(57)【要約】 【課題】  体積平均粒子径が５μｍ〜７μｍの小粒径トナーを用いる画像形成装置であっても、高転写効率および良好なクリーニング性が得られ、高い画質の画像を形成することができるとともに、中間転写ベルトの耐久性をも良好な画像形成装置を提供する。【解決手段】  感光ドラム１１の表面に現像装置１４によってトナー像を形成し、このトナー像を転写ベルト２５および転写ローラ２８を介して記録媒体に転写した後、未定着トナー像を定着ローラ３１および加圧ローラ３２によって、記録媒体に定着させる画像形成装置において、転写ベルト２５の膜厚を４０μｍ〜７０μｍとし、クリーニングブレード２９の線圧を１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍとし、体積平均粒子径が５μｍ〜７μｍでかつ形状係数ＳＦ−２が１３５以上１４３未満であるトナーを用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体と、感光体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、感光体表面のトナー像を転写ベルト上に転写する一次転写手段と、転写ベルトをクリーニングするクリーニングブレードと、転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、記録媒体に転写される未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含む画像形成装置において、
転写ベルトの膜厚が４０μｍ〜７０μｍであり、
クリーニングブレードの線圧が１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍであり、
体積平均粒子径が５μｍ〜７μｍであり、かつ形状係数ＳＦ−２が１３５以上１４３未満であるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写ベルトは、ポリイミド系樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
トナー表面の離型剤の露出量が、トナー全量の２．５重量％以下のトナーを用いることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
粉砕トナーの全部または一部を球形化処理したトナーを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
少なくとも、結着樹脂、着色剤および離型剤を含む樹脂組成物を粉砕した、第１粉砕物と、第１粉砕物より体積平均粒子径の大きい第２粉砕物とを作製する粉砕工程と、
第１粉砕物を分級して第１トナー粒子群を作製する第１分級工程と、
第２粉砕物を球形化処理後に分級して、第１トナー粒子群より体積平均粒子径の大きい第２トナー粒子群を作製する第２球形化・分級工程、もしくは、第２粉砕物を分級して、第１トナー粒子群より体積平均粒子径の大きい第２トナー粒子群を作製後に球形化処理する第２分級・球形化工程と、
第１トナー粒子群と第２トナー粒子群とを混合する混合工程とを経て製造されたトナーを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潜像を顕像化するトナーは、種々の画像形成プロセスに用いられており、その一例として電子写真方式の画像形成プロセスに用いられることが知られている。
【０００３】
電子写真法に基づいて画像を形成する電子写真方式の画像形成装置は、良好な画質品位を有する画像を容易に形成できることから、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、複合機などに広く利用されている。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置は、たとえば感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段と、徐電手段と、クリーニング手段とを含む。画像形成装置は、感光体およびこれらの手段を用いて、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程、クリーニング工程および徐電工程を行い、記録媒体に画像を形成する装置である。
【０００５】
近年、電子写真方式におけるカラー化の技術が急速に発展し、フルカラー画像形成装置が開発され、市場に提供されている。一般に、フルカラー画像形成装置における色の再現には、減法混色の３原色であるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色、あるいは、この３色に黒色（Ｋ）を加えた４色のトナーが用いられる。色の再現の手順としては、Ｃ、Ｍ、ＹおよびＫの各色に対して、画像形成工程のうち、帯電、露光、現像および転写までの工程を繰り返し、記録媒体上に複数色のトナーから成るトナー像を重ねてフルカラー画像を形成する。そして、最後の定着工程において、重ねられたトナー像を溶融して記録媒体上に定着する。このような手順によって、重ねられたトナー像は溶融されることによって混合されるので、減法混色の原理に従って色が再現される。
【０００６】
フルカラー画像形成における転写工程では、中間転写ベルト上に各色のトナーを一次転写した後、中間転写ベルトから記録媒体に二次転写する、いわゆる中間転写方式が多用されている。
【０００７】
このような中間転写方式の画像形成装置は、高画質を実現するため、感光体に担持されたトナー像を記録媒体に転写するまでの一次転写および二次転写の各工程でトナー像を正確に記録媒体に転写することが望まれる。
【０００８】
しかしながら、高画質化を図るために、トナーを小粒径化すると、高精細画像の形成には有用であるが、微粉トナーを多く含むために転写効率が低く、充分な高画質画像が得られないという問題を有する。
【０００９】
転写効率を向上するためには、中間転写ベルトの薄膜化が有効であり、中間転写ベルトを薄膜化すると、転写効率が向上し、ベタムラのない画像が形成されるが、薄膜化された中間転写ベルトを破損することなく、小粒径化されたトナーを充分にクリーニングすることが困難であるという問題が生じる。
【００１０】
このような問題を解決するために、特許文献１には、トナーの形状係数ＳＦ−２の値が１００以上１４０以下であり、中間転写ベルトの肉厚が４０μｍ以上３００μｍ以下であり、中間転写ベルトの表面粗さＲｚの値Ａとトナーの平均粒径Ｄｔとが、Ａ＜Ｄｔ／２を満たすことによって、繰り返し良好なクリーニングを行うことができ、高転写効率の電子写真装置が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１５６９４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に開示の電子写真装置は、中間転写ベルトの膜厚を７０μｍよりも厚くすると、粒径が５μｍ〜７μｍ程度まで小粒径化されたトナー（すなわち、微粉を多く含むようなトナー）を高転写効率で転写させることができず、画像にベタムラが生じる。また、中間転写ベルトのクリーニング手段として、中間転写ベルト上のトナーに一次転写時のトナーの極性と逆の極性の電荷を付与するためのローラ形状の電荷付与手段を採用することが必須であり、これでは粒径が５μｍ〜７μｍ程度まで小粒径化されたトナーや粒子表面の凹凸が少ないトナー（すなわち、トナーの形状係数ＳＦ−２の値が小さいトナー）を充分にクリーニングすることは難しい。
【００１３】
したがって本発明の目的は、体積平均粒子径が５μｍ〜７μｍの小粒径トナーを用いる画像形成装置であっても、高転写効率および良好なクリーニング性が得られ、高い画質の画像を形成することができるとともに、中間転写ベルトの耐久性をも良好な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】
【００１４】
本発明は、感光体と、感光体表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、感光体表面のトナー像を転写ベルト上に転写する一次転写手段と、転写ベルトをクリーニングするクリーニングブレードと、転写ベルト上のトナー像を記録媒体に転写する二次転写手段と、記録媒体に転写される未定着トナー像を記録媒体に定着させる定着手段とを含む画像形成装置において、
転写ベルトの膜厚が４０μｍ〜７０μｍであり、
クリーニングブレードの線圧が１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍであり、
体積平均粒子径が５μｍ〜７μｍであり、かつ形状係数ＳＦ−２が１３５以上１４３未満であるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
また本発明は、前記転写ベルトは、ポリイミド系樹脂から成ることを特徴とする。
また本発明は、トナー表面の離型剤の露出量が、トナー全量の２．５重量％以下のトナーを用いることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、粉砕トナーの全部または一部を球形化処理したトナーを用いることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、少なくとも、結着樹脂、着色剤および離型剤を含む樹脂組成物を粉砕した、第１粉砕物と、第１粉砕物より体積平均粒子径の大きい第２粉砕物とを作製する粉砕工程と、
第１粉砕物を分級して第１トナー粒子群を作製する第１分級工程と、
第２粉砕物を球形化処理後に分級して、第１トナー粒子群より体積平均粒子径の大きい第２トナー粒子群を作製する第２球形化・分級工程、もしくは、第２粉砕物を分級して、第１トナー粒子群より体積平均粒子径の大きい第２トナー粒子群を作製後に球形化処理する第２分級・球形化工程と、
第１トナー粒子群と第２トナー粒子群とを混合する混合工程とを経て製造されたトナーを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、体積平均粒子径が５〜７μｍの小粒径トナーは、高精細画像の形成には有用である一方で、微粉トナーを多く含むため転写効率が低く、充分な高画質画像が得られないという欠点を有するが転写効率向上のために転写ベルトを４０μｍ〜７０μｍまで薄膜化すると、ベタムラのない画像が形成される。また、クリーニングブレードによって３．０ｇｆ／ｍｍよりも大きい線圧で転写ベルトのクリーニングを行うと、転写ベルトが破れやすくなるため、クリーニングブレードの線圧を１．８ｇｆ／ｍｍ未満まで小さくし、ベルト破れを防止する。
【００１９】
さらに、ベルトを充分にクリーニングするために、トナーの形状係数ＳＦ−２を１３５以上１４３未満に制御することによって、高画質な画像が形成されるとともに、転写ベルトの耐久性も良好な画像形成装置を実現することができる。トナーの形状係数ＳＦ−２が１３５未満のものを使えば転写性が向上し、ガサツキムラのない画像が形成されるが、ベルトクリーニングブレードの線圧を強くする必要があり、ベルトが破れてしまう。
【００２０】
また、トナーの形状係数ＳＦ−２が１４３以上のものを使うと、トナーと転写ベルトとの接触面積が大きくなり、転写性が低下し、ベタムラが発生し易くなる。そこで、本発明では、転写ベルトの膜厚を４０μｍ〜７０μｍとし、クリーニングブレードの線圧を１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍとし、トナーの形状係数ＳＦ−２を１３５以上１４３未満とすることによって、高転写効率および良好なクリーニング性が得られ、高画質な画像が形成されるとともに、転写ベルトの耐久性も良好な画像形成装置とすることができる。
【００２１】
また本発明によれば、転写ベルトがポリイミド系樹脂から成ることによって、ポリカーボネート樹脂を用いる場合に比べて引張弾性率が高く、伸び難いため、転写ベルトの機械的耐久性を向上することができる。
【００２２】
さらに本発明によれば、トナー表面の離型剤露出量が多すぎると、トナーと転写ベルトとの付着力が増大し、転写性が悪くなり、ガサツキ、ムラのある画像となるため、トナー全量の２．５重量％以下にすることで適切化が図られる。
【００２３】
さらに本発明によれば、前記トナーを用いることによって、クリーニング性と高画質の両立が可能な画像形成装置を実現することができる。
【００２４】
さらに本発明によれば、体積平均粒子径の小さいトナー粒子群を球形化処理すると転写ベルト上に残留したトナーのクリーニングが難しくなるため、比較的表面の凹凸が激しい体積平均粒子径の大きいトナー粒子郡のみを球形化処理することによって、クリーニング性と高画質の両立が可能な画像形成装置を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】
図１は、本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を模式的に示す断面図である。画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能およびファクシミリ機能を併せ持つ複合機であり、伝達される画像情報に応じて、記録媒体にフルカラーまたはモノクロの画像を形成する。すなわち、画像形成装置１００においては、コピアモード（複写モード）、プリンタモードおよびファクシミリモードという３種の印刷モードを有しており、図示しない操作部からの操作入力、パーソナルコンピュータ、携帯端末装置、情報記録記憶媒体またはメモリ装置を用いた外部機器からの印刷ジョブの受信などに応じて、図示しない制御部によって、印刷モードが選択される。
【００２６】
画像形成装置１００は、像担持体である感光体ドラム１１と、画像形成部２と、転写手段３と、定着手段４と、記録媒体供給手段５と、排出手段６とを含む。画像形成部２を構成する各部材および転写手段３に含まれる一部の部材は、カラー画像情報に含まれるブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報に対応するために、それぞれ４つずつ設けられる。ここでは、各色に応じて４つずつ設けられる各部材は、同一の数字に各色を表すアルファベット「ｂ」，「ｃ」，「ｍ」，「ｙ」から成る添え字を付して区別し、総称する場合は添え字「ｂ」，「ｃ」，「ｍ」，「ｙ」は省略して数字のみで表す。
【００２７】
画像形成部２は、帯電手段１２と、露光ユニット１３と、現像装置１４と、クリーニングユニット１５とを含む。帯電手段１２および露光ユニット１３は、潜像形成手段として機能する。帯電手段１２、現像装置１４およびクリーニングユニット１５は、感光体ドラム１１まわりに、この順序で配置される。帯電手段１２は、現像装置１４およびクリーニングユニット１５よりも鉛直方向下方に配置される。
【００２８】
感光体ドラム１１は、図示しない回転駆動手段によって、軸線まわりに回転駆動可能に設けられ、その表面部に静電潜像が形成されるローラ状部材から成る。感光体ドラム１１の回転駆動手段は、中央演算処理装置（Central Processing Unit；略称ＣＰＵ）によって実現される制御手段によって制御される。感光体ドラム１１は、図示しない導電性基体と、導電性基体の表面に形成される図示しない感光層とを含んで構成される。前記導電性基体は、種々の形状を採ることができ、たとえば、円筒状、円柱状、薄膜シート状などが挙げられる。これらの中でも円筒状が好ましい。導電性基体は導電性材料によって形成される。
【００２９】
前記導電性材料としては、この分野で常用されるものを使用することができ、たとえば、アルミニウム、銅、真鍮、亜鉛、ニッケル、ステンレス鋼、クロム、モリブデン、バナジウム、インジウム、チタン、金、白金などの金属、これらの２種以上の合金、合成樹脂フィルム、金属フィルムまたは紙などのフィルム状基体にアルミニウム、アルミニウム合金、酸化錫、金および酸化インジウムなどの１種または２種以上から成る導電性層が形成された導電性フィルム、ならびに導電性粒子および／または導電性ポリマーを含有する樹脂組成物などが挙げられる。導電性フィルムに用いられるフィルム状基体としては、合成樹脂フィルムが好ましく、ポリエステルフィルムが特に好ましい。また、導電性フィルムにおける導電性層の形成方法としては、蒸着、塗布などが好ましい。
【００３０】
前記感光層は、たとえば、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層することによって形成される。その際、導電性基体と電荷発生層との間または導電性基体と電荷輸送層との間には、下引き層を設けることが好ましい。下引き層を設けることによって、導電性基体の表面に存在する傷および凹凸を被覆して、感光層表面を平滑化することができ、また、繰り返し使用時における感光層の帯電性の劣化を防止し、低温および／または低湿環境下において感光層の帯電特性を向上させるといった利点が得られる。また最上層に感光体表面保護層を設けた耐久性の大きい３層構造の積層感光体であってもよい。
【００３１】
前記電荷発生層は、光照射によって電荷を発生する電荷発生物質を主成分とし、必要に応じて公知の結着樹脂、可塑剤、増感剤などを含有する。電荷発生物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ペリレンイミド、ペリレン酸無水物などのペリレン系顔料、キナクリドン、アントラキノンなどの多環キノン系顔料、金属および無金属フタロシアニン、ハロゲン化無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、スクエアリウム色素、アズレニウム色素、チアピリリウム色素、ならびにカルバゾール骨格、スチリルスチルベン骨格、トリフェニルアミン骨格、ジベンゾチオフェン骨格、オキサジアゾール骨格、フルオレノン骨格、ビススチルベン骨格、ジスチリルオキサジアゾール骨格またはジスチリルカルバゾール骨格を有するアゾ顔料などが挙げられる。
【００３２】
これらの中でも、無金属フタロシアニン顔料、オキソチタニルフタロシアニン顔料、フローレン環および／またはフルオレノン環を含有するビスアゾ顔料、芳香族アミンからなるビスアゾ顔料、トリスアゾ顔料などは高い電荷発生能を有し、高感度の感光層を得るのに適する。電荷発生物質は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。
【００３３】
電荷発生物質の含有量は特に制限はないけれども、電荷発生層中の結着樹脂１００重量部に対して好ましくは５重量部以上５００重量部以下、さらに好ましくは１０重量部以上２００重量部以下に選ばれる。電荷発生層用の結着樹脂としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリカーボネート、フェノキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、ポリアミドおよびポリエステルなどが挙げられる。結着樹脂は１種を単独で使用することができ、または必要に応じて２種以上を併用することができる。
【００３４】
前記電荷発生層は、電荷発生物質、結着樹脂および必要に応じて可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散させて電荷発生層塗液を調製し、この電荷発生層塗液を導電性基体表面に塗布し、導電性基体表面を乾燥させることによって形成できる。このようにして得られる電荷発生層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは０．０５μｍ以上５μｍ以下、さらに好ましくは０．１μｍ以上２．５μｍ以下に選ばれる。
【００３５】
電荷発生層の上に積層される電荷輸送層は、電荷発生物質から発生する電荷を受け入れて輸送する能力を有する電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂を必須成分とし、必要に応じて公知の酸化防止剤、可塑剤、増感剤、潤滑剤などを含有する。
【００３６】
電荷輸送物質としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールおよびその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメートおよびその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物およびその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレン、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリル）アントラセン、１，１−ビス（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、ピラゾリン誘導体、フェニルヒドラゾン類、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルアミン系化合物、テトラフェニルジアミン系化合物、トリフェニルメタン系化合物、スチルベン系化合物、３−メチル−２−ベンゾチアゾリン環を有するアジン化合物などの電子供与性物質、フルオレノン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、インデノチオフェン誘導体、フェナンスレンキノン誘導体、インデノピリジン誘導体、チオキサントン誘導体、ベンゾ［ｃ］シンノリン誘導体、フェナジンオキサイド誘導体、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、プロマニル、クロラニル、ならびにベンゾキノンなどの電子受容性物質などが挙げられる。
【００３７】
電荷輸送物質は、１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用することができる。電荷輸送物質の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは電荷輸送物質中の結着樹脂１００重量部に対して１０重量部以上３００重量部以下、さらに好ましくは３０重量部以上１５０重量部以下に選ばれる。
【００３８】
電荷輸送層用の結着樹脂としては、この分野で常用されかつ電荷輸送物質を均一に分散できるものを使用することができ、たとえば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、ポリアミド、ポリエステル、ポリケトン、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリアクリルアミド、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ポリスルホン樹脂、およびこれらの共重合樹脂などが挙げられる。これらの中でも、成膜性、得られる電荷輸送層の耐摩耗性、電気特性などを考慮すると、ビスフェノールＺをモノマー成分として含有するポリカーボネート（以後「ビスフェノールＺ型ポリカーボネート」と称す）、ビスフェノールＺ型ポリカーボネートと他のポリカーボネートとの混合物が好ましい。結着樹脂は１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用することができる。
【００３９】
電荷輸送層には、電荷輸送物質および電荷輸送層用の結着樹脂とともに、酸化防止剤が含まれるのが好ましい。酸化防止剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、ビタミンＥ、ハイドロキノン、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール、パラフェニレンジアミン、アリールアルカンおよびその誘導体、有機硫黄化合物、ならびに有機燐化合物などが挙げられる。酸化防止剤は、１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用することができる。酸化防止剤の含有量は、特に制限されないけれども、電荷輸送層を構成する成分の合計量の０．０１重量％以上１０重量％以下、好ましくは０．０５重量％以上５重量％以下に選ばれる。
【００４０】
電荷輸送層は、電荷輸送物質、結着樹脂および必要に応じて酸化防止剤、可塑剤、増感剤などのそれぞれ適量を、これらの成分を溶解または分散し得る適切な有機溶媒に溶解または分散して電荷輸送層用塗液を調製し、この電荷輸送層用塗液を電荷発生層表面に塗布し、電荷発生層表面を乾燥させることによって形成することができる。このようにして得られる電荷輸送層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下、さらに好ましくは１５μｍ以上４０μｍ以下に選ばれる。
【００４１】
１つの層に、電荷発生物質と電荷輸送物質とが存在する感光層を形成することもできる。その場合、電荷発生物質および電荷輸送物質の種類、含有量、結着樹脂の種類、その他の添加剤などは、電荷発生層および電荷輸送層を別々に形成する場合と同様でよい。
【００４２】
本実施の形態では、前述のような、電荷発生物質および電荷輸送物質を用いる有機感光層が形成される感光体ドラムを用いるけれども、それに代えて、シリコンなどを用いる無機感光層を形成してなる感光体ドラムを使用することもできる。
【００４３】
帯電手段１２は、感光体ドラム１１に臨み、感光体ドラム１１の長手方向に沿って感光体ドラム１１表面から半径方向外方に間隙を有して離隔するように配置され、感光体ドラム１１表面を所定の極性および電位に帯電させることができる。帯電手段１２には、帯電ブラシ型帯電器、チャージャ型帯電器、鋸歯型帯電器またはイオン発生装置などを使用することができる。本実施の形態では、帯電手段１２は感光体ドラム１１表面から離隔するように設けられるけれども、それに限定されない。たとえば、帯電手段１２として帯電ローラを用い、帯電ローラと感光体ドラムとが圧接するように帯電ローラを配置してもよく、帯電ブラシ、磁気ブラシなどの接触帯電方式の帯電器を用いてもよい。
【００４４】
露光ユニット１３は、露光ユニット１３から出射される各色情報の光が、帯電手段１２と現像装置１４との間を通過して、感光体ドラム１１の表面に照射されるように配置される。露光ユニット１３は、画像情報を該ユニット内でブラック、シアン、マゼンタおよびイエローの各色情報の光に分岐し、帯電手段１２によって一様な電位に帯電された感光体ドラム１１表面を各色情報の光で露光し、その表面に静電潜像を形成する。露光ユニット１３には、たとえば、レーザ照射部および複数の反射ミラーを備えるレーザスキャニングユニットを使用することができる。他にもＬＥＤアレイ、または液晶シャッタと光源とを適宜組み合わせたユニットを用いてもよい。
【００４５】
現像手段１４は、現像槽２０とトナーホッパ２１とを含む。現像槽２０は感光体ドラム１１表面を臨むように配置され、感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像し、可視像であるトナー像を形成する容器状部材である。現像槽２０は、その内部空間にトナーを収容しかつ現像ローラ、供給ローラ、撹拌ローラなどのローラ部材またはスクリュー部材を収容して回転自在に支持する。現像槽２０の感光体ドラム１１を臨む側面には開口部が形成され、この開口部を介して感光体ドラム１１に対向する位置に現像ローラが回転駆動可能に設けられる。
【００４６】
現像ローラは、感光体ドラム１１との圧接部または最近接部において感光体１１表面の静電潜像にトナーを供給するローラ状部材から成る。トナーの供給に際しては、現像ローラ表面にトナーの帯電電位とは逆極性の電位が現像バイアス電圧（以下、単に「現像バイアス」とする。）として印加される。これによって、現像ローラ表面のトナーが静電潜像に円滑に供給される。さらに、現像バイアス値を変更することによって、静電潜像に供給されるトナー量（トナー付着量）を制御することができる。
【００４７】
供給ローラは、現像ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材から成り、現像ローラ周辺にトナーを供給する。攪拌ローラは、供給ローラを臨んで回転駆動可能に設けられるローラ状部材から成り、トナーホッパ２１から現像槽２０内に新たに供給されるトナーを供給ローラ周辺に送給する。トナーホッパ２１は、その鉛直方向下部に設けられるトナー補給口（図示せず）と、現像槽２０の鉛直方向上部に設けられるトナー受入口（図示せず）とが連通するように設けられ、現像槽２０のトナー消費状況に応じてトナーを補給する。またトナーホッパ２１を用いず、各色トナーカートリッジから直接トナーを補給するよう構成しても構わない。
【００４８】
クリーニングユニット１５は、現像装置１４によって、感光体ドラム１１表面に形成させたトナー像を記録媒体に転写した後に、感光体ドラム１１の表面に残留するトナーを除去し、感光体ドラム１１の表面を清浄化するために設けられる。クリーニングユニット１５には、たとえば、クリーニングブレードなどの板状部材が用いられる。本実施形態の画像形成装置においては、感光体ドラム１１として、有機感光体ドラムが用いられ、有機感光体ドラムの表面は樹脂成分を主体とするものであるので、帯電装置によるコロナ放電によって発生するオゾンの化学的作用によって、有機感光体ドラムの表面の劣化が進行しやすい。ところが、劣化した表面部分は、クリーニングユニット１５よる擦過作用を受けて摩耗し、徐々にではあるが劣化した表面部分が確実に除去される。したがって、オゾンなどによる表面の劣化の問題が実際上解消され、長期間にわたって、帯電動作による帯電電位を安定に維持することができる。本実施の形態では、クリーニングユニット１５を設けるけれども、それに限定されず、クリーニングユニット１５を設けなくてもよい。
【００４９】
画像形成部２によれば、帯電手段１２によって均一な帯電状態にある感光体ドラム１１の表面に、露光ユニット１３から画像情報に応じた信号光を照射して静電潜像を形成し、これに現像装置１４からトナーを供給してトナー像を形成し、このトナー像を中間転写ベルト２５に転写した後に、感光体ドラム１１表面に残留するトナーをクリーニングユニット１５で除去する。この一連のトナー像形成動作が画像を形成するために繰り返し実行される。
【００５０】
転写手段３は、感光体ドラム１１の上方に配置され、膜厚が４０μｍ〜７０μｍの中間転写ベルト２５と、駆動ローラ２６と、従動ローラ２７と、ブラック（ｂ）、シアン（ｃ）、マゼンタ（ｍ）およびイエロー（ｙ）の各色の画像情報にそれぞれ対応する４つの中間転写ローラ２８と、転写ベルトクリーニングユニット２９、転写ローラ３０とを含む。
【００５１】
前記中間転写ベルト２５の膜厚が４０μｍ〜７０μｍとされる理由は、後述の実施例１〜１７および比較例１〜８からも明らかなように、膜厚が４０μｍ未満であれば、中間転写ベルト２５の耐久性が低下し（比較例２）、膜厚が７０μｍを超えると、転写効率の低下およびベタムラが生じてしまう（比較例１）ためである。したがって、中間転写ベルト２５の膜厚は、４０μｍ〜７０μｍに選ばれ、４０μｍ〜６０μｍとすることがより好ましい。
【００５２】
中間転写ベルト２５は、駆動ローラ２６と従動ローラ２７とに張架され、ループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材から成り、矢符Ｂの方向に回転駆動される。駆動ローラ２６は、図示しない駆動手段によってその軸線まわりに回転駆動可能に設けられ、その回転駆動によって、中間転写ベルト２５を矢符Ｂ方向へ回転駆動させる。従動ローラ２７は、駆動ローラ２６の回転駆動に従動回転可能に設けられ、中間転写ベルト２５が弛まないように一定の張力を中間転写ベルト２５に付与する。中間転写ローラ２８は、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に圧接し、かつ図示しない駆動手段によってその軸線まわりに回転駆動可能に設けられる。中間転写ローラ２８は、前述のように転写バイアスを印加する図示しない電源が接続され、感光体ドラム１１表面のトナー像を中間転写ベルト２５に転写する機能を有する。
【００５３】
中間転写ベルト２５が、感光体ドラム１１に接しながら感光体ドラム１１を通過する際、中間転写ベルト２５を介して感光体ドラム１１に対向配置される中間転写ローラ２８から、感光体ドラム１１表面のトナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加され、感光体ドラム１１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト２５へ転写される。フルカラー画像の場合、各感光体ドラム１１に形成される各色のトナー画像が、中間転写ベルト２５に順次重ねて転写されることによって、フルカラートナー像が形成される。
【００５４】
転写ベルトクリーニングユニット２９は、中間転写ベルト２５を介して従動ローラ２７に対向し、中間転写ベルト２５の外周面にクリーニングブレードが線圧１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍで接触するように設けられる。感光体ドラム１１との接触によって中間転写ベルト２５に付着するトナーは、記録媒体を汚染する原因となるので、転写ベルトクリーニングユニット２９が中間転写ベルト２５表面のトナーを除去し回収する。
【００５５】
前記転写ベルトクリーニングユニット２９において、クリーニングブレードの中間転写ベルト２５の外周面への線圧を１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍとする理由は、後述の実施例１〜１７および比較例１〜８からも明らかなように、線圧が１．８ｇｆ／ｍｍ未満であれば、中間転写ベルト２５のクリーニング性が低下し（比較例３）、線圧が３．０ｇｆ／ｍｍを超えると、中間転写ベルト２５の耐久性が低下してしまう（比較例４）からである。したがって、クリーニングブレードの線圧は、１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍに選ばれ、２．０ｇｆ／ｍｍ〜２．８ｇｆ／ｍｍとすることがより好ましい。
【００５６】
転写ローラ３０は、中間転写ベルト２５を介して駆動ローラ２６に圧接し、図示しない駆動手段によって軸線まわりに回転駆動可能に設けられる。転写ローラ３０と駆動ローラ２６との圧接部、すなわち転写ニップ部において、中間転写ベルト２５に担持され、搬送されるトナー像が、後述する記録媒体供給手段５から送給される記録媒体に転写される。トナー像を担持する記録媒体は、定着手段４に送給される。
【００５７】
転写手段３によれば、感光体ドラム１１と中間転写ローラ２８との圧接部において、感光体ドラム１１から中間転写ベルト２５に転写されるトナー像が、中間転写ベルト２５の矢符Ｂ方向への回転駆動によって転写ニップ部に搬送され、そこで記録媒体に転写される。
【００５８】
本実施の形態では、中間転写ベルト２５はポリイミド系樹脂からなることが好ましく、ポリイミド系樹脂からなる中間転写ベルト２５を用いることによって、通常よく使われるポリカーボネート樹脂を用いる場合に比べて、引張弾性率が高く伸び難いため、中間転写ベルト２５の機械的耐久性を向上させることができる。
【００５９】
定着手段４は、転写手段３よりも記録媒体の搬送方向下流側に設けられ、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とを含む。定着ローラ３１は図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられ、記録媒体に担持される未定着トナー像を、構成するトナーを加熱して溶融させることによって記録媒体に定着させる。定着ローラ３１の内部には図示しない加熱手段が設けられる。加熱手段は、定着ローラ３１表面が所定の温度（以後「加熱温度」ともいう）になるように定着ローラ３１を加熱する。加熱手段には、たとえば、ヒータまたはハロゲンランプなどを使用することができる。加熱手段は、後記する定着条件制御手段によって制御される。定着条件制御手段による加熱温度の制御については、後に詳述する。
【００６０】
定着ローラ３１表面近傍には、図示しない温度検知センサが設けられ、温度検知センサは定着ローラ３１の表面温度を検出する。温度検知センサによる検出結果は、後記する制御手段の記憶部に書き込まれる。加圧ローラ３２は定着ローラ３１に圧接するように設けられ、加圧ローラ３２の回転駆動に従動回転可能に支持される。定着ローラ３１からの熱によってトナーが溶融し、トナー像が記録媒体に定着する際に、加圧ローラ３２はトナーと記録媒体とを押圧することによって、トナー像の記録媒体への定着を補助する。定着ローラ３１と加圧ローラ３２との圧接部は、定着ニップ部を構成する。
【００６１】
定着手段４によれば、転写手段３においてトナー像が転写された記録媒体が、定着ローラ３１と加圧ローラ３２とによって挟持され、定着ニップ部を通過する際に、トナー像が加熱下で記録媒体に押し付けられることによって、トナー像が記録媒体に定着され、画像が形成される。
【００６２】
記録媒体供給手段５は、自動給紙トレイ３５と、ピックアップローラ３６と、搬送ローラ３７と、レジストローラ３８と、手差給紙トレイ３９とを含む。自動給紙トレイ３５は、画像形成装置１００の鉛直方向下部に設けられ、記録媒体を貯留する容器状部材である。記録媒体には、たとえば普通紙、カラーコピー用紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート、葉書などがある。
【００６３】
ピックアップローラ３６は、自動給紙トレイ３５に貯留される記録媒体を１枚ずつ取り出し、用紙搬送路Ｓ１に送給する。搬送ローラ３７は、互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材から成り、記録媒体をレジストローラ３８に向けて搬送する。レジストローラ３８は互いに圧接するように設けられる一対のローラ部材から成り、搬送ローラ３７から送給される記録媒体を、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるタイミングに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００６４】
手差給紙トレイ３９は、手動動作によって記録媒体を画像形成装置１００内に取り込む装置であり、手差給紙トレイ３９から取り込まれる記録媒体は、搬送ローラ３７によって用紙搬送路Ｓ２内を通過し、レジストローラ３８に送給される。記録媒体供給手段５によれば、自動給紙トレイ３５または手差給紙トレイ３９から１枚ずつ供給される記録媒体を、中間転写ベルト２５に担持されるトナー像が転写ニップ部に搬送されるタイミングに同期して、転写ニップ部に送給する。
【００６５】
排出手段６は、搬送ローラ３７と、排出ローラ４０と、排出トレイ４１とを含む。搬送ローラ３７は、用紙搬送方向において定着ニップ部よりも搬送方向下流側に設けられ、定着手段４によって画像が定着された記録媒体を、排出ローラ４０に向けて搬送する。排出ローラ４０は、画像が定着された記録媒体を、画像形成装置１００の鉛直上方に臨んで設けられる排出トレイ４１上に排出する。排出トレイ４１は、画像が定着された記録媒体を貯留する。
【００６６】
画像形成装置１００は、図示しない制御手段を含む。制御手段は、たとえば、画像形成装置１００の内部空間における上部に設けられ、記憶部と演算部と制御部とを含む。制御手段の記憶部には、画像形成装置１００の上面に配置される図示しない操作パネルを介する各種設定値、画像形成装置１００内部の各所に配置される図示しないセンサなどからの検出結果、および外部機器からの画像情報などが入力される。この記憶部にはまた、各種手段を動作させるためのプログラムが書き込まれる。各種手段とは、たとえば、記録媒体判定手段、付着量制御手段、定着条件制御手段などである。
【００６７】
記憶部には、この分野で常用されるものを使用することができ、たとえば、リードオンリーメモリ（Read Only Memory；略称ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（Random 
Access Memory；略称ＲＡＭ）およびハードディスクドライブ（Hard Disk Drive；略称ＨＤＤ）などが挙げられる。外部機器には、画像情報の形成または取得が可能であり、かつ画像形成装置１００に電気的に接続可能な電気・電子機器を使用することができ、たとえば、コンピュータ、デジタルカメラ、テレビ、ビデオレコーダ、ＤＶＤレコーダ、ＨＤ  ＤＶＤ、ブルーレイディスクレコーダ、ファクシミリ装置、携帯端末装置などが挙げられる。
【００６８】
演算部は、記憶部に書き込まれる各種データ（画像形成命令、検知結果、画像情報など）および各種手段のプログラムを取り出し、各種判定を行う。制御部は、演算部の判定結果に応じて該当装置に制御信号を送付し、動作制御を行う。制御部および演算部は中央演算処理装置（Central Processing Unit；略称ＣＰＵ）を備えるマイクロコンピュータ、マイクロプロセッサなどによって実現される処理回路を含む。制御手段は、前述の処理回路とともに主電源を含み、電源は制御手段だけでなく、画像形成装置１００内部における各装置にも電力を供給する。
【００６９】
＜トナー＞
（１）トナー構成材料
本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、必須成分である結着樹脂、着色剤、離型剤の他に、帯電制御剤など含むトナー粒子と、必要に応じて添加される外添剤を含む。
【００７０】
結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として常用され、かつ溶融状態で造粒可能であれば、特に制限されず、公知のものを使用することができ、たとえば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレンおよびスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン、ならびにエポキシ樹脂などが挙げられる。
【００７１】
また、結着樹脂として、原料モノマー混合物に離型剤を混合し、重合反応させて得られる樹脂を用いてもよく、この場合、ポリエステル樹脂を含有することが好ましい。結着樹脂にポリエステル樹脂を含有させることによって、離型剤の分散状態制御性を向上させ、より一層優れた定着性を有するトナーを得ることができる。またトナーに優れた耐久性と透明性とを付与することができる。結着樹脂は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。
【００７２】
ポリエステル樹脂としては、特に制限されず公知のものを使用することができ、たとえば、多塩基酸類と多価アルコール類との縮重合物が挙げられる。多塩基酸類とは、多塩基酸、および多塩基酸の誘導体、たとえば多塩基酸の酸無水物またはエステル化物などのことである。多価アルコール類とは、ヒドロキシル基を２個以上含有する化合物のことであり、アルコール類およびフェノール類のいずれをも含む。
【００７３】
多塩基酸類としては、ポリエステル樹脂のモノマーとして常用されるものを使用することができ、たとえば、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、ピロメリット酸および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、フマル酸、コハク酸およびアジピン酸などの脂肪族カルボン酸類が挙げられる。多塩基酸類は、１種を単独で使用してもよく、また２種以上を併用して使用してもよい。
【００７４】
多価アルコール類としては、ポリエステル樹脂のモノマーとして常用されるものを使用することができ、たとえば、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およびグリセリンなどの脂肪族多価アルコール類、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノールおよび水添ビスフェノールＡなどの脂環式多価アルコール類、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物およびビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物などの芳香族系ジオール類が挙げられる。
【００７５】
「ビスフェノールＡ」とは、２，２−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパンのことである。ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物としては、たとえばポリオキシエチレン−２，２−ビス(４−ヒドロキシフェニル)プロパンが挙げられる。ビスフェノールＡのプロピレンオキサイド付加物としては、たとえばポリオキシプロピレン−２，２−ビス(４−ヒドロキシフェニル)プロパンが挙げられる。多価アルコール類は、１種を単独で使用してもよく、また２種以上を併用して使用してもよい。
【００７６】
ポリエステル樹脂は、縮重合反応によって合成することができる。たとえば、有機溶媒中または無溶媒下で、触媒の存在下に多塩基酸類と多価アルコール類とを重縮合反応、具体的には脱水縮合反応させることによって合成することができる。このとき、多塩基酸類の一部に、多塩基酸のメチルエステル化物を用い、脱メタノール重縮合反応を行なってもよい。
【００７７】
多塩基酸類と多価アルコール類との重縮合反応は、生成するポリエステル樹脂の酸価および軟化点が、合成しようとするポリエステル樹脂における値となったところで終了させればよい。この重縮合反応において、多塩基酸類と多価アルコール類との配合比および反応率などの反応条件を適宜変更することによって、たとえば、得られるポリエステル樹脂の末端に結合するカルボキシル基の含有量、ひいては得られるポリエステル樹脂の酸価、軟化点、その他の物性値を調整することもできる。
【００７８】
着色剤としては、たとえば、イエロートナー用着色剤、マゼンタトナー用着色剤、シアントナー用着色剤およびブラックトナー用着色剤などが挙げられる。
【００７９】
イエロートナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５などの有機系顔料、黄色酸化鉄および黄土などの無機系顔料、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１などのニトロ系染料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、およびＣ．Ｉ．ソルベントイエロー２１などの油溶性染料などが挙げられる。
【００８０】
マゼンタトナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、およびＣ．Ｉ．ディスパーズレッド１５などが挙げられる。
【００８１】
シアントナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５、およびＣ．Ｉ．ダイレクトブルー８６などが挙げられる。
【００８２】
ブラックトナー用着色剤としては、たとえば、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、およびアセチレンブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。
【００８３】
これらの顔料以外にも、紅色顔料、緑色顔料などを使用することができる。着色剤は１種を単独で使用してもよく、または２種以上を併用してもよい。また、同色系のものを２種以上用いることができ、異色系のものをそれぞれ１種または２種以上用いることもできる。
【００８４】
着色剤は、マスターバッチとして使用されることが好ましい。着色剤のマスターバッチは、たとえば、樹脂の溶融物と着色剤とを混練することによって製造することができる。樹脂としては、トナーの結着樹脂と同種の樹脂またはトナーの結着樹脂に対して良好な相溶性を有する樹脂が使用される。樹脂と着色剤との使用割合は、特に制限されないけれども、好ましくは合成樹脂１００重量部に対して３０重量部以上１００重量部以下に選ばれる。マスターバッチは、たとえば粒径２ｍｍ〜３ｍｍ程度に造粒されて用いられる。
【００８５】
着色剤の含有量は、特に制限されないけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して４重量部以上２０重量部以下に選ばれる。マスターバッチを用いる場合、トナーにおける着色剤の含有量が前記範囲になるように、マスターバッチの使用量を調整することが好ましい。着色剤を前記範囲で用いることによって、充分な画像濃度を有し、発色性が高く画像品位に優れる良好な画像を形成することができる。
【００８６】
離型剤としては、特に限定されるものではなく、公知のものを使用することができ、たとえば、パラフィンワックスおよびその誘導体、ならびにマイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体などの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、低分子ポリプロピレンワックスおよびその誘導体、ならびにポリオレフィン系重合体ワックスおよびその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスおよびその誘導体、エステル系ワックスなどが挙げられる。
【００８７】
本発明のトナーには、結着樹脂、着色剤、離型剤の他に、帯電制御剤などのその他のトナー添加成分を含有することが好ましい。帯電制御剤は、トナーに好ましい帯電性を付与するために添加される。帯電制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、およびアミジン塩などの正電荷制御用の帯電制御剤と、たとえば、オイルブラックおよびスピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、ホウ素化合物、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、ならびに樹脂酸石鹸などの負電荷制御用の帯電制御剤が挙げられる。帯電制御剤は１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用することができる。
【００８８】
帯電制御剤の使用量は、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上５重量部以下に選ばれ、より好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３重量部以下に選ばれる。帯電制御剤が５重量部よりも多く含まれると、キャリアが汚染されてしまい、トナー飛散が発生するおそれがある。帯電制御剤の含有量が０．５重量部未満であると、トナーに十分な帯電特性を付与することができない。したがって帯電制御剤の使用量は、上記のように結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上５重量部以下、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３重量部以下に選ばれる。
【００８９】
本発明のトナーには、たとえば、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング特性改善および感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う外添剤を混合してもよい。外添剤としては、この分野で常用されるものを使用することができ、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末およびアルミナ微粉末などが挙げられる。
【００９０】
これらの無機微粉末は、疎水化、帯電性コントロールなどの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物などの処理剤で処理されていることが好ましく、１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用することができる。外添剤の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響、トナーの環境特性などを考慮して、トナー粒子１００重量部に対し１重量部以上１０重量部以下に選ばれ、より好ましくは１重量部以上５重量部以下に選ばれる。
【００９１】
外添剤は、一次粒子の個数平均粒子径が１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。このような粒径の外添剤を用いることによって、トナーの流動性向上効果が一層発揮され易くなる。
【００９２】
（２）トナーの製造方法
本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、結着樹脂、着色剤、離型剤の他に、帯電制御剤など含むトナー粒子と、必要に応じて添加される有機微粒子、無機微粒子などを含む。
【００９３】
本発明の画像形成装置に用いられるトナーに含まれるトナー粒子は、少なくとも、結着樹脂、着色剤および離型剤を含む樹脂組成物を粉砕して、第１粉砕物と、第１粉砕物より体積平均粒子径の大きい第２粉砕物とを作製する粉砕工程と、第１粉砕物を分級して第１トナー粒子群を作製する第１分級工程と、第２粉砕物を球形化処理後に分級して、第１トナー粒子群より体積平均粒子径の大きい第２トナー粒子群を作製する第２球形化・分級工程、もしくは、第２粉砕物を分級して、第１トナー粒子群より体積平均粒子径の大きい第２トナー粒子群を作製後に球形化処理する第２分級・球形化工程と、第１トナー粒子群と第２トナー粒子群とを混合する混合工程とを経て製造される。
【００９４】
図２は、本発明の画像形成装置に用いられるトナーに含まれるトナー粒子の製造方法の一例を示すフローチャートである。本実施の形態のトナー粒子の製造方法は、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤を混合して混合物を作製する前混合工程（ステップＳ１）と、混合物を溶融混練して、樹脂組成物である溶融混練物を作製する溶融混練工程（ステップＳ２）と、溶融混練物を粉砕して、第１粉砕物および第１粉砕物より体積平均粒子径の大きい第２粉砕物を作製する粉砕工程（ステップＳ３）と、第１粉砕物を分級して第１トナー粒子群を作製する第１分級工程（ステップＳ４）と、第２粉砕物を球形化する球形化工程（ステップＳ５）と、第２粉砕物の球形化物を分級して第１トナー粒子群よりも体積平均粒子径の大きい第２トナー粒子群を作製する第２分級工程（ステップＳ６）と、第１トナー粒子群と第２トナー粒子群とを混合する混合工程（ステップＳ７）とを含む。
【００９５】
以下に、ステップＳ１〜ステップＳ７の各製造工程について詳細に説明する。なお、第１トナー粒子群を作製するためのステップＳ４の製造工程と、第２トナー粒子群を作製するためのステップＳ５からＳ６の製造工程とは同時進行で行われてもよく、どちらかの製造工程が先に行われてもよい。ステップＳ０からステップＳ１に移行することによって、本実施形態のトナーの製造が開始される。
【００９６】
（前混合工程）
ステップＳ１の前混合工程では、少なくとも結着樹脂、着色剤および離型剤を混合機により乾式混合して混合物を作製する。トナー粒子には、結着樹脂、着色剤および離型剤の他に、その他のトナー添加成分が含有されていてもよい。その他のトナー添加成分としては、帯電制御剤などが挙げられる。これらの各原料およびその使用量においては、特に制限されるものではなく、公知のものを一般的な使用量で用いることができる。
【００９７】
乾式混合に用いられる混合機としては、公知のものを使用でき、たとえば、ヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭミキサ、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサ（商品名、株式会社カワタ製）およびメカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、ならびにコスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。
【００９８】
本発明では、トナー粒子表面の離型剤の露出量は、トナー全量の２．５重量％以下であることが好ましい。ここで、トナー粒子表面とは、トナー粒子表面からの深さが７００ｎｍ以下の領域をいう。トナー粒子表面の離型剤の露出量を適切な範囲に調整するためには、前混合工程における離型剤の添加量を制御する必要がある。具体的には、トナー粒子表面の離型剤量を２．５重量％以下とするために、前混合工程における離型剤の添加量を結着樹脂１００重量部に対して６．０重量部以下とする。
【００９９】
（溶融混練工程）
ステップＳ２の溶融混練工程では、前混合工程で作製された混合物を溶融混練して溶融混練物を作製する。混合物の溶融混練は、結着樹脂の軟化点以上、熱分解温度未満の温度に加熱して行われ、結着樹脂を溶融または軟化させて結着樹脂中に結着樹脂以外のトナー原料を分散させる。
【０１００】
混練機としては公知のものを使用でき、たとえば、二軸押出し機、三本ロールおよびラボブラストミルなどの一般的な混練機を使用することができる。さらに具体的には、たとえば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）などの１軸または２軸のエクストルーダ、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式の混練機が挙げられる。これらの中でも、オープンロール方式の混練機が好ましい。トナー原料混合物は、複数の混練機を用いて溶融混練されても構わない。
【０１０１】
（粉砕工程）
ステップＳ３の粉砕工程では、溶融混練工程で得られた溶融混練物を冷却して固化させた後、冷却固化させた溶融混練物を粉砕することによって、第１粉砕物、および第１粉砕物よりも体積平均粒子径の大きい第２粉砕物を作製する。
【０１０２】
冷却固化された溶融混練物は、まずハンマーミルまたはカッターミルなどによって、たとえば体積平均粒子径が１００μｍ以上５ｍｍ以下程度である粗粉砕物にそれぞれ粉砕される。その後、得られた粗粉砕物は、所望の体積平均粒子径を有する第１粉砕物、および所望の体積平均粒子径を有する第２粉砕物にまでそれぞれ微粉砕される。
【０１０３】
粗粉砕物の微粉砕には、たとえば、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子であるロータと固定子であるライナとの間に形成される空間に、粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機などを用いることができる。
【０１０４】
冷却固化された溶融混練物は、ハンマーミルまたはカッティングミルなどによる粗粉砕を経ることなく、直接ジェット式粉砕機または衝撃式粉砕機などにより粉砕されてもよい。
【０１０５】
（第１分級工程）
ステップＳ４の第１分級工程では、粉砕工程にて得られた第１粉砕物から、分級機で過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子を除去することによって、第１トナー粒子群を作製する。過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子は、回収し、他のトナー粒子の製造に再利用するために使用することができる。
【０１０６】
分級には、遠心力による分級または風力による分級によって過粉砕トナー粒子および粗大トナー粒子を除去できる公知の分級機を使用することができ、たとえば、旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）などを使用することができる。
【０１０７】
第１分級工程では、分級条件を適宜調整することによって、分級後に得られるトナー粒子の体積平均粒子径が５．５μｍ以上６．５μｍ以下となるように分級を行うことが好ましい。トナー粒子の体積平均粒子径が５．５μｍ未満であると、トナー中の小粒径粒子の含有量が多くなりすぎるので、クリーニング性が低下するおそれがある。トナー粒子の体積平均粒子径が６．５μｍを超えると、トナーの体積平均粒子径が大きくなりすぎるので、高精細な画像を得ることができないおそれがある。またトナー粒子の比表面積が減少し、トナーの帯電量が小さくなることによって、トナーが像担持体に安定して供給されず、トナー飛散による機内汚染が発生するおそれがある。したがって上記のように、分級後に得られるトナー粒子の体積平均粒子径が５．５μｍ以上６．５μｍ以下に選ばれる。
【０１０８】
上述の適宜調整する分級条件とは、たとえば、旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）における分級ロータの回転速度などである。
【０１０９】
（球形化工程）
ステップＳ５の球形化工程では、粉砕工程にて得られた第２粉砕物を機械的衝撃力や熱風によって球形化処理することによって、第２粉砕物の球形化物を作製する。本実施形態において、第１粉砕物および第１トナー粒子群は球形化処理されず、第２粉砕物および第２トナー粒子群の少なくとも一方は球形化処理されることが好ましい。
【０１１０】
一般的に、トナーの粒子径が小さくなるほど、像担持体の転写残留トナーがクリーニングブレードで除去されにくくなるので、クリーニング性が低下する。トナーの粒子径が小さくなるほどクリーニング性が低下する傾向は、トナーの粒子形状が球形化されて粒子表面の凹凸が少なくなるほど顕著となる。また、トナーの粒子径が大きくなるほど、トナー粒子表面の凹凸が多くなるので、像担持体に対するトナー粒子間での物理的付着力のバランスが崩れやすくなる。
【０１１１】
第１粉砕物および第１トナー粒子群は、球形化処理されず、第２粉砕物および第２トナー粒子群の少なくともどちらか一方が球形化処理されることによって、体積平均粒子径の小さいトナー粒子には凹凸を多くすることができ、体積平均粒子径の大きいトナー粒子には凹凸を少なくすることができるので、トナー粒子全体として良好なクリーニング性を得ることができる。したがって、かぶりがなく、長期間にわたって高精細で高解像度の高画質画像をより安定して形成することができるトナーを得ることができる。
【０１１２】
球形化処理の方法としては、たとえば、機械的衝撃力によって球形化する方法や熱風によって球形化する方法などが挙げられるが、適度に凹凸を持たせながら球形化することが可能な、機械的衝撃力によるものが好ましい。熱による球形化処理ではトナー粒子同士が融着し、トナー粒子中に含有される離型剤がトナー粒子表面にブリードすることでトナーの流動性が悪化するおそれがある。
【０１１３】
機械的衝撃力による球形化処理に用いられる衝撃式球形化装置としては、市販されているものを使用することができ、たとえば、ファカルティ（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）などを用いることができる。熱風による球形化処理に用いられる熱風式球形化装置としては、市販されているものを使用することができ、たとえば、表面改質機メテオレインボー（商品名、日本ニューマチック工業株式会社製）などを用いることができる。
【０１１４】
本発明においては、ステップＳ６の第２分級工程の後、第２トナー粒子群に球形化処理を行ってもよい。
【０１１５】
（第２分級工程）
ステップＳ６の第２分級工程では、球形化工程にて得られた第２粉砕物の球形化物から、分級機によって、過粉砕トナー粒子や粗大トナー粒子を除去することによって、第２トナー粒子群を作製する。過粉砕トナー粒子や粗大トナー粒子は、他のトナー粒子の製造に再利用するために回収して使用することができる。
【０１１６】
分級には、遠心力による分級や風力による分級によって過粉砕トナー粒子や粗大トナー粒子を除去できる公知の分級機を使用することができ、たとえば、旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）などを使用することができる。
【０１１７】
分級工程では、分級条件を適宜調整して、分級後に得られるトナー粒子の体積平均粒子径が７．３μｍ以上８．３μｍ以下となるように行われることが好ましい。トナー粒子の体積平均粒子径が７．３μｍ未満であると、トナー中の小粒径粒子の含有量が多くなりすぎるため、クリーニング性が低下するおそれがある。８．３μｍを超えると、トナーの体積平均粒子径が大きくなりすぎるため、高精細な画像を得ることができないおそれがある。またトナー粒子の比表面積が減少し、トナーの帯電量が小さくなることにより、トナーが潜像担持体に安定して供給されず、トナー飛散による機内汚染が発生するおそれがある。
【０１１８】
上述の調整すべき分級条件とは、たとえば、旋回式風力分級機（ロータリー式風力分級機）における分級ロータの回転速度などである。
【０１１９】
球形化工程において使用する装置の種類によっては、ステップＳ５の球形化工程とステップＳ６の第２分級工程とは同時に行われてもよいし、順番が入れ替わってもよい。
【０１２０】
（混合工程）
ステップＳ７の混合工程では、ステップＳ４の第１分級工程を経て作製された第１トナー粒子群とステップＳ５の球形化工程およびＳ６の第２分級工程を経て作製された第２トナー粒子群とを混合することによって、本発明の画像形成装置に用いられるトナーに含まれるトナー粒子を製造する。
【０１２１】
混合工程で用いられる混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭミキサ、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサ（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。
【０１２２】
本実施形態において、第２トナー粒子群は、第１トナー粒子群１００重量部に対して５重量部以上１２０重量部以下の重量比の範囲で混合されることが好ましい。第２トナー粒子群が第１トナー粒子群１００重量部に対して５重量部未満の重量比で混合されると、第２トナー粒子群が５重量部以上の重量比で混合される場合と比較して、像担持体および中間転写媒体とトナーとの接触面積が増加し、トナーの記録媒体への転写効率が低下するので、表面の粗い記録媒体を用いて画像を形成すると、形成された画像に抜けなどが発生し、画像再現性が低下する。また定着工程において、トナー粒子間の空隙が大きくなるので、トナー像の熱伝導性が低下し、良好な低温定着性を有することができないおそれがある。またトナー粒子表面の凹凸が制御されず、トナー表面の帯電分布を均一にしにくい第２トナー粒子群が多くなるので、トナー飛散が発生しやすくなる。また体積平均粒子径の小さいトナー粒子が多くなるので、流動性が低下するおそれがある。
【０１２３】
第２トナー粒子群が第１粉砕物１００重量部に対して１２０重量部を超える重量比で混合されると、第２トナー粒子群が１２０重量部以下の重量比で混合する場合と比較して、体積平均粒子径が大きいトナー粒子の含有量が多くなるので、高精細な画像を形成し難くなり、画像再現性が低下する。
【０１２４】
第２トナー粒子群が、第１トナー粒子群１００重量部に対して５重量部以上１２０重量部以下の重量比の範囲で混合されることによって、体積平均粒子径の小さいトナーで高精細な画像を形成することができ、トナー飛散を抑制して画像劣化を少なくすることができ、良好な低温定着性を有し、優れた流動性を有することができるので、長期間にわたって高精細で高解像度の高画質画像をより安定して形成することができるトナーを得ることができる。
【０１２５】
また、本実施形態において、第２トナー粒子群は、第１トナー粒子群１００重量部に対して５重量部以上７０重量部以下の重量比の範囲で混合されることがより好ましい。第２トナー粒子群が第１粉砕物１００重量部に対して７０重量部以下の重量比で混合されることによって、体積平均粒子径の大きいトナー粒子の含有量がより最適化されるので、再現性よく高精細な画像を形成する効果を顕著に発現させることができる。
【０１２６】
第２トナー粒子群が、第１トナー粒子群１００重量部に対して５重量部以上７０重量部以下の重量比の範囲で混合されることによって、より一層長期間にわたって高精細で高解像度の高画質画像をより安定して形成することができるトナーを得ることができる。
【０１２７】
混合工程が終了すると、本発明の画像形成装置に用いられるトナーに含まれるトナー粒子の製造が終了する。
【０１２８】
このようにして得られるトナー粒子には、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング特性改善および感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う外添剤を混合してもよい。外添剤としては、この分野で常用されるものを使用でき、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末およびアルミナ微粉末などが挙げられる。これらの無機微粉末は、疎水化、帯電性コントロールなどの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物などの処理剤で処理されていることが好ましく、１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用することができる。
【０１２９】
外添剤の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響、トナーの環境特性などを考慮して、トナー粒子１００重量部に対し１〜１０重量部であることが好ましく、５重量部以下がより好適である。外添剤は、一次粒子の個数平均粒子径が１０ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましい。このような粒径の外添剤を用いることによって、トナーの流動性向上効果が一層発揮され易くなる。
【０１３０】
上記のようにして製造される本発明の画像形成装置に用いられるトナーの体積平均粒子径は、５．０μｍ以上７．０μｍ以下に選ばれる。また、個数平均粒子径が５．０μｍ以下であるトナー粒子の含有率は、全トナー粒子の４０個数％未満であることが好ましい。トナーの粒径分布および個数分布がこの範囲を満足することによって、トナー飛散を抑え、高精細で高解像度の高画質画像を形成することができる。体積平均粒子径が５．０μｍ未満では、転写ベルトクリーニングが不十分になるおそれがあり、７．０μｍを超えると、充分に高精細でベタ画像のガサツキ、むらのない画像を形成することができない。個数平均粒子径が５．０μｍ以下であるトナー粒子の含有率が、全トナー粒子の４０個数％以上では、流動性低下によるトナー飛散および転写効率の悪化によるかぶりを生じる。
【０１３１】
本発明の画像形成装置に用いられるトナーの形状係数ＳＦ−２は、１３５以上１４３未満である。トナー粒子の表面の凹凸度合を表す形状係数ＳＦ−２がこの範囲を満足することによって、高画質な画像が形成されるとともに転写ベルトの耐久性も良好な画像形成装置とすることができる。トナーの形状係数ＳＦ−２が１３５未満のものを使えば転写性が向上し、ガサツキムラのない画像が形成されるが、ベルトクリーニングブレードの線圧を強くする必要があり、ベルトが破れてしまう。また、トナーの形状係数ＳＦ−２が１４３以上のものを使うと、トナーと中間転写ベルトとの接触面積が大きくなり、転写性が低下し、ベタムラが発生し易くなる。
【０１３２】
ここで、トナーの体積平均粒子径は、ベックマン・コールター株式会社製粒度分布測定装置「ＭｕｌｔｉｓｉｚｅｒＩＩＩ」によって測定する。測定条件を以下に示す。
アパーチャ径：１００μｍ
測定粒子数：５００００カウント
解析ソフト：コールターマルチサイザーアキュコンプ  バージョン１．１９（ベックマン・コールター株式会社製）
電解液：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（ベックマン・コールター株式会社製）
分散剤：アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム
【０１３３】
測定手順は、ビーカーに電解液５０ｍｌ、試料であるトナー２０ｍｇおよび分散剤１ｍｌを加え、超音波分散器にて３分間分散処理して測定用試料を調製し、粒径の測定を行う。得られた測定結果から試料粒子の体積粒度分布を求め、体積粒度分布からトナーの体積平均粒子径を求める。また、トナーの形状係数ＳＦ−２は、次の方法に従って測定した値である。
【０１３４】
トナー粒子の表面に、スパッタ蒸着により金属膜（Ａｕ膜、膜厚０．５μｍ）を形成する。この金属膜被覆トナーから、走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−５７０、株式会社日立製作所製）によって、加速電圧５ｋＶで、また１０００倍の倍率で、無作為に２００〜３００個を抽出して写真撮影を行う。この電子顕微鏡写真データを、画像解析ソフト（商品名：Ａ像くん、旭化成エンジニアリング株式会社製）によって画像解析する。画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析パラメータは、小図形除去面積：１００画素、収縮分離：回数１；小図形：１；回数：１０、雑音除去フィルタ：無、シェーディング：無、結果表示単位：μｍとする。これより得られた粒子の周囲長ＰＥＲＩ、図形面積ＡＲＥＡから、下記の式（１）によって形状係数ＳＦ−２を得る。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）        …（１）
【０１３５】
形状係数ＳＦ−２は、上記式（１）で表される値とされ、トナー粒子の表面形状の凹凸の度合いを示すものである。ＳＦ−２の値が１００の場合にトナー粒子表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きいほど凹凸が顕著になる。
【０１３６】
（現像剤）
本発明の画像形成装置に用いられるトナーは、そのまま一成分現像剤として使用することができ、またキャリアと混合して二成分現像剤として使用することができる。一成分現像剤として使用する場合、キャリアを用いることなくトナーのみで使用する。また一成分現像剤として使用する場合、ブレードおよびファーブラシを用い、現像スリーブで摩擦帯電させてスリーブ上にトナーを付着させることによってトナーを搬送し、画像形成を行う。二成分現像剤として使用する場合、本発明のトナーをキャリアとともに用いる。
【０１３７】
キャリアとしては、公知のものを使用でき、たとえば、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、コバルト、マンガン、クロムなどからなる単独または複合フェライトおよびキャリアコア粒子を被覆物質で表面被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどが挙げられる。被覆物質としては公知のものを使用することができ、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリアシド、ポリビニルラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂、塩基性染料、塩基性染料のレーキ物、シリカ微粉末、アルミナ微粉末などが挙げられる。
【０１３８】
また樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としては、特に制限されないけれども、たとえば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂などが挙げられる。いずれも、トナー成分に応じて選択するのが好ましく、１種を単独で使用することができ、または２種以上を併用することができる。
【０１３９】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。またキャリアの粒径は特に制限されないけれども、高画質化を考慮すると、好ましくは１０μｍ〜１００μｍに選ばれ、さらに好ましくは２０μｍ〜５０μｍに選ばれる。さらにキャリアの抵抗率は、好ましくは１０８Ω・ｃｍ以上に選ばれ、さらに好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上に選ばれる。キャリアの抵抗率は、キャリアを０．５０ｃｍ２の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に１ｋｇ／ｃｍ２の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読取ることから得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアに電荷が注入され、感光体にキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。
【０１４０】
キャリアの磁化強さ（最大磁化）は、好ましくは１０ｅｍｕ／ｇ〜６０ｅｍｕ／ｇに選ばれ、さらに好ましくは１５ｅｍｕ／ｇ〜４０ｅｍｕ／ｇに選ばれる。磁化強さは、現像ローラの磁束密度にもよるけれども、現像ローラの一般的な磁束密度の条件下においては、１０ｅｍｕ／ｇ未満であると、磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となるおそれがある。また磁化強さが６０ｅｍｕ／ｇを超えると、キャリアの穂立ちが高くなり過ぎる非接触現像では、像担持体と非接触状態を保つことが困難になる。また接触現像ではトナー像に掃き目が現れ易くなるおそれがある。したがって、キャリアの磁化強さ（最大磁化）は、１０ｅｍｕ／ｇ〜６０ｅｍｕ／ｇに選ばれ、さらに好ましくは１５ｅｍｕ／ｇ〜４０ｅｍｕ／ｇに選ばれる。
【０１４１】
二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できるけれども、樹脂被覆キャリア（密度５ｇ／ｃｍ２〜８ｇ／ｃｍ２）に例をとれば、現像剤中に、トナーが現像剤全量の２重量％〜３０重量％、好ましくは２重量％〜２０重量％含まれるように、トナーを用いればよい。また二成分現像剤において、トナーによるキャリアの被覆率は、４０％〜８０％であることが好ましい。
【実施例】
【０１４２】
以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、特に限定されるものではない。
【０１４３】
（離型剤の融点）
商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、離型剤１ｇを温度２０℃から昇温速度毎分１０℃で２００℃まで昇温させ、次いで２００℃から２０℃に急冷させる操作を２回繰返し、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimeter）曲線を測定した。２回目の操作で測定されるＤＳＣ曲線の融解に相当する吸熱ピークの頂点の温度を離型剤の融点として求めた。
【０１４４】
（トナー粒子群およびトナーの体積平均粒子径）
電解液（商品名：ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ、ベックマン・コールター社製）５０ｍｌに、トナー２０ｍｇおよびアルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌを加え、超音波分散器（商品名：ＵＨ−５０、ＳＴＭ社製）により超音波周波数２０ｋｚで３分間分散処理して測定用試料を調製した。この測定用試料について、粒度分布測定装置（商品名：ＭｕｌｔｉｓｉｚｅｒＩＩＩ、ベックマン・コールター社製）を用い、アパーチャ径：１００μｍ、測定粒子数：５００００カウントの条件下に測定を行い、トナーの体積粒度分布からトナーの体積平均粒子径を求めた。
【０１４５】
（トナーの形状係数ＳＦ−２）
１００ｍｌビーカーに、トナー２．０ｇ、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌおよび純水５０ｍｌを加えて良く撹拌し、トナー分散液を調製した。このトナー分散液を、超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製）により出力５０μＡにて５分間処理し、さらに分散させた。６時間静置して上澄み液を取り除いた後、純水５０ｍｌを加え、マグネチックスターラにて５分間撹拌した後、メンブランフィルター（口径１μｍ）を用いて吸引ろ過を行った。メンブランフィルター上の洗浄物をシリカゲル入りデシケーターにて約一晩、真空乾燥した。
【０１４６】
このようにして表面を洗浄したトナー粒子の表面に、スパッタ蒸着により金属膜（Ａｕ膜、膜厚０．５μｍ）を形成した。この金属膜被覆トナーから、走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−５７０、株式会社日立製作所製）により、加速電圧５ｋＶで、また１０００倍の倍率で、無作為に２００〜３００個を抽出して写真撮影を行った。この電子顕微鏡写真データを、画像解析ソフト（商品名：Ａ像くん、旭化成エンジニアリング株式会社製）で画像解析し、そこから形状係数を算出して得た。
【０１４７】
（トナー表面の離型剤の露出量）
トナー１ｇをヘキサン２０ｍｌに分散させ、スターラーを入れて１０分間攪拌してヘキサンでトナー表層の離型剤を溶出させた後に、ろ過して４０℃設定の乾燥機に一晩入れて乾燥させた。ヘキサンにより溶出処理したトナー１ｇを温度２０℃から昇温速度毎分１０℃で１５０℃まで昇温させ、次いで１５０℃から２０℃までトナーを急冷させる操作を２回繰返し、ＤＳＣ曲線を測定した。２回目の操作で測定されるＤＳＣ曲線の融解熱量によって、トナー中の離型剤の熱容量を計算した。処理していないトナーについても、同様の方法で熱容量を計算した。これらの熱容量の差からトナー表層の離型剤の露出量を見積もった。
【０１４８】
（実施例１）
［前混合工程］
ポリエステル樹脂Ａ、８１．８重量部、マスターバッチ（Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ５７：１を４０重量％含有）１２重量部、パラフィンワックス（離型剤、商品名：ＨＮＰ１０、日本精鑞株式会社製、酸価＝０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点７５℃）４．５重量部、アルキルサリチル酸金属塩（帯電制御剤、商品名：ＢＯＮＴＲＯＮ  Ｅ−８４、オリエント化学株式会社製）１．５重量部を、ヘンシェルミキサで１０分間混合することによって、混合物を作製した。
【０１４９】
［溶融混練工程］
前記混合物を、オープンロール型連続混練機（商品名：ＭＯＳ３２０−１８００、三井鉱山株式会社製）で溶融混練し、溶融混練物を作製した。
【０１５０】
［粉砕工程］
前記溶融混練物をカッティングミル（商品名：ＶＭ−１６、菱興産業株式会社製）で粗粉砕して粗粉砕物を作製した後、粗粉砕物をカウンタジェットミルで微粉砕することで、第１粉砕物および第２粉砕物をそれぞれ作製した。
【０１５１】
［第１分級工程］
前記第１粉砕物において、ロータリー式分級機で過粉砕トナーを分級除去することによって、体積平均粒子径が約５．５μｍである第１トナー粒子群を作製した。
【０１５２】
［球形化工程］
衝撃式球形化装置（商品名：ファカルティＦ−６００型、ホソカワミクロン株式会社製）を用いて前記第２粉砕物を球形化処理し、第２粉砕物の球形化物を作製した。
【０１５３】
［第２分級工程］
前記第２粉砕物の球形化物において、ロータリー式分級機で過粉砕トナーを分級除去することによって、体積平均粒子径が約７.５μｍである第２トナー粒子群を作製した。
【０１５４】
［混合工程］
前記第１トナー粒子群１００重量部に対して、前記第２トナー粒子群を５０重量部混合することによって、トナーを作製した。
【０１５５】
［外添工程］
トナー１００重量部、および外添剤として疎水性シリカ（商品名：Ｒ−９７４、日本アエロジル株式会社製）２．２重量部と、疎水性チタン（商品名：Ｔ−８０５、日本アエロジル株式会社製）１．６重量部との合計３．８重量部をヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭミキサ、三井鉱山株式会社製）で混合することによってトナーに外添剤を外添し、実施例１のトナー（外添剤によるトナーの被覆率：８０％）を作製した。この時の体積平均粒子径は、６．２μｍ、トナー形状係数ＳＦ−２は１４１であった。また、トナー表面の離型剤の露出量は１．８ｗｔ％であった。
【０１５６】
［二成分現像剤の作製］
キャリアとして、体積平均粒子径が４５μｍであるフェライトコアキャリアを用いて、キャリアに対するトナーの被覆率が６０％となるようにＶ型混合器混合機（商品名：Ｖ−５、株式会社特寿工作所製）で２０分間混合することによって、実施例１のトナーを含む二成分現像剤を作製した。
【０１５７】
［画像出力］
上記二成分現像剤をカラー複合機（商品名：ＭＸ−２７００、シャープ株式会社製を用いて、厚さ約９０μｍで表面粗さＲａが２．１μｍの米国中質紙であるイゲバ紙上に出力した。この時の中間転写ベルト２５の膜厚は５５μｍ、クリーニングブレード圧は２．４ｇｆ／ｍｍとした。
【０１５８】
（実施例２）
中間転写ベルトの膜厚を４０μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１５９】
（実施例３）
中間転写ベルトの膜厚を６０μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６０】
（実施例４）
中間転写ベルトの膜厚を７０μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例４のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６１】
（実施例５）
クリーニングブレード圧を１．８ｇｆ／ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして実施例５のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６２】
（実施例６）
クリーニングブレード圧を２．０ｇｆ／ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして実施例６のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６３】
（実施例７）
クリーニングブレード圧を２．８ｇｆ／ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例７のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６４】
（実施例８）
クリーニングブレード圧を３．０ｇｆ／ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例８のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６５】
（実施例９）
粉砕工程の条件を変更してトナーの粒子径を５．２μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例９のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６６】
（実施例１０）
粉砕工程の条件を変更してトナーの粒子径を６．８μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１０のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６７】
（実施例１１）
球形化工程での処理条件を変更して、トナーの形状係数ＳＦ−２を１３７にしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１１のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６８】
（実施例１２）
球形化工程での処理条件を変更して、トナーの形状係数ＳＦ−２を１４２にしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１２のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１６９】
（実施例１３）
中間転写ベルトの材質をポリカーネートにしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１３のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１７０】
（実施例１４）
離型剤の含有量を５．３重量部にしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１４のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。トナー表面の離型剤の露出量は２．４ｗｔ％であった。
【０１７１】
（実施例１５）
離型剤の含有量を６．０重量部にしたこと以外は実施例１と同様にして、実施例１５のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。トナー表面の離型剤の露出量は２．７ｗｔ％であった。
【０１７２】
（実施例１６）
第１粉砕物を第２粉砕物と同様に球形化処理したこと以外は実施例１と同様にして、実施例１６のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。トナー形状係数ＳＦ−２は１３６であった。
【０１７３】
（実施例１７）
第２粉砕物を第１粉砕物と同様に球形化処理しない、すなわち球形化工程を行わなかったこと以外は実施例１と同様にして、実施例１７のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。トナー形状係数ＳＦ−２は１４２であった。
【０１７４】
（比較例１）
中間転写ベルトの膜厚を７５μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例１のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１７５】
（比較例２）
中間転写ベルトの膜厚を３５μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例２のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１７６】
（比較例３）
クリーニングブレード圧を１．６ｇｆ／ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例３のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１７７】
（比較例４）
クリーニングブレード圧を３．２ｇｆ／ｍｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例４のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１７８】
（比較例５）
粉砕工程の条件を変更してトナーの粒子径を４．８μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例５のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１７９】
（比較例６）
粉砕工程の条件を変更してトナーの粒子径を７．２μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例６のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。
【０１８０】
（比較例７）
第１粉砕物を第２粉砕物と同様に球形化処理したこと以外は実施例１と同様にかつ、実施例１２よりも球形化処理条件を強くして、比較例７のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。トナー形状係数ＳＦ−２は１３４であった。
【０１８１】
（比較例８）
第２粉砕物を第１粉砕物と同様に球形化処理しない、すなわち球形化工程を行わず、粉砕条件を変更してトナーの粒子径を７．３μｍにしたこと以外は実施例１と同様にして、比較例８のトナーおよびそれを含む画像形成装置を得た。トナー形状係数ＳＦ−２は１４３であった。
【０１８２】
実施例１〜１７および比較例１〜８で得られたトナーおよびそれを含む画像形成装置の物性を表１にまとめた。
【０１８３】
【表１】
2009300699.tif 000003
【０１８４】
実施例１〜１７および比較例１〜８で得られたトナーおよびそれを含む二成分現像剤を用いて、中間転写ベルト耐久性、ベタガサツキ、むら、クリーニング性を下記の方法によって評価した。
【０１８５】
（中間転写ベルト耐久性）
中間転写ベルトの耐久性は以下のような加速テストを行った。
回転速度は３００ｍｍ／ｓｅｃで空転させ、中間転写ベルト２５にクラックが入るまでの時間を測定した。なお、後述の表２における評価基準は、次のとおりである。
◎：クラックが入るまでの時間が２８０時間以上
○：クラックが入るまでの時間が２５０時間以上２８０時間未満
△：クラックが入るまでの時間が２２０時間以上２５０時間未満
×：クラックが入るまでの時間が２２０時間未満
【０１８６】
（ベタガサツキ、むら）
定着用加熱ローラの表面温度が１９０℃のときに形成される画像について、分光光度計（商品名：Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８、Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）を用いてベタ画像部の光学反射濃度を測定してこれを画像濃度とし、画像濃度の１０点平均が１．５になるように現像バイアスなどを調整して全面ベタ画像を印字した。画像濃度の１０点測定でのばらつきをベタガサツキ、むら評価の指標とした。
◎：画像濃度の最大値と最小値の差が０．０８未満
○：画像濃度の最大値と最小値の差が０．０８以上０．１０未満
△：画像濃度の最大値と最小値の差が０．１０以上０．１５未満
×：画像濃度の最大値と最小値の差が０．１５以上
【０１８７】
（クリーニング性）
トナー５部を体積平均粒子径４５μｍのフェライトコアキャリア９５部とそれぞれ混合した二成分現像剤をカラー複合機（商品名：ＭＸ−２７００、シャープ株式会社製）に充填し、評価用紙として、厚さ約６０μｍで表面粗さＲａが１．０μｍの国内中質紙（シャープ株式会社推奨紙）ＭＩ紙を用いて、印字率が５％のチャートを連続印字し、３万枚印字後にテストチャートを形成した。テストチャートとして、全面べた画像、細線チャートおよび白紙（印字率０％）の３種類を形成した。この３種類のテストチャートの画像欠陥、すじ等を目視で確認し、３万枚で画像評価を行った。また、３万枚で画像欠損、すじ等が発生しなかったものは、さらに２万枚印字して画像評価を行った。評価基準は次のとおりである。
◎：非常に良好。５万枚印字でも、３種類のテストチャートすべてに画像欠損、すじ等が発生していない。
○：良好。３万枚印字３種類のテストチャートすべてに画像欠損、すじ等が発生していないが、５万枚では画像欠損、すじ等が発生している。
△：やや良好。１種類のテストチャートのみ、若干の画像欠損、すじ等が発生している。
×：実使用不可。１種類以上のテストチャートに画像欠損、すじ等が発生している。
【０１８８】
（総合評価）
以下の総合評価基準に基づいて評価した。
◎：非常に良好。評価結果すべて◎で○、△および×がない。
○：良好。評価結果に１つ○があり、△、×はない。
△：実使用上問題なし。評価結果に１つ△があり、×はない。
×：不良。評価結果に１つ以上×がある。
【０１８９】
実施例１〜１７および比較例１〜８で得られたトナーおよびそれを含む二成分現像剤の評価結果および総合評価結果を、表２に示す。
【０１９０】
【表２】
2009300699.tif 000004
【０１９１】
以上の結果から、実施例１〜１７から明らかなように、転写ベルトの膜厚を４０μｍ〜７０μｍとし、クリーニングブレードの線圧を１．８ｇｆ／ｍｍ〜３．０ｇｆ／ｍｍとし、トナーの形状係数ＳＦ−２を１３５以上１４３未満とすることによって、表面の粗い用紙を使っても、ベタガサツキ、むらのない画像を形成し、かつ転写ベルトの耐久性も良好な画像形成装置とすることができることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】本発明の実施の一形態である画像形成装置１００の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の画像形成装置に用いられるトナーに含まれるトナー粒子の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１９３】
２  画像形成部
３  転写手段
４  定着手段
５  記録媒体供給手段
６  排出手段
１１  感光体ドラム
１２  帯電手段
１３  露光ユニット
１４  現像装置
１５  クリーニングユニット
２０  現像槽
２１  トナーホッパ
２５  中間転写ベルト
２６  駆動ローラ
２７  従動ローラ
２８  中間転写ローラ
２９  転写ベルトクリーニングユニット
３０  転写ローラ
３１  定着ローラ
３２  加圧ローラ
３５  自動給紙トレイ
３６  ピックアップローラ
３７  搬送ローラ
３８  レジストローラ
３９  手差給紙トレイ
４０  排出ローラ
４１  排出トレイ
１００  画像形成装置
【図１】
2009300699.tif 000005
【図２】
2009300699.tif 000006