JPH096041A - 現像剤及びその現像剤の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とフェ
ライト又は鉄粉を含有するキャリアとから構成される現
像剤は、トナー粒子１個当たりが持つ帯電量の平均値を
Ｑ（μＣ）としたとき、Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電
量を持つトナー粒子の存在比率が１４％以下に形成され
ている。その現像剤の製造に際しては、混合器にキャリ
ア、トナー粒子の順に投入し、混合途中で一旦排出し、
次いで、ナウターミキサー１に投入して目標の帯電量に
到達するまで混合する。 【効果】 フィルミング等の弊害を発生すること無く補
給用トナーを迅速に帯電させると共に、初期カブリの少
ない画像を得る現像剤及びその製造方法を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂及び着色剤を含有
するトナー粒子とフェライト又は鉄粉を含有するキャリ
アとから構成される現像剤及びその現像剤の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トナー粉末をキャリアと混合し、これを
磁気ローラに担持させてブラシ状にし、静電気力により
静電潜像上へトナーを移行させる現像方法、すなわち磁
気ブラシ法は、静電潜像を粉末トナーで現像する方法の
一つとして従来から良く知られている。

【０００３】上記の磁気ブラシ法においては、非画像部
へトナー粒子が転移するという問題つまりカブリの問題
が、良好な画質を得るために解決すべき最も重要な問題
の一つである。特に、複写初期におけるカブリ現象は重
要な問題である。

【０００４】この複写初期におけるカブリ現象は、初期
の現像剤（以下「初期現像剤」と称する）に補給される
補給用トナーが未帯電のまま現像槽から感光体に排出さ
れることにより現像電界によってはトナー粒子が感光体
の画像部に導かれず、補給用トナーが非画像部へ転移す
ることによって発生すると考えられる。したがって、未
帯電の補給用トナーを迅速に帯電させることが、この問
題を解決する重要な手段であると言える。

【０００５】その解決手段として、例えば、特公平１−
４６０６７号公報では、初期現像剤及び補給用トナーに
導電性粒子を添加し、初期現像剤に含まれるトナー（以
下、「初期現像剤中トナー」と称する）における静電体
部分に蓄積された電荷を導電性粒子により放電し、放電
された電荷を補給用トナー表面の導電性粒子を介して補
給用トナーの誘電体部分に移動させる方法を提唱してい
る。

【０００６】初期現像剤中トナーは、初期現像剤の製造
時にキャリアと混合される際、摩擦帯電により電荷を帯
び、その一方でキャリアはその逆の電荷を帯びる。これ
により、キャリアと初期現像剤中トナーとの間にはクー
ロン力が働き、トナー粒子はキャリアに付着する。初期
現像剤は、その状態で複写機本体にセットされる。

【０００７】ここで、未帯電の補給用トナーが現像槽中
に補給されると、現像槽内での攪拌によりキャリアに付
着した初期現像剤中トナーに接触する。このとき、電荷
を帯びている初期現像剤中トナーと未帯電の補給用トナ
ーとの間には、電位差があるため、電界が生じる。さら
に、両者の間には低抵抗の導電性微粒子が存在するた
め、初期現像剤中トナーに蓄積されている電荷は、導電
性粒子を通して未帯電補給用トナーに放電される。電荷
を得た補給用トナーは、現像時に現像電界により感光体
上の画像部へ正しく導かれ、非画像部へ転移することは
なくなる。

【０００８】上記公報に開示された技術は、このような
原理に基づき必要な電荷移動方法や材料系について限定
している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
の現像剤では、補給用トナー及び初期現像剤に導電性粒
子を添加し、その導電性粒子を介して補給用トナーに初
期現像剤中トナーの電荷を移動させる方法がとられてい
るが、この導電性粒子を補給用トナー及び初期現像剤中
トナーに加えることについては問題がある。

【００１０】一つの問題は、導電性粒子が非常に硬質で
あるために、感光体を傷つけ、傷部分に現像不良を引き
起こすといういわゆるフィルミングと呼ばれる現象を発
生させることである。すなわち、現像により感光体上に
移動したトナーのうち、コピー用紙に転写されずに残っ
たトナーは、通常、廃トナーとして感光体上から除去さ
れる。廃トナーはブレードによって掻き取られるが、そ
の際に、廃トナーがブレードと感光体との間隙に挟まれ
ることがしばしばある。

【００１１】このとき、ブレードの圧力によりトナーが
感光体表面に押さえ付けられるので、特に、硬質の粒子
を含有するトナーが存在した場合には感光体表面を傷付
けてしまう。

【００１２】上記公報の技術では、導電性粒子として酸
化ジルコニウムやマグネタイトを挙げているが、これら
は非常に硬質であることで知られており、フィルミング
防止の観点からは好ましくない。

【００１３】一方、他の問題として、いわゆる放置後カ
ブリ現象の発生が挙げられる。すなわち、導電粒子を含
有するトナーは、誘電体としての性質を持つ樹脂バイン
ダー部分に主として蓄えられた電荷を導電性粒子を介し
て放電する性質を持っている。上記公報の技術では、こ
の作用を積極的に利用して未帯電トナーを迅速に帯電さ
せることに役立てている。しかし、複写機の１日の使用
が終了し、翌朝まで放置されるような場合には、現像剤
中トナーは、前記した放電現象を引き起し、帯電が低下
するために、現像電界によって感光体上の画像部分にう
まく導かれることなく、非画像部に転移されてしまうと
いう放置後カブリ現象を発生させる。

【００１４】このように、導電粒子を用いた現像剤で
は、フィルミングや放置後のカブリ等の弊害を引き起こ
すという問題点を有している。

【００１５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、フィルミング等の弊害を
発生すること無く補給用トナーを迅速に帯電させ、初期
カブリの少ない画像を得るための現像剤及びその現像剤
の製造方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の現
像剤は、上記課題を解決するために、樹脂及び着色剤を
含有するトナー粒子とフェライト又は鉄粉を含有するキ
ャリアとから構成される現像剤において、トナー粒子１
個当たりが持つ帯電量の平均値をＱ（μＣ）としたと
き、Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子
の存在比率が１４％以下に形成されていることを特徴と
している。

【００１７】請求項２記載の発明の現像剤は、上記課題
を解決するために、上記のＱ＊１．５（μＣ）以上の帯
電量を持つトナー粒子の存在比率が１０％以下に形成さ
れていることを特徴としている。

【００１８】請求項３記載の発明の現像剤の製造方法
は、上記課題を解決するために、樹脂及び着色剤を含有
するトナー粒子とフェライト又は鉄粉を含有するキャリ
アとから構成される現像剤をナウターミキサー等の混合
器にて混合する現像剤の製造方法において、上記トナー
粒子とキャリアとを、混合器にキャリア、トナー粒子の
順に投入し、混合途中で一旦排出し、次いで、ナウター
ミキサーに投入して目標の帯電量に到達するまで混合す
ることを特徴としている。

【００１９】請求項４記載の発明の現像剤の製造方法
は、上記課題を解決するために、請求項３記載の現像剤
の製造方法において、混合途中での排出時の帯電量を目
標の帯電量の５９〜８１％に達した時とすることを特徴
としている。

【００２０】請求項５記載の発明の現像剤の製造方法
は、上記課題を解決するために、請求項３記載の現像剤
の製造方法において、上記混合器へのトナー粒子とキャ
リアとの投入に際して、トナー粒子層をキャリア層の間
に挟まれる積層状態で仕込むことを特徴としている。

【００２１】以下に本発明を詳しく説明する。

【００２２】初期カブリを解決するための手段として
は、初期現像剤用トナー及び補給用トナーに導電粒子を
添加し、初期現像剤中のトナー粒子が持っている帯電
を、導電粒子を介することで補給用トナーに移動させる
方法がある。しかし、トナー粒子に導電性粒子が添加さ
れていると、感光体上の廃トナーがブレードにかき取ら
れる際に感光体を傷つけ、この傷部分に現像不良を発生
させたり、複写機を長時間放置した後の再スタート時
に、導電材部分からの放電作用によるトナー帯電の低下
によってカブリを発生させる等の弊害を引き起こすこと
は先に述べた通りである。

【００２３】そこで、本発明では、導電性粒子に頼らず
初期カブリを解決するために、異なる原理に基づく手段
を講じた。

【００２４】すなわち、初期カブリは未帯電の補給用ト
ナーが十分に帯電されずに感光体部に転移する現象であ
るが、このような状況になる理由は、初期現像剤のトナ
ー粒子がキャリアに強固に付着し、補給用トナーの帯電
を阻害するところにある。したがって、初期現像剤のト
ナー粒子がキャリアに強固に付着することを防止すれば
この問題は解決できる。トナー粒子とキャリアとの付着
力は主として静電気力によるものであり、初期現像剤の
トナーの中でも特にキャリアに強固に付着し補給用トナ
ーの帯電を阻害するものは、帯電の高いトナー粒子であ
る。このため、初期現像剤のトナーにおける高帯電トナ
ー粒子の比率を少なくすることが初期カブリに有効であ
る。

【００２５】そこで、請求項１の発明では、初期現像剤
中の高帯電トナーの個数比率を、初期カブリの発生を最
小限にできる範囲を、トナー粒子１個当たりが持つ帯電
量の平均値をＱ（μＣ）としたとき、Ｑ＊１．５（μ
Ｃ）以上の帯電量を持つトナー粒子の存在比率が１４％
以下に限定した。ここで、Ｑ＊１．５（μＣ）以上のも
のが、初期現像剤中の高帯電トナーとされるものであ
る。

【００２６】また、上記の要件は、請求項２に示すよう
に、最適には、Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を持つ
トナー粒子の存在比率が１０％以下になるように限定す
ることが好ましい。これによって、さらに初期カブリの
発生を低減することができる。

【００２７】また、請求項３の発明では、初期現像剤に
おいて高帯電のトナー粒子の発生を抑えるための初期現
像剤の製造法の１つとして、初期現像剤用トナーとキャ
リアとをナウターミキサーで混合する過程で、途中で一
旦排出し、再度投入する方法を採用した。この方法は、
ナウターミキサーでの混合ムラの発生を緩和し、初期現
像剤におけるトナー粒子の帯電バラツキを防止して高帯
電トナー粒子の発生を抑制したことが特徴である。

【００２８】なお、本発明では、上記のナウターミキサ
ーのスクリューが単位時間に持ち上げる材料の体積をＷ
（m³／sec ）、仕込んだ材料の体積をＶ（m³）としたと
き、 Ｖ／Ｗ（sec ）≦２．６ となる条件で初期現像剤のトナー粒子とキャリアとを混
合することが可能である。

【００２９】これにより、ナウターミキサーの混合能力
に対し仕込みの量を限定し、混合能力に対し仕込みの量
が大き過ぎることによって生じる帯電不均一を防止する
ができる。

【００３０】また、本発明では、初期現像剤における高
帯電のトナー粒子の発生を抑える初期現像剤の製造法と
して、ナウターミキサーへ材料を投入する前に、Ｗコー
ン型ミキサー、Ｖ型ミキサー、タンブラーミキサーのよ
うな混合シェアが小さく、トナー粒子とキャリアとの接
触面積を大きくできるいずれかの混合器によって予め均
一化前混合を行うことが可能である。これにより、トナ
ー粒子及びキャリアの混合状態をできるだけ均一にする
ことで混合中の初期現像剤のトナー粒子に帯電のバラツ
キを生じさせ難くし、高帯電のトナー粒子の発生を抑制
することができる。

【００３１】また、請求項４の発明では、途中排出のタ
イミングを限定し、初期カブリ防止効果が最大限得られ
るように、途中排出の条件を最適化した。

【００３２】さらに、請求項５の発明では、初期現像剤
における高帯電のトナー粒子の発生を抑える初期現像剤
の製造法の１つとして、混合器へのトナー粒子とキャリ
アとの投入に際して、トナー粒子層をキャリア層の間に
挟まれる積層状態で混合器に仕込み混合する方法を採用
した。この方法は、トナー粒子及びキャリアの混合状態
を仕込みの段階からできるだけ均一にすることで混合中
の初期現像剤のトナー粒子に帯電のバラツキを生じさせ
難くし、高帯電のトナー粒子の発生を抑制したことが特
徴である。

【００３３】

【作用】初期現像剤のトナー粒子、すなわち初期現像剤
中トナーの帯電量は、通常ある分布をもって存在してい
る。そのうち、低帯電量のトナー粒子は、静電気による
キャリアへの付着力が弱いので、現像時に、現像電界に
より、キャリアからスムーズに分離して感光体上に移行
される。一方、高帯電トナー粒子は、静電気力による作
用が大きいのでキャリアに強固に付着し、現像電界下に
置かれてもキャリアから分離せずキャリア表面を覆う。
実際に複写を開始し、現像槽内のトナー濃度が低下する
と、やがて補給用トナーの補給が開始される。このと
き、現像槽内のキャリアが高帯電トナーにより表面を覆
われていると新しく現像槽内に入ってきた補給用トナー
がキャリアに接触できず、摩擦帯電を受けないまま感光
体上に放出される。十分に帯電されないまま現像槽を放
出されたトナー粒子は現像電界による静電気力の作用が
小さく感光体の画像部へ正しく導かれず、非画像部に付
着し初期カブリとなって複写画像上に現れる。このよう
に、初期カブリは初期現像剤中の高帯電トナー粒子がキ
ャリア表面を覆い、補給用トナーの帯電を阻害すること
によって起こるので、初期現像剤に存在する高帯電トナ
ー量を最小限に抑えることにより初期カブリは防止でき
る。

【００３４】請求項１の構成は、このような原理に基づ
き、初期カブリの発生を防止できる現像剤の条件とし
て、初期現像剤の高帯電トナー比率を、トナー粒子１個
当たりが持つ帯電量の平均値をＱ（μＣ）としたとき、
Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子の存
在比率が１４％以下となるように制限したものである。

【００３５】また、請求項２の構成では、Ｑ＊１．５
（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子の存在比率が１
０％以下となるように制限することにより、さらにカブ
リの発生を低減するようにしたものである。

【００３６】さらに、請求項３では、請求項１又は請求
項２の初期現像剤の具体的な製造方法の１つとして、原
料のキャリアをナウターミキサー等の混合器に投入し、
混合途中で排出した後再投入する方法を挙げた。

【００３７】上記のナウターミキサー１は、図１に示す
ように、スクリュー２が自転により容器底部３から材料
を持ち上げながら、逆円錐容器の側面を沿うようにし
て、公転して混合する構造となっており、一般品と同等
のものである。

【００３８】ナウターミキサー１によって現像剤の製造
を行う場合、最初は、キャリアとトナーは通常２層に分
離しており、混合が進むにつれ均一化されていく。ま
た、混合過程でキャリア表面と摩擦されることでトナー
の帯電は進行する。このナウターミキサー１の特徴は、
混合時の内部ストレスが大きく、摩擦帯電を促進させる
効果が大きいところにある。しかし、その一方で、ナウ
ターミキサー１内に現像剤の不動部（デッドスペース）
を生じ易く、特にナウターミキサー１の上部と下部の間
でトナー濃度差を生じやすいという欠点がある。

【００３９】ここで、現像剤の混合は、原料投入後、単
位質量あたりの帯電量が目標値に到達するまで混合して
製品として取り出すのが一般的である。単位質量あたり
の帯電量が目標に到達する過程で、ナウターミキサー１
内のトナー濃度が不均一であった場合には、混合終了時
点で、平均的には初期現像剤中トナーのトータル帯電量
は目標値に到達しても、トナー粒子毎の帯電量はばらつ
きが大きくなっている。つまり、帯電量分布が広がった
状態となり、これに伴い高帯電量トナーの比率も大きく
なる。

【００４０】これに対し、本発明のように、混合がある
程度進行したところで、現像剤をナウターミキサー１か
ら一旦排出し、再度ナウターミキサー１に投入し、再混
合を行うと、ナウターミキサー１の上下方向で発生して
いた混合ムラが解消され、トナーの帯電が均一化され
る。これによって、高帯電トナーの発生を減少させるこ
とができる。つまり、請求項１又は請求項２の条件を満
たす現像剤を得ることができる。

【００４１】なお、本発明では、上記のナウターミキサ
ー１のスクリュー２が単位時間に持ち上げる材料の体積
をＷ（m³／sec ）、仕込んだ材料の体積をＶ（m³）とし
たとき、 Ｖ／Ｗ（sec ）≦２．６ となる条件で初期現像剤のトナー粒子とキャリアとを混
合することが好ましい。

【００４２】すなわち、請求項３の発明においては、ナ
ウターミキサー１の混合能力、つまりスクリュー１が単
位時間に持ち上げる材料の量に対し、仕込まれる材料の
量が極端に大きい場合には、仕込まれた材料を均一化す
るために非常に時間がかかる。均一化に時間がかかり過
ぎると、混合によるトナー／キャリアの摩擦帯電の不均
一が生じやすく、帯電量の分布はシャープにならない。
そこで、上記のように、ナウターミキサー１の混合能力
に対する仕込みの量を限定することで、帯電量分布がシ
ャープで高帯電トナーの発生の少ない現像剤を得ること
ができ、請求項１又は請求項２の条件を満たす現像剤を
得るのに有効である。

【００４３】一方、本発明においては、最初にトナー粒
子とキャリアとを混合し一旦排出するまでに使用する混
合器としてナウターミキサー１を使用することができる
が、必ずしもナウターミキサー１に限らず、例えば図２
（ａ）（ｂ）に示すＷコーン型ミキサー１０、図３
（ａ）（ｂ）に示すＶ型ミキサー２０、又は図４（ａ）
（ｂ）に示すタンブラーミキサー３０等の混合器を好適
に使用することが可能である。

【００４４】これらＷコーン型ミキサー１０、Ｖ型ミキ
サー２０又はタンブラーミキサー３０の特徴は混合時の
ストレスが小さく、混合する各対象物質の接触面積を大
きくできることである。したがって、ナウターミキサー
１よりもトナー／キャリアの均一性を高める効果は大き
い。ただし、摩擦帯電を促進させる効果はナウターミキ
サー１よりも小さい。したがって、これらＷコーン型ミ
キサー１０、Ｖ型ミキサー２０又はタンブラーミキサー
３０のみで目標の帯電量を得ようとする場合には、混合
時間を長くする必要がある。そこで、両タイプの混合器
の欠点を補うため、Ｗコーン型ミキサー１０、Ｖ型ミキ
サー２０、タンブラーミキサー３０等の混合器を前混合
に用いて予め材料の均一度を高めておいてからナウター
ミキサー１にて混合し十分に帯電量を上げる方法が有効
である。したがって、ナウターミキサー１のみの混合時
に見られる混合不均一が解消され帯電量分布をシャープ
にすることができる。このような効果により、高帯電ト
ナーの発生を減少させる事ができ、請求項１又は請求項
２の条件を満たす現像剤を得ることができる。

【００４５】ところで、本発明において、ナウターミキ
サー１への再投入時にキャリア及びトナー粒子の帯電量
が極端に低い場合には、未帯電のトナー粒子の比率が大
きいため、静電気力によるキャリアへの付着が起こら
ず、対象混合物はトナー粒子の凝集物が多く存在する状
態となってしまう。このような状態で、排出→再投入を
行っても、不均一性は十分には解消されず目的の効果は
小さくなる。一方、再投入時のキャリア及びトナー粒子
の帯電量が目標帯電量に極めて近い場合には、その帯電
量に到達するまでに発生した帯電の不均一を排出→再投
入の効果により十分に解消することができず、目的の効
果を低下させてしまう。

【００４６】そこで、請求項４の発明に示すように、最
大限の効果を得るためには、途中排出時の帯電量の範囲
が、目標帯電量の５９〜８１％に達した状態とすること
が好ましい。

【００４７】また、請求項５の方法として、ナウターミ
キサー１等の混合器へのトナー粒子とキャリアとの投入
に際して、トナー粒子層をキャリア層の間に挟まれる積
層状態で仕込むことが好ましい。

【００４８】すなわち、混合器中でのトナー粒子及びキ
ャリアの上下方向の混合状態を仕込みの段階から均一に
する。これは、上述したような、トナー粒子とキャリア
とが２層に分離した状態からの混合による弊害を防止す
ること、つまりナウターミキサー１等の混合器の上下部
間のトナー濃度差を小さくすることで、高帯電トナーの
発生を減少させ、所望の現像剤を得ることができる。

【００４９】

【実施例】以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れに限定されるものではない。

【００５０】〔実施例１〜実施例５〕 １．トナーの製法 表１に示す樹脂及び着色剤等の各原料を図示しないヘン
シェルミキサーで混合し、二軸押し出し式混練機により
溶融混練して冷却した後、ジェットミル粉砕し、分級に
より平均粒子径１１．０μｍとした未表面処理トナーを
製造する。次に、この未表面処理と外添剤とを表２の処
方でヘンシェルミキサーにより混合する。このようにし
て製造されたものを初期現像剤用トナー及び補給用トナ
ーとして使用した。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】２．初期現像剤の製法 上記の製法にて製造した初期現像剤用トナーと平均量子
径９０μｍのフェライトキャリアとを、表３に示す各条
件にてフェライトキャリア、初期現像剤用トナーの順に
ナウターミキサー１に投入し混合を行った。このとき、
表３に示した途中排出時間で一旦排出し、再投入後、初
期現像剤の帯電量が目標帯電量である１０（μＣ／ｇ）
となるところまで混合を続けた。なお、比較例１は途中
排出を行わずに目標帯電量まで混合した従来法によるも
のである。

【００５４】また、排出時における初期現像剤の帯電量
の目標帯電量に対する比率と、排出前の第一回目の材料
投入から最終的にサンプルを取り出した時点までの混合
時間つまりトータル混合時間についても表３に示した。
ここでは、途中排出時における初期現像剤の帯電量が異
なる５種類の実施例１〜実施例５と排出を行わなかった
比較例１との計６個の初期現像剤をそれぞれ製造した。

【００５５】

【表３】

【００５６】３．帯電量分布の測定及び複写テスト 実施例１〜実施例５及び比較例１について、商品名「Ｅ
−ＳＰＡＲＴ ＡＮＡＬＹＺＥＲ（ホソカワミクロン社
製）」にて帯電量分布（個数分布）を測定し、トナー粒
子１個当たりが持つ平均帯電量Ｑ（μＣ）と、Ｑ＊１．
５（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子の個数比率
（％）を分布から求め、その結果を表４にまとめた。

【００５７】また、実施例１〜実施例５及び比較例１に
ついて、実際に複写を行いカブリの確認を以下の方法で
行った。

【００５８】まず、複写機商品名「ＳＦ−７８００（シ
ャープ株式会社製）」の現像槽に各実施例１〜５及び比
較例１の各初期現像剤をセットし、次いでトナーホッパ
ーにそれぞれに対応する各実施例１〜５及び比較例１の
補給用トナーをそれぞれセットし、複写可能状態となっ
た直後にＡ３紙上に黒ベタを３枚複写する。このとき、
現像槽中のトナー濃度は、黒ベタ３枚の複写による大量
のトナー消費の影響で急激に低下し、補給用トナーの補
給が開始される。続いてＡ４サイズの白色紙の中央に３
ｃｍ幅の帯状黒ベタ部を設けた原稿を、予め商品名「ハ
ンター白度計（日本電色工業社製）」により白度を測定
した複写用紙上に２０枚複写する。中央部に黒ベタ部を
設けることにより、複写の際、現像槽の原稿中央に相当
する部分の濃度が下がる。つまり、現像槽内でトナー濃
度の不均一が起こる。この状態でさらに補給用トナーが
補給されると現像槽内の原稿白色部のトナー濃度は黒ベ
タ部と比較し上昇するため、白色部ではカブリが発生し
易い状況となる。したがって、この原稿の白色部のカブ
リを測定すれば、厳しい条件で初期カブリを評価でき
る。 具体的には、帯状黒ベタ部付き白色原稿を複写し
た２０枚のコピー紙の白色部分の白度を測定し、複写前
後の白度の差、つまり複写による白度の低下度合いをカ
ブリ度として定義し、各実施例１〜実施例５及び比較例
１の各初期現像剤について、複写した２０枚のカブリ度
の平均値を比較した。

【００５９】４．結果 実施例１及び実施例５は初期現像剤における製造時の途
中排出時における帯電量が目標帯電量の５９〜８１％の
範囲にない例であり、実施例２〜実施例４はこの帯電量
が目標帯電量の５９〜８１％の範囲を満たしている例で
ある。また、比較例１は途中排出を行わない例である。

【００６０】表４に示すように、実施例１〜実施例５は
いずれも帯電量分布において、トナー粒子１個当たりが
持つ帯電量の平均値をＱ（μＣ）としたとき、Ｑ＊１．
５（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子の存在比率が
１４％以下に形成されているという限定範囲を満足して
いる。しかし、比較例１の場合は、この存在比率は１
６．１％であり、１４％以下という範囲を満足していな
い。すなわち、初期現像剤の製造時に途中排出を行う方
法は、帯電量の平均値Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量
を持つトナー粒子の存在比率が１４％以下に形成する方
法として有効であるといえる。また、この初期現像剤に
おける製造時に途中排出を行う方法においては、特に、
途中排出時における帯電量が目標帯電量の５９〜８１％
の範囲を満足する実施例２〜実施例４は、この５９〜８
１％の範囲を満足しない場合（実施例１及び実施例５）
と比べてカブリ度がさらに低くなる。この結果、途中排
出時における帯電量を目標帯電量の５９〜８１％の範囲
とする方法は、初期カブリに有効であるといえる。

【００６１】

【表４】

【００６２】〔実施例６〕 １．トナーの製法 前記実施例１〜実施例５及び比較例１と同様。

【００６３】２．初期現像剤の製法 実施例６では、上記の製法にて製造した初期現像剤用ト
ナーと平均粒子径９０μｍのフェライトキャリアとを表
５の処方でナウターミキサー１により混合する。投入に
際しては、キャリア全量の半分をまず投入し、続いて初
期現像剤用トナーを全量投入し、さらにその後キャリア
の残り半分を投入するという順序で仕込む。つまり、ナ
ウターミキサー１内でトナー層がキャリア層の間に挟ま
れる積層状態として混合をスタートする。そして、帯電
量が目標である１０（μＣ／ｇ）となるところまで混合
を続けて初期現像剤を得る。なお、比較例１は、同様の
材料をキャリア、トナーの順に投入し、途中で排出する
ことなく目標帯電量に到達するまでナウターミキサー１
で混合して得られたものである。

【００６４】

【表５】

【００６５】３．帯電量分布の測定及び複写テスト 実施例６及び比較例１の帯電量分布を前記同様の方法で
測定した結果と、前記同様の複写テストを行った結果を
表６に示した。

【００６６】

【表６】

【００６７】４．結果 実施例６は、混合器へのトナー粒子とキャリアとの投入
に際して、トナー粒子層をキャリア層の間に挟まれる積
層状態で仕込む方法により初期現像剤の製造を行った例
であり、帯電量分布において、帯電量の平均値Ｑ＊１．
５（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子の存在比率が
１４％以下に形成されているという限定範囲を満足して
いる。

【００６８】一方、比較例１は、上記の方法とは異なる
従来例であり、帯電量の平均値Ｑ＊１．５（μＣ）以上
の帯電量を持つトナー粒子の存在比率が１４％以下の限
定範囲を満たしていない。したがって、混合器へのトナ
ー粒子とキャリアとの投入に際して、トナー粒子層をキ
ャリア層の間に挟まれる積層状態で仕込む方法は、帯電
量の平均値Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を持つトナ
ー粒子の存在比率が１４％以下にする方法として有効で
あるといえる。また、カブリ度においても実施例６は、
比較例１と比べて顕著に小さく、初期カブリに効果があ
ることを示している。

【００６９】〔実施例７〜実施例１３〕 １．トナーの製法 前記実施例１〜実施例６及び比較例１と同様。

【００７０】２．初期現像剤の製法 実施例７〜実施例１３では、上記の製法にて製造した初
期現像剤用トナーと平均粒子径９０μｍのフェライトキ
ャリアとを表７に示す混合条件にて、Ｗコーン型ミキサ
ー１０、Ｖ型ミキサー２０及びタンブラーミキサー３０
等の各種の前混合器を使用して、かつ表７に示す各混合
時間だけ混合した後、ナウターミキサー１にて帯電量が
目標である１０（μＣ／ｇ）となるところまで混合を続
けて初期現像剤を得た。なお、表７には、前混合終了時
の帯電量及びそのときの帯電量の目標帯電量に対する比
率を併記した。また、比較例１は、同様の材料をキャリ
ア、トナーの順にナウターミキサー１内に投入し同様の
目標帯電量に到達するまで混合して得られた初期現像剤
である。

【００７１】

【表７】

【００７２】３．帯電量分布の測定及び実写テスト 実施例７〜実施例１３及び比較例１の帯電量分布につい
て前記同様の方法で測定した結果と、同様の複写テスト
を行った結果を表８に示した。

【００７３】

【表８】

【００７４】４．結果 Ｗコーン型ミキサー１０、Ｖ型ミキサー２０及びタンブ
ラーミキサー３０等の各種の前混合器を採用した方法で
製造した実施例７〜実施例１３は、帯電量の平均値Ｑ＊
１．５（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子の存在比
率が１４％以下という条件を満たしている。また、ナウ
ターミキサー１により単純混合して製造した比較例１と
比べて、カブリ度は著しく小さくなった。

【００７５】また、各種の前混合器を採用した方法の中
でも、特に、前混合終了後の帯電量が目標の帯電量の５
９〜８１％に達した時とした場合の実施例７、実施例
８、実施例１０〜実施例１２に対して、この条件を満た
していない実施例９及び実施例１３は、カブリ度が少し
高くなる結果となった。

【００７６】したがって、Ｗコーン型ミキサー１０、Ｖ
型ミキサー２０及びタンブラーミキサー３０等の各種の
前混合器を採用した方法、その方法において前混合終了
後の帯電量が目標の帯電量の５９〜約８１％に達した時
とした場合の製造方法は、初期カブリに有効であること
が判明した。

【００７７】〔実施例１４及び実施例１５〕 １．トナーの製法 前記実施例１〜実施例１３及び比較例１と同様。

【００７８】２．初期現像剤の製法 実施例１４及び実施例１５は、上記の製法にて製造した
初期現像剤用トナーと平均粒子径９０μｍのフェライト
キャリアとを表９に示す混合条件にて、ナウターミキサ
ー１のスクリュー２が単位時間に持ち上げる材料の体積
Ｗに対する仕込んだ材料の体積Ｖの比Ｖ／Ｗ（sec ）が
表中の値となる条件で帯電量が目標である１０（μＣ／
ｇ）となるところまで混合を続けて初期現像剤を得たも
のである。

【００７９】

【表９】

【００８０】３．帯電量分布の測定及び複写テスト 実施例１４及び実施例１５並びに比較例１の帯電量分布
について前記同様の方法で測定した結果と、同様の複写
テストを行った結果を表１０に示した。

【００８１】

【表１０】

【００８２】４．結果 ナウターミキサー１のスクリュー２が単位時間に持ち上
げる材料の体積をＷ（m³／sec ）、仕込んだ材料の体積
をＶ（m³）としたとき、 Ｖ／Ｗ（sec ）≦２．６ となる条件で初期現像剤のトナー粒子とキャリアとを混
合する方法で製造した実施例１４及び実施例１５は、帯
電量の平均値Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を持つト
ナー粒子の存在比率が１４％以下に形成されているとい
う条件を満たしている。

【００８３】また、Ｖ／Ｗ（sec ）≦２．６の条件を満
たさない方法で製造した比較例１と比べて、カブリ度が
著しく小さくなった。

【００８４】したがって、Ｖ／Ｗ（sec ）≦２．６とす
る製造方法は、初期カブリに有効であることが分かる。

【００８５】

【発明の効果】請求項１の発明の現像剤は、トナー粒子
１個当たりが持つ帯電量の平均値をＱ（μＣ）としたと
き、Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を持つトナー粒子
の存在比率が１４％以下に形成されている構成である。

【００８６】ここで、上記の各実施例における初期現像
剤に存在する帯電量の平均値Ｑ＊１．５（μＣ）（Ｑは
１個当たりのトナー粒子が持つ帯電量の平均値）以上の
帯電量を持つトナー粒子の個数比率Ｒ_hqとカブリ度ＢＧ
との関係をグラフ化すると図５に示す結果となる。同図
により、カブリ度ＢＧは個数比率Ｒ_hq増大に伴って上昇
する傾向にあることが分かる。すなわち、個数比率Ｒ_hq
を抑えることで初期カブリを低減させることができる。
そして、現像剤の良品としてのカブリ度は３．５以下で
あるのが好ましい。したがって、初期カブリの少ない初
期現像剤を得るための構成として、Ｑ＊１．５（μＣ）
以上の帯電量を持つトナー粒子の存在比率が１４％以下
であることが要求される。

【００８７】効果の確認として、実施例１〜実施例１５
及び比較例１と、表１１に示すように、初期現像剤用ト
ナー及び補給用トナーに導電性微粒子を混練時に外添し
て練り込んだ比較例２及び比較例３について、３０００
０枚の連続複写テストを行い、感光体の傷の有無、及び
放置後のカブリを比較した。具体的には、Ａ４サイズで
紙面に対する文字の占有面積が６％である文字原稿をシ
ャープ株式会社製複写機ＳＦ−７８００にて連続複写
し、５０００枚複写毎に１２時間放置し再スタートする
サイクルを繰り返し合計３００００枚となる所まで続
け、放置前に感光体の傷の有無を確認し、放置後にカブ
リ測定用原稿を複写し、カブリの測定を行った。結果は
表１２に示すように、本発明が対象とする実施例１〜実
施例１５は、導電性微粒子を用いた比較例２及び比較例
３に比べて、感光体を傷つけないと共に放置後カブリも
少ないという優位性が確認された。

【００８８】また、請求項２記載の発明の現像剤は、請
求項１記載の現像剤において、上記のＱ＊１．５（μ
Ｃ）以上の帯電量を持つトナー粒子の存在比率が１０％
以下に形成されている構成である。

【００８９】これにより、実施例２及び実施例３に示す
ように、さらにカブリ度が低減でき、カブリ度の最適限
界値２．４を達成できることが確認された。

【００９０】請求項３の発明の現像剤の製造方法は、ト
ナー粒子とキャリアとを、混合器にキャリア、トナー粒
子の順に投入し、混合途中で一旦排出し、次いで、ナウ
ターミキサーに投入して目標の帯電量に到達するまで混
合する方法である。

【００９１】これにより、実施例１〜実施例１５に示し
た通り、請求項１の現像剤を満足する製造方法として有
効であり、初期カブリの少ない初期現像剤の製造方法と
して有効である。また、表１２に示すように、感光体を
傷つけたり放置後カブリを派生させる等の導電性粒子を
用いた初期カブリ防止手段にみられる弊害も認められな
い。

【００９２】また、本発明において、ナウターミキサー
のスクリューが単位時間に持ち上げる材料の体積をＷ
（m³／sec ）、仕込んだ材料の体積をＶ（m³）としたと
き、 Ｖ／Ｗ（sec ）≦２．６ となる条件で初期現像剤のトナー粒子とキャリアとを混
合した場合には、実施例１４及び実施例１５に示すよう
に、ナウターミキサーの混合能力に対し仕込みの量を限
定し、混合能力に対し仕込みの量が大き過ぎることによ
って生じる帯電不均一をさらに防止するができる。した
がって、同様に、請求項１の現像剤を満足する製造方法
として有効であり、初期カブリの少ない初期現像剤の製
造方法として有効である。また、表１２に示すように、
感光体を傷つけたり放置後カブリを派生させる等の導電
性粒子を用いた初期カブリ防止手段にみられる弊害も認
められない。

【００９３】さらに、本発明では、初期現像剤における
高帯電のトナー粒子の発生を抑える初期現像剤の製造法
として、ナウターミキサーへ材料を投入する前に、Ｗコ
ーン型ミキサー、Ｖ型ミキサー、タンブラーミキサーの
ような混合シェアが小さく、トナー粒子とキャリアとの
接触面積を大きくできるいずれかの混合器によって予め
均一化前混合を行うことが可能である。これにより、実
施例７〜実施例１３に示すように、トナー粒子及びキャ
リアの混合状態をできるだけ均一にすることで混合中の
初期現像剤のトナー粒子に帯電のバラツキを生じさせ難
くし、高帯電のトナー粒子の発生を抑制することができ
る。したがって、請求項１の現像剤を満足する製造方法
として有効であり、初期カブリの少ない初期現像剤の製
造方法として有効である。また、表１２に示すように、
感光体を傷つけたり放置後カブリを派生させる等の導電
性粒子を用いた初期カブリ防止手段にみられる弊害も認
められない。

【００９４】請求項４の発明の現像剤の製造方法は、請
求項３の発明の現像剤の製造方法において、混合途中で
の排出時の帯電量を目標の帯電量の５９〜８１％に達し
た時とする方法である。

【００９５】これにより、実施例２〜実施例４に示すよ
うに、初期カブリに対し請求項２の方法による初期現像
剤製造方法が特に効果的に働くための条件であり、実施
例２〜実施例４において示したように、その効果が確認
できた。

【００９６】請求項５の発明の現像剤の製造方法は、請
求項３の発明の現像剤の製造方法において、混合器への
トナー粒子とキャリアとの投入に際して、トナー粒子層
をキャリア層の間に挟まれる積層状態で仕込む方法であ
る。

【００９７】これにより、実施例６に示した通り、請求
項１の現像剤を満足する製造方法として有効であり、初
期カブリの少ない初期現像剤の製造方法として有効であ
る。

【００９８】また、表１２に示すように、感光体を傷つ
けたり放置後カブリを派生させる等の導電性粒子を用い
た初期カブリ防止手段にみられる弊害も認められない。

【００９９】

【表１１】

【０１００】

【表１２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における現像剤の製造方法に
使用するナウターミキサーの一部を破断して示す構造図
である。

【図２】上記現像剤の製造方法において前混合に使用す
るＷコーン型ミキサーの構造を示すものであり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図３】上記現像剤の製造方法において前混合に使用す
るＶ型ミキサーの構造を示すものであり、（ａ）は正面
図、（ｂ）は側面図である。

【図４】上記現像剤の製造方法において前混合に使用す
るタンブラーミキサーの構造を示すものであり、（ａ）
は正面図、（ｂ）は側面図である。

【図５】初期現像剤に存在する平均帯電量＊１．５（μ
Ｃ）以上の帯電量を持つトナー粒子の個数比率とカブリ
度との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ナウターミキサー ２ スクリュー １０ Ｗコーン型ミキサー ２０ Ｖ型ミキサー ３０ タンブラーミキサー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤澤 良彰 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 澤井 正幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 大内 武明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とフ
   ェライト又は鉄粉を含有するキャリアとから構成される
   現像剤において、 トナー粒子１個当たりが持つ帯電量の平均値をＱ（μ
   Ｃ）としたとき、Ｑ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を持
   つトナー粒子の存在比率が１４％以下に形成されている
   ことを特徴とする現像剤。
2. 【請求項２】上記のＱ＊１．５（μＣ）以上の帯電量を
   持つトナー粒子の存在比率が１０％以下に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の現像剤。
3. 【請求項３】樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子とフ
   ェライト又は鉄粉を含有するキャリアとから構成される
   現像剤をナウターミキサー等の混合器にて混合する現像
   剤の製造方法において、 上記トナー粒子とキャリアとを、混合器にキャリア、ト
   ナー粒子の順に投入し、混合途中で一旦排出し、次い
   で、ナウターミキサーに投入して目標の帯電量に到達す
   るまで混合することを特徴とする現像剤の製造方法。
4. 【請求項４】混合途中での排出時の帯電量を目標の帯電
   量の５９〜８１％に達した時とすることを特徴とする請
   求項３記載の現像剤の製造方法。
5. 【請求項５】上記混合器へのトナー粒子とキャリアとの
   投入に際して、トナー粒子層をキャリア層の間に挟まれ
   る積層状態で仕込むことを特徴とする請求項３記載の現
   像剤の製造方法。