JPH0810338B2 - 非磁性一成分系カラートナー及びカラー画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真、静電記録、静電印刷等における
静電荷像を現像するための非磁性−成分系カラートナー
およびカラー画像形成方法に関する。

〔従来の技術〕

静電手段によって光導電材料の表面に像を形成し現像
することは従来周知である。

即ち米国特許第2,297,691号明細書、特公昭42−23910
号公報及び特公昭43−24748号公報等、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
像上にトナーと呼ばれる極く微細に粉砕された検電材料
を付着させることによって静電潜像に相当するトナー像
を形成する。

次いで必要に応じて紙の如き画像支持体表面にトナー
を転写した後、加熱、加圧或は溶剤蒸気などにより定着
し複写物を得るものである。又トナー画像を転写する工
程を有する場合には、通常残余のトナーを除去するため
の工程が設けられる。

電気的潜像をトナーを用いて可視化する現像方法は、
例えば、米国特許第2,221,776号明細書に記載されてい
る粉末雲法、同第2,618,552号明細書に記載されている
カスケード現像法、同第2,874,063号明細書に記載され
ている磁気ブラシ法、及び同第3,909,258号明細書に記
載されている導電性磁性トナーを用いる方法などが知ら
れている。

これらの現像法に適用されるトナーとしては一般には
熱可塑性樹脂に着色剤を混合分散後、微粉化したものが
用いられる。熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン系樹
脂が最も一般的であるが、ポリエステル系樹脂、エポキ
シ系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂等も用いら
れる。着色剤としてはカーボンブラックが最も広く使用
され、又磁性トナーの場合は、酸化鉄系の黒色の磁性粉
が多く用いられる。いわゆる二成分系現像剤を用いる方
式の場合には、トナーは通常ガラスビーズ、鉄粉などの
キヤリア粒子と混合されて用いられる。

紙などの最終複写画像形成部材上のトナー像は、熱、
圧力等により支持体上に永久的に定着される。従来よ
り、この定着工程は熱によるものが多く採用されてい
る。

又トナー画像を転写する工程を有する場合には、通
常、感光体上の残余のトナーを除去するための工程が設
けられる。

近年、複写機等においてモノカラー複写からフルカラ
ー複写への展開が急速に進みつつあり、２色カラー複写
機やフルカラー複写機の検討及び実用化も大きくなされ
ている。例えば「電子写真学会誌」Vo122,No.1（1983）
や「電子写真学会誌」Vo125,No.1,P52（1986）のごとく
色再現性、階調再現性の報告もある。

しかしテレビ、写真、カラー印刷物のように実物と直
ちに対比されることはなく、又、実物よりも美しく加工
されたカラー画像を見なれた人々にとっては、現在実用
化されているフルカラー電子写真画像は必ずしも満足し
うるものとはなっていない。

フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は一般に
３原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの３色のカラ
ートナーを用いて全ての色の再現を行うものである。

その方法は、まず原稿からの光をトナーの色と補色の
関係にある色分解光透過フイルターを通して光導電層上
に静電潜像を形成させ、次いで現像、転写工程を経てト
ナーを支持体に保持させる。この工程を順次複数回行
い、レジストレーシヨンを合わせつつ、同一支持体上に
トナーを重ね合わせた後、一回の定着によって最終のフ
ルカラー画像を得る。

近年、複写機の高精細、高画質化の要求が市場では高
まっており、当該技術分野では、トナーの粒径を細かく
して高画質カラー化を達成しようという試みがなされて
いるが、粒径が細かくなると単位重量当たりの表面積が
増え、トナーの帯電気量が大きくなる傾向にあり、画像
濃度薄や、耐久劣化が懸念されるところである。加えて
トナーの帯電気量が大きいために、トナー同士の付着力
が強く、流動性が低下し、トナー補給の安定性や補給ト
ナーへのトリボ付与に問題が生じてくる。

又、カラートナーの場合は、磁性体や、カーボンブラ
ツク等の導電性物質を含まないので、帯電をリークする
部分がなく一般に帯電気量が大きくなる傾向にある。こ
の傾向は、特に帯電性能の高いポリエステル系バインダ
ーを使用したときにより顕著である。

又、特にカラートナーにおいては、下記に示すような
特性が強く望まれている。

（１）定着したトナーは、光に対して乱反射して、色再
現を妨げることのないように、トナー粒子の形が判別出
来ないほどのほぼ完全溶融に近い状態となることが必要
である。

（２）そのトナー層の下にある異なった色調のトナー層
を妨げない透明性を有する着色トナーでなければならな
い。

（３）構成する各トナーはバランスのとれた色相及び分
光反射特性と十分な彩度を有しなければならない。

このような観点から多くの結着樹脂に関する検討がな
されているが未だ上記の特性を全て満足するトナーは開
発されていない。今日当該技術分野においてはポリエス
テル系の樹脂がカラー用結着樹脂として多く用いられて
いるが、ポリエステル系樹脂からなるトナーは一般に温
湿度の影響を受け易く、低湿下での帯電量過大、高湿下
での帯電量不足といった問題が起こり、広範な環境にお
いても安定した帯電量を有するカラートナーが望まれて
いる。

今日、上記のような問題に対して、すぐれた摩擦帯電
性を達成すべく多くの研究がなされている。

例えば帯電性微粒子の如き帯電補助剤をトナーに添加
する技術として、特公昭52−32256号公報、特開昭56−6
4352号公報には、トナーと逆極性の樹脂微粉末を、又特
開昭61−160760号公報にはフッ素含有化合物をそれぞれ
現像剤に添加し、安定した摩擦帯電性を得るという技術
が提案されており今日でも多くの帯電補助剤の開発が行
なわれている。

更に上記の如き帯電補助剤を添加する手法としては色
々工夫されている。例えばトナー粒子と帯電補助剤との
静電力あるいは、フアンデルワールス力等によりトナー
粒子表面に付着せしめる手法が一般的であり、撹拌、混
合機等が用いられる。しかしながら該手法においては均
一に添加剤をトナー粒子表面に分散させることは容易で
はなく、又トナー粒子に未付着で添加剤同士が凝集物と
なって、いわゆる遊離状態となった添加剤の存在を避け
ることは困難である。この傾向は、帯電補助剤の比電気
抵抗が大きい程、粒径が細かい程顕著となってくる。こ
の様な場合、現像剤としての性能に影響が出て来る。例
えば、トナーの摩擦帯電量が不安定となり画像濃度が一
定せず、又カブリの多い画像となる。

或は連続コピー等を行なうと帯電補助剤の含有量が変
化し初期時の画像品質を保持することが出来ない、など
の欠点を有していた。

他の添加手法としては、トナーの製造時に結着樹脂や
着色剤と共に、あらかじめ帯電補助剤を添加する手法が
ある。しかしながら、荷電制御剤の均一化が容易でない
こと、又実質的に帯電性に寄与するのは、トナー粒子表
面近傍のものであり、又粒子内部に存在する帯電補助剤
や荷電制御剤は帯電性に寄与しないため、帯電補助剤の
添加量や表面への分散量等のコントロールが容易ではな
い。又この様な手法で得られたトナーにおいてもトナー
の摩擦帯電量が不安定であり前述のごとく現像剤特性を
満足するものを容易に得ることは出来ないなど帯電補助
剤を使用するだけでは十分満足な品質のものが得られて
いないのが実情である。

また、この様な非磁性−成分用カラートナーのカラー
画像形成方法としては、特公平２−6059号公報に記載さ
れている様に、非磁性トナーをゴムローラーの如き搬送
手段によって、現像剤担持体上に供給し、さらに、弾性
ブレード等の規制部材によって、トナー層厚の制御及び
帯電付与を行ない、現像領域において潜像保持体と非接
触の状態でトナーを薄層にコートし直流１交流電界を重
畳しながら、現像する方法が知られている。

しかしながらこのカラー画像形成方法はトナーを小径
化した場合、初期は良好な画像が得られても連続してプ
リントアウトを続けた場合、トナーの帯電の立上りの速
さとチヤージアツプの両立が難しく、低湿下での画像濃
度低下、高湿下でのトナー飛散が生じやすい、という問
題点があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した非磁性
−成分系カラートナーおよびカラー画像形成方法を提供
することにある。

すなわち本発明の目的は、温湿度の変化等種々の環境
下において常に安定した摩擦帯電性を有し、カブリのな
い鮮明な画像特性を与えることのできる非磁性−成分系
カラートナーを提供することにある。

また本発明の他の目的は、温湿度の変化等種々の環境
下において帯電性が安定となりカブリのない良好なカラ
ー画像を形成することができると共に、潜像保持体上に
形成された潜像に対し忠実に再現することのできるカラ
ー画像形成方法を提供することを目的とする。

さらに本発明の他の目的は、現像剤担持体上から潜像
保持体上へのトナーの移動を容易にし、さらに良質の画
像を形成することのできるカラー画像形成方法を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

本発明は、少なくとも非磁性着色剤含有樹脂粒子及び
外添剤を有する非磁性一成分系カラートナーにおいて、
該外添剤は、粒径20〜200mμ及び比電気抵抗10⁶〜10¹⁴
Ωcmを有しかつ鉄粉と摩擦帯電させた場合に該非磁性着
色剤含有樹脂粒子と逆極性に帯電する有機樹脂粒子を含
んでおり、該非磁性一成分系カラートナーは、体積平均
粒径が６〜10μｍであり、５μｍ以下の粒径を有する非
磁性着色剤含有樹脂粒子が15〜40個数％含有され、12.7
〜16.0μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が
0.1〜5.0体積％含有され、16μｍ以上の粒径を有する非
磁性着色剤含有樹脂粒子が1.0体積％以下含有され、6.3
5〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子
が下記式 ここで、V :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の体積％ N :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒
径 を満足する粒度分布を有することを特徴とする非磁性一
成分系カラートナーに関する。

また、本発明は、非磁性一成分系カラートナーを供給
するための供給ローラーと、該供給ローラーの下流側に
設けられたトナー塗布ブレードとをトナー担持体に圧接
し、該非磁性−成分系カラートナーを該トナー担持体に
担持させ、潜像保持体と、これに対向する該トナー担持
体との現像領域で該潜像保持体の潜像を該トナー担持体
に担持されている該非磁性一成分系カラートナーで現像
するカラー画像形成方法において、 該非磁性一成分系カラートナーは、少なくとも非磁性
着色剤含有樹脂粒子及び外添剤を有しており、該外添剤
は、粒径20〜200mμ及び比電気抵抗10⁶〜10¹⁴Ωcmを有
しかつ鉄粉と摩擦帯電させた場合に該非磁性着色剤含有
樹脂粒子と逆極性に帯電する有機樹脂粒子を含んでお
り、該非磁性一成分系カラートナーは、体積平均粒径が
６〜10μｍであり、５μｍ以下の粒径を有する非磁性着
色剤含有樹脂粒子が15〜40個数％含有され、12.7〜16.0
μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が0.1〜
5.0体積％含有され、16μｍ以上の粒径を有する非磁性
着色剤含有樹脂粒子が1.0体積％以下含有され、6.35〜1
0.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が下
記式 ここで、V :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の体積％ N :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒
径 を満足する粒度分布を有しており、 該トナー担持体は、該有機樹脂粒子と同一組成の有機
樹脂を70重量％以上含有する有機樹脂層を少なくとも表
面に有することを特徴とするカラー画像形成方法に関す
る。

さらにまた本発明は、上記潜像保持体とトナー担持体
上のトナー層表面との間に微小空隙を形成し、この空隙
に交番電場を印加しながら現像することを特徴とするカ
ラー画像形成方法である。

本発明者らは、非磁性一成分系カラートナーの帯電性
の環境安定性について鋭意検討した結果、後述の如き特
定の粒度分布を有する小さい粒径のトナーの外添剤とし
て、非磁性着色剤含有樹脂粒子と逆極性で粒径20〜200m
μ、比電気抵抗10⁶〜10¹⁴Ωcmの有機樹脂粒子を添加し
た非磁性一成分系トナーが温湿度の変化等種々の環境下
での帯電性の安定性に極めて優れ、カブリのない良好な
画像を提供することを見出したのである。

その理由としては、非磁性着色剤含有樹脂粒子と本発
明で用いるトナー担持体との過度の摺擦によるチヤージ
アツプが前述の有機樹脂粒子によって中和されるからで
ある。

さらに、この有機樹脂粒子を添加することにより、ト
ナーの帯電の立ち上がりが促進され、初期から非常に安
定した帯電特性が達成される。

この理由は未だ明確ではないが、以下の様に推察され
る。すなわち有機樹脂粒子は、トナー担持体とトナーの
摺擦当初には、非磁性着色剤含有樹脂粒子よりもむしろ
トナー担持体側に強く引き付けられ帯電している。それ
故、逆極性の非磁性着色剤含有樹脂粒子の帯電の立ち上
がりが促進される。一方、一旦立ち上がった後は、逆に
トナー担持体よりも非磁性着色剤含有樹脂粒子に強く引
き付けられ、過度の帯電を中和する機能が働き、したが
って本発明の構成のトナーは、帯電の立ち上りおよび飽
和帯電量レベルが種々の環境で良好かつ安定に維持でき
るのである。

上述の作用をより一層効果的にするために本発明の非
磁性一成分系カラートナーでは、有機樹脂粒子の粒径は
20〜200mμ、好ましくは30〜150mμ、比電気抵抗は10⁶
〜10¹⁴Ωcmであることが必要である。

粒径が上記範囲より小さいと、有機樹脂粒子は非磁性
着色剤含有樹脂粒子に強く付着しすぎたり、埋め込まれ
たりする他、有機樹脂粒子同志が、凝集物となって遊離
状態となったりして、上述の効果が消失してしまう。一
方、上記範囲より大きいと、分散が不均一となったり、
遊離したりして効果が消失してしまう。また比電気抵抗
は、10¹⁴Ωcmより大きいと、有機樹脂粒子の凝集性が増
し、混合性が低下すると同時に有機樹脂粒子自身がチヤ
ージアツプしてしまい非画像部に非磁性着色剤含有樹脂
粒子と共に飛翔してカブリが生じたり、トナー担持体固
着等の弊害が生じてしまう。また10⁶Ωcmより小さい
と、特に高温高湿下でトナー帯電量が低下し、結果とし
てトナー飛散によるカブリが生じたり、現像時にリーク
現象が発生したりして画像欠陥が発生してしまう。

本発明においては、その性能を確実に発揮し安定な負
帯電性を得るためには、有機樹脂粒子を非磁性着色剤含
有樹脂粒子に対して0.1〜5.0重量％含有することが好ま
しい。

この有機樹脂粒子の含有率が0.1重量％より小さい場
合には、負帯電性が安定に得られず、また5.0重量％よ
り大きい場合には、混合性の不良や帯電が不安定になる
等の問題点がある。

また、トナーを小径化した場合も本発明の有機樹脂粒
子は好適である。

すなわち、トナーを小径化すると、トナーとトナー担
持体の接触点が増え、トナー担持体へのトナーの固着が
起こりやすくなったり、トナーとトナーの接触点が増
え、トナーブロツキングが起りやすくなる等の問題点が
ある。

これに対して、20〜200mμと適度な大きさの球形の有
機樹脂粒子が良好なスペーサーとなり、前記問題点が生
じず良い効果を及ぼす。トナーブロツキングに対して
は、逆極性樹脂粒子の材質を非磁性着色剤含有樹脂粒子
に用いられる樹脂よりもガラス転移温度（Tg）の高いも
のを用いるとより一層効果的である。

先に述べた様に逆極性の樹脂粒子をトナーに添加する
例はいくつか見られ、たとえば特開昭54−45135号公報
や、特公昭52−32256号公報ではトナー粒径より小さな
無色の樹脂粒子の添加が提案されている。

しかし、これらの例ではトナーと逆極性の樹脂粒子は
別々に挙動し、現像時にトナーは潜像部に付着するのに
対して逆極性樹脂粒子は背景部に付着するとしている。

すなわち逆極性樹脂粒子は、トナーの帯電を助長する
働きをしていることになる。しかしながら、本発明で
は、トナー粒径に対して十分小さな逆極性の有機樹脂粒
子を用い、最終的に非磁性着色剤含有樹脂粒子と強く付
着させ、一体となって挙動させることに特徴がある。

また従来逆極性の樹脂粒子は、大きな帯電量を持たせ
るのが困難な磁性トナーに対して、帯電を補助する目的
で用いられていた。それに対して本発明では、むしろ帯
電が過大になりやすい非磁性カラートナーに対して積極
的に用いることに特徴がある。

さらに最近では、特開平１−113767号公報に記載され
ているように、シリカと有機樹脂粒子を併用することが
提案されているが、これはドラムとトナーの付着力を弱
めるために使用されているもので本発明の非磁性−成分
系カラートナーとは異なるものである。

さらにまた特公平２−3173号公報、同3174号公報、同
3175号公報に記載されているように現像剤中に平均粒径
0.05〜５μｍ（５〜500mμ）の樹脂製の微粉末を混合す
るものが知られている。

しかしながら、これらの微粉末は、公報中に記載され
ているように一般的な（アクリル酸エステルモノマー、
メタクリル酸エステルモノマー、スチレン系モノマー、
含窒素付加重合性モノマー、重合性不飽和カルボン酸モ
ノマーから選択される１種類以上のモノマーから得られ
る単独もしくは共重合体からなる）樹脂によって構成さ
れているだけであり、その微粉末の比電気抵抗は、通常
知られている様に10¹⁵以上となるため、前に述べたとお
り混合性の低下、カブリの発生、キヤリアスペント等の
問題を生じるものである。

これに対し本発明の逆極性の有機樹脂粒子は、例えば
その粒子中に両性界面活性剤等の特定の分散安定剤を含
ませたり、または親水基が枝として含まれているような
重合開始剤を用いて重合させたりすることによって、粒
子の少なくとも表面に親水性を持たせることにより比電
気抵抗を10⁶〜10¹⁴Ωcmに下げれば良いが、これに限定
されることなく他の方法によって比電気抵抗を10⁶〜10
¹⁴Ωcmにしても良い。

また本発明においては、トナー帯電を積極的に中和す
る目的のために鉄粉と非磁性着色剤含有樹脂粒子の摩擦
帯電量が、15℃/10％下でA_L、30℃/80％下でA_H、鉄粉と
有機樹脂粒子の摩擦帯電量が、15℃/10％下でB_L、30℃/
80％下でB_Hとした場合、 1.1≦｜A_L／A_H｜≦3.0 1.2≦｜B_L／B_H｜≦8.0 1.0≦｜（B_L／B_H）／（A_L／A_H）｜≦3.0 であることが望ましい。

各値が上記範囲にないと、中和効果が不十分のために
低湿下での画像濃度低下や高湿下でトリボ電荷量が下が
りすぎてトナー飛散が生じカブリ等の問題が発生する。

なお、本発明における有機樹脂粒子の粒子径は、CAPA
−500型（堀場製作所製）にて測定した体積平均粒子径
である。

本発明に添加剤として用いられる逆極性の有機樹脂粒
子を構成するモノマーは特に限定されるものではない
が、トナーの帯電性等を考慮し選択する必要がある。本
発明に用いることのできる付加重合性を有するモノマー
の具体例として次の各モノマーを挙げることができる。

即ち、スチレン及びその誘導体、例えばメチルスチレ
ン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルス
チレン、ジエチルスチレン、トリエチルスチレン、プロ
ピルスチレン、ブチルスチレン、ヘキシルスチレン、ヘ
プチルスチレン、オクチルスチレンの如きアルキルスチ
レン、フロロスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレ
ン、ジブロモスチレン、ヨードスチレンの如きハロゲン
化スチレン、更にニトロスチレン、アセチルスチレン、
メトキシスチレン等が挙げられる。

また、付加重合性不飽和カルボン酸類、即ちアクリル
酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、クロトン
酸、α−メチルクロトン酸、α−エチルクロトン酸、イ
ソクロトン酸、チグリン酸、ウンゲリカ酸の如き付加重
合性不飽和脂肪族モノカルボン酸、又はマレイン酸、フ
マル酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、グル
タコン酸、ジヒドロムコン酸の如き付加重合性不飽和脂
肪族ジカルボン酸が挙げられる。

また、これらカルボン酸の金属塩化したものも用いる
ことができ、この金属塩化は重合終了後に行うことがで
きる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸とアルキルア
ルコール、ハロゲン化アルキルアルコール、アルコキシ
アルキルアルコール、アラルキルアルコール、アルケニ
ルアルコールの如きアルコールとのエステル化物等が挙
げられる。そして、上記アルコールの具体例としてメチ
ルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコー
ル、ブチルアルコール、アミルアルコール、ヘキシルア
ルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、
ノニルアルコール、ドデシルアルコール、テトラデシル
アルコール、ヘキサデシルアルコールの如きアルキルア
ルコール；これらアルキルアルコールを一部ハロゲン化
したハロゲン化アルキルアルコール；メトキシエチルア
ルコール、エトキシエチルアルコール、エトキシエトキ
シエチルアルコール、メトキシプロピルアルコール、エ
トキシプロピルアルコールの如きアルコキシアルキルア
ルコール；ベンジルアルコール、フエニルエチルアルコ
ール、フエニルプロピルアルコールの如きアラルキルア
ルコール；アリルアルコール、クロトニルアルコールの
如きアルケニルアルコールが挙げられる。

また、前記付加重合性不飽和カルボン酸より誘導され
るアミド及びニトリル；エチレン、プロピレン、ブテ
ン、イソブチレンの如き脂肪族モノオレフイン；塩化ビ
ニル、臭化ビニル、ヨウ化ビニル、1,2−ジクロルエチ
レン、1,2−ジブロムエチレン、1,2−ジヨードエチレ
ン、塩化イソプロペニル、臭化イソプロペニル、塩化ア
リル、臭化アリル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化
ビニリデンの如きハロゲン化脂肪族オレフイン;1,3−ブ
タジエン、1,3−ペンタジエン、２−メチル−1,3−ブタ
ジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、2,4−ヘキ
サジエン、３−メチル−2,4−ヘキサジエンの如き共役
ジエン系脂肪族ジオレフインが挙げられる。

更に酢酸ビニル類、ビニルエーテル類；ビニルカルバ
ゾール、ビニルピリジン、ビニルピロリドン等の含窒素
ビニル化合物が挙げられる。

本発明にに用いられる有機樹脂粒子にはこれらモノマ
ー１種又は２種以上を重合したものを用いることができ
る。

本発明に用いる逆極性の有機樹脂粒子は１種類だけを
用いることに限定されるものではなく、複数の種類を併
用することができる。

また、本発明に用いられる逆極性の有機樹脂粒子の製
造方法としては、スプレードライ法、懸濁重合法、乳化
重合法、ソープフリー重合法、シード重合法、機械粉砕
法など、球形微粒子を製造できる方法ならどの方法でも
用いることができる。この中で特に適しているものとし
て、残存乳化剤が皆無である為、トナーの帯電性を阻害
せず比電気抵抗値の環境変動が少ないソープフリー重合
法が挙げられるが、特に限定されるものではない。

逆極性の有機樹脂粒子は、必要に応じて粒子表面処理
を施しても良い。表面処理の方法としては、鉄、ニツケ
ル、コバルト、銅、亜鉛、金、銀等の金属を蒸着法やメ
ツキ等で表面処理する方法、又は上記金属や磁性体、導
電性酸化亜鉛等の金属酸化物などをイオン吸着や、外添
などにより固定させる方法、顔料又は染料、さらには重
合体樹脂等々摩擦帯電可能な有機化合物をコーテイング
や外添などにより担持させても良い。

また本発明に用いる有機樹脂粒子の分子量分布は、ピ
ーク分子量が１万〜500万の範囲にある必要があり、好
ましくは２万〜100万の範囲にあるのが良い。ピーク分
子量が500万より大きい場合はカラートナーの定着性に
悪影響を与え、また１万よりも小さい場合には汚染した
り耐ブロツキング性が悪くなる等の問題点が生じる。

本発明においてトナー担持体表面層としては，前述の
帯電性を満足すれば何ら構わないが、本発明の効果をよ
り一層明確にするためには、比電気抵抗が10⁶〜10¹⁴Ωc
mの範囲にある有機樹脂あるいはこの有機樹脂を70重量
％以上含有する有機樹脂の表面層である必要がある。

好ましくは外添剤として使用する有機樹脂粒子と同一
組成の有機樹脂あるいは同一組成の有機樹脂を70重量％
以上含有する有機樹脂層である必要がある。

このトナー担持体表面への有機樹脂層を形成させる方
法に関し、トナー担持体の１つの形態としてスリーブを
例に挙げて述べる。

一般的な被膜の形成方法としてはデイツピング法、ス
プレー法、ロールコーテイング法、カーテンコート法、
スパツタ法等があり、特に本発明のコートを施すにはデ
イツピング法、スプレー法が優れている。

具体的には、スプレー法においては溶剤中に固形分と
しての被膜用有機樹脂を溶解し、内容物を必要に応じて
ガラスビーズ等と混合し、ペイントジエーカーで分散し
た後、ナイロン製のメツシユ等でろ過して塗料化し、こ
れをエアースプレー法でスリーブ円筒に均一の厚さにな
るよう付着させ昇温乾燥する 有機樹脂層の厚さは0.5〜30μとすることが性能上及
び製造上からも好ましい。

またガラスビーズは無機充てん物のように溶剤に溶解
しない固形分を分散させる場合には混合するのが好まし
いが必ずしも混合する必要はなく固形分がない場合には
有機樹脂のみによって有機樹脂層を形成することもでき
る。

前述のガラスビーズを混合した場合においても十分な
効果を得るためには、前述の通り有機樹脂は全体の70重
量％以上含有することが望まれる。

本発明の非磁性−成分系カラートナーには前述の有機
樹脂粒子に加え、流動向上剤を添加しても良い。この流
動向上剤としては、疎水性無機酸化物を用いると、帯電
性及び流動性に関し有機樹脂粒子の働きを助長するよう
に作用するため特に好ましい。その作用を十分に発揮さ
せるためには、BET比表面積が80m²/g以上であることが
望まれ、特に150m²/g以上である場合には、前述の作用
をより顕著に生じさせることができる。

この疎水性無機酸化物としては、特にケイ素ハロゲン
化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎水
化処理した処理シリカ微粉体を用いることがより好まし
い。該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試験
によって測定された疎水化度が30〜80の範囲の値を示す
ようにシリカ微粉体を処理したものが特に好ましい。

疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応、或は物理
吸着する有機ケイ素化合物などで化学的に処理すること
によって付与される。

好ましい方法としては、ケイ素ハロゲン化合物の蒸気
相酸化により生成されたシリカ微粉体を有機ケイ素化合
物で処理する。

その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシ
ラザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、
トリメチルエトキシシラン、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、アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチル
クロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α
−クロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチルト
リクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、
トリオルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメ
ルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニル
ジメチルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジフエニルジエトキシシラ
ン、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラ
ジメチルジシロキサン、1,3−ジフエニルテトラメチル
ジシロキサン及び１分子当たり２から12個のシロキサン
単位を有し末端に位置する単位にそれぞれ１個宛のSiに
結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等が
ある。これらは１種或は２種以上の混合物で用いられ
る。

市販品としては、タラノツクス−500（タルコ社）、
アエロジル（AEROSIL）Ｒ−972（日本アエロジル社）等
がある。その添加量は、非磁性着色剤含有樹脂粒子に対
して0.3〜２重量％である。

この添加量は、後述する非磁性着色剤含有樹脂粒子の
粒度分布とも関係するが、0.3重量％未満では適度な流
動性が達成できにくくなり、２重量％以上であるとトナ
ー飛散やカブリなどの弊害が生じやすい。

本発明に係るトナーには、荷電特性を安定化するため
に荷電制御剤を配合しても良い。その際トナーの色調に
影響を与えない無色又は淡色の荷電制御剤が好ましい。
その際の負荷電制御剤としては例えばアルキル置換サリ
チル酸の金属錯体（例えばジ−tert−ブチルサリチル酸
のクロム錯体又は亜鉛錯体）の如き有機金属錯体が挙げ
られる。負荷電制御剤をトナーに配合する場合には結着
樹脂100重量部に対して0.1〜10重量部、好ましくは0.5
〜８重量部添加するのが良い。

本発明に使用される着色剤としては、公知の染顔量、
例えばフタロシアニンブルー、インダスレンブルー、ピ
ーコツクブルー、パーマネントレツド、レーキレツド、
ローダミンレーキ、ハンザイエロー、パーマネントイエ
ロー、ベンジジンイエロー等広く使用することができ
る。その含有量としては、OHPフイルムの透過性に対し
敏感に反映するよう結着樹脂100重量部に対して12重量
部以下であり、好ましくは0.5〜９重量部である。

本発明のトナーには必要に応じてトナーの特性を損ね
ない範囲で添加剤を混合しても良いが、そのような添加
剤としては、例えばテフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリ
フッ化ビニリデンの如き滑剤、あるいは定着助剤（例え
ば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンな
ど）等がある。

本発明のトナーの製造にあたっては、熱ロール、ニー
ダー、エクストルーダー等の熱混練機によって構成材料
を良く混練した後、機械的な粉砕、分級によって得る方
法、或は結着樹脂溶液中に着色剤等の材料を分散した
後、噴霧乾燥することにより得る方法、又は、結着樹脂
を構成すべき単量体に所定材料を混合した後、この乳化
懸濁液を重合させることによりトナーを得る重合トナー
製造法等それぞれの方法が応用できる。

本発明の非磁性−成分系カラートナーにおいては、体
積平均粒径が６〜10μｍであり、５μｍ以下の粒径を有
する非磁性着色剤含有樹脂粒子が15〜40個数％含有さ
れ、12.7〜16.0μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹
脂粒子が0.1〜5.0体積％含有され、16μｍ以上の粒径を
有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が1.0体積％以下含有
され、6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有
樹脂粒子が下記式 ここで、V :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の体積％ N :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒
径 を満足する粒度分布を有しているため、効果がより顕著
である。

上記の粒度分布を有するトナーは、感光体上に形成さ
れた潜像に忠実に再現することが可能であり、網点及び
デジタルのような微小なドツト潜像の再現性にも優れ、
特にハイライト部の階調性及び解像性に優れた画像を与
える。更に、コピー又はプリントアウトを続けた場合で
も高画質を保持し、且つ、高濃度の画像の場合でも、従
来の非磁性トナーより少ないトナー消費量で良好な現像
を行うことが可能であり、経済性、及び複写機又はプリ
ンター本体の小型化にも利点を有するものである。

本発明の非磁性一成分系カラートナーにおいて、この
ような効果が得られる理由は、必ずしも明確でないが、
以下のように推定される。（以下のトナーの粒度分布に
関する説明において、「非磁性着色剤含有樹脂粒子」を
「トナー粒子」と略す。） 従来、非磁性カラートナーにおいては５μｍ以下のト
ナー粒子は、帯電量コントロールが困難であったり、ト
ナーとしての流動性を損ない、又、トナー飛散して機械
を汚す成分として、更に、画像のカブリを生ずる成分と
して、積極的に減少することが必要であると考えられて
いた。

しかしながら、本発明者らの検討によれば、５μｍ程
度のトナー粒子が高品質な画質を形成するための必須の
成分であることが判明した。

例えば、0.5μｍ〜30μｍにわたる粒度分布を有する
非磁性トナー及びキヤリアを有する二成分系現像剤を用
いて、感光体上の表面電位を変化し、多数のトナー粒子
が現像され易い大きな現像電位コントラストから、ハー
フトーンへ、更に、ごく僅かのトナー粒子しか現像され
ない小さな微小ドツトの潜像まで、感光体上の潜像電位
を変化させた潜像を現像し、感光体上の現像されたトナ
ー粒子を集め、トナー粒度分布を測定したところ、８μ
ｍ以下のトナー粒子が多く、特に５μｍ程度のトナー粒
子が微小ドツトの潜像上に多いことが判明した。即ち、
５μｍ程度の粒径のトナー粒子が感光体の潜像の現像に
円滑に供給される場合に潜像に忠実であり、潜像からは
み出すことなく、真に再現性の優れた画像が得られるも
のである。

これは、前述の５μｍ程度の粒径のトナー粒子の存在
の必要性と関係があるが、５μｍ以下の粒径のトナー粒
子は、確かに微小ドツトの潜像を忠実に再現する能力を
有するが、それ自身かなり凝集性が高く、そのため非磁
性トナーとしての流動性が損なわれることがある。

本発明者らは、流動性の改善を目的として、流動向上
剤を添加することによって流動性の向上を図ったが、画
像濃度、トナー飛散、カブリ等全ての項目を満足させる
ことは難しかった。そこで本発明者は、更にトナーの粒
度分布について検討を重ねたところ、５μｍ以下の粒径
のトナー粒子を15〜40個数％含有させた上で、12.7〜1
6.0μｍのトナー粒子を0.1〜5.0体積％含有させること
によって流動性が更に向上し、高画質化が達成できるこ
とを知見した。即ち、12.7〜16.0μｍの範囲のトナー粒
子が５μｍ以下のトナー粒子に対して、適度にコントロ
ールされた流動性を持つためと考えられ、その結果、コ
ピー又はプリントアウトを続けた場合でも高濃度で解像
性及び階調性の優れたシヤープな画像が提供されるもの
である。

更に本発明者らは、粒度分布の状態と現像特性を検討
するなかで、6.35〜10.1μｍのトナー粒子について前記
式で示すような最も目的を達成するに適した粒度分布の
存在状態があることも知見した。

即ち、一般的な風力分級によって粒度分布を調整した
場合、前記式の値が大きいということは微小ドツト潜像
を忠実に再現する５μｍ程度のトナー粒子が増加し、値
が小さいということは逆に５μｍ程度のトナー粒子が減
少することを示していると解される。

従って、ｖが６〜10μｍの範囲にあり、且つ、前記
関係式を更に満足する場合に、さらに良好なトナー流動
性及び忠実な潜像再現性が達成される。

又、16μｍ以上の粒径のトナー粒子については、1.0
体積％以下にし、できるだけ少ない方が好ましい。

更に詳しく説明をする。５μｍ以下の粒径のトナー粒
子が全粒子数の15〜40個数％、更に好ましくは20〜35個
数％が良い。５μｍ以下の粒径のトナー粒子が15個数％
未満であると、高画質に有効なトナー粒子が少なく、特
に、コピー又はプリントアウトを続けることによってト
ナーが使われるに従い、有効なトナー粒子成分が減少し
て、本発明で示すところの非磁性一成分系カラートナー
の粒度分布のバランスが悪化し、画質がしだいに低下す
る恐れが有る。又、40個数％を越えると、トナー粒子相
互の凝集状態が生じ易く、本来の粒径以上のトナー塊と
なり易いため、荒れた画質となったり、解像性を低下さ
せたり、又は潜像のエツジ部と内部との濃度差が大きく
なり、中ぬけ気味の画像となり易い。

また、12.7〜16.0μｍの範囲のトナー粒子が0.1〜5.0
体積％であることが良く、好ましくは0.2〜3.0体積％が
良い。5.0体積％より多いと、画質が悪化すると共に、
必要以上の現像、即ち、トナーののり過ぎが起り、トナ
ー消費量の増大を招く。一方、0.1体積％未満である
と、流動性の低下により画像濃度が低下する恐れが有
る。

また、16μｍ以上の粒径のトナー粒子が1.0体積％以
下であることが良く、更に好ましくは0.6体積％以下で
あり、1.0体積％より多いと、細線再現における妨げに
なるばかりでなく、現像剤担持体とブレードとの間にト
ナーが蓄積し、トナー塗布ムラの原因となったり、転写
において、感光体上に現像されたトナー粒子の薄層面に
16μｍ以上の粗めのトナー粒子が突出して存在すること
で、トナー層を介した感光体と転写紙間の微妙な密着状
態を不規則なものとして、転写条件の変動をひきおこ
し、転写不良画像を発生する要因となり易い。又、非磁
性一成分系カラートナーの体積平均径は６〜10μｍ、好
ましくは７〜９μｍが良く、この値は先に述べた各構成
要素と切りはなして考えることはできないものである。
体積平均粒径６μｍ未満では、グラフイツク画像などの
画像面積比率の高い用途では、転写紙上のトナーののり
量が少なく、画像濃度の低いという問題点が生じ易い。
これは、先に述べた潜像におけるエツジ部に対して、内
部の濃度が下がる理由と同じ原因によると考えられる。
体積平均粒径10μｍ以上では解像度が良好でなく、又、
複写の始めは良くとも使用を続けていると画質低下を発
生し易い。

トナーの粒度分布は種々の方法によって測定できる
が、本発明においてはコールターカウンターを用いて行
った。

即ち、測定装置としてはコールターカウンターTA−II
型（コールター社製）を用い、個数分布、体積分布を出
力するインターフエイス（日科機製）及びCX−１パーソ
ナルコンピユータ（キヤノン製）を接続し、電解液は１
級塩化ナトリウムを用いて１％NaCl水溶液を調製する。
測定法としては前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤と
して界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン
酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料を２〜20mg加える。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分
散処理を行い、前記コールターカウンターTA−II型によ
り、アパチヤーとして100μｍアパチヤーを用いて、個
数を基準として２〜40μｍの粒子の粒度分布を測定し
て、それから本発明に係るところの値を求めた。

本発明の非磁性着色剤含有樹脂粒子に使用する結着物
質としては、従来電子写真用トナー結着樹脂として知ら
れる各種の材料樹脂が用いられる。

例えば、ポリスチレン、スチレン・ブタジエン共重合
体、スチレン・アクリル共重合体等のスチレン系共重合
体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、エ
チレン・ビニルアルコール共重合体のようなエチレン系
共重合体、フエノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリ
ルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、マレイン酸系樹脂等である。また、いずれの樹脂も
その製造方法等は特に制約されるものではない。

これらの樹脂の中で、特に負帯電能の高いポリエステ
ル系樹脂を用いた場合、本発明の効果は絶大である。す
なわち、ポリエステル系樹脂は定着性にすぐれ、カラー
トナーに適している反面、負帯電能が強く帯電が過大に
なりやすいが、本発明の構成にポリエステル樹脂を用い
ると弊害は改善され、優れたトナーが得られる。

特に、次式 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、x,yは
それぞれ１以上の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は２
〜10である。）で代表されるビスフエノール誘導体もし
くは置換体をジオール成分とし、２価以上のカルボン酸
またはその酸無水物またはその低級アルキルエステルか
らなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マレイン酸、
無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリツ
ト酸、ピロメリツト酸など）とを共縮重合したポリエス
テル樹脂がシヤープな溶融特性を有するのでより好まし
い。

以下に本発明の測定法について述べる。

（１）摩擦帯電量測定： 測定法を図面を用いて詳述する。

第１図はトナー及び外添剤のトリボ電荷量を測定する
装置の説明図である。先ず、底に500メツシユのスクリ
ーン３のある金属製の測定容器２に摩擦帯電量を測定し
ようとするトナーとキヤリアの重量比1:19の混合物又、
外添剤の場合には、1:99の混合物を50〜100ml容量のポ
リエチレン製のビンに入れ、約10〜40秒間手で振盪し、
該混合物（現像剤）約0.5〜1.5gを入れ金属製のフタ４
をする。このときの測定容器２全体の重量を秤りW
₁（ｇ）とする。次に、吸引機１（測定容器２と接する
部分は少なくとも絶縁体）において、吸引口７から吸引
し風量調節弁６を調整して真空計５の圧力を250mmAqと
する。この状態で充分、好ましくは２分間吸引を行いト
ナー（又は外添剤）を吸引除去する。このときの電位計
９の電位をＶ（ボルト）とする。ここで８はコンデンサ
ーであり、容量をＣ（μＦ）とする。又、吸引後の測定
容器全体の重量を秤りW₂（ｇ）とする。このトナー（又
は外添剤）の摩擦帯電量（μc/g）は下式の如く計算さ
れる。

トナー（又は外添剤）の （但し、測定条件は23℃、60％RHとする。） 又測定に用いるキヤリアはEFV200/300（パウダーテツ
ク社製）を使用する。

（２）体積固有抵抗測定： ペレツト（20mmφ×２〜3mm厚）を10t×30秒の加圧成
形でつくり、このペレツトを22℃/55％RHの環境チヤン
バーに24時間放置した後、体積固有抵抗測定器（タケダ
理研社製TR−8601 HIGH MEGAOHM METER）により、電場
を変えて抵抗値を測定し、データプロツトにより1kv/cm
の値を読みとる。

次に本発明の画像形成方法について第２図に示す画像
形成装置を例に挙げて説明するが、必ずしもこの装置に
限定されるものではない。第２図は、潜像保持体上に形
成された静電像を現像する装置を示し、10は潜像保持体
であり、潜像形成は図示しない電子写真プロセス手段又
は静電記録手段により成される。11はトナー担持体であ
り、アルミニウムあるいはステンレス等からなる非磁性
スリーブからなる。非磁性一成分系カラートナーはホッ
パー12に貯蔵されており、供給ローラ13によりトナー担
持体11上へ供給される。なお供給ローラ13は現像後のト
ナー担持体11上のトナーのはぎ取りも行なっている。ト
ナー担持体11上に供給されたトナーはトナー塗布ブレー
ド14によって均一かつ薄層に塗布される。トナー塗布ブ
レード14とトナー担持体11との当接圧力は、スリーブ母
線方向の線圧として、３〜250g/cm、好ましくは10〜120
g/cmが有効である。当接圧力が3g/cmより小さい場合、
トナーの均一塗布が困難になり、トナーの帯電量分布が
ブロードになり、カブリやトナー飛散の原因となる。ま
た当接圧力が250g/cmを超えると、トナーに大きな圧力
がかかるため、トナーどうしが凝集したり、あるいは融
着されてしまうため好ましくない。当接圧力を３〜250g
/cmに調整することで小粒径トナー特有の凝集をほぐす
ことが可能になり、またトナーの帯電量を瞬時に立ち上
げることが可能になる。トナー塗布ブレード14は、所望
の極性にトナーを帯電するに適した摩擦帯電系列の材質
のものを用いることが好ましい。

本発明においては、シリコンゴム、ウレタンゴム、ス
チレン−ブタジエンゴム等が好適である。また導電性ゴ
ム等を使用すればトナーが過剰に帯電するのを防ぐこと
ができて好ましい。

本発明においては、少なくとも非磁性着色剤含有樹脂
粒子と、粒径20〜200mμ、比電気抵抗が10⁶〜10¹⁴Ωcm
で、かつ鉄粉と摩擦帯電させた場合に、非磁性着色剤含
有樹脂粒子と逆極性に帯電する有機樹脂粒子である外添
剤とを有する非磁性一成分系カラートナー12をトナー担
持体11に担持させてこの非磁性一成分系カラートナー12
で潜像を現像するためトナー12の帯電の立ち上がりが促
進され初期から非常に安定した帯電特性が達成されると
共に、温湿度の変化等種々の環境下での帯電性が安定と
なりカブリのない良好な画像を提供することができる。

また、上記非磁性一成分系カラートナー12は、体積平
均粒径が６〜10μｍであり、５μｍ以下の粒径を有する
非磁性着色剤含有樹脂粒子が15〜40個数％含有され、1
2.7〜16.0μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒
子が0.1〜5.0体積％含有され、16μｍ以上の粒径を有す
る非磁性着色剤含有樹脂粒子が1.0体積％以下含有さ
れ、6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹
脂粒子が下記式 ここで、V :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の体積％ N :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒
径 を満足する粒度分布を有しているものであり、この非磁
性一成分系カラートナー12をトナー担持体11に担持させ
てこの非磁性一成分系カラートナー12で潜像を現像する
ので、潜像保持体10上に形成された潜像に忠実に再現し
網点及びデジタルのような微小なドツト潜像の再現性に
も優れ、特にハイライト部の階調性及び解像性に優れた
画像を形成することができる。更に、コピー又はプリン
トアウトを続けた場合でも高画質を保持し、且つ、高濃
度の画像の場合でも、従来の非磁性トナーより少ないト
ナー消費量で良好な現像を行なうことが可能であり、経
済性及び、複写機又はプリンター本体の小型化にも利点
を有するものである。

さらに本発明の製造方法においては、非磁性一成分系
カラートナー12に含まれる外添剤として使用する有機樹
脂粒子と同一組成の有機樹脂あるいは同一組成の有機樹
脂を70重量％以上含有する有機樹脂層を表面に有するト
ナー担持体11に非磁性一成分系カラートナー12を担持さ
せてこの非磁性一成分用カラートナーで潜像を現像する
ため、温湿度の変化等種々の環境下においてもトナー担
持体11の表面が汚染されず画像濃度が低下することがな
く、また該トナーがトナー担持体11の表面に融着される
こともない。

なお、本発明で提案した、ブレードによりトナー担持
体上にトナーを薄層コートする系においては、充分な画
像濃度を得るために、トナー担持体上のトナー層の厚さ
をトナー担持体と潜像保持体との対向空隙長よりも小さ
くし、この空隙に交番電場を印加することが好ましい。

すなわち、第２図に示すバイアス電源15により、トナ
ー担持体11と潜像保持体10間に交番電場又は交番電場に
直流電場を重畳した現像バイアスを印加することによ
り、トナー担持体11上から潜像保持体10上へのトナーの
移動を容易にし、さらに良質の画像を形成することがで
きる。

以下に実施例をもって本発明を詳細に説明する。尚、
％及び部は全て重量％及び重量部を示す。

実施例１ プロポキシ化ビスフエノールとフマル酸を 縮合して得られたポリエステル樹脂 100部 フタロシアニン顔料 ４部 ジ−tert−ブチルサリチル酸のクロム錯塩 ２部 をヘンシエルミキサーにより十分予備混合を行い、３本
ロールミルで少なくとも２回以上溶融混練し、冷却後ハ
ンマーミルを用いて約１〜2mm程度に粗粉砕し、次いで
エアージエツト方式による微粉砕機で微粉砕した。さら
に得られた微粉砕物を分級して本発明の粒度分布となる
ように２〜10μを選択し、非磁性の着色剤含有樹脂粒子
を得た。得られた着色剤含有樹脂粒子100部に外添剤と
して粒径が55mμ、比電気抵抗が３×10¹⁰Ωcmであるモ
ノマー構成としてメタクリル酸メチルユニツトおよび重
合性アミノ酸化合物CCH₂＝CH−Ｎ（CH₃）−C₂H₄−SO₃H
を含有するアクリル系樹脂粒子0.8部とを合せてシアン
トナー（非磁性一成分系シアントナー）とした。

このシアントナーは、 であった。

このときの A_L＝−30μc/g、A_H＝−19μc/g、 A_L／A_H＝1.58、B_L＝＋180μc/g、 B_H＝＋45μc/g、B_L／B_H＝4.0 （B_L／B_H）／（A_L／A_H）＝2.53 であった。

このトナーを用いて市販の普通紙カラー複写機（カラ
ーレーザーコピア500キヤノン製）を現像装置を第２図
の構成になるよう改造して画出しを行った。このとき、
トナー担持体11の表面は、外添剤と同一組成である比電
気抵抗が３×10¹⁰Ωcmであるメタクリル酸メチル−ｎブ
チルアクリレート共重合体をコートしたスリーブ（コー
ト層厚10μ）を使用し、ウレタン製スポンジの供給ロー
ラー13が回転接触されると共にトナー塗布ブレード14が
トナー担持体11上に線圧50g/cmで当接されている。

現像条件は 現像コントラスト 350V トナー担持体と潜像保持体の間隙を300μｍとし、1.8
KHz、1.5KVppの交番電界を重畳した現像バイアスを印加
して、20℃/10％下、23℃/60％下、30℃/80％下の各環
境下で5000枚の耐久試験を行った。

その結果、スリーブ汚染、スリーブ融着は全くみられ
ず各環境下とも画像濃度1.40〜1.60と安定で、カブリも
全くない鮮明な画像が得られた。

更に23℃/60RH、20℃/10％、30℃/80％の各環境に１
カ月放置後の初期画像においても、全く異常は認められ
なかった。

実施例２ 外添剤として、実施例１に使用したアクリル系樹脂粒
子0.5部、ヘキサメチルジシラザンで処理したシリカ微
粉体（BET比表面積230m²/g）0.5部を使用する以外は実
施例１と同様に画出しを行ったところ、 20℃/10％下で1.35〜1.50 23℃/65％下で1.45〜1.55 30℃/80％下で1.50〜1.60 と実施例１に比べて若干環境特性は低下したが良好な結
果が得られた。

実施例３ 実施例１において、比電気抵抗が３×10¹⁵Ωcmスチレ
ン−メタクリル酸メチル−２エチルヘキシルアクリレー
ト共重合体を25部混合してトナー担持体表面をコートー
する以外は実施例１と同様に画出しを行なったところ、
20℃/10％下で1.30〜1.50と実施例１に比べて若干低く
なったが良好な結果が得られた。

比較例１ 実施例１において、アクリル系粒子の外添剤を使用し
ない以外は実施例１と同様に画出しを行なったところ、
20℃/10％下でカブリが発生し、画像濃度も低下した。

比較例２ 実施例１と同じトナーを用い、第２図におけるスリー
ブ２を表面コートしないものに変えた以外実施例１と全
く同様のカラー複写機によって20℃/10％、23℃/60％、
30℃/80％の各環境下で5000枚の耐久試験を行った。

その結果、20℃/10％の環境ではスリーブ汚染が発生
したため、初期1.5あった画像濃度が耐久5000枚後には
濃度1.0まで下がってしまった。

また、30℃/80％の環境では耐久3000枚後にスリーブ
融着が発生した。

比較例３ トナー担持体のコート樹脂として、比電気抵抗が３×
10¹⁵Ωcmのアクリル系樹脂を使用する以外は実施例１と
同様に画出しを行ったところ、20℃/10％下で画像濃度
が1.40から1.15へと低下した。

〔発明の効果〕

本発明の非磁性一成分系カラートナーは、少なくとも
非磁性着色剤含有樹脂粒子と外添剤とを有する非磁性一
成分用カラートナーにおいて、該外添剤が、粒径20〜20
0μｍ、比電気抵抗が10⁶〜10¹⁴Ωcmであり、かつ鉄粉と
摩擦帯電させた場合に非磁性着色剤含有樹脂粒子と逆極
性に帯電する有機樹脂粒子であり、該非磁性一成分系カ
ラートナーは、体積平均粒径が６〜10μｍであり、５μ
ｍ以下の粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が15〜
40個数％含有され、12.7〜16.0μｍの粒径を有する非磁
性着色剤含有樹脂粒子が0.1〜5.0体積％含有され、16μ
ｍ以上の粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が1.0
体積％以下含有され、6.35〜10.1μｍの粒径を有する非
磁性着色剤含有樹脂粒子が下記式 ここで、V :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の体積％ N :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒
径 を満足する粒度分布を有するため、トナー担持体と該ト
ナーの摺擦当初には、非磁性着色剤含有樹脂粒子よりも
むしろトナー担持体側に強く引き付けられ帯電してお
り、トナーの帯電の立ち上がりが促進される一方、一旦
立ち上がった後は逆にトナー担持体よりも非磁性着色剤
含有樹脂粒子に引き付けられトナーの過度の帯電を中和
する機能が働くので、トナーが特定の粒度分布を有する
小さい粒径のトナーであっても、トナーは帯電の立ち上
がりおよび飽和帯電量レベルが種々の環境で良好かつ安
定に維持することができる。

また、本発明のカラー画像形成方法は、非磁性一成分
系カラートナーを供給するための供給ローラーと、該供
給ローラーの下流側に設けられたトナー塗布ブレードと
をトナー担持体に圧接し、該非磁性一成分系カラートナ
ーを該トナー担持体に担持させ、潜像保持体と、これに
対向する該トナー担持体との現像領域で該潜像保持体の
潜像を該トナー担持体に担持されている該非磁性一成分
系カラートナーで現像するカラー画像形成方法におい
て、 該非磁性一成分系カラートナーは、少なくとも非磁性
着色剤含有樹脂粒子及び外添剤を有しており、該外添剤
は、粒径20〜200mμ及び比電気抵抗10⁶〜10¹⁴Ωcmを有
しかつ鉄粉と摩擦帯電させた場合に該非磁性着色剤含有
樹脂粒子と逆極性に帯電する有機樹脂粒子を含んでお
り、該非磁性一成分系カラートナーは、体積平均粒径が
６〜10μｍであり、５μｍ以下の粒径を有する非磁性着
色剤含有樹脂粒子が15〜40個数％含有され、12.7〜16.0
μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が0.1〜
5.0体積％含有され、16μｍ以上の粒径を有する非磁性
着色剤含有樹脂粒子が1.0体積％以下含有され、6.35〜1
0.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が下
記式 ここで、V :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の体積％ N :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
剤含有樹脂粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒
径 を満足する粒度分布を有しており、 該トナー担持体は、該有機樹脂粒子と同一組成の有機
樹脂を70重量％以上含有する有機樹脂層を少なくとも表
面に有することから、トナーの帯電の立ち上がりが促進
され初期から非常に安定した帯電特性が達成されると共
に、温湿度の変化等種々の環境下での帯電性が安定とな
りカブリのない良好なカラー画像を形成することができ
ると共に潜像保持体上に形成された潜像に忠実に再現
し、網点及びデジタルのような微小なドツト潜像の再現
性にも優れ、特にハイライト部の階調性及び解像性に優
れた画像を形成することができる。更に、コピー又はプ
リントアウトを続けた場合でも高画質を保持し、且つ、
高濃度の画像の場合でも、従来の非磁性トナーより少な
いトナー消費量で良好な現像を行うことが可能であり、
経済性、及び複写機又はプリンター本体の小型化にも利
点を有するものである。

さらに潜像保持体とトナー担持体上のトナー層表面と
の間に微小空隙を形成し、この空隙に交番電場を印加す
る場合には、トナー担持体上から潜像保持体上へのトナ
ーの移動を容易にし、さらに良質の画像を形成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は摩擦帯電量測定におけるトナーのトリボ電荷量
を測定する装置の説明図、 第２図は本発明で使用される画像形成装置の一例を示す
説明図である。 １…吸引機、２…測定容器、３…導電性スクリーン ４…フタ、５…真空計、６…風量調節弁 ７…吸引口、８…コンデンサー、９…電位計 10…潜像保持体、11…トナー担持体、12…ホッパー 13…供給ローラー、14…トナー塗布ブレード 15…バイアス電源。

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/08 ５０１ Ａ Ｚ ５０３ Ｚ ５０４ Ａ ５０７ Ｌ Ｇ０３Ｇ 9/08 ３６１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも非磁性着色剤含有樹脂粒子及び
   外添剤を有する非磁性一成分系カラートナーにおいて、
   該外添剤は、粒径20〜200mμ及び比電気抵抗10⁶〜10¹⁴
   Ωcmを有しかつ鉄粉と摩擦帯電させた場合に該非磁性着
   色剤含有樹脂粒子と逆極性に帯電する有機樹脂粒子を含
   んでおり、該非磁性一成分系カラートナーは、体積平均
   粒径が６〜10μｍであり、５μｍ以下の粒径を有する非
   磁性着色剤含有樹脂粒子が15〜40個数％含有され、12.7
   〜16.0μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が
   0.1〜5.0体積％含有され、16μｍ以上の粒径を有する非
   磁性着色剤含有樹脂粒子が1.0体積％以下含有され、6.3
   5〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子
   が下記式 ここで、V:6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤
   含有樹脂粒子の体積％ N:6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂
   粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒径 を満足する粒度分布を有することを特徴とする非磁性一
   成分系カラートナー。
2. 【請求項２】非磁性一成分系カラートナーを供給するた
   めの供給ローラーと、該供給ローラーの下流側に設けら
   れたトナー塗布ブレードとをトナー担持体に圧接し、該
   非磁性一成分系カラートナーを該トナー担持体に担持さ
   せ、潜像保持体と、これに対向する該トナー担持体との
   現像領域で該潜像保持体の潜像を該トナー担持体に担持
   されている該非磁性一成分系カラートナーで現像するカ
   ラー画像形成方法において、 該非磁性一成分系カラートナーは、少なくとも非磁性着
   色剤含有樹脂粒子及び外添剤を有しており、該外添剤
   は、粒径20〜200mμ及び比電気抵抗10⁶〜10¹⁴Ωcmを有
   しかつ鉄粉と摩擦帯電させた場合に該非磁性着色剤含有
   樹脂粒子と逆極性に帯電する有機樹脂粒子を含んでお
   り、該非磁性一成分系カラートナーは、体積平均粒径が
   ６〜10μｍであり、５μｍ以下の粒径を有する非磁性着
   色剤含有樹脂粒子が15〜40個数％含有され、12.7〜16.0
   μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が0.1〜
   5.0体積％含有され、16μｍ以上の粒径を有する非磁性
   着色剤含有樹脂粒子が1.0体積％以下含有され、6.35〜1
   0.1μｍの粒径を有する非磁性着色剤含有樹脂粒子が下
   記式 ここで、V :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
   剤含有樹脂粒子の体積％ N :6.35〜10.1μｍの粒径を有する非磁性着色
   剤含有樹脂粒子の個数％ dv:全非磁性着色剤含有樹脂粒子の体積平均粒
   径 を満足する粒度分布を有しており、 該トナー担持体は、該有機樹脂粒子と同一組成の有機樹
   脂を70重量％以上含有する有機樹脂層を少なくとも表面
   に有することを特徴とするカラー画像形成方法。
3. 【請求項３】該潜像保持体と該トナー担持体上に形成さ
   れるトナー層表面との間に微小空隙を形成し、この微小
   空隙に交番電場を印加しながら現像することを特徴とす
   る請求項（２）記載のカラー画像形成方法。