(57)【要約】【課題】電気特性が安定し、耐摩耗性に優れ、中抜けや濃度むら、色むらのような異常画像がなく、高品質なフルカラー画像を提供するクリーニング装置を提供すること。【解決手段】感光体表面に接触し、かつ、感光体表面上のトナーを印加された電圧によって静電的に除去する静電クリーニング部材と、静電クリーニング部材に電圧を印加するクリーニング電圧印加手段と、静電クリーニング部材が、前記感光体と接触する位置に対して感光体の表面移動方向上流側で感光体表面に接触し、感光体表面上のトナーの帯電極性をクリーニング電圧印加手段が静電クリーニング部材に印加する電圧とは逆極性となるように制御するトナー極性制御ブレードとを有し、トナー極性制御ブレードは２層構造であり、感光体の表面に当接する側の面は電子導電性高分子を添加した導電性層であり、感光体に当接しない側の面は絶縁層であるクリーニング装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能な被転写体の表面に接触し、かつ、該被転写体の表面上のトナーを印加された電圧によって静電的に除去する静電クリーニング部材と、
該静電クリーニング部材に電圧を印加するクリーニング電圧印加手段と、
前記静電クリーニング部材が、前記被転写体と接触する位置に対して前記被転写体の表面移動方向上流側で前記被転写体の表面に接触し、前記被転写体の表面上のトナーの帯電極性を前記クリーニング電圧印加手段が前記静電クリーニング部材に印加する電圧とは逆極性となるように制御するトナー極性制御ブレードと、を有するクリーニング装置であって、
前記トナー極性制御ブレードは少なくとも２層構造であり、前記被転写体の表面に当接する側の面は電子導電性高分子を添加した導電層であり、前記被転写体に当接しない側の面は絶縁層であることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
電子導電性高分子の粒子の平均粒経が０．１μｍ〜４μｍである請求項１に記載のクリーニング装置。
【請求項３】
電子導電性高分子がポリアニリンである請求項１から２のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項４】
被転写体表面に亜鉛を含有する金属石鹸を塗布する請求項１から３のいずれかに記載のクリーニング装置。
【請求項５】
金属石鹸がステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛との混合物である請求項４に記載のクリーニング装置。
【請求項６】
像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像を形成する現像工程と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、
転写後の前記像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去するクリーニング工程と、を含む画像形成方法であって、
前記クリーニング工程が、請求項１から５のいずれかに記載のクリーニング装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
像担持体と、
前記像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像を形成する現像手段と、
前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、
転写後の前記像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、
前記クリーニング手段として、請求項１から５のいずれかに記載のクリーニング装置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、クリーニング装置、並びにこれを備えた画像形成方法及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複写機、プリンタ、ファックス等の電子写真方式の画像形成装置において、像担持体に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナー像として可視化する方式では、トナー像を所定の記録媒体に転写した後、転写に寄与しなかったトナーや紙粉などが像担持体表面に残留付着している。このため、像担持体表面に付着している残留トナー等をクリーニング装置により除去して、次の画像形成工程に備えるように構成されている。
【０００３】
このようなクリーニング装置としては、ブレードクリーニング方式、導電性もしくは絶縁性のブラシローラ方式が用いられている。中でも、ウレタンゴムで形成されるブレードを用いたブレードクリーニング方式が一般的に用いられている。このブレードクリーニング方式は、像担持体表面にブレードのエッジを圧接させ、像担持体の表面に残留したトナーを強制的に剥離する方式である。前記ブレードクリーニング方式は、構造が簡単であり、しかもクリーニング効果が高いという特徴を有するため広く採用されている。
【０００４】
一方、近年、高画質化のためトナーの小粒径化が求められている。トナー粒径を小さくするトナーの製造方法としては、製造コスト面から従来の粉砕法ではなく、重合法が有力である。重合法により製造された小粒径トナーは、形状が球形に近く、粒度分布がシャープであることから、細線の再現性やデジタル画像のドット再現性等に優れた良好な画像が得られるという特徴を有している。このような小粒径の重合トナーを使用した場合には、従来の粉砕法で製造されたトナーに比べてトナー形状が真球に近いこと、及び粒径が小さくなっていることでクリーニングすることが難しく、すり抜け等のクリーニング不良が発生するという欠点がある。特に、クリーニングブレードのエッジが繰り返しの使用により摩耗したり欠けたりした場合、クリーニング不良が発生し易くなる。また、使い込みにより、感光体が摩耗し微細な凹凸ができ、表面粗さが大きくなった場合にもクリーニング不良が発生しやすくなるという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決するため、例えば、導電性部材としてエピクロルヒドリンゴムにカーボンブラックを分散させた導電性ロールを用いて、部材感光体と接触する位置に対して感光体表面移動方向上流側に、感光体と接触し、且つ、クリーニングローラとは逆極性の電圧が印加された導電性部材を備える構成が開示されている（特許文献１参照）。しかし、導電性ロールは被転写材間との放電領域が狭く、放電が局所的に集中し、ローラの表面に穴ができ、その穴に残トナーが入り込み、トナーが溶融し固着してしまう現象が起きるという問題があった。さらに、ロール形状のため、残トナーが押しつぶされる方向に力が働くことから、残トナーの溶融固着が進み、固着が生じた部分は導電性ロール表面の導電性が低下し、導電性部材としての機能を果たさなくなってしまうという問題があった。
【０００６】
また、前記導電性部材としてポリエステル、ポリアミドやアクリル樹脂繊維に導電性物質を入れた導電性ファーブラシを用いる構成が開示されている（特許文献２参照）。しかし、ファーブラシの繊維は必ず密度のムラが発生してしまうという問題があった。そのため、被転写材に均一に接触しにくく、均一な残トナーの極性制御が行えず、クリーニング不良が発生することがしばしば発生してしまうという問題もあった。
【０００７】
前記導電性部材としてウレタンゴム等の弾性体にカーボンブラックやイオン導電材を分散させたトナー極性制御ブレードを用いる構成が開示されている（特許文献３参照）。上記導電性ロールや導電性ファーブラシと比較すると、ブレード形状であることからそれ自身がクリーニング能力を示すこと、被転写体との放電領域が大きいことから、局所的な放電が発生しにくく、トナー極性制御ブレードから残トナーへ安定した電荷の注入が行えること等の優位性があった。これにより、クリーニングローラが感光体と接触する位置に向かうトナーは、トナー極性制御ブレードと同極性に帯電状態が揃えられ、クリーニングローラが感光体、及び中間転写ベルトと接触する位置でトナー極性制御ブレードに対して逆極性の電圧が印加されたクリーニングローラに転写残トナーが吸着され、良好に除去することができるようになったが、トナー極性制御ブレードを用いた静電クリーニング方式においても、画像形成を多量に行うと導電性ロールと同様で、トナー固着が発生してしまうという問題があった。また、導電剤にカーボンブラックを用いると、カーボンブラックの少量の添加で十分な導電性を確保できるが、カーボンブラック粒子の抵抗が低いため、カーボンブラックの分散が不十分な場所で放電が集中しやすい。実際、トナー極性制御ブレードの主体であるウレタンゴム中で、導電剤として添加していたカーボンブラックが凝集した箇所に放電が集中し、トナー極性制御ブレードに微細な穴が空き、その穴に残トナーが入り込み、溶融し固着する現象が原因であった。トナー極性制御ブレード上に溶融トナーが固着すると、さらにその箇所に放電が集中し、溶融トナーの固着は大きく成長し、その固着が被転写材を傷つけ、中抜けや濃度むら、色むらのような異常画像が発生してしまう。また、トナー極性制御ブレード自体の硬度の均一性も著しく下がり、最後には部分的に崩れ落ちてゆく現象が発生するという問題もあった。
【０００８】
また、導電剤としてイオン導電剤を添加することも考えられたが、導電性を確保するためにイオン導電剤を多量に添加するとウレタンゴムの反発弾性を低下させやすく、トナー極性制御ブレードと被転写材間の摩擦係数が上がり、被転写材に傷をつけ、上記カーボンブラックと同様に、中抜けや濃度むら、色むらのような異常画像が発生してしまうという問題があった。また、イオン導電剤は放電し続けると各イオンが分極してしまい、導電性が低下し、極性制御を行えずクリーニング不良になる問題もあった。
【０００９】
トナー極性制御ブレードは、その支持部材と固定される。固定方法は、接着剤、あるいは粘着剤、機械的なカシメ等が用いられるが、接着作業が容易であるため、特に接着剤や粘着剤による接着が好ましい。しかし、イオン導電剤を添加したトナー極性制御ブレードにおいては、電圧印加、被転写材との接触摺擦のため、トナー極性制御ブレード中のイオン導電剤がブリードし、支持部材との接着性が悪化し、支持部材からトナー極性制御ブレードが外れる現象が発生した。
【００１０】
このように、クリーニング装置では、多量の画像形成を行っても、局所的な被転写材との放電が発生することなく、トナー極性制御ブレードに穴ができず、溶融トナーの固着は発生せず、トナー極性制御ブレードの反発弾性も低下せず、トナー極性制御ブレードと支持部材の接着性を確保するためには更なる改善が求められているのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、電気特性が安定し、耐摩耗性に優れ、中抜けや濃度むら、色むらのような異常画像がなく、高品質なフルカラー画像を提供する長寿命なクリーニング装置及びそれを用いた画像形成方法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】
【００１２】
本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った結果、トナー極性制御ブレードを有するクリーニング装置において、トナー極性制御ブレードを２層以上の構成とし、被転写材である感光体の表面に当接する側の層に電子導電性高分子を添加し、被転写材表面に当接しない側の面は絶縁層とすることで電気特性が安定し、耐摩耗性に優れ、中抜けや濃度むら、色むらのような異常画像がなく、高品質なフルカラー画像を提供できることを見出し、本発明の完成に至った。
【００１３】
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞  移動可能な被転写体の表面に接触し、かつ、該被転写体の表面上のトナーを印加された電圧によって静電的に除去する静電クリーニング部材と、該静電クリーニング部材に電圧を印加するクリーニング電圧印加手段と、前記静電クリーニング部材が、前記被転写体と接触する位置に対して前記被転写体の表面移動方向上流側で前記被転写体の表面に接触し、前記被転写体の表面上のトナーの帯電極性を前記クリーニング電圧印加手段が前記静電クリーニング部材に印加する電圧とは逆極性となるように制御するトナー極性制御ブレードと、を有するクリーニング装置であって、前記トナー極性制御ブレードは少なくとも２層構造であり、前記被転写体の表面に当接する側の面は電子導電性高分子を添加した導電層であり、前記被転写体に当接しない側の面は絶縁層であることを特徴とするクリーニング装置である。
＜２＞  電子導電性高分子の粒子の平均粒経が０．１μｍ〜４μｍである前記＜１＞に記載のクリーニング装置である。
＜３＞  電子導電性高分子がポリアニリンである前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のクリーニング装置である。
＜４＞  被転写体表面に亜鉛を含有する金属石鹸を塗布する前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のクリーニング装置である。
＜５＞  金属石鹸がステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物である前記＜４＞に記載のクリーニング装置である。
＜６＞  像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、転写後の前記像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去するクリーニング工程と、を含む画像形成方法であって、前記クリーニング工程が、前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のクリーニング装置を用いて行われることを特徴とする画像形成方法である。
＜７＞  像担持体と、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、転写後の前記像担持体を被清掃体として表面に付着した転写残トナーを除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置であって、前記クリーニング手段として、前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のクリーニング装置を用いることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によると、従来における問題を解決することができ、トナー極性制御ブレードの導電性の均一性が向上するので、トナー極性制御ブレードと被転写材間の局所的な放電がなくなり、溶融トナー固着を防ぐことができるクリーニング装置及びそれを用いた画像形成方法及び画像形成装置を提供することができ、トナー極性制御ブレードの反発弾性の低下も防ぐことができる。また、本発明によれば、トナー極性制御ブレードの支持体との接着性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本実施形態に係るプリンタ全体の概略構成を示す説明図である。
【図２】図２は、クリーニング装置の概略構成を示す説明図である。
【図３】図３は、（ａ）ブレード接触部を通過する前の帯電分布であり、（ｂ）ブレード接触部を通過した後の帯電分布である。
【図４】図４は、静電クリーニングの概念図である。
【図５】図５は、トナー極性制御ブレード周辺の概略構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（クリーニング装置）
図１及び図２に示すように、本発明のクリーニング装置７は、トナー極性制御ブレード７５と、静電クリーニング部材と、クリーニング電圧印加手段とを有し、更に必要に応じてトナー極性制御ブレード７５により除去された転写残トナーを収納する筐体等のその他の手段を有してなる。
【００１７】
図２は、クリーニング装置７の概略構成を示す説明図である。クリーニング装置７は、回転軸体であるローラ状のコア部材７１ｃの表面に、無数のブラシ繊維７１ａ、７１ｂが植毛された静電クリーニング部材としてのブラシローラ７１を備える。また、クリーニング装置７は、ブラシ繊維に付着したトナーを清掃するブラシローラ清掃部材としての回収ローラ７２と、回収ローラ７２に付着したトナーは剥離させる剥離部材としてのスクレーパ部材７３とを備える。さらに、クリーニング装置７は、極性制御手段を構成するトナー極性制御ブレード７５及びブレード電圧印加手段としてのブレード電源７０６とを備える。トナー極性制御ブレード７５については後述する。
【００１８】
＜静電クリーニング部材及びクリーニング電圧印加手段＞
前記静電クリーニング部材のブラシローラ７１は、そのブラシ繊維の先端を感光体１に接触させながら、その接触部で感光体１表面とは逆方向にブラシ繊維の先端が移動するように、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動する。そして、感光体１表面を摺擦する複数のブラシ繊維によって転写残トナーを捕捉する。回収ローラ７２は、感光体１との間にブラシローラ７１を挟み込むように配設されており、ブラシローラ７１との接触部においてブラシローラ７１のブラシ先端の移動方向とは逆方向に表面移動するように、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動する。板状のスクレーパ部材７３は、その先端のエッジを所定の圧力で回収ローラ７２の表面に当接させている。また、不図示の搬送手段は、スクレーパ部材７３の重力方向下側に配設されている。
【００１９】
ブラシローラ７１の回転軸体であるコア部材７１ｃにはクリーニング電圧印加手段としてのブラシ電源７０１が接続されており、正極性のバイアスが印加されている。よって、トナー極性制御ブレード７５により負極性に揃えられた転写残トナーは、正極性が印加されたブラシローラ７１に静電的に吸着する。これにより、感光体１の表面から転写残トナーが除去される。
【００２０】
また、回収ローラ７２の軸部には回収電源７０２が接続されており、正極性のバイアスが印加されている。ブラシローラ７１に静電吸着した負極性のトナーは、ブラシローラ７１と回収ローラ７２との電位勾配により回収ローラ７２に回収される。回収ローラ７２に回収されたトナーはスクレーパ部材７３により、回収ローラ７２の表面から機械的に掻き落とされる。掻き落とされたトナーは不図示の搬送手段により図示しない廃トナーボトルに搬送される。なお、トナーを再利用するために現像装置６へ搬送してもよい。
【００２１】
図４は、静電クリーニングの概念図である。転写工程では負極性に帯電した現像後のトナーに正極性の転写電圧を印加した場合、本来ならば感光体１上のトナーは全て転写紙Ｐまたは中間転写ベルト等の転写がなされる。しかし、転写部では、狭いギャップ間で電界を形成するため、剥離放電が生じて転写残トナーＴ０は正負両極性のトナーが混在している。
【００２２】
この帯電極性が混在したトナーをトナー極性制御ブレード７５によって正または負の何れかの極性を有する状態にトナーの帯電極性を均す。次に、トナーが感光体１と付着している静電力より大きな静電力によってブラシローラ７１にトナーを付着させる。この工程を一次クリーニングと称す。次に、ブラシローラ７１に付着した転写残トナーＴ２を回収ローラ７２に移動させる工程を二次クリーニングと称する。最後に回収ローラ７２に付着した転写残トナーＴ３を除去する工程を三次クリーニングと称して、感光体１上の転写残トナーが廃棄トナーとして回収される。
【００２３】
前記ブラシローラ７１のブラシ繊維としては、アクリル、ＰＥＴ、ポリエステルなどに導電材を混入させた導電性ブラシであることが必須である。この時の導電材の構造はブラシ表面に単に分散させたものでなく、内部に装入して表面に露出されない芯鞘構造で無ければならない。もし、表面に導電材が露出していると、トナーに電荷を注入してブラシ表面の電位Ｖｂが維持できなくなる。ブラシ抵抗は１０４〜１０９［Ω］が好適で、抵抗が小さいとトナーに電荷を注入し易く、また、抵抗が大きいと電界強度が小さくなって高電圧を印加しないとトナーを吸引する為の電界が確保出来なくなる。また、トナーとの接触確率を上げるため  に植毛密度も重要な因子で７［万本／ｉｎｃｈ２］以上にすることが好ましく、１０［万本／ｉｎｃｈ２］以上にすることがより好ましい。接触確率を上げるためには、感光体１に対してカウンター方向回転で、線速比は０．７以上にすることで好ましい接触状態となる。他の重要な因子としてはブラシの倒れがある。一般にブラシ繊維は直毛といわれているが、芯鞘構造で直毛状態であるとブラシ繊維の導電材が露出している先端部とトナーが接触しやすい状態にある。そのため、ブラシ繊維の倒れは斜毛やブラッシング処理をすることで、感光体１の回転によってブラシ繊維が食い込まない方向に倒して、直接トナーと導電材が接触しない構造にすることが好ましい。
【００２４】
＜トナー極性制御ブレード＞
前記トナー極性制御ブレード７５は、回転駆動され、トナー像を担持するドラム状、無端ベルト状などの被転写材（感光体１）に当接するように、好ましくはカウンター方式で配置され、前記被転写材に担持されたトナー像が、紙等の記録媒体、無端ベルト等の中間転写媒体などの転写材に転写された後に、前記像担持体表面に残留する転写残トナーを除去する。
【００２５】
トナー極性制御ブレード７５は、ブレード電源７０６からのバイアス印加を受けることで、感光体１表面上の転写残トナーに電荷を注入し、転写残トナーの極性をブレード電源７０６から受けるバイアス極性と同極性に揃える。ここで、本実施形態におけるトナーの正規帯電極性は負極性であるが、トナーは転写ニップにおいて正極性のバイアスの作用を受ける結果、一部が正極性に帯電するものが出てくる。よって、転写残トナーの帯電分布は、図３の（ａ）に示すように、負極性のトナーと正極性のトナーとが混在した状態になる。本発明では、ブレード電源７０６から供給するバイアスの極性を負極性とすることが好ましい。よって、負極性のトナーと正極性のトナーとが混在した状態の転写残トナーは、トナー極性制御ブレード７５により負極性の電荷注入を受けることで、図３の（ｂ）に示すように極性が一様に負極性に揃えられる。なお、本実施形態では、トナー極性制御ブレード７５により転写残トナーの極性を負極性に揃える場合を例に挙げているが、正極性に揃えるようにしても同様である。
【００２６】
図５は、トナー極性制御ブレード７５周辺の概略構成を示す説明図である。前記トナー極性制御ブレード７５は、少なくとも２層からなる層構造であり、被転写材（感光体）表面１１に当接する側の層は電子導電性高分子が分散（添加）されている導電層７５ｂであり、感光体表面１１に当接しない側の面は絶縁層７５ａとなっている。トナー極性制御ブレードを２層構造とすることで、支持部材との接着性が確保され、トナー極性制御ブレードが外れることを防止することができる。
トナー極性制御ブレード７５の感光体１の表面に対する接触圧は支持板４１を介して接続された弾性部材であるバネ４２の弾性力を変化させることによって調節する。支持板４１は支点４０を中心に回転可能となっており、その一端にバネ４２が固定され、他端にトナー極性制御ブレード７５が固定されている。バネ４２の支持板４１に固定されている側と反対側は、移動素子端部４３に固定されている。そして、移動素子端部４３の位置を変化させることにより、バネ４２の長さを変化させてバネ４２の弾性力を変化させる。これにより、支持板４１が支点４０を中心に回転運動することでトナー極性制御ブレード７５の感光体１に対する接触圧であるブレード線圧が変化する。
【００２７】
トナー極性制御ブレード７５と支持板４１の固定は、使用目的に応じて適宜変更することができるが、例えば、導電層７５ｂと支持板４１を接着させることが好ましい。導電層７５ｂと支持板４１間で導電性を確保しなくてはならないため、接着には導電性テープ、導電性接着剤等を用いる必要がある。導通は導電層７５ｂの表面から行ってもよいため、導電層７５ｂと支持板４１間の接着剤を絶縁体とし、導電層７５ｂの表面と支持板４１とを導電性テープ、導電性接着剤、めっき、あるいは金、白金、アルミニウム等の導電性物質を蒸着又はスパッタして接着してもよい。
【００２８】
電子写真分野では、クリーニングブレードとしてウレタンゴムのブレードが一般的に用いられている。前記ウレタンゴムは、天然ゴム、スチレンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム（シリコーン）、クロロプレンゴム、ヒドリンゴム等のゴム弾性体に比べ、耐磨耗性に優れ、また主たる材料の組み合わせだけで物性を制御できる。そのため、本発明のトナー極性制御ブレードの主体としてはウレタンゴムが最も優れた材料である。このため、前記トナー極性制御ブレードを構成する材料としては、ウレタンゴムであることが好ましい。また、前記絶縁層としては、ウレタンゴムであることが好ましく、前記導電層としては、ウレタンゴム中に電子導電性高分子を分散させた構成とすることが好ましい。また、電子導電性高分子と共に導電層７５ｂに導電剤の補助としてイオン導電剤を少量添加してもよい。
【００２９】
前記絶縁層及び導電層に使用するウレタンゴムは、従来公知の組成、工法で製造することができる。ウレタンゴムは、通常、ポリオール成分としてポリエチレンアジペートエステルやポリカプロラクトンエステルを用い、ポリイソシアネート成分として４，４´−ジフエニルメタンジイソシアネートを用いてプレポリマーを調製し、これに硬化剤及び必要に応じて硬化触媒を加えて、所定の型内にて架橋し、炉内にて後架橋させた後、常温で放置熟成することによって製造される。
【００３０】
高分子量ポリオールとしては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるポリエステルポリオール、例えば、エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオールのようなアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等のポリエステル系ポリオール、カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリオール、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシプロピレン）グリコール等のポリエーテル系ポリオール等が用いられる。
【００３１】
他に低分子量ポリオールとしては、例えば、１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヒドロキノン−ビス（２−ヒドロキシエチル）エーテル、３，３´−ジクロロ−４，４´−ジアミノジフエニルメタン、４，４´−ジアミノジフエニルメタン等の二価アルコールや、１，１，１−トリメチロールプロパン、グリセリン、１，２，６−ヘキサントリオール、１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、１，１，１−トリス（ヒドロキシエトキシメチル）プロパン、ジグリセリン、ペンタエリスリトール等の三価及びそれ以上の多価アルコールを挙げることができる。
【００３２】
硬化触媒の具体例として、例えば、２−メチルイミダゾールや１，２−ジメチルイミダゾールを挙げることができるが、特に、１，２−ジメチルイミダゾールが好ましく用いられる。このような触媒は、通常、主剤１００質量部に対して、０．０１〜０．５質量部使用することが好ましく、０．０５〜０．３質量部使用することがより好ましい。
【００３３】
［電子導電性高分子］
【００３４】
前記電子導電性高分子としては、特に制限はなく、例えば、複素環化合物、縮合多環化合物、アミン系化合物等の重合体等が挙げられる。より具体的にはポリアセチレン、ポリピロール、ポリ−３，４−アルキルピロール、ポリチオフェン、ポリ３−メチルチオフェン、ポリＮアルキルアニリン、ポリ−２，５−アルコキシアニリン、ポリカルバゾール、ポリフェニレンビニレン、ボリフェニレン、ポリアズレン、ポリアニリン、ポリジフェニルベンジジン、イソチオナフテンおよびこれらの誘導体が挙げられ、これらは１種で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。ここで、電子導電性高分子とは、体積抵抗が１０３Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものをいう。
【００３５】
前記電子導電性高分子の中でも、下記構造式で示されるポリアニリンを使用することが特に好ましい。ポリアニリンは、分子構造が明確に同定されており、立体障害による共役の低下がなく、合成と精製が容易に行われ、また導電性が熱や湿度に依存しない。
【００３６】
前記ポリアニリンは、アニリンからなるモノマー、及び/又は前記モノマー誘導体を含む重合体である。即ち、ポリアニリンは、前記モノマーの単独重合体、前記モノマー誘導体の単独重合体、前記モノマーと前記モノマー誘導体との共重合体のいずれであってもよい。
【００３７】
【化１】
2011102859.tif 000003
【００３８】
前記モノマー誘導体としては、２〜３位、５〜６位の１つの置換又は２つ以上の置換が挙げられ、例えば、２，５−ジアルキルアニリン、２，６−ジアルコキシアニリン、３，６−ジクロルアニリン、３，５−ジカルボキシアニリン、４−アミノアニリン、６−メチルフェニルアミノアニリン等が挙げられる。
【００３９】
電子導電性高分子をなす（共）重合体の構造は、一般に前記モノマーがモノマー環の２、５位で結合したものであり、場合によっては一部が３位あるいは４位で結合が生じている重合体もありうるが、良好な導電率の維持の発現のため、モノマー環が２、５位でつながった重合体がより好ましい。
【００４０】
ドーパントとしてポリアニリンにドープ可能な物質は、電子供与性ドーパントと電子受容性ドーパントに分類される。
【００４１】
前記電子供与性のドーパントとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等のアルカリ金属、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等のアルキルアンモニウム類、１級及び２級アミノ基を有するアミン類等が挙げられる。
【００４２】
前記電子受容性のドーパントとしては、臭素、ヨウ素、塩素、ヨウ化臭素等のハロゲン類、三フッ化ホウ素、五フッ化リン、亜硫酸イオン、五フッ化砒素、五フッ化アンチモン、四フッ化珪素、五塩化リン、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、フッ化アルミニウム等のルイス酸、硝酸、硫酸、塩酸、フッ化水素、過塩素酸、ｐ−トルエンスルホン酸、フルオロ硫酸、トリフルオロメタン硫酸、クロロ硫酸等のプロトン酸、塩化第二鉄、五塩化モリブデン、五塩化タングステン、四塩化錫、五フッ化モリブテン、五フッ化ルテニウム、五臭化タンタル、四ヨウ化錫等の遷移金属ハライド、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノンジメタン、クロラニル、２，３−ジクロル−５，６ジシアノパラベンゾキノン、２，３−ジブロムー５，６ジシアノパラベンゾキノン等の有機物、アルキルスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩等の界面活性剤、グルタミン酸、ウリジン酸、グアノイシン酸、アスパラギン酸、イノシン酸、リジン、アルギニン、ペニシリン、タンパク質等の生態関連物質及びポルフィリン類、フタロシアニン類等が挙げられる。
【００４３】
前記ポリアニリンの合成方法としては、特に制限はなく、使用目的に応じて適宜変更することができるが、例えば、以下の方法が挙げられる。まず、電子受容性のドーパントである塩酸等の酸性水溶液にアニリンを溶融させ、それをアルカリ性水溶液で中和し、濾過し、水とメタノールで洗浄し、乾燥させることでポリアニリン粉末を得る。このポリアニリン粉末を篩いにかけ、ウレタンゴムのプレポリマーの中に添加し、ボールミルで攪拌、分散させることでポリアニリンを合成することができる。
【００４４】
前記導電層の作製方法としては、特に制限はないが、例えば、前記ポリオール成分とポリイソシアネート成分から調整したプレポリマーの中に電子導電性高分子に添加し、分散させることにより製造することができる。
【００４５】
前記電子導電性高分子の平均粒経としては、０．１μｍ〜４μｍであることが好ましく、０．５〜３μｍであることがより好ましく、１．５〜２．５μｍであることが特に好ましい。平均粒経が０.１μｍ未満であると、ウレタンゴムのプレポリマーの中で電子導電性高分子粒子が凝集しやすく、均一な分散性が得られず、４μｍを超えると、粒径が大きいことにより、トナー極性制御ブレードと被転写材の間で局所的な放電が発生してしまう。
【００４６】
電子導電性高分子をウレタンゴム中に混合、分散するだけでなく、電子導電性高分子モノマーを浸透させたものであってもよいが、形状や導電性の再現性、生産性の面から考えても電子導電性高分子粒子をウレタンゴム中に混合し、分散させることが好ましい。導電層７５ｂには必要により酸化チタン、酸化錫等の導電性酸化物を添加してもよい。また、カチオン系、アニオン系の界面活性剤や、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリフォスファゼン等のイオン解離能を持った高分子、アルカリ金属の塩類、イオン性塩体等を混合させてもよい。
【００４７】
前記電子導電性高分子の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、３質量％〜２０質量％であることが好ましく、５質量％〜１５質量％であることがより好ましく、８質量％〜１２質量％であることが特に好ましい。前記添加量が３質量％未満であると、十分な導電性が確保できないことからトナーの極性制御が行えず、クリーニング不良となる。また、２０質量％を超えると、導電性が高すぎることから、電子導電性高分子の分散性が悪いと放電が集中しやすくなり、導電層７５ｂの反発弾性が低下し、耐摩耗性が低下することから、導電層が脆くなり壊れ、クリーニング不良となることがある。
【００４８】
前記電子導電性高分子は、ウレタンゴム中における分散性確認を電子顕微鏡で行うことができる。導電層７５ｂの表面を電子顕微鏡で観察すると、ウレタンゴム中に分散された電子導電性高分子の粒子が確認でき、粒子が凝集している箇所が観察されなければ、良好な分散性が得られていることを確認できる。
【００４９】
前記導電層の厚さとしては、０．３ｍｍ以上であることが好ましく、０．７ｍｍ〜４ｍｍであることがより好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍであることが特に好ましい。厚さが０．３ｍｍ未満であると、十分な導電性の確保が得られず、トナー極性制御が十分に行えない。また、０．３ｍｍ未満では均一な膜作製は難しく、導電性のムラが発生しやすい。また、導電層の厚さはコスト面で考えると、薄いほど有利である。
【００５０】
（トナー）
次に、本発明において好適に用いられるトナーについて説明する。まず、本発明に用いるトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることが好ましい。本発明では、下記式（１）より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
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・・・（１）
【００５１】
平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
【００５２】
次に、円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。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分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【００５３】
また本発明では、トナーの重量平均径Ｄ４が３〜１０μｍであるトナーを用いることが好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均径Ｄ４が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。重量平均径Ｄ４が１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、本発明に用いるトナーは、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）の値が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。よって、（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密にかつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
【００５４】
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
【００５５】
まず、電解水溶液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０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子またはトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径Ｄ４、個数平均径Ｄ１を求めることができる。
【００５６】
チャンネルとしては、２．００μｍ〜２．５２μｍ、２．５２μｍ〜３．１７μｍ、３．１７μｍ〜４．００μｍ、４．００μｍ〜５．０４μｍ、５．０４μｍ〜６．３５μｍ、６．３５μｍ〜８．００μｍ、８．００μｍ〜１０．０８μｍ、１０．０８μｍ〜１２．７０μｍ、１２．７０μｍ〜１６．００μｍ、１６．００μｍ〜２０．２０μｍ、２０．２０μｍ〜２５．４０μｍ、２５．４０μｍ〜３２．００μｍ、３２．００μｍ〜４０．３０μｍの１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００５７】
また、このような略球形の形状のトナーとしては、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が好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットを少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。
【００５８】
トナー作製に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、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）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長または架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）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、ポリオール（Ａ１）とポリカルボン酸（Ａ２）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ポリイソシアネート（Ａ３）と反応させた物などが挙げられる。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およ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。
【００５９】
ポリオール（Ａ１）としては、ジオール（Ａ１−１）および３価以上のポリオール（Ａ１−２）が挙げられ、（Ａ１−１）単独、または（Ａ１−１）と少量の（Ａ１−２）の混合物が好ましい。ジオール（Ａ１−１）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。
【００６０】
３価以上のポリオール（Ａ１−２）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。
【００６１】
ポリカルボン酸（Ａ２）としては、ジカルボン酸（Ａ２−１）および３価以上のポリカルボン酸（Ａ２−２）が挙げられ、（Ａ２−１）単独、および（Ａ２−１）と少量の（Ａ２−２）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（Ａ２−１）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。
【００６２】
３価以上のポリカルボン酸（Ａ２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（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、ポリカルボン酸（Ａ２）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）を用いてポリオール（Ａ１）と反応させてもよい。ポリオール（Ａ１）とポリカルボン酸（Ａ２）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。
【００６３】
ポリイソシアネート（Ａ３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（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）、イソシアヌレート類；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。
【００６４】
ポリイソシアネート（Ａ３）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、変性ポリ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。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（Ａ３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０質量％、好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは２〜２０質量％である。０．５質量％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、４０質量％を超えると低温定着性が悪化する。
【００６５】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有す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。
【００６６】
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（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。ジアミン（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価以上のポリアミン（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。
【００６７】
さらに、必要により伸長停止剤を用いて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。伸長停止剤としては、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。
【００６８】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（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２／１〜１／２、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（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本トナーにおいては、ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、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。
【００６９】
これらの反応により、本トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作成できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（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。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア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（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およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００７０】
また、本トナーにおいては、前記ウレア結合で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、変性されていないポリエステル（ｉｉ）を結着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、低温定着性およ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ポリオール（Ａ１）とポリカルボン酸（Ａ２）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）の質量比は、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）の質量比が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。
【００７１】
（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００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）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
【００７２】
本トナーにおいて、結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常５０℃〜７０℃であることが好ましく、５５℃〜６５℃であることがより好ましい。前記ガラス転移点が５０℃未満では、トナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、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樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、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。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、通常１００℃以上であることが好ましく、１１０℃〜２００℃であることがより好ましい。前記温度が１００℃未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０℃以下であることが好ましく、９０℃〜１６０℃であることがより好ましい。前記温度が１８０℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０以上が好ましく、１０以上であることがより好ましく、２０以上であることが特に好ましい。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００であることが好ましく、１０〜９０であることがより好ましく、２０〜８０であることが特に好ましい。
【００７３】
結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール（Ａ１）とポリカルボン酸（Ａ２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これにポリイソシアネート（Ａ３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。さらに（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（Ａ３）を反応させる際および（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）、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）、エステル類（酢酸エチルなど）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（Ａ３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ｉｉ）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ｉｉ）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
【００７４】
また、本発明に用いるトナーは概ね以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。トナーは、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、（Ｂ）と反応させて形成してもよいし、予め製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いてもよい。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
【００７５】
前記プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下、トナー原料と称することもある）、着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、予めトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、および帯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。例えば、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】
本発明に用いる水系媒体としては、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。
【００７７】
ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００質量部、好ましくは１００〜１０００質量部である。５０質量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００質量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【００７８】
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。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１，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍ、好ましくは５，０００ｒｐｍ〜２０，０００ｒｐｍ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。高温な方が、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【００７９】
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させてもよいし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしてもよい。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【００８０】
前記反応においては、必要に応じて、分散剤を用いることが好ましい。前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
【００８１】
前記界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、等が挙げられる。前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、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、リン酸エステル等が挙げられ、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（以下Ｃ２〜Ｃ１０と表記）のフルオロアルキルカルボン酸およびその金属塩、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−［オメガ−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−［オメガ−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）およびその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸およびその金属塩、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。
【００８２】
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−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（タイキン工業社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆ−ｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−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。
【００８３】
前記陽イオン界面活性剤としては、例えば、アミン塩型界面活性剤、四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。前記アミン塩型界面活性剤としては、例えば、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、イミダゾリン等が挙げられる。前記四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤としては、例えば、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等が挙げられる。該陽イオン界面活性剤の中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜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−ｌ２１（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−ｌ３２（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。
【００８４】
前記非イオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等が挙げられる。前記両性界面活性剤としては、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、Ｎ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタイン等が挙げられる。
【００８５】
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、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、等が挙げられる。
【００８６】
高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、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、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、アミド化合物またはこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。
【００８７】
酸類としては、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（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、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、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。
【００８８】
前記分散液の調製においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。前記分散液の調製においては、前記伸長反応乃至前記架橋反応の触媒を用いることができる。該触媒としては、例えば、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート、等が挙げられる。
【００８９】
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いると、粒度分布がシャープになるので溶剤を使用することが好ましい。該溶剤は、揮発性であるので、除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、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く、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー（Ａ）１００質量部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００質量部、好ましくは０〜１００質量部、さらに好ましくは２５〜７０質量部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
【００９０】
伸長及び／又は架橋反応時間は、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）の組み合わせによる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℃であることが好ましく、４０〜９８℃であることがより好ましい。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。
【００９１】
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、合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に目的とする品質が得られる。
【００９２】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【００９３】
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
【００９４】
また、本トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料および染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
【００９５】
更に、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用、併用することもできる。
【００９６】
また、本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均径は０．５μｍ以下であることが好ましく、０．４μｍ以下であることがより好ましく、０．３μｍ以下であることが特に好ましい。トナー中の着色剤の個数平均径が０．５μｍを超えると、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
【００９７】
粒径が０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、粒径が０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。一方、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさおよび鮮やかさが低下する傾向がある。さらに、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下であることが好ましく、５個数％以下であることがより好ましい。
【００９８】
また、着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておく事により、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行なわれ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得る事ができる。
【００９９】
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤および湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
【０１００】
湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との濡れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。中でも、水の使用は、環境への配慮および、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層良くなる。
【０１０１】
この他、本発明の構成をとる限り、トナー中に結着樹脂や着色剤とともにワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワックス、サゾールワックスなど）、カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）、ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）、ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）、ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）、およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。
【０１０２】
これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０質量％であり、好ましくは３〜３０質量％である。
【０１０３】
トナー帯電量およびその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。
【０１０４】
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、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、およびサリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、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）、第四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）、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−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、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系の化合物が挙げられる。
【０１０５】
本トナーにおいて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質量部に対して、０．１〜１０質量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５質量部の範囲がよい。１０質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はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
【０１０６】
トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。使用される樹脂微粒子は、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が、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。樹脂微粒子としては、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、ポリエステル樹脂およびそれらの併用が好ましい。
【０１０７】
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樹脂、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が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０１０８】
更に、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は、無機微粒子を好ましく用いることができる。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。
【０１０９】
この無機微粒子の一次粒子径は、５ｎｍ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｎｍ〜５００ｎｍ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０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．０１〜２．０質量％であることがより好ましい。
【０１１０】
また、高分子系微粒子としては、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。
【０１１１】
このような流動化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。
【０１１２】
また、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１〜１μｍのものが好ましい。
【０１１３】
これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。前記トナーとしては、特に制限はなく、電子写真用トナーとして使用されるものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含んでなり、離型剤、帯電制御剤、更に必要に応じてその他の成分を含んでなるものが好ましい。
【０１１４】
本発明のクリーニング装置は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成のトナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、良質なクリーニング性を得られることは言うまでもない。このような、粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
【０１１５】
該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、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等のスチレン、およびその置換体の単重合体；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／ビニルナフタレン共重合体、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／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および／またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。
【０１１６】
粉砕法のトナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作成すれば良く、また、必要により前述の外添成分を、適宜、添加混合すれば良い。
【０１１７】
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
【０１１８】
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記像担持体（感光体）近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該像担持体（感光体）の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該像担持体（感光体）の表面に該トナーによる可視像が形成される。
【０１１９】
前記現像器に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
【０１２０】
（画像形成方法及び画像形成装置）
本発明による画像形成装置によれば、それぞれ、上述したように、電気特性が安定し、耐摩耗性に優れ、中抜けや濃度むら、色むらのような異常画像がなく、高品質なフルカラー画像を提供することができる画像形成装置を提供することができる。また、本発明の画像形成方法は、本発明の画像形成装置により行うことができる。
【０１２１】
図１は本実施形態に係るプリンタ５００全体の概略構成を示す説明図である。像担持体であるドラム状の感光体１の周囲には、帯電装置２、不図示の露光装置、現像装置６、転写装置５、クリーニング装置７及び除電ランプ８が順に配置されている。感光体１の上方には、帯電ローラ２ａで感光体１の表面を一様に帯電する帯電手段としての帯電装置２、帯電された感光体１の表面にレーザ光Ｌで静電潜像を形成する図示しない潜像形成手段としての露光装置が配置されている。また、感光体１の図１中右側には、感光体１の表面上の静電潜像に所定極性（本実施形態では負極性）に帯電したトナーを付着させることでトナー像を形成する現像手段としての現像装置６が配置されている。また、感光体１の下方には、感光体１上のトナー像を給紙カセット３から搬送された転写紙Ｐに転写ローラ１２ａで転写する転写手段としての転写装置５が設けられている。また、感光体１の図１中左側には、転写後に感光体１上に残った転写残トナーを除去する潜像担持体クリーニング手段としてのクリーニング装置７、及び、感光体１上の残留電位を除去する除電ランプ８が設けられている。
【０１２２】
感光体１は、帯電装置２によってその表面が一様帯電された後、不図示の露光装置が画像情報に基づいて照射するレーザ光Ｌによって画像情報に基づいた静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体１の表面は、現像装置６によって静電潜像にトナーが供給され、トナー像が形成される。
【０１２３】
前記感光体の表面摩擦抵抗は０．２５以下が好ましい。トナー極性制御ブレードのエッジの変形は感光体がトナー極性制御ブレードを引きずって生じるが、感光体の摩擦抵抗が十分に低いとトナー極性制御ブレード７１にかかるストレスが減少し、変形が防止される。トナー極性制御ブレードエッジの変形防止はトナーとの当接を安定して行わせることができ、また、トナー極性制御ブレードエッジにかかるストレスが減少することは、トナー極性制御ブレードの摩耗、損傷を軽減、防止することにつながる。
【０１２４】
また、前記感光体には、必要に応じて、保護層を設けてもよく、保護層に摩擦係数を下げるような構成を盛り込んでもよい。例えば、低摩擦係数を有する樹脂を保護層とする方法、感光体中に含フッ素樹脂などの低摩擦係数を有する微粒子などを分散する方法、潤滑剤を塗布する方法等がある。感光体表面はトナー、キャリア、搬送部材、帯電などの種々の外部要因により劣化させられる。感光体表面に潤滑剤を塗布することにより感光体が前記のような外部要因に直接さらされにくくなり、劣化程度を軽減できる。
【０１２５】
また、感光体１上のトナー像を中間転写ベルトに転写し、その中間転写ベルト上のトナー像を転写紙に転写する中間転写方式の画像形成装置にも適応することができる。このとき、本発明のクリーニング装置は、感光体上に付着した転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置のみならず、中間転写ベルト上に付着した転写残トナーをクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置としても適用できる。
【０１２６】
本発明で適用できる中間転写ベルトとしては、特に制限はなく、目的に応じて公知の中間転ベルトの中から適宜選択することができる。
【０１２７】
前記中間転写ベルトの静止摩擦係数としては、０．１〜０．６が好ましく、０．３〜０．５がより好ましい。前記中間転写ベルトの体積抵抗は数Ωｃｍ〜１０３Ωｃｍであることが好ましい。体積抵抗を数Ωｃｍ〜１０３Ωｃｍとすることにより、前記中間転写ベルト自身の帯電を防ぐとともに、電荷付与手段により付与された電荷が前記中間転写ベルト上に残留しにくくなるので、二次転写時の転写ムラを防止できる。また、二次転写時の転写バイアス印加を容易にできる。
【０１２８】
中間転写ベルトの材質は、特に制限はなく、公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（１）ヤング率（引張弾性率）の高い材料を単層ベルトとして用いたものであり、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）／ＰＡＴ（ポリアルキレンテレフタレート）のブレンド材料、ＥＴＦＥ（エチレンテトラフロロエチレン共重合体）／ＰＣ、ＥＴＦＥ／ＰＡＴ、ＰＣ／ＰＡＴのブレンド材料、カーボンブラック分散の熱硬化性ポリイミド等が挙げられる。これらヤング率の高い単層ベルトは画像形成時の応力に対する変形量が少なく、特にカラー画像形成時にレジズレを生じにくいとの利点を有している。（２）上記のヤング率の高いベルトを基層とし、その外周上に表面層又は中間層を付与した２〜３層構成のベルトであり、これら２〜３層構成のベルトは単層ベルトの硬さに起因し発生するライン画像の中抜けを防止しうる性能を有している。（３）ゴム及びエラストマーを用いたヤング率の比較的低いベルトであり、これらのベルトは、その柔らかさによりライン画像の中抜けが殆ど生じない利点を有している。また、ベルトの幅を駆動ロール及び張架ロールより大きくし、ロールより突出したベルト耳部の弾力性を利用して蛇行を防止するので、リブや蛇行防止装置を必要とせず低コストを実現できる。
【０１２９】
本発明において、中間転写ベルト表面の摩擦抵抗を低減する手段として、潤滑剤を塗布する方法を使用してもよい。中間転写ベルト表面はトナー、キャリア、搬送部材、帯電、紙などの種々の外部要因により劣化させられる。中間転写ベルト表面に潤滑剤を塗布することにより中間転写ベルトが前記のような外部要因に直接さらされにくくなり、劣化程度を軽減できる。
【０１３０】
転写装置５の下方には、記録材としての転写紙Ｐを複数枚重ねて収容する給紙カセット３が配設されている。この給紙カセット３は、一番上の転写紙Ｐに押し当てている給紙ローラ３ａを所定のタイミングで回転駆動させ、その転写紙Ｐを給紙搬送路に給紙する。給紙搬送路内では、送り出された転写紙Ｐが複数の搬送ローラ対１３を経た後、レジストローラ対１４のローラ間に挟まれて止まる。レジストローラ対１４は、挟み込んだ転写紙Ｐを、上述のようにして感光体１上に形成されたトナー像に重ね合わせ得るタイミングで転写ローラ１２ａと感光体１との間の転写ニップに向けて送り出す。これにより、感光体１上のトナー像と、レジストローラ対１４によって送り出された転写紙Ｐとが転写ニップで同期して密着する。そして、感光体１上のトナー像は、転写バイアスの作用を受けて転写紙Ｐ上に静電転写される。
【０１３１】
転写ローラ１２ａには、紙搬送ベルト１２が巻き付いている。紙搬送ベルト１２は、転写ローラ１２ａと駆動ローラ１２ｂとに張架されており、図中反時計回りに無端移動する。また、紙搬送ベルト１２の図中左側方には、定着手段としての定着装置９、排紙ローラ対１０が設けられている。トナー像が静電転写された転写紙Ｐは、紙搬送ベルト１２により定着装置９へ送られる。定着装置９内に入った転写紙Ｐは、加熱処理及び加圧処理が施される。これにより、トナーが圧力を受けながら熱溶融して転写紙Ｐにトナー像が定着する。そして、転写紙Ｐは定着装置９内から排紙ローラ対１０を経て機外へと排出される。
【０１３２】
転写されずに感光体上に残った転写残トナーはクリーニング装置７によって回収される。転写残トナーを除去された感光体１の表面は除電ランプ８で初期化され、次回の画像形成プロセスに供される。また、紙搬送ベルト１２上に転移してしまった不要なトナーは、ベルトクリーニング装置１５によって紙搬送ベルト１２上から除去される。
【０１３３】
本実施形態では、感光体１、現像装置６、帯電装置２、クリーニング装置７が、これらを一体に支持した構造体からなるユニット装置としてのプロセスカートリッジ１００に収容されている。プロセスカートリッジ１００は、プリンタ本体に対して着脱自在となっている。よって、プロセスカートリッジ１００内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ１００を交換すればよく、利便性が向上する。
【０１３４】
前記画像形成装置としては、被転写体である感光体１表面に潤滑剤を塗布してもよい。本発明に用いられる潤滑剤としては、亜鉛を含有した金属石鹸類が好ましい。前記金属石鹸としては、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、パルチミン酸亜鉛等を用いることができる。これらは有機系の固形金属石鹸となりやすく、トナーとの相性もよい。特に、本発明で用いられる金属石鹸としては、ステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛との混合物が特に好ましい。一定量のパルミチン酸亜鉛とステアリン酸亜鉛とを混合することで、被転写材である感光体、中間転写ベルトの線速が速くても、被転写材上へ金属石鹸が引伸ばされ、被転写材上の表面摩擦抵抗を効率よく低減することができる。
【０１３５】
また、前記潤滑剤として、ステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛との混合物を使用してもよい。ステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛は、何れも脂肪酸金属塩であるが、脂肪酸部分のステアリン酸は炭素数が１８であり、パルミチン酸は炭素数が１６である。そのため、ステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛は構造が似ていて、よく相溶し、ほぼ同じ材料としてふるまい、何れも被転写材を同じように保護することができる。また、パルミチン酸亜鉛はステアリン酸亜鉛に比べて融点が低いため、パルミチン酸亜鉛が一定量以上含有していると、金属石鹸が引伸ばされやすくなるため、被転写材上の線速が速くても、金属石鹸は十分中間転写ベルトを被覆できる。
【０１３６】
また、感光体１の線速が速くなると、中間転写ベルトに降り注ぐ帯電のエネルギー、特にＡＣ帯電のエネルギーはより強くなるため、金属石鹸による中間転写ベルトの保護効果を高めるために、中間転写ベルト上の金属石鹸の厚みを厚くしておく必要がある。
【０１３７】
ステアリン酸亜鉛は、中間転写ベルト上にランダムに付着しているのではなく、２分子で付着した状態が安定である。即ち、ステアリン酸亜鉛を中間転写ベルト上に塗布しても、ステアリン酸亜鉛の２分子分の厚みで飽和してしまう。ここにステアリン酸亜鉛に比べ、分子の長さが若干小さいパルミチン酸亜鉛が一定量以上含有すると、分子層の高さは一定ではなくなり、低い部分と高い部分が共存するようになる。すると、次の分子が低い部分に入り込み、分子層を形成するようになる。そのため、結果的に２分子よりも厚い金属石鹸層を形成することができ、中間転写ベルトの保護効果が向上するものと思われる。当然、パルミチン酸亜鉛の量が多くなりすぎると、パルミチン酸亜鉛の２分子層が形成されやすくなり、金属石鹸の厚みは厚くはならない。そればかりか、パルミチン酸亜鉛は、ステアリン酸亜鉛よりも分子が小さいため、ステアリン酸亜鉛単独に比べても中間転写ベルトの保護効果は低下する。
【０１３８】
このため、本発明の画像形成装置に用いる金属石鹸中のステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の質量比率は、７３：２７〜４５：５５であることが好ましい。この質量比率の範囲では中間転写ベルトの線速が速い状況でも金属石鹸が中間転写ベルト全体を保護し、金属石鹸の層の厚みが薄くならず、金属石鹸の保護効果が高まる。
【実施例】
【０１３９】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を逸脱しない限り、これら実施例によって制限されるものではない。
【０１４０】
（実施例１）
＜ポリアニリン粉体Ａの合成＞
濃度２．８モル／Ｌの硫酸水溶液３００ｍＬにアニリン２０．４ｇを溶解させ１．５℃以下に冷却した。これに濃度２．８モル／Ｌの硫酸水溶液５０ｍＬに、５ｇの過硫酸アンモニウムを溶解させた液を滴下した。
【０１４１】
滴下終了後、５℃以下で２時間撹拌し、濾過、水、メタノ−ルの順で充分洗浄、乾燥し、ポリアニリンを得た。得られた生成物をメノウ乳鉢で粉砕し、所定の篩いにかけ平均粒経が０．００５μｍのポリアニリン粉体Ａを得た。
【０１４２】
＜トナー極性制御ブレードＡの作製＞
６０℃で３ｍｍＨｇの条件下で３時間脱泡したエチレンアジペート系プレポリマー（ＮＣＯ含有量１６．５％）に対して、ポリアニリン粉体Ａをプレポリマー９０質量部に対して１０質量部添加し、９０℃の溶融状態でサンドミルにて混合した後、硬化剤としてポリエチレンアジペート／１，４ブタンジオール／エチレングリコール（質量比８８．６／６．８／４．６）を混合した液状物と混合して、フッ素系の離型剤を塗布した金型の片面に約１ｍｍの厚さにブレード塗工を行い、１５０℃で２０分保持し導電層とした。その後、前記プレポリマーと硬化剤の混合物を注入し、全体を２ｍｍの厚さにして、１５０℃で１時間保持し絶縁層とした後、シート状に硬化したポリウレタンゴムを脱型した。ポリウレタンゴムを平板上に２３℃で７日間静置したのち、短冊状に切り取り、トナー極性制御ブレードＡを得た。
【０１４３】
導電層中のポリアニリン粉体Ａの分散性は電界放射走査電子顕微鏡（ＦＥ−ＳＥＭ：日本電子製ＪＳＭ−７４００Ｆ）で、倍率５０００倍、加速電圧５ｋＶで１０箇所観察し、確認を行った。ポリアニリン粉体Ａの分散性はある程度良好であったが、各観察箇所に一つほど小さな凝集箇所が見られた。
【０１４４】
＜金属石鹸Ａの作製＞
ステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛（一次粒径：０．１８μｍ）を下記に示す割合になるように秤量し、１４５℃に加熱して溶融し、成型型に溶融した金属石鹸を流し込み、冷却することで、４０ｍｍ×８ｍｍ×長さ３５０ｍｍの金属石鹸ブロックを作製した（溶融成型で作製しているため、圧縮の度合は１００％）。この潤滑ブロックを金属石鹸用の基材に接着剤で貼り付けて、金属石鹸Ａを得た。
・ステアリン酸亜鉛                                                ４５質量比
・パルミチン酸亜鉛                                                ５５質量比
被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。
【０１４５】
＜評価＞
トナー極性制御ブレードＡと金属石鹸Ａとトナーを図１に記載のプリンタに装備し、トナーと紙を供給する通常の状態で、画像濃度が７％のテストチャートを、２３℃、４５％の環境で５万枚画像形成した。トナー極性制御ブレードＡの接着は図５に記載のトナー極性制御ブレードの導電層７５ｂと支持板４１の間に導電性テープを用いることで行った。導電性テープは住友スリーエム株式会社製のＸ−７００１を用いた。この時、トナーは、質量平均粒径（Ｄ４）＝５．２μｍ、個数平均粒径（Ｄ１）＝４．５μｍ、Ｄ４／Ｄ１＝１．１６、平均円形度＝０．９８の重合法により作製したトナーを用いた。また、用紙はＴＹＰＥ６２００（リコー）を用いた。画像形成の線速は２５０ｍｍ／秒とした。また、同時に前記条件で出力された各画を評価した。結果を表１に示す。
【０１４６】
［線速２５０ｍｍ／秒での評価基準］
◎：  異常画像は全く見られず高品質な画像が得られた。
○：  許容範囲ではあるが拡大鏡で見るとわずかにスジが存在する画像が得られた。
△：  拡大鏡で見るとスジが複数箇所存在する画像が得られた。
×：  許容範囲を超えて、肉眼でも認識できるスジが見られた。
【０１４７】
次に、上記の評価で「◎」及び「○」であった場合について、画像形成の線速を４５０ｍｍ／秒に上げて、画像濃度が７％のテストチャートを、２３℃、４５％の環境で５枚ずつ、合計５０万枚画像形成し、出力された各画を評価した。結果を表１に示す。
【０１４８】
［線速４５０ｍｍ／秒での評価基準］
◎：  異常画像は全く見られず高品質な画像が得られた。
○：  許容範囲ではあるが拡大鏡で見るとわずかにスジが存在する画像が得られた。
△：  拡大鏡で見るとスジが複数箇所存在する画像が得られた。
×：  許容範囲を超えて、肉眼でも認識できるスジが見られた。
【０１４９】
（実施例２）
＜ポリアニリン粉体Ｂの合成＞
実施例１に記載のポリアニリン粉体Ａと、平均粒経以外は同様の方法で作製した。所定の篩いを変更し、平均粒経が０．１μｍのポリアニリン粉体Ｂを得た。
【０１５０】
＜トナー極性制御ブレードＢの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにポリアニリン粉体Ｂを添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＢを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリアニリン粉体Ｂの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリアニリン粉体Ｂの分散性は凝集箇所が見られず良好であった。
【０１５１】
実施例２の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例２では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１５２】
（実施例３）
＜ポリアニリン粉体Ｃの合成＞
実施例１に記載のポリアニリン粉体Ａと、平均粒経以外は同様の方法で作製した。所定の篩いを変更し、平均粒経が４μｍのポリアニリン粉体Ｃを得た。
【０１５３】
＜トナー極性制御ブレードＣの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにポリアニリン粉体Ｃを添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＣを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリアニリン粉体Ｃの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリアニリン粉体Ｃの分散性は凝集箇所が見られず良好であった。
【０１５４】
実施例３の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例３では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１５５】
（実施例４）
＜ポリアニリン粉体Ｄの合成＞
実施例１に記載のポリアニリン粉体Ａと、平均粒経以外は同様の方法で作製した。所定の篩いを変更し、平均粒経が５μｍのポリアニリン粉体Ｄを得た。
【０１５６】
＜トナー極性制御ブレードＤの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにポリアニリン粉体Ｄを添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＤを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリアニリン粉体Ｄの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリアニリン粉体Ｄの分散性は凝集箇所が見られず良好であった。
【０１５７】
実施例４の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例４では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１５８】
（実施例５）
実施例３に記載のトナー極性制御ブレードＣを用いた。被転写体である感光体に潤滑材は使用しなかった以外は実施例１と同様に行った。
【０１５９】
実施例５の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例５では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１６０】
（実施例６）
＜金属石鹸Ｂの作製＞
ステアリン酸亜鉛（一次粒径：０．１８μｍ）を１４５℃に加熱して溶融し、成型型に溶融した金属石鹸を流し込み、冷却することで、４０ｍｍ×８ｍｍ×長さ３５０ｍｍの金属石鹸ブロックを作製した（溶融成型で作製しているため、圧縮の度合は１００％）。この潤滑ブロックを金属石鹸用の基材に接着剤で貼り付けて、金属石鹸Ｂを得た。
【０１６１】
実施例３に記載のトナー極性制御ブレードＣを用いた。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ｂを用いた。
【０１６２】
実施例６の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例６では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１６３】
（実施例７）
＜ポリピロール粉体Ａの合成＞
濃度１．３モル／Ｌの塩酸水溶液３００ｍＬにピロール２０．１ｇを溶解させ１．５℃以下に冷却した。これに５３．４ｍＬの純水に、３０．６ｇの過硫酸アンモニウムを溶解させた液を滴下した。滴下終了後、５℃以下で２時間撹拌し、濾過、アセトン、水、アセトンの順で充分洗浄、乾燥し、ポリピロールを得た。生成物をメノウ乳鉢で粉砕し、所定の篩いにかけ平均粒経が０．００５μｍのポリピロール粉体Ａを得た。
【０１６４】
＜トナー極性制御ブレードＥの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにポリピロール粉体Ａを添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＥを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリピロール粉体Ａの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリピロール粉体Ａの分散性はある程度良好であったが、各観察箇所に一つほど小さな凝集箇所が見られた。
【０１６５】
実施例７の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例７では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１６６】
（実施例８）
＜ポリピロール粉体Ｂの合成＞
実施例７に記載のポリピロール粉体Ａと、平均粒経以外は同様の方法で作製した。所定の篩いを変更し、平均粒経が０．１μｍのポリピロール粉体Ｂを得た。
【０１６７】
＜トナー極性制御ブレードＦの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにポリピロール粉体Ｂを添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＦを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリピロール粉体Ｂの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリピロール粉体Ｂの分散性は凝集箇所が見られず良好であった。
【０１６８】
実施例８の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例８では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１６９】
（実施例９）
＜ポリピロール粉体Ｃの合成＞
実施例７に記載のポリピロール粉体Ａと、平均粒経以外は同様の方法で作製した。所定の篩いを変更し、平均粒経が４μｍのポリピロール粉体Ｃを得た。
【０１７０】
＜トナー極性制御ブレードＧの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにポリピロール粉体Ｃを添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＧを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリピロール粉体Ｃの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリピロール粉体Ｃの分散性は凝集箇所が見られず良好であった。
【０１７１】
実施例９の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例９では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１７２】
（実施例１０）
＜ポリピロール粉体Ｄの合成＞
実施例７に記載のポリピロール粉体Ａと、平均粒経以外は同様の方法で作製した。所定の篩いを変更し、平均粒経が５μｍのポリピロール粉体Ｄを得た。
【０１７３】
＜トナー極性制御ブレードＨの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにポリピロール粉体Ｄを添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＨを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリピロール粉体Ｄの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリピロール粉体Ｄの分散性は凝集箇所が見られず良好であった。
【０１７４】
実施例１０の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例１０では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１７５】
（実施例１１）
＜トナー極性制御ブレードＩの作製＞
実施例３に記載のトナー極性制御ブレードＣの導電層の厚さを０．２ｍｍにする以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＩを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のポリアニリン粉体Ｃの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。ポリアニリン粉体Ｃの分散性は凝集箇所が見られず良好であった。
【０１７６】
実施例１１の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、実施例１１では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１７７】
（比較例１）
＜トナー極性制御ブレードＪの作製＞
実施例１に記載のトナー極性制御ブレードＡのポリアニリン粉体Ａの代わりにカーボンブラックＳｐｅｃｉａｌｂｌａｃｋ４Ａ（デグサ社製）をプレポリマー９６質量部に対して４質量部添加する以外は同様の方法でトナー極性制御ブレードＪを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。導電層中のカーボンブラックの分散性確認は実施例１に記載と同様の方法で確認した。カーボンブラックの分散性はある程度良好であったが、各観察箇所に数箇所ほど小さな凝集箇所が見られた。
【０１７８】
比較例１の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、比較例１では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１７９】
（比較例２）
＜トナー極性制御ブレードＫの作製＞
６０℃で３ｍｍＨｇの条件下で３時間脱泡したエチレンアジペート系プレポリマー（ＮＣＯ含有量１６．５％）に対して、イオン液体１，２−Ｄｉｍｅｔｈｙｌ−３−ｐｒｏｐｙｌ−ｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍｂｉｓ(ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌｓｕｌｆｏｎｙｌ)ｉｍｉｄｅ（シグマアルドリッチジャパン株式会社製）をプレポリマー９６質量部に対して４質量部添加し、９０℃の溶融状態でサンドミルにて混合した後、硬化剤としてポリエチレンアジペート／１，４ブタンジオール／エチレングリコール（質量比８８．６／６．８／４．６）を混合した液状物と混合して、フッ素系の離型剤を塗布した金型の片面に約１ｍｍの厚さにブレード塗工を行い、１５０℃で２０分保持し導電層とした。その後、前記プレポリマーと硬化剤の混合物を注入し、全体を２ｍｍの厚さにして、１５０℃で１時間保持し絶縁層とした後、シート状に硬化したポリウレタンゴムを脱型した。ポリウレタンゴムを平板上に２３℃で７日間静置したのち、短冊状に切り取り、トナー極性制御ブレードＫを得た。また、被転写体である感光体表面の潤滑材として金属石鹸Ａを用いた。
【０１８０】
【化２】
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【０１８１】
比較例２の評価方法は、実施例１と同様に行った。結果を表１に示す。なお、比較例２では、実施例１と同一のトナーを使用した。
【０１８２】
【表１】
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【０１８３】
以上の結果から、静電クリーニング方式においてクリーニングローラとは逆極性の電圧が印加される導電性部材として使われるトナー極性制御ブレードは、２層構成で被転写材表面に当接する側の面が電子導電性高分子を添加した導電層であり、感光体表面に当接しない側の面が絶縁層であると、重合工法で製造された小粒径かつ球状のトナーを使用し、多量に画像形成を行っても、異常画像もなく、高品質なフルカラー画像が得られることがわかる。
【０１８４】
また、電子導電性高分子がポリアニリン、好ましくは平均粒経０.１〜４μｍのポリアニリンにすることで、電子導電性高分子の分散の程度が好ましくなり、感光体に亜鉛を含有する金属石鹸、好ましくはステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛との混合物を使用することで、本発明の効果が最大に発揮されることがわかる。
【０１８５】
このように、本発明により、電気特性が安定し、耐摩耗性に優れ、中抜けや濃度むら、色むらのような異常画像がなく、高品質なフルカラー画像を提供する長寿命なフルカラークリーニング装置、それを用いた画像形成方法及び画像形成装置を提供することが可能となった。
【符号の説明】
【０１８６】
１        感光体
２        帯電装置
２ａ      帯電ローラ
３        給紙カセット
３ａ      給紙ローラ
５        転写装置
６        現像装置
７        クリーニング装置
８        除電ランプ
９        定着装置
１０      排紙ローラ対
１２      紙搬送ベルト
１２ａ    転写ローラ
１２ｂ    駆動ローラ
１３      搬送ローラ対
１４      レジストローラ対
１５      ベルトクリーニング装置
４０      支点
４１      支持板
４２      バネ
４３      移動素子端部
７１      ブラシローラ
７１ａ    ブラシ繊維
７１ｃ    コア部材
７２      回収ローラ
７３      スクレーパ部材
７５      トナー極性制御ブレード
７５ａ    絶縁層
７５ｂ    導電層
１００    プロセスカートリッジ
２００    接触圧制御部
５００    プリンタ
７０１    ブラシ電源
７０２    回収電源
７０６    ブレード電源
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８７】
【特許文献１】特開２００６−２６７７３７号公報
【特許文献２】特開２００４−２３９９９９号公報
【特許文献３】特開２００２−２０２７０２号公報
【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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