JP2021162809A - トナー、現像剤及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体の汚染及び画像上のスジの発生を抑制することが可能なトナーを提供する。【解決手段】トナーは、母体粒子及び無機粒子を含有する。無機粒子は、シリカ粒子及びアルミナ粒子を含有する。トナーは、シリカの遊離率が０．４０質量％以上０．５５質量％以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、トナー、現像剤及び画像形成装置に関する。

近年、電子写真システムの耐久性や画像の安定性を向上させるために、トナーの外添剤の種類、粒径、添加量、遊離率を調整する検討が実施されている（例えば、特許文献１、２参照）。

しかしながら、感光体の汚染及び画像上のスジの発生を抑制することができないという問題がある。

本発明の一態様は、感光体の汚染及び画像上のスジの発生を抑制することが可能なトナーを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、トナーにおいて、母体粒子及び無機粒子を含有し、前記無機粒子は、シリカ粒子及びアルミナ粒子を含有し、シリカの遊離率が０．４０質量％以上０．５５質量％以下である。

本発明の一態様によれば、感光体の汚染及び画像上のスジの発生を抑制することが可能なトナーを提供することができる。

本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。

以下、本発明を実施するための形態を説明する。

なお、本発明は、以下に示す実施形態に限定されず、当業者が想到することができる範囲内で、追加、修正、削除等を適宜実施することができ、本発明の作用・効果を奏する限り、いずれの態様も本発明に含まれる。

＜トナー＞
本実施形態のトナーは、母体粒子及び無機粒子を含有する。ここで、無機粒子は、外添剤である。

＜無機粒子＞
無機粒子は、シリカ粒子及びアルミナ粒子を含有する。

本実施形態のトナーのシリカ遊離率は、０．４０質量％以上０．５５質量％以下であり、０．４３質量％以上０．５２質量％以下であることが好ましい。トナーのシリカ遊離率が０．４０質量％未満であると、トナー像が転写された感光体に残留したトナーをクリーニングブレードで除去しにくくなり、画像上にスジが発生しやすくなる。一方、トナーのシリカの遊離率が０．５５質量％を超えると、感光体に付着する無機粒子を除去しにくくなり、感光体の汚染が発生しやすくなる。

また、アルミナ粒子は、研磨性に優れるため、感光体の表面の付着物を効率良く除去することができ、感光体の汚染を抑制することができる。

シリカ粒子の平均一次粒径は、２０ｎｍ以下であることが好ましく、１５ｎｍ以下であることがさらに好ましい。シリカ粒子の平均一次粒径が２０ｎｍ以下であると、トナー像が転写された感光体に残留したトナーをクリーニングブレードで除去しやすくなり、画像上にスジが発生しにくくなる。

シリカ粒子及びアルミナ粒子としては、特に制限がなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、シリカ粒子及びアルミナ粒子は、必要に応じて、表面改質されていてもよい。

無機粒子は、シリカ粒子及びアルミナ粒子以外の無機粒子をさらに含有していてもよい。

シリカ粒子及びアルミナ粒子以外の無機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化チタン粒子、チタン酸バリウム粒子、チタン酸マグネシウム粒子、チタン酸カルシウム粒子、チタン酸ストロンチウム粒子、フッ素化合物粒子、酸化鉄粒子、酸化銅粒子、酸化亜鉛粒子、酸化スズ粒子、ケイ砂粒子、クレー粒子、雲母粒子、ケイ灰石粒子、ケイソウ土粒子、酸化クロム粒子、酸化セリウム粒子、ベンガラ粒子、三酸化アンチモン粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化ジルコニウム粒子、硫酸バリウム粒子、炭酸バリウム粒子、炭酸カルシウム粒子、炭化ケイ素粒子、窒化ケイ素粒子等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。

なお、シリカ粒子及びアルミナ粒子以外の無機粒子を二種以上併用する場合は、空転等の現像ストレスに対する耐性を考慮して、無機粒子を選択することが好ましい。

＜母体粒子＞
母体粒子は、ポリエステル及びスチレン樹脂を含有することが好ましい。ここで、ポリエステル及びスチレン樹脂は、結着樹脂である。

母体粒子がポリエステル及びスチレン樹脂を含有する場合、ＡＴＲ法により測定される本実施形態のトナーのＦＴ−ＩＲスペクトルの７８９〜８５２ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＷ１、７１０〜６９０ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＲ１とすると、Ｒ１／Ｗ１が０．２〜０．５であることが好ましく、０．２５〜０．４５であることがさらに好ましい。Ｒ１／Ｗ１が０．２以上であると、本実施形態のトナーの耐熱保存性が向上し、０．５以下であると、本実施形態のトナーの低温定着性が向上する。

また、ＫＢＲ法により測定される本実施形態のトナーのＦＴ−ＩＲスペクトルの７８９〜８５２ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＷ２、７１０〜６９０ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＲ２とすると、Ｒ２／Ｗ２が０．２〜０．７であることが好ましく、０．３〜０．６であることがさらに好ましい。Ｒ２／Ｗ２が０．２以上であると、本実施形態のトナーの耐熱保存性が向上し、０．７以下であると、本実施形態のトナーの低温定着性が向上する。

母体粒子は、必要に応じて、ポリエステル及びスチレン樹脂以外の結着樹脂をさらに含有してもよい。

また、母体粒子は、必要に応じて、結着樹脂以外の成分をさらに含有してもよい。

結着樹脂以外の成分としては、通常、トナーに添加される成分であれば、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、着色剤、離型剤、三価以上の金属塩、ワックス分散剤等が挙げられる。

＜＜ポリエステル＞＞
ポリエステルは、公知のアルコールと酸を重縮合反応させることにより、合成することができる。

アルコールとしては、例えば、ジオール類、エーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数３〜２２の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した二価のアルコール、三価以上のアルコール等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。

ジオール類としては、例えば、ポリ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、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等が挙げられる。

エーテル化ビスフェノール類としては、例えば、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等が挙げられる。

三価以上のアルコールとしては、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−サルビタン、ペンタエスリトールジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。

カルボン酸としては、例えば、モノカルボン酸、二価のカルボン酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル、リノレイン酸の二量体、三価以上のカルボン酸等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。

モノカルボン酸としては、例えば、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が挙げられる。

二価のカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸等が挙げられる。

三価以上のカルボン酸としては、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これらの酸無水物等が挙げられる。

＜＜スチレン樹脂＞＞
スチレン樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリｐ−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−α−メチルスチレン共重合体、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−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタア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の共重合体等が挙げられる。

スチレン樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は、６０℃以上であることが好ましく、６５〜８５℃であることがさらに好ましい。スチレン樹脂のＴｇが６０℃以上であると、トナーの耐熱保存性が向上する。

なお、Ｔｇは、示差走査熱量計Ｑ−２００（ＴＡインスツルメント製）を用いて測定される。

具体的には、まず、試料約５．０ｍｇをアルミニウム製の試料容器に入れた後、試料容器をホルダーユニットに載せ、電気炉にセットする。次に、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／ｍｉｎで−８０℃から１５０℃まで昇温し、得られたＤＳＣ曲線から、示差走査熱量計の解析プログラムを用いて、試料のガラス転移温度（Ｔｇ）が求められる。

本実施形態のトナー中のスチレン樹脂の含有量は、２質量％以上１０質量％以下であることが好ましく、３質量％以上６質量％以下であることがさらに好ましい。

スチレン樹脂の合成方法としては、特に制限はなく、適宜選択することができ、例えば、塊状重合法、溶液重合法、乳化重合法、懸濁重合法等が挙げられる。

＜＜着色剤＞＞
着色剤としては、公知の染料や顔料を使用することができ、例えば、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。

なお、本実施形態のトナーは、ブラックトナー及びフルカラートナーのいずれであってもよい。

本実施形態のトナー中の結着樹脂に対する着色剤の質量比は、１％〜３０％であることが好ましく、３％〜２０％であることがさらに好ましい。

＜＜三価以上の金属塩＞＞
本実施形態のトナーが三価以上の金属塩を含有すると、結着樹脂が酸性基を有する場合に、定着時に、結着樹脂が有する酸性基と、三価以上の金属塩が反応して、弱い架橋構造を形成し、その結果、本実施形態のトナーの低温定着性及び耐高温オフセット性が向上する。

三価以上の金属塩としては、例えば、サリチル酸誘導体の金属塩、アセチルアセトナートの金属塩等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。これらの中でも、サリチル酸の金属塩が好ましい。

三価以上の金属としては、例えば、鉄、ジルコニウム、アルミニウム、チタン、ニッケル等が挙げられる。

本実施形態のトナー中の三価以上の金属塩の含有量は、０．５〜２質量％であることが好ましく、０．５〜１質量％であることがさらに好ましい。本実施形態のトナー中の三価以上の金属塩の含有量が０．５質量％以上２質量％以下であると、本実施形態のトナーの耐ホットオフセット性、光沢性、低温定着性が向上する。

＜＜離型剤＞＞
離型剤は、エステルワックスを含むことが好ましい。ここで、エステルワックスは、ポリエステルとの相溶性が低いため、定着時に、母体粒子の表面に染み出しやすくなり、その結果、本実施形態のトナーの低温定着性が向上する。

本実施形態のトナー中のエステルワックスの含有量は、４質量％〜８質量％であることが好ましく、５質量％〜７質量％であることがさらに好ましい。本実施形態のトナー中のエステルワックスの含有量が４質量％以上であると、本実施形態のトナーの低温定着性、耐高温オフセット性が向上し、８質量％以下であると、本実施形態のトナーの耐熱保存性、耐フィルミング性が向上する。

エステルワックスは、合成モノエステルワックスであることが好ましい。

合成モノエステルワックスは、例えば、長鎖直鎖飽和脂肪酸と長鎖直鎖飽和アルコールを脱水縮合することにより合成することができる。

長鎖直鎖飽和脂肪酸は、例えば、一般式
Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＣＯＯＨ
で表される化合物であり、ｎは、５〜３０程度であることが好ましく、１３〜２９であることがさらに好ましい。

長鎖直鎖飽和脂肪酸の具体例としては、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリスチン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、テトラデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラモン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸等が挙げられる。

長鎖直鎖飽和アルコールは、例えば、一般式
Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１ＯＨ
で表される化合物であり、ｎは、５〜３０程度であることが好ましく、１４〜３０であることがさらに好ましい。

長鎖直鎖飽和アルコールの具体例としては、アミルアルコール、ヘキシルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、カプリルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、ミリスチルアルコール、ペンタデシルアルコール、セチルアルコール、ヘプタデシルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコール、ヘプタデカンノオール等が挙げられる。

＜＜ワックス分散剤＞＞
ワックス分散剤は、芳香族アルコールと、炭素数が９以上１４以下の脂肪族ジカルボン酸を含む重縮合系樹脂成分と、スチレン、アクリル酸及びアクリル酸誘導体を含むスチレン樹脂成分を反応させることにより合成されるハイブリッド樹脂であることが好ましい。

芳香族アルコールは、一般式（１）

（式中、Ｒ_１及びＲ_２は、それぞれ独立に、炭素数２〜４のアルキレン基（例えば、エチレン基、プロピレン基）であり、Ｒ_３及びＲ_４は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数１〜６のアルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｔ−ブチル基、ヘキシル基）であり、ｘ及びｙは、それぞれ独立に、正の整数であり、ｘ及びｙの和は、１〜１６であり、２〜６であることが好ましい。）
で表される化合物であることが好ましい。

なお、ハイブリッド樹脂を合成する際に、芳香族アルコール以外の多価アルコールを用いてもよい。

炭素数が９以上１４以下の脂肪族ジカルボン酸は、直鎖アルカンジカルボン酸であることが好ましい。

直鎖アルカンジカルボン酸としては、例えば、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、テトラデカン二酸等が挙げられる。

なお、ハイブリッド樹脂を合成する際に、炭素数が９以上１４以下の脂肪族ジカルボン酸以外の多価カルボン酸を用いてもよい。

炭素数が９以上１４以下の脂肪族ジカルボン酸以外の多価カルボン酸としては、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、アジピン酸、炭素数が１以上３０以下のアルキル基又は炭素数２以上３０以下のアルケニル基で置換されているコハク酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、トリメリット酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、ピロメリット酸等の３価以上の芳香族カルボン酸等が挙げられる。

なお、多価カルボン酸の代わりに、多価カルボン酸の酸無水物、炭素数１以上３以下のアルキルエステルを用いてもよい。

ハイブリッド樹脂は、ポリエステルに比べて、離型剤との相溶性が高いため、母体粒子中の離型剤の分散性が向上し、その結果、本実施形態のトナーの耐フィルミング性が向上する。また、ハイブリッド樹脂は、内部凝集力が小さいため、ポリエステルに比べて、粉砕性に優れる。このため、離型剤の分散性が同等であっても、ワックスとハイブリッド樹脂の界面が粉砕面となる確率が低く、母体粒子の表面に離型剤が存在することを抑制することができ、その結果、本実施形態のトナーの耐熱保存性が向上する。

また、ハイブリッド樹脂は、ポリエステルの熱的特性に近くしやすいため、ポリエステルが有する低温定着性と内部凝集力を維持することができる。

本実施形態のトナー中のワックス分散剤の含有量は、８質量％以下であることが好ましい。本実施形態のトナー中のワックス分散剤の含有量が８質量％以下であると、本実施形態のトナーの低温定着性、耐ホットオフセット性が向上する。

＜現像剤＞
本実施形態の現像剤は、本実施形態のトナーを含有し、必要に応じて、キャリアをさらに含有してもよい。即ち、本実施形態の現像剤は、一成分現像剤及び二成分現像剤のいずれであってもよいが、近年の情報処理速度の向上に対応した高速プリンタ等に使用する場合には、寿命が向上することから、二成分現像剤であることが好ましい。

二成分現像剤中の本実施形態のトナーの含有量は、２質量％〜１０質量％であることが好ましい。

＜＜キャリア＞＞
キャリアとしては、例えば、磁性キャリア、樹脂キャリア等が挙げられる。

磁性キャリアは、磁性体粒子であることが好ましい。

磁性体としては、例えば、マグネタイト、ガンマ酸化鉄等のスピネルフェライト；鉄以外の金属（Ｍｎ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｃｕ等）を一種以上含有するスピネルフェライト；バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライト；表面に酸化層を有する鉄及びその合金等が挙げられる。これらの中でも、特に、高磁化を要する場合は、鉄等の強磁性体が好ましい。

磁性キャリアの形状は、粒状、球状、針状のいずれであってもよい。

磁性キャリアの化学的な安定性を考慮すると、磁性体は、マグネタイト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトであることが好ましい。

磁性キャリアの表面に帯電性粒子又は導電性粒子を固着させたり、磁性キャリアの表面を樹脂で被覆したりすることで、磁性キャリアの帯電性を制御することができる。

樹脂としては、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、シリコーン樹脂及びアクリル樹脂が好ましい。

このとき、樹脂中に帯電性粒子又は導電性粒子を含んでいてもよい。

磁性体粒子の種類及び含有量を選択することにより、所望の磁化を有する樹脂キャリアを使用することもできる。

樹脂キャリアは、１，０００エルステッドにおける磁化が３０〜１５０ｅｍｕ／ｇであることが好ましい。

樹脂キャリアは、スプレードライヤーを用いて、縮合型バインダー中に磁性体粒子が分散している粒子を含む水性媒体を噴霧して製造することができる。このとき、磁性体粒子の存在下、水性媒体中で、モノマー又はプレポリマーを反応させることで、縮合型バインダー中に磁性体粒子が分散している粒子を製造することができる。

＜トナー収容ユニット＞
トナー収容ユニットは、トナーを収容する機能を有するユニットである。

本実施形態のトナー収容ユニットは、本実施形態のトナーが収容されている。

トナー収容ユニットとしては、例えば、トナー収容容器、現像手段、プロセスカートリッジ等が挙げられる。

トナー収容容器は、トナーが収容されている容器である。

現像手段は、トナーが収容されており、静電潜像担持体に形成されている静電潜像を現像してトナー像を形成する。

プロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、現像手段とを一体とし、画像形成装置に対して着脱することが可能である。

プロセスカートリッジは、帯電手段、露光手段、クリーニング手段等をさらに備えてもよい。

＜画像形成装置及び画像形成方法＞
本実施形態の画像形成装置は、静電潜像担持体（感光体）と、静電潜像形成手段と、現像手段を有し、必要に応じて、その他の手段をさらに有する。

本実施形態の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程を含み、必要に応じて、その他の工程をさらに含む。

本実施形態の画像形成方法は、本実施形態の画像形成装置により好適に行うことができる。即ち、静電潜像形成工程は、静電潜像形成手段により好適に行うことができ、現像工程は、現像手段により好適に行うことができ、その他の工程は、その他の手段により好適に行うことができる。

本実施形態の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、静電潜像担持体に形成された静電潜像を、本実施形態の現像剤を用いて、現像してトナー像を形成する現像手段と、静電潜像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に直接転写する転写手段と、トナー像が転写された静電潜像担持体を、クリーニングブレードを用いて、クリーニングするクリーニング手段を有することが好ましい。

また、本実施形態の画像形成方法は、静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、静電潜像担持体に形成された静電潜像を、本実施形態の現像剤を用いて、現像してトナー像を形成する現像工程と、静電潜像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に直接転写する転写工程と、トナー像が転写された静電潜像担持体を、クリーニングブレードを用いて、クリーニングするクリーニング工程を含むことが好ましい。

＜静電潜像担持体＞
静電潜像担持体の材質、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知の静電潜像担持体の中から適宜選択することができる。

静電潜像担持体の材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機材料、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機材料等が挙げられる。

＜静電潜像形成手段＞
静電潜像形成手段としては、静電潜像担持体に静電潜像を形成することが可能であれば、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、静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、帯電した静電潜像担持体を露光する露光手段を有する構成等が挙げられる。

＜現像手段＞
現像手段としては、静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成することが可能であれば、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。

＜その他の手段＞
その他の手段としては、例えば、転写手段、定着手段、クリーニング手段、除電手段、リサイクル手段、制御手段等が挙げられる。

図１に、本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す。

プロセスカートリッジ１は、感光体２と、帯電手段３と、現像手段４と、クリーニング手段５とを一体とし、画像形成装置に対して着脱することが可能である。

次に、プロセスカートリッジ１を有する画像形成装置を用いて、画像を形成する方法について、説明する。

感光体２が所定の周速度で回転駆動される。感光体２は、回転駆動される過程において、帯電手段３により、感光体２の周面を正又は負の所定の電位に均一に帯電させた後、スリット露光、レーザービーム走査露光等の露光手段により、感光体２の周面に露光光が照射され、静電潜像が順次形成される。次に、現像手段４により、本実施形態の現像剤を用いて、静電潜像を現像することにより、トナー像が形成された後、トナー像は、給紙部から感光体２と転写手段との間において、感光体２の回転と同期されて給送された転写材に、順次転写される。トナー像が転写された転写材は、感光体２の周面から分離された後、定着手段に導入されて、トナー像が定着され、複写物（コピー）として、画像形成装置の外部へプリントアウトされる。トナー像が転写された後の感光体２の周面は、クリーニング手段５により、クリーニングされて、残留したトナーが除去され、清浄面化される。さらに、感光体２の周面が除電された後、感光体２は、繰り返し画像形成に使用される。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、実施例に限定されない。なお、「部」は、特に明示しない限り、「質量部」を表す。

＜シリカ粒子Ａ＞
平均一次粒径７ｎｍのヒュームドシリカＺＤ−３０ＳＴ（トクヤマ製）を用いた。

＜シリカ粒子Ｂ＞
平均一次粒径８０ｎｍのヒュームドシリカＵＦＰ−３５ＨＨ（電気化学製）を用いた。

＜シリカ粒子の平均一次粒径＞
シリカ粒子の平均一次粒径は、透過型電子顕微鏡ＪＥＭ−２１００（日本電子製）により観察することで算出した。具体的には、得られた画像を、画像処理ソフトＡ像君（旭化成エンジニアリング製）で二値化して算出される円相当径を平均一次粒径とした。

＜表面改質アルミナ粒子＞
ＢＥＴ比表面積６５ｍ^２／ｇのアルミナ粒子を反応槽に入れた後、窒素雰囲気下、撹拌しながら、アルミナ粒子１００ｇに対して、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン８ｇ及びヘキサメチルジシラザン１．８ｇの混合液をスプレーした。次に、２２０℃で１５０分間撹拌した後、冷却し、表面改質アルミナ粒子を得た。

＜酸化チタン粒子＞
酸化チタン粒子ＭＴ−１５０ＡＦＭ（テイカ製）を用いた。

＜母体粒子Ａ＞
ポリエステル６９部、結晶性ポリエステル８部、ライスワックスＴＯＷＡＸ−３Ｆ１６（東亜化成製）５部、カーボンブラック＃４４（三菱化成製）１１部、アゾ鉄化合物Ｔ−７７（保土谷化学製）１部、スチレン樹脂ＦＴＲ−２１４０（三井化学製）６部を、ヘンシェルミキサーＦＭ２０Ｂ（三井三池化工機製）を用いて、予備混合した後、二軸混練機ＰＣＭ−３０（池貝製）を用いて、１２０℃で溶融混練し、混練物を得た。次に、ローラを用いて、混練物を厚さ２．７ｍｍに圧延した後、ベルトクーラーを用いて、室温まで冷却した。次に、ハンマーミルを用いて、混練物を２００μｍ〜３００μｍに粗粉砕した後、超音速ジェット粉砕機ラボジェット（日本ニューマチック工業製）を用いて、微粉砕し、粉砕物を得た。次に、気流分級機ＭＤＳ−Ｉ（日本ニューマチック工業製）を用いて、重量平均粒径が６．８±０．２μｍとなるように、ルーバー開度を適宜調整しながら、粉砕物を分級し、母体粒子Ａを得た。

＜母体粒子Ｂ＞
スチレン樹脂として、ＦＢ−６７６（三菱レイヨン製）を用いた以外は、母体粒子Ａと同様にして、母体粒子Ｂを得た。

＜母体粒子Ｃ＞
ポリエステルの添加量を６３部、スチレン樹脂の添加量を１２部に変更した以外は、母体粒子Ａと同様にして、母体粒子Ｃを得た。

＜実施例１〜７、比較例１〜４＞
所定の母体粒子（表１参照）１００部に対して、所定量（表１参照）のシリカ粒子Ａ、シリカ粒子Ｂ、表面改質アルミナ粒子、酸化チタン粒子を、ヘンシェルミキサーＦＭ２０Ｃ／Ｉ（三井鉱山製）を用いて、所定の回転数（表２参照）で１分間回転した後、１分間停止する操作を所定回数（表２参照）繰り返すことにより混合し、トナーを得た。

次に、トナーのシリカの遊離率、Ｒ１／Ｗ１、Ｒ２／Ｗ２を測定した。

＜シリカの遊離率＞
トナーのシリカの遊離率の測定方法について説明する。

（１）界面活性剤溶液の準備
５００ｍｌのビーカーに、界面活性剤ノイゲンＥＴ−１６５（第一工業製薬製）５．００ｇ、蒸留水３００ｍｌを加え、超音波プロセッサーＶＣＸ７５０（ＳＯＮＩＣＳ＆ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ製）により溶解させた後、１０００ｍｌメスフラスコに移して、メスアップし、界面活性剤溶液を得た。

（２）トナー分散液の調製
１００ｍｌスクリュー管に、界面活性剤溶液５０ｍｌを加えた後、トナー３．７５ｇを加え、小型ボールミル回転架台ＡＶ−１（アサヒ理化製作所製）を用いて、６０ｒｐｍで１０分間攪拌し、トナー分散液を得た。

（３）超音波エネルギーの付与
１００ｍｌミニカップに、トナー分散液５０ｍｌを加えた後、超音波プロセッサーＶＣＸ７５０（ＳＯＮＩＣＳ＆ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ製）を用いて、４０Ｗで１分間超音波エネルギーを付与し、外添剤を遊離させた。このとき、超音波プロセッサーのチップがミニカップの底から１ｃｍになるようにセットした。

（４）遠心分離
超音波エネルギーを付与したトナー分散液を１００ｍｌ遠沈管に移した後、２０００ｒｐｍで２分間遠心分離し、トナーを沈殿させた。

（５）ろ過
遠沈管に純水３０ｍｌを加え、沈殿したトナーをスパチュラで攪拌した後、漏斗に流し込み、吸引ろ過した。遠沈管に純水３０ｍｌを再度加え、沈殿したトナーを洗い出した後、漏斗に流し込み、吸引ろ過した。ここで、吸引ろ過する際に、定性ろ紙（Ｎｏ．２、１１０ｍｍ）（アドバンテック東洋製）を用いた。

次に、ビーカーにトナーを移し、純水６０ｍｌを加え、スパチュラで攪拌した後、漏斗に流し込み、吸引ろ過した。

次に、アルミカップにトナーを移し、スパチュラで粉砕した。

（６）乾燥
トナーを移したアルミカップを３８℃の恒温槽に８時間以上保管し、乾燥させた。

（７）Ｘ線の測定
上記（１）〜（６）の処理後のトナー及び処理前のトナーのシリカの含有量を蛍光Ｘ線法により定量した後、式
［（処理前のトナー中のシリカの含有量）−（処理後のトナー中のシリカの含有量）］／（処理前のトナー中のシリカの含有量）×１００
により、シリカの遊離率を求めた。

＜Ｒ１／Ｗ１、Ｒ２／Ｗ２＞
ＡＴＲ法により測定したトナーのＦＴ−ＩＲスペクトルの７８９〜８５２ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＷ１、７１０〜６９０ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＲ１とし、Ｒ１／Ｗ１を算出した。また、ＫＢＲ法により測定したトナーのＦＴ−ＩＲスペクトルの７８９〜８５２ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＷ２、７１０〜６９０ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＲ２とし、Ｒ２／Ｗ２を算出した。

ここで、ＦＴ−ＩＲのスペクトルは、Ｔｈｅｒｍｏ Ｎｉｃｏｌｅｔ ＮＥＸＵＳ４７０（Ｔｈｅｒｍｏ ＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣ製）を用いて、測定した。

＜現像剤の作製＞
トナー５部と、シリコーン樹脂により被覆されている平均粒径４０μｍの銅−亜鉛フェライトキャリア９５部を混合し、現像剤を得た。

次に、現像剤を用いて、感光体の汚染、画像上のスジ、低温定着性を評価した。また、トナーを用いて、耐熱保存性を評価した。

＜感光体の汚染及び画像上のスジ＞
複写機ＭＰ ６０５５（リコー製）の改造機の現像ユニットに現像剤を入れた後、高温高湿環境（２７℃、８０％ＲＨ）で一晩放置した。次に、画像面積率７％で両面通紙し、画像上のスジを評価した。

なお、画像上のスジの判定基準は、以下の通りである。

◎：画像上のスジ発生率が５０％となる通紙枚数が１８０００枚以上である場合
〇：画像上のスジ発生率が５０％となる通紙枚数が１３０００枚以上１８０００枚未満である場合
×：画像上のスジ発生率が５０％となる通紙枚数が１３０００枚未満である場合
また、通紙枚数が３００００枚に到達した時点で、感光体を観察し、感光体の汚染を評価した。

なお、感光体の汚染の判定基準は、以下の通りである。

◎：汚染箇所の個数が０個である場合
〇：汚染箇所の個数が０個以上９個以下である場合
×：汚染箇所の個数が１０個以上である場合
＜低温定着性＞
複写機ＭＰＣ ６００３（リコー製）に現像剤を入れた後、紙Ｔｙｐｅ６２００（リコー製）に、付着量０．４ｍｇ／ｃｍ^２のベタ画像を、５℃刻みの定着温度で順次出力し、コールドオフセットが発生しない下限温度（定着下限温度）を測定し、低温定着性を評価した。このとき、定着の線速を２５６ｍｍ／秒とし、定着装置のＮＩＰ幅を１１ｍｍとした。

なお、低温定着性の判定基準は、以下の通りである。

◎：定着下限温度が１２０℃未満である場合
〇：定着下限温度が１２０℃以上１３０℃未満である場合
△：定着下限温度が１３０℃以上である場合
＜耐熱保存性＞
５０℃条件下で、トナーを２４時間保存した後、ＪＩＳ Ｋ２２３５（２５℃）に準拠して、針入度を測定し、耐熱保存性を評価した。このとき、針入度を測定する際には、針入度計ＶＲ−５６１０（島津製作所製）を用いた。

なお、耐熱保存性の判定基準は、以下の通りである。

◎：針入度が３０ｍｍ以上である場合
〇：針入度が２５ｍｍ以上３０ｍｍ未満である場合
△：針入度が２０ｍｍ以上２５ｍｍ未満である場合
表３に、トナーの物性及び評価結果を示す。

表３から、実施例１〜７のトナーは、感光体の汚染及び画像上のスジの発生を抑制できることがわかる。

これに対して、比較例１のトナーは、アルミナ粒子を含有しないため、感光体の汚染が発生する。

比較例２のトナーは、シリカ粒子を含有しないため、画像上のスジが発生する。

比較例３のトナーは、シリカの遊離率が０．３８質量％であるため、画像上のスジが発生する。

比較例４のトナーは、シリカの遊離率が０．５７質量％であるため、感光体の汚染が発生する。

特開２００８−１０２５０１号公報 特開２０１５−１２５２７２号公報

Claims (6)

1. 母体粒子及び無機粒子を含有し、
   前記無機粒子は、シリカ粒子及びアルミナ粒子を含有し、
   シリカの遊離率が０．４０質量％以上０．５５質量％以下である、トナー。
2. 前記母体粒子は、ポリエステル及びスチレン樹脂を含有し、
   ＡＴＲ法により測定される当該トナーのＦＴ−ＩＲスペクトルの７８９〜８５２ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＷ１、７１０〜６９０ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＲ１とすると、Ｒ１／Ｗ１が０．２〜０．５であり、
   ＫＢＲ法により測定される当該トナーのＦＴ−ＩＲスペクトルの７８９〜８５２ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＷ２、７１０〜６９０ｃｍ^−１における最大ピーク高さをＲ２とすると、Ｒ２／Ｗ２が０．２〜０．７であり、
   粉砕トナーである、請求項１に記載のトナー。
3. 前記シリカ粒子は、平均一次粒径が２０ｎｍ以下である、請求項１又は２に記載のトナー。
4. シリカの遊離率が０．４３質量％以上０．５２質量％以下である、請求項１〜３の何れかに記載のトナー。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のトナーを含有する、現像剤。
6. 静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
   前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を、請求項５に記載の現像剤を用いて、現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記静電潜像担持体に形成されたトナー像を記録媒体に直接転写する転写手段と、
   前記トナー像が転写された静電潜像担持体を、クリーニングブレードを用いて、クリーニングするクリーニング手段を有する、画像形成装置。

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