(57)【要約】【課題】高画質かつ高耐久性で、それ故省資源、環境汚染対策も採りやすい静電潜像現像用トナー及び画像形成方法を提供する。【解決手段】結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する着色粒子と外添剤とを有する静電潜像現像用トナーであって、前記外添剤が数平均一次粒径１０〜５００ｎｍの窒化ホウ素を含有することを特徴とする静電潜像現像用トナー。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する着色粒子と外添剤とを含有する静電潜像現像用トナーであって、前記外添剤が数平均一次粒径１０〜５００ｎｍの窒化ホウ素を含有することを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【請求項２】
前記窒化ホウ素の体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の静電潜像現像用トナー。
【請求項３】
請求項１又は２記載の静電潜像現像用トナーを用い、潜像を現像してトナー画像を形成後、トナー像担持体より静電転写にてトナー画像を転写体に転写させた後、定着することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像現像用トナー及び該トナーを用いる画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置の高性能化が指向され、特にその画像形成においては高画質でありながら極めて長期間安定した性能を維持し得ること、省資源かつ環境に悪影響を与えないことが重要ポイントと見なされている。
【０００３】
この対応策を開発するに当たって重要なのはトナー画像の転写性の向上である。高画質画像を長期間形成するためには高い転写性が必要であるが、この利点に加え、トナー消費量低減とトナー回収システムの簡素化をもたらすなどの利点もあり、省資源や無公害化の対応策も採りやすくなる。
【０００４】
現在もっとも広く用いられているトナーの転写方式は、転写体側にトナーと逆極性のバイアスを印加することによる静電的吸引力で行われる。そのため、外添剤として電荷交換性のよい酸化チタンなど電気抵抗の低い無機微粒子を用いると、転写電界における電荷注入により転写体上のトナー電荷分布が変化し易く、転写不良が起こりやすい。
【０００５】
即ち、トナー転写の高効率化を達成するためには、トナーの物理的付着力を低減させる必要があり、且つ上記のような帯電量の変化を防ぐ必要がある。
【０００６】
そこで外添剤としては、従来電気絶縁性が高く（電荷交換性が低い）ゾルゲル法シリカが用いられてきたが（例えば、特許文献１）、この場合、初期の転写性は十分確保できるが、ゾルゲル法シリカのトナーへの固定化が不十分であり、長期的に高転写性を維持することが出来なかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−１０８００１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記問題点を解決することであり、高画質かつ高耐久性で、それ故省資源、環境汚染対策も採りやすい静電潜像現像用トナー及び画像形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の発明者が鋭意検討した結果、本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成できることがわかった。
【００１０】
（１）
結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する着色粒子と外添剤とを含有する静電潜像現像用トナーであって、前記外添剤が数平均一次粒径１０〜５００ｎｍの窒化ホウ素を含有することを特徴とする静電潜像現像用トナー。
【００１１】
（２）
前記窒化ホウ素の体積抵抗率が１×１０１３Ω・ｃｍ以上であることを特徴とする（１）記載の静電潜像現像用トナー。
【００１２】
（３）
（１）又は（２）記載の静電潜像現像用トナーを用い、潜像を現像してトナー画像を形成後、トナー像担持体より静電転写にてトナー画像を転写体に転写させた後、定着することを特徴とする画像形成方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、高画質かつ高耐久性で、それ故省資源、環境汚染対策も採りやすい静電潜像現像用トナー及び画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明につきさらに説明する。
【００１６】
現像トナー像の転写効率を高くするためには、外添剤は電気絶縁性が高く、且つトナー粒子と転写体との物理的付着量を低減でき、且つ着色粒子に固定されている必要がある。
【００１７】
従来の外添剤技術は、前記したとおり、体積抵抗率が高く且つ大径のゾルゲル法シリカが主流である。しかし、球状の大径シリカは着色粒子への固定化が難しく、キャリアへの移行や着色粒子表面のくぼみへの移動などにより十分な効果を長期にわたり発揮できない。一方、窒化ホウ素は電気絶縁性が非常に高く、且つ高離型性を有し、また板状構造のために着色粒子との接触面積も十分に稼げることから上記条件を十分に満たす。
【００１８】
外添剤の形状が板状であれば、着色粒子との接触面積を十分に稼げることから固定化には有利であり、また埋没等の問題も少ない。更に窒化ホウ素は体積抵抗率も高く、低誘電率、高離型性を併せ持つ、窒化ホウ素を用いることで転写性を向上させることができ、且つ長期に亘り安定した画像が得られる。
【００１９】
〔窒化ホウ素〕
窒化ホウ素は窒素とホウ素の化合物であり、天然には存在しないセラミックスである。
【００２０】
窒化ホウ素は炭素同様に、常温常圧で安定な六方晶系と高圧で安定な立方晶系が存在する。製造方法としては、融解無水ホウ酸（Ｂ２Ｏ３）と窒素あるいはアンモニアとをリン酸カルシウムを触媒として合成される。
【００２１】
六方晶系窒化ホウ素は原子がしっかりと組み合った六角網面が広い範囲で形成され、一方、これと垂直方向の層と層とをつなぐ力は、ファンデルワールス力であるから比較的弱く、面同士が互いに滑りやすい。このために窒化ホウ素は「白い黒鉛」（ホワイトグラファイト）とも呼ばれる。
【００２２】
しかし、網面がしっかりしているので格子振動によってよく熱が伝わり、電気絶縁体では最高の熱伝導率を持つ。だが、熱膨張率は低く、アルミナの約１０分の１である。高熱伝導率で低膨熱張率であるためセラミックス中で最高の熱衝撃抵抗性を示し、１５００℃以上から急冷しても破壊しない。
【００２３】
また一般的な鉱物と比べてもモース硬度は２と比較的やわらかく、黒鉛と同程度である。
【００２４】
しかしながら、一般的に板状の窒化ホウ素は粒子径が大きく１．０μｍを超えるため、外添剤としては大き過ぎる。このたび、窒化ホウ素はモース硬度が約２であることから湿式の粉砕機を用いることで粉砕可能であることを見いだした。粉砕した窒化ホウ素は通常のヘンシェルミキサーにて着色粒子に外添処理することが出来る。
【００２５】
本発明の効果を得るためには、窒化ホウ素の数平均一次粒径が１０〜５００ｎｍ、好ましくは５０〜２５０ｎｍ、さらに好ましくは５０〜１５０ｎｍであることが判明した。上記粒径範囲とすることで、着色粒子にしっかり固定化することができ、転写性を向上させることができる。
【００２６】
窒化ホウ素を粉砕するためには、公知の湿式粉砕機を用いることできる。中でもジルコニアビーズを用いた媒体型湿式粉砕機が、粒径の調整が容易であり、かつ小粒径化し易く好ましい。
【００２７】
窒化ホウ素の数平均一次粒径は、下記の方法によって測定されるものである。
【００２８】
具体的には走査型電子顕微鏡にて倍率５万倍でトナー表面を撮影し、この写真画像上の窒化ホウ素１００個について水平方向フェレ径を測定し、平均値を算出した。水平方向フェレ径とは、写真画像上の窒化ホウ素を２本の垂直線ではさみ、はさんだ２本の垂直線間の距離のことをいう。トナー粒子１個で測定する窒化ホウ素の数が足りないときは、観察するトナー粒子を増やすものとする。また、写真画像をスキャナーにより取り込み、画像処理解析装置ＬＵＺＥＸ  ＡＰ（ニレコ製）にて、トナー表面に存在する窒化ホウ素について２値化処理し、窒化ホウ素１００個についての水平方向フェレ径を測定することもできる。
【００２９】
尚、窒化ホウ素が凝集体としてトナー表面に存在する場合は、該凝集体を形成する一次粒子の粒子径を測定するものとする。
【００３０】
また窒化ホウ素を直接走査型電子顕微鏡にて写真撮影し、その写真画像から同様の手順で数平均一次粒径を算出することも可能である。
【００３１】
又、窒化ホウ素の添加量は、トナー１００質量部に対して、０．５〜５．０質量部が好ましく、さらに好ましくは１．０〜４．０質量部である。
【００３２】
窒化ホウ素は、体積抵抗率が１×１０１３Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、形状は板形状であることが好ましい。体積抵抗率がこれ以下では電荷交換性が高くなり、帯電性を維持できないために転写不良を起こす可能性があり好ましくない。一方、粒子形状が球状では着色粒子への固定化が不十分になるおそれがある。
【００３３】
体積抵抗率の測定は、常温常湿環境下（２０℃、５０％ＲＨ）、エレクトロメーター（商品名：「ＫＥＩＴＨＬＥＹ６１０Ｃ」ＫＥＹＴＨＬＥＹ社製）と、高圧電源（商品名：「ＦＬＵＫＥ４１５Ｂ」ＦＫＵＫＥ社製）に接続された、一対の２０ｃｍ２の円形極板（鋼製）である測定治具の下部極板上に、外添剤粒子を厚さ約１〜２ｍｍの平坦な層を形成するようにいれる。次に、その外添剤粒子上に上部極板を配置した後、空隙を除くために上部極板上に４ｋｇの重しを乗せた状態で外添剤粒子層の厚さを測定し、次いで両極板に１０００Ｖの電圧を印加して電流値を測定し、下記式（１）に基づいて算出した。
【００３４】
式（１）  体積抵抗率ρ＝Ｖ×Ｓ÷（Ａ−Ａ０）÷ｄ（Ω・ｃｍ）
ただし、Ｖ：印加電圧（Ｖ）、Ｓ：極板面積（ｃｍ２）、Ａ：測定電流値（Ａ）、Ａ０：印加電圧０（Ｖ）時の初期電流値（Ａ）、ｄ：微粒子層厚（ｃｍ）を表す。
【００３５】
〔本発明に用いられるトナー〕
次に、本発明に係るトナーについて説明する。
【００３６】
本発明に係るトナーは、少なくとも窒化ホウ素を外添してなるものである。本発明に係るトナーの母体を構成する着色粒子（トナー母体粒子ともいう）、すなわち、外添剤を添加する前の段階の粒子は、トナー技術分野において公知の製造方法、たとえば、粉砕法等の乾式法、乳化重合凝集法、懸濁重合法、溶解懸濁法、ポリエステル分子伸長法等の湿式造粒法により製造することができる。
【００３７】
本発明に係るトナーは、体積基準メディアン径（Ｄ５０ｖ）を２μｍ以上８μｍ以下とすることが好ましい。体積基準メディアン径を上記範囲とすることにより、たとえば、１２００ｄｐｉ（ｄｐｉ；１インチ（２．５４ｃｍ）あたりのドット数）レベルの非常に微小なドット画像を忠実に再現することも可能である。
【００３８】
体積基準メディアン径を上記範囲の小径レベルのものにすることにより、写真画像等を構成するドット画像を忠実に再現することができるので、印刷画像と同等以上の高精細のカラーの写真画像を形成することができる。特に、オンデマンド印刷と呼ばれる数百部から数千部レベルでプリント注文を受ける印刷分野では、高精細な写真画像の入ったフルカラーの高画質プリントを迅速にユーザに納品することができる様になる。
【００３９】
なお、トナーの体積基準メディアン径（Ｄ５０ｖ径）は、「マルチサイザー３（ベックマン・コールター社製）」に、データ処理用のコンピュータシステムを接続した装置を用いて測定、算出することができる。
【００４０】
測定手順としては、トナー０．０２ｇを、界面活性剤溶液２０ｍｌ（トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で１０倍希釈した界面活性剤溶液）で馴染ませた後、超音波分散を１分間行い、トナー分散液を作製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ＩＳＯＴＯＮII（ベックマン・コールター社製）」の入ったビーカーに、測定濃度５〜１０％になるまでピペットにて注入し、測定機カウントを２５００個に設定して測定する。なお、「マルチサイザー３」のアパチャー径は５０μｍのものを使用する。
【００４１】
（トナーの製造方法）
次に、本発明で使用されるトナーの製造方法について説明する。
【００４２】
本発明で使用されるトナーは、少なくとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子表面に少なくとも前述した窒化ホウ素を外添してなる構成されるものである。本発明で使用されるトナーを構成する着色粒子（外添処理を行う前のトナー粒子）は、特に限定されるものではなく、前述した様に従来のトナー製造方法で作製することが可能なものである。すなわち、混練、粉砕、分級工程を経てトナーを作製するいわゆる粉砕法によるトナー製造方法や、重合性単量体を重合させ、同時に、形状や大きさを制御しながら粒子形成を行ういわゆる重合法によるトナー製造方法がある。
【００４３】
重合法によるトナー製造方法には、たとえば、乳化重合凝集法、懸濁重合法、ポリエステル伸長法等がある。重合法によるトナー製造方法は、前述した様に、形状や大きさの制御を粒子形成工程で行うことができるので、本発明に係わる着色粒子を作製するには好ましい方法といえる。
【００４４】
これらの中でも、乳化重合凝集法により作製することが好ましく、特に、ミニエマルション重合粒子を乳化重合により多段重合構成とした樹脂粒子を会合（凝集／融着＝粒子同士を凝集させながら同時に熱の作用で融着させること）を行うミニエマルション重合凝集法により作製することが好ましい。
【００４５】
（トナーを構成する素材）
次に、本発明で使用されるトナーを構成する樹脂やワックス、着色剤等について、具体例を挙げて説明する。
【００４６】
着色粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合には、着色粒子を構成する樹脂として、スチレン系樹脂、（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、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルフォン、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂などの公知の種々の樹脂を用いることができる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００４７】
一方、着色粒子が乳化重合凝集法、懸濁重合法などによって製造される場合には、着色粒子を構成する樹脂を得るための重合性単量体として、下記に記載されるビニル系単量体と呼ばれる重合性単量体を１種または２種以上組み合わせて用いることができる。
【００４８】
以下に、ビニル系の重合性単量体の具体例を示す。
（１）スチレンあるいはスチレン誘導体
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−フェニルスチレン、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−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン等
（２）メタクリル酸エステル誘導体
メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、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−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等
（３）アクリル酸エステル誘導体
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、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ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等
（４）オレフィン類
エチレン、プロピレン、イソブチレン等
（５）ビニルエステル類
プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等
（６）ビニルエーテル類
ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等
（７）ビニルケトン類
ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
（８）Ｎ−ビニル化合物類
Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等
（９）その他
ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体等。
【００４９】
また、本発明で使用されるトナーの樹脂を構成するビニル系の重合性単量体には、以下に示すイオン性解離基を有するものも使用可能である。たとえば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の官能基を単量体の側鎖に有するものがあり、具体的には、以下のものがある。
【００５０】
先ず、カルボキシル基を有するものとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマル酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル等がある。また、スルフォン酸基を有するものとしては、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸等があり、リン酸基を有するものとしてはアシドホスホオキシエチルメタクリレート等がある。
【００５１】
また、以下に示す多官能性ビニル類を使用することにより、架橋構造の樹脂を作製することも可能である。以下に、多官能性ビニル類の具体例を示す。すなわち、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等。
【００５２】
本発明のトナーに使用可能な着色剤としては特に限定されず、例えば、以下のものがある。具体的な着色剤を以下に示す。
【００５３】
黒色トナー用の着色剤としては、カーボンブラックが用いられ、たとえば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック等がある。
【００５４】
また、カラートナー用の着色剤は、有機化合物からなる顔料あるいは染料が用いられ、以下に記載のものがある。
【００５５】
マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１、同２、同３、同５、同６、同７、同１５、同１６、同４８：１、同５３：１、同５７：１、同６０、同６３、同６４、同６８、同８１、同８３、同８７、同８８、同８９、同９０、同１１２、同１１４、同１２２、同１２３、同１３９、同１４４、同１４９、同１５０、同１６３、同１６６、同１７０、同１７７、同１７８、同１８４、同２０２、同２０６、同２０７、同２０９、同２２２、同２３８、同２６９等がある。
【００５６】
また、オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、同１４、同１５、同１７、同７４、同８３、同９３、同９４、同１３８、同１５５、同１６２、同１８０、同１８５等がある。
【００５７】
さらに、グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー２、同３、同１５、同１５：２、同１５：３、同１５：４、同１６、同１７、同６０、同６２、同６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等がある。
【００５８】
また、染料としては、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、同６、同１４、同１５、同１６、同１９、同２１、同３３、同４４、同５６、同６１、同７７、同７９、同８０、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同６０、同７０、同９３、同９５等がある。
【００５９】
これらの着色剤は必要に応じて単独もしくは２つ以上を選択併用することも可能である。また、着色剤の添加量はトナー全体に対して１〜３０質量％、好ましくは２〜２０質量％の範囲に設定するのがよい。
【００６０】
次に、トナーに使用可能なワックスとしては、たとえば、以下のものがある。具体的なワックスを以下に示す。
（１）ポリオレフィン系ワックス
ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等
（２）長鎖炭化水素系ワックス
パラフィンワックス、サゾールワックス等
（３）ジアルキルケトン系ワックス
ジステアリルケトン等
（４）エステル系ワックス
カルナウバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラミリステート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレート、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等
（５）アミド系ワックス
エチレンジアミンジベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミド等
である。
【００６１】
ワックスの融点は、通常４０〜１２５℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点を上記範囲内にすることにより、トナーの耐熱保存性が確保されるとともに、低温で定着を行う場合でもコールドオフセットなどを起こさずに安定したトナー画像形成が行える。また、トナー中のワックス含有量は、１質量％〜３０質量％が好ましく、さらに好ましくは５質量％〜２０質量％である。
【００６２】
次に、トナーに使用可能な窒化ホウ素以外の外添剤（以下、他の外添剤ともいう）としては、たとえば、以下のものがある。具体的な他の外添剤を以下に示す。
【００６３】
トナーに添加する他の外添剤としては、特に限定されず、公知の種々の外添剤を用いることができる。例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸カルシウムなどよりなる無機酸化物や、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛などの脂肪酸金属塩などが挙げられる。これらは１種単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００６４】
これら無機化合物はシランカップリング剤やチタンカップリング剤、高級脂肪酸、シリコーンオイルなどによって、耐熱保管性の向上、環境安定性の向上のために、表面処理が行われていることが好ましい。
【００６５】
他の外添剤の含有量は、着色粒子１００質量部に対して０．０５〜１０質量部含有されていることが好ましく、より好ましくは０．１〜５質量部とされる。
【００６６】
外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。
【００６７】
〔本発明に係わる現像剤〕
本発明に係るトナーは、一成分系現像剤、あるいは二成分系現像剤として使用することが可能である。
【００６８】
本発明に係るトナーを二成分系現像剤として使用する場合、使用可能なキャリアとしては、たとえば、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料が挙げられる。これらの中ではフェライト粒子が好ましい。上記キャリアの体積平均粒径としては１５〜１００μｍのものが好ましく、２５〜８０μｍのものがより好ましい。
【００６９】
〔画像形成方法〕
図１は、本発明に係るトナーを二成分系現像剤とした時に使用可能な画像形成装置の一例を示す概略構成断面図である。
【００７０】
図１において、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは感光体、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは現像手段、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは１次転写手段としての１次転写ロール、５Ａは２次転写手段としての２次転写ロール、６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋはクリーニング手段、７は中間転写体ユニット、８は熱ロール式定着装置、７０は中間転写体を示す。
【００７１】
この画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、転写部としての無端ベルト状中間転写体ユニット７と、記録材Ｐを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段２１及び定着手段としての熱ロール式定着装置８とを有する。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。
【００７２】
各感光体に形成される異なる色のトナー像の１つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙ、該感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、１次転写手段としての１次転写ロール５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。また、別の異なる色のトナー像の１つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｍ、該感光体１Ｍの周囲に配置された帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、１次転写手段としての１次転写ロール５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。
【００７３】
また、さらに別の異なる色のトナー像の１つとして、シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｃ、該感光体１Ｃの周囲に配置された帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、１次転写手段としての１次転写ロール５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。また、さらに他の異なる色のトナー像の１つとして、黒色画像を形成する画像形成部１０Ｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｋ、該感光体１Ｋの周囲に配置された帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、１次転写手段としての１次転写ロール５Ｋ、クリーニング手段６Ｋを有する。
【００７４】
無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のロールにより巻回され、回動可能に支持された中間転写エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写体７０を有する。
【００７５】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、１次転写ロール５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材として用紙等の記録材Ｐは、給紙搬送手段２１により給紙され、複数の中間ロール２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストロール２３を経て、２次転写手段としての２次転写ロール５Ａに搬送され、記録材Ｐ上にカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された記録材Ｐは、熱ロール式定着装置８により定着処理され、排紙ロール２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００７６】
一方、２次転写ロール５Ａにより記録材Ｐにカラー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、中間転写体クリーニング手段６Ａにより残留トナーが除去される。
【００７７】
画像形成処理中、１次転写ロール５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の１次転写ロール５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。
【００７８】
２次転写ロール５Ａは、ここを記録材Ｐが通過して２次転写が行われるときにのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。
【００７９】
画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ロール７１、７２、７３、７４、７６を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、１次転写ロール５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ及び中間転写体クリーニング手段６Ａとからなる。
【００８０】
このように感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に帯電、露光、現像によりトナー像を形成し、無端ベルト状中間転写体７０上で各色のトナー像を重ね合わせ、一括して記録材Ｐに転写し、定着装置８で加圧及び加熱により固定して定着する。トナー像を記録材Ｐに転移させた後の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、クリーニング装置６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋで転写時に感光体に残されたトナーを清掃した後、上記の帯電、露光、現像のサイクルに入り、次の像形成が行われる。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例を挙げて本発明の実施態様を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００８２】
〔１〕「着色粒子１」の作製
（１）「樹脂粒子１Ｈ」の作製
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、アニオン系界面活性剤ラウリル硫酸ナトリウム７．０８質量部をイオン交換水３０１０質量部に溶解させて界面活性剤溶液（水系媒体）を作製した。そして、前記界面活性剤溶液を窒素気流下で２３０ｒｐｍの速度で撹拌しながら、反応容器内の温度を８０℃に昇温させた。
【００８３】
前記界面活性剤溶液に、重合開始剤である過硫酸カリウム（ＫＰＳ）９．２質量部をイオン交換水２００質量部に溶解させた重合開始剤溶液を投入し、反応容器内の温度を７５℃にした。その後、下記化合物よりなる「混合液１Ａ」を１時間かけて滴下し、
スチレン                                                ６９．４質量部
ｎ−ブチルアクリレート                                  ２８．３質量部
メタクリル酸                                              ２．３質量部
さらに、７５℃の温度下で撹拌を２時間行うことにより重合を行い、「樹脂粒子分散液１Ｈ」を作製した。
【００８４】
（２）「樹脂粒子１ＨＭ」の作製
撹拌装置を取り付けたフラスコ内に、下記化合物を投入し、
スチレン                                                ９７．１質量部
ｎ−ブチルアクリレート                                  ３９．７質量部
メタクリル酸                                            ３．２２質量部
ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル          ５．６質量部
さらに、
ペンタエリスリトールテトラベヘネート                    ９８．０質量部
を添加し、９０℃に加温して化合物を溶解させて、上記化合物よりなる「混合液１Ｂ」を調製した。
【００８５】
一方、撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器に、ラウリル硫酸ナトリウム１．６質量部をイオン交換水２７００質量部に溶解させた界面活性剤溶液を作製し、これを９８℃に加熱した。前記界面活性剤溶液に前述した「樹脂粒子分散液１Ｈ」を固形分換算で２８質量部添加した後、前記混合液１Ｂを投入した。さらに、循環経路を有する機械式分散装置「クレアミックス（ＣＬＥＡＲＭＩＸ）（エム・テクニック（株）製）」により８時間の混合分散を行って分散液（乳化液）を調製した。
【００８６】
次いで、前記分散液（乳化液）に、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）５．１質量部をイオン交換水８０質量部に溶解させた開始剤溶液とイオン交換水７５０質量部を添加し、この系を９８℃の下で１２時間撹拌することにより重合を行った。この様にして、「樹脂粒子１Ｈ」表面に樹脂を被覆した複合構造を有する「樹脂粒子１ＨＭ」の分散液を作製した。
【００８７】
（３）「樹脂粒子１ＨＭＬ」の作製
前記「樹脂粒子１ＨＭＬ」の分散液に、過硫酸カリウム（ＫＰＳ）７．４質量部をイオン交換水２００質量部に溶解させた開始剤溶液を添加して、温度を８０℃に調整した。その後、下記化合物よりなる「混合液１Ｃ」を１時間かけて滴下した。すなわち、
スチレン                                                  ２７７質量部
ｎ−ブチルアクリレート                                    １１３質量部
メタクリル酸                                            ９．２１質量部
ｎ−オクチル−３−メルカプトプロピオン酸エステル        １０．４質量部
滴下終了後、前記温度下で２時間にわたり加熱、撹拌して重合を行い、その後、反応系を２８℃に冷却して、「樹脂粒子１ＨＭ」表面に樹脂を被覆した複合構造を有する「樹脂粒子１ＨＭＬ」の分散液を作製した。
【００８８】
（４）「着色剤分散液１Ｂｋ」の調製
アニオン性界面活性剤ラウリル硫酸ナトリウム９０質量部をイオン交換水１６００質量部中に投入し、撹拌を行って界面活性剤溶液を作製した。前記界面活性剤溶液を撹拌しながら、着色剤であるカーボンブラック「リーガル３３０Ｒ（キャボット社製）」４００質量部を徐々に添加した。
【００８９】
カーボンブラックを添加後、機械式分散装置「クレアミックス（ＣＬＥＡＲＭＩＸ）（エム・テクニック（株）製）」を用い、カーボンブラックの粒子径が２００ｎｍになるまで分散処理を行うことにより、「着色剤分散液１Ｂｋ」を調製した。
【００９０】
（５）「着色粒子１」の作製（凝集・融着）
撹拌装置、温度センサ、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器に、「樹脂粒子１ＨＭＬ分散液」を固形分換算で３６０質量部と、イオン交換水１８００質量部と、「着色剤分散液１Ｂｋ」を固形分換算で２８．８質量部投入した後、反応容器内を３０℃に調整し、さらに、５モル／リットルの水酸化ナトリウム水溶液を添加してｐＨを１０．６に調整した。
【００９１】
上記調整の後、塩化マグネシウム・６水和物５２．６質量部をイオン交換水７２質量部に溶解させた水溶液を温度３０℃の下で反応系を撹拌させた状態で１０分間かけて添加し、添加後、反応系を３分間放置した。
【００９２】
その後、反応系の昇温を開始し、この系を６０分間かけて７５℃まで昇温させ、上記粒子の凝集を開始した。ここでは、「マルチサイザー３（ベックマン・コールター社製）」を用いて凝集粒子の粒径を測定しながら凝集を継続させた。
【００９３】
凝集粒子の体積基準メディアン径が６．５μｍになった時に、塩化ナトリウム１１５質量部をイオン交換水７００質量部に溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止させた。さらに、熟成処理として液温度９０℃にし、加熱撹拌処理を６時間にわたり行って、粒子の融着を継続させた。その後、反応系を３０℃に冷却し撹拌を停止した。
【００９４】
上記の様に、凝集と融着を経て作製された着色粒子を固液分離し、３５℃のイオン交換水による洗浄を繰り返し行った後、４０℃の温風で乾燥処理することにより、「着色粒子１」を作製した。
【００９５】
〔２〕外添剤の作製
（１）窒化ホウ素１の作製
平均粒径３０μｍの窒化ホウ素とイオン交換水との質量比が４０／６０となるようにイオン交換水を加え、ここに水溶性カチオン性コポリマー分散剤を、窒化ホウ素１００質量部当り０．０２質量部加えた後、テーブル式アトライター型媒体撹拌ミルを用いて０．３ｍｍ径のジルコニアビーズを混合し、充填率１７０％、周速１０ｍ／ｓｅｃで湿式粉砕した。その後、ジルコニアビーズを分離し、イオン交換水で洗浄後、媒体流動乾燥機により乾燥することにより、「窒化ホウ素１」を作製した。「窒化ホウ素１」を前述の方法で測定したところ、数平均一次粒子径は５０ｎｍ、体積抵抗率は３．５×１０１４であった。
【００９６】
（２）窒化ホウ素２〜５の作製
上記「窒化ホウ素１」の作製において、粉砕の条件を調整した以外は同様にした「窒化ホウ素２〜５」を作製した。
【００９７】
（３）グラファイト１〜２、マイカ１〜２、カリオン１〜２の作製
上記「窒化ホウ素１」の作製において、窒化ホウ素をそれぞれグラファイト、マイカ、カリオンに変更し、粉砕の条件を調整した以外は同様にした「グラファイト１〜２」、「マイカ１〜２」、「カリオン１〜２」を作製した。
【００９８】
（４）シリカ１の準備
市販（信越化学工業製）のゾルゲル法シリカ（「シリカ１」とする）を準備した。
【００９９】
「窒化ホウ素２〜５」、「グラファイト１〜２」、「マイカ１〜２」、「カリオン１〜２」、「シリカ１」の数平均一次粒子径と体積抵抗率は、後述の表１に示す。
【０１００】
〔３〕「トナー１〜１２」の作製
（１）「トナー１」の作製
前記「着色粒子１」１００質量部に対して以下のものを外添剤として添加した。
【０１０１】
「窒化ホウ素１」                                          ２．５質量部
「疎水性シリカ」（数平均１次粒子径＝１２ｎｍ）            １．０質量部
「疎水性チタニア」（数平均１次粒子径＝２０ｎｍ）          ０．５質量部
外添剤処理は、ヘンシェルミキサー（三井鉱山社製）を用い、３０℃の温度下で、撹拌羽根の収束を３５ｍ／秒、処理時間２０分に設定して行い、４５μｍの目開きのふるいを用いて粗大粒子を除去して「トナー１」を作製した。
【０１０２】
（２）「トナー２〜１２」の作製
前記「トナー１」の作製で、「着色粒子１」に添加する「窒化ホウ素１」を後述の表１に示す「窒化ホウ素２〜５」、「グラファイト１〜２」、「マイカ１〜２」、「カリオン１〜２」、「シリカ１」に変更した他は同じ手順で「トナー２〜１２」を作製した。
【０１０３】
〔４〕現像剤の作製
フェライトコア１００質量部とシクロヘキシルメタクリレート／メチルメタクリレート（共重合比５／５）の共重合体樹脂粒子を５質量部とを、撹拌羽根付き高速混合機に投入し、１２０℃で３０分間撹拌混合して機械的衝撃力の作用でフェライトコアの表面に樹脂コート層を形成し、体積基準メディアン径４０μｍのキャリアを作製した。
【０１０４】
キャリアの体積基準メディアン径は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック社製）により測定した。
【０１０５】
上記キャリアに、上記で作製した「トナー１〜１２」をそれぞれトナー濃度が７質量％になるように添加し、「ミクロ型Ｖ型混合機」（筒井理化学器株式会社）に投入し、回転速度４５ｒｐｍで３０分間混合し、「現像剤１〜１２」を作製した。
【０１０６】
〔５〕性能評価とまとめ
評価装置としては、市販のデジタルカラー複合機「ｂｉｚｈｕｂ  ＰＲＯ  Ｃ６５００」（コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製）を用い、上記で作製したトナーと現像剤を順次装填し、評価を行った。
【０１０７】
転写性
転写効率は、高温高湿環境下（３０℃、８０％ＲＨ）、初期と白紙印刷５０００枚後にて、１０ｃｍ角のべた画像をプリントし、像担持体（感光体）上に現像されて付着した黒トナーの質量と、上質紙（６４ｇ／ｍ２）上に転写されて付着した黒トナーの質量を測定し、下記式で定義される転写効率を算出した。
【０１０８】
尚、転写効率は、８０％以上を合格とする。
【０１０９】
転写効率＝（上質紙上の黒トナー付着量／感光体上の黒トナー付着量）×１００（％）
外添剤の特性と性能評価結果をまとめて表１に記載した。
【０１１０】
【表１】
2011128406.tif 000002
【０１１１】
表１より、本発明内の実施例１〜４は良好な特性を示すが、本発明外の比較例１〜８は特性に問題があることがわかる。
【符号の説明】
【０１１２】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  感光体（第１の像担持体）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ  帯電手段（帯電装置）
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｍ  露光手段（露光装置）
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ  現像手段（現像装置）
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ  １次転写手段（１次転写ロール）
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ  クリーニング手段（クリーニング装置）
７  中間転写体ユニット
８  定着装置
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ  画像形成部
Ｐ  記録材（転写材）
【図１】
2011128406.tif 000003