JP3985591B2

JP3985591B2 - トナー及び画像形成装置

Info

Publication number: JP3985591B2
Application number: JP2002169538A
Authority: JP
Inventors: 安仁湯浅; 公規梅田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-11
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-06-11
Also published as: JP2004013049A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、レーザプリンタ、普通紙ＦＡＸ、カラーＰＰＣ、カラーレーザプリンタやカラーＦＡＸに用いられるトナー及びこのトナーを用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真装置はオフィスユースの目的からパーソナルユースへと移行しつつあり、小型化、高速化、高画質化、メンテフリーなどを実現する技術が求められている。そのため転写残の廃トナーをクリーニングせずに現像において廃トナーを回収するクリーナレスプロセスや、カラー画像の高速出力を可能とするタンデムカラープロセス、また定着時にオフセット防止のための定着オイルを使用せずとも高光沢性、高透光性を有する鮮明なカラー画像と非オフセット性を両立させるオイルレス定着が良メンテナンス性、低オゾン排気などの条件とともに要求されている。そしてこれらの機能は同時に両立させる必要があり、プロセスのみならずトナーの特性向上が重要なファクターである。
【０００３】
カラープリンタでは、像担持体(以下感光体と称す)を、帯電チャージャーによるコロナ放電で帯電させ、その後各色の潜像を光信号として感光体に照射し、静電潜像を形成し、第１色、例えばイエロートナーで現像し、潜像を顕像化する。その後感光体に、イエロートナーの帯電と逆極性に帯電された転写体を当接し、感光体上に形成されたイエロートナー像を転写する。感光体は転写時に残留したトナーをクリーニングしたのち除電され、第１のカラートナーの現像、転写を終える。その後マゼンタ、シアンなどのトナーに対してもイエロートナーと同様な操作を繰り返し、各色のトナー像を転写体上で重ね合わせてカラー像を形成する方法が取られている。そしてこれらの重畳したトナー像はトナーと逆極性に帯電した紙に転写される４パス方式のカラープロセスが実用化されている。
【０００４】
また、帯電器、感光体、現像部等を有する像形成ステーションを複数並べて配置し、感光体に無端状の転写体を当接させて転写体に順次各色のトナーを連続して転写させる一次転写プロセスを実行して、転写体に多層の転写カラートナー画像を形成し、その後転写体に形成した多層のトナー像を、一括して紙やＯＨＰ等の転写媒体に一括転写させる二次転写プロセスが実行されるよう構成されたタンデムカラープロセスや、転写体を用いずに直接紙やＯＨＰの転写媒体に連続して転写するタンデムカラープロセスが提案されている。
【０００５】
この方式は高速にカラー画像を出力できる特徴があるが、転写体上で４色のトナー画像を重ねるためトナー層が厚くなり、トナー層がない、あるいは、薄いところとの圧力差が生じやすい。このため、トナーの凝集効果によって画像の一部が転写されずに穴となる“中抜け”現象が発生し易い。さらに、残トナーのクリーニングを確実に行うために、転写体にトナーの離型効果の高い材料を用いると、中抜けは顕著に現れ、画像の品位を著しく低下させてしまう。さらに、文字やラインなどではエッジ現像となっており、トナーがより多くのり、加圧によるトナー同士の凝集を起こし、中抜けがより顕著になる。特に高湿高温の環境下でより顕著に現れる。
【０００６】
さらに、機械の小型化高速化のため、像形成ステーション間の距離（感光体間の距離に相当）がより短く、かつ高速度で印写させることが要求される。その結果、例えばイエロートナーが第一に転写された後、次のマゼンタトナーの第２の転写がされるまでの時間が極めて短く、転写体の帯電緩和及び転写されたトナーの電荷緩和が殆ど生じず、イエロートナーの上にマゼンタトナーを転写する際に、マゼンタトナーがイエロートナーの電荷作用により反発され、トナー像の飛び散りによる画像乱れ、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けという問題が生じる。
【０００７】
さらに中間転写体を使用する構成では、最後の４色目のトナーが一次転写された後、紙等に一括して二次転写される際、トナー相互の電荷による反発によりトナー像乱れが生じる。
【０００８】
また転写でのドット再現性を向上させため、転写体の抵抗を高抵抗とする構成により、ベタ画像の転写不良、文字の中抜けが発生する。
【０００９】
さらに解像度の向上のためトナーを小粒径化することが望まれる。しかし単にトナーの粒径を小さくするだけでは画質の向上は不十分であり、また生産性の低下を招き生産コストの向上につながる。画質の向上には粗粉サイドのカット性をシャープにすること、微粉サイドの粒子の量の影響性が強い。生産性においては生産量を落とさずに小粒径化粉砕する工法改良が必要となる。特に後述するオイルレス定着カラートナーの実現のためには、ワックスを添加する構成がとられる。この構成での課題は、ワックスによりトナーの凝集性が強く、トナーがほぐされずに凝集したまま粉砕領域に搬送されるため小粒径粉砕しずらく、また粗粉サイドでシャープにカットすることが困難になる。また空気搬送において配管への付着が強く、これも生産性、粉砕性を低下させる要因である。
【００１０】
また先に記載した、像形成ステーション間の距離がより短くなる転写構成では、トナーの電荷作用により反発され、トナー像の飛び散りによる画像乱れ、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けが生じ易くなる。
【００１１】
さらに後述する定着時にオイルを使用しないオイルレス定着を可能とするため、シャープメルト樹脂中にワックス等の離型剤を添加するトナー組成では帯電保持性が強く、またトナーの凝集性が強い特質を有するため、トナー像乱れ、転写不良の傾向がより顕著に生じ、転写と定着の両立が困難となる。またポリエステル樹脂中での分散性を高めるために極性基を持たせたワックスを添加したトナーでは、より凝集性が強くなり、オイルレス定着と転写性の両立が極めて困難でなる。
【００１２】
定着プロセスにおいては、カラー画像ではカラートナーを溶融混色させ透光性を上げる必要がある。トナーの溶融不良が起こるとトナー画像表面又は内部に於いて光の散乱が生じて、トナー色素本来の色調が損なわれると共に重なった部分では下層まで光が入射せず、色再現性が低下する。従って、トナーには完全溶融特性を有し、色調を妨げないような透光性を有することが必要条件である。また、ＯＨＰ用紙での光透過性は、カラーでのプレゼンテーション機会の増加で、その必要がより大きくなっている。
【００１３】
しかし光透過性発現のためシャープメルトの溶融特性を有する樹脂構成では、耐オフセット性が低下し、定着ローラ表面に付着してオフセットが生じるため定着ローラに多量のオイル等を塗布しなければならず、取扱いや、機器の構成が複雑になる。そのためオイルを必要としないオイルレスのカラー定着構成が要求される。
【００１４】
また、定着ローラやベルトの離型性、耐久性向上のためにフッ素系材料が使用される。しかし、定着部に突入前に未定着のトナー像が静電気的に定着ローラと反発するため像乱れが生じやすい。また、逆に定着ニップ部に突入する前に定着ローラにトナーが飛翔してハーフトーンのオフセットを生じる場合もある。特に離型オイルを塗布しない構成においてはローラの帯電性の影響が出やすい。またオフセット性を向上させる目的で離型剤を添加したトナーでは、内添加剤の分散不良の状態により定着ローラに傷を生じさせやすくなり、画像の縦筋発生の要因となってしまう。
【００１５】
周知のように電子写真方法に使用される静電荷現像用のトナ−は一般的に結着樹脂である樹脂成分、顔料もしくは染料からなる着色成分および可塑剤、電荷制御剤、更に必要に応じて離型剤などの添加成分によって構成されている。樹脂成分として天然または合成樹脂が単独あるいは適時混合して使用される。
【００１６】
そして、上記添加剤を適当な割合で予備混合し、熱溶融によって加熱混練し、気流式衝突板方式により微粉砕し、微粉分級されてトナー母体が完成する。また化学重合的な方法によりトナー母体が作成される方法もある。その後このトナー母体に例えば疎水性シリカなどの外添剤を外添処理してトナーが完成する。一成分現像では、トナーのみで構成されるが、トナーと磁性粒子からなるキャリアと混合することによって二成分現像剤が得られる。
【００１７】
特開平２−２７１３６４号公報では、外添剤を高速ガス流中に投入する外添剤投入手段と、粉砕原料および外添剤をのせた高速ガス流の流路に設けた衝突板とからなり、粉砕原料を衝突板に衝突させ粉砕させると共に、衝突板の付近で外添剤を粉砕原料に衝突させ混合する構成により、粉砕体と添加成分との均質な混合が容易に行うことができる効果が開示されている。しかしこの構成は添加成分との均質な混合を目的とするものであり、本願目的の小粒径化、粗粉サイドのシャープカット性、さらにはワックスを添加したオイルレス定着トナーの構成における粉砕生産性の改善に関する示唆はなされていない。特にワックスを高濃度で添加したトナーを衝突板方式での粉砕機ではワックスのトナー表面への露出が過多となり感光体へのフィルミングの要因となる。
【００１８】
また特開平６−８９０４５号公報には、トナー用粗粒子を中間粉砕処理し、得られる平均粒径が１０〜５０μｍのトナー用中間粒子と平均粒径が１μｍ以下の改質用微粒子との混合体粉末を機械式粉砕機によって摩擦粉砕処理し、トナー粒子に改質用微粒子が固着されてなるトナーを得る構成により、改質用微粒子が良好にトナー粒子に固着されてなり、高い流動性と優れた耐久性を有するトナーを高い効率で製造できる効果が開示されている。しかし本願目的の小粒径化、粗粉サイドのシャープカット性、さらにはワックスを添加したオイルレス定着トナーの構成における粉砕生産性の改善に関する示唆はなされていない。
【００１９】
また、トナーの粒度分布を特定するトナーにより画質向上を可能とする構成が開示されているが、その粒度分布構成を具現化する手段として、たとえばエルボージェット分級機により粗粉と微粉を同時にカットする手段が示されている。しかし、粉砕工程で所定の粒度分布にする手段の内容の開示はなく、粗粉分級を介することにより小粒径化する構成では、生産収率が低下する課題がある。またオイルレス定着を実現するトナーでは高温オフセット防止のため、樹脂を高粘度する構成となり、一層の粉砕性効率が望まれる。
【００２０】
添加される離型剤、ワックスとしては、特開平２−２６６３７２号公報では脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス及び/又はモンタン系エステルワックス、酸価１０〜３０の酸化ライスワックスの使用、また特開平９−２８１７４８号公報では、融点８５〜１００℃、天然ガス系フィッシャートロプッシュワックスの存在下で重合されたビニル系共重合体、特開平１０−３２７１９６号公報では、多価アルコール成分とジカルボン酸及び３価以上の多価カルボン酸化合物とを縮重合し、離型剤の平均分散粒子径が０．１〜３μｍ、外添剤の粒子径が４〜２００ｎｍで１〜５重量部添加する旨が開示されている。特開平５−３３３５８４号公報では、パ−フルオロオクチルメタクリレ−トなどの有機フッ素化合物で変性されたポリプロピレンなどのフッ素変性ポリオレフィン系樹脂を含有する構成により定着性が向上する内容が開示されている。特開平５−１８８６３２号公報では、軟化点が８０〜１４０℃、フッ素を含有する低分子量ポリオレフィン、低分子量オレフィンとポリテトラフルオロエチレンとの溶融混合物を配合することにより定着時の非オフセット性が向上する内容が開示されており、定着性向上に効果がある内容が記載されている。
【００２１】
また、特開昭５９−１４８０６７号公報では、樹脂に低分子量と高分子量部分とを持ち、低分子量のピーク値とＭｗ／Ｍｎを規定した不飽和エチレン系重合体を使用し、軟化点を特定したポリオレフィンを含有するトナーが開示されている。これによって、定着性と耐オフセット性が確保されるとしている。また特開昭５６−１５８３４０号公報では特定の低分子量重合体成分と高分子量重合体成分よりなる樹脂を主成分とするトナーが開示されている。低分子量成分により定着性を確保し、高分子量成分により耐オフセット性を確保する目的である。また特開昭５８−２２３１５５号公報では１０００〜１万と２０万〜１００万の分子量領域に極大値を持ち、Ｍｗ／Ｍｎが１０〜４０の不飽和エチレン系重合体からなる樹脂と特定の軟化点を有するポリオレフィンを含有するトナーが開示されている。低分子量成分により定着性を確保し、高分子量成分とポリオレフィンにより耐オフセット性を確保する目的として使用されている。
【００２２】
また、特開昭６３−５６６５９号公報、特開平２０００−９８６６１号公報にはポリエステル樹脂に関するトナーが開示され、良好な定着性が得られる旨開示されている。
【００２３】
またトナーに帯電性を付与する電荷制御剤としては、特開平２−２２１９６７号公報、特開平７−８４４０９号公報、特開平５−７２８１２号公報、特開平５−１６５２５７号公報にベンジル酸誘導体の金属塩を用いたトナーが開示されている。また特開昭５３−１２７７２６号公報、特開昭５５−４２７５２号公報、特開平７−２１７１０９７号公報等にはサリチル酸誘導体の金属塩を用いたトナーが開示されている。
【００２４】
しかし、定着強度を高めるために、結着樹脂の溶融粘度を下げたり、低分子量化した樹脂を使用すると、粉砕性は容易になるが、長期使用中に２成分現像であればトナーがキャリアに固着するいわゆるスペントが発生し易くなる。現像剤の耐ストレス性が低下する。また定着時にヒートローラにトナーが付着するオフセットが発生しやすくなる。また長期保存中にトナー同士が融着するブロッキングが発生する。
【００２５】
高分子量成分と低分子量成分をブレンドした、あるいは共重合させた樹脂構成に対して、低融点の離型剤、例えばポリエチレン、ポリプロピレンワックス等は、定着時ヒートローラからの離型性を良くして耐オフセット性を高める目的で添加される。しかしこれらの離型剤は結着樹脂中での分散性を向上させるのが困難で、分散不良による逆極性トナーが発生し易く、非画像部へのカブリが発生する。またベタ黒画像部後端部に刷毛でかきとられたような画像欠けが生じ、画質を悪化させる。またキャリア、感光体、現像スリーブをフィルミング汚染する課題がある。
【００２６】
また低融点離型剤と低軟化性の樹脂を使用してカラー画像の光沢性や透光性を高める構成のトナーを使用した場合、現像での現像ローラ上での縦筋の発生や、転写体のクリーニング不良やフィルミングの発生、転写体のクリーニングローラのスクレープ不良のために、分散性を向上させると、離型性の効果が低下し、非オフセット領域が狭くなってしまい、両立が難しい。
【００２７】
また、シリコーンやウレタン等の現像ローラにトナー層を規制する弾性体ブレードを接触使用し、現像ローラにトナーを供給するウレタン等の供給ローラを具備する接触式の一成分現像方式では、低融点の離型剤の添加したトナーでは帯電の立ち上り性が悪化したり、長期連続使用時に帯電維持性の悪化が生じる。また、前記した低融点の離型剤を添加したトナーの使用により、数千枚の使用で徐々に現像ローラ上に縦筋が発生し、白抜け、黒筋等の画像不良の原因となる。これは離型剤の分散不良による現像ローラへの傷、ブレードへの融着、供給ローラと現像ローラとの摩擦による凝集の発生が要因と考えられる。
【００２８】
機器の小型化、省資源からクリーニング工程のないクリーナレスプロセス実現は重要である。感光体上に形成した静電潜像を顕像化されたトナーを転写手段により転写体や紙に転写した後、通常は感光体上に残留したトナーをブレードやファーブラシ等の手段によりクリーニングして回収して廃トナーとなる。このときこのクリーニングプロセス工程を有さずに、次の帯電、露光、現像プロセスを行うのがクリーナレスプロセスである。転写残トナーの内ある程度は感光体上に残るが、次の現像プロセスで非画像部の残トナーが現像に回収し戻されれば、画像的に問題は生じない。
【００２９】
また、カラー画像出力の場合、カラー画像を重ね合わせる転写工程において、前色のトナーが感光体に逆転写し、それがメモリーとして異常画像となることもある。よってこの残留したトナーや逆転写したトナーの対策が重要なポイントである。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
このようにトナーは、上記した課題に対し、総合的に満足するものでなければならならず、定着ローラにオイルを使用しないオイルレス定着トナーにおいては定着部材に使用したオイル機能をトナー自身に持たせるため、トナー中にワックス等の離型剤を使用してオイルレス定着を実現し、かつタンデム方式のカラープロセスにおいても転写性を維持させ、さらにはクリーナレスプロセスをも満足させることが必要である。さらには高解像度実現のため、生産性を低下させることなくトナーを小粒径化し、かつ画質向上のため粒度分布をシャープにする手法が必要である。
【００３１】
本発明は上記問題点に鑑み、トナーを小粒径化して画質向上し、かつ複数の感光体及び現像部を有する像形成ステーションを並べて配置し、転写媒体に順次各色のトナーを連続して転写プロセスを実行するタンデムカラープロセスにおいて、転写時の中抜けや飛び散りを防止し、高転写効率が得られ、転写体等へのフィルミングを回避し、転写体やクリーニング手段への融着を防止できるトナー及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００３２】
また、定着ローラにオイル塗布しないオイルレス定着で高透光性、光沢性を発現するフルカラー電子写真用トナー及び画像形成装置を提供することを目的とする。そして低溶融性のシャープメルト樹脂を使用したカラートナーにおいても現像ローラやドクターブレード、転写体等へのフィルミングを回避でき、また、高湿下での長期使用においても、感光体、転写体等フィルミングを防止できるトナー及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００３３】
また、一成分現像法に使用しても現像ローラに縦筋が生じず、連続使用しても層規制ブレードや現像ローラにトナーの熱融着や凝集を生じず、帯電量の低下を抑え、また樹脂特性を劣化させることなく添加剤の分散性を向上させ安定した現像性を維持出来るトナー及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００３４】
また、クリーナレスプロセスにおいても高転写効率が得られ、帯電量、流動性の低下がなく、現像での回収を容易にしメモリーが生じず、クリーナレスプロセスを可能とするトナー及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００３５】
また、低融点のワックス等の離型剤を添加したトナーにおいてワックスのしみ出し等のブリードによる感光体、キャリア、現像ローラ、転写体の汚染を防止でき、均一な帯電分布を有し、画像の長期安定化を図れるトナー及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００３６】
また、ベルトを使用した定着プロセスにおいても、低定着圧力、長定着ニップ構成の曲率の大きいローラを使用したベルト定着においても、紙のベルトへの非巻付き性を良好なものとし、さらにベルトと紙が分離する時に生じる画像部の欠けを防止することができ、さらに現像、転写性とも両立を図れるトナー及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００４６】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑み本発明に係る構成は、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３０体積％以下で含有し、個数分布における８μｍ以上の含有量が１体積％以下で含有する粒度分布構成であり、かつ、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを少なくとも外添処理したトナーである。
【００４７】
また、本発明に係る構成は、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３５体積％以下で含有する粒度分布構成であり、かつ、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを外添処理を外添処理したトナーである。
【００４８】
また、本発明に係る構成は、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３０体積％以下で含有し、個数分布における８μｍ以上の含有量が１体積％以下で含有する粒度分布構成であり、かつ、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを外添処理を外添処理したことを特徴とするトナー。
【００４９】
【発明の実施の形態】
デジタル高画質化、高精細色再現性カラー化、定着ローラにオフセット防止用のオイルを使用しないで高透光性と耐オフセット性の両立を図ることができ、さらには現像一成分におけるローラ傷やブレード融着による縦筋の発生の防止や、クリーナレスプロセス、タンデムカラープロセスでの安定した転写性の両立実現を可能とするものである。
【００５０】
本形態のトナーに添加するワックスとしては、ヨウ素価が２５以下、けん化価が３０〜３００からなる構成のワックスを、結着樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部添加することにより、トナー多層転写時にトナーの電荷作用による反発が緩和され、転写効率の低下、転写時の文字の中抜け、逆転写を抑えることができる。この結着樹脂は酸価が１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであればより好ましい。
【００５１】
添加量としては結着樹脂１００重量部に対して１〜２０重量部添加することが好ましい。０．１重量部以下であると、定着性向上の効果が得られず、２０重量部以上では貯蔵安定性に難点がある。
【００５２】
ヨウ素価が２５より大きいと、一次転写でのトナー多層転写時にトナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。環境依存性が大きく、また長期連続使用時に材料の帯電性の変化が大きくなり画像の安定性を阻害する。けん化価が３０より小さくなると、不けん化物、炭化水素の存在が増加し、感光体フィルミング、帯電性の悪化を生じる。また電荷制御剤との分散性が不良となり、フィルミング、融着、連続使用時の帯電性の低下を招く。３００より大きくなると樹脂中でのワックスの分散性が悪化し、トナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。またカブリやトナー飛散の増大を招く。樹脂酸価が１ｍｇＫＯＨ／ｇより小さくなると、トナー多層転写時にトナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。樹脂酸価が４０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きくなると、耐環境性が悪化し、かぶり増大を招く。特に低湿下における転写性の低下が生じ易く、このとき外添剤との併用により、転写性の維持を図ることができる。
【００５３】
ＤＳＣ法による融点が５０〜１００℃のものが好ましい。より好ましくはヨウ素価が１５以下、けん化価が５０〜２５０、ＤＳＣ法による融点が５５〜９０℃、さらに好ましくは、ヨウ素価が５以下、けん化価が７０〜２００、ＤＳＣ法による融点が６０〜８５℃のものである。
【００５４】
さらに融点以上の温度での１０℃変化時の容積増加率が２〜３０％の材料が好ましい。固体から液体に変わるとき急激に膨張することで定着時の熱で溶融したとき、トナー相互の接着性がより強化され、より定着性が向上し、また定着ローラとの離型性も良くなり耐オフセット性も向上する。２より小さくと効果が少なく、３０より大きくなると混練時の分散性が低下する。
【００５５】
またワックスの２２０℃における加熱減量は８重量％以下であることが好ましい。加熱減量が８重量％より大きくなると、加熱混練時に結着樹脂中に結着樹脂中に残留し、結着樹脂のガラス転移点を大きく低下させトナーの貯蔵安定性を損なう。現像特性に悪影響を与え、カブリや感光体中間転写体のフィルミングを生じさせる。
【００５６】
ヨウ素価が２５以下、けん化価が３０〜３００からなる構成のワックスは、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）における分子量特性、数平均分子量が１００〜５０００、重量平均分子量が２００〜１００００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．０１〜８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．０２〜１０、分子量５×１０²〜１×１０⁴の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有していることが好ましい。より好ましくは数平均分子量が５００〜４５００、重量平均分子量が６００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．０１〜７、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．０２〜９、さらに好ましくは数平均分子量が７００〜４０００、重量平均分子量が８００〜８０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．０１〜６、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．０２〜８である。
【００５７】
数平均分子量が１００より小さく、重量平均分子量が２００より小さくなると保存安定性が悪化する。分子量極大ピークが５×１０²よりも小さい範囲に位置していると、ワックスとともに電荷制御剤の分散性が悪化する。トナーの保存性が低下、感光体、転写体にフィルミング、現像ローラ上での縦筋、クリーニングローラでのスクレープ不良等の発生を生じてしまう。
【００５８】
数平均分子量が５０００より大きく、重量平均分子量が１００００より大きく、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が８より大きく、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０より大きく、分子量極大ピークが１×１０⁴の領域よりも大きい範囲に位置していると、離型作用が弱くなり定着性、耐オフセット性等の定着性機能が低下する。
【００５９】
ワックスとしては、メドウフォーム油誘導体、カルナウバワックス、ホホバ油誘導体、木ロウ、ミツロウ、オゾケライト、カルナウバワックス、キャンデリアワックス、モンタンワックス、セレシンワックス、ライスワックス等の天然ワックス、フィッシャートロプッシュワックス等の合成系ワックス等の材料が好ましく、一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。特にＤＳＣ法による融点が７６〜９０℃であるカルナウバワックス、６６〜８０℃であるキャンデリラワックス、６４〜７８℃である水添ホホバ油、６４〜７８℃である水添メドウフォーム油又は７４〜９０℃であるライスワックスからなる群より選ばれた少なくとも１種又は２種以上のワックスがより好ましい。
【００６０】
ケン化価は、試料の１ｇをけん化するのに要する水酸化カリウムＫＯＨのミリグラム数をいう。酸価とエステル価の和にあたる。ケン化価値を測定するには約０．５Ｎの水酸化カリウムのアルコール溶液中で試料をケン化した後、０．５Ｎの塩酸で過剰の水酸化カリウムを滴定する。
【００６１】
ヨウ素価は試料にハロゲンを作用させたときに、吸収されるハロゲンの量をヨウ素に換算し、試料１００ｇに対するｇ数で表したものをいう。脂肪１００gに吸収されるヨウ素のグラム数であり、この値が大きいほど試料中の脂肪酸の不飽和度が高いことを示す。試料のクロロホルムまたは四塩化炭素溶液にヨウ素と塩化水銀（ＩＩ）のアルコール溶液又は塩化ヨウ素の氷酢酸溶液を加えて、放置後反応しないで残ったヨウ素をチオ硫酸ナトリウム標準液で滴定して吸収ヨウ素量を算出する。
【００６２】
加熱減量の測定は試料セルの重量を０．１ｍｇまで精秤(Ｗ１ｍｇ）し、これに試料１０〜１５ｍｇを入れ、０．１ｍｇまで精秤する（Ｗ２ｍｇ）。試料セルを示差熱天秤にセットし、秤量感度を５ｍｇにして測定開始する。温度制御は下記プログラムにて行う。測定後、チャートにより試料温度が２２０℃になった時点での重量減を０．１ｍｇまで読み取る（Ｗ３ｍｇ）。装置は、真空理工製ＴＧＤ−３０００、昇温速度は１０℃／ｍｉｎ、最高温度は２２０℃、保持時間は１ｍｉｎで、加熱減量（％）＝Ｗ３／（Ｗ２−Ｗ１）×１００、で求められる。
【００６３】
メドウフォーム油誘導体としては、メドウフォーム油脂肪酸、メドウフォーム油脂肪酸の金属塩、メドウフォーム油脂肪酸エステル、水素添加メドウフォーム油、メドウフォーム油アミド、ホモメドウフォーム油アミド、メドウフォーム油トリエステル、エポキシ化メドウフォーム油のマレイン酸誘導体、メドウフォーム油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物、ハロゲン化変性メドウフォーム油が好ましい材料である。これらは１種又は２種以上組み合せての使用が可能である。
【００６４】
メドウフォーム油をけん化分解して得られるメドウフォーム油脂肪酸は１８〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸からなる。その金属塩はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウムなどの金属塩が使用することが出来る。
【００６５】
メドウフォーム油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、エチル、ブチルやグリセリン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどのエステルであり、特に、メドウフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、メドウフォーム油脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、メドウフォーム油脂肪酸トリメチロールプロパンエステルなどが好ましい。
【００６６】
さらには、メドウフォーム油脂肪酸とグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の多価アルコールとのエステル化反応物を、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４’−ジイソシアネート（ＭＤＩ）、等のイソシアネートで架橋して得られるメドウフォーム油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物も好ましく使用できる。
【００６７】
水素添加メドウフォーム油はメドウフォーム油に水素添加して不飽和結合を飽和結合としたものである。
【００６８】
メドウフォーム油アミドはメドウフォーム油を加水分解した後、エステル化することにより脂肪酸メチルエステルとし、その後、濃アンモニア水と塩化アンモニウムとの混合物と反応して得られる。さらにこれに水素添加することにより融点を調節することが可能となる。また加水分解する前に水素添加することも可能である。融点が７５〜１２０℃の物が得られる。ホモメドウフォーム油アミドは、メドウフォーム油を加水分解後還元してアルコールとした後、二トリルを経て得られる。
【００６９】
ホホバ油誘導体としては、ホホバ油脂肪酸、ホホバ油脂肪酸の金属塩、ホホバ油脂肪酸エステル、水素添加ホホバ油、ホホバ油アミド、ホモホホバ油アミド、ホホバ油トリエステル、エポキシ化ホホバ油のマレイン酸誘導体、ホホバ油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物、ハロゲン化変性ホホバ油が好ましい材料である。これらは１種又は２種以上組み合せての使用が可能である。
【００７０】
ホホバ油をけん化分解して得られるホホバ油脂肪酸は１８〜２２個の炭素原子を有する脂肪酸からなる。その金属塩はナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、バリウム、亜鉛、鉛、マンガン、鉄、ニッケル、コバルト、アルミニウムなどの金属塩が使用することが出来る。
【００７１】
ホホバ油脂肪酸エステルとしては例えば、メチル、エチル、ブチルやグリセリン、ペンタエリスリトール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパンなどのエステルであり、特に、ホホバ油脂肪酸ペンタエリスリトールモノエステル、ホホバ油脂肪酸ペンタエリスリトールトリエステル、ホホバ油脂肪酸トリメチロールプロパンエステルなどが好ましい。
【００７２】
さらには、ホホバ油脂肪酸とグリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン等の多価アルコールとのエステル化反応物を、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、ジフェニルメタン−４，４'−ジシソシアネート（ＭＤＩ）、等のイソシアネートで架橋して得られるホホバ油脂肪酸多価アルコールエステルのイソシアネート重合物も好ましく使用できる。
【００７３】
水素添加ホホバ油はホホバ油に水素添加して不飽和結合を飽和結合としたものである。
【００７４】
ホホバ油アミドはホホバ油を加水分解した後、エステル化することにより脂肪酸メチルエステルとし、その後、濃アンモニア水と塩化アンモニウムとの混合物と反応して得られる。さらにこれに水素添加することにより融点を調節することが可能となる。また加水分解する前に水素添加することも可能である。融点が７５〜１２０℃の物が得られる。ホモホホバ油アミドは、ホホバ油を加水分解後還元してアルコールとした後、二トリルを経て得られる。
【００７５】
ヒドロキシステアリン酸の誘導体、グリセリン脂肪酸エステル、グリコール脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル等の多価アルコール脂肪酸エステル等の材料が好ましく、一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。
【００７６】
ヒドロキシステアリン酸の誘導体としては、１２−ヒドロキシステアリン酸メチル、１２−ヒドロキシステアリン酸ブチル、プロピレングリコール＝モノ１２−ヒドロキシステアラート、グリセリン＝モノ１２−ヒドロキシステアラート、エチレングリコール＝モノ１２−ヒドロキシステアラート等が好適な材料である。オイルレス定着における紙の巻き付き防止効果と、ベルトフィルミング防止効果がある。
【００７７】
グリセリン脂肪酸エステルとしてはグリセリン＝モノトリステアラート、グリセリン＝ドコサノアート等が好適な材料である。オイルレス定着における低温時のコールドオフセット性緩和と、転写性低下防止効果がある。
【００７８】
グリコール脂肪酸エステルとしては、プロピレングリコール＝モノパルミタート、プロピレングリコール＝モノステアラート等のプロピレングリコール脂肪酸エステル、エチレングリコール＝モノステアラート等のエチレングリコール脂肪酸エステルが好適な材料である。オイルレス定着性とともに、現像での滑りを良くし融着防止の効果がある。
【００７９】
ソルビタン脂肪酸エステルとしては、ソルビタン＝モノパルミタート、ソルビタン＝モノステアラート、ソルビタン＝モノトリステアラートが好適な材料である。さらには、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル、アジピン酸とステアリン酸又はオレイン酸の混合エステル類等の材料が好ましく、一種類又は二種類以上組み合わせての使用も可能である。オイルレス定着における紙の巻き付き防止効果と、ベルトフィルミング防止効果がある。
【００８０】
本形態ではポリエステル樹脂中に脂肪族アミド系のワックスが内添加される。これによりカラー画像における透光性を大きく向上できる。特に定着画像表面の平滑性を促進させ高画質のカラー像を得ることが可能となる。さらには定着時の複写用紙の定着ローラへの巻き付きを防止することができ、透光性と耐オフセット性の両立、転写時の中抜けを防止することが可能となる。
【００８１】
脂肪族アミド系のワックスとしては、パルミチン酸アミド、パルミトレイン酸アミド、ステアリン酸アミド、オレイン酸アミド、アラキジン酸アミド、エイコセン酸アミド、ベヘニン酸アミド、エルカ酸アミド、リグリノセリン酸アミド等の炭素数１６〜２４を有する飽和または１価の不飽和の脂肪族アミドで、融点が７０〜１１０℃が好ましい。より好ましくは７０〜１００℃、さらに好ましくは７５〜９５℃である。添加量は結着樹脂１００重量部に対し０．５〜２０重量部が好ましい。融点が７０℃より小さくとなると樹脂中での分散性が低下し、感光体へのフィルミングが発生しやすくなる。融点が１１０℃より大きくなると定着画像表面の平滑性が低下し、透光性を悪化させる。また添加量が２０重量部より多くなると保存安定性が悪化する。添加量が０．５重量部より少なくなると機能が発揮し得ない。
【００８２】
さらにはメチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミド、プロピレンビスステアリン酸アミド、ブチレンビスステアリン酸アミド、メチレンビスオレイン酸アミド、エチレンビスオレイン酸アミド、プロピレンビスオレイン酸アミド、ブチレンビスオレイン酸アミド、メチレンビスラウリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、プロピレンビスラウリン酸アミド、ブチレンビスラウリン酸アミド、メチレンビスミリスチン酸アミド、エチレンビスミリスチン酸アミド、プロピレンビスミリスチン酸アミド、ブチレンビスミリスチン酸アミド、メチレンビスパルミチン酸アミド、エチレンビスパルミチン酸アミド、プロピレンビスパルミチン酸アミド、ブチレンビスパルミチン酸アミド、メチレンビスパルミトレイン酸アミド、エチレンビスパルミトレイン酸アミド、プロピレンビスパルミトレイン酸アミド、ブチレンビスパルミトレイン酸アミド、メチレンビスアラキジン酸アミド、エチレンビスアラキジン酸アミド、プロピレンビスアラキジン酸アミド、ブチレンビスアラキジン酸アミド、メチレンビスエイコセン酸アミド、エチレンビスエイコセン酸アミド、プロピレンビスエイコセン酸アミド、ブチレンビスエイコセン酸アミド、メチレンビスベヘニン酸アミド、エチレンビスベヘニン酸アミド、プロピレンビスベヘニン酸アミド、ブチレンビスベヘニン酸アミド、メチレンビスエルカ酸アミド、エチレンビスエルカ酸アミド、プロピレンビスエルカ酸アミド、ブチレンビスエルカ酸アミド等の飽和または１〜２価の不飽和の脂肪酸のアルキレンビス脂肪酸アミド系のワックスが好ましい。
【００８３】
これによりカラー画像における透光性を改善すると共にローラへの耐オフセット性を向上させることが可能となる。添加量は結着樹脂１００重量部に対し１〜２０重量部が好ましい。融点が１００℃より小さくとなると耐オフセットの効果が低下する。融点が１４５℃より高くなると樹脂中の分散性が悪化し、カブリが増大する。添加量が１重量部より少ないと機能が発揮し得ず、２０重量部より多くなるとカブリが増大する。
【００８４】
さらには、脂肪族アミド系とアルキレンビス脂肪酸アミド系を３：７〜７：３の割合でワックスを構成することにより、定着画像の表面平滑性を改善できるとともにさらにはカラー画像の高透光性と耐オフセット性の両立をより優れたものとすることができる。そのときの融点は脂肪族アミド系よりもアルキレンビス脂肪酸アミド系の方が高いことが必要である。アルキレンビス脂肪酸アミド系の融点が低くなると耐オフセット性が低下するのみでなく樹脂自体が低軟化の状態となり粉砕時の過粉砕が進み、微粉が増大し生産性の低下につながる。
【００８５】
特に脂肪族アミド系は低融点材料であるため、樹脂への相溶化が進むと樹脂自体が可塑化され、耐オフセット性、保存安定性が低下し、さらには長期使用中に転写の中抜けが悪化する。そのため脂肪族アミド系よりも高融点材料のアルキレンビス脂肪酸アミド系とを組み合わせて使用することで、樹脂自体の可塑化が抑えられ、脂肪族アミド系の高透光性と表面平滑性の効果を失うことなく長期使用時の転写の中抜けを防止でき、耐オフセット性、保存安定性を維持することができる。
【００８６】
また、ＧＰＣにおける分子量分布において、重量平均分子量が１０００〜６０００、Ｚ平均分子量が１５００〜９０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜３．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜６．５、１×１０³〜３×１０⁴の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点８０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下である炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコールと不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られるワックス、又は長鎖アルキルアミンと不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られワックス、又は長鎖フルオロアルキルアルコールと不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られるワックスは、薄紙に３層のカラートナーが形成された画像において、定着ローラやベルトとの紙の分離性向上に特に効果がある。高温オフセット性を低下させること無く、ＯＨＰの透過性向上に効果がある。また、ワックスの添加により定着特性、特にはオイルレス定着における非オフセット性と高光沢性、高透光性を発現でき、高温保存性を低下させることがない。また定着ローラにフッ素系やシリコーン系部材を使用しても、ハーフトーンのオフセットを防止できる。さらには連続使用時の帯電安定性が得られ、定着性と現像帯電安定性とも両立が可能となる。
【００８７】
さらにはこれを結着樹脂中に添加する際の分散の状態向上により、離型性、透光性等の定着性、帯電安定化等の現像性をより向上することができる。離型剤の添加により他の内添加剤の分散性を低下させる場合が考えられるが、本形態の添加剤の構成により双方の分散性を低下させること無く、定着性と現像性の両立を図ることができる。
【００８８】
ここで、ワックスの長鎖アルキルの炭素数が５より小さいと離型作用が弱くなり分離性、高温非オフセット性が低下する。長鎖アルキルの炭素数が１００より大きいと結着樹脂中での分散性が悪化する。酸価が５ｍｇＫＯＨ／ｇより小さいとトナーの長期使用時の帯電量低下を招く。酸価が８０ｍｇＫＯＨ／ｇより大きいと耐湿性が低下し、高湿下でのかぶりが増大する。融点が８０℃より小さいとトナーの保存性が低下する。融点が１２０℃より大きいと離型作用が弱くなり非オフセット温度幅が狭くなる。２５℃における針入度が４より大きいと強靭性が低下し、長期使用中に感光体、中間転写体にフィルミングを生じる。
【００８９】
重量平均分子量が１０００よりも小さく、Ｚ平均分子量が１５００より小さく、重量平均分子量／数平均分子量が１．１よりも小さく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１．５よりも小さく、分子量極大ピークが１×１０³よりも小さい範囲に位置していると、トナーの保存性が低下、感光体、中間転写体にフィルミング、現像ローラ上での縦筋、クリーニングローラでのスクレープ不良等の発生を生じてしまう。
【００９０】
重量平均分子量が６０００よりも大きく、Ｚ平均分子量が９０００よりも大きく、重量平均分子量／数平均分子量が３．８よりも大きく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が６．５よりも大きく、分子量極大ピークが３×１０⁴の領域よりも大きい範囲に位置していると、離型作用が弱くなり定着オフセット性が低下する。
【００９１】
より好ましくは重量平均分子量が１０００〜５０００、Ｚ平均分子量が１７００〜８０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．１〜２．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．５〜４．５、１×１０³〜１×１０⁴の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有することが好ましく、更に好ましくは重量平均分子量が１０００〜２５００、Ｚ平均分子量が１９００〜３０００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．２〜１．８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．７〜２．５、１×１０³〜３×１０³の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有することである。
【００９２】
アルコールとしてはオクタノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ノナコサノール、ペンタデカノール等の長鎖のアルキル鎖を持つものが使用できる。またアミン類としてＮ−メチルヘキシルアミン、ノニルアミン、ステアリルアミン、ノナデシルアミン等が好適に使用できる。フルオロアルキルアルコールとしては、１−メトキシー（パーフルオロー２−メチルー１−プロペン）、ヘキサフルオロアセトン、３−パーフルオロオクチルー１，２−エポキシプロパン等が好適に使用できる。不飽和多価カルボン酸又はその無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、無水イタコン酸、シトラコン酸、無水シトラコン酸等が一種または二種以上使用できる。なかでもマレイン酸、無水マレイン酸がより好ましい。合成炭化水素系ワックスとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、フィッシャートロプッシュワックス、α―オレフィン等が好適に使用できる。
【００９３】
不飽和多価カルボン酸またはその無水物をアルコールまたはアミンを用いて重合させ、次にこれをジクルミパーオキサイドやターシャリーブチルパーオキシイソプロピルモノカルボネート等の存在下で合成炭化水素系ワックスに付加させることにより得ることができる。
【００９４】
添加量は結着樹脂１００重量部に対し、１〜２０重量部が好ましい。１より少ないと離型効果が出にくい。２０よりも多いとトナーの流動性が低下するばかりでなくそれ以上添加しても飽和して効果が向上しない。
【００９５】
ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンワックス、ステアリン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、等の高級脂肪酸或いはその金属物の好適に使用できる。
【００９６】
また、ワックスの結着樹脂中の分散平均粒子径が０．１〜１．５μｍで、分散粒子径分布が０．１μｍ未満の粒子が３５個数％以下、０．１〜２．０μｍの粒子が６５個数％以上、２．０μｍを越える粒子が５個数％以下であることが好ましい。ＴＥＭによるトナーの断面写真から粒径とその個数を求めた。
【００９７】
分散平均粒子径が０．１μｍより小さく、０．１μｍ未満の粒子が３５個数％より多いとき、離型剤としての離型効果が小さく、定着能力が発揮できない。分散平均粒子径が１．５μｍより大きく、２．０μｍを越える粒子が５個数％よりも多いとき、樹脂中でのワックスの分散性が悪化し、トナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。またカブリやトナー飛散の増大を招く。
【００９８】
本形態の結着樹脂としてＧＰＣにおける分子量分布で、２×１０³〜３×１０⁴の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、かつ、高分子量領域に存在する成分として３×１０⁴以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し５％以上有し、重量平均分子量が１万〜３０万、Ｚ平均分子量が２万〜５０万、重量重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が３〜１００、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０〜２０００、高化式フローテスタによる１／２法による溶融温度（以下軟化点）が８０〜１５０℃、流出開始温度は８０〜１２０℃、樹脂のガラス転移点が４５〜６８℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。
【００９９】
好ましくは重量平均分子量が１万〜１２万、Ｚ平均分子量が２万〜３０万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜５０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜１０００、軟化点が９０〜１４０℃、流出開始温度は８５〜１１５℃、ガラス転移点が５２〜６５℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。より好ましくは重量平均分子量が１万〜４万、Ｚ平均分子量が２万〜１０万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜２０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜１００、軟化点が１０５〜１３５℃、流出開始温度は９０〜１２０℃、ガラス転移点が５８〜６５℃の範囲であるポリエステル樹脂を成分とすることが好ましい。
【０１００】
また高分子量領域に存在する成分として、好ましくは１×１０⁵以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し３％以上有することが好ましい。さらには高分子量領域に存在する成分として、３×１０⁵以上の分子量成分を結着樹脂全体に対し０．５％以上有することが好ましい。
【０１０１】
好ましくは高分子量領域に存在する成分として、８×１０⁴〜１×１０⁷の分子量成分を結着樹脂全体に対し３％以上有し、かつ１×１０⁷以上の成分は含有しない構成が好ましい。
【０１０２】
更に好ましくは、高分子量領域に存在する成分として、３×１０⁵〜９×１０⁶の高分子量成分を結着樹脂全体に対し１％以上有し、かつ９×１０⁶以上の成分は含有しない構成である。
【０１０３】
更に好ましくは、高分子量領域に存在する成分として、７×１０⁵〜６×１０⁶の高分子量成分を結着樹脂全体に対し１％以上有し、かつ６×１０⁶以上の成分は含有しない構成である。
【０１０４】
高分子量成分が多すぎると、あるいは巨大すぎると混練時に巨大分子量成分が残留し、透光性を阻害する。また樹脂自体の製造効率が低下する。さらに、現像ローラ供給ローラに不要な傷を付け画像に縦筋を生じさせる。またワックスの分散性が低下する。
【０１０５】
結着樹脂の重量平均分子量が１万より小さく、Ｚ平均分子量が２万より小さく、重量平均分子量／数平均分子量が３より小さく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０より小さく、軟化点が８０℃より小さく、流出開始温度が８０℃より小さく、ガラス転移点が４５℃より小さくとなると、混練時の分散性が低下し、カブリの増加や耐久性の悪化を招く。また混練時の混練ストレスが充分にかからず、分子量を適正値に維持できなくなる。樹脂中でのワックスや電荷制御剤の分散性が悪化し、トナーの電荷作用による反発が緩和されにくくなる。またカブリやトナー飛散の増大を招く。また耐オフセット性、高温保存性の悪化、さらには転写体でのクリーニング不良、感光体へのフィルミングが発生する。
【０１０６】
結着樹脂の重量平均分子量が３０万より大きく、Ｚ平均分子量が５０万より大きく、重量平均分子量／数平均分子量が１００より大きく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が２０００より大きく、軟化点が１５０℃より大きく、流出開始温度が１２０℃より大きく、ガラス転移点が６８℃より大きくとなると、機械の処理中の負荷が過大となり生産性の極端な低下や、カラー画像での透光性の低下や定着強度の低下につながる。
【０１０７】
また、溶融混練、粉砕分級処理された後のトナーのＧＰＣにおける分子量分布が、２×１０³〜３×１０⁴の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、５×１０⁴〜１×１０⁶の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有する構成とすることである。
【０１０８】
トナーの低分子量側に存在する分子量極大ピークが、好ましくは３×１０³〜２×１０⁴の領域に少なくとも一つ有し、さらに好ましくは４×１０³〜２×１０⁴の領域に少なくとも一つ有する構成である。
【０１０９】
トナーの高分子量側に存在する分子量極大ピーク又はショルダーの位置が、好ましくは、６×１０⁴〜７×１０⁵の領域に少なくとも一つ有し、さらに好ましくは８×１０⁴〜５×１０⁵の領域に分子量極大ピーク又はショルダーを少なくとも一つ有する構成である。
【０１１０】
低分子量側に存在するトナーの分子量分布の分子量極大ピーク位置が、２×１０³より小さくなると耐久性が悪化し、３×１０⁴より大きくなると定着性が悪化し、透光性が低下する。
【０１１１】
また、高分子量側に存在するトナーの分子量分布の分子量極大ピーク又はショルダーの位置が、５×１０⁴より小さくなると、耐オフセット性が低下し、保存安定性が悪化する。現像性の悪化と廃トナーリサイクル性も低下する。１×１０⁶より大きくなると粉砕性が低下し、生産効率の低下を招く。
【０１１２】
さらに、トナーの高分子量領域に存在する成分として、５×１０⁵以上の高分子量成分の含有量が結着樹脂全体に対し１０ｗｔ％以下であることが好ましい。５×１０⁵以上の高分子量領域に存在する成分が多くなると、透光性が著しく阻害される。また分散不良によるカブリの増大、現像ローラ、供給ローラの傷の発生、トナーの粉砕性が悪化し製造効率が低下する。
【０１１３】
より好ましくは、５×１０⁵以上の高分子量成分の含有量が結着樹脂全体に対し５％以下であり、さらに好ましくは、１×１０⁶以上の高分子量成分の含有量が結着樹脂全体に対し１％以下、若しくは含有しない構成である。
【０１１４】
また、トナーのＧＰＣクロマトグラムにおける分子量分布で、２×１０³〜３×１０⁴の領域に存在する分子量極大ピークの分子量分布の高さをＨａ、５×１０⁴〜１×１０⁶の領域に存在する分子量極大ピーク又はショルダーの高さをＨｂとすると、Ｈｂ／Ｈａを０．１５〜０．９とすることである。
【０１１５】
Ｈｂ／Ｈａが、０．１５より小さくなると耐オフセット性が悪化し、保存安定性も低下し、現像スリーブや感光体へのフィルミングを助長する結果となる。０．９より大きくなると現像ローラ供給ローラに傷を生じさせ、また粉砕性が悪化し、生産性が低下しコストアップにつながる。より好ましくは、Ｈｂ／Ｈａが０．１５〜０．７、さらに好ましくは、Ｈｂ／Ｈａが０．２〜０．６である。
【０１１６】
また、トナーのＧＰＣにおける分子量分布で、２×１０³〜３×１０⁴の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク、５×１０⁴〜１×１０⁶の領域に少なくとも一つの分子量極大ピーク又はショルダーを有する構成で、分子量５×１０⁴〜１×１０⁶の領域に存在する分子量分布の極大ピーク又はショルダーに相当する分子量値よりも大きい領域にある分子量曲線に着目し、その分子量分布の極大ピーク又はショルダーの高さを基準１００％として、その分子量極大ピーク又はショルダーの高さに対して９０％の高さに相当する分子量をＭ９０、分子量極大ピーク又はショルダーの高さの１０％の高さに相当する分子量をＭ１０とした場合、Ｍ１０／Ｍ９０が０．５〜８とすることで実現できる。さらには、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１〜７とすることで高透光性を確保できかつ定着オイルを必要とせずとも、オフセット防止できるオイルレス定着を実現できる。
【０１１７】
上記Ｍ１０／Ｍ９０、さらには、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０の値（分子量分布曲線の傾き）を規定することは超高分子量成分の分子切断の状態を定量化できるものであり、この値が上記記載した範囲内（分子量分布曲線の傾きが急峻であることを示唆する）である場合には、透光性を阻害している超高分子量成分が混練時の切断により無くなり、高透光性を有するようになる。さらには、この高分子側に現れるピ−ク又はショルダーを形成する高分子量成分が耐オフセット性に寄与し、オイルを使用せずともカラートナーのオフセットの発生を防ぐことが可能となる。
【０１１８】
さらにはこの超高分子量成分を分子切断する際に、結着樹脂中でワックス、電荷制御剤の均一分散化処理を可能とすることができ、帯電量が均一化し、鮮明な解像度を有し、長期連続使用しても耐久性を悪化させることがない。また転写体のクリーニング性が向上し、現像ローラでの縦筋の発生もなく、転写時の画像乱れ、中抜けを防止でき高効率な転写性を得ることが可能となる。
【０１１９】
Ｍ１０／Ｍ９０の値が８より大きく、または（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が７より大きい場合には、依然超高分子量成分が残存し、透光性を阻害する。Ｍ１０／Ｍ９０の値が０．５より小さく、または（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１より小さい場合には、混練時の機械的負荷が過大となり生産性が低下する。トナーの耐久性が低下する。より好ましくはＭ１０／Ｍ９０の値が０．５〜６であり、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１〜４．５である。さらに好ましくは、Ｍ１０／Ｍ９０の値が０．５〜４．５であり、（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０が０．１〜３．５である。
【０１２０】
これにより、デジタル高画質化、高彩色再現性カラー化、接触式一成分現像における現像ローラ、供給ローラでの長期安定して使用可能ならしめ、定着ローラにオフセット防止用のオイルを使用しないで高透光性と耐オフセット性の両立を図れ、さらにはクリーナプロセスの実現、転写間短距離、短時間のタンデム転写プロセスにおける転写工程での中抜け防止、高転写性を実現することができる。
【０１２１】
上記した結着樹脂を溶融混練処理において高せん断力にて混練することで従来にない特性を発現することが可能となる。オイルを用いない定着でカラートナーの高い透光性と耐オフセット性を両立させることが出来る。つまり超高分子量成分を付与した結着樹脂を高せん断力により、超高分子量成分を低分子量化しそれにより高透光性が発現し、さらにはこの低分子量化した超高分子量成分の存在により耐オフセット性も満足できる。また超高分子量成分を有するため、混練時に高いせん断力がかかるため、ワックスがより均一に分散させることが可能となり、より透光性が良化し、非オフセット性、高画質、高彩色再現性、良好な転写性が得られる。
【０１２２】
溶融混練処理後のトナーの重量平均分子量が８０００〜１８万、Ｚ平均分子量が１８０００〜４５万、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が３〜８０、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１０〜１０００となることである。
【０１２３】
この適性範囲にトナーを高せん断力による混練処理することにより、オイルを用いない定着でカラートナーの高透光性と耐オフセット性を両立させることが可能となる。
【０１２４】
好ましくは重量平均分子量が８０００〜１０万、Ｚ平均分子量が１８０００〜３０万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜６０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜５００であることが好ましい。
【０１２５】
さらに好ましくは重量平均分子量が１万〜４万、Ｚ平均分子量が２万〜８万、重量平均分子量／数平均分子量が３〜３０、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０〜５０であることが好ましい。
【０１２６】
重量平均分子量が８０００より小さく、Ｚ平均分子量が１８０００より小さく、重量平均分子量／数平均分子量が３より小さく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０より小さくなると、混練ストレスが充分にかからず、分子量を適正値に維持できなくなる。ワックスの分散性が低下し耐オフセット性、高温保存性の悪化、さらには中間転写体でのクリーニング不良、感光体へのフィルミングが発生する。
【０１２７】
重量平均分子量が１８万より大きく、Ｚ平均分子量が４５万より大きく、重量平均分子量／数平均分子量が８０より大きく、Ｚ平均分子量／数平均分子量が１０００より大きくなると、せん断力の圧力が働きすぎ、逆に電荷制御剤等の内添剤が相互に凝集を生じ、分散性の低下につながり、クリーナレスプロセス時のかぶりの増加、画像濃度の低下、転写不良の発生を招く。また定着強度の低下や、透光性、光沢度が低下する。
【０１２８】
また結着樹脂はＴＨＦ不溶成分が５重量％以下、好ましくはＴＨＦ不溶成分を有しないことである。ＴＨＦ不溶成分が５重量％より多いとカラー画像の透光性を悪化させる要因となり、画質を劣化させてしまう。
【０１２９】
本形態に好適に使用される結着樹脂は、アルコール成分とカルボン酸、カルボン酸エステル及びカルボン酸無水物等のカルボン酸成分との重縮合によって得られるポリエステル樹脂が好適に使用される。
【０１３０】
２価カルボン酸又は低級アルキルエステルとしては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂肪族二塩基酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸などの脂肪族不飽和二塩基酸、及び無水フタル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸などの芳香族二塩基酸、及びこれらのメチルエステル、エチルエステル等を例示することが出来る。この中でコハク酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸等の芳香族二塩基酸及びそれらの低級アルキルエステルが好ましい。コハク酸とテレフタル酸、若しくはフタル酸とテレフタル酸とを組み合わせた使用が好ましい。
【０１３１】
３価以上のカルボン酸成分としては１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサトリカルボン酸、１，３−ジカルボキシルー２−メチルー２−メチレンカルボキプロパン、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及びこれらの酸無水物、アルキル（炭素数１〜１２）エステル等が挙げられる。
【０１３２】
２価アルコールとしては、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、１，３−ブチレングリコール、１，４−ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド付加物、などのジオール、グレセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタンなどのトリオール、及びそれらの混合物を例示することが出来る。この中で特に(化１)に示すビスフェノールＡ、その誘導体、そのアルキレンオキサイド付加物、ネオペンチルグリコール、トチメチロールプロパンが好ましい。
【０１３３】
【化１】

【０１３４】
３価以上のアルコール成分としては、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。
【０１３５】
重合は公知の重縮合、溶液重縮合等を用いることが出来る。これによって耐塩ビマット性やカラートナーの色材の色を損なうことなしに、良好なトナーを得ることができる。
【０１３６】
多価カルボン酸と多価アルコールの使用割合は通常、カルボキシル基数に対する水酸基数の割合（ＯＨ／ＣＯＯＨ）で０．８〜１．４が一般的である。
【０１３７】
樹脂、ワックス及びトナーの分子量は、数種の単分散ポリスチレンを標準サンプルとするゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定された値である。
【０１３８】
装置は、東ソー社製ＨＰＬＣ８１２０シリーズ、カラムはＴＳＫｇｅｌｓｕｐｅｒＨＭ−ＨＨ４０００／Ｈ３０００／Ｈ２０００（７．８ｍｍ径、１５０ｍｍ×３）、溶離液ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、流量０．６ｍｌ／ｍｉｎ、試料濃度０．１％、注入量２０μＬ、検出器ＲＩ、測定温度４０℃、測定前処理は試料をＴＨＦに溶解後０．４５μｍのフィルターでろ過しシリカ等の添加剤を除去した樹脂成分を測定する。測定条件は、対象試料の分子量分布が、数種の単分散ポリスチレン標準試料により得られる検量線における分子量の対数とカウント数が直線となる範囲内に包含される条件である。
【０１３９】
また、結着樹脂の軟化点は、島津製作所のフローテスタ（ＣＦＴ５００）により、１ｃｍ³の試料を昇温速度６℃／分で加熱しながらプランジャーにより約９．８×１０⁵Ｎ／ｍ² の荷重を与え、直径１ｍｍ、長さ１ｍｍのダイから押し出して、このプランジャーのピストンストロークと温度との関係における昇温温度特性との関係から、ピストンストロークが立ち上がり始める温度が流出開始温度（Ｔｆｂ）、曲線の最低値と流出終了点の差の１／２を求め、それと曲線の最低値を加えた点の位置における温度を１／２法における溶融温度（軟化点Ｔｍ）となる。
【０１４０】
また樹脂のガラス転移点は示差走査熱量計を用い、１００℃まで昇温し、その温度にて３分間放置した後、降温速度１０Ｋ／ｍｉｎで室温まで冷却したサンプルを、昇温速度１０Ｋ／ｍｉｎで昇温して熱履歴を測定した際に、ガラス転移点以下のベースラインの延長線とピークの立ち上がり部分からピークの頂点までの間での最大傾斜を示す接線との交点の温度を言う。
【０１４１】
ＤＳＣによる吸熱ピークの融点は、島津製作所の示差熱量分析計ＤＳＣ−５０を使用した。５Ｋ／ｍｉｎで２００℃まで昇温し、５分間保温１０℃まで急冷後、１５分間放置後５Ｋ／ｍｉｎで昇温させ、吸熱（融解）ピークから求めた。セルに投入するサンプル量は１０ｍｇ±２ｍｇとした。
【０１４２】
本形態に好適に使用される結着樹脂は、各種ビニル系モノマーによる単独重合体または共重合体も好適に使用できる。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、ｐ―エチルスチレン、２，４−ジメチルアスチレン、ｐ−ｎブチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、P−クロルスチレンなどのスチレンのおよびその誘導体があげられ、とくにスチレンが好ましい。
【０１４３】
またアクリル単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、β−ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−ヒドロキシアクリル酸プロピルα−ヒドロキシアクリル酸ブチル、β−ヒドロキシメタクリル酸エチル、γ−アミノアクリル酸プロピル、γ−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノアクリル酸プロピル、エチレングリコールジメタクリル酸エステル、テトラエチレングリコールジメタクリル酸エステル等を挙げることができる。本発明の目的に好適なスチレンーアクリル系共重合体としては、スチレン／ブチルアクリレート共重合体であり、特にスチレンを７５〜８５重量％、ブチルアクリレートを１５〜２５重量％含有するものが好適に使用される。
【０１４４】
重合体の製造方法としては、バルク重合、塊状重合、溶液重合、懸濁重合、乳化重合などの公知の重合法を使用することができる。重合率３０〜９０重量％までバルク重合を行いついで溶剤と重合開始剤を添加して、溶液重合により反応を継続する方法等も好ましい。
【０１４５】
実施の形態３：電荷制御剤
本形態ではトナーの電荷制御の目的、及びオイルレス定着をより強固なものとするために、電荷制御剤が添加される。好ましい材料としては、アクリルスルホン酸系の重合体で、スチレン系モノマーと極性基としてスルホン酸基を有するアクリル酸系モノマーとのビニル共重合体が好ましい。特にはアクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸との共重合体が好ましい特性を発揮できる。
【０１４６】
また、好ましい材料としては(化２)に示すサリチル酸誘導体の金属塩が用いられる。
【０１４７】
【化２】

【０１４８】
また、好ましい材料としては(化３)に示すベンジル酸誘導体の金属塩が用いられる。
【０１４９】
【化３】

【０１５０】
この構成により、オイルレス定着において広範囲の非オフセット温度域を確保できると共に、定着時での帯電作用による画像乱れを防止できる。これはワックスのもつ酸価を有する官能基と金属塩の帯電極性の効果と思われる。また連続使用時での帯電量の低下を防止できる。現像でのブレード融着を抑えられる。
【０１５１】
添加量は結着樹脂１００重量部に対し、０．５〜５重量部が好ましい。より好ましくは１〜４重量部、さらに好ましくは３〜４重量部である。０．５重量部よりも少ないと、帯電作用効果が無くなる。５重量部よりも多くなるとカラー画像での色濁りが目立ってくる。
【０１５２】
また、本形態に使用される顔料としては、カーボンブラック、鉄黒、グラファイト、ニグロシン、アゾ染料の金属錯体、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１，３，７４，９７，９８等のアセト酢酸アリールアミド系モノアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメント・イエロー１２，１３，１４，１７等のアセト酢酸アリールアミド系ジスアゾ黄色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９，７７，７９、Ｃ．Ｉ．ディスパース・イエロー１６４、Ｃ．Ｉ．ピグメント・レッド４８，４９：１，５３：１，５７，５７：１，８１，１２２，５等の赤色顔料、Ｃ．Ｉ．ソルベント・レッド４９，５２，５８，８等の赤色染料、Ｃ．Ｉ．ピグネント・ブルー１５：３等のフタロシアニン及びその誘導体の青色染顔料が１種又は２種類以上で配合される。添加量は結着樹脂１００重量部に対し、３〜８重量部が好ましい。
【０１５３】
また本形態では外添剤として、シリカ、アルミナ、酸化チタン、ジルコニア、マグネシア、フェライト、マグネタイト等の金属酸化物微粉末、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム等のチタン酸塩、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム等のジルコン酸塩あるいはこれらの混合物が用いられる。外添剤は必要に応じて疎水化処理される。
【０１５４】
シリカに処理されるシリコーンオイル系の材料としては、（化４）に示されるものが好ましい。
【０１５５】
【化４】

【０１５６】
例えばジメチルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、環状ジメチルシリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、カルビノール変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、メチルスチリル変性シリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、クロルフェニル変成シリコーンオイルのうちの少なくとも１種類以上で処理されるシリカが好適に使用される。例えば東レダウコーニングシリコーン社のＳＨ２００、ＳＨ５１０、ＳＦ２３０、ＳＨ２０３、ＢＹ１６―８２３、ＢＹ１６―８５５Ｂ等が挙げられる。処理は無機微粉末とシリコーンオイル等の材料とをヘンシェルミキサ等の混合機により混合する方法や、シリカへシリコーンオイル系の材料を噴霧する方法、溶剤にシリコーンオイル系の材料を溶解或いは分散させた後、シリカ微粉末と混合した後、溶剤を除去して作成する方法等がある。無機微粉末１００重量部に対して、シリコーンオイル系の材料は０．１〜１０重量部配合されるのが好ましい。
【０１５７】
シランカップリング剤としては、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロルシラン、アリルジメチルクロルシラン、ヘキサメチルジシラザン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルメチルクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン等がある。シランカップリング剤処理は、微粉体を攪拌等によりクラウド状としたものに気化したシランカップリング剤を反応させる乾式処理又は、微粉体を溶媒中に分散させたシランカップリング剤を滴下反応させる湿式法等により処理される。
【０１５８】
またシランカップリング処理した後にシリコーンオイル系の材料を処理することも好ましい。
【０１５９】
正極帯電性を有する無機微粉末はアミノシランや（化５）に示されるアミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイルで処理される。
【０１６０】
【化５】

【０１６１】
さらに疎水性処理を高めるため、ヘキサメチルジシラザンやジメチルジクロロシラン、他のシリコーンオイルによる処理の併用も好ましい。例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイルのうちの少なくとも１種類以上で処理することが好ましい。
【０１６２】
さらには、脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩により処理された無機微粉末の使用も好ましい。いずれか１種または２種以上を表面処理したシリカ又は酸化チタン微粉末がより好ましい。
【０１６３】
無機微粉末を表面処理する脂肪酸、脂肪酸金属塩としては、カプリル酸、カプリン酸、ウンデシル酸、ラウリル酸、ミスチリン酸、パリミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、ラクセル酸、オレイン酸、エルカ酸、ソルビン酸、リノール酸等が挙げられる。中でも炭素数１５〜２０の脂肪酸が好ましい。
【０１６４】
また脂肪酸金属塩を構成する金属としては、アルミニウム、亜鉛、カルシウム、マグネシウム、リチウム、ナトリウム、鉛、バリウムが挙げられ、中でもアルミニウム、亜鉛、ナトリウムが好ましい。特に好ましくはジステアリン酸アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）（Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＯ）₂）、またはモノステアリン酸アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）₂（Ｃ₁₇Ｈ₃₅ＣＯＯ））、等のジ脂肪酸アルミニウム、モノ脂肪酸アルミニウムが好ましい。ＯＨ基を有することが過帯電を防止し、転写不良を抑えることができる。また処理時にシリカ等の無機微粉末との処理性が向上するものと考えられる。
【０１６５】
表面処理は前記した脂肪酸を芳香族系の溶剤に溶解し、それとシリカ、酸化チタン、アルミナ等の微粉末と湿式混合または噴霧して攪拌処理し、微粉末の表面に脂肪酸を付着又は反応させて、表面処理を施し、その後に乾燥、脱溶剤処理を行うことにより生成される。このときの処理量は無機微粉末母体１００重量部に対して０．１〜２５重量部が好ましい。０．１より少ないと、処理剤の機能が十分に発揮されない。２５よりも多いと浮遊脂肪酸が多くなり、現像性や耐久性に悪影響を与える。
【０１６６】
またより好ましい形態としては、処理される無機微粉末の表面をカツプリング剤及び／又はシリコ−ンオイルにて処理を施した後に、脂肪酸及び／又は脂肪酸金属塩により処理を施すことが好ましい。単に親水性シリカの脂肪酸を処理する場合よりも均一な処理が可能となり、トナーの高帯電化を図れることと、トナーに添加したときの流動性が向上する効果があるためである。またカップリング剤及び／又はシリコ−ンオイルとともに、脂肪酸及び／又は脂肪酸金属塩を処理する構成でもかまわず、上記効果を奏する。
【０１６７】
また、後述する微細な粒子の粒度分布を有するトナー母体に対して、外添処方の構成を特定とすることにより、トナー粒子のハンドリング性を向上でき、微細粒子に起因する現像、転写において高画質化と転写性向上の両立を図ることができる。現像においては潜像をより忠実に再現できる。そして転写の際には、微細トナー粒子を、転写率を悪化させることなく転写できる。またタンデム転写においても再転写を防止でき、中抜けの発生の抑制が可能となる。さらには現像量を少なくしても高画像濃度を得ることができる。トナーが微細化されているため粒子が密になるためと考えられる。
【０１６８】
平均粒子径６ｎｍ〜１２０ｎｍである無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し２．５〜５．３重量部外添処理する構成が好ましい。平均粒子径６ｎｍよりも小さいと、シリカ浮遊や感光体へのフィルミングが生じ易い。転写時の逆転写の発生を抑え切れない。１２０ｎｍよりも大きくなると、トナーの流動性が悪化する。２．５重量部よりも少ないとトナーの流動性が悪化する。転写時の逆転写の発生を抑え切れない。５．３重量部よりも多いとシリカ浮遊や感光体へのフィルミングが生じ易い。
【０１６９】
さらには、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍである無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．０〜２．５重量部と、３０ｎｍ〜１２０ｎｍである無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．５〜２．８重量部とを少なくとも外添処理する構成が好ましい。この構成により機能分離したシリカの使用で、現像でのハンドリング性、転写時の逆転写、中抜け、飛び散りに対しよりマージンが取れる。範囲が外れることで、そのマージン幅が狭まり、マシンサイドでの精度向上が要求されることになる。
【０１７０】
さらには、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ、強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．０〜２．５重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．５〜２．８重量部とを、少なくとも外添処理する構成が好ましい。
【０１７１】
シリカの強熱減量を特定することにより現像でのハンドリング性、転写時の逆転写、中抜け、飛び散りに対しよりマージンが取れる。範囲が外れることで、そのマージン幅が狭まり、マシンサイドでの精度向上が要求されることになる。特に転写時の離型作用を安定化でき、逆転写、中抜けに対する転写マージンを安定化できる。
【０１７２】
平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍの強熱減量が０．５ｗｔ％よりも少ないと、逆転写、中抜けに対する転写マージンが狭くなる。２５ｗｔ％よりも多くなると、表面処理がムラになり、帯電のバラツキが生じる。好ましくは強熱減量が１．５〜２０ｗｔ％、より好ましくは５〜１９ｗｔ％である。
【０１７３】
平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍの強熱減量が０．１ｗｔ％よりも少ないと、逆転写、中抜けに対する転写マージンが狭くなる。２３ｗｔ％よりも多くなると、表面処理がムラになり、帯電のバラツキが生じる。好ましくは強熱減量が１．５〜１８ｗｔ％、より好ましくは５〜１６ｗｔ％である。
【０１７４】
さらには、平均粒子径６ｎｍ〜１２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．８〜４重量部と、平均粒子径６ｎｍ〜１２０ｎｍ、強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを少なくとも外添処理する構成が好ましい。
【０１７５】
正帯電性無機微粉末を添加する効果は、トナーがライフ等により過帯電になることを抑え、より現像剤寿命を延ばすことが可能となる。さらには過帯電による転写時の飛び散りを抑える効果も得られる。０．５重量部よりも少ないとその効果が得にくい。１．５重量部よりも多くなると、現像でのかぶりが増大する。強熱減量は好ましくは１．５〜２０ｗｔ％、より好ましくは５〜１９ｗｔ％である。
【０１７６】
さらには、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ、強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを少なくとも外添処理する構成が好ましい。
【０１７７】
この構成により機能分離した負帯電性無機微粉末、例えばシリカの使用で、現像でのハンドリング性、転写時の逆転写、中抜け、飛び散りに対しよりマージンが取れる。範囲が外れることで、そのマージン幅が狭まり、マシンサイドでの精度向上が要求されることになる。さらに６ｎｍ〜２０ｎｍの正帯電性無機微粉末を添加することにより、トナーがライフ等により過帯電になることを抑え、より現像剤寿命を延ばすことが可能となる。さらには過帯電による転写時の飛び散りを抑える効果も得られる。現像でのハンドリング性が安定する。ライフでの寿命安定化に効果がある。６ｎｍ〜２０ｎｍの無機微粉末の強熱減量は、１．５〜２０ｗｔ％、より好ましくは５〜１９ｗｔ％である。３０ｎｍ〜１２０ｎｍの無機微粉末の強熱減量は、好ましくは１．５〜１８ｗｔ％、より好ましくは５〜１６ｗｔ％である。
【０１７８】
さらには、平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ、強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを外添処理を外添処理する構成が好ましい。３０ｎｍ〜１２０ｎｍの正帯電性無機微粉末の使用により、ライフでの寿命安定化と、転写での中抜け、逆転写の防止の両立に効果が得られる。６ｎｍ〜２０ｎｍの無機微粉末の強熱減量は、１．５〜２０ｗｔ％、より好ましくは５〜１９ｗｔ％である。３０ｎｍ〜１２０ｎｍの無機微粉末の強熱減量は、好ましくは１．５〜１８ｗｔ％、より好ましくは５〜１６ｗｔ％である。
【０１７９】
乾燥減量（％）は、予め乾燥、放冷、精秤した容器に試料約１ｇを取り、精秤する。熱風乾燥器（１０５℃±１℃）で２時間乾燥する。デシケータ中で３０分間放冷後その重量を精秤し次式より算出する。
【０１８０】
乾燥減量（％）＝乾燥による減量（ｇ）／試料量（ｇ）×１００
強熱減量は、予め乾燥、放冷、精秤した磁性ルツボに試料約１ｇを取り、精秤する。５００℃に設定した電気炉中で２時間強熱する。デシケータ中で１時間放冷後その重量を精秤し次式より算出する。
【０１８１】
強熱減量（％）＝強熱による減量（ｇ）/試料量（ｇ）×１００
疎水化度の測定は、２５０ｍｌのビーカー中に装入した蒸留水５０ｍｌに試験すべき生成物０．２ｇを秤取する。先端に、液体中に浸威しているビュレットからメタノールを無機微粉末の総量がぬれるまで滴下する。その際不断に電磁攪拌機でゆっくりと攪拌する。完全に濡らすために必須なメタノール量ａ（ｍｌ）から次式により疎水化度が算出される。
【０１８２】
疎水化度＝（ａ／（５０＋ａ））×１００（％）
また処理された無機微粉末の水分吸着量が１ｗｔ％以下であることが好ましい。好ましくは０．５ｗｔ％以下、より好ましくは０．１ｗｔ％以下、さらに好ましくは０．０５ｗｔ％以下である。１ｗｔ％より多いと、帯電性の低下、耐久時の感光体へのフィルミングを生じる。水分吸着量の測定は、水吸着装置については、連続蒸気吸着装置（ＢＥＬＳＯＲＰ１８：日本ベル株式会社）にて測定した。
【０１８３】
本形態では、結着樹脂、着色剤及びワックスを含む少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３５体積％以下で含有する粒度分布とする構成である。
【０１８４】
さらに好適な本形態では、少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３０体積％以下で含有し、個数分布における８μｍ以上の含有量が１体積％以下で含有する粒度分布とする構成である。この粒度分布を実現する手段は後述する。
【０１８５】
高解像度画質、さらにはタンデム転写における逆転写の防止、中抜けを防止し、オイルレス定着との両立を図ることを可能とできる。
【０１８６】
画質体積平均粒径が５．５μｍより大きいと画質と転写の両立が図れない。体積平均粒径が３．５μｍより小さいと現像でのトナー粒子のハンドリグ性が困難となる。個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％よりも少なくなると、画質と転写の両立が図れない。個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５個数％よりも少ないと画質と転写の両立が図れない。３５個数％よりも多く含有すると現像でのトナー粒子のハンドリグ性が困難となる。６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３５体積％よりも多く含有すると、画質と転写の両立が図れない。
【０１８７】
さらには、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３０体積％よりも多く含有し、個数分布における８μｍ以上の含有量が１体積％よりも多く含有すると、画質と転写の両立が図れない。
【０１８８】
また、体積平均粒子径から換算した真球相当の比表面積値Ｓｔ(Ｓｔ＝６／(真比重＊体積平均粒子径))との比表面積比ＳＳｔ（ＳＳｔ＝（Ｓｔ／粉砕されたトナーの比表面積値）が０．４〜０．９とできる。好ましくは０．５〜０．８５、より好ましくは０．５５〜０．８である。０．９よりも大きいと球形化が進み、帯電性の低下を招き、転写時の飛び散り等の弊害を招く。０．４よりも小さいと形状が不定形になり過ぎるか、または過粉砕された微粉量が多い原因である。
【０１８９】
トナーの体積粒径分布の変動係数が１５〜３２％、個数粒径分布の変動係数が１５〜３５％であることが好ましい。より好ましくは、体積粒径分布の変動係数が１５〜３０％、個数粒径分布の変動係数が１５〜３０％、さらに好ましくは、体積粒径分布の変動係数が１５〜２５％、個数粒径分布の変動係数が１５〜２５％である。
【０１９０】
変動係数とはトナーの粒径における標準偏差を平均粒径で割ったものである。コールターカウンタ（コールター社）を使用して測定した粒子径をもとにしたものである。標準偏差は、ｎ個の粒子系の測定を行なった時の、各測定値の平均値からの差の２乗を（ｎ−１）で割った値の平方根であらわされる。
【０１９１】
つまり変動係数とは粒度分布の広がり具合をあわらしたもので、体積粒径分布の変動係数が１５％未満、又は個数粒径分布の変動係数が１５％未満となると、生産的に困難であり、コストアップの要因となる。体積粒径分布の変動係数が３２％より大、または個数粒径分布の変動係数が３５％より大きくなると、粒度分布がブロードとなるとトナーの凝集性が強くなり、感光体へのフィルミング、転写不良、クリーナレスプロセスでの残留トナーの回収が困難となる。
【０１９２】
トナー中の微粉はトナーの流動性、画質、貯蔵安定性、感光体や現像ローラ、転写体ヘのフィルミング、経時特性、転写性、特にタンデム方式での多層転写性に影響する。さらにはオイルレス定着での非オフセット性、光沢性、透光性に影響する。オイルレス定着実現のためにワックス等の離型剤を配合したトナーにおいて、タンデム転写性との両立において微粉量が影響する。
【０１９３】
微粉量が過大になると、分散しきれないワックスがトナー表面の露出が多くなり、感光体、現像ローラ、転写体へのフィルミングが発生する。さらには、微粉は熱ローラとの付着性も大きいためオフセットしやすい傾向にある。またタンデム方式において、トナーの凝集が強くなりやすく、多層転写時に２色目の転写不良を生じ易くなる。一方、微粉量が少なくなると画質の低下を招く。
【０１９４】
粒度分布測定は、コールターカウンタＴＡ−ＩＩ型（コールターカウンタ社）を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びパーソナルコンピュータを接続して測定する。電解液は濃度１％となるよう界面活性剤（ラウリル硫酸ナトリウム）を加えたもの５０ｍｌ程度に被測定トナーを２ｍｇ程度加え、試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約３分間分散処理を行い、コールターカウンタＴＡ−ＩＩ型にてアパーチャー７０μｍのアパーチャーを用いた。７０μｍのアパーチャー系では、粒度分布測定範囲は１．２６μｍ〜５０．８μｍであるが、２．０μｍ未満の領域は外来ノイズ等の影響で測定精度や測定の再現性が低いため実用的ではない。よって測定領域を２．０μｍ〜５０．８μｍとした。
【０１９５】
また、静嵩密度と動嵩密度から算出されるのが圧縮度で、トナー流動性の指標の一つである。トナーの流動性はトナーの粒度分布、トナー粒子形状、外添剤、ワックスの種類や量に影響される。トナーの粒度分布が狭く微粉が少ない場合、トナーの表面に凹凸が少なく形状が球形に近い場合、外添剤の添加量が多い場合、外添剤の粒径が小さい場合は、圧縮度が小さくなりトナーの流動性は高くなる。圧縮度は５〜４０％が好ましい。より好ましくは、１０〜３０％である。オイルレス定着と、タンデム方式多層転写との両立を図ることが可能となる。５％より小さいと、定着性が低下し、特に透光性が悪化しやすい。現像ロ−ラからトナー飛散が多くなりやすい。４０％よりも大きい転写性が低下し、タンデム方式での中抜け、転写不良を生じる。
【０１９６】
高せん断力による混練により、添加するワックスをより微細分散化できる。そのロールの温度設定及び温度勾配、回転数及び負荷電流の混練条件と結着樹脂の軟化点、ガラス転移点を最適な条件で処理させることにより高分散化処理を可能とできる。高せん断力とは狭い間隙で対向させたロールを高速で回転させることにより結着樹脂等のトナー材料に作用する混練力をいい、狭い間隙に挟まれた時に生じる力と、回転速度差を有する回転ロールから受けるせん断力をいう。従来の二軸押出し機では発揮できない混練力を有する。これにより結着樹脂の高分子量成分を低分子量化することが可能となる。
【０１９７】
具体的は、異方向に回転し、加熱または冷却が可能な対向する２本のロールを有し、一方のロール（ＲＬ１）のロール温度ともう一方のロール（ＲＬ２）のロール温度に温度差を設け、かつ前記ロール（ＲＬ１）と前記ロール（ＲＬ２）とを異なる周速で回転させて２本のロール間で混練処理することにより実現できる。さらには一方のロール（ＲＬ１）が前半部と後半部で温度差を有する構成とすることである。
【０１９８】
２本ロールの回転数比を１．１倍〜２．５倍の範囲内で行うことにより混練時に適切なせん断力が生じ、結着樹脂の分子切断、着色剤等の内部添加剤の分散性が向上し、定着性、現像性が向上する。加熱してトナーを溶融し巻き付ける側のロールの回転比を高くする構成である。１．１倍以下であると適切なせん断力が生じず、分散性が向上せず、透光性が悪化する。逆に２．５倍以上であると、生産性が急激に低下し、また分散性が向上せず、現像性の悪化を招く。
【０１９９】
またこのときの２本のロールにかかる負荷電流値の比を１．２５〜１０の範囲となるような条件で混練することで、適切なせん断力が加わりより内添剤の分散性が向上する。この範囲よりも小さいと分散性が向上せず、透光性が悪化する。また生産性も低下する。逆にこの範囲よりも大きいと、ローラにかかる負荷が大きくなりすぎ、超高分子量成分がより低分子量化しすぎるため、非オフセット性が低下し、オフセットが発生するようになる。
【０２００】
図１にトナー溶融混練処理の概略斜視図を、図２に上から見た平面図、図３に左側から見た側面図、図４に巻き付いた状態での断面図を示す。６０１はトナー原料の定量供給機、６０２はロール（ＲＬ１）、６０３はロール（ＲＬ２）、６０４はロール（ＲＬ１）上に巻き付いたトナーの溶融膜である。図４においてロール６０２は時計回り、６０３は反時計回りに回転する。６０２−１はロール（ＲＬ１）の前半部（原料の搬送方向の上流部）、６０２−２はロール（ＲＬ１）の後半部（原料の搬送方向の下流部）、６０３−１はロール（ＲＬ２）の前半部（原料の搬送方向の上流部）、６０３−２はロール（ＲＬ２）の後半部（原料の搬送方向の下流部）、６０５はロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１を加熱するための熱媒体の流入口、６０６はロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１を加熱した熱媒体の流出口、６０７はロール（ＲＬ１）の後半部６０２−２を加熱又は冷却するための媒体の流入口、６０８はロール（ＲＬ１）の後半部６０２−２を加熱又は冷却した媒体の流出口、６１８はロール（ＲＬ２）の前半部６０３−１を加熱又は冷却するための熱媒体の流入口、６１９はロール（ＲＬ２）の前半部６０３−１を加熱又は冷却した熱媒体の流出口、６０９はロール（ＲＬ２）の後半部６０３−２を加熱又は冷却するための媒体の流入口、６１０はロール（ＲＬ２）の後半部６０３−２を加熱又は冷却した媒体の流出口、６１１はロール表面のスパイラル状の溝で深さは２〜１０ｍｍ程度、６１２はロール間で形成されるトナー溜りである。６１１の螺旋状の溝はトナーの混練時に材料が原料投入部の右端から排出部の左端にスムーズに搬送されるに好ましいものである。６０３−１は原料をロールに効率よく巻き付かせるために、適当な熱を付加させるためのものである。
【０２０１】
定量供給機から原料供給フィーダ６１３を伝わりながら開口部６１４からトナー原料が矢印６１５のようにロール（ＲＬ１）６０２−１側の端部付近に落下させる。供給フィーダの開口部の長さは６１６で表させる。この長さはロール半径の１／２〜４倍の長さが好ましい。短いと落下させる材料が溶融する前に２本のローラの隙間から下に落下する量が急増する。長すぎると原料フィーダでの搬送途中で原料が分離して均一な分散が得られない。
【０２０２】
また落下位置は図４の矢印にて図示するようにロール（ＲＬ１）６０２の２本のロールが最近接する点から２０°〜８０°の範囲の地点に落下させる。２０°よりも小さい角度であると２本のロールの隙間から落下する量が急増する。８０°以上であると落下させる際、トナー粉末の舞上りが多くなり周辺を汚染する。またカバー６１７は開口部長さ６１６よりも広い領域をカバーできるように設置する。図３ではカバーの図示は省略している。
【０２０３】
定量供給機６０１からトナー原料は供給フィーダ６１３を伝わりながら開口部６１４から落下する。落下したトナー原料はロール（ＲＬ１）６０２−１側の端部付近に投下される。そして６０２−１の熱とロール（ＲＬ２）６０３との圧縮せん断力により樹脂が溶融し、ロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１に巻き付くようになる。その状態がロール（ＲＬ１）の後半部６０２−２の端部にまで広がり、ロール（ＲＬ１）の前半部６０２−１よりも低い温度で加熱又は冷却されたロール（ＲＬ２）の後半部６０２−２からトナー魂として剥離される。なお、上記処理の間、ロール６０３は室温以下に冷却されている。ロール（ＲＬ１）６０２とロール（ＲＬ２）６０３のクリアランスは０．１〜０．９ｍｍである。本実施例では原料投入量は１０ｋｇ／ｈ、ロール（ＲＬ１）（ＲＬ２）の直径は１４０ｍｍ、長さは８００ｍｍで行った。
【０２０４】
本形態に係るトナーは、小粒径粉砕を可能し、粗粉側の分布をシャープにするため、トナー組成物を溶融混練した後、表面に凹凸を有し高速に回転する円筒状の回転体と、回転体の外側に０．５ｍｍ〜４０ｍｍの間隙を存して嵌装され、回転体と中心軸を共有する表面に凹凸を有する円筒状の固定体と、被トナー粉砕物を流入させる供給口と、粉砕処理されたトナー粉砕物を排出する排出口とを具備する粉砕機により、所定の粒度分布に粉砕される。このとき、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、被トナー粉砕物の凝集を緩和する手段を付加させ、前記供給口から流入させて所定の粒度分布へ粉砕させる構成とする。
【０２０５】
被トナー粉砕物の凝集を緩和する手段としては、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、被トナー粉砕物に蒸発性の媒体、例えば、水蒸気、エタノール、ｉｓｏ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｉｓｏ−ブチルアルコール等で粉体の電荷を除去できることが目的である。被トナー粉砕物に霧状に噴霧供給して混合又は付着させ、粉砕供給口から流入させる方法である。
【０２０６】
また、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、前記被トナー粉砕物に振動手段を付加させて、供給する方法で、振動手段としては超音波振動、バイブレーション振動等がある。被トナー粉砕物が配管内を通過して粉砕部供給口から流入させる前に配管部に振動装置を具備させ、被トナー粉砕物を分散させながら供給口から流入させる。
【０２０７】
また、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、前記被トナー粉砕物に無機微粉末を前記被トナー粉砕物に供給して混合させ、前記供給口から流入させて粉砕する方法がある。無機微粉末としては前述した材料が適当である。トナーを粉砕処理する際、被トナー粉砕物を供給口から流入させる前に、被トナー粉砕物に無機微粉末を供給して混合させ、供給口から流入させて所定の粒度分布へ粉砕する構成をとる。これにより被トナー粉砕物が均一に分散した状態で回転体を有する粉砕部に突入し、回転体の生ずる渦流により被トナー粉砕物が均一に粉砕される。これにより、より小粒径化粉砕と、粗粉をシャープにカットされた状態での粉砕が可能となる。
【０２０８】
このとき供給して混合させる無機微粉末が、平均粒径８〜４０ｎｍ、強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％であるシリカ又は酸化チタン微粉末が好ましい。さらには脂肪酸エステル、脂肪酸アミド、脂肪酸金属塩のいずれか１種または２種以上を表面処理したシリカ又は酸化チタン微粉末が好ましい。さらには、無機微粉末が、シリコーンオイルを表面処理したシリカ又は酸化チタン微粉末が好ましい材料である。また被トナー粉砕物の電荷を緩和する目的でトナー母体粒子の帯電極性と逆帯電極性を有する無機微粉末も有効な手段である。
【０２０９】
平均粒径が８ｎｍより小さいと、定量切出しが不安定となる。平均粒径が４０ｎｍより大きいと均一粉砕性が良くならない。強熱減量が０．５ｗｔ％より小さいと、微粉末が飛散してしまう。強熱減量が２５ｗｔ％より大きいと微粉末の凝集が強くなり、被トナー粉砕物の均一供給性が悪くなる。
【０２１０】
この無機微粉末はトナー母体に固着されることなく静電気的な付着状態でトナー表面に付着する。投入量の約半分量程度以下がバグフィルターにもっていかれている。無機微粉末の供給量としては被トナー粉砕物の供給量の０．１〜５ｗｔ％程度が好ましい。
【０２１１】
回転体の凸部と、固定体の凸部との間隙を０．５〜４０ｍｍ、好ましくは０．５〜１０ｍｍ、より好ましくは０．５〜６ｍｍにすることにより粉砕効率と球形化作用をより高めることができる。０．５ｍｍより小さいと粒子と回転体、固定体との接触が著しく増大するので、摩擦熱の発生が著しくなり、上記の先端部でトナーの融着が生じる。４０ｍｍより大きいと高速気流の激しい流動を発生させることができず、充分な粉砕性が得られない。
【０２１２】
この方式で行うと粉砕と同時に球形化処理を施すことが可能であるため、製造工程が短縮できるメリットが大きい。この方式により、トナーは粒子の角がきれいに取られ球形化されるため、流動性は飛躍的に向上する。
【０２１３】
トナーの流動性が低いとベタ画像部にムラが発生したり、摩擦帯電性が低下し、逆極性トナーが増加し、感光体の非画像部にトナーが強く付着し除去できず、地カブリとなって画像を劣化させるし、また転写効率が低下する。外添剤シリカを増量してトナーの流動性を上げると、摩擦帯電が均一化し、地カブリの減少と、画像濃度の増加、ベタ黒画像部のムラが解消される傾向にある。しかし感光体へのシリカやトナーのフィルミングや、シリカ凝集物のベタ黒画像部への白点付着等の課題が発生する。
【０２１４】
そのため、少量のシリカの添加量で高流動性が得られ、浮遊シリカの発生が抑えられ、ベタ黒画像部へのシリカの白点や、中間転写体や感光体へのシリカ、トナーフィルミングの発生が抑えられる。また低流動性のトナーで見られるベタ黒画像部のムラの発生が抑えられ、均一な転写性が得られ、さらに逆極性トナーの発生を低く抑えられるため、転写効率が向上する要因となる。
【０２１５】
さらに転写時において、特に高温高湿時、文字やライン等のトナーが集中しているところで、所定の押圧力で転写しても、トナーの高流動性のため、トナー同士の凝集が起きにくく、中抜けのない鮮明な画像が得られる。
【０２１６】
図５に示した本形態のトナーの粉砕装置の１実施例について説明する。
【０２１７】
混練物を粗粉砕によりメッシュ径約１〜５ｍｍパスした被トナー粉砕物５０３は定量供給機５０８から投入され、冷却器５０９によって供給される冷却エアー５１１により、粉砕供給部に送られ、粉砕処理部５００で粉砕される。原料５０３は入口５０４から投入され、高速に回転し表面に凹凸部５０６を有する回転体５０１と、この回転体５０１と狭ギャップの間隙で位置している表面に凹凸部５０７を有する固定体５０２との空間に運ばれ、高速に回転する回転体と固定体の間に発生する高速気流の流動に伴って、原料粒子相互が強力な衝突により粉砕されながら球形化される。球形化された粒子５１０は排出口５０５から出て、粗粉分級機５１３に送られ、粗い粒子は再度エアー５１１により、入口５０４に送られる。製品はサイクロン５１５に送られ、補集容器５２０に回収される。５１２は温度計、５１４はバグフィルター、５１６は風量計、５１７はブロアである。
【０２１８】
５１９はバイブレータ振動装置、５１８は無機微粉末供給装置である。粗粉分級により分離され再度粉砕部に供給されるとき、無機微粉末供給をその後ろから供給することが好ましい。これにより無機微粉末が粉砕物への衝突の際に均一に混合される。無機微粉末の代わりに蒸発性の溶剤を媒体を供給できる。本実施例では、粉砕条件▲１▼回転体の周速：１３０ｍ／ｓ、回転体と固定体の間隙：１．５ｍｍ、被トナー粉砕物の供給量：５ｋｇ／ｈ、無機微粉末の供給量：０．０３ｋｇ／ｈ、冷却空気温度：０℃、排出部温度：４５℃、粉砕条件▲２▼回転体の周速：１２０ｍ／ｓ、回転体と固定体の間隙：１ｍｍ、被トナー粉砕物供給量：５ｋｇ／ｈ、無機微粉末の供給量：０．０２ｋｇ／ｈ、冷却空気温度：０℃、排出部温度：４０℃で行った。
【０２１９】
小粒径トナーの作成方法としては、一般に乳化重合法、懸濁重合方法なども好適に使用できる。
【０２２０】
一般的な乳化重合法では、イオン性界面活性剤を含有する樹脂微粒子分散液を調製し、着色剤粒子分散液及び離型剤粒子分散液と混合し、前記イオン性界面活性剤とは反対の極性を有するイオン性界面活性剤により凝集を生じさせることによりトナー径の凝集粒子を形成し、その後、樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に加熱して前記凝集粒子を融合して、洗浄、乾燥する手段により作成されるトナーにも適用可能である。
【０２２１】
この時使用する界面活性剤を例示すると、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン性界面活性剤、及びアミン塩型、４級アンモニウム塩型等のカチオン性界面活性剤を使用することができる。また、ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン性界面活性剤を併用することも効果的である。これらの分散手段としては、回転剪断型ホモジナイザーやメディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的なものを使用できる。
【０２２２】
粒子生成後は、任意の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナーを得ることができるが、洗浄工程は、帯電性を発現・維持するため、十分にイオン交換水による置換洗浄を施すことが好ましい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧ろ過等が好ましく用いられる。さらに乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が好ましく用いられる。
【０２２３】
また懸濁重合法では、一般に重合性単量体、ワックス、着色剤等の各種添加剤を均一に溶解または分散させて加熱しホモジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめ単量体組成物としたのち、単量体系を、分散安定剤を含有する単量体系と同温の水相中に通常の攪拌機又はホモミキサー・ホモジナイザー等により分散せしめる。
【０２２４】
好ましくは、単量体液滴が所定のトナー粒子のサイズ、一般に２０μｍ以下の粒径を有するように攪拌速度・時間を調整し、その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、かつ粒子の沈降が防止される程度の攪拌を行えば良い。重合温度は４０℃以上、一般には５０〜８０℃の温度に設定させる。
【０２２５】
このとき定着助剤の高分散化と、定着助剤を包含したトナー粒子を小さく均一な粒度分布とするためにも、攪拌速度は３０ｍ／ｓｅｃ以上が好ましい。
【０２２６】
反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄、ろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合においては通常単量体系１００重量部に対して水３００〜３０００重量部を分散媒として使用するのが好ましい。
【０２２７】
用いられる分散媒は、いずれも適当な安定化剤、有機化合物として、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルコロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸及びその塩、デンプン、無機化合物としては、りん酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、メタケイ酸カルシウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等を水相に分散させて使用できる。
【０２２８】
分散安定剤の中で、無機化合物を用いる場合、より細かい粒子を得るため、水系媒体中で該無機化合物を生成させても良い。例えば、りん酸カルシウムの場合高速攪拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合すると良い。
【０２２９】
またこれらの安定化剤の微細な分散のために、０．００１〜０．１重量部の界面活性剤を使用しても良い。これは上記分散安定剤の所期の作用を促進するためのものであり、その具体例として、ドデシルベンゼン硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデジル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウム等が挙げられる。
【０２３０】
２，２’−アゾビスー（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（シクロヘキサンー１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビスー４−メトキシー２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤が使用できる。
【０２３１】
本形態の現像プロセスにおいては、マグネタイト、フェライト粒子に樹脂コートした抵抗が１×１０⁹〜１×１０¹⁴、粒径３０〜８０μｍのキャリアと混合して二成分現像として好適に使用される。
【０２３２】
感光体と現像ローラ間には直流バイアスと共に交流バイアスを印加する。
【０２３３】
そのときの周波数が１〜１０ｋＨｚ、交流バイアスが１．０〜２．５ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：２であることが好ましい。
【０２３４】
より好ましくは周波数が３．５〜８ｋＨｚ、交流バイアスが１．２〜２．０ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．５〜１：１．８である。
【０２３５】
更に好ましくは周波数が５．５〜７ｋＨｚ、交流バイアスが１．５〜２．０ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．６〜１：１．８である。
【０２３６】
この現像プロセス構成と本形態のトナーの使用により、ドットを忠実に再現でき、現像γ特性をねかせる特性とできる。高画質画像とオイルレス定着性を両立できる。また高抵抗キャリアでも低湿下でのチャージアップを防止でき、連続使用においても高画像濃度を得ることができる。これは高帯電性を発現できるトナー、キャリア構成と交流バイアスとの併用により、キャリアとの付着力を低減でき画像濃度を維持できると共にカブリを低減でき、ドットをも忠実に再現できるものと思われる。
【０２３７】
周波数が１ｋＨｚより小さいと、ドット再現性が悪化し、中間調再現性が悪化する。周波数が１０ｋＨｚより大きくなると、現像領域での追随ができず、効果が現れない。この周波数の領域では高抵抗キャリアを使用した二成分現像において、現像ローラと感光体間よりもキャリアとトナー間での往復作用に働き、トナーをキャリアから微少に遊離させる効果があり、これによりドット再現性、中間調再現性が良好に行われ、かつ高画像濃度を出すことが可能になる。
【０２３８】
交流バイアスが１．０ｋＶ（ｐ−ｐ）より小さくなると、チャージアップの抑制の効果が得られず、交流バイアスが２．５ｋＶ（ｐ−ｐ）より大きくなるとカブリが増大する。感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２より小さいと（現像ローラが遅くなる）画像濃度が得にくい。感光体と現像ローラ間の周速度比が１：２より大きくなると（現像ローラ速度が上がる）とトナー飛散が多くなる。
【０２３９】
二成分現像として使用使用する時のキャリアとしては、フェライト粒子表面に樹脂被覆層を設けることにより作成される。フェライトはＦｅ₂Ｏ₃を主原料に、ＮｉＯ、ＣｕＯ、ＣｏＯ，ＭｇＯ、ＺｎＯ，ＭｎＣＯ₃、ＢａＣＯ₃、ＳｒＣＯ₃を混合して原料に用いる。フェライト粒子は、湿式法、乾式法で作成されるが、乾式法が好ましい。乾式法では、原料を混合後仮焼成し、水中にてボールミル等で微粉砕化し、さらに結着剤としてポリビニルアルコール、消泡剤、分散剤を加え造粒用スリラーとする。このスリラーを噴霧乾燥機で加熱乾燥しながら造粒し顆粒とし、本焼成する。本焼成は９００〜１４００℃で３〜３０時間行い、その後解砕、分級してフェライト粒子を得る。
【０２４０】
被覆層は、スプレー法、ディッピング法等公知の方法が用いられる。被覆量はキャリア粒子重量の０．１〜２ｗｔ％である。樹脂被覆層に用いる樹脂は、フッ素系樹脂またはシリコーン系樹脂が用いられる。樹脂被覆層に含有させるカーボンブラックは、種々の製法のカーボンブラックが用いられるが、オイルファーネスカーボンヤアセチレンブラックが好ましい。
【０２４１】
例えば、ＭｎＯを３５ｍｏｌ％、ＭｇＯを１５ｍｏｌ％、Ｆｅ₂Ｏ₃を４４．５ｍｏｌ％及びＳｒＣＯ３を０．５ｍｏｌ％湿式ボールミルで、５時間粉砕し、混合し、乾燥させた後、８５０℃で１時間保持し、仮焼成を行った。これを湿式ボールミルで７時間粉砕し、３μｍ以下とした。このスリラーに分散剤、及びバインダを適量添加し、次いでスプレードライヤにより造粒し、乾燥し、電気炉にて、１２００℃で４時間保持し、本焼成を行った。その後、解砕し、さらに分級して平均粒径５０μｍ、３０−７０μｍの粒度分布をもつフェライト粒子の芯材を得た。その造粒フェライト粒子の成分分析を行ったところ、ＭｎＯが３５ｍｏｌ％、ＭｇＯが１４．５ｍｏｌ％、ＳｒＯが０．５ｍｏｌ％、Ｆｅ₂Ｏ₃が５０ｍｏｌ％であった。
【０２４２】
これらのフェライト粒子を芯材として、シリコーン系樹脂(商品名：ＳＲ−２４１１、固形分２０ｗｔ％、東レダウコーニングシリコーン社製)をトルエン溶剤に溶解させ、流動床を用いてキャリア芯材に対し、０．６ｗｔ％コーティングし、さらに２５０℃で３時間焼き付けを行い、樹脂被覆されたキャリアを得た。
【０２４３】
キャリアの平均粒径は３０〜７０μｍが好ましい。キャリアの平均粒径が３０μｍ未満では、キャリアが感光体に現像されやすくなり、キャリアの平均粒径が７０μｍより大きくなるとキャリアのトナー保持力が弱くなるため、トナー飛散が発生する。
【０２４４】
本形態の現像プロセスにおいては、弾性又は剛性の現像ローラ上にゴムやメタル等の弾性ブレード等を一定の圧力により接触させ、トナーの薄層を形成して感光体と接触又は非接触により現像する一成分現像法として好適に使用できる。一成分現像法としては、ウレタン樹脂からなるスポンジ系の供給ローラとシリコーン樹脂又はウレタン樹脂からなる現像ローラを一定の食い込み量により接触させ、供給ローラから現像ローラにトナーを供給し、現像ローラ上に弾性体のゴムや金属ステンレスのドクターブレードを接触して、または金属性のローラを現像ローラとアゲインスト（同方向）に回転接触して、トナーの薄層を形成し、それを感光体と接触または非接触にて直流または交流印可してトナー像を形成する現像法が好適に使用される。
【０２４５】
このとき、交流バイアスの周波数が０．５〜１０ｋＨｚ、交流バイアスが０．３〜１．２ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：１．８とすることにより、ドットを忠実に再現でき、良好な現像γ特性とでき、高画質画像を実現できる。そして低地カブリ、高画像濃度が得られる。周波数が０．５〜５ｋＨｚ、交流バイアスが０．３〜１．０ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：１．５がより好ましく、更に好ましくは周波数が０．５〜２ｋＨｚ、交流バイアスが０．５〜０．９ｋＶ（ｐ−ｐ）であり、かつ感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２〜１：１．４である。
【０２４６】
このとき、周波数が０．５ｋＨｚより小さいと、ドット再現性が悪化し、中間調再現性が悪化する。周波数が１０ｋＨｚより大きくなると、現像領域での追随ができず、効果が現れない。交流バイアスが０．３ｋＶ（ｐ−ｐ）より小さくなると、ベタ追随性維持効果が得られず、交流バイアスが１．２ｋＶ（ｐ−ｐ）より大きくなるとカブリが増大する。感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．２より小さいと（現像ローラが遅くなる）画像濃度が得にくい。感光体と現像ローラ間の周速度比が１：１．８より大きくなると（現像ローラ速度が上がる）とトナー飛散が多くなる。
【０２４７】
供給ローラと現像ローラは同方向に回転させ、現像ローラと供給ローラの周速を１：１〜０．８：０．２の割合で現像ローラを早くする構成とする。また現像ローラは感光体表面に９．８〜９．８×１０²（Ｎ）の圧力で圧接して感光体上の静電潜像が現像される。また弾性ブレードは５〜５×１０²（Ｎ）の圧力で現像ローラ上に圧接してトナー層が形成される。
【０２４８】
さらに、トナー溜めから供給されるトナーの供給量を現像ローラ上へ搬送する際の現像ローラ上のトナー搬送量を一定量に制御するため、ウレタン樹脂等からなるスポンジ状の供給ローラを、現像ローラに対し一定の食い込み量０．１〜１ｍｍで、現像ローラと接触させる構成が取られる。
【０２４９】
トナー溜めから供給されるトナーの供給量を現像ローラ上へ搬送する際の現像ローラ上のトナー搬送量を一定量に制御するため、ウレタン樹脂等からなるスポンジ状の供給ローラを現像ローラと接触させて具備する構成が取られる。これはトナーの搬送量を一定量に規制するために有効な手段である。
【０２５０】
ただ従来のトナーでは、この現像構成においては、長期使用していると現像ローラ上での傷や、ブレードに異物の付着により画像上に縦筋が生じる画像不良が発生しやすい。特にカラー定着性を向上させるために、低軟化性の結着樹脂の使用や、低融点離型剤を添加したトナーではより顕著に発生する。
【０２５１】
また、長期連続使用中に現像ローラ上のトナーの搬送量が低下したり、べた黒画像を取った場合に画像後半部の濃度が部分的に低下するベタ追随性不良が発生しやすい。現像ローラ上のトナーの帯電量を吸引式により測定すると帯電量が大きく低下していることが分かった。さらに追求すると供給ローラ部のトナーの帯電量が大きく増加しており、つまり画像濃度の低下はトナーの帯電量が低下しているのではなくて、現像ローラに供給される前の供給ローラ部においてチャージアップしており供給ローラから現像ローラへの供給能力が低下したためである。よってトナーの飛散を防ぎながら画像濃度を確保できる構成が必要になる。ドクターブレードの圧接力を高めてトナーの帯電能力を上げる構成も有効であるが、トナーの融着を招きやすく現像ローラに傷を生じさせる。
【０２５２】
そこで、本形態のトナー構成とすることにより、定着特性を犠牲にすることなく、現像ローラ上の縦筋の発生、ベタ追随性不良、トナーの融着を防止することができることを見い出した。
【０２５３】
これは樹脂中での均一分散が可能となり、帯電分布が安定化し供給ローラでのトナーの過帯電を抑えると共に、流動性が安定化でき、ベタ画像の追随性も良好なものとなる。均一分散によりトナーの流動性が維持でき現像ローラ上でのトナーの搬送状態をスムーズなものとし、搬送状態を常に安定化できる効果がある。特に高湿下での搬送状態の安定化に効果が大きい。このとき現像ローラ上のトナーの吸引式ファラデーケージ法によるトナーの帯電量が｜５｜〜｜４５｜μＣ／ｇであることが好ましい。｜５｜μＣ／ｇ以下であるとトナー飛散が増大する。｜４５｜μＣ／ｇ以上となると画像濃度が出にくい。
【０２５４】
吸引式ファラデーケージ法によるトナーの帯電量測定は、現像ローラ上のトナーを回転させながら、吸引し、吸引されたトナーはフィルターに捕集し、その重量Ｗ（ｇ）を得る。また吸引時に帯電されたトナーが移動する際の電荷量をコンデンサに誘起される電圧Ｖ（Ｖ）を測定し、Ｑ(μＣ／ｇ)＝Ｃ（Ｆ）×Ｖ（Ｖ）／Ｗ（ｇ）から帯電量を算出する。
【０２５５】
また、高速にカラー画像を形成するために、本形態では、感光体と帯電手段とトナー担持体を含むトナー像形成ステーションを複数個有し、像担持体上に形成した静電潜像を顕像化したトナー像を、前記像担持体に無端状の転写体を当接させて前記転写体に転写させる一次転写プロセスが順次連続して実行して、前記転写体に多層の転写トナー画像を形成し、その後前記転写体に形成した多層のトナー像を、一括して紙やＯＨＰ等の転写媒体に一括転写させる二次転写プロセスが実行されるよう構成された転写プロセスにおいて、第１の一次転写位置から第２の一次転写位置までの距離をｄ１（ｍｍ）、感光体の周速度をｖ（ｍｍ／ｓ）とした場合、ｄ１／ｖ≦０．６５となる転写位置構成を取る構成であるが、例えば１色目のイエロートナーが一次転写された後、次の２色目のマゼンタトナーが一次転写されるまでの時間が極めて短く、転写体の帯電緩和又は転写されたトナーの電荷緩和が殆ど生じず、イエロートナーの上にマゼンタトナーを転写する際に、マゼンタトナーがイエロートナーの電荷作用により反発され、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けという問題が生じる。さらに第３色目のシアントナーの一次転写の時、前のイエロー、マゼンタトナーの上に転写される際にシアントナーの飛び散り、転写不良、転写中抜けが顕著に発生する。さらに繰り返し使用しているうちに特定粒径のトナーが選択的に現像され、トナー粒子個々の流動性が大きく異なると摩擦帯電する機会が異なるため、帯電量のバラツキが生じ、より転写性の劣化を招いてしまう。
【０２５６】
そこで、本形態のトナー構成とすることにより、樹脂中でのワックス等の内添剤が均一分散化し、帯電分布が安定化し供給ローラでのトナーの過帯電を抑えると共に、流動性変動を抑えることができるため、定着特性を犠牲にすることなく、転写効率の低下、転写時の文字の中抜けを防止することができる。
【０２５７】
実施の形態１１；クリーナレスプロセス
また、本形態では、転写プロセス後に感光体上に残留したトナーをクリーニングにより回収するクリーニングプロセス工程を有さずに、次の帯電、露光、現像プロセスを行うクリーナレスプロセスを基本構成とする電子写真装置に好適に使用される。
【０２５８】
本形態のトナーの使用により、トナーの凝集を抑え、過帯電を防止し、帯電性の安定化が得られ、高転写効率を得ることが可能となる。また樹脂中での均一分散性の向上、良好な帯電性、材料の有する離型性により、非画像部に残留したトナーの現像での回収が良好に行える。そのため、非画像部の前の画像パターンが残る現像メモリーも発生もない。
【０２５９】
本形態では、トナーを定着する手段にベルト式の定着媒体を使用する構成の定着プロセスを具備する電子写真装置に好適に使用される。そのベルトとしては耐熱性と変形自在性とを有するニッケル電鋳ベルトやポリイミドベルトの耐熱ベルトが用いられる。離形性を向上するために表面層としてシリコーンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂を用いる構成である。これらの定着ベルトにおいてはこれまでは離型オイルを塗布してオフセットを防止してきた。オイルを使用せずに離型性を有するトナーにより、離型オイルを塗布する必要はなくなった。しかし離型オイルを塗布しないと帯電しやすく、未定着のトナー像がベルトと近接すると帯電の影響により、トナー飛びが生じる場合がある。特に低温低湿下において発生しやすい。またトナーが高温オフセット防止のため一定以上の高分子量成分を付加し、ある程度の弾性要素を持たせたとき、トナーの細い縦線のパターンを描いた紙が曲率の大きいベルトからの隔離時に先端部がベルトに持っていかれる先端オフセットが生じる場合がある。また従来の剛性の定着ローラと比べて弾性体のベルト式では、オイルレスにより傷による寿命低下が問題となる。
【０２６０】
そこで、本形態のトナーの使用により、オイルを使用せずともオフセットの発生を防止でき、カラー高透光性を得ることができる。またトナーの過帯電性を抑制できベルトとの帯電作用によるトナーの飛びを抑えられる。またベルトからの隔離時に先端部がベルトに持っていかれるオフセットトナーの分子量分布と滑性の効果により防止することが可能となる。
【０２６１】
次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。ただし本発明はこれに限定されるものではない。
【０２６２】
（表１）に実施例で使用する結着樹脂の特性を示す。樹脂はビスフェノールＡプロピルオキシド付加物、テレフタル酸、トリメリット酸、コハク酸、フマル酸を主成分としたポリエステル樹脂を使用し、配合比、重合条件により熱特性を変えた樹脂を使用した。
【０２６３】
【表１】

【０２６４】
Ｍnｆは結着樹脂の数平均分子量、Ｍｗｆは結着樹脂の重量平均分子量、Ｍｚｆは結着樹脂のＺ平均分子量、Ｗｍｆは重量平均分子量Ｍｗｆと数平均分子量Ｍｎｆとの比Ｍｗｆ／Ｍｎｆ、Ｗｚｆは結着樹脂のＺ平均分子量Ｍｚｆと数平均分子量Ｍｎｆの比Ｍｚｆ／Ｍｎｆ、ＡＶは樹脂酸価を示す。
【０２６５】
（表２）（表３）（表４）に本実施例で使用するワックス及びその物性値を示す。Ｍｎｒはワックスの数平均分子量、Ｍｗｒはワックスの重量平均分子量、ＭｚｒはワックスのＺ平均分子量を示す。Ｔｗ（℃）はＤＳＣ法による融点、Ｃｔ（％）は融点＋１０℃での容積増加率（％）、Ｃｋ（ｗｔ％）は２２０℃の加熱減量を示す。
【０２６６】
【表２】

【０２６７】
【表３】

【０２６８】
【表４】

【０２６９】
（表５）に本実施例で使用する顔料を示す。
【０２７０】
【表５】

【０２７１】
（表６）に本実施例で使用する電荷制御剤及びその物性値を示す。
【０２７２】
サリチル酸誘導体の金属塩として、炭素数１〜１０のアルキル基としては例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基等が挙げられる。金属Ｙとしては亜鉛、ニッケル、コバルト、銅、クロムが挙げられ、亜鉛、クロムが好ましい。ベンジル酸誘導体の金属塩としては、Ｒ¹〜Ｒ⁴がベンゼン環、アルカリ金属Ｘとしてはリチウム、ナトリウム、カリウム等が挙げられ、カリウムが好ましい。
【０２７３】
【表６】

【０２７４】
（表７）に本実施例で使用する外添剤を示す。その帯電量はノンコートのフェライトキャリアとの摩擦帯電のブローオフ法により測定したものである。２５℃４５％ＲＨの環境下で、１００ｍｌのポリエチレン容器にキャリア５０ｇとシリカ等０．１ｇを混合し、縦回転にて１００ｍｉｎ^-1の速度で５分、３０分間攪拌した後、０．３ｇ採取し、窒素ガス１．９６×１０⁴（Ｐａ）で1分間ブローした。
【０２７５】
正帯電性では５分間攪拌後の５分値が＋１００〜＋８００μＣ／ｇで、３０分間攪拌後の３０分の値が＋５０〜＋４００μＣ／ｇであることが好ましい。３０分値での帯電量が５分値での帯電量の４０％以上を維持しているシリカが好ましい。低下率が大きいと長期連続使用中での帯電量の変化が大きく、一定の画像を維持できなくなる。
【０２７６】
負帯電性では５分値が−１００〜−８００μＣ／ｇで、３０分の値が−５０〜−６００μＣ／ｇであることが好ましい。高い帯電量のシリカでは少量の添加量で機能を発揮できる。
【０２７７】
【表７】

【０２７８】
本実施例での混練条件を(表８)に示す。Ｔｒｊ１（℃）はロール（ＲＬ１）の前半部の加熱温度、Ｔｒｋ１（℃）はロール（ＲＬ１）の後半部の加熱温度、Ｔｒ２（℃）ロール（ＲＬ２）の加熱温度、Ｒｗ１はロール（ＲＬ１）の回転数、Ｒｗ２はロール（ＲＬ２）の回転数、ロール（ＲＬ１）の回転時の負荷電流値をＤｒ１、ロール（ＲＬ２）の負荷電流値をＤｒ２と示している。原料投入量は１５ｋｇ／ｈ、ロール（ＲＬ１）（ＲＬ２）の直径は１４０ｍｍ、長さは８００ｍｍで行った。
【０２７９】
【表８】

【０２８０】
（表９）（表１０）に本実施例での粉砕条件を示す。
【０２８１】
粉砕前に供給される無機微粉末とその供給量、バイブレータ振動付与、溶剤噴霧処理を施している。
【０２８２】
【表９】

【０２８３】
【表１０】

【０２８４】
（表１１）（表１２）に本実施例に本実施例で使用したトナー材料組成、物性値を示す。
【０２８５】
【表１１】

【０２８６】
【表１２】

【０２８７】
図中、Ｓｓは粉砕されたトナーの比表面積値、Ｓｔは、Ｓｔ＝６／(トナーの真比重×体積平均粒子径)、で表される値、ＳＳｔは、ＳｔをＳｓ（粉砕されたトナーの比表面積値）で割った値である。
【０２８８】
混練のＰＣＭ３０は従来の二軸押出機で、混練温度１１０℃回転数２００ｍｉｎ^-1、供給量５ｋｇ／ｈで処理した。
【０２８９】
顔料、電荷制御剤、ワックスの配合量比は結着樹脂１００重量部に対する配合量（重量部）比を括弧内に示す。外添剤はトナー母体１００重量部に対する配合量（重量部）を示している。外添処理はＦＭ２０Ｂにおいて、攪拌羽根Ｚ０Ｓ０型、回転数２０００ｍｉｎ^-1、処理時間５ｍｉｎ、投入量１ｋｇで行った。
【０２９０】
（表１３）（表１４）に本実施例で混練処理を施した後のトナーの分子量特性を示す。トナーはマゼンタトナーのＴＭ１からＴＭ７トナーで比較評価した。イエロー、シアン、ブラックトナーでも同様な結果になる。Ｍｎｖはトナーの数平均分子量、Ｍｗｖはトナーの重量平均分子量、Ｗｍｖはトナーの重量平均分子量Ｍｗｖと数平均分子量Ｍｎｖの比Ｍｗｖ／Ｍｎｖ、ＷｚｖはトナーのＺ平均分子量Ｍｚｖと数平均分子量Ｍｎｖの比Ｍｚｖ／Ｍｎｖを示す。
【０２９１】
ＭＬは分子量分布において低分子量側の分子量極大ピークを示す分子量値、ＭＨは高分子量側の分子量極大ピークを示す分子量値、ＳｍはＨｂ／Ｈａ、ＳＫ１はＭ１０／Ｍ９０、ＳＫ２は（Ｍ１０−Ｍ９０）／Ｍ９０を示す。
【０２９２】
【表１３】

【０２９３】
【表１４】

【０２９４】
（実施例１)
図６は本実施例で使用したフルカラー画像形成用の画像形成装置の構成を示す断面図である。図６において、カラー電子写真プリンタの外装筐は省略している。プリンタ内の転写ベルトユニット２の着脱操作や紙詰まり時などのプリンタ内部点検保守等は前面板を倒し開いてプリンタ内部を大きく解放することにより行われる。この転写ベルトユニット１７の着脱動作は、感光体の回転軸母線方向に対し平行方向になるように設計されている。
【０２９５】
転写ベルトユニット１７は、転写ベルト１２、弾性体よりなる第１色（イエロー）転写ローラ１０Ｙ、第２色（マゼンタ）転写ローラ１０Ｍ、第３色（シアン）転写ローラ１０Ｃ、第４色（ブラック）転写ローラ１０Ｋ、アルミローラよりなる駆動ローラ１１、弾性体よりなる第２転写ローラ１４、第２転写従動ローラ１３、転写ベルト１２上に残ったトナー像をクリーニングするベルトクリーナブレード１６、クリーナブレードに対向する位置にローラ１５を設けている。
【０２９６】
このとき、第１色（Ｙ）転写位置から第２色（Ｍ）転写位置までの距離は３５ｍｍ（第２色（Ｍ）転写位置から第３色（Ｃ）転写位置、第３色（Ｃ）転写位置から第４色（Ｋ）転写位置も同様距離）、感光体の周速度は１００ｍｍ／ｓである。
【０２９７】
転写ベルト１２は、絶縁性ポリカーボネート樹脂中に導電性のフィラーを混練して押出機にてフィルム化して用いる。本実施例では、絶縁性樹脂としてポリカーボネート樹脂（たとえば三菱ガス化学製，ユーピロンＺ３００）９５重量部に、導電性カーボン（たとえばケッチェンブラック）５重量部を加えてフィルム化したものを用いた。また、表面にフッ素樹脂をコートし、厚みは約１００μｍ、体積抵抗は１０⁷〜１０¹²Ω・ｃｍ、表面抵抗は１０⁷〜１０¹²Ω／□である。ドット再現性を向上させためもある。転写ベルト１２の長期使用による弛みや，電荷の蓄積を有効に防止できるようにするためであり、また、表面をフッ素樹脂でコートしているのは、長期使用による転写ベルト表面へのトナーフィルミングを有効に防止できるようにするためである。体積抵抗が１０⁷Ω・ｃｍよりも小さいと、再転写が生じ易く、１０¹²Ω・ｃｍよりも大きいと転写効率が悪化する。
【０２９８】
第１転写ローラは外径１０ｍｍのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗値は１０²〜１０⁶Ωである。第１転写動作時には、第１転写ローラ１０は、転写ベルト１２を介して感光体１に１．０〜９．８（Ｎ）の押圧力で圧接され、感光体上のトナーがベルト上に転写される。抵抗値が１０²Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。１０⁶Ωよりも大きいと転写不良が生じ易くなる。１．０（Ｎ）よりも小さいと転写不良を生じ、９．８（Ｎ）よりも大きいと転写文字抜けが生じる。
【０２９９】
第２転写ローラ１４は外径１５ｍｍのカーボン導電性の発泡ウレタンローラで、抵抗値は１０²〜１０⁶Ωである。第２転写ローラ１４は、転写ベルト１２及び紙、ＯＨＰ等の転写媒体１９とを介して転写ローラ１３に圧接される。この転写ローラ１３は転写ベルト１２に従動回転可能に構成している。第２次転写での第２転写ローラ１４と対向転写ローラ１３とは５．０〜２１．８（Ｎ）の押圧力で圧接され、紙等の記録材上１９に転写ベルトからトナーが転写される。抵抗値が１０²Ωよりも小さいと、再転写が生じ易い。１０⁶Ωよりも大きいと転写不良が生じ易くなる。５．０（Ｎ）よりも小さいと転写不良となり、２１．８（Ｎ）よりも大きいと負荷が大きくなり、ジッタが出やすくなる。
【０３００】
図６において、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂ）の各色用の４組の像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋが、図のように直列状に配置されている。
【０３０１】
各像形成ユニット１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、中に入れた現像剤を除きそれぞれ同じ構成部材よりなるので、説明を簡略化するためＹ用の像形成ユニット１８Ｙについて説明し、他色用のユニットの説明については省略する。
【０３０２】
像形成ユニットは以下のように構成されている。１は感光体、３は画素レーザ信号光、４はＪＩＳ−Ａ硬度６０°のシリコーンゴムよりなる外径１２ｍｍの現像ロ−ラで、感光体に２１Ｎの力で圧接され、矢印の方向に回転する。６は外径１０ｍｍの導電性ウレタンスポンジよりなる供給ローラで、トナーホッパ内のトナーを現像ローラに供給する。５は金属製のブレードで現像ローラ上にトナーの層を形成する。電源は、省略しているが、現像ローラ４には−２３０Ｖの直流と、５００Ｖ（ｐ−ｐ）、周波数１ｋＨｚの交流電圧が印可される。供給ローラ６には−３３０Ｖの直流バイアスが印可される。
【０３０３】
２はエピクロルヒドリンゴムよりなる外径１２ｍｍの帯電ローラで直流バイアス−１ｋＶが印加される。感光体１表面を−４５０Ｖに帯電する。８はクリーナ、９は廃トナーボックス、７はトナーである。
【０３０４】
紙搬送は転写ユニット１７の下方から搬送され、転写ベルト１２と第２転写ローラ１４との圧接されたニップ部に紙給送ローラ(図示せず)により紙１９が送られてくるように、紙搬送路が形成されている。
【０３０５】
転写ベルト１２上のトナーは第２転写ローラ１４に印加された＋１３００Ｖにより紙１９に転写され、定着ローラ２０１、加圧ローラ２０２、定着ベルト２０３、加熱媒体ローラ２０４、インダクションヒータ部２０５から構成される定着部に搬送され、ここで定着される。
【０３０６】
図８にその定着プロセス図を示す。定着ローラ２０１とヒートローラ２０４との間にベルト２０３がかけられている。定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２との間に所定の加重がかけられており、ベルト２０３と加圧ローラ２０２との間でニップが形成される。ヒートローラ２０４の外部周面にはフェライトコア２０６、とコイル２０７よりなるインダクションヒータ部２０５が設けられ、外面には温度センサー２０８が配置されている。
【０３０７】
ベルトは３０μｍのＮｉを基体としてその上にシリコーンゴムを１５０μｍ、さらにその上にＰＦＡチューブ３０μｍの重ねあわせた構成である。
【０３０８】
加圧ローラ２０２は加圧バネ２０９により定着ローラ２０１に押しつけられている。トナー２１０を有する記録材２１１は、案内板２１２に沿って動く。
【０３０９】
定着部材としての定着ローラ２０１は、長さが２５０ｍｍ、外径が１４ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウム製中空ローラ芯金２１３の表面に、ＪＩＳ規格によるゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が２０度のシリコーンゴムからなる厚さ３ｍｍの弾性層２１４を設けている。この上にシリコーンゴム層２１５が３ｍｍの厚みで形成され外径が約２０ｍｍとなっている。図示しない駆動モータから駆動力を受けて１００ｍｍ／ｓで回転する。
【０３１０】
ヒートローラ２０４は肉厚１ｍｍ、外径２０ｍｍの中空パイプからなっている。定着ローラ表面温度はサーミスタを用いて表面温度１７０度に制御した。
【０３１１】
加圧部材としての加圧ローラ２０２は、長さが２５０ｍｍ、外径２０ｍｍである。これは外径１６ｍｍ、厚さ１ｍｍのアルミニウムからなる中空ローラ芯金２１６の表面にＪＩＳ規格によるゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が５５度のシリコーンゴムからなる厚さ２ｍｍの弾性層２１７を設けている。この加圧ローラ２０２は、回転可能に設置されており、片側１４７Ｎのバネ加重のバネ２０９によって定着ローラ２０１との間で幅５．０ｍｍのニップ幅を形成している。
【０３１２】
以下、動作について説明する。フルカラーモードではＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのすべての第一転写ローラ１０が押し上げられ、転写ベルト１２を介して像形成ユニットの感光体１を押圧している。この時第一転写ローラには＋８００Ｖの直流バイアスが印可される。画像信号がレーザ光３から送られ、帯電ローラ２により表面が帯電された感光体１に入射し、静電潜像が形成される。感光体１と接触し反対方向に回転する現像ローラ４上のトナー７が感光体１に形成された静電潜像を顕像化する。
【０３１３】
このとき像形成ユニット１８Ｙの像形成の速度（感光体の周速に等しい１００ｍｍ／ｓ）と転写ベルト１２の移動速度は感光体速度が転写ベルト速度よりも０．５〜１．５％遅くなるように設定されている。
【０３１４】
像形成工程により、Ｙの信号光３Ｙが像形成ユニット１８Ｙに入力され、Ｙトナーによる像形成が行われる。像形成と同時に第１転写ローラ１０Ｙの作用で、Ｙトナー像が感光体１Ｙから転写ベルト１２に転写される。このとき第１転写ローラ１０Ｙには＋８００Ｖの直流電圧を印加した。
【０３１５】
第１色（Ｙ）第一転写と第２色（Ｍ）第一転写間のタイムラグを持たせて、Ｍの信号光３Ｍが像形成ユニット１８Ｍに入力され、Ｍトナーによる像形成が行われ、像形成と同時に第１転写ローラ１０Ｍの作用で、Ｍトナー像が感光体１Ｍから転写ベルト１２に転写される。このとき第一色（Ｙ）トナーが形成されている上にＭトナーが転写される。同様にＣ（シアン）、Ｋ（ブラック）トナーによる像形成が行われ、像形成と同時に第１転写ローラ１０Ｃ、１０Ｋの作用で、ＹＭＣＫトナー像が転写ベルト１２上に形成される。いわゆるタンデム方式と呼ばれる方式である。
【０３１６】
転写ベルト１２上には４色のトナー像が位置的に合致して重ね合わされカラー像が形成された。最後のＫトナー像の転写後、４色のトナー像はタイミングを合せて給紙カセット（図示せず）から送られる紙１９に、第２転写ローラ１４の作用で一括転写される。このとき転写ローラ１３は接地し、第２転写ローラ１４には＋１．３ｋＶの直流電圧を印加した。紙に転写されたトナー像は定着ローラ対２０１・２０２により定着された。紙はその後排出ローラ対（図示せず）を経て装置外に排出された。中間転写ベルト１２上に残った転写残りのトナーは、クリーニングブレード１６の作用で清掃され次の像形成に備えた。
【０３１７】
図７にはベルトへの一次転写を行わずに紙搬送ベルト１７上に紙１９を搬送させ，ＯＰＣ上のトナーを直接転写させるタンデム方式を示す。
【０３１８】
(表１５)に図６の電子写真装置により、画像出しを行った結果を示す。(表１６)ではトナーが３色重なったフルカラー画像における文字部での転写不良の状態、及び定着での定着ベルトへの紙の巻き付き性を評価した。
【０３１９】
【表１５】

【０３２０】
【表１６】

【０３２１】
図６に示す画像形成装置により、前記のように製造したトナーを用いて画像出しを行ったところ、横線の乱れやトナーの飛び散り、文字の中抜けなどがなくベタ黒画像が均一で、１６本／ｍｍの画線をも再現した極めて高解像度高画質の画像が得られ、画像濃度１．３以上の高濃度の画像が得られた。また、非画像部の地かぶりも発生していなかった。更に、Ａ４用紙1万枚の長期耐久テストにおいても、流動性、画像濃度とも変化が少なく安定した特性を示した。また現像時の全面ベタ画像を取ったときの均一性も良好であった。現像メモリーも発生していない。連続使用時においても、縦筋の異常画像は発生しなかった。また転写においても中抜けは実用上問題ないレベルであり、転写効率は９８％程度を示した。また、感光体、転写ベルトへのトナーのフィルミングも実用上問題ないレベルであった。転写ベルトのクリーニング不良も未発生であった。また定着時のトナーの乱れやトナー飛びもほとんど生じていない。またクリーニングブレード８を使用せずに転写時の残トナーをこのまま現像での回収を行うクリーナプロセスにおいても、回収がスムーズに行え、前画像の履歴が残ることがなかった。また３色の重なったフルカラー画像においても、転写不良は発生せず、定着時において、定着ベルトへの紙の巻き付きは発生しなかった。図７に示す画像形成装置によっても、同様な結果が得られた。
【０３２２】
しかしｔｍ７、ｔｙ７、ｔｃ７、ｔｂ７のトナーは感光体のフィルミングや転写不良や、転写時の文字の飛び散りが発生し、カブリも多く発生した。転写ベルトのフィルミングや、クリーニング不良も発生した。現像時の全面ベタ画像を取ったときに後半部にかすれが生じた。連続使用時に現像ブレードにワックスが融着し、縦筋の異常画像が発生した。３色重ねの画像出力時には定着ベルトへの紙の巻き付きが発生した。定着時にトナー飛びが発生した。
【０３２３】
次に(表１７)にＯＨＰ用紙に付着量１．２ｇ／ｃｍ²以上のベタ画像をプロセス速度１００ｍｍ／ｓ、オイルを塗布しないベルトを用いた定着装置にて非オフセット性試験を行った。定着ニップ部でＯＨＰのジャムは発生しなかった。普通紙の全面ベタグリーン画像では、オフセットは１２２０００枚目までは全く発生しなかった。シリコーン又はフッ素系の定着ベルトでオイルを塗布せずともベルトの表面劣化現象はみられない。
【０３２４】
透過率と、高温でのオフセット性を評価した。プロセス速度は１００ｍｍ／ｓ、定着温度１８０℃で透過率は分光光度計Ｕ−３２００（日立製作所）で、７００ｎｍの光の透過率を測定した。定着性、耐オフセット性、保存安定性の結果を示す。
【０３２５】
【表１７】

【０３２６】
ＯＨＰ透光性が８０％以上を示しており、また非オフセット温度幅も４０〜６０Ｋとオイルを使用しない定着ローラにおいて良好な定着性を示した。また６０℃、５時間の保存安定性においても凝集はほとんど見られなかった。
【０３２７】
しかしｔｍ７のトナーは貯蔵安定性テストで固まりが生じ、また非オフセット温度域も狭い結果となった。
【０３２８】
【発明の効果】
以上のように、ワックスを添加した特定の小粒径トナーに外添処方を合せることにより、現像性、転写性の両立を図ることができる。さらにはタンデム方式の転写プロセスにおける転写性、オイルレス定着高画質化と転写時の中抜けや飛び散りを防止し、高転写効率を得ることが可能となる。高湿下での長期使用においても、感光体、転写体のフィルミングを防止することができる。転写体のクリーニング性を向上することができる。クリーニングブレード等を使用しないクリーナレスプロセスにおいても転写残トナーの回収がスムーズに行え、前画像の履歴が残らないようにすることができる。さらには、オイルを塗布せずとも、高いＯＨＰ透光性を維持しながらオフセット性を防止するオイルレス定着を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の概略斜視図
【図２】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の平面図
【図３】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の正面図
【図４】本発明の実施例で使用したトナー溶融混練処理の断面図
【図５】本発明の実施例で使用したトナー粉砕処理の構成図
【図６】本発明の実施例で使用した画像形成装置の構成を示す断面図
【図７】本発明の実施例で使用した画像形成装置の構成を示す断面図
【図８】本発明の実施例で使用した定着ユニットの構成を示す断面図
【符号の説明】
１感光体
３レーザ信号光
４現像ローラ
５ブレード
１０第１転写ローラ
１２転写ベルト
１４第２転写ローラ
１３駆動テンションローラ
１７転写ベルトユニット
１８Ｂ，１８Ｃ，１８Ｍ，１８Ｙ像形成ユニット
１８像形成ユニット群
２０１定着ローラ
２０２加圧ローラ
２０３定着ベルト
２０５インダクションヒータ部
２０６フェライトコア
２０７コイル
６０２ロール（ＲＬ１）
６０３ロール（ＲＬ２）
６０４ロール（ＲＬ１）上に巻き付いたトナーの溶融膜
６０５熱媒体の流入口
６０６熱媒体の流出口

Claims

少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３０体積％以下で含有し、体積分布における８μｍ以上の含有量が１体積％以下で含有する粒度分布構成であり、かつ、
平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、
平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、
平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを少なくとも外添処理したことを特徴とするトナー。
少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３５体積％以下で含有する粒度分布構成であり、かつ、
平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、
平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、
平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを外添処理したことを特徴とするトナー。
少なくとも結着樹脂、着色剤及びワックスを含むトナーの体積平均粒径が３．５〜５．５μｍであり、個数分布における５．０４μｍ以下の含有量が６０個数％以上含有し、個数分布における３．１７μｍ以下の含有量が５〜３５個数％含有し、６．３５〜１０．１μｍの粒径を有するトナ−粒子が３０体積％以下で含有し、体積分布における８μｍ以上の含有量が１体積％以下で含有する粒度分布構成であり、かつ、
平均粒子径が６ｎｍ〜２０ｎｍ強熱減量が０．５〜２５ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．８〜２重量部と、
平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である負帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し１．２〜２．０重量部と、
平均粒子径が３０ｎｍ〜１２０ｎｍで強熱減量が０．１〜２３ｗｔ％である正帯電性無機微粉末をトナー母体粒子１００重量部に対し０．５〜１．５重量部とを外添処理したことを特徴とするトナー。
体積平均粒子径から換算した真球相当の比表面積値Ｓｔ ( Ｓｔ＝６／ ( 真比重＊体積平均粒子径 )) との比表面積比ＳＳｔ（ＳＳｔ＝（Ｓｔ／粉砕されたトナーの比表面積値））が０．４〜０．９である請求項１〜３のいずれかに記載のトナー。
結着樹脂が、酸価が１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、かつ、ワックスが、少なくともゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）における分子量分布において、数平均分子量が１００〜５０００、重量平均分子量が２００〜１００００、重量平均分子量と数平均分子量の比（重量平均分子量／数平均分子量）が１．０１〜８、Ｚ平均分子量と数平均分子量の比（Ｚ平均分子量／数平均分子量）が１．０２〜１０、分子量５×１０ ² 〜１×１０ ⁴ の領域に少なくとも一つの分子量極大ピークを有し、ヨウ素価が２５以下、けん化価が３０〜３００であるエステルワックスを含む請求項１〜３のいずれかに記載のトナー。
結着樹脂が、酸価が１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、かつワックスが少なくとも炭素数５〜１００の長鎖アルキルアルコール、不飽和多価カルボン酸又はその無水物及び炭化水素系ワックスとの反応により得られ、酸価５〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇ、融点９０〜１２０℃、２５℃における針入度が４以下であるワックスを含む請求項１〜３のいずれかに記載のトナー。
結着樹脂が、酸価が１〜４０ｍｇＫＯＨ／ｇであり、かつワックスが融点が７０〜１１０℃である炭素数１６〜２４を有する飽和または１価の不飽和の脂肪族アミド、飽和または１〜２価の不飽和の脂肪酸のアルキレンビス脂肪酸アミド系うちの１種又は２種以上を含む請求項 1 〜３のいずれかに記載のトナー。
少なくとも像担持体と前記像担持体に静電潜像を形成する帯電手段とトナー担持体を含むトナー像形成ステーションを複数個有し、前記像担持体上に形成した静電潜像を請求項１〜３のいずれかに記載のトナーにより顕像化し、静電潜像を顕像化した前記トナー像を、前記像担持体に無端状の転写体を当接させて前記転写体に転写させる一次転写プロセスが順次連続して実行して、前記転写体に多層の転写トナー画像を形成し、その後前記転写体に形成した多層のトナー像を、一括して転写媒体に転写させる二次転写プロセスが実行されるよう構成された転写システムを具備し、前記転写プロセスが、第１の一次転写位置から第２の一次転写位置までの距離、又は第２の一次転写位置から第３の一次転写位置までの距離、又は第３の一次転写位置から第４の一次転写位置までの距離をｄ１（ｍｍ）、感光体の周速度をｖ（ｍｍ／ｓ）とした場合、ｄ１／ｖ≦０．６５（ｓｅｃ）の条件を満足する構成であることを特徴とする画像形成装置。
少なくとも像担持体と前記像担持体に静電潜像を形成する帯電手段とトナー担持体を含むトナー像形成ステーションを複数個有し、前記像担持体上に形成した静電潜像を請求項１〜３のいずれかに記載のトナーにより顕像化し、静電潜像を顕像化した前記トナー像を、順次連続して転写媒体に転写させる転写プロセスが実行されるよう構成された転写システムを具備し、前記転写プロセスが、第１の転写位置から第２の転写位置までの距離、又は第２の転写位置から第３の転写位置までの距離、又は第３の転写位置から第４の転写位置までの距離をｄ１（ｍｍ）、感光体の周速度をｖ（ｍｍ／ｓ）とした場合、ｄ１／ｖ≦０．６５（ｓｅｃ）の条件を満足する構成であることを特徴とする画像形成装置。