(57)【要約】【課題】剤離れ領域で現像剤担持体表面から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤が現像剤担持体表面に再付着することで画像上にムラが生じてしまうのを抑制できる現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供する。【解決手段】磁界発生手段は、現像領域を通過した後の現像剤を現像剤担持体から離脱させるための磁力を発生させるための互いに隣接した同極性の第１磁極及び第２磁極を有する。現像剤担持体を供給室に収容されている現像剤の上方に配置し、第１磁極及び第２磁極の間で現像剤担持体上の剤が現像剤担持体から離脱する剤離れ領域が、駆動状態において供給室に収容された現像剤に接しないように配置されている。剤離れ領域における現像剤担持体表面よりも現像剤担持体半径方向外側に第１磁極とは異極性の着磁面を現像剤担持体に向けた磁石を設けている。【選択図】図１
2010276974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁界発生手段を非磁性の中空体内に配置して該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する供給室を備えた現像剤収容部と、
を有し、
上記磁界発生手段は、互いに隣接した同極性の第１磁極及び第２磁極を備えており、該第２磁極は、該第１磁極よりも前記現像剤担持体による現像剤搬送方向下流側であって前記現像剤収容部内の供給室から二成分現像剤を汲み上げるための磁力を生じさせるものであり、
前記第１磁極及び前記第２磁極の間で、前記現像剤担持体上の剤が現像剤担持体から離脱する剤離れ領域が、前記現像剤担持体が前記現像剤を担持搬送する駆動状態において前記供給室に収容されている二成分現像剤に接しないように、該現像剤担持体を該供給室に収容されている二成分現像剤の上方に配置されている現像装置において、
前記剤離れ領域における現像剤担持体表面よりも現像剤担持体半径方向外側に前記第１磁極とは異極性の着磁面を前記現像剤担持体に向けた磁石を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤担持体の回転中心を垂直平面座標系の原点として、該現像剤担持体を反時計方向に回転させて現像剤担持体表面に汲み上げた２成分現像剤を下方から上方へ送って磁気ブラシとして現像ローラ横断面の第４象限から第１象限の現像領域において上記潜像担持体上の潜像の可視像化を行うように構成されており、
上記第１磁極が現像剤担持体横断面での第２象限に位置し、これに対向する現像剤担持体半径方向に上記磁石を配置し、該磁石の前記第１磁極に面する側が着磁面であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記磁石は、上記現像剤担持体の回転軸中心に、上記第１磁極よりも現像剤担持体回転方向上流側にある第３磁極と該第１磁極との変極点から、現像剤担持体回転方向下流側の該第１磁極の変極点までの間の角度範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１、２または３の現像装置において、
上記磁石が、磁気異方性を有することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の現像装置において、
上記磁石が現像ケーシングの外壁面に配置されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の現像装置において、
上記磁石の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度が、現像剤剥離極の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度と少なくとも同じもしくはそれ以上であることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、
上記磁石の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度から現像剤剥離極の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度を引いた値が、磁束密度の差分で＋１０［ｍＴ］以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項９】
潜像担持体と、
該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを備え、
該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを有する画像形成装置において、
前記プロセスカートリッジとして、請求項８のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置に用いられ、磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を使用して潜像担持体上の潜像を現像する現像装置、並びに、その現像装置を備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の現像装置は、潜像担持体と対向する現像領域に現像剤を搬送するための現像剤担持体を備えている。その現像剤担持体は、円筒状に形成された現像スリーブ（中空体）と、その内部に設けられその現像スリーブ外周面上に現像剤中の磁性キャリアを磁力で担持させるための磁界を発生させる磁界発生手段とからなる。磁性キャリアにはトナーが静電的に吸着しており、現像スリーブを回転させることで現像スリーブ外周面に担持された磁性キャリアとともにトナーが現像領域へ搬送され、現像領域で潜像担持体上の潜像にトナーが供給される。磁界発生手段は、現像スリーブの回転方向に沿って複数の磁極を有している。このような磁界発生手段としては、ローラ状の一体成形体の各磁極形成箇所を外部磁界によって着磁させたものや、個々の磁石体をその磁極が所定方向を向くように共通の保持体に保持させたものなどがある。磁界発生手段の磁力により現像スリーブ外周面上に担持された現像剤は、現像スリーブを回転させることで現像スリーブの周方向（表面移動方向）へ搬送される。
【０００３】
図１８は、従来の一般的な現像装置の例を示す概略構成図である。なお、図中二点鎖線は、現像剤担持体表面上における法線方向磁束密度（絶対値）の分布を示している。
この現像装置は、マグネットローラ（磁界発生手段）２４７を非磁性の現像スリーブ（中空体）２４１内に配置してマグネットローラ２４７の磁力により現像スリーブ外周面上に現像剤を担持して搬送する現像剤担持体を備えている。また、現像剤を収容する現像剤収容部と、現像剤を攪拌しながら現像スリーブ２４１の回転軸方向に沿って搬送するスクリュー形状の攪拌搬送部材２４２，２４３とを備えている。さらに、現像スリーブ２４１に担持された二成分現像剤の層厚を規制する現像剤規制部材２４６も備えている。現像剤収容部は、現像スリーブ２４１の下方に位置して現像スリーブ軸方向へ延びた第１収容室（供給室）２４９Ａと、この第１収容室２４９Ａに隣接して現像スリーブ軸方向へ延びた第２収容室（攪拌室）２４９Ｂとに仕切られている。第１収容室２４９Ａと第２収容室２４９Ｂのそれぞれには攪拌搬送部材２４２，２４３が設けられている。攪拌搬送部材２４３により第１収容室２４９Ａの下流端（図中奥側）まで搬送された現像剤は仕切りがない箇所で第２収容室２４９Ｂへと移送され、第２収容室内の攪拌搬送部材２４２により第２収容室２４９Ｂの下流端（図中手前側）に向けて搬送される。そして、第２収容室２４９Ｂの下流端まで搬送された現像剤は仕切りがない箇所で第１収容室２４９Ａへと移送され、第１収容室内の攪拌搬送部材２４３により第１収容室２４９Ａの下流端に向けて搬送される。このように現像剤は現像剤収容部内を循環搬送される。現像により消費された分のトナーを補充するための補給用トナーは、通常、第２収容室２４９Ｂ内の現像剤に対して供給される。第１収容室２４９Ａ内の現像剤は、その搬送中にマグネットローラ２４７の磁力により現像スリーブ２４１上に汲み上げられる。その後、現像スリーブ２４１上に汲み上げられた現像剤は、現像剤規制部材２４６により規制された後、潜像担持体１２０と対向する現像領域を通過し、再び現像剤収容部内に戻る。
【０００４】
上記マグネットローラ２４７には、Ｓ１磁極（現像磁極）、Ｎ１磁極（搬送磁極）、Ｓ２磁極（搬送磁極）、Ｎ２磁極（剥離磁極）、Ｎ３磁極（汲み上げ・規制磁極）という５極が設けられている（Ｓ１磁極とＳ２磁極とは互いに同極性で例えばＳ極。Ｎ１磁極、Ｎ２磁極及びＮ３磁極はＳ１磁極等とは異なる極性で例えばＮ極。以下同様。）。現像スリーブ２４１が図中矢印の方向へ回転することにより、現像スリーブ２４１上の現像剤は、現像スリーブ２４１の回転に伴って、Ｎ３磁極、Ｓ１磁極、Ｎ１磁極、Ｓ２磁極、Ｎ２磁極の順に、各磁極との対向位置を通過するように搬送される。ここで、現像領域を通過した現像剤は現像によりトナーを消費した状態にあるため、一旦、現像スリーブ２４１上から剥離して現像剤収容部内に戻し、常に新たな現像剤が現像スリーブ２４１上に汲み上げられるようにすることが、安定した現像能力を発揮する上で重要となる。すなわち、現像領域を通過した現像スリーブ２４１上の現像剤がそのまま再び現像領域へ搬送されるという連れ回りを防止することが重要となる。図１８に示す現像装置では、互いに同極性であるＮ２磁極とＮ３磁極とを隣接して配置することで、これらの磁極間に、現像スリーブ２４１上の現像剤に対して現像スリーブ２４１表面から離れる方向に向かう剥離力を作用させる剤離れ領域Ｐが形成される。これにより、その剤離れ領域Ｐへ搬送された現像剤は、Ｎ２磁極及びＮ３磁極の磁力による剥離力を受けて、現像スリーブ２４１から離脱し、現像剤収容部の第１収容室２４９Ａ内の現像剤に取り込まれることになる。また、図１８に示す現像装置は、現像スリーブ４４１上の剤離れ領域Ｐが駆動状態において供給室４４９Ａ内の現像剤に接しないように構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図１８に示した現像装置においては、以下に述べるような問題が発生する。
上述したように現像スリーブ２４１上の剤離れ領域Ｐを供給室２４９Ａ内の現像剤に接しないように構成したことで、現像スリーブ２４１の回転力と、Ｎ２磁極及びＮ３磁極の磁力による剥離力との作用を受けて剤離れ領域Ｐで現像スリーブ２４１上から剥離した現像剤は、現像剤収容室内の空間を飛翔して現像剤収容部内の現像剤へ取り込まれることになる。ここで、剤離れ領域Ｐの現像スリーブ回転方向下流側には、Ｎ３磁極の磁力によって現像剤を現像スリーブ２４１上に汲み上げる力が作用する現像剤汲み上げ領域Ｒが隣接している。剤離れ領域Ｐ（特に剤離れ領域Ｐ内の下流端部付近）で剥離した現像剤は、現像スリーブ２４１の回転力により下流側に向かう力も受けているので、現像スリーブ２４１から離れつつも、現像剤汲み上げ領域Ｒに近づく方向へと飛翔することになる。そのため、現像スリーブ２４１から離脱して飛翔した現像剤がＮ３磁極の磁力に影響を受けて、現像スリーブ表面に引き付けられ現像剤が現像スリーブ表面に再付着してしまう。このような再付着が生じると、現像領域に搬送される現像剤のトナー濃度にムラがあるため、現像された画像に画像濃度ムラが生じてしまう。
【０００６】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、剤離れ領域で現像剤担持体表面から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤が現像剤担持体表面に再付着することで画像上にムラが生じてしまうのを抑制できる現像装置並びにこれを備える画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、磁界発生手段を非磁性の中空体内に配置して該磁界発生手段の磁力により該中空体の外周面上に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上に担持される二成分現像剤を収容する供給室を備えた現像剤収容部と、を有し、上記磁界発生手段は、互いに隣接した同極性の第１磁極及び第２磁極を備えており、該第２磁極は、該第１磁極よりも前記現像剤担持体による現像剤搬送方向下流側であって前記現像剤収容部内の供給室から二成分現像剤を汲み上げるための磁力を生じさせるものであり、前記第１磁極及び前記第２磁極の間で、前記現像剤担持体上の剤が現像剤担持体から離脱する剤離れ領域が、前記現像剤担持体が前記現像剤を担持搬送する駆動状態において前記供給室に収容されている二成分現像剤に接しないように、該現像剤担持体を該供給室に収容されている二成分現像剤の上方に配置されている現像装置において、前記剤離れ領域における現像剤担持体表面よりも現像剤担持体半径方向外側に前記第１磁極とは異極性の着磁面を前記現像剤担持体に向けた磁石を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体の回転中心を垂直平面座標系の原点として、該現像剤担持体を反時計方向に回転させて現像剤担持体表面に汲み上げた２成分現像剤を下方から上方へ送って磁気ブラシとして現像ローラ横断面の第４象限から第１象限の現像領域において上記潜像担持体上の潜像の可視像化を行うように構成されており、上記第１磁極が現像剤担持体横断面での第２象限に位置し、これに対向する現像剤担持体半径方向に上記磁石を配置し、該磁石の前記第１磁極に面する側が着磁面であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記磁石は、上記現像剤担持体の回転軸中心に、上記第１磁極よりも現像剤担持体回転方向上流側にある第３磁極と該第１磁極との変極点から、現像剤担持体回転方向下流側の該第１磁極の変極点までの間の角度範囲にあることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像装置において、上記磁石が、磁気異方性を有することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の現像装置において、上記磁石が現像ケーシングの外壁面に配置されていることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の現像装置において、上記磁石の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度が、現像剤剥離極の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度と少なくとも同じもしくはそれ以上であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の現像装置において、上記磁石の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度から現像剤剥離極の現像ケーシングの現像ローラ側壁面における磁束密度を引いた値が、磁束密度の差分で＋１０［ｍＴ］以下であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジにおいて、前記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを備え、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで、該記録材上に画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置として、請求項１、２、３、４、５、６または７の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像担持体と、該潜像担持体と対向する現像領域に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を搬送して該潜像担持体上の潜像に該トナーを付着させて現像する現像装置とを一体的に支持し、該現像装置による現像によって得られるトナー像を潜像担持体上から最終的に記録材上へ転移させることで該記録材上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在なプロセスカートリッジを有する画像形成装置において、前記プロセスカートリッジとして、請求項８のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明においては、現像剤担持体の第１磁極と、剤離れ領域における現像剤担持体表面よりも現像剤担持体半径方向外側に設けられた、第１磁極とは異極性の着磁面を現像剤担持体に向けた磁石との間に、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れた現像剤を第１磁極側から磁石側に引き寄せるような磁界が形成される。これにより、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れた現像剤は、磁石側に引き寄せられた分だけ現像剤担持体表面から遠ざかった経路を通って現像剤収容部に向かう。よって、前記経路が現像剤担持体表面から遠ざかる分だけ、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤が、第２磁極の磁力によって現像剤担持体表面側に引き寄せられ難くなる。したがって、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤を、現像剤担持体上に再付着し難くすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上、本発明によれば、剤離れ領域で現像剤担持体表面から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤が現像剤担持体表面に再付着することで画像上にムラが生じてしまうのを抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】現像装置の主要構成を示す概略図。
【図２】本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。
【図３】剥離磁極の対向近接位置に吸引磁石がない場合の現像スリーブ低速時の現像剤の剥離状態を説明する図。
【図４】剥離磁極の対向近接位置に吸引磁石がない場合の現像スリーブ高速時の現像剤の剥離状態を説明する図。
【図５】現像スリーブ低速時の現像剤の剥離状態を説明する図。
【図６】剥離磁極の対向近接位置に吸引磁石が設けられた場合の現像スリーブ低速時の現像剤の剥離状態を説明する図。
【図７】吸引磁石が変極点に対向する位置に配設された場合の現像スリーブ低速時の現像剤の剥離状態を説明する図。
【図８】吸引磁石が変極点よりも現像スリーブ回転方向下流側ある場合の現像スリーブ低速時の現像剤の剥離状態を説明する図。
【図９】吸引磁石が現像スリーブ回転方向上流側の変極点よりも更に現像スリーブ回転方向上流側にある場合の現像スリーブ低速時の現像剤の剥離状態を説明する図。
【図１０】吸引磁石の磁束密度が強いの現像スリーブ低速時の現像剤の様子を説明する図。
【図１１】吸引磁石の磁束密度が低いときの現像スリーブ低速時の現像剤の様子を説明する図。
【図１２】感光体が現像スリーブの右側にある場合の象限を説明するための図。
【図１３】感光体が現像スリーブの左側にある場合の象限を説明するための図。
【図１４】現像有効幅、現像ローラ幅、及び、吸引磁石幅との関係を示す模式図。
【図１５】現像装置１の吸引磁石７側からの斜視模式図。
【図１６】現像ケーシングの外壁面に吸引磁石７を取り付けた一例を示す斜視図。
【図１７】吸引磁石の軸方向一端側近傍の拡大図。
【図１８】従来の一般的な現像装置の例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を画像形成装置に適用した実施形態について説明する。
図２は、本実施形態に係る画像形成装置としての電子写真方式フルカラープリンタを示す。このプリンタの画像ユニット１０は、矢印方向に無端移動する像担持体としての中間転写ベルト１１を備え、中間転写ベルト１１の下部張架面には、トナー像形成手段である４個の画像形成ユニット１２Ｙ、１２ｄ、１２Ｍ、１２Ｋが配置されている。画像形成ユニットの番号に沿えたＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋは、扱うトナーの色と対応するもので、Ｙはイエロー、Ｃはシアン、Ｍはマゼンタ、Ｋはブラックを意味している。画像形成ユニットに備えられ、中間転写ベルト１１とともに回転する感光体４０に対しても同じようにＹ、Ｃ、Ｍ、Ｋを沿えている。なお、感光体４０Ｙ〜４０Ｋは等間隔に配置され、少なくとも画像形成時には中間転写ベルト１１との張架部の一部と接触するようになっている。扱うトナーの色は異なるが、画像形成ユニット１２Ｙ、１２ｄ、１２Ｍ、１２Ｋの構成はそれぞれ同じであるので、その構成を画像形成ユニット１２として図１により説明する。
【００１２】
図１において、プリンタの動作時に、不図示の駆動源により、矢印方向に回転するよう支持された円筒状の感光体４０が配設されている。そして、感光体４０の周囲には、静電写真プロセスに従い帯電手段、露光装置、現像装置１、クリーニング装置、光除電装置などの作像部材や電位センサ、画像センサが配置されている。これらの構成・作動は基本的に公知であるので、説明の簡略化のために、ここでは本発明と特に関わりのある部分について述べる。
【００１３】
一様帯電された感光体４０の表面は、画像情報に基づいた露光により静電潜像が形成される。この静電潜像は現像装置１により現像され、感光体表面上にトナー像が形成される。トナー像は転写帯電器１３により中間転写ベルト１１（図２）に転写させられる。中間転写ベルト１１に転写されたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー像は重ね合わされ、給紙ユニット１４（図２）から給紙ローラ、レジストローラ対を経て搬送された用紙上に二次転写ローラ１５を用いて転写される。
【００１４】
転写終了後の用紙は、定着ユニット１６によりトナー像を定着され、片面画像形成の場合には、そのまま機外に排出され、両面画像形成の場合には、公知のように、反転路（図示せず）を介した後、両面部（図示せず）を通って再び二次転写ユニットへ送られる。
【００１５】
なお、本実施形態では、少なくとも感光体４０と現像装置１とでカートリッジユニットが構成され、更に帯電装置、クリーニングユニット、除電装置を備えてプロセスカートリッジが構成可能である。
【００１６】
プロセスカートリッジと称する場合、現像装置と他のプロセス手段が一体となって着脱可能にされたものであり、上記カートリッジユニットだけでもプロセスカートリッジとなり得るし、現像装置と感光体と帯電装置、現像装置と感光体と帯電装置とクリーニング装置など、様々なバリエーションが存在し得る。
【００１７】
次に、本実施形態に係る現像装置の全体構成について説明する。
図１において、現像装置１は感光体４０の側方に配設され、現像装置１の感光体４０側に現像ケーシング３ａ，３ｂによって形成された開口部から一部を露出した現像ローラ２が感光体４０の周方向に、感光体４０に一定のギャップをもって対向し並設されている。
【００１８】
現像ローラ２の現像スリーブ２ａは、磁性トナーと磁性キャリアとで成る二成分現像剤を表面に担持する現像剤担持体として、アルミニウムなど非磁性の円筒状部材からなっており、不図示の駆動装置により、感光体４０と対向する現像領域において現像剤を上方に移動させる向きに回転駆動可能になっている。
【００１９】
本実施形態においては、現像スリーブ２ａの線速が３段階で設定されていて、プリンタ本体に設けられた図示しない制御部によって切り換え可能となっている。具体的には、普通紙などを用いる場合には線速２６０［ｍｍ／ｓ］、１３５［ｋｇ紙］などの厚紙を用いる場合には線速１８６［ｍｍ／ｓ］、並びに、１８０［ｋｇ紙］などの厚紙を用いる場合及び１２００［ｄｐｉ］などの高解像度で作像する場合には線速８５［ｍｍ／ｓ］で、現像スリーブ２ａを回転させる。また、いずれの線速で現像スリーブ２ａを回転させる場合においても、現像スリーブ２ａの線速は、感光体４０の線速の１．７倍となっている。
【００２０】
現像装置１はまた、現像スリーブ２ａ上に担持され現像領域に向けて搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレード４、現像ケーシング３ｂ内の現像剤を攪拌混合・搬送する攪拌スクリュー５，６、現像ケーシング３ａ内のトナー濃度を測定してトナーホッパーからトナーを補給するための図示しないＴセンサ等を備えている。また現像ローラ２の内部には、磁界発生手段としてのマグネットローラが固定配置されている。
【００２１】
攪拌スクリュー５は、回転軸５ａの周りに攪拌面部５ｂが回転軸５ａの軸方向へ、回転軸５ａと一体に、螺旋状に設けられている。また、攪拌スクリュー６は、回転軸６ａの周りに攪拌面部６ｂが回転軸６ａの軸方向へ、回転軸６ａと一体に、螺旋状に設けられている。
【００２２】
マグネットローラは、プラスチックローラに複数のマグネットブロックを埋め込むことで形成されているが、プラスチック樹脂粉末（高分子化合物）に磁性粉を分散混練した所謂プラスチックマグネット、あるいはゴムマグネットを磁場印加しながら押し出し成形又は射出成形して、しかる後に現像極部分にマグネットブロックを埋設することで得ることもできる。
【００２３】
マグネットローラは図示の例のように６極の磁極を形成する（磁極自体は５つであるが一般に６極磁極と称する）が、必要に応じて８極や１０極で構成されていてもよい。
【００２４】
現像ローラ２の磁極配置については、現像ローラ２と感光体４０の最近接位置の近傍において、現像磁極２ｂ（図示の例ではＳ極）が通常感光体の最近接位置か、それよりも数度上流側に配置されている。
【００２５】
また、２成分系現像システムの場合、感光体４０を現像しトナー消費した後の低トナー含有量現像剤を現像装置（現像ケーシング３ａ）内で解放し、攪拌された現像剤を現像スリーブ２ａで再び汲み上げるというサイクルを繰り返している。
【００２６】
そのため、現像磁極２ｂよりも現像スリーブ回転下流側の搬送磁極２ｄの更に現像スリーブ回転方向下流側で現像剤を現像スリーブ２ａから剥離（解放）するようになっている。剥離磁極２ｅと、剥離磁極２ｅよりも現像スリーブ回転方向下流側の汲み上げ磁極２ｆとは、同極性の磁気特性、本実施形態ではどちらともＮ極となっていて、汲み上げ磁極２ｆで現像剤を現像スリーブ２ａに汲み上げて、汲み上げ磁極２ｆに対向するドクターブレード４で現像スリーブ２ａ上の現像剤の厚みが規制され、現像領域へ現像剤が搬送される。
【００２７】
互いに同極性である剥離磁極２ｅと汲み上げ磁極２ｆとを隣接して配置することで、これらの磁極間に、現像スリーブ２ａ上の現像剤に対して現像スリーブ表面から離れる方向に向かう剥離力を作用させる剤離れ領域Ｐが形成される。これにより、その剤離れ領域Ｐへ搬送された現像剤は、剥離磁極２ｅ及び汲み上げ磁極２ｆの磁力による剥離力を受けて、現像スリーブ２ａから離脱する。
【００２８】
従来構成のように剥離磁極２ｅの対向近接位置に磁極がない場合、図３に示すように、剥離磁極２ｅと汲み上げ磁極２ｆとの磁力線により反発磁界が発生して現像剤が剤離れ領域Ｐが形成される剥離磁極２ｅの位置で現像ローラから剥離する。ところが、現像スリーブ２ａの回転速度が遅いと現像剤が遠心力を余り受けることが出来ず、現像スリーブ２ａから剥離し落下している現像剤が、汲み上げ磁極２ｆの磁力によって現像ケーシング３ａに落ちず現像スリーブ２ａ側に吸引され、現像スリーブ表面に再付着しまう。この傾向は、現像スリーブ２ａの線速が２００［ｍｍ／ｓｅｃ］以下のときに顕著になる。
【００２９】
本実施形態の場合、現像スリーブ半径方向外方で、剤離れ領域Ｐにある剥離磁極２ｅに対向し、現像ケーシング３ａの外壁面に配置されている吸引磁石７が、Ｎ極の剥離磁極２ｅと異極性の磁極であるＳ極を剥離磁極２ｅに向けている。吸引磁石７を現像ケーシング３ａの外壁面に配置することにより吸引磁石７に直接現像剤が接触することが回避でき、経時的に初期状態と同じ性能を発揮せしめることができる。
【００３０】
なお、剥離磁極２ｅと吸引磁石７との位置であるが、現像スリーブ２ａの回転中心を垂直平面座標系の原点とし、現像スリーブ２ａを反時計方向に回して汲み上げた現像剤を現像スリーブ横断面の第４象限から第１象限にかけて対向する感光体に摺擦させる場合に、第２象限に存するものである。
【００３１】
ここで、「象限」は数学上の専門用語として一般に用いられており、  図１２に示すように現像スリーブ２ａの右側に感光体４０が位置している場合、平面上に平行座標系を定めると、座標軸（直交軸・斜交軸）によって平面が４つの部分に分けられる。現像スリーブ２ａの回転中心を平面座標系の原点とすると、図１２に示すように４つに区分された現像スリーブ２ａの図中右上部分（感光体側の上部分）から反時計回りにそれぞれ順に第１象限、第２象限、第３象限、第４象限となる。また、図１３に示すように現像スリーブ２ａの左側に感光体４０が位置している場合、平面上に平行座標系を定め、座標軸（直交軸・斜交軸）によって平面を４つの部分に分け、現像スリーブ２ａの回転中心を平面座標系の原点とすると、図１３に示すように４つに区分された現像スリーブ２ａの図中右上部分（感光体とは反対側の上部分）から反時計回りにそれぞれ順に第１象限、第２象限、第３象限、第４象限となる。本実施形態では、特筆しない限り図１２に示すように現像スリーブ２ａの右側に感光体４０が位置している場合における「象限」で説明する。
【００３２】
本実施形態では、現像スリーブ２ａの回転中心を垂直平面座標系の原点とし、現像スリーブ横断面の第４象限から第１象限の現像領域において磁気ブラシを感光体４０に摺擦させて現像を行う場合に、剥離磁極２ｅを現像スリーブ横断面での第２象限に位置させ、Ｎ極の剥離磁極２ｅとは異極性であるＳ極の吸引磁石７を現像スリーブ半径方向外方に剥離磁極２ｅに対向させて設けている。
【００３３】
現像スリーブ２ａの左側に感光体４０が位置し、磁気ブラシが下から上に向かって移動して感光体４０に摺擦して現像を行う位置関係にある場合は鏡像関係となり、現像スリーブ２ａが時計回りに回転し、現像領域が第３象限から第２象限にあり、剥離磁極２ｅが現像スリーブ横断面での第１象限に位置して、Ｎ極の剥離磁極２ｅとは異極性であるＳ極の吸引磁石７を現像スリーブ半径方向外方に剥離磁極２ｅに対向させて設けることで課題を解決でき、本質的に同じことである。
【００３４】
吸引磁石７は、剥離磁極２ｅとの間で、現像スリーブ２ａから剥離した現像剤を現像ケーシング３ａ外壁面に引き寄せるような吸引磁界を生じるものであり、その作用を用いて現像スリーブ２ａから剥離した現像剤を現像ケーシング３ａ外壁面に引き寄せられながら現像剤が重力作用で自然落下し現像スリーブ２ａから遠い位置に落下させることが出来る。特に現像スリーブ２ａの線速が２００［ｍｍ／ｓｅｃ］以下で遠心力を余り受けず現像剤が現像ローラから遠くに離れないときでも、現像スリーブ２ａから遠い位置の現像ケーシング３ａに現像剤を落下させることが出来る。これにより、現像スリーブ２ａから剥離した現像剤を落下途中で現像スリーブ２ａに再付着し難くすることができる。
【００３５】
上述したように、吸引磁石７は、剥離磁極２ｅとの間で、前記吸引磁界を生じさせるものであり、その作用を用いて、現像スリーブ２ａから剥離した現像剤が現像スリーブ２ａに再付着し難くしたり、現像スリーブ２ａからの現像剤の剥離を促進させたりして、現像剤が重力作用で自然落下することを期待するような位置に剥離磁極２ｅが配される場合を前提とするので、その限りで第３象限側に剥離磁極２ｅがずれ込むことも考えられる。したがって幾何学的に厳格な意味において第２象限に限定されず、第２象限から第３象限に至る領域も本発明においては第２象限の範囲と理解されるべきである。
【００３６】
吸引磁石７は、剥離磁極２ｅが第３象限側にずれ込む際、それに伴って同じく第３象限側にずれ込み得るが、更に後述するように剥離磁極２ｅが第２象限に位置していても、剥離磁極２ｅより現像スリーブ回転方向下流側の磁極との極間中心（極と極とのちょうど真ん中）に対向する位置あたりへ吸引磁石７を配置しても現像剤の吸引効果が認められるので、吸引磁石７は剥離磁極２ｅよりも広範な角度範囲で配設可能である。
【００３７】
図４は吸引磁石７のない従来公知の６極構成の現像スリーブ２ａ高速時の現像剤の剥離状態を説明する図である。現像スリーブ２ａが２００［ｍｍ／ｓｅｃ］以上のとき、現像剤は大きな遠心力を受け、現像スリーブ２ａから遠くに現像剤を剥離することが出来る。
【００３８】
図５は本願実施形態に係る構成での現像スリーブ２ａ低速時の現像剤の剥離状態を説明する図である。現像スリーブ２ａが２００［ｍｍ／ｓｅｃ］以下のときでも、現像剤は、吸引磁石７によって現像スリーブ２ａ側から現像ケーシング３ａ側に吸引され、後から来る現像剤により、吸引磁石７に保持されること無く押し出され、その後、重力により現像ケーシング３ｂ方向に落下する。このときの吸引磁石７の磁束密度は、現像ケーシング３ａの現像スリーブ２ａ側で吸引磁石７の磁束密度から剥離磁極２ｅの磁束密度を引いた値が１０［ｍＴ］以下であるのが望ましい。現像ケーシング３ａの現像スリーブ２ａ側で吸引磁石７の磁束密度から剥離磁極２ｅの磁束密度を引いた値が１０［ｍＴ］よりも大きい場合には、図１０に示すように吸引磁石７の部分に現像剤が保持され、保持された現像剤が現像スリーブ２ａ近くまで迫り出し、汲み上げ磁極２ｆにより現像剤が汲み上げられてしまう虞がある。このようになってしまうと、現像剤が現像スリーブ２ａから離れ難くなり、その分、画像ムラが生じ易くなる。これに対し、現像ケーシング３ａの現像スリーブ２ａ側で吸引磁石７の磁束密度から剥離磁極２ｅの磁束密度を引いた値が１０［ｍＴ］以下の場合には、吸引磁石７の部分に現像剤が保持され難くなり現像剤が現像スリーブ２ａまで迫り出すのを抑えられ、上述したような理由によって画像ムラが生じるのを抑制できる。本実施形態では、吸引磁石７として断面５［ｍｍ］×１［ｍｍ］で４０［ｍＴ］の磁力のものを用いている。
【００３９】
図６と図７は、吸引磁石７の設置範囲を示す図である。
図６に示すように、剥離磁極２ｅの近傍に吸引磁石７を設置すると、剥離磁極２ｅから吸引磁石７へ向かって現像剤の穂が伸び、現像ケーシング３ａ側に引き寄せられた後、後方から来る現像剤に押し出されて、現像ケーシング３ａに沿って現像剤が落下する。
【００４０】
それに対し図９には、搬送磁極２ｄと剥離磁極２ｅとの変極点より現像スリーブ２ａ回転上流に吸引磁石７を設置したときの様子を示した。剥離磁極２ｅより搬送磁極２ｄ方向に吸引磁石７を設置すると現像剤は、その近傍で穂立ちを生じるが、現像剤の剥離には影響せず、吸引磁石７を設置していない状態と同じような現像剤の剥離が行われ、汲み上げ磁極２ｆの磁界により再度現像スリーブ２ａに汲み上げられてしまう。
【００４１】
図７には、吸引磁石７を剥離磁極２ｅの現像スリーブ２ａ回転下流側の変極点に対向させて設置した時の様子を示した。剤離れ領域Ｐにおける前記変極点までは、現像スリーブ２ａに現像剤を引き寄せる磁界が弱くなり、現像スリーブ２ａから現像剤を引き離す磁界が存在する。そこに吸引磁石７を設置することにより現像スリーブ２ａ側からより現像ケーシング３ａ側に現像剤を吸引することが出来る。
【００４２】
図８には、吸引磁石７を剥離磁極２ｅの現像スリーブ２ａ回転下流側の変極点よりもさらに現像スリーブ２ａ回転下流側に設置した時の様子を示した。吸引磁石７の設置場所を剥離磁極２ｅに対し現像スリーブ２ａ回転下流側の変極点よりもさらに現像スリーブ２ａ回転下流側に設置した場合においても、剤離れ領域Ｐで現像スリーブ２ａから離れた現像剤を引き寄せることができ、従来のように吸引磁石７を設置しない場合よりも、汲み上げ磁極２ｆの磁界により現像剤が再度現像スリーブ２ａに汲み上げられるのを抑制できる。なお、剤離れ領域Ｐで現像スリーブ２ａから剥離した現像剤を引き寄せる磁界が、吸引磁石７を剥離磁極２ｅの現像スリーブ２ａ回転下流側の変極点に対向させて設置した場合よりも弱くなるため、現像スリーブ２ａから剥離した現像剤は汲み上げ極２ｆの磁界によって現像ローラに引き寄せられ易くなり、現像スリーブ２ａ表面に再付着する虞がある。
【００４３】
図１０は、剤離れ領域Ｐに対向させて現像ケーシング３ａに設置した吸引磁石７の磁束密度が強すぎる時の模式図を示したものである。
現像剤は吸引磁石７により現像スリーブ２ａから完全に剥離され現像ケーシング３ａ側に引き寄せられるので、従来のような吸引磁石７を設置しない場合よりも、汲み上げ磁極２ｆの磁界によって現像剤が再度現像スリーブ２ａに汲み上げられるのを抑制することができる。なお、吸引磁石７の磁束密度が強すぎると、現像ケーシング３ａに現像剤が保持され、その保持された現像剤が図１０に示すように現像ケーシング３ａで穂立ちを形成することがある。そして、穂立ちした現像剤の穂先が汲み上げ磁極２ｆの磁界により現像ローラに吸い寄せられ、現像スリーブ２ａに現像剤が再汲み上げしてしまう虞がある。
【００４４】
図１１は、剤離れ領域Ｐに対向させて現像ケーシング３ａに設置した吸引磁石７の磁束密度が弱すぎる時の模式図を示した。
剥離磁極２ｅにより剥離された現像剤のうち、現像ケーシング３ａ近傍の現像剤は吸引磁石７により引き寄せられ、従来のような吸引磁石７を設置しない場合よりも、汲み上げ磁極２ｆの磁界によって現像剤が再度現像スリーブ２ａに汲み上げられるのを抑制することができる。なお、現像スリーブ２ａに近い場所にある剥離された現像剤は、吸引磁石７の磁束密度が低い為、磁界により現像ケーシング３ａ側に引き寄せ難く、汲み上げ磁極２ｆによって現像スリーブ２ａ近傍の現像剤が、現像スリーブ２ａに再度汲み上げられる虞がある。
【００４５】
図５、図６、図７、図８、図１０及び図１１を用いた説明で示したように吸引磁石７の設置場所や磁束密度の大きさなどを設定することで、従来のような吸引磁石７を設置しない場合よりも、剤離れ領域Ｐで現像スリーブ２ａから剥離した現像剤が汲み上げ磁極２ｆの磁界によって再度現像スリーブ２ａに汲み上げられてしまうのを抑えることができる。特に最適な吸引磁石７の設置場所や磁束密度の大きさなどとしては、図５〜図７を用いた説明で示したものである。
【００４６】
磁束密度として本例では、剥離磁極２ｅは３０［ｍＴ］、吸引磁石７は異極性で４０［ｍＴ］としており、現像ケーシング３ａの壁面での吸引磁石７の磁束密度は８［ｍＴ］である。
【００４７】
吸引磁石７の磁束密度を高くし、現像ケーシング３ａの壁面での吸引磁石７の磁束密度は、現像ケーシング３ａの現像スリーブ２ａ側の壁面における吸引磁石７の磁束密度から同じ場所における剥離磁極２ｅの磁束密度を引いた値が１０［ｍＴ］を超えると、現像ケーシング３ａに現像剤が滞留し始め、汲み上げ磁極２ｆによって現像スリーブ２ａに現像剤が再汲み上げが始まった。
【００４８】
吸引磁石７の磁束密度を上げることにより吸引力も増すが、それに伴い磁石への吸着力も増す為、現像剤が磁石から離れにくくなり現像ケーシング３ａに滞留するようになると考えられる。
【００４９】
本発明における吸引磁石７の表面磁束密度は、６０［ｍＴ］以下で有るが、これは現像スリーブ２ａ迄の距離や、剥離磁極２ｅの表面磁束密度により異なる。
【００５０】
現像ケーシング３ａの形状や吸引磁石７の設置場所や剥離磁極２ｅの磁束密度によって吸引磁石７の表面磁束密度は異なるが、現像ケーシング３ａの現像スリーブ２ａ側の壁面における吸引磁石７の磁束密度から同じ場所における剥離磁極２ｅの磁束密度を引いた値が１０［ｍＴ］を超えると現像剤を現像スリーブ２ａから引き寄せ引き寄せた現像剤を現像ケーシング３ａ壁面に保持するようになってしまう。そのため、吸引磁石７の磁束密度の規定する際、現像ケーシング３ａの現像ローラ側の壁面において吸引磁石７の磁束密度は、現像ケーシング３ａの現像スリーブ２ａ側の壁面における吸引磁石７の磁束密度から同じ場所における剥離磁極２ｅの磁束密度を引いた値が０［ｍＴ］より大きく１０［ｍＴ］以下となるような値にすべきである。
【００５１】
また、実機での確認によれば、吸引磁石７が、剥離磁極２ｅと、剥離磁極２ｅ前後の搬送磁極２ｄ及び汲み上げ磁極２ｆとの極間までの角度範囲にあれば、現像剤剥離促進作用に効果が認められた。これは接線方向の磁束密度が高いためと考えられる。
【００５２】
上記極間を超えた位置に吸引磁極７を配した場合、磁束密度としては法線成分が大きくなり、現像剤が穂立ち始め、現像剤剥離への寄与が期待できなくなった。
【００５３】
また、本実施形態では、図１４に示すように、現像スリーブ２ａの軸方向の幅は、感光体ドラム上の作像領域に対向する現像有効領域の軸方向の幅よりも外側まで延在しており、吸引磁石７の軸方向の幅を現像スリーブ２ａの軸方向の幅と同じにしている。吸引磁石７の軸方向の幅は、現像スリーブ２ａの軸方向の幅よりも外側まで延在しても良いが、シール部材１４８よりも軸方向で内側までとする。これにより、吸引磁石７によってシール部材１４８側に現像剤が引き寄せられてシール部材１４８と現像ケーシング３ａとの間に現像剤が入り込んでしまい、シール性が低下してしまうのを抑制できる。
【００５４】
図１５は、図１における現像装置１の吸引磁石７側からの斜視模式図である。図１５に示すように、現像装置１は、攪拌スクリューローラ５，６の回転軸５ａ，６ａが軸支されている現像ケーシング３ｂと、この現像ケーシング３ｂの蓋として機能する現像ケーシング３ａとから形成されている。
【００５５】
図１６は、現像ケーシング３ａの外壁面に吸引磁石７を取り付けた一例を示す斜視図であり、図１７は、図１６における吸引磁石７の軸方向一端側近傍の拡大図である。凸部３０は現像ケーシング３ａの内側でシール部材１４８が取り付けられる部分であり、その凸部３０の側壁面３０ａに吸引磁石７の軸方向端面を突き当てることで、吸引磁石７の現像ケーシング３ａに対する軸方向の位置決めがなされる。また、現像ケーシング３ａの外壁面には、吸引磁石７の軸方向に直交する方向の端面が突きつけられる面を有するリブ３１が、現像ケーシング３ａの外壁面の軸方向に複数形成されており、吸引磁石７の軸方向に直交する方向の端面をリブ３１の長手方向端面に突き当てることで、吸引磁石７の現像ケーシング３ａに対する軸方向に直交する方向の位置決めがなされる。このように、現像ケーシング３ａに対して吸引磁石７を位置決めすることで、現像ケーシング３ａに覆われる現像スリーブ２ａに対する吸引磁石７の位置決めがなされ、剥離磁極２ｅと吸引磁石７との間で適切な磁界形成を行うことができる。
【００５６】
次に、本発明の画像形成装置に好適に使用されるトナーについて説明する。
６００［ｄｐｉ］以上の微少ドットを再現するために、トナーの重量平均粒径は３［μｍ］〜８［μｍ］が好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均粒径（Ｄ４）が３［μｍ］未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。重量平均粒径（Ｄ４）が８［μｍ］を超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
【００５７】
また、重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００５８】
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）を挙げることができる。以下に測定方法について述べる。
【００５９】
まず、電解水溶液１００［ｍｌ］〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１［ｍｌ］〜５［ｍｌ］加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１［％］ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）を使用できる。ここで、更に測定試料を２［ｍｇ］〜２０［ｍｇ］加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１分〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして１００［μｍ］アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【００６０】
チャンネルとしては、２．００［μｍ］〜２．５２［μｍ］未満；２．５２［μｍ］〜３．１７［μｍ］未満；３．１７［μｍ］〜４．００［μｍ］未満；４．００［μｍ］〜５．０４［μｍ］未満；５．０４［μｍ］〜６．３５［μｍ］未満；６．３５［μｍ］〜８．００［μｍ］未満；８．００［μｍ］〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８［μｍ］〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０［μｍ］〜１６．００［μｍ］未満；１６．００［μｍ］〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０［μｍ］〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０［μｍ］〜３２．００［μｍ］未満；３２．００［μｍ］〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上乃至４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。
【００６１】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。
【００６２】
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記数１で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＦＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００６３】
【数１】
2010276974.tif 000003
【００６４】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＦＲＩの二乗を図形面積ＡＲＦＡで除して、１００／４πを乗じた値である。ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００６５】
【数２】
2010276974.tif 000004
【００６６】
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＦＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００６７】
トナー形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり、従って流動性が高くなり、またトナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００６８】
本発明の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。
【００６９】
以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００７０】
＜ポリエステル＞
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
【００７１】
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。
【００７２】
２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４‐シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。
【００７３】
これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。
【００７４】
３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００７５】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。
【００７６】
２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。
【００７７】
３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００７８】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０［℃］に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。
【００７９】
酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
【００８０】
また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
【００８１】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
【００８２】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００８３】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００８４】
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０［ｗｔ％］、好ましくは１〜３０［ｗｔ％］、さらに好ましくは２〜２０［ｗｔ％］である。０．５［ｗｔ％］未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０［ｗｔ％］を超えると低温定着性が悪化する。
【００８５】
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００８６】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
【００８７】
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。
【００８８】
３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
【００８９】
アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。
【００９０】
アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。
【００９１】
アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。
【００９２】
Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００９３】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００９４】
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０［％］未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００９５】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０?２８０［℃］に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０［℃］にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらに、このポリエステルプレポリマーにアミン類を０〜１４０［℃］にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。ＰＩＣを反応させる際、及びポリエステルプレポリマーとアミン類を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。
【００９６】
使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【００９７】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。
【００９８】
反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
【００９９】
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１００に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。
【０１００】
なお、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
【０１０１】
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５［％］未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【０１０２】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５［℃］、好ましくは４５〜６０［℃］である。４５［℃］未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５［℃］を超えると低温定着性が不十分となる。また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【０１０３】
＜着色剤＞
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。
【０１０４】
着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５［重量％］、好ましくは３〜１０［重量％］である。
【０１０５】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。
マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【０１０６】
＜荷電制御剤＞
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
【０１０７】
具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＦ−８２、サリチル酸系金属錯体のＦ−８４、フェノール系縮合物のＦ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＦＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
【０１０８】
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２?５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【０１０９】
＜離型剤＞
離型剤としては、融点が５０〜１２０［℃］の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスのほかに、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【０１１０】
＜外添剤＞
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３［μｍ］〜２［μｍ］であることが好ましく、特に５×１０−３［μｍ］〜０．５［μｍ］であることが好ましい。また、ＢＦＴ法による比表面積は、２０［ｍ２／ｇ］〜５００［ｍ２／ｇ］であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５［ｗｔ％］であることが好ましく、特に０．０１〜２．０［ｗｔ％］であることが好ましい。
【０１１１】
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２［μｍ］以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
【０１１２】
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５［ｗｔ％］の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【０１１３】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
【０１１４】
＜トナーの製造方法＞
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。
【０１１５】
具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。
【０１１６】
特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。
【０１１７】
有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【０１１８】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
【０１１９】
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【０１２０】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【０１２１】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２?１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【０１２２】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＦＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【０１２３】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＦＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【０１２４】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０［％］の範囲になるように加えられることが好ましい。
【０１２５】
例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１［μｍ］及び３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］及び２［μｍ］、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１［μｍ］、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
【０１２６】
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【０１２７】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。
【０１２８】
例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【０１２９】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０［μｍ］にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００〜２００００［ｒｐｍ］である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０［℃］（加圧下）、好ましくは４０〜９８［℃］である。
【０１３０】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０［℃］、好ましくは４０〜９８［℃］である。
【０１３１】
また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【０１３２】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【０１３３】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
【０１３４】
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【０１３５】
以上、本実施形態によれば、磁界発生手段を非磁性の中空体内に配置して磁界発生手段の磁力により中空体の外周面上に磁性キャリアおよびトナーからなる二成分現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、を有し、磁界発生手段は、互いに隣接した同極性の第１磁極である剥離磁極２ｅ及び第２磁極である汲み上げ磁極２ｆを備えており、汲み上げ磁極２ｆは、剥離磁極２ｅよりも現像剤担持体による現像剤搬送方向下流側であって現像剤収容部内の供給室から二成分現像剤を汲み上げるための磁力を生じさせるものであり、剥離磁極２ｅ及び汲み上げ磁極２ｆの間で、現像剤担持体上の剤が現像剤担持体から離脱する剤離れ領域が駆動状態において前記供給室に収容されている二成分現像剤に接しないように、現像剤担持体を前記供給室に収容されている二成分現像剤の上方に配置されている現像装置において、前記剤離れ領域における現像剤担持体表面よりも現像剤担持体半径方向外側に剥離磁極２ｅとは異極性の着磁面を現像剤担持体に向けた吸引磁石７を設けた。本実施形態においては、現像剤担持体の剥離磁極２ｅと現像剤担持体外周面外方に設けられた剥離磁極２ｅとは異極性の吸引磁石７との間に、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れた現像剤を剥離磁極２ｅ側から吸引磁石７側に引き寄せるような磁界が形成される。これにより、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れた現像剤は、吸引磁石７側に引き寄せられた分だけ現像剤担持体表面から遠ざかった経路を通って現像剤収容部に向かう。よって、前記経路が現像剤担持体表面から遠ざかる分だけ、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤が、汲み上げ磁極２ｆの磁力によって現像剤担持体表面側に引き寄せられ難くなる。したがって、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤を、現像剤担持体上に再付着し難くすることができ、画像上にムラが生じてしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、現像剤担持体の回転中心を垂直平面座標系の原点として、現像剤担持体を反時計方向に回転させて現像剤担持体表面に汲み上げた２成分現像剤を下方から上方へ送って磁気ブラシとして現像ローラ横断面の第４象限から第１象限の現像領域において上記潜像担持体上の潜像の可視像化を行うように構成されており、剥離磁極２ｅが現像剤担持体横断面での第２象限に位置し、これに対向する現像剤担持体半径方向に吸引磁石７を配置し、吸引磁石７の剥離磁極２ｅに面する側が着磁面であることで、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤を吸引磁石７に引き寄せ易くなり、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤を、より現像剤担持体上に再付着し難くすることができる。
また、本実施形態によれば、吸引磁石７が、現像剤担持体の回転軸中心に、剥離磁極２ｅよりも現像剤担持体回転方向上流側にある第３磁極である搬送磁極２ｄと剥離磁極２ｅとの変極点から、現像剤担持体回転方向下流側の剥離磁極２ｅの変極点までの間の角度範囲にあることで、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤を吸引磁石７に引き寄せ易くなり、剤離れ領域で現像剤担持体上から離れ現像剤収容部に向かっている途中の現像剤を、より現像剤担持体上に再付着し難くすることができる。
また、本実施形態によれば、吸引磁石７が、磁気異方性を有することで、吸引磁石７の磁極面が対向する２面のみに規制でき、剥離磁極２ｅに対向する吸引磁石７の面のみを剥離磁極２ｅと異極性にできるので好ましい。
また、本実施形態によれば、吸引磁石７が現像ケーシング３ａの外壁面に配置されていることで、吸引磁石７に直接現像剤が接触することが回避でき、経時的に初期状態と同じ性能を発揮せしめることができる。
また、本実施形態によれば、吸引磁石７の現像ケーシング３ａの現像ローラ側壁面における磁束密度が、剥離磁極２ｅの現像ケーシング３ａの現像ローラ側壁面における磁束密度と少なくとも同じもしくはそれ以上であることで、効率良く現像スリーブ２ａから剥離した現像剤を現像ケーシング３ａ側に引き寄せることができるので好ましい。
また、本実施形態によれば、吸引磁石７の現像ケーシング３ａの現像ローラ側壁面における磁束密度から剥離磁極２ｅの現像ケーシング３ａの現像ローラ側壁面における磁束密度を引いた値が、磁束密度の差分で＋１０［ｍＴ］以下であることで、現像ケーシング３ａに引き寄せられた現像剤が、現像ケーシング３ａに保持されること無く、スムーズに現像剤が剥離されるので好ましい。
【符号の説明】
【０１３６】
１        現像装置
２        現像ローラ
２ａ      現像スリーブ
３ａ      現像ケーシング
４        ドクターブレード
５        攪拌スクリュー
６        攪拌スクリュー
１０      画像ユニット
１１      中間転写ベルト
１２      画像形成ユニット
１３      転写帯電器
１４      給紙ユニット
１５      二次転写ローラ
１６      定着ユニット
３０      凸部
３０ａ    側壁面
３１      リブ
４０      感光体
１２０    潜像担持体
１４８    シール部材
２４１    現像スリーブ
２４２    攪拌搬送部材
２４３    攪拌搬送部材
２４６    現像剤規制部材
２４７    マグネットローラ
２４９Ａ  収容室
２４９Ｂ  収容室
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３７】
【特許文献１】特開２００６−２９３２６１号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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