JP2009151176A

JP2009151176A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2009151176A
Application number: JP2007330202A
Authority: JP
Inventors: Kazuoki Fuwa; 一興不破; Hitoshi Fujiki; 仁藤木; Yutaka Naito; 裕内藤; Yasuhide Okubo; 泰秀大久保; Shin Murayama; 伸村山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP4964113B2; US20090162772A1; CN101464639A; CN101464639B

Abstract

【課題】現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）が１０≧Ｒ≧５で、なお且つ現像ローラの線速が１００ｍｍ／ｓｅｃ以上であっても固着のない良好な画像が得られる画像形成方法を提供すること。
【解決手段】少なくとも潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像ローラと、現像ローラの周面に接し、該現像ローラ上の該トナーを薄層化する薄層形成部材とを備え、前記トナーは少なくともバインダー樹脂、ワックス、無機微粒子を含んだ粉砕トナーであり、前記現像ローラの周速をｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）、該トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）が、下記式（１）から（３）を満たすことを特徴とする画像形成方法。
式（１）…３００≧ｖ≧１００
式（２）…１０≧Ｒ≧５
式（３）…（Ｒ^２／１２）≧Ａ≧（１５０／ｖ）
【選択図】図１

Description

本発明は、非磁性１成分現像用トナーを用いオイルレス定着を用いた画像形成方法及びトナー、画像形成装置に関するものである。

特許文献１（特許第３９１９５４１号公報）には、昇温に起因する反転かぶりを防ぐと共に画像白抜けを改善し、長期にわたって縦スジやフィルミングが発生せず、高温高湿環境下においてカブリや定着不良を発生しない接触一成分現像方式用の一成分トナー及びプロセスカートリッジについて記載され、直径３３ｍｍ以下の潜像担持体と、現像容器と、潜像担持体に接触して設けられる直径２０ｍｍ以下のトナー担持体と、トナー担持体に接触して設けられるトナー供給ローラと、トナー供給ローラに向けてトナーを搬送するトナー搬送手段とを有し、トナー供給ローラに対するトナー搬送部材の回転数比は０．１以上０．５以下であり、トナー担持体上のトナーコート量Ａと現像容器のトナー充填率Ｂが０．９Ｂ≦Ａ≦３Ｂを満たすプロセスカートリッジに、少なくとも結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有するトナー粒子を有し、メタノール濡れ性半値が３０〜８０％である一成分トナーを用いることが記載されている。
しかし、摩擦による温度上昇に対して、かぶりや縦スジを防止する案であるが、ワックスの表面露出量とメタノール濡れ性半値の関係が明確でなく、本発明のような現像ローラの直径が１０ｍｍ以下の場合はワックス染み出しを起因とする固着の発生を抑制することができない。

電子写真で採用されている乾式現像方式には、トナー及びキャリアからなる二成分系現像剤を用いる方式と、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる方式とがある。近年、ローエンドレーザープリンタには、小型化が要求されているため、後者の一成分系現像剤を用いる方式が注目されるようになっている。一成分現像装置では、薄層形成部材を現像ローラに対置させ、これにより現像ローラ表面の搬送されるトナーを押えつけてトナー層厚を制御し、薄層形成部材を通過する際に帯電させる方法が広く使われている。
しかし、上記の方式では、薄層形成部材と現像ローラとの摩擦により、部材が発熱してしまうとういう問題があった。また、更なる小型化のためには現像ローラの小径化が有効であるが、それに伴ない部材の発熱度合も増大し、その結果、固着が発生してしまうという問題があった。

特許第３９１９５４１号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その課題は、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）が１０≧Ｒ≧５で、なお且つ現像ローラの線速が１００ｍｍ／ｓｅｃ以上であっても固着のない良好な画像が得られる画像形成方法を提供することである。

上記課題は、以下の本発明によって解決される。
（１）「少なくとも潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像ローラと、現像ローラの周面に接し、該現像ローラ上の該トナーを薄層化する薄層形成部材とを備え、前記トナーは少なくともバインダー樹脂、ワックス、無機微粒子を含んだ粉砕トナーであり、前記現像ローラの周速をｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）、該トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）が、下記式（１）から（３）を満たすことを特徴とする画像形成方法；
式（１）…３００≧ｖ≧１００
式（２）…１０≧Ｒ≧５
式（３）…（Ｒ^２／１２）≧Ａ≧（１５０／ｖ）」、
（２）「前記トナーのワックス含有量が、３％以上１０％以下であることを特徴とする前記第（１）項に記載の画像形成方法」、
（３）「前記トナーが、示差熱分析（ＤＳＣ）測定により得られる吸熱曲線において、温度３０〜２００℃の範囲における最大吸熱ピークを示す温度が６５〜８５℃の範囲にあることを特徴とする前記第（１）項又は第（２）項に記載の画像形成方法」、
（４）「前記トナーの軟化点が１１０℃以上１４０℃以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の画像形成方法」、
（５）「前記トナーの体積平均径が５．０μｍ〜１０．０μｍであることを特徴とする前記第（１）項乃至第（４）項のいずれかに記載の画像形成方法」、
（６）「前記トナーの無機微粒子の含有量が２．０部〜４．５部であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の画像形成方法」、
（７）「前記無機微粒子の付着強度が３０％〜８０％であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（６）項のいずれかに記載の画像形成方法」、
（８）「前記現像ローラ上のトナー付着量が７ｍｇ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする前記第（１）項乃至第（７）項のいずれかに記載の画像形成方法」、
（９）「少なくとも潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像ローラと、現像ローラの周面に接し、該現像ローラ上の該トナーを薄層化する薄層形成部材と、トナーを収納する部分を有し、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）は１０≧Ｒ≧５、現像ローラの周速ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）は３００≧ｖ≧１００を満たすプロセスカートリッジに用いられるトナーであって、該トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）が下記式（４）を満たすことを特徴とする一成分トナー；
式（４）…（Ｒ^２／１２）≧Ａ≧（１５０／ｖ）」。
（１０）「少なくとも潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像ローラと、現像ローラの周面に接し、該現像ローラ上の該トナーを薄層化する薄層形成部材と、トナーを収納する部分を有し、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）は１０≧Ｒ≧５、現像ローラの周速ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）は３００≧ｖ≧１００、該トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）は下記式（５）を満たしていることを特徴とする画像形成装置；
式（５）…（Ｒ^２／１２）≧Ａ≧（１５０／ｖ）」。

本発明により、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）が１０≧Ｒ≧５で、なお且つ現像ローラの線速が１００ｍｍ／ｓｅｃ以上であっても、固着のない良好な画像が得られる画像形成方法を提供することができた。

以下、本発明を詳細に説明する。
トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）がＲ^２／１２以下になると、部材の発熱によってトナー表面のワックスの溶け出す量が少なくなり、薄層形成部材への固着が発生を抑えることができる。また、１５０／ｖ以上になると、定着時の分離性が維持される。線速ｖが３００ｍｍ以下であると、発熱量が抑えられ、固着が発生しない。
ワックス添加量は３％以上１０％以下であれば良好な画像が得られる。ワックス添加量が３％以上であれば、定着時の分離性が維持され、１０％以下であれば、薄層形成時にワックスを起点としたトナーの割れが発生せず、固着が発生しない。

該トナーの、示差熱分析（ＤＳＣ）測定により得られる吸熱曲線において、温度３０〜２００℃の範囲における最大吸熱ピークを示す温度は６５〜８５℃の範囲がよい。６５℃以上であれば、薄層形成時のワックス染み出しが抑えられ、固着が発生しない。また、８５℃以下であれば、定着時に適量のワックスが染み出し、分離性が維持される。

該トナーの軟化点は１１０℃以上１４０℃以下がよい。１１０℃未満だと、薄層形成時にトナーの割れが多く発生し、微粉が増加することによって固着が発生することがある。１４０℃より大きいと、定着時にトナーが溶解せず、分離性が悪くなることがある。

該トナーの体積平均径が５．０μｍ〜１０．０μｍがよい。５．０μｍ未満だとトナー粒子そのものの付着性が著しく高くなるため、固着が発生しやすくなる。１０μｍより大きくなるとキメの細かい画像が得られなくなる場合がある。

トナー中の無機微粒子の含有量は２．０部以上４．５部以下がよい。２．０部より少なくなると、トナー同士の付着量が高くなり、固着が発生しやすくなる。無機微粒子の含有量が４．５部より多いと、トナーから離脱する無機微粒子の量が多くなり、画像上のノイズが発生してしまう場合がある。

該無機微粒子の付着強度は３０％〜８０％がよい。３０％未満だと耐久するにつれて無機微粒子が遊離し、トナー同士の凝集力が高くなるため、固着が発生する場合がある。８０％を超えるとトナーの流動性が悪くなるため、規制部付近のトナー劣化がより進んでしまい、固着が発生してしまうことがある。

該現像ローラ上のトナー付着量が７ｍｇ／ｃｍ^２以下がよい。７ｍｇ／ｃｍ^２より多くなると定着時に熱が伝わりきらず、分離性が悪くなる場合がある。

本発明に使用することのできるトナー母体は、通常、結着樹脂、着色剤及びその他の添加剤を含有してなる。このトナー母体には、結着樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を溶融混合して均一に分散させて組成物とした後、該組成物を粉砕、分級することにより得られるトナー母体を使用することができる。

（バインダー樹脂）
バインダー樹脂の種類は特に制限されず、フルカラートナーの分野で公知のバインダー樹脂、例えば、ポリエステル系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン−（メタ）アクリル系共重合体樹脂、エポキシ系樹脂、ＣＯＣ（環状オレフィン樹脂（例えば、ＴＯＰＡＳ−ＣＯＣ（Ｔｉｃｏｎａ社製）））等であってよいが、現像器内での耐ストレス性の観点から、ポリエステル系樹脂を使用することが好ましい。
本発明において好ましく使用されるポリエステル系樹脂としては、多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させることにより得られたポリエステル樹脂が使用可能である。多価アルコール成分のうち２価アルコール成分としては、例えば、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（６）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等のビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ等が挙げられる。３価以上のアルコール成分としては、例えば、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
また、多価カルボン酸成分のうち２価のカルボン酸成分としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、アゼライン酸、マロン酸、ｎ−ドデセニルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、イソドデシルコハク酸、ｎ−オクテニルコハク酸、イソオクテニルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、イソオクチルコハク酸、これらの酸の無水物あるいは低級アルキルエステルが挙げられる。
３価以上のカルボン酸成分としては、例えば、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸，１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステル等が挙げられる。

また、本発明においてはポリエステル系樹脂として、ポリエステル樹脂の原料モノマーと、ビニル系樹脂の原料モノマーと、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとの混合物を用い、同一容器中でポリエステル樹脂を得る縮重合反応およびビニル系樹脂を得るラジカル重合反応を並行して行なわせて得られた樹脂（以下、単に「ビニル系ポリエステル樹脂」という）も好適に使用可能である。なお、両方の樹脂の原料モノマーと反応するモノマーとは、換言すれば縮重合反応およびラジカル重合反応の両反応に使用し得るモノマーである。即ち縮重合反応し得るカルボキシ基とラジカル重合反応し得るビニル基を有するモノマーであり、例えばフマル酸、マレイン酸、アクリル酸、メタクリル酸等が挙げられる。

ポリエステル樹脂の原料モノマーとしては上述した多価アルコール成分および多価カルボン酸成分が挙げられる。またビニル系樹脂の原料モノマーとしては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−クロルスチレン等のスチレンまたはスチレン誘導体；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類；メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ペンチル、メタクリル酸イソペンチル、メタクリル酸ネオペンチル、メタクリル酸３−（メチル）ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸ノニル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウンデシル、メタクリル酸ドデシル等のメタクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸ｎ−ペンチル、アクリル酸イソペンチル、アクリル酸ネオペンチル、アクリル酸３−（メチル）ブチル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ノニル、アクリル酸デシル、アクリル酸ウンデシル、アクリル酸ドデシル等のアクリル酸アルキルエステル類；アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸等の不飽和カルボン酸；アクリロニトリル、マレイン酸エステル、イタコン酸エステル、塩化ビニル、酢酸ビニル、安息香酸ビニル、ビニルメチルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルおよびビニルイソブチルエーテル等が挙げられる。

ビニル系樹脂の原料モノマーを重合させる際の重合開始剤としては、例えば、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、イソプロピルパーオキシカーボネート、ラウロイルパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等が挙げられる。

バインダー樹脂としては上記のような各種ポリエステル系樹脂が好ましく使用されるが、中でも、オイルレス定着用トナーとしての分離性および耐オフセット性をさらに向上させる観点から、以下に示す第１バインダー樹脂および第２バインダー樹脂を使用することがより好ましい。
より好ましい第１バインダー樹脂は、上述した多価アルコール成分と多価カルボン酸成分を重縮合させて得られたポリエステル樹脂、特に多価アルコール成分としてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物を用い、多価カルボン酸成分としてテレフタル酸およびフマル酸を用いて得られたポリエステル樹脂である。
より好ましい第２バインダー樹脂はビニル系ポリエステル樹脂、特にポリエステル樹脂の原料モノマーとしてビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸およびコハク酸を用い、ビニル系樹脂の原料モノマーとしてスチレンおよびブチルアクリレートを用い、両反応性モノマーとしてフマル酸を用いて得られたビニル系ポリエステル樹脂である。

本発明においては第１バインダー樹脂の合成時に炭化水素系ワックスを内添してもよい。第１バインダー樹脂に炭化水素系ワックスを予め内添するには、第１バインダー樹脂を合成する際に、第１バインダー樹脂を合成するためのモノマー中に炭化水素系ワックスを添加した状態で第１バインダー樹脂の合成を行なえば良い。例えば、第１バインダー樹脂としてのポリエステル系樹脂を構成する酸モノマーおよびアルコールモノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で縮重合反応を行えば良い。第１バインダー樹脂がビニル系ポリエステル樹脂の場合には、ポリエステル樹脂の原料モノマーに炭化水素系ワックスを添加した状態で、当該モノマーを撹拌および加熱しながら、これにビニル系樹脂の原料モノマーを滴下して重縮合反応およびラジカル重合反応を行なえばよい。

（ワックス）
一般に、ワックスの極性が低いほうが定着部材ローラとの離型性に優れている。
本発明に用いられるワックスは、極性の低い炭化水素系ワックスであり、ヘキサンに溶解するものである。添加量はトナー１００重量％に対して３．０％以上１０．０％以下がよく、好ましくは４．０％〜８．０％である。

（ワックス分散剤）
本発明のトナーには、ワックスの分散を助けるワックス分散剤を含有させても良い。
ワックス分散剤としては特に限定はなく、公知のものを使用することができ、ワックスとの相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットがブロック体として存在するポリマーやオリゴマー、ワックスとの相溶性の高いユニットと樹脂との相溶性の高いユニットのうち一方に他方がグラフトしているポリマーもしくはオリゴマー、エチレン・プロピレン・ブテン・スチレン・α−スチレンなどの不飽和炭化水素と、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸などのα，β−不飽和カルボン酸やそのエステルもしくはその無水物との共重合体、ビニル系樹脂とポリエステルとのブロック、もしくはグラフト体などが挙げられる。
上記のワックスとの相溶性の高いユニットとしては、炭素数が１２以上の長鎖アルキル基や、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリブタジエンとそれらの共重合体があり、樹脂との相溶性の高いユニットとしては、ポリエステル、ビニル系樹脂などが挙げられる。

（着色剤）
本発明で使用される着色剤としては、従来からフルカラートナーの着色剤として使用されている公知の顔料及び染料が使用可能である。例えば、カーボンブラック、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、銅フタロシアニン、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・レッド１８４、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・イエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー７４、Ｃ．Ｉ．ソルベント・イエロー１６２、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１８５、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：１、Ｃ．Ｉ．ピグメント・ブルー１５：３等を挙げることができる。トナー粒子中における着色剤の含有量としては全バインダー樹１００重量部に対し２〜１５重量部の範囲が好ましい。着色剤は、使用される第１バインダー樹脂と第２バインダー樹脂との混合バインダー樹脂中に分散されたマスターバッチの形態で使用されることが分散性の観点から好ましい。マスターバッチの添加量は含有される着色剤の量が上記範囲内となるような量であればよい。マスターバッチ中の着色剤含有率は２０〜４０重量％が好適である。

（荷電制御剤）
本発明のトナーにおいて、従来からフルカラートナーで使用されている公知の荷電制御剤を用いても良い。
例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージＮＥＧＶＰ２０３６、コピーチャージＮＸＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。

（外添剤）
本発明では、流動性や現像性を補助するための外添剤として無機微粒子が用いることができる。
無機微粒子の具体例としては、例えば酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、酸化チタン、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。

（トナー製造実施例）
（第１バインダー樹脂の作成）
ビニル系モノマーとして、スチレン６００ｇ、アクリル酸ブチル１１０ｇ、アクリル酸３０ｇ及び重合開始剤としてジクミルパーオキサイド３０ｇを滴下ロートに入れた。ポリエステルの単量体のうち、ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン１２３０ｇ、ポリオキシエチレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２９０ｇ、イソドデセニル無水コハク酸２５０ｇ、テレフタル酸３１０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１８０ｇ及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド７ｇ、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下に、１６０℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系モノマー樹脂と重合開始剤の混合液を一時間かけて滴下した。１６０℃に保持したまま２時間付加重合反応を熟成させた後、２３０℃に昇温して縮重合反応を行なわせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行ない、１５２℃に達したときに反応を終了させた。

（第２バインダー樹脂の作成）
ポリオールとして、ポリオキシプロピレン（２．２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン２２１０ｇ、テレフタル酸８５０ｇ、無水１，２，４−ベンゼントリカルボン酸１２０ｇ及びエステル化触媒としてジブチル錫オキシド０．５ｇを、温度計、ステンレス製攪拌機、流下式コンデンサー及び窒素導入管を装備した５リットル四つ口フラスコに入れ、マントルヒーター中で窒素雰囲気下２３０℃に昇温して縮重合反応を行なわせた。重合度は、定荷重押出し形細管式レオメータを用いて測定した軟化点により追跡を行ない、１０７℃に達したときに反応を終了させた。

（トナー粒子の作製）
第１および第２バインダー樹脂を、それぞれ表１記載の軟化点（但しトナーの軟化点）を得るべく、第１および第２バインダー樹脂それぞれの質量部比を、３０部；７０部（実施例１）、８０部；２０部（実施例２）、６０部；４０部（実施例３）、４０部；６０部（実施例４）、６０部；４０部（実施例５）、６０部；４０部（実施例６）、６０部；４０部（実施例７）、９５部；５部（実施例８）、５部；９５部（実施例９）、６０部；４０部（比較例１）、４０部；６０部（比較例２）６０部；４０部（比較例３）４０部；６０部（比較例４）、バインダー樹脂１００質量部に対して、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ５７−１を４質量部含有相当のマスターバッチ、表１記載のそれぞれの量のパラフィンワックス（融点７２．５℃）、及び、バインダー樹脂合計１００質量部当り１．５質量部（実施例１）、１．５質量部（実施例２）、１．５質量部（実施例３）、１．５質量部（実施例４）、１．５質量部（実施例５）、１．５質量部（実施例６）、１．５質量部（実施例７）、１．５質量部（実施例８）、１．５質量部（実施例９）、１．５質量部（比較例１）、１．５質量部（比較例２）、１．５質量部（比較例３）、１．５質量部（比較例４）のホウ素系荷電制御剤日本カーリット（株）製のＬＲ−１４７をヘンシェルミキサーで十分混合した後、２軸押し出し混練機（ＰＣＭ−３０：池貝鉄工社製）を使用して、溶融混練した。得られた混練物を冷却プレスローラーで２ｍｍ厚に圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機（ＫＴＭ：川崎重工業社製）で平均粒径１０〜１２μｍまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機（ＩＤＳ：日本ニューマチックエ業社製）で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機（ティープレックス型分級機タイプ：１００ＡＴＰ：ホソカワミクロン社製）を使用して分級を行ない、所望の粒径、円形度の着色樹脂粒子を得た。この着色樹脂粒子１の１００質量部に対して無機微粒子であるキャボジル社製ＴＳ５３０を所望の量（質量部）添加し、ヘンシェルミキサーで混合処理しマゼンタトナー粒子を得た。トナー粒子の作製において、溶融混練前のヘンシェルミキサーの混合条件及び、混練条件を変化させ、表面ワックス露出量を調整できる。例えば、ヘンシェルミキサーの混合を強化すればワックスの粒径は小さくなり、その結果表面に露出するワックスを少なくすることができる。また、溶融混練時により低温で処理すると、樹脂に対するせん断力が上がり、ワックス粒径が小さくなり、その結果表面に露出するワックスを少なくすることができる。

（現像器構成）
図１は本発明に係る現像装置とプロセスカートリッジユニットの断面図である。
現像装置は、トナーを収容するトナー収容室（１０１）と、トナー収容室（１０１）の下方に設けられたトナー供給室（１０２）から構成され、トナー供給室（１０２）の下部には、直径５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の現像ローラ（１０３）と、現像ローラ（１０３）に当接して設けられた層規制部材（１０４）および供給ローラ（１０５）が設けられる。現像ローラ（１０３）は感光体ドラム（２）に接触して配置され、図示しない高圧電源から所定の現像バイアスが印加される。トナー収容室（１０１）内にはトナー攪拌部材（１０６）が設けられ、反時計回りの方向で回転する。トナー攪拌部材（１０６）は軸方向において、その先端部が開口部近傍を通過しない部分では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を大きくしてあり、収容されたトナーを充分に流動させ攪拌する。また、その先端部が開口部近傍を通過する部分では、回転駆動によるトナー搬送面の面積を小さくした形状をしてあり、過剰な量のトナーを開口部（１０７）へ導くことを防止している。開口部（１０７）近傍のトナーは、トナー攪拌部材（１０６）によって適度にほぐされ、自重によって開口部（１０７）を通過しトナー供給室（１０２）へと落下移動する。供給ローラ（１０５）の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給室（１０２）内に運ばれてきたトナーを効率よく付着させて取り込むと共に、現像ローラ（１０３）との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。発泡材料は３乗〜１４乗Ωの電気抵抗値に設定される。

供給ローラ（１０５）には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。この供給バイアスは、現像ローラ（１０３）との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ（１０３）に押し付ける方向に作用する。ただし、オフセットの方向はこれに限ったものではなく、トナーの種類によってはオフセットを０もしくはオフセットの方向を変えてもよい。供給ローラ（１０５）は反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーを現像ローラ（１０３）の表面に塗布供給する。現像ローラ（１０３）には、弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーと逆の極性に帯電し易い材料からなる表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、感光体ドラム（２）との接触状態を均一に保つために、ＪＩＳ−Ａで５０度以下の硬度に設定され、さらに現像バイアスを作用させるために３乗〜１０乗Ωの電気抵抗値に設定される。表面粗さはＲａで０．２〜３．０μｍに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。現像ローラ（１０３）は反時計回りの方向に回転し、表面に保持したトナーを薄層形成部材（１０４）および感光体ドラム（２）との対向位置へと搬送する。薄層形成部材（１０４）は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰまたはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ（１０３）表面に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧力下を通過したトナーを薄層化すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに薄層形成部材（１０４）には、摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。感光体ドラム（２）は時計回りの方向に回転しており、従って現像ローラ（１０３）表面は感光体ドラム（２）との対向位置において感光体ドラム（２）の進行方向と同方向に移動する。薄層化されたトナーは、現像ローラ（１０３）の回転によって感光体ドラム（２）との対向位置へ搬送され、現像ローラ（１０３）に印加された現像バイアスと感光体ドラム（２）上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体ドラム（２）表面に移動し現像される。感光体ドラム（２）上に現像されずに現像ローラ（１０３）上に残されたトナーが再びトナー供給室（１０２）内へと戻る部分には、封止シール（１０８）が現像ローラ（１０３）に当接して設けられ、トナーは現像装置外部に漏れでないように封止される。

（評価方法）
・軟化点（Ｔｍ）
フローテスター（ＣＦＴ−５００／島津製作所社製）を用い、測定試料１．５ｇを秤量し、Ｈ１．０ｍｍ×φ１．０ｍｍのダイを用いて、昇温速度３．０℃／ｍｉｎ、予熱時間１８０秒、荷重３０ｋｇ、測定温度範囲８０〜１４０℃の条件で測定を行ない、上記の試料が１／２流出した時の温度をトナーの軟化点とした。

・示差走査型熱量計
示差走査型熱量計（ＤＳＣ）は、セイコーインスツル社製のＤＳＣ６２００を用い、２００℃まで昇温し、その温度から降温速度１０℃／分で０℃まで冷却したサンプルを昇温速度１０℃／分で測定した。

・トナー粒子径（コールター）
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。
以下に測定方法について述べる。まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を固形分にして２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄｖ）、個数平均粒径（Ｄｐ）を求めることができる。
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。

・表面ワックス露出量
外添処理を行なう前のトナーを１．０ｇ計量し、ｎ−ヘキサン７ｍｌを加え、１２０ｒｐｍで１分間ロールミルで攪拌したあと、この溶液を吸引ろ過し真空乾燥でｎ−ヘキサンを除去して、残った成分の重量（Ｉ）（ｍｇ）を測定し、下記式（６）で表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）を算出した。
式（６）…Ａ＝重量（Ｉ）（ｍｇ）／［トナー１．０ｇ中のＷＡＸ含有量］（ｇ）

・シリカの付着強度
１０倍に希釈した界面活性剤溶液３０ｍＬにトナー２ｇを入れ十分に馴染ませた後、超音波ホモジナイザーを用いて４０Ｗで１分間エネルギーを与えて、トナーから分離、洗浄後、乾燥させる処理を行ない、蛍光Ｘ線分析装置を用いて処理前後のシリカの付着量の比を算出することにより得られる。蛍光Ｘ線分析は島津製作所社製波長分散型蛍光Ｘ線分析装置ＸＲＦ１７００を用いて上記処理により得られた乾燥トナーと処理前のトナーをそれぞれ２ｇに１Ｎ／ｃｍ^２の力を６０秒間加えてトナーペレットを作成してケイ素を検量線法により定量した。

・帯電量Ｑの評価
現像ローラ上のトナーを２ｍｍ×１００ｍｍの範囲で吸引し、トラップされたトナーの質量を測定することで、単位面積あたりの付着量（ｍｇ／ｃｍ^２）を得た。

・固着評価
リコー社製カラーレーザープリンターＩＰＳＩＯＣＸ２５００を用いて印字率５％の画像を５０００枚印刷後、ベタ画像を採取後スジを目視評価を行なった。評価基準を以下に示す。
○問題なし
△縦白スジあるが、品質上問題ない
×縦白スジありで、品質上問題あり

・定着分離性
リコー製ｉｐｓｉｏＣＸ７５００の定着機を取り外した改造機に、トナー５部とシリコーン樹脂コートキャリア９５部を混合攪拌して作成した二成分現像剤を入れ、転写紙（リコー製タイプ６２００Ｙ目紙）に縦方向の先端余白３ｍｍを有するベタ画像で、１．１±０．１ｍｇ／ｃｍ^２のトナーが現像される様に調整を行ない、未定着状態の転写紙を６枚出力した。
リコー製ｉｐｓｉｏＣＸ２５００の定着部分のみを取り出し、定着ベルトの温度およびベルト線速度を所望の値になるように改造した定着試験装置を用い、ベルト線速度１２５ｍｍ／ｓｅｃに設定して、定着ベルトの温度を１４０℃から１９０℃の範囲で１０℃刻みの温度で先端余白３ｍｍのほうから転写紙の定着を行なった。転写紙が定着ベルトに巻きついたり、定着機の出口で蛇腹のようになって詰まったりすることなく、正常に定着できた枚数によって、下記基準に基づき評価した。
○：正常に定着できた枚数が５枚以上。
△：正常に定着できた枚数が２枚以上５枚未満。
×：正常に定着できた枚数が２枚未満。

本発明に係る現像装置とプロセスカートリッジユニットの断面図である。

符号の説明

２感光体ドラム
５クリーニングブレード
７中間転写ベルト
８クリーニングローラ
１０１トナー収容室
１０２トナー供給室
１０３現像ローラ
１０４層規制部材
１０５供給ローラ
１０６トナー攪拌部材
１０７開口部
１０８封止シール

Claims

少なくとも潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像ローラと、現像ローラの周面に接し、該現像ローラ上の該トナーを薄層化する薄層形成部材とを備え、前記トナーは少なくともバインダー樹脂、ワックス、無機微粒子を含んだ粉砕トナーであり、前記現像ローラの周速をｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）、該トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）が、下記式（１）から（３）を満たすことを特徴とする画像形成方法。
式（１）…３００≧ｖ≧１００
式（２）…１０≧Ｒ≧５
式（３）…（Ｒ^２／１２）≧Ａ≧（１５０／ｖ）
前記トナーのワックス含有量が、３％以上１０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。
前記トナーが、示差熱分析（ＤＳＣ）測定により得られる吸熱曲線において、温度３０〜２００℃の範囲における最大吸熱ピークを示す温度が６５〜８５℃の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
前記トナーの軟化点が１１０℃以上１４０℃以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成方法。
前記トナーの体積平均径が５．０μｍ〜１０．０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
前記トナーの無機微粒子の含有量が２．０部〜４．５部であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成方法。
前記無機微粒子の付着強度が３０％〜８０％であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
前記現像ローラ上のトナー付着量が７ｍｇ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成方法。
少なくとも潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像ローラと、現像ローラの周面に接し、該現像ローラ上の該トナーを薄層化する薄層形成部材と、トナーを収納する部分を有し、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）は１０≧Ｒ≧５、現像ローラの周速ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）は３００≧ｖ≧１００を満たすプロセスカートリッジに用いられるトナーであって、該トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）が下記式（４）を満たすことを特徴とする一成分トナー。
式（４）…（Ｒ^２／１２）≧Ａ≧（１５０／ｖ）
少なくとも潜像担持体上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行なう現像ローラと、現像ローラの周面に接し、該現像ローラ上の該トナーを薄層化する薄層形成部材と、トナーを収納する部分を有し、現像ローラの直径Ｒ（ｍｍ）は１０≧Ｒ≧５、現像ローラの周速ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）は３００≧ｖ≧１００、該トナーの表面ワックス露出量Ａ（ｍｇ／ｇ）は下記式（５）を満たしていることを特徴とする画像形成装置。
式（５）…（Ｒ^２／１２）≧Ａ≧（１５０／ｖ）