(57)【要約】【課題】  小粒径トナーであってもブレードクリーニングすることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】  少なくとも、静電潜像を形成する感光体１と、感光体１上のトナーを除去するクリーニングブレード７ａを有するクリーニング装置７を備える画像形成装置１００であって、トナーの重量平均粒径Ｄｍ（μｍ）及び画像形成装置の像担持体の周速Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足する画像形成装置において、        ０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１……式（１）  像担持体にクリーニングブレードを当接したときの像担持体の回転トルクＴ（ｋｇｆ・ｃｍ）の15秒間の平均値Ｔave.が、下記式（２）の関係を満足する。          Ｔave.≦１．４０ｋｇｆ・ｃｍ……式（２）【選択図】      図１
2006235016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、静電潜像を形成する像担持体と、
像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置を備える画像形成装置であって、
トナーの重量平均粒径Ｄｍ（μｍ）及び画像形成装置の像担持体の周速Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足する画像形成装置において、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１……式（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接したときの像担持体の回転トルクＴ（ｋｇｆ・ｃｍ）の15秒間の平均値Ｔave.が、下記式（２）の関係を満足する
Ｔave.≦１．４０ｋｇｆ・ｃｍ……式（２）
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、トナーの重量平均粒径Ｄｍが４．０〜８．０μｍの範囲で、画像形成装置の像担持体の周速Ｖが１５０〜６００ｍｍ／ｓｅｃの範囲にある
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、導電性支持体上に形成された感光層の最表面層として、固体潤滑剤のフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成している
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、保護層が電荷輸送物質を含有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、像担持体表面を摺擦する接触部材が備えられている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置は、
前記画像形成装置は、保護層に含有されているフッ素樹脂微粒子が接触部材により延ばされ、像担持体表面を被覆する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置は、
前記画像形成装置は、表面層に固体潤滑剤を供給する部材が少なくとも備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置は、
前記画像形成装置は、複数の像担持体を、像担持体の回転方向に並列に配設する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置は、
前記画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を、像担持体と接触しつつ表面移動する記録部材上又は中間転写体を介して記録材上に転写させる転写装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置は、
前記画像形成装置は、像担持体と、少なくとも帯電装置、現像装置、クリーニング装置の中から選択される装置を備えるプロセスカートリッジを配設する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にあるトナーを用いる
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、
前記画像形成装置は、外観形状が略球形状であって、
長軸と短軸との比（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の範囲であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足するトナーを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、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及び／又は伸長反応させて得られるトナーを用いる
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、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる画像形成装置に関するものであり、また、この画像形成装置を用いられるトナーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、高線速化、小型化、及びフルカラー画像に対する高精細な画像が望まれている。高精細な画像のために粉砕系トナー及び重合系トナーに係わらず、粒径を小さくしたトナーが用いられている。この小粒径化されたトナーでは、トナーの流動性が低下し、相対的に付着力が大きくなるためにクリーニング性が低下する。そのために、トナーには、粒径が小さくなることで、単位重量当たりの表面積が大きくなることに対応して流動性を補うために流動性付与剤として外添剤が多量に添加されているが、小粒径トナーのクリーニング性を確保できないと言う不具合がある。
また、一方、高精細な画像のために、現像性・転写性のよい球形化されたトナーが用いられることが多い。しかし、球形化されたトナーは、流動性は高いが転がりやすいために、特に高線速の画像形成装置におけるブレードクリーニング方式のクリーニングでは、ブレードの下をすり抜けて、クリーニング不良が発生するという不具合がある。
また、画像形成装置の小型化に対して、クリーニング装置では、ブラシクリーニング方式、ブレードクリーニング方式等があるが、構造の簡単さ、低コスト化からブレードクリニング方式が最も有力な手段である。このために、小粒径か・球形化トナーにおいてもブレードクリーニング方式でのクリーニング性を確保することが望まれる。
【０００３】
これらの小粒径・球形化トナーのクリーニング不良に対して、トナー側とプロセス側からの対策が考えられる。
トナー側からの対策として、特許文献１では、クリーニング手段はゴムブレード部材を用い、クリーニング手段で回収されたトナーを現像手段へ搬送する手段を有し、前記トナーは体積平均粒径ｄが４〜１０μｍで、ｄとトナー粒子の厚さｔとの比（ｄ／ｔ、扁平度）が２〜５の扁平トナーである画像形成装置が開示されている。
また、プロセス側からは、特許文献２では、有機感光体とクリーニングブレード間に発生する動トルク値の平均値をＹ0、１００％黒化率で有機感光体上にトナー像を形成した場合の動トルク値の平均値をＹ100としたとき、０．２≧Ｙ100−Ｙ0≧０．０１、２．９５≧Ｙ100／Ｙ0≧１．１５（Ｙ100、Ｙ0の単位：Ｎ・ｍ）を満足する画像形成方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３１５３７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、いずれかの一方のみからの対策では、小粒径・球形化トナーのクリーニング不良には不十分であり、とくに、今後の高線速且つ高精細な画像要求に対して小粒径化されたトナーのクリーニング性の確保が望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、小粒径トナーであってもブレードクリーニングすることができる画像形成装置を提供することである。
また、さらに、小粒径トナーであってもブレードクリーニングすることができる感光体を備える画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、少なくとも、静電潜像を形成する像担持体と、像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置を備える画像形成装置であって、トナーの重量平均粒径Ｄｍ（μｍ）及び画像形成装置の像担持体の周速Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足する画像形成装置において、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１……式（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接したときの像担持体の回転トルクＴ（ｋｇｆ・ｃｍ）の15秒間の平均値Ｔave.が、下記式（２）の関係を満足することを特徴とする。
Ｔave.≦１．４０ｋｇｆ・ｃｍ……式（２）
また、本発明の画像形成装置は、さらに、トナーの重量平均粒径Ｄｍが４．０〜８．０μｍの範囲で、画像形成装置の像担持体の周速Ｖが１５０〜６００ｍｍ／ｓｅｃの範囲にあることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記像担持体は、導電性支持体上に形成された感光層の最表面層として、固体潤滑剤のフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成していることを特徴とする画像形成装置。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記像担持体は、保護層が電荷輸送物質を含有することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、像担持体表面を摺擦する接触部材が備えられていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、保護層に含有されているフッ素樹脂微粒子が接触部材により延ばされ、像担持体表面を被覆することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、表面層に固体潤滑剤を供給する部材が少なくとも備えられていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、複数の像担持体を、像担持体の回転方向に並列に配設することを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、像担持体に形成されたトナー像を、像担持体と接触しつつ表面移動する記録部材上又は中間転写体を介して記録材上に転写させる転写装置を備えることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、像担持体と、少なくとも帯電装置、現像装置、クリーニング装置の中から選択される装置を備えるプロセスカートリッジを配設することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナーは、外観形状が略球形状であって、長軸と短軸との比（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の範囲であって、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足するトナーを用いることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、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及び／又は伸長反応させるトナーを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記解決するための手段によって、所定のトナー粒径と感光体の周速との関係を満たす画像形成装置において、小粒径化されたトナーであっても、クリーニングブレードによるクリーニング性を確保することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。ここでは、電子写真方式の画像形成装置１００に適用した一実施形態について説明する。画像形成装置１００は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成する画像形成装置（以下、「タンデム型」と記す。）１００である。この画像形成装置１００は、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ表面移動部材である中間転写ベルト６ａに接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。
図２は、感光体１を配設するプロセスカートリッジ２の構成を示す概略図である。なお、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋにおける各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つのプロセスカートリッジ２についてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋについては省略してある。感光体１の周りには、その表面移動方向に沿って、潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置５、感光体１の帯電電位を除電するクリーニング図示しない前除電装置、感光体１上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置７、感光体１を帯電させる帯電装置３の順に配置されている。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置１００の構成を、図１及び図２に基づいて説明する。帯電装置３は、感光体１の表面を負極性に帯電する。本実施形態における帯電装置３は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラ３ａを備えている。すなわち、この帯電装置３は、帯電ローラ３ａを感光体１の表面に接触又は近接させ、その帯電ローラ３ａにバイアスを印加することで、感光体１の表面を帯電する。感光体１の表面電位の絶対値が２００〜７００Ｖとなるような直流の帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。また、帯電装置３には、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングするクリーニングローラ３ｂが設けられている。また、トナーが僅かに付着した場合でも、帯電ローラ３ａによる帯電ムラ等の帯電不良を引き起こすのを防止するために、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングローラ３ｂによってクリーニングする構成にしてもよい。なお、帯電装置３として、帯電ローラ３ａの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体１の表面に当接するように設置してもよい。これにより、帯電ローラ３ａの表面と感光体１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。これによって、感光体１上に残留トナーとの接触を減らすことができる。
このようにして帯電した感光体１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。
【００１３】
現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。また、ここでは、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、トナーボトルから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。この現像ローラ５ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。また、投入されたトナーは搬送ローラ５ｂで、キャリアと混合・撹拌しながら搬送し、汲み上げローラ５ｄで現像スリーブ５ａに現像剤を供給し、ドクターブレード５ｃで現像スリーブ５ａ上の現像剤量を規制する。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５ａ上に穂立ちした状態となって感光体１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す。）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給し、現像する。このとき、現像ローラ５ａには、図示しない電源から３００Ｖ程度の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。
転写装置６における中間転写ベルト６ａは、３つの支持ローラ６ｂ、６ｃ、６ｄに張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト６ａ上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラ６ｅを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト６ａの部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての各一次転写ローラ６ｅＹ、６ｅＣ、６ｅＭ、６ｅＫを配置している。ここでは、一次転写ローラ６ｅにより押圧された中間転写ベルト６ａの部分と感光体１とによって、一次転写領域が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６ａ上に転写する際には、一次転写ローラ６ｅに正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写する領域（以下、転写領域）と記す。）には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト６ａ上に静電的に付着し、転写される。
【００１４】
中間転写ベルト６ａの周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置６ｆが設けられている。このベルトクリーニング装置６ｆは、中間転写ベルト６ａの表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレード６ｆで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置６ｆ内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。この転写ベルト６ａは、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、単層の樹脂層または複数の樹脂層である。
また、図１の右方向には、記録紙上に二次転写する転写搬送装置９が配置されている。この転写装置９は、転写搬送ベルト９ａと二次転写ローラ９ｂを備えている。中間転写体６ａに重ね合わされたトナー画像は、ここで、給紙ユニット１０から搬送される記録紙に転写される。したがって、本発明装置１００では、トナーは２回転写され記録紙上に画像を形成する。この転写装置９の転写は、転写ローラ９ｂにトナーとは逆極性の電圧を印加することによって行われる。この中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ９ｂとの間には二次転写領域が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての記録紙が送り込まれるようになっている。この記録紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット１０内に収容されており、ピックアップローラ、レジストローラ対１１等によって、二次転写領域まで搬送される。そして、中間転写ベルト６ａ上に重ね合わされたトナー像は、二次転写領域において、転写搬送ベルト９ａ上の記録紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ９ｂに正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト６ａ上のトナー像が記録紙上に転写される。
【００１５】
ここで、潤滑剤の塗布装置２１は、固定されたケースに収容された潤滑剤成型体２１ｂと、潤滑剤成型体２１ｂに接触して潤滑剤を削り取り、感光体１に塗布するブラシ状ローラ２１ａと、潤滑剤成型体２１ｂをブラシ状ローラ２１ａに押すつける加圧スプリング２１ｃから主に構成されている。潤滑剤成型体２１ｂは直方体状に形成されており、ブラシ状ローラ２１ｂは感光体１の軸方向に延びる形状を有している。潤滑剤成型体２１ｂは、そのほぼ全てを使い切れるように、ブラシ状ローラ２１ａに対して加圧スプリング２１ｃで付勢されている。潤滑剤成型体２１ｂは消耗品であるため経時的にその厚みが減少するが、加圧スプリング２１ｃで加圧されているために常時ブラシ状ローラ２１ａに当接している。また、この潤滑剤の塗布装置２１は、クリーニング装置７内にクリーニング手段であるクリーニングブレード７ａと共に設けても良い。これによって、ブラシ状ローラ２１ａで感光体１を摺擦することでブラシに付着するトナーを潤滑剤成型体２１ｂ又はフリッカーで振り落としたトナーを容易に回収することができる。
固体潤滑剤としては、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類や、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂微粒子が挙げられる。フッ素樹脂微粒子の中で、低分子量の、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を含有することがこのましい。低分子量のフッ素樹脂微粒子は、平均分子量が数十万以下のことを指しているが、重合法、放射線分解法、熱分解法などによって分子量が制御されて製造され、その平均分子量が低く抑えられている。平均分子量を低く抑えることで、潤滑剤の作用を発揮する。また、分子の対称性が非常に高い無極性高分子であり、分子間凝集力は非常に小さい。また、分子鎖表面は非常に滑らかである。分子間凝集力が小さいことによって低分子量フッ素樹脂微粒子の摩擦係数が低くなっている。脂肪酸金属塩としては、脂肪酸としては、直鎖状の炭化水素が好ましく、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等が好ましく、ステアリン酸が一層好ましい。金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、特に、ステアリン酸亜鉛がもっとも好ましい。
また、クリーニング装置７は、クリーニングブレード７ａ、支持部材７ｂ、トナー回収コイル７ｃ、ブレード加圧スプリング７ｄを備える。クリーニングブレード７ａは、転写後に残留する感光体１上のトナーを除去する。支持部材７ｂに貼着してクリーニング装置に配設されるが、支持部材７ｂは特に限定されないが、金属、プラスチック、セラミック等を用いることができる。
クリーニングブレード７ａは、摩擦係数の低い弾性体として、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等のうちウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマーを挙げることができる。クリーニングブレード７ａとしては、熱硬化性のウレタン樹脂が好ましく、特に、ウレタンエラストマーが、耐摩耗性、耐オゾン性、耐汚染性の観点から好ましい。エラストマーには、ゴムも含まれる。クリーニングブレード７ａは、硬度（ＪＩＳ―Ａ）が、６５〜８５度の範囲が好ましい。また、クリーニングブレード７ａは、厚さが０．８〜３．０ｍｍで、突き出し量が３〜１５ｍｍの範囲にあることが好ましい。さらに、その他の条件として当接圧、当接角度、食い込み量等は適宜決定することができる。
【００１６】
本発明の画像形成装置で用いるトナーは、粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等の製造方法があるが、これらの製造方法に限るものではない。粉砕法の一例としては、まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、連続式の１軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、混合機により無機微粒子を外添して、混合しトナーとする。また、重合法の一例を示す。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及び／又は伸長反応させるトナーを用いることが好ましい。
【００１７】
さらに、このトナーには、上述した無機酸化物の他にさらに、微粒子を添加することができる。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。この他、高分子系微粒子、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を用いてもよい。このような外添剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。特に、シリカ、酸化チタンに上記の表面処理を施して得られる疎水性シリカ、疎水性酸化チタンを用いることが好ましい。
【００１８】
この微粒子の一次粒子径は、８〜３００ｎｍであることが好ましく、特に８〜５０ｎｍの外添剤と８０〜３００ｎｍの外添剤を混合して用いることが好ましい。この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０．１〜２．０wt％であることが好ましい。
これらの微粒子を含有させる方法としては、通常、微粒子とトナー母体粒子をミキサーに入れ、攪拌する。また、別の方法として、水系及び／又はアルコール系の溶媒中でトナーに外添処理することができる。水系溶媒中に分散させたトナーに、外添剤を投入し、トナー表面に付着させる。また、この外添剤が疎水化処理されている場合は、少量のアルコールなどを併用して界面張力を下げて濡れやすくしてから分散させても良い。その後、加熱して溶媒を除去して固定して、脱離を防止することができる。これによって、外添剤をトナー表面上に均一に分散させることができる。また、水系溶媒中にトナー、添加剤を分散させたときに、界面活性剤添加することにより、トナー表面に更に均一に添加剤が分散させることが出来る。さらに、外添剤もくはトナーと逆極性の界面活性剤を使用することが好ましい。
【００１９】
さらに、本発明の画像形成装置１００では、トナーの重量平均粒径Ｄｍが４．０〜８．０μｍの範囲で、画像形成装置１００の感光体１の周速Ｖが１５０〜６００ｍｍ／ｓｅｃの範囲が好ましい。このトナーの重量平均粒径は、４．０〜８．０μｍの範囲では、トナーの粒径が小さいほど、細線の再現性が高くなり、高品位な画質を得ることができる。４．０μｍ未満では、クリーニング不良が発生することがあり、又、粉砕等にエネルギーが必要でコストの低減が困難である。また、８．０μｍを越えると、クリーニング性は良好であるが、高品位の画像を得ることが困難である。また、粒径分布は、重量平均粒径（Ｄｍ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｍ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０の範囲にする。粒径分布をシャープにすることで、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。Ｄｍ／Ｄｎが、１．０５未満では製造上困難であり、また、１．４０を越えると帯電量分布も広がるために高品位な画像を得るのが困難になる。
また、感光体１の周速Ｖが１５０〜６００ｍｍ／ｓｅｃの範囲が好ましい。感光体１の周速が１５０ｍｍ／ｓｅｃ未満ではトナーを徐々にクリーニングすることでクリーニング不良の発生が少なく、トナー粒径、プロセス条件等を規定する必要がない。また、６００ｍｍ／ｓｅｃを越えると、クリーニングブレードの当接圧を高くしてクリーニングしようとしてもクリーニングブレード７ａのめくれが生じ、トナーのクリーニングができない。
さらに、感光体１上のトナーのクリーニングに関しては、トナーの重量平均粒径Ｄｍ（μｍ）及び感光体１の周速Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）との影響が大きく、式（１）  ０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１……式（１）の関係を満足する。
トナーの粒径が小さくなるにつれクリーニング性が低下し、クリーニング不良が発生しやすくなり、さらに、感光体１の周速が遅くなるにつれてクリーニング性が向上する。したがって、トナー粒径と感光体１の周速は、クリーニング性に対して逆の関係がある。しがって、Ｄｍ３／Ｖの関係で０．１０未満では、クリーニングブレード７ａの当接圧を高くしてクリーニングしようとしてもクリーニングブレード７ａのめくれが生じ、トナーのクリーニングができない。この場合、例えば、トナーの重量平均粒径を大きくしてクリーニング性を向上させることで対応することができる。また、Ｄｍ３／Ｖの関係で３．４１を越えると、トナー粒径が大きくなり画像品質が低下し、また、感光体１の周速が遅く実用の画像形成装置では問題がある。
【００２０】
さらに、本発明の画像形成装置１００では、感光体１にクリーニングブレード７ａを当接したときの感光体１の回転トルクＴ（ｋｇｆ・ｃｍ）の15秒間の平均値Ｔave.が、Ｔave.≦１．４０ｋｇｆ・ｃｍの式（２）の関係を満足する。
図３は、感光体にクリーニングブレードを当接したときの感光体の回転トルクを測定するトルク値測定装置２００の構成を示す概略図である。
感光体１と、感光体１に接触する部材であるクリーニングブレード７ａ、現像ローラ５ａと、感光体１を回転駆動させる駆動軸に装着したトルクセンサ２０１と、感光体１を回転駆動させるモータ２０２と、トルクセンサ２０１により測定される回転トルクＴを記録するレコーダ２０３と、このモータを駆動する電源２０４と、これらを制御する制御装置２０５とから構成されている。この他に、帯電ローラ３ａ、転写ローラ６ｅ等の感光体１に接触する部材を設けておいても良い。
【００２１】
本発明の画像形成装置１００では、このようなトルク測定装置を用いて、感光体１を駆動させる回転トルク平均値Ｔave.≦１．４０ｋｇｆ・ｃｍを満足させる。回転トルクＴは、クリーニングブレード７ａを感光体１へ当接させると負荷が駆動軸にかかり大きくなる。この回転トルク平均値Ｔave.が、１．４０ｋｇｆ・ｃｍを越えると感光体１への負荷が大きくなり過ぎスティックスリップ運動が大きくなり、トナーのすり抜け量が多くなりクリーニング不良になるものと推測される。回転トルク平均値Ｔave.が１．４０ｋｇｆ・ｃｍを越えないことによって、環境変化、当接条件が変化してもクリーニング不良を防止することができる。
【００２２】
図４は、本発明の画像形成装置に用いる感光体の構成を示す概略断面図である。導電性支持体１１１に感光層１３２として、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層１１３と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層１１４とが、積層形成されている。本発明においては、このような感光体１の表層として保護層１１５が形成される。これによって、クリーニングブレード７ａとの摩擦を低減することができる。感光体表面の摩擦係数は、感光体１の最表面層に固体潤滑剤のフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成して固体潤滑剤を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成することで、摩擦係数を低減する。また、ステアリン酸亜鉛等の固体潤滑剤を感光体表面に塗布することで調整しても良い。
【００２３】
保護層１１５として、感光層１１２の保護及び耐久性の向上を目的に潤滑剤としてフッ素樹脂微粒子を含有する保護層１１５を感光層１１２の上に形成するものである。保護層１１５に添加されるフッ素樹脂微粒子の量は、体積分率で２０〜６０％である。フッ素樹脂微粒子の量が、２０％未満では十分な摩擦係数が得られない。６０％を越えると感度低下や残留電位上昇が無視できなくなり、塗膜の機械的強度が低下するので望ましくない。フッ素樹脂微粒子の粒径が大きすぎる場合には露光光が保護層１１５で散乱されるため、解像力が低下し画像品質が劣る。また、フッ素樹脂微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。したがって、保護層１１５に添加するフッ素樹脂微粒子の粒径としては０．１〜０．３μｍが適当である。保護層１１５はフッ素樹脂微粒子とバインダー樹脂を適当な溶媒を用いて分散し、分散液をスプレーコートにより塗布することにより形成できる。保護層１１５に用いるバインダー樹脂、溶媒としては電荷輸送層１１４と同様の物質を使用することができる。保護層１１５の膜厚は、０．１〜１０μｍが望ましい。保護層１１５には、電荷輸送物質や、酸化防止剤等を添加することもできる。フッ素樹脂微粒子を含有する保護層１１５を設けることで、感光体１自身の耐摩耗性を向上させる。さらに、小粒径トナーであっても、クリーニングブレード７ａの当接圧を高くしても、感光体１を過度に摩耗することがなく、クリーニングすることができる。また、感光体１自身の耐摩耗性を向上させることで、潤滑剤の塗布量を低減しても優れた耐摩耗性を得ることができるので、潤滑剤の寿命も長くなる。
【００２４】
また、この画像形成装置１００は、感光体の保護層中のフッ素樹脂微粒子を摺擦する接触部材が設けられる。この接触部材は、クリーニングブレード７ａが兼ねてもよい。このクリーニングブレード７ａで、感光体１の保護層表面に露出しているフッ素樹脂微粒子を摺擦することで、フッ素樹脂微粒子を展延させ、感光体表面にフッ素樹脂の薄層を形成する。フッ素樹脂微粒子は潤滑剤であり、これによって感光体表面の摩擦係数を低くすることができ、感光体１とクリーニングブレード７ａによって生ずる回転トルクの増加を抑えることができる。
【００２５】
また、ここでは、保護層１１５に電荷輸送物質を含有させてもよい。電荷輸送物質のうち、低分子電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがある。電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。
正孔輸送物質としては、例えば、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、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これによって、保護層中にフッ素樹脂微粒子を含有させたことによる感光体感度の低下を防止することができる。電荷輸送物質の含有量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、２０〜３００％の範囲にする。２０％未満では、感度が低下し、３００％を越えると塗膜の機械的強度が低下する。
【００２６】
なお、ここで、用いられる感光体１は、図４に示すように、導電性支持体１１１は、体積抵抗１０１０Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属を管状に加工したもの、あるいはニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したもの、等が用いられる。
電荷発生層１１３は、電荷発生物質を主成分とする層であり、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、これらの電荷発生物質をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒を用いて分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート等により行う。電荷発生層１１３の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。電荷輸送層１１４は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。
電荷輸送物質と共に電荷輸送層１１４に使用されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン樹脂、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、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。電荷輸送層４の厚さは、５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００２７】
電荷輸送層には電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂としての機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、（I）〜（X）式で表される高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。これらを以下に例示し、具体例を示す。
【化１】
2006235016.tif 000003
式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はそれぞれ独立して置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子、Ｒ４は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、Ｒ５、Ｒ６は置換もしくは無置換のアリール基、ｏ、ｐ、ｑはそれぞれ独立して０〜４の整数、ｋ、ｊは組成を表し、０．１≦ｋ≦１、０≦ｊ≦０．９、ｎは繰り返し単位数を表し５〜５０００の整数である。
【００２８】
Ｘは脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基、または下記一般式で表される２価基を表す。
【化２】
2006235016.tif 000004
式中、Ｒ１０１，Ｒ１０２は各々独立して置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子で、ｌ、ｍは０〜４の整数、Ｙは単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−ＣＯ−、−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（式中Ｚは脂肪族の２価基を表す。）を表す。
【００２９】
または、
【化３】
2006235016.tif 000005
（式中、ａは１〜２０の整数、ｂは１〜２０００の整数、Ｒ１０３、Ｒ１０４は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表す。）を表す。ここで、 Ｒ１０１とＲ１０２、Ｒ１０３とＲ１０４は、それぞれ同一でも異なってもよい。
【００３０】
また、（II）式は、
【化４】
2006235016.tif 000006
式中、Ｒ７、Ｒ８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１、Ａｒ２、Ａｒ３は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００３１】
また、（III）式は、
【化５】
2006235016.tif 000007
式中、Ｒ９、Ｒ１０は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ４、Ａｒ５、Ａｒ６は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（I）式の場合と同じである。
【００３２】
また、（IV）式は、
【化６】
2006235016.tif 000008
式中、Ｒ１１、Ｒ１２は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ７、Ａｒ8、Ａｒ9は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００３３】
また、（V）式は、
【化７】
2006235016.tif 000009
式中、Ｒ１３、Ｒ１４は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１０、Ａｒ１１、Ａｒ１２は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｘ１、Ｘ２ は置換もしくは無置換のエチレン基、又は置換もしくは無置換のビニレン基を表し、 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（I）式の場合と同じである。
【００３４】
また、（６）式は、
【化８】
2006235016.tif 000010
式中、Ｒ１５、Ｒ１６、Ｒ１７、Ｒ１８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１３、Ａｒ１４、Ａｒ１５、Ａｒ１６は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３は単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し同一であっても異なってもよい。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（I）式の場合と同じである。
【００３５】
また、（VII）式は、
【化９】
2006235016.tif 000011
式中、Ｒ１９、Ｒ２０は水素原子、置換もしくは無置換のアリール基を表し、Ｒ１９とＲ２０は環を形成していてもよい。Ａｒ１７、Ａｒ１８、Ａｒ１９ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（I）式の場合と同じである。
【００３６】
また、（VIII）式は、
【化１０】
2006235016.tif 000012
式中、Ｒ２１は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２０、Ａｒ２１、Ａｒ２２、Ａｒ２３は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（I）式の場合と同じである。
【００３７】
また、（IX）式は、
【化１１】
2006235016.tif 000013
式中、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２４、Ａｒ２５、Ａｒ２６、Ａｒ２７、Ａｒ２８は同一あるいは又は異なるアリレン基を表す。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（I）式の場合と同じである。
【００３８】
また、（X）式は、
【化１２】
2006235016.tif 000014
式中、Ｒ２６、Ｒ２７は置換もしくは無置換のアリール基、 Ａｒ２９、Ａｒ３０、Ａｒ３１は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ、ｋ、ｊおよびｎは、（I）式の場合と同じである。
【００３９】
また、感光体１には、導電性支持体１１１と感光層１１２との間に下引き層を形成することができる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層１１２を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、上記の感光層１１２と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、０．１〜５μｍが適当である。
【００４０】
また、トナーの平均円形度が０．９３以上である。この円形度は、乾式粉砕で製造されるトナーでは、熱的又は機械的に球形化処理する。熱的には、例えば、アトマイザーなどに熱気流とともにトナー粒子を噴霧することで球形化処理を行うことができる。また、機械的にはボールミル等の混合機に比重の軽いガラス等の混合媒体とともに投入して攪拌することで、球形化処理することができる。ただし、熱的球形化処理では凝集し粒径の大きいトナー粒子又は機械的球形化処理では微粉が発生するために再度の分級工程が必要になる。また、水系溶媒中で製造されるトナーでは、溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、形状を制御することができる。円形度は、円形度ＳＲ＝（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）で定義され、トナーが真球に近いほど１．００に近い値となる。円形度の高いトナーは、キャリア又は現像スリーブ上において電気力線の影響を受けやすく、静電潜像の電気力線に沿って忠実に現像される。微小な潜像ドットを再現する際には緻密で均一にトナーが配置するために、細線の間のチリが少なく、細線再現性が高くなる。とくに、０．９３未満では、画像品位が低く、特に、細線の再現性が低下して高精細な画像再現が困難である。
【００４１】
また、現像装置５で使用するトナーは、以下の形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の値で規定することができるトナーであることが好ましい。図５は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２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。
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（３）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ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（３）
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（４）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ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）  ・・・式（４）
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。
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）の倍率１０００倍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。さらに、トナー１００個を測定し、その平均値を算出することで行った。
【００４２】
本発明に係るトナーはＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるトナーである。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１との接触が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体１との付着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、真球のトナーはクリーニングブレード７ａ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とＳＦ−２はある程度大きい方が好ましいが、大きくなりすぎると、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。
【００４３】
本発明の画像形成装置１００に好適に用いられるトナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中にそれぞれを溶解又は分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００４４】
（変性ポリエステル）
本発明に係るトナーはバインダー樹脂として、重合体である変性ポリエステル（i）を含む。変性ポリエステル（i）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。
【００４５】
変性ポリエステル（i）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。
【００４６】
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。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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
また、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。
【００５４】
本発明で用いられる変性ポリエステル（i）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（i）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。変性ポリエステル（i）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（ii）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。（i）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画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル（i）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）との架橋及び／又は伸長反応には、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。
【００５５】
（未変性ポリエステル）
本発明においては、前記変性されたポリエステル（i）単独使用だけでなく、この（i）と共に、未変性ポリエステル（ii）をバインダー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。従って、（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。
【００５６】
（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、バインダーは低酸価バインダー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。
【００５７】
バインダー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。
【００５８】
また、ここで用いる着色剤、荷電制御剤、離型剤は、公知の材料を適宜選択して使用する。
（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、リトボン及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。
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、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、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、脂肪族又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。
（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。
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。
（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、バインダー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。ロウ類及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、及びおよびパラフィン、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及び、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、バインダー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。
【００５９】
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。
（トナーの製造方法）
１）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。
【００６０】
２）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。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００６１】
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。
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。
【００６２】
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−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。
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。
【００６３】
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右する脂肪族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−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。
【００６４】
樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。
このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。例えばビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等の樹脂が挙げられる。樹脂微粒子の平均粒径は５〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜３００ｎｍである。
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
３）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、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。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。
【００６８】
４）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。
【００６９】
５）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。
【００７０】
また、本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図６は、本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。図６において、略球形状のトナーを長軸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、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（（ｃ）参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（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。
【００７１】
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、重量平均粒径Ｄ４２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体１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１００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。
【００７２】
また、本発明の画像形成装置１００は、感光体１と、帯電装置３、現像装置５、クリーニング装置７の中から選択される１以上の装置とが一体に支持されて、着脱可能なプロセスカートリッジ２を備える。これによって、現像剤、現像装置５の交換を容易にして、画像形成装置１００本体を長期にわたって使用することができる。
【実施例】
【００７３】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳述する。
（実施例１）
＜感光体の製造＞
本発明の画像形成装置について用いる感光体を以下のように製造した。
（１）導電性支持体の作製は、アルミニウム合金をＤＣ鋳造し、アルミニウム合金製円柱体（ビレット）を作製し、作製したビレットを、熱間押出加工によって断面を円筒管に加工した。その後、作製した円筒管を、長さ３４０ｍｍに切断し、切削加工に供する粗素管を作製した。このようにして作製した粗素管を旋盤に取り付け、表面の切削加工を行い、外径３０ｍｍ、表面粗さＲｚが１．２μｍの電子写真感光体用の導電性支持体を作製した。
（２）次に、導電性支持体の表面を界面活性剤を含ませた水をそそぎながら回転するブラシで洗浄し、更に純水ですすぎ洗浄を行った。導電性支持体表面に酸化チタン９０重量部、アルキッド樹脂１５重量部、メラミン樹脂１０重量部、メチルエチルケトン１５０重量部の組成からなる樹脂塗料を浸漬法で塗布し、次いで１３０℃ で２０分間加熱し、熱硬化させて、導電性支持体表面に厚さ３．５μｍの下引き層を形成した。
（３）ポリビニルブチラール樹脂(ＸＹＨＬ(ＵＣＣ社製))4重量部をシクロヘキサノン１５０重量部に溶解し、ビスアゾ顔料を１０重量部加え、ボールミルで４８時間分散後、さらにシクロヘキサノン２１０重量部を加えて３時間分散を行った。これを容器に取り出し固形分が１．５重量％となるようにシクロヘキサノンで稀釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液を前記中間層上に塗工し１３０℃２０分間乾燥し厚み０．２μmの電荷発生層を形成した。
（４）テトラヒドロフラン１００重量部に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂１０重量部、シリコーンオイル（ＫＦ−５０（信越化学工業社製））０．００２重量部を溶解し、これに電荷輸送物質１０重量部を加えて電荷輸送層用塗工液を作製した。こうして得られた電荷輸送層用塗工液を電荷発生層上に浸漬塗工法によって塗工し、その後１１０℃２０分間乾燥し、厚み２０μｍの電荷輸送層を形成した。
（５）さらに、その上に、保護層を設ける。保護層は、テトラヒドロフラン６０重量部、シクロヘキサノン２０重量部の混合溶媒に、パーフルオロアルコキシ樹脂微粒子（ＰＦＡ：商品名ＭＰＥ−０５６、三井・デュポンフロロケミカル社製）１８重量部、分散助剤（商品名モディパーＦ２１０、日本油脂社製）２重量部を混合し、高速液衝突分散装置（装置名：アルティマイザーＨＪＰ−２５００５、スギノマシン社製）で、１００ＭＰａ圧力下で、１時間循環して、ＰＦＡ分散液を得た。また、テトラヒドロフラン４２０重量部とシクロヘキサン１２０重量部の混合溶媒に、ビスフェノールＺ型ホリカーボネート樹脂１６重量部を溶解した樹脂液を作成し、これに前記ＰＦＡ分散液５５重量部をくわえた塗工液に超音波を１０分間照射して、保護層形成用塗工液を作製した。こうして得られた保護層形成用塗工液を電荷輸送層上にスプレーガン（ピースコンＰＣ３０８、オリンポス社製）を用い、２ｋｇｆ／ｃｍのエア圧でスプレー塗工を行い。３回重ね塗りした後、１３０℃２０分間乾燥して、厚み５μｍの保護層を形成した。
（６）以上のようにして作製した電子写真感光体に、ポリカーボネート樹脂製フランジを圧入し、嵌合した。このとき、フランジの嵌合部には接着剤（ボンドアロンアルファ；東亜合成社製）を数滴付け、嵌合して、感光体１を製造した。
【００７４】
（実施例２）
＜感光体の製造＞
製造工程は（１）〜（４）、（６）は実施例１と同じで、工程（５）は以下のように行うことで感光体２を作製した。
テトラヒドロフラン２８０重量部とシクロヘキサノン８０重量部の混合溶媒に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂４重量部を溶解し、アルミナ微粒子（比抵抗：２．５×１０１２Ω・ｃｍ）０．７重量部をくわえて、ボールミルで２時間分散し、保護層用塗工液を作製した。こうして得られた保護層用塗工液を電荷輸送層上にスプレーガン（ピースコンＰＣ３０８、オリンポス社製：ＯＬＹＭＰＯＳ．ＣＯ．ＬＴＤ）を用い、２ｋｇｆ／ｃｍのエア圧でスプレー塗工を行い。３回重ね塗りした後、１３０℃２０分間乾燥して、厚み５μｍの保護層を形成した。
画像形成装置本体に設置した感光体２に１０００枚通紙した。
【００７５】
感光体１及び通紙した感光体２とを、トルク測定装置によるトルク測定、画像形成装置によるクリーニング性評価を行った。
＜トルク測定装置によるトルク測定＞
トルク値測定装置としては、
（１）感光体の外径３０ｍｍφ、長さ３４０ｍｍの有機感光ドラムである。
（２）クリーニングブレード７ａの当接条件は、ウレタンゴムを用いて、当接角７５゜、当接圧が０．２６Ｎ／ｃｍである。
（３）測定方法
まず、トルク値測定装置で、はじめに上述の実施例１で製造した感光体１に上記条件にてクリーニングブレードを当接させ、現像装置を駆動させながら７９．５ｒｐｍで１５秒間駆動させる、このとき回転トルク平均値Ｔave.の変動を記録する。このときの、１５秒間の平均値を表１に示す。
【００７６】
＜画像形成装置によるクリーニング性評価＞
二成分系現像剤に用いられるキャリアとしては、シリコーン樹脂により０．５μｍの平均厚さでコーティングされた平均粒径３５μｍのフェライトキャリアを用い、トナーとしては、スチレンアクリル樹脂、カーブンブラック、カルナバワックスを溶融して混合し、粉砕・分級して重量平均粒径６．８μｍの粉砕系トナーを用い、かつ、キャリア１００重量部に対しトナー８重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。
これを、実施例１で製造した感光体を評価機に装着し、実機におけるクリーニングをおこなった。評価は、感光体の周速２４５ｍｍ／ｓｅｃのカラープリンタ（Ｄｍ３／Ｖ＝１．２３）と感光体の周速５００ｍｍ／ｓｅｃのモノクロプリンタ（Ｄｍ３／Ｖ＝０．６３）の２機種で、黒トナー１色だけでクリーニング性の評価を行った。クリーニング性は、常温常湿環境下で、５万枚のプリントを行い画像上にクリーニング不良による地カブリの発生の有無によって判断した。
【００７７】
（比較例１）  
＜感光体の製造＞
比較例１として、潤滑剤を含有しない感光体を製造した。製造工程は（１）〜（４）までは、実施例１と同じで、工程（５）は以下のように行った。
テトラヒドロフラン２８０重量部とシクロヘキサノン８０重量部の混合溶媒に、ビスフェノールＺ型ポリカーボネート樹脂４重量部を溶解し、アルミナ微粒子（比抵抗：２．５×１０１２Ω・ｃｍ）０．７重量部をくわえて、ボールミルで２時間分散し、保護層用塗工液を作製した。こうして得られた保護層用塗工液を電荷輸送層上にスプレーガン（ピースコンＰＣ３０８、オリンポス社製）を用い、２ｋｇｆ／ｃｍのエア圧でスプレー塗工を行い。３回重ね塗りした後、１３０℃２０分間乾燥して、厚み５μｍの保護層を形成した。
以下、トルク測定装置によるトルク測定、画像形成装置によるクリーニング性評価は実施例１と同様に行った。
【００７８】
図８は、トルク値測定装置の測定結果の実例であり、（ａ）はクリーニングが良好な状態の測定結果であり、（ｂ）はクリーニングが不良な状態の測定結果である。
また、実施例１、実施例２と比較例１の結果を示す。
【表１】
2006235016.tif 000015
表１からわかるように、実施例１及び実施例２では、回転トルク平均値Ｔave.が１．４０ｋｇｆ・ｃｍ以下で、実機によっても地カブリの発生はなかった。比較例１では、回転トルク平均値Ｔave.が１．４０ｋｇｆ・ｃｍを越えており、実機によっても地カブリが発生した。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】感光体を配設するプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図３】トルク値測定装置の構成を示す概略図である。
【図４】感光体の構成を示す概略図である。
【図５】トナーの形状を模式的に表した図であり、（ａ）は形状係数ＳＦ−１、（ｂ）は形状係数ＳＦ−２を説明するための図である。
【図６】トナーの外形形状を示す概略図であり、（ａ）はトナーの外観であり、（ｂ）はトナーの断面図である。
【図７】トルク値測定装置の測定結果の実例であり、（ａ）はクリーニングが良好な状態の測定結果であり、（ｂ）はクリーニングが不良な状態の測定結果である。
【符号の説明】
【００８０】
１  感光体
１１１  導電性支持体
１１２  感光層
１１３  電荷発生層
１１４  電荷輸送層
１１５  保護層
２  プロセスカートリッジ
３  帯電装置
３ａ  帯電ローラ
３ｂ  クリーニングローラ
４  露光装置
５  現像装置
５ａ  現像ローラ
５ｂ  攪拌搬送スクリュー
５ｃ  ドクターブレード
６  転写装置
６ａ  中間転写体
６ｂ、６ｃ、６ｄ  支持ローラ
６ｅ  一次転写ローラ
６ｆ  ベルトクリーニング装置
７  クリーニング装置
７ａ  クリーニングブレード
７ｂ  支持部材
７ｃ  回収スクリュー
７ｄ  加圧スプリング
８  定着装置
８ａ  加熱ローラ
８ｂ  加圧ローラ
９  転写搬送装置
９ａ  転写搬送ベルト
９ｂ  二次転写ローラ
１０  給紙ユニット
１１  レジストローラ
１２  排紙ローラ
１００  画像形成装置
２００  トルク値測定装置
２０１  トルクセンサ
２０２  駆動モータ
２０３  レコーダ
２０４  電源
２０５  制御装置
【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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