JPH0792723A - 現像剤及びそれを用いた現像装置並びに現像剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な流動性及び安定した摩擦帯電特性を有
し、環境に依存せずに画像濃度が長期間にわたって維持
でき、かつ、トナーかぶりやトナー飛散の無い鮮明な画
像を得ることが可能な現像剤及びそれを用いた現像装置
並びに現像剤の製造方法を提供する。 【構成】 本現像剤の製造方法は、外添剤に外添剤粒子
の凝集力を減少させるせん断力処理を施した後（工程
ｆ）、少なくとも結着樹脂及び着色剤からなるトナーに
混合外添し（工程ｈ）、キャリアを混合して二成分現像
剤を得る（工程ｉ）。これにより、単にトナーに外添剤
を外添した場合と比較して流動性，現像性に優れた現像
剤を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、現像剤及びそれを用い
た現像装置並びに現像剤の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真装置または静電記録装置におい
て、感光体又は誘電体などからなる静電像保持体上に形
成された静電潜像を可視像化するにあたっては、従来か
ら、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる
２成分現像法や、キャリアの機能を備えたトナーを用い
る１成分現像法などが広く用いられている。

【０００３】これら電子写真法としては、米国特許第
２，２９７，６９１号明細書，特公昭４２−２３９１０
号公報（米国特許第３，６６６，３６３号明細書），同
昭４３−２４７４８号公報（同第４，０７１，３６１号
明細書），米国特許第３，９０９，２５８号明細書，同
第４，１２１，９３１号明細書，同第２，８９５，８４
７号明細書，同第３，１５２，０１２号明細書，特公昭
４１−９４７５号公報，同４５−２８７７号公報，同５
４−３６２４号公報等に開示されている多数の方法が知
られている。

【０００４】これら電子写真法は、一般には、光導電性
物質を用いた感光体上に種々の手段により静電潜像を形
成し、次いでこの潜像を現像剤を用いて現像し、必要に
応じて紙等の転写材に現像剤像を転写した後、熱，圧力
あるいは溶剤蒸気などにより定着してコピーを得るもの
である。

【０００５】このような電子写真現像法に用いられる現
像剤は、一般に、熱可塑性樹脂中に着色剤、その他の添
加剤を溶融混合して、均一に分散した後、固化物を微粉
砕、分級して所望の着色微粒子とすることにより得るこ
とが出来る。そして、着色微粒子には、感光体上への現
像剤のフィルミングを防止したり、流動性を向上させる
ために疎水性シリカを添加する方法が知られており、こ
れは特公昭５４−１６２１９号公報等に開示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、疎水性
シリカを添加する方法は、以下のような問題がある。

【０００７】(1) 摩擦帯電による帯電電荷量が不十分に
なる。即ち、あらかじめ混合撹拌されている現像剤と現
像剤担持体との中に補給用の現像剤を追加投入した場
合、摩擦帯電時間に差が生じるために、追加投入した現
像剤に、静電潜像を可視像化するに必要な帯電電荷量が
得られない。

【０００８】(2) 摩擦帯電により所望の電荷量が得られ
た場合でも、温度，湿度の変化によって、それらの摩擦
帯電特性が悪影響を受ける。

【０００９】(3) 連続使用による繰り返し現像によっ
て、現像剤担持体表面を劣化させ、その結果として現像
剤の摩擦帯電特性が悪影響を受ける。

【００１０】(4) 現像剤の表面積に対する摩擦帯電電荷
量を一定の範囲に制御する必要があるが、その調整が難
しく、安定した性能を有する現像剤を再現性よく作成す
るのが困難である。

【００１１】そこで、これらの問題点を解決するため
に、特開昭６３−１３９３６６号公報には、外添剤にケ
イ酸微粉末を用い、現像剤表面に未付着のケイ酸微粉末
を除去することにより感光体上のフィルミングを除去す
る電子写真用現像剤の製造方法が開示されている。

【００１２】しかしながら、現像剤に未付着のケイ酸微
粉末を完全に除去した場合、流動性が悪化するといった
問題がある。

【００１３】従って、このような現像剤を用いて形成し
た画像は、良好なものではなかった。

【００１４】そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなさ
れたものであり、良好な流動性及び安定した摩擦帯電特
性を有し、環境に依存せずに画像濃度が長期間にわたっ
て維持でき、かつ、トナーかぶりやトナー飛散の無い鮮
明な画像を得ることが可能な現像剤及びそれを用いた現
像装置並びに現像剤の製造方法を提供することを目的と
する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１記載の現像剤の製造方法は、少なくとも結着
樹脂及び着色剤からなるトナーに、外添剤を外添して得
る現像剤の製造方法において、前記外添剤に外添剤粒子
の凝集力を減少させるせん断力処理を施した後に前記ト
ナーに外添することを特徴とするものである。

【００１６】また、請求項２記載の現像剤の製造方法
は、前記せん断力処理は、前記外添剤の平均粒子径が５
０乃至４００ｎｍ、ストラクチャーの大きさが１０乃至
５０ｍｌ／１００ｇ、嵩密度が１０乃至５０ｇ／ｌにな
るように外添剤に施すことを特徴とするものである。

【００１７】また、請求項３記載の現像剤は、少なくと
も結着樹脂及び着色剤からなるトナーに、平均粒子径が
５０乃至４００ｎｍ、ストラクチャーの大きさが１０乃
至５０ｍｌ／１００ｇ、嵩密度が１０乃至５０ｇ／ｌの
外添剤を外添したことを特徴とするものである。

【００１８】また、請求項４記載の現像剤は、前記外添
剤は、ケイ酸塩化合物からなるものである。

【００１９】また、請求項５記載の現像装置は、少なく
とも結着樹脂及び着色剤からなるトナーに、平均粒子径
が５０乃至４００ｎｍ、ストラクチャーの大きさが１０
乃至５０ｍｌ／１００ｇ、嵩密度が１０₄ 乃至５０ｇ／
１の外添剤を外添した現像剤を収容する収容手段と、こ
の収容手段に収容された現像剤を供給する供給手段と、
像担持体に対向して設けられ前記供給手段により供給さ
れた現像剤を用いて前記像担持体に形成された静電潜像
を現像する現像手段と、を有することを特徴とするもの
である。

【００２０】

【作用】請求項１記載の現像剤の製造方法によれば、外
添剤に外添剤粒子の凝集力を減少させるせん断力処理を
施した後にトナーに外添することにより、単にトナーに
外添剤を外添した場合と比較して流動性，現像性に優れ
た現像剤を得ることができる。

【００２１】請求項２記載の現像剤の製造方法によれ
ば、外添剤の平均粒子径が５０ｎｍ以下の場合は帯電量
が上がりすぎとなり、４００ｎｍ以上の場合は帯電量の
立ち上がりが悪くなる。ストラクチャーの大きさが１０
ｍｌ／１００ｇ以下の場合は帯電量が上がりすぎとな
り、５０ｍｌ／１００ｇ以上の場合は帯電量の立ち上が
りが悪くなる。嵩密度が１０ｇ／ｌ以下の場合はトナー
飛散が多くなり、５０ｇ／ｌ以上の場合は流動性が悪く
なる。従って、外添剤が平均粒子径，ストラクチャーの
大きさ及び嵩密度がそれぞれ前記所定範囲となるように
せん断力処理を施すことにより、良好な流動性を有し、
かつ安定した摩擦帯電特性を有する現像剤を得ることが
できる。

【００２２】請求項３記載の現像剤によれば、前記所定
範囲の平均粒子径，ストラクチャーの大きさ及び嵩密度
を有する外添剤は、外添剤にせん断力処理を施すことに
より得られ、請求項２記載と同様に、現像剤は、良好な
流動性を有し、かつ安定した摩擦帯電特性を有するもの
となる。

【００２３】請求項４記載の現像剤によれば、請求項３
記載と同様に、せん断力処理を施すことにより、顕著な
効果が得られる。

【００２４】請求項５記載の現像装置によれば、流動
性，現像性に優れた現像剤を用いることにより、環境に
依存せず、かつ、トナーかぶりやトナー飛散の無い鮮明
な画像を得ることが可能となる。また、このような現像
剤の特性は連続使用による繰り返し現像においても保持
され、複写画像の品質の低下は見られない。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳述
する。

【００２６】図２は本発明の現像装置を備えた画像形成
装置としての複写機の一実施例を示す断面図である。

【００２７】同図に示す複写機は、次のように構成され
る。即ち、複写機本体１０１（以下、本体１０１と言
う）の略中央部には、像担持体として、ドラム状の感光
体１０３が図示矢印ａ方向に回転可能に設けられてい
る。感光体１０３は、表面に光導電性層を有している。
この感光体１０３の周囲には、その回転方向に沿って以
下の装置が固設されている。

【００２８】即ち、感光体１０３表面を一様に帯電させ
る帯電チャージャー１０５及びこの帯電チャージャー１
０５の感光体１０３の回転方向下流側上方に、帯電した
感光体１０３上に原稿像を光源としてスリット露光する
ためのスリットガラス１０７が設けてある。また、スリ
ットガラス１０７の下流側には感光体１０３上の静電潜
像にトナーを付着させて現像を行う現像装置１０９が設
置されており、この現像装置１０９内には現像剤として
キャリアを混合した前述した本発明に係る現像剤１１０
が収容されている。この現像剤１１０については後に詳
述する。

【００２９】また、現像装置１０９内にはローラの回転
により現像剤１１０を撹拌して摩擦帯電させる撹拌ロー
ラ２０１及び撹拌ローラ２０１により撹拌された現像剤
１１０を下記マグネットローラ２０３に供給する供給ロ
ーラ２０２が設けられている。更に、現像装置１０９内
には、内部にローラの回転方向に沿ってＳ極とＮ極を交
互に配置したマグネットローラ２０３が感光体１０３に
接近した状態で図示矢印１方向に回転可能に設けられて
いる。

【００３０】この現像装置１０９の下流側には、転写装
置１１１及び剥離装置１１３が設けられている。転写装
置１１１は、現像装置１０９により形成されたトナー像
を複写用紙（以下、用紙とする）上に転写する装置であ
り、剥離装置１１３は転写装置１１１により感光体１０
３表面に吸着された用紙を感光体１０３表面から剥離す
る装置である。

【００３１】剥離装置１１３の下流側には、感光体１０
３の表面に付着した現像剤１１０のうち、転写装置１１
１により転写を行った後に感光体１０３上に残留したト
ナー１１０を除去するクリーニング装置１１５が設けら
れている。クリーニング装置１１５と帯電チャージャー
１０５の間には感光体１０３の電位を降下させるための
除電装置１１７が固設されている。

【００３２】また、本体１０１は、上部に原稿を乗せる
ための原稿ガラス１１９及び原稿ガラス１１９上の原稿
に光を当て、その反射光を感光体１０３表面上に導く光
学系１２１を有している。光学系１２１は光源となるラ
ンプ１２３及び光源から照射された光を反射するための
ミラー１２４，１２５，１２７，１２９，１３１，１３
３及び反射光を結像させるためのレンズユニット１３５
を有している。

【００３３】ランプ１２３及びミラー１２４は、原稿ガ
ラス１１９の下を移動可能に構成されており、光路長を
常に一定に保つため、ミラー１２５及びミラー１２７は
ランプ１２３の２分の１の速度で移動するように構成さ
れている。ミラー１３３からの反射光は、スリットガラ
ス１０７を透過して感光体１０３表面に導かれるように
構成されている。

【００３４】また、本体１０１の右側の中段には、用紙
を収容する手差しトレイ１４１が取り外し可能に設けら
れており、本体１にはこの手差しトレイ１４１の先端上
方に手差しトレイ１４１に収納された紙を引き出すため
のピックアップローラ１４３が設けられている。

【００３５】また、本体１０１の左側には、複写された
用紙が排出される排紙トレイ１７１が設けられている。
この手差しトレイ１４１と排紙トレイ１７１の間には、
用紙の搬送経路すなわち搬送路１４２が形成されてお
り、図２には搬送路１４２が点線で示されている。

【００３６】搬送路１４２の上流には、第１及び第２の
２組のローラ対が本体１０１に取り付けられている。第
１のローラ対は、手差しトレイ１４１に隣接し、給紙ロ
ーラ１４５及び分離ローラ１４７の２つのローラから構
成されている。給紙ローラ１４５は、図示矢印ｂ方向へ
回転可能であり、ピックアップローラ１４３によって引
き出された用紙をローラの回転により第２のローラ対へ
送るためのローラである。分離ローラ１４７は給紙ロー
ラ１４５の下に接触対向して設けられており、プックア
ップローラ１４３から送られてきた用紙が２枚以上の場
合、給紙ローラ１４５の回転方向と逆方向に回転して、
余分な用紙を手差しトレイ１４１へ引き戻す。分離ロー
ラ１４７は、プックアップローラ１４３から送られた用
紙が１枚の場合には、給紙ローラ１４５の回転につられ
てまわる。第２のローラ対は、上部ローラ及び下部ロー
ラから構成されるレジストローラ１４９である。レジス
トローラ１４９は、給紙ローラ１４５から送られてきた
用紙の先端と突き当たることにより、用紙の整位を行っ
た後、用紙を感光体１０３と転写装置１１１との間に感
光体１０３上のトナー像と重なるように送り込む。

【００３７】搬送路１４２の中程には、上記転写装置１
１１及び剥離装置１１３が配置されており、その先には
紙を搬送するための帯状のベルト、即ち搬送ベルト１５
１が設けられている。更に、搬送路１４２の下流側に
は、現像剤１１０に加熱及び加圧を行なって現像剤１１
０を用紙上に定着する定着装置１５３が設置されてい
る。定着装置１５３は、図示矢印ｃ方向及びｄ方向へそ
れぞれ回転可能なヒートローラ１５７及び加圧ローラ１
５９を有している。ヒートローラ１５７は、加熱体であ
るヒートランプ１５５を内蔵し、加圧ローラ１５９と一
部圧着している。ヒートローラ１５７の表面は、熱伝導
性の良好な金属部材からなり、加圧ローラ１５９の表面
は、ヒートローラ１５７に圧着しやすいように弾性ゴム
部材から構成されている。

【００３８】更に、搬送路１４２の下流には、複写機を
乗せた紙を排紙トレイ１７１に排出するための排紙ロー
ラ１６１が設けられている。

【００３９】上述した複写機による複写プロセスは、次
の通りである。

【００４０】まず、感光体１０３の表面が帯電チャージ
ャー１０５のコロナ放電により一様に帯電される。次
に、光学系１２１内のランプ１２３が、原稿の置かれた
原稿ガラス１１９の下を走査し、原稿に光が照射され
る。ランプ１２３により走査が行われると、ランプ１２
３から照射された光は反射され、反射された光はレンズ
ユニット１３５へと導かれる。レンズユニット１３５で
反射光は反転され、スリットガラス１０７を介して帯電
した感光体１０３上に露光される。光が露光されると、
感光体１０３の表面の電荷が失われて静電潜像が形成さ
れる。

【００４１】現像装置１０９内では、撹拌ローラ２０１
により撹拌されて摩擦帯電したトナー１１０及びキャリ
アが供給ローラ２０２によりマグネットローラ２０３に
送られる。マグネットローラ２０３に送られた現像剤１
１０は、マグネットローラ２０３内のＳ極，Ｎ極間に形
成された磁力線により磁気ブラシを形成する。キャリア
は常にマグネットローラ２０３に磁気により引き付けら
れており、トナーはこのキャリアと電気的に引き合って
いる。

【００４２】そして、マグネットローラ２０３と感光体
１０３とが回転し、磁気ブラシと感光体１０３上の静電
潜像とが近接すると、静電潜像の持つより強い静電引力
によりトナーはキャリアから離れて静電潜像に付着す
る。静電潜像に付着したトナーは、トナー像を形成す
る。また、現像時には図示しない電圧器により現像バイ
アスをマグネットローラ２０３及び感光体１０３にかけ
て不要なトナーが感光体１０３に付着するのを防ぐ。

【００４３】一方、給紙カセット１４１内に収納された
用紙は、ピックアップローラ１４３により引き出され、
この引き出された用紙のうち、給紙ローラ１４５と分離
ローラ１４７の回転により、１枚の用紙だけがレジスト
ローラ１４９へ送られる。レジストローラ１４９は、用
紙の先端の整位を行った後、用紙を感光体１０３と転写
装置１１１との間に送り込んで、感光体１０３の静電潜
像に重ね合わせる。この送り込まれた用紙の裏側に、転
写装置１１１の作用によりトナー像は、紙の上に転写さ
れる。このようにしてトナー像をのせた用紙は、剥離装
置１１３により感光体１０３表面から剥がされて、搬送
ベルト１５１上を搬送され、定着装置１５３に至る。

【００４４】定着装置１５３では、あらかじめ内蔵した
ヒートランプ１５５により加熱されたヒートローラ１５
７と加圧ローラ１５９とが一部圧着しながら、それぞれ
の観点方向に回転する。ヒートローラ１５７と加圧ロー
ラ１５９の回転時、これら２つのローラの圧着している
部分にトナー像がヒートローラ側になるように用紙を通
すことによって、トナー像は用紙上へ定着される。即
ち、ヒートローラ１５７の熱により、トナー１１０を溶
融し、加圧ローラ１５９の圧力により熱の伝導効率を高
めるとともに、トナーを用紙の繊維の間に浸み込ませ
る。

【００４５】上述した過程を経て複写画像が形成された
用紙は、排紙ローラ１６１を介して排紙トレイ１７１へ
排出される。

【００４６】図１は本発明の現像剤の製造方法の一実施
例を示す工程図である。

【００４７】まず、同図に示すように、トナーを得るた
めに結着樹脂（バインダー樹脂）１００重量部と着色剤
１乃至１０重量部とをボールミル，Ｖ型混合機などを用
いて混合，分散する（工程ａ）。

【００４８】なお、本実施例で用いる結着樹脂として
は、従来、現像剤用の結着樹脂として使用されていたス
チレン及びその置換体の共重合体や、アクリル系樹脂を
用いることができ、その他、ポリ塩化ビニル，ポリ酢酸
ビニル，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリエステ
ル，ポリウレタン，ポリアミド，エポキシ樹脂，フェノ
ール樹脂，尿素樹脂，ポリビニルブチラール，ポリアク
リル酸樹脂，ロジン，変性ロジン，テルペン樹脂，脂肪
族または脂環族炭化水素樹脂，芳香族系石油樹脂，塩素
化パラフィン，パラフィンワックスなどを単独で、ある
いは混合して使用することもできる。

【００４９】また、前記スチレン及びその置換体の共重
合体としては、例えば、ポリスチレンホモポリマー，水
素添加スチレン樹脂，スチレン−イソブチレン共重合
体，スチレン−ブタジエン共重合体，アクリロニトリル
−ブタジエン−スチレン三元共重合体，アクリロニトリ
ル−スチレン−アクリル酸エステル三元共重合体，スチ
レン−アクリロニトリル共重合体，アクリロニトリル−
アクリルゴム−スチレン三元共重合体，アクリロニトリ
ル−塩素化ポリスチレン−スチレン三元共重合体，アク
リロニトリル−ＥＶＡ−スチレン三元共重合体，スイチ
レン−ｐ−クロロスチレン共重合体，スチレン−プロピ
レン共重合体，スチレン−ブタジエンゴム，スチレン−
マイレン酸エステル共重合体，スチレン−イソブチレン
共重合体，スチレン−無水マレイン酸共重合体などが例
示される。

【００５０】また、アクリル系樹脂としては、例えば、
ポリアクリレート，ポリメチルメタクリレート，ポリエ
チルメタクリレート，ポリ−ｎ−ブチルメタクリレー
ト，ポリグリシジルメタクリレート，ポリ含フッ素アク
リレート，スチレン−メタクリレート共重合体，スチレ
ン−ブチルメタクリレート共重合体，スチレン−アクリ
ル酸エチル共重合体などが例示される。

【００５１】また、本実施例に用いる着色剤としては、
カーボンブラックや有機又は無機の顔料や染料などが用
いられる。特別な制約は無いが、カーボンブラックでは
アセチレンブラック，ファーネスブラック，サーマルブ
ラック，チャネルブラック，ケッチェンブラック等が使
用される。また、顔染料としては、例えば、ファースト
イエローＧ，ベンジジンイエロー，インドファストオレ
ンジ，イルガジンレッド，カーミンＦＢ，パーマネント
ボルドーＦＲＲ，ピグメントオレンジＲ，リソールレッ
ド２Ｇ，レーキレッドＣ，ローダミンＦＢ，ローダミン
Ｂレーキ，フタロシアニンブルー，ピグメントブルー，
ブリリアントグリーンＢ，フタロシアニングリーン，キ
ナクリドン等が使用される。これら顔染料は、単独で、
あるいは混合して使用することもできる。

【００５２】また、混合，分散手段としては、高速ディ
ゾルバ，ロールミル，ボールミルなどによる湿式分散法
や、ロール，加圧ニーダー，インターナルミキサー，ス
クリュー型押出機などによる溶融混練法などを用いるこ
とができ、混合手段としては、ボールミル，Ｖ型混合
機，フォルバーグ，ヘンシェルミキサーなどを用いるこ
とができる。

【００５３】次に、前記工程ａで得られた混合物を加圧
ニーダー，ロールなどを用いて加熱溶融混練する（工程
ｂ）。

【００５４】得られた混練物をハンマーミル，ジェット
ミル，カッターミル，ボールミル，ローラーミルなどを
用いて粗粉砕する（工程ｃ）。

【００５５】更に、この粗粉砕物をジェットミル，高速
回転式粉砕機などを用いて微粉砕する（工程ｄ）。

【００５６】その後、気流式分級機（風力分級法など）
などを用いて微粉砕物を所望の粒径に分級してトナーを
得る（工程ｅ）。

【００５７】一方、外添剤に高速流動形混合機（サンプ
ルミル，ヘンシェルミキサ，スーパーミキサ，ワーリン
グブレンダ，グラニュレータなど）によって外添剤粒子
の凝集力を減少させるためにせん断力処理を施す（工程
ｆ）。

【００５８】外添剤としては、シリカ微粒子，金属酸化
物微粒子，クリーニング助剤などが用いられる。シリカ
微粒子としては、二酸化ケイ素，ケイ酸アルミニウム，
ケイ酸ナトリウム，ケイ酸カリウム，ケイ酸亜鉛，ケイ
酸マグネシウムなどがあげられる。金属酸化物微粒子と
しては、酸化亜鉛，酸化チタン，酸化アルミニウム，酸
化ジルコニウム，チタン酸ストロンチウム，チタン酸バ
リウムなどがあげられる。クリーニング助剤としては、
ポリメチルメタクリレート，ポリフッ化ビニリデン，ポ
リテトラフルオロエチレンなどの樹脂微粉末などがあげ
られる。これらの外添剤は、疎水化などの表面処理が施
されたものであってもよい。

【００５９】また、外添剤の量は、トナー剤粒子１００
重量部に対して、好ましくは０．１乃至５．０重量部よ
り、好ましくは０．３乃至０．５重量部の割合とする。

【００６０】具体的条件は例えば１ｋｇのシリカを５０
ｇ／ｍｉｎでサンプルミルに通過させる。例えば２００
ｇのシリカを２０（ｌ）ヘンシェルミキサにより周速度
４０ｍ／ｓで３分間せん断する。また、例えば５００ｇ
のシリカをグラニュレータにより周速度８．４ｍ／ｓで
５分間せん断する。また、例えば２０ｇのシリカをワー
リングブレンダー（ワーリング社製）により回転数１
４，７００ｒｐｍで５０回フラッシングし、せん断す
る。なお、より良いせん断の効果を得るためには、被処
理物が同じ場合は、例えば回転翼先端における周速度と
時間により最適条件が得られるが、周速度が大きければ
処理時間は短くすることが可能となることはいうまでも
ない。また、被処理物の凝集力が高い場合には、周速度
をさらに大きく、又は処理時間をさらに長くとることは
いうまでもない。

【００６１】次に、せん断処理を施した外添剤の確認を
行う（工程ｇ）。

【００６２】吸着法により平均粒子径及びストラクチャ
ーの大きさが求められ、嵩密度計により嵩密度が求めら
れる。ここで、吸着法とは、ラングミュアの式やＢＥＴ
式から固体の表面を覆う単分子の吸着量を求めることに
より、粉体等の表面積を求めるのに用いられている方法
で、気体吸着法，液相吸着法などがある。また、ストラ
クチャーとは、一次粒子が鎖状に連結してなる集合体を
いう。また、嵩密度とは、せん断処理した後、５分以内
に測定される体積密度をいう。本実施例では、平均粒子
径が５０乃至４００ｎｍ、ストラクチャーの大きさが１
０乃至５０ｍｌ／１００ｇ、とすることがトナー特性上
好ましいことが分かった。

【００６３】このようにして得られた外添剤と前記工程
ｅにて得られたトナーとを高速流動形混合装置などによ
り混合することにより、外添剤入りトナーが得られる
（工程ｈ）。なお、高速流動形混合装置としては、例え
ば、ヘンシェルミキサ，スーパーミキサ，マイクロスピ
ードミキサなどがあげられる。

【００６４】次に、外添剤入りのトナーと、キャリアと
を混合して二成分現像剤を得る（工程ｉ）。

【００６５】なお、本発明においては、必要に応じて、
耐オフセット特性を向上させるためのワックス類や、摩
擦帯電電荷量を制御するための帯電制御剤などを配合し
たりしても良い。帯電制御剤としては、例えば、アルキ
ルサリチル酸の金属キレート，塩素化ポリエステル，酸
基過剰のポリエステル，塩素化ポリオレフィン，脂肪酸
の金属塩，脂肪酸石鹸などの負極性制御剤や、ジメチル
アミノエチルメタクリレート−スチレン共重合体，フッ
素系界面活性剤，疎水性シリカ等の正極性制御剤が例示
される。

【００６６】このようにして得られた現像剤は、公知の
現像方法すべてに適用することができる。現像方法とし
ては、例えば、カスケード法，磁気ブラシ法，マイクロ
トーニング法などの二成分現像法，導電性一成分現像
法，絶縁性−成分現像法，ジャンピング現像法などの磁
性体を含有する一成分現像法，粉末雲法，ファーブラシ
方，現像剤担持体上に静電的に保持されることによって
現像部へ搬送され、現像される非磁性一成分現像法など
をあげることができる。

【００６７】次に、トナー流動性の測定は、現像剤２０
ｇを１００メッシュふるい上に秤取り、パウダーテスタ
ー（ホソカワミクロン社製）で３０秒間ふるった後のふ
るい上に残った現像剤の重量を測定して、その重量の多
少によって流動性の良否を判定する。

【００６８】以下に示す実施例および比較例では、画像
出しをし、現像剤の帯電量分布，キャリアに対するトナ
ーの濃度比（Ｔ／Ｃ）変化，画像濃度（ＩＤ）変化を評
価するために、図２に示す二成分現像装置を有する市販
の複写機（商品名：レオドライＥＤ−５０２０、東芝社
製）を用いた。

【００６９】帯電量分布は、Ｅ−ＳＰＡＲＴ ＡＮＡＬ
ＹＺＥＲ（ホソカワミクロン社製）で測定した。Ｔ／Ｃ
濃度比は一定量の現像剤のトナーをアルコールで洗浄し
たときの重量を測定することによって求めた。画像濃度
はマクベス濃度計によって測定した。

【００７０】ここで、図２に示す二成分現像装置による
評価試験用現像剤の第１の実施例１を下記製造方法によ
り製造した。

【００７１】結着樹脂としてスチレン−アクリル樹脂
（ＣＰＲ−６００Ｂ，三井東圧化学社製）１００重量
部、着色剤としてカーボンブラック（ＭＡ−１００，三
菱化成社製）５重量部、低分子量ポリプロピレンワック
ス（ビスコール６６０Ｐ，三洋化成社製）１重量部を混
合，分散し（工程ａ）、加熱溶融混練し（工程ｂ）、冷
却後粉砕し（工程ｃ，ｄ）、分級して（工程ｅ）、体積
平均粒径９μｍ，粒径範囲５乃至１４μｍのトナー粒子
を得る。

【００７２】次に、このトナー１００重量部に対して、
外添剤として疎水性シリカ（Ｒ−９７２，日本アエロジ
ル社製）０．５重量部をサンプルミルに通過させ、ヘン
シェルミキサ（三井三池社製）により撹拌羽根の先端の
周速度４０ｍ／ｓで３分間予めせん断力を加える（工程
ｆ）。確認の結果（工程ｇ）、平均粒子径１５０ｎｍ，
ストラクチャーの大きさ２５ｍｌ／１００ｇ，嵩密度３
０ｇ／ｌの外添剤を得る。

【００７３】工程ｅで得られたトナー（１００重量部）
と、工程ｇで得られた外添剤（０．５重量部）とをヘン
シェルミキサ（三井三池社製）により羽根先端の周速度
２０ｍ／ｓで３分間混合し、外添剤入りトナーを得る
（工程ｈ）。

【００７４】次に、この外添剤入りトナーと、粒度分布
１５０−３００メッシュのシリコン樹脂をコートしたフ
ェライト粒子からなるキャリアと重量比６：９４で混合
し、二成分現像剤を得る（工程ｉ）。

【００７５】また、実施例２として、トナーの組成及び
粒度分布は実施例１と同様とし、外添剤としてシリカに
サンプルミル（不二パウダル社製）により回転数２８０
０ｒｐｍ、処理量５０ｇ／ｍｉｎで予めせん断力を加
え、外添剤を平均粒子径１００ｎｍ，ストラクチャーの
大きさ２０ｍｌ／１００ｇ，嵩密度２０ｇ／ｌとする。
また、比較例１として、トナーの組成及び粒度分布は実
施例１と同様とし外添剤として、せん断力を加えていな
い、平均粒子径５００ｎｍ，ストラクチャーの大きさ８
０ｍｌ／１００ｇ，嵩密度６０ｇ／ｌのシリカを用い
た。

【００７６】以上の各現像剤試料について、流動性，帯
電量分布，トナー／キャリア濃度比Ｔ／Ｃ（％）変化，
画像濃度ＩＤ変化を測定し、評価した。その評価結果を
下記表に示す。なお、流動性は図３に、トナー／キャリ
ア濃度比Ｔ／Ｃ（％）変化は図４に、画像濃度ＩＤ変化
は図５に、帯電量分布は実施例１を図６，実施例２を図
７、比較例を図８にそれぞれ示されている。なお、図６
乃至図８中、実線は調整時、点線は２０ｋライフ後を示
す。

【００７７】

【表１】

【００７８】上記表１に示す結果から、実施例１，２の
現像剤は良好な流動性を有し、かつ連続使用による繰り
返し現像においても摩擦帯電分布がシャープで変化せ
ず、トナー／キャリア濃度比及び画像濃度が変動しない
という優れた効果を示すことがわかる。

【００７９】これに対し、せん断力をかけていないシリ
カを使用した現像剤（比較例１）は、流動性は良好であ
るが、帯電量分布はブロードであり、トナー／キャリア
濃度比及び画像濃度も変動している。

【００８０】このような上記実施例によれば、結着樹脂
と着色剤とからなるトナーに外部添加剤を混合するに際
し、外部添加剤に、あらかじめせん断力を加え、嵩密度
を小さくし混合することにより良好な流動性を有し、連
続使用においても摩擦帯電特性が変化せず、かつ感光体
上へのフィルミング、転写紙上の画像かぶり、及び装置
内部の現像剤の飛散を起こすことのない静電潜像を忠実
に高品質に可視像化し、鮮明が画像を与える現像剤を得
ることができる。

【００８１】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施できる。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述した本発明によれば、以下の効
果を奏する。

【００８３】請求項１記載の現像剤の製造方法の発明に
よれば、外添剤に外添剤粒子の凝集力を減少させるせん
断力処理を施した後にトナーに外添しているので、流動
性，現像性に優れた現像剤を得ることができる。

【００８４】請求項２記載の現像剤の製造方法の発明に
よれば、外添剤が平均粒子径，ストラクチャーの大きさ
及び嵩密度がそれぞれ前記所定範囲となるようにせん断
力処理を施して、良好な流動性を有し、かつ安定した摩
擦帯電特性を有する現像剤を得ることができる。

【００８５】請求項３記載の現像剤の発明によれば、前
記所定範囲の平均粒子径，ストラクチャーの大きさ及び
嵩密度を有する外添剤は、外添剤にせん断力処理を施す
ことにより得られ、請求項２記載と同様に、良好な流動
性を有し、かつ安定した摩擦帯電特性を有する現像剤を
提供することができる。

【００８６】請求項４記載の現像剤の発明によれば、請
求項３記載と同様に、顕著な効果が得られる。従って、
良好な流動性及び安定した摩擦帯電特性を有し、環境に
依存せずに画像濃度が長期間にわたって維持でき、か
つ、トナーかぶりやトナー飛散の無い鮮明な画像を得る
ことが可能な現像剤を提供することができる。

【００８７】請求項５記載の現像装置の発明によれば、
せん断力処理を施した外添剤をトナーに外添した現像剤
を用いているので良好な流動性及び安定した摩擦帯電特
性を有し、環境に依存せずに画像濃度が長期間にわたっ
て維持でき、かつ、トナーかぶりやトナー飛散の無い鮮
明な画像を得ることが可能な現像装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の現像剤の製造方法の一実施例を示す工
程図

【図２】本発明の現像装置を備えた画像形成装置の一実
施例を示す断面図

【図３】現像剤の流動性を本発明の実施例と比較例とを
比較して示すグラフ

【図４】現像剤のＴ／Ｃ（％）変化を本発明の実施例と
比較例とを比較して示すグラフ

【図５】現像剤のＩＤ変化を本発明の実施例と比較例と
を比較して示すグラフ

【図６】本発明の実施例に係る現像剤の帯電量分布を示
すグラフ

【図７】本発明の実施例に係る現像剤の帯電量分布を示
すグラフ

【図８】本発明の比較例に係る現像剤の帯電量分布を示
すグラフ

【符号の説明】

１０１ 複写機本体 １０９ 現像装置 １１０ 現像剤

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７ Ｌ 8530−2Ｈ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３６１ ３８１

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも結着樹脂及び着色剤からなる
   トナーに、外添剤を外添して得る現像剤の製造方法にお
   いて、前記外添剤に外添剤粒子の凝集力を減少させるせ
   ん断力処理を施した後に前記トナーに外添することを特
   徴とする現像剤の製造方法。
2. 【請求項２】 前記せん断力処理は、前記外添剤の平均
   粒子径が５０乃至４００ｎｍ、ストラクチャーの大きさ
   が１０乃至５０ｍｌ／１００ｇ、嵩密度が１０乃至５０
   ｇ／ｌになるように外添剤に施すことを特徴とする請求
   項１記載の現像剤の製造方法。
3. 【請求項３】 少なくとも結着樹脂及び着色剤からなる
   トナーに、平均粒子径が５０乃至４００ｎｍ、ストラク
   チャーの大きさが１０乃至５０ｍｌ／１００ｇ、嵩密度
   が１０乃至５０ｇ／ｌの外添剤を外添したことを特徴と
   する現像剤。
4. 【請求項４】 前記外添剤は、ケイ酸塩化合物からなる
   請求項３記載の現像剤。
5. 【請求項５】 少なくとも結着樹脂及び着色剤からなる
   トナーに、平均粒子径が５０乃至４００ｎｍ、ストラク
   チャーの大きさが１０乃至５０ｍｌ／１００ｇ、嵩密度
   が１０₄ 乃至５０ｇ／１の外添剤を外添した現像剤を収
   容する収容手段と、この収容手段に収容された現像剤を
   供給する供給手段と、像担持体に対向して設けられ前記
   供給手段により供給された現像剤を用いて前記像担持体
   に形成された静電潜像を現像する現像手段と、を有する
   ことを特徴とする現像装置。