JPH0862887A

JPH0862887A - 静電荷像現像用トナー及び画像形成方法

Info

Publication number: JPH0862887A
Application number: JP6200996A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamane; 健二山根; Kensuke Endo; 研介遠藤; Yuji Marukawa; 雄二丸川
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1994-08-25
Filing date: 1994-08-25
Publication date: 1996-03-08

Abstract

(57)【要約】【目的】長期間繰り返しの複写においても、高現像性
と高流動性を維持し、常に高濃度で且つ、かぶり及びト
ナー飛散の無い良好な画像が得られるトナーを提供す
る。【構成】少なくとも樹脂と着色剤からなる着色粒子
に、流動化剤と水熱合成法によって生成された強誘電体
微粉末を添加した静電荷像現像用トナー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンター等
の画像形成法として用いられる静電荷像現像に用いられ
るトナーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法の一代表例を示せば、光導電
性感光体上に、帯電、露光により静電荷像を形成し、こ
の静電荷像をトナーを含む現像剤によって現像してトナ
ー像を形成し、次いでこのトナー像を転写材に転写後、
定着して可視定着画像形成を完了する。一方、転写材に
転写されず感光体上に残留したトナーは、ブレードなど
のクリーニング手段によりクリーニングされる。

【０００３】このような電子写真法に適用されるトナー
においては、高い流動性と所望の帯電性を繰り返し複写
後でも安定に維持されることが必要とされている。特に
流動性については従来疎水化処理されたシリカ微粉末を
添加することにより高流動性を得ているが、繰り返し複
写することにより、シリカ微粉末はトナー表面上に埋没
し、流動性が不十分となり、摩擦帯電量の低下、転写率
の低下、キャリアへのトナー汚染の増加につながり、結
果的に複写画像の画質が低下する。

【０００４】この問題を解決する方法として特開昭57-1
79866号、特開昭60-136752号、特開昭63-271471号、特
開平1-124867号、及び特開平2-79053号などに記載され
てるごとく、流動化剤であるシリカ微粉末とより粒径の
大きい無機微粉末を添加することが提案されている。こ
れは該無機微粉末のスペーサー効果により、繰り返しの
複写においてもシリカ微粉末の埋没を防止したり、転写
率の向上およびキャリア汚染の防止につながる。しかし
添加するこれら無機微粉末は粉砕法や焼結法により生成
されているために、粒度分布が広く、形状も不揃いで、
かつ凝集体で存在しているものがほとんどである。この
ため着色粒子に添加した場合、着色粒子上での存在状態
も、個々の着色粒子によって大きく異なり、且つ凝集体
は着色粒子から遊離して存在している。よって、スペー
サー効果が着色粒子によって異なり、さらに不十分であ
るため、繰り返し複写における複写画像の画質が著しく
低下する。すなわち画像濃度が低下したり、かぶりやト
ナー飛散を引き起こしたりする。

【０００５】一方、高現像性を得る手段として、特開昭
59-17560号、特開昭60-93454号において提案されている
ごとく、現像剤に強誘電体微粉末を添加する方法が知ら
れている。この方法においても強誘電体微粉末は、粉砕
法や焼結法により生成されているために粒度分布が広
く、ほとんどが凝集体で存在しているため、十分な画像
濃度が得られないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発目の目的は、繰り
返しの複写においても、高現像性と高流動性を維持し、
常に高濃度で且つ、かぶり及びトナー飛散の無い良好な
画像が得られるトナーを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記構
成によって達成される。

【０００８】（１）少なくとも樹脂と着色剤からなる
着色粒子に、流動化剤と水熱合成法によって生成された
強誘電体微粉末を添加することを特徴とする静電荷像現
像用トナー。

【０００９】（２）少なくとも樹脂と磁性体粒子から
なる着色粒子に、流動化剤と水熱合成法で生成された強
誘電体微粉末を添加することを特徴とする静電荷像現像
用トナー。

【００１０】（３）少なくとも樹脂と着色剤からなる
着色粒子に、流動化剤と水熱合成法によって生成された
強誘導体微粉末を添加した静電荷像現像用トナーを用
い、画像形成方法が２成分現像方式であり、トナーリサ
イクルシステムを有する画像形成装置にて画像形成する
ことを特徴とする画像形成方法。

【００１１】本発明では、水熱合成法によって生成され
た強誘電体微粉末を添加することによって、繰り返し複
写による疎水性シリカの埋没を防止したものである。

【００１２】本発明において水熱合成法とは、水熱条件
下で、溶液や固体の金属塩などの二種類以上の化合物が
関与して反応が進み、所望の化合物が合成される方法で
ある。

【００１３】水熱合成法によって得られた強誘電体微粉
末は、従来現像剤に使われてきた粉砕法や焼結法によっ
て得られた強誘電体微粉末に比べ粒度分布がシャープで
あり、凝集性が小さく、粒子の形状が立方体あるいは球
形でかつ揃っている。

【００１４】水熱合成法で得られた強誘電体微粉末を着
色粒子に添加した場合、分散性が良好であるため、それ
ぞれの着色粒子上での存在状態は均一であり、凝集する
こと無くほぼ一次粒子で存在している。

【００１５】よって現像器内で流動化剤（例えば疎水化
シリカ）に加わる機械的ストレスをまんべんなく軽減す
ることができ、いわゆるスペーサー効果を発揮すること
となり疎水化シリカ等の流動化剤の埋没を防止すること
ができる。よってトナーの流動性を保有し、繰り返し複
写においても維持することができ、常に安定した摩擦帯
電量が得られる。またそのスペーサー効果により、現像
された着色粒子と感光体の付着力を軽減し、転写率を向
上させたり、二成分現像剤として使用した場合、キャリ
ア表面へのトナー構成物の移行いわゆるスペントを軽減
したり、スペント物を研磨したりして、常にキャリア表
面を清浄な状態に維持でき、適切な摩擦帯電量が得られ
る。従って、繰り返しの複写においても、高現像性及び
高流動性を維持し、常に高濃度で且つかぶり及びトナー
飛散の無い画像を得ることができる。

【００１６】二成分現像剤として用いたときは、光導電
性感光体上の転写されずに残留したトナーをクリーニン
グ装置により回収し、回収したトナーを現像器又はトナ
ー補給装置に戻して再利用するトナーリサイクルシステ
ムを含む画像形成方法においても、特に好ましく作用す
る。

【００１７】本発明のトナーを用いた現像剤は特にトナ
ー粒子に機械的ストレスを著しく与える現像方法やトナ
ー粒子に十分な帯電性を付与しにくい現像法において、
その効果を発揮できる。

【００１８】たとえば磁性一成分現像剤として用いたと
きは、現像剤搬送体（現像スリーブ）上に形成した薄層
の磁性トナーにより光導電性感光体の静電潜像を現像す
る、いわゆる薄層現像方法を用いたとき好ましく作用す
る。

【００１９】次に、本発明に用いる強誘電体微粉末につ
いて説明する。

【００２０】水熱合成法四塩化チタンの水溶液にバリウム、ストロンチウム、カ
ルシウム、マグネシウムなどの金属の炭化物、塩化物、
硝酸塩のうち、いずれか１種類以上の化合物を溶解し水
酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムを加えて、オート
クレープ中で撹拌加熱を行う。この反応による生成物を
濾過し、水で洗浄した後、乾燥して微粉末を得る。四塩
化チタンの一部をペロブスカイト型複合化合物が形成さ
れる範囲内で、四塩化チタンの一部をジルコニウム、ニ
オブ、錫などの金属塩に置き換えてもよい。

【００２１】生成物の組成チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸
カルシウム、チタン酸マグネシウム、ニオブ酸カリウ
ム、タンタル酸ナトリウム、チタン酸鉛-ジルコン酸鉛
固溶体、クロム酸ストロンチウム-タンタル酸ストロン
チウム固溶体、チタン酸カリウム-チタン酸ストロンチ
ウム固溶体などがよく用いられる。チタン酸ストロンチ
ウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウムがより均
一でかつ球状あるいは立方体の形状粒子を生成する点で
特に好ましい。

【００２２】数平均一次粒子径走査型電子顕微鏡により観察し、画像解析により、数平
均粒子径を測定した。

【００２３】数平均一次粒子径は、0.01〜5.0μmが好ま
しく、より好ましくは、0.05〜2.0μmである。粒径が0.
01μm以下の場合は、高流動性は得られるものの繰り返
し複写にる機械的ストレスによりトナー中に埋没し、ス
ペーサー効果を失い、著しく画質が低下する。粒径が5.
0μm以上の場合は、トナー表面上に付着することができ
ず、現像剤中に遊離した状態で存在し、本発明の効果を
発揮することができない。

【００２４】添加量上記微粉末に疎水化処理を施しても良い。又、二種以上
の強誘電体微粉末を同時に添加し使用しても良い。

【００２５】添加量は着色粒子全量に対して0.01〜5.0
重量％が好ましく、より好ましくは0.05〜3.0重量％で
ある。添加量が0.01重量％以下の場合は本発明の効果が
発揮できない。一方5.0重量％以上の場合は着色粒子か
ら遊離し、本発明の効果が充分発揮できない。

【００２６】

【作用】本発明に用いられる外添剤や、現像法等をさら
に説明する。

【００２７】〔流動化剤〕本発明に用いられる流動化剤
としては、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化
チタン、酸化ジルコニウム、シリカ微粉末（ケイ酸微粉
末）などがある。

【００２８】それらのなかで特にシリカ微粉末が好まし
い。

【００２９】（シリカ微粉末）シリカ微粒子は、Si-O-S
i結合を有する微粒子であり、乾式法および湿式法で製
造されたもののいずれであってもよいが、乾式法で製造
されたものが好ましく、特に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粒子であることが好
ましい。また、シリカ微粒子としては、二酸化ケイ素
（シリカ）のほか、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸ナトリ
ウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸亜
鉛、ケイ酸マグネシウム等のケイ酸塩よりなる微粒子で
あってもよいが、SiO₂を85重量％以上含むものが好まし
い。

【００３０】（粒径）一次数平均粒子径は３nm〜２μ
m、特に５nm〜100nmの範囲のものが好ましい。３nm以下
の場合、現像器内で受ける機械的ストレスによりトナー
表面状に容易に埋没し、著しく流動性が低下する。２μ
m以上の場合、着色粒子に十分な流動性を初期より付与
することができない。

【００３１】一次数平均粒子は、シリカ微粉末を紫外線
硬化型包埋樹脂により包埋し、紫外線照射により硬化さ
せ、ミクロトームにより厚さ2000オングストロームの薄
片を作製した。そして透過型電子顕微鏡により観察し、
画像解析により、数平均粒子径を測定した。

【００３２】（添加量）添加量は着色粒子に対して0.1
〜５重量％であることが好ましく、特に、0.1〜２重量
％であることが好ましい。0.1重量％以下の場合、着色
粒子に十分な流動性を付与することができない。５重量
％以上の場合、シリカ微粉末の一部が着色粒子から遊離
した状態で存在し、その結果遊離したシリカ微粉末がキ
ャリアに付着転移したり、現像スリーブ、現像スリーブ
よりの現像剤かき落としブレードなどに付着堆積し、現
像剤の摩擦帯電量が著しく低下する。

【００３３】（疎水化処理剤）チタンカップリング剤と
して、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネ
ート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、
イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネー
ト、ビス（ジオクチルパイロフォスフェート）オキシア
セテートチタネートなどがある。さらに、シランカップ
リング剤としては、γ-(2-アミノエチル)アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、γ-(2-アミノエチル)アミノプ
ロピルメチルジメトキシシラン、γ-メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルア
ミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸
塩、ヘキサンメチルジシラザン、メチルトリメトキシシ
ラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメト
キシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチル
トリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデ
シルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、o-メチルフェニルトリメトキシシラン、p-メチルフ
ェニルトリメトキシシランなどがあげられる。

【００３４】さらに、ポリシロキサンをアミノ変性した
シリコンオイルで処理したものも使用することができ
る。この例としては、ポリシロキサンに対してγ-(2-ア
ミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシランで
処理したものなどがあげられる。

【００３５】脂肪酸及びその金属塩としては、ウンデシ
ル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ドデシル酸、ミリス
チン酸、パルミチン酸、ペンタデシル酸、ステアリン
酸、ヘプタデシル酸、アラキン酸、モンタン酸、オレイ
ン酸、リノール酸、アラキドン酸などの長鎖脂肪酸があ
げられ、その金属塩としては亜鉛、鉄、マグネシウム、
アルミニウム、カルシウム、ナトリウム、リチウムなど
の金属との塩があげられる。

【００３６】これら化合物は、無機微粒子に対して重量
で１〜30重量％添加し被覆することが良く、好ましく
は、重量で３〜20重量％である。また、これらの材料を
組み合わせて使用することもできる。

【００３７】（疎水化処理法）疎水化処理剤を溶剤に溶
解した溶液中に、シリカ微粉末を分散した後、濾別もし
くはスプレードライ法により溶剤を除去し、次いで加熱
により硬化せしめる方法、あるいは、流動化ベット装置
を用いて、疎水化処理剤を溶剤に溶解した溶液をシリカ
微粉末にスプレー塗布し、次いで加熱乾燥させることに
より溶剤を除去して被膜を硬化させる方法、等を用いる
ことができる。

【００３８】〔現像剤の構成〕着色粒子（トナー）は結
着樹脂と着色剤と必要に応じて使用されるその他の添加
剤とを含有してなり、その平均粒径は体積平均粒径で通
常、１〜30μm、好ましくは５〜20μmである。

【００３９】着色粒子（トナー）を構成する結着樹脂と
しては特に限定されず、従来公知の種々の樹脂が用いら
れる。例えば、スチレン系樹脂・アクリル系樹脂・スチ
レン-アクリル系樹脂・ポリエステル樹脂・スチレン-ブ
タジエン系樹脂・エポキシ系樹脂等が挙げられる。

【００４０】着色粒子（トナー）を構成する着色剤とし
ても特に限定されず、従来公知の種々の材料が使用され
る。例えばカーボンブラック・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ライド・フタロシアニンブル
ー・マラカイトグリーンオクサレート・ローズベンガル
等が挙げられる。

【００４１】その他の添加剤としては例えばサリチル酸
誘導体・アゾ系金属錯体・ニグロシン系染料・四級アン
モニウム塩・トリフェニルメタン類等の荷電制御剤、ポ
リプロピレン・ポリエチレン等の低分子量ポリオレフィ
ン・カルナウバワックス等の定着性改良剤等が挙げられ
る。また、一成分磁性トナーを得る場合には着色粒子に
添加剤として磁性体粒子が含有される。磁性体粒子とし
ては数平均一次粒子径が0.1〜2.0μmのフェライトやマ
グネタイト等の磁性粒子が用いられる。磁性体粒子の添
加量は着色粒子中の20〜80重量％である。

【００４２】また、トナーには上記流動化剤以外に、ク
リーニング助剤として数平均粒径が0.1〜2.0μmのスチ
レン-アクリル樹脂微粒子やステアリン酸亜鉛の様な高
級脂肪酸金属塩を添加してもよい。

【００４３】本発明に於ける現像剤は、トナーとキャリ
アとを混合して、二成分現像剤として使用されるか、あ
るいは磁性トナーである場合は当該磁性トナーのみによ
り一成分現像剤として使用される。さらに、上記トナー
のみで非磁性一成分現像剤として使用しても良い。

【００４４】二成分現像剤を構成するキャリアとしては
鉄・フェライト等の磁性材料粒子のみで構成される非被
覆キャリア、磁性材料粒子表面をフッ素樹脂・シリコン
樹脂・スチレン系樹脂・アクリル系樹脂・スチレン-ア
クリル系樹脂・ポリエステル樹脂・エチレン系樹脂・ロ
ジン変性樹脂・ポリアミド樹脂等によって被覆した樹脂
被覆キャリアあるいは、樹脂と磁性粉とを混合して得ら
れる樹脂分散型キャリアのいずれを使用してもよい。こ
のキャリアの平均粒径は体積平均粒径で30〜150μmが好
ましい。

【００４５】〔現像法〕（一成分現像法(薄層現像法)）次に、本発明に望ましく
用いられる薄層の現像剤層により現像する画像形成方法
について説明する。

【００４６】下記現像剤を用い、現像剤搬送体（現像ス
リーブ）上に薄層の現像剤層を形成し、この薄層の現像
剤層により感光体上の静電潜像を現像する。

【００４７】現像剤層の厚さは、現像領域において、20
00μm以下であることが好ましく、さらには1000μm以下
であることが好ましく、特に10〜500μm程度が好まし
い。

【００４８】現像に際しては、スリーブに交流バイアス
電圧を印加して、現像領域に振動電界を作用させること
が好ましい。

【００４９】現像領域における感光体と現像スリーブと
の間隙Dsdは、50〜2000μm程度が好ましい。

【００５０】薄層の現像剤層を現像領域に搬入するため
の現像スリーブは特に限定する必要はないが、磁性トナ
ーの場合は、スリーブ内に複数の磁性を有する磁気ロー
ルを備えた構造のものが用いられる。スリーブ上に薄層
の現像剤層を形成する手段として特に限定されないが、
例えばスリーブの表面に規制ブレードの先端を近接配置
する手段、弾性板をスリーブの表面に弾性的に圧接配置
する手段、円柱棒状の金属体あるいは弾性体をスリーブ
の表面に接触配置する手段等を用いることができる。な
お、弾性板を用いる場合は、その先端がスリーブの回転
方向の上流側を向くように現像スリーブに対し押圧され
ることが好ましい。

【００５１】前記の如くスリーブ上に担持させる現像層
を薄層とすることにより、Dsdを十分に小さくすること
ができ、そのため振動電界の形成に必要なバイアス電圧
を低くすることができ、従ってトナー飛散が軽減される
と共に、現像スリーブの表面からのバイアス電圧に基づ
くリーク放電等の発生が防止される利点がある。また、
Dsdを小さくすることにより、感光体上に形成された静
電潜像により現像領域に形成される電界強度が大きくな
り、その結果、階調の微妙な変化や細かなパターンをも
良好に現像することが可能となる。

【００５２】スリーブとしては、従来周知の材質、例え
ばアルミニウム，ステンレス，銅，黄銅等の非磁性金
属、あるいは上記材質のスリーブ表面トナーを所望の極
性に摩擦帯電させるため、樹脂等を被覆したものを用い
てもよい。例えばトナーを負極性に帯電する場合、フェ
ノール樹脂，エポキシ樹脂，メラミン樹脂，ポリアミド
樹脂，ポリカーボネート樹脂等のものが用いられる。ま
たトナーを正極性に帯電する場合、ポリエステル樹脂，
塩化ビニル樹脂，ポリ弗化ビニリデン樹脂等が挙げられ
る。

【００５３】非金属材質としては、ウレタンゴム，シリ
コーンゴムやNBRなどのゴム状スリーブあるいは、上記
材質にカーボングラファイト，金属又は金属酸化物微粉
末等の導電性微粉末を含有させる等の導電性処理を行っ
たものを用いてもよい。

【００５４】薄層形成部材としては、エチレンプロピレ
ンゴム，弗素ゴム，ウレタンゴム，シリコーンゴム，ポ
リクロルブタジエンゴム，スチレンブタジエンゴム，NB
R等の弾性部材や磁性又は非磁性の金属たとえば燐青
銅，鉄，ニッケル，アルミニウム，銅，黄銅等の金属製
薄板などが用いられる。

【００５５】次に、本発明の代表的な２成分現像の画像
形成方法について説明する。

【００５６】本発明の画像形成方法においては、上記キ
ャリアとトナーからなる二成分現像剤を用い、転写され
ずに感光体上に残存したトナーをクリーニング装置によ
り回収し、回収したトナーを現像器またはトナー補給装
置に戻して再利用するトナーリサイクルシステムを採用
して画像を形成することが出来る。

【００５７】図１は、本発明の画像形成方法に適用でき
る画像形成装置の一例を示す。20は感光体であり、この
感光体20は回転ドラム状の形態を有している。

【００５８】感光体20の周囲にはその回転方向上流側か
ら下流側に向かって、順に、帯電器21、露光光学系22、
現像器23、転写器25、分離器26、ブレード式クリーニン
グ器27が配置されている。28は熱ローラ定着器、29はク
リーニングブレードである。

【００５９】この画像形成装置においては、帯電器21に
より感光体20の表面が一様な電位に帯電され、次いで露
光光学系22により像露光されて感光体20の表面に原稿に
対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像
器23内に収容された現像剤により現像されて原稿に対応
したトナー像が形成される。このトナー像は転写器25に
より転写材Ｐに転写され、熱ローラ定着器28により加熱
定着されて定着画像が形成される。

【００６０】転写器25を通過した感光体20は、ブレード
式クリーニング器27によりその表面が摺擦されて残留ト
ナーが掻き取られてもとの清浄な表面とされ、再び帯電
器21による帯電工程に付されて次の画像の形成に供され
る。

【００６１】クリーニングにより回収されたトナーは詳
細は後述するトナーのリサイクルシステムにより再び現
像器23内に戻されて再使用に供される。

【００６２】〔トナーリサイクルシステム〕トナーのリ
サイクルシステムの具体例を図２および図３に示す。

【００６３】図２に示した例において、30は回収ドラム
であり、この回収ドラム30は、ドラム状の感光体（図示
せず）の一端側において隔壁（図示せず）を介して当該
感光体と同軸的に軸支され、この回収ドラム30の内部に
はその外周に沿って複数の磁石31が固定して設けられ、
この回収ドラム30の外周には搬送ベルト32が懸架されて
いる。

【００６４】33はクリーニング機構であり、このクリー
ニング機構33は感光体のクリーニング領域に対向しかつ
回収ドラム30にも対向するよう伸びている。このクリー
ニング機構33においては、感光体に残留したトナーが例
えばブレードなどにより掻き取られて補集されるととも
に、この補集されたトナーが内部に設けたスクリューコ
ンベア34により出口35側に供給される。

【００６５】36は現像機構であり、この現像機構36は、
感光体の現像領域に対向しかつ回収ドラム30にも対向す
るよう配置された回転ドラム状の磁気ブラシ機構37と、
現像剤撹拌機構38と、回収されたトナーを受け入れてこ
れを現像機構36内に分配するトナー受入れ分配機構39と
を有してなり、前記搬送ベルト32は、回収ドラム30と磁
気ブラシ機構37との間隙を通過した後、回収ドラム20と
クリーニング機構33の出口35との間隙を経由して現像機
構36のトナー受入れ分配機構39に至るよう、回収ドラム
30とローラ40，41とに懸架されている。37ａは回転スリ
ーブ、37ｂは磁石である。

【００６６】この例においては、搬送ベルト32が移動さ
れると、当該搬送ベルト32が回収ドラム30と磁気ブラシ
機構37との間隙を通過するときに、磁気ブラシ機構37に
より当該搬送ベルト32上に現像剤の磁気ブラシが形成さ
れ、この磁気ブラシが搬送ベルト32の移動に伴ってクリ
ーニング機構33に移送されると、クリーニング機構３３
によって感光体から補集されてスクリューコンベア３４
により出口35側に供給されたトナーは、搬送ベルト32上
の磁気ブラシに拾い上げられ、そして搬送ベルト32の移
動により磁気ブラシに拾い上げられたトナーがトナー受
入れ分配機構39に搬送され、ここで当該トナーが現像機
構36内に収納され、回収されたトナーが再び感光体上の
潜像の現像に供される。

【００６７】図３に示した例においては、51は現像機
構、52はクリーニング機構、53はトナー受入れ分配機
構、54は磁気ブラシ機構、55は感光体、56はスクリュー
コンベア、57は第１スクリュー、58は第２スクリューで
あり、この例の装置は、第１スクリュー57と第２スクリ
ュー58とによりスクリューコンベア56よりのトナーをト
ナー受入れ分配機構53に供給するようにしたものであ
る。すなわち第１スクリュー57および第２スクリュー58
は、それぞれ内部に回転軸とこの回転軸に沿ってスパイ
ラル状に設けた羽根を有してなり、第１スクリュー57に
おいては、スクリューコンベア56により送られたトナー
が回転軸の回転に伴って羽根により順次押上げられて第
２スクリュー58に送られ、この第２スクリュー58におい
ては、第１スクリュー57と同様の原理で水平方向にトナ
ーが順次送られてトナー受入れ分配機構53に供給され、
回収されたトナーが再び感光体55上の潜像の現像に供さ
れる。

【００６８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明の態様はこれに限定されない。

【００６９】（強誘電体微粉末の製造）＜強誘電体微粉末Ａ＞塩化チタン100ｇ／ｌ（TiCl₄）水
溶液300mlにTiと同当量の炭酸バリウム（BaCO₃）を溶解
し、窒素雰囲気下で溶液中の塩素イオンと同等量の水酸
化ナトリウム（NaOH）を加え、オートクレープ中で140
℃、5時間撹拌加熱した。生成物を濾過、洗浄、乾燥し
てチタン酸バリウム微粉末を得た。走査型電子顕微鏡で
観察したところ、数平均粒子径0.5μmで球形の均一な粒
子であった。

【００７０】＜強誘電体微粉末Ｂ＞塩化チタン100ｇ／
ｌ（TiCl₄）水溶液300mlにTiと同当量の炭酸ストロンチ
ウム（SrCO₃）を溶解し、窒素雰囲気下で溶液中の塩素
イオンと同等量の水酸化カリウム（KOH）を加え、オー
トクレープ中で170℃、3時間撹拌加熱した。生成物を濾
過、洗浄、乾燥してチタン酸ストロンチウムを得た。走
査型電子顕微鏡で観察したところ、数平均粒子径0.1μm
で球形の均一な粒子を得た。

【００７１】＜強誘電体微粉末Ｃ＞炭酸ストロンチウム
（SrCO₃）600ｇと酸化チタン（TiO₂）320ｇをボールミ
ルにて、６時間湿式混合した後濾過、乾燥した。この混
合物を５kg／cm²の圧力で成形し、1100℃で８時間焼結
させた。その後機械粉砕、分級しチタン酸ストロンチウ
ムの微粉末を得た（粉砕法）。走査型電子顕微鏡で観察
したところ、数平均粒子径0.5μmで、様々な形を持ち、
粒度分布が広い粉末であった。

【００７２】＜強誘電体微粉末Ｄ＞強誘電体微粉末Ｃを
900℃で加熱して表面近傍のみを溶融させ形状に丸みを
帯びさせたチタン酸ストロンチウム微粉末を得た（焼結
法）。走査型電子顕微鏡で観察したところ、数平均粒子
径0.5μmで、一様に丸みを帯びた不定形粒子であるが、
粒度分布が広く、凝集体が多い粉末であった。

【００７３】（実施例１）スチレン-アクリル共重合体1
00重量部と、カーボンブラック10重量部と、荷電制御剤
（サリチル酸誘導体）１重量部、ポリプロピレン３重量
部とを混合した後、溶融混練し、冷却後粉砕、分級し体
積平均粒径が9.0μmの着色粒子を得た。この着色粒子に
ヘキサメチルジシラザン（10重量％）を処理したシリカ
微粉末（二酸化珪素、数平均粒子径：12nm）0.6重量
％，と強誘電体微粉末Ａ：1.0重量％を添加し、高速撹
拌型混合機により混合しトナーを得た。

【００７４】フェライトコアにシリコーン樹脂をコーテ
ィングしてなる樹脂被覆キャリア（体積平均径60μm）1
00重量部とトナー６重量部を混合して本発明の二成分現
像剤Ｄ１を得た。

【００７５】（実施例２）実施例１において強誘電体微
粉末Ａの代わりに強誘電体微粉末Ｂを添加したことを除
いては同様に処理をし本発明の二成分現像剤Ｄ２を得
た。

【００７６】（実施例３）スチレン樹脂60重量部、スチ
レンーアクリル共重合体樹脂40重量部、カーボンブラッ
ク10重量部、荷電制御剤（アゾ系クロム錯体）２重量
部、ポリプロピレン５重量部とを混合した後、溶融混練
し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径が10.0μmの着色
粒子を得た。この着色粒子にオクチルトリメトキシシラ
ン（５重量％）で処理したシリカ微粉末（二酸化珪素、
数平均粒子径：８nm）1.0重量％，と強誘電体微粉末
Ａ：0.7重量％を添加し、高速撹拌型混合機により混合
しトナーを得た。

【００７７】このトナーをそのまま用い本発明の非磁性
一成分現像剤ＭＯ１とした。

【００７８】（実施例４）実施例３において強誘電体微
粉末Ａの代わりに強誘電体微粉末Ｂを添加したことを除
いては同様に処理をし本発明の非磁性一成分現像剤ＭＯ
２とした。

【００７９】（実施例５）ポリエステル樹脂60重量部、
マグネタイト35重量部、荷電制御剤（アゾ系クロム錯
体）１重量部、ポリエチレン３重量部とを混合した後、
溶融混練し、冷却後粉砕、分級し体積平均粒径が8.0μm
の着色粒子を得た。この着色粒子にトリメチルシロキサ
ンで処理したシリカ微粉末（数平均粒子径：８nm）0.4
重量％と強誘電体微粉末Ａ：1.5重量％を添加し、高速
撹拌型混合機により混合しトナーを得た。このトナーを
そのまま用い本発明の磁性一成分現像剤ＭＡ１とした。

【００８０】（実施例６）実施例５において強誘電体微
粉末Ａの代わりに強誘電体微粉末Ｂを添加したことを除
いては同様に処理をし本発明の磁性一成分現像剤ＭＡ２
とした。

【００８１】（比較例１）実施例１において強誘電体微
粉末Ａの代わりに強誘電体微粉末Ｃを添加したことを除
いては同様に処理をし比較用二成分現像剤Ｄ３を得た。

【００８２】（比較例２）実施例２において強誘電体微
粉末Ｂの代わりに強誘電体微粉末Ｄを添加したことを除
いては同様に処理をし比較用二成分現像剤Ｄ４を得た。

【００８３】（比較例３）実施例３において強誘電体微
粉末Ａの代わりに強誘電体微粉末Ｄを添加したことを除
いては同様に処理をし比較用非磁性一成分現像剤ＭＯ３
を得た。

【００８４】（比較例４）実施例４において強誘電体微
粉末Ｂの代わりに強誘電体微粉末Ｃを添加したことを除
いては同様に処理をし比較用非磁性一成分現像剤ＭＯ４
を得た。

【００８５】（比較例５）実施例５において強誘電体微
粉末Ａの代わりに強誘電体微粉末Ｃを添加したことを除
いては同様に処理をし比較用磁性一成分現像剤ＭＡ３を
得た。

【００８６】（比較例６）実施例６において強誘電体微
粉末Ｂの代わりに強誘電体微粉末Ｄを添加したことを除
いては同様に処理をし比較用磁性一成分現像剤ＭＡ４を
得た。

【００８７】（実写評価）＜二成分現像剤及びテスト機＞電子写真複写機［Konica
U-BIX3035」（コニカ(株)社製）に、正帯電性有機感光
体と転写されずに感光体上に残存したトナーをクリーニ
ング装置により回収し、回収したトナーを現像器に戻し
て再使用するトナーリサイクルシステムを装備した改造
機において、５万コピーにわたる実写テスト（環境条
件：温度20℃、湿度55％）を行い下記の項目について評
価した。

【００８８】＜評価方法＞摩擦帯電量現像器内の現像剤を採取し、ブローオフ帯電量測定装置
TB-200（東芝ケミカル製）により測定した。単位は(μC
/g)で示してある。

【００８９】画像濃度マスベク濃度計（RD-918）によりコピー画像およびプリ
ント画像のベタ黒部分の絶体反射濃度を４点測定し平均
値を示した。

【００９０】かぶりサクラデンシトメーター（コニカ(株)社製）により、転
写紙の白地部分（反射濃度0.0）に対応するコピー画像
またはプリント画像の白地部分の相対濃度を測定した。
0.01未満は問題ないレベルであり、一方、0.01以上は実
用上問題のあるレベルである。

【００９１】スペント現像剤から界面活性剤を用いてキャリアのみを分離し、
乾燥後、そのキャリア3.0ｇを100mlのメチルエチルケト
ン中に入れ、スペント物を溶かし、その溶液の500nmに
おける透過率を分光光度計（330型日立自記分光光度
計）により測定し、その値をスペント量（キャリア汚染
度）とした。スペント物がない場合は分光透過率100％
であり、スペントの増加により値は小さくなる。100〜9
0％の場合を「○」、90〜70％の場合を「△」、70％以
下の場合現像剤の帯電量が著しく低下し、トナー飛散、
かぶりを発生するので「×」とした。

【００９２】外添剤の存在状態の観察実写評価後の現像器内のトナーを採取し、走査型電子顕
微鏡により、シリカ微粉末の存在状態を観察した。実写
評価前のトナーと比較して、０〜30％のシリカ微粉末が
トナー表面上に埋没した場合は「○」、30〜70％埋没し
た場合は「△」、70〜100％埋没した場合は「×」とし
た。

【００９３】流動性実写評価後の現像器内のトナーを採取し、川北式静かさ
密度計H-2000型（セイシン企業製）により測定した。

【００９４】単位はｇ／cm³で示してある。

【００９５】上記評価方法〜についての結果を示
す。

【００９６】

【表１】

【００９７】本発明用現像剤Ｄ１及びＤ２は５万回にわ
たる実写評価においても、現像剤の摩擦帯電量は安定に
推移し、高濃度でかぶりの無い良好な画像が得られた。
５万コピー後の現像器内のトナー表面上に存在する外添
剤を観察したところ、シリカ微粉末は埋没せずに存在
し、強誘電体微粉末は、各着色粒子上に均一に存在して
いた。比較用現像剤Ｄ３及びＤ４は繰り返し複写によっ
て、摩擦帯電量が低下し、複写画像上にかぶりが発生し
た。また画像濃度も低下した。外添剤存在状態を観察し
たところ、比較用現像剤Ｄ３は、シリカ微粉末のほとん
どが埋没しており、強誘電体微粉末についても、着色粒
子毎に存在個数がバラバラであった。

【００９８】比較用現像剤Ｄ４についても、シリカ微粉
末のほとんどが埋没しており、強誘電体微粉末も、凝集
体が多く、遊離した状態で存在していた。

【００９９】＜非磁性一成分現像剤＞レーザープリンタ
ーLP-3110（コニカ(株)社製）を改造して、現像スリー
ブとして直径18mmのシリコンゴムローラーで形成された
弾性スリーブを使用し、ウレタンゴムで形成されたトナ
ー層規制部材を現像スリーブ表面に接触させてトナー層
を規制した。また感光体と現像スリーブ表面は接触して
おり、ニップ幅が約２mmとなるように接触している。感
光体は積層型有機感光体を使用し、現像条件は感光体表
面電位を−550Ｖとし、ＤＣバイアスを−450Ｖとして反
転現像で現像した。温度25℃、湿度55％環境下で５万プ
リントにわたる実写テストをおこない、以下の項目につ
いて評価した。

【０１００】画像濃度かぶり外添剤の存在状態の観察流動性

【０１０１】

【表２】

【０１０２】本発明用現像剤ＭＯ１及びＭＯ２は５万回
にわたる実写評価においても、現像剤の流動性は安定に
推移し、高濃度でかぶりの無い良好な画質が得られた。
５万プリント後の現像器内のトナー表面上に存在する外
添剤を観察したところ、シリカ微粉末は埋没せずに存在
し、強誘電体微粉末は、各着色粒子上に均一に存在して
いた。比較用現像剤ＭＯ３及びＭＯ４は繰り返しプリン
トによって、流動性が著しく低下し、その結果画像濃度
が低下し、かぶりが発生した。外添剤の存在状態はＭＯ
３及びＭＯ４ともに、シリカ微粉末は、ほとんど埋没し
ていた。強誘電体微粉末は着色粒子毎に存在個数や粒
径、形状が異なり、ＭＯ４については、凝集粒子も多く
存在した。

【０１０３】＜磁性一成分現像剤＞レーザープリンター
LP-3015（コニカ(株)社製）を改造して、Ａ４縦送りで
の印字速度を20枚／分とし、６極の固定磁石を内蔵した
直径25mmのステンレス製の現像スリーブを有し、現像領
域間隙：Dsd＝0.2mmとし、現像領域におけるスリーブ上
のトナー層を0.15mmとした非接触現像方式とした。規制
部材として磁性ブレードを用い、感光体はセレン感光体
を使用して現像部電位を500Ｖとし、現像バイアスをピ
ーク〜ピークで50〜550Ｖで周波数２kHzのＡＣバイアス
および250ＶのＤＣバイアスを印加した。

【０１０４】温度25℃、湿度55％環境下で５万プリント
にわたる実写テストをおこない、以下の項目について評
価した。

【０１０５】画像濃度かぶり外添剤の存在状態確認流動性

【０１０６】

【表３】

【０１０７】本発明用現像剤ＭＡ１及びＭＡ２は５万回
にわたる実写評価においても、現像剤の流動性は安定に
推移し、高濃度でかぶりの無い良好な画質が得られた。
５万プリント後の現像器内のトナー表面上に存在する外
添剤を観察したところ、シリカ微粉末は埋没せずに存在
し、強誘電体微粉末は、各着色粒子上に均一に存在して
いた。比較用現像剤ＭＡ３及びＭＡ４は繰り返しプリン
トによって、流動性が著しく低下し、その結果画像濃度
が低下し、かぶりが発生した。外添剤の存在状態はＭＯ
３及びＭＯ４ともに、シリカ微粉末は、ほとんど埋没し
ていた。

【０１０８】

【発明の効果】本発明により、繰り返しの複写において
も、高現像性と高流動性を維持し、常に高濃度で且つ、
かぶり及びトナー飛散の無い良好な画像が得られるトナ
ーを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一例の概要図。

【図２】本発明のトナーリサイクルシステムの一例の概
要図。

【図３】本発明のトナーリサイクルシステムの他の一例
の概略図。

【符号の説明】

21 帯電器 22 露光光学系 23 現像器 25 転写器 26 分離器 27 ブレード式クリーニング器 28 熱ローラ定着器 29 クリーニングブレード 30 回収ドラム 31 磁石 32 搬送ベルト 33 クリーニング機構 34 スクリューコンベア 35 出口 36 現像機構 37 磁気ブラシ機構 37ａ回転スリーブ 37ｂ磁石 38 現像剤撹拌機構 39 トナー受入れ分配機構 40，41 ローラ 51 現像機構 52 クリーニング機構 53 トナー受入れ分配機構 54 磁気ブラシ機構 55 感光体 56 スクリューコンベア 57 第１スクリュー 58 第２スクリュー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも樹脂と着色剤からなる着色粒
子に、流動化剤と水熱合成法によって生成された強誘電
体微粉末を添加することを特徴とする静電荷像現像用ト
ナー。
【請求項２】少なくとも樹脂と磁性体粒子からなる着
色粒子に、流動化剤と水熱合成法で生成された強誘電体
微粉末を添加することを特徴とする静電荷像現像用トナ
ー。
【請求項３】少なくとも樹脂と着色剤からなる着色粒
子に、流動化剤と水熱合成法によって生成された強誘電
体微粉末を添加した静電荷像現像用トナーを用い、画像
形成方法が２成分現像方式であり、トナーリサイクルシ
ステムを有する画像形成装置にて画像形成することを特
徴とする画像形成方法。