JP2016110061A - カートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】、転写後に残留した現像剤が、像担持体と帯電部材との間を通過するときに、現像剤の割れや変形を起こしにくくし、長期にわたって品質の安定した画像を得ることが求められている。【解決手段】帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、ＨＭＤ＞ＨＭＲの関係であることを特徴とする。【選択図】 図３

Description

本発明は、記録媒体に画像を形成する画像形成装置および画像形成装置に着脱可能なカートリッジに関するものである。

従来、例えば、電子写真方式などの画像形成装置において、装置構成の簡略化や廃棄物を無くすという観点から、クリーナレスシステム（トナーリサイクルシステム）が提案されている。このクリーナレスシステムは、転写後の感光体ドラムの清掃手段である専用のドラムクリーナーを廃し、転写後の感光体ドラム上の転写残トナーを現像装置によって「現像同時クリーニング」で感光体ドラムから除去して、現像装置に回収・再利用する方式である。現像同時クリーニングとは、転写後に感光体ドラム上に残留したトナーを次工程以降の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置に印加する直流電圧と感光体ドラムの表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）によって回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以後に再利用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスに手を煩わせることも少なくすることができる。また、クリーナレスシステムであることにより、スペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。

上記で述べたクリーナレスシステム（トナーリサイクルシステム）では、感光体ドラムに接触して感光体ドラムを均一に帯電させる接触帯電方式を採用することがある。しかしながら接触帯電方式では、下記に述べる課題を起こす可能性がある。

接触帯電方式では、帯電ローラが感光体ドラムに圧接されているため、転写後に残留したトナーが、感光体ドラムと帯電ローラとの間の当接部を通過するときに、両者に押しつぶされ、割れや変形を起こす可能性があった。転写後に残留したトナーは、離散的で孤立しているため、感光体ドラムと帯電ローラとの当接部で受ける負担が大きく、割れや変形を起こしやすい。割れや変形を起こした異形状のトナーは、一様に電荷を持たせることが難しいので、現像性、転写性、回収性等の悪化から帯電ローラを汚し、帯電不良などの画像弊害を引き起こしやすくなる。さらには、異形状トナーは、転写されにくいため、クリーナレスシステム（トナーリサイクルシステム）においては、トナーを消費、回収を繰り返すとともに、現像装置中の異形状トナーの量が増加してしまう。その結果、長期耐久によりトナーを消費していくにつれて、トナーの流動性の悪化やトナーの電荷を保持できないことによる画像弊害を起こしやすくなる。

従来の接触ローラ帯電方式を採用したクリーナレスシステムとして、上記で述べた課題を解決するために３つの特許文献が提案されている。特許文献１は、感光体ドラムと帯電ローラの当接部を通過したトナーの変形率を抑制し、長期間にわたり安定した画像を提供するというものである。特許文献２、３は、トナーの円形度、量、比電荷について規定し、かぶり等の画像弊害を抑制することを目的としているものである。

特開２００３−１６２０８５号公報 特開２００５−１７３４８５号公報 特開２００６−１５４０９３号公報

しかしながら、特許文献１、２、３の構成では、長期にわたり良質な画質を得られない可能性がある。特許文献１に関しては、トナー形状変化率を規定してあるが、帯電ロールを構成する層の構成、これらの層の材料や厚み等を適切に選択することにより制御可能であることが開示されているだけである。また、特許文献２、３に関しては、現像性の悪化や、回収性の悪化を改善させる構成が提案されているが、これらの件について、更に耐久性を改善するという課題が残されている。

本発明は、上記従来の技術を更に発展させたものであり、その目的は、転写後に残留した現像剤が、像担持体と帯電部材との間を通過するときに、現像剤の割れや変形を起こしにくくし、長期にわたって品質の安定した画像を得ることである。

上記目的を達成するため、本発明は、像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体に当接して現像剤を供給する現像部材と、を有し、転写後に前記像担持体に残った現像剤を前記現像部材により回収する画像形成装置において、前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、ＨＭＤ＞ＨＭＲの関係であることを特徴とする。

また本発明は、画像形成装置に着脱自在であって、像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体に当接して現像剤を供給する現像部材と、を有し、転写後に前記像担持体に残った現像剤を前記現像部材により回収するカートリッジにおいて、前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、ＨＭＤ＞ＨＭＲの関係であることを特徴とする。

本発明によれば、転写後に像担持体に残った現像剤が、像担持体と帯電部材との間を通過したとしても、帯電部材が現像剤よりも柔らかいため変形しやすく、現像剤にかかる負担を緩和するため、現像剤の割れや変形を低減することが可能となる。

画像形成装置の概略構成を示す模式断面図 実施例１における帯電ローラ、トナーの加重くぼみ深さ曲線を示す図 （ａ）（ｂ）は帯電ローラと感光体の間を通過するトナーの変形を示す図 （ａ）は実施例１における加速評価後のトナー観察画像を示す図、（ｂ）は比較例１における加速評価後のトナー観察画像を示す図 実施例４と比較例３のマルテンス硬さを比較する図 ドラムカートリッジと現像カートリッジとが着脱可能である画像形成装置の概略構成を示す模式断面図

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。

図１は画像形成装置の概略構成を示す模式断面図である。ここで例示している画像形成装置は、転写式電子写真プロセス利用のモノクロレーザプリンタである。

像担持体である感光体ドラム１は、本例ではφ２４ｍｍの負極性ＯＰＣ感光体である。この感光体ドラム１は図中時計回り方向に周速度１００ｍｍ／ｓｅｃ（＝プロセススピードＰＳ、印刷速度）の一定速度をもって回転駆動される。

帯電部材としての帯電ローラ２は、感光体ドラム１に接触して配設され、像担持体表面である感光体ドラム１表面を帯電する。帯電ローラ２は、感光体ドラム１に所定の押圧力（ここでは駆動時に６００ｇｆ）で圧接されて感光体ドラム１との間に帯電ニップ部ｃを形成している。本例では、帯電ローラ２は感光体ドラム１の回転に対して駆動回転する。帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する電圧印加手段としての帯電電源があり、本例ではこの帯電電源から芯金２ａに直流電圧を印加する。印加する直流電圧は、感光体ドラム１表面と帯電ローラ２との電位差が放電開始電圧以上となるような値に設定されており、具体的には帯電バイアスとして−１３００Ｖの直流電圧を印加している。このとき、感光体ドラム１の表面を帯電電位（暗部電位）−７００Ｖに一様に接触帯電させている。

帯電された像担持体に静電潜像を形成する露光手段として、レーザダイオード・ポリゴンミラー等を含むレーザビームスキャナ４がある。このレーザビームスキャナ４は目的の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調されたレーザ光を出力し、該レーザ光Ｌで感光体ドラム１の一様に帯電された面を走査露光する。感光体ドラム１の帯電処理面をレーザ光Ｌで全面露光した場合、感光体ドラム１の表面の電位が−１５０Ｖになるようにレーザパワーは調整されている。

現像部材を有する現像手段としての現像器３は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像に現像剤を供給する。現像部材に電圧を印加する電圧印加手段としての現像バイアス電源（不図示）から現像バイアス（Ｖｄｃ）−３５０Ｖが印加された、現像部材としての現像スリーブにより現像することができる。

ここで、現像器３について説明する。現像スリーブ３１は現像器３に回転自在に支持されており、感光体ドラム１に対して周速度１４０％で回転駆動される。現像スリーブ３１は、中空のアルミ素管の周囲に導電性弾性ゴム層を設けたものであり、導電性弾性ゴム層の表面は現像剤搬送のため、表面粗さＲａ１．０μｍ〜２．０μｍの粗さを設けている。現像スリーブ３１中にはマグネットローラ３２が固定され配置されている。現像器３中の現像剤としての磁性一成分ブラック現像剤（負帯電特性）Ｔは、現像器内で撹拌部材３４によって撹拌されている。現像剤Ｔは、この撹拌により現像器３内でこのマグネットローラ３２の磁力により現像スリーブ３１の表面に供給される。現像スリーブ３１の表面に供給された現像剤は、現像スリーブに当接している現像ブレード３３を通過することで均一に薄層化され、ならびに摩擦帯電により負極性に帯電させられる。その後、現像スリーブ３１表面の現像剤は、感光体ドラム１と接触する現像位置（当接位置）まで搬送され、感光体ドラム１上の静電潜像を現像する。

転写手段（接触転写手段）としての中抵抗の転写ローラ５は、感光体ドラム１に所定の押圧力で圧接されて感光体ドラム１との間に転写ニップ部ｂを形成している。転写ローラ５は、現像手段により顕像化された感光体ドラム１上の現像剤像を、給送ローラ７１によりカセット７０から給送された転写材Ｐに転写する。本例で使用の転写ローラ５は、芯金５ａに中抵抗発泡層５ｂを形成した、ローラ抵抗値５×１０^８Ωのものであり、＋２．０ｋＶの電圧を芯金５ａに印加して転写を行った。

定着手段として、熱定着方式の定着装置６がある。転写ニップ部ｂを通過してトナー画像の転写を受けた転写材Ｐは、感光体ドラム１の表面から分離されてこの定着装置６に導入され、トナー画像の定着を受けて画像形成物（プリントコピー）として装置外へ排出される。

なお、本例においては、転写手段による転写後に像担持体上に残った現像剤を現像と同時に現像手段により回収するようにしている。すなわち、転写されずに感光体ドラム１上に残留した転写残トナーを感光体ドラム１上から除去するクリーニング部材を設けない、いわゆるクリーナレスシステムを採用している。以下に、転写後に感光体ドラム１の表面に残った現像剤を現像スリーブ３１を用いて回収する、クリーナレスシステムについて詳細に説明する。

転写工程後に感光体ドラム１上に残った転写残トナーは、帯電ローラ２と感光体ドラム１との当接部（帯電ニップ部ｃ）前の空隙部における放電によって感光体ドラム１と同様に負極性に帯電される。このとき、感光体ドラム１の表面は、−７００Ｖに帯電される。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電ニップ部ｃにおいて電位差の関係（感光体ドラム表面電位＝−７００Ｖ、帯電ローラ電位＝−１３００Ｖ）で帯電ローラ２には付着せず通過することになる。

帯電ニップ部ｃを通過した転写残トナーは、レーザ照射位置に到達する。転写残トナーは露光手段のレーザ光Ｌを遮蔽するほど多くないため、感光体ドラム１上の静電潜像を作像する工程に影響しない。レーザ照射位置ｄを通過したトナーは、現像スリーブ３１と感光体ドラム１の当接部（現像ニップ部ａ）において、非露光部（レーザ照射を受けていない感光体ドラム面）のトナーは、静電力によって現像スリーブ３１に回収される。一方、露光部（レーザ照射を受けた感光体ドラム面）のトナーは、静電力的には回収されずにそのまま感光体ドラム１上に存在し続ける。しかし一部のトナーは、現像スリーブ３１と感光体ドラム１の周速差による物理的な力で回収されることもある。

このように転写材Ｐに転写されずに感光体ドラム１上に残った転写残トナーは、概ね現像器３に回収される。現像器３に回収されたトナーは、現像器３内に残っているトナーと混合され、再使用される。

本発明では、転写残トナーを帯電ローラ２に付着させずに帯電ニップ部ｃを通過させるために、帯電ローラ２を感光体ドラム１と所定の周速差を設け駆動回転させている。帯電ローラ２と感光体ドラム１を所定の周速差を設けて駆動回転させることで、感光体ドラム１と帯電ローラ２との摺擦によって、このようなトナーを負極性にさせることが可能となる。これによって帯電ローラ２へのトナーの付着を抑制する効果がある。本発明では、帯電ローラ２の芯金２ａに帯電ローラギアが設けられており、帯電ローラギアは感光体ドラム端部に設けられたドラムギアと係合している。よって、感光体ドラム１が回転駆動するのに伴って、帯電ローラ２も回転駆動する。帯電ローラ２の表面の周速は、感光体ドラム１の表面の周速に対して１１５％になるように設定されている。なお、帯電ローラ２の回転方向は、感光体ドラム１と接触する点において同方向と設定している。また、帯電ローラ２の周速は、１０１％以上好ましくは１０５％以上に設定すると効果があり、２００％以下好ましくは１５０％以下が実用的な範囲である。

本発明に係る画像形成装置において、転写残トナーは、離散的にちらばっており、基本的にトナーは孤立している。そのため、感光体ドラムと帯電ローラの間を通過するときの負担が大きくかかり、割れや変形による異形状トナーが発生する可能性がある。

前述したように周速差を設けることにより、感光体ドラムの帯電を向上させたり、帯電ローラへトナーの付着を軽減させることができる。しかしながら、転写残トナーの観点からは、感光体ドラムと帯電ローラの間を通過するときの負担が更に大きくなる。周速差を設けた場合は、更に異形状トナーの発生という解決すべき課題が生じる。

帯電ローラ２の回転方向は、感光体ドラム１と接触する点において同方向と設定すると、更に、感光体ドラムの帯電を向上させたり、帯電ローラへトナーの付着を軽減させることができるので、好ましい構成である。しかしながら、転写残トナーの観点からは、感光体ドラムと帯電ローラの間を通過するときの負担が更に大きくなる。そのため、前述の課題が更に大きいものとなる。

そこで、本発明では、帯電部材たる帯電ローラの表面のマルテンス硬さＨＭＲと現像剤たるトナーの表面のマルテンス硬さＨＭＤの関係を、ＨＭＤ＞ＨＭＲの関係にする。

このようにすることで、転写残トナーが、感光体ドラム１と帯電ローラ２との当接部を通過したとしても、図３（ａ）に示すようにトナーｔよりも帯電ローラ２の表面が先に変形する。このとき、図３（ａ）に示すように、帯電ローラ２の表面は、感光体ドラム１との当接位置（帯電ニップ部ｃ）において、感光体ドラム１に残ったトナーｔが食い込むように変形する。これにより、トナーｔの変形を緩和するため、トナーｔの割れや変形を抑制することができる。一方、トナーよりも帯電ローラ２の方が硬い場合は、図３（ｂ）に示すように帯電ローラ２よりもトナーｔが先に変形し、トナーｔの割れや欠けの発生が起こりやすくなる。更に、感光体ドラムと帯電ローラの間に周速差をつけた条件下でも十分な効果を発揮することができる。

したがって、本発明における現像剤は、前記のように所定のマルテンス硬さに調整する必要がある。現像剤として負帯電性の磁性一成分トナーを用いる場合は、以下のようにして製造することができる。

本発明においては、１μｍという極少の押し込み深さというマルテンス硬さ（硬度）を制御する。本発明に好適な現像剤を得るには、現像剤を構成する粒子、上記の場合、現像剤に含有される磁性一成分トナー粒子の硬さを制御することが必要となる。

所望のマルテンス硬さを有する磁性一成分トナーを得るには、以下の手法が挙げられる。その一つは、磁性一成分トナーの結着樹脂の材料、組成又は分子量等を制御することが挙げられる。更には、前記磁性一成分トナー母体の表面に殻層を適宜設けることにより制御することが挙げられる。更には、前記磁性一成分トナー粒子に含有されるワックス等の軟化性材料或いは着色剤、磁性粉を含む無機顔料等の材料を適宜選択することにより制御することが可能である。

トナー表面のマルテンス硬さＨＭＤは、小さすぎると付着力が大きくなる等使いにくくなる可能性がある。またトナー表面のマルテンス硬さＨＭＤは、大きすぎると感光体ドラムを傷つける等の弊害を起こしやすくなる。従って、トナー表面のマルテンス硬さＨＭＤは、付着力の観点からは、２以上であることが好ましく、更に好ましくは２．５以上である。またトナー表面のマルテンス硬さＨＭＤは、感光体ドラムの表面層との関係においては、５０以下であることが好ましく、２０以下更に好ましくは１５以下の範囲で使用することがより好ましい。

他方、本発明の画像形成装置に用いられる、帯電ローラについても所定のマルテンス硬さとする必要がある。帯電ローラを所定のマルテンス硬さとするためには、例えば、帯電ローラの表面層及びその近傍の材料、組成、分子量又は架橋度などを制御することが挙げられる。更には、前記帯電ローラの表面層に硬質又は軟質の材料を含有させることによっても制御することができる。

帯電ローラ表面のマルテンス硬さＨＭＲは、小さすぎるとタック性が高くなり、トルクが大きくなる等使いにくくなる可能性がある。また帯電ローラ表面のマルテンス硬さＨＭＲは、大きすぎると感光体ドラムを傷つける等の弊害を起こす可能性がある。従って、帯電ローラ表面のマルテンス硬さＨＭＲは、タック性又はトルクの観点からは、０．５以上であることが好ましく、１以上範囲で使用することがより好ましい。また帯電ローラ表面のマルテンス硬さＨＭＲは、感光体ドラムを傷つけるという観点からは、１９以下が好ましく、更に好ましくは１０以下である。

更に帯電ローラ表面の算術平均粗さＲａは、小さすぎるとタック性が高くなり、トルクが大きくなる等使いにくくなる等の可能性がある。また帯電ローラ表面の算術平均粗さＲａは、大きすぎると帯電ローラの表面硬度のムラができてしまい、トナーが割れてしまう可能性がある。従って、帯電ローラ表面の算術平均粗さＲａは、タック性又はトルクの観点からは、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．６μｍ以上で使用することがより好ましい。また帯電ローラ表面の算術平均粗さＲａは、帯電ローラの表面硬度のムラの観点からは、１０μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下の範囲で使用することがより好ましい。また、トナーのマルテンス硬さとの差分においては、１以上あることが好ましく、３以上で使用することがより好ましい。尚、前記算術平均粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２００１に準拠して測定したものである。

本発明及び比較例に用いたトナー及び帯電ローラは以下のように調整されたものである。以下に、トナーの製造例、帯電ローラの製造例を例示して説明する。

〔トナー製造例１〕
・スチレン ７５質量部
・ｎ−ブチルアクリレート ２５質量部
・ジビニルベンゼン ０．５０質量部
・飽和ポリエステル樹脂 ８質量部
（テレフタル酸とビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物との反応物、数平均分子量＝４０００、Ｍｗ／Ｍｎ＝２．８、酸価＝１１ｍｇ／ＫＯＨ）
・磁性粉 ８０質量部
（表面をｎ−ヘキシルトリメトキシシランで表面処理され、体積平均径０．２μｍ、磁場７９．６ｋＡ／ｍ下での飽和磁化７０Ａｍ２／ｋｇ）
・スルフォン酸基を有する樹脂 １．５質量部
（スチレン ８３質量部 アクリル酸ｎ−ブチル１２質量部 ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸 ５質量部 の共重合体、重量平均分子量２３０００）
・パラフィンワックス（ＤＳＣにおける最大吸熱ピーク７８℃） １０質量部
・重合開始剤２，２'−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）５質量部

以上を、定法に従い、均一に溶解分散し、分散剤を有するイオン交換水 ７５０質量部に投入し造粒した。その後、反応、冷却、分散剤の除去を経て乾燥しトナー母体を得た。尚、作成したトナー母体は、その表面層にポリエステル層を有している。

上記トナー母体１００質量部に、ＢＥＴ値が１２０ｍ^２／ｇの疎水性シリカ微粉体１．０質量部を外添混合し、重量平均粒径が７．９μｍの磁性トナーを得た。平均円形度は０．９７５である。本製造例の磁性トナーのマルテンス硬度を測定したところ、ＨＭ１１である。

〔トナー製造例２〕
トナー製造例１において、飽和ポリエステル樹脂を３質量部とすることを除いて、トナー製造例１と同様にして、トナー母体を得た。

上記トナー母体１００質量部に、ＢＥＴ値が１２０ｍ^２／ｇの疎水性シリカ微粉体１．０質量部を外添混合し、重量平均粒径が７．５μｍの磁性トナーを得た。平均円形度は０．９７７である。本製造例の磁性トナーのマルテンス硬度を測定したところ、ＨＭ５．０である。

〔トナー製造例３〕
・スチレン ８０質量部
・ｎ−ブチルアクリレート ２０質量部
・ポリメタクリル酸エステルマクロマー（Ｍｎ＝６０００）０．３質量部
・ジビニルベンゼン ０．３０質量部
・磁性粉 ８０質量部
（表面をｎ−ヘキシルトリメトキシシランで表面処理され、体積平均径０．２μｍ、磁場７９．６ｋＡ／ｍ下での飽和磁化７０Ａｍ２／ｋｇ）
・スルフォン酸基を有する樹脂 １．０質量部
（スチレン ８３質量部 アクリル酸ｎ−ブチル１２質量部 ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸５質量部 の共重合体、重量平均分子量２３０００）
・ジペンタエリスリトールヘキサミリステート（ＤＳＣにおける最大吸熱ピーク６６℃）６．０質量部
・重合開始剤ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート ６質量部

以上を、常法に従い、均一に溶解分散し、分散剤を有するイオン交換水 ７５０質量部に投入し造粒した。その後、反応させスラリーを得た。

以下を混合し、水メチルメタクリレート分散液を得た。

・メチルメタクリレート ２質量部
・イオン交換水 ６５質量部

以下を上記スラリーに添加し、反応させた。得られたトナーの母粒子には、ポリメチルメタクリレートの層が形成されている。

・上記水メチルメタクリレート分散液 ６７質量部
・２，２'−アゾビス［２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド］０．３質量部

上記トナー母体１００質量部に、ＢＥＴ値が１２０ｍ^２／ｇの疎水性シリカ微粉体１．０質量部を外添混合し、重量平均粒径が７．６μｍの磁性トナーを得た。平均円形度は０．９７２である。本製造例の磁性トナーのマルテンス硬度を測定したところ、ＨＭ２．１である。

〔トナー製造例４〕
ＨＭ１９を有するトナーは、以下のように懸濁重合法により製造した。

トナー製造例１において、飽和ポリエステル樹脂を１５質量部とすることを除いて、トナー製造例１と同様にして、トナー母体を得た。

上記トナー母体１００質量部に、ＢＥＴ値が１２０ｍ^２／ｇの疎水性シリカ微粉体１．０質量部を外添混合し、重量平均粒径が７．８μｍの磁性トナーを得た。本製造例の磁性トナーのマルテンス硬度を測定したところ、ＨＭ１９である。

〔帯電ローラ製造例１〕
・ブタジエン−アクリロニトリルゴム（商品名 Ｎｉｐｏｌ ＤＮ−２１９： 日本ゼオン社）１００質量部
・可塑剤（セバシン酸−ポリプロピレングリコール共重合体 ：Ｍｎ＝８０００）７質量部
・ステアリン酸 １．２質量部
・酸化亜鉛 ５質量部
・カーボンブラック（トーカブラック＃７３６０ＳＢ：商品名 東海カーボン社）４５質量部

以上をミキサーにて混合し、以下を加えてオープンロールにて混練して、ＮＢＲ混練物を得た。

・硫黄 １質量部
・テトラベンジルチウラムジスルフィド ３質量部

ついで、上記ＮＢＲ混練物を押出し機にて、外径１０．５ｍｍ、内径４．５ｍｍの円筒形に押し出し、２５０ｍｍの長さに裁断し、蒸気加硫缶を使用して、温度１６０℃の水蒸気中で４０分間一次加硫し、導電性弾性層用ゴム一次加硫チューブを得た。

次に、直径５ｍｍ、長さ２５６ｍｍの鋼製円柱（表面はニッケルメッキ）の中央部２３１ｍｍに熱硬化性接着剤を塗布し、８０℃で１０分間乾燥して得た導電性支持体を、前記ゴム一次加硫チューブに挿入した。その後、１５０℃の電気オーブンの中で１時間加熱処理して、未研磨のローラを得た。

この未研磨のローラのゴム部分の両端部を突っ切り、ゴム部分の長さを２３２ｍｍとした後、ゴム部分を回転砥石で研磨し、直径９ｍｍの導電性基体とした。

・８−ナイロン（Ｎ−メトキシメチル化ナイロン：商品名 トレジンＥＦ３０Ｔ 帝国化学産業社）１００質量部
・カーボンブラック（商品名 デンカブラック（登録商標） 電気化学工業社）１０質量部
・クエン酸 １質量部
・メタノール ３５０質量部
・トルエン １５０質量部

以上の混合物をボールミルにて分散混合し、ろ過し塗工液とした。

上記塗工液を、ロールコート法で上記導電性基体にコーティングし、風乾の後、６０℃、１時間の条件下で乾燥し、１３０℃、３０分架橋反応を行い、１５μｍの表面層を形成した。

本製造例の帯電ローラのマルテンス硬さは、ＨＭ３．０であり、ＭＤ−１硬度は６２であった。算術平均粗さＲａは、２．１μｍである。

〔帯電ローラ製造例２〕
帯電ローラ製造例１において、クエン酸を０．５質量部にしたことを除いては、同様にして、１３μｍの表面層を有する帯電ローラ２を得た。

本製造例の帯電ローラ２のマルテンス硬さは、ＨＭ２．５であり、ＭＤ−１硬度は６２であった。算術平均粗さＲａは、２．０μｍである。

〔帯電ローラ製造例３〕
導電性基体は、帯電ローラ製造例１と同様にして得た。

・アクリルシリコーンポリマー（商品名 モディパーＦＳ７００：日本油脂社製）１００質量部
・カーボンブラック（商品名 デンカブラック（登録商標） 電気化学工業社）４０質量部
・酢酸エチル５００質量部

以上を以上の混合物をボールミルにて分散混合し、ろ過し分散液とした。前記分散液に、以下を加え、混合し塗工液とした。

・ジフェニルメタンジイソシアネート １０質量部

上記塗工液を、ロールコート法で上記導電性基体にコーティングし、風乾の後、１２０℃、１時間加熱した。表面層の厚みは、２０μｍである。

本製造例の帯電ローラのマルテンス硬さは、ＨＭ１３．４であり、ＭＤ−１硬度は６１であった。算術平均粗さＲａは、２．１μｍである。

本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明では東亜医用電子社製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−２１００を用いて粒子形状の測定を行い、円形度を下記式１により求める。更に下記式２で示すように、測定された全粒子の円形度の総和を全粒子数で除した値を平均円形度と定義する。

〔式１〕

〔式２〕

なお、本発明で用いている測定装置である「ＦＰＩＡ−２１００」は、まず各粒子の円形度を算出する。算出後、平均円形度の算出に当たって、粒子を得られた円形度によって、円形度０．４００〜１．０００を所定の間隔で分割した分割範囲に分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度の算出を行う算出法を用いている。なお、具体的には、円形度０．４００〜１．０００を０．０１０間隔で、０．４００以上０．４１０未満、０．４１０以上０．４２０未満・・・０．９９０以上１．０００未満及び１．０００の如くに６１分割した分割範囲に分けている。

この算出法で算出される平均円形度の各値と、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式によって算出される平均円形度の各値との誤差は、非常に少なく、実質的には無視できる程度である。そのため、本発明においては、算出時間の短縮化や算出演算式の簡略化の如きデータの取り扱い上の理由で、上述した各粒子の円形度を直接用いる算出式の概念を利用し、一部変更したこの様な算出法を用いている。

本発明の画像形成装置に用いるトナーは、円形度が高い方が好ましい。具体的には、０．９６０以上、更に好ましくは０．９７０以上であると転写性能が高く、カブリの少ない画像が得られやすいからである。

更に、本発明に用いるトナーは、その重量平均粒径において、４〜９μｍが好ましく用いられ、高精細な画像を得ることができる。本発明における重量平均粒径は以下のように測定される。

測定装置としては、例えば、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ或いはコ−ルターＩＩ（コールター社製）或いはコ−ルターマルチサイザーＩＩＩ（ベックマンコールター社製）を用いる。電解液は、１級塩化ナトリウムを用いて、約１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。例えば、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）が使用できる。測定方法としては、上記電解水溶液１００ｍｌ中に分散剤として、界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１ｍｌ加え、さらに測定試料（トナー及びトナー粒子）を５ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１分間分散処理し、上記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子の体積及び個数をチャンネルごとに測定して、トナーの体積分布と個数分布とを算出する。トナー粒子の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径Ｄ４（μｍ）を求める。

＜マルテンス硬さの測定方法＞
マルテンス硬さＨＭの測定は、（株）フィッシャー・インストルメンツのＦＩＳＣＨＥＲＳＣＯＰＥ ＨＭ２０００Ｓを使用する。

マルテンス硬さＨＭは、試験加重を負荷した状態で測定する。マルテンス硬さＨＭは、試験加重を増加させていき、できれば既定の加重に達した後の、加重・くぼみ深さによって得られる値から求める。具体的には以下である。

マルテンス硬さＨＭは、負荷した試験力（Ｆ）とくぼみの表面積Ａ（ｈ）との商と定義され、くぼみ表面積Ａ（ｈ）は圧子押し込み深さ（ｈ）から算出する。圧子は、ビッカース圧子を使用する。

〔式３〕
ＨＭ＝Ｆ／Ａｓ（ｈ）＝Ｆ／（２６．４３×ｈ_２）

装置は、最大押し込み深さｈ_２：０．００２ｍｍ、最大試験荷重Ｆｍａｘ：０．２ｍＮ、試験時間：３０ｓ、と設定する。

得られた押し込み深さ１μｍ時の試験荷重から、上記式３より、本発明におけるマルテンス硬さＨＭを得ることができる。なお、本発明においては、上記式３より得られる、トナー表面のマルテンス硬さをＨＭＤ、帯電ローラ表面のマルテンス硬さをＨＭＲとしている。

更に詳しくは、本発明におけるトナー表面のマルテンス硬さＨＭＤ、帯電ローラ表面のマルテンス硬さＨＭＲは、以下のように測定される。

ａ）ＩＳＯ １４５７７−１に従っている
ｂ）圧子の材質と形状：ビッカース圧子、面角１３６、ヤング率１１４０、ポアソン比０．０７、ＨＶ＝０．０９４５×ＨＩＴ
ｃ）ゼロ点の決定に用いた方法：Ｇｌａｓｓ ＲＥＦＥＲＥＮＣＥ
ｄ）試験時の温度／湿度：２３℃／５０％ＲＨ
ｅ）分析方法 ＨＭ２０００Ｓ ＷＩＮ−ＨＣＵソフトウェア

尚、トナー表面のマルテンス硬さＨＭＤの測定においては、像担持体上にトナーを現像させた状態で測定する。この際、顕微鏡にて確認しつつ、像担持体上のトナーの粒子１個ごとに測定する。測定サンプルは、任意に選択されたトナーの粒子の５０個の平均値をとることによった。

他方、帯電ローラ表面のマルテンス硬さＨＭＤは、帯電ローラにおける画像を形成する部分に相当する領域中、任意に５０点の測定を行い、平均値をとることによった。

尚、本発明においては、押し込み深さが０．００１ｍｍに達した時の加重から、マルテンス硬さを計算している。本発明におけるマルテンス硬さの単位は、Ｎ／ｍｍ^２である。この極表面の硬さに着目したことが本発明の特徴である。

例えば、押し込み深さを大きくしすぎると、例えば７μｍ付近では、帯電ローラ表層の微小な硬度の違いを見分けることができず、差のつかない値が測定されてしまう。そのため、本実施例中のトナー割れの判断ができなくなってしまう。また、トナーにおいては、粒径の表面を押しつぶしてしまい、計測できない可能性がある。従って、押し込み深さは、０．００１ｍｍ程度において測定することが好ましい。

また同様に、ＭＤ１硬度も、押し込みの深さが深くなりすぎてしまうので、帯電ローラの極表面の硬さの違いを計測することができないため、本発明の課題を解決に導くことができない。本発明において、ＭＤ１硬度とは、当業者によって慣用されている測定方法である。具体的には、高分子計器株式会社製のアスカー マイクロゴム硬度計 ＭＤ−１型ｔｙｐｅ−Ａ（商品名）を用いて測定した硬さである。本発明では、常温常湿（２３℃／５０％ＲＨ）の環境中に１２時間以上置いた帯電部材に対して該硬度計にて１０Ｎのピークホールドモードで測定した値としている。

また、本発明は、感光体ドラム１と帯電ローラ２との当接位置、感光体ドラム１と現像スリーブ３１との当接位置、現像スリーブ３１と現像ブレード３３との当接位置の関係が図１に示す位置関係となっている。すなわち、これらの当接位置の関係が、重力方向において上方から、感光体ドラム１と帯電ローラ２との当接位置、感光体ドラム１と現像スリーブ３１との当接位置、現像スリーブ３１と現像ブレード３３との当接位置の順である。

また、本発明は、像担持体、帯電部材、現像手段が個別に交換可能な画像形成装置に限定されるものではない。例えば、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジに適用しても有効である。プロセスカートリッジとしては、少なくとも像担持体、帯電部材、現像手段を一体に保持し、画像形成装置に着脱可能とすることにより、ユーザーによって容易に交換可能となる。更に前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記現像剤表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、ＨＭＤ＞ＨＭＲの関係を満たすようにすることで、画像形成装置に適用した場合と同様に、長期にわたり安定した品質を有する画像を得ることができる。

〔実施例１〕
先に説明した画像形成装置を用いて、帯電ローラとして〔帯電ローラ製造例１〕、トナーとして〔トナー製造例１〕を用いて、評価を行った。

評価環境は、温度２３℃、湿度５０％、トナーを１００ｇ現像器に充填し、印字率：１．５％、Ａ４紙３０００枚をプリントし耐久評価を行った。

評価項目は、画質とドラム上のかぶりとその時に現像スリーブ上のトナー形状の観察である。トナー形状の観察は、電子顕微鏡により行う。トナーの粒子全体の個数に対し異形状と認められるトナーの粒子の個数の割合により効果を測定する。

耐久結果は、下記表１及び表２に挙げたとおりである。帯電ローラのマルテンス硬さが３、トナーのマルテンス硬さが１１の構成では、現像スリーブ上のトナーはほぼ割れがなく、感光体ドラム上のかぶりは４％であり、画質は良好であった。

〔表１〕

〔表２〕

尚、本実施例に用いた、帯電ローラ及びトナーのマルテンス硬さを測定した際の加重くぼみ深さ曲線の一例を図２に挙げた。図２中、帯電ローラのマルテンス硬さを実線で示し、トナーのマルテンス硬さを点線で示している。

また、耐久評価とは別に、簡易的にトナー割れ、変形を確認するための加速評価も行っている。加速評価方法は、実施例に記載されている画像形成装置を用いてトナーの評価を行う。まず、評価したいトナーを感光体ドラムの周方向に２５ｍｍのベタ黒（ｍ／ｓ＝８ｇ／ｍ^２程度）を現像し、感光体ドラム上にトナーを載せる。このとき、評価したい帯電ローラを使用する。その後、現像器を取り外し、空回転を１２分間行う。そして、１２分後に帯電ローラに付着しているトナーを観察する。トナーの形状観察は、電子顕微鏡により行いトナーの粒子全体の個数に対し異形状と認められるトナーの粒子の個数の割合により効果を測定する。例として、表１の実施例１の構成と比較例１の構成において、加速評価を行い、電子顕微鏡により撮影した画像を図４（ａ）、図４（ｂ）に示す。実施例１の構成では、図４（ａ）に示すように、ほとんどのトナーが球形の状態を維持していることが確認できた。また、比較例１の構成に関しては、図４（ｂ）に示すように、トナー割れや変形が確認できた。

〔実施例２〕
帯電ローラとして〔帯電ローラ製造例３〕、トナーとして〔トナー製造例４〕を用いて、実施例１と同様に耐久評価を行った。耐久結果は、表１及び表２に挙げたとおりである。帯電ローラのマルテンス硬さが１３．４、トナーのマルテンス硬さが１９．１の構成では、現像スリーブ上のトナーはほぼ割れがなく、感光体ドラム上のかぶりは４％であり、画質は良好であった。

〔実施例３〕
帯電ローラとして〔帯電ローラ製造例２〕、トナーとして〔トナー製造例２〕を用いて、実施例１と同様に耐久評価を行った。耐久結果は、表１及び表２に挙げたとおりである。帯電ローラのマルテンス硬さが２．５、トナーのマルテンス硬さが５の構成では、現像スリーブ上のトナーはほぼ割れがなく、感光体ドラム上のかぶりは５％であり、画質は良好であった。

〔比較例１〕
帯電ローラとして〔帯電ローラ製造例３〕、トナーとして〔トナー製造例１〕を用いて、実施例１と同様に耐久評価を行った。耐久結果は、表１及び表２に挙げたとおりである。帯電ローラのマルテンス硬さが１３．４、トナーのマルテンス硬さが１１の構成では、現像スリーブ上のトナーは割れが半数程度であり、感光体ドラム上のかぶりは２４％であり、画質は帯電不良であった。

〔比較例２〕
帯電ローラとして〔帯電ローラ製造例１〕、トナーとして〔トナー製造例３〕を用いて、実施例１と同様に耐久評価を行った。耐久結果は、表１及び表２に挙げたとおりである。帯電ローラのマルテンス硬さが３、トナーのマルテンス硬さが２．１の構成では、現像スリーブ上のトナーは割れが半数程度であり、感光体ドラム上のかぶりは２０％であり、画質は帯電不良であった。

＜本発明の効果＞
帯電ローラ表面のマルテンス硬さＨＭＲとトナー表面のマルテンス硬さＨＭＤが、ＨＭＤ＞ＨＭＲの関係を満たす実施例１と、前述の関係を満たさない比較例とを用いて、耐久を行いトナー割れとかぶり、画質の評価を行った。実施例１の比較サンプルとして用意した比較例１は、実施例１構成の帯電ローラのみ硬度を上げた構成であり、比較例２は、実施例１構成のトナーのみ硬度を下げた構成である。

また、実施例２，３については上記ＨＭＤ＞ＨＭＲの条件になる範囲で硬度を上側と下側に振り、評価を行っている。

以上のように、実施例１では、３０００枚時でも、トナーの割れはほとんどなく、カブリのトナー量が少ないため、帯電ローラを汚すことなく、安定した画質を保つことができる。それに対して、比較例１、２では、３０００枚時において、かぶりが悪化しており、帯電ローラにトナーが付着する量が増えてしまい、帯電不良を引き起こした。また、現像スリーブ上のトナーは、半数程度の割れたトナーが観察された。これは、比較例１，２の構成では、帯電ローラと感光体の間でトナーが割れてしまい、そこで割れたトナーが現像容器に回収されるためである。従って、現像容器内のトナーは、割れたトナーが耐久とともに増加し、現像スリーブ上のトナーも割れたトナーの割合が増加する。そのため、十分にトナーに電荷が付与されないトナーが多くなり、感光体上にかぶるトナーが増加する。かぶったトナーは、負極性に帯電されにくいため、転写されずに、帯電ローラに付着し帯電不良を引き起こしてしまう。

また、実施例２，３のように、硬度を上下に変えても、上記ＨＭＤ＞ＨＭＲの条件を満たした帯電ローラ、トナーを用いた場合は、３０００枚の耐久において安定した画質であった。

以上のように、帯電ローラの表面のマルテンス硬さＨＭＤをトナーの表面のマルテンス硬さＨＭＤより小さいものを使用する。これにより、帯電ローラと感光体ドラムの間でのトナーの割れ、変形を抑制することができ、かぶりを良好に保ち、耐久を通じて良好な画像を得ることができる。

マルテンス硬さは、ナノメートル単位での小さな表面領域での硬さの関係である。トナーに関しては１粒子ごとの表面の強度を測定するものであるため、表面領域の一辺は７００ｎｍ以下（７μｍ以下）が好ましい。マルテンス硬さでは、押し込み強度を測るため、表層から７００ｎｍ以下のところまでの硬さになる。トナーが小さいのであれば、その範囲はさらに小さくなる。

以上、本実施例では、懸濁重合法により作成した磁性球形トナーを使用しているが、使用をすることのできるトナーはこれに限るものではない。その他、公知の製造方法により製造されたトナー、例えば、粉砕法、乳化粒子を凝集して製造する方法等により製造されたトナーにも同様に適用することができる。更に、磁性トナーに限らず、非磁性トナーにも適用できる。

本実施例においては、一成分現像方法の例を示したが、所謂二成分現像方法等他の公知の現像方法を採用することができることは言うまでもない。

これまで述べてきたように本発明によれば、転写後に像担持体に残った現像剤が、像担持体と帯電部材との間を通過したとしても、帯電部材の方が現像剤よりも柔らかいため変形しやすく、現像剤にかかる負担を緩和する。このため、現像剤の割れや変形を抑制することが可能となる。

そのため、転写後に像担持体に残った現像剤を現像部材により回収する、いわゆるクリーナレスシステムにおいて、かぶりなどの画像弊害を抑制し、長期に渡って品質の安定した画像を得ることができる。

〔実施例４〕
上記実施例では、帯電ローラの平均値を用いて、トナーとの比較を行った。しかしながら、実際には硬度にはばらつきがあり、帯電ローラの硬度にも分布がある。そのために、帯電ローラの平均値をトナーの平均値よりも柔らかくしても、帯電ローラの分布によっては、トナーよりも硬い部分が多く存在し、トナーの割れ、変形を引き起こしやすくなる。

そこで、実施例４では、帯電ローラの持つ硬度のばらつきも考慮し、帯電部材としての帯電ローラの表面のマルテンス硬さＨＭＲ＋３σの値よりも、現像剤としてのトナーの表面のマルテンス硬さＨＭＤを高く設定する（ＨＭＤ＞ＨＭＲ＋３σ）。これにより、長期にわたりトナー割れ、変形等を抑制し、かぶり悪化を軽減させ、画質の安定化を図ることができる。

実施例４では、帯電ローラのマルテンス硬さを分布で管理する。比較においては、上記ＨＭＤ＞ＨＭＲのみを満たす比較例３と、上記ＨＭＤ＞ＨＭＲと上記ＨＭＤ＞ＨＭＲ＋３σの両方の関係を満たす実施例４との比較を行う（表３、図５参照）。

〔表３〕

実施例１と同様の画像形成装置を用いて評価する。使用する帯電ローラとトナーの構成については、表３に記載する。また、マルテンス硬さの分布については、図５に示す。

実施例４では、帯電ローラとして〔帯電ローラ製造例４〕、トナーとして〔トナー製造例５〕を用いて評価を行う（表３参照）。〔トナー製造例５〕は、〔帯電ローラ製造例４〕の帯電ローラ硬度分布の＋３σの値より、トナーのマルテンス硬さ平均値が硬いトナーを用いる。トナー製造例５は、トナー製造例６に対して、トナーのアスペクト比が高くなるように試作している。異形状トナーは、硬度が柔らかいため、アスペクト比が高いトナーは、結果として硬度の平均値が高いトナーとなる。ここで述べたアスペクト比とは、トナー粒子の長辺と短辺の比率のことをいう。

また、比較例３では、帯電ローラとして〔帯電ローラ製造例４〕、トナーとして〔トナー製造例６〕を用いて評価を行った。〔トナー製造例６〕は、〔帯電ローラ製造例４〕の帯電ローラ硬度分布の＋３σの値より、トナーのマルテンス硬さ平均値が柔らかいトナーを用いる。

なお、比較例３で用いるトナーのマルテンス硬さＨＭＤ（表３では８）、実施例４で用いるトナーのマルテンス硬さＨＭＤ（表３では１１）は、いずれも帯電ローラ〔帯電ローラ製造例４〕のマルテンス硬さＨＭＲ（表３では６）よりも硬いトナーを用いる。

ここでは、トナーのマルテンス硬さＨＭＤとして、ｎ個のデータｘ_１，ｘ_２，…，ｘ_ｎからなる標本を抽出したとする。このとき、標準平均を下記式４で定義する。ここでは、５０点のデータを使用して、下記式４を用いて、トナーのマルテンス硬さＨＭＤ（平均値）を算出する。

〔式４〕

しかし、前記平均値だけでは、前述のデータがどのように分布しているかが分からないため、このデータのばらつきの範囲を示す散布度を使用する。このデータの散布度を示すものとして、データの平均値との差 （偏差） の２乗を平均し、これを変数と同じ次元で示すために正の平方根をとった標準偏差ｓ（σ）を用いる。この正の平方根をとる前の値（標準偏差の２乗）を分散ｓ^２と呼び、下記式５で定義する。ここでは、帯電ローラのマルテンス硬さＨＭＲの標準偏差σを、下記式５を用いて算出する。

〔式５〕

ここで、帯電ローラのマルテンス硬さの平均値±標準偏差σの範囲内に５０点のデータの７０％が分布し、±２σの範囲内に９６％が分布し、±３σの範囲内では１００％が分布していた。本実施例では、帯電ローラのマルテンス硬さの平均値＋３σまでを、トナーのマルテンス硬さと比較する対象としている（ＨＭＤ＞ＨＭＲ＋３σ）。これにより、帯電ローラのマルテンス硬さにばらつきがあっても、トナー割れ、欠け等の低減することができ、長寿命化を図ることができる。

〔トナー製造例５〕
本発明のトナーは、以下の工程を含むトナー粒子の製造方法を用いて得られるトナーである。該工程は、重合性単量体、着色剤およびポリエステル樹脂を含有する重合性単量体組成物の粒子を分散安定剤Ａを含む第一水系媒体の中で形成する造粒工程、該重合性単量体組成物の該粒子に含まれる該重合性単量体を重合させてトナー粒子を得る重合工程である。該トナーは、該ポリエステル樹脂の酸価が０．３ｍｇＫＯＨ／ｇ以上１．５ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。該トナーは、該トナーが、該重合性単量体組成物を基準として５．０質量％以上２０質量％以下の該ポリエステル樹脂を含有し、該第一水系媒体が、該重合性単量体組成物を基準として、１．５質量％以上５．９質量％以下の塩化ナトリウムを含有する。

本発明のトナー粒子の製造方法は、ポリエステル樹脂の酸価が低酸価であること、且つ重合性単量体組成物を基準として含有量が５．０質量％以上２０質量％以下であることが、高アスペクト比のトナー粒子を得るために重要である。理由は定かではないが、低酸価のポリエステル樹脂を多量に含有させることで、造粒工程及び重合工程における重合性単量体組成物中の着色剤の分散性が向上し、重合性単量体組成物の粒子が水系媒体中で安定化するものと考える。これにより、粒子同士の合一が抑制され、高アスペクト比のトナー粒子が得られるものと考える。

一方、高酸価のポリエステル樹脂を多量に含有させると、粒度分布がブロードとなってしまう。従来重合性単量体に含まれる樹脂は、高酸価であることで、水相と油相の界面に配向しやすくなり、粒子を安定化させると考えてきた。しかし、あまりに多量に添加してしまうと、重合性単量体組成物中の着色剤の分散性を低下させ、液滴の安定性を損なってしまう場合がある。

よって、低酸価のポリエステル樹脂の含有量は、重合性単量体組成物を基準として５．０質量％以上２０質量％以下であることが好ましい。含有量が５．０質量％未満であると、トナー粒子のアスペクト比が不十分となる。含有量が２０質量％を超えても、トナー粒子のアスペクト比はそれ以上に効果が得られないことと、重合性単量体組成物の粘度が上昇してしまう。そのため、製造安定性が低下してしまう場合があるため、好ましくない。

また本発明のトナー粒子の製造方法は、上記低酸価ポリエステルの含有量の制御とともに、水系媒体中に重合性単量体組成物を基準として、１．５質量％以上５．９質量％以下の塩化ナトリウムを含有することが、微小粒子を抑制するために重要である。水系媒体中に多量の塩化ナトリウムを含有することで、その塩析効果により、重合性単量体組成物の粒子中から重合性単量体のモノマーが水系媒体中に溶け込むことを抑制できる。重合性単量体のモノマーが水系媒体中に溶け込んでしまうと、モノマーに分散安定剤が付着し、所謂乳化粒子といった微小粒子を生成してしまう。また、乳化粒子を起点として、所望の粒径を有する重合性単量体組成物の粒子同士を接着させて、合一粒子を発生してしまう場合もある。

よって、塩化ナトリウムの含有量は、重合性単量体組成物を基準として１．５質量％以上５．９質量％以下であることが好ましい。従来分散安定剤は、水系媒体中で副生塩を生成する。しかし、この副生塩が塩析効果を発現するには含有量が少ない。これに対し、分散安定剤の添加量を多量とすると、所望の粒径を有するトナー粒子が得られなくなり、好ましくは塩化ナトリウムを追添加することが好ましい。副生塩と追添加した塩化ナトリウムの含有量が１．５質量％未満であると、微小粒子の抑制は不十分となる。含有量が、５．９質量％を超えても、微小粒子の抑制効果がそれ以上に得られないことと、トナー粒子に残存する塩化ナトリウムの含有量が上昇してしまう。そのため、トナーの帯電性が低下してしまう場合があるため、好ましくない。

また本発明は、該造粒工程で得られた該重合性単量体組成物の該粒子と第二水系媒体とを混合する工程を有し、該第二水系媒体が、該分散安定剤Ａを基準として５．０質量％以上４０質量％以下の分散安定剤Ｂを含有することが好ましい。第二水系媒体に上記含有量の分散安定剤Ｂを含有することで、造粒時に不足している分散安定剤を補填し、更に高アスペクト比のトナー粒子を得ることが可能となる。但し、分散安定剤Ｂの含有量が分散安定剤Ａを基準として５．０質量％未満であると、更なるアスペクト比向上の効果は不十分である。一方４０質量％を超えると、過剰の分散安定剤Ｂが重合時の重合性単量体の揮発モノマーに付着して、微小粒子を増加する傾向となり、好ましくない。

また本発明は、上述したように該第一水系媒体に塩化ナトリウムを追加することにより、該第一水系媒体の該塩化ナトリウムの含有量を調整することが好ましい。

また本発明は、該分散安定剤Ａが、塩化カルシウム水溶液とリン酸ナトリウム水溶液とを混合することによって調製されたものであることが好ましい。塩化カルシウムとリン酸カルシウムからは、下記式６に示すように、ヒドロキシアパタイトと副生塩である塩化ナトリウムが生成される。ヒドロキシアパタイトは、重合性単量体組成物の粒子を安定化させるために好ましい分散安定剤である。また、副生塩として塩化ナトリウムが生成されるので、微小粒子を抑制する塩析効果を発現するためにも、本発明では好ましく使用される。

〔式６〕
6Na3Po4 + 10CaCl2 + 2H2O → [Ca3(PO4)2]3Ca(OH)2 + 18NaCl + 2HCl

以下、本発明を実施するための材料構成、製造方法について詳細に説明する。

本発明では、水系媒体中で重合性単量体組成物を造粒し、該重合性単量体組成物の粒子を形成する懸濁重合法により製造される。

重合性単量体としては、ラジカル重合が可能なビニル系モノマーが用いられる。前記ビニル系モノマーとしては、単官能性モノマー或いは多官能性モノマーを使用することが出来る。

単官能性モノマーとしては、スチレン；α−メチルスチレン、β−メチルスチレン、ο−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレンのようなスチレン誘導体；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｉｓｏ−プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ジブチルフォスフェートエチルアクリレート、２−ベンゾイルオキシエチルアクリレートのようなアクリル系重合性単量体；メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ジブチルフォスフェートエチルメタクリレートのようなメタクリル系重合性単量体；メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル；酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルのようなビニルエステル；ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルのようなビニルエーテル；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロピルケトンのようなビニルケトンが挙げられる。

重合性単量体は、上記の中でも、スチレン又はスチレン誘導体を含むことが好ましい。

多官能性モノマーとしては、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アクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラメチロールメタンテトラメタクリレート、ジビニルベンゼン、ジビニルエーテル等が挙げられる。

前記した単官能性モノマーを単独で或いは２種以上組み合わせて、又は前記した単官能性モノマーと多官能性モノマーを組み合わせて使用してもよい。多官能性モノマーは架橋剤として使用することも可能である。

本発明に用いられる重合開始剤としては、油溶性開始剤及び／又は水溶性開始剤が用いられる。好ましくは、重合反応時の反応温度における半減期が０．５〜３０時間のものである。また重合性単量体１００質量部に対し０．５〜２０質量部の添加量で重合反応を行うと、通常、分子量１万〜１０万の間に極大値を有する重合体が得られ、適当な強度と溶融特性を有するトナー粒子を得ることができるため好ましい。

重合開始剤としては、以下の、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如き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、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシカーボネート、クメンヒドロパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド如きの過酸化物系重合開始剤等が例示できる。

本発明においては、重合性単量体の重合度を制御するために、公知の連鎖移動剤、重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。

本発明においては、重合性単量体組成物には、ポリエステル樹脂が含有される。本発明に用いられるポリエステル樹脂には以下のようなものが上げられる。

２価の酸成分としては、以下のジカルボン酸又はその誘導体が上げられる。フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸の如きベンゼンジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル；コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル；ｎ−ドデセニルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸の如きアルケニルコハク酸類もしくはアルキルコハク酸類、又はその無水物又はその低級アルキルエステル；フマル酸、マレイン酸、シトラコン酸、イタコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物又はその低級アルキルエステル。

２価のアルコール成分としては、以下のものが挙げられる。エチレングリコール、ポリエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール（ＣＨＤＭ）、水素化ビスフェノールＡ、式（１）で表されるビスフェノール及びその誘導体：

〔化１〕

上記化１の式中、Ｒはエチレンまたはプロピレン基であり、ｘ、ｙはそれぞれ０以上の整数であり、かつ、ｘ＋ｙの平均値は０乃至１０である。

本発明で用いることができるポリエステル樹脂は、上述の２価のカルボン酸化合物および２価のアルコール化合物以外に、以下の構成成分として含有してもよい。その構成成分は、１価のカルボン酸化合物、１価のアルコール化合物、３価以上のカルボン酸化合物、３価以上のアルコール化合物である。

１価のカルボン酸化合物としては、安息香酸、ｐ−メチル安息香酸等の炭素数３０以下の芳香族カルボン酸や、ステアリン酸、ベヘン酸等の炭素数３０以下の脂肪族カルボン酸等が挙げられる。

また、１価のアルコール化合物としては、ベンジルアルコール等の炭素数３０以下の芳香族アルコールや、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ベへニルアルコール等の炭素数３０以下の脂肪族アルコール等が挙げられる。

３価以上のカルボン酸化合物としては、特に制限されないが、トリメリット酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸等が挙げられる。

また、３価以上のアルコール化合物としては、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、グリセリン等が挙げられる。

本発明に用いることができるポリエステル樹脂の製造方法については、特に制限されるもではなく、公知の方法を用いることができる。

本発明においては、重合性単量体組成物に、離型剤であるワックスを含有してもよい。

ワックスとしては、離型性の高さの観点から、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスの如き炭化水素系ワックスが好ましい。必要に応じて、二種以上のワックスを併用してもかまわない。

ワックスとしては、具体的には以下のものが挙げられる。ビスコール（登録商標）３３０−Ｐ、５５０−Ｐ、６６０−Ｐ、ＴＳ−２００（三洋化成工業社）、ハイワックス４００Ｐ、２００Ｐ、１００Ｐ、４１０Ｐ、４２０Ｐ、３２０Ｐ、２２０Ｐ、２１０Ｐ、１１０Ｐ（三井化学社）、サゾールＨ１、Ｈ２、Ｃ８０、Ｃ１０５、Ｃ７７（シューマン・サゾール社）、ＨＮＰ−１、ＨＮＰ−３、ＨＮＰ−９、ＨＮＰ−１０、ＨＮＰ−１１、ＨＮＰ−１２（日本精鑞株式会社）、ユニリン（登録商標）３５０、４２５、５５０、７００、ユニシッド（登録商標）、ユニシッド（登録商標）３５０、４２５、５５０、７００（東洋アドレ株式会社）、木ろう、蜜ろう、ライスワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス（株式会社セラリカＮＯＤＡにて入手可能）。

ワックスの添加量としては、結着樹脂に対して１．０質量部以上、２０．０質量部以下のワックスを含有することが好ましい。

また、本発明のトナー粒子は、磁性トナー粒子であっても非磁性トナー粒子であっても良い。

磁性トナー粒子として製造する場合は、磁性体として磁性酸化鉄を用いることが好ましい。磁性酸化鉄としては、マグネタイト，マグヘマタイト，フェライト等の酸化鉄が用いられる。トナーに含有される磁性酸化鉄の量は、結着樹脂１００．０質量部に対して２５．０質量部以上、１００．０質量部以下であることが好ましい。

非磁性トナー粒子を製造する場合には、着色剤としてカーボンブラックやその他、公知の顔料や染料を用いることができる。また、顔料や染料は一種のみ使用しても良いし、二種以上を併用することもできる。トナーに含有される着色剤は、結着樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上６０．０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは０．５質量部以上５０．０質量部以下である。

懸濁重合法のトナー粒子の製造方法において、上述した材料に加えて、公知の帯電制御剤、導電性付与剤や滑剤、研磨剤等を添加してもよい。

懸濁重合トナー粒子は、これら添加材を、均一に溶解または分散させて重合性単量体組成物とする。その後この重合性単量体組成物を、分散安定剤を含有する水系媒体中に適当な撹拌機を用いて分散させ、そして必要に応じて、芳香族溶剤及び重合開始剤を添加して重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナー粒子を得るものである。

上記トナー粒子に対し重合終了後、公知の方法によって濾過、洗浄、乾燥を行い、必要により流動性向上剤としての無機微粉体を混合し表面に付着させることで、トナーを得ることができる。

無機微粉体としては、公知のものが使用可能である。好ましくは、チタニア微粒子、湿式製法シリカ、乾式製法シリカの如きシリカ微粒子、それらシリカをシランカップリング剤、チタンカップリング剤、又はシリコーンオイル等により表面処理を施した無機微粉体である。表面処理を施した無機微粉体は、メタノール滴定試験によって滴定された疎水化度が３０以上９８以下であることが好ましい。

＜磁性体１の製造例＞
硫酸第一鉄水溶液中に、鉄元素に対して１．００から１．１０当量の苛性ソーダ溶液、鉄元素に対しリン元素換算で０．１５質量％となる量のＰ２Ｏ５、鉄元素に対して珪素元素換算で０．５０質量％となる量のＳｉＯ２を混合した。こうして、水酸化第一鉄を含む水溶液を調製した。水溶液のｐＨを８．０とし、空気を吹き込みながら８５℃で酸化反応を行い、種晶を有するスラリー液を調製した。

次いで、このスラリー液に当初のアルカリ量（苛性ソーダのナトリウム成分）に対し０．９０から１．２０当量となるよう硫酸第一鉄水溶液を加えた。その後、スラリー液をｐＨ７．６に維持して、空気を吹込みながら酸化反応をすすめ、磁性酸化鉄を含むスラリー液を得た。濾過、洗浄した後、この含水スラリー液を一旦取り出した。この時、含水サンプルを少量採取し、含水量を計っておいた。次に、この含水サンプルを乾燥せずに別の水系媒体中に投入し、撹拌すると共にスラリー液を循環させながらピンミルにて再分散させ、再分散液のｐＨを約４．８に調整する。そして、撹拌しながらｎ−ヘキシルトリメトキシシランカップリング剤を磁性酸化鉄１００部に対し１．６部（磁性酸化鉄の量は含水サンプルから含水量を引いた値として計算した）添加し、加水分解を行った。その後、撹拌を十分行い、分散液のｐＨを８．６にして表面処理を行った。生成した疎水性磁性体をフィルタープレスにてろ過し、多量の水で洗浄した後に１００℃で１５分、９０℃で３０分乾燥し、得られた粒子を解砕処理して体積平均粒径が０．２１μｍの磁性体１を得た。

＜ポリエステル樹脂Ｂ１の製造例＞
窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した反応槽中に、表４に示す使用量のモノマーを入れた後、触媒としてジブチル錫をモノマー総量１００質量部に対して１．５質量部添加した。次いで、窒素雰囲気下にて常圧で１８０℃まで素早く昇温した後、１８０℃から２１０℃まで１０℃／時間の速度で加熱しながら水を留去して重縮合を行った。２１０℃に到達してから反応槽内を５ｋＰａ以下まで減圧し、２１０℃、５ｋＰａ以下の条件下にて重縮合を行い、ポリエステル樹脂Ｂ１を得た。その際、得られるポリエステル樹脂Ｂ１の軟化点が表５の値（１２５℃）となるように重合時間を調整した。ポリエステル樹脂Ｂ１の物性を表５に示す。

〔表４〕

〔表５〕

下記の手順によってトナー粒子、トナーを製造した。

（第一水系媒体の調整）
イオン交換水３４２．８質量部にリン酸ナトリウム１２水和物３．１質量部を投入してＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株）製）を用いて撹拌しながら６０℃に加温した。その後、イオン交換水１２．７質量部に塩化カルシウム２水和物１．８質量部を添加した塩化カルシウム水溶液と、イオン交換水１４．５質量部に塩化ナトリウム４．３質量部を添加した塩化ナトリウム水溶液を添加して撹拌を進めた。そして、分散安定剤Ａを含む第一水系媒体を得た。

（重合性単量体組成物の調整）
・スチレン ７４．０質量部
・ｎ−ブチルアクリレート ２６．０質量部
・１−６ヘキサンジオールジアクリレート ０．５質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物（Ｅ−１０１：オリエント化学社製） ０．５質量部
・着色剤：磁性体１ ６５．０質量部
・ポリエステル樹脂Ｂ１ ２０．０質量部

上記材料をアトライター（三井三池化工機（株）製）を用いて均一に分散混合した後、６０℃に加温し、そこにパラフィンワックス（ＤＳＣピーク温度：８０℃）１５．０質量部を添加混合し、溶解して重合性単量体組成物を得た。

（第二水系媒体の調整）
イオン交換水１６４．７質量部にリン酸ナトリウム１２水和物０．９質量部を投入してパドル撹拌翼を用いて撹拌しながら６０℃に加温した。その後、イオン交換水３．８質量部に塩化カルシウム２水和物０．５質量部を添加した塩化カルシウム水溶液を添加して撹拌を進め、分散安定剤Ｂを含む第二水系媒体を得た。

（造粒）
上記第一水系媒体中に上記重合性単量体組成物と重合開始剤としてｔ-ブチルパーオキシピバレート７．０質量部を投入した。そして、６０℃、Ｎ２雰囲気下においてＴＫ式ホモミキサー（特殊機化工業（株））にて１２０００ｒｐｍで１０分間撹拌しながら造粒し、重合性単量体組成物の液滴を含む造粒液を得た。

（重合／蒸留／乾燥／外添）
上記第二水系媒体中に上記造粒液を投入し、パドル撹拌翼で撹拌しながら７４℃で３時間反応させた。反応終了後、９８℃で３時間蒸留した後、懸濁液を冷却し、塩酸を加えて洗浄し、濾過・乾燥して、重量平均粒径が８．０μｍのトナー粒子を得た。

得られたトナー粒子１００質量部に対して、下記材料をヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株）製ＦＭ−１０型）で混合して、トナー１を得た。尚、ヘンシェルミキサーのジャケットは、４５℃になるように温度調整を行った。

・ヘキサメチルジシラザン２５質量％で表面処理した一次粒子の個数平均粒径２０ｎｍの疎水性シリカ微粒子 ０．５質量部
・ヘキサメチルジシラザン１５質量％で表面処理した一次粒子の個数平均粒径１１０ｎｍの疎水性シリカ微粒子 ０．５質量部

得られたトナーの粒度分布（Ｄ５０／Ｄ１）は１．１０、アスペクト比は０．９３０であった。また、ＨＭは、１１である。

ＨＭの測定に関しては、実施例１に記載した通りである。

上記に記載する物性については、以下の方法にて測定を行った。

＜トナーの物性測定＞
＜重量平均粒径（Ｄ４）の測定方法＞
トナーの重量平均粒径（Ｄ４）は、以下を用いて、実効測定チャンネル数２万５千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出した。測定には、１００μｍのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３」（登録商標、ベックマン・コールター社製）と、測定条件設定及び測定データ解析をするための付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３ Ｖｅｒｓｉｏｎ３．５１」（ベックマン・コールター社製）を用いた。

測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約１質量％となるようにしたもの、例えば、「ＩＳＯＴＯＮ ＩＩ」（ベックマン・コールター社製）が使用できる。

尚、測定、解析を行う前に、以下のように専用ソフトの設定を行った。

専用ソフトの「標準測定方法（ＳＯＭ）を変更画面」において、コントロールモードの総カウント数を５００００粒子に設定し、測定回数を１回、Ｋｄ値は「標準粒子１０．０μｍ」（ベックマン・コールター社製）を用いて得られた値を設定する。閾値／ノイズレベルの測定ボタンを押すことで、閾値とノイズレベルを自動設定する。また、カレントを１６００μＡに、ゲインを２に、電解液をＩＳＯＴＯＮ ＩＩに設定し、測定後のアパーチャーチューブのフラッシュにチェックを入れる。

専用ソフトの「パルスから粒径への変換設定画面」において、ビン間隔を対数粒径に、粒径ビンを２５６粒径ビンに、粒径範囲を２μｍから６０μｍまでに設定する。

具体的な測定法は以下の通りである。

１．Ｍｕｌｔｉｓｉｚｅｒ ３専用のガラス製２５０ｍｌ丸底ビーカーに前記電解水溶液約２００ｍｌを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで２４回転／秒にて行う。そして、解析ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。

２．ガラス製の１００ｍｌ平底ビーカーに前記電解水溶液約３０ｍｌを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンＮ」（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）をイオン交換水で３質量倍に希釈した希釈液を約０．３ｍｌ加える。

３．発振周波数５０ｋＨｚの発振器２個を位相を１８０度ずらした状態で内蔵する。電気的出力１２０Ｗの超音波分散器「Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｔｅｔｏｒａ１５０」（日科機バイオス社製）の水槽内に所定量のイオン交換水を入れる。そして、この水槽中に前記コンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。

４．前記２．のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。

５．前記４．のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約１０ｍｇを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに６０秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜調節する。

６．サンプルスタンド内に設置した前記1.の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記５．の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約５％となるように調整する。そして、測定粒子数が５００００個になるまで測定を行う。

７．定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行い、各平均粒径を算出する。専用ソフトでグラフ／体積％と設定したときの、分析／体積統計値画面の「算術径」が重量平均粒径Ｄ４、「５０％Ｄ径」がＤ５０である。又、個数平均粒径Ｄ１も同様にして算出を行う。

＜アスペクト比及び小粒子率の測定方法＞
トナー粒子の円形度は、フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００」（シスメックス社製）によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定した。

具体的な測定方法は、以下の通りである。まず、ガラス製の容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水約２０ｍｌを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンＮ」（非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるｐＨ７の精密測定器洗浄用中性洗剤の１０質量％水溶液、和光純薬工業社製）をイオン交換水で約３質量倍に希釈した希釈液を約０．２ｍｌ加える。更に測定試料を約０．０２ｇ加え、超音波分散器を用いて２分間分散処理を行い、測定用の分散液とする。その際、分散液の温度が１０℃以上４０℃以下となる様に適宜冷却する。超音波分散器としては、発振周波数５０ｋＨｚ、電気的出力１５０Ｗの卓上型の超音波洗浄器分散器（例えば「ＶＳ−１５０」（ヴェルヴォクリーア社製））を用い、水槽内には所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンＮを約２ｍｌ添加する。

測定には、対物レンズとして「ＬＵＣＰＬＦＬＮ」（倍率２０倍、開口数０．４０）を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「ＰＳＥ−９００Ａ」（シスメックス社製）を使用した。前記手順に従い調製した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、ＨＰＦ測定モードで、トータルカウントモードにて２０００個のトナー粒子を計測する。そして、粒子解析時の２値化閾値を８５％とし、解析粒子径を円相当径１．９７７μｍ以上、３９．５４μｍ未満に限定し、トナー粒子のアスペクト比及び小粒子率を求めた。

測定にあたっては、測定開始前に以下を用いて自動焦点調整を行う。すなわち、標準ラテックス粒子（例えば、Ｄｕｋｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製の「ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＡＮＤ ＴＥＳＴ ＰＡＲＴＩＣＬＥＳ Ｌａｔｅｘ Ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ ５１００Ａ」をイオン交換水で希釈）を用いて自動焦点調整を行う。その後、測定開始から２時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。

なお、本実施例では、シスメックス社による校正作業が行われた、シスメックス社が発行する校正証明書の発行を受けたフロー式粒子像分析装置を使用した。解析粒子径を円相当径１．９７７μｍ以上、３９．５４μｍ未満に限定した以外は、校正証明を受けた時の測定及び解析条件で測定を行った。

＜樹脂のＴｇの測定＞
樹脂のＴｇは、示差走査熱量分析装置「Ｑ２０００」（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用いてＡＳＴＭ Ｄ３４１８−８２に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、試料約２ｍｇを精秤し、これをアルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、測定温度範囲３０〜２００℃の間で、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定を行う。尚、測定においては、一度２００℃まで昇温させ、続いて３０℃まで降温し、その後に再度昇温を行う。この２度目の昇温過程での温度４０℃〜１００℃の範囲において比熱変化が得られる。このときの比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、樹脂のガラス転移温度Ｔｇとする。

＜樹脂の軟化点の測定＞
樹脂の軟化点の測定は、定荷重押し出し方式の細管式レオメータ「流動特性評価装置 フローテスターＣＦＴ−５００Ｄ」（島津製作所社製）を用い、装置付属のマニュアルに従って行う。本装置では、測定試料の上部からピストンによって一定荷重を加えつつ、シリンダに充填した測定試料を昇温させて溶融し、シリンダ底部のダイから溶融された測定試料を押し出し、この際のピストン降下量と温度との関係を示す流動曲線を得ることができる。

「流動特性評価装置 フローテスターＣＦＴ−５００Ｄ」に付属のマニュアルに記載の「１／２法における溶融温度」を軟化点とする。尚、１／２法における溶融温度とは、次のようにして算出されたものである。まず、流出が終了した時点におけるピストンの降下量Ｓｍａｘと、流出が開始した時点におけるピストンの降下量Ｓｍｉｎとの差の１／２を求める（これをＸとする。Ｘ＝（Ｓｍａｘ−Ｓｍｉｎ）／２）。そして、流動曲線においてピストンの降下量がＸとＳｍｉｎの和となるときの流動曲線の温度が、１／２法における溶融温度である。

測定試料は、約１．０ｇの試料を、２５℃の環境下で、錠剤成型圧縮機（例えば、ＮＴ−１００Ｈ、エヌピーエーシステム社製）を用いて約１０ＭＰａで、約６０秒間圧縮成型し、直径約８ｍｍの円柱状としたものを用いる。

ＣＦＴ−５００Ｄの測定条件は、試験モード：昇温法、昇温速度：４℃／ｍｉｎ、開始温度：５０℃、到達温度：２００℃、である。

＜樹脂の酸価の測定＞
樹脂の酸価は試料１ｇに含まれる酸を中和するために必要な水酸化カリウムのｍｇ数である。ポリエステル樹脂の酸価はＪＩＳ Ｋ ００７０−１９９２に準じて測定されるが、具体的には、以下の手順に従って測定する。

（１）試薬の準備
フェノールフタレイン１．０ｇをエチルアルコール（９５ｖｏｌ％）９０ｍｌに溶かし、イオン交換水を加えて１００ｍｌとし、フェノールフタレイン溶液を得る。

特級水酸化カリウム７ｇを５ｍｌの水に溶かし、エチルアルコール（９５ｖｏｌ％）を加えて１ｌとする。炭酸ガス等に触れないように、耐アルカリ性の容器に入れて３日間放置後、ろ過して、水酸化カリウム溶液を得る。得られた水酸化カリウム溶液は、耐アルカリ性の容器に保管する。前記水酸化カリウム溶液のファクターは、０．１モル／ｌ塩酸２５ｍｌを三角フラスコに取り、前記フェノールフタレイン溶液を数滴加え、前記水酸化カリウム溶液で滴定し、中和に要した前記水酸化カリウム溶液の量から求める。前記０．１モル／ｌ塩酸は、ＪＩＳ Ｋ ８００１−１９９８に準じて作成されたものを用いる。

（２）操作
（Ａ）本試験
粉砕したポリエステル樹脂の試料２．０ｇを２００ｍｌの三角フラスコに精秤し、トルエン／エタノール（２：１）の混合溶液１００ｍｌを加え、５時間かけて溶解する。次いで、指示薬として前記フェノールフタレイン溶液を数滴加え、前記水酸化カリウム溶液を用いて滴定する。尚、滴定の終点は、指示薬の薄い紅色が約３０秒間続いたときとする。

（Ｂ）空試験
試料を用いない（すなわちトルエン／エタノール（２：１）の混合溶液のみとする）以外は、上記操作と同様の滴定を行う。

（３）得られた結果を下記式７に代入して、酸価を算出する。

〔式７〕
Ａ＝［（Ｃ−Ｂ）×ｆ×５．６１］／Ｓ

ここで、Ａ：酸価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）、Ｂ：空試験の水酸化カリウム溶液の添加量（ｍｌ）、Ｃ：本試験の水酸化カリウム溶液の添加量（ｍｌ）、ｆ：水酸化カリウム溶液のファクター、Ｓ：試料（ｇ）である。

〔トナー製造例６〕
本発明のトナーは、公知の粉砕法で製造され、熱球形化処理等の公知の表面処理方法を用いて得られたトナーであっても良く、公知の重合法で製造されたトナーであってもよい。

本発明のトナーのアスペクト比を達成するためには、上記で述べた縣濁重合法が好ましく用いられる。

・スチレンアクリル共重合体 １００質量部
（スチレンとｎ−ブチルアクリレートの質量比が７４．０：２６．０、メインピーク分子量Ｍｐが１００００）
・磁性体１ ９０質量部
・サリチル酸アルミニウム化合物（Ｅ−１０１：オリエント化学社製） ０．５質量部
・パラフィンワックス ５質量部
（最大吸熱ピークのピーク温度：８０℃）

上記混合物をヘンシェルミキサーで前混合した後、１５０℃に加熱された２軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕してトナー粗粉砕物を得た。得られた粗粉砕物を、機械式粉砕機ターボミル（ターボ工業社製；回転子および固定子の表面に炭化クロムを含有したクロム合金めっきでコーティング（めっき厚１５０μｍ、表面硬さＨＶ１０５０））を用いて機械式粉砕（微粉砕）した。得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級装置（日鉄鉱業社製エルボジェット分級機）で微粉及び粗粉を同時に分級除去した。

続いて熱球形化処理を行った。熱球形化処理はサーフュージングシステム（日本ニューマチック(株)製）を使用して行った。熱球形化装置の運転条件は、フィード量＝５ｋｇ／ｈｒ、熱風温度Ｃ＝２６０℃、熱風流量＝６ｍ^３／ｍｉｎ、冷風温度Ｅ＝５℃、冷風流量＝４ｍ^３／ｍｉｎ、冷風絶対水分量＝３ｇ／ｍ^３、ブロワー風量＝２０ｍ^３／ｍｉｎ、インジェクションエア流量＝１ｍ^３／ｍｉｎ、拡散エア＝０．３ｍ^３／ｍｉｎとした。

上記条件の表面処理によって、トナー粒子を得た。トナー粒子の重量平均粒径（Ｄ４）は８．０μｍであった。得られたトナー粒子１００質量部に対して、下記材料をヘンシェルミキサー（三井三池化工機（株）製ＦＭ−１０型）で混合して、トナー２を得た。尚、ヘンシェルミキサーのジャケットは、４５℃になるように温度調整を行った。

・ヘキサメチルジシラザン２５質量％で表面処理した一次粒子の個数平均粒径２０ｎｍの疎水性シリカ微粒子 ０．５質量部
・ヘキサメチルジシラザン１５質量％で表面処理した一次粒子の個数平均粒径１１０ｎｍの疎水性シリカ微粒子 ０．５質量部

得られたトナーの粒度分布（Ｄ５０／Ｄ１）は１．２５、アスペクト比は０．９００、小粒子率は８．８％であった。また、ＨＭは、８である。

物性の測定方法については、〔トナー製造例５〕に記載されたとおりである。また、ＨＭの測定に関しては、実施例１に記載した通りである。

〔帯電ローラ製造例４〕
＜１．未加硫ゴム組成物の調整＞
下記表６に示す種類と量の各材料を加圧式ニーダーで混合してＡ練りゴム組成物を得た。さらに、前記Ａ練りゴム組成物１８３．０質量部と下記表７に示す種類と量の各材料をオープンロールにて混合し未加硫ゴム組成物を調製した。

〔表６〕

〔表７〕

＜２．導電性弾性ローラの作製＞
快削鋼の表面に無電解ニッケルメッキ処理を施した全長２５２ｍｍ、外径６ｍｍの丸棒を用意した。次に前記丸棒の両端部１１ｍｍずつを除く２３０ｍｍの範囲に全周にわたって、接着剤を塗布した。接着剤は、導電性のホットメルトタイプのものを使用した。また、塗布にはロールコータ―を用いた。本実施例において、前記接着剤を塗布した丸棒を導電性の軸芯体として使用した。

次に、導電性の軸芯体の供給機構、未加硫ゴムローラの排出機構を有するクロスヘッド押出機を用意し、クロスヘッドには内径１２．５ｍｍのダイスを取付け、押出機とクロスヘッドを８０℃に、導電性の軸芯体の搬送速度を６０ｍｍ／ｓｅｃに調整した。この条件で、押出機より未加硫ゴム組成物を供給して、クロスヘッド内にて導電性の軸芯体に未加硫ゴム組成物を弾性層として被覆し、未加硫ゴムローラを得た。次に、１７０℃の熱風加硫炉中に前記未加硫ゴムローラを投入し、６０分間加熱することで未研磨導電性弾性ローラを得た。その後、弾性層の端部を切除、除去した。最後に、弾性層の表面を回転砥石で研磨した。これによって、中央部直径が８．５ｍｍの導電性弾性ローラを得た。なお、このローラのクラウン量（中央部と中央部から９０ｍｍ離れた位置の外径の差）は１１０μｍであった。

＜３．塗工液１の作製＞
本発明に係る導電層を形成するバインダー樹脂の塗工液について以下の手法で作製した。

窒素雰囲気下、反応容器中でポリメリックＭＤＩ（商品名：ミリオネートＭＲ２００ 日本ポリウレタン工業社製）２７質量部に対し、ポリエステルポリオール（商品名：Ｐ３０１０ クラレ株式会社製）１００質量部を徐々に滴下した。このとき、反応容器内の温度を６５℃に保持しつつ、前述の滴下を行った。滴下終了後、温度６５℃で２時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量４．３％のイソシアネート基末端プレポリマー１を得た。

イソシアネート基末端プレポリマー１を５４．９質量部に対して、同じくポリエステルポリオール（商品名：Ｐ２０１０ クラレ株式会社製)４１．５２質量部、カーボンブラック（ＭＡ２３０：三菱化学社製）をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）に溶解した。そして、固形分が２７重量％になるように調整した。以上のように混合液１を作製した。内容量４５０ｍＬのガラス瓶内に、前記混合液１を２７０ｇと、平均粒径０．８ｍｍのガラスビーズ２００ｇを入れ、ペイントシェーカー分散機を用いて１２時間分散した。分散した後、平均粒子径７．０μｍのウレタン粒子（ダイミックビーズＵＣＮ−５０７０Ｄ：大日精化工業社製）を３０質量部添加した。その後、１５分さらに分散し、ガラスビーズを除去後、表面層用塗工液１を得た。

＜４．導電性ローラの塗工＞
上記３の手法で作製した塗工液１に、上記２で作製した導電性弾性ローラを１回ディッピングした後、２３℃で３０分間風乾した。次いで前記導電性弾性ローラを８０℃に設定した熱風循環乾燥機中で１時間乾燥し、更に１６０℃に設定した熱風循環乾燥機中で１時間乾燥させて、導電性弾性ローラの外周面上に導電層を形成した。ディッピング塗布浸漬時間は９秒、ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度が２０ｍｍ／ｓｅｃ、最終速度が２ｍｍ／ｓｅｃになるように調整し、２０ｍｍ／ｓｅｃから２ｍｍ／ｓｅｃの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。

以上の手法で帯電ローラを製造した。ＨＭは、表３のとおり、５０点平均は、６である。また、そのときの帯電ローラのマルテンス硬さの分布は、図５に示す通りである。

＜耐久結果＞
評価環境は、温度２３℃、湿度５０％、トナーを１００ｇ現像器に充填し、印字率：１．５％、Ａ４紙５０００枚をプリントし耐久評価を行った。

結果の比較については、耐久３０００枚と５０００枚のかぶりの評価を行い、表８に記載された通りである。

〔表８〕

実施例４については、耐久枚数３０００枚、５０００枚、共にかぶりの悪化は見られなかった。一方、比較例３に関しては、かぶりが３０００枚時では、５％であったが、５０００枚時には１２％まで悪化した。

従って、帯電ローラのマルテンス硬さの平均値を、トナーのマルテンス硬さの平均値を柔らかくするだけでなく、帯電ローラのマルテンス硬さの分布を把握し、その分布の＋３σをトナーのマルテンス硬さの平均値よりも柔らかくする。これにより、本実施例の帯電ローラを用いれば、トナー割れ、欠け等の低減することができ、長寿命化を図ることができる。

〔他の実施例〕
本発明は、帯電部材の表面のマルテンス硬さが現像剤の表面のマルテンス硬さよりも小さいことにより、現像剤の変形を低減できる構成であればよい。上述ではクリーナーレス構成で説明したが、マルテンス硬さの関係を満たすものであれば、クリーナーレス構成でなくてもよい。

また、画像形成装置には、着脱可能な各種構成が適用可能である。例えば、図６に示すように、帯電部材と像担持体とを有するドラムカートリッジと、現像剤担持体を有する現像カートリッジが画像形成装置にそれぞれ着脱可能に構成されていてもよい。

また、現像カートリッジと別に現像剤を収容する現像剤カートリッジであるトナーカートリッジを現像カートリッジに着脱可能な構成にしてもよい。別の構成として、トナーカートリッジが画像形成装置本体に着脱可能な構成でもよい。もちろん、像担持体、帯電部材、現像部材と、を備えるプロセスカートリッジが画像形成装置本体に着脱可能な構成でもよい。

ＨＭ，ＨＭＤ，ＨＭＲ …マルテンス硬さ
Ｌ …レーザ光
Ｐ …転写材
ａ …現像ニップ部
ｂ …転写ニップ部
ｃ …帯電ニップ部
ｄ …レーザ照射位置
ｔ …トナー
１ …感光体ドラム
２ …帯電ローラ
３ …現像器
４ …レーザビームスキャナ
５ …転写ローラ
６ …定着装置
３１ …現像スリーブ
３２ …マグネットローラ
３３ …現像ブレード
３４ …撹拌部材
７０ …カセット
７１ …給送ローラ

Claims (23)

1. 像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体に当接して現像剤を供給する現像部材と、を有し、転写後に前記像担持体に残った現像剤を前記現像部材により回収する画像形成装置において、
   前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、
   ＨＭＤ＞ＨＭＲ
   の関係であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記帯電部材の表面のマルテンス硬さＨＭＲが０．５以上、１９以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記帯電部材の表面のマルテンス硬さＨＭＲが１以上、１０以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記現像剤の表面のマルテンス硬さＨＭＤが２以上、５０以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 前記現像剤の表面のマルテンス硬さＨＭＤが２．５以上、２０以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記帯電部材の表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記帯電部材の表面のマルテンス硬さのばらつきの範囲を示す散布度をσ、前記現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、
   ＨＭＤ＞ＨＭＲ＋３σ
   の関係を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記帯電部材の表面は、前記像担持体との当接位置において、前記像担持体に残った現像剤が食い込むように変形することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. さらに前記現像部材に当接して現像剤を均一に薄層化する現像ブレードを有し、
   当接位置の関係が、重力方向において上方から、像担持体と帯電部材との当接位置、像担持体と現像部材との当接位置、現像部材と現像ブレードとの当接位置の順であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 前記帯電部材は、帯電ローラであることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 画像形成装置に着脱可能であって、像担持体と、前記像担持体に当接して前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体に当接して現像剤を供給する現像部材と、を有し、転写後に前記像担持体に残った現像剤を前記現像部材により回収するカートリッジにおいて、
    前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、
    ＨＭＤ＞ＨＭＲ
    の関係であることを特徴とするカートリッジ。
12. さらに前記現像部材に当接して現像剤を均一に薄層化する現像ブレードを有し、
    当接位置の関係が、重力方向において上方から、像担持体と帯電部材との当接位置、像担持体と現像部材との当接位置、現像部材と現像ブレードとの当接位置の順であることを特徴とする請求項１１に記載のカートリッジ。
13. 像担持体に当接して前記像担持体を帯電する帯電部材を有するカートリッジであって、前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記像担持体に担持される現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、
    ＨＭＤ＞ＨＭＲ
    の関係であることを特徴とするカートリッジ。
14. 前記帯電部材の表面のマルテンス硬さＨＭＲが０．５以上、１９以下であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
15. 前記帯電部材の表面のマルテンス硬さＨＭＲが１以上、１０以下であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３のいずれか１項に記載のカートリッジ。
16. 前記現像剤の表面のマルテンス硬さＨＭＤが２以上、５０以下であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれか１項に記載のカートリッジ。
17. 前記現像剤の表面のマルテンス硬さＨＭＤが２．５以上、２０以下であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１５のいずれか１項に記載のカートリッジ。
18. 前記帯電部材の表面の算術平均粗さＲａが０．１μｍ以上、１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１１乃至請求項１７のいずれか１項に記載のカートリッジ。
19. 前記帯電部材の表面のマルテンス硬さをＨＭＲ、前記帯電部材の表面のマルテンス硬さのばらつきの範囲を示す散布度をσ、前記現像剤の表面のマルテンス硬さをＨＭＤとしたときに、
    ＨＭＤ＞ＨＭＲ＋３σ
    の関係を満たすことを特徴とする請求項１１乃至請求項１８のいずれか１項に記載のカートリッジ。
20. 前記帯電部材の表面は、前記像担持体との当接位置において、前記像担持体に残った現像剤が食い込むように変形することを特徴とする請求項１１乃至請求項１９のいずれか１項に記載のカートリッジ。
21. 現像剤を収容する現像剤カートリッジが着脱可能である請求項１３乃至請求項２０のいずれか１項に記載のカートリッジ。
22. 現像剤を担持する現像剤担持体を有する現像装置が着脱可能である請求項１３乃至請求項２０のいずれか１項に記載のカートリッジ。
23. 前記帯電部材は、帯電ローラであることを特徴とする請求項１１乃至請求項２２のいずれか１項に記載のカートリッジ。