JPH08123073A - 静電荷像現像用トナー、二成分現像剤および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 潜像担持体に対して非接触状態で現像を行う
ときの、画像濃度の低下や濃度ムラ等の画質欠陥を防止
し、高画質を得ることができ、経時・環境安定性に優
れ、多色重ね合わせ現像に適用する時にも、像乱れや混
色のない優れたカラー画像を形成できる静電荷像現像用
トナー、二成分現像剤およびそれを用いる画像形成方法
を提供する。 【構成】 トナー粒子と添加剤とからなる静電荷像現像
用トナーにおいて、該添加剤が疎水化処理シリカと正帯
電処理シリカを含有してなり、疎水化処理シリカのトナ
ーに対する添加量ＷｎおよびＢＥＴ比表面積Ａｎ、正帯
電処理シリカのトナーに対する添加量Ｗｐおよび正帯電
処理シリカのＢＥＴ比表面積Ａｐ、およびトナー粒子の
体積平均粒子径ｄｔが、下記式（１）の関係を満足す
る。 １５０≦［Ｗｎ×（Ａｎ^1/2 ）＋Ｗｐ×（Ａｐ^1/2 ）］×ｄｔ≦５００ ・・・・・（１）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法、静電記録
法等により形成される静電潜像を二成分現像剤により現
像する際に用いられる静電荷像現像用トナー、および、
該現像剤を用いる画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法など静電潜像を経て画像情報
を可視化する方法は、現在様々の分野で利用されてい
る。電子写真法においては、帯電、露光工程により感光
体上に静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤で静電潜
像を現像し、転写、定着工程を経て可視化される。ここ
で用いられる現像剤には、トナーとキャリアからなる二
成分現像剤と、磁性トナー等のようにトナー単独で用い
られる一成分現像剤等があるが、二成分現像剤は、キャ
リアが現像剤の撹拌・搬送・帯電などの機能を分担し、
現像剤として機能分離されているため、制御性がよい等
の特徴があり、現在広く用いられている。また、現像方
法としては、古くはカスケード法などが用いられていた
が、現在は現像剤搬送担体として、磁気ロールを用いる
磁気ブラシ法が主流である。

【０００３】近年、電子写真方式を用いたカラー画像形
成装置が多く用いられるようになってきている。これら
カラー画像形成装置では、帯電、露光、現像、転写の工
程を繰り返す方式が一般的である。すなわち、帯電、露
光、現像、転写の工程をイエロー、マゼンタ、シアン、
黒の各トナーの色数分の工程を合計４回繰り返す方式で
ある。しかしながら、この方式では、各色の現像が終了
するごとに転写材にトナー画像を転写するため、転写材
を搬送するための手段が必要となり、装置自体が大型化
するという問題がある。また、潜像担持体を装置の中で
ドラムまたはベルト上に単体でのみ存在させる方式にお
いては、最終的なカラー画像形成物を得るまでに、該潜
像担持体はカラー画像を構成する色数の分だけ回転を繰
り返すことになり、単色画像形成装置に比較して出力速
度が遅いという問題がある。

【０００４】この様な問題を解消するために、同一の潜
像担持体上に複数のトナー像を重ね合わせて現像し、転
写工程を一度で完了するようにした小型高速化装置が提
案されている。この方式では、潜像担持体上に形成され
るトナー像の上に現像を繰り返して行うため、潜像担持
体上に形成されるトナー像に対して、後段の現像剤が機
械的に接触して形成されているトナー像が乱されたり
（像乱れ）、その一部が掻きとられ、後段の現像機に混
入して現像剤の色が変化する（混色）という問題があ
る。そこで、磁気ロールを現像剤搬送担体として用い、
潜像担持体と現像剤を非接触状態に保持しながら交流電
界を作用させて現像を行う方法と、直流電界のみを作用
させて現像を行う方法が提案されているが、ライン画像
の画質、特に細線再現性の点から、前者の交流電界を作
用させて現像する方法が有利であるとされている。

【０００５】上記の現像法において、二成分現像剤によ
り形成される磁気ブラシ層を潜像担持体に対して非接触
状態に保つためには、従来の接触現像法と比較して、磁
気ブラシ層をより薄層にする必要がある。この場合、現
像空間に供給できるトナー量が相対的に少なくなるた
め、現像空間中のトナーを、接触現像法よりも高効率で
潜像に移行させなければ十分な画像濃度を得ることがで
きない。非接触現像法においては、一般に、現像を妨げ
る力としてキャリア・トナー間鏡像力に代表されるキャ
リア・トナー間付着力の寄与が大きいとされている。こ
れは、接触現像法で磁気ブラシ層の感光体との接触によ
り生じる、感光体・トナー間鏡像力を代表とするキャリ
ア・トナー間付着力を相殺する力が、非接触現像法では
弱いためであると考えられている。そこで、非接触現像
法によって高現像効率を得るためには、このキャリア・
トナー間付着力を抑制することが重要であり、例えば特
開昭６２−１８２７７５号公報や特開昭６３−２３１３
６９号公報において、特定の粒径（７〜２０ｍμｍ）あ
るいは特定の比表面積（３０〜６０ｍ² ／ｇ）を有する
金属酸化物粒子を外部添加剤としてトナー粒子表面に添
加し、トナーとキャリアの間に介在させることにより、
キャリア・トナー間付着力を低減させる方法が提案され
ている。しかしながら、これらの方法では、磁気ブラシ
層形成時に、現像剤が現像機部材によって受けるストレ
スにより、外部添加剤がトナー粒子中に埋没しやすく、
キャリア・トナー間付着力の抑制安定化が困難となり、
現像性の安定性に問題があった。

【０００６】キャリア・トナー間付着力の低減のために
は、外部添加剤によりトナー粒子表面を覆うことが有効
であるが、外部添加剤はトナー帯電量を大きく変化させ
てしまう。キャリア・トナー間付着力の低減に有効な量
の外部添加剤を添加すると、帯電が極端に上昇して鏡像
力が増加し、現像量が低下したり、帯電が極端に低下し
て背景汚れや機内汚れが発生する等の問題があった。一
方、電子写真法にて高画質を得るためには、トナー粒径
をより小さくすることが有効であるが、トナー粒子が小
粒径である場合、キャリアを覆う面積が大きくなり、接
触帯電の立ち上がりが不十分となるという問題がある。
したがって、小粒径トナーを用いた場合、低い帯電量の
トナー粒子が現像空間に供給されやすく、非接触現像法
においては、トナー粒子の飛翔不良が生じ、画像濃度不
足やトナークラウドによる機内汚れ等の問題が発生しや
すい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記の問題点を解消することを目的としてなされたもので
あって、本発明の目的は、以下の特徴を有する静電荷像
現像用トナー、二成分現像剤、およびそれを用いた画像
形成方法を提供することにある。 （１）潜像担持体に対して非接触状態で現像を行うとき
の、画像濃度の低下や濃度ムラ等の画質欠陥を防止し、
高画質を得ること。 （２）経時・環境安定性に優れること。 （３）多色重ね合わせ現像に適用する時にも、像乱れや
混色のない優れたカラー画像を形成できること。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、検討の結
果、静電潜像担持体に対して非接触に保持し、交流電界
によりトナーを飛翔させる現像方式に用いる二成分現像
剤について検討した結果、トナー粒子に、外部添加剤と
して、疎水化処理シリカおよび正帯電処理シリカを特定
の関係で含有させることにより、上記目的を達成するこ
とができることを見出だし、本発明を完成するに至っ
た。本発明の静電荷像現像用トナーは、トナー粒子と添
加剤からなるものであって、該添加剤が疎水化処理シリ
カおよび正帯電処理シリカを含有してなり、疎水化処理
シリカのトナーに対する添加量およびＢＥＴ比表面積、
正帯電処理シリカのトナーに対する添加量および正帯電
処理シリカのＢＥＴ比表面積、およびトナー粒子の体積
平均粒子径が、下記式（１）〜（５）の関係を満足する
ことを特徴とする。 １５０≦［Ｗｎ×（Ａｎ^1/2 ）＋Ｗｐ×（Ａｐ^1/2 ）］×ｄｔ≦５００ ・・・・・（１） ただし、 ３≦ｄｔ≦１５ ０．５≦Ｗｎ＋Ｗｐ≦２０ ５０≦Ａｎ≦３５０ ５０≦Ａｐ≦３５０ （ここで、Ｗｎは疎水化処理シリカのトナーに対する添
加量（重量％）、Ａｎは疎水化処理シリカのＢＥＴ比表
面積（ｍ² ／ｇ）、Ｗｐは正帯電処理シリカのトナーに
対する添加量（重量％）、Ａｐは正帯電処理シリカのＢ
ＥＴ比表面積（ｍ² ／ｇ）、ｄｔはトナー粒子の体積平
均粒子径（μｍ）を表わす。）本発明の静電荷像現像用
現像剤は、上記した静電荷像現像用トナーと、キャリア
とからなることを特徴とする。

【０００９】また、本発明の画像形成方法は、静電潜像
担持体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜
像を静電潜像担持体に対向して設けられた現像剤搬送担
体上の現像剤により現像する現像工程、該形成されたト
ナー像を転写材上に転写する転写工程を有するものであ
って、その現像工程が、現像剤搬送担体上の現像剤を静
電潜像担持体に対して非接触に保持し、交番電界により
トナーを飛翔させて現像することよりなり、かつ現像剤
として、上記した静電荷像現像用トナーとキャリアとか
らなるものを用いることを特徴とする。本発明では、特
に非接触現像における画像濃度維持性に優れた現像剤を
得ることができる。

【００１０】まず、本発明において、外部添加剤として
添加される疎水化処理シリカおよび正帯電処理シリカに
ついて説明する。本発明において、疎水化処理シリカに
使用される疎水化剤としては、シランカップリング剤、
チタンカップリング剤、アルミネートカップリング剤、
ジルコニウムカップリング剤、シリコーンオイル等が使
用されるが、シランカップリング剤が特に好ましい。ま
た、正帯電処理シリカに使用される正帯電処理剤として
は、シリカの帯電量を正極性にすることが可能であれ
ば、トナー用正極性電荷制御剤に用いられる材料等、特
に限定されないが、特に４級アンモニウム塩を含有する
化合物が、無色でありカラー用トナーに用いるものとし
て望ましい。具体的には、アルキルアンモニウム、アル
キルピリジニウム等の低分子４級アンモニウムカチオン
と、ハロゲン、スルホン酸、トルエンスルホン酸やナフ
タレンスルホン酸に代表される有機スルホン酸等のアニ
オンとによる４級塩があげられる。また、これらの４級
塩構造をペンダントに持つ高分子化合物や、これらの４
級塩構造を分子内に持つシランカップリング剤、チタン
カップリング剤、アルミネートカップリング剤、ジルコ
ニウムカップリング剤、シリコーンオイル等も好適であ
る。また、この正帯電処理シリカは正帯電処理の他に、
上記の疎水化剤により疎水化処理が施されていてもよ
い。

【００１１】疎水化処理シリカおよび正帯電処理シリカ
の添加量は、非接触現像における現像性に大きな影響を
与える。シリカ微粒子でトナー粒子表面をできるだけ均
一に覆い、トナー粒子表面とキャリ表面の直接的接触面
積を低減させることが重要である。本発明において、疎
水化処理シリカのトナーに対する添加量およびＢＥＴ比
表面積、正帯電処理シリカのトナーに対する添加量およ
び正帯電処理シリカのＢＥＴ比表面積、およびトナー粒
子の体積平均粒子径が、下記式（１）の関係を満足する
ことが必要である。 １５０≦［Ｗｎ×（Ａｎ^1/2 ）＋Ｗｐ×（Ａｐ^1/2 ）］×ｄｔ≦５００ ・・・・・（１） （ここで、Ｗｎは疎水化処理シリカのトナーに対する添
加量（重量％）、Ａｎは疎水化処理シリカのＢＥＴ比表
面積（ｍ² ／ｇ）、Ｗｐは正帯電処理シリカのトナーに
対する添加量（重量％）、Ａｐは正帯電処理シリカのＢ
ＥＴ比表面積（ｍ² ／ｇ）、ｄｔはトナー粒子の体積平
均粒子径（μｍ）を表わす。） ［Ｗｎ×（Ａｎ^1/2 ）＋Ｗｐ×（Ａｐ^1/2 ）］×ｄｔの
値の好ましい範囲は、１７５ないし４５０であり、さら
に好ましくは２００ないし４００である。上記の値が１
５０未満の場合には、無機粒子のトナー表面被覆率が小
さく十分な現像性が得られず、一方、５００よりも大き
い場合には、遊離外部添加剤が増加し、感光体付着等の
２次障害の原因となる。

【００１２】本発明において、疎水化処理シリカと正帯
電処理シリカの合計の添加量が０．５ないし２０重量％
であることが必要である。好ましくは０．５ないし１０
重量％である。また、疎水化処理シリカと正帯電性処理
シリカの混合比は、所望するトナー帯電量に合わせて調
整するが、負極性トナーでは疎水化処理シリカを５０重
量％ないし９５重量％、正極性トナーでは正帯電処理シ
リカを５０重量％ないし９５重量％添加することが望ま
しい。

【００１３】疎水化処理シリカおよび正帯電処理シリカ
の処理前のシリカ微粒子は、それぞれ異なったものであ
っても構わないが、トナー粒子表面への均一な付着状態
を得るためには、同一のものであることが好ましい。シ
リカ微粒子のＢＥＴ比表面積は５０ｍ² ／ｇないし３５
０ｍ² ／ｇが好適であり、より好ましくは７５ｍ² ／ｇ
ないし３２０ｍ² 、さらに好ましくは１００ｍ² ／ｇな
いし３００ｍ² ／ｇの範囲のものが使用される。ＢＥＴ
比表面積が５０ｍ² ／ｇ以下では、シリカ微粒子のトナ
ー粒子表面への付着力が小さく、遊離外部添加剤が増加
してしまい、３５０ｍ² ／ｇ以上では、シリカ微粒子の
凝集力が大きすぎ、トナー粒子表面へ均一に分散させる
ことが困難となる。

【００１４】次に、上記添加剤が添加されるトナー粒子
について説明する。本発明のトナー粒子を構成する結着
樹脂としては、スチレン、ｐ−クロロスチレン、α−メ
チルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ラ
ウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピ
ル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘ
キシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル
類；アクリロニトリル、メタアクリロニトリル等のビニ
ルニトリル類；２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジ
ン等のビニルピリジン類；ビニルメチルエーテル、ビニ
ルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメ
チルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニ
ルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン、
イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素類およびそ
のハロゲン化物、クロロプレン等のハロゲン系不飽和炭
化水素類などの単量体による重合体、あるいは、これら
の単量体を２種以上組み合わせて得られる共重合体、お
よび、これらの混合物、さらには、ロジン変性フェノー
ルホルマリン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、
ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂あるいはこれ
らと前記ビニル系樹脂との混合物をあげることができ
る。

【００１５】トナー粒子に用いる着色剤としては、カー
ボンブラック、ニグロシン染料、アニリンブルー、カル
コイルブルー、クロームイエロー、ウルトラマリンブル
ー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレ
ンブルークロリド、ローズベンガル、フタロシアニンブ
ルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラ
ック、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッ
ド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・
ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：
３、またはこれらの混合物をあげることができる。

【００１６】着色剤の含有量は、結着樹脂１００重量部
に対して１〜１５重量部の範囲にあることが好ましい。
着色剤の含有量が１重量部よりも少なくなると着色力が
弱くなり、１５重量部より多くなるとトナーの透明性が
悪化する。また、トナー粒子の平均粒子径は３ないし１
５μｍの範囲であることが好ましい。平均粒径が１５μ
ｍよりも大きくなると、潜像の忠実再現性が悪化し、高
画質の画像が得られなくなる。また、３μｍ未満では、
背景部のカブリが発生しやすい。本発明におけるトナー
粒子には、必要に応じて、サリチル酸金属塩、含金属ア
ゾ化合物や四級アンモニウム塩等の電荷制御剤や低分子
量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、ワックス等
のオフセット防止剤、クリーニング助剤等の公知の他の
成分を配合することもできる。

【００１７】本発明において、上記のトナー粒子には、
前記したように、疎水化処理シリカおよび正帯電処理シ
リカが添加されるが、さらに他の微粉末を併用してもよ
い。併用される他の微粉末としては、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｍｇ
Ｏ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、ＣｅＯ₂ 、Ｆｅ
₂ Ｏ₃ 、ＢａＯ、ＣａＯ・ＳｉＯ₂ 、Ｋ₂ Ｏ（Ｔｉ
Ｏ₂ ）_n、Ａｌ₂ Ｏ₃ ・２ＳｉＯ₂ 、ＣａＣＯ₃ 、Ｍｇ
ＣＯ₃ 、ＢａＳＯ₄ 、ＭｇＳＯ₄、ＭｏＳ₂ 、炭化ケイ
素、窒化ホウ素、カーボンブラック、グラファイト、フ
ッ化黒鉛等の無機微粉末、ポリスチレン、ポリカーボネ
ート、ポリメチルメタクリレート、ポリフッ化ビニリデ
ン等のポリマー微粉末等があげられる。上記外部添加剤
をトナー粒子表面に付着させるには、ヘンシェルミキサ
ーのような高速混合機やＶ型混合機等を用いて、トナー
粒子と外部添加剤を混合すればよい。

【００１８】トナーの電荷量は高すぎると、トナーのキ
ャリアに対する付着力が大きくなりすぎて、トナーが現
像されなくなる。また、電荷量が低くなりすぎると、ト
ナーのキャリアに対する付着力が小さくなりすぎて遊離
トナーによるトナークラウドが発生し、プリントにおけ
るカブリが問題となる。このようなことから、トナーを
現像させるという観点から現像剤中のトナーの電荷量
は、絶対値で５〜５０μＣ／ｇ、好ましくは１０〜４０
μＣ／ｇの範囲にあることが望ましい。

【００１９】上記のように構成される本発明の静電荷像
現像用トナーは、二成分現像剤として使用される。すな
わち、キャリアと混合して静電荷像現像用現像剤とされ
る。本発明に用いるキャリアとしては、磁性核体粒子の
表面に樹脂にコーティングを施したキャリアや、樹脂中
に磁性粉を溶融混練や重合法等で分散させたキャリア等
公知のものを使用することができる。

【００２０】本発明のキャリアに使用する被覆用樹脂あ
るいは結着樹脂としては、エチレン、プロピレン、ブチ
レン等のポリオレフィン系化合物の他に、スチレン、ク
ロルスチレン、ビニルスチレン等のスチレン類；酢酸ビ
ニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニ
ル等のビニルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、ア
クリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸
メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メ
タクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボ
ン酸エステル類；ビニルメチルエーテル、ビニルエチル
エーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル
類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニ
ルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重
合体または共重合体を例示することができる。特に、代
表的な樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリ
ル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合
体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−
ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合
体、ポリエチレン、ポリプロピレン等をあげることがで
きる。さらに、帯電制御を行う目的で、フッ素樹脂、シ
リコーン樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタ
ン等を併用することも可能である。

【００２１】本発明に用いる磁性核体粒子あるいは磁性
粉としては、通常用いられる強磁性体微粉末ならば、い
ずれのものでも用いることができ、具体的には、四三酸
化鉄、δ−三二酸化鉄、各種のフェライト粉、酸化クロ
ムおよび鉄、ニッケル、ステンレス等の各種金属粉をあ
げることができる。樹脂被覆型キャリアを用いる場合、
被覆樹脂量は０．２重量部から１０重量部、特に０．４
重量部から５重量部が好ましい。また、磁性粉分散型キ
ャリアを用いる場合、樹脂の含有量は全体に対して１０
〜８０重量部、特に１５〜６５重量部が好ましい。

【００２２】本発明に用いるキャリアには、さらに他の
構成材料として、カーボンブラック、酸化チタン粉末等
のフィラー、カップリング剤、帯電制御剤などをも含有
させることができる。

【００２３】また、本発明に用いるキャリアの飽和磁化
は、１５〜７５ｅｍｕ／ｇの範囲にあることが好まし
い。飽和磁化が１５ｅｍｕ／ｇ未満であると、潜像担持
体へのキャリア付着が生じやすい。さらに、飽和磁化が
７５ｅｍｕ／ｇを超えると現像剤の薄層形成が困難とな
り、磁気ブラシ穂立ち高さや充填密度が不均一となり易
く、低画像濃度、濃度ムラ等の画質欠点が生じやすい。

【００２４】本発明において、キャリアは、比較的小粒
径のものが望ましい。非接触現像においては、潜像の電
界強度を高める必要があり、現像剤搬送担体、例えば、
現像ロールと潜像担持体の間隔を狭くすることが重要で
ある。その間隔は０．２〜０．８ｍｍが一般的であると
ころから、現像ロール上に形成される現像剤層は０．１
〜０．６ｍｍの薄層とする必要がある。通常の平均粒径
１００μｍという大きなキャリアを用いてこのような薄
層の現像剤層を形成すると、隙間だらけの粗い現像剤層
となり、コピー画像に画質ムラが発生する。また、キャ
リアが小さすぎると、キャリアに働く磁気的拘束力が弱
まり、キャリアが現像されることになる。それ故、キャ
リアの平均粒径としては２０〜７０μｍ、特に３０〜５
０μｍが好ましい。このようなキャリアとしては、磁性
粉分散型キャリアが好ましく用いられる。

【００２５】本発明においては、上記の無機微粒子の中
でも、疎水化剤で処理されたシリカ微粒子および正帯電
処理されたシリカ微粒子を併用することにより、本発明
の目的である非接触現像法における現像性の確保を達成
できる。すなわちシリカ微粒子によりトナー粒子表面を
覆い物理的付着力や鏡像力を低減するとともに、負極性
の強い疎水化処理シリカと正極性の強い正帯電処理シリ
カを併用することにより、所望のトナー帯電量に安定し
て制御することが可能となる。

【００２６】次に、本発明の画像形成方法について説明
する。本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体上に静
電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜像担持体上の
静電潜像を静電潜像担持体に対向して設けられた現像剤
搬送担体上の現像剤により現像する現像工程、該形成さ
れたトナー像を転写材上に転写する転写工程を有する。
この画像形成方法において、現像工程として、現像剤搬
送担体上の現像剤を静電潜像担持体に対して非接触に保
持し、交番電界によりトナーを飛翔させて現像を行う方
式を採用する。非接触現像においては、潜像の電界強度
を高める必要があり、現像剤搬送担体と潜像担持体の間
隔を狭くすることが重要である。その間隔は、一般に
０．２〜０．８ｍｍの範囲に設定される。

【００２７】次に、本発明の画像形成方法について、キ
ャリアを非接触現像による複数色の重ね合わせ現像に適
用し、カラー画像を形成する場合を例にあげて説明す
る。図１は、４色画像を形成するための装置の概念図で
ある。図１の画像形成装置において、第１のスコロトロ
ン２により一様に帯電された感光体ベルト１は、第１の
露光手段３により露光され、１色目の静電潜像が形成さ
れる。このときの露光は画像部に対して行われ、画像部
の電荷を除去している。形成された静電潜像は、１色目
のイエロー現像機４でいわゆる反転現像され、感光体ベ
ルト１上に１色目のイエローのトナー像が形成される。
次いで、感光体ベルト１は第２のスコロトロン５により
一様に再帯電された後、第２の露光手段６により露光さ
れ、２色目の静電潜像が形成され、マゼンタ現像機７に
より反転現像が行われる。さらに、感光体ベルト１は第
３のスコロトロン８により一様に再帯電された後、第３
の露光手段９により露光され、３色目の潜像が形成さ
れ、シアン現像機１０により反転現像が行われる。その
後、さらに感光体ベルト１は第４のスコロトロン１１に
より一様に再帯電された後、第４の露光手段１２により
露光され、４色目の潜像が形成され、黒現像機１３によ
り反転現像が行われる。

【００２８】このようにして感光体ベルト１上にイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒の４色のトナー像が形成さ
れ、転写コロトロン１４により、転写材１５上に４色の
トナー画像を転写する。転写後、感光体ベルト１上に残
ったトナーは、クリーナーブラシ１６により除去され
る。なお、１７、１８、１９は感光体ベルト１を駆使す
るための駆動用ロールである。

【００２９】本発明においては、上記各現像機４、７、
１０、１３は、現像剤が感光体ベルト１に接触しない状
態で現像を行う方式が採用されている。これは、重ね現
像に先立って感光体ベルト１上に現像されているトナー
画像が、その後の現像工程で乱されることが防止され
る。また、感光体ベルト１はドラム状のものを用いても
何ら支障は生じない。

【００３０】まず、感光体ベルト１を一様に帯電させ
る。次いで、露光により１色目の潜像を形成し、現像機
４によりイエロートナーの現像を行う。現像機４には直
流成分と交流成分を含む現像バイアスがかけられてい
る。次に、２回目の帯電を行い、感光体ベルト１の電位
を所定の電位にした後、２色目の露光で潜像を形成し、
現像機７によりマゼンタトナーの現像を行う。なお、現
像機７にも直流成分と交流成分を含む現像バイアスがか
けられている。その後、３回目の帯電を行い、感光体ベ
ルト１の電位を所定の電位にした後、３色目の露光で潜
像を形成し、現像機１０によりシアントナーの現像を行
う。なお、現像機１０にも直流成分と交流成分を含む現
像バイアスがかけられている。さらにその後、４回目の
帯電を行い、感光体ベルト１の電位を所定の電位にした
後、４色目の露光で潜像を形成し、現像機１３により黒
トナーの現像を行う。なお、現像機１３にも直流成分と
交流成分を含む現像バイアスがかけられている。このよ
うにして４色プリントが形成される。

【００３１】本発明においては、非接触現像法におい
て、キャリア・トナー間付着力を低減させ高現像効率を
得るために、トナーの外部添加剤として疎水化処理シリ
カと正帯電処理シリカを用いるが、それらの微粒子がキ
ャリア・トナー間付着力を低減させる理由は、必ずしも
明確ではない。しかしながら、それらの微粒子がキャリ
ア・トナー間に介在することにより、トナーの樹脂成分
が直接キャリアに接触する面積が小さくなることにより
物理的付着力や鏡像力が低減される等の現象が起こって
いるものと思われる。

【００３２】

【実施例】次に、実施例および比較例により本発明を具
体的に説明する。 （１）トナー粒子の調製 （トナー粒子１の製造） スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体 ８２．５重量部 （共重合比８０：２０、重量平均分子量：２１０，０００） ポリプロピレンワックス ６重量部 荷電調整剤（ボントロンＰ−５１：オリエント化学社製） １．５重量部 赤色顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１） １０重量部 上記混合物を二軸押出機で溶融混練し、ジェットミルで
粉砕した後、風力分級機で分級して、平均粒径が１１μ
ｍの正帯電性赤色トナー粒子を得た。

【００３３】 （トナー粒子２の製造） 線状ポリエステル樹脂 １００重量部 （テレフタル酸−ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物−シクロ ヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステル；ガラス転移点６２ ℃、数平均分子量４０００、重量平均分子量５０００、酸価２５） シアン顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３） ３重量部 上記混合物を二軸押出機で溶融混練し、ジェットミルで
粉砕した後、風力分級機で分級して、平均粒径が８μｍ
の負帯電性シアントナー粒子を得た。

【００３４】 （２）キャリアの調製 （キャリア１の製造） マグネタイト（ＭＡＴ７４０、戸田工業社製） ５０重量部 マグネタイト（ＥＰＴ１０００、戸田工業社製） ２５重量部 スチレン−ブチルメタクリレート共重合体 （共重合比６０／４０） １９重量部 ポリフッ化ビニリデン ６重量部 上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、さらにターボミ
ル及び分級機を用いて粉砕し分級して、平均粒径４６μ
ｍ、飽和磁化５６ｅｍｕ／ｇのキャリア１を得た。

【００３５】 （キャリア２の製造） マグネタイト（ＥＰＴ１０００、戸田工業社製） ６５重量部 スチレン−メチルメタクリレート−ブチルメタクリレート共重合体 （共重合比３０／６０／１０） ３０重量部 トリフェニルメタン化合物 ５重量部 上記成分を加圧ニーダーで溶融混練し、さらにターボミ
ル及び分級機を用いて粉砕し分級して、平均粒径４０μ
ｍ、飽和磁化５２ｅｍｕ／ｇのキャリア２を得た。

【００３６】 （３）正帯電処理シリカの調製 （正帯電処理シリカ１の製造） 疎水化処理シリカ １００重量部 （Ｒ９７２、日本アエロジル社製、ＢＥＴ比表面積１１０ｍ² ／ｇ） ４級アンモニウム塩荷電制御剤 ２０重量部 （ボントロンＰ−５１、オリエント化学社製） 上記成分をメタノール中で３０分間撹拌し、濾過、乾燥
後、ピンミルで解砕し、正帯電処理シリカ１とした。こ
の正帯電処理シリカ１のＢＥＴ比表面積は１０２ｍ² ／
ｇであった。

【００３７】 （正帯電処理シリカ２の製造） 疎水化処理シリカ １００重量部 （Ｒ８１２、日本アエロジル社製、ＢＥＴ比表面積２６０ｍ² ／ｇ） ジメチルジオクチルアンモニウム・メチルスルホン酸塩 ３５重量部 上記成分をメタノール中で３０分間撹拌し、スプレード
ライヤーにて乾燥した後、ピンミルで解砕し、正帯電処
理シリカ２を得た。この正帯電処理シリカ２のＢＥＴ比
表面積は２４５ｍ² ／ｇであった。

【００３８】（４）トナーの調製 実施例１ 正帯電赤色トナー粒子１ １０００重量部 疎水化処理シリカ（Ｒ９７２、日本アエロジル社製、 ０．６０重量部 ＢＥＴ比表面積１１０ｍ² ／ｇ） 正帯電処理シリカ１ １．０重量部 トナー粒子と外部添加剤とを上記の組成でヘンシェルミ
キサーを用い添加混合した。

【００３９】実施例２〜４ 比較例１〜６ 表１に示した組成で、実施例１と同様に外部添加剤をヘ
ンシェルミキサーを用い添加混合した。

【００４０】

【表１】

【００４１】（５）単色画像形成試験 実施例１、２、３および比較例１、２、３、４で得られ
たトナーをキャリア１と、また実施例４および比較例
５、６で得られたトナーをキャリア２と、それぞれ組み
合わせてトナー濃度８重量％でＶ型混合機により混合を
行い、二成分現像剤を得た。これらの二成分現像剤を図
１の装置のシアン現像機に適用して単色画像形成試験を
行った。感光体ベルトとしては、周長９００ｍｍのベル
ト状有機感光体を使用し、周速は１２０ｍｍ／ｓ、帯電
電位は−７５０Ｖとした。各露光手段としては、４００
ｄｐｉのＬＥＤを用いた。現像機の現像スリーブの直径
は１８ｍｍ、現像スリーブと感光体ドラムとの間隔は
０．６ｍｍ、スリーブ上の現像剤層の厚さは０．３５ｍ
ｍ、周速は２４０ｍｍ／ｓに設定され、現像剤が感光体
ドラムに接触しない状態で現像を行った。トナーが正帯
電性である実施例１、２、３および比較例１、２、３、
４では非露光部分を正転現像方式、トナーが負帯電性で
ある実施例４および比較例５、６では露光部分を現像す
る反転現像方式で画質評価を実施した。プロセスの電位
条件は表２に示す通りであった。

【００４２】

【表２】

【００４３】以上のようにして、サンプルを評価した結
果を表３に示す。なお、評価の判定基準は以下の通りで
ある。 単色画像濃度再現性：画像濃度はＸ−Ｒｉｔｅ４０４
（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で測定した。○は初期画質におい
ては測定値が１．２以上、１００００枚維持性テストに
おいては測定値変動幅が０．３未満のものを示し、×は
初期画質においては 測定値が１．２未満、１００００
枚維持性テストにおいては測定地変動幅が０．３以上の
ものを示す。 単色画像劣化 ：○はカブリおよびトナークラウド
が発生しなかったもの、×はカブリおよびトナークラウ
ドともに発生したものを示す。 二次障害 ：○は１００００枚評価終了後の感
光体上に外添剤の付着がないもの、×は外添剤の付着が
あり画質欠陥となったものを示す。

【００４４】

【表３】

【００４５】

【発明の効果】本発明の静電荷像現像用トナーを用いる
二成分現像剤は、上記の構成を有するから、潜像担持体
に対して非接触状態で現像を行うときの磁気ブラシ層を
安定に保持することができ、画像濃度の低下や濃度ムラ
などの画質欠陥のない高画質の画像を得ることが可能で
ある。また、経時・環境安定性に優れ、多色重ね合わせ
現像に適用する時にも、像乱れや混色のない優れたカラ
ー画像を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の画像形成方法を実施するための画像
形成装置の概略構成図である。

【符号の説明】 １…感光体ベルト、２…第１のスコロトロン、３…第１
の露光手段、４…イエロー現像機、５…第２のスコロト
ロン、６…第２の露光手段、７…マゼンタ現像機、８…
第３のスコロトロン、９…第３の露光手段、１０…シア
ン現像機、１１…第４のスコロトロン、１２…第４の露
光手段、１３…黒現像機、１４…転写コロトロン、１５
…転写材、１６…クリーナーブラシ、１７、１８および
１９…駆動用ロール。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー粒子と添加剤とからなる静電荷像
   現像用トナーにおいて、該添加剤が疎水化処理シリカと
   正帯電処理シリカを含有してなり、疎水化処理シリカの
   トナーに対する添加量およびＢＥＴ比表面積、正帯電処
   理シリカのトナーに対する添加量および正帯電処理シリ
   カのＢＥＴ比表面積、およびトナー粒子の体積平均粒子
   径が、下記式（１）の関係を満足することを特徴とする
   静電荷像現像用トナー。 １５０≦［Ｗｎ×（Ａｎ^1/2 ）＋Ｗｐ×（Ａｐ^1/2 ）］×ｄｔ≦５００ ・・・・・（１） ただし、 ３≦ｄｔ≦１５ ０．５≦Ｗｎ＋Ｗｐ≦２０ ５０≦Ａｎ≦３５０ ５０≦Ａｐ≦３５０ （ここで、Ｗｎは疎水化処理シリカのトナーに対する添
   加量（重量％）、Ａｎは疎水化処理シリカのＢＥＴ比表
   面積（ｍ² ／ｇ）、Ｗｐは正帯電処理シリカのトナーに
   対する添加量（重量％）、Ａｐは正帯電処理シリカのＢ
   ＥＴ比表面積（ｍ² ／ｇ）、ｄｔはトナー粒子の体積平
   均粒子径（μｍ）を表わす。）
2. 【請求項２】 トナー粒子と添加剤からなる静電荷像現
   像用トナーと、キャリアとからなる静電荷像現像用現像
   剤において、該添加剤が疎水化処理シリカおよび正帯電
   処理シリカを含有してなり、疎水化処理シリカのトナー
   に対する添加量およびＢＥＴ比表面積、正帯電処理シリ
   カのトナーに対する添加量および正帯電処理シリカのＢ
   ＥＴ比表面積、およびトナー粒子の体積平均粒子径が、
   下記式（１）の関係を満足することを特徴とする静電荷
   像現像用現像剤。 １５０≦［Ｗｎ×（Ａｎ^1/2 ）＋Ｗｐ×（Ａｐ^1/2 ）］×ｄｔ≦５００ ・・・・・（１） ただし、 ３≦ｄｔ≦１５ ０．５≦Ｗｎ＋Ｗｐ≦２０ ５０≦Ａｎ≦３５０ ５０≦Ａｐ≦３５０ （ここで、Ｗｎは疎水化処理シリカのトナーに対する添
   加量（重量％）、Ａｎは疎水化処理シリカのＢＥＴ比表
   面積（ｍ² ／ｇ）、Ｗｐは正帯電処理シリカのトナーに
   対する添加量（重量％）、Ａｐは正帯電処理シリカのＢ
   ＥＴ比表面積（ｍ² ／ｇ）、ｄｔはトナー粒子の体積平
   均粒子径（μｍ）を表わす。）
3. 【請求項３】 静電潜像保持体上に静電潜像を形成する
   潜像形成工程、該静電潜像を静電潜像担持体に対向して
   設けられた現像剤搬送担体上の現像剤により現像する現
   像工程、および形成されたトナー像を転写材上に転写す
   る転写工程を有する画像形成方法において、該現像工程
   が、現像剤搬送担体上の現像剤を静電潜像担持体に対し
   て非接触に担持し、交番電界によりトナーを飛翔させて
   現像することよりなり、かつ該現像剤として、トナー粒
   子と添加剤とからなる静電荷像現像用トナーおよびキャ
   リアからなり、該添加剤が疎水化処理シリカおよび正帯
   電処理シリカを含有し、疎水化処理シリカのトナーに対
   する添加量およびＢＥＴ比表面積、正帯電処理シリカの
   トナーに対する添加量および正帯電処理シリカのＢＥＴ
   比表面積、およびトナー粒子の体積平均粒子径が、下記
   式（１）の関係を満足するものを使用することを特徴と
   する画像形成方法。 １５０≦［Ｗｎ×（Ａｎ^1/2 ）＋Ｗｐ×（Ａｐ^1/2 ）］×ｄｔ≦５００ ・・・・・（１） ただし、 ３≦ｄｔ≦１５ ０．５≦Ｗｎ＋Ｗｐ≦２０ ５０≦Ａｎ≦３５０ ５０≦Ａｐ≦３５０ （ここで、Ｗｎは疎水化処理シリカのトナーに対する添
   加量（重量％）、Ａｎは疎水化処理シリカのＢＥＴ比表
   面積（ｍ² ／ｇ）、Ｗｐは正帯電処理シリカのトナーに
   対する添加量（重量％）、Ａｐは正帯電処理シリカのＢ
   ＥＴ比表面積（ｍ ² ／ｇ）、ｄｔはトナー粒子の体積平
   均粒子径（μｍ）を表わす。）