JP2003066645A - ２成分現像剤および、これを用いる画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高品位の画像を安定して形成することができ
る２成分現像剤および、これを用いる電子写真方式の画
像形成方法を提供する。 【解決手段】 本発明の２成分現像剤はワックスを分散
したトナーと、キャリアとからなり、ＷTiを酸化チタン
の重量、ＷSiをシリカの重量とするとき、上記トナー
は、酸化チタン微粉末とシリカ微粉末を、下記の式
（１）および式（２）に示す範囲で併用して調製され
る。 ０．４＜ＷTi／ＷSi＜１．０ ……（１） １．０＜ＷTi＋ＷSi＜２．０ ……（２） この２成分現像剤は、トナーリサイクル機構を有する電
子写真方式の画像形成装置において、所定構成の感光体
の周速を３５０〜５５０ｍｍ／ｓｅｃの高速として画像
形成を行う場合に有効に用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２成分現像剤およ
び画像形成方法に関し、特に、現像剤リサイクル機構を
有する電子写真方式の画像形成装置により、前記２成分
現像剤を用いて行う画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、２成分現像剤を用いる電子写真法
による画像形成方法は広く知られ、プリンタや複写機等
に利用されている。ところで、最近の画像形成装置とし
ては、特開昭６０−４１０７９号公報に開示されている
ように、トナーにより感光体上に形成された潜像を現像
画像とし、これを転写紙（記録用紙）に転写するように
構成するとともに、感光体ドラムの表面に残留したトナ
ーを除去するためのクリーナーと、このクリーナーで除
去されたトナーを現像装置に戻すリサイクル装置とを有
するものが多くなってきている。

【０００３】一方、特開平７−１９９５３８号公報に開
示されているように、低温定着のリサイクルシステムに
おいては、トナー劣化が少なく長時間良好な画質を形成
することのできるトナーが提案されている。このトナー
は、流動性向上剤として帯電量を増加させる添加剤と、
減少させる添加剤との２種類を配合し、さらに離型剤と
してカルナウバワックス等を添加したものである。

【０００４】また、近年ではコピー、プリントの高速化
に伴い、システム速度（感光体の周速）が早くなって来
ている。さらに、環境に配慮してクリーニング手段から
の回収トナーを現像部に戻す、いわゆるトナーリサイク
ル機構を有するシステムが一般的となっている。

【０００５】しかし、これらの高速化機構やリサイクル
機構には数々の問題点がある。高速化機構では、現像剤
中のトナーの消費速度が早いため、補給されるトナーで
は、帯電が早急に立ち上がる必要がある。これが遅いと
地汚れ、トナー飛散などが発生する。また、リサイクル
機構を有するシステムの場合、リサイクルされて現像部
に戻されたトナーは、リサイクル経路の熱や圧力により
添加剤がトナー表面に埋没している場合がある。このよ
うなトナーは流動性が著しく悪化しており、補給されて
も現像剤に均一分散されにくく、凝集した状態で現像さ
れるため、画像品質を著しく悪化させる。また、帯電の
立ち上がりも悪いため地汚れ、トナー飛散などが発生す
る。さらに、リサイクルされて現像部に戻されたトナー
は、リサイクル経路の熱や圧力により、トナー表面にワ
ックスがブリードアウト（析出）している場合がある。

【０００６】ワックスがトナー表面にブリードアウトし
た場合、現像器内の攪拌により、ワックスがキャリア表
面に付着したり、感光体表面に付着したりする。前者の
現象をキャリアスペントと呼び、後者の現象をフィルミ
ングと呼ぶ。キャリアスペントが発生すると、トナー極
性が負の場合、同じ極性のワックスがキャリアに付着す
ることにより現像剤の帯電量が低下する現象が発生す
る。このため、帯電の立ち上がりが悪くなり地汚れ、ト
ナー飛散などが発生する。また、フィルミングが発生す
ると、感光体の電位が低下するため、画像濃度低下や地
汚れが発生する。このフィルミングを防止する方法とし
て、感光体をクリーニングブレードなどで削る方法が提
案されているが、これでは感光体の寿命を短くしてしま
う。

【０００７】これに対し近年、感光体の寿命を長くする
方法として感光層と、金属酸化物を含有する保護層とを
導電性支持体上に設けた感光体が考案されている。この
感光体は膜削れに対しては非常に強く、長寿命の達成が
可能であるが、リサイクル機構を搭載したシステムでは
感光体の膜削れが少ないため、フィルミングが悪化しや
すくなる不具合がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、システ
ムの高速化機構とトナーリサイクル機構とを有するシス
テムにおいても高品位の画像を安定して形成することが
できる２成分現像剤および、これを用いる画像形成方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
ワックスを分散したトナーと、キャリアとからなり、電
子写真方式の画像形成装置に用いられる２成分現像剤で
あって、前記トナーは、酸化チタン微粉末とシリカ微粉
末を下記の式（１）および式（２）に示す範囲で併用し
てなることを特徴とする２成分現像剤である。 ０．４＜ＷTi／ＷSi＜１．０ ……（１） １．０＜ＷTi＋ＷSi＜２．０ ……（２） ただし、ＷTiは酸化チタンの重量、ＷSiはシリカの重量
である。

【００１０】請求項２に係る発明は、前記ワックスがカ
ルナウバワックス及び／又はライスワックスであること
を特徴とする請求項１に記載の２成分現像剤である。

【００１１】請求項３に係る発明は、前記ワックスがカ
ルナウバワックス及び／又は合成エステルワックスであ
ることを特徴とする請求項１に記載の２成分現像剤であ
る。

【００１２】請求項４に係る発明は、前記ワックスの原
材料の平均粒径が１００μｍ〜６００μｍであることを
特徴とする請求項１，２または３に記載の２成分現像剤
である。

【００１３】請求項５に係る発明は、前記トナーの重量
平均粒径が５．０μｍ〜９．５μｍであることを特徴と
する請求項１〜４のいずれかに記載の２成分現像剤であ
る。

【００１４】請求項６に係る発明は、前記キャリアの重
量平均粒径が３０μｍ〜９０μｍであることを特徴とす
る請求項１〜５のいずれかに記載の２成分現像剤であ
る。

【００１５】請求項７に係る発明は、前記キャリアの表
面がシリコーン樹脂で被覆されていることを特徴とする
請求項１〜６のいずれかに記載の２成分現像剤である。

【００１６】請求項８に係る発明は、感光体上の転写残
トナーをクリーニング手段で回収し、該回収トナーを現
像部に戻すトナーリサイクル機構を有する電子写真方式
の画像形成装置において、ワックスを分散したトナー
と、キャリアとから成る２成分現像剤を用い、感光体の
周速を３５０〜５５０ｍｍ／ｓｅｃとして画像形成を行
う方法であって、導電性支持体上に感光層と、金属酸化
物を含有する保護層とを少なくとも設けた感光体を使用
するとともに、酸化チタン微粉末とシリカ微粉末を下記
の式（１）および式（２）に示す範囲で併用したトナー
を用いることを特徴とする画像形成方法である。 ０．４＜ＷTi／ＷSi＜１．０ ……（１） １．０＜ＷTi＋ＷSi＜２．０ ……（２） ただし、ＷTiは酸化チタンの重量、ＷSiはシリカの重量
である。

【００１７】請求項９に係る発明は、前記感光体の保護
層中に含有される金属酸化物がアルミナ、酸化チタン、
シルカの中から選ばれる一種であることを特徴とする請
求項８に記載の画像形成方法である。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１はトナーリサイクル機構を
有するデジタル複写機の全体構造を示す概略断面図であ
り、図２は前記トナーリサイクル機構の構造を示す断面
図である。図３は前記デジタル複写機に配備された定着
装置の構造を示す説明図である。

【００１９】図１に示すデジタル複写機は、周知の電子
写真方式を用いるもので、内部にドラム状感光体１を備
えている。感光体１の周囲には矢印Ａで示す回転方向に
沿って、電子写真複写工程を実施する帯電器２、露光手
段３、現像手段４、転写手段５、クリーニング手段６が
この順に配置されている。

【００２０】露光手段３は、複写機上面の原稿載置台７
上に置かれた原稿が読み取り手段８によって読み取られ
た画像信号を基に、感光体１上に静電潜像を形成する。
この静電潜像は、現像手段４によってトナー像化され、
そのトナー像が給紙装置９から給送されてくる転写紙に
転写手段５によって静電転写される。トナー像が載った
転写紙は、定着手段１０に搬送・定着された後に、機外
へ排出される。

【００２１】次に図１、２を参照して、上記画像形成工
程に用いられているトナーの動きについて説明する。現
像手段４は２成分現像装置であり、現像タンク５０内に
キャリアとトナーからなる現像剤を内包している。現像
手段４がトナー像を形成すると現像剤のトナーが消費さ
れ、その割合（トナー濃度）が減少する。そこで、画像
濃度の低下を抑えるために、現像剤中のトナー濃度Ｖｔ
がトナー濃度の目標値Ｖｒｅｆに対して所定値以下にな
ると、トナーホッパー５１からトナーを補給して、現像
剤中のトナー濃度が維持される。現像剤中のトナー濃度
は現像手段の下ケースに取り付けられた透磁率センサ５
２によって測定される。トナー濃度の目標値Ｖｒｅｆ
は、感光体上に作成した測定用トナー像（Ｐパターン）
をフォトセンサーで測定した値Ｖｓｐにより設定され
る。

【００２２】トナーホッパー５１から補給ローラ５３を
介して補給されたトナーは、現像手段４内の攪拌部材５
４によって、キャリアと攪拌・摩擦帯電される。キャリ
アとトナーからなる現像剤は、パドルホイール５５によ
って現像ローラ５６へ跳ね上げられ、現像ローラ５６内
の磁石によって現像ローラ５６上に吸着される。現像剤
は、現像ローラ外周のスリーブにより搬送され、余剰分
は現像ドクタ５７により掻き落とされる。感光体側に搬
送された現像剤中のトナーが静電潜像に対応して、現像
バイアスにより付着する。

【００２３】上記現像によって感光体１上に付着したト
ナーは、転写手段５によって転写紙Ｓに静電転写される
が、約１０％のトナーは未転写となって感光体上に残
る。未転写トナーはクリーニング手段６のクリーニング
ブレード６ａやブラシローラ６ｂによって感光体から掻
き落とされるようになっていて、この掻き落とされた回
収トナーはリサイクルトナーとして再使用するために、
排出口６ｃから自重落下し、回収トナーとして気体流移
送手段に搬送される。搬送されたトナーは破線で示す混
合気搬送チューブ１２（図１）で現像器（現像手段）４
にリサイクルトナーとして戻される。

【００２４】他方、転写手段５の転写ベルト５ａ上にも
未転写部や非画像部の感光体１と接触してトナーが付着
するため、クリーニング手段１１が設けられている。転
写ベルト５ａ上の残留トナーは、このベルトに摺接する
クリーニングブレード（図示せず）により掻き落とすよ
うになっている。掻き落とされたトナーには紙粉等の異
物が含まれる可能性が高い。このため図示の装置では、
リサイクルせずに排出口（図略）から自重落下させ、ト
ナーガイドスクリューパイプ１３を介して回収トナー容
器としての廃トナータンク１４に送るようになってい
る。なお、図２において符号７０はトナー回収手段、符
号７１はスクリューコンベアである。

【００２５】また、前記定着手段１０の構造は、例えば
図３に示すとおりである。この図において符号２１は定
着ローラ、符号２２は加圧ローラである。定着ローラ２
１は金属シリンダ２３の表面をオフセット防止層２４で
被覆したものである。この金属シリンダ２３はアルミニ
ウム、鉄、ステンレス鋼または真鍮のような、熱伝導率
の高い材料からなり、オフセット防止層２４はＲＴＶ、
シリコーンゴム、テトラフルオロエチレン−パーフルオ
ロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）などからなる。

【００２６】定着ローラ２１の内部には、加熱ランプ２
５が配置されている。加圧ローラ２２の金属シリンダ２
６には定着ローラ２１と同じ材質が用いられる場合が多
く、その表面にはＰＦＡ、ＰＴＦＡなどのオフセット防
止層２７が被覆されている。また、必ずしも必要ではな
いが、加圧ローラ２２の内部には加熱ランプ２８が配置
されている。定着ローラ２１と加圧ローラ２２は、図略
のバネにより互いに圧接して回転する。そして、これら
定着ローラ２１と加圧ローラ２２の間にトナー像Ｔの付
着支持体Ｓ（転写紙）を通過させ定着を行う。

【００２７】本発明の画像形成方法では、既述のよう
に、酸化チタン微粉末とシリカ微粉末を下記の式（１）
および式（２）に示す範囲で併用したトナーを用いるこ
とが重要である。 ０．４＜ＷTi／ＷSi＜１．０ ……（１） １．０＜ＷTi＋ＷSi＜２．０ ……（２） ただし、ＷTiは酸化チタンの重量、ＷSiはシリカの重量
である。

【００２８】ＷTi／ＷSiが０．４以下の場合には、リサ
イクルされて現像部に戻されたトナーの帯電の立ち上が
りが悪く、地汚れ、トナー飛散などが発生する。また、
ＷTi／ＷSiが１．０以上になると、現像剤自身の帯電量
が低くなり、やはり地汚れ、トナー飛散などが発生す
る。その理由は以下のとおりである。

【００２９】シリカは酸化チタンに比べて一般的に帯電
量が高く、流動性を改善する効果も大きい。ＷTi／ＷSi
が１．０以上の場合は、帯電量の低い酸化チタンが多い
ため、現像剤自身の帯電量を下げすぎてしまう。また、
ＷTi／ＷSiが０．４以下の場合には酸化チタンが少ない
ため、リサイクルトナーの帯電の立ち上がりを改善する
効果が少なくなる。酸化チタンがリサイクルトナーの帯
電立ち上がりを改善する理由については明確ではない
が、酸化チタンがリサイクルトナーを劣化させないため
ではなく、劣化したリサイクルトナーの帯電を立ち上げ
る効果があるためと考えられる。本発明の添加剤構成に
しても、リサイクルされたトナー表面への添加剤の埋没
は発生しており、リサイクルトナー自身の帯電立ち上が
り性は劣化している。

【００３０】また、ＷTi＋ＷSiが１．０以下の場合、感
光体の膜削れ量が少ないため、感光体へのトナーフィル
ミングが発生し易くなる。ＷTi＋ＷSiが２．０以上の場
合、感光体の膜削れ量が多くなり、感光体の寿命を短く
してしまう。しかし、現像剤中のトナーの添加剤構成が
上記式（１）（２）の範囲であれば、劣化したリサイク
ルトナーの帯電を立ち上げることが可能となり、また感
光体のフィルミング防止と寿命の長期化の両立が可能と
なる。

【００３１】また本発明では、ワックス成分としてカル
ナウバワックス及び／又はライスワックスを用いるか、
あるいはカルナウバワックス及び／又は合成エステルワ
ックスを用いることが重要である。カルナウバワックス
は、カルナウバヤシの葉から得られる天然のワックスで
あるが、特に遊離脂肪酸脱離した低酸価タイプのもの
が、結着樹脂中に均一分散が可能であるので好ましい。
ライスワックスは、米糠から抽出される米糠油を精製す
る際に、脱ろうまたはウィンタリング工程で製出される
粗ろうを精製して得られる天然ワックスである。一方、
合成エステルワックスは、単官能直鎖脂肪酸と単官能直
鎖アルコールからエステル反応で合成される。

【００３２】これらのワックス成分は単独使用される
か、または併用される。ワックス成分の添加量はトナー
１００重量部に対して０．５〜１０重量部が好ましい。
また本発明では、カルナウバワックス及び／又はライス
ワックス、あるいはカルナウバワックス及び／または合
成エステルワックスの平均粒径が１００〜６００μｍで
あることが重要である。

【００３３】ワックス成分はトナー中に均一に、しかも
所望の粒径で分散していることが極めて望ましい。好ま
しい分散径は０．１〜５μｍ程度である。しかしなが
ら、原材料のワックス粒子は、粒径分布も非常に広いも
のが多い。このようなワックスを用いたトナーはワック
ス分散径が不均一となり、０．０１〜５０μｍ程度の粒
径分布となってしまう。ワックスの平均粒径を１００〜
６００μｍにすることことで、所望の分散径とすること
が可能になる。ワックスの平均粒径が６００μｍを超え
た場合、トナー中の分散径が大きくなり、キャリアスペ
ント、感光体フィルミングに起因する地汚れ、トナー飛
散が発生し易くなる。また、ワックスの平均粒径が１０
０μｍ未満の場合、トナー中の分散径が小さくなり、定
着のホットオフセット性が悪化する。なお、トナー中の
ワックスの平均粒径（分散径）は、透過型走査電子顕微
鏡で撮影されたワックス粒子の写真画像を画像解析装置
「ルーゼックスＩＩＩＵ」（株式会社ニレコ製）を用い
て画像解析により求める。

【００３４】また、トナーの粒径としては、重量平均粒
径５．０〜９．５μｍが望ましい。トナー粒径が大きい
と、得られる画像の解像力が悪くなる。また、小さすぎ
るとトナー流動性の低下を招き、リサイクルトナーの帯
電の立ち上がりを改善する効果が少なくなる。下記の表
１に、本発明で使用されるトナーの粒径分布の一例を示
す。なお、その測定はＣｏｕｌｔｅｒ ＭＵＬＴＩＳＩ
ＺＥＲ ＩＩｅを使用して行った。またアパーチャー径
は１００μｍである。

【００３５】

【表１】

【００３６】また、キャリア粒径としては、重量平均粒
径３０〜９０μｍが好ましい。キャリア粒径が３０μｍ
未満の場合、感光体へのキャリア付着やキャリア飛散が
発生するばかりでなく、現像剤の流動性を悪化させる。
現像剤の流動性が悪化すると、リサイクルトナーの帯電
の立ち上がりを改善する効果も低下する。キャリア粒径
が９０μｍを超えた場合、画像品質を改善する効果が少
なくなる。

【００３７】さらに本発明では、キャリアとして表面を
シリコーン樹脂被覆したものを用いることが好ましい。
従来より、キャリア表面へのトナースペントを防止する
ため、各種樹脂を被覆したキャリアが提案されている
が、本発明に用いられるワックスのキャリアスペントに
対し、シリコーンコートキャリアが顕著な効果をもたら
すことが判明した。

【００３８】また、感光体の保護層中に含有される金属
酸化物としては、アルミナ、酸化チタン、シルカの中か
ら選ばれる一種が望ましい。さらに、保護層は耐摩耗性
を向上させるためのもので、その材料としては、フッ素
樹脂やシリコーン樹脂などの樹脂中にシリカ、アルミ
ナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシ
ウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、
酸化亜鉛、酸化スズなどの各種金属酸化物を添加したも
のが用いられるが、特に膜削れ防止効果が高いアルミ
ナ、酸化チタン、シリカが好ましい。

【００３９】また、本発明のトナーに使用される結着樹
脂としては従来公知の樹脂が全て使用可能である。例え
ば、スチレン、ポリ−α−スチルスチレン、スチレン−
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−ブタジェン共重合体、スチレン−塩化ビ
ニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレ
ン−マレイン酸共重合体、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−クロルアクリル酸メチル共重合体、
スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重
合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換
体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル樹
脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイ
ン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプ
ロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹
脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン
樹脂、ポリビニルブチラート樹脂などが挙げられる。ま
た単独使用も可能であるが、２種類以上を併用しても良
い。

【００４０】また、これら樹脂の製造方法も特に限定さ
れるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸
濁重合のいずれも使用できる。

【００４１】また外添剤としては、シリカ微粉末と酸化
チタン微粉末を上記式（１），（２）の範囲で使用する
が、この他に高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化
重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレ
ン、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステル共重合
体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ポリアミドなどの
重縮合系重合体、さらには熱硬化性樹脂による重合体粒
子が挙げられる。

【００４２】このような流動化剤は表面処理を行って、
疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性
が悪化しないようにすることができる。例えばシランカ
ップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有する
シランカップリング剤、有機チタネート系カップリング
剤、アルミニウム系のカップリング剤などが好ましい表
面処理剤として挙げられる。

【００４３】感光体や一次転写媒体に残存する転写後の
現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤として
は、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム
などの脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート
微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重
合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げ
ることができる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭
く、体積平均粒径が０．０１〜１μｍのものが好まし
い。

【００４４】本発明の現像剤は、必要に応じて帯電制御
剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが
全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニル
メタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸
キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミ
ン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム
塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、
タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サ
リチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等であ
る。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第
四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ
染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯
体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェ
ノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業
社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−
３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、
第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２
０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブル−Ｐ
Ｒ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧＶ
Ｐ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以
上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であ
るＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシア
ニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他ス
ルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の
官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。

【００４５】本発明に使用される着色剤としては、従来
からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料
の全てが適用される。具体的には、カーボンブラック、
ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリ
ンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾ
オイルブラックなど特に限定されない。着色剤の使用量
は、トナー１００重量部に対し１〜１０重量部、好まし
くは３〜７重量部である。また、本発明のトナー飛散、
地汚れを防止する目的で、酸化鉄、マグネタイト、フェ
ライトなどの磁性微粉末を添加することができる。

【００４６】本発明のトナーを製造する方法は従来公知
の方法で良く、結着樹脂、ワックス成分、着色剤、その
他場合によっては荷電制御剤等を、ミキサー等を用いて
混合し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い
混練した後、冷却固化し、これをジェットミル等の粉砕
で粉砕し、その後分級して得られる。上記トナーにシリ
カ、酸化チタンなどの無機無粉末を添加するにはスーパ
ーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの混合機を用い
る。

【００４７】本発明で使用するキャリアとしては、ガラ
ス、鉄、フェライト、ニッケル、ジルコン、シリカ等を
主成分とする、粒径３０〜５００μｍ程度の粉末、また
は、該粉末を芯材としてスチレン−アクリル系樹脂、シ
リコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリ
デン系樹脂等をコーティングしたものから適宜選択して
使用することができる。

【００４８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明する。なお、「部」は「重量部」を意味する。 実施例１ スチレンアクリル樹脂（重量平均分子量 ２８０，０００） ８３部 ポリエチレンワックス（ワックス原材料粒径 ９００μｍ） ５部 スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学製） ２部 カーボンブラック（＃４４：三菱化学製） １０部

【００４９】上記材料をミキサーで混合後、２軸エクス
トルーダーで溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その
後ジェットミル（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社
製）による衝突板方式の粉砕と、旋回流による風力分級
（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）とを行な
い、重量平均粒径１０．５μｍの母体粒子を得た。この
母体粒子にシリカ（Ｈ２０００：クライアントジャパン
社製）０．６ｗｔ％、酸化チタン（Ｔ８０５：日本アエ
ロジル社製）０．５ｗｔ％をミキサーで混合してトナー
を得た。一方、キャリアは、重量平均粒径１００μｍの
球形マグネタイト粒子の表面にＭＭＡ樹脂をコーティン
グして作製した。そして、このキャリアに対し前記トナ
ーを２．５ｗｔ％の割合で混合して現像剤を調製した。

【００５０】また、複写機としては、ｉｍａｇｉｏＭＦ
８５７０（リコー製複写機：システム線速５００ｍｍ／
ｓｅｃ、リサイクル機能有り）を使用した。この場合、
チタン酸カルシウム（粒径０．５μｍ）１０ｗｔ％を含
有する保護層を設けた感光体を前記複写機に搭載した。

【００５１】前記トナーと現像剤をこの複写機にセット
し、合計５０万枚のコピーを行い、２万枚、５万枚、１
０万枚、２０万枚、３０万枚、４０万枚、５０万枚時の
地汚れ、キャリアスペント、トナー飛散、感光体フィル
ミング性の評価を行った。

【００５２】地汚れ、キャリアスペント、トナー飛散、
感光体フィルミング性の評価方法は以下のとおりであ
る。 （１）地汚れ：白色原稿（マクベス反射濃度０．０７）
をコピーし、マクベス濃度計により反射濃度を測定す
る。 （２）キャリアスペント：現像剤をブローオフしたキャ
リアの重量をＷ１とし、このキャリアを溶剤に浸し、キ
ャリア表面に付着した物質を取り除いてキャリアを乾燥
させた重量をＷ２とする。そして、 スペント性（％）＝｛（Ｗ１−Ｗ２）／Ｗ１｝×１００ により求める。 （３）トナー飛散：ｉｍａｇｉｏ８５７０の正面扉の内
側に白紙（マクベス反射濃度０．０７）を張り付け、飛
散状態をマクベス反射濃度で測定する。 （４）感光体フィルミング性：感光体表面を目視観察。
全くフィルミングがなく初期と変わらない状態を「５」
とし、以下フィルミングの状態により「４」，「３」，
「２」とし、最悪を「１」とする。なお、「２」は画像
に影響が出始める状態を指す。 評価結果を下記表２〜表５に示す。

【００５３】

【表２】

【００５４】

【表３】

【００５５】

【表４】

【００５６】

【表５】

【００５７】比較例１ 実施例１においてトナーへの添加剤としてシリカ（Ｈ２
０００：クライアントジャパン社製）０．４ｗｔ％と、
酸化チタン（Ｔ８０５：日本アエロジル社製）０．４ｗ
ｔ％とを用いた他は、実施例１と全く同様にして現像剤
を調製した。キャリアは実施例１と同じものを用いた。
評価結果を上記表２〜表５に示す。

【００５８】比較例２ 実施例１においてトナーへの添加剤としてシリカ（Ｈ２
０００：クライアントジャパン社製）１．５ｗｔ％と、
酸化チタン（Ｔ８０５：日本アエロジル社製）１．０ｗ
ｔ％とを用いた他は、実施例１と全く同様にして現像剤
を調製した。キャリアは実施例１と同じものを用いた。
評価結果を上記表２〜表５に示す。

【００５９】比較例３ 実施例１においてトナーへの添加剤としてシリカ（Ｈ２
０００：クライアントジャパン社製）０．５ｗｔ％と、
酸化チタン（Ｔ８０５：日本アエロジル社製）１．０ｗ
ｔ％とを用いた他は、実施例１と全く同様にして現像剤
を調製した。キャリアは実施例１と同じものを用いた。
評価結果を上記表２〜表５に示す。

【００６０】 実施例２ スチレンアクリル樹脂（重量平均分子量２８０，０００） ８３部 カルナウバワックス（ワックス原材料粒径 ７５０μｍ） ５部 スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学製） ２部 カーボンブラック（＃４４：三菱化学製） １０部

【００６１】上記材料をミキサーで混合後、２軸エクス
トルーダーで溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その
後ジェットミル（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社
製）による衝突板方式の粉砕と、旋回流による風力分級
（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）とを行な
い、重量平均粒径１０．５μｍの母体粒子を得た。この
母体粒子にシリカ（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）
０．７ｗｔ％と、酸化チタン（Ｔ８０５：日本アエロジ
ル社製）０．５ｗｔ％とをミキサーで混合してトナーを
得た。キャリアは実施例１と同じものを用いた。評価結
果を表２〜表５に示す。

【００６２】 実施例３ ポリエステル樹脂（重量平均分子量２３０，０００） ８３部 カルナウバワックス（ワックス原材料粒径 ３００μｍ） ５部 スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学製） ２部 カーボンブラック（＃４４：三菱化学製） １０部

【００６３】上記材料をミキサーで混合後、２軸エクス
トルーダーで溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その
後ジェットミル（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社
製）による衝突板方式の粉砕と、旋回流による風力分級
（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）とを行な
い、重量平均粒径１０．５μｍの母体粒子を得た。この
母体粒子にシリカ（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）
０．７ｗｔ％と、酸化チタン（Ｔ８０５：日本アエロジ
ル社製）０．５ｗｔ％とをミキサーで混合してトナーを
得た。キャリアは実施例１と同じものを用いた。評価結
果を表２〜表５に示す。

【００６４】 実施例４ ポリエステル樹脂（重量平均分子量２３０，０００） ８３部 ライスワックス（ワックス原材料粒径 ３００μｍ） ５部 スピロンブラックＴＲＨ（保土ヶ谷化学製） ２部 カーボンブラック（＃４４：三菱化学製） １０部

【００６５】上記材料をミキサーで混合後、２軸エクス
トルーダーで溶融混練し、混練物を圧延冷却した。その
後ジェットミル（Ｉ式ミル：日本ニューマチック工業社
製）による衝突板方式の粉砕と、旋回流による風力分級
（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）とを行な
い、重量平均粒径６．５μｍの母体粒子を得た。この母
体粒子にシリカ（Ｒ９７２：日本アエロジル社製）１．
０ｗｔ％と、酸化チタン（Ｔ８０５：日本アエロジル社
製）０．７５ｗｔ％とをミキサーで混合してトナーを得
た。キャリアは実施例１と同じものを用いた。評価結果
を表２〜表５に示す。

【００６６】実施例５ キャリアとして重量平均粒径４５μｍの球形マグネタイ
ト粒子の表面にＭＭＡ樹脂をコーティングしたものを用
意した。このキャリアに対し実施例４のトナーを４．５
ｗｔ％混合して現像剤を調製した。評価結果を表２〜表
５に示す。

【００６７】実施例６ キャリアとして重量平均粒径７０μｍの球形フェライト
粒子の表面にシリコーン樹脂をコーティングしたものを
用意した。このキャリアに対し実施例４のトナーを３．
０ｗｔ％混合して現像剤を調製した。評価結果を表２〜
表５に示す。

【００６８】実施例７ 感光体として、シリカ（粒径０．４μｍ）１５ｗｔ％を
配合した保護層を有するものを搭載して実施例６の現像
剤を用いた。評価結果を表２〜表５に示す。

【００６９】実施例１〜７の結果と、比較例１〜３の結
果を比較して明らかなように、本発明の２成分現像剤を
用いた画像形成方法によれば、優れた品質の画像を長期
間、安定して形成できること分かる。

【００７０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、地汚れ、キャリアスペント、トナー飛散、感光
体フィルミング等に対して有利で、高品位の画像が安定
して得られる２成分現像剤を提供することができる（請
求項１）。

【００７１】また、この２成分現像剤は、トナーリサイ
クル機構を有する電子写真方式の画像形成装置におい
て、所定構成の感光体の周速を３５０〜５５０ｍｍ／ｓ
ｅｃの高速として画像形成を行う場合に、特に有効に用
いることができるものである（請求項８）。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナーリサイクル機構を有するデジタル複写機
の全体構造を示す概略断面図である。

【図２】図１のトナーリサイクル機構の構造を示す断面
図である。

【図３】図１のデジタル複写機に配備された定着装置の
構造を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ２ 帯電器 ３ 露光手段 ４ 現像手段（現像器） ５ 転写手段 ５ａ 転写ベルト ６ クリーニング手段 ６ａ クリーニングブレード ６ｂ ブラシローラ ６ｃ 排出口 ７ 原稿載置台 ８ 読み取り手段 ９ 給紙装置 １０ 定着手段 １１ クリーニング手段 １２ 混合気搬送チューブ １３ トナーガイドスクリューパイプ １４ 廃トナータンク ２１ 定着ローラ ２２ 加圧ローラ ２３ 金属シリンダ ２４ オフセット防止層 ２５ 加熱ランプ ２６ 金属シリンダ ２７ オフセット防止層 ２８ 加熱ランプ ５０ 現像タンク ５１ トナーホッパー ５２ 透磁率センサ ５３ 補給ローラ ５４ 攪拌部材 ５５ パドルホイール ５６ 現像ローラ ５７ 現像ドクタ ７０ トナー回収手段 ７１ スクリューコンベア Ｔ トナー像 Ｓ 付着支持体（転写紙）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｄ 21/10 9/10 ３５２ Ｆターム(参考） 2H005 AA06 AA08 BA06 CA12 CA14 CB07 CB13 EA05 EA07 FA02 2H068 AA04 AA05 CA06 CA29 CA33 FC15 2H077 AA37 AC16 AD06 2H134 GA04 GB02 HD01 JA02 JA03 JA11 KG03 KH17

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワックスを分散したトナーと、キャリア
   とからなり、電子写真方式の画像形成装置に用いられる
   ２成分現像剤であって、 前記トナーは、酸化チタン微粉末とシリカ微粉末を下記
   の式（１）および式（２）に示す範囲で併用してなるこ
   とを特徴とする２成分現像剤。 ０．４＜ＷTi／ＷSi＜１．０ ……（１） １．０＜ＷTi＋ＷSi＜２．０ ……（２） ただし、ＷTiは酸化チタンの重量、ＷSiはシリカの重量
   である。
2. 【請求項２】 前記ワックスは、カルナウバワックス及
   び／又はライスワックスであることを特徴とする請求項
   １に記載の２成分現像剤。
3. 【請求項３】 前記ワックスは、カルナウバワックス及
   び／又は合成エステルワックスであることを特徴とする
   請求項１に記載の２成分現像剤。
4. 【請求項４】 前記ワックスの原材料の平均粒径が１０
   ０μｍ〜６００μｍであることを特徴とする請求項１，
   ２または３に記載の２成分現像剤。
5. 【請求項５】 前記トナーは、重量平均粒径が５．０μ
   ｍ〜９．５μｍであることを特徴とする請求項１〜４の
   いずれかに記載の２成分現像剤。
6. 【請求項６】 前記キャリアは、重量平均粒径が３０μ
   ｍ〜９０μｍであることを特徴とする請求項１〜５のい
   ずれかに記載の２成分現像剤。
7. 【請求項７】 前記キャリアは、表面がシリコーン樹脂
   で被覆されていることを特徴とする請求項１〜６のいず
   れかに記載の２成分現像剤。
8. 【請求項８】 感光体上の転写残トナーをクリーニング
   手段で回収し、該回収トナーを現像部に戻すトナーリサ
   イクル機構を有する電子写真方式の画像形成装置におい
   て、ワックスを分散したトナーと、キャリアとから成る
   ２成分現像剤を用い、感光体の周速を３５０〜５５０ｍ
   ｍ／ｓｅｃとして画像形成を行う方法であって、 導電性支持体上に感光層と、金属酸化物を含有する保護
   層とを少なくとも設けた感光体を使用するとともに、 酸化チタン微粉末とシリカ微粉末を下記の式（１）およ
   び式（２）に示す範囲で併用したトナーを用いることを
   特徴とする画像形成方法。 ０．４＜ＷTi／ＷSi＜１．０ ……（１） １．０＜ＷTi＋ＷSi＜２．０ ……（２） ただし、ＷTiは酸化チタンの重量、ＷSiはシリカの重量
   である。
9. 【請求項９】 前記感光体の保護層中に含有される金属
   酸化物がアルミナ、酸化チタン、シルカの中から選ばれ
   る一種であることを特徴とする請求項８に記載の画像形
   成方法。