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技術 画像形成装置及びトナーカートリッジ

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 太田直己福田裕介栗林将隆北島克之
出願日 2019年9月17日 (1年10ヶ月経過) 出願番号 2019-168273
公開日 2021年3月25日 (3ヶ月経過) 公開番号 2021-047237
状態 未査定
技術分野 電子写真における乾式現像 電子写真における現像剤
主要キーワード コイル状部材 大シリカ 総滴下量 螺旋周期 ブリリアントカーミン6B 溶融シリカ粒子 アルカリ触媒溶液 エントレーナ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (3)

課題

低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置を提供すること。

解決手段

回転によって補給用トナーを排出する補給用トナー収容器に、トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度が0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する補給用トナーを収容する。

概要

背景

特許文献1には、ボトル本体に螺旋状の溝が設けられ、回転によりトナーを排出するトナーボトルが開示されている。
特許文献2には、圧縮凝集度が60%以上95%以下であり、粒子圧縮比が0.20以上0.40以下であり、平均円相当径が40nm以上200nm以下であり、粒子分散度が90%以上100%以下であるシリカ粒子が開示されている。
特許文献3には、体積平均粒径が80nm以上300nm以下であり、平均円形度が0.92以上0.935以下であり、円形度幾何標準偏差が1.02以上1.15以下であるシリカ粒子、及び前記シリカ粒子を含むトナーが開示されている。
特許文献4には、粒子径が0.01μm〜5μmの範囲にあり、円形度が0.8〜1の範囲にある疎水性球状シリカ粒子が開示されている。
特許文献5には、平均粒径が0.01μm〜5μmである球状の疎水性シリカ粒子が開示されている。

概要

低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置を提供すること。回転によって補給用トナーを排出する補給用トナー収容器に、トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度が0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する補給用トナーを収容する。なし

目的

特開2004−139031号公報
特開2017−057094号公報
特開2013−053027号公報
特開2008−174430号公報
特許2001−194824号公報






本開示は、回転によって補給用トナーを排出する補給用トナー収容器に、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であって大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080以上であるシリカ粒子を含有する補給用トナーを収容した場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、前記現像手段に補給される補給用トナーを収容し、回転によって前記補給用トナーを排出する補給用トナー収容器と、前記補給用トナー収容器を装着し、前記補給用トナー収容器を回転させる補給用トナー収容器装着部と、前記補給用トナー収容器装着部と前記現像手段とをつなぎ、前記補給用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給路と、を備え、前記補給用トナーが、トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度が0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する、画像形成装置

請求項2

前記シリカ粒子は、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.075未満である、請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記シリカ粒子は、小径側個数粒度分布指標(下側GSDp)が1.080未満である、請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記シリカ粒子は、平均円形度が0.95以上0.97以下である、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項5

前記シリカ粒子は、円形度が0.92以上の割合が85個数%以上である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項6

前記補給用トナーが、個数平均粒子径が5nm以上50nm以下の無機酸化物粒子をさらに含有する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項7

前記トナー粒子は、結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂を含む、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項8

前記トナー粒子は、結着樹脂として非晶性ポリエステル樹脂を含む、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項9

前記補給用トナー収容器のトナー収容部がポリエチレンテレフタレート又はポリオレフィンから成る、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項10

前記補給用トナー収容器は、長軸方向の一端面にトナー排出口を有し、トナー収容部の内側面に前記トナー排出口に向かう螺旋状に連続した凸部を有する、請求項1〜請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項11

前記凸部は、平均幅が2mm以上10mm以下であり、平均高さが2mm以上10mm以下であり、平均螺旋周期が20mm以上100mm以下である、請求項10に記載の画像形成装置。

請求項12

前記補給用トナー収容器が長軸方向を水平方向に沿って前記補給用トナー収容器装着部に装着されており、前記補給用トナー収容器装着部が前記補給用トナー収容器を水平方向に沿って回転させる、請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項13

トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度が0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する補給用トナーを収容し、回転によって前記補給用トナーを排出する、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置及びトナーカートリッジに関する。

背景技術

0002

特許文献1には、ボトル本体に螺旋状の溝が設けられ、回転によりトナーを排出するトナーボトルが開示されている。
特許文献2には、圧縮凝集度が60%以上95%以下であり、粒子圧縮比が0.20以上0.40以下であり、平均円相当径が40nm以上200nm以下であり、粒子分散度が90%以上100%以下であるシリカ粒子が開示されている。
特許文献3には、体積平均粒径が80nm以上300nm以下であり、平均円形度が0.92以上0.935以下であり、円形度幾何標準偏差が1.02以上1.15以下であるシリカ粒子、及び前記シリカ粒子を含むトナーが開示されている。
特許文献4には、粒子径が0.01μm〜5μmの範囲にあり、円形度が0.8〜1の範囲にある疎水性球状シリカ粒子が開示されている。
特許文献5には、平均粒径が0.01μm〜5μmである球状の疎水性シリカ粒子が開示されている。

先行技術

0003

特開2004−139031号公報
特開2017−057094号公報
特開2013−053027号公報
特開2008−174430号公報
特許2001−194824号公報

発明が解決しようとする課題

0004

本開示は、回転によって補給用トナーを排出する補給用トナー収容器に、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であって大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080以上であるシリカ粒子を含有する補給用トナーを収容した場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置を提供することを課題とする。

課題を解決するための手段

0005

前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。

0006

<1>像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
前記現像手段に補給される補給用トナーを収容し、回転によって前記補給用トナーを排出する補給用トナー収容器と、
前記補給用トナー収容器を装着し、前記補給用トナー収容器を回転させる補給用トナー収容器装着部と、
前記補給用トナー収容器装着部と前記現像手段とをつなぎ、前記補給用トナーを前記現像手段に補給するトナー補給路と、を備え、
前記補給用トナーが、トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度が0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する、
画像形成装置。
<2> 前記シリカ粒子は、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.075未満である、<1>に記載の画像形成装置。
<3> 前記シリカ粒子は、小径側個数粒度分布指標(下側GSDp)が1.080未満である、<1>又は<2>に記載の画像形成装置。
<4> 前記シリカ粒子は、平均円形度が0.95以上0.97以下である、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<5> 前記シリカ粒子は、円形度が0.92以上の割合が85個数%以上である、<1>〜<4>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<6> 前記補給用トナーが、個数平均粒子径が5nm以上50nm以下の無機酸化物粒子をさらに含有する、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<7> 前記トナー粒子は、結着樹脂としてスチレンアクリル樹脂を含む、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<8> 前記トナー粒子は、結着樹脂として非晶性ポリエステル樹脂を含む、<1>〜<7>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<9> 前記補給用トナー収容器のトナー収容部がポリエチレンテレフタレート又はポリオレフィンから成る、<1>〜<8>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<10> 前記補給用トナー収容器は、長軸方向の一端面にトナー排出口を有し、トナー収容部の内側面に前記トナー排出口に向かう螺旋状に連続した凸部を有する、<1>〜<9>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<11> 前記凸部は、平均幅が2mm以上10mm以下であり、平均高さが2mm以上10mm以下であり、平均螺旋周期が20mm以上100mm以下である、<10>に記載の画像形成装置。
<12> 前記補給用トナー収容器が長軸方向を水平方向に沿って前記補給用トナー収容器装着部に装着されており、
前記補給用トナー収容器装着部が前記補給用トナー収容器を水平方向に沿って回転させる、<1>〜<11>のいずれか1項に記載の画像形成装置。
<13> トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度が0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する補給用トナーを収容し、
回転によって前記補給用トナーを排出する、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。

発明の効果

0007

<1>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>又は<12>に係る発明によれば、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であって大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080以上であるシリカ粒子を含有する補給用トナーを補給用トナー収容器に収容した場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置が提供される。
<2>に係る発明によれば、シリカ粒子の大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.075以上である場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置が提供される。
<3>に係る発明によれば、シリカ粒子の小径側個数粒度分布指標(下側GSDp)が1.080以上である場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置が提供される。
<4>に係る発明によれば、シリカ粒子の平均円形度が0.95未満又は0.97超である場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置が提供される。
<5>に係る発明によれば、シリカ粒子における円形度0.92以上の割合が85個数%未満である場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置が提供される。
<6>に係る発明によれば、個数平均粒子径が5nm以上50nm以下の無機酸化物粒子を含有しない場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する画像形成装置が提供される。
<13>に係る発明によれば、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であって大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080以上であるシリカ粒子を含有する補給用トナーを収容した場合に比べて、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制するトナーカートリッジが提供される。

図面の簡単な説明

0008

本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置が備える、像保持体、現像手段、トナー補給路、補給用トナー収容器装着部及び補給用トナー収容器の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係るトナーカートリッジの一例を示す概略構成図である。

0009

以下に、本開示の実施形態について説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、実施形態の範囲を制限するものではない。

0010

本開示において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。

0011

本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。

0012

本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。

0013

本開示において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。

0014

本開示において各成分は該当する物質複数種含んでいてもよい。本開示において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。

0015

本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。

0016

本開示において「(メタアクリル」との表記は「アクリル」及び「メタクリル」のいずれでもよいことを意味する。

0017

<画像形成装置>
本実施形態に係る画像形成装置は、
像保持体と、
像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
現像手段に補給される補給用トナーを収容し、回転によって補給用トナーを排出する補給用トナー収容器と、
前記補給用トナー収容器を装着し、前記補給用トナー収容器を回転させる補給用トナー収容器装着部と、
補給用トナー収容器装着部と現像手段とをつなぎ、補給用トナーを現像手段に補給するトナー補給路と、を備える。
そして、本実施形態に係る画像形成装置は、補給用トナーが、トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する。

0018

本実施形態に係る画像形成装置は、低温低湿環境(例えば、温度10℃且つ相対湿度10%)におけるかぶりの発生と、高温高湿環境(例えば、温度30℃且つ相対湿度85%)における画像濃度の低下とを抑制する。その機序として次のことが推測される。

0019

補給用トナー収容器として、回転によってトナーを排出する容器(以下「回転式トナーボトル」ともいう。)が知られている。回転式トナーボトルは、容器のリサイクル性、及び、トナーに対する機械的負荷の少なさの点で、オーガスクリュ等のトナー攪拌手段を備えた補給用トナー収容器に比べて優れている。ただし、回転式トナーボトルは、トナー攪拌手段を備えていないので、トナー自体の流動性トナー排出効率に影響を与える度合いが高い。回転式トナーボトルを適用した際のトナー補給量の安定性を確保して画像欠陥を抑制するために、トナーの流動性の環境安定性を向上させることが求められている。そこで、本実施形態においては、以下に説明するとおり補給用トナーを構成する。

0020

トナーの外添剤として、スペーサー効果(トナー粒子間に適度な距離を作る効果)を期待して、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であるシリカ粒子(本説明において「大径シリカ粒子」という。)を用いる。大径シリカ粒子には、より大きなシリカ粒子(本説明において「粗大シリカ粒子」という。)が含まれていることがあり、粗大シリカ粒子はトナーの流動性をより高める作用を有する。したがって、粗大シリカ粒子が含まれているトナーは、補給用トナー収容器から排出されやすく、現像手段への供給が過剰となる傾向がある。現像手段内のトナー量が過剰になると、現像手段内でのキャリアとの摩擦による帯電が不足し、その結果、かぶりが発生する(「かぶり」とは、記録媒体の画像形成面に意図しない点状の画像が出現する現象である。)。この現象は、トナーの流動性がより高まる低温低湿環境において顕著である。
そこで本実施形態においては、補給用トナーに含まれる大径シリカ粒子の大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であること、すなわち、粗大シリカ粒子の含有を抑制することによって上記の現象を抑制し、その結果、低温低湿環境におけるかぶりの発生を抑制する。
また、大径シリカ粒子の平均円形度が0.98超であると、トナーの流動性が高まり現像手段への供給が過剰になる傾向があるので、大径シリカ粒子の平均円形度を0.98以下とし、低温低湿環境におけるかぶりの発生を抑制する。

0021

大径シリカ粒子は、スペーサー効果を期待してトナーに外添されるところ、大径シリカ粒子の円形度が低いと、大径シリカ粒子とトナー粒子との接触点が多くなり、トナーどうしの凝集を発生させる傾向がある。したがって、円形度の低い大径シリカ粒子が含まれているトナーは補給用トナー収容器内で凝集しやすく、その結果、現像手段へのトナー供給が不足し画像濃度が低下する傾向がある。この現象は、トナーの流動性がより低くなる高温高湿環境において顕著である。
そこで本実施形態においては、補給用トナーに含まれる大径シリカ粒子の平均円形度を0.94以上とし且つ円形度0.92以上の大径シリカ粒子の割合を80個数%以上とすることによって上記の現象を抑制し、その結果、高温高湿環境における画像濃度の低下を抑制する。

0022

以下に、本実施形態に係る画像形成装置の構成を詳細に説明する。

0023

本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光照射して除電する除電手段を備える装置;などの公知の画像形成装置が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。

0024

本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に着脱するカートリッジ構造プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、静電荷像現像剤を収容し、現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。

0025

本実施形態に係る画像形成装置を用いて、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、補給用トナー収容器から、補給用トナー収容器装着部と現像手段とをつなぐトナー補給路を通じて、補給用トナーを現像手段に補給するトナー補給工程と、を有する画像形成方法が実施される。

0026

以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。

0027

図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジであってもよい。

0028

各ユニット10Y、10M、10C、10Kの上方には、各ユニットを通して中間転写ベルト(中間転写体の一例)20が延設されている。中間転写ベルト20は、駆動ロール22及び支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行するようになっている。支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。

0029

図1に示す画像形成装置は、補給用トナー収容器の一例であるトナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kが着脱される構成を有する。ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置4Y、4M、4C、4Kはそれぞれ、補給用トナー収容器装着部及びトナー補給路(いずれも不図示)によってトナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kと接続されている。トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kから、トナー補給路を通じて、現像装置4Y、4M、4C、4Kへ各色トナーの補給がなされる。トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、トナーカートリッジが交換される。

0030

第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成及び動作を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。

0031

第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。
一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。各ユニットの一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアス印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスの値を変える。

0032

以下、第1のユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。

0033

静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として現像され可視化される。

0034

現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして、感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。

0035

感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写位置へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用し、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、第1のユニット10Yでは制御部(図示せず)によって例えば+10μAに制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。

0036

第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。

0037

第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と、中間転写ベルトの内面に接する支持ロール24と、中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用し、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。

0038

この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロール圧接部(ニップ部)へと送り込まれ、トナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。

0039

トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体としては、記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用アート紙等が好適に使用される。

0040

カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連カラー画像形成動作が終了される。

0041

図2は、本実施形態に係る画像形成装置が備える、像保持体、現像手段、トナー補給路、補給用トナー収容器装着部及び補給用トナー収容器の一例を示す概略構成図である。

0042

図2に示す構成例は、像保持体の一例である感光体102と、現像手段の一例である現像装置104と、トナー補給路108と、補給用トナー収容器装着部106と、補給用トナー収容器200とを備えている。

0043

現像装置104は、例えば、仕切り部材により2室に分かれており、一方の室には、トナー補給路108の出口が設けられ、他方の室には、感光体102に対向する現像ロールが備えられている。2室は一部でつながっており、各室には、現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部材がそれぞれ1個備えられている。現像装置104内の現像剤(不図示)は、2個の攪拌部材により攪拌されながら搬送され、現像ロールに供給される。

0044

トナー補給路108は、一端が補給用トナー収容器装着部106に接続され、他端が現像装置104に接続されている。トナー補給路108の内部には、トナー搬送機構の一例であるオーガスクリュ110が配置されている。オーガスクリュ110の作動により、トナーがトナー補給路108を通過する。トナー補給路108の内部には、オーガスクリュ等のトナー搬送機構が配置されていなくてもよく、この場合、例えば自由落下によってトナーがトナー補給路108を通過する。

0045

補給用トナー収容器装着部106は、補給用トナー収容器200を画像形成装置に着脱可能に装着させるための部位である。補給用トナー収容器装着部106には、補給用トナー収容器200のトナー排出口と連通するトナー受け口と、補給用トナー収容器200を回転させる回転機構(例えば歯車)とが設けられている。

0046

補給用トナー収容器200は内部に、現像装置104に補給される補給用トナーとして、後述の特定のトナーを収容している。補給用トナー収容器200は、ボトル本体202(トナー収容部の一例)と、蓋部204と、歯車206と、トナー排出口を開閉するシャッタ208とを備えている。

0047

補給用トナー収容器200は、回転によって収容されているトナーを排出する形状を有する。補給用トナー収容器200は、例えば、長軸方向の一端面にトナー排出口を有し、ボトル本体202の内側面にトナー排出口に向かう螺旋状に連続した凸部を有する。当該形状としては、具体的には、ボトル本体202の底面付近から蓋部204に向かって螺旋状に連続して設けられた凸部が挙げられる。凸部は、ボトル本体202の内部側から見たとき、凸状となるように設けられており、例えば、ボトル本体202の側面の一部が内側に隆起した凸部;ボトル本体202の内側面に接触して設けられ、ボトル本体202の底面付近から蓋部204に向かって螺旋状に連続するコイル状部材;などである。

0048

補給用トナー収容器200は、例えばトナーカートリッジであり、補給用トナー収容器200の構成及び動作の具体的形態及び好ましい形態は、後述の回転式トナーボトル200と同様である。

0049

補給用トナー収容器200は、例えば、長軸方向を水平方向に沿わせて補給用トナー収容器装着部106に装着される。補給用トナー収容器装着部106が有する回転機構(例えば歯車)は、例えば、補給用トナー収容器200を水平方向に沿って回転させる。

0050

画像形成装置は、各装置(各部)との間で情報の授受を行って、各装置(各部)の動作を制御する図示しない制御部を備えている。例えば、現像装置104には、図示しない現像剤量検知手段が設けられており、現像剤量検知手段が現像剤量の不足を検知すると、制御部(不図示)が補給用トナー収容器装着部106の回転機構(例えば歯車)を回転させる信号を発する。補給用トナー収容器装着部106の回転機構が回転すると、補給用トナー収容器200が従動回転して、補給用トナー収容器200の排出口からトナーが排出される。補給用トナー収容器200から排出されたトナーは、補給用トナー収容器装着部106を介してトナー補給路108に移動し、トナー補給路108を通過して現像装置104に供給される。また、例えば、補給用トナー収容器200内に、図示しないトナー残量検知手段が設けられており、トナー残量検知手段がトナー残量の不足を検知すると、図示しない表示部に補給用トナー収容器200の交換指示が表示される。

0051

図示しない制御部は、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されている。具体的には、例えば、制御部は、CPU(中央処理装置;Central Processing Unit)、各種プログラムを記憶したROM(Read Only Memory)、プログラムを実行するときにワークエリアとして使用されるRAM(Random Access Memory)、各種情報を記憶する不揮発性メモリ、及び入出力インターフェース(I/O)を備えている(いずれも不図示)。CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ、及びI/Oの各々は、バスを介して接続されている。

0052

画像形成装置は、制御部の外に、操作表示部、画像処理部、画像メモリ、記憶部、及び通信部等を備えている(いずれも不図示)。操作表示部、画像処理部、画像メモリ、記憶部、及び通信部の各部は、制御部のI/Oに接続されている。図示しない制御部は、操作表示部、画像処理部、画像メモリ、記憶部、及び通信部の各部との間で情報の授受を行って、各部を制御する。

0053

<トナーカートリッジ>
本実施形態に係るトナーカートリッジは、補給用トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給する補給用トナーを収容している補給用トナー収容器の一例である。

0054

本実施形態に係るトナーカートリッジは、回転によって収容されているトナーを排出する形状を有する。本実施形態に係るトナーカートリッジの一実施形態例は、トナーを収容しているトナー収容部が回転する回転式トナーカートリッジである。図3は、回転式トナーカートリッジの一例である回転式トナーボトルを示す概略構成図である。図3に示す回転式トナーボトル200は、ボトル本体202と、蓋部204と、歯車206とを備えている。回転式トナーボトル200は、例えば、図2に示す補給用トナー収容器装着部106に装着される。

0055

ボトル本体202は、円筒形であり、補給用トナーを排出口に移動させるための凹凸部220を側面に有する。凹凸部220に設けられた凸部210は、ボトル本体202の底面付近から蓋部204に向かって螺旋状に連続して設けられている。凸部210は、ボトル本体202の内部側から見たとき、凸状となるように設けられている。凸部210は、一条の螺旋でもよく、複数条の螺旋でもよい。隣り合う凸部210に挟まれた部分は、ボトル本体202の内部側から見たとき、凹状となる。凸部210の幅(軸線Q方向の長さ)は、補給用トナーがボトル本体202内部を蓋部204に向かって移動しやすいように、隣り合う凹状部の幅(軸線Q方向の長さ)よりも狭いことが望ましい。

0056

ボトル本体202は例えば樹脂製である。ボトル本体202の材質として、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリエステル等が挙げられる。ボトル本体202と歯車206とは一体的に成形されていてもよく、ボトル本体202と歯車206とをそれぞれ成形し各成形品を組み合わせてもよい。

0057

蓋部204は、回転式トナーボトル200の軸線Q方向の一端側に設けられている。蓋部204には、補給用トナーを排出する排出口209と、排出口209を開閉するためのシャッタ208とが設けられている。蓋部204に設けられたシャッタ208を開閉させることにより、排出口209が開閉される。

0058

歯車206は、画像形成装置のトナーカートリッジ装着部に回転式トナーボトル200が装着された際に、トナーカートリッジ装着部が備える駆動用歯車と噛み合い、駆動用歯車の駆動に従動する画車である。歯車206は、ボトル本体202と同心円状に設けられている。図3に図示する歯車206の外径は、ボトル本体202の外径よりも小さい。歯車206の外径は、ボトル本体202の外径と同じでもよく、ボトル本体202の外径より大きくてもよい。

0059

図3には、ボトル本体202に凹凸部220を有する形態を示したが、本実施形態のトナーカートリッジ及び回転式トナーボトルはこれに限らない。ボトル本体202の側面は、ボトル本体202の外部から見たとき、凹部のない平坦曲面であってもよい。
図3には、凸部210がボトル本体202の一部である形態を示したが、本実施形態のトナーカートリッジ及び回転式トナーボトルはこれに限らない。凸部210は、ボトル本体202とは別の部材であってもよい。別の部材としては、例えば、ボトル本体202の内側面に接触して設けられ、ボトル本体202の底面付近から蓋部204に向かって螺旋状に連続するコイル状部材が挙げられる。

0060

凸部210の幅(軸線Q方向の長さ)(各部の幅及び平均幅)は、2mm以上10mm以下が好ましく、より好ましくは3mm以上8mm以下である。
凸部210の高さ(各部の高さ及び平均高さ)は、2mm以上10mm以下が好ましく、より好ましくは3mm以上8mm以下である。
凸部210の螺旋周期(軸線Q方向の距離)(各部の螺旋周期及び平均螺旋周期)は、20mm以上100mm以下が好ましく、より好ましくは30mm以上90mm以下であり、更に好ましくは40mm以上80mm以下である。

0061

次に、回転式トナーボトル200が画像形成装置のトナーカートリッジ装着部に装着された際の動作について説明する。
回転式トナーボトル200は、歯車206が、トナーカートリッジ装着部が有する駆動用の歯車と噛み合うように、トナーカートリッジ装着部に装着される。その際、シャッタ208が開放され、排出口209を介して、回転式トナーボトル200と画像形成装置のトナー補給路とが連結する。トナーカートリッジ装着部が有する駆動用の歯車が回転することにより、歯車206が従動回転し、ボトル本体202が軸線Q方向を中心軸として従動回転する。ボトル本体202が従動回転することで、補給用トナーが凹凸部220によってボトル本体202の底面側から蓋部204に向かって移動する。蓋部204に向かって移動した補給用トナーは、排出口209から排出され、画像形成装置のトナー補給路に供給される。回転式トナーボトル200は、例えば、画像形成装置のトナーカートリッジ装着部に軸線Q方向を水平方向に沿わせて装着される。

0062

<補給用トナー>
本実施形態に係る画像形成装置及びトナーカートリッジに適用する補給用トナーを詳細に説明する。当該トナーは、現像手段に予め装填されるトナーとして用いてもよい。

0063

補給用トナーは、トナー粒子と、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ円形度0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子と、を含有する。

0064

[トナー粒子]
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。

0065

−結着樹脂−
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレンパラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えば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n−ブチル、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)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリルメタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテルビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類ビニルメチルケトンビニルエルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレンプロピレンブタジエン等)等の単量体単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、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変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、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。

0066

(1)スチレンアクリル樹脂
結着樹脂としては、スチレンアクリル樹脂が好適である。
スチレンアクリル樹脂は、スチレン系単量体スチレン骨格を有する単量体)と(メタ)アクリル系単量体((メタ)アクリロイル基を有する単量体、好ましくは(メタ)アクリオイルオキシ基を有する単量体)とを少なくとも共重合した共重合体である。スチレンアクリル樹脂は、例えば、スチレン類の単量体と前述の(メタ)アクリル酸エステル類の単量体との共重合体を含む。スチレンアクリル樹脂におけるアクリル樹脂部分は、アクリル系単量体及びメタクリル系単量体のいずれか、又は、両者を重合してなる部分構造である。また、「(メタ)アクリル」とは、「アクリル」及び「メタクリル」のいずれをも含む表現である。

0067

スチレン系単量体としては、例えば、具体的には、スチレン、アルキル置換スチレン(例えば、α−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、2−エチルスチレン、3−エチルスチレン、4−エチルスチレン等)、ハロゲン置換スチレン(例えば、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン等)、ビニルナフタレン等が挙げられる。スチレン系単量体は、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。
これらの中で、スチレン系単量体としては、反応し易さ、反応の制御の容易さ、さらに入手性の点で、スチレンが好ましい。

0068

(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、具体的には、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸n−ペンチル、アクリル酸n−ヘキシル、(メタ)アクリル酸n−ヘプチル、(メタ)アクリル酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸n−デシル、(メタ)アクリル酸n−ドデシル、(メタ)アクリル酸n−ラウリル、(メタ)アクリル酸n−テトラデシル、(メタ)アクリル酸n−ヘキサデシル、(メタ)アクリル酸n−オクタデシル、(メタ)アクリル酸イソプロピル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸イソペンチル、(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ネオペンチル、(メタ)アクリル酸イソヘキシル、(メタ)アクリル酸イソヘプチル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸t−ブチルシクロヘキシル等)、(メタ)アクリル酸アリールエステル(例えば、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ビフェニル、(メタ)アクリル酸ジフェニルエチル、(メタ)アクリル酸t−ブチルフェニル、(メタ)アクリル酸ターフェニル等)、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸β−カルボキシエチル、(メタ)アクリルアミド等が挙げられる。(メタ)アクリル酸系単量体は、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。
(メタ)アクリル系単量体のうち、これらの(メタ)アクリルエステルの中でも、トナーの定着性を高める観点から、炭素数2以上14以下(好ましくは炭素数2以上10以下、より好ましくは3以上8以下)のアルキル基を持つ(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。中でも、(メタ)アクリル酸n−ブチルが好ましく、アクリル酸n−ブチルが特に好ましい。

0069

スチレン系単量体と(メタ)アクリル系単量体との共重合比質量基準、スチレン系単量体/(メタ)アクリル系単量体)は、特に制限はないが、85/15乃至60/40であることが好ましい。

0070

スチレンアクリル樹脂は、架橋構造を有していることが好ましい。架橋構造を有するスチレンアクリル樹脂は、例えば、スチレン系単量体と(メタ)アクリル酸系単量体と架橋性単量体とを少なくとも共重合したものが好ましく挙げられる。

0071

架橋性単量体としては、例えば、2官能以上の架橋剤が挙げられる。
2官能の架橋剤としては、例えば,ジビニルベンゼンジビニルナフタレン、ジ(メタ)アクリレート化合物(例えば、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレートメチレンビス(メタ)アクリルアミド、デカンジオールジアクリレートグリシジル(メタ)アクリレート等)、ポリエステル型ジ(メタ)アクリレート、メタクリル酸2−([1’−メチルプロピリデンアミノカルボキシアミノ)エチル等が挙げられる。
3官能以上の架橋剤としては、トリ(メタ)アクリレート化合物(例えば、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等)、テトラ(メタ)アクリレート化合物(例えば、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、オリゴエステル(メタ)アクリレート等)、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニルプロパンジアリルフタレートトリアリルシアヌレートトリアリルイソシアヌレートトリアリルトリメリテートジアリールクロレンデート等が挙げられる。
中でも、架橋性単量体としては、トナーの定着性を高める観点から、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物が好ましく、2官能(メタ)アクリレート化合物がより好ましく、炭素数6〜20のアルキレン基を有する2官能(メタ)アクリレート化合物が更に好ましく、炭素数6〜20の直鎖アルキレン基を有する2官能(メタ)アクリレート化合物が特に好ましい。

0072

全単量体に対する架橋性単量体の共重合比(質量基準、架橋性単量体/全単量体)は、特に制限はないが、2/1,000乃至20/1,000であることが好ましい。

0073

スチレンアクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、トナーの定着性を高める観点から、40℃以上75℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 7121−1987「プラスチック転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。

0074

スチレンアクリル樹脂の重量平均分子量は、トナーの保管安定性の観点から、5,000以上200,000以下が好ましく、10,000以上100,000以下がより好ましく、20,000以上80,000以下が特に好ましい。

0075

スチレンアクリル樹脂の作製方法は、特に制限はなく、種々の重合方法(例えば、溶液重合沈殿重合懸濁重合塊状重合乳化重合等)が適用される。また、重合反応は、公知の操作(例えば、回分式、半連続式、連続式等)が適用される。

0076

(2)ポリエステル樹脂
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知の非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。但し、結晶性ポリエステル樹脂は、全結着樹脂に対して、含有量が2質量%以上40質量%以下(好ましくは2質量%以上20質量%以下)の範囲で用いることがよい。

0077

樹脂の「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを指す。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。

0078

・非晶性ポリエステル樹脂
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。

0079

多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸マロン酸マレイン酸フマル酸シトラコン酸イタコン酸グルタコン酸、コハク酸アルケニルコハク酸アジピン酸セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸イソフタル酸フタル酸ナフタレンジカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、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。

0080

多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールプロピレングリコールブタンジオールヘキサンジオールネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオールシクロヘキサンジメタノール水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、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。

0081

非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。

0082

非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000以上1000000以下が好ましく、7000以上500000以下がより好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。

0083

非晶性ポリエステル樹脂は、公知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法により得られる。
原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点溶剤溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。

0084

・結晶性ポリエステル樹脂
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。

0085

多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸等の二塩基酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、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。

0086

多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えば主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオール)が挙げられる。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪族ジオールとしては、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
多価アルコールは、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。

0087

ここで、多価アルコールは、脂肪族ジオールの含有量を80モル%以上とすることがよく、好ましくは90モル%以上である。

0088

結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、50℃以上100℃以下が好ましく、55℃以上90℃以下がより好ましく、60℃以上85℃以下が更に好ましい。
融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。

0089

結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下が好ましい。

0090

結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、非晶性ポリエステルと同様に、公知の製造方法により得られる。

0091

結着樹脂の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下が更に好ましい。

0092

−着色剤−
着色剤としては、例えば、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、ピグメント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トカーミン3Bブリリアントカーミン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ピグメントレッド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ピグメント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、又は、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等が挙げられる。
着色剤は、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。

0093

着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。

0094

着色剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。

0095

−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックスカルナバワックスライスワックスキャンデリラワックス等の天然ワックスモンタンワックス等の合成又は鉱物石油系ワックス脂肪酸エステルモンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。

0096

−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。

0097

離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K 7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。

0098

離型剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。

0099

−その他の添加剤−
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。

0100

−トナー粒子の特性等−
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層シェル層)とで構成された所謂コアシェル構造のトナー粒子であってもよい。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。

0101

トナー粒子の体積平均粒子径(D50v)としては、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましい。

0102

トナー粒子の各種平均粒子径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒子径の粒子の粒度分布を測定する。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲チャンネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒子径を体積粒子径D16v、数粒子径D16p、累積50%となる粒子径を体積平均粒子径D50v、累積数平均粒子径D50p、累積84%となる粒子径を体積粒子径D84v、数粒子径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。

0103

トナー粒子の平均円形度としては、0.94以上1.00以下が好ましく、0.95以上0.98以下がより好ましい。

0104

トナー粒子の平均円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求められる。具体的には、次の方法で測定される値である。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA−3000)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理を行って外添剤を除去したトナー粒子を得る。

0105

<第一シリカ粒子>
補給用トナーは、個数平均粒子径が110nm以上130nm以下であり、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)が1.080未満であり、平均円形度が0.94以上0.98以下であり、且つ、円形度0.92以上の割合が80個数%以上であるシリカ粒子(本開示において「第一シリカ粒子」ともいう。)を含む。

0106

第一シリカ粒子の個数平均粒子径は、110nm以上130nm以下であり、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する観点から、113nm以上127nm以下であることが好ましく、115nm以上125nm以下であることがより好ましい。

0107

第一シリカ粒子の個数平均粒子径を、上記範囲内とする手法は特に限定されないが、例えば、第一シリカ粒子をゾルゲルシリカ粒子とし、ゾルゲルシリカ粒子の製造において、アルカリ触媒テトラアルコキシシランとを混合する際の温度又は反応時間を調整する手法;前記アルカリ触媒及びテトラアルコキシシランの濃度を調整する手法;などが挙げられる。

0108

第一シリカ粒子の大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)は、1.080未満であり、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する観点から、1.077未満であることが好ましく、1.075未満であることがより好ましい。

0109

第一シリカ粒子の小径側個数粒度分布指標(下側GSDp)は、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する観点から、1.080未満であることが好ましく、1.077未満であることがより好ましく、1.075未満であることが更に好ましい。

0110

第一シリカ粒子における上側GSDp及び下側GSDpを、上記範囲内とする手法は特に限定されないが、例えば、第一シリカ粒子をゾルゲルシリカ粒子とし、ゾルゲルシリカ粒子の製造において、アルカリ触媒とテトラアルコキシシランとを混合する際の温度又は反応時間を調整する手法;前記アルカリ触媒及びテトラアルコキシシランの濃度を調整する手法;などが挙げられる。

0111

第一シリカ粒子の個数平均粒子径、上側GSDp及び下側GSDpは、以下のようにして求める。
(1)トナーをメタノールに分散させ、室温(23℃)にて攪拌後、超音波バスにて処理し、トナーから外添剤を分離する。続いて、遠心分離により、トナー粒子を沈降させ、外添剤が分散した分散液を回収する。その後、メタノールを留去し、外添剤を取り出す。
(2)体積平均粒子径100μmの樹脂粒子(ポリエステル、重量平均分子量Mw=50000)に、前記外添剤を分散させる。
(3)前記外添剤が分散された樹脂粒子を、エネルギー分散X線分析装置(EDX装置)(堀場製作所製、EMAX Evolution X-Max80mm2)を取り付けた走査型電子顕微鏡(SEM)(日立ハイテクノロジーズ製、S-4800)を用いて観察し、倍率4万倍で画像を撮影する。この際、EDX分析によって、Siの存在に基づき、一視野内からシリカ一次粒子を300個以上特定する。SEMは、加速電圧15kV、エミッション電流20μA、WD15mmで観察し、EDX分析は、同条件で検出時間60分とする。
(4)得られた画像を、画像解析装置(LUZEXIII、(株)ニレコ製)に取り込み、画像解析により、各粒子の面積を求める。
(5)この測定された面積値から、シリカの粒子径を円相当径として求める。
(6)円相当径が80nm以上のシリカ粒子を100個選別する。

0112

前記選別されたシリカ粒子について、円相当径の累積分布を小径側から描き、累積50%となる粒子径を、第一シリカ粒子の個数平均粒子径とする。
前記選別されたシリカ粒子について、円相当径の累積分布を小径側から描き、累積16%となる粒子径を個数粒子径D16p、累積50%となる粒子径を個数平均粒子径D50p、累積84%となる粒子径を個数粒子径D84pと定義する。そして、大径側個数粒度分布指標(上側GSDp)は、(D84p/D50p)1/2として、小径側個数粒度分布指標(下側GSDp)は、(D50p/D16p)1/2として算出される。

0113

第一シリカ粒子の平均円形度は、0.94以上0.98以下であり、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する観点から、0.940以上0.980以下であることが好ましく、0.945以上0.975以下であることがより好ましく、0.950以上0.970以下であることが更に好ましい。

0114

第一シリカ粒子における平均円形度を、上記範囲内とする手法は特に限定されないが、例えば、第一シリカ粒子をゾルゲルシリカ粒子とし、ゾルゲルシリカ粒子の製造において、アルカリ触媒とテトラアルコキシシランとを混合する際の温度又は反応時間を調整する手法;前記アルカリ触媒の濃度を調整する手法;などが挙げられる。

0115

第一シリカ粒子における円形度0.92以上のシリカ粒子の割合は、80個数%以上であり、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する観点から、85個数%以上であることが好ましく、87個数%以上であることがより好ましい。

0116

第一シリカ粒子における円形度0.92以上のシリカ粒子の割合を、上記範囲内とする手法は特に限定されないが、例えば、第一シリカ粒子をゾルゲルシリカ粒子とし、ゾルゲルシリカ粒子の製造において、アルカリ触媒とテトラアルコキシシランとを混合する際の温度又は反応時間を調整する手法;前記アルカリ触媒の濃度を調整する手法;などが挙げられる。

0117

第一シリカ粒子の平均円形度及び第一シリカ粒子における円形度0.92以上のシリカ粒子の割合は、以下のようにして求める。
先述の第一シリカ粒子の個数平均粒子径の求め方において選別された100個について、各円形度を下記式(1)により算出する。得られた円形度の小径側から累積した頻度50%円形度を、第一シリカ粒子の平均円形度とする。
式(1):円形度=4π×(A/I2)
式(1)中、Iは画像上における一次粒子の周囲長を表し、Aは一次粒子の投影面積を表す。
また、平均円形度を求めた際の、100個の各円形度に占める、円形度0.92以上の個数割合を、第一シリカ粒子における円形度0.92以上のシリカ粒子の個数割合とする。

0118

第一シリカ粒子の疎水化度は、低温低湿環境におけるかぶりの発生と高温高湿環境における画像濃度の低下とを抑制する観点から、50%以上80%以下であることが好ましく、50%以上75%以下であることがより好ましく、50%以上70%以下であることが更に好ましい。

0119

第一シリカ粒子における疎水化度を、上記範囲内とする手法は特に限定されないが、例えば、第一シリカ粒子をゾルゲルシリカ粒子とし、ゾルゲルシリカ粒子の製造において、超臨界二酸化炭素の存在下でシリカ粒子の表面を疎水化処理剤により疎水化処理する手法:などが挙げられる。

0120

第一シリカ粒子の疎水化度は、以下のようにして求める。
イオン交換水50mlに、試料となるシリカ粒子を0.2質量%入れ、マグネティックスターラーで攪拌しながらビュレットからメタノールを滴下していく。このとき、試料全量が溶液中に沈んだ終点におけるメタノール−イオン交換水混合溶液中のメタノール質量分率(%)(=メタノール添加量/(メタノール添加量+イオン交換水の量))を、疎水化度(%)として求める。

0121

第一シリカ粒子は、シリカ、すなわちSiO2を主成分とする粒子であればよく、結晶性及び非晶性のいずれであってもよい。第一シリカ粒子は、水ガラスアルコキシシラン等のケイ素化合物を原料に製造された粒子であってもよいし、石英粉砕して得られる粒子であってもよい。第一シリカ粒子は、例えば、ゾルゲルシリカ粒子;水性コロイダルシリカ粒子アルコール性シリカ粒子;気相法等により得られるフュームドシリカ粒子溶融シリカ粒子;などが挙げられる。上記の中でも、第一シリカ粒子は、ゾルゲルシリカ粒子を含むことが好ましい。

0122

ゾルゲルシリカ粒子は、例えば、次のようにして得られる。アルコール化合物アンモニア水とを含むアルカリ触媒溶液にテトラアルコキシシラン(TMOS等)を滴下し、テトラアルコキシシランを加水分解及び縮合させゾルゲルシリカ粒子を含む懸濁液を得る。次いで、懸濁液から溶媒を除去し粒状物を得る。次いで、粒状物を乾燥することにより、ゾルゲルシリカ粒子を得る。

0123

第一シリカ粒子は、疎水化処理剤により疎水化処理されたシリカ粒子であってもよい。
疎水化処理剤としては、例えば、アルキル基(例えばメチル基エチル基プロピル基、ブチル基等)を有する公知の有機珪素化合物が挙げられ、具体例には、アルコキシシラン化合物シロキサン化合物シラザン化合物等が挙げられる。上記の中でも、疎水化処理剤は、シロキサン化合物及びシラザン化合物の少なくとも一方を含むことが好ましい。疎水化処理剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。

0124

シロキサン化合物としては、例えば、シリコーンオイルシリコーン樹脂等が挙げられる。シリコーンオイルは、ジメチルシリコーンオイルを含むことが好ましい。シロキサン化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。
シラザン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザンテトラメチルジシラザン等が挙げられる。上記の中でも、シラザン化合物は、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)を含むことが好ましい。シラザン化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。

0125

第一シリカ粒子の表面に付着するシラザン化合物等の疎水化処理剤の表面付着量は、第一シリカ粒子の疎水化度を向上させる観点から、第一シリカ粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.05質量%以上3質量%以下がより好ましく、0.10質量%以上2質量%以下が更に好ましい。

0126

第一のシリカ粒子を疎水化処理剤による疎水化処理する方法としては、例えば、超臨界二酸化炭素を利用して、超臨界二酸化炭素中に疎水化処理剤を溶解させて、シリカ粒子表面に疎水化処理剤を付着させる方法;大気中において、疎水化処理剤と前記疎水化処理剤を溶解する溶媒とを含む溶液をシリカ粒子表面に付与(例えば噴霧、塗布)して、シリカ粒子表面に疎水化処理剤を付着させる方法;大気中において、シリカ粒子分散液に疎水化処理剤と前記疎水化処理剤を溶解する溶媒とを含む溶液を添加して保持した後、シリカ粒子分散液及び前記溶液の混合溶液を乾燥させる方法;が挙げられる。

0127

<その他の外添剤>
補給用トナーは、第一シリカ粒子以外のその他の外添剤(以下、単に「その他の外添剤」とも称す。)をさらに含んでいてもよい。その他の外添剤としては、例えば、無機酸化物粒子が挙げられる。無機酸化物粒子としては、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。上記の中でも、無機酸化物粒子としては、TiO2、SiO2、つまり、チタニア粒子又はシリカ粒子(以下「第二のシリカ粒子」とも称す。)を含むことが好ましい。

0128

無機酸化物粒子の個数平均粒子径は、トナーの流動性を高める観点から、5nm以上50nm以下であることが好ましく、10nm以上40nm以下であることがより好ましい。

0129

無機酸化物粒子の個数平均粒子径は、以下のようにして求める。
(1)トナーをメタノールに分散させ、室温(23℃)にて攪拌後、超音波バスにて処理し、トナーから外添剤を分離する。続いて、遠心分離により、トナー粒子を沈降させ、外添剤が分散した分散液を回収する。その後、メタノールを留去し、外添剤を取り出す。
(2)体積平均粒子径100μmの樹脂粒子(ポリエステル、重量平均分子量Mw=50000)に、前記外添剤を分散させる。
(3)前記外添剤が分散された樹脂粒子を、エネルギー分散型X線分析装置(EDX装置)(堀場製作所製、EMAX Evolution X-Max80mm2)を取り付けた走査型電子顕微鏡(SEM)(日立ハイテクノロジーズ製、S-4800)を用いて観察し、倍率4万倍で画像を撮影する。この際、EDX分析によって、各無機酸化物粒子に含まれる原子(Si、Ti等)の存在に基づき、一視野内から無機酸化物粒子の一次粒子を300個以上特定する。SEMは、加速電圧15kV、エミッション電流20μA、WD15mmで観察し、EDX分析は、同条件で検出時間60分とする。
(4)得られた画像を、画像解析装置(LUZEXIII、(株)ニレコ製)に取り込み、画像解析により、各粒子の面積を求める。
(5)この測定された面積値から、各無機酸化物粒子の粒子径を円相当径として求める。
(6)円相当径が80nm未満の粒子を100個選別する。前記選別された粒子について、円相当径の累積分布を小径側から描き、累積50%となる粒子径を、無機酸化物粒子の個数平均粒子径とする。

0130

外添剤としての無機酸化物粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機酸化物粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に限定されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機酸化物粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。

0131

外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレンポリメチルメタクリレートPMMA)、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えばフッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。

0132

その他の外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。

0133

[トナーの製造方法]
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。

0134

トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、公知の製法が採用される。これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。

0135

具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。

0136

以下、各工程の詳細について説明する。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。

0137

−樹脂粒子分散液準備工程−
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。

0138

樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。

0139

樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。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。

0140

界面活性剤としては、例えば、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界面活性剤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系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、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。

0141

樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミルサンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、転相乳化法によって分散媒に樹脂粒子を分散させてもよい。転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相O相)に塩基を加えて中和したのち、水系媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの転相を行い、樹脂を水系媒体中に粒子状に分散する方法である。

0142

樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下が更に好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。

0143

樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。

0144

樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。

0145

−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。

0146

具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度に近い温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。

0147

凝集剤としては、例えば、混合分散液に含まれる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオン錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。

0148

無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム硝酸カルシウム塩化バリウム塩化マグネシウム塩化亜鉛塩化アルミニウム硫酸アルミニウム等の金属塩ポリ塩化アルミニウムポリ水酸化アルミニウム多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体;などが挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸クエン酸グルコン酸等のオキシカルボン酸イミノ二酸酢(IDA)、ニトリロ三酢酸NTA)、エチレンジアミン四酢酸EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。

0149

−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10℃から30℃高い温度)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。

0150

以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。

0151

融合・合一工程終了後、溶液中に形成されたトナー粒子に、公知の洗浄工程、固液分離工程、及び乾燥工程を施して乾燥した状態のトナー粒子を得る。洗浄工程は、帯電性の観点から、イオン交換水による置換洗浄を充分に施すことがよい。固液分離工程は、生産性の観点から、吸引濾過加圧濾過等を施すことがよい。乾燥工程は、生産性の観点から、凍結乾燥気流乾燥流動乾燥振動型流動乾燥等を施すことがよい。

0152

そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダーヘンシェルミキサーレーディミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動篩分機、風力篩分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。

0153

<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る画像形成装置の補給用トナー収容器に収容された補給用トナーは、現像手段に補給され、静電荷像現像剤として画像形成に用いられる。静電荷像現像剤は、補給用トナーを少なくとも含むものである。静電荷像現像剤は、補給用トナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよい。

0154

キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に樹脂を被覆した被覆キャリアマトリックス樹脂中に磁性粉が分散して配合された磁性粉分散型キャリア多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;などが挙げられる。磁性粉分散型キャリア及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、この表面を樹脂で被覆したキャリアであってもよい。

0155

磁性粉としては、例えば、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;などが挙げられる。

0156

被覆用の樹脂及び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−アクリル酸エステル共重合体オルガノシロキサン結合を含んで構成され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、ポリカーボネートフェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。被覆用の樹脂及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン酸化亜鉛酸化スズ硫酸バリウムホウ酸アルミニウムチタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。

0157

芯材の表面を樹脂で被覆するには、被覆用の樹脂、及び各種添加剤(必要に応じて使用する)を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する樹脂の種類や、塗布適性等を案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を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芯材表面に噴霧するスプレー法;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の芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、その後に溶剤を除去するニーダーコーター法;などが挙げられる。

0158

二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。

0159

以下、実施例により発明の実施形態を詳細に説明するが、発明の実施形態は、これら実施例に限定されるものではない。以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。

0160

<シリカ粒子の作製>
[シリカ粒子分散液(1)の調製]
攪拌機滴下ノズル温度計具備したガラス製反応容器にメタノール300部、10%アンモニア水70部を添加して混合し、アルカリ触媒溶液を得た。このアルカリ触媒溶液を30℃に調整した後、攪拌しながら、テトラメトキシシラン185部と8%アンモニア水50部とを同時に滴下を行い、親水性のシリカ粒子分散液(固形分量12%)を得た。ここで、滴下時間は30分とした。その後、得られたシリカ粒子分散液をロータリーフィルターR−ファイン(寿工業社製)で固形分量40%まで濃縮した。この濃縮したものをシリカ粒子分散液(1)とした。

0161

[シリカ粒子分散液(2)〜(8)及び(c1)〜(c6)の調製]
シリカ粒子分散液(1)の調製において、表1に従って、アルカリ触媒溶液におけるアンモニア水の量、シリカ粒子の生成条件におけるテトラメトキシシランの総滴下量、アンモニア水の総滴下量、滴下時間及び滴下開始温度を変更した以外は、シリカ粒子分散液(1)と同様にして、シリカ粒子分散液(2)〜(8)及び(c1)〜(c6)を調製した。

0162

[シリカ粒子(S1)の調製]
シリカ粒子分散液(1)を用いて、以下に示すようにして、シリカ粒子に対し超臨界二酸化炭素雰囲気下でシロキサン化合物による表面処理を行った。表面処理には、二酸化炭素ボンベ二酸化炭素ポンプエントレーナポンプ、攪拌機付きオートクレーブ(容量500ml)、圧力弁を具備した装置を用いた。

0163

まず、攪拌機付きオートクレーブ(容量500ml)へ、シリカ粒子分散液(1)を300部投入し、攪拌機を100rpmで回転させた。その後、オートクレーブ内に液化二酸化炭素注入し、ヒーターにより昇温しながら二酸化炭素ポンプにより昇圧し、オートクレーブ内を150℃、15MPaの超臨界状態とした。圧力弁でオートクレーブ内を15MPaに保ちながら二酸化炭素ポンプより超臨界二酸化炭素を流通させ、シリカ粒子分散液(1)からメタノールと水を除去し(溶媒除去工程)、シリカ粒子(未処理のシリカ粒子)を得た。

0164

次に、流通した超臨界二酸化炭素の流通量積算量標準状態の二酸化炭素の流通量として測定)が900部となった時点で、超臨界二酸化炭素の流通を停止した。
その後、ヒーターにより温度150℃、二酸化炭素ポンプにより圧力15MPaを維持し、オートクレーブ内で二酸化炭素の超臨界状態を維持させた状態で、上記シリカ粒子(未処理のシリカ粒子)100部に対して、予め疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザン(HMDS:有機合成薬品工業社製)20部に、シロキサン化合物として、粘度10000cStであるジメチルシリコーンオイル(DSO:商品名「KF-96(信越化学工業社製)」)0.3部を溶解した処理剤溶液をエントレーナポンプにてオートクレーブ内に注入した後、攪拌しながら、180℃で20分間反応させた。その後、再度超臨界二酸化炭素を流通させ、余剰の処理剤溶液を除去した。その後、攪拌を停止し、圧力弁を開けてオートクレーブ内の圧力を大気圧まで開放し温度を室温(25℃)まで下げた。
このように、溶媒除去工程、HMDS及びDSOによる表面処理を順次行い、疎水化処理剤により表面処理されたシリカ粒子(S1)を得た。

0165

[シリカ粒子(S2)〜(S8)及び(cS1)〜(cS6)の調製]
シリカ粒子(S1)の調製と同様にして、疎水化処理剤により表面処理されたシリカ粒子(S2)〜(S8)及び(cS1)〜(cS6)を得た。

0166

[シリカ粒子(cS7)〜(cS8)の調製]
特開2008−174430号公報の段落0051〜0053と同様にして、疎水性のシリカ粒子(cS7)を得た。また、特開2001−194824号公報の段落0019と同様にして、疎水性のシリカ粒子(cS8)を得た。

0167

0168

<粒子分散液の準備>
非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)の調製]
・テレフタル酸:70部
・フマル酸:30部
・エチレングリコール:45部
・1,5−ペンタンジオール:46部
攪拌装置窒素導入管温度センサ、及び精留塔を備えたフラスコに、上記の材料を仕込み窒素ガス気流下、1時間を要して温度を220℃まで上げ、上記材料の合計100部に対してチタンテトラエトキシド1部を投入した。生成する水を留去しながら0.5時間を要して240℃まで温度を上げ、該温度で1時間脱水縮合反応を継続した後、反応物を冷却した。こうして、重量平均分子量9500、ガラス転移温度62℃のポリエステル樹脂を合成した。

0169

温度調節手段及び窒素置換手段を備えた容器に、酢酸エチル40部及び2−ブタノール25部を投入し、混合溶剤とした後、ポリエステル樹脂100部を徐々に投入し溶解させ、ここに、10%アンモニア水溶液(樹脂の酸価に対してモル比で3倍量相当量)を入れて30分間攪拌した。次いで、容器内を乾燥窒素置換し、温度を40℃に保持して、混合液を攪拌しながらイオン交換水400部を2部/分の速度で滴下し、乳化を行った。滴下終了後、乳化液を25℃に戻し、体積平均粒径200nmの樹脂粒子が分散した樹脂粒子分散液を得た。該樹脂粒子分散液にイオン交換水を加え、固形分量を20%に調整して、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)とした。

0170

結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(C1)の調製]
・1,10−デカンジカルボン酸:98部
イソフタル酸ジメチル−5−スルホン酸ナトリウム:24部
・1,9−ノナンジオール:100部
ジブチル錫オキサイド触媒) :0.3部
加熱乾燥した三口フラスコに、上記の成分を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間攪拌及び還流を行った。その後、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂を得た。分子量測定(ポリスチレン換算)で、結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は9700であり、融解温度は78℃であった。

0171

得られた結晶性ポリエステル樹脂を90部、アニオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬)を1.8部、イオン交換水を210部用い、100℃に加熱して、IKA製ウルトラタラックスT50にて分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理を1時間行い、体積平均粒径が200nmであり、固形分量が20%である結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(C1)とした。

0172

[離型剤粒子分散液の調製]
パラフィンワックス(日本精(株)製 HNP−9) :100部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1部
・イオン交換水:350部
上記材料を混合して100℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザー(ゴーリン社製)で分散処理し、体積平均粒径200nmの離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液(固形分量20%)を得た。

0173

[クロ着色粒子分散液の調製]
・カーボンブラック(キャボット社製、Regal330):50部
アニオン系界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬) :5部
・イオン交換水:192.9部
上記成分を混合し、アルティマイザ(スギマシン社製)により240MPaで10分処理し、クロ着色粒子分散液(固形分量20%)を調製した。

0174

<トナー粒子の調製>
[トナー粒子(A1)の調製]
・イオン交換水:200部
・非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1):150部
・結晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(C1):10部
・クロ着色粒子分散液:15部
・離型剤粒子分散液:10部
・アニオン性界面活性剤(TaycaPower) :2.8部
上記材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、0.1Nの硝酸を添加してpHを3.5に調整した後、ポリ塩化アルミニウム(PAC、王子製紙(株)製:30%粉末品)2.0部をイオン交換水30部に溶解させたPAC水溶液を添加した。ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した後、加熱用オイルバス中で45℃まで加熱し体積平均粒径が4.8μmとなるまで保持した。その後、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)60部を追加し30分保持した。その後、体積平均粒径が5.2μmとなったところで、さらに非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)60部を追加し30分保持した。続いて、10%のNTA(ニトリロ三酢酸)金属塩水溶液キレスト70:キレスト株式会社製)を20部加えた後、1Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを9.0にした。その後、アニオン活性剤(TaycaPower):1.0部投入して攪拌を継続しながら85℃まで加熱し、5時間保持した。その後、20℃/分の速度で20℃まで冷却後濾過し、イオン交換水で充分に洗浄し、乾燥させることにより、体積平均粒径6.0μmのトナー粒子(A1)を得た。

0175

<トナーの調製>
[トナー(A1)の調製]
トナー粒子(A1)100部と、シリカ粒子(S1)1.5部と、無機酸化物粒子である個数平均粒子径20nmのチタニア粒子0.5部と、を混合し、サンプルミルを用いて回転速度13000rpmで30秒間混合した。目開き45μmの振動篩で分して、トナー(A1)を得た。

0176

[トナー(A2)〜(A8)及び(cA1)〜(cA8)の調製]
シリカ粒子の種類を、表2に示す仕様とした以外は、トナー(A1)と同様にして、各トナーを得た。

0177

<現像剤の調製>
[現像剤(A1)〜(A8)及び(cA1)〜(cA8)の調製]
各トナー10部と下記の樹脂被覆キャリア100部とをV型ブレンダーに入れ20分間攪拌し、次いで、目開き212μmの振動篩で篩分して現像剤を得た。
・Mn−Mg−Sr系フェライト粒子(平均粒径40μm):100部
トルエン:14部
ポリメタクリル酸メチル:2部
・カーボンブラック(VXC72:キャボット製) :0.12部
フェライト粒子を除く上記材料とガラスビーズ(直径1mm、トルエンと同量)とを混合し、関西ペイント社製サンドミルを用いて回転速度1200rpmで30分間攪拌し、分散液を得た。この分散液とフェライト粒子とを真空脱気ニーダーに入れ、攪拌しながら減圧し乾燥させることにより、樹脂被覆キャリアを得た。

0178

性能評価
図3に図示した形態の回転式トナーボトルを用意した。回転式トナーボトルのボトル本体は、直径110mm、容量4012cm3であり、ボトル本体の内側面には螺旋状の凸部が1条形成されており、凸部の平均幅3.5mm、平均高さ4.5mm、平均螺旋周期80mmである。回転式トナーボトルに各例のトナーを充填し、富士ゼロックス社製の画像形成装置(型番D136)の改造機に装着した。当該画像形成装置の現像器に各例の現像剤を充填した。

0179

[低温低湿環境におけるかぶりの発生]
画像形成装置を温度10℃且つ相対湿度10%の環境に24時間おいて調温調湿した。調温調湿後、A4サイズの紙10万枚に連続で画像形成を行った。画像は、紙の縦方向の上部に20cm×25cmの濃度100%画像を形成し、その下部にAからZまでのローマ字をMSゴシック/14ポイント半角にて形成した。10万枚目文字の状態を目視で確認し、下記のとおり分類した。
A:文字の周りにトナーかぶりが認められない。
B:文字の周りにトナーかぶりが目視で僅かに認められるが軽微であり、実用に差支えない。
C:文字の周りにトナーかぶりが認められ、実用に不適である。

0180

[高温高湿環境における画像濃度の低下]
画像形成装置を温度30℃且つ相対湿度85%の環境に24時間おいて調温調湿した。調温調湿後、A4サイズの紙10万枚に連続で画像形成を行った。画像は、面積率90%且つ画像濃度30%のハーフトーン画像とした。10万枚目のハーフトーン画像を目視で確認し、下記のとおり分類した。
A:画像全体に十分な濃度があり、且つ、濃度ムラがない。
B:濃度の低い部分があるが濃度ムラは軽微であり、実用に差支えない。
C:画像全体にわたって濃度が低い、又は、許容できない濃度ムラがある。

実施例

0181

0182

1Y、1M、1C、1K感光体(像保持体の一例)
2Y、2M、2C、2K帯電ロール(帯電手段の一例)
3露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3Kレーザ光線
4Y、4M、4C、4K現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8Kトナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K画像形成ユニット
20中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22駆動ロール
24支持ロール
26二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28定着装置(定着手段の一例)
30中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)

0183

102感光体(像保持体の一例)
104現像装置(現像手段の一例)
106補給用トナー収容器装着部
108トナー補給路
110オーガスクリュ
200回転式トナーボトル(トナーカートリッジの一例、補給用トナー収容器の一例)
202ボトル本体(トナー収容部の一例)
204 蓋部
206歯車
208シャッタ
209 排出口
210 凸部
220凹凸部

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