JP4933350B2 - 現像装置及びプロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真複写装置、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置の現像装置に関し、詳しくは現像装置の構造に関する。

従来、個々に画像形成機能を有する４組の画像形成機構を内蔵し、４つの像担持体上にイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの１成分現像剤により各色のトナー像を形成し、１枚の被転写材に順次トナー像を転写してカラー画像を得るカラー画像形成装置が知られている。この画像形成装置に用いられる現像装置として、容器に内包された非磁性または磁性の現像剤を発泡ウレタン等の現像剤供給部材により現像剤担持体に供給し、金属薄板等からなる弾性部材を現像剤担持体表面に圧接させて現像剤担持体上の現像剤を均一化して像担持体上に形成された静電潜像を現像する現像装置が例えば「特許文献１」に開示されている。

しかし、上述のように現像剤の帯電及び層形成部分と現像剤貯容部とが並列に位置する現像装置ではその小型化が困難であり、特に現像装置を複数有するカラー画像形成装置においては、画像形成装置の小型化を図る上での大きな障害となっていた。また現像装置の小型化を図る方策の一つとして、現像剤の帯電及び層形成部分の上部に縦長の現像剤収容部を設けることで薄型化を図ることが挙げられるが、このように現像剤の供給方向が重力方向となる構造では、現像剤収容量の変動により現像剤供給量が変動してしまい現像剤の安定供給が困難であり、過剰な未帯電現像剤によるかぶり等の現像不良や濃度変動等の画像不良が発生してしまう。

さらに最近では高画質化に伴うトナーの小粒径化が進み、トナーの凝集度が上昇する傾向にある。このため暫くの期間装置の使用がなされなかったり放置されたりした場合には現像装置内のトナーが重力によって凝集し、その後の装置使用時においてトナー供給部材や現像剤担持体の極近傍のトナーのみが使用されることでいわゆる空洞化現象が生じ、トナーの供給不良に起因する濃度低下やかすれが発生するという問題点がある。トナーの重力による凝集を防止する方法として、現像装置内の全範囲においてトナーを常に撹拌することが考えられるが、縦長の現像装置ではトナーの上下移動が困難であり、またトナーに不必要な負荷を与えることでトナーの劣化が促進したり、撹拌の方向によってはかえってトナー供給部材近傍のトナー循環を悪化させたりしてしまう。

この問題点を解決するため、縦長の現像装置を上下に分割し、下方側のトナー量を検出してこれに基づきトナー補給部材の回転を制御し、トナー供給部材近傍にトナーの圧力がかかりにくくした構成の現像装置が例えば「特許文献２」に開示されている。また現像剤担持体、ドクターブレード、及びトナー供給部材に加わる負荷を軽減するトナー負荷軽減手段を備えた現像装置が例えば「特許文献３」に開示されている。

特許第３３２０９５４号公報 特開２００３−５４８７号公報 特開２００１−１９４８８３号公報

しかし「特許文献２」に開示された技術では、トナー量を検出する検出器やトナー補給部材の回転を制御する電磁クラッチ等の部材を各現像装置に対応してそれぞれ４セットずつ設ける必要があり、装置が複雑化してしまうと共にコストアップしてしまうという問題点がある。

また「特許文献３」に開示された技術では、トナー負荷軽減手段に直接負荷が加わることには変わりがないため、高画質を求めて採用する小粒径や省エネルギのために熱特性を低くしたトナー等には効果がなく、高温高湿環境下においては流動性の低下による上述した不具合の発生が避けられないという問題点がある。

本発明は上述の問題点を解決し、現像剤の帯電及び層形成部分の上部に縦長の現像剤収容部を設けた小型化が可能な現像装置でありながら、帯電及び層形成部分に対して安定した現像剤補給を行うことができ良好な現像動作を可能とした現像装置の提供を目的とする。

請求項１記載の発明は、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の上方に配置され内部に現像剤を攪拌する回転自在な撹拌子を有する現像剤収容部材とを有する現像装置において、前記現像剤収容部は現像剤を落下排出する排出口を有し、前記排出口は前記撹拌子の回転軌跡最下点位置よりも前記現像剤担持体から離れる方向にずれて設けられており、前記撹拌子は前記現像剤の搬送力が小さくなる形状に形成されると共に、その先端の回転方向下流側に円弧形状を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の上方に配置され内部に現像剤を攪拌する回転自在な撹拌子を有する現像剤収容部材とを有する現像装置において、前記現像剤収容部は現像剤を落下排出する排出口を有し、前記排出口は前記撹拌子の回転軌跡最下点位置よりも前記現像剤担持体から離れる方向にずれて設けられており、前記撹拌子は前記現像剤の搬送力が小さくなる形状に形成されると共に、その先端の回転方向下流側に楔形状を有することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の現像装置において、さらに前記排出口は前記撹拌子の回転方向下流側にずれて設けられていることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の現像装置において、さらに前記現像剤収容部の前記排出口を有する壁面は内部の現像剤が落下する向きに傾斜していることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の現像装置において、さらに前記現像剤収容部が着脱自在であることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の現像装置を有するプロセスカートリッジであることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１ないし５の何れか１つに記載の現像装置を有する画像形成装置であることを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項６記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置であることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項７または８記載の画像形成装置において、さらに体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜８μｍであり体積平均粒径と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０である現像剤が用いられることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項７ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに形状係数ＳＦ１が１００〜１８０であり形状係数ＳＦ２が１００〜１８０である現像剤が用いられることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項７ないし１０の何れか１つに記載の画像形成装置において、さらに少なくとも、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／または伸長反応させて得られる現像剤が用いられることを特徴とする。

本発明によれば、トナーに圧力がかからないトナー補給を行うことができるので、空洞化現象の発生を防止して濃度低下及びかすれの発生を防止することができ、安定したトナー補給を行うことにより良好な現像動作を行うことが可能な現像装置を提供することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置を示している。同図において画像形成装置１は、装置本体の内部に感光体ドラム２を有しており、その周囲には感光体ドラム２の表面を帯電させる帯電ローラ３、一様に帯電された感光体ドラム２の表面にレーザ光線で静電潜像を形成する露光装置４、感光体ドラム２の表面に帯電したトナーを供給して静電潜像をトナー像に現像する現像装置６、転写ベルト５ａを有し感光体ドラム２上に形成されたトナー像を記録紙９に転写させる転写装置５、トナー像転写後に感光体ドラム２上に残った残留トナーを除去するクリーニング装置７、感光体ドラム２上の残留電位を除去する除電装置８等が配設されている。

上述の構成において、帯電ローラ３によって表面を一様に帯電された感光体ドラム２は露光装置４によって静電潜像を形成され、現像装置６によって現像されてその表面にトナー像を形成される。このトナー像は、装置本体下部に設けられた給紙装置１０よりレジストローラ対１１を介して給送された記録紙９に転写装置５によって転写され、トナー像が転写された記録紙９は定着装置１２に送られてトナー像を定着された後、排紙ローラ対１３によって後工程に送られる。感光体ドラム２はクリーニング装置７によって残留トナーを除去された後、除電装置８によって除電されて次の画像形成プロセスに供される。転写装置５は、転写ベルト５ａ上に残留したトナーをベルトクリーニング装置５ｂによってクリーニングされる。

図２は、本発明の特徴部である現像装置６の概略図を示している。現像装置６は、ハウジング１４の内部に現像剤担持体としての現像ローラ１５、現像ローラ１５に現像剤であるトナーを共有する現像剤供給部材としての供給ローラ１６、トナーを撹拌するアジテータ１７、現像ローラ１５上のトナーを薄層化するドクターブレード２０、ハウジング１４の上部に設けられたトナーを収容する現像剤収容部１８等を有している。現像剤収容部１８の内部には、収容されたトナーを撹拌する撹拌子１９が回転自在に設けられており、現像剤収容部１８を構成するハウジング１４の壁面１４ａには、現像剤収容部１８内のトナーを落下排出させる排出口２１が設けられている。

ここで現像装置６の内部では、現像剤収容部１８より供給されたトナーは図３に示すように各回転体の回転方向に沿って流れる。またドクターブレード２０によって掻き取られたトナーは、その近傍に回転体は存在しないものの上流側から押し出されることにより下流へと流れている。現像剤収容部１８から供給されたトナーがこのような流れとなっていて、ドクターブレード２０のニップ部においては特にトナーの凝集が発生し易くなっているため、上方からトナーに圧力がかかることは好ましくない。そこで本発明では、現像剤収容部１８から供給されたトナーが下方へと圧力をかけないように、撹拌子１９の回転軌跡Ａの最下点位置よりずらした位置に排出口２１を配置している。また、図４に示すようにドクターブレード２０のニップ部は少なくとも圧を逃がしたいため、排出口２１の位置は現像ローラ１５及びドクターブレード２０から離れる方向である、撹拌子１９の回転軌跡Ａの最下点位置を挟んで反対側に配置している。

上述の構成により、最も圧力をかけたくないドクターブレード２０のニップ部近傍へのトナー排出を避け、トナーに圧力がかからないトナー補給を行うことができるので、空洞化現象の発生を防止して濃度低下及びかすれの発生を防止することができ、安定したトナー補給を行うことにより良好な現像動作を行うことができる。

また上述の構成では撹拌子１９の回転方向について言及しなかったが、撹拌子１９を図５に示すように時計回りに回転させると、排出口２１の位置が撹拌子１９の回転軌跡Ａの最下点位置よりも撹拌子１９の回転方向上流側に位置することとなり、排出口２１より落下排出されるトナーに圧力が作用してしまう。そこで図６に示すように撹拌子１９を反時計回りに回転させることにより、排出口２１の位置が撹拌子１９の回転軌跡Ａの最下点位置よりも撹拌子１９の回転方向下流側に位置することとなり、トナーに圧力が作用しない構成とすることができ、安定したトナー補給を行うことにより良好な現像動作を行うことができる。

図７は本発明の第２の実施形態を示している。この第２の実施形態は、第１の実施形態と比較すると板状の撹拌子１９に代えて撹拌子２２を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。撹拌子２２は、その両端部に円柱形状を呈する先端部材２２ａを有しており、各先端部材２２ａは複数のリブ２２ｂによって回転中心と接続されている。

上述の構成によれば、撹拌子１９を用いた場合に比して回転の接線方向に生じる搬送力を小さくすることができ、トナーに圧力が作用しない構成とすることにより安定したトナー補給を行うことで良好な現像動作を行うことができる。

第２の実施形態では円形状を有する先端部材２２ａを具備した撹拌子２２を用いる構成としたが、撹拌子２２に代えて、図８（ａ）に示すように回転方向下流側に円弧形状を有する先端部材２３ａを具備した撹拌子２３、あるいは図８（ｂ）に示すように回転方向下流側に楔形状を有する先端部材２４ａを具備した撹拌子２４等を用いてもよい。なお撹拌子の先端形状はこれに限られず、回転の接線方向に生じる搬送力を小さくすることができる形状であればどのような形状でもよい。

図９は本発明の第３の実施形態を示している。この第３の実施形態は、第２の実施形態と比較するとハウジング１４の壁面１４ａ及び排出口２１に代えて壁面１４ｂ及び排出口２５を用いる点においてのみ相違しており、他の構成は同一である。壁面１４ｂは現像剤収容部１８内に収容された現像剤が落下する向きに傾斜して形成されており、壁面１４ｂの端部はハウジング１４より離隔していて排出口２５が形成されている。

上述の構成によれば、現像剤収容部１８内にトナーが滞留することを防止することができ、安定したトナー補給を行うことで良好な現像動作を行うことができると共に現像剤収容部１８内のトナーを無駄なく消費することができる。

図１０は、本発明の第４の実施形態を示している。この第４の実施形態では、図１に示した感光体ドラム２、帯電ローラ３、現像装置６、クリーニング装置７、除電装置８をプロセスカートリッジ２６として一体的に構成し、このプロセスカートリッジ２６を画像形成装置１の装置本体に対して着脱可能な構成としている。

上述の構成によれば、現像装置６内でのトナーの凝集が抑制され、像担持体２上のトナー層を安定化させることができる。また感光体ドラム２周辺の部材を一体化することにより画像形成装置１の小型化を図ることができると共に、プロセスカートリッジ２６が画像形成装置１の装置本体に対して着脱可能であることからメンテナンス時あるいはトラブル発生時における作業性を大幅に向上することができる。

図１１は、本発明の第５の実施形態を採用した画像形成装置２７を示している。画像形成装置２７は、装置本体２８の内部にそれぞれ異なる色のトナー（イエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）を内包したプロセスカートリッジ２６を４個並列に有しており、その上部には各感光体ドラム２に露光を行う露光装置２９が、その下部には各感光体ドラム２上に形成されたトナー像が転写される中間転写ベルト３０がそれぞれ設けられている。中間転写ベルト３０は２個のローラ３１，３２間に掛け渡されており、中間転写ベルト３０の内面側であって各感光体ドラム２と対向する位置には、各感光体ドラム２上のトナー像を中間転写ベルト３０に転写させる図示しない１次転写ローラがそれぞれ設けられている。また中間転写ベルト３０を介してローラ３２と対向する位置には、中間転写ベルト３０上に重ね合わせるように１次転写されたトナー像を用紙Ｐに一括して転写させる２次転写ローラ３３が配設されている。

中間転写ベルト３０の下方には用紙Ｐを分離給送する給紙部３４が配設されている。給紙部３４より給送された用紙Ｐは、ローラ３２と２次転写ローラ３３とのニップ部においてフルカラー画像を転写された後、その用紙搬送方向下流側に配設された定着装置３４において画像を定着され、排出ローラ対３５によって装置本体２８の上部に設けられた排紙トレイ３６上に排出される。

上述の構成とすることにより、画像形成装置２７の小型化を図ることができると共に作業性を向上することができ、フルカラー画像を容易に得ることが可能となる。

上記各実施形態では、現像装置６がハウジング１４と一体形成された現像剤収容部１８を有する構成としたが、現像剤収容部１８に代えて現像装置６に対して着脱自在な現像剤収容部を用いる構成としてもよい。この構成により、トナーを使い切ってもトナーカートリッジを交換するだけでよく、現像装置自体の交換期間を長くすることができランニングコストを低減することができる。

次に、本発明に適用可能なトナーについて説明する。通常、６００ｄｐｉ以上の微小ドットを再現するためには、トナーとして重量平均粒径（Ｄ４）が３〜８μｍのものが好ましい。この範囲のトナーでは、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ている。重量平均粒径が３μｍ未満では転写効率の低下やブレードクリーニング性の低下といった現象が発生し易く、重量平均粒径が８μｍを超えると文字やラインの飛び散りを抑えることが困難となる。

また重量平均粒径と個数平均粒径（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し、このような小粒径で粒径分布の狭いトナーではその帯電量分布が均一になり、地肌かぶれの少ない高品位な画像を得ることができ、静電転写方式において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ＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザＩＩ（何れもコールター社製）が挙げられる。以下に測定方法について述べる。

先ず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ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フォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで電解液としては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。ここでさらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で１〜３分間分散処理を行い、前記測定装置によりアパーチャとして１００μｍアパーチャを用いてトナー粒子またはトナーの重量及び個数を測定し、重量分布と個数分布とを算出する。得られた分布からトナーの重量平均粒径及び個数平均粒径を求めることができる。

チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満、２．５２〜３．１７μｍ未満、３．１７〜４．００μｍ未満、４．００〜５．０４μｍ未満、５．０４〜６．３５μｍ未満、６．３５〜８．００μｍ未満、８．００〜１０．０８μｍ未満、１０．０８〜１２．７０μｍ未満、１２．７０〜１６．００μｍ未満、１６．００〜２０．２０μｍ未満、２０．２０〜２５．４０μｍ未満、２５．４０〜３２．００μｍ未満、３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上ないし４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。

トナーの形状係数ＳＦ１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。形状係数ＳＦ１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２乗を図形面積ＡＲＥＡで除して１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ１＝｛（ＭＸＬＮＧ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・式（１）
ＳＦ１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ１の値が大きくなるほど不定形となる。

形状係数ＳＦ２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２乗を図形面積ＡＲＥＡで除して１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ２＝｛（ＰＥＲＩ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）・・・式（２）
ＳＦ２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著となる。

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影し、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析し計算した。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像担持体との接触状態が点接触となるため、トナー同士の吸着力が弱くなり従って流動性が高くなり、またトナーと像担持体との吸着力も弱くなって転写率が高くなる。形状係数ＳＦ１、ＳＦ２の何れかが１８０を超えると、転写率が低下するために好ましくない。

画像形成装置１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／または伸長反応させて得られるトナーである。以下に、この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）及び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−ヘキサンジオール等）、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等）、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等）、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等）、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等）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等）付加物等が挙げられる。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及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、及びこれと炭素数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、ソルビトール等）、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等）、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等が挙げられる。

多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）及び３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独及び（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、セバシン酸等）、アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマル酸等）、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等）等が挙げられる。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及び炭素数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、ピロメリット酸等）等が挙げられる。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等）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等公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となり易く、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーとの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし酸価が３０を超えると耐電の安定性、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は１万〜４０万であり、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く、重量平均分子量が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、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（Ａ）を得て、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／また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等）、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等）、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等）、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等）、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あるいはオキシムあるいはカプロラクタム等でブロックしたもの、及びこれら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］との当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が通常は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し、［ＮＣＯ］のモル比が１未満の場合にはウレア変性ポリエステルを用いる際に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（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％であり、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では耐ホットオフセット性が悪化すると共に耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利となり、また４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマ（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個以上であり、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。

ポリエステルプレポリマ（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）、及びＢ１〜Ｂ５Ｂのアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）等が挙げられる。

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等）、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等）、及び脂肪族ジアミン（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等）等が挙げられる。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等が挙げられる。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等が挙げられる。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等が挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸等が挙げられる。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等）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物等が挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち、好ましいものはＢ１及び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（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］が、通常は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１／２未満あるいは２を超える場合には、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、ワンショット法等により製造される。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等公知のエステル化触媒の存在下で１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧しながら生成する水を留去して水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃の雰囲気下で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（Ａ）を得る。さらにこのポリエステルプレポリマ（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃の雰囲気下で反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。

多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させる際及びポリエステルプレポリマ（Ａ）とアミン類（Ｂ）とを反応させる際には、必要により溶剤を用いることができる。このとき使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレン等）、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等）、エステル類（酢酸エチル等）、アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）及びエーテル類（テトラヒドロフラン等）等のイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。

ポリエステルプレポリマ（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／または伸長反応には、必要により反応停止剤を用いて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、ラウリルアミン等）、及びそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）等が挙げられる。

ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常は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。重量平均分子量が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に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易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で２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。数平均分子量が２万を超えると、低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性がそれぞれ悪化する。

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、低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。なお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よい。未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくともそれぞれの一部が相溶していることが低温定着性及び耐ホットオフセット性をそれぞれ向上する面で好ましい。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。

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、通常は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共に耐熱保存性と低温定着性とを両立させる面で不利となる。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樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常は４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。ガラス転移点が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易いため、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とも耐熱保存性が良好である傾向を示す。

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Ｓ、ハンザイエロ（１０Ｇ，５Ｇ，Ｇ）、カドミウムイエロ、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロ、オイルイエロ、ハンザイエロ（ＧＲ，Ａ，ＲＮ，Ｒ）、ピグメントイエロＬ、ベンジジンイエロ（Ｇ，ＧＲ）、パーマネントイエロ（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロ（５Ｇ，Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエロレーキ、アンスラザンイエロＢＧＬ、イソインドリノンイエロ、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミ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、ブリリアントカーンミン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可能である。着色剤の含有量はトナーに対して通常は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共に混練されるバインダ樹脂としては、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等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、脂肪族また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等が挙げられ、これらを単独あるいは混合して使用することが可能である。

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、保土ヶ谷化学工業社製）、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。これら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あり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。より好ましくは０．２〜５重量部の範囲が望ましい。１０重量部を超えるとトナーの帯電性が大きくなりすぎて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て現像剤の流動性低下並びに画像濃度の低下を招く。

離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂と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て効果を示す。このようなワックス成分としては、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、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他、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族アミド、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）等の、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。荷電制御剤及び離型剤は、マスターバッチ及びバインダ樹脂と共に溶融混練することも可能であり、もちろん有機溶剤に溶解あるいは分散する際に加えてもよい。

トナー粒子の流動性や現像性及び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１次粒子径は５×１０^―３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０^―３〜０．５μｍであることが好ましい。またＢＥＴ法による比表面積は２０〜５００ｍ^２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合はトナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。

無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、珪藻土、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、等が挙げられる。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ことが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０^―２μｍ以下のものを使用して撹拌混合を行った場合、トナーとの静電力及びファンデルワールス力が格段に向上することにより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の撹拌混合によってもトナーから流動性付与剤が離脱することなく、いわゆるホタル等が発生しない良好な品質の画像を得ることができ、さらに転写残トナーの低減を図ることができる。

酸化チタン微粒子は、環境安定性及び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から、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を得ることができ、すなわち繰り返しの画像形成を行っても安定した品質の画像を得ることができる。

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を示すが、これに限られるものではない。
先ず、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、離型剤を有機溶媒中に分散させてトナー材料液を作成する。有機溶媒は、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から沸点が１００℃未満の揮発性であることが好ましい。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等を単独あるいは２種以上組み合わ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及び塩化メチレン、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１００重量部に対して通常は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。

次に、トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下で水系媒体中に乳化させる。水系媒体は水単独でもよく、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等）、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（メチルセルソルブ等）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン等）等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を得ることができず、２０００重量部を超えると経済的でない。

水系媒体中の分散を良好とするため、界面活性剤あるいは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、リン酸エステル等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、イミダゾリン等のアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニウム塩、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等の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等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等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上げることができる。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）カルボン酸及びその金属塩、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等が挙げられる。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）等が挙げられる。

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等の脂肪族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等が挙げられ、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（ダイキン工業社製）、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）等が挙げられる。

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％の範囲と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１μｍ及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン−アクリロニトリル）微粒子１μｍ等が挙げられ、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）等が挙げられる。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。

上述した樹脂微粒子、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よい。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、フマル酸、マレイン酸または無水マレイン酸等の酸類、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−ヒドロキシプロピル、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−ヒドロキシプロピル、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等、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等、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、酪酸ビニル等、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等の酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等の含窒素化合物、またはその複素環を有するもの等のホモポリマまたは共重合体、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等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等のセルロース類等が使用可能である。

分散の方法は特に限定されないが、低速剪断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波式等の公知の方法が適用可能である。中でも分散体の粒径を２〜２０μｍとするため高速剪断式が好ましい。高速剪断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定しないが、通常は１０００〜３０００ｒ．ｐ．ｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒ．ｐ．ｍである。分散時間も特に限定はないが、バッチ方式の場合は通常０．１〜５分である。分散時の温度は通常０〜１５０℃（加圧下）であり、好ましくは４０〜９８℃である。

次に、乳化液の作成と同時にアミン類（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（Ａ）との反応を行わせる。この反応は分子鎖の架橋及び／または伸長を伴う。反応時間はポリエステルプレポリマ（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、通常は１０分〜４０時間であり、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は通常は０〜１５０℃であり、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、触媒の具体例としてはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート等が挙げられる。

反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄及び乾燥をこない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撹拌状態で昇温し、一定の温度域で強い撹拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作成できる。また分散安定剤としてリン酸カルシウム等の酸、アルカリに溶解可能なものを用いた場合には、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水で洗浄する等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できる。その他、酵素による分解等の方法によっても除去が可能である。

上述の工程により得られたトナー母体粒子に荷電制御剤を打ち込み、次いでシリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させてトナーを得る。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撹拌を与えることにより真球形状からラグビーボール形状の間でトナー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し形状の間で制御することが可能となる。

上述した各実施形態では、画像形成装置１として電子写真複写装置を用いた例を示したが、本発明が適用可能な画像形成装置としてはこれに限られず、本発明をプリンタ、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に適用することももちろん可能である。

本発明の第１の実施形態を採用した画像形成装置の要部概略正面図である。 本発明の第１の実施形態を採用した現像装置の概略図である。 現像装置内における現像剤の流れを説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態に用いられる現像剤収容部を説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態における撹拌子の回転に伴う現像剤の流れを説明する概略図である。 本発明の第１の実施形態における撹拌子の回転に伴う現像剤の流れを説明する概略図である。 本発明の第２の実施形態に用いられる現像装置の概略図である。 本発明の第２の実施形態の変形例に用いられる撹拌子の形状を示す概略図である。 本発明の第３の実施形態に用いられる現像装置の概略図である。 本発明の第４の実施形態に用いられるプロセスカートリッジの概略図である。 本発明の第５の実施形態を採用したフルカラー画像形成装置の要部概略正面図である。

符号の説明

１，２７ 画像形成装置
６ 現像装置
１４ｂ 壁面
１５ 現像剤担持体（現像ローラ）
１６ 現像剤供給部材（供給ローラ）
１８ 現像剤収容部
１９，２２，２３ 撹拌子
２１，２５ 排出口
２６ プロセスカートリッジ

Claims (11)

1. 現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の上方に配置され内部に現像剤を攪拌する回転自在な撹拌子を有する現像剤収容部材とを有する現像装置において、
   前記現像剤収容部は現像剤を落下排出する排出口を有し、前記排出口は前記撹拌子の回転軌跡最下点位置よりも前記現像剤担持体から離れる方向にずれて設けられており、前記撹拌子は前記現像剤の搬送力が小さくなる形状に形成されると共に、その先端の回転方向下流側に円弧形状を有することを特徴とする現像装置。
2. 現像剤担持体と、前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給部材と、前記現像剤供給部材の上方に配置され内部に現像剤を攪拌する回転自在な撹拌子を有する現像剤収容部材とを有する現像装置において、
   前記現像剤収容部は現像剤を落下排出する排出口を有し、前記排出口は前記撹拌子の回転軌跡最下点位置よりも前記現像剤担持体から離れる方向にずれて設けられており、前記撹拌子は前記現像剤の搬送力が小さくなる形状に形成されると共に、その先端の回転方向下流側に楔形状を有することを特徴とする現像装置。
3. 請求項１または２記載の現像装置において、
   前記排出口は前記撹拌子の回転方向下流側にずれて設けられていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項１ないし３の何れか１つに記載の現像装置において、
   前記現像剤収容部の前記排出口を有する壁面は内部の現像剤が落下する向きに傾斜していることを特徴とする現像装置。
5. 請求項１ないし４の何れか１つに記載の現像装置において、
   前記現像剤収容部が着脱自在であることを特徴とする現像装置。
6. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
7. 請求項１ないし５の何れか１つに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項６記載のプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項７または８記載の画像形成装置において、
   体積平均粒径（Ｄｖ）が３〜８μｍであり体積平均粒径と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０である現像剤が用いられることを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項７ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
    形状係数ＳＦ１が１００〜１８０であり形状係数ＳＦ２が１００〜１８０である現像剤が用いられることを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項７ないし１０の何れか１つに記載の画像形成装置において、
    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／または伸長反応させて得られる現像剤が用いられることを特徴とする画像形成装置。

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