JP2014085595A - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、長期に渡って良好な帯電性能を維持すると共に、良好なクリーニング性能を維持する。
【解決手段】感光体を表面に当接する帯電ローラと、感光体の表面に当接して感光体上に残ったトナーを除去するクリーニングブレード５とを備える。帯電ローラは表面に周方向に沿って延びる凹凸を有する。クリーニングブレードは感光体に当接するエッジ層１と、バックアップ層２からなり、エッジ層の１００％モジュラス値を、バックアップ層２の１００％モジュラス値より小さくして、エッジ層を帯電ローラの凹凸に起因する感光体の表面の凹凸に追随するよう弾性変形させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、この画像形成装置に採用されるプロセスカートリッジに関するものである。

従来、像担持体である感光体を帯電した後に露光して静電潜像を形成し、この静電潜像を現像したトナー像を被転写体上に転写して画像を形成する画像形成装置が広く知られている。トナー像を転写した後の感光体上に残留したトナー等の付着物はクリーニングされて、次の画像形成に備えられる。

感光体を帯電させる帯電手段としては、芯金上に導電性弾性層を形成した帯電ローラ等の帯電部材に電圧を印加して、表面移動する感光体の表面に当接させる構成が知られている。帯電部材は、安定した帯電特性に加え、感光体に対する汚染がないこと、感光体上のトナーなどによる汚れに強いことなどの特性が要求される。

特許文献１には、表面に周方向に沿って延びる凹凸が形成された帯電ローラが記載されている。詳しくは、帯電ローラの表面に、周方向に長い所定幅の凸部を断続的に間隔をもって設けることにより、凸部と凸部の間に周方向の延びる長溝状の凹部を形成する。帯電ローラの表面に周方向に延びる長溝状の凹部が形成されると、トナーが凹部をすり抜けて表面に捕捉され難くなる。このため、帯電ローラが汚れにくくなり、帯電特性を長期に渡って維持できるとされている。

一方、感光体上の残トナーを除去するクリーニング手段としては、板状に成型したゴム等の弾性部材からなるクリーニングブレードを用いたブレードクリーニング方式が知られている。ブレードクリーニング方式では、クリーニングブレードの先端稜線部としてのエッジ部を表面移動する感光体の表面に押し当てて感光体上のトナーなどの付着物を掻き落として除去する。ブレードクリーニング方式は、構成が簡易で性能が安定していることから広く用いられている。

上記特許文献１の表面に周方向に沿って延びる凹凸がある帯電ローラを画像形成装置に用いると、帯電ローラ表面の凹凸の当接むらにより、感光体の表面が徐々に凹凸を形成して摩耗していく。長期の使用により、感光体の表面に形成される凹凸が深くなると、クリーニングブレードのエッジ部が感光体の表面形状に追従できず、感光体の凹部ではブレード部材と感光体との間にトナーがもぐり込み易くなる。もぐり込んだトナーは、ブレード部材をすり抜けてクリーニング不良が発生するおそれがある。

このようなクリーニング不良を抑制するためには、感光体に対するクリーニングブレードの押し当て力（線圧）を強め、トナーのもぐり込みを阻止するが考えられる。しかし、押し当て力を強めて高い荷重を付加すると、感光体やクリーニングブレードの磨耗が進み、寿命が極端に短くなってしまう。近年、装置の高寿命化が求められるため、耐久性に関わる不具合は避けなければならない。

本発明は、以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、長期に渡って良好な帯電性能を維持すると共に、良好なクリーニング性能が維持できる画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する像担持体と、該像担持体の表面に当接して該像担持体を帯電する帯電部材と、該像担持体を露光して潜像を形成する露光装置と、該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像を被転写体上に転写する転写装置と、転写後の該像担持体の表面に当接して該像担持体上の付着物を除去するクリーニングブレードとを備えた画像形成装置において、
上記帯電部材は表面に上記像担持体の表面移動方向に沿って延びる凹凸を有し、上記クリーニングブレードは、該帯電部材の表面の凹凸によって該像担持体の表面に形成された凹凸にならって弾性変形して該像担持体上の付着物を除去することを特徴とするものである。

本発明においては、表面に像担持体の表面移動方向に沿って延びる凹凸を有する帯電部材を用いることにより、像担持体上のトナーが凹部をすり抜けて、表面に捕捉され難くなる。このため、帯電部材の表面が汚れ難く、長期に渡って良好な帯電特性が維持される。また、この帯電部材を用いた際、帯電部材の表面の凹凸によって像担持体の表面に形成された凹凸にならって弾性変形するため、クリーニングブレードは像担持体の表面の凹凸に密着することができる。このため、像担持体上の付着物はクリーニングブレードと像担持体との間にもぐり込みにくくなり、クリーニングブレードにより良好に掻き落とされて除去される。よって、良好なクリーニング性能が維持できる。

本発明によれば、長期に渡って良好な帯電性能を維持すると共に、良好なクリーニング性能が維持できるという優れた効果がある。

実施形態に係るプリンタの要部を示す概略構成図。 同プリンタの作像ユニットを示す拡大構成図。 実施形態に係る帯電ローラの説明図。 実施形態に係る帯電ローラの一例をレーザー顕微鏡で測定した表面形状写真。 実施形態に係る帯電ローラの一例の（ａ）は軸方向の表面粗さプロファイル、（ｂ）は周方向の表面粗さプロファイル。 比較例に係る帯電ローラをレーザー顕微鏡で測定した表面形状写真。 比較例に係る帯電ローラの（ａ）は軸方向の表面粗さプロファイル、（ｂ）は周方向の表面粗さプロファイル。 実施形態に係るクリーニングブレードの説明図。 ブレード部材のエッジ層の厚みと感光体に形成された凹凸の深さとの関係を示す図。 形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。 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。 トナー形状を模式的に表した図。

以下、本発明を、画像形成装置としてのプリンタに適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における画像形成装置であるプリンタ１００を示す概略構成図である。プリンタ１００は、フルカラー画像を形成するものであって、画像形成部１２０、中間転写装置１６０及び給紙部１３０から主として構成されている。なお、以下の説明において、添え字Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋは、それぞれ、イエロー用、シアン用、マゼンタ用、ブラック用の部材であることを示すものである。

画像形成部１２０には、図中左側から順に、イエロー用のプロセスカートリッジ１２１Ｙ、シアン用のプロセスカートリッジ１２１Ｃ、マゼンタ用のプロセスカートリッジ１２１Ｍ、ブラック用のプロセスカートリッジ１２１Ｋが設けられている。これらのプロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、略水平方向に並べて配置されている。

中間転写装置１６０には、複数の支持ローラに掛け渡された中間転写体である無端状の中間転写ベルト１６２と、一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）と、二次転写ローラ１６５とから主に構成されている。中間転写ベルト１６２は、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の上方で、各プロセスカートリッジに設けられた表面移動する像担持体である潜像担持体としてのドラム状の感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面移動方向に沿って配置されている。中間転写ベルト１６２は、感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面移動に同期して表面移動する。また、各一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）は、中間転写ベルト１６２の内周面側に配置されている。これらの一次転写ローラ１６１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）により中間転写ベルト１６２の下側に位置する外周面（表面）が各感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の外周面（表面）に弱圧接している。

各感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト１６２に転写する構成及び動作は、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）について実質的に同一である。ただし、カラー用の３つのプロセスカートリッジ１２１Ｙ，Ｃ，Ｍに対応した一次転写ローラ１６１Ｙ，Ｃ，Ｍについてはこれらを上下に揺動させる図示しない揺動機構が設けられている。揺動機構は、カラー画像が形成されないときに感光体１０Ｙ，Ｃ，Ｍに中間転写ベルト１６２を接触させないように動作する。

中間転写ユニットである中間転写装置１６０は、プリンタ１００の本体から着脱自在に構成されている。具体的には、プリンタ１００の画像形成部１２０を覆っている図１中の紙面手前側の前カバー（不図示）を開き、中間転写装置１６０を図１中の紙面奥側から手前側へスライドさせる。これにより、プリンタ１００の本体から中間転写装置１６０を取り外すことができる。中間転写装置１６０をプリンタ１００の本体に装着する場合には、取り外し作業とは逆の作業をすればよい。また、中間転写ベルト１６２における二次転写ローラ１６５よりも表面移動方向下流側であってイエロー用のプロセスカートリッジ１２１Ｙの上流側には中間転写ベルトクリーニング装置１６７を設けている。中間転写ベルトクリーニング装置１６７は、二次転写後の残留トナー等の中間転写ベルト１６２上に付着した付着物を除去する。中間転写ベルトクリーニング装置１６７は、中間転写ベルト１６２と一体に支持された状態で中間転写装置１６０として、プリンタ１００本体に対して着脱自在に構成されている。

中間転写装置１６０の上方には、各プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）に対応したトナーカートリッジ１５９（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）が略水平方向に並べて配置されている。
また、プロセスカートリッジ１２１（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の下方には、帯電された感光体１０（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）の表面にレーザー光を照射して静電潜像を形成する露光装置１４０が配置されている。
また、露光装置１４０の下方には、給紙部１３０が配置されている。給紙部１３０には、記録材としての転写紙を収容する給紙カセット１３１及び給紙ローラ１３２が設けられている。給紙部１３０から、レジストローラ対１３３を経て中間転写ベルト１６２と二次転写ローラ１６５との間の二次転写ニップ部に向けて所定のタイミングで転写紙を給送する。
また、二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には定着装置９０が配置されており、この定着装置９０の転写紙搬送方向下流側には、排紙ローラ及び排紙された転写紙を収納する排紙収納部が配置されている。

図２は、プリンタ１００が備えるプロセスカートリッジ１２１を示す概略構成図である。ここで、各プロセスカートリッジ１２１の構成はほぼ同様であるので、以下の説明では色分け用の添え字（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を省略して、プロセスカートリッジ１２１の構成及び動作について説明する。プロセスカートリッジ１２１は、感光体１０と、感光体１０の周りに配置されたクリーニング装置３０、帯電装置４０及び現像装置５０とを備えている。

クリーニング装置３０は、感光体１０の回転軸方向に長尺な弾性部材であるクリーニングブレード（以下、ブレード部材５という）と、排出スクリュ４３とから主に構成されている。ブレード部材５におけるその長尺方向に延びる一辺（当接辺）をエッジ部として感光体１０の表面に押しつけて、感光体１０表面上の転写残トナー等の不要な付着物を引き離し除去する。除去されたトナーは、排出スクリュ４３によってクリーニング装置３０の外に排出される。

帯電装置４０は、感光体１０に当接するように配置された帯電ローラ４１と、この帯電ローラ４１に当接して回転する帯電ローラクリーナ４２とから主として構成されている。

現像装置５０は、感光体１０の表面にトナーを供給して静電潜像を可視像化するものであり、現像剤を表面に担持する現像剤担持体としての現像ローラ５１を備える。現像装置５０は、この現像ローラ５１と、現像剤収容部に収容された現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌スクリュ５２と、攪拌された現像剤を現像ローラ５１に供給しながら搬送する供給スクリュ５３とから主として構成されている。

以上のような構成を有する４つのプロセスカートリッジ１２１は、それぞれ単独でサービスマンやユーザにより着脱・交換が可能となっている。また、プリンタ１００から取り外した状態のプロセスカートリッジ１２１については、感光体１０、帯電装置４０、現像装置５０、クリーニング装置３０が、それぞれ単独で新しい装置との交換が可能に構成されている。なお、プロセスカートリッジ１２１は、クリーニング装置３０で回収した転写残トナーを回収する廃トナータンクを備えていてもよい。この場合、更に、プロセスカートリッジ１２１において廃トナータンクが単独で着脱・交換が可能な構成とすれば利便性が向上する。

次に、プリンタ１００の動作について説明する。
プリンタ１００では、不図示のオペレーションパネルやパーソナルコンピュータ等の外部機器からプリント命令を受け付けると、まず、感光体１０を図中矢印Ａの方向に回転させる。そして、帯電装置４０の帯電ローラ４１によって感光体１０の表面を所定の極性に帯電させる。帯電後の感光体１０に対し、露光装置１４０は、入力されたカラー画像データに対応して光変調された例えばレーザービーム光を色ごとに照射し、これによって各感光体１０の表面にそれぞれ各色の静電潜像を形成する。各静電潜像に対し、各色の現像装置５０の現像ローラ５１から各色の現像剤を供給し、各色の静電潜像を各色の現像剤で現像し、各色に対応したトナー像を形成して可視像化する。

次いで、一次転写ローラ１６１にトナー像と逆極性の転写電圧を印加する。これにより、中間転写ベルト１６２を挟んで感光体１０と一次転写ローラ１６１との間に一次転写電界を形成し、一次転写ローラ１６１で中間転写ベルト１６２を弱圧接することで一次転写ニップを形成する。これらの作用により、各感光体１０上のトナー像は中間転写ベルト１６２上に効率よく一次転写される。中間転写ベルト１６２上には、各感光体１０で形成された各色のトナー像が互いに重なり合うように転写され、積層トナー像が形成される。

中間転写ベルト１６２上に一次転写された積層トナー像は、給紙カセット１３１内に収容されている転写紙が給紙ローラ１３２やレジストローラ対１３３等を経て所定のタイミングで給送される。そして、二次転写ローラ１６５にトナー像と逆極性の転写電圧を印加することにより、転写紙を挟んで中間転写ベルト１６２と二次転写ローラ１６５との間に二次転写電界を形成し、転写紙上に積層トナー像が転写される。積層トナー像が転写された転写紙は定着装置９０に送られ、熱及び圧力で定着される。トナー像が定着された転写紙は、排紙ローラによって排紙収納部１３５に排出、載置される。一方、一次転写後の各感光体１０上に残留する転写残トナーは、各クリーニング装置３０のブレード部材５によって掻き取られ、除去される。

次に、本発明の特徴部である帯電装置４０とクリーニング装置３０について説明する。
図３は、本実施形態にかかる帯電装置４０の帯電ローラ４１の説明図である。帯電ローラ４１は、芯金６上に導電性ゴム層７を設けたもので、導電性ゴム層７の表面には周方向に沿って延びる微小な凹凸８が形成されている。この微小な凹凸８は帯電ローラ４１を回転させた状態で研磨ペーパなどを当接させることで形成することができる。帯電ローラ４１表面が微小な凹凸８を有することにより、感光体１０に対する接触面積が小さく、接触部とギャップ部が適度に分布するため、放電の機会が増え、帯電が安定する。特に、プロセス線速が速い場合には、帯電安定性の効果が大きい。また、接触面積が小さいことにより帯電ローラ４１による感光体１０の汚染も抑制できる。また、凹凸８の軸方向の表面粗さはＲｚ＝２〜２０［μｍ］程度が好ましい。

本実施形態では、帯電ローラ４１に直流帯電のみを印加する直流帯電方式を用いている。直流帯電方式は、直流の交流を重畳した交流帯電方式に較べて、感光体１０に対する負荷を低減することができ、感光体１０の摩耗量が小さくなり、長寿命化が可能となる。しかし、直流帯電方式でプロセス線速が速い場合は、表面粗さＲｚが大きすぎると帯電電位の変動が大きくなり画像に濃度ムラとして現れることがある。このため、Ｒｚ＝２〜１０［μｍ］程度が更に好ましい。

帯電ローラ４１の表面の周方向に沿って延びる微小な凹凸は、表面に周方向に長い所定幅の凸部が断続的に設けることにより、周方向に沿って延びる所定幅の凹部を形成したものである。すなわち、凹凸部を構成する凹部は、間隔をもって配置される周方向に長い凸部と凸部の間に形成される長溝状の凹部により構成される。帯電ローラ４１がこのような長溝状の凹部を周方向に沿って有することにより、トナーが凹部をすり抜けて表面に捕捉され難いようにする。このため、帯電ローラ４１が汚れにくくなり、帯電特性を長期間に渡って維持できる。

表面に周方向に沿って延びる微小な凹凸を有する帯電ローラ４１の表面状態をレーザー顕微鏡ＶＫ−８５００で測定した結果の一例を、図４、５に示す。図４は表面形状写真であり、図５（ａ）は軸方向の表面粗さプロファイル、図５（ｂ）は周方向の表面粗さプロファイルである。また、比較例として、表面に軸方向に沿って延びる微小な凹凸を有する帯電ローラの表面状態を、同様にして測定した結果の一例を図６、７に示す。図６は表面形状写真であり、図７（ａ）は軸方向の表面粗さプロファイル、図７（ｂ）は周方向の表面粗さプロファイルである。周方向に沿って延びる微小な凹凸を有する帯電ローラ４１としては、シンジーテック社製 ＣＷ１３１縦目が挙げられる。また、軸方向に沿って延びる微小な凹凸を有する帯電ローラとしては、シンジーテック社製 ＣＷ１３１横目が挙げられる。図４、５に示す、周方向に沿って延びる微小な凹凸を有する帯電ローラ４１では、図６、７に示す、軸方向に沿って延びる微小な凹凸を有する帯電ローラに比較して較べて、感光体１０の汚染、帯電ローラ４１の汚れの点で良好な結果が得られた。

しかし、表面に周方向に沿って延びる凹凸がある帯電ローラ４１を用いると、表面の凹凸の当接むらにより、感光体１０表面は徐々に凹凸を形成して摩耗してしまう。感光体１０表面に形成される凹凸が深くなると、従来のブレード部材を用いたプリンタでは、エッジ部が感光体１０の表面形状に追従できず、感光体１０の凹部ではブレード部材５と感光体１０との間にトナーがもぐり込み易くなる。もぐり込んだトナーは、ブレード部材５をすり抜けてクリーニング不良が発生するという問題がある。

図８は、本実施形態にかかるクリーニングブレードの説明図である。クリーニング装置３０は、複数の層から構成されるゴムからなる弾性体をクリーニングブレードとして使用した積層構造のブレード部材５と、ブレード部材５の一端を保持するブレードホルダ３とを有する。ブレード部材５は、複数層として互いに１００％モジュラス値が異なる材質からなるエッジ層１及びバックアップ層２の二つの層によって構成されており、感光体１０と当接する層がエッジ層１であり、エッジ層１の背面の層がバックアップ層２である。そして、クリーニング装置３０は、ブレード部材５のブレードホルダ３によって保持される保持位置側とは反対側のエッジ部を図２中の矢印Ａ方向に表面移動する感光体１０の表面に当接させて、感光体１０表面上のトナー等の付着物を引き離し除去する。

本実施形態のブレード部材５は、感光体１０に当接するエッジ層１は、硬度が低い、１００％モジュラス値が小さい材質を用いており、バックアップ層２は、エッジ層１に較べて、硬度が高い、１００％モジュラス値が大きい材質を用いている。
このブレード部材５では、感光体１０に当接するエッジ層１は、硬度が低い、１００％モジュラス値が小さい材質なので、帯電ローラ４１の凹凸に対応して形成された感光体１０の細かい凹凸形状に追従して弾性変形し、感光体１０に密着することができる。このため、トナーはブレード部材５と感光体１０との間にもぐり込みにくくなり、ブレード部材５により良好に掻き落とされて除去される。よって、感光体１０上に形成される細かい凹凸が原因となるクリーニング不良の発生を防止でき、良好なクリーニング性能が維持できる。

また、図９に示すように、エッジ層１の厚さＢは、感光体１０表面の凹凸の深さＡよりも大きい。これにより、エッジ層１は感光体１０の凹凸に良好に密着することができる。

一方、バックアップ層２には、エッジ層１に比べて硬度が高い、１００％モジュラスの値が大きい材質を用いる。エッジ層１に用いるのに適した硬度が低い、１００％モジュラスの値が小さい材質のみからなる単層のブレード部材では、硬度不足からブレード反転（メクレ）が発生しやすくなる。これに対して、ブレード部材５を、複数層の積層構造とし、バックアップ層２にエッジ層１よりも硬度の高い、１００％モジュラスの値が大きい材質を用いることで、ブレード全体の硬度を高め、ブレード反転（メクレ）を防いでいる。このため、安定したクリーニング性能を維持することができる。

具体的なエッジ層１とバックアップ層２の組合せの一例としては、エッジ層１に１００％モジュラス（２３℃）が２〜２．５［ＭＰａ］のウレタンゴム材料を用い、バックアップ層２に３［ＭＰａ］以上のウレタンゴム材料を組合せて用いた。また、ゴム硬度としては、エッジ層１に６０〜６５度（ＪＩＳＡ）のウレタンゴム材料を用い、バックアップ層２に７０〜７５度（ＪＩＳＡ）のウレタンゴム材料を用いた。また、エッジ層１の厚さは０.５［ｍｍ］、バックアップ層２の厚さは１.３［ｍｍ］とした。

また、一般的に、ブレード部材５としてウレタンゴムを用いた場合には、低硬度のゴム材料をもちいた場合の方が、高硬度のゴム材料を用いた場合に比べて耐摩耗性が高いことが判っている。このため、エッジ層１に低硬度のウレタンゴム材料を用いることで長寿命化が可能になる。このため、長期に渡ってクリーニング性能の変動を抑え、安定したクリーニング性能を維持することができる。

このように、本実施形態のブレード部材５は、帯電ローラ４１表面の凹凸に対応して感光体１０表面に細かい凹凸が形成された場合は、エッジ層１が感光体１０の細かい凹凸形状に追従して弾性変形し、感光体１０に密着することができる。このため、トナーはブレード部材５と感光体１０との間にもぐり込みにくくなり、ブレード部材５により良好に掻き落とされて除去される。このため、本実施形態のプリンタでは、長期に渡って、帯電性能を維持し、且つ、クリーニング性能を維持することができる。

さらに、上記クリーニング装置３０に、潤滑剤塗布装置（不図示）を設けてもよい。これにより、感光体１０の摩耗量の低減や、ブレード部材５のエッジの安定化によるクリーニング性能のさらなる向上を図ることができ、さらなる長寿命化が可能になる。潤滑剤塗布装置としては、固形潤滑剤と、固形潤滑剤を支持する潤滑剤支持部材と、固形潤滑剤及び感光体１０の両方に接触して回転するブラシローラとで構成されたものを利用できる。このような潤滑剤塗布装置では、ブラシローラにより固形潤滑剤から削り取った粉末状の潤滑剤をブラシローラにより感光体１０の表面に塗布する。

また、後述するように、潤滑剤をトナーに添加しても良い。これによっても、感光体１０の摩耗量の低減や、ブレード部材５のエッジの安定化によるクリーニング性能のさらなる向上を図ることができ、さらなる長寿命化が可能になる。また、トナーに潤滑剤を添加すれば、上記潤滑剤塗布装置を不要にすることもでき、装置を小型化することができる。

次に、本プリンタに好適に使用されるトナーについて説明する。
本プリンタに好適に使用されるトナーは、６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径が３〜６［μｍ］のものが好ましい。また、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０の範囲にあるトナーが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの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、静電転写方式では転写率を高くすることができる。

トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図１０は、形状係数ＳＦ−１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（１）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・・・式（１）
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、図１１は、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−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（２）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、１００／（４π）を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）^２／ＡＲＥＡ｝×１００／（４π）・・・式（２）
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。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との接触状態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、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。

また、カラープリンタに好適に使用されるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に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。

（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。 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。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、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）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。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−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５／１を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１／１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０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％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、４０ｗｔ％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。

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２／１超や、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。

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、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）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。

（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；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）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。

また、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。

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、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。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化する。

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、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、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が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。

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。

また、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、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。

（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ１、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。

（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージ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ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲ１−９０１、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。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。

（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。

荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。

（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０^−３〜２［μｍ］であることが好ましく、特に５×１０^−３〜０．５［μｍ］であることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００［ｍ^２／ｇ］であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。

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。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に、両微粒子の平均粒径が５×１０^−４［μｍ］以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上する。これにより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。

（潤滑剤）
また、トナーに潤滑剤成分を添加しても良く、添加することにより、感光体削れ量の低減や、クリーニングブレードエッジの安定化によるクリーニング性能向上を図ることができる。潤滑剤としては、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩（Ａ）や、無機潤滑剤（Ｂ）、或いはその両方を、トナーの母体に添加することができる。また、潤滑剤は帯電電流により破壊されて、感光体表面が破壊されるのを防止する。また、帯電電流では破壊されない無機潤滑剤により、潤滑作用が（潤滑剤が脂肪酸金属塩のみの場合よりも）よりよい状態で維持される。このため、感光体クリーニングをより良好に維持することが可能となる。

脂肪酸金属塩（Ａ）の例としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用してもよい。この中でも、ステアリン酸亜鉛が像担持体への成膜性に優れることから、最も好ましく用いられる。

無機潤滑剤（Ｂ）は、自身が劈開して潤滑する、或いは内部滑りを起こす無機化合物のことを指す。具体的な物質例としては、タルク・マイカ・窒化ホウ素・二硫化モリブデン・二硫化タングステン・カオリン・スメクタイト・ハイドロタルサイト化合物・フッ化カルシウム・グラファイト・板状アルミナ・セリサイト・合成マイカなどがあるがこれに限るものではない。中でも窒化ホウ素は、原子がしっかりと組み合った六角網面が広い間隔で重なり、層間に働く力は弱いファンデルワールス力のみである。このため、容易に劈開、潤滑することから、最も好ましく用いられる。なお、これらの無機潤滑剤は疎水性付与等の目的で、必要に応じて表面処理がなされていても良い。

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重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。

（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重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重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重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ベ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。

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１［μｍ］、及び３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］及び２［μｍ］、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１［μｍ］、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。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。

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２〜２０［μｍ］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１０００〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００〜２００００［ｒｐｍ］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。

（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。

（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。

（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。また、潤滑剤を添加することもできる。
荷電制御剤の打ち込み、無機微粒子の外添、及び、潤滑剤の添加は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。

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。

また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１２（ａ），（ｂ），（ｃ）はトナーの形状を模式的に示す図である。図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）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、トナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（図１２（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図１２（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。

以上の構成により、長期間に渡り安定した帯電性能を維持し、且つ、耐久性の高いクリーニング性能を有した長寿命の画像形成装置を達成することが可能となる。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体１０などの像担持体と、像担持体の表面に当接して像担持体を帯電する帯電ローラ４１等の帯電部材と、像担持体を露光して潜像を形成する露光装置１４０と、像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置５０と、像担持体上のトナー像を被転写体上に転写する中間転写装置１６０などの転写装置と、転写後の像担持体の表面に残ったトナーを除去するブレード部材５などのクリーニングブレードとを備える画像形成装置である。この画像形成装置において、帯電部材は表面移動方向に沿って延びる凹凸を表面に有するものである。クリーニングブレードは、帯電部材表面の表面移動方向に沿って延びる凹凸によって像担持体表面に形成された凹凸にならって弾性変形して像担持体上の付着物を除去する。これによれば、上記実施形態について説明したように、長期に渡って良好な帯電性能を維持できると共に、良好なクリーニング性能が維持できる。

（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、クリーニングブレードは複数の層を積層した構造であり、複数の層のうち像担持体に当接するエッジ部を備えるエッジ層１は、他の層に比べて１００％モジュラス値が小さい材質によって形成される。これによれば、上記実施形態について説明したように、複数の層のうち像担持体と当接するエッジ層が、表面に周方向に沿って延びる凹凸を有する帯電ローラにより像担持体表面に形成された凹凸にならって弾性変形することができる。また、エッジ層に用いるのに適した１００％モジュラスの値が小さい材質のみからなる単層のクリーニングブレードでは、クリーニングブレードの硬度が不足し、ブレード反転（メクレ）が発生する。これに対して、バックアップ層２などの像担持体に当接しない層に、１００％モジュラスの値が大きい材質を用いることで、クリーニングブレード全体の硬度を高め、ブレード反転（メクレ）を防いでいる。このため、安定したクリーニング性能を維持することができる。

（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、上記クリーンニングブレードの複数の層のうち上記エッジ部を備えるエッジ層を形成する材料の、２３［℃］における１００％モジュラスの値が２［ＭＰａ］〜２．５［ＭＰａ］である。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニングブレードは表面移動方向に沿って延びる凹凸を有する帯電部材により像担持体の表面に形成された凹凸に倣って良好に弾性変形することができる。

（態様Ｄ）
（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、クリーンニングブレードの複数の層のうち上記エッジ部を備えるエッジ層の厚さは、像担持体表面に形成された凹凸の深さよりも厚い。これによれば、上記実施形態について説明したように、クリーニングブレードは表面移動方向に沿って延びる凹凸を有する帯電部材により像担持体の表面に形成された凹凸に良好に密着することができる。

（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、帯電部材に直流電圧を印加して像担持体を帯電する。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体への負荷を低減し、超寿命化を図ることができる。

（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、現像装置５０による現像に用いられるトナーは潤滑剤成分を添加したトナーである。これによれば、上記実施形態について説明したように、像担持体の摩耗量の低減や、クリーニングブレードのエッジの安定化によるクリーニング性能のさらなる向上を図ることができ、さらなる長寿命化が可能になる。

（態様Ｇ）
少なくとも像担持体と、帯電手段と、クリーニング手段とを一体的に構成し、画像形成装置の本体に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、（態様Ａ）乃至（態様Ｆ）の画像形成装置の帯電手段及びクリーニングブレードを用いる。これによれば、メンテナンス性の向上が図れる。

１ エッジ層
２ バックアップ層
３ ブレードホルダ
５ ブレード部材（クリーニングブレード）
６ 芯金
７ 導電性ゴム層
８ 凸部
１０ 感光体
３０ クリーニング装置
４０ 帯電装置
４１ 帯電ローラ
５１ 現像ローラ
９０ 定着装置
１００ プリンタ
１２０ 画像形成部
１２１ プロセスカートリッジ
１４０ 露光装置
１６２ 中間転写ベルト

特開２０１１−９５７２５号公報

Claims (7)

1. 像担持体と、該像担持体表面に当接して該像担持体を帯電する帯電ローラと、該像担持体を露光して潜像を形成する露光装置と、該像担持体上の潜像を現像してトナー像化する現像装置と、該像担持体上のトナー像を被転写体上に転写する転写装置と、転写後の該像担持体表面にエッジ部を当接させて該像担持体上の付着物を除去するクリーニングブレードとを備え、該帯電ローラは表面に周方向に沿って延びる凹凸を有する画像形成装置において、
   上記クリーニングブレードは、上記帯電ローラの表面の周方向に沿って延びる凹凸によって上記像担持体表面に形成された凹凸にならって弾性変形して該像担持体上の付着物を除去することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、上記クリーニングブレードは複数の層を積層した構造であり、該複数の層のうち上記像担持体に当接するエッジ部を備えるエッジ層は、他の層に比べて１００％モジュラス値が小さい材質によって形成されることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、上記クリーンニングブレードの複数の層のうち上記エッジ部を備えるエッジ層を形成する材質の、２３［℃］における１００％モジュラスの値が２［ＭＰａ］〜２．５［ＭＰａ］であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項２または３の画像形成装置において、上記クリーンニングブレードの複数の層のうち上記エッジ部を備えるエッジ層の厚さは上記像担持体の表面に形成された凹凸の深さよりも厚いことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１、２、３または４の何れかの画像形成装置において、上記帯電ローラに直流電圧を印加して上記像担持体を帯電することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１、２、３、４または５の何れかの画像形成装置において、上記現像装置による現像に用いられるトナーは潤滑剤成分を添加したトナーであることを特徴とする画像形成装置。
7. 少なくとも像担持体と、帯電手段と、クリーニング手段とを一体的に構成し、画像形成装置の本体に着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、
   上記請求項１乃至６の画像形成装置の帯電手段及びクリーニングブレードを用いたことを特徴とするプロセスカートリッジ。