(57)【要約】【課題】像担持体上のトナーを静電的に除去するクリーニング装置を採用する画像形成装置において、高温高湿時も良好なクリーニング性能を得る。【解決手段】ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト８上のトナーを静電的にクリーニングするクリーニングブラシ５２１と、クリーニングブラシ５２１上のトナーを静電的に回収する回収ローラ５２２と、回収ローラ５２２上のトナーを掻き落として除去する回収ブレード５２３とを備える。回収ブレードは導電性とし、電圧を印加して回収ローラ５２２表面に電荷を供給する電荷供給手段としての機能も果たす。高温高湿の場合、回収ブレードに電圧を印加しないように、回収ブレードと回収電源５３３との間が未接続になるよう切替る。【選択図】図３
2010026347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面移動する像担持体上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて除去する表面移動可能なクリーニング部材と、導電性基体と絶縁性表層とを有し該クリーニング部材上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて回収する表面移動可能な回収部材と、該回収部材表面に摺擦して該回収部材上のトナーを掻き落として除去する除去部材と、該回収部材表面に接触する導電性部材に電圧を印加して該回収部材表面に電荷を供給する電荷供給手段とを備えたクリーニング装置と、使用環境の温湿度情報を取得する温湿度情報取得手段とを備えた画像形成装置において、
上記温湿度情報取得手段により取得した温湿度情報が高温高湿である場合、上記電荷供給手段は上記導電性部材に電圧を印加しないことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、上記導電性部材に電圧を印加しない場合に該導電性部材をフロート状態とすること特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の画像形成装置において、上記導電性部材に電圧を印加しない場合に該導電性部材を接地すること特徴とする画像形成装置
【請求項４】
請求項１、２または３の何れかの画像形成装置において、上記電荷供給手段の上記導電性部材は上記除去部材を兼ねることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の何れかの画像形成装置において、上記クリーニング装置は上記クリーニング部材よりも上記像担持体の表面移動方向上流部に、該像担持体上のトナーの帯電極性を制御する極性制御部材を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の何れかの画像形成装置において、上記像担持体は被転写材を搬送する転写搬送体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、上記トナーとして、体積平均粒径Ｄｖが３（μｍ）〜６（μｍ）の範囲であり、個数平均粒径をＤｎ（μｍ）としたとき、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０の範囲であるものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、上記トナーとして、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２がそれぞれ１００〜１８０の範囲であるものを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの画像形成装置において、上記像担持体は弾性ベルト状部材であ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、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置に採用されるクリーニング装置として、静電クリーニング方式のものが知られている（例えば、特許文献１）。静電クリーニング方式では、像担持体に当接する導電性のブラシローラ等のクリーニング部材にトナーの帯電極性とは逆極性の電圧を印加して、像担持体表面電位とブラシローラ表面電位との電位差で形成される電界によりトナーを像担持体上からブラシローラ上に静電的に移動させる。また、ブラシローラに当接する導電性の回収ローラ等の回収部材にトナーの帯電極性とは逆極性のさらに大きな電圧を印加して、ブラシローラ表面電位と回収ローラ表面電位との電位差で形成される電界によりトナーをブラシローラ上から回収ローラ上に静電的に移動させる。そして、回収ローラ上のトナーを回収ローラ表面に摺擦するブレード等の除去部材により掻き落としている。
【０００３】
上記回収ローラとしては、導電性基体に絶縁性表層を設けたものが用いられている。これは、回収ローラの表面が導電性であると、ブラシローラと回収ローラとの当接部で、回収ローラ表面からブラシローラ上のトナーに電荷注入がおき、帯電量の低いトナーは極性が反転してしまう。極性が反転したトナーは、回収ローラ上へは移動せずブラシローラ上に残ったままになる。ブラシローラ上に残ったトナーは回転で再び像担持体と出会い、像担持体へ再度付着してクリーニング残トナーとなり、像担持体上のクリーニング性を低下させてしまう。このため、回収ローラからトナーへの電荷注入を防止するために、回収ローラ表層を絶縁性としたものが用いられている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１２８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記クリーニング装置で、回収ローラ表面電位が不安定になり、トナーがブラシローラ上から回収ローラ上へ移動するための十分な電界が得られないという問題がある。これは、表層が絶縁性の回収ローラ上のトナーをブレードで掻き落とす際、絶縁性の表層とトナーとの間で比較的強い剥離放電が生じ、回収ローラの表層上にカウンターチャージが蓄積されることにより回収ローラの表面電位が低下してしまう。このため、ブラシローラと回収ローラとの間の電界が弱まりトナーの移動効率が低下する。この結果、ブラシローラ上にトナーが徐々に蓄積していき、経時で良好なクリーニング性能が得られなくなる。
【０００６】
そこで、本出願人は、特願２００７−１２２３６１号にて、回収ローラ表面に電荷を供給する電荷供給手段として、回収ローラ表面に接触する導電性部材と、導電性部材に電圧を印加する電源とを備えるものを提案している。この電荷供給手段により回収ローラ表面に電荷を供給して回収ローラの表面電位を安定化することにより、回収ローラ表面電位とブラシローラ表面電位との電位差で形成されるブラシローラ上から回収ローラ上へトナーを移動させる電界を安定化する。これにより、ブラシローラ上のトナーは回収ローラへ良好に移動するようになるので、ブラシローラは良好なクリーニング性能を維持することができる。
【０００７】
しかしながら、電荷供給手段を設けたクリーニング装置において、使用環境が高温高湿になると良好なクリーニング性能が得られないという問題が発生した。これは、高温高湿時に回収ローラの絶縁性表層の電気抵抗が低下し、電荷供給手段の導電性部材から回収ローラの表層を介して回収ローラの導電性基体やブラシローラへ電荷がリークする。ブラシローラと回収ローラとの当接部では、この電荷によるブラシローラ上のトナーへの電荷注入がおき、ブラシローラ上のトナーの極性が反転する。極性が反転したトナーは、回収ローラ上へは移動せずブラシローラ上に残ったままになる。ブラシローラ上に残ったトナーは回転で再び像担持体と出会い、像担持体へ再度付着してクリーニング残トナーとなり、像担持体上のクリーニング性を低下させてしまう。また、ブラシローラと像担持体との当接部でも、リークした電荷による像担持体上のトナーへの電荷注入がおき、像担持体上のトナーの極性が反転する。像担持体上の極性の反転したトナーはブラシローラ上に移動することがないため、像担持体上のクリーニング性を低下させてしまう。このように、高温高湿時には、電荷供給手段の導電性部材から回収ローラの絶縁性表層を介してリークした電荷がトナーに注入されてトナーの極性が反転してしまい、良好な静電クリーニングが行われない。
【０００８】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、像担持体上のトナーを静電的に除去するクリーニング装置を採用する画像形成装置において、高温高湿時も良好なクリーニング性能を得ることのできる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】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、表面移動する像担持体上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて除去する表面移動可能なクリーニング部材と、導電性基体と絶縁性表層とを有し該クリーニング部材上のトナーを静電的に自らの表面に移動させて回収する表面移動可能な回収部材と、該回収部材表面に摺擦して該回収部材上のトナーを掻き落として除去する除去部材と、該回収部材表面に接触する導電性部材に電圧を印加して該回収部材表面に電荷を供給する電荷供給手段とを備えたクリーニング装置と、使用環境の温湿度情報を取得する温湿度情報取得手段とを備えた画像形成装置において、上記温湿度情報取得手段により取得した温湿度情報が高温高湿である場合、上記電荷供給手段は、上記導電性部材に電圧を印加しないことを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記導電性部材に電圧を印加しない場合に該導電性部材をフロート状態とすること特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記導電性部材に電圧を印加しない場合に該導電性部材を接地すること特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１、２または３の何れかの画像形成装置において、上記電荷供給手段の上記導電性給部材は上記除去部材を兼ねることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の何れかの画像形成装置において、上記クリーニング装置は上記クリーニング部材よりも上記像担持体の表面移動方向上流部に、該像担持体上のトナーの帯電極性を制御する極性制御部材を有することを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の何れかの画像形成装置において、上記像担持体は被転写材を搬送する転写搬送体であることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の何れかの画像形成装置において、上記トナーとして、体積平均粒径Ｄｖが３（μｍ）〜６（μｍ）の範囲であり、個数平均粒径をＤｎ（μｍ）としたとき、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０の範囲であるものを用いることを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記トナーとして、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２がそれぞれ１００〜１８０の範囲であるものを用いることを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６または７の何れかの画像形成装置において、上記像担持体は弾性ベルト状部材であることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、高温高湿時には電荷供給手段の導電性部材に電圧を印加しないため高温高湿時に回収部材の絶縁性表層の抵抗が低下しても、導電性部材から回収部材の表層を介して電荷がリークするおそれがない。よって、リークした電荷がトナーに注入されてトナーの極性が反転して良好な静電クリーニングが行われなくなることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、像担持体上のトナーを静電的に除去するクリーニング装置を採用する画像形成装置において、高温高湿時も良好なクリーニング性能を得ることができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
［実施形態１］
以下、本発明を適用した画像形成装置の第一の実施形態として、電子写真方式のいわゆるタンデム型中間転写方式のプリンタ（以下、単にプリンタという）について説明する。まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。図１は、本プリンタの全体を示す概略構成図であり、図２は画像形成部近傍の拡大概略構成図である。このプリンタは、イエロー，マゼンタ，シアン，黒（以下、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと記す）のトナー像を生成するための４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。４つのプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋはドラム状の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋをそれぞれ有している。各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの回りにはそれぞれ帯電装置２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、現像装置５Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ、クリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、除電装置（不図示）等を有している。プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっている。また、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に静電潜像を形成するためにレーザ光による光書き込みをおこなう露光装置７を有している。
【００１３】
なお、本実施形態のプリンタでは、プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、一体的に構成され装置本体に脱着可能で寿命到達時に交換されるプロセスカートリッジの形態を成しており、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００１４】
プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの上方には、像担持体たる中間転写ベルト８を備えた転写ユニット１７が配設されている。中間転写ベルト８は、テンションローラ１４、駆動ローラ１２、支持ローラ１３、１５，１６等の複数のローラに掛け回されており、図中反時計回り方向に回転駆動される。中間転写ベルト８を挟んで感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対向する位置には、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト８上に転写するために１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配設されている。また、中間転写ベルト８の回転方向に関して１次転写ローラ９Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋより下流部には、中間転写ベルト８の周面に当接し、中間転写ベルト８上のトナー像を記録紙に転写する２次転写ローラ１９を有する２次転写装置を有している。なお、２次転写装置は、２次転写ローラ１９に限るものではなく、数本の支持ローラと駆動ローラにより掛け渡される２次転写ベルトであっても良い。
【００１５】
さらに、２次転写ローラ１９よりも下流には、２次転写ローラ１９による転写後に中間転写ベルト８上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置１０が、中間転写ベルト８を介してテンションローラ１４に対向するよう設けられている。このベルトクリーニング装置１０は中間転写体８と一体的に交換可能であるが、中間転写ベルト８と寿命設定が異なる場合は単独で脱着が可能としてもよい。
【００１６】
中間転写ベルト８の材質について詳しく説明する。
近年、転写紙として従来広く用いられてきた普通紙に加え、デザインとして表面に凹凸を有する特殊紙やアイロンプリントなどの熱転写に用いる特殊な転写紙が用いられることが増えている。このような特殊紙を用いると、従来の普通紙の場合よりもカラートナーを重ね合わせた中間転写ベルト８上のトナー像を紙に２次転写する際に転写不良が発生し易くなる。そこで、中間転写ベルト８に弾性をもたせることにより、転写紙との接触性を高めている。
【００１７】
中間転写ベルト８としては、多層構造のものが用いられる。ベース層としては、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン等の合成樹脂又は各種のゴムに、カーボンブラック等の導電剤を適当量含有させて、その体積抵抗率が１０６〜１０１４Ω・ｃｍとなるものが用いられている。また、弾性を持たせた導電性弾性層の主基材としては、シリコーンゴム、ＮＢＲ、Ｈ−ＮＢＲ、ＣＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等が用いられる。また、導電性保護層の材料は、摩擦抵抗の低減、電気特性の環境に対する安定性、表面粗さ低減による残留トナークリーニング性能の向上といった目的を達成できるものであれば、特に限定されないが、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体（ＰＦＡ）、ＰＶＤＦなどのフッ素樹脂系ポリマーを、アルコール可溶性ナイロン系、シリコーン樹脂系、シランカプラー、ウレタン樹脂系のエマルジョンや有機溶媒に、溶解・分散した塗料を使用することができる。これら保護層は、上記の塗料をディップコート、スプレーコート、静電塗装、ロールコートなどにより設けることができる。さらに、保護層に表面処理または研磨を施すことにより離型性、導電性、耐磨耗性、表面クリーニング性等を改善することができる。 弾性を有する中間転写ベルト８とドラム状の感光体１とは比較的広い接触領域にて接触配置されており、しかも、中間転写ベルト８により弾性押圧されているため、ドラム状の感光体１と中間転写８との間のタック面圧はそれほど高くなく、しかも、中間転写ベルト８によるトナー像の包み込み動作が行われ、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト８側に一次転写される。このとき、中間転写ベルト８への転写画像には、大きなタック面圧によるホロキャラクタなどの画像欠陥はなく、高い転写効率で転写されるため、記録材（特に凹凸を有する特殊紙など）上のカラー画像品質はきわめて良好に保たれる。
【００１８】
図１において、プリンタの下方には、転写紙Ｐを収容する給紙カセット２６と、給紙カセット２６から転写紙Ｐを給紙する給紙ローラ２７とを有する給紙部が設けられている。また、転写紙の搬送方向に関して２次転写ローラ１９の上流側には、給紙カセット２６から給紙された転写紙を一端停止させて、２次転写位置に向かって送り出すレジストローラ２８が設けられている。一方、２次転写位置より転写紙の搬送方向に下流側には、定着装置２０が設けられている。また、現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに補給する新しいトナーが充填されたトナーボトル３２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋがプリンタの上方にあり、ここから図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに補給する。
【００１９】
次に、上記構成のプリンタの動作について説明する。不図示のスタートスイッチを押すと、中間転写ユニット１７では、不図示の駆動モータで駆動ローラ１２を回転駆動して、他のローラ１３，１４，１５，１６を従動回転し、中間転写ベルト８を回転する。同時に、各プロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを回転して、それぞれ帯電ローラ２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより一様に帯電し、ついで、露光装置７により露光して静電潜像を形成する。各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置５Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにより現像され、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの単色画像を形成する。中間転写ベルト８の回転とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト８上に合成カラー画像を形成する。
【００２０】
一方、給紙部では、給紙ローラ２７が給紙カセット２６から転写紙Ｐを１枚づつ繰り出して給紙路に入れ、レジストローラ２８に突き当てて止める。そして、中間転写ベルト８上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２８を回転し、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１９との間に転写紙を送り込み、転写紙上にカラー画像を２次転写する。転写後の転写紙は、定着装置２０へと送り込まれ、定着装置２０により熱と圧力とを加えて画像を定着した後排出される。一方、１次転写後の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれのクリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋで残留トナーが除去され、その後除電され、次の作像に備える。また、２次転写後の中間転写ベルト８は、ベルトクリーニング装置１０によって残留トナーが除去され、タンデム画像形成装置による再度の画像形成に備える。
【００２１】
また、上記プリンタで使用するトナーは、平均粒径４μｍの球形トナー（円形度０．９８）を用いた。これは、上記プリンタで、より高精度および高精細な画像が形成できるよう、高解像度を有することが要求されており、その達成手段の１つとしてより粒径を小さくしたトナーを用いるものである。また、転写率向上のためにトナーの形状を不定形からより球に近い形状のものを用いている。
【００２２】
次に、本実施形態の特徴部であるベルトクリーニング装置１０について詳しく説明する。このベルトクリーニング装置１０は、従来ブレードクリーニング方式では困難な小粒径化や球形化の進んだトナーのクリーニング時にも良好なクリーニング性を備えた静電クリーニング方式のものである。
【００２３】
ここで、従来のブレードクリーニング方式の問題点について説明する。上述のように、近年、高画質化の要望が高まり、トナーは小粒径化の傾向にある。また、トナー製造コスト低減および転写率向上の要望から粉砕トナーではなく重合法等により球形化トナーを採用する傾向にある。小粒径化や球形化の進んだトナーの使用に伴い、像担持体上に残留したトナーを除去する手段として主に用いられてきたブレードクリーニング方式では、ブレードと像担持体表面の密着の精度が低いとトナーがすり抜けてしまいクリーニング性が低下しやすい。これを防ぐため、ブレードを強い当接圧で押しつけると、ブレードのめくれが発生し、いわゆるスジ状あるいは帯状のクリーニング不良を引き起こす原因となり、安定したクリーニング性能を保ちつづけることが困難である。また、球形トナーでも線圧を極端に高くすれば（具体的には、線圧１００ｇｆ／ｃｍ以上）クリーニングできるが、その分クリーニングブレードの磨耗やベルトのキズ等により寿命が極端に短くなる。通常の線圧２０ｇｆ／ｃｍでのクリーニングブレード寿命（削れてクリーニング不良が発生する時の寿命）は、約１２０Ｋ枚である。線圧１００ｇｆ／ｃｍの時は、クリーニングブレードの寿命は約２０Ｋ枚程度である。また、転写性が良いとされている球形トナーに対して、ブレードクリーニング性は、粉砕（異型）トナーに対するクリーニング性より劣ることは良く知られていることである。
【００２４】
そこで、本実施形態のプリンタでは静電クリーニング方式のベルトクリーニング装置１０を採用する。図３は、ベルトクリーニング装置１０の概略構成を示す拡大図である。ベルトクリーニング装置１０は、中間転写ベルト８上からトナーを除去するクリーニング部材としてのクリーニングブラシ５２１と、クリーニングブラシ５２１に付着したトナーを回収する回収部材としての回収ローラ５２２と、回収ローラ５２２に当接して回収したトナーを掻き取ると共に、回収ローラ５２２表面に電荷を付与する回収ブレード５２３と、プリンタ本体に備えられた廃トナータンク（不図示）に回収したトナーを搬送するためのトナー搬送コイル５２４とを備えている。このように、回収ブレード５２３は、回収ローラ５２２表面からトナーを除去する除去部材としての機能と、回収ローラ５２２表面に電荷を付与する電荷供給手段としての機能を兼ね備えている。クリーニングブラシ５２１は、ブラシ回転軸を中心に回転駆動するブラシローラであり、ブラシ用電源５３１より回転軸（芯金）を介して電圧を印加する。また、回収ローラ５２２には回収電源５３２より回転軸（芯金）を介して電圧を印加する。また、回収ブレード５２３は、ブレード用電源５３３より支持基板を介して電圧を印加する。また、クリーニングブラシ５２１が中間転写ベルト８上の転写残トナーを除去する位置に対して中間転写ベルト８の回転方向上流側には、転写残トナーの帯電極性を制御する極性制御部材として、極性制御用電源５３０から電圧が印加された極性制御ブレード５２０を、テンションローラ１４と対向する位置で中間転写ベルト８に当接するよう設けている。
【００２５】
また、クリーニングブラシ５２１の表面に電荷を付与するブラシ表面電荷付与部材（不図示）を備えていてもよい。このブラシ表面電荷付与部材は、クリーニングブラシ５２１にトナーが多く回収された場合、ブラシ先端の電位が低下してしまうことを補うために、クリーニングブラシ５２１表面に電荷を付与する電圧が印加された導電性部材であり、具体的には金属の丸棒や板状部材がよい。
【００２６】
また、中間転写ベルト８表面には、極性制御ブレード５２０が常時摺擦していることによる中間転写ベルト８表面保護のために、中間転写ベルト８表面に潤滑剤塗布を行ってもよい。この場合、潤滑剤を固形化した固形潤滑剤（不図示）をクリーニングブラシ５２１に当接させ、回転により潤滑剤を削り取って中間転写ベルト８表面に塗布する。また、中間転写ベルト８表面に塗布した潤滑剤を均して均一にするための均しブレード（不図示）を備えてもよい。また、クリーニングブラシ５２１とは別に潤滑剤塗布用のブラシを備えることも可能である。これは、クリーニングブラシ５２１にはトナーが常時回収されているため、トナーと潤滑剤とが交じり合い、潤滑剤塗布時にいったん回収したトナーを再度中間転写ベルト８上に付着させることを防ぐためである。
【００２７】
このような構成のベルトクリーニング装置１０では、次の４つの工程で中間転写ベルト８上のトナーを除去する。
１．極性制御ブレード５２０で中間転写ベルト８上のトナーの極性を正規帯電極性（ここでは、負極性）に揃える。
２．クリーニングブラシ５２１にトナーと逆極性（ここでは、正極性）の電圧を印加して、中間転写ベルト８上のトナーを静電的にクリーニングブラシ５２１上に移動させる（図３中の３Ａ）。
３．回収ローラ５２２にクリーニングブラシ５２１と同極性で絶対値が大きい電圧を印加して、クリーニングブラシ５２１上のトナーを回収ローラ５２２に移動させる（図３中の３Ｂ）。
４．回収ブレード５２３で回収ローラ５２２上のトナーを掻き落とす。
以下、これらの工程について詳しく説明する。
【００２８】
まず、中間転写ベルト８に付着してベルトクリーニング装置１０との対向部に到達するトナーの帯電量と、極性制御ブレード５２０通過後のトナーの帯電量とについて説明する。転写前の中間転写ベルト８上のトナーは、そのほとんどが負極性に帯電している。転写時には、中間転写ベルト８上のトナーは、２次転写ローラ１９に印加された正極性の転写バイアスにより転写紙に転写するが、転写前から正極性に帯電していたトナーのほとんどはそのまま中間転写ベルト８に付着する。さらに、転写前に負極性に帯電していたトナーでも２次転写ローラ１９に印加された正極性の電荷注入を受けるなどして、帯電極性が正極性側にシフトし、その一部は正極性に反転することがある。
【００２９】
図５（ａ）、（ｂ）は、転写後に中間転写ベルト８上に残留する転写残トナーの帯電量分布と、そのトナーが極性制御ブレード５２０通過した後のトナーの帯電量分布を示すグラフである。なお、帯電量分布はホソカワミクロン製  Ｅ−スパートアナライザ（ＥＳＴ−３）で、トナー１個ずつの電荷量Ｑとそのトナーの粒径ｄを測定したデータをもとに、上記プリンタで作像した時の中間転写ベルト上転写残トナー数百個をサンプリングした時のＱ／ｄ（単位はｆｃ／μｍ）分布を表したものである。図５（ａ）は、正極性のトナーと負極性のトナーとが半分づつの状態で混在したブロードな分布（以下、転写残トナーＡという）、図５（ｂ）は、正極性のトナーが負極性トナーよりも多い状態で混在したブロードな分布（以下、転写残トナーＢという）である。また、図５（ｃ）はプロセスコントロール時等の未転写トナーであり、ほとんどが負極性トナーでシャープな分布である。
【００３０】
転写残トナーＡ、転写残トナーＢが中間転写ベルト８の回転により、極性制御ブレード５２０の位置まで達すると、ほとんどのトナーが極性制御ブレード５２０により機械的に掻き落されるが、いわゆるスティックスリップが発生して一部が極性制御ブレード５２０をすり抜けて行く。機械的に掻き落とされたトナーは、極性制御ブレード５２０から自然に落下しベルトクリーニング装置１０の下方回収部に収容され、トナー搬送コイル部材５２４によって廃トナー回収部（不図示）に回収される。極性制御ブレード５２０へはトナーの帯電極性と同極性（負極性）の電圧が印加されており、トナーがトナー極性制御ブレード５２０をすり抜けて行く際、トナーを正規の帯電極性（負極性）に帯電する。極性制御用電源５３０より−５００Ｖの電圧を印加した極性制御ブレード５２０通過後の、転写残トナーＡ、転写残トナーＢの帯電量分布を図５（ａ）、（ｂ）に示す。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、極性制御ブレード５２０通過前の帯電量分布により、通過後の帯電量分布も異なるが、どちらもほぼ負極性側にすることができる。また、図５（ｃ）の未転写トナーは、ほとんど変化しないか、あるいはやや負極性よりになる。
【００３１】
さらに、トナーが極性制御ブレード５２０をすり抜けて行く際の帯電量変化について、詳細に説明する。
極性制御ブレード５２０は、図３に示すように、支持板金上に板状の導電性弾性体を接着した構成であり、中間転写ベルト８にカウンター方向で、当接圧２０〜４０ｇ／ｃｍで当接させる。導電性弾性体は、例えばポリウレタンゴムを素材と、カーボンブラックやイオン系の導電剤を混練することで導電性を付与するもので、電気抵抗は、２×１０６Ω・ｃｍ〜５×１０7Ω・ｃｍが好ましい。厚みは１〜３ｍｍの範囲内とするのが良い。厚さが薄すぎると、中間転写ベルト８表面及び極性制御ブレード５２０自体のうねり等によって中間転写ベルト８への押しつけ量が確保しにくくなる。硬度はＪＩＳ−Ａ硬度計で４０〜８５の範囲内であれば良い。極性制御ブレード５２０は中間転写ベルト８上のトナーを１００％クリーニングするものでなく、すり抜け量が増減しても問題ない。
本実施形態では、表１にしめす４条件の種類の極性制御ブレード５２０を用いた。詳しくは、電気抵抗が、１×１０６Ω・ｃｍ、１×１０８Ω・ｃｍ、厚み２．４ｍｍ、２．８ｍｍ、自由長が７ｍｍ、９ｍｍ、のもので、ＪＩＳ−Ａ硬度計で６０〜８０、ブレード反発弾性係数を４５％とした。また、図１１に、表１の４条件の極性制御ブレード５２０の環境による電気抵抗変化を示す。
【表１】
2010026347.tif 000003
【００３２】
このような極性制御ブレード５２０と中間転写ベルト８との間にトナーが挟まれた時、極性制御ブレード５２０に印加された電圧によりトナーに電流が流れ込みトナーは印加電圧と同極性に帯電して極性制御ブレード５２０を通過する。また、中間転写ベルト８と極性制御ブレード５２０とで形成された楔部の入り口と出口の微小ギャップ部の放電あるいは電荷注入により印加電圧と同極性に帯電する。この結果、トナーは図５（ａ）、（ｂ）の「ブレード通過後（電圧−５００Ｖ印加）」に示すような負極性の帯電量分布となる。図６は、実測した極性制御ブレード通過前後における転写残トナーの電荷量分布の変化である。
【００３３】
次に、極性制御ブレード５２０を通過した後のトナーの静電クリーニング動作について説明する。極性制御ブレード５２０により正規の帯電極性である負極性に帯電した転写残トナーは、中間転写ベルト８の回転によりクリーニングブラシ５２１の位置まで移送される。クリーニングブラシ５２１は、ブラシ用電源５３１よりトナーの帯電極性とは逆極性（正極性）の電圧が給電されており、図３中の３Ａで、中間転写ベルト８とクリーニングブラシ５２１表面電位との電位差で形成される電界により、中間転写ベルト８上の負極性に帯電した転写残トナーを静電的に吸着してクリーニングブラシ５２１へ移動させる。
【００３４】
回収ローラ５２２は、クリーニングブラシ５２１に当接するよう設けられ、回収電源５３２よりクリーニングブラシ５２１より更に高い正極性の電圧が印加されており、図３中の３Ｂで、クリーニングブラシ５２１表面電位と回収ローラ５２２表面電位との電位差で形成される電界により、クリーニングブラシ５２１上に移動したトナーを静電的に吸着して回収ローラ５２２上へ移動させる。
【００３５】
回収ブレード５２３は、回収ローラ５２２に当接して設けられ、回収ローラ５２２上のトナーを掻き落とす。掻き落とされたトナーは、トナー搬送コイル５２４で機外に排出される又は現像装置５に戻される。また、回収ブレード５２３は、回収ローラ５２２の表面電位を維持するよう回収ローラ５２２表面へ電荷を供給する電荷供給手段としての機能を有しており、ブレード用電源５３３より支持基板を介して、回収ローラ５２２の芯金へ印加されている電圧と同じかさらに高い正極性の電圧が印加されている。これにより、回収ローラ５２３表面電位は安定化する。
【００３６】
本実施形態のプリンタで用いたクリーニングブラシ５２１、回収ローラ５２２の具体的な構成条件は、通常環境（高温高湿環境以外）での以下のとおりである。
＜クリーニングブラシ５２１の条件＞
ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル、いわゆる芯鞘構造）
ブラシ抵抗：１×１０７Ω・ｃｍ（印加電圧１００〜６００Ｖ）
ブラシ軸印加電圧：＋８００Ｖ
ブラシ植毛密度：１０万本／ｉｎｃｈ２、繊維径約２５〜３５μｍ、ブラシ先端の毛倒れ処理あり
ブラシ直径：１６ｍｍ
中間転写ベルトへのブラシ繊維喰い込み量：１ｍｍ
回転方向： 図３で反時計回り方向
【００３７】
ブラシ繊維は繊維全体としては導電性であるが、繊維表面は絶縁層で覆われているものを用いる。繊維表面に絶縁層を有することで、クリーニングブラシ５２１と中間転写ベルト８とが接触する際に電流が流れにくくなり、ブラシ繊維が中間転写ベルト８からトナーを静電吸引する際に余分な電流が流れにくくなるためトナーに逆極性の電荷を与えてしまうことがなく、いったんブラシに捕捉したトナーを逆に中間転写ベルト８上に付着させる恐れが少なくなる。ただし、このようなブラシを使用しても、繊維表面の絶縁を破壊して電流を流すほどの電圧を回転軸に印加すると、結果として中間転写ベルト８にトナーを戻してしまうことになるので、電圧値の設定には注意を要する。
【００３８】
さらに、クリーニングブラシ５２１は、ブラシロール状に形成後、一方向に毛を倒す斜毛処理を施すと、繊維断面に露出している導電剤を中間転写ベルト８に接触させにくくなるので、さらにトナーへの電荷注入性が低減され、クリーニング性の余裕度が向上する。図１０に、ブラシ抵抗が、１×１０５Ω・ｃｍ、１×１０７Ω・ｃｍ、１×１０９Ω・ｃｍのクリーニング性を示す。電気抵抗が１×１０９Ω・ｃｍの時は、印加電圧が大きいため、電源コストがアップする。一方、電気抵抗が１×１０５Ω・ｃｍの時は中間転写ベルト８に電流を流しやすいため、１×１０７Ω・ｃｍのときより低い電圧でトナーが正極性に帯電して中間転写ベルト８に再付着するため、クリーニング性の余裕度が小さい。したがって、１×１０７Ω・ｃｍの条件がもっとも適している。但し、ブラシ抵抗は直径１０ｍｍのＳＵＳローラにクリーニングブラシ５２１を１ｍｍ食い込ませて当接させて２００／ｓｅｃで両方を回転させ、ブラシ芯金に電圧を印加して電流測定し抵抗を算出したものである。繊維はナイロン、ポリエステル、アクリル等の絶縁材が一般的で何れの材料の場合も同じ効果である。また、芯鞘構造の代表的な繊維は特開平１０−３１０９７４号公報、特開平１０−１３１０３５、特開平０１−２９２１１６号公報、特公平０７−０３３６３７号公報、特公平０７−０３３６０６号公報、特公平０３−０６４６０４号公報に開示されている。
【００３９】
＜回収ローラ５２２の条件＞
回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ
回収ローラ表面材質：ＰＶＤＦ（厚み１００μｍ）の表層にアクリル系ＵＶ硬化樹脂層（厚み３〜５μｍ）
回収ローラ体積抵抗：１×１０１３Ω・ｃｍ（２５℃５０％にて測定）
ローラ直径：１４ｍｍ
回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１ｍｍ
回収ローラ芯金印加電圧：＋１２００Ｖ
回転方向：図３で反時計回り方向 
【００４０】
回収ローラ５２２はＳＵＳの芯金の表面にＰＶＤＦを１００μｍの厚みで有し、さらにその表面にアクリル系のＵＶ硬化樹脂層を有するもの（以下、高抵抗ローラと称する）を用いた。本実施形態で用いた回収ローラ５２２のみならず、導電性芯金に数μｍ〜１００μｍ程度の高抵抗弾性チューブを被せる、あるいはさらに絶縁コーティングしたものでも同じ性能を得られる。回収ローラ５２２の材料としては、ＰＶＤＦチューブ、ＰＦＡチューブ、ＰＩチューブ、アクリルコート、シリコーンコート（例えばシリコーン粒子を含有したＰＣ（ポリカーボネート）をコート）、セラミックス、フッ素コーティングなどがある。
【００４１】
次に、回収ローラ５２２からトナーを除去する回収ブレード５２３について説明する。回収ローラ５２２には芯金に電圧が印加され、その表面電位を測定すると印加電圧と同電位になっているのであるが、クリーニング動作中、回収ローラ５２２の表面電位が低下してしまう。回収ローラ５２２の表面電位が低下すると、クリーニングブラシ５２１先端電位との間の電位差（以降回収電位差と呼ぶ）が確保できなくなり、クリーニングブラシ５２１からトナーを回収する能力が低下する。これは、表層が絶縁性の回収ローラ５２２上のトナーを回収ブレード５２３で掻き落とす際、絶縁性の表層とトナーとの間で比較的強い剥離放電が生じ、回収ローラ５２３の表層上にカウンターチャージが蓄積されることにより回収ローラ５２３の表面電位が低下してしまう。このため、クリーニングブラシ５２１と回収ローラ５２２との間の電界が弱まりトナーの移動効率が低下する。この結果、クリーニングブラシ５２１上にトナーが徐々に蓄積していき、経時で良好なクリーニング性能が得られなくなる。このため、回収ローラ５２２からトナーを除去する回収ブレード５２３を導電性にして電圧を印加して、回収ローラ５２２表面に電荷を与えて、回収電位差を保ち、回収性能を維持するようにしている。
【００４２】
このような回収電位差の維持のための回収ブレード５２３への電圧印加は、極性制御ブレード５２０が新品である場合には極性制御ブレード５２０からのすり抜けトナーが少なく、あまり必要性がないが、極性制御ブレード５２０を長時間使用してすり抜けトナーが多くなった場合や、低温低湿環境下で高温高湿環境下よりも極性制御ブレード５２０からのすり抜けトナーが多くなる場合に特に有効である。
【００４３】
通常環境での回収ブレード５２３の具体的な構成条件は以下のとおりである。
＜回収ブレード５２３の条件＞
導電性カーボン含有ポリウレタンゴム体積抵抗：１×１０６Ω・ｃｍ（２５℃５０％にて測定）
ブレード当接角度：２０°
ブレード厚み：２．８ｍｍ
回収ローラへのブレード喰い込み量：０．６ｍｍ
回収ブレードへの印加電圧：＋２０００Ｖ
【００４４】
しかしながら、回収電位差の維持のための回収ブレード５２３へ電圧印加した場合、使用環境が高温高湿になると良好なクリーニング性能が得られないという問題が発生した。図１２は、回収ローラ５２２の環境による電気抵抗変化を示すものである。ここでの温度湿度条件は高温高湿環境（ＨＨ環境）３２℃８０％、常温常湿環境（ＭＭ環境） ２３℃５０％、低温低湿環境（ＬＬ環境）１０℃１５％である。図１２に示すように、高温高湿時に回収ローラ５２２の絶縁性表層の電気抵抗が低下し、１×１０１２Ω・ｃｍ台になると、回収ブレード５２３から回収ローラ５２２の表層を介して回収ローラ５２２の芯金やクリーニングブラシ５２１へ電荷がリークする。クリーニングブラシ５２１と回収ローラ５２２との当接部（図３中の３Ｂ）では、この電荷によるクリーニングブラシ５２１上のトナーへの電荷注入がおき、トナーの極性が負極性から反転し正極性となる。正極性となったトナーは、回収ローラ５２２上へは移動せずクリーニングブラシ５２１上に残ったままになる。クリーニングブラシ５２１上に残ったトナーは回転で再び中間転写ベルト８と出会い、中間転写ベルト８へ再度付着してクリーニング残トナーとなり、中間転写ベルト８上のクリーニング性を低下させてしまう。また、クリーニングブラシ５２１と中間転写ベルト８との当接部（図３中の３Ａ）でも、リークした電荷による中間転写ベルト８上のトナーへの電荷注入がおき、中間転写ベルト８上のトナーの極性が反転して正極性となる。中間転写ベルト８の正極性のトナーはクリーニングブラシ５２１上に移動することがないため、中間転写ベルト８上のクリーニング性を低下させてしまう。このように、高温高湿時には、回収ブレード５２３から回収ローラ５２２の絶縁性表層を介してリークした電荷がトナーに注入されてトナーの極性が反転してしまい、良好な静電クリーニングが行われない。
【００４５】
また、高温高湿時に、電圧を印加した回収ブレード５２３と回収ローラ５２２との間で放電が生じ、発生した放電生成物が回収ローラ５２２表面に付着して表面の摩擦係数μを上昇させてしまう。具体的には、高温高湿時に回収ブレード５２３に電圧を印加した場合、回収ローラ５２２表面の摩擦係数μは０．３８まで上昇した。一方、高温高湿時に回収ブレード５２３に電圧を印加しない場合は、回収ローラ５２２表面の摩擦係数μは０．０６１であった。このように、高温高湿時に回収ブレード５２３に電圧を印加すると、回収ローラ５２２表面の摩擦係数μは１桁上昇してしまう。
【００４６】
回収ローラ５２２の摩擦係数μが上昇すると、回収ローラ５２２表面からトナーを除去する除去部材としてブレード状部材を用いた場合は、回収ブレード５２３のブレードエッジに大きな力がかかり、ブレードエッジが劣化して磨耗が進行してしまう。また、回収ローラ５２２表面の摩擦係数μが高いとブレードエッジの当接状態が不安定になり、回収ブレード５２３のビビリ（鳴き）やクリーニング不良が起きてしまう可能性がある。さらに、摩擦係数μが上昇すると回収ローラ５２２の軸トルクが大きくなるため、発熱や駆動軸やギアの破損など課題が発生する。発熱があると周囲のトナーが融けてしまい、トナーブロッキングを引き起こす可能性もある。
【００４７】
そこで、本実施形態のベルトクリーニング装置１０では、高温高湿時に回収ブレード５２３に電圧を印加しないようにする。以下、具体的な方法を説明する。図７は、回収ブレード５２３とブレード用電源５３３と接続部の説明図であり、両者の間にスイッチ５４１が設けられている。プリンタ本体には、温湿度情報取得手段としての温度・湿度センサ（不図示）が設けられ、使用環境の温度と湿度を検知する。温度・湿度センサにより使用環境が通常環境（高温高湿以外）と検知されたとき、スイッチ５４１は、接点５４２側にあり、ブレード用電源５３３から電圧が回収ブレード５２３に印加される状態となる。スイッチ５４１は、メカスイッチであるリレースイッチや、半導体スイッチであるオープンコレクタ方式のトランジスタスイッチなどがあり、適宜選定すればよい。一方、温度・湿度センサにより使用環境が高温高湿と検知されたとき、スイッチ５４１を接点５４３側にして、ブレード用電源５３３と回収ブレード５２３とを電気的に未接続とし、電圧が回収ブレード５２３に印加されずフロート状態とする。スイッチ５４１の切換えは、温度・湿度センサの出力をマイコンで読み取りソフト的に行っても、ハード的に行ってもよい。
【００４８】
スイッチ５４１を通常環境の接点５４２から接点５４３に切換える条件は、例えば３２℃８０％の温度・湿度になったらなど適宜設定する。さらに細かくは、表２のテーブルを本体のメモリに保持し、表２の右下の太線で囲まれた高温高湿条件の場合に、スイッチ５４１の切換えを行う。この切換えは、適宜設定すればよく、表２が絶対的な条件というわけではない。さらに絶対湿度でスイッチを切換えても良い。この場合、絶対湿度を検知するセンサがある値、例えば２４ｇ／ｍ２を超える出力となった場合にスイッチを切換えるなどである。また、回収ローラ５２２の材料が変われば抵抗も異なるため、回収ローラ５２２の材料に合わせてスイッチ５４１の切換えを行う温度・湿度条件を決める。これにより、高温高湿時に回収ローラ５２２の表層の抵抗が低下しても、回収ブレード５２３から回収ローラ５２２を介して電荷がリークするおそれがない。よって、リークした電荷がトナーに注入されてトナーの極性が反転して良好な静電クリーニングが行われなくなることを抑制できる。
【表２】
2010026347.tif 000004
【００４９】
また、温度・湿度センサにより使用環境が高温高湿と検知されたとき、図８に示すように、スイッチ５４１を接点５４４側にして、ブレード用電源５３３と回収ブレード５２３とを電気的に未接続とし、電圧が回収ブレード５２３に印加されずに接地した状態とする。これは、図７のように、回収ブレード５２３がフロート状態だと、回収ブレード５２３の電位が不定となり、回収ローラ５２２と回収ブレード５２３の接触点で予想外の摩擦帯電が生じる。これにより、回収ローラ５２３の表面電位が不安定になり、ブラシローラ５２１から回収ローラ５２２へのトナーの移動が低下する恐れがある。しかし、回収ブレード５２３を接地した状態とすることで、回収ブレード５２３が電気的に安定し、回収ローラ５２２と回収ブレード５２３の接触点で摩擦帯電が起きても電荷が回収ブレード５２３から摩擦帯電による電荷が逃げるため、回収ローラ５２３の表面電位が安定する。
【００５０】
また、図９に示すように、接点５４４を接地し、抵抗素子５４５を間に挿入してもよい。抵抗素子５４５は回収ブレード５２３や中間転写ベルト８の抵抗に合わせて、１×１０５Ω・ｃｍ〜１×１０９Ω・ｃｍのものを選定すればよい。本実施例では、体積抵抗１×１０６Ω・ｃｍ（２５℃５０％にて測定）の回収ブレード５２３を用いているので、１×１０７Ω・ｃｍの抵抗素子を用いた。また、スイッチを用いず、電源電圧を０Ｖ印加としても良い。
【００５１】
図８の構成で高温高湿時に回収ブレード５２３に電圧を印加しなかった場合のクリーニング性能の評価を行った。高温高湿時に回収ブレード５２３に電圧を印加した場合は、良好なクリーニング性能が得られた。比較例として、高温高湿時の通常環境と同じく、回収ブレード５２３に＋２０００Ｖを印加した場合、クリーニング性の劣化がみられた。
【００５２】
なお、本実施形態では、上述のように、回収ローラ５２２表面のトナーを除去する回収ブレード４２２に回収ローラ５２２表面に電荷を供給する電荷供給手段としての機能を持たせた。これの限らず、回収ブレード５２３を導電性とせず、別途、回収ローラに接触する導電性ブレード、導電性ブラシ、導電性ローラ等の電荷供給手段を設け、電源から電圧を印加しても良い。この場合は、もちろん、高温高湿時には、電荷供給手段に電圧を印加しな異様に切替ることで、同様の効果が得られる。
【００５３】
［実施形態２］
次に、第二の実施形態として、上記第一の実施形態のタンデム型中間転写方式のプリンタの感光体１のクリーニング装置４に、本発明を適用したものについて説明する。
【００５４】
クリーニング装置４Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えるプロセスユニット６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、互いに異なる色のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーを用いるが、それ以外は同様の構成になっているため、以下、添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを省略して説明する。図４は、本実施形態のクリーニング装置４を備えたプロセスユニット６の概略構成図である。クリーニング装置４は、上述のベルトクリーニング装置１０と同様、小粒径化や球形化の進んだトナーでも良好なクリーニング性を備えた静電クリーニング方式のものである。
【００５５】
図４に示すように、クリーニング装置４は、転写残トナーの極性制御部材としての極性制御ブレード４２０と、クリーニング部材としてのクリーニングブラシ４２１と、クリーニングブラシ４２１に付着したトナーを回収する回収部材としての回収ローラ４２２と、回収ローラ４２２に当接して回収したトナーを掻き取ると共に、回収ローラ４２２表面に電荷を付与する回収ブレード４２３と、プリンタ本体に備えられた廃トナータンク（図示省略）に回収したトナーを搬送するためのトナー搬送コイル４２４とを備えている。このように、回収ブレード４２３は、回収ローラ４２２表面からトナーを除去する除去部材としての機能と、回収ローラ４２２表面に電荷を付与する電荷供給手段としての機能を兼ね備えている。また、極性制御ブレード４２０に電圧を印加する極性制御用電源４３０、クリーニングブラシ４２１に電圧を印加するブラシ用電源４３１、回収ローラ４２２に電圧を印加する回収電源４３２、回収ブレード４２３に電圧を印加するブレード用電源４３３とを備えている。
【００５６】
また、潤滑剤を固形化した固形潤滑剤４２５をクリーニングブラシ４２１に当接させ、回転により潤滑剤を削り取って感光体１表面に塗布する。また、感光体１表面に塗布した潤滑剤を均して均一にするための均しブレード（不図示）を備えてもよい。感光体１表面に潤滑剤を塗布することにより、感光体表面の摩擦係数を低下させ、転写残トナーの除去性の向上や、トナーが感光体１表面に固着するいわゆるフィルミングの発生を防止することができる。また、感光体１の表面削れを低減することもできる。
【００５７】
通常環境（高温高湿環境以外）での極性制御ブレード４２０、クリーニングブラシ４２１、回収ローラ４２２の具体的な構成条件は以下のとおりである。
＜極性制御ブレード４２０の条件＞
導電性カーボン含有ポリウレタンゴム体積抵抗：１×１０５Ω・ｃｍ（２５℃５０％にて測定）
ブレード当接角度：２０°
ブレード厚み：２．０ｍｍ
感光体へのブレード喰い込み量：０．５ｍｍ
極性制御ブレードへの印加電圧：−１２００Ｖ
【００５８】
＜クリーニングブラシ４２１の条件＞
ブラシ材質：導電性ポリエステル（繊維内部に導電性カーボンを内包し、繊維表面はポリエステル； いわゆる芯鞘構造）
ブラシ抵抗：１×１０７Ω・ｃｍ（印加電圧１００〜６００Ｖ）
ブラシ軸印加電圧：＋４００Ｖ
ブラシ植毛密度：１０万本／ｉｎｃｈ２、繊維径約２５〜３５μｍ、ブラシ先端の毛倒れ処理あり
ブラシ直径：１４ｍｍ
感光体へのブラシ繊維喰い込み量：１ｍｍ
回転方向：図４で反時計回り方向
また、ブラシ表面電荷付与部材４２６を設けて、ブラシ軸と同じ電圧を印加してクリーニングブラシ４２１表面に電荷を付与している。
【００５９】
＜回収ローラ４２２の条件＞
回収ローラ芯金材質：ＳＵＳ
回収ローラ表面材質：ＰＶＤＦ（厚み１００μｍ）の表層にアクリル系ＵＶ硬化樹脂層（厚み３〜５μｍ）
回収ローラ体積抵抗：１×１０１３Ω・ｃｍ（２５℃５０％にて測定）
ローラ直径：１２ｍｍ
回収ローラへのブラシ繊維喰い込み量：１ｍｍ
回収ローラ芯金印加電圧：＋８００Ｖ
回転方向：図４で反時計回り方向
【００６０】
＜回収ブレード４２３の条件＞
導電性カーボン含有ポリウレタンゴム体積抵抗：１×１０６Ω・ｃｍ（２５℃５０％にて測定）
ブレード当接角度：２０°
ブレード厚み：２．４ｍｍ
回収ローラへのブレード喰い込み量：０．６ｍｍ
回収ブレードへの印加電圧：＋１６００Ｖ
【００６１】
このような構成の感光体１のクリーニング装置４では、以下の工程で感光体１上の転写残トナーをベルトクリーニング装置１０と同様に静電的に除去する。
１．極性制御ブレード４２０で感光体１上のトナーの極性を正規帯電極性（ここでは、負極性）に揃える。
２．クリーニングブラシ４２１にトナーと逆極性（ここでは、正極性）の電圧を印加して、感光体１上のトナーを静電的にクリーニングブラシ４２１上に移動させる。
３．回収ローラ４２２にクリーニングブラシ４２１と同極性で絶対値が大きい電圧を印加して、クリーニングブラシ４２１上のトナーを回収ローラ４２２に移動させる。
４．回収ブレード４２３で回収ローラ４２２上のトナーを掻き落とす。
【００６２】
しかしながら、ベルトクリーニング装置１０と同様に、使用環境が高温高湿になると良好なクリーニング性能が得られないという問題が発生した。これは、図１２に示すように、高温高湿時に回収ローラ５２２の絶縁性表層の電気抵抗が低下し、１×１０１２Ω・ｃｍ台になり、回収ブレード４２３から回収ローラ４２２の表層を介して回収ローラ４２２の芯金やクリーニングブラシ４２１へ電流が流れる。表３は、図４に示すクリーニング装置４で、常温常湿環境（ＭＭ環境）２３℃５０％、低温低湿環境（ＬＬ環境）１０℃１５％、高温高湿環境（ＨＨ環境）３２℃８０％で、極性制御ブレード４２０、クリーニングブラシ４２１、回収ローラ４２２、回収ブレード４２３にそれぞれ流れる電流を、キーエンス社製ＮＲ−２０００にて測定した実測値を示したものである。
【表３】
2010026347.tif 000005
表３に示すように、高温高湿環境では、常温常湿環境、低温低湿環境に比較して回収ブレード４２２に１０倍以上の電流が流れていることがわかる。また、クリーニングブラシ４２１、回収ローラ４２２の電流は、高温高湿環境では、常温常湿環境、低温低湿環境とほとんど変化していない。このような回収ブレード４２２から流れ出した電流により、回収ローラ５２２の絶縁性表層を介して電荷がリークして、リークした電荷がトナーに注入されてしまう。このため、トナーの極性が反転して、良好なクリーニング性能が得られない。
【００６３】
そこで、本実施形態の感光体１のクリーニング装置４においても、高温高湿時に回収ブレード４２３に電圧を印加しないようにする。図１３は、回収ブレード４２３とブレード用電源４３３と接続部の説明図であり、両者の間にスイッチ４４１が設けられている。温度・湿度センサにより使用環境が通常状態（高温高湿以外）と検知されたとき、スイッチ４４１は接点４４２側にあり、ブレード用電源４３３から電圧が回収ブレード４２３に印加される状態となる。一方、温度・湿度センサにより使用環境が高温高湿と検知されたとき、スイッチ４４１を接点４４３側にして、ブレード用電源４３３と回収ブレード４２３とが電気的に未接続とし、電圧が回収ブレード４２３に印加されずに、電気的にフロート状態とする。
【００６４】
また、温度・湿度センサにより使用環境が高温高湿と検知されたとき、図１４に示すように、スイッチ４４１を接点４４４側にして、ブレード用電源４３３と回収ブレード４２３とが電気的に未接続で、電気的に接地した状態とする。このように回収ブレード４２３を接地した状態とすることで、回収ローラ４２２と回収ブレード４２３の接触点で摩擦帯電が起きても電荷が回収ブレード４２３から摩擦帯電による電荷が逃げるため、回収ローラ４２３の表面電位が安定する。さらに、接点４４４を接地し、抵抗素子（不図示）を間に挿入してもよい。
【００６５】
このように、高温高湿時に回収ブレード４２３に電圧を印加しないようにすることで、回収ローラ４２２の表層の抵抗が低下しても、回収ブレード４２３から回収ローラ４２２を介して電荷がリークするおそれがない。よって、リークした電荷がトナーに注入されてトナーの極性が反転して良好な静電クリーニングが行われなくなることを抑制できる。
【００６６】
図１４の構成で高温高湿時に回収ブレード４２３に電圧を印加しなかった場合のクリーニング性能の評価を行った。高温高湿時に回収ブレード４２３に電圧を印加した場合は、良好なクリーニング性能が得られた。比較例として、高温高湿時に通常環境と同じく、回収ブレード４２３に＋１６００Ｖを印加した場合、クリーニング性の劣化がみられた。
【００６７】
［実施形態３］
次に、第三の実施形態として、いわゆるタンデム型直接転写方式のプリンタの転写紙搬送体のクリーニング装置に、本発明を適用したものについて説明する。図１５は、タンデム型直接転写方式のプリンタの概略構成図である。タンデム型の作像部に関しては、上記実施形態１と同じである。実施形態３のプリンタでは、転写紙搬送ユニット３０の転写紙搬送体として紙搬送ベルト３１が感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに接触するよう配置されている。転写紙搬送ユニット３０は、紙搬送ベルト３１により転写紙Ｐを図１５中左側から搬送し、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上の単色トナー像を搬送される転写紙Ｐ上に順次直接転写して、合成カラー画像を形成する。紙搬送ベルト３１に付着したトナーを除去する搬送ベルトクリーニング装置１０として、本発明のクリーニング装置を採用する。これにより、紙搬送ベルト３１を採用した直接転写方式のプリンタにおいても、高温高湿時も良好なクリーニング性能が得られる。
【００６８】
次に、上記実施形態１、２、３のプリンタに好適に用いられるトナーについて説明する。上記プリンタで６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は３〜６μｍが好ましい。また、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、静電転写方式では転写率を高くすることができる。 
【００６９】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図１６は、形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π）／４・・・式（１） 
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００７０】
図１７は、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×１００／（４π）・・・式（２） 
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱く なって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。 
【００７１】
また、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と、ポリエステルと、着色剤と、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。 
【００７２】
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。 多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。 
【００７３】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。 
【００７４】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを 得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。 
【００７５】
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。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−イソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 
【００７６】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。 ２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたも の（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。 
【００７７】
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や、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。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。 
【００７８】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。 
【００７９】
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。 また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。 
【００８０】
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。
【００８１】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１００に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
【００８２】
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。  未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００８３】
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００８４】
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。 
【００８５】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージ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ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。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。
【００８６】
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。 
【００８７】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
【００８８】
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。 
【００８９】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが 好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−４μｍ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。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。 
【００９０】
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。
【００９１】
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００９２】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００９３】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。 界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪 酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００９４】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００９５】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００９６】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ、及び、２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【００９７】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α −シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００９８】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００９９】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。 この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【０１００】
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。
【０１０１】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。 これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【０１０２】
またトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）はトナーの形状を模式的に示す図である。図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）（図１８（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図１８（ｃ）参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【０１０３】
なお、トナーＱ／Ｍ（トナーの単位重量あたりの電荷量）、トナー帯電量分布の測定方法は以下のとおりである。また、極性制御率は以下で定義した。
【０１０４】
＜トナーＱ／Ｍ＞
トナーパッチパターンを感光体上に作像し、現像、転写、極性制御後などの各プロセス終了後に複写機本体のメインスイッチを強制的にＯＦＦにし、作像途中で機械を止める。感光体や転写ベルト上に形成されたトナー像を吸引治具を用いてエアーポンプで吸引しながら、そのトナーのクーロン量をクーロンメータ（ケスレー製エレクトロメータ６１７）により測定し、吸引治具により吸引したトナーの重量とクーロン量から単位重量あたりのトナー電荷量（μＣ／ｇ）を算出する。
【０１０５】
＜トナー帯電量分布＞
ホソカワミクロン製  Ｅ−ＳＰＡＲＴアナライザで測定する。感光体上に付着したトナーをエアーで吹き飛ばして測定部に落下させ、トナー1個ずつの粒径と電荷量を測定し、Ｘ軸に「電荷量/トナー粒径」、Ｙ軸に「頻度（％）＝予め設定した「電荷量/トナー粒径」のヒストグラムの帯の範囲にある数（個）/サンプル全数（個）×１００」を算出しグラフ化した。
【０１０６】
＜極性制御率＞
上述のトナー帯電量分布の測定データをもとに算出する。極性制御率［％］＝制御したい極性のトナーの数（個）／サンプル全数（個）×１００。なお、制御したい極性とは、感光体表面電位を比較対象としたときの、極性制御部材に印加している電圧の相対的な極性である。例えば、感光体表面電位が−１００Ｖで、極性制御部材印加電圧がー７００Ｖの場合は、「トナーを−極性に制御したい」とする。本方式のようなトナー極性制御＋単一極性印加ブラシによる静電クリーニング方式では、クリーニングブラシに入力するトナーの極性が揃っていることが重要になる。言い換えると、極性制御率が高いことが重要となる。
【０１０７】
以上、本実施形態によれば、像担持体である中間転写ベルト８上のトナーを静電的にクリーニングするベルトクリーニング装置１０は、クリーニング部材としてのクリーニングブラシ５２１、クリーニングブラシ５２１上のトナーを静電的に回収する回収部材としての回収ローラ５２２と、回収ローラ５２２表面に摺擦して回収ローラ上のトナーを掻き落として除去する除去部材としての回収ブレード５２３を備える。この回収ブレード５２３を導電性とし、電圧を印加して回収ローラ５２２表面に電荷を供給する電荷供給手段としての機能を有する。そして、温湿度情報取得手段により取得した温湿度情報が高温高湿である場合、回収ブレード５２３に電圧を印加しないように、回収ブレード５２３と回収電源５３３との間が未接続になるよう切替る。これにより、高温高湿時に回収ローラ５２２の絶縁性表層の抵抗が低下しても、回収ブレード５２３に電圧を印加しないため回収ブレード５２３から回収ローラ５２２の表層を介して電荷がリークするおそれがない。よって、リークした電荷がトナーに注入されてトナーの極性が反転して良好な静電クリーニングが行われなくなることを抑制できる。
また、回収ブレード５２３に電圧を印加しない場合にフロート状態とすることにより、容易に回収ブレード５２３に電圧を印加しない構成とすることができる。
また、回収ブレード５２３に電圧を印加しない場合に接地することにより、電気的で安定した回収ブレード５２３に電圧を印加しない構成とすることができる。回収ブレード５２３を接地することにより、回収ブレード５２３がフロート状態に比べ、回収ブレード５２２が電気的に安定し、回収ローラ５２２と回収ブレード５２３の接触点で摩擦帯電が起きても電荷が回収ブレード５２３から摩擦帯電による電荷が逃げるため、回収ローラ５２２の表面電位が安定する。
また、上述のように、回収ブレード５２３を電荷供給手段と兼用することで、省スペース化、コストダウンが図れる。
また、クリーニング装置１０はクリーニングブラシ５２１よりも上流部に、中間転写ベルト８上のトナーの帯電極性を制御する極性制御部材としての極性制御ブレード５２０を備える。これにより、中間転写ベルト８上のトナーの極性が正規帯電極性に揃えることができ、良好な静電クリーニングが行える。
また、被転写材を搬送する転写搬送体で紙搬送ベルト３１をクリーニングするクリーニング装置にも適用可能であり、直接転写方式においても良好なクリーニング性が得られる。
また、トナーとして、体積平均粒径Ｄｖが３（μｍ）〜６（μｍ）の範囲であり、個数平均粒径をＤｎ（μｍ）としたとき、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０の範囲であるものを用いる。６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は３〜６μｍが好まく、またＤｖ／Ｄｎは１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また転写率を高くすることができる。
また、トナーとして、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２がそれぞれ１００〜１８０の範囲であるものを用いることにより、転写率を高くして高品位な画像を得ることができる。
また、中間転写ベルト８に弾性をもたせることにより、転写材との接触性を高めて、転写率を高くして高品位な画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】第一の実施形態に係るプリンタの全体を示す概略構成図。
【図２】画像形成部近傍の拡大概略構成図。
【図３】ベルトクリーニング装置の概略構成を示す拡大図。
【図４】プロセスユニットの概略構成図。
【図５】転写後に中間転写ベルト上に残留する転写残トナーの帯電量分布と、そのトナーが極性制御ブレード通過した後のトナーの帯電量分布を示すグラフ。
【図６】極性制御ブレード通過前後における転写残トナーの電荷量分布実測値のグラフ。
【図７】ベルトクリーニング装置の回収ブレードと電源と接続部の構成図。
【図８】ベルトクリーニング装置の回収ブレードと電源との接続部の他の例の構成図。
【図９】ベルトクリーニング装置の回収ブレードと電源との接続部の他の例の構成図。
【図１０】クリーニングブラシへの印加電圧とクリーニング性の関係を示すグラフ。
【図１１】極性制御ブレードの環境による電気抵抗変化を示すグラフ。
【図１２】回収ローラの環境による電気抵抗変化を示すグラフ。
【図１３】感光体のクリーニング装置の回収ブレードと電源と接続部の構成図。
【図１４】感光体のクリーニング装置の回収ブレードと電源との接続部の他の例の構成図。
【図１５】第三の実施形態に係るプリンタの画像形成部近傍の概略構成図。
【図１６】形状係数ＳＦ−１を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図１７】形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図。
【図１８】トナーの形状を模式的に示す図。
【符号の説明】
【０１０９】
１    感光体
２    帯電装置
４    クリーニング装置
５    現像装置
６    プロセスユニット
７    露光装置
８    中間転写ベルト
９    １次転写ローラ
１０  ベルトクリーニング装置
３１  紙搬送ベルト
４２０、５２０  極性制御ブレード
４２１、５２１  クリーニングブラシ
４２２、５２２  回収ローラ
４２３、５２３  回収ブレード
４３０、５３０  極性制御用電源
４３１、５３１  ブラシ用電源
４３２、５３２  回収電源
４３３、５３３  ブレード用電源
４４１，５４１  スイッチ
４４２，５４１  接点
４４３，５４３  接点
【図１】
2010026347.tif 000006
【図２】
2010026347.tif 000007
【図３】
2010026347.tif 000008
【図４】
2010026347.tif 000009
【図５】
2010026347.tif 000010
【図６】
2010026347.tif 000011
【図７】
2010026347.tif 000012
【図８】
2010026347.tif 000013
【図９】
2010026347.tif 000014
【図１０】
2010026347.tif 000015
【図１１】
2010026347.tif 000016
【図１２】
2010026347.tif 000017
【図１３】
2010026347.tif 000018
【図１４】
2010026347.tif 000019
【図１５】
2010026347.tif 000020
【図１６】
2010026347.tif 000021
【図１７】
2010026347.tif 000022
【図１８】
2010026347.tif 000023