JP3531320B2 - トナー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、複数のアパーチャ
を有するアパーチャ電極体を介して帯電したトナーのア
パーチャ通過を選択的に制御し、アパーチャを通過した
トナーを印字媒体上に飛着させて所望の画像を形成する
画像形成装置に使用されるトナーに関し、特に、画像形
成方法の特質を勘案してアパーチャ電極体のオン時及び
オフ時のいずれの場合においてもトナー流の応答性を向
上しつつトナーを均一且つ迅速に飽和帯電させることが
可能であり、もってアパーチャ電極体を駆動するについ
て低い駆動電圧によっても十分な濃度コントラストを有
する画像を形成することが可能なトナーに関するもので
ある。 【０００２】 【従来の技術】従来より、トナーを帯電させるととも
に、その帯電したトナー粒子からなるトナー流を静電的
に制御することにより印字媒体上に飛着させて画像形成
を行う各種の画像形成装置が提案されている。例えば、
この種の画像形成装置の１例として、複数の開口部（以
下、アパーチャと称する）が形成された電極を用いて、
その電極に対して画像データに基いて電圧を印加し、ト
ナー粒子が前記アパーチャを通過し得るよう制御して、
通過したトナー粒子により支持体上に画像を形成する装
置が、米国特許第３６８９９３５号明細書において開示
されている。 【０００３】この画像形成装置は、絶縁体よりなる平板
と、この平板の一方の面に形成される連続した基準電極
と、他方の面に形成される互いに絶縁された複数の制御
電極とからなり、前記各制御電極毎に前記３者を貫いて
少なくも１列のアパーチャが形成されたアパーチャ電極
体と、前記基準電極と制御電極との間に選択的に電位を
与える手段と、印加された電位によってアパーチャを通
過するトナー粒子の流れが変調されるように帯電したト
ナー粒子を供給する手段と、支持体とアパーチャ電極体
が相対的に移動し得るように支持体を粒子流路中に位置
決めする手段とから構成されている。 【０００４】また、例えば、米国特許第４７４３９２６
号、同４７５５８３７号、同４７８０７３３号、および
同４８１４７９６号の各明細書には、アパーチャ電極体
が支持体側に制御電極、トナー供給側に基準電極を向け
て配設された画像形成装置が開示されている。更に、米
国特許第４９１２４８９号明細書には、アパーチャ電極
体を、支持体側に基準電極、トナー供給側に制御電極を
向けて配設することにより、オフ時に制御電極に対して
印加される電圧を、上記米国特許に開示される画像形成
装置に比べて１／４程度に抑えることができる装置が記
載されている。ここにおいて、前記オフ時とは、支持体
上にトナー粒子を付着させない時、すなわち画像の空白
部分を形成する時点を意味するものであり、逆にオン時
と言えば、支持体上にトナー像を形成する時点を意味す
る。前記した各画像形成装置に使用されるトナーは、通
常、樹脂バインダ、カーボンブラック等の着色剤、ワッ
クス等を主成分とし、また、１つの極性、例えば、負帯
電性又は正帯電性を有するのが一般的である。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したよ
うな従来の画像形成装置においては、オン時の制御電圧
とオフ時の制御電圧の電圧差を駆動電圧と呼び、これは
集積回路によって駆動されるため、なるべく小さな値で
あることが好ましく、実用的な駆動電圧としては、５０
Ｖ以内で設定しなければならない。 【０００６】しかしながら、前記した一般的なトナーを
使用して従来の画像形成装置により印字媒体上に画像の
形成を行った場合、制御電極に印加する制御電圧と印字
媒体に形成される画像濃度との関係は、図５にて破線で
示すグラフＧ１のような関係となる。ここで、従来の画
像形成装置における制御電圧と画像濃度との関係につい
て図５に基づき説明する。図５は制御電圧と画像濃度と
の関係を示すグラフであり、縦軸は画像濃度（光学反射
濃度）を示し、横軸は制御電圧（Ｖ）を示す。尚、図５
において、画像が形成される前の印字媒体（紙）の濃度
は０．０７で示され、実用上支障のない画像濃度は１．
８で示されている。 【０００７】図５にて破線で示すグラフＧ１から明かな
ように、制御電極のオン時とオフ時における制御電圧を
５０Ｖの範囲の電圧でいかなるように設定しても、オン
時に１．８以上の十分な画像濃度を実現し、また、オフ
時に０．０７以下のかぶりの無い印字をすることは事実
上不可能である。即ち、制御電圧と画像濃度との関係
は、グラフＧ１に示すように、種々の理由に起因して制
御電極のオン時に制御電極に対してトナー流を発生させ
るためのプラス電圧を印加すると、トナー流の発生はそ
の制御電圧に対して応答が良いものの、逆にオフ時に制
御電極に対してトナー流を発生させないためのマイナス
電圧を印加すると、トナー流はその制御電圧に対して応
答性が悪いという問題がある。 【０００８】例えば、グラフＧ１において、オン時の制
御電圧を７０Ｖに設定し、オフ時の制御電圧を２０Ｖに
設定すると、オン時の画像濃度は１．８以上で実用的に
支障はないが、オフ時における画像濃度は０．０７以上
となることから画像のかぶりが発生して画像濃度を十分
に下げることができない。この結果、得られる画像は全
体に汚れてしまい、非常に見栄えの悪い画像となる。こ
れに対して、画像のかぶりを抑えるべく制御電極のオン
時における制御電圧を３０Ｖに設定し、オフ時の制御電
圧を−２０Ｖに設定すると、オフ時の画像濃度は０．０
７以下となって画像のかぶりを抑制することができるも
のの、オン時の画像濃度は到底１．８に至らず、画像濃
度が低すぎる結果、やはり非常に見栄えの悪い画像とな
る。 【０００９】ここで、制御電圧と画像濃度の理想的な関
係について考えてみると、その関係は図６に示すような
関係となる。図６は制御電圧と画像濃度の理想的な関係
を示すグラフであり、グラフＧ２に示すように、制御電
圧のしきい値（図６では約３５Ｖに設定されている）で
画像濃度が２値的に変化するのが理想的である。このよ
うに画像濃度が２値的に変化すれば、制御電圧を極めて
小さくできるものではある。 【００１０】しかし、実際に画像形成装置で画像の形成
を行う場合、制御電圧と画像濃度との関係は前記グラフ
Ｇ１のように制御電圧を大きくせざるを得ない。その主
たる原因として、アパーチャ電極体に供給されるトナー
の帯電量には現実にばらつきが発生していることが考え
られ、それぞれ帯電量にばらつきの存在するトナーをト
ナー流とすることができる制御電圧のしきい値も当然に
相違することから、実際にはしきい値が図６のグラフＧ
２のように明確なものとはならないのが現実である。特
に、従来のトナーにおいては、その極性が負帯電性又は
正帯電性のいずれか一方であることから、例えば、負帯
電性のトナーでは制御電極のオフ時にマイナスの制御電
圧を印加した際におけるトナー流の応答性が悪いことが
制御電圧を小さくできないことに拍車をかけていた。 【００１１】また、アパーチャ電極体に供給される帯電
したトナーを担持する担持体に対するトナーの付着力を
均一にすることができれば、グラフＧ１（図５）を理想
的なグラフＧ２（図６）に近づけることは可能であるこ
とから、担持体にトナーを単層状態で担持させることは
グラフＧ２に近づけるについて有効な方法ではある。し
かし、かかる場合には、担持体に担持されるトナーが単
層であるために、トナーの粒径、帯電量、重量等におけ
るばらつきの影響を直接に受けてしまうこととなる。従
って、現実のグラフＧ１を理想的なグラフＧ２に効率的
に近づけるためには、トナーの粒径、帯電量、重量等に
おいて、より均質な特性が要求される結果となり、従っ
て、前記従来より使用されているトナーは、通常、粉砕
法等を介して製造されて分散度が１．３〜１．４程度で
あり、また、当然トナーの帯電量にもばらつきが発生す
ることから、理想的なグラフＧ２で示す特性を有するに
は至らないものである。 【００１２】本発明は、前記従来における問題点を解消
するためになされたものであり、アパーチャ電極体のオ
ン時及びオフ時のいずれの場合においてもトナー流の応
答性を向上しつつ均一且つ迅速に飽和帯電させることが
でき、もってアパーチャ電極体を駆動するについて低い
駆動電圧によっても十分な濃度コントラストを有する画
像を形成することができるトナーを提供することを目的
とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係るトナーは、トナー供給源と、複数のアパ
ーチャが設けられたアパーチャ電極体とを有し、アパー
チャ電極体を介してトナー供給源から供給される帯電し
たトナーのアパーチャ通過を制御するとともに、トナー
供給源の反対側でアパーチャ電極体に近接配置される印
字媒体に画像を形成する画像形成装置に使用されるトナ
ーにおいて、前記トナーは、負帯電性の非磁性トナーに
対して正帯電性の非磁性トナーを所定割合で混合してな
り、前記所定割合は、負帯電性の非磁性トナー：正帯電
性の非磁性トナーが９５：５〜８０：２０の範囲にあ
る。 【００１４】請求項１のトナーを使用して画像形成装置
により画像を形成する場合、アパーチャ電極体を介して
トナー供給源から供給される帯電したトナーのアパーチ
ャ通過が制御されるとともに、アパーチャ電極体のアパ
ーチャを通過したトナーが印字媒体に飛着されて画像の
形成が行われる。このとき、請求項１のトナーは、負帯
電性の非磁性トナーに対して正帯電性の非磁性トナー
を、負帯電性の非磁性トナー：正帯電性の非磁性トナー
が９５：５〜８０：２０の範囲にあるように混合してな
るので、アパーチャ電極体のオン時及びオフ時のいずれ
の場合においてもトナー流の応答性が向上されてトナー
はアパーチャ電極体により均一且つ迅速に飽和帯電され
得る。従って、アパーチャ電極体を駆動するについて低
い駆動電圧によっても十分な濃度コントラストを有する
画像を形成することが可能となる。 【００１５】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトナーについ
て、本発明を具体化した実施の形態に基づいて図面を参
照しつつ詳細に説明する。本実施の形態に係るトナー
は、基本的に、結着樹脂、着色剤、離型剤、及び荷電制
御剤等から構成される。ここに、結着樹脂はバインダと
しての機能を有し、かかる結着樹脂としては、例えば、
ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、塩化ビニ
ル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン
樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン
樹脂、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−
メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、
あるいは、スチレン−プロピレン共重合体等がある。特
に好適な樹脂としてはポリエステル樹脂を挙げることが
できる。また、上記樹脂は単独に使用するに限らず、２
種以上併用することもできる。 【００１６】また、着色剤としてはカーボンブラックが
最も適しており、カーボンブラックとしてはファーネス
ブラック、ケッチェンブラック、ランプブラック、サー
マルブラック、チャンネルブラックなどが挙げられ、こ
れらを単体で使用しても、複数種類混ぜても良い。具体
的なカーボンブラックとしては、三菱化学（株）製の＃
９９０、＃９００、＃４５、＃４０、＃２０、＃１０、
＃３０５０Ｂ等が好適である。かかる着色剤の含有量
は、現像により可視像を形成することができるようトナ
ーを着色するのに十分な量があれば良く、例えば、樹脂
１００重量部に対して１〜２０重量部とするのが好まし
い。更に好ましくは７〜１７重量部が好適である。 【００１７】更に、離型剤としては、ポリアルキレン或
いは天然系のワックスを混合することができ、その具体
的な例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、カル
ナバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス
等を使用することができる。また、荷電制御剤の例とし
ては、ニグロシン系染料、４級アンモニウム塩、アルコ
キシ化アミン、アルキルアミド、アゾ系染料の金属錯
体、高級脂肪酸の金属塩があげられる。荷電電制御剤の
添加量は、樹脂１００重量部に対して４重量部以上であ
ることが望ましく、更に好ましくは４重量部〜８重量部
の範囲で内添されていることが望ましい。 【００１８】その他、本静電潜像現像剤のトナー構成成
分として、定着性や流動性を向上させるために、低分子
量オレフィン重合体や微粉末のシリカ、アルミナ、チタ
ニア等の添加剤、更には抵抗調整や滑剤の目的でマグネ
タイト、フェライト、酸化セリウム、チタン酸ストロン
チウム、導電性チタニア等の無機微粉末やアクリル樹脂
等の有機微粉末を内添剤または外添剤として含有せしめ
てもよい。これらの添加剤の使用量は所望する性能によ
り適時選定すれば良く、例えば、樹脂１００重量部に対
して０．０１〜１０重量部程度が好ましい。 【００１９】前記のように構成されるトナーは、帯電さ
れた状態に基づいて、基本的に、１つの極性を有するも
のであるが、本実施の形態に係るトナーにおいては、負
帯電性のトナーに対して、正帯電性のトナーが所定割
合、例えば、負帯電性トナー：正帯電性トナーが９５：
５〜８０：２０の範囲で混合されている。このような割
合で負帯電性トナーと正帯電性トナーとが混合されてい
る場合には、アパーチャ電極体（後述する）のオン時及
びオフ時のいずれにおいても、トナー流の応答性を向上
させて、トナーを均一且つ迅速に飽和帯電させることが
でき、これによりアパーチャ電極体を駆動するについて
低い駆動電圧によっても十分な濃度コントラストを有す
る画像を形成することができるものである。 【００２０】また、トナー粒子の製造方法は、従来から
用いられている各種トナーの製造方法を適用することが
できるが、例えば、結着樹脂、着色剤、離型剤、荷電制
御剤等を混合機で均一分散混合し、次いで、その混合物
を密閉式ニーダー、あるいは１軸または２軸の押出機等
で溶融混練し、冷却後、クラッシャー、ハンマーミル等
で粗砕し、さらに、ジェット式ミル、高速ロータ回転式
ミル等で細粉砕し、それを風力分級機（例えば、慣性分
級方式のエルボジェット、遠心分級方式のミクロプレッ
クス、ＤＳセパレータなど）等で分級すれば良い。 【００２１】前記のように製造されるトナーの粒径とし
ては、図１に示すように、個数を基準とした粒径分布グ
ラフＧ３から得られる平均粒径が７μｍ程度であり、ま
た、重量を基準とした粒径分布グラフＧ４から得られる
平均粒径が８μｍ程度であることが望ましい。このよう
に、本実施の形態に係るトナーの粒径は、個数を基準と
した粒径分布と重量を基準とした粒径分布がそれぞれ均
質で、重量を基準とした粒径分布から得られる平均粒径
を、個数を基準とした粒径分布から得られる平均粒径で
除した分散度が１．０〜１．１５の範囲にある。尚、図
１はトナーの粒径分布状態を模式的に示すグラフであ
る。 【００２２】次に、トナーの具体的な複数の実施例につ
いて説明し、更に、これらの各実施例に係るトナーを使
用して画像形成の試験が行われた画像形成装置について
説明することとする。先ず、トナーの実施例について説
明する。 【００２３】 【実施例】《実施例１》 先ず、以下の要領でトナーＡを生成した。 樹脂 ポリエステル（三菱レイヨン製） １００重量部 着色剤 カーボンブラック（三菱化学製） １３重量部 ワックス ポリプロピレン（三洋化成工業製） ５重量部 荷電制御剤 含金属染料（オリエント化学製） ２重量部 を配合し、連続式の１軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、東芝ケミカル（株）製のブロー
オフ帯電量測定装置にて測定しつつＴＤＫ（株）製のＦ
Ｃ−６キャリアを使用して帯電量−３０．２７μＣ／ｇ
で平均粒径１０μｍの負帯電黒色トナーＡを得た。次ぎ
に、以下の要領でトナーＢを生成した。 樹脂 ポリエステル（三菱レイヨン製） １００重量部 着色剤 カーボンブラック（三菱化学製） １３重量部 ワックス ポリプロピレン（三洋化成工業製） ５重量部 荷電制御剤 含金属染料（オリエント化学製） ２重量部 を配合し、連続式の１軸押出機を用いて混練し、冷却
し、粉砕し、分級して、東芝ケミカル（株）製のブロー
オフ帯電量測定装置にて測定しつつＴＤＫ（株）製のＦ
Ｃ−６キャリアを使用して帯電量＋１．０５μＣ／ｇで
平均粒径１０μｍの正帯電黒色トナーＢを得た。前記の
ように負帯電性トナーＡと正帯電性トナーＢを得た後、
トナーＡとトナーＢとを９５：５の割合で混合してトナ
ー１を生成した。 【００２４】《実施例２》 前記実施例１の方法と同一の方法により負帯電性トナー
Ａ及び正帯電性トナーＢを生成し、トナーＡとトナーＢ
とを９０：１０の割合で混合してトナー２を生成した。 【００２５】《実施例３》 前記実施例１の方法と同一の方法により負帯電性トナー
Ａ及び正帯電性トナーＢを生成し、トナーＡとトナーＢ
とを８０：２０の割合で混合してトナー３を生成した。 【００２６】《比較例１》 前記実施例１の方法と同一の方法により負帯電性トナー
Ａ及び正帯電性トナーＢを生成し、トナーＡとトナーＢ
とを１００：０の割合で混合してトナー４を生成した。 【００２７】《比較例２》 前記実施例１の方法と同一の方法により負帯電性トナー
Ａ及び正帯電性トナーＢを生成し、トナーＡとトナーＢ
とを７０：３０の割合で混合してトナー５を生成した。 【００２８】《比較例３》 前記実施例１の方法と同一の方法により負帯電性トナー
Ａ及び正帯電性トナーＢを生成し、トナーＡとトナーＢ
とを５０：５０の割合で混合してトナー６を生成した。 【００２９】《比較例４》 前記実施例１の方法と同一の方法により負帯電性トナー
Ａ及び正帯電性トナーＢを生成し、トナーＡとトナーＢ
とを０：１００の割合で混合してトナー７を生成した。 【００３０】続いて、前記のように生成された各実施例
及び比較例に係るトナーについて、画像かぶり及び画像
濃度の比較試験を行うべく、各トナーが使用されて画像
形成が行われた画像形成装置について図２乃至図４に基
づき説明する。ここに、図２は画像形成装置の概略構成
を模式的に示す説明図、図３は画像形成装置に搭載され
るアパーチャ電極体の斜視図、図４はアパーチャ電極体
とトナー担持ローラとの関係を模式的に示す説明図であ
る。 【００３１】図２において、トナー流の制御作用を行う
アパーチャ電極体１の左側には、１ｍｍの間隙を有し
て、背面電極板２２がシャーシ（図示せず）に配設され
ている。背面電極板２２の下方には、一対の搬送ローラ
１１９が配置されており印字用紙２０を上方に搬送し、
前記１ｍｍの間隙に挿入され得るように構成されてい
る。また、前記アパーチャ電極体１の右側には、そのア
パーチャ電極体１の長手方向に沿って、アパーチャ電極
体１に対してトナーを供給するトナー供給装置１０が配
設されており、更に、前記背面電極板２２によって搬送
される印字用紙２０の進行先には、一対の定着ローラ２
６ａ、２６ｂ（ヒータが内設されている）からなる定着
装置２６が配設されている。 【００３２】前記トナー供給装置１０は、装置全体のハ
ウジングを兼ねるトナーケース１１、そのトナーケース
１１内のトナー溜２１に収納されるトナー１６、供給ロ
ーラ１２、トナー担持ローラ１４、回収ローラ１５、ト
ナー層規制ブレード１８、回収ブレード１９、及び、ア
ジテータ１７から構成されている。ここにおいて、前記
トナー担持ローラ１４はトナー１６を担持し、アパーチ
ャ電極体１に向かって搬送するものであり、前記供給ロ
ーラ１２は、トナー担持ローラ１４に対してトナー１６
を供給するものである。また、回収ローラ１５はステン
レス鋼の軸にナイロンブラシの生地が接着してあり、ト
ナー担持ローラ１４に残留したトナーをはぎ取るもので
ある。さらに、アジテータ１７は未使用トナー及び回収
ローラ１５により回収されたトナーをトナー溜２１で混
合して撹拌するものである。 【００３３】そして、前記供給ローラ１２、トナー担持
ローラ１４、回収ローラ１５及びアジテータ１７は、ト
ナーケース１１に図示する矢印方向に回転可能に支持さ
れており、平行に配設されている。また、トナー担持ロ
ーラ１４と供給ローラ１２、及び、トナー担持ローラ１
４と回収ローラ１５はそれぞれ接した状態で配設されて
いる。さらに、前記トナー層規制ブレード１８は、トナ
ー担持ローラ１４に担持されるトナー１６の量がローラ
面上で単層で均一になるように調整するとともに、その
トナー１６を均一に帯電させるためのものであり、トナ
ー担持ローラ１４に圧接されている。また、回収ブレー
ド１９は回収ローラ１７のブラシ先端と接触するように
配置されており、回収ローラ１７が回転すると、ブラシ
に付着しているトナーがトナー溜２１に剥ぎ取られて落
ちるようになっている。 【００３４】前記アパーチャ電極体１は、図３に示すよ
うに厚さ２５μｍのポリイミド製の絶縁シート２に直径
１００μｍの複数のアパーチャ６が１列に形成され且つ
上面に厚さ１μｍの制御電極４が各アパーチャ６毎に形
成されたものである。そして、前記アパーチャ電極体１
は、図２に示すように印字用紙２０側に制御電極４を対
向させた状態で、絶縁シート２のアパーチャ位置でトナ
ー担持ローラ１４に対して圧接されている。 【００３５】ここにおいて、前記アパーチャ電極体１の
アパーチャ６とトナー担持ローラ１４との位置関係の詳
細を説明すると、図４に示すように、各アパーチャ６は
各々の中心線３０がトナー担持ローラ１４の周面の最左
部分と、トナー担持ローラ１４の中心軸３２とを通過す
るように配置されている。これによれば、各アパーチャ
６は、トナー担持ローラ１４の周面の最左部分を基準と
して、上下均等に配置されることにより、各アパーチャ
６を通過するトナー１６の分布をアパーチャ内の全域で
均一にすることができる。また、アパーチャ６の壁面と
トナー１６の飛翔方向とが平行であるため、安定してト
ナーを飛翔させることができる。このようなトナー供給
手段によりトナーが供給される。 【００３６】更に、アパーチャ電極体１自体は、図４に
示すようにトナー担持ローラ１４に対して、アパーチャ
６を中心として上下に同じ角度だけたわむように圧接さ
れている。これにより、アパーチャ電極体１とトナー担
持ローラ１４との接触面積を大きくすることができると
ともに、アパーチャ６の下部周辺を上下均一に圧接する
ことができるため、トナーの濃度むらが発生することを
極力抑えることができる。 【００３７】また、前記制御電極４とトナー担持ローラ
１４の間には、制御電圧印加回路８が接続されている。
この制御電圧印加回路８は、画像信号に基いて制御電極
４に対して０Ｖ、もしくは＋５０Ｖの電圧を印加するよ
うに構成されている。更に、前記背面電極板２２とトナ
ー担持ローラ１４との間には直流電源２４が接続されて
おり、この直流電源は前記背面電極板２２に対して＋１
ｋＶの電圧を印加し得るようになっている。 【００３８】次に、上述のように構成される画像形成装
置の動作を説明する。まず始めに、アジテータ１７と供
給ローラ１２とトナー担持ローラ１４との図２に示す矢
印方向の回転により、トナー溜１９のトナー１６は供給
ローラ１２に付着させられ、さらに供給ローラ１２に付
着したトナー１６はトナー担持ローラ１４に擦りつけら
れ、トナー担持ローラ１４上に担持される。担持された
トナー１６は、層規制ブレード１８によって薄層化され
るとともにマイナス帯電させれた後、トナー担持ローラ
１４の回転によってアパーチャ電極体１に向かって搬送
される。そして、トナー担持ローラ１４上のトナー１６
はアパーチャ電極体１の絶縁シート２に擦られつつアパ
ーチャ６の下に供給される。 【００３９】ここで、画像信号に応じて、その画像部分
に対応する制御電極４には、制御電圧印加回路８から＋
５０Ｖの電圧が印加される。その結果、画像部分に対応
するアパーチャ６の近傍には、制御電極４とトナー担持
ローラ１４の間の電位差により、制御電極４よりトナー
担持ローラ１４に向かう電気力線が形成される。それに
より、マイナスに帯電されたトナーは電位の高い方向に
静電力を受け、トナー担持ローラ１４上からアパーチャ
６を通過して制御電極４側に引き出される。引き出され
たトナー１６は、更に、背面電極板２２に印加されてい
る電圧によって印字用紙２０とアパーチャ電極体１との
間に形成される電界により、印字用紙２０に向かって飛
翔し、印字用紙２０上に堆積して画素を形成する。ま
た、非画像部分に対応する制御電極４には、制御電圧印
加回路８から０Ｖの電圧が印加される。その結果、トナ
ー担持ローラ１４と制御電極４との間には電界が形成さ
れないことにより、トナー担持ローラ１４上のトナー１
６は静電力を受けないためアパーチャ６を通過しない。 【００４０】更に、印字用紙２０は、その面上にトナー
１６により１列の画素が形成される間に、アパーチャ列
と垂直の方向に１画素分送られる。そして、上記のプロ
セスを繰り返すことにより印字用紙２０の全面にトナー
像が形成される。その後、形成されたトナー像は、定着
装置２６によって印字用紙２０上に定着される。 【００４１】次に、前記のように構成された画像形成装
置に対して、前記各実施例１乃至実施例３、及び、比較
例１乃至比較例４のトナー１乃至トナー７を使用して画
像の形成を行い、それぞれ得られた画像について画像か
ぶり及び画像濃度を測定して比較試験を行った。その試
験結果が表１に示されている。 【００４２】 【表１】 【００４３】ここに、比較試験において画像かぶりの測
定では、先ず、何も印字していない印字用紙の白色度を
東京電色（株）製の REFLECT METER MODEL TC-6MC を用
いて測定し、次いで、画像が形成された印字後の印字用
紙における非印字部（画像が形成されていない部分）の
白色度を測定し、印字後の白色度と何も印字していない
印字用紙の白色度との差を求めて画像かぶりの指標とし
た。また、画像濃度の測定は、印字後の画像印字部につ
いて光学反射タイプのマクベス濃度計を使用して行っ
た。尚、前記のように測定した画像かぶりの許容値は一
般に３．５以下とされ、また、画像濃度の許容値は一般
に１．４以上とされる。 【００４４】表１において、実施例１のトナー１（トナ
ーＡ：トナーＢが９５：５）では、画像かぶりの値は
３．４であり、画像濃度の値は１．７である。いずれの
値も許容値を満足しており、十分実用に耐えることが理
解される。これは、前記画像形成装置において画像形成
を行う際に、負帯電性トナーＡに対して正帯電性トナー
Ｂが適量含有されていることからトナー１６（トナー
１）により発生されるトナー流の応答性がアパーチャ電
極体１のオン時及びオフ時のいずれの場合にも向上され
たことに基づき、トナーが均質且つ単層でアパーチャ６
に供給されており、制御電圧と画像濃度の関係は、図５
における実線で表わしたグラフＧ５に示すように５０Ｖ
の駆動電圧で、必要かつ十分な画像コントラストが得ら
れることに基くものである。 【００４５】また、実施例２のトナー２（トナーＡ：ト
ナーＢが９０：１０）の場合、画像かぶりの値は２．１
であり、画像濃度の値は１．６である。いずれの値も許
容値を満足しており、十分実用に耐えることが理解され
る。尚、この場合においても、制御電圧と画像濃度の関
係は、図５における実線で表わしたグラフＧ５で示す関
係となる。 【００４６】更に、実施例３のトナー３（トナーＡ：ト
ナーＢが８０：２０）の場合には、画像かぶりの値は
３．２であり、画像濃度の値は１．４である。いずれの
値も許容値を満足しており、十分実用に耐えることが理
解される。尚、この場合においても、制御電圧と画像濃
度の関係は、図５における実線で表わしたグラフＧ５で
示す関係となる。 【００４７】これに対して、比較例１のトナー４（トナ
ーＡ：トナーＢが１００：０）の場合には、画像濃度の
値は１．８であるから一応許容値を満足するものではあ
るが、画像かぶりの値は４．３と異常に高い値であり、
許容値を満足していない。この場合の画像は全体に濃い
ものではあるが、画像かぶりの影響で汚れて見栄えが悪
いものであった。これは、前記画像形成装置において画
像形成を行う際に、トナー４は負帯電性トナーＡのみか
ら構成されていることからトナー１６（トナー４）が単
層ではアパーチャ６に供給されておらず、制御電圧と画
像濃度の関係は、図５における破線で表わしたグラフＧ
１に示すような関係となることに基くものと考えられ
る。 【００４８】また、比較例２のトナー５（トナーＡ：ト
ナーＢが７０：３０）の場合、画像かぶりの値は３．
９、画像濃度の値は１．１であり、いずれの値も許容値
を満足していない。更に、同様に、比較例３のトナー６
（トナーＡ：トナーＢが５０：５０）の場合、画像かぶ
りの値は４．４、画像濃度の値は０．９であり、いずれ
の値も許容値を満足していない。また、比較例４のトナ
ー７（トナーＡ：トナーＢが０：１００）の場合も、画
像かぶりの値は６．７、画像濃度の値は０．６であり、
いずれの値も許容値を満足していない。これらの各場合
の画像は全体に濃度が薄く、且つ画像かぶりの影響で汚
れて見栄えが悪いものであった。尚、この場合において
も、トナー４の場合と同様、負帯電性トナーＡと正帯電
性トナーＢとの混合バランスがくずれていることに起因
しており、トナー５、６における制御電圧と画像濃度の
関係は、図５における破線で表わしたグラフＧ１に示す
ような関係となることに基くものと考えられる。また、
トナー７における制御電圧と画像濃度の関係は、図５に
おいて制御電圧０Ｖの軸線にてグラフＧ１と対象形とな
るグラフ（図示せず）に基づくものと考えられる。 【００４９】以上、表１を参照して説明した通り、負帯
電性トナーＡと正帯電性トナーＢの混合割合が、９５：
５〜８０：２０の範囲である実施例１乃至実施例３のト
ナー１乃至トナー３を画像形成装置に使用して画像形成
を行った場合、形成された画像に関して画像かぶり及び
画像濃度のいずれにおいても十分許容値を満足すること
が分かり、一方、負帯電性トナーＡと正帯電性トナーＢ
の混合割合が、９５：５〜８０：２０の範囲を外れた比
較例１乃至比較例４のトナー４乃至トナー７では、画像
かぶりの値や画像濃度の値が許容値を満足しないことが
分かる。尚、本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良、変形が可能であることは勿論である。 【００５０】 【発明の効果】以上説明した通り本発明は、アパーチャ
電極体のオン時及びオフ時のいずれの場合においてもト
ナー流の応答性を向上しつつ均一且つ迅速に飽和帯電さ
せることができ、もってアパーチャ電極体を駆動するに
ついて低い駆動電圧によっても十分な濃度コントラスト
を有する画像を形成することができるトナーを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】トナーの粒径分布状態を模式的に示すグラフで
ある。 【図２】画像形成装置の概略構成を模式的に示す説明図
である。 【図３】画像形成装置に搭載されるアパーチャ電極体の
斜視図である。 【図４】アパーチャ電極体とトナー担持ローラとの関係
を模式的に示す説明図である。 【図５】制御電圧と画像濃度との関係を示すグラフであ
る。 【図６】制御電圧と画像濃度の理想的な関係を示すグラ
フである。 【符号の説明】 １ アパーチャ電極体 ４ 制御電極 ６ アパーチャ １０ トナー供給装置 １２ 供給ローラ １４ トナー担持ローラ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 トナー供給源と、複数のアパーチャが設
   けられたアパーチャ電極体とを有し、アパーチャ電極体
   を介してトナー供給源から供給される帯電したトナーの
   アパーチャ通過を制御するとともに、トナー供給源の反
   対側でアパーチャ電極体に近接配置される印字媒体に画
   像を形成する画像形成装置に使用されるトナーにおい
   て、 前記トナーは、負帯電性の非磁性トナーに対して正帯電
   性の非磁性トナーを所定割合で混合してなり、 前記所定割合は、負帯電性の非磁性トナー：正帯電性の
   非磁性トナーが９５：５〜８０：２０の範囲にある こと
   を特徴とするトナー。