JP2009009006A - 現像装置、画像形成装置、および、プロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤を収容する現像剤収容部を現像剤供給回収部材の上方に設けた縦型現像装置において、現像剤供給回収部材により現像剤担持体から回収された回収現像剤を現像剤収容部の現像剤とを良好に混合して現像剤担持体に安定して再供給する。
【解決手段】現像ローラ２に当接してトナーを供給する共に現像ローラ２からトナーを回収する供給回収ローラ４と、供給回収ローラ４の上方に設けられた現像剤収容部６と、現像剤収容部５内のトナーを攪拌するアジテータ５と備え、回収トナーが供給回収ローラ４の回転よる現像剤の流れにより現像剤収容部６へ移動するよう、回収トナーの貯留空間９が供給回収ローラ４より一定距離内になるよう筐体８を形成する現像装置において、貯留空間９の出口部がアジテータ５近傍になるように貯留空間９を延伸する貯留空間延伸部材としての庇状部材１０を設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、現像装置、これを採用した複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、及び、プロセスカートリッジに関するものである。

上記現像装置として、現像剤を収容する大スペースの現像剤収容部を、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材の上方に配置し、現像装置の薄型化を図る、いわゆる縦型現像装置が知られている。縦型現像装置は、タンデム型のように４つの現像装置を並列に並べる画像形成装置において、装置全体の小型化を図るうえで有効なものである。

縦型現像装置では、現像剤収容部下部となる現像剤供給部材近傍の現像剤は重力によって凝集しやすい。暫くの間、装置が使用されなかった場合には、現像剤の凝集が進み、再使用時には回転する現像剤担持体や現像剤供給部材の極近傍の現像剤のみが使用されるという、所謂「空洞化」現象を発生させ、現像剤の供給不良による濃度変動やカスレ、現像剤の帯電不良によるかぶりや濃度変動という不具合を生じることもある。さらに、近年、高画質化に伴う現像剤の小粒径化に伴い、現像剤自体の凝集度が上がる傾向にあり、この問題は顕著になっている。特許文献１には、現像剤の凝集を防止するために、縦型現像装置で現像剤供給部材近傍に現像剤攪拌部材を設けるものが記載されている。

図２に、縦型現像装置の一例の概略構成図を示す。図２の現像装置では、現像剤担持体としての現像ローラ２に当接しながら回転して、現像剤攪拌部材としてのアジテータ５に攪拌された現像剤収容部６内の現像剤を現像ローラ２に供給する現像剤供給部材としての供給ローラ４を備えている。この供給ローラ４は、現像後の現像ローラ２から余剰現像剤を回収する現像剤回収部材としての機能を有している。そこで、以下、供給回収ローラ４という。供給回収ローラ４に回収された回収現像剤は、現像ローラ２近傍（図中Ａ領域）に滞留することなく、供給回収ローラ４の回転よる現像剤の流れ（図中矢印ｂ）により現像装置２内に回収される。さらに、供給回収ローラ４の回転よる現像剤の流れ（図中矢印ｃ）により供給回収ローラ４の上方に配置される現像剤収容部６へ移動して、現像剤収容部６に収容される現像剤と混合した後、再び供給回収ローラ４を介して現像ローラ１に供給（図中矢印ａ）されることが望まれる。このような現像剤の動きを作るためには、供給回収ローラ４による搬送力が全ての回収現像剤に及ぶように、回収現像剤の貯留空間９が供給回収ローラ４より一定距離内になるような形状に現像装置の筺体８を形成している。

特開２００１−１９４８８３号公報

図２の現像装置では、回収現像剤の貯留空間９の現像剤移動方向最下流端（以下、出口部という）の上方（図中Ｂ領域）に、現像剤が凝集した状態で堆積しやすい。貯留空間９の出口部上方に現像剤が凝集した状態で堆積すると、供給回収ローラ４の回転により移動する回収現像剤の流れを妨げて、移動してきた回収現像剤を貯留空間９内に押し戻して、供給回収ローラ４の下部に滞留させてしまう。このため、回収現像剤を現像剤収容部６の現像剤と混合して現像ローラ１に再供給することができなくなる。さらに、経時で供給回収ローラ４の下部に滞留する回収現像剤の量が増加してくると、貯留空間９の入口部（図中Ａ領域）から現像装置外に漏れ出してしまうこともある。

本発明は、上記背景に鑑みなされたものでありその目的とするところは、現像剤を収容する現像剤収容部を現像剤供給回収部材の上方に設けた縦型現像装置において、現像剤供給回収部材により現像剤担持体から回収された回収現像剤を現像剤収容部の現像剤とを良好に混合して現像剤担持体に安定して再供給することのできる現像装置、画像形成装置、および、プロセスカートリッジを提案することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を担持して潜像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、回転しながら該現像剤担持体に当接して現像剤を供給するとともに該現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤供給回収部材と、該現像剤供給回収部材の上方に設けられ現像剤を収容する現像剤収容部と、回転しながら該現像剤収容部内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材と備え、該現像剤供給回収部材により該現像剤担持体から回収された回収現像剤が該現像剤供給回収部材の回転よる現像剤の流れにより該現像剤収容部へ移動するよう、該回収現像剤の貯留空間が上記現像剤供給回収部材より一定距離内になるよう装置筐体を形成する現像装置において、上記回収現像剤の貯留空間の現像剤移動方向最下流端が、上記現像剤攪拌部材の近傍になるよう該貯留空間を延伸する貯留空間延伸部材を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記貯留空間延伸部材は上記現像剤供給回収部材の中心を通る水平線に対し上方向に４５度以下の範囲内に配置されることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１または２の現像装置において、上記貯留空間延伸部材は上記筐体と一体的に形成されることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記現像剤供給回収部材の最下部における上記回収現像剤の貯留空間の間隙をｘ、上記貯留空間延伸部材により延伸された貯留空間の間隙をｙとすると、ｙ＝ｘ±０．５ｘを満たすことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の何れかの現像装置において、上記貯留空間延伸部材を、上記現像剤供給回収部材の回転中心と上記現像剤撹拌部材の最外周の回転軌跡とを結ぶ線よりも上記筺体側に配置することを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の現像装置において、上記現像剤撹拌部材が上記現像剤供給回収部材に接触することを防止する攪拌部材接触防止手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５または６の現像装置において、上記現像剤撹拌部材の回転方向が、上記現像剤供給回収部材の回転方向に対し逆方向であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像担持体と現像手段とを一体的に形成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカ−トリッジにおいて、上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの現像装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの現像装置を採用することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９の画像形成装置において、上記現像剤は体積平均粒径が３〜８［μｍ］、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲のトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項９または１０の画像形成装置において、上記現像剤は形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲のトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項９、１０または１１の何れかの画像形成装置において、上記現像剤は、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とするものである。

この発明においては、貯留空間延伸部材により回収現像剤の貯留空間を延伸して最下流端が現像剤攪拌部材に近傍になるようにすることにより、貯留空間の最下流端上方には、現像剤攪拌部材の回転による流れのある現像剤が存在する。これにより、貯留空間の最下流端上方には、凝集して堆積した現像剤が存在する虞がなくなる。よって、貯留空間を移動してきた回収現像剤は、凝集して堆積した現像剤により流れを妨げられることがなく、現像剤供給回収部材の回転により上方の現像剤と良好に混合される。さらに、上方の現像剤にも現像剤攪拌部材の回転による流れがあるため、回収現像剤の流れと上方の現像剤の流れが合流するようになり、より良好に混合される。

本発明においては、現像剤を収容する現像剤収容部を現像剤供給回収部材の上方に設けた縦型現像装置において、現像剤供給回収部材により現像剤担持体から回収された回収現像剤を現像剤収容部の現像剤と良好に混合して現像剤担持体に安定して再供給することができるという優れた効果がある。

以下、本発明をカラー画像形成装置に採用される現像装置に適用した一実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る現像装置を採用するカラー画像形成装置の概略構成図である。図１のカラー画像形成装置は、タンデム型間接転写方式の画像形成装置であり、機枠体のほぼ中央部に作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを並べている。作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれトナー像を担持するドラム状の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。ここで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色を表す添字である。作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上側には感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに潜像を形成するための露光装置２１を配置している。

また、作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下側には中間転写ベルト３０を設置している。中間転写ベルト３０の作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対向する位置の内側には、１次転写ローラ３１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが設けられている。また、１次転写ローラ３１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下流部には、中間転写ベルト３０の表面に対向して、２次転写装置３２が設けられている。また、記録媒体の搬送方向に関して、２次転写装置３２より下流部には定着装置３３が設けられている。

各作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋでは、それぞれの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に各色のトナー像が形成される。感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に各色のトナー像は、順次中間転写ベルト３０上に転写され、中間転写ベルト３０上に単色トナー像を重ね合わせた複数色のカラートナー像が形成される。記録媒体はタイミングをとって、中間転写ベルト３０と２次転写装置３２との対向部に供給され、中間転写ベルト３０の表面に形成されているカラートナー像を記録媒体上に転写される。トナー像が転写された記録媒体は、中間転写ベルト３０から剥離され、定着装置３３によってトナー像を定着されることにより画像が形成される。

次に、作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋについて説明する。これらの作像ユニット２０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、収容されるトナーの色が異なるほかは、同じの構成、動作をするものであるため、以下、添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略して説明する。作像ユニット２０は、感光体１の周囲に、帯電装置２２、現像装置２３、クリーニング装置２４等が配置されている。また、感光体１とこれらの帯電装置２２、現像装置２３、クリーニング装置２４等が一体的に形成され、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカートリッジの形態をなしており、メンテナンス性が向上する。

次に、現像装置２３について説明する。図３は、現像装置の主要部概略構成図である。図３の現像装置２３は、現像剤として非磁性一成分のトナーを用いる現像装置である。現像装置２３は、現像剤担持体としての現像ローラ２と、現像ローラ２に当接しながら回転してトナーを現像ローラ２に供給すると共に、現像ローラ２から余剰トナーを回収する現像剤供給回収部材としての供給回収ローラ４を備えている。供給回収ローラ４は、例えば発泡ポリウレタン等の弾性部材からなる。供給回収ローラ４の上方には、トナーを収容する縦長の現像剤収容部６が配置されている。また、現像剤収容部６内のトナーを攪拌する現像剤攪拌部材としてのアジテータ５を、現像剤収容部６下方となる、供給回収ローラ４上方に備えている。さらに、現像ローラ２上に押圧接触し、トナー層を薄層化する現像剤薄層化部材として、金属薄板等の弾性部材からなるドクタブレード３を備えている。

現像剤収容部６内のトナーは、図中時計回りに回転するアジテータ５により攪拌され、図中反時計周りに回転する供給回収ローラ４により、現像ローラ２へ供給（図中矢印ａ）される。現像ローラ２は供給されたトナーを担持して、図中反時計周りに回転して、途中ドクタブレード３により担持するトナーを薄層化され後、感光体１と対向する現像領域に搬送する。現像領域では、感光体１上に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行う。また、供給回収ローラ４は、現像領域よりも下流で、現像ローラ２から余剰トナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーは、現像ローラ２下方（図中Ａ領域）に滞留することなく、供給回収ローラ４の回転よる現像剤の流れ（図中矢印ｂ）により現像装置２３内に回収される。回収された回収トナーは、さらに、供給回収ローラ４の回転よる現像剤の流れ（図中矢印ｃ）により供給回収ローラ４の上方に配置される現像剤収容部６へ移動し、現像剤収容部６のトナーと混ざりあった後、再び供給回収ローラ４を介して現像ローラ１に供給（図中矢印ａ）されることが望まれる。このような現像剤の動きを作るためには、供給回収ローラ４による搬送力が全ての回収トナーに及ぶようにすることが必要である。このため、回収トナーの貯留空間９が供給回収ローラ４より一定距離内になるような形状の筺体８を形成している。

さらに、回収トナーの貯留空間９のトナー移動方向最下流端が、アジテータ５の近傍になるよう貯留空間９を延伸する貯留空間延伸部材としての庇状部材１０を筺体８に設ける。これにより、貯留空間９の最下流端の上方（図中領域Ｃ）には、アジテータ５の回転により流れ（図中矢印ｅ）のあるトナーが存在するようになり、凝集して堆積したトナーが存在する虞がなくなる。よって、貯留空間９を移動してきた回収トナーは、凝集して堆積したトナーにより流れを妨げられることがなく、供給回収ローラ４の回転（図中矢印ｆ）により上方のトナーと良好に混合される。さらに、上方のトナーにもアジテータ５の回転による流れ（図中矢印ｅ）があるため、両方のトナーが合流してより良好に混合される。混合されたトナーは、供給回収ローラ４の回転により、再び現像ローラ２へ供給（図中矢印ａ）される。また、庇状部材１０は、筐体８と同一部材で一体的に形成しても良く、これにより、コストダウンが図れる。

また、図４に示すように庇状部材１０を設ける位置は、供給回収ローラ４の回転中心を通る水平軸から上方向に４５°以下の範囲内にすることが好ましい。これは、庇状部材１０を水平軸から上方向に４５°以下とすることによりで、４５°より大きい範囲をトナーが供給回収ローラ４に付着できる領域（図中領域Ｄ）として確保し、現像ローラ２に対するトナーの供給能力を妨げないようにするためである。

次に、貯留空間延伸部材としての庇状部材１０の形状について説明する。庇状部材１０は、図３に示すように、貯留空間９の間隙を一定距離以内に保ちながら連続的に延伸される形状のものが好ましい。比較例として、図６に示すような庇状部材１０の下方（図中領域Ｅ）で筐体８と供給回収ローラ４との距離が離れてしまうものでは、庇状部材１０の下方（図中領域Ｅ）にトナーが滞留してしまう。これは、貯留空間９上流部の断面積Ａの隙間からある流速（ｖ）で移動してきたトナーが、庇状部材１０の下方（図中領域Ｅ）の断面積（Ａ’）の大きな隙間に達した際、流速（ｖ’）が低下してしまうためである。この現象は、質量保存の式（Ａ）×（ｖ）=（Ａ'）×（ｖ'）に基づき説明される。

貯留空間９の間隙を一定距離以内に保つ具体的な範囲としては、供給回収ローラ４の最下部の筐体８との回収トナーの貯留空間９を形成する隙間の距離をx、回収トナー移動方向下流部である供給回収ローラ４と庇状部材１０と隙間の距離をyとすると（図４参照）、ｙ=ｘ±０．５ｘを満たすことが好ましい。これにより、庇状部材１０近傍で回収トナーの搬送力を著しく低下させることなく、アジテータ５の近傍まで良好に移動させることができる。

次に、アジテータ５について説明する。まず、庇状部材１０とアジテータ５との位置関係について説明する。図５の示すように、庇状部材１０は、供給回収ローラ４の回転中心と、供給回収ローラ４の上方に設けられるアジテータ５の最外周の回転軌跡と結ぶ線（図中線分ｌ）よりも、筐体８側に配置することが好ましい。これにより、アジテータ５の回転による流れのあるトナー（図中矢印ｅ）が供給回収ローラ４に供給されるのに必要な経路を確保することができる。

また、アジテータ５は、現像剤収容部６の下方で、供給回収ローラ４の上方に設けられているため、現像剤収容部６のトナーの重みにより、アジテータ５が撓んだり、回転時に振れが大きくでたりすることがある。この場合、アジテータ５が、供給回収ローラ４に接触してしまい、供給回収ローラ４上のトナーを掻きとってしまう虞がある。そこで、図７に示すように、庇状部材１０の長手方向一部を延伸して、アジテータ５と供給回収ローラ４との間に配置される延長部１１を設け、物理的にアジテータ５が供給回収ローラ４に接触することを防止する。図８は、庇状部材１０と延長部１１とを筐体８内側からみた斜視図である。

また、アジテータ５は、貯留空間９出口部の上方（図中領域Ｃ）で、回収トナーと上方のトナーとを良好に混合すると共に、混合したトナーを供給回収ローラ４から現像ローラ１に供給する流れ（図中矢印ａ）を作るものが好ましい。図９は、アジテータの構造の一例を示す斜視図である。図９に示すアジテータ５は、回転軸５ａからある距離離れた位置に作用軸５ｂを持つものであり、アジテータ５が回転することにより遠心力を発生させ、周方向に撹拌力をもつことができる。このような構造のアジテータ５を用い、かつ、供給回収ローラ４とアジテータ５が逆回転になるようにすることにより、出口部の上方の回収トナーと上方のトナーとが合流する領域で、供給回収ローラ４の回転の接線方向と、アジテータ５の回転の接線方向（図中矢印ｆ）とを同じにすることができる。これにより、より良好に、回収トナーと上方のトナーを混合すると共に、供給回収ローラ４から現像ローラ１への供給をおこなうことができる。

次に、本発明に係わるトナーについて説明する。
６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの重量平均粒径は３〜８［μｍ］が好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均粒径（Ｄ４）が３［μｍ］未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。重量平均粒径（Ｄ４）が８［μｍ］を超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、重量平均粒径（Ｄ4）と個数平均粒径（Ｄ1）との比（Ｄ4／Ｄ1）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄ4／Ｄ1）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。

次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。

まず、電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］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０．１〜５［ｍｌ］加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０［ｍｇ］加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００［μｍ］アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上乃至４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。

トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図９、図１０は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。

形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。

本発明の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。

（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。

多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。

多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。

多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。

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

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。

多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。

多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０［ｗｔ％］、好ましくは１〜３０［ｗｔ％］、さらに好ましくは２〜２０［ｗｔ％］である。０．５［ｗｔ％］未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０［ｗｔ％］を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。

２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。

３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。

アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。

アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えるか、１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１００に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。

また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。

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

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

（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）
、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。

荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。

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

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

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

無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０^−２［μｍ］以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。

（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。

２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。

界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミ
ド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１［μｍ］、及び３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］及び２［μｍ］、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１［μｍ］、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノ
メタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、
ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０［μｍ］にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００〜２００００［ｒｐｍ］である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。

３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。

４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。

５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。

以上、本実施形態の現像装置２３によれば、供給回収ローラ４により現像ローラ２から回収された回収トナーが供給回収ローラ４の回転よるトナーの流れにより上方の現像剤収容部６へ移動するよう、回収トナーの貯留空間９が供給回収ローラ４より一定距離内になるよう筐体８を形成するものにおいて、貯留空間９の現像剤移動方向の最下流端がアジテータ５の近傍になるよう貯留空間９を延伸する貯留空間延伸部材としての庇状部材１０を設ける。これにより、貯留空間９の最下流端の上方に、アジテータ５の回転による流れのあるトナーが存在するようになり、凝集して堆積したトナーが存在する虞が無くなる。よって、貯留空間９を移動してきた回収トナーは、凝集して堆積したトナーにより流れを妨げられることがなく、供給回収ローラ４の回転により上方のトナーと混合される。さらに、上方のトナーにもアジテータ５の回転による流れがあるため、回収トナーの流れ（図３中矢印ｃ）と上方のトナーの流れ（図３中矢印ｅ）とが合流するようになり、より良好に混合できる。
また、庇状部材１０を供給回収ローラ４の中心を通る水平線に対し上方向に４５度以下の範囲内に配置することにより、４５°より大きい範囲をトナーが供給回収ローラ４に付着できる領域（図中領域Ｄ）として確保し、現像ローラ２に対するトナーの供給能力を妨げないようにする。
また、庇状部材１０を筐体８と同一部材で一体的に形成することによりコストダウンが図れる。
また、供給回収ローラ４の最下部における回収トナーの貯留空間９の間隙をｘ、庇状部材１０により延伸した貯留空間９の間隙をｙとすると、ｙ＝ｘ±０．５ｘを満たすようにする。これは、貯留空間９上流部の断面積Ａの隙間からある流速（ｖ）で移動してきたトナーが、庇状部材１０の下方（図中領域Ｅ）の断面積（Ａ’）の大きな隙間に達した際、流速（ｖ’）が低下してしまう。そこで、ｙ＝ｘ±０．５ｘを満たすような範囲にし、断面積の変動を抑えることで、庇状部材１０近傍で回収トナーの搬送力を著しく低下させることなく、アジテータ５の近傍まで移動させることができる。
また、庇状部材１０を、供給回収ローラの回転中心とアジテータ５の最外周の回転軌跡とを結ぶ線（図５中線分ｌ）よりも筺体８側に配置する。これにより、アジテータ５の回転により流れのあるトナー（図中矢印ｅ）が供給回収ローラ４に供給されるのに必要な経路を確保することができる。
また、アジテータ５が供給回収ローラ４に接触することを防止する攪拌部材接触防止手段として、庇状部材１０の長手方向一部を延伸して、アジテータ５と供給回収ローラ４との間に配置される延長部１１を設ける。これは、アジテータ５が、現像剤収容部６のトナーの重みにより、撓んだり、回転時に振れが大きくでたりして、供給回収ローラ４に接触してしまい、供給回収ローラ４上のトナーを掻きとってしまう虞がある。このような不具合を防止するために、上記延長部１１を設け、物理的にアジテータ５が供給回収ローラ４に接触することを防止する。
また、アジテータ５の回転方向を、供給回収ローラ４の回転方向に対し逆方向とする。供給回収ローラ４とアジテータ５が逆回転になるようにすることにより、出口部の上方の、回収トナーと上方のトナーとが合流する領域で、供給回収ローラ４の回転の接線方向と、アジテータ５の回転の接線方向（図中矢印ｆ）とを同じにすることができる。これにより、より良好に、回収トナーと上方のトナーを混合すると共に、供給回収ローラ４から現像ローラ１への供給をおこなうことができる。
また、感光体１と現像装置２３とを一体的に形成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカ−トリッジにすることにより、メンテナンス性の向上が図れる。
また、上記現像装置２３で用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜８［μｍ］、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とするものである。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーを用いることで、トナー帯電量分布が均一で、地肌かぶりの少ない高品位の画像を得るとともに、高転写率を得ることができる。一方、このような小粒径のトナーは凝集度が高いので、本発明の課題が顕著に発生するため、上記現像装置２３を用いることは有効である。
また、トナーの形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲とする。このような形状のトナーを用いることで、流動性を良好にし、トナーの供給性を向上させ、また、トナー層の均一化を保ちムラのない高品位な画像を得ることができる。さらに、トナー間の吸着力、感光体１とトナー吸着力を弱め、高転写率を得ることができる。一方、このようなトナーは、本発明の課題が顕著に発生するため、上記現像装置２３を用いることは有効である。
また、トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるものとする。これは、形状及び表面のモフォロジー制御可能なトナーの工法であり、小粒径で、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。これにより、高品位の画像を得るとともに、高転写率を得ることができる。

本実施形態に係る現像装置を採用するカラー画像形成装置の概略構成図。 従来の現像装置の主要部概略構成図。 本実施形態の現像装置の主要部概略構成図。 供給回収ローラに対して庇状部材を設ける位置の説明図。 アジテータに対して庇状部材を設ける位置の説明図。 庇状部材の形状により回収トナーの搬送力が低下するものの説明図。 アジテータ接触防止部材を設けた現像装置の概略構成図。 庇状部材を筐体内側からみた斜視図。 アジテータの構造を示す斜視図。

符号の説明

１ 感光体
２ 現像ローラ
３ ドクタブレード
４ 供給回収ローラ
５ アジテータ
５ａ 回転軸
５ｂ 作用軸
６ 現像剤収容部
８ 筐体
９ 貯留空間
１０ 庇状部材
１１ 延長部
２０ 作像ユニット
２１ 露光装置
２２ 帯電装置
２３ 現像装置
２４ クリーニング装置
３０ 中間転写ベルト

Claims (12)

1. 現像剤を担持して潜像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、回転しながら該現像剤担持体に当接して現像剤を供給するとともに該現像剤担持体から現像剤を回収する現像剤供給回収部材と、該現像剤供給回収部材の上方に設けられ現像剤を収容する現像剤収容部と、回転しながら該現像剤収容部内の現像剤を攪拌する現像剤攪拌部材と備え、該現像剤供給回収部材により該現像剤担持体から回収された回収現像剤が該現像剤供給回収部材の回転よる現像剤の流れにより該現像剤収容部へ移動するよう、該回収現像剤の貯留空間が上記現像剤供給回収部材より一定距離内になるよう装置筐体を形成する現像装置において、
   上記回収現像剤の貯留空間の現像剤移動方向最下流端が、上記現像剤攪拌部材の近傍になるよう該貯留空間を延伸する貯留空間延伸部材を設けたことを特徴とする現像装置。
2. 請求項１の現像装置において、上記貯留空間延伸部材は上記現像剤供給回収部材の中心を通る水平線に対し上方向に４５度以下の範囲内に配置されることを特徴とする現像装置。
3. 請求項１または２の現像装置において、上記貯留空間延伸部材は上記筐体と一体的に形成されることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１、２または３の何れかの現像装置において、上記現像剤供給回収部材の最下部における上記回収現像剤の貯留空間の間隙をｘ、上記貯留空間延伸部材により延伸された貯留空間の間隙をｙとすると、ｙ＝ｘ±０．５ｘを満たすことを特徴とする現像装置。
5. 請求項１、２、３または４の何れかの現像装置において、上記貯留空間延伸部材を、上記現像剤供給回収部材の回転中心と上記現像剤撹拌部材の最外周の回転軌跡とを結ぶ線よりも上記筺体側に配置することを特徴とする現像装置。
6. 請求項５の現像装置において、上記現像剤撹拌部材が上記現像剤供給回収部材に接触することを防止する攪拌部材接触防止手段を設けたことを特徴とする現像載置。
7. 請求項５または６の現像装置において、上記現像剤撹拌部材の回転方向が、上記現像剤供給回収部材の回転方向に対し逆方向であることを特徴とする現像装置。
8. 潜像担持体と現像手段とを一体的に形成し、画像形成装置本体に脱着可能なプロセスカ−トリッジにおいて、
   上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの現像装置を採用することを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 潜像担持体と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の静電潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
   上記現像手段として請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの現像装置を採用することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項９の画像形成装置において、上記現像剤は、体積平均粒径が３〜８［μｍ］、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項９または１０の画像形成装置において、上記現像剤は形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲のトナーであることを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項９、１０または１１の何れかの画像形成装置において、上記現像剤は、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマーと、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。

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