JP2006221077A - トナー、画像形成装置、プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 トナー劣化が少なく、トナー帯電立ち上げ能力が低下せず、転写性能やクリーニング性能に優れ、装置の長寿命化を図ることができるトナー及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】 樹脂６０と着色剤６１と極性制御剤６２とからなる母体トナー６４に、外部添加剤として疎水化度３０以上の無機酸化物粒子６５と固体潤滑剤６６とを複合使用する。無機酸化物粒子６５の母体トナー６４に対する重量添加比率α％と固体潤滑剤６６の母体トナー６４に対する重量添加比率β％との関係が０．５×α≧β≧０．０１×αを満たす。これにより、トナー成分の非静電的付着量が小さくなり、且つ固体潤滑剤が母体トナーや無機酸化物粒子から遊離することがない。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子写真プロセスに用いられるトナー、並びにこれを用いるプリンタ、ファックス、複写機等の画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。

電子写真法に適用される現像方法としては、大別して乾式現像法と湿式現像法とがある。前者には、さらに二成分現像剤を用いる方法と一成分現像剤を用いる方法に分けられる。二成分現像剤は結着樹脂中にカーボンブラック等の着色剤を分散含有せしめてなるトナーと鉄粉若しくはガラスビーズ等からなるキャリアとの混合物を主成分とするものである。一成分現像剤はトナーのみからなり、トナー中に磁性体を含有した磁性一成分現像剤と磁性体を含有しない非磁性一成分現像剤とがある。

これら一成分現像剤や二成分現像剤のトナーには、一般に流動性、現像性、転写性等の特性を改善するために外部添加剤が添加されている。例えば特許文献１では、トナー母体粒子に少なくとも１種以上の外部添加剤を添加し、トナー母体粒子の帯電量、外部添加剤添加後のトナー帯電量、外部添加剤の平均粒径の和、トナー母体粒子の平均粒径が所定の関係式を満たす二成分現像剤が提案されている。この現像剤によれば、クリーニングされたトナーをリサイクルしても、機内でのトナー飛散がなく、像担持体の汚れもなく、しかも種々の環境下で連続通紙後も画質劣化のない優れた画像を形成できる。特許文献２では、外部添加剤として疎水化されたアルミニウム酸化物及び／又はチタン酸化物とシリカと潤滑剤とが添加されたトナーが提案されている。このトナーによれば、有機感光体を用いた時にも、高温高湿環境下においても、画像ボケや転写抜けのない優れたトナー画像を得ることができる。特許文献３では、平均一次粒子径、比表面積、疎水化度が規定された酸化チタンを無機酸化物で被覆した後有機系シラン化合物による表面処理を行ったものを外部添加剤として用いたトナーが提案されている。このトナーによれば、像担持体表面の傷の発生を防止し像担持体の寿命低下がなく、装置内がトナーで汚染されず、且つ繰り返し現像における画質欠陥や画像濃度低下が少なく耐久性に優れ、また帯電の環境安定性、帯電の立ち上がり性、流動性が向上する。

また、特許文献４及び５では、オイルを全く使用しないか僅かな使用によるオイルレス定着方式用に用いるトナーとして、離型性を確保するためのワックスが分散されたトナーが提案されている。

また、特許文献６では、トナー用樹脂組成物として、ミクロ相分離構造をもつもの、例えば後述するラメラ状のものが提案されている。このトナー用樹脂組成物からなるトナーは、耐オフセット性、低温定着性、耐ブロッキング性に優れ、しかも微粉砕性が良好である。また高速型や小型の電子複写機を用いて複写する場合でも、安定した画像が得られ、トナーフィルミングも発生し難いと推定される。

特開２００２−２６８２８３号公報 特許２６８４０３３号公報 特開平１１−４４９６５号公報 特開２０００−２２７６７８号公報 特開２００２−３４１５９８公報 特開平７−２３０１８７号公報

ところが、上記特許文献１、２、又は３に開示されるトナーにおいては、外部添加剤と潤滑剤との添加量が考慮されていない、又はそれぞれ単独に考慮されているのみである。そのため、潤滑剤が添加されていなかったり、無機酸化物粒子に対して潤滑剤の添加量が少なかったりした場合には、トナー成分の非静電的付着力が大きくなる。そのために、トナー同士に働く摩擦力や摩擦熱が大きくなり、外部添加剤が母体トナー粒子に埋没し、トナー自体の基本特性（帯電能力、流動性等）が劣化してしまう。また、トナーとトナーの帯電立ち上げに大きく寄与するトナーとの接触部材（例えば、一成分現像剤の場合には現像ローラや規制部材、二成分現像剤の場合にはキャリア）との間に働く非静電的付着力も大きい。そのため、トナーとの接触部材へのトナーフィルミングが発生したり、キャリア表面がトナーで汚染されたりしてしまう。その結果、トナー帯電立ち上げ能力が低下し、トナー飛散、トナー落下、地汚れ等が増加してしまう虞がある。また、トナーと感光体との間に働く非静電的付着力も大きいために感光体へのトナーフィルミングも発生しやすくなり、転写性能やクリーニング性能も低下してしまう。また、シリカ等の無機酸化物粒子は硬度が高いため、トナーを担持搬送する現像剤剤担持体の表面が削れてしまう。一方、無機酸化物粒子に対して潤滑剤の添加量が多い場合には、潤滑剤がトナー母体や無機酸化物粒子から遊離してトナーとの接触部材に付着しやすくなる。そのため、トナー帯電立ち上げ能力が低下し、やはりトナー飛散、トナー落下、地汚れが発生してしまう。また、潤滑剤が母体トナーや無機酸化物粒子から遊離して潤滑剤同士の滑り現象が起こり、濃度ムラや濃度不足等の画像不良問題を引き起こす現像時滑り現象が生じる。

また、特許文献４及び５に開示されるワックス入りのトナーにおいては、現像装置内でトナー表面からワックスが滲み出す場合がある。そのために、滲み出したワックスがトナーと接触する他の部材へ付着して摩擦抵抗が低下し、トナー帯電立ち上げ能力が低下してしまう虞がある。特に、トナーに加える最大圧力が大きくなる１成分現像装置で顕著である。

また、特許文献６では、トナー用樹脂組成物自体がミクロ相分離構造をしているので、ミクロ相分離構造がトナー全体に及ぶ。定着後の固化したトナー画像は、ミクロ相分離構造を有しない従来のトナーに比べ、曲げ量や引っ掻き力によっては紙面から剥離しやすくなると考えられる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものである。その目的とするところは、トナー劣化が少なく、トナー帯電立ち上げ能力が低下せず、転写性能やクリーニング性能に優れ、装置の長寿命化を図ることができるトナー、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１のトナーは、少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上の無機酸化物粒子と固体潤滑剤とを複合使用し、無機酸化物粒子の母体トナーに対する重量添加比率α％と固体潤滑剤の母体トナーに対する重量添加比率β％との関係が０．５×α≧β≧０．０１×αを満たすことを特徴とするものである。
請求項２のトナーは、少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上、ＢＥＴ比表面積がＡ［ｍ^２／ｇ］の無機酸化物粒子と、ＢＥＴ比表面積がＢ［ｍ^２／ｇ］の固体潤滑剤とを複合使用し、無機酸化物粒子の母体トナーに対する重量添加比率α％と固体潤滑剤の母体トナーに対する重量添加比率β％との関係がＡα＞Ｂβを満たすことを特徴とするものである。
請求項３のトナーは、少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上、１次粒子体積平均径がａ［ｎｍ］の無機酸化物粒子と、１次粒子体積平均径がｂ［ｎｍ］の固体潤滑剤とを複合使用し、無機酸化物粒子の母体トナーに対する重量添加比率α％と固体潤滑剤の母体トナーに対する重量添加比率β％との関係がｂα＞ａβを満たすことを特徴とするものである。
請求項４のトナーは、少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上の無機酸化物粒子と固体潤滑剤とを複合使用し、固体潤滑剤の一部又は全部にラメラ状被膜形成用不活性固体潤滑剤を用いることを特徴とするものである。
請求項５のトナーは、請求項１、２、３又は４のトナーにおいて、平均円形度が０．９０〜０．９９であることを特徴とするものである。
請求項６のトナーは、請求項１、２、３、４又は５のトナーにおいて、重量平均径が４〜１５μｍであることを特徴とするものである。
請求項７のトナーは、請求項１、２、３、４、５又は６のトナーにおいて、上記母体トナーは、離型剤を含有することを特徴とするものである。
請求項８の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを備える画像形成装置において、上記現像手段に補給されるトナーとして、請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のトナーを用いることを特徴とするものである。
請求項９の画像形成装置は、請求項８の画像形成装置において、上記現像手段に予め収容される初期トナーに含む固体潤滑剤の重量添加比率が補給用トナーに含む固体潤滑剤の重量添加比率より小さいことを少ないことを特徴とするものである。
請求項１０の画像形成装置は、請求項８又は９の画像形成装置において、上記トナー、上記像担持体、上記帯電手段の少なくともひとつに潤滑剤を供給又は塗布可能な潤滑剤供給手段と、該潤滑剤供給手段による供給される潤滑剤量を制御可能な潤滑剤量制御手段とを備えていることを特徴とするものである。
請求項１１の発明は、請求項８、９又は１０の画像形成装置において、上記像担持体上の地肌部電位ＶＤと像露光後の画像部電位ＶＬと現像バイアス電圧ＶＢとの関係が０＜｜ＶＤ｜−｜ＶＢ｜＜｜ＶＤ−ＶＬ｜≦４００Ｖを満たすことを特徴とするものである。
請求項１２の画像形成装置は、請求項８、９、１０又は１１の画像形成装置において、複数の現像装置を備えることを特徴とするものである。
請求項１３の画像形成装置は、請求項８、９、１０、１１又は１２の画像形成装置において、上記像担持体上に形成されたトナー像は、中間転写体を介して記録媒体に転写されることを特徴とするものである。
請求項１４のプロセスカートリッジは、像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該像担持体に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置に用いられ、該像担持体、該帯電手段、該クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つと該現像手段とが一体になって画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジにおいて、上記画像形成装置が請求項８、９、１０、１１、１２又は１３の画像形成装置であることを特徴とするものである。
請求項１乃至３のトナーにおいて、疎水化度が３０以上である無機酸化物粒子は、粒子表面に吸着する水分量が少なく環境安定性に優れる。高温高湿環境下では、トナー最表面に位置する無機酸化物粒子に多くの水分が吸着してしまい、トナー最表面の電気抵抗が大幅に低下し、トナー表面の摩擦帯電による帯電能力が低下しまう。また一旦トナーに蓄えられた電荷もトナーと接触する接触部材に高率でリークしてしまう。さらに、上記関係式β≧０．０１×αが成り立つように固体潤滑剤が外添されている場合は、後述する実験結果からも明らかなようにトナーの非静電的付着力が抑制される。そのため、トナー同士に働く摩擦力を抑制でき、トナー劣化を抑制することができる。また、トナーとトナーの帯電立ち上げに大きく寄与するトナーとの接触部材との間に働く非静電的付着力も小さいため、トナーとの接触部材へのトナーフィルミングが発生しにくく、トナー帯電立ち上げ能力を長時間に亘って良好に維持できる。また、トナーと感光体との間に働く非静電的付着力も小さいため、感光体へのトナーフィルミングも発生しにくく、転写性能やクリーニング性能を長時間に亘って良好に維持することができる。また、無機酸化物粒子による現像剤担持体の削れを抑制することができる。上記関係式０．５×α≧β、Ａα＞Ｂβ、ｂα＞ａβが成り立つ場合には、後述する実験結果からも明らかなように固体潤滑剤が母体トナーや無機酸化物粒子から遊離する率が低い。そのため、遊離した固体潤滑剤がトナーの帯電立ち上げに大きく寄与するトナーとの接触部材に付着せずにトナー帯電立ち上げ能力を長時間に亘って良好に維持できる。また、固体潤滑剤が母体トナーや無機酸化物粒子から遊離した状態で単独で振る舞う可能性が殆どなく、潤滑剤同士の滑り現象は僅かになり、濃度ムラや濃度不足等の画像不良問題を引き起こす現像時滑り現象が抑制される。さらには、固体潤滑剤がトナー母体表面を覆いつくすことがないので、定着トナー画像の剥離性も低減される。
また、請求項４のトナーにおいては、固体潤滑剤にラメラ状被膜形成用不活性固体潤滑剤を用いることにより、母体トナー上に非常に薄く、且つ安定した膜を形成できる。そのため、少ない比率の潤滑剤の働きでトナー成分の非静電的付着力を抑制できる。また、ラメラ状の構造は固体潤滑剤のみでトナー全体に及んでいないので、上述したように定着トナー画像が剥離する心配もない。

本発明によれば、トナー劣化が少なく、トナー帯電立ち上げ能力が低下せず、転写性能やクリーニング性能に優れ、装置の長寿命化及び環境安定性を図ることができるトナー、画像形成装置、プロセスカートリッジを提供できるという優れた効果がある。

以下、本発明を画像形成装置であるカラーレーザープリンタ（以下、プリンタという）に適用した場合の実施形態について説明する。図１は、このプリンタの全体構成を示す全体概略構成図である。図１に示すように、装置本体内の中央には、イエロー、マゼンダ、シアン、黒の各色の画像を形成するための感光体ユニット１が配置されている。この感光体ユニット１のまわりには、帯電手段である帯電ローラ２、潜像形成手段である書き込み光学ユニット３、現像手段である多段現像ユニット４、中間転写ユニット５、感光体クリーニング装置６等が配置されている。また、装置本体内の下方には、転写紙を収納可能な給紙ユニット７が配設されている。装置本体内の図中右上方には、転写紙上に転写されたトナー画像を定着させる定着ユニット８が配置されている。装置本体の上部には、排紙スタック部９が形成されている。

感光体ユニット１を構成する像担持体としての感光体ベルト１０は、駆動ローラ１１、従動ローラ１２、１次転写対向ローラ１３、バックアップローラ等に掛け渡され、駆動ローラ１１を介して図示しない感光体駆動モータにより図中矢印Ａ方向に回転駆動される。帯電ローラ２は、駆動ローラ１１上で感光体ベルト１０に近接して配置される。この帯電ローラ２は、感光体ベルト１０へ突き当てる環状の突き当て部材としてスペーサリングが長手方向両端に設けられている。このスペーサリングが感光体ベルト１０の非帯電面と対向する両端部に嵌合され、加圧バネにより帯電ローラ芯金が感光体ベルト１０側へ加圧される。これにより、帯電ローラ２と感光体ベルト１０の被帯電面との間の微小な間隔が一定に保持される。帯電ローラ２は、感光体ベルト１０の被帯電面との間の微小な間隔で感光体ベルト１０への放電により感光体ベルト１０の被帯電面を一様に帯電させる。スペーサリングには、例えば厚さ８０μｍ、幅８ｍｍの絶縁性テープが用いられる。書き込み光学ユニット３は、図示しない光源、ポリゴンミラー１４、ｆ−θレンズ１５、反射ミラー１６等を備え、画像データに基づいて感光体ベルト１０の表面にレーザ光を走査しながら照射するように構成されている。

現像ユニット４は、上方から順にイエロー、マゼンダ、シアン、黒の現像剤を収納する現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋと、各現像装置２０を個々に感光体ベルト１０に対して接離させる図示しない接離機構とを備える。ここで、各符号の添字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、それぞれイエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示す。図２は、現像装置の内部構成を示すの概略構成図である。上記現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、装置本体に配置される箇所を除いては同一構成をとるので、添字を省略して現像装置２０について説明する。図２に示すように、上記現像装置２０は、現像ケース２１とトナーカートリッジ収容室２２とからなる現像器２３と、トナーカートリッジ３０とで構成される。現像ケース２１内には、開口部２１ａを介して感光体ベルト１０と対向して図中矢印Ｃ方向に回転する現像剤担持体である現像ローラ２５を備えている。現像ケース２１内には、現像ローラ２５上の現像剤を規制する現像剤規制部材２６、現像ローラ２５に現像剤を供給する現像剤供給部材２７、トナー攪拌部材２８を備えている。そして、現像ケース２１には、トナーカートリッジ収容室２２と連通するトナー通過孔２１ｂが設けられている。トナーカートリッジ３０は、カートリッジケース３１内にトナー攪拌部材３２、３２を備えている。そして、トナーカートリッジ３０には、トナーカートリッジ収容室２２と連通するトナー通過孔３１ａが設けられている。トナーカートリッジ収容室２２に収容されたトナーカートリッジ３０内の補給用トナーは、トナー攪拌部材３２によりトナー通過孔３１ａを介して現像ケース２１内に補給される。現像器２３は、耐久性を高め、トナーカートリッジ３０内のトナーがなくなったときにも、トナーカートリッジ３０を新品に交換することにより繰り返し使用可能である。

中間転写ユニット５を構成する中間転写体としての中間転写ベルト４０は、駆動ローラ４１、従動ローラ４２、４３、テンションローラ及び１次転写ローラ４４に掛け渡され、図示しない駆動源により駆動ローラ４１を介して図中矢印Ｂ方向に回転駆動される。そして、中間転写ベルト４０は、１次転写ローラ４４及び１次転写対向ローラ１３の間に通されて感光体ベルト１０に当接される。駆動ローラ４１上には、中間転写ベルト４０との間に２次転写部を構成する２次転写ローラ４５が配置される。従動ローラ４２の上方には、中間転写ベルト４０上の転写残トナーをクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置４６が配置される。

上記プリンタにおける基本仕様としては、以下の通りである。
・感光体線速；１７８ｍｍ／ｓｅｃ
・感光体の帯電電位（≒地肌部電位）；−５００Ｖ
・感光体の像露光後表面電位（ベタ画像部表面電位）；−５０〜−１００Ｖ
・画像形成時現像バイアス；−２５０Ｖ（デフォルト設定値）
・帯電ローラ：例えば直径９ｍｍの芯金上にヒドリンゴムの層を設けた直径１２ｍｍの帯電ローラ。

以下、上記プリンタの画像形成動作について説明する。感光体ベルト１０は帯電ローラ２により一様に帯電された後、書き込み光学ユニット３により画像情報に基づき走査露光されて表面に静電潜像が形成される。露光する画像情報は所望のフルカラー画像をマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。各静電潜像は、各現像装置２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｙ、２０Ｋによりそれぞれ所定のマゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックのトナーで単色現像され、感光体ベルト１０上にそれぞれの色画像が順次形成される。矢印Ａ方向に回転する感光体ベルト１０上に形成された各単色画像は、感光体ベルト１０と同期して矢印Ｂ方向に回転する中間転写ベルト４０上にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの単色毎に、１次転写ローラ４４に印加された所定の転写バイアスにより順次重ね転写される。中間転写ベルト４０上に重ね合わされたイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像は、給紙ユニット７から給紙ローラ４７、搬送ローラ対４８、レジストローラ対４９を経て２次転写部へ搬送された転写紙上に、２次転写ローラ４５により一括転写される。転写終了後、転写紙は定着ユニット８へ送られ、所定の温度に加熱制御されたベルトと加圧ローラにより熱と圧力を加えられてトナー像が溶融定着される。定着を終えた転写紙は、排紙ローラ対５０により装置上面に形成された排紙スタック部９に排出・スタックされる。

１次転写後の感光体ベルト１０の表面は、感光体クリーニング装置６により清掃される。２次転写後の中間転写ベルト４０の表面は、中間転写ベルトクリーニング装置４６により清掃される。なお、中間転写ベルトクリーニング装置４６は中間転写ベルト４０に対して図示しない接離機構により接離自在に設けられ、画像形成動作中には中間転写ベルト４０の表面から離間した位置に保持され、重ね合わせトナー像が転写紙に転写された後に中間転写ベルト４０の表面に当接される。

なお、現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、それぞれ装置本体に対して着脱自在に構成される。また、感光体ベルト１０、帯電ローラ２、中間転写ベルト４０、感光体クリーニング装置６、中間転写ベルトクリーニング装置４６は、プロセスカートリッジとして一体的に構成され、装置本体に対して着脱自在に構成される。

また、上記プリンタには、感光体ベルト１０に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段である潤滑剤塗布装置を設けてもよい。図３は、潤滑剤塗布装置の一例を示す概略構成図である。図４は、潤滑剤塗布装置の構成を示す拡大構成図である。図３及び図４に示すように、感光体ベルト１０の周囲には、感光体クリーニング装置６よりも感光体ベルト１０の移動方向上流側に潤滑剤塗布装置５１が配置されている。この潤滑剤塗布装置５１は、潤滑剤塗布ブラシ５２と、バー状の固形潤滑剤５３と、感光体ベルト１０への供給量を制御する図示しない塗布量制御手段を備えている。この潤滑剤塗布装置５１では、感光体ベルト１０と潤滑剤塗布ブラシ５２とが、接触部において互いに逆方向に移動するように、潤滑剤塗布ブラシ５２の回転方向が図中矢印Ｄ方向に設定されている。そして、潤滑剤塗布ブラシ５２は、矢印Ｄ方向の回転により固形潤滑剤５３の潤滑剤を少量ずつ掻き取り、掻き取った潤滑剤を感光体ベルト１０に供給する。また、塗布量制御手段は、感光体ベルト１０に形成されるトナー画像の画像面積値や画像形成回数等に応じ塗布ブラシの回転数を制御する。これにより、感光体ベルト１０表面のトナーに対する摩擦係数を低下させることができ、感光体ベルト１０表面に形成されたトナー像を転写紙に転写するときの転写不良の発生を抑え、転写されたトナー像の画質を高めることができる。また、感光体ベルト１０表面におけるトナーフィルミングの防止や、表面層の削れを抑制する。なお、上記現像装置２０に用いられるトナーには後述するように予め適正範囲内の潤滑剤が添加されているが、追加潤滑剤量の調整量比率が小さい。そこで、上述したような潤滑剤塗布装置５１を設けることによって、追加潤滑剤量の過不足による画像形成装置性能への影響が少なくてすむ。

以下、上記現像装置２０に用いられるトナーについて説明する。図５は、トナーの構成を説明する模式図である。図５に示すように、本実施形態に係るトナーは公知の樹脂６０中に着色剤６１、極性制御剤６２、離型剤６３を分散せしめてなる母体トナー６４に、外部添加剤として無機酸化物粒子６５、固体潤滑剤６６が外添されている。

そして、本実施形態に係るトナーは、外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上、母体トナーに対する重量添加比率α％の無機酸化物粒子と、母体トナーに対する重量添加比率β％の固体潤滑剤とを複合使用し、無機酸化物粒子と固体潤滑剤の添加比率の関係が０．５×α≧β≧０．０１×α・・・式（１）を満たすことを特徴とする。

また、本実施形態に係るトナーは、以下の関係式を満たすトナーである。すなわち、本実施形態に係るトナーは、外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上、ＢＥＴ比表面積Ａ［ｍ^２／ｇ］、母体トナーに対する重量添加比率α％の無機酸化物粒子と、ＢＥＴ比表面積Ｂ［ｍ^２／ｇ］、母体トナーに対する重量添加比率β％の固体潤滑剤とを複合使用し、無機酸化物粒子と固体潤滑剤の添加比率の関係がＡα＞Ｂβ・・・式（２）を満たすこと特徴とする。

また、本実施形態に係るトナーは、以下の関係式を満たすトナーである。すなわち、外部添加剤として、少なくとも疎水化処理が施された疎水化度３０以上、１次粒子体積平均径a（ｎｍ）、母体トナーに対する重量添加比率α％の無機酸化物粒子と、１次粒子体積平均径ｂ（ｎｍ）、重量添加比率β％の固体潤滑剤とを複合使用し、無機酸化物粒子と固体潤滑剤の添加比率αとβが、ｂα＞ａβ・・・式（３）の関係を満たすことを特徴とする。

流動性を向上させる外部添加剤の平均一次粒子粒径は、５〜５０ｎｍが好ましい。粒径が小さすぎると、トナー表面に埋没しやすく、トナー劣化が早く、耐久性が低下する。粒径が多きすぎると、流動性不良でトナー帯電が不均一となり、トナー飛散や画像地肌部汚れが問題になりやすくなる。

なお、上記疎水化度の測定方法は、メタノールウェッタビリティー法（メタノールに対するぬれ特性評価）による。まず、内容積２５０ｍｌのビーカー又は三角フラスコ中に蒸留水５０ｍｌを入れ、測定対象である疎水化処理を施した試料０．２ｇを秤取する（実際は疎水性の発現により無機酸化物粒子は浮く）。そして、先端が液体中に浸漬されているビューレットから、メタノールを試料の総量がぬれるまで滴下する（全ての浮いていた無機酸化物粒子が液中に分散する。）その際、常時マグネチックスターラーでゆっくりと攪拌する。試料の全量が液体中に懸濁された状態を終点とする。疎水化度は、終点の際のメタノールと蒸留水との液体混合物中のメタノールの容積百分率として表される。即ち、試料を完全にぬらすために必要なメタノール量をａ（ｍｌ）としたとき、下式により疎水化度が算出される。
疎水化度＝ａ／（５０＋ａ）×１００

外部添加剤の含有量の測定には種々の方法があるが、蛍光Ｘ線分析法で求めるのが一般的である。すなわち、外部添加剤の含有量既知のトナーについて、蛍光Ｘ線分析法で検量線を作成し、この検量線を用いて添加剤の含有量を求めることができる。ＢＥＴ比表面積は、島津製作所製のトライスター３０００の装置を用いて測定し、サンプル量：１ｇ、前処理条件を減圧時間：１１ｈ、温度２０℃とした。

疎水化度が３０以上である無機酸化物粒子は、粒子表面に吸着する水分量が少ないため、環境安定性に優れる。疎水化度が３０を満たないと、無機酸化物粒子の疎水化処理が施されていない表面又は親水性の表面の面積占有率が過剰となり、無機酸化物粒子表面に水分が過度に吸着しやすくなる。その結果、高温高湿環境下（３０℃３０％ＲＨ）では、トナー最表面に位置する無機酸化物粒子に多くの水分が吸着してしまい、トナー最表面の電気抵抗が大幅に低下し、トナー表面の摩擦帯電による帯電能力が低下しまう。また一旦トナーに蓄えられた電荷もトナーと接触する接触部材に高率でリークしてしまう。すると、現像工程や転写工程で帯電不足トナーや逆帯電トナーの占める割合が過剰になる。その結果、現像工程では感光体の地肌部や潜像に多くのトナーが付着してしまう地汚れや、トナー飛散による機内汚染、転写工程では転写チリや転写率不足等の転写不良が発生してしまう。

以下、図６に疎水化度とトナー電荷量（停止直後）との関係を示す。図７に疎水化度とトナー電荷量減衰率との関係を示す。図８に疎水化度とトナー電荷量の環境変動率の関係を示す。図中の疎水化度は、酸化シリカの疎水化度（母体トナーに対し重量比で１％添加した例）である。図７中の電荷減衰率は次式により求められる。図８中の環境変動率は次式により求められる。
電荷減衰率＝｜（Ｑ_０−Ｑ_６０）／Ｑ_０｜×１００（％）
但し、Ｑ_０は停止直後（５分以内）の電荷量、Ｑ_６０は停止後６０分後の電荷量である。
環境変動率＝｜（Ｑ_ＬＬ−Ｑ_ＨＨ）／｛（Ｑ_ＬＬ＋Ｑ_ＨＨ）／２｝｜×１００（％）
但し、Ｑ_ＬＬは１０℃１５％ＲＨ、停止直後（５分以内）の電荷量、Ｑ_ＨＨは３０℃９０％ＲＨ、停止後６０分後の電荷量である。
図６、７、８の結果から分かるように、疎水化度３０以上の無機酸化物粒子は、環境安定性に優れる。

以下、本実施形態に係るトナーについて実施例及び比較例に基づいて具体的に説明する。表１に示すように、外部添加剤として疎水化度３０以上、重量添加比率α％の無機酸化物粒子（シリカ）と、重量添加比率β％の固体潤滑剤（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等）との添加比率が関係式（１）を満たすトナー（実施例１、２、３）を用意した。これに対し、疎水化度３０以上を満たさないもの、又は無機酸化物粒子と固体潤滑剤の添加比率が式（１）を満たさないトナー（比較例１、２、３、４）を用意した。これら実施例及び比較例のトナーを補給用トナーとしてトナーカートリッジ３０内に収容し、図１乃至図４に示すプリンタにより画像形成を行った。そして、２０Ｋ枚プリント後のトナーの摩擦係数、緩み見掛密度、帯電量、現像ローラの摩擦係数、フィルミング、摩耗量、感光体の摩擦係数、摩耗量を測定した。図６は、実施例1と比較例１における現像ローラの摩擦係数の経時変化を示す特性図である。また、２０Ｋ枚プリント後におけるＳＯＬＩＤ部の現像トナー量、地汚れの発生、ＳＯＬＩＤ部の１次転写率、中間調部の１次転写性、感光体クリーニング装置による転写残画像のクリーニング性を評価した。その結果を表２及び表３に示す。

また、表４及び表５に示すように、外部添加剤として疎水化度が３０以上、ＢＥＴ比表面積Ａ［ｍ^２／ｇ］、１次粒子体積平均径がａ［ｎｍ］、母体トナーに対する重量添加比率α％の無機酸化物粒子（シリカ）を用意した。また、ＢＥＴ比表面積Ｂ［ｍ^２／ｇ］、１次粒子体積平均径がｂ［ｎｍ］、母体トナーに対する重量添加比率β％の固体潤滑剤（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等）を用意した。これら外部添加剤の母体トナーに対する添加比率が関係式（２）（３）を満たすトナー（実施例４、５、６、７）を用意した。これに対し、疎水化度３０以上を満たさないもの、又は無機酸化物粒子と固体潤滑剤の添加比率が式（２）（３）を満たさないトナー（比較例５、６、７）を用意した。これら実施例及び比較例のトナーを補給用トナーとしてトナーカートリッジ３０内に収容し、図１乃至図４に示すプリンタにより画像形成を行った。そして、実施例１と同様に２０Ｋ枚プリント後において各種評価を行った。その結果を表６及び表７に示す。

表中に示すトナーの摩擦係数は、以下に示す方法により求めた。まず、トナー０．６ｇを自動加圧成型機と錠剤成型ダイスを使用し、６ｔ荷重で３０秒間加圧し、２０ｍｍφのペレットに成型した。そして成型後のトナー表面を、協和界面科学（株）製の摩擦磨耗試験機を使用して、ＳＵＳボールとの静止摩擦係数を測定した。

また、表中に示す現像ローラと感光体の摩擦係数μは、以下に示すオイラーベルト式摩擦係数測定方法を用い、測定値を次式に入れて求めた。
μ＝ｌｎ（Ｆ／Ｗ）／（π／２） 但し、Ｆは引張り力、Ｗは荷重である。
図１０に示すように、先ずローラ１００の周囲をμ測定面で覆った（現像ローラ自体、又は感光体ベルトを巻き付けて固定）。そして、測定用紙（リコー製ＰＰＣ用紙ＴＹＰＥ６２００Ａ４サイズＴ目、ＪＩＳ Ｐ−８１４７ 紙及び板紙の摩擦係数試験方法に記載の傾斜法による測定で求めた静摩擦係数が０．６２±０．０３）Ｓを２９７×３０ｍｍのサイズに裁断し、この測定用紙Ｓの中央を上記ローラ１００の周面の一部に周方向で９０度（π／２ｒａｄ）の範囲に巻き回す。測定用紙Ｓの巻き回し方向端部の一方には、一定重さ（０．９８Ｎ（１００ｇ））の荷重Ｗの分銅１０１を取付け、他方にはデジタルプッシュプルゲージＤＳを取付ける。そして、分銅１０１が揺れない状態で測定用紙Ｓを一定速度の条件で牽引し、ローラ１００の表面で測定用紙Ｓが動き始めた瞬間でのデジタルプッシュプルゲージＤＳの値を測定し引っ張り力Ｆとする。

表中に示すトナーの緩み見掛け密度はパウダーテスター（ホソカワミクロン社製）を使用して測定した。見掛け密度が高い程、流動性が良好な傾向があるとされている特性である。
緩み見掛け密度（ｇ／ｃｍ^３）＝（（カップ＋すり切ったカップ内試料）重量（ｇ）−カップ重量（ｇ））÷１００（ｃｍ^３）

図９の結果から実施例１では、現像ローラの摩擦係数が比較例１に比べ安定性に優れ、初期状態が維持されていることがわかる。また、表２、３、６、７に示すように、実施例では、無機酸化物粒子に対して適量の潤滑剤を外添することによって、トナー成分の非静電的付着力が抑制される。そのため、トナーに働く摩擦力が抑制されてトナー劣化が少なく、地汚れの発生を抑制できる。また、現像ローラ上へのトナーフィルミングやローラの削れの発生を抑制でき、トナー立ち上げ能力を維持することが可能である。また、感光体へのトナーフィルミングの発生を抑制でき、転写性能、クリーニング性能も長時間良好に維持できる。一方、潤滑剤の外添量を所定量以下にすることにより、潤滑剤が母体トナーや無機酸化物粒子から遊離することがない。そのため、トナーやトナーとの接触部材の摩擦係数が過度に低くならず、トナー帯電立ち上げ能力を維持することが可能である。その結果、地汚れや、現像時滑り現象によるカスレ、ムラ等の不良画像の発生を抑制できる。

なお、実施例に記載されるトナーは、トナーカートリッジに収容される補給用トナーとして使用したが、予め現像装置２０の現像ケース２１内に収容される初期トナーは、補給トナーより潤滑剤添加比率を少なくして、トナーからの潤滑剤の単独遊離を防止するとよい。補給トナーにおいては、現像ローラに到達する前の搬送、攪拌の際のストレスによって、トナー母体やトナーに外部添加した無機酸化物粒子に強固に付着して潤滑剤単独遊離を防止できる。そのため、現像ローラ、感光体等の現像に関るトナーとの接触部材の摩擦係数の過度な低下を防止できる。

また、本実施形態に係るトナーにおいて、上述した外部添加剤としての固体潤滑剤の一部又は全部をステアリン酸亜鉛等のラメラ状被膜形成用不活性固体潤滑剤にするとよい。ラメラ状被膜形成用不活性固体潤滑剤は、非常に薄い膜（最も薄い場合は数ナノメートルオーダーの単分子スケール厚さの膜）でしかも安定した膜を形成でき、少ない比率の潤滑剤の働きでトナー成分の非静電的付着力を抑制できる。また、ラメラ状の構造は固体潤滑剤のみでトナー全体に及んでいないので、上述したように定着トナー画像が剥離する心配もない。

また、本実施形態に係るトナーにおいては、平均円形度を０．９０〜０．９９である母体トナーを用いるとよい。この範囲にあって適量の固体潤滑剤が外添されたトナーは、トナーの流動性が非常に良く、緩み見掛け密度は０．４ｇ／ｃｍ^３以上になり、分散性も良く、攪拌ストレスも低減でき、駆動トルク低減によるトナーの劣化を抑制できる。

また、本実施形態に係るトナーにおいては、重量平均径が４〜１５μｍであるトナーを用いるとよい。トナー粒径大小に関わるコスト高、低画質、トナー飛散等の問題を改善できる。適量の固体潤滑剤が外添されたトナーは、流動性を向上させるための外部添加剤同士が凝集し難くなり一次粒子レベルの微小粒径で母体トナーにつくため母体トナーから遊離し難く、且つ外部添加剤の外添量を少なく少なくすることができる。

また、オイルレス方式の定着装置を採用した画像形成装置に用いる場合には、母体トナー中に離型剤を含有させたトナーを用いるとよい。離型剤を含有する母体トナーに外添剤として固体潤滑剤を外添することにより、離型剤が母体トナーから表面に滲み出した場合であっても、トナーに接触する接触部材へ離型剤が付着するのを抑制できる。その結果、接触部材表層の離型剤汚染による摩擦抵抗低下や、トナー帯電制御能力変化を抑制できる。

また、本実施形態に係るプリンタにおいては、感光体上の地肌部電位ＶＤと像露光後の画像部電位ＶＬと現像バイアス電圧ＶＢとの関係が０＜｜ＶＤ｜−｜ＶＢ｜＜｜ＶＤ−ＶＬ｜≦４００Ｖを満たすことが好ましい。このように、現像能力を高め、必要十分な現像ポテンシャル（感光体表面電位−現像バイアス電圧）を低くすることにより、繰り返し使用する感光体に与える帯電、露光による静電ハザードを低減でき、感光体寿命を伸ばすことができる。例えば、本実施例では、地肌部電位ＶＤ：−５００Ｖ、現像バイアス電圧ＶＢ：−２５０Ｖ、像露光後の画像部電位ＶＬ：−１００Ｖとした。

また、本実施形態に係るプリンタにおいて、図１及び図２に用いられる１成分現像ローラ２５は、現像ローラ２５表面に最終仕上げとして表面を薄いフッ素系樹脂で摩擦係数を抑制する構成にしても良い。フッ素を含んだいわゆるテフロン（登録商標）系材料は表面エネルギーが低く、離型性が優れるために経時におけるトナーフィルミングが極めて発生しにくい。一般的な樹脂材料としてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニールエーテル（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン重合体（ＦＥＰ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン・エチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリビニルフルオライド（ＰＶＦ）等が挙げられる。これに導電性を得るために適宜カ−ボンブラック等の導電性材料を含有させてもよい。更に均一にコートできるように他の樹脂を混ぜ合わせてもよい。電気抵抗に関してはコート層を含めてバルクの体積固有抵抗を設定する。現像ローラ表面をフッ素系樹脂で被覆する場合で低電界現像に適する様に層厚１〜５ｍｍで１０^３〜１０^５Ω・ｃｍに設定する場合ベース層の抵抗と調整を行う。ベース層の体積固有抵抗が１０^２〜１０^５Ω・ｃｍでは表層の体積固有抵抗は少し高めに設定することになる。本実施例では現像ローラ２５の体積固有抵抗を１０^４Ω・ｃｍとしている。コ−ト層の厚みは５〜５０μｍの範囲が良好で、５μｍを下回ると表面磨耗が進んだ場合にベース層が露出してトナーが付着しやすくなる。一方５０μｍ以上はコスト高で必要ない。磨耗を抑制する為にＳｉ、Ｔｉ、Ａｌの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナ等を数％（重量比）が添加しても良い。

所望のトナー薄層量（トナー層厚で体積平均トナー粒径の１〜３倍が好適）に制御する現像剤規制部材（ブレードやローラ）の当接線圧は０．５〜１０ｇｆ／ｍｍ間が好ましい。現像剤規制部材が弾性ローラの場合、その表面形状の指標となる粗さＲｚ（十点平均粗さ）はトナーの体積平均粒径の８０％以下となる平滑面がトナーをローラ表面に埋没させること無く帯電不足トナーの現像領域への搬送を抑制する上で好ましい。また、トナー平均粒径が４〜１５μｍである場合には、中心線平均粗さで０．４μｍＲａ以下が好ましい。

本実施形態に係るトナーに用いられる樹脂としては、公知であるポリエステル、ポリオール、スチレンアクリル等のバインダー樹脂等が使用できる。

また、本実施形態に係るトナーに用いられる着色剤としては、公知の染料及び顔料が使用できる。黄色系着色剤としては、例えば、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー、（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、ベンズイミダゾロンイエロー、イソインドリノンイエロー等が挙げられる。
赤色系着色剤としては、例えば、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイヤーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッド（Ｆ５Ｒ、ＦＢＢ）、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パ−マネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ等が挙げられる。
青色系着色剤としては、例えば、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン等が挙げられる。
黒色系着色剤としては、例えば、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネル ブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。
その他の着色剤としては、チタニア、亜鉛華、リトボン、ニグロシン染料、鉄黒等が挙げられる。
これらの着色剤の含有量は結着樹脂１００重量部に対して、通常１〜３０重量部の範囲内である。

本実施形態に係るトナーに用いられる帯電制御剤としては、まず、トナーを正帯電性に制御するものとして、ニグロシン及びその変成物、トリブチルベンジルアンモニウム−１−ヒドロキシ−４−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩、ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド、ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレート等のジオルガノスズボレート等が挙げられる。また、トナーを負帯電性に制御するものとして、サリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。これらは、それぞれ単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることも可能である。これらの帯電制御剤の含有量は結着樹脂１００重量部に対して、０．５〜８重量部が好ましい。

また、本実施形態に係るトナーに用いられる外部添加剤としては、従来公知のものが使用できるが、具体的には、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物等が挙げられ、特にＳｉ、Ｔｉ、Ａｌの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナが好適に用いられる。
また、このときの添加剤の添加量は、母体粒子１００重量部に対して０．５〜１．８重量部であることが好ましく、特に好ましくは、０．７〜１．５重量部である。添加剤の添加量が、０．５重量部未満であると、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、また、転写性や耐熱保存性も不十分となり、また、地汚れやトナー飛散の原因にもなりやすい。また１．８重量部より多いと、流動性は向上するものの、ビビリ、ブレードめくれ等の感光体クリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体等へのフィルミングが生じやすくなり、クリーニングブレードや感光体等の耐久性が低下し、定着性も悪化する。さらに、細線部におけるトナーのチリが発生しやすくなり、特に、フルカラー画像における細線の出力の場合には、少なくとも２色以上のトナーを重ねる必要があり、付着量が増えるため、特にその傾向が顕著である。さらに、カラートナーとして用いる場合には、添加剤が多く含有されていると、透明シートに形成されたトナー画像をオーバーヘッドプロジェクターで投影した場合に投影像にかげりが生じ、鮮明な投影像が得られにくくなる。

さらに、本実施形態に係るトナーに用いられる外部添加剤は、必要に応じ、疎水化、流動性向上、帯電性制御等の目的で、表面処理を施されていることが好ましい。ここで、表面処理に用いる処理剤としては、有機系シラン化合物等が好ましく、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等が挙げられる。又、処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を漬積し乾燥させる方法、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等があるが、本発明においては、いずれの方法も好適に用いることができる。

さらに、本実施形態に係るトナーに外添されるラメラ状被膜形成用不活性個体潤滑剤の代表例としては、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、ステアリン亜鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウムの如き比較的高次の脂肪酸などを挙げることができる。また、ラメラ状被膜形成用不活性固体潤滑剤以外にも、カルナウバワックスのような天然ワックス、グラファイト、二硫化モリブデン、窒化硼素、雲母、フッ化グラファイト、銀−セレンニオブ、塩化カルシウム−グラファイト、滑石等等の固体潤滑剤を合わせて用いることができる。

さらに、本実施形態に係るトナーに離型剤として含有するワックス類としては、従来公知のものが使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックス、密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。

これらは１種又は２種以上を併用して用いることが出来るが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用する事により良好な離型性を得る事ができる。ここで、カルナウバワックスとしては、微結晶であり、酸価が５以下であり、結着樹脂中に分散した時の粒子径が１μｍ以下であるものが特に好ましい。又、モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であるものが特に好ましい。又、酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価が１０〜３０であるものが特に好ましい。さらに、この時の離型剤の融点が８０〜１２５℃であることが特に好ましい。融点を８０℃以上にすることにより耐久性が優れたトナーとすることができ、又、融点を１２５℃以下とすることにより定着時に速やかに溶融し、確実な離型効果を発揮できる。これらの離型剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、通常１〜１５重量部、好ましくは、２〜１０重量部である。１重量部以下ではオフセット防止効果が不十分であり、１５重量部以上では転写性、耐久性等が低下する。

以上、本実施形態によれば、トナー母体に外添される外部添加剤として、疎水化度が３０以上の無機酸化物粒子と固体潤滑剤とが、関係式（１）（２）（３）を満たすようにを複合使用されている。よって、トナー劣化が少なく、トナー帯電立ち上げ能力が低下せず、転写性能やクリーニング性能に優れ、装置の長寿命化、環境安定性を図ることができる
また、本実施形態によれば、固体潤滑剤としてラメラ状被膜形成用不活性固体潤滑剤を用いているため、少ない比率の潤滑剤の働きでトナー成分の非静電的付着力を抑制することが可能となる。
また、本実施形態によれば、平均円形度が０．９０〜０．９９であるトナーを用いるため、トナーの流動性、分散性も良く、攪拌ストレスも低減でき、駆動トルク低減によるトナーの劣化を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、重量平均径が４〜１５μｍであるトナーを用いているので、トナー粒径大小に関わるコスト高、低画質、トナー飛散等の問題を改善できる。
また、本実施形態によれば、離型剤が母体トナーから表面に滲み出した場合であっても、トナーに接触する接触部材へ離型剤が付着するのを抑制できる。よって、接触部材表層の離型剤汚染による摩擦抵抗低下や、トナー帯電制御能力変化を抑制できる。
また、本実施形態によれば、補給トナーより初期トナーに含む固体潤滑剤の重量添加比率を小さくすることにより、トナーからの潤滑剤の単独遊離を抑制することが可能となる。
また、本実施形態によれば、潤滑剤供給手段である潤滑剤塗布装置と、潤滑剤量を制御可能な潤滑剤量制御装置とを備えているため、追加潤滑剤量の過不足による画像形成装置性能への影響が少なくてすむ。
また、本実施形態によれば、感光体上の地肌部電位ＶＤと像露光後の画像部電位ＶＬと現像バイアス電圧ＶＢとの関係を規定することにより、繰り返し使用する感光体に与える帯電、露光による静電ハザードを低減でき、感光体寿命を伸ばすことができる。
また、本実施形態によれば、複数の現像装置を備えたカラープリンタにおいても、現像剤及び現像装置の劣化を抑制することができるので、画像濃度むらや地汚れを抑制でき、低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態によれば、２度の転写工程を経るために転写性能の高性能維持に難点のある中間転写体を用いたプリンタにおいても、トナーと接触する部材（現像ローラ、感光体、中間転写ベルト）と非静電的付着力が小さいので、転写性能を高性能化・高安定化を図ることができる。

なお、上記実施形態に係るプリンタは、図１に示すように、感光体ベルト１０にカラートナー画像を形成して一度に転写する構成であったが、これに限られるものではない。図１１は、タンデム型のカラー画像形成装置の構成を示す構成図である。図１２は、プロセスカートリッジの構成を示す構成図である。図１１に示すように、感光体７１、帯電装置７２、像露光装置７３、現像装置７４、クリーニング装置７５とを含む複数の感光体ユニット７０Ｙ、７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｋを備える構成であってもよい。

また、感光体と、帯電装置、現像装置、クリ−ニング装置より選ばれる少なくとも一つの手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカ−トリッジを構成してもよい。例えば、図１２に示すように、感光体７１、帯電装置７２、現像装置７４、潤滑剤塗布装置７８、クリーニング装置７５とを一体に支持したプロセスカートリッジ８０を構成することができる。上述したように、本実施形態によれば、現像剤や現像装置７４の寿命を延ばすことができるため、プロセスカートリッジ８０の交換頻度が少なくできる。特に複数の感光体ユニットを備えるカラープリンタにおいては、複数個のプロセスカートリッジ８０を頻繁に変える必要がなくメンテナンス性の向上に繋がり、部品を共通使用することでコストダウンが図れる。通常プロセスカートリッジにおいては、リサイクル（複数回使用）が多く行われるため、部品共通化による多機種への展開が可能であり、特にトータル的コスト低減につながる。

本実施形態に係るプリンタの全体構成を示す全体概略構成図。 同プリンタの現像装置の内部構成を示すの概略構成図。 同プリンタの潤滑剤塗布装置の一例を示す概略構成図。 同潤滑剤塗布装置の構成を示す拡大構成図。 トナーの構成を示す模式図。 疎水化度とトナー電荷量（停止直後）との関係を示す特性図。 疎水化度とトナー電荷量減衰率との関係を示す特性図。 疎水化度とトナー電荷量の環境変動率の関係を示す特性図。 現像ローラの摩擦係数の経時変化を示す特性図。 オイラーベルト式摩擦係数測定方法を説明する模式図。 タンデム型のカラー画像形成装置の構成を示す構成図。 同画像形成装置のプロセスカートリッジの構成を示す構成図。

符号の説明

１ 感光体ユニット
２ 帯電ローラ
３ 書き込み光学ユニット
４ 現像ユニット
５ 中間転写ユニット
６ 感光体クリーニング装置
７ 給紙ユニット
８ 定着ユニット
１０ 感光体ベルト
２０ 現像装置
２５ 現像ローラ
３０ プロセスカートリッジ
４０ 中間転写ベルト

Claims (14)

1. 少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、
   上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上の無機酸化物粒子と固体潤滑剤とを複合使用し、
   無機酸化物粒子の母体トナーに対する重量添加比率α％と固体潤滑剤の母体トナーに対する重量添加比率β％との関係が０．５×α≧β≧０．０１×αを満たすことを特徴とするトナー。
2. 少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、
   上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上、ＢＥＴ比表面積がＡ［ｍ^２／ｇ］の無機酸化物粒子と、ＢＥＴ比表面積がＢ［ｍ^２／ｇ］の固体潤滑剤とを複合使用し、
   無機酸化物粒子の母体トナーに対する重量添加比率α％と固体潤滑剤の母体トナーに対する重量添加比率β％との関係がＡα＞Ｂβを満たすことを特徴とするトナー。
3. 少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、
   上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上、１次粒子体積平均径がａ［ｎｍ］の無機酸化物粒子と、１次粒子体積平均径がｂ［ｎｍ］の固体潤滑剤とを複合使用し、
   無機酸化物粒子の母体トナーに対する重量添加比率α％と固体潤滑剤の母体トナーに対する重量添加比率β％との関係がｂα＞ａβを満たすことを特徴とするトナー。
4. 少なくとも樹脂と着色剤と極性制御剤とからなる母体トナーに外部添加剤が外添されるトナーにおいて、
   上記外部添加剤として少なくとも疎水化処理が施され疎水化度が３０以上の無機酸化物粒子と固体潤滑剤とを複合使用し、
   固体潤滑剤の一部又は全部にラメラ状被膜形成用不活性固体潤滑剤を用いることを特徴とするトナー。
5. 請求項１、２、３又は４のトナーにおいて、
   平均円形度が０．９０〜０．９９であることを特徴とするトナー。
6. 請求項１、２、３、４又は５のトナーにおいて、
   重量平均径が４〜１５μｍであることを特徴とするトナー。
7. 請求項１、２、３、４、５又は６のトナーにおいて、
   上記母体トナーは、離型剤を含有することを特徴とするトナー。
8. 像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上の静電潜像をトナーにより現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
   上記現像手段に補給されるトナーとして、請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項８の画像形成装置において、
   上記現像手段に予め収容される初期トナーに含む固体潤滑剤の重量添加比率が補給用トナーに含む固体潤滑剤の重量添加比率より小さいことを少ないことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項８又は９の画像形成装置において、
    上記トナー、上記像担持体、上記帯電手段の少なくともひとつに潤滑剤を供給又は塗布可能な潤滑剤供給手段と、該潤滑剤供給手段による供給される潤滑剤量を制御可能な潤滑剤量制御手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項８、９又は１０の画像形成装置において、
    上記像担持体上の地肌部電位ＶＤと像露光後の画像部電位ＶＬと現像バイアス電圧ＶＢとの関係が０＜｜ＶＤ｜−｜ＶＢ｜＜｜ＶＤ−ＶＬ｜≦４００Ｖを満たすことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項８、９、１０又は１１の画像形成装置において、
    複数の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
13. 請求項８、９、１０、１１又は１２の画像形成装置において、
    上記像担持体上に形成されたトナー像は、中間転写体を介して記録媒体に転写されることを特徴とする画像形成装置。
14. 像担持体と、該像担持体を帯電せしめる帯電手段と、該像担持体上の潜像を現像する現像手段と、該像担持体に残留する転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置に用いられ、該像担持体、該帯電手段、該クリーニング手段より選ばれる少なくとも１つと該現像手段とが一体になって画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジにおいて、
    上記画像形成装置が請求項８、９、１０、１１、１２又は１３の画像形成装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。

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