JP3017685B2 - 非磁性一成分現像用トナー - Google Patents
非磁性一成分現像用トナーInfo
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- JP3017685B2 JP3017685B2 JP21316696A JP21316696A JP3017685B2 JP 3017685 B2 JP3017685 B2 JP 3017685B2 JP 21316696 A JP21316696 A JP 21316696A JP 21316696 A JP21316696 A JP 21316696A JP 3017685 B2 JP3017685 B2 JP 3017685B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、静電潜像を現像する現
像ロールと感光体ドラムとが接触した接触型の非磁性一
成分現像方式に使用するトナーに関する。
像ロールと感光体ドラムとが接触した接触型の非磁性一
成分現像方式に使用するトナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から行われている静電潜像とトナー
を用いて現像する方法を大別すると、トナー及びキャリ
アを主体とする二成分現像方法、あるいはトナーのみか
らなる一成分現像剤を用いる現像方法がある。一般に非
磁性トナーとキャリアを用いる二成分系現像剤による現
像方法は、一成分系現像剤による現像方法に比較して次
のような問題点がある。 トナーとキャリアとの混合比をコントロールするため
のトナー濃度センサーが必要である。 キャリアの耐久性に限界があり、長期間の使用に際し
てはトナーの補給だけではなく現像剤の交換が必要であ
る。 現像剤とトナーを混合する攪拌機構が必要であり現像
機が大型になり易い。一方、磁性一成分系の現像剤によ
る現像方法の問題点としては以下の点が挙げられる。 帯電部材が現像ロールあるいはブレードであり、キャ
リアを帯電部材として用いる場合に比較して帯電の安定
性に欠け帯電能力も弱い。 磁気ブラシを均一に形成するための現像機の精度が必
要である。 磁性トナーの場合、転写性および定着性の環境湿度へ
の依存性が大きいこと及び感光体への損傷性が大きいこ
との点において前記二成分系の非磁性トナーに比べて劣
る。 これらの問題点を総合的に考え、かつ装置の小型化等を
併せて考えると、非磁性一成分系トナーを用いる現像方
法が極めて有効であり、近年いくつかの現像方式が実用
化されている。
を用いて現像する方法を大別すると、トナー及びキャリ
アを主体とする二成分現像方法、あるいはトナーのみか
らなる一成分現像剤を用いる現像方法がある。一般に非
磁性トナーとキャリアを用いる二成分系現像剤による現
像方法は、一成分系現像剤による現像方法に比較して次
のような問題点がある。 トナーとキャリアとの混合比をコントロールするため
のトナー濃度センサーが必要である。 キャリアの耐久性に限界があり、長期間の使用に際し
てはトナーの補給だけではなく現像剤の交換が必要であ
る。 現像剤とトナーを混合する攪拌機構が必要であり現像
機が大型になり易い。一方、磁性一成分系の現像剤によ
る現像方法の問題点としては以下の点が挙げられる。 帯電部材が現像ロールあるいはブレードであり、キャ
リアを帯電部材として用いる場合に比較して帯電の安定
性に欠け帯電能力も弱い。 磁気ブラシを均一に形成するための現像機の精度が必
要である。 磁性トナーの場合、転写性および定着性の環境湿度へ
の依存性が大きいこと及び感光体への損傷性が大きいこ
との点において前記二成分系の非磁性トナーに比べて劣
る。 これらの問題点を総合的に考え、かつ装置の小型化等を
併せて考えると、非磁性一成分系トナーを用いる現像方
法が極めて有効であり、近年いくつかの現像方式が実用
化されている。
【０００３】非磁性一成分現像方法は、トナーを担持し
た現像ロールと感光体ドラムとが接触している装置がほ
とんどで、現像機には現像ロールに圧接されたブレード
やトナー供給ロールが接触して配置されている。この現
像方法によれば比較的容易にトナーを帯電させることが
可能であるが、現像ロールとブレードとの接触部分が多
いためにトナーブレードや現像ロール等の部材へのトナ
ーの融着を生ずる問題を有するものであった。したがっ
て、その解決策としてトナーの主成分としてガラス転移
温度（Ｔｇ）の高いスチレン・（メタ）アクリル酸エス
テル共重合体樹脂やゲル成分の多いポリエステル樹脂を
使用することにより、トナーに高い圧力がかかり摩擦に
よる温度上昇があっても融着が発生しにくいトナー設計
がなされている。しかしながら、この解決策を実施した
場合、定着温度を比較的高めに設定する必要があり、し
たがってエネルギー使用量から考えると、近年の節電型
の装置には適さない現像方式でとなる。また、近年販売
されている小型レーザープリンターの多くは、ＯＰＣ等
の負極性の電荷を担持する感光体ドラムを搭載してお
り、この場合は、オゾン発生防止のためローラータイプ
あるいはブラシタイプの帯電装置を搭載しているケース
が多い。したがって、コロナ帯電装置を搭載した場合に
比べて感光体ドラムへの損傷が大きく、プリンターの耐
久性の点で問題があった。特に低温低湿環境下や高温高
湿環境下で使用した場合、現像が繰り返し行われている
うちにブレード部材や現像ローラ表面の摩耗が著しくな
り、それらの表面に凹凸が発生し、この凹凸のためにト
ナーがブレード部材と現像ローラ間を通過する際に与え
られる力が不均一となったり、部分的にトナー層が厚く
なるなどして、トナーが必要とする電荷量が不足してし
まい、画像上に濃度低下や地カブリを発生させ、更に感
光体ドラムに接触させているローラータイプあるいはブ
ラシタイプの帯電装置がこの問題を増大させていた。
た現像ロールと感光体ドラムとが接触している装置がほ
とんどで、現像機には現像ロールに圧接されたブレード
やトナー供給ロールが接触して配置されている。この現
像方法によれば比較的容易にトナーを帯電させることが
可能であるが、現像ロールとブレードとの接触部分が多
いためにトナーブレードや現像ロール等の部材へのトナ
ーの融着を生ずる問題を有するものであった。したがっ
て、その解決策としてトナーの主成分としてガラス転移
温度（Ｔｇ）の高いスチレン・（メタ）アクリル酸エス
テル共重合体樹脂やゲル成分の多いポリエステル樹脂を
使用することにより、トナーに高い圧力がかかり摩擦に
よる温度上昇があっても融着が発生しにくいトナー設計
がなされている。しかしながら、この解決策を実施した
場合、定着温度を比較的高めに設定する必要があり、し
たがってエネルギー使用量から考えると、近年の節電型
の装置には適さない現像方式でとなる。また、近年販売
されている小型レーザープリンターの多くは、ＯＰＣ等
の負極性の電荷を担持する感光体ドラムを搭載してお
り、この場合は、オゾン発生防止のためローラータイプ
あるいはブラシタイプの帯電装置を搭載しているケース
が多い。したがって、コロナ帯電装置を搭載した場合に
比べて感光体ドラムへの損傷が大きく、プリンターの耐
久性の点で問題があった。特に低温低湿環境下や高温高
湿環境下で使用した場合、現像が繰り返し行われている
うちにブレード部材や現像ローラ表面の摩耗が著しくな
り、それらの表面に凹凸が発生し、この凹凸のためにト
ナーがブレード部材と現像ローラ間を通過する際に与え
られる力が不均一となったり、部分的にトナー層が厚く
なるなどして、トナーが必要とする電荷量が不足してし
まい、画像上に濃度低下や地カブリを発生させ、更に感
光体ドラムに接触させているローラータイプあるいはブ
ラシタイプの帯電装置がこの問題を増大させていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決することを目的とし、接触型非磁性一成分現像方法
において、低温低湿環境下や高温高湿環境下で使用した
場合でも黒ベタ画像の濃度低下や地カブリの発生が少な
く、現像ロールへのトナーの融着、感光体表面に対する
損傷の少ない非磁性一成分現像用トナーを提供するもの
である。
解決することを目的とし、接触型非磁性一成分現像方法
において、低温低湿環境下や高温高湿環境下で使用した
場合でも黒ベタ画像の濃度低下や地カブリの発生が少な
く、現像ロールへのトナーの融着、感光体表面に対する
損傷の少ない非磁性一成分現像用トナーを提供するもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、トナーを担持
して搬送する現像ロールと、該現像ロールに圧接されて
設けられたトナー層厚規制部材とを少なくとも有する現
像装置と、現像ロールと接触して設けられた正帯電性の
感光体ドラムを搭載した反転現像システムに使用するト
ナーであって、トナーが正帯電性の電荷制御剤を含有
し、かつトナー表面に磁性粉、正極性シリカ及び負極性
シリカが付着されていることを特徴とする非磁性一成分
現像用トナーである。
して搬送する現像ロールと、該現像ロールに圧接されて
設けられたトナー層厚規制部材とを少なくとも有する現
像装置と、現像ロールと接触して設けられた正帯電性の
感光体ドラムを搭載した反転現像システムに使用するト
ナーであって、トナーが正帯電性の電荷制御剤を含有
し、かつトナー表面に磁性粉、正極性シリカ及び負極性
シリカが付着されていることを特徴とする非磁性一成分
現像用トナーである。
【０００６】以下、本発明について詳細に説明する。図
１は、本発明の接触型の非磁性一成分現像用トナーが使
用される現像装置の概略構成図である。図中、１は円筒
状の正帯電性の感光体ドラム、２はホッパー、３はトナ
ー、４ａはドクターブレードなどのトナー層厚規制部
材、４ｂはトナー層厚規制部材の固定部材、５は現像ロ
ール、６はトナーの漏れ防止及びかき落し部材、７は攪
拌機である。この現像装置においては、感光体ドラム１
はＳｅや有機光半導体（ＯＰＣ）等が使用され、その表
面に電子写真法によって正帯電性の静電潜像が形成され
る。ホッパー２内にはトナー３が収容されており、トナ
ーは、トナー層厚規制部材４ａによって現像ロール５の
表面上に一定の層厚になるように担持され、感光体ドラ
ム１の表面に搬送される。その際トナー３はトナー層厚
規制部材４ａによって摩擦帯電されるが、トナー層厚規
制部材４ａは、直流または交流電源に接続され、現像ロ
ール５表面上に形成されたトナー担持層とトナー層厚規
制部材４ａとの間に電界が発生するようにしてもよい。
現像ロール５表面上に形成されたトナー担持層と、感光
体ドラム１とは、１〜５ｍｍのニップ幅をもって接触し
て設置される。現像ロール５に担持されたトナー３は、
現像ロール５の回転により搬送されて静電潜像を有する
感光体ドラム１と接触し、静電潜像の顕像化が行われ
る。
１は、本発明の接触型の非磁性一成分現像用トナーが使
用される現像装置の概略構成図である。図中、１は円筒
状の正帯電性の感光体ドラム、２はホッパー、３はトナ
ー、４ａはドクターブレードなどのトナー層厚規制部
材、４ｂはトナー層厚規制部材の固定部材、５は現像ロ
ール、６はトナーの漏れ防止及びかき落し部材、７は攪
拌機である。この現像装置においては、感光体ドラム１
はＳｅや有機光半導体（ＯＰＣ）等が使用され、その表
面に電子写真法によって正帯電性の静電潜像が形成され
る。ホッパー２内にはトナー３が収容されており、トナ
ーは、トナー層厚規制部材４ａによって現像ロール５の
表面上に一定の層厚になるように担持され、感光体ドラ
ム１の表面に搬送される。その際トナー３はトナー層厚
規制部材４ａによって摩擦帯電されるが、トナー層厚規
制部材４ａは、直流または交流電源に接続され、現像ロ
ール５表面上に形成されたトナー担持層とトナー層厚規
制部材４ａとの間に電界が発生するようにしてもよい。
現像ロール５表面上に形成されたトナー担持層と、感光
体ドラム１とは、１〜５ｍｍのニップ幅をもって接触し
て設置される。現像ロール５に担持されたトナー３は、
現像ロール５の回転により搬送されて静電潜像を有する
感光体ドラム１と接触し、静電潜像の顕像化が行われ
る。
【０００７】上記のように現像ロール５は、その表面上
にトナー担持層が形成され、内部には弾性ロールを有す
る２層構成となっている。トナー担持層は、バイアス電
圧が印加できるように導電性の材料よりなるか、または
導電性層を有するのが好ましい。該トナー担持層として
は、適度の弾性を備えた、肉薄樹脂層よりなり、例え
ば、含フッ素樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂など、膜形成性を有する樹脂
が使用される。トナー担持層の厚さは、１０〜２００μ
ｍの範囲に形成される。また、弾性ロールを構成する弾
性材料としては、シリコーンゴム等の各種ゴム、スポン
ジゴム、ウレタンフォーム等が使用され、これらには導
電性粉末が含有されていてもよい。また、弾性ロールの
表面には導電性塗料が塗布されたものであってもよい。
にトナー担持層が形成され、内部には弾性ロールを有す
る２層構成となっている。トナー担持層は、バイアス電
圧が印加できるように導電性の材料よりなるか、または
導電性層を有するのが好ましい。該トナー担持層として
は、適度の弾性を備えた、肉薄樹脂層よりなり、例え
ば、含フッ素樹脂、シリコーン系樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリカーボネート樹脂など、膜形成性を有する樹脂
が使用される。トナー担持層の厚さは、１０〜２００μ
ｍの範囲に形成される。また、弾性ロールを構成する弾
性材料としては、シリコーンゴム等の各種ゴム、スポン
ジゴム、ウレタンフォーム等が使用され、これらには導
電性粉末が含有されていてもよい。また、弾性ロールの
表面には導電性塗料が塗布されたものであってもよい。
【０００８】本発明は上記の現像方法に使用するトナー
に関するもので、その特徴とするところは、トナーが正
帯電性の電荷制御剤を含有し、かつトナー表面に磁性
粉、正極性シリカ及び負極性シリカが付着されているこ
とにある。上記正帯電性の電荷制御剤としては、ニグロ
シン系染料、第四級アンモニウム塩等を挙げることがで
きる。また、磁性粉としては、現像ロールへのトナーの
融着、感光体ドラム表面への損傷の発生を防止するため
には非磁性トナーに添加する磁性粉の大きさは重要な因
子となる。すなわち、本発明に使用される磁性粉の大き
さは電子顕微鏡による粒子解析により０．３〜３μｍの
ものが好ましい。その理由は、０．３μｍ未満であると
クリーニングブレードによる感光体ドラム表面の磁性粉
のクリーニングがされにくくなるため損傷し易く、一方
３μｍより大きい場合には感光体ドラムと現像ロールと
の接触、あるいは感光体ドラムとクリーニングブレード
との接触の間で磁性粉が押しつけられ、損傷し易い。
に関するもので、その特徴とするところは、トナーが正
帯電性の電荷制御剤を含有し、かつトナー表面に磁性
粉、正極性シリカ及び負極性シリカが付着されているこ
とにある。上記正帯電性の電荷制御剤としては、ニグロ
シン系染料、第四級アンモニウム塩等を挙げることがで
きる。また、磁性粉としては、現像ロールへのトナーの
融着、感光体ドラム表面への損傷の発生を防止するため
には非磁性トナーに添加する磁性粉の大きさは重要な因
子となる。すなわち、本発明に使用される磁性粉の大き
さは電子顕微鏡による粒子解析により０．３〜３μｍの
ものが好ましい。その理由は、０．３μｍ未満であると
クリーニングブレードによる感光体ドラム表面の磁性粉
のクリーニングがされにくくなるため損傷し易く、一方
３μｍより大きい場合には感光体ドラムと現像ロールと
の接触、あるいは感光体ドラムとクリーニングブレード
との接触の間で磁性粉が押しつけられ、損傷し易い。
【０００９】磁性粉は０．３〜３μｍの粒子径をもつ磁
性粉をそのままトナー母粒子の表面に付着させて非磁性
一成分現像用トナーを形成してもよい。また、一般的に
市販されている磁性粉は一次粒子径が０．２〜０．４μ
ｍであって、複数の一次粒子により５〜１０μｍの凝集
体を形成しているため、ヘンシェルミキサー等の混合機
に該磁性粉とトナー母粒子とを入れた後、混合機の攪拌
羽根の回転数を調整しながら５〜１０μｍの凝集体を
０．３〜３μｍに離解にながらトナー母粒子の表面に付
着せしめてもよい。
性粉をそのままトナー母粒子の表面に付着させて非磁性
一成分現像用トナーを形成してもよい。また、一般的に
市販されている磁性粉は一次粒子径が０．２〜０．４μ
ｍであって、複数の一次粒子により５〜１０μｍの凝集
体を形成しているため、ヘンシェルミキサー等の混合機
に該磁性粉とトナー母粒子とを入れた後、混合機の攪拌
羽根の回転数を調整しながら５〜１０μｍの凝集体を
０．３〜３μｍに離解にながらトナー母粒子の表面に付
着せしめてもよい。
【００１０】また、本発明に使用される磁性粉の形状は
磁性粉が非磁性一成分現像用トナーから離脱した場合に
感光体ドラムを傷つけないため、立方状であることが好
ましい。磁性粉の付着量は多すぎると感光体ドラムへの
傷の発生が多くなり、少ないと帯電性の立ち上がりの向
上に寄与しないため、トナー母粒子１００重量部に対し
て０．１〜１重量部であることが好ましい。このような
磁性粉としては、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、
亜鉛等の化合物であるマグネタイト、ヘマタイト、フェ
ライト等であって、具体的には戸田工業社製のＥＰＴ−
５００やＥＰＴ−１０００、チタン工業社製のＢＬ−２
２０やＢＬ−２００、関東電化社製のＫＢＣ−１００Ｌ
等がある。
磁性粉が非磁性一成分現像用トナーから離脱した場合に
感光体ドラムを傷つけないため、立方状であることが好
ましい。磁性粉の付着量は多すぎると感光体ドラムへの
傷の発生が多くなり、少ないと帯電性の立ち上がりの向
上に寄与しないため、トナー母粒子１００重量部に対し
て０．１〜１重量部であることが好ましい。このような
磁性粉としては、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、
亜鉛等の化合物であるマグネタイト、ヘマタイト、フェ
ライト等であって、具体的には戸田工業社製のＥＰＴ−
５００やＥＰＴ−１０００、チタン工業社製のＢＬ−２
２０やＢＬ−２００、関東電化社製のＫＢＣ−１００Ｌ
等がある。
【００１１】また、正極性シリカとしては、アミノシラ
ン、側鎖にアミンを有するシリコーンオイル、シランカ
ップリング剤、チタンカップリング剤等で表面処理され
たシリカである。該表面処理用のアミノシランとして
は、次式 ＸｍＳｉＹｎ （式中、Ｘはアルコキシ基またはハロゲン原子、ｍは１
〜３の整数、Ｙは１〜３級アミノ基を有する炭化水素
基、ｎは１〜３の整数を示す）で示され、次のような化
合物を例示できる。
ン、側鎖にアミンを有するシリコーンオイル、シランカ
ップリング剤、チタンカップリング剤等で表面処理され
たシリカである。該表面処理用のアミノシランとして
は、次式 ＸｍＳｉＹｎ （式中、Ｘはアルコキシ基またはハロゲン原子、ｍは１
〜３の整数、Ｙは１〜３級アミノ基を有する炭化水素
基、ｎは１〜３の整数を示す）で示され、次のような化
合物を例示できる。
【化１】 あるいはポリアミノアルキルトリアルコキシシラン等を
例示でき、これらは単独または２種以上の混合系で使用
してもよい。
例示でき、これらは単独または２種以上の混合系で使用
してもよい。
【００１２】側鎖にアミンを有するシリコーンオイルと
しては、次式
しては、次式
【化２】 （式中、Ｒ1は水素、アルキル基、アリール基またはア
ルコキシ基を示し、Ｒ2はアルキレン基またはフェニレ
ン基を示し、Ｒ3およびＲ4は水素、アルキル基またはア
リール基を示す。但し上記アルキル基、アリール基、ア
ルキレン基およびフェニレン基はアミンを含有していて
もよく、また帯電性を損なわない範囲でハロゲン等の置
換基を有していてもよい。） 側鎖にアミンを有するシリコーンオイルは、市販品とし
て入手することができ、例えば次の構造式
ルコキシ基を示し、Ｒ2はアルキレン基またはフェニレ
ン基を示し、Ｒ3およびＲ4は水素、アルキル基またはア
リール基を示す。但し上記アルキル基、アリール基、ア
ルキレン基およびフェニレン基はアミンを含有していて
もよく、また帯電性を損なわない範囲でハロゲン等の置
換基を有していてもよい。） 側鎖にアミンを有するシリコーンオイルは、市販品とし
て入手することができ、例えば次の構造式
【化３】 （式中、Ｒ1およびＲ5は相互に独立してアルキル基また
はアリール基を示し、Ｒ2はアルキレン基、フェニレン
基またはアミンを含むアルキル基を示し、Ｒ3は水素、
アルキル基またはアリール基を示し、ｍおよびｎは１以
上の整数を示す。）で表される変性シリコーンオイルが
好ましく用いられる。シリコーンオイルとして、アミン
当量３２〜８８００、２５℃における粘度２０〜５００
０ｃｐｓ、好ましくは２０〜３５００ｃｐｓを有するも
のが正極性を制御しやすいので好ましい。
はアリール基を示し、Ｒ2はアルキレン基、フェニレン
基またはアミンを含むアルキル基を示し、Ｒ3は水素、
アルキル基またはアリール基を示し、ｍおよびｎは１以
上の整数を示す。）で表される変性シリコーンオイルが
好ましく用いられる。シリコーンオイルとして、アミン
当量３２〜８８００、２５℃における粘度２０〜５００
０ｃｐｓ、好ましくは２０〜３５００ｃｐｓを有するも
のが正極性を制御しやすいので好ましい。
【００１３】シランカップリング剤は、分子中に２個以
上の異なった反応基をもつ有機ケイ素単量体で、２個の
反応基のうち１個は無機質と化学結合する反応基（例え
ばメトキシ基、エトキシ基、セロソルブ基等）であり、
他の１個は有機材料と化学結合する反応基（例えばアミ
ノ基）である。アミノ基含有シランカップリング剤が特
に好ましく、これらの化合物として次のものが例示でき
る。Ｎ−β（アミノエチル）−γアミノプロピルトリメ
トキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γアミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γアミノプロピルトリエ
トキシシラン、Ｎ−フェニル−γアミノプロピルトリメ
トキシシラン等。上記表面処理剤により表面処理された
シリカとして市販されているものを例示すると次のとお
りである。日本アエロジル社製のＲＡ２００ＨＳ、ヘキ
スト社製のＨＶＫ２１１５、ＨＶＫ２１５０等。
上の異なった反応基をもつ有機ケイ素単量体で、２個の
反応基のうち１個は無機質と化学結合する反応基（例え
ばメトキシ基、エトキシ基、セロソルブ基等）であり、
他の１個は有機材料と化学結合する反応基（例えばアミ
ノ基）である。アミノ基含有シランカップリング剤が特
に好ましく、これらの化合物として次のものが例示でき
る。Ｎ−β（アミノエチル）−γアミノプロピルトリメ
トキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γアミノプロ
ピルメチルジメトキシシラン、γアミノプロピルトリエ
トキシシラン、Ｎ−フェニル−γアミノプロピルトリメ
トキシシラン等。上記表面処理剤により表面処理された
シリカとして市販されているものを例示すると次のとお
りである。日本アエロジル社製のＲＡ２００ＨＳ、ヘキ
スト社製のＨＶＫ２１１５、ＨＶＫ２１５０等。
【００１４】また負極性シリカとしては、塩化ケイ素の
高温（火焔）加水分解法により得られる微細なシリカ
を、ジメチルジクロルシランのようなシラン類で処理
し、表面のシラノール基をジメチルジクロルシラン、ヘ
キサメチルジシラザン、オクチルトリメトキシシラン等
のオルガノシランで封鎖されて疎水化されたもので、日
本アエロジル社製のＲ−９７２、Ｒ−９７４、Ｒ−９７
６、Ｒ−８１１、Ｒ−８１２、Ｒ−８０５、Ｒ−２０
２、ＲＸ−１７０等、またタルコ社製のタラノックス５
００、ヘキスト社製のＨ２０００等の商品名で販売され
ているもの等が挙げられる。
高温（火焔）加水分解法により得られる微細なシリカ
を、ジメチルジクロルシランのようなシラン類で処理
し、表面のシラノール基をジメチルジクロルシラン、ヘ
キサメチルジシラザン、オクチルトリメトキシシラン等
のオルガノシランで封鎖されて疎水化されたもので、日
本アエロジル社製のＲ−９７２、Ｒ−９７４、Ｒ−９７
６、Ｒ−８１１、Ｒ−８１２、Ｒ−８０５、Ｒ−２０
２、ＲＸ−１７０等、またタルコ社製のタラノックス５
００、ヘキスト社製のＨ２０００等の商品名で販売され
ているもの等が挙げられる。
【００１５】前記正極性シリカと負極性シリカの合計付
着量は、結着樹脂および着色剤からなるトナー母粒子１
００重量部に対し０．１〜０．６重量部が好ましい。
０．１重量部より少ない場合は高温高湿及び低温低湿環
境下において画像濃度の低下や現像ロールへのトナーの
融着を防ぐことができにくく、０．６重量部より多い場
合は画像に地カブリが発生しやすいので好ましくない。
また、正極性シリカと負極性シリカの付着量の割合は
１：１〜５：１であることが好ましい。正極性シリカの
添加量が負極性シリカの付着量よりも少ない場合は、画
像の地カブリが現像初期から生じやすく、正極性シリカ
の添加量が負極性シリカの付着量より５倍を越えた場合
は画像のプリント枚数が多くなるにしたがい画像の地カ
ブリが生じやすいので好ましくない。トナー表面に上記
磁性粉、正極性シリカ及び負極性シリカを付着させるた
めには、通常の粉体用混合機であるヘンシェルミキサ
ー、スーパーミキサー等の混合機のほかハイブリダイザ
ー、オングミル等のいわゆる表面改質機も用いて行うこ
とができる。この場合、磁性粉、正極性シリカ及び負極
性シリカの付着状態は、トナー母粒子の表面に単にまぶ
された状態でもよいし、一部がトナー母粒子の表面に埋
没して固着された状態でもよい。
着量は、結着樹脂および着色剤からなるトナー母粒子１
００重量部に対し０．１〜０．６重量部が好ましい。
０．１重量部より少ない場合は高温高湿及び低温低湿環
境下において画像濃度の低下や現像ロールへのトナーの
融着を防ぐことができにくく、０．６重量部より多い場
合は画像に地カブリが発生しやすいので好ましくない。
また、正極性シリカと負極性シリカの付着量の割合は
１：１〜５：１であることが好ましい。正極性シリカの
添加量が負極性シリカの付着量よりも少ない場合は、画
像の地カブリが現像初期から生じやすく、正極性シリカ
の添加量が負極性シリカの付着量より５倍を越えた場合
は画像のプリント枚数が多くなるにしたがい画像の地カ
ブリが生じやすいので好ましくない。トナー表面に上記
磁性粉、正極性シリカ及び負極性シリカを付着させるた
めには、通常の粉体用混合機であるヘンシェルミキサ
ー、スーパーミキサー等の混合機のほかハイブリダイザ
ー、オングミル等のいわゆる表面改質機も用いて行うこ
とができる。この場合、磁性粉、正極性シリカ及び負極
性シリカの付着状態は、トナー母粒子の表面に単にまぶ
された状態でもよいし、一部がトナー母粒子の表面に埋
没して固着された状態でもよい。
【００１６】次に前記正帯電性の電荷制御剤、磁性粉、
正極性シリカおよび負極性シリカ以外のトナーの構成要
素を説明する。本発明の非磁性一成分現像用トナーには
結着樹脂および着色剤が含有される。結着樹脂および着
色剤は、特に制限はなく、例えば結着樹脂としては、ポ
リスチレン、ポリエステル、スチレン−アクリル酸エス
テル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエチレン、
マレイン酸樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、クマロン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、フェ
ノール樹脂等が例示される。また、着色剤としては、例
えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプ
ブラック、チャンネルブラック、ファーナルブルー、パ
ーマネントブルー、ニグロシンブルー、フタロシアニン
ブルー、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１
２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等が例示され
る。これら着色剤は、結着樹脂１００重量部に対して１
〜１０重量部の範囲で適宜配合される。
正極性シリカおよび負極性シリカ以外のトナーの構成要
素を説明する。本発明の非磁性一成分現像用トナーには
結着樹脂および着色剤が含有される。結着樹脂および着
色剤は、特に制限はなく、例えば結着樹脂としては、ポ
リスチレン、ポリエステル、スチレン−アクリル酸エス
テル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリエチレン、
マレイン酸樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、キシ
レン樹脂、クマロン樹脂、ケトン樹脂、石油樹脂、フェ
ノール樹脂等が例示される。また、着色剤としては、例
えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプ
ブラック、チャンネルブラック、ファーナルブルー、パ
ーマネントブルー、ニグロシンブルー、フタロシアニン
ブルー、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１
２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２等が例示され
る。これら着色剤は、結着樹脂１００重量部に対して１
〜１０重量部の範囲で適宜配合される。
【００１７】
【実施例】以下、実施例にしたがって本発明を説明する
がこれに限定されるものではない。なお、以下に記す部
とは重量部を示す。 上記の配合で原料をスーパーミキサーで混合した後、連
続押し出し機で１６５℃の温度で溶融混練し、ジェット
ミル粉砕機で微粉砕して風力分級機で分級を行い、体積
平均粒子径が１０．５μｍのトナー母粒子を得た。
がこれに限定されるものではない。なお、以下に記す部
とは重量部を示す。 上記の配合で原料をスーパーミキサーで混合した後、連
続押し出し機で１６５℃の温度で溶融混練し、ジェット
ミル粉砕機で微粉砕して風力分級機で分級を行い、体積
平均粒子径が１０．５μｍのトナー母粒子を得た。
【００１８】（実施例１〜４及び比較例１〜５）次に、
上記トナー母粒子１００重量部に対し、磁性粉（関東電
化社製 商品名：ＫＢＣ−１００Ｌ）、正極性シリカ
（ヘキスト社製 商品名：ＨＶＫ２１５０）、正極性シ
リカ（日本アエロジル社製 商品名：ＲＡ２００Ｈ
Ｓ）、負極性シリカ（日本アエロジル社製 商品名：Ｒ
−９７２）及び負極性シリカ（ヘキスト社製 商品名：
Ｈ２０００）を次の表１のとおりヘンシャルミキサーで
混合して表面に付着させ、実施例１〜４の本発明の非磁
性一成分現像用トナー及び比較例１〜５の比較用の非磁
性トナーを得た。
上記トナー母粒子１００重量部に対し、磁性粉（関東電
化社製 商品名：ＫＢＣ−１００Ｌ）、正極性シリカ
（ヘキスト社製 商品名：ＨＶＫ２１５０）、正極性シ
リカ（日本アエロジル社製 商品名：ＲＡ２００Ｈ
Ｓ）、負極性シリカ（日本アエロジル社製 商品名：Ｒ
−９７２）及び負極性シリカ（ヘキスト社製 商品名：
Ｈ２０００）を次の表１のとおりヘンシャルミキサーで
混合して表面に付着させ、実施例１〜４の本発明の非磁
性一成分現像用トナー及び比較例１〜５の比較用の非磁
性トナーを得た。
【００１９】
【表１】
【００２０】次に上記各非磁性トナーを、図１の現像機
構を有する市販の非磁性一成分現像方式のプリンター
（リコー社製 ＬＰ１０６０−ＳＰ３）を用いて、常温
常湿（２０℃、６５％ＲＨ）、高温高湿（３５℃、８５
％ＲＨ）及び低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）の各環境
下において２００００枚までプリントを行い、常温常湿
の結果を表２に、高温高湿の結果を表３に、低温低湿の
結果を表４に示した。
構を有する市販の非磁性一成分現像方式のプリンター
（リコー社製 ＬＰ１０６０−ＳＰ３）を用いて、常温
常湿（２０℃、６５％ＲＨ）、高温高湿（３５℃、８５
％ＲＨ）及び低温低湿（１０℃、２０％ＲＨ）の各環境
下において２００００枚までプリントを行い、常温常湿
の結果を表２に、高温高湿の結果を表３に、低温低湿の
結果を表４に示した。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】なお、上記各表において、画像濃度はベタ
画像をマクベス反射濃度計ＲＤ９１４で測定し、画像の
地カブリは、非画像部を日本電色工業社製の色差計で測
定したものである。また、感光体の地カブリとは、転写
紙上にトナーが転写された後に感光体ドラム表面に残っ
たトナーを透明なテープに接着させ、該テープを白紙に
貼着した後、日本電色工業社製の色差計で該テープを透
してトナーの濃度を測定した値である。この値が０．０
３以上大きい場合は、感光体ドラム表面上のトナーを完
全にクリーニングブレードでクリーニングすることが困
難であることがわかり、感光体ドラム表面上にトナーが
残って次の露光の際十分な露光が行われなく残像メモリ
ーが発生する。残像メモリーが発生すると、画像上、特
にハーフトーンの場合に白く抜ける部分が生じ問題とな
る。上記表２〜表４の結果から明らかなように正極性シ
リカ、負極性シリカ及び磁性粉を表面に付着させた実施
例１〜４の本発明の非磁性一成分現像用トナーは、初期
から２００００枚まで各環境下において画像濃度が１．
３７以上であって十分あり、画像上の地カブリも０．５
４以下と少なく、感光体表面上の地カブリも０．０２以
下と実用上問題のない範囲であった。また、現像ロール
へのトナーの融着、感光体ドラム表面に対する損傷もな
かった。これに対し、磁性粉を付着させていない比較例
１の非磁性トナーでは、各環境下において２００００枚
後の画像上及び感光体表面上の地カブリが極めて多く実
用上問題のあることが確認された。また、負極性シリカ
を付着させていない比較例２及び比較例４の非磁性トナ
ーでは各環境下において２００００枚後の画像上の地カ
ブリ及び感光体表面上の地カブリが多く実用上問題のあ
ることが確認された。また、正極性シリカを付着させて
いない比較例３及び比較例５の非磁性トナーでは各環境
下において初期から画像濃度が低く、画像上の地カブリ
及び感光体表面上の地カブリも極めて多く実用上問題の
あることが確認された。
画像をマクベス反射濃度計ＲＤ９１４で測定し、画像の
地カブリは、非画像部を日本電色工業社製の色差計で測
定したものである。また、感光体の地カブリとは、転写
紙上にトナーが転写された後に感光体ドラム表面に残っ
たトナーを透明なテープに接着させ、該テープを白紙に
貼着した後、日本電色工業社製の色差計で該テープを透
してトナーの濃度を測定した値である。この値が０．０
３以上大きい場合は、感光体ドラム表面上のトナーを完
全にクリーニングブレードでクリーニングすることが困
難であることがわかり、感光体ドラム表面上にトナーが
残って次の露光の際十分な露光が行われなく残像メモリ
ーが発生する。残像メモリーが発生すると、画像上、特
にハーフトーンの場合に白く抜ける部分が生じ問題とな
る。上記表２〜表４の結果から明らかなように正極性シ
リカ、負極性シリカ及び磁性粉を表面に付着させた実施
例１〜４の本発明の非磁性一成分現像用トナーは、初期
から２００００枚まで各環境下において画像濃度が１．
３７以上であって十分あり、画像上の地カブリも０．５
４以下と少なく、感光体表面上の地カブリも０．０２以
下と実用上問題のない範囲であった。また、現像ロール
へのトナーの融着、感光体ドラム表面に対する損傷もな
かった。これに対し、磁性粉を付着させていない比較例
１の非磁性トナーでは、各環境下において２００００枚
後の画像上及び感光体表面上の地カブリが極めて多く実
用上問題のあることが確認された。また、負極性シリカ
を付着させていない比較例２及び比較例４の非磁性トナ
ーでは各環境下において２００００枚後の画像上の地カ
ブリ及び感光体表面上の地カブリが多く実用上問題のあ
ることが確認された。また、正極性シリカを付着させて
いない比較例３及び比較例５の非磁性トナーでは各環境
下において初期から画像濃度が低く、画像上の地カブリ
及び感光体表面上の地カブリも極めて多く実用上問題の
あることが確認された。
【００２５】
【発明の効果】本発明は以上のように、磁性粉、正極性
シリカ及び負極性シリカを表面に付着させた非磁性トナ
ーであるから、常温常湿、高温高湿及び低温低湿の各環
境下において、良好な画像特性を得ることができる。
シリカ及び負極性シリカを表面に付着させた非磁性トナ
ーであるから、常温常湿、高温高湿及び低温低湿の各環
境下において、良好な画像特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いられる装置の概略構成図
１ 感光体ドラム ２ ホッパー ３ トナー ４ａ トナー層厚規制部材 ４ｂ 固定部材 ５ 現像ロール ６ トナーの漏れ防止及びかき落し部材 ７ 攪拌機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 9/08
Claims (3)
- 【請求項１】 トナーを担持して搬送する現像ロール
と、該現像ロールに圧接されて設けられたトナー層厚規
制部材とを少なくとも有する現像装置と、現像ロールと
接触して設けられた正帯電性の感光体ドラムを搭載した
反転現像システムに使用するトナーであって、トナーが
正帯電性の電荷制御剤を含有し、かつトナー表面に磁性
粉、正極性シリカ及び負極性シリカが付着されているこ
とを特徴とする非磁性一成分現像用トナー。 - 【請求項２】 正極性シリカと負極性シリカの付着量の
割合が１：１〜５：１であることを特徴とする請求項１
記載の非磁性一成分現像用トナー。 - 【請求項３】 磁性粉の大きさが０．３〜３μｍである
ことを特徴とする請求項１記載の非磁性一成分現像用ト
ナー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21316696A JP3017685B2 (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 非磁性一成分現像用トナー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21316696A JP3017685B2 (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 非磁性一成分現像用トナー |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1039546A JPH1039546A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3017685B2 true JP3017685B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=16634661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21316696A Expired - Fee Related JP3017685B2 (ja) | 1996-07-23 | 1996-07-23 | 非磁性一成分現像用トナー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3017685B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6004711A (en) * | 1999-02-03 | 1999-12-21 | Lexmark International, Inc. | Toner composition including positive and negative tribocharging hydrophobic extra-particulate additives |
| JP2000298373A (ja) * | 1999-04-14 | 2000-10-24 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
| US6677093B2 (en) | 2000-11-01 | 2004-01-13 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Electrophotographic black toner, electrophotographic developer and image forming method |
-
1996
- 1996-07-23 JP JP21316696A patent/JP3017685B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1039546A (ja) | 1998-02-13 |
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