(57)【要約】【課題】転写率が高く、転写分離時の放電による転写チリ、転写白抜けのない高画質の画像を形成し得る画像形成方法及び画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで像担持体上のトナー像を転写体にローラまたはベルトからなる転写手段を用いて静電的に転写する転写方式を用いた画像形成方法において、転写手段に硬度６０〜８０度の弾性層を設け、転写手段と像担持体間に１〜１０Ｎ／ｃｍの圧力を加え、像担持体と転写手段間の転写バイアス電流を０．０５〜０．２μＡ／ｃｍとし、該像担持体として、該像担持体の電荷輸送層の厚みが１０〜２０μｍであり、静電容量が１００ｐＦ／ｃｍ２以上であるＯＰＣ感光体を用い、かつ該トナーとして形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０のトナーを用いることを特徴とする画像形成方法。【選択図】      図５
2004198555.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで像担持体上のトナー像を転写体にローラまたはベルトからなる転写手段を用いて静電的に転写する転写方式を用いた画像形成方法において、転写手段に硬度６０〜８０度の弾性層を設け、転写手段と像担持体間に１〜１０Ｎ／ｃｍの圧力を加え、像担持体と転写手段間の転写バイアス電流を０．０５〜０．２μＡ／ｃｍとし、該像担持体として、該像担持体の電荷輸送層の厚みが１０〜２０μｍであり、静電容量が１００ｐＦ／ｃｍ２以上であるＯＰＣ感光体を用い、かつ該トナーとして形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０のトナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
前記トナーの平均円形度が０．９２以上である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】
前記トナーの分散度（重量平均粒径／個数平均粒径）が１．４以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
【請求項４】
前記トナーの凝集度が５〜２５％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項５】
前記ＯＰＣ感光体が電荷輸送層の表面に強化層を設けたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成方法。
【請求項６】
少なくとも、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及び定着手段を備え、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによりトナー像を形成し、次いで像担持体上のトナー像を転写体上に転写手段により静電的に転写する転写方式の画像形成装置において、転写手段に硬度６０〜８０度の弾性層を設け、転写手段と像担持体間に加える圧力が１〜１０Ｎ／ｃｍであり、像担持体と転写手段間の転写バイアス電流が０．０５〜０．２μＡ／ｃｍであり、該像担持体が、該像担持体の電荷輸送層の厚みが１０〜２０μｍであり、静電容量が１００ｐＦ／ｃｍ２以上のＯＰＣ感光体であり、かつ該トナーとして形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０のトナーを装填したことを特徴とする画像形成装置。
【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、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成方法、及び画像形成装置に関する。
【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。特に転写工程での劣化が大きいことがあげられる。現象としては、転写進入時のプレ転写と転写後の剥離時の放電によるチリが大きな問題である。
【０００３】
これらの課題に対し、多くの提案がなされてきた。特開２０００−２２１８８号公報（特許文献１）では、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部分的な転写不良及び転写チリを防止することが提案されている。
【０００４】
また、特開２００１−２０９２５５号公報（特許文献２）では、カラー画像形成方法で感光体から中間転写体への転写における転写チリ、虫喰い状の転写不良を解決するため、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。
【０００５】
最近、更に高画質化が進み、トナーとしては重合トナーを用いられるようになってきている。トナー特性としては更なる小径化、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。
上記の従来例では、重合トナーを用いた場合、転写チリは多く、一見滑らかさはあるが鮮鋭度が悪くシャープ性に欠けた画像である。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２２１８８号公報
【特許文献２】
特開２００１−２０９２５５号公報
【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なされたものであり、その目的とするところは表面弾性層を有する転写ローラ（ベルト）を用い、転写圧を加え転写するに十分な転写電界を維持する為にエアーギャップを小さくし、感光体上のトナー層の表面粗さを均一に規定し、ＯＰＣ感光体のＣＴＬ（電荷輸送層）層の厚みを薄くし、静電容量を大きくし最小限の転写バイアスを印加し、転写分離時の放電による転写チリを防止することのできる画像形成方法及び画像形成装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、下記（１）〜（６）が提供される。
（１）像担持体上に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで像担持体上のトナー像を転写体にローラまたはベルトからなる転写手段を用いて静電的に転写する転写方式を用いた画像形成方法において、転写手段に硬度６０〜８０度の弾性層を設け、転写手段と像担持体間に１〜１０Ｎ／ｃｍの圧力を加え、像担持体と転写手段間の転写バイアス電流を０．０５〜０．２μＡ／ｃｍとし、該像担持体として、該像担持体の電荷輸送層の厚みが１０〜２０μｍであり、静電容量が１００ｐＦ／ｃｍ２以上であるＯＰＣ感光体を用い、かつ該トナーとして形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０のトナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
（２）前記トナーの平均円形度が０．９２以上であることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成方法。
（３）前記トナーの分散度（重量平均粒径／個数平均粒径）が１．４以下であることを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の画像形成方法。
（４）前記トナーの凝集度が５〜２５％であることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成方法。
（５）前記ＯＰＣ感光体が電荷輸送層の表面に強化層を設けたものであることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成方法。
（６）少なくとも、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段及び定着手段を備え、像担持体上に形成された静電潜像をトナーによりトナー像を形成し、次いで像担持体上のトナー像を転写体上に転写手段により静電的に転写する転写方式の画像形成装置において、転写手段に硬度６０〜８０度の弾性層を設け、転写手段と像担持体間に加える圧力が１〜１０Ｎ／ｃｍであり、像担持体と転写手段間の転写バイアス電流が０．０５〜０．２μＡ／ｃｍであり、該像担持体が、該像担持体の電荷輸送層の厚みが１０〜２０μｍであり、静電容量が１００ｐＦ／ｃｍ２以上のＯＰＣ感光体であり、かつ該トナーとして形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０のトナーを装填したことを特徴とする画像形成装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
まず、転写工程での課題として転写チリが発生する。転写チリについて図１に基づいて説明する。
転写工程では、転写領域Ｂの前後で転写紙と感光体が接触していない図１のＡ、Ｃ領域で電界の影響で転写チリが発生する。まずＡ領域では転写最適領域前での転写紙上の電荷と電界によりトナーが像担持体から転写紙上に飛翔しチリの原因となる。またＣ領域では転写により帯電した転写紙は感光体などの像担持体と静電的に付着している。転写後に分離する際に放電が発生しチリの原因となる。以上のように転写チリの原因は近接した時の放電現象が主なものであると考えられている。
【００１０】
像担持体と転写紙間にあるトナーは下記式（１）に表される力で転写（転移）する。またトナーの周りの電界は下記式（２）で表され、転写紙電位と像担持体間の電位差を像担持体とトナーと感光体そしてトナー周りの空隙の誘電厚みで割ったもので表される。
【数１】
トナーの転移する力    Ｆ＝ｑＥ                    （１）
ｑ：トナーの電荷量
Ｅ：感光体と転写紙間（トナー周り）の電界
【数２】
2004198555.tif 000003
Ｖｐ−Ｖｐｃ：転写紙と感光体間の電位差
ｄｐ／εｐ：転写紙の誘電厚み
ｄｔ／εｔ：トナー層の誘電厚み
ｄｐｃ／εｐｃ：感光体層の誘電厚み
ｇ：空隙（空気層）
【００１１】
図１のＡとＣ領域での放電を少なくする為には、トナー回りの電界は現状維持のまま、感光体と転写紙（転写ローラ／ベルト）間の電位差を小さくすることが必要となる。そのために、転写構成材料の誘電厚みを小さくすることがあげられる。
また、本方式はネガ・ポジ方式で作像している。ネガ・ポジ方式の場合地肌部の感光体電位が高く、画像部の電位が低い方式である。図１の画像部と非画像部で比較すると転写紙は一様に帯電しているとすれば、地肌部の方の電位差が７５０ｖ高いことになる。この電位差は転写工程後の分離時に画像部より、非画像部で放電が発生しやすいことになる。分離時に画像部と非画像部の境界部で放電が発生し、画像部のトナーにも影響を与えトナーチリの原因となっている。
【００１２】
以上のような原因から改善策として、以下手段が提案される。
１）転写紙と感光体の間にあるトナーの周りの電界を一定に保ちながら感光体と転写紙間のエアーギャップを小さくすると上記式（２）から感光体と転写紙間の電位差を小さくすることが出来る。実際の手段としてはゴム状の表面層を持った転写ローラと感光体間に圧力を加え、転写紙と感光体の密着を多くし実質の平均エアーギャップを小さくすることで達成できる。
２）更に１）に加えて、感光体の誘電厚みを小さくすることができる。実質、ＯＰＣ感光体は、通常導電性支持体上に下引き層（ＵＬ）電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）を順次積層した構成からなっている。ＵＬ層とＣＧＬ層は薄く数μｍ以下である。最も層厚の厚いＣＴＬ層を薄くすることで達成できる。
３）更に、感光体上のトナー層を均一にすることでも平均的なエアーギャップを薄くすることができる。感光体上のトナー層としてはトナーが２層形成されていれば画像濃度は十分に得られる。ベタ画像、ドット画像の感光体上トナーの面粗さが小さいことが良好な結果となる。
以上のような手段でトナー周りの電界は十分な値であり、転写紙上の電荷量が小さくなる。
このことにより、転写後の剥離時に感光体と転写紙間の電位差が小さくなり放電が起きにくい条件が得られる。
【００１３】
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手段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でレーザ光をスキャンさせミラー３３で反射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（ＯＰＣ感光体）である。
【００１４】
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。コロ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為のレジストコロ１０４であり、転写材は転写手段５（図２では転写ローラ５２）に送られ静電転写される。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によって静電転写され、搬送ベルト５３を通して定着手段７に搬送され、定着手段７で定着された後に、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。
【００１５】
定着手段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手段において、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とが、例えば面圧：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。
【００１６】
次に、本発明の特徴的な転写構成を転写手段５として転写ローラ５２を用いた場合について図３にて説明する。尚、転写手段５として転写ベルトを用いた場合も同様である。
転写ローラ５２は図３に示すように、例えばＳＵＳ、Ｆｅ等からなる直径２０〜３０φ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１×１０８〜１×１０１１Ωｃｍ、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。
【００１７】
次に、転写で像担持体と転写ローラ間に加圧した時のトナー周りの空隙について説明する。
図４に従来の加圧力１Ｎ／ｃｍ以下の圧力時の様子を略図で説明する。転写紙は微小面積では硬く広い面積では変形（曲がり）する特性がある。図４のように圧力が弱いと、転写紙の繊維の凹凸で表面、裏面で数点の凸部で受けて搬送される。その結果、トナーや像担持体と転写紙の接触点が少なく、像担持体と転写ローラ表面の間の空隙が多い状態になる。測定は感光体とゴム層のないローラ間に０．５Ｎ／ｃｍを加圧し転写紙リコー製Ｔｙｐｅ６２００を挟み、ギャップを測定した。また１．０Ｎ／ｃｍの加圧で同様に測定した結果２０μｍの差があった。つまり加圧によって２０μｍの空隙が減ったことになる。
その様子を図５に示す。加圧によって転写紙の凸部と感光体、転写ローラと多く接触するようになる。その結果、空隙が小さくなり、トナーと感光体の距離が平均的に狭くなり、前記式（２）の分母項の「ｇ」が小さくなる。更にトナー層の厚みが一定でトナー表面の粗さも均一であれば、平均の空隙が小さくなる。
【００１８】
次に、感光体の厚みについて説明する。ＯＰＣ感光体は金属支持体上にＵＬ層、ＣＧＬ層、更にＣＴＬ層が塗布され、２５〜３０μｍの厚みになっている。ＣＴＬ層が最も厚く２０〜３０μｍとなっている。理由としては耐久性を考慮したもので、ＣＴＬ層を削りながら常にトナー皮膜などがない感光体表面を使っている。このときの静電容量は約８０ｐＦ／ｃｍ２である。
本発明ではＣＴＬ層の厚みを１０〜２０μｍと薄くすることで感光体層の誘電厚みは小さくなる。そしてそのことにより静電容量を大きくすることができ、本発明においては静電容量は１００ｐＦ／ｃｍ２以上であり、好ましくは１００〜１２０ｐＦ／ｃｍ２である。ただし、あまり静電容量を大きくすると材料の絶縁破壊という問題が発生する。
以上のように、空隙と感光体の誘電厚みをで小さくすることで、転写紙と感光体の電位差を小さくしても前記式（２）のＥ（トナー周りの電界）は従来と同じ電界が得られ、分離時の放電による転写チリを減少させる事ができる。
【００１９】
本発明に用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１４０であることが重要である。
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）に導入し解析を行い、下記式（３）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。
即ち、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。円（球形）から離れるとＳＦ−１の値は大きくなる。
【数３】
ＳＦ−１＝[(ＭＸＬＮＧ)２／(ＡＲＥＡ)]×(π／４)×１００  （３）
【００２０】
一般に、トナーのＳＦ−１は耐久性に影響し、本発明においては１００≦［ＳＦ−１］≦１４０であり、１００＜［ＳＦ−１］≦１２０とすることがより好ましい。
１４０＜［ＳＦ−１］の場合、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、像担持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。
【００２１】
また、本発明に用いられるトナーは、平均円形度が０．９２以上であることが好ましい。
トナーの平均円形度が０．９２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、像担持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う。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る。平均円形度は、各粒子の円形度の算出を行い、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。
平均円形度が０．９２以上のトナーは、機械的な衝撃による粉砕や、熱処理による方法などで作る事ができる。
また、重合法のより得られるトナーを用いることができる。
【００２２】
また、本発明に用いられるトナーの重量平均粒径：Ｘｗ／個数平均粒径：Ｘｎは１．４以下が好ましい。
トナーの重量平均粒径：Ｘｗ／個数平均粒径：Ｘｎが１．４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。
【００２３】
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事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。
凝集度の測定方法
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：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が、以下の点は変更している。
１．使用ふるい    ７５μｍ、４５μｍ、２２μｍ
２．振動時間      ３０秒
本発明において、トナーの凝集度は５〜２５％が好ましく、より好ましくは５〜２０％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、２５％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。
【００２４】
本発明で用いられるＯＰＣ感光体は、ＯＰＣ感光体のＣＴＬ層の表面に強化層を設けたものが望ましい。
ＯＰＣ感光体のＣＴＬ層を薄くすると、感光体としての電荷量は増え、現像量を大きくすることができるが、膜削れが発生し耐久性に問題がでる。そこで酸化アルミ等の金属微粉末を分散したポリカーボネートで代表される表面強化層を設け感光体の寿命の改善を行うことが好ましい。
【００２５】
次に、本発明で用いるトナーの構成成分について説明する。
本発明で用いるトナーは、少なくも結着樹脂、着色剤を含有し、離型剤、帯電制御剤等を含有してもよく、さらに外添剤を添加したものでもよい。
本発明で使用される結着樹脂としては従来公知の樹脂が全て使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、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−ブタジェン共重合体、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。
【００２６】
本発明では特にポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって得られる。使用されるアルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、１、４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、及びビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。また、カルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
【００２７】
また上記の樹脂は単独使用も可能であるが、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。
【００２８】
また本発明のトナーは磁性体を添加し、磁性トナーとしてもよく、トナーに用いる磁性体は、酸化鉄、マグネタイト、フェライトなどの従来より使用されている全ての公知磁性微粉末を添加することができる。磁性体の添加量は、結着樹脂１００重量部に対して５〜６０重量部、好ましくは１５〜４５重量部である。
【００２９】
本発明においてトナーに使用される離型剤として公知のものが全て使用できるが、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ができる。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好ましい。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であることが好ましい。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、その酸価は１０〜３０が好ましい。その他の離型剤としては、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。
これらの離型剤の使用量は、トナー樹脂成分１００重量部に対し、通常１〜２０重量部、好ましくは３〜１０重量部である。
【００３０】
また外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、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。
この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい。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。
この他高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、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。
【００３１】
このような流動化剤（外添剤）は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤などが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【００３２】
本発明においてトナーには、必要に応じて帯電制御剤を含有させてもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩、及びサリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、第四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）、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）、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、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。
【００３３】
本発明の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及び染料の全てが適用される。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。
着色剤の使用量はトナー１００重量部に対して、通常１〜１０重量部、好ましくは３〜７重量部である。
【００３４】
本発明で用いるトナーの製造方法は、従来公知の方法でよく、結着樹脂、磁性体、離型剤、着色剤、その他場合によっては帯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、ターボジェット、クリプトロン等の粉砕で粉砕し、その後分級して得られる。
上記トナーに無機微粒子を添加するにはスーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの混合機を用いる。
【００３５】
本発明において、トナーは一成分系トナー、或いは二成分系トナーを用いることができる。
二成分系乾式トナーを用いる場合に混合して使用するキャリアとしては、例えばガラス、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。
【００３６】
次に、本発明での評価方法について説明する。
＜転写率、定着性、転写チリ、転写白抜け評価方法＞
評価機はリコーＩｍａｇｉｏＭＦ７０７０の転写部を改造して用いた。ユニット構成は図２の装置の概略図と同じである。現像として二成分方式の現像装置を用い、転写はローラ転写で行い、ベルト搬送され、定着は面圧：９．３Ｎ／ｃｍ２の加圧力、温度は１６５〜１８５℃で定着を行った。この装置を用いて、６００ｄｐｉ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７参照）をプリントアウトしてサンプル画像を得る。
【００３７】
＜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時に機械を停止する。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（４）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。
［（転写トナー量／（転写トナー＋残トナー）］×１００（％）
【００３８】
＜転写チリ、転写白抜けの評価＞
転写チリと転写白抜けは汎用的な評価法が確立していないため、サンプルとランク見本とを目視での官能評価法で行う。転写チリのランク見本は図８に、転写白抜けのランク見本は図９に示す。いずれもランク３の画像が許容レベルであり、３に満たないものは「ＮＧ」である。
【００３９】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。
【００４０】
実施例１
図２と同様のテスト機はリコー  Ｉｍａｇｉｏ  ＭＦ７０７０の転写部を改造して用いた。感光体と転写ローラの接触が安定するように転写ローラの表面に７０度（ＡｓｋｅｒＣ／１ｋｇ荷重時）、１×１０９〜１×１０１１Ωｃｍのゴム層を設けた。図３のスプリングで転写圧力を５．０Ｎ／ｃｍ、転写ローラと感光体間に印加する電圧を制御して、流れる電流を０．１μＡ／ｃｍでプリンタにより、下記トナーを用い、また二成分現像剤用のキャリアとして平均粒径５０μｍの球形マグネタイト粒子表面にスプレー法にてシリコーン樹脂をコーティングしたものを用いて、図７と同様のテストチャートをプリントした。評価は転写率、転写チリ（図８参照）、転写白ぬけ（図９参照）で確認した。現状値は転写電流０．３〜０．４μＡ／ｃｍで圧力は１Ｎ／ｃｍ前後の条件である。また感光体のＣＴＬ層は１０μｍとした。感光体の静電容量は１１０ｐＦ／ｃｍ２であり、感光体の表面摩擦係数は０．７５であった。
（トナー処方）
ポリエステル樹脂                                        ４４重量部
（重量平均分子量：１９５０００、Ｔｇ：６３℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体                ４０重量部
（重量平均分子量：８５０００、Ｔｇ：６８℃）
カルナウバワックス                                        ５重量部
カーボンブラック（＃４４：三菱化学）                    １０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）          １量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１３０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、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（Ｒ−９７２  日本アエロジル）０．２重量％を混合しトナーを得た。
このトナーのＳＦ−１は１３５、平均円形度は０．９０、分散度は１．４５、凝集度は３５％であった。前記した評価を行った。結果を表１に示す。
【００４１】
実施例２
実施例１で機械式粉砕機により粉砕、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４０℃とし、トナーを投入し１０分間、１５００回転で攪拌しトナーを球形化処理した。その後ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２  日本アエロジル）０．１重量％を混合しトナーを得た。
このトナーのＳＦ−１は１１０、平均円形度は０．９６、分散度は１．４２、凝集度は３２％であった。
このトナーを用い、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。
【００４２】
比較例１
（トナー処方）
ポリエステル樹脂                                        ４４重量部
（重量平均分子量：１９５０００、Ｔｇ：６３℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体                ４０重量部
（重量平均分子量：８５０００、Ｔｇ：６８℃）
カルナウバワックス                                        ５重量部
カーボンブラック（＃４４：三菱化学）                    １０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）          １量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１３０℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、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（Ｒ−９７２  日本アエロジル）０．２重量％を混合しトナーを得た。
このトナーのＳＦ−１は１４５、平均円形度は０．８８、分散度は１．４１、凝集度は４０％であった。
このトナーを用い、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。
【００４３】
実施例３
（トナー処方）
スチレン／ｎ−ブチルメタクリレート／
２−エチルヘキシルアクリレート共重合体                ５５重量部
（組成比：７５／１０／１５  重量平均分子量：
２１００００  Ｔｇ：５７℃）
ポリエステル樹脂                                        ２３重量部
（重量平均分子量：１６００００  Ｔｇ：６４℃）
ポリエチレンワックス（分子量９００）                    １０重量部
カーボンブラック（＃４４：三菱化学）                    １０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）        ２重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて９０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径７．５μｍとした後ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２  日本アエロジル）０．２重量％を混合しトナーを得た。
このトナーのＳＦ−１は１３０、平均円形度は０．９４、分散度は１．４５、凝集度は３８％であった。
このトナーを用い、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。
【００４４】
実施例４
（トナー処方）
ポリエステル樹脂                                        ８５重量部
（重量平均分子量：９８０００、Ｔｇ：５９℃）
ポリエチレンワックス（分子量９００）                      ３重量部
カーボンブラック（＃４４：三菱化学）                    １０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）        ２重量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１５０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し重量平均粒径９．５μｍとした後ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２  日本アエロジル）０．５重量％を混合しトナーを得た。このトナーのＳＦ−１は１３０、平均円形度は０．９６、分散度は１．２０、凝集度は３０％であった。
このトナーを用い、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。
【００４５】
実施例５
（トナー処方）
ポリエステル樹脂                                        ４９重量部
（重量平均分子量：１５００００、Ｔｇ：６０℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体                ３５重量部
（重量平均分子量：８５０００、Ｔｇ：６８℃）
カルナウバワックス                                        ４重量部
カーボンブラック  （＃４４：三菱化学）                  １０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）        ２量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１３０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、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（Ｒ−９７２  日本アエロジル）０．７５重量％を混合しトナーを得た。
このトナーのＳＦ−１は１２０、平均円形度は０．９７、分散度は１．２５、凝集度は２３％であった。
このトナーを用い、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。
【００４６】
実施例６
（トナー処方）
ポリエステル樹脂                                        ５４重量部
（重量平均分子量：２８００００、Ｔｇ：６７℃）
スチレン−ｎ−ブチルアクリレート共重合体                ３０重量部
（重量平均分子量：８５０００、Ｔｇ：６８℃）
カルナウバワックス                                        ４重量部
カーボンブラック（＃４４：三菱化学）                    １０重量部
帯電制御剤（スピロンブラックＴＲ−Ｈ：保土谷化学）        ２量部
以上の処方で２軸エクストルーダーを用いて１３０℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、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５０℃とし、トナーを投入し１０分間、１５００回転で攪拌しトナーを球形化処理した。その後ヘンシェルミキサーを用い、シリカ（Ｒ−９７２  日本アエロジル）１．０重量％を混合しトナーを得た。
このトナーのＳＦ−１は１１０、平均円形度は０．９８、分散度は１．１０、凝集度は７％であった。
このトナーを用い、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。
【００４７】
実施例７
実施例１と同じ方法で転写圧力は３．０Ｎ／ｃｍ、転写電流は０．１５μＡ／ｃｍで図７と同様のテストチャートをプリントし、サンプルを得た。感光体のＣＴＬ層を２０μｍとし、表面に保護層を設けた。
製法は溶剤に溶かしたポリカーボネ―ト樹脂に粒径０．３μｍの酸化アルミを２５重量％加え分散し、スプレー塗布して、１５０℃で加熱乾燥し５μｍの保護層を設けて感光体を作成した。
実施例６と同様のトナーをそのまま用い、実施例１と同様にして評価を行った。結果を表１に示す。
【００４８】
【表１】
2004198555.tif 000004
【００４９】
【発明の効果】
本発明により、転写率が高く、転写分離時の放電による転写チリ、転写白抜けのない高画質の画像を形成することが出来る画像形成方法及び画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】転写チリメカニズムを説明するための概略図である。
【図２】本発明の画像形成装置全体の概略図である。
【図３】本発明の画像形成装置における加圧転写部分の拡大図である。
【図４】従来の転写の状態を示す概略図である。
【図５】加圧転写の状態を示す概略図である。
【図６】トナーの形状係数ＳＦ−１を説明するための図である。
【図７】画像の画質（転写チリ、転写白抜け）を評価するためのテストチャートの例の図である。
【図８】画像の転写チリを評価するためのランク見本の図である。
【図９】画像の転写白抜けを評価するためのランク見本の図である。
【符号の説明】
１    感光体（静電潜像担持体）
２    帯電手段
３    露光手段
３１    原稿読み取り部
３２    ポリゴンモーター
３３    ミラー
４    現像手段
４１    現像スリーブ
５    転写搬送手段
５１    金属ローラ（芯金）
５２    転写ローラ
５２ａ  弾性層
５２ｂ  軸受
５２ｃ  ばね
５３    搬送ベルト
５４    搬送用ローラ
５５    搬送用ローラ
５６    搬送ベルトクリーニング装置
６    クリーニング手段
６１    ブレード
６２    クリーニングブラシ
６３    回収手段
７    定着手段
７１    定着ローラ
７２    加圧ローラ
７３    加熱手段
７４    加熱手段
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  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】
2004198555.tif 000005
【図２】
2004198555.tif 000006
【図３】
2004198555.tif 000007
【図４】
2004198555.tif 000008
【図５】
2004198555.tif 000009
【図６】
2004198555.tif 000010
【図７】
2004198555.tif 000011
【図８】
2004198555.tif 000012
【図９】
2004198555.tif 000013