(57)【要約】【課題】  外添剤の種類，極性および含有量を制御することにより，長期間にわたり安定した帯電量の維持，均一な帯電量の分布，優れた流動性および現像性を維持することができる，電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーを提供する。【解決手段】  本発明に係る電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーは，結着樹脂と，結着樹脂に含まれる着色剤，ＣＣＡおよび離形剤とを含むトナー粒子と；トナー粒子に添加される外添剤と；を含む。ここで，上記外添剤は，トナー粒子の極性に対して反対極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と；トナー粒子の極性に対して同一極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と；二酸化チタンを約０．１〜４．０重量％と；を含む。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーであって：
結着樹脂と，前記結着樹脂に含まれる着色剤，帯電制御剤および離形剤とを含むトナー粒子と；
前記トナー粒子に添加される外添剤と；
を含み，
前記外添剤は，
前記トナー粒子の極性に対して反対極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と；
前記トナー粒子の極性に対して同一極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と；
二酸化チタン約０．１〜４．０重量％と；
を含むことを特徴とする，非磁性１成分トナー。
【請求項２】
前記反対極性のシリカは，平均粒径が約３０〜２００ｎｍである大粒径シリカであり，前記同一極性のシリカは，平均粒径が約５〜２０ｎｍである小粒径シリカであることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項３】
前記大粒径シリカと前記小粒径シリカとの重量比は，約０．５：１〜約３：１であることを特徴とする，請求項２に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項４】
前記外添剤は，前記トナー粒子の極性に対して同一極性を有するとともに平均粒径が約３０〜２００ｎｍである大粒径シリカを約０．１〜３．０重量％さらに含むことを特徴とする，請求項２に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項５】
前記反対極性および同一極性の大粒径シリカと，前記同一極性の小粒径シリカとの重量比は，約０．５：１〜約３：１であることを特徴とする，請求項４に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項６】
前記大粒径シリカのうち同一極性のシリカと反対極性のシリカとの重量比は，約０：１〜約６：１であることを特徴とする，請求項４または５に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項７】
前記二酸化チタンは，疎水性二酸化チタン約０．１〜２．０重量％と，導電性二酸化チタン約０．１〜２．０重量％と，を含むことを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項８】
前記疎水性二酸化チタンの抵抗は，約１０５〜１０１２Ωｃｍであり，前記導電性二酸化チタンの抵抗は，約１〜１０５Ωｃｍであることを特徴とする，請求項７に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項９】
前記疎水性二酸化チタンの平均粒径は，約５〜５０ｎｍであり，前記導電性二酸化チタンの平均粒径は，約３０〜５００ｎｍであることを特徴とする，請求項７または８に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１０】
単位重量当りの帯電量（Ｑ／Ｍ）が絶対値として約５〜３０μＣ／ｇであることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１１】
前記結着樹脂の酸価は，約３〜１２（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１２】
前記結着樹脂は，前記トナー粒子に約７０〜９５重量％含まれることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１３】
前記着色剤は，カーボンブラックであり，前記カーボンブラックの１次粒子の直径は，約１５〜７０ｎｍであり，前記カーボンブラックの比表面積は，約２００ｍ２／ｇ以下であることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１４】
前記着色剤は，前記トナー粒子に約０．５〜１０重量％含まれることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１５】
前記帯電制御剤は，クロムを含有したアゾ系染料，またはクロム，鉄および亜鉛からなる群より選択された少なくとも１つの金属を含有したサリチル酸化合物を含むことを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１６】
前記帯電制御剤は，前記トナー粒子に約０．１〜１０重量％含まれることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１７】
電子写真方式の画像形成装置のトナー層制御手段を通過した後，現像ローラ上の単位面積当りの前記トナーの重量は，約０．３〜１．０ｍｇ／ｃｍ２であることを特徴とする，請求項１に記載の非磁性１成分トナー。
【請求項１８】
電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分の負帯電性トナーであって：
結着樹脂として約７ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有する約９２重量％のポリエステルと，着色剤として約５重量％のカーボンブラックと，帯電制御剤として約１重量％のＦｅ錯体と，約２重量％の離形剤と，を含むトナー粒子と；
前記トナー粒子に添加される外添剤と；
を含み，
前記外添剤は，
前記トナー粒子の極性に対して反対極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と；
前記トナー粒子の極性に対して同一極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と；
二酸化チタン約０．１〜４．０重量％と；
を含むことを特徴とする，非磁性１成分トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーに係り，さらに詳細には，画像形成装置の感光媒体の表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性１成分トナーに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に，複写機，レーザプリンタ，ファクシミリのような電子写真方式の画像形成装置は，感光ドラムまたは感光ベルトのような感光媒体に静電潜像を形成させ，その静電潜像を所望の色相の現像剤で現像して用紙に転写させることにより，所望の画像を得られるようにした装置である。
【０００３】
このような電子写真方式の画像形成装置は，使用する現像剤によって乾式と湿式とに区分されるが，乾式の場合には，現像剤として粉末状のトナーが使用され，湿式の場合には，液状のキャリヤにトナーが混合された液状の現像剤が使用される。
【０００４】
また，粉末状のトナーを使用する乾式現像方式には，トナー粒子の運搬のためのキャリヤ粒子が含まれた２成分のトナーを使用する２成分現像方式と，キャリヤを利用せずにトナーだけを使用する１成分現像方式とがある。さらに，１成分現像方式は，磁性１成分現像方式と非磁性１成分現像方式とに分類される。磁性１成分現像方式とは，磁性１成分現像用トナーで現像する方式であり，非磁性１成分現像方式とは，非磁性１成分現像用トナーで現像ローラ上にトナー層を形成して，感光媒体と接触させ，または感光媒体と接触させずに，現像する方式である。
【０００５】
ここで，接触式の非磁性１成分現像方式の場合は，コスト面では非常に優れるが，ドット再現性，ライン再現性および高解像度の実現を達成することが困難であるため，高品質の画像を得難いという短所がある。一方，非接触式の非磁性１成分現像方式の場合は，現像装置の構造が単純で小型化が可能であることに加え，カラー再現性，エッジ再現性，高階調性および高解像度の実現性が優秀であるため，高品質の画像を得ることができるという長所がある。
【０００６】
図１は，従来の電子写真方式の画像形成装置における非接触式現像装置の構成を示す概略図である。図１を参照すると，電子写真方式の画像形成装置には，感光媒体１０と，帯電ローラ１２と，光走査ユニット（Ｌａｓｅｒ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＬＳＵ）１４と，現像ローラ１６と，トナー供給ローラ１８と，トナー層制御手段２０とが設けられている。
【０００７】
感光媒体１０は，金属製ドラムの外周面に感光性物質からなる感光膜が形成された構造を有している。感光媒体１０の表面は，帯電ローラ１２により所定の電位に帯電させられ，帯電させられた感光媒体１０の表面には，ＬＳＵ１４から照射された光により静電潜像が形成される。
【０００８】
トナー保存空間３２に保存されているトナー３０は，トナー供給ローラ１８により現像ローラ１６の表面に供給される。現像ローラ１６の表面に供給されたトナー３０は，トナー層制御手段２０により均一な厚みに薄層化されるとともに，現像ローラ１６とトナー層制御手段２０との摩擦により所定の極性に帯電させられる。この時，トナー層制御手段２０により，トナー３０のＭ／ＡとＱ／Ｍとが制御される。ここで，Ｍ／Ａ（ｍｇ／ｃｍ２）は，トナー層制御手段２０を通過した後に現像ローラ１６上で測定したトナー３０の単位面積当りの重量であり，Ｑ／Ｍ（μＣ／ｇ）は，トナー層制御手段２０を通過した後に現像ローラ１６上で測定したトナー３０の単位重量当りの帯電量である。
【０００９】
上記のように所定極性に帯電させられ，Ｍ／ＡとＱ／Ｍとが制御されたトナー３０は，感光媒体１０と所定間隔を置いて回転している現像ローラ１６により，感光媒体１０の表面に移動する。この時，トナー３０の移動は，現像ローラ１６と感光媒体１０の表面に形成された静電潜像間の電位差によってなされる。感光媒体１０の表面に移動したトナー３０は静電潜像に付着し，これにより，静電潜像は所望の画像に現像される。
【００１０】
感光媒体１０の表面に現像された画像は，転写ローラ（図示せず）により記録用紙に転写され，次いで，定着装置（図示せず）によって用紙に定着させられる。画像の転写後に感光媒体１０の表面に残留するトナーは，クリーニングブレード２２により除去されて，廃トナー保存空間３４に保存される。
【００１１】
従来の非接触式現像方式に使用されている非磁性１成分の重合型トナーおよび粉砕型トナーは，色度，帯電特性，定着性の向上のために，着色剤，帯電制御剤（Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｇｅｎｔ：ＣＣＡ），離形剤が結着樹脂内に均一に分散させられたトナー粒子と，流動性，帯電安定性，クリーニング性を付与するためにトナー粒子に添加される様々な種類の外添剤とを含んでいる。
【００１２】
非接触式の非磁性１成分現像方式の場合には，安定した現像性の維持，非画像部の汚染（フォグまたはバックグラウンド）防止，およびトナーの飛散防止のために，印刷の初期の段階だけではなく長時間の画像印刷後にも，トナーの帯電量が一定に維持されることと帯電量の分布が均一に維持されることとが要求される。このように，トナーに均一な帯電性を付与するためには，現像ローラ上にトナー層を薄く形成する必要がある。しかし，現像ローラ上にトナー層を薄膜状に形成すると，トナーが大きなストレスを受けて容易に劣化し，トナーがトナー層制御手段に容易に融着する問題がある。また，現像ローラ上に薄層のトナー層を形成する際には，トナー帯電量の増加により，急激な現像効率の低下およびこれによる画像濃度の低下が発生しやすい。一方，このような現像効率の低下を改善するために，トナー帯電量を減少させるように制御すると，非画像部の汚染の増加およびトナーの飛散による汚染問題が発生する。
【００１３】
したがって，非接触式の非磁性１成分現像方式において，長時間の画像印刷後にも非画像部の汚染の発生がなく，良好な現像性を維持するためには，トナーの安定かつ均一な帯電量の分布を持続的に維持することが必要である。このことは，トナー粒子に添加される外添剤の種類および含有量と密接に関連している。
【００１４】
例えば，特許文献１には，平均粒径が８０ｎｍ〜８００ｎｍである正帯電性の無機物粒子と平均粒径が５ｎｍ〜５０ｎｍである負帯電性の無機物粒子とを２．５：７．５〜７．５：２．５の重量比で含有した外添剤と，キャリヤとが混合された２成分負帯電性トナーが開示されている。また，特許文献２には，２０〜８０ｍ２／ｇの比表面積を有する疎水性シリカと，１３０〜２３０ｍ２／ｇの比表面積を有する疎水性シリカと，平均粒径が１００ｎｍ〜５００ｎｍである酸化チタンとを含む外添剤がトナー粒子の表面に添加された非磁性１成分トナー組成物が開示されている。
【００１５】
従来は，トナーへの流動性の付与，トナー帯電量の増加防止，ならびに，感光媒体およびトナー層制御手段に付着する残留トナー，脂分またはオゾン付加物のような低電気抵抗物質を除去する目的で，上述したように，外添剤としてシリカ粒子と２〜３種類の無機物微粒子とが使用されている。
【００１６】
【特許文献１】特開第２０００−１２２３３６号公報
【特許文献２】大韓民国特許出願公開第２００２−０６１６８２号明細書
【特許文献３】特開昭６０−１３６７５５号公報
【特許文献４】特開昭６１−２５０６５８号公報
【特許文献５】特開第２００２−２８７４１３号公報
【特許文献６】米国特許出願公開第２００２−０６４７２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし，このような無機物微粒子は研磨剤であって，クリーニング効果，印刷初期のトナー帯電性，印刷初期のトナー流動性に対しては効果的であるが，長期間の使用後にもトナーの帯電安定性および転写性を向上させる効果は不十分であるという問題点がある。また，無機物微粒子の粒子サイズは微細であにもかかわらず，この無機物粒子は凝集しやすい。このため，数十μｍの粗大な粒子サイズを有する凝集体を形成しやすく，このような凝集体はトナー粒子の表面に静電的に付着しにくい。したがって，凝集した無機物微粒子をトナー粒子の表面に付着させるためには，さらに高いエネルギーが必要であるが，この場合には，無機物微粒子がトナー粒子の表面に埋没しやすいという問題点がある。
【００１８】
一方，無機物微粒子がトナー粒子の表面に十分に付着していない場合には，無機物微粒子がトナー粒子から離脱して現像装置内に保存されたトナー内に蓄積される。さらに，この無機物微粒子が凝集して形成された白色の粗大粒子により，現像や定着の後に印刷された画像に白点が現れる。特に，シリカとともに疎水性二酸化チタン（ＴｉＯ２）超微粒子だけが外添剤として添加される場合には，オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）やラインバースト（ｌｉｎｅ  ｂｕｒｓｔ）のような画像欠陥とともに，長時間の稼動後に非画像部の汚染防止特性が低下するという問題点が発生しやすい。
【００１９】
また，正帯電性のポリマービーズが，トナーの帯電安定性と均一な帯電量の分布とを長期的に維持させるために添加されることもある。しかし，このようなポリマービーズは，一般的に５０ｎｍ以下のサイズを有するシリカ粒子とは違い，粗大な粒子サイズを有しているため，トナー粒子から離脱されやすい。特に，感光媒体に付着したポリマービーズは球形であるために除去されにくい。このため，感光媒体上に残留したポリマービーズは，帯電ローラに付着および蓄積して帯電ローラの汚染および画像汚染を誘発する場合もある。
【００２０】
そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，特に，外添剤の種類，極性および含有量を制御することにより，長期間にわたり安定した帯電量の維持，均一な帯電量の分布，優れた流動性および現像性を維持することができる，新規かつ改良された電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーであって，結着樹脂と，結着樹脂に含まれる着色剤，ＣＣＡおよび離形剤とを含むトナー粒子と，トナー粒子に添加される外添剤と，を含む非磁性１成分トナーが提供される。ここで，外添剤は，トナー粒子の極性に対して反対極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と，トナー粒子の極性に対して同一極性のシリカ約０．１〜３．０重量％と，二酸化チタン約０．１〜４．０重量％と，を含む。
【００２２】
また，反対極性シリカは，平均粒径が約３０〜２００ｎｍである大粒径シリカであり，同一極性シリカは，平均粒径が約５〜２０ｎｍである小粒径シリカであることが望ましい。
【００２３】
また，外添剤は，トナー粒子の極性に対して同一極性を有するとともに平均粒径が約３０〜２００ｎｍの大粒径シリカを約０．１〜３．０重量％さらに含みうる。
【００２４】
大粒径シリカと小粒径シリカとの重量比は，約０．５：１〜３：１であることが望ましい。また，大粒径シリカのうち同一極性のシリカと反対極性のシリカとの重量比は，０：１〜６：１であることが望ましい。
【００２５】
二酸化チタンは，疎水性二酸化チタン約０．１〜２．０重量％と，導電性二酸化チタン約０．１〜２．０重量％とを含むことが望ましい。
【００２６】
この場合，疎水性二酸化チタンの抵抗は，約１０５〜１０１２Ωｃｍであり，導電性二酸化チタンの抵抗は，約１〜１０５Ωｃｍであることが望ましい。
【００２７】
また，疎水性二酸化チタンの平均粒径は，約５〜５０ｎｍであり，導電性二酸化チタンの平均粒径は，約３０〜５００ｎｍであることが望ましい。
【００２８】
本発明の非磁性１成分トナーは，単位重量当りの帯電量（Ｑ／Ｍ）が絶対値として約５〜３０μＣ／ｇであることが望ましい。
【００２９】
また，結着樹脂の酸価は，約３〜１２（ｍｇＫＯＨ／ｇ）であることが望ましい。この場合，結着樹脂は，トナー粒子に約７０〜９５重量％含まれることが望ましい。
【００３０】
着色剤は，カーボンブラックであり，このカーボンブラックの１次粒子の直径は，約１５〜７０ｎｍであり，カーボンブラックの比表面積は，約２００ｍ２／ｇ以下であることが望ましい。この場合，着色剤は，トナー粒子に約０．５〜１０重量％含まれることが望ましい。
【００３１】
また，帯電制御剤は，クロムを含有したアゾ系染料，またはクロム，鉄および亜鉛からなる群より選択された少なくとも１つの金属を含有したサリチル酸化合物を含むことが望ましい。この場合に，帯電制御剤は，トナー粒子に約０．１〜１０重量％含まれることが望ましい。
【００３２】
また，電子写真方式の画像形成装置のトナー層制御手段を通過した後，現像ローラ上の単位面積当りのトナーの重量は，約０．３〜１．０ｍｇ／ｃｍ２の範囲内であることが望ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば，外添剤としてトナーの極性に対して反対極性のシリカと同一極性のシリカと二酸化チタンとを使用することにより，画像濃度（Ｉｍａｇｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ：Ｉ／Ｄ），非画像領域の汚染（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｏｒ  ｆｏｇ：Ｂ／Ｇ），ドット再現性およびストリーク（トナーがトナー層制御手段に固着することにより発生する垂直縞性画像汚染）をいずれも改善することが可能な電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーを提供することができる。特に，印刷枚数が増加するほどＢ／Ｇおよびストリークの改善効果が優秀である。
【００３４】
また，本発明によれば，トナー外添剤の種類，極性，サイズおよび含有量を制御することにより，現像ローラ上の単位面積当りのトナー量（Ｍ／Ａ）を均一に維持しつつ，約１．０ｍｇ／ｃｍ２以下のトナー薄層を形成することにより，長時間にわたり安定した帯電量の分布，優れたトナー流動性および現像性を維持することが可能な電子写真方式の画像形成装置用の非磁性１成分トナーを提供することができる。これにより，汚染，飛散発生の抑制，現像効率の向上およびトナー耐久性の向上が図られ，高画質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３６】
本実施形態による非磁性１成分トナーは，結着樹脂に着色剤，帯電制御剤（以下，ＣＣＡ（Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ａｇｅｎｔ）とする。）および離形剤を含むトナー粒子と，トナー粒子に添加される外添剤とを含む。
【００３７】
結着樹脂は，トナー粒子に約７０〜９５重量％含まれている。このような結着樹脂としては，ポリスチレン，ポリエステル，エポキシのような樹脂が使用され，これ以外にも公知の各種の樹脂が使用されうる。この中でもポリエステル系樹脂は，定着性および透明性に優れるため，カラー現像剤に適している。
【００３８】
本実施形態によるトナーの特性は，結着樹脂の酸価にも影響を受ける。酸価が高いほどトナー層制御手段，例えば，ブレードにトナーが付着する可能性が大きいため，低い酸価であることが望ましい。具体的には，結着樹脂の酸価は，一般的に，約３〜１２ｍｇＫＯＨ／ｇであることが望ましい。酸価が約３ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると，帯電性能が低下し，酸価が約１２ｍｇＫＯＨ／ｇを超えると，湿度の変化に対するトナー帯電量の安定性が損なわれ，トナーがブレードに付着する可能性が大きくなるという問題をもたらすおそれがある。
【００３９】
着色剤としては，カーボンブラック，アニリンブラック，アニリンブルー，チャコールブルー，クロムイエロー，ウルトラマリンブルー，デュポンオイルレッド，キノリンイエロー，メチレンブルークロライド，フタロシアニンブルー，マラカイトグリーンシュウ酸塩，ランプブラック，ローズベンガル，ローダミン系染料または顔料，アントラキノン系染料，モノアゾおよびビスアゾ系染料，キナクリドンマゼンタ染料などが使用されうる。
【００４０】
着色剤がカーボンブラックである場合には，一次粒子の直径が１５〜７０ｎｍ，特に，２０〜５５ｎｍであり，比表面積が２００ｍ２／ｇ以下であることが望ましい。このようなカーボンブラックを使用すれば，溶融・混錬法において他の材料との分散性および解砕性が良好となりうる。
【００４１】
着色剤の含有量は，現像により可視像を形成できるトナーを着色するのに十分な量であれば良いが，例えば，０．５〜１０重量％が望ましく，０．５〜８重量％がさらに望ましく，１〜５重量％が最も望ましい。着色剤の含有量が約０．５重量％未満であると，着色効果が不十分であり，着色剤の含有量が約１０重量％を超えると，画像濃度は飽和する一方，トナーの現像性能を低下させうる。例えば，トナーの電気抵抗を低下させるため，十分な摩擦帯電量を得られず，汚染を発生させうる。
【００４２】
例えば，ワックスのようなＣＣＡおよび離形剤は，トナーの帯電特性と定着性とを向上させるために，結着樹脂内に均一に分散させられてもよい。
【００４３】
トナーは，静電気力により現像ローラ上に安定的に固着されることが必要とされる。このようなトナーの静電気力は，トナー層制御手段により発生するため，安定的かつ高速の帯電速度が必要とされる。したがって，トナーの安定した帯電性のためにＣＣＡが必要となる。
【００４４】
ＣＣＡとしては，例えば，典型的な負帯電性ＣＣＡとして，クロム含有アゾ系染料，クロム，鉄，亜鉛のような金属含有サリチル酸化合物が使用され，これ以外にも公知の様々な物質が使用されうる。
【００４５】
ＣＣＡの含有量は，約０．１〜１０重量％が望ましい。ＣＣＡの含有量が約０．１重量％未満である場合には，添加によるトナーの帯電安定性の効果が発揮されず，約１０重量％を超える場合には，逆に帯電性が不安定になるという問題が発生しうる。
【００４６】
このようなＣＣＡの添加により，トナーは，約−５μＣ／ｇ〜−３０μＣ／ｇ程度の単位重量当りの帯電量（Ｑ／Ｍ）を有することが望ましい。一方，トナーが正帯電性である場合には，単位重量当りの帯電量（Ｑ／Ｍ）が５μＣ／ｇ〜３０μＣ／ｇであることが望ましい。
【００４７】
近年，低エネルギー化およびウォーミングアップ（予熱）時間の短縮のような目的を達成するために，トナーの低温定着特性が要求されており，このために，広い温度範囲で優れた定着特性を有する離形剤の使用が必要とされている。
【００４８】
離形剤としては，低分子量ポリプロピレンワックス，低分子量ポリエチレンワックス，エステルワックス，パラフィンワックス，高級脂肪酸，脂肪酸アミドなどが使用されうる。このような離形剤の含有量は，約０．１〜１０重量％が望ましい。離形剤の含有量が約０．１重量％未満である場合には，添加による広い温度範囲での定着特性を有するという効果が発揮されず，約１０重量％を超える場合には，オフセットの不良，流動性の低下，ケーキングなどの問題が発生しうる。
【００４９】
ＣＣＡまたは離形剤をトナーに含有させる方法としては，トナー粒子の内部に分散させる方法と，トナー粒子の表面に付着させる方法とがあるが，ＣＣＡまたは離形剤をトナーに分散させる方法が広く用いられている。さらに，感光媒体を保護し，現像特性の劣化を防止して高品質の画像を得るために，高級脂肪酸およびその金属塩を適量添加しても良い。
【００５０】
本実施形態によるトナーの特徴は，トナー粒子の極性に対して反対極性のシリカと，同一極性のシリカと，二酸化チタンとが外添剤として添加されることである。
【００５１】
トナー粒子は，分散させるＣＣＡにより，負帯電性トナー粒子でもよく，正帯電性トナー粒子でもよい。例えば，トナー粒子が負帯電性である場合には，反対極性のシリカとしては正帯電性のシリカが使用され，同一極性のシリカとしては負帯電性のシリカが使用される。一方，トナー粒子が正帯電性である場合には，反対極性のシリカとしては負帯電性のシリカが使用され，同一極性のシリカとしては正帯電性のシリカが使用される。以下では，負帯電性トナー粒子を基準として説明する。
【００５２】
本実施形態で，反対極性の，すなわち正帯電性のシリカは，比較的粒径が大きい大粒径シリカであることが望ましく，同一極性の，すなわち負帯電性のシリカは，粒径が比較的小さな小粒径シリカであることが望ましい。
【００５３】
大粒径シリカの主要な役割は，スペーサ粒子としてトナーの劣化を防止し，転写性を向上させることである。特に，大粒径シリカがトナー粒子に対して反対極性，すなわち正帯電性を有する場合には，摩擦帯電により生成される負電荷は，負帯電性のトナー粒子に集まり，正電荷は正帯電性の大粒径シリカに集まって電荷のバランスをとることにより，トナー粒子にさらに安定した帯電量が付与されうる。
【００５４】
小粒径シリカの主要役割は，トナーに流動性を付与することである。特に，小粒径シリカがトナー粒子に対して同一極性，すなわち負帯電性を有する場合には，トナー粒子に対する十分な帯電量の付与が容易になるという利点がある。すなわち，負帯電性の小粒径シリカは，トナー粒子の負帯電性を補強する役割を担う。
【００５５】
正帯電性の大粒径シリカの量が多くなるほどＭ／Ａ（ｍｇ／ｃｍ２）は減少するが，トナーの流動性が低下する特性がある。一方，負帯電性の小粒径シリカの量が多くなるほどＭ／Ａは増加するが，トナーの定着性が低下する特性がある。ここで，Ｍ／Ａとは，トナー層制御手段を通過した後に現像ローラ上で測定した単位面積当りのトナーの重量をいう。Ｍ／Ａを低い値に維持させることにより，汚染防止及びトナーの飛散防止の効果を得ることができる。このため，Ｍ／Ａ値が０．３〜１．０ｍｇ／ｃｍ２に維持される薄層のトナー層を形成することが重要である。したがって，大粒径シリカと小粒径シリカとの粒径，含有量，配合比率を最適に制御することがトナーの性能を向上させるために重要となる。
【００５６】
正帯電性の大粒径シリカと負帯電性の小粒径シリカとは，各々シリカ粒子の表面を公知の正帯電性または負帯電性の表面処理剤で処理することにより得ることができる。
【００５７】
ここで，正帯電性の大粒径シリカの含有量は，約０．１〜３．０重量％であることが望ましい。正帯電性の大粒径シリカの重量が約０．１重量％未満であると，スペーサ粒子としての役割を果たすことができず，約３．０重量％を超えると，トナーから遊離するか，または感光媒体の表面を損傷させるおそれがあり，画像の解像度も低下させるおそれがある。
【００５８】
また，負帯電性の小粒径シリカの含有量は，約０．１〜３．０重量％であることが望ましい。負帯電性の小粒径シリカの含有量が約０．１重量％未満であると，トナーの流動性の低下が発生するおそれがあり，約３．０重量％を超えると，トナーの定着性および過帯電量のような問題点が発生するおそれがある。
【００５９】
また，正帯電性の大粒径シリカは，平均粒径が約３０〜２００ｎｍであることが望ましく，約３０〜１５０ｎｍであることがさらに望ましい。
【００６０】
正帯電性のシリカの粒径が約３０ｎｍ未満である場合には，大粒径シリカがトナー粒子に埋没しやすく，スペーサ粒子としての役割を行うことが困難となる。また，約２００ｎｍを超えると，トナー粒子に付着せずに遊離しやすく，スペーサ粒子としての機能も低下する。
【００６１】
また，負帯電性の小粒径シリカは，平均粒径が約５〜２０ｎｍであることが望ましく，約７〜１６ｎｍであることがさらに望ましい。
【００６２】
負帯電性のシリカの粒径が約５ｎｍ未満である場合には，トナー粒子の表面の微細な凹凸に埋没しやすく，帯電性および流動性の制御の点で問題があり，約２０ｎｍを超える場合には，トナー流動性が十分に高まりにくいという問題がある。
【００６３】
外添剤は，トナー粒子の極性に対して同一極性の，例えば，負帯電性の大粒径シリカをさらに含みうる。
【００６４】
負帯電性の大粒径シリカは，正帯電性の大粒径シリカと同様に，その平均粒径が約３０〜２００ｎｍであることが望ましく，その含有量が約０．１〜３．０重量％であることが望ましい。
【００６５】
大粒径シリカと小粒径シリカとの配合比率は，現像方式によって変化しうるが，本実施形態では，正帯電性および負帯電性の大粒径シリカと負帯電性の小粒径シリカとの重量比（大粒径シリカ：小粒径シリカ）を約０．５：１〜３：１に制御することが望ましい。
【００６６】
小粒径シリカが大粒径シリカに比べて上記範囲を超えて過剰に配合されている場合には，トナー層が厚くなり，トナー帯電量の低下，トナー定着性の低下のような問題が発生することがある。一方，上記範囲未満になり，大粒径シリカが小粒径シリカに比べて過剰に配合されている場合には，トナー流動性が悪化するという問題がある。
【００６７】
また，大粒径シリカのうち負帯電性シリカと正帯電性シリカとの重量比（負帯電性大粒径シリカ：正帯電性大粒径シリカ）は，約０：１〜６：１であることが望ましい。負帯電性の大粒径シリカは，外添されないこともあるが，外添される場合には，正帯電性の大粒径シリカに比べて上記範囲を超えて過剰に添加されないようにすることが望ましい。負帯電性の大粒径シリカが過剰に添加されることにより，正帯電性の大粒径シリカが不足することになると，上述のような正帯電性の大粒径シリカを添加した場合の効果を得ることができなくなる。
【００６８】
本実施形態によるトナーは，外添剤として，上記２種または３種のシリカ以外にも二酸化チタンを含むことを特徴とする。二酸化チタン添加の主要な目的は，帯電安定性と流動性とを向上させるためである。
【００６９】
また，二酸化チタンとして疎水性二酸化チタンと導電性二酸化チタンのうちいずれか１種類だけ使用することも可能であるが，これらを一緒に使用することが望ましい。疎水性二酸化チタンは，トナーの流動性に寄与する。しかし，疎水性二酸化チタンを単独で使用する場合には，トナーの長期使用時にトナーの帯電性の低下とこれによるトナーの飛散などによる汚染が発生しやすい。したがって，このようなトナーの帯電性の低下とトナーの飛散などによる汚染を改善するために，導電性の二酸化チタンを一緒に使用することが望ましい。導電性二酸化チタンは，トナーの長期的な使用時の帯電安定性に寄与するので，トナーの長期使用時に発生するトナーの帯電性の低下および帯電分布の不均一化を改善することができる。
【００７０】
また，上記のシリカと同様に，導電性二酸化チタンおよび疎水性二酸化チタンそれぞれの抵抗，平均粒径および含有量は，上述のような効果を発揮させるために重要でありうる。
【００７１】
導電性二酸化チタンは，約１〜１０５Ωｃｍの抵抗を有するものであり，望ましくは約１〜１０４Ωｃｍの抵抗を，最も望ましくは約４〜１０３Ωｃｍの抵抗を有する。疎水性二酸化チタンは，約１０５〜１０１２Ωｃｍの抵抗を有するものであり，望ましくは約１０６〜１０１１Ωｃｍの抵抗を，さらに望ましくは約１０７〜１０１０Ωｃｍの抵抗を有する。
【００７２】
微粒子の場合は粒子間の凝集力が大きいため，粒子の凝集を防止するために，一般的に，有機物による表面処理が行われる。このような有機処理により，微粒子は，高抵抗および疎水性の特性を有するようになる。一方，無機物による表面処理をする場合には，微粒子は，導電性の低抵抗を有するようになる。
【００７３】
また，導電性二酸化チタンの粒子は，その平均粒径が約３０〜５００ｎｍであることが望ましく，約４０〜３００ｎｍであることがさらに望ましい。疎水性二酸化チタンの粒子は，その平均粒径が約５〜５０ｎｍであることが望ましく，約１５〜４０ｎｍであることがさらに望ましい。
【００７４】
導電性二酸化チタンの平均粒径が約３０ｎｍ未満であると，トナー帯電性が低下するという問題があり，約５００ｎｍを超えると，トナーの帯電安定性が低下するという問題がある。疎水性二酸化チタンの平均粒径が約５ｎｍ未満であると，トナー帯電性が低下するという問題があり，約５０ｎｍを超えると，トナーの流動性が低下するという問題がある。
【００７５】
また，導電性二酸化チタンの含有量は，約０．１〜２．０重量％であることが望ましく，疎水性二酸化チタンの含有量も，約０．１〜２．０重量％であることが望ましい。導電性二酸化チタンと疎水性二酸化チタンとを一緒に使用する場合には，二酸化チタンの全体の含有量は，約０．１〜４．０重量％であることが望ましい。
【００７６】
導電性二酸化チタンの含有量が約０．１重量％未満である場合には，添加による効果を得ることができず，約２．０重量％を超える場合には，トナーの定着性の低下，トナーからの遊離による画像汚染の発生，感光媒体の損傷などの問題をもたらすこともある。また，疎水性二酸化チタンの含有量が約０．１重量％未満である場合には，トナーの流動性が低下するという問題があり，約２．０重量％を超える場合には，トナーの帯電安定性および定着性が低下するという問題がある。
【００７７】
（実施例）
トナーの組成（負帯電性トナー基準）
結着樹脂：
ポリエステル：９２重量％
酸価：７ｍｇＫＯＨ／ｇ
着色剤：
カーボンブラック：５重量％
ＣＣＡ：
Ｆｅ錯体：１重量％
離形剤：
低分子量ポリプロピレンワックス：２重量％
【００７８】
上記成分を混合して，通常のトナーを製造する方法により，粒子サイズ８μｍの非処理トナーを得た後，下記の外添剤を添加して本実施例のトナーを製造した。
【００７９】
正帯電性の大粒径シリカ：
平均粒径：３０〜５０ｎｍ
単位重量当りの帯電量：＋１００〜＋３００μＣ／ｇ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して１．０重量％
負帯電性の小粒径シリカ：
平均粒径：７〜１６ｎｍ
単位重量当りの帯電量：−４００〜−８００μＣ／ｇ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して１．０重量％
疎水性二酸化チタン：
平均粒径：１５〜２０ｎｍ
抵抗：１０５〜１０１２Ωｃｍ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して０．５重量％
導電性二酸化チタン：
平均粒径：２００〜３００ｎｍ
抵抗：１〜１０５Ωｃｍ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して０．５重量％
【００８０】
（比較例１）
正帯電性の大粒径シリカの代わりに負帯電性の大粒径シリカを外添したことを除いては，上記実施例と同じ組成および条件で，次のように実施した。
【００８１】
トナーの組成（負帯電性トナー基準）
結着樹脂：
ポリエステル：９２重量％
酸価：７ｍｇＫＯＨ／ｇ
着色剤：
カーボンブラック：５重量％
ＣＣＡ：
Ｆｅ錯体：１重量％
離形剤：
低分子量ポリプロピレンワックス：２重量％
【００８２】
上記成分を混合して，通常のトナーを製造する方法により，粒子サイズ８μｍの非処理トナーを得た後，下記の外添剤を添加して比較例１のトナーを製造した。
【００８３】
負帯電性の大粒径シリカ：
平均粒径：３０〜５０ｎｍ
単位重量当りの帯電量：−１００〜−３００μＣ／ｇ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して１．０重量％
負帯電性の小粒径シリカ：
平均粒径：７〜１６ｎｍ
単位重量当りの帯電量：−４００〜−８００μＣ／ｇ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して１．０重量％
疎水性二酸化チタン：
平均粒径：１５〜２０ｎｍ
抵抗：１０５〜１０１２Ωｃｍ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して０．５重量％
導電性二酸化チタン：
平均粒径：２００〜３００ｎｍ
抵抗：１〜１０５Ωｃｍ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して０．５重量％
【００８４】
（比較例２）
比較例１で，導電性二酸化チタンの代わりに正帯電性のポリマービーズを外添したことを除いては，上記比較例１と同じ組成および条件で，次のように実施した。
【００８５】
トナーの組成（負帯電性トナー基準）
結着樹脂：
ポリエステル：９２重量％
酸価：７ｍｇＫＯＨ／ｇ
着色剤：
カーボンブラック：５重量％
ＣＣＡ：
Ｆｅ錯体：１重量％
離形剤：
低分子量ポリプロピレンワックス：２重量％
【００８６】
上記成分を混合して，通常のトナーを製造する方法により，粒子サイズ８μｍの非処理トナーを得た後，下記の外添剤を添加して比較例２のトナーを製造した。
【００８７】
負帯電性の大粒径シリカ：
平均粒径：３０〜５０ｎｍ
単位重量当りの帯電量：−１００〜−３００μＣ／ｇ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して１．０重量％
負帯電性の小粒径シリカ：
平均粒径：７〜１６ｎｍ
単位重量当りの帯電量：−４００〜−８００μＣ／ｇ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して１．０重量％
疎水性二酸化チタン：
平均粒径：１５〜２０ｎｍ
抵抗：１０５〜１０１２Ωｃｍ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して０．５重量％
ポリマービーズ：
平均粒径：０．３〜０．５μｍ
含有量：非処理トナー１００重量％に対して０．５重量％
【００８８】
（実験例）
２０ｐｐｍ級ＬＢＰプリンタを使用し，上記実施例，比較例１および比較例２でそれぞれ製造されたトナーを用いて用紙上に印刷された画像を評価した。各トナーの性能は，画像濃度（ｉｍａｇｅ  ｄｅｎｓｉｔｙ：Ｉ／Ｄ），非画像領域の汚染（ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ  ｏｒ  ｆｏｇ：Ｂ／Ｇ），ストリーク（トナーがトナー層制御手段に固着することにより発生する垂直縞性画像汚染）およびドット再現性を測定することにより評価した。この場合に，Ｉ／Ｄは，用紙上の黒色パターン（ｓｏｌｉｄ  ｐａｔｔｅｒｎ）の濃度を測定し，Ｂ／Ｇは，感光媒体上の非画像領域での濃度をＳｐｅｃｔｒｏ  Ｅｙｅ（ＧｒｅｔａｇＭａｃｂｅｔｈ社製）のような濃度計を利用して測定した。ドット再現性およびストリークは肉眼で評価した。
【００８９】
現像装置の実験条件は，次の通りである。
【００９０】
感光媒体の表面電位（Ｖｏ）：−７００Ｖ
感光媒体上の静電潜像の電位（ＶＬ）：−１００Ｖ
現像ローラ印加電圧：
Ｖｐ−ｐ＝１．８ＫＶ，周波数＝２．０ｋＨｚ，
Ｖｄｃ＝−５００Ｖ，ｄｕｔｙ  Ｒａｔｉｏ＝３５％（矩形波）
現像ギャップ（ＧＡＰ）：１５０〜４００μｍ
現像ローラ：
（１）アルミニウムの場合
照度：Ｒｚ＝１〜２．５（Ｎｉメッキ後）
（２）ゴムローラの場合（ＮＢＲ系弾性ゴムローラ）
抵抗：１×１０５〜５×１０５Ωｃｍ
硬度：５０
トナー：
単位重量当りの帯電量（Ｑ／Ｍ）：−５〜−３０μＣ／ｇ（トナー層制御手段通過後に現像ローラ上で）
単位面積当りトナー量（Ｍ／Ａ）：０．３〜１．０ｍｇ／ｃｍ２（トナー層制御手段通過後に現像ローラ上で）
【００９１】
上記のような条件で行われた実験の結果は，下記表１〜表３の通りである。なお，表１は実施例の画像評価結果を，表２は比較例１の画像評価結果を，表３は比較例２の画像評価結果を，それぞれ示したものである。
【００９２】
【表１】
2004341537.tif 000002
【００９３】
表１において，評価指標Ｉ／Ｄについては，Ｉ／Ｄが１．３以上である場合には“○”と，１．１〜１．３である場合には“△”と，１．１未満である場合には“×”と評価した。
【００９４】
また，評価指標Ｂ／Ｇについては，Ｂ／Ｇが０．１４以下である場合には“○”と，０．１５〜０．１６である場合には“△”と，０．１７以上である場合には“×”と評価した。
【００９５】
評価指標のうちドット再現性およびストリークは，肉眼による判定で上記問題の発生が認識されなければ“○”と，激しく発生する場合は“×”と評価した。
【００９６】
このような評価方法は，下記表２および表３でも同様である。
【００９７】
【表２】
2004341537.tif 000003
【００９８】
【表３】
2004341537.tif 000004
【００９９】
表１〜表３を比較すると，本実施形態による非磁性１成分トナーを使用した場合には，Ｉ／Ｄ，Ｂ／Ｇ，ドット再現性，ストリークがいずれも改善されたことが分かり，特に，印刷枚収が増加するほどＢ／Ｇとストリークとの改善効果が優れていることが分かる。
【０１００】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は，電子写真方式の画像形成装置に用いられる非磁性１成分トナーに適用可能であり，特に，画像形成装置の感光媒体の表面に形成された静電潜像を現像するための非磁性１成分トナーに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】従来の電子写真方式の画像形成装置のおける非接触式現像装置の構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０      感光媒体
１２      帯電ローラ
１４      光走査ユニット
１６      現像ローラ
１８      トナー供給ローラ
２０      トナー層制御手段
２２      クリーニングブレード
３０      トナー
３２      トナー保存空間
３４      廃トナー保存空間
【図１】
2004341537.tif 000005