JPH09179411A

JPH09179411A - 画像形成方法、画像形成装置、トナー、及び静電荷像現像剤

Info

Publication number: JPH09179411A
Application number: JP33729395A
Authority: JP
Inventors: Susumu Yoshino; 進吉野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1995-12-25
Filing date: 1995-12-25
Publication date: 1997-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-25
Also published as: JP3008838B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤へのダメージが小さく、複写機の反復
使用においてトナ−の帯電量の適正化や安定化等に優
れ、結果的に高品質な画像を形成する。【解決手段】現像剤担持体１上に担持された現像剤層
２を用いて、静電潜像担持体３上の静電潜像４を現像す
るに際して、現像剤担持１体の移動方向が静電潜像担持
体３の移動方向と同方向である。かつ現像剤担持体１の
静電潜像担持体３に対する周速比が０．５乃至１．８で
ある。しかも現像剤が、キャリアとトナーとからなり、
該トナーに関しては、下記式（１）で示される形状係数
ＳＦ１が下記式（Ａ）を満たし且つ下記式（２）で示さ
れる形状係数ＳＦ２が下記式（Ｂ）で示される条件を満
足する。ＳＦ１＝（径の最大長）²×１００π／４
（１）ＳＦ２＝（投影像の周囲長）²×１００／（４
π）（２）１２０ ≦ ＳＦ１ ≦ １６０（Ａ）１１
０ ≦ ＳＦ２ ≦ １３０（Ｂ）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像形成技術に関
する。より詳しくは、現像剤担持体上に担持された現像
剤を用いて、静電潜像担持体上に形成された静電潜像を
現像する画像形成方法、並びにそれに用いる画像形成装
置、トナー及び静電荷像現像剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、複写機やレーザービームプリンタ
等において画像を形成する場合、一般にカールソン法が
用いられている。従来の画像形成方法では、光学的手段
によって感光体上に形成された静電潜像は現像工程で現
像された後、転写工程で記録紙等の記録媒体に転写さ
れ、次に定着工程で一般に熱と圧力で記録紙等の記録媒
体に定着される。そして、上記感光体は繰り返し使用す
る為、転写後に感光体上に残る残存トナーを取り除く為
にクリーニング装置が設置されている。

【０００３】この静電潜像の現像に用いられる現像方式
は、現像剤に着目すると、トナーだけを用いる一成分現
像法と、トナー及びキャリアを用いる二成分現像法とに
分類できる。このうち、二成分現像法の二成分現像剤で
はトナーとキャリアを撹ハンすることによってトナーを
摩擦帯電せしめるので、キャリアの特性、撹ハン条件を
選定することによって、トナーの摩擦帯電量を相当程度
制御できる。したがって、二成分現像法は、画像品質の
信頼性が高く優れている。

【０００４】また、現像方式は、現像時に利用する現象
の観点からは、磁気ブラシ現像法、カスケード法などが
知られ、このうち磁気ブラシ現像法が好ましく用いられ
ている。この磁気ブラシ現像法とは、現像剤担持ロール
上の磁気力により、現像剤を現像領域に搬送せしめて、
静電潜像にトナーを付着せしめて現像を行う方法であ
る。

【０００５】現像のための機器は、上記現像剤担持ロー
ルと、このロール上の現像剤層の厚みを規制し、現像領
域に搬送される現像剤量を制御する層規制部材と、現像
剤の撹ハン用のオーガーとで主に構成されている。この
ような現像機で利用される現像剤、更には、適宜追加さ
れるトナーは、このオーガーによって撹ハンされて、静
電潜像を現像するために必要な摩擦帯電がなされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は詳細な調査
をした結果、以下に記載するように、現像機内の層規制
部材上流側（プレニップ部）と、層規制部材と現像剤担
持ロール間の空隙（ニップ部）を通過後の現像剤担持ロ
ール上でも、トナーの摩擦帯電がなされていることが判
明した。

【０００７】プレニップ部には少なくともニップ部を通
過する現像剤量より多量の現像剤が、現像剤担持ロール
により搬送され、その現像剤はニップ部を通過する現像
剤と通過できない現像剤とに分かれる。このニップ部を
通過できない現像剤はプレニップ部に『溜まり』として
やや滞在する。この挙動を示している間現像剤は、撹ハ
ンされ、また、プレニップ部に新たに搬送されてくる現
像剤の為に圧力を受けてしまう。よって、これらの現象
からトナーの摩擦帯電がここでなされている。

【０００８】一方、ニップ部を通過した現像剤は磁気力
によりブラシ状に起立した磁気ブラシを形成し、この磁
気ブラシを潜像担持体の表面に摺擦させ、静電潜像にト
ナーを付着せしめて現像を行う。この『摺擦』の部分で
トナーの摩擦帯電がなされている。

【０００９】しかしながら、この『摩擦帯電』は物理的
外力による、トナー、キャリア間の接触、衝突をともな
ってなされる為、必然的にトナー、キャリア双方にダメ
ージを与えてしまう。例えば、トナーでは表面に添加さ
れた外添剤のトナー中への埋まりこみや、トナー成分の
脱落等である。キャリアでは表面への外添剤を含むトナ
ー構成成分による汚染が生じる。また、そのキャリアが
樹脂コートキャリアならば、キャリアコート成分の磨
耗、破壊等が起きる。これらのことが生じると、現像剤
としての初期的特性が繰り返し使用により発揮されなく
なり、地カブリ、機内汚れ、画像濃度の変動などを引き
起こすことになる。

【００１０】このように、繰り返し使用によっても、安
定した品質を保持するには、できるかぎりトナー、キャ
リアにダメージを与えないように、それらの接触、衝突
を低減せねばならない。

【００１１】しかしながら、このような現像法を想定し
た場合、トナ−には適正な帯電量が付与されないことが
予想される。

【００１２】かくして、トナー、キャリアに機械的ダメ
ージを与えない工夫とともに、現像剤として、弱い接触
や衝突でも適正且つ安定な帯電量をすばやく得られるよ
うな、トナーなり、キャリアなりの工夫が必要不可欠で
あると考えられる。しかも、その工夫は、帯電特性だけ
でなく、他の特性、例えばクリーニング特性（残存トナ
ーのクリーニングされやすさ）に関しても十分考慮を払
う必要がある。

【００１３】本発明は、かかる検討に基づきなされたも
のである。したがって本発明の目的は、現像剤へのダメ
ージが小さい画像形成方法を提供することにある。

【００１４】また、本発明の他の目的は、複写機の反復
使用においてトナ−の帯電量の適正化や安定化に優れ、
しかも他の特性にも悪影響を及ぼさない、画像形成方法
を提供することにある。

【００１５】更に、本発明の別の目的は、そのような画
像形成方法に利用する画像形成装置、並びに静電荷像現
像用トナー及び静電荷像現像剤を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、以下の本
発明によって達成できる。

【００１７】即ち、本発明は、現像剤担持体上に担持さ
れた現像剤層を用いて、静電潜像担持体上の静電潜像を
現像する画像形成方法であって、現像剤担持体の移動方
向が静電潜像担持体の移動方向と同方向であり、かつ現
像剤担持体の静電潜像担持体に対する周速比が０．５乃
至１．８であり、かつ現像剤が、キャリアとトナーとか
らなり、該トナーに関して、下記式（１）で示される形
状係数ＳＦ１が下記式（Ａ）を満たし且つ下記式（２）
で示される形状係数ＳＦ２が、下記式（Ｂ）で示される
条件を満足する、画像形成方法である。

【００１８】ＳＦ１＝（径の最大長）²×１００π／４（１）ＳＦ２＝（投影像の周囲長）²×１００／（４π）（２）１２０ ≦ ＳＦ１ ≦ １６０（Ａ）１１０ ≦ ＳＦ２ ≦ １３０（Ｂ）本発明では、主に、現像剤担持体の静電潜像担持体に対
する周速比が、通常より小さく、つまり、０．５乃至
１．８とされることによって、現像剤への機械的圧力が
かかりにくくなる。従って、トナーやキャリアの接触、
衝突が低減し、それらはダメージを受けにくくなる。ま
た、二成分現像剤を構成するトナーとして、その形状係
数ＳＦ１が１２０以上、１６０以下、ＳＦ２が１１０以
上、１３０以下なる範囲のものを用いることで、トナ−
帯電量の適正化や安定化が図られ、しかも、他の特性
（例えば、クリーニング特性）に関して悪影響を及ぼす
ことがない。

【００１９】また、本発明は、上記の方法に利用する以
下の画像形成装置、トナー、静電荷像現像剤に係わる。

【００２０】ｉ）現像剤担持体上の現像剤層にて、静
電潜像担持体上の静電潜像を現像可能な画像形成装置で
あって、現像剤担持体は、その移動方向が静電潜像担持
体の移動方向と同方向となるよう構成され、かつ現像剤
担持体の静電潜像担持体に対する周速比が０．５乃至
１．８の範囲で可能であり、現像剤担持体が、式（１）
で示される形状係数ＳＦ１が式（Ａ）を満たし且つ式
（２）で示される形状係数ＳＦ２が式（Ｂ）で示される
条件を満足するトナーと、キャリアとを有する現像剤層
を保持してなる、画像形成装置。

【００２１】ii）着色剤と樹脂とを溶融混練及び粉砕
した後、該粉砕物を繰り返し分級して得られた粒子であ
って、式（１）で示される形状係数ＳＦ１が式（Ａ）を
満たし且つ式（２）で示される形状係数ＳＦ２が式
（Ｂ）で示される条件を満足する粒子である、静電荷像
現像用トナー。

【００２２】iii ）キャリアとトナーとからなる静電
荷像現像剤において、該キャリアが樹脂被覆層を有して
なり、該トナーが、着色剤と樹脂とを溶融混練及び粉砕
した後、該粉砕物を繰り返し分級して得られた粒子であ
って、下記式（１）で示される形状係数ＳＦ１が式
（Ａ）を満たし且つ下記式（２）で示される形状係数Ｓ
Ｆ２が下記式（Ｂ）で示される条件を満足する粒子であ
る、静電荷像現像剤。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、その実施の形態
によって詳細に説明する。

【００２４】図１に模式的に示した本発明の画像形成装
置の一例において実施されるように、本発明の画像形成
方法では、現像剤担持体としての現像剤担持ロール１上
に担持される現像剤層２（磁気ブラシによる層）によっ
て、静電潜像担持体としての感光体ロール３上の静電潜
像４を現像し、画像５を形成する。その現像剤担持ロー
ル１と感光体ロール３との回転方向は、図の矢印で示し
た方向、つまり同じ方向とする。この場合が、回転方向
が逆の場合より高画質が得られる。

【００２５】本発明では、現像剤担持ロール１の感光体
ロール３に対する周速比は、０．５乃至１．８の低いレ
ベルとする。この周速比が、０．５未満であると、トナ
ーの搬送量が少なくなりすぎ、現像濃度が低下しやす
い。その周速比が、１．８を越えると、トナーやキャリ
アの過度の衝突ひいてはそれらのダメージを引き起こす
機械的な圧力が、現像剤に加わりやすくなる。上記周速
比は、好ましくは、０．７〜１．６の範囲である。

【００２６】本発明において、トナーの搬送量を補うこ
とを望む場合には、直流バイアスに加えて、交流バイア
ス、通常１ｋ〜４ｋボルトを現像領域に向けて印加する
ことが好ましい。特に好ましくは交流バイアス１．４〜
２．５ｋボルトを現像領域に向けて印加する。このとき
の周波数は、一般には１〜１０ｋＨｚの範囲で用いられ
る。

【００２７】本発明において、現像剤は、キャリアとト
ナーとからなる二成分現像剤を利用する。そのトナーに
関し、前記一般式（１）、（２）でそれぞれ示される形
状係数ＳＦ１及び形状係数ＳＦ２が、それぞれ１２０ ≦ ＳＦ１ ≦ １６０（Ａ）１１０ ≦ ＳＦ２ ≦ １３０（Ｂ）を満たす。

【００２８】上記形状係数は、トナーの形状などの形態
を表現する係数として使用され、光学顕微鏡等がとらえ
た画像の面積、長さ、形状等を高精度に定量解析する事
が出来る、画像解析という統計的手法に基づくものであ
り、イメージアナライザー［日本レギュレータ社製、機
種ルーゼックス５０００］により測定可能である。

【００２９】式（１）から明かなように、ＳＦ１は、ト
ナー粒子の径の最大長を２乗した値を当該トナー粒子の
面積で割った値にπ／４を掛け、更に１００倍して得ら
れる数値であり、トナー粒子の形状が球に近いほど１０
０に近い値となり、逆に細長い程大きな値となる。即
ち、トナーの最大径と最小径との差、つまり、歪みを表
す。ＳＦ２は、式（２）から明らかなように、トナー粒
子の投影像の周囲の長さを２乗した値を当該トナー粒子
の面積で割った値に１／４πを掛け、更に１００倍して
得られる数値であり、トナー粒子の形状が球に近いほど
１００に近い値となり、周囲の形状が複雑なもの程大き
な値となる。即ち、トナー表面積（凹凸性）を表現する
ものである。完全球形であれば、ＳＦ１＝ＳＦ２＝１０
０である。

【００３０】現像剤担持ロール１の感光体ロール３に対
する周速比が０．８〜１．８の範囲の下、ＳＦ１が１２
０以上１６０以下の範囲を逸脱するときには、帯電量の
安定性、クリーニング特性、画像の安定性、カブリ発生
を阻止する特性等が十分でなく、ＳＦ２が１１０以上１
３０以下の範囲を逸脱するときにも、同様な特性が十分
でない。

【００３１】この点をより詳しく説明する。現像剤担持
ロール１の感光体ロール３に対する周速比が０．８〜
１．８の範囲にあって、機械力の減少と、トナー、キャ
リア間の接触／電荷交換の減少とが生じ、例えば現像機
内に追加されたトナーの帯電スピードが遅くなると考え
られる。しかし、形状係数ＳＦ１及びＳＦ２が本発明所
定の範囲内の値であるトナーを用いることによって、以
下に具体的に説明するような理由から、トナー、キャリ
ア間の電荷交換を促し、結果的にトナー帯電量を早期に
適正な帯電量レベルとし、またその帯電量を安定化する
ことができる。しかも、他の特性（例えば、クリーニン
グ特性）に悪影響を及ぼさない。

【００３２】トナーはその形状が丸くなるほど、流動性
が良くなる。このことはキャリアと混在している現像剤
においても同様である。このため、トナーは、その形状
が丸くなるほど、キャリアとの接触確率が高くなりすば
やく帯電するようになる。しかし、トナー形状が真球に
近づくと、トナー転写後の感光体上残留トナーのクリー
ニングにおいて、トナーは、真球なるが故にブレード、
クリーニングブラシ等のクリーニング部材をかいくぐ
り、クリーニングされにくくなってくる。また、転写体
への転写時にトナー粒子が移動しやすく、転写体上の画
像乱れが発生しやすい。そのため、真球に近づきすぎて
も問題が生ずる。トナーの形状係数ＳＦ１及び形状係数
ＳＦ２が本発明所定の範囲内であるならば、前記の利点
が得られるのは、このような理由であると考えられる。

【００３３】本発明において、好ましくは、１３５≦ＳＦ１≦１５０（Ａ１）１１５≦ＳＦ２≦１２５（Ｂ１）とする。

【００３４】本発明において、トナー粒子は、少なくと
も着色剤（黒、及び各種カラー）と結着樹脂とからな
り、当業界で使用し得る任意の種類から選択すればよ
い。

【００３５】その結着樹脂としては、スチレン、クロロ
スチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチ
レン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プ
ロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビ
ニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オ
クチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸
ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステ
ル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビ
ニルブチルエーテル等のビニルエーテル、ビニルメチル
ケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニル
ケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合
体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂として
は、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重
合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエ
ン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリ
エチレン、ポリプロピレンをあげることができる。更
に、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリ
コン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワッ
クス類をあげることができる。この中でも、特にポリエ
ステルを結着樹脂とした場合に有効である。例えば、ビ
スフェノールＡと多価芳香族カルボン酸とを主単量体成
分とした重縮合物よりなる線状ポリエステル樹脂が好ま
しく使用できる。

【００３６】上記ポリエステルは、多価アルコールと多
塩基性カルボン酸との反応によって製造することができ
る。

【００３７】ポリエステルを構成する多価アルコールと
して、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレング
リコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブ
タンジオール、ネオペンチルグリコール等のジオール
類、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポ
リオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロ
ピレン化ビスフェノールＡ等のビスフェノールＡアルキ
レンオキサイド付加物、その他の２価のアルコールをあ
げることができるが、トリメチロールプロパン、１，
３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他の多価
アルコールも使用することができる。また、ポリエステ
ルを構成する多塩基性カルボン酸としては、例えばマレ
イン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタ
コン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、シク
ロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバ
シン酸、マロン酸類或るいはアルキルコハク酸、これら
の酸無水物、アルキルエステル、その他の２塩基性カル
ボン酸を挙げることができる。

【００３８】これらカルボン酸に加えてポリマーをテト
ラヒドロフラン不溶分が発生しない程度に非線状化する
ために３価以上の多価アルコールおよび／または３塩基
性以上の多塩基性カルボン酸を加えることができる。３
価以上の多価アルコールの例としては、例えばソルビト
ール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−
ソルビタン、ペンタエリスリトール、１，２，４−ブタ
ントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリ
セロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル
−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタ
ン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロ
キシメチルベンゼン、その他をあげることができる。３
塩基性以上の多塩基性カルボン酸としては、例えば１，
２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼ
ントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカ
ルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、
１，２，４−ブタントリカルボン酸、その他をあげるこ
とができる。

【００３９】また、結着樹脂として、軟化点９０〜１５
０°Ｃ、ガラス転移点５０〜７０°Ｃ、数平均分子量２
０００〜６０００、重量平均分子量８０００〜１５００
００、酸価５〜３０、水酸基価５〜４０を示す樹脂が特
に好ましく使用できる。

【００４０】上記の結着樹脂と混合される、トナー粒子
の着色剤としては、カーボンブラック、ニグロシン、ア
ニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウ
ルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリン
イエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブ
ルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラ
ック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４
８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．
ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イ
エロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．
Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント
・ブルー１５：３などを代表的なものとして例示するこ
とができる。

【００４１】本発明に使用されるトナーは、結着樹脂
と、カーボンブラック等の着色剤の他に、必要に応じ
て、内部添加剤として定着性を向上させるワックス等の
定着助剤、帯電を調整する帯電制御剤を一種以上含んで
構成してもよい。更に、トナーの長期保存性、流動性、
現像性、転写性をより向上させる為に、本発明に使用さ
れるトナーはそのトナー表面に無機粉、樹脂粉を単独又
は併用して添加してもよい。無機粉としては例えば、カ
ーボンブラック、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜
鉛、樹脂粉としてはＰＭＭＡ，ナイロン、メラミン、ベ
ンゾグアナミン、フッ素系等の球状粒子、そして、塩化
ビニリデン、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の不定形粉末があ
げられる。更に、感光体のトナー成分の付着物を取り除
くために酸化セリウム、フタル酸ストロンチウム等を研
磨剤として添加してもよい。表面に添加する場合それぞ
れの添加量は、０．５〜４重量％、より好ましくは０．
５〜３重量％の配合量となるように設定する。

【００４２】また、それぞれの表面添加粉末は所望の表
面処理を施して用いてもよい。本発明において、トナー
粒子は、通常約３０μｍより小さいもの、好ましくは４
〜２０μｍの平均粒径を有するものを用いることができ
る。

【００４３】本発明で利用する現像剤中のキャリアは、
当業界で使用し得るキャリアであれば、特にその種類及
び製法に制限はなく、鉄粉系キャリア、フェライト系キ
ャリア、表面被覆フェライトキャリア、磁性粉末分散型
キャリア等が使用できる。電荷付与能力や耐久性の向上
等の観点から、特に表面を樹脂で被覆したキャリアが好
ましい。その樹脂として、スチレン系樹脂、アクリル系
樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂が好ましく用い
ることができる。

【００４４】キャリアの平均粒径は、典型的には、３０
〜１５０μｍ、好ましくは、３０〜１００μｍである。

【００４５】本発明に使用されるトナーにおいて、上記
内部添加剤をトナー粒子内部に添加するのは混練処理で
行われる。このときの混練としては各種の加熱混練機を
用いて行うことができる。加熱混練機としては、三本ロ
ール型、一軸スクリュー型、二軸スクリュー型、バンバ
リーミキサー型が知られている。

【００４６】本発明に使用される、形状係数が特定値に
制御されたトナーの製造法は、任意である。その製造工
程で、形状係数を制御するためには、例えば、上記混練
物の、衝突板式、ジェット式といった粉砕方式の選択が
あげられる。衝突板式のように何らかの対象物にトナー
を衝突させるものは表面粉砕型といわれ、例えばマイク
ロナイザー、ウルマックス、ジェット−ｏ−マイザーの
ような商品が知られている。また、トナー同士を衝突さ
せるものは体積粉砕型といわれ、ＫＴＭ（クリプト
ン）、ターボミル等の商品が知られている。更に体積粉
砕型に衝突板を設けて上記両粉砕型の特性をあわせもつ
体積／表面粉砕型はＩ式ジェット−ミル等の商品が知ら
れている。一般に体積粉砕型では粉砕物は不定形になり
やすく、それに比べて表面粉砕型では丸くなりやすい。
また、分級回数によっても、トナーの形状係数を制御可
能である。更にはその後工程として、処理粉に機械的に
外力を加えて、粉体表面をなだらかにできる、ハイブリ
ダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、メカノ
フージョンシステム（ホソカワミクロン社製）、クリプ
トロンシステム（川崎重工業社製）等を加えることでト
ナーの形状係数を制御可能である。熱風により球形化を
上げ、トナーの形状係数を制御することも可能である。

【００４７】特に、分級工程を繰り返し行うことで、ト
ナーの形状係数を制御することが好ましく、かくして、
このような工程を含む製造過程でトナーを製造するのが
好ましい。即ち、着色剤と樹脂とを含むトナー材料を溶
融混練及び粉砕した後、該粉砕物を繰り返し分級してト
ナーを製造するのが好ましい。この際、溶融及び粉砕工
程、また、複数の分級工程の各回は、当業界で利用しう
る各種の方法が利用されてよい。

【００４８】分級工程の各回は、代表的には、サイクロ
ンを利用した風力式分級が挙げられる。複数の分級工程
は、ある回の分級で、粗大な粒子及び微細粉が除かれた
トナー粒子群を、再度分級に掛けることで実施できる。
この工程を繰り返すことによって、本発明所定の形状係
数を有するトナーが好都合に得られる。

【００４９】分級工程は、少なくとも２回、好ましく
は、３回以上である。繰り返し回数がより多くなるほ
ど、特に好ましい形状係数を有するトナーが得られやす
くなる。分級条件は、分級工程の繰り返し回数との兼ね
合いで、適宜選択すればよい。

【００５０】

【実施例】以下、本発明を実施例によって、より具体的
に説明する。トナー粒子の製造トナーＡ線状ポリエステル樹脂１００重量部（テレフタル酸／ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得られた線状ポリエステル；Ｔｇ＝６２°Ｃ、Ｍｎ＝４，０００、Ｍｗ＝３５，０００、酸価＝１２、水酸価＝２５）マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７）３重量部上記混合物をエクストルーダーで混練し、表面粉砕方式
の粉砕機で粉砕した。その後、風力式分級機（ターボク
ラシファイアー（ＴＣ−１５Ｎ）、日清エンジニアリン
グ社製）で細粒、粗粒を分級し、その中間サイズの粒子
を得る過程を、３回繰り返し、ｄ５０＝８μｍのマゼン
タトナー粒子を得た。このトナーのイメージアナライザ
ーによる形状係数の測定結果を後記表１に示す。トナーＢトナーＡを作製した方法を、体積粉砕方式の粉砕機で粉
砕を実施し且つ分級過程を１回行った以外は同様に実施
し、ｄ５０＝８μｍのマゼンタトナー粒子を得た。この
トナーのイメージアナライザーによる形状係数の測定結
果も表１に示す。トナーＣスチレン−ｎブチルアクリレート（８０／２０）共重合体（Ｍｎ＝約１２０００、Ｍｗ＝約６００００）１００重量部カーボンブラック（モーガルＬ；キャボット社製）６重量部上記混合物をエクストルーダーで混練し、表面粉砕、体
積粉砕の併用方式の粉砕機で粉砕した。その後、風力式
分級機で細粒、粗粒を分級し、その中間サイズの粒子を
得る過程を、３回繰り返し、ｄ５０＝９μｍの黒トナー
粒子を得た。このトナーのイメージアナライザーによる
形状係数の測定結果も表１に示す。トナーＤトナーＣを作製した方法を、体積粉砕方式の粉砕機で粉
砕を実施し且つ分級過程を１回行った以外は同様に実施
し、ｄ５０＝９μｍの黒トナー粒子を得た。このトナー
のイメージアナライザーによる形状係数の測定結果も表
１に示す。トナーＥトナーＣを作製したのと同じ方法を実施し、その分級過
程後に更に熱風処理を施して、ｄ５０＝９μｍの球形に
近い黒トナー粒子を得た。このトナーのイメージアナラ
イザーによる形状係数の測定結果も表１に示す。トナーＦスチレン−ｎ−ブチルメタクリレート９７重量部（７０／３０）共重合体（Ｍｎ＝約７，０００、Ｍｗ＝約４０，０００）シアン顔料（β型フタロンシアニン：Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３）３重量部上記混合物をエクストルーダーで混練し、表面粉砕、体
積粉砕の併用方式の粉砕機で粉砕した。その後、風力式
分級機で細粒、粗粒を分級し、その中間サイズの粒子を
得る過程を、３回繰り返し、ｄ５０＝８μｍのシアント
ナー粒子を得た。このトナーのイメージアナライザーに
よる形状係数の測定結果も表１に示す。トナーＧ、ＨトナーＦを作製する際に利用したシアン顔料３重量部
を、マゼンタ顔料（ブリリアントカーミン６ＢＣ：Ｃ．
Ｉ．ピグメント・レッド５７）３重量部及びイエロー顔
料（ジスアゾイエロー：Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー
１２）３重量部のそれぞれに置換した以外はトナーＦを
作製する際に利用したのと同じ方法を実施した。こうし
て、平均粒径８μｍのマゼンタトナー粒子（トナーＧ）
及び平均粒径８μｍのイエロートナー粒子（トナーＨ）
を得た。これらのトナーのイメージアナライザーによる
形状係数の測定結果も表１に示す。トナーＩトナーＦを作製したのと同じ方法を実施し、その分級過
程後に更にハイブリダイゼーションによる処理を施し
て、ｄ５０＝８μｍのやや丸みを帯びたシアントナー粒
子を得た。このトナーのイメージアナライザ−による形
状係数の測定結果も表１に示す。トナー組成物の製造・トナー組成物１〜５トナーＡ〜Ｅそれぞれ１００重量部に、シリカ（商品
名：Ｒ８１２（日本アエロジル社製））０．５重量部を
加え、高速混合機によって混合し、トナー組成物１〜５
を得た。・トナー組成物６シアントナーＦの粒子１００重量部に対して、シリカ
（商品名：Ｒ９７２（日本アエロジル社製））０．９重
量部を、高速混合機によって混合して、シアン組成物
（トナー組成物６）を得た。・トナー組成物７及び８マゼンタトナーＧの粒子及びイエロートナーＨの粒子１
００重量部それぞれに、シリカ（商品名：Ｒ９７２（日
本アエロジル社製））０．８重量部を加え、高速混合機
によって混合して、マゼンタトナー組成物（トナー組成
物７）及びイエロートナー組成物（トナー組成物８）を
得た。・トナー組成物９シアントナーＩの粒子１００重量部に対してシリカ（商
品名：Ｒ９７４（日本アエロジル社製））０．５重量部
を、高速混合機によって混合して、シアン組成物（トナ
ー組成物９）を得た。現像剤の調整上記のトナー組成物１〜５それぞれと、メチルメタクリ
レートースチレン共重合体で被覆した粒径約５０μｍの
フェライトよりなるキャリアとを用い、キャリア１００
重量部に対して、上記各トナー組成物７重量部を添加
し、タンブラーシェーカーミキサーで混合して、評価の
ための現像剤とした。

【００５１】また、上記のトナー組成物６〜９それぞれ
と、メチルメタクリレートースチレン共重合体で被覆し
た粒径約５０μｍのフェライトよりなるキャリアとを用
い、キャリア１００重量部に対して、上記各トナー組成
物６重量部を添加し、タンブラーシェーカーミキサーで
混合して、評価のための現像剤とした。実施例１ａ，１ｂ及び２ａ，２ｂトナー組成物１、３をそれぞれ用いた現像剤を使用し
て、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０、富士ゼロ
ックス（株）製）の改造機（周速比が０．７）によっ
て、コピーによる画像を形成した（実施例１ａ、２
ａ）。なお、周速比は、現像剤担持ロールの潜像担持用
感光体ドラムに対する周速比である（以下、同様）。中
温中湿（２２°Ｃ、５５％ＲＨ）の環境下でこれらのト
ナー組成物を用いて１０，０００枚のコピーを行ったと
ころ、総じて画像濃度の変動や地汚れがなく、安定な画
像が得られた。帯電量の初期と１００枚後、１０，００
０枚後の帯電量を測定した。なお、帯電量は、ＣＳＧ
（チャージ・スペクトログラフ法）の画像解析による値
である。

【００５２】得られた結果を表１に示す。また、トナー
組成物１、３をそれぞれ用いた現像剤を使用して、電子
写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０、富士ゼロックス
（株）製）の改造機（周速比が１．４）によってもコピ
ーにより画像を形成した（実施例１ｂ、２ｂ）。中温中
湿（２２°Ｃ、５５％ＲＨ）の環境下でこれらのトナー
組成物を用いて１０，０００枚のコピーを行ったとこ
ろ、総じて画像濃度の変動や地汚れがなく、安定な画像
が得られた。帯電量の初期と１００枚後、１０，０００
枚後の帯電量を測定した。

【００５３】得られた結果を後記表２に示す。実施例３ａ〜５ａ及び３ｂ〜５ｂトナー組成物６、７及び８をそれぞれ含む前記現像剤を
用い、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０、富士ゼ
ロックス（株）製）の改造機（周速比が０．７、また
１．４）によって、コピーによる画像を形成した（周速
比が０．７の場合：実施例３ａ〜５ａ、周速比１．４の
場合：実施例３ｂ〜５ｂ）。それぞれ、地カブリもな
く、初期から高濃度で良質な画像が得られた。更に１
０，０００枚の連続複写を行ったところ、画質の変化は
殆ど認められなかった。

【００５４】得られた結果を表１、２に示す。比較例１ａ〜４ａ及び１ｂ〜４ｂ（トナーが本発明所定
の形状係数の範囲から逸脱した例、周速比は、本発明所
定の範囲内）トナー組成物２、４、５、９を用いた現像剤を使用し
て、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０、富士ゼ
ロックス（株）製）の改造機（周速比が０．７）によっ
て、コピーによる画像を形成した（比較例１ａ〜４
ａ）。中温中湿（２２°Ｃ、５５％ＲＨ）の環境下でこ
れらのトナー組成物を用いて１００枚のコピーを行った
ところ、トナー組成物２、４を用いた現像剤では地汚れ
があり、機内汚れもみられた。トナー組成物５、９を用
いた現像剤ではクリーニング不良によるスジが画像にみ
られた。帯電量の初期と１００枚後の帯電量を測定し
た。

【００５５】得られた結果も表１に示す。トナー組成物
２、４、５、９を用いた現像剤を使用して、電子写真複
写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０、富士ゼロックス（株）
製）の改造機（周速比が１．４）によっても、コピーに
よる画像を形成した（比較例１ｂ〜４ｂ）。中温中湿
（２２°Ｃ、５５％ＲＨ）の環境下でこれらのトナー組
成物を用いて１０，０００枚のコピーを行ったところ、
周速比が０．７の場合と同様の現象がみられた。

【００５６】なお、帯電量は、ＣＳＧ（チャージ・スペ
クトログラフ法）の画像解析による値である。

【００５７】得られた結果を表２に示す。比較例Ｌ１〜Ｌ９（周速比が本発明所定の範囲から低い
方に逸脱した例）トナー組成物１〜９を用いた現像剤を使用して、電子写
真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０、富士ゼロックス
（株）製）の改造機（周速比が０．４）によって、コピ
ーによる画像を形成した（比較例Ｌ１〜Ｌ９）。中温中
湿（２２°Ｃ、５５％ＲＨ）の環境下でこれらのトナー
組成物を用いて１０，０００枚のコピーを行ったとこ
ろ、帯電量は安定していたが、総じて画像濃度が低く、
品質の悪い画像がえられた。また、トナー組成物５、９
を用いた現像剤ではクリーニング不良によるスジが画像
にみられた。帯電量の初期と１００枚後、１０，０００
枚後の帯電量を測定した。

【００５８】得られた結果を後記表３に示す。比較例Ｈ１〜Ｈ９（周速比が本発明所定の範囲から高い
方に逸脱した例）トナー組成物１〜９をそれぞれ用いた現像剤を使用し
て、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３０、富士ゼロ
ックス（株）製）の改造機（周速比が２．４）によって
コピーにより画像を形成した（比較例Ｈ１〜Ｈ９）。中
温中湿（２２°Ｃ、５５％ＲＨ）の環境下でこれらのト
ナー組成物を用いて１０，０００枚のコピーを行ったと
ころ、帯電量が徐々に低下して地汚れがあり、品質の悪
い画像がえられた。また、トナー組成物５、９を用いた
現像剤ではクリーニング不良によるスジが画像にみられ
た。帯電量の初期と１００枚後、１０，０００枚後の帯
電量を測定した。

【００５９】得られた結果を後記表４に示す。

【００６０】

【表１】

【００６１】

【表２】

【００６２】

【表３】

【００６３】

【表４】

【００６４】

【発明の効果】本発明では、現像剤担持体と静電潜像担
持体との周速比が０．５乃至１．８とされているので、
現像剤への機械的圧力がかかりにくく、トナーやキャリ
アの接触、衝突が低減する。したがって、それらは損傷
しにくい。

【００６５】また、二成分現像剤を構成するトナーは、
形状係数ＳＦ１が１２０〜１６０、、形状係数ＳＦ２が
１１０〜１３０なる範囲のものを用いるものであるか
ら、トナー粒子の帯電スピードが改善され、電荷分布範
囲が狭く、長時間連続的に使用しても、安定した帯電量
を維持できる。しかも残存トナーのクリーニング特性等
も良好である。結果的に、本発明によれば、安定した画
質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法の過程及び画像形成装置
の一例を模式的に示す図である。

【符号の説明】

１現像剤担持ロール２現像剤層３感光体ロール４静電潜像５画像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像剤担持体上に担持された現像剤層を
用いて、静電潜像担持体上の静電潜像を現像する画像形
成方法であって、現像剤担持体の移動方向が静電潜像担
持体の移動方向と同方向であり、かつ現像剤担持体の静
電潜像担持体に対する周速比が０．５乃至１．８であ
り、かつ現像剤が、キャリアとトナーとからなり、該ト
ナーに関しては、下記式（１）で示される形状係数ＳＦ
１が下記式（Ａ）を満たし且つ下記式（２）で示される
形状係数ＳＦ２が下記式（Ｂ）で示される条件を満足す
る、画像形成方法。ＳＦ１＝（径の最大長）²×１００π／４（１）ＳＦ２＝（投影像の周囲長）²×１００／（４π）（２）１２０ ≦ ＳＦ１ ≦ １６０（Ａ）１１０ ≦ ＳＦ２ ≦ １３０（Ｂ）
【請求項２】キャリアが樹脂被覆層を有する請求項１
に記載の画像形成方法。
【請求項３】トナーがカラートナーである請求項１に
記載の画像形成方法。
【請求項４】トナーの結着樹脂として線状ポリエステ
ルを含有する請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項５】現像剤担持体上の現像剤層にて、静電潜
像担持体上の静電潜像を現像可能な画像形成装置であっ
て、現像剤担持体は、その移動方向が静電潜像担持体の
移動方向と同方向となるように構成され、かつ現像剤担
持体の静電潜像担持体に対する周速比が０．５乃至１．
８の範囲で可能であり、現像剤担持体が、下記式（１）
で示される形状係数ＳＦ１が式（Ａ）を満たし且つ下記
式（２）で示される形状係数ＳＦ２が下記式（Ｂ）で示
される条件を満足するトナーと、キャリアとを有する現
像剤層を保持してなる、画像形成装置。ＳＦ１＝（径の最大長）²×１００π／４（１）ＳＦ２＝（投影像の周囲長）²×１００／（４π）（２）１２０ ≦ ＳＦ１ ≦ １６０（Ａ）１１０ ≦ ＳＦ２ ≦ １３０（Ｂ）
【請求項６】キャリアが樹脂被覆層を有する請求項５
に記載の画像形成装置。
【請求項７】着色剤と樹脂とを溶融混練及び粉砕した
後、該粉砕物を繰り返し分級して得られた粒子であっ
て、下記式（１）で示される形状係数ＳＦ１が式（Ａ）
を満たし且つ下記式（２）で示される形状係数ＳＦ２が
下記式（Ｂ）で示される条件を満足する粒子である、静
電荷像現像用トナー。ＳＦ１＝（径の最大長）²×１００π／４（１）ＳＦ２＝（投影像の周囲長）²×１００／（４π）（２）１２０ ≦ ＳＦ１ ≦ １６０（Ａ）１１０ ≦ ＳＦ２ ≦ １３０（Ｂ）
【請求項８】トナーがカラートナーである請求項７に
記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項９】トナーの結着樹脂として線状ポリエステ
ルを含有する請求項７に記載の静電荷像現像用トナー
【請求項１０】キャリアとトナーとからなる静電荷像
現像剤において、該キャリアが樹脂被覆層を有してな
り、該トナーが、着色剤と樹脂とを溶融混練及び粉砕し
た後、該粉砕物を繰り返し分級して得られた粒子であっ
て、下記式（１）で示される形状係数ＳＦ１が式（Ａ）
を満たし且つ下記式（２）で示される形状係数ＳＦ２が
下記式（Ｂ）で示される条件を満足する粒子である、静
電荷像現像剤。ＳＦ１＝（径の最大長）²×１００π／４（１）ＳＦ２＝（投影像の周囲長）²×１００／（４π）（２）１２０ ≦ ＳＦ１ ≦ １６０（Ａ）１１０ ≦ ＳＦ２ ≦ １３０（Ｂ）
【請求項１１】キャリアの平均粒子径が３０乃至１５
０μｍである請求項１０に記載の静電荷像現像剤。
【請求項１２】トナーがカラートナーである請求項１
０に記載の静電荷像現像剤。