JPH06138698A - 静電像現像用トナー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、ブレードクリーニングだけで
は除去できないフィルミングによる感光体表面の付着層
を効果的に除去し、清浄な表面状態を保つことにより高
画像濃度、高解像度を始めとする高画像品質を長期間維
持できる静電像現像用トナーを提供することにある。本
発明の他の目的は、クリーニングブレードによる感光体
表面の摺擦傷を防止あるいは修復させ、高画像品質を長
期間維持できる静電像現像用トナーを提供することにあ
る。 【構成】フライアッシュをトナー粒子に外添したことを
特徴とする静電像現像用トナーを用いることで上記課題
は解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法において形
成される静電像を可視像化するための静電像現像用トナ
ー（以下単に「トナー」という）に関するものである。

【０００２】

【従来技術】電子写真法における複写プロセスは、主帯
電、画像露光（静電潜像形成）、トナー現像（可視像
化）、トナー転写からなる。電子写真法での現像プロセ
スは、帯電したトナーが静電引力により感光体表面の静
電潜像へ付着することで静電潜像が可視像化するプロセ
スである。一方、転写プロセスは、感光体上のトナーが
転写コロナ放電により転写紙上に移るプロセスである。
ところで、感光体上に付着したトナーが転写紙側へ完全
に転写することはいまのところ不可能であるので、複写
プロセスを繰り返すためには、現像プロセスの１サイク
ル毎に感光体上の未転写、残留トナーを除去し、感光体
表面を清浄な状態へ復帰させるクリーニングプロセスが
必要となる。

【０００３】クリーニングプロセスには、ゴム製のクリ
ーニングブレードをトナー転写後の感光体表面に圧接さ
せて残留トナーをこすり取るブレードクリーニング法が
多用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記複
写プロセスが繰り返されると、クリーニングプロセスに
おいてトナーを感光体からこすり取る際にトナー粒子を
構成するバインダー樹脂、ワックス、荷電制御剤成分等が
感光体表面に徐々に付着、蓄積し感光体を被覆する（い
わゆるフィルミング現象）。フィルミング現象が発生す
るとクリーニング性能ダウン、残留トナーによる画像オ
フセット汚れ、画像にじみ、残留電位上昇による地肌か
ぶりなどの画像品質劣化が生ずる。

【０００５】また、一度発生すると感光体へのこのよう
なフィルミングは、クリーニングブレードの摺擦では除
去できないばかりかトナー成分付着の加速化を招き、感
光体の劣化を促進する。さらに、ブレードクリーニング
では、クリーニングブレードのエッジ部が感光体を摺擦
する際に、感光体表面を傷つけやすい。この摺擦傷の
為、画像が白筋状に抜ける画像荒れが生ずる結果とな
る。

【０００６】本発明の目的は、ブレードクリーニングだ
けでは除去できないフィルミングによる感光体表面の付
着層を効果的に除去し、清浄な表面状態を保つことによ
り高画像濃度、高解像度を始めとする高画像品質を長期
間維持できる静電像現像用トナーを提供することにあ
る。本発明の他の目的は、クリーニングブレードによる
感光体表面の摺擦傷を防止あるいは修復させ、高画像品
質を長期間維持できる静電像現像用トナーを提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】以上の課題
は、フライアッシュをトナー粒子に外添したことを特徴
とする静電像現像用トナーを用いることで解決できる。
フライアッシュの平均粒径は５μｍ以下が好ましい。 〔作用〕本発明の作用を以下具体的に説明する。

【０００８】現像プロセスにおいて、静電現像用トナー
とともに研磨剤たるフライアッシュが感光体上に付着す
る。感光体の回転に連れてフライアッシュは転写プロセ
スに至るが、当該プロセス以降もかなりの割合のトナー
が未転写トナーとして感光体上に残留する。これら未転
写トナーは、ブレードクリーニングを用いたクリーニン
グプロセスにおいて、クリーニングブレードと感光体表
面との接触部で蓄積される。ここで、クリーニングブレ
ードの圧接力は蓄積したトナーを感光体表面に押しつけ
る方向に作用するので、トナー表面に外添されたフライ
アッシュは研磨剤として働き、感光体表面の付着汚染物
質を除去し清浄な状態を維持させ、トナーフィルミング
を防止するのである。また、フライアッシュによる感光
体の研磨は、感光体の軸方向に均一に行われるので、ク
リーニングブレードによる感光体表面の摺擦傷も摩滅さ
れ、感光体は常に平滑な状態に維持される。

【０００９】一方、フライアッシュ粒子の表面形状を電
顕観察したところ、粒径が約５μｍ以下のものは平滑球
体であるのに対して、５μｍより大きいのものは不定形
で、かつ空孔が多数存在していることがわかった。した
がって、クリーニングブレードによる感光体表面の摺擦
傷をソフトに研磨し、感光体の平滑性を維持するには５
μｍ以下のフライアッシュが好ましい。また、当該フラ
イアッシュではクリーニングブレードの掻き取りエッジ
を傷つけることなく感光体の最表面を研磨できるので、
ブレードの寿命延長効果も得られる。

【００１０】ここで、フライアッシュとは、微粉炭燃焼
ボイラーの煙道ガスから集塵機で採取する微少な灰の粒
子であって、珪素、アルミニウム、鉄、マグネシウム、
カルシウム等の複数元素から成る多成分系酸化物の微粉
末によって構成される。フライアッシュの平均粒径は石
炭の燃焼条件にもよるが数μｍのものから数十μｍのも
のまで種々であるが、サイクロン方式の分級機等で制御
可能である。

【００１１】フライアッシュ使用量はトナー粒子に対し
て、０．０１〜１０重量％が好ましく、特に０．０２〜
５重量％が適当である。フライアッシュ使用量が０．０
１重量％に満たない場合には、研磨効果が不十分となる
おそれがある。一方、使用量が１０重量％を越える場合
には、一部のフライアッシュ粒子とトナー粒子との帯電
が不十分となり、磁気ブラシからのフライアッシュの飛
散が増えるばかりかトナーの摩擦帯電低下により、トナ
ー飛散、画像汚れ、地肌かぶりを生ずる場合があるから
である。

【００１２】クリーニングブレードの材質としては、ウ
レタンゴム、クロオプレンゴム等のゴム材料、その他適
度の弾性と硬度を有する材料であればいずれでもよい。
圧接力は１０ｇ／ｃｍ以上がフライアッシュによる研磨
性の点から望ましい。当接方法は一定の圧接力が確保さ
れている限り、カウンター、トレール方式のいずれであ
ってもよい。

【００１３】もちろん、クリーニングプロセスはブレー
ド方式に限らず未転写トナーを滞留させ、フライアッシ
ュによる研磨が可能で有ればいずれの方式でもよい。 〔トナーの製造〕本発明に用いるトナー粒子は、いわゆ
る粉砕法、重合法等の一般的方法により製造される。粉
砕法によるトナーの製造工程の概要を以下に示す。

【００１４】バインダー樹脂、着色剤、及び必要に応じ
て荷電制御剤、離型剤等を原材料として分散、加熱溶
融、冷却固化、粗粉砕、微粉砕、分級の各工程を経て所
定の粒度を有するトナー粒子を得る。本発明のトナーを
磁性トナーとして用いるために、磁性粉を含有させても
よい。得られたトナー粒子に対して所定量のフライアッ
シュを加えて、各種ミキサーで混合攪拌し、トナー粒子
表面にフライアッシュ粒子を分散、付着させる。このと
き、トナーの流動性、帯電特性、粉体特性の調節の目的
で、シリカ微粉末、アルミナ微粉末、酸化チタン微粉末
をトナーに更に外添してもよい。

【００１５】さらに、本発明のトナーは必要に応じて、
鉄粉キャリア、フェライト粉キャリア、マグネタイト粉
キャリア等と混合し、二成分系現像剤としても用いるこ
とができる。

【００１６】

【フライアッシュ製造】石炭火力発電所での蒸気発生ボ
イラーから集塵された平均粒径３０μｍのフライアッシ
ュ粒子を、サイクロン分級機を用いて平均粒径８μｍ、
５μｍ、１μｍに分級した。これらを、顕微鏡観察した
ところ平均径８μｍのフライアッシュに限って、表面に
微細孔、凹凸、エッジの多く存在すろ不定形粗大粒子の
混入が確認された。

【００１７】

【実施例１】 （成分） （配合量） スチレンアクリル系共重合体 ８５重量％ カーボンブラック １０重量％ 低分子量ポリプロピレン ３重量％ 含クロムアゾ系染料 ２重量％ 以上の成分から粉砕法によって平均粒径１０μｍのトナ
ー粒子を得た。このトナー粒子に上記平均粒径５μｍの
フライアッシュ及び疎水性シリカ（「Ｒ−９７２」 日
本アエロジル社製）をそれぞれトナー粒子に対して２．
０重量％、０．２重量％の割合で混合分散してトナーを
得た。

【００１８】

【実施例２】実施例１におけるフライアッシュに平均粒
径１μｍ品を用いる他は実施例１と同様にしてトナーを
得た。

【００１９】

【実施例３】平均径１μｍのフライアッシュをトナー粒
子に対して８重量％加える以外は実施例１と同様にして
トナーを得た。

【００２０】

【比較例１】フライアッシュを外添しない以外は実施例
１と同様にしてトナーを得た。

【００２１】

【比較例２】平均粒径８μｍのフライアッシュを用いる
他は実施例１と同様にしてトナーを得た。 〔評価試験〕各実施例及び比較例で得たトナーについ
て、それぞれ平均粒径が８０μｍのフェライトキャリア
を配合し、均一に攪拌混合してトナー濃度４．０重量％
の２成分系現像剤を作成した。ブレードクリーニング機
構を使用した三田工業株式会社製の複写機「ＤＣ−７０
８５」改造機に各現像剤を用いて、１０万枚の連続複写
テストを行った。

【００２２】実施例１、２、３におけるトナー／現像剤
を用いたテストについては、１０万枚複写を通じてクリ
ーニング不良、黒点状画像汚れ、地肌かぶりのない鮮明
な複写画像が得られた。また感光体表面上にも、フィル
ミングの発生はみられず、さらにブレードによる摺擦傷
も認められなかった。比較例１のトナー／現像剤を用い
たテストでは、３万枚複写の時点で感光体表面上にフィ
ルミング発生が認められ、画像のにじみ、地肌かぶりが
生じ６万枚複写の時点でクリーニング不良による画像黒
筋が生じた。感光体表面には、ブレード摺擦傷が生じて
いた。

【００２３】比較例２のトナー／現像剤を用いたテスト
では、１万枚複写の時点で複写画像濃度の低下を来た
し、またべた黒部に白筋状の画像荒れいわゆるブラシマ
ークが生じていた。感光体表面にブラシマークに相当す
る摺擦傷が認められた。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、トナー粒子にフライア
ッシュを外添することにより、フライアッシュが研磨剤
として作用し、クリーニングブレードが感光体を摺擦す
る面において感光体表面を常時研磨し、トナー成分、ブ
レード構成部材の感光体へのフィルミング現象を有効に
防止し、感光体表面を常に清浄な状態に維持する事が可
能となる。また、５μｍ以下の比較的球形のフライアッ
シュを用いることにより、研磨作用がソフトに行え、ブ
レードによる感光体表面の摺擦傷を防止あるいは修復す
る事が可能となる。これにより、画像劣化の無い高品質
画像を長期間の多数枚複写において安定に供給すること
ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 弘明 大阪市中央区玉造１丁目２番28号 三田工 業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フライアッシュをトナー粒子に外添したこ
   とを特徴とする静電像現像用トナー。
2. 【請求項２】フライアッシュの平均粒径が５μｍ以下で
   あることを特徴とする請求項１記載の静電像現像用トナ
   ー。