JP2007241101A - 粉砕型トナー - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、離型性及びクリーニング性に優れる粉砕型トナー並びに該トナーを用いる一成分現像剤用画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【解決手段】粉砕型トナーは、像担持体の表面をクリーニングする弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を有する一成分現像剤用画像形成装置に用いられるトナーであって、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する母体粒子を有し、結着樹脂に対する離型剤の重量比は、３．０％以上６．０％以下であり、２５℃以上５５℃以下におけるトナー間の付着力は、２０ｇ以上８０ｇ以下である。
【選択図】なし

Description

本発明は、粉砕型トナー、一成分現像剤用画像形成装置及びプロセスカートリッジに関する。

オイルレス粉砕トナーは、ワックスがトナーの母体粒子に含有されているため、トナーの粉砕界面は、ワックスが存在しているところになりやすい。このため、熱やストレスに対して一般的に弱いとされており、特にコンパクトな形態が特徴となる１成分現像方式においては、熱及びストレスが加わるプロセスに弱い。

一般的には、熱及びストレスに対する強さを確保するために、ワックスを完全内包した重合トナーを用いることが多い。重合法トナーの特徴としては、粒径の均一化且つ高円形度化にあり、高画質化が図り易く、製造コストも安い等のメリットがある。その反面、クリーニング性に劣る傾向にあり、従来の粉砕法によるトナーに対して用いられてきた弾性体ブレードによる感光体表面への押圧力では、十分な通過阻止力が得られないため、より大きな押圧力が必要となっている。そのため、安定したクリーニング効果を持続させる手段として、電子写真感光体の摩擦係数を低くすることでトナーと感光体表面の離型性を向上させる方向性にあり、電子写真感光体の表面層や保護層に潤滑剤を含有させる方法が数多く提案されている。なお、潤滑剤として、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、球状のアクリル樹脂及びポリエチレン樹脂等の樹脂粉末や酸化ケイ素及び酸化アルミニウム等の金属酸化物粉末等が知られている。また、初期段階での感光体上摩擦係数を低減させる手段としては、弾性体ブレードと感光体の当接部付近にトナーあるいは潤滑剤等を塗布する塗布機構を設け、感光体表面に潤滑層を設けるというものも実用化されている。加えて組み合わされるブレード材料においても、感光体との当接部が感光体との摩擦力による振動を抑えることにより、トナー通過阻止力の変動、音鳴き、びびりを抑制することを狙いとするため、比較的反発弾性の低いブレード材が用いられる傾向にある。

しかしながら、定着時の分離性向上を目的として予め母体粒子中に離型成分を添加して製造されたトナーにおいては、トナーの持つ付着力が高くなる傾向にあることが確認されている。そのため、現像部で感光体上に可視画像形成され、転写部に転写された後の感光体上の残存トナーがクリーニングブレードと感光体の当接部で通過するのを阻止された後、排出され難く滞留しやすくなる。

よって、クリーニングブレードと感光体表面との接触部においてこのようなトナー溜りが増加すると、ブレードによる通過阻止力に対し、トナーの押し込む力が部分的に上回る状況が発生し、クリーニングブレードと感光体表面での当接部をトナーが通過するため、クリーニング不良を発生させるという問題点が顕在化しやすくなっている。

特許文献１には、２５℃と５０℃の時の付着応力の関係を規定しているトナーが開示されているが、トナーの製造方法として溶融混練粉砕法ではなく、樹脂粒子と、着色剤粒子とを水系媒体中において塩析／融着させる工程を経ることによって製造されている。

特許文献２には、トナーの粒子径に対する外添剤量の関係と圧縮力に対する付着応力の関係を規定しているトナーが開示されているが、オイルレス粉砕トナーの場合、表面を外添剤で覆うために多くの外添剤が必要である。また、圧縮力に対する変化の規定では、オイルレス粉砕トナーに固有の課題である離型剤の高温高圧時の染み出しは改善できない。

特許文献３には、円形度が０．９６０以上と高く、球形のトナーが開示されているが、温度に対する付着応力の規定がないので、オイルレス粉砕トナーに固有の課題である離型剤の高温高圧時の染み出しは改善できない。

特許文献４には、常温におけるトナー間付着力とバインダー樹脂軟化点を規定しているトナーが開示されているが、温度に対する付着応力の規定がないので、オイルレス粉砕トナーに固有の課題である離型剤の高温高圧時の染み出しは改善できない。
特開２００４−１０９６０２号公報 特開２００２−１６９３２６号公報 特開２０００−３０６３号公報 特開平１１−２９５９２８号公報

本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、離型性及びクリーニング性に優れる粉砕型トナー並びに該トナーを用いる一成分現像剤用画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、像担持体の表面をクリーニングする弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を有する一成分現像剤用画像形成装置に用いられる粉砕型トナーであって、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する母体粒子を有し、該結着樹脂に対する離型剤の重量比は、３．０％以上６．０％以下であり、２５℃以上５５℃以下におけるトナー間付着力は、２０ｇ以上８０ｇ以下であることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の粉砕型トナーにおいて、体積平均粒子径が６μｍ以上１０μｍ以下であり、平均円形度が０．９００以上０．９３０以下であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の粉砕型トナーにおいて、無機粒子をさらに有し、該無機粒子の含有量は、２．５重量％以上６．０重量％以下であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の粉砕型トナーにおいて、前記無機粒子は、平均一次粒子径が１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下のシリカであることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の粉砕型トナーにおいて、前記無機粒子は、平均一次粒子径が１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下の第一のシリカ及び平均一次粒子径が２５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の第二のシリカからなることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の粉砕型トナーにおいて、前記第二のシリカに対する第一のシリカの重量比は、１／４以上２／３以下であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項３乃至６のいずれか一項に記載の粉砕型トナーにおいて、前記無機粒子の前記母体粒子に対する付着力は、３０％以上６０％以下であることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の粉砕型トナーにおいて、２５℃における前記トナー間の付着力に対する５５℃における前記トナー間の付着力の比は、１．１以上２．５以下であることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の粉砕型トナーにおいて、オイルレス定着に用いられることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の粉砕型トナーを用いて画像を形成する一成分現像剤用画像形成装置であって、像担持体の表面をクリーニングする弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を有することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、像担持体、現像装置及び該像担持体の表面をクリーニングする弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を少なくとも一体に支持し、一成分現像剤用画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、該現像装置は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の粉砕型トナーを用いて現像することを特徴とする。

本発明によれば、離型性及びクリーニング性に優れる粉砕型トナー並びに該トナーを用いる一成分現像剤用画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本発明の粉砕型トナー（以下、トナーという）は、像担持体の表面をクリーニングする板状の弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を有する１成分現像用画像形成装置に用いられ、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する母体粒子を有し、結着樹脂に対する離型剤の重量比は、３．０％以上６．０％以下であり、２５℃以上５５℃以下におけるトナー間付着力は、２０ｇ以上８０ｇ以下である。

結着樹脂に対する離型剤の重量比が３．０％未満であると、紙の分離性が低下し、通紙できなくなる。また、６．０％を超えると、トナーの表面の離型剤量が増加して、トナー同士が凝集しやすくなり、クリーニングブレード部で拭き残しが発生する。

２５℃以上５５℃以下におけるトナー間付着力が２０ｇ未満になると、オイルレス定着用粉砕型トナーの製造が難しくなる。また、８０ｇを超えると、トナー同士が凝集して、クリーニングブレード部で拭き残しが発生する。

トナー間付着力は、粉体層の圧縮・引張特性計測装置アグロボット（ホソカワミクロン社製）を用いて測定することによって得られる粒子間における付着性を示す値である。具体的には、上下２分割可能な直径２５ｍｍのセル内にトナーを７．０ｇ充填し、８ｋｇの荷重を５分間加えた後、上側のセルを持ち上げるときに必要な力を意味する。温度は、セルの温度であり、本装置に付属の温調システムを使用して調整することができる。

本発明のトナーは、体積平均粒子径が６μｍ以上１０μｍ以下であり、平均円形度が０．９００以上０．９３０以下であることが好ましい。体積平均粒子径が６μｍ未満になると、粉砕法では製造することが難しくなることがあり、１０μｍを超えると、画質が低下することがある。平均円形度が０．９００未満の粉砕トナーと、０．９３０を超える粉砕トナーは、製造することが難しくなることがある。

本発明において、トナーの粒度分布は、コールターカウンター法により測定することができ、トナーの粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。以下に、測定方法について述べる。まず、電解液１００〜１５０ｍｌ中に、分散剤として、界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは、１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えば、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。次に、さらに測定試料を固形分で２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で１〜３分間分散処理を行った後、１００μｍアパーチャーを用いて、上記の測定装置により、トナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの体積平均粒子径、個数平均粒子径を求めることができる。チャンネルとしては、２．００μｍ以上２．５２μｍ未満；２．５２μｍ以上３．１７μｍ未満；３．１７μｍ以上４．００μｍ未満；４．００μｍ以上５．０４μｍ未満；５．０４μｍ以上６．３５μｍ未満；６．３５μｍ以上８．００μｍ未満；８．００μｍ以上１０．０８μｍ未満；１０．０８μｍ以上１２．７０μｍ未満；１２．７０μｍ以上１６．００μｍ未満；１６．００μｍ以上２０．２０μｍ未満；２０．２０μｍ以上２５．４０μｍ未満；２５．４０μｍ以上３２．００μｍ未満；３２．００μｍ以上４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径が２．００μｍ以上４０．３０μｍ未満の粒子を測定対象とする。

本発明のトナーは、無機粒子をさらに有し、無機粒子の含有量は、２．５重量％以上６．０重量％以下であることが好ましい。無機粒子の含有量が２．５重量％未満になると、トナーの表面を十分に覆うことができなくなって、トナー同士が凝集しやすくなり、機能部材等にトナーが付着することがある。また、６．０重量％を超えると、トナーの表面から無機粒子が遊離し、画像ノイズを引き起こすことがある。

本発明において、無機粒子は、平均一次粒子径が１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下のシリカであることが好ましい。平均一次粒子径が１０ｎｍ未満になると、母体粒子に埋まりこみやすくなるため、トナーの流動性の変化が大きくなることがあり、６０ｎｍを超えると、母体粒子に付着させにくくなり、遊離微粒子が画像ノイズを引き起こすことがある。

本発明において、無機粒子は、平均一次粒子径が１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下の第一のシリカ及び平均一次粒子径が２５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の第二のシリカからなることが好ましい。これにより、第一のシリカは、トナーの表面を薄く覆うことが可能であり、かつ母体に埋まりこみにくくなり、第二のシリカは、スペーサーとしての効果が大きくなる。

本発明において、第二のシリカに対する第一のシリカの重量比は、１／４以上２／３以下であることが好ましい。この重量比が１／４未満になると、第一のシリカがトナーの表面を薄く覆うことが困難になることがあり、第二のシリカが遊離微粒子となって画像ノイズを引き起こすことがある。また、２／３を超えると、第一のシリカが遊離微粒子となって画像ノイズを引き起こすことがあり、第二のシリカのスペーサーとしての効果が小さくなることがある。

本発明において、無機粒子の母体粒子に対する付着力は、３０％以上６０％以下であることが好ましい。この付着力が３０％未満になると、遊離微粒子が増加して画像ノイズを引き起こすことがある。また、６０％を超えると、母体粒子に固定されて十分な流動性が得られないことがある。

無機粒子の母体粒子に対する付着力は、１０倍に希釈した界面活性剤溶液３０ｃｃにトナー２ｇを入れ十分に馴染ませた後、超音波ホモジナイザーを用いて４０Ｗで１分間エネルギーを与えて、トナーを分離、洗浄した後、乾燥させる処理を行い、蛍光Ｘ線分析装置を用いて処理前後の無機粒子の付着量の比を算出することにより得られる。蛍光Ｘ線分析は、波長分散型蛍光Ｘ線分析装置ＸＲＦ１７００（島津製作所社製）を用いて上記処理により得られた乾燥トナーと処理前のトナーそれぞれ２ｇに、１Ｎ／ｃｍ^２の力を６０秒間加えてトナーペレットを作製して無機粒子固有の元素（例えば、シリカの場合は、ケイ素）を検量線法により定量する。

本発明において、２５℃における母体粒子間の付着力Ｆ２５に対する５５℃における母体粒子間の付着力Ｆ５５の比（Ｆ５５／Ｆ２５）は、１．１以上２．５以下であることが好ましい。この比が１．１未満になると、オイルレス定着用粉砕型トナーを製造することが難しくなることがある。また、２．５を超えると、温度に対する変化が大きくなり、高温時にトナー同士が凝集してクリーニングブレード部で拭き残しが発生することがある。

本発明においては、トナー表面に粒子径が規定された所定量の外添剤を強固に固定化させることでオイルレス粉砕トナーの熱・ストレスに対する強さを向上させている。達成のための考え方はトナーの表面を十分に覆うだけの外添剤量を最適な付着力で固定化させることである。粒径が大きい程、効果が期待できるが、大きすぎると母体粒子への固定化が困難になる。粒径が小さいと、母体粒子への固定化が容易であるが埋まりこみも早く耐久性が期待できない。基本的には中径粒子をある程度固定化することで効果を達成できる。固定化の方法としては、例えば、ヘンシェルミキサーによる固定化が挙げられる。固定化を促進させるためには、周速、羽根の形状、ヘンシェル温度、デフレクター角度、処理時間等を調整することができるが、促進させすぎると急激にトナー温度が上昇し、摩擦熱によるトナー溶融が起こることがある。トナー温度を上昇させずに所定の外添剤をトナーの表面に固定化させるには、上記固定化促進手段の組み合わせを適宜選択する必要がある。基本的には、標準羽根／常温キープの状態で、高速回転で長時間、所定の外添剤をトナーの母体粒子に処理することで、これを達成することができる。

本発明において、トナーの母体粒子は、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、帯電制御剤等をさらに含有することができる。

結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリ（ｐ−クロロスチレン）、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単独重合体、スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。

着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミウムイエロー、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、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミ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、ファイセーレッド、ｐ−クロロ−ｏ−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、ブリリアントカーンミン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、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、パーマネントボルドー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、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、酸化チタン、亜鉛華、リトボン等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。

トナーの母体粒子における着色剤の含有量は、１〜１５重量％であることが好ましく、３〜１０重量％がさらに好ましい。

着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。このような樹脂は、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の単独重合体、スチレン系共重合体、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン等が挙げられ、単独又は二種以上混合して用いることができる。

離型剤は、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類等を用いることができる。

一般に、ワックスは、極性が低い方が定着部材ローラとの離型性に優れている。本発明においては、極性が低い炭化水素系ワックスを用いることが好ましい。

炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル結合、ヒドロキシル基、アミド結合等を含まない。具体的な炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体等のポリオレフィンワックス、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、フィッシャートロプシュワックス等の合成ワックス等が挙げられる。中でも、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスが好ましく、ポリエチレンワックス、パラフィンワックスがさらに好ましい。

本発明において、ワックスの融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）で測定される昇温時のワックスの吸熱ピークであり、７０〜９０℃であることが好ましい。ワックスの融点が９０℃よりも高いと、定着プロセスにおけるワックスの溶融が不十分になり、定着部材との分離性が確保できなくなることがある。また、７０℃よりも低いと、高温高湿環境においてトナー同士が融着する等、保存安定性に問題が生じることがある。低温での定着分離性に余裕を持たせるためには、ワックスの融点は、７０〜８５℃がさらに好ましく、７０〜８０℃が特に好ましい。

また、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークの半値幅は、７℃以下であることが好ましい。本発明において、ワックスの融点は、比較的低いため、吸熱ピークがブロード、つまり低温域から溶融するようなワックスは、トナーの保存安定性に悪影響を及ぼすことがある。

トナーの母体粒子における離型剤の含有量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１〜４０重量％であることが好ましく、３〜３０重量％がさらに好ましい。含有量が４０重量％を超えると、トナーの流動性が低下することがある。

帯電制御剤は、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて正又は負の帯電制御剤を適宜選択して用いることができる。

負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を有する樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体等を用いることができる。具体的には、ボントロン（品番：Ｓ−３１、Ｓ−３２、Ｓ−３４、Ｓ−３６、Ｓ−３７、Ｓ−３９、Ｓ−４０、Ｓ−４４、Ｅ−８１、Ｅ−８２、Ｅ−８４、Ｅ−８６、Ｅ−８８、Ａ、１−Ａ、２−Ａ、３−Ａ）（以上、オリエント化学工業社製）、カヤチャージ（品番：Ｎ−１、Ｎ−２）、カヤセットブラック（品番：Ｔ−２、００４）（以上、日本化薬社製））、アイゼンスピロンブラック（Ｔ−３７、Ｔ−７７、Ｔ−９５、ＴＲＨ、ＴＮＳ−２）（以上、保土谷化学工業社製）、ＦＣＡ−１００１−Ｎ、ＦＣＡ−１００１−ＮＢ、ＦＣＡ−１００１−ＮＺ（以上、藤倉化成社製）等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。

正の帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、４級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン（品番：Ｎ−０１、Ｎ−０２、Ｎ−０３、Ｎ−０４、Ｎ−０５、Ｎ−０７、Ｎ−０９、Ｎ−１０、Ｎ−１１、Ｎ−１３、Ｐ−５１、Ｐ−５２、ＡＦＰ−Ｂ）（以上、オリエント化学工業社製）、ＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５、ＴＰ−４０４０（以上、保土谷化学工業社製）、コピーブルーＰＲ、コピーチャージ（品番：ＰＸ−ＶＰ−４３５、ＮＸ−ＶＰ−４３４）（以上、ヘキスト社製）、ＦＣＡ（品番：２０１、２０１−Ｂ−１、２０１−Ｂ−２、２０１−Ｂ−３、２０１−ＰＢ、２０１−ＰＺ、３０１）（以上、藤倉化成社製）、ＰＬＺ（品番：１００１、２００１、６００１、７００１）（以上、四国化成工業社製）等が挙げられ、単独又は二種以上混合して使用することができる。

帯電制御剤の添加量は、結着樹脂の種類、分散方法を含めたトナーの母体粒子の製造方法によって決定されるものであり、一義的に限定されるものではないが、結着樹脂１００に対して、０．１〜１０重量％であることが好ましく、０．２〜５重量％がさらに好ましい。添加量が１０重量％を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性が低下したり、画像濃度が低下したりすることがある。また、添加量が０．１重量％未満であると、帯電立ち上り性や帯電量が十分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。

本発明のトナーは、前述の無機粒子以外に、流動性や現像性を補助するための外添剤として、無機粒子を有してもよい。このような外添剤の具体例としては、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。

本発明において、外添剤の添加量は、トナーの母体粒子に対して、２．５〜６．０重量％であることが好ましい。外添剤の添加量が６．０重量％より多い場合、カブリ、現像性、定着分離性が悪化することがある。また、２．５重量％より少ない場合、流動性、転写性、耐熱保管性が悪化することがある。

次に、トナーの母体粒子の製造方法を説明する。まず、トナーの母体粒子の材料を混合した混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。溶融混練機としては、例えば、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。具体的には、ＫＴＫ型二軸押出機（神戸製鋼所社製）、ＴＥＭ型押出機（東芝機械社製）、二軸押出機（ケイシーケイ社製）、ＰＣＭ型二軸押出機（池貝鉄工所社製）、コニーダー（ブス社製）等が挙げられる。なお、溶融混練は、結着樹脂の分子鎖が切断されないように、適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、結着樹脂の軟化点より高過ぎると切断が激しくなることがあり、低過ぎると溶融混練が進まないことがある。

次に、溶融混練で得られた混練物を粉砕する。混練物を粉砕する際には、混練物を粗粉砕した後に、微粉砕することが好ましい。具体的には、ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕する方法、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕する方法、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方法を用いることが好ましい。

さらに、粉砕された粉砕物を分級して、粒径を所定の範囲内に調整する。分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子を取り除く。さらに、２５０メッシュ以上の篩を用いて、粗大粒子、凝集粒子を除去することにより、トナーの母体粒子が得られる。

次に、以上のようにして製造されたトナーの母体粒子に、無機粒子を添加混合する方法を説明する。無機粒子の混合には、一般の粉体の混合機が用いられるが、ジャケット等を装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次無機粒子を添加すればよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度等を変化させてもよい。また、強い負荷を与えた後に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。

本発明の一成分現像剤用画像形成装置（以下、画像形成装置という）は、本発明のトナーを用いて画像を形成する一成分現像剤用画像形成装置であって、像担持体の表面をクリーニングする板状の弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を有する。

図１に、本発明の画像形成装置の一例を示す。像担持体１は、回転自在に駆動可能であり、まず、帯電装置２により像担持体１表面を一様に帯電させる。次いで、露光用光学系によりレーザビーム３を照射、像担持体１表面を露光して像担持体上に静電潜像を形成させた後、現像装置４内の現像剤５を像担持体１表面に移動させて、像担持体１上に可視画像を形成する。

次に、中間転写体６と像担持体１との当接部において、当接部の中間転写体６内部に設けられた一次転写ローラ７により、像担持体１表面の現像剤５を中間転写体６表面に転写する。

転写された現像剤は二次転写ローラ８で被転写体上に転写された後、定着装置９に供給され、被転写体上にトナー像が定着される。一方、像担持体１表面に残留した現像剤５は、クリーニング装置１０内のクリーニングブレード１１により清掃除去される。

ブレードクリーニングのブレードは、支持体に板状のポリウレタン等の素材からなる弾性部材を取り付けたもので、像担持体の表面に加圧当接させる構成となっている。従って、トナーのクリーニング精度を上げるためには、像担持体へのブレードの当接圧を上げる必要がある。また、像担持体へのブレードの当接形態としては、像担持体の回転方向に対し順方向のものと、カウンター方向のものとがあるが、クリーニングの精度及びブレードに印加する押圧力低減の観点から、後者のカウンター方向の当接形態が好ましい。

図２に、本発明で用いられるクリーニング装置の一例を示す。また、図３は、クリーニング装置の詳細説明図である。図２において、像担持体１の表面に付着したトナーを清掃するために使用されるクリーニング装置１０は、トナー回収ケース１２と、クリーニングブレード１１と、かき取られたトナーを移送するスクリュー１６からなる。また、クリーニングブレード１１は、板状の弾性体ブレード１７及びこれを支持する支持部材１８から構成され、弾性体ブレード１７は、像担持体１の表面に一定の圧力で圧接されている。図３より、弾性体ブレード１７は、バネ等による付勢手段により矢印方向に回転する像担持体１の表面に所定の接触角θで圧接された状態で使用され、転写残トナー５をせき止める。

弾性体ブレードに使用される材質としては、従来板状ブレード部材において慣用されているウレタン系、スチレン系、オレフィン系、塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂の中から適宜選択して用いることができるが、硬度（ＪＩＳ−Ａ型）が６０〜８０、伸びが３００〜３５０％、永久伸びが１．０〜５．０％、３００％モジュラスが１００〜３５０ｋｇ／ｃｍ^２の範囲にあるものが好ましく用いられ、特に、反発弾性においては３５％以上で良好なクリーニング結果が得られ、弾性体ブレードの像担持体当接部の振動による挙動において高反発弾性化を図ることにより、応答性が良くなり、掻き落とし効果が得ることができる。本発明では、高温高湿環境下における弾性体ブレードの振動による鳴き等を懸念し、反発弾性が３５％以上のものを使用することが好ましい。

弾性体ブレードは、支持部材に貼着してクリーニング装置に配設される。支持部材に使用される材質は、特に限定されないが、金属、プラスチック、セラミック等を用いることができ、ある程度の強度がかかるため、金属板が好ましく、ＳＵＳ等の鋼板、アルミニウム板、リン青銅板等が特に好ましい。

弾性体ブレードを像担持体に当接させる設定条件については、図３における接触角θは、通常、５°以上であり、７〜２０°が好ましい。また、弾性体ブレードの当接部の挙動による効果を向上させるためには、接触角が１０°以上がさらに好ましく、１０〜１５°が特に好ましい。

本発明においては、弾性体ブレードの像担持体への当接部の挙動を活性化させることで堆積したトナーを振るい落とすために、弾性体ブレードの当接部に振動を起こしやすい表面性、即ち像担持体の表面摩擦係数を上昇させ、摩擦力による弾性体ブレード当接部の振動を加速させることが好ましい。具体的には、オイラーベルト式摩擦係数測定方法による像担持体の表面の静止摩擦係数を０．５以上とすることが好ましい。これにより、弾性体ブレードの当接部近傍に堆積していた残留トナーが低減し、クリーニング不良の発生に対する抑止効果も向上させることができる。

像担持体は、その材質、形状、構造、大きさ等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、形状は、ドラム状であることが好ましい。なお、像担持体としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体（ＯＰＣ）等が挙げられるが、長寿命性の点で、アモルファスシリコン感光体が好ましい。

帯電装置は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器等が挙げられる。また、帯電装置は、像担持体に対して、接触又は非接触の状態で配置され、直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、像担持体の表面を帯電するものが好ましい。また、帯電装置は、像担持体に対して、ギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、帯電ローラに直流電圧及び交流電圧を重畳印加することによって、像担持体の表面を帯電するものが好ましい。

露光装置は、帯電装置により帯電された像担持体の表面に、像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系等が挙げられる。なお、像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。

現像装置は、本発明のトナーを一成分現像剤として用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、本発明のトナーを収容し、静電潜像にトナーを接触又は非接触的に付与可能な現像剤担時体を少なくとも有するものが挙げられる。現像装置は、乾式現像方式及び湿式現像方式のいずれであってもよく、また、単色用現像装置及び多色用現像装置のいずれであってもよい。

一次転写ローラ及び二次転写ローラは、像担持体上に形成された可視画像を被転写体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有することが好ましい。転写装置は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器等が挙げられる。

中間転写体は、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が挙げられる。

被転写体は、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。

定着装置は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の定着部材を用いて加熱加圧定着させるものが好ましい。定着部材は、ローラ状又はベルト状であることが好ましく、例えば、加熱ローラ及び加圧ローラの組み合わせ、加熱ローラ、加圧ローラ及び無端ベルトの組み合わせ等が挙げられる。このとき、加熱温度は、通常、８０〜２００℃であることが好ましい。

本発明において、定着装置としては、発熱体を具備する加熱体、加熱体と接触するフィルム及びフィルムを介して加熱体と圧接する加圧部材を有し、フィルム及び加圧部材の間に、未定着画像が形成された被転写体を通過させて加熱加圧定着する手段を用いることができる。

なお、目的に応じて、定着装置と共に、又は定着装置に代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。

本発明の画像形成装置は、除電装置、リサイクル装置、制御装置をさらに有してもよい。

除電装置は、特に制限はなく、像担持体に除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が挙げられる。

リサイクル装置は、特に制限はなく、例えば、公知の搬送手段等が挙げられる。

制御装置は、各工程の動きを制御することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。

本発明のプロセスカートリッジは、像担持体、現像装置及び像担持体の表面をクリーニングする板状の弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を少なくとも一体に支持し、一成分現像剤用画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、現像装置は、本発明のトナーを用いて現像する。なお、本発明のプロセスカートリッジは、必要に応じて、適宜選択したその他の手段をさらに一体に支持してもよい。

次に、本発明を実施例によって、さらに詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例によって限定されるものではない。
（樹脂Ｈ１の作製）
ビニル系モノマーとして、スチレン６００ｇ、アクリル酸ブチル１１０ｇ、アクリル酸３０ｇ及び重合開始剤として、ジクミルパーオキサイド３０ｇを滴下ロートに入れた。ポリエステルの単量体のうち、ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１２３０ｇ、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２９０ｇ、イソドデセニル無水コハク酸２５０ｇ、テレフタル酸３１０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１８０ｇ及びエステル化触媒として、ジブチルスズオキシド７ｇ、ワックスとして、パラフィンワックス（融点７３．３℃、示差走査型熱量計で測定される昇温時の吸熱ピークの半値幅は４℃）を３４０ｇ（仕込みモノマー１００重量部に対して１１．０重量部）、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下に、１６０℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系モノマー樹脂と重合開始剤の混合液を一時間かけて滴下した。１６０℃に保持したまま２時間付加重合反応を熟成させた後、２３０℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、樹脂Ｈ１を得た。樹脂軟化点は１３０℃であった。
（樹脂Ｌ１の作製）
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２２１０ｇ、テレフタル酸８５０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１２０ｇ及びエステル化触媒として、ジブチルスズオキシド０．５ｇを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下２３０℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行い、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、樹脂Ｌ１を得た。樹脂軟化点は１１５℃であった。
（トナーの作製）
樹脂Ｈ１及びＬ１からなる結着樹脂１００重量部（内添ワックスの重量を含む）に対して、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ ５７−１を４重量部含有するように、マスターバッチをヘンシェルミキサーで十分混合した後、２軸押し出し混練機ＰＣＭ−３０（池貝鉄工社製）を使用して、溶融混練し、得られた混練物を冷却プレスローラーで２ｍｍ厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機ＫＴＭ（川崎重工業社製）で平均粒径１０〜１２μｍまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機ＩＤＳ（日本ニューマチック工業社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、ロータ型分級機ティープレックス型分級機タイプ：１００ＡＴＰ（ホソカワミクロン社製）を使用して微粉分級を行い、母体粒子を得た。この母体粒子の体積平均粒子径は７．８μｍ、平均円形度は０．９２であった。

母体粒子１００重量部に対して、シリカ１及びシリカ２を所定量（重量部）添加し、ヘンシェルミキサーＦＭ１０Ｂ（三井三池工機社製）で混合処理し、マゼンタトナーを得た（表１参照）。

なお、ワックス量は、結着樹脂に対する比率であり、攪拌羽根ＳＴ及びＹは、オプション羽根（三井三池工機社製）であり、下羽根は、共通でＡ０羽根（三井三池工機社製）を用いた。
（評価方法及び評価結果）
カラーレーザープリンターＩＰＳＩＯ３０００（リコー社製）を用いて画像評価を行った。

評価項目と評価基準は、以下の通りである。
（１）分離性
耐久・環境を通じて通紙性を目視で評価した。
（２）拭き残し
画像上拭き残しによるスジを目視で評価した。この際、同時に、ブレードも目視で評価した。
（３）スジ画像
画像上規制部の固着によるスジを目視で評価した。この際、同時に、規制ブレードも目視で評価した。なお、○は、品質上問題ないレベルであり、×は、品質上問題あるレベルである。

結果を表２に示す。なお、表１において、ワックス量とは、結着樹脂に対する離型剤の重量比を意味する。

本発明の画像形成装置の一例を示す図である。 本発明で用いられるクリーニング装置の一例を示す図である。 図２のクリーニング装置の詳細説明図である。

符号の説明

１ 像担持体
２ 帯電装置
３ レーザビーム
４ 現像装置
５ 現像剤
６ 中間転写体
７ 一次転写ローラ
８ 二次転写ローラ
９ 定着装置
１０ クリーニング装置
１１ クリーニングブレード
１２ トナー回収ケース
１３ 支店軸
１４ 可動部材
１５ 引張バネ
１６ スクリュー
１７ 弾性体ブレード
１８ 支持部材

Claims (11)

1. 像担持体の表面をクリーニングする弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を有する一成分現像剤用画像形成装置に用いられる粉砕型トナーであって、
   少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有する母体粒子を有し、
   該結着樹脂に対する離型剤の重量比は、３．０％以上６．０％以下であり、
   ２５℃以上５５℃以下におけるトナー間付着力は、２０ｇ以上８０ｇ以下であることを特徴とする粉砕型トナー。
2. 体積平均粒子径が６μｍ以上１０μｍ以下であり、
   平均円形度が０．９００以上０．９３０以下であることを特徴とする請求項１に記載の粉砕型トナー。
3. 無機粒子をさらに有し、
   該無機粒子の含有量は、２．５重量％以上６．０重量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の粉砕型トナー。
4. 前記無機粒子は、平均一次粒子径が１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下のシリカであることを特徴とする請求項３に記載の粉砕型トナー。
5. 前記無機粒子は、平均一次粒子径が１０ｎｍ以上２０ｎｍ以下の第一のシリカ及び平均一次粒子径が２５ｎｍ以上６０ｎｍ以下の第二のシリカからなることを特徴とする請求項３又は４に記載の粉砕型トナー。
6. 前記第二のシリカに対する第一のシリカの重量比は、１／４以上２／３以下であることを特徴とする請求項５に記載の粉砕型トナー。
7. 前記無機粒子の前記母体粒子に対する付着力は、３０％以上６０％以下であることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の粉砕型トナー。
8. ２５℃における前記トナー間の付着力に対する５５℃における前記トナー間の付着力の比は、１．１以上２．５以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の粉砕型トナー。
9. オイルレス定着に用いられることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の粉砕型トナー。
10. 請求項１乃至９のいずれか一項に記載の粉砕型トナーを用いて画像を形成する一成分現像剤用画像形成装置であって、
    像担持体の表面をクリーニングする弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を有することを特徴とする一成分現像剤用画像形成装置。
11. 像担持体、現像装置及び該像担持体の表面をクリーニングする弾性体ブレードを配接するクリーニング装置を少なくとも一体に支持し、一成分現像剤用画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジであって、
    該現像装置は、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の粉砕型トナーを用いて現像することを特徴とするプロセスカートリッジ。

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