(57)【要約】【課題】  粉体トナーを用いて普通紙への転写を行い、これを熱定着して転写紙上で平均粒状度０．２５以下の高品質の画像を形成し得る画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光体１を備える電子写真方式の画像形成装置において、現像手段４による現像工程後の感光体１上のトナー画像の面積Ｓｄ、現像したトナーを転写紙上に転写した時のトナー画像の面積Ｓｔ、及び転写紙上のトナーを定着手段７で加熱定着したときのトナー画像の面積Ｓｆの関係を、０．８＜Ｓｔ／Ｓｄ＜０．９かつ０．９＜Ｓｆ／Ｓｄ＜１．２とする。トナーには、形状係数ＳＦ−１が１００〜１３５、円形度が０．９３以上、分散度が１．３５以下、凝集度が５〜２０％である重合トナーを使用する。【選択図】        図１
2005141037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体を備える電子写真方式の画像形成装置において、現像工程後の前記感光体上トナー画像の面積Ｓｄ、現像したトナーを転写紙上に転写した時のトナー画像の面積Ｓｔ、及び転写紙上のトナーを加熱定着したときのトナー画像の面積Ｓｆの関係を、０．８＜Ｓｔ／Ｓｄ＜０．９かつ０．９＜Ｓｆ／Ｓｄ＜１．２としてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、形状係数ＳＦ−１が１００〜１３５、円形度が０．９３以上、分散度が１．３５以下、凝集度が５〜２０％である重合トナーを使用することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２の画像形成装置において、前記トナーを転写紙上に転写する転写圧を０．２０〜１．００Ｎ／ｍｍ２の範囲とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの画像形成装置において、前記トナーを転写紙上に転写する転写電流を０．１０〜１．０μＡ／ｃｍの範囲とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの画像形成装置において、前記加熱定着に用いる定着ローラの材質がシリコーンゴムであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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に関し、詳細には粉体トナーを用いて普通紙への転写を行い、これを熱定着して転写紙上で平均粒状度０．２５以下の高品質の画像を形成し得る画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置においては高画質化が要求されており、トナーの小径化や現像の改良などで改善されてきている。例えば、電子写真の画質を向上させる手段として、感光体上への潜像書き込みの閾値を設け、ハイライト部の画質向上を図ったものや（例えば特許文献１、２参照）、感光体上と紙上のトナー像面積の関係を示し、ドットの位置変動の低減を図ったもの（例えば特許文献３参照）がある。しかし、これらは電子写真の画質を総じて向上させるものではない。
【０００３】
電子写真の画質は銀塩や印刷などと比較すると画像のチリが多く、画質としてはざらついた、いわゆるプアなものであるとの印象を受けるのである。
【特許文献１】特開平５−２３８０５５号公報
【特許文献２】特許第３２３２６２４号公報
【特許文献３】特開２００２−２４０３４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この画像のチリやざらつきについて微視的に観察した結果、トナーによって形成されたドット形状の乱れやばらつきに起因することが分かった。電子写真方式で発生するチリについて作像工程毎に観察すると、転写工程でのチリの発生が最も多く、さらに定着工程ではチリトナーを押しつぶして広げてしまい、その結果、最終画像ではつぶれて広がったチリトナーの存在により、感光体上の現像像とはかけ離れて悪い画質となるのである。
【０００５】
そこで本発明は、転写工程時に発生するチリトナーを低減することにより、最終画像の画質向上を図ることを目的とするものである。
また具体的には高画質の指標の一つである平均粒状度が０．２５以下、好ましくは印刷画質並みの０．１５以下を達成するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る画像形成装置は、感光体を備える電子写真方式の画像形成装置において、現像工程後の前記感光体上トナー画像の面積Ｓｄ、現像したトナーを転写紙上に転写した時のトナー画像の面積Ｓｔ、及び転写紙上のトナーを加熱定着したときのトナー画像の面積Ｓｆの関係を、０．８＜Ｓｔ／Ｓｄ＜０．９かつ０．９＜Ｓｆ／Ｓｄ＜１．２としてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係るものは、請求項１の画像形成装置において、形状係数ＳＦ−１が１００〜１３５、円形度が０．９３以上、分散度が１．３５以下、凝集度が５〜２０％である重合トナーを使用することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係るものは、請求項１または２の画像形成装置において、前記トナーを転写紙上に転写する転写圧を０．２０〜１．００Ｎ／ｍｍ２の範囲とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係るものは、請求項１ないし３のいずれかの画像形成装置において、前記トナーを転写紙上に転写する転写電流を０．１０〜１．０μＡ／ｃｍの範囲とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係るものは、請求項１ないし４のいずれかの画像形成装置において、前記加熱定着に用いる定着ローラの材質がシリコーンゴムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、転写工程時に発生するチリトナーを低減して最終画像の画質向上を図り得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
転写工程で発生する画質劣化の最も大きな原因は、既述のようにトナー画像の太りやつぶれである。転写によりトナー画像が太ったり、つぶれたりする原因の一つとして、転写条件が挙げられる。従来から転写効率が高ければ高いほど良いと考えられているため、転写圧や転写電流などを過多気味に設定することが多い。しかしながら、高めの転写圧や高めの転写電流で転写した場合、感光体上のトナー付着量が比較的少ないときは問題ないが、付着量が多くなると画像の太り、つぶれが発生し、チリの量も多くなる。また、仮に現像工程後の感光体上のトナー画像を忠実に転写したとしても、定着工程により画像の太り、つぶれが発生するために良好な最終画像を得ることが困難である。
【００１３】
そこで、本発明では、あえて現像工程後の感光体上のトナー画像を忠実に転写するのではなく、転写効率を落とすことで、転写工程で発生するチリの量を低減させ、さらに定着工程での太りやつぶれを見込んで転写後のトナー面積を小さくすることで、定着後の画質、特に粒状性について改善するものである。ただし、転写効率を単純に落とすと、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が、転写圧や転写電流及びトナー特性などをコントロールすることにより、転写時に発生するチリの量を抑え、転写後のトナー面積を小さくすることを可能としている。
【００１４】
本発明を以下に説明するに当たり、画質の基本特性である粒状性の説明を最初に行う。ここでいう「粒状性」とは、一般に高画質の指標と考えられている。すなわち、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、ＡＮＳＩ  ＰＨ−２．４０−１９８５で標準化されており、ＲＭＳ粒状度（σＤ）は次の式による。
σＤ＝［１／ＮΣ（Ｄｉ−Ｄ）２］１／２
式中Ｄｉは濃度分布、Ｄは平均濃度（Ｄ＝１／ＮΣＤｉ）である。
【００１５】
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社の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（詳細はＤｏｏｌｅｙ，Ｒｓｈａｗ：Ｎｏｉｓｅ  Ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ，Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｏｔｏｇｒ．Ｅｎｇ．，５，４（１９７９），ｐｐ１９０−１９６）。ここに、粒状度（ＧＳ）は、次の式による。
ＧＳ＝ｅｘｐ（−１．８Ｄ）∫（ＷＳ（ｆ））１／２ＶＴＦ（ｆ）ｄｆ
式中Ｄは平均濃度、ｆは空間周波数（ｃ／ｍｍ）、ＷＳ（ｆ）はＷｉｎｅｒ  Ｓｐｃｔｒｕｍ、ＶＴＦ（ｆ）は視覚の空間周波数特性である。
【００１６】
ここでは粒状度を、上述の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。
粒状度＝ｅｘｐ（ａＬ＋ｂ）∫（ＷＳＬ（ｆ））１／２ＶＴＦ（ｆ）ｄｆ
ここでＬ＊は平均明度、ｆは空間周波数（ｃ／ｍｍ）、ＷＳＬ（ｆ）は明度変動のパワースペクトラム、ＶＴＦ（ｆ）は視覚の空間周波数特性であり、係数ａ、ｂはそれぞれ、ａ＝０．１０４４、ｂ＝０．８９４４である。
【００１７】
本例では、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説明する（詳細は“Ｊａｐａｎ  Ｈａｒｄｃｏｐｙ‘９６”論文集ｐ１８９「ハーフトーンカラー画像のノイズ評価方法」参照）。
【００１８】
粒状度は、その定義からして画像のノイズ特性を表している。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。本願発明者は、出力画像をスキャナ（型式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った。
【００１９】
図１に各種画像の粒状度の計算結果を示す。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）をとって各明度ごとの粒状度を計算した。
【００２０】
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持体である。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。電子写真方式、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なり、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。
【００２１】
画像粒状度の数値の目安としては、平均粒状度で０．２５以下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（平均粒状度が０．２５以下が高画質の指標の一つである）。さらに好ましくは、同じドット形成で画像ができているオフセット印刷並みの粒状度０．１５以下の画像で印刷物同等の画像といえる。なお定着後の最終画像での粒状度が良好であれば良いことは当然であるが、電子写真法では潜像形成から定着までの各作像工程で順次画質が劣化してゆく。
【００２２】
図２に本発明の実施対象となる画像形成装置の全体概略図を示す。本装置は、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の感光体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及び定着手段７が配置されている。
【００２３】
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で反射して入力した画像信号を基に、感光体１上に静電潜像を形成する。感光体１は、有機感光体の他、アモルファス等の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として現像し、そのトナー画像を転写材に転写する。転写材は、これを収納した転写材バンク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１上の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、このレジストコロ１０４により転写材は転写搬送手段５に送られ、トナー像を静電転写される。トナー像は、金属ローラ５１の外周に中抵抗ゴム層を設けた転写ローラ５２によって静電転写され、画像を転写された転写材は、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で画像を定着された後に、機外へ排出される。一方、未転写部が残存し、また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。
【００２４】
定着手段７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とを備えているというものであり、定着ローラ７１と加圧ローラ７２とで定着ニップ幅を有するように構成している。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みつつ搬送する。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７１、７２間を通過するときに、圧力を受けながら熱溶融し、両ローラ７１、７２間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。
【００２５】
本発明は、上述のような画像形成方法において、現像工程後の感光体１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、転写後の画像を定着した後のトナー画像の面積をＳｆとしたとき、Ｓｄ、Ｓｔ、Ｓｆが、
０．８＜Ｓｔ／Ｓｄ＜０．９
かつ
０．９＜Ｓｆ／Ｓｄ＜１．２
で示されるようにするものである。Ｓｔ／Ｓｄが０．８未満の場合やＳｆ／Ｓｄが０．９未満の場合、転写されたトナー画像が細りすぎて、定着工程において定着されてトナー像が広がっても、元の画像には戻らず、定着後の平均粒状度が悪化する。またＳｔ／Ｓｄが０．９より大きい場合やＳｆ／Ｓｄが１．２より大きい場合、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気味となり、定着工程においてさらに広がるため、定着後の平均粒状度が悪化する。
【００２６】
即ち、感光体１上のトナー画像の面積を転写率が極端に落ちない程度に転写工程で小さめに転写し、定着手段７での定着過程でのドット面積の拡がりで感光体１上のトナー画像面積と同程度になるようにすることで、定着後においてチリの少なく、平均粒状度の良い高画質画像を得ることができるようにするのである。なお、トナー画像の面積Ｓｄ、Ｓｔ及びＳｆの測定には超深度形状測定顕微鏡（例えばキーエンス社製：ＶＫ−８５００型）を用いるとよい。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。
【００２７】
次に本発明での評価方法について説明する。
＜粒状度評価方法＞
評価機は株式会社リコー製、型式ＩｍａｇｉｏＮＥＯ７５０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。現像装置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、ベルト搬送し、定着は面圧有する加熱ローラ方式で行う構成とした。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画像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た。また転写する前に評価機の動作を停止させ、数時間放置した後にトナーの付着した感光体を取り出し、上記の測定法で推定粒状度を測定した。また転写紙上の未定着像の粒状度は、感光体から転写紙に転写した時点で評価機を停止させ、転写紙を取り出し、上記の測定法で平均粒状度を測定した。なお、感光体上画像の測定の場合に数時間放置してから測定する理由は、デジタル電子写真方式ではネガ／ポジ方式を採用しているため、地肌部に電荷が乗っている状態で明るいところに感光体を出すと、電荷の放電でトナーが散ってしまい問題となるので、数時間放置して地肌部の電荷を減衰した状態とするためである。各工程での粒状度測定法を簡単にまとめると以下のようになる。
１．最終工程の定着画像
これまで述べてきたような方法で画像をハイデンベルグ社製のスキャナで１２００ｄｐｉの解像度で読み取り、上記の計算式により各明度ごとの粒状度を算出した。そして平均明度４０〜８０の平均粒状度を得る。
２．感光体上の粒状度測定
カラー作像法で用いる中間転写ベルトや感光体上の粒状度は上記のスキャナを用いた測定法では測定が困難であるので、以下のような方法で粒状度を推定した。すなわち、６００ｄｐｉの２×２ドットのパターン４０個のデータを図６（Ａ）のように等間隔に切り出し、図６（Ｂ）に拡大して示すように各ドットを２値化して、トナーの付着部の面積を計測し、各面積データのσを算出する。この方法で定着後と未定着の画像で平均粒状度の相関を求めた。図５にその結果を示めすが、良好な相関が得られた。その近似式により、定着後、未定着画像の前工程である中間転写ベルト上の粒状度、感光体の粒状度を算出し、推定平均粒状度として評価に用いた。
【００２８】
＜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させる。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、
（転写トナー量／（転写トナー＋残トナー量））×１００（％）
として転写率（％）を求める。一般的に転写率の許容値は一般環境下で７０％以上である。問題のないレベルは８０％以上である。しかし、本発明においては意識的に転写率を低下させて転写チリを低減させるので、そのときの転写率は６５〜７５％程度である。
【００２９】
＜トナー画像面積測定方法＞
転写する前に機械を停止させ、数時間放置した後にトナーの付着した感光体を取り出し、前述の測定方法で感光体上のトナー画像面積Ｓｄを測定した。また転写紙上の未定着像のトナー画像面積Ｓｔは、感光体から転写紙に転写した時点で機械を停止させ、転写紙を取り出し、前述の測定法で測定した。また転写紙上の定着後の画像のトナー画像面積Ｓｆも上記と同様にして測定した。
【００３０】
本発明で用いる重合トナーについて説明する。なお重合トナーの製造方法は従来公知の方法で良い。また重合トナーとしては、乳化重合、分散重合、懸濁重合などいずれに限定されるものではない。
【００３１】
本発明に用いるトナーは変性ポリエステルからなる重合トナーであることが重要である。従来の重合法に使用される樹脂はスチレン−アクリル系が主体であったが、スチレン−アクリル系樹脂はポリエステル系樹脂に比べ、低温定着性に劣っていた。この原因は、定着温度と転移点Ｔｇのバランスにあることが判明した。同一定着温度を有するスチレン−アクリル系樹脂からなるトナーと、ポリエステル系樹脂からなるトナーのＴｇを比較すると、スチレン−アクリル系樹脂からなるトナーのＴｇが明らかに低くなる。このため、スチレン−アクリル系樹脂からなるトナーの耐熱保存性は、ポリエステル系樹脂からなるトナーに比べ悪くなる。なお、使用するポリエステル系樹脂は、アクリル、エポキシ、ウレタンなどで変性して用いる。変性することにより、トナー物性のコントロールが容易となるほか、製造性も向上する。
【００３２】
また本発明に用いるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１３５であることが重要である。形状係数を示すＳＦ−１は、例えば株式会社日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（型式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、例えばニコレー社製画像解析装置（商品名ＬｕｚｅｘＩＩＩ）に導入して解析を行い、
ＳＦ−１＝（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ×π／４×１００
より算出して得られた値を形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２と定義する。ここで図３を参照すると、ＭＸＬＮＧは粒子ｐの絶対最大長（外接円Ｃの周長）、ＰＥＲＩは粒子ｐの周囲長、ＡＲＥＡは粒子ｐの投影面積を示す。なお形状係数ＳＦ−１はトナー粒子の丸さの度合いを示す。粒子ｐの形状が円（球形）から離れると形状係数ＳＦ−１は大きくなる。
【００３３】
一般に、形状係数ＳＦ−１は粒子の耐久性に影響し、１００＜ＳＦ−１≦１３５が好ましく、１００＜ＳＦ−１≦１２０とすることがより好ましい。１３５＜ＳＦ−１の場合、粒子の形状が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。
【００３４】
また本発明に用いるトナーは、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以下の場合、形状係数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式会社ＳＹＳＭＥＸ製のフロー式粒子像分析装置（型式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、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行った。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られる。各粒子の平均円形度は、粒子像と同じ投影面積を持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できる。
【００３５】
また本発明に用いるトナーは、重量平均粒径Ｘｗを個数平均粒径Ｘｎで除した値が１．３５以下のものが好ましい。Ｘｗ／Ｘｎが１．３５以上の場合、形状係数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（商品名）を使用した。なおアパーチャー径は１００μｍである。
【００３６】
本発明に用い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、さら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。
【００３７】
凝集度の測定方法を説明する。測定装置にはパウダテスタ  ＰＴ−Ｎ型（ホソカワミクロン株式会社製）を用い、操作方法は基本的には「パウダテスタ  ＰＴ−Ｎ型」の取り扱い説明書に従うが、以下の点は変更する。
１．使用ふるい：７５μｍ、４５μｍ、２２μｍ
２．振動時間：３０秒
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％以下の場合、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％以上の場合トナーの凝集力が強くなり、転写性が悪くなる。
【００３８】
重合トナー処方例１〜６を説明する。なお以下、部は重量部を示す。
＜処方例１＞
（トナーバインダーの合成）
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部及びジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応させ、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応させた後、１６０℃まで冷却して、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応させた。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート１８８部と２時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマー（１）を得た。次いでプレポリマー（１）２６７部とイソホロンジアミン１４部を５０℃で２時間反応させ、重量平均分子量６４０００のウレア変性ポリエステル（１）を得た。上記と同様にビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、テレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合し、次いで１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応させて、ピーク分子量５０００の変性されていないポリエステル（ａ）を得た。ウレア変性ポリエステル（１）２００部と変性されていないポリエステル（ａ）８００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダー（１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。これを一部減圧乾燥させてトナーバインダー（１）を単離した。Ｔｇは６２℃で、酸価は１０であった。
（トナーの作成）
ビーカー内に前記のトナーバインダー（１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液２４０部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート（融点８１℃、溶融粘度２５ｃｐｓ）２０部、カーボンブラック１０部を入れ、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させた。ビーカー内にイオン交換水７０６部、ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液（日本化学工業株式会社製、商品名スーパタイト１０）２９４部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れ、均一に溶解させた。ついで６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入して１０分間攪拌した。ついで、この混合液を攪拌棒及び温度計付のコルベンに移し、９８℃まで昇温させて一部溶剤を除去し、室温に戻してから同ホモミキサーで１２０００ｒｐｍで攪拌を行い、トナーの形状を球形から変形させ、さらに溶剤を完全に除去した。その後、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体トナー粒子を得た。ついで、トナー粒子１００部に疎水性シリカ０．５部をヘンシェルミキサーにて混合させて本発明のトナーを得た。このトナーのＳＦ−１は１４０、平均円形度は０．９２、分散度は１．３９、凝集度は２５％であった。
【００３９】
＜処方例２＞
（トナーバインダーの合成）
処方例１と同様にしてビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物３３４部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物３３４部、イソフタル酸２７４部及び無水トリメリット酸２０部を重縮合した後、イソホロンジイソシアネート１５４部を反応させてプレポリマー（２）を得た。次いでプレポリマー（２）２１３部とイソホロンジアミン９．５部及びジブチルアミン０．５部を処方例１と同様に反応させ、重量平均分子量７９０００のウレア変性ポリエステル（２）を得た。ウレア変性ポリエステル（２）２００部と変性されていないポリエステル（ａ）８００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダー（２）の酢酸エチル溶液を得た。これを一部減圧乾燥し、トナーバインダー（２）を単離した。ピーク分子量は５０００、Ｔｇは６２℃、酸価は１０であった。
（トナーの作成）
溶解温度及び分散温度を５０℃に変える以外は処方例１と同様にし、本発明の母体トナー（２）を得た。さらに本母体トナー１００重量部に、帯電制御剤としてサリチル酸誘導体の亜鉛塩を１．０重量部を混合し、加温雰囲気中で攪拌し、トナーの表面に帯電制御剤を固着させた。トナー粒子１００部に疎水性シリカ１．０部と疎水性酸化チタン０．５部をヘンシェルミキサーにて混合して本発明のトナーを得た。このトナーのＳＦ−１は１３０、平均円形度は０．９２、分散度は１．３２、凝集度は２４％であった。
【００４０】
＜処方例３＞
（トナーバインダーの作成）
ウレア変性ポリエステル（１）を３０部と変性されていないポリエステル（ａ）９７０部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダー（３）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。これを一部減圧乾燥し、トナーバインダー（３）を単離した。ピーク分子量は５０００、Ｔｇは６２℃、酸価は１０であった。
（トナーの作成）
トナーバインダー（１）をトナーバインダー（３）に変える以外は処方例１と同様にし、着色剤をカーボンブラック８部に変える以外は処方例２と同様にして本発明のトナーを得た。このトナーのＳＦ−１は１２５、平均円形度は０．９６、分散度は１．３７、凝集度は２２％であった。
【００４１】
＜処方例４＞
（トナーバインダーの作成）
ウレア変性ポリエステル（１）を５００部と変性されていないポリエステル（ａ）５００部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダー（４）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。これを一部減圧乾燥し、トナーバインダー（４）を単離した。ピーク分子量は５０００、Ｔｇは６２℃、酸価は１０であった。
（トナーの作成）
トナーバインダー（１）をトナーバインダー（４）に変え、カーボンブラック８部をトナー材料として用いる以外は処方例１と同様にし、本発明のトナーを得た。このトナーのＳＦ−１は１２０、平均円形度は０．９７、分散度は１．２１、凝集度は２２％であった。
【００４２】
＜処方例５＞
（トナーバインダーの作成）
ウレア変性ポリエステル（１）を７５０部と変性されていないポリエステル（ａ）２５０部を酢酸エチル／ＭＥＫ（１／１）混合溶剤２０００部に溶解、混合し、トナーバインダー（５）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。これを一部減圧乾燥し、トナーバインダー（５）を単離した。ピーク分子量は５０００、Ｔｇは６２℃、酸価は１０であった。
（トナーの作成）
トナーバインダー（１）をトナーバインダー（５）に変える以外は処方例１と同様にしてトナー（５）を得た。このトナーのＳＦ−１は１１５、平均円形度は０．９７、分散度は１．２０、凝集度は１８％であった。
【００４３】
＜処方例６＞
処方例５で作成した母体トナー粒子１００部に対し、疎水性シリカ１．５部をヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得た。このトナーのＳＦ−１は１１５、平均円形度は０．９７、分散度は１．２０、凝集度は７％であった。
【００４４】
上述した処方例１〜６までのトナー特性をまとめると下表の通りである。
【００４５】
【表１】
2005141037.tif 000003
【実施例１】
【００４６】
テスト機はリコーｉｍａｇｉｏ  ＭＦ７０７０改造機を用いた。トナーは上記重合トナーの処方例１〜６を使用した。測定項目は転写率、トナー画像面積Ｓｄ、Ｓｔ、Ｓｆ、定着後平均粒状度である。プロセス条件として、転写圧、転写電流及び定着ローラをそれぞれ変更した。転写圧は０．０４〜２．０Ｎ／ｍｍ２の範囲で実験したところ、０．２０〜１．０Ｎ／ｍｍ２の範囲で良好な結果（転写率が十分であり、なおかつ転写工程での画像劣化も少ない）が得られることが分かった。転写電流は０．１０〜１．００μＡ／ｃｍの範囲で実験を行った。定着ローラについては種類を表２に示す。
【００４７】
【表２】
2005141037.tif 000004
【００４８】
また定着条件は下記の通りである。
（定着条件１）
定着ローラ表面材料は芯金上に１ｍｍ厚のシリコーンゴム（硬度２５度）を設けた構成とした。トナーとの接触は軟らかく、トナーを押圧する力は弱い。定着温度は１３０〜１４０℃程度とした。
（定着条件２）
定着ローラは上記条件１と同様である。定着温度は１５０〜１７０℃程度とした。
（定着条件３）
定着ローラはテフロン（登録商標）ハードローラで、芯金の上にテフロン（登録商標）樹脂をコートしたもので、表面層は硬い。
これらの結果を下表に示す。なおトナー処方１〜４は定着後粒状度０．２５を達成しなかった。
【００４９】
【表３】
2005141037.tif 000005
【００５０】
【表４】
2005141037.tif 000006
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】各種画像の粒状度の計算結果を示す図
【図２】本発明の実施対象となる画像形成装置の全体概略図
【図３】トナー粒の形状係数の説明図
【図４】グレースケール画像を中心としたテストチャートを示す図
【図５】中間転写ベルト上の粒状度、感光体の粒状度を示す図
【図６】ドットチリと平均粒状度を示す図
【符号の説明】
【００５２】
１：感光体
２：帯電手段
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
３２：ポリゴンモータ
３３：ミラー
５１：金属ローラ
５２：転写ローラ
５３：搬送ベルト
７１：定着ローラ
７２：加圧ローラ
７４：加熱手段
１０１、１０６：転写材バンク
１０２、１０７：給紙ローラ
１０３、１０８：給紙コロ
１０４：レジストコロ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図４】
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