(57)【要約】【課題】      画像不良の発生がない高画質な画像形成を可能とし、さらに原材料のロスを助長する極端な分級処理などを必要としない生産性の優れる電子写真用トナーと、これを用いた画像形成方法並びに装置を提供する。【解決手段】  遠心分離法によって測定される電子写真用トナーと電子写真感光体間に働く付着力の内、トナーの帯電に起因しない非静電的付着力に関して、該電子写真用トナーにおける粒径範囲がＤ±ｄ（μｍ）、（ｄが２μｍ）以下であるトナー粒子群に対する非静電的付着力の平均値をＦne（Ｄ）（ｎＮ）とした場合に、トナー粒径Ｄを横軸とし、Ｆne（Ｄ）を縦軸としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数が０．０１（ｎＮ／μｍ）〜５（ｎＮ／μｍ）となることを特徴とする電子写真用トナー。【選択図】    図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心分離法によって測定される電子写真用トナーと電子写真感光体間に働く付着力の内、トナーの帯電に起因しない非静電的付着力に関して、該電子写真用トナーにおける粒径範囲がＤ±ｄ（μｍ）、（ｄが２μｍ）以下であるトナー粒子群に対する非静電的付着力の平均値をＦne（Ｄ）（ｎＮ）とした場合に、トナー粒径Ｄを横軸とし、Ｆne（Ｄ）を縦軸としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数が０．０１（ｎＮ／μｍ）〜５（ｎＮ／μｍ）となることを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項２】
遠心分離法によって測定される電子写真用トナーと電子写真感光体間に働く付着力の内、トナーの帯電に起因しない非静電的付着力に関して、該電子写真用トナーの非静電的付着力の常用対数分布における標準偏差が０．６５以下となることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナー。
【請求項３】
電子写真用トナーにおいて、一次粒子径の平均値が１ｎｍ〜１００ｎｍである微粒子から成る外添剤によって外添処理を施し、トナー粒子１粒子当たりの表面積に対する外添剤の被覆面積比率の平均値を８％〜１００％にしたことを特徴とする請求項１又は２記載の電子写真用トナー。
【請求項４】
一次粒子径の平均値が５ｎｍ〜８０ｎｍである微粒子からなる外添剤である請求項３記載の電子写真用トナー。
【請求項５】
トナー粒子１粒子当たりの表面積に対する外添剤の被覆面積比率の平均値が１０％〜９０％である請求項２又は請求項３記載の電子写真用トナー。
【請求項６】
外添剤がシリカ、チタニア、アルミナのいずれかを少なくとも１種類以上含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項７】
外添剤がアクリル系重合体、特にポリメチルメタクリレートの有機微粒子である請求項１〜５のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項８】
外添剤が疎水化処理されている請求項６又は７に記載の電子写真用トナー。
【請求項９】
外添剤が混合装置を用いて外添処理されたことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１０】
外添剤がヘンシェルミキサーによって外添処理されたことを特徴とする請求項９に記載の電子写真用トナー。
【請求項１１】
磁性−成分トナーである請求項１〜１０のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１２】
磁性キャリアと共に使用される磁性二成分現像剤を構成する非磁性トナーである請求項１〜１１いずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１３】
該電子写真用トナーの体積平均粒径が３μｍ〜１５μｍであることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１４】
電子写真用トナーの体積平均粒径が３μｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１３に記載の電子写真用トナー。
【請求項１５】
結着樹脂中に、着色剤、電荷制御剤、離型剤を配合して、適当な粒径に造粒し、外添剤を添加してなる請求項１〜１４のいずれかに記載の電子写真用トナー。
【請求項１６】
感光体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、該感光体上の潜像上にトナー像を形成する現像工程、形成されたトナー像を転写体上に転写する転写工程を有する画像形成方法において、請求項１〜１５のいずれかに記載の電子写真用トナーを使用することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１７】
感光体が無機感光体である請求項１６記載の画像形成方法。
【請求項１８】
感光体が導電性支持体上に、有機材料の電荷発生層、電荷輸送層が形成され、あるいはさらに保護層が形成されたものである請求項１６記載の画像形成方法。
【請求項１９】
感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、該感光体上の潜像上にトナー像を形成する現像手段、形成されたトナー像を転写体上に転写する転写手段を有する画像形成装置において、請求項１〜１５のいずれかに記載の電子写真用トナーを使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
感光体が無機感光体である請求項１９記載の画像形成装置。
【請求項２１】
感光体が導電性支持体上に、有機材料の電荷発生層、電荷輸送層が形成され、あるいはさらに保護層が形成されたものである請求項１９記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
乾式二成分あるいは一成分現像剤を用いた電子写真装置において、画像不良の発生が少なく、生産性に優れる電子写真用トナーとこれを用いた画像形成方法並びに装置を提供する。又、乾式二成分あるいは一成分現像剤を用いた複写機、プリンター、ファクシミリの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式には多様な方法が知られており、一般的には像担持体（感光体）表面を帯電させ、帯電させた像担持体を露光して静電潜像を形成する。次いで、静電潜像を電子写真用トナーを用いて可視像として、該像担持体上にトナー像を形成する。さらに、該トナー像を転写体に転写して加熱、圧力もしくはこれらの併用によって定着することにより、転写体上に画像が形成された記録物が得られる。なお、トナー像転写後の像担持体上に残ったトナーは、ブレード、ブラシ、ローラ等の既知の方法によりクリーニングされる。
【０００３】
近年の電子写真技術の動向としてデジタル化及び高画質化が要求されており、例えば解像度は１２００ｄｐｉ以上の高解像のものが検討されていて、これを実現するために従来以上に高精細の画像形成方式が望まれている。潜像を可視化するトナー及び現像剤に対しても、高精細画像を形成するためにさらなる小粒径化が検討され実現化されつつある。例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４などに特定の粒径分布を有する小粒径トナーが各種提案されている。
【０００４】
しかしながら、小粒径トナーは従来と較べて、トナー同士あるいは感光体に代表される他部材との付着力が無視できなくなる。該付着力は電子写真装置のほぼ全ての画像形成工程に影響してその画質を左右するが、特に現像工程における地肌汚れ、転写工程における中抜け現象及び転写チリ、クリーニング工程におけるクリーニング残など画像不良の発生機構に直接的に関与し、トナーの小粒径化によりこれらの効果が助長されるため、トナーの付着力制御はトナー粒子設計における重要な課題の１つである。
【０００５】
現像工程、特に、二成分現像剤を例とすると、現像ニップ内ではベタ現像をするために充分に多量のトナーが一旦感光体表面に接触（付着）し、現像電界によるクーロン力の向きと大きさによって、最終的に感光体側に付着する（現像される）か、キャリア側に戻る（スキャベンジされる）かが決まる。現像電界が一定ならば、クーロン力の向きと大きさはトナー粒子の帯電量で決まるが、トナー粒子の帯電量は分布を持っており、それぞれトナー粒子の挙動が異なる。一般に、現像ニップには地肌汚れを減少させる目的で現像バイアスが印加されており、現像ニップ内で地肌部上に存在する多数の正常に帯電したトナーに対してはキャリア側にスキャベンジされる大きなクーロン力が働くため、地肌汚れは抑制される。しかし、現像剤中に存在する少数の逆帯電トナーに対しては、感光体側に付着する方向にクーロン力が働くため、地肌部には逆帯電トナーが付着する。また、弱帯電トナーの場合はキャリア側へのクーロン力が小さいため、キャリアにスキャベンジされずに地肌部に残り易くなる。したがって、感光体上の地肌汚れトナーは現像剤中に含まれる逆帯電トナー及び弱帯電トナーが主に地肌部に付着していると考えられてきた。これは、主に現像剤の経時劣化や現像剤の混合攪拌不足による現像剤中の逆帯電及び弱帯電トナー数の増加が原因であると予測される。
【０００６】
そこでこれらの問題対策として、現像剤中の逆・弱帯電トナーを減少させるような手段が従来提案されており、例えば特許文献５に現像剤のトナー粒子帯電量分布における適正帯電領域の分布面積を規定することで現像剤中の逆・弱帯電トナー量を規制した地肌汚れの無いシステムが開示され実際に電子写真装置内で利用されている。
【０００７】
しかしながら、近年の動向として、高画質化に向けたトナーの小粒径化や、低エネルギー定着の為に軟化点を低くしたトナーが順次開発され、上記のような工夫のみでは対応できないような問題が生じてきており、単に現像剤中のトナー帯電量分布の規制のみでは解決できない問題、すなわち新規トナーを用いた場合には前述のような従来の対策だけでは地肌汚れがよくならないという問題が顕在化し、トナー付着力の制御が重要な課題となってきた。
【０００８】
また、転写工程は電界による静電気力でトナーを感光体から転写体上に移動させる行程であり、転写特性はトナーの付着力と電界による静電気力の力関係で決定されるので、トナーの付着力制御は転写設計上重要な要素になる。ローラ転写、ベルト転写を用いた場合、感光体上のトナー像が転写体に押し付けられると、反作用により該トナーが感光体上に押し固められて、トナーと感光体間の付着力およびトナー粒子／トナー粒子間付着力が大きくなり、トナーが転写体に転写されることなく感光体上に残留しやすくなる。この現象は、特に圧力がかかりやすい細線部の中心に起こり易く、画像の中抜けが発生する。このため、画像の中抜けを改善するためには、トナーと感光体間の付着力およびトナー粒子／トナー粒子間付着力または感光体と転写体間にかかる圧力を低減させることが必要である。
【０００９】
トナーと感光体間の付着力は、トナーの帯電に起因する静電的付着力とそれ以外の非静電的付着力に分類されるが、静電的付着力はトナーの帯電量に依存し、帯電量を下げることによって低減することができる。しかし、トナーの帯電量が小さすぎると、電界による静電気力でトナーを転写させることができなくなるという問題があった。
【００１０】
トナーの付着力に関する報告例として、例えば特許文献６、特許文献７、特許文献８等がある。しかしながら、上記報告例ではトナーの付着力を静電的付着力と非静電的付着力に分類して検討していない。また、特許文献９では、トナーの非静電的付着力と画質の関係について検討し、トナーの非静電的付着力を一定値に規定している。トナーの非静電的付着力はトナーの粒径に依存して変化するが、特許文献９では、非静電的付着力とトナー粒径の関係については規定していない。
【００１１】
一般に、トナー同士あるいはトナー／他部材間の付着力は分布を有している。トナーの付着力分布が広く、付着力が大きすぎる、または小さすぎるトナーが多い場合は画像不良が発生し易いため、トナーの付着力分布をシャープにする必要がある。一般に、トナー粒子の付着力は粒径に依存して変化する。このため、トナーの付着力分布をシャープにするには、粒径分布をシャープにする必要がある。しかし、粒径分布をシャープにするには、製造工程において従来以上の粉砕精度が要求される、あるいは厳しい分級精度が要求されるなどの課題があり、例えば特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２などで様々な新規製造技術による対策を講じてはいるが、結果的には製造コストの増加を招く要因となっていた。また、厳しい精度による分級を実施する場合従来以上に廃棄物量が増加するために、環境エコロジーの面からも、トナー粒径分布のシャープ化以外の簡便な方法による付着力分布の制御技術を確立する要求が高まっていた。
【特許文献１】特開平１−１１２２５３号公報
【特許文献２】特開平２−２８４１５８号公報
【特許文献３】特開平３−１８１９５２号公報
【特許文献４】特開平４−１６２０４８号公報
【特許文献５】特開平４−１１０８６１号公報
【特許文献６】特開平５−３３３７５７号公報
【特許文献７】特開平６−１６７８２５号公報
【特許文献８】特開平６−１６７８２６号公報
【特許文献９】特開平８−３０５０７５号公報
【特許文献１０】特開平５−１３４４５５号公報
【特許文献１１】特開平６−２７３９７８号公報
【特許文献１２】特開平７−３３３８９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、トナー粒子と他部材間の非静電的付着力（トナー電荷に起因しない付着力）を制御することにより、画像不良の発生が無い高画質な画像形成を可能とし、さらに原材料のロスを助長する極端な分級処理などを必要としない生産性に優れる電子写真用トナーと、これを用いた画像形成方法、及び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】
【００１３】
本発明者らは、上記問題を鑑みて、様々な電子写真用トナー粒子と電子写真用感光体間の付着力を遠心分離法によって定量的に評価し、画像不良との関係を検討した結果、非静電的付着力がある条件を満たした電子写真用トナーを使用することにより、上記画像不良を改善し得ることを見出し、本発明に至った。
【００１４】
即ち、本発明のトナーは、遠心分離法によって測定される電子写真用トナーと電子写真感光体間に働く付着力の内、トナーの帯電に起因しない非静電的付着力に関して、該電子写真用トナーにおける粒径範囲がＤ±ｄ（μｍ）、ｄが２μｍ以下であるトナー粒子群に対する非静電的付着力の平均値をＦne（Ｄ）（ｎＮ）とした場合に、トナー粒径Ｄを横軸とし、Ｆne（Ｄ）を縦軸としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数が５（ｎＮ／μｍ）以下であることを特徴とする。ここで、電子写真用トナーと電子写真用感光体の非静電的付着力は、ファンデルワールス力、液架橋力、分子間力等から構成される。
【００１５】
また、本発明のトナーは、遠心分離法によって測定される電子写真用トナーと電子写真感光体間に働く非静電的付着力に関して、該電子写真用トナーの非静電的付着力の常用対数分布における標準偏差が０．６５以下となることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明で用いる電子写真用トナーは、一次粒子径の平均値が１ｎｍ〜１００ｎｍである微粒子から成る外添剤によって外添処理を施し、トナー粒子１粒当たりの表面積に対する外添剤の被覆面積比率が８％〜１００％としたことを特徴とするものである。又、より好ましくは、一次粒子径の平均値が５ｎｍ〜８０ｎｍ、外添剤の被覆面積比率が１０％〜９０％である。
【００１７】
また、本発明で用いる外添剤はシリカ、チタニア、アルミナのいずれかを少なくとも１種類以上含有することを特徴とする。さらに、有機微粒子としてアクリル系重合体、特にポリメチルメタクリレートであることを特徴とする。また、本発明では、Ｖ型ブレンダー、メカノ、フージョン等の混合装置、特にはヘンシェルミキサーによって外添処理されることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の電子写真用トナーは、当該電子写真用トナーの体積平均粒径が３μｍ〜１０μｍであることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の画像形成方法は、感光体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、該感光体上の潜像上にトナー像を形成する現像工程、形成されたトナー像を転写体上に転写する転写工程を有する画像形成方法において、上記の電子写真用トナーを使用することを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置は、感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、該感光体上の潜像上にトナー像を形成する現像手段、形成されたトナー像を転写体上に転写する転写手段を有する画像形成装置において、上記の電子写真用トナーを使用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により、トナー粒子と他部材間の非静電的付着力（トナー電荷に起因しない付着力）を制御することにより、画像不良の発生が無い高画質な画像形成を可能とし、さらに原材料のロスを助長する極端な分級処理などを必要としない生産性に優れる電子写真用トナー並びに画像形成方法および画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
まず、遠心分離法によるトナーと感光体間の付着力測定方法について説明する。
トナーの付着力を測定する方法は、トナーの付着している物体からトナーを分離するのに必要な力を見積もる方法が一般的である。トナーを分離させる方法としては、遠心力、振動、衝撃、空気圧、電界、磁界等を用いた方法が知られている。この内、遠心力を利用した方法は定量化が容易で、かつ測定精度が高い。このため、本発明ではトナーと感光体間の付着力を測定する方法として、遠心分離法を用いた。
【００２３】
以下、遠心分離によるトナー付着力測定方法について説明するが、ＩＳ＆Ｔ  ＮＩＰ７th  ｐ．２００（１９９１）などに記載されている方法が知られている。
【００２４】
まず、トナー付着力測定を実施する際の装置について説明する。
図１、図２は、本発明に係るトナー付着力測定装置の測定セル、遠心分離装置の一例を示す図である。
【００２５】
図１は、トナー付着力測定装置の測定セルの説明図である。図１において、１は測定セルであり、測定セル１は、トナーを付着させた試料面２ａを有する試料基板２と、試料基板２から分離したトナーを付着させる付着面３ａを有する受け基板３と、試料基板２の試料面２ａと受け基板３の付着面３ａの間に設けられたスペーサ４から構成される。
【００２６】
図２は、遠心分離装置の一部断面図である。図２において、５は遠心分離装置であり、遠心分離装置５は、測定セル１を回転させるロータ６と、保持部材７を備えている。ロータ６は、自身の回転中心軸９に対して垂直な断面で穴形状であり保持部材７を設置する試料設置部８を有している。保持部材７は、棒状部７ａと、棒状部７ａに設けられ測定セル１を保持するセル保持部７ｂ、測定セル１をセル保持部７ｂから押し出すための穴部７ｃ、棒状部７ａを試料設置部８に固定する設置固定部７ｄを備えている。セル保持部７ｂは、測定セル１を設置したときに、測定セル１の垂直方向がロータの回転中心軸９に垂直となるように構成される。
【００２７】
次に、上記の装置を用いてトナーの非静電的付着力を測定する方法を説明する。
まず、試料基板２上に直接感光体を形成するか、または感光体の一部を切り出して試料基板２上に接着剤で貼り付ける。次に、未帯電のトナーを、試料基板２上の感光体（試料面２ａ）上に付着させる。次に、図１のように、試料基板２、受け基板３及びスペーサ４を用いて測定セル１を構成する。測定セル１を、保持部材７をロータ６の試料設置部８に設置したときに、試料基板２が受け基板３とロータ６の回転中心軸９の間になるように、保持部材７のセル保持部７ｂに設置する。保持部材７を、測定セル１の垂直方向がロータの回転中心軸９に垂直となるように、ロータ６の試料設置部８に設置する。遠心分離装置５を稼働してロータ６を一定の回転数で回転させる。試料基板２に付着したトナーは回転数に応じた遠心力を受け、トナーの受ける遠心力がトナーと試料面２ａ間の付着力よりも大きい場合は、トナーが試料面２ａから分離し、付着面３ａに付着する。
【００２８】
トナーの受ける遠心力Ｆは、トナーの重量ｍ、ロータの回転数ｆ（ｒｐｍ）、ロータの中心軸から試料基板のトナー付着面までの距離ｒを用いて、式（１）より求められる。
Ｆ＝ｍ×ｒ×（２πｆ／６０）2               （１）
【００２９】
トナーの重量ｍは、トナーの真比重ρ、円相当径ｄを用いて、式（２）より求められる。
ｍ＝（π／６）×ρ×ｄ3                     （２）
【００３０】
式（１）と式（２）より、トナーの受ける遠心力Ｆは、式（３）から求められる。
Ｆ＝（π3／５４００）×ρ×ｄ3×ｒ×ｆ2     （３）
【００３１】
遠心分離終了後、保持部材７をロータ６の試料設置部８から取り出し、保持部材７のセル保持部７ｂから測定セル１を取り出す。受け基板３を交換し、測定セル１を保持部材７に設置し、保持部材７をロータ６に設置し、ロータ６を前回よりも高回転数で回転させる。トナーの受ける遠心力が前回よりも大きくなり、付着力の大きなトナーが、トナーが試料面２ａから分離して付着面３ａに付着する。
【００３２】
遠心分離装置の設定回転数を低回転数から高回転数へ変えて同様の操作を実施することにより、各回転数で受ける遠心力と付着力の大小関係に応じて、試料面２ａ上のトナーが付着面３ａに移動する。
【００３３】
全ての設定回転数について遠心分離を実施後、各回転数の受け基板３の付着面３ａに付着したトナーの粒径を計測することにより、式（３）を用いて各トナーの付着力を求めることができる。
【００３４】
トナーの粒径及び個数の測定は、光学顕微鏡で付着面３ａ上のトナーを観察し、その画像をＣＣＤカメラを通して画像処理装置に入力し、画像処理装置を用いて各トナーの粒径測定をおこなうことができる。
【００３５】
図３に、上記の方法によって測定したトナーと感光体間の非静電的付着力Ｆneの常用対数分布の一例を示す。図３のように、非静電的付着力分布は平均値Ｆavと標準偏差σで特徴づけられる。平均値Ｆavと標準偏差σは、トナーの平均粒径、粒径分布、形状、構成材料、添加剤等の様々な条件によって変化する。
【００３６】
上記の測定方法では、受け基板３の付着面３ａに付着した各トナーの粒径を測定しているので、各粒径毎の非静電的付着力の平均値を求めることができる。このため、一回の付着力測定によって、測定したトナーに関する粒径と付着力の関係を求めることができる。任意のトナー粒径Ｄ（μｍ）を横軸、粒径範囲Ｄ±０．５（μｍ）における各非静電的付着力の平均値Ｆne（Ｄ）（ｎＮ）を縦軸として、測定値をプロットした結果を図４に示す。なお、図４における平均値Ｆne（Ｄ）は、粒径がＤ±０．５（μｍ）の範囲内にあるトナーに対する非静電的付着力の常用対数について算術平均値Ａを算出し、Ｆne（Ｄ）＝１０A から求めた。
【００３７】
図４のように、各粒径における非静電的付着力の平均値Ｆne（Ｄ）は粒径Ｄに比例する。図４における直線は測定値の一次回帰直線で、この一次回帰直線の比例係数をＫとする。同じ構成材料を用いて作製したトナーでも、トナーの粒径分布や平均粒径が異なると、トナー全体の非静電的付着力の平均値Ｆavは異なる値をとる。しかし、各粒径毎のトナー数が変わっても、各粒径毎の非静電的付着力の平均値Ｆne（Ｄ）は変わらないので、比例係数Ｋはトナーの粒径分布、平均粒径に依存しない。このため、比例係数Ｋを用いることにより、粒径分布や平均粒径の違いを考慮せずに、トナー付着力の大小関係を比較することができる。ただし、非静電的付着力の平均値Ｆne（Ｄ）を求める際の粒径範囲が広すぎると、Ｆne（Ｄ）が粒径分布によって変わってしまうので、検討の結果、粒径範囲Ｄ±ｄ（μｍ）におけるｄは２μｍ以下にする必要があることが判明した。
【００３８】
本発明者らは、様々なトナーについて非静電的付着力を測定し、比例係数Ｋ及び標準偏差σと画像との関係を検討した。その結果、比例係数Ｋが０．０１（ｎＮ／μｍ）〜５（ｎＮ／μｍ）となるようなトナーを用いることにより、地肌汚れや中抜け等の画像不良を改善できることを見出した。比例係数Ｋを５（ｎＮ／μｍ）以下とすることにより、トナー全体の非静電的付着力が十分に小さく、地肌汚れや中抜け等の画像不良の点で好ましい。また、比例係数Ｋが０．０１（ｎＮ／μｍ）以上では、トナー全体の非静電的付着力が十分に大きく転写チリ等の画像不良の点で好ましい。さらに、標準偏差σが０．６５以下となるようなトナーを用いることにより、地肌汚れや中抜け等の画像不良をより改善できることを見出した。標準偏差σが０．６５を超えると、非静電的付着力分布が広く、付着力が大きすぎる、または小さすぎるトナーが多くなり、画像不良が発生し易い。
【００３９】
トナーと感光体間の非静電的付着力は、ファンデルワールス力、液架橋力、分子間力等から構成されるが、これらの力はトナーと感光体の接触領域の幾何学的な構造に依存している。特に、感光体との接触領域におけるトナー表面の曲率半径の大きさは、非静電的付着力の大きさを左右する重要な要因である。外添剤によるトナー母粒子（外添剤を添加していないトナー粒子）表面の被覆はトナー表面の曲率半径を大きく変化させることができるので、非静電的付着力を制御する有効な手段となる。本発明者らは、様々なトナーについて比例係数Ｋを測定した結果、比例係数Ｋはトナーの構成材料や形状等に依存するが、特に、トナー表面の外添剤被覆率に大きく依存することを見出した。外添剤被覆率は、トナー母粒子の表面積に占める外添剤の面積によって定義され、トナーの電子顕微鏡写真を画像解析することによって計測することができる。本発明者らは、比例係数Ｋは外添剤被覆率が増加すると減少し、一定の外添剤被覆率以上では飽和する傾向にあり、比例係数Ｋの外添剤被覆率依存性がトナーの形状、外添剤の粒径及び材料等によって異なることを見出した。このため、比例係数Ｋが０．０１（ｎＮ／μｍ）〜５（ｎＮ／μｍ）となる外添剤被覆率は、トナーの形状、外添剤の粒径及び材料等によって異なる。
【００４０】
また、本発明者らは、様々なトナーについて標準偏差σを測定した結果、標準偏差σも外添剤被覆率に大きく依存し、トナーの粒径分布の制御以外にも付着力分布を外添剤被覆率によって制御できることを見出した。標準偏差σは外添剤被覆率の増加と共に減少する傾向にあり、標準偏差σの外添剤被覆率依存性がトナーの形状、外添剤の粒径及び材料等によって異なり、標準偏差σ比が０．６５以下となる外添剤被覆率は、以下に述べるとおりトナーの形状、外添剤の粒径及び材料等により達成することができる。
【００４１】
本発明者らは、比例係数Ｋが０．０１（ｎＮ／μｍ）〜５（ｎＮ／μｍ）で、標準偏差σが０．６５以下となる条件として、一次粒子径の平均値が１ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは５ｎｍ〜８０ｎｍの微粒子を外添剤として用い、外添剤被覆率を８％〜１００％、好ましくは１０％〜９０％とした場合が特に好適であることを見出した。外添剤の一次粒子径の平均値が１ｎｍ未満では、外添剤がトナー母粒子に埋没してしまうために外添剤の効果が無くなってしまう。また、外添剤の一次粒子径の平均値が１００ｎｍを超えると、外添剤がトナー母粒子から分離しやすくなり、分離した外添剤によって感光体等の画像形成装置の構成部材が損傷しやすい。被覆率が８％未満では、比例係数Ｋを５（ｎＮ／μｍ）以下にするのが困難で、また粒径分布が広いトナーの場合に標準偏差σを０．６５以下にするのが困難になってしまう。また、外添剤被覆率が１００％を超えると、外添剤がトナーから分離しやすくなり、感光体等が損傷しやすい。
【００４２】
トナーの外添剤被覆率は、外添剤の添加量、粒径、比重、トナーの粒径、比重、形状、外添方法及び外添条件等の条件を以下に述べる手段を実施することにより達成できる。例えば、外添剤添加量を増加すると、トナー母粒子上の外添剤面積が外添剤の数と共に増加し、外添剤被覆率が増加する。外添剤添加量が少なすぎると、外添剤被覆率が８％以上にならない。外添剤添加量が多すぎると、トナーに付着していない外添剤が多くなり、この外添剤によって感光体等が損傷しやすくなる。
【００４３】
トナー母粒子上の外添剤面積は、一つの外添剤が占める面積と外添剤の数に比例する。外添剤の一次粒子径が大きくなると、外添剤１個の重量が増加するので、一定重量の外添剤中に含まれる外添剤の数は減少する。また、一つの外添剤が占める面積は、外添剤の一次粒子径の増加と共に増加する。外添剤添加量が同じ場合、粒径の小さな外添剤の方が、粒径の大きな外添剤を使用した場合に比べて外添剤被覆率が大きい。このため、粒径の小さな外添剤を使用する場合、粒径の大きな外添剤を使用する場合よりも少ない添加量で外添剤被覆率を８％以上にすることができる。
【００４４】
一定重量のトナー母粒子に一定重量の外添剤を添加する場合、外添剤被覆率は各トナー母粒子の表面積の総和に対する外添剤面積の比で決まる。トナー母粒子の粒径が大きくなると、一つのトナー母粒子の重量が増加するので、一定重量のトナー母粒子に含まれるトナー母粒子の数は減少する。また、一つのトナー母粒子の表面積は、トナー母粒子の粒径の増加と共に増加する。一定重量のトナー母粒子の総表面積は、トナー母粒子の数と一つのトナー母粒子の表面積に比例する。外添剤添加量が同じ場合、トナー母粒子の粒径が小さいほど外添剤被覆率は小さい。また、トナー母粒子の粒径が同じでも、表面に凹凸が有り形状が不定形の粉砕トナーよりも、トナーの形状が球形に近く表面に凹凸が無い重合トナーの方が、トナー母粒子の表面積が小さく、外添剤被覆率が大きくなる。このため、球形トナーの場合は、不定形トナーよりも少ない外添剤添加量で外添剤被覆率を８％以上にすることができる。
【００４５】
外添剤をトナー母粒子に外添すると、トナー母粒子上で外添剤一次粒子同士が凝集した状態で付着している場合が多い。トナー母粒子上の外添剤面積は外添剤の凝集状態に依存するため、外添剤の凝集状態によって外添剤被覆率が異なる。外添剤やトナー母粒子の条件が同じでも、外添方法や外添条件によってトナー母粒子上の外添剤凝集状態が異なる。また、外添方法や外添条件によって、外添剤とトナー母粒子との付着強度が異なり、付着強度が弱いと外添剤がトナー母粒子から分離しやすく、感光体等が損傷しやすくなる。このため、適当な外添剤被覆率と付着強度を得るには、トナー母粒子や外添剤の条件に応じて外添条件を調整する必要がある。以上のように、トナーの外添剤被覆率を８％〜１００％にするには、様々な条件を調整する必要がある。
【００４６】
本発明に用いられる外添剤としては、公知の有機微粒子及び無機微粒子を使用する。有機微粒子は、特に限定されないが、アクリル系重合体、特にポリメチルメタクリレートが好ましい。また、無機微粒子は、特に限定されないが、シリカ、アルミナ、チタニアのいずれかが好ましく使用される。これらの吸湿性を有する無機微粒子の場合は、環境安定性を考慮すると、疎水化処理を施したものが好適に用いられる。前記疎水化処理は、疎水化処理剤と前記微粉末とを高温度下で反応させて行うことができる。疎水化処理剤としては特に制限はなく、例えばシラン系カップリング剤、シリコーンオイル等を用いることができる。
【００４７】
本発明に用いられる外添剤の外添方法は、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノフージョン等の各種混合装置を用いた公知の外添方法を用いることができるが、特にヘンシェルミキサーを用いた方法が好ましく用いられる。ヘンシェルミキサーでトナー母粒子と外添剤を混合・攪拌する場合、外添剤とトナー母粒子の付着強度やトナー母粒子上の外添剤凝集状態を調整するには、回転羽根の回転速度と回転時間を適切に設定する必要がある。回転羽根の適切な回転速度と回転時間は、トナー母粒子と外添剤の様々な条件に依存する。
【００４８】
本発明の電子写真用トナーの粒径は、体積平均粒径が３μｍ〜１０μｍであるものが望ましい。トナーの体積平均粒径が３μｍ未満では、画像不良を発生しやすい粒径１μｍ以下の微粉トナーの割合が大きくなってしまい、体積平均粒径が１０μｍを超えると電子写真画像の高画質化の要求に対応するのが困難である。
【００４９】
本発明の電子写真用トナーは、種々の構成のトナーを用いることができる。好適なトナーの例としては、結着樹脂中に、着色剤、電荷制御剤、離型剤（オフセット防止剤）等の添加剤を配合して、適当な粒径に造粒し、外添剤を添加したものがあげられる。
【００５０】
また、本発明の電子写真用トナーは、単独で磁性１成分トナーとして使用される磁性トナーとして使用することもできるが、単独で非磁性１成分現像剤として使用されたり、磁性キャリアとともに磁性２成分現像剤を構成したりする非磁性トナーとして用いることが好ましい。
【００５１】
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸のエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体および共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等をあげることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等をあげることができる。
【００５２】
着色剤としては、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、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リド、銅フタロシアン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、酸化チタン、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等をあげることができる。着色剤は、結着樹脂１００重量部に対して１〜３０重量部の割合で使用される。
【００５３】
電荷制御剤は、トナーの帯電極性によって、正電荷制御用と負電荷制御用の２種の電荷制御剤がある。正電荷制御用の電荷制御剤としては、ニグロシンベース（ＣＩ５０４５）等の油溶性染料や、塩基性窒素原子を有する有機化合物、たとえば塩基性染料、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン類、さらには、上記各化合物で表面処理された充填剤等があげられる。負電荷制御用の電荷制御剤としては、オイルブラック（ＣＩ２６１５０ ）、ボントロンＳ、スピロンブラック等の油溶性染料；スチレン−スチレンスルホン酸共重合体等の電荷制御性樹脂；カルボキシ基を含有する化合物（たとえばアルキルサリチル酸金属キレート等）、金属錯塩染料、脂肪酸金属石鹸、樹脂酸石鹸、ナフテン酸金属塩等があげられる。電荷制御剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜８重量部の割合で使用される。
【００５４】
離型剤としては、脂肪族系炭化水素、脂肪族金属塩類、高級脂肪酸類、脂肪酸エステル類もしくはその部分ケン化物、シリコーンオイル、各種ワックス等をあげることができる。離型剤は、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部の割合で使用される。
【００５５】
トナー母粒子は、以上の各成分を乾式ブレンダー、ヘンシェルミキサー、ボールミル等によって均質に予備混練して得られた混合物を、たとえばバンバリーミキサー、ロール、一軸または二軸の押出混練機等の混練装置を用いて均一に溶融混練した後、得られた混練物を冷却して粉砕し、必要に応じて分級することで製造される。この他に、懸濁重合、分散重合、乳化重合等の各種重合法やマイクロカプセル重合法、スプレードライ法等の公知の製造方法により製造することもできる。さらに、ヘンシュルミキサー、Ｖ型ブレンダー、ハイブリタイザー等の混合装置で外添剤とトナー母粒子が混合され、トナー母粒子表面に外添剤が固定される。
【００５６】
次に、本発明の実施に用いる電子写真用感光体について説明する。
本発明の電子写真用感光体は、導電性支持体の上に電荷発生層、電荷輸送層が形成されたもの、更に電荷輸送層の上に保護層が形成されたもの等が使用される。導電性支持体および電荷発生層、電荷輸送層としては、公知のものならば如何なるものでも使用することができる。
【００５７】
また、感光体の表面は導電性支持体の表面性や感光体の形成条件等の影響で凹凸が生じるが、凹凸の周期がトナー粒径よりも十分大きければ、トナーと感光体間の非静電的付着力に対する影響は小さい。凹凸の周期がトナー粒径と同程度では、トナーが凸部に接触する場合は接触面積が小さいので非静電的付着力が小さくなり、凹部に接触する場合は接触面積が大きいので非静電的付着力が大きくなり、非静電的付着力の分布が広くなる。凹凸の周期がトナー粒径よりも小さい場合は、トナーとの接触面積が小さいので非静電的付着力が小さくなるが、このような凹凸を形成するのは困難である。このため、感光体の表面は、凹凸の周期がトナー粒径よりも十分大きくなるようにするのが好ましい。
【００５８】
本発明の電子写真用感光体の材料としては、セレン及びその合金、アモルファスシリコン等の無機感光体材料でも、有機感光体材料でも良い。
【００５９】
有機感光体材料を用いる場合、電荷発生顔料としては、例えばＸ型の無金属フタロシアニン、π型の無金属フタロシアニン、τ型の無金属フタロシアニン、ε型の銅フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料やジスアゾ・トリスアゾ系顔料、アントラキノン系顔料、多環キノン系顔料、インジゴ顔料、ジフェニルメタン、トリメチルメタン系顔料、シアニン系顔料、キノリン系顔料、ベンゾフェノン、ナフトキノン系顔料、ペリレン顔料、フルオレノン系顔料、スクアリリウム系顔料、アズレニウム系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、ポルフィリン系顔料が使用できる。前記有機アクセプタ性化合物と組み合わせて使用が可能なこれら電荷発生顔料の感光層全体に占める量は０．１〜４０重量％、好ましくは０．３〜２５重量％が適当である。
【００６０】
また、有機正孔輸送物質としては公知のものが利用でき、例えば分子中にトリフェニルアミン部位を有する化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、オキサジアゾール系化合物、カルバゾール系化合物、ピラゾリン系化合物、スチリル系化合物、ブタジエン系化合物、線状の主鎖がＳｉよりなるポリシラン系化合物、ポリビニルカルバゾール等高分子ドナー性化合物等が挙げられる。感光層全体に占める該正孔輸送物質の量は、１０重量％以上、好ましくは２０〜６０重量％が適当である。
【００６１】
また、感光層用結着剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、並びにこれらの繰り返し単位のうち２つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂を挙げることができる。これら結着剤の感光層全体に占める量は２０〜９０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。
【００６２】
また、帯電性を改良する目的で感光層と導電性基体の間に下引き層を設けることができる。これらの材料としては前記結着剤材料の他に、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン等公知のものが利用できる。
【００６３】
有機感光体をつくるには、前記の材料を有機溶媒中に溶解または、ボールミル、超音波等で分散して調整した感光層形成液を浸漬法やブレード塗布、スプレー塗布等の公知の方法で基体上に塗布し感光層を形成・乾燥した後に、該保護層を上記の公知の方法により形成すればよい。
【００６４】
本発明で用いることができる導電性基体としては、公知のものが利用でき、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス等の金属板、金属ドラムまたは金属箔、アルミニウム、酸化錫、ヨウ化銅の薄膜を塗布または貼付したプラスチックフィルムあるいはガラス等が挙げられる。
次に、本発明の画像形成方法及び画像形成装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００６５】
本発明の画像形成方法は、感光体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、該感光体上の潜像上にトナー像を形成する現像工程、形成されたトナー像を転写体上に転写する転写工程を有する。
【００６６】
本発明の画像形成装置は、感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、該感光体上の潜像上にトナー像を形成する現像手段、形成されたトナー像を転写体上に転写する転写手段を有する。
【００６７】
図５は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図５において、静電潜像担持体である感光体ドラム２１の周囲には、該ドラム表面を帯電するための帯電装置２２、一様帯電処理面に潜像を形成するためのレーザー光線でなる露光２３、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着することでトナー像を形成する現像装置２４、形成されたドラム上のトナー像を記録紙へ転写するための転写装置２８、記録紙上のトナーを定着する定着装置３２、ドラム上の残留トナーを除去・回収するためのクリーニング装置３６、ドラム上の残留電位を除去するための除電ランプ３９が順に配設されている。
【００６８】
まず、感光ドラム２１は帯電ローラ２２によって表面を一様に帯電される。図５の例では、帯電ローラを用いて感光ドラム２１を帯電しているが、コロトロンやスコロトロン等のコロナ帯電を用いても良い。帯電ローラを用いた帯電は、コロナ帯電を用いた場合よりもオゾン発量が少ない利点があるが、感光体と接触しているためトナーによってローラ表面が汚れるため、帯電ローラをクリーニングする機構が必要になる。
【００６９】
帯電した感光体ドラム２１に画像情報に応じてレーザー光線２３が照射され、静電潜像が形成される。感光ドラム２１上の帯電電位や露光部位を電位センサで検出し、帯電条件や露光条件を制御することもできる。
【００７０】
次に、現像装置２４によって、静電潜像が形成された感光体ドラム２１上にトナー像が形成される。現像装置２４では、現像剤がスクリュー２５によって攪拌・搬送され、現像スリーブ２６に供給される。現像スリーブ２６に供給される現像剤はドクターブレード２７によって規制され、供給される現像剤量はドクターブレード２７と現像スリーブ２６との間隔であるドクターギャップによって制御される。ドクターギャップが小さすぎると、現像剤量が少なすぎて画像濃度不足になり、逆にドクターギャップが大きすぎると、現像剤量が過剰に供給されて感光体ドラム２１上にキャリア付着が発生するという問題が生じる。現像スリーブ２６には、周表面に現像剤を穂立ちさせるように磁界を形成する磁石が備えられており、この磁石から発せられる法線方向磁力線に沿うように、現像剤が現像スリーブ２６上にチェーン状に穂立ちされて磁気ブラシが形成される。現像スリーブ２６と感光体ドラム２１は、一定の間隙（現像ギャップ）を挟んで近接するように配置されていて、双方の対向部分に現像領域が形成されている。現像スリーブ２６は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成しており、不図示の回転駆動機構によって回転されるようになっている。磁気ブラシは、現像スリーブ２６の回転によって現像領域に移送される。現像スリーブ２６には不図示の現像用電源から現像電圧が印加され、磁気ブラシ上のトナーが現像スリーブ２６と感光体ドラム２１間に形成された現像電界によってキャリアから分離し、感光体ドラム２１上の静電潜像上に現像される。なお、現像電圧には交流を重畳させても良い。なお、現像ギャップは、現像剤粒径の５〜３０倍程度、現像剤粒径が５０μｍであれば０．２５ｍｍ〜１．５ｍｍに設定することが可能である。これより広くすると、望ましいとされる画像濃度がでにくくなる。また、ドクターギャップは、現像ギャップと同程度かやや大きくする必要がある。感光体ドラム２１のドラム径やドラム線速、現像スリーブ２６のスリーブ径やスリーブ線速は、複写速度や装置の大きさ等の制約によって決まる。ドラム線速に対するスリーブ線速の比は、必要な画像濃度を得るために１．１以上にする必要がある。なお、現像後の位置にセンサを設置し、光学的反射率からトナー付着量を検出してプロセス条件を制御することもできる。図５の例では、キャリアとトナーからなる磁気ブラシによって現像が行われる二成分現像方式を用いているが、本発明は二成分現像方式に限定されるものではなく、現像スリーブ上に形成したトナー薄層を電界で感光体上に現像する一成分現像方式を用いてもよい。
【００７１】
磁気ブラシを構成するキャリアには、鉄紛、フェライト紛、磁性粒子を分散した樹脂粒子等の磁性を有する粉体、及び電気特性を制御するために樹脂などで表面を被覆した磁性粉体が好ましく使用される。磁気ブラシを構成するキャリアとしては、感光体ドラム２１表面へのダメージを軽減するために球形の粒子を用いるのが好ましく、平均粒径は１５０μｍ以下のものが好ましい。キャリアの平均粒径が大きすぎると最密状態に配置してあっても曲率半径が大きく、感光体ドラム２１と接触していない面積が増え、トナー像のかけや抜けが発生する。逆に平均粒径があまり小さすぎると、交流電圧を印加する場合には、粒子が動きやすくなって粒子間の磁力を上回り、粒子が飛散してキャリア付着の原因となってしまう。キャリアの平均粒径は、特に３０μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。さらに、キャリアの体積抵抗率が低すぎると、現像電圧の印加時にキャリアに電荷が注入され、感光体ドラム２１へのキャリア付着を起こしたり、感光体の絶縁破壊を起こしたりするため、体積抵抗率が１０3Ωｃｍ以上のキャリアを使用する必要がある。
【００７２】
感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、感光ドラム２１と転写ベルト２９が接触する転写ニップに搬送される。同時に、不図示の給紙トレイから搬送された記録紙が転写ニップに進入する。転写ベルト２９に接触するバイアスローラ３０に、不図示の転写用電源によってトナーと逆極性の転写電圧が印加される。感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、転写ベルト２９と感光ドラム２１間に作用する転写電界によって記録紙へ転写される。図５の例では転写部材として転写ベルトの代わりに転写ローラを用いてもよいが、転写ベルトは転写ローラに比べて転写ニップを広くとれる利点がある。図５の例では、転写ベルトを用いた転写方式を用いているが、紙の背面からトナーと逆極性のコロナチャージを与えて紙を帯電させて転写するコロナ転写方式を用いても良い。転写ベルトまたは転写ローラに転写電圧を印加する転写方式は、コロナ転写方式に比べて、紙の帯電が少ないため感光体からの分離が容易で、分離時のはく離放電による画像不良が生じない利点があるが、ベルトやローラがトナーで汚れやすくてクリーニング機構が必要となり、また前記したように画像の中抜けが発生しやすいという欠点もある。
【００７３】
転写の際に感光体ドラムに付着した記録紙は、分離爪３１によって感光体ドラム２１から分離される。未定着のトナー像が載った記録紙は、定着ローラ３３と加圧ローラ３４によって記録紙に一定の熱と圧力を加わり、トナーが記録紙上に定着される。なお、定着温度を一定に保つために、定着ローラ３３には不図示のサーミスタが接触しており、定着ヒータ３５の温度制御を行なっている。定着ローラを用いた定着方式は、熱効率が高く、安全性に優れ、小型化が可能で、低速から高速まで適用範囲が広い。
【００７４】
一方、転写されずに感光体ドラム２１上に残留したトナーは、クリーニングブレード３７によって除去され、トナー回収装置３８によって回収される。図５の例ではクリーニングブレードを用いているが、ブラシを高速回転させてトナーを除去するファーブラシ方式を用いても良い。クリーニングブレード方式は、トナー除去能力が高く、簡単な構成にできるため小型で安価にできる。
【００７５】
残留トナーを除去された感光体ドラム２１は除電ランプ３９で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。
なお、図５の例は一つの感光体ドラムと一つの現像装置を用いた白黒画像形成装置だが、本発明は白黒画像形成装置には限定されず、一つの感光体ドラムと複数の現像装置、または複数の感光体ドラムと現像装置を用いたカラー画像形成装置にも適用できる。
【実施例】
【００７６】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により、何等限定されるものではない。
まず、実施例に使用した不定形のトナー母粒子について説明する。なお、以下で示す部はすべて重量基準である。
【００７７】
ポリエステル樹脂（重量平均分子量２５万）                      ８０部
スチレン−メチルメタアクリレート共重合体                      ２０部
酸価ライスワックス（酸価１５）                                  ５部
カーボンブラック（三菱化成工業社製、＃４４）                    ８部
含金属モノアゾ染料                                              ３部
【００７８】
上記組成の混合物をヘンシェルミキサー中で十分撹拌混合した後、ロールミルで１３０〜１４０℃の温度で約３０分間加熱溶融し、室温まで冷却後、ハンマーミルを用いて得られた混練物を約１ｍｍ〜２ｍｍに粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕し、得られた微粉末を分級し、体積平均粒径が４．１μｍ（トナー母粒子Ａ）、７．２μｍ（トナー母粒子Ｂ）、９．１μｍ（トナー母粒子Ｃ）の不定形トナー母粒子を得た。また、分級条件を変えることにより、粒径分布の狭い体積平均粒径が７．２μｍのトナー母粒子（トナー母粒子Ｄ）も作製した。トナー粒径分布の測定は、中性界面活性剤を添加した電解水溶液中にトナーを分散し、コールター社製粒径測定装置ＴＡ−II型を用いて実施した。図６にトナー母粒子Ｂ、図７にトナー母粒子Ｄの粒径分布を示す。
【００７９】
（実施例１）
外添剤として一次粒子径の平均値が１４ｎｍの疎水性シリカ（キャボット製ＴＳ−７２０）を用い、トナー母粒子Ａと該シリカ（シリカＡ）とを、シリカＡの添加量がトナー重量の０．６重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８０】
（実施例２）
トナー母粒子ＡとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．８重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８１】
（実施例３）
トナー母粒子ＡとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の１．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８２】
（実施例４）
トナー母粒子ＡとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の２．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８３】
（実施例５）
トナー母粒子ＡとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の４．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は３０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８４】
（実施例６）
トナー母粒子ＢとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．３重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８５】
（実施例７）
トナー母粒子ＢとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．４重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８６】
（実施例８）
トナー母粒子ＢとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の１．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８７】
（実施例９）
トナー母粒子ＢとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の２．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８８】
（実施例１０）
トナー母粒子ＢとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の３．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は３０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００８９】
（実施例１１）
トナー母粒子ＣとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．２重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９０】
（実施例１２）
トナー母粒子ＣとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．３重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９１】
（実施例１３）
トナー母粒子ＣとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．７重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９２】
（実施例１４）
トナー母粒子ＣとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の１．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９３】
（実施例１５）
トナー母粒子ＣとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の２．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９４】
（比較例１）
トナー母粒子ＡとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．３重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９５】
（比較例２）
トナー母粒子ＢとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．１重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９６】
（比較例３）
トナー母粒子ＣとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．１重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【００９７】
作製した上記の実施例及び比較例のトナーについて、以下に述べる方法で、外添剤被覆率及び非静電的付着力の測定、複写試験を実施した。
（外添剤被覆率の測定）
電子顕微鏡用観察基板にトナーを付着させ、トナーの付着した観察基板を金でコーティングし、トナーの表面を電子顕微鏡（日立製作所製走査電子顕微鏡Ｓ−４５００）で観察した。トナー表面を３万倍に拡大した画像をパーソナルコンピュータに取り込み、画像処理ソフト（Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ製Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ）を用いて外添剤の面積を計測し、トナー表面画像の面積に対する外添剤面積の比を計算して外添剤被覆率を求めた。外添剤被覆率測定結果を表１に示す。
【００９８】
（遠心分離法による付着力測定）
下記構造式（４）のビスアゾ顔料０．４重量部をブチラール樹脂（エスレックＢＬ−Ｓ  積水化学（株）製）の５重量％テトラヒドロフラン溶液４重量部、及びテトラヒドロフラン７．６重量部とともにボールミリングし、ミリング後テトラヒドロフランを加えて２重量％に希釈し、電荷発生層形成用塗液を調整した。この感光液を、アルミニウムを１００ｎｍの厚さに蒸着した、厚さ７５μｍのＰＥＴフィルム上にドクターブレードにて塗布し、乾燥させて電荷発生層を形成した。
【００９９】
【化１】
2005099878.tif 000003
【０１００】
次に、下記構造式（５）の正孔輸送物質を６重量部と感光体バインダー樹脂としてシクロヘキシリデンビスフェノールポリカーボネート（Ｚポリカ，帝人化成ＴＳ２０５０）９．０重量部をテトラヒドロフラン６７重量部に溶解し、これをドクターブレードにて電荷発生層上に塗布し乾燥させて膜厚が２０μｍの電荷輸送層を設け、有機感光体を作製した。
【０１０１】
【化２】
2005099878.tif 000004
【０１０２】
有機感光体を形成したＰＥＴフィルムを直径７．８ｍｍの円板状に切り出し、遠心分離に使用する試料基板上にプラスチック用接着剤を用いて貼り付けた。圧縮空気によって未帯電のトナーを飛散させて、有機感光体上にトナーを付着させた。
【０１０３】
前述した遠心分離法によってトナーと感光体間の非静電的付着力を測定し、比例係数Ｋと標準偏差σを求めた。比例係数Ｋと標準偏差σの測定結果を表１に示す。
【０１０４】
付着力測定に使用した装置及び測定条件は以下のとおりである。
遠心分離装置：日立工機製ＣＰ１００α（最高回転数：１０００００ｒｐｍ、
最大加速度：８００，０００ｇ）
ロータ：日立工機製アングルロータＰ１００ＡＴ
画像処理装置：インタークエスト製Ｈｙｐｅｒ７００
試料基板と受け基板：直径８ｍｍ、厚み１．５ｍｍの円板で、材料はアルミニウム
スペーサ：外径８ｍｍ、内径５．２ｍｍ、厚み１ｍｍでのリングで、材料は
アルミニウム
保持部材：直径１３ｍｍ、長さ５９ｍｍの円筒で、材料はアルミニウム
ロータの中心軸から試料基板のトナー付着面までの距離：６４．５ｍｍ
設定回転数ｆ：１０００、１６００、２２００、２７００、３２００、５０００、
７１００、８７００、１００００、１５８００、２２４００、
３１６００、５００００、７０７００、８６６００、
１０００００（ｒｐｍ）
【０１０５】
（複写試験）
実施例及び比較例のトナーを、リコー製Ｉｍａｇｉｏ  ＭＦ３５５０（二成分現像方式のモノクロ複写機）用のキャリアと、トナー濃度が２．５重量％となるように混合して２成分現像剤を作製した。各現像剤について、リコー製Ｉｍａｇｉｏ  ＭＦ３５５０を使用して５万枚の連続複写を実施した。なお、複写試験では、前記付着力測定の際に使用した感光体材料をアルミニウム製の感光体ドラム（φ６０ｍｍ）上に浸漬法で形成し、Ｉｍａｇｉｏ  ＭＦ３５５０（（株）リコー製）の感光体ドラムとして用いた。主な複写条件を以下に示す。
【０１０６】
複写速度：３５ＣＰＭ
感光体の線速：１８０ｍｍ／ｓ
画素密度：４００ｄｐｉ
感光体表面電位：−１５０Ｖ〜−９５０Ｖ
現像電圧：−５５０Ｖ
【０１０７】
現像剤を交換後の初期の画像及び５万枚の連続複写後の画像について、地肌汚れ、中抜け画像の評価を実施した。なお、現像剤を交換する時には、同時に感光体も未使用品に変更した。
【０１０８】
各評価項目に対する４段階の評価見本を用意し、複写画像及び感光体表面を目視及びＣＣＤ顕微鏡カメラ（キーエンス社ハイパーマイクロスコープ）によって観察し、評価見本と比較することによって４段階に評価した。複写試験の評価結果を表１に示す。各段階の評価はそれぞれ以下の状態を表す。
４：問題が無い
３：ほぼ問題が無い
２：やや問題がある
１：問題がある
【０１０９】
表１において、実施例１〜実施例５は平均粒径４．１μｍのトナー母粒子Ａ、実施例６〜実施例１０は平均粒径７．２μｍのトナー母粒子Ｂ、実施例１１〜実施例１５は平均粒径９．１μｍのトナー母粒子Ｃに対して外添剤添加量を変えた場合の結果を示している。表１のように、外添剤被覆率はトナー母粒子の粒径と外添剤添加量の組み合わせによって変化する。実施例２〜実施例５、実施例７〜実施例１０、実施例１２〜実施例１５は外添剤被覆率が８％以上で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以下、標準偏差σが０．６５以下となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が無く、良好な複写画像を形成することができた。また、実施例１、実施例６、実施例１１の場合は、外添剤被覆率は８％以下で、標準偏差σが０．６５以上だが、比例係数Ｋは５（ｎＮ／μｍ）以下で、他の実施例よりは複写試験の評価が低いが、ほぼ問題のない画像が得られた。これに対して、比較例１〜比較例３は、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以上、標準偏差σが０．６５以上となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が発生した。
【０１１０】
【表１】
2005099878.tif 000005
【０１１１】
（実施例１６）
トナー母粒子ＤとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．２重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１１２】
（実施例１７）
トナー母粒子ＤとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．３重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１１３】
（実施例１８）
トナー母粒子ＤとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の１重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１１４】
（比較例４）
トナー母粒子ＤとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．１重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１１５】
実施例１６〜実施例１８、比較例４のトナーについて、前記の方法で外添剤被覆率及び非静電的付着力の測定、複写試験を実施し、その結果を表２に示す。
【０１１６】
表２は、体積平均粒径が７．２μｍで粒径分布の狭いトナー母粒子Ｄについて、外添剤添加量を変えた場合の結果を示している。実施例１７の場合、外添剤被覆率は８％以下だが、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以下、標準偏差σが０．６５以下となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が無く、良好な複写画像を形成することができた。実施例１３の場合は、トナー母粒子の粒径分布がシャープなので、付着力分布もシャープになり、外添剤被覆率が８％以下でも標準偏差σが０．６５以下になったと考えられる。実施例１４の場合は、外添剤被覆率が８％以上で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以下、標準偏差σが０．６５以下となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が無く、良好な複写画像を形成することができた。また、実施例１６の場合は、標準偏差σが０．６５以上だが、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以下で、他の実施例よりは複写試験の評価が低いが、ほぼ問題のない画像が得られた。これに対して、比較例４の場合、外添剤被覆率が８％以下で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以上、標準偏差σが０．６５以上となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が発生した。
【０１１７】
【表２】
2005099878.tif 000006
【０１１８】
（実施例１９）
外添剤として一次粒子径の平均値が４０ｎｍの疎水性シリカ（日本エアロジル製ＲＹ−５０）を用い、トナー母粒子Ｂと該シリカ（シリカＢ）とを、シリカＢの添加量がトナー重量の１．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１１９】
（実施例２０）
トナー母粒子ＢとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の２．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１２０】
（実施例２１）
トナー母粒子ＢとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の３．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は３０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１２１】
（比較例５）
トナー母粒子ＢとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の０．３重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１２２】
（比較例６）
トナー母粒子ＢとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の０．８重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１２３】
実施例１９〜実施例２１、比較例５、比較例６のトナーについて、前記の方法で外添剤被覆率及び非静電的付着力の測定、複写試験を実施し、その結果を表３に示す。
【０１２４】
表３は、体積平均粒径が７．２μｍのトナー母粒子Ｂに対して、一次粒子径の平均値が４０ｎｍの疎水性シリカの外添剤添加量を変えた場合の結果を示している。トナー母粒子Ｂと一次粒子径の平均値が１４ｎｍの疎水性シリカを組み合わせている実施例６〜実施例１０の結果と比較すると、一定の外添剤被覆率にするために必要な外添剤添加量や、比例係数Ｋ及び標準偏差σの値が外添剤の一次粒子径によって異なることがわかる。実施例２０〜実施例２２はいずれも外添剤被覆率が８％以上で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以下、標準偏差σが０．６５以下となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が無く、良好な複写画像を形成することができた。これに対して、比較例５、比較例６の場合、外添剤被覆率が８％以下で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以上、標準偏差σが０．６５以上となって、画像不良が発生した。
【０１２５】
【表３】
2005099878.tif 000007
【０１２６】
（実施例２２）
外添剤として一次粒子径の平均値が１５ｎｍの疎水性酸化チタン（テイカ製ＭＴ１５０Ａ）を用い、トナー母粒子Ｂと該酸化チタン（酸化チタンＡ）とを、酸化チタンＡの添加量がトナー重量の０．３重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１２７】
（実施例２３）
トナー母粒子Ｂと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の０．４重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１２８】
（実施例２４）
トナー母粒子Ｂと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の１．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１２９】
（実施例２５）
トナー母粒子Ｂと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の２．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１３０】
（実施例２６）
トナー母粒子Ｂと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の３．０重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は３０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１３１】
（比較例７）
トナー母粒子Ｂと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の０．１重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１３２】
実施例２２〜実施例２６、比較例７のトナーにつ・BR>「て、前記の方法で外添剤被覆率及び非静電的付着力の測定、複写試験を実施し、その結果を表４に示す。
【０１３３】
表４は、体積平均粒径が７．２μｍのトナー母粒子Ｂに対して、一次粒子径の平均値が１４ｎｍの疎水性酸化チタンの外添剤添加量を変えた場合の結果を示している。トナー母粒子Ｂと一次粒子径の平均値が１４ｎｍの疎水性シリカを組み合わせている実施例６〜実施例１０の結果と比較すると、比例係数Ｋ及び標準偏差σの値が外添剤の素材によって異なることがわかる。実施例２３〜実施例２６はいずれも外添剤被覆率が８％以上で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以下、標準偏差σが０．６５以下となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が無く、良好な複写画像を形成することができた。また、実施例２２の場合は、外添剤被覆率が８％以下で、標準偏差σが０．６５以上だが、比例係数Ｋは５（ｎＮ／μｍ）以下で、他の実施例よりは複写試験の評価が低いが、ほぼ問題のない画像が得られた。これに対して、比較例７の場合、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以上、標準偏差σが０．６５以上となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が発生した。
【０１３４】
【表４】
2005099878.tif 000008
【０１３５】
次に、実施例に使用した球形のトナー母粒子について説明する。
モノマー
スチレン                                                    ２０部
ｎ−ブチルアクリレート                                  １７．８部
カーボンブラック（三菱化学社製：ＭＡ−１００）                １部
帯電性御剤（オリエント化学社製：Ｅ−８４）                ０．３部
開始剤：ＡＤＶＮ                                              １部
水系分散媒
イオン交換水                                              １５０部
ポリビニルアルコール                                      ５．２部
【０１３６】
モノマーと水系分散媒を撹拌槽に入れ、ホモジナイザー（特殊機化工業社製）により９５００ｒｐｍで１０分間懸濁させた。この懸濁液を６０℃の湯浴中で８時間撹拌させながら重合を行った。重合終了後、一晩放置し、自然沈降させ、これをイオン交換水にて再沈処理を行い、その後＃１５０メッシュに通して凝集物を取り除き、さらに遠心沈降を行った。これを濾過し減圧乾燥を行って、体積平均粒径が７．３μｍの球形トナー母粒子（トナー母粒子Ｅ）を得た。
【０１３７】
（実施例２７）
トナー母粒子ＥとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．２重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１３８】
（実施例２８）
トナー母粒子ＥとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１３９】
（実施例２９）
トナー母粒子ＥとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の１．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４０】
（実施例３０）
トナー母粒子ＥとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の０．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４１】
（実施例３１）
トナー母粒子ＥとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の１．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４２】
（実施例３２）
トナー母粒子ＥとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の２．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４３】
（実施例３３）
トナー母粒子Ｅと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡ添加量がトナー量の０．２重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４４】
（実施例３４）
トナー母粒子Ｅと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の０．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４５】
（実施例３５）
トナー母粒子Ｅと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の１．５重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は２０００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４６】
（比較例８）
トナー母粒子ＥとシリカＡとを、シリカＡの添加量がトナー量の０．１重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４７】
（比較例９）
トナー母粒子ＥとシリカＢとを、シリカＢの添加量がトナー量の０．３重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４８】
（比較例１０）
トナー母粒子Ｅと酸化チタンＡとを、酸化チタンＡの添加量がトナー量の０．１重量％となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理してトナーを作製した。ヘンシェルミキサーの混合羽根の回転数は１５００ｒｐｍで、回転時間は５分間とした。
【０１４９】
実施例２７〜実施例３５、比較例８〜比較例１０のトナーについて、前記の方法で外添剤被覆率及び非静電的付着力の測定、複写試験を実施し、その結果を表５に示す。
【０１５０】
表５において、体積平均粒径が７．３μｍの球形トナー母粒子Ｅに対して、実施例２７〜実施例２９は一次粒子径の平均値が１４ｎｍの疎水性シリカ、実施例３０〜実施例３２は一次粒子径の平均値が４０ｎｍの疎水性シリカ、実施例３３〜実施例３５は一次粒子径の平均値が１５ｎｍの疎水性酸化チタンの外添剤添加量を変えた場合の結果を示している。体積平均粒径が７．２μｍの不定形トナー母粒子Ｂに対する結果と比較すると、一定の外添剤被覆率にするために必要な外添剤添加量や、比例係数Ｋ及び標準偏差σの値がトナー母粒子の形状によって異なることがわかる。いずれの実施例も外添剤被覆率が８％以上で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以下、標準偏差σが０．６５以下となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が無く、良好な複写画像を形成することができた。これに対して、比較例８〜比較例１０は外添剤被覆率が８％以下で、比例係数Ｋが５（ｎＮ／μｍ）以上、標準偏差σが０．６５以上となって、初期及び５万枚複写後に画像不良が発生した。
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【０１５１】
【表５】
2005099878.tif 000009
【図面の簡単な説明】
【０１５２】
【図１】本発明に係る粉体付着力測定装置における測定セルの説明図。
【図２】本発明に係る粉体付着力測定装置の遠心分離装置の一部断面側面図。
【図３】トナーと感光体間の非静電的付着力分布を示す図。
【図４】トナーと感光体間の非静電的付着力の平均値Ｆneとトナー粒径Ｄの関係を示す図。
【図５】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【図６】トナー母粒子Ｂの粒径分布を示す図。
【図７】トナー母粒子Ｄの粒径分布を示す図。
【符号の説明】
【０１５３】
１    測定セル
２    試料基板
２ａ  試料面
３    受け基板
３ａ  付着面
４    スペーサ
５    遠心分離装置
６    ロータ
７    保持部材
７ａ  棒状部
７ｂ  セル保持部
７ｃ  穴部
７ｄ  設置固定部
８    試料設置部
９    回転中心軸
２１  感光体ドラム
２２  帯電ローラ
２３  露光
２４  現像装置
２５  スクリュー
２６  現像スリーブ
２７  ドクターブレード
２８  転写装置
２９  転写ベルト
３０  バイアスローラ
３１  分離爪
３２  定着装置
３３  定着ローラ
３４  加圧ローラ
３５  定着ヒータ
３６  クリーニング装置
３７  クリーニングブレード
３８  トナー回収装置
３９  除電ランプ
【図１】
2005099878.tif 000010
【図２】
2005099878.tif 000011
【図３】
2005099878.tif 000012
【図４】
2005099878.tif 000013
【図５】
2005099878.tif 000014
【図６】
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【図７】
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