JP4205124B2 - 電子写真用現像剤および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真用現像剤および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置は従来から複写機として普及し、最近ではコンピュータによって作成されるコンピュータ画像の出力装置としても優れた適性を有することから、コンピュータの普及に伴って、プリンタ、ファクシミリ装置などにも広く利用されている。電子写真方式の画像形成装置とは、一般に、感光体ドラム表面の感光層を均一に帯電させる帯電工程、帯電状態にある感光体ドラム表面に原稿像の信号光を投射して静電潜像を形成する露光工程、感光体ドラム表面の静電潜像に電子写真用トナー（以下単に「トナー」という）を供給して可視像化する現像工程、感光体ドラム表面の可視像を紙、ＯＨＰシートなどの記録媒体に転写する転写工程、可視像を加熱、加圧などにより記録媒体上に定着させる定着工程および可視像転写後の感光体ドラム表面に残留するトナーなどをクリーニングブレードにより除去して清浄化するクリーニング工程を実行して記録媒体上に所望の画像を形成する装置である。記録媒体への可視像の転写は、中間転写媒体を介して行われることもある。

ところで、コンピュータに関する各種技術のさらなる向上によって、たとえば、コンピュータ画像の高精細化が進むに伴い、電子写真方式の画像形成装置にも、コンピュータ画像における微細な形状、微妙な色相の変化などを正確にかつ鮮明に再現し、コンピュータ画像に匹敵する高精細画像を形成することが要求される。この要求に応えるために、たとえば、トナーの小粒径化が図られ、画像の高精細化に有効な粒径５μｍ程度のトナーを製造するための種々の検討がなされている。

このような小粒径トナーは、高精細画像の形成に有用である。しかしながら単にトナーを小粒径化するだけでは、安定的に高画質を得ることは困難であり、帯電性、現像性、転写性、定着性などの基礎特性に加え、現像容器内に新たに補給されるトナーと、現像容器内に存在するトナーとの混合性の改善など、高機能化された小粒径トナーが求められる。

このような要求に対して、トナーの円形度および表面粗さを規定し、高機能化が図られる現像剤が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１では、平均円形度が０．９７５以上であり、表面粗さ分布の中央値が０．１３μｍ以上０．１７μｍ未満であり、算術平均高さの変動が２０以下であり、算術平均高さ分布の累積９０％の値が０．３０μｍ未満であるトナーが提案されている。平均円形度とは、トナー粒子の投影面積から求められた円相当周囲長を、トナー粒子の投影像の周囲長で除した値であり、１に近いほど投影像が円に近い形状のトナー粒子、すなわち真球に近い形状のトナーであることがいえる。また算術平均高さとは、表面粗さであり、算術平均高さの変動とは、算術平均高さの平均値に対する標準偏差を百分率で表したものである。このようなトナーは、算術平均高さ分布の中央値が０．４５μｍ以上０．６５μｍ以下であり、算術平均高さの変動が３０以下であり、算術平均高さ分布の累積９０％の値が０．９μｍ以下であるキャリアとともに、二成分現像剤として使用される。

特許文献１に開示される現像剤によれば、トナー表面およびキャリア表面に凹凸を持たせて接触面積を大きくすることによって、現像容器内に新たに補給されるトナーと、現像容器内に存在するトナーとの混合性を改善し、帯電立上がりを早くすることができる。またトナーの平均円形度が０．９７５以上と真球に近い形状であるので、転写性に優れる。

しかしながらこのようなトナーは、平均円形度が０．９７５以上と真球に近い形状であるので、感光体ドラムに残留したトナーを除去するときに、トナーがクリーニングブレードに引っ掛かり難くなり、クリーニング性が低下する。このように、小粒径トナーにおいてはクリーニング性の向上など、未だ改良の余地があり、帯電立上がり性およびクリーニング性を高い水準で併せ持ち、かつ画像の高精細化に対応し得るトナー設計が必要である。

トナーを２成分現像剤として用いる場合、トナーの帯電立上がり性を向上させるために、キャリアの形状設計を行うことも有用であると考えられており、キャリアの形状設計に関する技術についてもいくつかが提案されている（たとえば、特許文献２参照）。特許文献２では、キャリア芯材に樹脂被覆層が形成され、重量平均粒径が２５〜４５μｍであり、粒径が２２μｍ未満のキャリアが７重量％以下であり、かつキャリア芯材の包絡係数が４．５未満であるキャリアが提案されている。キャリア芯材の包絡係数とは、キャリア芯材の投影像の外周長からキャリア芯材投影像の包絡線の長さを引いた差分と、キャリア芯材投影像の包絡線の長さとの比率に１００を乗じた係数である。

特許文献２に開示されるキャリアによれば、キャリア芯材の包絡係数が好適であるので、キャリアの凹凸の度合いが小さく、樹脂被覆層の厚みが均一になる。これによって、キャリアの経時劣化が抑制され、キャリアが感光体に付着するキャリア付着の発生を防止することができる。

しかしながら特許文献２に開示される形状のキャリアでは、トナーの帯電立上がり性の向上を達成することはできず、またトナーの帯電立上がり性の向上を目的としたキャリアの形状設計を行う場合には、キャリアとともに使用されるトナーについても形状設計がなされることが必要である。

特開２００５−２７４７６３号公報 特開２００４−５３９４７号公報

本発明の目的は、帯電立上がりが早く、かつ優れたクリーニング性を有し、高精細かつ高濃度の高画質画像を形成することができる電子写真用現像剤および画像形成装置を提供することである。

本発明は、結着樹脂および着色剤を含むトナー粒子である電子写真用トナーと、キャリアとを含む電子写真用現像剤において、
電子写真用トナーは、トナー粒子の投影像の周囲長をＬ１、トナー粒子の投影像の包絡線の長さをＬ２とするとき、下記式（１）が満足され、
キャリアは、キャリアの投影像の周囲長をＣ１、キャリアの投影像の包絡線の長さをＣ２とするとき、下記式（２）が満足されることを特徴とする電子写真用現像剤である。
２．０≦｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００≦３．０ …（１）
２．０≦｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ２｝×１００≦３．０ …（２）

また本発明は、トナー粒子の平均円形度が、０．９８０以下であることを特徴とする。

また本発明は、電子写真用トナーは、トナー粒子の投影像の周囲長をＬ１、トナー粒子の投影像の包絡線の長さをＬ２とするとき、下記式（３）が満足され、
トナー粒子の平均円形度が、０．９５５を超えて０．９６５未満であることを特徴とする。
２．０＜｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００＜３．０ …（３）
また本発明は、電子写真用トナーが、電子写真用現像剤全量の２〜３０重量％含まれることを特徴とする。

また本発明は、前記本発明の電子写真用現像剤を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、結着樹脂および着色剤を含むトナー粒子の投影像の周囲長Ｌ１と、トナー粒子の投影像の包絡線の長さＬ２との関係が好適に設定される。具体的には、｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００が、２．０以上３．０以下である。以下、｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００を、トナー包絡度、またはトナーの包絡度という場合がある。トナー包絡度が２．０以上３．０以下であると、トナー粒子の表面のほとんどが、速やかに現像装置の規制ブレード、およびトナーを２成分現像剤として用いたときに現像剤に含まれるキャリアと接触できるので、トナーを補給した後の帯電立上がり性が良好である。これによって、現像剤のトナー濃度を高くしても、帯電量の小さいトナー粒子が発生することが防止される。またブレードを用いるクリーニングにおいて、クリーニング不良の発生を防止することができる。したがって、モノクロ画像に比べてトナー消費量が多いカラー画像、帯電量が小さくなる傾向のある高湿環境下などにおいても、トナー飛散および画像かぶりを生じさせることなく、画像濃度が一定である安定した高画質画像を形成することができる。
また、キャリアの投影像の周囲長Ｃ１と、キャリアの投影像の包絡線の長さＣ２との関係が好適に設定される。具体的には、｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ２｝×１００が、２．０以上３．０以下である。以下、｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ２｝×１００を、キャリア包絡度という場合がある。キャリア包絡度が３．０以下であると、トナーの凹部にキャリアの凸部を入り込ませることができ、トナーの凹部におけるトナーとキャリアとの接触も、トナーの帯電に寄与することができる。これによって、トナーの帯電性を一層向上させることができ、トナーを補給した後の帯電立上がりを一層良好にすることができる。
本発明の電子写真用現像剤は、前記効果を達成する電子写真用トナー（以下単に「トナー」という場合がある）と、キャリアとを含む２成分現像剤であるので、トナー表面のほとんどがキャリアと接触でき、トナーを補給した後の帯電立上がりが良好となる。これによって、帯電立上がりが一層早く、かつ優れたクリーニング性を発揮することができ、高精細かつ高濃度の高画質画像を形成することができる。

また本発明によれば、トナー粒子の平均円形度が、０．９８０以下であるので、たとえば真球形状のトナーに比べて、トナー粒子がクリーニングブレードに引っ掛かり易くなり、トナー粒子をブレードによって除去することが一層容易となるので、クリーニング性が一層向上する。

また本発明によれば、前記効果を達成する電子写真用現像剤を用いて画像を形成する画像形成装置によって、帯電立上がりが早く、かつ優れたクリーニング性を発揮することができ、高精細かつ高濃度の高画質画像を形成することができる。

電子写真用トナーは、結着樹脂および着色剤を含むトナー粒子であって、トナー粒子の投影像の周囲長をＬ１、トナー粒子の投影像の包絡線の長さをＬ２とするとき、下記式（１）が満足されることを特徴とする。
２．０≦｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００≦３．０ …（１）

以下｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００をトナー包絡度、またはトナーの包絡度という。トナー包絡度が２．０以上３．０以下であるトナーは、トナー粒子の表面のほとんどが、速やかに現像装置の規制ブレード、およびトナーを２成分現像剤として用いたときに現像剤に含まれるキャリアと接触できるので、トナーを補給した後の帯電立上がりが良好である。これによって、現像剤のトナー濃度を高くしても、帯電量の小さいトナー粒子が発生することが防止される。またブレードを用いるクリーニングにおいて、クリーニング不良の発生を防止することができる。したがって、モノクロ画像に比べてトナー消費量が多いカラー画像、帯電量が小さくなる傾向のある高湿環境下などにおいても、トナー飛散および画像かぶりを生じさせることなく、画像濃度が一定である安定した高画質画像を形成することができる。

トナー包絡度が２．０未満であると、トナー粒子がクリーニングブレードに引っ掛かり難くなり、感光体ドラムに付着するトナー粒子を掻取ることができず、クリーニング性が低下する。トナー包絡度が３．０を超えると、トナー粒子の凹凸の度合いが大きくなり、トナー粒子同士の接触面積、トナー粒子と規制ブレードとの接触面積、トナー粒子とキャリアとの接触面積が小さくなることによって、トナーの帯電性が悪化する。これによって帯電量の小さいトナー粒子が発生し、トナー飛散、画像かぶりなどの問題が生じる。またトナーが好適な帯電量に達するまでに長時間を要し、帯電立上がり性が悪化する。

本明細書において、トナー包絡度を規定するトナー粒子の投影像の周囲長Ｌ１およびトナー粒子の投影像の包絡線の長さＬ２は、次の方法に従って測定した値である。

１００ｍｌ容ビーカーに、トナー２．０ｇ、アルキルエーテル硫酸エステルナトリウム１ｍｌおよび純水５０ｍｌを加えて良く攪拌し、トナー分散液を調製した。このトナー分散液を、超音波ホモジナイザー（株式会社日本精機製作所製）により出力５０μＡにて５分間処理し、さらに分散させた。６時間静置して上澄み液を取り除いた後、純水５０ｍｌを加え、マグネチックスターラにて５分間攪拌した後、メンブランフィルター（口径１μｍ）を用いて吸引ろ過を行った。メンブランフィルター上の洗浄物をシリカゲル入りデシケーターにて約一晩、真空乾燥して目的のトナーを得た。

このようにして表面を洗浄したトナー粒子の表面に、スパッタ蒸着により金属膜（Ａｕ膜、膜厚０．５μｍ）を形成した。この金属膜被覆トナーから、走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−５７０、株式会社日立製作所製）により、加速電圧５ｋＶで、また１０００倍の倍率で、無作為に２００〜３００個を抽出して写真撮影を行った。この電子顕微鏡写真データを、画像解析ソフト（商品名：Ａ像くん、旭化成エンジニアリング株式会社製）で画像解析する。画像解析ソフト「Ａ像くん」の粒子解析パラメータは、小図形除去面積：１００画素、収縮分離：回数１；小図形：１；回数：１０、雑音除去フィルタ：無、シェーディング：無、結果表示単位：μｍとする。トナー粒子の投影像の周囲長Ｌ１およびトナー粒子の投影像の包絡線の長さＬ２を数値化し、平均値を算出してトナー粒子の投影像の周囲長Ｌ１および投影像の包絡線の長さＬ２とした。

図１は、電子写真用トナーに含まれるトナー粒子１の形状の一例を模式的に示す投影図である。トナー粒子１は、その表面に凸部と凹所とを有し、たとえば、凸部２と凸部３とによって凹所４が形成される。このとき、凸部２の頂点と凸部３の頂点とを結んだ破線５が包絡線である。

また電子写真用トナーは、トナー粒子の平均円形度が０．９８０以下であることが好ましい。トナー粒子の平均円形度は、０．９５３以上０．９８０以下であることがさらに好ましい。トナー粒子の平均円形度が、０．９８０以下であると、たとえば円形度が１．０００である真球形状のトナーに比べて、トナー粒子がクリーニングブレードに引っ掛かり易くなり、トナー粒子をブレードによって除去することが一層容易となるので、クリーニング性が一層向上する。本発明のトナーは、トナー粒子のトナー包絡度が前記好ましい範囲であるので、形状が不定形であっても凹凸の度合いが好適であり、良好な帯電立上がり性およびクリーニング性を発揮することができる。

トナー粒子の平均円形度が０．９８０を超えると、トナー粒子の形状が真球に近くなり、クリーニングブレードに引っ掛かり難くなるので、クリーニング性が低下するおそれがある。またトナー粒子の平均円形度が０．９５３未満であると、トナー粒子の形状が不定形となるので、トナー包絡度の値が前記範囲内に存在しても、トナー粒子と感光体ドラムおよび中間転写媒体との接触面積が大きくなり過ぎ、トナー粒子と感光体ドラムおよび中間転写媒体との付着力が増大する。これによって感光体ドラムまたは中間転写媒体に形成されるトナー像の記録媒体への転写効率が低下し、形成画像に白抜けなどが発生するおそれがある。したがってトナー粒子の平均円形度は０．９５３以上０．９８０以下であることがさらに好ましい。

本明細書において、トナー粒子の円形度（ａｉ）は、下記式（３）によって定義される。式（３）に定義されるような円形度（ａｉ）は、たとえばシスメックス株式会社製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−３０００」を用いることによって測定される。またｍ個のトナー粒子について測定した各円形度（ａｉ）の総和を求め、総和をトナー粒子数ｍで除算する式（４）によって得られる算術平均値を平均円形度（ａ）と定義する。
円形度（ａｉ）＝（粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長）
／（粒子の投影像の周囲の長さ） …（３）

前記測定装置「ＦＰＩＡ−３０００」では、各トナー粒子の円形度（ａｉ）を算出後、得られた各トナー粒子の円形度（ａｉ）を、円形度を０．４０〜１．００まで０．０１毎に６１分割した各分割範囲に分けて頻度を求め、各分割範囲の中心値と頻度とを用いて平均円形度の算出を行うという簡易算出法を用いている。この簡易算出法で算出される平均円形度の値と、前記式（４）で与えられる平均円形度（ａ）の値との誤差は、非常に小さく実質的に無視出来る程度のものなので、本実施の形態では、簡易算出法による平均円形度を、前記式（４）で定義される平均円形度（ａ）として取扱う。

平均円形度（ａｉ）の具体的な測定方法は、以下のとおりである。界面活性剤を約０．１ｍｇ溶解している水１０ｍＬに、トナー５ｍｇを分散させて分散液を調製し、周波数２０ｋＨｚ、出力５０Ｗの超音波を分散液に５分間照射し、分散液中のトナー粒子濃度を５０００〜２００００個／μＬとして、前記装置「ＦＰＩＡ−３０００」により円形度（ａｉ）の測定を行い、平均円形度（ａ）を求めた。

トナーは、結着樹脂、着色剤およびその他のトナー添加成分を含む。その他のトナー添加成分としては、たとえば、離型剤、帯電制御剤などが挙げられる。

結着樹脂としては、特に限定されるものではなく、ブラックトナーまたはカラートナー用の結着樹脂を使用することができる。結着樹脂としては、たとえば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレンおよびスチレン−アクリル酸エステル共重合樹脂などのスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂、ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂、ポリウレタン、エポキシ樹脂などが挙げられる。また原料モノマー混合物に離型剤を混合し、重合反応させて得られる樹脂を用いてもよい。結着樹脂は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。これらの樹脂は、合成段階から結晶性ワックス類、非相溶性物質を予め微分散させたものであってもよい。中でも特に樹脂弾性などの熱的性質に優れたポリエステル樹脂、またはポリエーテルポリオール樹脂を主成分として構成されることが望ましい。

着色剤としては、たとえば、イエロートナー用着色剤、マゼンタトナー用着色剤、シアントナー用着色剤、およびブラックトナー用着色剤などが挙げられる。

イエロートナー用着色剤としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７のジスアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー９７のモノアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８の縮合アゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１８０またはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１９４のベンズイミダゾロン顔料などが挙げられる。

マゼンタトナー用着色剤としては、たとえば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２またはＣ．Ｉ．ピグメントレッド２０２のキナクリドン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７のレーキアゾ顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１９０またはＣ．Ｉ．ピグメントレッド２２４のペリレン顔料、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８４またはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１８５のナフトール−ベンズイミダゾロン顔料などが挙げられる。

シアントナー用着色剤としては、たとえば、公知のフタロシアニン顔料を上げることができ、特に特にＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：４などが好ましく用いられる。

ブラックトナー用着色剤としては、たとえば、チャンネルブラック、ローラーブラック、ディスクブラック、ガスファーネスブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、およびアセチレンブラックなどのカーボンブラックが挙げられる。これら各種カーボンブラックの中から、得ようとするトナーの設計特性に応じて、適切なカーボンブラックを適宜選択すればよい。

これらの顔料以外にも、紅色顔料、緑色顔料などを使用できる。着色剤は１種を単独で使用できまたは２種以上を併用できる。また、同色系のものを２種以上用いることができ、異色系のものをそれぞれ１種または２種以上用いることもできる。

着色剤は、マスターバッチとして使用されることが好ましい。着色剤のマスターバッチは、たとえば、合成樹脂の溶融物と着色剤とを混練することによって製造することができる。合成樹脂としては、トナーの結着樹脂と同種の樹脂またはトナーの結着樹脂に対して良好な相溶性を有する樹脂が使用される。合成樹脂と着色剤との使用割合は特に制限されないけれども、好ましくは合成樹脂１００重量部に対して３０重量部以上１００重量部以下である。マスターバッチは、たとえば粒径２〜３ｍｍ程度に造粒されて用いられる。

トナーにおける着色剤の含有量は特に制限されないけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して４重量部以上２０重量部以下である。マスターバッチを用いる場合、本発明のトナーにおける着色剤の含有量が前記範囲になるように、マスターバッチの使用量を調整することが好ましい。着色剤を前記範囲で用いることによって、充分な画像濃度を有し、発色性が高く画像品位に優れる良好な画像を形成することができる。

トナーには、結着樹脂および着色剤の他に、離型剤などのその他のトナー添加成分が含有されてもよい。離型剤を含有させることによって、オフセット防止効果を高めることができる。離型剤としては、たとえば、パラフィンワックスおよびその誘導体、ならびにマイクロクリスタリンワックスおよびその誘導体などの石油系ワックス、フィッシャートロプシュワックスおよびその誘導体、ポリオレフィンワックスおよびその誘導体、低分子ポリプロピレンワックスおよびその誘導体、ならびにポリオレフィン系重合体ワックスおよびその誘導体などの炭化水素系合成ワックス、カルナバワックスおよびその誘導体、ライスワックスおよびその誘導体、キャンデリラワックスおよびその誘導体、木蝋などの植物系ワックス、蜜蝋、鯨蝋などの動物系ワックス、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステルなどの油脂系合成ワックス、長鎖カルボン酸およびその誘導体、長鎖アルコールおよびその誘導体、シリコーン系重合体、高級脂肪酸などが挙げられる。誘導体には、酸化物、ビニル系モノマーとワックスとのブロック共重合物、およびビニル系モノマーとワックスとの共重合物などが含まれる。離型剤の使用量は特に限定されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．２重量部以上２０重量部以下である。

トナーには、結着樹脂および着色剤の他に、帯電制御剤などのその他のトナー添加成分が含有されてもよい。帯電制御剤の添加によって、トナーの摩擦帯電量を好適にすることができる。帯電制御剤としては、正電荷制御用または負電荷制御用の帯電制御剤を使用できる。正電荷制御用の帯電制御剤としては、たとえば、ニグロシン染料、塩基性染料、四級アンモニウム塩、四級ホスホニウム塩、アミノピリン、ピリミジン化合物、多核ポリアミノ化合物、アミノシラン、ニグロシン染料およびその誘導体、トリフェニルメタン誘導体、グアニジン塩、およびアミジン塩などが挙げられる。負電荷制御用の帯電制御剤としては、たとえば、オイルブラックおよびスピロンブラックなどの油溶性染料、含金属アゾ化合物、アゾ錯体染料、ナフテン酸金属塩、サリチル酸およびその誘導体の金属錯体および金属塩（金属はクロム、亜鉛、ジルコニウムなど）、ホウ素化合物、脂肪酸石鹸、長鎖アルキルカルボン酸塩、ならびに樹脂酸石鹸などが挙げられる。帯電制御剤は１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。帯電制御剤の使用量は特に制限されず広い範囲から適宜選択できるけれども、好ましくは結着樹脂１００重量部に対して０．５重量部以上３重量部以下である。カラートナー用の帯電制御剤としては、正帯電性であれば４級アンモニウム塩、負帯電性であればアルキルサリチル酸の金属塩などに代表される無色の帯電制御剤を使用することが望ましい。

トナーは、たとえば、結着樹脂および着色剤を含む樹脂組成物の粉砕物を、球形化処理することによって得ることができる。結着樹脂および着色剤を含む樹脂組成物は、たとえば、結着樹脂および着色剤を含む原料を溶融混練することによって得られる。

溶融混練では、たとえば、前述の結着樹脂および着色剤ならびに必要に応じて添加される離型剤、帯電制御剤などのトナー添加成分を含む原料を、混合機で乾式混合した後、結着樹脂の軟化点以上、熱分解温度未満の温度に加熱して溶融混練し、結着樹脂を溶融または軟化させて結着樹脂に結着樹脂以外のトナー原料を分散させる。結着樹脂および着色剤を含む原料は、乾式混合されることなくそのまま溶融混練されてもよい。ただし乾式混合した後に溶融混練する方が、着色剤などの結着樹脂以外の原料の結着樹脂中での分散性を向上させ、得られるトナーの帯電性能などの特性を均一にすることができるので好ましい。

乾式混合に用いられる混合機としては、たとえば、ヘンシェルミキサ（商品名、三井鉱山株式会社製）、スーパーミキサー（商品名、株式会社カワタ製）、メカノミル（商品名、岡田精工株式会社製）などのヘンシェルタイプの混合装置、オングミル（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）、ハイブリダイゼーションシステム（商品名、株式会社奈良機械製作所製）、コスモシステム（商品名、川崎重工業株式会社製）などが挙げられる。

溶融混練には、ニーダ、二軸押出機、二本ロールミル、三本ロールミル、およびラボブラストミルなどの混練機を用いることができ、このような混練機としては、たとえば、ＴＥＭ−１００Ｂ（商品名、東芝機械株式会社製）、ＰＣＭ−６５／８７、ＰＣＭ−３０（以上いずれも商品名、株式会社池貝製）などの１軸または２軸のエクストルーダ、ニーデックス（商品名、三井鉱山株式会社製）などのオープンロール方式の混練機などが挙げられる。これらの混練機の中でも、オープンロール方式の混練機が特に好ましい。オープンロール方式の混練機は、溶融時の樹脂粘度が下がりすぎないような低温での高シェア混練が行えるので、トナー添加成分を結着樹脂中に効率よく分散させることができる。トナー原料は、複数の混練機を用いて溶融混練されても構わない。溶融混練にて得られる溶融混練物を冷却し、固化させて結着樹脂および着色剤を含む樹脂組成物を得る。

溶融混練によって得られた樹脂組成物は、ハンマーミルまたはカッターミルなどによって、たとえば１００μｍ〜３ｍｍ程度の粒径を有する粗粉砕物に粉砕される。その後、このような粗粉砕物を、たとえば重量平均粒径が６．０μｍとなるような粒径の微粉体にまでさらに粉砕する。粗粉砕物の粉砕には、たとえば、ジェット気流を用いた衝突式気流粉砕機、機械式粉砕機などを用いることができる。

このようにして得られた結着樹脂および着色剤を含む樹脂組成物の粉砕物を球形化処理することによって、本発明のトナーを得ることができる。球形化処理としては、たとえば、熱風によって樹脂組成物の粉砕物を球形化する方法、樹脂組成物の粉砕物を機械的衝撃力によって球形化する方法などが挙げられる。以下熱風によって樹脂組成物の粉砕物を球形化する方法について説明する。

図２は、熱風式球形化装置１１の要部の構成を簡略化して示す側面図である。図３は、熱風式球形化装置１１の要部を切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。図２では、分散ノズル１３以外の分散ノズル１３まわりの記載を省略する。熱風式球形化装置１１は、樹脂組成物の粉砕物を熱風によって球形化する。熱風式球形化装置１１は、処理槽１２と、分散ノズル１３と、熱風噴射ノズル１４と、冷却エア取入口１５とを含んで構成される。

処理槽１２は、軸線方向の底面が下部に至るに従って小径となるテーパ状をなす略円筒形状の処理容器である。処理槽１２は、軸線方向が鉛直方向に略一致するように設けられる。処理槽１２には、その上部に分散ノズル１３および熱風噴射ノズル１４が設けられ、処理槽１２の外周部に冷却エア取入口１５が形成される。また処理槽１２の底面には、球形化された樹脂組成物の粉砕物を排出する排出口１６が形成される。

分散ノズル１３は、樹脂組成物の粉砕物を定量供給する粉砕物供給手段１７に接続され、樹脂組成物の粉砕物を空気とともに処理槽１２に噴射する。本実施の形態の分散ノズル１３は、図３においては１個しか図示しないけれども、処理槽１２の円周方向に等間隔に４個が設けられ、分散ノズル１３の噴射口が処理槽１２の軸線１２ａから遠ざかるように、処理槽１２の軸線方向に対して４５°傾斜した方向に粉砕物を噴射する。

分散ノズル１３の周囲には、二次エア噴射ノズル１８が設けられる。二次エア噴射ノズル１８は、ポンプなどから構成される二次エア供給手段１９によって供給される空気を処理槽１２の内部に設けられる衝突部材２０に向けて噴射する。二次エア噴射ノズル１８から噴射される空気は、加熱、冷却などがなされない空気であってよい。分散ノズル１３から噴射された粉砕物は、二次エア噴射ノズル１８から噴射される空気によって、処理槽１２の内部に設けられる衝突部材２０に向かう。

処理槽１２の内部に設けられる衝突部材２０は、分散ノズル１３から噴射される粉砕物を衝突によって分散させる分散板である。衝突部材２０としては、たとえば円形の板状部材を用いることができるけれども、衝突部材２０の形状はこれに限定されることなく、たとえば、上端が尖頭形状を有する円錐形、円錐台形、上下が尖頭形状を有する円錐形などであってもよい。

熱風噴射ノズル１４は、分散ノズル１３および二次エア噴射ノズル１８の周囲に設けられる。熱風噴射ノズル１４は、ヒータなどの加熱手段によって加熱された空気を供給する熱風供給手段２１に接続され、処理槽１２に熱風を噴射する。樹脂組成物の粉砕物と、熱風との混合物は、処理槽１２の内部において矢符１８ａ，１８ｂの方向に流過する。

熱風噴射ノズル１４によって噴射される熱風の温度は、得ようとするトナー粒子の円形度に応じて決定される。本発明のトナーを製造する場合、熱風の温度は、結着樹脂のガラス転移点よりも１２０〜１６０℃高い温度、すなわち結着樹脂のガラス転移点＋１２０℃以上、結着樹脂のガラス転移点＋１６０℃以下の温度であることが好ましい。このような温度の熱風を噴射することによって、トナー包絡度を２．０以上３．０以下とすることができる。

熱風噴射ノズル１４によって噴射される熱風の温度が結着樹脂のガラス転移点＋１２０℃未満であると、粉砕物粒子の表面が軟化し難く、トナー粒子の包絡度を小さくすることができず、トナー包絡度が３．０を超えるおそれがある。また熱風噴射ノズル１４によって噴射される熱風の温度が結着樹脂のガラス転移点＋１６０℃を超えると、熱風によって粉砕物に含まれる結着樹脂などが軟化し、粉砕物粒子同士が凝集するおそれがある。また粉砕物粒子のトナー包絡度が２．０未満となるおそれがある。

二次エア噴射ノズル１８の外周には、熱風噴射ノズル１４内を流動する熱風との接触によって、分散ノズル１３が、樹脂組成物の粉砕物に含まれる結着樹脂の軟化点以上に昇温するのを防止するための冷却ジャケット２２が設けられる。冷却ジャケット２２には、冷媒入口２３と冷媒出口２４とが設けられ、冷媒入口２３は冷媒供給手段２５に接続される。冷媒入口２３を介して冷媒供給手段２５から冷却ジャケット２２内に冷媒を供給することによって二次エア噴射ノズル１８および分散ノズル１３を冷却し、冷却後の冷媒を冷媒出口２４から流出させる。冷媒としては、冷却装置によって１０℃以下に冷却された水、空気、空気以外の気体などを用いることができる。

冷却エア取入口１５は、冷却空気供給手段２６によって供給された冷却空気を処理槽１２の内部に流入させる。冷却エア取入口１５は、冷却空気供給手段２６に接続され、この装置から発生される冷却空気を処理槽１２内部に取入れる。冷却エア取入口１５にはフィルタ２７が設けられる。

以上のような構成を有する熱風式球形化装置１１は、次のようにして樹脂組成物の粉砕物を球形化する。まず、熱風噴射ノズル１４から処理槽１２内に熱風を噴射するとともに、冷却ジャケット２２内に冷媒を流動させる。次いで、分散ノズル１３から樹脂組成物の粉砕物と空気との固気混合流体を噴射する。

分散ノズル１３から樹脂組成物の粉砕物を噴射すると、その粉砕物は衝突部材２０に衝突する。樹脂組成物の粉砕物は、衝突部材２０への衝突と、二次エア噴射ノズル１８から噴射される空気とによって分散されるので、樹脂組成物の粉砕物同士が接触しない状態で、樹脂組成物の粉砕物が熱風中に供給される。ここで、熱風は結着樹脂のガラス転移点よりも１２０〜１６０℃高い温度と高温であり、この高温の領域において樹脂組成物の粉砕物の表面が溶融し、球形化される。

樹脂組成物の粉砕物の表面が溶融し、球形化されると、冷却エア取入口１５から冷却された空気が処理槽１２内に流入する。この冷却された空気によって、球形化処理された樹脂組成物の粉砕物が冷却され、固化する。また冷却エア取入口１５から流入する冷却された空気によって、処理槽１２の内壁が冷却されるので、球形化処理された粉砕物が処理槽１２の内壁に付着することなく、処理槽１２の下部に形成される排出口１６から排出される。

以上のようにして、樹脂組成物の粉砕物が球形化される。熱風式球形化装置１１によれば、溶融した粉砕物同士の接触が防止されるので、球形化処理前の粉砕物の平均粒子径と、球形化処理後の粉砕物の平均粒子径とには差がなく、粉砕物同士が融着することなく球形化処理が行われる。このような熱風式球形化装置１１によって、トナー包絡度が２．０以上３．０以下となるように、樹脂組成物の粉砕物を球形化する。また好ましくは、トナー粒子の平均円形度を０．９８０以下とする。熱風式球形化装置１１によれば、トナー粒子の形状がこのような形状となるように適宜条件を設定し、球形化することが可能である。粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の形状が好ましい形状となるような条件は、たとえば、熱風の温度および供給量、冷却空気の温度および供給量、冷却エア取入口１５の形成される位置などの条件である。

また熱風式球形化装置１１は、非常に簡単な構成でコンパクトであるとともに、処理槽１２内壁の温度上昇が抑制されるので、製品収率が高い。また以上のような構成の熱風式球形化装置１１は、開放型であるので、粉塵爆発のおそれがほとんどなく、瞬時に熱風によって処理されるので、粉砕物同士の凝集もなく、粉砕物全体が均一に処理される。

以上のような熱風式球形化装置１１としては、市販されているものを使用することもでき、たとえば、表面改質機メテオレインボー（商品名、日本ニューマチック工業株式会社製）などを用いることができる。

熱風式球形化装置１１による球形化は、前述のように球形化処理前の粉砕物の平均粒子径と、球形化処理後の粉砕物の平均粒子径とには差がないので、たとえば２μｍ未満の微粉が含まれた状態である。したがってトナー粒子から微粉を除去するために、分級を行うことが好ましい。分級は、熱風式球形化装置１１による球形化処理の前に行われてもよく、球形化処理の後に行われてもよい。

分級は、トナー粒子全体の重量平均粒径が３μｍ以上８μｍ以下となるように行われることが好ましい。トナー粒子全体の重量平均粒径が３μｍ未満であると、トナー粒子の粒径が小さくなり過ぎ、高帯電化および低流動化が起こるおそれがある。この高帯電化および低流動化が発生すると、感光体にトナーを安定して供給することができなくなり、地肌かぶりおよび画像濃度の低下などが発生するおそれがある。トナー粒子全体の重量平均粒径が８μｍを超えると、トナー粒子の粒径が大きいので、高精細な画像を得ることができない。またトナー粒子の粒径が大きくなることによって比表面積が減少し、トナーの帯電量が小さくなる。トナーの帯電量が小さくなると、トナーが感光体に安定して供給されず、トナー飛散による機内汚染が発生するおそれがある。

また前述のように、樹脂組成物の粉砕物の球形化には、樹脂組成物の粉砕物を機械的衝撃力によって球形化する方法を用いることもできる。以下機械的衝撃力によって樹脂組成物の粉砕物を球形化する方法について説明する。

図４は、衝撃式球形化装置３１の構成を簡略化して示す断面図である。図５は、衝撃式球形化装置３１に設けられる分級ロータ３５の構成を示す斜視図である。衝撃式球形化装置３１は、樹脂組成物の粉砕物を機械的衝撃力によって球形化する。衝撃式球形化装置３１は、処理槽３２と、粉砕物投入部３３と、トナー粒子排出部３４と、分級ロータ３５と、微粉排出部３６と、分散ロータ３７と、ライナ３８と、仕切り部材３９とを含む。

処理槽３２は、略円筒形状の処理容器である。処理槽３２の内部には、上部に分級ロータ３５が設けられ、側壁に粉砕物投入部３３の粉砕物投入口４０、およびトナー粒子排出部３４のトナー粒子排出口４１が形成される。また微粉排出部３６の微粉排出口４２が処理槽３２の分級ロータ３５よりも上部の側壁に形成される。処理槽３２内の底部には、分散ロータ３７およびライナ３８が設けられる。さらに本実施の形態では、処理槽３２の底面部３２ａには、冷却空気を流入させる冷却エア流入口４３が形成される。本実施の形態の処理槽３２の内径は、２０ｃｍである。

粉砕物投入部３３は、粉砕物供給手段４４と、輸送管路４５と、粉砕物投入口４０とを含む。粉砕物供給手段４４は、図示しない貯留容器と、図示しない振動フィーダと、図示しない圧縮空気導入ノズルとを含む。貯留容器は内部空間を有する容器状部材であり、その内部空間に樹脂組成物の粉砕物を一時的に貯留する。また、貯留容器の一側面または底面には輸送管路４５の一端が接続され、これによって、貯留容器の内部空間と輸送管路４５の内部空間が連通する。振動フィーダはその振動によって貯留容器を振動させるように設けられ、貯留容器内の樹脂組成物の粉砕物を輸送管路４５内に供給する。圧縮空気導入ノズルは、輸送管路４５の貯留容器との接続部近傍において輸送管路４５に接続するように設けられ、圧縮空気を輸送管路４５内に供給し、輸送管路４５内における樹脂組成物の粉砕物の粉砕物投入口４０に向けての流過を促進する。輸送管路４５は、一端が貯留容器に接続され、他端が粉砕物投入口４０に接続されるように設けられるパイプ状部材である。輸送管路４５は、貯留容器から供給される樹脂組成物の粉砕物と圧縮空気導入ノズルから供給される圧縮空気との混合物を、粉砕物投入口４０から処理槽３２の内部に向けて噴出させる。

このような粉砕物供給手段４４によれば、まず、圧縮空気導入ノズルから輸送管路４５に圧縮空気を導入するとともに、供給部の容器内に貯留される粉砕物を、振動フィーダにより振動させることによって、貯留容器から輸送管路に供給する。輸送管路に供給される粉砕物は、圧縮空気導入ノズルから導入される圧縮空気によって圧送され、輸送管路４５の空気導入方向下流側に接続される粉砕物投入口４０から処理槽３２内に導入される。

トナー粒子排出部３４は、トナー粒子排出弁４６と、トナー粒子排出口４１とを含む。トナー粒子排出部３４は、処理槽３２内で球形化された粉砕物であるトナー粒子を処理槽３２の外部に排出する。トナー粒子排出弁４６は、予め定める処理時間経過後に開放され、トナー粒子排出弁４６が開放されることによって、トナー粒子排出口４１から処理槽３２内で球形化された粉砕物であるトナー粒子が排出される。

分級ロータ３５は、粉砕物投入部３３から投入された粉砕物のうち、たとえば粒径が２μｍ未満の微粉を排出するためのロータである。分級ロータ３５は、粉砕物に与えられる遠心力が粉砕物の重量によって異なることを利用して、粉砕物を粒径に応じて分級する。

本実施の形態では、分級ロータ３５は第１分級ロータ３５ｂと、第２分級ロータ３５ａとを含んで構成される。第１分級ロータ３５ｂは、第２分級ロータ３５ａの下部に設けられ、第２分級ロータ３５ａと同方向に回転する。このように、第２分級ロータ３５ａの下部に第１分級ロータ３５ｂが設けられることによって、粉砕物の凝集が生じた場合であっても、この凝集した粉砕物を効果的に分散させることができ、確実に微粉を除去することができる。

処理槽３２内における分級ロータ３５の上方には、微粉排出口４２が形成され、分級ロータ３５によって分級された微粉が排出される。微粉排出部３６は、この微粉排出口４２と、微粉排出弁４７とを含んで構成され、粉砕物の球形化処理中、この微粉排出弁４７は開放される。

処理槽３２内の下部には、分散ロータ３７およびライナ３８が設けられる。分散ロータ３７は円形板状部材と支持軸とからなる。円形板状部材はその円形の表面が処理槽３２の底面に対して平行になるように支持軸によって軸支される。円形板状部材の鉛直方向上面の外周部には、ブレード４８が設けられる。支持軸は、一端が円形板状部材の鉛直方向下面に接続され、他端が図示しない駆動手段に接続され、円形板状部材を軸支するとともに、駆動手段の分級ロータ３５と同方向の回転駆動を円形板状部材に伝達する。これによって、分散ロータ３７は分級ロータ３５と同方向に回転する。ライナ３８は、処理槽３２の内壁面であって、分散ロータ３７における円形板状部材およびブレード４８の鉛直方向側面を臨む位置に、該内壁面に接して固定されるように設けられる板状部材である。ブレード４８の分散ロータ３７における円形板状部材およびブレード４８の鉛直方向側面を臨む表面には、１または複数の鉛直方向に略平行に延びる溝が設けられる。

分散ロータ３７とライナ３８との間隔ｄ１は、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。分散ロータ３７とライナ３８との間隔ｄ１がこのような範囲であると、装置の負担を増大させることなく、前述のような形状のトナーを容易に製造することができる。分散ロータ３７とライナ３８との間隔ｄ１が１．０ｍｍ未満であると、球形化処理中に粉砕物がさらに粉砕され、熱によって粉砕物が軟化するおそれがある。軟化した粉砕物は、トナー粒子の変性を招来し、また分散ロータ３７、ライナ３８などに付着することによって、装置の負荷を増大させる。これによって、トナーの生産性が低下する。分散ロータ３７とライナ３８との間隔ｄ１が３．０ｍｍを超えると、円形度の高いトナー粒子を得るために、分散ロータ３７の回転速度を大きくする必要があり、これによっても粉砕物がさらに粉砕される。粉砕物の過粉砕が生じると、粉砕物が軟化し、前述と同様の問題を生じる。

処理槽３２内の分散ロータ３７よりも上方には、仕切り部材３９が設けられる。仕切り部材３９は、処理槽３２内を第１の空間４９と第２の空間５０とに仕切るための略円筒形状の部材であり、その半径方向の寸法は、分散ロータ３７の寸法よりも小さく、分級ロータ３５の寸法よりも大きい。第１の空間４９は、処理槽３２内の処理槽３２半径方向における内壁面側の空間である。第２の空間５０は、処理槽３２内の処理槽３２半径方向における内壁面とは反対側の空間である。第１の空間４９は、投入された粉砕物、および球形化された粉砕物を分級ロータ３５に導くための空間である。第２の空間５０は、粉砕物を分散ロータ３７およびライナ３８によって球形化するための空間である。

仕切り部材３９の処理槽３２半径方向における内壁面側の端部（以下「仕切り部材３９の端部」という）と、処理槽３２の内壁面との間隔ｄ２は、２０．０ｍｍ以上６０．０ｍｍ以下であることが好ましい。処理槽３２の内壁面との間隔ｄ２がこのような範囲であると、装置の負担を増大させることなく、球形化処理が効率良く短時間で実施できる。仕切り部材３９の端部と処理槽３２の内壁面との間隔ｄ２が２０．０ｍｍ未満であると、第２の空間５０の領域が大きくなり過ぎ、第２の空間５０で旋回している粉砕物の滞留時間が短くなり、粉砕物の球形化が充分に行われないおそれがある。これによって、トナー粒子の生産性が低下するおそれがある。仕切り部材３９の端部と処理槽３２の内壁面との間隔ｄ２が６０．０ｍｍを超えると、分散ロータ３７付近での粉砕物の滞留時間が長くなり、球形化処理中に粉砕物がさらに粉砕されて粉砕物表面が溶融するおそれがある。これによって、粉砕物表面の変質、装置内での粉砕物の融着が生じるおそれがある。

本実施の形態では、分散ロータ３７よりも鉛直方向下方の処理槽３２の底部に、冷却空気を流入させる冷却エア流入口４３が形成される。冷却エア流入口４３は、冷却処理によって冷却された空気を処理槽３２の内部に流入させる。冷却エア流入口４３は、冷却空気供給手段２６に接続され、この装置から発生される冷却空気を処理槽３２内部に取入れる。

処理槽３２内部は、ブレード４８、ライナ３８、処理槽３２の内壁面、仕切り部材３９などに対する粉砕物の衝突によって温度が上昇する。冷却エア流入口４３は、処理槽３２内に冷却空気を流入させることによって処理槽３２内の温度を低下させる。冷却空気の温度および供給流量は特に限定されないけれども、分散ロータ３７の回転速度、処理槽３２の大きさなどに応じて定められ、処理槽３２内の温度が樹脂組成物に含まれる結着樹脂のガラス転移点以下の温度、たとえば２０〜４０℃となるように決定される。処理槽３２内の温度は、処理槽３２内部に温度計を設けることによって測定してもよく、また微粉排出口４２から微粉とともに排出される空気の温度が処理槽３２内の温度に略一致するので、この温度を測定することによって得てもよい。本実施の形態では、０〜２℃の冷却空気を流入させる。このとき、微粉排出口４２から微粉とともに排出される空気の温度は５０℃程度となる。

以上のような構成を有する衝撃式球形化装置３１は、次のようにして樹脂組成物の粉砕物を球形化する。まず、分級ロータ３５および分散ロータ３７が回転され、微粉排出弁４７が開放された状態で、粉砕物投入部３３によって所定量の粉砕物を処理槽３２内に投入する。粉砕物は、処理槽３２内の第１の空間４９に投入される。粉砕物投入部３３から投入される粉砕物の量は、処理槽３２の大きさ、分散ロータ３７の回転速度などによって決定される装置の処理能力に応じて決定される。粉砕物投入部３３から投入された粉砕物は、分級ロータ３５および分散ロータ３７の回転によって第１の空間４９において旋回しながら矢符５１で示すように処理槽３２上部に向かい、分級ロータ３５まで達する。

分級ロータ３５まで上昇した粉砕物は、分級ロータ３５の回転によって旋回し、粉砕物に遠心力が付与される。ここで、重量の小さい粉砕物は、作用する遠心力が、重量の大きい粉砕物に作用する遠心力よりも小さいことによって、分級ロータ３５内を通って微粉排出口４２から排出される。微粉排出口４２から排出されなかった粉砕物は、第２の空間５０において旋回しながら矢符５２方向に下降する。粉砕物は、分散ロータ３７まで下降すると、分散ロータ３７のブレード４８との衝突、ライナ３８との衝突などによって球形化され、再び第１の空間４９に移動する。

第１の空間４９に移動した粉砕物は、再び分級ロータ３５まで上昇し、粉砕物のうち重量の小さいものが微粉排出口４２から排出される。粉砕物のうち微粉排出口４２から排出されないものは、再び第２の空間５０で旋回し、分散ロータ３７に向けて下降して球形化される。

以上を繰返し、予め定める時間経過後、トナー粒子排出部３４のトナー粒子排出弁４６を開放する。トナー粒子排出弁４６が開放されると、第１の空間４９に存在する粉砕物がトナー粒子排出口４１から排出される。このトナー粒子排出口４１から排出された粉砕物は、球形化処理が行われた粒子であり、これがトナー粒子となる。以上のようにして、粉砕物の球形化を実施することができる。

球形化処理を実施する時間は、特に限定されないけれども、５秒以上２４０秒以下であることが好ましく、３０秒以上２４０秒以下であることがさらに好ましい。球形化処理を実施する時間が５秒以上２４０秒以下であると、前述のような本発明のトナーを得ることが容易となる。球形化処理を実施する時間が３０秒以上２４０秒以下であると、粉砕物全体を均一に球形化することができるとともに、微粉が確実に除去されるのでさらに好ましい。

球形化処理を実施する時間が５秒未満であると、粉砕物の包絡度を小さくすることができず、前述のような形状を有する本発明のトナーを得ることができないおそれがある。球形化処理を実施する時間が２４０秒を超えると、球形化処理の時間が長くなり過ぎ、球形化処理によって発生する熱でトナー粒子の表面が変質されやすく、装置内に粉砕物の融着が発生するおそれがある。これによって、トナー粒子の生産性が低下する。

このような衝撃式球形化装置３１によれば、分級ロータ３５によって微粉が除去されるので、分級工程を別途設ける必要がなく、好ましい。

以上のような衝撃式球形化装置３１としては、市販されているものを使用することもでき、たとえば、ファカルティ（商品名、ホソカワミクロン株式会社製）などを用いることができる。

図６は、もう１つの他の実施形態の衝撃式球形化装置６１の要部の構成を簡略化して示す断面図である。衝撃式球形化装置６１は、樹脂組成物の粉砕物を機械的衝撃力によって球形化する。衝撃式球形化装置６１は、処理槽６２と、粉砕物投入部６３と、トナー粒子排出部６４と、分散ロータ６５と、ステータ６６とを含む。

処理槽６２は、略円筒形状の処理容器であり、その内部に分散ロータ６５およびステータ６６を備える。処理槽６２の下部には、粉砕物投入部６３の粉砕物投入口６７が形成される。また処理槽６２の上部には、トナー粒子排出部６４のトナー粒子排出口６８が形成される。本実施の形態の処理槽６２の内径は、２０ｃｍである。

粉砕物投入部６３は、前述の衝撃式球形化装置３１に備えられる粉砕物投入部３３と同様の構成であるので、説明を省略する。トナー粒子排出部６４は、トナー粒子排出口６８と、トナー粒子排出管６９とを含む。トナー粒子排出部６４は、処理槽３２内で球形化された粉砕物であるトナー粒子を、トナー粒子排出口６８およびトナー粒子排出管６９を介して、処理槽６２の外部に排出する。

処理槽６２の内部には、分散ロータ６５およびステータ６６が設けられる。分散ロータ６５は、モータ７０によって回転駆動可能に構成され、処理槽６２の軸線に一致する軸線まわりに処理槽６２内部で回転する。ステータ６６は、処理槽６２の内壁面に接して設けられる。

分散ロータ６５とステータ６６との間隔ｄ３は、１．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である。分散ロータ６５とステータ６６との間隔ｄ３がこのような範囲であると、装置の負担を増大させることなく、前述のような形状のトナーを容易に製造することができる。分散ロータ６５とステータ６６との間隔ｄ３が１．０ｍｍ未満であると、球形化処理中に粉砕物がさらに粉砕され、熱によって粉砕物が軟化するおそれがある。軟化した粉砕物は、トナー粒子の変性を招来し、また分散ロータ６５、ステータ６６などに付着することによって、装置の負荷が増大する。これによって、トナーの生産性が低下する。分散ロータ６５とステータ６６との間隔ｄ３が６．０ｍｍを超えると、処理槽６２内に高速気流を発生させることが困難であり、樹脂組成物の粉砕物を充分に球形化することができない。

分散ロータ６５とステータ６６との間隔ｄ３は、３．０ｍｍ以上５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。間隔ｄ３をこのような範囲とすることによって、トナー包絡度が２．０以上３．０以下のトナー粒子を得ることが容易となる。

また処理槽６２の外壁面には、冷却ジャケット７１が設けられる。処理槽６２内部は、分散ロータ６５、ステータ６６などに対する粉砕物の衝突によって温度が上昇する。冷却ジャケット７１は、処理槽６２の外壁面を冷却することによって、処理槽６２内の温度を低下させる。冷却ジャケット７１は、処理槽６２内の温度が樹脂組成物に含まれる結着樹脂のガラス転移点以下の温度、たとえば２０〜４０℃となるように、処理槽６２の外壁面を冷却する。

以上のような構成を有する衝撃式球形化装置６１は、次のようにして樹脂組成物の粉砕物を球形化する。まず、モータ７０によって分散ロータ６５が回転する状態で、粉砕物投入部６３から粉砕物を処理槽６２内に投入する。粉砕物は、処理槽６２内の分散ロータ６５とステータ６６との間の処理空間７２に投入される。粉砕物投入部６３から投入される粉砕物の量は、処理槽６２の大きさ、分散ロータ６５の回転速度などによって決定される装置の処理能力に応じて決定される。粉砕物投入部６３から投入された粉砕物は、分散ロータ６５の回転によって処理空間７２において分散ロータ６５、ステータ６６、および他の粉砕物粒子と衝突しながら旋回し、処理槽６２上部に向かう。この分散ロータ６５、ステータ６６、および他の粉砕物粒子との衝突によって、粉砕物が球形化される。処理槽６２上部まで上昇した粉砕物は、トナー粒子排出部６４から排出される。以上のようにして、粉砕物の球形化を実施することができる。

このような衝撃式球形化装置６１は分級ロータを備えないので、トナー粒子から微粉を除去するために、分級を行うことが好ましい。分級は、衝撃式球形化装置６１による球形化処理の前に行われてもよく、球形化処理の後に行われてもよい。

以上のような衝撃式球形化装置６１としては、市販されているものを使用することもでき、たとえば、クリプトロン（商品名、株式会社アーステクニカ製）などを用いることができる。

またトナーは、トナー粒子のトナー包絡度が２．０以上３．０以下であればよく、溶融混練粉砕法によって樹脂組成物の粉砕物を作製し、この樹脂組成物の粉砕物を球形化して得られるものに限定されない。本発明のトナーは、たとえば、水溶液中または溶剤中で粒子を生成する懸濁法、乳化凝集法、液中乾燥法などのいわゆる重合法によって得ることもできる。

以上のようにして製造されたトナー粒子には、たとえば、粉体流動性向上、摩擦帯電性向上、耐熱性、長期保存性改善、クリーニング特性改善および感光体表面磨耗特性制御などの機能を担う外添剤を混合してもよい。外添剤としては、たとえば、シリカ微粉末、酸化チタン微粉末およびアルミナ微粉末などが挙げられる。これらの無機微粉末には、必要に応じて、疎水化、帯電性コントロールの目的でシリコーンワニス、各種変性シリコーンワニス、シリコーンオイル、各種変性シリコーンオイル、シランカップリング剤、官能基を有するシランカップリング剤、その他の有機ケイ素化合物などの処理剤で処理されていることが好ましい。処理剤は２種以上を併用してもよい。このような外添剤は、１種を単独で使用でき、または２種以上を併用できる。外添剤の添加量としては、トナーに必要な帯電量、外添剤を添加することによる感光体の摩耗に対する影響、トナーの環境特性などを考慮して、トナー粒子１００重量部に対し２重量部以下が好適である。

また他の添加剤として、たとえばフッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン、シリコーンオイル粒子（約４０％のシリカ含有）などの滑剤を用いることができる。またトナー粒子と逆極性の白色微粒子を現像性向上剤として少量用いてもよい。

このようにトナー粒子に必要に応じて外添剤が外添されるトナーは、そのまま１成分の電子写真用現像剤として使用することができるけれども、本発明では、前記トナーとキャリアとを混合して２成分の電子写真用現像剤（以下単に「２成分現像剤」という）として使用する。本発明の２成分現像剤は、トナー包絡度が２．０以上３．０以下であるので、トナー表面のほとんどがキャリアと接触でき、トナーを補給した後の帯電立上がりが良好となる。これによって、帯電立上がりが一層早く、かつ優れたクリーニング性を発揮することができ、高精細かつ高濃度の高画質画像を形成することができる。

キャリアとしては、磁性を有する粒子を使用することができる。磁性を有する粒子の具体例としては、たとえば、鉄、フェライトおよびマグネタイトなどの金属、これらの金属とアルミニウムまたは鉛などの金属との合金などが挙げられる。これらの中でも、フェライトが好ましい。

また磁性を有する粒子に樹脂を被覆した樹脂被覆キャリア、または樹脂に磁性を有する粒子を分散させた樹脂分散型キャリアなどをキャリアとして用いてもよい。磁性を有する粒子を被覆する樹脂としては特に制限はないけれども、たとえば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン／アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂、およびフッ素含有重合体系樹脂などが挙げられる。また樹脂分散型キャリアに用いられる樹脂としても特に制限されないけれども、たとえば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、およびフェノール樹脂などが挙げられる。

トナーと混合されるキャリアは、キャリアの投影像の周囲長をＣ１、キャリアの投影像の包絡線の長さをＣ２とするとき、下記式（４）が満足されることが好ましい。
｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ２｝×１００≦３．０ …（４）

以下｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ２｝×１００をキャリア包絡度という。キャリア包絡度が３．０以下であると、トナーの凹部にキャリアの凸部を入り込ませることができ、トナーの凹部においてもトナーとキャリアとを接触させることができるので、トナー粒子を好適な帯電量に帯電させる時間を短縮することができる。これによって、トナーの帯電性を一層向上させることができ、トナーを補給した後の帯電立上がり性をさらに向上させることができる。キャリアの包絡度が３．０を超えると、キャリアの凹凸の度合いが大きく、キャリアの凹部にトナーが埋没し、トナーの帯電が不均一になるおそれがある。

本発明では、トナーと混合されるキャリアのキャリア包絡度は、２．０以上３．０以下である。すなわちキャリアの投影像の周囲長Ｃ１およびキャリアの投影像の包絡線の長さＣ２が、下記式（３）を満足する。
２．０≦｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ２｝×１００≦３．０ …（３）

キャリアの包絡度が２．０未満であると、キャリア表面における凹凸の度合いが小さく、キャリア表面が平滑となるので、キャリアとトナーとの接触面積が小さくなりすぎ、トナーへの帯電付与がし難くなるおそれがある。

キャリア包絡度を規定するキャリアの投影像の周囲長Ｃ１およびキャリアの投影像の包絡線の長さＣ２は、前述のトナー包絡度を規定するトナー粒子の投影像の周囲長Ｌ１およびトナー粒子の投影像の包絡線の長さＬ２と同様に、走査型電子顕微鏡（商品名：Ｓ−５７０、株式会社日立製作所製）により、加速電圧５ｋＶで、また１０００倍の倍率で、無作為に２００〜３００個を抽出して写真撮影を行い、この電子顕微鏡写真データを、画像解析ソフト（商品名：Ａ像くん、旭化成エンジニアリング株式会社製）で画像解析し、測定した値の平均値として得ることができる。

キャリアの粒径は特に制限されないけれども、高画質化を考慮すると、好ましくは３０〜５０μｍである。さらにキャリアの抵抗率は、好ましくは１０^８Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０^１２Ω・ｃｍ以上である。キャリアの抵抗率は、キャリアを０．５０ｃｍ^２の断面積を有する容器に入れてタッピングした後、容器内に詰められた粒子に１ｋｇ／ｃｍ^２の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１０００Ｖ／ｃｍの電界が生ずる電圧を印加したときの電流値を読み取ることから得られる値である。抵抗率が低いと、現像スリーブにバイアス電圧を印加した場合にキャリアに電荷が注入され、感光体にキャリア粒子が付着し易くなる。またバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くなる。

キャリアの磁化強さ（最大磁化）は、好ましくは１０〜６０ｅｍｕ／ｇ、さらに好ましくは１５〜４０ｅｍｕ／ｇである。磁化強さは現像ローラの磁束密度にもよるけれども、現像ローラの一般的な磁束密度の条件下においては、１０ｅｍｕ／ｇ未満であると磁気的な束縛力が働かず、キャリア飛散の原因となるおそれがある。また磁化強さが６０ｅｍｕ／ｇを超えると、キャリアの穂立ちが高くなり過ぎる非接触現像では、像担持体と非接触状態を保つことが困難になる。また接触現像ではトナー像に掃き目が現れ易くなるおそれがある。

２成分現像剤におけるトナーとキャリアとの使用割合は特に制限されず、トナーおよびキャリアの種類に応じて適宜選択できるけれども、樹脂被覆キャリア（密度５〜８ｇ／ｃｍ^２）に例をとれば、現像剤中に、トナーが現像剤全量の２〜３０重量％、好ましくは２〜２０重量％含まれるように、トナーを用いればよい。また２成分現像剤において、トナーによるキャリアの被覆率は、４０〜８０％であることが好ましい。

図７は、本発明の実施の一形態である画像形成装置８１の構成を模式的に示す図である。画像形成装置８１は、本発明のトナーを用いて画像を形成する。本発明のトナーは、着色剤などの材料が適宜変更され、シアントナー、マゼンタトナー、イエロートナーおよびブラックトナーとして使用される。

画像形成装置８１は、記録媒体８２に画像を形成する画像形成部８３と、記録媒体８２を画像形成部８３に供給する給紙部８４と、原稿台８５に載置される原稿の画像を読取る画像読取部８６とを含んで構成される。

画像形成部８３は、画像形成ユニット８７ｙ，８７ｍ，８７ｃ，８７ｋと、転写ユニット８８と、定着ユニット８９と、排紙ユニット９０とを含んで構成される。

画像形成ユニット８７ｙ，８７ｍ，８７ｃ，８７ｋは、記録媒体担持体である搬送ベルト９１の移動（回転）方向である副操作方向、すなわち矢符９１ａの方向の上流側からこの順番で一列に配列され、像担持体である感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋ表面部に各色相の画像情報に対応する静電潜像を形成し、該静電潜像を現像して各色のトナー像を形成する。したがって、画像形成ユニット８７ｙはイエローの画像情報に対応するトナー像を形成する。画像形成ユニット８７ｍはマゼンタ色の画像情報に対応するトナー像を形成する。画像形成ユニット８７ｃはシアン色の画像情報に対応するトナー像を形成する。画像形成ユニット８７ｋはブラック色の画像情報に対応するトナー像を形成する。

画像形成ユニット８７ｙは、感光体９２ｙと、帯電手段９３ｙと、露光ユニット９４ｙと、現像手段９５ｙと、クリーニング手段９６ｙとを含む。

感光体９２ｙは、図示しない回転駆動手段により軸心回りに回転駆動可能に設けられ、その表面部に静電潜像が形成されるローラ状部材である。感光体９２ｙの回転駆動手段は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）によって実現される制御手段で制御される。感光体９２ｙは、たとえば、図示しない円筒状または円柱状の導電性基体と、導電性基体の表面部に形成される図示しない感光層とを含んで構成される。導電性基体には、たとえば、アルミニウム素管を使用できる。感光層は、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを積層して形成されてもよく、電荷発生物質と電荷輸送物質とを１つの層に含むものであってもよい。感光層と導電性基体との間に下地層を設けてもよい。さらに、感光層の表面部に保護層を設けてもよい。

帯電手段９３ｙは、感光体９２ｙの表面部を所定の極性の電位に帯電させる。本実施の形態では、帯電手段９３ｙには非接触のコロナ帯電器が使用される。なお、帯電手段９３ｙは、コロナ帯電器に限定されることなく、帯電ローラ、帯電ブラシなどの接触方式の帯電器であってもよい。本実施の形態では、帯電手段９３ｙは感光体９２ｙ表面部を−６００Ｖに帯電する。

露光ユニット９４ｙは、帯電状態にある感光体９２ｙ表面部にイエローの画像情報に応じた信号光（レーザ光）を照射し、イエローの画像情報に対応する静電潜像を形成する装置であり、図示しない半導体レーザ素子と、ポリゴンミラー９７ｙと、ｆθレンズ９８ｙと、ミラー９９ｙ，１００ｙとを含んで構成される。半導体レーザ素子は、後述する画像読取部８６から原稿台８５に載置される原稿の画像情報のイエローに対応する画素信号が入力され、該画素信号に応じて変調されるドット光であるレーザ光を発する。ポリゴンミラー９７ｙは、半導体レーザ素子からのレーザ光を主走査方向に偏向させる。ｆθレンズ９８ｙおよび複数のミラー９９ｙ，１００ｙは、ポリゴンミラー９７ｙによって偏向されるレーザ光を感光体９２ｙ表面部に結像させる。本実施の形態では、露光ユニット９４ｙは、感光体９２ｙ表面部に、イエローの画像情報に対応する露光電位−７０Ｖの静電潜像を形成する。

現像手段９５ｙは、感光体９２ｙの表面部を臨み、かつ感光体９２ｙとの間に空隙を有して離隔するように設けられ、感光体９２ｙ表面部に形成されるイエローの画像情報に対応する静電潜像にイエロートナーを供給してイエロートナー像とする。現像手段９５ｙは、図示しないけれども、現像ローラと、撹拌ローラと、現像槽と、トナー補給容器とを含む。現像ローラは、現像槽の開口部を介して感光体９２ｙ表面部に僅かな間隙を有して離隔し、かつ図７の紙面に向かって反時計周りに回転駆動可能に現像槽によって支持され、固定磁極を内包するローラ状部材であり、イエロートナーを感光体９２ｙ表面部の静電潜像に供給する。現像ローラには、図示しない現像バイアス印加手段によって、トナーと同極性、すなわち負極性の現像バイアスが印加される。本実施の形態では、現像ローラには現像バイアスとして−２４０Ｖの直流電圧が印加される。撹拌ローラは、現像槽の内部に軸心回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、現像ローラ表面部にイエロートナーを供給する。現像槽は、現像ローラおよび撹拌ローラならびに所定の粒度分布を有するイエロートナーと磁性キャリアとを含む本発明の２成分現像剤を収容する。トナー補給容器は現像槽の鉛直方向上部に接するように設けられ、図示しない貫通孔であるトナー補給孔によって現像槽と連通している。

本実施の形態において現像槽に収容されるイエロートナーは、撹拌ローラの撹拌によって磁性キャリアと摩擦されて帯電されて負帯電状態となり、現像ローラに供給される。現像槽内に収容されるイエロートナーは、撹拌ローラの撹拌によって帯電されて現像ローラ表面部に供給され、つぎに感光体９２ｙと現像ローラとの電位差などを利用して感光体９２ｙ表面部の静電潜像に供給され、イエローの画像情報に対応するトナー像を形成する。

クリーニング手段９６ｙは、感光体９２ｙ表面部のイエロートナー像が、後述する搬送ベルト９１に担持搬送される記録媒体８２に転写された後に、感光体９２ｙ表面部に残存するイエロートナーを除去、回収する。本実施の形態のカラートナーは、各色のトナーの帯電量が予め定める設定範囲に収まるので、感光体と各色のトナーとの付着力が同等となる。したがって、各色でクリーニング手段として同じ構成のものを用いることができる。クリーニング手段９６ｙは、たとえば、感光体表面部に当接するように設けられるクリーニングブレードと、該クリーニングブレードによって感光体表面部から除去される廃トナー容器とを含む簡単な構成とすることができる。これによって画像形成装置８１の内部構造の簡略化、製造コストの低下などを図り得る。

画像形成ユニット８７ｙによれば、感光体９２ｙを軸心回りに回転駆動させながら、帯電手段９３ｙによって感光体９２ｙ表面部を帯電させ、帯電状態にある感光体９２ｙ表面部に、露光ユニット９４ｙからイエローの画像情報に対応する信号光を照射してイエローの画像情報に対応する静電潜像を形成し、この静電潜像に現像手段９５ｙによってイエロートナーを供給してイエロートナー像を形成する。このイエロートナー像は、後述のように、感光体９２ｙの表面部に圧接し、矢符９１ａの方向に駆動する搬送ベルト９１に担持搬送される記録媒体８２に転写される。トナー像転写後の感光体９２ｙ表面部に残留するイエロートナーは、クリーニング手段９６ｙにより除去回収される。

画像形成ユニット８７ｍ，８７ｃ，８７ｋは、それぞれマゼンタトナー、シアントナーまたはブラックトナーを含む現像剤を使用する以外は、画像形成ユニット８７ｙに類似の構造を有するので、同一の参照符号を付し、さらに各参照符号の末尾に、マゼンタを示す「ｍ」、シアンを示す「ｃ」またはブラックを示す「ｋ」を付し、説明を省略する。

転写ユニット８８は、搬送ベルト９１と、転写ローラ１０１ｙ，１０１ｍ，１０１ｃ，１０１ｋと、駆動ローラ１０２と、従動ローラ１０３と、除電手段１０４とを含んで構成される。

搬送ベルト９１は、副操作方向すなわち矢符９１ａの方向に回転駆動可能にかつ像担持体である感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋにこの順番で圧接するように設けられ、駆動ローラ１０２および従動ローラ１０３に張架されてループ状の移動経路を形成する無端ベルト状部材であり、記録媒体８２を担持して搬送する記録媒体担持体である。搬送ベルト９１の感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋに圧接する位置が、各色トナー像の転写位置である。搬送ベルト９１は、後述する給紙部８４によって供給される記録媒体８２を担持して搬送し、記録媒体８２には、感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋとの転写位置において各色トナー像が重ね合わされて転写され、多色トナー像が形成される。

転写ローラ１０１ｙ，１０１ｍ，１０１ｃ，１０１ｋは、それぞれ、搬送ベルト９１を介して感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋに圧接し、図示しない駆動手段によりその軸心回りに回転駆動可能に設けられるローラ状部材である。転写ローラ１０１ｙ，１０１ｍ，１０１ｃ，１０１ｋと、感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋとの圧接位置が、搬送ベルト９１によって担持搬送される記録媒体８２への各色トナー像の転写位置である。転写ローラ１０１ｙ，１０１ｍ，１０１ｃ，１０１ｋには、感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋ表面部のトナー像を搬送ベルト９１に担持搬送される記録媒体８２上に転写するために、トナーの帯電極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。

駆動ローラ１０２は、図示しない駆動手段によって回転駆動可能に設けられるローラ状部材であり、搬送ベルト９１を回転駆動させる。駆動ローラ１０２は、ＣＰＵに備えられる制御手段によって制御される。

従動ローラ１０３は、搬送ベルト９１の回転に従動可能に設けられ、搬送ベルト９１に一定の張力を付与するテンションローラとしての機能を有するローラ状部材である。

除電手段１０４は、搬送ベルト９１の回転駆動方向すなわち矢符９１ａの方向において、感光体９２ｋと転写ローラ１０１ｋとの圧接部よりも下流側に、かつ搬送ベルト９１と定着ユニット２２との最近接部よりも上流側に設けられる。除電手段１０４には、図示しない交流電圧印加手段によって交流電圧の印加を受けて、搬送ベルト９１を除電して搬送ベルト９１に静電吸着される記録媒体８２を搬送ベルト９１から分離し易くし、記録媒体８２を搬送ベルト９１から定着ユニット８９へ円滑に送給する。

転写ユニット８８によれば、感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋ上に形成される各色トナー像を、搬送ベルト９１に担持搬送される記録媒体８２の所定位置に重ね合わせて転写し、多色トナー像を形成する。多色トナー像を担持する記録媒体８２は、定着ユニット８９に供給される。

定着ユニット８９は、加熱ローラ１０５と、加圧ローラ１０６とを含む。加熱ローラ１０５は、図示しない駆動手段により、軸心回りに回転駆動可能に設けられる。加熱ローラ１０５の内部には、ハロゲンランプなどの加熱手段が設けられる。加圧ローラ１０６は、図示しない駆動手段により回転駆動可能にまたは加熱ローラ１０５の回転駆動に従動可能にかつ加熱ローラ１０５に圧接するように設けられる。搬送ベルト９１から加熱ローラ１０５と加圧ローラ１０６との圧接部に多色トナー像を担持する記録媒体８２が搬送され、多色トナー像が加熱加圧を受けることによって、多色トナー像が記録媒体８２に定着される。

定着ユニット８９によれば、多色トナー像を担持する記録媒体８２が加熱ローラ１０５と加圧ローラ１０６との圧接部において加熱および加圧され、多色トナー像が記録媒体８２に定着する。定着ユニット８９によって多色トナー像が定着された記録媒体８２は、画像形成装置８１の排紙ユニット９０に搬送される。

排紙ユニット９０は、排紙トレイ１０７と、排紙ローラ１０８ａ，１０８ｂとを含んで構成される。排紙トレイ１０７は画像形成装置８１の筐体外側に設けられ、画像形成装置８１の内部から排出されるトナー像定着済み記録媒体８２を貯留する。排紙ローラ１０８ａ，１０８ｂは、画像形成装置８１の内部において、画像形成装置８１の筺体に形成される図示しない排紙口近傍に設けられ、定着ユニット８９から搬送されるトナー像定着済みの記録媒体８２を画像形成装置８１の外部に排出して排紙トレイ１０７に載置する。排紙ユニット９０によれば、トナー像定着済みの記録媒体８２を画像形成装置８１外部の排紙トレイ１０７に排出する。

画像形成部８３によれば、感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋ表面部に画像情報に対応する各色トナー像が形成され、これが搬送ベルト９１上の記録媒体８２上に重ね合わされて転写されて多色トナー像が形成され、この多色トナー像は定着ユニット８９において記録媒体８２に定着され、多色トナー像が定着された記録媒体８２は排紙トレイ１０７に排出される。

給紙部８４は、記録媒体カセット１０９と、ピックアップローラ１１０と、レジストローラ１１１、記録媒体搬送ローラ１１２とを含んで構成される。記録媒体カセット１０９は、Ｂ５、Ｂ４、Ａ４、Ａ３などの各サイズの普通紙、カラーコピー用紙などの記録紙、およびオーバーヘッドプロジェクター用シート（ＯＨＰシート）などの記録媒体８２を収容する。ピックアップローラ１１０は、記録媒体カセット１０９内に収容される記録媒体８２を、搬送路Ｐに１枚ずつ送給する。レジストローラ１１１は、感光体９２ｙ上のトナー像が感光体９２ｙと転写ローラ１０１ｙとの圧接部である転写位置に搬送されるのに同期して、搬送ベルト９１上に記録媒体８２を送給し、該転写位置に記録媒体８２を送給する。記録媒体搬送ローラ１１２は、搬送路Ｐにおいて、記録媒体８２のレジストローラ１１１への搬送を補助する。記録媒体８２の両面に画像を形成する場合は、定着ユニット８９によって一方の面にトナー像が定着された後、搬送路Ａ、搬送路Ｂ、搬送路Ｃおよび搬送路Ｄを経由して画像形成部８３に送給され、他方の面にもトナー像が転写され、定着される。搬送路Ａに送給された記録媒体８２は、搬送路Ｂの記録媒体搬送ローラによって搬送方向を反転され、搬送路Ｃに向けて送給される。給紙部８４によれば、感光体９２ｙ上のトナー像が感光体９２ｙと転写ローラ１０１ｙとの圧接部である転写位置に搬送されるのに同期して、搬送ベルト９１上に１枚ずつ記録媒体８２を送給する。

画像読取部８６は、原稿台８５と、第１の原稿走査ユニット１１３と、第２の原稿走査ユニット１１４と、光学レンズ１１５と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサ１１６とを含んで構成される。

原稿台８５は、その上面が原稿台８５に対して開閉可能な状態で支持され、原稿が載置される原稿載置面が設けられる。原稿は、ユーザーによって手動で原稿台８５に載置されてもよく、図示しない自動原稿送り装置によって原稿台８５に載置されてもよい。

第１原稿走査ユニット１１３は原稿台８５の下面に対して一定の距離を保ちつつ、一定の走査速度で平行に往復移動するように設けられ、原稿画像表面部を露光する露光ランプと、原稿からの反射光像を第２原稿走査ユニット１１４の方向に偏向する第１ミラーとを含む。

第２原稿走査ユニット１１４は、第１原稿走査ユニット１１３と一定の速度関係を保って第１原稿走査ユニット１１３と平行に往復移動するように設けられ、第１原稿走査ユニット１１３の第１ミラーにより偏向された原稿からの反射光像をさらに光学レンズ１１５の方向に偏向する第２ミラーおよび第３ミラーを含む。

光学レンズ１１５は、第２原稿走査ユニット１１４の第３ミラーにより偏向された原稿からの反射光像を縮小し、縮小された光像をＣＣＤラインセンサ１１６上の所定位置に結像させる。ＣＣＤラインセンサ１１６は、結像された光像を順次光電変換して電気信号として出力する。ＣＣＤラインセンサ１１６は、白黒画像あるいはカラー画像を読取り、読取った画像の画像情報を各色の電気信号に変換して露光ユニット９４ｙ，９４ｍ，９４ｃ，９４ｋにそれぞれ出力する。

画像読取部８６によれば、原稿台８５に載置される原稿から画像情報を読取り、読取った画像情報を各色の電気信号に変換して露光ユニット９４ｙ，９４ｍ，９４ｃ，９４ｋに出力する。

画像形成装置８１によれば、画像読取部８６によって読み取られる画像情報に基づいて、各色トナー像を形成し、これを記録媒体８２上に転写および定着させて、原稿に基づく画像を形成する。

本実施の形態では、画像形成装置８１は、感光体９２ｙ，９２ｍ，９２ｃ，９２ｋのトナー像を直接記録媒体８２に転写する直接転写方式を用いるけれども、直接転写方式に限定されることなく、感光体上のトナー像を中間転写ベルトなどの中間転写媒体に転写した後、中間転写媒体に転写されるトナー像を記録媒体に転写する中間転写方式を用いる画像形成装置であってもよい。

画像形成装置は、本発明の現像剤が用いられるので、帯電立上がりが早く、優れたクリーニング性が発揮され、高精細かつ高濃度の高画質画像を形成することができる。

以下に実施例および比較例を挙げ、本発明を具体的に説明する。
実施例および比較例における円形度、重量平均粒径、着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）および軟化点（Ｔｍ）、ならびに離型剤の融点は、次のようにして測定した。

〔円形度〕
界面活性剤を約０．１ｍｇ溶解している水１０ｍＬに、トナー５ｍｇを分散させて分散液を調製し、周波数２０ｋＨｚ、出力５０Ｗの超音波を分散液に５分間照射し、分散液中のトナー粒子濃度を５０００〜２００００個／μＬとして、前述のフロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−３０００（シスメックス株式会社製）によって円形度を測定した。またこの円形度の測定結果から、前記式（４）によって平均円形度を算出した。

〔重量平均粒径〕
コールターマルチサイザーＩＩ（ベックマン・コールター株式会社製）によって、以下の条件で測定して得た体積分布から、体積基準の重量平均粒径を求めた。
アパチャー径：５０μｍ
解析ソフト：コールターマルチサイザーアキュコンプ バージョン１．１９（ベックマン・コールター株式会社製）
電解液：アイソトンＩＩ（ベックマン・コールター株式会社製）
分散液：エマルゲン１０９Ｐ（花王社製、ポリオキシエチレンラウリルエーテルＨＬＢ１３．６）５％
電解液分散条件：分散液５ｍｌに測定試料１０ｍｇを添加し、超音波分散機にて１分間分散させ、その後、電解液２５ｍｌを添加し、さらに、超音波分散機にて１分間分散させる。
測定条件：ビーカーに電解液１００ｍｌと分散液を加え、３万個の粒子を２０秒間で測定し終える濃度条件で、粒子の粒径を２０秒間測定する。

〔結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）〕
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｋ７１２１−１９８７に準じ、試料１ｇを昇温速度毎分１０℃で加熱してＤＳＣ曲線を測定した。得られたＤＳＣ曲線のガラス転移に相当する吸熱ピークの高温側のベースラインを低温側に延長した直線と、ピークの立上がり部分から頂点までの曲線に対して勾配が最大になるような点で引いた接線との交点の温度をガラス転移点（Ｔｇ）として求めた。

〔結着樹脂の軟化点（Ｔｍ）〕
流動特性評価装置（商品名：フローテスターＣＦＴ−１００Ｃ、株式会社島津製作所製）を用い、試料１ｇを、ダイ（ノズル）から押出されるように荷重１０ｋｇｆ／ｃｍ^２（９．８×１０^５Ｐａ）を与えながら、昇温速度毎分６℃で加熱し、ダイから試料の半分が流出したときの温度を軟化点として求めた。ダイには、口径１ｍｍ、長さ１ｍｍのものを用いた。

〔離型剤の融点〕
示差走査熱量計（商品名：ＤＳＣ２２０、セイコー電子工業株式会社製）を用い、試料１ｇを温度２０℃から昇温速度毎分１０℃で１５０℃まで昇温させ、次いで１５０℃から２０℃に急冷させる操作を２回繰返し、ＤＳＣ曲線を測定した。２回目の操作で測定されるＤＳＣ曲線の融解に相当する吸熱ピークの頂点の温度を離型剤の融点として求めた。

（実施例１）
ポリエステル（結着樹脂、商品名：タフトン”ＴＴＲ−５、花王株式会社製、ガラス転移点（Ｔｇ）６０℃、軟化点（Ｔｍ）１００℃）８３重量部、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ５７：１を着色剤として４０重量％含むマスターバッチ１２重量部、カルナバワックス（離型剤、商品名：ＲＥＦＩＮＥＤ ＣＡＲＮＡＵＢＡ ＷＡＸ、株式会社加藤洋行製、融点８３℃）３重量部、およびアルキルサリチル酸金属塩（帯電制御剤、商品名：ＢＯＮＴＲＯＮ Ｅ−８４、オリエント化学株式会社製、）２重量部をこの配合割合（重量部）で含むトナー原料を、ヘンシェルミキサ（商品名：ＦＭミキサ、三井鉱山株式会社製）によって１０分間混合した。

この原料混合物を、ニーデックスＭＯＳ１４０−８００（商品名、三井鉱山株式会社製）で溶融混練し、室温まで冷却した後、溶融混練物の固化物を粗砕機オリエントＶＭ−２７（株式会社セイシン企画製）で粗粉砕した。溶融混練における条件は、フロントロールの供給側温度を７５℃、フロントロールの排出側温度を５０℃、バックロールの供給側温度および排出側温度を２０℃とし、フロントロール回転数を７５ｒｐｍ（毎分７５回転）、バックロール回転数を６０ｒｐｍ、トナー原料供給速度を毎時１０ｋｇとした。赤外線非接触温度計によって測定した溶融混練中におけるトナー原料の温度は、いずれの混練ポイントにおいても１２０℃以下であった。続いて、溶融混練物の固化物を粗粉砕して得た粗粉砕物をカウンタジェットミルＡＦＧ（ホソカワミクロン株式会社製）で微粉砕し、樹脂組成物の粉砕物を得た。

次いで、熱風式球形化装置（商品名：メテオレインボー、日本ニューマチック工業株式会社製）によって、樹脂組成物の粉砕物を球形化処理した。熱風式球形化装置では、粉砕物供給分散風量を風圧２×１０^４Ｐａで毎分０．２Ｎｍ^３とし、粉砕物の投入量を毎時３．０ｋｇとし、熱風の風量を風圧４×１０^４Ｐａで毎分０．５Ｎｍ^３とし、熱風の温度を１９０℃とし、冷却空気の温度を５℃とした。以上のようにして樹脂組成物の粉砕物を球形化し、球形化樹脂粒子を得た。

得られた球形化樹脂粒子を風力分級し、トナー粒子を得た。得られたトナー粒子の重量平均粒径は６．７μｍであった。このトナー粒子１００重量部に対して、疎水性シリカ（商品名：Ｒ−９７４、日本アエロジル株式会社製）０．２重量部と、疎水性チタン（商品名：Ｔ−８０５、日本アエロジル株式会社製）０．３重量部とを添加し、ヘンシェルミキサで混合することによって実施例１のトナーを得た。

（実施例２）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を、図６に示す衝撃式球形化装置に準ずる装置（商品名：クリプトロンＫＴＭ−Ｘ型、株式会社アーステクニカ製）によって球形化したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２のトナーを得た。衝撃式球形化装置における粉砕物投入量を毎時４５ｋｇ、分散ロータの回転数を１３０００ｒｐｍ、分散ロータとステータとの間隔ｄ３を２．０ｍｍとした。トナー粒子排出口からトナー粒子とともに排出される気体の温度は３５℃であり、結着樹脂のガラス転移点以下の温度であった。

（実施例３）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を、図４に示す衝撃式球形化装置に準ずる装置（商品名：ファカルティＦ−６００型、ホソカワミクロン株式会社製）によって球形化し、分級を行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３のトナーを得た。衝撃式球形化装置では、１回の粉砕物の投入量を４ｋｇとし、分級ロータの回転速度を５０００ｒｐｍとして微粉を除去しつつ、冷却エア流入口から処理槽内に流入する冷却空気の温度を４℃とし、分散ロータの回転速度を５８００ｒｐｍとして、２分間（１２０秒間）球形化処理を行った。微粉排出口から微分とともに排出される気体の温度は３８℃であり、結着樹脂のガラス転移点以下の温度であった。

（実施例４）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を、図６に示す衝撃式球形化装置に準ずる装置（商品名：クリプトロンＫＴＭ−Ｘ型、株式会社アーステクニカ製）によって球形化したこと以外は、実施例１と同様にして、実施例３のトナーを得た。衝撃式球形化装置における粉砕物投入量を毎時３５ｋｇ、分散ロータの回転数を１００００ｒｐｍ、分散ロータとステータとの間隔ｄ３を２．５ｍｍとした。トナー粒子排出口からトナー粒子とともに排出される気体の温度は３１℃であり、結着樹脂のガラス転移点以下の温度であった。

（比較例１）
熱風の温度を２３０℃に変更したこと以外は実施例１と同様にして、比較例１のトナーを得た。

（比較例２）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を球状化処理することなく、分級したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例２のトナーを得た。

実施例および比較例のトナー５重量部に、キャリアとして、体積平均粒径４５μｍのフェライトコアキャリア９５重量部をＶ型混合器混合機（商品名：Ｖ−５、株式会社特寿工作所製）にて２０分間混合し、トナー濃度５重量％の２成分現像剤を作製した。フェライトコアキャリアのキャリア包絡度は、２．３であった。

実施例および比較例のトナーを含む２成分現像剤を用いて画像を形成した後のクリーニング性、および実施例および比較例のトナーの帯電立上がり性を、下記の方法によって評価した。

〈クリーニング性〉
実施例および比較例で得られたトナーを含む２成分現像剤を市販複写機（商品名：ＡＲ−Ｃ１５０、シャープ株式会社製）に充填し、日本工業規格（ＪＩＳ）Ｐ０１３８に規定されるＡ４判の記録用紙上に、印字率が５％のチャートを連続印字し、３万枚印字後にテストチャートを形成した。テストチャートとして、全面べた画像、細線チャートおよび白紙（印字率０％）の３種類を形成した。この３種類のテストチャートの画像欠陥を目視で確認し、評価を行った。評価基準は次のとおりである。
○：良好。３種類のテストチャートすべてに画像欠損が発生していない。
△：実使用上問題なし。１種類以上のテストチャートに画像欠損が認められるものの、実使用上問題ない程度である。
×：実使用不可。１種類以上のテストチャートに画像欠損が発生している。

〈帯電立上がり性〉
実施例および比較例で得られたトナーを含む２成分現像剤４０ｇを容量が１００ｍＬであるポリエチレン製の有底円筒形状容器に投入し、容器の軸線まわりに６０ｒｐｍで回転させる。回転開始から０．２５分、０．５分、１分、２分、３分、５分、１０分、１５分、３０分、６０分、１２０分経過後に、それぞれ帯電量測定を行った。帯電量の測定には、トレック・ジャパン株式会社製の吸引式小形帯電量測定装置Ｍｏｄｅｌ ２Ａ１０ＨＳ−２を用いた。測定した各時間経過後の帯電量のうち、最大値をＱｍとし、帯電量がＱｍの９０％以上になるまでの時間を帯電立上がり時間と規定する。帯電立上がり時間が短いほど、帯電立上がり性が良好であるといえる。評価基準は次のとおりである。
○：良好。帯電立上がり時間が５分以下。
△：実使用上問題なし。帯電立上がり時間が５分を超え１０分以下。
×実使用不可。帯電立上がり時間が１０分を超える。

〈総合評価〉
総合評価の評価基準は次のとおりである。
◎：非常に良好。クリーニング性および帯電立上がり性の評価結果に△および×がない。
○：良好。クリーニング性および帯電立上がり性の評価結果に×がなく、△が１個ある。
△：実使用上問題なし。クリーニング性および帯電立上がり性の評価結果がいずれも△である。
×：不良。クリーニング性および帯電立上がり性の評価結果がいずれも×である。

実施例および比較例のトナー粒子の包絡度、平均円形度、重量平均粒径、クリーニング性の評価結果、帯電立上がり性の評価結果、および総合評価結果を表１に示す。表１において、実施例１〜４および比較例１，２を、包絡度の小さい順に記載する。

表１から、本発明の電子写真用現像剤は、帯電立上がりが早く、かつ優れたクリーニング性を発揮することが明らかであり、これによって高精細な画像を形成することができる。

本発明の電子写真用トナーに含まれるトナー粒子１の形状の一例を模式的に示す投影図である。 熱風式球形化装置１１の要部の構成を簡略化して示す側面図である。 熱風式球形化装置１１の要部を切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。 衝撃式球形化装置３１の構成を簡略化して示す断面図である。 衝撃式球形化装置３１に設けられる分級ロータ３５の構成を示す斜視図である。 もう１つの他の実施形態の衝撃式球形化装置６１の構成を簡略化して示す断面図である。 本発明の実施の一形態である画像形成装置８１の構成を模式的に示す図である。

符号の説明

１ トナー粒子
２，３ 凸部
４ 凹所
５ 包絡線
１１ 熱風式球形化装置
１２，３２，６２ 処理槽
１３ 分散ノズル
１４ 熱風噴射ノズル
１５ 冷却エア取入口
１６ 排出口
１７，４４ 粉砕物供給手段
１８ 二次エア噴射ノズル
１９ 二次エア供給手段
２０ 衝突部材
２１ 熱風供給手段
２２，７１ 冷却ジャケット
２３ 冷媒入口
２４ 冷媒出口
２５ 冷媒供給手段
２６ 冷却空気供給手段
２７ フィルタ
３１，６１ 衝撃式球形化装置
３３，６３ 粉砕物投入部
３４，６４ トナー粒子排出部
３５ 分級ロータ
３６ 微粉排出部
３７，６５ 分散ロータ
３８ ライナ
３９ 仕切り部材
４０，６７ 粉砕物投入口
４１，６８ トナー粒子排出口
４２ 微粉排出口
４３ 冷却エア流入口
４５ 輸送管路
４６ トナー粒子排出弁
４７ 微粉排出弁
４８ ブレード
４９ 第１の空間
５０ 第２の空間
６６ ステータ
６９ トナー粒子排出管
７０ モータ
７２ 処理空間
８１ 画像形成装置

Claims (5)

1. 結着樹脂および着色剤を含むトナー粒子である電子写真用トナーと、キャリアとを含む電子写真用現像剤において、
   電子写真用トナーは、トナー粒子の投影像の周囲長をＬ１、トナー粒子の投影像の包絡線の長さをＬ２とするとき、下記式（１）が満足され、
   キャリアは、キャリアの投影像の周囲長をＣ１、キャリアの投影像の包絡線の長さをＣ２とするとき、下記式（２）が満足されることを特徴とする電子写真用現像剤。
   ２．０≦｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００≦３．０ …（１）
   ２．０≦｛（Ｃ１−Ｃ２）／Ｃ２｝×１００≦３．０ …（２）
2. トナー粒子の平均円形度が、０．９８０以下であることを特徴とする請求項１記載の電子写真用現像剤。
3. 電子写真用トナーは、トナー粒子の投影像の周囲長をＬ１、トナー粒子の投影像の包絡線の長さをＬ２とするとき、下記式（３）が満足され、
   トナー粒子の平均円形度が、０．９５５を超えて０．９６５未満であることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真用現像剤。
   ２．０＜｛（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ２｝×１００＜３．０ …（３）
4. 電子写真用トナーが、電子写真用現像剤全量の２〜３０重量％含まれることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電子写真用現像剤。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の電子写真用現像剤を用いて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。

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