JPH09127724A

JPH09127724A - 静電潜像現像剤

Info

Publication number: JPH09127724A
Application number: JP30365695A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Igami; 淳伊神
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1995-10-27
Filing date: 1995-10-27
Publication date: 1997-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】静電潜像に従って感光体上に形成されたトナ
ー層を記録媒体に転写する際における転写効率を向上す
ることが可能であるとともに、高い流動性に基づき良好
な画像濃度を保持しつつ画像かぶりを少なくして見栄え
の良い画像を形成することが可能な静電潜像現像剤を提
供する。【解決手段】感光体１０上に形成された静電潜像をト
ナー２６により現像して記録媒体１８に画像を形成する
画像形成方法に使用される静電潜像現像剤において、前
記静電潜像現像剤には、金属塩にて表面処理され且つ平
均粒子径が０．１μｍ〜３．０μｍの範囲にあるポリマ
ー微粉体からなる転写効率向上剤が、トナー１００重量
部に対して１重量部以上表面にコートされたトナーが含
有され、トナーには疎水性シリカ微粉末からなる無機微
粉体が外添された構成を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光体上に形成さ
れた静電潜像をトナーにより現像して記録媒体に画像を
形成する画像形成方法に使用される静電潜像現像剤に係
り、特に、静電潜像に従って感光体上に形成されたトナ
ー層を記録媒体に転写する際における転写効率を向上す
ることが可能であるとともに、高い流動性に基づき良好
な画像濃度を保持しつつ画像かぶりを少なくして見栄え
の良い画像を形成することが可能な静電潜像現像剤に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、電子写真現像方式は、一般的
に１成分現像方式と２成分現像方式に大別される。１成
分現像方式は、感光体上に形成された静電潜像を現像す
るトナーだけから構成されており、一方、２成分現像方
式は、静電潜像を現像するトナーとトナーを効率よく帯
電させるためのキャリヤとから構成されている。

【０００３】ここに、２成分現像方式は、重量比でキャ
リヤ９５〜９８％、トナー２〜５％の混合比で構成され
るのが一般的である。このとき、トナーを非磁性のトナ
ーとしてキャリアに対する混合比を５％以上にすると、
非印字部にトナーのかぶりが生じて、画質を低下させる
結果となる。そこで、トナーを磁性トナーとして、トナ
ーの混合比率を高める方法が提案されており、１成分現
像方式と２成分現像方式の中間であるという事から１．
５成分現像方式とも呼ばれている。この１．５成分現像
方式では、キャリヤ３０〜８０％、トナー２０〜７０％
の混合比で現像剤が構成されている。

【０００４】このように、２成分現像剤や１．５成分現
像剤では、キャリアなどによりトナーの帯電の補助が行
われることから、トナー自体の電荷保持率は比較的低い
ものとなっている。従って、静電潜像に従って現像され
たトナーを記録媒体に転写する場合には、トナーと感光
体の間に必要以上の静電気力による引力、いわゆる鏡像
力が働かず、感光体上のトナーはほぼ完全に記録媒体に
転写され得る。これより、感光体から記録媒体へのトナ
ーの転写効率が良い２成分現像方式や１．５成分現像方
式では、画像形成装置における部材等の小型化を図るべ
く、トナーのクリーニング機構を廃止したクリーナーレ
ス機構を採用したり、クリーニング工程を簡略化するこ
とが可能である。

【０００５】前記した２成分現像方式や１．５成分現像
方式に対して、１成分現像方式においては、磁性トナー
と非磁性トナーを使用したタイプがあり、いずれのタイ
プにおいても感光体上の静電潜像にトナーを搬送するト
ナー担持体上に薄い現像剤層を形成するように構成され
ている。具体的には、１成分現像方式用トナーを使用し
た現像方式においては、静電潜像が形成された感光体へ
トナーを搬送するトナー担持ローラ表面にトナーの薄層
を形成させ、この薄層を感光体に接触させてトナーを静
電潜像へと導き現像するとともに、トナーを記録媒体に
転写する方法が採用されている。

【０００６】前記のような１成分現像方式におけるトナ
ーの帯電方法は、攪拌機の運転によるトナー粒子同士の
衝突、トナーの薄層形成時でのブレードなどとの接触等
によっておこなわれ、１成分現像方式用トナーの特質
上、キャリアなどによる帯電の補助は行われない。その
ためトナーには摩擦帯電された電荷を現像されるまで保
持する能力を要求されることとなるが、１成分現像方式
用トナーでは、この電荷保持能力が大きいことから、現
像されたトナーを記録媒体に転写する場合には、トナー
と感光体の間に必要以上の静電気力による引力、いわゆ
る鏡像力が作用し、トナーは記録媒体に転写されず感光
体上に残存してしまう。このように、トナーの記録媒体
への転写効率が悪いので、２成分現像剤や１．５成分現
像剤の場合のように画像形成装置をクリーナーレス機構
にしたり、また、クリーニング工程を簡略化することは
困難であった。

【０００７】そこで、１成分現像剤を使用する画像形成
装置にてクリーナーレス機構にしたり、また、クリーニ
ング工程を簡略化するには、トナーの電荷保持能力を下
げることが必要となるが、１成分現像剤の内非磁性１成
分現像方式のトナーは、磁性粉を含んでいないため、電
荷保持率は比較的高いものとなってクリーナーレス機構
等を採用することは難しい。かかる事情を勘案すれば、
トナーと感光体との間に発生する鏡像力を低減させるべ
く、結着樹脂が大半を占めるトナーに磁性粉など導電性
物質を含有させる磁性１成分現像方式が考えられる。し
かし、記録媒体上で可視化されたトナー像の定着性を考
慮すると、磁性粉の量を増やし結着樹脂の含有量を極端
に減らすことはできない。また、結着樹脂の体積抵抗
は、磁性粉の体積抵抗に比べ数段に高いため、トナーの
電荷保持能力には自ずと制限がついて回る。尚、結着樹
脂とは、トナーに含まれる様々な成分を結び付けるバイ
ンダーとしての役割を果たしており、定着時には熱融解
等をおこし記録媒体と結びつく役割を果たすものであ
る。

【０００８】これに対してトナー像の定着性を無視し、
トナーの電荷保持能力を極端に低くした場合には、現像
されたトナーが記録媒体に転写されるまでに保持すべき
帯電量は不十分なものとなってしまい、この結果、画像
形成されるべき部分の画像が記録媒体に転写されず画像
の外縁が縁取りされたような状態、いわゆる中抜け現象
が発生してしまう。また、場合によっては画像がほとん
ど転写されない状態も発生し得る。

【０００９】前記のような問題を解決する静電潜像現像
剤として、例えば、特開平４ー１７２３６４号公報、特
開平４ー２８０２５４号公報には、トナーに対してアク
リル系重合体微粉末と無機微粉体を所定の割合で添加し
た静電潜像現像剤が記載されている。かかる静電潜像現
像剤によれば、トナーのクリーニング不良を防止した
り、また、トナーが感光体上でフィルム化してしまうト
ナーフィルミング現象を回避することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平４ー１７２３６４号公報、特開平４ー２８０２５４
号公報に記載された静電潜像現像剤によっても、感光体
上のトナーを記録媒体に転写する際におけるトナーの転
写効率を向上することは困難なものであり、トナーの転
写効率の点ではまだまだ不十分なものである。

【００１１】そこで、本発明者は、トナーと転写率向上
剤として作用するアクリル系重合体微粉末との混合比率
に着目して種々検討を重ねた結果、トナー１００重量部
に対しアクリルポリマー系、ビニルポリマー系、スチレ
ンポリマー系などの重合体微粉末を１重量部位上外添し
た場合には、トナーの体積抵抗が外添前より低くなり、
電荷保持能力が小さくなることを見い出すとともに、前
記重合体微粉末が感光体上に薄層膜を形成してトナーと
感光体との間における鏡像力が弱められ、トナーが記録
媒体へ転写されやすくなって転写効率が向上することを
見い出した。

【００１２】しかし、その一方で、前記重合体微粉末を
転写率向上剤としてトナーに外添していくと、その外添
量の増加に比例してトナーの流動性が低下してしまうこ
とが判明した。このようにトナーの流動性が低下してし
まうと、画像形成の際に画像の濃度が薄くなってしま
い、この結果、見栄えの良い画像を形成することができ
ないという問題がある。

【００１３】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたものであり、静電潜像に従って感光体上に
形成されたトナー層を記録媒体に転写する際における転
写効率を向上することが可能であるとともに、高い流動
性に基づき良好な画像濃度を保持しつつ画像かぶりを少
なくして見栄えの良い画像を形成することが可能な静電
潜像現像剤を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに請求項１に係る静電潜像現像剤は、感光体上に形成
された静電潜像をトナーにより現像して記録媒体に画像
を形成する画像形成方法に使用される静電潜像現像剤に
おいて、前記静電潜像現像剤には、表面に転写効率向上
剤をコートしたトナーが含有され、トナーには無機微粉
体が外添された構成を有する。

【００１５】前記構成を有する請求項１の静電潜像現像
剤では、トナーの表面に転写率向上剤がコートされてお
り、このように表面処理された転写率向上剤は、トナー
の電荷保持力を低くする作用を行うとともに、トナーと
感光体との離型性を向上させる作用を行う。これによ
り、画像形成時に感光体上のトナーが記録媒体に転写さ
れる転写効率は格段に向上されるものである。また、無
機微粉体が含有されているので、トナーの流動性を向上
して画像濃度を一定以上に保持することが可能となる。

【００１６】また、請求項２に係る静電潜像現像剤は、
請求項１の静電潜像現像剤において、前記転写効率向上
剤は、トナー１００重量部に対して１重量部以上がトナ
ーの表面にコートされた構成を有する。トナー１００重
量部に対してトナーの表面にコートされる転写効率向上
剤の比率が１重量部以上であれば、転写効率を８０％以
上に向上することが可能であるが、転写効率向上剤の比
率が１重量部以下になると、転写効率が６０％程度に低
下して転写効率向上剤の効果が殆ど得られない。尚、転
写効率向上剤の比率は、トナー１００重量部に対して１
重量部〜１０重量部の範囲であることが望ましい。

【００１７】更に、請求項３に係る静電潜像現像剤は、
請求項１又は請求項２の静電潜像現像剤において、前記
転写効率向上剤はポリマー微粉体からなり、その表面が
金属塩で表面処理されるとともに平均粒子径が０．１μ
ｍ〜３．０μｍの範囲にある構成を有する。転写率向上
剤として金属塩で表面処理されたポリマー微粉体を使用
した場合には、金属塩が荷電制御剤としての作用を行
い、これによりトナーの帯電量分布をシャープにして、
画像形成部としての感光体上における静電潜像にトナー
を容易に付着することが可能となるとともに、非画像形
成部にはトナーが付着しないように制御することが可能
となって画像のかぶりを低減することが可能となる。ま
た、ポリマー微粉体の平均粒子径が０．１μｍ〜３．０
μｍの範囲にある場合には良好な転写効率が得られる
が、ポリマー微粉体の平均粒子径が０．１μｍ〜３．０
μｍの範囲を外れると、転写効率が低下してしまう。

【００１８】また、請求項４に係る静電潜像現像剤は、
請求項３の静電潜像現像剤において、前記ポリマー微粉
体は、アクリルポリマー微粉体、ビニルポリマー微粉
体、スチレンポリマー微粉体、これらの各ポリマー微粉
体を生成する際に使用されるモノマーを２種以上を共重
合させた共重合ポリマー微粉体、又は、前記各ポリマー
微粉体の２種以上を混合した混合物からなる構成を有す
る。これらの各ポリマー微粉体は、比較的容易且つ安価
に入手することが可能であり静電潜像現像剤に使用され
て好適なものである。

【００１９】更に、請求項５に係る静電潜像現像剤は、
請求項２の静電潜像現像剤において、前記無機微粉体
は、トナー１００重量部に対して０．３重量部以上外添
されたＢＥＴ比表面積５０〜３００ｍ²／ｇの疎水性シ
リカ微粉末である構成を有する。かかるＢＥＴ比表面積
５０〜３００ｍ²／ｇの疎水性シリカ微粉末は、特に、
静電潜像現像剤の流動性の低下を防止して一定の流動性
を保持するにつき好適なものである。尚、疎水性シリカ
微粉末は、トナー１００重量部に対して０．３重量部〜
１重量部の範囲で外添されるのが望ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る静電潜像現像
剤について、本発明を具体化して実施の形態に基づき説
明する。本実施の形態に係る静電潜像現像剤は、電子写
真方式、静電記録方式等の静電潜像を現像する画像形成
方法に適用されることになるが、先ず、その現像原理に
ついて静電潜像現像剤をレーザビームプリンタに使用し
て画像を形成する場合について図１に基づき説明する。
図１はレーザビームプリンタの要部を模式的に示す説明
図である。尚、以下において静電潜像現像剤をトナーと
呼称する。

【００２１】図１において、レーザビームプリンタは着
脱可能な現像器２を備えており、かかる現像器２は、ト
ナーの蓄積、帯電、現像、及び、転写を行う機能部を具
有している。具体的に現像器２は、アルミ導電筒に光導
電層を塗布した感光体１０の周りに配置され、その感光
体１０に表面電位を与える帯電ローラ１２と、画像情報
を提供するレーザスキャナ１４と、トナー２６を担持し
感光体上の静電潜像に搬送するためのトナー担持ローラ
１６と、そのトナー担持ローラ１６上のトナー２６を均
一な薄層に規制するブレード４と、トナー担持ローラ１
６にトナー２６を供給する供給ローラ８と、トナー貯留
部２８内に蓄えられているトナー２６を攪拌し流動性を
良好な状態に保っておくためのアジテータ６と、感光体
１０上に形成されたトナー２６の顕像を紙等の記録媒体
１８に転写する転写ローラ２０と、その転写ローラ２０
で転写されなかった感光体１０上のトナー２６を除去す
るクリーニングローラ２２と、及び、記録媒体１８上の
トナー像を熱溶融によって固定化する熱定着器２４（ヒ
ータを内蔵した一対のローラからなる）とから構成され
ている。

【００２２】本実施の形態に係るトナー２６は、前記現
像器２のトナー貯留部２８内に充填されており、アジテ
ータ６により攪拌されて供給ローラ８に接触されるよう
に構成されている。供給ローラ８には−４００ボルトの
バイアスがかけられており、トナー担持ローラ１６には
−３００ボルトのバイアスがかけられている。そのた
め、負に帯電したトナー２６は、供給ローラ８とトナー
担持ローラ１６の矢印方向の回転運動従い、供給ローラ
８からトナー担持ローラ１６に供給されブレード４によ
って薄層形成される。

【００２３】また、帯電ローラ１２においては、約１．
４ｋＶ程度の電圧が印加されて、感光体１０上に−９０
０〜−１０００Ｖ程度の表面電位を形成するようになっ
ている。なお、この帯電ローラ１２は、接触、非接触を
問わず、ローラ形状以外のものでの良く、例えばコロナ
放電で感光体１０に所定の表面電位を与えるスコロトロ
ン、感光体１０に接触して表面電位を与える半導電性の
ブラシ、ブレード等の部材を用いることができる。

【００２４】帯電ローラ１２によって表面電位を与えら
れた感光体１０には、電気信号に変換された画像情報が
レーザスキャナ１４から光信号として供給され、光導電
層の作用によって、感光体１０の光で露光された部分の
電位が低下して、電位分布の異なった静電潜像を形成す
る。なお、感光体に画像情報を光信号として供給する手
段は、レーザスキャナ以外にもＬＥＤ等が挙げられる。

【００２５】ブレード４により薄層形成され、トナー担
持ローラ１６により搬送されたトナー２６は、そのトナ
ー２６の薄層が感光体１０に接触して、感光体１０上に
形成された静電潜像にトナー２６だけが現像される。感
光体１０上の静電潜像は、帯電ローラ１２から与えられ
た表面電位が−９００〜−１０００Ｖである状態下にお
いて、レーザスキャナ１４による露光によって、その露
光された部分の電位がー５０Ｖに低下していることによ
り形成されている。一方、トナー担持ローラ１６にはバ
イアス電位として−３００Ｖの電位が与えられ、負に帯
電したトナー２６が感光体１０上の−５０Ｖの電位部分
に現像されることになる。なお、使用されるトナー２６
の帯電性は、本実施の形態では負帯電であるが、正帯電
であっても各部材に与える電位を逆極性にすれば適用で
きる。

【００２６】こうして感光体１０上に形成されたトナー
２６の顕像は、３マイクロアンペアに定電流制御され、
極性がプラスに制御された転写ローラ２０を用いて紙等
の記録媒体１８上に転写され、熱定着器２４によって記
録媒体１８上にトナー２６が定着せしめられ、目的とす
る記録画像を得ることができる。この熱定着器は、接
触、非接触を問わず、非接触方式であるスコロトロン等
による電界を利用したものや、ローラ、ブラシ、ブレー
ドなどで接触する方法がある。一方、記録媒体１８に転
写されず、感光体上に残ったトナー２６は、＋４００ボ
ルトのバイアスのかけられたクリーニングローラ２２を
介して回収される。

【００２７】次に、前記のように構成されたレーザビー
ムプリンタに使用されるトナー２６について詳細に説明
する。尚、本実施の形態に係るトナー２６は非磁性１成
分現像剤として構成されている。トナー２６は、基本的
に、結着樹脂、カーボンブラック、離型剤、及び、荷電
制御剤から構成される。

【００２８】ここに、結着樹脂はバインダとしての作用
を行うものであり、結着樹脂としては、例えば、ポリス
チレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ビニ
ル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリ
エーテル、ポリカーボネート、セルロース系樹脂、エポ
キシ系樹脂、ポリアミド及びこれら樹脂を形成するモノ
マーの共重合体を単体、または、複数種類混合して使用
できる。尚、本実施の形態では、マイナス系のトナーを
使用したため、末端の官能基にカルボキシル基を有し、
強度的にも堅いポリエステル樹脂が好適であった。

【００２９】また、カーボンブラックは着色剤として作
用し、かかるカーボンブラックとしては、例えば、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。また、これらのカーボンブラックは比表面積が小さ
く、吸油量の大きいものが好都合であり、具体的には比
表面積を吸油量で除したものが０．８以下のものが好ま
しい。特にファーネスブラックには前述した条件が当て
はまり好適である。

【００３０】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して使用することができ、
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。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。

【００３１】続いて、基本的に前記のような成分で構成
されるトナーに外添される転写率向上剤、無機微粉体に
ついて説明する。転写率向上剤は、後述するような方法
によりトナーの表面にコートされてマイクロカプセル化
されて存在し、この転写効率向上剤としては、アクリル
系モノマー、または、スチレン系モノマー、または、ビ
ニル系モノマー等から選ばれる１種または２種以上のモ
ノマーを添加し、完全ケン化ポリビニルアルコールを添
加した水に分散させた後、乳化重合させポリマー微粒子
とし、この懸濁液にギ酸、酢酸、またはプロピオン酸の
カルシウム、亜鉛、アルミニウム、コバルト、ニッケ
ル、クロム、マンガン、マグネシウムなどの特定の金属
塩を添加、融解し攪拌させた後、水を除去することによ
って得られたものが使用される。

【００３２】前記ポリマー微粒子の出発物としては、具
体的に次の各種モノマーが挙げられる。アクリル系モノ
マーとしては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）ア
クリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル及び、（メ
タ）アクリル酸ラウリルなどの（メタ）アクリル酸アル
キル；（メタ）アクリル酸２ーヒドロキシメチル及び、
（メタ）アクリル酸２ーヒドロキシプロピルなどの（メ
タ）アクリル酸ヒドロキシルアルキル；トリメチロール
プロパンモノ（メタ）アクリレート及び、トリメチロー
ルエタンモノ（メタ）アクリレートなどの多価アルコー
ルの（メタ）アクリル酸モノエステル；ポリエチレング
リコールモノ（メタ）アクリレート及び、ポリプロピレ
ングリコールモノ（メタ）アクリレートなどのポリアル
キレングリコールの（メタ）アクリレート；ジエチルア
ミノエチル（メタ）アクリレートなどのジアルキルアミ
ノアルキル（メタ）アクリレート；（メタ）アクリルア
ミドならびにグリシジル（メタ）アクリレートを挙げる
ことができる。また、上記の（メタ）アクリル酸ヒドロ
キシアルキルモノエステル、多価アルコールの（メタ）
アクリレートモノエステルのアルキルエーテルをも用い
ることもできる。

【００３３】スチレン系モノマーとしてはスチレン、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、ヘプチルスチレン及び、オクチルスチレン等
のアルキルスチレン；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、及び、ヨード
スチレン等のハロゲン化スチレン；さらに、ニトロスチ
レン、アセチルスチレン、メトキシスチレンを挙げるこ
とができる。

【００３４】ビニル系モノマーとしてはビニルピリジ
ン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾール、ジビニル
ベンゼン、酢酸ビニル、アクリロニトリル；ブタジエ
ン、イソプレン、クロロプレンなどの共役ジエンモノマ
ー、塩化ビニル、臭化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビ
ニリデン等のハロゲン化ビニル及び、ビニリデン類を挙
げることができる。

【００３５】また、前記金属塩は、荷電制御剤としての
役割を果たすものである。金属塩について具体例を示す
と、ギ酸カルシウム、ギ酸亜鉛、ギ酸錫、ギ酸アルミニ
ウム、ギ酸コバルト、ギ酸ニッケル、ギ酸クロム、ギ酸
マンガン、ギ酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酢酸亜
鉛、酢酸錫、酢酸アルミニウム、酢酸コバルト、酢酸ニ
ッケル、酢酸クロム、酢酸マンガン、酢酸マグネシウ
ム、プロピオン酸カルシウム、プロピオン酸亜鉛、プロ
ピオン酸錫、プロピオン酸アルミニウム、プロピオン酸
コバルト、プロピオン酸ニッケル、プロピオン酸クロ
ム、プロピオン酸マンガン、プロピオン酸マグネシウム
が挙げられる。これらの金属塩は水可溶性物質である。

【００３６】尚、完全ケン化ポリビニルアルコールは、
水中油滴型エマルジョンの分散安定剤として用いられて
おり、また、水溶性接着剤としても用いられている周知
の材料である。完全ケン化ポリビニルアルコールは、前
記した特定モノマーを水を媒質として乳化重合するに当
たっての分散安定剤としての役割を果たすとともに生成
したポリマー微粒子の表面に特定金属を被覆させるバイ
ンダーとしての役割も果たしている。

【００３７】転写効率向上剤の製造方法としては各種の
製造方法があり、例えばソープフリー重合、分散重合、
懸濁重合など化学反応により、球状の重合粒子を得るも
のの他に、重合塊を粉砕し微粉末を得るものもあり、そ
の都度添加剤が変わるものである。また、前記金属塩に
よる処理をせずに使用できるものもある。

【００３８】また、前記転写効率向上剤の効果は、トナ
ーの表面にコートされることにより、トナー表面を覆っ
た転写効率向上剤が、感光体とトナーとの離型性を良く
する役割を果たしている。また、転写効率向上剤が金属
塩で表面処理された場合には、その金属塩の作用に基づ
きトナーの帯電量調節が施せるため、トナーの帯電量分
布がシャープになって安定し、これにより感光体の静電
潜像にトナーが容易に付着されるとともに、同時に、非
画像形成部（静電潜像以外の部分）にはトナーが付着さ
れ難くなる。この結果、画像かぶりを効率的に防止する
ことが可能となる。更に、トナー表面にコートされた転
写率向上剤を介してトナーの体積抵抗が低下し電荷保持
力が弱まるため、転写時には感光体との鏡像力が弱ま
り、印字媒体にトナーが転写され易くなり転写効率が向
上する。

【００３９】前記転写効率向上剤と共にトナーに外添さ
れる無機微粉体は、トナーの流動性付与剤として作用
し、かかる無機微粉体としては例えばシリカ微粉体が好
適である。このシリカ微粉体としては、ＢＥＴ比表面積
が５０〜３００m²/gの範囲にあるものが、トナーの流動
性を付与するのに好適であり、シリカ表面をアミノシラ
ン、トリメチルシラン、ジメチルシラン、オクチルシラ
ン等のシリル基を有したシリコンで表面処理してある。
これらのシリカ微粉体を使用することによって、転写効
率向上剤による流動性の低下を防止することができる。
また、これら表面処理剤で処理したシリカは環境安定性
にも効果がある。シリカは、トナー表面に付着してその
効果を発揮する。シリカの比表面積が５０m²/gに満たな
い小さなものであると、シリカのトナー中への分散が十
分でなく、トナー表面に付着することがないために、流
動性を与えるほどの効果はなくなる。シリカは、トナー
表面に付着してコロの役目をして、流動性を向上させ、
トナーにストレスがかからないようにしている。一方、
比表面積が３００m²/gより大きなシリカをトナーに混合
したとき、シリカがトナー表面に付着したとしても何層
にもわたって付着しないと、トナー同志が接触してシリ
カの役目が果たせない。ところが、シリカが何層にもわ
たってトナー表面に付着した場合、コロとしての役割は
得られずシリカの効果は得られなくなる。かかる事情を
勘案して上述したように、シリカ微粉末としてＢＥＴ比
表面積が５０〜３００m²/gの範囲にあるものを使用する
と、シリカ微粉末はコロとしての役割を果たし、流動性
付与剤としての効果を十分に発揮することが可能とな
る。シリカの粒子形状は、球形であることが望ましく、
粒子形状が不定形であるとトナー間でシリカ粒子がコロ
の役目として働く効果が少なくなると考えられるからで
ある。

【００４０】また、前記シリカ微粉体に代えて、又は、
シリカ微粉体に加えて、無機微粉体としてアルミニウム
微粉体をトナーに外添してもよい。かかるアルミニウム
微粉体は、感光体上の付着物を研磨する研磨剤としての
役割を果たしたり、トナーの流動性をあげる流動性付与
剤としての役割を果たしたりする。アルミニウム微粉体
として、例えば、トナー粒子との摩擦帯電が小さく、か
つ、高い疎水化度を備えた酸化アルミニウム微粉体が好
適である。また、酸化アルミニウム微粉末は平均粒子径
が０．１μｍ〜６０μｍ程度のものが研磨剤として知ら
れており、平均粒子径０．３μｍ〜１０μｍの酸化アル
ミニウム微粉末が好適である。また、酸化アルミニウム
は、シリカの様な比表面積を持った粒子でも研磨剤とし
ての役割を果たすことは可能であり、平均粒子径８〜１
８ｎｍの酸化アルミニウム微粒子は研磨効果と流動性付
与効果を発揮することが知られている。

【００４１】尚、感光体に現像されたトナーは、転写器
において記録媒体に転写されるが、１００％記録媒体に
転写されるわけではなく、一部感光体上に残存する。こ
の残存したトナーの中には、感光体に圧接するローラや
ブレードなどで感光体に押しつけられ、感光体にトナー
が付着するものがある。一旦トナーが感光体に付着する
と、大きなトナー付着となって成長するため、画像サン
プル上ではじめ小さな黒い斑点でも印字を続けるうちに
大きな黒斑となる。かかる場合において、酸化アルミニ
ウム等の研磨剤は、感光体上に付着したトナーが成長す
る前に感光体上から削り取る役目を果たしている。

【００４２】

【実施例】続いて、本実施の形態に係るトナーについて
複数の実施例を挙げつつ説明する。《実施例１》ポリエステル樹脂（三菱レイヨンＦＣ−７０１）１００重量部カーボンブラック（三菱化学＃４４）１３重量部ワックス（三洋化成ビスコール６６０Ｐ）５重量部荷電制御剤（オリエント化学ボントロンＳ−３４）２重量部を粉体の状態で混合し、混練押出機で加熱しながらレジ
ン中にカーボンブラック、ワックス、荷電制御剤を分散
し、加熱混練した材料を冷やした後、粗粉砕、微粉砕を
して数μｍオーダーのトナー微粒子とした。さらに風力
分級機で３〜２０μｍの粒子径をもつ粉体粒子とした。

【００４３】前記組成を有するトナー粒子１００重量部
に対して、転写効率向上剤として金属塩により表面被覆
された平均粒子径０．１５μｍのポリメチルメタクリレ
ート微粉体１重量部を、ハイブリダイザーにてトナー表
面にコートさせ、更に、平均粒子径１０〜２０ｎｍの疎
水性シリカ微粉体を１重量部を混合した後、ヘンシェル
ミキサーで攪拌して乾式トナーとした。

【００４４】前記のように調整されたトナーを図１に示
すレーザビームプリンタの現像器中に１５グラム充填し
画像出力を行った。画像出力は、感光体に現像器で画像
を現像した後、転写ローラで記録媒体に転写して熱定着
ローラでトナーを固定化した。尚、記録媒体としては、
ＸＥＲＯＸ社製４０２４２０ポンド紙を使用して画
像の形成を行った。

【００４５】前記のような画像形成条件の下、転写効
率、画像濃度、画像かぶり、及び、嵩密度の測定を行っ
た。ここで、転写効率については、画像形成の途中で未
だ転写動作がすべて完了していない段階で、レーザビー
ムプリンタの運転を停止し、記録媒体上に転写されずに
感光体上に残ったトナー量を測定して転写効率の測定を
行った。その定量化の方法としては、転写前の感光体上
のトナー量に対する転写後の感光体上残留トナーの百分
率を測定し、転写効率の指標とした。

【００４６】また、画像濃度については、記録媒体上に
形成された画像の濃度をマクベス透過濃度計にて黒ベタ
印字部分を測定することにより求めた。尚、画像濃度の
許容値は、一般的に、１．７以上とされる。

【００４７】更に、記録媒体上に形成された画像に関し
て画像かぶりの測定では、先ず、何も印字していない記
録媒体の白色度を東京電色（株）製の REFLECT METER M
ODELTC-6MC を用いて測定し、次いで、画像が形成され
た印字後の記録媒体における非印字部（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
も印字していない記録媒体の白色度との差を求めて画像
かぶりの指標とした。この場合、両者間の白色度の差の
値が小さくなるほど、記録媒体上の画像かぶりが少ない
ことを示す。尚、画像かぶりの許容値は、一般的に、
２．０以下とされる。

【００４８】また、トナーの流動性の指標としては、ト
ナーの嵩密度を適用した。例えば、流動性の良いトナー
では、１立方センチメートル当たりに充填される質量が
多くなり、流動性の悪いものは少なくなることを勘案し
たものである。前記各条件に従って測定した結果は、以
下の通りであった。転写効率８３％濃度２．２４かぶり０．７５嵩密度０．３９ｇ／ｃｍ³

【００４９】《実施例２》実施例１の場合と同一組成及
び同一方法により生成したトナー粒子１００重量部に対
して、転写効率向上剤として金属塩により表面被覆され
た平均粒子径０．１５μｍのポリメチルメタクリレート
微粉体３重量部をハイブリダイザーにてトナー表面にコ
ートさせ、この後、平均粒子径１０〜２０ｎｍの疎水性
シリカ微粉体を１重量部を混合し、ヘンシェルミキサー
で攪拌して乾式トナーとした。そして、前記条件で各測
定を行ったところ、測定結果は以下の通りであった。転写効率８８％濃度２．０６かぶり０．７２嵩密度０．３７ｇ／ｃｍ³

【００５０】《実施例３》実施例２の場合と同様にし
て、実施例１と同一組成及び同一方法により生成したト
ナー粒子１００重量部に対して、転写効率向上剤として
金属塩により表面被覆された平均粒子径０．１５μｍの
ポリメチルメタクリレート微粉体５重量部をハイブリダ
イザーにてトナー表面にコートさせ、この後、平均粒子
径１０〜２０ｎｍの疎水性シリカ微粉体を１重量部を混
合し、ヘンシェルミキサーで攪拌して乾式トナーとし
た。そして、前記条件で各測定を行ったところ、測定結
果は以下の通りであった。転写効率９３％濃度２．０５かぶり０．６０嵩密度０．４０ｇ／ｃｍ³

【００５１】《実施例４》実施例２の場合と同様にし
て、実施例１と同一組成及び同一方法により生成したト
ナー粒子１００重量部に対して、転写効率向上剤として
金属塩により表面被覆された平均粒子径０．１５μｍの
ポリメチルメタクリレート微粉体１０重量部をハイブリ
ダイザーにてトナー表面にコートさせ、この後、平均粒
子径１０〜２０ｎｍの疎水性シリカ微粉体を１重量部を
混合し、ヘンシェルミキサーで攪拌して乾式トナーとし
た。そして、前記条件で各測定を行ったところ、測定結
果は以下の通りであった。転写効率９５％濃度１．９５かぶり０．５８嵩密度０．３５ｇ／ｃｍ³

【００５２】《実施例５》実施例２の場合と同様にし
て、実施例１と同一組成及び同一方法により生成したト
ナー粒子１００重量部に対して、転写効率向上剤として
金属塩により表面被覆された平均粒子径０．１５μｍの
ポリメチルメタクリレート微粉体３重量部をハイブリダ
イザーにてトナー表面にコートさせ、この後、平均粒子
径２．６〜３．４μｍの酸化アルミニウム微粉体０．２
重量部と、平均粒子径１３ｎｍの酸化アルミニウム微粉
体（日本アエロジル社製ＲＦＹ−Ｃ）１重量部とを混合
し、ヘンシェルミキサーで攪拌して乾式トナーとした。
そして、前記条件で各測定を行ったところ、測定結果は
以下の通りであった。転写効率８５％濃度１．９０かぶり０．６１嵩密度０．３８ｇ／ｃｍ³

【００５３】《実施例６》実施例２の場合と同様にし
て、実施例１と同一組成及び同一方法により生成したト
ナー粒子１００重量部に対して、転写効率向上剤として
金属塩により表面被覆された平均粒子径０．１５μｍの
ポリメチルメタクリレート微粉体３重量部をハイブリダ
イザーにてトナー表面にコートさせ、この後、平均粒子
径１０〜２０ｎｍの疎水性シリカ微粉体を１重量部と、
平均粒子径２．６〜３．４μｍの酸化アルミニウム微粉
体を０．５重量部を混合し、ヘンシェルミキサーで攪拌
して乾式トナーとした。そして、前記条件で各測定を行
ったところ、測定結果は以下の通りであった。転写効率８８％濃度２．３９かぶり０．５３嵩密度０．４２ｇ／ｃｍ³

【００５４】《実施例７》実施例２の場合と同様にし
て、実施例１と同一組成及び同一方法により生成したト
ナー粒子１００重量部に対して、転写効率向上剤として
金属塩により表面被覆された平均粒子径０．４μｍのポ
リメチルメタクリレート微粉体３重量部をハイブリダイ
ザーにてトナー表面にコートさせ、この後、平均粒子径
１０〜２０ｎｍの疎水性シリカ微粉体を１重量部を混合
し、ヘンシェルミキサーで攪拌して乾式トナーとした。
そして、前記条件で各測定を行ったところ、測定結果は
以下の通りであった。転写効率８３％濃度２．１４かぶり０．７０嵩密度０．４０ｇ／ｃｍ³

【００５５】《実施例８》実施例２の場合と同様にし
て、実施例１と同一組成及び同一方法により生成したト
ナー粒子１００重量部に対して、転写効率向上剤として
金属塩により表面被覆された平均粒子径０．８μｍのポ
リメチルメタクリレート微粉体３重量部をハイブリダイ
ザーにてトナー表面にコートさせ、この後、平均粒子径
１０〜２０ｎｍの疎水性シリカ微粉体を１重量部を混合
し、ヘンシェルミキサーで攪拌して乾式トナーとした。
そして、前記条件で各測定を行ったところ、測定結果は
以下の通りであった。転写効率９０％濃度２．１５かぶり０．５２嵩密度０．４１ｇ／ｃｍ³

【００５６】《実施例９》実施例２の場合と同様にし
て、実施例１と同一組成及び同一方法により生成したト
ナー粒子１００重量部に対して、転写効率向上剤として
金属塩により表面被覆された平均粒子径１．５μｍのポ
リメチルメタクリレート微粉体３重量部をハイブリダイ
ザーにてトナー表面にコートさせ、この後、平均粒子径
１０〜２０ｎｍの疎水性シリカ微粉体を１重量部を混合
し、ヘンシェルミキサーで攪拌して乾式トナーとした。
そして、前記条件で各測定を行ったところ、測定結果は
以下の通りであった。転写効率８０％濃度１．９２かぶり０．３２嵩密度０．３７ｇ／ｃｍ³

【００５７】以上のように各実施例において得られた測
定結果における転写効率、画像濃度、画像かぶり、嵩密
度について考察すると、いずれの実施例においても転写
効率は８０％以上であり、非常に高い転写効率となって
いる。これは、転写効率向上剤としてポリメチルメタク
リレート微粉体をトナー表面にコートさせることによ
り、トナーの電荷保持力が低くなってトナーの離型性が
格段に向上したことに基づくものと考えられる。また、
いずれの実施例においても、画像濃度については１．９
０以上の値が得られており、また、画像かぶりについて
は０．７５以下の値が得られている。各値はいずれも許
容値を十分満足する値である。これは、ポリメチルメタ
クリレート微粉体の表面を金属塩により被覆することに
より、トナーの荷電制御を行ってトナーの帯電量分布を
シャープにすることが可能となり、これにより画像形成
部にはトナーを適正に付着させ得るとともに、非画像形
成部にはトナーを付着させないようにすることが可能で
あることに基づくものと考えられる。更に、嵩密度につ
いては、０．３５ｇ／ｃｍ³以上となってトナーの流動
性が良好であることがわかる。これは、疎水性シリカ微
粉末を添加することにより、トナーの流動性が向上した
ことに基づくものである。また、トナーの流動性の向上
は、画像濃度を一定以上に保持することに寄与し得る。

【００５８】次に、前記各実施例のトナーとの比較を行
うため各種の比較例に係るトナーを生成し、前記条件と
同一の条件に従って測定を行ってそれぞれにつき測定結
果を得た。以下に各比較例のトナーについて説明する。

【００５９】《比較例１》前記実施例１の場合と同一組
成及び同一方法により生成したトナー粒子１００重量部
に対して、転写効率向上剤として金属塩により表面被覆
された平均粒子径０．１５μｍのポリメチルメタクリレ
ート微粉体３重量部をメカノミルを介してトナーに外添
し、この後、平均粒子径１０〜２０ｎｍの疎水性シリカ
微粉体１重量部を混合し、ヘンシェルミキサーで攪拌し
て乾式トナーとした。そして、前記条件で各測定を行っ
たところ、測定結果は以下の通りであった。転写効率９１％濃度１．６３かぶり０．５２嵩密度０．２８ｇ／ｃｍ³

【００６０】比較例１のトナーでは、転写効率と画像か
ぶりの値は良好であるが、嵩密度０．２８ｇ／ｃｍ³で
あり、前記各実施例のトナーにおける嵩密度と比較して
小さな値であることから、トナーの流動性が低下してい
ることが分かる。これは、疎水性シリカ微粉末が外添さ
れているものの、ポリメチルメタクリレート微粉体がコ
ートされておらず、単に外添されているのみであること
に基づく。また、画像濃度の値は、１．６３であり許容
値を満足していない。これも、トナーの流動性の低下に
起因するものと考えられる。

【００６１】《比較例２》前記実施例１の場合と同一組
成及び同一方法により生成したトナー粒子１００重量部
に対して、転写効率向上剤として金属塩により表面被覆
された平均粒子径３．５μｍのポリメチルメタクリレー
ト微粉体３重量部をハイブリダイザーにてトナー表面に
コートさせ、この後、平均粒子径１０〜２０ｎｍの疎水
性シリカ微粉体１重量部を混合し、ヘンシェルミキサー
で攪拌して乾式トナーとした。そして、前記条件で各測
定を行ったところ、測定結果は以下の通りであった。転写効率７０％濃度１．８７かぶり０．５２嵩密度０．３６ｇ／ｃｍ³

【００６２】比較例２のトナーでは、画像濃度、画像か
ぶり、及び、嵩密度については前記各実施例のトナーと
同等の値が得られているが、転写効率については７０％
であり各実施例の場合よりも低下している。これは、ポ
リメチルメタクリレート微粉体の平均粒子径が３．５μ
ｍであり、各実施例のトナーの場合と比較して約４倍〜
２０倍であり、その平均粒子径が大き過ぎることに起因
するものと考えられる。

【００６３】《比較例３》前記実施例１の場合と同一組
成及び同一方法により生成したトナー粒子１００重量部
に対して、転写効率向上剤として金属塩により表面被覆
された平均粒子径０．０７μｍのポリメチルメタクリレ
ート微粉体３重量部をハイブリダイザーにてトナー表面
にコートさせ、この後、平均粒子径１０〜２０ｎｍの疎
水性シリカ微粉体１重量部を混合し、ヘンシェルミキサ
ーで攪拌して乾式トナーとした。そして、前記条件で各
測定を行ったところ、測定結果は以下の通りであった。転写効率６７％濃度１．９１かぶり０．３２嵩密度０．３９ｇ／ｃｍ³

【００６４】比較例３のトナーでは、画像濃度、画像か
ぶり、及び、嵩密度については前記各実施例のトナーと
同等の値が得られているが、転写効率については６７％
であり、比較例２の場合と同様、各実施例の場合よりも
低下している。これは、ポリメチルメタクリレート微粉
体の平均粒子径が０．０７μｍであり、各実施例のトナ
ーの場合と比較して約１／２〜１／１０であり、その平
均粒子径が小さ過ぎることに起因するものと考えられ
る。

【００６５】前記したように、比較例２、比較例３のト
ナーでは、転写効率向上剤（この場合アクリル微粉体）
の平均粒子径が各実施例に使用された転写率向上剤の平
均粒子径の範囲から大きく外れており、これに基づき各
実施例のトナーに比して転写率が低下してしまう。

【００６６】《比較例４》前記実施例１の場合と同一組
成及び同一方法により生成したトナー粒子１００重量部
に対して、転写効率向上剤として金属塩により表面被覆
された平均粒子径０．１５μｍのポリメチルメタクリレ
ート微粉体０．５重量部をハイブリダイザーにてトナー
表面にコートさせ、この後、平均粒子径１０〜２０ｎｍ
の疎水性シリカ微粉体１重量部を混合し、ヘンシェルミ
キサーで攪拌して乾式トナーとした。そして、前記条件
で各測定を行ったところ、測定結果は以下の通りであっ
た。転写効率６５％濃度２．２５かぶり１．４６嵩密度０．４２

【００６７】比較例４のトナーでは、画像濃度、画像か
ぶり、及び、嵩密度については前記各実施例のトナーと
同等の値が得られているが、転写効率については６５％
であり、前記各比較例の場合と同様、各実施例の場合よ
りも低下している。これは、ポリメチルメタクリレート
微粉体の添加量が１重量部以下であり、その添加量が少
な過ぎることに起因するものと考えられる。

【００６８】このように、転写効率向上剤（この場合ア
クリル微粉体）の添加量がトナーに対して１重量部以上
の範囲にない場合には、転写効率が低下してしまい前記
実施例１〜９における転写効率と比較してかなり低い転
写効率となることが分かる。

【００６９】《比較例５》参考として、前記実施例１の
場合と同一組成及び同一方法により生成したトナー粒子
１００重量部に対して、転写効率向上剤をトナー表面に
コートさせたり外添したりすることなく、平均粒子径１
０〜２０ｎｍの疎水性シリカ微粉体１重量部のみを外添
し、ヘンシェルミキサーで攪拌して乾式トナーとした。
そして、前記条件で各測定を行ったところ、測定結果は
以下の通りであった。転写効率６２％濃度２．６１かぶり１．８１嵩密度０．４２ｇ／ｃｍ³

【００７０】比較例５のトナーでは、画像濃度の値、画
像かぶりの値は共に許容値を満足しており、また、嵩密
度は前記各実施例の場合と同等の値が得られているが、
転写効率は６２％であり、前記各比較例１〜比較例４の
場合よりも更に低い値しか得られていない。このよう
に、転写率向上剤が、トナー表面にコートされた形態や
トナーに外添された形態のいずれの形態でも全く含有さ
れていない場合には、トナーの転写効率が極端に低下し
てしまうことが分かる。

【００７１】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
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。

【００７２】

【発明の効果】以上説明した通り本発明は、静電潜像に
従って感光体上に形成されたトナー層を記録媒体に転写
する際における転写効率を向上することが可能であると
ともに、高い流動性に基づき良好な画像濃度を保持しつ
つ画像かぶりを少なくして見栄えの良い画像を形成する
ことが可能な静電潜像現像剤を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザビームプリンタの要部を模式的に示す説
明図である。

【符号の説明】

２現像器４ブレード６アジテータ８供給ローラ１０感光体１２帯電ローラ１４レーザスキャナ１６トナー担持ローラ１８記録媒体２０転写ローラ２４熱定着器２６静電潜像現像剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に形成された静電潜像をトナ
ーにより現像して記録媒体に画像を形成する画像形成方
法に使用される静電潜像現像剤において、前記静電潜像
現像剤には、表面に転写効率向上剤をコートしたトナー
が含有され、トナーには無機微粉体が外添されているこ
とを特徴とする静電潜像現像剤。
【請求項２】前記転写効率向上剤は、トナー１００
重量部に対して１重量部以上がトナーの表面にコートさ
れていることを特徴とする請求項１記載の静電潜像現像
剤。
【請求項３】前記転写効率向上剤はポリマー微粉体
からなり、その表面が金属塩で表面処理されるとともに
平均粒子径が０．１μｍ〜３．０μｍの範囲にあること
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電潜像現像
剤。
【請求項４】前記ポリマー微粉体は、アクリルポリ
マー微粉体、ビニルポリマー微粉体、スチレンポリマー
微粉体、これらの各ポリマー微粉体を生成する際に使用
されるモノマーを２種以上を共重合させた共重合ポリマ
ー微粉体、又は、前記各ポリマー微粉体の２種以上を混
合した混合物からなることを特徴とする請求項３記載の
静電潜像現像剤。
【請求項５】前記無機微粉体は、トナー１００重量
部に対して０．３重量部以上外添されたＢＥＴ比表面積
５０〜３００ｍ²／ｇの疎水性シリカ微粉末であること
を特徴とする請求項２記載の静電潜像現像剤。