(57)【要約】【課題】  従前の導電性トナーを使用する際の不具合である静電転写性の改善、カラー適性の改善を行い、かぶりやトナークラウドを有効に防止し、更に、環境変化や経時劣化の影響を受けにくく、簡単で且つ汎用性のある装置を提供する。【解決手段】  トナー担持体３に対向配置される電荷注入部材６を有し、トナー担持体３と電荷注入部材６との間に電荷注入電界を作用させ、導電性トナー２に電荷注入する電荷注入手段５を備えた態様の現像装置において、前記導電性トナー２としては、少なくとも結着樹脂として結晶性樹脂が含まれる導電性トナー基体２ａを有し、この導電性トナー基体２ａ表面が無定形高分子を主成分とし且つ導電性トナー基体２ａよりも体積抵抗率の大きい被覆層２ｂにて被覆されている。更に、これを用いた画像形成装置や、これに使用される導電性トナー２そのものをも対象とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性トナーにて静電潜像を可視像化する現像装置において、
静電潜像を担持した像担持体に対向配置され、帯電された導電性トナーを担持搬送するトナー担持体と、
このトナー担持体と像担持体との間に現像電界が形成され、この現像電界領域にて像担持体上の静電潜像をトナー現像する現像電界形成手段と、
トナー担持体に対向配置される電荷注入部材を有し、トナー担持体と電荷注入部材との間に電荷注入電界を作用させ、導電性トナーに電荷注入する電荷注入手段とを備え、
前記導電性トナーは、少なくとも結着樹脂として結晶性樹脂が含まれる導電性トナー基体を有し、この導電性トナー基体表面が無定形高分子を主成分とし且つ導電性トナー基体よりも体積抵抗率の大きい被覆層にて被覆されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
導電性トナーは、少なくとも結着樹脂としての結晶性樹脂と導電性微粒子とが含まれる導電性トナー基体を有するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１記載の現像装置において、
導電性トナーは、少なくとも結着樹脂としての結晶性樹脂がポリエステル樹脂である導電性トナー基体を有することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１記載の現像装置において、
導電性トナーは、現像電界作用域にて高抵抗に変化し且つ電荷注入電界作用域にて低抵抗に変化することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４記載の現像装置において、
導電性トナーは、現像電界にて高抵抗に変化し且つ現像電界より大きな電荷注入電界にて低抵抗に変化することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５記載の現像装置において、
導電性トナーは、体積抵抗率が電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下であり且つ現像電界にて１０１１Ωｃｍ以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１記載の現像装置において、
導電性トナー基体は電荷注入電界にて体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１記載の現像装置において、
電荷注入手段は、電荷注入部材とトナー担持体との間に導電性トナーを挟んで摺擦しながら電荷注入するものであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１記載の現像装置において、
電荷注入手段は、電荷注入部材とトナー担持体との間に現像電界より大きな電荷注入電界を作用させることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
静電潜像を担持した像担持体と、この像担持体に対向配置される請求項１ないし９いずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
電荷注入電界作用域にて電荷注入され且つ現像電界作用域にて静電潜像を可視像化する導電性トナーであって、
少なくとも結着樹脂として結晶性樹脂が含まれる導電性トナー基体を有し、この導電性トナー基体表面が無定形高分子を主成分とし且つ導電性トナー基体よりも体積抵抗率の大きい被覆層にて被覆されていることを特徴とする導電性トナー。
【請求項１２】
請求項１１記載の導電性トナーを製造するに際し、
少なくとも結晶性樹脂微粒子を含む分散液中で導電性トナー基体となる凝集粒子を形成する凝集工程と、液中で前記凝集粒子の表面に無定形高分子微粒子を付着させる付着工程とを含むことを特徴とする導電性トナーの製造方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の導電性トナーを製造するに際し、
導電性トナー基体の表面に無定形高分子微粒子を機械力を用いて付着させる工程を備えていることを特徴とする導電性トナーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式等の現像工程で用いられる可視材料であるトナーに係り、特に、導電性トナー及びその製造方法並びに前記導電性トナーを用いた現像装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における電子写真方式の画像形成装置では、絶縁性トナーを摩擦帯電して電荷を与え、現像に供する方法が広く一般的に用いられている。
ここで、トナーを帯電させる方法としては、トナーのバインダ樹脂や添加剤との組合せによりトナーの摩擦帯電性を予め制御しておき、現像装置内でトナーが攪拌されたり搬送されたりしていることを利用し、搬送経路の途中におけるトナーの攪拌動作や搬送動作によりトナー同士を摩擦させることで、摩擦帯電を生じやすい物質とトナーとの摩擦によってトナーを帯電させる方法が多く採用されている。
【０００３】
このようなトナーの帯電方法において、摩擦によって帯電したトナーの帯電量には、ある程度の帯電分布が存在しているため、トナーには、帯電量が少ない低帯電トナーや、トナー全体の帯電極性とは逆の帯電極性を有する逆極性トナーが含まれていることが多い。
このとき、低帯電トナーは、現像装置内のトナー担持体から離れて画像形成装置内を漂う所謂トナークラウドとなりやすく、このトナークラウドは画像形成装置の不良原因となる。
また、逆極性トナーは、像担持体上の静電潜像のうち、本来トナーが付着しない背景部に引きつけられ、背景部の一様な汚れである所謂かぶりを発生させる。
更に、この種の摩擦帯電方法にあっては、環境変化や経時変化の影響を受けやすく、トナーや攪拌部材等の摩擦帯電機構の表面状態が変化し、結果的に、トナーの帯電状態が不安定になり易い。
【０００４】
そこで、このような不具合を解消するために、導電性トナーを使用する方法、具体的には、導電性トナーへ電荷を注入して帯電し、現像に供する方法が知られている。
この方法は、摩擦帯電を利用しないため、種々の利点がある。
特に、導電性トナーは電荷が移動し易く、均一な電荷をトナーに与えることができるため、かぶりやトナークラウドを防止でき、環境変化や経時劣化の影響を受けにくいことは最大の特長である。また、摩擦帯電機構が不要なため、構造が簡単で、小型化、低価格化が可能であることも、大きな魅力である。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１１１６０４号公報（第３−５頁、図１）
【特許文献２】特公昭５８−２６０２６号公報（第１−５頁、図１）
【特許文献３】特公昭６３−１０４２６号公報（第１−２頁、第２図）
【特許文献４】特開昭６３−１５９８７０号公報（第１−４頁、第１図）
【特許文献５】特開平６−９５５１８号公報（第１−６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、導電性トナーが汎用的にならない最大の理由は、コロトロンやバイアスロールといった汎用的な静電転写方式では、吸湿した記録紙へのトナー像の転写が困難なためである。
また、カラー画像を形成する場合、色材の異なるカラートナーを重ねて種々の色を再現するが、導電性トナーではトナーを重ねることができず、カラー化に対応できない。
この原因は、トナーが導電性であるが故に、吸湿して低抵抗になった記録紙やトナー相互間でトナー電荷の移動が発生し、トナーへの静電吸着力が失われてしまうことによる。
【０００７】
また、別の技術的課題として、導電性トナーは容易に電荷注入するため、潜像電位が不安定になると、現像バイアスと静電潜像の背景部との間の小さな電位差（クリーニング電位とする）でも、トナーへ逆極性の電荷が電荷注入し、かぶりの原因になり易い。
【０００８】
このような技術的課題を解決するために、従来にあっては、以下のａ〜ｅの先行技術が提案されている。
すなわち、
ａ  トナーとして、正負両極性のうち一方の極性に帯電し易く、かつ、該極性に帯電した後は他方の極性に帯電し難い特性を具備させた提案、言い換えれば、電荷を注入しやすいが、リークしにくいトナー材料に関する提案（例えば特許文献１参照）、
ｂ  基体の少なくとも一方の面に絶縁性媒質を所定量塗工し、所定レベルの体積固有抵抗値を備えた記録紙（転写媒体）を用いることで、紙の電荷保持量を安定且つ均一とする提案（例えば特許文献２参照）、
ｃ  現像後かつ転写に先立ち静電潜像の画像部電位を現像時の画像部電位の所定レベルまで低減させ、トナーの飛び散りを抑制する提案（例えば特許文献３参照）、
ｄ  導電性トナーと絶縁性トナーとの混合により、転写時には、紙から導電性トナーへの電荷注入を絶縁性トナー（絶縁体）にて防ぎ、導電性トナーと紙との非接触化を図ることで、導電性トナーの電荷保持性を保つようにした提案（例えば特許文献４参照）、
ｅ  像担持体上の導電性トナーを加熱することでトナーを軟化・溶融し、軟化・溶融したトナーの粘着力を利用することにより像担持体から被記録材への転写性を良好に保つようにした非静電転写技術に関する提案（例えば特許文献５参照）、などが試みられてきた。
【０００９】
しかしながら、いずれの先行技術も絶縁トナー同等の転写性を得ることができないばかりでなく、例えば先行技術ａ，ｄにあっては、特殊な材料を使用しなければならないし、また、先行技術ｂにあっては、特殊な記録紙を使用しなければならず、更に、先行技術ｃ，ｅにあっては、特殊な作像プロセスが必要不可欠になるため、いずれの先行技術にあっても、汎用性を大きく損なう懸念があり、現段階において実用化には至っていない。
【００１０】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、従前の導電性トナーを使用する際の不具合である静電転写性の改善、カラー適性の改善を行い、かぶりやトナークラウドを有効に防止できる導電性トナー及びその製造方法を提供するものである。
また、この導電性トナーを用いることで、環境変化や経時劣化の影響を受けにくく、簡単で且つ汎用性のある現像装置及びこれを用いた画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
すなわち、本発明は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、導電性トナー２にて静電潜像Ｚを可視像化する現像装置において、静電潜像Ｚを担持した像担持体１に対向配置され、帯電された導電性トナー２を担持搬送するトナー担持体３と、このトナー担持体３と像担持体１との間に現像電界が形成され、この現像電界領域にて像担持体１上の静電潜像Ｚをトナー現像する現像電界形成手段４と、トナー担持体３に対向配置される電荷注入部材６を有し、トナー担持体３と電荷注入部材６との間に電荷注入電界を作用させ、導電性トナー２に電荷注入する電荷注入手段５とを備え、前記導電性トナー２としては、少なくとも結着樹脂として結晶性樹脂が含まれる導電性トナー基体２ａを有し、この導電性トナー基体２ａ表面が無定形高分子を主成分とし且つ導電性トナー基体２ａよりも体積抵抗率の大きい被覆層２ｂにて被覆されていることを特徴とするものである。
【００１２】
このような技術的手段において、導電性トナー２を扱う現像方式としては、例えば一成分現像方式や二成分現像方式などのいずれの現像方式であってもよい。
また、トナー担持体３としては、導電性トナー２を担持搬送するものであれば、ロール状、ベルト状など任意の形態でよく、磁極のレイアウト等も任意に設定して差し支えない。
更に、現像電界形成手段４は、像担持体１とトナー担持体３との間に現像電界を形成するものを広く含み、ここでいう現像電界としては直流電界のみ、あるいは、交番電界を重畳した直流電界など適宜選定してよい。
【００１３】
また、電荷注入手段５の電荷注入部材６はトナー担持体３に対向配置される部材であって、トナー担持体３との間に電荷注入電界を作用させるための電極として働くものであればよく、例えばロール状、プレート状、ブレード状のもの等適宜選定して差し支えないが、代表的には導電性ロール又は導電性ゴムを接着した導電板が挙げられる。尚、電荷注入部材６の材質はアルミニウム、ステンレス等が使用されるがこれに限らず適宜選定して差し支えない。
更に、電荷注入手段５としては、電荷注入部材６とトナー担持体３との間に電荷注入電界を生成させるための要素として、通常電源等の電荷注入電界形成手段７が用いられる。ここでいう電荷注入電界としては直流電界のみ、あるいは、交番電界を重畳した直流電界など適宜選定してよい。また、電荷注入電界は必ずしも現像電界より大きいものに限られず、適宜選定して差し支えない。
【００１４】
ここで、電荷注入手段５の好ましい態様としては、電荷注入部材６とトナー担持体３との間に導電性トナー２を挟んで摺擦しながら電荷注入する態様が挙げられる。
電荷注入部材６とトナー担持体３との間で導電性トナー２を摺擦する代表的態様としては、電荷注入部材６とトナー担持体３との間に周速差を持たせるもの（電荷注入部材回動型又は固定型）が挙げられる。本態様によれば、導電性トナー２と電荷注入部材６との接触確率を高め、また、接触抵抗を小さくすることが可能になるため、見かけ上のトナー抵抗を小さくすることができ、比較的低い電荷注入電界で均一に電荷注入することができる。
また、電荷注入手段５の好ましい他の態様としては、電荷注入部材６とトナー担持体３との間に現像電界より大きな電荷注入電界を作用させるものが挙げられる。この場合、導電性トナー２へ印加する電界の大きさにより電気抵抗を上下にスイッチング可能な機能を具備させるようにすればよい。
【００１５】
また、本件の導電性トナー２は導電性トナー基体２ａをベースする。この導電性トナー基体２ａとしては、導電性を有し、しかも、低温定着性を実現するという観点から、結着樹脂として結晶性樹脂を含むことが必要である。この結晶性樹脂としてはポリエステル樹脂を始め適宜選定して差し支えない。
そして、この種の導電性トナー基体２ａとしては、結晶性樹脂が導電性を有することから、導電性微粒子を含めなくても導電性を備えることは可能であるが、抵抗調整を容易に行うという観点からすれば、結着樹脂としての結晶性樹脂と導電性微粒子とが含まれるものが好ましい。この導電性微粒子は導電性トナー基体２ａ内に混入していてもよいし、導電性トナー基体２ａの表面に被覆されていてもよい。
この場合において、導電性トナー基体２ａとしては絶縁性トナー基体の外表面近傍に導電性微粒子を付着させる態様、あるいは、絶縁性トナー基体内に導電性微粒子を混入させた態様のいずれでもよい。
また、導電性トナー基体２ａの体積抵抗率については適宜選定して差し支えないが、導電性トナー２としての機能を確実に実現させるという観点からすれば、電荷注入電界にて体積抵抗率が１０１０Ω・ｃｍ以下であるものが好ましい。
【００１６】
更に、被覆層２ｂとしては無定形高分子を主成分とすることが必要である。ここで、「無定形高分子を主成分とする」とは無定形高分子相の割合が８０％以上であることを意味する。また、被覆態様としては、導電性トナー基体２ａを完全に被覆する態様に限らず、不完全に被覆する態様も含む。この被覆層２ｂは絶縁層として機能するから、これらの層厚や空隙率などを調整することにより抵抗調整することができる。
更にまた、被覆層２ｂの体積抵抗率は導電性トナー基体２ａよりも大きいことが必要であり、低電界作用時の導電性トナー２の体積抵抗率を支配する。尚、導電性トナー基体２ａの体積抵抗率は高電界作用時の導電性トナー２の体積抵抗率を支配する。
【００１７】
また、このような現像装置において、導電性トナー２としては、現像電界作用域にて高抵抗に変化し且つ電荷注入電界作用域にて低抵抗に変化するものが好ましい。
ここで、導電性トナー２の抵抗変化については現像電界、電荷注入電界の作用域にて変化するものであればよく、電界の大きさに依存させるほか、電荷注入部材６とトナー担持体３との間に導電性トナー２を挟持し摺接させる方式など適宜選定して差し支えない。つまり、図２（ａ）に示すように、導電性トナー２は、現像電界作用域にて高抵抗に変化し、電荷注入電界作用域にて低抵抗に変化する抵抗可変部８を備えているような挙動を示せばよい。
【００１８】
そして、導電性トナー２の抵抗変化について電界の大きさに依存させる場合には、現像電界にて高抵抗に変化し且つ現像電界より大きな電荷注入電界にて低抵抗に変化するようにすることが好ましい。
この場合、静電潜像Ｚの画像部電位と現像バイアス電位とで形成される現像電界より大きく且つ電荷注入電界よりも小さい電界で高抵抗から低抵抗へスイッチング（抵抗変化）するようにすればよい。
本態様においては、導電性トナー２としては、体積抵抗率が電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下であり且つ現像電界にて１０１１Ωｃｍ以上であることが好ましい。これは、電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下であれば、電荷注入し易く、一方、現像電界にて１０１１Ωｃｍ以上であれば、電荷保持し易いことによる。
【００１９】
更に、導電性トナー２の抵抗変化の好ましい態様としては、例えば静電潜像Ｚの背景部電位と現像バイアス電位とで形成されるクリーニング電界より大きく且つ電荷注入電界よりも小さい電界で高抵抗から低抵抗へスイッチング（抵抗変化）するものが挙げられる。
本態様によれば、クリーニング電界と電荷注入電界との中間電界にて導電性トナー２は高抵抗から低抵抗へスイッチングするため、クリーニング電界作用域においては、導電性トナー２は高抵抗に保たれることになり、トナー担持体３上の先端の導電性トナー２に逆極性の電荷が誘導されることはない。
このため、トナー担持体３上の導電性トナー２に逆極性電荷が誘導され、静電潜像の背景部に付着するという所謂かぶり現象は有効に抑制される。
更にまた、導電性トナー２の抵抗変化の好ましい態様としては、転写時に形成される転写電界よりも大きく且つ電荷注入電界よりも小さい電界で高抵抗から低抵抗へスイッチングする態様が挙げられる。
本態様によれば、転写電界と電荷注入電荷との中間電界にて導電性トナー２は高抵抗から低抵抗へとスイッチングするため、転写電界作用域では、導電性トナー２は高抵抗に保たれることになり、転写時において、導電性トナー２と記録紙との間で電荷の移動が発生することはなく、例えば高含水紙などに対しても導電性トナー２の電荷が保持され、良好な転写性能が得られる。
【００２０】
更に、本発明は、現像装置を組み込んだ画像形成装置をも対象とする。
この場合、本発明に係る画像形成装置は、静電潜像Ｚを担持した像担持体１と、この像担持体１に対向配置される現像装置とを備えたものであればよい。
【００２１】
また、本発明は、上述した現像装置に使用される導電性トナー２そのものをも対象とする。
この場合、本発明に係る導電性トナー２としては、図１（ｂ）に示すように、電荷注入電界作用域にて電荷注入され且つ現像電界作用域にて静電潜像を可視像化する導電性トナー２であって、少なくとも結着樹脂として結晶性樹脂が含まれる導電性トナー基体２ａを有し、この導電性トナー基体２ａ表面が無定形高分子を主成分とし且つ導電性トナー基体２ａよりも体積抵抗率の大きい被覆層２ｂにて被覆されているものであればよい。
【００２２】
また、このような導電性トナー２の製造方法としては適宜選定して差し支えないが、代表的には湿式製造方法と乾式製造方法とがある。
湿式製造方法としては、少なくとも結晶性樹脂微粒子を含む分散液中で導電性トナー基体となる凝集粒子を形成する凝集工程と、液中で前記凝集粒子の表面に無定形高分子微粒子を付着させる付着工程とを含むものが挙げられる。
一方、乾式製造方法としては、導電性トナー基体の表面に無定形高分子微粒子を機械力を用いて付着させる工程を備えているものが挙げられる。この場合、機械力を用いて付着させる工程としては、サンプルミルやヘンシャルミキサー等の撹拌混合装置による撹拌混合工程や、ハイブリダイザーのような表面改質装置による表面改質工程が挙げられる。
【００２３】
次に、本発明に係る現像装置の作用について説明する。
導電性トナー２は、図２（ｂ）に示すように、電荷注入手段５の電荷注入部材６とトナー担持体３との間に電荷注入電界を作用させ、この電荷注入電界作用域にて電荷注入され、トナー担持体３側へ移動する。
このとき、導電性トナー２に着目すると、図２（ａ）に示すように、電荷注入電界作用域では、無定形高分子を主成分とする被覆層２ｂが抵抗可変部８として低抵抗に変化することから導電性皮膜として働くことになり、導電性トナー２には容易に電荷が注入される。
この後、トナー担持体３上に担持された導電性トナー２は、図２（ｂ）に示すように、像担持体１とトナー担持体３との間の現像領域へ搬送され、現像電界作用域に入り、像担持体１へと移動して像担持体１上の静電潜像Ｚを可視像化する。
このとき、導電性トナー２においては、図２（ａ）に示すように、現像電界作用域では、前記被覆層２ｂが抵抗可変部８として高抵抗に変化することから絶縁性皮膜として働くことになり、導電性トナー２は電荷を保持した状態を保ち、導電性トナー２相互間等で電荷の移動は行われない。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る現像装置によれば、電荷注入方式の現像装置に対して使用される導電性トナーとして、少なくとも結着樹脂として結晶性樹脂が含まれる導電性トナー基体を有し、この導電性トナー基体表面が無定形高分子を主成分とし且つ導電性トナー基体よりも体積抵抗率の大きい被覆層にて被覆されている構造を採用したので、導電性トナーに対し作用電界等によって抵抗変化させることが可能になる。このため、導電性トナーに電荷を注入する場合に導電性トナーを低抵抗に変化させ、導電性トナーに対し容易に電荷を注入させることができ、しかも、現像する場合に導電性トナーを高抵抗に変化させ、導電性トナーの電荷保持性を向上させることができる。
従って、このような導電性トナーを用いた現像装置によれば、導電性トナーに対する電荷注入性と、注入された電荷保持性とを両立させることが可能になり、導電性トナーに対する電荷注入性を良好に保ちながら、現像電界作用域にて不要に電荷注入される事態を有効に回避することができる。このため、現像電界作用域にて、低電荷トナーや逆極性トナーが生成されることは少なく、かぶりやトナークラウドを有効に防止でき、導電性トナーに対する現像性能を良好に保つことができる。
また、導電性トナーに対し作用電界等により抵抗変化させることが容易であるため、例えば転写電界作用域にて導電性トナーの抵抗を高くすることにより、転写時における導電性トナーの電荷保持性を良好に保つことができる。
このため、導電性トナーに保持している電荷が吸湿した記録紙やトナー相互間で移動することを有効に防止することができ、トナーへの静電吸着力を維持することができる。
よって、高含水紙などへのトナー画像の転写も可能となり、しかも、カラートナーの重ねによるカラー画像を形成することも可能になるから、導電性トナーに対する良好な転写性能を簡単に実現することができる。
更に、本発明に係る現像装置で使用される導電性トナーにおいては、結着樹脂として少なくとも結晶性樹脂を含めるものが用いられるため、結晶性樹脂が導電性を有することを利用することにより、導電剤が不要又は少量で済むことになり、その分、カラー適性（発色性）を向上させることができ、しかも、結晶性樹脂の特性に基づいて低温定着性を良好に保つことができる。
このように、本発明に係る現像装置によれば、従前の導電性トナーを使用する際の不具合である、静電転写性の改善、カラー適性の改善を行い、かぶりやトナークラウドを有効に防止でき、環境変化や経時劣化の影響を受けにくく、簡単で且つ汎用性のある現像装置を提供することができる。
更に、このような現像装置を用いた画像形成装置によれば、導電性トナーに対する現像性能を良好に保つことができ、しかも、導電性トナーに対する良好な転写性能を簡単に実現することができるため、導電性トナーを用いた良好な作像性能を簡単且つ確実に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図３は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、本実施の形態に係る画像形成装置は、所定方向に回転する像担持体としての感光体ドラム２０を有し、この感光体ドラム２０の周囲には、感光体ドラム２０を帯電する帯電装置２１と、この感光体ドラム２０上に静電潜像Ｚを形成する潜像書込装置としての例えば露光装置２２と、感光体ドラム２０上に形成された静電潜像Ｚを可視像化する現像装置３０と、感光体ドラム２０上で可視像化されたトナー像を記録媒体である記録紙２８に転写する転写装置２４と、感光体ドラム２０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置２５とを順次配設したものである。
【００２６】
本実施の形態において、現像装置３０は、図３に示すように、導電性トナー４０を含む現像剤Ｇが収容される現像ハウジング３１を有し、この現像ハウジング３１には感光体ドラム２０に対向して現像用開口３２を開設すると共に、この現像用開口３２に面して現像ロール（現像電極）３３を配設し、この現像ロール３３に所定の現像バイアスを印加することで、感光体ドラム２０と現像ロール３３との間の現像領域に現像電界を作用させ、更に、現像ハウジング３１内には前記現像ロール３３と対向して電荷注入ロール（注入電極）３４を設けたものである。
特に、本実施の形態では、電荷注入ロール３４は現像ロール３３に導電性トナー４０を供給するためのトナー供給ロールをも兼用したものになっている。
ここで、電荷注入ロール３４の回転方向については適宜選定して差し支えないが、トナーの供給性及び電荷注入特性を考慮すると、電荷注入ロール３４としては、現像ロール３３との対向部にて同方向で且つ周速差（例えば１．５倍以上）をもって回動し、電荷注入ロール３４と現像ロール３３との間に導電性トナー４０を挟持し、摺擦しながら電荷注入する態様が好ましい。
【００２７】
更に、この現像装置３０は、図４（ａ）に示すように、現像ハウジング３１内の電荷注入ロール３４の表面に導電性トナー４０の薄層形成用の層形成ブレード３５を接触配置し、また、現像ハウジング３１内の電荷注入ロール３４の奥側には導電性トナー４０が含まれる現像剤Ｇを撹拌するアジテータ３６を配設したものである。
そして、現像ロール３３には現像バイアス電源３７からの現像バイアスが印加される一方、電荷注入ロール３４には電荷注入バイアス電源３８からの電荷注入バイアスが印加されるようになっている。それにより、感光体ドラム２０の静電潜像Ｚと現像ロール３３との間には現像電界が、現像ロール３３と電荷注入ロール３４との間には電荷注入電界が作用するようになっている。
【００２８】
また、本実施の形態において、現像ロール３３は、例えば表面をアルマイト処理したアルミニウム製のロールで構成され、電荷注入ロール３４は、サンドブラスト法や化学エッチング法等により表面に小さく均一な凹凸面を形成したアルミニウム製のロールから構成され、現像ロール３３と電荷注入ロール３４とは軽く接触又は微小間隙をもって支持されている。
更に、層形成ブレード３５は例えば厚さ０．０３〜０．３ｍｍ程度のステンレスの板ばねにシリコーンゴムやＥＰＤＭを接着剤等により接着したものである。この層形成ブレード３５の一端は、電荷注入ロール３４の表面に軽く接触し、他端は現像ハウジング３１の一部に支持されている。
更にまた、本実施の形態で用いられる現像剤Ｇとしての導電性トナー４０については後述する。
【００２９】
尚、本実施の形態で用いられる現像装置３０以外の各デバイスについては適宜選定して差し支えない。例えば転写装置２４としては、図３に示すように、例えば感光体ドラム２０に対向して図示外の転写ロールを配設し、この転写ロールに転写バイアスを印加することで感光体ドラム２０と転写ロールとの間に転写電界を作用させ、記録媒体である記録紙２８に感光体ドラム２０上のトナー像を静電的に転写させるもの等適宜選定して差し支えない。
【００３０】
ここで、本実施の形態における導電性トナー４０について詳述すると、例えば図５（ａ）（ｂ）に示すように、導電性トナー基体（導電性コア）４０１の表面に無定形高分子を主成分とする被覆層４０４が被覆されたものが用いられる。
本態様において、導電性トナー基体４０１としては、少なくとも結着樹脂としての結晶性樹脂が含まれるものが用いられる。この場合において、結晶性樹脂としては、例えばポリエステル樹脂が用いられる。
そして、導電性トナー基体４０１は、例えば図５（ａ）に示すように、結晶性樹脂からなるトナー基体４０２内に導電性微粒子４０３を混入させる態様や、図５（ｂ）に示すように、前記トナー基体４０２の外表面近傍に導電性微粒子４０３を付着させる態様など適宜選定して差し支えない。
また、被覆層４０４は無定形高分子を主成分とするものであることが必要であるが、ここでいう「無定形高分子を主成分とする」とは無定形高分子相の割合が８０％以上であることを意味する。
より具体的には以下の通りである。
【００３１】
＜導電性トナーの構造＞
−結着樹脂：結晶性ポリエステル樹脂−
本実施の形態のトナーに用いられる結着樹脂としての結晶性ポリエステル樹脂や、その他すべてのポリエステル樹脂は多価カルボン酸成分と多価アルコール成分とから合成される。なお、本実施の形態においては、前記ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、適宜合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、１，９−ノナンジカルボン酸、１，１０−デカンジカルボン酸、１，１２−ドデカンジカルボン酸、１，１４−テトラデカンジカルボン酸、１，１８−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン-２，６−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸、などが挙げられ、さらに、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
【００３２】
３価以上のカルボン酸としては、例えば、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−ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
また、酸成分としては、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、スルホン酸基を持つジカルボン酸成分が含まれていることが好ましい。前記スルホン酸基を持つジカルボン酸は、顔料等の色材の分散を良好にできる点で有効である。また、樹脂全体を水に乳化或いは懸濁して、微粒子を作成する際に、スルホン酸基があれば、後述するように、界面活性剤を使用しないで、乳化或いは懸濁が可能である。
【００３３】
このようにスルホン基を持つジカルボン酸としては、例えば、２−スルホテレフタル酸ナトリウム塩、５−スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホコハク酸ナトリウム塩等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級アルキルエステル、酸無水物等も挙げられる。これらスルホン酸基を有する２価以上のカルボン酸成分は、ポリエステルを構成する全カルボン酸成分に対して１〜１５モル％、好ましくは２〜１０モル％含有する。含有量が少ないと乳化粒子の経時安定性が悪くなる一方、１５モル％を越えると、ポリエステル樹脂の結晶性が低下するばかりではなく、凝集後、粒子が融合する工程に悪影響を与え、トナー径の調整が難しくなるという不具合が生じる。
更に、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、２重結合を持つジカルボン酸成分を含有することがより好ましい。２重結合を持つジカルボン酸は、２重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐ為に好適に用いることができる。このようなジカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマル酸、３−ヘキセンジオイック酸、３−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。
【００３４】
多価アルコール成分としては、脂肪族ジオールが好ましく、主鎖部分の炭素数が７〜２０である直鎖型脂肪族ジオールがより好ましい。前記脂肪族ジオールが分岐型では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下してしまう為、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び低温定着性が悪化してしまう場合がある。また、炭素数が７未満であると、芳香族ジカルボン酸と縮重合させる場合、融点が高くなり、低温定着が困難となることがある一方、２０を越えると実用上の材料の入手が困難となり易い。前記炭素数としては１４以下であることがより好ましい。
【００３５】
本実施の形態のトナーに用いられる結晶性ポリエステルの合成に好適に用いられる脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，７−ヘプタンジオール、１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１１−ウンデカンジオール、１，１２−ドデカンジオール、１，１３−トリデカンジオール、１，１４−テトラデカンジオール、１，１８−オクタデカンジオール、１，１４−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると１，８−オクタンジオール、１，９−ノナンジオール、１，１０−デカンジオールが好ましい。
３価以上のアルコールとしては、例えば、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などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３６】
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオール成の含有量が８０モル％以上であることが好ましく、より好ましくは、９０モル％以上である。前記脂肪族ジオール成の含有量が８０モル％未満では、ポリエステル樹脂の結晶性が低下し、融点が降下する為、耐トナーブロッキング性、画像保存性及び、低温定着性が悪化してしまう場合がある。
尚、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整等の目的で、酢酸、安息香酸等の１価の酸や、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール等の１価のアルコールも使用することができる。
【００３７】
−無定形高分子−
本実施の形態において、導電性トナーの被覆層となる樹脂微粒子（無定形高分子樹脂微粒子）の重合体には、特に制限はないが、例えば、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；エチレン、プロピレン、ブタジエン等のポリオレフィン類などの単量体からなる重合体又はそれらを２種以上組み合せて得られる共重合体、さらにはそれらの混合物を使用することができる。また、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、あるいはこれらと前記ビニル系樹脂との混合物や、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等を使用することができる。
ビニル系単量体の場合は、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合を実施して樹脂微粒子分散液を調製することができ、その他の樹脂の場合は油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、樹脂をそれらの溶剤に解かして水中にイオン性の界面活性剤や高分子電解質とともにホモジナイザーなどの分散機により水中に微粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂微粒子分散液を調製することができる。尚、前記ビニル系単量体（モノマー）としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなどのビニル系高分子酸やビニル系高分子塩基の原料となるモノマーが挙げられる。得られた樹脂微粒子の粒子径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置（ＬＡ−７００、堀場製作所製）で測定することができる。
【００３８】
本実施の形態においては、前記樹脂粒子が、前記ビニル系モノマーをモノマー成分として含有していることが好ましい。本実施の形態においては、これらのビニル系モノマーの中でも、ビニル系樹脂の形成反応の容易性等の点でビニル系高分子酸がより好ましく、具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸などのカルボキシル基を解離基として有する解離性ビニル系モノマーが、重合度やガラス転移点の制御の点で特に好ましい。
尚、前記解離性ビニル系モノマーにおける解離基の濃度は、例えば、高分子ラテックスの化学（高分子刊行会）に記載されているような、トナー粒子等の粒子を表面から溶解して定量する方法などにより決定することができる。また、前記方法により、粒子の表面から内部にかけての樹脂の分子量やガラス転移点を決定することもできる。
【００３９】
一方、本実施の形態のトナーにおいて、無定形高分子としてポリエステル樹脂を用いる場合には、樹脂の酸価の調製やイオン性界面活性剤などを用いて乳化分散することにより、樹脂粒子分散液を容易に調製することができる点で有利である。乳化分散に用いる無定形のポリエステル樹脂は多価カルボン酸と多価アルコールとを脱水縮合して合成される。
多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類、無水マレイン酸、フマール酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸を１種又は２種以上用いることができる。これら多価カルボン酸の中、芳香族カルボン酸を使用することが好ましく、また良好なる定着性を確保するために架橋構造あるいは分岐構造をとるためにカルボン酸とともに３価以上のカルボン酸（トリメリット酸やその酸無水物等）を併用することが好ましい。
【００４０】
多価アルコールの例としては、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、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、などの脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族ジオール類が挙げられる。これら多価アルコールの１種又は２種以上用いることができる。これら多価アルコールの中、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオール類 がより好ましい。また良好なる定着性を確保するため、架橋構造あるいは分岐構造をとるためにジオールとともに３価以上の多価アルコール（グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール）を併用してもよい。
【００４１】
尚、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合によって得られたポリエステル樹脂に、更にモノカルボン酸、および／またはモノアルコールを加えて、重合末端のヒドロキシル基、および／またはカルボキシル基をエステル化し、ポリエステル樹脂の酸価を調整しても良い。モノカルボン酸としては酢酸、無水酢酸、安息香酸、トリクロル酢酸、トリフルオロ酢酸、無水プロピオン酸等を挙げることができ、モノアルコールとしてはメタノール、エタノール、プロパノール、オクタノール、２−エチルヘキサノール、トリフルオロエタノール、トリクロロエタノール、ヘキサフルオロイソプロパノール、フェノールなどを挙げることができる。
【００４２】
ポリエステル樹脂は上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造することができる。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、攪拌機、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス（窒素ガス等）の存在下、１５０〜２５０℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造することができる。
このポリエステル樹脂の合成に使用する触媒としては、例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド等の有機金属やテトラブチルチタネート等の金属アルコキシドなどのエステル化触媒が挙げられる。このような触媒の添加量は、原材料の総量に対して０．０１〜１重量％とすることが好ましい。
【００４３】
本実施の形態のトナーに使用される無定形高分子は、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）法による分子量測定で、重量平均分子量（Ｍｗ）が５０００〜１００００００であることが好ましく、更に好ましくは７０００〜５０００００であり、数平均分子量（Ｍｎ）は２０００〜１０００００であることが好ましく、分子量分布Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００であることが好ましく、更に好ましくは２〜６０である。
重量平均分子量及び数平均分子量が上記範囲より小さい場合には、低温定着性には効果的ではある一方で、耐ホットオフセット性が著しく悪くなるばかりでなく、トナーのガラス転移点を低下させる為、トナーのブロッキング等保存性にも悪影響を及ぼす。一方、上記範囲より分子量が大きい場合には、耐ホットオフセット性は充分付与できるものの、低温定着性は低下する他、トナー中に存在する結晶性ポリエステル相の染み出しを阻害する為、ドキュメント保存性に悪影響を及ぼす可能性がある。したがって、上述の条件を満たすことによって低温定着性と耐ホットオフセット性、ドキュメント保存性を両立し得ることが容易となる。
【００４４】
本実施の形態において、樹脂の分子量は、ＴＨＦ可溶物を、東ソー製ＧＰＣ・ＨＣＬ−８１２０、東ソー製カラム・ＴＳＫｇｅｌ  ＳｕｐｅｒＨＭ−Ｍ（１５ｃｍ）を使用し、ＴＨＦ溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
ポリエステル樹脂の酸価（樹脂１ｇを中和するのに必要なＫＯＨのｍｇ数）は、前記のような分子量分布を得やすいことや、乳化分散法によるトナー粒子の造粒性を確保しやすいことや、得られるトナーの環境安定性（温度・湿度が変化した時の帯電性の安定性）を良好なものに保ちやすいことなどから、１〜３０ｍｇＫＯＨ／ｇであることが好ましい。ポリエステル樹脂の酸価は、原料の多価カルボン酸と多価アルコールの配合比と反応率により、ポリエステルの末端のカルボキシル基を制御することによって調製することができる。あるいは多価カルボン酸成分として無水トリメリット酸を使用することによってポリエステルの主鎖中にカルボキシル基を有するものが得られる。
【００４５】
本発明に使用される無定形高分子及び結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、３５〜１００℃であることが好ましく、貯蔵安定性とトナーの定着性のバランスの点から、５０〜８０℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が３５℃未満であると、トナーが貯蔵中又は現像装置中でブロッキング（トナーの粒子が凝集して塊になる現象）を起こしやすい傾向にある。一方、ガラス転移温度が１００℃を超えると、トナーの定着温度が高くなってしまい好ましくない。
【００４６】
−着色剤−
本実施の形態のトナーに用いられる着色剤としては、公知の着色剤であれば特に限定されないが、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック等のカーボンブラック、ベンガラ、紺青、酸化チタン等の無機顔料、ファストイエロー、ジスアゾイエロー、ピラゾロンレッド、キレートレッド、ブリリアントカーミン、パラブラウン等のアゾ顔料、銅フタロシアニン、無金属フタロシアニン等のフタロシアニン顔料、フラバントロンイエロー、ジブロモアントロンオレンジ、ペリレンレッド、キナクリドンレッド、ジオキサジンバイオレット等の縮合多環系顔料が挙げられる。
クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラロゾンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、デュポンオイルレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレート、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・５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３などの種々の顔料などを例示することができ、これらを１種または２種以上併せて使用することができる。
ここで、トナーにおける前記着色剤の含有量としては、結着樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部が好ましいが、また、必要に応じて表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を適宜選択することにより、イエロトナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等を得ることができる。
【００４７】
−離型剤−
本実施の形態で用いられる離型剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類、加熱により軟化点を示すシリコーン類、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪酸アミド類やカルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのごとき動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が使用できる。
これらのワックス類は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質とともに分散し、融点以上に加熱するとともに強い剪断をかけられるホモジナイザーや圧力吐出型分散機により微粒子化し、１μｍ以下の離型剤粒子分散液を作製することができる。また、得られた離形剤粒子分散液の粒子径は、例えばレーザー回析式粒度分布測定装置（ＬＡ−７００、堀場製作所製）で測定される
離型剤の融点は、保存性の観点から５０℃以上であることが好ましく、６０℃以上であることがより好ましい。一方、耐オフセット性の観点から、１１０℃以下であることが好ましく、１００℃以下であることがより好ましい。
また、離型剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、１〜３０重量部の範囲内であることが好ましく、２〜２０重量部の範囲内であることがより好ましい。離型剤の含有量が１重量部未満であると離型剤添加の効果がなく、高温でのホットオフセットを引き起こす場合がある。一方、３０重量部を超えると、帯電性に悪影響を及ぼす他、トナーの機械的強度が低下するため、現像装置内でのストレスで破壊され易くなり、キャリア汚染などを引き起こす場合がある。また、カラートナーとして用いた場合、定着画像中にドメインが残留し易くなり、ＯＨＰ透明性が悪化するという問題が生ずる場合がある。
【００４８】
−導電剤−
本実施の形態で用いられる導電剤としては、無機導電性微粒子（酸化すず、酸化チタン、ＩＴＯなど）、有機導電性微粒子（ポリアニリン、ポリアセチレンなど）、導電性カーボンブラック、磁性粉（フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケルなど）が挙げられる。
本実施の形態では、結着樹脂として結晶性樹脂を含んだものを用いているが、この結晶性樹脂は導電性を有するものであるため、導電剤を使用しない場合も有り得る。しかしながら、導電性トナー基体（導電性コア）の抵抗調整を容易に行うという観点からすれば導電剤を添加することが好ましく、本実施の形態では、導電剤の添加量は、導電性コアの体積抵抗率が電荷注入電界にて１０１０Ω・ｃｍ以下になるように調整される。
【００４９】
−その他の添加剤−
本実施の形態で用いられる導電性トナーは、帯電性を一層向上安定化させるために、帯電制御剤を配合することができる。帯電制御剤としては４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミニウム、鉄、クロムなどの錯体からなる染料やトリフェニルメタン系顔料など通常使用される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝集や融合合一時の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水汚染減少を図るために、水に溶解しにくい材料を使用することが好適である。
本実施の形態で用いられる導電性トナーは、帯電性を安定化するために湿式法で無機微粒子を付着することができる。添加する無機微粒子の例としては、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸三カルシウムなど通常トナー表面の外添剤として使用される全てのものを、イオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩基で分散して使用することができる。
また、本実施の形態で用いられる導電性トナーは、流動性付与やクリーニング性向上の目的で通常のトナーと同様にトナー粒子乾燥後、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウムなどの無機粒子やビニル系樹脂、ポリエステル、シリコーンなどの樹脂粒子を乾燥状態で剪断力を加えてトナー粒子表面に外添することも可能である。
【００５０】
＜導電性トナーの製造方法＞
本実施の形態で用いられる導電性トナーの製造方法は特に限定されるものではなく、公知の湿式製造方法、乾式製造方法を用いて適宜選定して差し支えない。
ここで、湿式製造方法には溶融懸濁法、乳化凝集法、溶解懸濁法などが挙げられるが、これらの中でもトナーの粒度分布シャープ化や形状制御の自由度という観点から乳化凝集法が好ましい。乳化凝集法とは、乳化重合により樹脂微粒子分散液を調製し、また着色剤を溶媒に分散した着色剤分散液や必要に応じて離型剤分散液を調製した後、これらを混合し、トナー粒径に相当する凝集粒子を形成し、加熱して凝集粒子を融合・合一してトナーを製造する方法である。
また、乾式製造方法には混練粉砕法などが挙げられる。
◎湿式製造方法１
乳化凝集法を用いる場合、本実施の形態の導電性トナーの製造方法は、図６（ａ）に示すように、原料分散液中に結着樹脂の乳化粒子（本例では結晶性ポリエステル樹脂）を少なくとも含ませる乳化工程と、少なくとも結晶性ポリエステル微粒子を含む分散液中で、前記結晶性ポリエステルを含む凝集粒子を形成する凝集工程と、前記凝集粒子の表面に無定形高分子微粒子を付着させる付着工程とを少なくとも含み、更に、前記凝集粒子を加熱することにより融合させる融合工程とを含むことがより好ましい。以下、各工程について詳細に説明する。
【００５１】
−乳化工程−
前記乳化工程において、原料分散液は、結着樹脂の乳化粒子（以下、「樹脂粒子」と略す）と、水系媒体及び導電剤、必要に応じて着色剤や離型剤を含む分散液とを混合した溶液に、剪断力を与えることにより形成される。従って、結着樹脂は原料分散液中に予め樹脂粒子として分散させておく必要がある。
前記樹脂粒子の平均粒径としては、通常１μｍ以下であり、０．０１〜１μｍであるのが好ましい。前記平均粒径が１μｍを越えると、最終的に得られる静電荷像現像用トナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招き易い。一方、前記平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。なお、前記平均粒径は、例えばコールターカウンターなどを用いて測定することができる。
【００５２】
前記分散液における分散媒としては、例えば水系媒体や有機溶剤などなどが挙げられる。
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。本発明においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておくのが好ましい。界面活性剤としては特に限定されるものでは無いが、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系せっけん系等のアニオン界面活性剤；アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤；ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤などが挙げられる。これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤が好ましい。前記非イオン系界面活性剤は、前記アニオン界面活性剤又はカチオン系界面活性剤と併用されるのが好ましい。前記界面活性剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００５３】
尚、前記アニオン界面活性剤の具体例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウムなどが挙げられる。また、前記カチオン界面活性剤の具体例としては、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン系界面活性剤等のイオン性界面活性剤が好ましい。
前記有機溶剤としては、例えば、酢酸エチル、トルエンが挙げられ、前記結着樹脂に応じて適宜選択して用いる。
【００５４】
前記樹脂粒子が、前記ビニル基を有するエステル類、前記ビニルニトリル類、前記ビニルエーテル類、前記ビニルケトン類等のビニル系単量体の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）である場合には、前記ビニル系単量体をイオン性界面活性剤中で乳化重合やシード重合等することにより、ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）製の樹脂粒子をイオン性界面活性剤に分散させてなる分散液が調製される。
【００５５】
前記樹脂粒子が、前記ビニル系単量体の単独重合体又は共重合体以外の樹脂である場合には、該樹脂が、水への溶解度が比較的低い油性溶剤に溶解するのであれば、該樹脂を該油性溶剤に溶解させ、この溶液を、ホモジナイザー等の分散機を用いてイオン性界面活性剤や高分子電解質と共に水中に微粒子分散し、その後、加熱又は減圧して該油性溶剤を蒸散させることにより、ビニル系樹脂以外の樹脂製の樹脂粒子をイオン性界面活性剤に分散させてなる分散液が調製される。
【００５６】
一方、前記樹脂粒子が、結晶性ポリエステル及び無定形ポリエステル樹脂である場合、中和によりアニオン型となり得る官能基を含有した、自己水分散性をもっており、親水性となり得る官能基の一部又は全部が塩基で中和された、水性媒体の作用下で安定した水分散体を形成できる。結晶性ポリエステル及び無定形ポリエステル樹脂において中和により親水性基と成り得る官能基はカルボキシル基やスルホン基等の酸性基である為、中和剤としては例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化カルシウム、炭酸ナトリウム、アンモニア等の無機塩基や、ジエチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミンなどの有機塩基が挙げられる。
【００５７】
また、結着樹脂として、それ自体水に分散しない、すなわち自己水分散性を有しないポリエステル樹脂を用いる場合には、後述する離型剤と同様、樹脂溶液及び又はそれと混合する水性媒体に、イオン性界面活性剤、高分子酸、高分子塩基等の高分子電解質と共に分散し、融点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて処理すると、容易に１μｍ以下の微粒子にされ得る。このイオン性界面活性剤や高分子電解質を用いる場合には、その水性媒体中における濃度は、０．５〜５ｗｔ％程度になるようにするのが適当である。
【００５８】
前記乳化工程で、樹脂分散液と混合される導電剤、着色剤としては、既述した導電剤、着色剤を用いることができる。
前記着色剤の分散方法としては、任意の方法、例えば回転剪断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用することができ、なんら制限されるものではない。必要に応じて、界面活性剤を使用してこれら導電剤、着色剤の水分散液を調製したり、分散剤を使用してこれら導電剤、着色剤の有機溶剤分散液を調製したりすることもできる。以下、かかる導電剤、着色剤の分散液のことを、「導電剤、着色剤分散液」という場合がある。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、前記結着樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いることができる。
【００５９】
前記導電剤、着色剤の添加量としては、前記ポリマーの総量に対して１〜２０重量％とすることが好ましく、１〜１０重量％とすることがより好ましく、２〜１０重量％とすることがさらに好ましく、２〜７重量％とすることが特に好ましく、定着後における画像表面の平滑性を損なわない範囲でできるだけ多い方が好ましい。着色剤の含有量を多くすると、同じ濃度の画像を得る際、画像の厚みを薄くすることができ、オフセットの防止の点で有利である。
また、これらの着色剤は、その他の微粒子成分と共に混合溶媒中に一度に添加してもよいし、分割して多段回で添加してもよい。
【００６０】
前記乳化工程で、樹脂分散液と混合される離型剤としては、既述した離型剤を用いることができる。
離型剤は、自己水分散性をもたないポリエステル樹脂を乳化分散する場合と同様、水中にイオン性界面活性剤等と共に分散し、融点以上に加熱し、強い剪断力を印加可能なホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて、１μｍ以下の分散微粒子径に調整される。離型剤分散液における分散媒としては、結着樹脂の分散媒と同様のものを用いることができる。
【００６１】
本実施の形態において前記結着樹脂や離型剤を水性媒体と混合して、乳化分散させる装置としては、例えばホモミキサー（特殊機化工業株式会社）、あるいはスラッシャー（三井鉱山株式会社）、キャビトロン（株式会社ユーロテック）、マイクロフルイダイザー（みずほ工業株式会社）、マントン・ゴーリンホミジナイザー（ゴーリン社）、ナノマイザー（ナノマイザー株式会社）、スタティックミキサー（ノリタケカンパニー）などの連続式乳化分散機等が挙げられる。
前記乳化工程における結着樹脂分散液に含まれる樹脂粒子の含有量、並びに、導電剤、着色剤及び離型剤の分散液における導電剤、着色剤、離型剤それぞれの含有量は通常、５〜５０重量％であり、好ましくは１０〜４０重量％である。前記含有量が前記範囲外にあると、粒度分子が広がり、特性が悪化する場合がある。
尚、本実施の形態において、目的に応じて、前記結着樹脂分散液に、既述したような内添剤、帯電制御剤、無機粉体等のその他の成分が分散させておいてもよい。
また、本実施の形態における帯電制御剤としては、凝集工程や融合工程の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水汚染減少の点で、水に溶解しにくい素材のものが好ましい。
前記その他の成分の平均粒径としては、通常１μｍ以下であり、０．０１〜１μｍであることが好ましい。前記平均径が１μｍを超えると、最終的に得られる導電性トナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招きやすい。一方、前記平均粒径が前記範囲内にあると前記欠点がない上、トナー間の偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり性能や信頼性のばらつきが小さくなる点で有利である。
【００６２】
−凝集工程−
凝集工程においては、乳化工程で得られた樹脂粒子、及び、導電剤、着色剤、離型剤の分散液を混合し（以下この混合液を「原料分散液」という）、前記結着樹脂の融点付近の温度で、かつ、融点以下の温度にて加熱してそれぞれの分散粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。
凝集粒子の形成は、回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温で凝集剤を添加し、原料分散液のｐＨを酸性にすることによってなされる。当該ｐＨとしては、結着樹脂の無定形高分子としてビニル系共重合体を用いる場合には、３．５〜６が好ましく、４〜６がより好ましい。
一方、結着樹脂（無定形高分子）としてポリエステル樹脂を用いる場合、原料分散液を調整する前のポリエステル樹脂の乳化分散液のｐＨが７〜８である為、ｐＨ３〜５である結晶性ポリエステル樹脂の乳化分散液や着色剤、離型剤分散液を混合すると、極性のバランスが崩れて、緩凝集が生じてしまう。そこで、原料分散液を混合した時点で、ｐＨを４〜６に調整して加熱し、凝集粒子を形成させる。
【００６３】
前記凝集工程に用いられる凝集剤は、前期分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、２価以上の金属錯体を好適に用いることができる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減でき、帯電特性が向上するため特に好ましい。
前記無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウムなどの金属塩、および、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体などが挙げられる。その中でも特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。よりシャープな粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が１価より２価、２価より３価、３価より４価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。
【００６４】
また、凝集工程においては、加熱による急凝集を抑える為に、室温で攪拌混合している段階でｐＨ調整を行ない、必要に応じて分散安定剤を添加することが好ましい（以下、この段階を「プレ凝集工程」という）。このプレ凝集工程に用いる分散安定剤としては、極性を変えないようにする為、公知の非イオン性界面活性剤を１〜３％添加することが好ましい。分散安定剤を添加しない場合、加熱凝集工程において、原料粒子の微粉の取り込みが悪くなり、結果として粒度分布がブロードになってしまうという不具合がある。また、分散安定剤はプレ凝集工程と加熱凝集工程との両方に分けて添加しても効果的である。
【００６５】
−付着工程−
付着工程では、上記した凝集工程を経て形成された結晶性ポリエステルを含む凝集粒子（以下、「コア凝集粒子」と略す）の表面に無定形高分子粒子を付着させることにより被覆層を形成する（以下、コア凝集粒子表面に被覆層を設けたものを「付着凝集粒子」と略す）。なお、この被覆層は、後述する融合工程を経て形成される本発明のトナーの表面層に相当するものである。
被覆層の形成は、凝集工程においてコア凝集粒子を形成した分散液中に、無定形高分子粒子を含む分散液を追添加することにより行うことができ、必要に応じて他の成分も同時に追添加してもよい。付着工程においても、用いる無定形高分子に応じて凝集工程と同様にｐＨや凝集剤を選択し、付着凝集粒子中に含まれる２種以上の結着樹脂のうち、最も融点の低い結着樹脂の融点以下の温度にて加熱し付着凝集粒子を得ることができる。また、この付着工程は、プレ凝集の段階で凝集粒子に取り込まれなかった原料微粒子を凝集に導くことにおいても有効である。
【００６６】
−融合工程−
融合工程においては、凝集工程と同様の攪拌下で、付着凝集粒子の懸濁液のｐＨを６．５〜８．５の範囲にすることにより、凝集の進行を止めた後、結着樹脂の融点以上の温度で加熱を行うことにより付着凝集粒子を融合させる。尚、付着凝集粒子を含む分散液の液性にもよるが、凝集を停止するｐＨが適性なｐＨでないと、融合させる為の昇温過程で、付着凝集粒子がばらけてしまい収率が悪くなる。また、融合工程は、必要に応じて凝集工程を得た後に実施してもよい。
【００６７】
融合時の加熱の温度としては、付着凝集粒子中に含まれる結着樹脂の融点以上であれば問題無い。前記加熱の時間としては、融合が十分に為される程度行えばよく、０．５〜１．５時間程度行えばよい。それ以上時間を掛けるとコア凝集粒子に含まれる結晶性ポリエステルがトナー表面へ露出し易くなってしまう。従って、定着性、ドキュメント保存性には効果的であるが、帯電性に悪影響を及ぼすため、長時間加熱するのは好ましくない。
前記融合工程においては、前記結着樹脂が融点以上に加熱されている時に、あるいは融合が終了した後に、架橋反応を行わせてもよい。また、融合と同時に架橋反応を行うこともできる。架橋反応を行わせる場合には、例えば、結着樹脂として２重結合成分を共重合させた、不飽和スルホン化結晶性ポリエステル樹脂を用い、この樹脂にラジカル反応を起こさせ、架橋構造を導入する。この際、以下に示す重合開始剤を用いる。
【００６８】
重合開始剤としては、例えば、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、クミルパーピバレート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２‘−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、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（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、１，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）オクタン、ｎ−ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バリレート、２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシイソフタレート、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、ジ−ｔ−ブチルパーオキシα−メチルサクシネート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシジメチルグルタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシアゼラート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジエチレングリコール−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカーボネート）、ジ−ｔ−ブチルパーオキシトリメチルアジペート、トリス（ｔ−ブチルパーオキシ）トリアジン、ビニルトリス（ｔ−ブチルパーオキシ）シラン、２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオンアミジンジハイドロクロライド）、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−カルボキシエチル）−２−メチルプロピオンアミジン］、４，４’−アゾビス（４−シアノワレリックアシド）等が挙げられる。
【００６９】
これら重合開始剤は、単独で使用することも、または２種以上を併用することもできる。重合開始剤の量や種類は、ポリマー中の不飽和部位量、共存する着色剤の種類や量によって選択される。
重合開始剤は、乳化工程前にあらかじめポリマーに混合しておいてもよいし、凝集工程で凝集塊に取り込ませてもよい。さらには、融合工程、或いは融合工程の後に導入してもよい。凝集工程、付着工程、融合工程、あるいは融合工程の後に導入する場合は、重合開始剤を溶解、または乳化した液を、粒子分散液（樹脂粒子分散液等）に加える。これらの重合開始剤には、重合度を制御する目的で、公知の架橋剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等を添加してもよい。
【００７０】
本実施の形態に係る導電性トナーの製造において、乳化重合、顔料分散、樹脂微粒子分散、離型剤分散、それらの凝集、又はその安定化などの目的で用いる界面活性剤の例としては、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤、また、アミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン系界面活性剤を使用することができ、さらに、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。分散手段としては、回転せん断型ホモジナイザーやメデイアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなど、一般的なものを使用することができる。
凝集・融合終了後、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得るが、洗浄工程は、帯電性の点からイオン交換水による十分な置換洗浄を施すことが好ましい。また、固液分離工程に特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好ましく用いられる。乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。トナーの粒子は、乾燥後の含水分率を１．０％以下、好ましくは０．５％以下に調整することが望ましい。
上述のように乾燥工程を経て造粒されたトナー粒子は、その他の成分として、目的に応じて既述したような無機微粒子有機微粒子等の公知の各種外添加剤とし添加することができる。
【００７１】
◎湿式製造方法２
また、導電性トナーの製造方法としては、図６（ｂ）に示すように、例えば乳化凝集法によるトナー作製時に、絶縁性トナー基体（絶縁性コア）を形成するコア形成工程と、この絶縁性コア表面に導電性微粒子を付着させる導電付着工程と、更に、無定形高分子樹脂による被覆層を被膜形成する被膜工程とを行うようにしてもよい。
湿式製造方法１では、乳化凝集法によるトナー作製時に絶縁性コア内に導電性微粒子を混入させる方式が採られているが、本例では、絶縁性コアの表面に導電性微粒子を付着させるようにしたものである。尚、被膜工程としては、湿式製造方法１の付着工程、融合工程と略同様である。
【００７２】
以下、導電性コアの製造工程（コア形成工程＋導電付着工程）は以下の通りである。
すなわち、乳化凝集法では、樹脂微粒子分散液は一般に乳化重合などにより製造される。イオン性界面活性剤により分散させた樹脂微粒子分散液を用い、これと反対極性のイオン性界面活性剤で分散された着色剤分散液を調製し、両者を混合してヘテロ凝集を生じさせてトナー径に相当する凝集粒子を形成し、その後樹脂微粒子のガラス転移点以上に加熱することにより凝集粒子を融合・合一し、洗浄、乾燥して球形のトナー粒子を得る。
ここで、製造プロセスは一括で混合し凝集してもよいが、本例においては、凝集工程の初期において、各極性のイオン性分散剤の量のバランスを予めずらしておき、例えば硝酸カルシウム等の無機金属塩、若しくはポリ塩化アルミニウム等の無機金属塩の重合体を用いてこれをイオン的に中和し、樹脂のガラス転移点以下の温度で第１段階の母体凝集を形成して安定化させた後、第２段階としてバランスのずれを補填するような極性及び量の分散剤で処理された前記導電性微粒子分散液を添加し母体凝集体表面に付着後、さらに同様に樹脂微粒子を添加して母体凝集体最表面に付着させ、その後母体又は追加粒子に含まれる樹脂のガラス転移点以下でわずかに加熱して、より高い温度で安定化させた後、樹脂のガラス転移点以上に加熱することにより凝集形成の第２段階で加えた粒子を母体凝集粒子の表面に付着させたまま融合・合一させてもよい。更に、この凝集の段階的操作は複数回くり返して実施してもよい。
【００７３】
○乾式製造方法
導電性トナーの乾式製造方法としては、例えば乳化凝集法で製造した絶縁性コアを乾燥後、その表面に導電性微粒子を付着させ、更に、被覆層としての樹脂微粒子を被膜形成するようにしたものが挙げられる。
この製造方法は、図６（ｃ）に示すように、例えば撹拌混合機に絶縁性コアと導電性微粒子とを混入した後に所定時間撹拌混合し、絶縁性コアに導電性微粒子を付着させ、導電性コアを形成する（撹拌混合工程（Ｉ））。
しかる後、撹拌混合機に導電性コアとポリエステルやスチレンアクリルなどからなる無定形高分子微粒子とを混入した後、所定時間撹拌混合し、導電性コアの周囲に被覆層（絶縁層）を形成するようにすればよい（撹拌混合工程（II））。
ここで、導電性トナーの乾式製造方法の具体例を挙げると、例えば平均粒径６．５μｍの絶縁性コアに例えばＩＯＴ微粒子（住友金属鉱山株式会社製）所定量（例えば１５ｗｔ％）加え、サンプルミル（型式：ＳＫ−Ｍ１０型協立理工株式会社製）により所定時間撹拌混合し（例えば１２０００ｒｐｍ、３０秒）、絶縁性コアの表面にＩＴＯ微粒子を付着させる。しかる後、ＩＴＯ微粒子が付着された絶縁性コア（導電性コア）に、ポリエステル等の樹脂微粒子を所定量（例えば１０ｗｔ％）加え、前記サンプルミルにて所定時間撹拌混合し（例えば１２０００ｒｐｍ、３０分）、所定の絶縁層を形成するようにするものが挙げられる。
尚、後述する実施例では、この乾式製造方法の具体例にて作製した導電性トナーを用いた。
【００７４】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
今、作像プロセスが開始されると、先ず、感光体ドラム２０表面が帯電装置２１により帯電され、露光装置２２が帯電された感光体ドラム２０上に静電潜像Ｚを書き込み、現像装置３０が前記静電潜像Ｚを可視像化する。
しかる後、感光体ドラム２０上のトナー像は転写部位へと搬送され、転写装置２４が記録媒体である記録紙２８に感光体ドラム２０上のトナー像を静電的に転写する。
尚、感光体ドラム２０上の残留トナーはクリーニング装置２５にて清掃される。
【００７５】
ここで、本実施の形態における現像装置３０の作動について図７（ａ）を基に詳述する。
同図において、本実施の形態における現像装置３０では、アジテータ３６により撹拌された導電性トナー４０が、トナー供給ロールと兼用する電荷注入ロール３４表面に供給され、この電荷注入ロール３４と層形成ブレード３５との間を通過することにより、電荷注入ロール３４の表面に均一なトナー層が形成される。更に、この形成されたトナー層は、電荷注入ロール３４の回転により、現像ロール３３と電荷注入ロール３４との対向位置に搬送される。
このとき、現像ロール３３と電荷注入ロール３４との間には、現像ロール３３に接続している現像バイアス電源３７の現像バイアスと、電荷注入ロール３４に接続している電荷注入バイアス電源３８による電荷注入バイアスとの差により形成された電荷注入電界が作用し、導電性トナー４０は、現像ロール３３と電荷注入ロール３４との間に挟持され、摺擦されながら電荷注入される。尚、図７（ａ）では、符号４０ａは電荷注入前の導電性トナー、４０ｂは電荷注入後の導電性トナーを夫々示す。
このような状態において、導電性トナー４０と電荷注入ロール３４との接触確率が高められ、しかも、導電性トナー４０の接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、導電性トナー４０の見かけ上の抵抗が小さくなり、導電性トナー４０は低抵抗な状態で電荷注入される。このため、電荷注入電界としては、比較的低電界であっても、導電性トナー４０には効率的に電荷注入が行われる。
この点、例えば図７（ｂ）に示すように、現像ロール３３との対向部位にて電荷注入ロール３４を逆方向に回転させる態様にあっては、導電性トナー４０は電荷注入ロール３４上に層形成ブレード３５にて層厚規制された後現像ロール３３へと供給されるが、供給された導電性トナー４０は現像ロール３３と電荷注入ロール３４との間のニップ部を通過することなく、現像ロール３３へと担持されることから、導電性トナー４０への電荷注入が不足する懸念がある。
【００７６】
そして、電荷注入された導電性トナー４０は、そのまま現像ロール３３上を搬送され、現像ロール３３と感光体ドラム２０との対向部位に進む。ここで、感光体ドラム２０上の静電潜像Ｚと、現像ロール３３に接続している現像バイアス電源３７の現像バイアスとの差により形成された現像電界が、導電性トナー４０に加わることとなる。
また、感光体ドラム２０上に露光装置２２（図３参照）によって書き込まれた静電潜像部分は、表面帯電が除電されていることから、現像電界によって、この部分のみ導電性トナー４０が感光体ドラム２０に移動し、静電潜像Ｚを可視像化する。
本実施の形態において、この現像電界は電荷注入電界より低電界となっているため、電荷注入電界にて導電性トナー４０に注入された電荷が、現像電界で逃げることもなく、良好な現像が実施される。
【００７７】
ここで、電荷注入ロール３４による電荷注入方式として、現像ロール（現像電極に相当）３３と電荷注入ロール（注入電極に相当）３４との間に導電性トナー４０を挟持し、摺擦しながら電荷注入する方式が採用されているが、この方式は逆極性トナー（ＷＳＴ：Wrong Sign Tonerの略）の発生率を下げる点で好ましい。
図９〜図１３に基づいて説明すると、今、現像電極と注入電極との間に導電性トナーを入れ、電荷注入電界を作用させると、例えば図９に示すように、電荷注入電界（導電性トナーの粒子層への印加電界に相当）の大きさに応じて逆極性トナー（ＷＳＴ）の発生率が変化する。
図９によれば、電荷注入電界が低電界であると、図１０に示すように、帯電効率が悪く、帯電できないトナーが、帯電したトナーに付着し、又は、現像電極との非静電的付着力により現像電極側へ移動する。従って、電荷注入電界を高める程、帯電効率の上昇によりＷＳＴが減少することが理解される。
一方、電荷注入電界が高電界であると、図１１に示すように、帯電したトナーが現像電極へ移動し、多層を形成すると、トナー相互で電荷交換して分極してしまい、上層トナーがＷＳＴ化する。従って、電荷注入電界を高める程、分極に起因するＷＳＴが増加する傾向にある。
従って、ＷＳＴの発生率を下げるには、電荷注入電界として最適な範囲（図９中の太線領域）を選定することが挙げられるが、環境変化などを考慮すると、このような選定は非常に困難である。
【００７８】
そこで、ＷＳＴの発生率を下げるための解決策としては、例えば図１２（ａ）に示すように、低電界で高い注入効率を実現する、あるいは、図１２（ｂ）に示すように、ＷＳＴが現像電極へ移動しないようにするという方針が考えられる、更に、図１３（ａ）に示すように、高電界でもトナー層間で分極しないようにする、あるいは、図１３（ｂ）（ｃ）に示すように、トナーが多層にならない、言い換えれば、重ならないようにする、という方針が考えられる。
上述した電荷注入方式は、このような方針に基づいて案出されたものであり、現像ロール（現像電極に相当）３３と電荷注入ロール（注入電極に相当）３４との間に導電性トナー４０を挟持し、摺擦しながら電荷注入する方式では、電荷注入ロール３４との接触確率を高め、かつ、接触抵抗を低減することが可能であるため、低い電荷注入電界にてトナーを単層状態で効率的に電荷注入することが可能になるのである。また、トナー層間にせん断力を与えるため、トナーが分極状態で重なることを防止でき、高電界でもＷＳＴの発生を防止できるのである。
【００７９】
更に、感光体ドラム２０上で可視像化されたトナー像は、図３に示すように、感光体ドラム２０と転写装置２４との対向する位置で、記録紙２８に転写される。
このとき、この転写工程において、感光体ドラム２０と転写装置２４とで形成される転写電界として、電荷注入電界より低電界で行うようにすれば、電荷注入電界にて導電性トナー４０に注入された電荷が、転写電界で逃げることなく、良好な転写が実施される。
【００８０】
尚、本実施の形態では、電荷注入ロール３４は、図７（ａ）に示すように配設されているが、これに限定されるものではなく、感光体ドラム２０の回転方向が逆方向である態様（本態様では、露光装置２２の配設位置が感光体ドラム２０の下側に制限される）では、例えば図８（ａ）に示すように、現像ロール３３、電荷注入ロール３４を配設するようにすればよく、本態様では、電荷注入ロール３４から現像ロール３３にかけて導電性トナー４０を重力方向に沿って供給することができるため、現像ロール３３へのトナーの供給性を上げることが可能である。
更に、この態様において、図８（ｂ）に示すように、現像ロール３３のうち電荷注入ロール３４位置の上流側に除電用のリフレッシュロール３９を配設するようにすれば、例えば現像ロール３３の表面に例えば電荷注入電界作用域にて体積抵抗率が１０１１Ω・ｃｍ以上の高抵抗層を設けたとしても、現像ロール３３に不必要に電荷が蓄積することなく、常にリフレッシュされた状態で、現像ロール３３上の導電性トナー４０に対し電荷注入ロール３４による電荷注入動作が効率的に行なわれる。尚、本例では、リフレッシュロール３９は現像ロール３３と同電位の状態で接触配置されている。
【００８１】
◎実施の形態２
図１４は実施の形態２に係る現像装置を示し、図１５は図１４の要部を示す模式図である。
同図において、本実施の形態における現像装置３０は、実施の形態１における現像装置と略同様に構成されているが、実施の形態１と異なり、導電性トナー４０を現像ロール３３上に供給担持するトナー供給ロール４１と、導電性トナー４０に電荷を注入する電荷注入ロール４２とを別個に備えている。
尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００８２】
本実施の形態での現像装置３０は、現像ロール３３に対向する位置に、導電性トナー４０を現像ロール３３上に供給担持するトナー供給ロール４１を有し、現像ロール３３のうちトナー供給ロール４１位置よりも下流側に電荷注入ロール４２が配設されている。そして、現像ロール３３には現像バイアス電源３７からの現像バイアスが印加される一方、この現像バイアス電源３７がトナー供給ロール４１にも接続され、トナー供給ロール４１と現像ロール３３とが同電位になるようになっている。一方、電荷注入ロール４２には電荷注入バイアス電源３８から電荷注入バイアス（本例では現像バイアスより大きく設定）が印加されている。
また、本実施の形態におけるトナー供給ロール４１は、表面をサンドブラスト法や化学エッチング法等により小さく均一な凹凸面が形成されたアルミニウム製のロールから構成され、現像ロール３３とトナー供給ロール４１とは軽く接触又は微小間隙をもって支持されている。
更に、本実施の形態では、電荷注入ロール４２は実施の形態１と同様に現像ロール３３との間に周速差をもって回動するようになっている。
【００８３】
次に、本実施の形態に係る現像装置３０の作動について説明する。
現像装置３０は、現像ハウジング３１内において導電性トナー４０がアジテータ３６により撹拌され、撹拌された導電性トナー４０は、トナー供給ロール４１と層形成ブレード３５との間を通過することにより、トナー供給ロール４１の表面に均一なトナー層を形成する。
更に、トナー層は、トナー供給ロール４１の回転により、現像ロール３３とトナー供給ロール４１との対向位置に搬送され、現像ロール３３上に供給担持される。
そして、現像ロール３３上に担持された導電性トナー４０には、現像ロール３３と電荷注入ロール４２との対向部位で、この間に形成される電荷注入電界により電荷が注入される。
このとき、導電性トナー４０は、現像ロール３３と電荷注入ロール４２との間に挟持され、かつ、両者間の周速差によって摺擦しながら電荷注入されることになり、導電性トナー４０と電荷注入ロール４２との接触確率が高められ、しかも、導電性トナー４０の接触抵抗を小さくすることが可能になり、その分、導電性トナー４０の見かけ上の抵抗が小さくなり、導電性トナー４０は低抵抗な状態で電荷注入される。
この後、現像ロール３３上で電荷が注入された導電性トナー４０は、そのまま現像ロール３３上を搬送され、現像ロール３３と感光体ドラム２０との対向部位に進む。
ここで、感光体ドラム２０上の静電潜像Ｚと、現像ロール３３に接続している現像バイアス電源３７の現像バイアスとの差により形成された現像電界が、導電性トナー４０に加わることとなる。
このため、感光体ドラム２０上の静電潜像Ｚに導電性トナー４０が移動し、静電潜像Ｚを可視像化する。本実施の形態においては、この現像電界は電荷注入電界より低電界となっているため、電荷注入電界にて導電性トナー４０に注入された電荷が、現像電界で逃げることもなく、良好な現像が実施される。
【００８４】
◎実施の形態３
図１６は、本発明に係る現像装置が適用された実施の形態３の画像形成装置を示す。
同図において、本実施の形態に係る画像形成装置は、所謂タンデム型と称されるものであり、装置本体６０の上方に原稿を読み取る画像読取ユニット６１を配設する一方、装置本体６０内に四つの色成分（本実施の形態ではＹ：イエロ、Ｍ：マゼンタ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）の作像エンジン６２（具体的には６２ａ〜６２ｄ）を横方向に配列し、その下方には各作像エンジン６２の配列方向に沿って循環搬送される中間転写ベルト６３を配設すると共に、この中間転写ベルト６３には当該中間転写ベルト６３上の画像を記録媒体としての例えば記録紙６４に転写させる二次転写装置６５を配設し、更に、装置本体６０の下方には前記記録紙６４が収容される供給カセット６６を配設し、この供給カセット６６からの記録紙６４を二次転写装置６５を経て定着装置６７へと導くようにしたものである。
【００８５】
本実施の形態において、作像エンジン６２は、例えば感光体ドラム７１を有し、この感光体ドラム７１の周囲に、感光体ドラム７１を帯電する帯電器７２、帯電された感光体ドラム７１上に静電潜像を書き込むレーザ装置等の潜像書込装置７３、感光体ドラム７１上の静電潜像を各色成分トナーにて可視像化する現像装置７４（具体的には７４ａ〜７４ｄ）、感光体ドラム７１上のトナー像を中間転写ベルト６３に一次転写させる一次転写装置７５及び感光体ドラム７１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ７６を順次配設したものである。
一方、中間転写ベルト６３は、複数（本例では四つ）の張架ロール８１〜８４に掛け渡されており、張架ロール８１は駆動ロール、その他の張架ロール８２〜８４は従動ロールとして機能するようになっている。
更に、本実施の形態に係る現像装置７４は、実施の形態１の現像装置を使用しており、その詳細な説明は省略する。
【００８６】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について、図１６を基に説明する。
夫々の現像装置７４（具体的には７４ａ〜７４ｄ）によって、感光体ドラム７１上の静電潜像は現像され、可視像化（トナー像）される。
そして、感光体ドラム７１と中間転写ベルト６３とが接する位置にある一次転写装置７５には、感光体ドラム７１上のトナー像と逆極性の電圧が印加されているため、感光体ドラム７１上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト６３上に一次転写される。
更に、中間転写ベルト６３上に一次転写されたトナー像は、中間転写ベルト６３の回動に伴って、二次転写装置６５へ搬送されると共に、供給カセット６６から搬送された記録紙６４が、中間転写ベルト６３と二次転写装置６５との接触領域へ搬送され、二次転写装置６５にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、中間転写ベルト６３上のトナー像は、記録紙６４に静電吸引される。この後、トナー像が転写された記録紙６４は定着装置６７により定着され、記録紙６４へのトナー像の定着が行われる。
【００８７】
本実施の形態においても、導電性トナーは、実施の形態１と同様の特性を備えていることから、電荷注入領域では電荷注入電界（高電界）を印加することにより低抵抗へ変化する。そのため、導電性トナーへの電荷注入が容易に行われる。一方、現像領域及び転写領域では、現像電界及び転写電界（いずれも低電界）が印加されても、導電性トナーは高抵抗を保つため、現像電界及び転写電界が印加されたときに導電性トナーの注入電荷が逃げることもなく、安定して現像、転写が可能になる。
また、クリーニング電界においてかぶりの原因となる電荷の移動が発生することもなく、更に、記録紙６４やトナー相互間で電荷の移動が発生しないことから、静電転写方式において、吸湿した記録紙６４へのトナー像の転写が可能になり、また、カラートナーを重ねて、カラー画像を形成することが可能になる。
更に、導電性トナーが多量の導電性フィラー（例えばカーボンブラック等）を含んでいないため、トナーが低温で溶融し、定着による良好な画質が実現可能となる。
【００８８】
尚、本実施の形態では、複数の感光体ドラムを有するタンデム型の画像形成装置構成を例に挙げて説明したが、これに限られるものではなく、例えば１個の感光体ドラムに対し複数個の現像装置若しくはロータリ型現像装置を設け、１サイクル毎に１色のトナー像を形成すると共に中間転写体へ順次転写し、複数サイクルで各色成分トナー像を多重転写することで、カラー画像を形成する態様についても同様に適用できる。また、記録紙搬送体上に用紙を保持、搬送し転写を行う用紙搬送転写方式でも同様に適用できる。
また、本実施の形態では、カラー機で説明したが、モノクロ専用機でも同様に適用できることは勿論である。
更に、本実施の形態における現像装置７４として、実施の形態１の現像装置を配設したが、実施の形態２の現像装置を用いても同様の効果を得られることは明らかである。
【００８９】
◎実施の形態４
図１７は、静電転写方式を用いない画像形成装置に本発明を適用した実施の形態４を示す。
本実施の形態に係る画像形成装置においては、感光体ドラム９０の周囲に、感光体ドラム９０を帯電する帯電装置９１と、帯電された感光体ドラム９０上に各色成分（本例ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の静電潜像を書き込む露光装置９２と、感光体ドラム９０上に形成された各色成分潜像を各色成分トナーにて可視像化する現像装置９３と、感光体ドラム９０上のトナー像を転写させるための粘着中間転写ロール９４と、感光体ドラム９０上の残留トナーを清掃するクリーニング装置９５とが配設されている。
また、粘着中間転写ロール９４の下方には、加熱源を有する二次転写ロール９６が配設されている。
尚、符号９８は記録紙９７を送出する記録紙供給装置、９９は定着済みの記録紙９７を搬送する搬送ベルトである。
【００９０】
本実施の形態において、粘着中間転写ロール９４は、例えば、シリコーンゴム等の弾性部材で構成されているため、感光体ドラム９０と粘着中間転写ロール９４との間、及び、二次転写ロール９６と粘着中間転写ロール９４との間は、所定のニップ域をもって弾性接触した状態となっている。
また、本実施の形態における現像装置９３及び導電性トナーは、実施の形態１又は実施の形態２で用いたものと同様なものを使用することが可能であり、その他の装置についても、適宜選定して差し支えない。
【００９１】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
本実施の形態において、感光体ドラム９０上に担持された静電潜像は、現像装置９３によって感光体ドラム９０の一回転ごとに異なる色成分のトナー像を重ねられる。この重ねられたトナー像は、粘着中間転写ロール９４上に押圧されることにより、粘着中間転写ロール９４の粘着力によって一括して粘着中間転写ロール９４上に転写される。
その後、粘着中間転写ロール９４上に転写されたトナー像は、二次転写ロール９６によって加熱されるとともに、粘着中間転写ロール９４の離型性は向上し、また、トナー像も加熱されることにより粘性化する。これにより、トナー像は、粘着中間転写ロール９４と二次転写ロール９６との間にある記録紙９７に再転写され、同時に定着も完了する。
【００９２】
このような作像過程において、本実施の形態で用いられる導電性トナーの特性は実施の形態１と同様な特性を備えているので、電荷注入された導電性トナーは現像電界作用領域では高抵抗化した状態で感光体ドラム９０の静電潜像を可視像化し、感光体ドラム９０上でトナー像を重ねることが可能になる。
【実施例】
【００９３】
以下の各実施例で用いる現像装置モデルを図１８に、また、転写装置モデルを図１９にそれぞれ示す。
＜現像装置モデル＞
図１８に示す現像装置モデルは、実施の形態１に係る現像装置３０（図４参照）をモデル化したものである。
図４及び図１８において、符号１２１は電荷注入ロール３４に相当する電荷注入プレート（トナー供給プレート）であり、例えばアルミニウムプレートにて構成される。
そして、前記電荷注入プレート１２１には電荷注入電源１２５が接続されており、電荷注入バイアスＶ1が印加されている。
また、符号１２２は現像装置３０の現像ロール３３に相当するトナー担持ロールであり、例えば表面がアルマイト処理されたアルミニウムパイプにて構成されている。
そして、このトナー担持ロール１２２には現像バイアス電源１２６が接続されており、現像バイアスＶ2が印加されている。
更に、符号１２３は感光体ドラム２０に相当する像担持プレートであり、例えば表面に５５μｍ厚のＰＥＴフィルムを貼り付けたアルミニウムプレートにて構成され、トナー担持ロール１２２に対して所定の間隙を介して対向配置され、略水平方向に移動する。
そして、像担持プレート１２３には像担持バイアス電源１２７が接続されており、所定の像担持バイアスＶ3が印加されている。
【００９４】
このような現像装置モデルにおいて、電荷注入プレート１２１上に、導電性トナー１２０（実施の形態１で用いた導電性トナー４０に相当）を約一層散布し、図１８中の右方向へスライドさせる。
このとき、電荷注入プレート１２１に印加された電荷注入バイアスＶ1とトナー担持ロール１２２に印加された現像バイアスＶ2とにより、電荷注入プレート１２１とトナー担持ロール１２２との間には電荷注入電界Ａが形成されており、この電荷注入電界Ａにより、電荷注入プレート１２１上の導電性トナー１２０に電荷が注入されると共に、導電性トナー１２０は静電吸引力によりトナー担持ロール１２２へ移動する。
次いで、トナー担持ロール１２２へ移動した導電性トナー１２０は、トナー担持ロール１２２の回転により現像領域まで搬送されると、像担持プレート１２３に印加された像担持バイアスＶ3とトナー担持ロール１２２に印加された現像バイアスＶ2とにより現像電界Ｂが形成され、この現像電界Ｂにより、導電性トナー１２０が像担持プレート１２３へ移動する。
【００９５】
このような現像動作過程において、現像装置３０の現像性能を良好に保つには、電荷注入電界Ａが現像電界Ｂよりも高電界であり、電荷注入電界Ａと現像電界Ｂとの中間電界以上の高電界にて導電性トナー１２０の抵抗が高抵抗から低抵抗へとスイッチングすることが好ましいことが確認された。
このことは、後述する実施例にて裏付けられる。
また、多層のトナー像を移動させる必要がない単色の作像プロセスであれば、感光体ドラム２０の背景部へのトナー付着のみを防止するようにすればよい。
このとき、現像ロール３３と背景部の電位差によって形成される電界（クリーニング電界）の影響で、現像ロール３３上の先端のトナーに逆極性の電荷が誘導され、背景部に付着しかぶりの原因になる可能性がある。
そこで、この場合には、導電性トナー１２０の特性として、クリーニング電界より大きく、電荷注入電界Ａ以下で電気抵抗を高抵抗から低抵抗へスイッチングさせ、所定範囲の電気抵抗を満たすようにすればよい。
一般に、クリーニング電界は現像電界Ｂよりも小さいので、上述した導電性トナー（電荷注入電界Ａと現像電界Ｂとの中間電界以上の高電界にて抵抗が高抵抗から低抵抗へとスイッチング特性を具備）１２０はそのまま使用することができる。
【００９６】
＜転写装置モデル＞
図１９に示す転写装置モデルは、実施の形態１で用いられる転写装置２４（図３参照）をモデル化したものである。
図４及び図１９において、符号１３１は電荷注入ロール３４に相当する電荷注入プレート（トナー供給プレート）であり、例えばアルミニウムプレートにて構成される。
そして、前記電荷注入プレート１３１には電荷注入電源１３５が接続されており、電荷注入バイアスＶ4が印加されている。
また、符号１３２は感光体ドラム２０に相当する像担持ロールであり、例えば表面に５５μｍ厚のＰＥＴフィルムを貼り付けたアルミニウムパイプにて構成されている。
そして、この像担持ロール１３２には像担持バイアス電源１３６が接続されており、像担持バイアスＶ5が印加されている。
更に、符号１３３は転写装置２４の転写ロール等の電極部材に相当する記録媒体プレートであり、表面に記録媒体１３４（例えば図３中の記録紙２８に相当）を貼り付けたアルミニウムプレートにて構成される。
そして、この記録媒体プレート１３３には転写バイアス電源１３７が接続され、転写バイアスＶ6が印加されている。
【００９７】
このような転写装置モデルにおいて、電荷注入プレート１３１上に、導電性トナー１２０を約一層散布し、図１９中の右方向へスライドさせる。
このとき、電荷注入プレート１３１に印加された電荷注入バイアスＶ4と像担持ロール１３２に印加された像担持バイアスＶ5とにより、電荷注入プレート１３１と像担持ロール１３２との間には電荷注入電界Ａが形成されており、この電荷注入電界Ａにより、電荷注入プレート１３１上の導電性トナー１２０に電荷が注入されると共に、導電性トナー１２０は静電吸引力により像担持ロール１３２へ移動する。
次いで、像担持ロール１３２へ移動した導電性トナー１２０は、像担持ロール１３２の回転により転写領域まで搬送されると、記録媒体プレート１３３に印加された転写バイアスＶ6と像担持ロール１３２に印加された像担持バイアスＶ5とにより転写電界Ｃが形成され、この転写電界Ｃにより、導電性トナー１２０が記録媒体プレート１３３へ移動する。
【００９８】
このような転写動作過程において、転写装置２４の転写性能を良好に保つには、電荷注入電界Ａが転写電界Ｃよりも高電界であり、電荷注入電界Ａと転写電界Ｃとの中間電界以上の高電界にて導電性トナー１２０の抵抗が高抵抗から低抵抗へとスイッチングすることが好ましいことが確認された。
このことは、後述する実施例にて裏付けられる。
【００９９】
◎実施例１
図２０は、実施の形態１に係る現像装置モデル（図１８参照）において、実施の形態１に係る導電性トナー（各実施例では乾式製造方法にて製造された具体例を使用）に相当する導電性トナー１２０に電界を印加したとき、この導電性トナー１２０の体積抵抗率変化を測定した結果である。
同図によれば、導電性トナー１２０は、高電界が印加されると、高抵抗から低抵抗へと急激に低抵抗化することが理解される。
【０１００】
ここで、電荷注入電界Ａ及び現像電界Ｂと、導電性トナー１２０の電気抵抗との関係について説明する。
一般的に、導電性トナー１２０に印加される電界Ｅは、以下のように表現される。
Ｅ＝（Ｖ−ＶＳ）/εｔ（Ｄｐ＋Ｄｔ＋Ｄｍ＋Ｄｇ）
但し、Ｖ：対向電極の電位、ＶＳ：移動前トナー層上の電位、Ｄｐ〜Ｄｇ：ニップを形成する各層の誘電厚さ（Ｄｐ：像担持体誘電厚さ、Ｄｔ：トナー層誘電厚さ、Ｄｍ：トナー担持体誘電厚さ、Ｄｇ:空隙層誘電厚さ）、εｔ：トナーの比誘電率である。
以上から予測すると、上記条件では、電荷注入時に導電性トナー１２０へ印加される電界は７×１０４Ｖ/ｃｍ、現像時に導電性トナー１２０に印加される電界は８×１０３Ｖ/ｃｍであった。
このとき、図２０に示すように、８×１０３Ｖ/ｃｍと７×１０４Ｖ/ｃｍとの間で、導電性トナー４０の体積抵抗率は、１０１６Ω・ｃｍから１０９Ω・ｃｍへ変化している。
【０１０１】
そして、電荷注入電界Ａ領域及び現像電界Ｂ領域の通過時間は０．０１秒程度であるので、電荷を容易に注入するためには、時定数０．０１秒以下であることが好ましく、導電性トナー１２０の体積抵抗率は、１０１０Ω・ｃｍ以下であればよい。
また、帯電した電荷を保持するためには、現像電界Ｂが印加されている時間内で、電荷移動等が起こらないことが必要なので、時定数で０．１秒以上であることが好ましく、導電性トナー１２０の体積抵抗率は、１０１１Ω・ｃｍ以上であればよい。
尚、導電性トナー１２０の体積抵抗率は、φ３０ｍｍのセル中にトナーを充填し、上下面に電圧を印加し、流れる電流を測定することにより計算した。
【０１０２】
また、本実施例において電荷注入プレート（注入電極）１２１への印加電圧を変化させ、そのときの注入電荷量を測定した。
ここで、実験条件としては、電荷注入プレート（注入電極）１２１は表面が素アルミニウムにて構成され、トナー担持ロール（現像電極）１２２に対し１１００μｍ食い込んで配設されており、速さ２１０ｍｍ／ｓｅｃ．にて移動する。
また、トナー担持ロール１２２は直径１６ｍｍであり、電極表面が２５μｍ厚のポリエステルフィルムと導電性スポンジとからなり、速さ１２０ｍｍ／ｓｅｃ．にて移動する。
更に、導電性トナーとしては実施の形態１の具体例で示したものを用いた。また、注入電荷量の測定は、ホソカワミクロン製のイ−スパートアナライザを用いた。
結果を図２１に示す。
同図によれば、注入電極への印加電圧を上げることにより、注入電荷量が増加することが理解され、電荷注入が可能であることが理解される。
【０１０３】
◎実施例２
図２２は、実施の形態１に係る現像装置モデル（図１８参照）において、像担持バイアス電源１２７の像担持バイアス変化に対する現像トナー量（層数に換算）を、実施の形態１に係る導電性トナーに相当する導電性トナー１２０を用いた時と、比較例に係る絶縁性被覆層４０４（図５参照）を有していない導電性トナー１２０を用いた時とで比較測定した結果である。
本実施例は、現像バイアスＶ2を０Ｖ、電荷注入バイアスＶ1を−１５０Ｖに固定設定し、一連の作像プロセスを３回繰り返して、像担持プレート１２３上に多重現像させた。ここで、トナー担持ロール１２２の表面には１２μｍ厚のＰＥＴフィルムを巻き付けてあり、電荷注入プレート１２１と同速度で回転する。像担持プレート１２３の表面には、２５μｍ厚のフィルム状感光体が貼り付けてあり、トナー担持ロール１２２の１／２の速度で移動させた。
【０１０４】
本実施例において、像担持プレート１２３電圧（像担持バイアスＶ3）を−１５０Ｖに変化させたとき、導電性トナー１２０を用いた現像トナー量（層数）は増加する一方、比較例に係る導電性トナー（絶縁性被覆層４０４を有していない導電性トナー）を用いた現像トナー量はほとんど増加していない。
これにより、カラー画像を形成する場合、導電性トナー１２０は、色材の異なるカラートナーを重ねて種々の色を再現できるが、比較例に係る導電性トナーでは、カラー化に対応できないことが理解される。
【０１０５】
◎実施例３
図２３は、実施の形態１に係る転写装置モデル（図１９参照）において、記録媒体プレート１３３電圧（転写バイアスＶ6）と転写率（％）との関係を測定した結果である。
本実施例において、記録媒体プレート１３３の表面に貼り付けた記録媒体１３４としては、絶縁紙、半導電紙（５×１０８Ω・ｃｍ、高含水紙状態）を使用した。
そして、像担持ロール１３２電圧（像担持バイアスＶ5）を０Ｖ、電荷注入プレート１３１電圧（電荷注入バイアスＶ4）を−４００Ｖに固定設定し、また、半導電紙に対し絶縁性被覆層４０４（図５参照）で絶縁コートされていない導電性トナーを使用した比較例についても測定した。このとき、像担持ロール１３２の表面には５５μｍ厚のＰＥＴフィルムを巻き付けてあり、電荷注入プレート１３１と同速度で回転する。
本実施例の測定結果により、本実施例に係る導電性トナー１２０は、絶縁紙及び半導電紙（高含水紙）において、８０％以上の転写率が可能である一方、比較例に係る導電性トナーは、半導電紙（高含水紙）において３０％前後の転写率しか得られず、転写不良を発生してしまう。
このように、本実施例に係る導電性トナー１２０（転写時に形成される転写電界Ｃよりも大きく、電荷注入電界Ａよりも小さい中間電界以上で、高抵抗から低抵抗へと抵抗変化するスイッチングする抵抗可変部を具備）を用いれば、高含水転写、多重転写が可能になる。
【０１０６】
◎実施例４
図４に示す現像装置モデルを用い、電荷注入ロール（注入電極）３４の回転方向及び速度比をパラメータとし、電荷注入電界（導電性トナーの粒子層印加電界）を変化させ、そのときのＷＳＴ発生率及び注入電荷量を測定した。
ここで、実験条件としては、電荷注入ロール（注入電極）３４は表面が素アルミニウムにて構成され、現像ロール（現像電極）３３に対し１１００μｍ食い込んで配設されている。
また、現像ロール３３は直径４０ｍｍであり、電極表面が２５μｍ厚のポリエステルフィルムと導電性スポンジとからなり、速さ１２０ｍｍ／ｓｅｃ．にて移動する。更に、導電性トナーとしては実施の形態１の具体例で示したものを用いた。また、注入電荷量の測定は、ホソカワミクロン製のイ−スパートアナライザを用いた。
【０１０７】
図２４は電荷注入電界とＷＳＴ発生率との関係を示し、また、図２５は電荷注入電界と注入電荷量との関係を示す。尚、図２４中、「Ａｇａｉｎｓｔ」は現像電極と注入電極との対向部位での移動方向が逆方向であることを指し、「Ｗｉｔｈ」はその移動方向が同方向であることを指す。
図２４，図２５によれば、注入電極移動方向がＷｉｔｈであるモデルがＷＳＴ発生率が低く、電荷注入量が多いことが確認される。
このとき、注入電極移動方向がＡｇａｉｎｓｔであるモデルにあっては、導電性トナーが現像電極と注入電極とのニップ域を通過しないため、その分、十分な帯電時間が確保されず、これに伴って、ＷＳＴ発生率が高く、電荷注入量が少ないものと推測される。
【０１０８】
◎実施例５
本実施例は、実施例４と同様な現像装置モデルを用い、電荷注入ロール（注入電極）３４の回転方向を「Ｗｉｔｈ」とし、注入電極／現像電極速度比をパラメータとし、電荷注入電界（導電性トナーの粒子層印加電界）を変化させ、そのときのＷＳＴ発生率、トナー移動量及び注入電荷量を測定し、その結果を図２６〜図２８に示す。尚、実験条件などについては実施例４と同様である。
図２６によれば、注入電極／現像電極速度差を設けることによってＷＳＴ発生率が低下していることが理解される。特に、本実施例では、速度比の一例をパラメータとして例示しているが、１．５倍以上の速度差を設けるようにすれば、等速の場合に比べて、例えば１／１０以下程度までＷＳＴ発生率を低下させることができる。
このことは、本実施例モデルが電荷注入効率向上と多層化防止の点で寄与しているものと推測される。
このことは図２７，図２８によって裏付けられる。
図２７によれば、注入電極／現像電極速度差を設けることによってトナー移動量（層数）が１以下であることが理解され、また、図２８によれば、注入電極／現像電極速度差を設けることによって注入電荷量が増加していることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】（ａ）は本発明に係る導電性トナーの構造を示す説明図、（ｂ）は本発明に係る現像装置及び画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】（ａ）は本発明に係る導電性トナーの抵抗変化状態を示す説明図、（ｂ）は本発明に係る現像装置の作動状態を示す説明図である。
【図３】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図４】実施の形態１で用いられる現像装置の詳細を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態１で用いられる導電性トナーの構造を示す説明図ある。
【図６】（ａ）（ｂ）は実施の形態１で用いられる導電性トナーの夫々異なる製造方法を示す説明図である。
【図７】（ａ）は実施の形態１に係る現像装置の作動状態を示す説明図、（ｂ）は比較の形態モデルに係る現像装置の作動状態を示す説明図である。
【図８】（ａ）は実施の形態１に係る現像装置の変形形態を示す説明図、（ｂ）は更にその変形形態を示す説明図である。
【図９】従前の導電性トナーに対する粒子層への印加電界と逆極性トナー（Wrong Sign Toner）の発生率との関係を示す説明図である。
【図１０】従前の導電性トナーの電荷注入時（低電界作用時）における挙動を模式的に示す説明図である。
【図１１】従前の導電性トナーの電荷注入時（高電界作用時）における挙動を模式的に示す説明図である。
【図１２】（ａ）（ｂ）は導電性トナーの電荷注入時（低電界作用時）における技術的課題に対する解決方針を示す説明図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は導電性トナーの電荷注入時（高電界作用時）における技術的課題に対する解決方針を示す説明図である。
【図１４】実施の形態２に係る現像装置を示す説明図である。
【図１５】実施の形態２に係る現像装置の作動状態を示す説明図である。
【図１６】実施の形態３に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図１７】実施の形態４に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図１８】実施の形態１に係る現像装置を実施例モデル化した説明図である。
【図１９】実施の形態１に係る転写装置を実施例モデル化した説明図である。
【図２０】実施例１における印加電界に対する導電性トナーの体積抵抗率変化を示す説明図である。
【図２１】実施例１における注入電極印加電圧と注入電荷量との関係を示す説明図である。
【図２２】実施例２における像担持プレート電圧変化に対する現像トナー量を示す説明図である。
【図２３】実施例３における記録媒体プレート電圧変化に対する転写率を示す説明図である。
【図２４】実施例４において、注入電極移動方向及び注入電極／現像ロール速度比をパラメータとし、粒子層印加電界と逆極性トナーの発生率との関係を示す説明図である。
【図２５】実施例４において、注入電極移動方向及び注入電極／現像ロール速度比をパラメータとし、粒子層印加電界と注入電荷量との関係を示す説明図である。
【図２６】実施例５において、注入電極／現像ロール速度比をパラメータとし、粒子層印加電界と逆極性トナーの発生率との関係を示す説明図である。
【図２７】実施例５において、注入電極／現像ロール速度比をパラメータとし、粒子層印加電界とトナー移動量（層数）との関係を示す説明図である。
【図２８】実施例５において、注入電極／現像ロール速度比をパラメータとし、粒子層印加電界と注入電荷量との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１…像担持体，２…導電性トナー，２ａ…導電性トナー基体，２ｂ…被覆層，３…トナー担持体，４…現像電界形成手段，５…電荷注入手段，６…電荷注入部材，７…電荷注入電界形成手段，８…抵抗可変部，Ｚ…静電潜像
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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