画像形成方法
【課題】 長期にわたって安定した現像剤搬送が可能で、画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる画像形成方法を提供すること。
【解決手段】 潜像形成工程と、現像剤搬送工程と、現像工程とを有し、現像剤が少なくともトナーを有し、かつ現像剤担持体の表面が２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ［式中、Ｒｚは十点平均粗さ（μｍ）、Ｓｍは凹凸の平均間隔（μｍ）］の関係を満たす画像形成方法であって、以下の■または■を満たすことを特徴とする画像形成方法である。
■トナー中のトナー粒子が、少なくともワックスを１〜１５重量％含有し、かつ、トナー粒子表面における前記ワックスの露出面積率が５０％以下であり、トナー粒子の粒度分布において、４μ以下の割合が２０個数％以下である。
■トナーが、少なくともワックスを含有するトナー粒子と、個数平均粒径２０ｍμｍ以上１００ｍμｍ以下の微粒子と、研磨性粒子とからなる。
【解決手段】 潜像形成工程と、現像剤搬送工程と、現像工程とを有し、現像剤が少なくともトナーを有し、かつ現像剤担持体の表面が２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ［式中、Ｒｚは十点平均粗さ（μｍ）、Ｓｍは凹凸の平均間隔（μｍ）］の関係を満たす画像形成方法であって、以下の
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電記録法を利用した画像形成方法に関するものである。より詳しくは、現像剤担持体表面に担持された現像剤を用いて、静電潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像する画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、複写機やレーザービームプリンタ等において画像を形成する場合、一般にカールソン法が用いられている。従来の画像形成方法では、光学的手段等によって感光体（静電潜像担持体）表面に形成された静電潜像が、現像工程で現像された後、転写工程で記録紙等の記録媒体に転写され、次に定着工程で一般に熱と圧力とで記録媒体に定着される。そして、上記感光体は繰り返し使用する為、転写工程終了後に感光体表面に残る残存トナーを取り除くべくクリーニング装置が設置されている。
【０００３】この静電潜像の現像に用いられる現像方式には、トナーだけを用いる一成分現像法と、トナーおよびキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像法とがあるが、二成分現像法は、トナーとキャリアとを攪拌することによってトナーを摩擦帯電せしめるので、キャリアの特性、攪拌条件を選定することによって、トナーの摩擦帯電量を相当程度制御できるため、画像品質の信頼性が高い等、優れた特性を有している。
【０００４】一方、電子写真プロセスに用いるトナーは、一般的に、結着樹脂（例えば、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、エポキシ樹脂等）に、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を加えて溶融混練し、均一に分散せしめた後、所定の粒度に粉砕してさらに分級機を用いて過剰な租粉および微粉を取り除く粉砕／分級製法により得られる。
【０００５】近年、さらなる高画質化の要求に伴い、トナーをより小粒径化することが望まれている。また、省エネルギー化の要請から、結着樹脂についても、より低温で定着できるように、低ガラス転移化および低軟化点化することが望まれている。
【０００６】他方フルカラー複写機、プリンターに搭載されるカラートナーは、定着工程において多色のカラートナーが十分混合することが必要であり、その際、色再現性やＯＨＰ画像の透明性が重要となってくる。カラートナーは、この混色性を高めるために、黒トナーと比べて一般的にシャープメルトの低分子量樹脂を結着樹脂として用いることが望まれる。
【０００７】従来、黒トナーにおいては、定着時の耐オフセット性を得る為に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の結晶性の高い、比較的融点の高いワックスが使われているが、フルカラー用のカラートナーにこのような融点の高いワックスを用いた場合には、ＯＨＰ画像の透明性が損なわれる。
【０００８】この為、通常のフルカラー用のカラートナーには、ワックスは含まれず、定着時の耐オフセット性を得る為に、加熱定着ローラーの表面をトナーに対する離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂で形成し、さらにその表面にシリコーンオイル等の離型性液体を供給する方法が採られている。この方法はトナーのオフセット現象を防止する点では極めて有効であるが、離型性液体を供給するための装置が必要になる等の問題がある。これは、近年の装置の小型化、軽量化と逆行するものであり、また、離型性液体が加熱されて蒸発して不快臭を与えることや、装置内の汚染を生じる場合がある。
【０００９】したがって、粉砕／分級製法による、シャープメルトな結着樹脂、着色剤、および低融点ワックスで構成されるトナーで、かつ、小粒径であるトナーが検討されている。
【００１０】また、ＯＨＰ画像の透明性が損なわれないようにトナー自体に定着時の耐オフセット性を持たせる為に、トナーの粘度を限定する方法（特開平１−１３３０６５号公報、同２−１６１４６６号公報、同２−１０００５９号公報、同３−２２９２６５号公報）、トナーに離型性のある樹脂等のワックスを含有させる方法（特公昭５２―３３０４号公報）、ワックスの溶融粘度を限定する方法（特開平３−２６０６５９号公報、同３−１２２６６０号公報）、ワックスドメインの径とワックスのトナー表面での存在率を限定する方法（特開平７−８４３９８号公報）、ワックスドメイン形状を限定する方法（特開平６−１６１１４５号公報）等が提案されている。
【００１１】このようなトナーと、キャリアとを有する二成分系現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する際に、通常、現像剤担持体に対向する現像剤層規制部材によって、現像剤担持体上には、適度かつ均一な現像剤層が形成された上で現像領域に搬送される。
【００１２】しかしながら、このような現像剤層規制部材を有する現像装置に上記のようなトナーを有する二成分系現像剤を用いた場合、繰り返し画出しを行うと、これらトナーは、従来の黒トナーやワックスを含まないカラートナーよりも変形しやすく、また、小粒径トナーを多く含み、かつこの小粒径トナーが相対的に付着性が増す為、トナーが機械的負荷により現像剤担持体表面にこすり付けられるように付着し、現像剤担持体表面に汚染がみられるようになる。これはトナーがその表面にワックスの露出部を有していることも原因と考えられる。
【００１３】現像剤担持体表面の汚染が進行することで、現像剤担持体表面の現像剤の担持量が変化し、現像に供されるトナーの量も変化し、画像の濃度変化、ソリッド画像内に濃度ムラが発現するようになり、プリント画像品質的に劣化する。
【００１４】このような現像剤担持体表面のトナーによる汚染の問題を改善する為に、現像剤担持体の表面を球形大粒子で研磨した方法（特開平５−１９６３２号公報）が提案されている。しかしながら、シャープメルトな結着樹脂と低融点ワックスとからなるトナーを含む現像剤では、繰り返し画出し耐久試験を行った場合、初期には効果があるものの、試験後には現像剤担持体表面に汚染がみられた。また、球形トナーを利用し、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）、および凸凹の平均間隔（Ｓｍ）を規定した方法（特開平８−１５９７９号公報）が提案されているが、当該方法によっても、均一な現像剤搬送は達成されるものの、試験後には現像剤担持体表面に汚染がみられた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目的は、長期にわたって安定した現像剤搬送が可能で、画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる画像形成方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の技術における上述のような欠点を改善すべく、今までと異なる観点から鋭意研究し検討した結果、以下の第１の本発明、または第２の本発明の構成を採用することにより、上記の課題の解決に成功した。
【００１７】第１の本発明は、少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、少なくともトナー粒子からなるトナーを有してなり、トナー粒子が、少なくともワックスを１〜１５重量％含有し、かつ、トナー粒子表面における前記ワックスの露出面積率が５０％以下であり、トナー粒子の粒度分布において、４μ以下の割合が２０個数％以下であり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法である。
【００１８】
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【００１９】第１の本発明の画像形成方法によれば、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像域まで搬送するとき、長期にわたって均一で安定した搬送が可能で、また現像剤担持体表面にトナー成分による汚染が抑えられるので、長期にわたって現像域での現像性に問題がなく、画像濃度ムラのない高品位の画像を安定して得ることができる。
【００２０】第２の本発明は、少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、トナーを有してなり、トナーが、少なくともワックスを含有するトナー粒子と、個数平均粒径２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の微粒子と、研磨性粒子とからなり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法である。
【００２１】
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【００２２】第２の本発明の画像形成方法によれば、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像域まで搬送するとき、長期にわたって均一で安定した搬送が可能で、また現像剤担持体表面にトナー成分による汚染が抑えられるので、長期にわたって現像域での現像性に問題がなく、画像濃度ムラもなく、かつ高画質の画像を安定して得ることができる。
【００２３】第２の本発明では、前記トナー粒子が、少なくとも結着樹脂と、着色剤と、ワックスとで構成され、前記トナーの溶融粘度が、８０〜１２０℃の範囲におけるいずれかの温度で１０3〜１０6ポアズであることが好ましい。また、第２の本発明では、前記微粒子が、無機微粒子であることが好ましく、シリカであることがより好ましい。
【００２４】本発明（以下、単に「本発明」といった場合には、「第１の本発明」および「第２の本発明」の両者を意味するものとする。）においては、前記現像剤担持体表面の十点平均粗さＲｚが、０．５μｍ以上であることが好ましく、前記現像剤担持体の表面が、ガラスビーズで研磨されたものであることが好ましい。
【００２５】また、本発明においては、前記ワックスの融点が８０〜１２０℃の範囲内であり、かつ、該ワックスの１２０℃における溶融粘度が２００センチポアズ以下であることが好ましい。
【００２６】さらに、本発明においては、前記トナーが、カラートナーであることが好ましく、前記トナー粒子の体積平均粒径が、３〜１０μｍの範囲であることが好ましく、該トナー粒子が少なくとも結着樹脂と、着色剤と、ワックスとで構成され、前記結着樹脂がポリエステルであることが好ましい。
【００２７】上記「第１の本発明」および「第２の本発明」は、それぞれ単独で本発明で目的とするところの効果を十分に達成し得るが、「第１の本発明」および「第２の本発明」の両者の構成を併せ持つ構成とすれば、より高い次元で本発明で目的とするところの効果を達成し得る。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を構成毎に分けて説明する。
１．第１の本発明および第２の本発明に共通する構成［現像剤担持体］本発明においては、現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、。
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【００２９】十点平均粗さＲｚ、および、凹凸の平均間隔Ｓｍの詳細は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に規定されている。このように比較的表面粗さが大きな現像剤担持体を用いる場合、用いるトナーが微粉成分の多いものであると、現像剤担持体表面の凹部に微小な粒径のトナーが融着し、現像剤担持体表面を汚染することとなるが、後述の如く本発明に用いるトナーは、粒度分布が適切にコントロールされており、現像剤担持体表面を汚染することがない。
【００３０】Ｒｚ×２０＞Ｓｍ＞２００やＲｚ×２０＞２００＞Ｓｍのような関係となる表面状態の現像剤担持体では、本発明において対象としている小粒径のトナー粒子（後述）に対して、現像剤担持体表面の凹凸が非常に大きくなるために、当該凹凸の凹部にトナーが埋め込まれるようにトナー付着が起こり、現像剤担持体表面はトナーで汚染されてしまう場合がある。
【００３１】一方、Ｒｚ×２０≦Ｓｍのような関係となる比較的表面粗さが小さな現像剤担持体では、その表面の平滑性からトナーが現像剤担持体表面に付着しにくく、トナーによる汚染も起こりにくいが、現像剤担持体表面を均一に小さな凹凸をつける制御技術は難しく、コスト的に使用が難しい。また、第２の本発明においては、長期にわたる使用により研磨性粒子（後述）による部分的な現像剤担持体表面の摩耗がみられるようになり、ついには現像剤の搬送ムラが発生し、画像中のソリッド画像に濃度ムラがみられるようになる。なお、現像剤担持体表面の十点平均粗さＲｚとしては、０．５μｍ以上であることが、現像剤担持体表面へのトナー層形成が均一かつ安定に行える点で好ましい。
【００３２】現像剤担持体の表面を、本発明で規定される上記所定の表面状態に粗面化する方法としては、例えば不定形粒子又は定形粒子を砥粒として用い表面を研磨するサンドブラスト法、スリーブ円周方向に凸凹を形成したサンドペーパーで現像剤担持体表面を所定の方向に擦るサンドペーパー法、化学処理による方法、樹脂でコート後、コートされた樹脂層に凸部を形成する方法等を挙げることができる。
【００３３】本発明において、粗面化された現像剤担持体表面は鋭利な凸部がないことが好ましく、かかる表面状態の現像剤担持体を用いることによって、トナーの融着、汚染が顕著に抑制できる。このような表面状態とするには、粗面化方法として球形のガラスビーズを砥粒として用い表面を研磨するサンドブラスト法を採用することが好ましい。
【００３４】本発明における現像剤担持体の材質としては、公知の材料が使用できる。例えばアルミ、ステンレス、ニッケルのごとき金属；これら金属の上にカーボン、樹脂エラストマー等をコートしたもの；天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴムの如き弾性体を無発泡体、発泡体またはスポンジ形態に加工したもの；これら無発泡体、発泡体またはスポンジ形態に加工したものの上にカーボン、樹脂エラストマー等を塗布したもの；等が挙げられる。
【００３５】本発明における現像剤担持体の形状としては、特に限定されないが、例えば円筒状またはシート状が挙げられる。現像剤担持体が円筒状である、いわゆる現像スリーブの場合は、その直径としては１０ｍｍ〜３５ｍｍであることが現像効率およびトナーの融着抑制の点で好ましく、より好ましくは１５ｍｍ〜２７ｍｍである。現像剤として、非磁性トナーと磁性キャリアとの二成分系現像剤を用いる場合には、現像剤担持体の内側には磁石の如き磁界発生手段が内包される。
【００３６】［現像剤］本発明に用いる現像剤は、少なくともトナー粒子（トナー中における外添剤を除く部分、即ちトナーの粒子本体をいう）からなるトナーを有してなる。
【００３７】ａ）トナー本発明におけるトナーは、少なくともトナー粒子からなり、必要に応じて他の外添剤を含む（第２の本発明においては、微粒子および研磨性粒子が必須成分となるが、この点は後述する。）。トナー粒子は、少なくとも結着樹脂と、着色剤と、ワックスとで構成される。
【００３８】結着樹脂としては、特に限定されるものではないが、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のａ−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができ、さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワックス類を挙げることができる。これらの中でも、特にポリエステルを結着樹脂とすることが本発明に有効である。例えば、ビスフェノールＡと多価芳香族カルボン酸とを主単量体成分とした重縮合物よりなる線状ポリエステル樹脂が好ましく使用できる。
【００３９】本発明に結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂は、ポリオール成分とポリカルボン酸成分から重縮合により合成される。使用されるポリオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、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が挙げられる。ポリオール成分としては、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、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、１，２，５ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパンテトラメチレンカルボン酸およびそれらの無水物が挙げられる。
【００４０】本発明において結着樹脂としては、軟化点９０〜１５０℃、ガラス転移点５５〜７５℃、数平均分子量２０００〜６０００、重量平均分子量８０００〜１５００００、酸価５〜３０、および水酸基価５〜４０をそれぞれ示す樹脂が特に好ましい。
【００４１】着色剤としては、特に限定されるものではないが、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３などを代表的なものとして例示することができる。
【００４２】現像剤担持体へのトナー付着による汚染の問題は、特に黒色以外の着色粒子を用いたいわゆるカラートナーにおいて特に顕著であったが、本発明を適用することによりカラートナーを用いた場合でも現像剤担持体の汚染が抑制され、長期にわたって安定した現像剤搬送が可能で、画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる画像形成方法とすることができる。なお、黒色トナーの場合には、一般にカーボンブラックが着色剤として用いられているため、現像剤担持体との静電的付着力が弱く、汚染が発生しにくいものである。
【００４３】着色剤の添加量としては、特に限定されず、使用する着色剤の種類、所望とする発色濃度等により適宜選択すればよいが、一般的には、トナー粒子全重量に対して１〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは３〜１２重量％程度である。
【００４４】本発明においては、トナー自体に耐オフセット性を持たせるために、トナー粒子中にはワックスを含む必要がある。近年普及してきたフルカラー複写機、プリンターにおいては、その定着工程で、ロールの汚染、オフセットを防止する為に加熱定着ロールに、オフセット防止液を供給しているが、そのための機構が必要になり、これは装置の小型化、軽量化と逆の方向である。また、オフセット防止液が加熱され蒸発して不快臭を与えることや、機内の汚染を生じることがある。よって、定着工程でオフセット防止液がない状態で、またはオフセット防止液を用いる場合にも極めて少ない状態で、良好な定着性を得るべく、本発明においてはトナー粒子中にワックスが含有される。
【００４５】本発明に用いられるワックスとしては、パラフィンワックスおよびその誘導体、モンタンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体、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等が挙げられる。誘導体とは酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も利用できる。
【００４６】本発明に用いられるワックスは、示唆走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線で吸熱開始温度が４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは５０℃以上である。４０℃より低いと複写機内やトナーボトル内でトナーの凝集が発生してしまう場合がある。吸熱開始温度は、ワックスを構成する分子量分布のうち、低分子量のものや、その構造のもつ極性基の種類、量で左右される。一般に高分子量化すれば融点とともに吸熱開始温度も上昇するが、このやり方ではワックス本来の低溶融温度と、低粘度といった特性を損なってしまう。よってワックスの分子量分布のうち、これら低分子量のものだけを選別して除くことが有効であるが、その方法として、分子蒸留、溶剤分別、ガスクロマトグラフ分別等の方法が挙げられる。
【００４７】本発明に用いられるワックスは、融点が８０〜１２０℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは８０〜１００℃の範囲内である。融点が８０℃未満ではワックスの変化温度が低すぎ、耐ブロッキング性が劣ったり、装置内温度が高まった時に現像性が悪化したりする。１２０℃を超える場合には、ワックスの変化温度が高すぎ、高温で定着を行えば問題ないが、省エネルギーの観点で望ましくない。
【００４８】また、本発明に用いられるワックスの１２０℃における溶融粘度は、２００センチポアズ以下であることが好ましく、１〜２００センチポアズの範囲内であることがより好ましく、さらに好ましくは１〜１００センチポアズの範囲内である。溶融粘度が２００センチポアズより高いと、トナーからの溶出が弱く、定着剥離性が不十分となってしまう場合がある。
【００４９】本発明においてワックスの溶融粘度は、動粘度計（キャノン−フェノンスケ粘度計：柴田科学機械工業）を用いて測定した。具体的には以下の通りである。動粘度計は、流出時間が２００秒以上となるように設定し、測定対象となる溶融したワックスを、測定対象温度（１２０℃）に保った恒温槽に入れた。１０分以上放置してワックスと動粘度計とが測定対象温度で安定した後に、ワックスを吸い上げて流下させ、流下時間を測定し溶融粘度を算出した。
【００５０】本発明で用いられるワックスのトナー粒子に対する添加量については後述する。トナー粒子には、上記結着樹脂、着色剤、およびワックスの他に、内部添加剤としてトナーの帯電量を調整する帯電制御剤を１種以上含んでいてもよい。また、トナー粒子の粉砕性や熱保存性を満足するために石油系樹脂を含んでいてもよい。石油系樹脂とは、石油類のスチームクラッキングによりエチレン、プロピレンなどを製造するエチレンプラントから副生する分解油留分に含まれるジオレフィンおよびモノオレフィンを原料として合成されたものである。石油系樹脂とオフセット防止のためのワックスとを併用することで、石油系樹脂がワックスの分散助剤として作用するため、結着樹脂中のワックス分散が著しく改善され、トナー粒子表面へのワックスの露出率を低下させることができる。その結果、低温定着性を維持したまま耐オフセット性が著しく改善され、粉砕性が良好で、静電潜像担持体へのワックスのフィルミングによる画像欠陥の発生や、キャリアへのインパクションによる帯電劣化も改善できる。
【００５１】本発明に用いられるトナー粒子の体積平均粒径としては、近年、高画質化のためにトナーの小粒径化が要望されていることより、３〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３〜９μｍの範囲内、さらに好ましくは４〜９μｍの範囲内である。トナー粒子の体積平均粒径が１０μｍより大きいと、画像の細線再現性が十分でなくなり、高画質化の達成が困難になる。また３μｍより小さいと、静電的付着力が重力と比べて大きくなり、粉体としてハンドリングするのが困難になる。
【００５２】本発明に用いられるトナー粒子において、上記内部添加剤をトナー粒子内部に添加するのは混練処理で行われる。この時の混練としては各種の加熱混練機を用いて行うことができる。加熱混練機としては、三本ロール型、一軸スクリュー型、二軸スクリュー型、バンバリーミキサー型等が知られている。
【００５３】本発明に用いられるトナー粒子の製造法は、特に限定されない。上記混練物の粉砕は、例えばマイクロナイザー、ウルマックス、Ｊｅｔ−ｏ−マイザー、ＫＴＭ（クリプトン）、ターボミル等の粉砕機により行うことができる。さらに、Ｉ式Ｊｅｔ−Ｍｉｌｌによっても行うことができる。粉砕された粉砕物の分級は、例えばコアンダー効果を用いたエルボージェット、風力式分級機を用いることができる。さらに、その後工程として、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、メカノフージョンシステム（ホソカワミクロン社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）等を用いて形状を変化させることができる。また、熱風による球形化等も行うことができる。
【００５４】さらに、トナーの長期保存性、流動性、現像性、転写性をより向上させる為に、本発明に使用されるトナーには（第２の本発明においては、当該発明の特徴である微粒子および研磨性粒子のほかに）、無機粉、樹脂粉を単独または併用して添加してもよい。無機粉としては例えば、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛等が挙げられ、樹脂粉としてはＰＭＭＡ、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系等の球状粒子、そして、塩化ビニリデン、脂肪酸金属塩等の不定形粉末が挙げられる。これら無機粉、樹脂粉を添加する場合、それぞれの添加量はトナー粒子に対して０．２〜４重量％の配合量になるようにすることが好ましく、より好ましくは０．５〜３重量％である。
【００５５】ｂ）キャリア本発明における現像剤は、上記トナーとキャリアとからなる二成分系現像剤とすることができる。本発明に使用しうるキャリアは、公知のキャリアであれば特に制限されるものでなく、例えば鉄粉系キャリア、フェライト系キャリア、あるいは、表面コートフェライトキャリア、磁性体分散キャリア等いずれのキャリアも問題なく使用することができる。
【００５６】本発明に用いる現像剤の上記トナーとキャリアとの混合比（重量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００程度の範囲であり、好ましくは３：１００〜２０：１００程度の範囲である。
【００５７】２．第１の本発明に特有の構成第１の本発明においては、上記本発明に共通する構成のほか、トナー中のトナー粒子において以下に示す■〜■の特有の構成を有する。
【００５８】■トナー粒子中のワックスの添加量が１〜１５重量％含有する。第１の本発明では、トナー粒子に対するワックスの添加量は１〜１５重量％であり、より好ましくは１〜１０重量％であり、さらに好ましくは３〜１０重量％である。ワックスが１重量％より少ないと、十分な定着ラチチュード（トナーのオフセットなしにトナー画像を定着できる定着ロールの温度範囲）が得られず、１５重量％より多いと、トナーから脱離して遊離しているワックス量が増えて、現像剤担持体表面の汚染が生じ易くなる。
【００５９】■トナー粒子表面における前記ワックスの露出面積率が５０％以下である。第１の本発明では、トナー粒子表面におけるワックスの露出面積率が５０％以下であり、より好ましくは３０％以下である。ワックスの露出面積率が５０％より大きくなると、トナー粒子から脱離して遊離しているワックスの量が増えたり、トナー表面に露出したワックスの影響で現像剤担持体表面とトナーとの付着強度が高まる等の影響で、現像剤担持体表面にトナーが融着するため、現像剤担持体表面の汚染が生じ易くなる。さらに、トナーの粉体流動性が悪化し、また、静電潜像担持体の表面に遊離ワックスが付着して、静電潜像が正確に形成できなくなる場合もある。また、ワックスは結着樹脂と比較して透明性が劣る為、ＯＨＰ等の画像の透明性が低下して、黒ずんだ投影像となってしまう場合もある。
【００６０】一方、トナー粒子表面におけるワックスの露出面積率は、小さければ小さいほど上記不具合の発生がなくなるため、その下限値は存在しない。なお、トナー粒子表面におけるワックスの露出面積率とは、トナー粒子の全表面積に対する露出したワックスの面積率（％）のことをいい、Ｘ線光電子分光装置（ＸＰＳ）を用いて、測定することができる。ＸＰＳにおいては、まず、トナー粒子を構成する材料、すなわち結着樹脂、着色剤およびワックスの各スペクトルを測定し、トナー粒子のスペクトルを前記各材料のスペクトルでフィティングすることにより、各材料のトナー粒子表面への露出面積率を求めることができる。このときのワックスの値を用いて、ワックスの露出面積率を求めることができる。
【００６１】■トナー粒子の粒度分布において、４μ以下の割合が２０個数％以下である。第１の本発明では、さらにトナー粒子の粒度分布において、４μｍ以下の割合が２０％以下であり、より好ましくは１８％以下である。４μｍ以下の割合が２０％より大きくなると、言いかえれば、トナー粒子のうち微粉成分が多くなりすぎると、現像剤担持体表面の凹部にかかる微粉成分のトナーが融着し、現像剤担持体表面がトナーで汚染されてしまい、結果として画像濃度ムラを生じ易くなる。
【００６２】第１の本発明では、以上の■〜■の構成を併せ持つことで、十分な定着ラチチュードを確保しつつ、現像剤担持体表面の汚染が防止され、長期にわたって安定した現像剤搬送が可能となり、結果として画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる。
【００６３】すなわち、単にトナー粒子の粒径のうち微粉が少なくても（粒度分布で４μｍ以下が２０％以下）、トナー粒子表面におけるワックスの露出面積率が多い（５０％を超える）場合には、現像剤担持体表面はトナーで汚染されるし、単にトナー表面におけるワックスの露出面積率が少なくても（５０％以下）、トナーの粒径のうち微粉が多い（粒度分布で４μｍ以下が２０％を超える）場合には、現像剤担持体表面はトナーで汚染されてしまう。このようにして現像剤担持体の表面がトナーにより汚染されると、現像剤担持体表面に均一にトナーを保持させることが難しくなり、トナーの搬送量が不安定になり、結果として画像濃度ムラが生じ易くなる。
【００６４】３．第２の本発明に特有の構成第２の本発明においては、上記本発明に共通する構成のほか、トナーに、個数平均粒径２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の微粒子と、研磨性粒子とが外添剤として含まれる。
【００６５】［微粒子］トナー粒子の表面に添加される微粒子は、その体積平均粒径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが必須であり、好ましくは２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。２０ｎｍ未満であると、トナーに十分な転写性を与えることが出来ず、１００ｎｍより大きいと、トナーに十分な転写性を与える為に必要な添加量が多くなりすぎ、トナーの帯電性に影響を与えてしまい、またトナー粒子から遊離してしまう為、現像剤担持体の表面や静電潜像担持体の表面の汚染が激しくなる。
【００６６】微粒子の材質としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、樹脂粉等が挙げられる。樹脂粉としてはＰＭＭＡ，ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系等の球状粒子、そして、塩化ビニリデン、脂肪酸金属塩等の不定形粉末等が挙げられる。微粒子が外部の機械的負荷で変形しないほうが、トナー粒子表面においてキャリアと接触しても変形しにくく、転写性を維持できるので、上記具体例の中でも、材質として硬いシリカ、アルミナ等の無機微粒子が好ましく、特にシリカが好ましい。これら微粒子は、トナー粒子に対して、好ましくは０．５〜４重量％、より好ましくは０．５〜３重量％の配合量になるように添加される。
【００６７】［研磨性粒子］さらにトナー粒子の表面には、研磨性粒子が添加される。研磨性粒子を添加されることにより、現像剤担持体上の汚染物を掻き取ることができ、現像剤担持体の汚染を抑えることができる。
【００６８】研磨性粒子としては、具体的には、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、炭化珪素、マグネタイト等の粒子が挙げられ、無機酸化物が好ましい。さらに好ましくは酸化セリウムが挙げられる。これらの研磨性粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリング剤、シリコーンオイルまたはその他の有機化合物で処理されてもよい。
【００６９】研磨性粒子の個数平均粒径としては、０．０４〜５μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．３〜２μｍの範囲である。個数平均粒径が０．０４μｍより小さいと研磨効果が十分でなく、５μｍより大きいと静電潜像担持体の摩耗や傷が大きくなり、画像の劣化を起こしてしまう場合があり好ましくない。また、研磨性粒子は、トナー粒子に対して、好ましくは０．１〜４重量％、より好ましくは０．３〜２重量％の配合量になるように添加される。
【００７０】第２の本発明において、トナー粒子中のワックスの添加量としては、好ましくは１〜１５重量％であり、より好ましくは１〜１０重量％であり、さらに好ましくは３〜１０重量％である。
【００７１】ワックスが１重量％より少ないと、十分な定着ラチチュード（トナーのオフセットなしにトナー画像を定着できる定着ロールの温度範囲）が得られない。一方、１５重量％より多いと、トナーから脱離して遊離しているワックス量が増えて、現像剤担持体表面の汚染が生じ易くなる。さらに、トナーの粉体流動性が悪化し、また、静電潜像担持体の表面に遊離ワックスが付着して、静電潜像が正確に形成できなくなる場合もある。また、ワックスは結着樹脂と比較して透明性が劣る為、ＯＨＰ等の画像の透明性が低下して、黒ずんだ投影像となってしまう場合もある。
【００７２】第２の本発明においては、さらにトナー（外添剤を含む）の溶融粘度が、８０〜１２０℃の範囲におけるいずれかの温度で１０2〜１０6ポアズであることが望ましく、特に、８０℃のときに１０6ポアズ以下、１２０℃のときに１０2ポアズ以上であることが好ましい。８０〜１２０℃の範囲におけるいずれの温度においても溶融粘度が１０6ポアズより高いと、第２の本発明に適用した場合においても、定着時の消費電力が増大して好ましくない。また、１２０℃のときに１０2ポアズより低いと、定着時に転写材表面の水平方向へのトナーの広がりが強くなって、例えば細線のぼやけた画像となったり、転写材が紙のようにトナーが染み込むタイプの場合、トナーが染み込みすぎて発色がわるくなったりする等の欠点が生じる場合がある。
【００７３】なお第２の本発明において、トナーの溶融粘度といった場合には、熱高架式フローテスターによる溶融粘度のことを指し、具体的には以下の方法により測定したものである。
【００７４】測定装置としては、熱高架式フローテスター（島津フローテスター）を用い、一定温度下でブランジャーにより、加圧成型した試料に１０ｋｇｆの荷重をかけ、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルより押し出すようにし、この押し出し量に応じてフローテスターのブランジャーの降下量を測定した。この流出速度を各温度で測定し、以下の式（２）により見かけ粘度を求めた。
【００７５】
η’＝ＴＷ’／ＤＷ’＝πＰＲ2／８ＬＱ ・・・（２）
ただし、ＴＷ’＝ＰＲ／２Ｌ ・・・（２−２）
ＤＷ’＝２Ｑ／πＲ3・・・（２−３）
η’：見かけの粘度（ポアズ）
ＴＷ’：管壁の見かけのずり応力（ダイン／ｃｍ2）
ＤＷ’：管壁の見かけのずり速度（ｓｅｃ-1）
Ｑ：流出速度（ｃｍ3／ｓｅｃ＝ｍｌ／ｓｅｃ）
Ｐ：押出圧力（ダイン／ｃｍ2）［１０ｋｇｆ＝９８０×１０4ダイン］
Ｒ：ノズルの半径（ｃｍ）
Ｌ：ノズルの長さ（ｃｍ）
【００７６】４．第１の本発明および第２の本発明に共通する全体的な構成第１の本発明および第２の本発明はともに、少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する。
【００７７】潜像形成工程においては、電子写真法、静電記録法において適用される一般的な方法により静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する。すなわち一様に帯電された静電潜像担持体表面に、レーザー光学系やＬＥＤアレイなどにより静電潜像を形成する。
【００７８】現像剤搬送工程においては、静電潜像担持体に対向して配置された現像剤担持体の表面にトナーとキャリアとからなる現像剤層を形成せしめ（現像剤を担持させ）、現像領域に搬送される。このとき現像剤担持体上に適度かつ均一な現像剤層を形成すべく、現像剤担持体に対向して現像剤層規制部材を配することが望ましい。一般に現像剤層規制部材を配することにより、トナーが機械的負荷により現像剤担持体表面にこすり付けられるように付着し、現像剤担持体表面に汚染がみられるが、第１の本発明では現像剤担持体の表面状態とトナー粒子のワックス露出量およびトナー粒子の粒度分布等とを適切にコントロールすることにより、第２の本発明では現像剤担持体の表面状態を適切にコントロールするとともにトナーに適切な外添剤を添加することにより、現像剤担持体表面の汚染が抑制されるとともに、高い搬送性をも確保することができる。したがって、本発明によれば、現像剤層規制部材を配した場合にも、上記のような不具合がなく、現像剤担持体表面に均一な現像剤層を長期にわたって形成し、現像剤を安定的に現像領域に供給することができ、画像濃度ムラのない高品位の画像を安定して得ることができる。
【００７９】そして現像工程では、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、詳しくは現像剤層中の帯電されたトナーを静電的に供給することにより、静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する。
【００８０】現像された画像は、一般的に転写工程により静電潜像担持体から紙などの被転写材に写し取られる。さらに、転写された画像は、定着工程において定着ロール等により転写材に定着される。
【００８１】定着工程において定着ロールを用いる場合、定着ロール表面は、トナーを付着させない目的で、トナーに対して離型性の優れた材料、シリコンゴムやフッ素系樹脂などで形成することが好ましい。この際、定着ロール表面にはシリコーンオイル等の離型性液体を供給しないか、または供給する場合にも離型性液体は限りなく少ないことが有効である。離型性液体は定着ラチチュードに対しては有効であるが、定着される被転写材に転移する為、ベトツキがあり、また、テープを貼れない、マジック（登録商標）で文字を書き加えられない等の問題がある。これはＯＨＰについて顕著である。また、離型性液体は定着表面の荒さをスムーズにできないので、ＯＨＰ透明性の低下の要因にもなっている。
【００８２】本発明の構成によれば、十分な定着ラチチュードを示すので、定着ロール表面に離型性液体を供給する場合、その量はわずかでよく、例えば、Ａ４用紙１枚当たりで１μｌ以下でよい。この程度の供給量であれば、前述の諸問題は実質上回避できる。
【００８３】表面のトナー画像が転写された後の静電潜像担持体は、所定の除電手段により表面に残留している静電潜像が除去され、さらにクリーニング手段により、残留トナーが除去される。そして静電潜像担持体は、再び潜像形成工程に供されるために、帯電手段により表面が一様に帯電される。
【００８４】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、文中「部」とあるのはすべて「重量部」を示す。
【００８５】まず、実施例および比較例に用いるワックスの物性を下記表１に示す。
【００８６】
【表１】
【００８７】Ａ：第１の本発明の実施例＜実施例１〜３、および、比較例１〜７＞第１の本発明の実施例および比較例に用いる石油系樹脂の物性を下記表２に示す。
【００８８】
【表２】
【００８９】
［トナー粒子の製造］
（トナー粒子１−１）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシ ド付加物／シクロヘキサンジメタノールから選られた線状 ポリエステル：Ｔｇ＝６０℃、Ｍｎ＝３，６００、Ｍｗ＝ ３３，０００、酸価＝１０、水酸価＝１９） ８０部 ・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７） ５部 ・石油系樹脂Ａ １０部 ・ワックス１−Ａ ５部
【００９０】上記混合物をエクストルーダーで混練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した後、風力式分級機で細粒、粗粒を分級し個数平均粒径ｄ50＝６．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−１を得た。このトナー粒子１−１の４μｍ以下の割合は２３個数％、表面のワックス露出面積率は１８％であった。
【００９１】（トナー粒子１−２）トナー粒子１−１において、ワックス１−Ａをワックス１−Ｂに代え、石油系樹脂Ａを石油系樹脂Ｂに代えた以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−２を得た。このトナー粒子１−２の４μｍ以下の割合は１０個数％、表面のワックス露出面積率は３２％であった。
【００９２】（トナー粒子１−３）トナー粒子１−１において、石油系樹脂Ａを用いずに、エクストルーダーの混練条件と分級条件を変えた以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝６．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−３を得た。このトナー粒子１−３の４μｍ以下の割合は２９個数％、表面のワックス露出面積率は５６％であった。
【００９３】（トナー粒子１−４）トナー粒子１−１において、石油系樹脂Ａを用いずに、ワックス１−Ａの添加量を１５部とした以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝６．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−４を得た。このトナー粒子１−４の４μｍ以下の割合は１８個数％、表面のワックス露出面積率は５２％であった。
【００９４】
（トナー粒子１−５）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシ ド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得られた線状 ポリエステル：Ｔｇ＝７０℃、Ｍｎ＝４，６００、Ｍｗ＝ ３８，０００、酸価＝１１、水酸価＝２３） ８２部 ・シアン顔料（Β型フタロシアニン：Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブル ー１５：３） ５部 ・石油系樹脂Ｃ ５部 ・ワックス１−Ｃ ８部
【００９５】上記混合物を予備混合した後、エクストリューダーで混錬し、ジェットミルで粉砕した。風力式分級機で分級して、個数平均粒径ｄ50＝７．８μｍのシアンのトナー粒子１−５を得た。このトナー粒子１−５の４μｍ以下の割合は１５個数％、表面のワックス露出面積率は３４％であった。
【００９６】（トナー粒子１−６）トナー粒子１−５において、分級条件を変えた以外は、トナー粒子１−５と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．４μｍのマゼンタのトナー粒子１−６を得た。このトナー粒子１−６の４μｍ以下の割合は２８個数％、表面のワックス露出面積率は３７％であった。
【００９７】（トナー粒子１−７）トナー粒子１−５において、石油系樹脂Ｃを用いず、エクストルーダーの混練条件を変えた以外は、トナー粒子１−５と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．８μｍのマゼンタのトナー粒子１−７を得た。このトナー粒子１−７の４μｍ以下の割合は１５個数％、表面のワックス露出面積率は５５％であった。
【００９８】（トナー粒子１−８）トナー粒子１−１において、分級条件を変えた以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝４．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−８を得た。このトナー粒子１−８の４μｍ以下の割合は３８個数％、表面のワックス露出面積率は２３％であった。
【００９９】［現像剤の作製］得られたトナー粒子１−１〜１−８のそれぞれ１００部に対して、個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性シリカ１．０部、および個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性チタニア０．５部を添加してトナー１−１〜１−８とした。さらに得られた各トナー６部に対して、粒子径５０μｍのフェライトにスチレン−メチルメタクリレート共重合体を０．５μｍ被覆したキャリア１００部を添加、混合して８種類の現像剤を得た。
【０１００】［ブラストスリーブ（現像剤担持体）の作製］
（ブラストスリーブ１−１）市販の電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）の現像機中で用いられている現像スリーブ（材質；ＳＵＳ、直径３０ｍｍ）の表面を、ニューマブラスター（不二製作所製）により球形ガラスビーズを用いてサンドブラスト処理し、Ｒｚ＝４．０μｍ、Ｓｍ＝５５μｍのブラストスリーブ１−１を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝８０＞Ｓｍ＝５５）
【０１０１】（ブラストスリーブ１−２）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ１−１と同様にして、Ｒｚ＝５．３μｍ、Ｓｍ＝１００μｍのブラストスリーブ１−２を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝１０６＞Ｓｍ＝１００）
【０１０２】（ブラストスリーブ１−３）サンドブラスト処理に用いた球形ガラスビーズをアルミナ粒子に代えた以外は、ブラストスリーブ１−１と同様にして、Ｒｚ＝１１．８μｍ、Ｓｍ＝１８０μｍのブラストスリーブ１−３を作製した。（Ｒｚ×２０＝２３６＞２００＞Ｓｍ＝１８０）
【０１０３】［画出し耐久試験］上記得られた現像剤（トナー）、およびブラストスリーブを下記表３に示す組み合わせで使用して、画出し耐久試験を行った。具体的には、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）を用い、現像スリーブを下記表３に示す各ブラストスリーブに交換し、対応する各現像剤を投入して、２０，０００枚のコピーテストを行い、以下に示す各評価を行った。
【０１０４】（画像濃度均一性）２０，０００枚のコピーテストを行った後、続けて以下の評価を行った。Ａ４の転写紙に、縦１０ｃｍ、横１５ｃｍのソリッド未定着トナー像を、トナー量が０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ2となるように作製した。次に定着ロール温度が自由に設定でき、モニターできるように前記Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５を改造したものを用いて、定着ロールへの離型剤オイル供給を止めて実質上定着ロール表面に離型剤オイルが存在しない状態で定着テストを行った（定着ロールの表面温度１５５℃）。得られた定着画像について、画像部５箇所の濃度を分光測定濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ）により測定し、最高濃度部と最低濃度部の濃度差を画像濃度均一性の評価指標とした。結果を下記表３にまとめて示す。
【０１０５】（現像スリーブ汚染性）現像スリーブ（ブラストスリーブ）へのトナー汚染について、２０，０００枚のコピーテスト後、現像スリーブを圧縮空気によってブローオフし、分光測定濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ）で現像スリーブ表面の濃度を３点測定し、未使用の現像スリーブ表面の濃度についても予め３点測定しておき、両者の平均の濃度差Δを求め、これを現像スリーブ汚染性の評価指標とした。結果を下記表３にまとめて示す。
【０１０６】
【表３】
【０１０７】上記表３の結果から明らかなように、第１の本発明である実施例１〜３の現像剤と現像スリーブとの組み合わせの場合は、現像スリーブ表面のトナー汚染が少なく、画像濃度むらも小さかった。また、濃度斑は観察されなかった。一方、比較例１〜７では、現像スリーブ表面のトナー汚染が発生し、現像スリーブ上の現像剤層にムラが発生するようになって、コピーのソリッド画像に濃度斑がみられるようになった。そして、濃度斑発生による画像濃度むらが観測され、画質が低下することが明らかとなった。
【０１０８】Ｂ：第２の本発明の実施例＜実施例４〜７、および、比較例８〜１０＞
【０１０９】
（トナー粒子２−１）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得ら れた線状ポリエステル：Ｔｇ＝６２℃、Ｍｎ＝４，０００、 Ｍｗ＝３５，０００、酸価＝１２、水酸価＝２５） ９２部 ・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７） ３部 ・ワックス１−Ａ ５部
【０１１０】上記混合物をエクストルーダーで混練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した後、風力式分級機で細粒、粗粒を分級し個数平均粒径ｄ50＝６．７μｍのマゼンタのトナー粒子２−１を得た。このトナー粒子２−１の４μｍ以下の割合は１６個数％、表面のワックス露出面積率は４１％であった。
【０１１１】（トナー粒子２−２）トナー粒子２−１において、ワックス１−Ａをワックス１−Ｄに代えた以外は、トナー粒子２−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．８μｍのマゼンタのトナー粒子２−２を得た。このトナー粒子２−２の４μｍ以下の割合は２４個数％、表面のワックス露出面積率は５８％であった。
【０１１２】（トナー粒子２−３）トナー粒子２−１において、ワックス１−Ａをワックス１−Ｃに代えた以外は、トナー粒子２−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．６μのマゼンタのトナー粒子２−３を得た。このトナー粒子２−３の４μｍ以下の割合は１９個数％、表面のワックス露出面積率は３８％であった。
【０１１３】
（トナー粒子２−４）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシ ド付加物／シクロヘキサンジメタノールから選られた線状 ポリエステル：Ｔｇ＝７０℃、Ｍｎ＝４，６００、Ｍｗ＝ ３８，０００、酸価＝１１、水酸価＝２３） ９２部 ・シアン顔料（Β型フタロシアニン：Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブル ー１５：３） ３部 ・ワックス１−Ａ ５部
【０１１４】上記混合物を予備混合した後、エクストリューダーで混錬し、ジェットミルで粉砕した。風力式分級機で分級して個数平均粒径ｄ50＝７．１μのシアントナー粒子２−４を得た。このトナー粒子２−４の４μｍ以下の割合は１１個数％、表面のワックス露出面積率は４２％であった。
【０１１５】［現像剤の作製］得られたトナー粒子２−１〜２−４のそれぞれ１００部に対して、個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性シリカ１．０部、個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性チタニア０．５部、および研磨性粒子として酸化セリウム（個数平均粒径０．８μｍ）０．４部を添加してトナー２−１〜２−４とした。また、トナー２−１の作製において、酸化セリウムのみを添加せずに作製したトナーをトナー２−５とした。得られた各トナー２−１〜２−５について、熱高架式フローテスターによる溶融粘度を既述の方法で測定した結果を下記表４にまとめて示す。
【０１１６】さらに得られた各トナー６部に対して、粒子径５０μｍのフェライトにスチレン−メチルメタクリレート共重合体を０．２μｍ被覆したキャリア１００部を添加、混合して５種類の現像剤を得た。
【０１１７】［ブラストスリーブ（現像剤担持体）の作製］
（ブラストスリーブ２−１）市販の電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）の現像機中で用いられている現像スリーブ（材質；ＳＵＳ、直径３０ｍｍ）の表面を、ニューマブラスター（不二製作所製）によりアルミナ粒子を用いてサンドブラスト処理し、Ｒｚ＝４．９μｍ、Ｓｍ＝６１μｍのブラストスリーブ２−１を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝９８＞Ｓｍ＝６１）
【０１１８】（ブラストスリーブ２−２）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ２−１と同様にして、Ｒｚ＝２．８μｍ、Ｓｍ＝４３μｍのブラストスリーブ２−２を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝５６＞Ｓｍ＝４３）
【０１１９】（ブラストスリーブ２−３）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ２−１と同様にして、Ｒｚ＝２．０μｍ、Ｓｍ＝４５μｍのブラストスリーブ２−３を作製した。（２００＞Ｓｍ＝４５＞Ｒｚ×２０＝４０）
【０１２０】（ブラストスリーブ２−４）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ２−１と同様にして、Ｒｚ＝１０．８μｍ、Ｓｍ＝１１０μｍのブラストスリーブ２−４を作製した。（Ｒｚ×２０＝２１６＞２００＞Ｓｍ＝１１０）
【０１２１】［画出し耐久試験］上記得られた現像剤（トナー）、およびブラストスリーブを下記表４に示す組み合わせで使用して、画出し耐久試験を行った。具体的には、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）を用い、現像スリーブを下記表４に示す各ブラストスリーブに交換し、対応する各現像剤を投入して、２０，０００枚のコピーテストを行い、以下に示す各評価を行った。
【０１２２】（耐オフセット性）２０，０００枚のコピーテストを行った後、続けて以下の評価を行った。Ａ４の転写紙に、縦１０ｃｍ、横１５ｃｍのソリッド未定着トナー像を、トナー量が０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ2となるように作製した。次に定着ロール温度が自由に設定でき、モニターできるように前記Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５を改造したものを用いて、定着ロールへの離型剤オイル供給を止めて実質上定着ロール表面に離型剤オイルが存在しない状態で定着テストを行った。定着テストは、定着ロール表面温度を段階的に変化させ、各表面温度において上記トナー像を保持する転写紙を用いて未定着トナー像の定着を行った。この際、紙の余白部分に定着ロールからのトナー汚れが生じるか否かの観察を行い、汚れが生じない温度領域を非オフセット温度領域とし、これを耐オフセット性の評価指標とした。結果を下記表４にまとめて示す。
【０１２３】（現像スリーブ汚染性）現像スリーブ汚染性については、上記「Ａ：第１の本発明の実施例」に示す方法および評価指標にて行った。結果を下記表４にまとめて示す。
【０１２４】
【表４】
【０１２５】上記表４の結果から明らかなように、第２の本発明である実施例１〜４の現像剤と現像スリーブとの組み合わせの場合は、現像スリーブ表面のトナー汚染が少なく、得られる画像についても不具合がなかった。
【０１２６】また、これら実施例１〜４の現像剤中におけるトナーの定着性は良好であり、定着ロールに離型剤オイルが使用されなくても、非オフセット温度領域低温度から高温度までわたっていて広いラチチュードを示した。
【０１２７】一方、比較例１および３では、現像スリーブ表面のトナー汚染が発生し、現像スリーブ上の現像剤層にムラが発生するようになって、コピーのソリッド画像に濃度斑がみられるようになった。また比較例２では、現像スリーブ表面のトナー汚染は少なかったものの、現像スリーブの一部に他の部分と異なる摩耗が見られ、その部分では現像剤の搬送量が増え、コピーテスト終了時にソリッド画像中に濃度の濃淡がみられた。
【０１２８】
【発明の効果】本発明によれば、長期にわたって安定した現像剤搬送が可能で、画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる画像形成方法を提供することができる。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法、静電記録法を利用した画像形成方法に関するものである。より詳しくは、現像剤担持体表面に担持された現像剤を用いて、静電潜像担持体表面に形成された静電潜像を現像する画像形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、複写機やレーザービームプリンタ等において画像を形成する場合、一般にカールソン法が用いられている。従来の画像形成方法では、光学的手段等によって感光体（静電潜像担持体）表面に形成された静電潜像が、現像工程で現像された後、転写工程で記録紙等の記録媒体に転写され、次に定着工程で一般に熱と圧力とで記録媒体に定着される。そして、上記感光体は繰り返し使用する為、転写工程終了後に感光体表面に残る残存トナーを取り除くべくクリーニング装置が設置されている。
【０００３】この静電潜像の現像に用いられる現像方式には、トナーだけを用いる一成分現像法と、トナーおよびキャリアとからなる二成分現像剤を用いる二成分現像法とがあるが、二成分現像法は、トナーとキャリアとを攪拌することによってトナーを摩擦帯電せしめるので、キャリアの特性、攪拌条件を選定することによって、トナーの摩擦帯電量を相当程度制御できるため、画像品質の信頼性が高い等、優れた特性を有している。
【０００４】一方、電子写真プロセスに用いるトナーは、一般的に、結着樹脂（例えば、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、エポキシ樹脂等）に、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を加えて溶融混練し、均一に分散せしめた後、所定の粒度に粉砕してさらに分級機を用いて過剰な租粉および微粉を取り除く粉砕／分級製法により得られる。
【０００５】近年、さらなる高画質化の要求に伴い、トナーをより小粒径化することが望まれている。また、省エネルギー化の要請から、結着樹脂についても、より低温で定着できるように、低ガラス転移化および低軟化点化することが望まれている。
【０００６】他方フルカラー複写機、プリンターに搭載されるカラートナーは、定着工程において多色のカラートナーが十分混合することが必要であり、その際、色再現性やＯＨＰ画像の透明性が重要となってくる。カラートナーは、この混色性を高めるために、黒トナーと比べて一般的にシャープメルトの低分子量樹脂を結着樹脂として用いることが望まれる。
【０００７】従来、黒トナーにおいては、定着時の耐オフセット性を得る為に、ポリエチレン、ポリプロピレン等の結晶性の高い、比較的融点の高いワックスが使われているが、フルカラー用のカラートナーにこのような融点の高いワックスを用いた場合には、ＯＨＰ画像の透明性が損なわれる。
【０００８】この為、通常のフルカラー用のカラートナーには、ワックスは含まれず、定着時の耐オフセット性を得る為に、加熱定着ローラーの表面をトナーに対する離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂で形成し、さらにその表面にシリコーンオイル等の離型性液体を供給する方法が採られている。この方法はトナーのオフセット現象を防止する点では極めて有効であるが、離型性液体を供給するための装置が必要になる等の問題がある。これは、近年の装置の小型化、軽量化と逆行するものであり、また、離型性液体が加熱されて蒸発して不快臭を与えることや、装置内の汚染を生じる場合がある。
【０００９】したがって、粉砕／分級製法による、シャープメルトな結着樹脂、着色剤、および低融点ワックスで構成されるトナーで、かつ、小粒径であるトナーが検討されている。
【００１０】また、ＯＨＰ画像の透明性が損なわれないようにトナー自体に定着時の耐オフセット性を持たせる為に、トナーの粘度を限定する方法（特開平１−１３３０６５号公報、同２−１６１４６６号公報、同２−１０００５９号公報、同３−２２９２６５号公報）、トナーに離型性のある樹脂等のワックスを含有させる方法（特公昭５２―３３０４号公報）、ワックスの溶融粘度を限定する方法（特開平３−２６０６５９号公報、同３−１２２６６０号公報）、ワックスドメインの径とワックスのトナー表面での存在率を限定する方法（特開平７−８４３９８号公報）、ワックスドメイン形状を限定する方法（特開平６−１６１１４５号公報）等が提案されている。
【００１１】このようなトナーと、キャリアとを有する二成分系現像剤を現像剤担持体表面に担持させ、静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する際に、通常、現像剤担持体に対向する現像剤層規制部材によって、現像剤担持体上には、適度かつ均一な現像剤層が形成された上で現像領域に搬送される。
【００１２】しかしながら、このような現像剤層規制部材を有する現像装置に上記のようなトナーを有する二成分系現像剤を用いた場合、繰り返し画出しを行うと、これらトナーは、従来の黒トナーやワックスを含まないカラートナーよりも変形しやすく、また、小粒径トナーを多く含み、かつこの小粒径トナーが相対的に付着性が増す為、トナーが機械的負荷により現像剤担持体表面にこすり付けられるように付着し、現像剤担持体表面に汚染がみられるようになる。これはトナーがその表面にワックスの露出部を有していることも原因と考えられる。
【００１３】現像剤担持体表面の汚染が進行することで、現像剤担持体表面の現像剤の担持量が変化し、現像に供されるトナーの量も変化し、画像の濃度変化、ソリッド画像内に濃度ムラが発現するようになり、プリント画像品質的に劣化する。
【００１４】このような現像剤担持体表面のトナーによる汚染の問題を改善する為に、現像剤担持体の表面を球形大粒子で研磨した方法（特開平５−１９６３２号公報）が提案されている。しかしながら、シャープメルトな結着樹脂と低融点ワックスとからなるトナーを含む現像剤では、繰り返し画出し耐久試験を行った場合、初期には効果があるものの、試験後には現像剤担持体表面に汚染がみられた。また、球形トナーを利用し、現像剤担持体の表面の中心線平均粗さ（Ｒａ）、および凸凹の平均間隔（Ｓｍ）を規定した方法（特開平８−１５９７９号公報）が提案されているが、当該方法によっても、均一な現像剤搬送は達成されるものの、試験後には現像剤担持体表面に汚染がみられた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の目的は、長期にわたって安定した現像剤搬送が可能で、画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる画像形成方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の技術における上述のような欠点を改善すべく、今までと異なる観点から鋭意研究し検討した結果、以下の第１の本発明、または第２の本発明の構成を採用することにより、上記の課題の解決に成功した。
【００１７】第１の本発明は、少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、少なくともトナー粒子からなるトナーを有してなり、トナー粒子が、少なくともワックスを１〜１５重量％含有し、かつ、トナー粒子表面における前記ワックスの露出面積率が５０％以下であり、トナー粒子の粒度分布において、４μ以下の割合が２０個数％以下であり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法である。
【００１８】
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【００１９】第１の本発明の画像形成方法によれば、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像域まで搬送するとき、長期にわたって均一で安定した搬送が可能で、また現像剤担持体表面にトナー成分による汚染が抑えられるので、長期にわたって現像域での現像性に問題がなく、画像濃度ムラのない高品位の画像を安定して得ることができる。
【００２０】第２の本発明は、少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、トナーを有してなり、トナーが、少なくともワックスを含有するトナー粒子と、個数平均粒径２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の微粒子と、研磨性粒子とからなり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法である。
【００２１】
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【００２２】第２の本発明の画像形成方法によれば、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像域まで搬送するとき、長期にわたって均一で安定した搬送が可能で、また現像剤担持体表面にトナー成分による汚染が抑えられるので、長期にわたって現像域での現像性に問題がなく、画像濃度ムラもなく、かつ高画質の画像を安定して得ることができる。
【００２３】第２の本発明では、前記トナー粒子が、少なくとも結着樹脂と、着色剤と、ワックスとで構成され、前記トナーの溶融粘度が、８０〜１２０℃の範囲におけるいずれかの温度で１０3〜１０6ポアズであることが好ましい。また、第２の本発明では、前記微粒子が、無機微粒子であることが好ましく、シリカであることがより好ましい。
【００２４】本発明（以下、単に「本発明」といった場合には、「第１の本発明」および「第２の本発明」の両者を意味するものとする。）においては、前記現像剤担持体表面の十点平均粗さＲｚが、０．５μｍ以上であることが好ましく、前記現像剤担持体の表面が、ガラスビーズで研磨されたものであることが好ましい。
【００２５】また、本発明においては、前記ワックスの融点が８０〜１２０℃の範囲内であり、かつ、該ワックスの１２０℃における溶融粘度が２００センチポアズ以下であることが好ましい。
【００２６】さらに、本発明においては、前記トナーが、カラートナーであることが好ましく、前記トナー粒子の体積平均粒径が、３〜１０μｍの範囲であることが好ましく、該トナー粒子が少なくとも結着樹脂と、着色剤と、ワックスとで構成され、前記結着樹脂がポリエステルであることが好ましい。
【００２７】上記「第１の本発明」および「第２の本発明」は、それぞれ単独で本発明で目的とするところの効果を十分に達成し得るが、「第１の本発明」および「第２の本発明」の両者の構成を併せ持つ構成とすれば、より高い次元で本発明で目的とするところの効果を達成し得る。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を構成毎に分けて説明する。
１．第１の本発明および第２の本発明に共通する構成［現像剤担持体］本発明においては、現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、。
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【００２９】十点平均粗さＲｚ、および、凹凸の平均間隔Ｓｍの詳細は、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に規定されている。このように比較的表面粗さが大きな現像剤担持体を用いる場合、用いるトナーが微粉成分の多いものであると、現像剤担持体表面の凹部に微小な粒径のトナーが融着し、現像剤担持体表面を汚染することとなるが、後述の如く本発明に用いるトナーは、粒度分布が適切にコントロールされており、現像剤担持体表面を汚染することがない。
【００３０】Ｒｚ×２０＞Ｓｍ＞２００やＲｚ×２０＞２００＞Ｓｍのような関係となる表面状態の現像剤担持体では、本発明において対象としている小粒径のトナー粒子（後述）に対して、現像剤担持体表面の凹凸が非常に大きくなるために、当該凹凸の凹部にトナーが埋め込まれるようにトナー付着が起こり、現像剤担持体表面はトナーで汚染されてしまう場合がある。
【００３１】一方、Ｒｚ×２０≦Ｓｍのような関係となる比較的表面粗さが小さな現像剤担持体では、その表面の平滑性からトナーが現像剤担持体表面に付着しにくく、トナーによる汚染も起こりにくいが、現像剤担持体表面を均一に小さな凹凸をつける制御技術は難しく、コスト的に使用が難しい。また、第２の本発明においては、長期にわたる使用により研磨性粒子（後述）による部分的な現像剤担持体表面の摩耗がみられるようになり、ついには現像剤の搬送ムラが発生し、画像中のソリッド画像に濃度ムラがみられるようになる。なお、現像剤担持体表面の十点平均粗さＲｚとしては、０．５μｍ以上であることが、現像剤担持体表面へのトナー層形成が均一かつ安定に行える点で好ましい。
【００３２】現像剤担持体の表面を、本発明で規定される上記所定の表面状態に粗面化する方法としては、例えば不定形粒子又は定形粒子を砥粒として用い表面を研磨するサンドブラスト法、スリーブ円周方向に凸凹を形成したサンドペーパーで現像剤担持体表面を所定の方向に擦るサンドペーパー法、化学処理による方法、樹脂でコート後、コートされた樹脂層に凸部を形成する方法等を挙げることができる。
【００３３】本発明において、粗面化された現像剤担持体表面は鋭利な凸部がないことが好ましく、かかる表面状態の現像剤担持体を用いることによって、トナーの融着、汚染が顕著に抑制できる。このような表面状態とするには、粗面化方法として球形のガラスビーズを砥粒として用い表面を研磨するサンドブラスト法を採用することが好ましい。
【００３４】本発明における現像剤担持体の材質としては、公知の材料が使用できる。例えばアルミ、ステンレス、ニッケルのごとき金属；これら金属の上にカーボン、樹脂エラストマー等をコートしたもの；天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴムの如き弾性体を無発泡体、発泡体またはスポンジ形態に加工したもの；これら無発泡体、発泡体またはスポンジ形態に加工したものの上にカーボン、樹脂エラストマー等を塗布したもの；等が挙げられる。
【００３５】本発明における現像剤担持体の形状としては、特に限定されないが、例えば円筒状またはシート状が挙げられる。現像剤担持体が円筒状である、いわゆる現像スリーブの場合は、その直径としては１０ｍｍ〜３５ｍｍであることが現像効率およびトナーの融着抑制の点で好ましく、より好ましくは１５ｍｍ〜２７ｍｍである。現像剤として、非磁性トナーと磁性キャリアとの二成分系現像剤を用いる場合には、現像剤担持体の内側には磁石の如き磁界発生手段が内包される。
【００３６】［現像剤］本発明に用いる現像剤は、少なくともトナー粒子（トナー中における外添剤を除く部分、即ちトナーの粒子本体をいう）からなるトナーを有してなる。
【００３７】ａ）トナー本発明におけるトナーは、少なくともトナー粒子からなり、必要に応じて他の外添剤を含む（第２の本発明においては、微粒子および研磨性粒子が必須成分となるが、この点は後述する。）。トナー粒子は、少なくとも結着樹脂と、着色剤と、ワックスとで構成される。
【００３８】結着樹脂としては、特に限定されるものではないが、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のａ−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体あるいは共重合体を例示することができ、特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができ、さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィン、ワックス類を挙げることができる。これらの中でも、特にポリエステルを結着樹脂とすることが本発明に有効である。例えば、ビスフェノールＡと多価芳香族カルボン酸とを主単量体成分とした重縮合物よりなる線状ポリエステル樹脂が好ましく使用できる。
【００３９】本発明に結着樹脂として使用されるポリエステル樹脂は、ポリオール成分とポリカルボン酸成分から重縮合により合成される。使用されるポリオール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、２，３ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールＡ、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が挙げられる。ポリオール成分としては、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、ドデセニルコハク酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、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、１，２，５ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチレンカルボキシプロパンテトラメチレンカルボン酸およびそれらの無水物が挙げられる。
【００４０】本発明において結着樹脂としては、軟化点９０〜１５０℃、ガラス転移点５５〜７５℃、数平均分子量２０００〜６０００、重量平均分子量８０００〜１５００００、酸価５〜３０、および水酸基価５〜４０をそれぞれ示す樹脂が特に好ましい。
【００４１】着色剤としては、特に限定されるものではないが、カーボンブラック、ニグロシン、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーン・オキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー９７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３などを代表的なものとして例示することができる。
【００４２】現像剤担持体へのトナー付着による汚染の問題は、特に黒色以外の着色粒子を用いたいわゆるカラートナーにおいて特に顕著であったが、本発明を適用することによりカラートナーを用いた場合でも現像剤担持体の汚染が抑制され、長期にわたって安定した現像剤搬送が可能で、画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる画像形成方法とすることができる。なお、黒色トナーの場合には、一般にカーボンブラックが着色剤として用いられているため、現像剤担持体との静電的付着力が弱く、汚染が発生しにくいものである。
【００４３】着色剤の添加量としては、特に限定されず、使用する着色剤の種類、所望とする発色濃度等により適宜選択すればよいが、一般的には、トナー粒子全重量に対して１〜２０重量％程度が好ましく、より好ましくは３〜１２重量％程度である。
【００４４】本発明においては、トナー自体に耐オフセット性を持たせるために、トナー粒子中にはワックスを含む必要がある。近年普及してきたフルカラー複写機、プリンターにおいては、その定着工程で、ロールの汚染、オフセットを防止する為に加熱定着ロールに、オフセット防止液を供給しているが、そのための機構が必要になり、これは装置の小型化、軽量化と逆の方向である。また、オフセット防止液が加熱され蒸発して不快臭を与えることや、機内の汚染を生じることがある。よって、定着工程でオフセット防止液がない状態で、またはオフセット防止液を用いる場合にも極めて少ない状態で、良好な定着性を得るべく、本発明においてはトナー粒子中にワックスが含有される。
【００４５】本発明に用いられるワックスとしては、パラフィンワックスおよびその誘導体、モンタンワックスおよびその誘導体、マイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体、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等が挙げられる。誘導体とは酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も利用できる。
【００４６】本発明に用いられるワックスは、示唆走査熱量計により測定されるＤＳＣ曲線で吸熱開始温度が４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは５０℃以上である。４０℃より低いと複写機内やトナーボトル内でトナーの凝集が発生してしまう場合がある。吸熱開始温度は、ワックスを構成する分子量分布のうち、低分子量のものや、その構造のもつ極性基の種類、量で左右される。一般に高分子量化すれば融点とともに吸熱開始温度も上昇するが、このやり方ではワックス本来の低溶融温度と、低粘度といった特性を損なってしまう。よってワックスの分子量分布のうち、これら低分子量のものだけを選別して除くことが有効であるが、その方法として、分子蒸留、溶剤分別、ガスクロマトグラフ分別等の方法が挙げられる。
【００４７】本発明に用いられるワックスは、融点が８０〜１２０℃の範囲内であることが好ましく、より好ましくは８０〜１００℃の範囲内である。融点が８０℃未満ではワックスの変化温度が低すぎ、耐ブロッキング性が劣ったり、装置内温度が高まった時に現像性が悪化したりする。１２０℃を超える場合には、ワックスの変化温度が高すぎ、高温で定着を行えば問題ないが、省エネルギーの観点で望ましくない。
【００４８】また、本発明に用いられるワックスの１２０℃における溶融粘度は、２００センチポアズ以下であることが好ましく、１〜２００センチポアズの範囲内であることがより好ましく、さらに好ましくは１〜１００センチポアズの範囲内である。溶融粘度が２００センチポアズより高いと、トナーからの溶出が弱く、定着剥離性が不十分となってしまう場合がある。
【００４９】本発明においてワックスの溶融粘度は、動粘度計（キャノン−フェノンスケ粘度計：柴田科学機械工業）を用いて測定した。具体的には以下の通りである。動粘度計は、流出時間が２００秒以上となるように設定し、測定対象となる溶融したワックスを、測定対象温度（１２０℃）に保った恒温槽に入れた。１０分以上放置してワックスと動粘度計とが測定対象温度で安定した後に、ワックスを吸い上げて流下させ、流下時間を測定し溶融粘度を算出した。
【００５０】本発明で用いられるワックスのトナー粒子に対する添加量については後述する。トナー粒子には、上記結着樹脂、着色剤、およびワックスの他に、内部添加剤としてトナーの帯電量を調整する帯電制御剤を１種以上含んでいてもよい。また、トナー粒子の粉砕性や熱保存性を満足するために石油系樹脂を含んでいてもよい。石油系樹脂とは、石油類のスチームクラッキングによりエチレン、プロピレンなどを製造するエチレンプラントから副生する分解油留分に含まれるジオレフィンおよびモノオレフィンを原料として合成されたものである。石油系樹脂とオフセット防止のためのワックスとを併用することで、石油系樹脂がワックスの分散助剤として作用するため、結着樹脂中のワックス分散が著しく改善され、トナー粒子表面へのワックスの露出率を低下させることができる。その結果、低温定着性を維持したまま耐オフセット性が著しく改善され、粉砕性が良好で、静電潜像担持体へのワックスのフィルミングによる画像欠陥の発生や、キャリアへのインパクションによる帯電劣化も改善できる。
【００５１】本発明に用いられるトナー粒子の体積平均粒径としては、近年、高画質化のためにトナーの小粒径化が要望されていることより、３〜１０μｍの範囲内であることが好ましく、より好ましくは３〜９μｍの範囲内、さらに好ましくは４〜９μｍの範囲内である。トナー粒子の体積平均粒径が１０μｍより大きいと、画像の細線再現性が十分でなくなり、高画質化の達成が困難になる。また３μｍより小さいと、静電的付着力が重力と比べて大きくなり、粉体としてハンドリングするのが困難になる。
【００５２】本発明に用いられるトナー粒子において、上記内部添加剤をトナー粒子内部に添加するのは混練処理で行われる。この時の混練としては各種の加熱混練機を用いて行うことができる。加熱混練機としては、三本ロール型、一軸スクリュー型、二軸スクリュー型、バンバリーミキサー型等が知られている。
【００５３】本発明に用いられるトナー粒子の製造法は、特に限定されない。上記混練物の粉砕は、例えばマイクロナイザー、ウルマックス、Ｊｅｔ−ｏ−マイザー、ＫＴＭ（クリプトン）、ターボミル等の粉砕機により行うことができる。さらに、Ｉ式Ｊｅｔ−Ｍｉｌｌによっても行うことができる。粉砕された粉砕物の分級は、例えばコアンダー効果を用いたエルボージェット、風力式分級機を用いることができる。さらに、その後工程として、ハイブリダイゼーションシステム（奈良機械製作所製）、メカノフージョンシステム（ホソカワミクロン社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）等を用いて形状を変化させることができる。また、熱風による球形化等も行うことができる。
【００５４】さらに、トナーの長期保存性、流動性、現像性、転写性をより向上させる為に、本発明に使用されるトナーには（第２の本発明においては、当該発明の特徴である微粒子および研磨性粒子のほかに）、無機粉、樹脂粉を単独または併用して添加してもよい。無機粉としては例えば、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛等が挙げられ、樹脂粉としてはＰＭＭＡ、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系等の球状粒子、そして、塩化ビニリデン、脂肪酸金属塩等の不定形粉末が挙げられる。これら無機粉、樹脂粉を添加する場合、それぞれの添加量はトナー粒子に対して０．２〜４重量％の配合量になるようにすることが好ましく、より好ましくは０．５〜３重量％である。
【００５５】ｂ）キャリア本発明における現像剤は、上記トナーとキャリアとからなる二成分系現像剤とすることができる。本発明に使用しうるキャリアは、公知のキャリアであれば特に制限されるものでなく、例えば鉄粉系キャリア、フェライト系キャリア、あるいは、表面コートフェライトキャリア、磁性体分散キャリア等いずれのキャリアも問題なく使用することができる。
【００５６】本発明に用いる現像剤の上記トナーとキャリアとの混合比（重量比）としては、トナー：キャリア＝１：１００〜３０：１００程度の範囲であり、好ましくは３：１００〜２０：１００程度の範囲である。
【００５７】２．第１の本発明に特有の構成第１の本発明においては、上記本発明に共通する構成のほか、トナー中のトナー粒子において以下に示す
【００５８】
【００５９】
【００６０】一方、トナー粒子表面におけるワックスの露出面積率は、小さければ小さいほど上記不具合の発生がなくなるため、その下限値は存在しない。なお、トナー粒子表面におけるワックスの露出面積率とは、トナー粒子の全表面積に対する露出したワックスの面積率（％）のことをいい、Ｘ線光電子分光装置（ＸＰＳ）を用いて、測定することができる。ＸＰＳにおいては、まず、トナー粒子を構成する材料、すなわち結着樹脂、着色剤およびワックスの各スペクトルを測定し、トナー粒子のスペクトルを前記各材料のスペクトルでフィティングすることにより、各材料のトナー粒子表面への露出面積率を求めることができる。このときのワックスの値を用いて、ワックスの露出面積率を求めることができる。
【００６１】
【００６２】第１の本発明では、以上の
【００６３】すなわち、単にトナー粒子の粒径のうち微粉が少なくても（粒度分布で４μｍ以下が２０％以下）、トナー粒子表面におけるワックスの露出面積率が多い（５０％を超える）場合には、現像剤担持体表面はトナーで汚染されるし、単にトナー表面におけるワックスの露出面積率が少なくても（５０％以下）、トナーの粒径のうち微粉が多い（粒度分布で４μｍ以下が２０％を超える）場合には、現像剤担持体表面はトナーで汚染されてしまう。このようにして現像剤担持体の表面がトナーにより汚染されると、現像剤担持体表面に均一にトナーを保持させることが難しくなり、トナーの搬送量が不安定になり、結果として画像濃度ムラが生じ易くなる。
【００６４】３．第２の本発明に特有の構成第２の本発明においては、上記本発明に共通する構成のほか、トナーに、個数平均粒径２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の微粒子と、研磨性粒子とが外添剤として含まれる。
【００６５】［微粒子］トナー粒子の表面に添加される微粒子は、その体積平均粒径が２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが必須であり、好ましくは２０ｎｍ以上８０ｎｍ以下である。２０ｎｍ未満であると、トナーに十分な転写性を与えることが出来ず、１００ｎｍより大きいと、トナーに十分な転写性を与える為に必要な添加量が多くなりすぎ、トナーの帯電性に影響を与えてしまい、またトナー粒子から遊離してしまう為、現像剤担持体の表面や静電潜像担持体の表面の汚染が激しくなる。
【００６６】微粒子の材質としては、例えば、カーボンブラック、シリカ、アルミナ、チタニア、酸化亜鉛、樹脂粉等が挙げられる。樹脂粉としてはＰＭＭＡ，ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系等の球状粒子、そして、塩化ビニリデン、脂肪酸金属塩等の不定形粉末等が挙げられる。微粒子が外部の機械的負荷で変形しないほうが、トナー粒子表面においてキャリアと接触しても変形しにくく、転写性を維持できるので、上記具体例の中でも、材質として硬いシリカ、アルミナ等の無機微粒子が好ましく、特にシリカが好ましい。これら微粒子は、トナー粒子に対して、好ましくは０．５〜４重量％、より好ましくは０．５〜３重量％の配合量になるように添加される。
【００６７】［研磨性粒子］さらにトナー粒子の表面には、研磨性粒子が添加される。研磨性粒子を添加されることにより、現像剤担持体上の汚染物を掻き取ることができ、現像剤担持体の汚染を抑えることができる。
【００６８】研磨性粒子としては、具体的には、チタン酸ストロンチウム、酸化セリウム、炭化珪素、マグネタイト等の粒子が挙げられ、無機酸化物が好ましい。さらに好ましくは酸化セリウムが挙げられる。これらの研磨性粒子は、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等のカップリング剤、シリコーンオイルまたはその他の有機化合物で処理されてもよい。
【００６９】研磨性粒子の個数平均粒径としては、０．０４〜５μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．３〜２μｍの範囲である。個数平均粒径が０．０４μｍより小さいと研磨効果が十分でなく、５μｍより大きいと静電潜像担持体の摩耗や傷が大きくなり、画像の劣化を起こしてしまう場合があり好ましくない。また、研磨性粒子は、トナー粒子に対して、好ましくは０．１〜４重量％、より好ましくは０．３〜２重量％の配合量になるように添加される。
【００７０】第２の本発明において、トナー粒子中のワックスの添加量としては、好ましくは１〜１５重量％であり、より好ましくは１〜１０重量％であり、さらに好ましくは３〜１０重量％である。
【００７１】ワックスが１重量％より少ないと、十分な定着ラチチュード（トナーのオフセットなしにトナー画像を定着できる定着ロールの温度範囲）が得られない。一方、１５重量％より多いと、トナーから脱離して遊離しているワックス量が増えて、現像剤担持体表面の汚染が生じ易くなる。さらに、トナーの粉体流動性が悪化し、また、静電潜像担持体の表面に遊離ワックスが付着して、静電潜像が正確に形成できなくなる場合もある。また、ワックスは結着樹脂と比較して透明性が劣る為、ＯＨＰ等の画像の透明性が低下して、黒ずんだ投影像となってしまう場合もある。
【００７２】第２の本発明においては、さらにトナー（外添剤を含む）の溶融粘度が、８０〜１２０℃の範囲におけるいずれかの温度で１０2〜１０6ポアズであることが望ましく、特に、８０℃のときに１０6ポアズ以下、１２０℃のときに１０2ポアズ以上であることが好ましい。８０〜１２０℃の範囲におけるいずれの温度においても溶融粘度が１０6ポアズより高いと、第２の本発明に適用した場合においても、定着時の消費電力が増大して好ましくない。また、１２０℃のときに１０2ポアズより低いと、定着時に転写材表面の水平方向へのトナーの広がりが強くなって、例えば細線のぼやけた画像となったり、転写材が紙のようにトナーが染み込むタイプの場合、トナーが染み込みすぎて発色がわるくなったりする等の欠点が生じる場合がある。
【００７３】なお第２の本発明において、トナーの溶融粘度といった場合には、熱高架式フローテスターによる溶融粘度のことを指し、具体的には以下の方法により測定したものである。
【００７４】測定装置としては、熱高架式フローテスター（島津フローテスター）を用い、一定温度下でブランジャーにより、加圧成型した試料に１０ｋｇｆの荷重をかけ、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルより押し出すようにし、この押し出し量に応じてフローテスターのブランジャーの降下量を測定した。この流出速度を各温度で測定し、以下の式（２）により見かけ粘度を求めた。
【００７５】
η’＝ＴＷ’／ＤＷ’＝πＰＲ2／８ＬＱ ・・・（２）
ただし、ＴＷ’＝ＰＲ／２Ｌ ・・・（２−２）
ＤＷ’＝２Ｑ／πＲ3・・・（２−３）
η’：見かけの粘度（ポアズ）
ＴＷ’：管壁の見かけのずり応力（ダイン／ｃｍ2）
ＤＷ’：管壁の見かけのずり速度（ｓｅｃ-1）
Ｑ：流出速度（ｃｍ3／ｓｅｃ＝ｍｌ／ｓｅｃ）
Ｐ：押出圧力（ダイン／ｃｍ2）［１０ｋｇｆ＝９８０×１０4ダイン］
Ｒ：ノズルの半径（ｃｍ）
Ｌ：ノズルの長さ（ｃｍ）
【００７６】４．第１の本発明および第２の本発明に共通する全体的な構成第１の本発明および第２の本発明はともに、少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する。
【００７７】潜像形成工程においては、電子写真法、静電記録法において適用される一般的な方法により静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する。すなわち一様に帯電された静電潜像担持体表面に、レーザー光学系やＬＥＤアレイなどにより静電潜像を形成する。
【００７８】現像剤搬送工程においては、静電潜像担持体に対向して配置された現像剤担持体の表面にトナーとキャリアとからなる現像剤層を形成せしめ（現像剤を担持させ）、現像領域に搬送される。このとき現像剤担持体上に適度かつ均一な現像剤層を形成すべく、現像剤担持体に対向して現像剤層規制部材を配することが望ましい。一般に現像剤層規制部材を配することにより、トナーが機械的負荷により現像剤担持体表面にこすり付けられるように付着し、現像剤担持体表面に汚染がみられるが、第１の本発明では現像剤担持体の表面状態とトナー粒子のワックス露出量およびトナー粒子の粒度分布等とを適切にコントロールすることにより、第２の本発明では現像剤担持体の表面状態を適切にコントロールするとともにトナーに適切な外添剤を添加することにより、現像剤担持体表面の汚染が抑制されるとともに、高い搬送性をも確保することができる。したがって、本発明によれば、現像剤層規制部材を配した場合にも、上記のような不具合がなく、現像剤担持体表面に均一な現像剤層を長期にわたって形成し、現像剤を安定的に現像領域に供給することができ、画像濃度ムラのない高品位の画像を安定して得ることができる。
【００７９】そして現像工程では、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、詳しくは現像剤層中の帯電されたトナーを静電的に供給することにより、静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する。
【００８０】現像された画像は、一般的に転写工程により静電潜像担持体から紙などの被転写材に写し取られる。さらに、転写された画像は、定着工程において定着ロール等により転写材に定着される。
【００８１】定着工程において定着ロールを用いる場合、定着ロール表面は、トナーを付着させない目的で、トナーに対して離型性の優れた材料、シリコンゴムやフッ素系樹脂などで形成することが好ましい。この際、定着ロール表面にはシリコーンオイル等の離型性液体を供給しないか、または供給する場合にも離型性液体は限りなく少ないことが有効である。離型性液体は定着ラチチュードに対しては有効であるが、定着される被転写材に転移する為、ベトツキがあり、また、テープを貼れない、マジック（登録商標）で文字を書き加えられない等の問題がある。これはＯＨＰについて顕著である。また、離型性液体は定着表面の荒さをスムーズにできないので、ＯＨＰ透明性の低下の要因にもなっている。
【００８２】本発明の構成によれば、十分な定着ラチチュードを示すので、定着ロール表面に離型性液体を供給する場合、その量はわずかでよく、例えば、Ａ４用紙１枚当たりで１μｌ以下でよい。この程度の供給量であれば、前述の諸問題は実質上回避できる。
【００８３】表面のトナー画像が転写された後の静電潜像担持体は、所定の除電手段により表面に残留している静電潜像が除去され、さらにクリーニング手段により、残留トナーが除去される。そして静電潜像担持体は、再び潜像形成工程に供されるために、帯電手段により表面が一様に帯電される。
【００８４】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、文中「部」とあるのはすべて「重量部」を示す。
【００８５】まず、実施例および比較例に用いるワックスの物性を下記表１に示す。
【００８６】
【表１】
【００８７】Ａ：第１の本発明の実施例＜実施例１〜３、および、比較例１〜７＞第１の本発明の実施例および比較例に用いる石油系樹脂の物性を下記表２に示す。
【００８８】
【表２】
【００８９】
［トナー粒子の製造］
（トナー粒子１−１）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシ ド付加物／シクロヘキサンジメタノールから選られた線状 ポリエステル：Ｔｇ＝６０℃、Ｍｎ＝３，６００、Ｍｗ＝ ３３，０００、酸価＝１０、水酸価＝１９） ８０部 ・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７） ５部 ・石油系樹脂Ａ １０部 ・ワックス１−Ａ ５部
【００９０】上記混合物をエクストルーダーで混練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した後、風力式分級機で細粒、粗粒を分級し個数平均粒径ｄ50＝６．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−１を得た。このトナー粒子１−１の４μｍ以下の割合は２３個数％、表面のワックス露出面積率は１８％であった。
【００９１】（トナー粒子１−２）トナー粒子１−１において、ワックス１−Ａをワックス１−Ｂに代え、石油系樹脂Ａを石油系樹脂Ｂに代えた以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−２を得た。このトナー粒子１−２の４μｍ以下の割合は１０個数％、表面のワックス露出面積率は３２％であった。
【００９２】（トナー粒子１−３）トナー粒子１−１において、石油系樹脂Ａを用いずに、エクストルーダーの混練条件と分級条件を変えた以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝６．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−３を得た。このトナー粒子１−３の４μｍ以下の割合は２９個数％、表面のワックス露出面積率は５６％であった。
【００９３】（トナー粒子１−４）トナー粒子１−１において、石油系樹脂Ａを用いずに、ワックス１−Ａの添加量を１５部とした以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝６．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−４を得た。このトナー粒子１−４の４μｍ以下の割合は１８個数％、表面のワックス露出面積率は５２％であった。
【００９４】
（トナー粒子１−５）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシ ド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得られた線状 ポリエステル：Ｔｇ＝７０℃、Ｍｎ＝４，６００、Ｍｗ＝ ３８，０００、酸価＝１１、水酸価＝２３） ８２部 ・シアン顔料（Β型フタロシアニン：Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブル ー１５：３） ５部 ・石油系樹脂Ｃ ５部 ・ワックス１−Ｃ ８部
【００９５】上記混合物を予備混合した後、エクストリューダーで混錬し、ジェットミルで粉砕した。風力式分級機で分級して、個数平均粒径ｄ50＝７．８μｍのシアンのトナー粒子１−５を得た。このトナー粒子１−５の４μｍ以下の割合は１５個数％、表面のワックス露出面積率は３４％であった。
【００９６】（トナー粒子１−６）トナー粒子１−５において、分級条件を変えた以外は、トナー粒子１−５と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．４μｍのマゼンタのトナー粒子１−６を得た。このトナー粒子１−６の４μｍ以下の割合は２８個数％、表面のワックス露出面積率は３７％であった。
【００９７】（トナー粒子１−７）トナー粒子１−５において、石油系樹脂Ｃを用いず、エクストルーダーの混練条件を変えた以外は、トナー粒子１−５と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．８μｍのマゼンタのトナー粒子１−７を得た。このトナー粒子１−７の４μｍ以下の割合は１５個数％、表面のワックス露出面積率は５５％であった。
【００９８】（トナー粒子１−８）トナー粒子１−１において、分級条件を変えた以外は、トナー粒子１−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝４．５μｍのマゼンタのトナー粒子１−８を得た。このトナー粒子１−８の４μｍ以下の割合は３８個数％、表面のワックス露出面積率は２３％であった。
【００９９】［現像剤の作製］得られたトナー粒子１−１〜１−８のそれぞれ１００部に対して、個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性シリカ１．０部、および個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性チタニア０．５部を添加してトナー１−１〜１−８とした。さらに得られた各トナー６部に対して、粒子径５０μｍのフェライトにスチレン−メチルメタクリレート共重合体を０．５μｍ被覆したキャリア１００部を添加、混合して８種類の現像剤を得た。
【０１００】［ブラストスリーブ（現像剤担持体）の作製］
（ブラストスリーブ１−１）市販の電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）の現像機中で用いられている現像スリーブ（材質；ＳＵＳ、直径３０ｍｍ）の表面を、ニューマブラスター（不二製作所製）により球形ガラスビーズを用いてサンドブラスト処理し、Ｒｚ＝４．０μｍ、Ｓｍ＝５５μｍのブラストスリーブ１−１を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝８０＞Ｓｍ＝５５）
【０１０１】（ブラストスリーブ１−２）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ１−１と同様にして、Ｒｚ＝５．３μｍ、Ｓｍ＝１００μｍのブラストスリーブ１−２を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝１０６＞Ｓｍ＝１００）
【０１０２】（ブラストスリーブ１−３）サンドブラスト処理に用いた球形ガラスビーズをアルミナ粒子に代えた以外は、ブラストスリーブ１−１と同様にして、Ｒｚ＝１１．８μｍ、Ｓｍ＝１８０μｍのブラストスリーブ１−３を作製した。（Ｒｚ×２０＝２３６＞２００＞Ｓｍ＝１８０）
【０１０３】［画出し耐久試験］上記得られた現像剤（トナー）、およびブラストスリーブを下記表３に示す組み合わせで使用して、画出し耐久試験を行った。具体的には、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）を用い、現像スリーブを下記表３に示す各ブラストスリーブに交換し、対応する各現像剤を投入して、２０，０００枚のコピーテストを行い、以下に示す各評価を行った。
【０１０４】（画像濃度均一性）２０，０００枚のコピーテストを行った後、続けて以下の評価を行った。Ａ４の転写紙に、縦１０ｃｍ、横１５ｃｍのソリッド未定着トナー像を、トナー量が０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ2となるように作製した。次に定着ロール温度が自由に設定でき、モニターできるように前記Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５を改造したものを用いて、定着ロールへの離型剤オイル供給を止めて実質上定着ロール表面に離型剤オイルが存在しない状態で定着テストを行った（定着ロールの表面温度１５５℃）。得られた定着画像について、画像部５箇所の濃度を分光測定濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ）により測定し、最高濃度部と最低濃度部の濃度差を画像濃度均一性の評価指標とした。結果を下記表３にまとめて示す。
【０１０５】（現像スリーブ汚染性）現像スリーブ（ブラストスリーブ）へのトナー汚染について、２０，０００枚のコピーテスト後、現像スリーブを圧縮空気によってブローオフし、分光測定濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ）で現像スリーブ表面の濃度を３点測定し、未使用の現像スリーブ表面の濃度についても予め３点測定しておき、両者の平均の濃度差Δを求め、これを現像スリーブ汚染性の評価指標とした。結果を下記表３にまとめて示す。
【０１０６】
【表３】
【０１０７】上記表３の結果から明らかなように、第１の本発明である実施例１〜３の現像剤と現像スリーブとの組み合わせの場合は、現像スリーブ表面のトナー汚染が少なく、画像濃度むらも小さかった。また、濃度斑は観察されなかった。一方、比較例１〜７では、現像スリーブ表面のトナー汚染が発生し、現像スリーブ上の現像剤層にムラが発生するようになって、コピーのソリッド画像に濃度斑がみられるようになった。そして、濃度斑発生による画像濃度むらが観測され、画質が低下することが明らかとなった。
【０１０８】Ｂ：第２の本発明の実施例＜実施例４〜７、および、比較例８〜１０＞
【０１０９】
（トナー粒子２−１）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得ら れた線状ポリエステル：Ｔｇ＝６２℃、Ｍｎ＝４，０００、 Ｍｗ＝３５，０００、酸価＝１２、水酸価＝２５） ９２部 ・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド５７） ３部 ・ワックス１−Ａ ５部
【０１１０】上記混合物をエクストルーダーで混練し、表面粉砕方式の粉砕機で粉砕した後、風力式分級機で細粒、粗粒を分級し個数平均粒径ｄ50＝６．７μｍのマゼンタのトナー粒子２−１を得た。このトナー粒子２−１の４μｍ以下の割合は１６個数％、表面のワックス露出面積率は４１％であった。
【０１１１】（トナー粒子２−２）トナー粒子２−１において、ワックス１−Ａをワックス１−Ｄに代えた以外は、トナー粒子２−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．８μｍのマゼンタのトナー粒子２−２を得た。このトナー粒子２−２の４μｍ以下の割合は２４個数％、表面のワックス露出面積率は５８％であった。
【０１１２】（トナー粒子２−３）トナー粒子２−１において、ワックス１−Ａをワックス１−Ｃに代えた以外は、トナー粒子２−１と同様にして、個数平均粒径ｄ50＝７．６μのマゼンタのトナー粒子２−３を得た。このトナー粒子２−３の４μｍ以下の割合は１９個数％、表面のワックス露出面積率は３８％であった。
【０１１３】
（トナー粒子２−４）
・線状ポリエステル （テレフタル酸／ビスフェノールＡ・エチレ ンオキシド付加物／ビスフェノールＡ・プロピレンオキシ ド付加物／シクロヘキサンジメタノールから選られた線状 ポリエステル：Ｔｇ＝７０℃、Ｍｎ＝４，６００、Ｍｗ＝ ３８，０００、酸価＝１１、水酸価＝２３） ９２部 ・シアン顔料（Β型フタロシアニン：Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブル ー１５：３） ３部 ・ワックス１−Ａ ５部
【０１１４】上記混合物を予備混合した後、エクストリューダーで混錬し、ジェットミルで粉砕した。風力式分級機で分級して個数平均粒径ｄ50＝７．１μのシアントナー粒子２−４を得た。このトナー粒子２−４の４μｍ以下の割合は１１個数％、表面のワックス露出面積率は４２％であった。
【０１１５】［現像剤の作製］得られたトナー粒子２−１〜２−４のそれぞれ１００部に対して、個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性シリカ１．０部、個数平均粒径４０ｎｍの負帯電性チタニア０．５部、および研磨性粒子として酸化セリウム（個数平均粒径０．８μｍ）０．４部を添加してトナー２−１〜２−４とした。また、トナー２−１の作製において、酸化セリウムのみを添加せずに作製したトナーをトナー２−５とした。得られた各トナー２−１〜２−５について、熱高架式フローテスターによる溶融粘度を既述の方法で測定した結果を下記表４にまとめて示す。
【０１１６】さらに得られた各トナー６部に対して、粒子径５０μｍのフェライトにスチレン−メチルメタクリレート共重合体を０．２μｍ被覆したキャリア１００部を添加、混合して５種類の現像剤を得た。
【０１１７】［ブラストスリーブ（現像剤担持体）の作製］
（ブラストスリーブ２−１）市販の電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）の現像機中で用いられている現像スリーブ（材質；ＳＵＳ、直径３０ｍｍ）の表面を、ニューマブラスター（不二製作所製）によりアルミナ粒子を用いてサンドブラスト処理し、Ｒｚ＝４．９μｍ、Ｓｍ＝６１μｍのブラストスリーブ２−１を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝９８＞Ｓｍ＝６１）
【０１１８】（ブラストスリーブ２−２）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ２−１と同様にして、Ｒｚ＝２．８μｍ、Ｓｍ＝４３μｍのブラストスリーブ２−２を作製した。（２００＞Ｒｚ×２０＝５６＞Ｓｍ＝４３）
【０１１９】（ブラストスリーブ２−３）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ２−１と同様にして、Ｒｚ＝２．０μｍ、Ｓｍ＝４５μｍのブラストスリーブ２−３を作製した。（２００＞Ｓｍ＝４５＞Ｒｚ×２０＝４０）
【０１２０】（ブラストスリーブ２−４）サンドブラスト処理の条件を変えた以外は、ブラストスリーブ２−１と同様にして、Ｒｚ＝１０．８μｍ、Ｓｍ＝１１０μｍのブラストスリーブ２−４を作製した。（Ｒｚ×２０＝２１６＞２００＞Ｓｍ＝１１０）
【０１２１】［画出し耐久試験］上記得られた現像剤（トナー）、およびブラストスリーブを下記表４に示す組み合わせで使用して、画出し耐久試験を行った。具体的には、電子写真複写機（Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５、富士ゼロックス社製）を用い、現像スリーブを下記表４に示す各ブラストスリーブに交換し、対応する各現像剤を投入して、２０，０００枚のコピーテストを行い、以下に示す各評価を行った。
【０１２２】（耐オフセット性）２０，０００枚のコピーテストを行った後、続けて以下の評価を行った。Ａ４の転写紙に、縦１０ｃｍ、横１５ｃｍのソリッド未定着トナー像を、トナー量が０．６〜０．８ｍｇ／ｃｍ2となるように作製した。次に定着ロール温度が自由に設定でき、モニターできるように前記Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５を改造したものを用いて、定着ロールへの離型剤オイル供給を止めて実質上定着ロール表面に離型剤オイルが存在しない状態で定着テストを行った。定着テストは、定着ロール表面温度を段階的に変化させ、各表面温度において上記トナー像を保持する転写紙を用いて未定着トナー像の定着を行った。この際、紙の余白部分に定着ロールからのトナー汚れが生じるか否かの観察を行い、汚れが生じない温度領域を非オフセット温度領域とし、これを耐オフセット性の評価指標とした。結果を下記表４にまとめて示す。
【０１２３】（現像スリーブ汚染性）現像スリーブ汚染性については、上記「Ａ：第１の本発明の実施例」に示す方法および評価指標にて行った。結果を下記表４にまとめて示す。
【０１２４】
【表４】
【０１２５】上記表４の結果から明らかなように、第２の本発明である実施例１〜４の現像剤と現像スリーブとの組み合わせの場合は、現像スリーブ表面のトナー汚染が少なく、得られる画像についても不具合がなかった。
【０１２６】また、これら実施例１〜４の現像剤中におけるトナーの定着性は良好であり、定着ロールに離型剤オイルが使用されなくても、非オフセット温度領域低温度から高温度までわたっていて広いラチチュードを示した。
【０１２７】一方、比較例１および３では、現像スリーブ表面のトナー汚染が発生し、現像スリーブ上の現像剤層にムラが発生するようになって、コピーのソリッド画像に濃度斑がみられるようになった。また比較例２では、現像スリーブ表面のトナー汚染は少なかったものの、現像スリーブの一部に他の部分と異なる摩耗が見られ、その部分では現像剤の搬送量が増え、コピーテスト終了時にソリッド画像中に濃度の濃淡がみられた。
【０１２８】
【発明の効果】本発明によれば、長期にわたって安定した現像剤搬送が可能で、画像濃度ムラがなく、画質、定着性に優れ、かつ安定した画像が得られる画像形成方法を提供することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、少なくともトナー粒子からなるトナーを有してなり、トナー粒子が、少なくともワックスを１〜１５重量％含有し、かつ、トナー粒子表面における前記ワックスの露出面積率が５０％以下であり、トナー粒子の粒度分布において、４μ以下の割合が２０個数％以下であり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法。
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【請求項２】 少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、トナーを有してなり、トナーが、少なくともワックスを含有するトナー粒子と、個数平均粒径２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の微粒子と、研磨性粒子とからなり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法。
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【請求項１】 少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、少なくともトナー粒子からなるトナーを有してなり、トナー粒子が、少なくともワックスを１〜１５重量％含有し、かつ、トナー粒子表面における前記ワックスの露出面積率が５０％以下であり、トナー粒子の粒度分布において、４μ以下の割合が２０個数％以下であり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法。
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【請求項２】 少なくとも、静電潜像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤担持体表面に現像剤を担持させ現像領域に搬送する現像剤搬送工程と、現像領域において現像剤担持体表面に担持された現像剤により、前記静電潜像担持体表面の静電潜像を現像する現像工程とを有する画像形成方法であって、前記現像剤が、トナーを有してなり、トナーが、少なくともワックスを含有するトナー粒子と、個数平均粒径２０ｎｍ以上１００ｎｍ以下の微粒子と、研磨性粒子とからなり、前記現像剤担持体の表面が、下記式（１）の関係を満たしている、ことを特徴とする画像形成方法。
２００≧Ｒｚ×２０≧Ｓｍ ・・・（１）
上記式（１）中、Ｒｚは現像剤担持体表面の十点平均粗さ（μｍ）を表し、Ｓｍは現像剤担持体表面の凹凸の平均間隔（μｍ）を表す。
【公開番号】特開２０００−２９８３９４（Ｐ２０００−２９８３９４Ａ）
【公開日】平成１２年１０月２４日（２０００．１０．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１１−１０８４４３
【出願日】平成１１年４月１５日（１９９９．４．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１２年１０月２４日（２０００．１０．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１１年４月１５日（１９９９．４．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]