画像形成装置
【課題】 小粒径トナーを使用しても良好なブレードクリーニングが可能な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、式０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１を満足する画像形成装置において、像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ及び０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０を満足する。ここでＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値である。
【解決手段】 トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、式０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１を満足する画像形成装置において、像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ及び０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０を満足する。ここでＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、高線速化、小型化、及びフルカラー画像に対する高精細な画像が望まれている。高精細な画像のために粉砕系トナー及び重合系トナーに係わらず、粒径を小さくしたトナーが用いられている。この小粒径化されたトナーでは、トナーの流動性が低下し、相対的に付着力が大きくなるためにクリーニング性が低下する。そのために、トナーには、粒径が小さくなることで、単位質量当たりの表面積が大きくなることに対応して流動性を補うために流動性付与剤として外添剤が多量に添加されているが、小粒径トナーのクリーニング性を確保できないと言う不具合がある。
また、一方、高精細な画像のために、現像性・転写性のよい球形化されたトナーが用いられることが多い。しかし、球形化されたトナーは、流動性は高いが転がりやすいために、特に高線速の画像形成装置におけるブレードクリーニング方式のクリーニングでは、ブレードの下をすり抜けて、クリーニング不良が発生するという不具合がある。
また、画像形成装置の小型化に対して、クリーニング装置では、ブラシクリーニング方式、ブレードクリーニング方式等があるが、構造の簡単さ、低コスト化からブレードクリーニング方式が最も有力な手段である。このために、小粒径か・球形化トナーにおいてもブレードクリーニング方式でのクリーニング性を確保することが望まれる。
【０００３】
これらの小粒径・球形化トナーのクリーニング不良に対して、トナー側とプロセス側からの対策が考えられる。
トナー側からの対策として、特許文献１では、クリーニング手段としてゴムブレード部材を用い、クリーニング手段で回収されたトナーを現像手段へ搬送する手段を有し、前記トナーは体積平均粒径ｄが４〜１０μｍで、ｄとトナー粒子の厚さｔとの比（ｄ／ｔ、扁平度）が２〜５の扁平トナーである画像形成装置が開示されている。また特許文献２では、トナーの粒子形状ＳＦ−１が１４０〜２００であるトナーが開示されている。
また、プロセス側からは、特許文献３では、有機感光体とクリーニングブレード間に発生する動トルク値の平均値をＹ0、１００％黒化率で有機感光体上にトナー像を形成した場合の動トルク値の平均値をＹ100としたとき、０．２≧Ｙ100−Ｙ0≧０．０１、２．９５≧Ｙ100／Ｙ0≧１．１５（Ｙ100、Ｙ0の単位：Ｎ・ｍ）を満足する画像形成方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３１５３７号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２６４７号公報
【特許文献３】特開２００２−２２１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来技術では、小粒径・球形化トナーのクリーニング性が不十分であり、とくに、今後の高線速且つ高精細な画像要求に対して小粒径化されたトナーのクリーニング性の確保が望まれる。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小粒径トナーを使用しても良好なブレードクリーニングが可能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】
【０００６】
請求項１の発明は、少なくとも、静電潜像を形成する像担持体と、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えており、
トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足する画像形成装置において、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１・・・・・（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、下記式（２）及び（３）を満足するような像担持体とクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ・・・・・（２）
０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０・・・・・（３）
ただし、ＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をそれぞれ表す。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ａ）の構造を含むバインダー樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
【化３】
【０００９】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ｂ）の構造を含むポリアリレート樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
【化４】
【００１２】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。Ｒ7は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基及びアリール基を示す。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、固体潤滑剤のフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、電荷輸送物質を含有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体表面を摺擦する接触部材を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記フッ素樹脂微粒子が接触部材により展延され、像担持体表面にフッ素樹脂微粒子の薄層を形成することを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、複数の像担持体を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を、像担持体と接触しつつ表面移動する記録部材上又は中間転写体を介して記録材上に転写させる転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体と、クリーニング装置、帯電装置および現像装置から選択される１つ以上の装置とを備えるプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲に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。
【００２１】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記トナーは、外観形状がほぼ球形状であって、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲であり、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であり、かつ長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、および離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させて得られることを特徴とする画像形成装置である。
【００２３】
請求項１４の発明は、請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーが、１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−１を有し、かつ１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−２を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、トナー粒径、像担持体の周速、像担持体の回転トルク値を特定の関係に設定したため、小粒径トナーを使用しても良好なブレードクリーニングが可能な画像形成装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。ここでは、電子写真方式の画像形成装置１００に適用した一実施形態について説明する。画像形成装置１００は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成する画像形成装置（以下、「タンデム型」と記す。）１００である。この画像形成装置１００は、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを並列して備えている。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ表面移動部材である中間転写ベルト６ａに接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。
【００２６】
図２は、像担持体としての感光体１を配設するプロセスカートリッジ２の構成を示す概略図である。なお、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋにおける各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つのプロセスカートリッジ２についてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋについては省略してある。感光体１の周りには、その表面移動方向に沿って、潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置５、感光体１の帯電電位を除電するクリーニング図示しない前除電装置、感光体１上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置７、感光体１を帯電させる帯電装置３の順に配置されている。プロセスカートリッジ２を用いることによって、現像剤、現像装置５の交換を容易にして、画像形成装置１００本体を長期にわたって使用することができる。
【００２７】
また、本発明の画像形成装置１００の構成を、図１及び図２に基づいて説明する。帯電装置３は、感光体１の表面を負極性に帯電する。本実施形態における帯電装置３は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラ３ａを備えている。すなわち、この帯電装置３は、帯電ローラ３ａを感光体１の表面に接触又は近接させ、その帯電ローラ３ａにバイアスを印加することで、感光体１の表面を帯電する。感光体１の表面電位の絶対値が２００〜７００Ｖとなるような直流の帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。また、帯電装置３には、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングするクリーニングローラ３ｂが設けられている。また、トナーが僅かに付着した場合でも、帯電ローラ３ａによる帯電ムラ等の帯電不良を引き起こすのを防止するために、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングローラ３ｂによってクリーニングする構成にしてもよい。なお、帯電装置３として、帯電ローラ３ａの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体１の表面に当接するように設置してもよい。これにより、帯電ローラ３ａの表面と感光体１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。これによって、感光体１上に残留トナーとの接触を減らすことができる。
このようにして帯電した感光体１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。
現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。また、ここでは、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、トナーボトルから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。この現像ローラ５ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５ａ上に穂立ちした状態となって感光体１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す。）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給し、現像する。このとき、現像ローラ５ａには、図示しない電源から３００Ｖ程度の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。なお、符号５ｂは攪拌搬送スクリュー、５ｃはドクターブレードである。
【００２８】
転写装置６における中間転写ベルト６ａは、３つの支持ローラ６ｂ、６ｃ、６ｄに張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト６ａ上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラ６ｅを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト６ａの部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての各一次転写ローラ６ｅＹ、６ｅＣ、６ｅＭ、６ｅＫを配置している。ここでは、一次転写ローラ６ｅにより押圧された中間転写ベルト６ａの部分と感光体１とによって、一次転写領域が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６ａ上に転写する際には、一次転写ローラ６ｅに正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写する領域（以下、「転写領域」と記す。）には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト６ａ上に静電的に付着し、転写される。
中間転写ベルト６ａの周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置６ｆが設けられている。このベルトクリーニング装置６ｆは、中間転写ベルト６ａの表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレード６ｆで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置６ｆ内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。この転写ベルト６ａは、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、単層の樹脂層または複数の樹脂層である。
また、図１の右方向には、記録紙上に二次転写する転写搬送装置９が配置されている。この転写装置９は、転写搬送ベルト９ａと二次転写ローラ９ｂを備えている。中間転写体６ａに重ね合わされたトナー画像は、ここで、給紙ユニット１０から搬送される記録紙に転写される。したがって、本装置１００では、トナーは２回転写され記録紙上に画像を形成する。この転写装置９の転写は、転写ローラ９ｂにトナーとは逆極性の電圧を印加することによって行われる。この中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ９ｂとの間には二次転写領域が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての記録紙が送り込まれるようになっている。この記録紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット１０内に収容されており、ピックアップローラ、レジストローラ対１１等によって、二次転写領域まで搬送される。そして、中間転写ベルト６ａ上に重ね合わされたトナー像は、二次転写領域において、転写搬送ベルト９ａ上の記録紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ９ｂに正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト６ａ上のトナー像が記録紙上に転写される。なお、中間転写ベルトを用いずに、記録紙と感光体とを接触させ表面移動させて画像を形成させてもよい。
【００２９】
また、クリーニング装置７は、クリーニングブレード７ａ、支持部材７ｂ、トナー回収コイル７ｃ、ブレード加圧スプリング７ｄを備える。クリーニングブレード７ａは、転写後に残留する感光体１上のトナーを除去する。支持部材７ｂに貼着してクリーニング装置に配設されるが、支持部材７ｂは特に限定されないが、金属、プラスチック、セラミック等を用いることができる。
クリーニングブレード７ａは、摩擦係数の低い弾性体として、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等のうちウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマーを挙げることができる。クリーニングブレード７ａとしては、熱硬化性のウレタン樹脂が好ましく、特に、ウレタンエラストマーが、耐摩耗性、耐オゾン性、耐汚染性の観点から好ましい。エラストマーには、ゴムも含まれる。クリーニングブレード７ａは、硬度（ＪＩＳ―Ａ）が、６５〜８５度の範囲が好ましい。また、クリーニングブレード７ａは、厚さが０．８〜３．０ｍｍで、突き出し量が３〜１５ｍｍの範囲にあることが好ましい。さらに、その他の条件として当接圧、当接角度、食い込み量等は適宜決定することができる。
【００３０】
本発明の画像形成装置で用いるトナーは、粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等の製造方法があるが、これらの製造方法に限るものではない。
粉砕法の一例としては、まず、樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、連続式の１軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、混合機により無機微粒子を外添して、混合しトナーとする。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。この他、高分子系微粒子、たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子を用いてもよい。このような外添剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。特に、シリカ、酸化チタンに上記の表面処理を施して得られる疎水性シリカ、疎水性酸化チタンを用いることが好ましい。この微粒子の一次粒子径は、８〜３００ｎｍであることが好ましく、特に８〜５０ｎｍの外添剤と８０〜３００ｎｍの外添剤を混合して用いることが好ましい。この微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５質量％であることが好ましく、特に０．１〜２．０質量％であることが好ましい。これらの微粒子を含有させる方法としては、通常、微粒子とトナー母体粒子をミキサーに入れ、攪拌する。また、別の方法として、水系及び／又はアルコール系の溶媒中でトナーに外添処理することができる。水系溶媒中に分散させたトナーに、外添剤を投入し、トナー表面に付着させる。また、この外添剤が疎水化処理されている場合は、少量のアルコールなどを併用して界面張力を下げて濡れやすくしてから分散させても良い。その後、加熱して溶媒を除去して固定して、脱離を防止することができる。これによって、外添剤をトナー表面上に均一に分散させることができる。また、水系溶媒中にトナー、添加剤を分散させたときに、界面活性剤添加することにより、トナー表面に更に均一に添加剤が分散させることが出来る。さらに、外添剤もしくはトナーと逆極性の界面活性剤を使用することが好ましい。
【００３１】
さらに、このトナーは、以下の形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の値で規定することができるトナーであることが好ましい。図３は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（４）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・（４）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（５）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・（５）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
本発明に係るトナーはＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるのがよい。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体１との接触が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体１との付着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、真球のトナーはクリーニングブレード７ａと感光体１との間隙に入り込みやすいため、トナーの形状係数ＳＦ−１とＳＦ−２はある程度大きい方が好ましいが、大きくなりすぎると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、ＳＦ−１とＳＦ−２は１８０を越えない方が好ましい。
【００３２】
次に、画像形成装置１００に好適に用いられる重合法によるトナーの一例を示す。
該トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中にそれぞれを溶解又は分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００３３】
（変性ポリエステル）
本発明に係るトナーはバインダー樹脂として、重合体である変性ポリエステル（i）を含む。変性ポリエステル（i）としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
変性ポリエステル（i）としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００３４】
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０質量％、好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは２〜２０質量％である。０．５質量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０質量％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３５】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３６】
本発明で用いられる変性ポリエステル（i）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル（i）の質量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。この時のピーク分子量は１０００〜１００００が好ましく、１０００未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また１００００を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル（i）の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ii）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記質量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（i）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル（i）を得るためのポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【００３７】
（未変性ポリエステル）
本発明においては、前記変性されたポリエステル（i）単独使用だけでなく、この（i）と共に、未変性ポリエステル（ii）をバインダー樹脂成分として含有させることもできる。（ii）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ii）としては、前記（i）のポリエステル成分と同様な多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（i）と同様である。また、（ii）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（i）と（ii）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（i）のポリエステル成分と（ii）は類似の組成が好ましい。（ii）を含有させる場合の（i）と（ii）の質量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（i）の質量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００、さらに好ましくは２０００〜５０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ii）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ii）の酸価は１〜５が好ましく、より好ましくは２〜４である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
バインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常３５〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。３５℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
また、ここで用いる着色剤、荷電制御剤、離型剤は、公知の材料を適宜選択して使用する。
【００３８】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、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を単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００質量部に対し、通常０〜３００質量部、好ましくは０〜１００質量部、さらに好ましくは２５〜７０質量部である。
【００３９】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。トナー材料液１００質量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００質量部、好ましくは１００〜１０００質量部である。５０質量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００質量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、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、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、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、イミダゾリンなどのアミン塩型や、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などの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、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）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられる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、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、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−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−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（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、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（Ｃ６〜Ｃ１０）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（Ｃ６〜Ｃ１０）−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（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、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、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４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、商品名としてはサーフロン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（ダイキンエ業杜製）、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（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４０】
樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。例えばビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等の樹脂が挙げられる。樹脂微粒子の平均粒径は５〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜３００ｎｍである。
また、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等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。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、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−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など、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、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など、または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、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、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あるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、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などのポリオキシエチレン系、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などのセルロース類などが使用できる。
【００４１】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００４２】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的には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。
【００４３】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００４４】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。無機微粒子は前記と同様のものを用いることができる。
【００４５】
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００４６】
また、本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図４は、本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。図４において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（（ｃ）参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【００４７】
これらのトナーの平均円形度は０．９３以上であるのがよい。この円形度は、乾式粉砕で製造されるトナーでは、熱的又は機械的に球形化処理する。熱的には、例えば、アトマイザーなどに熱気流とともにトナー粒子を噴霧することで球形化処理を行うことができる。また、機械的にはボールミル等の混合機に比重の軽いガラス等の混合媒体とともに投入して攪拌することで、球形化処理することができる。ただし、熱的球形化処理では凝集し粒径の大きいトナー粒子又は機械的球形化処理では微粉が発生するために再度の分級工程が必要になる。また、水系溶媒中で製造されるトナーでは、溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、形状を制御することができる。円形度は、円形度ＳＲ＝（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）で定義され、トナーが真球に近いほど１．００に近い値となる。円形度の高いトナーは、キャリア又は現像スリーブ上において電気力線の影響を受けやすく、静電潜像の電気力線に沿って忠実に現像される。微小な潜像ドットを再現する際には緻密で均一にトナーが配置するために、細線の間のチリが少なく、細線再現性が高くなる。とくに、０．９３未満では、画像品位が低く、特に、細線の再現性が低下して高精細な画像再現が困難である。
【００４８】
粒径分布は、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０の範囲にするのがよい。粒径分布をシャープにすることで、帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。Ｄｖ／Ｄｎが、１．０５未満では製造上困難であり、また、１．４０を越えると帯電量分布も広がるために高品位な画像を得るのが困難になる。
【００４９】
以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない１成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
また、２成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等の２価の金属を含むフェライトであって、質量平均粒径Ｄｍが２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体１にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Ｚｎを含むＣｕフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置１００のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．３〜４μｍがよい。
【００５０】
図５は、感光体にクリーニングブレードを当接したときの感光体の回転トルクを測定するトルク値測定装置２００の構成を示す概略図である。
感光体１と、感光体１に接触する部材であるクリーニングブレード７ａ、現像ローラ５ａと、感光体１を回転駆動させる駆動軸に装着したトルクセンサ２０１と、感光体１を回転駆動させるモータ２０２と、トルクセンサ２０１により測定される回転トルクを記録するレコーダ２０３と、このモータを駆動する電源２０４と、これらを制御する制御装置２０５とから構成されている。この他に、帯電ローラ３ａ、転写ローラ６ｅ等の感光体１に接触する部材を設けておいても良い。
本発明の画像形成装置１００では、トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足するものであって、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１・・・・・（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、下記式（２）及び（３）を満足することが必要である。
ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ・・・・・（２）
０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０・・・・・（３）
ただし、ＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をそれぞれ表す。
ここで、前記式（２）の関係が満たされない場合は、クリーニングブレードがトナーを十分にせき止めることができず、トナーがすり抜ける状態となる。
さらに前記式（３）において、ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）が０．３５を超えるとクリーニングブレードにトナーが入力した後、一端はトナーをせき止めるが、安定せず、徐々にすり抜けてしまうことになる。０未満であるとトナーがわずかにすり抜けることによりクリーニングブレードがスティックスリップしていない状態になると考えられる。
【００５１】
図６は、本発明の画像形成装置に用いる感光体の構成を示す概略断面図である。導電性支持体１１１に感光層１１２として、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層１１３と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層１１４とが、積層形成されている。表層として保護層１１５が形成されてもよい。最表層に使用されるバインダー樹脂としては、前記一般式（ａ）に示すようなビスフェノール骨格を含む公知の樹脂が良好なブレードクリーニング性を示す。特に、前記一般式（ｂ）に示すようなポリアリレート樹脂が好ましく使用される。このとき、公知の樹脂を混合して用いてもよい。公知の樹脂としては、ポリスチレン樹脂、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、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【００５２】
感光体表面の摩擦係数を低減する場合は、保護層１１５に潤滑剤を含有させることで達成される。例えば、保護層１１５にフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成して固体潤滑剤を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成する。潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂微粒子が挙げられる。このなかで、特に、フッ素樹脂微粒子の中で、低分子量の、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を含有することがこのましい。低分子量のフッ素樹脂微粒子は、平均分子量が数十万以下のことを指しているが、重合法、放射線分解法、熱分解法などによって分子量が制御されて製造され、その平均分子量が低く抑えられている。平均分子量を低く抑えることで、潤滑剤の作用を発揮する。また、分子の対称性が非常に高い無極性高分子であり、分子間凝集力は非常に小さい。また、分子鎖表面は非常に滑らかである。分子間凝集力が小さいことによって低分子量フッ素樹脂微粒子が保護層の摩擦係数を低くすることができる。フッ素樹脂微粒子の量が、２０％未満では十分な摩擦係数が得られない。６０％を越えると感度低下や残留電位上昇が無視できなくなり、塗膜の機械的強度が低下するので望ましくない。フッ素樹脂微粒子の粒径が大きすぎる場合には露光光が保護層１１５で散乱されるため、解像力が低下し画像品質が劣る。また、フッ素樹脂微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。したがって、保護層１１５に添加するフッ素樹脂微粒子の粒径としては０．１〜０．３μｍが適当である。保護層１１５はフッ素樹脂微粒子とバインダー樹脂を適当な溶媒を用いて分散し、分散液をスプレーコートにより塗布することにより形成できる。保護層１１５の膜厚は、０．１〜１０μｍが望ましい。
また、固体潤滑剤を感光体表面に塗布することで調整しても良い。固体潤滑剤としては、例えばオレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類などが挙げられる。
保護層１１５には、電荷輸送物質や、酸化防止剤等を添加することもできる。
【００５３】
また、この画像形成装置１００は、保護層１１５にフッ素樹脂微粒子などの潤滑剤を含有する場合、及び、固体潤滑剤を塗布する場合、感光体の保護層中の潤滑剤を摺擦する接触部材を設けてもよい。この接触部材は、クリーニングブレード７ａが兼ねてもよい。このクリーニングブレード７ａで、感光体１の保護層表面に露出している潤滑剤を摺擦することで、潤滑剤を展延させ、感光体表面に潤滑成分の薄層を形成する。これによって感光体表面の摩擦係数を低くすることができる。
また、前記のように保護層１１５に電荷輸送物質を含有させてもよい。電荷輸送物質のうち、低分子電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがある。電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。正孔輸送物質としては、例えば、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、トリフェニルアミン誘導体、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これによって、保護層中にフッ素樹脂微粒子を含有させたことによる感光体感度の低下を防止することができる。電荷輸送物質の含有量は、バインダー樹脂に対して、２０〜３００質量％の範囲にする。２０質量％未満では、感度が低下し、３００質量％を越えると塗膜の機械的強度が低下する。
【００５４】
導電性支持体１１１は、体積抵抗１０１０Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属を管状に加工したもの、あるいはニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したもの、等が用いられる。
電荷発生層１１３は、電荷発生物質を主成分とする層であり、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、これらの電荷発生物質をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒を用いて分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート等により行う。電荷発生層１１３の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。
電荷輸送層１１４は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。保護層１１５を設けた場合、電荷輸送物質と共に電荷輸送層１１４に使用されるバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、ポリスチレン樹脂、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、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂などが挙げられる。電荷輸送層１１４の厚さは、５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００５５】
電荷輸送層１１４には、電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂としての機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これらの高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、下記（Ｉ）〜（Ｘ）式で表される高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。
【００５６】
【化５】
【００５７】
式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ はそれぞれ独立して置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子、Ｒ４は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、Ｒ５ ，Ｒ６ は置換もしくは無置換のアリール基、ｏ，ｐ，ｑはそれぞれ独立して０〜４の整数、ｋ，ｊは組成を表し、０．１≦ｋ≦１、０≦ｊ≦０．９、ｎは繰り返し単位数を表し５〜５０００の整数である。Ｘは脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基、または下記一般式で表される２価基を表す。
【００５８】
【化６】
【００５９】
式中、Ｒ１０１，Ｒ１０２ は各々独立して置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。ｌ、ｍは０〜４の整数、Ｙは単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−Ｏ−，−Ｓ−，−ＳＯ−，−ＳＯ２−，−ＣＯ−，−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（式中Ｚは脂肪族の２価基を表す。）または、
【００６０】
【化７】
【００６１】
式中、ａは１〜２０の整数、ｂは１〜２０００の整数、Ｒ１０３、Ｒ１０４は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表す。）を表す。ここで、 Ｒ１０１ とＲ１０２，Ｒ１０３とＲ１０４は、それぞれ同一でも異なってもよい。
【００６２】
【化８】
【００６３】
式中、Ｒ７, Ｒ８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１, Ａｒ２, Ａｒ３は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００６４】
【化９】
【００６５】
式中、Ｒ９, Ｒ１０は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ４ ，Ａｒ５，Ａｒ６ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００６６】
【化１０】
【００６７】
式中、Ｒ１１, Ｒ１２ は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ７, Ａｒ8, Ａｒ9は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００６８】
【化１１】
【００６９】
式中、Ｒ１３， Ｒ１４は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１０， Ａｒ１１， Ａｒ１２は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｘ１， Ｘ２ は置換もしくは無置換のエチレン基、又は置換もしくは無置換のビニレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７０】
【化１２】
【００７１】
式中、Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１３， Ａｒ１４，Ａｒ１５，Ａｒ１６は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３は単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し同一であっても異なってもよい。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７２】
【化１３】
【００７３】
式中、Ｒ１９，Ｒ２０ は水素原子、置換もしくは無置換のアリール基を表し，Ｒ１９とＲ２０は環を形成していてもよい。Ａｒ１７，Ａｒ１８，Ａｒ１９ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７４】
【化１４】
【００７５】
式中、Ｒ２１は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２０，Ａｒ２１，Ａｒ２２，Ａｒ２３ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７６】
【化１５】
【００７７】
式中、Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２４，Ａｒ２５，Ａｒ２６，Ａｒ２７，Ａｒ２８は同一あるいは又は異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７８】
【化１６】
【００７９】
式中、Ｒ２６，Ｒ２７ は置換もしくは無置換のアリール基、 Ａｒ２９，Ａｒ３０，Ａｒ３１は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００８０】
また、感光体１には、導電性支持体１１１と感光層１１２との間に下引き層を形成することができる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層１１２を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、上記の感光層１１２と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、０．１〜５μｍが適当である。
【実施例】
【００８１】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳述する。本発明はこれに限定されるものではない。
＜感光体の製造＞
（感光体製造例１）
本発明の画像形成装置について用いる感光体１を以下の方法により得た。
（１）導電性支持体の作製は、アルミニウム合金をＤＣ鋳造し、アルミニウム合金製円柱体（ビレット）を作製し、作製したビレットを、熱間押出加工によって断面を円筒管に加工した。その後、作製した円筒管を、長さ３４０ｍｍに切断し、切削加工に供する粗素管を作製した。このようにして作製した粗素管を旋盤に取り付け、表面の切削加工を行い、外径３０ｍｍ、表面粗さＲｚが１．２μｍの電子写真感光体用の導電性支持体を作製した。
（２）次に、導電性支持体の表面を界面活性剤を含ませた水をそそぎながら回転するブラシで洗浄し、更に純水ですすぎ洗浄を行った。導電性支持体表面に酸化チタン９０質量部、アルキッド樹脂１５質量部、メラミン樹脂１０質量部、メチルエチルケトン１５０質量部の組成からなる樹脂塗料を浸漬法で塗布し、次いで１３０℃で２０分間加熱し、熱硬化させて、導電性支持体表面に厚さ３．５μｍの下引き層を形成した。
（３）ポリビニルブチラール樹脂(商品名ＸＹＨＬ、ＵＣＣ社製)４質量部をシクロヘキサノン１５０質量部に溶解し、下記構造（Ａ）のビスアゾ顔料に１０質量部を加え、ボールミルで４８時間分散後、さらにシクロヘキサノン２１０質量部を加えて３時間分散を行った。これを容器に取り出し固形分が１．５質量％となるようにシクロヘキサノンで稀釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液を前記中間層上に塗工し１３０℃２０分間乾燥し厚み０．２μmの電荷発生層を形成した。
【００８２】
【化１７】
【００８３】
（４）テトラヒドロフラン１００質量部に、ビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂１０質量部、シリコーンオイル（商品名ＫＦ−５０、信越化学工業社製）０．００２質量部を溶解し、これに下記構造（Ｂ）の電荷輸送物質１０質量部を加えて電荷輸送層用塗工液を作製した。こうして得られた電荷輸送層用塗工液を電荷発生層上に浸漬塗工法によって塗工し、その後１１０℃２０分間乾燥し、厚み２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００８４】
【化１８】
【００８５】
（５）以上のようにして作製した電子写真感光体に、ポリカーボネート樹脂製フランジを圧入し、嵌合した。このとき、フランジの嵌合部には接着剤（ボンドアロンアルファ；東亜合成社製）を数滴付け、嵌合した。
【００８６】
（感光体製造例２）
感光体製造例１における（４）のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＣ型ポリアリレート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体２）を得た。
【００８７】
（感光体製造例３）
感光体製造例１における（４）のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体３）を得た。
【００８８】
（感光体製造例４）
感光体製造例１における（４）のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＣ型ポリカーボネート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体４）を得た。
【００８９】
（感光体製造例５）
感光体製造例１において（５）の工程以降を以下の（５）’以降の工程に変更する以外は同様の方法により（感光体５）を得た。（５）’テトラヒドロフラン６０質量部、シクロヘキサノン２０質量部の混合溶媒に、パーフルオロアルコキシ樹脂微粒子（ＰＦＡ：商品名ＭＰＥ−０５６、三井・デュポンフロロケミカル社製）１８質量部、分散助剤（商品名モディパーＦ２１０、日本油脂社製）２質量部を混合し、高速液衝突分散装置（装置名：アルティマイザーＨＪＰ−２５００５、スギノマシン社製）で、１００ＭＰａ圧力下で、１時間循環して、ＰＦＡ分散液を得た。また、テトラヒドロフラン４２０質量部とシクロヘキサン１２０質量部の混合溶媒に、ビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂１６質量部を溶解した樹脂液を作成し、これに前記ＰＦＡ分散液５５質量部をくわえた塗工液に超音波を１０分間照射して、保護層形成用塗工液を作製した。こうして得られた保護層形成用塗工液を電荷輸送層上にスプレーガン（ピースコンＰＣ３０８、オリンポス社製）を用い、２ｋｇｆ／ｃｍのエア圧でスプレー塗工を行い、３回重ね塗りした後、１３０℃２０分間乾燥して、厚み５μｍの保護層を形成した。（６）’以上のようにして作製した電子写真感光体に、ポリカーボネート樹脂製フランジを圧入し、嵌合した。このとき、フランジの嵌合部には接着剤（ボンドアロンアルファ；東亜合成社製）を数滴付け、嵌合した。
【００９０】
（感光体製造例６）
感光体製造例５において（５）’の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体６）を得た。
【００９１】
（比較感光体製造例１）
感光体製造例１において（４）の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をフェノキシ樹脂（商品名ＰＫＨＨ、ユニオン・カーバイド社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体１）を得た。
【００９２】
（比較感光体製造例２）
感光体製造例１において（４）の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をノルボルネン樹脂（商品名アートンＦ、ＪＳＲ社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体２）を得た
【００９３】
（比較感光体製造例３）
感光体製造例５において（５）’の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をフェノキシ樹脂（商品名ＰＫＨＨ、ユニオン・カーバイド社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体３）を得た。
【００９４】
（比較感光体製造例４）
感光体製造例５において（５）’の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をノルボルネン樹脂（商品名アートンＦ、ＪＳＲ社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体４）を得た。
【００９５】
＜トナーの製造＞
（トナー製造例１）
（有機微粒子エマルションの合成）
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（商品名エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業社製）１１部、スチレン１３８部、メタクリル酸１３８部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液１］を得た。
（低分子ポリエステルの合成）
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２０部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５６１部、テレフタル酸２１８部、アジピン酸４８部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸４５部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、[低分子ポリエステル１]を得た。
（プレポリマーの合成）
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した[中間体ポリエステル１]を得た。[中間体ポリエステル１]は、数平均分子量２１００、質量平均分子量９５００、Ｔｇ５５℃、酸価０．５、水酸基価４９であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル１］４１１部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００℃で５時間反応し、[プレポリマー１]を得た。
（ケチミンの合成）
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０℃で５時間反応を行い、[ケチミン化合物１]を得た。
（油相の作成）
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル１]６２８部、カルナウバＷＡＸ１１０部、ＣＣＡ (サリチル酸金属錯体：商品名Ｅ−８４、オリヱント化学工業社製)２２部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、1時間で３０℃に冷却した。次いで容器にカーボンブラック(商品名リーガル４００Ｒ、キャボット社製)２５０部、酢酸エチル５００部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液１]を得た。
[原料溶解液１]１３２４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、３パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル１]の６５％酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで１パスし、[顔料・ＷＡＸ分散液１]を得た。
（油相混合液の作成）
[顔料・ＷＡＸ分散液１]６４８部、[プレポリマー１]を１５４部、[ケチミン化合物１]６．６部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５０００ｒｐｍで１分間混合し[油相混合液１]を得た。
（乳化→脱溶剤）
水９９０部、[微粒子分散液１]７２部、[微粒子分散液２]８部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（商品名エレミノールＭＯＮ−７、三洋化成工業社製）４０部、酢酸エチル９０部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化社製）で３０００ｒｐｍで１分間混合した後、容器に[油相混合液１]８０９部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３０００ｒｐｍで２０分間混合し[乳化スラリー１]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー１]を投入し、３０℃で８時間脱溶剤した後、４５℃で４時間熟成を行い、[分散スラリー１]を得た。[分散スラリー１]は、質量平均粒径４．９５μｍ、個数平均粒径４．４５μｍ(マルチサイザーIIで測定)であった。
（洗浄→乾燥）
[乳化スラリー１]１００部を減圧濾過した後、
（１）濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過する操作を３回行い[濾過ケーキ１]を得た。
（２）[濾過ケーキ１]を循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍメッシュで篩い、得たトナー１００部に疎水性シリカ０．７部と、疎水化酸化チタン０．３部をヘンシェルミキサーにて混合し、 [トナー１]を得た。
【００９６】
＜トルク測定装置によるトルク測定＞
上述の実施例で製造した感光体に、当接角７５゜、当接圧０．２６Ｎ／ｃｍにてウレタンゴム製のクリーニングブレードを当接させた状態で以下の動作を連続的に行い、この動作中回転トルクの変動を記録する。
（１）現像装置を駆動させながら７９．５ｒｐｍで１５秒間駆動させる。
（２）現像バイアス３００Ｖを印加させてトナーを４秒間現像させる。
（３）現像バイアスの印加を停止し、８秒間駆動させる。
このとき、トナーがクリーニングブレードに入力する（２）の直前の１秒間のトルク値の平均値をＴＢａｖｅ、トナーが入力している（２）の間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値をＴＤｍａｘ（１０）、トナーが入力している（２）の間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をＴＤｍｉｎ（１０）とする。
このときの、ＴＢａｖｅ、ＴＤｍａｘ（１０）、ＴＤｍｉｎ（１０）、ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）をそれぞれ表１に示す。
【００９７】
＜画像形成装置によるクリーニング性評価＞
二成分系現像剤に用いられるキャリアとしては、シリコーン樹脂により０．５μｍの平均厚さでコーティングされた平均粒径３５μｍのフェライトキャリアを用い、トナーとしては、上記実施例記載の[トナー１]を用い、かつ、キャリア１００質量部に対しトナー８質量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。
これを、感光体製造例１〜６および比較感光体製造例１〜４で製造した感光体（それぞれ実施例１〜６および比較例１〜４とする）を評価機に装着し、実機におけるクリーニング性評価をおこなった。評価は、感光体の周速２４５ｍｍ／ｓｅｃのカラープリンタ（Ｄｍ３／Ｖ＝１．２３）と感光体の周速５００ｍｍ／ｓｅｃのモノクロプリンタ（Ｄｍ３／Ｖ＝０．６３）の２機種で行った。クリーニング性は、常温常湿環境下で、５万枚のプリントを行い画像上にクリーニング不良による地カブリの発生の有無によって判断した。結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
表１の結果から、トナー粒径、像担持体の周速、像担持体の回転トルク値を特定の関係に設定した実施例１〜６は、良好なブレードクリーニングが可能であることが分かる。これに対し、前記関係を満たさない比較例１〜４は、地かぶりが発生し好ましくない。
【０１００】
本発明によれば、小粒径トナーを使用しても良好なブレードクリーニングが可能な画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】感光体を配設するプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図３】トナーの形状を模式的に表した図であり、（ａ）は形状係数ＳＦ−１、（ｂ）は形状係数ＳＦ−２を説明するための図である。
【図４】トナーの形状を模式的に示す図である。
【図５】トルク値測定装置の構成を示す概略図である。
【図６】感光体の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 感光体
１１１ 導電性支持体
１１２ 感光層
１１３ 電荷発生層
１１４ 電荷輸送層
１１５ 保護層
２ プロセスカートリッジ
３ 帯電装置
３ａ 帯電ローラ
３ｂ クリーニングローラ
４ 露光装置
５ 現像装置
５ａ 現像ローラ
６ 転写装置
６ａ 中間転写体
７ クリーニング装置
７ａ クリーニングブレード
７ｂ 支持部材
７ｃ 回収スクリュー
７ｄ 加圧スプリング
９ 転写搬送装置
９ａ 転写搬送ベルト
９ｂ 二次転写ローラ
１０ 給紙ユニット
１１ レジストローラ
１００ 画像形成装置
２００ トルク値測定装置
２０１ トルクセンサ
２０２ 駆動モータ
２０３ レコーダ
２０４ 電源
２０５ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静電複写プロセスによる画像形成に用いられる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、複写機、プリンタ等の画像形成装置は、高線速化、小型化、及びフルカラー画像に対する高精細な画像が望まれている。高精細な画像のために粉砕系トナー及び重合系トナーに係わらず、粒径を小さくしたトナーが用いられている。この小粒径化されたトナーでは、トナーの流動性が低下し、相対的に付着力が大きくなるためにクリーニング性が低下する。そのために、トナーには、粒径が小さくなることで、単位質量当たりの表面積が大きくなることに対応して流動性を補うために流動性付与剤として外添剤が多量に添加されているが、小粒径トナーのクリーニング性を確保できないと言う不具合がある。
また、一方、高精細な画像のために、現像性・転写性のよい球形化されたトナーが用いられることが多い。しかし、球形化されたトナーは、流動性は高いが転がりやすいために、特に高線速の画像形成装置におけるブレードクリーニング方式のクリーニングでは、ブレードの下をすり抜けて、クリーニング不良が発生するという不具合がある。
また、画像形成装置の小型化に対して、クリーニング装置では、ブラシクリーニング方式、ブレードクリーニング方式等があるが、構造の簡単さ、低コスト化からブレードクリーニング方式が最も有力な手段である。このために、小粒径か・球形化トナーにおいてもブレードクリーニング方式でのクリーニング性を確保することが望まれる。
【０００３】
これらの小粒径・球形化トナーのクリーニング不良に対して、トナー側とプロセス側からの対策が考えられる。
トナー側からの対策として、特許文献１では、クリーニング手段としてゴムブレード部材を用い、クリーニング手段で回収されたトナーを現像手段へ搬送する手段を有し、前記トナーは体積平均粒径ｄが４〜１０μｍで、ｄとトナー粒子の厚さｔとの比（ｄ／ｔ、扁平度）が２〜５の扁平トナーである画像形成装置が開示されている。また特許文献２では、トナーの粒子形状ＳＦ−１が１４０〜２００であるトナーが開示されている。
また、プロセス側からは、特許文献３では、有機感光体とクリーニングブレード間に発生する動トルク値の平均値をＹ0、１００％黒化率で有機感光体上にトナー像を形成した場合の動トルク値の平均値をＹ100としたとき、０．２≧Ｙ100−Ｙ0≧０．０１、２．９５≧Ｙ100／Ｙ0≧１．１５（Ｙ100、Ｙ0の単位：Ｎ・ｍ）を満足する画像形成方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１３１５３７号公報
【特許文献２】特開２００４−２１２６４７号公報
【特許文献３】特開２００２−２２１８８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記従来技術では、小粒径・球形化トナーのクリーニング性が不十分であり、とくに、今後の高線速且つ高精細な画像要求に対して小粒径化されたトナーのクリーニング性の確保が望まれる。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、小粒径トナーを使用しても良好なブレードクリーニングが可能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】
【０００６】
請求項１の発明は、少なくとも、静電潜像を形成する像担持体と、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えており、
トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足する画像形成装置において、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１・・・・・（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、下記式（２）及び（３）を満足するような像担持体とクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えることを特徴とする画像形成装置である。
ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ・・・・・（２）
０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０・・・・・（３）
ただし、ＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をそれぞれ表す。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ａ）の構造を含むバインダー樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
【化３】
【０００９】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ｂ）の構造を含むポリアリレート樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
【化４】
【００１２】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。Ｒ7は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基及びアリール基を示す。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、固体潤滑剤のフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層であることを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、電荷輸送物質を含有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体表面を摺擦する接触部材を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記フッ素樹脂微粒子が接触部材により展延され、像担持体表面にフッ素樹脂微粒子の薄層を形成することを特徴とする画像形成装置である。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、複数の像担持体を備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を、像担持体と接触しつつ表面移動する記録部材上又は中間転写体を介して記録材上に転写させる転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
【００１９】
請求項１０の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体と、クリーニング装置、帯電装置および現像装置から選択される１つ以上の装置とを備えるプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置である。
【００２０】
請求項１１の発明は、請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲に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。
【００２１】
請求項１２の発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、前記トナーは、外観形状がほぼ球形状であって、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲であり、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であり、かつ長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足することを特徴とする画像形成装置である。
【００２２】
請求項１３の発明は、請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、および離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させて得られることを特徴とする画像形成装置である。
【００２３】
請求項１４の発明は、請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーが、１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−１を有し、かつ１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−２を有することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、トナー粒径、像担持体の周速、像担持体の回転トルク値を特定の関係に設定したため、小粒径トナーを使用しても良好なブレードクリーニングが可能な画像形成装置を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
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。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。ここでは、電子写真方式の画像形成装置１００に適用した一実施形態について説明する。画像形成装置１００は、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成する画像形成装置（以下、「タンデム型」と記す。）１００である。この画像形成装置１００は、潜像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを並列して備えている。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、それぞれ表面移動部材である中間転写ベルト６ａに接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。
【００２６】
図２は、像担持体としての感光体１を配設するプロセスカートリッジ２の構成を示す概略図である。なお、プロセスカートリッジ２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋにおける各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つのプロセスカートリッジ２についてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋについては省略してある。感光体１の周りには、その表面移動方向に沿って、潜像を可視化してトナー像を形成する現像装置５、感光体１の帯電電位を除電するクリーニング図示しない前除電装置、感光体１上の残留トナーをクリーニングするクリーニング装置７、感光体１を帯電させる帯電装置３の順に配置されている。プロセスカートリッジ２を用いることによって、現像剤、現像装置５の交換を容易にして、画像形成装置１００本体を長期にわたって使用することができる。
【００２７】
また、本発明の画像形成装置１００の構成を、図１及び図２に基づいて説明する。帯電装置３は、感光体１の表面を負極性に帯電する。本実施形態における帯電装置３は、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電部材としての帯電ローラ３ａを備えている。すなわち、この帯電装置３は、帯電ローラ３ａを感光体１の表面に接触又は近接させ、その帯電ローラ３ａにバイアスを印加することで、感光体１の表面を帯電する。感光体１の表面電位の絶対値が２００〜７００Ｖとなるような直流の帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交流バイアスを重畳させたものを利用することもできる。また、帯電装置３には、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングするクリーニングローラ３ｂが設けられている。また、トナーが僅かに付着した場合でも、帯電ローラ３ａによる帯電ムラ等の帯電不良を引き起こすのを防止するために、帯電ローラ３ａの表面をクリーニングローラ３ｂによってクリーニングする構成にしてもよい。なお、帯電装置３として、帯電ローラ３ａの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体１の表面に当接するように設置してもよい。これにより、帯電ローラ３ａの表面と感光体１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。これによって、感光体１上に残留トナーとの接触を減らすことができる。
このようにして帯電した感光体１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。
現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。また、ここでは、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を用いているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、トナーボトルから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。この現像ローラ５ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５ａ上に穂立ちした状態となって感光体１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す。）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給し、現像する。このとき、現像ローラ５ａには、図示しない電源から３００Ｖ程度の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。なお、符号５ｂは攪拌搬送スクリュー、５ｃはドクターブレードである。
【００２８】
転写装置６における中間転写ベルト６ａは、３つの支持ローラ６ｂ、６ｃ、６ｄに張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト６ａ上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラ６ｅを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト６ａの部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての各一次転写ローラ６ｅＹ、６ｅＣ、６ｅＭ、６ｅＫを配置している。ここでは、一次転写ローラ６ｅにより押圧された中間転写ベルト６ａの部分と感光体１とによって、一次転写領域が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６ａ上に転写する際には、一次転写ローラ６ｅに正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写する領域（以下、「転写領域」と記す。）には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト６ａ上に静電的に付着し、転写される。
中間転写ベルト６ａの周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置６ｆが設けられている。このベルトクリーニング装置６ｆは、中間転写ベルト６ａの表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレード６ｆで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置６ｆ内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。この転写ベルト６ａは、体積抵抗率が１０９〜１０１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトであり、単層の樹脂層または複数の樹脂層である。
また、図１の右方向には、記録紙上に二次転写する転写搬送装置９が配置されている。この転写装置９は、転写搬送ベルト９ａと二次転写ローラ９ｂを備えている。中間転写体６ａに重ね合わされたトナー画像は、ここで、給紙ユニット１０から搬送される記録紙に転写される。したがって、本装置１００では、トナーは２回転写され記録紙上に画像を形成する。この転写装置９の転写は、転写ローラ９ｂにトナーとは逆極性の電圧を印加することによって行われる。この中間転写ベルト６ａと二次転写ローラ９ｂとの間には二次転写領域が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録部材としての記録紙が送り込まれるようになっている。この記録紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット１０内に収容されており、ピックアップローラ、レジストローラ対１１等によって、二次転写領域まで搬送される。そして、中間転写ベルト６ａ上に重ね合わされたトナー像は、二次転写領域において、転写搬送ベルト９ａ上の記録紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ９ｂに正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト６ａ上のトナー像が記録紙上に転写される。なお、中間転写ベルトを用いずに、記録紙と感光体とを接触させ表面移動させて画像を形成させてもよい。
【００２９】
また、クリーニング装置７は、クリーニングブレード７ａ、支持部材７ｂ、トナー回収コイル７ｃ、ブレード加圧スプリング７ｄを備える。クリーニングブレード７ａは、転写後に残留する感光体１上のトナーを除去する。支持部材７ｂに貼着してクリーニング装置に配設されるが、支持部材７ｂは特に限定されないが、金属、プラスチック、セラミック等を用いることができる。
クリーニングブレード７ａは、摩擦係数の低い弾性体として、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等のうちウレタンエラストマー、シリコーンエラストマー、フッ素エラストマーを挙げることができる。クリーニングブレード７ａとしては、熱硬化性のウレタン樹脂が好ましく、特に、ウレタンエラストマーが、耐摩耗性、耐オゾン性、耐汚染性の観点から好ましい。エラストマーには、ゴムも含まれる。クリーニングブレード７ａは、硬度（ＪＩＳ―Ａ）が、６５〜８５度の範囲が好ましい。また、クリーニングブレード７ａは、厚さが０．８〜３．０ｍｍで、突き出し量が３〜１５ｍｍの範囲にあることが好ましい。さらに、その他の条件として当接圧、当接角度、食い込み量等は適宜決定することができる。
【００３０】
本発明の画像形成装置で用いるトナーは、粉砕法、重合法(懸濁重合、乳化重合分散重合、乳化凝集、乳化会合等)等の製造方法があるが、これらの製造方法に限るものではない。
粉砕法の一例としては、まず、樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合した後、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、連続式の１軸混練機等の熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、圧延冷却後、切断を行なう。切断後のトナー混練物は破砕を行ない、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。その後、混合機により無機微粒子を外添して、混合しトナーとする。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。この他、高分子系微粒子、たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子を用いてもよい。このような外添剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えば、シランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。特に、シリカ、酸化チタンに上記の表面処理を施して得られる疎水性シリカ、疎水性酸化チタンを用いることが好ましい。この微粒子の一次粒子径は、８〜３００ｎｍであることが好ましく、特に８〜５０ｎｍの外添剤と８０〜３００ｎｍの外添剤を混合して用いることが好ましい。この微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５質量％であることが好ましく、特に０．１〜２．０質量％であることが好ましい。これらの微粒子を含有させる方法としては、通常、微粒子とトナー母体粒子をミキサーに入れ、攪拌する。また、別の方法として、水系及び／又はアルコール系の溶媒中でトナーに外添処理することができる。水系溶媒中に分散させたトナーに、外添剤を投入し、トナー表面に付着させる。また、この外添剤が疎水化処理されている場合は、少量のアルコールなどを併用して界面張力を下げて濡れやすくしてから分散させても良い。その後、加熱して溶媒を除去して固定して、脱離を防止することができる。これによって、外添剤をトナー表面上に均一に分散させることができる。また、水系溶媒中にトナー、添加剤を分散させたときに、界面活性剤添加することにより、トナー表面に更に均一に添加剤が分散させることが出来る。さらに、外添剤もしくはトナーと逆極性の界面活性剤を使用することが好ましい。
【００３１】
さらに、このトナーは、以下の形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の値で規定することができるトナーであることが好ましい。図３は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（４）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・（４）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（５）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・（５）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
本発明に係るトナーはＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるのがよい。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体１との接触が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体１との付着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、真球のトナーはクリーニングブレード７ａと感光体１との間隙に入り込みやすいため、トナーの形状係数ＳＦ−１とＳＦ−２はある程度大きい方が好ましいが、大きくなりすぎると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、ＳＦ−１とＳＦ−２は１８０を越えない方が好ましい。
【００３２】
次に、画像形成装置１００に好適に用いられる重合法によるトナーの一例を示す。
該トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中にそれぞれを溶解又は分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００３３】
（変性ポリエステル）
本発明に係るトナーはバインダー樹脂として、重合体である変性ポリエステル（i）を含む。変性ポリエステル（i）としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
変性ポリエステル（i）としては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００３４】
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０質量％、好ましくは１〜３０質量％、さらに好ましくは２〜２０質量％である。０．５質量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０質量％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３５】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００３６】
本発明で用いられる変性ポリエステル（i）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル（i）の質量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。この時のピーク分子量は１０００〜１００００が好ましく、１０００未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また１００００を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル（i）の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ii）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記質量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（i）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル（i）を得るためのポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【００３７】
（未変性ポリエステル）
本発明においては、前記変性されたポリエステル（i）単独使用だけでなく、この（i）と共に、未変性ポリエステル（ii）をバインダー樹脂成分として含有させることもできる。（ii）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ii）としては、前記（i）のポリエステル成分と同様な多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（i）と同様である。また、（ii）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（i）と（ii）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（i）のポリエステル成分と（ii）は類似の組成が好ましい。（ii）を含有させる場合の（i）と（ii）の質量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（i）の質量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００、さらに好ましくは２０００〜５０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ii）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ii）の酸価は１〜５が好ましく、より好ましくは２〜４である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
バインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常３５〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。３５℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
また、ここで用いる着色剤、荷電制御剤、離型剤は、公知の材料を適宜選択して使用する。
【００３８】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、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を単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００質量部に対し、通常０〜３００質量部、好ましくは０〜１００質量部、さらに好ましくは２５〜７０質量部である。
【００３９】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。トナー材料液１００質量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００質量部、好ましくは１００〜１０００質量部である。５０質量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００質量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、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、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、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、イミダゾリンなどのアミン塩型や、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などの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、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）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられる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、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、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−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−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（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、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（Ｃ６〜Ｃ１０）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（Ｃ６〜Ｃ１０）−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（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、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、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４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、商品名としてはサーフロン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（ダイキンエ業杜製）、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（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００４０】
樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよい。例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。例えばビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等の樹脂が挙げられる。樹脂微粒子の平均粒径は５〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜３００ｎｍである。
また、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等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。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、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−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など、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、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など、または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、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、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あるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、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などのポリオキシエチレン系、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などのセルロース類などが使用できる。
【００４１】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００４２】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的には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。
【００４３】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００４４】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。無機微粒子は前記と同様のものを用いることができる。
【００４５】
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００４６】
また、本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図４は、本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。図４において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（（ｃ）参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【００４７】
これらのトナーの平均円形度は０．９３以上であるのがよい。この円形度は、乾式粉砕で製造されるトナーでは、熱的又は機械的に球形化処理する。熱的には、例えば、アトマイザーなどに熱気流とともにトナー粒子を噴霧することで球形化処理を行うことができる。また、機械的にはボールミル等の混合機に比重の軽いガラス等の混合媒体とともに投入して攪拌することで、球形化処理することができる。ただし、熱的球形化処理では凝集し粒径の大きいトナー粒子又は機械的球形化処理では微粉が発生するために再度の分級工程が必要になる。また、水系溶媒中で製造されるトナーでは、溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、形状を制御することができる。円形度は、円形度ＳＲ＝（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）で定義され、トナーが真球に近いほど１．００に近い値となる。円形度の高いトナーは、キャリア又は現像スリーブ上において電気力線の影響を受けやすく、静電潜像の電気力線に沿って忠実に現像される。微小な潜像ドットを再現する際には緻密で均一にトナーが配置するために、細線の間のチリが少なく、細線再現性が高くなる。とくに、０．９３未満では、画像品位が低く、特に、細線の再現性が低下して高精細な画像再現が困難である。
【００４８】
粒径分布は、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０の範囲にするのがよい。粒径分布をシャープにすることで、帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。Ｄｖ／Ｄｎが、１．０５未満では製造上困難であり、また、１．４０を越えると帯電量分布も広がるために高品位な画像を得るのが困難になる。
【００４９】
以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない１成分系の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
また、２成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等の２価の金属を含むフェライトであって、質量平均粒径Ｄｍが２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体１にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Ｚｎを含むＣｕフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置１００のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．３〜４μｍがよい。
【００５０】
図５は、感光体にクリーニングブレードを当接したときの感光体の回転トルクを測定するトルク値測定装置２００の構成を示す概略図である。
感光体１と、感光体１に接触する部材であるクリーニングブレード７ａ、現像ローラ５ａと、感光体１を回転駆動させる駆動軸に装着したトルクセンサ２０１と、感光体１を回転駆動させるモータ２０２と、トルクセンサ２０１により測定される回転トルクを記録するレコーダ２０３と、このモータを駆動する電源２０４と、これらを制御する制御装置２０５とから構成されている。この他に、帯電ローラ３ａ、転写ローラ６ｅ等の感光体１に接触する部材を設けておいても良い。
本発明の画像形成装置１００では、トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足するものであって、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１・・・・・（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、下記式（２）及び（３）を満足することが必要である。
ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ・・・・・（２）
０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０・・・・・（３）
ただし、ＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をそれぞれ表す。
ここで、前記式（２）の関係が満たされない場合は、クリーニングブレードがトナーを十分にせき止めることができず、トナーがすり抜ける状態となる。
さらに前記式（３）において、ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）が０．３５を超えるとクリーニングブレードにトナーが入力した後、一端はトナーをせき止めるが、安定せず、徐々にすり抜けてしまうことになる。０未満であるとトナーがわずかにすり抜けることによりクリーニングブレードがスティックスリップしていない状態になると考えられる。
【００５１】
図６は、本発明の画像形成装置に用いる感光体の構成を示す概略断面図である。導電性支持体１１１に感光層１１２として、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層１１３と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層１１４とが、積層形成されている。表層として保護層１１５が形成されてもよい。最表層に使用されるバインダー樹脂としては、前記一般式（ａ）に示すようなビスフェノール骨格を含む公知の樹脂が良好なブレードクリーニング性を示す。特に、前記一般式（ｂ）に示すようなポリアリレート樹脂が好ましく使用される。このとき、公知の樹脂を混合して用いてもよい。公知の樹脂としては、ポリスチレン樹脂、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、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【００５２】
感光体表面の摩擦係数を低減する場合は、保護層１１５に潤滑剤を含有させることで達成される。例えば、保護層１１５にフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成して固体潤滑剤を体積分率で２０〜６０％含有する保護層を形成する。潤滑剤としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロポロピレン共重合体等のフッ素系樹脂微粒子が挙げられる。このなかで、特に、フッ素樹脂微粒子の中で、低分子量の、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン微粒子を含有することがこのましい。低分子量のフッ素樹脂微粒子は、平均分子量が数十万以下のことを指しているが、重合法、放射線分解法、熱分解法などによって分子量が制御されて製造され、その平均分子量が低く抑えられている。平均分子量を低く抑えることで、潤滑剤の作用を発揮する。また、分子の対称性が非常に高い無極性高分子であり、分子間凝集力は非常に小さい。また、分子鎖表面は非常に滑らかである。分子間凝集力が小さいことによって低分子量フッ素樹脂微粒子が保護層の摩擦係数を低くすることができる。フッ素樹脂微粒子の量が、２０％未満では十分な摩擦係数が得られない。６０％を越えると感度低下や残留電位上昇が無視できなくなり、塗膜の機械的強度が低下するので望ましくない。フッ素樹脂微粒子の粒径が大きすぎる場合には露光光が保護層１１５で散乱されるため、解像力が低下し画像品質が劣る。また、フッ素樹脂微粒子の粒径が小さすぎると耐摩耗性に劣る。したがって、保護層１１５に添加するフッ素樹脂微粒子の粒径としては０．１〜０．３μｍが適当である。保護層１１５はフッ素樹脂微粒子とバインダー樹脂を適当な溶媒を用いて分散し、分散液をスプレーコートにより塗布することにより形成できる。保護層１１５の膜厚は、０．１〜１０μｍが望ましい。
また、固体潤滑剤を感光体表面に塗布することで調整しても良い。固体潤滑剤としては、例えばオレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類などが挙げられる。
保護層１１５には、電荷輸送物質や、酸化防止剤等を添加することもできる。
【００５３】
また、この画像形成装置１００は、保護層１１５にフッ素樹脂微粒子などの潤滑剤を含有する場合、及び、固体潤滑剤を塗布する場合、感光体の保護層中の潤滑剤を摺擦する接触部材を設けてもよい。この接触部材は、クリーニングブレード７ａが兼ねてもよい。このクリーニングブレード７ａで、感光体１の保護層表面に露出している潤滑剤を摺擦することで、潤滑剤を展延させ、感光体表面に潤滑成分の薄層を形成する。これによって感光体表面の摩擦係数を低くすることができる。
また、前記のように保護層１１５に電荷輸送物質を含有させてもよい。電荷輸送物質のうち、低分子電荷輸送物質には、電子輸送物質と正孔輸送物質とがある。電子輸送物質としては、例えば、クロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイド等の電子受容性物質が挙げられる。正孔輸送物質としては、例えば、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、トリフェニルアミン誘導体、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、チオフェン誘導体等の電子供与性物質が挙げられる。これによって、保護層中にフッ素樹脂微粒子を含有させたことによる感光体感度の低下を防止することができる。電荷輸送物質の含有量は、バインダー樹脂に対して、２０〜３００質量％の範囲にする。２０質量％未満では、感度が低下し、３００質量％を越えると塗膜の機械的強度が低下する。
【００５４】
導電性支持体１１１は、体積抵抗１０１０Ωｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属を管状に加工したもの、あるいはニッケル等の金属をエンドレスベルト状に加工したもの、等が用いられる。
電荷発生層１１３は、電荷発生物質を主成分とする層であり、代表的なものとしては、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、フタロシアニン系顔料、これらの電荷発生物質をポリカーボネート等のバインダー樹脂とともに、テトラヒドロフラン、シクロヘキサノン等の溶媒を用いて分散し、分散液を塗布することにより形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレーコート等により行う。電荷発生層１１３の膜厚は、通常は０．０１〜５μｍ、好ましくは０．１〜２μｍである。
電荷輸送層１１４は、電荷輸送物質及びバインダー樹脂をテトラヒドロフラン、トルエン、ジクロルエタン適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。保護層１１５を設けた場合、電荷輸送物質と共に電荷輸送層１１４に使用されるバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、ポリスチレン樹脂、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、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱可塑性又は熱硬化性樹脂などが挙げられる。電荷輸送層１１４の厚さは、５〜３０μｍの範囲で所望の感光体特性に応じて適宜選択すればよい。
【００５５】
電荷輸送層１１４には、電荷輸送物質としての機能とバインダー樹脂としての機能を持った高分子電荷輸送物質も良好に使用される。これらの高分子電荷輸送物質から構成される電荷輸送層は耐摩耗性に優れたものである。高分子電荷輸送物質としては、公知の材料が使用できるが、特に、トリアリールアミン構造を主鎖および／または側鎖に含むポリカーボネートが良好に用いられる。中でも、下記（Ｉ）〜（Ｘ）式で表される高分子電荷輸送物質が良好に用いられる。
【００５６】
【化５】
【００５７】
式中、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３ はそれぞれ独立して置換もしくは無置換のアルキル基又はハロゲン原子、Ｒ４は水素原子又は置換もしくは無置換のアルキル基、Ｒ５ ，Ｒ６ は置換もしくは無置換のアリール基、ｏ，ｐ，ｑはそれぞれ独立して０〜４の整数、ｋ，ｊは組成を表し、０．１≦ｋ≦１、０≦ｊ≦０．９、ｎは繰り返し単位数を表し５〜５０００の整数である。Ｘは脂肪族の２価基、環状脂肪族の２価基、または下記一般式で表される２価基を表す。
【００５８】
【化６】
【００５９】
式中、Ｒ１０１，Ｒ１０２ は各々独立して置換もしくは無置換のアルキル基、アリール基またはハロゲン原子を表す。ｌ、ｍは０〜４の整数、Ｙは単結合、炭素原子数１〜１２の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、−Ｏ−，−Ｓ−，−ＳＯ−，−ＳＯ２−，−ＣＯ−，−ＣＯ−Ｏ−Ｚ−Ｏ−ＣＯ−（式中Ｚは脂肪族の２価基を表す。）または、
【００６０】
【化７】
【００６１】
式中、ａは１〜２０の整数、ｂは１〜２０００の整数、Ｒ１０３、Ｒ１０４は置換または無置換のアルキル基又はアリール基を表す。）を表す。ここで、 Ｒ１０１ とＲ１０２，Ｒ１０３とＲ１０４は、それぞれ同一でも異なってもよい。
【００６２】
【化８】
【００６３】
式中、Ｒ７, Ｒ８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１, Ａｒ２, Ａｒ３は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００６４】
【化９】
【００６５】
式中、Ｒ９, Ｒ１０は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ４ ，Ａｒ５，Ａｒ６ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００６６】
【化１０】
【００６７】
式中、Ｒ１１, Ｒ１２ は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ７, Ａｒ8, Ａｒ9は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００６８】
【化１１】
【００６９】
式中、Ｒ１３， Ｒ１４は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１０， Ａｒ１１， Ａｒ１２は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｘ１， Ｘ２ は置換もしくは無置換のエチレン基、又は置換もしくは無置換のビニレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７０】
【化１２】
【００７１】
式中、Ｒ１５，Ｒ１６，Ｒ１７，Ｒ１８は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ１３， Ａｒ１４，Ａｒ１５，Ａｒ１６は同一あるいは異なるアリレン基、 Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３は単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表し同一であっても異なってもよい。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７２】
【化１３】
【００７３】
式中、Ｒ１９，Ｒ２０ は水素原子、置換もしくは無置換のアリール基を表し，Ｒ１９とＲ２０は環を形成していてもよい。Ａｒ１７，Ａｒ１８，Ａｒ１９ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７４】
【化１４】
【００７５】
式中、Ｒ２１は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２０，Ａｒ２１，Ａｒ２２，Ａｒ２３ は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７６】
【化１５】
【００７７】
式中、Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２５は置換もしくは無置換のアリール基、Ａｒ２４，Ａｒ２５，Ａｒ２６，Ａｒ２７，Ａｒ２８は同一あるいは又は異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００７８】
【化１６】
【００７９】
式中、Ｒ２６，Ｒ２７ は置換もしくは無置換のアリール基、 Ａｒ２９，Ａｒ３０，Ａｒ３１は同一あるいは異なるアリレン基を表す。 Ｘ，ｋ，ｊおよびｎは、（Ｉ）式の場合と同じである。
【００８０】
また、感光体１には、導電性支持体１１１と感光層１１２との間に下引き層を形成することができる。下引き層は一般に樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層１１２を溶剤を用いて塗布することを考慮すると、一般の有機溶剤に対して耐溶解性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール樹脂等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層には、モアレ防止、残留電位の低減等のために、酸化チタン、シリカ、アルミナ、等の金属酸化物の微粉末を加えてもよい。この下引き層は、上記の感光層１１２と同様、適当な溶媒、塗工法を用いて形成することができる。下引き層の膜厚は、０．１〜５μｍが適当である。
【実施例】
【００８１】
以下に、本発明を実施例に基づいて詳述する。本発明はこれに限定されるものではない。
＜感光体の製造＞
（感光体製造例１）
本発明の画像形成装置について用いる感光体１を以下の方法により得た。
（１）導電性支持体の作製は、アルミニウム合金をＤＣ鋳造し、アルミニウム合金製円柱体（ビレット）を作製し、作製したビレットを、熱間押出加工によって断面を円筒管に加工した。その後、作製した円筒管を、長さ３４０ｍｍに切断し、切削加工に供する粗素管を作製した。このようにして作製した粗素管を旋盤に取り付け、表面の切削加工を行い、外径３０ｍｍ、表面粗さＲｚが１．２μｍの電子写真感光体用の導電性支持体を作製した。
（２）次に、導電性支持体の表面を界面活性剤を含ませた水をそそぎながら回転するブラシで洗浄し、更に純水ですすぎ洗浄を行った。導電性支持体表面に酸化チタン９０質量部、アルキッド樹脂１５質量部、メラミン樹脂１０質量部、メチルエチルケトン１５０質量部の組成からなる樹脂塗料を浸漬法で塗布し、次いで１３０℃で２０分間加熱し、熱硬化させて、導電性支持体表面に厚さ３．５μｍの下引き層を形成した。
（３）ポリビニルブチラール樹脂(商品名ＸＹＨＬ、ＵＣＣ社製)４質量部をシクロヘキサノン１５０質量部に溶解し、下記構造（Ａ）のビスアゾ顔料に１０質量部を加え、ボールミルで４８時間分散後、さらにシクロヘキサノン２１０質量部を加えて３時間分散を行った。これを容器に取り出し固形分が１．５質量％となるようにシクロヘキサノンで稀釈した。こうして得られた電荷発生層用塗工液を前記中間層上に塗工し１３０℃２０分間乾燥し厚み０．２μmの電荷発生層を形成した。
【００８２】
【化１７】
【００８３】
（４）テトラヒドロフラン１００質量部に、ビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂１０質量部、シリコーンオイル（商品名ＫＦ−５０、信越化学工業社製）０．００２質量部を溶解し、これに下記構造（Ｂ）の電荷輸送物質１０質量部を加えて電荷輸送層用塗工液を作製した。こうして得られた電荷輸送層用塗工液を電荷発生層上に浸漬塗工法によって塗工し、その後１１０℃２０分間乾燥し、厚み２０μｍの電荷輸送層を形成した。
【００８４】
【化１８】
【００８５】
（５）以上のようにして作製した電子写真感光体に、ポリカーボネート樹脂製フランジを圧入し、嵌合した。このとき、フランジの嵌合部には接着剤（ボンドアロンアルファ；東亜合成社製）を数滴付け、嵌合した。
【００８６】
（感光体製造例２）
感光体製造例１における（４）のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＣ型ポリアリレート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体２）を得た。
【００８７】
（感光体製造例３）
感光体製造例１における（４）のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体３）を得た。
【００８８】
（感光体製造例４）
感光体製造例１における（４）のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＣ型ポリカーボネート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体４）を得た。
【００８９】
（感光体製造例５）
感光体製造例１において（５）の工程以降を以下の（５）’以降の工程に変更する以外は同様の方法により（感光体５）を得た。（５）’テトラヒドロフラン６０質量部、シクロヘキサノン２０質量部の混合溶媒に、パーフルオロアルコキシ樹脂微粒子（ＰＦＡ：商品名ＭＰＥ−０５６、三井・デュポンフロロケミカル社製）１８質量部、分散助剤（商品名モディパーＦ２１０、日本油脂社製）２質量部を混合し、高速液衝突分散装置（装置名：アルティマイザーＨＪＰ−２５００５、スギノマシン社製）で、１００ＭＰａ圧力下で、１時間循環して、ＰＦＡ分散液を得た。また、テトラヒドロフラン４２０質量部とシクロヘキサン１２０質量部の混合溶媒に、ビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂１６質量部を溶解した樹脂液を作成し、これに前記ＰＦＡ分散液５５質量部をくわえた塗工液に超音波を１０分間照射して、保護層形成用塗工液を作製した。こうして得られた保護層形成用塗工液を電荷輸送層上にスプレーガン（ピースコンＰＣ３０８、オリンポス社製）を用い、２ｋｇｆ／ｃｍのエア圧でスプレー塗工を行い、３回重ね塗りした後、１３０℃２０分間乾燥して、厚み５μｍの保護層を形成した。（６）’以上のようにして作製した電子写真感光体に、ポリカーボネート樹脂製フランジを圧入し、嵌合した。このとき、フランジの嵌合部には接着剤（ボンドアロンアルファ；東亜合成社製）を数滴付け、嵌合した。
【００９０】
（感光体製造例６）
感光体製造例５において（５）’の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をビスフェノールＡ型ポリカーボネート樹脂に変更する以外は同様の方法により（感光体６）を得た。
【００９１】
（比較感光体製造例１）
感光体製造例１において（４）の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をフェノキシ樹脂（商品名ＰＫＨＨ、ユニオン・カーバイド社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体１）を得た。
【００９２】
（比較感光体製造例２）
感光体製造例１において（４）の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をノルボルネン樹脂（商品名アートンＦ、ＪＳＲ社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体２）を得た
【００９３】
（比較感光体製造例３）
感光体製造例５において（５）’の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をフェノキシ樹脂（商品名ＰＫＨＨ、ユニオン・カーバイド社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体３）を得た。
【００９４】
（比較感光体製造例４）
感光体製造例５において（５）’の工程のビスフェノールＡ型ポリアリレート樹脂をノルボルネン樹脂（商品名アートンＦ、ＪＳＲ社製）に変更する以外は同様の方法により（比較感光体４）を得た。
【００９５】
＜トナーの製造＞
（トナー製造例１）
（有機微粒子エマルションの合成）
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水６８３部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩（商品名エレミノールＲＳ−３０、三洋化成工業社製）１１部、スチレン１３８部、メタクリル酸１３８部、過硫酸アンモニウム１部を仕込み、４００回転／分で１５分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度７５℃まで昇温し５時間反応させた。さらに、１％過硫酸アンモニウム水溶液３０部加え、７５℃で５時間熟成してビニル系樹脂（スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の水性分散液［微粒子分散液１］を得た。
（低分子ポリエステルの合成）
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２２０部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５６１部、テレフタル酸２１８部、アジピン酸４８部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸４５部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、[低分子ポリエステル１]を得た。
（プレポリマーの合成）
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した[中間体ポリエステル１]を得た。[中間体ポリエステル１]は、数平均分子量２１００、質量平均分子量９５００、Ｔｇ５５℃、酸価０．５、水酸基価４９であった。
次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル１］４１１部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００℃で５時間反応し、[プレポリマー１]を得た。
（ケチミンの合成）
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン１７０部とメチルエチルケトン７５部を仕込み、５０℃で５時間反応を行い、[ケチミン化合物１]を得た。
（油相の作成）
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル１]６２８部、カルナウバＷＡＸ１１０部、ＣＣＡ (サリチル酸金属錯体：商品名Ｅ−８４、オリヱント化学工業社製)２２部、酢酸エチル９４７部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、1時間で３０℃に冷却した。次いで容器にカーボンブラック(商品名リーガル４００Ｒ、キャボット社製)２５０部、酢酸エチル５００部を仕込み、1時間混合し[原料溶解液１]を得た。
[原料溶解液１]１３２４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、３パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行った。次いで、[低分子ポリエステル１]の６５％酢酸エチル溶液１３２４部加え、上記条件のビーズミルで１パスし、[顔料・ＷＡＸ分散液１]を得た。
（油相混合液の作成）
[顔料・ＷＡＸ分散液１]６４８部、[プレポリマー１]を１５４部、[ケチミン化合物１]６．６部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５０００ｒｐｍで１分間混合し[油相混合液１]を得た。
（乳化→脱溶剤）
水９９０部、[微粒子分散液１]７２部、[微粒子分散液２]８部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（商品名エレミノールＭＯＮ−７、三洋化成工業社製）４０部、酢酸エチル９０部を容器に入れ、ＴＫホモミキサー（特殊機化社製）で３０００ｒｐｍで１分間混合した後、容器に[油相混合液１]８０９部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数１３０００ｒｐｍで２０分間混合し[乳化スラリー１]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー１]を投入し、３０℃で８時間脱溶剤した後、４５℃で４時間熟成を行い、[分散スラリー１]を得た。[分散スラリー１]は、質量平均粒径４．９５μｍ、個数平均粒径４．４５μｍ(マルチサイザーIIで測定)であった。
（洗浄→乾燥）
[乳化スラリー１]１００部を減圧濾過した後、
（１）濾過ケーキにイオン交換水３００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過する操作を３回行い[濾過ケーキ１]を得た。
（２）[濾過ケーキ１]を循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍメッシュで篩い、得たトナー１００部に疎水性シリカ０．７部と、疎水化酸化チタン０．３部をヘンシェルミキサーにて混合し、 [トナー１]を得た。
【００９６】
＜トルク測定装置によるトルク測定＞
上述の実施例で製造した感光体に、当接角７５゜、当接圧０．２６Ｎ／ｃｍにてウレタンゴム製のクリーニングブレードを当接させた状態で以下の動作を連続的に行い、この動作中回転トルクの変動を記録する。
（１）現像装置を駆動させながら７９．５ｒｐｍで１５秒間駆動させる。
（２）現像バイアス３００Ｖを印加させてトナーを４秒間現像させる。
（３）現像バイアスの印加を停止し、８秒間駆動させる。
このとき、トナーがクリーニングブレードに入力する（２）の直前の１秒間のトルク値の平均値をＴＢａｖｅ、トナーが入力している（２）の間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値をＴＤｍａｘ（１０）、トナーが入力している（２）の間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をＴＤｍｉｎ（１０）とする。
このときの、ＴＢａｖｅ、ＴＤｍａｘ（１０）、ＴＤｍｉｎ（１０）、ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）をそれぞれ表１に示す。
【００９７】
＜画像形成装置によるクリーニング性評価＞
二成分系現像剤に用いられるキャリアとしては、シリコーン樹脂により０．５μｍの平均厚さでコーティングされた平均粒径３５μｍのフェライトキャリアを用い、トナーとしては、上記実施例記載の[トナー１]を用い、かつ、キャリア１００質量部に対しトナー８質量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラーミキサーを用いて均一混合し帯電させて、現像剤を作成した。
これを、感光体製造例１〜６および比較感光体製造例１〜４で製造した感光体（それぞれ実施例１〜６および比較例１〜４とする）を評価機に装着し、実機におけるクリーニング性評価をおこなった。評価は、感光体の周速２４５ｍｍ／ｓｅｃのカラープリンタ（Ｄｍ３／Ｖ＝１．２３）と感光体の周速５００ｍｍ／ｓｅｃのモノクロプリンタ（Ｄｍ３／Ｖ＝０．６３）の２機種で行った。クリーニング性は、常温常湿環境下で、５万枚のプリントを行い画像上にクリーニング不良による地カブリの発生の有無によって判断した。結果を表１に示す。
【００９８】
【表１】
【００９９】
表１の結果から、トナー粒径、像担持体の周速、像担持体の回転トルク値を特定の関係に設定した実施例１〜６は、良好なブレードクリーニングが可能であることが分かる。これに対し、前記関係を満たさない比較例１〜４は、地かぶりが発生し好ましくない。
【０１００】
本発明によれば、小粒径トナーを使用しても良好なブレードクリーニングが可能な画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】感光体を配設するプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図３】トナーの形状を模式的に表した図であり、（ａ）は形状係数ＳＦ−１、（ｂ）は形状係数ＳＦ−２を説明するための図である。
【図４】トナーの形状を模式的に示す図である。
【図５】トルク値測定装置の構成を示す概略図である。
【図６】感光体の構成を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ 感光体
１１１ 導電性支持体
１１２ 感光層
１１３ 電荷発生層
１１４ 電荷輸送層
１１５ 保護層
２ プロセスカートリッジ
３ 帯電装置
３ａ 帯電ローラ
３ｂ クリーニングローラ
４ 露光装置
５ 現像装置
５ａ 現像ローラ
６ 転写装置
６ａ 中間転写体
７ クリーニング装置
７ａ クリーニングブレード
７ｂ 支持部材
７ｃ 回収スクリュー
７ｄ 加圧スプリング
９ 転写搬送装置
９ａ 転写搬送ベルト
９ｂ 二次転写ローラ
１０ 給紙ユニット
１１ レジストローラ
１００ 画像形成装置
２００ トルク値測定装置
２０１ トルクセンサ
２０２ 駆動モータ
２０３ レコーダ
２０４ 電源
２０５ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、静電潜像を形成する像担持体と、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えており、
トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足する画像形成装置において、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１・・・・・（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、下記式（２）及び（３）を満足するような像担持体とクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ・・・・・（２）
０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０・・・・・（３）
ただし、ＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をそれぞれ表す。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ａ）の構造を含むバインダー樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置。
【化１】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ｂ）の構造を含むポリアリレート樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置。
【化２】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。Ｒ7は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基及びアリール基を示す。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、固体潤滑剤のフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、電荷輸送物質を含有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体表面を摺擦する接触部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、前記フッ素樹脂微粒子が接触部材により展延され、像担持体表面にフッ素樹脂微粒子の薄層を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、複数の像担持体を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を、像担持体と接触しつつ表面移動する記録部材上又は中間転写体を介して記録材上に転写させる転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体と、クリーニング装置、帯電装置および現像装置から選択される１つ以上の装置とを備えるプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲に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１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、前記トナーは、外観形状がほぼ球形状であって、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲であり、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であり、かつ長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、および離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させて得られることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーが、１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−１を有し、かつ１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−２を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
少なくとも、静電潜像を形成する像担持体と、前記像担持体上のトナーを除去するクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えており、
トナーの質量平均粒径をＤｍ（μｍ）及び像担持体の周速をＶ（ｍｍ／ｓｅｃ）としたとき、下記式（１）の関係を満足する画像形成装置において、
０．１０≦Ｄｍ３／Ｖ≦３．４１・・・・・（１）
像担持体にクリーニングブレードを当接し像担持体を回転させながら現像バイアス３００（Ｖ）でトナー現像するとき、像担持体の回転トルクが、下記式（２）及び（３）を満足するような像担持体とクリーニングブレードを有するクリーニング装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。
ＴＤｍｉｎ（１０）≧ＴＢａｖｅ・・・・・（２）
０．３５≧ＴＤｍａｘ（１０）−ＴＤｍｉｎ（１０）≧０・・・・・（３）
ただし、ＴＢａｖｅは、トナーがクリーニングブレードに入力する直前の１秒間のトルク値の平均値、ＴＤｍａｘ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最大値から１０番目に大きいトルク値、ＴＤｍｉｎ（１０）は、トナーが入力している間のトルク値の最小値から１０番目に小さいトルク値をそれぞれ表す。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ａ）の構造を含むバインダー樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置。
【化１】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、以下に示す一般式（ｂ）の構造を含むポリアリレート樹脂を少なくとも含有することを特徴とする画像形成装置。
【化２】
（式中、Ｘは炭素原子又は単結合を示し、Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基又はアリール基を示し、Ｒ5及びＲ6はそれぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基、アリール基又はＲ5とＲ6が結合することにより形成されるアルキリデン基を示す。ただし、Ｘが単結合の場合はＲ5及びＲ6は存在しない。Ｒ7は水素原子、ハロゲン原子、置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいシクロアルキル基及びアリール基を示す。ｎは繰り返し単位数を表し、２以上の整数である）
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、固体潤滑剤のフッ素樹脂微粒子を体積分率で２０〜６０％含有する保護層であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、導電性支持体上に感光層を形成してなり、前記感光層の最表面層が、電荷輸送物質を含有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体表面を摺擦する接触部材を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、前記フッ素樹脂微粒子が接触部材により展延され、像担持体表面にフッ素樹脂微粒子の薄層を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、複数の像担持体を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体に形成されたトナー像を、像担持体と接触しつつ表面移動する記録部材上又は中間転写体を介して記録材上に転写させる転写装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体と、クリーニング装置、帯電装置および現像装置から選択される１つ以上の装置とを備えるプロセスカートリッジを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲に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１２】
請求項１１に記載の画像形成装置において、前記トナーは、外観形状がほぼ球形状であって、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲であり、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲であり、かつ長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、および離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させて得られることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーが、１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−１を有し、かつ１００〜１８０の範囲の形状係数ＳＦ−２を有することを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−９９０４８（Ｐ２００６−９９０４８Ａ）
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２７８３４（Ｐ２００５−１２７８３４）
【出願日】平成１７年４月２６日（２００５．４．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２６日（２００５．４．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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