(57)【要約】【課題】文字或いは線状画像における転写不具合、特に転写しない領域が文字画像、線状画像に発現するいわゆる中抜けや画像部周辺にトナーが飛び散る転写チリを防止する電子写真用トナー、画像形成装置を提供する。【解決手段】遠心分離法によって測定されるトナーと感光体間に働く付着力の内、トナーの帯電に起因しない非静電的付着力の平均値をＦｎｅ［ｎＮ］とした場合に、トナー粒径Ｄ［μm］を横軸とし、Ｆｎｅを縦軸としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数Kが５［ｎＮ／μｍ］〜３０［ｎＮ／μｍ］であり、ホソカワミクロン社製アグロボットを用いて、アグロボット用の直径１５［ｍｍ］の二分割可能なセルに充てんし、圧縮荷重を５〜５０［ｋｇ］の範囲で印加した時のセルを分割に要する引っ張り破断力から、横軸を圧縮荷重、縦軸を引っ張り破断力としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数Lが０．３×１０−3以下である。【選択図】      図１
2009134042.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成された潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、像担持体からトナー像の転写を受ける転写体を備える転写手段を用いて、トナー像を記録体上に転写する画像形成に用いられる電子写真用トナーにおいて、
遠心分離法によって測定されるトナーと感光体間に働く付着力の内、トナーの帯電に起因しない非静電的付着力の平均値をＦｎｅ［ｎＮ］とした場合に、トナー粒径Ｄ［μm］を横軸とし、Ｆｎｅを縦軸としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数Kが５［ｎＮ／μｍ］〜３０［ｎＮ／μｍ］であり、
ホソカワミクロン社製アグロボットを用いて、アグロボット用の直径１５［ｍｍ］の二分割可能なセルに充てんし、圧縮荷重を５〜５０［ｋｇ］の範囲で印加した時のセルを分割に要する引っ張り破断力から、横軸を圧縮荷重、縦軸を引っ張り破断力としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数Lが０．３×１０−3以下である
ことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項２】
請求項１の電子写真用トナーにおいて、
前記トナーの真円度が、１．０〜１．３５の範囲にある
ことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項３】
請求項２に記載の電子写真用トナーにおいて、
前記トナーは、前記真円度の範囲より大きいトナーと前記真円度の範囲より小さいトナーとを混合した
ことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項４】
請求項３に記載の電子写真用トナーにおいて、
前記トナーは、トナーとをキャリアと混合する攪拌容器内で混合された
ことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに電子写真用トナーにおいて、
前記トナーは、トナー母体粒子と外添剤またはトナー母体粒子のみからなり、
前記トナー母体粒子に対する前記外添剤の被覆率が０％〜５％の範囲にある
ことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の電子写真用トナーにおいて、
前記トナー粒子の体積平均粒径が、１〜８［μｍ］の範囲にある
ことを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項７】
像担持体と、
前記像担持体上の潜像にトナーを供給してトナー像とする現像手段と、
前記像担持体から前記トナー像の転写を受ける転写手段とを備える画像形成装置において、
前記トナーは、請求項１〜６に記載のいずれかの電子写真用トナーを用い、
前記像担持体と前記転写部材とのニップ部における当接圧力Ｐ［Ｎ／ｍ２］が、４．０×１０３〜４．０×１０４の範囲ある
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記像担持体上の表面粗さＲｚが、前記トナー粒径の１／２以下である
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナー、これを製造するトナー製造方法及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。詳しくは、像担持体上に形成されたトナー像を転写体に転写する機構を利用し画像を形成するための電子写真用トナーと、この電子写真用トナーを用いる画像形成装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体である感光体を帯電した後、原稿像を露光するか、あるいはレーザ走査光学系やＬＥＤ光書込光学系等により画像信号に応じた光書き込みを行ない、感光体上に静電潜像を形成し、潜像を現像装置のトナーにより現像して顕像化し、このトナー像を転写紙あるいは転写体等に転写する。そして転写過程後の転写材を定着装置に搬送し、定着装置でトナー像を定着して画像を得ている。
このような画像形成装置において、カラー画像の転写方式としては、記録紙を巻き付けた転写ドラムや記録紙を搬送する転写ベルトを用いて感光体上のトナー像を記録紙上に直接転写する方式と、感光体上のトナー像を中間転写体を介して記録紙上に転写する所謂中間転写方式等が広く知られている。従来、この種の画像形成装置では、像担持体上のトナー像を転写体に転写する際に、画像の一部が転写されない、いわゆる中抜け現象が発生する場合がある。
この中抜け現象は文字画像や線状画像を形成するときに顕著となる。これは、像担持体表面に担持されるトナー像は、像担持体表面よりも外側に突出した状態で担持されているので、転写時の圧力がトナーに集中しやすく、特に文字画像や線状画像などは画像面積率が低いため、転写体に転写する際に機械的圧力がトナー集中しやすくなる結果、中抜けが発生しやすいと考えられる。
【０００３】
このような中抜け現象を抑制するために従来から種々の工夫がなされてきた。例えば、特許文献１に記載の画像形成装置においては、画像面積率が低い文字モードを選択した場合は転写時にかかる圧力を下げ中抜け現象を抑制している。一方、画像面積率が高い画像モードを選択した場合は転写時にかかる圧力を上げて転写性を優先する工夫がなされている。
特許文献２に記載の画像形成装置にはトナーに特定の荷重を与えた場合のトナー凝集率を規定し、かつ転写部の荷重を規定することで中抜けを改善する方法が開示されている。
特許文献３に記載の画像形成装置においては、中間転写体の表面粗さを像担持体の表面粗さよりも大きくし、使用するトナーの体積平均粒径と、中間転写体及び像担持体の表面粗さとの関係を特定の範囲に保っている。これにより、中間転写体側へのトナーの移動を促進させることができるとともに、像担持体側へのトナーの移動を抑制することができることで、中抜け現象の発生を抑制している。
特許文献４に記載の画像形成装置においては、像担持体の表面エネルギーを下げることにより、転写の際に像担持体に圧着されたトナーの離型性を上げて中抜けを抑制する方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、どの従来の技術においても、中抜けを低減させる一方で他の異常画像が発生するなど、充分な解決に至っていないのが現状である。
さらに各方式の転写過程において、転写チリが発生することが問題になっている。転写チリとは、転写後の可視像が、本来転写されるべき位置の周辺部にも拡散して形成され、結果として画像がぼやけてしまう現象であり、特に細線や文字部分で画像のシャープさを損なわせるものである。特に像担持体上のトナー像を転写体に複数重ね合わせてカラー画像等の重ね合わせ画像を形成する構成においては、この転写チリが生じ易い。
また、中抜けや転写率を良好に保つ目的で、トナー母体に粒径の小さな添加剤を添加したトナーを用いた場合に、転写チリが悪化する場合などがある。
このような転写チリに対する対策として、特許文献５には、中間転写方式のカラー画像形成装置において、中間転写体に転写される最終色のトナーに対する外添剤の被覆面積率が、他色のトナーに対する外添剤の被覆面積率よりも小さく設定するものが記載されている。外添剤は、トナーと逆極性に帯電しているので、１色目〜３色目のトナーにおいては、転写ニップを通過する過程で、トナーの外添剤が感光体に吸着されて、中間転写体上のトナーの外添剤被覆面積率が低下する。一方、最終色のトナーの外添剤被覆面積率は、予め低くなっている。その結果、中間転写体上の全てトナー外添剤の被覆面積率が低下しているため、トナー同士の付着力が高められる。よって、二次転写時のトナーの飛び散りを有効に防止することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０３８９号公報
【特許文献２】特開２００４−３３４００４号公報
【特許文献３】特開２００１−２３５９４６号公報
【特許文献４】特開平６−２５０４１４号公報
【特許文献５】特開２００２−４０７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、このように作像過程で外添剤が剥離した場合、トナーの付着力が増加する。トナーの付着力が増加すると、濃度ムラや中抜けなどが発生しやすくなるなどの問題が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、文字或いは線状画像における転写不具合、特に転写しない領域が文字画像、線状画像に発現するいわゆる中抜けや画像部周辺にトナーが飛び散る転写チリを防止する電子写真用トナー、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一般に画像形成装置では、転写率の向上や主操作方向の濃度ムラを抑制する目的で、転写部に圧力を加えて接触させるが、トナーの性状とニップ部の圧力の関係により文字画像、線状画像の一部が転写時に欠落する中抜け現象が発生する。また、転写前後の電界およびトナー電荷とトナー付着力との関係により、画像部周辺の非画像部にトナーが拡散する転写チリが発生する。本発明者らは、転写による画像のチリおよび中抜け現象とトナーの付着力との関係から、トナーの非静電的付着力および圧縮後のトナー層の凝集性が適正であるトナーを使用することにより、転写チリおよび中抜けを大幅に改善することができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
前記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の電子写真用トナーは、像担持体上に形成された潜像にトナーを供給してトナー像を形成し、像担持体からトナー像の転写を受ける転写体を備える転写手段を用いて、トナー像を記録体上に転写する画像形成に用いられる電子写真用トナーにおいて、遠心分離法によって測定されるトナーと感光体間に働く付着力の内、トナーの帯電に起因しない非静電的付着力の平均値をＦｎｅ［ｎＮ］とした場合に、トナー粒径Ｄ［μm］を横軸とし、Ｆｎｅを縦軸としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数Kが５［ｎＮ／μｍ］〜３０［ｎＮ／μｍ］であり、ホソカワミクロン社製アグロボットを用いて、アグロボット用の直径１５［ｍｍ］の二分割可能なセルに充てんし、圧縮荷重を５〜５０［ｋｇ］の範囲で印加した時のセルを分割に要する引っ張り破断力から、横軸を圧縮荷重、縦軸を引っ張り破断力としてプロットしたグラフにおける一次回帰直線の比例係数Lが０．３×１０−3以下であることを特徴とする。
また、本発明の電子写真用トナーは、さらに、前記トナーの真円度が、１．０〜１．３５の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の電子写真用トナーは、さらに、前記真円度の範囲より大きいトナーと前記真円度の範囲より小さいトナーとを混合したことを特徴とする。
また、本発明の電子写真用トナーは、さらに、トナーとをキャリアと混合する攪拌容器内で混合されたことを特徴とする。
また、本発明の電子写真用トナーは、さらに、トナー母体粒子と外添剤またはトナー母体粒子のみからなり、前記トナー母体粒子に対する前記外添剤の被覆率が０％〜５％の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の電子写真用トナーは、さらに、前記トナー粒子の体積平均粒径が１〜８［μｍ］の範囲にあることを特徴とする。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体上の潜像にトナーを供給してトナー像とする現像手段と、前記像担持体から前記トナー像の転写を受ける転写手段とを備える画像形成装置において、前記トナーは、上述のいずれかの電子写真用トナーを用い、前記像担持体と前記転写部材とのニップ部における当接圧力Ｐ［Ｎ／ｍ２］が、４．０×１０３〜４．０×１０４の範囲あることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記像担持体上の表面粗さＲｚが、前記トナー粒径の１／２以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
前記解決する手段としての電子写真用トナーで、文字画像、線状画像に発現するいわゆる中抜けや画像部周辺にトナーが飛び散る転写チリのない高品位の画像を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
以下、本発明の電子写真トナーについて説明する。
図１に示す画像形成装置は、フルカラーの画像形成装置としてのプリンタ１の装置全体の概略構成図である。図１において、プリンタ１は、互いに異なる４色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）のトナーを用いる４組の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えている。さらに、画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋで形成されたトナー像が転写されるための中間転写体としての中間転写ベルト１５を備える転写手段としての中間転写ユニット３０を備えている。そして、プリンタ１は、４組の画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを中間転写ベルト１５の移動方向に沿って並設されたタンデム型の画像形成装置である。
各画像形成ユニット２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋは、像担持体としての感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、各感光体の表面を帯電ローラによって帯電する帯電装置１３Ｋ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙとを備えている。また、画像情報に基づいて、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの帯電された表面を、レーザ光Ｌにより露光することで表面に潜像を形成する不図示の露光装置が備えられている。また、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ上の潜像をトナー像化する画像形成手段としての現像装置１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙと、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの表面をクリーニングする感光体クリーニング装置１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙとを備えている。
【００１３】
前記４組の画像形成ユニットの感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、不図示の感光体駆動装置によって図中矢印Ａ方向に回転駆動される。また、ブラック用の感光体１２Ｋと、カラー用の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃとを独立に回転駆動できるようにしても良い。これにより、例えば、モノクロ画像を形成するときにはブラック用の感光体１２Ｋのみを回転駆動し、またカラー画像を形成するときには４つの感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを同時に回転駆動することができる。ここで、モノクロ画像を形成するときは、カラー用の感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃから離間するように中間転写ベルト１５を有する中間転写ユニットが部分的に揺動させられる。
中間転写ベルト１５は例えば中抵抗の無端状のベルト材で構成され、二次転写部対向ローラ７及び支持ローラ５１、５２といった複数の支持ローラに掛け回されている。この支持ローラの一つを回転駆動することにより、中間転写ベルト１５を図中矢印方向に無端移動させることができる。
各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋから中間転写ベルト１５にトナー像を転写する一次転写位置には、中間転写ベルト１５を間に挟んで各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに対向するように一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋが設けられている。転写体としての中間転写ベルト１５は、一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって押圧されることにより、感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに対して圧接し、それぞれの感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋとの対抗部で一次転写ニップを形成している。
【００１４】
また、中間転写ベルト１５を介して二次転写部対向ローラ７に対して対向する位置には、中間転写ベルト１５に所定のニップ圧で当接され、中間転写ベルト１５上に形成されたトナー像を記録体である転写紙Ｐに転写する二次転写ローラ１６を備えている。
上述の構成のプリンタ１で、カラー画像を形成するときは、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。このとき、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの表面は、帯電装置１３Ｋ、１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙによって所定の極性、例えば、マイナス極性に帯電される。次いで、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの帯電面に、画像書き込み手段から出射する光変調されたレーザ光Ｌを照射して、これによって、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの表面に静電潜像を形成する。即ち、レーザ光が照射され感光体表面部分の電位の絶対値が低下した部分が静電潜像（画像部）となり、レーザ光が照射されず電位の絶対値が高く保たれた部分が地肌部となる。次いで、静電潜像が、現像装置１１Ｋ、１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙに収納され所定の極性に帯電されたトナーによって、現像されて、トナー像として可視化される。
各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに形成された各色のトナー像は、各一次転写ニップで圧力と転写電界の作用により中間転写ベルト１５上に順次重ね合わせて転写される。これにより、中間転写ベルト１５上に４色のトナー像からなるフルカラートナー像が形成される。
【００１５】
中間転写ベルト１５に転写されずに各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ上に残留した転写残トナーは、感光体クリーニング装置１８Ｋ、１８Ｃ、１８Ｍ、１８Ｙによって掻き取られ、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ表面が清掃される。尚、各感光体１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋから除去したトナーを、図示しないトナーリサイクル装置により現像装置に搬送して、トナーをリサイクルすることも可能である。
一方、図示しない給紙装置から、転写紙Ｐが、中間転写ベルト１５と二次転写ローラ１６との間に、矢印Ｆの方向から所定のタイミングで搬送される。このとき、中間転写ベルト１５上に重ね合わされたフルカラートナー像は、二次転写ローラ１６と二次転写部対向ローラ１７との間に形成された二次転写ニップで転写紙Ｐ上に一括転写される。フルカラートナー像が転写された転写紙Ｐは、図示しない定着装置により加熱・加圧されてトナー像が転写紙Ｐ上に定着される。その後、図示しない定着装置により定着された記録紙は図示しない排紙部から排出される。
【００１６】
図１で説明したプリンタ１の構成に限らず、一般に、画像形成装置の一次転写過程では、転写率の向上や、主操作方向の転写ムラを抑制する目的で、転写部に圧力を加えて接触させる。しかし、トナーの性状とニップ部の圧力の関係により文字画像、線状画像の一部が転写時に欠落或いは像担持体に再転写する「中抜け」が発生する。また、転写電界やトナーの電荷量、トナーの付着力との関係により本来転写されるべき位置の周辺部にも拡散してトナー像が形成され、画像がぼやける「転写チリ」などが発生する。本実施形態では、「転写チリ」と圧縮前後のトナー非静電的付着力との関係および「中抜け」と圧縮後のトナー層の凝集性について注目し、圧縮前のトナー非静電的付着力と圧縮後のトナー層の凝集性にが適正なトナーを使用するとにより、画像品質の低下原因となる中抜けおよび転写チリを大幅に低減することができる。
【００１７】
以下、本実施形態で使用するトナーについて説明する。まず始めに、遠心分離法によるトナーと感光体の付着力測定方法について説明する。
トナーの付着力を測定する方法は、トナーの付着している物体からトナーを分離するのに必要な力を見積もる方法が一般的である。トナーを分離させる方法としては、遠心力、振動、衝撃、空気圧、電界、磁界等を用いた方法が知られている。この内、遠心力を利用した方法は定量化が容易で、かつ測定精度が高い。このため、本発明ではトナーと感光体間の付着力を測定する方法として、遠心分離法を用いた。
以下、遠心分離によるトナー付着力測定方法について説明するが、ＩＳ＆ＴＮＩＰ７ｔｈ  ｐ．２００（１９９１）などに記載されている方法が知られている。
【００１８】
まず、トナー付着力測定を実施する際の装置について説明する。
図２、図３は、本発明に係るトナー付着力測定装置の測定セル、遠心分離装置の一例を示す図である。図２は、トナー付着力測定装置の測定セルの説明図である。図２において、測定セル１００は、トナーを付着させた試料面１０２ａを有する試料基板１０２と、試料基板１０２から分離したトナーを付着させる付着面１０３ａを有する受け基板１０３と、試料基板１０２の試料面１０２ａと受け基板１０３の付着面１０３ａの間に設けられたスペーサ１０４から構成される。
図３は、遠心分離装置の一部断面図である。図３において、遠心分離装置１００は、測定セル１０１を回転させるロータ１０６と、保持部材１０７を備えている。ロータ１０６は、自身の回転中心軸１０９に対して垂直な断面で穴形状であり保持部材１０７を設置する試料設置部１０８を有している。保持部材１０７は、棒状部１０７ａと、棒状部１０７ａに設けられ測定セル１０１を保持するセル保持部１１０、測定セル１０１をセル保持部１１０から押し出すための穴部１１１を備えている。セル保持部１１０は、測定セル１０１を設置したときに、測定セル１０１の垂直方向がロータの回転中心軸１０９に垂直となるように構成される。
【００１９】
次に、前記の装置を用いてトナーの付着力を測定する方法を説明する。まず、試料基板１０２上に直接感光体を形成するか、または感光体の一部を切り出して試料基板１０２上に接着剤で貼り付ける。次に、トナーを、試料基板１０２上の感光体（試料面１０２ａ）上に付着させる。次に、図３のように、試料基板１０２、受け基板１０３及びスペーサ１０４を用いて測定セル１０１を構成する。測定セル１０１を、保持部材１０７をロータ１０６の試料設置部１０８に設置したときに、試料基板１０２が受け基板１０３とロータ１０６の回転中心軸１０９の間になるように、保持部材１０７のセル保持部１１０に設置する。保持部材１０７を、測定セル１０１の垂直方向がロータの回転中心軸１０９に垂直となるように、ロータ１０６の試料設置部１０８に設置する。遠心分離装置１００を稼働してロータ１０６を一定の回転数で回転させる。試料基板１０２に付着したトナーは回転数に応じた遠心力を受け、トナーの受ける遠心力がトナーと試料面１０２ａ間の付着力よりも大きい場合は、トナーが試料面１０２ａから分離し、付着面１０３ａに付着する。
トナーの受ける遠心力Ｆは、トナーの重量ｍ、ロータの回転数ｆ（ｒｐｍ）、ロータの中心軸から試料基板のトナー付着面までの距離ｒを用いて、下記式（１）より求められる。
Ｆ＝ｍ×ｒ×（２πｆ／６０）２          ・・・（１）
トナーの重量ｍは、トナーの真比重ρ、円相当径ｄを用いて、下記式（２）より求められる。
ｍ＝（π／６）×ρ×ｄ３            ・・・・・（２）
前記式（１）と式（２）より、トナーの受ける遠心力Ｆは、下記式（３）から求められる。
Ｆ＝（π３／５４００）×ρ×ｄ３×ｒ×ｆ２・・・（３）
【００２０】
遠心分離終了後、保持部材１０７をロータ１０６の試料設置部１０８から取り出し、保持部材１０７のセル保持部１０７ｂから測定セル１０１を取り出す。受け基板１０３を交換し、測定セル１０１を保持部材１０７に設置し、保持部材１０７をロータ１０６に設置し、ロータ１０６を前回よりも高回転数で回転させる。トナーの受ける遠心力が前回よりも大きくなり、付着力の大きなトナーが、トナーが試料面１０２ａから分離して付着面１０３ａに付着する。
遠心分離装置１００の設定回転数を低回転数から高回転数へ変えて同様の操作を実施することにより、各回転数で受ける遠心力と付着力の大小関係に応じて、試料面１０２ａ上のトナーが付着面１０３ａに移動する。
全ての設定回転数について遠心分離を実施後、各回転数の受け基板１０３の付着面１０３ａに付着したトナーの粒径を計測することにより、式（３）を用いて各トナーの付着力を求めることができる。
トナーの粒径及び個数の測定は、光学顕微鏡で付着面３ａ上のトナーを観察し、その画像をＣＣＤカメラを通して画像処理装置に入力し、画像処理装置を用いて各トナーの粒径測定をおこなうことができる。
前記の方法によって測定したトナーと感光体間の付着力Ｆの常用対数分布が得られる。付着力分布は、トナーの平均粒径、粒径分布、形状、構成材料、添加剤等の様々な条件によって変化する。
【００２１】
前記の測定方法では、受け基板１０３の付着面１０３ａに付着した各トナーの粒径を測定しているので、各粒径毎の付着力の平均値を求めることができる。このため、一回の付着力測定によって、測定したトナーに関する粒径と付着力の関係を求めることができる。図４は、トナーと感光体間の非静電的付着力の平均値Ｆｎｅとトナー粒径Ｄの関係を示す図である。測定されるトナーの付着力は図４のように、各粒径における非静電的付着力の平均値Ｆｎｅ（Ｄ）は粒径Ｄに比例する。図４における直線は測定値の一次回帰直線で、この一次回帰直線の比例係数をＫとする。同じ構成材料を用いて作製したトナーでも、トナーの粒径分布や平均粒径が異なると、トナー全体の非静電的付着力の平均値Ｆａｖは異なる値をとる。しかし、各粒径毎のトナー数が変わっても、各粒径毎の非静電的付着力の平均値Ｆｎｅ（Ｄ）は変わらないので、比例係数Ｋはトナーの粒径分布、平均粒径に依存しない。このため、比例係数Ｋを用いることにより、粒径分布や平均粒径の違いを考慮せずに、トナー付着力の大小関係を比較することができる。
【００２２】
次に圧縮後のトナー層凝集性の測定方法について説明する。
粉体層圧縮・引張強度自動計測システム、アグロボット（ホソカワミクロン社製）を用い、トナー層に所定の圧縮応力を印加した後の引っ張り破断力を測定する。測定条件の詳細は、後述するが、本装置は２分割可能なセルの中に、粉体試料を封入し、設定した加圧力で加圧したあとの、上下セルの分割に必要な力から、破断に使用された力およびトナー間の付着力を算出する装置である。図５は、トナー層に対する圧縮荷重Cと引っ張り破断力Tの関係を示す図である。圧縮荷重Ｃ［ｇ］を変化させてトナー層の引っ張り破断力Ｔ［ｇ］を測定すると、図５のように各圧縮荷重における引っ張り破断力Ｔ［ｇ］は圧縮荷重Ｃ［ｇ］に比例する。即ち、圧縮荷重Ｃ［ｇ］に対する引っ張り破断力Ｔ［ｇ］を比較することにより、圧縮荷重Ｃ［ｇ］に対するトナー層の凝集力を比較することができ、数点の圧縮荷重に対する引っ張り破断力を測定し、横軸を圧縮荷重Ｃ［ｇ］、縦軸を引っ張り破断力Ｔ［ｇ］としてプロットしたグラフの一次回帰直線の比例係数Ｌを比較することで、トナー層の縮荷重に対する凝集性を比較することができる。
【００２３】
図６は、アグロボットで用いるセル２００の説明図である。セル２００は、上蓋２０１、下蓋２０５、上部セル２０２及び下部セル２０３からなり、図４に示すように試料２０４をセットする。このとき、上部セル２０２と下部セル２０３とに二分割可能なアグロボット用の直径１５［ｍｍ］のセル内にトナー粉体を、上蓋を載せたときに上蓋の位置が上部セルの高さと等しくなるように封入して、セル内のトナー層に圧縮応力を印加した後、セルを上下に引っ張ることでトナーの引っ張り破断応力を測定する。トナー粒子をセルに封入する際には、トナーを半分程入れて１０回軽くタッピング、残り半分を入れて１０回軽くタッピングといったやり方で封入を行う。
【００２４】
本発明者らは、様々なトナーについての非静電的付着力と転写チリの関係および圧縮後のトナー層凝集性と中抜けとの関係にていて多数調査した結果、以下の方法により「転写チリ」および「中抜け」を同時に抑制できることを見出した。即ち、電子写真用トナーにおいて、遠心分離法によって測定されたトナーの非静電的付着力の比例係数Ｋが５〜３０［ｎＮ／μｍ］であり、ホソカワミクロン社製アグロボットを用いて測定された圧縮後のトナー層の凝集性を表す比例係数Ｌが０．３×１０−3以下であることを満たすトナーを用いることにより、画像形成装置における「転写チリ」「中抜け」現象を抑制することができる。
トナーと感光体間の付着力を表す比例係数Kが５以上の時は転写チリが抑制される一方で、強い圧力が加わったときに中抜けが発生する場合が多い。
しかし、トナーの非静電的付着力の比例係数Ｋが５〜３０［ｎＮ／μｍ］で、トナー層の圧縮後の凝集性を表す比例係数Ｌが０．３×１０−3以下となるトナーを使用することにより、転写チリを抑制しながら、強い圧力が加わった場合でも中抜けが発生しがたくなる。トナーの非静電的付着力の比例係数Ｋが５以下では転写チリの発生が多く、比例係数Ｋが３０［ｎＮ／μｍ］よりも大きい場合は現像量低下やクリーニング不良、転写率低下などの不具合が発生する。トナーの非静電的付着力の比例係数Ｋが５〜３０［ｎＮ／μｍ］のトナーにおいて、トナー層の圧縮後の凝集性を表す比例係数Ｌが０．３×１０−3より大きい場合は、転写ニップ部において強い圧力が加わったときにトナーが凝集し、細線などで「中抜け」現象が頻繁に発生する。
【００２５】
また、本発明者らは、前記条件を満たすためのトナー粒子の条件として、下記式（４）より表される真円度の平均値が１．０〜１．３５の範囲にあることが好適であると見出した。真円度は、真球に近づくほど１に近づく。
真円度＝{（粒子の周囲長）２／（粒子の投影面積）}×（１／４π）・・・・（４）
真円度は、完全な球形であれば１．０となり、その値が小さいほど球形に近い粒子である。真円度の平均値が１．３５を超えると圧縮後のトナー層の凝集性が高くなり、加圧時に凝集体になりやすいため、中抜けが多く発生する。前記真円度の測定方法としては、例えば、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−４５００）を用い、１０００倍に拡大したトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報を、例えば、画像処理ソフト（Ｍｅｄｉａ  Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ製Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ  Ｐｌｕｓ）を用いて解析をおこない算出することにより測定することが可能である。
球形に近いトナーは中抜けしにくく転写率も良好であるため、転写残トナーは少なくなるが、転写残トナーとなった際の除去は困難である。これは、転写残トナーをクリーニングブレードでクリーニングする際、球形に近いトナーだと感光体表面とクリーニングブレードとの間を回転しながらすり抜けるためである。クリーニング性を考慮すると真円度が１．０よりもできるだけ大きいトナーであることが好ましい。
【００２６】
中抜け性とクリーニング性を考慮するとトナー粒子の真円度は１．１５〜１．３５であることがより好適である。真円度が１．０に近い略球形のトナーは重合法により化学的に製造することで容易に作製することが可能であるが、重合法において形状を異形化し真円度を高くしたトナーを作製するためには、トナーを作製するプロセスに異形化する工程を追加することとなるため、技術的な制約やコストなどの面で略球形のトナーを作製する場合よりも不利となる。一方、粉砕方式で作られるトナーの真円度は１．５〜２．０程度であり、真円度を小さくするためには、熱で表面を丸めるなどの処理が必要となり、やはり製造工程追加に伴う技術的な制約やコストアップが発生する。このような問題に対して、真円度が１．３５以上の粉砕トナーに対し、真円度が１．３５以下の重合トナーを混合させることにより、「中抜け」現象を抑制しつつ、クリーニング性の向上を図ることが出来る。真円度が１．３５以上の粉砕トナーに対し、真円度が１．３５以下の球形トナーを混合させることにより、粉砕トナーであっても凝集体を形成し難くなり、「中抜け」現象を防ぐことができる。また、不定形トナーである粉砕トナーを混ぜることにより、球形トナーを用いたとしても、クリーニング性を向上することが可能となる。これは、集団として不定形のものが入ってくることにより、不定形のトナー粒子が球形のトナー粒子の回転を抑制したり、不定形トナーがクリーニングブレードと感光体との隙間に詰まることで、球形トナーがこの隙間に入りこむことを防止したりするためと考えられる。
【００２７】
不定形の粉体トナーと球形の重合トナーのように、形状の異なるトナーを混合させて使う方法としては、出荷時にあらかじめ所定の比率で混合したトナー容器を画像形成装置に装着して使う方法が可能である。この場合、通常のトナー交換作業と同様となるため、利用者に負担にならない。また、キャリアとの混合攪拌が行われるユニットにおいて、形状の異なるトナーを混合攪拌させる方法も可能である。この場合、トナー供給時は別々の容器に封入された、形状の異なるトナーを、キャリアとの混合攪拌時に混合する方法や、あらかじめキャリアとトナーが攪拌された現像剤の中に形状の異なるトナーを混合させておく方法などがある。このような、形状の異なるトナーを別々に供給する方法をとれば、状況に応じてトナーの混合比率を変更することで、使用するトナーの真円度の平均値を調節することが可能となる
【００２８】
本実施形態の画像形成装置１に用いられるトナーはその材料に関しては基本的には公知のものが全て可能である。
（バインダ樹脂）
バインダ樹脂としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体が挙げられる。
スチレンの置換重合体としては、以下のものが挙げられる。
スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスを用いることができる。
【００２９】
（着色剤）
着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば以下に示すもの、及びこれらの混合物が使用できる。
カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ポグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドー、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン。
使用量は一般にバインダ樹脂１００［重量％］に対し０．１〜５０［重量％］である。
【００３０】
（帯電制御剤）
帯電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性
剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ
ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
帯電制御剤の使用量は、バインダ樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダ樹脂１００［部］に対して、０．１〜１０［部］の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５［部］の範囲がよい。１０［部］を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００３１】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
帯電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダ樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００３２】
本実施形態のトナーの製造方法としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高画質トナー像において体積平均粒径が小さいトナーが好適に利用できるため、以下に説明する重合法によって製造されたものが好ましい。
例えば、活性水素基含有化合物と、活性水素基含有化合物と反応可能な部位を有する重合体と、少なくとも２種の樹脂微粒子とを水系媒体中で分散させかつ反応させて接着性基材を生成させつつトナーを得る工程を含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程を含む。
前記工程においては、例えば、水系媒体相の調製、有機溶媒相の調製、乳化・分散、その他（前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体（プレポリマ）の合成、前記活性水素基含有化合物の合成など）を行う。
前記水系媒体相の調製は、例えば、前記少なくとも２種の樹脂微粒子を前記水系媒体に分散させることにより行うことができる。樹脂微粒子の水系媒体中の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．５〜１０［重量％］が好ましい。
前記有機溶媒相の調製は、前記有機溶媒中に、前記活性水素基含有化合物、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤、前記未変性ポリエステル樹脂等のトナー原料を、溶解乃至分散させることにより行うことができる。
【００３３】
なお、前記トナー原料の中で、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体（プレポリマー）以外の成分は、前記水系媒体相調製において、前記樹脂微粒子を前記水系媒体に分散させる際に水系媒体中に添加混合してもよいし、あるいは、前記有機溶媒相を前記水系媒体相に添加する際に、有機溶媒相と共に前記水系媒体相に添加してもよい。
前記有機溶媒としては、前記トナー原料を溶解乃至分散可能な溶媒であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、除去の容易性の点で沸点が１５０［℃］未満の揮発性のものが好ましくい。例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、などが挙げられる。これらの中でも、酢酸エチル、トルエン、キシレン、ベンゼン、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素、などが特に好ましい。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。
前記有機溶媒の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記トナー原料１００［部］に対し、４０〜３００［部］が好ましく、６０〜１４０［部］がより好ましく、８０〜１２０［部］が更に好ましい。
【００３４】
前記乳化・分散は、先に調製した前記有機溶媒相を、先に調製した前記水系媒体相中に乳化・分散させることにより行うことができる。そして、乳化・分散の際、前記活性水素基含有化合物と前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを伸長反応乃至架橋反応させると、前記接着性基材が生成する。
前記接着性基材（例えば、前記ウレア変性ポリエステル樹脂）は、例えば、（１）前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体（例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー（Ａ））を含む前記有機溶媒相を、前記活性水素基含有化合物（例えば、前記アミン類（Ｂ））と共に、前記水系媒体相中に乳化・分散させ、分散体を形成し、水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、（２）前記有機溶媒相を、予め前記活性水素基含有化合物を添加した前記水系媒体中に乳化・分散させ、分散体を形成し、水系媒体相中で両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよく、あるいは（３）前記有機溶媒相を、前記水系媒体中に添加混合させた後で、前記活性水素基含有化合物を添加し、分散体を形成し、水系媒体相中で粒子界面から両者を伸長反応乃至架橋反応させることにより生成させてもよい。なお、前記（３）の場合、生成するトナー表面に優先的に変性ポリエステル樹脂が生成され、トナー粒子において濃度勾配を設けることもできる。
前記乳化・分散により、前記接着性基材を生成させるための反応条件としては、特に制限はなく、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体と前記活性水素基含有化合物との組合せに応じて適宜選択することができ、反応時間としては、１０［分間］〜４０［時間］が好ましく、２［時間］〜２４［時間］がより好ましく、反応温度としては、０〜１５０［℃］が好ましく、４０〜９８［℃］がより好ましい。
【００３５】
前記水系媒体相中において、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体（例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマ（Ａ））を含む前記分散体を安定に形成する方法としては、例えば、前記水系媒体相中に、前記有機溶媒に溶解乃至分散させた前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体（例えば、前記イソシアネート基含有ポリエステルプレポリマー（Ａ））、前記着色剤、前記離型剤、前記帯電制御剤、前記未変性ポリエステル樹脂などの前記トナー原料を加えて、せん断力により分散させる方法、などが挙げられる。
前記分散は、その方法としては特に制限はなく、公知の分散機等を用いて適宜選択することができ、分散機としては、例えば、低速せん断式分散機、高速せん断式分散機、摩擦式分散機、高圧ジェット式分散機、超音波分散機、などが挙げられる。これらの中でも、前記分散体の粒径を２〜２０［μｍ］に制御することができる点で、高速せん断式分散機が好ましい。
前記高速せん断式分散機を用いた場合、回転数、分散時間、分散温度などの条件については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記回転数としては、１０００〜３００００［ｒｐｍ］が好ましく、５０００〜２００００［ｒｐｍ］がより好ましく、前記分散時間としては、バッチ方式の場合は、０．１〜５［分］が好ましく、前記分散温度としては、加圧下において０〜１５０℃が好ましく、４０〜９８［℃］がより好ましい。なお、前記分散温度は高温である方が一般に分散が容易である。
前記乳化・分散において、前記水系媒体の使用量としては、前記トナー原料１００［部］に対し、５０〜２，０００［部］が好ましく、１００〜１，０００［部］がより好ましい。
前記使用量が、５０［部］未満であると、前記トナー原料の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、２，０００［部］を超えると、生産コストが高くなることがある。
前記乳化・分散においては、必要に応じて、粒度分布をシャープにし、安定に分散を行う観点から、分散剤を用いることが好ましい。
【００３６】
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、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。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
前記界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、などが挙げられる。
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステル等が挙げられ、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。
このフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、例えば、以下のものが挙げられる。
炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルキル（炭素数６〜１１）オキシ］−１−アルキル（炭素数３〜４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルカノイル（炭素数６〜８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（炭素数１１〜２０）カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（炭素数７〜１３）又はその金属塩、パーフルオロアルキル（炭素数４〜１２）スルホン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（炭素数６〜１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（炭素数６〜１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（炭素数６〜１６）エチルリン酸エステル等。
このフルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、以下のものが挙げられる。
サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）；フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）；ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）；メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）；エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４（ト−ケムプロダクツ社製）；フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）等。
【００３７】
前記陽イオン界面活性剤としては、例えば、アミン塩型界面活性剤、四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。
前記アミン塩型界面活性剤としては、例えば、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリン等が挙げられる。
前記四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤としては、例えば、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウム等が挙げられる。
前記陽イオン界面活性剤の中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル（炭素数６〜１０個）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族四級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、などが挙げられる。
前記カチオン界面活性剤の市販品としては、例えば、サーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキン工業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（ト−ケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）等が挙げられる。
前記非イオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、例えば、アラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシン、Ｎ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタイン等が挙げられる。
【００３８】
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト、などが挙げられる。
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、などが挙げられる。
【００３９】
前記酸類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
前記水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体としては、以下のものが挙げられる。  
アクリル酸β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミド等。
前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、例えば、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテル等が挙げられる。
前記ビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。
前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。
前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。
前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステル等が挙げられる。
前記セルロース類としては、例えば、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等が挙げられる。
前記乳化・分散においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。
この分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能なものなどが挙げられる。
分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法などによって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
【００４０】
前記乳化・分散においては、前記伸長反応乃至前記架橋反応の触媒を用いることができる。触媒としては、例えば、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート、などが挙げられる。
前記乳化・分散において得られた乳化スラリーから、有機溶媒を除去する。有機溶媒の除去は、（１）反応系全体を徐々に昇温させて、液滴中の前記有機溶媒を完全に蒸発除去する方法、（２）乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、併せて水系分散剤を蒸発除去する方法、などが挙げられる。
前記有機溶媒の除去が行われると、トナー粒子が形成される。トナー粒子に対し、洗浄、乾燥等を行うことができ、更にその後、所望により分級等を行うことができる。この分級は、例えば、液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができ、乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよい。
【００４１】
こうして、得られたトナー粒子を、前記着色剤、離型剤、前記帯電制御剤等の粒子と共に混合したり、更に機械的衝撃力を印加することにより、トナー粒子の表面から離型剤等の粒子が脱離するのを防止することができる。
前記機械的衝撃力を印加する方法としては、例えば、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し加速させて粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法、などが挙げられる。この方法に用いる装置としては、例えば、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢、などが挙げられる。
更に、本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、表面を外添剤によって被覆する場合には外添剤被覆率が、０〜５［％］であることが好ましい。外添剤被覆率は、トナー１粒子の表面積に対する外添剤の被覆面積比を、トナー表面の電子顕微鏡画像を画像解析することによって計測した値である。
【００４２】
近年、電子写真で使用されるトナーは高画質化の影響から転写性を向上させるためにトナーの非静電的付着力を下げる方法が主流であり、外添剤被覆率は５０％〜７０％程度である。しかし、本発明者らの検討により、前記遠心分離法によって測定されたトナーの非静電的付着力の比例係数Ｋが５［ｎＮ／μｍ］〜３０［ｎＮ／μｍ］であって、ホソカワミクロン社製アグロボットを用いて測定された圧縮後のトナー層の凝集性を表す比例係数Ｌが０．３×１０−3以下であることを満たすトナーを用いた場合は、外添剤被覆率が０〜５［％］においても所望の転写性を満足し、中抜けなどの画像劣化も起こしにくいことを見出した。外添剤被覆率が５［％］以下の場合においては、作像プロセスにおけるトナーへのストレスにより外添剤の埋没や剥離などが発生した際に、トナーの付着力の変化が小さく、長時間にわたり低画像出力などで使用した際にも安定した画像を出力することができる。外添剤被覆率が５［％］より大きい場合では外添剤の埋没や剥離などが発生した際にトナーの付着力が大きく変化するため、安定した画像を出力することが困難となる。また、外添剤の剥離により感光体が汚染され、異常画像の原因となることもあるため、外添剤の添加量を減らすことで外添剤の剥離に由来する不具合を低減することができる。さらに外添剤を減らすことによりトナー作製のコストを下げることもできる。
【００４３】
外添剤の材料に関しては基本的には公知のものが全て可能であり、シリカ（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などがより好適である。
前記外添剤としては、例えば、吸湿性を有する無機微粒子である場合には、環境安定性等を考慮すると、疎水化処理を施したものが好ましい。
前記疎水化処理の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、疎水化処理剤と前記微粉末とを高温度下で反応させる方法などが挙げられる。
前記疎水化処理剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイルなどが挙げられる。
前記外添剤の外添方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｖ型ブレンダ、ヘンシェルミキサ、メカノフージョン等の各種混合装置を用い方法が好適に挙げられる。
【００４４】
本実施形態で用いる電子写真用トナーの体積平均粒径は１〜８［μｍ］であることが好ましい。
上述したように、トナー粒径Ｄｔ［μｍ］が小さくなるほど、付着性や凝集性が高くなり、トナー粒子の移動が非常に困難になり、制御が難しくなる。体積平均粒径がトナーの粒径が１［μｍ］未満であると、画像不良が発生することがある。一方、トナー粒径が８［μｍ］を超えると、電子写真画像の高解像度の要求に対応するのが困難となることがある。
本実施形態で用いる電子写真トナーを画像形成装置１において使用するとき、ニップ部における像担持体と転写部材との当接圧力Ｐ［Ｎ／ｍ２］は、４．０×１０３≦Ｐ≦４．０×１０４の範囲であることが好ましい。
【００４５】
当接圧力Ｐは、一次転写ローラ１４の長手幅Ｌ［ｍ］、感光体１２と一次転写ローラ１４のニップ幅Ｗ［ｍ］、一次転写ローラ１４の感光体１２に対する当接力Ｆ［Ｎ］より、Ｐ＝Ｆ／（Ｌ×Ｗ）、で与えられる。
又、ニップ幅Ｗは、感光体１２にインクを塗布して一次転写ローラ１４を当接させ、一次転写ローラ１４に付着したインク痕を測定することで得た。インク痕の幅測定をローラ中央、中央から左右の長手両端方向に５０ｍｍ、中央から左右の長手両端方向に１００
ｍｍの計５ポイントの平均からニップ幅Ｗを決定した。本検討の一例としては、Ｌ＝０．３０ｍ、Ｆ＝１０Ｎ、Ｗ＝０．００３０ｍとなり、Ｐ≒６．６７×１０３［Ｎ／ｍ２］であった。
トナーの中抜け現象は、転写時の当接圧力に依存して悪化することが知られているが、本発明者らの検討により、前記遠心分離法によって測定されたトナーの非静電的付着力の比例係数Ｋが５［ｎＮ／μｍ］〜３０［ｎＮ／μｍ］であり、ホソカワミクロン社製アグロボットを用いて、測定された圧縮後のトナー層の凝集性を表す比例係数Ｌが０．３×１０−3以下であることを満たすトナーを用いた場合は、４．０×１０３≦Ｐ≦４．０×１０４の範囲においては顕著には悪化せず、４．０×１０３より小さい場合よりも転写性が向上することを見出した。トナーの付着力および凝集性が前記条件を満たす場合、当接圧力Ｐが４．０×１０３より小さい場合は転写不良やそれに伴う濃度ムラなどが発生する。これは前記条件ではトナーの付着力が大きいため転写不良が生じやすく、転写時の当接圧Ｐが低く感光体１２と転写体との間に接触ムラや圧力ムラがある場合には、画像の濃度ムラとして認識されやすいためである。前記、トナーの付着力特性を満たす場合、４．０×１０３≦Ｐ≦４．０×１０４の範囲では中抜けも発生せず、濃度ムラもない良好な画像が得られる。当接圧Ｐが４．０×１０４より大きい場合では細線等において中抜けの発生が顕著となる。
【００４６】
また、本実施形態で用いる電子写真トナーを画像形成装置１において使用するとき、潜感光体１２である感光体の表面粗さＲｚは前記トナー粒径の１／２以下であることが好ましい。
Ｒｚがトナー粒径の１／２より大きい場合はトナーと感光体間の付着力が極端に大きくなるため、付着力の制御が困難となる。表面粗さ（Ｒｚ）とは、ＪＩＳ  Ｂ  ０１６−１９９４に規定されている表面粗さの定義に準じた計算式を用い、以下のようにして求められる。具体的には、商品名：ＶＫ−８５００（キーエンス社製）の表面粗さモードで被測定物（感光体・転写材等）を測定し、十点平均粗さ（Ｒｚ）を求める。この十点平均粗さとは、粗さ曲線からその平均線方向に基準長さだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線と直交する方向に最も高い山から５点（Ｙｐ１・２・３・４・５）の絶対値平均と、最も低い谷から５点（Ｙｖ１・２・３・４・５）の絶対値平均との和を求め、この値を「μｍ」であらわす。ここで、ノイズ成分を除去する事も重要であるが、本実験でもノイズ除去した後の粗さを算出した。
【００４７】
次に、本発明の画像形成装置１に用いられる感光体について説明する。
まず、本発明に用いられる感光体１２は、導電性支持体の上に少なくとも感光層が形成されたもの、或いは電荷発生層、電荷輸送層が形成されたもの、更に感光層、或いは電荷輸送層の上に保護層が形成されたもの等が使用される。導電性支持体および電荷発生層、電荷輸送層としては、公知のものならば如何なるものでも使用することができる。本発明の感光体の材料としては、セレン及びその合金、アモルファスシリコン等の無機感光体材料でも良いが、有機感光体材料が好適である。
有機感光体の電荷発生層を構成する電荷発生物質としては、例えばＸ 型の無金属フタロシアニン、π型の無金属フタロシアニン、τ型の無金属フタロシアニン、ε型の銅フタロシアニン、α型チタニルフタロシアニン、β型チタニルフタロシアニン等のフタロシアニン顔料やジスアゾ・トリスアゾ系顔料、アントラキノン系顔料、多環キノン系顔料、インジゴ顔料、ジフェニルメタン顔料、トリメチルメタン系顔料、シアニン系顔料、キノリン系顔料、ベンゾフェノン顔料、ナフトキノン系顔料、ペリレン顔料、フルオレノン系顔料、スクアリリウム系顔料、アズレニウム系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、ポルフィリン系顔料が使用できる。前記有機アクセプタ性化合物と組み合わせて使用が可能なこれら電荷発生物質の感光層全体に占める量は、通常０．１〜４０重量％、好ましくは０．３〜２５重量％が適当である。電荷輸送物質としては、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。本発明に利用される正孔輸送物質としては公知のものが利用でき、無機系物質の例としては前記セレン及びその合金、アモルファスシリコン等が挙げられる。有機物質の例としては、例えば分子中にトリフェニルアミン部位を有する化合物、ヒドラゾン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、オキサジアゾール系化合物、カルバゾール系化合物、ピラゾリン系化合物、スチリル系化合物、ブタジエン系化合物、線状の主鎖がＳｉよりなるポリシラン系化合物、ポリビニルカルバゾール等高分子ドナー性化合物等が挙げられる。感光層全体に占める正孔輸送物質の量は、通常１０
重量％以上、好ましくは２０〜６０重量％が適当である。
【００４８】
本発明に利用される電子輸送物質としては公知のものを利用でき、例えば、分子中にフルオレノン骨格を有する化合物、インデノン系化合物、インデノキノキサリン系化合物、フタルイミド系化合物、ナフタルイミド系化合物、ピラジン系化合物、インデノピラジン系化合物、ベンゾフルオレノン系化合物、ペンタジエノン系化合物、ジフェノキノン系化合物、ベンゾキノン系化合物、ナフトキノン系化合物等が挙げられる。また本発明では前記の電子輸送物質は単独もしくは数種を組み合わせて使用することが出来る。また、感光層用結着剤としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂等の付加重合型樹脂、重付加型樹脂、重縮合型樹脂、並びにこれらの繰り返し単位のうち２つ以上を含む共重合体樹脂、例えば塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂を挙げることができる。これら結着剤の感光層全体に占める量は、通常２０〜９０重量％、好ましくは３０〜７０重量％である。また、帯電性を改良する目的で感光層と導電性基体の間に下引き層を設けることができる。これらの材料としては前記結着剤材料の他に、ポリアミド樹脂、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリビニルピロリドン等公知のものが利用できる。
本発明で用いることができる導電性支持体としては、公知のものが利用でき、アルミニウム、ニッケル、銅、ステンレス等の金属板、金属ドラムまたは金属箔、アルミニウム、酸化錫、ヨウ化銅の薄膜を塗布または貼付したプラスチックフィルムあるいはガラス等が挙げられる。
【００４９】
また、ベルト形状の感光体を用いる場合その構成は、前記感光体の構成とほとんど同様なものであるが、その支持体用素材は、一般に知られているエンジニアリングプラスチックベースを用いており、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルホン、ポリカーボネート、ポリアリレートなど公知の材料があげられる。但し本発明はこれらに限定されるものではなく、ベルト支持体としての特性を有するものであればよい。前記支持体用素材の中でポリエチレンナフタレートはその要件を特に満たしたものである。また導電層の形成法としては金属あるいは金属酸化物の蒸着又はスパッタリングによる方法や、金、銀、銅、亜鉛等の金属及びその酸化物あるいはこれらの合金等の導電性微粒子と前記ベース樹脂とを混合したものによる導電性樹脂を塗膜あるいは成型した方法などが挙げられる。
また、保護層には無機微粒子を含有させることの可能で、無機微粒子としては、例えば酸化チタン、シリカ、コロイダルシリカ、酸化アルミニウム等が用いられ、特にはシリカ及びコロイダルシリカが重要であり、これらはチタンカップリング剤又はシランカップリング剤等で被覆して疎水化されるのが好ましい。前記無機微粒子の体積平均粒径は好ましくは０．０１〜５μｍであり、０．０１μｍ未満では保護層の耐摩耗性及びクリーニング性への寄与が不十分であり、５μｍを越えると感光層表面に粒子が突出してクリーニング部材を損傷してクリーニング性を悪化せしめ、画質が劣化し易くなる。
【００５０】
本発明の有機感光体を作製するには、例えば前記電荷発生物質を有機溶媒中に溶解、またはボールミル、超音波等で分散して調整した電荷発生層形成液を浸漬法やブレード塗布、スプレー塗布等の公知の方法で導電性支持体である基体上に塗布・乾燥し、その上に前記電荷輸送物質を前記同様の方法で塗布・乾燥して形成すればよい。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明を適用した電子写真用トナーの具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
［実施例１］
−トナーバインダーの合成− 
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管を備えた反応容器内に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、イソフタル酸２７６部、及びジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧下、２３０℃にて８時間反応した。次に、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後、１６０℃まで冷却した。これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応した。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１８８部と２時間反応を行ない、イソシアネート含有プレポリマ（１）を合成した。
続いて、得られたイソシアネート含有プレポリマ（１）２６７部とイソホロンジアミン１４部を５０℃にて２時間反応させ、重量平均分子量６４，０００のウレア変性ポリエステル（１）を合成した。
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管を備えた反応容器内に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物７２４部、及びテレフタル酸２７６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合した。次いで、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧下で５時間反応させて、ピーク分子量５，０００の変性されていないポリエステル（ａ）を合成した。
次に、ウレア変性ポリエステル（１）１００部と変性されていないポリエステル（ａ）９００部を、酢酸エチル／メチルエチルケトン（ＭＥＫ）＝（１／１）混合溶剤２，０００部に溶解、混合し、トナーバインダ（１）の酢酸エチル／ＭＥＫ溶液を得た。これの一部を減圧乾燥し、トナーバインダ（１）を単離した。得られたトナーバインダ（１）の酸価は１０であった。 
【００５２】
−トナーの作製− 
撹拌棒、及び温度計を備えた反応容器内に、前記トナーバインダ（１）３７１部、カルナバワックス（融点８２℃）５４部、エステルワックス（融点８４℃）５４部、ＣＣＡ（サリチル酸金属錯体Ｅ−８４、オリエント化学工業社製）２２部、及び酢酸エチル９３０部を仕込み、撹拌下で８０℃まで昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時間で３０℃に冷却した。次いで、容器内に銅フタロシアニンブルー顔料２５０部、及び酢酸エチル５００部を仕込み、１時間混合して原料溶解液を得た。
得られた原料溶解液４３０部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填し、３パスの条件で、顔料、ワックスの分散を行った。続いて、トナーバインダ（１）の６５％酢酸エチル溶液１４３０部加え、前記条件のビーズミルで１パスし、顔料及びワックス分散液を得た。
次に、ビーカー内にイオン交換水７０６部、ハイドロキシアパタイト１０％懸濁液（日本化学工業（株）製、スーパタイト１０）２９４部、及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部を入れて均一に溶解した。次いで、６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２，０００ｒｐｍに攪拌しながら、前記顔料及びワックス分散液を投入し１０分間攪拌した。続いて、この混合液を攪拌棒及び温度計付のコルベンに移し、９８℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、体積平均粒径が５．８［μｍ］、真円度の平均値１．２のトナー粒子を得た。
【００５３】
（遠心分離法による付着力測定）
下に記載する「画像評価」において使用するリコー製カラー複写機ＩｍａｇｉｏＮｅｏ  Ｃ６００改造機の感光体を切り出し、遠心分離に使用する試料基板上に接着剤を用いて貼り付けた。圧縮空気によって未帯電のトナーを飛散させて、有機感光体上にトナーを付着させた。
前述した遠心分離法によってトナーと感光体間の非静電的付着力を測定し、比例係数Ｋを求めた。比例係数Ｋの測定結果を表１に示す。
付着力測定に使用した装置及び測定条件は以下のとおりである。 
遠心分離装置：日立工機製ＣＰ１００α（最高回転数：１０００００ｒｐｍ、最大加速度：８００，０００Ｇ）
ロータ：日立工機製アングルロータＰ１００ＡＴ
画像処理装置：インタークエスト製ＩｍａｇｅＨｙｐｅｒ７００
試料基板と受け基板：直径８ｍｍ、厚み１．５ｍｍの円板で、材料はアルミニウム
スペーサ：外径８ｍｍ、内径５．２ｍｍ、厚み１ｍｍでのリングで、材料はアルミニウム
保持部材：直径１３ｍｍ、長さ５９ｍｍの円筒で、材料はアルミニウム 
ロータの中心軸から試料基板のトナー付着面までの距離：６４．５ｍｍ 
設定回転数ｆ：１０００、１６００、２２００、２７００、３２００、５０００、７１００、８７００、１００００、１５８００、２２４００、３１６００、５００００、７０７００、８６６００、１０００００（ｒｐｍ）
【００５４】
（トナー層の圧縮後の凝集性測定）
前述した粉体層圧縮・引張強度自動計測システム、アグロボット（ホソカワミクロン製）を用いて、圧縮荷重に対するトナー層の破断力を測定し、トナー層の圧縮後の凝集性を表す比例係数Ｌを求めた。比例係数Ｌの測定結果を表１に示す
測定条件は以下のとおりである。 
セル内径：１５ｍｍ 
セル温度：２５℃ 
バネ線径：１．０ｍｍ 
圧縮速度：０．１ｍｍ／ｓｅｃ 
圧縮荷重：１２,  ２０,  ３０,  ４５ｋｇ
圧縮保持時間：６０秒 
引張速度：０．２ｍｍ／ｓｅｃ
【００５５】
（画像評価）
次に、実施例１で得られたトナーにおいて、リコー製カラー複写機ＩｍａｇｉｏＮｅｏ  Ｃ６００改造機を用いて、転写加圧スプリング力１０［Ｎ］で評価を行った。本装置の加圧スプリングは、一次転写ローラ１４の両端に一つづつ設置されており、転写加圧スプリング力は、両端のスプリング力の合計値である。一次転写部の一次転写ローラ１４の長手方向の長さＬは０．３０ｍであり、上述した方法で測定したニップ幅Ｗは０．００３０ｍであった。本実施例で使用される実験装置の感光体の表面粗さＲｚを上述の方法で測定したところ０．５μｍであった。中抜けおよび転写チリの度合いは主操作方向３［ドット］、副操作方向６０［ドット］の細線が均等に配置されたテストチャートを使用して、出力された画像に対し、転写チリおよび中抜けの状態をそれぞれ１〜５の５段階（１が良い、５が悪い）にランク評価したものであり、濃度ムラの度合いはＡ４用紙にベタ画像を出力し、同様の評価基準で評価した。
各ランクの評価基準は以下のとおりである。
ランク１：目視観察で異常部が発見されない状態。
ランク２：目視観察で異常部を判断することが難しいくらいに辛うじて異常部を発見できる状態。
ランク３：目視観察で異常部を辛うじて発見でき、その異常部が画像品質を損ねない状態。
ランク４：目視観察で異常部を比較的容易に発見できる状態。
ランク５：目視観察で誰が観察しても異常部をすぐに発見できる状態。
ここで、ランク２以下は画像として問題のない範囲である。
【００５６】
上述の実施例１のトナーと感光体間の付着力の比例係数Ｋを算出したところ、１２［ｎＮ／μｍ］であり、トナー層の圧縮後の凝集性を示す比例係数Ｌを算出したところ０．０２×１０−3となった。
画像評価は現像剤を交換後の初期の画像及び５万枚の連続通紙後の画像について評価を行った。
初期の画像評価の結果は転写チリ度は１で、中抜け度は１で、濃度ムラ度は２であった。以下結果を表１に記す。また、５万枚の連続通紙後の画像評価の結果は転写チリ度は１で、中抜け度は１で、濃度ムラ度は２であった。以下結果を表２に記す。
【００５７】
［実施例２］
実施例１と同様に作製したトナー母体粒子Ａに、疎水化処理したシリカＡ（一次粒子径平均値１４［ｎｍ］）をトナー量の０．０７［重量％］、疎水化処理した酸化チタンＡ（一次粒子径平均値１５［ｎｍ］）をトナー量の０．０８［重量％］となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理して実施例２のトナーを作製した。
このようにして得られた、実施例２のトナーを用いた以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
実施例２のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、５．１［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．０１×１０-３となった。実施例１よりも付着力が低下したことでわずかに初期において転写チリが発生したが問題のないレベルである。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００５８】
［実施例３］
実施例１において、トナー作製時に添加するカルナバワックス（融点８２℃）５４部、及びエステルワックス（融点８４℃）５４部を、カルナバワックス（融点８２℃）８１部、及びエステルワックス（融点８４℃）７０部に変更した以外は、実施例１と同様にして、トナー粒子を作製した。このようにして得られた、実施例３のトナーを用いた以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
実施例３のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、２８．０［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．０３×１０-３となった。実施例１よりも付着力が増加したことで初期、５万枚通紙後ともにわずかに中抜けが発生したが問題のないレベルである。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００５９】
［比較例１］
実施例１と同様に作製したトナー母体粒子Ａに、疎水化処理したシリカＡ（一次粒子径平均値１４［ｎｍ］）をトナー量の０．７［重量％］、疎水化処理した酸化チタンＡ（一次粒子径平均値１５［ｎｍ］）をトナー量の０．７［重量％］となるように配合し、ヘンシェルミキサーによって攪拌混合処理して実施例２のトナーを作製した。このようにして得られた、比較例１のトナーを用いた以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
実施例２のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、４．８［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．０１×１０-３となった。比例係数Ｋが５．０［nＮ／μｍ］より小さくなり初期の転写チリが悪化した。５万枚通紙後は中抜けが悪化した。５万枚通紙後の非静電的付着力および圧縮後のトナー層凝集性は測定することが出来ないが、外添剤の埋没、剥離などによりトナーの非静電的付着力が増加し、圧縮後のトナー層凝集性が増加したと考えられる。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００６０】
［比較例２］
実施例１において、トナー作製時に添加するカルナバワックス（融点８２℃）５４部、及びエステルワックス（融点８４℃）５４部を、カルナバワックス（融点８２℃）１０８部、及びエステルワックス（融点８４℃）１０８部に変更した以外は、実施例１と同様にして、トナー粒子を作製した。このようにして得られた、比較例２のトナーを用いた以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
実施例３のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、３２．０［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．０３×１０３となった。付着力の比例係数Kが３０を超えたために、初期および５万枚通紙後の中抜けおよび濃度ムラが悪化した。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００６１】
［実施例４］
−トナーの作製−
ポリエステル樹脂 １００重量部 
銅フタロシアニンブルー顔料 ４重量部
サリチル酸亜鉛誘導体 ４重量部 
前記トナー材料をヘンシェルミキサ（三井三池社製）を用いて混合した後、ロール表面を１００℃に設定した２本ロールにより３０分間混練を行った。その後、圧延冷却、粗粉砕後、ジェットミル方式の粉砕機（Ｉ−２式ミル：日本ニューマチック工業社製）と旋回流による風力分級（ＤＳ分級機：日本ニューマチック工業社製）を行い、トナー母体粒子Ｂを得た。トナー母体粒子Ｂの体積平均粒径は、７．６［μｍ］、真円度の平均値は１．５０であった。得られたトナー母体粒子Ｂを熱気流中で結着樹脂の軟化点転以上の温度に加熱することにより球形化処理を施し、更に、球形処理を施した後、分級して球形のトナー母体粒子Ｃを作製した。得られたトナー母体粒子Ｃの体積平均粒径は、７．６［μｍ］、真円度の平均値は１．２０であった。トナー母体粒子Ｂと、トナー母体粒子Ｃとを１：１の重量比で混合し、体積平均粒径７．６［μｍ］、真円度の平均値が１．３２となったトナーを作製した。
【００６２】
このようにして得られた、実施例４のトナーを用いた以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
実施例４のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、１１．０［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．２８×１０-３となった。トナー形状が球形ではないトナーが混在したことで初期および５万枚通紙後の中抜けが発生したが問題のないレベルである。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００６３】
［比較例３］
実施例４で得られた真円度１．５０のトナー母体粒子Bを用いた以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
比較例３のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、５．３［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．４５×１０-３となった。トナー形状が球形ではないトナーを使用したことで比例係数Lが０．３より大きくなり初期および５万枚通紙後の中抜けが悪化した。さらに５万枚通紙後の濃度ムラが悪化した。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００６４】
［比較例４］
実施例４で得られた真円度１．５０のトナー母体粒子Bに対し、疎水化処理したシリカＡ（一次粒子径平均値１４［ｎｍ］）をトナー量の１．３［重量％］、疎水化処理した酸化チタンＡ（一次粒子径平均値１５［ｎｍ］）をトナー量の１．３［重量％］となるように配合し、ヘンシェルミキサーよって攪拌混合処理して比較例４のトナーを作製した。
比較例４のトナーを用いた以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
比較例４のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、１．２［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．３２×１０-３となった。外添剤被覆率が高いため比例係数Kが５［nＮ／μｍ］よりも小さくなり初期の転写チリが悪化した。さらにトナー形状が球形ではないトナーを使用したことで比例係数Lが０．３より大きくなり中抜けが悪化し、５万枚通紙後の中抜けがさらに悪化し、濃度ムラも悪化した。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００６５】
［実施例５］
実施例１と同様に作製したトナー母体粒子Ａを用い、転写加圧スプリング力３［Ｎ］で評価を行った以外はすべて実施例１と同様にして、比例係数Ｋおよび比例係数Ｌの値を算出し、画像の評価を行った。
実施例５のトナーの比例係数Ｋを算出したところ、１２．０［nＮ／μｍ］となり、比例係数Ｌは０．０２×１０-３となった。実施例１と比較して転写圧力が低下したことで初期および５万枚通紙後の濃度ムラが悪化した。画像評価の結果は表１、表２に記す。
【００６６】
【表１】
2009134042.tif 000003
【００６７】
【表２】
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【００６８】
表１に示すように、実施例１〜５はいずれもトナーと感光体間の付着力の大きさを表す比例係数Kが５〜３０［ｎＮ／μm］であり、トナー層の圧縮後の凝集性を表す比例係数Lが０．３×１０３以下である。このような条件を満たすトナーを用いることにより、画像形成装置において転写チリや中抜けの発生を低減することができ、良好な画像が得られる。
以上、本実施形態によれば、遠心分離法により測定されるトナーと感光体１２の付着力の大きさを表す比例係数Kが５［ｎＮ／μｍ］〜３０［ｎＮ／μｍ］であり、ホソカワミクロン社製アグロボットを用いて、測定されるトナー層の圧縮後の凝集性をあらわす比例係数Lが０．３×１０−3以下のトナーを使用することにより、感光体１２から転写体への転写前後に発生する転写チリおよび転写ニップの圧力により発生する、中抜けの発生を抑制し、良好な画像形成を行うことができる。
また、真円度の平均値が１．０以上、１．３５以下であるトナーを使用することにより、球形トナーは圧縮荷重印加後のトナー層の破断力が増加しにくいため、中抜けを抑制することが出来る。
また、トナー粒子がトナー母体粒子と外添剤、またはトナー母体粒子のみからなり、トナー母体粒子に対する外添剤の被覆率が０％〜５％となるように調整したトナーを使用することにより、転写チリが抑制され、さらにトナーへのストレスに対して付着力の変動が少なくなり、長時間の使用に対しても良好な画像を得ることができる。
また、トナーの体積平均粒径が１〜８［μｍ］の範囲内であることにより、画像不良の発生を防止しつつ、電子写真画像の高解像度の要求に対応することができる。
また、所定の真円度より大きいトナーと所定の真円度より小さいトナーとを出荷時のトナー容器内で混合することにより、クリーニング性を向上しつつ、中抜けを抑制することが出来る。
また、形状の異なるトナーを出荷時にあらかじめ所定の比率で混合し、トナー容器を画像形成装置に装着して使うことにより、通常のトナー交換作業と同様となるため、利用者に負担にならない。
また、形状の異なるトナーをキャリアとの混合攪拌が行われる現像ユニットで行うことにより、状況に応じて形状の異なるトナーの混合比率を変更することができ、使用するトナーの真円度の平均値を調節することが可能となる。
また、画像形成装置であるプリンタ１で用いる電子写真用トナーとして、本実施形態のトナーを使用することにより、転写時の中抜けが発生しない高画質の画像を提供することが出来る。
また、画像形成装置であるプリンタ１の転写時のニップ部の当接圧力Ｐ［Ｎ／ｍ２］を、４．０×１０３≦Ｐ≦４．０×１０４の範囲とすることにより、転写時の濃度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施形態１にかかる画像形成装置であるプリンタの構成を示す概略図である。
【図２】本発明に係る粉体付着力測定装置における測定セルの説明図である。
【図３】本発明に係る粉体付着力測定装置の遠心分離装置の一部断面側面図である。
【図４】トナーと感光体間の非静電的付着力の平均値Ｆｎｅとトナー粒径Ｄの関係を示す図である。
【図５】トナー層に対する圧縮荷重Cと引っ張り破断力Tの関係を示す図である。
【図６】アグロボットで用いるセルの説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  画像形成装置
１１  現像装置
１２  感光体
１３  帯電装置
１４  一次転写ローラ
１５  中間転写ベルト
１６  二次転写ローラ
１７  二次転写部対向ローラ
１８  感光体クリーニング装置
１９  ベルトクリーニング装置
２０  画像形成ユニット
３０  中間転写ユニット
１００  遠心分離装置
１０１  測定セル 
１０２  試料基板
１０２ａ  試料面
１０３  受け基板
１０３ａ  付着面
１０４  スペーサ
１０６  ロータ
１０７  保持部材
１０７ａ  棒状部
１０７ｂ  セル保持部
１０７ｃ  穴部  
１０７ｄ  設置固定部
１０８  試料設置部
１０９  回転中心軸
２００  アグロボットセル
２０１  上蓋
２０２  上部セル
２０３  下部セル
２０４  試料
２０５  下蓋
【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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