(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のトナーにおいては、所望の流動性や帯電特性を得るために着色樹脂粒子表面に無機物、有機物からなる外添剤を付着させる。しかしながら、カスレ良好且つ残像良好な流動性の高いトナーを得ることができなかった。【解決手段】使用する現像剤を、粒径が２００［ｎｍ］以下であり、元素分析において、０．３８〜０．４２［ｋｅＶ］に現れるピークをＮピークとし、０．４８〜０．５２［ｋｅＶ］に現れるピークをＯピークとし、着色樹脂粒子表面にある外添剤のＮピークの最大カウント数をＮ１、Ｏピークの最大カウント数をＯ１、前記着色樹脂粒子表面にて外添剤が観察されない場所のＮピークの最大カウント数をＮ２、Ｏピークの最大カウント数をＯ２とした際、判定式１．７×（Ｎ２／Ｏ２）＜（Ｎ１／Ｏ１）を満たす窒素含有樹脂粒子を使用した外添剤が添加され、凝集度が６３．７以上且つ８０．９以下とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒径が２００［ｎｍ］以下であり、
元素分析において、０．３８〜０．４２［ｋｅＶ］に現れるピークをＮピークとし、０．４８〜０．５２［ｋｅＶ］に現れるピークをＯピークとし、着色樹脂粒子表面にある外添剤のＮピークの最大カウント数をＮ１、Ｏピークの最大カウント数をＯ１、前記着色樹脂粒子表面にて外添剤が観察されない場所のＮピークの最大カウント数をＮ２、Ｏピークの最大カウント数をＯ２とした際、以下の判定式
１．７×（Ｎ２／Ｏ２）＜（Ｎ１／Ｏ１）  
を満たす窒素含有樹脂粒子を使用した
外添剤が添加され、
凝集度が６３．７以上且つ８０．９以下
であることを特徴とする現像剤。
【請求項２】
添加される外添剤としてシリカを使用していることを特徴とする請求項１記載の現像剤。
【請求項３】
前記窒素含有樹脂粒子が、粒径範囲が６０［ｎｍ］以上、１８５［ｎｍ］以下の外添剤であることを特徴とする請求項１又は２記載の現像剤。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか１項に記載の現像剤を収容する収容部を備えていることを特徴とする現像剤カートリッジ。
【請求項５】
潜像担持体と、
前記潜像担持体の表面を帯電させる潜像担持体帯電部材と、
前記潜像担持体上に形成された潜像を可視像化するため、請求項１から３までの何れか１項に記載の現像剤を供給する現像剤担持体と、
前記潜像担持体の回転方向に対し前記潜像担持体帯電部材より上流側で、且つ前記現像剤担持体よりも下流に、前記潜像担持体と接触して配置される弾性部材と
を有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置と、
前記潜像を可視像化するため供給された現像剤を記録媒体に転写する転写部と、
前記記録媒体に転写された現像剤を定着する定着部と
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、非磁性一成分接触現像方式による構成を備えていることを特徴とする請求項６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、電子写真方式の複写機、ファクシミリ、プリンタ等に使用される現像剤、現像剤カートリッジ、現像装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に従来のトナーにおいては、所望の流動性や帯電特性を得るために着色樹脂粒子表面に無機物、有機物からなる外添剤を付着させる。例えば、個数平均１次粒径７〜１６［ｎｍ］の疎水性シリカ微粉末に加えて、個数平均一次粒径が６５〜１００［ｎｍ］のコロイダルシリカ微粉末、個数平均一次粒径が２００〜３００［ｎｍ］の窒素含有樹脂粒子を組み合わせて用いることによって、連続印刷による負荷によって現像剤の流動性が低くなるのを防止し、画像品位が低下するのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２４２４９２号公報（第３２頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献のトナーでは、窒素含有樹脂粒子が着色樹脂粒子表面から脱離しやすく、そのために残像が悪化するという問題があった。この問題はトナーに低い凝集度を持たせるために無機粒子を多く添加することでより悪化し、カスレ良好且つ残像良好な流動性の高いトナーを得ることができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による現像剤は、
粒径が２００［ｎｍ］以下であり、元素分析において、０．３８〜０．４２［ｋｅＶ］に現れるピークをＮピークとし、０．４８〜０．５２［ｋｅＶ］に現れるピークをＯピークとし、着色樹脂粒子表面にある外添剤のＮピークの最大カウント数をＮ１、Ｏピークの最大カウント数をＯ１、前記着色樹脂粒子表面にて外添剤が観察されない場所のＮピークの最大カウント数をＮ２、Ｏピークの最大カウント数をＯ２とした際、以下の判定式
１．７×（Ｎ２／Ｏ２）＜（Ｎ１／Ｏ１）  
を満たす窒素含有樹脂粒子を使用した外添剤が添加され、
凝集度が６３．７以上且つ８０．９以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、印刷時に発生する、カスレ、縦帯、残像などの現象を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による実施の形態１の画像形成装置としてのプリンタの要部構成を示す要部構成図である。
【図２】プリンタの主に制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】連続印刷耐久試験における連続印刷時の印刷画像を示す図である。
【図４】カスレ評価、縦帯評価を行う際のシアン１００％濃度印字画像を示す図である。
【図５】カスレ評価印刷でカスレ評価を行う際の、白抜け印字の発生例を示す図である。
【図６】縦帯評価印刷で、縦帯評価を行う際の、測定場所を示す図である。
【図７】残像評価印刷で残像評価を行う際の、印字画像を示す図である。
【図８】残像評価印刷で残像評価を行う際の、残像発生例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１は、本発明による実施の形態１の画像形成装置としてのプリンタ１の要部構成を示す要部構成図である。
【０００９】
プリンタ１は、例えば、非磁性一成分接触現像方式による電子写真カラープリンタとしての構成を備え、筐体４の内部に、ホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の５色に対応した５つの独立した画像形成ユニット２Ｗ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ（特に区別する必要がない場合には画像形成ユニット２と称す場合がある）が、中間転写ベルト３の搬送方向（矢印Ａ方向）に沿って順に配置されている。
【００１０】
画像形成ユニット２Ｗは白（Ｗ）のトナー画像を形成し、画像形成ユニット２Ｙはイエロー（Ｙ）のトナー画像を形成し、画像形成ユニット２Ｍはマゼンタ（Ｍ）のトナー画像を形成し、画像形成ユニット２Ｃはシアン（Ｃ）のトナー画像を形成し、画像形成ユニット２Ｋはブラック（Ｋ）のトナー画像を形成する。
【００１１】
５つの画像形成ユニット２は、それぞれ同一の構成を有し、使用するトナーのみが異なるものである。従って、ここでは画像形成ユニット２Ｗを例にして構成を説明する。
【００１２】
画像形成ユニット２Ｗには、潜像担持体としての感光体ドラム１１Ｗと、感光体ドラム１１Ｗの表面を一様に、且つ、均一に帯電させる潜像担持体帯電部材としての帯電ローラ１２Ｗと、感光体ドラム１１Ｗの表面に形成された静電潜像に図示しないホワイト（Ｗ）のトナーを付着させ、可視像であるホワイト（Ｗ）のトナー像を形成する現像剤担持体としての現像ローラ１４Ｗと、現像ローラ１４Ｗに圧接して設けられた供給ローラ１６Ｗと、感光体ドラム１１Ｗの表面に残留するカブリトナーや転写残トナー、上流の画像形成ユニット２からの逆転写トナーを拭き取って処理する弾性部材としてのクリーニングブレード１７Ｗとが配設されている。
【００１３】
尚、現像装置は、画像形成ユニット２からトナーカートリッジ１８を除いた部分に相当し、ここでは、トナーカートリッジ１８は、現像装置に対して着脱自在に装着されている。
【００１４】
供給ローラ１６Ｗは、現像剤であるホワイトのトナーを貯蔵する現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ１８Ｗから供給されたトナーを現像ローラ１４Ｗに供給するローラである。現像ローラ１４Ｗには、現像ブレード１５Ｗが圧接されている。現像ブレード１５Ｗは、現像ローラ１４Ｗ上において、供給ローラ１６Ｗから供給されたトナーを薄層化するものである。
【００１５】
同様に、他の画像形成ユニット２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋには、それぞれに対応する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ（特に区別する必要がない場合には感光体ドラム１１と称す場合がある）、帯電ローラ１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋ（特に区別する必要がない場合には帯電ローラ１２と称す場合がある）、現像ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋ（特に区別する必要がない場合には現像ローラ１４と称す場合がある）、供給ローラ１６Ｙ，１６Ｍ，１６Ｃ，１６Ｋ（特に区別する必要がない場合には供給ローラ１６と称す場合がある）、クリーニングブレード１７Ｙ，１７Ｍ，１７Ｃ，１７Ｋ（特に区別する必要がない場合にはクリーニングブレード１７と称す場合がある）、トナーカートリッジ１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ（特に区別する必要がない場合にはトナーカートリッジ１８と称す場合がある）、現像ブレード１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ（特に区別する必要がない場合には現像ブレード１５と称す場合がある）が配置されている。
【００１６】
各画像形成ユニット２Ｗ，２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋにおける、感光体ドラム１１Ｗ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの上方には、それぞれ対応するＬＥＤヘッド１３Ｗ，１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｋ（特に区別する必要がない場合は単にＬＥＤヘッド１３と称す場合がある）が、感光体ドラム１１Ｗ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋと対向する位置に配設されている。各ＬＥＤヘッド１３は、複数の発光素子（ＬＥＤ）が主走査方向（感光体ドラム１１の回転軸方向）に配置されており、ホストコンピュータから入力される対応する色の画像データに従って、感光体ドラム１１を露光し、その表面に静電潜像を形成する。
【００１７】
プリンタ１には、各感光体ドラム１１Ｗ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋの下方に、中間転写ベルト３を挟んで、それぞれが対応する１次転写ローラ１９Ｗ，１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｋ（特に区別する必要がない場合には１次転写ローラ１９と称す場合がある）が配置されている。１次転写ローラ１９は、感光体ドラム１１と共に中間転写ベルト３を押圧し、中間転写ベルト３にトナー像を１次転写させる。
【００１８】
尚、現像ローラ１４は、金属製のシャフトの外周に弾性体を配設した構成を有し、例えば金属製のシャフト上に弾性体としてゴム硬度７０°（アスカーＣ）の半導電性のウレタンゴムを用いる。供給ローラ１６は、金属製のシャフトの外周に発泡体を配設した構成を有し、例えば金属製シャフトの上に硬度５０°（アスカーＦ）のシリコン発泡体を成形してある。感光体ドラム１１は、円筒型に加工された導電性支持体と、その上に感光層を塗布した感光層部とからなり、感光層部は、導電性支持体の表面から順に、ブロッキング層、電荷発生層、電荷輸送層を備えた積層構造となっている。電荷輸送層は約１８μｍになるように塗布してある。
【００１９】
中間転写ベルト３は、継目なしのエンドレス状に形成される高抵抗の半導電性プラスチックフィルムで構成され、駆動ローラ２１、従動ローラ２２、及び２次転写対向ローラ２３により所定のテンションで張架される。駆動ローラ２１は、ベルトモータにより回転され、中間転写ベルト３を図中の矢印Ａ方向に搬送する。従動ローラ２２は、中間転写ベルト３に連れ回りする。
【００２０】
ここでは、中間転写ベルト３は、駆動ローラ２１と従動ローラ２２との間を搬送方向（矢印Ａ方向）に搬送される間、水平を保って移動するように配置され、５つの画像形成ユニット２は、その水平なベルト移動経路に沿って、前記したように順に配置されている。中間転写ベルト３は、この水平移動領域を移動する間、各画像形成ユニット２の感光体ドラム１１と、それぞれに対向する１次転写ローラ１９との間を移動する。
【００２１】
中間転写ベルト３は、各１次転写ローラ１９によってそれぞれが対向する感光体ドラム１１に押し当てられており、中間転写ベルト３と各感光体ドラム１１は接触して１次転写ニップ部を形成する。この１次転写ニップ部では、１次転写ローラ１９に後述する転写電圧制御部６６（図２）から所定の１次転写電圧（直流）が印加されることにより、各感光体ドラム１１上のトナー画像を、順次重ねて中間転写ベルト３上に１次転写する。
【００２２】
プリンタ１は、筐体４の内部であって、画像形成ユニット２及び中間転写ベルト３の下方に、搬送路１０（図１に点線で示す）に記録用紙３６を供給する用紙収容カセット３１を備えている。
【００２３】
用紙収容カセット３１は、複数枚の記録用紙３６を重ねて収容し、給紙ローラ３２は、用紙収容カセット３１に収容される記録用紙３６を、搬送路１０に沿って搬送ローラ対３３に送り出す。搬送ローラ対３３は、記録用紙３６がスキュー（用紙が斜め送りされた状態）された場合にそのスキューを修正し、中間転写ベルト３を挟んで２次転写対向ローラ２３と対向する位置に配される２次転写ローラ２４に記録用紙３６を送り出す。
【００２４】
２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト３に連れ回りし、中間転写ベルト３は、２次転写ローラ２４によって２次転写対向ローラ２３に押し当てられている。２次転写ローラ２４と中間転写ベルト３は接触して２次転写ニップ部３７を形成している。２次転写ニップ部３７では、２次転写ローラ２４に対し、後述する転写電圧制御部６６（図２）から所定の２次転写電圧（直流）が印加されることにより、中間転写ベルト３に１次転写された中間転写ベルト３上のトナー画像を記録用紙３６上に２次転写する。
尚、１次転写ローラ１９、中間転写ベルト３、２次転写ニップ部３７等が転写部に相当する。
【００２５】
プリンタ１は、搬送路１０の用紙搬送方向における２次転写ニップ部３７の下流側に定着ユニット６を配設している。定着部としての定着ユニット６は、内部に熱源を有する加熱ローラ４１、加圧ローラ４２等を有し、加熱ローラ４１は、図示しないヒータモータにより駆動される。加圧ローラ４２は、加熱ローラ４１とは搬送路１０を挟むように配され、加熱ローラ４１に連れ回されて該加熱ローラ４１を加圧する。
【００２６】
定着ユニット６は、搬送路１０に沿って加熱ローラ４１と加圧ローラ４２との間に搬送される記録用紙３６上のトナーを加熱及び溶解し、記録用紙３６上にトナー画像を定着させる。プリンタ１は、搬送路１０の用紙搬送方向における定着ユニット６より下流側に、搬送路１０に沿って送られてくる記録用紙３６を、筐体４の上部に設けたスタッカ２８に排出する排出ローラ対３４を設け、印刷済みの記録用紙３６をスタッカ２８に排出する。また、中間転写ベルト３の移動方向（矢印Ａ方向）における２次転写ニップ部３７の下流側に、２次転写において記録用紙３６に転写されずに中間転写ベルト３上に残留する２次転写残トナーを除去するクリーニングブレード４３を配置している。
【００２７】
クリーニングブレード４３は、ここでは、中間転写ベルト３を介して、駆動ローラ２１と対向する位置に配置され、可撓性のゴム材又はプラスチック材からなり、中間転写ベルト３上に残留する２次転写残トナーを廃トナータンク４４に掻き落とす。プリンタ１は、更に、その状態を表示する表示部２５を備えている。
【００２８】
図２は、プリンタ１の主に制御系の構成を示すブロック図である。同図に示すように、プリンタ１は、印刷制御部５０によって制御される。インタフェイス部５２は、情報入力手段としての上位装置５１からの印刷データを受信し、印刷制御部５０に接続されている。表示制御部５３は、表示部２５の表示状態を制御し、印刷制御部５０に接続されている。メモリ５４内には、印刷動作のフローと各種補正を行う計算式が格納されているＲＯＭ５５と、ＲＡＭ５６が設けられており、印刷制御部５０に接続されている。また、記録用紙３６や温度・湿度等を検出する各種センサ５８及びＣＰＵ５７が印刷制御部５０に接続されている。
【００２９】
更に、各ローラの電圧制御を行うプロセス制御部６０は、印刷制御部５０に接続されている。現像電圧制御部６１は、図１に示した各画像形成ユニット２内のそれぞれの現像ローラ１４の電圧を制御する。層形成・供給電圧制御部６２は、各供給ローラ１６及びそれぞれの層形成ブレードとしての現像ブレード１５の電圧を制御する。帯電電圧制御部６３は各帯電ローラ１２の電圧を制御し、転写電圧制御部６６は各１次転写ローラ１９、及び２次転写ローラ２４の電圧を制御する。露光制御部６４は、書出し部としての各ＬＥＤヘッド１３が所定のタイミングで静電潜像の書出しと終了を行うよう制御する。
【００３０】
モータ制御部６７は、後述するように像担持体駆動手段としての感光体ドラムモータ８１を制御する図示しない感光体ドラムモータ制御部を含んで構成される。モータ制御部６７は、感光体ドラムモータ制御部を介して５つの各感光体ドラム１１にそれぞれ対応する感光体ドラムモータ８１を制御し、像担持体としての各感光体ドラム１１を図１に示す矢印方向に回転駆動させる。
【００３１】
また、各感光体ドラム１１とそれぞれ対応する現像ローラ１４及び供給ローラ１６には、片端部に図示しないギアが配置され、現像ローラ１４及び供給ローラ１６は、対応する感光体ドラム１１のギアと噛み合うことにより回転駆動される。またモータ制御部６７は、図示しない転写ベルト駆動モータを制御して中間転写ベルト３の駆動ローラ２１を回転駆動し、更に図示しない給紙モータを制御して給紙ローラ３２を回転駆動する。
【００３２】
以上の構成において、プリンタ１による印刷動作の要旨について以下に説明する。
【００３３】
印刷制御部５０は、モータ制御部６７に対し、感光体ドラムモータ８１により各感光体ドラム１１を矢印方向に回転するよう指示する。これと同時に図示しないギアにより、それぞれ対応する現像ローラ１４及び供給ローラ１６が回転される。そして、印刷制御部５０は、現像電圧制御部６１に対し、各現像ローラ１４に所定の電圧を印加するよう指示し、層形成・供給電圧制御部６２に対し、各供給ローラ１６及び各現像ブレード１５に所定の電圧を印加するよう指示し、帯電電圧制御部６３に対し、各帯電ローラ１２に所定の電圧を印加するよう指示する。各感光体ドラム１１が回転すると、各帯電ローラ１２は、それぞれ対応する感光体ドラム１１と連れ回ることにより、各感光体ドラム１１の表面を所定の電圧レベルまで帯電する。
【００３４】
各感光体ドラム１１の表面が帯電されると、印刷制御部５０は、露光制御部６４に対し、各ＬＥＤヘッド１３によって、それぞれ対応する帯電した感光体ドラム１１の表面に、画像データに基づいた静電潜像を形成するよう指示する。
【００３５】
各感光体ドラム１１の表面に静電潜像が形成されると、それぞれ対応する供給ローラ１６に保持されたトナーが現像ローラ１４の表面に供給され、各現像ローラ１４の表面のトナーは、対応する現像ブレード１５を通過した段階で、現像ブレード１５のせん断力によってその層厚が規制され、均一になる。均一に規制されたトナーが付着する現像ローラ１４の表面と、対応する感光体ドラム１１の表面とが接触すると、感光体ドラム１１上の静電潜像がトナーによって現像される。
【００３６】
一方、印刷制御部５０は、モータ制御部６７に対し、図示しない転写ベルト駆動モータによって、中間転写ベルト３の駆動ローラ２１を矢印方向に回転するよう指示し、これにより駆動ローラ２１が矢印方向に回転すると、中間転写ベルト３は回転移動する。これに同期して印刷制御部５０は、モータ制御部６７に対し、図示しない給紙モータによって給紙ローラ３２を矢印方向に回転し、記録用紙３６を搬送路１０に向けて給紙するよう指示する。給紙ローラ３２によって搬送路１０に送られた記録用紙３６は、搬送ローラ対３３によって、２次転写ニップ部３７に向けて更に搬送される。  
【００３７】
印刷制御部５０は、転写電圧制御部６６に対し、矢印Ａ方向に位置移動する中間転写ベルト３に対して、各感光体ドラム１１上のトナー画像を、順次重ねて中間転写ベルト３上に転写するように各１次転写ローラ１９に１次転写電圧を印加するように指示し、更に２次転写ニップ部３７において、中間転写ベルト３上に１次転写されたトナー画像を、記録用紙３６上に２次転写するように、２次転写ローラ２４に対して２次転写電圧を印加するように指示する。
【００３８】
トナー画像が転写された記録用紙３６は、定着ユニット６において、加熱された加熱ローラ４１と、これに圧接される加圧ローラ４２とによって挟まれて搬送され、この搬送過程における加熱及び加圧により、トナー画像が定着される。定着処理された記録用紙３６は、排出ローラ対３４によって排出口からスタッカ２８上に排出され、これにより印刷処理を終了する。
【００３９】
ここで、本実施の形態による現像剤としてのトナーについて説明する。
【００４０】
本実施の形態によるトナーは、乳化重合法によって製造されたスチレンアクリル共重合樹脂と着色剤とワックスを混合し、凝集してできる着色樹脂粒子にシリカ、窒素含有樹脂粒子を加えてミキサーにて混合したものであり、非磁性一成分トナーである。
【００４１】
乳化重合法は、水溶媒中でトナーの結着樹脂である重合体の一次粒子を作成し、一次粒子と同じ溶媒中に乳化剤（界面活性剤）によりエマルジョン化させた着色剤を混合し、必要に応じてワックス、荷電制御剤等を混合し、それらを凝集することで溶媒中にトナー粒子を作成し、トナー粒子を溶媒より取り出し、洗浄および乾燥により不要な溶媒成分と副生成物成分を除去して、トナー粒子を得る方法である。
【００４２】
ここでは、スチレン、アクリル酸、メチルメタクリル酸よりスチレンアクリル共重合樹脂を生成した。着色剤にはピグメントブルー１５：３を用い、ワックスとしてはパラフィンワックスを用いた。
【００４３】
それぞれの着色樹脂粒子に対して、平均粒径８〜２０［ｎｍ］の疎水性シリカ微粉末（以後、小シリカと称す）と、平均粒径２０〜８０［ｎｍ］の疎水性シリカ微粉末（以後、大シリカと称す）と、平均粒径８０〜１４０［ｎｍ］のコロイダルシリカ微粉末（以後、コロイダルシリカと称す）と、窒素を含む樹脂からなる窒素含有樹脂粒子を加えてヘンシェルミキサー（三井鉱山株式会社製）で混合した後、篩にかけてトナーを作成する。
【００４４】
小シリカとしては、例えば日本アエロジル株式会社製のアエロジルＲ９７２やアエロジルＲ９７４等が使用できる。大シリカとしては、例えば日本アエロジル株式会社製のアエロジルＲＸ５０やアエロジルＶＰ  ＲＸ  ４０Ｓが使用できる。コロイダルシリカとしては、例えば信越化学工業株式会社製ゾルゲルシリカ球状粒子のＸ−２４−９１６３ＡやＸ−２４−９６００Ａ−８０等が使用できる。また窒素含有樹脂粒子としては、例えば株式会社日本触媒製のエポスターＳＳが使用できる。
【００４５】
本実施の形態による現像剤としてのトナーは、日本画像学会が定める「トナー帯電量測定法標準」において、そのトナー帯電量が７５．４〜８４．５［μＣ／ｇ］であることを前提としている。その理由は、トナー帯電量が７５．４［μＣ／ｇ］未満である場合、逆帯電トナーが増えることによるカブリと呼ばれる印字不具合が発生し、８４．５［μＣ／ｇ］より高い場合、トナー帯電量が高すぎることで汚れと呼ばれる印字不具合が発生するからである。尚、窒素含有樹脂粒子は、このトナー帯電量を適切な値とするために有効である。
【００４６】
次に、特性の異なる複数のトナーを試験試料として用意し、各トナーの連続印刷耐久性能を判定するために行った連続印刷耐久試験について説明する。  
【００４７】
表１に、用意した試験試料としての、実施例１のトナーＡ〜実施例４のトナーＤ、及び比較例１のトナーＥ〜比較例６のトナーＪの、各トナーの処方と凝集度を記載した。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
尚、同表において、実施例１のトナーＡ〜実施例４のトナーＤは、後述する試験結果において良好な結果を得たトナーに相当し、比較例１のトナーＥ〜比較例６のトナーＪは、後述する試験結果において好ましくない結果を得たトナーに相当する。
【００５０】
同表に示すように、実施例１のトナーＡは、上記トナーにおいて、特に母粒子（１００部）に対し、コロイダルシリカを２部、窒素含有樹脂粒子として、平均粒径が１００［ｎｍ］である小粒径の窒素含有樹脂粒子である株式会社日本触媒製のエポスターＳＳを標準量、それぞれ添加して得た。凝集度は６７．３であった。
実施例２のトナーＢは、実施例１のトナーＡに対して、エポスターＳＳの添加量を１．５倍に変更したものであり、それ以外の条件はトナーＡと同様である。凝集度は８０．７であった。
実施例３のトナーＣは、実施例１のトナーＡに対して、コロイダルシリカ添加量を１．８部、大シリカ添加量を０．２部に変更したものであり、それ以外の条件はトナーＡと同様である。凝集度は７７．１であった。
実施例４のトナーＤは、実施例１のトナーＡに対して、コロイダルシリカ添加量を１．６部、大シリカ添加量を０．４部に変更したものであり、それ以外の条件はトナーＡと同様である。凝集度は８０．９であった。
【００５１】
尚、ここでの外添剤の粒径範囲は、２００［ｎｍ］未満であり、更に６０［ｎｍ］以上、１８５［ｎｍ］以下であることが好ましい。６０［ｎｍ］未満ではトナーに対する帯電付与が十分でない場合があり、１８５［ｎｍ］を超えると、外添剤がトナーから剥離しやすくなるためである。
【００５２】
比較例１のトナーＥは、実施例１のトナーＡに対して、エポスターＳＳ添加量を０．５倍に変更したものであり、それ以外の条件はトナーＡと同様である。凝集度は６０．４であった。
比較例２のトナーＦは、窒素含有樹脂粒子として平均粒径が２００［ｎｍ］の窒素含有樹脂粒子である株式会社日本触媒製のエポスターＳを標準量添加したものであり、それ以外の条件は実施例１のトナーＡと同様である。凝集度は７５．７であった。
比較例３のトナーＧは、比較例２のトナーＦに対して、コロイダルシリカ添加量を１．６部に変更したものであり、それ以外の条件はトナーＦと同様である。凝集度は８０．８であった。
比較例４のトナーＨは、比較例２のトナーＦに対して、大シリカ添加量を０．２部に変更しものであり、それ以外の条件はトナーＦと同様である。凝集度は９２．０であった。
比較例５のトナーＩは、比較例２のトナーＦに対して、コロイダルシリカ添加量を０．８部、大シリカ添加量を０．８部に変更したものであり、それ以外の条件はトナーＦと同様である。凝集度は９４．１であった。
比較例６のトナーＪは、窒素含有樹脂粒子を添加しないものであり、それ以外の条件はトナーＡ，Ｂ，Ｆ，Ｇと同様である。凝集度は３７．４であった。
【００５３】
ここで、トナーの流動性を示すパラメータとして使用した凝集度の測定方法について説明する。
【００５４】
その測定には「マルチテスタ−ＭＴ−１００１」（株式会社セイシン企業製）の測定器を使用した。測定法とてしは、「マルチテスタ−ＭＴ−１００１」において、目開きが２５０［μｍ］、１５０［μｍ］及び７５［μｍ］の３段の篩を、上から目開きが大きい順に重ね、測定するトナーを一番上の篩の上に２．００±０．０１［ｇ］置き、各篩を９５［秒］振動させる。この時の振動の振幅は１．０［ｍｍ］とする。
【００５５】
振動後、目開きが２５０［μｍ］の篩の上に残ったトナーの重量をａ［ｇ］とし、目開きが１５０［μｍ］の篩の上に残ったトナーの重量をｂ［ｇ］とし、目開きが７５［μｍ］の篩の上に残ったトナーの重量をｃ［ｇ］とし、最初に一番上の篩の上に置いたトナーの重量をｄ［ｇ］とすると、凝集度ηは、
η＝（５×ａ＋３×ｂ＋ｃ）×２０÷ｄ
になる。尚、この凝集度ηが低い（数値が小さい）ほど、トナーの流動性が高い。
【００５６】
表２に、実施例１のトナーＡ、比較例２のトナーＦ、及び比較例６のトナーＪにおいて、窒素含有樹脂粒子検出測定とトナー表面に粒径２００［ｎｍ］を超える外添剤を含むかの判定結果を記載した。
【００５７】
【表２】
2019023697.tif 000004
【００５８】
同表における窒素含有樹脂粒子分析の欄には、その測定において、窒素含有樹脂粒子が検出された場合に○を記入し、検出されなかった場合×を記入した。また２００［ｎｍ］以上外添剤の存在有無確認欄には、その測定において、粒径２００［ｎｍ］以上の外添剤を含まないと判定される場合に○を記入し、そうでない場合に×を記入した。
【００５９】
実施例１のトナーＡには、窒素含有樹脂粒子が検出され、粒径２００［ｎｍ］以上の外添剤が含まれていなかった。
比較例２のトナーＦには、窒素含有樹脂粒子が検出され、粒径２００［ｎｍ］以上の外添剤が含まれていた。
比較例６のトナーＪには、窒素含有樹脂粒子が検出されず、粒径２００［ｎｍ］を超える外添剤が含まれていなかった。
【００６０】
トナーＢ、トナーＣ、トナーＤ、及びトナーＥにおいては、外添剤の変更内容（窒素含有樹脂粒子としてエポスターＳＳのみを含む）から実施例１のトナーＡと同様の結果となり、トナーＧ、トナーＨ、及びトナーＩにおいても添加した外添剤の変更内容（窒素含有樹脂粒子としてエポスターＳのみを含む）から比較例２のトナーＦと同様の結果となることがわかっているため、表２への記載は省略した。
【００６１】
ここで、窒素含有樹脂粒子分析方法、及び２００［ｎｍ］以上外添剤の存在有無確認方法について説明する。
【００６２】
窒素含有樹脂粒子分析方法において、ここでは、作成したトナー表面に窒素含有樹脂粒子を含むか、含まないかを判定するためにエネルギー分散型Ｘ線分光器（ＥＤＳ）を使用した。測定器は「ＪＳＭ‐７５００ＦＡ」（日本電子株式会社製）を使用した。測定器「ＪＳＭ‐７５００ＦＡ」において、観察倍率５００，０００倍にて着色樹脂粒子表面をＥＤＳによる点分析の元素分析し、その分析結果をもって判定をした。  
【００６３】
具体的には、０．３８〜０．４２［ｋｅＶ］に現れるピークをＮ（窒素）ピークとし、０．４８〜０．５２［ｋｅＶ］に現れるピークをＯ（酸素）ピークとする。着色樹脂粒子表面にある外添剤のＮピークの最大カウント数をＮ１、Ｏピークの最大カウント数をＯ１、着色樹脂粒子表面にて外添剤が観察されない場所のＮピークの最大カウント数をＮ２、Ｏピークの最大カウント数をＯ２とする。その際、以下の式を満たした場合、分析した外添剤にはＮが多く検出されたと判断し、窒素含有樹脂粒子であるとする。
１．７×（Ｎ２／Ｏ２）＜（Ｎ１／Ｏ１）  ・・・・（判定式１）
【００６４】
尚、Ｎ（窒素）が検出されたかどうかをＮピークの最大カウント数のみで判断せず、Ｏピークの最大カウント数との比で判断している理由は、観察条件及び着色樹脂粒子の組成の違いによるＮピークの最大カウント数への影響をなくすためである。
【００６５】
上記の判定方法にて、１個の着色樹脂粒子の表面に観察される５０［ｎｍ］以上の大きさの外添剤を５０個元素分析し、窒素含有樹脂粒子が１個でもあった場合にトナー表面に窒素含有樹脂粒子を含むと判定し、そうでない場合に窒素含有樹脂粒子を含まないと判定する。
【００６６】
ここで外添剤が、窒素含有樹脂粒子であるか否かを判定する一例を、実施例１のトナーＡの着色樹脂粒子表面で観察された外添剤Ａ，Ｂの元素分析結果を示す表３を参照しながら説明する。尚、表３では、０．２６〜０．３０［ｋｅＶ］に現れるピークをＣ（炭素）ピークとし、１．７０〜１．７４［ｋｅＶ］に現れるピークをＳｉ（シリコン）ピークとしている。
【００６７】
【表３】
2019023697.tif 000005
【００６８】
トナーＡの外添剤の元素分析では、Ｓｉピークのカウント数が多い外添剤と、Ｎピークのカウント数が多い外添剤が観察された。それぞれ代表例として外添剤Ａと外添剤Ｂの結果を表に記入した。表３の観察結果をもとに、上記した判定式１で判定すると、外添剤Ａはシリカ粒子と思われ、窒素含有樹脂粒子ではないと判定され、外添剤ＢはＮピークのカウント数が多いことから窒素含有樹脂粒子であると思われ、判定式１からも窒素含有樹脂粒子であると判定される。  
【００６９】
次に、２００［ｎｍ］以上外添剤の存在有無確認方法では、作成した着色樹脂粒子表面に付着している外添剤に粒径が２００［ｎｍ］を超えるものを含むか、含まないかを判定するために電界放出形走査電子顕微鏡（ＦＥ‐ＳＥＭ）を使用した。測定器は「ＪＳＭ‐７５００ＦＡ」（日本電子株式会社製）を使用した。測定器「ＪＳＭ‐７５００ＦＡ」において観察倍率１０，０００倍にて１０個のトナーを観察し、着色樹脂粒子表面に観察された外添剤に粒径が２００［ｎｍ］を超えるものが観察されない場合に粒径２００［ｎｍ］を超える外添剤を含まないと判定する。
【００７０】
以上の、実施例１のトナーＡ〜実施例４のトナーＤ、及び比較例１のトナーＥ〜比較例６のトナーＪの連続印刷耐久性能を判定するため、各トナーを試験試料として行った連続印刷耐久試験について説明する。尚、ここでは、試験試料として、シアン（Ｃ）用の着色剤（ピグメントブルー１５：３）を用いたトナーを使用した。
【００７１】
試験は、上記のプリンタ１を使用し、画像形成ユニット２Ｃに試験試料のトナーを順次充填して行った。印刷処理動作における各印加電圧は、現像ローラ１４Ｃ上に付着させるトナー量が０．４〜０．６［ｍｇ／ｃｍ２］となり、感光体ドラム１１Ｃ上に付着させるトナーの付着量が０．４〜０．５［ｍｇ／ｃｍ２］となるように制御した。
【００７２】
その上で、以下の手順にて耐久試験を実施した。
１．プリンタ１を温度２２［℃］、湿度４０［％］の環境に入れ、１２時間以上放置する。
２．後述のカスレ評価、縦帯評価、残像評価を実施する（初期評価）。
３．図３に記載するように、印刷面積比率１％でシアン１００％濃度の横帯画像で８０００枚の連続印刷（Ａ４用紙横送り、４５ｐｐｍ、３０秒毎に１枚印刷）を行う。  
４．後述のカスレ評価、縦帯評価、残像評価を再度実施する（連続後評価）。
尚、連続印刷には、エクセレントホワイト紙（Ａ４、７０ｋｇ紙）を使用した。
【００７３】
カスレ評価方法について説明する。カスレ評価は、図４に示すシアン１００％濃度印字画像をエクセレントホワイト紙（Ａ３ノビ、７０ｋｇ紙）に４５ｐｐｍにて印字し、図５に示すように、用紙搬送方向下端部において、光学濃度（ＯＤ値）１．０以下の白抜け印字が発生するかを確認するものである。白抜け印字の有無は、用紙搬送方向下端部から１００ｍｍまでの領域内にて最も濃度が小さい場所にて行い、濃度はＸ‐Ｒｉｔｅ社のＸ‐Ｒｉｔｅ５２８（設定：ステータスＩ）を使用して測定する。白抜け印字が発生しない場合は○判定とし、発生した場合は×判定とした。
【００７４】
次に、縦帯評価方法について説明する。縦帯評価は、図４に示すシアン１００％濃度印字画像をエクセレントホワイト紙（Ａ３ノビ、７０ｋｇ紙）に４５ｐｐｍで印字し、図６に点線円で示す、用紙搬送方向上端部から５０ｍｍまでの領域内にある９箇所の濃度採取位置で光学濃度（ＯＤ値）を測定して、安定した濃度が得られるかを確認するものである。
【００７５】
９箇所の濃度採取位置は、それぞれ紙面左側から測定点１、測定点２…測定点９とよび、各測定点は紙面左端から紙面右側に向かって１０ｍｍ，４８ｍｍ，８７ｍｍ，１２６ｍｍ，１６５ｍｍ，２０３ｍｍ，２４２ｍｍ，２８１ｍｍ，３２０ｍｍの位置にある。濃度はＸ‐Ｒｉｔｅ社のＸ‐Ｒｉｔｅ５２８（設定：ステータスＩ）を使用して測定し、９点の光学濃度測定値（ＯＤ値）が、すべて１．３０〜１．５０の範囲内である場合には、縦帯が良好であるとして○判定とし、範囲外の箇所があった場合は×判定とした。
【００７６】
次に、残像評価方法について説明する。残像評価は、図７に示すように、Ａ４用紙横送り印刷において、用紙搬送方向上端部側に残像評価用印字「Ａ」をエクセレントホワイト紙（Ａ４、７０ｋｇ紙）に印字する。その際、左右端部からそれぞれ１０ｍｍ、７ｍｍの間隔を空けてほぼ等間隔に像評価用印字「Ａ」を８字配置したシアン１００％濃度印字画像を印字し、図８に示すように、２５％濃度出力部に、その残像が発生するかを確認するものである。
【００７７】
トナーから脱離した外添剤が感光体ドラム１１Ｃ（図１）表面に付着した場合、２５％濃度出力部に図８のような濃い文字の残像が発生する。図８のような濃い文字の残像が、２５％濃度出力部に目視で全く見られない場合には、残像が良好であるとして○判定とし、目視で見られた場合には×判定とした。
【００７８】
上記した連続印刷耐久試験の評価結果を表４に示す。
【表４】
2019023697.tif 000006
【００７９】
表３の結果より、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４のトナーＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、連続印刷耐久試験において、カスレ、縦帯、残像が良好であることがわかる。
比較例１のトナーＥは、縦帯が発生した。これは流動性が高すぎたために現像ローラ１４Ｃ上のトナー層にムラが生じたためと思われる。
比較例２、３、４のトナーＦ，Ｇ，Ｈは、残像が発生した。これは２００［ｎｍ］を超える外添剤を添加したために、着色樹脂粒子表面から外添剤が脱離し、感光体ドラム１１Ｃ（図１）表面に付着したためと思われる。
比較例５のトナーＩはカスレが発生した。これは流動性が低すぎたために、供給ローラ１６Ｃから現像ローラ１４Ｃに供給されるトナー量が少ないためと思われる。尚、このトナーＩでは、シリカの配分の関係で残像発生が抑制されている。
比較例６のトナーＪは、窒素含有樹脂粒子を含まないため、トナー帯電量が不適切となり、印刷評価不可の結果となった。
以上のように、実施例１〜４に示されるトナーを使用することで、カスレ、縦帯、残像が良好な評価結果が得られた。
【００８０】
以上の評価結果から、トナーとして、
・外添剤の粒径が２００［ｎｍ］以下であること、
・着色樹脂粒子表面にある外添剤のＮピークの最大カウント数をＮ１、Ｏピークの最大カウント数をＯ１、着色樹脂粒子表面にて外添剤が観察されない場所のＮピークの最大カウント数をＮ２、Ｏピークの最大カウント数をＯ２とするとき、以下の判定式１を満たすこと、
１．７×（Ｎ２／Ｏ２）＜（Ｎ１／Ｏ１）  ・・・・（判定式１）
即ち、外添剤として、判定式１を満足する窒素含有樹脂粒子を使用し、
・凝集度が  ６３．７以上且つ８０．９以下、
であるトナーを使用することによって、カスレ、縦帯、残像が良好な印刷を実行することが可能となる。
【００８１】
尚、本実施の形態では、乳化重合法によって作成されたトナーに適用した例を説明したが、本発明は、母粒子の作成方法を特に限定するものではなく、例えば粉砕法、懸濁重合法、溶解懸濁法などで作成したトナーにも適用できる。
更に本実施の形態では、シアン顔料を含むトナーに適用した例を説明したが、本発明はトナーに含まれる顔料を限定するものではなく、一般的なカラートナー、例えば、ブラック、イエロー、マゼンタの顔料を含むトナーに適用してもよいなど、種々の態様を取り得るものである。
【００８２】
以上のように、本実施の形態のトナーを使用することによって、印刷時に、カスレ、縦帯、残像などの発生を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本実施の形態では画像形成装置としてカラープリンタを用いて説明したが、単色プリンタ、複写機、ＦＡＸ、更にこれらを複合させた複合機等にも適用可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１  プリンタ、  ２  画像形成ユニット、  ３  中間転写ベルト、  ４  筐体、  ６  定着ユニット、  １０  搬送路、  １１  感光体ドラム、  １２  帯電ローラ、  １３  ＬＥＤヘッド、  １４  現像ローラ、  １５  現像ブレード、  １６  供給ローラ、  １７  クリーニングブレード、  １８  トナーカートリッジ、  １９  １次転写ローラ、  ２１  駆動ローラ、  ２２  従動ローラ、  ２３  ２次転写対向ローラ、  ２４  ２次転写ローラ、  ２５  表示部、  ２８  スタッカ、  ３１  用紙収容カセット、  ３２  給紙ローラ、  ３３  搬送ローラ対、  ３４  排出ローラ対、  ３６  記録用紙、  ３７  ２次転写ニップ部  ４１  加熱ローラ、  ４２  加圧ローラ、  ４３  クリーニングブレード、  ４４  廃トナータンク、  ５０  印刷制御部、  ５１  上位装置、  ５２  インタフェイス部、  ５３  表示制御部、  ５４  メモリ、  ５５  ＲＯＭ、  ５６  ＲＡＭ、  ５７  ＣＰＵ、  ５８  センサ、  ６０  プロセス制御部、  ６１  現像電圧制御部、  ６２  層形成・供給電圧制御部、  ６３  帯電電圧制御部、  ６４  露光制御部、  ６６  転写電圧制御部、  ６７  モータ制御部、  ８１  感光体ドラムモータ。
【図１】
2019023697.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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