JPH10186708A - 現像剤及び現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 繰返し使用されても現像画像濃度に変動がな
く、高温多湿時においても、高流動性を有し、クリーニ
ング性が良好であり、かぶり・トナー飛散・フィルミン
グがなく、かつ帯電性の安定した現像剤を得る。 【解決手段】 トナー粗粒子に、トナー粗粒子と逆極性
に疎水化処理された解砕の第１の疎水化シリカ微粒子
と、該トナー粗粒子と同極性に疎水化処理された非解砕
の第２の疎水化シリカ微粒子とを所定量の範囲内で混合
した現像剤を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式の画像形
成装置、これに使用される現像剤、及びその現像方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真用現像剤は、一般に、着色材及
び結着樹脂を主成分とするトナー粗粒子と、トナー粗粒
子と混合された例えば流動化剤等の添加剤とからなるト
ナーを含む。流動化剤は、トナーに充分な流動性・帯電
性を与え、かつ転写効率を高めるために用いられる。

【０００３】電子写真法では、感光体に形成された静電
荷像を、上述のような現像剤で現像し、得られた現像剤
像を転写紙上に転写し、熱ロール等で定着する。使用さ
れた感光体は再び静電荷像を形成するためにクリーニン
グされる。

【０００４】こうした電子写真法に使用される乾式現像
剤の１種に、トナーとキャリアとを混合した２成分系現
像剤がある。この現像剤を用いたコピー操作の場合、プ
ロセス適合性を有するため、現像剤が流動性・耐ケーキ
ング性・定着性・帯電性・クリーニング性等に優れてい
る必要がある。特に、流動性・耐ケーキング性を高める
ために、流動化剤として無機微粉末例えばシリカや酸化
チタン等がトナーに添加される。

【０００５】しかし、この無機微粉末は帯電に大きな影
響を与えてしまうことが知られている。一般的なシリカ
系微粉末は負極性が強く、特に低温低湿下においてトナ
ー全体の負帯電性を過度に増大させ、高温多湿下におい
てはシリカ自体の親水性により吸湿して帯電性を減少さ
せるため、両環境下での帯電性に大きな差を生じさせ
る。このような現象は、濃度再現不良・白地かぶりの原
因の１つとなる。また、無機微粉末の分散性もトナー特
性に影響を与える。例えば、分散が不十分である時には
流動性・耐ケーキング性が悪化したり、あるいはクリー
ニングが不十分となるなど、感光体上にトナーが固着
（フィルミング）が発生する原因の１つとなる。

【０００６】このような問題を改善する目的で、無機微
粉末の表面をシリコーンオイルやシランカップリング剤
で疎水化処理したものを流動化剤として使用することが
行われている。しかしながら、この場合も、現像剤が、
静電潜像の現像に繰返し使用されるに伴って、トナーの
帯電量が極端に上昇／低下し、現像された画像の画像濃
度が大きく変動するという大きな欠点がある。

【０００７】また、高画質化に伴いトナー粒径が小さく
なる一方、コピースピードも高速化され、トナーの流動
性・帯電性の安定化・均一化がより一層要求されてい
る。特に高温多湿下で小粒径トナーを使用すると、キャ
リア粒子、帯電ブレード・感光体への残留トナーが増大
し、かぶり・トナー飛散・フィルミング等が発生すると
いう問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の第１の目的
は、繰返し使用されても現像画像濃度に変動がなく、高
温多湿時においても、高流動性を有し、クリーニング性
が良好であり、かぶり・トナー飛散・フィルミングがな
く、かつ帯電性の安定した現像剤を提供することにあ
る。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、本発明の現
像剤を使用し、現像を行なっても現像画像濃度の変動
や、かぶり・トナー飛散・フィルミングを生じることな
く良好な画像が得られる現像装置を提供することにあ
る。

【００１０】さらに、本発明の第３の目的は、本発明の
現像剤を使用し、繰返し画像形成を行なっても現像画像
濃度の変動や、かぶり・トナー飛散・フィルミングを生
じることなく良好な画像が得られる画像形成装置を提供
することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１に、着色
材及び結着樹脂を含有するトナー粗粒子と、所定の極性
に帯電し、疎水化処理された解砕の第１の疎水化シリカ
微粒子と、前記所定の極性と逆極性に疎水化処理された
非解砕の第２の疎水化シリカ微粒子との混合物を含み、
前記第１の疎水化シリカ微粒子と前記第２の疎水化シリ
カ微粒子は、その重量比が２：８〜８：２であり、かつ
両疎水化シリカ微粒子の総添加量は現像剤総重量に対し
０．０１〜８．０重量％であることを特徴とする現像剤 本発明は、第２に、着色材及び結着樹脂を含有するトナ
ー粗粒子と、該トナー粗粒子と逆極性に疎水化処理され
た解砕の第１の疎水化シリカ微粒子と、該トナー粗粒子
と同極性に疎水化処理された非解砕の第２の疎水化シリ
カ微粒子との混合物を含み、前記第１の疎水化シリカ微
粒子と前記第２の疎水化シリカ微粒子は、その重量比が
２：８〜８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒子の総
添加量は、現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重量％
であることを特徴とする現像剤を提供する。

【００１２】本発明は、第３に、着色材及び結着樹脂を
含有するトナー粗粒子と、該トナー粗粒子と逆極性に疎
水化処理された解砕の第１の疎水化シリカ微粒子と、該
トナー粗粒子と同極性に疎水化処理された非解砕の第２
の疎水化シリカ微粒子との混合物を含み、前記第１の疎
水化シリカ微粒子と前記第２の疎水化シリカ微粒子の重
量比が２：８〜８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒
子の総添加量が現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重
量％である現像剤を収容する現像剤収容器と、像担持体
に対向して設けられ、現像剤収容器と接続され、前記現
像剤収容器から供給された現像剤を担持するとともに、
前記像担持体に、担持された現像剤を供給して現像を行
なう現像手段とを具備する現像装置を提供する。

【００１３】本発明は、第４に、着色材及び結着樹脂を
含有するトナー粗粒子と、該トナー粗粒子と逆極性に疎
水化処理された第１の疎水化シリカ微粒子と、該トナー
粗粒子と同極性に疎水化処理された第２の疎水化シリカ
微粒子との混合物を含み、前記第１の疎水化シリカ微粒
子と前記第２の疎水化シリカ微粒子が、その重量比が
２：８〜８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒子の総
添加量が現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重量％で
ある現像剤を収容する現像剤収容器と、像担持体に対向
して設けられ、前記現像剤収容器に接続され、前記現像
剤収容器から供給された現像剤を担持するとともに、前
記像担持体に、担持された現像剤を供給して現像を行な
う現像手段と、前記現像手段にて現像された像を被画像
形成媒体上に転写する転写手段と、前記転写手段により
現像剤像が転写された後に、前記像担持体上に残留した
現像剤を除去するクリーニング手段とを有する画像形成
装置を提供する。

【００１４】

【発明の実施の形態】第１の発明にかかる現像剤は、着
色材及び結着樹脂を含有するトナー粗粒子と、該トナー
粗粒子と混合された流動化剤とを含む現像剤であり、流
動化剤として、少なくとも、トナー粗粒子と所定の極性
に疎水化処理された解砕の第１の疎水化シリカ微粒子
と、トナー粗粒子と所定の極性と逆極性に疎水化処理さ
れた非解砕の第２の疎水化シリカ微粒子とが使用され
る。

【００１５】使用される第１の疎水化シリカ微粒子と第
２の疎水化シリカ微粒子は、その重量比が２：８〜８：
２であり、かつその添加量が現像剤総重量に対し０．０
１〜８．０重量％である。

【００１６】第２の発明は第１の発明にかかる現像剤の
好ましい態様の１つであり、着色材及び結着樹脂を含有
するトナー粗粒子と、該トナー粗粒子と混合された流動
化剤とを含む現像剤であり、流動化剤として、少なくと
も、トナー粗粒子と逆極性に疎水化処理された解砕の第
１の疎水化シリカ微粒子と、トナー粗粒子と同極性に疎
水化処理された非解砕の第２の疎水化シリカ微粒子とが
使用され、使用される第１の疎水化シリカ微粒子と第２
の疎水化シリカ微粒子は、その重量比が２：８〜８：２
であり、かつその添加量が現像剤総重量に対し０．０１
〜８．０重量％である。

【００１７】以下に、本発明に用いられる第１の疎水化
シリカ微粒子及び第２の疎水化シリカ微粒子ついて説明
する。疎水化シリカ微粒子は、凝集して凝集体を形成す
る傾向がある。本発明では、疎水化シリカ粒子をトナー
粗粒子と混合する際に、この疎水化シリカ粒子を予め解
砕した第１の疎水化シリカ微粒子と、解砕しない第２の
疎水化シリカ微粒子とを両方利用する。非解砕の疎水化
シリカ微粒子とは、トナー粗粒子との混合前に予め解砕
を行わない疎水化シリカ微粒子をいい、解砕の疎水化シ
リカ微粒子とは、トナー粗粒子との混合前に予め解砕を
行なった疎水化シリカ微粒子をいう。

【００１８】流動化剤として粒径が小さい疎水性シリカ
微粒子を使用した場合、粒径が大きい疎水性シリカ微粒
子を使用した場合に比べて、トナー粗粒子表面への被覆
率が上がる。トナー粒子同志及びキャリア粒子との接触
面積が少なくなり、トナーの流動性が良くなる。たとえ
流動化剤として同じ添加量の疎水性シリカ微粒子を使用
しても、粒径が大きい疎水性シリカ微粒子を使用した場
合に比べて、粒径が小さい疎水性シリカ微粒子を使用し
た場合の方が、トナー流動性が向上する。

【００１９】また、粒子の付着力は粒径が小さい程大き
くなることから、粒径が小さい疎水性シリカ微粒子を使
用した場合、粒径が大きい疎水性シリカ微粒子を使用し
た場合に比べて、トナー粗粒子からの疎水性シリカ微粒
子の遊離が少なく、かつコピー操作に伴うトナー流動性
の低下が防止できる。

【００２０】また、トナー粗粒子・疎水性シリカ微粒子
間に働く付着力をより強くするためには、トナー粒子の
帯電極性と疎水性シリカ微粒子の帯電極性を異極するこ
とができる。

【００２１】本発明では、トナー粗粒子・疎水性シリカ
微粒子間に働く付着力を改善し、流動性を向上するに
は、トナー粗粒子に対して異極性を有し、かつ粒径の小
さい疎水化シリカ微粒子を使用することが効果的である
という見地から、トナー粗粒子と逆極性に疎水化処理さ
れた疎水性シリカ微粒子を解砕して、粒径の小さい第１
の疎水性シリカ微粒子として使用する。

【００２２】しかし、一般的にシリカ系微粉末は負極性
が強いため、帯電の安定性が低い。帯電の安定性が低い
と、画像濃度の変動が生じる。この帯電の安定性を向上
するためには、トナー流動性向上に使用した疎水性シリ
カ微粒子と逆極性、つまりトナー粒子の帯電性と同極性
の疎水性シリカ微粒子を添加して、過度の帯電を相殺さ
せることが効果的である。

【００２３】また、疎水性シリカ微粒子は、その研磨作
用によりクリーニング性を有するもので、現像器の撹拌
力及び感光体との摺擦力を利用して、キャリア粒子・感
光体等の表面に付着した残留トナーを除去することが出
来る。このクリーニング効果は、粒径が小さいより疎水
性シリカ微粒子も、ある程度粒径が大きい疎水性シリカ
微粒子の方が良好である。

【００２４】このようなことから、本発明者らは、トナ
ー粗粒子と同極性に疎水化処理された疎水性シリカ微粒
子を、非解砕のまま、粒径の大きい第２の疎水性シリカ
微粒子として使用する。

【００２５】本発明においては、第１の疎水化シリカ微
粒子と第２の疎水化シリカ微粒子は、その重量比が２：
８〜８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒子の総添加
量が現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重量％であ
る。

【００２６】重量比が２：８より小さい場合すなわち第
１の疎水化シリカ微粒子の重量比が第２の疎水化シリカ
微粒子８に対して２より小さい場合、第１の疎水化シリ
カ微粒子を添加する効果が得られず、トナー粒子の流動
性が悪化する。また、重量比が８：２より大きい場合す
なわち第１の疎水化シリカ微粒子の重量比が第２の疎水
化シリカ微粒子２に対して８より大きい場合、第１の疎
水化シリカ微粒子の異極性が強くなり、第２の疎水化シ
リカ微粒子の帯電が弱まって、結果として、トナーの帯
電特性が不安定になる。

【００２７】また、両疎水化シリカ微粒子の総添加量が
現像剤総重量に対し０．０１重量％より小さいと、十分
な流動性が得られない。また、８．０％より多いと、過
剰のシリカ粒子がトナー表面に付着せずに離脱して、離
脱したシリカ粒子がドラム表面に付着堆積し、フィルミ
ング状となり、画像欠陥の一因となる。

【００２８】第１の疎水性シリカ微粒子の一次粒子の平
均粒径は１０〜２０ｎｍ、凝集体の平均粒径は３０ｎｍ
〜１００ｎｍが好ましい。一次粒子の平均粒径が１０ｎ
ｍ未満であると、疎水性シリカが有する流動化作用が十
分に発揮されない傾向がある。また、２０ｎｍを越える
と、トナー表面の付着力が弱く、離脱しやすくなり、ド
ラム表面に付着してフィルミングを発生する傾向があ
る。凝集体の平均粒径は３０ｎｍ未満であると、混合し
て得られるトナーの流動性を悪化させる傾向がある。ま
た、１００ｎｍを越えると、長期のライフ後、トナー表
面から有利したシリカ粒子がドラム表面に付着堆積し、
フィルミング状になり、画像欠陥の一因となる傾向があ
る。

【００２９】第２の疎水性シリカ微粒子の一次粒子の平
均粒径は２〜１０ｎｍ、凝集体の平均粒径は５０〜１２
０ｎｍが好ましい。一次粒子の平均粒径が２ｎｍ未満で
あると、粒子の比電荷が増大し、結果としてトナーの帯
電が増大し、画像濃度を低下させる。また、凝集体の径
が大きくなりすぎる傾向がある。また、１０ｎｍを越え
ると、粒子の比電荷が低下し、結果としてトナーの帯電
が低下し、帯電が不安定となる傾向がある。また、凝集
体の平均粒径は、５０ｎｍ未満であると、強い比電荷の
ためにドラム表面に付着し、画像欠陥の一因になる。ま
た、１２０ｎｍを越えるとドラム表面への付着力が弱
く、離脱しやすくなり、離脱したシリカ粒子がドラム表
面に付着堆積し、フィルミング状になり、画像欠陥の一
因となる傾向がある。

【００３０】第３の発明にかかる現像装置は、第２の発
明にかかる現像剤を用いた装置であって、着色材及び結
着樹脂を含有するトナー粗粒子と、トナー粗粒子と逆極
性に疎水化処理された解砕の第１の疎水化シリカ微粒子
と、トナー粗粒子と同極性に疎水化処理された非解砕の
第２の疎水化シリカ微粒子との混合物を含み、第１の疎
水化シリカ微粒子と第２の疎水化シリカ微粒子の重量比
が２：８〜８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒子の
総添加量が現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重量％
である現像剤を収容する現像剤収容器と、像担持体に対
向して設けられ、現像剤収容器と接続され、現像剤収容
器から供給された現像剤を担持するとともに、像担持体
に、担持された現像剤を供給して現像を行なう現像手段
とを有する。

【００３１】図１に、本発明の現像装置の一例を表わす
概略図を示す。図１によれば、現像装置１４は、回転自
在に配置された感光体ドラム１０に対向して設けられて
いる。なお、感光体ドラム１０は、図示しない主モータ
により矢印ａの方向に回転される。

【００３２】感光体ドラム１０の表面には、後述するレ
ーザ露光装置からのレーザビームによって、記録すべき
画像情報に対応する静電潜像が形成される。感光体ドラ
ム１０の周囲には、その回転方向 (矢印ａ) に沿って、
感光体ドラム１０を所定の電位に帯電する帯電装置１
２、後述するレーザ露光装置により感光体ドラム１０に
形成された静電潜像にトナーを供給することで静電潜像
を現像する現像装置１４、現像装置１４により感光体ド
ラム１０に形成されたトナー像を用紙に転写させる転写
装置１６および感光体ドラム１０の表面に残ったトナー
すなわち未転写トナーを掻き落とすクリーニング装置１
８、感光体ドラム１０の表面に残った電荷を除電する除
電装置１９が順に配置されている。なお、除電装置１９
は、クリーニング装置１８のハウジングに、一体的に配
置されている。また、クリーニング装置１８は、感光体
ドラム１０を画像形成装置１に装填する際に感光体ドラ
ム１０を支持するドラム保持部を有し、ドラム保持体と
しても利用される。

【００３３】帯電装置１２は、コロナワイヤ１２ａとグ
リッドスクリーン１２ｂとを含み、図示しない高電圧発
生回路およびグリッドバイアス電圧発生装置に接続さ
れ、感光体ドラム１０の表面を所定の表面電位に帯電す
る。

【００３４】現像装置１４は、第１の疎水性シリカと第
２の疎水性シリカとを２：８〜８：２の混合重量比でト
ナー総量に対し０．０１〜８重量％添加して得られたト
ナーＴと、磁性部材のキャリアＣとが、所定の比率で混
合された２成分現像剤Ｄを、外周にて保持しつつ負に帯
電されたトナーのみを感光体ドラム１０に形成された静
電潜像に付着させる現像ローラ１４ａを有している。な
お、２成分現像剤Ｄおよび現像ローラ１４ａは、ハウジ
ング１４ｂに収容されている。

【００３５】現像ローラ１４ａの長手方向の両端部に
は、現像ローラ１４ａの外周面を形成する非磁性のスリ
ーブの表面と感光体ドラム１０の表面の感光層との間の
距離を一定に維持するためのガイドローラ１４ｃが配置
されている。これにより、スリーブの表面と感光体ドラ
ム１０の感光層との間の距離は、常に一定に保たれる。
なお、現像ローラ１４ａのスリーブには、円周方向にＳ
極およびＮ極の固定磁石が所定の角度で複数配置された
マグネット媒体が内装されている。

【００３６】現像ローラ１４ａおよび現像装置１４内の
キャリアＣおよびトナーＴすなわち現像剤Ｄには、図示
しない現像バイアス電圧発生回路を介して、所定の現像
バイアス電圧が印加される。

【００３７】感光体ドラム１０の表面に形成された静電
潜像を現像する際には、現像ローラ１４ａのマグネット
媒体の主磁極から発生される磁力線に沿ってスリーブ上
に形成されるキャリアＣの穂 (穂立ち) に鏡像力により
付着されているトナーが感光体ドラム１０と現像ローラ
１４ａとが対向する現像領域で、感光体ドラム１０の静
電潜像の電位と現像バイアス電圧とにより形成される電
界によりトナーが移動されて、静電潜像が現像される。

【００３８】また、第４の発明にかかる画像形成装置
は、第２の発明にかかる現像剤を用いた装置であって、
着色材及び結着樹脂を含有するトナー粗粒子と、トナー
粗粒子と逆極性に疎水化処理された第１の疎水化シリカ
微粒子と、トナー粗粒子と同極性に疎水化処理された第
２の疎水化シリカ微粒子との混合物を含み、第１の疎水
化シリカ微粒子と第２の疎水化シリカ微粒子は、その重
量比が２：８〜８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒
子の総添加量が現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重
量％である現像剤を収容する現像剤収容器と、像担持体
に対向して設けられ、現像剤収容器に接続され、現像剤
収容器から供給された現像剤を担持するとともに、像担
持体に、担持された現像剤を供給して現像を行なう現像
手段と、現像手段にて現像された像を被画像形成媒体上
に転写する転写手段と、転写手段により現像剤像が転写
された後に、像担持体上に残留した現像剤を除去するク
リーニング手段とを有する。

【００３９】図２には、本発明の画像形成装置の一例を
表わす該略図を示す。図２において、感光体ドラム１０
周囲の部材例えば帯電装置１２、現像装置１４、除電装
置１９及びクリーニング装置１８等については、図１に
示す説明したとおりである。図２中、図１と同じ符号
は、同じ部材を表わす。

【００４０】この画像形成装置すなわちレーザ露光式複
写装置２は、上述のように、装置本体の概ね中央に回転
自在に配置された感光体ドラム１０を有している。転写
装置１６は、剥離装置１７を一体に有し、図示しない高
電圧発生回路および分離電圧発生回路を介して、現像装
置１４の現像ローラ１４ａによりトナーが供給されて現
像された感光体ドラム１０の表面のトナー像を、例え
ば、記録用紙に静電的に引き寄せるとともに、記録用紙
およびトナー像を感光体ドラム１０との静電吸着から解
放する。

【００４１】クリーニング装置１８は、感光体ドラム１
０の表面に圧接され、感光体ドラム１０の表面に残った
未転写トナーを掻き落とすブレード１８ａ、ブレード１
８ａにより掻き落とされたトナーＴを感光体ドラム１０
の軸線方向に搬送するオーガ１８ｂを有し、感光体ドラ
ム１０の表面の未転写トナーを除去して回収する。

【００４２】感光体ドラム１０の上方、すなわち装置本
体の上部には、複写対象物すなわち原稿Ｄの画像を、光
の明暗情報として読み取る画像読取部３０が配置されて
いる。

【００４３】画像読取部３０は、原稿Ｄを保持する原稿
ガラス３１、原稿ガラス３１に載置された原稿Ｄを照明
する照明ランプ３２、照明ランプ３２から照射される照
明光を原稿Ｄに集光する反射板３３および原稿Ｄからの
反射光を折曲げる第１ミラー３４、第１ミラー３４を介
して折曲げられた原稿Ｄからの反射光を順に折曲げる第
２ミラー３５および第３ミラー３６等を有し、原稿ガラ
ス３１に載置された原稿Ｄの画像を、光の明暗情報とし
て、以下に示すＣＣＤセンサ３８に伝達する。第３ミラ
ー３６により折返された光の光軸を含む面内には、原稿
Ｄからの反射光に集束性を与える結像レンズ３７、及
び、結像レンズ３７により集束された反射光を光電変換
するとともに図示しない画像メモリに対して（原稿Ｄの
画像が変換された）電気信号を出力するＣＣＤセンサ３
８が配置されている。

【００４４】レーザ露光装置４０は、図示しない半導体
レーザ素子から発生されたレーザビームに集束性を与
え、おおむね円形の断面形状を有するレーザビームに変
換する図示しない第１レンズ、第１レンズにより円形の
断面形状を有するレーザビームに変換されたレーザビー
ムを感光体ドラム１０の軸方向に偏向させる光偏向装置
４２、光偏向装置４２により偏向されたレーザビームを
感光体ドラム１０の露光位置ｃに順次結像させるため
に、レーザビームが偏向される角度と感光体ドラム１０
上での光軸とレーザビームが結像されるべき位置との間
の距離を一致させる結像レンズ４４、結像レンズ４４を
通過されたレーザビームを感光体ドラム１０の露光位置
ｃに案内する第１ないし第３のミラー４６ａ、４６ｂお
よび４６ｃ、及び、光偏向装置４２、結像レンズ４４お
よび第１ないし第３のミラー４６ａ、４６ｂおよび４６
ｃを防塵するための防塵ガラス４８を有している。

【００４５】感光体ドラム１０の右側には、第１および
第２のスロット５０ａおよび５０ｂに対して挿入される
ことにより、感光体ドラム１０に向かって記録用紙を供
給する着脱可能な第１および第２の用紙カセット５２ａ
および５２ｂが配置されている。

【００４６】感光体ドラム１０と用紙カセット５２ａお
よび５２ｂとの間には、それぞれのカセットに対応して
配置され、カセット５２ａおよび５２ｂから用紙を１枚
ずつ引出す給紙ローラ５４ａおよび５４ｂ、給紙ローラ
５４ａおよび５４ｂを介して引出された用紙を、それぞ
れ、感光体ドラム１０にへ向かって送出する搬送ローラ
５６ａおよび５６ｂ、搬送ローラ５６ａおよび５６ｂか
ら感光体ドラム１０へ向かう用紙を一時的に停止可能で
あって、用紙が搬送される方向に対する用紙の傾きを補
正するとともに、感光体ドラム１０上のトナー像の先端
と用紙の先端とを整合させて感光体ドラム１０の表面が
移動される移動速度と同じ速度で用紙を送り出すアライ
ニングローラ５８が配置されている。

【００４７】アライニングローラ５８の近傍には、アラ
イニングローラ５８を介して用紙を停止させるために、
搬送されている用紙の先端を検知するアライニングスイ
ッチ５８ａが配置されている。

【００４８】感光体ドラム１０の回転方向下流に対応す
る位置には、感光体ドラム１０上に形成されたトナー像
が転写され、トナーが静電的に付着している状態の用紙
を搬送する搬送べルト６０、用紙に転写されたトナーを
加熱するとともに用紙に押圧することで用紙に定着させ
る定着装置６２およびトナー像が定着された用紙を複写
装置２の外部の排紙トレイヘ排出させる排紙ローラ６４
が配置されている。

【００４９】排紙ローラ６４の近傍には、定着装置６２
と排紙ローラ６４との間に用紙が存在するか否かを検知
する排紙スイッチ６４ａが配置されており、排紙スイッ
チにより用紙の後端が検知された時点で、現在搬送され
ている用紙に対する画像形成の終了が検知される。

【００５０】次に、この発明の実施の形態であるレーザ
露光式複写装置の印字動作を詳細に説明する。感光体ド
ラム１０は、図示しないＣＰＵによりモータ制御回路に
供給されるモータ駆動クロックに対応して、図示しない
モータ制御回路からのモータ駆動パルスにより駆動され
るモータを介して、所定の速度で回転される。同時に、
帯電装置１２による電荷の供給により感光体ドラム１０
の表面が、一様に、所定の大きさの表面電位に帯電され
る。

【００５１】詳細には、帯電装置１２のコロナワイヤ１
２ａから感光体ドラム１０へのコロナ放電の放射量がグ
リッドスクリーン１２ｂに印加されるグリッドバイアス
電圧によって適当に調整される。例えば、グリッドスク
リーン１２ｂに図示しないグリッド電圧発生回路から印
加されるグリッドバイアス電圧はおおむね−６５０Ｖ
で、高電圧発生回路からの高電圧によりコロナワイヤ１
２ａを介して感光体ドラム１０に供給される初期表面電
位はおおむね−６００Ｖに設定される。

【００５２】引き続いて、レーザ露光装置４０により、
感光体ドラム１０の表面に、複写または印字出力すべき
画像、すなわち原稿Ｄの画像に対応する画像情報または
図示しないホスト装置から供給される画像信号に対応し
た印字信号に応じて強度変調されたレーザビームが照射
される。

【００５３】レーザ露光装置４０によるレーザビームの
照射により、感光体ドラム１０の外周面に、印字信号
(画像データ) に対応する静電潜像が形成される。この
ようにして形成された静電潜像は、現像バイアス発生回
路１０６により、たとえば、−４００Ｖの現像バイアス
電圧が印加されている現像ローラ１４ａから供給される
トナーＴによって現像される。

【００５４】現像装置１４の現像ローラ１４ａから供給
されたトナーにより現像された静電潜像すなわち感光体
ドラム１０に形成されたトナー像は、図示しない高電圧
発生回路により所定の転写電圧が印加されている転写装
置１６を介して、カセット５２ａあるいは５２ｂから給
送された用紙に転写される。

【００５５】用紙に転写されたトナー像は、図示しない
分離電圧発生回路により所定の分離電圧が印加されてい
る分離装置１７を介して、用紙とともに感光体ドラム１
０の表面から分離された後、搬送べルト６０によって定
着装置６２へ搬送され、定着装置６２により用紙に定着
される。

【００５６】トナー像が定着された用紙は、排紙ローラ
６４を介して、装置２の外部に配置されている排紙トレ
イ６６に、順次排紙されて積層される。トナー像が用紙
に転写された後の感光体ドラム１０は、引き続き回転
し、クリーニング装置１８を介して残存トナーが取り除
かれた後、除電装置１９により除電され、引き続いて次
の画像形成に利用される。

【００５７】このようにして、一連の画像形成が繰り返
される。本発明では、流動化剤として表面の疎水化処理
を行った無機微粒子を使用するにあたり、トナー粗粒子
の帯電極性と逆極性の無機微粒子と、トナー粗粒子の帯
電極性と同極性の無機微粒子とを混合して所定量添加す
る。従来、単に疎水化処理した無機微粒子を添加しただ
けでは、繰返し使用により、現像剤の帯電量が安定せ
ず、上昇あるいは低下を引き起こしていたが、本発明の
ように、トナー粗粒子の帯電極性と同極性・逆極性の無
機微粒子を同時添加することによって、帯電の相殺効果
が得られ、現像剤の帯電量の安定化が実現できる。

【００５８】同時添加する２種の無機微粒子のうち、一
方のトナー粗粒子と逆極性の微粒子を、解砕して用いる
ことで、流動性の向上を実現することができる。また、
本発明の現像剤に添加される無機微粒子は疎水性である
ため、高湿時においても現像剤が固まりにくく、いわゆ
る耐ブロッキング性に優れ、流動性が良好で、繰返し使
用時においても帯電量が安定し、画像濃度の変動も生じ
ず、画質の良い画像を良好に得られる。

【００５９】また、キャリア粒子・帯電ブレード・感光
体への残留トナーについても、同時添加する２種の無機
微粒子のうちトナー粗粒子と同極性の微粒子を非解砕の
まま用いることで、研磨効果が高まり、良好な画質を得
られるようになる。

【００６０】

【実施例】以下に、疎水性シリカ微粒子を添加する前の
トナー粗粒子の一例を示す。 トナー粗粒子組成 スチレン−アクリル系樹脂（軟化点１２０℃、ガラス転移点５５℃） １００重量部 カーボンブラック（三菱化成工業社製、ＭＡ−１００） １重量部 上記材料を充分混合した後、混練・冷却し、粗粉砕・微
粉砕・分級した後、平均粒径１０μｍの正帯電トナー粗
粒子を得た。

【００６１】実施例１ 下記第１の疎水性シリカ微粒子と第２の疎水性シリカ微
粒子とを用意した。 （１）第１の疎水性シリカ微粒子 ＨＭＤＳ（Ｈｅｘａｍｅｔｈｙｌ ｄｉｓｉｌａｚａｎ
ｅ）で負帯電に表面疎水化処理した解砕した日本アエロ
ジル社製の商品名「ＲＸ−２００」 一次粒子の平均粒径１０〜２０ｎｍ例えば１２ｎｍ 凝集体の平均粒径３０〜１００ｎｍ例えば８０ｎｍ （２）第２の疎水性シリカ微粒子 有機ポリシロキサンで正帯電に表面疎水化処理した非解
砕のヘキストインダストリー製の商品名「ＨＤＫ−２０
５０ＥＰ」 一次粒子の平均粒径２〜１０ｎｍ例えば８ｎｍ 凝集体の平均粒径５０〜１２０ｎｍ例えば１００ｎｍ 上述のトナー粗粒子に、得られた非解砕の第１疎水性シ
リカ微粒子と、第２疎水性シリカ微粒子とを、重量比
２：８で、その添加量を現像剤総重量に対し０．０１重
量％にして、ヘンシェルミキサーを用いて同時に混合分
散させ、現像剤を得た。

【００６２】実施例２ 解砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比２：８で、その添加量を現像剤総重量に対し７．
９８重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００６３】実施例３ 解砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比８：２で、その添加量を現像剤総重量に対し０．
０２重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００６４】実施例４ 解砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比８：２で、その添加量を現像剤総重量に対し７．
９９重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００６５】実施例５ 解砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比４：６で、その添加量を現像剤総重量に対し４．
００重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００６６】比較例１ 解砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比１：９で、その添加量を現像剤総重量に対し２．
７４重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００６７】比較例２ 解砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比９：１で、その添加量を現像剤総重量に対し５．
０３重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００６８】比較例３ 解砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比４：６で、その添加量を現像剤総重量に対し１
０．０重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像
剤を得た。

【００６９】比較例４ 解砕したＲＸ２００と解砕したＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比３：７で、その添加量を現像剤総重量に対し０．
５０重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００７０】比較例５ 非解砕のＲＸ２００と解砕したＨＤＫ２０５０ＥＰとを
重量比４：６で、その添加量を現像剤総重量に対し４．
８１重量％にする以外は、実施例１と同様にして現像剤
を得た。

【００７１】評価試験及び結果 各実施例１〜５及び比較例１〜５で得たトナーについ
て、それぞれパウダーテック製フェライトキャリア（平
均粒径４５μｍ）と均一に撹拌混合して、トナー比濃度
９．０重量％の二成分現像剤を作製した。得られた二成
分現像剤を、複写機（東芝社製 商品名「ＥＤ−３２４
０」）に使用し、高温多湿下（３０℃、８５％ＲＨ）で
５万枚の通紙試験を行った。得られた画像について、画
像濃度・流動性・感光体へのフィルミング発生有無・ト
ナー中のブロッキング発生有無について調査した。その
結果を表１に示す。

【００７２】

【表１】

【００７３】 ＊１ ○：1.30以上 ×：1.30未満 ＊２ ○：JIS −Ｚ2502により80秒／50ｇ以下 ×：上記規格を超えるもの ＊３ ○：フィルミング無 ×：フィルミング発生 ＊４ ○：ブロッキング無 ×：ブロッキング発生 上記の結果より、高温多湿下で５万枚の繰返しコピーを
行ったにもかかわらず、実施例１〜５に示すように、解
砕したＲＸ２００と非解砕のＨＤＫ２０５０ＥＰとを重
量比２：８〜８：２で、現像剤への総添加量を、現像剤
総重量に対し０．０１〜８．０重量％として作製した現
像剤では、画像濃度の低下がなく、帯電量が安定してい
ることが明確になった。また、現像剤流動性・耐フィル
ミング性・耐ブロッキング性に優れていることが明らか
になった。

【００７４】しかしながら、比較例１〜５に示すよう
に、前述の条件外で作製した現像剤では、画像濃度が不
良であり、流動性・耐フィルミング性・耐ブロッキング
性のいずれかに不具合が発生した。

【００７５】

【発明の効果】本発明によれば、繰返し使用されても現
像画像濃度に変動がなく、高温多湿時においても、高流
動性を有し、クリーニング性が良好であり、かぶり・ト
ナー飛散・フィルミングがなく、かつ帯電性の安定した
現像剤が提供される。

【００７６】また、本発明によれば、本発明の現像剤を
使用し、繰返し現像されても現像画像濃度の変動や、か
ぶり・トナー飛散・フィルミングを生じることなく良好
な画像が得られる現像装置が提供される。

【００７７】さらに、本発明によれば、本発明の現像剤
を使用し、繰返し現像されても現像画像濃度の変動や、
かぶり・トナー飛散・フィルミングを生じることなく良
好な画像が得られる画像形成装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の現像装置の一例を表わす概略図

【図２】 本発明の画像形成装置の一例を表わす該略図

【符号の説明】

２…複写装置 (画像形成装置) １０…感光体ドラム (像担持体) １２…帯電装置 １２ａ…コロナワイヤ １２ｂ…グリッドスクリーン １４…現像装置 (現像手段) １４ａ…現像ローラ １４ｂ…ハウジング １６…転写装置 １７…剥離装置 １８…クリーニング装置 １８ａ…クリーニングブレード １８ｂ…オーガ １８ｃ…ハウジング １９…除電装置 ３０…原稿読取部 ３１…原稿ガラス ３２…露光ランプ ３３…反射板 ３４…第１ミラー ３５…第２ミラー ３６…第３ミラー ３７…結像レンズ ３８…ＣＣＤセンサ ４０…レーザ露光装置 ４２…光偏向装置 ４４…結像レンズ ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ…ミラー ４８…防塵ガラス ５０ａ，５０ｂ…スロット ５２ａ，５２ｂ…用紙カセット ５４ａ，５４ｂ…給紙ローラ ５６ａ，５６ｂ…搬送ローラ ５８…アライニングローラ ５８ａ…アライニングセンサ ６０…搬送ベルト ６２…定着装置 ６４…排紙ローラ ６４ａ…排紙センサ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色材及び結着樹脂を含有するトナー粗
   粒子と、所定の極性に帯電し、疎水化処理された解砕の
   第１の疎水化シリカ微粒子と、前記所定の極性と逆極性
   に疎水化処理された非解砕の第２の疎水化シリカ微粒子
   との混合物を含み、前記第１の疎水化シリカ微粒子と前
   記第２の疎水化シリカ微粒子は、その重量比が２：８〜
   ８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒子の総添加量は
   現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重量％であること
   を特徴とする現像剤。
2. 【請求項２】 前記第１の疎水化シリカ微粒子は、一次
   粒子の平均粒径が１０ｎｍ〜２０ｎｍ、凝集体の平均粒
   径が３０ｎｍ〜１００ｎｍであり、第２の疎水化シリカ
   微粒子は、一次粒子の平均粒径が２ｎｍ〜１０ｎｍ、凝
   集体の平均粒径が５０ｎｍ〜１２０ｎｍであることを特
   徴とする請求項１に記載の現像剤。
3. 【請求項３】 着色材及び結着樹脂を含有するトナー粗
   粒子と、該トナー粗粒子と逆極性に疎水化処理された解
   砕の第１の疎水化シリカ微粒子と、該トナー粗粒子と同
   極性に疎水化処理された非解砕の第２の疎水化シリカ微
   粒子との混合物を含み、前記第１の疎水化シリカ微粒子
   と前記第２の疎水化シリカ微粒子は、その重量比が２：
   ８〜８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒子の総添加
   量は現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重量％である
   ことを特徴とする現像剤。
4. 【請求項４】 前記第１の疎水化シリカ微粒子は、一次
   粒子の平均粒径が１０ｎｍ〜２０ｎｍ、凝集体の平均粒
   径が３０ｎｍ〜１００ｎｍであり、第２の疎水化シリカ
   微粒子は、一次粒子の平均粒径が２ｎｍ〜１０ｎｍ、凝
   集体の平均粒径が５０ｎｍ〜１２０ｎｍであることを特
   徴とする請求項３に記載の現像剤。
5. 【請求項５】 着色材及び結着樹脂を含有するトナー粗
   粒子と、該トナー粗粒子と逆極性に疎水化処理された解
   砕の第１の疎水化シリカ微粒子と、該トナー粗粒子と同
   極性に疎水化処理された非解砕の第２の疎水化シリカ微
   粒子との混合物を含み、前記第１の疎水化シリカ微粒子
   と前記第２の疎水化シリカ微粒子の重量比が２：８〜
   ８：２であり、かつ両疎水化シリカ微粒子の総添加量が
   現像剤総重量に対し０．０１〜８．０重量％である現像
   剤を収容する現像剤収容器と、 像担持体に対向して設けられ、現像剤収容器と接続さ
   れ、前記現像剤収容器から供給された現像剤を担持する
   とともに、前記像担持体に、担持された現像剤を供給し
   て現像を行なう現像手段とを具備する現像装置。
6. 【請求項６】 前記第１の疎水化シリカ微粒子は、一次
   粒子の平均粒径が１０ｎｍ〜２０ｎｍ、凝集体の平均粒
   径が３０ｎｍ〜１００ｎｍであり、第２の疎水化シリカ
   微粒子は、一次粒子の平均粒径が２ｎｍ〜１０ｎｍ、凝
   集体の平均粒径が５０ｎｍ〜１２０ｎｍであることを特
   徴とする請求項５に記載の現像装置。
7. 【請求項７】 着色材及び結着樹脂を含有するトナー粗
   粒子と、該トナー粗粒子と逆極性に疎水化処理された第
   １の疎水化シリカ微粒子と、該トナー粗粒子と同極性に
   疎水化処理された第２の疎水化シリカ微粒子との混合物
   を含み、前記第１の疎水化シリカ微粒子と前記第２の疎
   水化シリカ微粒子が、その重量比が２：８〜８：２であ
   り、かつ両疎水化シリカ微粒子の総添加量が現像剤総重
   量に対し０．０１〜８．０重量％である現像剤を収容す
   る現像剤収容器と、 像担持体に対向して設けられ、前記現像剤収容器に接続
   され、前記現像剤収容器から供給された現像剤を担持す
   るとともに、前記像担持体に、担持された現像剤を供給
   して現像を行なう現像手段と、 前記現像手段にて現像された像を被画像形成媒体上に転
   写する転写手段と、 前記転写手段により現像剤像が転写された後に、前記像
   担持体上に残留した現像剤を除去するクリーニング手段
   とを有する画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記第１の疎水化シリカ微粒子は、一次
   粒子の平均粒径が１０ｎｍ〜２０ｎｍ、凝集体の平均粒
   径が３０ｎｍ〜１００ｎｍであり、第２の疎水化シリカ
   微粒子は、一次粒子の平均粒径が２ｎｍ〜１０ｎｍ、凝
   集体の平均粒径が５０ｎｍ〜１２０ｎｍであることを特
   徴とする請求項７に記載の画像形成装置。