JP2002258524A - 現像用トナー及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機内でトナーが回収されるリサイクル系にお
いて、長時間、多数枚にわたる複写においても、終始高
い反射画像濃度を維持し、優れた画質を有し、カブリ及
びトナー飛散の発生も起こらないトナー画像が得られる
現像用トナー及び画像形成方法を提供すること。 【解決手段】 画像形成後、回収されて再使用される回
収トナーからなる現像用トナーにおいて、前記トナーは
無機微粒子が表面処理され、前記画像形成の際に補給さ
れる補給トナー中の無機微粒子含有量Ａと、前記回収ト
ナー中の無機粒子含有量Ｂの関係がＢ＝１．１Ａ〜１
０．０Ａの範囲内となることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電
印刷法等に用いる現像用トナー及びそれを使用する画像
形成方法に関するものであり、特に、像担持体上、或い
は転写中間部材等に残存した未転写トナーをクリーニン
グ工程により回収し、再使用せしめるという系を有した
現像用トナー及びそれを使用する画像形成方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真法としては、米国特許第
２２９７６９２号明細書、特公昭４２−２３９１０号公
報及び特公昭４３−２４７４８号公報等に記載されてい
る如く、多数の方法が知られている。一般には光導電性
物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像
を形成し、次いで該潜像をトナーを用いて現像し、必要
に応じて紙等の転写材にトナー画像を転写した後、加
熱、圧力、加熱加圧或いは溶剤蒸気などにより定着し複
写物を得るものでる。この前記工程において、転写材へ
トナー画像を転写した後でも、潜像保持体上には、未転
写のトナーが例えば１０〜２０質量％残るため、これま
ではクリーニング工程により該未転写トナーを回収し、
いわゆる廃トナーとして系外へ排出していた。

【０００３】しかし、近年、複写機の需要が増加し、コ
ピーボリュームの大きな機械（すなわち大型の高速複写
機）の需要がさらに大きくなりつつある。こういった高
速複写機においては廃トナーか大量に発生するため、廃
棄物（廃プラスチック）として処理した場合、環境汚染
を招く恐れがある。このため、最近、該廃トナーを再使
用する検討が行われつつある。該廃トナーを再使用する
ことが可能になれば、トナーの有効利用ができるととも
に、機内のスペースを簡略化することができ、機械のコ
ンパクト化が可能になるというメリットも考えられる。

【０００４】液体トナーの製造方法においては、特開平
１０−０１０７９６号公報、特開平７−２３４５５１号
公報等にあるように顔料と樹脂を溶融混練、粉砕したも
のを分散媒等と共に、ケディーミル、ボールミル、サン
ドミル等のメディアミルでの材料を入れ分散するのが一
般的であった。しかし、特にシリコーンオイルを分散媒
にした場合、顔料の分散性が非常に悪く、好適な粒径ま
で十分に分散できなかったり、あるいは分散時間が長く
かかる等の問題があった。

【０００５】ところで、これまで廃トナーを再利用した
場合、反射画像濃度の低下、地カブリ及び反転カブリの
悪化、トナー飛散の発生等の悪影響があった。さらに、
廃トナーの搬送性及び耐久性に注目し、トナー構成を考
慮したものが、特開平１−２１４８７４号公報や特開平
２−１１０５７２号公報等で開示されているが、耐ブロ
ッキング性悪化等の弊害を生じる可能性がある。

【０００６】特開平２−１５７７６５号公報では、リサ
イクル系においてトナー粒度分布を規定したものが開示
されているが、該発明は乾式２成分系現像方法に限定し
ているうえ、トナーの体積平均粒径が３〜２０μｍと、
比較的大きな粒径のものも含んでおり、こういった粒径
のトナーはくり返し画出しを続けていくと、反射画像濃
度の低下をもたらす傾向がある。また、米国特許第４２
９９９０号明細書では、２０〜３５μｍの磁性トナーを
１０〜５０質量％含有する現像剤を使用するジャンピン
グ現像法が提案されている。磁性トナーを摩擦帯電さ
せ、スリーブ上にトナー層を均一に薄く塗布と、さらに
磁性トナーの環境特性を向上させるために適したトナー
粒径の工夫がなされている。特開平２−２８４１５６号
公報では、体積分布の変動係数値と５μｍ以下のトナー
の個数割合を規定したトナーが提案されている。これら
トナーをリサイクル系に用いた場合、コピーを続けてい
くに従い、微粉の個数の割合が増えてゆき、これに伴
い、地カブリが悪化する傾向がある。

【０００７】更に、特許第２８９９１９３号公報では補
給トナーの質量平均径、個数分布の変動係数、及び回収
トナーの個数分布等を規定している。しかしこれらも長
時間、多数枚にわたる複写において終始高い反射画像濃
度を維持し、優れた画質を有し、カブリ及びトナー飛散
を抑制するには至っていない。つまり前記課題はトナー
粒度分布や変動係数では解決できていないことが明白と
なっている。従来、回収トナー中に含まれる紙粉等の混
入による影響も挙げられているが、我々の検討からトナ
ーによっては紙粉による影響を殆ど受けない系があるこ
とも見出されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の課題及び要望に応えるためになされたものであり、
機内でトナーが回収されるリサイクル系において、長時
間、多数枚にわたる複写においても、終始高い反射画像
濃度を維持し、優れた画質を有し、カブリ及びトナー飛
散の発生も起こらないトナー画像が得られる現像用トナ
ー及び画像形成方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、前記課
題を解決するために、次の（１）乃至（５）構成を有す
るものである。 （１）画像形成後、回収されて再使用される回収トナー
からなる現像用トナーにおいて、前記トナーは無機微粒
子が表面処理され、前記画像形成の際に補給される補給
トナー中の無機微粒子含有量Ａと、前記回収トナー中の
無機粒子含有量Ｂの関係がＢ＝１．１Ａ〜１０．０Ａの
範囲内となることを特徴とする現像用トナー。 （２）前記無機微粒子Ａ及び無機微粒子ＢがＳｉ及びＴ
ｉから構成されることを特徴とする前記（１）記載の現
像用トナー。 （３）前記無機微粒子Ａに少なくともシリカ、チタン、
アルミナを用いることを特徴とする前記（１）又は
（２）記載の現像用トナー。 （４）前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の現像用
トナーを使用する画像成形方法。 （５）前記回収したトナーは、トナーホッパ内で一旦補
給トナーと混合されて後、現像手段に供給される前記
（４）記載の画像形成方法。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像用トナー
及び画像形成方法の実施の形態について詳述する。尚、
本発明に係る画像形成方法は以下の説明の実施形態に限
るものではない。

【００１１】一般に高速複写機において、最近ますます
需要が増加しつつあり、そのためさらに高速の複写機に
よってコピーボリュームを増やそうという試みがなされ
ている。このように、コピーボリュームを増やすことに
よって消費するトナーの量も増大し、これに伴い未転写
トナー（すなわち廃トナー）の量も増大する。これま
で、この未転写トナーは、クリーニングブレードの如き
クリーニング手段でかき落とされた後、クリーナー室ま
たは回収室に送られ、系外へ排出され、再使用していな
かった。この理由は、廃トナーを再利用した場合、反射
画像濃度の低下、地カブリ及び反転カブリの悪化、トナ
ー飛散の発生等の弊害があったからである。

【００１２】そこで、本発明者らは、これらの弊害が発
生する原因を調べるため、複写スタート時から随時、像
担持体上のトナーを採集し、各種の物性値を測定してみ
た。その結果、上述のような弊害が出始める前後で、ト
ナーに被覆されている無機微粒子の含率に差異が見られ
た。即ち、反射画像濃度が下がり、カブリが悪化するに
つれて、像担持体上のトナーの無機微粒子は低下するこ
とがわかった。この理由について本発明者らが鋭意検討
をしたところ、潜像保持体に現像されたトナーのうち、
回収されるトナーはＯＰＣ（像担持体）とクリーニング
ブレードによる摺擦や、回収経路にあるアジテータ、回
収トナー搬送スクリュウ等による加圧力によりトナー表
面に処理された添加剤が脱離することが判った。

【００１３】このようにして回収された回収トナーは補
給トナーよりも流動性にも劣る為、スタート時のトナー
とは電荷保持能力が異なるため、現像された際、カブリ
や飛散の原因となり、また、像担持体上に現像されうる
トナーの量も減少し、反射画像濃度が低下する。そこ
で、これらの問題を解決するため、本発明者らが鋭意検
討を加えた結果、次のような回収した現像用トナー及び
画像形成方法を採用することが有効であることがわかっ
た。

【００１４】以上のことから本発明に係る現像用トナー
は、画像形成後、回収されて再使用される回収トナーか
らなる現像用トナーであり、前記トナーは無機微粒子が
表面処理され、前記画像形成の際に補給される補給トナ
ー中の無機微粒子含有量Ａと、前記回収トナー中の無機
粒子含有量Ｂの関係がＢ＝１．１Ａ〜１０．０Ａの範囲
内となることを特徴とする。

【００１５】すなわち、回収されたトナーの表面に補給
トナーよりもより多くの無機微粒子に代表される添加物
が存在するようなトナー及びプロセスとする事が望まし
いことが判った。具体的な手法は特に制限はないが、例
えば、無機微粒子であるシリカ等の添加剤をトナーに混
合する際の混合攪拌力を強めることにより、前記回収ト
ナー経路内での添加剤脱離を抑制できる。また画像形成
プロセス側でのアプローチとして紙粉を回収トナーに均
一混入させ、補給トナー中の添加剤が脱離し難いようス
ペーサー効果を持たせることなどを挙げることができ
る。

【００１６】前記トナーにおける無機微粒子量、無機粒
子測定は特に規定はないが、ＩＣＰ（高周波誘導加熱発
光分析）や蛍光Ｘ線等により定量することができる。補
給トナーに表面処理されている無機微粒子含有量Ａと、
この補給トナーから得られた回収トナー中の無機微粒子
含有量Ｂの関係は上述したように、Ｂ＝１．１Ａ〜１
０．０Ａの範囲内にあり、特に、Ｂ＝１．２Ａ〜８．０
Ａの範囲にあることが好ましい。

【００１７】前記回収トナーの条件を満たすために、現
像プロセス側からのアプローチとしては例えばクリーニ
ング工程改善が挙げられ、弾性ブレードによるクリーニ
ング、弾性ローラによるクリーニング、ウェッジクリー
ニング、ファーブラシクリーニング、磁気ブラシクリー
ニング及びこれらの組み合わせによるクリーニング方式
等がある。本発明においてはいずれの方法でも好ましく
用いることができるが、弾性ブレードによるクリーニン
グ方式がより好ましく使用することができる。

【００１８】本発明に係る画像形成方法において、前記
回収したトナーは、トナーホッパ内で一旦補給トナーと
混合されて後、現像手段に供給されることが望ましい。
即ち、クリーニングされた未転写の回収トナーを使用す
る方法としては、クリーニングしたトナーを補給用トナ
ーが入っているホッパーに戻し、そのまま現像器に送る
方法とがあるが、軽く攪拌した後に現像手段である現像
器等に送る方法が好ましい。

【００１９】本発明に係る画像形成方法に使用する無機
微粒子が表面処理されるトナーとしては、次のような構
成のものが好ましく用いられる。前記トナーに表面処理
がなされる無機微粒子Ａ及び無機微粒子ＢとしてはＳｉ
及びＴｉから構成される無機微粒子であることが望まし
い。特に、前記無機微粒子Ａに少なくともシリカ、チタ
ン、アルミナを用いることが望ましい。

【００２０】本発明に係る画像形成方法のトナーに用い
られる無機微粒子としては、具体的にシリカ微粒子、ア
ルミナ微粉子、酸化チタン微粒子等が挙げられ、特に、
シリカ微粉末は、必要に応じ、疎水化、帯電性コントロ
ール、などの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコ
ーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオ
イル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカ
ップリング剤、その他の有機ケイ素化合物等の処理剤
で、あるいは種々の処理剤で併用して処理されているこ
とも好ましい。

【００２１】前記無機微粒子がシリカ微粉体であれば、
ＢＥＴ法で測定した窒素吸着による比表面積が１０ｍ^２
／ｇ以上、特に５０〜３００ｍ^２／ｇの範囲内のものが
良好な結果を与える。磁性トナー１００質量部に対して
シリカ微粉末０．０５〜７質量部、好ましくは０．１〜
６質量部使用するのが良い。

【００２２】前記シリカ微粒子以外のものとしては、例
えばテフロン（登録商標）、ステアリン酸亜鉛、ポリ弗
化ビニリデンの如き滑剤（中でもポリ弗化ビニリデンが
好ましい）、酸化セリウム、炭化ケイ素、チタン酸スト
ロンチウムの如き研磨剤（中でもチタン酸ストロンチウ
ムが好ましい）、酸化チタン、酸化アルミニウム、疎水
性酸化チタン、疎水性酸化アルミニウムの如き流動性付
与剤（中でも特に疎水性酸化チタンが好ましい）、ケー
キング防止剤、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化アン
チモン、酸化スズの如き導電性付与剤、及びトナーと逆
極性の白色微粒子または黒色微粒子を現像性向上剤等が
挙げられる。これらは、少量用いることもできる。

【００２３】本発明に係る画像形成方法に用いる現像用
トナーは少なくともトナーバインダーと着色剤とからな
る。先ず、前記トナーのバインダー（結着樹脂）として
は、オイルを塗布とする加熱加圧ローラ定着方式、或い
はオイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式を使
用する場合、また加圧定着方式を使用する場合等に分け
て選択使用することができる。

【００２４】オイルを塗布する熱加圧ローラ定着方式を
使用する場合の具体的なトナーバインダーとしては、ポ
リスチレン、ポリ−ｐ−クロルスチレン、ポリビニルト
ルエンの如きスチレン及びその置換体の単重合体；スチ
レン−ｐ−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニル
トルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合
体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロ
ルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニ
トリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重
合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチ
レン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジ
エン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレ
ン−アクリロニトリル−イソプレン共重合体、スチレン
−アクリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン
系共重合体；ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、天然変
性フェノール樹脂、天然樹脂変性マレイン酸樹脂、アク
リル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニール、シリコ
ーン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミ
ド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポ
リビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロインデン樹
脂、石油系樹脂などが使用できる。

【００２５】オイルを殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定
着装置を使用する場合は、トナー像支持体部材上のトナ
ー像の一部がローラに転移するオフセット現象の抑制、
及び転写材に対するトナーの密着性が重要である。より
少ない熱エネルギーで定着するトナーは、通常保存中も
しくは現像器中でブロッキングもしくはケーキングし易
い性質であるので、同時にこれらの問題も考慮しなけれ
ばならない。これらの現象にはトナー中のバインダーの
特性が最も大きく関与している。本発明者らの研究によ
れば、トナー中の磁性体の含有量を減らすと、定着時に
転写材に対するトナーの密着性は良くなるが、オフセッ
トが起こり易くなり、またブロッキングもしくはケーキ
ングも生じ易くなる。それゆえ、本発明においてオイル
を殆ど塗布しない加熱加圧ローラ定着方式を用いる時に
は、バインダーの選択が重要である。

【００２６】このようなことからオイルを殆ど塗布しな
い加熱加圧ローラ定着装置を使用する場合の好ましいト
ナーバインダーとしては、架橋されたスチレン系共重合
体もしくは架橋されたポリエステル等を挙げることがで
きる。スチレン系共重合体のスチレンモノマーに対する
コモノマーとしては、例えば、アクリル酸、アクリル酸
メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリ
ル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸−２−
エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタ
クリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリルニト
リル、アクリルアミドのような二重結合を有するモノカ
ルボン酸もしくはその置換体；例えば、マレイン酸、マ
レイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチ
ルのような二重結合を有するジカルボン酸及びその置換
体；例えば塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニルの
ようなビニルエステル類；例えばエチレン、プロピレ
ン、ブチレンのようなエチレン系オレフィン類、例えば
ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトンのようなビ
ニルケトン類；例えば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のようなビニ
ルエーテル類；等のビニル単量体が挙げられる。これら
は、単独もしくは２つ以上用いられる。

【００２７】前記架橋剤としては、主として２個以上の
重合可能な二重結合を有する化合物が用いられる。例え
ば、ジベニルベンゼン、ジビニルナフタレンのような芳
香族ジビニル化合物、例えば、エチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールメタクリレート、１，
３−ブタンジオールジメタクリレートのような二重結合
を２個有するカルボン酸エステル、例えば、ジビニルア
ニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビ
ニルスルホンのようなジビニル化合物、及び３個以上の
ビニル基を有する化合物等が挙げられる。これらは、単
独もしくは混合物として用いられる。

【００２８】加圧定着方式を用いる場合のトナーバイン
ダーとしには、圧力定着トナー用結着樹脂の使用が可能
である。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメ
チレン、ポリウレタンエラストマー、エチレン−エチル
アクリレート共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、アイオノマー樹脂、スチレン−ブタジエン共重合
体、スチレン−イソプレン共重合体、線状飽和ポリエス
テル、パラフィンなどがある。

【００２９】前記トナーには正負の荷電制御剤をトナー
粒子に配合（内添）、またはトナー粒子と混合（外添）
して用いることが好ましい。荷電制御剤によって、現像
システムに応じた最適の荷電量コントロールが可能とな
り、特に本発明では粒度分布と荷電とのバランスをさら
に安定したものとすることが可能であり、荷電制御剤を
用いることで先に述べたところの粒径範囲毎による高画
質化のための機能分離及び相互補完性をより明確にする
ことができる。

【００３０】前記正荷電制御剤としては、ニグロシン及
び脂肪酸金属塩等による変性物やトリブチルベンジルア
ンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸
塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート
などの四級アンモニウム塩やジブチルスズオキサイド、
ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキ
サイドなどのジオルガノスズオキサイドやジブチルスズ
ボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシル
スズボレートなどのジオルガノスズボレートを単独ある
いは２種類以上組み合わせて用いることができる。これ
らの中でも、ニグロシン系化合物、有機四級アンモニウ
ム塩の如き荷電制御剤が特に好ましく用いられる。

【００３１】前記負荷電制御剤としては、例えば有機金
属化合物、キレート化合物が有効である。その例として
はアルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセ
チルアセトナート、３，５−ジタ−シャリ−ブチルサリ
チル酸クロム等があり、特にアセチルアセトン金属錯
体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ酸あるいはサリチル酸
系の金属錯体または塩が好ましく、特にサリチル酸系金
属錯体、モノアゾ金属錯体またはサリチル酸系金属塩が
好ましい。

【００３２】前記トナーに内添する際、このような正負
の荷電制御剤が、バインダー樹脂１００質量部に対して
０．４〜１９質量部、更には０．６〜１１質量部を用い
ることが好ましい。

【００３３】前記トナーに使用し得る着色剤としては、
任意の適当な顔料または染料が挙げられる。例えば顔料
としてカーボンブラック、アニリンブラック、アセチレ
ンブラック、ナフトールイエロー、ハンザイエロー、ロ
ーダミンレーキ、アリザリンレーキ、ベンガラ、フタロ
シアニンブルー、インダンスレンブルー等がある。これ
らは定着画像の光学濃度を維持するのに必要充分な量が
用いられ、樹脂１００質量部に対し０．１〜２０質量
部、好ましくは３〜１５質量部の添加量が良い。同様の
目的で、染料が用いられる。例えばアゾ系染料、アント
ラキノン系染料、キサンテン系染料、メチン系染料等が
あり、樹脂１００質量部に対し、０．１〜２０質量部、
好ましくは０．３〜３質量部の添加量が良い。

【００３４】本発明に係る現像剤トナーが磁性トナーで
ある場合には、着色剤の役割をかねていてもよいが、磁
性材料を含有している。磁性トナー中に含まれる磁性材
料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等
の酸化鉄；鉄、コバルト、ニッケルのような金属或いは
これらの金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグ
ネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビス
マス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チ
タン、タングステン、バナジウムのような金属の合金お
よびその混合物等が挙げられる。

【００３５】前記強磁性体は平均粒子が０．１〜２μ
ｍ、好ましくは０．１〜０．５μｍのものが好ましい。
磁性トナー中に含有させる量としては樹脂成分１００質
量部に対し１０〜１００質量部、特に好ましくは樹脂成
分１００質量部に対し４０〜１５０質量部が良い。また
１０Ｋエルステッド印加での磁気特性が抗磁力２０〜１
５０エルステッド、飽和磁化５０〜２００ｅｍｕ／ｇ、
残留磁化２〜２０ｅｍｕ／ｇのものが好ましい。

【００３６】本発明に係る現像用トナーにキャリアを併
用する非磁性トナーである場合においては、そのキャリ
アは、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉の如き磁
性を有する粉体、ガラスビーズ等及びこれらの表面を樹
脂等で処理したものなどが挙げられる。前記トナー１０
質量部に対して、キャリア１０〜１０００質量部、好ま
しくは３０〜５００質量部を使用するのが良い。キャリ
アの粒径としては４〜１００μｍ、好ましくは１０〜８
０μｍ、更に好ましくは２０〜６０μｍのものが小粒径
トナーとのマッチングにおいて好ましい。またトナーを
十分に現像させる為にキャリアは樹脂及び／またはシリ
コーン化合物で被覆してあることが好ましい。

【００３７】前記現像トナーは、キャリア粒子の表面を
汚染し易い傾向にあるので、これを予防する為にもキャ
リア粒子表面を樹脂で被覆することが好ましい。高速機
に適用した際の耐久性に於いても利点がある。更に、ト
ナーの荷電制御を目的として行うこともできる。前記キ
ャリアの被覆層を形成するための樹脂としては、例えば
シリコーン系樹脂、シリコーン系化合物、フッ素系樹脂
等を好ましく用いることができる。前記キャリアの被覆
層を形成するためのシリコン系樹脂またはシリコン系化
合物としては、具体的にポリシロキサン、例えばジメチ
ルポリシロキサン、フェニルメチルポリシロキサン等が
用いられる。アルキド変性シリコン、エポキシ変性シリ
コン、ポリエステル変性シリコン、ウレタン変性シリコ
ン、アクリル変性シリコン等の変性樹脂も使用可能であ
る。変性形態として、ブロック共重合体、グラフト共重
合体、くし形グラフトポリシロキサン等が使用可能であ
る。

【００３８】また実際の磁性粒子表面への塗布に際して
は、固形メチルシリコンワニス、固形フェニルシリコン
ワニス、固形メチルフェニルシリコンワニス、固形エチ
ルシリコンワニス、各種変性シリコンワニス等、シリコ
ン樹脂をワニス状にしておいて磁性粒子をその内へ分散
させる方法、或いは、ワニスを磁性粒子に噴霧する方法
等がとられる。前記キャリアの芯材の材質としては、例
えば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、
マンガン、クロム、希土類等の金属及びそれらの合金ま
たは酸化物などが使用できる。好ましくは金属酸化物粒
子より好ましくは磁性フェライト粒子が使用できる。

【００３９】前記キャリアは、平均粒径１０〜１００μ
ｍ、好ましくは、１３〜５５μｍの範囲を有するものが
良い。キャリアの平均粒径が１０μｍ未満では、キャリ
アが潜像保持体（像担持体等）上に現像（トナーととも
に転写）され易くなり、潜像保持体やクリーニングブレ
ードを傷つけ易くなる。一方、キャリアの平均粒径が１
００μｍより大きいと、キャリアのトナー保持能が低下
し、ベタ画像の不均一さ、トナー飛散、かぶり等が発生
し易くなる。このようなキャリア芯材は、磁性材料のみ
から構成されていてもよく、また磁性材料と非磁性材料
との結合体から構成されていてもよく、更には二種以上
の磁性粒子の混合物であっても良い。

【００４０】前述したキャリア芯材の表面を前記被覆樹
脂で被覆する方法としては、該樹脂を溶剤中に溶解もし
くは懸濁せしめて芯材表面に塗布し、前記樹脂を磁性粒
子等からなる芯材に付着せしめる方法が好ましい。前記
被覆樹脂の処理量は被覆材の成膜性や耐久性から一般に
総量でキャリア芯材に対し０．２〜３３質量％、好まし
くは０．５〜２４質量％の範囲が好ましい。

【００４１】本発明に係る現像用トナーを作製するに
は、ビニル系または非ビニル系の熱可塑性樹脂、磁性粉
または顔料または染料、荷電制御剤、その他の添加剤等
をボールミルの如き混合機により充分混合してから加熱
ロール、ニーダー、エクストルダーの如き混練機を用い
て溶融、捏和及び練肉して樹脂類を互いに相溶せしめた
中に顔料又は染料を分散又は溶解せしめ、冷却固化後粉
砕及び厳密な分級を行って本発明に係るトナーを得るこ
とができる。本発明のトナーは特に厳密な分級を必要と
するが、この為には粉砕工程も重要であり、厳密な分級
を行う為微粉砕物の粒度分布をなるべくシャープにして
おく必要がある。この為には、微粉砕を行う前に２ｍｍ
以下、好ましくは１ｍｍ以下、更に好ましくは０．７ｍ
ｍ以下に粗砕しておくことが好ましい。中粉砕工程を導
入し、１０〜９０μｍ程度に粉砕してから、微粉砕する
ことが特に好ましい。このように小さな粒径から、微粉
砕することにより、微粉砕物の粒度分布をシャープにす
ることで分級工程により本発明の特徴とする粒度分布に
厳密に分級できる様になる。

【００４２】本発明に係る現像用トナーは、円筒スリー
ブの如きトナーの担持体から感光体の如き潜像保持体
（像担持体）へトナーを飛翔させながら潜像を現像する
画像形成方法に適用するのが好ましい。トナーは主にス
リーブ表面との接触によってトリボ電荷が付与され、ス
リーブ表面上に薄層状に塗布される。トナーの薄層の層
厚は現像領域における感光体とスリーブとの間隙よりも
薄く形成される。感光体上の潜像の現像に際しては、感
光体とスリーブとの間に交互電界を印加しながらトリボ
電荷を有するトナーをスリーブから感光体へ飛翔させる
のが良い。交互電界としては、パルス電界、交流バイア
スまたは交流と直流バイアスが相乗のものが例示され
る。

【００４３】

【実施例】以下、本発明に係る現像用トナー及び画像成
形方法を実施例により具体的に説明する。尚、本発明に
係る現像用トナー及び画像形成方法は以下の実施例に限
るものではない。以下の配合における「部」はすべて質
量部である。

【００４４】（実施例１） トナー材料 ・スチレン／アクリル酸ブチル／マレイン酸ブチル／ジ
ビニルベンゼン共重合体（共重合質量比 ８０：１０：
８：２） １００部 ・３，５−ジタ−シャリ−ブチルサリチル酸のクロム錯
体（個数平均粒径 ３μｍ） ２部 ・低分子量プロピレン−エチレン共重合体 ４部

【００４５】前記材料を、ブレンダーミキサーにてよく
前混合した後、温度１７０℃に設定した２軸混練押出機
によって混練した。得られた混練物を冷却し、カッター
ミルにて粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機
を用いて微粉砕し、得られた微粉砕粉を固定壁型風力分
級機で分級して分級粉を生成した。さらに、得られた分
級粉をコアンダ効果を利用した多分割分級装置（日鉄鉱
業社製エルボジェット分級機）で、超微粉及び粗粉を同
時に厳密に分級除去して、質量平均粒径（Ｄ4）が８．
２μｍの黒色トナーを得た。このトナー１００部に、日
本アエロジル性Ｒ９７２シリカ ０．６部を加え、ヘン
シェルミキサーで混合して、負帯電性二成分系トナーを
得た。更に、このトナー８部と、ビニリデンフルオライ
ド−テトラフルオロエチレン共重合体（モノマー重合質
量比８０／２０）、スチレン−２エチルヘキシルアクリ
レート−メチルメタクリレート共重合体（モノマー重合
質量比５０／３０／２０）の１：１の混合樹脂を０．７
質量％被覆したフェライトキャリア（体積平均粒径５０
μｍ）９０部を混合して、二成分現像剤とした。

【００４６】調製したトナー剤をリコー製ｉｍａｇｉｏ
ＭＦ２７３０改造機にセットし、ＲＩＣＯＨ製ＴＹＰＥ
６０００ペーパーにて連続２０万枚の画出しテストを行
った後に回収された未転写のトナー（クリーニングされ
たトナー）を内部の搬送スクリューから採取した。ＩＣ
Ｐ（高周波誘導加熱発光分析）によるＳｉ量を測定した
ところ以下の通りであった。尚ここで求めた値は添加剤
混合前のトナー母体を１００とした場合の添加量であ
る。 Ａ 補給トナー：０．７８％ Ｂ 連続２０万枚後の回収トナー：１．５５％（Ｂ＝
１．９９Ａ） 回収トナー表面には紙成分も多く存在しており、前記Ｓ
ｉ量中にはトナー添加剤の他に紙粉成分も多く計測され
ていると考えられる。この２０万枚画出し後において、
画像を評価したところ、高い反射画像濃度を維持してお
り、カブリ、トナー飛散ともに発生せず、スタート時と
同様な鮮明な高画質が維持されている事が確認された。

【００４７】（比較例１）実施例１と同様にして、添加
剤混合に於けるヘンシェルミキサーの混合羽攪拌速度を
実施例１の２０％に遅くした事以外は実施例１と同様に
した。実施例１と同様連続２０万枚の画出しテストを行
った後に回収された未転写のトナー（クリーニングされ
たトナー）を内部の搬送スクリューから採取した。ＩＣ
Ｐ（高周波誘導加熱発光分析）によるＳｉ量を測定した
ところ以下の通りであった。 Ａ 補給トナー：０．７８％ Ｂ 連続２０万枚後の回収トナー：０．５５％（Ｂ＝
０．７１Ａ） この２０万枚画出し後において、画像を評価したとこ
ろ、高い反射画像濃度を維持しているが、特にカブリ、
トナー飛散とも大きく低下しており、実用外レベルであ
った。

【００４８】（実施例２） トナー材料 ・スチレン／ブチアクルレート共重合樹脂（重合モノマ
ー質量比６５：３５、及び質量平均分子量（Ｍｗ）２０
万，酸価２０） １００部 ・ビスコール３３０Ｐ（三洋化成） ３部 ・Ｓ−３４（オリエント化学） ２部 ・カーボンブラック（三菱化学＃Ｃ４４） １３部 前記材料をヘンシェルミキサーにて前混合したあと、１
６０℃で５．５ｍ^3／秒の脱気装置を付加した２軸混練
押出機によって溶融混練を行なった。混合物を放冷後、
ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、さらに
風力分級機を用いて分級し、トナーＡを得た。

【００４９】前記トナー１００部に対し、疎水化処理を
行なった負帯電性シリカ微粉体Ｒ−９７２（日本アエロ
ジル社）１．６部と酸化チタン１．０部を加え、ヘンシ
ェルミキサーにて混合しトナーを得た。この現像剤をリ
コー製ｉｍａｇｉｏＭＦ２７３０改造機にセットし、リ
サイクルペーパーであるリコー製 紙源 により２０万枚
の画出しテストを行った。ＩＣＰ（高周波誘導加熱発光
分析）によるＳｉ量、Ｔｉ量を測定したところ以下の通
りであった。 Ａ 補給トナー：Ｓｉ量１．５９％、Ｔｉ量０．９９％ Ｂ 連続２０万枚後の回収トナー：２．８％、Ｔｉ量
１．０５％ Ｓｉ：Ｂ＝１．８６Ａ Ｔｉ：Ｂ＝１．０６Ａ リサイクルペーパーを用いた為か、回収トナー表面には
紙成分もより多く存在しており、前記Ｓｉ量中にはトナ
ー添加剤の他に紙粉成分も多く計測されていると考えら
れる。この２０万枚画出し後において、画像を評価した
ところ、高い反射画像濃度を維持しており、カブリ、ト
ナー飛散ともに発生せず、スタート時と同様な鮮明な高
画質が維持されている事が確認された。

【００５０】（実施例３）前記無機微粒子剤をデグサ社
製Ｈ−２０００ ２．５％としたこと以外は実施例２と
同様にし、トナーを得た。この現像剤をリコー製ｉｍａ
ｇｉｏＭＦ２７３０改造機にセットし、リサイクルペー
パーであるリコー製 紙源 により２０万枚の画出しテス
トを行った。ＩＣＰ（高周波誘導加熱発光分析）による
Ｓｉ量を測定したところ以下の通りであった。 Ａ 補給トナー：Ｓｉ量２．４９％ Ｂ 連続２０万枚後の回収トナー：６．８％（Ｂ＝２．
７３Ａ） この２０万枚画出し後において、画像を評価したとこ
ろ、高い反射画像濃度を維持しており、カブリ、トナー
飛散ともに発生せず、スタート時と同様な鮮明な高画質
が維持されている事が確認された。

【００５１】（実施例４）ポリエステル系バインダーポ
リマー（テレフタル酸・ビスフェノールＡ共縮合体、質
量平均分子量１万） ９５部、着色剤（三菱化学製Ｃ−
４４） １０部と負荷電剤制御剤（クロム錯体化合物）
４部とし、前記材料をヘンシェルミキサーにより十分
予備混合を行い、二軸式押出し機で溶融混練し、冷却後
ハンマーミルをもちいて約１〜２ｎｍ程度粗粉砕し、次
いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。
更に得られた微粉砕物を多分割分級装置で微粉及び粗粉
を同時に厳密に除去した。

【００５２】次いで日本アエロジル製Ｒ８０５ ０．７
％を添加し、ヘンシェルミキサーにて混合し、トナーを
得る事以外は実施例１と同様にし、リサイクルペーパー
であるリコー製 紙源 により２０万枚の画出しテストを
行った。ＩＣＰ（高周波誘導加熱発光分析）によるＳｉ
量を測定したところ以下の通りであった。 Ａ 補給トナー：Ｓｉ量０．６８％ Ｂ 連続２０万枚後の回収トナー：３．７％（Ｂ＝５．
４４Ａ） この２０万枚画出し後において、画像を評価したとこ
ろ、高い反射画像濃度を維持しており、カブリ、トナー
飛散ともに発生せず、スタート時と同様な鮮明な高画質
が維持されている事が確認された。

【００５３】（比較例２）実施例３と同様にして、画像
評価機内の回収トナー搬送経路内に２８０メッシュを工
夫し紙粉除去を目的としたフィルターを設置。実施例１
と同様連続５万枚の画出しテストを行った。５万枚後に
回収された未転写のトナー（クリーニングされたトナ
ー）を内部の搬送スクリューからトナーを採取し、ＩＣ
Ｐ（高周波誘導加熱発光分析）によるＳｉ量を測定した
ところ以下の通りであった。 Ａ 補給トナー：０．６％ Ｂ 連続２０万枚後の回収トナー：０．５５％（Ｂ＝
０．９２Ａ） ５万枚画出し後において、画像を評価したところ、ラン
初期は問題ないが、５千枚画像だしあたりからメッシュ
通過後のトナーは搬送性に劣る為か搬送経路内でトナー
が凝集し易く、これが原因によるカブリ、トナー飛散が
多く発生している。

【００５４】その後、前記フィルターを装置が撤去し、
１０万枚の画像を得たところスタート時と同様な鮮明な
高画質が維持されている事が確認された。この時の回収
トナーＳｉ量は以下の通りであった。 Ｂ 連続２０万枚後の回収トナー：４．２％（Ｂ＝７．
０Ａ）

【００５５】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明に係る現像用
トナー及び画像形成方法によれば、前記トナーは無機微
粒子が表面処理され、前記画像形成の際に補給される補
給トナー中の無機微粒子含有量Ａと、前記回収トナー中
の無機粒子含有量Ｂの関係がＢ＝１．１Ａ〜１０．０Ａ
の範囲内にあるので、機内でトナーが回収されるリサイ
クル系において、トナー画像は長時間、多数枚にわたる
複写においても、終始高い反射画像濃度を維持し、優れ
た画質を有し、カブリ及びトナー飛散の発生も起こらな
い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 浩明 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 中井 洋志 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 樋口 博人 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 朱 冰 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 Ｆターム(参考） 2H005 AA08 CB07 CB13 DA07 EA07 2H077 AA37 AC16 AD06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像形成後、回収されて再使用される回
   収トナーからなる現像用トナーにおいて、前記トナーは
   無機微粒子が表面処理され、前記画像形成の際に補給さ
   れる補給トナー中の無機微粒子含有量Ａと、前記回収ト
   ナー中の無機粒子含有量Ｂの関係がＢ＝１．１Ａ〜１
   ０．０Ａの範囲内となることを特徴とする現像用トナ
   ー。
2. 【請求項２】 前記無機微粒子Ａ及び無機微粒子ＢがＳ
   ｉ及びＴｉから構成されることを特徴とする請求項１記
   載の現像用トナー。
3. 【請求項３】 前記無機微粒子Ａに少なくともシリカ、
   チタン、アルミナを用いることを特徴とする請求項１又
   は２記載の現像用トナー。
4. 【請求項４】 前記請求項１乃至３のいずれかに記載の
   現像用トナーを使用する画像成形方法。
5. 【請求項５】 前記回収したトナーは、トナーホッパ内
   で一旦補給トナーと混合されて後、現像手段に供給され
   る請求項４記載の画像形成方法。