電子写真用トナーおよび画像形成装置
【課題】 記録媒体への転写性とクリーニング性とを高い水準で兼ね備え、また消費量が従来のトナーに比べて少ないにもかかわらず、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を提供する。
【解決手段】 結着樹脂と着色剤とを含むトナー粒子のうち、粒径が２μｍ以上５μｍ以下であるトナー粒子の平均円形度が０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下である電子写真用トナー。
【解決手段】 結着樹脂と着色剤とを含むトナー粒子のうち、粒径が２μｍ以上５μｍ以下であるトナー粒子の平均円形度が０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下である電子写真用トナー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナーおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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に種々の検討がなされている。
【０００４】
このような小粒径トナーは、高精細画像の形成には有用であるけれども、微粉を多く含むので、転写効率が低いという欠点を有する。小粒径トナーは、たとえば粒径が５μｍより大きいトナーに比べて、帯電性が高く、かつ比表面積が大きいので、感光体ドラムおよび中間転写媒体への付着力が強い。これによって小粒径トナーが記録媒体に転写し難くなり、記録媒体への可視像の転写後に感光体ドラムおよび中間転写媒体に残留するトナーの量が増大する。
【０００５】
このような問題に鑑み、トナーを球形化することによって、感光体ドラムおよび中間転写媒体と、トナーとの接触面積を減少させ、トナーの転写効率を向上させる提案がなされている（たとえば、特許文献１〜３参照）。トナーは、不定形であるとクリーニングブレードに引っ掛かり易くクリーニング性は良好であるけれども、記録媒体への転写性が悪いので、高精細画像を安定的に形成できない。一方トナーが真球形に近くなると、転写性は向上するけれども、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。したがってトナーを球形化する技術では、転写性とクリーニング性と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。
【０００６】
特許文献１では、粒子径が３μｍ以上の粒子において円形度が０．９０以上の粒子を９０個数％以上有し、かつ円形度が０．９８以上の粒子を３０個数％有するトナーが提案されている。特許文献１のトナーは、転写性に優れ、しかも一旦記録媒体に転写されたトナーが感光体ドラムまたは中間転写媒体に再転写され難いという特性を有する。
【０００７】
特許文献２では、転写性および耐久性に優れるトナーとして、円相当径３．００μｍ以上のトナー粒子における平均円形度が０．９２０以上０．９５０未満であり、円相当径３．００μｍ以上のトナー粒子における円形度０．９６０以上の個数頻度累積値が４０％以下であり、円相当径３．００μｍ以上のトナー粒子における円形度０．９２０以下の個数頻度累積値が３０％以下であるトナーが提案されている。
【０００８】
特許文献３では、転写性および流動性に優れ、現像槽内に長期間貯留されても帯電性能などの低下が少なく、高画質画像を形成できるトナーの製造方法が提案されている。特許文献３に開示されるトナーの製造方法によって得られるトナーは、粉砕法によって得られ、体積平均粒子径が５．０〜８．５μｍであり、円形度が０．９５５〜０．９８０である。
【０００９】
特許文献１および２に開示されるトナーは、いずれも粒子径または円相当径（以下円相当径も粒子径に含めることとする）が３μｍ以上の粒子において円形度を規定したものである。また特許文献３に開示されるトナーは、体積平均粒子径が５．０〜８．５μｍであるトナー全体の円形度を規定したものである。しかしながら、このような範囲のトナー粒子について円形度を規定しても、転写性を充分に向上させることができない場合がある。また特許文献１〜３においては、トナーの転写性のみに考慮が払われ、転写性とクリーニング性との両立については何ら考慮されない。
【００１０】
感光体および中間転写媒体への付着力が強く、トナー全体の転写効率に影響を及ぼすのは、トナー粒子の中でも粒径が２〜５μｍの小粒径の粒子である。したがって特許文献１および２に開示されるトナーのように、粒子径が３μｍ以上のトナーについて円形度を規定しても、また特許文献３に開示されるトナーのように、体積平均粒子径が５．０〜８．５μｍであるトナー全体の円形度を規定しても、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす小粒径のトナー粒子に対する形状の設計がなされなければ、転写効率の点で充分に満足できるトナーを得ることはできず、高画質化の点でも充分に満足できるトナーを得ることができない。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−９７０９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１０７５１７号公報
【特許文献３】特開２００５−２１５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、記録媒体への転写性とクリーニング性とを高い水準で兼ね備え、また消費量が従来のトナーに比べて少ないにもかかわらず、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および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】
【００１３】
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において、
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下であることを特徴とする電子写真用トナーである。
【００１４】
また本発明は、トナー粒子全体の平均円形度が、０．９５５以上０．９７５以下であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子は、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、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られることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記球形化処理では、
熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記熱風は、温度が、結着樹脂のガラス転移点よりも１００〜１７０℃高い温度であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記球形化処理では、
樹脂組成物の粉砕物が、機械的衝撃力によって球形化されることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記本発明の電子写真用トナー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。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、結着樹脂と着色剤とを含有し、特定の粒度と円形度とを有するトナー粒子を含む電子写真用トナー（以下単に「トナー」という場合がある）が提供される。本発明のトナーは、（ａ）粒径２μｍ以上５μｍ以下かつ平均円形度０．９４５以上０．９７５以下のトナー粒子を含むこと、および（ｂ）粒径２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度０．９５０以下のトナー粒子の含有率が４０個数％以下であることを特徴とする。粒径２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子は、たとえば粒径が５μｍを超えるトナー粒子よりも比表面積が大きく、帯電性能が高いので、感光体および中間転写媒体への付着力が強く、トナー全体としての転写効率に影響を及ぼす。本発明のトナーにおいて、このような粒径２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が前記（ａ）および（ｂ）に示す特定の形状分布を持つことによって、記録媒体への転写性の向上と、クリーニング性の向上とが同時に達成される。また、本発明のトナーは、従来のトナーに比べて転写効率が高いので、トナー消費量の低減化が可能である。さらに、本発明のトナーは、少ないトナー消費量であっても、高精細かつ高濃度の高画質画像を形成できる。
【００２２】
また本発明によれば、トナー粒子全体の平均円形度が０．９５５以上０．９７５以下であるので、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす粒径が２μｍ以上５μｍ以下であるトナー粒子だけでなく、前記範囲外の粒径を有するトナー粒子も、好適な形状である。これによって記録媒体への転写性およびクリーニング性を一層向上させることができる。
【００２３】
また本発明によれば、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれる。これによって、画像の再現性および解像性を保持するとともに、トナー粒子の帯電量を一定の範囲に保持することができるので、形成される画像の画像品位を向上することができる。
【００２４】
また本発明によれば、電子写真用トナーは、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られる。すなわち、たとえば製造コストなどの点から有利な溶融混練粉砕法によって得られる樹脂組成物の粉砕物を、球形化処理することによって前記効果を達成するトナーを容易にかつ収率よく得ることができる。したがって前記効果を達成するトナーは、このように簡単な方法によって得ることができる。
【００２５】
また本発明によれば、球形化処理では、熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化される。したがって前記効果を達成するトナーは、樹脂組成物の粉砕物を、熱風によって球形化することによって得ることができる。
【００２６】
また本発明によれば、球形化処理では、樹脂組成物中の粉砕物に含まれる結着樹脂のガラス転移点よりも１００〜１７０℃高い温度の熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化される。樹脂組成物の粉砕物を上記範囲の温度の熱風に接触させることによって、効率よく樹脂組成物の粉砕物の形状を好適な形状とすることができる。また特に粒径が５μｍ以下に粉砕された樹脂組成物の粉砕物を、効率よく好適な形状にすることができる。これによって、球形化された樹脂組成物の粉砕物であるトナー粒子のうち、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度を、０．９４５以上０．９７５以下とするとともに、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率を、４０個数％以下とすることができる。
【００２７】
また本発明によれば、球形化処理では、樹脂組成物の粉砕物が、機械的衝撃力によって球形化される。したがって前記効果を達成するトナーは、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ことによっても得ることができる。
【００２８】
また本発明によれば、前記効果を達成する電子写真用トナーを用いて画像を形成する画像形成装置によって、良好な転写性およびクリーニング性を発揮するとともに、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の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、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下であることを特徴とする。
【００３０】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であることによって、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が好適な形状であり、記録媒体への転写性を損なうことがなく、また良好なクリーニング性が発揮される。さらにこのようなトナーは、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の平均円形度が規定されないトナーに比べて転写効率が高いので、トナーの消費量を低減しても、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。
【００３１】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が０．９４５未満であると、トナー粒子の形状が不定形となり、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、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。
【００３２】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が０．９７５を超えると、トナー粒子の形状が真球に近い形状となり、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る。これによって、クリーニング性が低下し、記録媒体へのトナー像の転写後に感光体ドラム表面に残留するトナー粒子の除去が困難になる。
【００３３】
また本発明のトナーは、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下、好ましくは２０個数％以上４０個数％以下である粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子において、円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が４０個数％以下であると、円形度が低く、転写効率が低いトナー粒子の含有率が規定範囲以下に抑制され、円形度の分布を狭くすることができるので、転写効率の向上を図ることができる。
【００３４】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子において、円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が４０個数％を超えると、記録媒体への転写性が低下し、形成された画像に白抜けが発生しやすくなる。また転写後、感光体にトナーが残留しやすく、残留トナーの量が多くなり過ぎると、クリーニングブレードによるクリーニング工程において完全に残留トナーを除去することが困難となる。これによって、次の画像形成に用いられる記録媒体に、クリーニング工程においても除去されなかった残留トナーが現像されるおそれがある。さらに不定形のトナーは、同じ体積の真球形状のトナーに比べて比表面積が大きく、帯電し易いので、トナーが画像形成装置内で飛散しやすい。
【００３５】
本発明のトナーは、トナー粒子全体の平均円形度が、０．９５５以上０．９７５以下であることが好ましい。トナー粒子全体の平均円形度が上記の範囲内であると、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす粒径が２μｍ以上５μｍ以下であるトナー粒子だけでなく、前記範囲外の粒径を有するトナー粒子も、好適な形状である。これによって記録媒体への転写性およびクリーニング性を一層向上させることができる。トナー粒子全体の平均円形度が０．９５５未満であると、転写性が低下し、トナー粒子全体の平均円形度が、０．９７５を超えると、クリーニング性が低下する。
【００３６】
また本発明のトナーには、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれることが好ましい。粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれると、画像の再現性および解像性を保持するとともに、トナー粒子の帯電量を一定の範囲とすることができるので、形成される画像の画像品位を向上することができる。
【００３７】
２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の含有率が１０個数％未満であると、２μｍ以上５μｍ以下の小粒径のトナー粒子の含有率が低く、画像の再現性および解像性が得られないおそれがある。また２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の含有率が５０個数％を超えると、２μｍ以上５μｍ以下の小粒径のトナー粒子の含有率が高く、トナーの帯電量分布が広くなる。これによって、画像かぶり、感光体のクリーニング不良などの問題が発生し、形成される画像に悪影響を及ぼすおそれがある。またトナー粒子の凝集体が形成されやすくなり、画像に白抜けなどの画像欠陥が発生するおそれがある。
【００３８】
また本発明のトナーの体積平均粒径は、３μｍ以上８μｍ以下である。トナーの体積平均粒径が３μｍ未満であると、トナー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。トナーの体積平均粒径が８μｍを超えると、トナー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。
【００３９】
本明細書において、トナー粒子の円形度（ａｉ）は、下記式（１）によって定義される。式（１）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（２）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） …（１）
【００４０】
【数１】
【００４１】
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（２）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（２）で定義される平均円形度（ａ）として取扱う。
【００４２】
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。
【００４３】
また粒径とは、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）によって測定した体積粒径である。この装置によれば、トナー粒子を真球であるとみなし、トナー粒子の体積からトナー粒子の粒径を算出する。粒径の測定条件を以下に示す。
アパチャー径：１００μｍ
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。
【００４４】
本発明のトナーは、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
イエロートナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１７などのアゾ系顔料、黄色酸化鉄および黄土などの無機系顔料、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１などのニトロ系染料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、およびＣ．Ｉ．ソルベントイエロー２１などの油溶性染料などが挙げられる。
【００４８】
マゼンタトナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、およびＣ．Ｉ．ディスパーズレッド１５などが挙げられる。
【００４９】
シアントナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５、およびＣ．Ｉ．ダイレクトブルー８６などが挙げられる。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
本発明の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。
【００５４】
本発明のトナーには、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。
【００５５】
本発明のトナーには、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。
【００５６】
本発明のトナーは、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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。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。
【００６０】
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〜５ｍｍ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１５μｍ以下の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、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子（ロータ）と固定子（ライナ）との間に形成される空間に粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機などを用いることができる。
【００６１】
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。
【００６２】
図１は、熱風式球形化装置１の構成を簡略化して示す断面図である。図１における熱風式球形化装置１の断面図は、分散ノズル３まわりを分散ノズル３の延びる方向に平行な一平面で切断し、処理槽２の部分を処理槽２の軸線方向に平行な一平面で切断したときの断面図である。熱風式球形化装置１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１は、処理槽２と、分散ノズル３と、熱風噴射ノズル４と、冷却エア取入口５とを含んで構成される。
【００６３】
処理槽２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２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２には、その上部に分散ノズル３および熱風噴射ノズル４が設けられ、処理槽２の外周部に冷却エア取入口５が形成される。また処理槽２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６が形成される。
【００６４】
分散ノズル３は、樹脂組成物の粉砕物を定量供給する粉砕物供給手段７に接続され、樹脂組成物の粉砕物を空気とともに処理槽２に噴射する。本実施の形態の分散ノズル３は、図１においては１個しか図示しないけれども、処理槽２の円周方向に等間隔に４個が設けられ、分散ノズル３の噴射口が処理槽２の軸線から遠ざかるように、処理槽２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。
【００６５】
分散ノズル３の周囲には、二次エア噴射ノズル８が設けられる。二次エア噴射ノズル８は、ポンプなどから構成される二次エア供給手段９によって供給される空気を処理槽２の内部に設けられる衝突部材１０に向けて噴射する。二次エア噴射ノズル８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３から噴射された粉砕物は、二次エア噴射ノズル８から噴射される空気によって、処理槽２の内部に設けられる衝突部材１０に向かう。
【００６６】
処理槽２の内部に設けられる衝突部材１０は、分散ノズル３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１０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１０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。
【００６７】
熱風噴射ノズル４は、分散ノズル３および二次エア噴射ノズル８の周囲に設けられる。熱風噴射ノズル４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１１に接続され、処理槽２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２の内部において矢符２０ａ，２０ｂの方向に流過する。
【００６８】
熱風噴射ノズル４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１００〜１７０℃高い温度、すなわち結着樹脂のガラス転移点＋１００℃以上、結着樹脂のガラス転移点＋１７０℃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、効率よく樹脂組成物の粉砕物の形状を好適な形状とすることができる。また特に粒径が５μｍ以下に粉砕された樹脂組成物の粉砕物を、効率よく好適な形状にすることができる。これによって、球形化された樹脂組成物の粉砕物であるトナー粒子のうち、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度を、０．９４５以上０．９７５以下とするとともに、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率を、４０個数％以下とすることができる。
【００６９】
熱風噴射ノズル４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＋１００℃未満であると、粉砕物のうち、たとえば粒径が５μｍ以下の小さい粉砕物を球形化することはできるけれども、粒径が５μｍを超える大きい粉砕物を球形化することができないおそれがある。これによって、トナー粒子全体の平均円形度を、０．９５５以上とすることができないおそれがある。また熱風噴射ノズル４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＋１７０℃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、粉砕物同士が凝集するおそれがある。
【００７０】
ただし樹脂組成物の粉砕物に後述の外添剤を付着させることによって、熱風の温度を、結着樹脂のガラス転移点＋１７０℃より高い温度とすることができる。球形化処理の前に外添剤を予め付着させておくと、粉砕物の凝集を防止することができ、熱風の温度を高めることができる。熱風の温度を高くすることができると、粒径が５μｍ以上の粉砕物を確実に球状化することができ、トナー粒子全体の平均円形度を大きくすることができる。ただし形化処理の前に外添剤を予め付着させる場合は、熱風の上限温度をガラス転移点＋１６０℃とすることが好ましい。この上限温度を超えると、粉砕物に外添剤を付着させたとしても、粉砕物の形状がほぼ真球となり、トナー粒子として用いたときにクリーニング性が低下する。
【００７１】
二次エア噴射ノズル８の外周には、熱風噴射ノズル４内を流動する熱風との接触によって分散ノズル３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１２が設けられる。冷却ジャケット１２には、冷媒入口１３と冷媒出口１４とが設けられ、冷媒入口１３は冷媒供給手段１５に接続される。冷媒入口１３を介して冷媒供給手段１５から冷却ジャケット１２内に冷媒を供給することによって二次エア噴射ノズル８および分散ノズル３を冷却し、冷却後の冷媒を冷媒出口１４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。
【００７２】
冷却エア取入口５は、冷却空気供給手段１６によって供給された冷却空気を処理槽２の内部に流入させる。冷却エア取入口５は、冷却空気供給手段１６に接続され、この装置から発生される冷却空気を処理槽２内部に取入れる。冷却エア取入口５にはフィルタ１７が設けられる。冷却エア取入口５と、衝突部材１０が分散ノズル３を臨む側の面との距離Ｌ（以下単に「冷却エア取入口５と衝突部材１０との距離Ｌ」という）は、処理槽２の大きさ、単位時間当りの粉砕物の処理量などによってその好ましい距離が決定される。たとえば処理槽２の内径が３ｃｍであり、粉砕物の処理量が毎時３６ｋｇである場合、冷却エア取入口５と、衝突部材１０との距離Ｌは、１ｃｍ以上２．５ｃｍ以下であることが好ましい。冷却エア取入口５と、衝突部材１０との距離Ｌが１ｃｍ未満であると、距離が短くなり過ぎ、粉砕物を球形化できない。冷却エア取入口５と、衝突部材１０との距離Ｌが２．５ｃｍを超えると、距離が長くなり過ぎ、粉砕物が球形化されてなるトナー粒子の円形度が大きくなり過ぎる。
【００７３】
以上のような構成を有する熱風式球形化装置１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４から処理槽２内に熱風を噴射するとともに、冷却ジャケット１２内に冷媒を流動させる。次いで、分散ノズル３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。
【００７４】
分散ノズル３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１０に衝突する。樹脂組成物の粉砕物は、衝突部材１０への衝突と、二次エア噴射ノズル８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１００〜１７０℃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。
【００７５】
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５から冷却された空気が処理槽２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５から流入する冷却された空気によって、処理槽２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２の内壁に付着することなく、処理槽２の下部に形成される排出口６から排出される。
【００７６】
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１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。またこのような熱風式球形化装置１では、粉砕物のうち、表面積の小さいものが球形化されやすく、これによって特に粒径が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、冷却空気の供給量、冷却エア取入口５の形成される位置などの条件である。
【００７７】
また熱風式球形化装置１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２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１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。
【００７８】
以上のような熱風式球形化装置１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。
【００７９】
熱風式球形化装置１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１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。
【００８０】
分級は、トナー粒子全体の体積平均粒径が３μｍ以上８μｍ以下となるように行われる。さらに分級の条件を適宜調整し、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれるように分級することが好ましい。適宜調整すべき分級の条件とは、たとえば、旋回式風力分級機（ロータ式分級機）におけるロータの回転速度などである。
【００８１】
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。
【００８２】
図２は、衝撃式球形化装置２１の構成を簡略化して示す断面図である。図３は、衝撃式球形化装置２１に設けられる分級ロータ２５の構成を示す斜視図である。衝撃式球形化装置２１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２１は、処理槽２２と、粉砕物投入部２３と、トナー粒子排出部２４と、分級ロータ２５と、微粉排出部２６と、分散ロータ２７と、ライナ２８と、仕切り部材２９とを含む。
【００８３】
処理槽２２は、略円筒形状の処理容器である。処理槽２２の内部には、上部に分級ロータ２５が設けられ、側壁に粉砕物投入部２３の粉砕物投入口３０、およびトナー粒子排出部２４のトナー粒子排出口３１が形成される。また微粉排出部２６の微粉排出口３２が処理槽２２の分級ロータ２５よりも上部の側壁に形成される。処理槽２２内の底部には、分散ロータ２７およびライナ２８が設けられる。さらに本実施の形態では、処理槽２２の底部には、冷却空気を流入させる冷却エア流入口３３が形成される。本実施の形態の処理槽２２の内径は、２０ｃｍである。
【００８４】
粉砕物投入部２３は、粉砕物供給手段３４と、輸送管路３５と、粉砕物投入口３０とを含む。粉砕物供給手段３４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３５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３５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３５内に供給する。圧縮空気導入ノズルは、輸送管路３５の貯留容器との接続部近傍において輸送管路３５に接続するように設けられ、圧縮空気を輸送管路３５内に供給し、輸送管路３５内における樹脂組成物の粉砕物の粉砕物投入口３０に向けての流過を促進する。輸送管路３５は、一端が貯留容器に接続され、他端が粉砕物投入口３０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３５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３０から処理槽２２の内部に向けて噴出させる。
【００８５】
このような粉砕物供給手段３４によれば、まず、圧縮空気導入ノズルから輸送管路３５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３５の空気導入方向下流側に接続される粉砕物投入口３０から処理槽２２内に導入される。
【００８６】
トナー粒子排出部２４は、トナー粒子排出弁３６と、トナー粒子排出口３１とを含む。トナー粒子排出部２４は、処理槽２２内で球形化された粉砕物であるトナー粒子を処理槽２２の外部に排出する。トナー粒子排出弁３６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３６が開放されることによって、トナー粒子排出口３１から処理槽２２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。
【００８７】
分級ロータ２５は、粉砕物投入部２３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２５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。
【００８８】
本実施の形態では、分級ロータ２５は第１分級ロータ２５ａと、第２分級ロータ２５ｂとを含んで構成される。第２分級ロータ２５ｂは、第１分級ロータ２５ａの下部に設けられ、第１分級ロータ２５ａと同方向に回転する。このように、第１分級ロータ２５ａの下部に第２分級ロータ２５ｂ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。
【００８９】
処理槽２２内における分級ロータ２５の上方には、微粉排出口３２が形成され、分級ロータ２５によって分級された微粉が排出される。微粉排出部２６は、この微粉排出口３２と、微粉排出弁３７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３７は開放される。
【００９０】
処理槽２２内の下部には、分散ロータ２７およびライナ２８が設けられる。分散ロータ２７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２２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３８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２５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２７は分級ロータ２５と同方向に回転する。ライナ２８は、処理槽２２の内壁面であって、分散ロータ２７における円形板状部材およびブレード３８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３８の分散ロータ２７における円形板状部材およびブレード３８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。
【００９１】
分散ロータ２７とライナ２８との間隔ｄ１は、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。分散ロータ２７とライナ２８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２７とライナ２８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２７、ライナ２８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２７とライナ２８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２７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。
【００９２】
処理槽２２内の分散ロータ２７よりも上方には、仕切り部材２９が設けられる。仕切り部材２９は、処理槽２２内を第１の空間３９と第２の空間４０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２７の寸法よりも小さく、分級ロータ２５の寸法よりも大きい。第１の空間３９は、処理槽２２内の処理槽２２半径方向における内壁面側の空間である。第２の空間４０は、処理槽２２内の処理槽２２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３９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２５に導くための空間である。第２の空間４０は、粉砕物を分散ロータ２７およびライナ２８によって球形化するための空間である。
【００９３】
仕切り部材２９の処理槽２２半径方向における内壁面側の端部（以下「仕切り部材２９の端部」という）と、処理槽２２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２２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２９の端部と処理槽２２の内壁面との間隔ｄ２が２０．０ｍｍ未満であると、第２の空間４０の領域が大きくなり過ぎ、第２の空間４０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２９の端部と処理槽２２の内壁面との間隔ｄ２が６０．０ｍｍを超えると、分散ロータ２７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。
【００９４】
本実施の形態では、分散ロータ２７よりも鉛直方向下方の処理槽２２の底部に、冷却空気を流入させる冷却エア流入口３３が形成される。冷却エア流入口３３は、冷却処理によって冷却された空気を処理槽２２の内部に流入させる。冷却エア流入口３３は、冷却空気供給手段１６に接続され、この装置から発生される冷却空気を処理槽２２内部に取入れる。
【００９５】
処理槽２２内部は、ブレード３８、ライナ２８、処理槽２２の内壁面、仕切り部材２９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３３は、処理槽２２内に冷却空気を流入させることによって処理槽２２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２７の回転速度、処理槽２２の大きさなどに応じて定められ、処理槽２２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２２内の温度は、処理槽２２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３２から微粉とともに排出される空気の温度が処理槽２２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３２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。
【００９６】
以上のような構成を有する衝撃式球形化装置２１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２５および分散ロータ２７が回転され、微粉排出弁３７が開放された状態で、粉砕物投入部２３によって所定量の粉砕物を処理槽２２内に投入する。粉砕物は、処理槽２２内の第１の空間３９に投入される。粉砕物投入部２３から投入される粉砕物の量は、処理槽２２の大きさ、分散ロータ２７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２３から投入された粉砕物は、分級ロータ２５および分散ロータ２７の回転によって第１の空間３９において旋回しながら矢符４１で示すように処理槽２２上部に向かい、分級ロータ２５まで達する。
【００９７】
分級ロータ２５まで上昇した粉砕物は、分級ロータ２５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２５内を通って微粉排出口３２から排出される。微粉排出口３２から排出されなかった粉砕物は、第２の空間４０において旋回しながら矢符４２方向に下降する。粉砕物は、分散ロータ２７まで下降すると、分散ロータ２７のブレード３８との衝突、ライナ２８との衝突などによって球形化され、再び第１の空間３９に移動する。
【００９８】
第１の空間３９に移動した粉砕物は、再び分級ロータ２５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３２から排出される。粉砕物のうち微粉排出口３２から排出されないものは、再び第２の空間４０で旋回し、分散ロータ２７に向けて下降して球形化される。
【００９９】
以上を繰返し、予め定める時間経過後、トナー粒子排出部２４のトナー粒子排出弁３６を開放する。トナー粒子排出弁３６が開放されると、第１の空間３９に存在する粉砕物がトナー粒子排出口３１から排出される。このトナー粒子排出口３１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。
【０１００】
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。
【０１０１】
球形化処理を実施する時間が５秒未満であると、粉砕物の円形度を大き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。
【０１０２】
このような衝撃式球形化装置２１によれば、分級ロータ２５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。
【０１０３】
以上のような衝撃式球形化装置２１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。
【０１０４】
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。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。
【０１０５】
このような外添剤は、前述のように、熱風式球形化装置を用い、熱風の温度がガラス転移点＋１７０℃よりも高い場合、球形化処理を行う前の粉砕物に外添されることが好ましい。球形化処理を行う前の粉砕物に外添剤を付着させておくと、高温の熱風で粉砕物表面が急速に軟化することによって、粉砕物が凝集しトナー粒子が粗大化することを防止できる。球形化処理を行う前の粉砕物への外添剤の付着は、熱風の温度がガラス転移点＋１７０℃以下の場合に行われてもよい。ただしこのような場合、粉砕物の球形化に長時間を要するおそれがあるので、外添剤の添加は、熱風の温度、結着樹脂などのトナー原料として用いる材料に応じて行われることが好ましい。
【０１０６】
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成分現像剤として使用することができ、またキャリアと混合して２成分現像剤として使用することができる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。また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１０８Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上である。キャリアの抵抗率は、キャリアを０．５０ｃｍ２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／ｃｍ２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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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／ｃｍ２）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。
【０１１２】
図４は、本発明の実施の一形態である画像形成装置５１の構成を模式的に示す図である。画像形成装置５１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。
【０１１３】
画像形成装置５１は、記録媒体５２に画像を形成する画像形成部５３と、記録媒体５２を画像形成部５３に供給する給紙部５４と、原稿台５５に載置される原稿の画像を読取る画像読取部５６とを含んで構成される。
【０１１４】
画像形成部５３は、画像形成ユニット５７ｙ，５７ｍ，５７ｃ，５７ｋと、転写ユニット５８と、定着ユニット５９と、排紙ユニット６０とを含んで構成される。
【０１１５】
画像形成ユニット５７ｙ，５７ｍ，５７ｃ，５７ｋは、記録媒体担持体である搬送ベルト６１の移動（回転）方向である副操作方向、すなわち矢符６１ａ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６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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５７ｙ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５７ｍ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５７ｃ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５７ｋ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。
【０１１６】
画像形成ユニット５７ｙは、感光体６２ｙと、帯電手段６３ｙと、露光ユニット６４ｙと、現像手段６５ｙと、クリーニング手段６６ｙとを含む。
【０１１７】
感光体６２ｙ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６２ｙ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６２ｙ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。
【０１１８】
帯電手段６３ｙは、感光体６２ｙ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６３ｙには非接触のコロナ帯電器が使用される。なお、帯電手段６３ｙ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６３ｙは感光体６２ｙ表面部を−６００Ｖに帯電する。
【０１１９】
露光ユニット６４ｙは、帯電状態にある感光体６２ｙ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６７ｙと、ｆθレンズ６８ｙと、ミラー６９ｙ，７０ｙ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５６から原稿台５５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６７ｙ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６８ｙおよび複数のミラー６９ｙ，７０ｙは、ポリゴンミラー６７ｙによって偏向されるレーザ光を感光体６２ｙ表面部に結像させる。本実施の形態では、露光ユニット６４ｙは、感光体６２ｙ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。
【０１２０】
現像手段６５ｙは、感光体６２ｙの表面部を臨み、かつ感光体６２ｙとの間に空隙を有して離隔するように設けられ、感光体６２ｙ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６５ｙ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６２ｙ表面部に僅かな間隙を有して離隔し、かつ図４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６２ｙ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、現像槽とは図示しない貫通孔であるトナー補給孔によって連通している。
【０１２１】
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６２ｙと現像ローラとの電位差などを利用して感光体６２ｙ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。
【０１２２】
クリーニング手段６６ｙは、感光体６２ｙ表面部のイエロートナー像が、後述する搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２に転写された後に、感光体６２ｙ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６６ｙ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５１の内部構造の簡略化、製造コストの低下などを図り得る。
【０１２３】
画像形成ユニット５７ｙによれば、感光体６２ｙを軸心回りに回転駆動させながら、帯電手段６３ｙによって感光体６２ｙ表面部を帯電させ、帯電状態にある感光体６２ｙ表面部に、露光ユニット６４ｙ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６５ｙ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６２ｙの表面部に圧接し、矢符６１ａの方向に駆動する搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２に転写される。トナー像転写後の感光体６２ｙ表面部に残留するイエロートナーは、クリーニング手段６６ｙにより除去回収される。
【０１２４】
画像形成ユニット５７ｍ，５７ｃ，５７ｋ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５７ｙ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。
【０１２５】
転写ユニット５８は、搬送ベルト６１と、転写ローラ７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋと、駆動ローラ７２と、従動ローラ７３と、除電手段７４とを含んで構成される。
【０１２６】
搬送ベルト６１は、副操作方向すなわち矢符６１ａの方向に回転駆動可能にかつ像担持体である感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋにこの順番で圧接するように設けられ、駆動ローラ７２および従動ローラ７３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５２を担持して搬送する記録媒体担持体である。搬送ベルト６１の感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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６１は、後述する給紙部５４によって供給される記録媒体５２を担持して搬送し、記録媒体５２には、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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。
【０１２７】
転写ローラ７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋは、それぞれ、搬送ベルト６１を介して感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋと、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋとの圧接位置が、搬送ベルト６１によって担持搬送される記録媒体５２への各色トナー像の転写位置である。転写ローラ７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋには、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ表面部のトナー像を搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２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。
【０１２８】
駆動ローラ７２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６１を回転駆動させる。駆動ローラ７２は、ＣＰＵに備えられる制御手段によって制御される。
【０１２９】
従動ローラ７３は、搬送ベルト６１の回転に従動可能に設けられ、搬送ベルト６１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。
【０１３０】
除電手段７４は、搬送ベルト６１の回転駆動方向すなわち矢符６１ａの方向において、感光体６２ｋと転写ローラ７１ｋとの圧接部よりも下流側に、かつ搬送ベルト６１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７４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６１を除電して搬送ベルト６１に静電吸着される記録媒体５２を搬送ベルト６１から分離し易くし、記録媒体５２を搬送ベルト６１から定着ユニット５９へ円滑に送給する。
【０１３１】
転写ユニット５８によれば、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ上に形成される各色トナー像を、搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２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５２は、定着ユニット５９に供給される。
【０１３２】
定着ユニット５９は、加熱ローラ７５と、加圧ローラ７６とを含む。加熱ローラ７５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７５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７６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７５の回転駆動に従動可能にかつ加熱ローラ７５に圧接するように設けられる。搬送ベルト６１から加熱ローラ７５と加圧ローラ７６との圧接部に多色トナー像を担持する記録媒体５２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５２に定着される。
【０１３３】
定着ユニット５９によれば、多色トナー像を担持する記録媒体５２が加熱ローラ７５と加圧ローラ７６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５２に定着する。定着ユニット５９によって多色トナー像が定着された記録媒体５２は、画像形成装置５１の排紙ユニット６０に搬送される。
【０１３４】
排紙ユニット６０は、排紙トレイ７７と、排紙ローラ７８ａ，７８ｂとを含んで構成される。排紙トレイ７７は画像形成装置５１の筐体外側に設けられ、画像形成装置５１の内部から排出されるトナー像定着済み記録媒体５２を貯留する。排紙ローラ７８ａ，７８ｂは、画像形成装置５１の内部において、画像形成装置５１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５９から搬送されるトナー像定着済みの記録媒体５２を画像形成装置５１の外部に排出して排紙トレイ７７に載置する。排紙ユニット６０によれば、トナー像定着済みの記録媒体５２を画像形成装置５１外部の排紙トレイ７７に排出する。
【０１３５】
画像形成部５３によれば、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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６１上の記録媒体５２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５９において記録媒体５２に定着され、多色トナー像が定着された記録媒体５２は排紙トレイ７７に排出される。
【０１３６】
給紙部５４は、記録媒体カセット７９と、ピックアップローラ８０と、レジストローラ８１、記録媒体搬送ローラ８２とを含んで構成される。記録媒体カセット７９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５２を収容する。ピックアップローラ８０は、記録媒体カセット７９内に収容される記録媒体５２を、搬送路Ｐに１枚ずつ送給する。レジストローラ８１は、感光体６２ｙ上のトナー像が感光体６２ｙと転写ローラ７１ｙ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６１上に記録媒体５２を送給し、該転写位置に記録媒体５２を送給する。記録媒体搬送ローラ８２は、搬送路Ｐにおいて、記録媒体５２のレジストローラ８１への搬送を補助する。記録媒体５２の両面に画像を形成する場合は、定着ユニット５９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５３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５２は、搬送路Ｂの記録媒体搬送ローラ４５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５４によれば、感光体６２ｙ上のトナー像が感光体６２ｙと転写ローラ７１ｙ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６１上に１枚ずつ記録媒体５２を送給する。
【０１３７】
画像読取部５６は、原稿台５５と、第１の原稿走査ユニット８３と、第２の原稿走査ユニット８４と、光学レンズ８５と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサ８６とを含んで構成される。
【０１３８】
原稿台５５は、その上面が原稿台５５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５５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５５に載置されてもよい。
【０１３９】
第１原稿走査ユニット８３は原稿台５５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８４の方向に偏向する第１ミラーとを含む。
【０１４０】
第２原稿走査ユニット８４は、第１原稿走査ユニット８３と一定の速度関係を保って第１原稿走査ユニット８３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８３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８５の方向に偏向する第２ミラーおよび第３ミラーを含む。
【０１４１】
光学レンズ８５は、第２原稿走査ユニット８４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８６上の所定位置に結像させる。ＣＣＤラインセンサ８６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８６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６４ｙ，６４ｍ，６４ｃ，６４ｋにそれぞれ出力する。
【０１４２】
画像読取部５６によれば、原稿台５５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６４ｙ，６４ｍ，６４ｃ，６４ｋに出力する。
【０１４３】
画像形成装置５１によれば、画像読取部５６によって読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５２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。
【０１４４】
本実施の形態では、画像形成装置５１は、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋのトナー像を直接記録媒体５２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。
【０１４５】
画像形成装置は、トナーとして本発明のトナーが用いられるので、良好な転写性およびクリーニング性を発揮するとともに、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。
【実施例】
【０１４６】
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および体積平均粒径、ならびに結着樹脂のガラス転移点は、次のようにして測定した。
【０１４７】
〔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（２）によって平均円形度を算出した。
【０１４８】
〔体積平均粒径〕
前述の測定条件で、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）によって測定した粒径の粒度分布を求め、算出して得た。またこの粒度分布から、粒径が２μｍ以上５μｍ以下の粒子の含有率を求めた。
【０１４９】
〔結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）〕
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は以下のようにして測定した。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、ピークの立ち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。
【０１５０】
（実施例１）
ポリエステル（結着樹脂、商品名：タフトン、花王株式会社製、ガラス転移点７０℃、軟化点１３１℃）１００重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（着色剤）６．１重量部および有機ホウ素化合物（帯電制御剤、商品名：ＬＲ−１４７、日本カーリット株式会社製）１．２重量部をこの配合割合（重量部）で含むトナー原料４５ｋｇ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７分間混合した。この原料混合物を、二軸押出混練機（商品名：ＰＣＭ６５、株式会社池貝製）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カッターミル（商品名：ＶＭ−１６、オリエント株式会社製）で粗粉砕した。続いて、粗粉砕によって得られた粗粉砕物を、流動層型ジェット粉砕機（ホソカワミクロン株式会社製）によってロータの回転速度を３９００ｒｐｍ（毎分３９００回転）として微粉砕し、樹脂組成物の粉砕物を得た。得られた樹脂組成物の粉砕物は、体積平均粒径が６．０μｍであり、平均円形度が０．９３８であった。
【０１５１】
次いで、図２に示すような衝撃式球形化装置によって、樹脂組成物の粉砕物を球形化処理した。衝撃式球形化装置では、１回の粉砕物の投入量を１．５ｋｇ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、分散ロータの回転速度を５８００ｒｐｍとして、１２０秒間球形化処理を行った。球形化処理の時間は、粉砕物の投入終了時からトナー粒子排出弁を開放するまでの時間である。衝撃式球形化装置において、分散ロータとライナとの間隔ｄ１を、２．０ｍｍとした。また仕切り部材の端部と処理槽の内壁面との間隔ｄ２を４０ｍｍ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、体積平均粒径が６．７μｍのトナー粒子を得た。このトナー粒子を実施例１のトナーとした。
【０１５２】
（実施例２）
球形化処理の時間を２４０秒に変更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。
【０１５３】
（実施例３）
球形化処理の時間を１８０秒に変更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。
【０１５４】
（実施例４）
球形化処理の時間を１５０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例４のトナーを得た。
【０１５５】
（実施例５）
球形化処理の時間を１６０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例５のトナーを得た。
【０１５６】
（比較例１）
球形化処理の時間を２０秒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。
【０１５７】
（比較例２）
球形化処理の時間を１０秒に変更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。
【０１５８】
実施例１〜５および比較例１，２における球形化処理時間、および実施例１〜５および比較例１，２のトナー粒子の粒径および円形度に関する物性値を表１に示す。トナー粒子の粒径および円形度に関する物性値としては、２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率（表１および後述の表２において「不定形粒子含有率」と記載する）、トナー粒子の平均円形度、および粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の含有率（表１および後述の表２において「小粒径粒子含有率」と記載する）を示す。
【０１５９】
【表１】
【０１６０】
（実施例６）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を、旋回式風力分級機（ホソカワミクロン株式会社製）によって分級した。旋回式風力分級機において、ロータの回転速度を３９３０ｒｐｍとし、粉砕物の投入量を毎時３６ｋｇとし、エア流量を１６．８Ｎｍ３／ｍとした。分級後の樹脂組成物の粉砕物は、体積平均粒径が６．７μｍであった。
【０１６１】
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、分級後の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、粉砕物の投入量を毎時３．０ｋｇとし、熱風の供給量を毎分９００Ｌ、熱風の温度を１９０℃とし、冷却空気の供給圧力を０．１５ＭＰａとし、二次エア噴射ノズルからの空気の供給量を毎分２３０Ｌとした。また冷却エア取入口と、衝突部材１０との距離Ｌは２．０ｃｍであった。以上のようにして分級後の樹脂組成物の粉砕物を球形化し、トナー粒子を得た。このトナー粒子を実施例６のトナーとした。
【０１６２】
（実施例７）
熱風の温度を１８５℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例７のトナーを得た。
【０１６３】
（実施例８）
分級後の樹脂組成物の粉砕物１００重量部に対して０．５重量部の疎水性シリカを外添し、その後球形化処理を行うとともに、熱風の温度を２３０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例８のトナーを得た。
【０１６４】
（実施例９）
熱風の温度を２０５℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例９のトナーを得た。
【０１６５】
（比較例３）
分級後の樹脂組成物の粉砕物１００重量部に対して０．５重量部の疎水性シリカを外添し、その後球形化処理を行うとともに、熱風の温度を２４０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例３のトナーを得た。
【０１６６】
（比較例４）
熱風の温度を１２０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例４のトナーを得た。
【０１６７】
（比較例５）
熱風の温度を２２０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例５のトナーを得た。
【０１６８】
（比較例６）
熱風の温度を１５０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例６のトナーを得た。
【０１６９】
（比較例７）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を、旋回式風力分級機（ホソカワミクロン株式会社製）によって分級した。旋回式風力分級機において、ロータの回転速度を３９３０ｒｐｍとし、粉砕物の投入量を毎時３６ｋｇとし、エア流量を１６．８Ｎｍ３／ｍとした。分級後の樹脂組成物の粉砕物を、トナー粒子とし、このトナー粒子を比較例７のトナーとした。
【０１７０】
（比較例８）
旋回式風力分級機におけるロータの回転速度を４０００ｒｐｍとしたこと以外は比較例７と同様にして、比較例８のトナーを得た。
【０１７１】
実施例６〜９および比較例３〜６における熱風の温度、実施例６〜９および比較例３〜８における旋回式風力分級機のロータ回転速度およびシリカ外添の有無、ならびに実施例６〜９および比較例３〜８のトナー粒子の粒径および円形度に関する物性値を、表２に示す。
【０１７２】
【表２】
【０１７３】
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。
【０１７４】
実施例および比較例で得られた２成分現像剤を用いて形成した画像の白抜けおよび解像性、ならびに画像形成時の転写効率、クリーニング性および帯電量を、下記の方法によって評価した。
【０１７５】
〈白抜け〉
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、付着量が０．４ｍｇ／ｃｍ２となるように調整し、３×５孤立ドットの画像を形成した。３×５孤立ドットの画像とは、６００ｄｐｉ（dot per inch）において、縦３ドット、横３ドットの大きさである複数のドット部が、隣合うドット部同士の間隔が５ドットとなるように、形成される画像である。形成した画像を顕微鏡（株式会社キーエンス製）で１００倍に拡大してモニタに表示し、７０個の３×５孤立ドットのうち、白抜けの発生した数を確認した。評価基準は次のとおりである。
◎：白抜けの発生した数が０〜３個
○：白抜けの発生した数が４〜６個
△：白抜けの発生した数が７〜１０個
×：白抜けの発生した数が１１個以上
【０１７６】
〈解像性〉
前記複写機によって画像濃度が０．３であり、直径５ｍｍのハーフトーン画像を、画像濃度０．３以上０．５以下で複写できる条件において、線幅が正確に１００μｍである細線のオリジナル画像が形成される原稿を複写し、得られたコピー画像を測定用サンプルとした。この測定サンプルを、粒子アナライザ（商品名ルーゼックス４５０、株式会社ニレコ製）を用いて１００倍に拡大したモニタ画像から、インジケータによって測定サンプルに形成される細線の線幅を測定した。画像濃度は、反射濃度計（商品名：ＲＤ−９１８、マクベス社製）によって測定された光学反射濃度である。細線には凹凸があり、線幅は測定位置によって異なるので、複数の測定位置において線幅を測定して平均値をとり、この線幅を測定用サンプルの線幅とした。測定用サンプルの線幅を、原稿の線幅である１００μｍで除し、得られた値を１００倍したものを細線再現性の値として得た。この細線再現性の値が１００に近いほど、細線の再現性がよく、解像性に優れることを示す。評価基準は次のとおりである。
◎：細線再現性の値が１００以上１０５未満
○：細線再現性の値が１０５以上１１５未満
△：細線再現性の値が１１５以上１２５未満
×：細線再現性の値が１２５以上
【０１７７】
〈転写効率〉
転写効率は、１次転写において感光体ドラム表面から中間転写ベルトに転写されたトナーの割合であり、転写前の感光体ドラムに存在するトナー量を１００％として算出した。転写前の感光体ドラムに存在するトナーを、帯電量測定装置（商品名：２１０ＨＳ−２Ａ、トレック・ジャパン株式会社製）を用いて吸引し、この吸引したトナーの量を測定することによって得た。また中間転写ベルトに転写されたトナー量も、同様にして得た。評価基準は次のとおりである。
◎：転写効率が９５％以上
○：転写効率が９０％以上９５％未満
△：転写効率が８５％以上９０％未満
×：転写効率が８５％未満
【０１７８】
〈クリーニング性〉
市販複写機（商品名：ＡＲ−Ｃ４５０、シャープ株式会社製）に備わるクリーニング手段のクリーニングブレードが感光体ドラムに当接する圧力であるクリーニングブレード圧を、初期線圧で２５ｇｆ／ｃｍ（２．４５×１０−１Ｎ／ｃｍ）となるように調整した。この複写機に実施例および比較例で得られたトナーを含む２成分現像剤を充填し、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中でシャープ株式会社製文字テストチャートを記録紙１０万枚に形成し、クリーニング性の確認を行った。
【０１７９】
クリーニング性は、画像形成前（初期）、５，０００枚（５Ｋ枚）印字後、１０，０００枚（１０Ｋ枚）印字後の各段階において、形成された画像を目視で確認することによって、画像部と非画像部との境界部の鮮明度、感光体ドラムの回転方向へのトナー漏れによって形成される黒すじの有無を試験し、さらに後述の測定器によってかぶり量Ｗｋを求めて、クリーニング性を評価した。形成画像のかぶり量Ｗｋは、日本電色工業株式会社製Ｚ−Σ９０ ＣＯＬＯＲＭＥＡＳＵＲＩＮＧＳＹＳＴＥＭを用いて反射濃度を測定し、次のようにして求めた。まず画像形成前の記録紙の反射平均濃度Ｗｒを測定した。次にその記録手段によって画像を形成し、画像形成語、記録紙の白地部分各所の反射濃度を測定した。最もかぶりの多いと判断された部分、すなわち白地部でありながら濃度の最も濃い部分の反射濃度Ｗｓと、前記Ｗｒとから、下記式（３）で求められる値をかぶり量Ｗｋ（％）と定義した。評価基準は次のとおりである。
Ｗｋ＝１００×（Ｗｓ−Ｗｒ）／Ｗｒ …（３）
◎：非常に良好。鮮明度良く黒すじなし。かぶり量Ｗｋが３％未満
○：良好。鮮明度良く黒すじなし。かぶり量Ｗｋが３％以上５％未満
△：実使用上問題なし。鮮明度実使用上問題のないレベルであり、黒すじの長さが２．０ｍｍ以下かつ５個以下。かぶり量Ｗｋが５％以上１０％未満
×：実使用不可。鮮明度実使用上問題あり。黒すじの長さが２．０ｍｍを超えるか、または黒すじが６個以上の少なくともいずれかである。かぶり量Ｗｋが１０％以上
【０１８０】
〈帯電量測定〉
実施例および比較例のトナー５重量部を体積平均粒径４５μｍのフェライトコアキャリア９５重量部とそれぞれ混合し、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中において、卓上ボールミル（東京硝子器械株式会社製）で３０分間攪拌を行った後、初期のトナーの帯電量測定を行った。また実施例および比較例のトナーを含む２成分現像剤によって市販複写機（商品名：ＡＲ−Ｃ１５０、シャープ株式会社製）で印字率６％のテキストチャートを１０，０００枚印字後のトナーの帯電量測定を行った。
【０１８１】
トナーの帯電量測定は、帯電量測定装置（２１０ＨＳ−２Ａ：トレック・ジャパン株式会社製）を用いて次のようにして行った。ボールミル内から採集したフェライト粒子とトナーとの混合物を、底部に５００メッシュの導電性スクリーンを具備した金属製の容器に入れ、吸引機によってトナーのみを吸引圧２５０ｍｍＨｇで吸引し、吸引前の混合物の重量と吸引後の混合物の重量との重量差と、容器に接続されたコンデンサー極板間の電位差とからトナーの帯電量を求めた。
【０１８２】
〈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。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に△および×がない。
○：良好。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に×がなく、△が１個以上３個以下である。
△：実使用上問題なし。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に×がなく、△が４個以上である。
×：不良。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に×がある。
【０１８３】
白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果および総合評価結果、ならびに帯電量の測定結果を表３に示す。
【０１８４】
【表３】
【０１８５】
表３から、本発明の電子写真用トナーは、転写性およびクリーニング性を高い水準で併せ持ち、さらに高精細な画像を形成することができることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】熱風式球形化装置１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】衝撃式球形化装置２１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図３】衝撃式球形化装置２１に設けられる分級ロータ２５の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の一形態である画像形成装置５１の構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１８７】
１ 熱風式球形化装置
２，２２ 処理槽
３ 分散ノズル
４ 熱風噴射ノズル
５ 冷却エア取入口
６ 排出口
７，３４ 粉砕物供給手段
８ 二次エア噴射ノズル
９ 二次エア供給手段
１０ 衝突部材
１１ 熱風供給手段
１２ 冷却ジャケット
１３ 冷媒入口
１４ 冷媒出口
１５ 冷媒供給手段
１６ 冷却空気供給手段
１７ フィルタ
２１ 衝撃式球形化装置
２３ 粉砕物投入部
２４ トナー粒子排出部
２５ 分級ロータ
２６ 微粉排出部
２７ 分散ロータ
２８ ライナ
２９ 仕切り部材
３０ 粉砕物投入口
３１ トナー粒子排出口
３２ 微粉排出口
３３ 冷却エア流入口
３５ 輸送管路
３６ トナー粒子排出弁
３７ 微粉排出弁
３８ ブレード
３９ 第１の空間
４０ 第２の空間
５１ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真用トナーおよび画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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に種々の検討がなされている。
【０００４】
このような小粒径トナーは、高精細画像の形成には有用であるけれども、微粉を多く含むので、転写効率が低いという欠点を有する。小粒径トナーは、たとえば粒径が５μｍより大きいトナーに比べて、帯電性が高く、かつ比表面積が大きいので、感光体ドラムおよび中間転写媒体への付着力が強い。これによって小粒径トナーが記録媒体に転写し難くなり、記録媒体への可視像の転写後に感光体ドラムおよび中間転写媒体に残留するトナーの量が増大する。
【０００５】
このような問題に鑑み、トナーを球形化することによって、感光体ドラムおよび中間転写媒体と、トナーとの接触面積を減少させ、トナーの転写効率を向上させる提案がなされている（たとえば、特許文献１〜３参照）。トナーは、不定形であるとクリーニングブレードに引っ掛かり易くクリーニング性は良好であるけれども、記録媒体への転写性が悪いので、高精細画像を安定的に形成できない。一方トナーが真球形に近くなると、転写性は向上するけれども、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。したがってトナーを球形化する技術では、転写性とクリーニング性と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。
【０００６】
特許文献１では、粒子径が３μｍ以上の粒子において円形度が０．９０以上の粒子を９０個数％以上有し、かつ円形度が０．９８以上の粒子を３０個数％有するトナーが提案されている。特許文献１のトナーは、転写性に優れ、しかも一旦記録媒体に転写されたトナーが感光体ドラムまたは中間転写媒体に再転写され難いという特性を有する。
【０００７】
特許文献２では、転写性および耐久性に優れるトナーとして、円相当径３．００μｍ以上のトナー粒子における平均円形度が０．９２０以上０．９５０未満であり、円相当径３．００μｍ以上のトナー粒子における円形度０．９６０以上の個数頻度累積値が４０％以下であり、円相当径３．００μｍ以上のトナー粒子における円形度０．９２０以下の個数頻度累積値が３０％以下であるトナーが提案されている。
【０００８】
特許文献３では、転写性および流動性に優れ、現像槽内に長期間貯留されても帯電性能などの低下が少なく、高画質画像を形成できるトナーの製造方法が提案されている。特許文献３に開示されるトナーの製造方法によって得られるトナーは、粉砕法によって得られ、体積平均粒子径が５．０〜８．５μｍであり、円形度が０．９５５〜０．９８０である。
【０００９】
特許文献１および２に開示されるトナーは、いずれも粒子径または円相当径（以下円相当径も粒子径に含めることとする）が３μｍ以上の粒子において円形度を規定したものである。また特許文献３に開示されるトナーは、体積平均粒子径が５．０〜８．５μｍであるトナー全体の円形度を規定したものである。しかしながら、このような範囲のトナー粒子について円形度を規定しても、転写性を充分に向上させることができない場合がある。また特許文献１〜３においては、トナーの転写性のみに考慮が払われ、転写性とクリーニング性との両立については何ら考慮されない。
【００１０】
感光体および中間転写媒体への付着力が強く、トナー全体の転写効率に影響を及ぼすのは、トナー粒子の中でも粒径が２〜５μｍの小粒径の粒子である。したがって特許文献１および２に開示されるトナーのように、粒子径が３μｍ以上のトナーについて円形度を規定しても、また特許文献３に開示されるトナーのように、体積平均粒子径が５．０〜８．５μｍであるトナー全体の円形度を規定しても、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす小粒径のトナー粒子に対する形状の設計がなされなければ、転写効率の点で充分に満足できるトナーを得ることはできず、高画質化の点でも充分に満足できるトナーを得ることができない。
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−９７０９５号公報
【特許文献２】特開２００５−１０７５１７号公報
【特許文献３】特開２００５−２１５１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、記録媒体への転写性とクリーニング性とを高い水準で兼ね備え、また消費量が従来のトナーに比べて少ないにもかかわらず、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および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】
【００１３】
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において、
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下であることを特徴とする電子写真用トナーである。
【００１４】
また本発明は、トナー粒子全体の平均円形度が、０．９５５以上０．９７５以下であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子は、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、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られることを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、前記球形化処理では、
熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化されることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、前記熱風は、温度が、結着樹脂のガラス転移点よりも１００〜１７０℃高い温度であることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、前記球形化処理では、
樹脂組成物の粉砕物が、機械的衝撃力によって球形化されることを特徴とする。
【００２０】
また本発明は、前記本発明の電子写真用トナー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。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、結着樹脂と着色剤とを含有し、特定の粒度と円形度とを有するトナー粒子を含む電子写真用トナー（以下単に「トナー」という場合がある）が提供される。本発明のトナーは、（ａ）粒径２μｍ以上５μｍ以下かつ平均円形度０．９４５以上０．９７５以下のトナー粒子を含むこと、および（ｂ）粒径２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度０．９５０以下のトナー粒子の含有率が４０個数％以下であることを特徴とする。粒径２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子は、たとえば粒径が５μｍを超えるトナー粒子よりも比表面積が大きく、帯電性能が高いので、感光体および中間転写媒体への付着力が強く、トナー全体としての転写効率に影響を及ぼす。本発明のトナーにおいて、このような粒径２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が前記（ａ）および（ｂ）に示す特定の形状分布を持つことによって、記録媒体への転写性の向上と、クリーニング性の向上とが同時に達成される。また、本発明のトナーは、従来のトナーに比べて転写効率が高いので、トナー消費量の低減化が可能である。さらに、本発明のトナーは、少ないトナー消費量であっても、高精細かつ高濃度の高画質画像を形成できる。
【００２２】
また本発明によれば、トナー粒子全体の平均円形度が０．９５５以上０．９７５以下であるので、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす粒径が２μｍ以上５μｍ以下であるトナー粒子だけでなく、前記範囲外の粒径を有するトナー粒子も、好適な形状である。これによって記録媒体への転写性およびクリーニング性を一層向上させることができる。
【００２３】
また本発明によれば、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれる。これによって、画像の再現性および解像性を保持するとともに、トナー粒子の帯電量を一定の範囲に保持することができるので、形成される画像の画像品位を向上することができる。
【００２４】
また本発明によれば、電子写真用トナーは、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られる。すなわち、たとえば製造コストなどの点から有利な溶融混練粉砕法によって得られる樹脂組成物の粉砕物を、球形化処理することによって前記効果を達成するトナーを容易にかつ収率よく得ることができる。したがって前記効果を達成するトナーは、このように簡単な方法によって得ることができる。
【００２５】
また本発明によれば、球形化処理では、熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化される。したがって前記効果を達成するトナーは、樹脂組成物の粉砕物を、熱風によって球形化することによって得ることができる。
【００２６】
また本発明によれば、球形化処理では、樹脂組成物中の粉砕物に含まれる結着樹脂のガラス転移点よりも１００〜１７０℃高い温度の熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化される。樹脂組成物の粉砕物を上記範囲の温度の熱風に接触させることによって、効率よく樹脂組成物の粉砕物の形状を好適な形状とすることができる。また特に粒径が５μｍ以下に粉砕された樹脂組成物の粉砕物を、効率よく好適な形状にすることができる。これによって、球形化された樹脂組成物の粉砕物であるトナー粒子のうち、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度を、０．９４５以上０．９７５以下とするとともに、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率を、４０個数％以下とすることができる。
【００２７】
また本発明によれば、球形化処理では、樹脂組成物の粉砕物が、機械的衝撃力によって球形化される。したがって前記効果を達成するトナーは、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ことによっても得ることができる。
【００２８】
また本発明によれば、前記効果を達成する電子写真用トナーを用いて画像を形成する画像形成装置によって、良好な転写性およびクリーニング性を発揮するとともに、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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の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、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下であることを特徴とする。
【００３０】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であることによって、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が好適な形状であり、記録媒体への転写性を損なうことがなく、また良好なクリーニング性が発揮される。さらにこのようなトナーは、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の平均円形度が規定されないトナーに比べて転写効率が高いので、トナーの消費量を低減しても、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。
【００３１】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が０．９４５未満であると、トナー粒子の形状が不定形となり、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、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。
【００３２】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が０．９７５を超えると、トナー粒子の形状が真球に近い形状となり、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る。これによって、クリーニング性が低下し、記録媒体へのトナー像の転写後に感光体ドラム表面に残留するトナー粒子の除去が困難になる。
【００３３】
また本発明のトナーは、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下、好ましくは２０個数％以上４０個数％以下である粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子において、円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が４０個数％以下であると、円形度が低く、転写効率が低いトナー粒子の含有率が規定範囲以下に抑制され、円形度の分布を狭くすることができるので、転写効率の向上を図ることができる。
【００３４】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子において、円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が４０個数％を超えると、記録媒体への転写性が低下し、形成された画像に白抜けが発生しやすくなる。また転写後、感光体にトナーが残留しやすく、残留トナーの量が多くなり過ぎると、クリーニングブレードによるクリーニング工程において完全に残留トナーを除去することが困難となる。これによって、次の画像形成に用いられる記録媒体に、クリーニング工程においても除去されなかった残留トナーが現像されるおそれがある。さらに不定形のトナーは、同じ体積の真球形状のトナーに比べて比表面積が大きく、帯電し易いので、トナーが画像形成装置内で飛散しやすい。
【００３５】
本発明のトナーは、トナー粒子全体の平均円形度が、０．９５５以上０．９７５以下であることが好ましい。トナー粒子全体の平均円形度が上記の範囲内であると、トナー全体の転写効率に影響を及ぼす粒径が２μｍ以上５μｍ以下であるトナー粒子だけでなく、前記範囲外の粒径を有するトナー粒子も、好適な形状である。これによって記録媒体への転写性およびクリーニング性を一層向上させることができる。トナー粒子全体の平均円形度が０．９５５未満であると、転写性が低下し、トナー粒子全体の平均円形度が、０．９７５を超えると、クリーニング性が低下する。
【００３６】
また本発明のトナーには、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれることが好ましい。粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれると、画像の再現性および解像性を保持するとともに、トナー粒子の帯電量を一定の範囲とすることができるので、形成される画像の画像品位を向上することができる。
【００３７】
２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の含有率が１０個数％未満であると、２μｍ以上５μｍ以下の小粒径のトナー粒子の含有率が低く、画像の再現性および解像性が得られないおそれがある。また２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の含有率が５０個数％を超えると、２μｍ以上５μｍ以下の小粒径のトナー粒子の含有率が高く、トナーの帯電量分布が広くなる。これによって、画像かぶり、感光体のクリーニング不良などの問題が発生し、形成される画像に悪影響を及ぼすおそれがある。またトナー粒子の凝集体が形成されやすくなり、画像に白抜けなどの画像欠陥が発生するおそれがある。
【００３８】
また本発明のトナーの体積平均粒径は、３μｍ以上８μｍ以下である。トナーの体積平均粒径が３μｍ未満であると、トナー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。トナーの体積平均粒径が８μｍを超えると、トナー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。
【００３９】
本明細書において、トナー粒子の円形度（ａｉ）は、下記式（１）によって定義される。式（１）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（２）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） …（１）
【００４０】
【数１】
【００４１】
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（２）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（２）で定義される平均円形度（ａ）として取扱う。
【００４２】
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。
【００４３】
また粒径とは、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）によって測定した体積粒径である。この装置によれば、トナー粒子を真球であるとみなし、トナー粒子の体積からトナー粒子の粒径を算出する。粒径の測定条件を以下に示す。
アパチャー径：１００μｍ
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。
【００４４】
本発明のトナーは、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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
イエロートナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１７などのアゾ系顔料、黄色酸化鉄および黄土などの無機系顔料、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１などのニトロ系染料、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、およびＣ．Ｉ．ソルベントイエロー２１などの油溶性染料などが挙げられる。
【００４８】
マゼンタトナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド８１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド１９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド４９、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５２、Ｃ．Ｉ．ベーシックレッド１０、およびＣ．Ｉ．ディスパーズレッド１５などが挙げられる。
【００４９】
シアントナー用着色剤としては、たとえば、カラーインデックスによって分類されるＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー５５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー７０、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー２５、およびＣ．Ｉ．ダイレクトブルー８６などが挙げられる。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
本発明の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。
【００５４】
本発明のトナーには、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。
【００５５】
本発明のトナーには、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。
【００５６】
本発明のトナーは、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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。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。
【００６０】
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〜５ｍｍ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１５μｍ以下の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、超音速ジェット気流を利用して粉砕するジェット式粉砕機、高速で回転する回転子（ロータ）と固定子（ライナ）との間に形成される空間に粗粉砕物を導入して粉砕する衝撃式粉砕機などを用いることができる。
【００６１】
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。
【００６２】
図１は、熱風式球形化装置１の構成を簡略化して示す断面図である。図１における熱風式球形化装置１の断面図は、分散ノズル３まわりを分散ノズル３の延びる方向に平行な一平面で切断し、処理槽２の部分を処理槽２の軸線方向に平行な一平面で切断したときの断面図である。熱風式球形化装置１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１は、処理槽２と、分散ノズル３と、熱風噴射ノズル４と、冷却エア取入口５とを含んで構成される。
【００６３】
処理槽２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２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２には、その上部に分散ノズル３および熱風噴射ノズル４が設けられ、処理槽２の外周部に冷却エア取入口５が形成される。また処理槽２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６が形成される。
【００６４】
分散ノズル３は、樹脂組成物の粉砕物を定量供給する粉砕物供給手段７に接続され、樹脂組成物の粉砕物を空気とともに処理槽２に噴射する。本実施の形態の分散ノズル３は、図１においては１個しか図示しないけれども、処理槽２の円周方向に等間隔に４個が設けられ、分散ノズル３の噴射口が処理槽２の軸線から遠ざかるように、処理槽２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。
【００６５】
分散ノズル３の周囲には、二次エア噴射ノズル８が設けられる。二次エア噴射ノズル８は、ポンプなどから構成される二次エア供給手段９によって供給される空気を処理槽２の内部に設けられる衝突部材１０に向けて噴射する。二次エア噴射ノズル８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３から噴射された粉砕物は、二次エア噴射ノズル８から噴射される空気によって、処理槽２の内部に設けられる衝突部材１０に向かう。
【００６６】
処理槽２の内部に設けられる衝突部材１０は、分散ノズル３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１０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１０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。
【００６７】
熱風噴射ノズル４は、分散ノズル３および二次エア噴射ノズル８の周囲に設けられる。熱風噴射ノズル４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１１に接続され、処理槽２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２の内部において矢符２０ａ，２０ｂの方向に流過する。
【００６８】
熱風噴射ノズル４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１００〜１７０℃高い温度、すなわち結着樹脂のガラス転移点＋１００℃以上、結着樹脂のガラス転移点＋１７０℃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、効率よく樹脂組成物の粉砕物の形状を好適な形状とすることができる。また特に粒径が５μｍ以下に粉砕された樹脂組成物の粉砕物を、効率よく好適な形状にすることができる。これによって、球形化された樹脂組成物の粉砕物であるトナー粒子のうち、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度を、０．９４５以上０．９７５以下とするとともに、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率を、４０個数％以下とすることができる。
【００６９】
熱風噴射ノズル４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＋１００℃未満であると、粉砕物のうち、たとえば粒径が５μｍ以下の小さい粉砕物を球形化することはできるけれども、粒径が５μｍを超える大きい粉砕物を球形化することができないおそれがある。これによって、トナー粒子全体の平均円形度を、０．９５５以上とすることができないおそれがある。また熱風噴射ノズル４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＋１７０℃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、粉砕物同士が凝集するおそれがある。
【００７０】
ただし樹脂組成物の粉砕物に後述の外添剤を付着させることによって、熱風の温度を、結着樹脂のガラス転移点＋１７０℃より高い温度とすることができる。球形化処理の前に外添剤を予め付着させておくと、粉砕物の凝集を防止することができ、熱風の温度を高めることができる。熱風の温度を高くすることができると、粒径が５μｍ以上の粉砕物を確実に球状化することができ、トナー粒子全体の平均円形度を大きくすることができる。ただし形化処理の前に外添剤を予め付着させる場合は、熱風の上限温度をガラス転移点＋１６０℃とすることが好ましい。この上限温度を超えると、粉砕物に外添剤を付着させたとしても、粉砕物の形状がほぼ真球となり、トナー粒子として用いたときにクリーニング性が低下する。
【００７１】
二次エア噴射ノズル８の外周には、熱風噴射ノズル４内を流動する熱風との接触によって分散ノズル３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１２が設けられる。冷却ジャケット１２には、冷媒入口１３と冷媒出口１４とが設けられ、冷媒入口１３は冷媒供給手段１５に接続される。冷媒入口１３を介して冷媒供給手段１５から冷却ジャケット１２内に冷媒を供給することによって二次エア噴射ノズル８および分散ノズル３を冷却し、冷却後の冷媒を冷媒出口１４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。
【００７２】
冷却エア取入口５は、冷却空気供給手段１６によって供給された冷却空気を処理槽２の内部に流入させる。冷却エア取入口５は、冷却空気供給手段１６に接続され、この装置から発生される冷却空気を処理槽２内部に取入れる。冷却エア取入口５にはフィルタ１７が設けられる。冷却エア取入口５と、衝突部材１０が分散ノズル３を臨む側の面との距離Ｌ（以下単に「冷却エア取入口５と衝突部材１０との距離Ｌ」という）は、処理槽２の大きさ、単位時間当りの粉砕物の処理量などによってその好ましい距離が決定される。たとえば処理槽２の内径が３ｃｍであり、粉砕物の処理量が毎時３６ｋｇである場合、冷却エア取入口５と、衝突部材１０との距離Ｌは、１ｃｍ以上２．５ｃｍ以下であることが好ましい。冷却エア取入口５と、衝突部材１０との距離Ｌが１ｃｍ未満であると、距離が短くなり過ぎ、粉砕物を球形化できない。冷却エア取入口５と、衝突部材１０との距離Ｌが２．５ｃｍを超えると、距離が長くなり過ぎ、粉砕物が球形化されてなるトナー粒子の円形度が大きくなり過ぎる。
【００７３】
以上のような構成を有する熱風式球形化装置１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４から処理槽２内に熱風を噴射するとともに、冷却ジャケット１２内に冷媒を流動させる。次いで、分散ノズル３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。
【００７４】
分散ノズル３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１０に衝突する。樹脂組成物の粉砕物は、衝突部材１０への衝突と、二次エア噴射ノズル８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１００〜１７０℃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。
【００７５】
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５から冷却された空気が処理槽２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５から流入する冷却された空気によって、処理槽２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２の内壁に付着することなく、処理槽２の下部に形成される排出口６から排出される。
【００７６】
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１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。またこのような熱風式球形化装置１では、粉砕物のうち、表面積の小さいものが球形化されやすく、これによって特に粒径が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、冷却空気の供給量、冷却エア取入口５の形成される位置などの条件である。
【００７７】
また熱風式球形化装置１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２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１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。
【００７８】
以上のような熱風式球形化装置１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。
【００７９】
熱風式球形化装置１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１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。
【００８０】
分級は、トナー粒子全体の体積平均粒径が３μｍ以上８μｍ以下となるように行われる。さらに分級の条件を適宜調整し、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子が、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれるように分級することが好ましい。適宜調整すべき分級の条件とは、たとえば、旋回式風力分級機（ロータ式分級機）におけるロータの回転速度などである。
【００８１】
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。
【００８２】
図２は、衝撃式球形化装置２１の構成を簡略化して示す断面図である。図３は、衝撃式球形化装置２１に設けられる分級ロータ２５の構成を示す斜視図である。衝撃式球形化装置２１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２１は、処理槽２２と、粉砕物投入部２３と、トナー粒子排出部２４と、分級ロータ２５と、微粉排出部２６と、分散ロータ２７と、ライナ２８と、仕切り部材２９とを含む。
【００８３】
処理槽２２は、略円筒形状の処理容器である。処理槽２２の内部には、上部に分級ロータ２５が設けられ、側壁に粉砕物投入部２３の粉砕物投入口３０、およびトナー粒子排出部２４のトナー粒子排出口３１が形成される。また微粉排出部２６の微粉排出口３２が処理槽２２の分級ロータ２５よりも上部の側壁に形成される。処理槽２２内の底部には、分散ロータ２７およびライナ２８が設けられる。さらに本実施の形態では、処理槽２２の底部には、冷却空気を流入させる冷却エア流入口３３が形成される。本実施の形態の処理槽２２の内径は、２０ｃｍである。
【００８４】
粉砕物投入部２３は、粉砕物供給手段３４と、輸送管路３５と、粉砕物投入口３０とを含む。粉砕物供給手段３４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３５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３５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３５内に供給する。圧縮空気導入ノズルは、輸送管路３５の貯留容器との接続部近傍において輸送管路３５に接続するように設けられ、圧縮空気を輸送管路３５内に供給し、輸送管路３５内における樹脂組成物の粉砕物の粉砕物投入口３０に向けての流過を促進する。輸送管路３５は、一端が貯留容器に接続され、他端が粉砕物投入口３０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３５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３０から処理槽２２の内部に向けて噴出させる。
【００８５】
このような粉砕物供給手段３４によれば、まず、圧縮空気導入ノズルから輸送管路３５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３５の空気導入方向下流側に接続される粉砕物投入口３０から処理槽２２内に導入される。
【００８６】
トナー粒子排出部２４は、トナー粒子排出弁３６と、トナー粒子排出口３１とを含む。トナー粒子排出部２４は、処理槽２２内で球形化された粉砕物であるトナー粒子を処理槽２２の外部に排出する。トナー粒子排出弁３６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３６が開放されることによって、トナー粒子排出口３１から処理槽２２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。
【００８７】
分級ロータ２５は、粉砕物投入部２３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２５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。
【００８８】
本実施の形態では、分級ロータ２５は第１分級ロータ２５ａと、第２分級ロータ２５ｂとを含んで構成される。第２分級ロータ２５ｂは、第１分級ロータ２５ａの下部に設けられ、第１分級ロータ２５ａと同方向に回転する。このように、第１分級ロータ２５ａの下部に第２分級ロータ２５ｂ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。
【００８９】
処理槽２２内における分級ロータ２５の上方には、微粉排出口３２が形成され、分級ロータ２５によって分級された微粉が排出される。微粉排出部２６は、この微粉排出口３２と、微粉排出弁３７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３７は開放される。
【００９０】
処理槽２２内の下部には、分散ロータ２７およびライナ２８が設けられる。分散ロータ２７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２２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３８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２５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２７は分級ロータ２５と同方向に回転する。ライナ２８は、処理槽２２の内壁面であって、分散ロータ２７における円形板状部材およびブレード３８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３８の分散ロータ２７における円形板状部材およびブレード３８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。
【００９１】
分散ロータ２７とライナ２８との間隔ｄ１は、１．０ｍｍ以上３．０ｍｍ以下である。分散ロータ２７とライナ２８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２７とライナ２８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２７、ライナ２８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２７とライナ２８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２７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。
【００９２】
処理槽２２内の分散ロータ２７よりも上方には、仕切り部材２９が設けられる。仕切り部材２９は、処理槽２２内を第１の空間３９と第２の空間４０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２７の寸法よりも小さく、分級ロータ２５の寸法よりも大きい。第１の空間３９は、処理槽２２内の処理槽２２半径方向における内壁面側の空間である。第２の空間４０は、処理槽２２内の処理槽２２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３９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２５に導くための空間である。第２の空間４０は、粉砕物を分散ロータ２７およびライナ２８によって球形化するための空間である。
【００９３】
仕切り部材２９の処理槽２２半径方向における内壁面側の端部（以下「仕切り部材２９の端部」という）と、処理槽２２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２２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２９の端部と処理槽２２の内壁面との間隔ｄ２が２０．０ｍｍ未満であると、第２の空間４０の領域が大きくなり過ぎ、第２の空間４０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２９の端部と処理槽２２の内壁面との間隔ｄ２が６０．０ｍｍを超えると、分散ロータ２７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。
【００９４】
本実施の形態では、分散ロータ２７よりも鉛直方向下方の処理槽２２の底部に、冷却空気を流入させる冷却エア流入口３３が形成される。冷却エア流入口３３は、冷却処理によって冷却された空気を処理槽２２の内部に流入させる。冷却エア流入口３３は、冷却空気供給手段１６に接続され、この装置から発生される冷却空気を処理槽２２内部に取入れる。
【００９５】
処理槽２２内部は、ブレード３８、ライナ２８、処理槽２２の内壁面、仕切り部材２９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３３は、処理槽２２内に冷却空気を流入させることによって処理槽２２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２７の回転速度、処理槽２２の大きさなどに応じて定められ、処理槽２２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２２内の温度は、処理槽２２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３２から微粉とともに排出される空気の温度が処理槽２２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３２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。
【００９６】
以上のような構成を有する衝撃式球形化装置２１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２５および分散ロータ２７が回転され、微粉排出弁３７が開放された状態で、粉砕物投入部２３によって所定量の粉砕物を処理槽２２内に投入する。粉砕物は、処理槽２２内の第１の空間３９に投入される。粉砕物投入部２３から投入される粉砕物の量は、処理槽２２の大きさ、分散ロータ２７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２３から投入された粉砕物は、分級ロータ２５および分散ロータ２７の回転によって第１の空間３９において旋回しながら矢符４１で示すように処理槽２２上部に向かい、分級ロータ２５まで達する。
【００９７】
分級ロータ２５まで上昇した粉砕物は、分級ロータ２５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２５内を通って微粉排出口３２から排出される。微粉排出口３２から排出されなかった粉砕物は、第２の空間４０において旋回しながら矢符４２方向に下降する。粉砕物は、分散ロータ２７まで下降すると、分散ロータ２７のブレード３８との衝突、ライナ２８との衝突などによって球形化され、再び第１の空間３９に移動する。
【００９８】
第１の空間３９に移動した粉砕物は、再び分級ロータ２５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３２から排出される。粉砕物のうち微粉排出口３２から排出されないものは、再び第２の空間４０で旋回し、分散ロータ２７に向けて下降して球形化される。
【００９９】
以上を繰返し、予め定める時間経過後、トナー粒子排出部２４のトナー粒子排出弁３６を開放する。トナー粒子排出弁３６が開放されると、第１の空間３９に存在する粉砕物がトナー粒子排出口３１から排出される。このトナー粒子排出口３１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。
【０１００】
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。
【０１０１】
球形化処理を実施する時間が５秒未満であると、粉砕物の円形度を大き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。
【０１０２】
このような衝撃式球形化装置２１によれば、分級ロータ２５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。
【０１０３】
以上のような衝撃式球形化装置２１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。
【０１０４】
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。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。
【０１０５】
このような外添剤は、前述のように、熱風式球形化装置を用い、熱風の温度がガラス転移点＋１７０℃よりも高い場合、球形化処理を行う前の粉砕物に外添されることが好ましい。球形化処理を行う前の粉砕物に外添剤を付着させておくと、高温の熱風で粉砕物表面が急速に軟化することによって、粉砕物が凝集しトナー粒子が粗大化することを防止できる。球形化処理を行う前の粉砕物への外添剤の付着は、熱風の温度がガラス転移点＋１７０℃以下の場合に行われてもよい。ただしこのような場合、粉砕物の球形化に長時間を要するおそれがあるので、外添剤の添加は、熱風の温度、結着樹脂などのトナー原料として用いる材料に応じて行われることが好ましい。
【０１０６】
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成分現像剤として使用することができ、またキャリアと混合して２成分現像剤として使用することができる。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
キャリアの形状は、球形または扁平形状が好ましい。また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１０８Ω・ｃｍ以上、さらに好ましくは１０１２Ω・ｃｍ以上である。キャリアの抵抗率は、キャリアを０．５０ｃｍ２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／ｃｍ２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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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／ｃｍ２）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。
【０１１２】
図４は、本発明の実施の一形態である画像形成装置５１の構成を模式的に示す図である。画像形成装置５１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。
【０１１３】
画像形成装置５１は、記録媒体５２に画像を形成する画像形成部５３と、記録媒体５２を画像形成部５３に供給する給紙部５４と、原稿台５５に載置される原稿の画像を読取る画像読取部５６とを含んで構成される。
【０１１４】
画像形成部５３は、画像形成ユニット５７ｙ，５７ｍ，５７ｃ，５７ｋと、転写ユニット５８と、定着ユニット５９と、排紙ユニット６０とを含んで構成される。
【０１１５】
画像形成ユニット５７ｙ，５７ｍ，５７ｃ，５７ｋは、記録媒体担持体である搬送ベルト６１の移動（回転）方向である副操作方向、すなわち矢符６１ａ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６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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５７ｙ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５７ｍ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５７ｃ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５７ｋ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。
【０１１６】
画像形成ユニット５７ｙは、感光体６２ｙと、帯電手段６３ｙと、露光ユニット６４ｙと、現像手段６５ｙと、クリーニング手段６６ｙとを含む。
【０１１７】
感光体６２ｙ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６２ｙ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６２ｙ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。
【０１１８】
帯電手段６３ｙは、感光体６２ｙ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６３ｙには非接触のコロナ帯電器が使用される。なお、帯電手段６３ｙ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６３ｙは感光体６２ｙ表面部を−６００Ｖに帯電する。
【０１１９】
露光ユニット６４ｙは、帯電状態にある感光体６２ｙ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６７ｙと、ｆθレンズ６８ｙと、ミラー６９ｙ，７０ｙ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５６から原稿台５５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６７ｙ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６８ｙおよび複数のミラー６９ｙ，７０ｙは、ポリゴンミラー６７ｙによって偏向されるレーザ光を感光体６２ｙ表面部に結像させる。本実施の形態では、露光ユニット６４ｙは、感光体６２ｙ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。
【０１２０】
現像手段６５ｙは、感光体６２ｙの表面部を臨み、かつ感光体６２ｙとの間に空隙を有して離隔するように設けられ、感光体６２ｙ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６５ｙ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６２ｙ表面部に僅かな間隙を有して離隔し、かつ図４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６２ｙ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、現像槽とは図示しない貫通孔であるトナー補給孔によって連通している。
【０１２１】
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６２ｙと現像ローラとの電位差などを利用して感光体６２ｙ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。
【０１２２】
クリーニング手段６６ｙは、感光体６２ｙ表面部のイエロートナー像が、後述する搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２に転写された後に、感光体６２ｙ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６６ｙ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５１の内部構造の簡略化、製造コストの低下などを図り得る。
【０１２３】
画像形成ユニット５７ｙによれば、感光体６２ｙを軸心回りに回転駆動させながら、帯電手段６３ｙによって感光体６２ｙ表面部を帯電させ、帯電状態にある感光体６２ｙ表面部に、露光ユニット６４ｙ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６５ｙ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６２ｙの表面部に圧接し、矢符６１ａの方向に駆動する搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２に転写される。トナー像転写後の感光体６２ｙ表面部に残留するイエロートナーは、クリーニング手段６６ｙにより除去回収される。
【０１２４】
画像形成ユニット５７ｍ，５７ｃ，５７ｋ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５７ｙ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。
【０１２５】
転写ユニット５８は、搬送ベルト６１と、転写ローラ７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋと、駆動ローラ７２と、従動ローラ７３と、除電手段７４とを含んで構成される。
【０１２６】
搬送ベルト６１は、副操作方向すなわち矢符６１ａの方向に回転駆動可能にかつ像担持体である感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋにこの順番で圧接するように設けられ、駆動ローラ７２および従動ローラ７３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５２を担持して搬送する記録媒体担持体である。搬送ベルト６１の感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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６１は、後述する給紙部５４によって供給される記録媒体５２を担持して搬送し、記録媒体５２には、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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。
【０１２７】
転写ローラ７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋは、それぞれ、搬送ベルト６１を介して感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋと、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋとの圧接位置が、搬送ベルト６１によって担持搬送される記録媒体５２への各色トナー像の転写位置である。転写ローラ７１ｙ，７１ｍ，７１ｃ，７１ｋには、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ表面部のトナー像を搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２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。
【０１２８】
駆動ローラ７２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６１を回転駆動させる。駆動ローラ７２は、ＣＰＵに備えられる制御手段によって制御される。
【０１２９】
従動ローラ７３は、搬送ベルト６１の回転に従動可能に設けられ、搬送ベルト６１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。
【０１３０】
除電手段７４は、搬送ベルト６１の回転駆動方向すなわち矢符６１ａの方向において、感光体６２ｋと転写ローラ７１ｋとの圧接部よりも下流側に、かつ搬送ベルト６１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７４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６１を除電して搬送ベルト６１に静電吸着される記録媒体５２を搬送ベルト６１から分離し易くし、記録媒体５２を搬送ベルト６１から定着ユニット５９へ円滑に送給する。
【０１３１】
転写ユニット５８によれば、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ上に形成される各色トナー像を、搬送ベルト６１に担持搬送される記録媒体５２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５２は、定着ユニット５９に供給される。
【０１３２】
定着ユニット５９は、加熱ローラ７５と、加圧ローラ７６とを含む。加熱ローラ７５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７５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７６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７５の回転駆動に従動可能にかつ加熱ローラ７５に圧接するように設けられる。搬送ベルト６１から加熱ローラ７５と加圧ローラ７６との圧接部に多色トナー像を担持する記録媒体５２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５２に定着される。
【０１３３】
定着ユニット５９によれば、多色トナー像を担持する記録媒体５２が加熱ローラ７５と加圧ローラ７６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５２に定着する。定着ユニット５９によって多色トナー像が定着された記録媒体５２は、画像形成装置５１の排紙ユニット６０に搬送される。
【０１３４】
排紙ユニット６０は、排紙トレイ７７と、排紙ローラ７８ａ，７８ｂとを含んで構成される。排紙トレイ７７は画像形成装置５１の筐体外側に設けられ、画像形成装置５１の内部から排出されるトナー像定着済み記録媒体５２を貯留する。排紙ローラ７８ａ，７８ｂは、画像形成装置５１の内部において、画像形成装置５１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５９から搬送されるトナー像定着済みの記録媒体５２を画像形成装置５１の外部に排出して排紙トレイ７７に載置する。排紙ユニット６０によれば、トナー像定着済みの記録媒体５２を画像形成装置５１外部の排紙トレイ７７に排出する。
【０１３５】
画像形成部５３によれば、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋ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６１上の記録媒体５２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５９において記録媒体５２に定着され、多色トナー像が定着された記録媒体５２は排紙トレイ７７に排出される。
【０１３６】
給紙部５４は、記録媒体カセット７９と、ピックアップローラ８０と、レジストローラ８１、記録媒体搬送ローラ８２とを含んで構成される。記録媒体カセット７９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５２を収容する。ピックアップローラ８０は、記録媒体カセット７９内に収容される記録媒体５２を、搬送路Ｐに１枚ずつ送給する。レジストローラ８１は、感光体６２ｙ上のトナー像が感光体６２ｙと転写ローラ７１ｙ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６１上に記録媒体５２を送給し、該転写位置に記録媒体５２を送給する。記録媒体搬送ローラ８２は、搬送路Ｐにおいて、記録媒体５２のレジストローラ８１への搬送を補助する。記録媒体５２の両面に画像を形成する場合は、定着ユニット５９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５３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５２は、搬送路Ｂの記録媒体搬送ローラ４５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５４によれば、感光体６２ｙ上のトナー像が感光体６２ｙと転写ローラ７１ｙ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６１上に１枚ずつ記録媒体５２を送給する。
【０１３７】
画像読取部５６は、原稿台５５と、第１の原稿走査ユニット８３と、第２の原稿走査ユニット８４と、光学レンズ８５と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）ラインセンサ８６とを含んで構成される。
【０１３８】
原稿台５５は、その上面が原稿台５５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５５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５５に載置されてもよい。
【０１３９】
第１原稿走査ユニット８３は原稿台５５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８４の方向に偏向する第１ミラーとを含む。
【０１４０】
第２原稿走査ユニット８４は、第１原稿走査ユニット８３と一定の速度関係を保って第１原稿走査ユニット８３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８３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８５の方向に偏向する第２ミラーおよび第３ミラーを含む。
【０１４１】
光学レンズ８５は、第２原稿走査ユニット８４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８６上の所定位置に結像させる。ＣＣＤラインセンサ８６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８６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６４ｙ，６４ｍ，６４ｃ，６４ｋにそれぞれ出力する。
【０１４２】
画像読取部５６によれば、原稿台５５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６４ｙ，６４ｍ，６４ｃ，６４ｋに出力する。
【０１４３】
画像形成装置５１によれば、画像読取部５６によって読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５２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。
【０１４４】
本実施の形態では、画像形成装置５１は、感光体６２ｙ，６２ｍ，６２ｃ，６２ｋのトナー像を直接記録媒体５２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。
【０１４５】
画像形成装置は、トナーとして本発明のトナーが用いられるので、良好な転写性およびクリーニング性を発揮するとともに、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。
【実施例】
【０１４６】
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および体積平均粒径、ならびに結着樹脂のガラス転移点は、次のようにして測定した。
【０１４７】
〔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（２）によって平均円形度を算出した。
【０１４８】
〔体積平均粒径〕
前述の測定条件で、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）によって測定した粒径の粒度分布を求め、算出して得た。またこの粒度分布から、粒径が２μｍ以上５μｍ以下の粒子の含有率を求めた。
【０１４９】
〔結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）〕
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は以下のようにして測定した。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、ピークの立ち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。
【０１５０】
（実施例１）
ポリエステル（結着樹脂、商品名：タフトン、花王株式会社製、ガラス転移点７０℃、軟化点１３１℃）１００重量部、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３（着色剤）６．１重量部および有機ホウ素化合物（帯電制御剤、商品名：ＬＲ−１４７、日本カーリット株式会社製）１．２重量部をこの配合割合（重量部）で含むトナー原料４５ｋｇ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７分間混合した。この原料混合物を、二軸押出混練機（商品名：ＰＣＭ６５、株式会社池貝製）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カッターミル（商品名：ＶＭ−１６、オリエント株式会社製）で粗粉砕した。続いて、粗粉砕によって得られた粗粉砕物を、流動層型ジェット粉砕機（ホソカワミクロン株式会社製）によってロータの回転速度を３９００ｒｐｍ（毎分３９００回転）として微粉砕し、樹脂組成物の粉砕物を得た。得られた樹脂組成物の粉砕物は、体積平均粒径が６．０μｍであり、平均円形度が０．９３８であった。
【０１５１】
次いで、図２に示すような衝撃式球形化装置によって、樹脂組成物の粉砕物を球形化処理した。衝撃式球形化装置では、１回の粉砕物の投入量を１．５ｋｇ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、分散ロータの回転速度を５８００ｒｐｍとして、１２０秒間球形化処理を行った。球形化処理の時間は、粉砕物の投入終了時からトナー粒子排出弁を開放するまでの時間である。衝撃式球形化装置において、分散ロータとライナとの間隔ｄ１を、２．０ｍｍとした。また仕切り部材の端部と処理槽の内壁面との間隔ｄ２を４０ｍｍ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、体積平均粒径が６．７μｍのトナー粒子を得た。このトナー粒子を実施例１のトナーとした。
【０１５２】
（実施例２）
球形化処理の時間を２４０秒に変更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。
【０１５３】
（実施例３）
球形化処理の時間を１８０秒に変更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。
【０１５４】
（実施例４）
球形化処理の時間を１５０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例４のトナーを得た。
【０１５５】
（実施例５）
球形化処理の時間を１６０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして、実施例５のトナーを得た。
【０１５６】
（比較例１）
球形化処理の時間を２０秒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。
【０１５７】
（比較例２）
球形化処理の時間を１０秒に変更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。
【０１５８】
実施例１〜５および比較例１，２における球形化処理時間、および実施例１〜５および比較例１，２のトナー粒子の粒径および円形度に関する物性値を表１に示す。トナー粒子の粒径および円形度に関する物性値としては、２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度、粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率（表１および後述の表２において「不定形粒子含有率」と記載する）、トナー粒子の平均円形度、および粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子の含有率（表１および後述の表２において「小粒径粒子含有率」と記載する）を示す。
【０１５９】
【表１】
【０１６０】
（実施例６）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を、旋回式風力分級機（ホソカワミクロン株式会社製）によって分級した。旋回式風力分級機において、ロータの回転速度を３９３０ｒｐｍとし、粉砕物の投入量を毎時３６ｋｇとし、エア流量を１６．８Ｎｍ３／ｍとした。分級後の樹脂組成物の粉砕物は、体積平均粒径が６．７μｍであった。
【０１６１】
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、分級後の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、粉砕物の投入量を毎時３．０ｋｇとし、熱風の供給量を毎分９００Ｌ、熱風の温度を１９０℃とし、冷却空気の供給圧力を０．１５ＭＰａとし、二次エア噴射ノズルからの空気の供給量を毎分２３０Ｌとした。また冷却エア取入口と、衝突部材１０との距離Ｌは２．０ｃｍであった。以上のようにして分級後の樹脂組成物の粉砕物を球形化し、トナー粒子を得た。このトナー粒子を実施例６のトナーとした。
【０１６２】
（実施例７）
熱風の温度を１８５℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例７のトナーを得た。
【０１６３】
（実施例８）
分級後の樹脂組成物の粉砕物１００重量部に対して０．５重量部の疎水性シリカを外添し、その後球形化処理を行うとともに、熱風の温度を２３０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例８のトナーを得た。
【０１６４】
（実施例９）
熱風の温度を２０５℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、実施例９のトナーを得た。
【０１６５】
（比較例３）
分級後の樹脂組成物の粉砕物１００重量部に対して０．５重量部の疎水性シリカを外添し、その後球形化処理を行うとともに、熱風の温度を２４０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例３のトナーを得た。
【０１６６】
（比較例４）
熱風の温度を１２０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例４のトナーを得た。
【０１６７】
（比較例５）
熱風の温度を２２０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例５のトナーを得た。
【０１６８】
（比較例６）
熱風の温度を１５０℃に変更したこと以外は実施例６と同様にして、比較例６のトナーを得た。
【０１６９】
（比較例７）
実施例１と同様にして得られた樹脂組成物の粉砕物を、旋回式風力分級機（ホソカワミクロン株式会社製）によって分級した。旋回式風力分級機において、ロータの回転速度を３９３０ｒｐｍとし、粉砕物の投入量を毎時３６ｋｇとし、エア流量を１６．８Ｎｍ３／ｍとした。分級後の樹脂組成物の粉砕物を、トナー粒子とし、このトナー粒子を比較例７のトナーとした。
【０１７０】
（比較例８）
旋回式風力分級機におけるロータの回転速度を４０００ｒｐｍとしたこと以外は比較例７と同様にして、比較例８のトナーを得た。
【０１７１】
実施例６〜９および比較例３〜６における熱風の温度、実施例６〜９および比較例３〜８における旋回式風力分級機のロータ回転速度およびシリカ外添の有無、ならびに実施例６〜９および比較例３〜８のトナー粒子の粒径および円形度に関する物性値を、表２に示す。
【０１７２】
【表２】
【０１７３】
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。
【０１７４】
実施例および比較例で得られた２成分現像剤を用いて形成した画像の白抜けおよび解像性、ならびに画像形成時の転写効率、クリーニング性および帯電量を、下記の方法によって評価した。
【０１７５】
〈白抜け〉
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、付着量が０．４ｍｇ／ｃｍ２となるように調整し、３×５孤立ドットの画像を形成した。３×５孤立ドットの画像とは、６００ｄｐｉ（dot per inch）において、縦３ドット、横３ドットの大きさである複数のドット部が、隣合うドット部同士の間隔が５ドットとなるように、形成される画像である。形成した画像を顕微鏡（株式会社キーエンス製）で１００倍に拡大してモニタに表示し、７０個の３×５孤立ドットのうち、白抜けの発生した数を確認した。評価基準は次のとおりである。
◎：白抜けの発生した数が０〜３個
○：白抜けの発生した数が４〜６個
△：白抜けの発生した数が７〜１０個
×：白抜けの発生した数が１１個以上
【０１７６】
〈解像性〉
前記複写機によって画像濃度が０．３であり、直径５ｍｍのハーフトーン画像を、画像濃度０．３以上０．５以下で複写できる条件において、線幅が正確に１００μｍである細線のオリジナル画像が形成される原稿を複写し、得られたコピー画像を測定用サンプルとした。この測定サンプルを、粒子アナライザ（商品名ルーゼックス４５０、株式会社ニレコ製）を用いて１００倍に拡大したモニタ画像から、インジケータによって測定サンプルに形成される細線の線幅を測定した。画像濃度は、反射濃度計（商品名：ＲＤ−９１８、マクベス社製）によって測定された光学反射濃度である。細線には凹凸があり、線幅は測定位置によって異なるので、複数の測定位置において線幅を測定して平均値をとり、この線幅を測定用サンプルの線幅とした。測定用サンプルの線幅を、原稿の線幅である１００μｍで除し、得られた値を１００倍したものを細線再現性の値として得た。この細線再現性の値が１００に近いほど、細線の再現性がよく、解像性に優れることを示す。評価基準は次のとおりである。
◎：細線再現性の値が１００以上１０５未満
○：細線再現性の値が１０５以上１１５未満
△：細線再現性の値が１１５以上１２５未満
×：細線再現性の値が１２５以上
【０１７７】
〈転写効率〉
転写効率は、１次転写において感光体ドラム表面から中間転写ベルトに転写されたトナーの割合であり、転写前の感光体ドラムに存在するトナー量を１００％として算出した。転写前の感光体ドラムに存在するトナーを、帯電量測定装置（商品名：２１０ＨＳ−２Ａ、トレック・ジャパン株式会社製）を用いて吸引し、この吸引したトナーの量を測定することによって得た。また中間転写ベルトに転写されたトナー量も、同様にして得た。評価基準は次のとおりである。
◎：転写効率が９５％以上
○：転写効率が９０％以上９５％未満
△：転写効率が８５％以上９０％未満
×：転写効率が８５％未満
【０１７８】
〈クリーニング性〉
市販複写機（商品名：ＡＲ−Ｃ４５０、シャープ株式会社製）に備わるクリーニング手段のクリーニングブレードが感光体ドラムに当接する圧力であるクリーニングブレード圧を、初期線圧で２５ｇｆ／ｃｍ（２．４５×１０−１Ｎ／ｃｍ）となるように調整した。この複写機に実施例および比較例で得られたトナーを含む２成分現像剤を充填し、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中でシャープ株式会社製文字テストチャートを記録紙１０万枚に形成し、クリーニング性の確認を行った。
【０１７９】
クリーニング性は、画像形成前（初期）、５，０００枚（５Ｋ枚）印字後、１０，０００枚（１０Ｋ枚）印字後の各段階において、形成された画像を目視で確認することによって、画像部と非画像部との境界部の鮮明度、感光体ドラムの回転方向へのトナー漏れによって形成される黒すじの有無を試験し、さらに後述の測定器によってかぶり量Ｗｋを求めて、クリーニング性を評価した。形成画像のかぶり量Ｗｋは、日本電色工業株式会社製Ｚ−Σ９０ ＣＯＬＯＲＭＥＡＳＵＲＩＮＧＳＹＳＴＥＭを用いて反射濃度を測定し、次のようにして求めた。まず画像形成前の記録紙の反射平均濃度Ｗｒを測定した。次にその記録手段によって画像を形成し、画像形成語、記録紙の白地部分各所の反射濃度を測定した。最もかぶりの多いと判断された部分、すなわち白地部でありながら濃度の最も濃い部分の反射濃度Ｗｓと、前記Ｗｒとから、下記式（３）で求められる値をかぶり量Ｗｋ（％）と定義した。評価基準は次のとおりである。
Ｗｋ＝１００×（Ｗｓ−Ｗｒ）／Ｗｒ …（３）
◎：非常に良好。鮮明度良く黒すじなし。かぶり量Ｗｋが３％未満
○：良好。鮮明度良く黒すじなし。かぶり量Ｗｋが３％以上５％未満
△：実使用上問題なし。鮮明度実使用上問題のないレベルであり、黒すじの長さが２．０ｍｍ以下かつ５個以下。かぶり量Ｗｋが５％以上１０％未満
×：実使用不可。鮮明度実使用上問題あり。黒すじの長さが２．０ｍｍを超えるか、または黒すじが６個以上の少なくともいずれかである。かぶり量Ｗｋが１０％以上
【０１８０】
〈帯電量測定〉
実施例および比較例のトナー５重量部を体積平均粒径４５μｍのフェライトコアキャリア９５重量部とそれぞれ混合し、温度２５℃、相対湿度５０％の常温常湿環境中において、卓上ボールミル（東京硝子器械株式会社製）で３０分間攪拌を行った後、初期のトナーの帯電量測定を行った。また実施例および比較例のトナーを含む２成分現像剤によって市販複写機（商品名：ＡＲ−Ｃ１５０、シャープ株式会社製）で印字率６％のテキストチャートを１０，０００枚印字後のトナーの帯電量測定を行った。
【０１８１】
トナーの帯電量測定は、帯電量測定装置（２１０ＨＳ−２Ａ：トレック・ジャパン株式会社製）を用いて次のようにして行った。ボールミル内から採集したフェライト粒子とトナーとの混合物を、底部に５００メッシュの導電性スクリーンを具備した金属製の容器に入れ、吸引機によってトナーのみを吸引圧２５０ｍｍＨｇで吸引し、吸引前の混合物の重量と吸引後の混合物の重量との重量差と、容器に接続されたコンデンサー極板間の電位差とからトナーの帯電量を求めた。
【０１８２】
〈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。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に△および×がない。
○：良好。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に×がなく、△が１個以上３個以下である。
△：実使用上問題なし。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に×がなく、△が４個以上である。
×：不良。白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果に×がある。
【０１８３】
白抜け、解像性、転写効率およびクリーニング性の評価結果および総合評価結果、ならびに帯電量の測定結果を表３に示す。
【０１８４】
【表３】
【０１８５】
表３から、本発明の電子写真用トナーは、転写性およびクリーニング性を高い水準で併せ持ち、さらに高精細な画像を形成することができることが明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０１８６】
【図１】熱風式球形化装置１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図２】衝撃式球形化装置２１の構成を簡略化して示す断面図である。
【図３】衝撃式球形化装置２１に設けられる分級ロータ２５の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の一形態である画像形成装置５１の構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【０１８７】
１ 熱風式球形化装置
２，２２ 処理槽
３ 分散ノズル
４ 熱風噴射ノズル
５ 冷却エア取入口
６ 排出口
７，３４ 粉砕物供給手段
８ 二次エア噴射ノズル
９ 二次エア供給手段
１０ 衝突部材
１１ 熱風供給手段
１２ 冷却ジャケット
１３ 冷媒入口
１４ 冷媒出口
１５ 冷媒供給手段
１６ 冷却空気供給手段
１７ フィルタ
２１ 衝撃式球形化装置
２３ 粉砕物投入部
２４ トナー粒子排出部
２５ 分級ロータ
２６ 微粉排出部
２７ 分散ロータ
２８ ライナ
２９ 仕切り部材
３０ 粉砕物投入口
３１ トナー粒子排出口
３２ 微粉排出口
３３ 冷却エア流入口
３５ 輸送管路
３６ トナー粒子排出弁
３７ 微粉排出弁
３８ ブレード
３９ 第１の空間
４０ 第２の空間
５１ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項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において、
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下であることを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項２】
トナー粒子全体の平均円形度が、０．９５５以上０．９７５以下であることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナー。
【請求項３】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子は、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真用トナー。
【請求項４】
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ら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トナー。
【請求項５】
前記球形化処理では、
熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化されることを特徴とする請求項４記載の電子写真用トナー。
【請求項６】
前記熱風は、温度が、結着樹脂のガラス転移点よりも１００〜１７０℃高い温度であることを特徴とする請求項５記載の電子写真用トナー。
【請求項７】
前記球形化処理では、
樹脂組成物の粉砕物が、機械的衝撃力によって球形化されることを特徴とする請求項４記載の電子写真用トナー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の電子写真用トナー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。
【請求項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において、
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における平均円形度が、０．９４５以上０．９７５以下であり、かつ粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子における円形度が０．９５０以下のトナー粒子の含有率が、４０個数％以下であることを特徴とする電子写真用トナー。
【請求項２】
トナー粒子全体の平均円形度が、０．９５５以上０．９７５以下であることを特徴とする請求項１記載の電子写真用トナー。
【請求項３】
粒径が２μｍ以上５μｍ以下のトナー粒子は、トナー粒子全体の１０個数％以上５０個数％以下の割合で含まれることを特徴とする請求項１または２記載の電子写真用トナー。
【請求項４】
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ら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トナー。
【請求項５】
前記球形化処理では、
熱風によって、樹脂組成物の粉砕物が球形化されることを特徴とする請求項４記載の電子写真用トナー。
【請求項６】
前記熱風は、温度が、結着樹脂のガラス転移点よりも１００〜１７０℃高い温度であることを特徴とする請求項５記載の電子写真用トナー。
【請求項７】
前記球形化処理では、
樹脂組成物の粉砕物が、機械的衝撃力によって球形化されることを特徴とする請求項４記載の電子写真用トナー。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１つに記載の電子写真用トナー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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−７６５７４（Ｐ２００８−７６５７４Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５３５３０（Ｐ２００６−２５３５３０）
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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