JPH1165165A

JPH1165165A - トナー

Info

Publication number: JPH1165165A
Application number: JP22602297A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ohira; 英朗大平
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1997-08-22
Publication date: 1999-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー粒子に対してシリコン微粒子を外添す
ることにより、各種の画像形成プロセスにて画像のかぶ
りを抑制しつつ画像濃度を高く保持してコントラストを
向上することが可能であり、また、印字用紙に対するト
ナーの飛翔率を向上可能なトナーを提供する。【解決手段】染料により染着した体積平均粒径数μｍ
のトナー粒子に対して、体積平均粒径１．０μｍ以下の
シリコン微粒子を外添する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、プロッタ、ファクシミリ等に利用して好適に利用し
得るトナーに関し、特に、シリコン微粒子を外添するこ
とにより画像のかぶりを抑制しつつ画像濃度を高く保持
してコントラストを向上することが可能なトナーに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機等に適用されるトナー
については各種のトナーが提案されており、この種のト
ナーにおいては、一般に、重合樹脂粒子や粉砕樹脂粒子
等のトナー粒子（バージントナー粒子）に対して、流動
性を向上させる等の目的から各種の有機微粉体、無機微
粉体が外添されている。かかる微粉体の内、疎水性シリ
カ微粒子が最も一般的に使用されている。

【０００３】バージントナー粒子に対する疎水性シリカ
微粒子の外添は、バージントナー粒子に疎水性シリカ微
粒子を混合し、一定時間混合機で撹拌混合することによ
り行われ、これによりバージントナー粒子全体に渡って
均一に疎水性シリカ微粒子が外添される。このように疎
水性シリカ微粒子が外添されたトナーは、必要に応じて
ゴミ等の粗粉を取り除くために篩い分けされた後、最終
的に製品トナーとされる。

【０００４】前記のように調整されたトナーは、疎水性
シリカ微粒子の存在によりその流動性が向上されて各種
の画像形成装置に使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、複写機、プ
リンタ等の画像形成装置は、それぞれ各種の画像形成プ
ロセスを採用しており、各画像形成プロセス毎に要求さ
れるトナーの性質は若干異なっているのが一般的であ
る。かかる場合において、トナー特性を画像形成プロセ
スに適合させるべく、トナー粒子本体の改良を図って対
応することもあるが、トナー粒子本体の改良を行うと、
それに付随して新たな不具合が発生することが多いこと
から、トナー粒子に外添される外添剤の変更等により対
応することが一般的に行われている。

【０００６】前記のような事情を勘案すると、前記従来
のトナーにおけるように、外添剤としてトナー粒子にシ
リカ微粒子を外添するだけでは、トナーを画像形成装置
にて採用されている各種の画像形成プロセスに適合させ
るのは困難なものであり、例えば、画像のベタ濃度が低
いことに起因して十分なコントラストが得られず、ま
た、画像のかぶりが発生したり、更には、印字用紙に対
するトナーの飛翔率が低いという問題が残存している。

【０００７】そこで、本発明者は、各種画像形成プロセ
スに対応して外添剤を調整することにより簡単にトナー
の特性を変更し、画像のかぶりを抑制しつつ画像濃度を
高く保持してコントラストを向上し、また、印字用紙に
対するトナーの飛翔率を向上させる方法について種々検
討を重ねた結果、外添剤として疎水性シリカ微粒子に加
えてシリコン微粒子を外添することにより、各種画像形
成プロセスに対応して前記の問題を解消することを発見
するに至ったものである。

【０００８】従って、本発明は、トナー粒子に対してシ
リコン微粒子を外添することにより、各種の画像形成プ
ロセスにて画像のかぶりを抑制しつつ画像濃度を高く保
持してコントラストを向上することが可能であり、ま
た、印字用紙に対するトナーの飛翔率を向上可能なトナ
ーを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に係るトナーは、染料により染着した体積
平均粒径数μｍのトナー粒子に対して、シリコン微粒子
を外添したことを特徴とする。請求項１のトナーでは、
外添剤としてシリコン微粒子が外添されているので、各
種の画像形成プロセスにて画像のかぶりを抑制しつつ画
像濃度を高く保持してコントラストを向上することが可
能となり、また、印字用紙に対するトナーの飛翔率を向
上することが可能となる。

【００１０】また、請求項２に係るトナーは、前記トナ
ー粒子に対して、疎水性シリカ微粒子を外添したことを
特徴とする。

【００１１】ここに、請求項３及び請求項４に記載され
ているように、前記シリコン微粒子の体積平均粒径は、
１μｍ以下であり、トナー粒子１００重量部に対して、
０．１〜３重量部の範囲で外添されていることが望まし
く、また、前記トナー粒子は、分散重合法により重合さ
れた樹脂粒子からなり、その体積平均粒径は約１５μｍ
以下であることが望ましい。また、請求項５に記載され
ているように、前記トナーは、各種の画像形成プロセス
を採用する画像形成装置に適用することが可能である
が、特に、複数のアパーチャの周囲に制御電極が設けら
れた電極アレイと、電極アレイの各アパーチャに対して
トナーを供給するトナー供給手段とを備え、各制御電極
を選択的に制御することによりアパーチャからトナーを
通過させるとともに印字用紙上に飛翔させて画像の形成
を行う画像形成装置に好適に使用される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るトナーについ
て、本発明を具体化した実施形態に基づき説明する。本
実施形態に係るトナーは、基本的に、染料により染着し
た平均粒径数μｍのトナー粒子に対して、粒径数十ｎｍ
の疎水性シリカ及び平均粒径０．１μｍ以下のシリコン
微粒子を外添することにより得られる。

【００１３】ここに、トナー粒子としては、分散重合、
懸濁重合、乳化重合、乳化重合凝集法、シード重合等の
方法によって調製される重合粒子、粉砕法によって製造
された粉砕粒子、造粒によって製造された造粒粒子等各
種の粒子が使用可能である。この内、特に、分散重合法
により重合された重合粒子が好適である。分散重合法と
は、重合反応容器中に溶媒を入れ、更にモノマー、分散
剤、開始剤等の材料を投入して溶解し、また、この容器
中を不活性ガスで置換、液を撹拌しながら容器中の反応
系の温度を上昇させ、数時間から数十時間重合反応させ
たあと、粒子分散液を固形分と液分に分離して、固形分
である粒子を回収して重合粒子を得る方法である。

【００１４】ここで、分散重合法によりトナー粒子を製
造する具体的方法について説明する。分散重合法により
トナー粒子を製造するには、撹拌機、冷却管、温度計、
ガス導入管等を付した反応器に、溶媒を充填し、分散剤
を溶解する。そこへ、モノマーを混合し、さらに開始剤
を溶解する。ここまでがいわゆる仕込みである。

【００１５】溶媒としては、メタノール、エタノール、
イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｓ−ブタノ
ール、ｔ−ブタノール、ｎ−アミルアルコール、ｓ−ア
ミルアルコール、ｔ−アミルアルコール、イソアミルア
ルコール、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコ
ール、２−エチルブタノール、２−エチルヘキサノー
ル、２−オクタノール、ｎ−オクタノール、ｎ−デカノ
ール、シクロヘキサノール、ｎ−ヘキサノール、２−ヘ
プタノール、３−ヘプタノール、３−ペンタノール、メ
チルシクロヘキサノール、２−メチル−２−ブタノー
ル、３−メチル−２−ブタノール、３−メチル−１−ブ
チン−３−オール、４−メチル−２−ペンタノール、３
−メチル−１−ペンチン−３−オール等のアルコール類
を１種または２種類以上を混合して使用することができ
る。さらに、これらのアルコール類と併用して使用する
有機溶媒としては、例えば、ヘキサン、トルエン、シク
ロヘキサン、ベンゼン、キシレン等の炭化水素溶媒、エ
チルベンジルエーテル、ジブチルエーテル、ジプロピル
エーテル、ジベンジレエーテル、ジメチルエーテル、テ
トラヒドロフラン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチ
ルエーテル等のエーテル類、アセトアルデヒド、アセト
ン、アセトフェノン、ジイソブチルケトン、ジイソプロ
ピルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ギ酸エチ
ル、酢酸エチル、酢酸メチル、ステアリン酸エチル、サ
リチル酸メチル等のエステル類と水があげられる。これ
らの溶媒は、溶媒系のＳＰ（溶解度パラメータ）値を調
整するため等に用いられる。

【００１６】分散剤としてはポリビニルピロリドン、ポ
リビニルアルコール、１−ヘキサデカノール、ヒドロキ
シプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル（エ
チル）セルロース、ポリ（１２−ヒドロキシステアリン
酸）、ポリ（スチレン−ｂ−ジメチルシロキサン）、ポ
リイソブチレン、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミ
ド、ポリビニルアクリルエーテル、ポリエチレンイミン
等が挙げられる。これらの分散剤を一種類あるいは数種
類を混合して使用する。

【００１７】モノマーとしてはスチレンアクリレート、
エチルアクリレート、n-ブチルアクリレート、iso-ブチ
ルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、シク
ロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアク
リレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレー
ト、n-ブチルメタクリレート、iso-ブチルメタクリレー
ト、2-エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタ
クリレート、ラウリルメタクリレート、メチルビニルエ
ーテル、エチルビニルエーテル、n-プロピルビニルエー
テル、iso-ブチルビニルエーテル、ｎ-ブチルビニルエ
ーテル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニト
リル、メタクリロニトリル、酢酸ビニル、塩化ビニル、
塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン、エ
チレン、プロピレン、イソプレン、クロロプレン、ブタ
ジエン等があげられる。さらに、上記モノマーには、カ
ルボキシル基、水酸基、メチロール基、アミノ基、酸ア
ミド基、グリシジル基等の官能基を有するモノマーが混
合されても良い。カルボキシル基を有するものはアクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸等、水酸基を有するも
のはβ-ハイドロキシエチルアクリレート、β-ハイドロ
キシエチルメタクリレート、β-ハイドロキシプロビル
アクリレート、β-ハイドロキシプロピルメタアクリレ
ート、アリルアルコール等、メチロール基を有するもの
はN-メチロールアクリルアミド、N-メチロールメタクリ
ルアミド等、アミノ基を有するものはジメチルアミノエ
チルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレー
ト等、酸アミド基を有するものはアクリルアミド、メタ
クリルアミド等、グリシジル基を有するものはグリシジ
ルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジ
ルアリルエーテル等が例示される。さらに、上記官能基
を有するモノマーとして、加水分解可能なシリル基を有
するモノマー、例えばγ-メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、ビニルトリアセトキシラン、ビニルト
リメトキシシラン等を使用できる。これらのモノマーを
単体または複数のモノマーを混合して使用する。

【００１８】開始剤としてはアゾ系塩酸塩系として、2,
2'-アゾビス(2-メチル-N-フェニルプロピオンアミジン)
ジハイドロクロライド、2,2'-アゾビス[N-(4-クロロフ
ェニル)-2-メチルプロピオンアミジン]ジハイドロクロ
ライド、2,2'-アゾビス[N-(4-ハイドロキシフェニル)-2
-メチルプロピオンアミジン]ジハイドロクロライド、2,
2'-アゾビス[N-(4-アミノフェニル)-2-メチルプロピオ
ンアミジン]テトラハイドロクロライド、2,2'-アゾビス
[2-メチル-N-(フェニルメチル)プロピオンアミジン]ジ
ハイドロクロライド、2,2'-アゾビス[2-メチル-N-2-プ
ロペニルプロピオンアミジン]ジハイドロクロライド、
2,2'-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)ジハイド
ロクロライド、2,2'-アゾビス[N-(2-ハイドロキシエチ
ル)-2-メチルプロピオンアミジン]ジハイドロクロライ
ド、2,2'-アゾビス[(2-5-メチル-2-イミダゾリン-2-イ
ル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2'-アゾビス[2-
(2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジハイドロクロライ
ド、2,2'-アゾビス[2-(4,5,6,7-テトラハイドロ-1H-1,3
-ジアゼピン-2-イル)プロパン]ジハイドロクロライド、
2,2'-アゾビス[2-(3,4,5,6-テトラハイドロピリジン-2-
イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2'-アゾビス
[2-(5-ハイドロキシ-3,4,5,6-テトラハイドロピリジン-
2-イル)プロパン]ジハイドロクロライド、2,2'-アゾビ
ス{2-[1-(2-ハイドロキシエチル)-2-イミダゾリン-2-イ
ル]プロパン}ジハイドロクロライド等があげられる。ま
た、その他のアゾ系開始剤として、2,2'-アゾビスイソ
ブチロニトリル、2,2'-アゾビスメチルブチロニトロニ
トリル、2,2'-アゾビス-2-シクロプロピルプロピオニト
リル、2,2'-アゾビス-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロ
ニトリル、1,1'-アゾビスシクロヘキサン-1-カルボニト
リル、2,2'-アゾビス(2,4-ジメチル)バレロニトリル、2
-フェニラゾ-4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリ
ル、2,2'-アゾビス-N,N'-ジメチレンイソブチラミジン
等があげられる。また、有機過酸化物系開始剤として、
ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオ
キサイド、クメンハイドロキシパーオキサイド、t-ブチ
ルヒドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサ
イド、t-ブチルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシベ
ンゾエート、t-プチルパーオキシ-2-エチルヘキサナー
ト、t-ブチルパーオキシパバレート、t-ブチルパーオキ
シネオデカノエート、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパ
ーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキ
サイド、ラウロイルパーオキサイド、ジクミルパーオキ
サイド等があげられる。これらの開始剤を単体または複
数の開始剤を混合して使用する。尚、上記、溶媒、分散
剤、モノマー、開始剤等はこれらに限定されるものでは
ない。

【００１９】次に、撹拌機、冷却管、温度計、ガス導入
管等を付した反応器に、溶媒としてメタノール１９７
８．８ｇ、イソプロピルアルコール４９４．７ｇを充填
し、分散剤としてポリビニルピロリドンＫ−３０を１０
２．０ｇを溶解する。そこへ、モノマー成分であるスチ
レンモノマー７０５．５ｇ、ｎ−ブチルアクリレートモ
ノマー１４４．５ｇを混合し、さらに開始剤のα,α'-
アゾビスイソブチロニトリル５１．０ｇを溶解する。

【００２０】この溶液の入った反応容器内を窒素ガスに
よって置換しつつ、撹拌しながら溶液の温度を、２０℃
から６０℃に昇温して１３時間重合する。反応系の温度
を上昇させると、重合反応が始まり、溶液中で重合粒子
が形成され、時間と共に重合粒子は成長する。そして、
反応途中、反応系が６０℃に達してから、８時間後に蒸
留水とメタノールの２．５：１混合液を、２０分かけて
２３８．０ｇ滴下し、さらに、１２時間後に同じ混合液
を４０分かけて４７６．０ｇ滴下する。また、１０時間
後にはジビニルベンゼンとメタノールの１：３混合液を
２０分かけて６８．０ｇ滴下する。

【００２１】反応系が６０℃に達してから１３時間経過
したら、反応系を２０℃以下に急冷して重合反応を終了
させる。この反応液を濾別して、反応液中の不要な分散
剤やモノマーを取り除き、重合粒子を回収する。回収し
た重合粒子をメタノールに分散して、さらに濾別するこ
とによって、重合粒子を洗浄し、この操作を１乃至５回
繰り返して不純物の残っていない、スチレンとn-ブチル
アクリレートの共重合粒子を得る。

【００２２】この重合粒子をCOULTER MULTISIZER ＩＩ
（コールター社製）を用いて粒度分布測定を行った結
果、体積平均粒径は６．９μmであった。したがって、
染着後の濾別に使用した濾紙の保留粒子径は５μmのも
のを使用した。

【００２３】前記のように生成されたトナー粒子は、染
料による染着処理が行われて染着される。染着処理は、
染料を溶媒に分散・溶解した染液中でトナー粒子を染色
した後、トナー粒子を乾燥させる処理である。

【００２４】具体的に染着処理の一例について説明する
と、例えば、トナー粒子８５０ｇを染液４２５０ｇに分
散し、この分散液を３０℃に加熱しながら１時間撹拌す
る。１時間経過した後蒸留水を８５０ｇ混合し、この分
散液を濾別する。この濾別された回収粒子をメタノール
と蒸留水を、１：３の割合で混合した混合液に分散し、
さらに濾別する。この後、濾別された回収粒子を風乾す
る。

【００２５】ここに、染着処理に使用可能な染料として
は、例えば、反応性染料、分散染料、酸化染料、アゾイ
ック染料、塩基性染料、酸性染料、媒染染料、直接染
料、建染染料等が挙げられる。また、染液としては、メ
タノールに黒染料(日本化薬製：Kayalon Polyester Bla
ck S-200)を過剰に投入して溶解させ、不溶分を保留粒
子径０．４５μmのフィルターで濾別して得られる濾液
を使用している。つまり、黒染料の飽和メタノール溶液
である。尚、トナー粒子を染液やメタノールと蒸留水の
混合液に分散する場合に、超音波を照射してもよい。こ
の場合、より一次粒子に分散しやすい。更に、トナー粒
子を染液に分散して、３０℃に加熱しながら１時間撹拌
して染着する間にも、超音波を照射してもよく、この場
合、より染着が促進される。

【００２６】前記のように染着されたトナー粒子に対し
て、比較的大きな母粒子（１〜１０００μm程度）に対
して、比較的小さな子粒子（０．００１〜６００μm程
度）を、母粒子の表面に機械的な衝撃力によって打ち込
むかあるいは成膜することにより、母粒子の表面を子粒
子で被覆する表面処理を施すことが望ましい。具体的に
は、例えば、染着されたトナー粒子を母粒子として次の
ような表面処理を行う。即ち、染着トナー粒子１００ｇ
にアクリル微粉(日本ペイント製：F-062)１ｇを予備混
合する。これを、次の条件で奈良機械製作所製：ハイブ
リダイゼーションシステムNSH-0型を用いて表面処理を
行う。条件：ロータ回転数１３０００rpm（周速８０m/s
ec）、処理時間５分、処理量２０ｇ／回、ジャケット冷
却水通水。この表面処理によって、染着粒子表面に固定
されたアクリル微粉が表面を覆うため、染着粒子に帯電
量を付与し、粒子同志の付着性を低下させることができ
る。この表面改質の行われたトナー粒子が第１バージン
トナーとされる。このように第１バージントナーを製造
する方法を便宜的に第１トナー製造方法とする。

【００２７】また、前記のように染着されたトナー粒子
について、公知の凝集粒子の解砕方法を用いて凝集体に
対して、凝集体の一次粒子が粉砕しない程度の衝撃力を
与えて凝集体を解砕し、一次粒子にする。具体的には、
次の条件で奈良機械製作所製：ハイブリダイゼーション
システムNSH-0型を用いて解砕処理を行う。条件：ロー
タ回転数１３０００rpm（周速８０m/sec）、処理時間１
分、処理量２０ｇ／回、ジャケット冷却水通水。この解
砕処理によって、染着粒子は粉砕されることなく、凝集
体が解砕されて一次粒子になる。この解砕処理の行われ
た粒子が第２バージントナーとされる。このように第２
バージントナーを製造する方法を便宜的に第２トナー製
造方法とする。

【００２８】また、トナー粒子に外添される疎水性シリ
カは、トナーに流動性を付与する流動性付与剤として作
用し、かかる疎水性シリカとしてはシリカ微粉末が使用
され、また、その平均粒径は、数十ｎｍであることが望
ましい。更に、疎水性シリカの外添量は、トナー粒子１
００重量部に対して、０．１重量部〜３重量部であるこ
とが望ましい。

【００２９】更に、同様にトナー粒子に外添されるシリ
コン微粒子の平均粒径は、１．０μｍ以下、例えば、
０．５μｍ程度であることが望ましく、また、トナー粒
子に対する外添量は、トナー粒子１００重量部に対し
て、０．５重量部〜３重量部の範囲であることが望まし
い。シリコン微粒子の具体例としては、例えば、東芝シ
リコーン製トスパール１０５、トスパール１２０，１３
０，１４５，３１２０，２４０等がある。このシリコン
微粒子は、シロキサン結合が３次元にのびた網目構造
で、珪素原子一個にメチル基一個が結合した構造になっ
ている。また、その他に東レ・シリコーン製トレフィ
ル、シリコン分６０％のＦ−２００，２０１，２０２，
２０３，２５０，３００，３０１，４００、疎水処理さ
れたシリコン分１００％のＦ−１００，１０１、三次元
架橋した網目構造を持つＲ−９００，９０１，９０２、
少量のＳｉＯＨ基と多くのメチル基からなるシリコンレ
ジンの微小フレークのＲ−９１０、シリコンゴム弾性体
のＥ−５００，５０１，６００(メチルシリコン)，６０
１(エポキシ基含有)，６０２(アミノ基含有)，６０３
(フェニル基含有)，８５０(メチル基含有)等がある。
尚、本実施形態に使用可能なシリコン微粒子としては、
前記シリコン微粒子に限定されず、各種のシリコン微粒
子及びシリコンを含んだ微粒子が使用可能である。

【００３０】前記疎水性シリカ及びシリコン微粒子をト
ナー粒子に外添する方法としては、トナー粒子、疎水性
シリカ及びシリコン微粒子を混合装置（メカノミル、岡
田精工製）に投入し、所定回転数、所定混合時間機械的
に混合する外添方法がある。

【００３１】続いて、前記のように第１トナー製造方法
で得られる第１バージントナー、及び、第２トナー製造
方法で得られる第２バージントナーをベースとして、疎
水性シリカとシリコン微粒子とを外添してトナーを調整
した実施例、比較例について説明する。先ず、第１バー
ジントナーをベースとした例について説明する。

【００３２】（実施例１）以下の処方に従い、第１トナ
ー製造方法で得られた第１バージントナーに対して疎水
性シリカ、シリコン微粒子の外添処理を行った。

【００３３】第１バージントナー１００重量部疎水性シリカ(ワッカー製：H-2000) １重量部シリコン微粒子(東芝シリコン製：トスパール１０５) ３重量部これらを岡田精工製：メカノミルに投入して、回転数２
７５０rpm、混合時間３分間混合し、疎水性シリカとシ
リコン微粒子を第１バージントナーに外添した。かかる
外添済みトナーを目開き３８μmの篩にかけて粗粉を除
去し、最終的なトナー１とした。

【００３４】（比較例１）実施例１と同様に、以下の処
方で第１バージントナーに対して疎水性シリカのみの外
添処理を行った。

【００３５】第１バージントナー１００重量部疎水性シリカ(ワッカー製：H-2000) １重量部これらを実施例１の場合と同様に、岡田精工製：メカノ
ミルに投入して、回転数２７５０rpm、混合時間３分間
混合し、疎水性シリカのみを第１バージントナーに外添
した。かかる外添済みトナーを目開き３８μmの篩にか
けて粗粉を除去し、最終的なトナー２とした。トナー２
には、シリコン微粒子は外添されていない。

【００３６】前記のように調整したトナー１、トナー２
を沖データ製：マイクロライン６００ＣＬのプロセスカ
ートリッジに充填して画像形成を行い、その形成された
画像についてベタ濃度及びかぶり濃度を測定した。その
測定結果が図１に示されている。図１はトナー１、トナ
ー２についてシリコン微粒子（トスパール）の外添量と
ベタ濃度、かぶり濃度を対比して示す表である。尚、図
１の表において、シリコン微粒子の外添量は重量部で示
されている。

【００３７】このとき、画像のベタ濃度、かぶり濃度の
測定は、マクベス製反射濃度計(アパチャー径：２ｍｍ)
を用いて測定した。尚、ベタ濃度の許容値については
１．１以上であれば許容範囲にあり、また、かぶり濃度
の許容値については、０．３以下であれば許容範囲にあ
る。

【００３８】図１の表において、シリコン微粒子が３重
量部外添されたトナー１では、ベタ濃度値が１．４１で
許容範囲にあり、また、かぶり濃度値も０．１０で許容
範囲にあることが分かる。一方、トナー２では、ベタ濃
度値が１．４３で許容範囲にあるものの、かぶり濃度値
は０．４２で許容範囲を外れている。かかるかぶり濃度
値における差異は、シリコン微粒子の外添の有無に基づ
くものと考えられ、トナー１では、シリコン微粒子を外
添したことによってその画像かぶりが大幅に改善され、
コントラストが向上したことが分かる。

【００３９】次に、前記第２バージントナーをベースと
してトナーを調整した例について説明する。

【００４０】（実施例２）以下の処方に従い、第２トナ
ー製造方法で得られた第２バージントナーに対して疎水
性シリカ、シリコン微粒子の外添処理を行った。

【００４１】第２バージントナー１００重量部疎水性シリカ(ワッカー製：H-2000) ３重量部シリコン微粒子(東芝シリコン製：トスパール１０５) ０．５重量部これらを実施例１の場合と同様、岡田精工製：メカノミ
ルに投入して、回転数２７５０rpm、混合時間３分間混
合し、疎水性シリカとシリコン微粒子を第２バージント
ナーに外添した。かかる外添済みトナーを目開き３８μ
mの篩にかけて粗粉を除去し、最終的なトナー３とし
た。

【００４２】（実施例３）実施例２と同様、以下の処方
に従い、第２トナー製造方法で得られた第２バージント
ナーに対して疎水性シリカ、シリコン微粒子の外添処理
を行った。

【００４３】第２バージントナー１００重量部疎水性シリカ(ワッカー製：H-2000) ３重量部シリコン微粒子(東芝シリコン製：トスパール１０５) １重量部これらを実施例１の場合と同様、岡田精工製：メカノミ
ルに投入して、回転数２７５０rpm、混合時間３分間混
合し、疎水性シリカとシリコン微粒子を第２バージント
ナーに外添した。かかる外添済みトナーを目開き３８μ
mの篩にかけて粗粉を除去し、最終的なトナー４とし
た。

【００４４】（実施例４）実施例２と同様、以下の処方
に従い、第２トナー製造方法で得られた第２バージント
ナーに対して疎水性シリカ、シリコン微粒子の外添処理
を行った。

【００４５】第２バージントナー１００重量部疎水性シリカ(ワッカー製：H-2000) ３重量部シリコン微粒子(東芝シリコン製：トスパール１０５) ３重量部これらを実施例１の場合と同様、岡田精工製：メカノミ
ルに投入して、回転数２７５０rpm、混合時間３分間混
合し、疎水性シリカとシリコン微粒子を第２バージント
ナーに外添した。かかる外添済みトナーを目開き３８μ
mの篩にかけて粗粉を除去し、最終的なトナー５とし
た。

【００４６】（比較例２）実施例２と同様、以下の処方
に従い、第２トナー製造方法で得られた第２バージント
ナーに対して疎水性シリカのみの外添処理を行った。

【００４７】第２バージントナー１００重量部疎水性シリカ(ワッカー製：H-2000) ３重量部これらを実施例１の場合と同様、岡田精工製：メカノミ
ルに投入して、回転数２７５０rpm、混合時間３分間混
合し、疎水性シリカのみを第２バージントナーに外添し
た。かかる外添済みトナーを目開き３８μmの篩にかけ
て粗粉を除去し、最終的なトナー６とした。

【００４８】前記のように調整された実施例２〜実施例
４、比較例２の各トナーを図３に示す画像形成装置に使
用して画像形成を行った。ここで、図３に示す画像形成
装置の概略構成について説明する。図３は画像形成装置
の概略構成を示す模式図であり、電極アレイとしてのア
パーチャ電極体１の上側には、約１ｍｍの間隙を有して
円柱状の背面電極ローラ２２が、図示しない本体フレー
ムに対して回動可能に支持されており、前記間隙に挿入
される印字用紙２０を図中矢印方向に搬送可能となるよ
うに構成されている。尚、背面電極ローラ２２には、直
流電源２４を介して高電圧が印加されている。

【００４９】アパーチャ電極体１の下側には、トナー供
給装置１０が配設され、また、印字用紙２０の搬入側に
は、印字用紙２０をアパーチャ電極体１と背面電極ロー
ラ２２との間に搬送するための搬送ローラ２９が回転可
能に配設されている。背面電極ローラ２２によって搬送
される印字用紙２０の進行方向先には、定着装置２６が
配設され、それぞれ本体フレームに支持されている。

【００５０】ここに、トナー供給装置１０は、そのハウ
ジングを兼ねるトナーケース１１と、そのトナーケース
１１内に収納されるトナー１６と、供給ローラ１２と、
トナー担持ローラ１４と、トナー層規制ブレード１８と
から構成される。

【００５１】前記トナー担持ローラ１４は、その表面に
荷電体としてのトナー１６を層状に担持し、アパーチャ
電極体１に向けて搬送するものであり、前記供給ローラ
１２は、トナー担持ローラ１４の表面に対してトナー１
６を供給するものである。

【００５２】そして、供給ローラ１２及びトナー担持ロ
ーラ１４は、トナーケース１１内において図示する矢印
方向に回転可能に支持され、且つ、両者が互いに接触す
るように配設される。また、トナー層規制ブレード１８
は、トナー担持ローラ１４に担持されるトナー１６の量
がローラ面上で均一になるように調整するとともに、そ
のトナー１６を均一に帯電させるためのものであり、ト
ナー担持ローラ１４に対して圧接される。

【００５３】前記アパーチャ電極体１は、厚さ２５μｍ
のポリイミド性の絶縁シート２に、その絶縁シート２を
貫通する多数のアパーチャ（図示せず）を、等間隔で１
列状に配置するとともに、絶縁シート２の上面側であっ
て各アパーチャの周囲に制御電極（図示せず）等を銅箔
により形成している。更に、絶縁シート２の端部に、制
御電極に対して所定の電圧を印加するための複数の駆動
ＩＣ５を配置して構成される。そして、アパーチャ電極
体１は、図３に示すように、印字用紙２０に制御電極が
対向した状態において、絶縁シート２のアパーチャ位置
でトナー担持ローラ１４上のトナー１６と接するように
配設される。

【００５４】前記画像形成装置において画像形成を行う
場合、所定の画像データに基づいて制御電圧印加回路８
からＩＣ５に画像データ信号が送信され、これによりＩ
Ｃ５を介してアパーチャ電極体１の制御電極が選択的に
オン・オフ電圧信号が印加される。かかる動作に基づ
き、制御電極からトナー担持ローラ１４に向かう電気力
が形成され、帯電されたトナー１６はトナー担持ロー和
１４からアパーチャを通過して制御電極側に引き出され
る。また、引き出されたトナー１６は、背面電極ローラ
２２に印加されている電圧によって印字用紙２０とアパ
ーチャ電極体１との間に形成される電界により、印字用
紙２０に向かって飛翔する。この結果、印字用紙２０に
向かって飛翔したトナー１６は、印字用紙２０上に堆積
して画像を形成するものである。

【００５５】前記のように構成された画像形成装置に使
用されるトナー１６として、前記実施例２〜実施例４、
比較例２の各トナーを使用して画像形成を行い、その形
成された画像についてトナー飛翔率、ベタ濃度及びかぶ
り濃度を測定した。その測定結果が図２に示されてい
る。図２はトナー３〜トナー６についてシリコン微粒子
（トスパール）の外添量と飛翔率、ベタ濃度、かぶり濃
度を対比して示す表である。尚、図２の表において、シ
リコン微粒子の外添量は重量部で示されている。

【００５６】ここに、飛翔率については、次のように算
出した。即ち、先ず、担持ローラ上の単位面積当たりの
トナー担持量を計測する。その後、制御電圧＋７０Ｖで
ベタ黒を印字し、印字用紙上の単位面積当たりのトナー
量を計測する。この二つの計測結果から、印字用紙上の
単位面積当たりのトナー量を、担持ローラ上の単位面積
当たりのトナー担持量で除して飛翔率を算出した。かか
る飛翔率の値の許容値は６０％以上であれば許容範囲に
ある。尚、画像のベタ濃度、かぶり濃度については、前
記実施例１の場合と同様に測定した。

【００５７】図２の表において、シリコン微粒子が０．
５重量部外添されたトナー３では、飛翔率が５９．２１
％で略許容値を満足しており、また、かぶり濃度値は
０．１２で十分許容値を満足し、更に、ベタ濃度値は
１．１４で許容値の下限を満足している。また、シリコ
ン微粒子が１．０重量部外添されたトナー４では、飛翔
率が７５．５９％、かぶり濃度値が０．１７、ベタ濃度
値が１．３５であり、それぞれ十分許容値を満足してお
り、トナー３と比較して全ての値が向上していることが
分かる。更に、シリコン微粒子が３．０重量部外添され
たトナー５では、飛翔率が９０．６７％、かぶり濃度値
が０．２５、ベタ濃度値が１．４７であり、この場合も
全ての値において許容値を満足しており、特に、飛翔率
はトナー４よりも高くなっている。これよりすれば、シ
リコン微粒子が０．５重量部〜３．０重量部外添された
トナー３〜トナー５は、画像のかぶりを抑制しつつ画像
濃度を高く保持してコントラストを向上することがで
き、また、印字用紙に対するトナーの飛翔率を向上する
ことができることが分かる。また、飛翔率は、シリコン
微粒子の外添量に比例して増大していることが分かる。

【００５８】これに対して、シリコン微粒子が外添され
ていないトナー６の場合には、飛翔率が３８．９０％で
許容値を大きく下回っており、また、かぶり濃度値は
０．０９で許容値を満足しているものの、ベタ濃度値は
０．９２で許容値を満足していない。かかる相違は、ト
ナー６ではシリコン微粒子が外添されていないことに基
づくものと考えられる。

【００５９】尚、本発明は前記実施形態に限定されるも
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。

【００６０】

【発明の効果】以上説明した通り、請求項１のトナーで
は、外添剤としてシリコン微粒子が外添されているの
で、各種の画像形成プロセスにて画像のかぶりを抑制し
つつ画像濃度を高く保持してコントラストを向上するこ
とが可能となり、また、印字用紙に対するトナーの飛翔
率を向上することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】トナー１、トナー２についてシリコン微粒子の
外添量とベタ濃度、かぶり濃度を対比して示す表であ
る。

【図２】トナー３〜トナー６についてシリコン微粒子の
外添量と飛翔率、ベタ濃度、かぶり濃度を対比して示す
表である。

【図３】画像形成装置の概略構成を示す模式図である。

【符号の説明】

１アパーチャ電極体１０トナー供給装置１４トナー担持ローラ１６トナー２２背面電極ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 15/00 １１６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】染料により染着した体積平均粒径数μｍ
のトナー粒子に対して、シリコン微粒子を外添したこと
を特徴とするトナー。
【請求項２】前記トナー粒子に対して、疎水性シリカ
微粒子を外添したことを特徴とする請求項１に記載のト
ナー。
【請求項３】前記シリコン微粒子の体積平均粒径は、
約１．０μｍ以下であり、トナー粒子１００重量部に対
して、０．１〜３重量部の範囲で外添されていることを
特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項４】前記トナー粒子は、分散重合法により重
合された樹脂粒子からなり、その体積平均粒径が５μｍ
以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか
に記載のトナー。
【請求項５】前記トナーは、複数のアパーチャの周囲
に制御電極が設けられた電極アレイと、電極アレイの各
アパーチャに対してトナーを供給するトナー供給手段と
を備え、各制御電極を選択的に制御することによりアパ
ーチャからトナーを通過させるとともに印字用紙上に飛
翔させて画像の形成を行う画像形成装置に使用されるこ
とを特徴とする請求項１に記載のトナー。