JP3363644B2 - 画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真，静電印刷，
磁気記録の如き画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法としては米国特許第２，２９
７，６９１号明細書、特公昭４２−２３９１０号公報お
よび特公昭４３−２４７４８号公報等に記載されている
ように多数の方法が知られているが、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，加熱加圧あるいは溶剤蒸気等により定着し複
写物を得るものであり、さらに感光体上に転写されず残
ったトナーは種々の方法でクリーニングされ、上述の工
程が繰り返される。

【０００３】現像方式としては、装置の小型化，軽量
化，メンテナンスフリーの観点から、一成分現像方式が
好ましく用いられる。

【０００４】その中でもトナー担持体と静電潜像担持体
をある一定の間隙をおいて配置し、トナー担持体上に潜
像担持体と接触しない磁性トナーの薄層を形成して、さ
らにトナー担持体と潜像担持体間に交互電界を印加して
現像を行なう、ジャンピング現像方式（特公昭５８−３
２３７５号公報等）が好ましく用いられる。

【０００５】この方法は、磁性トナーをスリーブ上にき
わめて薄く塗布することによりスリーブとトナーの接触
する機会を増し、十分な摩擦帯電を可能にしたこと、磁
力によって磁性トナーを支持し、かつ磁石とトナーを相
対的に移動させることによりトナー粒子相互の凝集をと
くとともにスリーブと十分に摩擦せしめていること、等
によって優れた画像が得られるものである。

【０００６】また、トナー担持体のトナー薄層が潜像担
持体と接触していないため、安価で大量生産が容易な有
機感光体を用いた場合でも寿命が長く、高速化にも適応
することができる。

【０００７】一方、トナーとしては、高画質を目的とし
てトナー流動性，帯電特性，耐環境性の改良のために各
種無機酸化微粉末の処理が検討されている。

【０００８】例えば、特開昭４９−４２３５４号公報，
同５５−２６５１８号公報において、シリカ等の粉体に
シリコーンオイル処理することにより、特にトナー流動
性を改良することが開示されている。

【０００９】更には特開昭５８−６０７５４号公報には
シリコーンオイル処理した湿式シリカを含有するトナ
ー、同６１−２７７９６４号公報にはシリコーンオイル
処理された疎水化度９０％以上のシリカ含有トナーが開
示され、それぞれトナー流動性，帯電特性を改良するこ
とが示されている。

【００１０】しかしながら、上記構成のトナー外添剤で
は、近年求められる高画質，高転写性，高耐久性，耐環
境特性に対して不充分である。特に、画質面でのカブリ
の更なる軽減や高転写性において不十分である。

【００１１】また、特開昭６１−２４９０５９号公報に
はトナー表面に疎水性シリカとシリコーンオイル処理さ
れた親水性シリカとを担持する磁性現像剤が、更には、
特開平４−２６４４５３号公報にはシリコーンオイルで
表面処理された比表面積１０〜１００ｍ²／ｇである無
機酸化物粒子と比表面積１００ｍ²／ｇ以上の無機酸化
物粒子を含有するトナーをＡＣ印加現像方式に用いるこ
とにより、カブリを軽減する構成が開示されている。

【００１２】しかしながら、上記構成の範中では、上述
したものと同様の問題点を有する。更には、高速プリン
トにおけるトナーの帯電安定性，環境安定性に問題があ
る。

【００１３】上述のような問題点を解決するトナー及び
そのトナーの特性を充分に生かす画像形成システム及び
適切な画像形成条件を見い出すことが求められている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る従来技術の欠点を大幅に改良し、高画質，高転写性，
高耐久性，環境安定性に優れた画像形成方法を提供する
ことにある。

【００１５】さらに本発明の目的は、近年求められる装
置の高速化において、トナー及び、トナーの接触する各
部材の長寿命化を達成する画像形成方法を提供すること
にある。

【００１６】また、さらに本発明の目的は、トナーの帯
電の立ち上がりが速い画像形成方法を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、静電
潜像担持体と対向したトナー担持体上に、該トナー担持
体に当接させた弾性ブレードによって層厚を規制したト
ナー層を形成して、静電潜像担持体上の静電潜像を現像
する工程を有する画像形成方法において、トナー担持体
上に形成されるトナー層の単位面積当たりのコート量
が、 ｗ／ρ＝０．２〜０．８ ｗ；トナー担持体表面１ｃｍ²あたりのトナーコート重量（ｍｇ） ρ；トナー真密度（ｇ／ｃｍ³） を満たすように設定され、該トナー担持体表面の中心線
平均粗さが１．５μｍ以下であり、かつ、現像領域にお
けるトナー担持体面の移動速度が、静電潜像担持体面の
移動速度に対し１．０５〜３．０倍の速度であり、該ト
ナーは、少なくとも重合体成分及び帯電制御剤を含有し
た組成物で形成されており、少なくともシリコーンオイ
ル処理されたシリカＡ及びシリカＢを有し、該シリコー
ンオイル処理されたシリカＡ及びシリカＢが、下記条件 ａ）シリカの平均粒子径が１０Ａ≦Ｂ ｂ）シリコーンオイルの処理量が２Ａ≦Ｂ ｃ)トナーに対する添加量（重量比）がＡ≧３Ｂ を満足していることを特徴とする画像形成方法に関す
る。

【００１８】更に本発明は、該トナーが磁性トナーであ
り、該静電潜像担持体とトナー担持体がある一定の間隙
を有し、交互電界を印加しながら現像することを特徴と
する画像形成方法に関する。

【００１９】更に本発明は、該トナーコート量がｗ／ρ
＝０．３〜０．７であることを特徴とする画像形成方法
に関する。

【００２０】更に本発明は、現像領域における静電潜像
担持体面の移動速度に対するトナー担持体面の移動速度
の倍率が１．１〜２．５倍であることを特徴とする画像
形成方法に関する。

【００２１】

【００２２】更に本発明は該シリコーンオイル処理シリ
カＡの平均粒径が０．１μｍ以下であり、かつシリコー
ンオイル処理シリカＢの平均粒径が０．５μｍ以上５０
μｍ以下であることを特徴とする画像形成方法に関す
る。

【００２３】更に本発明は、該シリコーンオイル処理シ
リカＡのオイル処理量が処理シリカに対して１〜３０重
量％であり、かつシリコーンオイル処理シリカＢのオイ
ル処理量が処理シリカに対して３０〜９０重量％である
ことを特徴とする画像形成方法に関する。

【００２４】更に本発明は、該シリコーンオイル処理シ
リカＡのトナーに対する添加量が０．３〜３．０重量％
であり、かつシリコーンオイル処理シリカＢのトナーに
対する添加量が０．００５〜０．５重量％であることを
特徴とする画像形成方法に関する。

【００２５】更に本発明は、該シリコーンオイル処理シ
リカＡ及びＢの処理オイルの粘度が１０Ａ≦Ｂであるこ
とを特徴とする画像形成方法に関する。

【００２６】上記構成のＡ，Ｂの２種類のシリコーンオ
イル処理シリカを含有したトナーを用い、さらに該トナ
ーのトナー担持体への供給量をｗ／ρ＝０．２〜０．８
（好ましくは０．３〜０．７）となるように少なく設定
し、現像領域におけるトナー担持体面の移動速度を、静
電潜像担持体面の移動速度に対し１．０５〜３．０倍
（好ましくは１．１〜２．５倍）と高く設定することに
より、帯電の立ち上がりが速く、温度，湿度の環境によ
る影響が少なく、常に安定した高い帯電量のトナーコー
ト層が得られ、潜像に対して忠実でシャープな現像、さ
らには転写再現性の向上、カブリがなく画像濃度の高
い、高品質の画像を長期の耐久においても安定に得るこ
とができる。

【００２７】また、高速のプロセススピードで本発明の
構成を適用しても、トナー担持体，静電潜像担持体への
トナー融着等による劣化や、トナー自体の劣化が少な
く、非常に安定した耐久性を示す。

【００２８】以上に示した構成のトナーを用いることに
より、表面エネルギー的に付着が起こりにくく適度のス
ベリ性を有するため、トナーにかかる機械的な負荷を分
散し、固着しにくい特性が得られ、トナー担持体をトナ
ー供給量が少ない状態で高速回転させるような過酷な使
用条件においても、トナー担持体，静電潜像担持体への
トナー融着、フィルミング等による劣化やトナー自体の
劣化が少ないため、トナー担持体上へのトナー供給量を
ｗ／ρ＝０．２〜０．８（好ましくは０．３〜０．７）
となるように少なく、更に環境領域におけるトナー担持
体面の移動速度を、静電潜像担持体面の移動速度に対し
１．０５〜３．０倍（好ましくは１．１〜２．５倍）と
高く設定することが可能となり、この条件によってトナ
ーの帯電量は高く分布の狭いものとなり、帯電の立ち上
がりも早く、潜像に対して忠実でシャープな現像、さら
には転写再現性の向上を実現できる。

【００２９】トナー担持体上に形成されるトナー薄層の
単位面積当たりのコート量と、トナー真密度の関係ｗ／
ρが０．２未満の場合は、ベタ黒等、広い面積にわたっ
て現像に多くのトナー量を必要とする部分がある場合、
潜像へのトナー供給量が不足し画像濃度が薄くなる。ま
た、トナー担持体へのトナー固着が発生することがあり
好ましくない。反対に０．８を超える場合は、本発明構
成においてはトナー帯電量の分布が広くなり、カブリが
生じやすくなる。また、現像，転写の際の再現性が低下
する。

【００３０】なお、トナー真密度は島津製作所製の乾式
自動密度計“アキュピック１３３０”により測定したデ
ータを用いた。

【００３１】トナー担持体面の移動速度が、静電潜像担
持体面の移動速度に対し１．０５倍未満であると現像転
写の再現性が充分でなく、ベタ黒等、広い面積にわたっ
て現像に多くのトナー量を必要とする部分がある場合、
潜像へのトナー供給量が不足し画像濃度が薄くなる。
３．０を超える場合には、トナーの劣化やトナー担持体
へのトナー固着が発生することがあり好ましくない。

【００３２】本発明のトナーコート量ｗ／ρを達成する
ためには、トナー担持体表面の中心線平均粗さＲａを
１．５以下とすることが好ましく、Ｒａが１．５を超え
ると、本発明のトナー担持体上に形成される磁性トナー
薄層の単位面積当たりのコート量範囲の制御が困難とな
る。

【００３３】ここで、中心線平均粗さ（Ｒａ）はＪＩＳ
表面粗さ（ＢＯ６０１）に基づいて、表面粗さ測定器
（サーフコーダＳＥ−３０Ｈ、株式会社小坂研究所）を
用いて測定される。具体的には、中心線粗さ（Ｒａ）
は、粗さ曲線からその中心線の方向に測定長さａ２．５
ｍｍの部分を抜き取り、この抜き取り部分の中心線をＸ
軸，縦倍率の方向をＹ軸，粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表
わした時、次の式によって求められる値をミクロメート
ル（μｍ）で表わしたものをいう。

【００３４】

【数１】

【００３５】本発明に用いられるトナー担持体として
は、たとえばステンレス，アルミニウム等から成る円筒
状、あるいはベルト状部材が好ましく用いられる。また
必要に応じ表面を金属，樹脂等のコートをしても良く、
樹脂や金属類，カーボンブラック，帯電制御剤等の微粒
子を分散した樹脂をコートしても良い。

【００３６】オイル処理シリカの粒子径に関しては、粒
径差が１０倍以上あるオイル処理シリカＡ，Ｂを使用す
る必要がある。

【００３７】オイル処理シリカＡの好ましい平均粒径
は、０．１μｍ以下（より好ましくは０．００２〜０．
０５μｍ）、オイル処理シリカＢの好ましい平均粒径は
０．５〜５０μｍ（より好ましくは３〜２０μｍ）であ
り、且つそれぞれの粒子径が１０Ａ≧Ｂの関係を満足す
る必要がある。オイル処理シリカＡの平均粒径が０．１
μｍを超えると、充分なトナー流動性が得られず、トナ
ー帯電性等に悪影響を及ぼす。オイル処理シリカＢの平
均粒径が０．５μｍ未満であると、現像，転写の際の再
現性が不充分となる。また、オイル処理シリカＡ，Ｂの
粒径差が１０倍未満の場合、トナーの流動性と現像，転
写の際の再現性とのバランスが悪くなる。

【００３８】また、そのオイル処理量に関しては、粒径
の小さな粒径のオイル処理シリカＡの２倍以上のオイル
処理量を粒径の大きな粒径のオイル処理シリカＢが有す
ることが必要である。

【００３９】オイル処理シリカ（粒径小）Ａのオイル処
理量としては、処理シリカに対して１〜３０重量％が好
ましく、オイル処理シリカ（粒径大）Ｂのオイル処理量
としては、処理シリカに対して３０〜９０重量％（より
好ましくは４０〜６５重量％）が好ましい。上記範囲外
でオイル処理量差がない場合、トナーの流動性と現像，
転写の際の再現性とのバランスが悪くなる。

【００４０】また、トナーに対する添加量（重量比）
が、粒子径の大きなオイル処理シリカＢの３倍以上の量
の粒径の小さなオイル処理シリカＡを有することが必要
である。トナーに対する添加量がＡ≧３Ｂの関係を満足
しない場合、トナー流動性が不充分となる。

【００４１】オイル処理シリカＡのトナーに対する添加
量の好ましい範囲としては、０．３〜３．０重量％であ
りかつオイル処理シリカＢのトナーに対する添加量が
０．００５〜０．５重量％であることが好ましい。

【００４２】また、粒径の大きなオイル処理シリカＢの
処理オイルの粘度が粒径の小さなオイル処理シリカＡの
オイル粘度の１０倍以上であることが好ましい。

【００４３】更には、オイル処理シリカＡのオイル粘度
が１〜１０００ｃＳｔであり、且つオイル処理シリカＢ
のオイル粘度が３０００〜１００，０００ｃＳｔである
ことがより好ましい。

【００４４】以上の範囲外であると、本発明の効果が十
分に現われない。

【００４５】本発明のより好ましい構成としては、オイ
ル処理シリカＢの表面におけるシリコーンオイルに起因
するＳｉ原子と母体シリカに起因するＳｉ原子との原子
比（オイルＳｉ／シリカＳｉ）が １≦オイルＳｉ／シリカＳｉ≦１０ であることが好ましい。

【００４６】上記原子比は、オイル処理シリカＢの表面
でのオイル量を表わしており、Ｓｉ原子比（オイルＳｉ
／シリカＳｉ）が１未満の場合、本発明の効果が十分に
現れず、逆に１０を超えるとトナー流動性が悪化し、画
像耐久性に悪影響を及ぼす。本発明においてＳｉ原子比
（オイルＳｉ／シリカＳｉ）はＸＰＳにより次の条件で
行った。

【００４７】ＸＰＳ測定装置；ＶＧ社製ＥＳＣＡＬＡ
Ｂ，２００−Ｘ型 Ｘ線光電子分光装置 Ｘ線源 ；Ｍｇ Ｋα（３００Ｗ） 分析領域 ；２×３ｍｍ

【００４８】本発明に用いられる現像剤中のシリカは、
ケイ素ハロゲン化合物の蒸気相酸化により生成されたい
わゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリ
カ、及び水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカ
の両方が使用可能である。粒径の小さなオイル処理シリ
カＡの母体としては、表面及びケイ酸微粉体の内部にあ
るシラノール基が少なく、またＮａ₂Ｏ，ＳＯ₃ ^2-等の製
造残査のない乾式シリカの方が好ましい。

【００４９】また、乾式シリカにおいては製造工程にお
いて例えば、塩化アルミニウム又は塩化チタンなど他の
金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用い
ることによってシリカと他の金属酸化物の複合微粉体を
得ることも可能であり、それらも包含する。

【００５０】本発明に用いられるシリカ（特にオイル処
理シリカＡの母体シリカ）は、予めシランカップリング
剤等で処理することが好ましい。シランカップリング剤
としては、一般式

【００５１】

【数２】 のもので、例えば代表的にはジメチルジクロルシラン，
トリメチルクロルシラン，アリルジメチルクロルシラ
ン，ヘキサメチルジシラザン，アリルフェニルジクロル
シラン，ベンジルジメチルクロルシラン，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，ジビニルク
ロルシラン，ジメチルビニルクロルシラン等をあげるこ
とができる。

【００５２】上記シリカのシランカップリング剤処理
は、シリカを撹拌等によりクラウド状としたものに気化
したシランカップリング剤を反応させる乾式処理又は、
シリカを溶媒中に分散させたシランカップリング剤を滴
下反応させる湿式法等、一般に知られた方法で処理する
ことができる。

【００５３】本発明に使用されるシリコーンオイルは、
一般に次の式で示されるものであり、

【００５４】

【化１】 Ｒ ：Ｃ₁〜Ｃ₃のアルキル基 Ｒ′：アルキル，ハロゲン変性アルキル，フェニル，変
性フェニル等のシリコーンオイル変性基 Ｒ″：Ｃ₁〜Ｃ₃のアルキル基又はアルコキシ基

【００５５】例えば、ジメチルシリコーンオイル，アル
キル変性シリコーンオイル，α−メチルスチレン変性シ
リコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル，フ
ッ素変性シリコーンオイル等があげられる。

【００５６】シリコーンオイル処理の方法は公知の技術
が用いられ、例えばシリカ微粉体とシリコーンオイルと
をヘンシェルミキサー等の混合機を用いて直接混合して
も良いし、ベースシリカへシリコーンオイルを噴霧する
方法によっても良い。あるいは適当な溶剤にシリコーン
オイルを溶解あるいは分散せしめた後、ベースのシリカ
微粉体とを混合した後、溶剤を除去して作製しても良
い。

【００５７】一方、本発明に係るトナーの結着樹脂（重
合体成分）としては、ポリスチレン，ポリビニルトルエ
ンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン
−プロピレン共重合体，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
−アクリル酸メチル共重合体，スチレン−アクリル酸エ
チル共重合体，スチレン−アクリル酸ブチル共重合体，
スチレン−アクリル酸オクチル共重合体，スチレン−ア
クリル酸ジメチルアミノエチル共重合体，スチレン−メ
タアクリル酸メチル共重合体，スチレン−メタアクリル
酸エチル共重合体，スチレン−メタアクリル酸ブチル共
重合体，スチレン−メタクリル酸ジメチルアミノエチル
共重合体，スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体，
スチレンービニルエチルエーテル共重合体，スチレンー
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−マ
レイン酸共重合体，スチレン−マレイン酸エステル共重
合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレ
ート，ポリブチルメタクリレート，ポリ酢酸ビニル，ポ
リエチレン，ポリプロピレン，ポリビニルブチラール，
シリコン樹脂，ポリエステル樹脂，ポリアミド樹脂，エ
ポキシ樹脂，ポリアクリル系樹脂，ロジン，変性ロジ
ン，テンペル樹脂，フェノール樹脂，脂肪族または脂環
族炭化水素樹脂，芳香族系石油樹脂，パラフィンワック
ス，カルナバワックスなどが単独或いは混合して使用で
きる。

【００５８】また、本発明のトナーは帯電制御剤を含有
することが好ましく、負帯電性トナーの場合、モノアゾ
染料の金属錯塩，サリチル酸，アルキルサリチル酸，ジ
アルキルサリチル酸またはナフトエ酸の金属錯塩等の負
帯電制御剤が用いられる。正帯電トナーの場合、ニグロ
シン染料，アジン系染料，トリフェニルメタン系染顔
料，イミダゾール系化合物，４級アンモニウム塩あるい
は４級アンモニウム塩を側鎖に有するポリマー等の正帯
電制御剤が用いられる。

【００５９】さらに本発明のトナーは磁性トナーである
ことが好ましく、該磁性トナーは着色剤の役割をかねて
も良いが、磁性材料を含有している。本発明の磁性トナ
ー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、γ−
酸化鉄、フェライト、鉄過剰型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はこれらの金属
とアルミニウム、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及びその混合物
等が挙げられる。

【００６０】また、場合により、本発明の磁性トナーに
用いる磁性材料は、シランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤、チタネート、アミノシラン、有機ケイ素化
合物で処理しても良い。

【００６１】本発明のトナーには、必要に応じてその他
の添加剤（内添剤または外添剤）を混合してもよい。着
色剤としては従来より知られている染料，顔料が使用可
能であり、通常、結着樹脂１００重量部に対して０．５
〜２０重量部使用しても良い。他の添加剤（外添剤）と
しては、例えばステアリン酸亜鉛の如き滑剤、あるいは
酸化セリウム，炭化ケイ素の如き，研磨剤あるいは例え
ばカーボンブラック，酸化スズ等の導電性付与剤があ
る。

【００６２】また、定着時の離型性を良くする目的で低
分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイク
ロクリスタリンワックス、カルナバワックス、サゾール
ワックス、パラフィンワックス等のワックス状物質を
０．５〜５ｗｔ％程度トナーに加えることも本発明の好
ましい形態の一つである。

【００６３】本発明に係るトナーを作製するには本発明
の重合体成分及び着色剤としての顔料，染料又は磁性
体，帯電制御剤，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，エクストルーダーの如き熱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
な分級をおこなって本発明に係るトナーを得ることが出
来る。

【００６４】また、本発明に係るトナーを得るための他
の方法として、重合法によってトナーを製造することが
可能である。この懸濁重合法トナーは重合性単量体及び
本発明の帯電制御剤，顔料又は染料，磁性酸化鉄，重合
開始剤（更に必要に応じて架橋剤及びその他の添加剤）
を均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした
後、この単量体組成物あるいは、この単量体組成物をあ
らかじめ重合したものを分散安定剤を含有する連続相
（例えば水）中に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に
重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー粒子とし
たものである。

【００６５】画像形成装置の一例を図１に概略的に示
し、それに基づき、画像形成方法の好ましい形態を説明
する。

【００６６】１は回転ドラム状の静電潜像担持体であ
り、その周囲には一次帯電装置２，露光光学系３，トナ
ー担持体５を有する現像装置４，転写装置９，クリーニ
ング装置１１が配置されている。

【００６７】この画像形成装置においては、一次帯電装
置２により感光体である静電潜像担持体１の表面を一様
に帯電し、露光光学系３により像露光して静電潜像担持
体１の表面に静電潜像を形成する。

【００６８】次いで磁石を内包するトナー担持体５の表
面上に、トナー層厚規制部材６により、本発明の構成に
基づきトナーコート層を形成し、現像部において静電潜
像担持体１の導電性基体とトナー担持体５との間にバイ
アス印加手段８により交互バイアス，パルスバイアス及
び／または直流バイアスを印加しながら、静電潜像担持
体１に形成した静電潜像を現像する。

【００６９】現像したトナー像は、転写紙Ｐを搬送し転
写装置９，電圧印加手段１０により、転写紙Ｐの背面か
らトナーと逆極性の電荷を加えて、転写紙Ｐへ静電転写
される。

【００７０】トナーを転写した転写紙Ｐを、加熱加圧ロ
ーラー定着器１２を通過させることにより定着画像が得
られる。

【００７１】転写工程後の潜像担持体上に残留する磁性
トナーは、クリーニング装置１１により除去され、再び
一次帯電以下の工程が繰り返される。

【００７２】

【実施例】以下、具体的実施例によって本発明を説明す
るが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。

【００７３】［オイル処理シリカ（Ａ−１）の製造例］
乾式法で合成されたシリカ微粉末（比表面積２００ｍ²
／ｇ）１００重量部を予めヘキサメチルジシラザン１０
重量部によって処理し、次いでジメチルシリコーンオイ
ル（１００ｃＳｔ）１０重量部をヘキサンで希釈したも
ので処理を行い、その後常温から約２５０℃まで昇温さ
せ加熱処理を行いオイル処理シリカＡ−１を得た。平均
粒径は０．０２μｍであった。

【００７４】本発明における平均粒径の測定は、処理シ
リカの真比重と比表面積より、次式により算出した。

【００７５】

【数３】

【００７６】比表面積より算出される平均粒径は、多孔
質体においては不具合であるが、本発明におけるオイル
処理シリカはシリカ粒子表面にオイル処理をすることに
より、適合が可能となり、観察による測定とよく一致す
る。

【００７７】比表面積はＢＥＴ法に従って、比表面積測
定装置オートソーブ１（湯浅アイオニクス社製）を用い
て試料表面に窒素ガスを吸着させ、ＢＥＴ多点法を用い
て比表面積を算出した。

【００７８】なお、本発明における平均粒径の測定は、
トナーに添加付着させた場合、走査型電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）及び透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の観察により行っ
てもかまわない。

【００７９】［オイル処理シリカ（Ｂ−１）の製造例］
湿式法で合成されたシリカ微粉体（比表面積１１０ｍ²
／ｇ）４０重量部を、ジメチルシリコーンオイル（１２
５００ｃＳｔ）６０重量部で処理を行いオイル処理シリ
カＢ−１を得た。なお、オイル処理のシリカＢ−１の平
均粒径は約８μｍであった。

【００８０】このオイル処理シリカＢ−１のＸＰＳによ
る表面分析を行ったところ、シリコーンオイルに起因す
るＳｉ原子と母体シリカに起因するＳｉ原子との比（オ
イルＳｉ／シリカＳｉ）＝４．５であった。

【００８１】［オイル処理シリカＡ−２〜Ａ−４の製造
例］オイル処理シリカＡ−１と同様にしてＡ−２〜Ａ−
４のオイル処理シリカを得た。その処方，物性を表１に
示す。

【００８２】［オイル処理シリカＢ−２，Ｂ−３の製造
例］オイル処理シリカＢ−１と同様にしてＢ−２，Ｂ−
３のオイル処理シリカを得た。その処方，物性を表２に
示す。

【００８３】

【表１】

【００８４】

【表２】

【００８５】（トナー製造例） スチレンアクリル系共重合体 １００重量部 磁性酸化鉄 １００重量部 エチレン−プロピレン系低分子量ワックス ３重量部 負帯電性制御剤（下記式） ２重量部

【００８６】

【化２】

【００８７】上記混合物を、１４０℃に加熱された二軸
エクストルーダーで溶融混練し、冷却固化後ジェットミ
ルで微粉砕し、多分割分級装置（日鉄鉱業社製エルボジ
ェット分級機）で超微粉粉を同時に厳密に分級除去して
重量平均粒径（Ｄ₄）を６．５μｍの負帯電性磁性トナ
ー粒子を得た。

【００８８】この磁性トナー粒子１００重量部と、表３
に示す通りの外添剤とをヘンシェルミキサーで混合して
磁性トナーＡ〜Ｈを得た。

【００８９】

【表３】

【００９０】＜実施例１＞磁性トナーＡを用い、キヤノ
ン製レーザービームプリンターＬＢＰ−Ａ４３０４Ｇ
ＩＩを以下の設定になるように改造して画出し評価を行
った。

【００９１】トナー担持体としては、アルミ素管表面を
鏡面に加工したスリーブ（中心線平均粗さＲａ＝０．
５）を用い、ウレタン製の弾性ブレードをスリーブに線
圧２０ｇ／ｃｍで当接させてトナー層厚を規制した。な
お、初期におけるトナー担持体上のトナー薄層の１ｃｍ
²当たりのトナーコート量は０．７ｍｇに設定し、その
ときのｗ／ρは０．４であった。

【００９２】静電潜像担持体としてはＯＰＣドラムを用
い、その周速は１１０ｍｍ／ｓｅｃであり、ＯＰＣドラ
ムから２５０μｍの間隙をおいて設定した現像スリーブ
の周速を１６５ｍｍ／ｓｅｃに設定し、その周速の倍率
は１．５倍であった。

【００９３】感光ドラムはＶ_D＝−６００Ｖに一次帯電
され、その表面を画像パターンに応じて微小スポットの
レーザー光を走査することによりＶ_L＝−１７０Ｖの静
電潜像を形成し、交流バイアスｆ＝１８００Ｈｚ、Ｖｐ
ｐ＝１４００Ｖ、及び直流バイアスＶ_DC＝−４５０Ｖ
を、トナーを担持した現像スリーブとの間に印加しなが
ら、ＯＰＣ表面の静電潜像を現像して磁性トナー像を形
成した。

【００９４】形成された磁性トナー像は導電性弾性層を
有する転写ローラーを当接圧５０ｇ／ｃｍでＯＰＣドラ
ムに当接させた転写装置により、転写紙の裏からプラス
電荷をかけて転写し、さらに加熱加圧ローラー定着器を
通過させることで定着画像を得た。

【００９５】以上の設定条件で、低温低湿（１５℃／１
０％ＲＨ）環境下及び、高温高湿（３２．５℃／８５％
ＲＨ）環境下において、２枚／２０ｓｅｃの間欠で耐久
画出し試験を行った。尚、低温低湿環境下においては逐
次トナーを補給しながら２万枚、高温高湿環境下におい
ては、５０００枚画出し後、同一環境下に２日間放置し
たあと、更に５０００枚画出しした。

【００９６】この耐久試験の中で以下のように評価を行
った。

【００９７】（１）画像濃度立ち上がり 各環境の耐久において、初期と１００枚時にベタ黒画像
をプリントしてその画像濃度の差を以下の基準で評価し
た。

【００９８】◎（優） ：濃度差が０．０３以下 ○（良） ：濃度差が０．０５以下 △（可） ：濃度差が０．１以下 ×（不可）：濃度差が△のレベルに満たない

【００９９】（２）耐久安定性（画像濃度、カブリ） 各環境の耐久において、１０００枚毎に５ｍｍ角のベタ
黒が９個（３列３段）、全面ベタ黒、全面白の画像をプ
リントして画像濃度、カブリを測定し、以下のように評
価した。画像濃度は、“マクベス反射濃度計”（マクベ
ス社製）を用いて、原稿濃度が０．００の白地部分のプ
リント画像に対する相対濃度を測定し、以下に示した基
準で評価した。カブリはリフレクメーター〔東京電色
（株）製〕を用いて、あらかじめプリント前の転写紙の
白色度を測定し、白画像との白色度との差が最大となる
１点の値を測定し、耐久を通して最大の値を記録した。

【０１００】画像濃度耐久安定性の基準； ◎（優） ：５ｍｍ角、全面ベタ黒の濃度が耐久を通し
て１．４以上 ○（良） ：５ｍｍ角、全面ベタ黒の濃度が耐久を通し
て１．３５以上 △（普通）：耐久を通しての画像濃度が、５ｍｍ角１．
３５、全面ベタ黒１．３以上 ×（悪い）：画像濃度が△のレベルに満たない

【０１０１】（３）画質 各環境の耐久において、初期と１万枚時に文字ラインに
おける飛び散りよりもより飛び散りやすい１００μｍ
（潜像）ラインでの格子パターン（１ｃｍ間隔）をプリ
ントし、その飛び散りとラインのシャープさを光学顕微
鏡で拡大し目視での評価した。

【０１０２】◎（優） ：ラインが非常にシャープで飛
び散りはほとんどない ○（良） ：わずかに飛び散っている程度でラインは比
較的シャープ △（普通）：飛び散りがやや多くラインがぼんやりした
感じになる ×（悪い）：△のレベルに満たない

【０１０３】一方、プリントアウト試験終了後、現像ス
リーブ表面への残留トナーの固着の様子とプリントアウ
ト画像への影響を目視で評価した。

【０１０４】◎：非常に良好（未発生） ○：良好（ほとんど発生せず） △：普通（固着があるが、画像への影響が少ない） ×：悪い（固着が多く、画像ムラを生じる）

【０１０５】同様に感光体ドラム表面の傷や残留トナー
の固着の発生状況とプリントアウト画像への影響を目視
で評価した。

【０１０６】◎：非常に良好（未発生） ○：良好（わずかに傷の発生が見られるが、画像への影
響はない） △：普通（固着や傷があるが、画像への影響が少ない） ×：悪い（固着が多く、縦スジ状の画像欠陥を生じる）

【０１０７】以上の結果を表４にまとめる。

【０１０８】＜実施例２，３＞弾性ブレードの自由長
（スリーブとの接点から端部までの長さ）を変えること
等で、トナーコート量ｗ／ρを表４に示す通りに調整す
る以外は実施例１と同様にして評価を行った。

【０１０９】＜実施例４，５＞トナー担持体／潜像担持
体周速比を表４に示す通りに変える以外は実施例１と同
様にして評価を行った。

【０１１０】＜実施例６〜８＞トナー担持体としてアル
ミ素管スリーブ（中心線平均粗さＲａ＝０．２）を用
い、トナー担持体／潜像担持体周速比とトナーを表４に
示す通りに変える以外は実施例１と同様にして評価を行
った。

【０１１１】以上の結果をまとめて表４に示す。

【０１１２】実施例１〜８の結果は、いずれも充分なト
ナー流動性を有し、現像の忠実性、転写再現性に優れ、
かつ各環境においても濃度耐久性に優れ、カブリのレベ
ルの低い良好な結果を示した。

【０１１３】また、スリーブ，ドラムへのトナー固着等
の汚れは、問題ないレベルであった。

【０１１４】＜比較例１＞トナー担持体として、表面を
ブラストしたアルミスリーブに樹脂コートした（中心線
平均粗さＲａ＝１．８）を用い、トナーコート量ｗ／ρ
を変える以外は実施例１と同様にして評価を行った。

【０１１５】＜比較例２〜６＞弾性ブレードの自由長さ
を変えること等でトナーコート量ｗ／ρ，トナー担持体
／潜像担持体周速比，トナーを表４に示す通りに調整す
る以外は実施例１と同様にして評価を行った。

【０１１６】結果をまとめて表４に示す。

【０１１７】比較例１〜６の結果は、いずれもトナー流
動性，現像の忠実性，転写再現性，いずれかの環境にお
いて濃度耐久性，カブリ，スリーブ・ドラムへのトナー
固着等の汚れの、少なくとも１項目以上で悪い結果であ
った。

【０１１８】

【表４】

【０１１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、少なくと
も粒径，シリコーンオイル処理量，トナーに対する添加
量を規定した２種のシリコーンオイル処理シリカを添加
したトナーを用い、かつ、トナー担持体上に形成される
磁性トナー薄層の単位面積当たりのコート量ｗ／ρ，現
像領域におけるトナー担持体面と静電潜像担持体面の移
動速度比を規定することにより、充分なトナーの流動
性，現像の忠実性，転写再現性に優れ、さらにトナー担
持体，静電潜像担持体へのトナー融着等による劣化や、
トナー自体の劣化が少なく、長期の耐久性，環境安定
性，カブリの低減を可能にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法に用いる画像形成装置の
一例の概略を示した図である。

【符号の説明】

１ 潜像担持体 ２ １次帯電装置 ３ 露光光学系 ４ 現像装置 ５ トナー担持体（現像スリーブ） ６ トナー層厚規制部材 ７ トナー撹拌手段 ８ 現像バイアス電源 ９ 転写装置 １０ 転写電流発生装置 １１ クリーニング手段 １２ 定着装置 １３ トナー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０４ Ｇ０３Ｇ 9/08 １０１ ５０７ 15/08 ５０７Ｌ (72)発明者 片田 雅一郎 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−230601（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−179866（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−332236（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−313421（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−289723（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−110324（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 9/08

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 静電潜像担持体と対向したトナー担持体
   上に、該トナー担持体に当接させた弾性ブレードによっ
   て層厚を規制したトナー層を形成して、静電潜像担持体
   上の静電潜像を現像する工程を有する画像形成方法にお
   いて、 トナー担持体上に形成されるトナー層の単位面積当たり
   のコート量が、 ｗ／ρ＝０．２〜０．８ ｗ；トナー担持体表面１ｃｍ²あたりのトナーコート重量（ｍｇ） ρ；トナー真密度（ｇ／ｃｍ³） を満たすように設定され、 該トナー担持体表面の中心線平均粗さが１．５μｍ以下
   であり、 かつ、現像領域におけるトナー担持体面の移動速度が、
   静電潜像担持体面の移動速度に対し１．０５〜３．０倍
   の速度であり、 該トナーは、少なくとも重合体成分及び帯電制御剤を含
   有した組成物で形成されており、少なくともシリコーン
   オイル処理されたシリカＡ及びシリカＢを有し、該シリ
   コーンオイル処理されたシリカＡ及びシリカＢが、下記
   条件 ａ）シリカの平均粒子径が１０Ａ≦Ｂ ｂ）シリコーンオイルの処理量が２Ａ≦Ｂ ｃ)トナーに対する添加量（重量比）がＡ≧３Ｂ を満足していることを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】 該トナーが磁性トナーであり、該静電潜
   像担持体とトナー担持体がある一定の間隙を有し、交互
   電界を印加しながら現像することを特徴とする請求項１
   に記載の画像形成方法。
3. 【請求項３】 該トナーコート量がｗ／ρ＝０．３〜
   ０．７であることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   画像形成方法。
4. 【請求項４】 現像領域における静電潜像担持体面の移
   動速度に対するトナー担持体面の移動速度の倍率が１．
   １〜２．５倍であることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載の画像形成方法。
5. 【請求項５】 該シリコーンオイル処理シリカＡの平均
   粒径が０．１μｍ以下であり、かつシリコーンオイル処
   理シリカＢの平均粒径が０．５μｍ以上５０μｍ以下で
   あることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載
   の画像形成方法。
6. 【請求項６】 該シリコーンオイル処理シリカＡのオイ
   ル処理量が処理シリカに対して１〜３０重量％であり、
   かつシリコーンオイル処理シリカＢのオイル処理量が処
   理シリカに対して３０〜９０重量％であることを特徴と
   する請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成方法。
7. 【請求項７】 該シリコーンオイル処理シリカＡのトナ
   ーに対する添加量が０．３〜３．０重量％であり、かつ
   シリコーンオイル処理シリカＢのトナーに対する添加量
   が０．００５〜０．５重量％であることを特徴とする請
   求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
8. 【請求項８】 該シリコーンオイル処理シリカＡ及びＢ
   の処理オイル粘度が１０Ａ≦Ｂであることを特徴とする
   請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成方法。
9. 【請求項９】 該シリコーンオイル処理シリカＢの表面
   におけるシリコーンオイルに起因するＳｉ原子と母体シ
   リカに起因するＳｉ原子との原子比（オイルＳｉ／シリ
   カＳｉ）が１≦オイルＳｉ／シリカＳｉ≦１０であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像
   形成方法。