(57)【要約】【課題】混合、分散性のやや劣るトナーにおいても、トナー濃度比を精度良く検出させることで、現像剤の濃度ムラ、画像の濃度ムラを抑制、防止させることが可能である現像装置を提供する。【解決手段】供給スクリュー４と、回収スクリュー５とを有し、供給スクリュー４の区画と回収スクリュー５の区画の間には、迂回経路となる区画を別に設け、現像剤を搬送する攪拌搬送手段を設置し、迂回経路の区画と供給スクリュー４の区画を連通する開口と、迂回経路の区画と回収スクリュー５の区画を連通する開口を有し、現像剤追加補給のための、補給手段と連通する開口を有した現像装置１において、現像装置１で用いられるトナーは、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。【選択図】      図１
2008203705.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像担持体に対向して設けられた回転可能に支持された現像剤担持体を有し、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、
規制された現像剤担持体上の現像剤が、静電潜像担持体に必要な現像剤を付与したのち、該現像剤担持体上より分離、離脱した現像剤を回収する現像剤回収手段を有し、
供給手段の区画と回収手段の区画の間には、迂回経路となる区画を別に設け、現像剤を搬送する攪拌搬送手段を設置し、
迂回経路の区画と供給手段の区画を連通する開口と、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口を有し、
現像剤追加補給のための、補給手段と連通する開口を有した現像装置であって、
前記現像装置で用いられるトナーは、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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
静電潜像担持体に対向して設けられた回転可能に支持された現像剤担持体を有し、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、
規制された現像剤担持体上の現像剤が、静電潜像担持体に必要な現像剤を付与したのち、該現像剤担持体上より分離、離脱した現像剤を回収する現像剤回収手段を有し、
供給手段の区画と回収手段の区画の間には、迂回経路となる区画を別に設け、現像剤を搬送する攪拌搬送手段を設置し、
迂回経路の区画と供給手段の区画を連通する開口と、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口を有し、
現像剤追加補給のための、補給手段と連通する開口を有し、
現像剤の濃度を検知できる検知手段を備え、該検知手段が前記回収手段の下流で、かつ、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口の上流に設定した現像装置であって、
前記現像装置で用いられるトナーは、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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
静電潜像担持体に対向して設けられた回転可能に支持された現像剤担持体を有し、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、
規制された現像剤担持体上の現像剤が、静電潜像担持体に必要な現像剤を付与したのち、該現像剤担持体上より分離、離脱した現像剤を回収する現像剤回収手段を有し、
供給手段の区画と回収手段の区画の間には、迂回経路となる区画を別に設け、現像剤を搬送する攪拌搬送手段を設置し、
迂回経路の区画と供給手段の区画を連通する開口と、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口を有し、
現像剤追加補給のための、補給手段と連通する開口を有した現像装置であって、
前記現像手段で用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある
ことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
静電潜像担持体に対向して設けられた回転可能に支持された現像剤担持体を有し、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、
規制された現像剤担持体上の現像剤が、静電潜像担持体に必要な現像剤を付与したのち、
該現像剤担持体上より分離、離脱した現像剤を回収する現像剤回収手段を有し、
供給手段の区画と回収手段の区画の間には、迂回経路となる区画を別に設け、現像剤を搬送する攪拌搬送手段を設置し、
迂回経路の区画と供給手段の区画を連通する開口と、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口を有し、現像剤追加補給のための、補給手段と連通する開口を有し、
現像剤の濃度を検知できる検知手段を備え、該検知手段が前記回収手段の下流で、かつ、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口の上流に設定した現像装置であって、
前記現像手段で用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にある
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
静電潜像担持体に対向して設けられた回転可能に支持された現像剤担持体を有し、
前記現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給手段と、
規制された現像剤担持体上の現像剤が、静電潜像担持体に必要な現像剤を付与したのち、
該現像剤担持体上より分離、離脱した現像剤を回収する現像剤回収手段を有し、
供給手段の区画と回収手段の区画の間には、迂回経路となる区画を別に設け、現像剤を搬送する攪拌搬送手段を設置し、
迂回経路の区画と供給手段の区画を連通する開口と、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口を有し、
現像剤追加補給のための、補給手段と連通する開口を有し、
現像剤の濃度を検知できる検知手段を備え、該検知手段が前記回収手段の下流で、かつ、迂回経路の区画と回収手段の区画を連通する開口の上流に設定した現像装置であって、
前記現像手段で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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像手段で使用されるトナーは、略球形状である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の現像装置において、
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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれかに記載の現像装置において、
前記補給手段と連通する補給開口は、供給経路下流または、迂回経路の上流に設置する
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の現像装置において、
前記迂回経路の区画と供給手段の区画を連通する開口は、迂回経路の上流であり、かつ、供給経路の下流に設置する
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤担持体には内部に複数の磁極を有する磁界発生手段が配置され、表面近傍には、現像剤を一定量に規制する規制部材を有している
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤供給手段は、前記現像剤規制部材と該現像剤担持体の表面近傍とにスリット状の開口を有する区画に配置され、
前記現像剤回収手段は、該現像剤担持体の表面近傍にスリット状の開口を有する区画に配置された
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤供給手段と現像剤回収手段は、現像剤担持体と平行に配置設定されたらせん状のスクリューである
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤迂回経路内を搬送する現像剤攪拌搬送手段は、現像剤担持体と平行に配置設定されたらせん状のスクリューである
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像剤供給手段と現像剤回収手段は現像剤担持体の軸方向に沿って、同一方向に現像剤が搬送され、迂回経路内の現像剤攪拌搬送手段では相反する方向に搬送される
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれかに記載の現像装置において、
前記迂回経路である現像剤攪拌搬送手段のある区画の断面形状は、らせん状のスクリューの外周を囲うように形成されている
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれかに記載の現像装置において、
現像剤はキャリア粒子とトナー粒子からなる二成分である
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１から１６のいずれかに記載の現像装置において、
キャリア粒子とトナー粒子の混合比を検知するトナー濃度比検出手段を有した
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項１８】
電子写真方式で、静電潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する現像装置を備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１から１７のいずれかに記載の現像装置を用いる
ことを特徴とした画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子写真プロセスを用いた複写機、ＦＡＸ、プリンターおよびこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高密度記録や、カラー記録方式の採用によって、特に連続して面積率の高い画像をプリントしても、出力画像に濃度ムラ等が発生しない画像品質の安定性が、要求されるようになってきている。
このために要求される現像装置としては、現像に供する現像剤担持体（以下、現像スリーブという）から、トナーが大量に消費される高画像面積印刷後の現像剤を分離回収し、これを、元のトナー濃度とするために、新たなトナーを補給し、回収された現像剤と均一な分散をするように攪拌した後、すばやく現像スリーブへ供給をするということを行なわせる必要がある。
しかし、例えば、図７に示すような従来の一般的な現像装置では、高画像面積の現像に供された現像剤を現像スリーブ２から分離させ、現像剤搬送手段１１（以下、スクリューという）へと回収する部分と、新たな現像剤を現像スリーブへと汲み上げ供給する部分が比較的近くに存在するため、せっかく分離回収された現像剤が、再度現像スリーブへ汲み上げ供給されてしまい、新しいトナーを含まないまま、現像に供されてしまうために画像濃度ムラとなってしまう不具合が生じていた。
また、回収された現像剤と供給する現像剤が同一の区画１３に混在しているため、図８に示すスクリュー１１の上流側と下流側（図右側と左側）ではどうしても、現像剤のトナー濃度均一性を保つことは難しくなり、下流側に至るほど現像剤の濃度は低くなり、現像スリーブ２の長手方向に対しても画像濃度ムラが生じ易くなっていた。
そこで、図５および６に示すような、特許文献１に開示された、現像スリーブ２への供給と回収の区画を分けるため、横方向に配置していたスクリューおよび搬送路を縦方向上下に配置して、スリーブからの分離回収を下側のスクリュー５および搬送区画８で行い、現像スリーブへの現像剤の供給を上側のスクリュー４および搬送区画７で行なわせるように、機能を分離したものが考案され、商品化もなされている。
しかし、この現像装置の場合、下のスクリュー５から上のスクリュー４へ現像剤を受け渡す連通口Ｄ付近では、下スクリューの区画で現像剤を堆積させる必要があり、過度に満たされた現像剤が画像領域内にまで及ぶと、連通口Ｄからではなく、回収区画８から供給区画７へ、すなわち、直接現像スリーブ２へと付着した現像剤が搬送されてしまい、濃度の低い現像剤が再度汲み上げ供給され、画像濃度ムラに至ってしまうという不具合が生じている。
また、上下２本のスクリューだけでは新たに補給されたトナーとの混合がうまくなされず、依然現像剤の攪拌が不充分であり、画像濃度の不均一や濃度低下が発生するという問題が生じたことから、特許文献２に開示された、図３および４に示すような、更に、現像剤の供給区画７と回収区画８とは別に、攪拌させるための迂回搬送区画９を設けて、攪拌手段６によって濃度の低下した回収現像剤と補充されたトナー（図中Ｔより補給されるトナー）の混合、分散を改善し、画像濃度の均一化を図ったものが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３３３６９１号公報
【特許文献２】特願平９―３３２７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
２本のスクリューを上下に配置した図５、図６にあっては、スクリューを横に２本並べる従来の一般的な現像装置に対しては省スペース化となるが、前述のとおり、堆積した現像剤が不用意に再度汲み上げられたり、新たに補給されたトナーとの混合がうまくなされないために、現像剤の攪拌が不充分となって画像濃度の不均一や濃度低下が発生するという不具合が生じていることが公報でも述べられている。
これら課題に対して、３本のスクリューによって搬送する方法は非常に有効で、現像剤の堆積が必要な部分は、図３に示す攪拌迂回路９部分であり、この部分に現像剤が過度に堆積しても現像スリーブとは離れた迂回経路内のために、回収直後の濃度が低下した現像剤が現像スリーブ２へと不用意に再度汲み上げ供給されてしまう問題は発生せず、さらに、現像に供された回収現像剤と新たに補給されたトナーとを長い距離、攪拌搬送させる迂回搬送路があるために、混合が不充分になることも解消され、画像濃度ムラにも有効に作用する構成となっている。
【０００５】
一方、現像装置には現像剤濃度を検知する手段、トナー濃度センサーが備えてあるが、一般に現像剤の透磁率などを検出するセンサーによって検出部近傍にある、ある一定量の現像剤のトナー濃度を検出させている。センサーの出力と現像剤トナー濃度はリニアな関係にあって、センサーがトナーの過不足を検知することで、補給手段への駆動、停止の実行をさせる構成となっている。
補給口より補給されたトナー量が適正に補給されたことを検知するには、充分に分散、混合された現像剤を検知する必要があり、補給開口位置と攪拌後のトナー濃度を測定する位置には、一定の距離がとられた位置関係となるように配置される。
しかし、補給口からのトナーが過剰に補給された場合や、補給トナーが不十分な場合でも、補給をしてから検知部に到達するまでには時間が掛かってしまい、補給口より検知位置までの、既に攪拌搬送されている現像剤に対しては、トナーを減じたり付加したりすることは不可能である。よって、攪拌搬送経路内の現像剤のトナー濃度に濃い部分と、薄い部分の差が大きく生じることになれば、つまりは、画像濃度ムラの発生に至るものであり、攪拌搬送経路を長く設定したことによる課題となってしまうものであった。
【０００６】
また、近年多用されるようになってきている重合法等によって作られたトナーにおいては、その形状などの原因によって、現像装置内に補給された新たなトナーの混合、分散がされにくいという問題も生じている。これは、補給されるトナーが重合法によるトナーの場合、略球形であること、粒径も小さいことから、従来の粉砕トナーや粒径の大きいトナーに比較して、現像器内に既存の現像剤との混合に時間が掛かるというものである。
本来、トナー濃度検知手段では、充分に混合されたトナー濃度比を測定して、補給制御を行なわせるものであるが、混合が不十分な現像剤を検知してしまうと、過剰な補給を繰り返すことによる、トナー飛散や、地肌汚れ、或いは画像濃度ムラといった不具合が生じてしまうという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、重合法等により得られた、混合、分散性のやや劣るトナーにおいても、本現像装置との組み合わせにおいて、分散性を非常に向上させることが可能であり、さらに、トナー濃度比を精度良く検出させることで、現像剤の濃度ムラ、画像の濃度ムラを抑制、防止させることが可能である現像装置、画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
すなわち、現像剤濃度検知手段と、補給手段からの補給開口部の位置関係を適正な配置とすることで、精度の良い現像剤濃度検知を可能とし、現像装置としてもトナーの混合、分散に優れた構成とすることで、重合トナー法等により製作された球形に近いトナーや小粒径トナーを適用しても、常に安定したトナー濃度で均一な濃度の画像を得ることが可能な現像装置、画像形成装置としたものである。
【０００９】
すなわち、第１に、静電潜像担持体（以下、感光体という）に対向して設けられた回転可能に支持された現像スリーブを有し、現像スリーブとドクターブレードによる現像剤層厚規制工程に対して現像剤を供給する現像剤供給スクリューを設置し、現像スリーブの表面近傍にスリット状の開口を有する別の区画搬送路を設け、規制されたスリーブ上の現像剤を、感光体に必要な現像剤を付与した後の現像剤を現像スリーブより回収する現像剤回収スクリューを設置し、供給スクリューの区画と回収スクリューの区画との間には、さらに別の区画となる現像剤の迂回搬送路を設け、迂回搬送路内には現像剤を搬送する攪拌搬送スクリューを設置し、迂回経搬送路の区画と供給スクリューの区画を連通する開口部と、迂回経搬送路の区画と回収スクリューの区画を連通する開口部と、現像剤追加補給のための、補給装置との開口を有した現像装置であって、粒径の小さいトナーでも、現像剤の混合、分散が良好に行われることを見出している。
【００１０】
第２には、感光体に対向して設けられた回転可能に支持された現像スリーブを有し、現像スリーブとドクターブレードによる規制工程に対して現像剤を供給する現像剤供給スクリューを設置し、現像スリーブの表面近傍にスリット状の開口を有する別の区画搬送路を設け、規制されたスリーブ上の現像剤を、感光体に必要な現像剤を付与した後の現像剤を現像スリーブより回収する現像剤回収スクリューを設置し、供給スクリューの区画と回収スクリューの区画との間には、さらに別の区画となる現像剤の迂回搬送路を設け、迂回搬送路内には現像剤を搬送する攪拌搬送スクリューを設置し、迂回経搬送路の区画と供給スクリューの区画を連通する開口部と、迂回経搬送路の区画と回収スクリューの区画を連通する開口部と、現像剤追加補給のための、補給装置との開口を有し、現像剤のトナー濃度を検知するトナー濃度センサーを備え、トナー濃度センサーは、前記現像剤回収スクリューの下流で、かつ、迂回搬送路の区画と現像剤回収スクリューの区画を連通する開口の上流にあって、補給開口より新たな現像剤或いはトナーが補給される前の現像剤の濃度を検知することで、粒径の小さいトナーにおいても、現像剤トナー濃度比の制御が非常に精度良くすることが可能であることを見出している。
【００１１】
第３には、第１および２に記した同様の現像装置であって、トナーの形状を示す、ＳＦ−１およびＳＦ−２における範囲が特有な略球形なトナーにおいても、混合、分散性を向上でき、かつ、精度の良い現像剤トナー濃度比の検知が可能である。
第４には、第１および２に記した同様の現像装置であって、略球形状のポリエステル等からなる重合法によって作られたトナーであっても、混合、分散性を向上でき、かつ、精度の良い現像剤トナー濃度比の検知が可能である。
第５には、第１および２に記した同様の現像装置であって、トナーの形状が紡錘形状等の球とはやや異なる形状のトナーであっても、その形状の長軸、短軸、厚さ等から成る特有な範囲のトナーであっても、混合、分散性を向上でき、かつ、精度の良い現像剤トナー濃度比の検知が可能である。
【００１２】
第６には、現像装置の構成は、補給手段と連通する補給開口は、供給経路下流または、迂回経路の上流に設置することを特徴とした現像装置としている。
第７には、前記迂回経路の区画と供給手段の区画を連通する開口は、迂回経路の上流であり、かつ、供給経路の下流に設置することを特徴とした現像装置としている。
【００１３】
第８には、現像スリーブには内部に複数の磁極を有する磁界発生手段が配置され、現像スリーブの表面近傍には、現像剤を一定量に規制するドクターブレードを有した現像装置において、幅広いトナーに対応できる現像装置としている。第９には、現像剤供給スクリューは、ドクターブレードと現像スリーブの表面近傍とにスリット状の開口を有する区画に配置され、現像剤回収スクリューは、現像スリーブの表面近傍にスリット状の開口を有する区画に配置されたことを特徴とした現像装置としている。第１０には、前記現像剤供給スクリューと現像剤回収スクリューは、現像スリーブと平行に配置設定された、螺旋のスクリュー形状であることを特徴とした現像装置としている。第１１には、前記現像剤迂回経路路内を搬送する現像剤攪拌搬送スクリューは、現像剤スリーブと平行に配置設定された、螺旋のスクリュー形状であることを特徴とする現像装置としている。第１２には、前記現像剤供給スクリューと現像剤回収スクリューによる現像剤の搬送方向は、現像剤スリーブの軸方向に沿って同一方向に現像剤が搬送されており、迂回搬送路内の攪拌搬送スクリューは相反する方向に搬送されていることを特徴とした現像装置としている。第１３には、前記迂回搬送路である攪拌搬送スクリューのある区画の断面形状は、らせん状のスクリューの外周を囲うように形成された形状であることを特徴とした現像装置としている。第１４には、現像剤はキャリア粒子とトナー粒子からなる二成分であって、第１５には、前記キャリア粒子とトナー粒子の混合比を検知するトナー濃度比検出センサーを有した現像装置によって、現像剤トナー濃度比制御の向上した現像装置としている。
また、電子写真方式で、静電潜像担持体上に形成された静電潜像をトナーで可視化する現像装置を備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、上述のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とした。
【発明の効果】
【００１４】
以上、説明したように、本発明の画像形成装置によれば、供給手段を囲む供給区画と回収手段を囲む回収区画を設け、それぞれの区画の中間に迂回搬送手段を囲む迂回搬送区画を配置設定し、それぞれの区画には搬送手段としてスクリューが具備され、また、それぞれの区画を連通する開口と、新たに補給されるトナー補給口を有し、トナー濃度センサーが具備され、トナー濃度センサーは現像に供された現像剤を検知し、検知された情報から判明する消費されたトナー量のみを補給制御させる構成の現像装置と、所謂重合法によって得られた略球形や、小粒径トナーの使用においても、現像装置内の現像剤濃度にムラが発生することがなく、特にトナー濃度比を精度良く検知させることが可能な構成のため、幅広いトナーに適した画像形成装置を提供できるものである。
従って、高密度記録方式や、カラー記録方式による連続で高面積率な画像をプリントしても、画像ムラの発生を防止できるという大きな効果をもたらすものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１６】
本発明の実施形態を図１および図２を用いて説明する。
図１は複写機やレーザープリンター等の画像形成装置に具備される現像装置と、感光体を示している。まず、回転可能な感光体１０は、図示しない帯電装置によって表面が一様に帯電され、次いで図示しない画像読取装置で読み取った原稿内容に応じた情報や、あるいはホストＰＣより送られてきた情報を、これも図示しないレーザー書込装置からのレーザー光で書込みを行なわせることで、感光体１０の表面に静電潜像を形成させている。
現像装置１は感光体１０に対して、トナーを一様に供給することで静電潜像の可視像化を実現するが、そのためには、感光体１０に対向して配置設定された回転可能な現像スリーブ２と、その内部には図示しない磁極を持った磁性体が配置されている。磁性体は現像スリーブ２上で現像剤を保持するために必要であり、また、保持させる量を適正量に規制するものがドクターブレード３である。
ドクターブレード３はステンレス等の板形状で構成されることが多く、現像スリーブ２の表面より０．２〜１．２ｍｍ程度離間して設定し、現像スリーブ２上に一様な薄層化された現像剤を形成させ、感光体１０上の静電潜像に対して、一様なムラの無い現像剤の供給を行なわせるものである。
現像剤は現像装置１に満たされた状態にあるが、感光体への供給を実施するにあたって、消費された部分と新しい部分の入れ替えを行なわせていることが多く、先に説明のドクターブレード近傍に新しい現像剤を供給する手段、消費された現像剤を離脱、回収する手段がそれぞれ必要になる。なお、現像スリーブからの現像剤の離脱は、先に説明した現像スリーブ２内部にある磁性体を、離脱させたい箇所のみ磁極が無い状態に設定することで、現像剤の分離、離脱を可能にしている。
【００１７】
次に、現像装置１内の現像剤の動きについて詳細に説明する。まず、現像剤規制工程となる現像スリーブ２およびドクターブレード３近傍に、現像剤を供給する手段は、例えば押上げや跳ね上げによる供給が可能なパドル形状でも良いが、図２に示すように、横方向への搬送機能も兼ね備えたスクリュー形状としている。
現像スリーブ２から離脱した現像剤を回収する手段についても同様であり、すばやく掻き取らせるためにパドル形状としても良いが、現像スリーブ２の軸方向に搬送する機能も兼ねるため、スクリュー形状を選択している。
図２において、供給スクリュー４から現像スリーブ２へ現像剤が供給され、現像に供された後の現像剤が現像スリーブ２より分離、離脱し、回収スクリュー５によって回収されることを現像スリーブ２周辺に置いた矢印のように示すことができる。また、現像スリーブ２より分離、離脱した現像剤はすばやく回収されることが望ましい。
【００１８】
ここで、従来の一般的な現像装置との差は、供給と回収のスクリューが独立していることであり、図７や図８に示す現像スリーブ２に対する現像剤の流れは、スクリュー１１のみによって行なわれている部分で大きく異なっている。図７，８に示す現像装置では、第１の搬送路（供給）から余剰現像剤と、第２の搬送路（回収）からの回収現像剤とを合流し攪拌搬送した後、第１の搬送路側（供給側）に循環供給する第３の搬送路（攪拌迂回路）を設け、第１の搬送路（供給）に循環供給される攪拌現像剤のより一層のトナー濃度の均一化により、高印字率の画像においても、濃度が一定で、画像濃度のムラの無い高品位の画像を得る。これによって、縦型の現像装置において、二成分現像剤を充分に攪拌後ローラに循環供給することにより、高印字率の画像においても、画像濃度が均一で画像ムラが無く、且つ、濃度の安定化を図り、表示品位を向上させている。しかし、この従来技術の現像装置では、第１の搬送路（供給路）と第２の搬送路（回収路）と第３の搬送路（攪拌迂回路）の３本の搬送路は同一構成であり、第２搬送路（回収）と、第３搬送路（迂回）とを別の区画とし、かつ、３つの開口部についても、供給下流から攪拌迂回路へ、回収から攪拌迂回路へ、攪拌迂回路から供給へ、それぞれ設けられている点も同様の構成である。トナーの補給開口部は、供給路下流に設けられ、トナー濃度検知手段と、補給制御手段を具備している点も同様であるが、しかし、従来の現像装置では、トナー濃度検知手段の位置については、第３の搬送路（攪拌迂回路）に配置しているものであり、本件発明の第２搬送路（回収路）の下流側とは異なっている。
また、トナー補給開口部は第１搬送路（供給路）下流にあって、トナー濃度センサーは新たなトナーの補給がされたのちの現像剤濃度を検知しているため、本件発明のトナー補給前の現像剤濃度を検知するものとは構成、思想が大きく異なる。
従って、図２に示す本発明の現像装置１では、独立した機能を実現するために供給スクリュー４と回収スクリュー５はそれぞれの区画が分けられた配置となっており、供給スクリュー４を囲むように容器は設定されているが、ドクターブレード３と現像スリーブ２に対するスリット状の開口が開いた容器構成による区画７が形成されていることが特徴である。同様に回収スクリュー５についても、現像スリーブ２表面近傍にスリットを持つ、回収スクリュー５囲むような容器構成によって区画８が形成されていることが特徴となる。
供給区画７と回収区画８に存在する現像剤は、順次入れ替えが必要であるが、これを直接出入り可能な連通口を設けたものが従来技術図５、図６に示す開口ＤおよびＥである。回収区画８から供給区画７へ現像剤を搬送するためには、回収区画８の部分で現像剤を堆積させる必要がある。これは図６の開口部Ｄ部分、すなわち回収スクリュー最下流側で堆積を発生させ、供給スクリュー４へ現像剤を受け渡すものである。
しかし、堆積した現像剤が図６に示している現像スリーブ２の軸方向内側、すなわち、画像領域内にまで至ると、図５に示す回収区画８は現像剤で満たされ開口部Ｄを通らずに、現像スリーブ２表面に沿って、直接、供給区画７へと侵入してしまい、そのほとんどの現像剤がドクターブレードを通過して画像濃度ムラの不具合が生じることとなる。
【００１９】
そこで、図３および図４の如く、回収区画８から供給区画７へ至るその中間に、迂回搬送区画９を設け、迂回搬送区画９内で現像剤を堆積させることで、堆積した現像剤が現像スリーブ２へと再度汲み上げ供給されることを防止することが可能となったものが考案されている。図３および図４における従来技術の課題からは、補給されたトナーＴと回収現像剤の攪拌混合がうまく得られずに画像濃度ムラとなることを防止するため、迂回搬送区画に攪拌スクリュー６を配置して、攪拌距離をなるべく長く設定することが目的となっている。また、攪拌性向上を求めるために、４本のスクリュー構成による攪拌経路の更なる延長も同時に提案されている。次に、現像に供された後の現像剤に、新たな現像剤或いはトナーを補給する工程では、補給後混合された現像剤のトナー比濃度を測定するトナー濃度センサー１５と、更に図示しない補給装置より補給制御された適正量が、補給開口部Ｔから現像装置１に補給されるが、これらの構成および動作について説明する。
図３および図４における従来技術でその動作詳細を説明すると、図示しない補給手段から補給される補給開口部（図中Ｔ）は、補給するトナーが充分に混合攪拌されている必要があるため、現像スリーブへの現像剤供給直前にあたる開口部Ｂよりも最大限に遠いところに設定され、トナー濃度センサー１５は、トナー補給口より最大限に遠いところである現像剤の堆積する部分、つまり上方のスクリューへ持ち上げる部分の開口Ｂ近傍に配置される事が望ましいとされている。
【００２０】
これは、トナー濃度センサー１５による検知が、充分に攪拌搬送された現像剤を検知させる目的で、開口部Ｂ近傍への設置が好ましいとしているが、本発明では、図１に示す如く、トナー濃度センサー１５は、現像剤回収スクリュー５の下流に設置しており、これは、新たなトナー補給がさせる前の現像剤を検知するようにしたものであり、トナー濃度センサー１５が現像に供された現像剤の消費されたトナー量を検出し、補給手段より必要なトナー量だけを現像装置１に補給開口Ｔを通して、補給させるものである。従って、本発明においては、補給前の現像剤トナー濃度を検知する構成としたところが、従来の補給後の現像剤のトナー濃度を検知させていた部分と大きく異なっており、さらに、補給後の現像剤濃度は検知する必要が無く、現像後の現像剤濃度低下を遅滞無なく、正確に検知することが必要である。また、本発明は、現像装置１を３本のスクリュー構成としたことで実現するものであり、トナー補給前の現像剤トナー濃度を測定することが可能となっている点に着目している。
【００２１】
従来の一般的な現像装置である図７では、現像に供された現像剤が現像スリーブ２を分離、離脱した直後には、他の現像剤と混合されてしまい、補給前の現像剤のトナー濃度が測定検知できないため、混合状態のおよその濃度比をもって、補給制御を実行させていた。例えば、低画像面積や印字率の少ない画像が印刷された場合には、トナー消費が少なく、現像剤濃度比の極端な変動は生じないが、高面積率の画像の場合にはトナー消費が多く、現像装置１内の現像剤のトナー濃度に部分的な差が生じ、画像濃度ムラという問題に発展してしまう。これを解消するため、従来では印字される面積率からトナーの消費量を予測し、トナーを補給する制御を実行することによって、なるべく現像剤の濃度ムラが生じないような工夫をしていることが多いが、トナー補給に対する制御が複雑になってしまうものであった。また、先に提案のあった、２本のスクリューを上下に２本備える現像装置では、図６のとおり、現像剤供給スクリュー４から最も遠い位置、すなわち、現像剤供給スクリュー４の下流にトナー補給口Ｔを設定するのは、今までの説明と同様であるが、既に現像に供された現像剤の回収現像剤と混合されてしまうため、補給前の現像剤のトナー濃度を測定検知することは、やはり困難である。従って、この場合のトナー濃度センサーの位置は、現像剤を持ち上げる部分になってしまい、本発明のセンサー位置とは異なった思想であり、新たなトナーが補給された後の現像剤濃度を検知するものとなる。
【００２２】
ここで、３本のスクリューによる現像装置１の構成動作について具体的に説明すると、図２に示すように、供給スクリュー４および回収スクリュー５は現像スリーブ２に対して平行に設けられ、それぞれのスクリュー４および５は現像スリーブ２の軸方向に対して同一方向に現像剤を搬送している状態となる。
迂回搬送スクリュー６については、前記供給スクリュー４および回収スクリュー５とは相反する向きに現像剤を搬送する構成であり、先にも説明のとおり、迂回搬送スクリュー６の最下流側では迂回搬送区画９に現像剤を堆積させながら開口部Ｂを通して、供給スクリュー４の供給区画７へ現像剤を受け渡す必要があるので、ここで、迂回搬送区画９内で、出来る限り現像剤の搬送にロスを生じさせないためには、迂回搬送スクリュー６と現像容器の間の空間は出来る限り少ないほうが良く、すなわち、迂回搬送区画９はスクリュー外周を囲うように形成されていることが好ましく、このような形状とすることによって、堆積した現像剤を効率よく搬送することを可能にしている。
【００２３】
以上のように、供給スクリュー４と、回収スクリュー５と、攪拌搬送スクリュー６の３本のスクリューを有し、それぞれが独立した機能を持っている現像装置において、トナー濃度センサー１５を回収スクリューの下流にて、消費されたトナー量、つまり必要なトナー量を検知させ、この検知情報を元にリアルタイムに補給手段を駆動させる補給制御を実行することで、攪拌搬送区画９、攪拌搬送スクリュー６の内部に存在している現像剤は、どの部分においても安定した現像剤濃度を保つことが可能となっている。
従って、本発明のトナー濃度センサーの配置による従来技術との組み合わせによって、画像面積率等による予測補給制御のような複雑な制御も不要となり画像濃度ムラに対して大きい改善効果が得られる現像装置構成となっている。
これは、図に示す供給スクリューが上方で、回収スクリューが下方に位置した場合のみならず、逆に回収スクリューが上方、供給スクリューを下方に位置した場合においても、回収スクリューの下流にトナー濃度センサーを配置することで、同様の効果が達成される。
【００２４】
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という特徴がある反面、現像装置に補給された新たなトナーと、既に現像装置内にある現像剤との混合、分散性がやや悪く、現像剤のトナー濃度ムラが画像の濃度ムラを発生させてやすいという課題もある。
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。
【００２５】
まず、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２〜２０ｍｇ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１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積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以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００２６】
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および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、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。
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）に導入し該トナーの粒子１００個につい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。
【００２７】
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。
（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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
（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。
【００３４】
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。
【００３５】
（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。
【００３６】
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。
【００３７】
（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  ＮＥＧＶＰ２０３６、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。
【００３８】
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。
【００３９】
（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。
【００４０】
（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。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５×１０−２μｍ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。
【００４１】
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。
【００４２】
（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。
【００４３】
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べタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
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。
【００４７】
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２〜２０μｍ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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１１は、本発明のトナーの形状を模式的に示す図である。図１１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１１（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図１１（ｃ）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。
なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、例えば以下の方法により測定することができる。即ち、トナーを平滑な測定面上に均一に分散付着させ、該トナーの粒子１００個について、カラーレーザー顕微鏡「ＶＫ−８５００」（キーエンス社製）により５００倍に拡大して、該１００個のトナー粒子の長軸ｒ１（μｍ）、短軸ｒ２（μｍ）、厚さｒ３（μｍ）を測定し、それらの算術平均値から求めることができる。
【００５２】
以上、説明したような、重合法等によって作られたトナーにおいては、略球形であること、粒径が小さいことが大きな特徴となるが、従来の粉砕トナーや粒径の大きいトナーに比較して、現像器内にある既存の現像剤との混合、分散性がやや悪いものであった。
しかし、これまでに説明した図１および図２のような、供給スクリュー４と、回収スクリュー５と、攪拌搬送スクリュー６の３本のスクリューを有し、それぞれが独立した機能を持っている現像装置においては、現像装置内に補給された新たな略球形、小粒径トナーの混合、分散性が非常に向上するため、重合法トナーの使用に適した現像装置であることを見出した。
さらに、トナー濃度センサー１５を回収スクリューの下流にて、消費されたトナー量、つまり必要なトナー量を検知させ、この検知情報を元にリアルタイムに補給手段を駆動させる補給制御を実行させることで、攪拌搬送区画９、攪拌搬送スクリュー６の内部に存在している現像剤は、どの部分においても安定した現像剤濃度を保つことが可能となるため、補給されるトナーの混合が不十分になりやすい重合法によるトナーであっても、現像剤濃度ムラ、画像濃度ムラの解消できる現像装置が提供できるものである。
従来のトナー濃度制御にあるような、画像面積率等による予測補給制御のような複雑な制御も不要となり画像濃度ムラに対して大きい改善効果が得られるばかりでなく、過剰な補給を繰り返すことによる、トナー飛散や、地肌汚れといった不具合もなく、幅広いトナーに対応できる現像装置、および画像形成装置を提供できるものである。
【００５３】
なお、図１に示す供給スクリューが上方で、回収スクリューが下方に位置した場合のみならず、逆に回収スクリューが上方、供給スクリューを下方に位置した場合においても、回収スクリューの下流にトナー濃度センサーを配置することで、同様の効果が達成される。
また、これまでの説明で示された現像装置に使用される現像剤は、一般的に使用されている磁性キャリアと非磁性トナーによる組み合わせの場合に最も効果が得られるが、その他の２成分現像剤、例えば、磁性キャリアと磁性トナーの組み合わせ等による現像装置にも応用が可能であり、使用される現像剤が限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の画像形成装置の断面図および現像剤循環の説明図である。
【図２】本発明の画像形成装置の断面図および現像剤循環の説明図である。
【図３】従来技術説明の迂回搬送路を設けた現像装置の説明図である。
【図４】従来技術説明の迂回搬送路を設けた現像装置の説明図である。
【図５】従来技術説明の上下２本スクリュー現像装置の説明図である。
【図６】従来技術説明の上下２本スクリュー現像装置の説明図である。
【図７】従来の一般的な現像装置と、現像剤循環説明図である。
【図８】従来の一般的な現像装置と、現像剤循環説明図である。
【図９】本発明のトナー形状説明図である。
【図１０】本発明のトナー形状説明図である。
【図１１】本発明のトナー形状説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  現像装置（現像器）
２  現像剤担持体（現像スリーブ）
３  層規制部材（ドクターブレード）
４  供給手段（供給スクリュー）
５  回収手段（回収スクリュー）
６  迂回搬送手段（攪拌搬送スクリュー）
７  供給区画
８  回収区画
９  迂回搬送区画
１０  静電潜像担持体（感光体）
１１  供給回収手段（供給回収スクリュー）
１２  攪拌手段（攪拌スクリュー）
１３  供給回収区画
１４  攪拌区画
１５  現像剤濃度検出手段（トナー濃度比検出センサー）
Ａ  回収区画から迂回搬送区画への開口
Ｂ  迂回搬送区画から供給区画への開口
Ｃ  供給区画から迂回搬送区画への開口
Ｄ  回収区画から供給区画への開口
Ｅ  供給区画から回収区画への開口
Ｆ  攪拌区画から供給回収区画への開口
Ｇ  供給回収区画から攪拌区画への開口
Ｔ  トナー補給手段から供給区画或いは攪拌区画への開口
【図１１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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