発明のトナーにおいて
は、母粒子に付着している外添剤の等価粒径の平均粒径
を、外添剤全体の等価粒径の平均粒径で除した値が１よ
りも大きくなるように設定することで、粒径の大きな外
添剤がほとんど母粒子に付着して同期外添剤となってお
り、母粒子から遊離した非同期外添剤のほとんどが粒径
の小さな外添剤となる。これによっても、請求項１およ
び２の発明と同様に近似直線の傾きが小さくなるので、
フィルミングが低減するようになる。

【００２２】更に、請求項４の発明の画像形成装置にお
いては、請求項１ないし３のいずれかの１つのトナーを
用いて接触転写および接触クリーニングを行うことで、
外添剤が潜像担持体のクリーニング部で滞留するが抑制
される。したがって、潜像担持体にフィルミングが発生
することは低減される。

【００２３】また、請求項１ないし３の発明のトナーお
よび請求項４の発明の画像形成装置においては、接触転
写時にトナーが繰り返しストレスを受けても、母粒子か
らの外添剤の遊離が抑制されるので、トナーの寿命およ
び画像形成装置の寿命がより一層延びるようになる。

【００２４】

【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。図１は、本発明にかかるト
ナーの実施の形態の一例であるトナーの母粒子と外添剤
との付着状態の分析に用いる従来のトナー分析方法の一
例を説明する図である。

【００２５】まず、この例のトナーにおける、トナーＴ
の母粒子と外添剤との付着状態を分析する必要がある。
そこで、この例のトナーＴでは、トナーの分析方法とし
て、電子写真学会年次大会（通算９５回）、“ Japan H
ardcopy'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、１９９７年７月９〜１１
日、に開示されているトナー分析方法を採用している。

【００２６】このトナー分析方法は、樹脂（Ｃ）からな
る母粒子の表面にシリカ（ＳｉＯ₂）からなる外添剤を
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１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。

【００２７】図１において、発光スペクトルの横軸は時
間軸を示す。まず、図１（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。

【００２８】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）。

【００２９】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
態を表すことになる。

【００３０】更に、図１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２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（ＳｉＯ₂）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。

【００３１】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３に示すようなト
ナー粒子の等価粒径分布図が得られる。

【００３２】図３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
ているとともに、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（ＳｉＯ₂）を表している。
また、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（ＳｉＯ₂）の付着状態が分析
される。

【００３３】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。その場合、母粒子は少なくとも、着色剤、
帯電制御剤、及び樹脂から構成されており、更に分散
剤、離型剤（ＷＡＸ）、磁性材、その他添加剤等も使用
できる。

【００３４】母粒子としては、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、Ａ
ＡＳ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等を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。

【００３５】また、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。

【００３６】更に、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。更
に、離型剤としては、ポリプロピレンワックス、ポリエ
チレンワックス等を使用することができる。更に、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。

【００３７】更に、磁性剤としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｎ等の金属粉、Ｆｅ₃Ｏ₄、Ｆｅ
₂Ｏ₃、Ｃｒ₂Ｏ₃、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、これらを一般の混練粉砕
法、スプレ−ドライ法、重合法等を用いて混合すること
により、母粒子に作製する。

【００３８】一方、外添剤としては、種々のものが使用
できる、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン等の金
属酸化物、及びこれらの複合酸化物等の無機微粒子や、
アクリル微粒子等の有機微粒子を用いることができる。
また、これらの表面処理剤として、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。これらの処理剤で処理された外添剤の疎水化率
は、従来のメタノール法によるもので６０％以上のもの
が好ましい。これ以下であると、高温高湿化において、
水分の吸着により帯電性及び流動性の低下を起こしやす
く好ましくない。外添剤の粒径としては、搬送性、帯電
性の観点から０.００１〜１μｍであることが好まし
い。外添剤添加量としては、トナー母粒子に対して０.
１〜５ｗｔ％であることが好ましい。これ以上量を増加
させると、外添剤がトナーと非同期になる確率が増え、
外添剤どうしの２次凝集等が多発するようになり、帯電
性の低下、搬送すじの増加を招くようになる。

【００３９】また、外添剤は１種類に限定されるもので
はなく、２種類以上のものを混合したものも使用するこ
とができる。そして、前述の母粒子と外添剤とをヘンシ
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互
いに付着させることにより、本例のトナーＴが形成され
る。

【００４０】本例の画像形成装置における現像装置に用
いられるトナー担持体としては、磁性、非磁性、導電
性、絶縁性、金属、ゴム、樹脂等、トナー担持体として
形成できるものであればすべてのものを用いることがで
きる。例えば、材質的には、アルミニウム、ニッケル、
ステンレス等の金属、天然ゴム、シリコンゴム、ウレタ
ンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ネオプレ
ンゴム、ＮＢＲ等のゴム、スチロール樹脂、塩化ビニル
樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂、メタクリ
ル樹脂、ナイロン樹脂等の樹脂を用いることができる。
また、これらの材質の上層部にコートしても使用できる
ことは言うまでもない。その場合、コート材としては、
ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエス
テル、ナイロン、アクリル等が使用できる。また、形態
としては、非弾性体、弾性体、単層、多層、フイルム、
ローラ等のすべてのものを用いることができる。また、
トナー担持体の表面粗さはトナー搬送性を確保するため
に、Ｒｚ１〜１０μｍに設定している。

【００４１】また、本例の画像形成装置における現像装
置に用いられるトナー供給部材の材質としては、トナー
担持体の接触を安定させるために弾性体を設定すること
が好ましい。本例では、トナー供給部材の材質として、
ポリウレタンフォーム、ポリスチレンフォーム、ポリエ
チレンフォーム、ポリエステルフォーム、エチレンプロ
ピレンフォーム、ナイロンフォーム、シリコンフォーム
等が使用することができる。なお、トナー供給手段の発
泡セルは単泡、連泡のどちらでも使用できるが、単泡の
方が好ましい。これは、発泡セルが連泡であると、トナ
ーが供給手段の発泡セル内部に進入し、やがて、内部及
び表層部において、トナー凝集を起こし、トナー搬送性
の低下や規制部における搬送すじの原因となるからであ
る。したがって、単泡の方が好ましい。硬度は、１０゜
〜４０゜（アスカーＣ硬度計にて測定）のものが使用可
能であるが、最適にはトナー担持体上の残留トナーの掻
き取り効果の大きい３５゜〜４０゜のものが好ましい。
また、抵抗値は１０³〜１０⁷Ωｃｍ（体積抵抗値）のも
のが使用できる。

【００４２】なお、本例では、フォーム材を使用したが
弾性を有するゴム材を使用しても良いことは言うまでも
ない。詳しくは、シリコンゴム、ウレタンゴム、天然ゴ
ム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジ
エンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エチレンプ
ロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ニトリルブタ
ジエンゴム、アクリルゴムにカーボン等の導電剤を分散
成型したものが使用できる。

【００４３】更に、本例の画像形成装置における現像装
置に用いられるトナー規制手段としては、ステンレス、
銅、鉄及び樹脂等の板材にＲ形状したゴム等弾性チップ
を形成したものを使用できる。ゴムチップとしては、シ
リコンゴム、ウレタンゴム、天然ゴム、イソプレンゴ
ム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロ
プレンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、エ
ピクロロヒドリンゴム、ニトリルブタジエンゴム、アク
リルゴムにカーボン等の導電剤を分散成型したものが使
用できる。また、これらのゴム材を単独で一体成型した
ものや、板材単独で構成したものも同様に使用できる。
更に、前述の材料の上層部に樹脂をコートしても使用で
きることは言うまでもない。そのコート材としては、ポ
リエチレン、ポリスチレン、ナイロン、ポリウレタン、
ポリエステル等が使用できる。

【００４４】更に、本例の画像形成装置に用いられるク
リーニングブレードとしては、ステンレス、銅、鉄及び
樹脂等の板材にゴム等弾性チップを形成したものを使用
できる。ゴムチップとしては、シリコンゴム、ウレタン
ゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエン
ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、エピクロロヒドリンゴ
ム、ニトリルブタジエンゴム、アクリルゴム等を成型し
たものや、その後研磨またはカットしたものが使用でき
る。

【００４５】そして、本例のトナーＴにおいても、前述
の分析方法でトナー分析を行っている。本例のトナーに
おいては、外添剤としてシリカ粒子を用いている。図４
に示すように前述の分析方法で分析されたトナーＴの母
粒子中の炭素（Ｃ）１２と外添剤（ＳｉＯ₂）１３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）１２に付着している（同期している）外添剤（Ｓ
ｉＯ₂）１３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）１３の濃度
が低く、この場合は、同期している外添剤（ＳｉＯ₂）
１３の量が少なく、また粒径が小さいことになる。ま
た、傾きθが大きいほど同期している外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）１３の濃度が高く、この場合は、同期している外
添剤（ＳｉＯ₂）１３の量が多く、また粒径が大きいこ
とになる。

【００４６】同期している外添剤（ＳｉＯ₂）１３の量
が多いほど、傾きθが大きくなり、ストレスによる遊離
外添剤（ＳｉＯ₂）１３が増加しやすくなって、フィル
ミングが発生しやすい。また、外添剤（ＳｉＯ₂）１３
の粒径が大きいほど、傾きθが大きくなり、ストレスに
より外添剤（ＳｉＯ₂）１３が遊離しやすくなって、フ
ィルミングが発生しやすい。

【００４７】そして、この例のトナーＴは、同期してい
る外添剤（ＳｉＯ₂）１３の濃度に関係する近似直線α
の傾きθが、０.６以下になるように設定されている。

【００４８】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（Ｃ）１２と外添剤（ＳｉＯ₂）１３と
が同期しているトナーＴにおいて、母粒子（Ｃ）１２の
粒径に対する外添剤（ＳｉＯ₂）１３の濃度に基づく近
似直線αの傾きθが０.６以下になるように、トナーＴ
を構成することで、トナーＴに付着する外添剤（ＳｉＯ
₂）１３の総量および１個の母粒子（Ｃ）１２に付着す
る外添剤（ＳｉＯ₂）１３の粒径を、印字枚数が多くな
っても発生するフィルミングの個数がほとんど変化しな
い程度に制限することができる。これにより、画像形成
プロセス中の接触現像工程時や接触転写工程時等におい
て、同期しているトナーＴの母粒子（Ｃ）１２からの外
添剤（ＳｉＯ₂）１３の遊離を低減することができる、
換言すれば非同期の外添剤（ＳｉＯ₂）１３の発生を低
減することができるようになる。したがって、ＯＰＣ２
上のニップ部２ａにおける外添剤（ＳｉＯ₂）１３の滞
留を更に効果的に減少でき、フィルミングの発生を効果
的に抑制することができる。

【００４９】実際に、近似直線αの傾きθが０.６に設
定されたこの例のトナーＴと、近似直線αの傾きθが
０.７に設定された、本発明に含まれないトナーＴとを
用いて、前述の図１０に示すようなクリーニングブレー
ド１０を備えた画像形成装置１で画像形成の試験をした
結果、図５に示すような結果が得られた。試験に用いた
トナーとしては、シリカ微粒子を用いたトナーを使用
し、Ｓｉの発光スペクトルを検出することにより測定を
行った（以下の他の試験においても同様である）。

【００５０】この図５から明らかなように、近似直線α
の傾きθが０.７に設定されたトナーＴの場合は、印字
枚数が多くなると、ＯＰＣ２上に発生する外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）１３によるフィルミングの個数が急増するように
なるが、この例のトナーＴの場合は、印字枚数が多くな
っても、発生する外添剤（ＳｉＯ₂）１３によるフィル
ミングの個数はほとんど変わらないか、きわめて微増す
るだけであるという結果が得られ、この例のトナーＴで
は、外添剤（ＳｉＯ₂）１３によるフィルミングの発生
が低減することがわかった。

【００５１】また、この例のトナーＴによれば、接触現
像時や接触転写時にトナーＴが繰り返しストレスを受け
ても、母粒子（Ｃ）１２からの外添剤（ＳｉＯ₂）１３
の遊離が抑制されるので、トナーＴの寿命がより一層延
びるようになる。

【００５２】なお、本発明は、外添剤としてシリカ微粒
子に限定されるものではなく、前述のように種々の材質
のものが使用できる。したがって、トナーの分析試験を
行うにあたっては、外添剤の材質により適宜検出すべき
元素の発光スペクトルを選択することにより、シリカ以
外の外添剤を用いた場合においても同様に測定を行うこ
とができる。その場合、例えば、外添剤として、酸化チ
タンを用いる場合はＴｉの発光スペクトルを、アルミナ
を用いる場合はＡｌの発光スペクトルを検出し処理すれ
ばよい。

【００５３】図６は、本発明に係るトナーの実施の形態
の他の例を説明し、図４に示す分析結果から得られたト
ナー粒径の正規分布図である。本発明に係るトナーの実
施の形態の他の例として、トナーＴを、前述の傾きθが
０.６以下であることに加えて、図６に示す非同期の外
添剤（ＳｉＯ₂）１３の量が全体のトナー量に対して５
％以下になるように設定している。このように非同期の
外添剤（ＳｉＯ₂）１３の量を設定することで、外添剤
（ＳｉＯ₂）１３が再凝集することを防止できるように
なるため、フィルミングを減少させることができる。

【００５４】実際に、非同期の外添剤（ＳｉＯ₂）１３
の量を全体のトナー量に対して増加させていきながら、
前述と同様に画像形成の試験をした結果、図７に示すよ
うな結果が得られた。

【００５５】この図７から明らかなように、非同期の外
添剤（ＳｉＯ₂）１３の量が全体のトナー量に対して５
％を超えた場合は、印字枚数が多くなると、ＯＰＣ２上
に発生する外添剤（ＳｉＯ₂）１３によるフィルミング
の個数が急増するようになるが、非同期の外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）１３の量が全体のトナー量に対して５％以下の場
合は、印字枚数が多くなっても、発生する外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）１３によるフィルミングの個数は微増するだけ
で、実質的に画像に影響しないという結果が得られた。
すなわち、この例のトナーＴでも、外添剤（ＳｉＯ₂）
１３によるフィルミングの発生が低減することがわかっ
た。また、この例のトナーＴによっても、前述の例のト
ナーＴと同様に、トナーＴの寿命がより一層延びるよう
になる。

【００５６】図８は、本発明に係るトナーの実施の形態
の更に他の例を説明し、図４に示す分析結果から得られ
た外添剤粒径の正規分布図である。本発明に係るトナー
の実施の形態の他の例として、トナーＴを、図８に示す
ように同期外添剤（ＳｉＯ₂）１３の平均粒径が、外添
剤（ＳｉＯ₂）１３全体の平均粒径よりも大きくなるよ
うに、すなわち、

【００５７】

【数１】

【００５８】となるように設定している。このように構
成することにより、この例のトナーＴにおいては、粒径
の大きな外添剤（ＳｉＯ₂）１３はほとんど母粒子
（Ｃ）１２に付着して同期外添剤（ＳｉＯ₂）１３とな
っている。そして、母粒子（Ｃ）１２から遊離した非同
期外添剤（ＳｉＯ₂）１３は、そのほとんどが粒径の小
さな外添剤（ＳｉＯ₂）１３となっている。

【００５９】したがって、この例のトナーＴによって
も、画像形成プロセス中の接触現像工程時や接触転写工
程時等において、非同期の外添剤（ＳｉＯ₂）１３が低
減するので、ＯＰＣ２上のニップ部２ａにおける外添剤
（ＳｉＯ₂）１３の滞留を更に効果的に減少でき、フィ
ルミングの発生を効果的に抑制することができる。

【００６０】実際に、同期外添剤（ＳｉＯ₂）１３の平
均粒径が、外添剤（ＳｉＯ₂）１３全体の平均粒径より
も大きく設定されたこの例のトナーＴと、同期外添剤
（ＳｉＯ ₂）１３の平均粒径が、外添剤（ＳｉＯ₂）１３
全体の平均粒径よりも小さく設定された、本発明に含ま
れないトナーＴとを用いて、前述と同様に画像形成の試
験をした結果、図９に示すような結果が得られた。

【００６１】この図９から明らかなように、同期外添剤
（ＳｉＯ₂）１３の平均粒径が、外添剤（ＳｉＯ₂）１３
全体の平均粒径よりも小さいトナーＴの場合は、印字枚
数が多くなると、ＯＰＣ２上に発生する外添剤（ＳｉＯ
₂）１３によるフィルミングの個数が急増するようにな
るが、この例のトナーＴの場合は、印字枚数が多くなっ
ても、発生する外添剤（ＳｉＯ₂）１３によるフィルミ
ングの個数はほとんど変わらないという結果が得られ、
この例のトナーＴでも、外添剤（ＳｉＯ₂）１３による
フィルミングの発生が低減することがわかった。また、
この例のトナーＴによっても、前述の例のトナーＴと同
様に、トナーＴの寿命がより一層延びるようになる。

【００６２】なお、前述の例では、トナーの母粒子と外
添剤との付着状態を分析する方法として、前述の論文集
に開示されているトナー分析方法を用いるものとしてい
るが、本発明は、同期トナーの等価粒径の平均粒径およ
びトナー全体の等価粒径の平均粒径を得ることができる
トナー分析方法であれば、どのようなトナー分析方法を
用いることができることは言うまでもない。

【００６３】また、本発明の画像形成装置は、図１０に
示す画像形成装置１に限定されるものではなく、少なく
とも現像後にＯＰＣ２上の残余トナーＴ′をクリーニン
グブレード１０によってクリーニングするようになって
いる画像形成装置であれば、どのような画像形成装置に
も適用することができる。

【００６４】更に、前述の各例では、外添剤１３として
シリカ（ＳｉＯ₂）を用いているが、母粒子（Ｃ）に付
着するもので、トナーＴの流動性を良好にするものであ
れば、シリカ以外のものでも外添剤１３として用いるこ
とができる。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１ないし３の発明のトナーによれば、母粒子に付着する
外添剤の量および等価粒径を制限するようにしているの
で、画像形成プロセス中の、特に転写器との接触転写工
程時などにおいて、母粒子からの外添剤の遊離を低減す
ることができる。したがって、潜像担持体のクリーニン
グ部における外添剤の滞留を抑制でき、フィルミングを
低減できるようになる。

【００６６】特に、請求項２の発明によれば、大粒径の
外添剤がほとんどを同期外添剤とするとともに、非同期
外添剤のほとんどを小粒径の外添剤として、請求項１に
おける近似直線の傾きを小さくしているので、フィルミ
ングを更に低減できるようになる。

【００６７】一方、請求項３の発明によれば、大粒径の
外添剤がほとんどを同期外添剤とするとともに、非同期
外添剤のほとんどを小粒径の外添剤として、請求項１に
おける近似直線の傾きを小さくしているので、フィルミ
ングを更に低減できるようになる。

【００６８】更に、請求項４の発明の画像形成装置によ
れば、請求項１ないし３のいずれかの１つのトナーを用
いて接触転写および接触クリーニングを行っているの
で、外添剤が潜像担持体のクリーニング部で滞留するの
を抑制することができる。したがって、潜像担持体にフ
ィルミングが発生するのを低減できる。また、トナーの
寿命を延ばすことができるため、このトナーを用いた画
像形成装置の寿命も延びるようになる。

【００６９】また、請求項１ないし３の発明のトナーお
よび請求項４の発明の画像形成装置によれば、接触転写
時にトナーが繰り返しストレスを受けても、母粒子から
の外添剤の遊離を抑制できるようにしているので、トナ
ーの寿命をより一層延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるトナーの実施の形態の一例で
あるトナーの母粒子と外添剤との付着状態の分析に用い
る従来のトナー分析方法の一例を説明する図である。

【図２】 図１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３】 図１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４】 図３に示す分析結果に基づいて、本発明のト
ナーを構成するために用いる近似直線を説明する図であ
る。

【図５】 本発明のトナーと本発明以外のトナーとを用
いた画像形成試験の結果を示す図である。

【図６】 本発明に係るトナーの実施の形態の他の例を
説明し、図４に示す分析結果から得られたトナー粒径の
正規分布図である。

【図７】 図６に示す例のトナーとこの例以外のトナー
とを用いた画像形成試験の結果を示す図である。

【図８】 本発明に係るトナーの実施の形態の更に他の
例を説明し、図４に示す分析結果から得られた外添剤粒
径の正規分布図である。

【図９】 図８に示す例のトナーとこの例以外のトナー
とを用いた画像形成試験の結果を示す図である。

【図１０】 クリーニング手段を備えた従来の画像形成
装置の一例を模式的に示す図である。

【図１１】 母粒子に外添剤が付着されたトナー粒子を
示す図である。

【図１２】従来のトナーを用いて図１０に示す画像形成
装置により画像形成を行った場合に発生するフィルミン
グを説明する図である。

【符号の説明】

１…画像形成装置、２…潜像担持体（ＯＰＣ）、３,４,
５,６…現像器、７…転写器、８…転写材、９…定着
器、１０…クリーニングブレード、１１…残余トナーボ
ックス、１２…母粒子（Ｃ）、１３…外添剤（Ｓｉ
Ｏ₂）、Ｔ…トナー、Ｔ′…残余トナー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 転写器が像担持体に接触して行われる接
   触転写に用いられるトナーであって、多数の母粒子とこ
   れらの母粒子にそれぞれ付着される多数の外添剤とから
   なるトナーにおいて、 前記母粒子の等価粒径に対する前記外添剤の等価粒径の
   分布を最小２乗法で近似した近似直線の傾き（外添剤の
   等価粒径／母粒子の等価粒径）が、０.６以下であるよ
   うに設定されていることを特徴とするトナー。
2. 【請求項２】 前記母粒子に付着している外添剤の等価
   粒径の平均粒径を、外添剤全体の等価粒径の平均粒径で
   除した値が１よりも大きくなるように設定されているこ
   とを特徴とする請求項１記載のトナー。
3. 【請求項３】 多数の母粒子とこれらの母粒子にそれぞ
   れ付着される多数の外添剤とからなるトナーにおいて、 前記母粒子に付着している外添剤の等価粒径の平均粒径
   を、外添剤全体の等価粒径の平均粒径で除した値が１よ
   りも大きくなるように設定されていることを特徴とする
   トナー。
4. 【請求項４】 静電潜像が形成される潜像担持体と、こ
   の潜像担持体上の静電潜像をトナーによって現像する現
   像器と、前記潜像担持体に接触してこの潜像担持体上の
   現像画像を接触転写する転写器と、転写後、前記潜像担
   持体に接触してこの潜像担持体上に残存する残余のトナ
   ーを接触クリーニングするクリーニング手段とを備え、
   前記トナーは、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。