(57)【要約】【課題】装置への通紙枚数が増加したり、高速回転で使用したりしても現像性を維持する。【解決手段】静電潜像を担持する感光体２に対向して感光体２と所定距離だけ離して配置されるとともに、周期的に配列された複数の凸部４２ａおよび該凸部４２ａを取り囲む凹部４２ｂを備え、一成分現像剤を担持する金属製の現像ローラ４２と、前記現像剤担持体に接触して付着する一成分現像剤の量を規制する金属製のドクタブレード４５とを備える現像装置４において、現像ローラ４２の凹部４２ｂにのみ帯電制御剤を添加した合成樹脂層５１を形成する。【選択図】図１４
2013164540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持する像担持体に対向して配置されるとともに、周期的に配列された複数の凸部および該凸部を取り囲む凹部を備え、一成分現像剤を担持する金属製の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して付着する一成分現像剤の量を規制する金属製のブレードとを備える現像装置において、
前記現像剤担持体の凹部にのみ合成樹脂層を形成したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
合成樹脂層に帯電制御剤を添加することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
合成樹脂層に導電性微粒子を添加することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
平均粒径６μｍ以下のトナーを使用することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の現像装置。
【請求項５】
現像剤担持体を像担持体と一定の間隔を隔てて配置することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の現像装置。
【請求項６】
トナーの個々の粒子を平面に投影したとき、投影面積の等しい相当円の周囲長／個々の粒子の周囲長の値で定義される円形度の平均値が０．９５以上のトナーを使用することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の現像装置。
【請求項７】
少なくとも像担持体と、
該像担持体の表面を帯電させるための帯電手段と、
該像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、
該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段と、を有する画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１から６のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【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、プリンター等に用いられる現像装置、およびこれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、一成分現像を用いたカラープリンターも高速化の要求が強まっている。図２２は従来の画像形成装置を示す模式図である。この画像形成装置６００は、中間転写体上にカラー画像を形成して２次転写部で転写紙に転写する構成を備える。画像形成装置６００は、複数色例えば４色の作像ユニット６１１、６１２、６１３、６１４を並列に配置して、カラー画像を形成する構成を備える。なお、画像形成装置として、直接転写紙上に感光体から転写する構成を採用する場合もある。
【０００３】
このような画像形成装置６００では、ユーザーが作像ユニットの交換をしやすいように、現像ユニットと感光体ユニットを一体化する構成が多い。現像ユニットを縦に長い構成にすることにより、必要なトナー量が収容可能で図の横幅方向の装置幅を短くできる。ここで、各作像ユニット６１１、６１２、６１３、６１４はトナー色が異なるだけで同じ構造を備える。
【０００４】
画像形成装置６００では、作像ユニット６１１、６１２、６１３、６１４において、帯電ローラ６２２で感光体６２１を帯電した後、図示されていない書き込み光学系により露光して潜像を形成し、一成分現像装置６３０で所定色のトナー像を形成して中間転写ベルト６２３に転写する。中間転写ベルト６２３上で各色のトナー像が重ね合わされ、２次転写部６２４で図示されていない紙搬送ユニットにより搬送されてきた転写紙に転写され、定着ユニット６２５でトナー像を定着する。
【０００５】
図２３は図２２に示した画像形成装置の一成分現像装置を示す断面図である。一成分現像装置６３０の現像容器６３１内に、所定量の非磁性一成分トナーを収容し、現像ユニット下部に配置されている発泡体からなる供給ローラ６３２にトナーを供給する。供給ローラ６３２と現像ローラ６３３とは図中の矢印の方向に所定の線速比で回転し、供給ローラ６３２から現像ローラ６３３にトナーを供給する。現像ローラ６３３として、一般的には、ゴム等で弾性層を形成したローラや、金属の表面をブラスト処理して粗さを付けたようなローラを用いる。現像ローラ６３３に付着したトナーは、規制ブレード６３４と現像ローラ６３３とのニップ部で現像ローラと摩擦帯電してマイナス極性に帯電し、ニップ部を通過した後は現像ローラ６３３上に必要な量のトナー層を形成する。現像ローラ６３３は感光体６２１に接触あるいは非接触で感光体の線速に対して所定の線速比ηで回転し、感光体６２１の静電潜像にトナーを供給してトナー像を形成する。
【０００６】
最近では、小型で低コスト化に向く一成分現像装置を用いたカラー形成装置においても、高画質化の要求が強くなっている。そのため一成分現像装置でも、トナーの小粒径化による高画質化が必要となっている。トナーの小粒径化に対しては重合トナーによる小粒径化が主流であるが、粉砕トナーでも粒径６μｍ以下の小粒径トナーが実用化されている。しかし小粒径トナーはストレスにより凝集体ができやすく、規制ブレードと現像ローラにニップ部で凝集体が発生してニップ部に滞留し、やがてブレードにトナー固着となるという現象が発生しやすい。
【０００７】
図２４は従来の現像装置の現像ローラ表面状態を示す拡大断面図である。この現像ローラ６４０は、金属製であり、その表面に周期的に配列された潤滑微粒子による微細な凹凸すなわち、複数凸部６４１および該凸部６４１を取り囲む凹部６４２を備える。
【０００８】
また、現像装置４では、規制ブレード６３４の設置条件を、凸部表面に付着したトナーを除去するような条件に設定する。図２５はトナーの除去状態を示す断面図である。規制ブレード６３４で凸部６４１のトナーを除去すると、図２６に示すように規制ブレードが入り込まない凹部６４２にのみトナーＴが残留した状態となる。
【０００９】
この現像ローラ６４０では、規制ブレード６３４と接触する凸部６４１に付着したトナーを除去する条件になっているのでトナー凝集体が滞留せず、凹部６４２のトナーには規制ブレード６３４の強い圧力がかからないのでトナーがブレードに固着しない。
【００１０】
このような現像装置として、特許文献１は、トナーを小粒径化しても、現像ローラから感光体へのトナーの飛翔性を優れたものとするため、現像ローラを円筒状または円柱状をなし外周面に凹凸部を形成した基材と、基材の外周面上に形成され、金属とトナーに対して潤滑性を有する潤滑微粒子を含んで構成した表層とを有し、表層の基材とは反対側の面には、接触面積を低減しつつトナーを担持できるように形成したものを開示する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、特許文献１に記載の現像装置では、使用により凸部６５２の表層が摩耗して現像性が低下するという問題がある。図２６は同現像ローラの表層が摩耗した状態を示す断面図である。現像ローラ６５０の基材６５１の外周面は凸部６５２と凹部６５３を形成し、厚さ寸法ｄ０の表層６５４を形成している。しかし凸部６５２に形成した表層６５４は、規制ブレードが加圧されつつ接触しているため、装置への通紙枚数が増えたり、高速で回転して使用したりすると摩耗する。
【００１２】
これにより、表層６５４が図２６中状態Ｃ（破線）から状態Ｄ（実線）に変化し、表層６５４の厚さ寸法はｄ０からｄ１に減少する。一方、凹部６４２に形成された表層６５４は摩耗せずｄ０のままであるので、凸部６５２と凹部６５３とで形成する溝部の深さが減少する（図２６中Ｄ０からＤ１）。このためトナー層を形成する空間の体積が減り、トナーの搬送量が減少して現像性が低下するのである。
【００１３】
本発明は上述の点にかんがみてなされたものであり、装置への通紙枚数が増加したり高速回転で使用したりしても現像性を維持できる現像装置、および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】
【００１４】
本発明に係る現像装置は、静電潜像を担持する像担持体に対向して配置されるとともに、周期的に配列された複数の凸部および該凸部を取り囲む凹部を備え、一成分現像剤を担持する金属製の現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触して付着する一成分現像剤の量を規制する金属製のブレードとを備える現像装置において、前記現像剤担持体の凹部にのみ帯電制御剤を添加した合成樹脂層を形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、凸部が摩耗しないので、装置への通紙枚数が増加しても現像剤担持体に付着するトナーの搬送量を一定にして現像性が劣化することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態に係る現像装置の概略構成図である。
【図２】実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図３】同現像装置の斜視説明図である。
【図４】同現像装置の斜視説明図である。
【図５】同現像装置の断面説明図である。
【図６】同現像装置の一部を断面図で示す斜視図である。
【図７】下ケースの図示を省略した現像装置の一方の端部近傍の拡大斜視図である。
【図８】図７の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図である。
【図９】下ケースの図示を省略した現像装置の他方の端部近傍の拡大斜視図である。
【図１０】図９の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図である。
【図１１】実施形態に係る現像装置の現像ローラの斜視説明図である。
【図１２】同現像ローラの側面図である。
【図１３】同現像ローラの表面形状の説明図であり、（ａ）は現像ローラ全体の概略図、（ｂ）は現像ローラの表面の一部の拡大図である。
【図１４】同じく現像ローラの合成樹脂層の状態を示す図１３中のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。
【図１５】実施形態に係る画像形成装置の供給ローラの斜視説明図である。
【図１６】同現像装置の供給ローラの側面図である。
【図１７】同現像装置のドクタブレードの斜視説明図である。
【図１８】同ドクタブレードの側面図である。
【図１９】同現像装置のパドルの斜視説明図である。
【図２０】同パドルの側面図である。
【図２１】同ドクタブレードが腹当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図である。
【図２２】従来の画像形成装置を示す模式図である。
【図２３】図２３に示した画像形成装置の一成分現像装置を示す断面図である。
【図２４】特許文献１に記載の現像装置の現像ローラ表面状態を示す拡大断面図である。
【図２５】トナーの除去状態を示す図２５中のＡ−Ａ線に相当する断面図である。
【図２６】現像ローラの表層が摩耗した状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に本発明の実施の形態に係る現像装置、および画像形成装置を図面に基づいて説明する。以下、実施形態に係る画像形成装置を複写機５００として説明する。図２は実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンター部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）およびプリンター部１００上に取り付けるスキャナー（以下、スキャナー部３００という）を備える。
【００１８】
プリンター部１００は、４台のプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、複数の張り渡しローラに張り渡されて図１中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト７、露光手段としての露光装置６、定着手段としての定着装置１２等を備える。４台のプロセスカートリッジ１の、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添え字は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の仕様であることを示す。４台のプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なるほかはほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添え字を省略して説明する。
【００１９】
プロセスカートリッジ１は、潜像担持体である感光体２、帯電手段である帯電部材３、現像手段である現像装置４、および、クリーニング手段である感光体クリーニング装置５を一体的に支持してユニット状とした構成を備える。各プロセスカートリッジ１は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機５００本体に対して着脱可能である。
【００２０】
感光体２は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧力を掛けた状態で接触しており、感光体２の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を帯電する。プロセスカートリッジ１は、帯電手段として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を用いている。帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。
【００２１】
露光装置６は、スキャナー部３００で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置からの画像情報に基づいて、感光体２の表面に対して露光し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。プリンター部１００が備える露光装置６は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナー方式を用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど、他の構成でもよい。感光体クリーニング装置５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
【００２２】
４台のプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナー像を感光体２上に形成する。４台のプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配置され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。
【００２３】
図２において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ８を配置している。一次転写ローラ８には不図示の高圧電源により一次転写バイアスを印加し、感光体２との間で一次転写電界を形成する。感光体２と一次転写ローラ８との間に一次転写電界を形成することにより、感光体２の表面上に形成したトナー像を中間転写ベルト７の表面に転写する。中間転写ベルト７をかけた複数の張り渡しローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像を順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像を形成する。
【００２４】
４台のプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、張り渡しローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に二次転写ローラ９を配置し、中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部２００から給紙し、図１中の矢印Ｃ方向に搬送した転写材である転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成したフルカラー画像を、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に形成された二次転写電界で転写紙Ｐに転写する。
【００２５】
二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２を配置する。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達し、定着装置１２における加熱および加圧によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像を定着し、画像を定着した転写紙Ｐを複写機５００の装置外に出力する。一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写せず中間転写ベルト７の表面上に残留したトナーを、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収する。
【００２６】
図２に示すように、各色トナーを収容するトナーボトル４００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を、中間転写ベルト７の上方に、複写機５００本体に対して着脱可能に配置している。各色トナーボトル４００に収容したトナーを、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置４に供給する。
【００２７】
次に現像装置４について説明する。図１は実施形態に係る現像装置の概略構成図である。図１は、図２中の紙面奥側から見た断面図に相当する。図３および図４は現像装置の斜視説明図であり、それぞれ異なる方向の斜め上方から現像装置４を見たものである。
【００２８】
現像装置４の外形を形成する現像ケーシング４１は、上ケース４１１、中ケース４１２および下ケース４１３を組み合わせて形成する。中ケース４１２はトナー収容部４３を形成し、上ケース４１１にはトナー収容部４３と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口５５を形成する。また、上ケース４１１には、現像剤担持体である現像ローラ４２と上ケース４１１との隙間をシールする入口シール４７を設けている。
【００２９】
図５は、図１と同じ方向から見た現像装置４の断面説明図であり、図６は、現像装置４の一部を拡大した斜視図であり、その一部をＺ−Ｘ断面図で示す説明図である。中ケース４１２には、現像ローラ４２、供給ローラ４４、ドクタブレード４５、パドル４６、供給スクリュ４８およびトナー残量センサー４９等を設けている。現像装置４には、内部と外部とを連通する開口部５６を長手方向（図中Ｙ軸方向）に沿って設けている。開口部５６内にはトナーを内部から外部（感光体と対向する現像領域α）まで担持搬送する円筒状の現像ローラ４２を設けている。現像装置４では、ドクタブレード４５を金属製の板材で構成し、その先端部が現像ローラ４２に接触するように配置する。
【００３０】
図７は、下ケース４１３の図示を省略した現像装置４の一方の端部（図２中の奥側端部）近傍の拡大斜視図であり、図８は、図７の状態から現像ローラ４２の図示を省略した現像装置４の拡大斜視図である。また、図９は、下ケース４１３の図示を省略した現像装置４の他方の端部（図２中の手前側端部）近傍の拡大斜視図であり、図１０は、図９の状態から現像ローラ４２の図示を省略した現像装置４の拡大斜視図である。
【００３１】
現像装置４では、供給ローラ４４が図１中の矢印Ｃ方向（図１中の時計回り方向）に回転して表面移動することにより、トナー収容部４３内のトナーＴを現像ローラ４２に対向する領域である供給ニップβに搬送し、現像ローラ４２の表面にトナーを供給する。現像ローラ４２は、供給されたトナーを表面上に担持して、図１中の矢印Ｂ方向（図１中の時計回り方向）に回転して表面移動することにより、現像ローラ４２上のトナーを所定量に規制する規制ブレードであるドクタブレード４５との対向部までトナーを搬送する。ドクタブレード４５との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ４２の回転によって感光体２との対向部である現像領域αに到達する。また、供給ニップβでは、供給ローラ４４の表面は下方から上方に向かって移動し、現像ローラ４２の表面は上方から下方に向かって移動する。
【００３２】
現像領域αでは、現像バイアス電源１４２から現像ローラ４２に印加された現像バイアスと感光体２表面上の潜像との電位差によって形成される現像電界に応じて、現像ローラ４２の表面上のトナーＴが感光体２の表面に移動する。これにより、感光体２の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像を行う。感光体２は、現像ローラ４２に対して非接触で、図１中の矢印Ｄ方向に回転する。このため、現像領域αにおいて、現像ローラ４２の表面移動方向と感光体２の表面移動方向とは同方向となる。
【００３３】
また、現像バイアス電源１４２は、現像領域αに搬送されたトナーによる潜像の現像のために、現像ローラ４２から感光体２へトナーを向かわせるための第１電圧と、感光体２から現像ローラ４２へトナーを向かわせるための第２電圧とを備えた交番電圧を現像ローラ４２に印加する。
【００３４】
詳細は後述するが、現像ローラ４２の表面には凸部４２ａの高さや凹部４２ｂの深さが実質的に一定の規則的な凹凸形状を有している。また、現像ローラ４２に形成した凹部４２ｂには合成樹脂層５１をコーティングしている（図１４参照）。現像領域αで現像に寄与せず、現像領域αを通過した現像ローラ４２の表面上のトナーＴを、供給ニップβで供給ローラ４４によって回収し、現像ローラ４２表面をリセットする。
【００３５】
現像ローラ４２の表面上に規則的に形成した凹部４２ｂに担持したトナーＴを回収し難い。そして、現像領域αを通過したトナーＴが供給ニップβを通過し、現像ローラ４２で担持したままとなると、トナーＴが現像ローラ４２に固着してトナーフィルミングが発生する。トナーフィルミングが発生すると、現像ローラ４２上のトナーＴの単位重量当たりの帯電量や現像ローラ４２の単位面積当たりのトナー量が不安定になり、現像時の濃度ムラの発生の原因となる。
【００３６】
現像装置４では、現像ローラ４２と供給ローラ４４とが対向する供給ニップβにおいて、現像ローラ４２の表面移動方向と供給ローラ４４の表面移動方向とを逆方向としている。これにより、供給ニップβにおける現像ローラ４２の表面と供給ローラ４４の表面との線速差が大きくなり、供給ニップβでの供給ローラ４４による回収性能の向上を図ることができる。よって、トナーを現像ローラ４２に担持したままとなることを抑制し、現像ローラ４２の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像剤担持体の表面に現像剤が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【００３７】
また、図１に示すように、現像装置４では供給ローラ４４をトナー収容部４３の上部に配置し、供給ローラ４４の少なくとも一部がパドル４６の回転を停止した状態のトナー収容部４３内のトナーＴの剤面よりも上方としている。そして、供給ニップβに対して供給ローラ４４の表面移動方向下流側の領域（以下、供給ニップ下流側領域と呼ぶ。）をトナーＴの剤面よりも上方としている。供給ニップ下流側領域にトナーが充填していると、供給ニップ下流側領域に充填した状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップβにおける現像ローラ４２からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。
【００３８】
一方、本実施形態に係る現像装置４は図１に示すように、供給ニップ下流側領域がトナーＴの剤面よりも上方となっているため、供給ニップ下流側領域にはトナーを充填しておらず、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップβにおける現像ローラ４２からのトナーの回収を阻害されることがなく、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上できる。
【００３９】
さらに、ドクタブレード４５の現像ローラ４２の表面に対する接触状態としては、図２２に示すように、先端当て状態であるほうが、凸部４２ａの頂面に存在するトナーＴをすり切ることができ、より好ましい。先端当てとは、ドクタブレード４５をエッジ当ての状態で現像ローラ４２に接触させる状態をいう。ここで、エッジ当てとは、ドクタブレード４５の対向面４５ｂと先端面４５ａとの間の稜線を形成するエッジ部が現像ローラ４２の表面（凸部表面）に接触する状態である。ここで稜線を形成するエッジ部において、稜線は丸みを帯びていてもよいし、面取りされていてもよい。
【００４０】
ドクタブレードの対向面と、先端面とを延長させた面が交差する箇所近傍を示す。具体的には平板状のドクタブレードの自由端側の先端の現像ローラ側の角部（丸みがあっても、面取りされててもよい）が現像ローラの凸部に接触するようになっていればよい。
ここで、ブレードを折り曲げてその曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーをすり切る効果については上記の自由端側の先端を接触させるほうが、効果が高く望ましい。
【００４１】
次に、現像ローラ４２について説明する。図１１は現像ローラ４２の斜視説明図、図１２は現像ローラ４２の側面図である。また、図１３は現像ローラ４２の表面形状の説明図であり、図１３（ａ）は、現像ローラ４２全体の概略図、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示した現像ローラ４２の表面の一部の拡大図である。
【００４２】
現像ローラ４２は、現像ローラ軸４２１に表面にトナーを担持する現像ローラ円筒部４２０を設けた構成であり、現像ローラ円筒部４２０に対して軸方向外側である軸方向両端部近傍の現像ローラ軸４２１には、スペーサー４２２を備える。現像ローラ４２は、現像ローラ軸４２１を中心に回転可能に設けており、現像ローラ軸４２１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置している。現像ローラ４２の現像ローラ軸４２１の軸方向両端を中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けている。現像ローラ４２の表面の一部は開口部５６から現像装置４の外部に露出し、この露出した表面が下方から上方に表面移動してトナーを搬送するように、現像ローラ４２は図１中の矢印Ｂ方向に回転する。
【００４３】
また、現像ローラ４２は、軸方向両端部近傍に設けられたスペーサー４２２が感光体２の表面に接触することにより、現像領域αにおける現像ローラ円筒部４２０の表面と感光体２の表面との距離（現像ギャップ）を一定に保っている。
【００４４】
現像ローラ４２は、一般滴にはアルミ合金、鉄合金等が使用される。本実施形態に係る現像装置４ではＳＴＫＭ等の鉄系素材を使用する。現像ローラ４２の現像ローラ円筒部４２０は、図１３（ａ）に示すように、その表面の構造の相違に基づき、主として、二つの部分（溝形成部４２０ａ、非溝形成部４２０ｂ）に分けられる。溝形成部４２０ａは、現像ローラ４２の軸方向において中央部を含む部分であり、トナーを適切に担持させるために凹凸加工をその表面に施している。本実施形態に係る現像装置４では、凹凸加工としていわゆる転造加工を用い、凸部４２ａを、互いに巻き方向の異なる螺旋状の第１溝Ｌ１および第２溝Ｌ２に囲まれて形成している。本実施形態の現像ローラ４２では、凸部４２ａの軸方向のピッチ幅Ｗ１を８０［μｍ］とし、凸部４２ａの頂面の軸方向長さＷ２を４０［μｍ］とした。さらに、凹部４２ｂから凸部４２ａの頂面までの高さである凹部深さを１０［μｍ］とした。ピッチ幅Ｗ１、頂面の軸方向長さＷ２および凹部深さの値は一例であり、この値に限られるものではない。
【００４５】
現像ローラ４２としては、その表面がトナーを正規帯電させる材料であることが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生まれた場合においても、ジャンピングしたトナーＴによってたたき出された低帯電トナーが、凸部４２ａや凹部４２ｂのフィルミングがおきていない部分で帯電できるため、低帯電トナーを減少させることができ、画像濃度が安定化する。
【００４６】
また、非接触現像では、トナーと現像ローラの付着力が大きくなるとＡＣ電圧の振幅を大きくしなければ現像性が低下するが、振幅を大きくすると感光体の非画像部の電位と現像バイアスの最大になる電位との差が大きくなり、その部分で放電が発生して画像のノイズとなる。そのためトナーと現像ローラとの付着力を小さくする必要がある。トナーの帯電量が高いと現像ローラへのトナーのクーロン力による付着力が大きくなり、現像性が低下しやすい。このため例えば平均のトナーＱ／Ｍが−３０（μＣ／ｇ）〜−４０（μＣ／ｇ）程度になるようにすると、所望の現像性が得られるようになる。このため所望の現像性が得にくい。
【００４７】
そこで、本実施形態に係る現像装置４では、凹部４２ｂのみの表面に合成樹脂層５１をコーティングした。図１４は現像ローラの合成樹脂層の状態を示す図１３中のＢ−Ｂ線に相当する断面図である。実施形態では、現像ローラ４２の金属部分をＳＴＫＭ等の鉄系素材としたので、ドクタブレード４５の接触でほとんど摩耗することない。また、合成樹脂層５１は摩耗しないので現像ローラ４２を高速回転で用いても、溝部の深さが変化せずトナーの搬送量が低下することがない。合成樹脂層５１は、帯電制御剤を添加しその種類や量を変えることにより、トナーの帯電性と合わせて最適化を行うことにより所望の帯電性が得られる。合成樹脂層を形成する素材しては例えばポリカーボネート樹脂やフッソ系樹脂が好適である。また帯電抑制剤としては、界面活性剤系、無機材料系、高分子系等がある。
【００４８】
現像ローラ４２上の凸部４２ａに表層を設けると、規制ブレード６３４により摩耗する。一方、凹部は摩耗しないため溝部の深さが減少し、トナー層ができる空間の体積が減り、トナーの搬送量が低下して現像性が低下する。本実施形態ではこのような事態を防止することができる。
【００４９】
このように、本実施形態では現像ローラ４２を、凸部４２ａがドクタブレード４５（ブレード部材４５０）よりも硬い材質でＳＴＫＭ等の鉄系素材で形成している。これにより、現像ローラ４２の表面の凸部４２ａがドクタブレード４５によって削り難く、凸部４２ａとドクタブレード４５で囲まれる凹部４２ｂの体積が変わりにくくなり、Ｍ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当たりのトナーの担持量）が安定する。
【００５０】
また、現像ローラ４２の凸部４２ａと合成樹脂層５１とが形成する溝部の深さは、使用するトナーＴの重量平均粒径よりも大きいことが望ましい。平均的な大きさのトナーＴが凹部４２ｂ内に収まるため、粒径の選択が起こりにくくなり、経時でのＭ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当たりのトナーの担持量）が安定する。
【００５１】
ここで、現像ローラ４２に合成樹脂層５１を設けると、カウンターチャージが発生し、現像性の低下や画像に残像が発生するなどの現象が発生することがある。これに対処するため、合成樹脂層５１に導電性微粒子を添加することが望ましい。これにより樹脂の抵抗を下げてカウンターチャージが金属部分に流れやすくする。
【００５２】
また、本実施形態に係る現像装置４では、感光体２と現像ローラ４２とを非接触とし、線速比することによりトナーは潜像の電界により現像ローラ上で凸部に対向する感光体上の潜像にも付着し、かつ現像ローラは感光体と線速比ηで回転するので、現像ローラの凹凸のピッチがあまり大きくなければ、画像上でピッチムラになることはない。
【００５３】
ここで、トナーを小粒径にすることにより画像の粒状性やドット再現性をよくすることができる。しかし、トナーを小粒径にしたときに、前述したクーロン力によるトナーと現像ローラの付着力以外に、非静電付着力の寄与が大きくなる傾向がある。トナーの帯電量を所定の値にしても、非静電付着力が大きいとトナーを小粒径にしたときに現像性が低下する。本実施形態に係る現像装置４では、現像ローラ４２に形成する合成樹脂層の素材を選択して、非静電付着力を小さくすることができる。小粒径のトナーを用いても現像性の低下を防止することができる。
【００５４】
次に、供給ローラ４４について説明する。図１５は供給ローラ４４の斜視説明図、図１６は供給ローラ４４の側面図である。現像装置４の内部のトナー収容部４３の上方の現像ローラ４２側には、円筒状の供給ローラ４４を設けている。供給ローラ４４は、その軸部である供給ローラ軸４４１を中心に円筒状の発泡材が巻きついた構成であり、この円筒状の発泡材が表面にトナーを担持する供給ローラ円筒部４４０となる。
【００５５】
供給ローラ４４を供給ローラ軸４４１を中心に回転可能に構成し、当該軸を中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けている。供給ローラ４４を、供給ローラ円筒部４４０の外周面の一部が、現像ローラ４２の現像ローラ円筒部４２０の外周面と供給ニップβで接触するように配置しており、図１および図５に示すように、供給ローラ軸４４１を現像ローラ軸４２１よりも上方に配置している。また、上述したように、供給ローラ４４は現像ローラ４２と対向する箇所である供給ニップβで現像ローラ４２の表面移動方向に対して逆方向に表面が移動するように回転する。さらに、現像装置４を、図１に示すように、供給ニップβの位置が現像ローラ４２に対するドクタブレード４５の接触位置に対して、上方に位置する配置としている。
【００５６】
供給ローラ４４の供給ローラ円筒部４４０に発泡材料を用いており、現像ローラ４２に接触する表面層を表面に多数の微小孔が分散しているスポンジ層としている。供給ローラ４４の表面層をスポンジ状にすることで、凹部４２ｂの底まで供給ローラ４４が届きやすくなるため、現像ローラ４２上トナーのリセット性が向上する。
【００５７】
また、供給ローラ４４の現像ローラ４２に対する食い込み量（「現像ローラ４２の半径」＋「供給ローラ４４の半径」−「現像ローラ４２と供給ローラ４４との軸間距離」）を、現像ローラ４２の凸部４２ａの高さよりも大きくなるように設定している。凸部４２ａの高さよりも供給ローラ４４の食い込み量を大きくすることで、凹部４２ｂにおけるトナーのリセット性を向上できる。なお、供給ローラ４４の現像ローラ４２に対する食い込み量が凸部４２ａの高さに対して大きすぎると、トナーが凹部４２ｂに押し込まれてしまい、凝集の原因となるため、食い込み量が大きくなりすぎないように設定する必要がある。
【００５８】
供給ローラ４４の供給ローラ円筒部４４０に用いる発泡材料を１０３〜１０１４［Ω］の電気抵抗値に設定している。供給ローラ４４には、供給バイアス電源１４４によって供給バイアスを印加し、供給ニップβで予備帯電されたトナーを現像ローラ４２に押し付ける作用を補助する。供給ローラ４４は図１および図５中の時計回りの方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ４２の表面に塗布供給する。
【００５９】
また、供給バイアス電源１４４が供給ローラ４４に印加する電圧を、現像ローラ４２に印加された交番電圧に対して、トナーの正規帯電極性（本実施形態のトナーＴではマイナス極性）に対して逆極性（プラス極性）の直流電圧とする。このとき、現像ローラ４２に印加する電圧よりも供給ローラ４４に印加する電圧のほうがトナーの正規帯電極性に対して逆極性（プラス極性）となる。これにより、現像ローラ４２に対して供給ローラ４４側にトナーＴを引き付ける方向の電界を供給ニップβに形成し、現像ローラ４２上トナーのリセット性を向上することができる。なお、供給バイアス電源１４４を備える構成では、直流電源を別途必要となり、コスト高となるため、現像装置４の仕様に応じて、供給バイアス電源１４４を設けない構成としてもよい。
【００６０】
次に、ドクタブレード４５について説明する。図１７はドクタブレード４５の斜視説明図であり、図１８はドクタブレード４５の側面図である。図５〜図１０に示すように、ドクタブレード４５を、現像ローラ４２の下方で下ケース４１３の内側となる中ケース４１２に、設けている。ドクタブレード４５は、薄い板状の金属部材であるブレード部材４５０と、ブレード部材４５０の一端が固定されている金属製の台座部４５２とを有する。
【００６１】
そして、ブレード部材４５０の他端側が現像ローラ４２に接触するように構成している。ブレード部材４５０の現像ローラ４２に対する接触状態は、先端が接触する先端当て状態、および、先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態、のいずれでもよい。しかし、先端当て状態のほうが、凸部４２ａの頂面に存在するトナーをすり切ることができ、凹部４２ｂに存在するトナーのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定するため、より好ましい。
【００６２】
ドクタブレード４５のブレード部材４５０を、台座部４５２に対して複数のリベット４５１で固定している。台座部４５２をブレード部材４５０よりも厚い金属で構成しており、ブレード部材４５０を現像装置４の本体（中ケース４１２の側面部）に固定するための基板として機能させる。台座部４５２の長手方向端部にピン穴４５４を設けており、一方を真円形状の主基準穴４５４ａ、もう一方を主基準穴４５４ａ方向に長径を有する楕円形状の従基準穴４５４ｂとする。
【００６３】
主基準穴４５４ａに不図示のピンを入れることで台座部４５２の現像装置４本体に対する位置を決定し、従基準穴４５４ｂで支える。ブレード部材４５０を固定した台座部４５２を、現像装置４本体（中ケース４１２）にドクタ固定ネジ４５５で固定することによってブレード部材４５０を現像装置４に固定する。
【００６４】
ドクタブレード４５のブレード部材４５０は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ４２表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押付力で接触させる。その押付力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材４５０には、摩擦帯電を補助するために、ドクタバイアス電源１４５からバイアスを印加する。
【００６５】
また、ドクタブレード４５のブレード部材４５０としては、導電性を有する材質とすることが望ましい。ブレード部材４５０が導電性であることにより、Ｑ／Ｍ値（単位体積当たりの帯電量）が大きなトナーＴの帯電量を下げることができ、トナーＴのＱ／Ｍ値の均一化を図ることができる。これにより、トナーＴの現像ローラ４２に対する張り付きを防ぐことができる。
【００６６】
また、ドクタバイアス電源１４５がブレード部材４５０に印加する電圧として、現像ローラ４２に印加された交番電圧に対して、±２００［Ｖ］の範囲で直流電圧を印加する構成とし、使用環境により直流電圧の値を制御する構成としてもよい。これにより、環境変動によるＭ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当たりのトナーの担持量）の変動を抑制することができる。
【００６７】
次に、パドル４６について説明する。図１９はパドル４６の斜視説明図、図２０はパドル４６の側面図である。現像装置４内には、トナーが収容される空間としてトナー収容部４３を設けている。このトナー収容部４３内にはパドル４６を現像ケーシング４１に対して回転可能に取り付けている。
【００６８】
パドル４６は、その軸部であるパドル軸４６１と、マイラー等の弾性シート材からなる薄い羽部材としてのパドル羽４６０とを備える。パドル軸４６１は、向かい合う二つの平面部を有し、この二つの平面部にパドル羽４６０をそれぞれ取り付けている。二枚のパドル羽４６０を、パドル軸４６１を中心に互いに反対方向に突出するように、パドル軸４６１の平面部に固定する。
【００６９】
パドル羽４６０の付け根部分には複数の穴を、パドル軸４６１の軸方向に平行になるように並べて設けており、パドル軸４６１は、その軸方向に平行になるように複数の凸部を並べて設けている。そして、パドル羽４６０の穴にパドル軸４６１の凸部を挿入して、熱カシメすることによって、パドル軸４６１に対してパドル羽４６０を固定する。
【００７０】
パドル４６を、パドル軸４６１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置している。パドル軸４６１の軸方向両端を中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けている。
【００７１】
パドル４６は、パドル軸４６１から伸びるパドル羽４６０の先端がトナー収容部４３の内壁面に接触する程度の長さにパドル羽４６０の突出量を設定している。図１および図５等に示すように、トナー収容部４３の底面部４３ｂをパドル４６の回転方向に沿った円弧状とし、パドル４６の回転に伴う接触動作でパドル羽４６０がトナー収容部４３の底面部４３ｂに引っかからないようにしている。
【００７２】
トナー収容部４３の現像ローラ４２側には底面部４３ｂから垂直に立ち上がる側壁面部４３ｓを形成している。この側壁面部４３ｓがパドル軸４６１の中心と同等もしくは若干低い程度のところでＸ軸に平行なローラに向かう方向に水平になり、段部５０を形成する。
【００７３】
側壁面部４３ｓとパドル軸４６１との距離を、底面部４３ｂとパドル軸４６１との距離よりも短く設定している。そのため、底面部４３ｂに接触してきたパドル羽４６０は、側壁面部４３ｓに突き当たり、より大きくたわむことになる。その後、段部５０にパドル羽４６０の先端部が差し掛かるとパドル羽４６０を押さえるものが無くなり、パドル羽４６０の先端部は開放されることで上方に跳ね上がる。このようなパドル羽４６０の動きによってトナーは上方へと跳ね上げられ攪拌、搬送、供給される。
【００７４】
段部５０を、Ｘ−Ｙ平面に平行な水平面で、現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）に延びるように形成している。本実施形態の現像装置４では、段部５０を幅方向の全域に設けているが、パドル羽４６０が跳ね上がるようにしていれば、現像装置４内の一部分に設けてもよい。
【００７５】
次に供給スクリュ４８について説明する。図５および図６に示すように、供給スクリュ４８は、供給スクリュ軸４８１と、この供給スクリュ軸４８１に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュ羽部４８０とからなるスクリュ部材である。供給スクリュ軸４８１を中心に回転可能に設けており、供給スクリュ軸４８１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置している。供給スクリュ軸４８１の軸方向両端を中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けている。
【００７６】
供給スクリュ４８の軸方向端部は、現像装置４の長手方向端部に形成されたトナー補給口５５の下方に位置している。そして、供給スクリュ４８が回転することによって螺旋状の供給スクリュ羽部４８０がトナー補給口５５から補給されたトナーを長手方向における現像装置４の中央部方向に搬送する。
【００７７】
次に入口シールについて説明する。図５、図７〜図１０に示すように、上ケース４１１の開口部５６を形成する縁部分には、入口シール４７としてマイラー等のシート部材を長手方向に沿って貼り付けている。入口シール４７は略長方形のシートであって、その短手の一端を上ケース４１１の縁部分に貼り付け、他端は自由端としている。入口シール４７の自由端側を現像装置４の内部方向に突出しており、さらに、現像ローラ４２に接触するように配置している。
【００７８】
入口シール４７は、現像ローラ４２の回転方向上流側が上ケース４１１に固定されており、現像ローラ４２の回転方向下流側が自由端とされ、現像ローラ４２に対して、入口シール４７の面部分が接触するように配置している。また、上ケース４１１の現像装置４の内部側は供給ローラ４４の上部形状に沿うように湾曲形状をなしており、上ケース４１１の湾曲形状の表面と供給ローラ４４の表面との隙間は、１．０［ｍｍ］である。
【００７９】
次にサイドシールについて説明する。図７〜図１０に示すように、現像装置４の開口部５６の長手方向両端部にあたる中ケース４１２の一部にはサイドシール５９を貼り付けている。サイドシール５９は、現像ローラ４２の軸方向両端近傍に設けられたスペーサー４２２よりも軸方向における内側で、かつ、現像ローラ４２にドクタブレード４５が接触する軸方向の端部が重なる領域に設けている。このようなサイドシール５９によって現像ケーシング４１における開口部５６の長手方向端部からトナーが漏れ出ることを防止している。また、中ケース４１２に設けられたトナー残量センサー４９は、トナー収容部４３内のトナーの量を検知するものである。
【００８０】
次に、現像装置４内でのトナーの動きについて説明する。図５に示すように、トナー補給口５５から現像装置４内に補給されたトナーは、供給スクリュ４８によってトナー収容部４３に供給され、パドル４６によって攪拌される。また、トナーは、パドル４６の跳ね上げによって現像ローラ４２および供給ローラ４４の方向に跳ね上げられ、搬送される。供給ローラ４４に供給されたトナーは、供給ローラ４４が現像ローラ４２と接触する供給ニップβで現像ローラ４２の表面に受け渡される。現像ローラ４２の表面に受け渡されたトナーのうち現像領域αに搬送する所定量を超えた分のトナーは、ドクタブレード４５によって現像ローラ４２の表面からかき落とされる。
【００８１】
ドクタブレード４５との対向部を通過した現像ローラ４２の表面に残ったトナーは、そのまま現像ローラ４２の回転による表面移動方によって搬送され、感光体２と対向する現像領域αに搬送される。現像に用いられることなく現像領域αを通過したトナーは、入口シール４７が接触する位置を通過し、供給ローラ４４との対向位置である供給ニップβにまで搬送される。現像ローラ４２によって供給ニップβに到達したトナーは、供給ローラ４４によって現像ローラ４２の表面からかき取られ、供給ローラ４４によって搬送される。
【００８２】
次に、本実施形態に係る複写機５００に用いるトナーについて説明する。複写機５００で用いるトナーとしては、高速のトナー搬送に対応できるよう流動性の高いトナーを用いている。具体的には、加速凝集度が４０［％］以下のトナーを用いている。この加速凝集度とは、トナーの流動性を示す指数である。また、トナーとして平均粒径６μｍ以下で、個々の粒子を平面に投影したときの（投影面積の等しい相当円の周囲長／個々の粒子の周囲長）の値で定義される円形度の平均値が０．９５以上のものを使用する。現像ローラ４２に設けた合成樹脂層５１、５２として非静電付着力が小さいものを選択したので、小粒径トナーを使用できる。このような特性を備えるトナーは、製造に有利な重合法により製造できる。
【００８３】
トナーの加速凝集度の測定方法を以下に示す。
＜測定装置＞
・ホソカワミクロン製  パウダテスタ
＜測定方法＞
・測定対象サンプルを恒温槽に放置（３５±２［℃］，２４±１［ｈ］）
・パウダテスタを用いて測定
・目開きの異なる三種のふるいを使用（例えば、７５［μｍ］，４４［μｍ］，２２［μｍ］）
・ふるったときのトナー残量から算出、以下の計算により、凝集度を求める。
｛（上段のふるいに残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００
｛（中段のふるいに残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００×３／５
｛（下段のふるいに残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００×１／５
上記三つの計算値の合計をもって加熱凝集度［％］とする。
【００８４】
トナーの加速凝集度は上述のように目開きの異なる三種類のメッシュを目開きの大きい順に積み重ね、最上段に粒子をおき、一定の振動でふるい、各メッシュ上のトナー重量から求める指数である。
【００８５】
また、本実施形態では、平均円形度が０．９５以上のトナー（０．９５〜１．００のトナー）を用いる。ここでは、下記（１）式より得られた値を円形度ａと定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
【００８６】
円形度ａ＝Ｌ０／Ｌ・・・・（１）
（Ｌ０：粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長、Ｌ：粒子の投影像の周囲長）
【００８７】
平均円形度が０．９５〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体２との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が０．９５〜１．００の範囲では、トナー粒子に角がないため、現像装置４内での現像剤（トナー）の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像の発生を防止できる。
また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
さらに、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体２や、帯電部材３等の表面を傷つけたり、摩耗させたりすることを防止できる。
【００８８】
次に円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
【００８９】
具体的な測定方法としては、容器中のあらかじめ不純固形物を除去した水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フォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、さらに測定試料を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１００００［個／μｌ］として前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【００９０】
６００［ｄｐｉ］以上の微少ドットを再現するためには、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）として３〜８［μｍ］が好ましく、特に６〔μｍ〕以下のものが好ましい。本実施形態では６〔μｍ〕以下のトナーを用いている。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。
【００９１】
重量平均粒径（Ｄ４）が８［μｍ］を超えると、文字やラインの飛びち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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、さらに測定試料を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、トナー粒子またはトナーの重量、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。
【００９４】
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。
【００９５】
本実施形態で用いるトナーは、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、水系溶媒中で架橋および／または伸長反応させて得られるトナーであり、重合トナーと呼ばれる。以下に、トナーの構成材料および製造方法について説明する。
【００９６】
＜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）があげられ、（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）付加物などがあげられる。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あげられる。
【００９７】
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）があげられ、（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）などがあげられる。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）などがあげられる。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。
【００９８】
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。酸価をも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。
【００９９】
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および／または伸長されて得られるものである。
【０１００】
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種以上の併用があげられる。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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）などがあげられる。
【０１０５】
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）などがあげられる。
【０１０６】
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あげられる。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あげられる。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あげられる。
【０１０７】
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あげられる。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あげられる。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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超える場合や、１／２未満の場合、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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）を反応させる際、および（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）などの多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）に対して不活性なものがあげられる。
【０１１２】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋および／または伸長反応には、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）などがあげられる。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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、低温定着性および複写機５００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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
＜着色剤＞
着色剤としては、公知の染料および顔料がすべて使用でき、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、リトボンおよ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。
【０１２０】
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およ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などがあげられ、単独あるいは混合して使用できる。
【０１２１】
＜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、サリチル酸金属塩および、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あげられる。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。
【０１２２】
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４２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。
【０１２３】
＜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装置１２の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、以下のものがあげられる。ロウ類およ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、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あげられる。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あげられる。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および、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。
【０１２４】
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よい。
【０１２５】
＜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［ｍ２／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。
【０１２６】
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、窒化ケイ素などをあげることができる。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４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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
しかし、疎水性シリカ微粒子および疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５［ｗｔ％］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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
＜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。
【０１３１】
（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、水単独でもよいし、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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
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あげられる。
【０１３４】
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およびその金属塩、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）カルボン酸および金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）およびその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸およびその金属塩、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あげられる。
【０１３５】
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）などがあげられる。
【０１３６】
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）などがあげられる。
【０１３７】
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］、および３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］および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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
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。
【０１４０】
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。
【０１４１】
（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、分子鎖の架橋および／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あげられる。
【０１４２】
（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温度を上げ、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ものを用いた場合は、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。
【０１４３】
（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、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、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、およ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、真球状からラグ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。
【符号の説明】
【０１４４】
１：プロセスカートリッジ
２：感光体（像担持体）
３：帯電部材
４：現像装置
５：感光体クリーニング装置
６：露光装置
７：中間転写ベルト
８：一次転写ローラ
９：二次転写ローラ
９ａ：二次転写対向ローラ
１１：転写ベルトクリーニング装置
１２：定着装置
４１：現像ケーシング
４２：現像ローラ（現像剤担持体）
４２ａ：凸部
４２ｂ：凹部
４３：トナー収容部
４３ｂ：底面部
４３ｓ：側壁面部
４４：供給ローラ
４５：ドクタブレード
４５ａ：先端面
４５ｂ：対向面
２００：給紙部
３００：スキャナー部
４００：トナーボトル
５００：複写機（画像形成装置）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４５】
【特許文献１】特開２００８−２９２５９４公報
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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