(57)【要約】【課題】本発明の目的は、期間にわたって繰り返し使用した場合においても、帯電不良やクリーニング不良による黒点や黒スジ等の画像の欠陥を抑制し、画像品質を良好に維持することができるトナー及びそれを用いた画像形成装置、並びに、プロセスカートリッジを提供することである。【解決手段】トナー母体粒子及び外添剤を含むトナーにおいて、前記外添剤は、窒化ホウ素からなるコアと、シリカを用いて前記コアを被覆することにより形成されるシェル層と、を有するコアシェル構造からなる複合物を含むことを特徴とするトナーを用いることにより、像担持体へのトナーの固着を抑制することができ、長期間にわたって繰り返し使用した場合においても、画像品質を良好に維持することができるトナー及びそれを用いた画像形成装置、並びに、プロセスカートリッジを提供することができる。【選択図】図１
2014153649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー母体粒子及び外添剤を含むトナーにおいて、
前記外添剤は、窒化ホウ素からなるコアと、シリカを用いて前記コアを被覆することにより形成されるシェル層と、を有するコアシェル構造からなる複合物を含むことを特徴とするトナー。
【請求項２】
前記外添剤の添加割合は、前記トナー母体粒子に対して０．５質量％以上３質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のトナー。
【請求項３】
像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体の表面を像様に露光して前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体にトナーを供給することにより、前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写体に転写する転写手段と、前記トナー像の転写後に前記像担持体の表面に残留した転写残留トナーを除去するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、
前記トナーが請求項１に記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記クリーニング手段及び前記帯電手段は、前記トナー像を転写した後に前記像担持体の表面に残留する前記トナーをクリーニングするとともに、前記像担持体の表面を帯電する、クリーニング・帯電兼用ブレードであることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記クリーニング・帯電兼用ブレードは、導電性及び弾性を有する基体、又は、導電性を有する表面層及び弾性を有する基体により構成されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記クリーニング・帯電兼用ブレードは、導電性を有する層を少なくとも１層含む複数の層が形成されてなることを特徴とする請求項４又は５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも表面に潜像を保持する像担持体と、前記像担持体にトナーを供給することにより、前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、を有して構成され、前記トナーが請求項１に記載のトナーであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
さらに、請求項４又は５に記載のクリーニング・帯電兼用ブレードを有して構成されることを特徴とする請求項７に記載のプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電複写機、レーザプリンタ等の電子写真プロセスにおけるトナー及びそれを用いた画像形成装置、並びにプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを利用した従来の画像形成装置においては、感光体ドラム等の像担持体の周囲に、像担持体の表面を帯電する帯電手段、像担持体の表面を像様に露光して潜像を形成する露光手段、像担持体にトナーを供給することにより、像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写する転写手段、トナー像の転写後に像担持体の表面に残留した転写残留トナーを除去するクリーニング手段を配置し、像担持体の表面に形成されたトナー像を転写体に転写した後の転写残留トナーをクリーニング手段により除去し、再び次のプロセスを開始するのが一般的である。
【０００３】
しかしながら、クリーニング手段と帯電手段とを別体に備えた従来の画像形成装置では、部品点数が増えてコストアップにつながり、また画像形成装置全体の小型化の妨げとなる。
【０００４】
そのため、クリーニング手段と帯電手段の両方の機能を兼用させたクリーニング・帯電兼用ブレードを備えた画像形成装置が提案されている。
【０００５】
例えば、導電性の弾性体によって形成されたクリーニング・帯電兼用ブレードを像担持体に当接させ、像担持体表面の転写残留トナーを除去すると同時に、電源から印加された電圧により像担持体表面を帯電させる方法が提案されている（特許文献１参照）。また、低摩擦性を有する樹脂等によりクリーニング・帯電兼用ブレードの表面をコートする方法が提案されている（特許文献２及び特許文献３参照）。樹脂等を用いてコートすることにより、クリーニング・帯電兼用ブレードの表面が摩耗することによる損傷が少なくなり、帯電異常の発生を抑制することができる。
【０００６】
しかしながら、クリーニング・帯電兼用ブレードを備えた画像形成装置を長期間にわたって使用した場合、クリーニング・帯電兼用ブレードを通り抜ける転写残留トナーの一部がクリーニング・帯電兼用ブレードあるいは像担持体を汚染し、画像の異常を引き起こすという問題があった。
【０００７】
電子写真プロセスにおけるトナーは、一般に色材、離型剤およびバインダー樹脂を含むトナー母体粒子に、トナーに流動性や帯電性を付与するためのシリカやチタニア等の微粒子からなる外添剤を添加して構成されている。しかしながら、現像手段におけるトナーの摺擦や、クリーニングにおけるトナーへのストレスにより、外添剤として添加したシリカやチタニアがトナーから遊離し、像担持体やクリーニング・帯電兼用ブレードを汚染する場合がある。像担持体にこの汚染物が固着した場合、露光を阻害し、ネガポジ現像方式においては白抜けとなって画像上に顕在化する。また、帯電ローラや帯電ブレード等のクリーニング・帯電兼用ブレードを汚染した場合は、帯電不良による黒点または黒スジ等の画像の欠陥を引き起こしてしまう。
【０００８】
そこで、帯電性や流動性を維持しつつ上記のような汚染を軽減するために、コアシェル構造からなる金属酸化物の複合体を外添剤として用いる方法が提案されている。例えば、チタニア及びシリカの複合酸化物を外添剤として用いる方法が提案されている（特許文献４及び特許文献５参照）。また、コア層がチタニア、アルミナ及び酸化亜鉛のいずれかであって、シェル層がシリカである複合酸化物を外添剤として用いる方法が提案されている（特許文献６参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、これらの複合酸化物を用いた場合においても像担持体やクリーニング・帯電兼用ブレードの汚染を十分に防止することができず、汚染により露光不良や帯電不良が起こり、画像の欠陥を引き起こすことがあった。特にクリーニング・帯電兼用ブレードを用いた場合には、ブレードの同じ位置が常に像担持体表面のトナーに接触するため汚染されやすく、長期間にわたる使用には耐えがたいという問題があった。
【００１０】
従って、本発明の目的は、上記のような問題点に着目し、長期間にわたって繰り返し使用した場合においても、帯電不良やクリーニング不良による黒点や黒スジ等の画像の欠陥を抑制し、画像品質を良好に維持することができるトナー及びそれを用いた画像形成装置、並びに、プロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題は、以下の＜１＞〜＜３＞に示す本発明により達成される。
【００１２】
＜１＞  トナー母体粒子及び外添剤を含むトナーにおいて、前記外添剤は、窒化ホウ素からなるコアと、シリカを用いて前記コアを被覆することにより形成されるシェル層と、を有するコアシェル構造からなる複合物を含むことを特徴とするトナー。
【００１３】
＜２＞  像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像担持体の表面を像様に露光して前記像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体にトナーを供給することにより、前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体の表面に形成された前記トナー像を転写体に転写する転写手段と、前記トナー像の転写後に前記像担持体の表面に残留した転写残留トナーを除去するクリーニング手段と、を備えた画像形成装置において、前記トナーが＜１＞に記載のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【００１４】
＜３＞  表面に潜像を保持する像担持体と、前記像担持体にトナーを供給することにより、前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、を有して構成され、前記トナーが＜１＞に記載のトナーであることを特徴とする特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明＜１＞によれば、窒化ホウ素からなるコアと、シリカを用いてコアを被覆することにより形成されるシェル層と、を有するコアシェル構造からなる複合物を含む外添剤を用いることにより、像担持体へのトナーの固着を抑制することができ、長期間にわたって繰り返し使用した場合においても、画像品質を良好に維持することができるトナーを提供することができる。
【００１６】
本発明＜２＞によれば、画像形成装置において＜１＞に記載のトナーを用いることにより、像担持体へのトナーの固着を抑制することができ、長期間にわたって繰り返し使用した場合においても、画像品質を良好に維持することができる画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
本発明＜３＞によれば、プロセスカートリッジにおいて＜１＞に記載のトナーを用いることにより、像担持体へのトナーの固着を抑制することができ、長期間にわたって繰り返し使用した場合においても、画像品質を良好に維持することができるプロセスカートリッジを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】前記画像形成装置における像担持体及びクリーニング・帯電兼用装置を示す模式断面図である。
【図３】前記クリーニング・帯電兼用装置におけるクリーニング・帯電兼用ブレードを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［トナー］
本発明のトナーは、トナー母体粒子及び外添剤を含んで構成されている。本発明のトナー母体粒子及び外添剤について説明する。
【００２０】
＜トナー母体粒子＞
本発明のトナー母体粒子は、少なくともバインダー樹脂及び色材を含んで形成され、公知の粉砕法により形成されたトナー母体粒子、又は公知の懸濁重合法等の重合法により形成されたトナー母体粒子を使用することができる。低コスト化の観点から、粉砕法により形成されたトナー母体粒子を使用することが好ましい。
【００２１】
フルカラー画像形成用の本発明のトナーとしては、離型剤（例えば、後述する炭化水素系ワックス）が内添されている第一バインダー樹脂、第二バインダー樹脂、色材、及び荷電制御材を含んで形成されているトナー母体粒子と、外添剤と、を含んで構成されていることが好ましい。
【００２２】
また、トナー母体粒子の粒径としては、より良好な画質を得るため、体積平均粒径として３μｍ〜１０μｍが好ましく、粒径が小さくなりすぎるとクリーニング効果が得られ難くなるため、体積平均粒径として６〜１０μｍがより好ましい。
【００２３】
（バインダー樹脂）
第一バインダー樹脂及び第二バインダー樹脂の種類は、特に制限されず、フルカラートナーの分野で公知のバインダー樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂〔例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ（Ｔｉｃｏｎａ社製）〕）等であってもよいが、オイルレス定着の観点から、第一バインダー樹脂及び第二バインダー樹脂はいずれもポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００２４】
本発明において好ましく使用される上記ポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂が使用可能である。
【００２５】
多価アルコール成分のうち２価アルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等のビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、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、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。
【００２６】
３価以上のアルコール成分としては、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、ジペンタエリスリトール、トリ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等が挙げられる。
【００２７】
また、多価カルボン酸成分のうち２価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、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、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステルが挙げられる。
【００２８】
３価以上のカルボン酸成分としては、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸，１，２，４−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、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。
【００２９】
また、本発明においてはポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエステル樹脂を得る縮重合反応及びビニル系樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行わせて得られる樹脂（以下、単に「ビニル系ポリエステル樹脂」と言う。）も好適に使用可能である。
【００３０】
なお、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合反応及びラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノマーである。即ち、縮重合反応し得るカルボキシル基とラジカル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、例えば、フマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
【００３１】
ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては、上述した多価アルコール成分及び多価カルボン酸成分が挙げられる。
【００３２】
また、ビニル系樹脂の原料モノマーとしては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロルスチレン等のスチレンまたはスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸３−（メチル）ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸３−（メチル）ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸；アクリロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。
【００３３】
ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際の重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。
【００３４】
第一バインダー樹脂及び第二バインダー樹脂としては上記のような各種ポリエステル系樹脂が好ましく使用されるが、中でも、オイルレス定着用トナーとしての分離性及び耐オフセット性をさらに向上させる観点から、以下に示す第一バインダー樹脂及び第二バインダー樹脂を使用することがより好ましい。
【００３５】
より好ましい第一バインダー樹脂は、上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸及びフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂である。
【００３６】
より好ましい第二バインダー樹脂はビニル系ポリエステル樹脂、特にポリエステル樹脂の原料モノマーとしてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸及びコハク酸を用い、ビニル系樹脂の原料モノマーとしてスチレン及びブチルアクリレートを用い、両反応性モノマーとしてフマル酸を用いて得られたビニル系ポリエステル樹脂である。
【００３７】
本発明においては上述したように第一バインダー樹脂の合成時に離型剤（例えば、炭化水素系ワックス）が内添される。第一バインダー樹脂に炭化水素系ワックスを予め内添するには、第一バインダー樹脂を合成する際に、第一バインダー樹脂を合成するためのモノマー中に炭化水素系ワックスを添加した状態で第一バインダー樹脂の合成を行えばよい。例えば、第一バインダー樹脂としてのポリエステル系樹脂を構成する酸モノマー及びアルコールモノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で縮重合反応を行えばよい。
【００３８】
第一バインダー樹脂がビニル系ポリエステル樹脂の場合には、ポリエステル樹脂の原料モノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で、当該モノマーを撹拌及び加熱しながら、これにビニル系樹脂の原料モノマーを滴下して重縮合反応及びラジカル重合反応を行えばよい。
【００３９】
（色材）
本発明において用いるトナーを構成するトナー母体粒子に色材（着色剤）を含有させることができる。着色剤としては公知のものを用いることができ、例えば、以下のようなものが例示できる。
【００４０】
カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物等が使用できる。
【００４１】
本発明において、着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５質量％、好ましくは３〜１０質量％である。
【００４２】
［着色剤のマスターバッチ化］
本発明で用いる着色剤は、予めバインダー樹脂と混合して複合化した、いわゆるマスターバッチの状態で用いることもできる。マスターバッチを製造する場合に用いられるバインダー樹脂、及びマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、先に挙げたポリエステル、ビニル系の樹脂のほかに、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用できる。
【００４３】
（離型剤）
本発明において用いるトナーを構成するトナー母体粒子中にワックス等の離型剤を含有することができる。なお、トナー母体粒子には、ワックスの分散を助けるワックス分散剤を含有させてもよい。
【００４４】
トナー母体粒子中に離型剤を含有させることにより、転写体（記録媒体）上に形成されたトナー画像（トナー像）を定着する際に、転写体と定着装置との分離性能を維持・向上させることができる。
【００４５】
トナー母体粒子中に離型剤を含有させることにより、オイルレス定着が可能となり、低コスト化や小型化等の要求に対応することができる。一般に、ワックスの極性が低い方が定着部材との離型性に優れているため、本発明のトナーに用いられるワックスとしては極性の低い炭化水素系ワックスが好ましい。
【００４６】
炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル基、アルコール基、アミド基などを含まないものである。
【００４７】
炭化水素系ワックスの具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体等のポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックスなどが挙げられる。
【００４８】
このうち、本発明において好ましいものは、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスであり、さらに好ましくはポリエチレンワックス、パラフィンワックスである。
【００４９】
（ワックス分散剤）
ワックス分散剤としては、特に限定はなく、公知のものを使用することができる。このようなワックス分散剤としては、ワックスとの相溶性の高い分子構造単位（ユニット）と樹脂との相溶性の高いユニットがブロック体として存在するポリマーやオリゴマー、ワックスとの相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットのうち一方に他方がグラフトしているポリマーもしくはオリゴマー、エチレン、プロピレン、ブテン、スチレン、α−スチレンなどの不飽和炭化水素と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などのα，β−不飽和カルボン酸やそのエステルもしくはその無水物との共重合体、ビニル系樹脂とポリエステルとのブロック体、もしくはグラフト体などが挙げられる。
【００５０】
上記のワックスとの相溶性の高いユニットとしては、炭素数が１２以上の長鎖アルキル基や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエンとそれらの共重合体があり、樹脂との相溶性の高いユニットとしては、ポリエステル、ビニル系樹脂などが挙げられる。
【００５１】
（荷電制御剤）
また、本発明におけるトナー母体粒子には、必要に応じて荷電制御剤を含有させることができる。荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等が挙げられる。
【００５２】
具体的には、ニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物等が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
【００５３】
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、通常、バインダー樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５質量部の範囲がよい。１０質量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、後述する現像ローラ８との静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがある。
【００５４】
＜外添剤＞
本発明のトナーにおける外添剤は、窒化ホウ素からなるコアと、シリカを用いて該コアを被覆することにより形成されるシェル層と、を有するコアシェル構造からなる複合物（以下、「シリカ被覆外添剤（Ａ）」と称する。）を含み、さらに必要に応じて他の種類の物質を加えて構成されている。窒化ホウ素は非常に硬く、現像部材や帯電・クリーニング兼用ブレード等による力学的ストレスに対して耐久性が高く、さらに、比重が２．３ｇ／ｃｍ3であり、他の金属や金属酸化物と比較して比重が小さいため、帯電・クリーニング兼用ブレードによる感光体ドラム表面からの除去が容易になることから、コア層の材料として好ましい。
【００５５】
（外添剤の製造方法）
上記シリカ被覆外添剤（Ａ）の製造方法に特に制限はなく、従来公知の方法で製造することができる。シリカ被覆外添剤（Ａ）の製造方法としては、例えば、特開平１１−１９３３５４号公報に記載されている方法が挙げられる。具体的には、窒化ホウ素粉体を分散剤とともにアルコール溶媒中に入れて分散機を使用して分散液を調製し、次いで、アルコキシシラン化合物、アルコール、アンモニア水、上記分散液、更に水を順に加えて混合し、８０℃でアルコキシドの加水分解を行い、シリカ層を窒化ホウ素の表面に固着させた後、ろ過、洗浄、乾燥し、その後、粉砕を行って製造する。
【００５６】
（外添剤の粒径）
シリカ被覆外添剤（Ａ）の個数平均粒径は、０．０１μｍ〜０．５０μｍであることが好ましく、０．０５μｍ〜０．２０μｍであることがより好ましい。粒径が小さすぎるとトナー母体粒子に埋没し易く、トナーの流動性及び耐久性の低下を招き、粒径が大きすぎるとトナー母体粒子から脱離し易くなる。
【００５７】
（外添剤の添加割合）
シリカ被覆外添剤（Ａ）の添加割合は、トナー母体粒子に対して０．５質量％以上３質量％以下（外割り）であることが好ましい。添加量が０．５質量％よりも少ないとトナーの流動性が低下し、トナー補給速度が不足して濃度が低下したり、トナー凝集体を作って現像手段から飛散したりする等の問題が生じる場合がある。添加量が３質量％よりも多いと帯電性が低下し、トナーの飛散や潜像部分以外にトナーが付着する、いわゆる地カブリの原因となり得る。
【００５８】
添加する外添剤としては、シリカ被覆外添剤（Ａ）の一種類に限るものではなく、帯電性や流動性を調整する目的でシリカやチタニア、アルミナなどを適宜追加してもよい。
【００５９】
また、本発明のトナーにおいて、トナー母体粒子に対する外添剤の付着強度（Ｐ）が３０〜６５％であることが好ましい。ここで、外添剤の付着強度（Ｐ）は下記評価法により算出される。
【００６０】
［評価法］
外添剤の付着強度（Ｐ）は、１０倍に希釈した界面活性剤溶液３０ｍＬにトナー２ｇを添加して十分に馴染ませた後、超音波ホモジナイザーを用いて４０Ｗにおいて１分間エネルギーを与えてトナーを分離し、洗浄、乾燥させる処理を行い、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、処理前後、すなわち処理後のトナーの外添剤（Ｗａ）と未処理のトナーの外添剤（Ｗｂ）の付着量の割合を算出することにより得られる。
【００６１】
つまり、上記処理により得られた乾燥トナーと処理前のトナーとをそれぞれ２ｇ採取し、１Ｎ／ｃｍ2の力を６０秒間加えてトナーペレットを作製し、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置（例えば、島津製作所社製：ＸＲＦ１７００）を用いて処理後のトナーの外添剤（Ｗａ）と未処理のトナーの外添剤（Ｗｂ）とを固有の元素（例えば、シリカの場合はケイ素）を基に検量線法により定量して下記式により算出する。
（Ｐ）＝１００×（Ｗａ）／（Ｗｂ）
【００６２】
上記により算出される外添剤の付着強度（Ｐ）が３０％よりも小さい場合には、遊離外添剤が増えて帯電ローラを汚染し易い。一方、付着強度（Ｐ）が６５％よりも大きい場合には、トナー母体粒子への埋まり込みが強く、複合酸化物による帯電立ち上がり性向上効果が得られず、弱荷電トナーとなって画像上カブリが発生する。
【００６３】
［画像形成装置］
次に、本発明のトナーの使用に適した画像形成装置について図１を参照して説明する。  画像形成装置１は、表面に形成された静電潜像を保持し得る像担持体である感光体ドラム２と、感光体ドラム２の表面を帯電する帯電手段であるとともに、後述するトナー像の転写後に感光体ドラム２の表面に残留する転写残留トナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング・帯電兼用装置３と、感光体ドラム２の表面を像様に露光して潜像を形成する潜像形成手段である露光装置６と、感光体ドラム２にトナーを供給することにより、感光体ドラムの表面に形成された潜像を現像してトナー像を形成する現像装置７と、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を用紙（転写体）１４に転写する転写装置１１を備えている。
【００６４】
感光体ドラム２は、ドラム状の導体２ｂの表面に感光層２ａを塗布することにより形成され、図中の矢印Ａ方向に回転する。クリーニング・帯電兼用装置３は、弾性を有する基体及び導電性を有する表面層により形成されるクリーニング・帯電兼用ブレード４及び電源５を備えている。クリーニング・帯電兼用ブレード４はエッジ部分４ｃが感光体ドラム２表面に接触している。このクリーニング・帯電兼用ブレード４には、電源５によって帯電用の電圧が印加される。
【００６５】
露光装置６は、クリーニング・帯電兼用装置３によって均一に帯電された感光体ドラム２の表面に、目的の画像に対応した光を図１の矢印Ｃに示す方向に照射することにより静電潜像を形成する。露光装置６の光源としては、例えばレーザダイオードが用いられ、そこから射出されるレーザビームをポリゴンミラーによって偏向し、感光体ドラム２の表面に照射しながら走査していく。
【００６６】
現像装置７は、現像ローラ８、現像剤貯蔵室９、及び電源１０を備えている。この現像装置７は、現像ローラ８に所定の電圧（例えば、−０．６〔ｋＶ〕）を印加することにより、感光体ドラム２表面の露光装置６によって露光された部分（静電潜像）が現像され、その部分にトナー像が形成される（反転現像）。現像剤としては、キャリアとトナーとによって構成される２成分現像剤や、トナーのみにより構成される１成分現像剤などを用いる。
【００６７】
転写装置１１は、現像装置７によって感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を、図示しない給紙部から図中の矢印Ｂ方向に送られてくる用紙１４上に転写する。この転写装置１１は、転写ローラ１２と電源１３とを備え、電源１３によって転写ローラ１２に定電流（例えば２０〔μＡ〕）制御された所定の電圧を印加する。トナー像が転写された用紙１４は、図示しない定着手段に搬送されてトナー像が定着される。
【００６８】
図２は、図１に示したクリーニング・帯電兼用装置３の模式断面図である。クリーニング・帯電兼用ブレード４は、例えば厚さ２〔ｍｍ〕、長さ３００〔ｍｍ〕、幅１３〔ｍｍ〕に形成され、支持部材４ａにより支持されている。クリーニング・帯電兼用ブレード４の幅方向の先端部は支持部材４ａの先端から突き出しており、その突き出し量は、例えば８〔ｍｍ〕になるように調整してある。
また本発明においては、クリーニング・帯電兼用ブレード４の支持角（感光体ドラム２の接線方向に対するクリーニング・帯電兼用ブレード４の傾斜角度）を２０°に設定し、感光体ドラム２表面への食い込み量を略１．２〔ｍｍ〕に設定している。このような構成のクリーニング・帯電兼用ブレード４は、エッジ部分４ｃが感光体ドラム２表面に付着している転写残留トナーに食い込んで、感光体ドラム２から掻き落とす。
【００６９】
なお、クリーニング・帯電兼用ブレード４は、図３（ａ）に示すように、導電性弾性材料を用いて形成したものや、図３（ｂ）に示すように、少なくとも1層の導電性弾性体層４−１と別の弾性体層４−２を貼り合わせて形成したものを用いることができる。また、図３（ｃ）に示すように、弾性を有する基体４−３と導電性を有する表面層４−４とによって形成してもよい。すなわち、クリーニング・帯電兼用ブレード４は、図３（ａ）に示すように、導電性弾性材料を用いて１層により形成されていてもよく、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、導電性を有する層を少なくとも１層含む複数の層が形成されていてもよい。
【００７０】
クリーニング・帯電兼用ブレード４に用いる弾性を有する材料としては、ウレタンゴム、ＥＰＤＭ、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。また、弾性体に導電性を付加するための導電剤としては、カーボンブラックやイオン導電剤あるいはそれらを組み合わせて用いることができる。
【００７１】
また、この他の材料であっても、感光体ドラム２表面とクリーニング・帯電兼用ブレード４との当接が確保できるような弾性を有する材料であれば、どのような材料であってもよい。例えば、熱可塑性エラストマや発泡構造の樹脂などのゴム以外の材料であっても構わない。また、基体として用いる弾性体は、導電性を有する材料であってもよいが、必ずしも導電性である必要はなく、いわゆる絶縁体（１０12〔Ωｃｍ〕以上の抵抗率を持つ材料）であっても構わない。
【００７２】
図３（ｃ）に示したクリーニング・帯電兼用ブレード４の表面層４−４を形成する材料は、導電性を付与することが可能であれば、どのようなものであってもよい。具体的には、フェノール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の材料に、ケッチェンブラック、酸化チタンなどの導電性材料を分散させたものをクリーニング・帯電兼用ブレード４の表面層４−４として用いことができる。
【００７３】
表面層４−４の形成方法としては、いわゆるスプレー、ディッピングなどの公知の塗布方法を用いればよい。導電性の表面層４−４の膜厚は、表面層４−４を形成する材料によって異なるが、５〜１００〔μｍ〕である。膜厚が５〔μｍ〕未満である場合には、表面層４−４の強度が不十分であり、表面層４−４と感光体ドラム２表面との摩擦によって、表面層４−４が摩耗や破損するなどの問題が発生する。一方、膜厚が１００〔μｍ〕を超える場合には、感光体ドラム２表面とクリーニング・帯電兼用ブレード４とを一様に当接させることが困難であり、転写後の感光体ドラム２の表面に残留する転写残留トナーを十分にクリーニングできない、均一に帯電することができない等の問題が発生する場合がある。
【００７４】
支持部材４ａと電源５との接続部からクリーニング・帯電兼用ブレード４の感光体ドラム２表面との当接部側の面（当接面）まで、導電性を有する給電部材４ｂが貼り付けられており、電源５は給電部材４ｂを介してクリーニング・帯電兼用ブレード４に所定の電圧を印加する。この給電部材４ｂは、感光体ドラム２表面との当接部から離れた位置（例えば１０〔ｍｍ〕）に配置されている。
【００７５】
なお、給電部材４ｂの配置位置は、必ずしもクリーニング・帯電兼用ブレード４の当接面側でなくてもよい。即ち、導電層（４，４−１，４−４）との導通が確保されることを条件として、その反対側の面に給電部材４ｂを配置してもよい。また、クリーニング・帯電兼用ブレード４の基体を形成する際に、導電性を有する材料を用いることにより、基体内部に給電部材４ｂを配置することもできる。
【００７６】
また、クリーニング・帯電兼用ブレード４に印加する電圧は、直流電圧（例えば、−１．６〔ｋＶ〕）であってもよいし、直流電圧（例えば、−０．９〔ｋＶ〕）に交流電圧（例えば、ピーク間電圧：２．０〔ｋＶ〕、振動数：１〔ｋＨｚ〕）を重畳してもよい。直流電圧に交流電圧を重畳した場合、クリーニング・帯電兼用ブレード４と感光体ドラム２表面との接触状態が変化したりブレードが欠けたりした場合であっても均一な帯電ができるという長所があるものの、交流電源が必要となり、コストアップを招くという短所もある。
【００７７】
なお、本発明のトナーの使用に適した画像形成装置の構成はこれに限るものではなく、例えば、クリーニング手段と帯電手段を別々に設けてもよい。
【００７８】
［プロセスカートリッジ］
次に、本発明のトナーの使用に適したプロセスカートリッジについて説明する。前記プロセスカートリッジは、画像形成装置の一部を構成するものであり、少なくとも、像担持体と、該像担持体に本発明のトナーを供給することにより、前記像担持体表面の潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、を一体に支持してなる。また、前記画像形成装置に着脱自在である。前記プロセスカートリッジは、さらに、像担持体の表面を帯電する帯電手段、及び、トナー像の転写後に像担持体の表面に残留する転写残留トナーを除去するクリーニング手段のいずれか一方又は両方を有して構成されていてもよい。また、クリーニング・帯電兼用手段を有して構成されていてもよい。各装置及び各手段の詳細は、画像形成装置の説明において記載したものと同様である。
【実施例１】
【００７９】
以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は、以下の実施例により限定されるものではない。
【００８０】
（実施例１）
＜トナー母体粒子の調製＞
・ポリエステル樹脂A（軟化点９２℃）：  ７５質量部
・ポリエステル樹脂B（軟化点７０℃）：  ２５質量部
・サリチル酸誘導体金属塩：  ４質量部
・カーボンブラック：  ７質量部
【００８１】
上記成分を、ヘンシェルミキサー（三井鉱山株式会社製）を用いて混合し、１００〜１１０℃に加熱した２本ロール型混練機（池貝鉄工社製：ＰＣＭ−３０）を用いて溶融混練した。この混練物を自然放冷した後、カッターミル（川崎重工業社製：ＫＴＭ）にて粗粉砕し、さらにジェット気流を用いた微粉砕機（日本ニューマチック工業社製：ＩＤＳ）を用いて粉砕し、風力分級装置を用いて粒子の大きさごとに分級してトナー母体粒子を得た。トナー母体粒子の体積平均粒径をコールターカウンター（コールターエレクトロニクス社製：ＴＡ−１１）を用いて測定した結果、６．３μｍであった。
【００８２】
＜シリカ被覆外添剤（Ａ）の調製＞
・窒化ホウ素：  ２０質量部
・分散剤：  １質量部
・メタノール：  ３００質量部
上記成分を分散機により十分に分散させ、分散液１を得た。
【００８３】
・テトラメトキシシラン：  １２０質量部
・メタノール：  ６００質量部
・アンモニア水（濃度１０％）：  １２５質量部
・分散液１：  １５０質量部
・水：  １００質量部
上記成分を上から順に混合し、８０℃に加熱してアルコキシドの加水分解を行い、窒化ホウ素の表面にシリカを固着させた後、ろ過、洗浄、乾燥、粉砕を行い、シリカ被覆外添剤（Ａ）を得た。
【００８４】
＜トナーの調製＞
・トナー母体粒子：  １００質量部
・シリカ被覆外添剤（Ａ）：  １．０質量部
・酸化チタン（テイカ社製：ＭＴ１５０ＡＩ）：  ０．５質量部
上記成分を、ヘンシェルミキサー（三井鉱山株式会社製）を用いて混合し、トナー１を得た。
【００８５】
＜クリーニング・帯電兼用ブレードの作製＞
・フェノール樹脂：  １８．５質量％
・ケッチェンブラック：  １．５質量％
・エタノール：  ４０質量％
・メチルイソブチルケトン：  ４０質量％
上記成分を、均一に分散されるまで撹拌し、コート剤を得た。
【００８６】
さらに、基体としてウレタンゴム（厚さ２〔ｍｍ〕、長さ３２５〔ｍｍ〕、幅１１〔ｍｍ〕）を用い、基体の表面をエタノールにより洗浄した後、上述したコート剤をスプレー法により基体の外表面全体にコート処理を行った。コート処理された基体を１５０℃にて１時間加熱して硬化させ、クリーニング・帯電兼用ブレードを得た。このクリーニング・帯電兼用ブレードの表面層、すなわちコート層の厚さは１０μｍであった。
【００８７】
（比較例１）
実施例１の＜トナーの調製＞において、シリカ被覆外添剤（Ａ）をシリカ（クラリアントジャパン社製：Ｈ２０００）に代えたこと以外は、実施例１と同様の操作にて、比較用のトナー２を得た。なお、クリーニング・帯電兼用ブレードは、実施例１と同一のものを用いた。
【００８８】
［評価試験］
得られた実施例１及び比較例１のトナー及びクリーニング帯電兼用ブレードについて、評価試験を行った。具体的には（ｉｍａｇｉｏ  ＭＰ  Ｃ５０００）改造機を用い、クリーニング・帯電兼用ブレードを上記にて得られた物に取りかえ、トナーを実施例１又は比較例１のものに入れかえて用いた。画出しは、直流成分−０．９ｋＶ、交流成分２．０ｋＶ、振動数１ｋＨｚの条件にて、像担持体の表面を帯電した後、ハーフトーン画像（面積率：２３％、面積：５７４ｃｍ2）をＡ４用紙に連続して１００００枚印刷し、異常画像発生の有無を確認した。
【００８９】
［評価結果］
実施例１のトナー１を用いた場合には、１００００枚の連続印刷後においても、異常画像は発生しなかった。一方、比較例１のトナー２を用いた場合には、１０００枚連続印刷後において異常画像が発生した。また、トナー１を用いた場合には、クリーニング・帯電兼用ブレードへのトナーの固着が観察されなかったが、トナー２を用いた場合には、クリーニング・帯電兼用ブレードへのトナーの固着が観察された。
【００９０】
［評価結果の考察］
実施例１のトナー１はクリーニング・帯電兼用ブレードへの固着が抑制されることにより、異常画像の発生が抑えられていることが確認された。
【符号の説明】
【００９１】
１      画像形成装置
２      感光体ドラム
２ａ    感光層
２ｂ    導体
３      クリーニング・帯電兼用装置
４      クリーニング・帯電兼用ブレード
４ａ    支持部材
４ｂ    給電部材
５      電源
６      露光装置
７      現像装置
８      現像ローラ
９      現像剤貯蔵室
１０    電源
１１    転写装置
１２    転写ローラ
１３    電源
１４    用紙（転写体）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９２】
【特許文献１】特開平７−９２７６７号公報
【特許文献２】特開平４−１６８４５３号公報
【特許文献３】特許第３６３７１９９号公報
【特許文献４】特開２０１０−０２００２４号公報
【特許文献５】特開２０１２−１４５９１８号公報
【特許文献６】特開２００４−１７７７４７号公報
【図１】
2014153649.tif 000003
【図２】
2014153649.tif 000004
【図３】
2014153649.tif 000005