(57)【要約】【課題】十分な潤滑性能が得られ、潤滑剤塗布装置の小型化することができ、さらに、離型剤を含有するトナーであっても、現像剤寿命を低下させることなく、かつ、定着性を維持できるトナーを用いることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】ＰＴＦＥの摩擦特性に着目し、その一般的特性をさらに向上させて潤滑性を高めるとともに、同時に成形性及び機械的強度を確保する潤滑剤成型体２２を用いて、離型剤が含有されるトナーの形態を規定することで、定着性及び現像剤寿命を確保することができる画像形成装置である。【選択図】　　　図１
2004126382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と　を備える画像形成装置であって、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と　を備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、像担持体及び／又は中間転写体に潤滑剤を塗布する手段を有し、
塗布する潤滑剤が、低い分子量のポリテトラフルオロエチレン（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」という。）を含有するものであって、
用いられるトナーが、離型剤、少なくともＮ（窒素）原子を含むポリエステル、着色剤を含むトナー材料を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ液滴を形成し、重付加反応させるものである
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記画像形成装置は、トナーが、離型剤がトナー内部に存在し、トナー表面に露出していない
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】
前記画像形成装置は、トナーが、トナー表面から１μｍまでの内部領域における離型剤の占める面積の割合が５〜４０％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】
前記画像形成装置は、トナー表面がトナー内部より硬い
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、そのトナーが、トナー表面とトナー内部とでＮ原子の濃度分布があり、トナー表面がトナー内部よりＮ原子濃度が高い
ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記画像形成装置は、トナーが、荷電制御剤を有し、かつ、該荷電制御剤がトナー内部よりトナー表面に多く存在する
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記画像形成装置は、トナーが、荷電制御剤以外の成分に存在せず荷電制御剤にのみ存在するＨ（水素）、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）及び希ガス元素を除く長周期型周期律表における第５周期までの一元素に対して、トナー表面に存在する元素量Ｍ（ｗｔ％）と同じ元素であってトナー全体に存在する元素量Ｔ（ｗｔ％）との比（Ｍ／Ｔ）が１００〜１，０００である
ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記画像形成装置は、トナーが、樹脂微粒子がトナー表面の１０〜９０％を被覆している
ことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記画像形成装置は、前記樹脂微粒子が、スチレン樹脂、アクリル樹脂又はスチレン−アクリル樹脂であって、
ガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜９０℃である
ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記画像形成装置は、トナーが、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０である
ことを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記画像形成装置は、そのトナーが、平均円形度０．９０〜１．００であり、かつ　円形度０．９６未満のトナー含有量が３０ｗｔ％以下である
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成装置は、そのトナーが、形状係数ＳＦ−１で１００〜１８０であり、かつ　形状係数ＳＦ−２で１００〜１９０である
ことを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成装置は、トナーが、シリカ及び／又はチタニアを添加されている
ことを特徴とする請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成装置は、潤滑剤が、前記低分子量ＰＴＦＥと異なるフッ素樹脂を含有する
ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記画像形成装置は、潤滑剤が、前記低分子量ＰＴＦＥより平均分子量の大きいＰＴＦＥを含有する
ことを特徴とする請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成装置は、潤滑剤におけるフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体である
ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記画像形成装置は、潤滑剤におけるフッ素樹脂が、テトラフルオルエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体である
ことを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記画像形成装置は、潤滑剤に含有される低分子量ＰＴＦＥの含有量が、３０ｗｔ％以下である
ことを特徴とする請求項１４ないし１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【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、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する塗布装置を備え、離型剤を有するトナーを用いてトナー像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体の周囲に帯電ローラや露光装置等が配置されており、感光体の回転に伴って、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等の各作像プロセスが実行されるようになっている。感光体の周囲に配置された作像装置又は部材の中には、感光体に直接接触するものがあり、感光体の感光層が接触摩擦によって一定量削られた場合、感光特性が変化し、所定の作像プロセスが行えなくなる。すなわち、感光層の摩耗は感光体の寿命低下につながる。
【０００３】
感光体の表面に接触する部材の中で、感光層の摩耗に関して影響が最も大きいのはクリーニングブレードであり、これ以外の部材との接触による摩耗は、感光体の寿命低下に実質的に影響を及ぼす程ではない。クリーニングブレードは、感光体上に残留するトナーを除去するために、感光体表面のトナーを力学的に掻き落とすように接触するからである。このクリーニングブレードによる摩耗は、主に以下の二つの形態に分けられる。
１．感光体とクリーニングブレードとの間に発生する剪断力による摩耗
２．トナーがクリーニングブレードと感光体との間に挟まれて砥石のような働きをし、かかるアブレッシブ作用によって生じる摩耗
このようないずれの形態による摩耗であるかは別にして、摩耗の発生を決定する要因としては、感光体の機械的強度、感光体に対するクリーニングブレードの当接圧、トナー粒子の組成、感光体の表面摩擦係数などが挙げられる。したがって、これらを調整して、クリーニングブレードによるクリーニング性の低下を防ぎながら、感光体の摩耗を防ぐ必要があった。
【０００４】
また、従来の溶媒中で液滴を形成して重合する湿式重合トナーは、離型剤を含有する場合離型剤をトナー中に細かく分散させることが困難で、大きい粒径の離型剤がトナー中心部にあることが多かった。このために、定着装置による熱と圧力をかけても、トナー中心部からトナー表面にしみ出しにくく、加熱ローラに対するホットオフセットを防止する作用が発揮されず、加熱ローラに記録媒体がそのまま持って行かれることにより生ずる紙づまりや加熱ローラに付着したトナーが記録媒体に付着して画像を汚す等の不具合があった。
一方、離型剤がトナー表面に多く露出している場合は、定着工程においてはホットオフセット等を防ぎ有利に作用するが、離型剤は一般的に軟化点等低く、また、硬度も低い多いために、現像工程における磁気ブラシによる摺擦時又は転写時における転写ローラ等の圧力により、感光体又は中間転写体に移行することがある。離型剤の量が少ない場合は、感光体等の表面で薄い膜を形成して、感光体等の付着力を低減する効果がある。しかし、離型剤の量が多くなり、膜が厚くなると、感光体等の付着力が大きくなり、転写率等が低下するという不具合がある。さらに、離型剤が表面に露出している場合は磁性キャリアとの混合で、磁性キャリア側に移行して磁性キャリアの摩擦帯電性を阻害し、逆帯電又は弱帯電トナーが増加して、地かぶり及び画像濃度低下などの画像品質を低下させる。
【０００５】
そこで、これらの不具合を解消して、クリーニングブレードの接触による感光体表面の摩耗を抑制し、また、感光体等の表面に離型剤が付着するのを防止するために、例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されるように、従来より、感光体表面に潤滑剤を供給することが行われている。感光体表面に潤滑剤が供給されることによってクリーニングブレードと感光体との間の摩擦力が小さくなり、感光層の削れが抑制され、さらに、トナー表面の離型剤が感光体に移行しにくくなる。潤滑剤としては、種々の材料、例えば、二硫化モリブデン等の硫化物、グラファイト、フッ化黒鉛等の炭素、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、スチレン−アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の球形の有機微粒子が固体潤滑剤として用いられている。
【特許文献１】
特開平６−３２４６０３号公報
【特許文献２】
特開平６−３２４６０４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の中で、現実に最も用いられているステアリン酸亜鉛等の固体潤滑剤であっても、その潤滑性能は十分に満足できるものではなく、また、潤滑剤が容易に削れにくいために感光体等の像担持体の表面に直接接触させることによる塗布装置の簡易化を図ることができず、塗布装置の小型化に寄与することができないという問題点があった。また、トナーに含有される離型剤がトナー中心部では定着に効果が無く、トナー表面にあっては現像剤寿命を低下させるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、十分な潤滑性能が得られ、塗布装置を小型化することができる画像形成装置を提供することを課題とする。さらに、離型剤を含有するトナーであっても、現像剤寿命を低下させることなく、かつ、定着性を維持できるトナーを用いることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と　を備える画像形成装置であって、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と　を備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体及び／又は中間転写体に潤滑剤を塗布する手段を有し、塗布する潤滑剤が、低い分子量ポリテトラフルオロエチレン（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」という。）を含有するものであって、用いられるトナーが、離型剤、ポリエステル、Ｎ（窒素）原子を含むプレポリマー、着色剤を含むトナー材料を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ液滴を形成し、重付加反応させる画像形成装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、離型剤がトナー内部に存在し、トナー表面に露出していない請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、トナー表面から１μｍまでの領域における離型剤の占める面積の割合が５〜４０％である請求項１又は２に記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナー表面がトナー内部より硬い請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明では、前記画像形成装置は、そのトナーが、トナー表面とトナー内部とでＮ原子の濃度分布があり、トナー表面がトナー内部よりＮ原子濃度が高い請求項４に記載の画像形成装置である。
請求項６に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、荷電制御剤を有し、かつ、該荷電制御剤がトナー内部よりトナー表面に多く存在する請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項７に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、荷電制御剤以外の成分に存在せず荷電制御剤にのみ存在するＨ（水素）、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）及び希ガス元素を除く長周期型周期律表における第５周期までの一元素に対して、トナー表面に存在する元素量Ｍ（ｗｔ％）と同じ元素であってトナー全体に存在する元素量Ｔ（ｗｔ％）との比（Ｍ／Ｔ）が１００〜１，０００である請求項６に記載の画像形成装置である。
請求項８に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、樹脂微粒子がトナー表面の１０〜９０％を被覆している請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項９に記載の発明では、前記画像形成装置は、前記樹脂微粒子が、スチレン樹脂、アクリル樹脂又はスチレン−アクリル樹脂であって、ガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜９０℃である請求項９に記載の画像形成装置である。
請求項１０に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０である請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項１１に記載の発明では、前記画像形成装置は、そのトナーが、平均円形度０．９０〜１．００であり、かつ　円形度０．９６未満のトナー含有量が３０ｗｔ％以下である請求項１０に記載の画像形成装置である。
請求項１２に記載の発明では、前記画像形成装置は、そのトナーが、形状係数ＳＦ−１で１００〜１８０であり、かつ　形状係数ＳＦ−２で１００〜１９０である請求項１又は１１に記載の画像形成装置である。
請求項１３に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、シリカ及び／又はチタニアを添加されている請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項１４に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤が、前記低分子量ＰＴＦＥと異なるフッ素樹脂を含有する請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項１５に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤が、前記低分子量ＰＴＦＥより平均分子量の大きいＰＴＦＥを含有する請求項１ないし１３のいずれか１４に記載の画像形成装置である。
請求項１６に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤におけるフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体である請求項１４に記載の画像形成装置である。
請求項１６に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤におけるフッ素樹脂が、テトラフルオルエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体である請求項１４に記載の画像形成装置である。
請求項１７に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤に含有される低分子量ＰＴＦＥの含有量が、３０ｗｔ％以下である請求項１４ないし１６のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の要部の構成を示したものである。
図１に示すように、像担持体としての感光体２の周りには、帯電装置４、露光装置６、現像装置８、定着装置９、転写装置１０、潤滑剤塗布装置１２、クリーニング装置１４、除電装置１６等が配置されており、感光体２の矢印方向の回転に伴って、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等の各作像プロセスが実行されるようになっている。露光装置６による露光によって、感光体２上には目的画像の静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置８によってトナー像に可視像化される。その後、トナー像は、レジストローラ対１８によって所定のタイミングで送られる記録媒体Ｐに転写装置１０により転写される。トナー像を転写された記録媒体Ｐは、定着装置９に送られ、ここでトナー像は熱と圧力により記録媒体Ｐに永久画像として定着される。感光体２上に残留したトナーはクリーニング装置１４によって掻き落とされ、残留電荷は、ＥＬ等の除電ランプにより構成される除電装置１６によって除去される。
【００１２】
潤滑剤塗布装置１２は、装置本体に固定されたケース２０と、このケース２０内に移動可能に収容された潤滑剤成型体２２と、潤滑剤成型体２２に接触して潤滑剤を削り取る供給ローラ２４と、供給ローラ２４に付着した潤滑剤を奪い取って感光体２の表面に供給する供給ブラシ２６とから主に構成されている。潤滑剤成型体２２は直方体状に形成されており、供給ローラ２４及び供給ブラシ２６は感光体２の軸方向に延びる形状を有している。潤滑剤成型体２２は、そのほぼ全てを使い切れるように、供給ローラ２４に対してバネ２８で付勢されている。潤滑剤成型体２２は消耗品であるため経時的にその厚みが減少するが、バネ２８で加圧されているために常時供給ローラ２４に当接する。図２は、本発明の画像形成装置に用いられる潤滑剤塗布装置の他の実施形態の構成を示している。潤滑剤の供給は、図２に示すように、供給ローラ２４を省いた構成としてもよい。
【００１３】
また、この潤滑剤塗布装置１２で用いる潤滑剤成型体２２の潤滑剤としては、低分子量のポリテトラフルオロエチレン（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」という。）を含有する。
低分子量ＰＴＦＥは、平均分子量が数十万以下のＰＴＦＥのことを指しているが、重合法、放射線分解法、熱分解法などによって分子量が制御されて製造され、その平均分子量が低く抑えられている。平均分子量を低く抑えることで、潤滑剤の作用を発揮する。
低分子量ＰＴＦＥの具体例及び分子量測定方法を示す。熱分解法による低分子量ＰＴＦＥは、熱的には安定した樹脂である。通常の成形温度ではほとんど重量の減少は見られない。成形温度としては、約４００℃以下が一般的である。しかしながら、その一般的成形温度を超えた状態では、徐々にその重量が減少する。これはＰＴＦＥの熱による分解によるものである。この分解は約５００℃近辺より急激に進むことが実験により確認されている。従って、熱条件を設定することによって、ＰＴＦＥの分子量を低分子化することができる。また、放射線分解法による低分子量ＰＴＦＥは、放射線分解型のポリマーであり、他のポリマーと比較しても、γ線、電子線などに対する感応性はひときわ大きい。放射線を照射されたＰＴＦＥにおいては、その分解が進み、分子量の低下が見られる。これらのいずれの低分子量ＰＴＦＥを用いても良い。
【００１４】
次に、分子量を規定するために使用される分子量測定方法について述べる。但し、これらはあくまでも一例であり、他の方法による測定でも何ら問題はない。一般的に知られるＰＴＦＥは、ほとんど全ての溶剤に溶解せず、溶融粘度も極めて高いために、一般の測定法でその分子量を決定することは非常に難しい。しかしそれらに代わるものとして、次のような直接・間接的測定方法等による値をもって、その分子量を知ることができる。実用的な分子量の目安として最も使用されているのが、一定の成形及び、熱処理条件で作成した成形品の比重である。この場合、比重が小さいほどその分子量は大きい。このことは、定性的に成形品の溶融後の冷却過程において、高分子量のＰＴＦＥほど、運動性が小さいために結晶化し難く、無定型部分が形成され易くなることによりその比重が小さくなると理解できる。また、成形品を作成しなくても、その分子量を知る手段として、ＰＴＦＥの試料の結晶化熱を示差走査熱量計を用いて測定し、そこから分子量を知ることができる。
【００１５】
この低分子量ＰＴＦＥの潤滑剤としての摩擦特性は、以下のような特性によるものである。図３及び図４は、ＰＴＦＥの分子構造を模式的に示した図である。ＰＴＦＥの分子構造は、図３及び図４（断面）に示すように、ＣＦ２単位が単純に繰り返す化学構造を持つ完全に対称性の線状高分子である。また、ＰＴＦＥの分子構造は、分子の対称性が非常に高い無極性高分子であり、分子間凝集力は非常に小さい。また、分子鎖表面は非常に滑らかである。分子間凝集力が小さいこと、分子鎖表面の凹凸が小さいことによって低分子量ＰＴＦＥの摩擦係数が低くくなっている。また、低分子量ＰＴＦＥは非常に柔らかい物質であり、分子間の凝集力が小さくて分子間で滑りが起こり易いことから、摩擦の相手部材に摩耗により分離した低分子量ＰＴＦＥが供給される（以下、「低分子量ＰＴＦＥの移着」という。）現象が容易に起こる。この現象により相手部材の表面に低分子量ＰＴＦＥ層が生成されことで、低分子量ＰＴＦＥ同士の摩擦に置き換えられることにより摩擦係数が低下する。このことによって、低分子量ＰＴＦＥが摺動状態において多くの材料の摩擦抵抗を下げることができる。
【００１６】
本発明の画像形成装置では、低分子量ＰＴＦＥを含有する潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置１２を備える。低分子量ＰＴＦＥは、その特性上、摺動する相手部材への移着が起こり易いため、感光体２などの回転・駆動部材への潤滑剤として適している。図１に示すように、潤滑剤塗布装置１２を、供給ローラ２４及び供給ブラシ２６を介した間接方式としたが、低分子量ＰＴＦＥを含有する潤滑剤成型体２２の場合には、感光体２に直接接触させる構成とすることもできる。図２は、直接方式の潤滑剤塗布装置の構成を示す概略図である。潤滑剤塗布装置１２を直接接触方式とした場合、潤滑剤成型体２２を少ない接触圧にて感光体２に接触させても感光体２への潤滑剤供給の調整が可能である。また、潤滑剤成型体２２の感光体２への接触圧を低く抑えることは、接触部での熱の発生を抑える効果があり、感光体２の熱による劣化を低下させることができ、さらに、潤滑剤成型体２２の接触部での感光体２上の残留トナーへのストレスを減らすことができる。この場合、接触圧が高い状態では、トナー等が感光体２上に固着することで画像不良の原因となることがある。低分子量ＰＴＦＥを使用することで、潤滑剤を低い接触圧で塗布することで、トナーの感光体２への固着を防止することができる。
【００１７】
また、低分子量ＰＴＦＥの移着が生じた後、すなわち、低分子量ＰＴＦＥ同士の摩擦が支配的になった後は、剪断力が低下するために、潤滑剤成型体２２の摩耗が減り、必要以上の供給、すなわち、無駄な供給が抑制されることになる。
また、低分子量ＰＴＦＥの分子間の崩れは、相手部材に移着した後も起こり得る。この性質により、感光体２上に付着した低分子量ＰＴＦＥはある一定の割合で付着と除去を繰り返すことになる。除去に関しては、例えば、クリーニング装置１４、現像装置８、記録媒体Ｐなどによって行われる。通常、感光体２の表面には、異物質、例えば画像ボケを生じさせる原因であるイオン化物質（ＮＯｘ　、ＳＯｘなどが、空気中の水分と反応して生成される物質をいう）などが付着する。潤滑剤の供給を行わない場合には、クリーニング部等で起こる感光体表層の削れと同時にこれらの異物質も除去されてきた。潤滑剤を供給することにより、感光体表層の削れが少なくなると、これら異物質も除去できなくなり、画像不良が起こることがある。しかしながら、ＰＴＦＥのように付着・除去が繰り返し行われる潤滑剤の場合、これらの異物質も付着・除去が繰り返されることになり、これによって感光体２の表面では画像不良を低減できることになる。
【００１８】
ここで、潤滑剤の低分子量ＰＴＦＥの効果は、塗布される感光体２の静止摩擦係数μｓとして評価することができる。静止摩擦係数μｓとしては、オイラーベルト方式にて測定されたデータを用いる。図５は、オイラーベルト方式を説明する図である。図５に示すように、測定用の感光体より成るドラムの感光体２を台座に固定して、幅が３０ｍｍ、長さが例えば２９７ｍｍにカットした厚み８９μｍの上質紙〔（株）リコー製ＴＹＰＥ６２００ペーパー、Ａ４Ｔ目〕５４を感光体２の周面に９０°の角度に亘って巻き掛け、紙端部の一方に重量の無視できる糸５０を介して荷重Ｗとして０．９８Ｎ（１００ｇ重）の分銅５５を取り付け、もう一方の片端に重量を無視できる糸２１を介して重量測定用のデジタルプッシュプルゲージ５３を取り付ける。台上に載せたデジタルプッシュプルゲージ５３を矢印Ａ方向にゆっくり引き、紙５４が感光体２上を滑って移動を開始した時の重量Ｆ（Ｎ）を読みとり、以下の式（１）にて算出する。
μｓ＝２／π×１ｎ（Ｆ／ｗ）……式（１）
（但し、μｓ：静止摩擦係数、Ｆ：測定値、ｗ：荷重）
【００１９】
感光体２の表面の静止摩擦係数μｓは、その摩耗に関しての観点から、オイラーベルト方式にて、０．４以下で効果が得られる。感光体２の静止摩擦係数を０．４以下にすることが好ましく、その実現策の一例が上記潤滑剤塗布装置１２の構成である。但し、常に０．４以下を維持するだけでなく、ある程度の摩耗量をコントロールする場合には、任意の時間一過性的に０．４を超えることがあってもよい。また摩耗に関してさらに効果の高い領域として０．１〜０．３にコントロールすることが一層好ましい。この場合、摩耗量に関してはさらに少なくなる。しかし、静止摩擦係数が０．１未満になると、イオン化付着物質等の影響を受け、画像不良が発生することが実験的に確認されており、静止摩擦係数は０．１未満には下がらないことが望ましい。しかしながら、これらの数値は環境条件等によっても変動するため、０．１未満が常に不良とは限らない。
【００２０】
また、図６は、本発明の他の実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。中間転写体である中間転写ベルト４０を有する多色画像形成装置における潤滑剤を塗布する対象部材としては、感光体３０に限らず、中間転写ベルト４０であってもよい。感光体３０の周りには色の異なる４つの現像装置３２，３４，３６，３８が設けられており、各色のトナー像はそれぞれ像担持体としての中間転写ベルト４０上に重ね合わせられて転写され、レジストローラ４２によって所定のタイミングで送られる記録媒体Ｐに転写ベルト４４により一括転写される。図示しないが、中間転写ベルト４０上に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードが設けられており、かかる構成においても摩耗による同様の問題が生じる。これに対処すべく、中間転写ベルト４０に潤滑剤塗布装置１２が設けてもよい。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、離型剤、ポリエステル、Ｎ（窒素）原子を含むポリエステルプレポリマー、着色剤を含むトナー材料を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ液滴を形成し、重付加反応させるトナーを用いる。このトナーの構成材料及び製造方法について説明する。
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００２２】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００２３】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、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留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常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く、さらには記録媒体Ｐへの定着時、記録媒体Ｐとトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
【００２４】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、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）を得、これとアミン類との重付加反応により分子鎖が伸長されて得られるものである。ここで、イソシアネート基を有することで、Ｎ原子を含有する。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００２５】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００２６】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００２７】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、プレポリマーとして用いるウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）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留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、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）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
【００２８】
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（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（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との伸長反応には、必要により伸長停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。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。
ウレア変性ポリエステル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等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステル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。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、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。
【００２９】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル樹脂トナーと比較して、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。
【００３０】
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用できる。
例えば、黒色顔料としては、黒色系着色剤としては、例えば、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。
黄色系着色剤としては、例えば、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー、（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ），ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、ベンズイミダゾロンイエロー、イソインドリノンイエロー等が挙げられる。
【００３１】
赤色系着色剤としては、例えば、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイヤーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッド（Ｆ５Ｒ、ＦＢＢ）、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パ−マネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ等が挙げられる。
青色系着色剤としては、例えば、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン等が挙げられる。
【００３２】
着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００３３】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えば、負極性のトリフェニルメタン系染料、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、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、正極性のニグロシン系染料、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）燐の単体または化合物等である。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。
【００３４】
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、これらは、それぞれ単独あるいは２種類以上組合わせて用いることも可能である。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８ａ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。
【００３５】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１３０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。さらに、この時の離型剤の融点が８０〜１２５℃であることが特に好ましい。融点を８０℃以上にすることにより耐久性が優れたトナーとすることができ、又、融点を１２５℃以下とすることにより定着時に速やかに溶融し、確実な離型効果を発揮できる。これらの離型剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、通常１〜１５ｗｔ％、好ましくは、２〜１０ｗｔ％である。１ｗｔ％以下では定着装置９の定着ローラにトナーが付着するオフセットの防止効果が不十分であり、１５ｗｔ％以上では転写性、耐久性等が低下する。
【００３６】
このような離型剤としてのワックス類は、従来公知のものが使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックス、密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。これらは１種又は２種以上を併用して用いることが出来るが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用する事により良好な離型性を得る事ができる。ここで、カルナウバワックスとしては、微結晶であり、酸価が５以下であり、結着樹脂中に分散した時の粒子径が１μｍ以下であるものが特に好ましい。又、モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であるものが特に好ましい。又、酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価が１０〜３０であるものが特に好ましい。
【００３７】
（添加剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための添加剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍ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０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。添加剤の添加量が、０．５ｗｔ％未満であると、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、また、転写性や耐熱保存性も不十分となり、また、地汚れやトナー飛散の原因にもなりやすい。また１．８ｗｔ％より多いと、流動性は向上するものの、クリーニングブレード１４ａのビビリ、ブレードめくれ等の感光体２のクリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体２等へのフィルミングが生じやすくなり、クリーニングブレード１４ａや感光体２等の耐久性が低下し、定着性も悪化する。さらに、細線部におけるトナーのチリが発生しやすくなり、特に、フルカラー画像における細線の出力の場合には、少なくとも２色以上のトナーを重ねる必要があり、付着量が増えるため、特にその傾向が顕著である。さらに、カラートナーとして用いる場合には、添加剤が多く含有されていると、透明シートに形成されたトナー画像をオーバーヘッドプロジェクターで投影した場合に投影像にかげりが生じ、鮮明な投影像が得られにくくなる。
【００３８】
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、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。
中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像機内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００３９】
さらに、添加剤は、必要に応じ、疎水化、流動性向上、帯電性制御等の目的で、表面処理を施されていることが好ましい。ここで、表面処理に用いる処理剤としては、有機系チタン化合物、有機系アルミニウム化合物等があるが、有機系シラン化合物等が好ましく、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等が挙げられる。又、処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を漬積し乾燥させる方法、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等があるが、いずれの方法も好適に用いることができる。
【００４０】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
１）着色剤、未変性ポリエステル、Ｎ原子を含むものとしてイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００４１】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
【００４２】
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【００４３】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４４】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４５】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナーを安定化させるために加えられる。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
【００４６】
また、三リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００４７】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００４８】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との重付加反応を行わせる。この反応は、分子鎖の伸長を伴うため伸長反応とも呼ぶ。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００４９】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００５０】
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目的とする品質が得られる。
【００５１】
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。
【００５２】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。例えば、トナーと離型剤微粒子、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。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。
【００５３】
なお、ここでは、トナーに、顔料とともに又は顔料の代わりに磁性体を含有させて、磁性トナーとしても使用することも出来る。具体的な磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属とアルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金及びその混合物等が挙げられる。これらの磁性体は平均粒径が０．１〜２μｍ程度のものが望ましく、このときの磁性体の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して２０〜２００重量部、特に好ましくは結着樹脂１００重量部に対して４０〜１５０重量部である。
【００５４】
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００５５】
また、このような湿式重合法では、さらに、離型剤をトナー表面に露出させずに、トナーの内側であってトナー表面近傍に優先的に分散させることができる。図７は、トナーの断面を表す模式図で、図７（ａ）はここで用いられる湿式重合トナーの断面を模式的に表した図であり、図７（ｂ）は従来の湿式重合トナーの断面を模式的に表した図である。従来の湿式重合トナーでは、図７（ｂ）に示すように、大きな粒径の離型剤がトナーの中心部にあるのに対して、ここで用いられるトナーは、図７（ａ）に示すように、小さい粒径の離型剤がトナー内部に分散し、かつ、トナー表面近傍に多く分散している。特に、トナー表面から１μｍ内部までの領域に、離型剤の占める面積率が５〜４０％の範囲にあることが好ましい。
【００５６】
離型剤がトナー表面から１μｍ以上の内部に存在する場合は、定着装置９における熱と圧力でもトナー表面にしみ出しにくく、定着性を向上させる効果が少ないが、トナー表面から１μｍ内部までの領域に多く存在させることで、記録媒体Ｐ上のトナーは、定着装置９により熱と圧力をかけられることで、トナー表面から離型剤がしみ出して加熱ローラ表面を覆うことで、ホットオフセットの発生を防止して定着性を向上させることができ、紙づまりをなくし、光沢のある高品質の画像を得ることができる。また、離型剤がトナー表面に露出していないため、トナー表面から感光体２に移行する離型剤の量を少なくすることができ、感光体２の離型剤によるフィルミングの発生を抑制することができる。さらに、離型剤が磁性キャリアに移行することを防止して、磁性キャリアの帯電性能を維持して現像剤の寿命を延ばすことができる。
離型剤がトナー表面から１μｍ以下の内部に存在する場合であっても、存在する割合が５％未満では、定着性を向上させる効果が少なく、４０％を越えると、トナー表面の強度が低下し、磁性キャリアとの混合時にトナー表面が割れて、離型剤がトナー表面に露出し、離型剤が磁性キャリアに移行し、弱帯電又は逆帯電トナーを発生させ、地かぶりや画像濃度低下等により画像品位を低下させることがある。
【００５７】
また、トナーは、トナー表面をトナー内部より硬くすることが好ましい。本発明に係る湿式重合トナーでは、液滴界面で反応が進行することによって傾斜構造を持たせることが容易にできる。溶融混錬した後に乾式粉砕するトナーでは、トナーの硬さを傾斜させることは困難である。
トナー全体の硬さの分布は含まれる構成元素を分析することで把握することができる。これをＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）等で組成分布を測定して、Ｎ原子の分布を見ることで確認することができる。トナー表面を硬くすると、長期間使用する場合であってもブロッキングすることを防止し、また、トナー粒子自体の流動性を良くすることで攪拌性・混合性を良くすることができる。さらに、トナー表面が硬いことは添加剤がトナー表面に埋め込まれにくくなることで、現像装置８内で長期間攪拌しても、トナーの流動性・帯電性を一定に保つことができる。また、トナー表面を硬くしてトナー内部にある離型剤がトナー表面にしみ出しにくくして、感光体２へのフィルミングを防止することができる。さらに、トナー内部を柔らかくすることで、定着時における熱と圧力でトナー表面を破壊し、容易に変形させることで、離型剤を含むトナー内部を露出させ定着性を向上させることができる。
【００５８】
また、トナー表面が硬くなることで、添加剤の埋め込みが少なくなるが、添加剤がトナー表面から遊離しやすくなり、感光体２表面に埋め込まれたり又は強く付着する。この付着した添加剤が起点となって、トナーを構成する材料が付着し成長して、感光体２上に黒点が発生し、記録媒体Ｐ上の画像ではネガ−ポジ現像で黒点、ポジ−ポジ現像では白抜け等の画像欠陥を形成する。したがって、本発明では、感光体２表面に潤滑剤を塗布して、感光体２表面の静止摩擦係数μｓを、０．４以下にすることで、残留トナー又は添加剤と感光体２との非静電的付着力を低下させて、添加剤等のクリーニングによる除去を容易にすることができる。
【００５９】
また、本発明に係る画像形成装置で使用されるトナーは、トナー表面に存在する荷電制御剤とトナー全体に存在する荷電制御剤との重量比が１００〜１，０００である。トナーの母体粒子に荷電制御剤を混合・攪拌してトナー表面に存在させることができる。これも、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）等で組成分布を測定して確認することができる。荷電制御剤としては、トナーの帯電極性と同一の極性を有する荷電制御剤を用いることが好ましい。これにより、トナーの母体粒子の帯電性と添加剤の帯電性を同じにすることで、トナーの帯電立ち上がりが速くし、帯電量分布を狭くすることができる。これにより、画像形成装置においてトナー補給時のかぶり等を減少させて高品位の画像を得ることができる。
【００６０】
トナーの表面上に存在する樹脂微粒子の被覆率が１０〜９０％の範囲にすることが好ましい。樹脂微粒子は、特に限定されず種々の樹脂が用いられる。例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等からなるスチレン樹脂、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等からなるアクリル樹脂、スチレン系単量体とアクリル系単量体との共重合体であるスチレン・アクリル樹脂、ジメチルアミノメタクリレート、ジエチルアミノメタクリレート等を含有する含窒素樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂粒子を得るための手段としては、単量体を使用して乳化重合、懸濁重合等の重合反応によって合成する方法、樹脂自体を熱等によって熔融し噴霧し微粒子化する方法等が挙げられる。これらの中で、とくに、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂が好ましい。スチレンーアクリル樹脂等としては、ガラス転移点（Ｔｇ）が、５０〜９０℃の範囲にあることが好ましい。ガラス転移点が９０℃を越えるとトナーの定着性を阻害する。ガラス転移点が５０未満では、トナーのブロッキング性が低下して画像形成装置内でトナー同士が凝集することがある。トナー表面の樹脂微粒子による被覆率が１０％未満では、転写率が低下し、また、クリーニング性が低下する。被覆率が９０％を越えると、磁性キャリアとの接触できる面積が減少するために帯電量の制御が困難である。従って、被覆率を１０〜９０％にすることで、非静電的付着力を低減することができ、転写率が高く、かつ、帯電立ち上がりが速く、帯電量分布のシャープなトナーを得ることができる。
【００６１】
このトナーの体積平均粒径は、３〜１０μｍの範囲が好ましい。粒径が小さいほど、細線の再現性が高くなり、高品位な画質を得ることができる。３μｍ未満では液滴の形成が困難であり、１０μｍを越えると乾式粉砕法によるトナーの方が低コストになる。また、粒径分布は、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０であることが好ましい。粒径分布をシャープにすることで、帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。Ｄｖ／Ｄｎが、１．０５未満では製造上困難であり、また、１．４０を越えると帯電量分布も広がるために高品位な画像を得るのが困難になる。
【００６２】
また、トナーの球形度を比較的高くすることが可能である。ここで球形度を投影された像の円形度をＳＲとすると、平均円形度は０．９６以上であることが好ましい。ここで定義：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）×１００％とし、トナーが真球に近いほど１００％に近い値となる。従来の画像形成装置において、このようなトナーを使用するとクリーニングブレード１４ａ等のクリーニング部材の当接で十分掻き取れない場合が発生する。これはトナー表面と感光体２との距離がミクロ的に短くなることによる、非静電的付着力の増加に起因する。この場合、対策としてはより強い力でクリーニング部材を感光体２に当接させる事が考えられるが、感光体２の回転もしくは移動精度に影響を与え、バンディングの原因となる。これに対し、本例の感光体２表面には、前述のように潤滑剤が塗布され、感光体２表面のトナーとの摩擦係数を低減させることで、転写時に残留したトナーをクリーニング部材で容易に掻き取ることが可能となる。また、このトナーには離型剤も含有されていて表面にしみ出すことがあるが、離型剤がしみ出す量は些少であり、さらに、低分子量ＰＴＦＥの潤滑剤が感光体２表面を被覆しているので、トナーが直接感光体２表面に接触する確率が低減して離型剤の感光体へのフィルミングを防止することが可能である。また感光体２も摩擦係数を０．１以上とすることで、トナー間の付着力が低すぎることもないので濃度低下を起こすことなくなく均一な画像が得られる。
【００６３】
また、トナーは、円形度のうち形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０の範囲にあることが好ましい。
図８は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）……式（２）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００６４】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（３）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）……式（３）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナー又は感光体２との接触が点接触になるためにトナーの流動性が高くなり、お互いの吸着力が低下してし、流動性が良くなり、また、転写率が高くなる。このため、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は１００以上が好ましい。しかし、吸着力が良くなって、クリーニングブレード１４ａと感光体２の間隙に入り込んで、クリーニングブレード１４ａがトナーの上を容易に通過するようになる。また、ＳＦ−１とＳＦ−２が大きくなると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、ＳＦ−１は１８０を越えない方が好ましく、ＳＦ−２は１９０を越えない方が好ましい。
【００６５】
なお、磁性キャリアに用いる磁性材料は、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等の２価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体２にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。磁性材料としては、Ｚｎを含むＣｕフェライトが飽和磁化が高く好ましいが、画像形成装置のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．３〜４μｍがよい。
【００６６】
また、潤滑剤成型体２２としては、低分子量ＰＴＦＥ以外で、異なるフッ素樹脂を含有していても良い。低分子量ＰＴＦＥはそれ自体の分子間凝集力が小さいことから、単独での成形加工は難しい。少なくとも他の１種類以上の材料と複合化させることで、成形加工し潤滑剤成型体２２として潤滑剤塗布装置１２に備えることができる。複合化させた潤滑剤を使用する場合、低分子量ＰＴＦＥ以外のフッ素樹脂も感光体２に接触する。このために、フッ素分子の分極率が小さいためフッ素化合物の分子間凝集力が小さく、構造的に分子鎖表面が滑らかで、配向によって摩擦抵抗が緩和されことで潤滑性のあるフッ素樹脂が好ましい。潤滑剤成型体２２に成形加工の可能なフッ素樹脂を含有させて、かつ、フッ素樹脂の潤滑性が低分子量ＰＴＦＥと共に感光体２に付加され、潤滑性が向上させることができる。
【００６７】
フッ素樹脂は、分子中にフッ素原子を含有する合成高分子のことであり、具体的には低分子量ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン又は四フッ化エチレン樹脂）を除く、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂：略称ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（四フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂：略称ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂：Ｅ／ＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（フッ化ビニリデン樹脂：ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（三フッ化塩化エチレン樹脂：略称ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（三フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂：略称Ｅ／ＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフロロジメチルジオキソール共重合樹脂（略称ＴＦＥ／ＰＤＤ）、ポリビニルフルオライド（フッ化ビニル樹脂：略称ＰＶＦ）を挙げることができる。
【００６８】
ここで、低分子量ＰＴＦＥ、フッ素樹脂とを複合化させた潤滑剤成型体２２の製造方法について説明する。但し、これらはあくまで例として挙げるものであり、これらの手法に限定されるものではない。これらは、潤滑性の高いＰＴＦＥ樹脂特有の成形法である圧縮成形法、ラム押出成形法、ペースト押出成形法などを使用してもよい。また、通常の樹脂の成形法である射出成形などを使用してもよい。また、樹脂成形法以外にも、溶液上にバインダーとなる物質（例えば、フッ素樹脂）と低分子量ＰＴＦＥを分散させ、ある任意の部材に塗布して溶液を蒸発させる方法もある。また、材料に接着剤等を用いて低分子量ＰＴＦＥ樹脂、フッ素樹脂を固める方法もある。また、多孔物質、その他の任意の形態を有する物質にディスバージョン加工等により低分子量ＰＴＦＥを含浸・塗布する方法もある。また、複合の相手材料としては、フッ素樹脂以外の合成樹脂、例えば、ポリカーボネイト、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチック、接着剤材料、ゴム材料等があるが、これらを機能に合わせて任意に選択できる。
以上のように、低分子量ＰＴＦＥとの複合かさせた潤滑剤成型体２２を使用すれば、低分子量ＰＴＦＥ等による潤滑性と、また、成形品として固体化することにより、潤滑剤塗布装置１２の中に設置することが容易で、かつ、小型化することができる。
【００６９】
また、潤滑剤成型体２２におけるフッ素樹脂が、前記低分子量ＰＴＦＥより分子量の大きいＰＴＦＥ（以下、特に断らない限りは、単に「ＰＴＦＥ」という。）であってもよい。上述したように、低分子量ＰＴＦＥは潤滑剤の効果があり、分子量が大きいＰＴＦＥも、低分子量ＰＴＦＥほどではないにしろ、潤滑剤としての効果があり、これらを混合して用いることができる。
また、低分子量ＰＴＦＥはそれ単体のみで成形するのが難しいのに対し、高分子量のＰＴＦＥは、分子鎖の絡みなどから十分な機械強度を得ることができるため、成形加工を行うことができる。従来は、ＰＴＦＥの潤滑性が高く、成形加工が可能であったために、低分子量ＰＴＦＥとの複合化により機械的強度を低下させ、成形加工の困難になるような形態では使用しなかった。しかしながら、潤滑剤成型体２２として使用する場合に、その強度を問題とすることはなく、本発明の潤滑剤塗布装置１２に設置することができる。
【００７０】
ＰＴＦＥとしては、大きくモールディングパウダー、ファインパウダーの２種類に分類される。モールディングパウダーは、懸濁重合で得られた原粉末を、一旦数十〜数百μｍの大きさに粉砕し、その後使用法に合わせた形で行われる粒状化、微粉化、前加熱などの処理の後に生成された粉末の総称であり、モールディングパウダーは圧縮成形法、ラム押出成形法に使用されることが多い。ファインパウダーは、乳化重合で得られたラテックスを、凝析・乾燥させ、約３００〜６００μｍの粒径に調節された粉末の総称であり、ペースト押出成形法に使用されることが多い。ＰＴＦＥとしては、いずれのパウダーでも使用することができる。
【００７１】
潤滑剤成型体２２として、低分子量ＰＴＦＥと分子量の大きいＰＴＦＥとを複合させる具体的な成形方法について述べる。但し、ここに示す成形方法はあくまでも一例であり、これに限定されるものではない。ここでは成形法として圧縮成形法を説明する。圧縮成形法（例としてフリーベーキング法）は、まず所望の形状もしくはそれに近い金型中に原料粉末（分子量の大きいＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥを混合した粉末）を、均一に充填し、常温でプレスして圧縮する。この時点では成形品は比較的脆い状態である。この予備成形品（通常、プレフォームと呼ぶ）を、高温炉に入れ、焼成温度まで上昇させて全体的に焼成が完了するまで任意の温度を保ち、その後温度を一定の速さにて冷却し、成形を完了させる。この場合、焼成中は部材に対して何ら拘束力が働かない。そのため、成形品の寸法精度はあまり優れておらず、寸法精度が必要な場合などは２次加工が必要となる。例えばシート材などにして潤滑剤として使用する場合には、スカイブ加工といわれる切削加工にて焼成加工後のブロックから加工する。これら成形加工において、注意すべき点は、低分子量ＰＴＦＥが分子量の大きいＰＴＦＥより熱による分解が起こり易い点である。分解した場合、分解ガスが発生し、ブロック内部に気泡が生じ、そこからクラックなどが発生して成形がうまく行かない場合などが生じる。そのため、低分子量ＰＴＦＥを用いる場合、分子量の大きいＰＴＦＥ単体のときの焼成温度よりその温度を低めに設定し、焼成時間・冷却条件を通常に対し加減したり、プレフォームを作成する前のプレス条件なども設定値を変更する。
【００７２】
また、フッ素樹脂としてテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、「ＰＦＡ」という）であってもよい。ＰＦＡは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と、パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＦＶＥ）とのランダム共重合体である。その融点は３０５〜３１０℃の範囲にあり、ＰＴＦＥに比較すると若干低い。その他の特性はＰＴＦＥに近く、ＰＴＦＥと同等の潤滑特性を有している。ＰＴＦＥとの違いは、溶融粘度が、一般樹脂に比較すると高いが、ＰＴＦＥに比較して小さいことである。そのため、ＰＴＦＥでは不可能な射出成形法、押出成形法を使用することが可能になる。このため、複合化させて潤滑剤成型体２２として作成する場合でも、射出成形法を利用することができ、生産性を向上させることが可能となる。しかしながら、材料中に占める低分子量ＰＴＦＥの比率が大きくなり過ぎると、溶融粘度が上昇し、それら成形法の使用ができなくなる場合がある。そのため、低分子量ＰＴＦＥの比率を一定範囲に抑える必要性があり、おおむね３０％以下に抑えることが好ましい。また、延伸加工（例えば、インフレーション加工）等の場合、成形はＰＦＡの溶融温度で行われるため、低分子量ＰＴＦＥは溶融していない場合があり、低分子量ＰＴＦＥ部分で延伸に耐え切れずに破断することがあり、その含有量の適正な調節が必要になってくる。ＰＦＡの潤滑性能はＰＴＦＥにほぼ等しいため、優れた潤滑剤料として使用できる。
また、低分子量ＰＴＦＥは、成形ペレットに分散させる形で射出成形装置などに供給して成形を行うことが可能である。また、ＰＦＡの融点がＰＴＦＥより若干低いことから、成形時の低分子量ＰＴＦＥの熱分解が多少改善されることになる。このように、潤滑剤成型体２２としてＰＦＡを使用することにより、低分子量ＰＴＦＥの潤滑性にＰＦＡの潤滑性を付加した形で潤滑性を向上させることができる。また、射出成形法などが可能となることにより生産性を向上させることができ、製品の生産コストの低下、ひいては装置のコスト低下に寄与することができる。
【００７３】
また、潤滑剤成型体２２におけるフッ素樹脂が、テトラフルオルエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、「ＦＥＰ」という）であってもよい。ＦＥＰはＰＴＦＥに対して、トリフルオロメチル基を側鎖として導入して結晶化度を下げ、溶融加工を可能とした樹脂である。その融点は２５５〜２６５℃の範囲にあり、ＰＴＦＥに比較すると低い。しかしながら、材料中に占める低分子量ＰＴＦＥの比率が大きくなり過ぎると、溶融粘度が上昇し、それら成形法の使用ができなくなる場合がある。そのため、低分子量ＰＴＦＥの比率を一定範囲に抑える必要性があり、おおむね３０％以下の抑えることが好ましい。また、延伸加工（例えば、インフレーション加工）等の場合、成形はＦＥＰの溶融温度で行われるため、低分子量ＰＴＦＥは溶融していない場合があり、低分子量ＰＴＦＥ部分で延伸に耐え切れずに破断することがあり、その含有量の適正な調節が必要になってくる。その他の特性は、ほぼＰＴＦＥに近く、潤滑性もＰＴＦＥと同様に優れている。融点が低いことは、複合材料成形時、低分子量ＰＴＦＥの熱分解に対して余裕があり、分解による機能低下を防ぐことが可能になる。
【００７４】
また、例えば、ＰＦＡを使用して成形加工を可能にし、低分子量ＰＴＦＥとＦＥＰの潤滑性を付加した形で潤滑剤成型体２２としてこれらを複合化させて潤滑性を向上させることができる。また、射出成形法などが可能となることにより生産性を向上させることができ、製品の生産コストの低下、ひいては装置のコスト低下に寄与することができる。
【００７５】
また、分子量の増加、成形条件の最適化以外に、充填剤を添加することによりその機械的強度を向上させる手法も存在する。充填剤の種類としては、ガラス繊維、グラファイト、カーボン繊維などが知られている。例えば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、酸化チタン、炭酸マグネシウム、ガラスビーズ、タルク等の粒子状充填剤、又はガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ウォラストナイト、硫酸カルシウム等の繊維状充填剤、マイカ、グラファイト、カオリン、ガラスフレーク、フェライト等の板状充填剤などが存在する。これら以外にも、白色充填剤として、アルミナ、カオリンクレー、微粉珪酸、珪酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、石英粉、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、長石粉、バライト、ホワイティング、ろう石クレー、石こう（無水）等が挙げられ、単独又は２種類以上のものが用いられることがある。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置では、トナー中心部ではなくトナー表面近傍に離型剤が分布するトナーを用いることで、定着性を向上させ、現像剤の寿命を延ばすことができ、さらに、潤滑剤として低分子量ＰＴＦＥを用いることで離型剤が感光体又は中間転写体に付着するのを防止することができる。また、感光体等に離型剤が付着するのを防止することで転写率が低下するのを防止し、画像濃度が低下するのを防止することができる。
さらに、潤滑性能が高いが成形加工が困難な低分子量ＰＴＦＥを、他のフッ素樹脂と複合させて成形した潤滑剤を配設することで、感光体に直接塗布することで塗布装置、画像形成装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の要部の構成を示したものである。
【図２】直接方式の潤滑剤塗布装置の構成を示す概略図である。
【図３】ＰＴＦＥの分子構造を模式的に示した図である。
【図４】ＰＴＦＥの分子構造を模式的に示した断面図である。
【図５】オイラーベルト方式を説明する図である。
【図６】本発明の他の実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図７】トナーの断面を表す模式図で、図７（ａ）はここで用いられる湿式重合トナーの断面を模式的に表した図であり、図７（ｂ）は従来の湿式重合トナーの断面を模式的に表した図である。
【図８】形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２と説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【符号の説明】
２、３０　感光体
４　帯電装置
６　露光装置
８　現像装置
８ａ　現像ローラ
９　定着装置
１０、４４　搬送ベルト
１２　潤滑剤塗布装置
１４　クリーニング装置
１４ａ　クリーニングブレード
１６　除電装置
１８、４２　レジストローラ
２０　ケース
２２　潤滑剤成型体
２４　供給ローラ
２６　供給ブラシ
２８　バネ
３２、３４、３６、３８　現像装置
４０　中間転写体
５０、５１　糸
５３　プッシュブルゲージ
５４　上質紙
５５　分銅
Ｐ　記録媒体
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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