JP3714916B2 - 静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外添粒子を含む静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に関し、より詳細には、高温高湿条件および低温低湿条件において、すなわち全環境に対応させて、優れた帯電特性やチャージアップ防止性を有する静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法において、静電潜像を可視像とする際に用いられるトナーは、一般に熱可塑性樹脂（バインダー樹脂）、ワックス類、電荷制御剤、磁性粉体、及び他の添加剤を予備混合した後、溶融混練工程、粉砕工程、および分級工程の各製造工程を経て、所望の粒子径を有するトナーとして製造されている。そして、このように製造されたトナーは、図１に示すように、摩擦帯電により一定量の電荷が蓄積された後、感光体上の静電潜像を現像し、所望の可視像化に供されている。
ここで、摩擦帯電によって、トナーに蓄積される電荷は、静電潜像が形成される感光体の種類によって正または負のいずれかの電荷とすることが必要である。また、摩擦帯電によるトナーの帯電量は、静電潜像をより正確に可視像化するのに十分な量とする必要がある。また、近年、静電潜像形成のための光導電性感光体として、セレン感光体や有機光導電性感光体にかえて、無公害でかつ高い高感度を有し、さらにビッカース強度が１５００〜２０００と非常に硬い等の特性を有することから、アモルファスシリコン感光体（以下、a-Ｓｉ感光体と称する。）が多用されている。そのため、ａ-Ｓｉ感光体上に形成される静電潜像を現像するには、帯電性や耐久性に優れたトナーを用いることが望まれている。
このため、電荷制御剤や導電性物質をバインダー樹脂中に添加するばかりでなく、トナー（トナー粒子）に対して、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機酸化物（微粉末）を外添して、電荷の極性及び帯電量を制御するとともに、耐久性や研磨性についても制御している。
しかしながら、これらの無機酸化物は、表面に存在する水酸基のため、親水性が非常に高く、その結果、トナーに添加した場合、トナーの流動性や帯電立ち上がり特性が湿度の影響で変化し、印字耐久性や画像濃度低下などの弊害を与える場合が見られた。
【０００３】
そこで、このような湿度等の環境条件の影響を防ぐため、無機酸化物を疎水化剤で処理したり、極性基を導入したりすることが行なわれている。例えば、特許第３１０１７８３号公報では、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等の疎水化剤で処理した酸化チタンを用いた技術が提案されている。また、特開昭５２−１３５７３９号公報や特開平１０−３１７７号公報には、極性基を導入するために、アミノシラン化合物等のシランカップリング剤で処理した酸化チタンを用いた技術が提案されている。
さらに、特開平５−１８１３０６号公報には、アルミナ、ジルコニア等の研磨剤微粒子をトナー粒子の表面に固着させ、トナー粒子の粒径と研磨剤微粒子の粒径との比を制御した静電潜像現像剤が提案されている。この方法によると、感光体表面に対して優れた研磨効果が得られ、クリーニングブラシなどの大きなシステムを組み込む必要がなく、装置の小型化が可能で、像流れ、画像濃度、かぶり等に対して効果がある。
【０００４】
しかしながら、かかる従来技術では、次のような問題点を有していた。
（１）特許第３１０１７８３号公報や特開昭５２−１３５７３９号公報等に開示された従来技術では、感光体表面に対する研磨能力が不十分であり、また、極性基によりチャージアップを引き起こしやすいため、特に低温低湿条件下において、画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があった。
（２）特開平５−１８１３０６号公報に開示された従来技術では、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮できるものの、高温高湿条件および低温低湿条件の両方の環境条件において、帯電特性が不安定であったり、また、画像濃度の低下などの画像欠陥が生じたりする場合があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の課題を鋭意検討した結果、外添剤として、疎水化度が異なる複数の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンを併用することにより、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮できるとともに、高温高湿条件（例えば、３３℃、８５％ＲＨ）下のみならず、低温低湿条件下（例えば、１０℃、１５％ＲＨ）においても、帯電特性に優れた静電潜像現像用トナーが得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮できるとともに、高温高湿条件および低温低湿条件においても、それぞれ帯電量分布が均一であって、摩擦帯電量の低下やチャージアップが少なく、安定した画像特性が得られる静電潜像現像用トナーおよびそれを利用した画像形成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーであって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーが提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、かかる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンを添加することによって、高温高湿条件において、トナーの帯電量分布が均一で、摩擦帯電量を低下させることが少なくなる。また、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンを添加することによって、低温低湿条件において、トナーの帯電量分布が均一となるばかりか、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮でき、さらに、現像剤担持体上で均一な薄層が形成できるために、チャージアップすることなしに安定した画像特性を得ることができる。
なお、疎水性無機金属研磨剤の疎水化度は、メタノール法によって測定することができる。
【０００７】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度と、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度との差を１０〜７０の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【０００８】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ以上の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ未満の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【０００９】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ未満の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ以上の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１０】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、トナー粒子１００重量部に対して、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量を０．０１〜１０重量部の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を０．０１〜５重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１１】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．５〜７重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１２】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量比に関し、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、第１の疎水性無機金属研磨剤１００重量部に対して、１０〜２００重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１３】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤が、疎水化処理されたアナターゼ型酸化チタンであるとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤が、疎水化処理されたルチル型酸化チタンであることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１４】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、外添剤として、シリカ微粒子をさらに含有することが好ましい。
このように構成することにより、流動性に優れた静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１５】
また、本発明の別の態様は、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法である。
このように実施することにより、高温高湿条件および低温低湿条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーからなる画像を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に関する実施の形態を具体的に説明するが、言うまでもなく、本発明はこれらの記載によって限定されるものではない。
【００１７】
[第１の実施形態]
第１の実施形態は、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤と、を外添処理した静電潜像現像用トナーである。
すなわち、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤として の酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーであって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーである。
【００１８】
１．トナー粒子
第１の実施形態に使用するトナーは、実条件に合わせて、例えば、バインダー樹脂と、ワックス類と、電荷制御剤と、磁性粉と、からなるトナー粒子に対して、無機酸化物が外添してあることが好ましい。
【００１９】
（１）バインダー樹脂
第１の実施形態に使用するトナーに使用するバインダー樹脂の種類は特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
また、バインダー樹脂において、二つの分子量ピーク（低分子量ピークと、高分子量ピークと称する。）を有することが好ましい。具体的に、低分子量ピークが３、０００〜２０、０００の範囲内であり、もう一つの高分子量ピークが３００、０００〜１、５００、０００の範囲内であり、Ｍｗ/Ｍｎが１０以上あるものが好ましい。分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また、耐オフセット性を向上させることもできる。尚、バインダー樹脂の分子量は、分子量測定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより、求めることができる。
【００２０】
また、バインダー樹脂において、軟化点を１１０〜１５０℃の範囲内の値とすることが好ましく、１２０〜１４０℃の範囲内の値とすることがより好ましい。この理由は、かかるバインダー樹脂の軟化点が１１０℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する場合があるためである。一方、バインダー樹脂の軟化点が１５０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるためである。
また、バインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）を５５〜７０℃の範囲内の値とすることが好ましく、５８〜６８℃の範囲内の値とすることがより好ましい。この理由は、かかるバインダー樹脂のガラス転移点が５５℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する場合があるためである。一方、バインダー樹脂のガラス転移点が７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるためである。
なお、バインダー樹脂の軟化点やガラス転移点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、吸熱ピ−ク位置や比熱の変化点から求めることができる。
【００２１】
（２）ワックス類
また、トナーにおいて、定着性やオフセット性の効果を求めることから、ワックス類を添加することが好ましい。
このようなワックス類の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、テフロン系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
なお、フィッシャートロプッシュワックスを使用する場合、その分子量が１０００以上の値であり、かつ１００〜１２０℃の範囲内にＤＳＣによる吸熱ボトムピークを有するものがより好ましい。このようなフィッシャートロプッシュワックスとしては、サゾール社から入手できるサゾールワックスＣ１（Ｈ１の結晶化による高分子量グレード、吸熱ボトムピーク：１０６．５℃）、サゾールワックスＣ１０５（Ｃ１の分留法による精製品、吸熱ボトムピーク：１０２．１℃）、サゾールワックスＳＰＲＡＹ（Ｃ１０５の微粒子品、吸熱ボトムピーク：１０２．１℃）等が挙げられる。
また、ワックス類の添加量についても特に制限されるものではないが、例えば、トナー全体量を１００重量％としたときに、ワックス類の添加量を１〜１５重量部の範囲内の値とするのが好ましい。
この理由は、かかるワックス類の添加量が１重量部未満となると、定着ロール（定着器）へのオフセットや像スミアリング等を効率的に防止することができない場合があるためであり、一方、ワックス類の添加量が１５重量部を超えると、トナー同士が融着してしまい、保存安定性が低下する場合があるためである。
【００２２】
（３）電荷制御剤
また、トナーにおいて、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）が著しく向上し、耐久性や安定性に優れた特性等が得られる観点から、電荷制御剤を添加することが好ましい。
このような電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ニグロシン、第四級アンモニウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を使用することが好ましい。
【００２３】
また、トナーの全体量を１００重量部としたときに、電荷制御剤の添加量は、１．５〜１５重量部の範囲内の値とするのが好ましい。
この理由は、電荷制御剤の添加量が１．５重量部未満となると、トナーに対して、安定して帯電特性を付与することが困難となり、画像濃度が低くなったり、耐久性が低下する傾向がある。また、分散不良が起こりやすく、いわゆるカブリの原因となったり、感光体汚染が激しくなる等の傾向がある。一方、電荷制御剤の添加量が１５重量部を超えると、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる傾向がある。
【００２４】
（４）磁性粉
また、トナーにおいて、公知の磁性粉をトナー中に分散させ磁性トナーとして構成することができる。好ましい磁性粉としては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、またはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。また、磁性粉の平均粒径を０．１〜１μmの範囲内の値とするのが好ましく、０．１〜０．５μmの範囲内の値とするのがより好ましい。この理由は、かかる平均粒径を有する磁性粉であれば、取り扱いが容易である一方、微粉末の形でトナーバインダー中に均一に分散することができるためである。
また、磁性粉の表面を、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理することが好ましい。このように表面処理することにより、磁性粉の吸湿性や分散性を改善することができるためである。
【００２５】
２．外添剤
（１）第１の疎水性無機金属研磨剤
（１）−１種類
第１の疎水性無機金属研磨剤の種類としては、酸化チタンを使用することを特徴とするが、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の二種以上の組み合わせも挙げられる。
また、酸化チタンにはアナターゼ型酸化チタンやルチル型酸化チタンがあり、いずれも好適に使用することができるが、高温高湿条件下での帯電特性をより改善できることから、アナターゼ型酸化チタンを使用することが好ましい。
【００２６】
（１）−２疎水化度
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる疎水化度が４０未満の値となると、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度との関係もあるが、高温高湿条件下でのトナーの帯電特性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる疎水化度が９０を越えると、チャージアップが生じ易くなったり、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４５〜７５の範囲内の値とすることがより好ましく、５０〜７０の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２７】
（１）−３平均粒径
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ未満の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる平均粒径が０．２５μｍ以上となると、帯電量のばらつきが大きくなり、画像濃度低下、耐久性の低下を引き起こす場合があるためである。また、かかる平均粒径が０．２５μｍ以上となると、高温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合があるためである。
ただし、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径が過度に小さくなると、凝集しやすくなったり、取扱い自体が困難となったりする場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．０１〜０．２２μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．０５〜０．２０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２８】
（１）−４表面処理
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の表面を、シラン化合物やチタン化合物で処理することが好ましい。この理由は、このような表面処理を施すことにより、無機金属研磨剤の表面に疎水性基を容易に導入することができるためである。したがって、このように表面処理された第１の疎水性無機金属研磨剤を使用することにより、特に高温高湿条件下での帯電特性が低下することを防止することができる。
ここで、好ましいシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
また、好ましいチタン化合物としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタン、ビニルトリメトキシチタン、ナフチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリメトキシチタン、プロピルトリメトキシチタン、イソブチルトリメトキシチタン、オクタデシルトリメトキシチタン等が挙げられる。
【００２９】
（１）−５体積固有抵抗
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる体積固有抵抗が６ＭΩ・ｃｍ未満の値となると、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗との関係もあるが、高温高湿条件下でのトナーの帯電特性が著しく低下する場合があるためである。
ただし、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗が過度に大きくなると、チャージアップが生じ易くなったり、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６．３ＭΩ・ｃｍ〜１０ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、６．６ＭΩ・ｃｍ〜８ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３０】
（１）−６添加量
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる添加量が０．０１重量部未満の値となると、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量との関係もあるが、高温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合があったり、本来の感光体への研磨能力が低下する場合があったりするためである。一方、かかる添加量が１０重量部を超えると、チャージアップが生じ易くなったり、感光体汚染などの不具合の原因になったりし、さらに、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．１〜５重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜３重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３１】
（２）第２の疎水性無機金属研磨剤
（２）−１種類
第１の疎水性無機金属研磨剤の種類と同様に、酸化チタンを使用することを特徴とするが、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の二種以上の組み合わせも挙げられる。
また、酸化チタンを使用する場合には、低温低湿条件下での帯電特性をより改善できることから、ルチル型酸化チタンを使用することが好ましい。
【００３２】
（２）−２疎水化度
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる疎水化度が１０未満の値となると、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度との関係もあるが、高温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる疎水化度が４０を越えると、チャージアップが生じ易くなる場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１３〜３５の範囲内の値とすることがより好ましく、１５〜３０の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３３】
（２）−３平均粒径
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる平均粒径が０．２５μｍ未満となると、チャージアップが生じ易くなったり、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
ただし、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径が過度に大きくなると、トナー粒子に均一に付着することが困難となる場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２７〜１．０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．３０〜０．７μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３４】
（２）−４表面処理
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の表面を、シラン化合物やチタン化合物で処理することが好ましい。この理由は、このような表面処理を施すことにより、無機金属研磨剤の表面に極性基および疎水性基を容易に導入することができるためである。したがって、このように表面処理された第２の疎水性無機金属研磨剤を使用することにより、特に低温低湿条件下での帯電特性が低下することを防止することができる。
ここで、好ましいシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ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、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
また、好ましいチタン化合物としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタン、ビニルトリメトキシチタン、ナフチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリメトキシチタン、プロピルトリメトキシチタン、イソブチルトリメトキシチタン、オクタデシルトリメトキシチタン等が挙げられる。
【００３５】
（２）−５体積固有抵抗
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ未満の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる体積固有抵抗が６ＭΩ・ｃｍ以上の値となると、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗との関係もあるが、チャージアップを生じ易くなり、低温低湿条件下においてトナー薄層形成に不具合を生じ、画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
ただし、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗が過度に小さくなると、トナー粒子に均一に付着することが困難となる場合がある。また、トナーの帯電量が低下し、耐久安定性、画像濃度低下等の不具合を生じる場合もある。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を０．００００１〜５ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．００００１〜３ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
（２）−６添加量
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．０１〜５重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる添加量が０．０１重量部未満の値となると、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量との関係もあるが、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。一方、かかる添加量が５重量部を超えると、チャージアップが生じ易くなったり、高温高湿条件下において過度に帯電してしまう場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．１〜３重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜２重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３７】
（３）添加割合
また、第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤との添加割合に関し、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、第１の疎水性無機金属研磨剤１００重量部に対して、１０〜２００重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量が１０重量部未満の値となると、研磨不足となって、高温高湿時において像流れが発生し、また、低温低湿時には、トナーの帯電量が適正値を越えてしまい、カブリが生じ易くなったり、トナーの薄層形成が困難になったりして、画像欠陥が生じやすくなる場合があるためである。
一方、かかる第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量が２００重量部を超えると、高温高湿時においてトナーの帯電不良が生じ易くなり、画像濃度の低下、ドラムの汚染等の画像欠陥をまねく場合があるためである。逆に、低温低湿時においては、トナーの帯電量が適正値を超えてしまい、チャージアップを引き起こしやすくなり、その結果、画像濃度低下や耐久性の悪化を招く場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、第１の疎水性無機金属研磨剤１００重量部に対して、２０〜１００重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、３０〜７０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３８】
（４）合計添加量
また、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．５〜１５重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる合計添加量が０．５重量部未満では、感光体ドラムへの研磨不足や帯電量不足となり、高温高湿時および低温低湿時において、例えば、像流れが発生したり、画像欠陥が生じ易くなったりする場合があるためである。また、かかる合計添加量が０．５重量部未満では、耐久安定性、画像濃度低下などが生じる場合もあるためである。一方、かかる合計添加量が、１５重量部を超えると、トナーの流動性が極端に悪化するため、画像濃度低下、耐久性悪化の弊害を招く場合があるためである。さらに、感光体ドラムの汚染など、周辺各部への不具合が生じる場合もあるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．７〜５．０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．９〜４．０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３９】
３．平均粒径
また、トナーの平均粒径は特に制限されるものではないが、例えば、５〜１２μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるトナーの平均粒径が５μｍ未満の値となると、トナーの帯電特性や流動特性が低下し、さらには、外添粒子の遊離率が高まる場合があるためであり、一方、かかるトナーの平均粒径が１２μｍを超えると、トナーの流動性が、外添剤不足により低下する場合や、画質の劣化を生じる場合があるためである。
したがって、トナーの平均粒径を、６〜１１μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、７〜１０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４０】
[第２の実施形態]
第２の実施形態は、トナー粒子と、外添粒子とからなる静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、当該静電潜像現像用トナーとして、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤と、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法である。
すなわち、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法である。
以下、第１の実施形態において既に説明した内容は省略し、第２の実施形態として、異なる点を説明する。
【００４１】
１．画像形成装置
（１）構成
画像形成方法を実施するにあたり、図１に示すような画像形成装置１に好適に使用することができる。すなわち、画像形成装置１には、図上、時計回りに回転する帯電型感光体ドラム（感光体）９の周囲に、回転方向に沿って、現像器１０、転写ローラ１９、クリーニングブレード１３、及び帯電ユニット８が配設されている。そして、現像器１０には、現像ローラ３２が配設され、該現像ローラ３２の表面は、感光体９の表面と所定間隔離間しているとともに、この現像器１０に対して、トナーコンテナ３１から適宜所定量のトナーが供給可能に構成されていることが好ましい。
また、感光体９の上部には、感光体９の表面に画像のドットを形成するための光学伝送機構５が設けられている。この光学伝送機構５は図示しないものの、レーザ光源からのレーザ光を反射するためのポリゴンミラー２と、レーザ光を反射ミラー４を介して帯電ユニット８と現像ローラ３２との間の感光体表面に画像ドットを結像するための光学系３と、から構成されていることが好ましい。
また、画像形成装置１の下部には、後述する該装置を制御するための制御回路７１が収納される基部５４が設けられており、該基部５４の上側には、記録紙コンテナ５５が外部から着脱可能に配置されている。この記録紙コンテナ５５には、転写前の記録紙を収納するための収納庫１４が設けられていることが好ましい。
そして、押圧バネ５２上に載置された記録紙は、搬送ローラ５３及び１５により、通路１６および１７を通って補助ローラ３０に対面して設けられているレジストローラ１８まで搬送されるように構成されている。
【００４２】
また、画像形成装置１の右側には、前方扉５０が開閉可能に配置され、その前方扉に載置される記録紙は、搬送ローラ５１により通路１７に搬送されるように構成されている。そして、画像形成装置１の左側には、定着ローラ２３及び２４によって定着部が構成され、感光体９と転写ローラ１９間を通過した記録紙は、これらの定着ローラ２３、２４によって定着される。また、定着後の記録紙は、搬送ローラ２５、２６により通路２７を通って、さらにローラ２８、２９により転写済記録紙集積庫６に集積されるように構成されていることが好ましい。
さらにまた、画像記録装置１の上部には、各種情報を表示する表示部４７、インストールスイッチ４８及び電源スイッチ４９が設けられていることが好ましい。
【００４３】
（２）動作
このように構成された画像記録装置１は、電源スイッチ４９を開閉することにより、メインモータ（図示しない）が、駆動を開始し、スタートスイッチ（図示しない）により感光体９が時計方向に回転して、光学伝送機構５が、感光体９の表面上に、画像を形成することができるように構成してあることが好ましい。
そして、形成された画像は、現像器１０の現像ローラ３２によって現像され、現像されたトナー画像は、転写ローラ１９によって記録紙に転写される。さらにトナーが転写された記録紙は、定着ローラ２３、２４によって、定着固定され、ローラ２５、２７、２８、２９により集積庫６に搬送されて集積されることになる。なお、現像ローラ３２によって、現像されなかったトナーは、クリーニングブレード１３により回収されることになる。
したがって、特に、ａ−Ｓｉ感光体等の正帯電型感光体において、このように第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤が外添されたトナーを用いて画像形成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、長期間にわたってトナー付着や画像流れを有効に防止することができる。
【００４４】
２．静電潜像現像用トナー
第２の実施形態で使用する静電潜像現像用トナーは、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤と、を外添処理した静電潜像現像用トナーであれば好適に使用することができるが、詳細は、第１の実施形態で説明したのと同様の内容とすることができる。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、言うまでもないが、以下の説明は本発明を例示するものであり、特に理由なく、以下の説明に本発明の範囲は限定されるものではない。
【００４６】
[実施例１]
１．トナーの作成
（１）トナー粒子の作成
以下の配合割合となるように、スチレン／アクリル樹脂と、ポリエチレンワックスと、マグネタイトと、電荷制御剤とを２軸押出機にて溶融混練した後、冷却した。次いで、粉砕工程、分級工程を経て、平均粒径７μｍのトナー粒子を得た。
１）スチレン／アクリル樹脂 ５０ 重量部
２）低分子量ポリエチレンワックス ２．５重量部
３）マグネタイト ４５ 重量部
４）ニグロシン系化合物 ２．５重量部
【００４７】
（２）外添粒子の添加
得られたトナー粒子１００重量部に対して、以下に示すような第１の疎水性無機金属研磨剤を１重量部、第２の疎水性無機金属研磨剤を０．４重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例１のトナーを作成した。
１）トナー粒子 １００重量部
２）第１の疎水性酸化チタン １ 重量部
（疎水化度５５、体積固有抵抗１０．９ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．１５μｍ）
３）第２の疎水性酸化チタン ０．４重量部
（疎水化度１５、体積固有抵抗２２．５Ω・ｃｍ、平均粒径０．３μｍ）
【００４８】
２．トナーの評価
得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(FS-3750)を用いて、初期画像特性、耐久性、および像流れを評価した。併せて、帯電量を測定し、その結果を表１に示した。
【００４９】
（１）ソリッド画像濃度
トナーを磁性一成分現像剤として構成し、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(FS-3750)を用いてソリッド画像パターンの画像形成を実施した後、ソリッド画像濃度をマクベス反射濃度計（マクベス社製）を用いて測定した。より具体的には、ソリッド画像パターンのベタ部における、任意の９箇所での濃度測定を行ない、その平均値を算出して、ソリッド画像濃度とした。
【００５０】
（２）画像濃度
トナーを磁性一成分現像剤として用い、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用いて画像形成をした後、目視にて、画像濃度の均一性を評価した。
◎：画像ムラが全く観察されない。
○：画像ムラがほとんど観察されない。
△：画像ムラが少々観察される。
×：画像ムラが顕著に観察される。
【００５１】
（３）地肌カブリ
トナーを磁性一成分現像剤として用い、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用いて画像形成をした後、目視にて、地肌カブリを評価した。
なお、高温高湿環境下でのブロッキング性と流動性などは、現像器中のトナーセンサの動作確認、補給の様子で、また画像濃度の推移で判断した。低温低湿環境下での現像剤担持体上のトナー薄層は目視検査を行った。
◎：地肌カブリが全く観察されない。
○：地肌カブリがほとんど観察されない。
△：地肌カブリが少々観察される。
×：地肌カブリが顕著に観察される。
【００５２】
[実施例２]
１．トナーの作成
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量、添加量比および流動化剤としてのシリカ粒子の添加効果を検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、以下に示すように、第１の疎水性酸化チタンが０．７重量部、第２の酸化チタンが０．７重量部、流動化向上剤としてのシリカ粒子が１重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例２のトナーを作成した。
１）トナー粒子 １００重量部
２）第１の疎水性酸化チタン ０．７重量部
（疎水化度５５、体積固有抵抗１０．９ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．１５μｍ）
３）第２の疎水性酸化チタン ０．７重量部
（疎水化度１５、体積固有抵抗２２．５Ω・ｃｍ、平均粒径０．３μｍ）
４）シリカ粒子 １．０重量部
【００５３】
２．トナーの評価
得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、実施例１と同様にトナーの評価を実施した。その結果、京セラ製プリンタＦＳ−３７５０にて画像形成を実施したところ、鮮明な初期画像が得られることを確認した。また、高温高湿条件および低温低湿条件において、３０万枚の連続印刷を実施した結果、いずれも鮮明な画像が得られることを確認した。
【００５４】
[実施例３]
１．トナーの作成
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の種類（疎水化度、体積固有抵抗値、平均粒径）の影響を検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、以下に示すように、第１の疎水性酸化チタンが０．７重量部、第２の疎水性酸化チタンが０．７重量部、流動化向上剤としてのシリカ粒子が１重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例３のトナーを作成した。
１）トナー粒子 １００重量部
２）第１の疎水性酸化チタン １．０重量部
（疎水化度４０、体積固有抵抗１７．９ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．２μｍ）
３）第２の疎水性酸化チタン ０．４重量部
（疎水化度２５、体積固有抵抗５．３ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．１５μｍ）
４）シリカ粒子 １．０重量部
【００５５】
２．トナーの評価
得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、実施例１と同様にトナーの評価を実施した。その結果、京セラ製プリンタＦＳ−３７５０にて画像形成を実施したところ、鮮明な初期画像が得られることを確認した。また、高温高湿条件および低温低湿条件において、３０万枚の連続印刷を実施した結果、第２の疎水性酸化チタンの添加量が、第１の疎水性酸化チタンの添加量に対して若干多いためと思われるが、濃度低下が若干観察された。
【００５６】
[実施例４]
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量、および添加量比を検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、第１の疎水性酸化チタンが１．０重量部、第２の疎水性酸化チタンが０．１重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例４のトナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、第２の疎水性酸化チタンの添加量が比較的少ないためと思われるが、約１万枚の連続印刷した後に、地肌カブリが発生した。また、低温低湿環境において、約５０００枚印刷した後に、現像剤担持体上のトナー薄層が乱れ、安定した画像を提供することが少々困難となることが確認された。
【００５７】
[実施例５]
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量、および添加量比をさらに検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、第１の疎水性酸化チタンが０．２重量部、第２の酸化チタンが１．０重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例５のトナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、第１の疎水性酸化チタンの添加量が比較的少ないためと思われるが、高温高湿環境下で連続印刷した後の画像濃度が低下し、かつトナー流動性も低下することが確認された。
【００５８】
[比較例１]
第１の疎水性無機金属研磨剤の添加効果を検討した。すなわち、トナー粒子１００重量部に対して、実施例１における第１の疎水性酸化チタンを添加せずに、第２の疎水性酸化チタンのみを１．４重量部添加して、トナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、初期は鮮明な画像が得られたものの、高温高湿環境下で連続印刷した後の画像濃度低下が著しく、使用に耐えないことが確認された。
【００５９】
[比較例２]
第２の疎水性無機金属研磨剤の添加効果を検討した。すなわち、トナー粒子１００重量部に対して、実施例１における第２の疎水性酸化チタンを添加せずに、第１の疎水性酸化チタンのみを１．４重量部添加して、トナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、初期画像において地肌カブリが発生した。また、低温低湿条件下の連続印刷において、現像剤担持体上のトナー薄層が乱れてしまい、安定した画像を提供することができなかった。
【００６０】
[比較例３]
第１および第２の疎水性無機金属研磨剤の添加効果を検討した。すなわち、実施例１において、第１および第２の疎水性酸化チタンを添加せずに、シリカのみを添加し、トナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、鮮明な画像が得られた。しかしながら、約１万枚の印刷を実施したところ、感光体の表面に対する現像剤付着が生じた。
【００６１】
【表１】
＊比較例３の評価において、連続印刷５万枚で感光体に現像剤が顕著に付着し、安定した画質が得られなくなったため、評価を中止した。
＊実施例４の評価において、約5000枚後にトナー薄層が乱れ、安定した画質が得られなくなったため、評価を中止した。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法によれば、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、帯電特性が安定するとともに、感光体に対する優れた研磨効果を発揮することができるようになり、また、均一な薄層を形成することができるようになった。したがって、均一な帯電特性やチャージアップ防止性をいずれの環境条件下でも発揮することができ、結果として、高画質の画像が長期間にわたって安定して得られるようになった。
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 プリンターの内部構造や動作を説明するために供する図である。
【００６４】
【符号の説明】
１：画像形成装置
２：ポリゴンミラー
５：光学電送機構
７：上部扉
９：感光体
１０：現像器
３１：トナーコンテナ
３２：現像ローラ
３３：供給ローラ
３９：トナーセンサ
４７：表示部
【発明の属する技術分野】
本発明は、外添粒子を含む静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に関し、より詳細には、高温高湿条件および低温低湿条件において、すなわち全環境に対応させて、優れた帯電特性やチャージアップ防止性を有する静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法において、静電潜像を可視像とする際に用いられるトナーは、一般に熱可塑性樹脂（バインダー樹脂）、ワックス類、電荷制御剤、磁性粉体、及び他の添加剤を予備混合した後、溶融混練工程、粉砕工程、および分級工程の各製造工程を経て、所望の粒子径を有するトナーとして製造されている。そして、このように製造されたトナーは、図１に示すように、摩擦帯電により一定量の電荷が蓄積された後、感光体上の静電潜像を現像し、所望の可視像化に供されている。
ここで、摩擦帯電によって、トナーに蓄積される電荷は、静電潜像が形成される感光体の種類によって正または負のいずれかの電荷とすることが必要である。また、摩擦帯電によるトナーの帯電量は、静電潜像をより正確に可視像化するのに十分な量とする必要がある。また、近年、静電潜像形成のための光導電性感光体として、セレン感光体や有機光導電性感光体にかえて、無公害でかつ高い高感度を有し、さらにビッカース強度が１５００〜２０００と非常に硬い等の特性を有することから、アモルファスシリコン感光体（以下、a-Ｓｉ感光体と称する。）が多用されている。そのため、ａ-Ｓｉ感光体上に形成される静電潜像を現像するには、帯電性や耐久性に優れたトナーを用いることが望まれている。
このため、電荷制御剤や導電性物質をバインダー樹脂中に添加するばかりでなく、トナー（トナー粒子）に対して、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛等の無機酸化物（微粉末）を外添して、電荷の極性及び帯電量を制御するとともに、耐久性や研磨性についても制御している。
しかしながら、これらの無機酸化物は、表面に存在する水酸基のため、親水性が非常に高く、その結果、トナーに添加した場合、トナーの流動性や帯電立ち上がり特性が湿度の影響で変化し、印字耐久性や画像濃度低下などの弊害を与える場合が見られた。
【０００３】
そこで、このような湿度等の環境条件の影響を防ぐため、無機酸化物を疎水化剤で処理したり、極性基を導入したりすることが行なわれている。例えば、特許第３１０１７８３号公報では、シランカップリング剤やチタンカップリング剤等の疎水化剤で処理した酸化チタンを用いた技術が提案されている。また、特開昭５２−１３５７３９号公報や特開平１０−３１７７号公報には、極性基を導入するために、アミノシラン化合物等のシランカップリング剤で処理した酸化チタンを用いた技術が提案されている。
さらに、特開平５−１８１３０６号公報には、アルミナ、ジルコニア等の研磨剤微粒子をトナー粒子の表面に固着させ、トナー粒子の粒径と研磨剤微粒子の粒径との比を制御した静電潜像現像剤が提案されている。この方法によると、感光体表面に対して優れた研磨効果が得られ、クリーニングブラシなどの大きなシステムを組み込む必要がなく、装置の小型化が可能で、像流れ、画像濃度、かぶり等に対して効果がある。
【０００４】
しかしながら、かかる従来技術では、次のような問題点を有していた。
（１）特許第３１０１７８３号公報や特開昭５２−１３５７３９号公報等に開示された従来技術では、感光体表面に対する研磨能力が不十分であり、また、極性基によりチャージアップを引き起こしやすいため、特に低温低湿条件下において、画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があった。
（２）特開平５−１８１３０６号公報に開示された従来技術では、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮できるものの、高温高湿条件および低温低湿条件の両方の環境条件において、帯電特性が不安定であったり、また、画像濃度の低下などの画像欠陥が生じたりする場合があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の課題を鋭意検討した結果、外添剤として、疎水化度が異なる複数の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンを併用することにより、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮できるとともに、高温高湿条件（例えば、３３℃、８５％ＲＨ）下のみならず、低温低湿条件下（例えば、１０℃、１５％ＲＨ）においても、帯電特性に優れた静電潜像現像用トナーが得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮できるとともに、高温高湿条件および低温低湿条件においても、それぞれ帯電量分布が均一であって、摩擦帯電量の低下やチャージアップが少なく、安定した画像特性が得られる静電潜像現像用トナーおよびそれを利用した画像形成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーであって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーが提供され、上述した問題点を解決することができる。
すなわち、かかる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンを添加することによって、高温高湿条件において、トナーの帯電量分布が均一で、摩擦帯電量を低下させることが少なくなる。また、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンを添加することによって、低温低湿条件において、トナーの帯電量分布が均一となるばかりか、感光体表面に対して適当な研磨能力を発揮でき、さらに、現像剤担持体上で均一な薄層が形成できるために、チャージアップすることなしに安定した画像特性を得ることができる。
なお、疎水性無機金属研磨剤の疎水化度は、メタノール法によって測定することができる。
【０００７】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度と、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度との差を１０〜７０の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【０００８】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ以上の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ未満の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【０００９】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ未満の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ以上の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１０】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、トナー粒子１００重量部に対して、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量を０．０１〜１０重量部の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を０．０１〜５重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１１】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．５〜７重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１２】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量比に関し、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、第１の疎水性無機金属研磨剤１００重量部に対して、１０〜２００重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１３】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、第１の疎水性無機金属研磨剤が、疎水化処理されたアナターゼ型酸化チタンであるとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤が、疎水化処理されたルチル型酸化チタンであることが好ましい。
このように構成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１４】
また、本発明の静電潜像現像用トナーを構成するにあたり、外添剤として、シリカ微粒子をさらに含有することが好ましい。
このように構成することにより、流動性に優れた静電潜像現像用トナーを得ることができる。
【００１５】
また、本発明の別の態様は、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法である。
このように実施することにより、高温高湿条件および低温低湿条件においても、それぞれトナーの帯電量分布がより均一であって、さらにチャージアップすることが少ない静電潜像現像用トナーからなる画像を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法に関する実施の形態を具体的に説明するが、言うまでもなく、本発明はこれらの記載によって限定されるものではない。
【００１７】
[第１の実施形態]
第１の実施形態は、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤と、を外添処理した静電潜像現像用トナーである。
すなわち、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤として の酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーであって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーである。
【００１８】
１．トナー粒子
第１の実施形態に使用するトナーは、実条件に合わせて、例えば、バインダー樹脂と、ワックス類と、電荷制御剤と、磁性粉と、からなるトナー粒子に対して、無機酸化物が外添してあることが好ましい。
【００１９】
（１）バインダー樹脂
第１の実施形態に使用するトナーに使用するバインダー樹脂の種類は特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、Ｎ−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
また、バインダー樹脂において、二つの分子量ピーク（低分子量ピークと、高分子量ピークと称する。）を有することが好ましい。具体的に、低分子量ピークが３、０００〜２０、０００の範囲内であり、もう一つの高分子量ピークが３００、０００〜１、５００、０００の範囲内であり、Ｍｗ/Ｍｎが１０以上あるものが好ましい。分子量ピークがこのような範囲内にあれば、トナーを容易に定着させることができ、また、耐オフセット性を向上させることもできる。尚、バインダー樹脂の分子量は、分子量測定装置（ＧＰＣ）を用いて、カラムからの溶出時間を測定し、標準ポリスチレン樹脂を用いて予め作成しておいた検量線と照らし合わせることにより、求めることができる。
【００２０】
また、バインダー樹脂において、軟化点を１１０〜１５０℃の範囲内の値とすることが好ましく、１２０〜１４０℃の範囲内の値とすることがより好ましい。この理由は、かかるバインダー樹脂の軟化点が１１０℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する場合があるためである。一方、バインダー樹脂の軟化点が１５０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるためである。
また、バインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）を５５〜７０℃の範囲内の値とすることが好ましく、５８〜６８℃の範囲内の値とすることがより好ましい。この理由は、かかるバインダー樹脂のガラス転移点が５５℃未満では、得られたトナー同士が融着し、保存安定性が低下する場合があるためである。一方、バインダー樹脂のガラス転移点が７０℃を超えると、トナーの定着性が乏しくなる場合があるためである。
なお、バインダー樹脂の軟化点やガラス転移点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、吸熱ピ−ク位置や比熱の変化点から求めることができる。
【００２１】
（２）ワックス類
また、トナーにおいて、定着性やオフセット性の効果を求めることから、ワックス類を添加することが好ましい。
このようなワックス類の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、テフロン系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
なお、フィッシャートロプッシュワックスを使用する場合、その分子量が１０００以上の値であり、かつ１００〜１２０℃の範囲内にＤＳＣによる吸熱ボトムピークを有するものがより好ましい。このようなフィッシャートロプッシュワックスとしては、サゾール社から入手できるサゾールワックスＣ１（Ｈ１の結晶化による高分子量グレード、吸熱ボトムピーク：１０６．５℃）、サゾールワックスＣ１０５（Ｃ１の分留法による精製品、吸熱ボトムピーク：１０２．１℃）、サゾールワックスＳＰＲＡＹ（Ｃ１０５の微粒子品、吸熱ボトムピーク：１０２．１℃）等が挙げられる。
また、ワックス類の添加量についても特に制限されるものではないが、例えば、トナー全体量を１００重量％としたときに、ワックス類の添加量を１〜１５重量部の範囲内の値とするのが好ましい。
この理由は、かかるワックス類の添加量が１重量部未満となると、定着ロール（定着器）へのオフセットや像スミアリング等を効率的に防止することができない場合があるためであり、一方、ワックス類の添加量が１５重量部を超えると、トナー同士が融着してしまい、保存安定性が低下する場合があるためである。
【００２２】
（３）電荷制御剤
また、トナーにおいて、帯電レベルや帯電立ち上がり特性（短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標）が著しく向上し、耐久性や安定性に優れた特性等が得られる観点から、電荷制御剤を添加することが好ましい。
このような電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ニグロシン、第四級アンモニウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を使用することが好ましい。
【００２３】
また、トナーの全体量を１００重量部としたときに、電荷制御剤の添加量は、１．５〜１５重量部の範囲内の値とするのが好ましい。
この理由は、電荷制御剤の添加量が１．５重量部未満となると、トナーに対して、安定して帯電特性を付与することが困難となり、画像濃度が低くなったり、耐久性が低下する傾向がある。また、分散不良が起こりやすく、いわゆるカブリの原因となったり、感光体汚染が激しくなる等の傾向がある。一方、電荷制御剤の添加量が１５重量部を超えると、耐環境性、特に高温高湿下での帯電不良、画像不良となり、感光体汚染等の欠点が生じやすくなる傾向がある。
【００２４】
（４）磁性粉
また、トナーにおいて、公知の磁性粉をトナー中に分散させ磁性トナーとして構成することができる。好ましい磁性粉としては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、またはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。また、磁性粉の平均粒径を０．１〜１μmの範囲内の値とするのが好ましく、０．１〜０．５μmの範囲内の値とするのがより好ましい。この理由は、かかる平均粒径を有する磁性粉であれば、取り扱いが容易である一方、微粉末の形でトナーバインダー中に均一に分散することができるためである。
また、磁性粉の表面を、チタン系カップリング剤、シラン系カップリング剤などの表面処理剤で表面処理することが好ましい。このように表面処理することにより、磁性粉の吸湿性や分散性を改善することができるためである。
【００２５】
２．外添剤
（１）第１の疎水性無機金属研磨剤
（１）−１種類
第１の疎水性無機金属研磨剤の種類としては、酸化チタンを使用することを特徴とするが、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の二種以上の組み合わせも挙げられる。
また、酸化チタンにはアナターゼ型酸化チタンやルチル型酸化チタンがあり、いずれも好適に使用することができるが、高温高湿条件下での帯電特性をより改善できることから、アナターゼ型酸化チタンを使用することが好ましい。
【００２６】
（１）−２疎水化度
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる疎水化度が４０未満の値となると、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度との関係もあるが、高温高湿条件下でのトナーの帯電特性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる疎水化度が９０を越えると、チャージアップが生じ易くなったり、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４５〜７５の範囲内の値とすることがより好ましく、５０〜７０の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２７】
（１）−３平均粒径
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ未満の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる平均粒径が０．２５μｍ以上となると、帯電量のばらつきが大きくなり、画像濃度低下、耐久性の低下を引き起こす場合があるためである。また、かかる平均粒径が０．２５μｍ以上となると、高温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合があるためである。
ただし、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径が過度に小さくなると、凝集しやすくなったり、取扱い自体が困難となったりする場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．０１〜０．２２μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．０５〜０．２０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００２８】
（１）−４表面処理
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の表面を、シラン化合物やチタン化合物で処理することが好ましい。この理由は、このような表面処理を施すことにより、無機金属研磨剤の表面に疎水性基を容易に導入することができるためである。したがって、このように表面処理された第１の疎水性無機金属研磨剤を使用することにより、特に高温高湿条件下での帯電特性が低下することを防止することができる。
ここで、好ましいシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
また、好ましいチタン化合物としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタン、ビニルトリメトキシチタン、ナフチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリメトキシチタン、プロピルトリメトキシチタン、イソブチルトリメトキシチタン、オクタデシルトリメトキシチタン等が挙げられる。
【００２９】
（１）−５体積固有抵抗
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる体積固有抵抗が６ＭΩ・ｃｍ未満の値となると、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗との関係もあるが、高温高湿条件下でのトナーの帯電特性が著しく低下する場合があるためである。
ただし、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗が過度に大きくなると、チャージアップが生じ易くなったり、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６．３ＭΩ・ｃｍ〜１０ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、６．６ＭΩ・ｃｍ〜８ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３０】
（１）−６添加量
また、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる添加量が０．０１重量部未満の値となると、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量との関係もあるが、高温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合があったり、本来の感光体への研磨能力が低下する場合があったりするためである。一方、かかる添加量が１０重量部を超えると、チャージアップが生じ易くなったり、感光体汚染などの不具合の原因になったりし、さらに、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．１〜５重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜３重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３１】
（２）第２の疎水性無機金属研磨剤
（２）−１種類
第１の疎水性無機金属研磨剤の種類と同様に、酸化チタンを使用することを特徴とするが、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等の二種以上の組み合わせも挙げられる。
また、酸化チタンを使用する場合には、低温低湿条件下での帯電特性をより改善できることから、ルチル型酸化チタンを使用することが好ましい。
【００３２】
（２）−２疎水化度
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる疎水化度が１０未満の値となると、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度との関係もあるが、高温高湿条件下での帯電特性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる疎水化度が４０を越えると、チャージアップが生じ易くなる場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１３〜３５の範囲内の値とすることがより好ましく、１５〜３０の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３３】
（２）−３平均粒径
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ以上の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる平均粒径が０．２５μｍ未満となると、チャージアップが生じ易くなったり、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
ただし、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径が過度に大きくなると、トナー粒子に均一に付着することが困難となる場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２７〜１．０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．３０〜０．７μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３４】
（２）−４表面処理
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の表面を、シラン化合物やチタン化合物で処理することが好ましい。この理由は、このような表面処理を施すことにより、無機金属研磨剤の表面に極性基および疎水性基を容易に導入することができるためである。したがって、このように表面処理された第２の疎水性無機金属研磨剤を使用することにより、特に低温低湿条件下での帯電特性が低下することを防止することができる。
ここで、好ましいシラン化合物としては、ビニルトリメトキシシラン、ナフチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ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、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
また、好ましいチタン化合物としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタン、ビニルトリメトキシチタン、ナフチルトリメトキシチタン、フェニルトリメトキシチタン、メチルトリメトキシチタン、エチルトリメトキシチタン、プロピルトリメトキシチタン、イソブチルトリメトキシチタン、オクタデシルトリメトキシチタン等が挙げられる。
【００３５】
（２）−５体積固有抵抗
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ未満の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる体積固有抵抗が６ＭΩ・ｃｍ以上の値となると、第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗との関係もあるが、チャージアップを生じ易くなり、低温低湿条件下においてトナー薄層形成に不具合を生じ、画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。
ただし、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗が過度に小さくなると、トナー粒子に均一に付着することが困難となる場合がある。また、トナーの帯電量が低下し、耐久安定性、画像濃度低下等の不具合を生じる場合もある。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を０．００００１〜５ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがより好ましく、０．００００１〜３ＭΩ・ｃｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３６】
（２）−６添加量
また、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．０１〜５重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる添加量が０．０１重量部未満の値となると、第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量との関係もあるが、低温低湿条件下において画像濃度の低下、かぶり等の不具合を発生させる場合があるためである。一方、かかる添加量が５重量部を超えると、チャージアップが生じ易くなったり、高温高湿条件下において過度に帯電してしまう場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．１〜３重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．５〜２重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３７】
（３）添加割合
また、第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤との添加割合に関し、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、第１の疎水性無機金属研磨剤１００重量部に対して、１０〜２００重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量が１０重量部未満の値となると、研磨不足となって、高温高湿時において像流れが発生し、また、低温低湿時には、トナーの帯電量が適正値を越えてしまい、カブリが生じ易くなったり、トナーの薄層形成が困難になったりして、画像欠陥が生じやすくなる場合があるためである。
一方、かかる第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量が２００重量部を超えると、高温高湿時においてトナーの帯電不良が生じ易くなり、画像濃度の低下、ドラムの汚染等の画像欠陥をまねく場合があるためである。逆に、低温低湿時においては、トナーの帯電量が適正値を超えてしまい、チャージアップを引き起こしやすくなり、その結果、画像濃度低下や耐久性の悪化を招く場合があるためである。
したがって、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、第１の疎水性無機金属研磨剤１００重量部に対して、２０〜１００重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、３０〜７０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３８】
（４）合計添加量
また、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．５〜１５重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる合計添加量が０．５重量部未満では、感光体ドラムへの研磨不足や帯電量不足となり、高温高湿時および低温低湿時において、例えば、像流れが発生したり、画像欠陥が生じ易くなったりする場合があるためである。また、かかる合計添加量が０．５重量部未満では、耐久安定性、画像濃度低下などが生じる場合もあるためである。一方、かかる合計添加量が、１５重量部を超えると、トナーの流動性が極端に悪化するため、画像濃度低下、耐久性悪化の弊害を招く場合があるためである。さらに、感光体ドラムの汚染など、周辺各部への不具合が生じる場合もあるためである。
したがって、第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量を、トナー粒子１００重量部に対して、０．７〜５．０重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、０．９〜４．０重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００３９】
３．平均粒径
また、トナーの平均粒径は特に制限されるものではないが、例えば、５〜１２μｍの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるトナーの平均粒径が５μｍ未満の値となると、トナーの帯電特性や流動特性が低下し、さらには、外添粒子の遊離率が高まる場合があるためであり、一方、かかるトナーの平均粒径が１２μｍを超えると、トナーの流動性が、外添剤不足により低下する場合や、画質の劣化を生じる場合があるためである。
したがって、トナーの平均粒径を、６〜１１μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、７〜１０μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
【００４０】
[第２の実施形態]
第２の実施形態は、トナー粒子と、外添粒子とからなる静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、当該静電潜像現像用トナーとして、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤と、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法である。
すなわち、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法である。
以下、第１の実施形態において既に説明した内容は省略し、第２の実施形態として、異なる点を説明する。
【００４１】
１．画像形成装置
（１）構成
画像形成方法を実施するにあたり、図１に示すような画像形成装置１に好適に使用することができる。すなわち、画像形成装置１には、図上、時計回りに回転する帯電型感光体ドラム（感光体）９の周囲に、回転方向に沿って、現像器１０、転写ローラ１９、クリーニングブレード１３、及び帯電ユニット８が配設されている。そして、現像器１０には、現像ローラ３２が配設され、該現像ローラ３２の表面は、感光体９の表面と所定間隔離間しているとともに、この現像器１０に対して、トナーコンテナ３１から適宜所定量のトナーが供給可能に構成されていることが好ましい。
また、感光体９の上部には、感光体９の表面に画像のドットを形成するための光学伝送機構５が設けられている。この光学伝送機構５は図示しないものの、レーザ光源からのレーザ光を反射するためのポリゴンミラー２と、レーザ光を反射ミラー４を介して帯電ユニット８と現像ローラ３２との間の感光体表面に画像ドットを結像するための光学系３と、から構成されていることが好ましい。
また、画像形成装置１の下部には、後述する該装置を制御するための制御回路７１が収納される基部５４が設けられており、該基部５４の上側には、記録紙コンテナ５５が外部から着脱可能に配置されている。この記録紙コンテナ５５には、転写前の記録紙を収納するための収納庫１４が設けられていることが好ましい。
そして、押圧バネ５２上に載置された記録紙は、搬送ローラ５３及び１５により、通路１６および１７を通って補助ローラ３０に対面して設けられているレジストローラ１８まで搬送されるように構成されている。
【００４２】
また、画像形成装置１の右側には、前方扉５０が開閉可能に配置され、その前方扉に載置される記録紙は、搬送ローラ５１により通路１７に搬送されるように構成されている。そして、画像形成装置１の左側には、定着ローラ２３及び２４によって定着部が構成され、感光体９と転写ローラ１９間を通過した記録紙は、これらの定着ローラ２３、２４によって定着される。また、定着後の記録紙は、搬送ローラ２５、２６により通路２７を通って、さらにローラ２８、２９により転写済記録紙集積庫６に集積されるように構成されていることが好ましい。
さらにまた、画像記録装置１の上部には、各種情報を表示する表示部４７、インストールスイッチ４８及び電源スイッチ４９が設けられていることが好ましい。
【００４３】
（２）動作
このように構成された画像記録装置１は、電源スイッチ４９を開閉することにより、メインモータ（図示しない）が、駆動を開始し、スタートスイッチ（図示しない）により感光体９が時計方向に回転して、光学伝送機構５が、感光体９の表面上に、画像を形成することができるように構成してあることが好ましい。
そして、形成された画像は、現像器１０の現像ローラ３２によって現像され、現像されたトナー画像は、転写ローラ１９によって記録紙に転写される。さらにトナーが転写された記録紙は、定着ローラ２３、２４によって、定着固定され、ローラ２５、２７、２８、２９により集積庫６に搬送されて集積されることになる。なお、現像ローラ３２によって、現像されなかったトナーは、クリーニングブレード１３により回収されることになる。
したがって、特に、ａ−Ｓｉ感光体等の正帯電型感光体において、このように第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤が外添されたトナーを用いて画像形成することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、長期間にわたってトナー付着や画像流れを有効に防止することができる。
【００４４】
２．静電潜像現像用トナー
第２の実施形態で使用する静電潜像現像用トナーは、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤と、第２の疎水性無機金属研磨剤と、を外添処理した静電潜像現像用トナーであれば好適に使用することができるが、詳細は、第１の実施形態で説明したのと同様の内容とすることができる。
【００４５】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。なお、言うまでもないが、以下の説明は本発明を例示するものであり、特に理由なく、以下の説明に本発明の範囲は限定されるものではない。
【００４６】
[実施例１]
１．トナーの作成
（１）トナー粒子の作成
以下の配合割合となるように、スチレン／アクリル樹脂と、ポリエチレンワックスと、マグネタイトと、電荷制御剤とを２軸押出機にて溶融混練した後、冷却した。次いで、粉砕工程、分級工程を経て、平均粒径７μｍのトナー粒子を得た。
１）スチレン／アクリル樹脂 ５０ 重量部
２）低分子量ポリエチレンワックス ２．５重量部
３）マグネタイト ４５ 重量部
４）ニグロシン系化合物 ２．５重量部
【００４７】
（２）外添粒子の添加
得られたトナー粒子１００重量部に対して、以下に示すような第１の疎水性無機金属研磨剤を１重量部、第２の疎水性無機金属研磨剤を０．４重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例１のトナーを作成した。
１）トナー粒子 １００重量部
２）第１の疎水性酸化チタン １ 重量部
（疎水化度５５、体積固有抵抗１０．９ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．１５μｍ）
３）第２の疎水性酸化チタン ０．４重量部
（疎水化度１５、体積固有抵抗２２．５Ω・ｃｍ、平均粒径０．３μｍ）
【００４８】
２．トナーの評価
得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(FS-3750)を用いて、初期画像特性、耐久性、および像流れを評価した。併せて、帯電量を測定し、その結果を表１に示した。
【００４９】
（１）ソリッド画像濃度
トナーを磁性一成分現像剤として構成し、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(FS-3750)を用いてソリッド画像パターンの画像形成を実施した後、ソリッド画像濃度をマクベス反射濃度計（マクベス社製）を用いて測定した。より具体的には、ソリッド画像パターンのベタ部における、任意の９箇所での濃度測定を行ない、その平均値を算出して、ソリッド画像濃度とした。
【００５０】
（２）画像濃度
トナーを磁性一成分現像剤として用い、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用いて画像形成をした後、目視にて、画像濃度の均一性を評価した。
◎：画像ムラが全く観察されない。
○：画像ムラがほとんど観察されない。
△：画像ムラが少々観察される。
×：画像ムラが顕著に観察される。
【００５１】
（３）地肌カブリ
トナーを磁性一成分現像剤として用い、ａ−Ｓｉ感光体搭載京セラ製ページプリンタ(ＦＳ−３７５０)を用いて画像形成をした後、目視にて、地肌カブリを評価した。
なお、高温高湿環境下でのブロッキング性と流動性などは、現像器中のトナーセンサの動作確認、補給の様子で、また画像濃度の推移で判断した。低温低湿環境下での現像剤担持体上のトナー薄層は目視検査を行った。
◎：地肌カブリが全く観察されない。
○：地肌カブリがほとんど観察されない。
△：地肌カブリが少々観察される。
×：地肌カブリが顕著に観察される。
【００５２】
[実施例２]
１．トナーの作成
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量、添加量比および流動化剤としてのシリカ粒子の添加効果を検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、以下に示すように、第１の疎水性酸化チタンが０．７重量部、第２の酸化チタンが０．７重量部、流動化向上剤としてのシリカ粒子が１重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例２のトナーを作成した。
１）トナー粒子 １００重量部
２）第１の疎水性酸化チタン ０．７重量部
（疎水化度５５、体積固有抵抗１０．９ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．１５μｍ）
３）第２の疎水性酸化チタン ０．７重量部
（疎水化度１５、体積固有抵抗２２．５Ω・ｃｍ、平均粒径０．３μｍ）
４）シリカ粒子 １．０重量部
【００５３】
２．トナーの評価
得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、実施例１と同様にトナーの評価を実施した。その結果、京セラ製プリンタＦＳ−３７５０にて画像形成を実施したところ、鮮明な初期画像が得られることを確認した。また、高温高湿条件および低温低湿条件において、３０万枚の連続印刷を実施した結果、いずれも鮮明な画像が得られることを確認した。
【００５４】
[実施例３]
１．トナーの作成
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の種類（疎水化度、体積固有抵抗値、平均粒径）の影響を検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、以下に示すように、第１の疎水性酸化チタンが０．７重量部、第２の疎水性酸化チタンが０．７重量部、流動化向上剤としてのシリカ粒子が１重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例３のトナーを作成した。
１）トナー粒子 １００重量部
２）第１の疎水性酸化チタン １．０重量部
（疎水化度４０、体積固有抵抗１７．９ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．２μｍ）
３）第２の疎水性酸化チタン ０．４重量部
（疎水化度２５、体積固有抵抗５．３ＭΩ・ｃｍ、平均粒径０．１５μｍ）
４）シリカ粒子 １．０重量部
【００５５】
２．トナーの評価
得られたトナーを磁性一成分現像剤として構成し、実施例１と同様にトナーの評価を実施した。その結果、京セラ製プリンタＦＳ−３７５０にて画像形成を実施したところ、鮮明な初期画像が得られることを確認した。また、高温高湿条件および低温低湿条件において、３０万枚の連続印刷を実施した結果、第２の疎水性酸化チタンの添加量が、第１の疎水性酸化チタンの添加量に対して若干多いためと思われるが、濃度低下が若干観察された。
【００５６】
[実施例４]
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量、および添加量比を検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、第１の疎水性酸化チタンが１．０重量部、第２の疎水性酸化チタンが０．１重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例４のトナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、第２の疎水性酸化チタンの添加量が比較的少ないためと思われるが、約１万枚の連続印刷した後に、地肌カブリが発生した。また、低温低湿環境において、約５０００枚印刷した後に、現像剤担持体上のトナー薄層が乱れ、安定した画像を提供することが少々困難となることが確認された。
【００５７】
[実施例５]
第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量、および添加量比をさらに検討した。すなわち、実施例１と同様に作成したトナー粒子１００重量部に対して、第１の疎水性酸化チタンが０．２重量部、第２の酸化チタンが１．０重量部の割合となるようにそれぞれ外添して実施例５のトナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、第１の疎水性酸化チタンの添加量が比較的少ないためと思われるが、高温高湿環境下で連続印刷した後の画像濃度が低下し、かつトナー流動性も低下することが確認された。
【００５８】
[比較例１]
第１の疎水性無機金属研磨剤の添加効果を検討した。すなわち、トナー粒子１００重量部に対して、実施例１における第１の疎水性酸化チタンを添加せずに、第２の疎水性酸化チタンのみを１．４重量部添加して、トナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、初期は鮮明な画像が得られたものの、高温高湿環境下で連続印刷した後の画像濃度低下が著しく、使用に耐えないことが確認された。
【００５９】
[比較例２]
第２の疎水性無機金属研磨剤の添加効果を検討した。すなわち、トナー粒子１００重量部に対して、実施例１における第２の疎水性酸化チタンを添加せずに、第１の疎水性酸化チタンのみを１．４重量部添加して、トナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、初期画像において地肌カブリが発生した。また、低温低湿条件下の連続印刷において、現像剤担持体上のトナー薄層が乱れてしまい、安定した画像を提供することができなかった。
【００６０】
[比較例３]
第１および第２の疎水性無機金属研磨剤の添加効果を検討した。すなわち、実施例１において、第１および第２の疎水性酸化チタンを添加せずに、シリカのみを添加し、トナーを作成した。
次いで、実施例１と同様のトナー評価を行なったところ、鮮明な画像が得られた。しかしながら、約１万枚の印刷を実施したところ、感光体の表面に対する現像剤付着が生じた。
【００６１】
【表１】
＊実施例４の評価において、約5000枚後にトナー薄層が乱れ、安定した画質が得られなくなったため、評価を中止した。
【００６２】
【発明の効果】
本発明の静電潜像現像用トナーおよびそれを用いた画像形成方法によれば、バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理することにより、高温高湿条件および低温低湿条件のいずれの環境条件においても、帯電特性が安定するとともに、感光体に対する優れた研磨効果を発揮することができるようになり、また、均一な薄層を形成することができるようになった。したがって、均一な帯電特性やチャージアップ防止性をいずれの環境条件下でも発揮することができ、結果として、高画質の画像が長期間にわたって安定して得られるようになった。
【００６３】
【図面の簡単な説明】
【図１】 プリンターの内部構造や動作を説明するために供する図である。
【００６４】
【符号の説明】
１：画像形成装置
２：ポリゴンミラー
５：光学電送機構
７：上部扉
９：感光体
１０：現像器
３１：トナーコンテナ
３２：現像ローラ
３３：供給ローラ
３９：トナーセンサ
４７：表示部
Claims (10)
- バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーであって、
前記第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、前記第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とすることを特徴とする静電潜像現像用トナー。 - 前記第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度と、前記第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度との差を１０〜７０の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記第１の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ以上の値とするとともに、前記第２の疎水性無機金属研磨剤の体積固有抵抗を６ＭΩ・ｃｍ未満の値とすることを特徴とする請求項１または２に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記第１の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ未満の値とするとともに、前記第２の疎水性無機金属研磨剤の平均粒径を０．２５μｍ以上の値とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記トナー粒子１００重量部に対して、前記第１の疎水性無機金属研磨剤の添加量を０．０１〜１０重量部の範囲内の値とするとともに、前記第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を０．０１〜５重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の合計添加量を、前記トナー粒子１００重量部に対して、０．５〜１５重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記第１の疎水性無機金属研磨剤および第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量比に関し、第２の疎水性無機金属研磨剤の添加量を、第１の疎水性無機金属研磨剤１００重量部に対して、１０〜２００重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記第１の疎水性無機金属研磨剤が、疎水化処理されたアナターゼ型酸化チタンであるとともに、第２の疎水性無機金属研磨剤が、疎水化処理されたルチル型酸化チタンであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- 前記トナー粒子に対して、シリカ微粒子をさらに外添処理することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の静電潜像現像用トナー。
- バインダー樹脂および磁性粉を含むトナー粒子に対して、疎水化度が異なる第１の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、第２の疎水性無機金属研磨剤としての酸化チタンと、を外添処理した静電潜像現像用トナーを用いた画像形成方法であって、
前記第１の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を４０〜９０の範囲内の値とするとともに、前記第２の疎水性無機金属研磨剤の疎水化度を１０〜４０未満の範囲内の値とした静電潜像現像用トナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
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