JPH03293365A - 負帯電性非磁性カラートナー及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真法におけるカラートナーおよび該ト
ナーを用いた画像形成方法に関するものである。更に詳
しくは、外部より電圧を印加したｉ！部材を被ＩＦ！部
材に接触させて帯電を行う帯電工程を有する画像形成方
法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、電子写真装置等における帯電手段としてコロナ放
電器が知られている。しかし、コロナ放電器は高電圧を
印加しなければならない、オゾンの発生量が多い等の問
題点を有している。

そこで、最近ではコす放電器を利用しないで接触帯°篭
手段を利用することが検討されている。

具体的には帯電部材である導電性ローラに電圧を印加し
てローラを被ｆ電体である感光体に接触させて感光体表
面を所定の電位に帯電させるものである。このような接
触帯電手段を用いればコロナ放電器と比較して低電圧化
がはかれ、オゾン発生量も減少する。

例えば、特公昭５０−１３６６１号公報においては、芯
金にナイロン又はポリウレタンゴムからなる訪電体を被
覆したローラを使うことによって感光紙を荷電する時に
低電圧印加を可能にしている。

しかしながら、上記従来例において、芯金にナイロンを
被覆した時ゴム等の弾性がないので被帯電体と十分な接
触が保つことができず、帯電不良を起こしてしまう。一
方、芯金にポリウレタンゴムを被覆すると、ゴム系材料
に含浸している軟化剤がしみ出てきて被帯電体に感光体
を使用するとｉｔ部材が当接部において感光体停止時に
感光体に固着する、あるいはその領域が画像ボケを生じ
るという問題点があった。また、帯電部材のゴム系材料
中の軟化剤がしみ比できて感光体表面に付着すると、感
光体が低抵抗化して画像流れが起きてひどい時には使用
不能となったり感光体表面に残留したトナーが帯電部材
の表面に付着し、フィルミング現象が発生することがあ
った。そして、帯電部材表面に多量のトナーが固着する
と帯電部材表面が絶縁化しｆ型部材の帯電能力が失われ
感光体表面の帯電が不均一となり、画像に影響が出てし
まうという欠点があった。

方、負；ｌ！：電性の非磁性カラートナーを用いた現像
工程を組み合せた場合には、加えて種々の問題点か発生
した。

このトナーは、磁性体を含まず、また、色の彩度上の観
点からカーボンブラック等の導電性物質も含まないこと
が多い。このため、特に低温低湿下では帯電をリークす
る部分がなく、通常トナーに比べてより帯電が過大にな
りやすい。特に、負帯電性のカラートナーは、この傾向
が顕著である。これは、流動性付与剤として用いられて
いる負ｆ電性の疎水性シリカが原因であるところが大き
い。

また近年、複写機画像の高画質化への要求が強くなって
いる。これに対して、トナーの粒径を細かくして、高画
質を目ざしているが、このトナーの小粒径化によっても
トナーの表面積が増えるので、帯電量が大きくなり、過
大となりやすくなる。

このように、帯電が過大になると、感光体上からトナー
が転写しにくくなり、感光体上の残留トナーが多くなる
ため、クリーニング工程で捕集しきれないトナーが出や
すくなる。又、感光体に強＜ｉｔし、付着するため、ク
リーニング不良が発生し易くなる。

これらのクリーニング工程で除去しきれないトナーが′
１ｌＩＦ電部材に付着し、ＩＦ電能能力低下や感光体に
フィルミングが生じてしまう。

又、粒径が細かいと、トナー相互の接触点が多いので、
トナーの流動性が悪くなる。そのため、クリーニング工
程でトナーの凝集が起こり、クリーニング不良が発生す
る。

そこで、帯電が過大になるのを防止する目的で導電粉の
添加、低−ＰＩＦ電性電性物源加、逆極性物源の添加な
どが行なわれているが、それぞれ欠点を有している。

まず、導電粉添加では、高湿下での；ｔＶｔ量の低下が
顕著で、画像濃度ムラ、カブリの弊害が生じる。また、
導電粉は、一般に有色であるため、カラートナーの色彩
に悪影響を及ぼす。

また、低帯電性物質の添加（たとえば特開昭５６−９２
５４５号公報、特開昭６０−２１７３８８号公報など）
では、十分な流動性付与効果を得るためには、多くの添
加量を必要とし、帯電量を下げすぎてしまったり、また
は、十分な流動性付与効果が得られないことが多い。

また、逆極性物質の添加では、逆極性物質に粗粒が含ま
れていると、トナーがそれを中心として凝集し、逆極性
のトナー塊が生成することがある。このトナー塊は、非
画像部に現像され、画質を悪化させてしまう。よって、
粗粒またはトナー塊を除去する工程が必要となる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は以上の点に鑑みなされたもので、高解像度、高
精細な画像が得られ、且つ現像、転写及びクリーニング
工程を経た後、被帯電体上に残留することが極めて少な
く、帯電部材表面にも被帯電体表面にも固着の生じない
カラートナーを提供することを目的とする。

更に、ｆ室部材と波帯′電体との接触を十分に保つこと
ができ、帯電部材と被帯電体との固着を防止し、さらに
帯電部材の導電ゴムに含まれる可塑剤を被帯電体へ付着
させたり、それによるトナーのｉｔ部材表面への固着を
防ぎトナーの被帯電体へのフィルミングによる帯電不良
やｆ電ムラを起こさないＩＦ電電工上、上記トナーを用
いた現像工程、転写工程及びクリーニング工程とからな
る画像形成方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の特徴と
するところは、 少なくとも、非磁性着色剤含有ポリエステル系樹脂粒子
と流動性付与剤を含む絶縁性非磁性カラートナーにおい
て、 ■該着色剤含有ポリエステル系樹脂粒子が、構成成分と
して、アミノアクリル単量体を２〜１５重量％含有する
共重合体を全結着樹脂中に１〜３０重量％含有し、 ■該流動性付与剤の少なくともひとつが、鉄粉キャリア
と摩擦帯電させたときに、その−Ｉ’を量の絶対値が２
０μｃ／ｇ以下でありかつ、■トナーの体積平均径が６
〜１０μｍであり、５μｍ以下の粒径を有するトナー粒
子が１５〜４０個数％、１２．７〜１６．０μｍが０．
１〜５．０体積％、１６μｍ以上が１゜０体積％以下含
有され、６．３５〜１０．１μｍのトナー粒子が下記式 を満足することを特徴とするカラートナーおよび該トナ
ーを用いた接触帯電系の画像形成方法にある。

本発明者らは、静電荷現像用負帯電性ポリエステル系カ
ラー現像剤のチャージアップ防止について鋭意検討した
結果、結着樹脂の構成成分としてアミノアクリル単量体
を２〜１５重量％含有する共重合体を全結着樹脂中に１
〜３０重量％含有した着色剤含有ポリエステル系樹脂粒
子と流動付与剤の少なくともひとつが、鉄粉キャリアと
摩擦帯電させたときに、その帯電量の絶対値が２０μｃ
／ｇ以下である流動向上剤との混合形態からなるトナー
が種々の環境での帯電性の安定性に極めて優れ、カブリ
のない良好な画像を提供することを見出したのである。

その理由としては、結着樹脂としてのポリエステル系樹
脂の帯電付与過程におけるチャージアップが、アミノア
クリル含有樹脂によって中和されるからである。このと
き、アミノアクリル含有樹脂はその帯電の立ち上がりが
遅いために、ポリエステル系樹脂のＩＦｔの立ち上がり
を妨げることなく、ポリエステル系樹脂の帯電が立ち上
がった後の過度の帯電を中和する機能が働いている。し
たがって本発明の構成のトナーは、１！：ｔの立ち上が
りおよび飽和帯電量レベルが種々の環境で良好で、安定
なＩＦ電を維持できると同時に、クリーニング特性も良
好となるのである。

本発明においては、その性能を確実に発揮し、しっかり
した負電荷を有するためには、全結着樹脂中に構成成分
としてアミノアクリル単量体を２〜１５重量％含有する
共重合体を１〜３０重量％好ましくは２〜２０重量％含
有することが好ましい。

本発明の共重合体の構成成分としてのアミノアクリル単
量体は、従来知られているものがすべて使用できるが、
一般には下記構造式で示されるものが有効である。

Ｒ。

Ｈ２１ＩＣ その中でも特に、ジメチルアミノエチルアクリレート、
ジエ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、ジエチルアミノエチルメタクリレ
ートが望ましい。又、本発明のアミノアクリル以外の構
成成分としては従来知られている単量体がすべて使用で
きるが、一般には、ビニル単量体、特にスチレン−アク
リル系共単量体を７０重量％以上含むことが望ましい。

スチレン系車量体としては、例えばスチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレン等が、アクリル系単量体と
しては、アクリル酸、アクリル酸のメチル、エチル、プ
ロピル、ブチル、２−エチルヘキシル各々のエステル、
メタクリル酸、メタクリル酸のメチル、エチル、プロピ
ル、ブチル、２−エチルヘキシル各々のエステル等がそ
れぞれ挙げられる。

本発明では共重合体の重合方法は従来知られている方法
がすべて使用できるが、塊状重合或いは溶液重合という
均−系が特に好ましい。

なお、従来より、上記化合物をトナー中に含有させるこ
とは開示されてはいるが、これはあくまでも正帯電性の
安定化のために含有されているものであり、本発明とは
まったく異なるものである。

本発明に用いられるポリエステル樹脂の多価アルコール
成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコ
ール、１，３−ブタンジオール、１．４−ブタンジオー
ル、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、
ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、１
．５−ベンタンジオール、１．６−ヘキサンジオール、
ネオペンチルグリコール、ペンタエリスリトールジアリ
ルエーテル、トリメチレングリコール、２−エチル−１
，３−ヘキサンジオール、水素化ビスフェノールＡ、又
次式で表わされるビスフェノール誘導体； 次式 （式中Ｒはエチレン又はプロピレン基であり、ｘ、ｙは
それぞれ１以上の整数であり、且つＸ＋ｙの平均値、Ｌ
よ２〜１０である。） 等のジオール類が挙げられる。

又、酸成分としてはフマル酸、マレイン酸、シトラコン
酸、イタコン酸などの不飽和ジカルボン酸類、又はこれ
らの酸無水物、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、ア
ゼライン酸などのジカルボン酸類又はこれらの酸無水物
、フタル酸、テレフタル酸等の芳香族系ジカルボン酸な
どが挙げられる。

本発明に用いられるアルコール成分としては４０〜６０
　ｍｏ１％、好ましくは４５〜５５　ｍａｉ１％、酸成
分としては６０〜４０　ｍｏ１％、好ましくは５５〜４
５　ｍｏ１％であることが望ましい。

本発明において結着樹脂として特に好ましいポリエステ
ル樹脂としては、 次式 （式中Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ、ｙ
はそれぞれ１以上の整数であり、かっＸ＋ｙの平均値は
２〜１ｏである。）で代表されるビスフェノール誘導体
もしくは置換体をジオール成分とし、２価以上のカルボ
ン酸又はその酸無水物又はその低級アルキルエステルと
からなるカルボン酸成分（例えばフマル酸、マレイン酸
、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリ
ット酸、ピロメリット酸など）とを少なくとも共縮重合
したポリエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するの
でより好ましい。

本発明に係るトナーには、荷電特性を安定化するために
荷電制御剤を配合しても良い。その際トナーの色調に影
響を与えない無色又は淡色の荷電制御剤が好ましい。そ
の際の負荷電制御剤としては例えばアルキル置換サリチ
ル酸の金属錯体（例えばジーｔｅｒｔ−ブチルサリチル
酸のクロム錯体又は亜鉛錯体）の知合有機金属錯体が挙
げられる。負荷電制御剤をトナーに配合する場合には結
着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ま
しくは０．５〜８重量部添加するのが良い。

本発明に係るトナーと混合して二成分現像剤を調製する
場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、２
〜１０重量％、好ましくは３〜９［［量％にすると通常
良好な結果が得られる。トナー濃度が２重量％未満では
画像濃度が低く実用不可となり、１０重量％を越えると
カブリや機内飛散を増加せしめ、現像剤の耐用寿命を短
める。

本発明に使用される着色剤としては、公知の染顔料、例
えばフタロシアニンブルー、インダスレンブルー　ピー
コックブルー　パーマネントレッド、レーキレッド、ロ
ーダミンレーキ、バンザイエロー、パーマネントイエロ
ー　ベンジンイエロー等広く使用することができる。そ
の含有量としては、ＯＨＰフィルムの透過性に対し敏感
に反映するよう結着樹脂１００重量部に対して１２重量
部以下であり、好ましくは０．５〜９重量部である。

本発明に用いる流動向上剤は、本発明に使用するキャリ
アと摩擦帯電させたときの帯電量の絶対値が２０μｃ／
ｇ以下、好ましくはｌＯμｃ／ｇ以下のものを少なくと
も一種含有する必要がある。

更に好ましくは、流動向上剤として、キャリアとの摩擦
帯電量の絶対値が２０μｃ／ｇ以下でＢＥＴ法による比
表面積が３０〜２００ｍ’／Ｈの親木性無機酸化物と、
キャリアとの摩擦帯電量の絶対値が５０μｃ／ｇ以上で
ＢＥＴ法による比表面積が８０〜３ｏｏｍ２／ｇの負帯
電性疎水性無機酸化物とを着色剤含有樹脂粒子に対して
０．３〜２重量％用いる。

本発明のごとく、結着樹脂としてのｆｌＥ能を安定化さ
せても、流動向上剤として一般に使用されているケイ酸
微粉末等を単独で使用すると、流動性は確かに向上する
ものの、ＩＦ電時特性しては、特に低湿下で帯電が過大
になりやすく、結果としてトナーのクリーニング性が損
われてしまう。この傾向はトナーを小粒径化して、ケイ
酸微粉末の使用量が多くなる程顕著になりてくる。

しかるに本発明のごとく、帯電能の弱い流動向上剤を少
なくとも一種流動向上剤として含有させることにより、
帯電特性とクリーニング性の両立が達成できたのである
。

流動向上剤としては、以下のものが挙げられるが必ずし
もこれに限定されるものではない。例えば、Ａｉ’２０
ａ、　Ｔ！０２．　ＧｅＯ２，ＺｒＯ２，５Ｃ２０３，
ＨｆＯ２等の金属酸化物や、ＳｉＣ，Ｔｉｃ、　Ｗ２Ｃ
等の炭化物及び、５ｔ３Ｎ４．　Ｇｅ３Ｎ４等の窒化物
があり、この中でも、Ａｊ＋２０３．　ＴｉＯ２，５ｃ
２０３．　ＺｒＯ２，Ｇｅｍ２．　ＨｆＯ２が、無色或
は白色であるという点においてカラードを一用に用いた
場合、色彩に悪影響を与えず好適である。又特にＡｊ’
２０３．　ＴｌＯ２，ＺｒＯ２は、気相法によって容品
に好適な粒度のものが製造でき易く、より好ましい。又
、疎水化処理を施しても良い。添加する粒子の粒径は細
かい方が良好であり、本発明では、ＢＥＴ法による比表
面積の測定で、：＋ａｍ’／ｇ〜２００ｍ２／ｇの範囲
にある流動性付与剤を用いる。より好ましくは、ｓｏｍ
２／ｇ以上のものがよく、粒径が細かい程トナーの流動
特性は良好となる。

前述した疎水性無機酸化物としては特に、ケイ素ハロゲ
ン化合物の気相酸化により生成されたシリカ微粉体に疎
水化処理した処理シリカ微粉体を用いることがより好ま
しい。該処理シリカ微粉体において、メタノール滴定試
験によって測定された疎水化度が３０〜８０の範囲の値
を示すようにシリカ微粉体を処理したものが特に好まし
い。

疎水化方法としては、シリカ微粉体と反応、或は物理吸
着する有機ケイ素化合物などで化学的に処理することに
よって付与される。

好ましい方法としては、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粉体を有機ケイ素化合物
で処理する。

その様な有機ケイ素化合物の例は、ヘキサメチルジシラ
ザン、トリメチルシラン、トリメチルクロルシラン、ト
リメチルエトキシシラン、ジメチルジクロルシラン、メ
チルトリクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、
アリルフエニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロ
ルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−ク
ロルエチルトリクロルシラン、ρ−クロルエチルトリク
ロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、トリ
オルガノシリルメルカプタン、トリメチルシリルメルカ
プタン、トリオルガノシリルアクリレート、ビニルジメ
チルアセトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、
ヘキサメチルジシロキサン、１，３−ジビニルテトラメ
チルジシロキサン、１．３−ジフェニルテトラメチルジ
シロキサン及び１分子当り２から１２個のシロキサン単
位を有し末端に位置する単位にそれぞれ１個宛のＳｉに
結合した水酸基を含有するジメチルポリシロキサン等が
ある。これらは１種或は２種以上の混合物で用いられる
。

市販品としては、タラノックス−５００（タルコ社）、
アエロジル（ＡＥＲＯ５ＩＬ）Ｒ−９７２（日本アエロ
ジル社）等がある。その添加量は、樹脂粒子に対して０
．３〜２重量％である。

この添加量は、後述する樹脂粒子の粒度分布とも関係す
るが、０．３重量％未満では適度な流動性が達成できに
くくなり、２重量％以上であるとトナー飛散やカブリな
どの弊害が生じ易い。

本発明のトナーには必要に応じてトナーの特性を損ねな
い範囲で添加剤を混合しても良いが、そのような添加剤
としては、例えばテフロン、ステアリン酸亜鉛、ポリフ
ッ化ビニリデンの如き滑剤、あるいは定着助剤（例えば
低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなど）
等がある。

本発明のトナーの製造にあたっては、熱ロール、ニーダ
−、エクストルーダー等の熱混練機によって構成材料を
良く混練した後、機械的な粉砕、分級によって得る方法
、或は結着樹脂溶液中に着色剤等の材料を分散した後、
噴震乾燥することにより得る方法、又は、結着樹脂を構
成すべき単量体に所定材料を混合した後、この乳化懸濁
液を重合させることによりトナーを得る重合トナー製造
法等それぞれの方法が応用できる。

本発明のカラートナーにおいて、トナーの体積平均粒径
が６〜１０μｍであり、５μｍ以下の粒径を有するトナ
ー粒子が１５〜４０個数％、１２．７〜１６．０μｍが
０．１〜５．０体積％、１６μｍ以上が１．０体積％以
下含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径のトナー粒子
が下記式 を満足する粒度分布を有する時、効果はより顕著である
。

上記の粒度分布を有するトナーは、感光体上に形成され
た潜像に忠実に再現することが可能であり、網点及びデ
ジタルのような微小なドツト潜像の再現性にも優れ、特
にハイライト部の階調性及び解像性に優れた画像を与え
る。更に、コピー又はプリントアウトを続けた場合でも
高画質を保持し、且つ、高濃度の画像の場合でも、従来
の非磁性トナーより少ないトナー消費量で良好な現像を
行うことが可能であり、経済性及び、複写機又はプリン
ター本体の小型化にも利点を有するものである。

本発明の非磁性カラートナーにおいて、このような効果
が得られる理由は、必ずしも明確でないが、以下のよう
に推定される。

従来、非磁性カラートナーにおいては５μｍ以下のトナ
ー粒子は、帯電量コントロールが困難であフたり、トナ
ーとしての流動性を損ない、又、トナー飛散して機械を
汚す成分として、更に、画像のカブリを生ずる成分とし
て、積極的に減少することが必要であると考えられてい
た。

しかしながら、本発明者らの検討によれば、５μｍ程度
のトナー粒子が高品質な画質を形成するための必須の成
分であることが判明した。

例えば、０．５μｍ〜３０μｍにわたる粒度分布を有す
る非磁性トナー及びキャリアを有する二成分系現像剤を
用いて、感光体上の表面電位を変化し、多数のトナー粒
子が現像され易い大きな現像電位コントラストから、ハ
ーフトーンへ、更に、ごく僅かのトナー粒子しか現像さ
れない小さな微小ドツトの潜像まで、感光体上の潜像電
位を変化させた潜像を現像し、感光体上の現像されたト
ナー粒子を集め、トナー粒度分布を測定したところ、８
μｍ以下のトナー粒子が多く、特に５μｍ程度のトナー
粒子が微小ドツトの潜像上に多いことが判明した。即ち
、５μｍ程度の粒径のトナー粒子が感光体の潜像の現像
に円滑に供給される場合に潜像に忠実であり、潜像から
はみ出すことなく、真に再現性の優れた画像が得られる
ものである。

これは、前述の５μｍ程度の粒径の非磁性トナー粒子の
存在の必要性と関係があるが、５μｍ以下の粒径の非磁
性トナー粒子は、確かに微小ドツトの潜像を忠実に再現
する能力を有するが、それ自身かなり凝集性が高く、そ
のため非磁性トナーとしての流動性が損われることがあ
る。

本発明者らは、流動性の改善を目的として、前述の無機
酸化物を流動向上剤として添加することによって、さら
なる流動性の向上を図ったが、画像濃度、トナー飛散、
カブリ等全ての項目を満足させることは難しかった。そ
こで本発明者は、更にトナーの粒度分布について検討を
重ねたところ、５μｍ以下の粒径の非磁性トナーを１５
〜４０個数％含有させた上で、１２．７〜１６．０μｍ
のトナー粒子を０，１〜５．０体積％含有させることに
よって流動性が更に向上し、高画質化が達成できること
を知見した。即ち、１２．７〜１６．０μｍの範囲のト
ナー粒子が５μｍ以下の非磁性トナー粒子に対して、適
度にコントロールされた流動性を持つためと考えられ、
その結果、コピー又はプリントアウトを続けた場合でも
高濃度で解像性及び階調性の優れたシャープな画像が提
供されるものである。

更に本発明者らは、粒度分布の状態と現像特性を検討す
るなかで、６．３５〜１Ｏ３１μｍのトナー粒子につい
て前言己式で示すような最も目的を達成するに適した粒
度分布の存在状態があることも知見した。

即ち、−数的な風力分級によって粒度分布を調整した場
合、前記式の値が大きいということは微小ドツト潜像を
忠実に再現する５μｍ程度のトナー粒子が増加し、値が
小さいということは逆に５μｍ程度のトナー粒子が減少
することを示していると解される。

従って、ｄｖが６〜１０μｍの範囲にあり、且つ、前記
関係式を更に満足する場合に、さらに良好なトナー流動
性及び忠実な潜像再現性が達成される。

又、１６μｍ以上の粒径のトナー粒子については、１．
０体積％以下にし、できるだけ少ない方が好ましい。

更に詳しく説明をする。５μｍ以下の粒径の非磁性トナ
ー粒子が全粒子数の１５〜４０個数％更に好ましくは２
０〜３５個数％が良い。５μｍ以下の粒径の非磁性トナ
ー粒子が１５個数％未満であると、高画質に有効な非磁
性トナー粒子が少なく、特に、コピー又はプリントアウ
トを続けることによってトナーが使われるに従い、有効
な非磁性トナー粒子成分が減少して、本発明で示すとこ
ろの非磁性トナーの粒度分布のバランスが悪化し、画質
がしだいに低下する恐れが有る。又、４０個数％を越え
ると、非磁性トナー粒子相互の凝集状態が生じ易く、本
来の粒径以上のトナー塊となり易いため、荒れた画質と
なったり、解像性を低下させたり、又は潜像のエツジ部
と内部との濃度差が大きくなり、中ぬけ気味の画像とな
り易い。

又、１２．７〜１６．０μｍの範囲の粒子が０．１〜５
．０体積％であることが良く、好ましくは０．２〜３．
０体積％が良い。５．０体積％より多いと、画質が悪化
すると共に、必要以上の現像、即ち、トナーののり過ぎ
が起こり、トナー消費量の増大を招く。

一方、０．１体積％未満であると、流動性の低下により
画像濃度が低下する恐れが有る。

又、１６μｍ以上の粒径の非磁性トナー粒子が１．０体
積％以下であることが良く、更に好ましくは０．６体積
％以下であり、１．０体積％より多いと、細線再現にお
ける妨げになるばかりでなく、転写において、感光体上
に現像されたトナー粒子の薄層面に１６μｍ以上の粗め
のトナー粒子が突出して存在することで、トナー層を介
した感光体と転写紙間の微妙な密着状態を不規則なもの
として、転写条件の変動をひきおこし、転写不良画像を
発生する要因となり易い。又、非磁性カラートナーの体
積平均径は６〜１０μｍ、好ましくは７〜９μｍが良く
、この値は先に述べた各構成要素と切りはなして考える
ことはできないものである。体積平均粒径６μｍ未満で
は、グラフィク画像などの画像面積比率の高い用途では
、転写紙上のトナーののり量が少なく、画像濃度の低い
という問題点が生じ易い。これは、先に述べた潜像にお
けるエツジ部に対して、内部の濃度が下がる理由と同じ
原因によると考えられる６体積平均粒径１０μロ以上で
は解像度が良好でなく、又複写の初めは良くとも使用を
続けていると画質低下を発生し易い。

以上のように、このトナーを使用することにより、高解
像度、高精細でかつ高画質なコピー画像が得られるとと
もに、低湿下でも帯電量が過大となることを防ぐことが
可能となる。そのため、転写効率が上り、感光体上の残
留トナーが少なくなり、又、残留トナーと感光体の間の
付着力が小さくなるため、クリーニング不良及びクリー
ナーからのもれを防止することができる。又、十分な流
動性が得られるため、クリーナー中で凝集することが少
なく、トナー凝集によるクリーニング不良も防止できる
。さらに、高湿下でも十分なＶＩＥ量が確保で咎るため
、飛散、カブリが生じることもない。

トナーの粒度分布は種々の方法によって測定で診るが、
本発明においてはコールタ−カウンターを用いて行った
。

即ち、測定装置としてはコールタ−カウンターＴＡ−Ｉ
Ｉ型（コールタ−社製）を用い、個数分布。

体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及び
ＣＸ−１パーソナルコンピユータ（キャノン製）を接続
し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｊ
）水溶液を調製する。測定法としては前記電解水溶液１
００〜１５０ｍ１中に分散剤として界面活性剤、好まし
くはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加
え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁し
た電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い
、前記コールタ−カウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパ
チャーとして１００μｍアパチャーを用いて、個数を基
準として２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定して、そ
れから本発明に係ごところの値を求めた。

本発明のカラートナーは、−成分現像方法、２成分現像
方法のどちらにも適用できる。

本発明のカラートナーを２成分現像剤として使用する場
合のキャリアとしてはキャリア表面への被覆樹脂として
は電気絶縁性樹脂を用いるが、トナー材料、キャリア芯
材材料により適宜選択される。本発明においては、キャ
リア芯材表面との接着性を向上するために、少なくとも
アクリル酸（又はそのエステル）単量体およびメタクリ
ル酸（又はそのエステル）単量体から選ばれる少なくと
も一種の単量体を含有することが必要である。

特にトナー材料として、負ｉｔ能の高いポリエステル樹
脂粒子を用いた場合帯電を安定する目的でざらにスチレ
ン系単量体との共重合体とすることが好ましく、スチレ
ン系単量体の共重合重量比を５〜７０重量％とすること
が好ましい。

上記共重合体の平均分子量は、キャリア芯材表面の被覆
の均一性、被覆強度を考慮して数平均分子量が１０，０
００〜３５，０００好ましくは１７，０００〜２４．０
００．重量平均分子量が２５，０００〜１００．０００
好ましくは４９，０００〜５５，０００であることが好
ましい。

本発明に使用できるキャリア芯材の被覆樹脂用モノマー
としては、スチレン系モノマーとしては、例えばスチレ
ンモノマー　クロロスチレンモノマー　α−メチルスチ
レンモノマー、スチレン−クロロスチレンモノマーなど
があり、アクリル系モノマーとしては、例えばアクリル
酸エステルモノマー（アクリル酸メチルモノマー　アク
リル酸エチルモノマー　アクリル酸ブチルモノマーアク
リル酸オクチルモノマー　アクリル酸フェニルモノマー
、アクリル酸２エチルへキシルモノマー）などがあり、
メタクリル酸エステルモノマー（メタクリル酸メチルモ
ノマー、メタクリル酸エチルモノマー　メタクリル酸ブ
チルモノマー　メタクリル酸フェニルモノマー）などが
ある。

本発明に使用されるキャリア芯材（磁性粒子）としては
、例えば表面酸化又は未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛
、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属及びそ
れらの合金又は酸化物などが使用できる。又、その製造
方法として特別な制約はない。

以下に本発明の測定法について述べる。

（１）摩擦帯電量測定： 測定法を図面を用いて詳述する。

第１図は流動向上剤のトリボ電荷量を測定する装置の説
明図である。先ず、底に５００メツシユのスクリーン３
のある金属製の測定容器２に摩擦帯電量を測定しようと
する流動向上剤とキャリアの重量比１：４９の混合物を
５０〜１００ｍｇ容量のポリエチレン製のビンに入れ、
約１０〜４０秒間手で振盪し、該混合物（現像剤）約０
．５〜１．５ｇを入れ金属製のフタ４をする。このとき
の測定容器２全体の重量を秤りＬ（ｇ）とする０次に、
吸引機１（測定容器２と接する部分は少なくとも絶縁体
）において、吸引ロアから吸引し風量調節弁６を調整し
て真空計５の圧力を２５０ｍｍＡｑとする。この状態で
充分、好ましくは２分間吸引を行いトナーを吸う除去す
る。このときの電位計９の電位をＶ（ボルト）とする。

ここで８はコンデンサーであり容量をＣ（μＦ）とする
。又、吸引後の測定容器全体の重量を秤りＷ２　（ｇ）
　とする。このトナーの摩擦帯電量（μｃ／ｇ）は下式
の如く計算される。

（但し、測定条件は２３℃、６０％ＲＨとする。）又測
定に用いるキャリアはＥＦＶ２００／３００　（パウダ
ーチック社製）を使用する。

次に本発明に通用可能な接触帯電工程の具体例について
説明する。

本発明における帯電装置は、例えば第２図のごときもの
である。１３は被帯電体である感光体ドラムであり、矢
印方向に回転する。１４は上記感光体ドラム１３に所定
圧力をもって接触させた帯電部材である帯電ローラーで
ある。Ｅはこの帯電ローラー１４に電圧を印加する電源
部で所定の電圧を帯電ローラー１４の芯金１４ａに供給
する。第２図においてＥは直流電圧を示しているが、直
流電圧に交流電圧を重畳したものでも良い。

本発明では、金属芯金１４ａに導電性ゴム層１４ｂを設
け、更にその周面に離型性被膜である表面層１４ｃを設
けた。その理由は、導電性ゴム層より外側に離型性被膜
を設けることにより被ｆ電体である感光体と接触する部
分へ導電性ゴムからの軟化剤がしみ出さないようにする
ことにある。そのため、軟化剤の感光体へ付着した場合
の感光体の低抵抗化による画像流れ、残留トナーの感光
体へのフィルミングによる帯電能力の低下を防止でき、
帯電効率の低下が抑えられる。

さらに、帯電ローラーに導電ゴム層を用いることで：Ｐ
Ｆ電ローラーと感光体との十分な接触を保つことができ
帯電不良を起こすようなこともない。

本発明においては、第３図のようなｆ電装置も使用可能
である。ここでは、ブレード状の接触帯電部材を使用し
ているが、やはり電圧が供給される金属支持部材１４′
ａにより導電性ゴム１４’ｂを支持し、感光体ドラム１
３との当接部分に離型性被膜である表面層を設けること
により、前記例と同様の作用効果を得ることができる。

前述した例では帯電部材としてローラー状、ブレード状
のものを使ったが、これに限るものでなく、他の形状に
ついても本発明を実施することができる。

また、前記した例では帯電部材が導電ゴム層と離型性被
膜から構成されているが、それに限らず、導電ゴム層と
離型性被膜表層間に感光体へのリーク防止のために高抵
抗層、例えば環境変動の小さいヒドリンゴム層を形成す
ると良い。

離型性被膜には、ナイロン系樹脂ＰＶＤＦ　（ポリフッ
化ビニリデン）　、ＰＶＤＣ（ポリ塩化ビニリデン）を
用いることができる。又感光体としては、ｏｐｃ　、ア
モルファスシリコン、セレン、ＺｎＯ等が使用可能であ
る。特に、感光体にアモルファスシリコンを用いた場合
、他のものを使用した場合に比べて、導電ゴム層の軟化
剤が感光体に少しでも付着すると、画像流れはひどくな
るので導電ゴム層の外側に絶縁性被膜したことによる効
果は大となる。さらに、本発明のｆ′！装置は転写用と
して用いることも可能である。

［実施例コ 以下に実施例をもって本発明の詳細な説明する。尚、％
及び部はすべて重量％及び重量部を示す。

をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、３本
ロールミルで少なくとも２回以上溶融混練し、冷却後ハ
ンマーミルを用いて約１〜２＋ａｍ程度に粗粉砕し、次
いでエアージェット方式による微粉砕機で微粉砕した。

さらに得られた微粉砕物を分級して本発明の粒度分布と
なるように２〜１０μｍを選択し、着色剤含有樹脂粒子
を得た。

上記着色剤含有樹脂粒子１００部に０．５部のへキサメ
チルジシラザンで処理したシリカ微粉末摩擦％Ｆ電量−
５０μｃ／ｇ、　ＢＥＴ比表面積２３０ｍ２７ｇと０．
５部のアルミナ微粉体摩擦帯電量１．７μｃ／ｇ　、　
ＢＥＴ比表面積１ｏｏｍ２／ｇを外添添加してシアント
ナーとした。

このシアントナーは、 であった。

このシアントナー５部に対し、スチレン５０％、メチル
メタクリレート２０％、２エチルへキシルアクリレート
３０％からなる共重合体（数平均分子量２１２５０　、
重量平均分子量５２３６０　）を重量平均粒径４５μｍ
１３５μｍ以下４．２　％、３５〜４０μｍ、　９．５
　％、３４μｍ以上０．２％の粒度分布を有するＣｕ−
Ｚｎ−Ｆｅ系フェライトキャリアに０．５％コーティン
グしたキャリアを総量１００部になるように混合し現像
剤とした。

この現像剤を用いて、市販の普通紙カラー複写機（カラ
ーレーザーコピア５００、キャノン製）の帯電装置を第
２図の構成となるように改造し、画圧しを行った。第２
図において、帯電ローラー１４の外径は１２ｍｍφであ
り、導電ゴム層１４ｂはＥＰＤＭ、表面層１４ｃには厚
みＩ　Ｏｐｍのナイロン系樹脂を用いた。帯電ローラー
１４の硬度は５４．５［ｒ　（ＡＳＫＥＲ−Ｃ）とした
。

現像コントラストは、 ２３℃／６５％下で　２７０■ ２０℃／１０％下で　３３０ｖ ３０℃／８０％下で　２５０■ となるよう、印加電圧を調整して行った。

その結果、各環境とも画像濃度１．４０〜１．５５と安
定で、かつカブリも全（ない鮮明なものであった。さら
に、クリーニング不良も発生せず、帯電効率の低下も認
められなかった。

比」１例」２ 実施例１において、ジメチルアミノエチルアクリレート
を８％含有するスチレン共重合体を使用しない以外は実
施例１と同様に画出しを行ったところ、２０℃／１０％
下で帯電ローラーの汚染が認められ、感光体上にフィル
ミングが発生し、画像劣化が生じた。

ルＪ目１且 実施例１の帯電装置において、表面層１４ｃを設けない
以外は実施例１と同様に画出しを行フたところ、感光体
上にトナー融着が発生した。これは、帯電ローラーのゴ
ムの軟化剤が原因と考えられる。

夾Ｕ 実施例１の帯電装置において、表面層１４ｃをＰＶＤＦ
樹脂とする以外は実施例１と同様に行ったところ、良好
な結果が得られた。

Ｋ１±旦 ジエチルアミノエチルアクリレートを６部使用する以外
は実施例１と同様に画出しを行ったところ、良好な結果
が得られた。

ＩＬＬ１ ２施例１において、Ａ］、Ｏ，のかわりに、ＢＥＴ法に
よる表面積がｓｏｗ２／ｇであり、本発明に用いる磁性
粒子との帯電量が一１０μｃ／ｇであるよりなＴｌＯ２
微粉体０．４部を使用する以外は実施例１と同様に行っ
たところ、良好な結果が得られた。

反吃団ユ 実施例１において、アルミナ微粉体を使用しない以外は
実施例１と同様に画出しを行フたところ、耐久中に感光
体にフィルミングが発生し、画像劣化が生じた。

Ｋ１」ユ 実施例１のシアントナーを用いて市販のカラー複写機（
カラーレーザーコピア５００、キャノン製）の現像装置
を以下の条件に設定した第４図の構成になる様に改造し
て画出しを行った。

すなわち３４４図において、２２はアルミニウム製の円
筒の表面に二硫化モリブデンを４０部分散させたフェノ
ール樹脂をコートしたスリーブ（コート層厚１３μｍ）
である。２４はウレタン製スポンジローラーである。現
像剤塗布ブレード２５はスリーブ２２上に線圧８０ｇ／
ｃｍで当接されている。また現像剤担持体と潜像保持体
との間隙を２５０μｍに保ち、トナー層厚を５０μｍに
規制した。これ以外の条件はすべて複写機本体の設定と
なっている。

２０℃／１０％、２３℃／６０％、　３０’Ｃ／８０％
の各環境下で５．０００枚の耐久試験を行った結果、各
環境ともスリーブ汚染及びスリーブ融着は全く見られず
、画像濃度は１．４０〜１．５５と安定で、カブリも全
くない鮮明な画像が得られた。

［発明の効果コ 本発明は、上記の帯電工程を有する画像形成方法に対し
、ポリエステル系樹脂粒子及び流動性付与剤の改良を行
ったトナーを用いて現像工程にて現像を行うため、クリ
ーニング工程後に被帯電体上へのトナーの残留は極めて
少なく、帯電部材表面にも被帯電体表面にも固着が生じ
ず、高解像度、高精細な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトナーのトリボ電荷量を測定する装置の説明図
であり、第２図及び第３図は本発明に好適なｆ型装置の
説明図であり、第４図は本発明に好適な現像装置の説明
図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも、非磁性着色剤含有ポリエステル系樹
   脂粒子と流動性付与剤を含む絶縁性非磁性カラートナー
   において、 ｛１｝該着色剤含有ポリエステル系樹脂粒子が、構成成
   分として、アミノアクリル単量体を２〜１５重量％含有
   する共重合体を全結着樹脂中に１〜３０重量％含有し、 ｛２｝該流動性付与剤の少なくともひとつが、鉄粉キャ
   リアと摩擦帯電させたときに、その帯電量の絶対値が２
   ０μｃ／ｇ以下でありかつ、 ｛３｝トナーの体積平均径が６〜１０μｍであり、５μ
   ｍ以下の粒径を有するトナー粒子が１５〜４０個数％、
   １２．７〜１６．０μｍが０．１〜５．０体積％、１６
   μｍ以上が１．０体積％以下含有され、６．３５〜１０
   ．１μｍのトナー粒子が下記式 ９≦（Ｖ×＠ｄ＠ｖ）／Ｎ≦１４ ［ここでＶ：６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するト
   ナー粒子の体積％ Ｎ：６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナー粒子
   の個数％ ＠ｄ＠ｖ：全トナー粒子の平均体積径］ を満足することを特徴とするカラートナー。
2. （２）｛１｝外部より電圧を印加した帯電部材を被帯電
   体に接触させて帯電を行なう帯電工程であつて、前記帯
   電部材は導電性ゴム層と、その導電性ゴム層より外側で
   あって、且つ少なくとも上記被帯電体に接触する部分に
   離型性被膜とを有することを特徴とする帯電工程と、｛
   ２｝被帯電体を請求項（１）に記載のトナーで現像を行
   う現像工程と、｛３｝転写工程及び｛４｝クリーニング
   工程を有することを特徴とする画像形成方法。