(57)【要約】【課題】  画質安定性に優れ、保管性を具備したトナーカートリッジを提供すること。【解決手段】  静電潜像現像用トナーを収容するカートリッジであって、該トナーは結着樹脂、着色剤及び離型剤を少なくとも含有するトナーと外添剤からなり、該トナーの平均円形度は０．９７５以上であり、該トナーの算術平均高さ分布の中央値が０．０５μｍ以上０．１２μｍ以下であり、該トナーの算術平均高さの変動が３５以下であり、該カートリッジの内部であって該トナーと接触する部位の表面粗さＲａが０．４μｍ〜１．６μｍであることを特徴とするトナーカートリッジ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像現像用トナーを収容するカートリッジであって、
該トナーは結着樹脂、着色剤及び離型剤を少なくとも含有するトナーと外添剤からなり、
該トナーの平均円形度は０．９７５以上であり、
該トナーの算術平均高さ分布の中央値が０．０５μｍ以上０．１２μｍ以下であり、
該トナーの算術平均高さの変動が３５以下であり、
該カートリッジの内部であって該トナーと接触する部位の表面粗さＲａが０．４μｍ〜１．６μｍであることを特徴とする
トナーカートリッジ。
【請求項２】
該トナーの算術平均高さ分布の累積９０％の値が０．１５μｍ未満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カートリッジ。
【請求項３】
該カートリッジの内部すなわちトナーと接触する部位の十点平均粗さＲｚが１．６μｍ〜６．３μｍである、請求項１または２記載のトナーカートリッジ。
【請求項４】
該カートリッジにおいて、トナーのほかに補給用としてのキャリアが収容されている、請求項１〜３いずれか１つに記載のカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真法、静電記録法において、静電潜像を現像するために使用する静電潜像現像用トナー、静電潜像現像剤を収納するカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やレーザービームプリンタ等において画像を形成する場合には、一般にカールソン法が用いられている。従来の白黒電子写真法による画像形成方法では、感光体（静電潜像担持体）表面に形成された静電潜像を静電潜像現像用トナー（以下、単に「トナー」という場合がある）で現像し、得られたトナー画像を記録媒体表面へ転写し、これを熱ロール等で定着することにより画像が得られる。また、その潜像担持体は、再び静電潜像を形成するために、前記転写後の残留したトナーが除去されるものである。
近年の電子写真の技術開発では、白黒からフルカラーヘの展開が急速になされつつある。フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は、一般に３原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの３色のカラートナーに黒色トナーを加えた４色のトナーを用いてすべての色の再現を行なうものである。
【０００３】
一般的なフルカラー電子写真法は、まず原稿をイエロー、マゼンタ、シアン、黒色に色分解し、各色ごとに光導電層（静電潜像担持体）表面に静電潜像を形成する。次に現像工程、転写工程を経てトナーは記録媒体表面に保持される。次いで前述の工程を順次複数回行い、位置を合わせつつ、同一記録媒体表面にトナーは重ね合せられる。そして一回の定着工程によってフルカラー画像を得る。このように色の異なる数種のトナーを重ね合せる点が、白黒電子写真法とフルカラー電子写真法との大きな違いである。
【０００４】
上記フルカラー画像では、３色あるいは４色のカラートナーを重ね合わせて画像を形成しているために、これら何れかのトナーが、現像、転写、定着の工程で初期と異なる特性、あるいは他色と異なる性能を示すと、色再現性の低下、粒状性悪化、色むら等の画質劣化を引き起こすこととなる。最近では、フルカラー画像の画質に関しては高画質品位が望まれており、このようなトナーの特性変化が起きると、安定的な高画質を得ることは困難なため、現像、転写、定着特性における特性の改善、及び特性の安定性向上が更に重要となっている。
【０００５】
一方、近年では環境保護の観点から、従来から使用されているコロナ放電を利用した非接触帯電／転写方法から、静電潜像担持体当接部材を用いた接触帯電方法や接触転写方法へ技術が移行しつつある。該接触帯電方法や接触転写方法では、静電潜像担持体に導電性弾性ローラーを当接し、該導電性弾性ローラーに電圧を印加しながら上記静電潜像担持体を一様に帯電し、次いで露光（潜像形成工程）、現像工程によってトナー画像を形成した後、静電潜像担持体に電圧を印加した中間転写体を押圧しながら該中間転写体表面にトナーを転写させる。さらに、該中間転写体に電圧を印加した別の導電性弾性ローラーを押圧しながら、中間転写体と導電性弾性ローラーと間に紙等の記録媒体を通過させ、トナー画像を記録媒体に転写した後、定着工程を経て定着画像を得ている。
【０００６】
しかしながら、このような転写方式においては、中間転写体などの中間転写部材が転写時に静電潜像担持体に当接されるため、静電潜像担持体に形成されたトナー画像を中間転写媒体へ転写する際にトナー画像が圧接され、部分的な転写不良が発生する。
また、静電潜像担持体から中間転写体への転写が完全ではなく、静電潜像担持体表面にトナーが残留してしまうと、該残留トナーは、静電潜像担持体に圧接された導電性弾性ローラーとのニップを通過してしまう。そして、静電潜像担持体と導電性弾性ローラーと間に残留トナーが存在すると、静電潜像担持体表面に均一帯電が実現できず、静電潜像担持体の静電潜像が乱れ、画像欠陥を引き起こしてしまう。
【０００７】
前記フルカラー画像における高画質化要求により、トナーが小径化するに従い、転写工程ではトナー粒子にかかるクーロン力に比べて、トナーの静電潜像担持体への付着力が大きくなるため、結果として転写残トナーが（残留トナー）増加し、静電潜像担持体の帯電不良が加速する傾向があった。
【０００８】
この静電潜像担持体の帯電不良防止の目的で、静電潜像担持体の中間転写媒体との接点と、静電潜像担持体の導電性弾性ローラーとの接点との間にクリーニング手段が設けられている。前記残留トナーは、静電潜像担持体と中間転写体との間を通過する際にトナーが圧接された結果、静電潜像担持体表面に強く固着される。
【０００９】
上記固着した残留トナーを静電潜像担持体から除去する、クリーニング方法としては、弾性ブレードを静電潜像担持体に強く押し当てて除去するブレードクリーニング法が、クリーニング能力の観点で適していると考えられ、一般的に用いられている。しかしながら、このシステムでは、静電潜像担持体に導電性弾性ローラー及び中間転写体だけではなく、弾性ブレードも強く押し当てられているため、静電潜像担持体の表面劣化に起因する摩耗が生じ易く、長寿命に対する問題あった。
【００１０】
一方、弾性ブレードの代わりに、ブラシを静電潜像担持体に弱い圧力で押し当てて、静電潜像担持体をクリーニングする方法も提案されている。ブラシによるクリーニング方法は、静電潜像担持体の表面劣化の抑制という点において有効ではあるが、弾性ブレードに比べてトナー捕獲量が少なく、転写効率が低い場合の適用は難しい、弾性ブレードに比べて固着残留トナーの捕獲力が弱いという問題点があった。
【００１１】
また、静電潜像担持体から中間転写体に転写する工程を一次転写、中間転写体から記録媒体へ転写する工程を二次転写とすると、二度の転写を繰り返すことになり、益々転写効率向上技術が重要となってくる。特に二次転写の場合は、多色像を一度に転写すること、また記録媒体（例えば用紙の場合、その厚み、表面性等）が種々変わることから、その影響を低減するために転写性を極めて高く制御する必要がある。しかしながら、一次転写の際に受ける応力の影響で、トナー表面の微細構造変化、特に外添剤の埋没あるいは剥がれ等が起きてしまうと、二次転写での転写性が低下してしまう不具合が確認されている。
【００１２】
以上の理由から、このような画像形成方法に用いられるトナーには、高転写効性、応力に対するトナー構造維持性、ブラシクリーニングにおける残留トナー除去容易性が求められている。
【００１３】
トナーの転写効率向上の手段として、トナー形状を球形に近づけることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、球形トナーの体積平均粒径や平均円形度、および異型円形度含有率を規定して、クリーニングブレードによるクリーニング性を改善する提案、更には、トナー粒度と粒度分布、トナーの平均円形度と円形度分布を規定することにより、転写効率に関して総合的に考慮した現像剤について提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【００１４】
これらの提案では、トナー平均形状／形状分布を球形に近づけることで転写効率が向上するという発明ではあるが、トナー平均形状／形状分布だけでは、トナー表面の表面微細凹凸構造を特定できずに、安定的に高転写効率を維持することができなかった。すなわち、同じ平均形状／形状分布を示すトナーであっても、トナー表面の微細凹凸構造の違いや、表面微細凹凸構造の違いにより発生する外添剤の偏在によって、転写効率（特に転写効率の維持性）に違いが生じてくるという問題点があった。
【００１５】
また、マシンの小型化、高速化と低温定着化に伴い、低い熱エネルギーで十分な定着性（品質）を確保しつつ、耐熱保管性や定着時以外のマシン内部での熱的安定性（規制部などの摩擦熱、高温環境や定着器から発生する熱による機内温度（上昇）などから与えられる熱量）を確保する必要がある。これらに対しては、トナー形状の均一化、球形化の効果で対処も考えられているが、十分であるとは言えない。
【００１６】
このような装置にあっては、現像剤がなくなる都度補給しなければならないが、画像形成装置に現像剤を補給するためのトナーカートリッジは、収納した現像剤を画像形成装置本体の受け入れ容器に一度全量補給する、いわゆる補給型と、画像形成装置本体にトナーカートリッジ装着後、そのまま該トナーカートリッジを据え置き、現像剤を使いきるまで徐々に現像装置に現像剤を補給する、いわゆる据え置き型トナーカートリッジとに大別され、近年では画像形成装置のコンパクト化を図るため、トナーカートリッジは据え置き型が使用される傾向にある。
【００１７】
トナーカートリッジに収容される現像剤はこれに含まれる空気の量や嵩密度によって大きく変化する。長期間保管されたり、減圧環境や高温多湿環境にさらされることによって現像剤が固化することがあり、現像剤がこのような状態になると、現像剤撹拌部材を回転するトルクが大きくなり、これを駆動するモーターやギアが破損するおそれがあった。
【００１８】
【特許文献１】特開昭６２−１８４４６９号公報
【特許文献２】特開平１１−３４４８２９号公報
【特許文献３】特開平１１−２９５９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、球形および球形に近い形状でかつ均一な形状に調製されたトナーの特長を生かし、クリーニング不良、トナー飛び散り等の副作用なく実用的で、かつ長期にわたって安定した画像性能を達成するトナーを充分な現像剤搬送力を有し、使用後のトナーカートリッジ内に現像剤の残量を少なくし、更には粗粒及びトナー融着の発生を防止しうるトナーカートリッジに収容させ、画質安定性に優れ保管性を具備したトナーカートリッジを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者等は、鋭意研究を重ねた結果、表面粗さ（算術平均高さ）と表面粗さの分布を制御したトナーと、トナーと接触するトナーカートリッジ内壁の粗さを制御したトナーカートリッジを用いることによって、上記課題を解決することができることを見出し、以下に記載する本発明を完成するに至った。
＜１＞  静電潜像現像用トナーを収容するカートリッジであって、該トナーは結着樹脂、着色剤及び離型剤を少なくとも含有するトナーと外添剤からなり、該トナーの平均円形度は０．９７５以上であり、該トナーの算術平均高さ分布の中央値が０．０５μｍ以上０．１２μｍ以下であり、該トナーの算術平均高さの変動が３５以下であり、該カートリッジの内部であって該トナーと接触する部位の表面粗さＲａが０．４μｍ〜１．６μｍであることを特徴とするトナーカートリッジ。
【発明の効果】
【００２１】
上記＜１＞のトナーとこれを収納するトナーカートリッジを用いることで、トナーの表面微細凹凸構造差による外添剤の偏在が抑制され、トナー表面の外添剤付着量／付着状態のバラツキを抑えることにより、トナーカートリッジ内壁にトナー層が形成されスぺーサー効果の発現を実現し、長期保管によるトナー固化を防止し、トナーとトナー撹拌部材（アジテータ）とのトナーカートリッジからのトナー搬送力による摺擦が緩和され、安定したトナー供給が可能となる。
また以下に本発明の好ましい実施態様及びその実施態様により得られる効果を挙げる。
＜２＞該トナーの算術平均高さ分布の累積９０％の値が０．１５μｍ未満である上記＜１＞記載のトナーカートリッジ。
＜３＞該カートリッジの内部すなわちトナーと接触する部位の十点平均粗さＲｚが１．６μｍ〜６．３μｍである上記＜１＞又は＜２＞記載のトナーカートリッジ。
上記＜２＞のトナーを用いることで、トナーの表面微細凹凸構造の大きなトナーを少なくすることによって、更に外添剤の偏在が抑制され、トナー表面の外添剤付着量／付着状態のバラツキを抑えることにより、外添剤の均一なスぺーサー効果の発現を実現し、長期保管によるトナー固化を防止し、トナーとトナー撹拌部材とのトナーカートリッジからのトナー搬送力による摺擦が緩和され、安定したトナー供給が可能となる。
上記＜３＞の形状分布／粒径分布の小さいトナーを用いることで、外添剤の偏在を更に抑制する事ができ、外添剤の均一なスぺーサー効果の発現を実現し、長期保管によるトナー固化を防止し、トナーとトナー撹拌部材とのトナーカートリッジからのトナー搬送力による摺擦が緩和され、安定したトナー供給が可能となる。
【００２２】
本発明によれば、トナー転写性を長期に渡り満足でき、特に静電潜像担持体の摩耗を促進させるブレードクリーニング工程を有さず、静電ブラシを用いて静電潜像担持体表面の残留トナーを回収する場合に発生する不具合を改善し、トナーカートリッジにおける保管性、トナーカートリッジからのトナー排出性に優れた静電潜像現像用トナーを用いた静電潜像現像剤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】
【００２３】
以下、本発明について詳細に説明する。
＜静電潜像現像用トナー＞
本発明のトナーカートリッジに使用する静電潜像現像用トナー（以下、単に「トナー」とも言う。）は、少なくとも、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を有する、平均円形度が０．９７５以上の静電潜像現像用トナーであって、該トナーの算術平均高さ分布の中央値が０．０５μｍ以上０．１２μｍ以下であり、算術平均高さの変動が３５以下である静電潜像現像用トナーであることを特徴とする。
【００２４】
本発明に使用する静電潜像現像用トナーは、少なくとも、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する着色粒子ならびに外添剤を有し、更に必要に応じて、その他の成分を有してなる。これらの成分の詳細については後述する。
【００２５】
本発明におけるトナーの平均円形度は、０．９７５以上であることが好ましく、０．９８０以上であることがより好ましい。また、トナーの円形度変動は、０．２５以下であることが必要であり、０．２０以下であることが好ましい。
【００２６】
ここで、上記平均円形度とは、一定数のトナーについて画像解析を行い、撮影された各々のトナーに対して下式により円形度を求め、それらを平均した値である。また、上記円形度変動は、このようにして求めた各々の円形度について、統計処理を行い、その平均値に対する標準偏差を百分率で表したものである。
円形度＝円相当径周囲長／周囲長＝［２×（Ａπ）1/2］／ＰＭ
（上式において、Ａは粒子の投影面積、ＰＭは粒子の周囲長を表す。）
【００２７】
上記平均円形度は、１．０の場合が真球であり、数値が低いほど外周に凹凸のある異形度が大きくなってくる。平均円形度が０．９７５未満の場合、トナーの異形度が大きくなり、表面積が大きくなる。表面積が大きくなると静電的付着力が増大し、転写効率が極端に低下する。また、異形度が大きいとトナー表面の凹部に外添剤が埋まり込み、実質的に外添剤の機能（帯電付与／スペーサー効果）が低下してしまう。これらの影響で、高転写効率を達成することは困難になる。
また、上記円形度変動が上記範囲であると、トナー形状の分布が大きくならず、トナーごとの外添剤付着状態が均一となる。そして、この外添剤付着状態が均一であるとが帯電量も均一となるため、トナーを１つの転写条件で同時に、しかも非常に高い効率で転写することができる。
【００２８】
本発明に使用する静電潜像現像用トナーの算術平均高さ分布の中央値は０．０５μｍ以上０．１２μｍ以下であり、算術平均高さの変動は３５以下である。
【００２９】
ここでトナーの算術平均高さとは、表面粗さ指標であり通常Ｒａと表記される物理量である。
Ｒａはトナー表面の粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から測定曲線までの偏差の絶対値を合計し平均した値であり、値が小さいと表面が滑らかな状態、値が大きいと表面があれた状態を表す。
トナーの算術平均高さは、複数のトナーを試料とし、それらの粒子表面にレーザー光線を照射し、その反射光の解析から試料表面の微細な凹凸構造を解析することにより求めることができる。例えば、この解析のために、キーエンス社製、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００を使用することができる。本装置では試料にレーザーを照射し３次元走査を行う。各位置毎のレーザー反射光をＣＣＤカメラでモニターし、試料の３次元表面情報を得る。得られた表面情報を統計的に処理して表面粗さに関する各種の特性値を求めることができる。
本発明では、トナー１，０００個について測定を行い、データの統計処理を行ってトナーの算術平均高さ分布を求め、算術平均高さの平均値、中央値、標準偏差などのデータを得た。ここでいう算術平均高さの変動とは、算術平均高さの平均値に対する標準偏差を百分率で表したものである。
【００３０】
本発明に使用する静電潜像現像用トナーの算術平均高さ分布の中央値が０．０５μｍ以上０．１２μｍ以下であるが、０．０７μｍ以上０．１０μｍ以下であることがより好ましい。トナーの算術平均高さの中央値が０．０５μｍ未満の場合は、トナーの表面微細凹凸構造が小さいため、外添剤のスペーサー効果が小さくなってしまう。また、トナーの算術平均高さの中央値が０．１２μｍより大きい場合は、トナー表面微細凹凸構造の粗さの中に外添剤が埋没しやすく、外添剤のスぺーサー効果が効率的に発揮できなくなり、転写効率が低下してくる。
【００３１】
本発明に使用する静電潜像現像用トナーの算術平均高さの変動は３５以下であるが、２０以下であることが好ましい。算術平均高さの変動が３５より大きくなるとトナー表面粗さの凹凸分布が大きくなるため、トナー表面の外添剤付着状態が均一ではなくなる。
ここでいう算術平均高さの変動とは、算術平均高さの平均値に対する標準偏差を百分率で表したものである。すなわち、算術平均高さの変動とは、算術平均高さの分布を表わしており、値が小さいと分布が狭くなることを意味する。
【００３２】
さらに、本発明のトナーの算術平均高さ分布の累積９０％の値は０．１５μｍ未満であることが好ましい。上記範囲であると、表面凹凸の中に外添剤があまり埋没せず、実行外添剤量を保つことができる。また、更に外添剤の偏在しないため、トナーの均一な帯電、外添剤の均一なスぺーサー効果を発現し、高転写効率が実現しやすくなる。
【００３３】
また、このようなトナー構造を実現させるには、着色粒子の算術平均高さの中央値を０．０３μｍ以上０．１０μｍ以下に制御し、体積換算メジアン径が０．１μｍ以上０．３μｍ未満の少なくとも１つの外添剤を該着色粒子へ付着させることが好ましい。ここで、メジアン径とは、積算粒度分布曲線の５０％粒径をいう。
トナーの算術平均高さの中央値が上記範囲内であると、トナーの表面が粗い為に外添剤の付着が強く、付着状態が安定するので好ましい。また、トナーの凹部に外添剤が偏在せず、安定した外添剤付着状態が得られるので好ましい。
外添剤の体積換算メジアン径がこの範囲にあると、本発明の特徴である、トナーの算術平均高さが０．０５μｍ以上０．１２μｍ以下の実現が容易となるので好ましい。
【００３４】
本発明におけるトナーの個数平均粒子径ＤＴＮは、５．０〜７．０μｍの範囲であることが好ましく、５．５〜６．５μｍの範囲であることがより好ましい。上記範囲であると、トナーの表面積が大きくならず、静電的付着力が増大しないため、転写効率が低下しないので好ましい。また、現像工程、転写工程においてトナーが飛び散りにくくなるため、静電潜像の再現性が低下せず、高品位画質を得ることができるので好ましい。
なお、個数平均粒子径を上記範囲とすることは、フルカラー画像形成において、カラー再現性に優れる点からも好ましい。
【００３５】
また、本発明におけるトナーの個数平均粒子径変動は、２５以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましい。個数平均粒子径変動が大きいと、小径トナーと大径トナーとのサイズ差が大きくなる。このサイズの差により、トナー１個当たりの表面積の差が大きくなる。現像器中のトナーの表面電荷密度は、上記表面積に対応するため、前記トナー１個当たりの表面積の差は、トナー１個当たりの帯電量の差となって表れることとなる。
【００３６】
したがって、個数平均粒子径変動が上記範囲であると、トナー１個当たりの帯電量の差が大きくならないので好ましい。帯電量の差が少ないと、各トナーごとの最適転写電界が異ならず、トナーを、１つの転写条件で同時に、しかも非常に高い効率で転写することができるので好ましい。
【００３７】
なお、上記個数平均粒子径変動とは、一定数のトナーについての個数平均粒子径ＤＴＮの測定値について統計処理を行い、その平均値に対する標準偏差を百分率で表したものである。具体的な測定法については後述する。
【００３８】
前記トナーの個数平均粒子径、個数平均粒子径変動、平均円形度、及び円形度変動は、フロー式粒子像解析装置ＦＰＩＡ−２１００（Ｓｙｓｍｅｘ社製）を用い、少なくとも５０００個のトナーについて各々画像解析を行い、統計処理することによって求めた。
【００３９】
＜カートリッジ＞
本発明においては、トナーを収容するカートリッジ内部の粗度を算術平均高さ（中心線平均粗さ）（以下、「Ｒａ」という。）で表した場合に、Ｒａの値が０．４μｍ〜１．６μｍであるが、０．６μｍ〜１．０μｍとなることが好ましい。
ここで、「カートリッジ内部」とは、トナーと接触する部位を言う。
トナーカートリッジ内壁のＲａが０．４μｍ未満の場合には、トナー個数平均粒子径分布によってはトナー層を形成せず、また長期保管によりトナー同士が凝集もしくは固化しやすくなる。一方、Ｒａが１．６μｍを超える場合には、微粉トナーがトナーカートリッジ内壁に埋まりこんでしまう場合がある。
【００４０】
また、カートリッジ内部の十点平均粗さ（Ｒｚ）は１．６〜６．３μｍであることが好ましく、２．４〜４．２μｍであることがより好ましい。
ここで、十点平均粗さ（Ｒｚ）とは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から５番目までの山頂の標高の絶対値の平均値と、最も低い谷底から５番目までの谷底の標高の絶対値の平均値との和を求め、この値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。
【００４１】
トナーカートリッジ内壁の粗さを規定し、カートリッジ内壁にトナー層を層形成させることによって、トナーカートリッジ撹拌部材とカートリッジ内部との摺擦による粗粒形成を防止し、またトナーカートリッジのリユース時にエアブローのみで良好な洗浄性を有する。
しかし、円筒形状のまま成型すると、従来のような中子入れ子方式では長尺方向に対してはある深さの粗さを作ることはできるものの、トナーカートリッジ内部の周方向含めたトナーカートリッジ内壁部分の粗さを作ることはできない。このため、円筒形状をしたトナーカートリッジ内壁の表面粗さを獲得するためには、少なくとも半円状に成型した２つ以上の容器を貼り合わせて円筒形状にすることが好ましい。
【００４２】
本発明に使用されるトナーカートリッジは、図１に示すように、紙面に垂直な方向に長尺な円筒状の容器からなり、該トナーカートリッジの内部には新しい現像剤が収容されている。新しい現像剤の収容室には、後述するように供給口が設けられており、該供給口は新現像剤を現像機本体と連通している。
【００４３】
トナーカートリッジは新しい現像剤１を収納する円筒状の長尺なカートリッジ本体としての収容ケース２と、その一端を封鎖する脱着可能なキャップ部材としてキャップ３と、収容ケース２から新しい現像剤１を現像機の本体に供給するための通路の入り口である供給口４と、上記収容ケース２の内部から攪拌／搬送しつつ供給するためのトナー攪拌搬送部材としてのアジテータ５とを有している。
上記アジテータ５としては、例えばトナーを含む現像剤１を攪拌しつつ搬送するために、線状ステンレスなどの金属材をらせん状に加工したものが用いられる。
【００４４】
容器２を構成する材質としては熱可塑性樹脂が最も好適で、中でもアクリロニトリル・スチレン・ブタジエン共重合体（ＡＢＳ）、ポリエステルは、精度が出しやすく、かつ比較的安価であり、しかも落下衝撃にも強いことから特に好ましく、次いで耐衝撃性ポリスチレン樹脂（ＨＩＰＳ）も好ましく利用できる。なお、熱可塑性樹脂以外には紙やアルミニウム等も利用可能である。
熱可塑性樹脂で容器２を製造する方法としては、押出成型やプレス成型が挙げられ、更に好ましい方法としては射出成型を利用することが挙げられ、押出成型よりも更に精度が向上する。
【００４５】
射出成型によって製造する場合、成型機としては高速高圧射出成型機を利用するのが好ましい。この場合、射出圧力が５００〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2、樹脂の充填時間は０．００５〜０．２秒程度が好適である。
【００４６】
また、トナーカートリッジに収容される静電潜像現像用トナーと静電潜像現像用キャリアの収容比は、６０：４０〜９０：１０であることが好ましく、７０：３０〜８０：２０であることがより好ましい。
【００４７】
次に、本発明におけるトナーの製造方法について述べる。
本発明で使用するトナーは、公知である混練・粉砕製法や、乳化重合凝集法や懸濁重合法等の化学製法等によって作製することが可能であるが、本発明における粒度分布や形状分布等に優れたトナーを作製できる点や、得率や環境負荷の観点から乳化重合凝集法でトナーを製造することが好ましい。まず、乳化重合凝集法を用いた場合の製造方法について詳しく説明する。
【００４８】
乳化重合凝集法では、イオン性界面活性剤による結着樹脂分散液と、反対極性のイオン性界面活性剤に分散した着色剤とを混合し、ヘテロ凝集を生じさせてトナー径の凝集粒子を形成し（凝集工程）、その後、前記樹脂のガラス転移点以上に加熱して該凝集粒子を融合させ一体化し（融合工程）、洗浄、乾燥してトナーを製造する。
【００４９】
この方法では、加熱温度条件等を選択することにより、トナー形状を不定形から球形まで制御することが可能であるだけでなく、トナーの算術平均高さも制御することができる。着色剤粒子と結着樹脂粒子との極性が同じであっても、反対極性の界面活性剤を加えることにより、同様の凝集粒子を生成することができる。さらに、上記凝集粒子分散液を加熱して、凝集粒子を融合させる前に、別の微粒子（付着粒子）分散液を添加混合し、もとの凝集粒子表面に前記微粒子を付着させた後、樹脂のガラス転移点以上に加熱して融合する方法を採用することにより、トナーの表面から内部に至る層構造を制御することも可能である。さらに、この方法により、トナー表面を結着樹脂で被覆したり、帯電制御剤で被覆したり、離型剤や着色剤粒子をトナー表面近傍に配置したりすることも可能になる。
【００５０】
このとき粒度分布や形状分布及び算術平均高さを制御する上で重要なことは、後から添加混合する微粒子分散液の微粒子（付着粒子）を、凝集粒子表面に均一にかつ着実に付着させることである。付着させる微粒子が遊離状態で存在したり、いったん付着したものが再び遊離すると、粒度分布や形状分布は簡単に広くなってしまい、算術平均高さも変化してくる。粒度分布が広くなると、特にトナー粒子が微粉末である場合は、現像時に感光体に強く付着して黒点を発生させる原因となり、２成分系現像剤では、キャリア汚染を招きやすく、現像剤寿命を短くする。また、１成分系現像剤では現像ロール、帯電ロール、トリミングロールまたはブレードに固着してこれを汚染し、画質を低下させる要因となる。さらに、画質、信頼性低下にかかわる大きな要因としてトナー中の粒径分布の問題がある。
【００５１】
また、前記乳化重合凝集法でトナーを製造する場合、粒径分布や形状分布には撹拌条件の制御が重要である。母体となる凝集粒子形成時や付着粒子添加後に、分散液の粘度が上昇するため、均一混合する目的で傾斜パドル型などの撹拌翼を用いて高せん断速度で分散液を撹拌すると、反応容器壁や撹拌翼への凝集粒子の付着が増加するため、体積平均粒子径の均一化が阻害される。低せん断速度で均一な撹拌を行うためには、液深さ方向に幅の広い翼形状（平板翼）の撹拌翼を用いることが有効である。
【００５２】
さらには、凝集粒子形成後に１０μｍ開口のフィルターバッグなどを使って、ろ過することにより、粗粉を除去することも有効であり、必要に応じて多段または繰り返し処理を行うことも有効である。粒径分布や形状分布の画質への影響は、トナーの体積平均粒子径が小径であったり、トナー形状が球形に近いほど大きくなってくる。
【００５３】
通常、この凝集融合プロセスは、一括して混合し、凝集するため均一な混合状態で凝集粒子を融合することができ、トナー組成は表面から内部まで均一になる。前記の方法で離型剤を含有させる場合は、融合後の表面にも離型剤が存在することになり、フィルミングの発生や流動性付与のための外添剤がトナー内部に埋没するなどの現象が起こりやすくなる。
【００５４】
そこで、凝集工程において、初期の各極性のイオン性界面活性剤の量のバランスを予めずらしておき、ガラス転移点以下で第１段階の母体凝集粒子を形成し安定化させた後、第２段階でバランスのずれを補填するような、極性、量の界面活性剤で処理された微粒子分散液を添加し、さらに必要に応じて、前記母体凝集粒子または追加微粒子に含まれる樹脂のガラス転移点以下でわずかに加熱して安定化させた後、ガラス転移点以上に加熱することにより、第２段階で加えた微粒子を母体凝集粒子の表面に付着させたまま融合することが可能である。しかも、これらの凝集操作は、段階的に複数回繰り返して実施することも可能であり、その結果、トナー粒子の表面から内部にかけて段階的に組成、物性を変化させることができ、トナー構造の制御が極めて容易となる。
【００５５】
例えば、多色現像に用いられるカラートナーの場合では、第１段階で母体凝集粒子を結着樹脂微粒子と着色剤微粒子とで作製した後、別の結着樹脂微粒子分散液を追加してトナー表面に樹脂層のみを形成することにより、着色剤微粒子による帯電挙動への影響を最小限に止めることができる。その結果、着色剤の種類による帯電特性の差を抑制することができる。また、第２段階で添加する結着樹脂のガラス転移点を高めに設定すれば、カプセル状にトナーを被覆することができ、熱保存性と定着性とを両立させることができる。
【００５６】
さらには、第２段階でワックスなどの離型剤微粒子分散液を加え、さらに第３段階で硬度の高い樹脂の分散液を用いて最表面にシェルを形成すれば、トナー表面へのワックスの露出を抑制することができ、かつ、定着時には有効にワックスが離型剤として働くようにすることも可能である。
また、母体凝集粒子に離型剤微粒子を含有させたのち、第２段階で最表面にシェルを形成してワックスの露出を防止してもよい。ワックスの露出が防止されると、感光体等へのフィルミングが抑制されるだけでなく、トナーの粉体流動性を向上させることができる。
【００５７】
このように、段階的に凝集粒子表面に微粒子（結着樹脂微粒子、離型剤微粒子等）を段階的に付着し、加熱融合する方法においては、粒度分布や形状分布の維持性や、体積平均粒子径や円形度の変動を抑制することができると共に、凝集粒子の安定性を高めるための、界面活性剤、塩基あるいは酸などの安定剤の添加を不要にし、または、それらの添加量を最少限度に抑制することができる。
【００５８】
分散微粒子の分散径は、母体凝集粒子に用いる場合も、追加微粒子として用いる場合も１μｍ以下であることが望ましい。上記範囲内にあると、最終的に生成するトナーの粒度分布が狭く、遊離の微粒子が発生せず、トナーの性能や信頼性が向上するので好ましい。
追加する微粒子分散液の量は、含まれる母体凝集粒子の体積分率に依存し、追加微粒子の量は、最終的に生成する凝集粒子の５０％以内（体積換算）に調整することが望ましい。５０％以内であると、母体凝集粒子に付着し、別個新たな凝集粒子を生成することがないので好ましい。また、組成の分布や粒径の分布を狭くすることが可能となり、所望の性能が得られるので好ましい。
【００５９】
また、微粒子分散液の追加を分割して段階的に行ったり、徐々に連続的に行うことは、新たな微小な凝集粒子の発生を抑制し、粒度分布や形状分布をシャープにするのに有効である。さらに、微粒子分散液を追加するときに、母体凝集粒子及び追加微粒子の樹脂のガラス転移温度以下の温度、好ましくはガラス転移温度より４０℃低い温度からガラス転移温度の範囲で加熱することにより、遊離微粒子の発生を抑制することができる。
【００６０】
本発明のトナーに結着樹脂として用いる熱可塑性結着樹脂は、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のエチレン性不飽和ニトリル類；ビニルメチルエーテル、ビニルイソ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、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン、ブタジエンなどのポリオレフィン類；等の単量体などの重合体、またはこれらを２種以上組み合せた共重合体、またはこれらの混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、またはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等を挙げることができる。これらの樹脂は、１種類単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００６１】
これらの中でも、エチレン性不飽和単量体を用いるときには、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合やシード重合を実施して樹脂微粒子分散液を作製することができる。その他の樹脂微粒子分散液を作製する方法として、油溶性樹脂を用いるときには、油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に樹脂を溶解し、水中にイオン性界面活性剤や高分子電解質を共存させてホモジナイザーなどの分散機により水中に微粒子を分散させ、その後加熱または減圧して溶剤を蒸散させる方法を挙げることができる。
【００６２】
上記の熱可塑性結着樹脂は、解離性のエチレン性不飽和単量体を配合することにより、乳化重合などで得た微粒子を安定化することができる。解離性のエチレン性不飽和単量体の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなど高分子酸、高分子塩基の原料となるのエチレン性不飽和単量体のいずれも使用可能であるが、重合体形成反応の容易性などからのエチレン性不飽和酸が好適であり、さらには、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸などのカルボキシル基を有する解離性のエチレン性不飽和単量体が、重合度制御、ガラス転移点の制御のために特に有効である。
【００６３】
前記樹脂微粒子の体積平均粒子径は、１μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは０．０１〜１μｍの範囲である。樹脂微粒子の体積平均粒子径が１μｍを越えると、最終的に得られる静電潜像現像用トナーの粒度分布や形状分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じてトナーの組成偏在を引き起こし、性能や信頼性の低下につながる。一方、樹脂粒子の体積平均粒子径が前記範囲内にあると、前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中での分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点が有利である。なお、樹脂粒子の体積平均粒子径は、例えば、マイクロトラック等を用いて測定することができる。
【００６４】
本発明における離型剤の例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類；エステルワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのような動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物を使用することができる。これらのワックス類は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散させ、融点以上に加熱するとともに強い剪断を付与できるホモジナイザーや圧力吐出型分散機で微粒子化し、１μｍ以下の粒子の分散液を作製することができる。
【００６５】
離型剤粒子の体積平均粒子径は、１μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは０．０１〜１μｍの範囲である。体積平均粒子径が１μｍを越えると、最終的に得られる静電潜像現像用トナーの粒度分布や形状分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じてトナーの組成偏在を引き起こし、性能や信頼性の低下につながる。一方、樹脂粒子の体積平均粒子径が前記範囲内にあると、前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中での分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点が有利である。なお、前記体積平均粒子径は、例えば、マイクロトラック等を用いて測定することができる。
【００６６】
本発明における着色剤としては、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、または、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料を１種または２種以上混合して使用することができる。
【００６７】
本発明における着色剤粒子の体積平均粒子径は、０．８μｍ以下であることが望ましく、より望ましくは０．０５〜０．５μｍの範囲である。着色剤粒子の体積平均粒子径が上記範囲であると、最終的に得られる静電潜像現像用トナーの粒度分布や形状分布が適切な範囲となり、遊離粒子の発生が生じにくくトナーの組成偏在が起こらないため、性能や信頼性が良好となるので好ましい。また、トナー中での着色性や、乳化凝集法の特徴の一つである形状制御性が良好となり、真球に近い形状のトナーが得られやすくなるので好ましい。
【００６８】
また、必要に応じて帯電制御剤を用いることができ、該帯電制御剤としては、４級アンモニウム塩、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料や、トリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や融合一体化時の安定性に影響するイオン強度の制御及び廃水汚染の減少のために、水に溶解しにくい帯電制御剤が好適である。
【００６９】
乳化重合、シード重合、着色剤分散、結着樹脂粒子、離型剤分散、凝集、またはその安定化などに用いる界面活性剤としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤；アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤；また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、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を例示することができ、異種の界面活性剤を併用することも効果的である。分散手段としては、回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなど、一般的な分散機を使用できる。
【００７０】
また、結着樹脂と着色剤とからなる複合体を用いる場合、結着樹脂と着色剤とを溶剤中に溶解分散した後、上記の適当な分散剤と共に水中に分散した後、加熱、減圧により溶剤を除去して得る方法や、乳化重合やシード重合により作製されたラテックス表面に、機械的せん断、または電気的に吸着、固定化して作成する方法などを採用することができる。これらの方法は、追加粒子としての着色剤の遊離を抑制し、帯電性の着色剤依存性を改善するのに有効である。
【００７１】
前記結着樹脂微粒子分散液、着色剤分散液及び離型剤分散液等を分散させてなる分散液における分散媒としては、例えば水系媒体等が挙げられる。
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７２】
本発明において、少なくとも結着樹脂微粒子を含む粒子が分散された分散液は、前記結着樹脂微粒子分散液、着色剤分散液及び離型剤分散液等を添加し混合することによって調製され、室温〜結着樹脂のガラス転移温度の範囲において加熱することにより結着樹脂粒子と着色剤と離型剤を凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の個数平均粒径は、３〜１０μｍの範囲にあることが好ましい。
【００７３】
前記結着樹脂微粒子分散液と前記着色剤分散液等とを混合した場合における、前記結着樹脂粒子の含有量としては、４０質量％以下であればよく、２〜２０質量％の範囲程度であるのが好ましい。また、前記着色剤の含有量としては、５０質量％以下であればよく、２〜４０質量％の範囲程度であるのが好ましい。さらに、前記その他の成分（粒子）の含有量としては、本発明の目的を阻害しない程度であればよく、一般的には極く少量であり、具体的には０．０１〜５質量％の範囲程度であり、０．５〜２質量％の範囲程度が好ましい。
【００７４】
次いで、必要に応じて前記付着工程を経た後、凝集粒子を含む混合液を樹脂の軟化点以上の温度、一般には７０〜１２０℃の範囲で加熱処理して凝集体粒子を融合させて、着色粒子含有液を得ることができる。この加熱処理の条件によって、トナーの算術平均高さを制御することができる。加熱処理温度を高くするとトナーの表面は平滑になり算術平均高さを小さくすることができる。また、逆に加熱処理温度を低くすることでトナーの表面の凹凸がおおきくなり、算術平均高さを大きくすることができる。
【００７５】
得られた着色粒子分散液は、遠心分離または吸引濾過によりトナー粒子を分離して、イオン交換水にて１〜３回洗浄する。その後トナーを濾別し、イオン交換水にて１〜３回洗浄し、乾燥することによって、本発明に用いるトナーを得ることができる。
【００７６】
次に、本発明に用いられる外添剤について述べる。
本発明におけるトナーは、メジアン径が０．１μｍ以上０．３μｍ未満の少なくとも１つの外添剤を用いることが好ましい。このような外添剤を用いることで、トナーにかかる応力を緩和し高転写効率を維持させることができる。本発明においては、単分散球状有機樹脂微粒子外添剤がより好ましい。
本発明における単分散の定義としては、外添剤の凝集体を含めた平均粒径に対する標準偏差で議論することができ、変動係数（算術平均粒径に対する算術標準偏差の比率）が、４０％以下を単分散であるとする。変動係数は３０％以下がより好ましい。この変動係数は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置を用いて求めることができる。
【００７７】
本発明に用いられる、メジアン径が０．１μｍ以上０．３μｍ未満の外添剤としては、単分散球状シリカや単分散球状有機樹脂微粒子外添剤が好ましく用いられる。
単分散球状シリカは、湿式法であるゾルゲル法により得ることができる。
単分散球状シリカの個数平均粒子径は、ゾルゲル法の加水分解、縮重合工程のアルコキシシラン、アンモニア、アルコール、水の重量比、反応温度、撹拌速度、供給速度により自由に制御することができる。単分散、球状形状も本手法にて作製することにより達成することができる。
【００７８】
具体的には、テトラメトキシシランを水、アルコールの存在下、アンモニア水を触媒として温度をかけながら滴下、撹拌を行う。次に、反応により得られたシリカゾル懸濁液の遠心分離を行い、湿潤シリカゲルとアルコールとアンモニア水とに分離する。湿潤シリカゲルに溶剤を加え再度シリカゾルの状態にし、疎水化処理剤を加え、シリカ表面の疎水化を行う。疎水化処理剤としては、一般的なシラン化合物を用いることができる。次に、この疎水化処理シリカゾルから溶媒を除去、乾燥、シーブすることにより、目的の単分散球状シリカを得ることができる。また、このようにして得られたシリカを再度処理を行っても構わない。本発明における単分散球状シリカの製造方法は、上記製造方法に限定されるものではない。
【００７９】
上記シラン化合物としては、水溶性のものを使用することができる。このようなシラン化合物としては、化学構造式ＲaＳｉＸ4-a（式中、ａは０〜３の整数であり、Ｒは、水素原子、アルキル基及びアルケニル基等の有機基を表し、Ｘは、塩素原子、メトキシ基及びエトキシ基等の加水分解性基を表す。）で表される化合物を使用することができ、クロロシラン、アルコキシシラン、シラザン、特殊シリル化剤のいずれのタイプを使用することも可能である。
【００８０】
具体的には、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−（ビストリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランを代表的なものとして例示することができる。本発明における疎水化処理剤としては、特に好ましくは、ジメチルジメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００８１】
前記単分散球状シリカの添加量は、トナー１００質量部に対して、０．５〜５質量部の範囲が好ましく、１〜３質量部の範囲がより好ましい。該添加量が０．５質量部より少ないと、非静電的付着力の低減効果が小さく、現像、転写向上効果が十分得られなくなることがあり、一方、該添加量が５質量部より多いと、トナー表面を１層被覆し得る量を超え、被覆が過剰な状態となり、シリカが接触部材に移行し、二次障害を引き起こし易くなる。
【００８２】
次に本発明に好ましく用いられる単分散球状有機樹脂微粒子外添剤について説明する。
本発明において、外添剤に求められる必要な硬度を得るためには、単分散球状有機樹脂微粒子のゲル分率は９０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは９５質量％以上である。ここでいうゲル分率とは、有機溶剤（テトラヒドロフラン）への未溶解分の質量割合であり、次式で求めることができる。
ゲル分率（質量％）＝（有機溶剤への未溶解物の質量／試料の質量）×１００
上記ゲル分率は、樹脂の架橋度や硬度と相関がある。上記ゲル分率が９０質量％未満であると、それを添加したトナーとキャリアとをある所定比率で混合してそれを静電潜像現像剤（以下、単に「現像剤」という場合がある）とし、その現像剤を複写機の現像器にセットして繰り返し使用した場合、初期的には単分散球状有機樹脂微粒子によるスペーサー効果が発揮され、良好な現像・転写性であるが、経時で現像器内でトナーにかかるストレスにより、徐々に単分散球状樹脂微粒子の形態が球状から偏平な形に変形し、十分なスペーサー効果が失われ現像・転写性が劣化してしまう。
【００８３】
また、単分散球状有機樹脂微粒子が好ましい理由としては、単分散球状有機樹脂微粒子の屈折率は１．４〜１．６の範囲であり、トナーの屈折率である１．４〜１．６の範囲とほぼ同じことである。屈折率が同じであるために、定着された画像上において、トナーと該単分散球状有機樹脂微粒子外添剤との界面での光散乱が小さく、フルカラー画像の色純度やＯＨＰシート上での光透過性に優れることとなる。
【００８４】
本発明の単分散球状有機樹脂微粒子は、例えば、水または水を主成分とする分散媒中で、芳香族ビニル単量体と分子内にエチレン性不飽和基を２個以上有する単量体とが乳化共重合されてなるエマルジョンを乾燥して得られる。上記分散媒として用いられる水は、イオン交換水もしくは純水であることが好ましい。また、水を主成分とする分散媒とは、水と例えばメタノールのような有機溶剤、界面活性剤や乳化剤あるいはポリビニルアルコールのような水溶性高分子系保護コロイド等との混合水溶液を意味する。
上記界面活性剤や乳化剤あるいは保護コロイド等は、本発明の課題達成を阻害しない限り、反応性であっても良いし、非反応性であっても良い。また、これらの界面活性剤や乳化剤あるいは保護コロイド等は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００８５】
反応性界面活性剤としては、例えば、ラジカル重合性のプロペニル基が導入されたアニオン系反応性界面活性剤やノニオン系反応性界面活性剤等が挙げられる。これらの反応性界面活性剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００８６】
本発明で用いられる前記芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、２，５−ジメチルスチレン、３，４−ジメチルスチレン、３，５−ジメチルスチレン、２，４，５−トリメチルスチレン、２，４，６−トリメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔ−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−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、スチレンスルホン酸カリウム等が挙げられるが、なかでもスチレンが好適に用いられる。これらの芳香族ビニル単量体は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００８７】
また、本発明で用いられる前記分子内にエチレン性不飽和基を２個以上有する単量体（以下、単に「多官能エチレン性不飽和基含有単量体」と略記する）としては、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシドジ（メタ）アクリレート、テトラエチレンオキシドジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらの多官能エチレン性不飽和基含有単量体は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。尚、ここでいう「（メタ）アクリレート」とは、「アクリレート」または「メタクリレート」を意味する。
上記多官能エチレン性不飽和基含有単量体は、架橋性単量体として機能し、得られる微粒子のゲル分率向上に寄与する。
【００８８】
前記芳香族ビニル単量体と上記多官能エチレン性不飽和基含有単量体との共重合比率は、特に限定されるものではないが、芳香族ビニル単量体１００質量部に対し、多官能エチレン性不飽和基含有単量体が０．５質量部以上の比率であることが好ましい。上記範囲であると、得られる微粒子のゲル分率が十分に向上するので好ましい。
本発明においては、芳香族ビニル単量体と多官能エチレン性不飽和基含有単量体とのラジカル重合反応による乳化共重合を、惹起ならびに促進するために重合開始剤が用いられても良い。
【００８９】
上記重合開始剤としては、例えば、過酸化水素水や過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単独で用いられても良いし、２種類以上が併用されても良い。
【００９０】
本発明における単分散球状有機微粒子を得るためのエマルジョンの作製方法は、特に限定されるものではなく、例えば次のような手順で行えば良い。
撹拌機、窒素導入管及び還流冷却器を備えた、例えばセパラブルフラスコのような反応容器中に、水や水を主成分とする分散媒、芳香族ビニル単量体及び多官能エチレン性不飽和基含有単量体の各所定量を仕込み、例えば、窒素ガスのような不活性ガス気流下、一定の撹拌状態のもとで約７０℃に昇温した後、重合開始剤を添加し、ラジカル重合反応による乳化共重合を開始させる。その後、反応系の温度を約７０℃に維持し、約２４時間で乳化共重合を完了させることにより、所望のエマルジョンを得ることができる。
【００９１】
この重合完了後のエマルジョンに対し、ｐＨを調整する目的で塩酸、酢酸その他の酸、或いは水酸化ナトリウム等のアルカリを投入しても良い。次いで、上記で得られたエマルジョンを例えば凍結乾燥法やスプレードライ法等の乾燥方法で乾燥させることにより、本発明に用いられる単分散球状有機微粒子を得ることができる。
【００９２】
本発明の静電潜像現像用トナーには、外添剤として、前述の単分散球状シリカと前記単分散球状有機微粒子とを併用することができる。また、前記単分散球状有機微粒子と共に小粒径の無機化合物を併用することもできる。該小粒径の無機化合物としては、公知のものを用いることができ、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、酸化セリウム等が挙げられる。また、目的に応じて、これら無機微粒子の表面には公知の表面処理を施してもよい。
【００９３】
特にその中でも、メタチタン酸ＴｉＯ（ＯＨ）２は透明性に影響を与えず、良好な帯電性、環境安定性、流動性、耐ケーキング性、安定した負帯電性、安定した画質維持性に優れた現像剤を提供することができる。また、メタチタン酸の疎水化処理化合物は、１０１０Ω・ｃｍ以上の電気抵抗を有することが、着色粒子に処理されトナーとして用いられた場合に、転写電界を上げても逆極トナーが発生することなしに高転写性を得ることができるため好ましい。
前記小粒径の無機化合物は、個数平均粒径が８０ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００９４】
また、本発明では、外添剤として単分散球状シリカを使用する場合、表面処理された二酸化チタンをトナーに添加してもよい。二酸化チタンを添加することで、高温高湿下において、現像に必要なトナーの帯電量を維持しつつ、トナー粒子表面の電荷を均一化し、トナー粒子間の電荷交換性を速めて、帯電の速度を改善し、電荷の分布をシャープにし、結果的に、トナー組成物の帯電量の環境依存性を大幅に改善することができる。
【００９５】
該二酸化チタンとしては、湿式法により製造され、かつ水可溶性成分量が０．２重量％未満の二酸化チタンを表面処理したものが使用される。
ここで湿式法とは溶媒中で化学反応を経て製造する方法であり、主な製造法には硫酸法と塩酸法がある。
【００９６】
硫酸法は下記の反応で液相が進み、不溶性の含水酸化チタンとなる。
ＦｅＴｉＯ3＋２Ｈ2ＳＯ4→ＦｅＳＯ4＋ＴｉＯＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ
ＴｉＯＳＯ4＋２Ｈ2Ｏ→ＴｉＯ（ＯＨ）2＋Ｈ2ＳＯ4
【００９７】
また塩酸法では、まず四塩化チタンを水に溶解させる。この際水溶液は塩酸水溶液になる。次いで、苛性ソーダ等の強塩基を投入して水酸化チタンＴｉ（ＯＨ）4を生成させ、水酸化チタンを析出させる。
含水酸化チタンも水酸化チタンもその後焼成工程を経て、二酸化チタン微粒子となる。
水可溶性成分としては、製造工程で使われた条件剤や凝集剤に含まれるＫ+、Ｎａ+、Ｌｉ+、Ｍｇ2+、ＰＯ42-、ＳＯ42-、Ｃｌ-等が挙げられる。水可溶性成分の測定は、二酸化チタン５ｇを水２５０ｍｌで煮沸し、冷却後濾過して得られる濾液１００ｍｌを蒸発乾固し、残量を秤量することによって行われる。その詳細はＪＩＳ  Ｋ５１１６−１９７３｛二酸化チタン（顔料）｝に記されており、本発明の水可溶性成分量はこのＪＩＳ  Ｋ５１１６−１９７３に準じたもので、上記残量を元の二酸化チタンに対する重量％で表したものである。
【００９８】
二酸化チタンの表面処理剤としては、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等の各種カップリング剤やシリコーンオイルを使用することができる。二酸化チタンの帯電低下を防止し、その維持性及び疎水性を良好にし、電荷交換性が良好でかぶりの少ない高画質を得られることから、シランカップリング剤を使用することが好ましい。
【００９９】
シランカップリング剤としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、Ｎ，Ｏ−ビス（トリメチルシリル）アセトアミド、Ｎ，Ｎ−ビス（トリメチルシリル）ウレア、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシランを代表的なものとして例示することができる。
【０１００】
シランカップリング剤の添加量は、二酸化チタン１００重量部に対し２〜５０重量部であることが好ましく、１０〜３０重量部であることがより好ましい。シランカップリング剤の添加量が２重量部未満であると、シランカップリング剤の効果が不十分となり，シランカップリング剤の量が５０重量部を越えると、シランカップリング剤が剥離しやすくなりキャリアへの汚染を生じやすくなる。また、トナーの抵抗が高くなり初期帯電性が低下する。
【０１０１】
また、該表面処理された二酸化チタンの添加量は、トナー１００重量部に対し、好ましくは０．０５重量部〜２．０重量部、より好ましくは０．５重量部〜１．５重量部、さらに好ましくは０．７重量部〜１．１重量部である。該二酸化チタンの添加量が上記範囲であると、電荷交換性向上の効果が得られ、キャリアのインパクションによる画質の劣化が発生しにくい。
本発明において、これらのシリカ微粒子と二酸化チタン微粒子は所定の重量比でトナーに添加される。シリカ微粒子対二酸化チタン微粒子の重量比は、好ましくは１：５．５〜１：２０、より好ましくは１：５．５〜１：１０、さらに好ましくは１：５．５〜１：７である。上記範囲であると、帯電量が適切となり、キャリアのインパクションによる画質の劣化も発生しにくい。
【０１０２】
本発明において、前記外添剤は、トナーに添加され、混合されるが、混合は、例えば、Ｖ型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディゲミキサー等の公知の混合機によって行うことができる。
【０１０３】
また、この際、必要に応じて種々の添加剤を添加してもよい。該添加剤としては、他の流動化剤やポリスチレン微粒子、ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリフッ化ビニリデン微粒子等のクリーニング助剤もしくは転写助剤等が挙げられる。
【０１０４】
本発明において、前記無機化合物（メタチタン酸の疎水化処理化合物等）のトナー表面への付着状態は、単に機械的な付着であってもよいし、表面にゆるく固着されていてもよい。また、トナーの全表面を被覆していても、一部を被覆していてもよい。前記無機化合物の添加量は、トナー１００質量部に対して、０．３〜３質量部の範囲が好ましく、０．５〜２質量部の範囲がより好ましい。該添加量が０．３質量部より少ないと、トナーの流動性が十分に得られない場合があり、また熱保管によるブロッキング抑制が不十分となりやすい。一方、該添加量が３質量部より多いと、過剰被覆状態となり、過剰無機酸化物が接触部材に移行し、二次障害を引き起こす場合がある。また、外添混合後に篩分プロセスを通しても一向に構わない。
本発明の静電潜像現像用トナーは、以上のような製造方法によって好適に製造することができるが、これら製造方法に限定されるものではない。
【０１０５】
＜キャリア＞
本発明のトナーカートリッジには、トナーのほかに、補給用としてのキャリアが収容されていることが好ましい。前記静電潜像現像用トナーには、前記単分散球状シリカや単分散球状有機微粒子等が好ましく用いられているが、キャリアとのストレスにより、埋め込み、脱離といった経時変化が生じ、初期の高い転写性能を維持することが困難となることがある。特に、平均円形度が大きいトナーほど、外添剤の逃げ場がなく、均一にストレスがかかるため、このような経時変化が生じ易い。キャリアによるストレスを低減させ、かつ高画質を維持するには、キャリアの真比重、及び飽和磁化を制御することが好ましい。
【０１０６】
キャリアの真比重は３〜４の範囲が好ましく、５ｋＯｅの条件下での飽和磁化は６０ｅｍｕ／ｇ以上が好ましい。真比重は小さい方がストレスに対し優位であるが、真比重を小さくしすぎると、キャリア粒子１粒当りの磁力の低下が生じ、静電潜像担持体へのキャリア飛散が生じてしまう。これらを両立するためには、真比重が３以上であり、飽和磁化が６０ｅｍｕ／ｇ以上であれば、低ストレスでキャリア飛散を抑えることができる。
【０１０７】
真比重が３未満であると、飽和磁化が６０ｅｍｕ／ｇ以上であってもキャリア飛散が生じてしまうことがある。トナーへのストレスは、真比重を４以下にすることで、転写維持性を大幅に向上することができる。よって、従来用いられた鉄（真比重：７〜８）、フェライトあるいはマグネタイト（真比重：４．５〜５）では、転写維持性が不十分になる場合がある。
【０１０８】
前記キャリアは、芯材表面に、導電粉を含んだ樹脂被覆層を有することが好ましい。マトリックス樹脂中に導電材料が分散された樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアとすることにより、樹脂被覆層の剥がれが発生しても、体積固有抵抗を大きく変化させることなく、長期にわたり高画質の発現を可能とすることができる。
【０１０９】
前記マトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、エポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１１０】
前記導電材料としては、例えば、金、銀、銅といった金属、酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
前記導電材料の含有量は、マトリックス樹脂１００質量部に対し、１〜５０質量部の範囲が好ましく、３〜２０質量部の範囲がより好ましい。
【０１１１】
キャリアの芯材としては、磁性粉を単独で芯材に用いるもの、及び磁性粉を微粒子化し、樹脂中に分散したものが挙げられる。磁性粉を微粒子化し、樹脂中に分散する方法としては、樹脂と磁性粉を混練し、粉砕する方法、樹脂と磁性粉を溶融しスプレードライする方法、重合製法を用い溶液中で磁性粉含有樹脂を重合させる方法等が挙げられる。キャリアの真比重制御、形状制御の観点からは、重合製法による磁性粉分散型の芯材を用いることが自由度が高い点で好ましい。前記キャリアは、微粒子の磁性粉をキャリア全重量に対して８０質量％以上含有することが、キャリア飛散を生じにくくする点で好ましい。前記磁性材料（磁性粉）としては、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等が挙げられる。前記芯材の体積平均粒子径は、一般的には１０〜５００μｍの範囲であり、好ましくは２５〜８０μｍの範囲である。
【０１１２】
キャリアの芯材の表面に前記樹脂被覆層を形成する方法としては、キャリア芯材を、前記マトリックス樹脂、導電材料及び溶剤を含む被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と被覆層形成溶液を混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法が挙げられる。
【０１１３】
前記被覆層形成用溶液中に使用する溶剤は、前記マトリックス樹脂を溶解するものであれば特に限定されるものではなく、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類を使用することができる。また、前記樹脂被覆層の平均膜厚は、通常０．１〜１０μｍの範囲であるが、本発明においては、経時にわたり安定したキャリアの体積固有抵抗を発現させるため、０．５〜３μｍの範囲であることが好ましい。
【０１１４】
本発明に用いられるキャリアの体積固有抵抗値は、高画質を達成するために、通常の現像コントラスト電位の上下限に相当する１，０００Ｖ時において、１０６〜１０１４Ω・ｃｍの範囲であることが好ましく、１０８〜１０１３Ω・ｃｍの範囲であることがより好ましい。キャリアの体積固有抵抗値が１０６Ω・ｃｍ未満であると、細線の再現性が悪く、また電荷の注入による背景部へのトナーかぶりが発生しやすくなる。一方、キャリアの体積固有抵抗が１０１４Ω・ｃｍより大きいと、黒ベタ、ハーフトーンの再現が悪くなる。また、感光体へ移行するキャリアの量が増え、感光体を傷つけやすくなる。
本発明の静電潜像現像剤としては、前述の本発明の静電潜像現像用トナーが、上記キャリア１００質量部に対し３〜１５質量部の範囲で混合され調整されることが好ましい。
【実施例】
【０１１５】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、「部」は総て「質量部」を意味する。
各実施例、比較例で用いた静電潜像現像用トナー、キャリア及び静電潜像現像用現像剤の製造、及び各測定は以下の方法で行った。
【０１１６】
（トナーの算術平均高さの測定）
トナーの算術平均高さは、キーエンス社製、超深度カラー３Ｄ形状測定顕微鏡ＶＫ−９５００にて測定を行った。本装置では試料にレーザーを照射し３次元走査を行う。各位置毎のレーザー反射光をＣＣＤカメラでモニターし、試料の３次元表面情報を得る。得られた表面情報を統計的に処理して表面粗さに関する指数を求める。今回の測定では、レンズ倍率３０００倍の視野で、高さ方向（Ｚ軸方向）のレーザースキャンピッチ０．０１μｍのスキャン条件で、トナー１個の表面を縦横（ＸＹ軸平面内）２μｍ四方にわたって３次元測定し、トナー１個のトナーの算術平均高さを求める。また、測定の際にはγ補正としてγ＝０．３にし、ノイズカット解析として、高さの平滑化処理を一度実施して表面粗さを求めた。この操作をトナー１，０００個について測定を行い、データの統計処理を行ってトナーの算術平均高さ分布を求めた。
【０１１７】
（個数平均粒径、個数平均粒度変動、平均円形度、及び平均円形度変動の測定）
トナーの個数平均粒径、個数平均粒度変動、平均円形度、及び平均円形度変動の測定は、Ｓｙｓｍｅｘ社製ＦＰＩＡ−２１００で測定した。本装置では、水などに分散させた粒子をフロー式画像解析法によって測定する方式が採用されており、吸引された粒子懸濁液はフラットシースフローセルに導かれ、シース液によって偏平な試料流に形成される。その試料流にストロボ光を照射することにより、通過中の粒子は対物レンズを通してＣＣＤカメラで、静止画像として撮像される。
【０１１８】
撮像された粒子像は、２次元画像処理され、投影面積と周囲長から円相当径および円形度を算出する。円相当径は、撮影された各々の粒子に対して、２次元画像の面積から同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。このように撮影した粒子を、少なくとも５，０００個以上各々画像解析を行い、統計処理することによって、個数平均粒径と個数平均粒度変動を求めた。また、円形度に関しては、撮影された各々の粒子に対して、下式によって円形度を求めた。また、円形度についても、撮影した粒子を少なくとも５０００個以上各々画像解析を行い、統計処理することによって、平均円形度、平均円形度変動を求めた。
円形度＝円相当径周囲長／周囲長＝［２×（Ａπ）1/2］／ＰＭ
（上式においてＡは投影面積、ＰＭは周囲長を表す。）
なお、測定はＨＰＦモード（高分解能モード）、希釈倍率１．０倍で行った。
また、データの解析に当たっては、測定ノイズ除去の目的で、個数粒径解析範囲を２．０〜３０．１μｍの範囲、円形度解析範囲を０．４０〜１．００の範囲で実施した。
（外添剤の体積平均一次粒子径及びその標準偏差測定）
レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（堀場製作所製  ＬＡ−９２０）を用いて行った。
【０１１９】
（トナーの作製）
−樹脂分散液（１）の調製−
スチレン                    ３７０部
ｎ−ブチルアクリレート        ３０部
アクリル酸                      ８部
ドデカンチオール              ２４部
四臭化炭素                      ４部
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）６部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ：第一工業製薬（株）製）１０部をイオン交換水５５０部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、２０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら、内容物が７０℃になるまでオイルバスで加熱し、４時間そのまま乳化重合を継続した。
その結果、体積平均粒径が１６５ｎｍであり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５７℃、重量平均分子量Ｍｗが１３０００の樹脂粒子が分散された樹脂分散液（１）が得られた。
【０１２０】
−樹脂分散液（２）の調製−
スチレン                    ３４０部
ｎ−ブチルアクリレート        ６０部
アクリル酸                      ６部
ドデカンチオール                ６部
四臭化炭素                      ４部
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）６部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ：第一工業製薬（株）製）１２部をイオン交換水５５０ｇに溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、１０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム３部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら内容物が７０℃になるまでオイルバスで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続した。
その結果、体積平均粒径が２１５ｎｍであり、Ｔｇが６４．８℃、重量平均分子量Ｍｗが４９０００の樹脂粒子が分散された樹脂分散液（２）が得られた。
【０１２１】
−樹脂分散液（３）の調製−
スチレン                    ３３０部
ｎ−ブチルアクリレート        ７０部
アクリル酸                      ６部
ドデカンチオール                ５部
四臭化炭素                      ４部
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）６部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ：第一工業製薬（株）製）１０部をイオン交換水５５０部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、２０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら、内容物が８０℃になるまでオイルバスで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続した。
その結果、体積平均粒径が１８５ｎｍであり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が６２．３℃、重量平均分子量Ｍｗが４７２００の樹脂粒子が分散された樹脂分散液（３）が得られた。
【０１２２】
−樹脂分散液（４）の調製−
スチレン                    ３１５部
ｎ−ブチルアクリレート        ８５部
アクリル酸                      ６部
ドデカンチオール                ６部
四臭化炭素                      ４部
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）６部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ：第一工業製薬（株）製）１０部をイオン交換水５５０部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、２０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら、内容物が８０℃になるまでオイルバスで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続した。
その結果、体積平均粒径が１７１ｎｍであり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５４．０℃、重量平均分子量Ｍｗが３４３００の樹脂粒子が分散された樹脂分散液（４）が得られた。
【０１２３】
−樹脂分散液（５）の調製−
スチレン                    ２９０部
ｎ−ブチルアクリレート      １１０部
アクリル酸                      ６部
ドデカンチオール                ６部
四臭化炭素                      ４部
以上の成分を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）６部及びアニオン性界面活性剤（ネオゲンＳＣ：第一工業製薬（株）製）１０部をイオン交換水５５０部に溶解したものにフラスコ中で乳化分散させ、２０分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム４部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を撹拌しながら、内容物が８０℃になるまでオイルバスで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続した。
その結果、体積平均粒径が１２５ｎｍであり、ガラス転移温度（Ｔｇ）が４８．１℃、重量平均分子量Ｍｗが３２５００の樹脂粒子が分散された樹脂分散液（５）が得られた。
【０１２４】
−着色分散液（１）の調製−
Ｃｙａｎ顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｂｌｕｅ  Ｂ１５：３）    ７０部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）        ５部
イオン交換水                                                  ２００部
以上の成分を混合して、溶解し、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間分散し、体積平均粒子径が２２０ｎｍである着色剤（Ｃｙａｎ顔料）粒子が分散された着色分散剤（２）を調製した。
【０１２５】
−着色分散液（２）の調製−
Ｍａｇｅｎｔａ顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  １２２）          ７０部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）              ５部
イオン交換水                                                        ２００部
以上の成分を混合して、溶解し、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間分散し、体積平均粒子径が２１０ｎｍである着色剤（Ｍａｇｅｎｔａ顔料）粒子が分散された着色分散剤（２）を調製した。
【０１２６】
−着色分散液（３）の調製−
Ｙｅｌｌｏｗ顔料（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｙｅｌｌｏｗ  １８０）    １００部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）              ５部
イオン交換水                                                        ２００部
以上の成分を混合して、溶解、ホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間分散し、体積平均粒子径が２５０ｎｍである着色剤（Ｙｅｌｌｏｗ顔料）粒子が分散された着色分散剤（３）を調製した。
【０１２７】
−着色分散液（４）の調製−
カーボンブラック（モーガルＬ：キャボット製）                          ５０部
ノニオン性界面活性剤（ノニポール４００：三洋化成（株）製）              ５部
イオン交換水                                                        ２００部
【０１２８】
−離型剤分散液の調製−
パラフィンワックス（ＨＮＰ０１９０：日本精蝋（株）製、融点：８５℃）  ５０部
カチオン性界面活性剤（サニゾールＢ５０：花王（株）製）                  ５部
イオン交換水                                                        ２００部
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー（ウルトラタラックスＴ５０：ＩＫＡ社製）を用いて１０分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が１６０ｎｍである離型剤粒子が分散された離型剤分散液（１）を調製した。
【０１２９】
−トナー１の作製−
・樹脂分散液（１）                                          １００部
・樹脂分散液（４）                                          １００部
・着色剤分散液（１）                                        ２００部
・離型分散液（１）                                            ３０部
・カチオン性界面活性剤（サニゾールＢ５０：花王（株）製）    １．５部
以上の成分を、丸型ステンレス製フラスコ中でウルトラタラックスＴ５０（ＩＫＡ社製）で混合分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら５２℃まで１００分かけて昇温を行った。５２℃において樹脂分散液（１）を１００部加え２００分放置した後に、２００分保持した後、アニオン性界面活性剤（ネオゲンＲＫ、第一工業製薬）３部を追加し、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら９５℃まで加熱し、９５℃で５時間保持した。冷却した後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、トナー１を得た。
【０１３０】
−トナー２の作製−
トナー１の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに着色剤分散液（２）を用いた以外は、前記トナー１の作製と同様にして、トナー２を得た。
【０１３１】
−トナー３の作製−
トナー１の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに着色剤分散液（３）を用いた以外は、前記トナー１の作製と同様にして、トナー３を得た。
【０１３２】
−トナー４の作製−
トナー１の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに着色剤分散液（４）を用いた以外は、前記トナー１の作製と同様にして、トナー４を得た。
【０１３３】
−トナー５の作製−
・樹脂分散液（２）                                          １５０部
・着色剤分散液（１）                                        １８０部
・離型分散液（１）                                            ４０部
・カチオン性界面活性剤（サニゾールＢ５０：花王（株）製）    １．５部
以上の成分を丸型ステンレス製フラスコ中でウルトラタラックスＴ５０（ＩＫＡ社製）で混合分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを撹拌しながら４８℃まで１５０分間かけて昇温させ、更に１００分間かけて５２℃まで上昇させた。５２℃において樹脂分散液（２）を７５部と樹脂分散液（３）を７５部と加え、１０分放置した後にアニオン性界活性剤（ネオゲンＲＫ、第一工業製薬）３部を追加し、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて撹拌を継続しながら９０℃まで加熱し、９０℃で１時間保持した。冷却した後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、トナー５を得た。
【０１３４】
−トナー６の作製−
トナー５の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに着色剤分散液（２）を用いた以外は、前記トナー１の作製と同様にして、トナー６を得た。
【０１３５】
−トナー７の作製−
トナー５の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに着色剤分散液（３）を用いた以外は、前記トナー１の作製と同様にして、トナー７を得た。
【０１３６】
−トナー８の作製−
トナー５の作製において、着色剤分散液（１）の代わりに着色剤分散液（４）を用いた以外は、前記トナー１の作製と同様にして、トナー８を得た。
【０１３７】
（外添剤の調製）
−外添剤１−
市販のヒュームドシリカＲＸ５０（日本アエロジル製、個数平均粒径Ｄａｄｄ：４０ｎｍ）を用意した。
−外添剤２−
ゾルゲル法で作製されたシリカゾルにＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）処理を行い、乾燥、粉砕により体積平均粒径Ｄ５０＝１３０ｎｍの球形シリカ外添剤２を得た。
【０１３８】
−外添剤３−
単分散球状有機樹脂微粒子の調製
撹拌機、窒素導入管及び還流冷却器を備えた内容積２０００ｍＬのセパラブルフラスコ中に、イオン交換水を１０００部、スチレンを１００部、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレートを５０部、及び反応性界面活性剤（商品名「ＨＳ−１０」、第一工業製薬社製）を０．１部仕込み、窒素ガス気流下、一定の撹拌状態のもとで７０℃に昇温し３０分経過後に、重合開始剤として過硫酸アンモニウム０．７部を添加し、ラジカル重合反応による乳化重合を開始させた。
その後、反応系の温度を７０℃に維持し、約２４時間で乳化重合を完了させ、エマルジョンを作製した。その後１質量％濃度の硝酸を滴下してｐＨを４．０とした。次いで、凍結乾燥機を用いて、上記で得られたエマルジョンを一昼夜かけて乾燥し、真比重が１．２、個数平均粒径Ｄａｄｄが１５０ｎｍの単分散球形有機樹脂微粒子である外添剤３を得た。
【０１３９】
（キャリアの製造）
フェライト粒子（体積平均粒径：５０μｍ）                                １００部
トルエン                                                                  １４部
スチレン−メチルメタクリレート共重合体                                      ２部
（成分比：９０／１０、Ｍｗ＝８０，０００）
カーボンブラック（Ｒ３３０：キャボット社製）                            ０．２部
まず、フェライト粒子を除く上記成分を１０分間スターラーで撹拌させて、分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れて、６０℃において３０分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを得た。
【０１４０】
＜カートリッジ＞
実施例１及び比較例１〜３で作製したカートリッジは、図１に示す形状であり、超高速射出機構及び型内圧制御を備えた射出成形機を用い、材料は以下のものを使用した。
ＡＢＳ（アクリロニトリル・スチレン・ブタジエン共重合体）樹脂（日本エイアンドエル社製：ＫＲＡＬＡＳＴＩＣ  ＧＡ−１０１）９９．７部
助剤（日本油脂社製：アルフローＨ−５０Ｆ）０．３部
これを２軸押し出し機で混練して成型前の材料とした。
なお成型は射出圧１０００ｋｇｆ／ｃｍ2、樹脂温度２６０℃、射出時間０．０１秒で行った。
トナーカートリッジ内部のトナーと接触する部位の表面粗さは、射出成型時の金型の表面粗さとほぼ同じに制御できた。
トナーカートリッジ（円筒）の各寸法は、次の通りである。
・トナーカートリッジ２の内法半径２８．８ｍｍ、肉厚０．９ｍｍ、円筒の軸線方向の内法長さ３７３．６ｍｍ
・トナー排出口４はトナーカートリッジ２とキャップ３とを軽圧入する側から２２ｍｍの位置を中心として６０℃の大きさ、長手方向１２ｍｍ、軸方向１６ｍｍで配置されている
・アジテータ５は長手方向３４０ｍｍ、半径２８ｍｍ、１巻き５６ｍｍとした、線径２．３ｍｍの線状ステンレスであった。
【０１４１】
＜実施例１＞
トナー１〜４のＢｌａｃｋ、Ｃｙａｎ、Ｍａｇｅｎｔａ、Ｙｅｌｌｏｗトナーのそれぞれ１００部に、外添剤１を２部と外添剤３を１部とを加え、ヘンシェルミキサーを用い周速３２ｍ／ｓで１２分間ブレンドを行った後、４５μｍ網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー１〜４を得た。
上記トナー各５部に対し前記キャリア１００部各々加え、Ｖ−ブレンダーを用い４０ｒｐｍで２０分間撹拌し、１７７μｍの網目を有するシーブで篩うことにより、４色１組の現像剤１を得た。
トナーカートリッジとして、トナーカートリッジ内壁にあたる部分の表面粗さを、Ｒａ＝０．８μｍ、Ｒｚ＝４．０μｍとした金型を用い、トナーカートリッジは射出成型にて半円状に成型した。トナーカートリッジ内部のトナーと接触する部位の表面粗さはＲａ＝０．８μｍ、Ｒｚ＝４．０μｍであった。該半円状の成型物を貼り合わせてトナーカートリッジとした。
カートリッジに対して、上記トナー１〜４を各２３０ｇ充填し、さらに前記キャリアを各５５ｇ充填してトナーカートリッジとした。
【０１４２】
＜比較例１＞
実施例１において、トナー１〜４の代わりに着色微粒子５〜８を用いた以外は実施例１と同様にして、４色１組の現像剤２を得た。
トナーカートリッジ内壁にあたる部分の表面粗さをＲａ＝３．０μｍ、Ｒｚ＝１２．０μｍとした金型を用い、トナーカートリッジは射出成型にて半円状に成型した。トナーカートリッジ内部のトナーと接触する部位の表面粗さはＲａ＝３．０μｍ、Ｒｚ＝１２．０μｍであった。該半円状の成型物を貼り合わせてトナーカートリッジとした。
カートリッジに対して、上記トナー５〜８を各２３０ｇ充填し、さらに前記キャリアを各５５ｇ充填してトナーカートリッジとした。
【０１４３】
＜比較例２＞
実施例１において、トナーとキャリアを実施例１と同様に用いて、４色１組の現像剤１を得た。
実施例１と同じ方法で作製したトナーカートリッジを、トナーカートリッジ内壁を鏡面仕上げ（Ｒａ＝０.２μｍ、Ｒｚ＝０．８μｍ）したトナーカートリッジを使用した。
カートリッジに対して、上記トナー１〜４を各２３０ｇ充填し、さらに前記キャリアを各５５ｇ充填してトナーカートリッジとした。
【０１４４】
＜比較例３＞
実施例１において、トナー１〜４の代わりにトナー５〜８を用いた以外は実施例１と同様にして、４色１組の現像剤３を得た。
また、トナーカートリッジ内壁にあたる部分の表面粗さＲａ＝３．２μｍ、Ｒｚ＝１２．５μｍとした金型を用い、トナーカートリッジは射出成型にて半円状に成型した。トナーカートリッジ内部のトナーと接触する部位の表面粗さはＲａ＝３．２μｍ、Ｒｚ＝１２．５μｍであった。上記トナー５〜８を各２３０ｇ充填し、さらに前記キャリアを各５５ｇ充填してトナーカートリッジとした。
これら現像剤１〜３の各種物性値を表１に示す。
【０１４５】
【表１】
2005274746.tif 000003
【０１４６】
（トナーカートリッジの保管）
前記実施例１、比較例１〜３のトナーカートリッジをそれぞれ４８℃５０％に調温調湿した環境室内に４８時間放置した後、以下に示す実機評価及び空回転試験を実施した。
（接触帯電器と中間転写体とを使わないシステムにおける実機評価）
Ｆｕｊｉ  Ｘｅｒｏｘ社製ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ−Ｃ２４２５を用いて、転写性及び画像の評価を行った。ＤｏｃｕＰｒｉｎｔ−Ｃ２４２５は、感光体上にブレードクリーナーではなく、ブラシクリーナーが設けられている。また、感光体の帯電方式は接触帯電方式を採用している。さらに中間転写体が用いられており多重転写システムが採用されている。
Ａ４サイズの画像面積率５％の原稿を使用し、Ａ４サイズの転写用紙に間欠モードで画出しを行いながら、１６，０００枚の画出しテストをした後、トナーカートリッジ内のトナー量変化を測定した。１６，０００枚では画像濃度におけるトナー消費量がトナー充填量に対してさほど余裕がないため、トナー排出性に関してトナー残量が１０ｇ以下であれば良好な結果と言える。
【０１４７】
（空回転による粗粒発生）
トナーカートリッジ２にトナーとキャリアを充填し、トナー排出口４を開封しない状態でアジテータ５を連続５時間（約７，５００枚の画出しに相当）、転写用紙を通紙せずに連続回転させる。終了後にトナーカートリッジ２内のトナーを取り出し、４５μｍの目開きの篩網に通した。このとき、網上に残留する粒子（４５μｍ以上）を粗粒とした。
【０１４８】
（総合評価）
トナーカートリッジの総合評価は以下の基準で行なった。
○  ：トナーカートリッジ内部のトナー残量が１０ｇ以下で、空回転後の粗粒発生なし
△  ：トナーカートリッジ内部のトナー残量が１０ｇ以上２０ｇ未満で、空回転後の粗粒が僅かに発生する
×  ：トナーカートリッジ内部のトナー残量が２０ｇ以上であり、空回転後の粗粒発生が顕著
【０１４９】
実施例１で得られた現像剤１は、初期は勿論、１６，０００枚出力後も転写性が良好であり、トナーカートリッジ内部のトナー残量が良好で粗粒の発生もない、良好な結果となった。
【０１５０】
一方、比較例１で得られた現像剤２では、トナーの円形度が小さく、トナーの算術平均高さ分布の中央値が大きく、算術平均高さ分布の変動も大きい為に外添剤付着状態がトナー間でばらついているため、初期から転写効率が低めであり、１６，０００枚出力後の転写効率が低く、またトナーカートリッジ内壁の粗さは小さいがトナー流動性が良好でないため、トナーカートリッジ内のトナー残量も多い。比較例２で得られた現像剤３では、トナーカートリッジ内壁の粗さが大きいため、トナーカートリッジ内部でトナーが過剰に層形成された。比較例３で得られた現像剤４では、トナーの算術平均高さ分布の中央値が大きい為に、５万枚コピー後の転写効率が低く、さらに、トナーカートリッジ内部でトナーが過剰に層形成されたため、トナー搬送性の悪化や粗粒の発生が多かった。
【０１５１】
（トナーＡの製造）
ポリエステル樹脂                                                  ８７部
（ビスフェノールＡ−エチレンオキサイド２付加物、ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド２付加物、テレフタル酸、トリメトリット酸より合成、Ｍｗ１４，０００、Ｔｇ６２℃）
カーボンブラック（キャボット社製  ＢＰＬ）                          ７部
ポリプロピレンワックス（三洋化成社製  ビスコール６６０Ｐ）          ６部
上記の原料を上記の組成で予備混合し、２軸押し出し機で水を３重量部添加し、混練物の温度を１１０°Ｃに保ちながら溶融混練した後、圧延冷却し、ハンマーミル等で予備粉砕した。その後、ジェットミルで微粉砕し、風力分級機で微粉、粗粉をカットし、体積平均粒子径７．５μｍであるトナー粒子を作製した。粒度測定はコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（アパーチャー径１００μｍ）で行った。
【０１５２】
（二酸化チタン添加剤の製造）
以下の添加剤ａ〜ｂの製造において、湿式法二酸化チタンとして、個数平均粒子径１５ｎｍのルチル型二酸化チタン（テイカ（株）製  ＭＴ−１５０Ａ）を使用した。なお、二酸化チタンは０．３０重量％の水可溶性成分を含有していた。
【０１５３】
−二酸化チタン添加剤ａ−
ノルマルデシルトリメトキシシラン１．０ｇを溶解したメタノール−水（９５：５）の混合溶媒に、水洗して水可溶性成分量を０．１１重量％に減量した二酸化チタン微粉末１０ｇを添加し、超音波分散した。次いで、エバポレーターで分散液中のメタノール等を蒸発させ乾燥した後、１２０℃に設定された乾燥機で熱処理し、乳鉢で粉砕してノルマルデシルトリメトキシシランで表面処理した二酸化チタンａを得た。
−二酸化チタン添加剤ｂ−
ノルマルデシルトリメトキシシラン２．０ｇを溶解したメタノール−水（９５：５）の混合溶媒に、水洗して水可溶性成分量を０．１１重量％に減量した二酸化チタン微粉末１０ｇを添加し、超音波分散した。その後、二酸化チタン添加剤ａの製造と同様に処理して、ノルマルデシルトリメトキシシランで表面処理した二酸化チタンｂを得た。
【０１５４】
（キャリアの製造）
キャリアＡ
フェライト粒子（体積平均粒径；４５μｍ）                        １００部
トルエン                                                          １４部
パーフルオロオクチルエチルメタクリレート−メチルメタクリレート共重合体
（共重合比８：２、重量平均分子量Ｍｗ：４０，０００、
臨界表面張力２４ｄｙｎｅ／ｃｍ）                              １．６部
カーボンブラック（ヴァルカン｛Ｖｕｌｃａｎ｝ＸＣ７２、キャボット社製、ＤＢＰ吸油量：１７４ｍｌ／１００ｇ）                                    ０．１６部
メラミン樹脂微粒子                                              ０．３部
（臨界表面張力６０ｄｙｎｅ／ｃｍ、体積平均粒子径０．３μｍ）
フェライト粒子を除く上記成分を１０分間スターラーで分散し、樹脂被覆層形成用溶液を調合し、更に、この樹脂被覆層形成用溶液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーにいれ、温度６０℃において３０分撹拌した後、減圧してトルエンを留去してキャリアＡを得た。
【０１５５】
＜実施例２＞
実施例２で使用したトナーカートリッジは、実施例１で作製したカートリッジと同じである。
トナーＡ１００部に、二酸化チタンａを２部と二酸化チタンｂを１部とを加え、ヘンシェルミキサーを用い周速３２ｍ／ｓで１２分間ブレンドを行った後、４５μｍ網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、トナー９を得た。
このような寸法のトナーカートリッジに対して、トナー９を２３０ｇ充填し、さらにキャリアＡを５５ｇ充填してトナーカートリッジを組み立てる。これを富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｅｒＣｏｌｏｒ４００改造機へ装着し、耐久テストを行った。アジテータ５の回転数は４０ｒｐｍとした。
【０１５６】
＜間欠耐久試験＞
Ａ４サイズの画像面積率５％の原稿を使用し、Ａ４サイズの転写用紙に間欠モードで画出しを行いながら、トナーカートリッジ内のトナー量変化を測定した。当初現像室を空にしておくと、トナーカートリッジから現像室へトナーが比較的急激に供給されるが、ある量で飽和し、以後徐々に現象する。このようにして、１６，０００枚の画出しテストを実施した。１６，０００枚では画像濃度におけるトナー消費量がトナー充填量に対しさほど余裕がなく、トナー残量が１０ｇ以下であれば良好な結果と言える。
【０１５７】
＜空回転による粗粒発生＞
トナーカートリッジ２にトナーとキャリアを充填し、トナー排出口４を開封しない状態でアジテータ５を連続５時間（約７５００枚の画出しに相当）、転写用紙を通紙せずに連続回転させる。終了後にトナーカートリッジ２内のトナーを取り出し、４５μｍの目開きの篩網に通した。このとき、網上に残留する粒子（４５μｍ以上）を粗粒とした。
【０１５８】
＜トナーカートリッジリユース性テスト＞
上記耐久試験と空回転試験を行った後のトナーカートリッジを分解し、キャップ３を外して現像剤１を全量排出させた後、トナーカートリッジ内部の付着トナーをテープ転写して内壁付着トナー１とした。そして、トナーカートリッジをエアブロー３０秒行った後にトナーカートリッジ内部をもう一度テープ転写し内壁付着トナー２とした。この内壁付着トナー１と内壁付着トナー２の濃度の差を目視評価し、エアブローにおける清掃の簡便さを評価した。
その結果、１６，０００枚画出し後のトナーカートリッジ内トナー残量は、５．３ｇと良好なトナー排出性を示した。またトナーカートリッジ交換時にトナー飛散による汚れがなく、画像濃度も安定して良好であり、トナーカートリッジ内壁へのトナー融着も無かった。また、トナーカートリッジを分解清掃した後のリユース性についても、トナーカートリッジ内部の壁付着がなく、非常に良好であった。
【０１５９】
＜実施例３＞
実施例１のトナーカートリッジにトナー９のみ２３０ｇ充填し、同様に実験を行った。
その結果、１６，０００枚画出し後のトナーカートリッジ内トナー残量は、７．２ｇと実施例１に比べると多いが良好なトナー排出性を示した。トナーカートリッジ交換時にトナー飛散による汚れは無く、トナーカートリッジ内壁へのトナー融着も無かった。画像濃度がわずかに低かったものの、使用に耐えうる程度であり、問題ではなかった。トナーカートリッジを分解清掃した後のリユース性についても、トナーカートリッジ内部の壁付着がなく、非常に良好であった。
【０１６０】
＜比較例４＞
比較例３で用いたトナーカートリッジに、トナー９を２３０ｇ充填し、さらにキャリアＡを５５ｇ充填して同様に実験を行った。
その結果、１６，０００枚画出し後のトナーカートリッジ内トナー残量は、１２．３ｇとトナー排出性が良好ではなかった。このため、トナーカートリッジ交換時にトナー飛散による汚れが少々目立った。また、画像濃度に関しては問題なかったものの、トナーカートリッジ内壁へのトナー融着が発生し、粗粒レベルも悪かった。トナーカートリッジを分解清掃した後のリユース性については、トナーカートリッジ内部の壁付着がなく、良好であった。
【０１６１】
＜比較例５＞
比較例２で用いたトナーカートリッジに、トナー９を２３０ｇ充填し、さらにキャリアＡを５５ｇ充填して同様に実験を行った。
その結果、１６，０００枚画出し後のトナーカートリッジ内トナー残量は、２２．５ｇとトナー排出性が良好ではなかった。このため、トナーカートリッジ交換時にトナー飛散による汚れが目立った。また、画像濃度に関しても後半にかけて濃度が低下し、トナーカートリッジ内壁へのトナー融着が発生し、粗粒レベルも悪かった。トナーカートリッジを分解清掃した後は、エアブローだけではトナーカートリッジ内壁に付着したトナーが残った。
【０１６２】
＜評価基準＞
・トナー残量
○  ：  １０ｇ未満
×  ：  １０ｇ以上
・粗粒発生
○  ：  発生せず
△  ：  発生〜０．５ｇ未満
×  ：  ０．５ｇ以上発生
・カートリッジ内部融着
○  ：  全くなし
△  ：  少量あり
×  ：  多量あり
・リユース性
○  ：  トナーカートリッジ内壁付着が全く無い
△  ：  トナーカートリッジ内壁付着がわずかに残る
×  ：  トナーカートリッジ内壁付着が多量に残る
トナーカートリッジの特性値および評価結果を以下に示す。
【０１６３】
【表２】
2005274746.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】本発明の静電潜像現像用トナーカートリッジの一実施態様を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１６５】
１    現像剤
２    収容ケース（カートリッジ本体）
３    キャップ
４    供給口
５    アジテータ
【図１】
2005274746.tif 000005