JP4650021B2 - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成に用いる画像形成方法及び画像形成装置に関し、更に詳しくは、複写機やプリンターの分野で用いられる電子写真方式の画像形成に用いる画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。

電子写真用の感光体はＳｅ、ヒ素、ヒ素／Ｓｅ合金、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の無機感光体から、公害や製造の容易性等の利点に優れる有機感光体に主体が移り、様々な材料を用いた有機感光体（以下、単に感光体とも云う）が開発されている。

近年では電荷発生と電荷輸送の機能を異なる材料に担当させた機能分離型の感光体が主流となっており、例えば、導電性支持体上に表面層にポリアリレートを含有する感光体が報告されている（特許文献１）。

また、電子写真プロセスに目を向けると潜像画像形成方式は、ハロゲンランプを光源とするアナログ画像形成とＬＥＤやレーザーを光源とするデジタル方式の画像形成に大別される。最近はパソコンのハードコピー用のプリンターとして、また通常の複写機においても画像処理の容易さや複合機への展開の容易さからデジタル方式の潜像画像形成方式が急激に主流となりつつある。

又、デジタル方式の画像形成方法では、オリジナルのプリント画像を作製する機会が増大し、高画質への要求が高まっいる。該電子写真画像の高画質化のために、有機感光体上にスポット径が小さい露光光源を用いて微細な潜像形成を行い、微細なドット画像をトナー画像に形成する技術が開発されている。

即ち、有機感光体上の潜像の現像方法としては、有機感光体に対設した現像スリーブを現像領域で、有機感光体の進行方向と平行に進行させる現像方式（以後、パラレル現像方式）と、カウンター方向に進行させる現像方式（以後、カウンター現像方式）が知られている（特許文献２）が、両者共、高密度のドット画像を形成するに際し、課題を十分に解決し得ていない。

前記、有機感光体に対設した現像スリーブを有機感光体の進行方向と平行に進行させる現像方式では、高濃度の画像の周辺の現像性が劣化し、濃度不足になりやすく、コントラストが高い写真画像等で、画質が劣化しやすい。

一方、カウンター方向に進行させる現像方式では、現像性が高く、高濃度のドット画像を形成できるが、現像スリーブと感光体の進行方向が逆方向のため、有機感光体の表面が摩耗しやすく、画像濃度の低下、特にカウンター現像に特徴的な画像の先端部濃度不足が発生しやすい。

又、カウンター現像方式での有機感光体の表面摩耗の大きさは、画像形成のプロセススピードや現像剤に用いられるトナーの成分によっても大きく影響を受け、特にプロセススピード（作動中の感光体の線速を意味する）が高速の場合（例えば２００ｍｍ／ｓｅｃ以上）や、トナーフィルミングを防止するために１００ｎｍ以上の大粒径の外添剤を用いた場合等で、表面摩耗が大きくなやすく、先端部濃度不足が発生しやすく、表面摩耗の凹凸により、クリーニング不良が発生しやすい。

上記のような現象は、単に現像剤の改善のみでは、十分に解決されず、有機感光体の特性によっても、これらの現象が強調されたり、改善されたりすることが見出されている。

即ち、有機感光体の表面物性や、有機感光体と現像剤の摩擦による逆帯電トナーの生成等にも関連していると推測される。

即ち、カウンター現像方式では、感光体とトナーの接触摩擦により、逆帯電性のトナーが生成しやすく、その結果、カブリやトナー飛散が発生したり、先端部濃度低下が発生したりしやすく、高精細の静電潜像をトナー画像として再現できない。
特開平１１−３８６５４号公報 特開２００１−１２５４３５号公報

本発明は上述のような従来技術の問題点を解決して、即ち、高速のプロセススピードでのカウンター現像方式で発生しやすい問題点を解決し、高精細のデジタル画像を安定して形成する画像形成方法に関するものであり、更に詳しくは、高速のプロセススピードでのカウンター現像方式で発生しやすい先端部濃度低下に基づく画像ムラの発生を防止して、クリーニング不良やトナーフィルミングを防止して、擦り傷の発生も防止でき、色再現性が良好な電子写真画像を作製できる画像形成方法及び画像形成装置を提供することである。

本発明の上記のような課題、即ち、高速のプロセススピードでのカウンター現像方式で発生しやすい先端部濃度低下に基づく画像ムラの発生を防止して、クリーニング不良やトナーフィルミングを防止して、擦り傷の発生も防止して、色再現性が良好な電子写真画像を得るために、現像剤の構成、有機感光体の構成及び現像方式との関連を検討した結果、有機感光体の膜物性を耐摩耗特性が優れた特性にすると共に、大粒径の無機外添剤を含有するトナーを用いることにより、カウンター方式での有機感光体の摩耗劣化を防止し、且つ有機感光体の表面を常に新鮮に保つことにより、現像時に発生しやすい逆帯電性トナーを防止でき、その結果、画像先端部の濃度不良を防止できると共に、クリーニング不良やトナーフィルミングを防止できることを見出し本発明を完成した。

即ち、本発明は以下のような構成を有することにより達成される。
（請求項１）
プロセススピードが２００〜３５０ｍｍ／ｓｅｃで、円筒状の有機感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含有する現像剤を担持した円筒状の現像スリーブを有機感光体に接触させて、該静電潜像をトナー画像に顕像化させる画像形成方法において、前記有機感光体の表面層を形成する電荷輸送層がポリアリレート及び下記一般式（２）で表される電荷輸送物質を含有し、前記トナーが少なくとも平均一次粒子径で１００〜１０００ｎｍの無機外添剤及び５〜４９ｎｍの無機外添剤を含有し、現像スリーブを回転する有機感光体の回転方向に対し、カウンター方向に回転させて静電潜像をトナー画像に顕像化させることを特徴とする画像形成方法。

〔但し、式中Ａｒ_５，Ａｒ_６及びＡｒ_７は置換又は無置換の芳香族炭化水素又は複素環基を表し、Ｒ_３は水素原子もしくは置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。ｎは２もしくは３である。〕
（請求項２）
プロセススピードが２００〜３５０ｍｍ／ｓｅｃで、円筒状の有機感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含有する現像剤を担持した円筒状現像スリーブを有機感光体に接触配設し、該静電潜像をトナー画像に顕像化させる現像手段及び有機感光体に形成されたトナー画像を転写媒体に転写する転写手段を有する画像形成ユニットを複数配列して設け、該複数の画像形成ユニット毎に着色を変えたトナーを用いて有機感光体上に各色トナー画像を形成し、該各色トナー画像を有機感光体から転写媒体に転写してカラー画像を形成する画像形成方法において、前記有機感光体の表面層を形成する電荷輸送層がポリアリレート及び下記一般式（２）で表される電荷輸送物質を含有し、前記トナーが少なくとも平均一次粒子径で１００〜１０００ｎｍの無機外添剤及び５〜４９ｎｍの無機外添剤を含有し、現像スリーブを回転する有機感光体の回転方向に対し、カウンター方向に回転させて静電潜像をトナー画像に顕像化させることを特徴とする画像形成方法。

〔但し、式中Ａｒ_５，Ａｒ_６及びＡｒ_７は置換又は無置換の芳香族炭化水素又は複素環基を表し、Ｒ_３は水素原子もしくは置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。ｎは２もしくは３である。〕
（請求項３）
前記トナーは重合トナーであることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成方法。
（請求項４）
請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成方法を用いて、電子写真画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

本発明の画像形成方法及び画像形成装置を用いることにより、高速のプロセススピードでのカウンター現像方式で発生しやすい先端部濃度低下に基づく画像ムラの発生を防止して、クリーニング不良やトナーフィルミングを防止して、擦り傷の発生も防止して、色再現性が良好な電子写真画像を提供することができる。

以下、本発明について、詳細に説明する。
本発明の画像形成方法は、プロセススピードが２００〜３５０ｍｍ／ｓｅｃで、円筒状の有機感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含有する現像剤を担持した円筒状の現像スリーブを有機感光体に接触させて、該静電潜像をトナー画像に顕像化させる画像形成方法であり、前記有機感光体の表面層を形成する電荷輸送層がポリアリレート及び前記一般式（２）で表される電荷輸送物質を含有し、前記トナーが少なくとも平均一次粒子径で１００〜１０００ｎｍの無機外添剤及び５〜４９ｎｍの無機外添剤を含有し、現像スリーブを回転する有機感光体の回転方向に対し、カウンター方向に回転させて静電潜像をトナー画像に顕像化させることを特徴とする。

又、本発明の画像形成方法は、プロセススピードが２００〜３５０ｍｍ／ｓｅｃで、円筒状の有機感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含有する現像剤を担持した円筒状現像スリーブを有機感光体に接触配設し、該静電潜像をトナー画像に顕像化させる現像手段及び有機感光体に形成されたトナー画像を転写媒体に転写する転写手段を有する画像形成ユニットを複数配列して設け、該複数の画像形成ユニット毎に着色を変えたトナーを用いて有機感光体上に各色トナー画像を形成し、該各色トナー画像を有機感光体から転写媒体に転写してカラー画像を形成する画像形成方法であり、前記有機感光体の表面層を形成する電荷輸送層がポリアリレート及び前記一般式（２）で表される電荷輸送物質を含有し、前記トナーが少なくとも平均一次粒子径で１００〜１０００ｎｍの無機外添剤及び５〜４９ｎｍの無機外添剤を含有し、現像スリーブを回転する有機感光体の回転方向に対し、カウンター方向に回転させて静電潜像をトナー画像に顕像化させることを特徴とする。

本発明の画像形成方法は上記構成を有することにより、高速のプロセススピードでのカウンター現像方式で発生しやすい先端部濃度低下に基づく画像ムラの発生を防止して、クリーニング不良やトナーフィルミングを防止して、擦り傷の発生も防止して、色再現性が良好な電子写真画像を提供することができる。

以下、本発明に係わる有機感光体の構成について記載する。

本発明に係わる有機感光体は、感光体の表面から加重される一定加重の圧子（全荷重が２０ｍＮ）に対する弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率（（Ｗｅ２０／Ｗｔ２０）×１００）が４５．０以上であることを特徴とする。

以下に、弾性仕事量（Ｗｅ２０）、粘性仕事量（Ｗｖ２０）、及び全仕事量（Ｗｔ２０）の測定条件を記す。

使用機器：フィッシャースコープＨ１００Ｖ（微小硬さ測定装置）（株）フィッシャー・インストルメンツ社製
使用圧子：ダイアモンド ビッカース圧子
負荷条件：２．０ｍＮ／ｓｅｃの速度で有機感光体の表面からビッカース圧子を押し込む
負荷時間：１０ｓｅｃ
除荷条件：負荷と同じ速度で負荷を除く
測定試料
アルミ平板上に本発明の有機感光体と同じ層構成の中間層、電荷発生層或いは電荷輸送層等を設け、同じ条件で作製した試料をＨ１００Ｖ機に固定し、試料に対して垂直にビッカース圧子を押し込み測定。

測定は圧子負荷（１０ｓｅｃ）、除荷の手順で行う。

上記条件で測定した仕事関数の測定データの一例を図６に例示する。

図６の横軸の負荷の増大と共に縦軸の変形量が増大する、Ａ点で負荷を止め、蓄積された負荷を徐々に取り除くと、変形量が徐々に減少する。斜線部（Ｅの領域）が弾性仕事量であり、斜線部と横線部粘性仕事量（Ｖの領域）の合計が全仕事量である。

本発明では前記した如く、２０ｍＮの押し込み荷重（全荷重が２０ｍＮ）で測定した弾性仕事量（Ｗｅ２０）と粘性仕事量（Ｗｖ２０）の和が全仕事量（Ｗｔ２０）である。

本発明の有機感光体は弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率（（Ｗｅ２０／Ｗｔ２０）×１００）が４５．０以上である。該百分率が４５．０未満だと、有機感光体の摩耗劣化が大きくなりやすく、特に大粒径外添剤を含有するトナーとの併用では、カウンター現像方式で摩耗劣化が大きくなりやすく、その結果、逆帯電性トナーが発生しやすく、画像先端部の濃度不良を発生し、又クリーニング不良が発生しやすい。該百分率は主として有機高分子や有機化合物を含有している有機感光体では、上限値に限界があり、実験値では、６０．０を超えることはほとんどない。このことを考慮に入れると、該百分率の現実的な範囲は４５．０以上６０．０以下である。

本発明に係わる弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率が４５．０以上の有機感光体を作製するには、表面層を電荷輸送層で構成し、該電荷輸送層にポリアリレートをバインダー樹脂とすることが好ましい。

ポリアリレート樹脂は、樹脂自体の剛性が高いので、該ポリアリレートを電荷輸送層の樹脂として用い、電荷輸送層中のポリアリレート樹脂の物性の低下が小さい電荷輸送性物質と組み合わせて用いることにより、弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率が４５．０以上の有機感光体を作製することができる。

該ポリアリレートとしては下記した一般式（１）のポリアリレートが好ましく用いられる。

（一般式（１）中、Ｘ¹は、炭素原子または単結合（単結合のとき、Ｒ⁵、Ｒ⁶はなし）、Ｒ¹〜Ｒ⁴は水素原子、ハロゲン原子、置換されてもよいアルキル基または置換されてもよいアリール基を示し、Ｒ⁵、Ｒ⁶は水素原子、ハロゲン原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基、または、Ｒ⁵とＲ⁶が結合することによって形成されるアルキリデン基を示し、Ｒ⁷〜Ｒ¹⁰は水素原子、ハロゲン原子、置換されてもよいアルキル基、置換されてもよいアリール基を示す。）
以下に、前記一般式（１）の具体例を挙げるが、本発明ではこれらに限られるものではない。

これらの中でも、Ｐｏ−１、Ｐｏ−２、Ｐｏ−３、Ｐｏ−１０、Ｐｏ−１１、Ｐｏ−２４が好ましい。

また、本発明に用いられるポリアリレート樹脂は、単一の繰り返し構造単位からなる重合体でも、２種類以上の繰り返し構造単位からなる共重合体でもよい。

本発明においては、ポリアリレートの粘度平均分子量は１０，０００〜２００，０００であることが好ましく、特には１５，０００〜１２０，０００であることが好ましい。

又、本発明に係わる有機感光体は、表面層を形成する電荷輸送層に、ポリアリレート樹脂と共に、下記一般式（２）で表される電荷輸送物質を用いることが、好ましい。該電荷輸送物質は、１分子中にホール輸送サイトを２個以上有しており、このため、ポリアリレート樹脂中に低モル濃度（質量は同じでも、モル数としては、小さくなる）で含有させることができ、ポリアリレート樹脂の物性の低下を小さくすることができる。

〔但し、式中Ａｒ₅，Ａｒ₆及びＡｒ₇は置換又は無置換の芳香族炭化水素又は複素環基を表し、Ｒ₃は水素原子もしくは置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。ｎは２もしくは３である。〕
前記一般式（２）の化合物の具体例を下記にあげるが、本発明は該具体例に限定されない。

前記一般式（２）の中でも、Ａｒ₅が置換基にメチル基を有するフェニル基であることが好ましく、Ａｒ₆は無置換のフェニレン基が好ましく、Ａｒ₇は置換又は無置換のフェニル基、Ｒ₃はフェニル基、特に置換基にメチル基を有するフェニル基が好ましい。

又、前記一般式（２）の化合物中、ｎが２の化合物が、ポリアリレートとの相溶性が特に優れ、本発明の効果が顕著に達成できる。

電荷輸送層には前記一般式（２）の電荷輸送物質の他に、他の電荷輸送物質（ＣＴＭ）としては、例えばトリフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを併用して用いることができる。これら電荷輸送物質の併用では、主たる電荷輸送物質が一般式（２）であることが好ましい。

電荷輸送層中の前記ポリアリレートを用いたバインダー樹脂と電荷輸送物質の質量比はバインダー１００質量部に対し、電荷輸送物質３０〜２００質量部が好ましく、５０〜１５０質量部がより好ましい。

又、電荷輸送層には酸化防止剤を含有させることが好ましい。該酸化防止剤とは、その代表的なものは有機感光体中ないしは有機感光体表面に存在する自動酸化性物質に対して、光、熱、放電等の条件下で酸化作用を防止ないし、抑制する性質を有する物質である。

電荷輸送層の膜厚は、１０〜４０μｍが好ましい。該膜厚が１０μｍ未満では、ハーフトーン画像の劣化が現れやすく、４０μｍを超えると残電上昇が起こりやすく、鮮鋭性も劣化しやすい。

又、前記電荷輸送層は２層で構成し、表面層となる電荷輸送層に本発明のポリカーボネートを用いた構成にしてもよい。

本発明の酸化防止剤とは、感光体中ないしは感光体表面に存在する自動酸化性物質に対して、光、熱、放電等の条件下で酸素の作用を防止ないし、抑制する性質を有する物質である。詳しくは下記の化合物群が挙げられる。

（１）ラジカル連鎖禁止剤
・フェノール系酸化防止剤（ヒンダードフェノール系）
・アミン系酸化防止剤（ヒンダードアミン系、ジアリルジアミン系、ジアリルアミン系）
・ハイドロキノン系酸化防止剤
（２）過酸化物分解剤
・硫黄系酸化防止剤（チオエーテル類）
・燐酸系酸化防止剤（亜燐酸エステル類）
上記酸化防止剤のうちでは、（１）のラジカル連鎖禁止剤が良く、特にヒンダードフェノール系或いはヒンダードアミン系酸化防止剤が好ましい。又、２種以上のものを併用してもよく、例えば（１）のヒンダードフェノール系酸化防止剤と（２）のチオエーテル類の酸化防止剤との併用も良い。更に、分子中に上記構造単位、例えばヒンダードフェノール構造単位とヒンダードアミン構造単位を含んでいるものでも良い。

前記酸化防止剤の中でも特にヒンダードフェノール系、ヒンダードアミン系酸化防止剤が高温高湿時のカブリの発生や画像ボケ防止に特に効果がある。

ヒンダードフェノール系或いはヒンダードアミン系酸化防止剤の表面層中の含有量は０．０１〜２０質量％が好ましい。０．０１質量％未満だとポチが発生しやすく、２０質量％より多い含有量では表面層中の電荷輸送能の低下がおこり、残留電位が増加しやすくなり、又膜強度の低下し、筋傷が発生しやすい。

ここでヒンダードフェノールとはフェノール化合物の水酸基に対しオルト位置に分岐アルキル基を有する化合物類及びその誘導体を云う（但し、水酸基がアルコキシに変成されていても良い。）。

ヒンダードアミン系とはＮ原子近傍にかさ高い有機基を有する化合物である。かさ高い有機基としては分岐状アルキル基があり、例えばｔ−ブチル基が好ましい。例えば下記構造式で示される有機基を有する化合物類が好ましい。

式中のＲ₁₃は水素原子又は１価の有機基、Ｒ₁₄、Ｒ₁₅、Ｒ₁₆、Ｒ₁₇はアルキル基、Ｒ₁₈は水素原子、水酸基又は１価の有機基を示す。

ヒンダードフェノール部分構造を持つ酸化防止剤としては、例えば特開平１−１１８１３７号（Ｐ７〜Ｐ１４）記載の化合物が挙げられるが本発明はこれに限定されるものではない。

ヒンダードアミン部分構造を持つ酸化防止剤としては、例えば特開平１−１１８１３８号（Ｐ７〜Ｐ９）記載の化合物も挙げられるが本発明はこれに限定されるものではない。

有機リン化合物としては、例えば、一般式：ＲＯ−Ｐ（ＯＲ）−ＯＲで表される化合物で代表的なものとして下記のものがある。尚、ここにおいてＲは水素原子、各々置換もしくは未置換のアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。

有機硫黄系化合物としては、例えば、一般式：Ｒ−Ｓ−Ｒで表される化合物で代表的なものとして下記のものがある。尚、ここにおいてＲは水素原子、各々置換もしくは未置換のアルキル基、アルケニル基又はアリール基を表す。

以下に代表的な酸化防止剤の化合物例を挙げる。

又、製品化されている酸化防止剤としては以下のような化合物、例えばヒンダードフェノール系として「イルガノックス１０７６」、「イルガノックス１０１０」、「イルガノックス１０９８」、「イルガノックス２４５」、「イルガノックス１３３０」、「イルガノックス３１１４」、「イルガノックス１０７６」、「３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシビフェニル」、ヒンダードアミン系として「サノールＬＳ２６２６」、「サノールＬＳ７６５」、「サノールＬＳ７７０」、「サノールＬＳ７４４」、「チヌビン１４４」、「チヌビン６２２ＬＤ」、「マークＬＡ５７」、「マークＬＡ６７」、「マークＬＡ６２」、「マークＬＡ６８」、「マークＬＡ６３」が挙げられ、チオエーテル系として「スミライザーＴＰＳ」、「スミライザーＴＰ−Ｄ」が挙げられ、ホスファイト系として「マーク２１１２」、「マークＰＥＰ−８」、「マークＰＥＰ−２４Ｇ」、「マークＰＥＰ−３６」、「マーク３２９Ｋ」、「マークＨＰ−１０」が挙げられる。

本発明は前記表面層を有する有機感光体であるが、表面層以外の有機感光体の構成について以下に記載する。

本発明において、有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機感光体を全て含有する。

本発明の有機感光体の構成は、前記した弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率が４５．０以上である限り特に制限されるものではなく、例えば、以下に示すような構成が挙げられる；
１）導電性支持体上に感光層として電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した構成
２）導電性支持体上に感光層として電荷発生層、第１電荷輸送層および第２電荷輸送層を順次積層した構成；
３）導電性支持体上に感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層を形成した構成；
４）導電性支持体上に感光層として電荷輸送層および電荷発生層を順次積層した構成；
５）上記１）〜５）の感光体の感光層上にさらに表面保護層を形成した構成。

感光体が上記いずれの構成を有する場合であってもよい。本発明の感光体の表面層とは、感光体が空気界面と接触する層であり、導電性支持体上に単層式の感光層のみが形成されている場合は当該感光層が表面層であり、導電性支持体上に単層式または積層式感光層と表面保護層とが積層されている場合は表面保護層が最表面層である。本発明では上記２）の構成が最も好ましく用いられる。尚、本発明の感光体はいずれの構成を有する場合であっても、導電性支持体上、感光層の形成に先だって、下引層（中間層）が形成されていてもよい。

電荷輸送層とは、光露光により電荷発生層で発生した電荷キャリアを有機感光体の表面に輸送する機能を有する層を意味し、該電荷輸送機能の具体的な検出は、電荷発生層と電荷輸送層を導電性支持体上に積層し、光導伝性を検知することにより確認することができる。

次に、本発明に好ましく用いられる有機感光体の層構成を上記１）の構成を中心にして記載する。

導電性支持体
感光体に用いられる導電性支持体としては円筒状導電性支持体が用いられる。

円筒状導電性支持体とは回転することによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円筒状の支持体を意味し、真直度で０．１ｍｍ以下、振れ０．１ｍｍ以下の範囲にある導電性の支持体が好ましい。この真直度及び振れの範囲を超えると、良好な画像形成が困難になる。

導電性の材料としてはアルミニウム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックドラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラムを使用することができる。導電性支持体としては常温で比抵抗１０³Ωｃｍ以下が好ましい。本発明の導電性支持体としては、アルミニウム支持体が最も好ましい。該アルミニウム支持体は、主成分のアルミニウム以外にマンガン、亜鉛、マグネシウム等の成分が混合したものも用いられる。

中間層
本発明においては導電性支持体と感光層の間に、中間層を設けることが好ましい。

本発明に用いられる中間層にはＮ型半導性粒子を含有することが好ましい。該Ｎ型半導性粒子とは、主たる電荷キャリアが電子である粒子を意味する。すなわち、主たる電荷キャリアが電子であることから、該Ｎ型半導性粒子を絶縁性バインダーに含有させた中間層は、基体からのホール注入を効率的にブロックし、また、感光層からの電子に対してはブロッキング性が少ない性質を有する。

ここで、Ｎ型半導性粒子の判別方法について説明する。

導電性支持体上に膜厚５μｍの中間層（中間層を構成するバインダー樹脂中に粒子を５０質量％分散させた分散液を用いて中間層を形成する）を形成する。該中間層に負極性に帯電させて、光減衰特性を評価する。又、正極性に帯電させて同様に光減衰特性を評価する。

Ｎ型半導性粒子とは、上記評価で、負極性に帯電させた時の光減衰が正極性に帯電させた時の光減衰よりも大きい場合に、中間層に分散された粒子をＮ型半導性粒子という。

Ｎ型半導性粒子としては、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が好ましく、特に酸化チタンが特に好ましく用いられる。

Ｎ型半導性粒子は数平均一次粒子径が３．０〜２００ｎｍの範囲の微粒子を用いる。特に、５ｎｍ〜１００ｎｍが好ましい。数平均一次粒子径とは、微粒子を透過型電子顕微鏡観察によって１００００倍に拡大し、ランダムに１００個の粒子を一次粒子として観察し、画像解析によってフェレ方向平均径としての測定値である。数平均一次粒径が３．０ｎｍ未満のＮ型半導性粒子は中間層バインダー中での均一な分散ができにくく、凝集粒子を形成しやすく、該凝集粒子が電荷トラップとなって転写メモリーが発生しやすい。一方、数平均一次粒径が２００ｎｍより大きいＮ型半導性粒子は中間層の表面に大きな凹凸を作りやすく、これらの大きな凹凸を通して画像ムラが発生しやすい。又、数平均一次粒径が２００ｎｍより大きいＮ型半導性粒子は分散液中で沈澱しやすく、凝集物が発生しやすく、その結果、画像ムラが発生しやすい。

前記酸化チタン粒子は、結晶形としては、アナターゼ形、ルチル形、ブルッカイト形及びアモルファス形等があるが、中でもルチル形酸化チタン顔料又はアナターゼ形酸化チタン顔料は、中間層を通過する電荷の整流性を高め、即ち、電子の移動性を高め、帯電電位を安定させ、残留電位の増大を防止すると共に、転写メモリーの発生を防止することができ、本発明のＮ型半導性粒子として最も好ましい。

Ｎ型半導性粒子はメチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体で表面処理されたものが好ましい。該メチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体の分子量は１０００〜２００００のものが表面処理効果が高く、その結果、Ｎ型半導性粒子の整流性を高め、このＮ型半導性粒子を含有する中間層を用いることにより、黒ポチ発生が防止され、又、良好なハーフトーン画像の作製に効果がある。

メチルハイドロジェンシロキサン単位を含む重合体とは−（ＨＳｉ（ＣＨ₃）Ｏ）−の構造単位とこれ以外の構造単位（他のシロキサン単位のこと）の共重合体が好ましい。他のシロキサン単位としては、ジメチルシロキサン単位、メチルエチルシロキサン単位、メチルフェニルシロキサン単位及びジエチルシロキサン単位等が好ましく、特にジメチルシロキサンが好ましい。共重合体中のメチルハイドロジェンシロキサン単位の割合は１０〜９９モル％、好ましくは２０〜９０モル％である。

メチルハイドロジェンシロキサン共重合体はランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体等のいずれでもよいがランダム共重合体及びブロック共重合体が好ましい。又、共重合成分としてはメチルハイドロジェンシロキサン以外に、一成分でも二成分以上でもよい。

又、Ｎ型半導性粒子は下式で表される反応性有機ケイ素化合物で表面処理したものでもよい。

（Ｒ）_n−Ｓｉ−（Ｘ）_4-n
（上式中、Ｓｉはケイ素原子、Ｒは該ケイ素原子に炭素が直接結合した形の有機基を表し、Ｘは加水分解性基を表し、ｎは０〜３の整数を表す。）
上式で表される有機ケイ素化合物において、Ｒで示されるケイ素に炭素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、オクチル、ドデシル等のアルキル基、フェニル、トリル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシドキシプロピル、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピル、γ−メタアクリロキシプロピルの含（メタ）アクリロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、２，３−ジヒドロキシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の含メルカプト基、γ−アミノプロピル、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−クロロプロピル、１，１，１−トリフロオロプロピル、ノナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基を挙げられる。また、Ｘの加水分解性基としてはメトキシ、エトキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基が挙げられる。

また、上式で表される有機ケイ素化合物は、単独でも良いし、２種以上組み合わせて使用しても良い。

また、上式で表される有機ケイ素化合物の具体的化合物で、ｎが２以上の場合、複数のＲは同一でも異なっていても良い。同様に、ｎが２以下の場合、複数のＸは同一でも異なっていても良い。又、上式で表される有機ケイ素化合物を２種以上を用いるとき、Ｒ及びＸはそれぞれの化合物間で同一でも良く、異なっていても良い。

また、前記メチルハイドロジェンシロキサン共重合体や反応性有機ケイ素化合物の表面処理に先立ちＮ型半導性粒子をアルミナ、シリカ等の無機の表面処理を行ってもよい。

なお、前述のアルミナ、シリカの処理は同時に行っても良いが、特にアルミナ処理を最初に行い、次いでシリカ処理を行うことが好ましい。また、アルミナとシリカの処理をそれぞれ行う場合のアルミナ及びシリカの処理量は、アルミナよりもシリカの多いものが好ましい。

前記酸化チタン等のＮ型半導性微粒子のアルミナ、シリカ或いはジルコニア等の金属酸化物による表面処理は湿式法で行うことができる。例えば、シリカ、又はアルミナの表面処理を行ったＮ型半導性粒子は以下の様に作製することができる。

Ｎ型半導性粒子として酸化チタン粒子を用いる場合、酸化チタン粒子（数平均一次粒子径：５０ｎｍ）を５０〜３５０ｇ／Ｌの濃度で水中に分散させて水性スラリーとし、これに水溶性のケイ酸塩又は水溶性のアルミニウム化合物を添加する。その後、アルカリ又は酸を添加して中和し、酸化チタン粒子の表面にシリカ、又はアルミナを析出させる。続いて濾過、洗浄、乾燥を行い目的の表面処理酸化チタンを得る。前記水溶性のケイ酸塩としてケイ酸ナトリウムを使用した場合には、硫酸、硝酸、塩酸等の酸で中和することができる。一方、水溶性のアルミニウム化合物として硫酸アルミニウムを用いたときは水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリで中和することができる。

本発明に用いられる中間層を形成するために作製する中間層塗布液は前記表面処理酸化チタン等のＮ型半導性粒子の他にバインダー樹脂、分散溶媒等から構成される。

Ｎ型半導性粒子の中間層中での比率は、中間層のバインダー樹脂との体積比（バインダー樹脂の体積を１とすると）で１．０〜２．０倍が好ましい。中間層中でこのような高密度で本発明のＮ型半導性粒子を用いることにより、中間層の整流性が高まり、膜厚を厚くしても残留電位の上昇や転写メモリーも発生せず、黒ポチを効果的に防止でき、電位変動が小さい良好な有機感光体を形成することができる。又、このような中間層はバインダー樹脂１００体積部に対し、Ｎ型半導性粒子を１００〜２００体積部を用いることが好ましい。

一方、これらの粒子を分散し、中間層の層構造を形成するバインダー樹脂としては、粒子の良好な分散性を得る為にポリアミド樹脂が好ましい。
が、特に以下に示すポリアミド樹脂が好ましい。

中間層のバインダー樹脂としてはアルコール可溶性ポリアミド樹脂が好ましい。有機感光体の中間層のバインダー樹脂としては、中間層を均一な膜厚で形成するために、溶媒溶解性の優れた樹脂が必要とされている。このようなアルコール可溶性のポリアミド樹脂としては、前記した６−ナイロン等のアミド結合間の炭素鎖の少ない化学構造から構成される共重合ポリアミド樹脂やメトキシメチル化ポリアミド樹脂が知られている。

又、下記のようなポリアミド樹脂も本発明の有機感光体の中間層として好ましく用いられる。

又、上記ポリアミド樹脂の分子量は数平均分子量で５，０００〜８０，０００が好ましく、１０，０００〜６０，０００がより好ましい。数平均分子量が５，０００以下だと中間層の膜厚の均一性が劣化し、本発明の効果が十分に発揮されにくい。一方、８０，０００より大きいと、樹脂の溶媒溶解性が低下しやすく、中間層中に凝集樹脂が発生しやすく、黒ポチやハーフトーン画像に画像ムラが発生しやすい。

上記ポリアミド樹脂はその一部が既に市販されており、例えばダイセル・デグサ（株）社製のベスタメルトＸ１０１０、Ｘ４６８５等の商品名で販売されて、一般的なポリアミドの合成法で作製することができるが、以下に合成例の一例を挙げる。

上記ポリアミド樹脂を溶解し、塗布液を作製する溶媒としては、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール等の炭素数２〜４のアルコール類が好ましく、ポリアミドの溶解性と作製された塗布液の塗布性の点で優れている。これらの溶媒は全溶媒中に３０〜１００質量％、好ましくは４０〜１００質量％、更には５０〜１００質量％が好ましい。前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
本発明の中間層の膜厚は０．３〜１０μｍが好ましい。中間層の膜厚が０．５μｍ未満では、黒ポチ、ハーフトーン画像に画像ムラが発生しやすく、１０μｍを超えると、残留電位の上昇や転写メモリーが発生しやすく、鮮鋭性が劣化しやすい。中間層の膜厚は０．５〜５μｍがより好ましい。

又、上記中間層は実質的に絶縁層であることが好ましい。ここで絶縁層とは、体積抵抗が１×１０⁸以上である。本発明の中間層及び保護層の体積抵抗は１×１０⁸〜１０¹⁵Ω・ｃｍが好ましく、１×１０⁹〜１０¹⁴Ω・ｃｍがより好ましく、更に好ましくは、２×１０⁹〜１×１０¹³Ω・ｃｍである。体積抵抗は下記のようにして測定できる。

測定条件；ＪＩＳ：Ｃ２３１８−１９７５に準ずる。

測定器：三菱油化社製Ｈｉｒｅｓｔａ ＩＰ
測定条件：測定プローブ ＨＲＳ
印加電圧：５００Ｖ
測定環境：３０±２℃、８０±５ＲＨ％
体積抵抗が１×１０⁸未満では中間層の電荷ブロッキング性が低下し、黒ポチの発生が増大し、有機感光体の電位保持性も劣化し、良好な画質が得られない。一方１０¹⁵Ω・ｃｍより大きいと繰り返し画像形成で残留電位が増大しやすく、良好な画質が得られない。

感光層
本発明の感光体の感光層構成は前記中間層上に電荷発生機能と電荷輸送機能を１つの層に持たせた単層構造の感光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送層（ＣＴＬ）に分離した構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることにより繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御でき、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやすい。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層（ＣＧＬ）、その上に電荷輸送層（ＣＴＬ）の構成を取ることが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好ましい感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体構成である。

以下に機能分離負帯電感光体の感光層構成について説明する。

電荷発生層
電荷発生層には電荷発生物質（ＣＧＭ）を含有する。その他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他添加剤を含有しても良い。

電荷発生物質（ＣＧＭ）としては公知の電荷発生物質（ＣＧＭ）を用いることができる。例えばフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、アズレニウム顔料などを用いることができる。これらの中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできるＣＧＭは複数の分子間で安定な凝集構造をとりうる結晶構造を有するものであり、具体的には特定の結晶構造を有するフタロシアニン顔料、ペリレン顔料のＣＧＭが挙げられる。例えばＣｕ−Ｋα線に対するブラッグ角２θの２７．２°に最大ピークを有するチタニルフタロシアニン、同２θの７．５°、２８．７°に顕著な回折ピークを有するチタニルフタロシン、同２θの１２．４に最大ピークを有するビスベンズイミダゾールペリレン等のＣＧＭは繰り返し使用に伴う劣化がほとんどなく、残留電位増加小さくすることができる。

電荷発生層にＣＧＭの分散媒としてバインダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられる。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バインダー樹脂１００質量部に対し２０〜６００質量部が好ましい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の膜厚は０．０１μｍ〜１μｍが好ましい。０．０１μｍ未満では十分な感度特性が得られず、残留電位が上昇しやすい。一方、１μｍを超えても、感度が低下しやすく、転写メモリーも発生しやすい。

電荷輸送層
本発明の電荷輸送層としては前記した構成の電荷輸送層を用いる。

電荷輸送層の合計膜厚は、１０〜４０μｍが好ましい。該合計膜厚が１０μｍ未満では、画像ムラが発生しやすく、４０μｍを超えると残電上昇が起こりやすく、鮮鋭性も劣化しやすい。また、表面層となる電荷輸送層の膜厚は０．５〜１０μｍが好ましい。

中間層、電荷発生層、電荷輸送層等の層形成に用いられる溶媒又は分散媒としては、ｎ−ブチルアミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、１，２−ジクロロプロパン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，１−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれらに限定されるものではないが、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単独或いは２種以上の混合溶媒として用いることもできる。

又、これらの各層の塗布溶液は塗布工程に入る前に、塗布溶液中の異物や凝集物を除去するために、金属フィルター、メンブランフィルター等で濾過することが好ましい。例えば、日本ポール社製のプリーツタイプ（ＨＤＣ）、デプスタイプ（プロファイル）、セミデプスタイプ（プロファイルスター）等を塗布液の特性に応じて選択し、濾過をすることが好ましい。

次に有機感光体を製造するための塗布加工方法としては、スライドホッパー型塗布装置の他に、浸漬塗布、スプレー塗布等の塗布加工法が用いられる。なお表面層は前記円形スライドホッパー型塗布装置を用いるのが最も好ましい。

次に、本発明のトナーについて説明する。
本発明のトナーは、着色粒子に、少なくとも数平均一次粒子径１００〜１０００ｎｍの無機粒子を外添剤として含有する（無機粒子外添剤を含有する）ことが好ましい。

即ち、本発明では、前記電荷輸送層（表面層）を有する感光体に上記のような数平均一次粒子径１００〜１０００ｎｍの無機粒子の外添剤を有するトナーを含有した現像剤を用いることにより、トナーフィルミングを防止し、その結果、現像時に発生しやすい帯電性トナーの発生を防止して先端部濃度低下を防止し、良好な電子写真画像を得ることができる。特に上記した外添剤を有するトナーと前記弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率が４５．０以上の感光体とを併用することにより、高速のプロセススピードでのカウンター現像方式で発生しやすい先端部濃度低下に基づく画像ムラの発生を防止して、クリーニング不良やトナーフィルミングを防止して、擦り傷の発生も防止して、色再現性が良好な電子写真画像を得ることができる。

本発明の外添剤とは、重合法或いは粉砕法等でトナー（トナーの原型）を作製した後、加えられるトナーの表面を改質する為の添加剤等を意味する。

本発明のトナーは着色粒子（トナーの原型）に少なくとも数平均一次粒子径が１００〜１０００ｎｍの無機粒子を添加して作製したトナーである。１００ｎｍ未満だと感光体と接触し、押圧しているクリーニングブレード等のトナーや感光体に対する緩衝効果が小さく、フィルミング等の発生防止効果が小さく、白抜けが発生しやすい。又、１０００ｎｍより大きいと無機外添剤がトナーから遊離して、クリーニングブレードの先端に付着し、クリーニングブレードが摩耗して、トナーのすり抜け等のクリーニング不良が発生しやすい。又、遊離した外添剤により帯電極の汚染や転写極の汚染が引き起こされ、白スジ等の画像欠陥を引き起こす原因となる。

この内、１００〜１０００ｎｍの無機粒子の材料として好ましく用いられるものは、酸化チタン、シリカ、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化セリウム等も好ましく使用することができる。中でも無機粒子としては比表面積の小さいものがよりフィルミング防止には効果が大きく、ＢＥＴ値で２０ｍ²／ｇ以下のものが好ましい。その上、表面が疎水化されていると更に好ましい。

なお、添加量としてはトナー中に好ましくは０．１〜３．０質量％（ここで、トナーの総質量は無機粒子も含めた総質量を指す）、より好ましくは０．５〜２．０質量％である。この範囲を越えるとクリーニングに対する効果は増加するものの、大粒径の無機粒子自体が遊離してしまう問題があり、飛散した粒子により帯電極の汚染や転写極の汚染が引き起こされ、白スジ等の画像欠陥を引き起こす原因となる。また、過小の場合には、白抜けに対する効果を発揮することができない。

更に、５〜４９ｎｍの無機粒子を添加することが好ましい。これらの材料として好ましく用いられるものはシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等である。

この５〜４９ｎｍの無機粒子もトナー中に０．１〜３．０質量％添加することが好ましく、０．３〜２．５質量％の添加量がより好ましい。この範囲を越えて添加すると、クリーニング性自体は向上するものの、無機粒子自体が遊離してしまう問題があり、飛散した粒子により帯電極の汚染や転写極の汚染が引き起こされ、白スジ等の画像欠陥を引き起こす原因となる。さらには無機粒子が遊離した状態でトナー中に存在しているために、感光体に対して傷を誘発する原因となり、感光体に傷をつけ、いわゆる黒ポチや白抜けを誘発する。また、過少の場合には、クリーニングに対する効果を発揮することができない。

上記粒径は、数平均一次粒子径であり、透過型電子顕微鏡観察によって２０００倍に拡大し、１００個の粒子を観察し、画像解析によって測定されたものを示す。

又、上記無機無機粒子に疎水化処理をおこなったものでもよい。疎水化処理を行う場合には、各種チタンカップリング剤、シランカップリング剤等のいわゆるカップリング剤やシリコーンオイル等によって疎水化処理することが好ましく、さらに、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理することも好ましく使用される。

上記無機粒子外添剤の他に本発明のトナーには滑剤を添加することもできる。例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。これら滑剤の添加量は、トナーに対して０．１〜５質量％程度が好ましい。
〔トナー化工程〕
外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、Ｖ型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。

トナーは、着色剤、離型剤以外にトナー用材料として種々の機能を付与することのできる材料を加えてもよい。具体的には荷電制御剤等が挙げられる。これらの成分は外添剤を添加する前のトナー（着色粒子とも云う）の段階で着色粒子の製造段階で添加することが出来る。該着色粒子は従来の粉砕法により作製しても良く、重合法により作製してもよい。

粉砕法で着色粒子を作製する場合は離型剤や荷電制御剤は樹脂と顔料の混練段階で添加できる。一方、重合法で作製する場合は樹脂重合の段階で添加する方法、樹脂粒子作製後の樹脂粒子凝集段階で顔料等と同時に添加する方法等が挙げられる。

尚、重合法での離型剤としては、種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することが好ましい。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ワックスや、これらの変性物、カルナウバワックスやライスワックス等の天然ワックス、脂肪酸ビスアミドなどのアミド系ワックスなどをあげることができる。これらは離型剤粒子として加えられ、樹脂や着色剤と共に塩析／融着させることが好ましいことはすでに述べた。

又重合法での荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第４級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。

これら離型剤や荷電制御剤の粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。

以下、本発明で好ましく用いられる重合法によるトナー（着色粒子）について記載する。

本発明に適用されるトナーとしては、個々のトナー粒子の粒度分布、及び形状が比較的均一な重合トナーが好ましい。ここで、重合トナーとはトナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形状が、バインダー樹脂の原料モノマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られるトナーを意味する。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と必要により該重合反応後に行われる粒子同志の融着工程を経て得られるトナーを意味する。

本発明に用いられる重合トナーとしては特定の形状を有するトナーが好ましい。以下、本発明に好ましく用いることのできる重合トナーについて記載する。

本発明に適用される好ましい重合トナーとしては、形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であり、形状係数の変動係数が１６％以下であるトナーを使用することである。このような特性の重合トナーを使用すると、クリーニングブレードの振動を安定させることができ、優れたクリーニング性能を発揮することを見出した。

又、クリーニングブレードの振動の安定性は、トナー粒子の粒径によっても異なり、粒子径の小さいものの方が像担持体への付着力が高いために、振動が過大となりやすく、且つトナーがクリーニングブレードをすり抜ける確率が高い。しかしながら、トナー粒子径が大きいものでは、このようなすり抜けは減少するが、解像度等の画質が低下する問題が発生する。

以上の観点より検討を加えた結果、トナーの形状係数の変動係数が１６％以下であり、且つトナーの個数粒度分布における個数変動係数が２７％以下であるトナーを使用することにより、クリーニング性、細線再現性に優れ、高品位な画質を長期にわたって形成することができることを見出した。

また、角がないトナー粒子を５０個数％以上とし、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下に制御したものを使用することにより、クリーニング性、細線再現性に優れ、高品位な画質を長期にわたって形成することができる。

トナーの形状係数は、下記式により示されるものであり、トナー粒子の丸さの度合いを示す。

形状係数＝（（最大径／２）²×π）／投影面積
ここに、最大径とは、トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。また、投影面積とは、トナー粒子の平面上への投影像の面積をいう。

この形状係数は、走査型電子顕微鏡により２０００倍にトナー粒子を拡大した写真を撮影し、ついでこの写真に基づいて「ＳＣＡＮＮＩＮＧ ＩＭＡＧＥ ＡＮＡＬＹＺＥＲ」（日本電子社製）を使用して写真画像の解析を行うことにより測定した。この際、１００個のトナー粒子を使用して本発明の形状係数を上記算出式にて測定したものである。

重合トナーとしては、この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上が好ましく、より好ましくは、７０個数％以上である。

この形状係数が１．２〜１．６の範囲にあるトナー粒子が６５個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などでの摩擦帯電性がより均一となり、過度に帯電したトナーの蓄積が無く、現像剤搬送部材表面よりトナーがより交換しやすくなるために、現像ゴースト等の問題も発生しにくくなる。さらに、トナー粒子が破砕しにくくなって帯電付与部材の汚染が減少し、トナーの帯電性が安定する。

この形状係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えばトナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し旋回流を付与する方法等により、形状係数を１．２〜１．６にしたトナーを調製し、これを通常のトナー中へ本発明の範囲内になるように添加して調整する方法がある。また、いわゆる重合法トナーを調整する段階で全体の形状を制御し、形状係数を１．０〜１．６、または１．２〜１．６に調整したトナーを同様に通常のトナーへ添加して調整する方法がある。

重合トナーの形状係数の変動係数は下記式から算出される。

変動係数＝〔Ｓ／Ｋ〕×１００（％）
〔式中、Ｓは１００個のトナー粒子の形状係数の標準偏差を示し、Ｋは形状係数の平均値を示す。〕
この形状係数の変動係数は１６％以下が好ましく、更に好ましくは１４％以下である。形状係数の変動係数が１６％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、画質が向上する。

このトナーの形状係数および形状係数の変動係数を、極めてロットのバラツキなく均一に制御するために、樹脂粒子（重合体粒子）を重合、融着、形状制御させる工程において、形成されつつあるトナー粒子（着色粒子）の特性をモニタリングしながら適正な工程終了時期を決めてもよい。

モニタリングするとは、インラインに測定装置を組み込みその測定結果に基づいて、工程条件の制御をするという意味である。すなわち、形状などの測定をインラインに組み込んで、例えば樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーでは、融着などの工程で逐次サンプリングを実施しながら形状や粒径を測定し、所望の形状になった時点で反応を停止する。

モニタリング方法としては、特に限定されるものではないが、フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２０００（東亜医用電子社製）を使用することができる。本装置は試料液を通過させつつリアルタイムで画像処理を行うことで形状をモニタリングできるため好適である。すなわち、反応場よりポンプなどを使用し、常時モニターし、形状などを測定することを行い、所望の形状などになった時点で反応を停止するものである。

トナーの個数粒度分布および個数変動係数はコールターカウンターＴＡ−IIあるいはコールターマルチサイザー（コールター社製）で測定されるものである。本発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度分布を出力するインターフェース（日科機製）、パーソナルコンピューターを接続して使用した。前記コールターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとしては１００μｍのものを用いて、２μｍ以上のトナーの体積、個数を測定して粒度分布および平均粒径を算出した。個数粒度分布とは、粒子径に対するトナー粒子の相対度数を表すものであり、個数平均粒径とは、個数粒度分布におけるメジアン径を表すものである。

トナーの個数粒度分布における個数変動係数は下記式から算出される。

個数変動係数＝〔Ｓ／Ｄｎ〕×１００（％）
〔式中、Ｓは個数粒度分布における標準偏差を示し、Ｄｎは個数平均粒径（μｍ）を示す。〕
トナーの個数変動係数は２７％以下でありが好ましく、更に好ましくは２５％以下である。個数変動係数が２７％以下であることにより、転写されたトナー層の空隙が減少して定着性が向上し、オフセットが発生しにくくなる。また、帯電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって画質が向上する。

個数変動係数を制御する方法は特に限定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力により分級する方法も使用できるが、個数変動係数をより小さくするためには液中での分級が効果的である。この液中で分級する方法としては、遠心分離機を用い、回転数を制御してトナー粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応じてトナー粒子を分別回収し調製する方法がある。

特に懸濁重合法によりトナーを製造する場合、個数粒度分布における個数変動係数を２７％以下とするためには分級操作が必須である。懸濁重合法では、重合前に重合性単量体を水系媒体中にトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させることが必要である。すなわち、重合性単量体の大きな油滴に対して、ホモミキサーやホモジナイザーなどによる機械的な剪断を繰り返して、トナー粒子程度の大きさまで油滴を小さくすることとなるが、このような機械的な剪断による方法では、得られる油滴の個数粒度分布は広いものとなり、従って、これを重合してなるトナーの粒度分布も広いものとなる。このために分級操作が必須となる。

角がないトナー粒子とは、電荷の集中するような突部またはストレスにより摩耗しやすいような突部を実質的に有しないトナー粒子を言い、すなわち、図１（ａ）に示すように、トナー粒子Ｔの長径をＬとするときに、半径（Ｌ／１０）の円Ｃで、トナー粒子Ｔの周囲線に対し１点で内側に接しつつ内側をころがした場合に、当該円ＣがトナーＴの外側に実質的にはみださない場合を「角がないトナー粒子」という。「実質的にはみ出さない場合」とは、はみ出す円が存在する突起が１箇所以下である場合をいう。また、「トナー粒子の長径」とは、当該トナー粒子の平面上への投影像を２本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる粒子の幅をいう。なお、図１（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示している。

角がないトナーの測定は次のようにして行った。先ず、走査型電子顕微鏡によりトナー粒子を拡大した写真を撮影し、さらに拡大して１５，０００倍の写真像を得る。次いでこの写真像について前記の角の有無を測定する。この測定を１００個のトナー粒子について行った。

角がないトナー粒子の割合は５０個数％以上が好ましく、更に好ましくは７０個数％以上である。角がないトナー粒子の割合が５０個数％以上であることにより、現像剤搬送部材などとのストレスにより微細な粒子の発生などがおこりにくくなり、いわゆる現像剤搬送部材表面に対する付着性の過度なトナーの存在を防止することができるとともに、現像剤搬送部材に対する汚染を抑制することができ、帯電量もシャープにすることができる。また、摩耗、破断しやすいトナー粒子および電荷の集中する部分を有するトナー粒子が減少することとなり、帯電量分布がシャープとなって、帯電性も安定し、良好な画質を長期にわたって形成できる。

角がないトナーを得る方法は特に限定されるものではない。例えば、形状係数を制御する方法として前述したように、トナー粒子を熱気流中に噴霧する方法、またはトナー粒子を気相中において衝撃力による機械的エネルギーを繰り返して付与する方法、あるいはトナーを溶解しない溶媒中に添加し、旋回流を付与することによって得ることができる。

また、樹脂粒子を会合あるいは融着させることで形成する重合法トナーにおいては、融着停止段階では融着粒子表面には多くの凹凸があり、表面は平滑でないが、形状制御工程での温度、攪拌翼の回転数および攪拌時間等の条件を適当なものとすることによって、角がないトナーが得られる。これらの条件は、樹脂粒子の物性により変わるものであるが、例えば、樹脂粒子のガラス転移点温度以上で、より高回転数とすることにより、表面は滑らかとなり、角がないトナーが形成できる。

本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で３〜８μｍのものが好ましい。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。

個数平均粒径が３〜８μｍであることにより、定着工程において、現像剤搬送部材に対する付着性の過度なトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なくすることができ、現像性を長期に亘って安定化することができるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。

本発明に好ましく用いられる重合トナーとしては、トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とするとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ₁）と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ₂）との和（Ｍ）が７０％以上であるトナーであることが好ましい。

相対度数（ｍ₁）と相対度数（ｍ₂）との和（Ｍ）が７０％以上であることにより、トナー粒子の粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工程に用いることにより選択現像の発生を確実に抑制することができる。

本発明において、前記の個数基準の粒度分布を示すヒストグラムは、自然対数ｌｎＤ（Ｄ：個々のトナー粒子の粒径）を０．２３間隔で複数の階級（０〜０．２３：０．２３〜０．４６：０．４６〜０．６９：０．６９〜０．９２：０．９２〜１．１５：１．１５〜１．３８：１．３８〜１．６１：１．６１〜１．８４：１．８４〜２．０７：２．０７〜２．３０：２．３０〜２．５３：２．５３〜２．７６・・・）に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径データを、Ｉ／Ｏユニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムにより作製されたものである。

〔測定条件〕
（１）アパーチャー：１００μｍ
（２）サンプル調製法：電解液〔ＩＳＯＴＯＮ Ｒ−１１（コールターサイエンティフィックジャパン社製）〕５０〜１００ｍｌに界面活性剤（中性洗剤）を適量加えて攪拌し、これに測定試料１０〜２０ｍｇを加える。この系を超音波分散機にて１分間分散処理することにより調製する。

形状係数を制御する方法の中では重合法トナーが製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して表面の均一性に優れる点等で好ましい。

重合トナーは、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加して会合する方法で製造することができる。会合の際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。

即ち、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌翼である反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することでトナーを調製する。

また、本発明のトナーを製造する方法として樹脂粒子を水系媒体中で会合あるいは融着させて調製する方法も挙げることができる。この方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法を挙げることができる。すなわち、樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、攪拌しながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、トナーを形成することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を加えてもよい。

なお、本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。

樹脂を構成する重合性単量体として使用されるものは、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン、ｐ−クロロスチレン、３，４−ジクロロスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−エチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ｔ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用することができる。

また、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることがさらに好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、３−クロロ−２−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。

さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。

これら重合性単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としては、２，２′−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２′−アゾビスイソブチロニトリル、１，１′−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２′−アゾビス−４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系またはジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、ｔ−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−ｔ−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、２，２−ビス−（４，４−ｔ−ブチルペルオキシシクロヘキシル）プロパン、トリス−（ｔ−ブチルペルオキシ）トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。

また、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸およびその塩、過酸化水素等を挙げることができる。

分散安定剤としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等を挙げることができる。さらに、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、ドデシルベンゼンスルフォン酸ナトリウム、エチレンオキサイド付加物、高級アルコール硫酸ナトリウム等の界面活性剤として一般的に使用されているものを分散安定剤として使用することができる。

本発明において優れた樹脂としては、ガラス転移点が２０〜９０℃のものが好ましく、軟化点が８０〜２２０℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フローテスターで測定することができる。さらに、これら樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定される分子量が数平均分子量（Ｍｎ）で１０００〜１０００００、重量平均分子量（Ｍｗ）で２０００〜１００００００のものが好ましい。さらに、分子量分布として、Ｍｗ／Ｍｎが１．５〜１００、特に１．８〜７０のものが好ましい。

使用される凝集剤としては特に限定されるものではないが、金属塩から選択されるものが好適に使用される。具体的には、一価の金属として例えばナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属の塩、二価の金属として例えばカルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類の金属塩、マンガン、銅等の二価の金属の塩、鉄、アルミニウム等の三価の金属の塩等が挙げられ、具体的な塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、塩化カルシウム、塩化亜鉛、硫酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸マンガン等を挙げることができる。これらは組み合わせて使用してもよい。

これらの凝集剤は臨界凝集濃度以上添加することが好ましい。この臨界凝集濃度とは、水性分散物の安定性に関する指標であり、凝集剤を添加して凝集が発生する濃度を示すものである。この臨界凝集濃度は、乳化された成分および分散剤自体によって大きく変化するものである。例えば、岡村誠三他著「高分子化学１７、６０１（１９６０）高分子学会編」等に記述されており、詳細な臨界凝集濃度を求めることができる。また、別な手法として、目的とする粒子分散液に所望の塩を濃度を変えて添加し、その分散液のζ（ゼータ）電位を測定し、この値が変化する塩濃度を臨界凝集濃度として求めることもできる。

凝集剤の添加量は、臨界凝集濃度以上であればよいが、好ましくは臨界凝集濃度の１．２倍以上、さらに好ましくは、１．５倍以上添加することがよい。

無限溶解する溶媒とは、すなわち水に対して無限溶解する溶媒を示し、この溶媒は、本発明においては形成された樹脂を溶解させないものが選択される。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ｔ−ブタノール、メトキシエタノール、ブトキシエタノール等のアルコール類、アセトニトリル等のニトリル類、ジオキサン等のエーテル類を挙げることができる。特に、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。

この無限溶解する溶媒の添加量は、凝集剤を添加した重合体含有分散液に対して１〜１００体積％が好ましい。

なお、形状を均一化させるためには、着色粒子を調製し、濾過した後に粒子に対して１０質量％以上の水が存在したスラリーを流動乾燥させることが好ましいが、この際、特に重合体中に極性基を有するものが好ましい。この理由としては、極性基が存在している重合体に対して、存在している水が多少膨潤する効果を発揮するために、形状の均一化が特にはかられやすいものと考えられる。

本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤である離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さらに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対して無機粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加したものであってもよい。

トナーに使用する着色剤としてはカーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用することができ、カーボンブラックとしてはチャンネルブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。磁性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いる事ができる。

染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントレッド１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２５、同３６、同６０、同７０、同９３、同９５等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事ができる。顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド５、同４８：１、同５３：１、同５７：１、同１２２、同１３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１７８、同２２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同９３、同９４、同１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等を用いる事ができ、これらの混合物も用いる事ができる。数平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね１０〜２００ｎｍ程度が好ましい。

着色剤の添加方法としては、乳化重合法で調製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集させる段階で添加し重合体を着色する方法や、単量体を重合させる段階で着色剤を添加し、重合し、着色粒子とする方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合体を調製する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用することが好ましい。

さらに、定着性改良剤としての低分子量ポリプロピレン（数平均分子量＝１５００〜９０００）や低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。

荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第４級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。

なお、これら荷電制御剤や定着性改良剤の粒子は、分散した状態で数平均一次粒子径が１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ましい。

カウンター方向現像方式の現像装置を図２により説明する。現像装置１０２は、二成分現像剤を収容した現像容器１１０の開口部に、円筒状の磁石１２１を非回転に配置した現像スリーブ１２０が有機感光体１０１に対向して配設され、この現像スリーブ１２０は、矢印方向に回転する有機感光体１０１に対しカウンター方向に回転して、その表面上に吸着保持された現像剤を有機感光体１０１と対向した現像部に搬送する。磁石１２１は、有機感光体１０１側に現像磁極Ｎ１を有し、この現像磁極Ｎ１から現像スリーブ１２０の回転方向に、第１搬送磁極Ｓ３、第２搬送磁極Ｎ２、第３搬送磁極Ｓ２、及び第３搬送磁極と離間磁極を構成する汲み上げ磁極Ｓ１を有している。

現像容器１１０内の現像剤は、磁石１２１の汲み上げ磁極Ｓ１に対応する現像スリーブ１２０の表面上の位置（汲み上げ位置）Ｑ１で、汲み上げ磁極Ｓ１の作用により現像スリーブ１２０上に吸着保持され、現像ブレード１２２によって層厚が規制されたのち現像部に至り、現像部で現像磁極Ｎ１の作用により磁気ブラシを形成して、有機感光体１０１上の潜像を現像する。

現像によってトナー濃度が低下した現像剤は、第１、第２搬送磁極Ｓ３、Ｎ２の作用によって、現像容器１１０内まで現像スリーブ１２０上に保持されて戻され、第３搬送磁極Ｓ２と汲み上げ磁極Ｓ１の中間の磁束密度が最も小さい現像スリーブ１２０表面上の位置（現像剤落下位置）Ｐ１で、現像スリーブ１２０上から剥離して落下する。現像剤が剥離された現像スリーブ１２０は、上記のように、汲み上げ位置Ｑ１で新たな現像剤が吸着保持される。

現像容器１１０内の現像スリーブ１２０の下方には、第１の攪拌搬送部材１２３が設置され、隔壁１４０を介して更に第２の攪拌搬送部材１２４が設置されている。これら第１、第２の攪拌搬送部材１２３、１２４は、スクリュータイプとされ、らせん状のスクリュー羽根１２８及びその羽根の鍔間の板状突起１３０を有してなっている。

現像スリーブ１２０上から剥離したトナー濃度が低い現像剤は、第１攪拌搬送部材１２３上に落下して、第１攪拌搬送部材１２３により近傍の現像剤と軸方向に攪拌搬送され、隔壁１４０の一端部の図示しない開口を通って、第２攪拌搬送部材１２４に受け渡される。第２攪拌搬送部材１２４は、受け渡された現像剤、及び現像容器１１０の補給口１１８から補給されたトナーを攪拌しながら上記と逆回転に搬送し、隔壁１４０の他端部の図示しない開口を通って、第１攪拌搬送部材１２３側に戻す。

次に、本発明に係わるプロセスカートリッジならびに電子写真装置について説明する。

図３に有機感光体を含むプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成を示す。

図３において、１はドラム状の有機感光体（感光体）であり、軸Ｃを中心に矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。有機感光体１は、回転過程において、帯電手段２によりその周面に正又は負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の露光手段（不図示）から出力される目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信号に対応して強調変調された露光光３（露光手段）を受ける。こうして有機感光体１の周面に対し、目的の画像情報に対応した静電潜像が順次形成されていく。

形成された静電潜像は、次いで現像手段４によりトナー現像され、不図示の給紙部から有機感光体１と転写手段５との間に有機感光体１の回転と同期して取り出されて給紙された転写材Ｐに、有機感光体１の表面に形成担持されているトナー画像が転写手段５により順次転写されていく。

トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、有機感光体面から分離されて像定着手段２４へ導入されて像定着を受けることにより画像形成物（プリント、コピー）として装置外へプリントアウトされる。

像転写後の有機感光体１の表面は、クリーニング手段６によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に前露光手段（不図示）からの前露光光Ｐｅｘにより除電処理された後、繰り返し画像形成に使用される。なお、帯電手段２が帯電ローラー等を用いた接触帯電手段である場合は、前露光は必ずしも必要ではない。

本発明においては、上述の有機感光体１、帯電手段２、現像手段４及びクリーニング手段６等の構成要素のうち、複数のものを容器ＰＣに納めてプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やレーザービームプリンター等の電子写真装置本体に対して着脱自在に構成してもよい。例えば、帯電手段２、現像手段４及びクリーニング手段６の少なくとも一つを有機感光体１と共に一体に支持してカートリッジ化して、装置本体のレール等の案内手段ＡＮを用いて装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジとすることができる。

さらに、本発明を適用したフルカラー画像形成装置として、電子写真方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）の一実施形態について説明する。

図４は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。

このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、４組の画像形成部（画像形成ユニット）１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７と、給紙搬送手段２１及び定着手段２４とから成る。画像形成装置の本体Ａの上部には、原稿画像読み取り装置ＳＣが配置されている。

イエロー色の画像を形成する画像形成部１０Ｙは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、クリーニング手段６Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｍ、クリーニング手段６Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｃ、クリーニング手段６Ｃを有する。黒色画像を形成する画像形成部１０Ｂｋは、第１の像担持体としてのドラム状の感光体１Ｂｋ、帯電手段２Ｂｋ、露光手段３Ｂｋ、現像手段４Ｂｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｂｋ、クリーニング手段６Ｂｋを有する。

前記４組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを中心に、回転する帯電手段２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋと、像露光手段３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋと、回転する現像手段４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋ、及び、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋをクリーニングするクリーニング手段５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋより構成されている。

前記画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋにそれぞれ形成するトナー画像の色が異なるだけで、同じ構成であり、画像形成ユニット１０Ｙを例にして詳細に説明する。

画像形成ユニット１０Ｙは、像形成体である感光体ドラム１Ｙの周囲に、帯電手段２Ｙ（以下、単に帯電手段２Ｙ、あるいは、帯電器２Ｙという）、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、クリーニング手段５Ｙ（以下、単にクリーニング手段５Ｙ、あるいは、クリーニングブレード５Ｙという）を配置し、感光体ドラム１Ｙ上にイエロー（Ｙ）のトナー画像を形成するものである。また、本実施の形態においては、この画像形成ユニット１０Ｙのうち、少なくとも感光体ドラム１Ｙ、帯電手段２Ｙ、現像手段４Ｙ、クリーニング手段５Ｙを一体化するように設けている。

帯電手段２Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対して一様な電位を与える手段であって、本実施の形態においては、感光体ドラム１Ｙにコロナ放電型の帯電器２Ｙが用いられている。

像露光手段３Ｙは、帯電器２Ｙによって一様な電位を与えられた感光体ドラム１Ｙ上に、画像信号（イエロー）に基づいて露光を行い、イエローの画像に対応する静電潜像を形成する手段であって、この露光手段３Ｙとしては、感光体ドラム１Ｙの軸方向にアレイ状に発光素子を配列したＬＥＤと結像素子（商品名；セルフォックレンズ）とから構成されるもの、あるいは、レーザ光学系などが用いられる。

本発明の画像形成方法においては、感光体上に静電潜像を形成するに際し、像露光をスポット面積が２０００μｍ²以下の露光ビームを用いて行うことが好ましい。このような小径のビーム露光を行っても、本発明の有機感光体は、該スポット面積に対応した画像を忠実に形成することができる。より好ましいスポット面積は、１００〜１０００μｍ²である。その結果８００ｄｐｉ（ｄｐｉとは２．５４ｃｍ当たりのドット数）以上で、階調性が豊かな電子写真画像を達成することができる。

前記露光ビームのスポット面積とは、該露光ビームを該ビームと垂直な面で切断したとき、該切断面に現れる光強度分布面で、光強度が最大ピーク強度の１／ｅ²以上の領域に相当する面積を意味する。

用いられる光ビームとしては半導体レーザを用いた走査光学系、及びＬＥＤや液晶シャッター等の固体スキャナー等があり、光強度分布についてもガウス分布及びローレンツ分布等があるがそれぞれのピーク強度の１／ｅ²までの部分をスポット面積とする。

無端ベルト状中間転写体ユニット７は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第２の像担持体としての無端ベルト状中間転写体７０（転写媒体）を有する。

画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋにより、回動する無端ベルト状中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された転写材（定着された最終画像を担持する支持体：例えば普通紙、透明シート等）としての転写材（転写媒体）Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ５ｂに搬送され、転写材Ｐ上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写材Ｐは、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。ここで、転写媒体とは中間転写体や転写材等の感光体上のトナー画像の転写媒体を云う。

一方、二次転写手段としての二次転写ローラ５ｂにより転写材Ｐにカラー画像を転写した後、転写材Ｐを曲率分離した無端ベルト状中間転写体７０は、クリーニング手段６ｂにより残留トナーが除去される。

画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｂｋは常時、感光体１Ｂｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。

二次転写ローラ５ｂは、ここを転写材Ｐが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体７０に圧接する。

また、装置本体Ａから筐体８を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。

筐体８は、画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋと、無端ベルト状中間転写体ユニット７とから成る。

画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｂｋは、垂直方向に縦列配置されている。感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット７が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット７は、ローラ７１、７２、７３、７４を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体７０、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｂｋ、及びクリーニング手段６ｂとから成る。

次に図５は本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置（少なくとも有機感光体の周辺に帯電手段、露光手段、複数の現像手段、転写手段、クリーニング手段及び中間転写体を有する複写機あるいはレーザービームプリンタ）の構成断面図である。ベルト状の中間転写体７０は中程度の抵抗の弾性体を使用している。

１は像形成体として繰り返し使用される回転ドラム型の感光体であり、矢示の反時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。

感光体１は回転過程で、帯電手段２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の像露光手段３により画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザービームによる走査露光光等による画像露光を受けることにより目的のカラー画像のイエロー（Ｙ）の色成分像に対応した静電潜像が形成される。

次いで、その静電潜像がイエロー（Ｙ）の現像手段（イエロー色現像器）４Ｙにより第１色であるイエロートナーにより現像される。この時第２〜第４の現像手段（マゼンタ色現像器、シアン色現像器、ブラック色現像器）４Ｍ、４Ｃ、４Ｂｋの各現像器は作動オフになっていて感光体１には作用せず、上記第１色目のイエロートナー画像は上記第２〜第４の現像器により影響を受けない。

中間転写体７０はローラ７９ａ、７９ｂ、７９ｃ、７９ｄ、７９ｅで張架されて時計方向に感光体１と同じ周速度をもって回転駆動されている。

感光体１上に形成担持された上記第１色目のイエロートナー画像が、感光体１と中間転写体７０とのニップ部を通過する過程で、１次転写ローラ５ａから中間転写体７０に印加される１次転写バイアスにより形成される電界により、中間転写体７０の外周面に順次中間転写（１次転写）されていく。

中間転写体７０に対応する第１色のイエロートナー画像の転写を終えた感光体１の表面は、クリーニング装置６ａにより清掃される。

以下、同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のクロ（ブラック）トナー画像が順次中間転写体７０上に重ね合わせて転写され、目的のカラー画像に対応した重ね合わせカラートナー画像が形成される。

２次転写ローラ５ｂで、２次転写対向ローラ７９ｂに対応し平行に軸受させて中間転写体７０の下面部に離間可能な状態に配設してある。

感光体１から中間転写体７０への第１〜第４色のトナー画像の順次重畳転写のための１次転写バイアスはトナーとは逆極性で、バイアス電源から印加される。その印加電圧は、例えば＋１００Ｖ〜＋２ｋＶの範囲である。

感光体１から中間転写体７０への第１〜第３色のトナー画像の１次転写工程において、２次転写ローラ５ｂ及び中間転写体クリーニング手段６ｂは中間転写体７０から離間することも可能である。

ベルト状の中間転写体７０上に転写された重ね合わせカラートナー画像の第２の画像担持体である転写材Ｐへの転写は、２次転写ローラ５ｂが中間転写体７０のベルトに当接されると共に、対の給紙レジストローラ２３から転写紙ガイドを通って、中間転写体７０のベルトに２次転写ローラ５ｂとの当接ニップに所定のタイミングで転写材Ｐが給送される。２次転写バイアスがバイアス電源から２次転写ローラ５ｂに印加される。この２次転写バイアスにより中間転写体７０から第２の画像担持体である転写材Ｐへ重ね合わせカラートナー画像が転写（２次転写）される。トナー画像の転写を受けた転写材Ｐは定着手段２４へ導入され加熱定着される。

本発明の有機感光体は電子写真複写機、レーザプリンター、ＬＥＤプリンター及び液晶シャッター式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用することができる。

以下、実施例をあげて本発明を詳細に説明するが、本発明の様態はこれに限定されない。尚、下記文中「部」とは「質量部」を表す。

感光体の作製
（感光体１の作製）
中間層
ポリアミド樹脂（アミランＣＭ−８０００：東レ社製）６０ｇを、１６００ｍｌのメタノールに溶解分散せしめて中間層組成液を調製し、洗浄済みの円筒状アルミニウム基体（直径：８０ｍｍ）上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚０．３μｍの中間層を形成した。

電荷発生層
６０ｇのＹ型チタニルフタロシアニンと、７００ｇのシリコーン樹脂溶液（ＫＲ５２４０、１５％キシレン−ブタノール溶液：信越化学社製）を、２０００ｍｌの２−ブタノンからなる塗布組成液を混合し、サンドミルを用いて１０時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この電荷発生層塗布液を、前記中間層上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚０．２μｍの電荷発生層を形成した。

電荷輸送層
２００ｇの電荷輸送物質（例示化合物Ｃ−１２６）と、３００ｇのポリアリレート（Ｐｏ−２：粘度平均分子量４万）および酸化防止剤（例示化合物ＡＯ２−１）１２ｇと、２０００ｍｌのモノクロロベンゼン／ジクロロメタン（１／１）混合溶媒を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この電荷輸送塗布液を、前記電荷発生層上に浸漬塗布法で塗布し、１００℃にて４０分の加熱乾燥を行ない、膜厚２０μｍの電荷輸送層を形成し、感光体１を作製した。

感光体２〜５の作製
感光体１の作製において、電荷輸送層の電荷輸送物質とポリアリレートを表１のように変更し、感光体２〜５を作製した。但し、感光体５のＰＣ−Ａは、下記構造のポリカーボネート（粘度平均分子量４万）であり、Ｃ−Ｒは下記構造の電荷輸送物質である。

これらの感光体１〜５のＷｅ／Ｗｔを測定し、表１に記載した。

以下に本発明に用いるトナーを作製した。

着色粒子１Ｂｋの作製
ｎ−ドデシル硫酸ナトリウム０．９０ｋｇと純水１０．０ｌを入れ攪拌溶解する。この溶液に、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）１．２０ｋｇを徐々に加え、１時間よく攪拌した後に、サンドグラインダー（媒体型分散機）を用いて、２０時間連続分散した。このものを「着色剤分散液１」とする。また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５５ｋｇとイオン交換水４．０ｌからなる溶液を「アニオン界面活性剤溶液Ａ」とする。

ノニルフェノールポリエチレンオキサイド１０モル付加物０．０１４ｋｇとイオン交換水４．０ｌからなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」とする。過硫酸カリウム２２３．８ｇをイオン交換水１２．０ｌに溶解した溶液を「開始剤溶液Ｃ」とする。

温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた１００ｌのＧＬ（グラスライニング）反応釜に、ＷＡＸエマルジョン（数平均分子量３０００のポリプロピレンエマルジョン：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度＝２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ａ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｂ」全量とを入れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０ｌを加える。

加熱を開始し、液温度が７５℃になったところで、「開始剤溶液Ｃ」全量を滴下して加えた。その後、液温度を７５℃±１℃に制御しながら、スチレン１２．１ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル２．８８ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン５４８ｇとを滴下しながら投入する。滴下終了後、液温度を８０℃±１℃に上げて、６時間加熱攪拌を行った。ついで、液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止し、ポールフィルターで濾過し、これを「ラテックス（１）−Ａ」とする。

なお、ラテックス（１）−Ａ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５７℃、軟化点は１２１℃、分子量分布は、重量平均分子量＝１．２７万、重量平均粒径は１２０ｎｍであった。

また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．０５５ｋｇをイオン交換純水４．０ｌに溶解した溶液を「アニオン界面活性剤溶液Ｄ」とする。また、ノニルフェノールポリエチレンオキサイド１０モル付加物０．０１４ｋｇをイオン交換水４．０ｌに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」とする。

過硫酸カリウム（関東化学社製）２００．７ｇをイオン交換水１２．０ｌに溶解した溶液を「開始剤溶液Ｆ」とする。

温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた１００ｌのＧＬ反応釜に、ＷＡＸエマルジョン（数平均分子量３０００のポリプロピレンエマルジョン：数平均一次粒子径＝１２０ｎｍ／固形分濃度２９．９％）３．４１ｋｇと「アニオン界面活性剤溶液Ｄ」全量と「ノニオン界面活性剤溶液Ｅ」全量とを入れ、攪拌を開始する。次いで、イオン交換水４４．０ｌを投入する。加熱を開始し、液温度が７０℃になったところで、「開始剤溶液Ｆ」を添加する。ついで、スチレン１１．０ｋｇとアクリル酸ｎ−ブチル４．００ｋｇとメタクリル酸１．０４ｋｇとｔ−ドデシルメルカプタン９．０２ｇとをあらかじめ混合した溶液を滴下する。滴下終了後、液温度を７２℃±２℃に制御して、６時間加熱攪拌を行った。さらに、液温度を８０℃±２℃に上げて、１２時間加熱攪拌を行った。液温度を４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。ポールフィルターで濾過し、この濾液を「ラテックス（１）−Ｂ」とした。

なお、ラテックス（１）−Ｂ中の樹脂粒子のガラス転移温度は５８℃、軟化点は１３２℃、分子量分布は、重量平均分子量＝２４．５万、重量平均粒径は１１０ｎｍであった。

塩析剤としての塩化ナトリウム５．３６ｋｇをイオン交換水２０．０ｌに溶解した溶液を「塩化ナトリウム溶液Ｇ」とする。

フッ素系ノニオン界面活性剤１．００ｇをイオン交換水１．００ｌに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液Ｈ」とする。

温度センサー、冷却管、窒素導入装置、粒径および形状のモニタリング装置を付けた１００ｌのＳＵＳ反応釜に、上記で作製したラテックス（１）−Ａ＝２０．０ｋｇとラテックス（１）−Ｂ＝５．２ｋｇと着色剤分散液１＝０．４ｋｇとイオン交換水２０．０ｋｇとを入れ攪拌する。ついで、４０℃に加温し、塩化ナトリウム溶液Ｇ、イソプロパノール（関東化学社製）６．００ｋｇ、ノニオン界面活性剤溶液Ｈをこの順に添加する。その後、１０分間放置した後に、昇温を開始し、液温度８５℃まで６０分で昇温し、８５±２℃にて０．５〜３時間加熱攪拌して塩析／融着させながら粒径成長させる。次に純水２．１ｌを添加して粒径成長を停止する。

温度センサー、冷却管、粒径および形状のモニタリング装置を付けた５ｌの反応容器に、上記で作製した融着粒子分散液５．０ｋｇを入れ、液温度８５℃±２℃にて、０．５〜１５時間加熱攪拌して形状制御した。その後、４０℃以下に冷却し攪拌を停止する。次に遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行い、目開き４５μｍの篩いで濾過し、この濾液を会合液（１）とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液（１）よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。

この非球形状粒子をフラッシュジェットドライヤーを用いて吸気温度６０℃にて乾燥させ、ついで流動層乾燥機を用いて６０℃の温度で乾燥させた。前記塩析／融着段階および形状制御工程のモニタリングにおいて、攪拌回転数、および加熱時間を制御することにより、形状および形状係数の変動係数を制御し、さらに液中分級により、粒径および粒度分布の変動係数を調整して、表２に示す着色粒子１Ｂｋを得た。

着色粒子１Ｙの作製
着色粒子１Ｂｋの作製において、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）１．２０ｋｇの代わりに、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８５、１．００ｋｇを使用した以外同様にして、表２に示す着色粒子１Ｙを得た。

着色粒子１Ｍの作製
着色粒子１Ｂｋの作製において、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）の代わりに、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を使用した以外同様にして、表２に示す着色粒子１Ｍを得た。

着色粒子１Ｃの作製
着色粒子１Ｂｋの作製において、リーガル３３０Ｒ（キャボット社製カーボンブラック）１．２０ｋｇの代わりに、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、０．８ｋｇを使用した以外同様にして、表２に示す着色粒子１Ｃを得た。

以上の着色粒子１Ｂｋ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｃと下記表４に示す外添剤を表３に示す様に添加し、ヘンシェルミキサーにて３０ｍ／ｓｅｃの回転条件で混合してトナー１Ｂｋ（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）〜７Ｂｋを作製した。

現像剤の作製
前記「トナー１Ｂｋ（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）」〜「トナー７Ｂｋ」のそれぞれとシリコーン樹脂を被覆した体積平均粒径が６０μｍのフェライトキャリアを混合してトナー濃度が６％の現像剤を作製し印字評価に使用した。この現像剤をトナーに対応して「現像剤１Ｂｋ（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ）」〜「現像剤７Ｂｋ」とする。

評価１（カウンター現像方式での評価）
得られた現像剤と感光体を表５のように組み合わせ（組み合わせＮｏ．１〜１１）、市販のフルカラー複合機８０５０（コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）社製）改造機（中間転写体を用いたタンデム方式のフルカラー複合機８０５０（プロセススピード２２０ｍｍ／ｓｅｃ）をカウンター現像方式に改造）に搭載し、黒色トナーを用いたモノクロの画像評価を行った。白地部、べた黒部のソリット画像部、文字画像部、ハーフトーン画像部を有するオリジナル画像を用いて、Ａ４紙に連続複写し評価した。詳しくは、スタート時及び１万枚毎に、評価画像を取り出し、計３０万枚印刷して評価した。評価項目と評価基準を以下に示す。

評価条件
感光体の線速：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
現像スリーブの線速：４００ｍｍ／ｓｅｃ
（１）画像評価
先端部濃度低下
ハーフトーン画像を作製して評価した。

◎：先端部濃度低下の発生が見られず、ハーフトーン画像が明瞭に再現されている（非常に良好）。

○：ハーフトーン画像が明瞭に再現されているが、反射濃度で０．０４未満の先端部濃度低下有り（実用的に問題なし）。

×：ハーフトーン画像に反射濃度で０．０４以上の先端部濃度低下有り（実用的に問題あり）。

トナーフィルミング
感光体を１万プリント毎に取り出し、トナーフィルミングを観察し、下記の基準で評価した。

◎；トナーフィルミングの発生がほとんどなく、対応した斑点状の画像欠陥が見られない（良好）
○；小さなトナーフィルミングの発生が見られるが、対応した斑点状の画像欠陥が見られない（実用上問題ないレベル）
×；トナーフィルミングの発生があり、対応した斑点状の画像欠陥が見られる（実用上問題となるレベル）
クリーニング性の評価
○：トナのすり抜け及びブレードめくれの発生がなくクリーニングが良好（良好）
×：クリーニングブレードが摩耗しトナのすり抜けが発生したり、ブレードめくれの発生が発生し、感光体上の残留トナーのクリーニング性が十分でない（実用不可）
擦り傷の評価
◎：感光体の表面が均一であり、ハーフトーン画像が良好（良好）
○：感光体の表面が少し荒れているが、ハーフトーン画像は良好（実用可）
×：感光体の表面に擦り傷が多く発生し、ハーフトーン画像に擦り傷がでている（実用不可）
結果を表５に示す。

表５から明らかなように、カウンター現像方式で作製した画像評価では、前記有機感光体が、感光体の表面から加重される一定加重の圧子（全荷重が２０ｍＮ）に対する弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率（（Ｗｅ２０／Ｗｔ２０）×１００）が４５．０以上であり、トナーが少なくとも数平均一次粒子径で１００〜１０００ｎｍの無機外添剤を含有している組み合わせ（Ｎｏ．１〜１０）は先端部濃度低下、トナーフィルミング、クリーニング性、擦り傷の全ての評価項目で良好な特性を有している。又、弾性変形量（Ｗｅ２０）と全仕事量（Ｗｔ２０）の百分率（（Ｗｅ２０／Ｗｔ２０）×１００）が４５．０未満の感光体５を用いた組み合わせ（Ｎｏ．１１）では、先端部濃度低下や擦り傷の発生が顕著である。

評価２（パラレル現像方式での評価）
評価１で行なった評価を感光体と現像スリーブの進行方向を平行に進行させるパラレル現像方式で評価した。

評価条件
感光体の線速：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
現像スリーブの線速：３５０ｍｍ／ｓｅｃ
その結果、評価１の本発明と比較例の差が明瞭に現れず、且つ全部の本発明及び比較例で、先端部濃度低下やカブリの発生は見られなかったが、カウンター現像方式に比し、画像濃度が低下し、濃度不足の電子写真画像が得られた。

評価３（カウンター現像方式での評価）
表６のように感光体及びトナーを組み合わせ（組み合わせＮｏ．１４）を、市販のフルカラー複合機８０５０（コニカミノルタビジネステクノロジーズ（株）社製）改造機（中間転写体を用いたタンデム方式のフルカラー複合機８０５０（プロセススピード２２０ｍｍ／ｓｅｃ）をカウンター現像方式に改造）に搭載し、カラー画像の評価を行った。評価は、白地部、べた黒部、及びレッド、グリーン、ブルーのソリッド画像部、文字画像部を有するオリジナル画像を用いて、Ａ４紙に複写し評価した。詳しくは、スタート時及び１万枚毎に、文複写画像を計３０万枚印刷して評価した。評価項目は、評価１で行った評価の他に、下記の色再現性を追加して行った。

感光体の線速：２２０ｍｍ／ｓｅｃ
現像スリーブの線速：４００ｍｍ／ｓｅｃ
色再現性
１枚目の画像および１００枚目の画像のＹ、Ｍ、Ｃ各トナーにおける二次色（レッド、ブルー、グリーン）のソリッド画像部の色を「ＭａｃｂｅｔｈＣｏｌｏｒ−Ｅｙｅ７０００」により測定し、ＣＭＣ（２：１）色差式を用いて各ソリッド画像の１枚目と１００枚目の色差を算出した。

◎：色差が３以下（良好）
×：色差が３より大の（実用上問題あり実用不可）
結果を表６に示す。

表６より明らかなように、有機感光体及び現像剤とも本発明の組み合わせ（Ｎｏ．１４）は、先端部濃度低下、トナーフィルミング、クリーニング性、擦り傷及び色再現性の各評価項目で良好な結果を得ている。

評価４（カウンター現像方式での評価）
評価１で行なった感光体及び現像スリーブの線速を下記の条件に変更した以外は、評価１と同様に評価した。

感光体の線速：３５０ｍｍ／ｓｅｃ
現像スリーブの線速：６００ｍｍ／ｓｅｃ
その結果、評価１とほぼ同等の本発明と比較例の評価結果が得られた。

評価５（カウンター現像方式での評価）
評価１の組み合わせで、Ｎｏ．１、１０、１１の組み合わせを用い、下記の感光体及び現像スリーブの線速条件で、評価１と同様に評価した。

感光体の線速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
現像スリーブの線速：２５０ｍｍ／ｓｅｃ
その結果、表７に示す。

表７の結果より、プロセススピード（感光体の線速）が２００ｍｍ／秒未満では、感光体が本発明の条件を満たしていない組み合わせＮｏ．１１を用いても、本発明の条件を満たした組み合わせＮｏ．１、１０と比較して、評価結果の差が小さい。

（ａ）は、角のないトナー粒子の投影像を示す説明図であり、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ角のあるトナー粒子の投影像を示す説明図である。 カウンター方向現像方法の現像装置の断面を示す図である。 有機感光体を含むプロセスカートリッジを有する電子写真装置の概略構成の例を示す図である。 本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。 本発明の有機感光体を用いたカラー画像形成装置の構成断面図である。 仕事関数の測定データの一例を示す図である。

符号の説明

１ 有機感光体
Ｃ 軸
２ 帯電手段
３ 露光光
４ 現像手段
５ 転写手段
Ｐ 転写材
２４ 定着手段
６ クリーニング手段
Ｐｅｘ 前露光光
ＰＣ プロセスカートリッジ容器
ＡＮ 案内手段
１０１ 有機感光体
１０２ 現像装置
１１０ 現像容器
１１８ 補給口
１２０ 現像スリーブ
１２１ 磁石
１２２ 現像ブレード
１２３ 第１攪拌搬送部材
１２４ 第２攪拌搬送部材
１２８ スクリュー羽根
１３０ 板状突起
１４０ 隔壁
Ｎ１ 現像磁極
Ｎ２ 第２搬送磁極
Ｓ１ 汲み上げ磁極
Ｓ２ 第３搬送磁極
Ｓ３ 第１搬送磁極
Ｐ１ 現像剤落下位置
Ｑ１ 汲み上げ位置

Claims (4)

1. プロセススピードが２００〜３５０ｍｍ／ｓｅｃで、円筒状の有機感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含有する現像剤を担持した円筒状の現像スリーブを有機感光体に接触させて、該静電潜像をトナー画像に顕像化させる画像形成方法において、前記有機感光体の表面層を形成する電荷輸送層がポリアリレート及び下記一般式（２）で表される電荷輸送物質を含有し、前記トナーが少なくとも平均一次粒子径で１００〜１０００ｎｍの無機外添剤及び５〜４９ｎｍの無機外添剤を含有し、現像スリーブを回転する有機感光体の回転方向に対し、カウンター方向に回転させて静電潜像をトナー画像に顕像化させることを特徴とする画像形成方法。
   

   

   〔但し、式中Ａｒ_５，Ａｒ_６及びＡｒ_７は置換又は無置換の芳香族炭化水素又は複素環基を表し、Ｒ_３は水素原子もしくは置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。ｎは２もしくは３である。〕
2. プロセススピードが２００〜３５０ｍｍ／ｓｅｃで、円筒状の有機感光体上に静電潜像を形成し、トナーを含有する現像剤を担持した円筒状現像スリーブを有機感光体に接触配設し、該静電潜像をトナー画像に顕像化させる現像手段及び有機感光体に形成されたトナー画像を転写媒体に転写する転写手段を有する画像形成ユニットを複数配列して設け、該複数の画像形成ユニット毎に着色を変えたトナーを用いて有機感光体上に各色トナー画像を形成し、該各色トナー画像を有機感光体から転写媒体に転写してカラー画像を形成する画像形成方法において、前記有機感光体の表面層を形成する電荷輸送層がポリアリレート及び下記一般式（２）で表される電荷輸送物質を含有し、前記トナーが少なくとも平均一次粒子径で１００〜１０００ｎｍの無機外添剤及び５〜４９ｎｍの無機外添剤を含有し、現像スリーブを回転する有機感光体の回転方向に対し、カウンター方向に回転させて静電潜像をトナー画像に顕像化させることを特徴とする画像形成方法。
   

   

   〔但し、式中Ａｒ_５，Ａｒ_６及びＡｒ_７は置換又は無置換の芳香族炭化水素又は複素環基を表し、Ｒ_３は水素原子もしくは置換又は無置換の芳香族炭化水素基又は複素環基を表す。ｎは２もしくは３である。〕
3. 前記トナーは重合トナーであることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成方法を用いて、電子写真画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

Images