JP3317075B2 - 非磁性一成分現像剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電式複写機やレーザー
ビームプンリンター等の画像形成装置に使用される非磁
性一成分現像剤に関し、特に１次転写と２次転写を押圧
転写により行うフルカラー画像形成装置に使用される非
磁性一成分現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式は、複写機、プリンター、
ファクシミリ等に幅広く用いられており、近年パーソナ
ルユースに対する要望から小型化された画像形成方法が
採用されるに至っている。このような画像形成装置にお
いては、現像装置として二成分現像方式および一成分現
像方式が採用されている。

【０００３】二成分現像方式では、現像剤としてトナー
とキャリアを使用し、消費されたトナーは新たに補給さ
れるが、キャリアは補給されないため、使用するにつれ
てキャリアが劣化(トナー成分によるキャリアの汚染(ス
ペント)により、トナーに対する帯電性能が低下する)す
るという問題が生じてしまう。また、画像形成装置の小
型化の要求に対して、二成分現像装置はトナーとキャリ
アを混合撹拌させる機構が必要となるため現像装置の小
型化に制約がある。

【０００４】二成分現像方式に対して一成分現像方式は
キャリアを使用しないため、本質的にキャリア劣化の問
題が発生せず、また、トナーとキャリアの混合撹拌機構
も必要ないため現像装置の小型化が容易であり、小型の
画像形成装置に適した現像方式である。

【０００５】一成分現像方式には磁性一成分と非磁性一
成分現像方式があるが、磁性一成分現像方式ではトナー
に通常黒色をしている磁性粉を添加する必要があるた
め、フルカラー画像形成装置に対しては非磁性一成分現
像方式が好適である。このような観点から非磁性一成分
現像方式はフルカラー形成には好ましいものであるが、
この方式においては、均一且つ所定の荷電量を有するト
ナーを現像領域に供給することが難しいという問題があ
る。

【０００６】例えば、上述した二成分現像方式および磁
性一成分現像方式では、磁気力を利用して現像剤の搬送
を行っているため、現像領域に対して安定した現像剤の
供給が比較的容易であり、また二成分現像方式において
は、トナーとキャリアとの混合撹拌によりトナーの荷電
を行うため、十分に荷電したトナーの現像領域に対する
供給が比較的容易である。

【０００７】非磁性一成分現像方式では、現像剤担持体
に対して現像剤規制部材が当接するように配置されてお
り、非磁性一成分現像剤を現像剤担持体と現像剤規制部
材との間隙を通過させてトナーの荷電を行い、荷電した
トナーを現像剤担持体上に主としてトナーの静電気力に
より担持し現像領域まで搬送して、静電潜像担持体上に
形成された静電潜像の現像を行っている。即ち、トナー
の荷電は、主としてトナーが現像剤担持体と現像剤規制
部材との間隙を通過する際の摩擦帯電によって行われる
ため、トナーを均一に且つ所定の荷電量に荷電させるこ
とが困難となる。トナーの荷電性が不十分な場合には、
トナーの荷電量が低くなるばかりでなく、逆荷電トナー
が生じ画像にカブリが生じてしまう。逆に荷電性が高す
ぎると、静電潜像に付着するトナー量が減少するため画
像濃度の低下が生じたり、静電潜像担持体に対する静電
付着力が増加するため転写効率の低下が生じてしまう。
この問題は高画質化の要求に答えるためトナーを小粒径
化させた場合に顕著である。

【０００８】また、上述した画像形成装置においては、
感光体から記録紙へのトナー像の転写は通常コロナ放電
による転写装置を用いて行われている。このコロナ放電
による転写装置に代わる転写装置として、例えば特開昭
５９−４６６６４号公報に、感光体に対してバイアスを
印加した転写装置を圧接させて、これらの間に記録紙を
通過させて感光体上のトナー像を転写体に転写させる装
置が提案されている。

【０００９】このような装置はコロナ放電による転写装
置に比べて、記録紙を転写部において押圧するため記録
紙搬送手段による同期不良や転写ズレを生じるおそれが
少なく、また画像形成装置の小型化に伴う記録紙搬送経
路の短縮化、感光体の小型化の要請に対応しやすいとい
う利点がある。

【００１０】しかしながら、感光体上のトナー像に対し
て押圧力が付与される関係上、部分的にトナー像と感光
体との密着力が強い部分が生じて記録紙への移行が阻害
され、画像に欠損が生じてしまう問題(中抜け)がある。
この問題は特に二成分現像方式のようにエッジ効果のあ
る画像の場合に発生しやすい。

【００１１】また、近年、上述した小型の画像形成装置
においても複数色のカラートナーを重ね合わせることに
より多色画像を再現するフルカラー画像形成装置の要望
が高まっている。

【００１２】従来より、電子写真方式によるフルカラー
画像形成装置においては、通常二成分現像方式が採用さ
れており、シアントナーとキャリアからなるシアン現像
剤、マゼンタトナーとキャリアからなるマゼンタ現像
剤、イエロートナーとキャリアからなるイエロー現像
剤、ブラックトナーとキャリアからなるブラック現像剤
のそれぞれを収納した４台の二成分現像装置と、感光体
上に形成されたそれぞれのトナー像を転写し重ね合わせ
るための中間転写体とを備えている。そして感光体から
中間転写体への転写(１次転写)および中間転写体からの
記録紙への転写(２次転写)は通常コロナ放電による転写
装置を用いて行われている。このような画像形成装置に
おいても、二成分現像方式並びにコロナ転写装置が装置
の小型化に対して不利であることは上述した通りであ
る。さらに上述した接触転写装置をフルカラー画像形成
装置に対して採用した場合には、フルカラー画像が形成
するに際して各々のトナーによる１次転写が４回、２次
転写が１回行われるため、転写時の中抜けの問題を通常
のモノクロ画像を形成する場合に比べてより解消する必
要がある。

【００１３】さらに、パーソナルユースにおけるユーザ
ーの取扱い易さ等の観点から、小型で安価な画像形成装
置においては、現像装置をカートリッジ化しトナーがな
くなるとカートリッジを交換する構成や、感光体、現像
装置およびクリーニング装置を一体的にカートリッジ化
した構成が用いられている。このようなカートリッジは
オフィスユースの場合に比べて空調のなされていない高
温環境下で保管される場合も多々あるため、トナーに対
してより高い耐熱保管性が要求されている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題を解決した非磁性一成分現像剤を提供することを目的
とする。すなわち本発明は現像剤担持体とこれに当接し
て配置された現像剤規制部材とを備えた非磁性一成分現
像方式において、負荷電性並びに環境変動に対するトナ
ー荷電量の安定性を向上させた非磁性一成分現像剤を提
供することを目的とする。

【００１５】また本発明は耐熱保管性の向上した非磁性
一成分現像剤を提供することを目的とする。

【００１６】さらに本発明は押圧転写を採用した画像形
成装置に対して中抜けの問題を解消した非磁性一成分現
像剤を提供することを目的とする。

【００１７】さらに本発明は中抜けの問題を解消し、且
つ環境安定性に優れており、１次転写および２次転写を
押圧転写により行うフルカラー画像形成装置に適したフ
ルカラー用非磁性一成分現像剤を提供することを目的と
する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、静電潜像担持
体上にトナー像を形成し、このトナー像を１次転写ロー
ラにより静電潜像担持体から中間転写ベルト上に押圧転
写する工程を所定の色毎に順次行って中間転写ベルト上
に各色のトナー像が重ねられたフルカラートナー像を形
成し、中間転写ベルト上のフルカラートナー像を、中間
転写ベルトが支持ローラに支持された部分で２次転写ロ
ーラにより中間転写ベルトから記録紙に押圧転写した
後、記録紙上のフルカラートナー像を定着することによ
りフルカラー画像を形成する画像形成装置に使用される
フルカラー用の非磁性一成分現像剤であって、この現像
剤がバインダー樹脂および着色剤を含有するトナー粒子
とこのトナー粒子に外添混合されてなる外添剤とからな
り、この外添剤が疎水化剤およびフッ素系シランカップ
リング剤により表面処理された平均１次粒径10〜90nmの
アナターゼ型チタニアからなることを特徴とする非磁性
一成分現像剤に関する。

【００１９】

【００２０】

【００２１】本発明の一成分現像剤は少なくともバイン
ダー樹脂および着色剤を含有するトナー粒子と、このト
ナーに外添混合される外添剤とからなる。

【００２２】本発明において使用するバインダー樹脂と
してはスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−ア
クリル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹
脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂およびその他
の公知の樹脂を単独あるいは混合して使用することがで
き、その用途に応じて好ましいものを適宜選択して使用
すればよい。例えば負荷電性トナーに対してはポリエス
テル系樹脂を、フルカラートナーに対してはポリエステ
ル系樹脂を使用することが好ましい。

【００２３】着色剤としてもシアン色、マゼンタ色、イ
エロー色、ブラック色等の各種の公知の着色剤を使用す
ることができ、その使用量も従来と同様の値を適用する
ことができる。通常、着色剤はバインダー樹脂１００重
量部に対して１〜１５重量部程度添加される。

【００２４】本発明のトナーには上記着色剤以外に、荷
電制御剤、オフセット防止剤等の所望の添加剤を添加し
てもよい。

【００２５】荷電制御剤としては、サリチル酸亜鉛錯体
等およびその他の公知の荷電制御剤を使用可能であり、
使用目的に応じてその種類を選択すればよい。フルカラ
ー複写用としては無色、白色あるいは薄い黄色の荷電制
御剤を使用することが好ましい。荷電制御剤の使用量は
使用目的に応じてその量を適宜設定すればよいが通常、
バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量
部、好ましくは０．５〜５．０重量部の範囲で使用され
る。

【００２６】また、オフセット防止剤としても特に限定
されるものではなく、例えばポリエチレンワックス、酸
化型ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、
酸化型ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、サ
ゾールワックス、ライスワックス、キャンデリラワック
ス、ホホバ油ワックス、蜜ろうワックス等が使用可能で
ある。オフセット防止剤も使用目的に適した量を適宜設
定すればよいが、通常バインダー樹脂１００重量部に対
して０．５〜１０重量部、好ましくは１〜８重量部の範
囲で使用される。

【００２７】本発明に係るトナー粒子は上記したバイン
ダー樹脂、着色剤をその他の所望の添加剤を使用し、混
練・粉砕法および懸濁重合法等その他の公知の方法によ
り製造することができる。それらの製造方法の中では、
製造コストおよび製造安定性の観点から混練・粉砕法で
製造することが好ましい。

【００２８】混練・粉砕法は、樹脂および着色剤等のト
ナー成分をヘンシェルミキサー等の混合機で混合する工
程、この混合物を溶融・混練する工程、この混練物を冷
却後粗粉砕する工程、この粗粉砕粒子を微粉砕する工
程、得られた微粉砕粒子を分級する工程によりトナー粒
子を製造する。

【００２９】得られたトナー粒子はヘンシェルミキサー
等の混合機を用いて外添剤を添加混合して一成分現像剤
として調製される。本発明のトナーは、体積平均粒径を
５〜１０μmに調整することが画像の高精細再現性の観
点から好ましい。

【００３０】本発明の一成分現像剤においては、トナー
粒子に混合して用いる外添剤として平均１次粒径１０〜
９０nmを有し、疎水化剤およびフッ素系シランカップリ
ング剤により表面処理されたアナターゼ型チタニアを使
用する。かかるチタニアを外添剤として使用することに
より、一成分現像剤の負荷電性の向上および環境安定性
(特に湿度変化に対するトナー帯電量の安定性)の向上を
達成することができ、さらに押圧転写時の中抜けの問題
を解消することができる。また、このように特定のチタ
ニアを外添剤としてトナーの表面に存在させることによ
り、熱的に安定なチタニアが立体障害となって、周囲の
温度の変動(温度上昇)によるトナーの凝集を防止し耐熱
保管性を向上させることができる。

【００３１】本発明において、平均１次粒径１０〜９０
nm、好ましくは４０〜９０nm、より好ましくは４０〜７
０nmのアナターゼ型チタニアを使用する。通常アナター
ゼ型チタニアは２００nm程度の平均１次粒径を有した針
状または棒状の粒子であるが、本発明に用いるものはチ
タニア粒子が針状の粒子または結晶成長していないもの
であり、その形状が略薄片状〜略薄円柱状を有してい
る。このような形状および粒径に起因してトナーに対す
る付着性や混合分散性に優れていると考えられる。

【００３２】上記アナターゼ型チタニアは、公知の湿式
法による製造方法において、結晶化温度を低温にして結
晶成長を抑えることにより得られる。このようなアナタ
ーゼ型チタニアとして、市販のものでは例えばＳＴＴ３
０(平均１次粒径５０nm、チタン工業社製)ＳＴＴ３０Ａ
(平均１次粒径１５〜２０nm、チタン工業社製)等を使用
することができる。

【００３３】アナターゼ型チタニアとしては１０〜９０
nmのものが使用可能であるが、耐熱保管性の向上、転写
時の中抜けの防止および現像剤の耐久性の向上等の観点
からは４０〜９０nmのものを使用することが好ましい。
中抜け防止の効果については、その理由は明確には判明
していないが、転写時にチタニアのスペーサーとして機
能しているためであると推測される。また、現像剤の耐
久性向上の効果については、その理由は明確には判明し
ていないが、現像剤規制部材による荷電の際のストレス
や現像および転写の際のストレス等が原因となる、トナ
ー粒子へのチタニア粒子の埋め込みが生じにくいためで
あると推測される。また９０nmより大きい場合には、ト
ナーへの付着性が低下し、その結果耐熱保管性が低下し
たり、トナーの荷電量が低下したりするため好ましくな
い。

【００３４】本発明においてはアナターゼ型チタニアを
疎水化剤で表面処理している。これは、トナーの環境安
定性、特に湿度の影響によるトナー荷電量の変化を抑制
するためである。疎水化度は３０〜８０％、好ましくは
４０〜８０％であることが望ましい。疎水化度が３０％
より低い場合には耐環境性が劣化し、８０％を越えるも
のは製造上安定して得ることが困難である。

【００３５】疎水化剤としてはシランカップリング剤、
チタネートカップリング剤、シリコンオイル、シリコン
ワニス等が使用可能である。シランカップリング剤とし
ては、例えばトリメチルシラン、トリメチルクロルシラ
ン、ジメチルジクロルシラン、メチルトリクロルシラ
ン、アリルジメチルクロルシラン、ベンジルジメチルク
ロルシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、トリ
メチルメトキシシラン、ヒドロキシプロピルトリメトキ
シシラン、フェニルトリメトキシシラン、n−ヘキサデ
シルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシ
ラン、n−オクタデシルトリメトキシシラン、ビニルト
リメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メ
タクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルト
リアセトキシシラン等が使用可能である。

【００３６】シリコンオイルとしては、例えばジメチル
ポリシロキサン、メチルハイドロジェンポリシロキサ
ン、メチルフェニルポリシロキサン等が使用可能であ
る。疎水化剤は上記チタニア１００重量部に対して１〜
２５重量部、好ましくは２〜２０重量部用いることが好
ましい。１重量部より少ないと疎水化の効果がなく、２
５重量部を越えると処理後のチタニアが凝集し易くな
る。本発明においては、アナターゼ型チタニアをさらに
フッ素系シランカップリング剤で表面処理している。こ
れはトナーの負荷電性を向上させ、画像カブリを防止す
るためである。通常、トナーの荷電性の制御にはトナー
粒子中に荷電制御剤を含有させることにより行われてい
る。本発明の係る一成分現像方式においては、現像剤担
持体と現像剤規制部材との圧接部の間隙をトナーが通過
する際の摩擦帯電によりトナーの荷電が行われるため、
トナーの荷電性はトナー粒子表面の荷電性が重要にな
る。このため荷電性の制御を行う場合に、荷電制御剤の
含有量を調整するよりもトナーの外添剤の荷電性を調整
するほうがより効果的である。

【００３７】フッ素系シランカップリングは、例えば以
下に示すものを単独でまたは混合して使用することがで
きるが、これらに限定されるものではない。 ・ＣＦ₃(ＣＨ₂)₂ＳiＣl₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₅ＳiＣl₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₅(ＣＨ₂)₂ＳiＣl₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₇(ＣＨ₂)₂ＳiＣl₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓi(ＯＣＨ₃)₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₇(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＣＨ₃)Ｃl₃ ・ＣＦ₃(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＯＣＨ₃)₃ ・ＣＦ₃(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＣＨ₃)(ＯＣＨ₃)₂・ CF₃(ＣＦ₂)₃(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＯＣＨ₃)₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₅(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＯＣＨ₃)₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₆ＣＯＮＨ(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＯＣ₂Ｈ₅)₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₆ＣＯＯ(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＯＣＨ₃)₃ ・ＣＦ３(ＣＦ₂)₇(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＯＣＨ₃)₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₇(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＣＨ₃)(ＯＣＨ₃)₂ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₇ＮＨ(ＣＨ₂)₃Ｓi(ＯＣ₂Ｈ₅)₃ ・ＣＦ₃(ＣＦ₂)₈(ＣＨ₂)₂Ｓi(ＯＣＨ₃)₃

【００３８】フッ素系シランカップリング剤はチタニア
１００重量部に対して１〜２０重量部、好ましくは２〜
１５重量部用いることが好ましい。１重量部より少ない
と負荷電性付与の効果がなく、２０重量部を越えると処
理後のチタニアが凝集し易くなる。

【００３９】上記表面処理剤(フッ素系カップリング
剤、疎水化剤)を用いてチタニアを表面処理するには、
例えば表面処理剤を溶剤で希釈し、チタニアに上記希釈
液を加えて混合し、この混合物を加熱・乾燥した後、解
砕する乾式法、チタニアを水系中に分散してスラリー状
にした上で表面処理剤を添加混合し、これを加熱・乾燥
した後、解砕する湿式法等により行うことができる。特
に、チタニアに対する疎水化剤の表面処理の均一性、チ
タニア粒子の凝集防止性等の観点から水系中でチタニア
の疎水化処理を行い、このチタニアを乾式法によってフ
ッ素系カップリング剤で表面処理したものが好ましい。

【００４０】本発明における外添剤としてのチタニア
は、トナー粒子に対して０．１〜３．０重量％、好まし
くは０．２〜２．０重量％混合添加することが望まし
い。その量が０．１重量％より小さいと環境安定性向上
の効果や中抜け防止の効果が不十分となり、３.０重量
％より多いと感光体へのトナー成分の斑点状の固着の原
因となる。

【００４１】本発明のトナーにおいては、上記チタニア
とともに流動化剤を添加混合させることが好ましい。

【００４２】このような流動化剤としては、例えば、シ
リカ、アルミナ、チタニア、酸化錫、酸化ジルコニウム
等を単独あるいは２種以上混合して使用可能である。上
記流動化剤は環境安定性の観点から疎水化処理されてい
ることが好ましく、疎水化剤としてはシラン系、チタネ
ート系、アルミニウム系、ジルコアルミネート系等の各
種のカップリング剤およびシリコンオイル等が用いられ
る。

【００４３】本発明においては流動化剤は、疎水性シリ
カを使用することが、流動性向上の観点から好ましい。

【００４４】流動化剤の添加量は、トナーに対して０.
１〜３.０重量％、好ましくは０.２〜２.０重量％添加
することが好ましい。チタニアとともに流動化剤を使用
する場合は、各添加剤は上記した範囲にあり、かつその
合計量が０.２〜４.０重量％、好ましくは０.３〜３.０
重量％であることが好ましい。その合計量が多すぎると
感光体へのトナー成分の斑点状の固着の原因となり、少
なすぎると流動性向上や中抜け防止の効果が不十分とな
る。

【００４５】以下、本発明に一成分現像剤として非磁性
一成分トナーを使用するフルカラー画像形成装置の一例
として図１を参照しながら説明する。なお、このフルカ
ラー画像形成装置はフルカラー画像形成のために感光体
から中間転写体への１次転写および中間転写体から記録
紙への２次転写の両者を転写ローラによる押圧転写を行
っているが、本発明の一成分現像剤は感光体から記録紙
への転写を転写ローラにより押圧転写を行うモノクロの
画像形成装置にも適用可能であり、この場合には磁性粉
の使用によるカラー画像への影響を考慮しなくても良い
ため、非磁性一成分現像剤のみならず、磁性粉を含有し
た磁性一成分現像剤としても使用可能である。

【００４６】図１において、フルカラーレーザビームプ
リンタは、概略、矢印a方向に回転駆動される感光体ド
ラム１０と、レーザ走査光学系２０と、フルカラー現像
装置３０と、矢印ｂ方向に回転駆動される無端状の中間
転写ベルト４０と、給紙部６０とで構成されている。感
光体ドラム１０の周囲には、さらに、帯電ブラシ１１、
クリーナ１２が設置されている。帯電ブラシ１１は感光
体ドラム１０の表面を所定の電位に均一に帯電する。ク
リーナ１２はブレードによって感光体ドラム１０上に残
留したトナーを掻き落とす。

【００４７】レーザ走査光学系２０はレーザダイオー
ド、ポリゴンミラー、fθ光学素子を内蔵した周知のも
ので、その制御部にはＣ(シアン)、Ｍ(マゼンタ)、Ｙ
(イエロー)、Ｂk(ブラック)ごとの印字データがホスト
コンピュータから転送される。レーザ走査光学系２０は
各色ごとの印字データを順次レーザビームとして出力
し、感光体ドラム１０上を走査露光する。これにて、感
光体ドラム１０上に各色ごとの静電潜像が順次形成され
る。

【００４８】フルカラー現像装置３０はＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂ
kの非磁性一成分トナーを含む現像剤を収容した四つの
色別現像器３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ、３１Ｂkを一体化
したもので、支軸３３を支点として時計回り方向に回転
可能である。各現像器は現像スリーブ３２、ブレード３
４aおよび３４bを備えている。この現像スリーブ３２、
ブレード３４ａおよび３４ｂの部分を分かりやくす模式
的に拡大した図を図２に示している。現像スリーブ３２
の回転により搬送されるトナーは、ブレード３４aおよ
び３４bの現像スリーブ３２への圧接部を通過すること
により荷電される。各現像器は感光体ドラム１０上に各
色の静電潜像が形成されるごとに、対応する現像器の現
像スリーブ３２が現像部Ｄへ位置するように回転しつつ
切り換えられ接触現像を行う。本実施例ではロータリー
式のフルカラー現像装置３０を使用することによりプリ
ンタ全体のコンパクト化を図っている。

【００４９】中間転写ベルト４０は感光体ドラム１０と
同期して矢印b方向に回転駆動される。中間転写ベルト
４０は回転自在な１次転写ローラ４１に押圧されて感光
体ドラム１０に接触し、この接触部が１次転写部Ｔ₁で
ある。また、中間転写ベルト４０は支持ローラ４２に支
持された部分で回転自在な２次転写ローラ４３が接触し
ている。この接触部が２次転写部Ｔ₂である。

【００５０】さらに、前記現像装置３０と中間転写ベル
ト４０の間のスペースにはクリーナ５０が設置されてい
る。クリーナ５０は中間転写ベルト４０上の残留トナー
を掻き取るためのブレードを有している。このブレード
及び前記２次転写ローラ４３は中間転写ベルト４０に対
して接離可能である。

【００５１】給紙部６０はプリンタ本体１の正面側(オ
ペレータが通常位置する側)に開放可能な給紙トレイ６
１と、給紙ローラ６２と、タイミングローラ６３とから
構成されている。記録シートＳは給紙トレイ６１上に積
載され、給紙ローラ６２の回転によって１枚ずつ図１中
右方へ給紙され、タイミングローラ６３で中間転写ベル
ト４０上に形成された画像と同期をとって２次転写部Ｔ
₂へ送り出される。記録シートの水平搬送路は前記給紙
部６０を含んでエアーサクションベルト６６等で構成さ
れ、定着器７０からは搬送ローラを備えた垂直搬送路８
０が設けられている。記録シートＳはこの垂直搬送路８
０からプリンタ本体１の上面へ排出される。

【００５２】ここで、上記フルカラープリンタのプリン
ト動作について説明する。プリント動作が開始される
と、感光体ドラム１０が矢印a方向、中間転写ベルト４
０が矢印b方向に同じ周速度で回転駆動され、感光体ド
ラム１０は帯電ブラシ１１によって所定の電位に帯電さ
れる。

【００５３】続いてレーザ走査光学系２０によってシア
ン画像の露光が行われ、感光体ドラム１０上にシアン画
像の静電潜像が形成される。この静電潜像は直ちに現像
器３１Ｃで現像されると共に、トナー画像は１次転写部
Ｔ₁で中間転写ベルト４０上に転写される。１次転写終
了直後に現像器３１Ｍが現像部Ｄへ切り換えられ、続い
てマゼンタ画像の露光、現像、１次転写が行われる。以
下同様に、現像器３１Ｙへの切換え、イエロー画像の露
光、現像、１次転写が行われる。さらに、現像器３１Ｂ
kへの切換え、ブラック画像の露光、現像、１次転写が
行われ、１次転写ごとに中間転写ベルト４０上にはトナ
ー画像が重ねられていく。

【００５４】最終の１次転写が終了すると、記録シート
Ｓが２次転写部Ｔ₂へ送り込まれ、中間転写ベルト４０
上に形成されたフルカラートナー画像が記録シートＳ上
に転写される。この２次転写が終了すると、記録シート
Ｓは定着器７０へ搬送され、フルカラートナー画像が記
録シートＳ上に定着されてプリンタ本体１の上面に排出
される。

【００５５】以下、本発明をさらに具体例を用いて説明
する。 (疎水性チタニアＡ製造例)平均１次粒径５０nmのチタニ
ア(アナターゼ型チタニア；ＳＴＴ３０:チタン工業社
製)を水系中で混合・撹拌しながら、n−ヘキシルトリメ
トキシシランを固形分換算でチタニアの２０重量％とな
るように添加混合し、乾燥・解砕して疎水化処理された
チタニアを得た。

【００５６】次いでフッ素系シランカップリング剤(３,
３,４,４,５,５,６,６,７,７,８,８,１０,１０,１０−
ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン)をテト
ラヒドロフランに溶解させた溶液を撹拌しながら、チタ
ニア５重量％となるようにチタニアを徐々に添加した。
混合物を加熱・乾燥後、解砕して疎水化度７０％の疎水
性チタニアＡを得た。

【００５７】(疎水性チタニアＢ製造例)平均１次粒径５
０nmのチタニア(アナターゼ型チタニア；ＳＴＴ３０:チ
タン工業社製)を水系中で混合・撹拌しながら、n−オク
チルトリメトキシシランを固形分換算でチタンの１５重
量％となるように添加混合し、乾燥・解砕して疎水化度
４０％の疎水性チタンＢを得た。

【００５８】次いで、フッ素系シランカップリング剤
(３,３,４,４,５,５,６,６,７,７,８,８,８−トリデカ
フルオロオクチルトリメトキシシラン)をテトラヒドロ
フランに溶解させた溶液を撹拌しながら、チタニア５重
量％となるようにチタニアを徐々に添加した。この混合
物を加熱・乾燥後、解砕して疎水化度５０％の疎水性チ
タニアＢを得た。

【００５９】(疎水性チタニアＣの製造例)平均１次粒径
１５nmのチタニア(ルチル型ＭＴ１５０Ａ: テイカ社製)
１００重量部に対してジメチルポリシロキサン(２５℃
における粘度が５００センチストークス)５重量部をキ
シレン５０重量部で希釈した溶液でスプレー塗布した。
乾燥後、得られたチタニアを解砕して、疎水化度６０％
の疎水性チタニアＣを得た。

【００６０】(疎水性チタニアＤの製造例)平均１次粒径
２００nmのチタニア(アナターゼ型チタニア；ＫＡ−３
０: チタン工業社製)１００重量部に対してジメチルポ
リシロキサン(２５℃における粘度が５００センチスト
ークス)２重量部をキシレン５０重量部で希釈した溶液
でスプレー塗布した。乾燥後、得られたチタニアを解砕
して、疎水化度２０％の疎水性チタニアＤを得た。

【００６１】なおチタニアの疎水化度および粒径は以下
のように測定した。 （疎水化度の測定）２００mlのビーカーに純水５０mlを
入れ、０.２gの試料を添加する。ビーカーを攪拌しなが
ら、ビュレットから無水硫酸ナトリウムで脱水したメタ
ノールを加え液面上に試料がほぼ見られなくなった点を
終点として、要したメタノール量から下記式： 疎水化度＝［メタノール使用量／(５０＋メタノール使
用量)]×１００ により疎水化度を算出した。

【００６２】（チタニア粒径）走査型電子顕微鏡ＪＳＭ
−８４０Ａ(日本電子社製)により試料を観察し、チタニ
ア粒子の長径の平均を平均１次粒径とした。

【００６３】(ポリエステル樹脂Ａの製造)２リットルの
４つ口フラスコに還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導
入管、温度計、撹拌装置を取り付け、マントルヒーター
中に設置し、ポリオキシプロピレン(２,２)−２,２−ビ
ス(４−ヒドロキシフェニル)プロパン(ＰＯ)、ポリオキ
シエチレン(２,０)−２,２−ビス(４−ヒドロキシフェ
ニル)プロパン(ＥＯ)およびテレフタル酸(ＴＰＡ)を、
モル比が３:７:９となるように仕込み、フラスコ内に窒
素を導入しながら加熱・撹拌して反応させた。酸価を測
定しながら反応の進行を追跡し、所定の酸価に達した時
点で反応を終了しポリエステル樹脂Ａを得た。

【００６４】(ポリエステル樹脂Ｂの製造)ポリエステル
樹脂Ａの製造において、ポリオキシプロピレン(２,２)
−２,２−ビス(４−ヒドロキシフェニル)プロパン(Ｐ
Ｏ)、ポリオキシエチレン(２,０)−２,２−ビス(４−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン(ＥＯ)、テレフタル酸(ＴＰ
Ａ)およびトリメリット酸(ＴＭＡ)を、モル比が３:７:
８:１で用いること以外はポリエステル樹脂Ａの製造と
同様にしてポリエステル樹脂Ｂを得た。

【００６５】以上のポリエステル樹脂ＡおよびＢの製造
に使用したアルコールと酸のモル比および得られた樹脂
の酸価を表１にまとめた。

【００６６】

【表１】

【００６７】なお酸価の測定は以下のようにして行っ
た。樹脂１０ｇを秤量し、トルエン５０mlに溶解した。
０.１％のブロムチモールブルーとフェノールレッドの
混合指示薬を用い、あらかじめ標定されたＮ／１０水酸
化カリウム／アルコール溶液で滴定し、Ｎ／１０水酸化
カリウム／アルコールの消費量から酸価を以下の式に従
って計算した。 酸価＝５.６１(mg)×ＫＯＨ(ml)×Ｎ／樹脂量(g)

【００６８】また得られたポリエステル樹脂の数平均分
子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、分子量分布
（Ｍｗ／Ｍｎ）およびガラス転移点（Ｔｇ）を下記表２
にまとめた。

【００６９】

【表２】

【００７０】なお分子量およびガラス転移点は以下のよ
うにして測定した。 （分子量）測定装置はゲルバーミエーションクロマトグ
ラフィー(８０７−ＩＴ型:日本分光工業社製)を使用し
た。カラムを４０℃に保ち、キャリア溶媒としてテトラ
ヒドロフランを１kg／cm²で流しておき、試料３０mgを
テトラヒドロフラン２０mlに溶解した溶液０.５mlをキ
ャリア溶媒とともに導入し、ポリスチレン換算により分
子量を求めた。

【００７１】（ガラス転移点）測定装置は示差走査熱量
計(ＤＳＣ−２００:セイコー電子社製)を使用した。試
料１０mgを精密に秤量しアルミニウムパンに入れた。リ
ファレンスとしてアルミナをアルミニウムパンに入れた
ものを使用した。昇温速度３０℃／分で常温から２００
℃まで昇温した後冷却し、昇温速度１０℃／分で２０〜
１２０℃の間で測定を行う。この昇温過程で３０〜８０
℃の範囲におけるメイン吸熱ピークのショルダー値をガ
ラス転移点Ｔgとした。

【００７２】実施例１ ポリエステル樹脂Ａとシアン顔料(Ｃ．Ｉ．ピグメント
ブルー１５−３: 東洋インキ製造社製)を樹脂:顔料が
７:３（重量比）になるように加圧ニーダーに仕込み、
混練した。混練物をフェザーミルにより粉砕し、顔料マ
スターバッチとした。

【００７３】 ・ポリエステル樹脂Ａ ９３重量部 ・上記顔料マスターバッチ １０重量部 荷電制御剤(サリチル酸亜鉛錯体:Ｅ−８４:オリエント化学社製) ２重量部

【００７４】以上の材料をヘンシェルミキサーで混合し
た後、混合物を二軸押出混練機で混練した。得られた混
練物を冷却した後、フェザーミルで粗粉砕、ジェットミ
ルで微粉砕し、さらに分級することにより体積平均粒径
８．０μmのトナー粒子を得た。

【００７５】得られたトナー粒子に対して外添剤として
疎水性シリカ(Ｈ１３０３: ＨＤＫ社製)０．８重量％お
よび疎水性チタニアＡ１．０重量％をヘンシェルミキサ
ーにより添加混合処理を行いトナーを得た。

【００７６】実施例２ ポリエステル樹脂Ａに代えてポリエステル樹脂Ｂを使用
し、シアン着色剤に代えてマゼンタ着色剤(Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド１８４: 大日本インキ化学工業社製)を
使用し、外添剤として疎水性シリカ(Ｈ１３０３: ＨＤ
Ｋ社製)０．４重量％および疎水性チタニアＢ１．０重
量％を使用する以外は実施例１と同様にしてトナーを得
た。

【００７７】実施例３ 外添剤として疎水性チタニアＡ１．５重量％のみを使用
する以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。

【００７８】実施例４ ポリエステル樹脂Ａ １００重量部 カーボンブラック(モーガルＬ: キャボット社製) ３重量部 荷電制御剤(サリチル酸亜鉛錯体: Ｅ−８４:オリエント化学社製) ２重量部

【００７９】以上の材料をヘンシェルミキサーで混合し
た後、混合物を二軸押出混練機で混練した。

【００８０】得られた混練物を冷却した後、フェザーミ
ルで粗粉砕した。粗粉砕物をジェットミルで微粉砕し、
さらに分級することにより体積平均粒径８．０μmのト
ナー粒子を得た。

【００８１】得られたトナー粒子に対して外添剤として
疎水性チタニアＡ１．０重量％をヘンシェルミキサーに
より添加混合処理を行いトナーを得た。

【００８２】比較例１ 外添剤として疎水性チタニアＣ１．０重量％のみを使用
する以外は実施例２と同様にしてトナーを得た。

【００８３】比較例２ 外添剤として疎水性チタニアＢ１．０重量％のみを使用
する以外は実施例２と同様にしてトナーを得た。

【００８４】

【評価】

(耐熱保管性)トナー５％をガラスビンに入れ、６０℃の
環境下に５時間置いたとき、トナー凝集の生じたものを
×、僅かに生じたものの実用上問題のないものを△、ト
ナー凝集の見られないものを○とした。

【００８５】以下の評価については図１のフルカラープ
リンタを用いて画出しを行い評価した。 (凝集固着性)画出しの初期および３０００枚耐刷後にお
いて、トナー規制ブレードにトナー凝集や固着が発生し
なかったのを○、僅かに生じたものの実用上問題のない
ものを△、トナー固着が発生し、実用上問題のあるもの
を×とした。

【００８６】(中抜け)画出しの初期および３０００枚耐
刷後において、画像に白点状の抜け(中抜け)が全く発生
しなかったものを○、中抜けが若干生じているものの実
用上問題のないものを△、中抜けが多く実用上問題のあ
るものを×とした。

【００８７】(カブリ)２５℃、６０％の環境(ＮＮ環境)
下で２４時間保管後の現像剤および３０℃、８５％の環
境(ＨＨ環境)下で２４時間保管後の現像剤について画出
しを行い、目視評価によって、画像にカブリがほとんど
発生しなかったものを○、カブリが若干生じているもの
の実用上問題のないものを△、カブリが多く実用上問題
のあるものを×とした。

【００８８】評価結果を下記表３にまとめた。

【表３】

【００８９】

【発明の効果】本発明の一成分現像剤は保管性に優れ、
押圧転写方式の画像形成装置、特にフルカラー画像現像
装置に使用しても中抜け、カブリ等のない優れた画像を
形成することができ、また耐凝集性、耐固着性にも優れ
ている。また本発明の一成分現像剤は負荷電性に優れて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 フルカラー画像形成装置の概略構成を示す図
である。

【図２】 現像器の部分拡大図である。

【符号の説明】

１０：感光体ドラム、１１：帯電ブラシ、１２：クリー
ナ、２０：レーザ走査光学系、３０：フルカラー現像装
置、３２：現像スリーブ、３３：支軸、３４ａ：ブレー
ド、３４ｂ：ブレード、４０：中間転写ベルト、４１：
１次転写ローラ、４２：支持ローラ、４３：２次転写ロ
ーラ、６０：給紙部、６１：給紙トレイ、６２：給紙ロ
ーラ、６３：タイミングローラ、６６：エアーサクショ
ンベルト、７０：定着器、８０：垂直搬送路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出水 一郎 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13 号大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 新井 健 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13 号大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 福田 洋幸 大阪府大阪市中央区安土町二丁目３番13 号大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−188633（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−75430（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−118697（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−208241（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−139748（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−256961（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−53366（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−251851（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−224454（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−3853（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−125739（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−119642（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−202079（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−202080（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体上にトナー像を形成し、
   このトナー像を１次転写ローラにより静電潜像担持体か
   ら中間転写ベルト上に押圧転写する工程を所定の色毎に
   順次行って中間転写ベルト上に各色のトナー像が重ねら
   れたフルカラートナー像を形成し、中間転写ベルト上の
   フルカラートナー像を、中間転写ベルトが支持ローラに
   支持された部分で２次転写ローラにより中間転写ベルト
   から記録紙に押圧転写した後、記録紙上のフルカラート
   ナー像を定着することによりフルカラー画像を形成する
   画像形成装置に使用されるフルカラー用の非磁性一成分
   現像剤であって、この現像剤がバインダー樹脂および着
   色剤を含有するトナー粒子とこのトナー粒子に外添混合
   されてなる外添剤とからなり、この外添剤が疎水化剤お
   よびフッ素系シランカップリング剤により表面処理され
   た平均１次粒径10〜90nmのアナターゼ型チタニアからな
   ることを特徴とする非磁性一成分現像剤。
2. 【請求項２】 前記外添剤が前記アナターゼ型チタニア
   と流動化剤とからなることを特徴とする請求項１記載の
   非磁性一成分現像剤。
3. 【請求項３】 前記画像形成装置が中間転写ベルト上の
   残留トナーを掻き取るためのブレードを有するクリーナ
   ーを備え、このクリーナーのブレードが前記支持ローラ
   に支持された中間転写ベルトに対して接離可能であるこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の非磁性一
   成分現像剤。