(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータレスのアモルファスシリコン感光体を用いた電子写真システムに用い、トナー原粉に対して、研磨クリーニング剤及びシリカ微粉末を外添してなる静電潜像現像用トナーにおいて、
前記トナー原粉における形状係数ＳＦ１（丸さの度合い）を２５５〜３００の範囲内の値とし、かつＳＦ２（凹凸の度合い）を２１０〜２５０の範囲内の値とし、
前記研磨クリーニング剤として酸化チタンを用いるとともに、その体積固体抵抗を１×１０2〜１×１０10（Ω・ｃｍ）の範囲内の値とし、
シリカ微粉末として疎水性シリカを用いるとともに、トナーに対する添加量を０．３〜２重量％の範囲内の値とすることを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【請求項２】
前記電子写真システムとして、表面層（最表面）の元素比率に関して、下記組成式（Ｉ）として表された場合、Ｘが０．９５≦Ｘ＜１であるとともに、最表面のビッカース硬度が３００以下であり、かつ、表面層の光導電層に接する側の硬度が大きく、自由表面側に向かって徐々に硬度が小さくなるヒータレスのアモルファスシリコン感光体を用いることを特徴とする請求項１に記載の静電潜像現像用トナー。
【化１】
0003710229.tif 000006
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、ＦＡＸ及びプリンターに使用する一成分系或いは二成分系現像材におけるトナーに関するものであり、特にアモルファスシリコン感光体を使用したシステムに適したトナーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、販売されている複写機やレーザープリンターは、帯電、露光行程において感光体に静電潜像を形成し、現像行程において感光体の潜像を可視像化、更に転写行程において感光体上のトナー像を紙に転写、その後、熱、圧力等による定着行程を経て印刷画像を得る電子写真方式が広く採用されている。
【０００３】
この電子写真システムは、繰り返し使用において感光体表面が帯電行程におけるコロナ曝露や現像行程におけるトナーフィルミング等種々の原因により徐々に劣化させられる事になる。従来使用されているセレン系感光体や有機感光体は、表面硬度が極端に高くないため複写行程中の種々の摺擦力により汚染された表面が削り取られ、本来の印字操作に関して問題として現れることはなかった。しかしこの種の感光体は前述の通り表面硬度が高くないため、耐久性に乏しく、また、取り扱いも多くの注意を払う必要があり面倒である。その結果、アモルファスシリコン感光体の使用が強く望まれるようになってきた。アモルファスシリコン（以下ｓ−Ｓｉ）感光度は従来のセレン系や有機感光体と異なり、無公害で、且つ高い光感度を有し、更にビッカース硬度が１５００〜２０００と非常に硬い等、耐久性・取り扱い性等に対して多くの優れた特性を有しており、理想的な感光体材料と考えられ、実用化が広がっている。一方、ａ−Ｓｉ感光体も繰り返し使用において、表面層の酸化による水分の吸着や、コロナ放電によって発生するイオン物質の付着等の表面劣化が観測されており、その結果印字画像において、鮮明な画像が得られない、いわゆる画像流れ現像として現れてくることがわかっている。ｓ−Ｓｉ感光体の場合はいったん劣化した表面層は、その硬度が高いため連続プリントでの摺擦力では研磨・クリーニングすることはできない。よってこの対策のため、感光体内部にヒーターを組み込み、感光体の表面温度を４０〜５０℃に加熱し、トラブルの発生を防いできた。ヒーターを無くす試みとして、特開昭６２−１６８１６１号公報、特開昭６２−２７２２７５号公報、特開昭６３−１８６２５２号公報などにｓ−Ｓｉ感光体表面層の構造についての提案があったが実用化には至っていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、アモルファスシリコンドラムを用いた場合でも、劣化したドラム表面を適度に研磨し、ドラムヒーターを使用しなくても常に鮮明でな画像が得られる技術を提供することを目的としている。
複写機・プリンターの小型化、パーソナル化の中でドラムヒーターを使用すると、該システムが複雑になってしまうという問題があった。又、ヒーターの昇温には一定の時間を要し電源を入れてからプリントするまでの時間（ウォームアップタイム）が長く、そのため消費電力が要するという問題もあった。また、感光体を加熱すると、トナーのＴｇ温度（ガラス転移温度）が近くまで昇温されるために、感光体表面にトナーが固着してしまうという問題もあった。前述の目的の通り、本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の静電潜像現像用トナーは、ヒータレスのアモルファスシリコン感光体を用いた電子写真システムにおいて、形状係数ＳＦ１（丸さの度合い）が２５５〜３００、且つＳＦ２（凹凸の度合い）が２１０〜２５０であるトナー原粉に対し、研磨クリーニング剤及びシリカ粉末を外添したトナーを使用することにより、アモルファスシリコン感光体を使用した場合でも、劣化した感光体表面を適度に研磨・クリーニングする事ができ、ドラムヒーター無しの状態でも常の安定した画像形成が可能になることを見出した。すなわち、感光体を効率よく研磨・クリーニングするためには、トナーに添加された研磨クリーニング剤粒子がトナーと共に現像された後、転写工程においてトナーと分離させる必要がある。つまり、トナーのみが転写材に転移され、研磨クリーニング剤は廃棄トナー側に回り込みクリーニングブレード部や、摺擦ローラー等が存在するシステムにおいてはその部分に、いかにより高い濃度で研磨剤を存在させるかという事がドラム表面の研磨・クリーニング性に大きく関与するのである。
【０００６】
転写工程において、トナーと研磨クリーニング剤を分離させる手段として、研磨剤の抵抗値（体積固有抵抗）等のファクターに加え、トナー原粉の形状係数（ＳＦ１及びＳＦ２）が大きく関わっていることがわかった。トナー形状の過度に不定形の場合、図１のようにトナー原粉のくぼみ等に研磨クリーニング剤が偏在し、確保されてしまうため、研磨クリーニング剤の物性を所定の値に設定しても転写時にトナーから分離しづらくなる。これに対して、不定形ではあるが、トナー原粉にある程度球形化が進んだものを使用すると、図２のように研磨クリーニング剤はトナー原粉表面に均一に分散し、その結果転写工程でのトナー原粉からの分離が容易に行われるのである。
【０００７】
今回、トナーの形状分析にルーゼックス形状分析装置を使用し、ＳＦ１（丸さ度合い）とＳＦ２（凹凸度合い）を測定し、その時の研磨クリーニング剤の転写性との関連を調査した。ＳＦ１が３００以下で且つＳＦ−２が２５０以下の値を示したトナー原粉を使用したとき、廃棄トナー側の研磨クリーニング剤濃度が高くなり、ドラム表面の研磨・クリーニングが効率よく行われることがわかった。ここで、丸さの度合を示すＳＦ１は、以下の数１のようにして算出され、これを図３を参照して説明する。
【０００８】
【数１】
0003710229.tif 000002
（Ａ ：面積ＭＬ：最大長径）
また、凹凸の度合を示すＳＦ２は、以下の数２のようにして算出され、これを図４を参照して説明する。
【数２】
0003710229.tif 000003
（Ａ ：面積ＰＭ：最大長を取る断面状態における外周）
【０００９】
研磨クリーニング剤の抵抗を１×１０2 〜１×１０10（Ω・Ｃｍ）に限定する理由として、転写プロセスにおいて、非転写材の抵抗が１０10以下の場合には、転写効率が急速に低下することが一般的に知られている。また、抵抗が１０2 以下では、添加量にもよるが、トナーの帯電性を低下させ、十分な現像性が得られない。このような研磨剤として、酸化チタン（ＴｉＯ2）や、その表面に導電処理を施したものなどがある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
特に、ヒータレスのアモルファスシリコン感光体の表面層（最表面）の元素比率が下記化２の組成式（Ｉ）
【化２】
0003710229.tif 000004
として表された場合、Ｘが０．９５≦Ｘ＜１であって、又、最表面のビッカース硬度が３００以下であって、表面層の光導電層に接する側の硬度が大きく、自由表面側に向かって徐々に硬度が小さくなることを特徴とする感光体と組み合わせることにより、アモルファスシリコン感光体の長所である耐久性を維持しながら、ドラムヒーター無しの状態で、高湿環境での印字テストにおいても、画像流れの全く生じない、優れた印字品質を保持する事ができる。
【００１１】
【実施例】
以下の本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
スチレン／アクリル樹脂１００部
ニグロシン染料            ３部
ポリプロピレンワックス    ５部
カーボンブラック          ８部
上記組成からなる混合物を２軸押し出し機にて溶融混練した。これを冷却し粗粉砕した後、機械式粉砕機を用いて中粉砕、微粉砕を行い、平均粒径７ミクロンでＳＦ１：２７５、ＳＦ２：２１０の形状係数を持つトナーを得た。このトナーに疎水性シリカ０．５％と、体積固有抵抗が１．９×１０3ΩＣｍで、平均粒径が０．３５ミクロンの導電性ＴｉＯ2 を２％添加し、ヘンシェルミキサーで混合した。
このようにして得られたトナー５部に対して、９５部のキャリアを混合し、２成分現像剤を作製し、京セラ製ａ−Ｓｉ感光体搭載プリンターＦＳ−１５５０の改造機（ヒータレス）を用いて画像評価を行なった。
すなわち、通常環境にて５万枚のプリントを行った後、３２．５℃−８０％ＲＨの環境に１０時間放置し、画像サンプルを取り画像流れの有無を確認したところ全く画像流れ現像は見られなかった。また、ドラム表面を観察したところ、キズ等の表面異常は観測されなかった。
【００１２】
実施例２
スチレン／アクリル樹脂      １００部
マグネタイト                  ６０部
ニグロシン染料                  ３部
ポリプロピレンワックス          ５部
上記の組成からなる混合物から、実施例１と同様の方法によって平均粒径７μｍのトナーを作製した。形状係数はＳＦ１：２５５、ＳＦ２：２３０となった。このトナー原粉に実施例１と同じ外添処理を行い、ａ−Ｓｉドラム搭載プリンターＦＳ−１５５０を改造した一成分現像プロセスで、通常環境にて５万枚プリントした後３２．５℃−８０％ＲＨの環境にて１０時間放置し画像評価を行ったところ、特に異常は認められなかった。またドラム表面を観察したところ、キズなどの欠陥は観測されなかった。
【００１３】
比較例１
実施例２と同じ組成からなる混合物を２軸押し出し機にて溶融混練した後、これを冷却し粗粉砕、中粉砕を経てジェットミルにて微粉砕を行い、平均粒径７μｍのトナーを得た。このトナーの形状係数はＳＦ１：３３０、ＳＦ２：２６５であった。実施例１，２と同じ外添処理を施し、同様な実験を行ったところ、画像、ドラム表面とも異常が見られた。上記実施例・比較例の実験結果を表１にまとめる。
【００１４】
【表１】
0003710229.tif 000005
【００１５】
【発明の効果】
本発明のトナーを使用することにより、ａ−Ｓｉドラムを搭載した複写機・プリンターにおいてドラムヒーターを使用しなくても、高温高湿下で画像流れのない鮮明な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トナー原粉に対する研磨クリーニング剤の付着状態を示す説明図である。
【図２】トナー原粉に対する研磨クリーニング剤の付着状態を示す説明図である。
【図３】ＳＦ１について示す説明図である。
【図４】ＳＦ２について示す説明図である。
【図１】
0003710229.tif 000007
【図２】
0003710229.tif 000008
【図３】
0003710229.tif 000009
【図４】
0003710229.tif 000010