(57)【要約】【課題】電子写真技術を応用した複写機、プリンタ等に使用する静電荷現像用トナー組成物、およびそれを用いる画像形成方法に関し、特に、現像器における現像ローラと規制ブレード間での摩擦帯電を効率良く、均一に行なうことにより、地汚れが発生せず、しかも優れた画像性能の得られる静電荷現像用非磁性一成分トナー組成物を提供すること。【解決手段】少なくとも、黒およびカラー非磁性トナーを含む複数の現像装置を用いてカラー画像を形成する画像形成方法において、該現像装置は現像ローラに対して負側のバイアスを印加された規制ブレードを有しており、かつ該トナーは金属酸化物微粒子がトナー表面に付着強度９５〜９９％で固定化されており、かつトナーの直流抵抗が１Ｅ７〜１Ｅ９Ω・ｃｍ、トナーの静電容量が１．０Ｅ−１２〜１．５Ｅ−１１Ｆであることを特徴とする画像形成装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、黒およびカラー非磁性トナーを含む複数の現像装置を用いてカラー画像を形成する画像形成方法において、該現像装置は現像ローラに対して負側のバイアスを印加された規制ブレードを有しており、かつ該トナーは金属酸化物微粒子がトナー表面に付着強度９５〜９９％で固定化されており、かつトナーの直流抵抗が１Ｅ７〜１Ｅ９Ω・ｃｍ、トナーの静電容量が１．０Ｅ−１２〜１．５Ｅ−１１Ｆであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記金属酸化物の比抵抗が１．０Ｅ７Ω・ｃｍ〜５.０Ｅ９Ω・ｃｍであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記トナー表面に固定化された微粒子が酸化チタンであり、分散経が１０〜５０ｎｍ、トナー重量に対する該微粒子の含有量が１．０〜２．０％であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像ローラと規制ブレードの電位差の絶対値が５０〜２００Ｖであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナーの体積平均粒子径が６〜１０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナーの平均円形度が０．９００〜０．９３０であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記トナーの離型材含有量が２．０〜５．０％であり、かつトナー画像を該記録材に定着する定着工程がオイルレス定着システムであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置に搭載されることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は静電潜像現像用非磁性一成分静電荷現像用トナー、特に現像ローラと規制ブレードを押圧して薄層を形成する現像装置を有し、さらにトナー画像を記録材にオイルレス定着する定着工程を有する画像形成装置に適するトナーおよび画像形成方法に関するものである。さらに本発明は、電子写真技術を応用した複写機、プリンタ等に使用する静電荷現像用トナー、およびそれを用いる画像形成方法に関し、特に、トナーの帯電不良による紙上へのカブリ、画像濃度ムラを抑制し、しかも優れた画像安定性の得られる静電荷現像用トナーおよび画像形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真法では、感光体表面を帯電、露光して形成した静電潜像に着色トナーで現像してトナー像を形成し、該トナー像を転写紙等の被転写体に転写し、これを熱ロール等で定着して画像を形成している。
電子写真や静電記録等で採用される乾式現像方式には、トナー及びキャリアからなる二成分系現像剤を用いる方式と、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる方式とがある。前者の方式は、比較的安定して良好な画像が得られるが、キャリアの劣化並びにトナーとキャリアとの混合比の変動等が発生しやすいことから長期間にわたっての一定品質の画像は得られにくく、また、装置の維持管理性やコンパクト化に難点がある。そこで、こうした欠点を有しない後者の一成分系現像剤を用いる方式が注目されるようになっている。
【０００３】
ところで、この方式においては、通常少なくとも１つのトナー搬送部材によってトナー（現像剤）を搬送し、かつ、搬送されたトナーによって潜像担持体に形成された静電潜像を可視像化する手段が採られているが、その際、トナー層厚を規制する手段をトナー搬送部材に対置させ、トナーが該規制手段を通過する際にトナーを帯電させている。トナー搬送部材上に対置されたトナー層厚規制手段（トナー層厚規制手段）にはいろいろな方法が提案されており、代表例としては、規制ブレードを用い、このブレードをトナー搬送部材に対置させ、これによりトナー搬送部材表面の搬送されるトナーを押圧部材（規制ブレード）で押えつけてトナー層厚を制御するものである。また、ブレードの代わりに、ローラを当接させて、同様の効果を得るタイプのものもある。
【０００４】
ところが、上述のような帯電方法では、トナーが電荷をもつ部分は現像ローラと接触摩擦したごく一部のみであり、トナーの帯電としては飽和しきれていないため、現像されずに再度規制ブレードを通過したトナーは比較的高い帯電レベルとなるため、これが繰り返された結果、耐久により帯電分布がブロードになるという課題があった。
さらに一度現像されたトナーにおいても電界によりトナーを記録材に移動させる際に急激な電荷注入が起こり、特にフルカラー画像形成において一番早く形成されたトナー画像などは複数回トナーに電荷注入が行われるため、その結果、色ごとのトナー電荷分布が大きく異なるという課題もあった。
【０００５】
このような課題を解決するために後述するようなトナーの様々な電気特性改良が行なわれている。
例えば、特許文献１（特開平１−１１６６４７号公報）に記載のトナーは、導電性金属酸化物が０．０５〜２．０％トナー表面に含有されており、６．０〜１１．０ｐＦの静電容量を有する非磁性一成分トナーである。しかし実施例および本文記載からトナー表面に付着させる導電性金属酸化物の付着方法は外添と同じ混合であり、この方法だとトナー母体に強固に固定化されていないため、微粒子による帯電への寄与が小さく、狙いの帯電安定性効果が得られない。また、一成分の帯電を安定化させるための微粒子の電気特性として適切な領域があり、これが規定されていないため上述と同じで帯電安定性効果が得られない。
また、本発明のトナーとはトナーの構成が異なり、本発明では外添剤はトナーにほぼ固定化されていることが前提であり、固定化されていない場合、電気特性の調整ができない。
【０００６】
特許文献２（特開平５−１５８２７５号公報）に記載のトナーは、トナージェット方式に用いるトナーに関するものであり、トナー表面に固定化させる金属酸化物を機械的に打ち込んでいる。用いる方式が異なることと、一成分現像において帯電安定性に寄与するのに適切な電気特性を得るための微粒子の分散径および電気特性が規定されていないため、ただ単に固定化だけでは効果が得られない。
また、本発明のトナー構成と基本的に同じ考え方であるが、固定化される金属酸化物の物性及び固定化状態が規定されていないため、そのほとんどは一成分現像用トナーとは成立しない。
【０００７】
特許文献３（特開平３−７７９６０号公報）に記載のトナーは、ポリフッ化ビニリデン粒子と導電性粒子と帯電性微粒子がトナー表面に機械的に固定化されているとあるが、一成分現像における帯電安定性を得るためには適切なトナー電気特性、固定化微粒子の分散径等が規定されていないため、ただ単に固定化だけでは効果が得られない。また、帯電安定性を得るためには抵抗が規定された半導電性微粒子のみが必要であり、この構成では荷電立上がり性は向上するが、荷電の保持がうまくできない。
【０００８】
【特許文献１】特開平１−１１６６４７号公報
【特許文献２】特開平５−１５８２７５号公報
【特許文献３】特開平３−７７９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来の技術における上記のごとき問題点を解決することを目的としてなされているものである。
すなわち、本発明の目的は、電子写真技術を応用した複写機、プリンタ等に使用する静電荷現像用トナー組成物、およびそれを用いる画像形成方法に関し、特に、現像器における現像ローラと規制ブレード間での摩擦帯電を効率良く、均一に行なうことにより、地汚れが発生せず、しかも優れた画像性能の得られる静電荷現像用非磁性一成分トナー組成物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、本発明の（１）〜（８）によって達成される。
（１）「少なくとも、黒およびカラー非磁性トナーを含む複数の現像装置を用いてカラー画像を形成する画像形成方法において、該現像装置は現像ローラに対して負側のバイアスを印加された規制ブレードを有しており、かつ該トナーは金属酸化物微粒子がトナー表面に付着強度９５〜９９％で固定化されており、かつトナーの直流抵抗が１Ｅ７〜１Ｅ９Ω・ｃｍ、トナーの静電容量が１．０Ｅ−１２〜１．５Ｅ−１１Ｆであることを特徴とする画像形成装置」、
（２）「前記金属酸化物の比抵抗が１．０Ｅ７Ω・ｃｍ〜５．０Ｅ９Ω・ｃｍであることを特徴とする前記第（１）項に記載の画像形成装置」、
（３）「前記トナー表面に固定化された微粒子が酸化チタンであり、分散経が１０〜５０ｎｍ、トナー重量に対する該微粒子の含有量が１．０〜２．０％であることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の画像形成装置」、
（４）「前記現像ローラと規制ブレードの電位差の絶対値が５０〜２００Ｖであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の画像形成装置」、
（５）「前記トナーの体積平均粒子径が６〜１０μｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の画像形成装置」、
（６）「前記トナーの平均円形度が０．９００〜０．９３０であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の画像形成装置」、
（７）「前記トナーの離型材含有量が２．０〜５．０％であり、かつトナー画像を該記録材に定着する定着工程がオイルレス定着システムであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の画像形成装置」、
（８）「前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の画像形成装置に搭載されることを特徴とするプロセスカートリッジ」。
【発明の効果】
【００１１】
前記第（１）項の画像形成装置構成において、規制ブレードからの電荷注入と現像ローラとの接触摩擦帯電の両方で荷電するため瞬時に所望の荷電レベルまで立ち上がり、かつ静電容量が大きくないために、様々なプロセスでの更なる電荷注入が起こらず、安定した帯電特性を示すため荷電不良による画像ノイズが発生しない。
前記第（２）項の画像形成装置構成において、トナー表面に固定化する金属酸化物の抵抗を規定しているためトナー抵抗を大きく低下させずに、かつ電荷注入しやすい最適な領域となり、その結果、帯電安定性がさらに向上する。
前記第（３）項の画像形成装置構成においては、電荷注入による荷電サイトと摩擦帯電による荷電サイトが交互に微分散しているため帯電特性が安定する。
前記第（４）項の画像形成装置構成においては、一瞬で電荷注入が可能となるので荷電の効率が良い。
前記第（６）項及び（７）項の画像形成装置構成は、一成分現像システムにおいて均一帯電が難しいオイルレス粉砕トナーであるが、この一成分帯電が難しい構成でも摩擦帯電と電荷注入の組み合わせを用いることで帯電安定性に大きな効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のフルカラー画像形成用トナー粒子は金属酸化物微粒子がトナー表面に付着強度９５〜９９％で固定化されており、かつトナーの直流抵抗が１Ｅ７〜１Ｅ９Ω・ｃｍ、トナーの静電容量が１．０Ｅ−１２〜１．５Ｅ−１１Ｆである電容量が１．０５Ｅ−１２より小さいトナーである。
抵抗成分が１Ｅ７未満の場合、導電性となるため電荷を保持する能力が著しく低下し、１Ｅ９を超える場合、荷電立ち上がり性が低下するため、一成分現像方式には使いづらい。また、静電容量が１．０Ｅ−１２未満の場合、電荷を蓄える能力が低すぎるので飽和帯電レベルが低いためにカブリ等の帯電不良トナーが増加する。一方、１．５Ｅ−１１を超える場合、様々な電子写真プロセスで電荷注入が起こり、色毎に帯電分布が大きく異なってしまう。
図３には、本発明におけるこれらの関係について、理解し易いように概念的な説明が示される。図３において、（i）の領域では、トナー抵抗が１Ｅ７Ω・ｃｍ以下の場合、完全な導電性となるため、電荷を保持する能力が著しく低下する。（ii）の領域では、トナー静電容量が１Ｅ−１２Ｆ以下の場合、電荷を蓄える能力が低すぎるため飽和帯電レベルが著しく低下する。（iii）の領域は本発明においてはありえない。（iｖ）の領域では、トナーの荷電立ち上がりが向上するものの飽和帯電レベルが大きいため使いづらくまた、電子写真プロセス経由による帯電レベル変化が少し大きくなるとの難点がある。（ｖ）の領域では、トナー抵抗が大きいため荷電立ち上がり性が十分でなく、その結果帯電レベルの変動が大きい。
ここで、本発明におけるトナーの静電容量「１．０Ｅ−１２Ｆ〜１．５Ｅ−１１Ｆ」は、トナーペレット製造条件で記載された４０ｍｍの直径、トナー３．０ｇにおける電気容量である。
さらにトナー表面に固定化する金属酸化物であるが１．０Ｅ７Ω・ｃｍ〜５．０Ｅ９Ω・ｃｍの範囲が望ましい。抵抗が小さすぎるとトナー抵抗が小さくなるため飽和帯電レベルが小さくなってしまい、抵抗が大きすぎると表面に固定化する意味が薄れてしまう。
以上の理由から、規制手段を通過する一瞬のうちに一成分現像に所望の帯電レベルまで荷電を立ち上げてその電荷を保持するためには最適な静電容量と抵抗の領域が存在する。本発明では一成分の荷電において接触摩擦帯電と電荷注入帯電を同時に行なえるようなトナー構成に関するものである。
【００１３】
［抵抗と静電容量の調整］
抵抗と静電容量の調整は金属酸化物の物性と固定化状態に強く依存する。
低抵抗の金属酸化物をトナー表面に固定化した場合、トナー抵抗と静電容量はともに大きく低下してしまう。一方、シリカのような高抵抗の金属酸化物の場合はトナー抵抗と静電容量はともに大きいままである。添加量を調整して見かけ上抵抗の調整は可能であるが、静電容量も同時にあわせることはできない。高抵抗の場合も同様である。
また、金属酸化物を内添した場合、トナー抵抗は低下せず静電容量が低下する。固定化度が強すぎてトナー内部に金属酸化物が埋没した場合も同様である。固定化が低いとトナーの抵抗・静電容量ともに低下しない。所望の電気特性を有する金属酸化物がトナー表面にうまく固定化されている場合のみに最適なトナー抵抗と静電容量になる。
トナー母体の抵抗および静電容量が異なる場合、添加量で調整するが、本発明のトナー電気特性はトナー表面に固定化させる金属酸化物の電気特性と固定化状態に支配的であるため、添加量調整は極微量である。
【００１４】
本発明に使用することのできるトナー母体は、通常、結着樹脂、着色剤及びその他の添加剤を含有してなる。
このトナー母体には、（１）結着樹脂成分となる熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を溶融混合して均一に分散させて組成物とした後、該組成物を粉砕、分級することにより得られるトナー母体、（２）結着樹脂原料である重合性単量体中に着色剤、帯電制御剤、離型剤等を溶解あるいは懸濁させ、重合開始剤を添加後、分散安定剤を含有する水系分散媒体中に分散させ、所定温度まで加温して懸濁重合を開始し、重合終了後に濾過、洗浄、脱水及び乾燥することにより得られるトナー母体、（３）乳化重合により得た極性基を含有する結着樹脂の一次粒子を、着色剤並びに帯電制御剤を添加することで凝集させ二次粒子とし、更に結着樹脂のガラス転移温度より高い温度で攪拌して会合させた粒子を、濾過、乾燥することにより得られるトナー母体、（４）親水性基含有樹脂を結着樹脂とし、それに着色剤等を添加して有機溶媒に溶解させた後、該樹脂を中和して転相、その後乾燥することにより着色粒子を得る転相乳化法トナー母体等が挙げられ、そのいずれも使用することができる。
本発明は粉砕法トナーを用いて説明を行なうが、これに限定されるものではない。
【００１５】
［バインダー樹脂］
バインダー樹脂の種類は特に制限されず、フルカラートナーの分野で公知のバインダー樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂（例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ（Ｔｉｃｏｎａ社製）））等であってよいが、現像器内での耐ストレス性の観点から、ポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
【００１６】
本発明において好ましく使用されるポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂が使用可能である。多価アルコール成分のうち２価アルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等のビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。３価以上のアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【００１７】
また、多価カルボン酸成分のうち２価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステルが挙げられる。
【００１８】
３価以上のカルボン酸成分としては、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸，１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。
【００１９】
また、本発明においてはポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエステル樹脂を得る縮重合反応およびビニル系樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行なわせて得られた樹脂（以下、単に「ビニル系ポリエステル樹脂」という）も好適に使用可能である。なお、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合反応およびラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノマーである。即ち縮重合反応し得るカルボキシ基とラジカル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、例えばフマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。
【００２０】
ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては上述した多価アルコール成分および多価カルボン酸成分が挙げられる。またビニル系樹脂の原料モノマーとしては、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−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロルスチレン等のスチレンまたはスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、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ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸３−（メチル）ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸３−（メチル）ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸；アクリロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際の重合開始剤としては、例えば、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−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル等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、ジクミルパーオキサイド、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シカーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。
【００２１】
バインダー樹脂としては上記のような各種ポリエステル系樹脂が好ましく使用されるが、中でも、オイルレス定着用トナーとしての分離性および耐オフセット性をさらに向上させる観点から、以下に示す第１バインダー樹脂および第２バインダー樹脂を使用することがより好ましい。
より好ましい第１バインダー樹脂は、上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸およびフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂である。
より好ましい第２バインダー樹脂はビニル系ポリエステル樹脂、特にポリエステル樹脂の原料モノマーとしてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸およびコハク酸を用い、ビニル系樹脂の原料モノマーとしてスチレンおよびブチルアクリレートを用い、両反応性モノマーとしてフマル酸を用いて得られたビニル系ポリエステル樹脂である。
【００２２】
本発明においては第１バインダー樹脂の合成時に炭化水素系ワックスが内添されることが好ましい。第１バインダー樹脂に炭化水素系ワックスを予め内添するには、第１バインダー樹脂を合成する際に、第１バインダー樹脂を合成するためのモノマー中に炭化水素系ワックスを添加した状態で第１バインダー樹脂の合成を行なえば良い。例えば、第１バインダー樹脂としてのポリエステル系樹脂を構成する酸モノマーおよびアルコールモノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で縮重合反応を行なえば良い。第１バインダー樹脂がビニル系ポリエステル樹脂の場合には、ポリエステル樹脂の原料モノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で、当該モノマーを撹拌および加熱しながら、これにビニル系樹脂の原料モノマーを滴下して重縮合反応およびラジカル重合反応を行なえばよい。
【００２３】
［ワックス］
一般に、ワックスの極性が低いほうが定着部材ローラとの離型性に優れている。本発明に用いられるワックスは、極性の低い炭化水素系ワックスである。
【００２４】
［炭化水素系ワックス］
炭化水素系ワックスとは、炭素原子と水素原子のみからなるワックスであり、エステル基、アルコール基、アミド基などを含まない。具体的な炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンとプロピレンの共重合体、などのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどの石油ワックス、フィッシャートロプシュワックス、などの合成ワックスなどが挙げられる。このうち、本発明において好ましいものは、ポリエチレンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスであり、さらに好ましくはポリエチレンワックス、パラフィンワックスである。
【００２５】
［ワックスの融点］
本発明におけるワックスの融点は、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）にて測定される昇温時のワックスの吸熱ピークであり、７０℃〜９０℃の範囲にあることが好ましい。９０℃よりも高いと、定着プロセスにおけるワックスの溶融が不十分になり、定着部材との分離性が確保できなくなる。また７０℃よりも低いと、高温高湿環境においてトナー粒子同士が融着するなど、保存安定性に問題が生じる。低温での定着分離性に余裕を持たせるためには、ワックスの融点は７０℃〜８５℃がより好ましく、さらに好ましくは７０℃〜８０℃の範囲である。
【００２６】
［ワックスの吸熱ピーク］
また、示差走査型熱量計（ＤＳＣ）にて測定される昇温時のワックス吸熱ピークの半値幅は、７℃以下であることが好ましい。本発明におけるワックスの融点は比較的低いため、吸熱ピークがブロード、つまり低温域から溶融するようなワックスは、トナーの保存安定性に悪影響を及ぼす。
【００２７】
［ワックスの含有量］
本発明のトナー中におけるワックスの含有量は、３〜１０質量％、好ましくは４〜８質量％、さらに好ましくは４〜６．５質量％の範囲にある。ワックスの含有量が３質量％未満であると、定着プロセスにおいて溶融トナーと定着部材との間に染み出すワックスの量が不十分であり、溶融トナー−定着部材間の接着力が下がらないため、記録部材が定着部材から離れない。一方、ワックスの含有量が１０質量％を超過すると、トナー表面に露出するワックス量が増加し、トナー粒子の流動性の悪化により、現像ユニットから感光体、感光体から記録部材への転写効率が低下し、画像品位が著しく低下するだけでなく、トナーの表面のワックスが離脱し、現像部材や感光体の汚染を引き起こすため、好ましくない。
【００２８】
［第１バインダー樹脂と第２バインダー樹脂の含有割合］
トナー粒子中における第１バインダー樹脂（内添ワックス重量を含む）と第２バインダー樹脂の含有割合は重量比で２０／８０〜４５／５５、好ましくは３０／７０〜４０／６０である。第１バインダー樹脂が少なすぎると分離性、耐高温オフセット性が低下して問題となる。第１バインダー樹脂が多すぎると光沢性、耐熱保管性が低下する。
より好ましくは上記のような重量比で使用された第１バインダー樹脂と第２バインダー樹脂からなるバインダー樹脂の軟化点は１００〜１２５℃、特に１０５〜１２５℃である。本発明においてはワックスが内添された第１バインダー樹脂と第２バインダー樹脂からなるバインダー樹脂の軟化点が上記範囲内であればよい。
【００２９】
ワックス内添第１バインダー樹脂の酸価は５〜５０ＫＯＨｍｇ／ｇが好ましく、１０〜４０ＫＯＨｍｇ／ｇであることがさらに好ましい。第２バインダー樹脂の酸価は０〜１０ＫＯＨｍｇ／ｇが好ましく、１〜５ＫＯＨｍｇ／ｇであることがさらに好ましい。特に、ポリエステル系樹脂を用いる場合このような酸価を有する樹脂を用いることによって、各種着色剤等の分散性を向上させるとともに、十分な帯電量を有するトナーとすることができる。第１バインダー樹脂はテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に不溶な成分を含有していることが、耐高温オフセット性の観点から好ましい。ワックス内添第１バインダー樹脂中でのＴＨＦ不溶成分含有量で０．１〜１５重量％、特に０．２〜１０重量％、さらに０．３〜５重量％が好ましい。
【００３０】
［着色剤］
本発明で使用される着色剤としては、従来からフルカラートナーの着色剤として使用されている公知の顔料及び染料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、銅フタロシアニン、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１８４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー７４、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を挙げることができる。トナー粒子中における着色剤の含有量としては全バインダー樹１００重量部に対し２〜１５重量部の範囲が好ましい。着色剤は、使用される第１バインダー樹脂と第２バインダー樹脂との混合バインダー樹脂中に分散されたマスターバッチの形態で使用されることが分散性の観点から好ましい。マスターバッチの添加量は含有される着色剤の量が上記範囲内となるような量であればよい。マスターバッチ中の着色剤含有率は２０〜４０重量％が好適である。
【００３１】
［荷電制御剤］
本発明のトナーにおいて、従来からフルカラートナーで使用されている公知の荷電制御剤を用いても良い。
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。
【００３２】
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。
【００３３】
［外添剤］
無機微粒子の具体例としては、例えば酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、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、酸化アルミニウム、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。
本発明における外添剤総量としては、トナー母体に対して１．０〜５．０質量部である事が好ましい。外添剤総量が上記の範囲より多い場合、カブリ、現像性、定着分離性が悪化する。外添剤総量が上記の範囲より少ない場合、流動性、転写性、耐熱保管性が悪化する。
【００３４】
［製法］
本発明のトナーは、上記炭化水素系ワックスが内添された第１バインダー樹脂、第２バインダー樹脂、および着色剤を従来の方法で混合、混練、粉砕、分級し、所望の粒径を有するトナー粒子（着色樹脂粒子）を得、金属酸化物をトナー母体表面に機械的に固定化させ、その後、外添剤と混合することにより得ることができる。トナー粒子の平均粒径としては６〜１０μｍである。
【００３５】
［粉砕方法］
サーフュージョンシステム（日本ニューマチック工業社製）を例に説明する。
図１において、熱風発生装置（１）にて発生する高温高圧エアーは導入管（２）を経て、熱風噴射ノズル（６）より噴射される。一方、トナーは、定量供給器（４）より所定量加圧エアーにより導入管（２’）を経て搬送され、熱風噴射ノズル（６）の周囲に設けられた試料噴射ノズル（７）より熱気流中に噴射される。この場合、試料噴射ノズル（７）の噴出流が熱気流を横切ることがないように試料噴射ノズル（７）を熱風噴射ノズル（６）に対して所定の傾きを設けておくことが好ましい。また、試料噴射ノズル（７）は１本であっても複数本であってもよいが、試料の熱気流中での分散性を向上させるため、前記所定の傾きを有して対向する複数本（好ましくは２〜３本）の試料噴射ノズルを設けることが望ましい。複数本の試料噴射ノズルを使用する場合、前記所定の傾きで各々の試料噴射ノズルからトナーを熱気流中央部に向けて噴出し、熱気流中央部でトナー粒子同士が適度な力でぶつかり合うことによりトナー粒子を熱気流中で充分に分散させ、トナー粒子１つ１つの加熱処理を均質に行なうことが好ましい。このようにして噴射されたトナー粒子は高温の熱風と瞬間的に接触して均質に加熱処理される。次いで加熱処理されたトナー粒子は、直ちに冷却風導入部（８）から導入される冷風により急冷却される。かかる急冷により装置器壁への付着、トナー粒子同士の凝集がなくなり収率も向上する。次にトナー粒子は導入管（２”）を経てサイクロン（９）により捕集され、製品タンク（１１）にたまる。トナー粒子が捕集された後の搬送エアーはさらにバグフィルター（１２）を通過して微粉が除去された後、ブロアー（１３）を経て大気中に放出される。なお、サイクロン（９）には冷却ジャケット（１０）が設けられ、冷却水によりサイクロン内のトナー粒子を冷却し凝集を防止する。
処理条件
・熱風温度２００℃
・搬送エアー８ｎｌ／ｈ
・熱風０．３Ｎｍ３／ｍｉｎ
【００３６】
［トナー表面への微粒子固定化方法］
メカノフュージョンシステムによるトナー母体への微粒子固定を行なった。その他、奈良機械製作所のハイブリタイゼーションシステム等、機械的に微粒子を強固に固定化するシステムならなんでもよい。
以下に、オングミルの概要を説明する。
図２において、ケーシング（２１）を高速回転させて、ケーシング（２１）内におけるトナー粒子（２２）をその遠心力によってケーシング（２１）の内壁に押し付け、図２（Ｂ）に示すように、このように押し付けられたトナー粒子（２２）をこのトナー粒子（２２）の層より若干狭い半月板（２３）とケーシング（２１）の内壁との間を通過させるようにし、その通過時の押し付け力による摩擦熱によって、トナー粒子（２２）の表面における樹脂を溶かして微細粒子をトナー粒子（２２）の表面に固定化させるようにし、このように微細粒子が表面に固定化したトナー粒子（２２）を掻き取り部材（２４）によってケーシング（２１）の内壁から掻き取るようにした。そして、この例では、通過時の押し付け力による摩擦熱が約４０℃になるようにケーシング（２１）の回転を調整し、２００ｇのトナー粒子（２２）に対して１０分間の処理を行なうようにした。ケーシング外径３００ｍｍ、ケーシング高さ８０ｍｍである。
処理温度は、トナーのガラス転移点Ｔｇ付近の温度（Ｔｇ±１０℃）を加える熱機械的衝撃が、凝集防止、生産性の観点から好ましい。さらに好ましくは、トナーのガラス転移点Ｔｇ±５℃の範囲の温度で行なうことが好ましい。
【００３７】
［トナー粒子の平均円形度］
本発明で用いるトナーは、トナー粒子の平均円形度が０．９００〜０．９３０であることが好ましい。
本発明においては、超微粉トナーの計測にフロー式粒子像分析装置（「ＦＰＩＡ−２１００」；シスメックス社製）を用いて計測し、解析ソフト（ＦＰＩＡ−２１００ Ｄａｔａ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｐｒｏｇｒａｍ ｆｏｒ ＦＰＩＡ ｖｅｒｓｉｏｎ００−１０）を用いて解析を行なった。具体的には、ガラス製１００ｍｌビーカーに１０ｗｔ％界面活性剤（アルキルベンゼンスフォン酸塩ネオゲンＳＣ−Ａ；第一工業製薬性）を０．１〜０．５ｍｌ添加し、各トナー０．１〜０．５ｇ添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水８０ｍｌを添加した。得られた分散液を超音波分散器（本多電子社製）で３分間分散処理した。前記分散液を前記ＦＰＩＡ−２１００を用いて濃度を５０００〜１５０００個／μｌが得られるまでトナーの形状及び分布を測定した。本測定法は平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度が５０００〜１５０００個／μｌにすることが重要である。前記分散液濃度を得るために前記分散液の条件、すなわち添加する界面活性剤量、トナー量を変更する必要がある。界面活性剤量は前述したトナー粒径の測定と同様にトナーの疎水性により必要量が異なり、多く添加すると泡によるノイズが発生し、少ないとトナーを十分にぬらすことができないため、分散が不十分となる。またトナー添加量は粒径のより異なり、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要があり、トナー粒径が３〜７μｍの場合、トナー量を０．１〜０．５ｇ添加することにより分散液濃度を５０００〜１５０００個／μｌにあわせることが可能となる。
【００３８】
［画像形成装置］
図４に基づいて本発明における画像形成装置の一例の全体構成を説明する。露光ユニット（４３）により、略水平方向に並設された４つの画像形成ユニット（４４）、（４５）、（４６）、（４７）への光書き込みが行なわれ静電潜像が形成される。各静電潜像は各画像形成ユニットの現像手段によりそれぞれ可視像化される。
各画像形成ユニットに形成された各トナー像は中間転写ベルト（４８）上に順次重ねて転写される。給紙カセット（４１）に積載された転写紙が給紙ローラ（４２）により給紙され、レジストローラ対（４９）で斜めずれを修正された後所定のタイミングで２次転写部位へ送られる。２次転写部位で２次転写ローラ（５０）により中間転写ベルト（４８）上の重ね合わせトナー像は転写紙に一括転写される。
その後定着ユニット（５１）によりカラートナー像は転写紙上に画像として定着され、排紙ローラ対（５２）により装置上面の排紙トレイ（５５）に出力画像として排出される。
中間転写ベルト（４８）上の転写残トナーは、クリーニング機構（５３）により、ベルト上より除去され、粉体収容器（廃トナー収容器）としての廃トナー回収容器（廃トナーボックス）（５４）へ蓄積される。
【００３９】
［現像器構成］
図５は本発明の実施形態に係る現像装置例とプロセスカートリッジユニット例の断面図である。
現像装置は、トナーを収容するトナー収容室（１０１）と、トナー収容室（１０１）の下方に設けられたトナー供給室（１０２）から構成され、トナー供給室（１０２）の下部には、現像ローラ（１０３）と、現像ローラ（１０３）に当接して設けられた層規制部材（１０４）および供給ローラ（１０５）が設けられる。現像ローラ（１０３）は感光体ドラム（１１２）に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。トナー収容室（１０１）内にはトナー攪拌部材（１０６）が設けられ、反時計回りの方向で回転する。トナー攪拌部材（１０６）は軸方向において、その先端部が開口部近傍を通過しない部分では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を大きくしてあり、収容されたトナーを充分に流動させ攪拌する。また、その先端部が開口部近傍を通過する部分では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を小さくした形状をしてあり、過剰な量のトナーを開口部（１０７）へ導くことを防止している。開口部（１０７）近傍のトナーは、トナー攪拌部材（１０６）によって適度にほぐされ、自重によって開口部（１０７）を通過しトナー供給室（１０２）へと落下移動する。供給ローラ（１０５）の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室（１０２）内に運ばれてきたトナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ（１０３）との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。発泡材料は３乗〜１４乗Ωの電気抵抗値に設定される。供給ローラ（１０５）には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、現像ローラ（１０３）との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ（１０３）に押し付ける方向に作用する。ただし、オフセットの方向はこれに限ったものではなく、トナーの種類によってはオフセットを０もしくはオフセットの方向を変えてもよい。供給ローラ（１０５）は反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーを現像ローラ（１０３）の表面に塗布供給する。現像ローラ（１０３）には、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーと逆の極性に帯電し易い材料からなる表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、感光体ドラム（１１２）との接触状態を均一に保つ為に、ＪＩＳ−Ａで５０度以下の硬度に設定され、さらに現像バイアスを作用させるために３乗〜１０乗Ωの電気抵抗値に設定される。表面粗さはＲａで０．２〜２．０μｍに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。現像ローラ（１０３）は反時計回りの方向に回転し、表面に保持したトナーを層規制部材（１０４）および感光体ドラム（１１２）との対向位置へと搬送する。層規制部材（１０４）は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ（１０３）表面に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過したトナーを薄層化すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに層規制部材（１０４）には、摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。感光体ドラム（１１２）は時計回りの方向に回転しており、従って現像ローラ（１０３）表面は感光体ドラム（１１２）との対向位置において感光体ドラム（１１２）の進行方向と同方向に移動する。薄層化されたトナーは、現像ローラ（１０３）の回転によって感光体ドラム（２）との対向位置へ搬送され、現像ローラ（１０３）に印加された現像バイアスと感光体ドラム（１１２）上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム（１１２）表面に移動し現像される。感光体ドラム（１１２）上に現像されずに現像ローラ（１０３）上に残されたトナーが再びトナー供給室（１０２）内へと戻る部分には、封止シール（１０８）が現像ローラ（１０３）に当接して設けられ、トナーは現像装置外部に漏れでないように封止される。
【００４０】
現像ローラには、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーと逆の極性に帯電しやすい材料から成る表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、層規制部材との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止するために、ＪＩＳ−Ａで６０度以下の硬度に設定される。表面粗さはＲａで０．３〜２．０μｍに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。また現像ローラには感光体との間に電界を形成させるための現像バイアスが印加されるので、弾性ゴム層は１０３〜１０１０Ωの抵抗値に設定される。現像ローラは時計回りの方向に回転し、表面に保持したトナーを層規制部材および感光体との対向位置へと搬送する。
【００４１】
層規制部材は供給ローラと現像ローラの当接位置よりも低い位置に設けられる。層規制部材は、ＳＵＳやリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ表面に１０〜４０Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過したトナーを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに層規制部材には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。
【００４２】
現像ローラの表面を構成するゴム弾性体としては、特に限定されないが、例えば、スチレン−ブタジエン系共重合体ゴム、アクリロニトリル−ブタジエン系共重合体ゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム、これらの２種以上のブレンド物などが挙げられる。これらの中でも、エピクロルヒドリンゴムとアクリロニトリル−ブタジエン系共重合体ゴムとのブレンドゴムが好ましく用いられる。
本発明で用いる現像ローラは、例えば、導電性シャフトの外周にゴム弾性体を被覆することにより製造される。導電性シャフトは、例えば、ステンレスなどの金属で構成される。
【００４３】
［静電潜像保持体帯電部材構成］
本発明の帯電部材としては、芯金、この芯金上に導電層、そしてこの導電層を被覆する表面層を備え、全体として円筒状に形成されたものである。芯金には、電源によって芯金に印加された電圧は、導電層、表面層を介して潜像担持体に印加され、潜像担持体表面を帯電するようになっている。
帯電部材の芯金は、潜像担持体の長手方向に沿って（潜像担持体の軸と平行に）配置されており、帯電部材全体は、潜像担持体に対して所定の押圧力で押し付けられている。これによって、潜像担持体表面の一部と帯電部材表面の一部とが双方の長手方向に沿って接触し、所定幅の接触ニップを形成している。潜像担持体は、駆動手段によって回転駆動され、これに伴って帯電部材は従動回転するように構成されている。
電源による潜像担持体の帯電は、上述の接触ニップの近傍を介して行われる。接触ニップを介して、帯電部材表面と潜像担持体表面の被帯電領域（帯電部材の長さに相当）とは万遍なく接触し、これによって、潜像担持体表面の被帯電領域は一様となる。
帯電部材の導電層は非金属であり、潜像担持体との当接状態を安定させるために、低硬度の材料を好ましく用いることができる。例えば、ポリウレタン、ポリエーテル、ポリビニルアルコール等の樹脂やヒドリン系、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ等のゴムが用いられる。導電性の材料としては、カーボンブラックやグラファイト、酸化チタン、酸化亜鉛等が挙げられる。
【００４４】
また、表面層は、中抵抗（１０２〜１０１０Ω）の抵抗値を有する材料が用いられる。
例えば樹脂としては、ナイロン、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリエステル、シリコン、テフロン（登録商標）、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリテオフェン、ポリカーボネート、ポリビニル等を用いることができるが、水との接触角を高めるためにフッ素系の樹脂を用いることが好ましい。
フッ素系の樹脂としては、例えばポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化エチレン、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体等が挙げられる。
さらに、中抵抗に調整する目的で、カーボンブラックやグラファイト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄等の導電性材料を適宜添加させてもよい。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
［第１バインダー樹脂の作成］
ビニル系モノマーとして、スチレン６００ｇ、アクリル酸ブチル１１０ｇ、アクリル酸３０ｇ及び重合開始剤としてジクミルパーオキサイド３０ｇを滴下ロートに入れた。ポリエステルの単量体のうち、ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１２３０ｇ、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２９０ｇ、イソドデセニル無水コハク酸２５０ｇ、テレフタル酸３１０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１８０ｇ及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド７ｇ、ワックスとしてパラフィンワックス（融点７３．３℃、示差走査型熱量計で測定される昇温時の吸熱ピークの半値幅は４℃）を３４０ｇ（仕込モノマー１００重量部に対して１１．０重量部）、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下に、１６０℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系モノマー樹脂と重合開始剤の混合液を一時間かけて滴下した。１６０℃に保持したまま２時間付加重合反応を熟成させた後、２３０℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行ない、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、樹脂Ｈ１を得た。樹脂軟化点は１３０℃であった。
【００４６】
［第２バインダー樹脂の作成］
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２２１０ｇ、テレフタル酸８５０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１２０ｇ及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド０．５ｇを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下２３０℃に昇温して縮重合反応を行わせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行ない、所望の軟化点に達したときに反応を終了させ、樹脂Ｌ１を得た。樹脂軟化点は１１５℃であった。
【００４７】
［トナー粒子の作成］
第１および第２バインダー樹脂からなるバインダー樹脂１００質量部（内添ワックスの重量を含む）に対して、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ  Ｒｅｄ  ５７−１を４質量部含有相当のマスターバッチをヘンシェルミキサーで十分混合した後、２軸押し出し混練機（ＰＣＭ−３０：池貝鉄工社製）を使用して、溶融混練し、得られた混練物を冷却プレスローラーで２ｍｍ厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機（ＫＴＭ：川崎重工業社製）で平均粒径１０〜１２μｍまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機（ＩＤＳ：日本ニューマチック工業社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機（ティープレックス型分級機タイプ：１００ＡＴＰ：ホソカワミクロン社製）を使用して分級を行ない、着色樹脂粒子１を得た。この着色樹脂粒子１の粒子径は７．８μｍであった。
この着色樹脂粒子１００質量部に対して金属酸化物を所定量添加して、前述のメカノフュージョンシステムによる固定化を行なった後、無機微粒子を表１に示された量（質量部）添加し、ヘンシェルミキサーで混合処理しマゼンタトナー粒子を得た。
【００４８】
［実施例１〜４、比較例１〜７］
得られたトナー母粒子に対して以下に示すような条件で微粒子を固定化させた後、さらにシリカを下記所定量外添し、トナー粒子を得た。
トナー１００重量部に対してクラリアント製Ｈ２０００／４を１．０部、日本アエロジル製ＮＸ９０をヘンシェルミキサーで周速３５ｍ／ｓで１５分処理。
【００４９】
評価
［トナー粒子径（コールター）］
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）が挙げられる。
以下に測定方法について述べる。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フォン酸塩）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、更に測定試料を固形分にして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、トナー粒子又はトナーの体積、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、トナーの重量平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｐ）を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の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。
【００５０】
［電気特性評価］
成型機にトナー３．０ｇを投入し、７．５Ｎの力を３０秒間加えて４０Φのペレットを作成する。ペレット両端を電極ではさみ込んだ状態で電極両端に周波数を１０Ｈｚ〜１００００Ｈｚまで変化させて電圧０．１Ｖでインピーダンス応答を測定し静電容量、抵抗を測定。
【００５１】
［付着強度］
水中に界面活性剤とトナーを入れて超音波ホモジナイザーにて４０Ｗで１ｍｉｎエネルギーを与えた後トナーを分離・乾燥させて蛍光Ｘ線分析装置を用いて処理前後の付着量の比を算出。
【００５２】
【表１】
2008058874.tif 000002
【００５３】
表１中の「ＳＴＴ３０Ｓ」、「ＳＴＴ３０Ｃ」、「ＳＴ５５０Ｊ」、「ＳＷ３６０」はチタン工業社製チタンの製品名である。一番最後のＳＷ−１００はチタン工業社製のチタン酸ストロンチウムである。
これら各例におけるトナー粒子の平均円形度（形状係数）は、つぎのとおりであった。
実施例１：０.９２４、実施例２：０．９２２、実施例３：０．９１８、実施例４：０．９２７、比較例１：０．９３４、比較例２：０．９３１、比較例３：０．９４６、比較例４：０．９１０、比較例５：０．９１９、比較例６：０．９３１、比較例７：０．９３０。処理する前のトナーは形状係数０.９０５であった。これを処理することで円形度は上がっていく。
【００５４】
平均円形度（形状係数）の測定方法は、トナー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により計測することができ、本発明においては、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００（シスメックス社製）等を用いて計測することができる。本発明における「円形度」とはトナーの形状と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のことをいう。
【００５５】
このような差異ある結果を齎すための手法については、以下のように考えている。すなわち、固定化微粒子はある程度の大きさと抵抗を持つことがポイントとなる。大きすぎると固定化微粒子の固定のさせ方だけではトナーの抵抗と静電容量を最適な領域に調整するのが難しくなる。特に抵抗の低下が大きくなる。微粒子の抵抗はトナーの抵抗値に大きく影響する。ある程度の大きさのある程度の抵抗（高抵抗でもなく、低抵抗でもなく）の微粒子をある程度の量、トナー母体表面に強固に固定させることが重要である。添加量は多すぎても少なすぎても最適な電気特性領域に到達しない。
製造条件はトナーへの固定化がすすむ温度に持っていく必要がある。一般的にトナーバインダー樹脂のＴｇより１０℃程度低い領域でバインダー樹脂の弾性を低下させ固定化しやすい状態へともっていく。その状態で最適な時間（最適なストレス）処理することで所望の固定化度が得られる。長すぎると埋没が進み、短すぎると固定化が進まない。温度も同様で低いと固定化がすすまず、高いと埋没が一気に進む。オングミルは表面改質を行なうための装置であるが非常に繊細な条件きめが必要となる。条件を変えると劇的に変化する、つまり、幅の小さい範囲でうまく表面改質を行なう必要がある。
【００５６】
画像評価
リコー製カラーレーザープリンタＩＰＳＩＯ  ＣＸ３０００を用いて画像評価を行なった。評価項目と評価基準を以下に、結果を表２に示す。また、現像バイアスと規制ブレードには外部電源を用いて所定の電位（表２記載）を与えた。
［地汚れ］
白紙画像のトナー付着量を評価
まったくトナーの付着がないものを○、画像上にトナー付着はあるものの問題ないレベルを△、品質上問題あるレベルを×とした。
［転写ボソツキ］
ハーフ画像における濃度ムラを評価
目視で濃度ムラがないものを○、画像上に濃度ムラはあるものの問題ないレベルを△、品質上問題あるレベルを×とした。
［帯電量低下］
耐久による帯電量の変化を評価
耐久により帯電量変化幅が初期と比較して５μＣ／ｇ以下を○、５〜１０μＣ／ｇを△、１０μＣ／ｇ以上を×とした。
【００５７】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】粉砕装置の概要を示す図である。
【図２】トナー表面への微粒子固定化に使用するオングミルの概要を示す図である。
【図３】トナー抵抗と静電容量の関係について概念的に示した図である。
【図４】本発明における画像形成装置の一例の全体構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る現像装置例とプロセスカートリッジユニット例の断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  熱風発生装置
２  導入管
２’  導入管
２”  導入管
４  定量供給器
６  熱風噴射ノズル
７  試料噴射ノズル
８  冷却風導入部
９  サイクロン
１０  冷却ジャケット
１１  製品タンク
１２  バグフィルター
１３  ブロアー
２１  ケーシング
２２  トナー粒子
２３  半月板
２４  掻き取り部材
４１  給紙カセット
４２  給紙ローラ
４３  露光ユニット
４４  画像形成ユニット
４５  画像形成ユニット
４６  画像形成ユニット
４７  画像形成ユニット
４８  中間転写ベルト
４９  レジストローラ対
５０  ２次転写ローラ
５１  着ユニット
５２  排紙ローラ対
５３  クリーニング機構
５４  廃トナー回収容器（廃トナーボックス）
５５  排紙トレイ
１０１  トナー収容室
１０２  トナー供給室
１０３  現像ローラ
１０４  層規制部材
１０５  供給ローラ
１０６  トナー攪拌部材
１０７  開口部
１０８  封止シール
１１２  感光体ドラム
１１３  帯電手段
１１５  クリーニング手段
１１７  受像媒体
【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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