JP5929360B2 - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法の発明に関する。

特許文献１には、少なくともケイ素元素を含む酸化物微粒子からなり、酸化物微粒子の一次粒子径Ｒが３０ｎｍ〜３００ｎｍであり、誘電率が１．４〜３．５であり、円形度ＳＦ１が１００〜１３０であり、かつ円形度ＳＦ２が１００〜１２５であることを特徴とする電子写真トナー用外添剤が提案されている。

特許文献２には、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電する帯電部材を有する帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像をトナーで可視像化する現像装置を備える画像形成装置において、前記帯電装置は、導電性微粒子を介在した帯電部材で像担持体表面を帯電させ、かつ、前記トナーは、重量平均粒径が２〜８μｍ、形状係数ＳＦ−１が１００〜１３０、少なくとも導電性微粒子と個数平均粒径が６０〜３００ｎｍの無機微粒子が外添されていることを特徴とする画像形成装置が提案されている。

特許文献３には、トナー粒子と外添剤を有するトナーとキャリアとを少なくとも有する二成分系現像剤であって、該トナーが、少なくとも、結着樹脂、着色剤及びワックス成分で構成されており、目開き２０μｍのふるいを通過しない粗粉量が０．０１乃至０．５０質量％であり、（目開き２０μｍのふるいを通過しない粗粉の平均円形度）＜（トナー全体の平均円形度）であることを特徴とする二成分系現像剤が提案されている。

特開２００４−２１２７８９号公報 特開２００６−２９３２９５号公報 特開２００２−０９１０５３号公報

本発明は、低画像密度（低エリアカバレッジ）の画像を連続して形成した場合でも転写性を維持すると共に、トナーの飛び散りの抑制を実現する静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、
トナー粒子と、
平均粒径が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０ ^１０ Ωｃｍ以上１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤と、
を有する静電荷像現像用トナーである。

請求項２に係る発明は、
請求項１に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤である。

請求項３に係る発明は、
請求項１に記載の静電荷像現像用トナーを収納し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。

請求項４に係る発明は、
請求項２に記載の静電荷像現像剤を収納し、
像保持体の表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。

請求項５に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項２に記載の静電荷像現像剤を収納し、前記静電荷像現像剤により前記静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置である。

請求項６に係る発明は、
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項２に記載の静電荷像現像剤により前記静電荷像を現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、
前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法である。

請求項１に係る発明によれば、平均粒径が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０ ^１０ Ωｃｍ以上１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤を有さない場合に比べ、低画像密度の画像を連続して形成した場合でも転写性を維持すると共に、トナーの飛び散りの抑制を実現する静電荷像現像用トナーが得られる。
請求項２に係る発明によれば、平均粒径が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０ ^１０ Ωｃｍ以上１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤を有さない静電荷像現像用トナーを適用する場合に比べ、低画像密度の画像を連続して形成した場合でも転写性を維持すると共に、トナーの飛び散りの抑制を実現する静電荷像現像剤が得られる。

請求項３、４、５及び６に係る発明によれば、平均粒径が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０ ^１０ Ωｃｍ以上１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤を有さない静電荷像現像用トナーを適用する場合に比べ、低画像密度の画像を連続して形成した場合でも転写性の低下及びトナーの飛び散りに起因する画像欠陥を抑制した画像が得られるトナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法を提供する。

本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態に係る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、本発明の一例である実施形態について詳細に説明する。

［静電荷像現像用トナー］
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー（以下、単に「トナー」と称する場合がある）は、トナー粒子と、平均粒径が７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤と、を有する。

ここで、従来の外添剤は、機械的な負荷により外添剤がトナー粒子へ埋没することを抑制するため、円形度が１．０に近い球状の大径外添剤が用いられてきたが、このような外添剤は、トナー粒子上を転がり易く、外添剤とトナー粒子との混合時や現像剤の撹拌時において、トナー粒子の凹部に偏在する傾向にある。
そのため、トナー粒子の表面が露出し、像保持体などの部材に対するトナーの非静電的な付着力が増大することから、転写性が低下し易くなる。

一方、上記のような外添剤の替わりに、平均粒径が７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下で、円形度が０．５以上０．８５以下の、異形状で大径の外添剤（以下、「異形外添剤」と称する場合がある）を用いた場合、異形性が高いことから、トナー粒子の表面に対して接点が多くなり、トナー粒子の表面での転がりが防止され、凹部への偏在が抑制されると考えられる。
そのため、経時使用後でも、トナー粒子の表面が露出することによる像保持体などへのトナーの付着が抑えられるため、転写性の低下が抑えられると考えられる。
また、外添剤とトナー粒子との接点が増えることで、外添剤とトナー粒子との混合時や現像剤の撹拌時においてトナーに与える衝撃力が分散されるため、トナー粒子に外添剤が埋没し難くなると考えられる。

しかしながら、異形外添剤は、上述のように凹部に偏在し難いことから凸部にも存在し、また、経時でトナー粒子に埋没し難いため、複数のトナーが積層すると、トナー粒子と、トナー粒子間に挟まれた異形外添剤とから形成される空隙がトナー間に形成され易い傾向にあると考えられる。
そのため、トナー像を構成するトナーの層（以下、トナー層と称する場合がある）のようなトナーが積層する場合において、トナー同士の凝集を抑制すると考えられる。
そして、トナー同士の凝集が抑制される結果、定着前のトナー層におけるトナーはトナー間の凝集力が弱まると考えられるから、トナーの電荷量によっては、トナー間の静電的反発力がトナー間の凝集力を上回ることとなり、トナーが飛び散る傾向にあると考えられる。
特に、外添剤は２５０ｎｍ以下であると、トナー間の距離が小さくなることから、静電的反発力が高まり、トナーの飛び散りが顕著に生じることとなる。
なお、２次色以上の場合、２色以上のトナー層が積層されてトナー量が多くなることから、特に、多くのトナーが飛び散る傾向にあると考えられる。

そこで、本実施形態に係るトナーにおいては、平均粒径が７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤、つまり、異形であって、かつ、体積抵抗率が低く調整された外添剤を有する。
トナー間の静電的反発力は、外添剤の体積抵抗率がこのように低く調整されることから、トナーの電荷量が抑えられ、弱まる傾向に制御されると考えられる。
その結果、トナー同士の静電的反発力に対してトナー間の凝集力が上回り易くなり、トナーの飛び散りが抑制されると考えられる。

そして、特に、低画像密度（例えば、３％以下）の画像を連続して形成した場合、トナーの消費量は減少し、トナーの補給やトナーカートリッジの交換等の頻度も減少するため、トナーは長期に渡って繰り返し撹拌されることとなり、外添剤にかかる機械的負荷が大きくなる結果、外添剤のトナー粒子凹部への偏在は生じ易いと考えられるが、そのような画像を連続して形成した場合であっても、異形外添剤であれば、トナー粒子凹部への偏在が抑制され、トナー粒子の表面が露出することによる像保持体などへのトナーの付着が抑えられるため、転写性の低下が抑制されると考えられる。

以上から、本実施形態に係るトナーは、低画像密度の画像を連続して形成した場合でも転写性を維持すると共に、トナーの飛び散りが抑制されると考えられる。
なお、画像密度とは、画像の光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、画像の投影面積を計算し、これをビデオカメラの視野の面積で割ったものを％で示して定義されるものである。

以下、本実施形態に係るトナーについて、詳細に説明する。

[外添剤]
まず、本実施形態で用いる外添剤について説明する。
外添剤としては、平均粒径が７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤を適用する。

（平均粒径）
外添剤の平均粒径は、７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが望ましく、１２０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下であることが、より望ましい。
平均粒径が２５０ｎｍより大きい場合、トナー間の距離が大きくなり、静電的反発力が弱まることから、トナーの飛び散りが生じにくくなると考えられる。
一方、外添剤の平均粒径は、２５０ｎｍ以下であることによって、トナー粒子からの経時での脱離が抑制され、トナー粒子に外添されている量が維持されるため、トナー粒子の表面が露出することによる像保持体などへのトナーの付着が抑えられると考えられる。その結果、付着したトナーによる転写性の低下が抑えられ、外添剤としての機能（スペーサー機能)が確保されると考えられる。
また、平均粒径が７０ｎｍ以上の外添剤は、トナー粒子へ埋没し難くなるため、外添剤としての機能（スペーサー機能)が確保されると考えられる。

外添剤の平均粒径は、トナー粒子表面を観察し、１００個の外添剤（粒子）について観察し、観察したトナー粒子表面の画像を、画像処理解析ソフトＷｉｎＲｏｏｆ（三谷商事株式会社）を用いて解析することで、算出した。外添剤の平均粒径とは一次粒子の画像解析によって得られた円相当径の累積頻度における５０％径（Ｄ５０ｖ）を意味する。

（平均円形度）
外添剤の平均円形度は、０．５以上０．８５以下であり、０．６以上０．８５以下であることが望ましく、０．６５以上０．８以下であることが、より望ましい。外添剤の平均円形度が０．８５以下であると、形状が異形状の外添剤の割合が高くなり、球状の外添剤の割合が低くなるため、経時でのトナー粒子上の凹部への偏在が抑制されて、トナー粒子の表面が露出することによる像保持体などへのトナーの付着が抑えられると考えられる。
その結果、付着したトナーによる転写性の低下が抑えられ、外添剤としての機能（スペーサー機能)が確保されると考えられる。
一方で、外添剤の平均円形度は、０．５以上であると、外添剤の縦横比が小さい形状となるため、機械的負荷が加わった時でも外添剤が欠損しにくくなる。また、外添剤は、平均円形度が０．５以上で、製造が容易となる。

平均円形度の測定は、１００個の外添剤について４００００倍で観察し、観察したトナー粒子表面の画像を、画像処理解析ソフトＷｉｎＲｏｏｆ（三谷商事株式会社）を用いて画像解析することにより行う。
解析された画像から円相当径周囲長及び周囲長を求めた上で、下記式に従って各々の外添剤の円形度を求め、それらを平均して求める（平均粒径の算出と同様）。
式（１）円形度＝円相当径周囲長／周囲長＝［２×（Ａπ）^1/2］／ＰＭ

上式において、Ａは外添剤の投影面積、ＰＭは外添剤の周囲長を表す。
円形度は、１．０の場合は真球であり、数値が低いほど外周に凹凸があり、異形の度合いが高くなる。

（体積抵抗率）
外添剤の体積抵抗率は、１．０×１０^１４Ωｃｍ以下であり、１．０×１０^１３．５Ωｃｍ以下であることが望ましく、１．０×１０^１３Ωｃｍ以下であることが望ましい。
外添剤の体積抵抗率は、１．０×１０^１４Ωｃｍ以下とすることにより、外添剤を有するトナーの電荷量が小さくなるため、トナー間の凝集力がトナー間の静電的反発力を上回り、定着前のトナー層におけるトナーの飛び散りが抑制されると考えられる。
トナーの飛び散りは、トナーの電荷量が小さいほど抑制されるため、外添剤の体積抵抗率は、小さいほどよいと考えられるが、製造上の観点から、１．０×１０^１０Ωｃｍ以上であることがよい。

トナー粒子に外添された外添剤の体積抵抗率（Ωｃｍ）は、以下のように測定する。なお、測定環境は、温度２０℃、湿度５０％ＲＨとする。
まず、以下の方法により、外添剤をトナーから分離する。
濃度０．２％のトリトン溶液（重合度１０のポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、和光純薬工業製）４０ｍｌ中にトナー２ｇを十分に分散させ、発振周波数２０ｋＨｚの超音波振動子を浸した超音波振動装置（超音波ホモジナイザーＵＳ３００Ｔ、日本精機製作所製）を出力１５０ｍＡで３０分間作動させて、外添剤を脱離させて回収する。
次に、２０ｃｍ^２の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象となる外添剤を１ｍｍ以上３ｍｍ以下程度の厚さになるように平坦に載せ、外添剤層を形成する。この上に前記の２０ｃｍ^２の電極板を載せ外添剤層を挟み込む。外添剤同士の空隙をなくすため、外添剤層上に載せた電極板の上に４ｋｇの荷重をかけてから外添剤層の厚み（ｃｍ）を測定する。外添剤層上下の両電極には、エレクトロメーターおよび高圧電源発生装置に接続されている。両電極に電界が６０００Ｖ／ｃｍとなるように高電圧を印加し、このとき流れた電流値（Ａ）を読み取ることにより、外添剤の体積電気抵抗（Ωｃｍ）を計算する。外添剤の体積抵抗率（Ωｃｍ）の計算式は、下記式（２）に示す通りである。
式（２）： Ｒ＝Ｅ×２０／（Ｉ−Ｉ_０）／Ｌ

上記式（２）中、Ｒは外添剤の体積抵抗率（Ωｃｍ）、Ｅは印加電圧（Ｖ）、Ｉは電流値（Ａ）、Ｉ_０は印加電圧０Ｖにおける電流値（Ａ）、Ｌは外添剤層の厚み（ｃｍ）をそれぞれ表す。また、２０の係数は、電極板の面積（ｃｍ^２）を表す。

外添剤の体積抵抗率の調整方法としては、例えば、疎水化処理剤の処理量を調整することや、製造時の乾燥温度を調整すること等が挙げられる。

（材料）
外添剤の材料としては、本実施形態に係るトナーによる効果は、平均粒径、平均円形度及び円形度の標準偏差によって機械的に奏されるものであることから、上記の平均粒径、平均円形度、及び体積抵抗率を満たす外添剤であれば、材料は特に限定されず、公知の材料が適用される。以下では、ゾルゲル法により作製されるシリカについて説明する。

（外添剤の作製方法）
外添剤の作製方法の一例としては、ゾルゲル法が挙げられる。
以下、ゾルゲル法による外添剤の作製方法を「ゾルゲルシリカの製造方法」と称して説明する。

ゾルゲルシリカの製造方法は、アルコールを含む溶媒中に、０．６ｍｏｌ／Ｌ以上０．８５ｍｏｌ／Ｌ以下の濃度でアルカリ触媒が含まれるアルカリ触媒溶液を準備する工程（以下、「アルカリ触媒溶液準備工程」と称することがある）と、前記アルカリ触媒溶液中に、テトラアルコキシシランを供給すると共に、テトラアルコキシシランの１分間当たりに供給される総供給量の１ｍｏｌ当たりに対して０．１ｍｏｌ以上０．４ｍｏｌ以下でアルカリ触媒を供給する工程（以下、「粒子生成工程」と称することがある）と、を有する。

つまり、この製造方法では、上記濃度のアルカリ触媒が含まれるアルコールの存在下に、原料であるテトラアルコキシシランと、別途、触媒であるアルカリ触媒と、をそれぞれ上記関係で供給しつつ、テトラアルコキシシランを反応させて、シラン粒子を生成する方法である。
本ゾルゲルシリカの製造方法では、上記手法により、粗大凝集物の発生が少なく、円形度の低いゾルゲルシリカが得られる。この理由は、定かではないが以下の理由によるものと考えられる。

まず、アルコールを含む溶媒中にアルカリ触媒が含まれる、アルカリ触媒溶液を準備し、この溶液中にテトラアルコキシシランとアルカリ触媒とをそれぞれ供給すると、アルカリ触媒溶液中に供給されたテトラアルコキシシランが反応して、核粒子が生成される。このとき、アルカリ触媒溶液中のアルカリ触媒濃度が上記範囲にあると、２次凝集物等の粗大凝集物の生成を抑制しつつ、円形度の低い核粒子が生成すると考えられる。これは、アルカリ触媒は、触媒作用の他に、生成される核粒子の表面に配位し、核粒子の形状、分散安定性に寄与するが、その量が上記範囲内であると、アルカリ触媒が核粒子の表面を均等に覆わないため（つまりアルカリ触媒が核粒子の表面に偏在して付着するため）、核粒子の分散安定性は保持するものの、核粒子の表面張力及び化学的親和性に部分的な偏りが生じ、円形度の低い核粒子が生成されると考えられるためである。

そして、テトラアルコキシシランとアルカリ触媒との供給をそれぞれ続けていくと、テトラアルコキシシランの反応により、生成した核粒子が成長し、シリカ粒子が得られる。ここで、このテトラアルコキシシランとアルカリ触媒との供給を、その供給量を上記関係で維持しつつ行うことで、２次凝集物等の粗大凝集物の生成を抑制しつつ、円形度の低い核粒子がその異形性を保ったまま粒子成長し、結果、円形度の低いゾルゲルシリカが生成されると考えられる。これは、このテトラアルコキシシランとアルカリ触媒との供給量を上記関係とすることで、核粒子の分散を保持しつつも、核粒子表面における張力と化学的親和性の部分的な偏りが保持されることから、異形性を保ちながらの核粒子の粒子成長が生じると考えられるためである。

以上から、本ゾルゲルシリカの製造方法では、粗大凝集物の発生が少なく、円形度の低いゾルゲルシリカが得られると考えられる。

ここで、テトラアルコキシシランの供給量は、ゾルゲルシリカの粒度分布や円形度に関係すると考えられる。テトラアルコキシシランの供給量を、０．００２ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以上０．００９ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以下とすることで、粒子成長段階におけるテトラアルコキシシランと核粒子との接触確率を下げ、テトラアルコキシシランが核粒子に偏りなく供給される前に、テトラアルコキシシランと核粒子との反応を生じさせ得ると考えられる。つまり、テトラアルコキシシランと核粒子との反応が偏ると考えられる。そのため、核粒子へのテトラアルコキシシランの供給の偏在化を助長し、粒子成長のバラツキをもたらすと考えられる。
その結果、ゾルゲルシリカの平均円形度が０．５以上０．８５以下のゾルゲルシリカを製造し得ると考えられる。
なお、ゾルゲルシリカの平均粒径は、テトラアルコキシシランの総供給量に依存すると考えられる。

また、本ゾルゲルシリカの製造方法では、異形状の核粒子を生成させ、この異形状を保ったまま核粒子を成長させてゾルゲルシリカが生成されると考えられることから、機械的負荷に対する形状安定性が高い異形状のゾルゲルシリカが得られると考えられる。
つまり、本ゾルゲルシリカの製造方法では、生成した異形状の核粒子が異形状を保ったまま粒子成長され、ゾルゲルシリカが得られると考えられることから、機械的負荷に強く、壊れ難いゾルゲルシリカが得られると考えられる。

また、本ゾルゲルシリカの製造方法では、アルカリ触媒溶液中に、テトラアルコキシシランとアルカリ触媒とをそれぞれ供給することで、テトラアルコキシシランの反応を生じさせて、粒子生成を行っていることから、従来のゾルゲル法による異形シリカ粒子を製造する場合に比べ、総使用アルカリ触媒量が少なくなり、その結果、アルカリ触媒の除去工程の省略も実現される。これは、特に、高純度が求められる製品にゾルゲルシリカを適用する場合に有利である。

次に、アルカリ触媒溶液準備工程について説明する。
アルカリ触媒溶液準備工程は、アルコールを含む溶媒を準備し、これにアルカリ触媒を添加して、アルカリ触媒溶液を準備する。

アルコールを含む溶媒は、アルコール単独の溶媒であってもよいし、必要に応じて水、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸セロソルブ等のセロソルブ類、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等の他の溶媒との混合溶媒であってもよい。
混合溶媒の場合、アルコールの他の溶媒に対する量は８０質量％以上（望ましくは９０質量％以上）であることがよい。
なお、アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール等の低級アルコールが挙げられる。

一方、アルカリ触媒としては、テトラアルコキシシランの反応（加水分解反応、縮合反応）を促進させるための触媒であり、例えば、アンモニア、尿素、モノアミン、四級アンモニウム塩等の塩基性触媒が挙げられ、特にアンモニアが望ましい。

アルカリ触媒の濃度（含有量）は、０．６ｍｏｌ／Ｌ以上０．８５ｍｏｌ／Ｌであり、望ましくは０．６３ｍｏｌ／Ｌ以上０．７８ｍｏｌ／Ｌ以下であり、より望ましくは０．６６ｍｏｌ／Ｌ以上０．７５ｍｏｌ／Ｌ以下である。
アルカリ触媒の濃度が、０．６ｍｏｌ／Ｌより少ないと、生成した核粒子の成長過程の核粒子の分散性が不安定となり、２次凝集物等の粗大凝集物が生成されたり、ゲル化状となったりして、粒度分布が悪化することがある。
一方、アルカリ触媒の濃度が、０．８５ｍｏｌ／Ｌより多いと、生成した核粒子の安定性が過大となり、球状の核粒子が生成され、平均円形度が０．８５以下の異形状の核粒子を得ることが困難となる。
なお、アルカリ触媒の濃度は、アルコール触媒溶液（アルカリ触媒＋アルコールを含む溶媒）に対する濃度である。
なお、アルカリ触媒の濃度は、アルコール触媒溶液（アルカリ触媒＋アルコールを含む溶媒）に対する濃度である。

粒子生成工程について説明する。
粒子生成工程は、アルカリ触媒溶液中に、テトラアルコキシシランと、アルカリ触媒と、をそれぞれ供給し、当該アルカリ触媒溶液中で、テトラアルコキシシランを反応（加水分解反応、縮合反応）させて、本ゾルゲルシリカを生成する工程である。
この粒子生成工程では、テトラアルコキシシランの供給初期に、テトラアルコキシシランの反応により、核粒子が生成した後（核粒子生成段階）、この核粒子の成長を経て（核粒子成長段階）、本ゾルゲルシリカが生成する。

アルカリ触媒溶液中に供給するテトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられるが、反応速度の制御性や得られるゾルゲルシリカの形状、粒径、粒度分布等の点から、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシランがよい。

テトラアルコキシシランの供給量は、アルカリ触媒溶液中のアルコールに対して、０．００２ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以上０．００９ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以下とする。
これは、アルカリ触媒溶液を準備する工程で用いたアルコール１ｍｏｌに対して、１分間当たり０．００２ｍｏｌ以上０．００９ｍｏｌ以下の供給量でテトラアルコキシシランを供給することを意味する。
テトラアルコキシシランの供給量を上記範囲とすることで、平均粒径が７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、平均円形度が０．８５以下であるゾルゲルシリカが生成され易くなる。
なお、ゾルゲルシリカの粒径については、テトラアルコキシシランの種類や、反応条件にもよるが、粒子生成の反応に用いるテトラアルコキシシランの総供給量を、例えばゾルゲルシリカ分散液１Ｌに対し０．７５６ｍｏｌ以上とすることで、粒径が７０ｎｍ以上の一次粒子が得られ、ゾルゲルシリカ分散液１Ｌに対し２.７３５ｍｏｌ以下とすることで、粒径が２５０ｎｍ以下の一次粒子が得られると考えられる。

テトラアルコキシシランの供給量が、
テトラアルコキシシランの供給量が、０．００２ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）より少ないと、滴下されたテトラアルコキシシランと核粒子との接触確率をより下げることにはなるが、テトラアルコキシシランの総供給量を滴下し終わるまでに長時間を要し、生産効率が悪い。
一方で、テトラアルコキシシランの供給量が、０．００９ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以上であると、反応に対する供給量が過剰となり反応系がゲル化しやすく核粒子形成や粒子成長を阻害しやすい。

テトラアルコキシシランの供給量は、０．００２ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以上０．００８５ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以下が望ましく、より望ましくは、０．００２ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以上０．００８ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）以下である。

一方、アルカリ触媒溶液中に供給するアルカリ触媒は、上記例示したものが挙げられる。この供給するアルカリ触媒は、アルカリ触媒溶液中に予め含まれるアルカリ触媒と同じ種類のものであってもよいし、異なる種類のものであってもよいが、同じ種類のものであることがよい。

アルカリ触媒の供給量は、テトラアルコキシシランの１分間当たりに供給される総供給量の１ｍｏｌ当たりに対して０．１ｍｏｌ以上０．４ｍｏｌ以下とし、望ましくは０．１４ｍｏｌ以上０．３５ｍｏｌ以下、より望ましくは０．１８ｍｏｌ以上０．３０ｍｏｌ以下である。
アルカリ触媒の供給量が、０．１ｍｏｌより少ないと、生成した核粒子の成長過程の核粒子の分散性が不安定となり、２次凝集物等の粗大凝集物が生成さたり、ゲル化状となったりして、粒度分布が悪化することがある。
一方、アルカリ触媒の供給量が、０．４ｍｏｌより多いと、生成した核粒子の安定性が過大となり、核粒子生成段階で円形度の低い核粒子が生成されても、その核粒子成長段階で核粒子が球状に成長し、円形度の低いゾルゲルシリカが得られない場合がある。

ここで、粒子生成工程において、アルカリ触媒溶液中に、テトラアルコキシシランと、アルカリ触媒と、をそれぞれ供給するが、この供給方法は、連続して供給する方式であってもよいし、間欠的に供給する方式であってもよい。

また、粒子生成工程において、アルカリ触媒溶液中の温度（供給時の温度）は、例えば、５℃以上５０℃以下であることがよく、望ましくは１５℃以上４０℃以下の範囲である。

以上の工程を経て、ゾルゲルシリカが得られる。
この状態で得られるゾルゲルシリカは、分散液の状態で得られるが、溶媒を除去してゾルゲルシリカの粉体として取り出す。

ゾルゲルシリカ分散液の溶媒除去方法としては、１）濾過、遠心分離、蒸留などにより溶媒を除去した後、真空乾燥機、棚段乾燥機などにより乾燥する方法、２）流動層乾燥機、スプレードライヤーなどによりスラリーを直接乾燥する方法など、公知の方法が挙げられる。乾燥温度は、特に限定されないが、望ましくは２００℃以下である。２００℃より高いとゾルゲルシリカ表面に残存するシラノール基の縮合による一次粒子同士の結合や粗大粒子の発生が起こり易くなる。
乾燥されたゾルゲルシリカは、必要に応じて解砕、篩分により、粗大粒子や凝集物の除去を行うことがよい。解砕方法は、特に限定されないが、例えば、ジェットミル、振動ミル、ボールミル、ピンミルなどの乾式粉砕装置により行う。篩分方法は、例えば、振動篩、風力篩分機など公知のものにより行う。

本ゾルゲルシリカの製造方法により得られるゾルゲルシリカは、疎水化処理剤によりゾルゲルシリカの表面を疎水化処理して用いていてもよい。
疎水化処理剤としては、例えば、アルキル基（例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等）を有する公知の有機珪素化合物が挙げられ、具体例には、例えば、シラザン化合物（例えばメチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシランなどのシラン化合物、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン等）等が挙げられる。疎水化処理剤は、１種で用いてもよいし、複数種用いてもよい。
これら疎水化処理剤の中でも、トリメチルメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンなどのトリメチル基を有する有機珪素化合物が好適である。

疎水化処理剤の使用量は、特に限定はされないが、疎水化の効果を得るためには、例えば、ゾルゲルシリカに対し、１質量％以上１００質量％以下、望ましくは５質量％以上８０質量％以下である。

疎水化処理剤による疎水化処理が施された疎水性ゾルゲルシリカ分散液を得る方法としては、例えば、ゾルゲルシリカ分散液に疎水化処理剤を必要量添加し、攪拌下において３０℃以上８０℃以下の温度範囲で反応させることで、ゾルゲルシリカに疎水化処理を施し、疎水性ゾルゲルシリカ分散液を得る方法が挙げられる。この反応温度が３０℃より低温では疎水化反応が進行し難く、８０℃を越えた温度では疎水化処理剤の自己縮合による分散液のゲル化やゾルゲルシリカ同士の凝集などが起り易くなることがある。

一方、粉体の疎水性ゾルゲルシリカを得る方法としては、上記方法で疎水性ゾルゲルシリカ分散液を得た後、上記方法で乾燥して疎水性ゾルゲルシリカの粉体を得る方法、ゾルゲルシリカ分散液を乾燥して親水性ゾルゲルシリカの粉体を得た後、疎水化処理剤を添加して疎水化処理を施し、疎水性ゾルゲルシリカの粉体を得る方法、疎水性ゾルゲルシリカ分散液を得た後、乾燥して疎水性ゾルゲルシリカの粉体を得た後、更に疎水化処理剤を添加して疎水化処理を施し、疎水性ゾルゲルシリカの粉体を得る方法等が挙げられる。

ここで、粉体のゾルゲルシリカを疎水化処理する方法としては、ヘンシェルミキサーや流動床などの処理槽内で粉体の親水性ゾルゲルシリカを攪拌し、そこに疎水化処理剤を加え、処理槽内を加熱することで疎水化処理剤をガス化して粉体のゾルゲルシリカの表面のシラノール基と反応させる方法が挙げられる。処理温度は、特に限定されないが、例えば、８０℃以上３００℃以下がよく、望ましくは１２０℃以上２００℃以下である。

本ゾルゲルシリカを、上記の体積抵抗率の範囲に調整するには、例えば、疎水性処理剤の処理量や、乾燥温度を調整して行うことがよい。
また、別途、乾燥処理を行って調整してもよい。

上記本ゾルゲルシリカの製造方法により、平均粒径が７０ｎｍ以上２５０ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０^１４Ωｃｍ以下、つまり、小径で、異形で、かつ、体積抵抗率が低い外添剤が得られる。

以上で説明した外添剤は、後述のトナー粒子１００質量部に対して０．５質量部以上５．０質量部以下で添加することが望ましく、より望ましくは０．７質量部以上２４.０質量部以下であり、さらに望ましくは０．９質量部以上３．５質量部以下である。

[トナー粒子]
次に、トナー粒子について説明する。
トナー粒子は、少なくとも結着樹脂を含み、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他の内添剤とを含んでもよい。

（結着樹脂）
結着樹脂について説明する。
結着樹脂としては、非晶性樹脂が挙げられ、非晶性樹脂と結晶性樹脂を併用してもよい。

前記結着樹脂としては、ポリエステル樹脂、ビニル系樹脂が挙げられる。

ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。
なお、ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。

ポリエステル樹脂の製造方法としては、特に制限はなく、酸成分とアルコール成分とを反応させる一般的なポリエステル重合法で製造され、例えば、直接重縮合、エステル交換法等が挙げられ、モノマーの種類によって使い分けて製造する。

ポリエステル樹脂の製造は、重合温度１８０℃以上２３０℃以下の範囲で行え、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる。モノマーが反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーと、そのモノマーと重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。

前記結着樹脂が融解温度を有する場合、前記融解温度としては、望ましくは５０℃以上１００℃以下であり、より望ましくは６０℃以上８０℃以下である。また前記結着樹脂がガラス転移温度を有する場合、前記ガラス転移温度は、３５℃以上１００℃以下であることが望ましく、５０℃以上８０℃以下であることがより望ましい。
前記結着樹脂の融解温度とは、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られた吸熱ピークのピーク温度として求められた値をいう。また前記結着樹脂は複数の吸熱ピークを示す場合があるが、本実施形態においては、最大のピークをもって融解温度とみなす。
また、結着樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。

ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することがよい。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス（窒素ガス等）の存在下、１５０℃以上２５０℃以下で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、特定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造ことがよい。

ここで、結着樹脂は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフイー（ＧＰＣ）法による分子量測定で、重量平均分子量（Ｍｗ）が５０００以上１００００００以下であることが望ましく、更に望ましくは７０００以上５０００００以下であり、数平均分子量（Ｍｎ）は２０００以上１００００以下であることが望ましく、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．５以上１００以下であることが望ましく、更に望ましくは２以上６０以下である。
この重量平均分子量及び数平均分子量は、ＴＨＦ可溶物を、東ソー製ＧＰＣ・ＨＬＣ−８１２０、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌ ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（１５ｃｍ）を使用し、ＴＨＦ溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。

また前記結着樹脂の軟化温度は８０℃以上１３０℃以下の範囲に存在することが望ましい。より望ましくは９０℃以上１２０℃以下の範囲である。
前記結着樹脂の軟化温度はフローテスター（島津社製：ＣＦＴ−５００Ｃ）、予熱：８０℃／３００ｓｅｃ，プランジャー圧力：０．９８０６６５ＭＰａ，ダイサイズ：１ｍｍφ×１ｍｍ，昇温速度：３．０℃／ｍｉｎの条件下における溶融開始温度と溶融終了温度との中間温度を指す。

（着色剤）
着色剤としては、公知の着色剤であれば特に限定されないが、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料が挙げられる。

着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。

着色剤の含有量としては、結着樹脂の全質量に対して、１質量％以上３０質量％以下の範囲が望ましい。

（離型剤）
次に、離型剤について説明する。
離型剤は、トナー粒子を構成する成分のうち、１質量％以上１０質量％以下の範囲で用いてもよく、より望ましくは２質量％以上８質量％以下の範囲である。

離型剤としては、ＡＳＴＭＤ３４１８−８に準拠して測定された主体極大ピークが５０℃以上１４０℃以下の範囲内にある物質がよい。
主体極大ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製のＤＳＣ−７を用いる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融解温度を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定を行う。

離型剤の１６０℃における粘度η１は２０ｃｐｓ以上６００ｃｐｓ以下の範囲内であることがよい。

離型剤の具体的な例としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類；加熱により軟化点を有するシリコーン類；オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類；カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス；ミツロウのごとき動物系ワックス；モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物；石油系ワックス、及びそれらの変性物が挙げられる。

（その他の内添剤）
その他の内添剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等が挙げられる。

（トナー粒子の特性）
次に、トナー粒子の特性について説明する。
トナー粒子の体積平均粒径は、３μｍ以上９μｍ以下の範囲であることが望ましく、３μｍ以上６μｍ以下の範囲であることがより望ましい。

体積平均粒径の測定は、マルチサイザーＩＩ（ベックマン−コールター社製）を用いて、５０μｍのアパーチャー径で行う。この際、測定はトナーを電解質水溶液（アイソトン水溶液）に分散させ、超音波により３０秒以上分散させた後に行う。

［トナーの製造方法]
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
まず、トナー粒子は、乾式製法（例えば、混練粉砕法等）、湿式製法（例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁造粒法、溶解懸濁法、溶解乳化凝集合一法等）のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。

そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られたトナー粒子に、前記外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばＶブレンダーやヘンシェルミキサー、レディーゲミキサーなどによっておこなうことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機などを使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。

[静電荷像現像剤]
静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。

キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア、樹脂分散型キャリア等が挙げられる。

前記二成分現像剤における、本実施形態に係るトナーと上記キャリアとの混合比（質量比）は、トナー：キャリア＝１：１００乃至３０：１００程度の範囲が望ましく、３：１００乃至２０：１００程度の範囲がより望ましい。

[画像形成装置及び画像形成方法]
次に、本実施形態に係るトナーを用いた本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収納すると共に、前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を該現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体のトナー像を定着する定着手段と、を備えて構成される。

本実施形態に係る画像形成装置によれば、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、本実施形態に係る静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像を現像してトナー像を形成する現像工程と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体のトナー像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法が実施される。

本実施形態に係る画像形成装置における画像の形成は、像保持体として電子写真感光体を利用した場合、例えば、以下のように行う。まず、電子写真感光体の表面を、コロトロン帯電器、接触帯電器等により帯電した後、露光し、静電荷像を形成する。次いで、表面に現像剤層を形成させた現像ロールと接触若しくは近接させて、静電荷像にトナーを付着させ、電子写真感光体上にトナー像を形成する。形成されたトナー像は、コロトロン帯電器等を利用して紙等の記録媒体表面に転写される。さらに、記録媒体表面に転写されたトナー像は、定着装置により定着され、記録媒体に画像が形成される。

なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して脱着されるカートリッジ構造（トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ等）であってもよい。
トナーカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを収納し、画像形成装置に脱着されるトナーカートリッジが好適に用いられる。
プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷現像用現像剤を収納すると共に、静電潜像保持体の表面に形成された静電荷像を該静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、画像形成装置に脱着されるプロセスカートリッジが好適に用いられる。

以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。

図１は、４連タンデム方式のカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を出力する電子写真方式の第１乃至第４の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ（画像形成手段）を備えている。これらの画像形成ユニット（以下、単に「ユニット」と称する場合がある）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。

各ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト２０が延設されている。中間転写ベルト２０は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ２２及び中間転写ベルト２０内面に接する支持ローラ２４に巻きつけて設けられ、第１のユニット１０Ｙから第４のユニット１０Ｋに向う方向に走行されるようになっている。尚、支持ローラ２４は、図示しないバネ等により駆動ローラ２２から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト２０に張力が与えられている。また、中間転写ベルト２０の像保持体側面には、駆動ローラ２２と対向して中間転写体クリーニング装置３０が備えられている。
また、各ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの現像装置（現像手段）４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋのそれぞれには、トナーカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを含むトナーが供給可能である。

上述した第１乃至第４のユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第１のユニット１０Ｙについて代表して説明する。尚、第１のユニット１０Ｙと同等の部分に、イエロー（Ｙ）の代わりに、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）を付した参照符号を付すことにより、第２乃至第４のユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの説明を省略する。

第１のユニット１０Ｙは、像保持体として作用する感光体１Ｙを有している。感光体１Ｙの周囲には、感光体１Ｙの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ローラ２Ｙ、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線３Ｙよって露光して静電荷像を形成する露光装置（静電荷像形成手段）３、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置（現像手段）４Ｙ、現像したトナー像を中間転写ベルト２０上に転写する１次転写ローラ５Ｙ（１次転写手段）、及び１次転写後に感光体１Ｙの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置（クリーニング手段）６Ｙが順に配置されている。
尚、１次転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト２０の内側に配置され、感光体１Ｙに対向した位置に設けられている。更に、各１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋには、１次転写バイアスを印加するバイアス電源（図示せず）がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各１次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。

以下、第１ユニット１０Ｙにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ２Ｙによって感光体１Ｙの表面が−６００Ｖ乃至−８００Ｖ程度の電位に帯電される。
感光体１Ｙは、導電性（２０℃における体積抵抗率：１×１０^−６Ωｃｍ以下）の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗（一般の樹脂程度の抵抗）であるが、レーザ光線３Ｙが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体１Ｙの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置３を介してレーザ光線３Ｙを出力する。レーザ光線３Ｙは、感光体１Ｙの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体１Ｙの表面に形成される。

静電荷像とは、帯電によって感光体１Ｙの表面に形成される像であり、レーザ光線３Ｙによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体１Ｙの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線３Ｙが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体１Ｙ上に形成された静電荷像は、感光体１Ｙの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体１Ｙ上の静電荷像が、現像装置４Ｙによって可視像（現像像）化される。

現像装置４Ｙ内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む本実施形態に係る静電荷像現像剤が収納されている。イエロートナーは、現像装置４Ｙの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体１Ｙ上に帯電した帯電荷と同極性（負極性）の電荷を有して現像剤ロール（現像剤保持体）上に保持されている。そして感光体１Ｙの表面が現像装置４Ｙを通過していくことにより、感光体１Ｙ表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー像が形成された感光体１Ｙは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体１Ｙ上に現像されたトナー像が予め定められた１次転写位置へ搬送される。

感光体１Ｙ上のイエロートナー像が１次転写へ搬送されると、１次転写ローラ５Ｙに１次転写バイアスが印加され、感光体１Ｙから１次転写ローラ５Ｙに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体１Ｙ上のトナー像が中間転写ベルト２０上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と逆極性の（＋）極性であり、例えば第１ユニット１０Ｙでは制御部に（図示せず）よって＋１０μＡ程度に制御されている。
一方、感光体１Ｙ上に残留したトナーはクリーニング装置６Ｙで除去されて回収される。

また、第２のユニット１０Ｍ以降の１次転写ローラ５Ｍ、５Ｃ、５Ｋに印加される１次転写バイアスも、第１のユニットに準じて制御されている。
こうして、第１のユニット１０Ｙにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト２０は、第２乃至第４のユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。

第１乃至第４のユニットを通して４色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト２０は、中間転写ベルト２０と中間転写ベルト内面に接する支持ローラ２４と中間転写ベルト２０の像保持面側に配置された２次転写ローラ（２次転写手段）２６とから構成された２次転写部へと至る。一方、記録媒体（被転写体）Ｐが供給機構を介して２次転写ローラ２６と中間転写ベルト２０とが圧接されている隙間に予め定められたタイミングで給紙され、２次転写バイアスが支持ローラ２４に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性（−）と同極性の（−）極性であり、中間転写ベルト２０から記録媒体Ｐに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト２０上のトナー像が記録媒体Ｐ上に転写される。尚、この際の２次転写バイアスは２次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段（図示せず）により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。

この後、記録媒体Ｐは定着装置（ロール状定着手段）２８における一対の定着ロールの圧接部（ニップ部）へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録媒体Ｐ上へ定着される。

トナー像を転写する被転写体としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙、ＯＨＰシート等が挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、前記被転写体の表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。

カラー画像の定着が完了した記録媒体Ｐは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト２０を介してトナー像を記録媒体Ｐに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録媒体に転写される構造であってもよい。

[プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ]
図２は、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例の実施形態を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ２００は、感光体１０７とともに、帯電ローラ１０８、現像装置１１１を有する感光体クリーニング装置１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７を取り付け、レール１１６を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図２において符号３００は被転写体を示す。
そして、このプロセスカートリッジ２００は、転写装置１１２と、定着装置１１５と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置に対して着脱自在としたものである。

図２で示すプロセスカートリッジ２００では、帯電装置１０８、現像装置１１１、クリーニング装置１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせることが可能である。本実施形態のプロセスカートリッジでは、感光体１０７のほかには、帯電装置１０８、現像装置１１１、クリーニング装置（クリーニング手段）１１３、露光のための開口部１１８、及び、除電露光のための開口部１１７から構成される群から選択される少なくとも１種を備える。

次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。本実施形態に係るトナーカートリッジは、静電荷像現像用トナーを収納し、画像形成装置に脱着されるトナーカートリッジである。

なお、図１に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋの着脱が可能な構成を有する画像形成装置であり、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、各々の現像装置（色）に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。

以下、本実施形態を実施例により具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。ただし、実施例３及び４は参考例である。なお以下の説明において、特に断りがない限り、「部」「％」は全て「質量部」「質量％」を意味する。

（トナー粒子１の作製）
−樹脂粒子分散液１の調製−
スチレン（和光純薬製）：３２０部
ｎブチルアクリレート（和光純薬製）：８０部
βカルボキシエチルアクリレート（ローディア日華製）：９部
１’１０デカンジオールジアクリレート（新中村化学製）：１．５部
ドデカンチオール（和光純薬製）：２．７部

上記成分を混合溶解したものに、アニオン性界面活性剤ダウファックス（ダウケミカル社製）４部をイオン交換水５５０部に溶解した溶液を加えてフラスコ中で分散、乳化し１０分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、さらに、過硫酸アンモニウム６部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。次いでフラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらオイルバスで７０℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続し、固形分量４１％のアニオン性の樹脂粒子分散液１を得た。

樹脂粒子分散液１中の樹脂粒子は、中心粒径が１９６ｎｍ、ガラス転移温度が５１．５℃、重量平均分子量Ｍｗが３２４００であった。

−樹脂粒子分散液２の調製−
スチレン（和光純薬製）：２８０部
ｎブチルアクリレート（和光純薬製）：１２０部
βカルボキシエチルアクリレート（ローディア日華製）：９部

上記成分を混合溶解したものに、アニオン性界面活性剤ダウファックス（ダウケミカル社製）１．５部をイオン交換水５５０部に溶解した溶液をフラスコ中で分散、乳化し１０分間ゆっくりと攪拌・混合しながら、さらに、過硫酸アンモニウム０．４部を溶解したイオン交換水５０部を投入した。次いでフラスコ内の窒素置換を行った後、フラスコ内の溶液を攪拌しながらオイルバスで７０℃になるまで加熱し、５時間そのまま乳化重合を継続し、固形分量４２％のアニオン性の樹脂粒子分散液２を得た。

樹脂粒子分散液２中の樹脂粒子は中心粒径が１５０ｎｍ、ガラス転移温度が５３．２℃、重量平均分子量Ｍｗが４１０００、数平均分子量Ｍｎが２５０００であった。

−着色剤粒子分散液１の調製−
Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ７４顔料：３０部
アニオン性界面活性剤（日本油脂（株）製：ニュ−レックスＲ）：２部
イオン交換水：２２０部

上記成分を混合し、ホモジナイザー（ＩＫＡウルトラタラックス）により１０分予備分散した後に、アルティマイザー（対抗衝突型湿式粉砕機：杉野マシン製）を用い圧力２４５Ｍｐａで１５分間分散処理を行い、着色剤粒子中心粒径が１６９ｎｍで固形分が２２．０％の着色剤粒子分散液１を得た。

−離型剤粒子分散液１の調製−
パラフィンワックス ＨＮＰ９（融解温度７５℃：日本精鑞製）：４５部
カチオン性界面活性剤Ｎｅｏｇｅｎ ＲＫ（第一工業製薬）：５部
イオン交換水：２００部

上記成分を混合し１００℃に加熱して、ウルトラタラックスＴ５０（ＩＫＡ製）にて分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、離型剤粒子の中心粒径が１９６ｎｍ、固形分量が２２．０％の離型剤粒子分散液１を得た。

樹脂粒子分散液１：１０６部
樹脂粒子分散液２：３６部
着色剤粒子分散液１：３０部
離型剤粒子分散液１：９１部

上記成分を丸型ステンレス製フラスコ中においてウルトラタラックスＴ５０（ＩＫＡ製）で混合・分散した溶液を得た。
次いで、この溶液にポリ塩化アルミニウム０．４部を加えてコア凝集粒子を作製し、ウルトラタラックスを用いて分散操作を継続した。さらに加熱用オイルバスでフラスコ内の溶液を攪拌しながら４９℃まで加熱し、４９℃で６０分保持した後、ここに樹脂粒子分散液１を３６部追加し、コア／シェル凝集粒子を作製した。その後、０．５ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウム水溶液を加えて溶液のｐＨを５．６にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら９６℃まで加熱し、５時間保持した後、冷却し、イエローのトナー粒子を得た。

次に溶液中に分散した状態のトナー粒子を、濾過し、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を施した。これを更に４０℃のイオン交換水３Ｌに再分散し、１５分３００ｒｐｍで攪拌・洗浄した。これを更に５回繰り返し、濾液のｐＨが７．０１、電気伝導度９．８μＳ／ｃｍ、表面張力が７１．１Ｎｍとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりＮｏ５Ａろ紙を用いて固液分離を行い、得られた固形物を、１２時間かけて真空乾燥させた体積平均粒径６．４μｍのトナー粒子を得た。

（外添剤１の作製）
−アルカリ触媒溶液準備工程〔アルカリ触媒溶液（１）の調製〕−
金属製撹拌棒、滴下ノズル（テフロン（登録商標）製マイクロチューブポンプ）、及び、温度計を有した容積３Ｌのガラス製反応容器にメタノール３００部、１０％アンモニア水５０．３部を入れ、攪拌混合して、アルカリ触媒溶液（１）を得た。このときのアルカリ触媒溶液（１）のアンモニア触媒量：ＮＨ_３量（ＮＨ_３〔ｍｏｌ〕／（アンモニア水＋メタノール）〔Ｌ〕）は、０．６９ｍｏｌ／Ｌであった。

−粒子生成工程〔ゾルゲルシリカ分散液（１）の調製〕−
次に、アルカリ触媒溶液（１）の温度を２５℃に調整し、アルカリ触媒溶液（１）を窒素置換した。その後、アルカリ触媒溶液（１）を撹拌しながら、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）４５０部と、触媒（ＮＨ_３）濃度が４．４４％のアンモニア水２７０部とを、下記供給量で、同時に滴下を開始し、ゾルゲルシリカの分散液（ゾルゲルシリカ分散液（１））を得た。

ここで、テトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）の供給量は、アルカリ触媒溶液（１）中のメタノール総ｍｏｌ数に対して、６．６１ｇ／ｍｉｎ、すなわち、０．００４６ｍｏｌ／（ｍｏｌ・ｍｉｎ）とした。
また、４．４４％アンモニア水の供給量は、テトラアルコキシシランの１分間当たりに供給される総供給量に対して、３．９７ｇ／ｍｉｎとした。これは、テトラアルコキシシランの１分間当たりに供給される総供給量の１ｍｏｌに対して０．２３９ｍｏｌ／ｍｉｎに相当する。

−ゾルゲルシリカの疎水化処理−
ゾルゲルシリカ分散液（１）２００部（固形分１６．６％）に、トリメチルシラン２６部を添加して疎水化処理を行なった。その後、ホットプレートを用いて、１２０℃で加熱し、乾燥させることで、異形状の疎水性ゾルゲルシリカ（１）を生成した。
体積抵抗率が調整された異形状の疎水性ゾルゲルシリカ（１）を、外添剤１とした。

（外添剤２〜１１の作製）
アルカリ触媒溶液準備工程において、メタノール量、１０％アンモニア水量を表１に記載の量にした以外は外添剤１の作製と同様にしてアルカリ触媒溶液を調製した。ＮＨ_３量は表１の１０％アンモニア水ＮＨ_３量の欄に記載した。

次に、ゾルゲルシリカ分散液の調製において、上記のアルカリ触媒溶液を用い、アルカリ触媒溶液に添加するテトラメトキシシラン（ＴＭＯＳ）量及び供給量とアルカリ触媒溶液に添加するアンモニア水の触媒（ＮＨ_３）濃度、量及び供給量を表１に示す値に変更した以外は外添剤１の作製方法と同様にしてゾルゲルシリカ分散液を調製した。
そして、得られたゾルゲルシリカ分散液を用いて、外添剤１と同様にしてゾルゲルシリカを作製し、疎水化処理を行なった後、生成した異形状の疎水性ゾルゲルシリカ（２）〜（１１）の体積抵抗率を調整した。
体積抵抗率調整後の異形状の疎水性ゾルゲルシリカ（２）〜（１１）を外添剤２〜１１とした。

なお、アルカリ触媒溶液に添加するテトラメトキシシランについては、表１の全添加量ＴＭＯＳの質量部欄に示す値に変更し、テトラメトキシシランの供給量を表１の供給量（ｇ／ｍｉｎ）ＴＭＯＳ欄に示す値に変更した。
アルカリ触媒溶液に添加するアンモニア水の触媒（ＮＨ_３）濃度は、表１に記載する全添加量、アンモニア水のＮＨ_３濃度欄に示す値に変更し、アンモニア水量は、表１に記載する全添加量、アンモニア水の質量部欄に示す値に変更し、アンモニア水の供給量を表１の供給量（ｇ／ｍｉｎ）アンモニア水欄に示す値に変更した。

ここで、ＴＭＯＳの供給量はアルカリ触媒溶液中のメタノール総ｍｏｌ数に対して、いくつかをそれぞれ表１の供給量（相対量）ＴＭＯＳ量に記載した。また、アンモニア水の供給量はテトラメトキシシランの１分間あたりに供給される総供給量の１ｍｏｌに対していくつかをそれぞれ表１の供給量（相対量）ＮＨ_３量に記載した。

［実施例１］
＜トナー１の作製＞
ヘンシェルミキサーを用いて、外添剤１： ２．０部をトナー粒子１： １００部に添加し、トナー１を作製した。

得られたトナー１について上述の方法で画像解析を行ったところ、外添剤（ゾルゲルシリカ）の平均粒径が１８０ｎｍ、平均円形度が０．７７であった。
また、得られたトナー１の外添剤１について、上述の方法で体積抵抗率を測定したところ、１．０×１０^１１．８Ωｃｍであった。

＜現像剤１の作製＞
上記トナー１： ４部と下記キャリア： ９６部とをＶ−ブレンダーを用いて４０ｒｐｍで２０分間攪拌し、目開き２５０μｍのシーブで篩って現像剤１を作製した。

（キャリア１の作製）
フェライト粒子（平均粒径：５０μｍ）： １００部
トルエン： １４部
スチレン−メチルメタクリレート共重合体（成分比：９０／１０）： ２部
カーボンブラック（Ｒ３３０：キャボット社製）： ０．２部

まず、フェライト粒子以外の上記成分を１０分間スターラーで撹拌させ、分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子を真空脱気型ニーダーに入れ、６０℃で３０分撹拌した後、更に加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリア１を作製した。

＜評価＞
得られた現像剤１について以下の評価を行った。結果は表２に示す。

（外添剤の評価）
得られたトナーが有する外添剤の平均粒径、平均円形度及び体積抵抗率については、既述した方法で測定し、評価した。

（転写性の評価）
現像剤１を画像形成装置ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ４００（富士ゼロックス社製）に装着して、画像密度１％のプリントを１万枚続けた。
この時の１枚目と１万枚目の画像濃度差を、Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）で、それぞれ５か所測定して求めることにより、転写性の評価を行った。
評価基準は、以下の通りである。
◎：濃度差０．１５未満
○：０．１５以上０．２未満
△：０．２以上０．２５未満
×：０．２５以上
◎、○が使用上問題ないレベルで、△、×が使用上の懸念があるレベルとした。

（トナーの飛び散り評価）
現像剤１を画像形成装置ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ４００（富士ゼロックス社製）に装着して、高温高湿環境（３０℃、８５％ＲＨ）の環境下および低温低湿環境（１０℃、１０％ＲＨ）で、画質評価用の細線画像を１０枚プリントし、得られた画像の、細線周辺部の飛び散りを評価した。観察には、ルーペを用いた。
評価基準は、以下の通りである。
◎：トナーの軽微な飛び散りが２枚以内。もしくはない。
○：トナーの軽微な飛び散りが３枚〜５枚以内。
△：トナーの軽微な飛び散りが６枚以上、もしくはやや目立つ飛び散りが２枚以内。
×：やや目立つ飛び散りが３枚以上。もしくは細線が確認出来ないほどの線が存在する。

［実施例２〜６、比較例１〜５］
実施例１の外添剤１を、下記表２に示す外添剤に代えた以外は実施例１と同様にしてトナー及び現像剤を作製し、これらについて実施例１と同様の評価を行った。結果を表２に示す。

表２の結果より、本実施例においては、比較例に比べ、転写性が維持されると共に、トナーの飛び散りの発生が抑制される。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１０７ 感光体（像保持体）
２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、１０８ 帯電ローラ
３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ レーザ光線
３ 露光装置
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、１１１ 現像装置
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ １次転写ローラ
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、１１３ 感光体（像保持体）クリーニング装置
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ トナーカートリッジ
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ 画像形成ユニット
２０ 中間転写ベルト
２２ 駆動ローラ
２４ 支持ローラ
２６ ２次転写ローラ
２８、１１５ 定着装置
３０ 中間転写体クリーニング装置
１１２ 転写装置
１１３ 感光体クリーニング装置
１１６ 取り付けレール
１１７ 除電露光のための開口部
１１８ 露光のための開口部
２００ プロセスカートリッジ
Ｐ、３００ 記録媒体

Claims (6)

1. トナー粒子と、
   平均粒径が１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下であり、平均円形度が０．５以上０．８５以下であり、かつ、体積抵抗率が１．０×１０ ^１０ Ωｃｍ以上１．０×１０^１４Ωｃｍ以下の外添剤と、
   を有する静電荷像現像用トナー。
2. 請求項１に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
3. 請求項１に記載の静電荷像現像用トナーを収納し、
   画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
4. 請求項２に記載の静電荷像現像剤を収納し、
   像保持体の表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、
   画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
5. 像保持体と、
   前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
   前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
   請求項２に記載の静電荷像現像剤を収納し、前記静電荷像現像剤により前記静電荷像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
   前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段と、
   を備える画像形成装置。
6. 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
   前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
   請求項２に記載の静電荷像現像剤により前記静電荷像を現像してトナー像を形成する現像工程と、
   前記トナー像を記録媒体に転写する転写工程と、
   前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着工程と、
   を有する画像形成方法。

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