(57)【要約】【課題】特に満杯検知方式の現像手段に用いられても、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できるトナーを提供する。また、満杯検知方式の現像手段を用いているにもかかわらず、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】本発明のトナーは、非磁性１成分現像方式の電子写真法により画像を形成する際に使用されるトナーであって、トナー母粒子と、トナー母粒子１００質量部に対して０．５〜３．０質量部の導電性微粒子とを含有し、誘電正接が０．００１５〜０．００３２である。本発明の画像形成装置は、現像容器内のトナー満杯状態を検知して、得られた満杯検知結果に応じてトナー補給を行う満杯検知方式の現像手段を備え、該現像手段に上述したトナーが補給されることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性１成分現像方式の電子写真法により画像を形成する際に使用されるトナーであって、
トナー母粒子と、トナー母粒子１００質量部に対して０．５〜３．０質量部の導電性微粒子とを含有し、誘電正接が０．００１５〜０．００３２であることを特徴とするトナー。
【請求項２】
トナー母粒子の平均円形度が０．９７以上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】
現像容器内のトナー満杯状態を検知して、得られた満杯検知結果に応じてトナー補給を行う現像手段用であることを特徴とする請求項１または２に記載のトナー。
【請求項４】
現像容器内のトナー満杯状態を検知して、得られた満杯検知結果に応じてトナー補給を行う現像手段を備え、該現像手段に請求項３に記載のトナーが補給されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非磁性１成分現像方式の電子写真法により画像を形成する際に使用されるトナーに関する。さらには、非磁性１成分現像方式の電子写真法により画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法における現像方式として、現像手段の小型化やコストを削減できることから、現像剤にキャリアが含まれない非磁性１成分現像方式を適用することがある。
非磁性１成分現像方式では、キャリアを使用しないため、トナーを帯電させる手段として規制ブレード等の限られた手段しか適用できない。そのため、トナーに高い帯電性が求められる。
また、一般に、トナーは長時間の使用により劣化して帯電性が低下するが、帯電性が低下したトナーに新たに帯電性の高いトナーが補給されると、帯電性にバラツキが生じて、補給カブリが発生することがあった。
【０００３】
これらのことから、高い帯電性を確保し、かつ、長時間にわたってトナーの帯電性を維持させるために、トナーの誘電正接（Ｔａｎδ）を低くすることが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１に記載のトナーによれば、トナーが残り少なくなった際に外部からトナー補給を行う残量検知方式のトナー補給手段を有する現像手段に適用した場合には、カブリを抑制できるとされている。これは、トナーの誘電正接を低くした結果、帯電立ち上がり性、帯電保持性が高くなり、残留トナーと補給トナーとが混合しても帯電を均一にできるためと思われる。
【特許文献１】特開平１１−２９５９２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載のトナーを用いても、長時間の使用によりチャージアップしてしまい、新たなトナーが補給された際には、残留したトナーとの帯電性の違いから、補給カブリが発生することがあった。特に、補給カブリの発生は、印刷する原稿が低濃度である場合に顕著であった。
そのため、非磁性１成分現像方式では、現像手段内のトナーを使い切り、トナー補給を省略できる、いわゆるカートリッジタイプが主流とされていた。しかし、カートリッジタイプはトナー量に限りがあるため、カートリッジの交換を要するという欠点を有している。このことから、カートリッジタイプ以外でも適用可能にするために、補給カブリが発生しにくい非磁性１成分のトナーが求められている。
【０００５】
さらに、トナー量が一定に保たれるように外部からトナーを補給する満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段を画像形成に適用した場合には、現像装置内のトナーの帯電性が、残量検知方式のトナー補給手段を有する現像装置内のトナーの帯電性と異なる。そのため、残量検知方式のトナー補給手段を有する現像手段にてカブリを抑制できた特許文献１に記載のトナーを、満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段に用いても、補給カブリを解消することはできなかった。
さらに、トナーにおいては、高温高湿環境下でも安定に画像を形成できるものが求められている。
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、特に満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段に用いられても、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できるトナーを提供することを目的とする。また、満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段を用いているにもかかわらず、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下の態様を含む。
［１］  非磁性１成分現像方式の電子写真法により画像を形成する際に使用されるトナーであって、トナー母粒子と、トナー母粒子１００質量部に対して０．５〜３．０質量部の導電性微粒子とを含有し、誘電正接が０．００１５〜０．００３２であることを特徴とするトナー。
［２］  トナー母粒子の平均円形度が０．９７以上であることを特徴とする［１］に記載のトナー。
［３］  現像容器内のトナー満杯状態を検知して、得られた満杯検知結果に応じてトナー補給を行う満杯検知方式の現像手段用であることを特徴とする［１］または［２］に記載のトナー。
［４］  現像容器内のトナー満杯状態を検知して、得られた満杯検知結果に応じてトナー補給を行う満杯検知方式の現像手段を備え、該現像手段に［３］に記載のトナーが補給されることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のトナーは、特に満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段に用いられても、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できる。
本発明の画像形成装置は、満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段を用いているにもかかわらず、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
（トナー）
本発明のトナーは、非磁性１成分現像方式の電子写真法により画像を形成する際に使用されるものであり、トナー母粒子と導電性微粒子とを含有するものである。
【０００９】
［トナー母粒子］
トナー母粒子は、例えば、結着樹脂（バインダ樹脂）の粒子中に、着色剤、電荷制御剤などが含まれるものである。
【００１０】
結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、スチレン系共重合体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、ポリプロピレン、エチレン・α−オレフィン共重合体などのポリオレフィン系樹脂；ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどの塩化ビニル系樹脂；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステル系樹脂；ポリアミド系樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリビニルアルコール系樹脂；ビニルエーテル系樹脂などの熱可塑性樹脂が挙げられる。なかでもスチレン系樹脂が好ましく、スチレン系共重合体が特に好ましい。
【００１１】
着色剤としては、例えば、無機顔料、有機顔料、合成染料などが挙げられる。これら着色剤は、それぞれ単独で用いてもよく、例えば、１種または２種以上の無機顔料および／または有機顔料と、１種または２種以上の染料とを組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
無機顔料としては、例えば、金属粉系顔料（例えば、鉄粉、銅粉など。）、金属酸化物系顔料（例えば、マグネタイト、フェライト、ベンガラなど。）、カーボン系顔料（例えば、カーボンブラック、ファーネスブラックなど。）などが挙げられる。
有機顔料としては、例えば、アゾ系顔料（例えば、ベンジジンイエロー、ベンジジンオレンジなど。）、酸性染料系顔料および塩基性染料系顔料（例えば、キノリンイエロー、アシッドグリーン、アルカリブルーなどの染料を沈澱剤で沈澱させたもの、ローダミン、マゼンタ、マカライトグリーンの染料をタンニン酸、リンモリブデン酸などで沈澱させたものなど。）、媒染染料系顔料（例えば、ヒドロキシアントラキノン類の金属塩類など。
）、フタロシアニン系顔料（例えば、フタロシアニンブルー、スルホン化銅フタロシアニンなど。）、キナクドリン系顔料およびジオキサン系顔料（例えば、キナクリドンレッド、キナクリドンバイオレットなど。）などが挙げられる。
【００１３】
合成染料としては、例えば、アニリン黒、アゾ染料、ナフトキノン染料、インジゴ染料、ニグロシン染料、フタロシアニン染料、ポリメチン染料、トリおよびジアリルメタン染料などが挙げられる。
【００１４】
上記着色剤の配合量は、結着樹脂１００質量部に対して、好ましくは、１〜５０質量部であり、より好ましくは、１〜２０質量部である。
【００１５】
荷電制御剤は、トナーの帯電レベルや帯電立ち上がり性（短時間で一定の電荷レベルに帯電される能力を示す指標）を向上させたり、トナーの耐久性や安定性などの特性を向上させたりするために配合される。また、トナーが正に帯電される場合には、正帯電性の荷電制御剤が配合され、トナーが負に帯電される場合には、負帯電性の荷電制御剤が配合される。
【００１６】
上記正帯電性の荷電制御剤としては、例えば、４級アンモニウム化合物（例えば、ベンジルメチルヘキシルデシルアンモニウム、デシルトリメチルアンモニウムクロールイド等の４級アンモニウム塩）；ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、オキサジン誘導体（１，２−オキサジン、１，３−オキサジン、１，４−オキサジン）、チアジン（１，２−チアジン、１，３−チアジン、１，４−チアジン）、トリアジン（１，２，３−トリアジン、１，２，４−トリアジン、１，３，５−トリアジン）、オキサジアジン誘導体（２Ｈ−１，２，３−オキサジアジン、４Ｈ−１，２，４−オキサジアジン、６Ｈ−１，３，４−オキサジアジンなど。）、チアジアジン誘導体（２Ｈ−１，２，３−チアジアジン、４Ｈ−１，２，４−チアジアジン、６Ｈ−１，３，４−チアジアジンなど。）、テトラジン（１，２，３，４−テトラジン、１，２，４，５−テトラジン、１，２，３，５−テトラジンなど。）、オキサトリアジン（１，２，４，６−オキサトリアジン、１，３，４，５−オキサトリアジンなど。）、フタラジン、キナゾリン、キノキサリンなどの含窒素複素環式化合物；アジンファストレッドＦＣ、アジンファストレッド１２ＢＫ、アジンバイオレットＢＯ、アジンブラウン３Ｇ、アジンライトブラウンＧＲ、アジンダークグリーンＢＨ／Ｃ、アジンディープブラックＥＷ、アジンディーブラック３ＲＬなどのアジン系化合物からなる直接染料；ニグロシン、ニグロシン塩、ニグロシン誘導体などのニグロシン系化合物；ニグロシンＢＫ、ニグロシンＮＢ、ニグロシンＺなどのニグロシン系化合物からなる酸性染料；ナフテン酸、高級脂肪酸などの金属塩類；アルコキシル化アミン；アルキルアミドなどが挙げられる。
これら正帯電性荷電制御剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。なかでも、より迅速な帯電立ち上がり性を得るという観点からは、好ましくは、４級アンモニウム化合物が挙げられる。
【００１７】
また、４級アンモニウム塩を有する樹脂またはオリゴマー；カルボン酸塩を有する樹脂またはオリゴマー；またはカルボキシ基を官能基として有する樹脂またはオリゴマーなども正帯電性荷電制御剤として使用することができる。
より具体的には、例えば、４級アンモニウム塩を有するスチレン系樹脂、４級アンモニウム塩を有するアクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、４級アンモニウム塩を有するポリエステル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン系樹脂、カルボン酸塩を有するアクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボン酸塩を有するポリエステル系樹脂、カルボキシ基を有するポリスチレン系樹脂、カルボキシ基を有するアクリル系樹脂、カルボキシ基を有するスチレン−アクリル系樹脂、カルボキシ基を有するポリエステル系樹脂などが挙げられる。
【００１８】
上記４級アンモニウム塩としては、例えば、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートから第４級化の工程を経て誘導される単位などが用いられる。誘導されるジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレートとしては、例えば、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジプロピルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジブチルアミノエチル（メタ）アクリレートなどのジ（低級アルキル）アミノエチル（メタ）アクリレート；ジメチルメタクリルアミド、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドが好適である。
また、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドなどのヒドロキシ基含有重合性モノマーを重合時に併用することもできる。
【００１９】
上記負帯電性の荷電制御剤としては、例えば、有機金属錯体、キレート化合物などが挙げられる。具体例としては、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄（ＩＩ）アセチルアセトナートなどのアセチルアセトン金属錯体またはその塩；３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルサリチル酸クロムなどのサリチル酸系金属錯体またはその塩などが挙げられる。
【００２０】
上記荷電制御剤の配合量は、結着樹脂１００質量部に対して、好ましくは１〜１５質量部、より好ましくは１．５〜８質量部、特に好ましくは２〜７質量部である。荷電制御剤の配合量が１質量部以上であれば、トナーを安定して帯電させることができ、また、荷電制御剤の分散性が高くなり、カブリをより防止できる。一方、荷電制御剤の配合量が１５質量部以下であれば、耐環境性が向上し、特に、高温高湿環境下での帯電不良をより防止できる。
【００２１】
トナー母粒子は、体積基準の粒度分布（累積分布）におけるメジアン径（Ｄ５０）が５〜８μｍであることが好ましく、５．５〜７．５μｍであることがより好ましい。トナー母粒子の体積基準のメジアン径（Ｄ５０）が５μｍ以上であれば、帯電させたトナーを現像ロール上に付着させて薄層を形成する際に、適度な付着力が得られ、またトナーの流動性が良好となる。該メジアン径（Ｄ５０）が８μｍ以下であると画質が良好となる。
【００２２】
トナー母粒子の平均円形度は０．９７以上であることが好ましく、０．９７〜０．９９のであることがより好ましい。トナー母粒子の平均円形度が０．９７以上であれば、トナー同士の接触点が少なくなるため、電荷が抜けにくくなり、トナーを容易に帯電させることができる。なお、平均円形度が０．９９を超えるトナーの製造は困難である。
【００２３】
ここで、円形度は、粒子の２次元投影像と同じ面積をもつ円の周囲長を、２次元投影像の周囲長で除することにより求められる値であり、フロー式粒子像分析装置により測定される値である。フロー式粒子像分析装置としては、例えば、シスメックス（株）製の型式「ＦＰＩＡ−２１００」などを用いることができる。
平均円形度は、２以上の粒子の各円形度を平均した値のことである。
【００２４】
前記平均円形度のトナー母粒子を得るためには、例えば、懸濁重合法または乳化重合凝集法により製造すればよい。
懸濁重合法によりトナー母粒子を製造する場合には、結着樹脂を形成するモノマー、着色剤、荷電制御剤、架橋剤などを、水系媒体（例えば、水または水と水混和性溶媒との混合溶媒）中に分散させ、さらに、必要に応じて、上記水系媒体中に懸濁安定剤などを含有させる。次いで、上記水系媒体を攪拌して、結着樹脂を形成するモノマーなどを含む成分を水系媒体中で適当な粒子径とし、その後、重合開始剤を添加し、加熱して重合することにより、トナー母粒子を得る。
【００２５】
架橋剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンなどの芳香族ジビニル化合物；エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレートなどのカルボン酸エステル；ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなどのジビニル化合物などが挙げられる。これらは単独でまたは２種類以上を組み合わせて用いることができる。架橋剤の添加量は、結着樹脂を形成するモノマー１００質量部に対して、好ましくは０．１〜１０質量部である。
【００２６】
懸濁安定剤は、例えば、重合反応後に酸洗浄により容易に除去できるもの（水中で、中性またはアルカリ性を示すもの）が好ましい。このような懸濁安定剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの無機化合物；例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロースなどの有機化合物またはそれらのナトリウム塩が挙げられる。懸濁安定剤の添加量は、結着樹脂を形成するモノマー１００質量部に対して、０．２〜１０質量部とすることが好ましい。
【００２７】
上記懸濁安定剤を微細化するために、結着樹脂を形成するモノマー１００質量部に対して、界面活性剤を０．００１〜０．５質量部添加してもよい。界面活性剤としては、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムなどが挙げられる。
懸濁重合時の水系媒体量は、結着樹脂を形成するモノマー１００質量部に対して、好ましくは３００〜１０００質量部である。
【００２８】
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−（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、アゾビスイソブチロニトリルなどのアゾ・ジアゾ系重合開始剤；ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドなどの過酸化物系重合開始剤などが挙げられる。重合開始剤は１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。重合開始剤の添加量は、結着樹脂を形成するモノマー１００質量部に対して、好ましくは０．５〜２０質量部である。
【００２９】
乳化重合凝集法によりトナー母粒子を作製する場合には、乳化重合により調製された樹脂分散液と、溶媒に着色剤、荷電制御剤などを分散させて調製された添加剤分散液とを混合して、トナー母粒子の粒子径に相当する凝集粒子を形成した後、これを加熱して融合させて、トナー母粒子を得る。
【００３０】
上記樹脂分散液を調製するための乳化重合では、例えば、結着樹脂を形成するモノマーと、架橋剤と、イオン交換水と、水溶性重合開始剤とを所定の割合で混合し、例えば、１０〜９０℃、攪拌速度１０〜１０００回転／分で、１〜２４時間程度で反応させればよい。上記乳化重合は、好ましくは、不活性ガス（例えば、窒素ガスなど。）雰囲気下で行われる。
水溶性重合開始剤としては、例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムなどの過硫酸塩；２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩などの水溶性アゾ系重合開始剤；過酸化水素などの水溶性ラジカル重合開始剤；上記過硫酸塩などと、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウムなどの還元剤とを組み合わせたレドックス系重合開始剤などが挙げられる。
【００３１】
樹脂分散液と添加剤分散液とを混合する際には、分散性が高くなることから、分散剤を配合し、ボールミルなどの分散手段で分散混合することが好ましい。
上記分散剤としては、例えば、硫酸エステル塩系（例えば、ドデシル硫酸ナトリウムなど。）、スルホン酸塩系（例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウムなど。）、リン酸エステル系、石鹸系、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどのアニオン界面活性剤；例えば、アミン塩型、４級アンモニウム塩型（例えば、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライドなど。）などのカチオン界面活性剤；例えば、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系などの非イオン界面活性剤などが挙げられる。なかでも、アニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。また、非イオン界面活性剤は、アニオン界面活性剤またはカチオン界面活性剤と併用することが好ましい。上記界面活性剤は、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。
【００３２】
凝集粒子を形成するには、例えば、凝集剤として塩化ナトリウムなどの塩を添加する。この凝集剤の添加方法は、上記の樹脂分散液と添加剤分散液とを混合して得られる混合分散液に、上記分散剤の水溶液を、攪拌下、１０分〜２４時間程度の時間をかけて滴下すればよい。このとき、混合分散液の温度は、樹脂分散液中の樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）未満であることが好ましい。
【００３３】
凝集粒子を成長させた後、樹脂分散液中の樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）以上に昇温して、凝集粒子を融合させる。凝集粒子の融合は、例えば、１０分〜２４時間程度攪拌しながら行われる。
【００３４】
［導電性微粒子］
導電性微粒子としては、例えば、酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化チタン（チタニア）等の酸化物粒子が導電性酸化物で被覆されたものが挙げられる。ここで、導電性酸化物としては、例えば、アンチモンドープ酸化スズ、スズドープ酸化インジウムなどが挙げられる。
導電性微粒子は、添加した効果を充分に発揮できる点で、トナー母粒子の表面に付着していることが好ましい
【００３５】
導電性微粒子の導電性は、具体的には、体積抵抗率が１〜１×１０４Ω・ｃｍであることが好ましい。導電性微粒子の体積抵抗率が１Ω・ｃｍ以上であれば、トナーのチャージアップを容易に防止でき、１×１０４Ω・ｃｍ以下であれば、トナーの帯電低下を防止できる。
【００３６】
導電性微粒子の遠心沈降法により測定した平均粒子径は０．２０〜０．５０μｍであることが好ましい。導電性微粒子の平均粒子径が０．２０μｍ以上であれば、導電性微粒子の取り扱い性が向上し、０．５０μｍ以下であれば、導電性微粒子の分散性が高くなる。
導電性微粒子のＳＥＭにより測定した一次平均粒子径は０．０１〜０．５μｍであることが好ましい。導電性微粒子の一次平均粒子径が０．０１μｍ以上であれば、導電性微粒子の取り扱い性が向上し、０．５０μｍ以下であれば、導電性微粒子の分散性が高くなる。
【００３７】
導電性微粒子の含有量は、トナー母粒子１００質量部に対して０．５〜３．０質量部であり、好ましくは、１．０〜２．０質量部である。導電性微粒子の含有量が０．５質量部以上であれば、トナーのチャージアップを容易に防止でき、３．０質量部以下であれば、トナーの帯電低下、特に高温高湿環境下での帯電低下を防止できる。
【００３８】
［非導電性微粒子］
トナーには、必要に応じて、非導電性微粒子が含まれてもよい。
非導電性微粒子としては、例えば、チタニア微粒子、シリカ微粒子などが挙げられる。ここでいう非導電性とは、体積抵抗率が１×１０４Ω・ｃｍを超えることをいう。
非導電性微粒子の平均１次粒子径は、好ましくは、５〜１００ｎｍであり、より好ましくは、８〜３０ｎｍである。
非導電性微粒子の含有量は、トナー母粒子１００質量部に対して、好ましくは、０．１〜５質量部である。非導電性微粒子の含有量が０．１質量部以上であれば、トナーの流動性を確保でき、５質量部以下であれば、微粒子が定着性を阻害することはない。
【００３９】
［トナーの誘電正接］
トナーの誘電正接（ｔａｎδ）は０．００１５〜０．００３２であり、好ましくは０．００２０〜０．００２８である。ここで、トナーの誘電正接とは、トナーに交流電圧を印加した際に流れる伝導電流（Ｉｄ）と誘電分極により流れる反復電流（Ｉｃ）との比（Ｉｄ／Ｉｃ）である。誘電正接が低い程、電荷を保持しやすい、すなわち、帯電しやすい。
誘電正接が０．００１５未満であると、トナーの固有抵抗が高くなりすぎてチャージアップし、０．００３２を超えると、帯電の立ち上がり性が不充分になる。
【００４０】
トナーの誘電正接を前記範囲にするためには、例えば、トナー母粒子を得るための懸濁重合において、重合開始剤添加前の攪拌時間を調整すればよい。例えば、攪拌時間を長くした場合には、トナー母粒子中の荷電制御剤の分散性が向上し、トナーの導電性が高くなって、誘電正接が小さくなる。
【００４１】
以上説明したトナーにあっては、トナー母粒子に対して特定量の導電性微粒子を含有しているため、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できる。しかも、とりわけ補給カブリが発生しやすい満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段に用いられても、補給カブリの発生を防止できる。
【００４２】
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置の一実施形態例について説明する。
図１に、本実施形態例の画像形成装置を示す。本実施形態例の画像形成装置１０は、像担持体（感光体ドラム）１１、レーザスキャニングユニット１２、帯電部材１３、及び満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段１４を有しており、現像手段１４は各色現像部１４ａ〜１４ｄを備えている。
【００４３】
例えば、現像手段１４は、ブラック（ＢＫ）現像部１４ａ、マゼンタ（Ｍ）現像部１４ｂ、シアン（Ｃ）現像部１４ｃ、及びイエロー（Ｙ）現像部１４ｄを備えており、各色現像部１４ａ〜１４ｄは現像容器１５、トナー供給ローラ１６、及び現像ローラ１７を有している。現像手段１４には駆動部（図示せず）がクラッチを介して接続されて回転駆動されて、各色現像部１４ａ〜１４ｄの現像ローラ１７を順次感光体ドラム１１に対向した現像位置とさせて、感光体ドラム１１上の静電潜像を現像して、感光体ドラム１１上にトナー像を形成する。
【００４４】
感光体ドラム１１の周囲にはクリーニング用摺擦部材１８及びクリーニング手段１９が配置され、感光体ドラム１１に当接して中間転写ベルト２０が配置され、中間転写ベルト２０を挟んで感光体ドラム１１と１次転写ローラ２１が対向している。この中間転写ベルト２０は駆動ローラ２２及び従動ローラ２３に張架され、中間転写ベルト２０は実線矢印で示す方向に回転駆動される。また、中間転写ベルト２０を挟んで駆動ローラ２２と対向して２次転写ローラ２４が配設されている。
【００４５】
感光体ドラム１１上のトナー像は１次転写ローラ２１によって中間転写ベルト２０上に転写される（１次転写）。給紙カセット２５から給紙経路２６を介して記録用紙（以下、用紙と略す。）が、駆動ローラ２２と２次転写ローラ２４とのニップ部である２次転写位置に搬送され、２次転写位置で中間転写ベルト２０上のトナー像が用紙に転写される（２次転写）。その後、用紙は定着手段２７に搬送されて、ここで用紙上のトナー像が定着され、用紙は排紙経路２８を通って排紙トレイ２９に排紙される。
【００４６】
図２は図１に示した現像部（ブラック現像部）１４ａの詳細を示す断面図である。なお、図１に示した他の現像部１４ｂ〜１４ｄもブラック現像部１４ａと同様にして構成されている。図２において、現像容器１５は、用紙の幅方向である第１の方向に延びてトナー（非磁性１成分現像方式のトナー）が収納されるトナー収納室１５ａと、供給ローラ１６および現像ローラ１７が配置されるローラ収納室１５ｂとに分割されており、トナー収納室１５ａとローラ収納室１５ｂとは境界壁１５ｃによって仕切られている。境界壁１５ｃには、第１および第２の開口部１５ｄ，１５ｅが形成されている。
トナー収納室１５ａは、それぞれが互いに交わって第１の方向に延在する第１および第２の壁部１５ｇ，１５ｈと、図示しないが第１および第２の壁部１５ｇ，１５ｈを第１の方向の両端部で支持する第１および第２の端面とを含む。トナー収納室１５ａの第１および第２の壁部１５ｇ，１５ｈの交わる付近において、第１の方向に延在してトナーを攪拌するための攪拌部材３０が回転可能に設けられている。トナー収納室１５ａには、トナーの残量を検出するために、第１および第２の光学系４６，４７が設けられており、第１および第２の光学系４６，４７は光軸が攪拌部材３０と重ならないように配置されている。
【００４７】
攪拌部材３０は回転軸３０ａに、例えば厚さが４０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムによって形成した攪拌羽根３０ｂを取付けたものである。トナーは攪拌部材３０によって攪拌されつつ、境界壁１５ｃの第２の開口部１５ｅからローラ収納室１５ｂに供給され、供給ローラ１６によって現像ローラ１７に供給される。
現像ローラ１７上のトナー層は、例えば厚さ０．０８ｍｍのステンレス箔で、規制圧＝２５Ｎ／ｍに設定された層厚規制部材３１によって層厚が規制されるとともに、摩擦帯電されて、現像ローラ１７によって感光体ドラム１１上の静電潜像が現像される。なお、現像ローラ１７と現像容器１５との間には、例えば、導電性の高分子量ポリエチレンフィルムを用いて、均一に現像ローラ１７に接触するようにウレタンスポンジでバックアップされたシール部材３２が配設され、このシール部材３２によってトナー漏れを防止している。
現像部１４ａにトナーを補給する際には、現像手段１４を回転駆動して現像部１４ａを図１に示した補給パイプ３３の近傍であるトナー補給位置に位置づける。そして、補給パイプ３３の先端部が現像部１４ａの図２に示す連結部３５に挿入されて、トナーコンテナ３４からトナーがトナー収納室１５ａに補給される。
また、第１の開口部１５ｄには、トナー収納室１５ａ側に過充填防止弁１５ｆが設けられていて、過充填防止弁１５ｆはローラ収納室１５ｂ内のトナーが過充填になると開かれて、トナーをローラ収納室１５ｂからトナー収納室１５ａに排出することで、ローラ収納室１５ｂ内におけるトナーの過充填を防止している。
さらに、供給ローラ１６および現像ローラ１７が、図２に示す矢印方向に回転するとすれば、第１の開口部１５ｄは、第２の開口部１５ｅよりも供給ローラ１６の回転方向下流側に形成され、第１の開口部１５ｄは供給ローラ１６の上端よりも上側に位置している。攪拌部材３０は、補給パイプ３３から補給された新たなトナーを攪拌して流動させ、トナー収納室１５ａ内のトナーが水平になるようにする。
【００４８】
なお、前述の境界壁１５ｃは、例えばその一部分が厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムで形成されており、具体的には供給ローラ１６の外周面に沿って、ＰＥＴフィルムが配置され、このＰＥＴフィルムに第２の開口部１５ｅが形成されている。過充填防止弁１５ｆは、例えば、厚さ５０μｍのＰＥＴフィルムで形成されており、前述のようにして第２の開口部１５ｅからローラ収納室１５ｂにトナーが供給されることになるが、ローラ収納室１５ｂ内のトナー量が多くなると、トナー粉圧によって過充填防止弁１５ｆがトナーによって押し開けられ、第１の開口部１５ｄが開いて、余分なトナーがローラ収納室１５ｂ側からトナー収納室１５ａに戻される。
【００４９】
上記画像形成装置１０の現像手段１４はトナー補給手段が満杯検知方式であるため、帯電された未現像トナーが現像ローラ１７からトナー収納室１５ａに回収されてから、再び現像ローラ１７に供給されるまでの時間が長くなりがちで、トナーがチャージアップしやすい。そのため、補給カブリを起こしやすい。しかし、画像形成装置１０では、導電性微粒子を特定量含み、かつ、誘電正接が特定された上記トナーを用いるため、満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段１４を用いているにもかかわらず、補給カブリを防止でき、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できるものと思われる。
【実施例】
【００５０】
（製造例１）トナー母粒子Ａの製造方法
スチレン９０質量部、２−エチルヘキシルメタクリレート１０質量部、カーボンブラック（ＭＡ−７７、三菱化学社製）５質量部、離型剤（ユーメックス１００ＴＳ、三洋化成工業社製）３．０質量部、電荷制御剤Ｎ−０７（オリエント化学工業社製）２．０質量部、ジビニルベンゼン（架橋剤）１質量部の混合溶液を調製した。この混合溶液を、メディアを入れたボールミルにて３時間攪拌して十分に分散させた後に、重合開始剤２，２−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）２質量部を添加し、それにより得られた溶液をイオン交換水４００質量部に添加した。更に懸濁安定剤として第三リン酸カルシウム４質量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０.１質量部を添加した。次いで、ＴＫホモミキサ（特殊機化工業社製）を用いて、回転数６０００ｒｐｍで３０分間攪拌し、窒素雰囲気下、７０℃、１００ｒｐｍで１０時間重合反応させた後、酸洗浄し、第三リン酸カルシウムを除去して、体積平均粒子径７．７μｍのトナー母粒子分散液を得た。そして、このトナー母粒子分散液をろ過、洗浄、乾燥して、トナー母粒子を得た。得られたトナー母粒子の平均円形度を測定したところ、０．９７であった。
【００５１】
（トナー母粒子分散液の体積平均粒子径の測定方法）
トナー母粒子分散液の体積平均粒子径は、以下の方法により求めた。
すなわち、コールターカウンター社マルチサイザー３で測定し、アパーチャ径１００μｍを用い、２〜４０μｍの範囲で測定して体積平均粒子径を求めた。
【００５２】
（トナー母粒子の平均円形度の測定方法）
また、トナー母粒子の平均円形度は、フロー式粒子像分析装置（シスメックス（株）製の型式「ＦＰＩＡ−２１００」）を用いて以下のように測定した。
まず、測定容器中にトナー母粒子２０ｍｇを入れ、これに分散媒としてシース液１０ｍｌを加えて攪拌し、超音波分散機で６０Ｗ、３分間分散処理を行って分散液を得た。この分散液のトナー母粒子の濃度は３，０００〜１０，０００個／μＬになるように調整した。そして、前記分散液を測定試料とし、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−２１００」により、粒子の２次元投影像と同じ円周をもつ円の径（円相当径）が１μｍ以上である粒子１，０００〜１０，０００個について、円形度を測定した。このようにして得られる個々の粒子の円形度の平均値を求めて平均円形度を求めた。
【００５３】
（製造例２）トナー母粒子Ｂの製造方法
混合溶液のボールミルでの攪拌時間を６時間としたこと以外は製造例１と同様にしてトナー母粒子を得た。
【００５４】
（製造例３）トナー母粒子Ｃの製造方法
混合溶液のボールミルでの攪拌時間を２．５時間としたこと以外は製造例１と同様にしてトナー母粒子を得た。
【００５５】
（製造例４）トナー母粒子Ｄの製造方法
混合溶液のボールミルでの攪拌時間を４時間としたこと以外は製造例１と同様にしてトナー母粒子を得た。
【００５６】
（製造例５）トナー母粒子Ｅの製造方法
混合溶液のボールミルでの攪拌時間を５時間としたこと以外は製造例１と同様にしてトナー母粒子を得た。
【００５７】
（製造例６）トナー母粒子Ｆの製造方法
混合溶液のボールミルでの攪拌時間を７時間としたこと以外は製造例１と同様にしてトナー母粒子を得た。
【００５８】
（実施例１）
トナー母粒子Ａの１００質量部に対し、シリカ微粒子ＲＡ２００（日本アエロジル製）を０．８質量部と、導電性微粒子（ＥＣ１００、チタン工業社製、体積抵抗率；３５Ω・ｃｍ）０．５質量部とを添加し、ヘンシェルミキサーで混合攪拌処理して、トナーを得た。
そして、得られたトナーについて、以下のように誘電正接を測定し、また、補給カブリ、高温高湿環境下での地肌カブリを評価した。それらの結果を表１に示す。
【００５９】
なお、導電性微粒子の電気抵抗は以下のようにして測定した。
すなわち、円筒形の金属製セルに約０.５ｇの試料を充填し、充填した試料に接するように上下に電極を配し、上部電極には荷重１４７Ｎ／ｃｍ２を加えた。この状態で電極間に電圧Ｖ（１００Ｖ）を印加し、その時に流れる電流Ｉ（Ａ）から体積抵抗率ＲＶを測定した。電極と試料の接触面積をＳｃｍ２、試料厚みをＭｃｍとした際の、体積抵抗率ＲＶ（単位：Ω・ｃｍ）は１００Ｖ×Ｓｃｍ2／Ｉ（Ａ）／Ｍ（ｃｍ）である。
【００６０】
（誘電正接の測定）
トナーを約１９６Ｎ／ｃｍ２の圧力で約０．４ｍｍ厚のペレット状に成形し、得られたペレットを一対の粉体用電極〔安藤電気（株）製のＳＥ−４３型〕間に配置した。そして、電極間に１００ｋＨｚの交流を印加したときの位相のずれを、ＬＣＲメーター（横河ヒューレットパッカード社製インピーダンスアナライザー４１９２Ａ）に接続し、１００ＫＨｚの周波数にて誘電正接を測定した。
【００６１】
（補給カブリ）
図１および図２に示す満杯検知方式のトナー補給手段を有する現像手段を備えた画像形成装置１０を用いて補給カブリを評価した。
すなわち、現像手段１４にトナーを充填し、通常印字（原稿Ｄｕｔｙ；５％、トナー消費量；約３０ｍｇ／Ａ４）、低Ｄｕｔｙ印字（原稿Ｄｕｔｙ；２％、消費量；約１２ｍｇ／Ａ４）になるように現像条件を調整し、下記の印刷条件で耐刷した。そして、印刷枚数５００枚ごとにトナーを補給し、補給後に地肌カブリを確認し、カブリが発生するまでの紙の枚数を調べた。カブリの発生は、地肌カブリ値（白紙印字部の紙の反射濃度−印字前の紙の反射濃度）が０．０１以上になったときとした。紙の反射濃度は東京電色社製ＴＣ−６ＤＳで測定した。
なお、印刷枚数２０００枚以下でカブリが発生したものは実用性が低い。
［印刷条件］
感光体ドラム径：３０ｍｍ、感光体ドラムの周速；１５１ｍｍ／秒、現像ローラ径；１４ｍｍ、Ｓ（現像ローラ周速）／Ｄ（感光体ドラム周速）；１．２、暗電位；２７０Ｖ、明電位；１０Ｖ、現像バイアス；ＤＣ７０Ｖ、Ｖｐｐ；１．１ｋＶ、周波数ｆ；４ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ；４５％
【００６２】
（高温高湿環境下での地肌カブリ値の測定）
トナーを温度３５℃、相対湿度８５％の環境下に２４時間放置した。このトナーを用い、図１および図２に示す画像形成装置１０にて白紙画像を出力し、地肌カブリ値を測定した。その際の印刷条件は補給カブリ評価時と同様とした。
地肌カブリ値（白紙印字部の紙の反射濃度−印字前の紙の反射濃度）が０．０１以上である場合には、実用的ではない。
【００６３】
【表１】
2008164772.tif 000002
【００６４】
（実施例２〜９、比較例１〜７）
トナー母粒子の種類、導電性微粒子の添加量を表１に示すように変更したこと以外は実施例１と同様にしてトナーを得た。そして、実施例１と同様にして、誘電正接を測定し、また、補給カブリ、高温高湿環境下後の地肌カブリを評価した。それらの結果を表１に示す。
【００６５】
導電性微粒子の含有量が０．５〜３．０質量部で、誘電正接が０．００１５〜０．００３２の範囲にあった実施例１〜９のトナーは、補給カブリが起こりにくかった。また、高温高湿環境下での地肌カブリが起こりにくく、高温高湿環境下でも安定した画像を形成できた。
これに対し、誘電正接が０．００１５〜０．００３２の範囲にあったが、導電性微粒子を含有しなかった比較例１，３のトナーは、補給カブリが起こりやすかった。
誘電正接が０．００１５〜０．００３２の範囲にあったが、導電性微粒子の含有量が３．５質量部を超えていた比較例２，４のトナーは、高温高湿環境下での地肌カブリが起こりやすく、高温高湿環境下における画像形成が不安定であった。
導電性微粒子を含まず、誘電正接が０．００３２を超えていた比較例５のトナーは、補給カブリが起こりやすく、また、高温高湿環境下での地肌カブリが起こりやすく、高温高湿環境下における画像形成が不安定であった。
誘電正接が０．００３２を超えていた比較例６のトナーも、補給カブリが起こりやすく、また、高温高湿環境下での地肌カブリが起こりやすく、高温高湿環境下における画像形成が不安定であった。
誘電正接が０．００１５未満の比較例７のトナーは、補給カブリが起こりやすかった。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態例を概略的に示す図である。
【図２】図１に示す画像形成装置の現像手段を詳細に示す断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０  画像形成装置
１１  感光体ドラム
１２  レーザスキャニングユニット
１３  帯電部材
１４  現像手段
１４ａ〜１４ｄ  現像部
１５  現像容器
１５ａ  トナー収納室
１５ｂ  ローラ収納室
１５ｃ  境界壁
１５ｄ  第１の開口部
１５ｅ  第２の開口部
１５ｆ  過充填防止弁
１５ｇ  第１の壁部
１５ｈ  第２の壁部
１６  供給ローラ
１７  現像ローラ
１８  クリーニング用摺擦部材
１９  クリーニング手段
２０  中間転写ベルト
２１  １次転写ローラ
２２  駆動ローラ
２３  従動ローラ
２４  ２次転写ローラ
２５  給紙カセット
２６  給紙経路
２７  定着手段
２８  排紙経路
２９  排紙トレイ
３０  攪拌部材
３０ａ  回転軸
３０ｂ  攪拌羽根
３１  層厚規制部材
３２  シール部材
３３  補給パイプ
３４  トナーコンテナ
３５  連結部
４６  第１の光学系
４７  第２の光学系
【図１】
2008164772.tif 000003
【図２】
2008164772.tif 000004