JP2003322999A - 静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 帯電特性や流動性等のバランスに優れた静電
潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法を提
供する。 【解決手段】 外添粒子を含む静電潜像現像用トナー、
およびトナー粒子と、外添粒子とからなる静電潜像現像
用トナーを用いた画像形成方法において、トナー粒子に
対して、チタネート系化合物で表面処理された平均粒径
が０．０１〜０．５０μｍ未満の粒状酸化チタンと、長
軸が０．２〜２．０μｍ、短軸が０．０１〜０．１μｍ
の針状導電性粒子と、を外添処理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外添粒子を含む静
電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に
関し、より詳細には、帯電特性や流動性等のバランスに
優れた特定の外添粒子を含む静電潜像現像用トナーおよ
びそれを用いた画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法において、静電潜像を可視像
とする際に用いられるトナーは、一般に熱可塑性樹脂
（バインダー樹脂）、ワックス類、電荷制御剤、磁性粉
体、及び他の添加剤を予備混合した後、溶融混練工程、
粉砕工程、および分級工程の各製造工程を経て、所望の
粒子径を有するトナーとして製造されている。そして、
このように製造されたトナーは、図１に示すように、摩
擦帯電により一定量の電荷が蓄積された後、感光体上の
静電潜像を現像し、所望の可視像化に供されている。こ
こで、摩擦帯電によって、トナーに蓄積される電荷は、
静電潜像が形成される感光体の種類によって正または負
のいずれかの電荷とすることが必要である。また、摩擦
帯電によるトナーの帯電量は、静電潜像をより正確に可
視像化するのに十分な量とする必要がある。また、近
年、静電潜像形成のための光導電性感光体として、セレ
ン感光体や有機光導電性感光体にかえて、無公害でかつ
高い高感度を有し、さらにビッカース強度が１、５００
〜２、０００と非常に硬い等の特性を有することから、
アモルファスシリコン感光体（以下、ａ−Ｓｉ感光体と
称する。）が多用されている。そのため、ａ−Ｓｉ感光
体上に形成される静電潜像を現像するには、帯電性や耐
久性に優れたトナーを用いることが望まれている。この
ため、電荷制御剤や導電性物質をバインダー樹脂中に添
加するばかりでなく、トナー（トナー粒子）に対して、
シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の
無機酸化物（微粉末）を外添して、電荷の極性及び帯電
量を制御するとともに、耐久性や研磨性についても制御
している。しかしながら、これらの無機酸化物は、表面
に存在する水酸基のため、親水性が非常に高く、その結
果、トナーに添加した場合、トナーの流動性や帯電立ち
上がり特性が湿度の影響で変化し、印字耐久性や画像濃
度低下などの弊害を与える場合が見られた。

【０００３】そこで、このような湿度等の環境条件の影
響を防ぐため、無機酸化物を疎水化剤で処理したり、極
性基を導入したりすることが行なわれている。例えば、
極性基を導入するために、アミノシラン化合物等のシラ
ンカップリング剤で処理した酸化チタンを用いた技術が
提案されている（特許文献１および特許文献２）。さら
に、アルミナ、ジルコニア等の研磨剤微粒子をトナー粒
子の表面に固着させ、トナー粒子の粒径と研磨剤微粒子
の粒径との比を制御した静電潜像現像剤が提案されてい
る（特許文献３）。この方法によると、感光体表面に対
して優れた研磨効果が得られ、クリーニングブラシなど
の大きなシステムを組み込む必要がなく、装置の小型化
が可能で、像流れ、画像濃度、かぶり等に対して効果が
ある。

【０００４】

【特許文献１】特開昭５２−１３５７３９号公報（特許
請求の範囲）

【特許文献２】特開平１０−３１７７号公報（特許請求
の範囲）

【特許文献３】特開平５−１８１３０６号公報（特許請
求の範囲）

【０００５】しかしながら、かかる従来技術では、次の
ような問題点を有していた。 特許文献１や特許文献２に開示された従来技術では、
感光体表面に対する研磨能力が不十分であって、ドラム
フィルミング等の不具合を発生させる場合があった。 特許文献３に開示された従来技術では、感光体表面に
対して適当な研磨能力を発揮できるものの、高温高湿条
件および低温低湿条件の両方の環境条件において、帯電
特性が不安定であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、従来の課題を
鋭意検討した結果、外添剤として、特定の粒状酸化チタ
ンと、特定の針状導電性粒子とを併用して添加すること
により、帯電特性や流動性等のバランスに優れた静電潜
像現像用トナーが得られることを見出し、本発明を完成
させたものである。すなわち、本発明の目的は、帯電量
分布が均一で、摩擦帯電量を低下させることなく、また
チャージアップすることなしに安定した帯電特性を示
し、流動性、環境依存性、耐久特性等のバランスに優れ
た静電潜像現像用トナーを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、トナー
粒子に対して、チタネート系化合物で表面処理された一
次粒子径が０．０１〜０．５０μｍ未満の粒状酸化チタ
ンと、長軸が０．２〜２．０μｍ、短軸が０．０１〜
０．１μｍの針状導電性粒子と、を外添処理されたこと
を特徴とする静電潜像現像用トナーが提供され、上述し
た問題点を解決することができる。このように構成する
ことにより、トナーの帯電量分布が均一で、摩擦帯電量
を低下させることなく、またチャージアップすることな
しに安定した帯電特性を示し、流動性、環境依存性、耐
久特性に優れた静電潜像現像用トナーを得ることができ
る。

【０００８】また、本発明の静電潜像現像用トナーを構
成するにあたり、針状導電性粒子が、ＳｎＯ₂／Ｓｂ系
導電性粒子、すなわち、針状酸化チタンの表面に、酸化
スズ（ＳｎＯ₂）やアンチモン（Ｓｂ）をドープした導
電性粒子であることが好ましい。このように構成するこ
とにより、導電性のみならず、透明性にも優れた静電潜
像現像用トナーを得ることができる。また、ＳｎＯ₂／
Ｓｂ系導電性粒子であれば、機械的強度にも優れている
ため、針状形状を長期間保持できるという利点も得られ
る。

【０００９】また、本発明の静電潜像現像用トナーを構
成するにあたり、トナー粒子１００重量部に対して、粒
状酸化チタンおよび針状導電性粒子の合計添加量を０．
５〜７．０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、トナーの帯電量分布が
より均一で、摩擦帯電量を低下させることなく、またチ
ャージアップすることなしに安定した帯電特性を示す静
電潜像現像用トナーを得ることができる。

【００１０】また、本発明の静電潜像現像用トナーを構
成するにあたり、粒状酸化チタンと、針状導電性粒子と
の添加比率を、重量比で１０：９０〜９０：１０の範囲
内の値とすることが好ましい。このように構成すること
により、トナーの帯電量分布がより均一で、摩擦帯電量
を低下させることなく、またチャージアップすることな
しに安定した帯電特性を示す静電潜像現像用トナーを得
ることができる。

【００１１】また、本発明の静電潜像現像用トナーを構
成するにあたり、針状導電性粒子の体積固有抵抗を１×
１０^-1〜１×１０⁴Ω・ｃｍの範囲内の値とすることが
好ましい。このように構成することにより、トナーの帯
電量分布がより均一で、チャージアップすることなしに
安定した帯電特性を示す静電潜像現像用トナーを得るこ
とができる。

【００１２】また、本発明の静電潜像現像用トナーを構
成するにあたり、粒状酸化チタンが、アナターゼ型酸化
チタンおよびルチル型酸化チタン、あるいはいずれか一
方の結晶構造を有する酸化チタンであることが好まし
い。このように構成することにより、トナーの帯電量分
布がより均一で、チャージアップすることなしに安定し
た帯電特性を示す静電潜像現像用トナーを得ることがで
きる。

【００１３】また、本発明の別の態様は、トナー粒子
と、外添粒子とからなる静電潜像現像用トナーを用いた
画像形成方法であって、当該静電潜像現像用トナーとし
て、トナー粒子に対して、チタネート系化合物で表面処
理された平均粒径が０．０１〜０．５０μｍ未満の粒状
酸化チタンと、長軸が０．２〜２．０μｍ、短軸が０．
０１〜０．１μｍの針状導電性粒子と、を外添処理した
静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形
成方法である。このように実施することにより、トナー
の帯電量分布が均一で、画像特性に優れた画像を得るこ
とができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の静電潜像現像用ト
ナーおよびそれを用いた画像形成方法に関する実施の形
態を具体的に説明する。

【００１５】[第１の実施形態]第１の実施形態は、トナ
ー粒子に対して、チタネート系カップリング剤で表面処
理された平均粒径が０．０１〜０．５０μｍ未満の粒状
酸化チタンと、長軸が０．２〜２．０μｍ、短軸が０．
０１〜０．１μｍの針状導電性粒子と、を外添処理した
静電潜像現像用トナーである。

【００１６】１．トナー粒子 第１の実施形態に使用するトナーは、実条件に合わせ
て、例えば、バインダー樹脂と、ワックス類と、電荷制
御剤と、磁性粉と、からなるトナー粒子に対して、無機
酸化物が外添してあることが好ましい。

【００１７】（１）バインダー樹脂 第１の実施形態に使用するトナーに使用するバインダー
樹脂の種類は特に制限されるものではないが、例えば、
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル
系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹
脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミ
ド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール
系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、ス
チレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用するこ
とが好ましい。また、バインダー樹脂において、二つの
重量平均分子量ピーク（低分子量ピークと、高分子量ピ
ークと称する。）を有することが好ましい。具体的に、
低分子量ピークが３、０００〜２０、０００の範囲内で
あり、もう一つの高分子量ピークが３００、０００〜
１、５００、０００の範囲内であり、Ｍｗ/Ｍｎが１０
以上あるものが好ましい。重量平均分子量ピークがこの
ような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させること
ができ、また、耐オフセット性を向上させることもでき
る。尚、バインダー樹脂の重量平均分子量は、分子量測
定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時間を測
定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておい
た検量線と照らし合わせることにより、求めることがで
きる。

【００１８】また、バインダー樹脂において、軟化点を
１１０〜１５０℃の範囲内の値とすることが好ましく、
１２０〜１４０℃の範囲内の値とすることがより好まし
い。この理由は、かかるバインダー樹脂の軟化点が１１
０℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定
性が低下する場合があるためである。一方、バインダー
樹脂の軟化点が１５０℃を超えると、トナーの定着性が
乏しくなる場合があるためである。また、バインダー樹
脂のガラス転移点（Ｔｇ）を５５〜７０℃の範囲内の値
とすることが好ましく、５８〜６８℃の範囲内の値とす
ることがより好ましい。この理由は、かかるバインダー
樹脂のガラス転移点が５５℃未満では、得られたトナー
同士が融着し、保存安定性が低下する場合があるためで
ある。一方、バインダー樹脂のガラス転移点が７０℃を
超えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるため
である。なお、バインダー樹脂の軟化点やガラス転移点
は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、吸熱ピ−ク位
置や比熱の変化点から求めることができる。

【００１９】（２）ワックス類 また、トナーにおいて、定着性やオフセット性の効果を
求めることから、ワックス類を添加することが好まし
い。このようなワックス類の種類としては、特に制限さ
れるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、
ポリプロピレンワックス、フッソ樹脂系ワックス、フィ
ッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、
エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス
等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられ
る。なお、フィッシャートロプッシュワックスを使用す
る場合、その重量平均分子量が１０００以上の値であ
り、かつ１００〜１２０℃の範囲内にＤＳＣによる吸熱
ボトムピークを有するものがより好ましい。このような
フィッシャートロプッシュワックスとしては、サゾール
社から入手できるサゾールワックスＣ１（Ｈ１の結晶化
による高分子量グレード、吸熱ボトムピーク：１０６．
５℃）、サゾールワックスＣ１０５（Ｃ１の分留法によ
る精製品、吸熱ボトムピーク：１０２．１℃）、サゾー
ルワックスＳＰＲＡＹ（Ｃ１０５の微粒子品、吸熱ボト
ムピーク：１０２．１℃）等が挙げられる。また、ワッ
クス類の添加量についても特に制限されるものではない
が、例えば、トナー全体量を１００重量％としたとき
に、ワックス類の添加量を１〜５重量％の範囲内の値と
するのが好ましい。ワックス類の添加量が１重量％未満
となると、読取ヘッドへのオフセットや像スミアリング
等を効率的に防止することができない傾向があり、一
方、ワックス類の添加量が５重量％を超えると、トナー
同士が融着してしまい、保存安定性が低下する傾向があ
る。

【００２０】（３）電荷制御剤 また、トナーにおいて、帯電レベルや帯電立ち上がり特
性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）
が著しく向上し、耐久性や安定性に優れた特性等が得ら
れる観点から、電荷制御剤を添加することが好ましい。
このような電荷制御剤の種類としては、特に制限される
ものではないが、例えば、ニグロシン、第四級アンモニ
ウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂
タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を使
用することが好ましい。また、トナーの全体量を１００
重量％としたときに、電荷制御剤の添加量は、１．５〜
１５重量％の範囲内の値とするのが好ましい。この理由
は、電荷制御剤の添加量が１．５重量％未満となると、
トナーに対して、安定して帯電特性を付与することが困
難となり、画像濃度が低くなったり、いわゆるカブリの
原因となったり、耐久性が低下したりする場合があるた
めである。一方、電荷制御剤の添加量が１５重量％を超
えると、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像
不良となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる場合
があるためである。

【００２１】（４）磁性粉 また、トナーにおいて、公知の磁性粉をトナー中に分散
させ磁性トナーとして構成することができる。好ましい
磁性粉としては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバ
ルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、ま
たはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁
性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強
磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。ま
た、磁性粉の平均粒径を０．１〜１μmの範囲内の値と
するのが好ましく、０．１〜０．５μmの範囲内の値と
するのがより好ましい。この理由は、かかる平均粒径を
有する磁性粉であれば、取り扱いが容易である一方、微
粉末の形でバインダー樹脂中に均一に分散することがで
きるためである。また、磁性粉の表面を、チタン系カッ
プリング剤、シラン系カップリング剤などの表面処理剤
で表面することが好ましい。このように表面処理するこ
とにより、磁性粉の吸湿性や分散性を改善することがで
きるためである。

【００２２】２．外添剤 （１）粒状酸化チタン 平均粒子径 また、粒状酸化チタンの平均粒径を０．０１〜０．５０
μｍの範囲内の値とすることを特徴とする。この理由
は、かかる粒状酸化チタンの平均粒径が０．０１μｍ未
満になると、均一に研磨効果を発揮することが困難とな
って、チャージアップが生じたり、高温高湿時において
像流れが発生したりして、画像欠陥となるためである。
一方、かかる粒状酸化チタンの平均粒径が０．５０μｍ
を超えると、トナーにおける帯電量のばらつきが大きく
なり、画像濃度低下、耐久性の低下を引き起こす場合が
あるためである。したがって、粒状酸化チタンの平均粒
径を０．０２〜０．４μｍの範囲内の値とすることがよ
り好ましく、０．０５〜０．３μｍの範囲内の値とする
ことがさらに好ましい。なお、粒状酸化チタンの平均粒
径は平均１次粒径の値であり、以下のように測定した。
すなわち、３０，０００倍〜１００，０００倍の倍率を
適宜用い、電子顕微鏡ＪＳＭ−８８０（日本電子データ
ム社製）を用いて、５０個の粒子の長径と短径を測定し
て、それらの平均を求めて算出した。

【００２３】表面処理 また、粒状酸化チタンの表面をチタネート系化合物（チ
タン系カップリング剤を含む。）で処理することを特徴
とする。この理由は、このような表面処理を施すことに
より、粒状酸化チタンの表面に疎水性基を容易に導入す
ることができるためである。したがって、このように表
面処理された粒状酸化チタンを使用することにより、特
に高温高湿条件下での帯電特性が低下することを防止す
ることができる。ここで、好ましいチタネート系化合物
としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタン、
ビニルトリメトキシチタン、ナフチルトリメトキシチタ
ン、フェニルトリメトキシチタン、メチルトリメトキシ
チタン、エチルトリメトキシチタン、プロピルトリメト
キシチタン、イソブチルトリメトキシチタン、オクタデ
シルトリメトキシチタン等の一種単独または二種以上の
組み合わせが挙げられる。

【００２４】体積固有抵抗 また、粒状酸化チタンの体積固有抵抗を１×１０⁴Ω・
ｃｍ以上の値とすることが好ましい。この理由は、かか
る体積固有抵抗が１×１０⁴Ω・ｃｍ未満の値となる
と、針状導電性粒子の体積固有抵抗との関係もあるが、
高温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合があ
るためである。ただし、粒状酸化チタンの体積固有抵抗
が過度に大きくなると、チャージアップが生じ易くなっ
たり、低温低湿条件下での帯電特性が著しく低下したり
する場合があるためである。したがって、粒状酸化チタ
ンの体積固有抵抗を１×１０⁴Ω・ｃｍ〜１×１０⁷Ω・
ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、５×１０
⁵Ω・ｃｍ〜５×１０⁶Ω・ｃｍの範囲内の値とすること
がさらに好ましい。

【００２５】添加量 また、粒状酸化チタンの添加量を、トナー粒子１００重
量部に対して、０．０１〜７重量部の範囲内の値とする
ことが好ましい。この理由は、かかる添加量が０．０１
重量部未満の値となると、研磨効果を有効に発揮するこ
とが困難になって、高温高湿条件下での帯電特性が著し
く低下する場合があるためである。一方、かかる添加量
が７重量部を超えると、チャージアップが生じ易くなっ
たり、低温低湿条件下での帯電特性が著しく低下したり
する場合があるためである。したがって、粒状酸化チタ
ンの添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．
１〜５重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、
０．５〜３重量部の範囲内の値とすることがさらに好ま
しい。

【００２６】（２）針状導電性粒子 平均粒子径 針状導電性粒子の平均粒子径に関し、長軸を０．２〜
２．０μｍの範囲内の値とし、短軸を０．０１〜０．１
μｍの範囲内の値とすることを特徴とする。この理由
は、かかる針状導電性粒子の長軸が０．２μｍ未満の値
になると、短軸とのアスペクト比が小さくなって、トナ
ー粒子における帯電性の制御が困難になる場合があるた
めである。一方、針状導電性粒子の長軸が２．０μｍを
超えると、短軸とのアスペクト比が大きくなって、トナ
ー粒子に対して、均一に外添することが困難になる場合
があるためである。また、針状導電性粒子の短軸が０．
０１μｍ未満の値になると、針状導電性粒子の機械的強
度が著しく低下し、取り扱いが困難になる場合があるた
めである。一方、針状導電性粒子の短軸が０．２μｍを
超えると、短軸とのアスペクト比が小さくなって、トナ
ー粒子における帯電性の制御が困難になる場合があるた
めである。したがって、針状導電性粒子の長軸を０．２
５〜１．８μｍの範囲内の値とし、短軸を０．０１５〜
０．０８μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、
針状導電性粒子の長軸を０．３〜１．５μｍの範囲内の
値とし、短軸を０．０１８〜０．０６μｍの範囲内の値
とすることがさらに好ましい。

【００２７】体積固有抵抗 また、針状導電性粒子の体積固有抵抗を１×１０^-1〜１
×１０⁴Ω・ｃｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、針状導電性粒子の体積固有抵抗が１×１０
^-1Ω・ｃｍ未満となると、帯電特性が低下し、得られる
画像濃度が低下する場合があるためである。一方、針状
導電性粒子の体積固有抵抗が１×１０⁴Ω・ｃｍを越え
ると、チャージアップが生じ易くなり、安定した帯電特
性を示す静電潜像現像用トナーを提供することが困難と
なる場合があるためである。したがって、針状導電性粒
子の体積固有抵抗を１．０〜１×１０³Ω・ｃｍの範囲
内の値とすることがより好ましく、１．０〜１×１０²
Ω・ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。な
お、針状導電性粒子および上述した粒状酸化チタンの体
積固有抵抗は次のようにして測定した。すなわち、約５
ｇの測定対象（例えば、針状導電性粒子）の試料を２
５．４ｍｍ(superscript: ２)の電極を上下に配したセ
ルに充填した後、１ｋｇの加重をかけ、１分後の値を抵
抗値として測定し、その時の試料の厚みから体積固有抵
抗値を算出して求めた。また、測定器としては、アドバ
ンテスト社製Ｒ６５６１のデジタルマルチメータを用い
た。

【００２８】添加量 また、針状導電性粒子の添加量を、トナー粒子１００重
量部に対して、０．０１〜５重量部の範囲内の値とする
ことが好ましい。この理由は、かかる添加量が０．０１
重量部未満の値となると、帯電特性の調整が困難になっ
て、チャージアップが生じ易くなったり、低温低湿条件
下での帯電特性が著しく低下したりする場合があるため
である。一方、かかる添加量が５重量部を超えると、高
温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合がある
ためである。したがって、針状導電性粒子の添加量を、
トナー粒子１００重量部に対して、０．１〜５重量部の
範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜３重量
部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００２９】（３）添加割合 また、粒状酸化チタンと針状導電性粒子との割合を、重
量比で１０：９０〜９０：１０の範囲内で添加すること
が好ましく、２０：８０〜８０：２０の範囲内で添加す
ることがより好ましい。この理由は、かかる粒状酸化チ
タンの添加量が１０重量％未満、または、針状導電性粒
子の添加量が９０重量％を超えると、研磨不足となっ
て、高温高湿時において像流れが発生し、画像欠陥が生
じやすくなる場合があるためである。一方、粒状酸化チ
タンの添加量が９０重量％を超えると、または、針状導
電性粒子の添加量が１０重量％未満となると、トナーの
帯電量が適正値を超えてしまい、チャージアップを引き
起こし、帯電量分布がブロードとなり、その結果、画像
濃度低下、耐久性の悪化を招く場合があるためである。
したがって、粒状酸化チタンと針状導電性粒子との割合
を、重量比で２０：８０〜８０：２０の範囲内の値とす
ることがより好ましく、３０：７０〜７０：３０の範囲
内の値とすることがさらに好ましい。

【００３０】ここで、図２〜図５を参照して、チタネー
ト系化合物で表面処理した粒状酸化チタン／針状導電性
粒子の添加割合と、帯電特性、画像濃度、カブリ性およ
び像流れ性との関係をそれぞれ説明する。図２の横軸に
は、チタネート系化合物で表面処理した粒状酸化チタン
／針状導電性粒子の添加割合のうち、粒状酸化チタンの
添加割合（重量比）を採って示してあり、図２の縦軸に
は、帯電量(μC/g)を採って示してある。そして、初期
帯電量(μC/g)を記号Ａで示す実線で示してあり、耐久
後の帯電量(μC/g)を記号Ｂで示す点線で示してある。
この図２に示すように、かかる粒状酸化チタンの添加割
合（重量比）が９０以下の値、すなわち、粒状酸化チタ
ン／針状導電性粒子の添加割合（重量比）が１０／９０
〜９０／１０の範囲であれば、初期帯電量も耐久後の帯
電量も安定していることが理解できる。しかしながら、
かかる粒状酸化チタンの添加割合（重量比）が９０を超
えた値、例えば、粒状酸化チタン／針状導電性粒子の添
加割合（重量比）が９５／５〜１００／０となると、帯
電量の値が大きくなり、しかも耐久後に大きく値が変化
するチャージアップが生じていることが理解できる。し
たがって、初期帯電量および耐久後の帯電量を安定させ
るためには、かかる粒状酸化チタン／針状導電性粒子の
添加割合（重量比）を９０／１０以下の値とすることが
有効であることが理解される。

【００３１】また、図３の横軸には、チタネート系化合
物で表面処理した粒状酸化チタン／針状導電性粒子の添
加割合（重量比）のうち、粒状酸化チタンの添加割合
（重量比）を採って示してあり、図３の縦軸には、画像
濃度(−)を採って示してある。そして、初期画像濃度
(−)を記号Ａで示す実線で示してあり、耐久後の画像濃
度(−)を記号Ｂで示す点線で示してある。この図３に示
すように、かかる粒状酸化チタンの添加割合（重量比）
が９０以下の値、すなわち、粒状酸化チタン／針状導電
性粒子の添加割合（重量比）が１０／９０〜９０／１０
の範囲であれば、初期も耐久後も１．４０程度の画像濃
度が得られ、安定していることが理解できる。しかしな
がら、かかる粒状酸化チタンの添加割合（重量比）が９
０を超えた値、例えば、粒状酸化チタン／針状導電性粒
子の添加割合（重量比）が９５／５〜１００／０となる
と、初期も耐久後も１．２〜１．３程度まで、画像濃度
が低下していることが理解できる。したがって、初期お
よび耐久後の画像濃度を安定させるためには、粒状酸化
チタン／針状導電性粒子の添加割合（重量比）を９０／
１０以下の値とすることが有効であることが理解され
る。

【００３２】また、図４の横軸には、チタネート系化合
物で表面処理した粒状酸化チタン／針状導電性粒子の添
加割合（重量比）のうち、粒状酸化チタンの添加割合
（重量比）を採って示してあり、図４の縦軸には、カブ
リ性の評価点(相対値)を採って示してある。そして、初
期のカブリ性評価(相対値)を記号Ａで示す実線で示して
あり、耐久後のカブリ性評価(相対値)を記号Ｂで示す点
線で示してある。なお、カブリ性の評価○を３点とし、
カブリ性の評価△を１点とし、カブリ性の評価×を０点
として、それぞれカブリ性の評価点を算出してある。こ
の図４に示すように、かかる粒状酸化チタンの添加割合
（重量比）が９０以下の値、すなわち、チタネート系化
合物で表面処理した粒状酸化チタン／針状導電性粒子の
添加割合（重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲で
あれば、初期も耐久後もカブリ性の評価点は３点と安定
していることが理解できる。しかしながら、かかる粒状
酸化チタンの添加割合（重量比）が９０を超えた値、例
えば、粒状酸化チタン／針状導電性粒子の添加割合（重
量比）が９５／５〜１００／０となると、初期も耐久後
もカブリ性の評価点が０〜１程度まで低下していること
が理解できる。したがって、初期および耐久後のカブリ
性を良好なものとするためには、チタネート系化合物で
表面処理した粒状酸化チタン／針状導電性粒子の添加割
合（重量比）を９０／１０以下の値とすることが有効で
あることが理解される。

【００３３】また、図５の横軸には、チタネート系化合
物で表面処理した粒状酸化チタン／針状導電性粒子の添
加割合（重量比）のうち、粒状酸化チタンの添加割合
（重量比）を採って示してあり、図５の縦軸には、像流
れ性の評価点(相対値)を採って示してある。そして、初
期の像流れ性評価(相対値)を記号Ａで示す実線で示して
あり、耐久後の像流れ性評価(相対値)を記号Ｂで示す点
線で示してある。なお、像流れ性の評価○を３点とし、
像流れ性の評価△を１点とし、像流れ性の評価×を０点
として、それぞれカブリ性の評価点を算出してある。こ
の図５に示すように、かかる粒状酸化チタンの添加割合
（重量比）が１０以上の値、すなわち、チタネート系化
合物で表面処理した粒状酸化チタン／針状導電性粒子の
添加割合（重量比）が１０／９０〜９０／１０の範囲で
あれば、初期も耐久後も像流れ性の評価点は３点と安定
していることが理解できる。しかしながら、かかる粒状
酸化チタンの添加割合（重量比）が１０未満の値、すな
わち、かかる添加割合（重量比）が５／９５〜０／１０
０となると、初期も耐久後も像流れ性の評価点が０〜１
程度まで低下していることが理解できる。したがって、
初期および耐久後の像流れ性を良好なものとするために
は、チタネート系化合物で表面処理した粒状酸化チタン
／針状導電性粒子の添加割合（重量比）を１０／９０以
上の値とすることが有効であることが理解される。

【００３４】（４）合計添加量 また、粒状酸化チタンと針状導電性粒子との合計添加量
を、トナー粒子１００重量部に対して、０．５〜７．０
重量部の範囲内の値とすることが好ましい。この理由
は、かかる粒状酸化チタンと針状導電性粒子との合計添
加量が０．５重量部未満では、研磨不足となり、高温高
湿時において像流れが発生し、画像欠陥が生じ易くなる
場合があるためである。一方、かかる粒状酸化チタンと
針状導電性粒子との合計添加量が、７重量部を超える
と、トナーの流動性が極端に悪化するため、画像濃度低
下、耐久性悪化の弊害を招く場合があるためである。し
たがって、粒状酸化チタンと針状導電性粒子との合計添
加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．７〜
５．０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、
０．９〜４．０重量部の範囲内の値とすることがさらに
好ましい。

【００３５】３．平均粒径 また、トナーの平均粒径は特に制限されるものではない
が、例えば、５〜１２μｍの範囲内の値とすることが好
ましい。この理由は、かかるトナーの平均粒径が５μｍ
未満の値となると、トナーの帯電特性や流動特性が悪化
する場合があるためであり、一方、かかるトナーの平均
粒径が１２μｍを超えると、画像特性が低下する場合が
あるためである。したがって、トナーの平均粒径を、６
〜１１μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、６
〜９μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。

【００３６】[第２の実施形態]第２の実施形態は、トナ
ー粒子と、外添粒子とからなる静電潜像現像用トナーを
用いた画像形成方法であって、当該静電潜像現像用トナ
ーとして、トナー粒子に対して、チタネート系カップリ
ング剤で表面処理された平均粒径が０．０１〜０．５０
μｍ未満の粒状酸化チタンと、長軸が０．２〜２．０μ
ｍ、短軸が０．０１〜０．１μｍの針状導電性粒子と、
を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いることを特
徴とする画像形成方法である。以下、第１の実施形態に
おいて既に説明した内容は省略し、第２の実施形態とし
て、異なる点を説明する。

【００３７】１．画像形成装置 （１）構成 画像形成方法を実施するにあたり、図１に示すような画
像形成装置１に対して好適に使用することができる。す
なわち、かかる画像形成装置１には、図上、時計回りに
回転する帯電型感光体ドラム（感光体）９の周囲に、回
転方向に沿って、現像器１０、転写ローラ１９、クリー
ニングブレード１３、及び帯電ユニット８が配設されて
いる。そして、現像器１０には、現像ローラ３２が配設
され、該現像ローラ３２の表面は、感光体９の表面と所
定間隔離間しているとともに、この現像器１０に対し
て、トナーコンテナ３１から適宜所定量のトナーが供給
可能に構成されていることが好ましい。

【００３８】ここで、感光体９の上部には、感光体９の
表面に画像のドットを形成するための光学伝送機構５が
設けられている。この光学伝送機構５は図示しないもの
の、レーザ光源からのレーザ光を反射するためのポリゴ
ンミラー２と、反射ミラー４を介して帯電ユニット８と
現像ローラ３２との間の感光体表面にレーザ光によって
画像ドットを結像するための光学系３と、から構成され
ていることが好ましい。また、画像形成装置１の下部に
は、後述する該装置を制御するための制御回路７１が収
納される基部５４が設けられており、該基部５４の上側
には、記録紙コンテナ５５が外部から着脱可能に配置さ
れている。この記録紙コンテナ５５には、転写前の記録
紙を収納するための収納庫１４が設けられていることが
好ましい。そして、押圧バネ５２上に載置された記録紙
は、搬送ローラ５３及び１５により、通路１６および１
７を通って補助ローラ３０に対面して設けられているレ
ジストローラ１８まで搬送されるように構成されてい
る。

【００３９】また、画像形成装置１の右側には、前方扉
５０が開閉可能に配置され、その前方扉に載置される記
録紙は、搬送ローラ５１により通路１７に搬送されるよ
うに構成されている。そして、画像形成装置１の左側に
は、定着ローラ２３及び２４によって定着部が構成さ
れ、感光体９と転写ローラ１９間を通過した記録紙は、
これらの定着ローラ２３、２４によって定着される。ま
た、定着後の記録紙は、搬送ローラ２５、２６により通
路２７を通って、さらにローラ２８、２９により転写済
記録紙集積庫６に集積されるように構成されていること
が好ましい。さらにまた、画像記録装置１の上部には、
各種情報を表示する表示部４７、インストールスイッチ
４８及び電源スイッチ４９が設けられていることが好ま
しい。

【００４０】（２）動作 このように構成された画像記録装置１は、電源スイッチ
４９を開閉することにより、メインモータ（図示しな
い）が、駆動を開始し、スタートスイッチ（図示しな
い）により感光体９が時計方向に回転して、光学伝送機
構５が、感光体９の表面上に、画像を形成することがで
きるように構成してあることが好ましい。そして、形成
された画像は、現像器１０の現像ローラ３２によって現
像され、現像されたトナー画像は、転写ローラ１９によ
って記録紙に転写される。さらにトナーが転写された記
録紙は、定着ローラ２３、２４によって、定着固定さ
れ、ローラ２５、２７、２８、２９により集積庫６に搬
送されて集積されることになる。なお、現像ローラ３２
によって、現像されなかったトナーは、クリーニングブ
レード１３により回収されることになる。したがって、
正帯電型感光体において、このようにアナターゼ型酸化
チタンおよびルチル型酸化チタンが外添されたトナーを
用いて画像形成することにより、長期間にわたってトナ
ー付着や画像流れを有効に防止することができる。

【００４１】２．静電潜像現像用トナー 第２の実施形態で使用する静電潜像現像用トナーは、ト
ナー粒子に対して、チタネート系カップリング剤で表面
処理された平均粒径が０．０１〜０．５０μｍ未満の粒
状酸化チタンと、長軸が０．２〜２．０μｍ、短軸が
０．０１〜０．１μｍの針状導電性粒子と、を外添処理
した静電潜像現像用トナーであれば好適に使用すること
ができるが、詳細は、第１の実施形態で説明したのと同
様の内容とすることができる。

【００４２】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に
説明する。また、以下の観点から各種検討を行った。 粒状酸化チタン、針状導電性粒子双方のトナーに対す
る添加質量比をいくつか変えて、その影響を検討した。 粒状酸化チタンの平均粒径、針状導電性粒子の長軸及
び短軸の異なるものを組み合わせ、その影響を検討し
た。 なお、言うまでもないが、以下の説明は本発明を例示す
るものであり、特に理由なく、以下の説明に本発明の範
囲は限定されるものではない。

【００４３】[実施例１] １．トナーの作成 （１）トナー粒子の作成 以下の配合割合となるように、スチレン／アクリル樹脂
と、ポリエチレンワックスと、電荷制御剤と、磁性粉
と、を２軸押出機にて溶融混練し、その後、これを冷却
した。次いで、粉砕工程、分級工程を経て、平均粒径７
μｍのトナー粒子を得た。 スチレン／アクリル樹脂 ５６重量部 ポリエチレンワックス ３重量部 電荷制御剤（４級アンモニウム塩） １重量部 磁性粉（マグネタイト） ４０重量部

【００４４】（２）外添粒子の添加 得られたトナー粒子１００重量部に対して、粒状酸化チ
タン（メチルトリメトキシチタンを用いて表面処理され
た粒状のルチル型酸化チタン、平均粒径：０．２５μ
ｍ）および針状導電性粒子（Ｓｎ₂Ｏ／Ｓｂを用いて表
面ドープ処理された針状酸化チタン、長軸：１μｍ、短
軸：０．０５μｍ）をそれぞれ以下の配合となるように
均一に外添して、トナーを作成した。この作成したトナ
ー粒子１００重量部に添加する粒状酸化チタンおよび針
状導電性粒子の重量比は、表１によるものとする。 トナー粒子 １００重量部 粒状酸化チタン ０．３重量部 針状導電性粒子 ２．７重量部

【００４５】２．トナーの評価 得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、ａ−
Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５
０)を用い、初期画像特性、耐久性、像流れを評価し、
併せて、帯電量を測定した。得られた結果を表２に示
す。

【００４６】（１）帯電特性 得られたトナー５重量部と、フェライトキャリア１００
重量部とを混合して、通常環境にて、６０分間摩擦帯電
させた時の帯電量(μＣ／ｇ)を初期帯電量とした。ま
た、トナーを用いて磁性一成分現像剤とし、ａ−Ｓｉ感
光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用
い、１０万枚連続通紙を行った時のトナー（現像器にお
ける現像ロ−ラ上のトナ−）の帯電量を耐久後の帯電量
とした。なお、それぞれの帯電量をブローオフ粉体帯電
量測定装置ＴＢ−２００（東芝ケミカル（株）社製）を
用いて測定した。すなわち、トナ−４ｇと、フェライト
キャリア１００ｇと、をポリ容器に入れた後、ボ−ルミ
ルにて、３０分間混合攪拌し、現像剤を作成した。得ら
れた現像剤０．２ｇを、５００メッシュのステンレス製
メッシュ上に量り取り、上記測定装置にセットした後、
ブロ−圧０．８ｋｇ、ブロ−時間３０秒の条件で、帯電
量を測定した。

【００４７】（２）画像特性 得られたトナーを用いて、磁性一成分現像剤とし、ａ−
Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５
０)を用い、画像特性の評価を行った。通常環境(２３±
３℃、５０±１０％Ｒｈ)にて、初期時に画像評価パタ
ーン（ソリッドパターン）を印字して初期画像とした。
次いで、１０万枚連続通紙を行った後、画像評価パター
ン（ソリッドパターン）を再度印字して、耐久画像とし
た。そして、得られた初期画像および耐久画像における
画像濃度を、マクベス社製のマクベス反射濃度計（型
番：ｒＲＤ９１８）を用いて測定した。また、同時に、
カブリ性（バックグラウンドへの印刷性）を目視観察
し、以下の基準に拠って評価した。なお、画像特性評価
（画像濃度およびカブリ性）に際して、連続通紙として
は、Ａ４サイズの６４ｇ紙を用い、印字率５％の標準画
像を出力した。 （画像濃度の評価基準） ○：１．４以上の値である。 △：１．３０〜１．４０未満 ×：１．３０未満 （カブリの評価基準） ○：カブリを全く生じていない。 △：わずかにカブリを生じている。 ×：顕著なカブリを生じている。

【００４８】（３）像流れ ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３
７５０)を用い、得られたトナーを磁性一成分現像剤と
して、通常環境条件(２０℃、６５％ＲＨ)にて、５、０
００枚の連続通紙を行った。次いで、得られたトナーを
高温高湿環境条件(３３℃、８５％ＲＨ)下に一昼夜放置
し、その後、画像評価パターンを印字して像流れのレベ
ルを目視観察し、以下の基準に拠って評価した。なお、
像流れ評価に際して、連続通紙としては、Ａ４サイズの
６４ｇ紙を用い、印字率５％の標準画像を出力した。 ○：像流れは全く認められず、画像評価パターンを精度
良く再現している。 △：像流れが少々認められ、画像評価パターンの一部が
再現されていない。 ×：顕著な像流れが少々認められ、画像評価パターンの
再現性に劣る。

【００４９】[実施例２〜７および比較例１〜２]表１に
示すように、粒状酸化チタンと、針状導電性粒子との添
加比率をそれぞれ変えたほかは、実施例１と同様にトナ
ーを作成し、評価した。得られた結果を表２および図２
〜３に示す。

【００５０】

【表１】使用した前記各酸化チタンのトナーへの添加質
量比の内容

【００５１】

【表２】評価結果

【００５２】[実施例８〜１８および比較例３〜８]表３
に示すように、粒状酸化チタンの平均粒径および針状導
電性粒子の大きさ（長軸および短軸）をそれぞれ変えた
ほかは、実施例１と同様にトナーを作成し、評価した。
得られた結果を表４に示す。

【００５３】

【表３】

【００５４】

【表４】

【００５５】

【発明の効果】本発明の静電潜像現像用トナーおよびそ
れを用いた画像形成方法によれば、チタネート系化合物
で表面処理された平均粒径が０．０１〜０．５０μｍ未
満の粒状酸化チタンと、長軸が０．２〜２．０μｍ、短
軸が０．０１〜０．１μｍの針状導電性粒子と、をそれ
ぞれトナー粒子に外添処理することにより、優れた研磨
力を発揮して、チャージアップを防止するとともに、像
流れの画像欠陥を生じることが著しく少なくなった。ま
た、特定の粒状酸化チタンおよび針状導電性粒子を添加
しているため、耐久性、安定性に優れた帯電特性を付与
することができ、いずれの温度、湿度下においても高画
質の画像が安定して得られるようになった。

【００５６】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の静電潜像現像用トナーが適用される
画像形成装置の断面図である。

【図２】 チタネート系化合物で表面処理された粒状酸
化チタン／針状導電性粒子の添加割合と、帯電特性との
関係を説明するために供する図である。

【図３】 チタネート系化合物で表面処理された粒状酸
化チタン／針状導電性粒子の添加割合と、画像濃度との
関係を説明するために供する図である。

【図４】 チタネート系化合物で表面処理された粒状酸
化チタン／針状導電性粒子の添加割合と、カブリ性との
関係を説明するために供する図である。

【図５】 チタネート系化合物で表面処理された粒状酸
化チタン／針状導電性粒子の添加割合と、像流れ性との
関係を説明するために供する図である。

【００５７】

【符号の説明】

１：画像形成装置 ２：ポリゴンミラー ５：光学電送機構 ７：上部扉 ９：感光体 １０：現像器 ３１：トナーコンテナ ３２：現像ローラ ３３：供給ローラ ３９：トナーセンサ ４７：表示部

フロントページの続き (72)発明者 坂本 憲昭 京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町６番地 京セラ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H005 AA08 CA25 CB06 CB07 EA01 EA05 EA07

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー粒子に対して、チタネート系化合
   物で表面処理された平均粒径が０．０１〜０．５０μｍ
   未満の粒状酸化チタンと、長軸が０．２〜２．０μｍ、
   短軸が０．０１〜０．１μｍの針状導電性粒子と、を外
   添処理したことを特徴とする静電潜像現像用トナー。
2. 【請求項２】 前記針状導電性粒子が、ＳｎＯ₂／Ｓｂ
   系導電性粒子であることを特徴とする請求項１に記載の
   静電潜像現像用トナー
3. 【請求項３】 前記トナー粒子１００重量部に対して、
   前記酸化チタンおよび針状導電性粒子の合計添加量を
   ０．５〜７．０重量部の範囲内の値とすることを特徴と
   する請求項１または２に記載の静電潜像現像用トナー。
4. 【請求項４】 前記粒状酸化チタンと、針状導電性粒子
   との添加比率を、重量比で１０：９０〜９０：１０の範
   囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か一項に記載の静電潜像現像用トナー。
5. 【請求項５】 前記針状導電性粒子の体積固有抵抗を１
   ×１０^-1〜１×１０ ⁴Ω・ｃｍの範囲内の値とすること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の静電
   潜像現像用トナー。
6. 【請求項６】 前記粒状酸化チタンが、アナターゼ型酸
   化チタンおよびルチル型酸化チタン、あるいはいずれか
   一方の結晶構造を有する酸化チタンであることを特徴と
   する請求項１〜５のいずれか一項に記載の静電潜像現像
   用トナー。
7. 【請求項７】 トナー粒子と、外添粒子とからなる静電
   潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、当該
   静電潜像現像用トナーとして、トナー粒子に対して、チ
   タネート系化合物で表面処理された平均粒径が０．０１
   〜０．５０μｍ未満の粒状酸化チタンと、長軸が０．２
   〜２．０μｍ、短軸が０．０１〜０．１μｍの針状導電
   性粒子と、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用い
   ることを特徴とする画像形成方法。