(57)【要約】【課題】  未帯電のトナーの発生を防ぎ、トナーの帯電量を安定させることができ、これにより地汚れキャリア付着による異常画像をなくし、高寿命で信頼性を向上させ、かつ高画質を達成できる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供すること。【解決手段】  現像剤を帯電させ電荷を保持させ、予め帯電・露光工程を経た静電潜像を保持し、該現像剤を担持した現像剤担持体と対向させ、電界を形成して現像剤を現像させて可視化を行い、また現像剤の消費に応じて、新たな現像剤を供給する機構をもつ現像装置４において、現像剤担持体上の現像剤の帯電量の変化を、ｑ（ｔ）＝Ａ・{１−exp(-ｔ/ｔｇ)}    と近似したとき、現像装置中の現像剤の帯電時定数ｔｇが、現像ローラ１周分の時間よりも短いことを特徴とする。【選択図】      図２
2006243328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を帯電させ電荷を保持させ、予め帯電・露光工程を経た静電潜像を保持し、該現像剤を担持した現像剤担持体と対向させ、電界を形成して現像剤を現像させて可視化を行い、また現像剤の消費に応じて、新たな現像剤を供給する機構をもつ現像装置において、現像剤担持体上の現像剤の帯電量の変化を、
ｑ（ｔ）＝Ａ・{１−exp(-ｔ/ｔｇ)}    と近似したとき、
現像装置中の現像剤の帯電時定数ｔｇが、現像ローラ１周分の時間よりも短いことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
現像剤を帯電させ電荷を保持させ、予め帯電・露光工程を経た静電潜像を保持し、該現像剤を担持した現像剤担持体と対向させ、電界を形成して現像剤を現像させて可視化を行い、また現像剤の消費に応じて、新たな現像剤を供給する機構をもつ現像装置において、現像剤担持体上の、現像剤の電荷量の変化を、
ｑ（ｔ）＝Ａ・{1-exp(-ｔ/ｔｇ)}    と近似したとき、
現像装置中の現像剤の帯電時定数ｔｇが、補給される現像剤のｔｇに対して、１／４以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
形状係数９０％以上のトナーを使用する請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
使用するトナーに付着させる無機微粒子の粒子径の範囲をトナーの粒子径４〜１０μmに対して添加剤径５０〜１５０nmに設定してある請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
現像ローラ上の現像剤を８０％以上除去する装置を設置した請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
撹拌部の現像剤を現像坦持体上に移動させる供給ローラを有し、該供給ローラの回転方向を現像ローラと同一とした請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置と、像担持体を少なくともカートリッジケース内に備え、画像形成装置本体に着脱可能に装着されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項８】
請求項７に記載のプロセスカートリッジを具備した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】
この発明は、プリンタ、ファックス、複写機などの電子写真式や静電記録式の画像形成装置に用いられ、現像ローラ上に現像剤薄層を形成し、感光体上の静電潜像を現像する現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、前記のような画像形成装置においては、感光体ドラムや感光体ベルトからなる潜像担持体上に、画像情報に対応した静電潜像が形成され、現像装置によって現像動作が実行され、可視像が得られる。特に、現像装置で行われている行程を説明すると、トナーを電荷付与機構により負帯電させたトナーを現像領域に搬送し、感光体と現像ローラ間で、形成された電界によりトナーを感光体上に移動させ現像を行う。また、現像により、トナーが少なくなると、他の部分に蓄えてられたトナーを現像装置内に補給するという行程を繰り返し行っている。
【０００３】
従来から、トナー粒子を用いた静電潜像の可視化手段として現像剤担持体表面にトナー粒子から成る薄層を形成して、これを静電潜像担持体に接近または接触させる一成分現像方式が広く利用されている。この方式の現像装置では、現像剤担持体にトナー層形成部材を圧接し、現像剤担持体表面に現像剤であるトナー粒子の薄層を形成するとともに、圧接部材との接触・摩擦帯電によりトナー粒子に帯電電荷を供給する。ところが、静電による現像方式では、トナーが正規の負に帯電せず、未帯電のまま、現像領域に搬送されることが起きていた。上記のような接触・摩擦帯電を利用した現像装置に付随した問題を解消するために、トナーに対して外部から直接電荷を供給する手段がいくつか提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００４】
特許文献１に開示されている現像装置は、現像担持体表面に形成されたトナー層にコロナ帯電器を用いてその直上から単極性のイオンを与えるものである。しかしながら、この様なコロナワイヤーを用いたコロナ帯電器は、ワイヤーの汚れに起因する軸方向に不均一な放電や、それが引き起こす帯電量のばらつき、さらにトナー粒子に電荷を一方向のみから照射することによる、トナー層の深さ方向に対する偏った電荷の付着という問題を残している。また、現像後に現像剤担持体表面に残留したトナーが帯電領域に重ねて搬送された場合にも、新たに供給された現像剤との間で帯電後の電荷量に著しいばらつきを生じてしまう。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている現像装置は、トナー粒子の帯電電荷量を低減する手段と電荷を付与する帯電手段からなるものである。現像剤担持体と導電性あるいは半導電性部材から成る層形成ブレードとの間で生じる交流放電を利用したこの電荷低減手段は、現像剤担持体の回転方向下流側に設置された帯電装置との組み合わせで、現像後の現像剤担持体表面に残留した現像剤が繰り返し帯電領域に搬送されることによって生じる帯電量のばらつきを解消し、現像剤の均一な帯電を実現している。しかし、この現像装置では、トナーの帯電電荷量を低減する手段を別途設けることで低比電荷を含めた任意の帯電制御を実現しているため、除電および帯電という２つの帯電機構が必要となり、装置の大型化を招くという難点がある。
【０００６】
【特許文献１】実開昭６３−１３８５６０号公報
【特許文献２】特開平１０−６３０９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、未帯電のトナーの発生を防ぎ、トナーの帯電量を安定させることができ、これにより地汚れキャリア付着による異常画像をなくし、高寿命で信頼性を向上させ、かつ高画質を達成できる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、現像剤を帯電させ電荷を保持させ、予め帯電・露光工程を経た静電潜像を保持し、該現像剤を担持した現像剤担持体と対向させ、電界を形成して現像剤を現像させて可視化を行い、また現像剤の消費に応じて、新たな現像剤を供給する機構をもつ現像装置において、現像剤担持体上の現像剤の帯電量の変化を、
ｑ（ｔ）＝Ａ・{１−exp(-ｔ/ｔｇ)}    と近似したとき、
現像装置中の現像剤の帯電時定数ｔｇが、現像ローラ１周分の時間よりも短いことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、現像剤を帯電させ電荷を保持させ、予め帯電・露光工程を経た静電潜像を保持し、該現像剤を担持した現像剤担持体と対向させ、電界を形成して現像剤を現像させて可視化を行い、また現像剤の消費に応じて、新たな現像剤を供給する機構をもつ現像装置において、現像剤担持体上の、現像剤の電荷量の変化を、
ｑ（ｔ）＝Ａ・{1-exp(-ｔ/ｔｇ)}    と近似したとき、
現像装置中の現像剤の帯電時定数ｔｇが、補給される現像剤のｔｇに対して、１／４以上であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、形状係数９０％以上のトナーを使用することを特徴とする。請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、使用するトナーに付着させる無機微粒子の粒子径の範囲をトナーの粒子径４〜１０μmに対して添加剤径５０〜１５０nmに設定してあることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかにおいて、現像ローラ上の現像剤を、８０％以上除去する装置を設置したことを特徴とする。請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかにおいて、撹拌部の現像剤を現像坦持体上に移動させる供給ローラを有し、該供給ローラの回転方向を現像ローラと同一としたことを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置と、帯電手段およびクリーニング手段のうち、少なくとも１つの手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に装着されることを特徴とするプロセスカートリッジである。請求項８に記載の発明は、請求項７に記載のプロセスカートリッジを具備したことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
この発明は、前記のようであって、現像剤担持体上の現像剤の帯電量の変化を、
ｑ（ｔ）＝Ａ・{１−exp(-ｔ/ｔｇ)}    と近似したとき、
現像装置中の現像剤の帯電時定数ｔｇが、現像ローラ１周分の時間よりも短いことを特徴とするので、未帯電のトナーの発生を防ぎ、トナーの帯電量を安定させることができ、これにより地汚れキャリア付着による異常画像をなくし、高寿命で信頼性を向上させ、かつ高画質を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明の一実施の形態を、図面を参照して説明する。
【００１５】
まず、本実施の形態の現像装置を具えた画像形成装置（この例ではプリンタ）の全体の概略構成及び動作について説明する。図１は、その基本構成を模式図的に示したものである。潜像担持体としての感光体ドラム１の周辺に、感光体ドラム１の表面を一様帯電する帯電装置２、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線等を感光体ドラム１に照射する露光装置３、感光体ドラム１に形成された静電潜像に対し現像ローラ４０２上の帯電トナーを付着させることでトナー像を形成する一成分現像方式の現像装置４、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を転写材としての転写紙２０に転写する転写手段としての転写装置５、転写後に感光体ドラム１上に残ったトナーを除去するクリーニング装置６等が順に配設されている。また、感光体ドラム１上に静電潜像を形成する潜像形成手段は、帯電装置２及び露光装置３により構成されている。
【００１６】
また、図示しない給紙トレイ等から転写紙を給紙・搬送する図示しない給紙搬送装置と、転写装置５で転写されたトナー像を転写紙２０に定着する図示しない定着装置とが備えられている。前記構成において、矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１の表面は、帯電装置２で所定の帯電電位（絶対値で３００〜６００Ｖの帯電電位）に一様帯電された後、画像情報に基づいて変調されたレーザー光線が感光体軸方向にスキャンされて照射される。これにより、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。感光体ドラム１上に形成された静電潜像は、現像領域Ａ１において、現像装置４により帯電したトナーを付着させることで現像され、トナー像となる。
【００１７】
一方、転写紙２０は前記給紙搬送装置で給紙・搬送され、レジストローラ７により所定のタイミングで感光体ドラム１と転写装置５とが対向する転写部に送出・搬送される。そして、転写装置５により、転写紙２０に感光体ドラム１上のトナー像とは逆極性の電荷を付与することで、感光体ドラム１上に形成されたトナー像が転写紙２０に転写される。次いで、転写紙２０は、感光体ドラム１から分離され、前記定着装置に送られ、該定着装置でトナー像が定着された転写紙２０が出力される。転写装置５でトナー像が転写された後の感光体ドラム１の表面は、クリーニング装置６でクリーニングブレード６０１によりクリーニングされ、感光体ドラム１上に残ったトナーが除去される。
【００１８】
図２は、現像装置４の概略構成図である。一成分現像剤を使用し、トナー担持体としての現像ローラ４０２上にトナー層を形成し、現像ローラ４０２上のトナー層を感光体ドラム１と接触させるように搬送することにより、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する接触一成分現像を行うものである。ホッパーと繋がった保持部材４０１内のトナー１０は、撹拌手段としてのアジテータ４１１の回転により攪拌され、機械的にトナー供給部材としての供給ロ−ラ４１２に供給される。供給ロ−ラ４１２は発泡ポリウレタン等で形成されていて、可撓性を有し、５０〜５００μｍの径のセルでトナーを保持し易い構造となっている。また、硬度は１０〜３０゜（ＪＩＳ−Ａ）と比較的低く、現像ローラ４０２とも均一に当接させることができる。トナーは前述のものと同じであり、ポリエステル、ポリオール、スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＡ）、色材を混合し、その周りにシリカ、酸化チタン等の物質を外添している。平均粒径の範囲は３〜１２μｍであるが、本実施の形態では６μｍのものを用いた。
【００１９】
供給ロ−ラ４１２から供給され、現像ローラ４０２に堆積したトナー１０は、規制部材を通過することで均一な薄層に形成されるとともに、さらに帯電される。規制部材として板状及び円筒状の規制ブレード４１３を当接させて薄層を形成することが可能である。ローラ径Φ２０で弾性体の規制ブレード４１３がトナーを担持した現像ローラ４０２と当接し、均一な薄層を形成する。規制ブレード４１３はホルダからの自由端長として１０〜１５ｍｍが好ましい。上限を越えると現像装置４が大きくなってコンパクトに納めることができなくなり、下限を下回ると現像ローラ４０２表面と接触するときに振動が生じやすくなり画像上に横方向の段々ムラ等の異常画像が発生し易くなる。当接圧は０．０４９〜２．４５［Ｎ／ｃｍ］（５〜２５０[ｇｆ/ｃｍ]）の範囲が良好で、現像能力に与える影響は、上限を越えると現像ローラ４０２上のトナ−付着量が減少し、かつトナー帯電量が増加し過ぎるので、現像量が減少して画像濃度が低くなる。下限を下回ると薄層が均一に形成されずにトナーの固まりが規制ブレード４１３を通過することもあり、画像品質が著しく低下する。本実施の形態では、現像ローラ４０２の硬度がＪＩＳ−Ａで３０゜のものを、規制ブレード４１３は厚み０．１ｍｍのＳＵＳ板を使用し、その当接圧は６０[ｇｆ／ｃｍ]に設定した。このとき、目標の現像ローラ４０２上のトナー付着量を得ることができた。
【００２０】
規制ブレード４１３の当接角度は先端が現像ローラ４０２の下流側を向く方向で現像ローラ４０２の接線に対して１０〜４５゜が良好である。規制ブレード４１３と現像ローラ４０２に挟まれたトナーの薄層形成に不必要な分は、現像ローラ４０２から剥ぎ取られ、目標範囲である単位面積当たり０．４〜０．８［ｍｇ／ｃｍ２］の均一な厚みを持った薄層が形成される。この時のトナー帯電は最終的に本実施例では−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲であり、感光体ドラム１上の潜像と対向して現像される。目標範囲である単位面積当たり０．４〜０．８［ｍｇ／ｃｍ２］の均一な厚みを持った薄層が形成される。この時のトナー帯電は最終的に本実施の形態では−１０〜−３０［μＣ／ｇ］の範囲であり、感光体ドラム１上の潜像と対向して現像される。
【００２１】
所定のトナー付着量の場合、トナーは現像ローラ４０２と規制ブレード４１３を通過することで帯電する。このときの帯電量は、規制ブレード４１３のニップ幅を広くすると増加するが、ある程度のヒップ幅で飽和してしまう。例えば、図２の現像ローラ４０２上のトナー層面の電位を表面電位計で測定したところ、図３のような電位の変化を示した。
【００２２】
現像ローラ４０２上の表面電位は、トナーの電荷によるポテンシャルの積分値となるが、質量ｍがほぼ一定であるとすると、平均的な電荷量の変化を示すことになる。これから、トナーの帯電量ｑは、ニップの通過時間に対して、指数関数的に増加し、次の式で表すことができる。
【００２３】
（数１）
ｑ（ｔ）＝Ａ・{１−exp(-ｔ/ｔｇ)}    ここで、ｔｇは帯電時定数
【００２４】
これらの影響は、ｔｇが長くなるほど、トナーの帯電量のばらつきが大きくなることがわかった。これは、ｔｇが長くなると、十分に帯電するための時間が必要になり、通過回数により電荷のばらつきが大きくなるためである。規制ブレード４１３を１回通過するだけで、充分帯電がおこなわれれば、このような電荷のばらつきが減少し、ばらつきのない帯電量分布を持つトナーが得られ、それにより高画質な画像を得ることができる。
【００２５】
図２に示す現像装置４を用いて、実験を行った。
添加剤の配合比を変えたトナーを（１）〜（４）を用意し、現像装置４内に入れた。その後、現像装置４中Ｂの位置に表面電位計を設置し、３０分間連続運転を行い、表面電位の測定し、ｔｇを求めた。その後、図１の画像形成装置に設置し、画像を出力し、官能評価を行った。なお、現像ローラ１周の時間は、０．３５秒であった。
（１）          （２）        （３）        （４）
ｔｇ      ０．２５        ０．３５        ０．５        １．０５
画質のランク  ５              ４            ３            ３
【００２６】
通常現像装置は、トナーを消費すると、消費された量だけ、トナーを蓄えたところから、補給をおこなうことを繰り返している。しかし、長期の使用をおこなうと、帯電が十分でない、未帯電、および弱帯電のトナーが発生する。特に、長期の使用により、初期と比べてｔｇが長くなるトナーでは、未帯電のトナーの発生量が多くなった。それは、補給するトナーと、ホッパー内に残ったトナーの特性の違いにより、トナー間の電荷のやりとりが発生するためである。特性差の大きいトナーの場合、トナー間で電荷の移動が激しくなり、未帯電および正帯電のトナーが発生してしまう。そこで、長期の使用において、帯電特性とくにｔｒの変化を抑えることで、未帯電および正帯電のトナーの生成を抑制でき現像剤の帯電量が安定する。これにより、地汚れなどの異常画像がなく、長期の使用に対しても高画質な画像を形成することができる。
【００２７】
図２に示す現像装置４を用いて、現像ローラ４０２上の電位測定を行った。添加剤の配合比を変えたトナーを（１）〜（２）について、現像装置４内に入れた。初期状態のｔｇ１を測定し、その後、現像装置Ｂの位置に表面電位計を設置し、３０分間連続運転を行い再び、表面電位の測定を行い、ｔｇ２を求めた。次に、新たなトナーに入れ替えた現像装置４を図１の画像形成装置に設置し、１０００枚画像を出力した。このとき、トナーの補給は、５分毎に行っている。１０００枚後の出力画像について地汚れのについて、官能評価を行った。また、現像ローラ４０２上のトナーについて、未帯電のトナーの割合をホソカワミクロン製のＥ−Ｓｐａｒｔアナライザーを用いて測定した。
（１）              （２）
ｔｇ１                ０．１１            ０．０８
ｔｇ２                ０．２５            ０．３５
劣化トナーの割合      ５％                １５％
画質のランク          ５                  ２
ｔｇ２／ｔｇ１の値が４以上、好ましくは１／２程度とすることで、劣化トナーの割合を低減することができる。
【００２８】
次に、光導電性材料形成した感光体ドラム（感光体）１について説明する。感光体は電荷発生物質、電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶媒に分散して塗布した単層型感光体又は支持体上に電荷発生層、電荷輸送層を設けた積層型感光体であってもよい。必要に応じて支持体と感光層の間に下引層又は感光層上に保護層を設けてもよい。
【００２９】
単層型電子写真感光体において、感光層はＣｄＳ、ＣｄＳｅ、Ｓｅ、色素増感されたＺｎＯなどの無機光導粉体やフタロシアニン、アゾ系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料等の有機顔料、ポリビニルカルバゾール、オキサゾール系誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−スチルベン誘導体等の電荷輸送物質及び結着剤樹脂を適当な有機溶媒に分散した塗工液を塗布して製造される。
【００３０】
電荷発生層、電荷輸送層から成る積層型電子写真感光体において、電荷発生層は電荷発生物質のみから形成されていても、あるいは電荷発生物質がバインダー中に均一に分散されて形成されていてもよい。電荷発生物質は、従って、これら成分を適当な溶媒中に分散し、これを下引き層上に塗布し、乾燥することにより、形成される。
【００３１】
電荷発生物質としては、例えばシーアイピグメントブルー２５〔カラーインデックス（ＣＩ ２１１８０）〕、シーアイピグメントレッド４１（ＣＩ ２１２００）、シーアイアシッドレッド５２（ＣＩ ４５１００）〕、シーアイベーシックレッド３（ＣＩ ４５２１０）などの他に、ポリフィリン骨格を有するフタロシアニン系顔料、カルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−９５０３３号公報に記載）、スチルベン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−１３８２２９号公報に記載）、ジスチリルベンゼン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−１３３４５５号公報に記載）、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５３−１３２５４７号公報に記載）、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−２１７２８号公報に記載）、オキサジアゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１２７４２号公報に記載）、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−２２８３４号公報に記載）、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１７７３３号公報に記載、ジスチリルオキサジアゾール骨格を有するアゾ顔（特開昭５４−２１２９号公報に記載）、ジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料（特開昭５４−１７７３４号公報に記載）、カルバゾール骨格を有するトリスアゾ顔料（特開昭５７−１９５７６７号公報、同５７−１９５７５８号公報に記載）等、更にはシーアイピグメントブルー１６（ＣＩ ７４１００）等のフタロシアニン系顔料、シーアイバットブラウン５（ＣＩ ７３４１０）、シーアイバットダイ（ＣＩ ７３０３０）等のインジゴ系顔料、アルゴスカーレッドＢ（バイオレット社製）、インダンスレンスカーレットＲ（バイエル社製）等のベリレン系顔料、スクエアリック顔料等の有機顔料:Ｓｅ、Ｓｅ合金、ＣｄＳ、アモルファスＳｉ等の無機顔料を使用することができる。
【００３２】
バインダー樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカーボネート、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリアクリルアミドなどが用いられる。
バインダー樹脂の量は電荷発生物質１００重量部に対し５〜１００重量部、好ましくは１０〜５０重量部が適当である。
ここで用いられる溶媒としてはテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ジクロロメタン、エチルセロソルブ等又はこれらの混合溶媒が好ましい。
電荷発生層の平均膜厚は０．０１〜２μｍ、好ましくは０．１〜１μｍ程度である。
電荷輸送層は電荷移動物質、バインダー樹脂及び必要ならば可塑剤、レベリング剤を適当な溶媒に溶解し、これを電荷発生層上に塗布し乾燥することにより形成される。
電荷輸送物質としてはポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（Ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、1,1−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−スチルベン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。
【００３３】
バインダー樹脂としてはポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。
【００３４】
電荷輸送量を形成するための溶剤としてはテトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、モノクロルベンゼン、１，２−ジクロロエタン、シクロヘキサノン、塩化メチレン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、及びこれらの混合溶剤が好ましい。電荷輸送層の膜厚は１０〜１００μｍ、好ましくは２０〜４０μｍである。
【００３５】
下引層はポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルブチラール、ポリビニルメチルエーテル、ポリビニルポロリドン、ポリ−Ｎ−ビニルイミダゾール、エチルセルロース、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、カゼイン、ゼラチン等の熱可塑性樹脂、フェノール、尿素樹脂、メラミン、アニリン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂及びこれらの樹脂に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化スズ等の無機顔料が分散されたものから構成される。
【００３６】
ここで用いられる溶媒はシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ジクロロメタン、１，１−ジクロロエタン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、モノクロルベンゼン、メタノール、エタノール、ブタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチル−ｎ−アミルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、シクロヘキサノン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等が好ましい。
【００３７】
下引層の膜厚は０．１〜１０μｍ、好ましくは０．３〜５μｍ程度である。
また、電荷輸送層上に保護層を設けても良い。
保護層は結着剤樹脂中に金属又は金属酸化物の超微粉末を分散した層である。結着剤樹脂としては可視及び赤外光に対して実質上透明で電気絶縁性、機械的強度、接着性に優れたものが望ましい。例えば、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、シリコーン樹脂、アルキッド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリビニルクロライド樹脂、環化ブタジエンゴム、フッ素樹脂等を用いることができる。金属粉末としては、金、銀、アルミニウム、鉄、銅、ニッケル、金属酸化物としては酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化アンチモン、酸化インジウム等が使用できる。
保護層の結着樹脂と金属又は金属酸化物の組成比は材料の組み合わせによっても異なるが、結着剤樹脂１００重量部に対し金属あるいは金属酸化物を５〜５００重量部の範囲で用いる。
保護層の膜厚は必要に応じて０．５〜３０μｍの間に設定することができる。
【００３８】
現像剤を構成するトナー１０は、ポリエステル、ポリオ−ル、スチレンアクリル等の樹脂に帯電制御剤（ＣＣＭ）及び色剤を混合したものであり、その周りにシリカ、酸化チタン等の外添剤を添加することで流動性を高めている。添加剤の粒径は通常０．１〜１．５μPの範囲である。色剤としてはカーボンブラック、フタロシアニンブルー、キナクリドン、カーミン等を挙げることができる。トナー１０は更に場合によってはワックス等を分散混合させた母体トナーに前記種類の添加剤を外添しているものも使用することができる。球形トナーに関しては後で述べる。
トナー１０の体積平均粒径は３〜１２μｍの範囲が好適である。本実施の形態で用いたトナーの体積平均粒径は７μｍであり、１２００ｄｐｉ以上の高解像度の画像にも十分対応することが可能である。
また、本実施の形態では、帯電極性が負極性のトナー１０を使用しているが、感光体１の帯電極性などに応じて帯電極性が正極性のトナーを使用してもよい。
【００３９】
なお、本実施の形態では、感光体上に形成したトナー像を転写紙に直接転写する場合について説明したが、感光体上のトナー像を一旦中間転写体に転写し、その後、該中間転写体上のトナー像を転写紙に転写する画像形成装置及びそれに用いる現像装置にも適用できるものである。例えば、一つの感光体上に各色ごとのトナー像を順次形成し、該感光体上の各色トナー像を一次転写装置で中間転写体としての中間転写ベルトに重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト上の重ねトナー像を２次転写装置で転写紙に一括転写するカラー画像形成装置及び該装置に用いる現像装置にも適用することができる。
【００４０】
また例えば、中間転写体としての中間転写ベルトの直線状の移動経路部分に沿って感光体を含む画像形成ユニットを複数組並べて配置し、各画像形成ユニットの感光体上に互いに異なる色のトナー像を形成し、各感光体上のトナー像を一次転写装置で該中間転写ベルト上に重ね合わせて転写し、該中間転写ベルト上の重ねトナー像を２次転写装置で転写紙に一括転写するタンデム型のカラー画像形成装置及び該装置に用いる現像装置にも適用することができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、プリンタ及びそれに用いる現像装置の場合について説明したが、複写機やＦＡＸなど他の画像形成装置及びそれに用いる現像装置にも適用できるものである。
【００４２】
以下は、使用するトナーの形状係数を規定したものである。トナー粒子の平均径による面積に対して投影面積の比率が９６％以上のものとした。通常の粉砕トナーでは９６％よりも小さい。これらのトナーは重合法（乳化、懸濁、分散）等で制作されることが多い。また、トナー径を均一に作ることも可能である。本実施の形態では重合法で制作したトナー平均粒径６μｍ、メイン樹脂はポリエステル、添加剤はシリカ、チタンを外添している。形状係数は０．９６である。比較例として従来の粉砕法で作られたトナーは同じく平均粒径６μｍ、メイン樹脂はポリエステル、添加剤はシリカ、チタンを外添している。ただし形状係数は０．８５である。
【００４３】
（トナー円型度測定方法）
トナーは特定の形状を有すことが重要であり、平均円形度が０．９５未満で、球形からあまりに離れた不定形の形状では、満足した転写性やチリのない高画質画像が得られない。なお、形状の計測方法としては粒子を含む懸濁液を平板上の撮像部検知帯に通過させ、ＣＣＤカメラで光学的に粒子画像を検知し、解析する光学的検知帯の手法が適当である。この手法で得られる投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値である平均円形度が０．９６以上のトナーが適正な濃度の再現性のある高精細な画像を形成するのに有効であることが判明した。より好ましくは、平均円形度が０．９６０から０．９９８である。この値はフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子株式会社製）により平均円形度として計測できる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１万個／μｌとして前記装置によりトナーの形状及び分布を測定することによって得られる。
【００４４】
（球状トナーの製造方法）
円型度０．９６〜１．００のトナーを製造する方法としては、懸濁重合法、乳化凝集法、分散重合法、界面重合法、溶解懸濁法、転相乳化法等の湿式造粒による製造方法があげられる。溶融混練物の粉砕・分級によるトナーにおいても、トナーの加熱処理等により円型度の高いトナーを製造する事が可能だが、エネルギー効率の点で望ましくない。前述の湿式造粒法のうち、円型度の高いトナーが安定して得られる点、シャープな粒径分布が得られる点、トナーの帯電制御の点で、懸濁重合法、分散重合法が優れている。また、トナーの低温定着性の点で有利なポリエステル樹脂が使用できる点で溶解懸濁法が優れている。以下、懸濁重合法、分散重合法、溶解懸濁法について詳述する。
【００４５】
（懸濁重合法）
後述の特定モノマーに対して、分散安定剤、及び着色剤、さらに必要に応じて架橋剤や、荷電制御剤、離型剤等をボールミル等により均一に分散させた後、これに重合開始剤を加え、モノマー相を得、モノマー相とあらかじめ撹拌して作製しておいた水系分散媒相を撹拌槽に入れ、ホモジナイザー等により攪拌し、得られた懸濁液を窒素置換後に加熱して重合反応を完了させることにより着色樹脂粒子が得られ、これを洗浄、乾燥することにより円型度の高いトナー粒子が得られる。
【００４６】
懸濁重合に使用される重合性単量体はビニル基を有するモノマーであり、具体的には以下のようなモノマーが挙げられる。即ち、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ブチルスチレン、オクチルスチレンなどのスチレン及びその誘導体が挙げられ、なかでもスチレン単量体が最も好ましい。他のビニル系単量体として、プロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン系不飽和モノオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル、酪酸ビニルなどのビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタアクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体、ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルなどのビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンなどのビニルケトン類、Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物類、ビニルナフタレンなどを挙げることができ、これらの単量体を単独あるいは混合して用いることができる。
【００４７】
懸濁重合法では、単量体組成物中に、架橋重合体を生成させるために、次のような架橋剤を存在させて懸濁重合させてもよい。架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２，２′−ビス（４−メタクリルロキシジエトキシフェニル）プロパン、２，２′−ビス（４−アクリルオキシジエトキシフェニル）プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールメタンテトラアクリレート、ジブロムネオペンチルグリコールジメタクリレート、フタル酸ジアリルなどが挙げられる。架橋剤の使用量が多過ぎると、トナーが熱で溶融しにくくなり、熱定着性、熱圧定着性が劣ることになる。また、架橋剤の使用量が少な過ぎると、トナーとして必要な耐ブロッキング性、耐久性などの性質が低下し、熱ロール定着において、トナーの一部が紙に完全に固着しないでロール表面に付着し、次の紙に転写するという、コールドオフセットが発生してしまう。従って、用いる架橋剤量は、重合性単量体１００重量部に対して０．００１〜１５重量部、好ましくは０．１〜１０重量部である。
【００４８】
懸濁重合法における分散安定剤としては次のものが使用可能である。即ち、ポリビニルアルコール、でん粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシュウム、リン酸カルシュウム、タルク、粘土、けいそう土、金属酸化物粉末などが用いられる。これらは水に対して０．１〜１０重量％の範囲で用いるのが好ましい。
【００４９】
懸濁重合法における、重合開始剤は造粒後の単量体組成物を含む分散液中に添加してもよいが、個々の単量体組成物粒子に均一に重合開始剤を付与する点からは、造粒前の単量体組成物に含有させておくことが望ましい。このような重合開始剤としては、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビス−（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス−４−メチキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスブチロニトリルなどのアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキサイド、２，４−ジクロリルベンゾイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイドなどの過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
【００５０】
懸濁重合法においては、磁性体を含有する型の磁性トナーが可能である。磁性トナーとするには、単量体組成物に磁性粒子を添加すればよい。磁性体には例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどの強磁性金属の粉末、もしくはマグネタイト、ヘマタイト、フェライトナーどの合金や化合物の粉末が挙げられる。磁性粒子としては、粒径が０．０５〜５μｍ、好ましくは０．１〜１μｍのものが用いられるが、小粒径トナーを生成する場合には、粒径０．８μｍ以下の磁性粒子を使用することが望ましい。この磁性粒子は、単量体組成物１００重量部中に１０〜６０重量部含有されていることが望ましい。また、これら磁性粒子はシランカップリング剤、チタンカップリング剤などの表面処理剤、あるいは適当な反応性の樹脂などで処理されていてもよい。この場合、磁性粒子の表面積あるいは表面に存在する水酸基の密度にもよるが、通常、磁性粒子１００重量部に対して表面処理剤が５重量部以下、好ましくは０．１〜３重量部の処理で、充分な重合性単量体への分散性が得られ、トナー物性に対しても悪影響を及ぼさない。
【００５１】
（分散重合）
親水性有機液体に、その親水性有機液体に溶解する高分子分散剤を加え、これに前記親水性液体には溶解するが、生成する重合体は前記親水性液体にて膨潤されるか、あるいは殆ど溶解しない一種または二種以上のビニル単量体を加えて重合することにより製造される。また、予め目的とする粒径よりは小さく、粒度分布の狭い重合体粒子を利用して上述の系で成長させる反応も含まれる。成長反応に利用する単量体は、種粒子を製造したものと同じ単量体でもまた別の単量体でもよいが、重合体は親水性有機液体に溶解してはならない。
【００５２】
前記の種粒子の形成時及び種粒子の成長反応時に用いる単量体の希釈剤としての親水性有機液体としては、メチルアルコール、エチルアルコール、変性エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ｓ−ブチルアルコール、ｔ−アミルアルコール、３−ペンタノール、オクチルアルコール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、グリセリン、ジエチレングリコールなどのアルコール類、メチルセロソルブ、セロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテルアルコール類などが代表的なものとして挙げられる。
【００５３】
これらの有機液体は単独で、もしくは二種以上の混合物して用いることができる。なお、アルコール類及びエーテルアルコール類以外の有機液体と、上述のアルコール類及びエーテルアルコール類とを併用することで、有機液体が生成重合体粒子に対して溶解性をもたせない条件下で、有機液体のＳＰ値を種々変化させて重合を行なうことにより、生成される粒子の大きさ、種粒子同士の合一及び新粒子の発生を抑制することが可能である。この場合の併用する有機液体としては、ヘキサン、オクタン、石油エーテル、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、四塩化炭素、トリクロルエチレン、テトラブロムエタンなどのハロゲン化炭化水素類、エチルエーテル、ジメチルグリコール、シリオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、メチラール、ジエチルアセタールなどのアセタール類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサンなどのケトン類、ギ酸ブチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチル、セロソルブアセテートナーどのエステル類、ギ酸、酢酸、プロピオン酸などの酸類、ニトロプロペン、ニトロベンゼン、ジメチルアミン、モノエタノールアミン、ピリジン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミドなどの硫黄、窒素含有有機化合物類、その他水も含まれる。
【００５４】
また、重合開始時、重合途中、重合末期とそれぞれ混合溶媒の種類及び組成を変化させ、生成する重合体粒子の平均粒径、粒径分布、乾燥条件などを調整することができる。種粒子製造時、または成長粒子の製造時に使用される高分子分散剤の適当な例としては、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−ヒドロキシプロピル、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−ヒドロキシプロピル、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、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窒素原子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、並びにメチルセルロース、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、または前記親水性モノマーとスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどのベンゼン核を有するものまたはその誘導体、またはアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体との共重合体、さらに、架橋性モノマー、例えばエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、メタクリル酸アリル、ジビニルベンゼンなどとの共重合体も使用可能である。
【００５５】
これらの高分子分散剤は、使用する親水性有機液体、目的とする重合体粒子の種、及び種粒子の製造か成長粒子の製造かにより適宜選択されるが、特に重合体粒子同士の合一を主に立体的に防ぐ意味で、重合体粒子表面への親和性、吸着性が高く、しかも親水性有機液体への親和性、溶解性の高いものが選ばれる。また、立体的に粒子同士の反撥を高めるために、分子鎖がある程度の長さのもの、好ましくは分子量が１万以上のものが選ばれる。しかし、あまり分子量が高いと、液粘度の上昇が著しく、操作性、撹拌性が悪くなり、生成重合体の粒子表面への析出確率のばらつきを与えるため注意を要する。また、先に挙げた高分子分散剤の単量体を一部、目的とする重合体粒子を構成する単量体に共存させておくことも安定化には効果がある。
【００５６】
さらに、これら高分子分散剤とともにコバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム、銅、錫、鉛、マグネシウムなどの金属またはその合金（特に粒径１μｍ以下のものが好ましい）、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化珪素などの酸化物の無機化合物微粉体、高級アルコール硫酸エステル塩、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、燐酸エステルなどの陰イオン界面活性剤、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ウム塩、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四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、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、アラニン型「例えばドデシルジ（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」などのアミノ酸型やベタイン型の両性界面活性剤を併用しても、生成重合体粒子の安定性及び粒径分布の改良をさらに高めることができる。
【００５７】
一般に、種粒子製造時の高分子分散剤の使用量は目的とする重合体粒子形成用の重合性単量体の種類によって異なるが、親水性有機液体に対し０．１重量％〜１０重量％、好ましくは１〜５重量％である。高分子分散安定剤の濃度が低い場合には、生成する重合体粒子は比較的大粒径のものが得られ、濃度の高い場合には小粒径のものが得られるが、１０重量％を越えて用いても小径化への効果は少ない。
【００５８】
また、前記のビニル単量体とは、親水性有機液体に溶解可能なものであり、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルエチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−クロルスチレン、３，４−ジクロルスチレンなどのスチレン類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチル脂肪酸モノカルボン酸エステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸、もしくはメタクリル酸誘導体、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類などからなる単独または相互の混合物及びこれらを５０重量％以上含有し、これらと共重合し得る単量体との相互の混合物を意味する。
【００５９】
また、前記の重合体は、耐オフセット性を高めるために、重合性の二重結合を二個以上有するいわゆる架橋剤の存在下に重合させたものであっても良い。好ましく用いられる架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン及びそれらの誘導体である芳香族ジビニル化合物、その他エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールメタクリレート、トリエチレングリコールメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアミノエチルメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオールジメタクリレートナーどのジエチレン性カルボン酸エステル、Ｎ，Ｎ−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンなど全てのジビニル化合物、及び三個以上のビニル基を持つ化合物が挙げられ、これらは単独または混合物などで用いられる。
【００６０】
このように架橋された種粒子を用いて成長重合反応を引き続いて行った場合には、成長する重合体粒子の内部が架橋されたものとなる。また一方で、成長反応に用いるビニル単量体溶液に前記の架橋剤を含有させた場合には、粒子表面が硬化された重合体が得られる。
【００６１】
また、平均分子量を調節する目的として、連鎖移動定数の大きな化合物を共存させて重合を行わせるものに、例えば、メルカプト基をもつ低分子化合物や四塩化炭素、四臭化炭素が挙げられる。
【００６２】
また、前記単量体の重合開始剤としては、例えば２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）などのアゾ系重合開始剤、ラウリルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、ｔ−ブチルパーオクトエートナーどの過酸化物系重合開始剤、過硫酸カリウムなどの過硫酸化物系重合開始剤、これにチオ硫酸ナトリウム、アミンなどを併用した系などが用いられる。重合開始剤濃度は、ビニル単量体１００重量部に対して０．１〜１０重量部が望ましい。
【００６３】
種粒子を得るための重合条件は、重合体粒子の目標平均粒径、目標粒径分布に合わせて、親水性有機液体中の高分子分散剤、ビニル単量体の濃度、及び配合比が決定される。一般に、粒子の平均粒径を小さくしようとするならば、高分子分散剤の濃度を高く、また平均粒径を大きくしようとするならば、高分子分散剤の濃度が低く設定される。一方、粒子径分布を非常に鋭くしようとするならば、ビニル単量体濃度を低く、また、比較的広い分布でもよい場合は、ビニル単量体濃度は高く設定される。
【００６４】
粒子の製造は親水性有機液体に、高分子分散安定剤を完全に溶解した後、一種または二種以上のビニル単量体、重合開始剤、その他必要ならば無機微粉末、界面活性剤、染料、顔料などを添加し、３０〜３００ｒｐｍの通常の撹拌にて、好ましくはなるべく低速で、しかもパドル型よりもタービン型の撹拌翼を用いて、槽内の流れが均一になるような速度で撹拌しながら、用いた重合開始剤の重合速度に対応した温度にて加熱し重合が行なわれる。なお、重合初期の温度が生成する粒子種に大きな影響を与えるため、単量体を添加した後に温度を重合温度まで上げ、重合開始剤を小量の溶媒に溶解して投入した方が望ましい。重合の際には窒素ガス、アルゴンガスなどの不活性気体にて反応容器内の空気中の酸素を充分に追い出す必要がある。もし、酸素パージが不充分であると微粒子が発生し易い。重合を高重合率域で行なうには５〜４０時間の重合時間が必要であるが、所望の粒子径、粒子径分布の状態で重合を停止させたり、また重合開始剤を順次添加したり、高圧下で反応を行なうことにより重合速度を速めることができる。
【００６５】
重合終了後は、そのまま染着工程に用いてもよいし、沈降分離、遠心分離、デカンテーションなどの操作により不必要な微粒子、残存モノマー、高分子分散安定剤などを除いた後に、重合体スラリーとして回収して染着を行なってもよいが、分散安定剤を除去しない方が染着の安定性は高く、不要な凝集が抑制される。
【００６６】
分散重合法における染着は次のようなものである。即ち、樹脂粒子を溶解せしめない有機溶媒中に樹脂粒子を分散し、この前または後に前記溶媒中に染料を溶解させ、前記染料を樹脂粒子中に浸透させ着色せしめた後、前記有機溶媒を除去して染着トナーを製造する方法において、前記染料の前記有機溶媒に対する液解度（Ｄ１）及び前記樹脂粒子Ａの樹脂に対する前記染料の溶解度（Ｄ２）の関係が、（Ｄ１）／（Ｄ２）≦０．５トナーる染料を選択使用する。これにより、樹脂粒子の深部まで染料が浸透（拡散）したトナーを効率よく製造することができる。この明細書における溶解度は２５℃の温度で測定されたものと定義される。なお、染料の樹脂中への溶解度とは、染料の溶媒中への溶解度と全く同じ定義であり、樹脂中に染料が相溶状態で含有させることができる最大量を意味する。この溶解状態あるいは染料の析出状態の観察は顕微鏡を用いることにより容易に行なうことができる。樹脂に対する染料の溶解性を知るには、前記した直接観察による方法の代わりに間接的な観察方法によってもよい。この方法は樹脂と溶解度係数が近似する液体、即ち樹脂をよく溶解する溶媒を用い、この溶媒に対する染料の溶解度を樹脂に対する溶解度として定めてもよい。
【００６７】
着色に使用する染料としては、前述のように使用する有機溶媒への該染料の溶解度（Ｄ１）より樹脂粒子を構成する樹脂への該染料の比（Ｄ１）／（Ｄ２）が０．５以下である必要がある。さらに（Ｄ１）／（Ｄ２）が０．２以下とすることが好ましい。染料としては、前記の溶解特性を満たせば特に制限はないが、カチオン染料、アニオン染料などの水溶性染料は環境変動が大きいおそれがあり、またトナーの電気抵抗が低くなり、転写率が低下するおそれがあるので、バット染料、分散染料、油溶性染料の使用が好ましく、特に油溶性染料が好ましい。また、所望の色調に応じて数種の染料が併用することもできる。染着される染料と樹脂粒子との比率（重量）は、着色度に応じて任意に選択されるが、通常は樹脂粒子１重量部に対して、染料１〜５０重量部の割合で用いるのが好ましい。例えば、染着溶媒にＳＰ値の高いメタノール、エタノールなどのアルコール類を使用し、樹脂粒子としてＳＰ値が９程度のスチレン−アクリル系樹脂を使用した場合、使用し得る染料としては、例えば、以下のような染料が挙げられる。
Ｃ．Ｉ．  ＳＯＬＶＥＮＴ  ＹＥＬＬＯＷ（６，９，１７，３１，３５，１，１０２，１０３，１０５）
Ｃ．Ｉ．  ＳＯＬＶＥＮＴ  ＯＲＡＮＧＥ（２，７，１３，１４，６６）
Ｃ．Ｉ．  ＳＯＬＶＥＮＴ  ＲＥＤ（５，１６，１７，１８，１９，２２，２３，１４３，１４５，１４６，１４９，１５０，１５１，１５７，１５８）
Ｃ．Ｉ．  ＳＯＬＶＥＮＴ  ＶＩＯＬＥＴ（３１，３２，３３，３７）
Ｃ．Ｉ．  ＳＯＬＶＥＮＴ  ＢＬＵＥ（２２，６３，７８，８３〜８６，９１，９４，９５，１０４）
Ｃ．Ｉ．  ＳＯＬＶＥＮＴ  ＧＲＥＥＮ（２４，２５）
Ｃ．Ｉ．  ＳＯＬＶＥＮＴ  ＢＲＯＷＮ（３，９）など。
【００６８】
市販染料では、例えば保土谷化学工業社製の愛染ＳＯＴ染料Ｙｅｌｌｏｗ−１，３，４、Ｏｒａｎｇｅ−１，２，３、Ｓｃａｒｌｅｔ−１、Ｒｅｄ−１，２，３、Ｂｒｏｗｎ−２、Ｂｌｕｅ−１，２、Ｖｉｏｌｅｔ−１、Ｇｒｅｅｎ−１，２，３、Ｂｌａｃｋ−１，４，６，８やＢＡＳＦ社製のｓｕｄａｎ染料、Ｙｅｌｌｏｗ−１４０，１５０、Ｏｒａｎｇｅ−２２０、Ｒｅｄ−２９０，３８０，４６０、Ｂｌｕｅ−６７０や三菱化成社製のダイアレジン、Ｙｅｌｌｏｗ−３Ｇ，Ｆ，Ｈ２Ｇ，ＨＧ，ＨＣ，ＨＬ、Ｏｒａｎｇｅ−ＨＳ，Ｇ、Ｒｅｄ−ＧＧ，Ｓ，ＨＳ，Ａ，Ｋ，Ｈ５Ｂ、Ｖｉｏｌｅｔ−Ｄ、Ｂｌｕｅ−Ｊ，Ｇ，Ｎ，Ｋ，Ｐ，Ｈ３Ｇ，４Ｇ、Ｇｒｅｅｎ−Ｃ、Ｂｒｏｗｎ−Ａやオリエント化学社製のオイルカラー、Ｙｅｌｌｏｗ−３Ｇ，ＧＧ−Ｓ，＃１０５、Ｏｒａｎｇｅ−ＰＳ，ＰＲ，＃２０１、Ｓｃａｒｌｅｔ−＃３０８、Ｒｅｄ−５Ｂ、Ｂｒｏｗｎ−ＧＲ，＃４１６、Ｇｒｅｅｎ−ＢＧ，＃５０２、Ｂｌｕｅ−ＢＯＳ，ＨＮ、Ｂｌａｃｋ−ＨＢＢ，＃８０３，ＥＥ，ＥＸ、住友化学工業社製のスミプラスト、ブルーＧＰ，ＯＲ、レッドＦＢ，３Ｂ、イエローＦＬ７Ｇ，ＧＣ、日本化薬社製のカヤロン、ポリエステルブラックＥＸ−ＳＨ３、カヤセットＲｅｄ−ＢのブルーＡ−２Ｒなどを使用することができる。もちろん染料は樹脂粒子と染着時に使用する溶媒の組み合わせで適宜選択されるため、前記例に限られるものではない。
【００６９】
染料を樹脂粒子に染着させるために用いる染着用有機溶媒としては、使用する樹脂粒子が溶解しないもの、あるいは若干の膨潤をきたすもの、具体的には溶解性パラメーター（ＳＰ値）の差が１．０以上、好ましくは２．０以上のものが使用される。例えば、スチレン−アクリル系樹脂粒子に対しては、ＳＰ値が高いメタノール、エタノール、ｎ−プロパノールなどのアルコール系、あるいはＳＰ値が低いｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタンなどを使用する。ＳＰ値の差があまりに大きすぎると、樹脂粒子に対する濡れが悪くなり、樹脂粒子の良好な分散が得られないため、最適なＳＰ値の差は２〜５が好ましい。
【００７０】
染料を溶解した有機溶媒中に樹脂粒子を分散させた後、液温度を樹脂粒子のガラス転移温度以下に保ち、撹拌することが好ましい。これにより、樹脂粒子の凝集を防ぎながら染着することが可能となる。撹拌の方法は市販されている撹拌機、例えばホモミキサー、マグネチックスタラーなどを用いて撹拌すればよい。また、分散重合などで重合終了時得られるスラリー、つまり有機溶媒中に重合樹脂粒子が分散している状態の分散液に、染料を直接添加して前記の条件にて加熱撹拌してもよい。加熱温度がガラス転移温度超過の場合は樹脂粒子同士の融着が生じてしまう。染着後のスラリーを乾燥する方法としては、特に限定はされないが、濾過した後に減圧乾燥あるいは濾別しないで直接減圧乾燥すればよい。濾別した後に風乾または減圧乾燥して得られた着色粒子は、凝集は殆どなく、投入した樹脂粒子の粒度分布を殆ど損なわないで再現する。
【００７１】
（溶解懸濁法）
次に、溶解懸濁法により球状トナー粒子を製造する方法について述べる。溶解懸濁法は樹脂を溶媒に溶解して油相を作成し、水系媒体から成る水相中で乳化した後に、乳化分散体中の溶媒を除去して樹脂粒子を得る方法である。
【００７２】
水系媒体として、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、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）などが挙げられる。用いる樹脂としては、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及びその置換体の重合体；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−ビニルナフタリン共重合体、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−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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などのスチレン系共重合体；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、脂肪族叉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。
【００７３】
油相作成に使用可能な溶剤としては、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、除去が容易である点から好ましい。溶媒としては、例えば、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。トナー組成物１００部に対する溶剤の使用量は、通常１０〜９００部である。
【００７４】
油相作成は、他のトナー組成物である着色剤（又は着色剤マスターバッチ）、離型剤、荷電制御剤を、水系媒体中で分散体を形成させる際に同時に添加して、混合してもよいが、あらかじめ油相中に混合する方がより好ましい。
【００７５】
また、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【００７６】
油相と水相の分散には通常の攪拌による混合機が全て使用可能だが、より好ましくは高速回転体とステータを有すホモジナイザー、高圧ホモジナイザーの他ボールミル、ビーズミル、サンドミルといったメディアを用いた分散機などが用いられる。
【００７７】
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。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。回転羽根を有する乳化機としては、特に限定されるものではなく、乳化機、分散機として一般に市販されているものであれば使用することができる。例えば、ウルトラタラックス（ＩＫＡ社製）、ポリトロン（キネマティカ社製）、ＴＫオートホモミクサー（特殊機化工業（株）製）、エバラマイルダー（荏原製作所（株）製）、ＴＫパイプラインホモミクサー、ＴＫホモミックラインフロー（特殊機化工業（株）製）、コロイドミル（神鋼パンテック社製）、スラッシャー、トリゴナル湿式微粉砕機（三井三池化工機（株）製）、キャビトロン（ユーロテック社製）、ファインフローミル（太平洋機工（株）製）等の連続式乳化機、クレアミックス（エムテクニック社製) 、フィルミックス（特殊機化工業（株）製）等のバッチまたは連続両用乳化機等が挙げられる。
【００７８】
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１０〜９８℃である。高温の条件の法が分散体の粘度が適度に低くなり、分散が容易な点で好ましい。
【００７９】
溶解懸濁法では、分散した油相を安定化させる目的で、あらかじめ水系媒体に固体微粒子を分散する方法が用いられる。
【００８０】
さらに固体微粒子分散剤の液滴への吸着性を調整するためにその他の分散剤を併用することができる。その他の分散剤はトナー組成物を乳化する前や乳化後揮発成分を除去する時などに添加できる。
【００８１】
［固体微粒子分散剤］
固体微粒子分散剤は水系媒体中で水に難溶の固体状で存在するものであり、平均粒径が０．０１から1μｍの微粒子のものが好ましい。
【００８２】
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、ペンガラ、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。さらに好ましくはリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、コロイド状酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。特に水中でリン酸ナトリウムと塩化カルシウムを塩基性下反応させて合成したヒドロキシアパタイトが好ましい。
【００８３】
有機物の固体微粒子分散剤としては低分子有機化合物の微結晶や高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【００８４】
なお、固体微粒子分散剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、カルボキシル基を有す（メタ）アクリル酸と共重合された高分子微粒子などのアルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸や水酸化ナトリウム等の酸 塩基により、固体微粒子分散剤を溶解した後、水洗するなどの方法によって、形状が調整されたトナー粒子から固体微粒子分散剤を除去する。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。
【００８５】
［その他、乳化時併用もしくは後で加える分散剤］
アルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、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四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、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ーアルキルーＮ,Ｎー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。
【００８６】
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、３一［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］ー１ーアルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３ー［オメガーフルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）一Ｎーエチルアミノ］ー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）カルボン酸及び金属塩、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ープロピルーＮ一（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）ーＮー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，
【００８７】
商品名としては、サーフロンＳー１１１、Ｓ−１１２、Ｓー１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣー９３、ＦＣー９５、ＦＣー９８、ＦＣーｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ一１０１、ＤＳーｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦーｌｌ０、Ｆーｌ２０、Ｆ一１１３、Ｆー１９１、Ｆー８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ一１０２、ｌ０３、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。
【００８８】
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６一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ーｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳー２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦーｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ一３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００８９】
高分子系保護コロイドにより分散液滴の安定化を調節しても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、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一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一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ークロロー２一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ー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一テル類、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、ピニルビリジン、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窒素原子、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エニルエーテル、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。分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
【００９０】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【００９１】
溶解懸濁法では、通常乳化した油滴の表面に固体微粒子が付着し液滴を球状で安定化するが、揮発成分が除去されていく過程で、液滴の体積は減少していくが固体微粒子はそのまま付着して残り、液滴の表面積の減少は遅く、体積の減少に追いつかずに球体を維持できずに不定形化することがある。
【００９２】
溶解懸濁法において、円型度の高い球形のトナーを得るには、トナー揮発成分を除去する際に固体微粒子の界面での吸着力を弱め、液滴からの脱離を促進し、球体を維持しながら粒子化する必要がある。例えば界面活性剤や高分子保護コロイドを添加し、交換吸着させたり、水系媒体中のｐＨを調節することによって液滴表面と固体微粒子の荷電を変化させたりすることによって固体微粒子の界面での吸着力を弱めることができる。
【００９３】
（粉砕トナーの球形化処理）
粉砕・分級法によるトナーはそのままでは不定形で、粉砕処理方法にもよるが、円型度は０．９３０〜０．９５０であり、本発明の円型度０．９６〜１．００となることはないが、後述する機械的な球形化処理や、加熱処理により、円型度を高めることが可能であり、本発明の円型度０．９６〜１．００のトナーを得ることができる。
【００９４】
［機械的処理］
例えば、特開平０９−０８５７４１号公報に記載のターボミル（ターボ工業製）を用いた方法や、クリプトロン（川崎重工製）、Ｑ型ミキサー（三井鉱山製）、ハイブリダイザー（奈良機械製）、メカノフィュージョン装置（ホソカワミクロン製等）で連続処理することにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
【００９５】
［加熱処理（乾式）］
例えば、サーフュージョンシステム（日本ニューマチック工業）を用いて、１００〜３００℃の熱風でトナー粒子表面を半溶融させることにより、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
【００９６】
［加熱処理（湿式）］
粉砕法によって得られたトナーをトナーが可塑性を持つような温度（２００℃程度）の高温液体中に浸漬することによって、粉砕トナーの形状を球形化することが可能である。
【００９７】
使用するトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、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、第四級アンモニウム塩のボントロンＰー５１、含金属アゾ染料のボントロンＳー３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥー８２、サリチル酸系金属錯体のＥー８４、フェノール系縮合物のＥー８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰー３０２、ＴＰ一４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四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、第四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ー９０１、ホウ素錯体であるＬＲー１４７（日本カ一リット社製）、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、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子化合物があげられる。
【００９８】
水系媒体中でトナー粒子を製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染観点から、水に溶解しにくい荷電制御剤が好ましい。
【００９９】
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、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ー樹脂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重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、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。
【０１００】
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、ポ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、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。使用量は一般にバインダー樹脂１００重量部に対し０．１〜５０重量部である。
【０１０１】
トナーの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ー樹脂としては、先に挙げた変性、未変性ポリエステル樹脂の他にポリスチレン、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及びその置換体の重合体；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−ビニルナフタリン共重合体、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−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、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−アクリロニトリル−インデン共重合体、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などのスチレン系共重合体；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、脂肪族叉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。
【０１０２】
本マスターバッチはマスターバッチ用の樹脂と着色剤とを高せん断力をかけて混合、混練してマスターバッチを得ることができる。この際着色剤と樹脂の相互作用を高めるために、有機溶剤を用いることができる。また、いわゆるフラッシング法と呼ばれる着色剤の水を含んだ水性ペーストを樹脂と有機溶剤とともに混合混練し、着色剤を樹脂側に移行させ、水分と有機溶剤成分を除去する方法も着色剤のウエットケーキをそのまま用いることができるため乾燥する必要がなく、好ましく用いられる。混合混練するには３本ロールミル等の高せん断分散装置が好ましく用いられる。
【０１０３】
ワックスとしては、例えば固形のパラフィンワックス、マイクロワツクス、ライスワツクス、脂肪酸アミド系ワックス、脂肪酸系ワックス、脂肪族族モノケトン類、脂肪酸金属塩系ワックス、脂肪酸エステル系ワックス、部分ケン化脂肪酸エステル系ワックス、シリコーンワニス、高級アルコール、カルナウバワツクスなどを挙げることができる。また低分子量ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンなども用いることができる。前記ワックスは、その融点が４０〜１２０℃のものであり、特に５０〜１１０℃のものであることが好ましい。ワックスの融点が過大のときには低温での定着性が不足する場合があり、一方融点が過小のときには耐オフセツト性、耐久性が低下する場合があるなお、ワックスの融点は、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によって求めることができる。すなわち、数ｍｇの試料を一定の昇温速度、例えば（１０℃／ｍｉｎ）で加熟したときの融解ピーク値を融点とする。
【０１０４】
トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナーにさらに疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。外添剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。外添剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中または漸次外添剤を加えていけばよい。もちろん混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。はじめに強い負荷を、次に比較的弱い負荷を与えても良いし、その逆でも良い。
【０１０５】
使用できる混合設備の例としては、Ｖ型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。
【０１０６】
トナーの流動性や現像性、転写性、クリーニング性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子を用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、０．０１〜２μｍ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０．１〜１５重量％であることが好ましく、特に０．５〜１０重量％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、ペンガラ、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。
【０１０７】
本実施の形態においては、流動化剤とともに、樹脂微粒子を用いても良い。たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。このような樹脂微粒子と併用することによってトナーの帯電性が強化でき、逆帯電のトナー粒子を減少させ、地肌汚れを低減することができる。添加量はトナーに対し０．０１から５重量％、好ましくは０．１から２重量％を用いることができる。
【０１０８】
トナーＡ  （懸濁重合実施例  円型度高）
スチレンモノマー４０重量部にカーボンブラックＭＡ１００（三菱化成社製）２０重量部と重合開始剤として２，２′−アゾビスイソブチロニトリルを０．５重量部加え、スリーワンモータ駆動撹拌翼、冷却器、ガス導入管、温度計を取り付けた５００ｍｌ四つ口セパラブルフラスコに入れ、窒素気流下、室温で３０分間撹拌し、フラスコ内を窒素で置換した。その後、７０℃の湯浴中で６時間６０ｒｐｍで撹拌し、グラフトカーボンブラックを得た。
【０１０９】
次いで、
スチレンモノマー                                ５０．０重量部
ｎ−ブチルメタクリレート                        １４．５重量部
１，３−ブタンジオールジメタアクリレート          ０．５重量部
ｔ−ブチルアクリルアミドスルフォン酸              ３．０重量部
低分子量ポリエチレン                              ２．０重量部
（三井石油化学社製、三井ハイワックス２１０Ｐ）
前記グラフトカーボンブラック                    ３０．０重量部
からなる混合物をボールミルで１０時間分散した。この分散液に２，２′−アゾビスイソブチロニトリルおよび亜硝酸ナトリウムをそれぞれ１重量部ずつ溶解させた後、ポリビニルアルコールの２％水溶液２５０重量部に加え、ＴＫホモミキサー（特殊機化社製）により６０００ｒｐｍで１０分間撹拌して懸濁液を得た。前記懸濁液をスリーワンモータ駆動撹拌翼、冷却器、ガス導入管、温度計を取り付けた５００ｍｌの四つ口セパラブルフラスコに入れ、窒素気流下、室温で３０分間撹拌し、フラスコ内の酸素を窒素で置換した。その後、７０℃の湯浴中で、９０ｒｐｍ、８時間撹拌して重合を完了させ懸濁重合粒子を作成した。この粒子１００重量部を水／メタノール＝１／１（重量比）の混合液に固形分３０％になるよう再分散し、荷電制御剤としてジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩を３重量部添加し、撹拌後濾過乾燥し、着色粒子を得た。
【０１１０】
得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＡとする。
トナーＡの円型度は０．９８であった。
トナーＡの重量平均粒径は５．８１μｍであった。
重量平均粒径５０μのシリコーンコートキャリア（マグネタイト芯材）９５重量部に対して、トナーＡ５重量部をロッキングミキサーで混合し、二成分現像剤を得た。
【０１１１】
トナーＤ  （粉砕トナーによる比較例  円型度低）
下記原材料をヘンシェルミキサーで充分混合した後、小型二本ロールミルで、１５０℃、２時間混練した。
結着樹脂（スチレン−アクリル酸メチル共重合体）        １００．０重量部
着色剤（カーボンブラック＃４４、三菱カーボン社製）      １０．０重量部
荷電制御剤（ジターシャリーブチルサリチル酸亜鉛塩）
（オリエント化学製ボントロンＥ−８４）                    ２．０重量部
カルナバワックス                                          ５．０重量部
【０１１２】
得られた混練物を２ｍｍのスクリーンを装着したパルベライザーで粗粉砕した後、ラボジェットで粉砕し、１００ＭＺＲで分級して着色粒子を得た。得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＤとする。
トナーＤの円型度は０．９３であった。
トナーＤの重量平均粒径は５．７３μｍであった。
二成分現像剤作成はトナーＡと同様
【０１１３】
トナーＧ  （粉砕トナーの加熱処理による実施例  円型度高）
トナーＤの製造例で得られた着色粒子を、日本ニューマチック製サーフュージョンシステムを用いて、熱処理温度２５０℃、熱風風量１０００１／ｍｉｎ、供給風量１００１／ｍｉｎで２回処理し、着色粒子を得た。得られた着色粒子９５重量部に対して、３重量部のシリカ、２重量部の酸化チタン粒子をヘンシェルミキサーで２分間混合し、篩にかけ、トナーを得た。
このトナーをトナーＧとする。
トナーＧの円型度は０．９７であった。
トナーＧの重量平均粒径は５．５６μｍであった。
二成分現像剤作成はトナーＡと同様
【０１１４】
使用した各トナーの円形度は現状に近いものとしてトナーＤが０．９３、球形トナーとしては、トナーＧは０．９７である。このトナーを使用して経時変化を調べたところ、図４に示すように経時によるｔｇの変化が現状（従来例）と比較して少なくなっている。
【０１１５】
図４に示すように現状の現像装置と比較して現像剤移送部材を使用し、トナーに対して低ストレスで供給を行うことで現像ローラ上のトナー帯電量の状態を比較すると、現状ではかなり低下するのに対して本実施の形態（本発明）では変化量が少なく、画像品質が維持できている。
【０１１６】
添加剤はトナー母体を４〜１０μｍ、添加剤の一次粒子の平均粒径として５０〜１５０ｎｍとしている。５０ｎｍより小さいと現状のトナーと同様に母体樹脂への埋没が早まり、劣化しやすくなる。１５０ｎｍを越えると現像ローラと規制部材の間に挟まりやすく、薄層が均一にできなくなり、画像では白スジになり易くなるためである。現状の添加剤の平均粒径を２０ｎｍ、本実施の形態を６０ｎｍとすると、図５に示すように球形トナーに大粒径添加剤を添加することで現状（従来例）の粉砕トナーと比較して、本実施の形態（本発明）では現像ローラ４０２上のトナー付着量の増加を抑えることができ、帯電量が安定し、ｔｇの低下を防ぐことができる。
【０１１７】
現像ローラ４０２上のトナー１０を一旦剥離する機能を用いることで、規制ブレード４１３と現像ローラ４０２を通過するトナーの回数のばらつきが低減し、ｔｇの低下が抑えられ、帯電量の安定した現像装置４が可能になる。除去の割合は、１回で８０％以上除去することで、規制ブレード４１３を通過するトナーは、ほぼ離脱し、電荷のばらつきは、少なくなる。特に、供給ローラ４１２の回転方向と現像ローラ４０２の回転方向を同一にすることで、現像ローラ４０２に対して、ニップの入り口で現像ロー上のトナーを書き取りまた、出口部で、ホッパー内のトナーを供給することから、書き取り性が５０％から９０％まで向上する。
【０１１８】
図６は、前記画像形成装置を構成する複数装置の一部をプロセスカートリッジ化した例を示すものである。すなわち、感光体ドラム１と帯電装置４２と現像装置４とクリーニング装置４３とを、カートリッジケース４１内に備えてプロセスカードリッジ化し、プロセスカードリッジ４０としてプリンタ本体に着脱可能に装着している。このような構成とすると、現像ローラ、規制部材等の部品をカートリッジ式に交換することが出来るので常に均一な現像特性を発揮し、均一な画像を得ることが可能となる。図７に示すように現状（従来例）と比較して、本実施の形態（本発明）では画像品質ランクの変化が少なくなっている。
【０１１９】
前記のように現像装置４がプロセスカードリッジ化されているので、現像剤の寿命を延ばすことができる。そのため、プロセスカートリッジ４０の交換頻度を少なくでき、特に複数個のプロセスカートリッジを頻繁に変えることなくメンテナンス性の向上に繋がるとともに、部品を共通使用することでコストダウンが図れる。また、通常プロセスカートリッジにおいては、リサイクル（複数回使用）が多く行われるため、部品共通化による多機種への展開が可能であり、特にトータル的コスト低減になる。
【０１２０】
次に、特許請求の範囲の請求項２以下に記載した発明の特有な効果について説明する。請求項２に記載の発明によれば、現像剤担持体上の、現像剤の電荷量の変化を、
ｑ（ｔ）＝Ａ・{1-exp(-ｔ/ｔｇ)}    と近似したとき、
現像装置中の現像剤の帯電時定数ｔｇが、補給される現像剤のｔｇに対して、１／４以上であることを特徴とするので、トナーを補給しても、トナーの帯電量を維持し、未帯電トナーの生成を抑制し、トナーの帯電を安定させることで、経時使用においても、異常画像の発生をなくすことができる。
【０１２１】
請求項３，４に記載の発明によれば、現像剤の径のばらつきを少なくすることで、帯電量のばらつきを少なくし、安定した帯電量をもつトナーにより、異常画像の発生をなくすことができる。請求項５，６に記載の発明によれば、現像坦持体上の現像剤を剥離することで、現像剤の接触回数を安定化し、これにより、現像剤の帯電量を安定化させ、異常画像の発生をなくすことができる。請求項７に記載の発明によれば、現像剤の長寿命化による、プロセスカートリッジの長寿命化（交換寿命延長）を図ることができる。請求項８に記載の発明によれば、前記プロセスカートリッジを具備した画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】この発明の一実施の形態に係る現像装置を具えた画像形成装置の全体基本構成を模式図的に示した概略図である。
【図２】現像装置の概略構成図である。
【図３】電位の変化を示すグラフである。
【図４】トナーの経時変化をｔｇの変化で現状と比較したグラフである。
【図５】トナー付着量の変化を示すグラフである。
【図６】感光体ドラムとその周りの複数装置の一部をプロセスカートリッジ化した例を示す図面である。
【図７】画像ランクの変化を示す図面である。
【符号の説明】
【０１２３】
１  感光体ドラム（潜像担持体）                      ２  帯電装置
３  露光装置                                        ４  現像装置
５  転写装置                                        ６  クリーニング装置
１０  トナー                                        ２０  転写紙
４０  プロセスカードリッジ                          ４２  帯電装置
４３  クリーニング装置                              ４０２  現像ローラ
４１２  供給ロ−ラ                                  ４１３  規制ブレード
【図１】
2006243328.tif 000003
【図２】
2006243328.tif 000004
【図３】
2006243328.tif 000005
【図４】
2006243328.tif 000006
【図５】
2006243328.tif 000007
【図６】
2006243328.tif 000008
【図７】
2006243328.tif 000009