(57)【要約】【課題】フルカラーで用紙両面に画像形成するにあたり、最もコストのかかる感光体の組み合わせをできるだけ抑えつつ、そのフルカラー両面画像の品質を同一にすることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】異なる色のトナー像を各々担持する複数の感光体と、当該感光体で夫々形成されたトナー像を第１転写手段により重ね合わされて転写される中間転写ベルトと、当該中間転写ベルト上のトナー像を第２転写手段により転写される転写搬送ベルトとを有し、上記中間転写ベルトと上記転写搬送ベルトの間に搬送される用紙の両面に、第１転写手段と第２転写手段を用いて、中間転写ベルトと転写搬送ベルトの夫々のトナー像を転写した後に、それらトナー像を同時に定着する定着手段を備えた画像形成装置において、少なくとも或る１色のトナーに対して上記複数の感光体のうち２つが用いられる。【選択図】図３
2010204254.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色のトナー像を各々担持する複数の第１像担持体と、当該第１像担持体で夫々形成されたトナー像を第１転写手段により重ね合わされて転写される第２像担持体と、当該第２像担持体上のトナー像を第２転写手段により転写される第３像担持体とを有し、上記第２像担持体と上記第３像担持体の間に搬送される記録媒体の両面に、第１転写手段と第２転写手段を用いて、第２像担持体と第３像担持体の夫々のトナー像を転写した後に、それらトナー像を同時に定着する定着手段を備えた画像形成装置において、
少なくとも或る１色のトナーに対して上記複数の第１像担持体のうち２つが用いられることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
複数色のトナー像の重ね合わせにより合成色を形成して記録媒体の両面に同じ合成色を転写するにあたり、第２像担持体上に重ね合わせる色の順番を記録媒体の第１面と第２面のために逆の順番となるように、同じ色のトナーのための２つの第１像担持体が他の色のトナー用の第１像担持体を挟んで配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の第１像担持体が、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、イエロー用の順番で並んで配置されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第２像担持体と前記第３像担持体の少なくとも一方が、ポリイミド製の無端状ベルトからなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２像担持体と前記第３像担持体の少なくとも一方が、１０６〜１０１３（Ω・ｃｍ）の体積抵抗値を有することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
使用されるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍで、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、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
使用されるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０の範囲にあることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
使用されるトナーは、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、ポリエステル、着色剤、離型剤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、請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
使用されるトナーは略球形状であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記トナーは、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることを特徴とする、請求項９に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターあるいはこれら機能を兼ね備えた複合機等、静電複写プロセスのカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の画像形成装置において、記録媒体（以下、用紙とも称する）の両面に画像を形成できるように構成されたタイプのものが存在する。従来の両面記録画像形成装置では、像担持体上に形成した画像（顕画像）を用紙に転写して定着した後、その用紙を反転路等で反転させ、再度給送して用紙の裏面に別の画像（顕画像）を転写して定着させるやり方が一般に使用されている。この方式による両面記録の場合、用紙の搬送方向切り替えや片面画像の定着（加熱・加圧）によって発生する用紙カール等により、用紙搬送の信頼性確保という点に多くの課題を有している。
【０００３】
このような点を改善すべく、特許文献１では、用紙の第１面及び第２面に対して各々の画像をそれぞれ形成することを目的に、２組の像担持体と夫々の像担持体の組みに付設された中間転写ベルトを備える構成が開示されている。この構成は、生産性（作像スピード）に優れるが、装置の巨大化や高コスト化が避けられない。
【０００４】
また特許文献２では、１組の像担持体と２体の中間転写ベルトを備える構成になっているが、像担持体により最初に重ね合わされたカラー画像を転写搬送ベルトと称する第２の中間転写ベルトへいったん転写した上で、別のカラー画像を第１の中間転写ベルトに形成するため、第１面の作像時と第２面の作像時では重ね合わされる４色のトナーの用紙に対する順番が全く逆になってしまい、各面に対する定着特性を同じにしても、フルカラーでは細心の注意が必要とされる色合いが異なってしまうという問題がある。
【０００５】
特許文献２に開示された構成において両面フルカラー画像を形成する場合、図６に示すように、用紙の第１面と第２面とで４色（イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック(Ｋ)）の各トナーを重ね合わせると、各色トナーの画像形成の順番（以下、色順と称する）が異ならざるを得ず、次のような不具合が生じてしまう。転写工程では用紙上における最上部のトナーが転写され難いために、複数色のトナーが重なる部分で、例えば図中で、第２面のＭとＹが重なっている一番右の部分では、Ｍトナーが最上部なので転写後はＭトナーのトナー量が設定よりも幾分減少する。一方、第１面のＭとＹが重なっている部分では、Ｙトナーが最上部なので転写後はＹトナーのトナー量が減少する。この結果として、定着後の最終的な画像としては用紙の第１面と第２面とで先程のＭとＹが重なっている部分において第１面はＹが少なめのレッド、第２面はＭが少なめのレッドとなり、第１面と第２面とで色合いが異なってしまうのである（ＣトナーとＹトナーの組み合わせであるグリーンの場合も同様である）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
結局のところ、用紙両面に転写した未定着トナー像を一度に定着させる従来の画像形成装置においては、装置の巨大化や高コスト化を避けずに用紙の表裏で定着後の画像品質を等しくすることが困難である問題が残っている。しかしながら、近年はフルカラー画像形成装置の需要が高まっており、定着により多くの熱量を必要とするフルカラー画像形成についても、両面記録を行う場合には用紙の表裏で定着後の画像品質が同じであることが求められる。
【０００７】
本発明は、従来の画像形成装置及び方法における上述の問題を解決し、フルカラーで用紙両面に画像形成するにあたり、最もコストのかかる感光体の組み合わせをできるだけ抑えつつ、そのフルカラー両面画像の品質を同一にすることのできる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、異なる色のトナー像を各々担持する複数の第１像担持体と、当該第１像担持体で夫々形成されたトナー像を第１転写手段により重ね合わされて転写される第２像担持体と、当該第２像担持体上のトナー像を第２転写手段により転写される第３像担持体とを有し、上記第２像担持体と上記第３像担持体の間に搬送される記録媒体の両面に、第１転写手段と第２転写手段を用いて、第２像担持体と第３像担持体の夫々のトナー像を転写した後に、それらトナー像を同時に定着する定着手段を備えた画像形成装置において、少なくとも或る１色のトナーに対して上記複数の第１像担持体のうち２つが用いられることによって、達成される。
【０００９】
複数色のトナー像の重ね合わせにより合成色を形成して記録媒体の両面に同じ合成色を転写するにあたり、第２像担持体上に重ね合わせる色の順番を記録媒体の第１面と第２面のために逆の順番となるように、同じ色のトナーのための２つの第１像担持体が他の色のトナー用の第１像担持体を挟んで配置されていることが、想定される。例えば、前記複数の第１像担持体が、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、イエロー用の順番で並んで配置されているのが、好適である。
【００１０】
第２像担持体と第３像担持体の少なくとも一方が、ポリイミド製の無端状ベルトからなっていれば、好都合である。また第２像担持体と第３像担持体の少なくとも一方が、１０６〜１０１３（Ω・ｃｍ）の体積抵抗値を有しているのも、好ましい。
【００１１】
使用されるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍで、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の範囲にあるのがよい。使用されるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０の範囲にあるのも、よい。更には使用されるトナーは、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、ポリエステル、着色剤、離型剤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れば、好適である。使用されるトナーは略球形状であるのがよい。トナーは、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあるのが、好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、少なくとも或る１色のトナーに対して、複数の第１像担持体のうち２つが用いられることで、より具体的には、同じ色のトナーのための２つの第１像担持体を、他の色のトナー用の第１像担持体を挟んで配置することで、記録媒体両面にカラー画像形成するにあたり、記録媒体両面での色合い相違の発生を避けるべく色重ねの順番を記録媒体の表裏で同じになるように調整することができるワンパス両面コピーが提供され、最もコストのかかる第１像担持体（感光体）の数を抑えることができる。例えば、複数の第１像担持体を、イエロー用、マゼンタ用、シアン用、イエロー用の順番で並んで配置することで、色合いの変化に最も影響を及ぼし易いイエロートナーの重ね順を調整できる。
【００１３】
第２像担持体と第３像担持体の少なくとも一方が、ポリイミド製の無端状ベルトからなっていること、あるいは１０６〜１０１３（Ω・ｃｍ）の体積抵抗値を有していることで、トナー画像を保持し易く、なお且つトナーの離型性にも優れているので、記録媒体への転写性も優れる。
【００１４】
使用トナーを、体積平均粒径が３〜８μｍで、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の範囲にすることで、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名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。使用トナーを、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０の範囲にすることで、トナー形状が球形に近くなり、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になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり、したが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、転写率を高くすることができる。更には使用トナーを、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、ポリエステル、着色剤、離型剤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とすることで、上記のような好ましいトナー、したがって略球形状のものとなる。トナーを、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定し（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にすると、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では真球形状から離れドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られない問題が回避でき、また厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では扁平形状に近くなって、球形トナーのような高転写率が得られなくなる問題も回避できる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係るプリンタの全体構成図である。
【図２】本発明に係る作像ステーションの構成図である。
【図３】本発明に係るカラー画像形成での用紙上（両面）のトナー色順を説明する図である。
【図４】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示した図である。
【図５】トナー形状を模式的に示す図である。
【図６】従来のカラー画像形成での用紙上（両面）のトナー色順を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に、本発明の一実施形態に係るプリンタの断面構成を示す。本プリンタは、本体内のほぼ中央にローラ１１，１２，１３に巻き掛けられた第２像担持体としての第１中間転写ベルト１０を配置している。この第１中間転写ベルト１０は、不図示の駆動手段と連結された駆動ローラ１１により図中反時計方向に回転走行される。この第１中間転写ベルト１０には、その下部走行辺に沿って５つの作像部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが配置され、各作像部は第１中間転写ベルト１０に接するように配置された感光体ドラム５（第１像担持体）を有している。感光体ドラム５の周囲には、除電装置Ｌ、クリーニング装置６、帯電装置７、現像装置８が配置され、感光体ドラム５は不図示の駆動手段によって矢印方向に回転駆動される。各作像部（作像ステーションともいう）ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの下方には露光装置９が設けられ、露光装置９より発せられるレーザ光が帯電装置７と現像装置８の間の書き込み位置にて感光体ドラム５に照射される。各作像部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅは、それぞれ周囲の部品構成は同じであるが、現像装置８が扱う色材（トナー）の色が異なっている。
【００１７】
作像部の具体的な構成を図２に示す。本例では、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５つの作像部が存在しており、ステーションａはイエロー（Ｙ’）（ステーションｄと同じ色）、ステーションｂはマゼンタ（Ｍ）、ステーションｃはシアン（Ｃ）、ステーションｄはイエロー（Ｙ）（ステーションａと同じ色）、ステーションｅはブラック（Ｋ）を夫々扱っている。
【００１８】
再び図１に戻って、中間転写ベルト１０は、感光体ドラム５からトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトで、例えば基体がポリイミドあるいはポリアミドイミドであって、ベルト全体の体積抵抗値を１０６〜１０１３Ω・ｃｍとしたものである。この中間転写ベルト１０の裏側（ループの内側）には、作像部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅに形成されたトナー像をベルト面に転写する手段としての転写ローラ２０が作像部ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの感光体ドラム５に対向して配備されている。さらに、中間転写ベルト１０のループ外側には、ローラ１３と対向する位置にクリーニング装置２５が配備されており、このクリーニング装置２５は中間転写ベルト１０に担持したトナー像を転写した後、当該ベルト表面に残留する不要のトナーを除去する用をなす。
【００１９】
図１において、中間転写ベルト１０の右側には、第２中間転写ベルト（第３像担持体）である転写搬送ベルト１００が縦方向に延在するように張設されている。本例のプリンタにおける転写搬送ベルト１００は、トナー像を担持できる中間転写体として設けられており、これにより後述するように用紙両面へのプリントを可能としている。つまり、転写搬送ベルト１００は、耐熱性で、かつ中間転写ベルト１０からのトナーを転写可能とする抵抗値を備えるベルトで、例えば基体がポリイミドあるいはポリアミドイミドであって、ベルト全体の体積抵抗値を１０６〜１０１３Ω・ｃｍとしたものである。この転写搬送ベルト１００は回転ローラ１１１，１１２，１１３に巻き掛けられており、駆動ローラ１１１が不図示の駆動手段によって駆動されて図中時計回りに回転駆動される。この転写搬送ベルト１００の裏側（ループの内側）には、中間転写ベルト１０に担持したトナー像を用紙もしくは転写搬送ベルト１００に転写する手段としての転写ローラ１２０が中間転写ベルト１０を支持するローラ１１の近傍に配備されている。また、裏当てローラ１１４，１１４が設けられている。
【００２０】
さらに、転写搬送ベルト１００のループ外側には、当該転写搬送ベルト用クリーニング装置２５０、転写搬送ベルト１００が担持したトナー像を用紙に転写するための転写手段としてのチャージャＣＨ、等が配備されている。クリーニング装置２５０は、用紙にトナーを転写した後の転写搬送ベルト１００に残留する不要のトナーを除去する。
【００２１】
給紙部２の給紙カセット２６-１，２６-２には、記録媒体としての用紙Ｐが収納されており、最上の用紙が給紙ローラ２７を含む給送手段によって給紙され、給紙された用紙は複数のガイド２９及び６７を経てレジストローラ対２８へ搬送される。
【００２２】
転写搬送ベルト１００の上方には、ヒータ等の熱源を内蔵した定着部４０（同じ構造のヒートローラ４１，４２を備える）が設けられ、定着部４０に続いて排紙ガイド３１、排紙ローラ対３２が配備されている。定着部４０の熱源は、用紙Ｐが搬送されて定着の工程で通電が行われる。
【００２３】
装置上面は排紙スタック部３０として形成されている。その排紙スタック部３０の下方で中間転写ベルト１０の上方には、補給用のトナーを収納した４個のトナーカートリッジＴＣをセットできる収納部ＴＳが設けられている。トナーカートリッジＴＣのトナーの色は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色であり、不図示の粉体ポンプによって対応する色の現像装置８に補給される。トナーカートリッジＴＣの交換は、排紙部３０の一部であるカバーを開放することで可能となる。
【００２４】
以上のように構成されたプリンタを用いて、用紙両面へトナー画像（フルカラー）を作像する過程を説明する。まず第１面の画像を形成する。この時、５つの作像ステーションａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅには夫々、イエロー（Ｙ’）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）のトナーを用いた作像が可能となっており、まずステーションｂで形成されたマゼンタトナーが第１中間転写ベルト１０の裏側に配置され同トナーと逆極性に印加された転写ローラ２０によって第１中間転写ベルト１０上に転写される。次にステーションｃで形成されたシアントナーが第１中間転写ベルト１０の裏側に配置され同トナーと逆極性に印加された転写ローラ２０によって第１中間転写ベルト１０上に転写される。ステーションｄ、ステーションｅにおいても同様にイエロー、ブラックのトナーの順番で第１中間転写ベルト１０上に転写される（この時、第１中間転写ベルト１０上におけるトナーの順番は、ベルト表面からマゼンタＭ→シアンＣ→イエローＹ→ブラックＫとなっている）。
【００２５】
次に、この第１中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、第２中間転写ベルト１００の裏側に配置されトナーと逆極性に印加された転写ローラ１２０によって第２中間転写ベルト１００上に転写される（この時、第２中間転写ベルト１００上におけるトナーの順番は、ベルト表面からブラックＫ→イエローＹ→シアンＣ→マゼンタＭとなる）。
【００２６】
第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト１００は、転写ローラ１２０、ローラ１１３、と第１中間転写ベルト１０を支持するローラ１１により接触し予め定められた転写ニップを形成している。
【００２７】
次に第２面の画像を形成する。まずステーションａで形成されたイエロー（Ｙ’）トナーが第１中間転写ベルト１０の裏側に配置され同トナーと逆極性に印加された転写ローラ２０によって第１中間転写ベルト１０上に転写される。次にステーションｂで形成されたマゼンタトナーが第１中間転写ベルト１０の裏側に配置され同トナーと逆極性に印加された転写ローラ２０によって第１中間転写ベルト１０上に転写される。ステーションｃ、ステーションｅにおいても同様にシアン、ブラックのトナーの順番で第１中間転写ベルト１０上に転写される（この時、第１中間転写ベルト１０上におけるトナーの順番は、ベルト表面からイエローＹ’→マゼンタＭ→シアンＣ→ブラックＫとなっている）。
【００２８】
用紙への転写は次のように行われる。前述した第２中間転写ベルト１００上の第１面のフルカラー画像と第１中間転写ベルト１０上の第２面のフルカラー画像とが同期して移動しており、これらに合わせて用紙Ｐが給紙部２からレジストローラ２８（対）を介して給送される。その後、用紙Ｐが第１中間転写ベルト１０と第２中間転写ベルト１００の間に達するとその一方の面に、第１中間転写ベルト１０に担持された第２面のトナー像が転写ローラ１２０によって転写される。この時、先に第２中間転写ベルト１００に転写されている第１面のトナー像は用紙の他方の面に重ねられている。さらに用紙Ｐが上方に搬送されると、第２中間転写ベルト１００に担持された第１面のトナー像は、チャージャＣＨにより用紙Ｐのもう一方の面に転写される。
【００２９】
本例によってトナーが用紙Ｐに転写された様子を図３に示す。従来技術について説明した図６とは異なり、用紙の第１面及び第２面上のトナーの順番（色順）がグリーン部及びレッド部で同一になっているのが分かる。ブルー部では従来の順序と変わっていないが、一般的にはイエロー色のトナーの順番が異なる場合が最も色合いが異なって見えるのであえて改善を施していない。
【００３０】
以上のようにして、両面にトナー像が転写された用紙Ｐは、定着手段４０へ送られ、ヒートローラ４１，４２により用紙Ｐ上の両面のトナー像が同時に定着され、ガイド３１を経て排紙ローラ３２（対）により排紙スタック部３０に排出される。
【００３１】
ここで、本画像形成装置で使用するトナーであるが、近年の急速なカラー化とそれに伴う高画像品質化に対応する為、重合トナーによる小径、狭粒径分布化と球形化（真球化）が主流になりつつある。トナーの小径、狭粒径分布化は高解像度現像に有利となり、また球形化（真球化）により転写効率に有利となり、これによりトナー画像のシャープネスといった画像品位は格段に向上する。しかし、トナーの小粒径化は比表面積が大きくなり、単位重量当たりのトナーの像担持体表面への付着力が大きくなることで、像担持体表面のクリーニング性が困難な方向となる。また、トナーの小粒径化はトナーの流動性悪化となり、より多量の添加剤を必要とし、これにより、クリーニングブレードの欠けや磨耗、像担持体表面の局所的なスジ傷等が発生し易くなることが知られている。また、トナーの真球度が上がると、上述の従来一般的に採用されているブレードのカウンター当接方式では、トナーのブレードすり抜けが多くなるため、従来以上に当接圧を上げることが必要となり、圧を上げることでブレードの局所的なせん断力によるエッジ欠けに対して余裕が低くなる。
【００３２】
そこで次に、本発明の画像形成装置に好適に使用され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、トナーの体積平均粒径は３〜８μｍが好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）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。
【００３３】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１９０の範囲にあることが好ましい。図４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示した図である。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。
【００３４】
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、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）・・・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。
【００３５】
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、したが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が１８０を、あるいはＳＦ−２が１９０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００３６】
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、ポリエステル、着色剤、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。
【００３７】
（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）及び３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、又は（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価又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。
【００３８】
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、フマール酸等）；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又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。
【００３９】
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。
【００４０】
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易く、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。
【００４１】
また重量平均分子量は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。
【００４２】
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。
【００４３】
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、オキシム、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。
【００４４】
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。
【００４５】
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０．５〜４０ｗｔ％、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４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
【００４６】
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。
【００４７】
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）、及びＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）等が挙げられる。
【００４８】
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。
【００４９】
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を超えたり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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、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。さらにこのポリエステルプレポリマー（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。
【００５２】
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ー（Ａ）とアミン類（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。
【００５３】
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。
【００５４】
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及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００５５】
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。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良い。
【００５６】
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。したが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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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ても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００６０】
（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。
【００６１】
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、又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等が挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００６２】
（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、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、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ＰＳＹＶＰ２０３８、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。
【００６３】
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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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、５×１０−３〜２μｍ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、２０〜５００ｍ２／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。
【００６７】
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、窒化ケイ素等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５×１０−２μｍ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、ホタル等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。
【００６８】
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。
【００６９】
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、これに限られない。
【００７０】
（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等を単独あるいは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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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べタイン等の両性界面活性剤が挙げられる。
【００７４】
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。
【００７５】
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右する脂肪族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、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）等が挙げられる。
【００７６】
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、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。
【００７７】
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、マレイン酸又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等、ビニルアルコール又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、又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、又はその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、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できる。
【００７８】
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、超音波等の公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍ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１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍ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。
【００７９】
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等が挙げられる。
【００８０】
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等の酸、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する。その他、酵素による分解等の操作によっても除去できる。
【００８１】
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。
【００８２】
本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図５は、本発明のトナーの形状を模式的に示す図である。図５において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする）で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（図５ｂ参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図７ｃ参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
【００８３】
なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【符号の説明】
【００８４】
２  給紙部
５  感光体ドラム
６  クリーニング装置
７  帯電装置
８  現像装置
９  露光装置
１０  第１中間転写ベルト
１１  支持ローラ
２０  転写ローラ
２５  クリーニング装置（第１中間転写ベルト）
２８  レジストローラ（対）
３０  排紙スタック部
３１  ガイド
３２  排紙ローラ（対）
４０  定着装置
１００  第２中間転写ベルト
１２０  転写ローラ
１１３  支持ローラ
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，、ｅ  作像ステーション
Ｌ  除電装置
ＣＨ  チャージャ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８５】
【特許文献１】特開２００６−２２７２９２号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９９２１号公報
【図１】
2010204254.tif 000003
【図２】
2010204254.tif 000004
【図３】
2010204254.tif 000005
【図４】
2010204254.tif 000006
【図５】
2010204254.tif 000007
【図６】
2010204254.tif 000008