(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも結着樹脂と、前記結着樹脂１００重量部に対して、炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）における分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、分子量１×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加するトナー母体と、
ブローオフ法により測定したノンコートのフェライトキャリアとの５分間攪拌後の摩擦帯電量が、＋１００〜＋８００μＣ／ｇの正帯電性を有し、かつ３０分間攪拌後の帯電量が、５分間攪拌後の帯電量の４０％以上を維持するシリカを、前記トナー母体に外添されたことを特徴とするトナー。
【請求項２】
ＴＨＦ可溶分のＧＰＣにおける重量平均分子量が１万〜２０万、Ｚ平均分子量が２万〜５０万、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が３〜１００、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０〜２０００で、２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、かつ高分子量領域に存在する成分として３×１０4以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し５％以上有し、酸価が１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリエステル樹脂と、
前記ポリエステル樹脂１００重量部に対して、少なくとも炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）における分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、分子量１×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加するトナー母体と、
ブローオフ法により測定したノンコートのフェライトキャリアとの５分間攪拌後の摩擦帯電量が、＋１００〜＋８００μＣ／ｇの正帯電性を有し、かつ３０分間攪拌後の帯電量が、５分間攪拌後の帯電量の４０％以上を維持するシリカを、前記トナー母体に外添されたことを特徴とするトナー。
【請求項３】
結着樹脂、着色剤、定着助剤その他必要に応じて添加される添加剤とを少なくとも混練処理工程を経てトナーを作成し、
前記トナーのＧＰＣにおける分子量分布が、分子量２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有し、重量平均分子量が８０００〜１８万、Ｚ平均分子量が１８０００〜４５万、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が３〜８０、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０〜１０００である請求項１又は２記載のトナー。
【請求項４】
結着樹脂、着色剤、定着助剤その他必要に応じて添加される添加剤とを少なくとも混練処理工程を経てトナーを作成し、前記トナーのＧＰＣにおける分子量分布が、分子量２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有し、分子量２×１０3〜３×１０4の領域に存在する分子量極大ピークの高さをＨａ、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に存在する分子量極大ピーク又はショルダーの高さをＨｂとすると、Ｈｂ／Ｈａが０．１５〜０．９０である請求項１又は２記載のトナー。
【請求項５】
結着樹脂、着色剤、定着助剤その他必要に応じて添加される添加剤とを少なくとも混練処理工程を経てトナーを作成し、前記トナーのＧＰＣにおける分子量分布が、分子量２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有し、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に存在する分子量分布の極大ピーク又はショルダーに相当する分子量値よりも大きい領域にある分子量曲線において、分子量分布の極大ピーク又はショルダーの高さを１とした場合に、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの９０％に相当する分子量をＭ９０、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの１０％に相当する分子量をＭ１０とした場合、Ｍ１０／Ｍ９０が０．５〜８である請求項１又は２記載のトナー。
【請求項６】
結着樹脂、着色剤、定着助剤その他必要に応じて添加される添加剤とを少なくとも混練処理工程を経てトナーを作成し、前記トナーのＧＰＣにおける分子量分布が、分子量２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有し、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に存在する分子量分布の極大ピーク又はショルダーに相当する分子量値よりも大きい領域にある分子量曲線において、分子量分布の極大ピーク又はショルダーの高さを１とした場合に、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの９０％に相当する分子量をＭ９０、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの１０％に相当する分子量をＭ１０とした場合、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１〜７である請求項１又は２記載のトナー。
【請求項７】
不飽和多価カルボン酸又はその無水物がマレイン酸を成分とする請求項１又は２記載のトナー。
【請求項８】
異方向に回転し、加熱または冷却が可能な対向する２本のロールを有し、一方のロール（ＲＬ１）のロール温度ともう一方のロール（ＲＬ２）のロール温度に温度差を設け、かつ前記ロール（ＲＬ１）と前記ロール（ＲＬ２）とを異なる周速で回転させ、トナー材料を前記２本のロール間で混練処理する請求項１又は２記載のトナー。
【請求項９】
異方向に回転し、加熱または冷却が可能な対向する２本のロールを有し、一方のロール（ＲＬ１）が前半部と後半部で温度差を有しかつ前記ロール（ＲＬ１）の前半部のロール温度ともう一方のロール（ＲＬ２）のロール温度に温度差を設け、かつ前記ロール（ＲＬ１）と前記ロール（ＲＬ２）を異なる周速で回転させ、トナー材料を前記２本のロール間で混練処理する請求項１又は２記載のトナー。
【請求項１０】
ロール（ＲＬ１）の周速をＲｗ１、ロール（ＲＬ２）の周速をＲｗ２とすると、（数１）の関係を満たすように処理することを特徴とする請求項８又は９記載のトナー。
【数１】
0004492001.tif 000017
【請求項１１】
ロール（ＲＬ１）の回転時の負荷電流値をＤｒ１、ロール（ＲＬ２）の負荷電流値をＤｒ２とすると、（数２）の関係を満たすように処理することを特徴とする請求項８又は９記載のトナー。
【数２】
0004492001.tif 000018
【請求項１２】
ロール（ＲＬ１）の前半部のロール温度をＴｒｊ１、前記ロール（ＲＬ１）の後半部のロール温度をＴｒｋ１、結着樹脂の軟化点（１／２法における溶融温度）をＴｍ、定着助剤のＤＳＣ法による融点をＴｗ、定着助剤の添加量をＳｗ（結着樹脂１００重量部に対する配合量（重量部）比）とすると、（数３）の関係を満たすように処理することを特徴とする請求項８又は９記載のトナー。
【数３】
0004492001.tif 000019
【請求項１３】
ロール（ＲＬ１）の前半部のロール温度をＴｒｊ１、前記ロール（ＲＬ１）の後半部のロール温度をＴｒｋ１、結着樹脂の軟化点（１／２法における溶融温度）をＴｍ、定着助剤のＤＳＣ法による融点をＴｗ、定着助剤の添加量をＳｗ（結着樹脂１００重量部に対する配合量（重量部）比）とすると、（数４）の関係を満たすように処理することを特徴とする請求項８又は９記載のトナー。
【数４】
0004492001.tif 000020
【請求項１４】
像保持体と導電性弾性ローラとの間に転写材を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧を付与することにより前記像担持体上の静電潜像を可視像化したトナーを転写するトナー転写手段を具備し、請求項１〜１３記載のトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。
【請求項１５】
軸で回転可能に支持され像担持体に当接するシリコーン樹脂又はウレタン樹脂からなる現像ロールに、回転可能に支持され前記現像ローラに当接するウレタン樹脂からなる供給ローラによりトナーを前記現像ローラに供給し、前記現像ロール上にドクターブレードを接触させてトナーの層を形成し、前記現像ローラと像担持体とを接触させて現像する接触式非磁性一成分手段を具備し、請求項１〜１３記載のトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。
【請求項１６】
直流または交流バイアス印加してトナーを接触現像する現像する際、周波数が０．５〜１０ｋＨｚ、バイアスが０．３〜１．２ｋＶ（ｐ−ｐ）の交流バイアスを印加し、感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：１．８とする請求項１５記載の電子写真装置。
【請求項１７】
像担持体上に形成した静電潜像を顕像化されたトナー画像を、前記像担持体に無端状の中間転写体の表面を当接させて前記中間転写体の表面に前記トナー画像を転写させる一次転写プロセスが複数回繰り返し実行され、この後に、この一次転写プロセスの複数回の繰り返し実行により前記中間転写体の表面に形成された重複転写トナー画像を転写材に一括転写させる２次転写プロセスが実行されるよう構成された転写システムを具備し、請求項１〜１３記載のトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。
【請求項１８】
像担持体上に形成した静電潜像を顕像化されたトナー画像を転写手段により転写材に転写し、前記転写プロセス後に像担持体上に残留したトナーをクリーニングにより回収するクリーニングプロセス工程を有さずに、次の帯電、露光、現像プロセスを行うクリーナーレスプロセスを基本構成とし、請求項１〜１３記載のトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。
【請求項１９】
各々が、少なくとも回転する像担持体と、それぞれ色の異なるトナーを有する現像手段とを備え、前記像担持体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の移動可能な像形成ユニットと、単一の露光位置と単一の転写位置より構成される像形成位置と、前記複数の像形成ユニットを円環状に配置した像形成ユニット群と、前記複数の像形成ユニットのそれぞれを、前記単一の像形成位置に順次移動せしめるため前記像形成ユニット群全体を回転移動させる移動手段と、信号光を発生する露光手段と、前記像形成ユニット群の回転移動のほぼ回転中心に、前記露光手段の光を前記露光位置に導くミラーとを有し、転写材上に異なる色のトナー像を位置を合わせて重ねて転写するカラー像形成システムを具備し、請求項１〜１３記載のトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。
【請求項２０】
耐熱性と変形自在性を有し、シリコーンゴム、フッ素ゴム及びフッ素樹脂のいずれかからなる表面層を有する耐熱ベルトと定着ローラと加圧ローラと加熱部材を用いてトナーを記録材上に熱と圧力との作用で定着する定着システムを具備し、請求項１〜１３記載のトナーを使用することを特徴とする電子写真装置。
【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、レーザプリンタ、普通紙ＦＡＸ、カラーＰＰＣ、カラーレーザプリンタやカラーＦＡＸに用いられるトナー及び電子写真装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真装置はオフィスユースの目的からパーソナルユースへと移行しつつあり、小型化、メンテフリーなどを実現する技術が求められている。そのため廃トナーのリサイクルなどのメンテナンス性が良く、オゾン排気が少ないなどの条件が必要となる。
【０００３】
電子写真方式の複写機、プリンターの印字プロセスを説明する。先ず、画像形成のために像担持体（以下感光体と称す）を帯電する。帯電方法としては、従来から用いられているコロナ帯電器を使用するもの、また、近年ではオゾン発生量の低減を狙って導電性ローラを感光体に直接押圧した接触型の帯電方法などによって感光体表面を均一に帯電する方法がある。感光体を帯電後、複写機であれば、複写原稿に光を照射して反射光をレンズ系を通じて感光体に照射する。或いは、プリンタであれば露光光源としての発光ダイオードやレーザーダイオードに画像信号を送り、光のＯＮ−ＯＦＦによって感光体に潜像を形成する。感光体に潜像（表面電位の高低）が形成されると感光体は予め帯電された着色粉体であるトナー（直径が３μｍ〜１２μｍ程度）によって可視像化される。トナーは感光体の表面電位の高低に従って感光体表面に付着し複写用紙に電気的に転写される。すなわち、トナーは予め正または負に帯電しており複写用紙の背面からトナー極性と反対の極性の電荷を付与して電気的に吸引する。転写方法としては、従来から用いられているコロナ放電器を使用するもの、また、近年ではオゾン発生量の低減を狙って導電性ローラを感光体に直接押圧した転写方法が実用化されている。転写時には感光体上の全てのトナーが複写用紙に移るのではなく、一部は感光体上に残留する。この残留トナーはクリーニング部でクリーニングブレードなどで掻き落とされ廃トナーとなる。そして複写用紙に転写されたトナーは、定着の工程で、熱や圧力により、紙に固定される。
【０００４】
定着方法としては、２本以上の金属ロール間を通過させる圧力定着方式と電熱ヒータによる加熱雰囲気中を通過させるオーブン定着方式および加熱ローラー間を通過させる熱ロール定着方式がある。熱ロール定着方式は加熱ローラの表面と複写用紙上のトナー面とが圧接触するためトナー画像を複写用紙に融着する際の熱効率が良好であり、迅速に定着を行うことが出来る。しかしながら熱ロール定着方式では加熱ローラ表面にトナーが加熱溶融状態で圧接触するためトナーの一部がローラ表面に付着して再び複写用紙上に付着し画像を汚すオフセット現象を起こしやすい欠点がある。そのオフセット防止する方法として、加熱ローラ表面を耐熱性でトナーに対する離型性に富むフッ素樹脂やシリコンゴムで形成し、さらにその表面にシリコーンオイルなどのオフセット防止用液体を供給して液体の薄膜でローラ表面を被覆する方法が取られている。この方法では、シリコーンオイルなどの液体が加熱されることにより臭気を発生し、また、液体を供給するための余計な装置が必要となり、複写装置の機構が複雑になる。また、安定性よくオフセットを防止するためには、高い精度で液体の供給をコントロールする必要があり、複写装置が高価にならざるを得ない。そこでこのような液体を供給しなくてもオフセットが発生せず、良好な定着画像が得られるトナーが要求されている。
【０００５】
周知のように電子写真方法に使用される静電荷現像用のトナ−は一般的に樹脂成分、顔料もしくは染料からなる着色成分および可塑剤、電荷制御剤、更に必要に応じて離型剤などの添加成分によって構成されている。樹脂成分として天然または合成樹脂が単独あるいは適時混合して使用される。
【０００６】
そして、上記添加剤を適当な割合で予備混合し、熱溶融によって加熱混練し、気流式衝突板方式により微粉砕し、微粉分級されてトナー母体が完成する。その後このトナー母体に外添剤を外添処理してトナーが完成する。一成分現像では、トナーのみで構成されるが、トナーと磁性粒子からなるキャリアと混合することによって２成分現像剤が得られる。
【０００７】
離型剤としては、特開平２−２６６３７２号公報では脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス及び/又はモンタン系エステルワックス、酸価１０−３０の酸化ライスワックスの使用、また特開平９−２８１７４８号公報では、融点85-100℃、天然ガス系フィッシャートロプッシュワックスの存在下で重合されたビニル系共重合体、特開平１０−３２７１９６号公報では、多価アルコール成分とジカルボン酸及び３価以上の多価カルボン酸化合物とを縮重合し、離型剤の平均分散粒子径が０．１−３μｍ、外添剤の粒子径が４−２００ｎｍで１−５重量部添加する旨が開示されている。特開平５−３３３５８４号公報では、パ−フルオロオクチルメタクリレ−トなどの有機フッ素化合物で変性されたポリプロピレンなどのフッ素変性ポリオレフイン系樹脂を含有する構成により定着性が向上する内容が開示されている。特開平５−１８８６３２号公報では、軟化点が８０〜１４０℃、フツ素を含有する低分子量ポリオレフイン、低分子量オレフインとポリテトラフルオロエチレンとの溶融混合物を配合することにより定着時の非オフセット性が向上する内容が開示されており、定着性向上に効果がある内容が記載されている。
【０００８】
また、特開昭５９−１４８０６７号公報では、樹脂に低分子量と高分子量部分とを持ち、低分子量のピーク値とＭｗ／Ｍｎを規定した不飽和エチレン系重合体を使用し、軟化点を特定したポリオレフィンを含有するトナーが開示されている。これによって、定着性と耐オフセット性が確保されるとしている。また特開昭５６−１５８３４０号公報では特定の低分子量重合体成分と高分子量重合体成分よりなる樹脂を主成分とするトナーが開示されている。低分子量成分により定着性を確保し、高分子量成分により耐オフセット性を確保する目的である。また特開昭５８−２２３１５５号公報では１０００〜１万と２０万〜１００万の分子量領域に極大値を持ち、Ｍｗ／Ｍｎが１０〜４０の不飽和エチレン系重合体からなる樹脂と特定の軟化点を有するポリオレフィンを含有するトナーが開示されている。低分子量成分により定着性を確保し、高分子量成分とポリオレフィンにより耐オフセット性を確保する目的として使用されている。
【０００９】
また、特開昭６３−５６６５９号公報、特開平２０００−９８６６１号公報にはポリエステル樹脂に関するトナーが開示され、良好な定着性が得られる旨開示されている。
【００１０】
またトナーに帯電性を付与する電荷制御剤としては、ベンジル酸誘導体の金属塩を用いたトナーが特開平２−２２１９６７号公報、特開平７−８４４０９号公報、特開平５−７２８１２号公報、特開平５−１６５２５７号公報に開示されている。また特開昭５３−１２７７２６号公報、特開昭５５−４２７５２号公報、特開平７−２１７１０９７号公報等にはサリチル酸誘導体の金属塩を用いたトナーが開示されている。
【００１１】
また特開昭６３−５６６５９号公報、特開平２０００−９８６６１号公報にはポリエステル樹脂に関するトナーが開示され、良好な定着性が得られる旨開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
昨今地球環境保護の点から、オゾン発生量の低減や、産業廃棄物の無制限な廃棄を規制するため従来再利用されずに廃棄されていた廃トナーを再利用することや、定着の消費電力を抑える低温定着方法などの必要性が叫ばれている。トナー材料もオゾン量の発生の少ないローラ転写方法への対応や、廃トナーリサイクルへの対応や、低温定着化への対応すべく改良が進んでいる。更にこれら単独ではなく同時に満足できる高性能なトナーは環境保護からは重要課題である。
【００１３】
また定着プロセスにおいては、カラー画像ではカラートナーを溶融混色させ透光性を上げる必要がある。トナーの溶融不良が起こるとトナー画像表面又は内部に於いて光の散乱が生じて、トナー色素本来の色調が損なわれると共に重なった部分では下層まで光が入射せず、色再現性が低下する。従って、トナーには完全溶融特性を有し、色調を妨げないような透光性を有することが必要条件である。特にＯＨＰ用紙での光透過性がカラーでのプレゼンテーション機会の増加で、その必要はより大きくなっている。
【００１４】
しかし光透過性発現のためシャープメルトの溶融特性を有する樹脂構成では、耐オフセット性が低下し、定着ローラ表面に付着してオフセットが生じるため定着ローラに多量のオイル等を塗布しなければならず、取扱や、機器の構成が複雑になる。そのためオイルを必要としないオイルレスのカラー定着構成が要求される。
【００１５】
また、定着ローラに負帯電性の強いシリコーン系材料やフッ素系材料を使用すると、定着部に突入前に未定着のトナー像が静電気的に定着ローラと反発する像乱れが生じやすい。逆に定着ニップ部に突入する前に定着ローラにトナーが飛翔してハーフトーンのオフセットを生じる場合もある。特に離型オイルを塗布しない構成において帯電性の影響が出やすい。またオフセット性を向上させる目的で離型剤を添加したトナーでは、内添加剤の分散不良の状態により定着ローラに傷を生じさせやすくなり、画像の縦筋発生の要因となってしまう。
【００１６】
また、装置のフレキシブルさや小型化、ウオームアップ短縮の目的から媒体加熱部とトナー溶融定着部を別にしたベルトの定着方式が用いられつつある。従って定着ローラを小径にして装置の小型化が図られる。また紙排紙部の曲率が大きくなることから紙のベルトへの巻付きが起こりにくい。ベルトの低熱容量からウオームアップが短縮される。しかし、トナーが高温オフセット防止のため一定以上の高分子量成分を付加し、ある程度の弾性要素を持たせたとき、トナーの細い縦線のパターンを描いた紙が曲率の大きいベルトからの隔離時に先端部がベルトに持っていかれる先端オフセットが生じる場合がある。
【００１７】
また、高速機での定着強度を高めるために、結着樹脂の溶融粘度を下げたり低分子量化した樹脂を使用すると、長期使用中に２成分現像であればトナーがキャリアに固着するいわゆるスペントが発生し易くなる。現像剤の耐ストレス性が低下する。また低速機に使用すると、定着時にヒートローラにトナーが付着するオフセットが発生しやすくなる。また長期保存中にトナー同士が融着するブロッキングが発生する。
【００１８】
高分子量成分と低分子量成分をブレンドする構成によっては、狭範囲のプロセス速度に対しては定着強度と、耐オフセット性を両立させることが可能ではあるが、広範囲のプロセス速度に対応することは難しい。広範囲のプロセス速度に対応するためにはより高い高分子量成分とより低い低分子量成分の構成にすることである程度の効果は発揮できる。しかし高速機では低分子量成分を多くすることにより定着強度を高めることができるが、耐オフセット性が悪化し、また低速機では高分子量成分を多くすることにより耐オフセット性を高める効果が得られるが、高分子量成分を多くすると、トナーの粉砕性が低下し生産性が低下する等の弊害が生じる。
【００１９】
高分子量成分と低分子量成分をブレンドした、あるいは共重合させた樹脂構成に対して、低融点の離型剤、例えばポリエチレン、ポリプロピレンワックス、エステル系ワックス、炭化水素系ワックス等は、定着時ヒートローラからの離型性を良くして耐オフセット性を高める目的で添加される。しかしこれらの離型剤は結着樹脂中での分散性を向上させるのが困難で、分散不良による逆極性トナーが発生し易く、非画像部へのカブリが発生する。またベタ黒画像部後端部に刷毛でかきとられたような画像欠けが生じ、画質を悪化させる。またキャリア、感光体、現像スリーブをフィルミング汚染する課題がある。
【００２０】
また従来のポリプロピレンやポリエチレン等の低融点離型剤と低軟化性の樹脂を使用してカラー画像の光沢性や透光性を高める構成のトナーを使用した場合、現像での現像ローラ上での縦傷の発生や、中間転写体のクリーニング不良やフィルミングの発生、中間転写体のクリーニングローラのスクレープ不良のために、分散性を向上させると、離型性の効果が低下し、非オフセット領域が狭くなってしまい、両立が難しい。
【００２１】
また、シリコン樹脂やウレタン樹脂等の現像ローラにトナー層を規制する弾性体ブレードを接触使用し、現像ローラにトナーを供給するウレタン樹脂等の供給ローラを具備する接触式の一成分現像方式では、低融点の離型剤の添加したトナーでは帯電の立ち上り性が悪化したり、長期連続使用時に帯電維持性の悪化が生じる。また、前記した低融点の離型剤を添加したトナーの使用により、数千枚の使用で徐々に現像ローラ上に縦筋が発生し、白抜け、黒筋等の画像不良の原因となる。これは離型剤の分散不良による現像ローラへの傷、ブレードへの融着、供給ローラと現像ローラとの摩擦による凝集の発生が要因と考えられる。
【００２２】
また、前記したように近年地球環境保護の観点から、転写後に感光体上に残留し、クリーニング手段によって回収された廃トナーを再度現像工程でリサイクルするのが好ましい。しかしながら、廃トナーをリサイクルするとき、廃トナーがクリーナ部、現像部、また廃トナーを現像部へ戻すときの輸送管内で受けるストレスなどによりトナーにダメージが現れる。
【００２３】
またクリーニング工程で感光体から掻き落とされた廃トナーを再度現像でリサイクルする際、離型剤が分散不良であると、特に分散が低下した粒子が廃トナーとなる傾向が強く、それが現像器内の新しいトナーが混合すると帯電量分布が不均一になり、逆極性トナーが増加して、複写画像の品質が低下する。さらに低融点離型剤を添加したトナーでは、感光体へのフィルミングが助長され、寿命低下の要因となる。また葉書などの長さの短い用紙では感光体ドラムとの摩擦力で搬送されるが、フィルミングの発生した感光体では、その搬送力を低下させ葉書通紙不良となる。
【００２４】
また、前記の導電性弾性ローラを用いた転写方式は、像担持体と導電性弾性ローラとの間に転写紙を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧を付与することにより前記像担持体表面上にあるトナーを転写紙に転写するものであるが、かかる導電性弾性ローラを用いた転写方式では、転写紙に裏汚れが発生するといった問題がある。これは像担持体上のトナーを転写ローラを用いて転写紙に転写する場合、転写紙がない状態では転写ローラは像担持体に所定の圧力で当接しており、現像工程でカブリが多いと、かかるカブリによって転写ローラが汚染し、このトナーによって汚染した転写ローラが送られて来た転写紙の裏面に当接するためである。また離型剤が分散不良のトナーでは、流動性が低下し、トナーの凝集が部分的に強くなり、転写時に中抜けを生じ易い。またこれは廃トナーリサイクル時により顕著に現われる。
【００２５】
また、中間転写方式は、複雑な光学系を必要としなく、また葉書や厚紙などの腰の強い用紙にも使用でき、また中間転写ベルトを使用するとフレキシブルなため、転写ドラム方式、連続転写方式に比べて、装置自体の小型化を可能に出来るメリットがある。トナーは転写時に全て転写されるのが理想であるが、一部転写残りが生じる。いわゆる転写効率は１００％でなく、一般的には７５〜９０％程度である。この転写残りのトナーは感光体クリーニングの工程でクリーニングブレード等で掻き落とされて廃トナーとなる。
【００２６】
中間転写体を使用する構成では、トナーは感光体から中間転写体へ、さらに中間転写体から受像紙へと、少なくとも２回以上の転写工程を経ることになり、通常の１回転写の複写機では、例えば８５％の転写効率があっても、２回の転写により、転写効率は７２％にまで低下する。さらに１回転写で７５％の転写効率であるものは５６％と約半分のトナーが廃トナーとなってしまい、トナーのコストアップや、廃トナーボックスの容積をより大きなものとせねばならず、これでは装置の小型化が出来ない。転写効率の低下は離型剤の分散不良による逆極性の地かぶりや転写抜けが要因と考えられる。
【００２７】
またカラー現像の場合は、中間転写体上で４色のトナー画像を重ねるためトナー層が厚くなり、トナー層がない、あるいは、薄いところとの圧力差が生じやすい。このため、トナーの凝集効果によって画像の一部が転写されずに穴となる"中抜け"現象が発生し易い。さらに、受像紙が詰まった場合のクリーニングを確実に行うために、中間転写体にトナーの離型効果の高い材料を用いると、中抜けは顕著に現れ、画像の品位を著しく低下させてしまう。さらに、文字やラインなどではエッジ現像となっており、トナーがより多くのり、加圧によるトナー同士の凝集を起こし、中抜けがより顕著になる。特に高湿高温の環境下でより顕著に現れる。
【００２８】
また、２次転写時に転写材に転写されずに残留するトナーをクリーニング除去することが必要であり、ゴムブレードや、バイアスを印可したローラ、ファーブラシ等が使用される。このとき低融点の離型剤の添加したトナーでは、中間転写体にフィルミングを生じてしまう。またクリーニングローラにより除去されたトナーをこのローラから金属プレートによりスクレープする際にその金属プレートに融着し、スクレープ不良が生じてしまう。特にカラー画像の光沢性、高透光性を発現させるため低溶融性のシャープメルト樹脂の使用により、よりフィルミング、スクレープ不良が生じ易くなる。
【００２９】
また、後述する電子写真装置では、異なった色のトナー像を形成する複数の移動可能な像形成ユニットを円環状に配置した像形成ユニット群を有し、その像形成ユニット全体が回転移動する構成である。さらに像形成ユニット、中間転写ユニット毎での交換が可能な構成であり、寿命が来て交換時期に来るとユニット毎の交換でメンテナンスが容易に行え、電子写真カラープリンタにおいても白黒並みのメンテナンス性を得ることが可能となる。しかし像形成ユニット自体が公転するため、クリーニングされた廃トナーが感光体に離脱、付着を繰り返す構成となり、感光体へのダメージやフィルミングが生じやすくなる。また現像ローラからの離脱、付着を繰り返すため、現像の初期に於いてトナーの帯電立上がり性が悪いと初期カブリが増大する。
【００３０】
また機器の小型化省資源からクリーニング工程のないクリーナレスプロセス実現は重要である。感光体上に形成した静電潜像を顕像化されたトナーを転写手段により転写材に転写した後、通常は感光体上に残留したトナーをクリーニングにより回収して廃トナーとなる。このときクリーニングプロセス工程を有さずに、次の帯電、露光、現像プロセスを行うのがクリーナーレスプロセスである。まず転写において高転写性実現が不可欠で、トナーの球形化処理や重合トナーによる転写性改良が行われている。しかし１００％転写残トナーが零とは困難で、ある程度は感光体上に残り、次の現像プロセスでは、非画像部の残トナーが現像に戻されれば画像的に問題は生じない。よってこの非画像部に残留したトナーの現像での回収が重要なポイントである。特に定着時の非オフセット性を満たすために低融点離型剤を添加したトナーにおいては流動性が低下する傾向にあり、転写性が良くないのと、クリーナーレスプロセスでは現像での回収に難があるため、非画像部に前の画像パターンのメモリが残ってしまう。
【００３１】
このようにトナーは、上記した課題に対し、総合的に満足するものでなければならない。
【００３２】
本発明は上記問題点に鑑み、均一な帯電分布を有し、画像の長期安定化を図れるトナー及び電子写真装置を提供することを目的とする。
【００３３】
一成分現像法に使用しても現像ローラに縦筋が生じず、層規制ブレードや現像ローラにトナーの熱融着や凝集を生じず、また樹脂特性を劣化させることなく添加剤の分散性を向上させ安定した現像性を維持出来るトナー及び電子写真装置を提供することを目的とする。
【００３４】
また、導電性弾性ローラや、中間転写体を用いた電子写真方法で転写時の中抜けや飛び散りを防止し、高転写効率が得られ、中間転写体等へのフィルミングを回避し、クリーニングローラへの融着を防止できるトナー及び電子写真装置を提供することを目的とする。
【００３５】
クリーナレスプロセスにおいても高転写効率が得られ、帯電量、流動性の低下がなく、現像でのメモリーが生じず、クリーナレスプロセスを可能とし、地球環境汚染防止と資源の再活用を可能にするトナー及び電子写真装置を提供することを目的とする。
【００３６】
また、オイル塗布しないオイルレス定着で高透光性、光沢性を発現するフルカラー電子写真用トナー及び電子写真装置を提供することを目的とする。そして低溶融性のシャープメルト樹脂を使用したカラートナーにおいても現像ローラやドクターブレード、中間転写体等へのフィルミングを回避でき、また、高湿下での長期使用においても、感光体、中間転写体等フィルミングを防止できるトナー及び電子写真装置を提供することを目的とする。
【００３７】
また、ベルトを使用した定着プロセスにおいても、低定着圧力、長定着ニップ構成の曲率の大きいローラを使用したベルト定着においても、紙のベルトへの非巻付き性は良好であるが、曲率が大きいことでベルトと紙が分離する時に生じる画像先端部の欠けを防止することができ、さらに現像、転写性とも両立を図れるトナー及び電子写真装置を提供することを目的とする。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み本発明に係るトナーの構成は、少なくとも結着樹脂と、前記結着樹脂１００重量部に対して、炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）における分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、分子量１×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加するトナー母体と、ブローオフ法により測定したノンコートのフェライトキャリアとの５分間攪拌後の摩擦帯電量が、＋１００〜＋８００μＣ／ｇの正帯電性を有し、かつ３０分間攪拌後の帯電量が、５分間攪拌後の帯電量の４０％以上を維持するシリカを、前記トナー母体に外添されたことを特徴とするトナーである。
【００４１】
また、本発明に係るトナーの構成は、ＴＨＦ可溶分のＧＰＣにおける重量平均分子量が１万〜２０万、Ｚ平均分子量が２万〜５０万、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が３〜１００、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０〜２０００で、２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、かつ高分子量領域に存在する成分として３×１０4以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し５％以上有し、酸価が１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであるポリエステル樹脂と、前記ポリエステル樹脂１００重量部に対して、少なくとも炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）における分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、分子量１×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加するトナー母体と、ブローオフ法により測定したノンコートのフェライトキャリアとの５分間攪拌後の摩擦帯電量が、＋１００〜＋８００μＣ／ｇの正帯電性を有し、かつ３０分間攪拌後の帯電量が、５分間攪拌後の帯電量の４０％以上を維持するシリカを、前記トナー母体に外添されたことを特徴とするトナーである。
【００４２】
【発明の実施の形態】
デジタル高画質化、高彩色再現性カラー化、定着ローラにオフセット防止用のオイルを使用しないで高透光性と耐オフセット性の両立を図ることができ、さらには現像一成分におけるローラ傷やブレード融着による縦筋の発生や、中間転写体のクリーニング不良、クリーニングローラのスクレープ不良の防止との両立実現を本形態のトナーにより可能とするものである。
【００４３】
これまでカラー定着性向上のため、高分子量成分の少ない分子量分布の狭いシャープメルトな低軟化性の結着樹脂を使用していた。この構成では透光性を確保できるが、オフセットが生じるため定着ローラにオイルを塗布する必要があった。またオイルレス定着を実現するため、シャープメルトな低軟化性の結着樹脂に離型剤を添加する構成では、離型剤や、顔料、電荷制御剤などの分散が困難で、カブリや帯電不良による転写性の低下、クリーニング性の悪化、感光体や現像ローラへのフィルミング、帯電の立上がりの劣化、繰返し使用時における電荷量低下による画像濃度の低下等の不都合が発生した。従来の離型性を有するポリオレフィン系のワックスではポリエステル樹脂中での分散が困難なこと、また帯電性が低下してカブリ等の画質を低下させること、またカラートナーでは色濁りが生じ、鮮明な透光性がえられない。
【００４４】
本形態のトナーにより、これらの種々の電子写真特性を両立させることが可能となる。
【００４５】
本形態のトナーは、ＧＰＣにおける分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、１×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、少なくとも炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコールと、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加する構成である。
【００４６】
また、ＧＰＣにおける分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、１×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、少なくとも炭素数５〜１００の長鎖アルキルアミンと、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加する構成である。
【００４７】
また、ＧＰＣにおける分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、１×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、少なくとも炭素数５〜１００の長鎖フルオロアルキルアルコールと、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加する構成である。
【００４８】
これにより定着助剤の添加により定着特性、特にはオイルレス定着における非オフセット性と高光沢性、高透光性を発現でき、高温保存性を低下させることがない。また定着ローラにフッ素系やシリコン系部材を使用しても、ハーフトーンのオフセットを防止できる。さらには連続使用時の帯電安定性が得られ、定着性と現像帯電安定性とも両立が可能となる。
【００４９】
さらにはこれを結着樹脂中に添加する際の分散の状態向上により、離型性、透光性等の定着性、帯電安定化等の現像性をより向上することができる。離型剤の添加により他の内添加剤の分散性を低下させる場合が考えられるが、本形態の添加剤の構成により双方の分散性を低下させること無く、定着性と現像性の両立を図ることができる。
【００５０】
長鎖アルキルの炭素数が５より小さいと離型作用が弱くなり定着オフセット性が低下する。長鎖アルキルの炭素数が１００より大きいと結着樹脂中での分散性が悪化する。酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇより小さいとトナーの長期使用時の帯電量低下を招く。酸価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと耐湿性が低下し、高湿下でのかぶりが増大する。融点が９０℃より小さいとトナーの保存性が低下する。融点が１２０℃より大きいと離型作用が弱くなり非オフセット温度幅が狭くなる。２５℃における針入度が４より大きいと強靭性が低下し、長期使用中に感光体、中間転写体にフィルミングを生じる。
【００５１】
重量平均分子量が１０００よりも小さく、Ｚ平均分子量が１５００より小さく、重量平均分子量／数平均分子量が１．１よりも小さく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１．５よりも小さく、分子量極大ピークが１×１０3よりも小さい範囲に位置していると、トナーの保存性が低下、感光体、中間転写体にフィルミング、現像ローラ上での縦筋、クリーニングローラでのスクレープ不良等の発生を生じてしまう。
【００５２】
重量平均分子量が６０００よりも大きく、Ｚ平均分子量が９０００よりも大きく、重量平均分子量／数平均分子量が３．８よりも大きく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が６．５よりも大きく、分子量極大ピークが３×１０4の領域よりも大きい範囲に位置していると、離型作用が弱くなり定着オフセット性が低下する。
【００５３】
より好ましくは重量平均分子量が１０００〜５０００、Ｚ平均分子量が１７００〜８０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．２〜２．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜４．５、１×１０3〜１×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有することが好ましく、更に好ましくは重量平均分子量が１０００〜２５００、Ｚ平均分子量が１９００〜３０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．２〜１．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．７〜２．５、１×１０3〜３×１０3の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有することである。
【００５４】
アルコールとしてはオクタノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ノナコサノール、ペンタデカノール等の長鎖のアルキル鎖を持つものが使用できる。またアミン類としてＮ−メチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ステアリルアミン、ノナデシルアミン等が好適に使用できる。フルオロアルキルアルコールとしては、１−メトキシー（パーフルオロー２−メチルー１−プロペン）、ヘキサフルオロアセトン、３−パーフルオロオクチルー１，２−エポキシプロパン等が好適に使用できる。不飽和多価カルボン酸又はその無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸等が一種または2種以上使用できる。なかでもマレイン酸、無水マレイン酸がより好ましい。合成炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、フィッシャートロプッシュワックス、α―オレフィン等が好適に使用できる。
【００５５】
不飽和多価カルボン酸またはその無水物をアルコールまたはアミンを用いて重合させ、次にこれをジクルミパーオキサイドやターシャリーブチルパーオキシイソプロピルモノカルボネート等の存在下で合成炭化水素系ワックスに付加させることにより得ることができる。
【００５６】
添加量は結着樹脂１００重量部に対し、１〜１２重量部が好ましい。１重量部より小さいと離型効果が出にくい。１２重量部より大きいとトナーの流動性が低下するばかりでなくそれ以上添加しても飽和して効果が向上しない。
【００５７】
さらに本形態のトナーでは結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用し、トナー及びポリエステル樹脂の分子量を特定することにより、混練時での定着助剤の分散をより良好なものとすることができ、帯電性の安定化が図られる。またトナー凝集も防止することが可能となり、長期間連続して使用しても感光体、中間転写体、現像ローラへのフィルミングを防止することが可能となる。定着での高透光性、高色再現性を確保でき、かつ定着オイルを必要とせずとも、より高温度域にまでオフセット幅を広げられる構成を創出した。現像においては帯電性を上げるためにより強いストレスがかけられ、また中間転写体のクリーニングにおいてもクリーニング性を上げるため強い負荷がかけられる。また現像ユニット自体が公転する構成によりトナーに強いストレスが掛かる状態においても高透光性を維持しながら耐久性、転写性、リサイクル性、帯電性をより良好なものとし、定着性と現像性、耐久性をより良好に両立させることが可能となることを見い出した。シャープな分子量分布を具備することで、高透光性を確保できかつ定着オイルを必要とせずとも、オフセットを防げる構成を創出した。
【００５８】
具体的には結着樹脂としてＧＰＣにおける分子量分布で、２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、かつ、高分子量領域に存在する成分として３×１０4以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し５％以上有し、重量平均分子量が１万〜２０万、Ｚ平均分子量が２万〜５０万、重量重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が３〜１００、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０〜２０００、高化式フローテスタによる１／２法による溶融温度（以下軟化点）が８０〜１５０℃、流出開始温度は８０〜１２０℃、樹脂のガラス転移点が４５〜６８℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。
【００５９】
好ましくは重量平均分子量が１万〜１２万、Ｚ平均分子量が２万〜３０万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜５０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜１０００、軟化点が９０〜１４０℃、流出開始温度は８５〜１１５℃、ガラス転移点が５２〜６５℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。より好ましくは重量平均分子量が１万〜４万、Ｚ平均分子量が２万〜１０万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜２０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜１００、軟化点が１０５〜１３５℃、流出開始温度は９０〜１２０℃、ガラス転移点が５８〜６５℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。
【００６０】
また高分子量領域に存在する成分として、好ましくは１×１０5以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し３％以上有することが好ましい。さらには高分子量領域に存在する成分として、３×１０5以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し０．５％以上有することが好ましい。
【００６１】
好ましくは高分子量領域に存在する成分として、８×１０4〜１×１０7の分子量成分を結着樹脂全体に対し３％以上有し、かつ１×１０7以上の成分は含有しない構成が好ましい。
【００６２】
更に好ましくは、高分子量領域に存在する成分として、３×１０5〜９×１０6の高分子量成分を結着樹脂全体に対し１％以上有し、かつ９×１０6以上の成分は含有しない構成である。
【００６３】
更に好ましくは、高分子量領域に存在する成分として、７×１０5〜６×１０6の高分子量成分を結着樹脂全体に対し１％以上有し、かつ６×１０6以上の成分は含有しない構成である。
【００６４】
高分子量成分が多すぎると、あるいは巨大すぎると混練時に巨大分子量成分が残留し、透光性を阻害する。また樹脂自体の製造効率が低下する。現像ローラ供給ローラに不要な傷を付け画像に縦筋を生じさせる。また定着助剤の分散性が低下する。
【００６５】
結着樹脂の重量平均分子量が１万より小さく、Ｚ平均分子量が２万より小さく、重量平均分子量／数平均分子量が３より小さく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０より小さく、軟化点が８０℃より小さく、流出開始温度が８０℃より小さく、ガラス転移点が４５℃より小さくとなると、混練時の分散性が低下し、カブリの増加や耐久性の悪化を招く。また混練時の混練ストレスが充分にかからず、分子量を適正値に維持できなくなる。定着助剤の分散性が低下し耐オフセット性、高温保存性の悪化、さらには中間転写体でのクリーニング不良、感光体へのフィルミングが発生する。
【００６６】
結着樹脂の重量平均分子量が２０万より大きく、Ｚ平均分子量が５０万より大きく、重量平均分子量／数平均分子量が１００より大きく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が２０００より大きく、軟化点が１５０℃より大きく、流出開始温度が１２０℃より大きく、ガラス転移点が６８℃より大きくとなると、機械の処理中の負荷が過大となり生産性の極端な低下や、カラー画像での透光性の低下や定着強度の低下につながる。
【００６７】
さらに、溶融混練処理されたトナーのＧＰＣにおける分子量分布が、２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、５×１０4〜１×１０6の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有する構成とすることである。好ましくはトナーの低分子量側に存在する分子量極大ピークが、３×１０3〜２×１０4の領域に少なくとも一つ有し、さらに好ましくは４×１０3〜２×１０4の領域に少なくとも一つ有する構成である。
【００６８】
また、トナーの高分子量側に存在する分子量極大ピーク又はショルダーの位置が、６×１０4〜７×１０5の領域に少なくとも一つ有し、さらに好ましくは８×１０4〜５×１０5の領域に分子量極大ピーク又はショルダーを少なくとも一つ有する構成である。
【００６９】
低分子量側に存在するトナーの分子量分布の分子量極大ピーク位置が、２×１０3より小さくなると耐久性が悪化し、３×１０4より大きくなると定着性が悪化し、透光性が低下する。
【００７０】
また、高分子量側に存在するトナーの分子量分布の分子量極大ピーク又はショルダーの位置が、５×１０4より小さくなると、耐オフセット性が低下し、保存安定性が悪化する。現像性の悪化と廃トナーリサイクル性も低下する。１×１０6より大きくなると粉砕性が低下し、生産効率の低下を招く。
【００７１】
さらに、トナーの高分子量領域に存在する成分として、５×１０5以上の高分子量成分の含有量が結着樹脂全体に対し１０ｗｔ％以下であることが好ましい。５×１０5以上の高分子量領域に存在する成分が多くなり、あるいは巨大の状態は、混練時にトナー構成材料に均一な混練ストレスが加わらず、混練状態が不具合となった結果である。これにより透光性が著しく阻害される。また分散不良によるカブリの増大、現像ローラ、供給ローラの傷の発生、トナーの粉砕性が悪化し製造効率が低下する。
【００７２】
より好ましくは、５×１０5以上の高分子量成分の含有量が結着樹脂全体に対し５％以下であり、さらに好ましくは、１×１０6以上の高分子量成分の含有量が結着樹脂全体に対し１％以下、若しくは含有しない構成である。
【００７３】
また、トナーのＧＰＣクロマトグラムにおける分子量分布で、２×１０3〜３×１０4の領域に存在する分子量極大ピークの分子量分布の高さをＨａ、５×１０4〜１×１０6の領域に存在する分子量極大ピーク又はショルダーの高さをＨｂとすると、Ｈｂ／Ｈａを０．１５〜０．９とすることである。
【００７４】
Ｈｂ／Ｈａが、０．１５より小さくなると耐オフセット性が悪化し、保存安定性も低下し、現像スリーブや感光体へのフィルミングを助長する結果となる。０．９より大きくなると現像ローラ供給ローラに傷を生じさせ、また粉砕性が悪化し、生産性が低下しコストアップにつながる。より好ましくは、Ｈｂ／Ｈａが０．１５〜０．７、さらに好ましくは、Ｈｂ／Ｈａが０．２〜０．６である。
【００７５】
また、高透光性を確保できかつ定着オイルを必要とせずとも、オフセット防止のため、トナーのＧＰＣにおける分子量分布で、２×１０3〜３×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク、５×１０4〜１×１０6の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有する構成で、分子量５×１０4〜１×１０6の領域に存在する分子量分布の極大ピーク又はショルダーに相当する分子量値よりも大きい領域にある分子量曲線に着目し、その分子量分布の極大ピーク又はショルダーの高さを１と基準として、その分子量極大ピーク又はショルダーの高さに対して９０％の高さに相当する分子量をＭ９０、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの１０％の高さに相当する分子量をＭ１０とした場合、Ｍ１０／Ｍ９０が０．５〜８とすることで実現できる。さらには、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１〜７とすることで実現できる。
【００７６】
上記Ｍ１０／Ｍ９０、さらには、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０の値（分子量分布曲線の傾き）を規定することは超高分子量成分の分子切断の状態を定量化できるものであり、この値が上記記載した範囲内（分子量分布曲線の傾きが急峻であることを示唆する）である場合には、透光性を阻害している超高分子量成分が混練時の切断により無くなり、高透光性を有するようになる。さらには、この高分子側に現れるピ−ク又はショルダーを形成する高分子量成分が耐オフセット性に寄与し、オイルを使用せずともカラートナーのオフセットの発生を防ぐことが可能となる。
【００７７】
さらにはこの超高分子量成分を分子切断する際に、定着助剤等の内部添加剤の均一分散化処理を可能とすることができ、帯電量が均一化し、鮮明な解像度を有し、長期連続使用しても耐久性を悪化させることがない。また中間転写体のクリーニング性が向上し、現像ローラでの縦筋の発生もなく、転写時の中抜けを防止でき高効率な転写性を得ることが可能となる。
【００７８】
Ｍ１０／Ｍ９０の値が８より大きく、または（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が７より大きい場合には、依然超高分子量成分が残存し、透光性を阻害する。Ｍ１０／Ｍ９０の値が０．５より小さく、または（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１より小さい場合には、混練時の機械的負荷が過大となり生産性が低下する。トナーの耐久性が低下する。より好ましくはＭ１０／Ｍ９０の値が０．５〜６であり、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１〜４．５である。さらに好ましくは、Ｍ１０／Ｍ９０の値が０．５〜４．５であり、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１〜３．５である。
【００７９】
これにより、デジタル高画質化、高彩色再現性カラー化、接触式一成分現像における現像ローラ、供給ローラでの長期安定して使用可能ならしめ、定着ローラにオフセット防止用のオイルを使用しないで高透光性と耐オフセット性の両立を図れ、さらにはクリーナプロセスの実現、中間転写体を使用した転写工程での高転写性を実現することができる。
【００８０】
上記した結着樹脂を溶融混練処理において高せん断力にて混練することで従来にない特性を発現することが可能となる。オイルを用いない定着でカラートナーの高い透光性と耐オフセット性を両立させることが出来る。つまり超高分子量成分を付与した結着樹脂を高せん断力により、超高分子量成分を低分子量化しそれにより高透光性が発現し、さらにはこの低分子量化した超高分子量成分の存在により耐オフセット性も満足できる。また超高分子量成分を有するため、混練時に高いせん断力がかかるため、定着助剤がより均一に分散させることが可能となり、より透光性が良化し、非オフセット性、高画質、高彩色再現性が得られる。
【００８１】
溶融混練処理後のトナーの重量平均分子量が８０００〜１８万、Ｚ平均分子量が１８０００〜４５万、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が３〜８０、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０〜１０００となることである。
【００８２】
この適性範囲にトナーを高せん断力による混練処理することにより、オイルを用いない定着でカラートナーの高透光性と耐オフセット性を両立させることが可能となる。
【００８３】
好ましくは重量平均分子量が８０００〜１０万、Ｚ平均分子量が１８０００〜３０万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜６０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜５００であることが好ましい。
【００８４】
さらに好ましくは重量平均分子量が１万〜４万、Ｚ平均分子量が２万〜８万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜３０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜５０であることが好ましい。
【００８５】
重量平均分子量が８０００より小さく、Ｚ平均分子量が１８０００より小さく、重量平均分子量／数平均分子量が３より小さく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０より小さくなると、混練ストレスが充分にかからず、分子量を適正値に維持できなくなる。定着助剤の分散性が低下し耐オフセット性、高温保存性の悪化、さらには中間転写体でのクリーニング不良、感光体へのフィルミングが発生する。
【００８６】
重量平均分子量が１８万より大きく、Ｚ平均分子量が４５万より大きく、重量平均分子量／数平均分子量が８０より大きく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０００より大きくなると、せん断力の圧力が働きすぎ、逆に電荷制御剤等の内添剤が相互に凝集を生じ、分散性の低下につながり、クリーナプロセス時のかぶりの増加、画像濃度の低下、転写不良の発生を招く。また定着強度の低下や、透光性、光沢度が低下する。
【００８７】
また結着樹脂はＴＨＦ不溶成分が５重量％以下、好ましくはＴＨＦ不溶成分を有しないことである。ＴＨＦ不溶成分が５重量％より多いとカラー画像の透光性を悪化させる要因となり、画質を劣化させていまう。
【００８８】
本形態に好適に使用される結着樹脂は、アルコール成分とカルボン酸、カルボン酸エステル及びカルボン酸無水物等のカルボン酸成分との重縮合によって得られるポリエステル樹脂が好適に使用される。
【００８９】
２価カルボン酸又は低級アルキルエステルとしては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂肪族二塩基酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、及び無水フタル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族二塩基酸、及びこれらのメチルエステル、エチルエステル等を例示することが出来る。この中でコハク酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族二塩基酸及びそれらの低級アルキルエステルが好ましい。コハク酸とテレフタル酸、若しくはフタル酸とテレフタル酸とを組合わせた使用が好ましい。
【００９０】
３価以上のカルボン酸成分としては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、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサトリカルボン酸、１，３−ジカルボキシルー２−メチルー２−メチレンカルボキプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸及びこれらの酸無水物、アルキル（炭素数１〜１２）エステル等が挙げられる。
【００９１】
２価アルコールとしては、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、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、などのジオール、グレセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどのトリオール、及びそれらの混合物を例示することが出来る。この中でネオペンチルグリコール、トチメチロールプロパン、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物が好ましい。
【００９２】
３価以上のアルコール成分としては、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
【００９３】
重合は公知の重縮合、溶液重縮合等を用いることが出来る。これによって耐塩ビマット性やカラートナーの色材の色を損なうことなしに、良好なトナーを得ることができる。
【００９４】
多価カルボン酸と多価アルコールの使用割合は通常、カルボキシル基数に対する水酸基数の割合（ＯＨ／ＣＯＯＨ）で０．８〜１．４が一般的である。
【００９５】
樹脂及びトナーの分子量は、数種の単分散ポリスチレンを標準サンプルとするゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定された値である。
【００９６】
装置は、東ソー社製ＨＰＬＣ８１２０シリーズ、カラムはＴＳＫｇｅｌ ｓｕｐｅｒＨＭ−Ｈ Ｈ４０００／Ｈ３０００／Ｈ２０００（７．８ｍｍ径、１５０ｍｍ×３）、溶離液ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、流量０．６ｍｌ／ｍｉｎ、試料濃度０．１％、注入量２０μＬ、検出器ＲＩ、測定温度４０℃、測定前処理は試料をＴＨＦに溶解後０．４５μｍのフィルターでろ過しシリカ等の添加剤を除去した樹脂成分を測定する。測定条件は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。
【００９７】
定着助剤は、数種の単分散ポリスチレンを標準サンプルとするＧＰＣによって測定された値であるが、上記した樹脂やトナーと異なり、装置は、ＷＡＴＥＲＳ製ＧＰＣ−１５０Ｃ、カラムはＳｈｏｄｅｘ ＨＴ−８０６Ｍ（８．０ｍｍＩ．Ｄ．−３０ｃｍ×２）、溶離液はｏ−ジクロロベンゼン、流量は１．０ｍＬ／ｍｉｎ、試料濃度は０．３％、注入量は２００μＬ、検出器はＲＩ、測定温度は１３０℃、測定前処理は試料を溶媒に溶解後０．５μｍの金属焼結フィルターでろ過処理した。測定条件は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。
【００９８】
また、結着樹脂の軟化点は、島津製作所のフローテスタ（ＣＦＴ５００）により、１ｃｍ3の試料を昇温速度６℃／分で加熱しながらプランジャーにより約９．８×１０5Ｎ／ｍ2 の荷重を与え、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのダイから押し出して、このプランジャーのピストンストロークと温度との関係における昇温温度特性との関係から、ピストンストロークが立上がり始める温度が流出開始温度（Ｔｆｂ）、曲線の最低値と流出終了点の差の１／２を求め、それと曲線の最低値を加えた点の位置における温度を１／２法における溶融温度（軟化点Ｔｍ）となる。
【００９９】
また樹脂のガラス転移点は示差走査熱量計を用い、１００℃まで昇温し、その温度にて３分間放置した後、降温速度１０Ｋ／ｍｉｎで室温まで冷却したサンプルを、昇温速度１０Ｋ／ｍｉｎで昇温して熱履歴を測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点の温度を言う。
【０１００】
ＤＳＣによる吸熱ピークの融点は、島津製作所の示差熱量分析計ＤＳＣ−５０を使用した。５Ｋ／ｍｉｎで２００℃まで昇温し、５分間保温１０℃まで急冷後、１５分間放置後５Ｋ／ｍｉｎで昇温させ、吸熱（融解）ピークから求めた。セルに投入するサンプル量は１０ｍｇ±２ｍｇとした。
【０１０１】
高せん断力による混練により、より定着性現像性耐久性等の特性が向上する。
【０１０２】
具体的は、異方向に回転し、加熱または冷却が可能な対向する２本のロールを有し、一方のロール（ＲＬ１）のロール温度ともう一方のロール（ＲＬ２）のロール温度に温度差を設け、かつ前記ロール（ＲＬ１）と前記ロール（ＲＬ２）とを異なる周速で回転させて２本のロール間で混練処理することにより実現できる。さらには一方のロール（ＲＬ１）が前半部と後半部で温度差を有する構成とすることである。
【０１０３】
そしてそのロールの温度設定及び温度勾配、回転数及び負荷電流の混練条件と結着樹脂の軟化点、定着助剤の融点、添加量を最適な条件で処理することにより向上する。
【０１０４】
２本ロールの回転数比を１．１倍から２．５倍の範囲内で行うことにより混練時に適切なせん断力が生じ、結着樹脂の分子切断、着色剤等の内部添加剤の分散性が向上し、定着性、現像性が向上する。加熱してトナーを溶融し巻き付ける側のロールの回転比を高くする構成である。１．１倍より小さいと適切なせん断力が生じず、分散性が向上せず、透光性が悪化する。逆に２．５倍より大きいと、生産性が急激に低下し、また分散性が向上せず、現像性の悪化を招く。
【０１０５】
またこのときの２本のロールにかかる負荷電流値の比を１．２５〜１０の範囲となるような条件で混練することで、適切なせん断力が加わりより内添剤の分散性が向上する。この範囲よりも小さいと分散性が向上せず、透光性が悪化する。また生産性も低下する。逆にこの範囲よりも大きいと、ローラにかかる負荷が大きくなりすぎ、超高分子量成分がより低分子量化しすぎるため、非オフセット性が低下し、オフセットが発生するようになる。
【０１０６】
結着樹脂の軟化点よりも低い温度の定着助剤を添加した際、定着助剤の添加量を多くするほど、ロール温度を高くしなければ、ロールへの溶融巻付きが良好に行えない。通常低融点のものを添加することで、より低い温度により処理が可能となると考えられるが、離型作用が強く、ローラから離脱しやすくなる傾向にある。従って高温度により処理を行う必要があるが、高温度で処理すればせん断力が弱くなり定着助剤の分散性が低下する。逆に温度が低いと巻付きが不良化し、飛散や離脱が生じ、生産性が低下する。よってこのとき前半部のロール温度をＴｒｊ１、後半部のロール温度をＴｒｋ１、結着樹脂の軟化点（１／２法における溶融温度）をＴｍ、定着助剤のＤＳＣ法による融点をＴｗ、定着助剤の添加量をＳｗ（結着樹脂１００重量部に対する配合量（重量部）比）とすると、（数５）の関係を満たすように処理することにより、ロールへの溶融巻付きが良好に行えると共に、定着助剤の分散性を適切に行える。
【０１０７】
【数５】
0004492001.tif 000002
【０１０８】
ｑの値が小さいと巻付きが不良化して定着助剤の分散性が向上しない。ｑの値を大きくして処理するとせん断力作用が十分にかからず、透光性の低下、中間転写体へのフィルミング、クリーニング不良を誘発する。
【０１０９】
またトナーを溶融し巻き付ける一方のロールにおいて、原料を供給する前半部（ＩＮ側）と混練された材料を取出す後半部（ＯＵＴ側）とに温度差を設ける構成とする。ＩＮ側では供給された材料をローラに溶融巻付きさせるため温度を高めに設定し、ＯＵＴ側は温度を下げて材料にせん断力を与えて、樹脂の分子切断と定着助剤の分散性を向上させる。ＩＮ側からＯＵＴ側に搬送された材料が温度差を設けることは、ＩＮ側で結着樹脂がある程度溶融され、定着助剤が樹脂中でばらされた状態にあり、それがＯＵＴ側の低温度により強いせん断力を受け、分散性が均一なものと出来る。また樹脂の分子切断も適切に行える。このときＩＮ側のロール温度をＴｒｊ１、ＯＵＴ側のロール温度をＴｒｋ１、結着樹脂の軟化点をＴｍ、定着助剤の添加量をＳｗ（結着樹脂１００重量部に対する配合量（重量部）比）とすると、（数６）の関係を満たすように処理することにより、ロールへの溶融巻付きが良好に行えると共に、定着助剤の分散性を適切に行える。
【０１１０】
【数６】
0004492001.tif 000003
【０１１１】
ｊの値が大きいとＯＵＴ側でのせん断力が十分にかからず、定着助剤の分散性が向上しない。定着時の透光性が低下し、現像ローラでの縦筋、かぶり、中間転写体でのクリーニング不良が生じる。ｊの値を小さくして処理すると溶融膜のローラからの浮状態が発生し、逆にせん断力作用が十分にかからず、透光性の低下、中間転写体へのフィルミング、クリーニング不良を誘発する。
【０１１２】
以上の状態で処理することにより、混練時の高分子量の分子切断を適当な状態で行え、又内添剤特に顔料と電荷制御剤を均一に混練分散することができ、特にカラートナーでの透光性とオイルを使用しない定着において耐オフセット性の両立を実現させることが出来る。
【０１１３】
さらにより分散の均一性を高められ、高転写性、現像性を向上させることが可能となる。また高温高湿下、低温低湿下での特性を安定化させることが出来る。
【０１１４】
また本形態の現像プロセスにおいては、弾性又は剛性の現像ローラ上にゴムやメタル等の弾性ブレード等を一定の圧力により接触させ、トナーの薄層を形成して感光体と接触又は非接触により現像する構成である。一成分現像法としては、ウレタン樹脂からなるスポンジ系の供給ローラとシリコン樹脂又はウレタン樹脂からなる現像ローラを一定の食い込み量により接触させ、供給ローラから現像ローラにトナーを供給し、現像ローラ上に弾性体のゴムや金属ステンレスのドクターブレードを接触して、または金属性のローラを現像ローラとアゲインスト（同方向）に回転接触して、トナーの薄層を形成し、それを感光体と接触または非接触にて直流または交流印可してトナー像を形成する現像法が好適に使用される。
【０１１５】
このとき、交流バイアスの周波数が０．５〜１０ｋＨｚ、交流バイアスが０．３〜１．２ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：１．８とすることにより、ドットを忠実に再現でき、良好な現像γ特性とでき、高画質画像を実現できる。そして低地カブリ、高画像濃度が得られる。周波数が０．５〜５ｋＨｚ、交流バイアスが０．３〜１．０ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：１．５がより好ましく、更に好ましくは周波数が０．５〜２ｋＨｚ、交流バイアスが０．５〜０．９ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：１．４である。
【０１１６】
このとき、周波数が０．５ｋＨｚより小さいと、ドット再現性が悪化し、中間調再現性が悪化する。周波数が１０ｋＨｚより大きくなると、現像領域での追随ができず、効果が現れない。交流バイアスが０．３ｋＶ（ｐ−ｐ）より小さくなると、ベタ追随性維持効果が得られず、交流バイアスが１．２ｋＶ（ｐ−ｐ）より大きくなるとカブリが増大する。感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２より小さいと（現像ローラが遅くなる）画像濃度が得にくい。感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．８より大きくなると（現像ローラ速度が上がる）とトナー飛散が多くなる。
【０１１７】
供給ローラと現像ローラは同方向に回転させ、現像ローラと供給ローラの周速を１：１〜０．８：０．２の割合で現像ローラを早くする構成とする。また現像ローラは感光体表面に９．８×１０2〜９．８×１０4（Ｎ／ｍ2）の圧力で圧接して感光体上の静電潜像が現像される。また弾性ブレードは５×１０3〜５×１０5（Ｎ／ｍ2）の圧力で現像ローラ上に圧接してトナー層が形成される。
【０１１８】
さらに、トナー溜めから供給されるトナーの供給量を現像ローラ上へ搬送する際の現像ローラ上のトナー搬送量を一定量に制御するため、ウレタン樹脂等からなるスポンジ状の供給ローラを、現像ローラに対し一定の食い込み量０．１〜１ｍｍで、現像ローラと接触させる構成が取られる。
【０１１９】
トナー溜めから供給されるトナーの供給量を現像ローラ上へ搬送する際の現像ローラ上のトナー搬送量を一定量に制御するため、ウレタン樹脂等からなるスポンジ状の供給ローラを現像ローラと接触させて具備する構成が取られる。これはトナーの搬送量を一定量に規制するために有効な手段である。
【０１２０】
しかし、この構成においては、長期使用していると現像ローラ上での傷や、ブレードに異物の付着により画像上に縦筋が生じる画像不良が発生しやすい。特にカラー定着性を向上させるために、低軟化性の結着樹脂の使用や、低融点離型剤を添加したトナーではより顕著に発生する。
【０１２１】
また、長期連続使用中に現像ローラ上のトナーの搬送量が低下したり、べた黒画像を取った場合に画像後半部の濃度が部分的に低下するベタ追随性不良が発生しやすい。現像ローラ上のトナーの帯電量を吸引式により測定すると帯電量が大きく低下していることが分かった。さらに追求すると供給ローラ部のトナーの帯電量が大きく増加しており、つまり画像濃度の低下はトナーの帯電量が低下しているのではなくて、現像ローラに供給される前の供給ローラ部においてチャージアップしており供給ローラから現像ローラへの供給能力が低下したためである。よってトナーの飛散を防ぎながら画像濃度を確保できる構成が必要になる。ドクターブレードの圧接力を高めてトナーの帯電能力を上げる構成も有効であるが、トナーの融着を招きやすく現像ローラに傷を生じさせる。
【０１２２】
そこで、本形態のトナー構成とすることにより、定着特性を犠牲にすることなく、現像ローラ上の縦筋の発生、ベタ追随性不良、トナーの融着を防止することができることを見い出した。
【０１２３】
これは樹脂中での均一分散が可能となり、帯電分布が安定化し供給ローラでのトナーの過帯電を抑えると共に、連続使用時の画像濃度を安定化でき、またべた追随性も良好なものとなる。均一分散によりトナーの流動性が維持でき現像ローラ上でのトナーの搬送状態をスムーズなものとし、搬送状態を常に安定化できる効果がある。特に高湿下での搬送状態の安定化に効果が大きい。このとき現像ローラ上のトナーの吸引式ファラデーケージ法によるトナーの帯電量が−５〜−４５μＣ／ｇであることが好ましい。−５μＣ／ｇより小さいとトナー飛散が増大する。−４５μＣ／ｇより大きいと画像濃度が出にくい。
【０１２４】
また、本形態において、感光体の表面に形成されたトナー画像を、感光体の表面に無端状の中間転写体の表面を当接させて当該表面にトナー画像を転写させる一次転写プロセスが複数回繰り返し実行され、この後、この一次転写プロセスの複数回の繰り返し実行により中間転写体の表面に形成された重複転写トナー画像を複写用紙等の転写材に一括転写させる２次転写プロセスが実行されるよう構成された転写システムを具備する電子写真装置に好適に使用される。この時感光体と中間転写体は９．８×１０2〜２×１０5（Ｎ／ｍ2）の圧力で圧接して感光体上のトナーが転写される。また中間転写体表面に形成されたトナー像は中間転写体の表面を転写部材が記録紙を介して５×１０3〜２×１０5（Ｎ／ｍ2）圧力で押圧して記録材上にトナーが転写される。
【０１２５】
このとき、２次転写時に転写材に転写されずに残留するトナーをクリーニング除去することが必要であり、バイアスを印可したローラや、ファーブラシ等が使用される。このときトナーがクリーニングされにくいと、中間転写体との接触によりトナーがフィルミングを生じてしまう。またローラにより除去されたトナーをこのローラから金属プレートによりスクレープする際にその金属プレートに融着し、スクレープ不良が生じてしまう。特にカラー画像の光沢性、高透光性のカラー定着性を向上させるために、低軟化性の結着樹脂の使用や、低融点離型剤を添加したトナーではより顕著に発生し易くなる。
【０１２６】
そこで、本形態のトナーの使用により、トナーの帯電性の安定化が得られ、均一な帯電性を有し、地カブリが少なく転写時の中抜けを防止できるとともに高転写効率を得ることが可能となる。クリーニング性においては、樹脂中の均一分散性の向上、良好な帯電性、材料の有する離型性のため、クリーニング性を良好なものとし、フィルミング、スクレープ不良を回避できる。
【０１２７】
また、本形態において、回転する感光体とそれぞれ色の異なるトナーを有する現像手段とを備え前記感光体上にそれぞれ異なった色のトナー像を形成する複数の移動可能な像形成ユニットを円環状に配置した像形成ユニット群から構成され、像形成ユニット群全体を回転移動させ、感光体上に形成した異なる色のトナー像を転写材上に位置を合わせて重ねて転写してカラー像を形成するカラー電子写真装置に好適に使用される。
【０１２８】
像形成ユニットは感光体や現像ローラが自転しながら、ユニット全体が公転する構成のため、現像器内ではトナーが一時的に現像ローラや供給ローラとも接触、離脱する状況が発生し、現像初期に於いて帯電の立ち上がり性が悪いと、地カブリの原因となる。
【０１２９】
また、像形成ユニットが回転することによりトナーが上下に激しく移動するためシール部分からのトナーのこぼれが発生しやすく、そのためシール部分ではよりシールを強化する必要があり、融着現象が発生し、それが塊となって黒筋、白筋の画像ノイズの原因となる。
【０１３０】
また、感光体上からクリーニングされ、感光体上から回収された廃トナーが再度感光体に繰り返し付着離脱する状況が必ず発生する。その廃トナーが感光体と再度繰り返し接触、離脱することで感光体へのフィルミングが著しく発生しやすくなり、感光体の寿命低下の要因となる。
【０１３１】
そこで、本形態のトナーの使用により、トナーの帯電の立上がり性が安定化し、均一な帯電性を有し、現像初期の地カブリ発生を抑えることができる。樹脂中での均一分散性の向上、良好な帯電性、材料の有する離型性のため、像形成ユニットでの、融着現象や黒筋、白筋の画像ノイズの発生はみられない。また廃トナーが感光体と再度繰り返し接触離脱による感光体へのフィルミングの発生は防止可能である。
【０１３２】
また、本形態では、像担持体と導電性弾性ローラとの間に転写材を挿通させ、前記導電性弾性ローラに転写バイアス電圧を付与することにより前記像担持体上にあるトナー画像を静電気力で転写材に転写するトナー転写システムを具備する電子写真装置に好適に使用される。これは、かかるトナー転写システムは、接触転写であることから、電気力以外の機械力が転写に作用して、本来転写されるべきでない感光体表面に付着した逆極性トナーが転写されたり、通紙していない状態で感光体表面に付着したトナーが転写ローラ表面を汚染し、転写紙裏面を汚染させてしまうことがあるものである。
【０１３３】
そこで、本形態のトナーの使用により、トナーの凝集を抑え、過帯電を防止し、帯電性の安定化が得られ、転写時の中抜けを防止できるとともに高転写効率を得ることが可能となる。また転写体や、感光体へのフィルミングの発生を防止でき、また転写紙の不要トナー粒子による汚染を防止することができる。また、転写ローラ表面上の傷やフィルミングも防止でき、画像欠陥も防止することができる。
【０１３４】
また、本形態では、転写プロセス後に感光体上に残留したトナーをクリーニングにより回収するクリーニングプロセス工程を有さずに、次の帯電、露光、現像プロセスを行うクリーナーレスプロセスを基本構成とする電子写真装置に好適に使用される。
【０１３５】
本形態のトナーの使用により、トナーの凝集を抑え、過帯電を防止し、帯電性の安定化が得られ、高転写効率を得ることが可能となる。また樹脂中での均一分散性の向上、良好な帯電性、材料の有する離型性により、非画像部に残留したトナーの現像での回収が良好に行える。そのため、非画像部の前の画像パターンが残る現像メモリーも発生もない。
【０１３６】
また、本形態では、トナーを定着する手段にベルト式の定着媒体を使用する構成の定着プロセスを具備する電子写真装置に好適に使用される。そのベルトとしては耐熱性と変形自在性とを有するニッケル電鋳ベルトやポリイミドベルトの耐熱ベルトが用いられる。離形性を向上するために表面層としてシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂を用いる構成である。これらの定着ベルトにおいてはこれまでは離型オイルを塗布してオフセットを防止してきた。オイルを使用せずに離型性を有するトナーにより、離型オイルを塗布する必要はなくなった。しかし離型オイルを塗布しないと帯電しやすく、未定着のトナー像がベルトと近接すると帯電の影響により、トナー飛びが生じる場合がある。特に低温低湿下において発生しやすい。またトナーが高温オフセット防止のため一定以上の高分子量成分を付加し、ある程度の弾性要素を持たせたとき、トナーの細い縦線のパターンを描いた紙が曲率の大きいベルトからの隔離時に先端部がベルトに持っていかれる先端オフセットが生じる場合がある。また従来の剛性の定着ローラと比べて弾性体のベルト式では、オイルレスにより傷による寿命低下が問題となる。
【０１３７】
そこで、本形態のトナーの使用により、オイルを使用せずともオフセットの発生を防止でき、カラー高透光性を得ることができる。またトナーの過帯電性を抑制できベルトとの帯電作用によるトナーの飛びを抑えられる。またベルトからの隔離時に先端部がベルトに持っていかれるオフセットトナーの分子量分布と滑性の効果により防止することが可能となる。
【０１３８】
また本形態ではトナーの電荷制御の目的で結着樹脂に電荷制御剤を配合する。好ましい材料としてはサリチル酸金属塩又は金属錯体、ベンジル酸誘導体の金属錯体、フェニルボレイト４級アンモニウム塩が好適に使用される。金属は亜鉛、ニッケル、銅、クロムが好適である。添加量は結着樹脂１００重量部に対し、０．５〜５重量部が好ましい。より好ましくは１〜４重量部、さらに好ましくは３〜４重量部である。
【０１３９】
本形態に使用される顔料としては、カーボンブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料の金属錯体、、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１，３，７４，９７，９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２，１３，１４，１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９，７７，７９、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８，４９：１，５３：１，５７，５７：１，８１，１２２，５等の赤色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９，５２，５８，８等の赤色染料、Ｃ．Ｉ．ピグネント・ブルー１５：３等のフタロシアニン及びその誘導体の青色染顔料が１種又は２種類以上で配合される。添加量は結着樹脂１００重量部に対し、３〜８重量部が好ましい。
【０１４０】
さらに、トナーの体積平均粒径は３〜１１μｍで、好ましくは３〜９μｍ、より好ましくは３〜６μｍである。１１μｍより大きいと、解像度が低下し高画質が得らず、３μｍより小さいと、トナーの凝集が強くなり地カブリが増大する。
【０１４１】
定着助剤の体積平均粒径は１〜１０μｍで、好ましくは２〜８μｍ、より好ましくは２〜５μｍである。
【０１４２】
またトナーの体積粒径分布の変動係数が１５〜３５％、個数粒径分布の変動係数が２０〜４０％であることが好ましい。より好ましくは、体積粒径分布の変動係数が１５〜３０％、個数粒径分布の変動係数が２０〜３５％、さらに好ましくは、体積粒径分布の変動係数が１５〜２５％、個数粒径分布の変動係数が２０〜３０％である。
【０１４３】
変動係数とはトナーの粒径における標準偏差を平均粒径で割ったものである。コールターカウンタ（コールター社）を使用して測定した粒子径をもとにしたものである。標準偏差は、n個の粒子系の測定を行なった時の、各測定値の平均値からの差の２乗を（ｎ−１）で割った値の平方根であらわされる。
【０１４４】
つまり変動係数とは粒度分布の広がり具合をあわらしたもので、体積粒径分布の変動係数が１５％未満、又は個数粒径分布の変動係数が２０％未満となると、生産的に困難であり、コストアップの要因となる。体積粒径分布の変動係数が３５％より大、または個数粒径分布の変動係数が４０％より大きくなると、粒度分布がブロードとなるとトナーの凝集性が強くなり、感光体へのフィルミングが発生しやすくなる。
【０１４５】
トナーは予備混合処理、溶融混錬処理、粉砕分級処理、外添処理の工程を経て作成される。
【０１４６】
予備混合処理は、結着樹脂とこれに分散させるべき添加剤を撹拌羽根を具備したミキサなどにより均一分散する処理である。ミキサとしては、スーパーミキサ（川田製作所製）、ヘンシェルミキサ（三井三池工業製）、ＰＳミキサ（神鋼パンテック製）、レーディゲミキサ等の公知のミキサを使用する。
【０１４７】
図１にトナー溶融混練処理の概略斜視図を、図２に平面図、図３に正面図、図４に側面図を示す。６０１はトナー原料の定量供給機、６０２はロール（ＲＬ１）、６０３はロール（ＲＬ２）、６０４はロール（ＲＬ１）上に巻きついたトナーの溶融膜、６０２−１はロール（ＲＬ１）の前半部（原料の搬送方向の上流部）、６０２−２はロール（ＲＬ２）の後半部（原料の搬送方向の下流部）、６０５はロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１を加熱するための熱媒体の流入口、６０６はロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１を加熱した熱媒体の流出口、６０７はロール（ＲＬ１）の後半部６０２−２を加熱又は冷却するための媒体の流入口、６０８はロール（ＲＬ１）の後半部６０２−２を加熱又は冷却した媒体の流出口、６０９はロール（ＲＬ２）６０３を加熱又は冷却するための媒体の流入口、６１０はロール（ＲＬ２）６０３を加熱又は冷却した媒体の流出口、６１１はロール表面のスパイラル状の溝で深さは２〜１０ｍｍ程度、６１２はロール間で形成されるトナー溜りである。６１１の螺旋状の溝はトナーの混練時に材料が原料投入部の右端から排出部の左端にスムーズに搬送されるに好ましいものである。
【０１４８】
定量供給機から原料供給フィーダ６１３を伝わりながら開口部６１４からトナー原料が矢印６１５のようにロール（ＲＬ１）６０２−１側の端部付近に落下させる。供給フィーダの開口部の長さは６１６で表させる。この長さはロール半径の１／２〜４倍の長さが好ましい。短いと落下させる材料が溶融する前に２本のローラの隙間から下に落下する量が急増する。長すぎると原料フィーダでの搬送途中で原料が分離して均一な分散が得られない。
【０１４９】
また落下位置は図４の矢印にて図示するようにロール（ＲＬ１）６０２の２本のロールが最近接する点から２０°〜８０°の範囲の地点に落下させる。２０°よりも小さい角度であると２本のロールの隙間から落下する量が急増する。８０°以上であると落下させる際、トナー粉末の舞上りが多くなり周辺を汚染する。またカバー６１７は開口部長さ６１６よりも広い領域をカバーできるように設置する。図３ではカバーの図示は省略している。
【０１５０】
定量供給機６０１からトナー原料は供給フィーダ６１３を伝わりながら開口部６１４から落下する。落下したトナー原料はロール（ＲＬ１）６０２−１側の端部付近に投下される。そして６０２−１の熱とロール（ＲＬ２）６０３との圧縮せん断力により樹脂が溶融し、ロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１に巻付くようになる。その状態がロール（ＲＬ１）の後半部６０２−２の端部にまで広がり、ロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１よりも低い温度で加熱又は冷却されたロール（ＲＬ２）の後半部６０２−２からトナー魂として剥離される。なお、上記処理の間、ロール６０３は室温以下に冷却されている。ロール（ＲＬ１）６０２とロール（ＲＬ２）６０３のクリアランスは０．１〜０．９ｍｍである。本実施例では原料投入量は１０ｋｇ／ｈ、ロール（ＲＬ１）（ＲＬ２）の直径は１４０ｍｍ、長さは８００ｍｍで行った。
【０１５１】
得られたトナー塊を、カッターミルなどで粗粉砕し、その後ジェットミル粉砕（例えばＩＤＳ粉砕機、日本ニューマティック工業）などで細かく粉砕し、さらに必要に応じて気流式分級機で微粉粒子をカットして、所望の粒度分布のトナー粒子（トナー母体粒子）を得るものである。そして分級処理により３〜６μｍの範囲の体積平均粒子径を有するトナー粒子（トナー母体粒子）を所得する。
【０１５２】
外添処理は、前記分級により得られたトナー粒子（トナー母体粒子）にシリカなどの外添剤を混合する処理である。これにはヘンシェルミキサ、スーパーミキサなどの公知のミキサが使用される。
【０１５３】
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。
【０１５４】
（表１）に実施例で使用する結着樹脂の特性を示す。樹脂はビスフェノールＡプロピルオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸、コハク酸、フマル酸を主成分としたポリエステル樹脂を使用し、配合比、重合条件により熱特性を変えた樹脂を使用した。
【０１５５】
【表１】
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【０１５６】
Ｍnｆは結着樹脂の数平均分子量、Ｍｗｆは結着樹脂の重量平均分子量、Ｍｚｆは結着樹脂のＺ平均分子量、Ｗｍｆは重量平均分子量Ｍｗｆと数平均分子量Ｍｎｆとの比Ｍｗｆ／Ｍｎｆ、Ｗｚｆは結着樹脂のＺ平均分子量Ｍｚｆと数平均分子量Ｍｎｆの比Ｍｚｆ／Ｍｎｆ、ＡＶは樹脂酸価を示す。
【０１５７】
（表２）（表３）に本実施例で使用する定着助剤及びその物性値を示す。
【０１５８】
【表２】
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【０１５９】
【表３】
0004492001.tif 000006
【０１６０】
（表４）に本実施例で使用する電荷制御剤を示す。
【０１６１】
【表４】
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【０１６２】
（表５）に本実施例で使用する外添剤シリカを示す。シリカの帯電量はノンコートのフェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定したものである。２５℃４５％ＲＨの環境下で、１００ｍｌのポリエチレン容器にキャリア５０ｇとシリカ等０．１ｇを混合し、縦回転にて１００ｍｉｎ-1の速度で５分、３０分間攪拌した後、０．３ｇ採取し、窒素ガス１．９６×１０4（Ｐａ）で６０ｓｅｃブローした。
【０１６３】
正帯電性では５分間攪拌後の５分値が＋１００〜＋８００μＣ／ｇで、３０分間攪拌後の３０分の値が＋５０〜＋４００μＣ／ｇであることが好ましい。３０分値での帯電量が５分値での帯電量の４０％以上を維持しているシリカが好ましい。低下率が大きいと長期連続使用中での帯電量の変化が大きく、一定の画像を維持できなくなる。
【０１６４】
負帯電性では５分値が−１００〜−８００μＣ／ｇで、３０分の値が−５０〜−６００μＣ／ｇであることが好ましい。高い帯電量のシリカでは少量の添加量で機能を発揮できる。
【０１６５】
【表５】
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【０１６６】
（表６）に本実施例で使用する顔料を示す。
【０１６７】
【表６】
0004492001.tif 000009
【０１６８】
（表７）（表８）に本実施例での混練条件を示す。
【０１６９】
Ｔｍは結着樹脂の軟化点、Ｔｗは定着助剤の融点、Ｔｒｊ１（℃）はロール（ＲＬ１）の前半部の加熱温度、Ｔｒｋ１（℃）はロール（ＲＬ１）の後半部の加熱温度、Ｔｒ２（℃）ロール（ＲＬ２）の加熱温度、Ｒｗ１はロール（ＲＬ１）の回転数、Ｒｗ２はロール（ＲＬ２）の回転数、ロール（ＲＬ１）の回転時の負荷電流値をＤｒ１、ロール（ＲＬ２）の負荷電流値をＤｒ２と示している。
【０１７０】
【表７】
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【０１７１】
【表８】
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【０１７２】
（表９）に本実施例に本実施例で使用したトナー材料組成を示す。
【０１７３】
【表９】
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【０１７４】
それぞれのトナーの重量平均粒径は６〜７μｍ、体積粒径分布の変動係数が２０〜２５％、個数粒径分布の変動係数が２５〜３０％となるように試作した。
【０１７５】
顔料、電荷制御剤、定着助剤の配合量比は結着樹脂１００重量部に対する配合量（重量部）比を括弧内に示す。外添剤はトナー母体１００重量部に対する配合量（重量部）を示している。外添処理はＦＭ２０Ｂにおいて、攪拌羽根Ｚ０Ｓ０型、回転数２０００ｒｐｍ、処理時間５ｍｉｎ、投入量１ｋｇで行った。
【０１７６】
（表１０）（表１１）に本実施例で混練処理を施した後のトナーの分子量特性を示す。トナーはマゼンタトナーのＴＭトナーで評価した。イエロー、シアン、ブラックトナーでも同様な結果になる。Ｍｎｖはトナーの数平均分子量、Ｍｗｖはトナーの重量平均分子量、Ｗｍｖはトナーの重量平均分子量Ｍｗｖと数平均分子量Ｍｎｖの比Ｍｗｖ／Ｍｎｖ、ＷｚｖはトナーのＺ平均分子量Ｍｚｖと数平均分子量Ｍｎｖの比Ｍｚｖ／Ｍｎｖを示す。
【０１７７】
ＭＬは分子量分布において低分子量側の分子量極大ピークを示す分子量値、ＭＨは高分子量側の分子量極大ピークを示す分子量値、ＳｍはＨｂ／Ｈａ、ＳＫ１はＭ１０／Ｍ９０、ＳＫ２は（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０を示す。
【０１７８】
【表１０】
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【０１７９】
【表１１】
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【０１８０】
また図５~１１に分子量分布特性を示す。
【０１８１】
図５ａ、図５ｂはそれぞれ結着樹脂ＰＥＳ−１、トナーＴＭ−１の分子量分布特性、  図６ａ、図６ｂはそれぞれ結着樹脂ＰＥＳ−２、トナーＴＭ−２の分子量分布特性、図７ａ、図７ｂはそれぞれ結着樹脂ＰＥＳ−３、トナーＴＭ−３の分子量分布特性、図８ａ、図８ｂはそれぞれ結着樹脂ＰＥＳ−４、トナーＴＭ−４の分子量分布特性、図９ａ、図９ｂはそれぞれ結着樹脂ｐｅｓ−５、トナーｔｍ−５の分子量分布特性を示す。
【０１８２】
結着樹脂ＰＥＳ−１では３×１０4以上の高分子量成分を結着樹脂分子量分布全体に対し面積比で５％以上存在している。また３×１０5〜９×１０6の高分子量成分を結着樹脂分子量分布全体に対し面積比で１％以上有している。同様にＰＥＳ−２、３、４も３×１０4以上の高分子量成分を結着樹脂分子量分布全体に対し面積比で５％以上存在している。また３×１０5〜９×１０6の高分子量成分を結着樹脂分子量分布全体に対し面積比で１％以上有している。しかしｐｅｓ−５では３×１０4以上の高分子量成分の存在は結着樹脂分子量分布全体に対し面積比で５％以下であり、また３×１０5〜９×１０6の高分子量成分は存在しない。
【０１８３】
混練によりトナーではそれが分子切断され、高分子成分側にピーク又はショルダーとなって現れていることが分かる。つまり透光性を阻害している成分が切断によりなくなり、高分子側に急峻な傾きとなってあらわれ、これが透光性を阻害せずに耐オフセット性を維持させている要因である。トナーＴＭ−１では３×１０5以上の高分子量成分量はトナー分子量分布全体に対し面積比で５％以下であり、１×１０6以上の高分子量成分はほとんど含有していない。同様にＴＭ−２、３、４も３×１０5以上の高分子量成分量はトナー分子量分布全体に対し面積比で５％以下であり、１×１０6以上の高分子量成分はほとんど含有していない。
【０１８４】
また図１０、図１１に分子量分布特性の一例を示す。図１１には高分子成分側に急峻な分子量ピークとなる特性のＭ１０、Ｍ９０を概略的に示している。分子量分布の極大ピークの高さを１００％としている。図１０はトナーＴＭ−３の分子量分布特性のＭ１０、Ｍ９０を概略的に示している。高分子成分側にはショルダー形状として現れており、このショルダー部の肩の頂点の高さを１００％の基準としている。これは結着樹脂ＰＥＳ３の高分子量成分が、混練により分子切断され、高分子成分側にショルダーとなって現れたためである。
【０１８５】
その高分子側の分布のピーク高さを１００％としたとき、極大ピーク又はショルダーに相当する分子量値よりも大きい領域にある分子量曲線、すなわちこの領域における分子量分布曲線の傾きが負となる部位、つまり分布曲線の右側の部位において、分子量分布の極大ピーク又はショルダーの高さを１００％とした場合に、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの９０％に相当する分子量をＭ９０、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの１０％に相当する分子量をＭ１０としている。ここで、Ｍ１０／Ｍ９０の値（分子量分布曲線の傾き）は、超高分子量成分の分子切断の状態を定量化できるものである。Ｍ１０／Ｍ９０の値が小さいということは分子量分布曲線の傾きが急峻であり、透光性を阻害している成分が切断によりなくなり、高透光性を有するわけである。さらには、この高分子側に現れるピ−クが耐オフセット性に寄与しているわけである。
【０１８６】
また図１６に定着助剤ＷＦ−１の分子量分布特性を示す。横軸は分子量の対数を取っている。
【０１８７】
（実施例１)
図１２は本実施例で使用したフルカラー画像形成用の電子写真装置の構成を示す断面図である。図１２において、１はカラー電子写真プリンタの外装筐で、図中の右端面側が前面である。１Ａはプリンタ前面板であり、この前面板１Ａはプリンタ外装筐１に対して下辺側のヒンジ軸１Ｂを中心に点線表示のように倒し開き操作、実線表示のように起こし閉じ操作自由である。プリンタ内に対する中間転写ベルトユニット２の着脱操作や紙詰まり時などのプリンタ内部点検保守等は前面板１Ａを倒し開いてプリンタ内部を大きく解放することにより行われる。この中間転写ベルトユニット２の着脱動作は、感光体の回転軸母線方向に対し垂直方向になるように設計されている。
【０１８８】
中間転写ベルトユニット２の構成を図１３に示す。中間転写ベルトユニット２はユニットハウジング２ａに、中間転写ベルト３、導電性弾性体よりなる第１転写ローラ４、アルミローラよりなる第２転写ローラ５、中間転写ベルト３の張力を調整するテンションローラ６、中間転写ベルト３上に残ったトナー像をクリーニングするベルトクリーナローラ７、クリーナローラ７上に回収したトナーをかきおとすスクレーパ８、回収したトナーを溜おく廃トナー溜め９ａおよび９ｂ、中間転写ベルト３の位置を検出する位置検出器１０を内包している。この中間転写ベルトユニット２は、図１２に示されているように、プリンタ前面板１Ａを点線のように倒し開いてプリンタ外装筐１内の所定の収納部に対して着脱自在である。
【０１８９】
中間転写ベルト３は、絶縁性樹脂中に導電性のフィラーを混練して押出機にてフィルム化して用いる。本実施例では、絶縁性樹脂としてポリカーボネート樹脂（たとえば三菱ガス化学製，ユーピロンＺ３００）９５重量部に、導電性カーボン（たとえばケッチェンブラック）５重量部を加えてフィルム化したものを用いた。また、表面に弗素樹脂をコートした。フィルムの厚みは約３５０μｍ、抵抗は約１０7〜１０9Ω・ｃｍである。ここで、中間転写ベルト３としてポリカーボネート樹脂に導電性フィラーを混練し、これをフィルム化したものを用いているのは、中間転写ベルト３の長期使用による弛みや，電荷の蓄積を有効に防止できるようにするためであり、また、表面をフッ素樹脂でコートしているのは、長期使用による中間転写ベルト表面へのトナーフィルミングを有効に防止できるようにするためである。
【０１９０】
この中間転写ベルト３を、厚さ１００μｍのエンドレスベルト状の半導電性のウレタンを基材としたフィルムよりなり、周囲に１０6〜１０8Ω・cmの抵抗を有するように低抵抗処理をしたウレタンフォームを成形した第１転写ローラ４、第２転写ローラ５およびテンションローラ６に巻回し、矢印方向に移動可能に構成する。ここで、中間転写ベルト３の周長は、最大用紙サイズであるＡ４用紙の長手方向の長さ（２９８ｍｍ）に、後述する感光体ドラム（直径３０ｍｍ）の周長の半分より若干長い長さ（６２ｍｍ）を足した３６０ｍｍに設定している。
【０１９１】
中間転写ベルトユニット２がプリンタ本体に装着されたときには、第１転写ローラ４は、中間転写ベルト３を介して感光体１１（図１３に図示）に約９．８×１０4（Ｎ／ｍ2）の力で圧接され、また、第２転写ローラ５は、中間転写ベルト３を介して上記の第１転写ローラ４と同様の構成の第３転写ローラ１２（図１３に図示）に圧接される。この第３転写ローラ１２は中間転写ベルト３に従動回転可能に構成している。
【０１９２】
クリーナローラ７は、中間転写ベルト３を清掃するベルトクリーナ部のローラである。これは、金属性のローラにトナーを静電的に吸引する交流電圧を印加する構成である。なお、このクリーナローラ７はゴムブレードや電圧を印加した導電性ファーブラシであってもよい。
【０１９３】
図１２において、プリンタ中央には黒、シアン、マゼンタ、イエロの各色用の４組の扇型をした像形成ユニット１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃが像形成ユニット群１８を構成し、図のように円環状に配置されている。各像形成ユニット１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃは、プリンタ上面板１Ｃをヒンジ軸１Ｄを中心に開いて像形成ユニット群１８の所定の位置に着脱自在である。像形成ユニット１７Ｂｋ、１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃはプリンタ内に正規に装着されることにより、像形成ユニット側とプリンタ側の両者側の機械的駆動系統・電気回路系統が相互カップリング部材（不図示）を介して結合して機械的・電気的に一体化する。
【０１９４】
円環状に配置されている像形成ユニット１７Ｂｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙは支持体（図示せず）に支持されており、全体として移動手段である移動モータ１９に駆動され、固定されて回転しない円筒状の軸２０の周りに回転移動可能に構成されている。各像形成ユニットは、回転移動によって順次前述の中間転写ベルト３を支持する第２転写ローラ４に対向した像形成位置２１に位置することができる。像形成位置２１は信号光２２による露光位置でもある。
【０１９５】
各像形成ユニット１７Ｂｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙは、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化するため黒用の像形成ユニット１７Ｂｋについて説明し、他色用のユニットの説明については省略する。
【０１９６】
図１４に像形成ユニットを示す。１１は感光体、３０はＪＩＳ−Ａ硬度６０°のシリコーンゴムよりなるφ１８ｍｍの現像ロ−ラで、感光体に２１Ｎの力で圧接され、矢印の方向に回転する。３１はφ１４ｍｍのウレタンスポンジよりなる供給ローラで、トナーホッパ内のトナーを現像ローラに供給する。３２は金属製のブレードで現像ローラ上にトナーの層を形成する。３３は電源で２３０Ｖの直流と、５００Ｖ（ｐ−ｐ）、周波数１ｋＨｚの交流電圧が印可される。２４はエピクロルヒドリンゴムよりなるφ１２ｍｍの帯電ローラで直流バイアス−１ｋＶが印加される。感光体表面をー４５０Ｖに帯電する。２６は現像剤溜め、３４はクリーナ、２７は廃トナー、２８Ｂｋはブラックトナーである。
【０１９７】
図１２の３５はプリンタ外装筐１内の下側に配設したレーザビームスキャナ部であり、図示しない半導体レーザ、スキャナモータ３５ａ、ポリゴンミラー３５ｂ、レンズ系３５ｃなどから構成されている。このレーザビームスキャナ部３５からの画像情報の時系列電気画素信号に対応した画素レーザ信号光２２は、像形成ユニット１７Ｂｋと１７Ｙの間に形成された光路窓口３６を通って、軸２０の一部に開けられた窓３７を通して軸２０内の固定されたミラー３８に入射し、反射されて像形成位置２１にある像形成ユニット１７Ｂｋの露光窓２５から像形成ユニット１７Ｂｋ内にほぼ水平に進入し、像形成ユニット内に上下に配設されている現像剤溜め２６とクリーナ３４との間の通路を通って感光体１１の左側面の露光部に入射し母線方向に走査露光される。
【０１９８】
ここで光路窓口３６からミラー３８までの光路は両隣の像形成ユニット１７Ｂｋと１７Ｙとのユニット間の隙間を利用しているため、像形成ユニット群１８には無駄になる空間がほとんど無い。また、ミラー３８は像形成ユニット群１８の中央部に設けられているため、固定された単一のミラーで構成することができ、シンプルでかつ位置合わせなどが容易な構成である。
【０１９９】
１２はプリンタ前面板１Ａの内側で紙給送ローラ３９の上方に配設した第３転写ローラであり、中間転写ベルト３と第３転写ローラ１２との圧接されたニップ部には、プリンタ前面板１Ａの下部に設けた紙給送ローラ３９により用紙が送られてくるように用紙搬送路が形成されている。
【０２００】
４０はプリンタ前面板１Ａの下辺側に外方に突出させて設けた給紙カセットであり、複数の紙Ｓを同時にセットできる。４１ａと４１ｂとは紙搬送タイミングローラ、４２ａは定着ローラ、４２ｂは加圧ローラ、４２ｃはフッ素ゴムからなる定着ベルト、４２ｄは加熱媒体ローラ、４３は第３転写ローラ１２と定着ローラ対間に設けた紙ガイド板、４４ａ・４４ｂは定着ローラ対の紙出口側に配設した紙排出ローラ対である。
【０２０１】
図１５にその定着プロセスを示す。定着ローラ４２ａとヒートローラ４２ｄとの間にベルト４２ｃがかけられている。定着ローラ４２ａと加圧ローラ４２ｂとの間に所定の加重がかけられており、ベルトと加圧ローラとの間でニップが形成される。ヒートローラ４２ｄの内部にはヒータが設けられ、外面には温度センサー５１が配置されている。
【０２０２】
加圧ローラ４２ｂは加圧バネ５２により定着ローラ４２ａに押しつけられている。トナー５３を有する記録材５４は、案内板５５に沿って動く。
【０２０３】
定着部材としての定着ローラ４２ａは、長さが２５０ｍｍ、外径が１４ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウム製中空ローラ芯金５６の表面に、ＪＩＳ規格によるゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０度のシリコーンゴムからなる厚さ３ｍｍの弾性層５７を設けている。この上にシリコーンゴム層５８が３ｍｍの厚みで形成され外径が約２０ｍｍとなっている。図示しない駆動モータから駆動力を受けて１００ｍｍ／ｓで回転する。
【０２０４】
ヒートローラ４２ｄは肉厚１ｍｍ、外径２０ｍｍのアルミニウムの中空パイプからなっている。内部に加熱用の７００Ｗのランプヒータ５８を有し、定着ローラ表面温度はサーミスタを用いて表面温度１７０度に制御した。また、ＯＨＰ画像定着の際は５０ｍｍ／ｓと半速での定着を行った。
【０２０５】
加圧部材としての加圧ローラ４２ｂは、長さが２５０ｍｍ、外径２０ｍｍである。これは外径１６ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウムからなる中空ローラ芯金５９の表面にＪＩＳ規格によるゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が５５度のシリコーンゴムからなる厚さ２ｍｍの弾性層６０を設けている。この加圧ローラ４２ｂは、回転可能に設置されており、片側１４７Ｎのバネ加重のバネ５２によって定着ローラ１との間で幅５．０ｍｍのニップ幅を形成している。
【０２０６】
各像形成ユニット１７Ｂｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙ、中間転写ベルトユニット２には、廃トナー溜めを設けている。
【０２０７】
以下、動作について説明する。
【０２０８】
最初、像形成ユニット群１８は、図１２に示すように、黒の像形成ユニット１７Ｂｋが像形成位置２１にある。このとき感光体１１は中間転写ベルト３を介して第１転写ローラ４に対向接触している。
【０２０９】
像形成工程により、レーザビームスキャナ部３５により黒の信号光が像形成ユニット１７Ｂｋに入力され、黒トナーによる像形成が行われる。このとき像形成ユニット１７Ｂｋの像形成の速度（感光体の周速に等しい６０ｍｍ／ｓ）と中間転写ベルト３の移動速度は同一になるように設定されており、像形成と同時に第１転写ローラ４の作用で、黒トナー像が中間転写ベルト３に転写される。このとき第１転写ローラには＋１ｋＶの直流電圧を印加した。黒のトナー像がすべて転写し終わった直後に、像形成ユニット１７Ｂｋ、１７Ｃ、１７Ｍ、１７Ｙは像形成ユニット群１８として全体が移動モータ１９に駆動されて図中の矢印方向に回転移動し、ちょうど９０度回転して像形成ユニット１７Ｃが像形成位置２１に達した位置で止まる。この間、像形成ユニットの感光体以外のトナーホッパ２６やクリーナ３４の部分は感光体１１先端の回転円弧より内側に位置しているので、中間転写ベルト３が像形成ユニットに接触することはない。
【０２１０】
像形成ユニット１７Ｃが像形成位置２１に到着後、前と同様に今度はシアンの信号でレーザビームスキャナ部３５が像形成ユニット１７Ｃに信号光２２を入力しシアンのトナー像の形成と転写が行われる。このときまでに中間転写ベルト３は一回転し、前に転写された黒のトナー像に次のシアンのトナー像が位置的に合致するように、シアンの信号光の書き込みタイミングが制御される。この間、第３転写ローラ１２とクリーナローラ７とは中間転写ベルト３から少し離れており、転写ベルト上のトナー像を乱さないように構成されている。
【０２１１】
以上と同様の動作を、マゼンタ、イエロについても行い、中間転写ベルト３上には４色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成された。最後のイエロトナー像の転写後、４色のトナー像はタイミングを合わせて給紙カセット４０から送られる用紙に、第３転写ローラ１２の作用で一括転写される。このとき第２転写ローラ５は接地し、第３転写ローラ１２には＋１．５ｋＶの直流電圧を印加した。用紙に転写されたトナー像は定着ローラ対４２ａ・４２ｂにより定着された。用紙はその後排出ローラ対４４ａ・４４ｂを経て装置外に排出された。中間転写ベルト３上に残った転写残りのトナーは、クリーナローラ７の作用で清掃され次の像形成に備えた。
【０２１２】
次に単色モード時の動作を説明する。単色モード時は、まず所定の色の像形成ユニットが像形成位置２１に移動する。次に前と同様に所定の色の像形成と中間転写ベルト３への転写を行い、今度は転写後そのまま続けて、次の第３転写ローラ１２により給紙カセット４０から送られてくる用紙に転写をし、そのまま定着した。
【０２１３】
(表１２)に図１２の電子写真装置により、画像出しを行った結果を示す。
【０２１４】
【表１２】
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【０２１５】
かかる電子写真装置により、前記のように製造したトナーを用いて画像出しを行ったところ、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で、１６本／ｍｍの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得られ、画像濃度１．３以上の高濃度の画像が得られた。また、非画像部の地かぶりも発生していなかった。更に、1万枚の長期耐久テストにおいても、流動性、画像濃度とも変化が少なく安定した特性を示した。また現像時の全面ベタ画像を取ったときの均一性も良好であった。現像メモリーも発生していない。また転写においても中抜けは実用上問題ないレベルであり、転写効率は９０％であった。また、感光体、中間転写ベルトへのトナーのフィルミングも実用上問題ないレベルであった。中間転写ベルトのクリーニングのスクレープ不良も未発生であった。また定着時のトナーの乱れやトナー飛びもほとんど生じていない。またクリーニングブレードを使用せずに転写時の残トナーをこのまま現像での回収を行うクリーナプロセスにおいても、回収がスムーズに行え、前画像の履歴が残ることがなかった。しかしｔｍ５、ｔｙ５、ｔｃ５のトナーは感光体のフィルミングや転写中抜けが発生し、カブリも多く発生した。中間転写ベルトのフィルミングや、クリーニングのスクレープ不良も発生した。現像時の全面ベタ画像を取ったときに後半部にかすれが生じた。定着時にトナーのトナー飛びが発生した。
【０２１６】
次に(表１３)にＯＨＰ用紙に付着量１．２ｇ／ｃｍ2以上のベタ画像をプロセス速度は１１０ｍｍ／ｓ、オイルを塗布しないベルトを用いた定着装置にて非オフセット性試験を行った。定着ニップ部でＯＨＰのジャムは発生しなかった。普通紙の全面ベタグリーン画像では、オフセットは１２２０００枚目までは全く発生しなかった。シリコン又はフッ素系の定着ベルトでオイルを塗布せずともベルトの表面劣化現象はみられない。
【０２１７】
透過率と、高温でのオフセット性を評価した。プロセス速度は５５ｍｍ／ｓで、１８０℃で透過率は分光光度計Ｕ−３２００（日立製作所）で、７００ｎｍの光の透過率を測定した。定着性、耐オフセット性、保存安定性の結果を示す。
【０２１８】
【表１３】
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【０２１９】
ＯＨＰ透光性が８０％以上を示しており、また非オフセット温度幅も４０〜６０Ｋとオイルを使用しない定着ローラにおいて良好な定着性を示した。また６０℃、５時間の保存安定性においても凝集はほとんど見られなかった。しかしｔｍ５のトナーは貯蔵安定性テストで固まりが生じ、また非オフセット温度域も狭い結果となった。
【０２２０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）における分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、１×１０3〜１×１０4の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、少なくとも炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である定着助剤を結着樹脂１００重量部に対して１〜１２重量部添加する構成により、接触式の一成分現像法に使用してもトナーの熱融着や凝集を生じず、長期連続使用での過帯電による画像濃度低下、低温低湿下でのカブリを防止することができ、均一な帯電分布を有し、長期使用しても安定した画像特性を出力し続けることが可能となる。
【０２２１】
導電性弾性ローラや、中間転写体を用いた電子写真方法で転写時の中抜けや飛び散りを防止し、高転写効率を得ることが可能となる。高湿下での長期使用においても、感光体、中間転写体のフィルミングを防止することができる。中間転写体のクリーニング性を向上することができる。クリーニングブレードを使用しないクリーニングプロセスにおいても転写残トナーの回収がスムーズに行え、前画像の履歴が残らないようにすることができる。
【０２２２】
シリコン又はフッ素系の定着手段（ローラやベルト）でオイルを塗布せずとも、高いＯＨＰ透光性を維持しながらオフセット性を防止できる。また長期使用してもベルトの表面劣化現象を生じることなく、良好な非オフセット性を維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の概略斜視図
【図２】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の平面図
【図３】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の正面図
【図４】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の断面図
【図５】本発明の実施例の結着樹脂及びトナーの分子量分布特性を示す図
【図６】本発明の実施例の結着樹脂及びトナーの分子量分布特性を示す図
【図７】本発明の実施例の結着樹脂及びトナーの分子量分布特性を示す図
【図８】本発明の実施例の結着樹脂及びトナーの分子量分布特性を示す図
【図９】本発明の実施例の結着樹脂及びトナーの分子量分布特性を示す図
【図１０】本発明の実施例のトナーの分子量分布特性を示す図
【図１１】本発明の実施例のトナーの分子量分布特性を示す図
【図１２】本発明の実施例で使用した電子写真装置の構成を示す断面図
【図１３】本発明の実施例で使用した中間転写ベルトユニットの構成を示す断面図
【図１４】本発明の実施例で使用した現像ユニットの構成を示す断面図
【図１５】本発明の実施例で使用した定着ユニットの構成を示す断面図
【図１６】本発明の実施例の定着助剤の分子量分布特性を示す図
【符号の説明】
２  中間転写ベルトユニット
３  中間転写ベルト
４  第１転写ローラ
５  第２転写ローラ
６  テンションローラ
１１  感光体
１２  第３転写ローラ
１７Ｂｋ，１７Ｃ，１７Ｍ，１７Ｙ  像形成ユニット
１８  像形成ユニット群
２１  像形成位置
２２  レーザ信号光
３５  レーザビームスキャナ部
３８  ミラー
６０２  ロール（ＲＬ１）
６０３  ロール（ＲＬ２）
６０４  ロール（ＲＬ１）上に巻きついたトナーの溶融膜
６０５  熱媒体の流入口
６０６  熱媒体の流出口
【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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