(57)【要約】【課題】電子写真方式の画像形成装置において、導電性部材を用いて近接帯電を行う方法がある。この方式は、感光体と帯電ローラとの最近接距離（空隙）が５０〜２００μｍになるように対向させ帯電ローラに電圧を印加することにより、感光体の帯電を行う。しかし、帯電部材と感光体との空隙の均一性確保が難しく、空隙が変動することによる帯電むらが発生し、画像不良が発生する。【解決手段】帯電ローラ２００は、電気抵抗調整層２０２の両端部に数百μｍの厚さの空隙保持部材２０３を接着し、空隙保持部材２０３が感光体ドラム１０１の両端部に接触し、電気抵抗調整層２０２と感光体ドラム１０１との間に所定の空隙量として数十μｍを確保する。感光体ドラム１０１の表面には、空隙保持部材２０３の接触領域まで延びたクリーニングブレード１０８が接触し、残留トナー等をクリーニングする。【選択図】  図１
2006350250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、像担持体に近接対向して該像担持体の感光層を一様に帯電させるための帯電ローラであって、芯金と、該芯金の周面に設置され、両端近傍に段差部を有する電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端段差部の外周面から端部側面に設置される一対の空隙保持部材とを備え、前記空隙保持部材の外周面が、前記像担持体と当接したときに該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように前記電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられるように加工されている帯電ローラと、前記像担持体表面を清掃するため該像担持体表面に当接するクリーニング部材とを有するクリーニング装置において、前記クリーニング部材による像担持体表面のクリーニング領域が、前記空隙保持部材が前記像担持体に当接する部分の全てまたは一部にまで及ぶことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング部材に少なくとも板状ゴムブレードを含むことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング部材に少なくともブラシを含むことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記像担持体が有機化合物を主体とするＯＰＣであって、ＯＰＣ表面にフィラーを分散させて表面を硬化させたＯＰＣであることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記像担持体がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系感光体であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記空隙保持部材が前記電気抵抗調整層上へ接着固定されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項７】
請求項６に記載のクリーニング装置において、前記空隙保持部材の前記電気抵抗調整層上への接着固定は、前記空隙保持部材に施されたプライマーを介してなされていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記空隙保持部材の少なくとも前記像担持体との接触部は絶縁性であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記表面層の抵抗は前記電気抵抗調整層の抵抗より大きいことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のクリーニング装置を電子写真プロセスの一部として用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材と、少なくとも前記像担持体または前記帯電装置とがカートリッジ形態に形成されており、画像形成装置本体に着脱自在に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の画像形成装置において、前記トナーは、体積平均粒径３〜８μｍであり、体積平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１１ないし１４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋および／または伸長反応させるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナーは、外観形状がほぼ球形状であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３であるとしたとき、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式を採用した画像形成装置において、像担持体に対して近接配置される導電性部材で、帯電部材、現像材担持体、転写部材等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式には、像担持体（感光体）に対して帯電処理を行う帯電部材や、感光体上のトナーに対して転写処理を行う転写部材として、導電性部材が用いられている。以下、帯電部材として導電性部材を用いた場合について説明する。
図９は電子写真方式の画像形成装置の概略図である。
同図において符号１０１は静電潜像が形成される感光体ドラム、１０２はドラム状の感光体１０１に接触あるいは近接配置されて帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラ、１０３はレーザー光あるいは原稿の反射光等の露光、１０４は感光体１０１の静電潜像にトナーを付着させる現像ローラ、１０５は帯電部材１０２に電圧を印加するための電圧印加電源、１０６は感光体１０１上のトナー像を記録紙１０７に転写処理する転写ローラ、１０７は給紙部から搬送されてきた記録紙、１０８は転写処理後の感光体１０１をクリーニングするためのクリーニング装置である。なお、同図では、他の電子写真プロセスにおいて通常必要な機能ユニットは、本件では必要としないので省略してある。
図１０はプロセスカートリッジを説明するための図である。
同図において符号１１１はプロセスカートリッジを示す。
同図に示すように、感光体ドラム、帯電ローラ、現像ローラ、クリーニング装置を包括するプロセスカートリッジが画像形成装置内に設置される場合もある。
【０００３】
画像形成装置では次のような手段で、画像の形成を行う。
１．帯電ローラ等の帯電手段によって、感光体の表面を所望の電位に帯電する。
２．露光装置が、感光体に画像光を投射して、所望の画像に対応する静電潜像を、感光体上に形成する。
３．現像ローラ有する現像装置によって、静電潜像をトナーによって現像し、感光体上にトナー像（顕像）を形成する。
４．転写ローラ等の転写手段によって、感光体上のトナー像を、記録紙に転写する。
５．クリーニング装置によって、転写されず感光体ドラム上に残留したトナーを清掃する。
６．転写ローラによって、トナー像を転写された記録紙は、不図示の定着装置へと搬送される。定着装置は、トナーを加熱及び加圧して記録紙上に定着する。
上記の１から６の手順を繰り返すことによって、記録紙上に所望の画像が形成されていく。
【０００４】
帯電ローラを用いた帯電方式として、感光体に帯電ローラを接触させる接触帯電方式がある（例えば、特許文献１  参照。）。しかしながら、接触帯電方式には以下のような問題がある。
１．帯電ローラ跡（帯電ローラを構成している物質が帯電ローラから染み出し、被帯電体の表面に付着移行するために起こる。）
２．帯電音（帯電ローラに交流電圧を印加したときに被帯電体に接触している帯電ローラが振動するために起こる。）
３．感光体上のトナー成分や塵、二成分現像方式の場合は微小キャリア、放電生成物等が帯電ローラに付着することによる帯電性能の低下。
４．感光体を長期停止したときに生ずる、帯電ローラの永久変形。
【０００５】
このような問題を解決する方法として、帯電ローラを感光体に近接させる近接帯電方式が考案されている（例えば、特許文献２  参照。）。帯電ローラと感光体との最近接距離（空隙）が５０〜２００μｍになるように対向させ、帯電ローラに電圧を印加することにより、感光体の帯電を行うものである。  この近接帯電方式では、帯電装置と感光体が接触していないために、接触帯電方式で問題となる「帯電ローラを構成している物質の感光体への付着」「感光体を長期停止したときに生ずる、永久変形」は問題とならない。  また、「感光体上のトナー等が帯電ローラに付着することによる帯電性能の低下」に関しても、帯電ローラに付着するトナーが少なくなるため、近接帯電方式が優れている。
しかし、近接帯電方式は接触帯電方式に比べ前述の利点があるにもかかわらず、以下の２つの問題があるため、実用化が難しい面がある。
１．帯電部材と感光体との空隙の均一性確保
２．帯電部材と感光体との空隙が変動することによる帯電むら。なお帯電むらが発生した場合、画像形成時に、白地にトナーが付着するといった画像不良が発生する。
帯電部材と感光体との最近接部での距離の均一性確保については、近接帯電装置で感光体の帯電を行う場合、画像を形成したときに帯電むらによる画像不良が発生しないためには、帯電部材と感光体との最近接部での距離のばらつきを２０μｍ程度に抑える必要がある。
【０００６】
帯電ローラと感光体間の空隙を保持する手段として、ローラ両端部に空隙保持部材であるスペーサリングを設ける方法が開示されている（例えば、特許文献３  参照。）。
しかしながら、これらの公報には空隙を精密に設定する具体的な手段の記載が無く、帯電ローラおよびスペーサリングの寸法精度がばらつくことによって空隙が変動してしまうことは明白である。
帯電ローラに用いられている弾性ゴムを用い、所定の厚みを持ったテープ状の空隙保持部材により、初期的にはこれらの不具合を解決している例がある（例えば、特許文献４  参照。）。
しかし、特許文献４で帯電ローラに用いられている弾性ゴムは経時でのへたりが発生しやすく、長期間の使用において、感光体と帯電ローラ間の空隙を維持できないという不具合がある。
また、テープ状部材の磨耗、帯電ローラとテープ状部材間へのトナーの進入、固着等により、長期間の使用において、感光体と帯電ローラ間の空隙を維持できないという不具合がある。
【０００７】
図１１は従来のローラの１形態を示す図である。
同図において符号２００は帯電ローラ、２０１は導電性支持体である芯金、２０２はローラ部本体をなす電気抵抗調整層、２０３は空隙保持部材をそれぞれ示す。なお、段差部は誇張して示してある。
芯金２０１に電気抵抗調整層２０２を付けたローラの両端部に、電気抵抗調整層２０２の外形より若干大径の空隙保持部材２０３を圧入する構成が提案されている（例えば、特許文献５  参照。）。ローラの電気抵抗調整層２０２と空隙保持部材２０３の構成（関係）は、電気抵抗調整層の端部に空隙保持部材が形成され、空隙保持部材は、電気抵抗調整層の端面および導電性支持体と接している。  このことにより、テープ状の空隙保持部材より長期の信頼性が向上した。また本出願人は、特願２００３−３０６０２６において、空隙保持部材と電気抵抗調整層を同時加工（除去加工）を行うことにより、空隙を精密に制御することが可能であることを示した。
【０００８】
ところで、電気抵抗調整層と空隙保持部材とを別材料で形成する場合、吸水率の違いから、環境変動時の寸法変化量が異なるために、空隙量が変化してしまうという不具合がある。
空隙保持部材と電気抵抗調整層はトナー固着性を考慮して異なった材質で形成するが、電気抵抗調整層の抵抗調整剤として、イオン導電剤が使用されているため、吸水性が高く、高温高湿時には、電気抵抗調整層が吸湿して寸法変動が発生する。空隙保持部材は、絶縁性及び、耐トナー固着性よりオレフィン系材料が望ましく、低吸水材料であるため、電気抵抗調整層に比べ高温高湿時の寸法変動量が小さく、環境変動で高精度に形成された空隙（段差）が変動するといった不具合がある。
図１２は従来のローラの他の実施形態を示す図である。
このような不具合の解決のため、本出願人は特願２００５−０１９５１７において、同図に示すように、電気抵抗調整層２０２の両端近傍に段差部を少なくとも１段有し、空隙保持部材２０３が電気抵抗調整層の段差部を構成する少なくとも２面に接して固定されている構成のものを提案した。
【０００９】
高温高湿等の環境変化にも変動せず、安定して感光体と帯電ローラ間の空隙を維持するために考案された空隙保持部材であるが、数十μｍの空隙を管理するためには空隙保持部材上へのトナーや微小キャリア、塵等の異物混入を避けなければならない。特に、キャリアの粒径は平均でも３５〜５０μｍ、粒径分布を考慮すれば１０〜３０μｍ程度の微小キャリアも含まれているのが現状であり、これらが空隙保持部材上へ混入してしまった場合、安定した感光体と帯電ローラ間の空隙維持が困難となってしまう。
また、空隙保持部材は感光体との当接時に基層との間にショート電流が発生することを防止するために電気絶縁性材料であることが必要である。体積抵抗率で１０１３Ωｃｍ以上であることが望ましい。また空隙保持部材の全部が絶縁性材料である必要は無く、少なくとも電気抵抗調整層との当接部分等が絶縁性を備えているものであるならば、ショート電流の発生を防止することが可能である。
空隙保持部材の材料としては、電気抵抗調整層の寸法変動に追従可能な弾性を有し、かつ絶縁性材料である他は特に限定するものではないが、空隙保持部材は感光体へある程度加圧した状態で接触しているため、部材自身の耐磨耗性、かつ感光体への傷付け防止を考慮して、感光体との摺動性に優れかつ感光体を傷つけない程度に軟らかいこと、トナーが固着しにくいこと等の理由から、ポリエチレンやフッ素樹脂等が好ましい。
一方、キャリアはフェライト、マグネタイト等を芯材としているため、一旦空隙部材に混入してしまうと、感光体との接触圧によって部材中に一部埋没してしまい、再び除去することが困難となる。その結果、安定した感光体と帯電ローラ間の空隙維持が困難となり、帯電不良による異常画像が発生してしまう。
【００１０】
図１３はローラと感光体との関係を示す模式図である。
同図において符号１０１は像担持体としての感光体ドラム、１０８はクリーニングブレードをそれぞれ示す。
帯電ローラは、感光体ドラム１０１に対して所定の圧力で当接されて配置される。この帯電ローラは近接帯電方式となっており、電気抵抗調整層２０２の外径が空隙保持部材２０３の外径に対して僅かに小径に形成され、帯電ローラ２００の空隙保持部材２０３の外周面は感光体ドラム１０１の外周面に当接するが、電気抵抗調整層２０２の外表面と感光体ドラム１０１の外表面との間には空隙が形成されている。さらに、帯電ローラ２００は、空隙保持部材２０３が感光体ドラム１０１の画像形成領域外の領域（非画像形成領域）に当接するようにして設置されている。この状態で帯電ローラ２００に電圧を印加することにより、感光体ドラム１０１を帯電させることが可能である。
帯電ローラ２００は、近接帯電方式を採用するため、空隙の間隔を所定間隔にかつ均一に保つ必要がある。空隙が大きくなると、帯電ローラに対する電圧引加条件を高くする必要があり、感光体ドラムの電気的劣化や異常放電が発生しやすくなるためであり、好ましくは１００μｍ以下である。また、画像を形成したときに帯電むらによる画像不良が発生しないためには、帯電部材と感光体との最近接部での距離のばらつきを２０μｍ程度に抑える必要がある。
帯電される領域は画像形成領域よりやや大きくなる。従来は、非画像形成領域のクリーニングは不要であるとの考え方から、クリーニングブレード１０８は画像形成領域の残留トナーを除去できる範囲にその長さが設定されていた。したがって、非画像形成領域に付着したトナーやキャリアが空隙保持部材２０３との間に入り込むことは防止できていなかった。
しかし、上記のように、空隙管理が重要な課題になってくると、この問題が放置できなくなってきた。
【００１１】
【特許文献１】特開昭６３−１４９６６８号公報
【特許文献２】特開平３−２４００７６号公報
【特許文献３】特開平４−３５８１７５号公報
【特許文献４】特開２００１−２９６７２３号公報
【特許文献５】特開２００４−３５４４７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、初期および、長期にわたって使用されても、感光体との間に安定した空隙を維持できる、耐久性の高い導電性部材と組み合わせたクリーニング装置、およびそのクリーニング装置を有する画像形成装置、プロセスカートリッジ、およびそれに適したトナーを提供しようというものであり、以下の課題を解決することを目的とする。
１．空隙量の精密制御による異常放電の発生を防止。
２．環境変動時の空隙保持部と電気抵抗調整層部の空隙量変化の防止。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明では、像担持体と、像担持体に近接対向して該像担持体の感光層を一様に帯電させるための帯電ローラであって、芯金と、該芯金の周面に設置され、両端近傍に段差部を有する電気抵抗調整層と、該電気抵抗調整層の両端段差部の外周面から端部側面に設置される一対の空隙保持部材とを備え、前記空隙保持部材の外周面が、前記像担持体と当接したときに該像担持体の外周面と前記電気抵抗調整層の外周面との間に一定間隔の空隙が形成されるように前記電気抵抗調整層の外周面に対して高低差が設けられるように加工されている帯電ローラと、前記像担持体表面を清掃するため該像担持体表面に当接するクリーニング部材とを有するクリーニング装置において、前記クリーニング部材による像担持体表面のクリーニング領域が、前記空隙保持部材が前記像担持体に当接する部分の全てまたは一部にまで及ぶことを特徴とする。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング部材に少なくとも板状ゴムブレードを含むことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、請求項１に記載のクリーニング装置において、前記クリーニング部材に少なくともブラシを含むことを特徴とする。
請求項４に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記像担持体が有機化合物を主体とするＯＰＣであって、ＯＰＣ表面にフィラーを分散させて表面を硬化させたＯＰＣであることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明では、請求項１ないし３のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記像担持体がアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）系感光体であることを特徴とする。
請求項６に記載の発明では、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記空隙保持部材が前記電気抵抗調整層上へ接着固定されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載のクリーニング装置において、前記空隙保持部材の前記電気抵抗調整層上への接着固定は、前記空隙保持部材に施されたプライマーを介してなされていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明では、請求項１ないし７のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記空隙保持部材の少なくとも前記像担持体との接触部は絶縁性であることを特徴とする。
請求項９に記載の発明では、請求項１ないし８のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記電気抵抗調整層上に表面層が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項１０に記載の発明では、請求項１ないし９のいずれか１つに記載のクリーニング装置において、前記表面層の抵抗は前記電気抵抗調整層の抵抗より大きいことを特徴とする。
請求項１１に記載の発明では、請求項１ないし１０のいずれか１つに記載のクリーニング装置を電子写真プロセスの一部として用いた画像形成装置を特徴とする。
請求項１２に記載の発明では、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記クリーニング部材と、少なくとも前記像担持体または前記帯電装置とがカートリッジ形態に形成されており、画像形成装置本体に着脱自在に構成されているを特徴とする。
請求項１３に記載の発明では、請求項１１または１２に記載の画像形成装置において、前記トナーは、体積平均粒径３〜８μｍであり、体積平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にあるを特徴とする。
【００１８】
請求項１４に記載の発明では、請求項１１ないし１３のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるを特徴とする。
請求項１５に記載の発明では、請求項１１ないし１４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋および／または伸長反応させるトナーであるを特徴とする。
請求項１６に記載の発明では、請求項１１ないし１５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、前記トナーは、外観形状がほぼ球形状であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３であるとしたとき、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあるを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、像担持体上の転写残トナーや微量のキャリア、その他塵等が空隙保持部材まで運ばれて空隙保持部材を傷付ける事が防止できる。
表面硬度に優れた有機化合物を主体とするＯＰＣの像担持体と本発明のクリーニング装置とを組み合わせることにより、経時においても安定な微小空隙を維持することが可能となる。
空隙保持部材と電気抵抗調整層が樹脂どうしの接着力により、長期に渡って空隙保持部材を確実に固定し、また除去加工時の空隙保持部材のずれを防止することで、高精度の空隙を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明の構成を示す模式図である。
同図において符号は図１３に示した符号に準ずる。
芯金２０１の外周に電気抵抗調整層２０２が形成され、その両端に空隙保持部材２０３が設けられた帯電ローラ２００は、感光体ドラム１０１と互いに軸を平行に保って対向配置される。空隙保持部材２０３が感光体ドラム１０１の両端部に接触し、電気抵抗調整層２０２が感光体面に対して所定の間隔の空隙を保つ。電気抵抗調整層２０２が感光体ドラム１０１と向き合っている領域が帯電領域となる。
感光体ドラム１０１は端部を除いて外周に感光体層が塗布されている。感光体塗布領域より内側に帯電領域、さらにその内側に画像形成領域が設定されている。画像形成領域より外側をここでは非画像形成領域と呼ぶ。
本発明においては、クリーニングブレード１０８を非画像形成領域まで、少なくとも帯電領域より外側まで延ばしている。したがって、クリーニングブレード１０８の両端は空隙保持部材２０３の存在する領域に迄延びている。帯電領域より外側は現像手段によっても積極的にトナーが付着する領域ではないので、クリーニングブレード１０８は最低限帯電領域をカバーすればよい。しかし、トナーには飛散現象があり、特に感光体層が存在する部分に対しては静電的なトナー付着が起こりうるので、望ましくは、同図に示すように、クリーニングブレード１０８を感光体塗布領域より外側まで延ばしておくのがよい。
【００２１】
ここまで、像担持体として円筒型の感光体ドラムを念頭に置いて説明してきたが、これは、帯電ローラと感光体ドラムとを回転駆動させることによって、互いに対向する面を回転に伴って変化させることができるようにするためである。それによって、通電ストレスによる表面の化学的劣化が生じにくくなり、製品寿命を高めることが可能となる。なお、感光体ドラムと帯電ローラとは互いに円筒形状を呈している必要は必ずしもなく、事情が許せば楕円筒状であってもよい。さらに、像担持体としてベルト状感光体を用いることもできる。この場合、帯電ローラはベルト状感光体を駆動する駆動ローラに対向させることによって、所定の空隙保持を行うのがよい。
【００２２】
図２は本発明の効果を示す図である。
本発明の効果を確認するため、以下の３つの条件を設定し、それぞれの条件で、画像面積率５％の画像サンプルによる、１ジョブ当たり２枚プリントを繰り返し２５０００回、合計５００００枚の繰り返しプリントを行い、その間における地肌汚れの変化を調べてみた。
条件１：ローラの両端部に空隙保持部材を圧入した構成。
空隙保持部材は、電気抵抗調整層の端面および導電性支持体と接している。
クリーニングブレードは帯電領域以内で感光体と当接。
条件２：電気抵抗調整層の両端近傍に段差部を１段有し、空隙保持部材が電気抵抗調整層
の段差部を構成する２面に接して固定されている構成の帯電ローラ。
クリーニングブレードは帯電領域以内で感光体と当接。
条件３：条件２と同じ構成の帯電ローラ。
クリーニングブレードは帯電領域外まで延伸して感光体と当接。
【００２３】
初期の環境条件は常温、常湿で行ったが、途中１５００１枚目から２２０００枚目までの間、温度３２℃、相対湿度（ＲＨ）８０％の環境負荷をかけた。これは、空隙保持部材による感光体と電気抵抗調整層との空隙管理ができているかの確認をするためである。
地肌汚れの判定としては、プリント画像における画像無し部分（地肌部）の汚れを調べ、ランク判定サンプルとの比較により、画像ランクを判定する。画像ランクは５段階用意してあり、ランク４以上が実使用上問題無いレベルであると定めてある。
同図によれば、条件１の場合、１万枚目でもすでに画像品質の急激な低下が表れ、環境負荷をかけた段階で画像品質は「問題あり」のレベル３に落ちてしまった。
条件２の場合、条件１と比較すると画像品質の低下は格段に小さいが、それでも徐々に悪化しており、５万枚の段階では問題無いレベルと言えなくなった。
条件３の場合は、条件２と比較すると画像品質はさらに向上している。クリーニングブレードによる感光体のクリーニング領域を、帯電領域外にまで延伸したことによって、空隙保持部材による感光体と電気抵抗調整層との空隙管理がより高精度でできた結果と言える。
【００２４】
図３、４、５はそれぞれ本発明の他の構成例を示す図である。
本実験例ではクリーニングブレードを感光体上帯電領域外の空隙保持部材が当接する部分まで延伸させたが、図３のように、空隙保持部材が当接する部分よりさらに外側まで延伸させても同様の効果があることを確認した。ここでさらに他の構成例として、空隙保持部材の形状は図３に示すようなリング形状の他に、図４のようにエッジ加工しあっても良いし、図５のようにキャップ形状になっていても空隙保持効果は発揮できる。
【００２５】
図６はクリーニングブレードの使い方を説明するための図である。同図（ａ）はトレーリング機構、同図（ｂ）はリーディング機構をそれぞれ示す図である。
同図において符号Ｆは感光体からブレードに与えられる力、Ｍ０は
クリーニング方式として、ブレードの弾性を利用してブレード先端を感光体に密着させトナーを物理的に掻き取る場合の支持機構方式はトレーリング機構でもリーディング機構でも良く、加圧方法はスプリング方式（揺動支持）とブレード撓み力方式（固定支持）等は問わない。
なお、感光体をクリーニングする手段としては、ブレード方式以外にもファーブラシ等を用いても良いし、ブレードとブラシを併用しても良い。この際、ブレードまたはブラシ等少なくとも一方のクリーニング手段を帯電領域外、または感光層塗布領域の外側にまで延伸すれば良い。
空隙保持部材の電気抵抗調整層への固定において、空隙保持部材が電気抵抗調整層上へ接着固定されることによって、樹脂どうしの接着力により、長期に亘って空隙保持部材を確実に固定し、高精度の空隙を維持することができる。さらに、接着前に空隙保持部材にプライマー処理を施すことで、プライマを介して空隙保持部材が電気抵抗調整層上へ接着固定され、極性部分と非極性部分を持つプライマー有効成分が空隙保持部材に浸透、配向することにより接着面の表面改質が起こるので、樹脂どうしの接着をより強固にし、長期に亘って空隙保持部材を確実に固定し、高精度の空隙を維持することができる。
【００２６】
空隙保持部材は感光体との当接時に基層との間にショート電流が発生することを防止するために電気絶縁性材料であることが必要である。体積抵抗率で１０１３Ωｃｍ以上であることが望ましい。また空隙保持部材の全部が絶縁性材料である必要は無く、少なくとも電気抵抗調整層との当接部分等が絶縁性を備えているものであるならば、ショート電流の発生を防止することが可能である。
空隙保持部材の材料としては、電気抵抗調整層の寸法変動に追従可能な弾性を有し、かつ絶縁性材料である他は特に限定するものではないが、感光体との摺動性に優れかつ感光体を傷つけない程度に軟らかいこと、トナーが固着しにくいこと等の理由から、ポリエチレンやフッ素樹脂等が好ましい。
電気抵抗調整層は高分子型イオン導電材料を含む熱可塑性樹脂組成物により形成されている。高分子型イオン導電材料として、ポリエーテルエステルアミド成分を含有する高分子化合物を用いる。ポリエーテルエステルアミドはイオン導電性の高分子材料であり、感光体へのリークが起こり難く、また表面へのブリードアウトが生じ難いことを特徴とする材料である。
【００２７】
電気抵抗調整層の体積抵抗率は１０６〜１０９Ωｃｍであることが望ましい。１０９Ωｃｍを越えると帯電量の不足により、均一画像を得る為の十分な帯電電位を得ることができなくなる。１０６Ωｃｍよりも低いと、感光体欠陥部への電圧集中(リーク)、異常放電が生じてしまう。
この目的から、絶縁性の熱可塑性樹脂と所定の割合でブレンドしてもよい。熱可塑性樹脂は特に限定されるものではないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレンおよびその共重合体等の汎用樹脂、ポリカーボネート、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチック等があげられる。配合量については、熱可塑性樹脂が０〜７０重量％に対し、高分子型イオン導電材料が３０〜１００重量％とすることで所望の体積抵抗率を得ることができる
電気抵抗調整層の厚みは薄すぎるとリークによる異常放電が発生し、厚すぎると表面精度の維持が困難となる。好ましくは１００μｍ以上、５００μｍ以下である。
熱可塑性樹脂組成物の製造方法には特に制限は無く、各材料の混合物を二軸混練機、ニーダー等で溶融混練することによって、容易に製造できる。電気抵抗調整層を導電性支持体の周面部に形成する工程は、押出成形や射出成形等の手段で導電性支持体に上記熱可塑性樹脂組成物を被覆することによって、容易に行うことができる。
【００２８】
導電性支持体上に抵抗調整層のみを形成して導電性部材を構成すると、抵抗調整層にトナー等が固着して性能低下する場合がある。このような不具合は、抵抗調整層に表面層を形成することで、無くすことができる。
表面層の抵抗値は抵抗調整層のそれよりも大きくなるように形成され、それによって感光体欠陥部への電圧集中、異常放電（リーク）を回避することができる。ただし、表面層の抵抗値を高くしすぎると帯電能力や転写能力が不足してしまうため、表面層と抵抗調整層との抵抗値の差を１０３Ωｃｍ以下にすることが好ましい。
表面層を形成する材料としては、製膜性が良好であるという点で熱可塑性樹脂組成物が好適である。樹脂材料としては、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等が非粘着性に優れ、トナー固着防止の面で好ましい。また樹脂材料は電気的に絶縁性であるため樹脂に対して各種導電材料を分散することによって表面層の抵抗を調整する。
表面層の抵抗調整層上への形成は、上記表面層構成材料を有機溶媒に分散して塗料を作製し、スプレー塗装、ディッピング等によってコーティングすることによって行う。膜厚については、１０〜３０μｍ程度が望ましい。
【００２９】
本発明は、特に以下に示すような小粒径化、球形化したトナーを用いる場合において有効である。
使用するトナーは、体積平均粒径３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。
小粒径のトナーを用いることで、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができることで、二成分現像においては低いトナー濃度（トナーとキャリアの質量和のうち、トナー質量の占める割合）で済む。よって、結果的にトナーの飛散量が減少するため、空隙保持部材へのトナーによる汚染も少なくすることができる。しかしながら、本発明の範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着し、磁性キャリアの帯電能力を低下させ、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。逆に、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。
【００３０】
粒径分布を狭くすることで、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。しかしながら、Ｄｖ／Ｄｎが１．４０を超えると、帯電量分布が広くなり、解像力も低下するため好ましくない。
なお、トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ、コールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）を用いて測定することができる。本発明においてはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型を用い個数分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科技研社製）及びパーソナルコンピュータ（ＰＣ９８０１：ＮＥＣ社製）に接続し、測定した。
【００３１】
図７は形状係数を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。同図（ａ）は形状係数ＳＦ−１、同図（ｂ）は形状係数ＳＦ−２を説明するための図である。
同図において符号Ａは任意平面への投影像の面積、Ｌｍａｘはその投影像の最大径、Ｌｐｅｒは同じく最大周長をそれぞれ示す。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長Ｌｍａｘの二乗を図形面積Ａで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（Ｌｍａｘ）２／Ａ｝×（１００π／４）  ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長Ｌｐｅｒの二乗を図形面積Ａで除して、１００／（４π）を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（Ｌｐｅｒ）２／Ａ｝×１００／（４π）  ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００３２】
本発明で使用するトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体１０１との接触が点接触に近くなるために、トナー同士の吸着力は弱くなり、したがって流動性が高くなり、また、トナーと感光体１０１との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、球形トナーはクリーニングブレード１０８と感光体１との間隙に入り込みやすいため、トナーの形状係数ＳＦ−１またはＳＦ−２はある程度大きい方がよい。また、ＳＦ−１とＳＦ−２が大きくなると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、ＳＦ−１とＳＦ−２は１８０を越えない方が好ましい。
なお、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００３３】
本発明の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、例えば、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋および／または伸長反応させて得られるトナーである。ここで、「架橋および／または伸長反応」と表現したのは、「架橋、と伸長反応の少なくとも一方を実施すること」を意味する。
以下に、トナーの構成材料および製造方法の例を挙げて説明する。
【００３４】
（ｉ）変性ポリエステル
本発明に係るトナーはバインダ樹脂として変性ポリエステルを含む。変性ポリエステルとしては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
変性ポリエステルとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００３５】
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（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−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。
【００３６】
これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００３７】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００３８】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００３９】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４０】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００４１】
ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
本発明で用いられる変性ポリエステルは、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。この時のピーク分子量は１０００〜１００００が好ましく、１０００未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また１００００を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。変性ポリエステル単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００４２】
変性ポリエステルを得るためのポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋および／または伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
なお、生成するポリマーの分子量は、ＴＨＦを溶媒としゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定することができる。
【００４３】
（ｉｉ）未変性ポリエステル
本発明においては、前記変性された（ｉ）ポリエステル（以下単に（ｉ）と表記する）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、（ｉｉ）未変性ポリエステル（以下単に（ｉｉ）と表記する）をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。（ｉｉ）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ｉｉ）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様な多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。また、（ｉｉ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ｉ）と（ｉｉ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。したがって、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。（ｉｉ）を含有させる場合の（ｉ）と（ｉｉ）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００４４】
（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００、さらに好ましくは２０００〜５０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ｉｉ）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ｉｉ）の酸価は１〜５が好ましく、より好ましくは２〜４である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
バインダ樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常３５〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。３５℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
なお、ガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定することができる。
【００４５】
着色剤
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、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、イソインドリノンイエロー、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、ファイセーレッド、パラクロル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、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、リトボンおよびそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００４６】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダ樹脂としては、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などのスチレンおよびその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、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、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または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、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００４７】
荷電制御剤
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
【００４８】
荷電制御剤の使用量は、バインダ樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダ樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷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、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００４９】
離型剤
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類およびワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、およびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミドおよび、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダ樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００５０】
外添剤
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、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、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
【００５１】
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子および疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００５２】
トナーの製造方法
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
第１工程
着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。
有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００５３】
第２工程
トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２０００重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
【００５４】
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００５５】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸および金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【００５６】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキン工業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００５７】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、および３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍおよび２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【００５８】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００５９】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００６０】
第３工程
乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋および／または伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００６１】
第４工程
反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００６２】
第５工程
上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００６３】
図８は本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。
同図において符号ｒはトナーを平面に投影したときの径を示す。
略球形状のトナーを楕円体とみなして、長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、本発明のトナーは、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【００６４】
以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない１成分系の磁性トナー、或いは非磁性トナーとしても用いることができる。
また、２成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等の２価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Ｚｎを含むＣｕフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーし、コア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．３〜４μｍがよい。
【００６５】
また感光体において、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体はその工法の特徴から表面精度が高く微小ギャップ形成に極めて有利であり、またクリーニング装置の作用による表面磨耗に対しても極めて高硬度であるので有利であり、本発明のクリーニング装置と組み合わせて実施するならば経時品質に優れた帯電装置および長寿命の感光体の組合せからなる高耐久エンジンが実現できる。
さらに近年では、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体に代り、静電特性およびコストに優れる有機感光体（ＯＰＣ）の表面層にフィラーを分散形成した高硬度有機感光体が登場している。本発明のクリーニング装置とこの感光体を組み合わせるならば、クリーニング装置の作用による表面磨耗が少なく、したがって経時のギャップ変動も少ない帯電装置および感光体の組合せが実現でき、経時品質に優れた高耐久エンジンが実現できる。
以下、本発明の具体的な実施例を幾つか説明する。
【実施例１】
【００６６】
ステンレスからなる芯金（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００、電気化学工業製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０８Ωｃｍ）を、射出成形により被覆し、外径１４ｍｍ、両端段差部外径１１．３ｍｍの電気抵抗調整層を形成した。ついで電気抵抗調整層の両端段差部に、空隙保持部材として高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ  ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着した。
次に、切削によって空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１ｍｍ、電気抵抗調整層の外径を１２．０ｍｍに同時仕上げを行い、図３に示す形状とした（電気抵抗調整層厚み２ｍｍ、空隙保持部材の厚み０．４ｍｍ、空隙保持部材幅８ｍｍ）。次いで電気抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）、およびカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０１０Ω）をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成した。その後、オーブンで８０℃、１時間、塗料樹脂を加熱硬化させ導電性部材を得た。
【実施例２】
【００６７】
ステンレスからなる芯金（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００、電気化学工業製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０８Ωｃｍ）を、射出成形により被覆し、外径１４ｍｍ、両端段差部外径１１．１ｍｍの電気抵抗調整層を形成した。ついで電気抵抗調整層の両端段差部に、空隙保持部材として高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ  ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着した。
次に、切削によって空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１ｍｍ、電気抵抗調整層の外径を１２．０ｍｍに同時仕上げを行い、図３に示す形状とした（電気抵抗調整層厚み２ｍｍ、空隙保持部材の厚み０．５ｍｍ、空隙保持部材幅８ｍｍ）。次いで電気抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）、およびカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０１０Ω）をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成した。  その後、オーブンで８０℃、１時間、塗料樹脂を加熱硬化させ導電性部材を得た。
【実施例３】
【００６８】
ステンレスからなる芯金（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００、電気化学工業製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０８Ωｃｍ）を、射出成形により被覆し、外径１４ｍｍ、両端段差部外径１０．９ｍｍの電気抵抗調整層を形成した。  ついで電気抵抗調整層の両端段差部に、空隙保持部材として高密度ポリエチレン樹脂（ノバテックＰＰ  ＨＹ５４０、日本ポリケム社製）からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着した。
次に、切削によって空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１ｍｍ、電気抵抗調整層の外径を１２．０ｍｍに同時仕上げを行い、図３に示す形状とした（電気抵抗調整層厚み２ｍｍ、空隙保持部材の厚み０．６ｍｍ、空隙保持部材幅８ｍｍ）。次いで電気抵抗調整層の表面に、アクリルシリコーン樹脂（３０００ＶＨ−Ｐ、川上塗料製）、イソシアネート系硬化剤（川上塗料製）、およびカーボンブラック（全固形分に対して３０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０１０Ω）をスプレーコーティングすることにより膜厚約１０μｍの表面層を形成した。その後、オーブンで８０℃、１時間、塗料樹脂を加熱硬化させ導電性部材を得た。
【００６９】
＜比較例１＞
ステンレスからなる芯金（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてエピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００重量部に過塩素酸アンモニウム３重量部を配合したゴム組成物（体積抵抗率：４×１０８Ωｃｍ）を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削により外径１２ｍｍに仕上げた。次いでこの表面に、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、および酸化スズ（全固形分に対して６０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０１０Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成した。次いでこの両端部に、ポリアミド樹脂（ノバミッド１０１０Ｃ２、三菱エンジニアリングプラスチックス社製）からなるリング状の空隙保持部材（外径１２．１ｍｍ）を挿入接着し、導電性部材を得た。
【００７０】
＜比較例２＞
ステンレスからなる芯金（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてエピクロルヒドリンゴム（エピクロマーＣＧ、ダイソー社製）１００重量部に過塩素酸アンモニウム３重量部を配合したゴム組成物（体積抵抗率：４×１０８Ωｃｍ）を、押出成形、加硫工程を経て被覆し、研削により外径１２ｍｍに仕上げた。次いでこの表面に、ポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、および酸化スズ（全固形分に対して６０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０１０Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成した。次いでこの両端部周囲に、空隙保持部材としてテープ状部材（ダイタックＰＦ０２５−Ｈ、大日本インキ社製）幅８ｍｍ、厚さ６０μｍを被覆し、導電性部材を得た。
【００７１】
＜比較例３＞
ステンレスからなる芯金（外径８ｍｍ）に、電気抵抗調整層としてＡＢＳ樹脂（デンカＡＢＳ  ＧＲ−０５００、電気化学工業製）５０重量％、ポリエーテルエステルアミド（ＩＲＧＡＳＴＡＴ  Ｐ１８、チバスペシャリティケミカルズ社製）５０重量％からなる樹脂組成物（体積固有抵抗：２×１０８Ωｃｍ）を、射出成形により被覆した。次いでこの両端部に、空隙保持部材としてポリアミド樹脂（ノバミッド１０１０Ｃ２、三菱エンジニアリングプラスチック社製）からなるリング状の空隙保持部材を挿入接着し、切削によって空隙保持部材の外径（最大径）を１２．１ｍｍ、電気抵抗調整層の外径を１２．０ｍｍに同時仕上げを行い、図４に示す形状とした。次いでこの表面にポリビニルブチラール樹脂（デンカブチラール３０００−Ｋ、電気化学工業社製）、イソシアネート系硬化剤、および酸化スズ（全固形分に対して６０重量％）からなる混合物（表面抵抗：２×１０１０Ω）により膜厚１０μｍの表面層を形成し、導電性部材を得た。
【００７２】
＜試験１＞
以上の導電性部材を帯電部材として、図９に示した画像形成装置に搭載し、室温環境下（２３℃、６０％ＲＨ）で帯電部材と感光体間の空隙量を測定した。次いでＬＬ；１０℃、６５％ＲＨ、ＨＨ；３０℃、９０％ＲＨの各環境下に２４ｈ放置し、各環境下での帯電部材と感光体間の空隙量を測定し、各環境間の空隙変化量を算出した。
評価結果を表１に示す。
実施例のローラは空隙量のばらつき、および各環境間の変化量が小さいという結果が得られた。
【００７３】
【表１】
2006350250.tif 000003
【００７４】
＜試験２＞
印加する電圧をＤＣ＝−８００Ｖ、ＡＣ＝２４００Ｖｐｐ（周波数＝２ｋＨｚ）に設定し、３００，０００枚通紙し、帯電部材と感光体間の空隙量、およびローラ表面の状態、画像品質について評価を行った。評価環境は１０，０００枚ごとに２３℃、６０％ＲＨ、ＬＬ；１０℃、６５％ＲＨ、ＨＨ；３０℃、９０％ＲＨの各環境を切り替えて行った。
以上の評価結果を表２に示す。
実施例のローラは全項目で良好な結果が得られたが、比較例では不具合が見られた。
【００７５】
【表２】
2006350250.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の効果を示す図である。
【図３】本発明の他の構成例を示す図である。
【図４】本発明の他の構成例を示す図である。
【図５】本発明の他の構成例を示す図である。
【図６】クリーニングブレードの使い方を説明するための図である。
【図７】形状係数を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【図８】本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。
【図９】電子写真方式の画像形成装置の概略図である。
【図１０】プロセスカートリッジを説明するための図である。
【図１１】従来のローラの１形態を示す図である。
【図１２】従来のローラの他の実施形態を示す図である。
【図１３】ローラと感光体との関係を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７７】
１０１      感光体ドラム
１０２      帯電ローラ
１０４      現像ローラ
１０６      転写ローラ
１０７      記録紙
１０８      クリーニング装置
１１０      画像形成装置
１１１      プロセスカートリッジ
２００      帯電ローラ
２０１      導電性支持体（芯金）
２０２      電気抵抗調整層
２０３      空隙保持部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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