(57)【要約】【課題】外添剤がトナー表面から離脱しにくく、長期の使用であっても転写効率に優れ、トナー帯電量が低下しにくい静電荷像現像用トナーおよびその製造方法、ならびに該静電荷像現像用トナーを用いた二成分現像剤および画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】トナー母粒子表面にシリカ粒子が固着された静電荷像現像用トナーであって、該トナー母粒子が、５〜７μｍの体積平均粒子径を有し、該シリカ粒子が、小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを含む混合物であり、該大粒径シリカ粒子が８０〜１５０ｎｍの平均一次粒子径を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーにより課題を解決する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー母粒子表面にシリカ粒子が固着された静電荷像現像用トナーであって、
該トナー母粒子が、５〜７μｍの体積平均粒子径を有し、該シリカ粒子が、小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを含む混合物であり、該大粒径シリカ粒子が８０〜１５０ｎｍの平均一次粒子径を有することを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【請求項２】
前記のシリカ粒子が、平均一次粒子径７〜３０ｎｍの前記の小粒径シリカ粒子と平均一次粒子径８０〜１５０ｎｍの前記の大粒径シリカ粒子とを含む混合物である請求項１に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項３】
前記の大粒径シリカ粒子が、０．１重量％未満の遊離率を有する請求項１または２に記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項４】
前記の静電荷像現像用トナーが、前記のトナー母粒子に対して、０．５〜２重量％の割合で前記の小粒径シリカ粒子を含み、０．３〜２重量％の割合で前記の大粒径シリカ粒子を含む請求項１〜３のいずれか１つに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項５】
前記の静電荷像現像用トナーが、感光体上に形成されたトナー画像を中間転写体に一次転写し、記録媒体に該トナー画像を二次転写する画像形成装置において使用される請求項１〜４のいずれか１つに記載の静電荷像現像用トナー。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
前記のトナー母粒子と、平均一次粒子径７〜３０ｎｍの前記の小粒径シリカ粒子と、平均一次粒子径８０〜１５０ｎｍの前記の大粒径シリカ粒子とを混合することにより、前記のトナー母粒子表面に前記の小粒径シリカ粒子と前記の大粒径シリカ粒子とを付着させて、無機微粒子被覆粒子を形成する無機微粒子付着工程と、
前記の無機微粒子被覆粒子に衝撃力を付与するとともに、循環気流を発生させる回転撹拌手段と、該回転撹拌手段を収容する回転撹拌室と、該回転撹拌室と連結され、粉体流路を形成する循環管と、該回転撹拌室および該循環管を含む該粉体流路の少なくとも一部に設けられ、該回転撹拌手段および該粉体流路内の温度を所定の温度に調整する温度調整手段とを備える該回転撹拌装置を用いて、前記のトナー母粒子表面に前記の小粒径シリカ粒子と前記の大粒径シリカ粒子とを固定化する固定化工程と
を含む静電荷像現像用トナーの製造方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の静電荷像現像用トナーとキャリアとを含む二成分現像剤。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の静電荷像現像用トナーを使用する画像形成装置。
【請求項９】
前記の画像形成装置が、クリーニングブレードを備える請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電荷像現像用トナー、その製造方法、二成分現像剤および画像形成装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、外添剤がトナー表面から離脱しにくく、長期の使用であっても転写効率に優れ、トナー帯電量が低下しにくい静電荷像現像用トナーおよびその製造方法ならびに該静電荷像現像用トナーを用いた二成分現像剤および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コピー機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像形成装置の幅広い普及により、ＯＡ機器は目覚しい発達を遂げている。また、前記の画像形成装置を用いた画像形成方法として、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、定着工程等の画像形成工程を経る画像形成方法が一般に用いられている。
【０００３】
現在、顧客の多種多様なニーズを満たし、さらに高品質な画像を得るための方法として、画像形成装置での高画質化が様々な角度から検討されている。その具体的な動向の一つとして、解像力、鮮鋭度の向上を目的とした現像剤の改良、特にトナーの小粒径化、略球形化が進められている。
【０００４】
ここで、トナーを小径化、略球形化した場合、画像の転写性が低下し、画質の低下を招く傾向が認められる。これらの問題点に鑑みて、トナー表面にスペーサ粒子を添加することにより、転写性を向上させる方法が提案されている。例えば、特許文献１および特許文献２において、平均粒子径の異なった２種類のビニル系微粒子を固着させたトナーが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１８８１５５号公報
【特許文献２】特開平８−２６２７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記の特許文献においては、画像濃度と解像度を高めるために、平均粒子径の異なる２種類のビニル系微粒子が混合され、スペーサ粒子としてトナー粒子表面に画一的に固着されている。しかしながら、トナー粒子に対してスペーサ粒子が大きすぎる場合、スペーサ粒子が簡単に脱落し、キャリアや感光体ドラムへ付着、埋没しやすくなるという問題点がある。他方、トナー粒子に対してビニル系微粒子が小さすぎる場合、スペーサ効果が十分に得られなくなるという問題点もある。前記の問題点は、画像形成の際、印字画像の欠損、クリーニング性能、トナーの定着阻害の観点から好ましいものではない。
【０００７】
よって、本発明の目的は、前記の問題点に鑑みて、外添剤がトナー表面から離脱しにくく、長期の使用であっても転写効率に優れ、トナー帯電量が低下しにくい静電荷像現像用トナー、その製造方法、それらを含む二成分現像剤、それらを用いる画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かくして本発明によれば、トナー母粒子表面にシリカ粒子が固着された静電荷像現像用トナーであって、該トナー母粒子が、５〜７μｍの体積平均粒子径を有し、該シリカ粒子が、小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを含む混合物であり、該大粒径シリカ粒子が８０〜１５０ｎｍの平均一次粒子径を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーが提供される。
【０００９】
また、本発明によれば、前記の静電荷像現像用トナーの製造方法であって、
前記のトナー母粒子と、平均一次粒子径７〜３０ｎｍの前記の小粒径シリカ粒子と、平均一次粒子径８０〜１５０ｎｍの前記の大粒径シリカ粒子とを混合することにより、前記のトナー母粒子表面に前記の小粒径シリカ粒子と前記の大粒径シリカ粒子とを付着させて、無機微粒子被覆粒子を形成する無機微粒子付着工程と、
前記の無機微粒子被覆粒子に衝撃力を付与するとともに、循環気流を発生させる回転撹拌手段と、該回転撹拌手段を収容する回転撹拌室と、該回転撹拌室と連結され、粉体流路を形成する循環管と、該回転撹拌室および該循環管を含む該粉体流路の少なくとも一部に設けられ、該回転撹拌手段および該粉体流路内の温度を所定の温度に調整する温度調整手段とを備える該回転撹拌装置を用いて、前記のトナー母粒子表面に前記の小粒径シリカ粒子と前記の大粒径シリカ粒子とを固定化する固定化工程と
を含む静電荷像現像用トナーの製造方法が提供される。
他方、本発明によれば、前記の静電荷像現像用トナーとキャリアとを含む二成分現像剤が提供される。
さらに、本発明によれば、前記の静電荷像現像用トナーを使用する画像形成装置も提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のトナーにおいては、大粒径シリカ粒子（スペーサ粒子）がトナー母粒子表面に半埋没状態で強く付着しているため、大粒径シリカ粒子はトナー母粒子表面から離脱しにくく、スペーサ効果（転写効率の向上）を低減させることなく、二成分現像剤のキャリア表面の樹脂層への埋没を防ぎ、長期間の使用であっても感光体表面への削り傷を低減することができ、感光体ドラムフィルミングも起こりにくい。
【００１１】
本発明においては、シリカ粒子が、平均一次粒子径７〜３０ｎｍの小粒径シリカ粒子と平均一次粒子径８０〜１５０ｎｍの大粒径シリカ粒子とを含む混合物である場合、その相乗効果により、トナーに十分な流動性とスペーサ効果とを与えることができる。
【００１２】
大粒径シリカ粒子が、０．１重量％未満の遊離率を有する場合、トナー母粒子表面から大粒径シリカ粒子が離脱しにくく、大粒径シリカ粒子のトナー母体からの離脱を大幅に低減でき、トナー粒子のスペーサ効果等の技術的効果をさらに引き出すことができる。
【００１３】
静電荷像現像用トナーが、トナー母粒子に対して、０．５〜２重量％の割合で小粒径シリカ粒子を含み、０．３〜２重量％の割合で大粒径シリカ粒子を含む場合、その好適な配分率のため、トナー粒子のスペーサ効果等の技術的効果をより引き出すことができる。
【００１４】
静電荷像現像用トナーが、感光体上に形成されたトナー画像を中間転写体に一次転写し、記録媒体に該トナー画像を二次転写する画像形成装置において使用される場合、所望の潜像を現像することができ、転写効率を向上させることもできる。
【００１５】
本発明の製造方法を用いることにより、大粒径シリカ粒子（スペーサ粒子）を半埋没状態で固定化し、転写効率を向上させるとともに大粒径シリカ粒子のトナー母体からの離脱を大幅に低減できる。また、離脱による感光体表面の凹み傷の低減をすることができ、感光体表面の凹み傷から発生する感光体フィルミング、大粒径シリカ粒子によるキャリア表面へ付着するキャリア汚染を防止することもできる。
【００１６】
本発明のトナーを用いることにより、キャリア表面の樹脂層への埋没を防ぐことができる高品質な二成分現像剤を得ることができる。
【００１７】
本発明のトナーを用いることにより、所望の潜像を現像することができ、転写効率に優れる画像形成装置を得ることができる。
【００１８】
本発明においては、画像形成装置がクリーニングブレードを備える場合、画像形成装置の感光体ドラム等のプロセスユニットの省スペース化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のトナーを示す模式図である。
【図２】小粒径シリカ粒子がトナーの樹脂中に埋没した場合の本発明のトナーを示す模式図である。
【図３】本発明のトナーからの大粒径シリカ粒子の移行を示す模式図である。
【図４】本発明のトナーの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明のトナーの製造装置を示す概略図である。
【図６】図５のＡ２００−Ａ２００の断面の概略断面図である。
【図７】本発明の粉体投入部および粉体回収部まわりの構成を示す概略図である。
【図８】本発明の画像形成装置を示す概略図である。
【図９】本発明のトナーを用いた現像手段を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、トナー母粒子表面にシリカ粒子が固着された静電荷像現像用トナーであって、該トナー母粒子が、５〜７μｍの体積平均粒子径を有し、該シリカ粒子が、小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを含む混合物であり、該大粒径シリカ粒子が８０〜１５０ｎｍの平均一次粒子径を有することを特徴とする静電荷像現像用トナーである。
【００２１】
＜トナー＞
本発明のトナーは、静電荷像現像機等で用いる静電荷像現像用トナーであり、少なくとも結着樹脂、着色剤およびシリカ粒子を含むことが好ましい。
本発明において用いられる結着樹脂は、特に限定されるものではなく、黒トナーまたはカラートナー用の公知の結着樹脂を使用することができ、たとえば、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂などが挙げられる。また原料モノマー混合物に離型剤を混合し、重合反応を行って得られる樹脂を用いてもよい。結着樹脂は１種を単独で使用でき、２種以上を併用することもできる。
【００２２】
上述の結着樹脂の中でも、ポリエステルは、透明性に優れ、トナー母粒子に良好な粉体流動性、低温定着性および二次色再現性などを付与できるので、カラートナー用の結着樹脂に好適である。ポリエステルとしては公知のものを使用でき、たとえば多塩基酸と多価アルコールとの重縮合物などが挙げられる。
【００２３】
多塩基酸としては、ポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、たとえば、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリト酸、ピロメリト酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマル酸、琥珀酸、アルケニル無水琥珀酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、これら多塩基酸のメチルエステル化物などが挙げられる。多塩基酸は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００２４】
多価アルコールとしても、ポリエステル用モノマーとして知られるものを使用でき、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類などが挙げられる。多価アルコールは１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００２５】
多塩基酸と多価アルコールとの重縮合反応は常法に従って実施でき、たとえば、有機溶媒の存在下または非存在下および重縮合触媒の存在下に、多塩基酸と多価アルコールとを接触させることによって行われ、生成するポリエステルの酸価、軟化温度などが所定の値になったところで終了する。これによって、ポリエステルが得られる。多塩基酸の一部に、多塩基酸のメチルエステル化物を用いると、脱メタノール重縮合反応が行われる。この重縮合反応において、多塩基酸と多価アルコールとの配合比、反応率などを適宜変更することによって、たとえば、ポリエステルの末端のカルボキシル基含有量を調整でき、ひいては得られるポリエステルの特性を変性できる。また多塩基酸として無水トリメリト酸を用いると、ポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を容易に導入することによっても、変性ポリエステルが得られる。ポリエステルの主鎖および／または側鎖にカルボキシル基、スルホン酸基などの親水性基を結合させ、水中での自己分散性ポリエステルも使用できる。またポリエステルとアクリル樹脂とをグラフト化して用いてもよい。
【００２６】
結着樹脂は、ガラス転移点が３０℃以上８０℃以下であることが好ましい。結着樹脂のガラス転移点が３０℃未満であると、画像形成装置内部においてトナーが熱凝集するブロッキングを発生しやすくなり、保存安定性が低下するおそれがある。結着樹脂のガラス転移点が８０℃を超えると、記録媒体へのトナーの定着性が低下し、定着不良が発生するおそれがある。
【００２７】
着色剤としては、電子写真分野で常用される有機系染料、有機系顔料、無機系染料、無機系顔料などを使用できる。
【００２８】
黒色の着色剤としては、たとえば、カーボンブラック、酸化銅、二酸化マンガン、アニリンブラック、活性炭、非磁性フェライト、磁性フェライトおよびマグネタイトなどが挙げられる。
【００２９】
黄色の着色剤としては、たとえば、黄鉛、亜鉛黄、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローＳ、ハンザイエローＧ、ハンザイエロー１０Ｇ、ベンジジンイエローＧ、ベンジジンイエローＧＲ、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローＮＣＧ、タートラジンレーキ、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５などが挙げられる。
【００３０】
橙色の着色剤としては、たとえば、赤色黄鉛、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダスレンブリリアントオレンジＲＫ、ベンジジンオレンジＧ、インダスレンブリリアントオレンジＧＫ、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３などが挙げられる。
【００３１】
赤色の着色剤としては、たとえば、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド４Ｒ、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドＣ、レーキレッドＤ、ブリリアントカーミン６Ｂ、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン３Ｂ、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２などが挙げられる。
【００３２】
紫色の着色剤としては、たとえば、マンガン紫、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキなどが挙げられる。
【００３３】
青色の着色剤としては、たとえば、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーＢＣ、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０などが挙げられる。
【００３４】
緑色の着色剤としては、たとえば、クロムグリーン、酸化クロム、ピクメントグリーンＢ、マイカライトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンＧ、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７などが挙げられる。
【００３５】
白色の着色剤としては、たとえば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛などの化合物が挙げられる。
【００３６】
着色剤は１種を単独で使用でき、または２種以上の異なる色のものを併用できる。また同色であっても、２種以上を併用できる。着色剤の使用量は特に制限されないけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して５重量部以上２０重量部以下、さらに好ましくは５重量部以上１０重量部以下である。
【００３７】
着色剤は、結着樹脂中に均一に分散させるために、マスターバッチ化して用いてもよい。また２種以上の着色剤を複合粒子化して用いてもよい。複合粒子は、たとえば、２種以上の着色剤に適量の水、低級アルコールなどを添加し、ハイスピードミルなどの一般的な造粒機で造粒し、乾燥させることによって製造できる。マスターバッチおよび複合粒子は、乾式混合の際にトナー組成物に混入される。
【００３８】
トナー母粒子には、結着樹脂および着色剤の他に電荷制御剤が含まれてもよい。電荷制御剤としてはこの分野で常用される正電荷制御用および負電荷制御用の電荷制御剤を使用できる。なお、トナー母粒子とは、シリカ粒子等を付着させるための結着樹脂を主に含む粒子を意味する。
【００３９】
正電荷制御用の電荷制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、アミジン塩などが挙げられる。
【００４０】
負電荷制御用の電荷制御剤としては、オイルブラック、スピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、ホウ素化合物、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、樹脂酸石鹸などが挙げられる。電荷制御剤は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。電荷制御剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは、結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３重量部以下である。
【００４１】
また、トナー母粒子には、結着樹脂および着色剤の他に離型剤が含まれてもよい。離型剤としてはこの分野で常用されるものを使用でき、たとえば、パラフィンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体などの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）およびその誘導体、低分子量ポリプロピリンワックスおよびその誘導体、ポリオレフィン系重合体ワックス（低分子量ポリエチレンワックスなど）およびその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスおよびその誘導体、ライスワックスおよびその誘導体、キャンデリラワックスおよびその誘導体、木蝋などの植物系ワックス、蜜蝋、鯨蝋などの動物系ワックス、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系合成ワックス、長鎖カルボン酸およびその誘導体、長鎖アルコールおよびその誘導体、シリコン系重合体、高級脂肪酸などが挙げられる。誘導体には、酸化物、ビニル系モノマーとワックスとのブロック共重合物、ビニル系モノマーとワックスとのグラフト変性物などが含まれる。ワックスの使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．２重量部以上２０重量部以下、さらに好ましくは０．５重量部以上１０重量部以下、特に好ましくは１．０重量部以上８．０重量部以下である。
【００４２】
本発明のトナー母粒子は、５〜７μｍ、好ましくは６〜７μｍ、より好ましくは６．４〜６．７μｍの体積平均粒子径を有する。前記のトナー母粒子が５μｍより小さい体積平均粒子径を有する場合、保存性や耐久性が低下することがある。他方、前記のトナー母粒子が７μｍより大きい体積平均粒子径を有する場合、長期のランニングによりトナーが脱離し、画像欠陥を生じることがある。ここで、体積平均粒子径とは、試料粒子の体積粒度分布を評価することにより算出される平均粒子径を意味し、実施例において詳説する。
【００４３】
本発明においては、シリカ粒子がトナー母粒子表面に固着している。ここで固着とは、シリカ粒子がトナー母粒子表面に半埋没状態で付着している状態を意味する。また、半埋没状態とは、ＳＥＭでトナー粒子表面を観察した際に、大粒径シリカ粒子が粒子として認識でき、かつ、遊離率が０．１重量％未満となるような大粒径シリカ粒子が離脱しにくい状態をいう。
【００４４】
＜シリカ粒子＞
本発明で使用されるシリカ粒子は、２つの異なった平均一次粒子径を有するシリカ粒子の混合物、即ち大粒径シリカ粒子（スペーサ粒子）と小粒径シリカ粒子との混合物である。ここで、異なった平均一次粒子径とは、大粒径シリカ粒子の平均一次粒子径と小粒径シリカ粒子の平均一次粒子径との差が、好ましくは３０〜１５０ｎｍ、より好ましくは８５〜１１５ｎｍであることを意味する。前記の差が１５０ｎｍより大きい場合、所望の流動性を得ることができないことがある。他方、前記の差が３０ｎｍより小さい場合、所望のスペーサ効果を得ることができないことがある。
【００４５】
本発明においては、前記の小粒径シリカ粒子として、好ましくは７〜３０ｎｍ、より好ましくは１２〜２０ｎｍの平均一次粒子径を有するシリカ粒子を使用する。小粒径シリカ粒子は、少量の添加でトナーの流動性や帯電性を向上させ、トナーの凝集やブロッキングがトナー補給路において起こるのを防止し、キャリアと攪拌することにより帯電の立ち上がり性を速めることがある。また、小粒径シリカ粒子の添加量としては、トナー母粒子に対して０．５〜２重量％が好ましい。０．５重量％より少ない場合、トナーに十分な流動性を与えることが難しいことがある。他方、２重量％より多い場合、トナー粒子の定着性が低下することがある。
【００４６】
小粒径シリカ粒子の具体例として、日本アエロジル社製のアエロジル５０（平均一次粒子径：３０ｎｍ）、アエロジル９０（平均一次粒子径：３０ｎｍ）、アエロジル１３０（平均一次粒子径：１６ｎｍ）、アエロジル２００（平均一次粒子径：１２ｎｍ）、ＲＸ−２００（平均一次粒子径：１２ｎｍ）、アエロジル３００（平均一次粒子径：７ｎｍ）、アエロジル３８０（平均一次粒子径：７ｎｍ）、ＭＯＸ１７０（平均一次粒子径：１５ｎｍ）等が挙げられる。
【００４７】
本発明においては、大粒径シリカ粒子として、８０〜１５０ｎｍ、好ましくは９５〜１１５ｎｍの平均一次粒子径を有するシリカ粒子を使用する。大粒径シリカ粒子は、スペーサ効果によりトナー粒子の付着力（ファンデルワールス力）を弱め、感光体ドラムから転写媒体へ転写する際の転写効率を向上させる効果を有することがある。
【００４８】
大粒径シリカ粒子の添加量としては、トナー母粒子に対して０．３〜２重量％が好ましい。０．３重量％より少ない場合、スペーサ効果によりトナー粒子の付着力（ファンデルワールス力）を弱め、転写効率を向上させる効果が得られにくいことがある。他方、２重量％より多い場合、トナー粒子の定着性が低下することがある。
【００４９】
大粒径シリカ粒子の具体例として、信越化学社製のＸ−２４−９１６３Ａ（平均一次粒子径：１１０ｎｍ）、ＣＡＢＯＴ社製のＴＧ−１１０（平均一次粒子径：１１５ｎｍ）、ＴＧ−２１０（平均一次粒子径：８５ｎｍ）等が挙げられる。
【００５０】
なお、小粒径シリカ粒子の添加量が少ない場合（０．５重量％未満）でも、大粒径シリカ粒子の添加量を多くして、流動性を向上させることも可能であり、トナーに十分な流動性を与えるためには、大粒径シリカ粒子を多量（２重量％超）に添加することが好ましい。
【００５１】
ここで、シリカ粒子の水分量は、好ましくは２．０重量％以下、より好ましくは１．５重量％以下である。水分量が２．０重量％を超えると、トナー粒子表面に帯電された電荷がシリカ粒子を介してキャリアなどにリークしてしまい、トナー比電荷量が低下することがある。
【００５２】
シリカ粒子の粒度分布はそれぞれ単分散性が高いことが好ましい。小粒径側のシリカ粒子を多く含む場合、定着性の悪化が確認されることがある。他方、１５０ｎｍ以上の大粒径シリカ粒子を多く含む場合、トナーの帯電不良を起こすことがある。
【００５３】
本発明の作用効果を図１において説明する。図１は本発明のトナーの初期における外添剤の付着状態を示す概念図である。トナーはトナー母粒子a１の表面にシリカ粒子による被覆a２、a３を有する。
【００５４】
本発明においては、トナー母粒子a１の表面に、小粒径シリカ粒子a２が流動し得る状態で付着し、大粒径シリカ粒子a３がトナー母粒子a１の表面に半埋没状態でしっかりと付着していることが好ましい（遊離率０．１重量％未満）。
【００５５】
このようなトナーにおいては、小粒径シリカ粒子a２がトナーの樹脂中に埋没しても、大粒径シリカ粒子a３の凹凸（図２参照）により付着力を下げ転写効率を向上させる効果が得られると同時に、大粒径シリカ粒子a３がトナーの樹脂表面から離脱しにくい。このため、樹脂被覆キャリアa４を含む二成分現像剤を現像槽の中で長期間攪拌しても、キャリア芯材a５表面に形成された樹脂層a６に大粒径シリカ粒子a３がトナーから移行し、付着する（図３参照）ことを防止できる。その結果、長期にわたって、新しく補給されたトナーの摩擦帯電性を維持することができ、トナーの帯電不良に起因するカブリやトナー飛散の発生を防止し、かつ、感光体ドラム表面を削ることにより発生する感光体ドラム傷を低減することができる。
【００５６】
次に、本発明のトナーの製造方法について説明する。
＜トナー母粒子の製造方法＞
トナー母粒子の製造方法は特に制限されず、公知の製造方法によって得ることができ、例えば、溶融混練粉砕法によって製造できる。溶融混練粉砕法によれば、結着樹脂、着色剤、離型剤、電荷制御剤、その他の添加材などのそれぞれ所定量を乾式混合し、得られる混合物を溶融混練し、得られる溶融混練物を冷却して固化させ、得られる固化物を機械的に粉砕することによって製造できる。
【００５７】
乾式混合に用いられる混合機としては、例えば、ヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサ（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。
【００５８】
混練は、攪拌下に結着樹脂の溶融温度以上の温度（通常は８０〜２００℃程度、好ましくは１００〜１５０℃程度）に加熱しながら行われる。混練機として、例えば、二軸押し出し機、三本ロール、ラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用できる。さらに具体的には、例えば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７（商品名、株式会社池貝製）などの１軸もしくは２軸の押出機、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式のものが挙げられる。これらの中でも、オープンロール方式のものが好ましい。
【００５９】
溶融混練物を冷却して得られる固化物の粉砕には、カッターミル、フェザーミルまたはジェットミルなどが用いられる。例えば、固化物をカッターミルで粗粉砕した後、ジェットミルで粉砕することによって、所望の体積平均粒子径を有するトナー母粒子が得られる。
【００６０】
＜トナーの製造方法＞
本発明のトナーの製造方法としては、トナー母粒子と、平均一次粒子径が７〜３０ｎｍの小粒径シリカ粒子と、平均一次粒子径８０〜１５０ｎｍの大粒径シリカ粒子とを混合することにより、トナー母粒子表面に小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを付着させる無機微粒子付着工程と、トナー母粒子表面に小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを固定化する固定化工程とを含むことが好ましい。
【００６１】
具体的には、トナー母粒子と、平均一次粒子径が７〜３０ｎｍの小粒径シリカ粒子と、平均一次粒子径８０〜１５０ｎｍの大粒径シリカ粒子とを混合することにより、トナー母粒子表面に小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを付着させて、無機微粒子被覆粒子を形成する無機微粒子付着工程と、無機微粒子被覆粒子に衝撃力を付与するとともに、循環気流を発生させる回転撹拌手段と、回転撹拌手段を収容する回転撹拌室と、回転撹拌室と連結され、粉体流路を形成する循環管と、回転撹拌室および循環管を含む粉体流路の少なくとも一部に設けられ、回転撹拌手段および粉体流路内の温度を所定の温度に調整する温度調整手段とを備える回転撹拌装置を用いて、トナー母粒子表面に小粒径シリカ粒子と大粒径シリカ粒子とを固定化する固定化工程とを含むことが好ましい。
【００６２】
前記製造方法を用いることにより、大粒径シリカ粒子（スペーサ粒子）を半埋没状態で固定化し、転写効率を向上させるとともに大粒径シリカ粒子のトナー母体からの離脱を大幅に低減できる。また、離脱による感光体表面の凹み傷の低減をすることができ、感光体表面の凹み傷から発生する感光体フィルミング、大粒径シリカ粒子によるキャリア表面へ付着するキャリア汚染を防止することもできる。
【００６３】
無機微粒子付着工程は、トナー母粒子、小粒径シリカ粒子および大粒径シリカ粒子をヘンシェルミキサー（商品名、三井鉱山株式会社製）などの気流混合機に投入して、トナー母粒子表面に小粒径シリカ粒子および大粒径シリカ粒子を付着させる工程である。
【００６４】
固定化工程は、無機微粒子被覆トナーに付着した大粒径シリカ粒子が半埋没状態になるまで回転撹拌手段の回転を続けて無機微粒子被覆トナーを粉体流路内において繰り返し循環させる工程である。また、固定化工程では、粉体流路内および回転撹拌手段の温度が所定の温度に調整されていることが好ましい。
【００６５】
このようなトナーの製造方法は、回転羽根を周設した回転盤と回転軸とを含む回転撹拌手段によって、無機微粒子被覆トナーを回転撹拌室および循環管を含む粉体流路内において繰り返し循環させ回転撹拌室に戻す循環手段と、粉体流路および回転撹拌手段の外側の少なくとも一部に設けられ、粉体流路内の温度を所定の温度に調整する温度調整用ジャケットを備える回転撹拌装置を用いることによって実現できる。
【００６６】
図４は、本実施形態のトナーの製造方法の手順の一例を示すフローチャートである。図４に示すように、本実施形態のトナーの製造方法は、トナー母粒子を作製するトナー母粒子作製工程Ｓ１と、無機微粒子を解砕する無機微粒子調製工程Ｓ２と、トナー母粒子に、小粒径シリカ粒子および大粒径シリカ粒子を外添被覆する無機微粒子被膜化工程Ｓ３と、トナー母粒子表面に大粒径シリカ粒子（スペーサ粒子）を固定化するスペーサ粒子固定化工程Ｓ４とを含む。
【００６７】
＜トナーの製造装置＞
図５は、本発明の実施形態であるトナーの製造方法で用いるトナーの製造装置２０１の構成を示す正面図である。図６は、図５に示すトナーの製造装置２０１を切断面線Ａ２００―Ａ２００からみた概略断面図である。図７は、粉体投入部２０６および粉体回収部２０７まわりの構成を示す正面図である。
【００６８】
ステップＳ４のスペーサ粒子固定化工程では、例えば図５に示すトナーの製造装置２０１を用い、前記装置内での循環と撹拌による衝撃力との相乗効果でトナー母粒子表面に大粒径シリカ粒子を半埋没状態で付着させる。回転撹拌装置であるトナーの製造装置２０１は、粉体流路２０２と、回転撹拌手段２０４と、図示しない温度調整用ジャケットと、粉体投入部２０６と、粉体回収部２０７とを含んで構成される。回転撹拌手段２０４と、粉体流路２０２とは循環手段を構成する。
【００６９】
＜粉体流路＞
粉体流路２０２は、撹拌部２０８と、粉体流過部２０９とから構成される。撹拌部２０８は、内部空間を有する円筒形状の容器状部材である。回転撹拌室である撹拌部２０８には、開口部２１０、２１１が形成される。開口部２１０は、撹拌部２０８の軸線方向一方側の面２０８ａにおける略中央部において、撹拌部２０８の面２０８ａを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される。また、開口部２１１は、撹拌部２０８の前記軸線方向一方側の面２０８ａに垂直な側面２０８ｂにおいて、撹拌部２０８の側面２０８ｂを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される。
【００７０】
循環管である粉体流過部２０９は、一端が開口部２１０と接続され、他端が開口部２１１と接続される。これによって撹拌部２０８の内部空間と粉体流過部２０９の内部空間とが連通され、粉体流路２０２が形成される。この粉体流路２０２を、トナー母粒子および無機微粒子および気体、あるいは無機微粒子被覆トナーおよび外添剤および気体が流過する。粉体流路２０２は、トナー、無機微粒子および外添剤等が流動する方向である粉体流動方向が一定の方向となるように設けられる。
【００７１】
＜回転撹拌手段＞
回転撹拌手段２０４は、回転軸部材２１８と、円盤状の回転盤２１９と、複数の撹拌羽根２２０とを含む。回転軸部材２１８は、撹拌部２０８の軸線に一致する軸線を有しかつ撹拌部２０８の軸線方向他方側の面２０８ｃに、面２０８ｃを含む側壁を厚み方向に貫通するように形成される貫通孔２２１に挿通されるように設けられ、図示しないモータによって軸線回りに回転する円柱棒状部材である。回転盤２１９は、その軸線が回転軸部材２１８の軸線に一致するように回転軸部材２１８に支持され、回転軸部材２１８の回転に伴って回転する円盤状部材である。複数の撹拌羽根２２０は、回転盤２１９の周縁部分によって支持され、回転盤２１９の回転に伴って回転する。
【００７２】
回転軸部材２１８は、最外周における周速度を５０ｍ／ｓｅｃ以上で回転可能である。最外周とは、回転軸部材２１８に垂直な方向において、回転軸部材２１８との距離がもっとも長い回転撹拌手段２０４の部分である。
【００７３】
粉体流路２０２の粉体流過部２０９には、粉体投入部２０６と、粉体回収部２０７とが接続される。
【００７４】
粉体投入部２０６は、トナー母粒子および樹脂微粒子を供給する図示しないホッパと、ホッパと粉体流路２０２とを連通する供給管２１２と、供給管２１２に設けられる電磁弁２１３とを備える。ホッパから供給されるトナー母粒子および樹脂微粒子は、電磁弁２１３により供給管２１２内の流路が開放されている状態において、供給管２１２を介して粉体流路２０２に供給される。粉体流路２０２に供給されるトナー母粒子および樹脂微粒子は、回転撹拌手段２０４により、一定の方向に流動する。また電磁弁２１３により供給管２１２内の流路が閉鎖されている状態においては、トナー母粒子および樹脂微粒子は粉体流路２０２に供給されない。
【００７５】
粉体回収部２０７は、回収タンク２１５と、回収タンク２１５と粉体流路２０２とを連通する回収管２１６と、回収管２１６に設けられる電磁弁２１７とを備える。電磁弁２１７により回収管２１６内の流路が開放されている状態において、粉体流路２０２を流過するトナー粒子は回収管２１６を介して回収タンク２１５に回収される。また電磁弁２１７により回収管２１６内の流路が閉鎖されている状態においては、粉体流路２０２を流過するトナー粒子は回収されない。
【００７６】
本発明の画像形成装置は、感光体ドラム上に画像が形成されトナー像を中間転写体に一次転写を行い、その中間転写体上にあるトナー画像を記録媒体に二次転写する画像形成方法を用い、シリカ粒子が外添されたトナーを使用する画像形成装置において、記録媒体の給紙不良が発生した場合、そのときの中間転写ベルトと感光体間の転写ニップを拡大して前記感光体上に形成されたトナー像を中間転写体に転写してから印字動作を停止する画像形成装置である。
【００７７】
＜外添剤＞
本発明においては、外添剤としてシリカ粒子を使用しているが、アルミナ、酸化チタン等の無機微粒子とシリカ粒子との混合物を外添剤として併用することもできる。外添剤の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響、トナーの環境特性などを考慮して、トナーに対し１〜５重量％以下が好ましい。
【００７８】
また、無機微粒子の具体例としては、独デグサ社製のアルミニウムオキサイドＣ（平均一次粒子径：１３ｎｍ）、チタニウムオキサイドＰ−２５（平均一次粒子径：２１ｎｍ）等が挙げられる。小粒径シリカ粒子との相溶性やトナーへの流動性付与等の観点から、無機微粒子の平均一次粒子径は７〜３０ｎｍが好ましく、１２〜２０ｎｍがより好ましい。同様に、小粒径シリカ粒子に対して、無機微粒子を０．５〜２．０重量％使用することが好ましく、０．８〜１．５重量％使用することがより好ましい。
【００７９】
また、シリカ粒子を含めて外添剤は疏水化処理されていることが好ましい。疏水化処理としては特に制限されず、公知の方法を適用できる。疏水化処理剤としては例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコンオイル、シリコンワニスなどが挙げられる。特に、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザン（本発明においては、ＨＭＤＳとも称する）を用いて、表面にトリメチルシラノール基を導入したシリカ粒子は、疎水性や絶縁性に優れ、これを外添したトナーは、高湿環境下においても、優れた帯電性を向上させる効果が得られる。
【００８０】
本発明で使用されるシリカ粒子として、圧縮法で測定した時の体積抵抗率が１×１０12Ω・ｃｍ〜５×１０15Ω・ｃｍのシリカ粒子が好ましい。体積抵抗率が１×１０12Ω・ｃｍより低い場合、トナーを放置した際に帯電量が低下しやすく、放置後に画像カブリが発生しやすいことがある。他方、５×１０15Ω・ｃｍより高い場合、シリカ粒子を製造することは困難で、コストが上がることもある。なお、本発明でいう圧縮法での外添剤の体積抵抗率の測定は下記の手順で行った。まず、気温２０℃、湿度６５％の環境下において、２４時間放置した後の外添剤を、２枚の銅板電極の間に挟み、プレス圧力が１０Ｋｇ／ｃｍ2で、銅板電極間距離が８ｍｍ〜１０ｍｍとなる圧紛体を作成した。次に、電界強度として５００Ｖ／ｃｍの電圧を印加し、電圧印加後１５秒後の抵抗を測定し、その値を外添剤の体積抵抗率とした。
【００８１】
外添剤の体積抵抗率は、使用する表面処理剤の種類や、処理量を変えることによって調節できるが、シランカップリング剤としてヘキサメチルジシラザンを用い、シリカ粒子を処理して得られる外添剤は、抵抗が高く、疎水性に優れ、高湿環境下においてもトナーの帯電量が安定するので好ましい。
【００８２】
また、半埋没状態で付着する大粒径シリカ粒子のトナー表面被覆率は５〜３０％が好ましい。トナー表面被覆率が５％より低い場合、スペーサ効果による転写効率の向上効果が十分に発揮されないことがある。他方、トナー表面被覆率が３０％より高い場合、シリカ粒子の定着性が低下することがある。
【００８３】
さらに、大粒径シリカ粒子の含水率は、１．５重量％以下が好ましい。大粒径シリカ粒子の含水率が、１．５重量％を超えるとトナー比電荷量低下が起きることがある。
【００８４】
外添剤が、トナー母粒子表面に埋没することなく、流動し得る状態で付着させることによって、新しく補給されるトナーの流動性を高めることができ、良好な摩擦帯電性が得られる。
なお、本発明におけるトナー表面被覆率Ｃｇ（％）は、下記の方法で算出される。
Ｃｇ＝Ｓｇ÷Ｓｔ×１００
Ｓｇ：全外添剤の投影面積（ｍ2／ｇ）
Ｓｔ：着色樹脂粒子の全表面積（ｍ2／ｇ）
すなわち、
Ｃｇ＝１５０×Ｗｇ÷（Ｂｔ×Ｄｇ×Ｒｇ）
Ｗｇ：外添剤の添加量（重量部：着色樹脂粒子１００重量部あたりの添加量）
Ｂｔ：着色樹脂粒子１ｇあたりのＢＥＴ比表面積（ｍ2／ｇ）
Ｄｇ：外添剤の平均一次粒子径（ｎｍ）
Ｒｇ：外添剤の比重（ｇ／ｃｍ2）
【００８５】
本発明でいう遊離率は、電子写真学会年次大会（通算９５回）、“Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ'９７"論文集、「新しい外添評価方法−パーティクルアナライザによるトナー分析−」、鈴木俊之、高原寿雄、電子写真学会主催、１９９７年７月９〜１１日、に開示されているトナー分析方法にて測定する。トナーに由来する炭素原子の励起に伴う発光スペクトルのカウント（個数）と、外添剤の、例えばシリカ粒子に由来するＳｉ原子の励起に伴う発光スペクトルのカウント（個数）の同期差に基づき、非同期の原子を遊離の外添剤としてとらえ、その相対比をもって外添剤の遊離率とする。
【００８６】
測定方法としては、横河電機（株）製パーティクルアナライザＰＴ１０００を用い、以下の条件にて測定した後、Ｃ原子を基準としたＳｉ原子等の外添剤の発光スペクトルカウントの同期性を以下の式に当てはめて遊離率を求める。
【００８７】
［横河電機（株）製ＰＴ１０００の測定条件］
・一回の測定におけるＣ原子検出数：５００〜２，５００
・ノイズカットレベル：１．５以下
・ソート時間：２０ｄｉｇｉｔｓ
・ガス：Ｏ2  ０．１％、Ｈｅガス
・分析波長：
Ｃ原子  ：２４７．８６０ｎｍ
Ｓｉ原子：２８８．１６０ｎｍ
Ｔｉ原子：３３４．９００ｎｍ
その他、使用した外添剤中の無機の他の元素の分析波長を使用。
・使用チャンネル：
Ｃ原子：１または２
Ｓｉ原子：１〜４
Ｔｉ原子：１〜４
・Ｓｉ原子の遊離率
（Ｃ原子と同時に発光しなかったＳｉ原子のカウント数）／（Ｃ原子と同時に発光したＳｉ原子のカウント数＋Ｃ原子と同時に発光しなかったＳｉ原子のカウント数）×１００
【００８８】
遊離率は、着色樹脂粒子と外添剤との混合条件によって変化し、混合装置の攪拌羽根の周速および混合装置の内部温度等を変えることで調整できる。攪拌羽根の周速が速いほど、遊離率が低くなり、また混合装置の内部温度が高いほど、遊離率は低くなることがある。攪拌羽根の周速が速い場合や、混合装置の内部温度が高い場合、トナーが凝集するので、攪拌羽根の周速としては、先端部が３０〜６０ｍ／ｓｅｃの範囲内で設定され、混合装置の内部温度としては、室温からトナーのガラス転移点の温度範囲内に設定される。
【００８９】
本発明に使用されるシリカ粒子および無機微粒子の平均一次粒子径は、動的光散乱を利用する粒径分布測定装置、例えば（株）大塚電子製のＤＬＳ−８００やコールターエレクトロニクス社製のコールターＮ４により測定可能であるが、疎水化処理後の粒子の二次凝集を解離することは困難な場合があるため、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）もしくは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）により得られる写真より直接求めることが好ましい。
【００９０】
シリカ粒子の製造方法は特に制限されず、公知の製造方法により得ることができる。
【００９１】
以上のようにして得られたトナーは、そのまま一成分現像剤として使用することができ、またキャリアと混合して二成分現像剤として使用することができる。
【００９２】
このようなトナーでは、感光体ドラム上にトナーによって作像されたトナー像を中間転写体ベルト等の中間転写体に転写後、感光体ドラム上に残存するトナーをクリーニングすることができる。
【００９３】
＜二成分現像剤＞
キャリアとしては、磁性を有する粒子を使用することができる。磁性を有する粒子の具体例としては、鉄、フェライトおよびマグネタイトなどの金属、これらの金属とアルミニウムまたは鉛などの金属との合金等が挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。
【００９４】
また、磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリア等をキャリアとして用いてもよい。磁性を有する粒子を被覆するための樹脂としては特に制限はされないが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、エステル系樹脂、およびフッ素含有重合体系樹脂などが挙げられる。他方、樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としても特に制限されないが、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂などが挙げられる。
【００９５】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。またキャリアの粒径は特に制限されないが、高画質化を考慮すると、好ましくは３０〜５０μｍである。さらにキャリアの抵抗率は、好ましくは１０8Ω・ｃｍ以上、より好ましくは１０12Ω・ｃｍ以上である。キャリアの抵抗率は、キャリアを０．５０ｃｍ2の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に１ｋｇ／ｃｍ2の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読取ることから得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアに電荷が注入され、感光体にキャリア粒子が付着し易くなり、バイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなることがある。
【００９６】
キャリアの磁化強さ（最大磁化）は、好ましくは１０〜６０ｅｍｕ／ｇ、より好ましくは１５〜４０ｅｍｕ／ｇである。磁化強さは現像ローラの磁束密度にもよるが、現像ローラの一般的な磁束密度の条件下においては、１０ｅｍｕ／ｇ未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となるおそれがある。また磁化強さが６０ｅｍｕ／ｇを超えると、キャリアの穂立ちが高くなり過ぎる非接触現像では、像担持体と非接触状態を保つことが困難となり得る。また接触現像ではトナー像に掃き目が現れ易くなることもある。
【００９７】
二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できるけれども、樹脂被覆キャリア（密度５〜８ｇ／ｃｍ2）に例をとれば、現像剤中に、トナーが現像剤全量の２〜３０重量％、好ましくは２〜２０重量％含まれるように、トナーを用いればよい。また二成分現像剤において、トナーによるキャリアの被覆率は、４０〜８０％であることが好ましい。
【００９８】
＜画像形成装置＞
図８は、本発明の画像形成装置の構成を模式的に示す断面図である。画像形成装置は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体上にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置においては、コピアモード（複写モード）、プリンタモードおよびＦＡＸモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体、メモリ装置を用いた外部機器からの印刷ジョブの受信などに応じて、図示しない制御部により、印刷モードが選択される。画像形成装置は、トナー像形成手段２と、転写手段３と、定着手段４と、記録媒体供給手段５と、排出手段６とを含む。
【００９９】
トナー像形成手段２を構成する各部材および中間転写手段３に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、各色を表すアルファベットを参照符号の末尾に付して区別し、総称する場合は参照符号のみで表す。
【０１００】
トナー像形成手段２は、感光体ドラム１１と、帯電手段１２と、露光ユニット１３と、現像手段１４と、クリーニングユニット１５とを含む。帯電手段１２、現像手段１４およびクリーニングユニット１５は、感光体ドラム１１のまわりに、この順序で配置される。帯電手段１２は、現像手段１４およびクリーニングユニット１５よりも鉛直方向下方に配置される。
【０１０１】
感光体ドラム１１は、図示しない駆動手段により、軸線回りに回転駆動可能に支持され、図示しない導電性基体と、導電性基体の表面に形成される感光層とを含む。導電性基体は種々の形状を採ることができ、例えば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。
【０１０２】
これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルム、紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金、酸化インジウムなどの１種または２種以上からなる導電性層を形成してなる導電性フィルム、導電性粒子および／または導電性ポリマーを含有する樹脂組成物などが挙げられる。なお、導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
【０１０３】
感光層は、例えば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することにより形成される。その際、導電性基体と電荷発生層または電荷輸送層との間には、下引き層を設けるのが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化する、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止する、低温および／または低湿環境下における感光層の帯電特性を向上させるといった利点が得られる。また最上層に感光体表面保護層を設けた耐久性の高い三層構造の積層感光体であっても良い。
【０１０４】
電荷発生層は、光照射により電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、カルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。
【０１０５】
これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環および／またはフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。電荷発生物質の含有量は特に制限はないけれども、電荷発生層中の結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５〜５００重量部、より好ましくは１０〜２００重量部である。電荷発生層用の結着樹脂としてもこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミド、ポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは必要に応じて２種以上を併用できる。
【０１０６】
電荷発生層は、電荷発生物質および結着樹脂ならびに必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５〜５μｍ、より好ましくは０．１〜２．５μｍである。
【０１０７】
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。電荷輸送物質としてはこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒ縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。電荷輸送物質は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。
【０１０８】
電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送物質中の結着樹脂１００重量部に対して１０〜３００重量部、より好ましくは３０〜１５０重量部である。電荷輸送層用の結着樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用でき、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、これらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールＺをモノマー成分として含有するポリカーボネート（以後「ビスフェノールＺ型ポリカーボネート」と称す）、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物などが好ましい。結着樹脂は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【０１０９】
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂と共に、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としてもこの分野で常用されるものを使用でき、例えば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびそれらの誘導体、有機硫黄化合物、有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。
【０１１０】
酸化防止剤の含有量は特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１〜１０重量％、好ましくは０．０５〜５重量％である。電荷輸送層は、電荷輸送物質および結着樹脂ならびに必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、乾燥することにより形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０〜５０μｍ、より好ましくは１５〜４０μｍである。なお、１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。
【０１１１】
本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層を形成してなる感光体ドラムを用いるけれども、それに代えて、シリコンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体ドラムを使用できる。
【０１１２】
帯電手段１２は、感光体ドラム１１を臨み、感光体ドラム１１の長手方向に沿って感光体ドラム１１表面から間隙を有して離隔するように配置され、感光体ドラム１１表面を所定の極性および電位に帯電させる。帯電手段１２には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャー型帯電器、鋸歯型帯電器、イオン発生装置などを使用できる。本実施の形態では、帯電手段１２は感光体ドラム１１表面から離隔するように設けられるけれども、それに限定されない。例えば、帯電手段１２として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラムとが圧接するように帯電ローラを配置しても良く、帯電ブラシ、磁気ブラシなどの接触帯電方式の帯電器を用いても良い。
【０１１３】
露光ユニット１３は、露光ユニット１３から出射される各色情報の光が、帯電手段１２と現像手段１４との間を通過して感光体ドラム１１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット１３は、画像情報を該ユニット内でｂ、ｃ、ｍ、ｙの各色情報の光に分岐し、帯電手段１２によって一様な電位に帯電された感光体ドラム１１表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光ユニット１３には、例えば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用できる。他にもＬＥＤアレイ、液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
【０１１４】
現像手段１４（図９）は、現像槽２０とトナーホッパ２１とを含む。現像槽２０は感光体ドラム１１表面を臨むように配置され、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する容器状部材である。現像槽２０は、その内部空間にトナーを収容しかつ現像ローラ、供給ローラ、撹拌ローラなどのローラ部材またはスクリュー部材を収容して回転自在に支持する。現像槽２０の感光体ドラム１１を臨む側面には開口部が形成され、この開口部を介して感光体ドラム１１に対向する位置に現像ローラが回転駆動可能に設けられる。現像ローラは、感光体ドラム１１との圧接部または最近接部において感光体１１表面の静電潜像にトナーを供給するローラ状部材である。
【０１１５】
トナーの供給に際しては、現像ローラ表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下単に「現像バイアス」とする）として印加される。これによって、現像ローラ表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。さらに、現像バイアス値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御できる。供給ローラは現像ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ周辺にトナーを供給する。攪拌ローラは供給ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、トナーホッパ２１から現像槽２０内に新たに供給されるトナーを供給ローラ周辺に送給する。トナーホッパ２１は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口（図示せず）と、現像槽２０の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口（図示せず）とが連通するように設けられ、現像槽２０のトナー消費状況に応じてトナーを補給する。またトナーホッパ２１を用いず、各色トナーカートリッジから直接トナーを補給するよう構成しても構わない。
【０１１６】
クリーニングユニット１５は、記録媒体にトナー像を転写した後に、感光体ドラム１１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム１１の表面を清浄化する。クリーニングユニット１５には、例えば、クリーニングブレードなどの板状部材が用いられる。なお、本発明の画像形成装置においては、感光体ドラム１１として、主に有機感光体ドラムが用いられ、有機感光体ドラムの表面は樹脂成分を主体とするものであるため、帯電装置によるコロナ放電によって発生するオゾンの化学的作用によって表面の劣化が進行しやすい。ところが、劣化した表面部分はクリーニングユニット１５よる擦過作用を受けて摩耗し、徐々にではあるが確実に除去される。したがって、オゾンなどによる表面の劣化の問題が実際上解消され、長期間にわたって、帯電動作による帯電電位を安定に維持することができる。
【０１１７】
トナー像形成手段２によれば、帯電手段１２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム１１の表面に、露光ユニット１３から画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、これに現像手段１４からトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト２５に転写した後に、感光体ドラム１１表面に残留するトナーをクリーニングユニット１５で除去する。この一連のトナー像形成動作が繰り返し実行される。
【０１１８】
転写手段３は、感光体ドラム１１の上方に配置され、中間転写ベルト２５と、駆動ローラ２６と、従動ローラ２７と、中間転写ローラ２８（ｂ、ｃ、ｍ、ｙ）と、転写ベルトクリーニングユニット２９、転写ローラ３０とを含む。中間転写ベルト２５は、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とによって張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、矢符Ｂの方向に回転駆動する。中間転写ベルト２５が、感光体ドラム１１に接しながら感光体ドラム１１を通過する際、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に対向配置される中間転写ローラ２８から、感光体ドラム１１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト２５上へ転写される。
【０１１９】
フルカラー画像の場合、各感光体ドラム１１で形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト２５上に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。駆動ローラ２６は図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられ、その回転駆動によって、中間転写ベルト２５を矢符Ｂ方向へ回転駆動させる。従動ローラ２７は駆動ローラ２６の回転駆動に従動回転可能に設けられ、中間転写ベルト２５が弛まないように一定の張力を中間転写ベルト２５に付与する。中間転写ローラ２８は、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に圧接し、かつ図示しない駆動手段によってその軸線回りに回転駆動可能に設けられる。中間転写ローラ２８は、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム１１表面のトナー像を中間転写ベルト２５に転写する機能を有する。
【０１２０】
転写ベルトクリーニングユニット２９は、中間転写ベルト２５を介して従動ローラ２７に対向し、中間転写ベルト２５の外周面に接触するように設けられる。感光体ドラム１１との接触によって中間転写ベルト２５に付着するトナーは、記録媒体の裏面を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット２９が中間転写ベルト２５表面のトナーを除去し回収する。転写ローラ３０は、中間転写ベルト２５を介して駆動ローラ２６に圧接し、図示しない駆動手段によって軸線回りに回転駆動可能に設けられる。転写ローラ３０と駆動ローラ２６との圧接部（転写ニップ部）において、中間転写ベルト２５に担持されて搬送されて来るトナー像が、後述する記録媒体供給手段５から送給される記録媒体に転写される。トナー像を担持する記録媒体は、定着手段４に送給される。転写手段３によれば、感光体ドラム１１と中間転写ローラ２８との圧接部において感光体ドラム１１から中間転写ベルト２５に転写されるトナー像が、中間転写ベルト２５の矢符Ｂ方向への回転駆動によって転写ニップ部に搬送され、そこで記録媒体に転写される。
【０１２１】
定着手段４は、転写手段３よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを含む。定着ローラ３１は図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられ、記録媒体に担持される未定着トナー像を構成するトナーを加熱して溶融させ、記録媒体に定着させる。定着ローラ３１の内部には図示しない加熱手段が設けられる。加熱手段は、定着ローラ３１表面が所定の温度（加熱温度）になるように定着ローラ３１を加熱する。加熱手段には、例えば、ヒータ、ハロゲンランプなどを使用できる。加熱手段は、後記する定着条件制御手段によって制御される。定着条件制御手段による加熱温度の制御については、後に詳述する。定着ローラ３１表面近傍には温度検知センサが設けられ、定着ローラ３１の表面温度を検知する。
【０１２２】
温度検知センサによる検知結果は、後記する制御手段の記憶部に書き込まれる。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に圧接するように設けられ、加圧ローラ３２の回転駆動に従動回転可能に支持される。加圧ローラ３２は、定着ローラ３１によってトナーが溶融して記録媒体に定着する際に、トナーと記録媒体とを押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を補助する。定着ローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部が定着ニップ部である。定着手段４によれば、転写手段３においてトナー像が転写された記録媒体が、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とによって挟持され、定着ニップ部を通過する際に、トナー像が加熱下に記録媒体に押圧されることによって、トナー像が記録媒体に定着され、画像が形成される。
【０１２３】
記録媒体供給手段５は、自動給紙トレイ３５と、ピックアップローラ３６と、搬送ローラ３７と、レジストローラ３８、手差給紙トレイ３９を含む。自動給紙トレイ３５は画像形成装置の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。ピックアップローラ３６は、自動給紙トレイ３５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ｓ１に送給する。搬送ローラ３７は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、記録媒体をレジストローラ３８に向けて搬送する。
【０１２４】
レジストローラ３８は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材であり、搬送ローラ３７から送給される記録媒体を、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。手差給紙トレイ３９は、手動動作によって記録媒体を画像形成装置内に取り込む装置であり、手差給紙トレイ３９から取り込まれる記録媒体は、搬送ローラ３７によって用紙搬送路Ｓ２内を通過し、レジストローラ３８に送給される。記録媒体供給手段５によれば、自動給紙トレイ３５または手差給紙トレイ３９から１枚ずつ供給される記録媒体を、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるのに同期して、転写ニップ部に送給する。
【０１２５】
排出手段６は、搬送ローラ３７と、排出ローラ４０と、排出トレイ４１とを含む。搬送ローラ３７は、用紙搬送方向において定着ニップ部よりも下流側に設けられ、定着手段４によって画像が定着された記録媒体を排出ローラ４０に向けて搬送する。排出ローラ４０は、画像が定着された記録媒体を、画像形成装置の鉛直方向上面に設けられる排出トレイ４１に排出する。排出トレイ４１は、画像が定着された記録媒体を貯留する。
【０１２６】
画像形成装置は、図示しない制御手段を含む。制御手段は、例えば、画像形成装置の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御手段の記憶部には、画像形成装置の上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検知結果、外部機器からの画像情報などが入力される。また、各種手段を実行するプログラムが書き込まれる。各種手段とは、例えば、記録媒体判定手段、付着量制御手段、定着条件制御手段などである。記憶部には、この分野で常用されるものを使用でき、例えば、リードオンリィメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用でき、例えば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ＨＤＶＤ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【０１２７】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種手段のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央処理装置（ＣＰＵ、Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御手段は、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置内部における各装置にも電力を供給する。
【０１２８】
本発明のトナー、二成分現像剤、現像装置、画像形成装置を用いて画像形成することにより、流動性不良による画質低下を起こすことなく、高精細で高解像度の高画質画像を形成することができる。
【実施例】
【０１２９】
以下に実施例を挙げてさらに説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。各種製造条件および評価方法について以下に説明する。実施例および比較例におけるトナーの体積平均粒子径、シリカ粒子および無機微粒子の平均一次粒子径等は次のようにして測定する。
【０１３０】
＜体積平均粒子径＞
電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、試料２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器（商品名：ＵＨ−５０、ＳＴＭ社製）によって超音波周波数２０ｋＨｚで３分間分散処理して測定用試料を調製する。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ３、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径：２０μｍ、測定粒子数：５００００カウントの条件下に測定を行い、試料粒子の体積粒度分布から体積平均粒子径を求める。
【０１３１】
＜結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）＞
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定する。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立ち上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移点（Ｔｇ）として求める。
【０１３２】
＜結着樹脂の軟化点（Ｔｍ）＞
流動特性評価装置（商品名：フローテスターＣＦＴ−１００Ｃ、株式会社島津製作所製）において、荷重１０ｋｇｆ／ｃｍ2（９．８×１０5Ｐａ）を与えて試料１ｇがダイ（ノズル口径１ｍｍ、長さ１ｍｍ）から押出されるように設定し、昇温速度毎分６℃で加熱し、ダイから試料の半分量が流出したときの温度を求め、軟化点とする。
【０１３３】
＜離型剤の融点＞
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、試料１ｇを温度２０℃から昇温速度毎分１０℃で２００℃まで昇温させ、次いで２００℃から２０℃に急冷させる操作を２回繰返し、ＤＳＣ曲線を測定した。２回目の操作で測定されるＤＳＣ曲線の融解に相当する吸熱ピークの頂点の温度を離型剤の融点として求める。
【０１３４】
＜シリカ粒子および無機微粒子の平均一次粒子径＞
走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−４３００ＳＥ／Ｎ、株式会社日立ハイテクノロジーズ製）にて５００００倍に拡大したシリカ粒子の画像を、走査型電子顕微鏡の視野を変えて１００個のシリカ粒子について撮影し、画像解析によってシリカ粒子の一次粒子の粒子径を測定する。得られた測定値からシリカ粒子の平均一次粒子径を算出する。無機微粒子の平均一次粒子径も同様にして算出する。
【０１３５】
＜シリカ粒子の水分量＞
シリカ粒子の水分量は、カールフィッシャー水分量測定装置（商品名：ＣＡ−１００、三菱化学株式会社製）を用いて測定する。加熱温度は、１０５℃に設定する。
【０１３６】
＜トナーの製造例＞
＜トナー母粒子の製造方法＞
・ポリエステル樹脂（商品名：ダイヤクロン、三菱レイヨン株式会社製、ガラス転移点５５℃、軟化点１３０℃）                      ８７．５重量％（１００重量部）
・Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  １５：３  ５．０重量％（５．７重量部）
・離型剤（カルナウバワックス、融点８２℃）    ６．０重量％（６．９重量部）
・帯電制御剤（ボントロンＥ８４、オリエント化学工業株式会社）
１．５重量％（１．７重量部）
以上の各構成成分を、ヘンシェルミキサー（商品名：ＦＭ２０Ｃ、三井鉱山株式会社製）にて３分間混合分散し、原料を得た。得られた原料を、二軸押出機（商品名：ＰＣＭ−３０、株式会社池貝製）を用いて溶融混練分散し、樹脂混練物を調製した。得られたトナー混練物を冷却ベルトにて冷却後、φ２ｍｍのスクリーンを有するスピードミルにて粗粉砕した。
得られた粗砕物をジェット式粉砕機（商品名：ＩＤＳ−２、日本ニューマチック工業株式会社製）にて粉砕し、さらにエルボージェット分級機（商品名、日鉄鉱業株式会社製）にて微粉、粗粉を取除き、体積平均粒子径６μｍのトナー母粒子Ａを得た。また、ジェット式粉砕機の粉砕条件が異なる点を除いて、トナー母粒子Ａと同じ製造方法により、体積平均粒子径５μｍのトナー母粒子Ｂ、体積平均粒子径７μｍのトナー母粒子Ｃを得た。
【０１３７】
＜シリカ粒子Ａの製造例＞
公知のゾルゲル法（アルコキシシランを水が存在する有機溶媒中において、触媒により加水分解、縮合反応させて得られるシリカゾル懸濁液から、溶媒除去、乾燥して、粒子化する）により得られた平均一次粒子径８０ｎｍの粒子（水分量：３〜１５重量％）を水分量１．６重量％まで加熱減量し、本発明のシリカ粒子Ａを得た。
【０１３８】
＜シリカ粒子Ｂの製造例＞
公知のゾルゲル法（アルコキシシランを水が存在する有機溶媒中において、触媒により加水分解、縮合反応させて得られるシリカゾル懸濁液から、溶媒除去、乾燥して、粒子化する）により得られた平均一次粒子径８５ｎｍの粒子（水分量：３〜１５重量％）を水分量１．５重量％まで加熱減量し、本発明のシリカ粒子Ｂを得た。
【０１３９】
＜シリカ粒子Ｃ製造例＞
公知のゾルゲル法（アルコキシシランを水が存在する有機溶媒中において、触媒により加水分解、縮合反応させて得られるシリカゾル懸濁液から、溶媒除去、乾燥して、粒子化する）により得られた平均一次粒子径１１５ｎｍの粒子（水分量：３〜１５重量％）を水分量１．４重量％まで加熱減量し、本発明のシリカ粒子Ｃを得た。
【０１４０】
＜シリカ粒子Ｄの製造例＞
公知のゾルゲル法（アルコキシシランを水が存在する有機溶媒中において、触媒により加水分解、縮合反応させて得られるシリカゾル懸濁液から、溶媒除去、乾燥して、粒子化する）により得られた平均一次粒子径１５０ｎｍの粒子（水分量：３〜１５重量％）を水分量１．５重量％まで加熱減量し、本発明のシリカ粒子Ｄを得た。
【０１４１】
【表１】
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【０１４２】
実施例１
体積平均粒子径６μｍのトナー母粒子Ａ１００重量部に対して、小粒径シリカ粒子（商品名：ＲＸ２００、デグサ社製、平均一次粒子径１２ｎｍ）１重量部と、大粒径シリカ粒子Ｃ２重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで外添した後に、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）でシリカ粒子を固定化して体積平均粒子径６μｍの実施例１のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は５５％、遊離率は１．５重量％で、大粒径シリカの被覆率は６％、遊離率は０．０５重量％であった。
【０１４３】
実施例２
体積平均粒子径５μｍのトナー母粒子Ｂ１００重量部に対して、小粒径シリカ粒子（商品名：ＲＸ２００、デグサ社製、平均一次粒子径１２ｎｍ）１重量部と、大粒径シリカ粒子Ｃ１重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで外添した後に、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）でシリカ粒子を固定化して体積平均粒子径５μｍの実施例１のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は４６％、遊離率は１．３重量％、大粒径シリカの被覆率は５％、遊離率は０．０５重量％であった。
【０１４４】
実施例３
体積平均粒子径７μｍのトナー母粒子Ｃ１００重量部に対して、小粒径シリカ粒子（商品名：ＲＸ２００、デグサ社製、平均一次粒子径１２ｎｍ）１重量部と、大粒径シリカ粒子Ｃ１重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで外添した後に、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）でシリカ粒子を固定化して体積平均粒子径７μｍの実施例１のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は６０％、遊離率は１．６重量％、大粒径シリカの被覆率は７％、遊離率は０．０５重量％であった。
【０１４５】
実施例４
体積平均粒子径６μｍのトナー母粒子Ａ１００重量部に対して、小粒径シリカ粒子（商品名：ＲＸ２００、デグサ社製、平均一次粒子径１２ｎｍ）１重量部と、大粒径シリカ粒子Ａ１重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで外添した後に、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）でシリカ粒子を固定化して体積平均粒子径６μｍの実施例１のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は５５％、遊離率は１．２重量％、大粒径シリカの被覆率は８％、遊離率は０．０４重量％であった。
【０１４６】
実施例５
体積平均粒子径６μｍのトナー母粒子Ａ１００重量部に対して、小粒径シリカ粒子（商品名：ＲＸ２００、デグサ社製、平均一次粒子径１２ｎｍ）１重量部と、大粒径シリカ粒子Ｂ１重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで外添した後に、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）でシリカ粒子を固定化して体積平均粒子径６μｍの実施例１のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は５５％、遊離率は１．３重量％、大粒径シリカの被覆率は８％、遊離率は０．０４重量％であった。
【０１４７】
実施例６
体積平均粒子径６μｍのトナー母粒子Ａ１００重量部に対して、小粒径シリカ粒子（商品名：ＲＸ２００、デグサ社製、平均一次粒子径１２ｎｍ）１重量部と、大粒径シリカ粒子Ｄ２重量部を添加し、ヘンシェルミキサーで外添した後に、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）でシリカ粒子を固定化して体積平均粒子径６μｍの実施例１のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は５５％、遊離率は１．８重量％、大粒径シリカの被覆率は９％、遊離率は０．０９重量％であった。
【０１４８】
比較例１
大粒径シリカを使用しない点を除いて、実施例１と同様の方法で体積平均粒子径６μｍの比較例１のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は５５％、遊離率は１．２重量％であった。
【０１４９】
比較例２
小粒径シリカを使用しない点を除いて、実施例１と同様の方法で体積平均粒子径６μｍの比較例２のトナーを得た。大粒径シリカの被覆率は６％、遊離率は０．０５重量％あった。
【０１５０】
比較例３
ハイブリダイゼーションシステムでシリカ粒子を固定化処理しないことを除いて、実施例１と同様の方法で体積平均粒子径６μｍの比較例３のトナーを得た。小粒径シリカの被覆率は５５％、遊離率は１０．３重量％で、大粒径シリカの被覆率は６％、遊離率は２．５重量％であった。
実施例１〜６および比較例１〜３のトナーおよびシリカの粒子径を下記表にまとめた。
【０１５１】
【表２】
2011186402.tif 000003
【０１５２】
体積平均粒子径４５μｍのフェライトキャリア９２重量部に対して実施例および比較例のトナー８重量部を、Ｖ型混合器（商品名：Ｖ−５、株式会社特寿工作所製）で４０分間混合することにより二成分現像剤をそれぞれ作製し、下記評価を行った。
【０１５３】
＜転写効率＞
転写効率は、１次転写において感光体ドラム表面から中間転写ベルトに転写されたトナーの割合であり、転写前の感光体ドラムに存在するトナー量を１００％として算出した。転写前の感光体ドラムに存在するトナーを、帯電量測定装置（商品名：２１０ＨＳ−２Ａ、トレック・ジャパン株式会社製）を用いて吸引し、この吸引したトナーの量を測定することによって得た。また中間転写ベルトに転写されたトナー量も、同様にして得た。評価基準は次のとおりである。
○：転写効率が９０％以上
△：転写効率が８５％以上９０％未満
×：転写効率が８５％未満
【０１５４】
＜感光体ドラム傷画像劣化確認＞
市販複写機（商品名：ＭＸ-４０００、シャープ株式会社製）に備わるクリーニング手段のクリーニングブレードが感光体ドラムに当接する圧力であるクリーニングブレード圧を、初期線圧で２５ｇｆ／ｃｍ（２．４５×１０-1Ｎ／ｃｍ）となるように調整した。この複写機に実施例および比較例で得られたトナーを含む二成分現像剤を充填し、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中で印字率５％のテキストチャートを記録紙５万枚に形成し、感光体ドラム傷画像劣化確認を行った。
【０１５５】
感光体ドラム傷画像劣化確認は、画像形成前（初期）、５，０００枚（５Ｋ枚）印字後、１０，０００枚（１０Ｋ枚）印字後の各段階において、形成されたベタ画像を目視で確認することによって、画像部と非画像部との境界部の鮮明度、画像部に感光体ドラムの回転方向へのドラム上に発生した削り傷よって形成されるハケすじの有無を確認した。
○：良好。鮮明度良くハケすじなし。
△：実使用上問題なし。鮮明度実使用上問題のないレベルであり、ハケすじの長さが２．０ｍｍ以下かつ５個以下。
×：実使用不可。鮮明度実使用上問題あり。ハケすじの長さが２．０ｍｍを超えるか、または黒すじが６個以上の少なくともいずれかである。かぶり量Ｗｋが１０％以上
【０１５６】
＜クリーニング性＞
市販複写機（商品名：ＭＸ-４０００、シャープ株式会社製）に備わるクリーニング手段のクリーニングブレードが感光体ドラムに当接する圧力であるクリーニングブレード圧を、初期線圧で２５ｇｆ／ｃｍ（２．４５×１０-1Ｎ／ｃｍ）となるように調整した。この複写機に実施例および比較例で得られたトナーを含む二成分現像剤を充填し、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中で印字率５％のテキストチャートを記録紙１万枚に形成し、クリーニング性の確認を行った。
【０１５７】
クリーニング性は、画像形成前（初期）、５，０００枚（５Ｋ枚）印字後、１０，０００枚（１０Ｋ枚）印字後の各段階において、形成された画像を目視で確認することによって、画像部と非画像部との境界部の鮮明度、感光体ドラムの回転方向へのトナー漏れによって形成される黒すじの有無を試験した。
○：良好。鮮明度良く黒すじなし。
△：実使用上問題なし。鮮明度実使用上問題のないレベルである。
×：実使用不可。鮮明度実使用上問題あり。黒すじの長さが２．０ｍｍを超えるか、または黒すじが６個以上の少なくともいずれかである。
【０１５８】
＜帯電安定性＞
トナー５重量部を体積平均粒子径４５μｍのフェライトコアキャリア９５重量部とそれぞれ混合し、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中において、卓上ボールミル（東京硝子器械株式会社製）で３０分間攪拌を行った後、初期のトナーの帯電量測定を行った。また実施例および比較例のトナーを含む二成分現像剤によって市販複写機（商品名：ＭＸ-４０００、シャープ株式会社製）で印字率５％のテキストチャートを１０，０００枚印字後のトナーの帯電量測定を行った。
【０１５９】
トナーの帯電量測定は、帯電量測定装置（２１０ＨＳ−２Ａ：トレック・ジャパン株式会社製）を用いて次のようにして行った。ボールミル内から採集したフェライト粒子とトナーとの混合物を、底部に７９５メッシュの導電性スクリーンを具備した金属製の容器に入れ、吸引機によってトナーのみを吸引圧２５０ｍｍＨｇで吸引し、吸引前の混合物の重量と吸引後の混合物の重量との重量差と、容器に接続されたコンデンサー極板間の電位差とからトナーの帯電量を求めた。初期のトナーの帯電量をQini、１０，０００枚印字後のトナーの帯電量をQとしてトナーの帯電量減衰率を式（４）のようにして求めた
【０１６０】
トナー帯電量減衰率＝１００×（Q ―Qini）／Qini                  …（４）
【０１６１】
評価基準は次のとおりである。この減衰率が低いほど安定していることになる。
○：帯電量減衰率が１０％未満
△：帯電量減衰率が１０％以上２０％未満
×：帯電量減衰率が２０％以上
【０１６２】
＜総合評価＞
総合評価の評価基準は次の通りである。
◎：非常に良好。クリーニング性、帯電安定性、白抜け、解像性、転写効率の評価結果に△および×がない。
○：良好。クリーニング性、帯電安定性、白抜け、解像性、転写効率の評価結果に×がなく、△が１個以上３個以下である。
△：実使用上問題なし。クリーニング性、帯電安定性、白抜け、解像性、転写効率の評価結果に×がなく、△が４個以上である。
×：不良。クリーニング性、帯電安定性、白抜け、解像性、転写効率の評価結果に×がある。
【０１６３】
実施例１〜６および比較例１〜３のトナーの評価結果および総合評価結果を表３にまとめた。
【０１６４】
【表３】
2011186402.tif 000004
【０１６５】
以上のことから、本発明に使用されるトナーは、クリーニング性・トナー帯電安定性・転写性・ドラム傷による画質劣化安定性に有効である。
【０１６６】
本実施例においてはトナーとして、マゼンタトナーを例示した。これは、着色剤として、マゼンタにかかるＣ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ５７：１を含ませているためであるが、その着色剤に代えて、先に例示している各種着色剤を含ませることで同様にして実施できる。
【符号の説明】
【０１６７】
ａ１          トナー母粒子                  ａ２          小粒径シリカ粒子
ａ３          大粒径シリカ粒子              ａ４          樹脂被覆キャリア
ａ５          キャリア芯材                  ａ６          樹脂層
【０１６８】
Ｓ１          トナー母粒子製作工程          Ｓ２          無機微粒子調整工程
Ｓ３          無機微粒子皮膜化工程          Ｓ３ａ        無機微粒子付着工程
Ｓ４          スペーサ粒子固定化工程        Ｓ４ａ        温度調整工程
Ｓ４ｂ        固定化工程                    Ｓ４ｃ        回収工程
【０１６９】
Ａ２００      切断面線                      ２０１        トナーの製造装置
２０２        粉体流路                      ２０３        噴霧手段
２０４（ａ）  回転撹拌手段                  ２０６        粉体投入部
２０７        粉体回収部                    ２０８        撹拌部
２０８ａ      撹拌部２０８の軸線方向一方側の面
２０８ｂ      面２０８ａに垂直な側面
２０８ｃ      撹拌部２０８の軸線方向他方側の面
２０９        粉体流過部                    ２１０        開口部
２１１        開口部                        ２１２        供給管
２１３        電磁弁                        ２１４        流動方向
２１５        回収タンク                    ２１６        回収管
２１７        電磁弁                        ２１８        回転軸部材
２１９        回転盤                        ２２０        撹拌羽根
２２１        貫通孔                        ２２２        濃度センサ
φ        噴霧した液体の拡がり角度
θ            粉体流動方向との成す角度
【０１７０】
２            トナー像形成手段              ３            転写手段
４            定着手段                      ５            記録媒体供給手段
６            排出手段
１１（ｂ，ｃ，ｂ，ｙ）            感光体ドラム
１２（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）            帯電手段
１３                              露光ユニット
１４（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）            現像手段
１５（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）            クリーニングユニット
２０（ｍ，ｙ）                    現像槽
２１（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）            トナーホッパ
２５          中間転写ベルト                ２６          駆動ローラ
２７          従動ローラ
２８（ｂ，ｃ，ｍ，ｙ）            中間転写ローラ
２９          転写ベルトクリーニングユニット
３０          転写ローラ                    ３１          定着ローラ
３２          加圧ローラ                    ３５          自動給紙トレイ
３６          ピックアップローラ            ３７          搬送ローラ
３８          レジストローラ                ３９          手差給紙トレイ
４０          排出ローラ                    ４１          排出トレイ
５０          現像ローラ                    ５１      現像剤攪拌搬送スクリュー
５２          現像剤攪拌搬送スクリュー      ５３          トナー飛散防止手段
５４          トナー補給口                  ５５          トナー補給口
１００        電子写真装置
Ｂ            無端ベルト状部材の回転駆動方向
【図１】
2011186402.tif 000005
【図２】
2011186402.tif 000006
【図３】
2011186402.tif 000007
【図４】
2011186402.tif 000008
【図５】
2011186402.tif 000009
【図６】
2011186402.tif 000010
【図７】
2011186402.tif 000011
【図８】
2011186402.tif 000012
【図９】
2011186402.tif 000013