JP3924358B2

JP3924358B2 - 加熱加圧定着用トナー

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Publication number: JP3924358B2
Application number: JP24517597A
Authority: JP
Inventors: 政裕安野; 洋幸福田
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 1997-09-10
Filing date: 1997-09-10
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2017-09-10
Also published as: JPH1184712A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真、静電記録および静電印刷等に使用される画像形成方法に適したトナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
静電荷像を現像するための方法としては、磁性体キャリアと非磁性トナーの混合物を用いる二成分現像方式とキャリアを用いない一成分現像方式がある。
【０００３】
一成分現像は、現像スリーブとトナー規制ブレードとの圧接間隙を通過しスリーブ上に形成された荷電トナーの薄層が感光体上に形成された静電荷像を現像する方式である。トナーの荷電はトナー規制ブレードの圧接部においてなされる。
【０００４】
しかしながら、トナーがトナー規制ブレードと接触できる時間は非常に短く、その短時間の間にトナーは一定の帯電量まで摩擦帯電される必要があり、従ってトナーには所定の帯電量まで素早い立ち上がりが要求される。
【０００５】
トナー帯電量が不足したり、トナーが過剰に荷電されたりして帯電量にばらつきが生じると現像スリーブから感光体、あるいは感光体から紙等の記録部材への転写がスムーズにしかも均一に行われないため、形成画像にかぶりが生じたりする。
【０００６】
また、感光体上の静電潜像現像後に現像スリーブ上に残ったトナーは再び規制ブレードと現像スリーブ間の帯電領域に戻り、規制ブレードに接触して荷電されるが、このようなトナー粒子は２度摩擦帯電されることになるため、必要以上に帯電量が大きくなる。このようなトナーが存在することになると、トナー帯電量にバラツキが生じ、上記したようなカブリの発生は避けられないことになる。従って、トナーには一旦所定のレベルに荷電されると、その所定値での安定性が要求されることになる。
【０００７】
またトナーの置かれる環境によってもトナー帯電量にばらつきが生じるので、トナー帯電量の環境安定性も要求される。
【０００８】
また、近年においては、複数色のトナーを用いてフルカラー画像を再現するフルカラー複写機やフルカラープリンター等のフルカラー画像形成装置が用いられるようになった。
【０００９】
このようなフルカラー画像形成装置としては、様々な方式のものが存在しており、例えば、帯電された感光体上にレーザー等の光ビームを照射する書き込み手段等により所定の色に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像に対して、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナーおよび必要に応じてブラックトナーから選択される所定のトナーを供給して現像し、得られたトナー像を中間転写体上に保持された記録紙等の記録部材上に転写し、この潜像形成工程、現像工程及び転写工程を各色毎に行って記録部材上に各色のトナー像を重ね合わせたフルカラーのトナー像を形成した後、このトナー像を記録紙上に定着させるようにしたものや、上記のように感光体上に形成された所定の色に対応する静電潜像に対して、マゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー及び必要に応じてブラックトナーから選択される所定のトナーを供給して現像し、得られたトナー像を中間転写体上に転写し、前記の潜像形成工程、現像工程及び転写工程を各色毎に行って各色のトナー像が重ね合わされたフルカラーのトナー像を中間転写体上に形成した後、このフルカラーのトナー像をこの中間転写体から記録部材上に転写し、このトナー像を記録紙上に定着させるようにしたもの等が存在した。
【００１０】
また、感光体に形成されたトナー像を記録紙等に転写する転写装置としては、特開昭５９−４６６６４号広報に示されるように、バイアスが印加された転写ローラを感光体に圧接させ、この転写ローラと感光体との間に記録紙を通過させ、感光体上のトナー像を記録紙に押圧転写させるようにしたものが用いられることがあり、この転写装置の場合、記録紙を搬送するタイミングの同期不良や転写ズレを少なくすることができると共に、記録紙の搬送経路を短くしたり、感光体を小型化させて、画像形成装置を小型化できると言う利点があった。
【００１１】
しかし、この転写装置の場合、トナー像が形成された感光体に対して転写ローラを圧接させるため、トナーが感光体に強く押し付けられて密着し、トナー像の中央部分におけるトナーがうまく記録紙に転写されなくなり、形成された画像にいわゆる中抜けが生じるという問題があった。
【００１２】
ここで、このような転写装置を前記のようなフルカラー画像形成装置に使用した場合、フルカラー画像を得るためには、前記のようにマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー及び必要に応じてブラックトナーをそれぞれ転写させて各色のトナー像が重ね合わせるため、上記のような転写ミスによる中抜けが発生しやすくなり、特に、各色のトナー像を中間転写体上に押圧転写した後、この中間転写上に転写されたトナー像をさらに記録紙上に押圧転写させるようにした場合には、中間転写体から記録紙上にトナー像を転写する際にも中抜けが生じて、得られた画像に中抜けが多く発生するという問題があった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、本発明は、トナー帯電立ち上がり、帯電量の一定性、転写性および環境安定性に優れており、かぶり、中抜け、飛び散り等のない優れた画像を形成できる負荷電性トナーを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、クロルシラン、アルキルシラン、アルコキシシラン、シラザンから選択されるシランカップリング剤とシリコーンオイルから選択される疎水化剤、およびカチオン性基を有するシランカップリング剤またはカチオン性基を有するシリコーンオイルのみにより表面処理されており、表面処理前のＢＥＴ比表面積（Ａ）と表面処理後のＢＥＴ比表面積（Ｂ）の比（（Ｂ）／（Ａ））が０．３＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．８であるシリカ微粒子であって、その表面処理されたシリカ微粒子の酸化鉄粉との接触ブローオフ帯電量（Ｑ）が−７００＜Ｑ＜−２００μＣ／ｇであるシリカ微粒子をトナーに外添処理することによって達成される。
【００１５】
本発明において使用できる無機微粒子としては、シリカ、二酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム等が挙げられ、ＢＥＴ比表面積としては、その種類にもよるが２〜５００ｍ²／ｇ、好ましくは２〜４００ｍ²／ｇを有するもの、より詳細にはシリカの場合、ＢＥＴ比表面積が１０〜５００ｍ²／ｇ、二酸化チタンの場合、１０〜２００ｍ²／ｇ、アルミナの場合１０〜２００ｍ²／ｇ、酸化亜鉛の場合、５〜１００ｍ²／ｇ、チタン酸ストロンチウムの場合、２〜３０ｍ²／ｇ、チタン酸カルシウムの場合、２〜３０ｍ²／ｇを有するものを使用する。
【００１６】
そのような無機微粒子として、具体的には、シリカとしてはＡＥＲＯＳＩＬ（アエロジル）５０、ＡＥＲＯＳＩＬ９０Ｇ、ＡＥＲＯＳＩＬ１３０、ＡＥＲＯＳＩＬ２００、ＡＥＲＯＳＩＬ３００、ＡＥＲＯＳＩＬ３８０、ＡＥＲＯＳＩＬＴＴ６００、ＡＥＲＯＳＩＬＭＯＸ１７０、ＡＥＲＯＳＩＬＭＯＸ８０およびＡＥＲＯＳＩＬＣＯＫ８４（以上、日本アエロジル社製）、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＬ−９０、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＬＭ−１３０、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＬＭ−１５０、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＭ−５、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＰＴＧ、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＭＳ−５５、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＨ−５、Ｃａ−Ｏ−ＳｉＬＨＳ−５およびＣａ−Ｏ−ＳｉＬＥＨ−５（以上、ＣＡＢＯＴ（キャボット社製）、Ｗａｃｋｅｒ（ワッカー）ＨＤＫ、ＷＡＣＫＥＲＮ２０、ＷＡＣＫＥＲＵ１５、ＷＡＣＫＥＲＮ２０Ｅ、ＷＡＣＫＥＲＴ３０、ＷＡＣＫＥＲＴ４０（以上、ＷＡＣＫＥＲ−ＣＨＥＭＩＥＧＭＢＨ（ワッカー−ケミージーエムビーエッチ）社製）、Ｄ−ＣＦｉｎｅＳｉｌｉｃａ（ディシーファインシリカ）（ダウコーニング社製）、およびＦｒａｎｓｏｌ（フランゾル）（Ｆｒａｎｓｉｌ（フランジル）社製）、アドマファインＳＯ−Ｅ２、アドマファインＳＯ−Ｅ３、アドマファインＳＯ−Ｃ２、アドマファインＳＯ−Ｃ３、アドマファインＳＯ−Ｃ５(以上アドマテックス社製)等の乾式製法シリカ、カープレックス＃６７、カープレックス＃８０、カープレックス＃１００、カープレックス＃１１２０、ＦＰＳ−１、ＦＰＳ−３、ＦＰＳ−４(以上シオノギ製薬社製)、シーホスター(日本触媒社製)等の湿式製法シリカ等が市場で入手可能である。
【００１７】
二酸化チタンとしては、ＫＡ−１０、ＫＡ−１５、ＫＡ−２０、ＫＡ−３０、ＫＡ−３５、ＫＡ−８０、ＫＡ−９０およびＳＴＴ−３０（以上、チタン工業社製）として入手可能なアナターゼ型二酸化チタン、ＫＲ−３１０、ＫＲ−３８０、ＫＲ−４６０、ＫＲ−４８０、ＫＲ−２７０およびＫＶ−３００（以上、チタン工業社製）として市場入手可能なルチル型二酸化チタン、ＭＴ−１５０Ａ、ＭＴ−６００Ｂ、ＭＴ−１００Ｓ、ＭＴ−５００Ｂ、ＪＲ−６０２ＳおよびＪＲ−６００Ａとして入手可能なテイカ社製の二酸化チタン、およびＰ２５として市場入手可能な日本アエロジル社製の二酸化チタン等が使用できる。
【００１８】
アルミナとしてはＡｌｕｍｉｎｉｕｍＯｘｉｄｅ（アルミニウムオキサイド）Ｃ（日本アエロジル社製）、アドマファインＡＯ−５００、アドマファインＡＯ−５０２、アドマファインＡＯ−５０９、アドマファインＡＯ−８００、アドマファインＡＯ−８０２、アドマファインＡＯ−８０９(以上アドマテックス社製)として市場入手可能である。
【００１９】
酸化亜鉛としてはＺＩＮＣＯＸＳＵＰＥＲ、ＺＩＮＣＯＸＳＵＰＥＲ−１０、ＺＩＮＣＯＸＳＵＰＥＲ−２０Ｒ、ＺＩＮＣＯＸＳＵＰＥＲ−３０、２３−Ｋ、２３−Ｋ(Ａ)、２３−Ｋ(Ｃ)(以上白水化学社製)等が市場入手可能なものとして使用できる。
【００２０】
チタン酸ストロンチウムとしてはＳＴ(富士チタン工業社製)等が市場入手可能なものとして使用できる。
【００２１】
チタン酸カルシウムとしてはＣＴ(富士チタン工業社製)等が市場入手可能なものとして使用できる。
【００２２】
本発明においては上記のような無機微粒子を表面処理前のＢＥＴ比表面積（Ａ）と表面処理後のＢＥＴ比表面積（Ｂ）の比（（Ｂ）／（Ａ））が０．３＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．８、好ましくは０．４＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．８となるように表面処理する。このような表面処理は疎水化剤、およびカチオン性基を有するシランカップリング剤および／またはカチオン性基を有するシリコーンオイルで処理することにより行うことができる。
【００２３】
（Ｂ）／（Ａ）が０．３より小さい場合には、二次凝集粒径が大きくなり凝集粒子の表面は疎水化されるが、内側に存在する部分の疎水化が不十分となる。このような無機微粒子をトナーに外添処理すると、外添処理時あるいは現像装置内の外力により凝集粒子が解砕されて内部の疎水化が不十分な粒子が現れてくるため、耐環境性や帯電性に悪影響を及ぼす。また０．８より大きい場合にも耐環境性が低下する。
【００２４】
その際に用いられる疎水化剤としてはシランカップリング剤としてクロルシラン、アルキルシラン、アルコキシシラン、シラザン、およびシリコーンオイルを挙げることができる。
【００２５】
具体的には、シランカップリング剤としては；
【化１】

を例示できる。
【００２６】
またシリコーンオイルとしては、２５℃における粘度が０.５〜１００００センチストークス、好ましくは１〜１０００センチストークスの物が用いられ、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、α−メチルスチレン変性シリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル等が特に好ましい。
【００２７】
疎水化剤の使用量は無機微粒子１００重量部に対して１〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部である。
【００２８】
上記の疎水化剤に加えて使用されるカチオン性基を有する処理剤としては、カチオン性基を有するシランカップリング剤およびカチオン性基を有するシリコーンオイルを使用することができる。カチオン性基を有するシランカップリング剤としては、アミノシラン、アンモニウム塩基含有シラン、カチオン性基を有するシリコーンオイルとしてはアミノ変性シリコーンオイルを使用することができる。
【００２９】
アミノシランは、いわゆるアミノファンクショナルシランであり、下記一般式で表されるものを使用可能である；
Ｘ_m1ＳｉＹ_n1
（式中、Ｘはアルコキシ基または塩素原子、ｍ₁は１〜３の整数、Ｙは１〜３級アミノ基を有する炭化水素基、ｎ₁は１〜３の整数を表す）。
【００３０】
具体的には
【化２】

【化３】

【化４】

【００３１】
アンモニウム塩基含有シランとしては、具体的には；
【化５】

【化６】

【００３２】
また上記オルガノシランのアルコキシ基を他の加水分解性の基や水酸基に置換したものが挙げられ、これらは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３３】
アミノ変性シリコーンオイルとしては下記一般式で表されるものを使用可能である；
【化７】

(ここでＲ₁は水素、アルキル基、アリール基、又はアルコキシ基を表わし、Ｒ₂はアルキレン基、フェニレン基を表わし、Ｒ₃、Ｒ₄は水素、アルキル基或いはアリール基を表わす。但し、上記アルキル基、アリール基、アルキレン基、フェニレン基はアミンを含有していても良いし、また帯電性を損ねない範囲でハロゲン等の置換基を有していても良い。ｍ₂及びｎ₂は正の整数を示す。）
【００３４】
具体的には、下記のものが市場から入手可能である。

なお、アミン当量とは、アミン１個あたりの当量(ｇ／ｅｑｉｖ)で、分子量を１分子あたりのアミン数で割った値である。
【００３５】
カチオン性基を有する処理剤の使用量は無機微粒子１００重量部に対して０．１〜２０重量部、好ましくは０．５〜１０重量部使用する。
【００３６】
上記のような疎水化剤およびカチオン性基を有する表面処理剤で無機微粒子を処理するには、そのような表面処理剤をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ)、トルエン、酢酸エチル、メチルエチルケトンあるいはアセトンエタノール、塩化水素飽和エタノール等の溶剤を用いて混合希釈し、無機微粉末をブレンダー等で強制的に撹拌しつつ表面処理剤の希釈液を滴下したりスプレーしたりして加え充分混合する。その際、ニーダーコーター、スプレードライヤー、カーマルプロセッサー、流動床等の装置が使用できる。
【００３７】
次に得られた混合物をバット等に移してオーブンに入れ加熱し乾燥させる。その後再びミキサー・ジェットミル等にて充分に解砕する。また、必要に応じて分級する事が望ましい。このような方法において各々の表面処理剤は同時に用いて処理しても別々に処理してもよい。
【００３８】
このような乾式法の他に無機微粉末を表面処理剤の有機溶剤溶液に浸漬し、乾燥させたり、または無機微粉末を水中に分散してスラリー状にしたうえで表面処理剤の水溶液を滴下し、その後、無機微粉末を沈降させて加熱乾燥して解砕する、というような湿式による処理法もある。加熱時の温度は１００℃以上が好ましい。１００℃未満であると無機微粉末と表面処理剤との縮合反応が完結しにくくなる。
【００３９】
本発明においては、最終的に得られる無機微粒子の表面処理前のＢＥＴ比表面積（Ａ）と表面処理後のＢＥＴ比表面積（Ｂ）の比（（Ｂ）／（Ａ））が０．３＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．８となるように上記した使用量、処理条件内で表面処理するようにする。なお、本発明においてはＢＥＴ比表面積はＢＥＴ１点法測定装置（フローソーブ２３００型；島津製作所社製）を用いて測定した値で示している。
【００４０】
より好ましくは、最終的に得られる無機微粒子が、疎水化度として３０％以上、好ましくは５０％以上を有し、酸化鉄粉との接触ブローオフ帯電量（Ｑ）として−８００＜Ｑ＜０μＣ／ｇ、好ましくは−７００〜−２００μＣ／ｇを有するようにする。
【００４１】
なお、本発明において疎水化度は２００ｍｌのビーカーに純水５０ｍｌを入れ、０.２ｇのシリカ等を添加する。ビーカーを撹拌しながら、ビュレットから無水硫酸ナトリウムで脱水したメタノールを加え、液面上にシリカがほぼ認められなくなった点を終点として要したメタノール量から下記式により疎水化度を算出する。
【００４２】
【数１】

(式中Ｃはメタノール使用量(ｍｌ)を表す)
【００４３】
また無機微粒子のブローオフ帯電量の測定は、ブローオフ粉体帯電量測定装置(東芝ケミカル社製)を用い、鉄粉キャリア(Ｚ−１５０／２５０)(パウダーテック社製)に対してサンプル濃度０．２ｗｔ、混合はターブラーミキサーで１分間混合した際の値で示してある。装置条件はＳＵＳ４００mesh、ブロー圧力１kgf／cm²、６０秒値である。
【００４４】
また無機微粒子はレーザー回折式の乾式法による体積平均粒径(二次凝集粒径)が１０μｍ以下であり、３０μｍ以上の凝集粒子が１体積％以下に押さえられていることが好ましい。
【００４５】
上記で得られた無機微粒子が添加されるトナーは少なくとも結着樹脂および着色剤からなり、その他所望の添加剤、例えば、オフセット防止剤、荷電制御剤、各種樹脂微粒子等を含有してもよいトナーであり、トナーはキャリアと混合した２成分現像剤、またはキャリアを使用しない非磁性１成分現像剤あるいは磁性１成分現像剤であってよい。
【００４６】
トナー製造方法については、公知のいかなる方法で調整されたトナー、例えば粉砕法、懸濁重合／懸濁造粒法等の湿式法、マイクロカプセル法、スプレードライ法、メカノケミカル法等で調整されたトナーが使用可能であり、体積平均粒径２〜１０μｍ、好ましくは５〜９μｍに調整することが好ましい。また、本発明で好適に使用されるトナーは、体積平均粒径(Ｄ)の２倍(２Ｄ)以上の重量％が２％以下であり、かつ体積平均粒径の１／３(Ｄ／３)以下の個数％が、５％以下の物を使用することが好ましい。
【００４７】
なお、トナーの粒径は、コールターマルチサイザー(コールターカウンタ社製)を用い、アパチャー径５０μｍで測定した値を示してある。
【００４８】
このようなトナーに本発明の無機微粒子を、トナー１００重量部に対して、０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部添加する。
【００４９】
このようにして得られた本発明のトナーは、あらゆるタイプの現像装置に対して適用可能であるが、中でも図１、図２あるいは図３に示される概略構成を有する現像装置に適用されているような現像方法に対してより大きな効果が期待できる。
【００５０】
図１は非磁性一成分現像装置の概略構成を示している。この装置はトナー担持体（現像スリーブ）の表面に規制ブレードを圧接させて、トナー担持体表面におけるトナー量を規制すると共にトナー担持体表面に供給されたトナーを摩擦帯電させ、この摩擦帯電されたトナーをトナー担持体から感光体に供給するように構成されている。
【００５１】
図１において、感光体ドラム１は導電性基体上に感光層が形成されており、図中矢印方向に回転される。帯電部材である帯電ブラシ２は、感光体ドラム１の表面に接触して設けられている。そして、電源３により帯電ブラシ２に所定の帯電電圧を印加することにより、感光体ドラム１表面は所定の極性および表面電位に帯電される。所定の電位に帯電された感光体ドラム１表面に、画像露光４により静電潜像を形成し、この静電潜像を非磁性一成分現像装置５により現像し、トナー像を形成する。なお、一成分現像装置５の詳細については後述する。
【００５２】
転写部材である転写ローラ６は、芯金の外周に導電性弾性層が形成されており、感光体ドラム１に所定の圧力で圧接されて、図中矢印方向に回転する。また、転写ローラ６にはトナーの荷電極性とは逆極性のバイアスが電源７により印加されている。転写材８は感光体ドラム１と転写ローラ６との間に搬送され、上述したバイアスの印加の下に感光体ドラム１のトナー像が転写材８上に転写される。
【００５３】
トナー像が表面に転写された転写材８は、内部にヒーターを内蔵した加熱ローラ（直径２０ｍｍ）および加熱ローラに圧接された加圧ローラ（直径２０ｍｍ）からなる定着ローラ対１１（バネ圧４.５ｋｇ）を備えた定着装置まで搬送され、定着ローラ対１１の間を通過することにより表面に担持したトナー像が定着される。
【００５４】
トナー像が転写材８に転写された後の感光体ドラム１表面は、クリーニングブレードを備えたクリーニング装置９により残留トナーや紙粉等の異物が除去され、その後除電装置１０の光照射により除電されて次の作像プロセスに供される。。
【００５５】
上述した本発明のトナーを適用する一成分現像装置５は、図示しない駆動手段により図中矢印方向に回転駆動される駆動ローラ２１を備えており、この駆動ローラには該ローラの外径より若干大きい内径の可撓性の現像スリーブ２２が外嵌されている。現像スリーブ２２はその両端部が背後から押圧ガイド２３により駆動ローラ２１に圧接される一方、該圧接により反対側にできたたるみ部分３０が感光体ドラム１に柔軟に接触している。また、現像スリーブ２２には押圧ガイド２３と同じ側からトナー規制ブレード２４が当接している。
【００５６】
現像スリーブ２２の背後にはバッファ室２５が、さらにその背後にトナー供給室２６があり、バッファ室２５にはトナー供給回転部材２７が、トナー供給室２６にはトナー撹拌・供給回転部材２８がそれぞれ配置されている。さらに、現像スリーブ２２の下面には、バッファ室２５から外部へトナーが漏れることを防止するための下シール部材２９が当接している。この現像装置によると、回転部材２８の回転によりトナー供給室２６からバッファ室２５へ送り込まれた非磁性一成分トナーはトナー供給回転部材２７の回転によって順次現像スリーブ２２表面に供給される。
【００５７】
一方、現像スリーブ２２は駆動ローラ２１の駆動回転に摩擦力により従動回転しており、これに供給されたトナーはトナー規制ブレード２４と該スリーブ２２との間を通過することでブレード２４の圧力下に摩擦帯電し、且つ、所定厚さの薄層とされる。このトナー薄層は現像スリーブ２２表面に保持され、感光体ドラム１に臨む現像領域に搬送され、適切な現像バイアス印加の下で静電潜像の現像に供される。
【００５８】
以上、図１の現像装置においては現像スリーブ２２として、駆動ローラ２１の外径よりその内径が大きく、弛み部分３０が形成されるものを使用しているが、このような弛み部分が形成されない構成、すなわち駆動ローラ２１の外径と同等の内径を有する現像スリーブも使用可能である。
【００５９】
図２の画像形成装置は、図１の画像形成装置が備えているクリーニング装置９および除電装置１０を備えておらずコストダウンが図られている。本発明のトナーはこのようなクリーニング装置を備えていない画像形成装置にも好適に用いられる。これは本発明のトナーが優れた転写性を有するため感光体上に残留するトナー量が低減されているためである。そして、現像装置５が残留トナーの回収および静電潜像の現像を行っており、帯電ブラシ２が感光体ドラム１の帯電および除電を行っている。また、転写装置として、トナーの荷電極性とは逆極性のバイアスが電源７により印加された針電極６'を備えている。定着装置の定着ローラ対１１'（バネ圧６．２ｋｇ）は、内部に図示しないヒーターを備えた加熱ローラおよび加熱ローラに圧接された加圧ローラを備えており、加熱ローラの直径（１６ｍｍ）は加圧ローラの直径（２０ｍｍ）より小さくなっている。この構成により定着ニップ幅が広くなっており、厚紙に対する定着性能が向上されている。
【００６０】
図３はフルカラー画像形成装置（一成分現像装置）の概略構成を示している。
【００６１】
図１に示すフルカラー画像形成装置においては、回転駆動される感光体ドラム１１０の周囲に、この感光体ドラム１１０の表面を所定の電位に均一に帯電させる帯電ブラシ１１１や、この感光体ドラム１１０上に残留したトナーを掻き落とすクリーナ１１２が設けられている。
【００６２】
また、帯電ブラシ１１１によって帯電された感光体ドラム１１０をレーザビームによって走査露光するレーザ走査光学系１２０が設けられており、このレーザ走査光学系１２０はレーザダイオード、ポリゴンミラー、ｆθ光学素子を内蔵した周知のものであり、その制御部にはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック毎の印字データがホストコンピュータから転送されるようになっている。そして、このレーザ走査光学系１２０は、上記の各色毎の印字データに基づいて、順次レーザビームとして出力し、感光体ドラム１１０上を走査露光し、これにより感光体ドラム１１０上に各色毎の静電潜像を順次形成するようになっている。
【００６３】
また、このように静電潜像が形成された感光体ドラム１１０に各色彩のトナーを供給してフルカラーの現像を行うフルカラー現像装置１３０は、支軸１３３の周囲にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各非磁性１成分トナーを収容させた４つの色別の現像器１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、１３１Ｂｋが設けられており、支軸１３３を中心として回転し、各現像器１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、１３１Ｂｋが感光体ドラム１１０と対向する位置に導かれるようになっている。また、このフルカラー現像装置１３０における各現像器１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、１３１Ｂｋにおいては、回転してトナーを搬送する現像スリーブ１３２の外周面にトナー規制部１３４ａ、１３４ｂが圧接されており、このトナー規制部材１３４ａ、１３４ｂによって現像スリーブ１３２により搬送されるトナーの量を規制すると共に、搬送されるトナーを荷電させるようになっている。
【００６４】
そして、上記のようにレーザ走査光学系１２０によって感光体ドラム１１０上に各色の静電潜像が形成される毎に、上記のように支軸１３３を中心にして、このフルカラー現像装置１３０を回転させ、対応する色彩のトナーが収容された現像器１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、１３１Ｂｋを感光体ドラム１１０と対向する位置に順々に導き、各現像器１３１Ｃ、１３１Ｍ、１３１Ｙ、１３１Ｂｋにおけるスリーブ１３２を感光体ドラム１１０に接触させて、上記のように各色の静電潜像が順々に形成された感光体ドラム１１０上に、荷電された各色彩のトナーを順々に供給して現像を行うようになっている。
【００６５】
また、このフルカラー現像装置１３０より感光体ドラム１１０の回転方向下流側の位置には、中間転写体１４０として、回転駆動される無端状の中間転写ベルト１４０が設けられるようになっており、この中間転写ベルト１４０は感光体ドラム１１０と同期して回転駆動されるようになっている。そして、この中間転写ベルト１４０は回転可能な１次転写ローラ１４１により押圧されて感光体ドラム１１０に接触するようになっており、またこの中間転写ベルト１４０を支持する支持ローラ１４２の部分には、２次転写ローラ１４３が回転可能に設けられ、この２次転写ローラ１４３によって記録紙等の記録部材Ｓが中間転写ベルト１４０に押圧されるようになっている。
【００６６】
更に、前記のフルカラー現像装置１３０とこの中間転写ベルト１４０との間のスペースには、中間転写ベルト１４０上に残留したトナーを掻き取るクリーナ１５０が中間転写ベルト１４０に対して接離可能に設けられている。
【００６７】
また、記録紙等の記録部材Ｓを中間転写ベルト１４０に導く給紙手段１６０は、記録部材Ｓを収容させる給紙トレイ１６１と、この給紙トレイ１６１に収容された記録部材Ｓを１枚ずつ給紙するローラ１６２と、上記の中間転写ベルト１４０上に形成された画像と同期して給紙された記録部材Ｓを中間転写ベルト１４０と上記の２次転写ローラ１４３との間に送るタイミングローラ１６３とで構成されており、このようにして中間転写ベルト１４０と２次転写ローラ１４３との間に送られた記録部材Ｓを２次転写ローラ１４３によって中間転写ベルト１４０に押圧させて、中間転写ベルト１４０からトナー像を記録部材Ｓが押圧転写させるようになっている。
【００６８】
一方、上記のようにトナー像が押圧転写された記録部材Ｓは、エアーサクションベルト等で構成された搬送手段１６６により定着装置１７０に導かれるようになっており、この定着装置１７０において転写されたトナー像が記録部材Ｓ上に転写され、その後、この記録部材Ｓが垂直搬送路１８０を通して装置本体１の上面に排出されるようになっている。
【００６９】
次に、このフルカラー画像形成装置を用いてフルカラーの画像形成を行う動作について具体的に説明する。
【００７０】
まず、感光体ドラム１１０と中間転写ベルト１４０とを同じ周速度でそれぞれの方向に回転駆動させ、感光体ドラム１１０を帯電ブラシ１１１によって所定の電位に帯電させる。
【００７１】
そして、このように帯電された感光体ドラム１１０に対して、上記のレーザ走査光学系１２０によりシアン画像の露光を行い、感光体ドラム１１０上にシアン画像の静電潜像を形成した後、この感光体ドラム１１０にシアントナーを収容させた現像器１３１Ｃからシアントナーを供給してシアン画像を現像し、このようにシアンのトナー像が形成された感光体ドラム１１０に対して中間転写ベルト１４０を１次転写ローラ１４１によって押圧させ、感光体ドラム１１０に形成されたシアンのトナー像を中間転写ベルト１４０に１次転写させる。
【００７２】
このようにしてシアンのトナー像を中間転写ベルト１４０に転写させた後は、前記のようにフルカラー現像装置１３１を支軸１３３を中心にして回転させ、マゼンタトナーが収容された現像器１３０Ｍを感光体ドラム１１０と対向する位置に導き、上記のシアン画像の場合と同様に、レーザ走査光学系１２０により帯電された感光体ドラム１１０に対してマゼンタ画像を露光して静電潜像を形成し、この静電潜像をマゼンタトナーが収容された現像器１３１Ｍによって現像し、現像されたマゼンタのトナー像を感光体ドラム１１０から中間転写ベルト１４０に１次転写させ、更に同様にして、イエロー画像及びブラック画像の露光、現像及び１次転写を順々に行って、中間転写ベルト１４０上にシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックのトナー画像を順々に重ね合わせてフルカラーのトナー像を形成する。
【００７３】
そして、中間転写ベルト１４０上に最終のブラックのトナー像が１次転写されると、記録部材Ｓをタイミングローラ１６３により２次転写ローラ１４３と中間転写ベルト１４０との間に送り、２次転写ローラ１４３により記録部材Ｓを中間転写ベルト１４０に押圧させて、中間転写ベルト１４０上に形成されたフルカラーのトナー像を記録部材Ｓ上に２次転写させる。
【００７４】
そして、このようにフルカラーのトナー像が記録部材Ｓ上に２次転写されると、この記録部材Ｓを上記の搬送手段１６６により定着装置１７０に導き、この転写装置１７０によって、転写されたフルカラーのトナー像を記録部材Ｓ上に定着させ、その後、この記録部材Ｓを垂直搬送路１８０を通して装置本体１の上面に排出させるようになっている。
【００７５】
【実施例】
以下、本発明を実施例を用いてさらに説明する。
無機微粒子の表面処理例１
前記例示化合物ヘキサメチルジシラザン(ａ)２０重量部ならびにオクタデシルジメチル[３−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド(ｂ)２重量部をエタノール５００重量部に溶解し、親水性シリカ＃３８０(キャボット社製ＥＨ−５：比表面積３８０ｍ²／ｇ)を１００重量部混合撹拌した後、エバポレーターを用いて溶剤のエタノールを除き乾燥した。次にこのシリカ微粒子をヘンシェルミキサーを用いて解砕処理した後、得られたシリカ微粒子を１２０℃のオーブン中で３時間加熱乾燥した。ここで得られた疎水性シリカをジェットミルにより微粉砕(解砕)一粗粉分級して疎水性シリカ微粒子(Ａ)を得た。
【００７６】
無機微粒子の表面処理例２〜７
処理例１においてヘキサメチルジシラザン(ａ)とオクタデシルジメチル[３−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド(ｂ)との処理量を以下の通りとする以外は同様の方法により疎水性シリカ微粒子(Ｂ)〜(Ｇ)を得た。
(ａ)／(ｂ)＝０／２シリカ微粒子(Ｂ)
(ａ)／(ｂ)＝１０／２シリカ微粒子(Ｃ)
(ａ)／(ｂ)＝３０／２シリカ微粒子(Ｄ)
(ａ)／(ｂ)＝２０／０.５シリカ微粒子(Ｅ)
(ａ)／(ｂ)＝２０／１０シリカ微粒子(Ｆ)
(ａ)／(ｂ)＝２０／０シリカ微粒子(Ｇ)
【００７７】
無機微粒子の表面処理例８
処理例１において無機微粒子を親水性シリカ＃２００(キャボット社製Ｍ−５：比表面積２００ｍ²／ｇ)に、また、表面処理剤をオクチルシラン２０重量部、アミノ変性シリコーンオイル(信越化学社製；ＫＦ−８５７)３重量部とする以外は処理例１と同様の方法で疎水性シリカ微粒子(Ｈ)を得た。
【００７８】
無機微粒子の表面処理例９
処理例８において表面処理剤をγ−(２−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン１０重量部とする以外は処理例８と同様の方法で疎水性シリカ微粒子(Ｉ)を得た。
【００７９】
無機微粒子の表面処理例１０
処理例１においてオーブン中で加熱処理する前のシリカ粒子の解砕を行わない以外は、処理例１と同様にシリカ微粒子(Ｊ)を得た。
【００８０】
無機微粒子の表面処理例１１
処理例２〜７において、(ａ)および(ｂ)の処理量(重量部)を(ａ)／(ｂ)＝２０／２０としは、オーブン中で加熱処理する前のシリカ粒子の解砕ならびにジェットミルでの解砕を行わない以外は同様にしてシリカ微粒子(Ｋ)を得た。
【００８１】
無機微粒子の表面処理例１２
処理例１において、無機微粒子を親水性シリカ＃２００(キャボット社製Ｍ−５：比表面積２００ｍ²／ｇ)に、(ａ)の処理量を０．５重量部に、(ｂ)の処理量を２重量部にする以外は同様にしてシリカ微粒子(Ｌ)を得た。
【００８２】
得られたシリカ微粒子（Ａ）〜（Ｌ）のＢＥＴ比表面積比（処理前と処理後）、疎水化度、ブローオフ帯電量、逆チャージ成分の有無、粒度分布を表１にまとめた。
【表１】

【００８３】
なお、表１中、「逆チャージ成分の有無」は無機微粒子のブローオフ帯電量を測定する際に得られる帯電量曲線において、逆帯電成分の存在が認められる場合(帯電量曲線の一部が逆帯電性になっている場合)を「有」、逆帯電成分の存在が認められない場合を「無」として評価した。
【００８４】
また、無機微粒子の粒度分布は、レーザー回折式の乾式法による粒径測定装置；レーザー回折式粒度分布測定装置ＨＥＬＯＳ＆ＲＯＤＯＳ（日本レーザー社製）を使用し、レンジ１：０．１〜３５μｍでエアー圧６．５ｂａｒで測定した値を示してある。
【００８５】
トナー粒子製造例１
・ポリエステル樹脂Ａ１(軟化点１０５.１℃) ６５重量部
・ポリエステル樹脂Ｂ１(軟化点１５０.１℃) ３５重量部
・酸化型ポリプロピレン３重量部
(ビスコールＴＳ−２００：三洋化成工業社製)
・負荷電制御剤２重量部
(ボントロンＥ−８４：オリエント化学工業社製)
・カーボンブラック８重量部
(モーガルＬ：キャボット社製）
【００８６】
上記材料を、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、溶融混練した後冷却した。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)で平均粒径８μｍまで粉砕粗粉分級した後、微粉分級をロータ型分級機(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)を使用して体積平均粒径８.２μｍトナー粒子(Ａ)を得た。
【００８７】
なお、ポリエステル樹脂Ａ１は以下の方法で調製した。２リットルの４つ口フラスコ還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計、撹拌装置を取り付け、マントルヒーター中に設置し、アルコール成分として、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７３５ｇとポリオキシエチレン(２,０)−２，２−ビス(４−ヒドロキシフェニル)プロパン２９２.５ｇ、２価カルボン酸としてテレフタル酸４４８．２ｇ、３価カルボン酸としてトリメリット酸２２ｇを仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら２２０℃で撹拌しながら反応させ、酸価を測定しながら反応の進行を追跡し、所定の酸価に達した時点で反応を終了し、軟化点１０５．１℃のポリエステル樹脂Ａ１を得た。なお、軟化点は高化式フローテスター(ＣＦＴ−５００：島津製作所社製)を用い、ダイスの細孔の径１ｍｍ、加圧２０ｋｇ／ｃｍ²、昇温速度６℃／ｍｉｎの条件下で１ｃｍ²の試料を溶融流出させたときの流出開始点から流出終了点の高さの１／２に相当する温度を軟化点とした。
【００８８】
また、ポリエステル樹脂Ｂ１は以下の方法で調製した。２リットルの４つ口フラスコに還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計、撹拌装置を取り付け、マトルヒーター中に設置し、アルコール成分として、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７３５ｇとポリオキシエチレン(２,０)−２,２−ビス（４−ヒドロキシフェニル)プロパン２９２.５ｇ２価カルボン酸としてテレフタル酸２４９ｇとコハク酸１７７ｇ、３価カルボン酸としてトリメリット酸２２ｇを仕込み、フラスコ内に窒素を導入しながら２２０℃で撹拌しながら反応させ、酸価を測定しながら反応の進行を追跡し、所定の酸価に達した時点で終了し、軟化点１５０．１℃のポリエステル樹脂Ｂ１を得た。
【００８９】
トナー粒子製造例２
アルコール成分としてビスフェノールＡプロピレンオキサイド(ＰＯ)およびビスフェノールＡエチレンオキサイド(ＥＯ)を、酸成分としてフマール酸(ＦＡ)およびテレフタル酸(ＴＰＡ)から得られたテトラヒドロフラン不溶解成分を持たない線状ポリエステル樹脂(Ｍｎ：４５００、Ｍｗ／Ｍｎ：２.３、ガラス転移点：６０.２℃、軟化点：１００.３℃)１００部(「部」は「重量部」を表わす、以下同じ)に対して、フタロシアニン顔料(Ｃ.Ｉ.Ｐigment Ｂlue １５−３)３部と、荷電制御剤としてサリチル酸誘導体の亜鉛錯体(ボントロンＥ−８４：オリエント化学工業社製)２.０部、低分子量ポリプロピレン(ビスコール１００ＴＳ：三洋化成工業社製)２部とする以外は同様の方法でシアン色トナー粒子(Ｂ)を得た。
【００９０】
トナー粒子製造例３〜５
トナー粒子の製造例２において着色剤をそれぞれ、製造例３においてはＣ.Ｉ.Ｐigment Ｒed １８４を３重量部、製造例４においてはＣ.Ｉ.Ｓolvent Ｙellow １６２を３重量部、製造例５においてはカーボンブラックモーガルＬ(キャボット社製)を５重量部とする以外は製造例２と同様の方法でマゼンタ、イエロー、ブラックの各着色トナー粒子(Ｃ)、(Ｄ)および(Ｅ)を得た。
得られたトナー粒子（Ａ）〜（Ｅ）の粒径分布を下記表２に示す。
【００９１】
【表２】

【００９２】
実施例１〜７および比較例１〜５
上記トナー粒子（Ａ）と下記表３に示した表面処理済シリカ微粒子を表３中に示した量で混合しトナーを調製した。混合はヘンシェルミキサーを用い、周速４０ｍ／ｓｅｃで９０秒処理した後、振とう篩機により目開き９０μｍのメッシュを通過させた。
【００９３】
【表３】

【００９４】
得られたトナーを図１の構成を有するプリンタＳＰ１０１（ミノルタ社製）に装填し、かぶり、転写性について以下のように評価した。結果は上記表３に示してある。
【００９５】
(1)かぶり評価
Ｌ／Ｌ環境(１０℃、１５％ＲＨ)とＨ／Ｈ環境(３０℃、８５％ＲＨ)において、単色でＢ／Ｗ３０％の文字パターンを連続１０枚画出しした際のかぶりのレベルで３段階評価を行った。
○：Ｌ／Ｌ環境およびＨ／Ｈ環境ともに目視評価で殆どかぶりが認められない
△：Ｌ／Ｌ環境またはＨ／Ｈ環境において若干のかぶりが認められるが実用上問題なし
×：Ｌ／Ｌ環境またはＨ／Ｈ環境でかぶりが全面に渡って存在し、実用上問題がある
【００９６】
(2)転写性
感光ドラム上の付着量に対しての紙上の付着量より転写性に対して３段階評価を行った。
○：９０％以上
△：８０％以上
×：８０％未満
【００９７】
トナーＢ〜Ｅの４色フルカラートナーに対しシリカ微粒子Ａを１重量％処理してなるトナーを図３の構成のフルカラープリンタに用いて初期評価を行った。画像には中抜けが見られず、またライン画像のまわりにトナーの飛び散りが肉眼では認められなかった。かぶりに対して全く問題なく、また、転写性についても、評価レベル「○」であった。
【００９８】
【発明の効果】
帯電立ち上がり性および転写性に優れ、帯電量の一定性および環境安定性にも優れ、トナーかぶり、中抜けや飛び散りのない優れた画像を形成できる負荷電性トナーを提供した。
【図面の簡単な説明】
【図１】一成分現像装置の概略構成図を示す図である。
【図２】クリーニング装置および除電装置を装備しない一成分現像装置の概略構成図を示す図である。
【図３】一成分フルカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１：感光体ドラム、２：帯電ブラシ、３：電源、４：露光、５：一成分現像装置、６：転写ローラ、６'：針電極、７：電源、８：転写材、９：クリーニング装置、１０：除電装置、１１、１１'：定着ローラ対、２１：駆動ローラ、２２：現像スリーブ、２３：押圧ガイド、２４：トナー規制ブレード、２５：バッファ室、２６：トナー供給室、２７：トナー供給回転部材、２８：トナー撹拌・供給回転部材、２９：下シール部材、３０：弛み部分、１１０：感光体ドラム、１１１：帯電ブラシ、１１２：クリナー、１２０：レーザ走査光学系、１３０：フルカラー現像装置、１３１Ｃ：現像器、１３１Ｍ：現像器、１３１Ｙ：現像器、１３１Ｂｋ：現像器、１３２：現像スリーブ、１３３：支軸、１３４ａ：トナー規制部材、１３４ｂ：トナー規制部材、１４０：中間転写体（中間転写体ベルト）、１４１：一次転写ローラ、１４２：支持ローラ、１４３：２次転写ローラ、１６０：供給手段、１６１：給紙トレイ、１６２：給紙ローラ、１６３：タイミングローラ、１６６：搬送手段、１７０：定着装置、１８０：垂直搬送路

Claims

クロルシラン、アルキルシラン、アルコキシシラン、シラザンから選択されるシランカップリング剤とシリコーンオイルから選択される疎水化剤、およびカチオン性基を有するシランカップリング剤またはカチオン性基を有するシリコーンオイルのみにより表面処理されており、表面処理前のＢＥＴ比表面積（Ａ）と表面処理後のＢＥＴ比表面積（Ｂ）の比（（Ｂ）／（Ａ））が０．３＜（Ｂ）／（Ａ）＜０．８であるシリカ微粒子であって、その表面処理されたシリカ微粒子の酸化鉄粉との接触ブローオフ帯電量（Ｑ）が−７００＜Ｑ＜−２００μＣ／ｇであるシリカ微粒子を外添処理されている負帯電性トナー。
シリカ微粒子の疎水化度が５０％以上である請求項１記載のトナー。