(57)【要約】【課題】特に画像劣化の大きい転写工程で、感光体上に現像されたトナー画像が転写されることにより広がることがなく、転写による画像劣化を防止することのできる画像形成方法を提供する。【解決手段】外部より感光体に電圧を印加し感光体に帯電を行なう帯電工程と、帯電している感光体に静電荷像を形成する工程と、静電荷像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像工程と、外部より転写部材に電圧を印加しトナー画像を転写体上に転写する転写工程と、転写後の感光体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程と、転写後のトナー画像を１本または２本の熱ローラを用いて加熱定着する定着工程からなる画像形成方法であって、前記現像工程後の感光体上のトナー画像の面積をＳｄ、該現像したトナー画像を転写工程により転写体上に転写した後のトナー画像の面積をＳｔとしたとき、ＳｄとＳｔが下記式で示されることを特徴とする画像形成方法。【数１】１．０１≦Ｓｔ／Ｓｄ≦１．１０【選択図】        図２
2004309585.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部より感光体に電圧を印加し感光体に帯電を行なう帯電工程と、帯電している感光体に静電荷像を形成する工程と、静電荷像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像工程と、外部より転写部材に電圧を印加しトナー画像を転写体上に転写する転写工程と、転写後の感光体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程と、転写後のトナー画像を１本または２本の熱ローラを用いて加熱定着する定着工程からなる画像形成方法であって、前記現像工程後の感光体上のトナー画像の面積をＳｄ、該現像したトナー画像を転写工程により転写体上に転写した後のトナー画像の面積をＳｔとしたとき、ＳｄとＳｔが下記式で示されることを特徴とする画像形成方法。
【数１】
2004309585.tif 000009
【請求項２】
前記転写工程において、表面に弾性体を有するローラ転写方式を用い、転写圧１．０〜１０．０Ｎ／ｃｍ、転写電流０．１〜１．０μＡの転写バイアスを印加して転写を行なうことを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
【請求項３】
前記定着工程において、表面に弾性体を有するローラを用いることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１３５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方法。
【請求項５】
トナーの平均円形度が０．９３以上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方法。
【請求項６】
トナーの分散度（重量平均粒径／個数平均粒径）が１．３５以下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方法。
【請求項７】
トナーの凝集度が５〜２０％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方法。
【請求項８】
極性制御剤として有機ジルコニウム化合物を含有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項９】
外部添加剤として、無機微粉末を１．０重量％以上含有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載された画像形成方法に用いられる静電荷像現像用トナーが充填されたことを特徴とするトナーカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成装置、及び該装置を用いた画像形成方法、並びにそれに用いられるトナーに関し、より詳しくは中間転写体への転写、更に普通紙への転写に関する静電転写法及び装置並びにそのトナーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式のカラー画像形成法においても高画質が要求され、トナーの小径化、現像の改良などで改善されてきている。しかし、作像工程毎に観察すると、潜像、現像、中間転写、転写紙転写、定着と各工程で劣化していることが明らかである。その中でも特に転写工程での劣化が大きいことが挙げられる。この原因としては、感光体上に現像されたトナー画像が、転写されるときに、転写ベルトが感光体及び紙間との隙間に、転写電圧による放電が起こり、画像のチリが発生するか、転写圧力が高くなりすぎて、画像が潰れて、面積が広がってしまうためである。
【０００３】
これらの課題に対し、従来より多くの提案がなされてきた。
例えば、少なくとも中間転写ベルトのベルト横方向における感光体ドラムとの当接領域で、中間転写ベルトを内周面側から感光体ドラムに向けて押圧する押圧ローラを設け、感光体と中間転写ベルトの密着を向上させ、接触ニップ部でトナーの凝集力を高め、感光体ドラムと中間転写とに密着不足に起因する画像の劣化を防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
ところが、転写圧力が高くなりすぎると、画像が潰れて、面積が広がってしまい、定着工程で更に広げてしまうので、ドットの再現性、ひいては画像全体のシャープネスを悪化させる。
また、カラー画像形成法で感光体から中間転写体への転写における画像劣化を解決するため、転写プロセスとして当接圧１５ｇ／ｃｍ以上の押圧力を加え、中間転写ベルトと感光体の線速比を０．８５〜１．１０とし、中間転写ベルト特性として、表面／体積抵抗、等を規定し、更にトナー特性として凝集度、嵩密度、粒径を規定し、トナー間の付着力、転写ギャップ、転写ベルトの電荷保持力等を最適化することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
ところが、高画質の重要な指標である「平均粒状度」が０．２５以下の水準には及ばない。
【０００４】
最近、更に高画質化が進み、トナーとしては小径化、球形化、形状均一化、帯電量均一化等の特性が得られやすくなり画質の向上につながっている。
しかしながら、更なる小径化、球形化、形状均一化、帯電量均一化をもってしても、高画質の重要な指標である「平均粒状度」が０．２５以下、好ましくは０．１５以下の印刷画像同等の滑らかな画像を得ることは困難であった。
【０００５】
さらに、画像形成装置におけるトナー画像の転写技術に関して、諸々の提案がなされているが、いずれも転写による画像劣化を防止することを課題としたものでなく、またそのような課題の解決に示唆となる考えを示したものではない。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２２１８００号公報（第３頁第３欄第２２行目〜３３行目、第６頁第１０欄第１行目〜第４６行目、図１、図２）
【特許文献２】
特開２００１−２０９２５５号公報（請求項１、請求項９、第６頁第１０欄第３１行目〜第７頁第１１欄第４３行目）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、特に画像劣化の大きい転写工程で、感光体上に現像されたトナー画像が転写されることにより広がることがなく、転写による画像劣化を防止することのできる画像形成方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、上記課題は、本発明の（１）「外部より感光体に電圧を印加し感光体に帯電を行なう帯電工程と、帯電している感光体に静電荷像を形成する工程と、静電荷像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像工程と、外部より転写部材に電圧を印加しトナー画像を転写体上に転写する転写工程と、転写後の感光体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程と、転写後のトナー画像を１本または２本の熱ローラを用いて加熱定着する定着工程からなる画像形成方法であって、前記現像工程後の感光体上のトナー画像の面積をＳｄ、該現像したトナー画像を転写工程により転写体上に転写した後のトナー画像の面積をＳｔとしたとき、ＳｄとＳｔが下記式で示されることを特徴とする画像形成方法；
【数２】
１．０１≦Ｓｔ／Ｓｄ≦１．１０」、
（２）「前記転写工程において、表面に弾性体を有するローラ転写方式を用い、転写圧１．０〜１０．０Ｎ／ｃｍ、転写電流０．１〜１．０μＡの転写バイアスを印加して転写を行なうことを特徴とする前記第（１）項に記載の画像形成方法」、（３）「前記定着工程において、表面に弾性体を有するローラを用い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方法」、（４）「トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１３５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方法」、（５）「トナーの平均円形度が０．９３以上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方法」、（６）「トナーの分散度（重量平均粒径／個数平均粒径）が１．３５以下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方法」、（７）「トナーの凝集度が５〜２０％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方法」、（８）「極性制御剤として有機ジルコニウム化合物を含有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の画像形成方法」、（９）「外部添加剤として、無機微粉末を１．０重量％以上含有することを特徴とする前記第（１）項乃至第（８）項のいずれかに記載の画像形成方法」によって解決される。
また、上記課題は、本発明の（１０）「前記第（１）項乃至第（９）項のいずれかに記載された画像形成方法に用いられる静電荷像現像用トナーが充填されたことを特徴とするトナーカートリッジ」によって解決される。
【０００９】
本発明で云う「粒状性」とは、一般に高画質の指標と考えられている。
先ず、画質の基本特性である粒状性の説明を行なう。
粒状性とは、「均一であるべき画像がどれだけざらついているかを表わす主観評価値」と定義される。この主観的な評価値である粒状性を客観的に表わした量が粒状性の評価尺度であり、粒状度である。
粒状度として標準化されているものとしてＲＭＳ粒状度があり、下記式で表わされ、ＡＮＳＩ  ＰＨ−２．４０−１９８５で標準化されている。
【００１０】
【数３】
2004309585.tif 000003
このほか、画像の濃度変動のパワースペクトラムであるＷｉｎｅｒ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍを用いた粒状度が定義されている。ＸｅｒｏｘのＤｏｏｌｅｙとＳｈａｗはＷｉｎｅｒ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍを適用し、視覚の空間周波数特性（Ｖｉｓｕａｌ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：ＶＴＦ）とカスケードした後、積分した値を粒状度（ＧＳ）としたものであり、以下の式で示される。
詳細については、Ｄｏｏｌｅｙ，Ｒｓｈａｗ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ  ，Ｊ  ．Ａｐｐｌ．  Ｐｈｏｔｏｇｒ．  Ｅｎｇ．，  ５，４（１９７９），  ｐｐ１９０−１９６に記載されている。
【００１１】
【数４】
2004309585.tif 000004
Ｄ：平均濃度
ｆ：空間周波数（ｃ／ｍｍ）
ＷＳ（ｆ）：Ｗｉｎｅｒ  Ｓｐｃｔｒｕｍ
ＶＴＦ（ｆ）：視覚の空間周波数特性
ここでは粒状度を、このＤｏｏｌｅｙとＳｈａｗの粒状度をさらに発展させ、次の式によって定義する。
【００１２】
【数５】
2004309585.tif 000005
Ｌ＊：平均明度
ｆ：空間周波数（ｃ／ｍｍ）
ＷＳＬ（ｆ）：明度変動のパワースペクロトラム
ＶＴＦ（ｆ）：視覚の空間周波数特性
ａ：係数（＝０．１０４４）
ｂ：係数（＝０．８９４４）
この場合には、画像の濃度Ｄではなく、明度Ｌ＊を使用する。後者の方が色空間のリニアリティーに優れ、カラー画像への適応性も優れる点が特徴である。以下、粒状度をこの式によって定義することとして話を進める。
詳細については、”ＪａｐａｎＨａｒｄｃｏｐｙ  ９６”論文集ｐ１８９「ハーフトーンカラー画像のノイズ評価方法」に記載されている。
【００１３】
粒状度は、その定義からして画像のノイズ特性を表わしている。出力画像の粒状度を上述の手法によって測定することによって、画像のノイズ特性（ざらつき）を数値化することが可能である。粒状度の数値はその定義からも分かるように、ざらつきが良好である場合には値が小さく、ざらつきが悪くなるに従って値が大きくなる。
本発明者等は、出力画像をスキャナー（Ｎｅｘｓｃａｎ４１００：ハイデンベルグ社製）で読み込んだ後に、上述の計算式にもとづき粒状度の計算を行なった。
【００１４】
図１に各種画像の粒状度の計算された結果を示す。
横軸が平均明度、縦軸が粒状度となっている。粒状度は各明度ごとに与えられるものであり、実験には明度を１５水準（スクリーン線数１０６線のディザ処理を施した１５水準のパッチを作成した。図４参照）をとって各明度毎の粒状度を計算した。
【００１５】
上記のように、粒状度は各明度ごとにプロットされるためグラフとしてアウトプットされる。粒状度の計測用のパターンからも判るように明度の数値の小さい方はベタ画像に近い画像である。また、明度の数値が大きい方はドット面積が小さく、ほとんどがトナー担時体である。
即ち、画像のざらつきは悪くなる度合いが小さい部分である。電子写真で、特に粉体トナーを用いる方式では明度で４０〜８０の明るさでトナーの大きさのバラツキ、トナードット回りのチリなどの影響で粒状度が高く成りざらつき感が強くでる。
この粒状度を数値化するには、目視で感度の高い平均明度４０〜８０の間の平均値で扱うとその画像の良さを明確に表現できる。図１に示すように銀塩写真やインクジェットでは明度に対し大きな大きな変化はない。これは色剤が液体のインクや銀塩のように超微粒子での画像であり、ドット形成で画像を作っている印刷画像や５μｍ以上の粒径のトナーではトナーで形成されている電子写真法でのドットの形状のバラツキ、トナー転移でのチリ現象が発生し、平均明度４０〜８０で高い（悪い）粒状度となる。
特にドットの形状のバラツキ、トナー転移でのチリ現象は電子写真方式で大きく、平均明度４０〜８０での平均粒状度は乾式トナーを用いる電子写真方式では最良の高画質の指標である。
画像粒状度の数値の目安としては、平均粒状度で０．２５程度までに収まっていれば明視距離での滑らかさでは問題ない。更に好ましくは同じドット形成で画像ができているオフセット印刷並の粒状度０．１５以下の画像で印刷物同等の画像といえる。
【００１６】
転写圧力が大きい転写工程において発生する画像劣化の最も大きな原因は、転写によるトナー画像の太りすぎ、潰れすぎである。
転写によりトナー画像が太ったり、潰れたりする原因のひとつとして、転写条件が挙げられる。従来より転写効率は高ければ高いほど良い。更に隙間をなくすことで放電を防げると考えられており、転写ローラ圧、転写電流は高めに設定されることが多い。しかしながら、高すぎる転写ローラ圧、転写電流で転写した場合、感光体上のトナー画像の付着量が比較的少ない場合は問題ないが、付着量が多くなると画像の太り、潰れが発生するため、平均粒状度が０．２５以下の画像を得ることはできない。
そこで本発明では、高い転写圧力でありながら、画像が潰れすぎないように、転写圧、転写電流及びトナー特性をコントロールすることにより、転写前後の画像面積比を適切な範囲に制御することで、定着後の平均粒状度を改善するものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明の画像形成装置全体の概略図である。
周知の電子写真方式を用い内部に記録媒体であるドラム状感光体（１）を備えている。感光体（１）の周囲には矢印で示す回転方向に沿って、電子写真複写工程を実施する帯電器（２）、露光手段（３）、現像手段（４）、転写搬送手段（５）、クリーニング手段（６）および定着手段（７）が配置されている。
露光手段（３）は、ポリゴンモータ（３２）でレーザ光（３１）をスキャンさせ、ミラー（３３）を通して読み取られた画像信号を基に感光体（１）上に静電潜像を形成する。この感光体（１）は有機感光体の他アモルファス等既存の感光体を用いることができる。
感光体（１）上に形成された静電潜像は、現像手段（４）によってトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写材の貯蔵されている転写材バンク（１０１）、（１０６）から給紙ローラ（１０２）、（１０７）で給紙され、給紙コロ（１０３）、（１０８）で給送される。（１０４）は感光体上トナー像と同期を取って転写材を搬送するためのレジストコロであり、転写材は転写手段（５）に送られ静電転写に供される。トナー像が載った転写材は、金属ローラ（５１）にゴム層を設けた転写ローラ（５２）によって転写され、搬送ベルト（５３）を通して定着手段（７）に搬送され、定着された後に、機外へ排出される。
一方、未転写部や汚れの付着した感光体（１）はクリーニング手段（６）によりクリーニングされ、次の作像ステップに入る。
【００１８】
定着装置の基本構成としてはハロゲンランプ等の加熱手段（７４）（以下「ヒータ」という。）を有する定着ローラ（７１）と、圧接される加圧ローラ（７２）とを備えている。
このような構成の定着器において、定着ローラ（７１）と加圧ローラ（７２）とが、面圧：９．３Ｎ／ｃｍ２の加圧力で圧接されて定着ニップ幅：約１０ｍｍを構成している。定着手段（７）は駆動手段（図示せず）により駆動を受けて転写材を挟持搬送する。この際、定着ローラ（７１）はヒータ（７４）によって所定の温度に制御されており、転写材上のトナー像は、両ローラ間を通過するときに、圧力を受けながら熱溶融し、ローラ対を出て冷却されることによって永久像として転写材に定着される。
【００１９】
次に、本発明の特徴的な転写構成を図３を用いて説明する。
転写ローラ（５２）は、図３に示すようにＳＵＳ、鋼鉄等からなるφ２０〜３０の芯金（５１）上にＥＰＤＭ、シリコーン、ＮＢＲ、ウレタン等のソリッド状の弾性層（５２ａ）を設け、０．１〜１．０ｍｍの厚みで、硬度６０〜８０度（ＡｓｋｅｒＣ／１ｋｇ荷重時）、体積抵抗１×１０Ｅ８〜１×１０Ｅ１１Ωｃｍ、表面抵抗は体積抵抗より１〜２桁高い抵抗の範囲が最適である。
転写ローラの加圧はローラの両端に軸受け（５２ｂ）とばね（５２ｃ）で加圧され像担持体に押圧される。加圧力の測定は転写ローラ前後のばね押圧力の合計を転写ローラの長さで割った値で提示する。単位はＮ／ｃｍで示す。
【００２０】
本発明は、外部より感光体に電圧を印加し感光体に帯電を行なう帯電工程と、帯電している感光体に静電荷像を形成する工程と、静電荷像をトナーによって現像してトナー画像を形成する現像工程と、外部より転写部材に電圧を印加しトナー画像を転写体上に転写する転写工程と、転写後の感光体表面をクリーニング部材でクリーニングするクリーニング工程と、転写後のトナー画像を１本または２本の熱ローラを用いて加熱定着する定着工程からなる画像形成方法であって、現像工程後の感光体上のトナー画像の面積をＳｄ、その現像したトナー画像を転写工程により転写体上に転写した後のトナー画像の面積をＳｔとしたとき、ＳｄとＳｔが下記式で示されることを特徴とするものである。
【００２１】
【数６】
１．０１≦Ｓｔ／Ｓｄ≦１．１０
【００２２】
該ＳｄとＳｔは、超深度形状測定顕微鏡（キーエンス社製：ＶＫ−８５００型）を用いて撮影した写真（チャートは６００ｄｐｉのドットから形成されたグレースケールであり、１画像面積は、２×２ドットである）を２値化し、そのデータにおいて、面積が２５３．８μｍ×２５３．８μｍあたりの中心にある最大面積を取り、周りの他の面積を除き、その中心にある最大面積を１メッシュ当りの画像面積として、７０メッシュから求めた平均値をトナー画像面積として、測定される値である。
【００２３】
Ｓｔ／Ｓｄが１．０１未満の場合、転写率が低く、トナー付着量が減少し、画像濃度の低下やシャープネスの悪化を招く。Ｓｔ／Ｓｄが１．１０を超える場合、転写率が高いが、転写されたトナー画像は現像工程後のトナーに比べ太りすぎとなり、定着工程においてさらに広がるため、平均粒状度が悪化する。
なお、トナー画像の面積Ｓｄと、その現像したトナー画像を転写工程により転写体上に転写した後のトナー画像の面積Ｓｔの測定は、超深度形状測定顕微鏡（キーエンス社製：ＶＫ−８５００型）を用いる。
トナー面積は定着前後のドット部（１．０×１．０ｍｍ、トナー付着量１．２±０．０５ｍｇ／ｃｍ２）の面積を測定する。
【００２４】
本発明は、転写工程において、表面に弾性体を有するローラ転写方式を用い、転写圧１．０〜１０．０Ｎ／ｃｍ、転写電流０．１〜１．０μＡの転写バイアスを印加して転写を行なうことが特に好ましい。
転写圧が１．０Ｎ／ｃｍ未満の場合、転写効率が悪化して平均粒状度も悪化する。また、１０．０Ｎ／ｃｍを超える場合、押圧が強すぎてトナー画像が太り平均粒状度が悪化する。転写電流が０．１μＡ未満の場合、転写効率が悪化して平均粒状度も悪化する。また、１．０μＡを超える場合、転写効率が良すぎてトナー付着量が多い場合は、トナー画像が太り平均粒状度が悪化する。
【００２５】
本発明は、定着工程において、表面に弾性体を有するローラを用いることが特に好ましい。
表面に弾性体を有するローラを用いた場合、ローラの持つ弾性により、定着時にトナーに加わる圧力が適度に調整され、平均粒状度の悪化が抑えられる。
【００２６】
本発明は、トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１３５であることがより好ましい。
形状係数を示すＳＦ−１は、例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い１０００倍に拡大した２μｍ以上のトナー粒子像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して、例えばニコレ社製画像解析装置（ＬｕｚｅｘＩＩＩ）に導入し解析を行ない、下記式より算出し得られた値を形状係数ＳＦ−１と定義する（式中、ＭＸＬＮＧは粒子の絶対最大長、ＡＲＥＡは粒子の投影面積を示す）。形状係数ＳＦ−１はトナー粒子の丸さの度合いを示している（図６参照）。
【００２７】
【数７】
ＳＦ−１＝（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ×π／４×１００
【００２８】
一般に、ＳＦ−１は耐久性に影響し、１００＜ＳＦ−１≦１３５、好ましくは１００＜ＳＦ−１≦１２０とすることがより好ましい。
ＳＦ−１が１３５を超える場合、球形から離れて不定形に近づき、トナー層の層厚と表面が均一とはならないため、トナーと転写紙、感光体の接触が少なくなるため、転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。
【００２９】
本発明に用いられるトナーは、平均円形度が０．９３以上であることが好ましい。
トナーの平均円形度が０．９３未満の場合、ＳＦ−１と同様にトナー層の層厚と表面が均一とはならないため、トナーと転写紙、感光体の接触が少なくなるため、転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。
平均円形度の測定は、（株）ＳＹＳＭＥＸ製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００を用いて測定することができる。
測定は、１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液に調整した後０．４５μｍのフィルターを通した液５０〜１００ｍｌ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、試料を１〜１０ｍｇ加える。
これを、超音波分散機で１分間の分散処理を行ない、粒子濃度を５０００〜１５０００個／μｌに調整した分散液を用いて測定を行なった。ＣＣＤカメラで撮像した２次元の画像面積と、同一の面積を有する円の直径を円相当径として、円相当径で０．６μｍ以上をＣＣＤの画素の精度から有効とし平均円形度の算出に用いた。
平均円形度は、各粒子の円形度の算出を行ない、この各粒子の円形度を足し合わせ、全粒子数で割り算することによって得ることができる。各粒子の平均円形度は、粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割ることにより算出することができる。
【００３０】
本発明に用いられるトナーの分散度（重量平均粒径：Ｘｗ／個数平均粒径：Ｘｎ）は１．３５以下が好ましい。
トナーの分散度が１．３５を超える場合、ＳＦ−１と同様にトナー層の層厚と表面が均一とはならないため、トナーと転写紙、像担持体の接触が少なくなり、転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。
なお、トナー粒径の測定はＣｏｕｌｔｅｒ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ  ＩＩｅを使用した。なおアパーチャー径は１００μｍである。
【００３１】
本発明に用いるトナーの凝集度は、５〜２０％、好ましくは５〜１５％である。凝集度が５％未満の場合、トナーの流動性が良すぎて、転写の際にチリが発生しやすくなる。また、２０％を超える場合トナーの凝集力が強くなり、転写性が悪くなる。
本発明に用いられるトナーの凝集力は、小さい方が好ましい。トナーの凝集力が小さいと、像担持体と転写紙間の空隙中のトナー層の厚みを揃えることができ、更に表面を均一化することで各トナーに及ぼす電界が均一になり、転写効率が高くなり、更に転写紙の帯電量を小さくすることができ、分離持の放電によるチリを減少させることができる。
ここで、トナーの凝集力は凝集度（％）として表わすことができる。凝集度の値が大きいほど、トナーの凝集力が強いと言える。
【００３２】
凝集度の測定方法について、以下に述べる。
測定装置：パウダテスタ  ＰＴ−Ｎ型  ホソカワミクロン株式会社製
操作方法：以下の点を除いて、基本的には「パウダテスタ  ＰＴ−Ｎ型」の取り扱い説明書に従う。
変更点１．使用ふるい：７５μｍ、４５μｍ、２２μｍ
変更点２．振動時間：３０秒
【００３３】
本発明に用いられるトナーは、極性制御剤として有機ジルコニウム化合物を含有することが好ましい。
荷電制御剤として芳香族オキシカルボン酸又はその塩と、ジルコニウム又はオキシジルコニウムを含む化合物から得られるジルコニウム化合物が、樹脂の反応性が高い部分と反応し軽度の架橋構造を作ることでＳｔ／Ｓｄの変化率が小さくなる傾向を示し好ましい。
この極性制御剤の使用量は、トナー樹脂成分に対し、０．１〜１０重量部、好ましくは０．５〜５重量部である。
また特に、該化合物が、下記の構造式で表わされるジルコニウムを含む化合物が好ましい。
【００３４】
【化１】
2004309585.tif 000006
（式中、Ｒ１は４級炭素、メチン、メチレンであり、Ｎ、Ｓ、Ｏ、Ｐのヘテロ原子を含んでもよく、Ｙは飽和結合又は不飽和結合で結ばれた環状構造を表わし、Ｒ２、Ｒ３は相互に独立してアルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、置換基を有してもよいアリール基又はアリールオキシ基又はアラルキル基又はアラルキルオキシ基、ハロゲン基、水素、水酸基、置換基を有してもよいアミノ基、カルボキシル基、カルボニル基、ニトロ基、ニトロソ基、スルホニル基、シアノ基を表わし、Ｒ４は水素又はアルキル基を表わし、ｌは０又は３から１２の整数、ｍは１から２０の整数、ｎは０から２０の整数、ｏは０から４の整数、ｐは０から４の整数、ｑは０から３の整数，ｒは１から２０の整数，ｓは０から２０の整数を表わす。）
【００３５】
また本発明は、外部添加剤として無機微粉末を１．０重量％以上含有することが好ましい。
無機微粉末の具体例としては、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。
この無機微粉末の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμ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。この無機微粉末の使用割合は、トナーの１．０重量％以上であることが好ましい。１．０重量％未満の場合、Ｖｔ、Ｓｔの変化率が大きくなる傾向を示し、好ましくない。
このような無機微粉末は表面処理を行なって、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などが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００３６】
また本発明は、重量平均粒径が４〜１０μｍのトナーを用いることが好ましい。
トナーの重量平均粒径が４μｍ未満の場合、Ｓｔ／Ｓｄの変化率には問題ないが、定着ローラ間で加圧しても、トナー粒子に圧が加わり難いため、トナー像を均一に定着することが難しくなる。特に面圧を低くした定着装置の場合、この傾向が顕著となるため好ましくない。逆に１０μｍを超える場合、定着性に特に問題はないが、解像力が劣るため好ましくない。
なお、トナー粒径の測定はＣｏｕｌｔｅｒ  ＭＵＬＴＩＳＩＺＥＲ  ＩＩｅを使用した。またアパーチャー径は１００μｍである。
【００３７】
本発明のトナーは、従来より公知の樹脂が使用可能である。例えば、スチレン、ポリ−α−スチルスチレン、スチレン−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−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラート樹脂などが挙げられるが、これらの樹脂はポリエステル樹脂、エポキシ樹脂と併用しても良いが、単独使用も可能である。また、二種類以上併用しても良い。
また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
【００３８】
本発明では、定着時の離型性を向上させるためワックス成分も使用可能である。例えば、ポリプロピレンワックス、ポリエチレンワックス等のようなポリオレフィンワックスや、キャンデリラワックス、ライスワックス、カルナウバワックス等の天然ワックスが使用可能である。ワックス成分の添加量は０．５〜１０重量部が好ましい。
【００３９】
極性制御剤として有機ジルコニウム化合物の他には、例えばニグロシン系染料、四級アンモニウム塩、アミノ基含有のポリマー、含金属アゾ染料、サリチル酸の錯化合物、フェノール化合物などが挙げられる
【００４０】
本発明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及び染料が適用される。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、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾオイルブラックなど特に限定されない。着色剤の使用量は１〜１０重量部、好ましくは３〜７重量部である。
【００４１】
本発明のトナーの製造方法は、従来公知の方法でよく、結着樹脂、着色剤、ワックス成分、その他場合によっては荷電制御剤等をミキサー等を用いて混合し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混練した後、冷却固化し、これをジェットミル等の粉砕で粉砕し、その後分級し得られる。
【００４２】
また、例えば本発明のトナーを二成分系乾式トナーとして使用する場合に混合して使用するキャリアとしては、ガラス、鉄、フェライト、ニッケル、ジルコン、シリカ等を主成分とする、粒径３０〜１０００μｍ程度の粉末、または、該粉末を芯材としてスチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂等をコーティングしたものから適宜選択して使用可能である。
【００４３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。
本発明に用いられる各評価方法について説明する。
＜平均粒状度測定方法＞
評価機としては、リコーＩｍａｇｉｏ  ＮＥＯ７５０転写部を改造して用い、そのユニット構成は、図２の装置の概略図と同じである。
現像には、二成分方式の現像装置を用い、また転写は、ベルト転写形式で行ない、転写条件は結果表１、２に準じる。
定着は、面圧を有する加熱ローラ方式によって、定着ローラとして表１に示されるような、ハードなポリテトラフロロエチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥ樹脂ともいう）ローラか、あるいはシリコンゴムローラ（硬度３０度）を用いて行なう。
この装置を用いて、６００ｄｐｉ（１ドット＝約４２．３μｍ）のドットから形成されたグレースケールを中心としたテストチャート（図４参照）をプリントアウトしてサンプル画像を得、前記した測定法で平均粒状度を測定した。
画像ドット（図５は拡大図）１個について、面積は８２．６μｍ×８２．６μｍである。
画像解析時２値化データの１メッシュの面積は、２５３．８μｍ×２５３．８μｍである。
７０メッシュから求めた平均値を平均粒状度と呼ぶ。
【００４４】
＜転写率の評価＞
現像された感光体上のチャートを転写し、転写紙が転写搬送ベルト上にあるときに機械を停止する。チャートの黒ベタ部に着目し、感光体上の黒ベタ部の転写残トナー量を粘着テープで剥がし、感光体上残トナー量を求める。一方、転写されたトナーは黒ベタ部を切り取りトナーを圧縮エアーで吹き飛ばす。吹き飛ばし前後の重さより転写されたトナー量を求め、下記式で転写率（％）を求める。転写率の許容値は一般環境下で７０％以上である。問題ないレベルは８０％以上である。
【００４５】
【数８】
（転写トナー量／（転写トナー＋残トナー量））×１００（％）
【００４６】
＜現像剤の作成＞
キャリアとして４０μｍの球形マグネタイト粒子にシリコーン樹脂コートしたものを使用し、トナー濃度５．０重量部で現像剤を調整する。
【００４７】
次に、本発明のトナーについて説明する。
製造方法は、従来公知の重合トナーの方法でよく、乳化重合、分散重合、懸濁重合などいずれに限定するものではない。
（トナー処方１）
ポリエステル樹脂                                      ４５重量部
（重量平均分子量：７８０００）
スチレン−ブチルアクリレート共重合体                  ４０重量部
（重量平均分子量：２９００００）
カーボンブラック（＃４４、三菱化成製）                １０重量部
荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学製）  ２重量部
低分子ポリプロピレン                                    ３重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて５０℃で低温混練し、粉砕、分級し、重量平均粒径８．５μｍとした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ微粉末（Ｒ−９７２：クラリアントジャパン製）０．７５重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
これをトナーＡとする。トナーＡの特性については評価結果と共に表１、表２に示す。
【００４８】
（トナー処方２）
スチレン−ブチルアクリレート共重合体                  ８０重量部
（重量平均分子量：１５５０００）
カーボンブラック（＃４４、三菱化成製）                １２重量部
荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学製）  ４重量部
カルナウバワックス                                      ４重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて４０℃で低温混練し、粉砕、分級し重量平均粒径６．５μｍとした後、ハイブリタイゼーションシステム（奈良機械社製）により、３５℃で３０００ｒｐｍにて処理を行なった。次いでヘンシェルミキサーを用い、シリカ微粉末（Ｒ−９７２：クラリアントジャパン製）０．５重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
これをトナーＢとする。トナーＢの特性については評価結果と共に表１、表２に示す。
【００４９】
トナー処方２の粉砕、分級後のトナーをハイブリタイゼーションシステム（奈良機械社製）により、５０℃で４０００ｒｐｍにて処理を行なった。次いでヘンシェルミキサーを用い、シリカ微粉末（Ｒ−９７２：クラリアントジャパン製）０．７５重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
これをトナーＣとする。トナーＣの特性については評価結果と共に表１、表２に示す。
【００５０】
トナー処方２の粉砕後のトナーに対し、分級条件を変え、微粉カット量を多くし、シャープな粒径分布のトナーを得た。このトナーをハイブリタイゼーションシステム（奈良機械社製）により、４０℃で３５００ｒｐｍにて処理を行なった。次いでヘンシェルミキサーを用い、シリカ微粉末（Ｒ−９７２：クラリアントジャパン製）０．５重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
これをトナーＤとする。トナーＤの特性については評価結果と共に表１、表２に示す。
【００５１】
（トナー処方３）
ポリエステル樹脂                                      ８０重量部
（重量平均分子量：９００００）
カーボンブラック（＃４４、三菱化成製）                １２重量部
荷電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土ヶ谷化学製）  ４重量部
低分子ポリプロピレン                                    ４重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて４５℃で低温混練し、粉砕、分級し重量平均粒径５．５μｍとした後、ハイブリタイゼーションシステム（奈良機械社製）により、５５℃で５０００ｒｐｍにて処理を行なった。次いでヘンシェルミキサーを用い、シリカ微粉末（Ｒ−９７２：クラリアントジャパン製）０．７５重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
これをトナーＥとする。トナーＥの特性については評価結果と共に表１、表２に示す。
【００５２】
（トナー処方４）
スチレン−ブチルアクリレート共重合体              ７０重量部
（重量平均分子量：２４９０００）
スチレン−ｎブチルメタクリレート共重合体          １５重量部
（重量平均分子量：２２０００）
カーボンブラック（＃４４、三菱化成製）            １０重量部
荷電制御剤（有機ジルコニウム化合物）                ２重量部
カルナウバワックス                                  ３重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて６０℃で低温混練し、粉砕、分級し重量平均粒径４．５μｍとした後、ハイブリタイゼーションシステム（奈良機械社製）により、５５℃で６０００ｒｐｍにて処理を行なった。次いでヘンシェルミキサーを用い、シリカ微粉末（Ｒ−９７２：クラリアントジャパン製）０．７５重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
これをトナーＦとする。トナーＦの特性については評価結果と共に表１、表２に示す。
【００５３】
トナー処方４のハイブリタイゼーションシステム処理後のトナーにシリカ微粉末（Ｒ−９７２：クラリアントジャパン製）１．５重量部を混合し、本発明のトナーを得た。
これをトナーＧとする。トナーＧの特性については評価結果と共に表１、表２に示す。
【００５４】
【表１】
2004309585.tif 000007
【００５５】
【表２】
2004309585.tif 000008
【００５６】
【発明の効果】
以上、詳細かつ具体的な説明より明らかなように、本発明により、特に画像劣化の大きい転写工程で、感光体上に現像されたトナー画像が転写されることにより広がることがなく、転写による画像劣化を防止することのできる画像形成方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】各種画像の粒状度を示す図である。
【図２】本発明の画像形成装置全体の例を示す概略図である。
【図３】本発明の加圧転写構成を示す図である。
【図４】実施例に用いるテストチャートである。
【図５】図４のテストチャートの拡大図である。
【図６】形状係数ＳＦ−１を説明する図である。
【符号の説明】
１  感光体
２  帯電器
３  露光手段
４  現像手段
５  転写搬送手段
６  クリーニング手段
７  定着手段
３１  レーザ光
３２  ポリゴンモータ
３３  ミラー
４１  現像部
５１  金属ローラ（芯金）
５２  転写ローラ
５２ａ  弾性層
５２ｂ  軸受け
５２ｃ  ばね
５３  搬送ベルト
５４  ローラ
５５  ローラ
５６  クリーニング装置
６１  クリーニングブレード
６２  クリーニングブラシ
６３  回収手段
７１  定着ローラ
７２  加圧ローラ
７３  加熱手段（ヒータ）
７４  加熱手段（ヒータ）
１０１  転写材バンク
１０２  給紙ローラ
１０３  給紙コロ
１０４  レジストコロ
１０５  搬送ガイド（排紙ローラ）
１０６  転写材バンク
１０７  給紙ローラ
１０８  給紙コロ
【図１】
2004309585.tif 000010
【図２】
2004309585.tif 000011
【図３】
2004309585.tif 000012
【図４】
2004309585.tif 000013
【図５】
2004309585.tif 000014
【図６】
2004309585.tif 000015