(57)【要約】【課題】  ２成分現像方式の現像手段を備えた画像形成装置おいて、トナー濃度の目標値が変更され、現像手段内のトナー濃度を下げる必要が生じた場合であってもトナーイールドを悪化させず、且つ、長期に亘って常にトナー濃度を適正値に制御することのできるトナー濃度制御方法を提供すること。【解決手段】  ２成分現像剤方式の現像手段（Ｙ２）内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段（Ｓ１）の出力値Ｖｔと、その制御目標値Ｖｔｒｅｆとを比較し、その差分に応じてトナーを補給するトナー濃度制御方法において、制御目標値Ｖｔｒｅｆと対応するトナー濃度が下がり、且つ、トナー濃度検知手段の出力値と制御目標値とを比較して現像手段内のトナー濃度が制御目標値のトナー濃度より高くなった場合には、トナー回収機構（Ｙｂ）により現像領域通過後の現像剤担持体（Ｙ２１）に担持される現像剤からトナーを回収する。【選択図】      図３
2010026340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２成分現像剤方式の現像手段内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段の出力値と、その制御目標値とを比較し、その差分に応じてトナーを補給するトナー濃度制御方法において、
前記制御目標値と対応するトナー濃度が下がり、且つ、前記トナー濃度検知手段の出力値と前記制御目標値とを比較して現像手段内のトナー濃度が前記制御目標値のトナー濃度より高くなった場合には、現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収するトナー回収機構により現像領域通過後の現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収することを特徴とするトナー濃度制御方法。
【請求項２】
前記制御目標値と対応するトナー濃度が上がった場合には、回収トナーの空を検知する空検知センサで空を検知した時を除き、前記トナー回収機構により回収した回収トナーを供給することを特徴とする請求項１に記載のトナー濃度制御方法。
【請求項３】
表面に静電潜像を担持する潜像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を担持して潜像担持体と近接対向する現像領域で前記潜像担持体にトナーを供給する現像剤担持体を有し、前記現像剤に含まれるトナーにより前記静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段と、ニュートナーを前記現像手段に供給するニュートナー供給手段と、が備えられた画像形成装置において、
前記現像手段には、現像領域通過後も前記現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収するトナー回収機構と、該トナー回収機構により回収された回収トナーを再び現像剤担持体へ供給する回収トナー供給手段と、現像手段内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、が設けられており、
前記現像手段内のトナー濃度の制御目標として設定されたトナー濃度が下がり、前記トナー濃度検知手段の出力値から判断して前記現像手段内のトナー濃度が制御目標のトナー濃度より高くなった場合には、前記トナー回収機構によりトナーを回収して前記現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度を制御目標に近づけることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記現像手段には、回収トナーの空を検知する空検知センサが設けられており、
前記現像手段内のトナー濃度の制御目標として設定されたトナー濃度が上がった場合には、この空検知センサで空を検知した時を除き、前記回収トナー供給手段により回収トナーを供給することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【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、これらの複合機などの電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳しくは、トナーとキャリアからなる２成分現像方式の現像手段を備えた画像形成装置において、トナー回収機構を用いてトナー濃度を制御するトナー濃度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の複写機、レーザプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置においては高画質を求められると同時に、高耐久性、高安定も望まれている。つまり、使用環境の変化(連続画像出力、間欠画像出力などの使用状況の変化を含む)による画質の変化を小さくし、経時においても、常に安定した画像形成が可能な画像形成装置が要望されている。従来、非磁性トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を現像ローラ上に担持し、この現像ローラの回転に伴い現像領域に現像剤が搬送され、現像領域に近づくにつれて内包される磁極の磁力線に沿いながら、現像剤中の多数の磁性キャリアがトナーを伴って集合し、磁気ブラシを形成し、感光体ドラムと対向する現像領域において現像ローラに現像バイアスを印加することにより、現像ローラ上のトナーを感光体ドラム上の静電潜像に転移させて現像する２成分現像方式の現像手段が広く知られている。
【０００３】
このような２成分現像方式の現像手段を備えた画像形成装置においては、１成分現像方式と異なり、トナーとキャリアの重量比、即ち、トナー濃度を精度よく制御することが、安定性を向上させる上で非常に重要である。例えば、トナー濃度が高すぎると、画像に地肌汚れの発生や、細部解像力の低下が生じ、トナー濃度が低くなれば、ベタ画像部の濃度不足や、キャリア付着が発生するといった不具合が生じる。そのため、画像形成装置の使用環境や使用状況に応じてトナー補給量を制御し、現像剤の中のトナー濃度を常に適正範囲に調整する必要がある。
【０００４】
このようなトナー濃度の制御は、一般的には、トナー濃度検出手段の出力値：Ｖｔとトナー濃度の制御目標値：Ｖｔｒｅｆとを比較し、その差分に応じてトナー補給量を所定の演算式から算出し、トナー補給手段により現像手段にトナー補給を行うことによりなされている。このトナー濃度検出手段としては、透磁率センサを用いたものが一般的であり、透磁率センサ方式は、トナー濃度が変化することによる現像剤の透磁率変化をトナー濃度変化に換算することによりトナー濃度を検出するものである。
【０００５】
他のトナー濃度検知手段としては、光学センサを用いたものがある。この光学センサ方式は、感光体ドラムや中間転写ベルトなどの像担持体上に基準となる濃度の異なるベタ画像からなるパッチパターンを作成し、このパッチパターンにＬＥＤなどからレーザ光を照射して、その反射光をフォトダイオードやフォトトランジスタなどの光学センサ（正反射光を計測するタイプと乱反射光を計測するタイプとがある。）で読み取り、その結果に基づいてトナー濃度(トナー付着量)を検知するものである。
【０００６】
また、これら２つの方式を組み合わせて、印刷中の転写紙間（前回の作像終了から今回作像開始の間の時間、又は距離）において、所定の制御時間毎に像担持体上にパッチパターンを作成し、このパッチパターンの光学センサによる検出濃度をフィードバックして現像手段内のトナー濃度制御目標値：Ｖｔｒｅｆを変更・設定し、透磁率センサによる測定誤差の影響を軽減したトナー濃度制御方法も知られている。例えば、特許文献１及び特許文献２には、非画像部にパッチパターンを作成し、この作成したパッチパターンの濃度を光学センサなどのパターン濃度センサで読み取って、読み取ったパッチパターンの濃度に応じて、現像手段内のトナー濃度を検知する透磁率センサなどのトナー濃度センサにおけるトナー濃度制御目標値：Ｖｔｒｅｆを変更することにより、ユーザ及びサービススタッフの判断や経時的な感光体ドラムの電位変動に応じたトナー濃度の制御が可能なトナー濃度制御装置及び画像形成装置が開示されている。
【０００７】
このような特許文献１及び２に記載のトナー濃度制御装置及び画像形成装置を初めとする前記トナー濃度制御方法によれば、実際に出力した画像の濃度に応じて、画像濃度を安定化するためのトナー濃度目標値を与えることは出来るものの、実際にトナー濃度を調節する手段としては、トナー濃度を上げる際にはトナーを補給すればよいが、トナー濃度を下げる際には、トナーを現像手段から吐き出す必要があり、トナーイールド（トナーの歩留まり、生産性）を悪化させてしまうという問題がある。また、トナーイールドを考慮して現像手段からトナーを排出しない構成とすると、トナー濃度を目標値に速やかに安定化することができないという問題がある。つまり、トナーイールドの改善と現像剤の帯電状態の変化等の使用状況に応じた適正画像濃度の維持という２つの課題を同時に解決することはできなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開昭５７−１３６６６７号公報
【特許文献２】特開平２−３４８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は、前記従来技術の問題点を解決するべく、２成分現像方式の現像手段を備えた画像形成装置おいて、トナー濃度の目標値が変更され、現像手段内のトナー濃度を下げる必要が生じた場合であってもトナーイールドを悪化させず、且つ、長期に亘って常にトナー濃度を適正値に制御することのできるトナー濃度制御方法、及びそのトナー濃度制御方法によりトナー濃度が制御可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、２成分現像剤方式の現像手段内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段の出力値と、その制御目標値とを比較し、その差分に応じてトナーを補給するトナー濃度制御方法において、前記制御目標値と対応するトナー濃度が下がり、且つ、前記トナー濃度検知手段の出力値と前記制御目標値とを比較して現像手段内のトナー濃度が前記制御目標値のトナー濃度より高くなった場合には、現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収するトナー回収機構により現像領域通過後の現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、制御目標値と対応するトナー濃度が上がった場合には、回収トナーの空を検知する空検知センサで空を検知した時を除き、トナー回収機構により回収した回収トナーを供給することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、表面に静電潜像を担持する潜像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を担持して潜像担持体と近接対向する現像領域で前記潜像担持体にトナーを供給する現像剤担持体を有し、前記現像剤に含まれるトナーにより前記静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段と、ニュートナーを前記現像手段に供給するニュートナー供給手段と、が備えられた画像形成装置において、前記現像手段には、現像領域通過後も前記現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収するトナー回収機構と、該トナー回収機構により回収された回収トナーを再び現像剤担持体へ供給する回収トナー供給手段と、現像手段内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、が設けられており、前記現像手段内のトナー濃度の制御目標として設定されたトナー濃度が下がり、前記トナー濃度検知手段の出力値から判断して前記現像手段内のトナー濃度が制御目標のトナー濃度より高くなった場合には、前記トナー回収機構によりトナーを回収して前記現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度を制御目標に近づけることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３において、現像手段には、回収トナーの空を検知する空検知センサが設けられており、現像手段内のトナー濃度の制御目標として設定されたトナー濃度が上がった場合には、この空検知センサで空を検知した時を除き、回収トナー供給手段により回収トナーを供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明は、前記のようであって、請求項１に記載の発明によれば、２成分現像剤方式の現像手段内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段の出力値と、その制御目標値とを比較し、その差分に応じてトナーを補給するトナー濃度制御方法において、前記制御目標値と対応するトナー濃度が下がり、且つ、前記トナー濃度検知手段の出力値と前記制御目標値とを比較して現像手段内のトナー濃度が前記制御目標値のトナー濃度より高くなった場合には、現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収するトナー回収機構により現像領域通過後の現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収するので、トナー濃度の制御目標値を変更して、現像手段内のトナー濃度を下げる必要が生じた場合であっても、トナーイールドを悪化させずに長期に亘って常にトナー濃度を適正値に制御することができる。つまり、例えば、高画像率の同一画像が連続出力されて同一色のトナーがどんどん使用され続ければ、そのトナー色の現像手段内の現像剤があまり帯電されずに現像に使用されてしまうが、このような状況下では、通常時に比べてトナーが静電潜像に転移し易くなるため、現像担持体から供給される現像剤のトナー濃度を下げる必要がある。このような場合、従来技術では、トナーを現像手段から排出・廃棄していたのでトナーイールド悪化の一因となっていたが、本発明では、トナー回収機構により一時的にトナーのみを隔離することができると共に、この回収した回収トナーは必要に応じて再供給可能なので、トナーイールドを改善することができる。その上、速やかにトナーを回収して現像剤担持体に供給する現像剤を適正なトナー濃度に下げることができ、常にトナー濃度を適正値に制御することが可能である。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１において、制御目標値と対応するトナー濃度が上がった場合には、回収トナーの空を検知する空検知センサで空を検知した時を除き、トナー回収機構により回収した回収トナーを供給するので、前記効果に加え、トナー補給が必要な場合には、回収トナーを優先的に現像に使用することができる。即ち、劣化の進んだトナーを優先的に使用することができる。このため、トナー劣化による転写時の転写効率の低下や現像ローラでの汲み上げ量の低下等を引き起こし、出力画像の画像濃度を一定に保つことができなくなるといった問題を防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、表面に静電潜像を担持する潜像担持体と、トナーとキャリアを含む現像剤を担持して潜像担持体と近接対向する現像領域で前記潜像担持体にトナーを供給する現像剤担持体を有し、前記現像剤に含まれるトナーにより前記静電潜像を現像する２成分現像方式の現像手段と、ニュートナーを前記現像手段に供給するニュートナー供給手段と、が備えられた画像形成装置において、前記現像手段には、現像領域通過後も前記現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収するトナー回収機構と、該トナー回収機構により回収された回収トナーを再び現像剤担持体へ供給する回収トナー供給手段と、現像手段内のトナー濃度を検知するトナー濃度検知手段と、が設けられており、前記現像手段内のトナー濃度の制御目標として設定されたトナー濃度が下がり、前記トナー濃度検知手段の出力値から判断して前記現像手段内のトナー濃度が制御目標のトナー濃度より高くなった場合には、前記トナー回収機構によりトナーを回収して前記現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度を制御目標に近づけるので、つまり、現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度を下げる必要が生じた場合であっても、トナー回収機構により現像領域通過後も現像剤担持体に担持される現像剤からトナーを回収することで、現像剤担持体に供給する現像剤のトナー濃度を速やかに制御目標に近づけることができ、トナーイールドを悪化させずに、長期に亘って常にトナー濃度を適正値に制御することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３において、現像手段には、回収トナーの空を検知する空検知センサが設けられており、現像手段内のトナー濃度の制御目標として設定されたトナー濃度が上がった場合には、この空検知センサで空を検知した時を除き、回収トナー供給手段により回収トナーを供給するので、前記効果に加え、トナー補給が必要な場合には、回収トナーを優先的に現像に使用することができる。即ち、劣化の進んだトナーを優先的に使用することができる。このため、トナー劣化による転写時の転写効率の低下や現像ローラでの汲み上げ量の低下等を引き起こし、出力画像の画像濃度を一定に保つことができなくなるといった問題を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要部を示す構成説明図である。図中の符号１は、本発明の画像形成装置の一実施の形態として例示する４連タンデム型の中間転写方式のカラープリンタであり、このカラープリンタ１は、主に、図示しない略筐体状の装置本体と、その装置本体の内側の略中央に配置された書き込み手段２と、この書き込み手段２の上方に配置された画像形成部３と、この画像形成部３の上方に配置された転写部４と、この転写部４の上方であって装置本体の略最上部に配置されたニュートナー収容部５と、このニュートナー収容部５の脇であって装置本体最上部の一側端に配置された定着部６などから構成されている。この他、カラープリンタ１には、装置本体の下部に配置され、所定の大きさの転写材を収容し、装置本体の制御手段の指令により給紙する図示しない給紙部と、定着部６で画像が定着された転写材を排出してスタックする図示しない排紙部なども備えられているが、既知のものなので詳細な説明は省略する。なお、図中の符号７は、給紙部から搬送されてきた転写材を後述の２次転写ニップへタイミングを調整して搬送するレジストローラ対、破線で示す符号８は、矢印方向に搬送する転写材の搬送路である。
【００２０】
この書き込み手段２は、パソコンなどから入力される色分解された画像情報を基に、トナー色毎に、変調したレーザ光を照射しながら走査し、一様に帯電された後述の感光体ドラムの外周面を選択的に露光させて、照射した部分の表面電位を低下させ、感光体ドラム上に静電潜像を形成する露光装置としての機能を有する光学ユニットである。
【００２１】
画像形成部３は、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの４色のトナーに対応した４つの画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋから主に構成されており、後述の中間転写体の移動方向Ａに沿って上流側からイエロー、シアン、マゼンダ、ブラックの順に並べて配置されている。この画像形成ユニット３Ｙ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｋには、それぞれ潜像担持体である感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋが備えられ、その感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの廻りには、各感光体ドラムの外周面に帯電処理を施し、一様に帯電させる帯電手段Ｙ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｋ１と、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋ上に書き込み手段２で形成した静電潜像をそれぞれの色のトナーで単色のトナー像に可視像化する現像手段Ｙ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２と、感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面に転写後も残留する転写残トナーをクリーニングして回収するクリーニング手段Ｙ３，Ｃ３，Ｍ３，Ｋ３とが、図示しないユニットケース内に一体的に収められている。なお、画像形成ユニットの配列は、前記順番に限られるものではなく、転写条件等により適宜配列しても構わない。
【００２２】
この帯電手段Ｙ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｋ１は、帯電ローラＹ１０，Ｃ１０，Ｍ１０，Ｋ１０と、この帯電ローラをクリーニングするクリーニングローラＹ１１，Ｃ１１，Ｍ１１，Ｋ１１と、をそれぞれ有している。そして、帯電ローラＹ１０，Ｃ１０，Ｍ１０，Ｋ１０は、各ユニットケースに回転自在に軸支され、感光体ドラムの回転方向と順方向に回転しながら各感光体ドラムに当接し、その表面をマイナス又はプラスのいずれかの所定の極性に帯電するよう構成されている。
【００２３】
クリーニング手段Ｙ３，Ｃ３，Ｍ３，Ｋ３は、各感光体ドラムに接離可能に構成され、転写後も各感光体ドラムに付着・残留する転写残トナーを掻き取って回収するクリーニング部材であるクリーニングブレードＹ３０，Ｃ３０，Ｍ３０，Ｋ３０と、このクリーニングブレードＹ３０，Ｃ３０，Ｍ３０，Ｋ３０で各感光体ドラムから回収した転写残トナー（以下、回収トナーという）を収容するスペースである回収トナー収容部Ｙ３１，Ｃ３１，Ｍ３１，Ｋ３１と、この回収トナー収容部Ｙ３１，Ｃ３１，Ｍ３１，Ｋ３１に溜まった回収トナーを図示しない廃トナー収容部へ搬送する搬送手段である搬送スクリューＹ３２，Ｃ３２，Ｍ３２，Ｋ３２と、から主に構成されている。なお、現像手段Ｙ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２は、後で詳述する。
【００２４】
転写部４は、中間転写体として弾性樹脂製の無端状ベルトからなる中間転写ベルト４０と、この中間転写ベルト４０を支持・張架する４つの支持ローラ４１，４２，４３，４４と、４つの感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋとそれぞれ中間転写ベルト４０を挟んで対向する４つの１次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋと、から主に構成されている。この支持ローラ４１は、図示しない駆動手段に接続された駆動ローラとなっており、この支持ローラ４１と中間転写ベルト４０を挟んで対向する位置に、２次転写ローラ４６が設けられている。また、転写（２次転写）後も中間転写ベルト４０上に残留する転写残トナー（プロセスコントロール過程で形成されるパッチパターンを含む）を除去・回収するクリーニングユニット４７が、支持ローラ４２の近傍に設けられている。
【００２５】
これらの各１次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋは、空隙放電による不具合を考慮し、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋと中間転写ベルト４０を挟んで当接する正対位置から中間転写ベルト４０の搬送方向下流側（図中の矢印方向）に少しずらした位置に配置された接触方式の転写バイアス（転写電圧）印加手段であり、図示しないバイアス電源に接続され、中間転写ベルト４０の裏面（内周面）から１次転写バイアスを印加するよう構成されている。
【００２６】
２次転写ローラ４６は、図示しない付勢手段により駆動ローラ４１の外周において中間転写ベルト４０に圧接され、２次転写ニップを形成するよう構成されており、駆動ローラ４１が、図示しないバイアス電源に接続された接触方式の転写バイアス印加手段となっている。また、２次転写ローラ４６が転写バイアス印加手段となっていてもよく、その場合、転写するトナー像とは逆極性の転写バイアスを印加することになる。
【００２７】
クリーニングユニット４７は、中間転写ベルト４０に接離可能なクリーニングブレード４７ａと、掻き落としたトナーを溜めておく収容部４７ｂなどからなり、支持ローラ４２をバックアップローラとして中間転写ベルト４０の外周面にクリーニングブレード４７ａを当接させて中間転写ベルト４０上の転写残トナーを掻き取り、収容部４７ｂに一旦収容し、搬送スクリューなどの搬送手段で図示しない廃トナー収容部へ転写残トナーを搬送するように構成されている。
【００２８】
ニュートナー収容部５は、ニュートナーを収容するスペースであり、トナーの３原色であるイエロー、シアン、マゼンダとブラックの計４色のトナーに対応させて、トナーの色毎に設けられ、装置本体に脱着可能な４つのトナーカートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄから主に構成されている。これらの配列は、特に限定されないが、本実施の形態では、図１に示すように、トナーカートリッジ５ａがイエロー、トナーカートリッジ５ｂがシアン、トナーカートリッジ５ｃがマゼンダ、トナーカートリッジ５ｄがブラックのトナーに対応している。また、ブラックのトナーカートリッジ５ｄだけトナー使用頻度が多いことを考慮して大きなものにしてある。なお、トナーカートリッジについては後述する。
【００２９】
定着部６は、転写部４で画像が転写された転写材に熱と圧力を加えて定着させるベルト方式の定着手段６０を備え、樹脂などの断熱性を有する材質で装置本体内の他の部分と区画され、熱が他の部分に伝播して悪影響を及ぼすのを低減するように構成されている。この定着手段６０は、図示しない発熱手段により発熱可能な無端ベルトからなる定着ベルト６１と、この定着ベルト６１を回転駆動させる定着ローラ６２と、この定着ローラ６２上で定着ベルト６１に圧接する加圧ローラ６３などから構成され、この加圧ローラ６３は、図示しない付勢手段により付勢されて定着ローラ６２上で定着ベルト６１に圧接されて定着ニップを形成する。この定着ニップにおいて、搬送されてきた転写材に定着ベルト６１の熱と加圧ローラ６３を介して付勢手段による圧力が加えられ、転写部４の２次転写ニップで転写材に転写されたトナー像を転写材に定着するようになっている。
【００３０】
（画像形成動作）
次に、カラープリンタ１の画像形成動作について図１を用いて説明する。
カラー画像を形成する場合で説明すると、先ず、カラープリンタ１において画像形成動作が開始されると、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋが図の矢印方向に回転駆動され、このとき各帯電手段Ｙ１，Ｃ１，Ｍ１，Ｋ１によって各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面が所定の極性（例えば、マイナス）に均一に帯電される。次いで、その帯電面に、書き込み手段２から所定の各色に色分解された画像情報に基づいて、光変調されたレーザ光が照射され、これによって各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋの外周面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、各現像手段Ｙ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２によって単色のトナー像として可視像化され、各色のトナー像はそれぞれ対応する１次転写ローラ４５Ｙ，４５Ｃ，４５Ｍ，４５Ｋによって１次転写バイアスが印加され中間転写ベルト４０上に順次重ねられ、カラートナー像が形成される。尚、単色の画像を形成する場合には、ブラックの感光体ドラムＫなど所定の単色用の感光体ドラムのみで前記動作が行われる。
【００３１】
一方、給紙部から搬送路８を搬送されてきた転写材がレジストローラ対７により転写のタイミングを調整されて２次転写ニップに送られる。そこで、駆動ローラ４１で２次転写バイアスが印加され、中間転写ベルト４０上の前記フルカラーのトナー像が転写材に転写される。次に、このトナー像を担持した転写材が定着部６の定着ニップに送られ、定着手段６０で熱と圧力が加えられ、転写材に担持された未定着のトナー像が転写材に定着される。このように、転写材にトナー像が定着された後、排紙部に排出されてスタックされる。また、２次転写後の中間転写ベルト４０の表面に付着する転写残トナーは、プロセスコントロール用のパッチパターンの除去トナーと共にクリーニングユニット４７で除去され、各感光体ドラムＹ，Ｃ，Ｍ，Ｋに転写後も付着する転写残トナーは、クリーニング手段Ｙ３，Ｃ３，Ｍ３，Ｋ３で除去され、再度の画像形成動作に備えられる。そして、クリーニングユニット４７及びクリーニング手段Ｙ３，Ｃ３，Ｍ３，Ｋ３で除去された転写残トナーは、図示しない廃トナー収容器に運ばれ廃棄される。
【００３２】
（トナーカートリッジ）
次に、カラープリンタ１のニュートナー供給手段であるトナーカートリッジについて図２を用いて説明する。
図２は、本実施の形態に係るトナーカートリッジの概略構成を示す平面図である。イエロー色のトナーに対応するトナーカートリッジ５ａを例に挙げて説明するが、他色のトナーに対応するトナーカートリッジ５ｂ，５ｃ，５ｄも同様な構成となっている。
トナーカートリッジ５ａは、イエロー色のニュートナーを収納し、内壁に螺旋状のトナー搬送溝を有する容器本体部５０ａと、この容器本体部５０ａの一端の開口を塞ぎ、かつ容器本体部５０ａを回動自在に保持するキャップ部５１ａなどから主に構成されている。
この容器本体部５０ａは、キャップ部５１ａの一部のスリット開口から露出する容器ギア５２ａが一体に成型されており、画像形成装置本体からの駆動伝達を受けて回転駆動する。また、キャップ部５１ａには、図示しないシャッタ機構を備えた破線で示すキャップ部開口５３ａが設けられ、このキャップ部開口５３ａを通じてイエロー色のニュートナーを外部に排出することができるようになっている。
【００３３】
（ニュートナー補給動作）
次に、カラープリンタ１のニュートナー補給動作について図１、２を用いて説明する。
カラープリンタ１のトナーカートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄと現像手段Ｙ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２とは、それぞれキャップ部開口５３ａ（５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ）を介してニュートナー供給手段であるニュートナー補給路９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄで接続されており、トナーカートリッジに充填されたそれぞれの色のニュートナーが、ニュートナー補給路を通じてそれぞれの現像手段へ補給可能となっている。ニュートナー補給路９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄは、図示しない制御手段に接続され、それぞれ所定の制御時間あたりのＯＮ／ＯＦＦ時間を制御することにより、ニュートナーの補給量を制御可能なニュートナー供給手段である補給スクリュー９０ａと、該補給路内にトナーが有るか無いかを検知する図示しないトナー残量検知センサと、が設けられており、図示しない制御手段のニュートナーの補給指示によりトナーカートリッジ５ａの容器本体部５０ａ及び補給スクリュー９０ａを回転させ、各ニュートナー補給路を通じて、所定量のニュートナーをそれぞれの現像手段へ補給する。また、カラープリンタ１では、トナー残量検知センサでニュートナー補給路内にトナーが無いことを検知した場合、対応するトナーカートリッジにトナーの補給を要求し、所定時間経過してもトナー残量検知センサでトナーが有ることを検知しなかった場合、トナーカートリッジにトナーが無いと判断する。
【００３４】
（現像手段）
次に、カラープリンタ１の現像手段Ｙ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２について図３、４（ａ）、４（ｂ）を用いて詳細に説明する。
図３は、本実施の形態に係る画像形成装置の現像手段の概略構成を示す垂直断面図であり、図４は、図３の現像手段の概略構成を水平線で切断したときの見下げ図で示す断面図であり、（ａ）は、図３のａ−ａ線断面図、（ｂ）は、ｂ−ｂ線断面図である。図３に示す符号Ｙ２は、カラープリンタ１の現像手段の一実施の形態として挙げるイエロートナー用現像手段である。また、符号Ｙは、前述の感光体ドラムＹである。
【００３５】
この現像手段Ｙ２は、乾式２成分現像方式の２軸搬送タイプの現像手段であり、現像手段Ｙ２全体のハウジングである、トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を収容する現像ケースＹ２０を備え、この現像ケースＹ２０には、感光体ドラムＹと平行に現像ケースＹ２０に回動自在に軸支され、図３中の現像領域の最近接位置において感光体ドラムＹから所定距離（本実施の形態では、０．２〜０．４ｍｍ程度）離間するよう配置された現像ローラＹ２１が備えられている。この現像ローラＹ２１は、アルミニウム等の非磁性体からなる円筒形の外周面に図示しない凸凹が形成されたスリーブと、このスリーブ内に嵌着された複数の磁極が着磁されたマグネットローラからなり、バイアス電源に接続され、スリーブ表面に担持された２成分現像剤中のトナーを像担持体側に移動させる現像バイアスが印加可能となっている。
【００３６】
そして、現像ケースＹ２０には、ニュートナー供給手段によりニュートナーが供給されてくる破線で示すニュートナー供給口１０ａと、このニュートナー供給口１０ａを介して供給されたニュートナーを現像ローラＹ２１の軸方向に沿って供給する現像剤供給路Ｙａとが設けられている。つまり、前述のトナーカートリッジ５ａからニュートナー補給路９ａを通じてイエロー色のニュートナーが現像剤供給路Ｙａに供給され、現像剤供給路Ｙａにおいて、このニュートナーと現像ケースＹ２０に収容されている磁性キャリアとを撹拌しながら帯電させて現像ローラＹ２１へ搬送するようになっている。また、この現像剤供給路Ｙａには、現像ローラＹ２１と平行に回動自在に軸支され、現像剤を撹拌しながら帯電させ、互いに逆方向に搬送して現像剤を循環すると共に、現像ローラＹ２１に現像剤を供給する撹拌搬送手段である２つの撹拌スクリューＹ２２，Ｙ２３が設けられている。なお、本実施の形態では、現像ローラＹ２１は、外径がφ１８ｍｍであり、ローラ長が３２６ｍｍ(現像剤が存在する範囲は３０３ｍｍ)、回転数が３１５ｒｐｍである。また撹拌スクリューＹ２２、２３は、いずれもそのピッチが２０ｍｍ、スクリュー羽根径がφ１４(軸径φ６)、スクリュー範囲長さが３３０ｍｍ、回転数３５０ｒｐｍである。
【００３７】
また、現像剤供給路Ｙａには、底部付近にトナー濃度検知手段として透磁率センサからなるトナー濃度センサＳ１が設けられ、このトナー濃度センサＳ１の出力値：Ｖｔと、その制御目標値：Ｖｔｒｅｆとを図示しない制御手段により比較し、その差分に応じてトナー補給量を所定の演算式に従って算出し、ニュートナー供給手段により現像手段にニュートナー、又は後述の回収トナー供給手段により回収トナーの供給を行うようになっている。
【００３８】
その他、現像ケースＹ２０には、現像ローラＹ２１に向けて所定間隔離間するよう突設され、現像ローラＹ２１に担持される現像剤の厚みを規制する規制部材であるアルミ製のドクターブレードＹ２４が設けられ、現像領域通過後も現像ローラＹ２１に担持される現像剤からトナーを回収するトナー回収機構Ｙｂと、回収トナー供給手段として現像剤供給路Ｙａから区画されてこのトナー回収機構Ｙｂで回収されたトナーを前記ニュートナー供給口１０ａ付近まで搬送する回収トナー搬送路Ｙｃも設けられている。なお、図４（ａ）に示すように、この回収トナー搬送路Ｙｃの搬送方向最上流側の底面であって、ニュートナー供給口１０ａの下方には、現像剤供給路Ｙａと回収トナー搬送路Ｙｃとを連通するニュートナー落下口１０ａ’が設けられ、このニュートナー落下口１０ａ’を介して、ニュートナー補給路９ａで搬送されて来たニュートナーが、現像剤供給路Ｙａへ補給されるようになっている。
【００３９】
このトナー回収機構Ｙｂは、バイアス電源に接続されて電圧が印加可能なトナー回収ローラＹ２５と、このトナー回収ローラＹ２５の外周面に当接し、トナー回収ローラＹ２５が担持するトナーを掻き取るトナー回収部材である回収ブレードＹ２６と、から構成されている。このトナー回収機構Ｙｂのトナー回収動作の制御は、画像形成装置本体の制御手段であるＣＰＵの指令により、トナー回収ローラＹ２５の駆動ギア列の中に設けられたソレノイド式のクラッチＣＬ１をＯＮ又はＯＦＦして、駆動手段であるモータＭからの駆動をトナー回収ローラＹ２５へ伝達したり又は切断したりすることにより、トナー回収ローラＹ２５の回転を制御することで行う。
【００４０】
このトナー回収ローラＹ２５は、マグネットローラを含む現像ローラＹ２１の近傍に設置され、現像ローラＹ２１に担持される磁性キャリアと接触するため、非磁性材料（例えば、アルミ管や非磁性のステンレスローラ）から構成することが好ましい。何故なら、現像ローラ２１の磁束密度に影響されてキャリアを回収してしまうことを防止し、静電的にトナーを主に吸着させるためである。また、トナー回収ローラＹ２５と現像ローラＹ２１との設置間隔は、現像ローラＹ２１と感光体ドラムＹとの間隔（本実施の形態では、０．２〜０．４ｍｍ程度）と同等にするとよい。なお、本実施の形態では、トナー回収ローラＹ２５は、径がφ１６、ローラ長が３３６ｍｍ、材質がアルミ製の中空管であり、その両端には回転軸が圧入され、現像ケースＹ２０に回転数１００ｒｐｍで回転可能に軸支されている。
【００４１】
本実施の形態では回収ブレードＹ２６は、ポリウレタンゴムからなり、厚さが１．８ｍｍで、突き出し長さが７．６ｍｍ、当接圧が０．２（Ｎ／ｃｍ）である。また、トナー回収動作の制御は、前述のトナー回収ローラＹ２５の回転／不回転制御の代わりに回収ブレードＹ２６の接離動作によって行ってもよい。このブレード接離機構は、回収ブレードＹ２６を当接方向に常時加圧するスプリングと、カムクラッチによって離間させるような一般的な構成で実現することが可能である。このように、トナー回収動作の制御をブレード接離方式とすれば、回収ブレードＹ２６のトナー回収ローラＹ２５への当接時は剥離作用によってトナー回収が可能になり、離間時はトナー回収ローラＹ２５に付着したトナーが連れ回るだけで回収を不能にすることができる。また、回収時には、ブレード接離方式の方が、前記スプリングの圧力に抗して回収ブレードＹ２６を離間させる分、前述のローラ回転制御方式より比較的大きなパワーのクラッチが必要となるが、停止時には、回収ブレードＹ２６をトナー回収ローラＹ２５から離した状態のままなので、トナー回収ローラＹ２５と回収ブレードＹ２６の固着防止やブレードの長期当接によるヘタリ防止等の効果を見込むことができる。
【００４２】
回収トナー搬送路Ｙｃには、駆動手段であるモータＭにより回転し、トナー回収機構Ｙｂで回収されたトナーを図４（ａ）に示す矢印方法に搬送する回収トナー搬送手段である回収トナー搬送スクリューＹ２７が設けられ、この回収トナー搬送スクリューＹ２７の搬送方向下流側の末端付近に現像剤供給路Ｙａと連通する連通口Ｙ２８が設けられ、回収トナー供給手段を構成する。
この回収トナー搬送スクリューＹ２７は、ソレノイド式のクラッチＣＬ２及びギア列を介して駆動手段であるモータＭとつながっており、所定時間あたりのクラッチＣＬ２のＯＮ／ＯＦＦ時間を制御することにより回転量を制御し、トナー回収機構Ｙｂで回収した回収トナーの供給量（搬送量）を制御することができるようになっている。本実施の形態の回収トナー搬送スクリューＹ２７では、スクリューピッチが１５ｍｍ、スクリュー羽根の径がφ１０(軸径φ３)、スクリュー範囲長さが３００ｍｍとなっており、回転数を１００ｒｐｍ（ｍｉｎ-1）に固定し、クラッチＣＬ２のＯＮ／ＯＦＦ時間の調整により供給量を制御している。
【００４３】
そして、この回収トナー搬送路Ｙｃには、回収トナーの満杯を検知する圧電方式の満杯検知センサＳ２と、空を検知する同じく圧電方式の空検知センサＳ３とが設けられ、これらの満杯検知センサＳ２及び空検知センサＳ３は、いずれも画像形成装置本体のＣＰＵと電気的に接続されており、回収トナー搬送路Ｙｃに溜まった回収トナーが満杯か空かをそれらの各センサで検知してＣＰＵにより判断できるようになっている。図４（ａ）に示すように、この満杯検知センサＳ２は、回収トナー搬送スクリューＹ２７の搬送方向下流側の連通口Ｙ２８の近傍であって、回収トナー搬送スクリューＹ２７の軸中心より上方の部分に対向して配置されている。係る位置に配置したのは、回収トナー搬送スクリューＹ２７の搬送方向下流側が最も回収トナーの嵩が累積的に高くなる位置であり、満杯を検知するのに最適な位置だからである。また、空検知センサＳ３は、回収トナー搬送スクリューＹ２７の搬送方向上流側端部近傍であって、回収トナー搬送スクリューＹ２７の軸中心より下方の部分に対向して配置されている。係る位置に配置したのは、回収トナー搬送スクリューＹ２７の搬送方向上流側端部が最も回収トナーの嵩が低くなる位置であり、空検知をするのに最適な位置だからである。なお、これらのセンサ（Ｓ２，Ｓ３）は、圧電方式のセンサではなく光学式のセンサ（センサ内で常時投受光してある箇所があり、そこのトナーの有無でセンサへの通電状態が変化してトナーの有無を検知する方式）であっても構わない。なお、満杯、空の判断は、回収トナー搬送スクリューＹ２７の搬送に支障があるか否かを基準とし、想定される平均的な画像面積での連続画像形成実験などから安全率を見込んで余裕を持たせている。連続画像形成実験の例としては、Ａ４横、画像面積５％での１０００画像形成や５０％画像、１０％画像、３％画像を所定の比率で混在させて１０００画像形成すること等で評価できる。満杯検知センサＳ２は対向する回収トナー搬送スクリューＹ２７のスクリュー羽根外周の上端近傍に配置し、空検知センサＳ３は対向する回収トナー搬送スクリューＹ２７のスクリュー羽根外周下端近傍に配置する。詳細な設置高さや感度等は先に挙げた画像形成実験等の結果で調整する（図３参照）。
【００４４】
以上のように、本実施の形態に係る現像手段の構成を、イエロートナー用現像手段Ｙ２を例に挙げて説明したが、その他のトナー色用の現像手段（Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２）も同様な構成となっている。また、トナー回収部材として、エッジを当接させて掻き取るブレード方式の回収ブレードＹ２６を例示して説明したが、２本のローラを順方向に速度差を持たせて掻き取る方法もある。他にもトナー回収ローラＹ２５にブラシローラを当て、ブラシローラに食込ませたフリッカ部材で最終的にトナーを回収する方式のものでもよく、トナー回収機構自体が、トナー回収ローラに印加するバイアスを変化させ、静電的な吸着力を変えてトナー回収ローラからトナーを引き剥がして回収する方式でも構わない。また、ニュートナー搬送手段、回収トナー搬送手段の一例として、駆動手段で回転駆動するスクリュータイプのものを挙げて説明したが、本出願人が特開平１０−３３３４１２号等で提案している一軸偏芯スクリューポンプやダイヤフラムポンプ等の粉体ポンプを用いた気流とトナーを混合して搬送する方式の搬送手段として用いてもよい。そうすることで、装置の簡略化、省スペース化を図ることができる。なお、本発明において使用する「ニュートナー」の文言は、ニュートナー収容部５のトナーカートリッジ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄに収容されている新規トナーのことだけでなく、ニュートナー収容部から現像剤供給路に供給されて現像ローラに担持されるまでのトナーのことを指しており、「回収トナー」とは、トナー回収機構で回収された以後のトナーのことを指している。
【００４５】
（現像手段の動作）
次に、カラープリンタ１の現像手段の動作について図３、４（ａ）、４（ｂ）を用いて説明する。
先ず、現像ケースＹ２０のニュートナー供給口１０ａ及び回収トナー搬送路Ｙｃのニュートナー落下口１０ａ’を介してニュートナー供給手段により供給されたニュートナーが撹拌スクリューＹ２２，Ｙ２３によって現像ケースＹ２０内に収容される磁性キャリアと混合撹拌されながら帯電されて図４（ｂ）で示す方向に現像ローラＹ２１に向けて搬送される。次に、現像ローラＹ２１付近に達した現像剤が現像ローラＹ２１内のマグネットローラの磁力により磁気的に吸着されて担持され、現像ローラＹ２１の回転に伴いドクターブレードＹ２４の付近まで搬送される。そこで、ドクターブレードＹ２４で現像剤の厚みが均一にされて、現像ローラＹ２１上に担持される現像剤がある一定量に規制される。そして、更なる現像ローラＹ２１の回転に伴い、感光体ドラムＹとの対向位置、即ち、図３で示す現像領域に達し、現像バイアスが印加される。そこで、静電気力により感光体ドラムＹが担持する静電潜像に、その潜像と対応する位置のトナーのみが移行することにより単色のトナー像に現像される。そこで、現像されなかったトナー及びトナーを搬送してきたキャリアは、現像ローラＹ２１の回転に伴い、トナー回収ローラＹ２５と対向した位置に至る。所定のタイミングで、トナー回収ローラＹ２５に電圧が印加され、現像ローラＹ２１に担持された現像剤からトナーのみが、静電的にトナー回収ローラＹ２５に移行する。そして、このトナー回収ローラＹ２５でも回収されなかったトナー及びトナーを搬送してきたキャリアは、さらなる現像ローラＹ２１の回転に伴い、現像剤撹拌スクリューＹ２２，Ｙ２３の手前（図３の剤離れ箇所）まで搬送され、マグネットローラの反発極により現像ローラＹ２１表面から引き剥がされ、撹拌スクリューＹ２２，Ｙ２３上に落ちて撹拌される。トナー回収ローラＹ２５上に転移したトナーは、トナー回収ローラＹ２５の回転に伴い、回収ブレードＹ２６でトナー回収ローラＹ２５から掻き取られ、回収トナー搬送路Ｙｃへ運ばれる。回収トナー搬送路Ｙｃへ運ばれたか回収トナーは、回収トナー搬送スクリューＹ２７により搬送されて連通口Ｙ２８より現像剤供給路Ｙａへ戻される。
【００４６】
（トナー回収ローラの印加電圧）
次に、カラープリンタ１のトナー回収ローラに印加するバイアス電圧について説明する。図５は、２種類の現像剤のトナー付着量と現像バイアスとの関係を示すグラフである。
このグラフは、トナー回収ローラへの印加バイアスを−５０Ｖとし、トナー回収ローラを現像ローラの周速度の約２倍で順方向に回転させて、現像バイアスを変化させたときのトナー付着量との関係を示している。図５のグラフの傾きは、キャリアの種類、トナーの種類の組み合わせにより、様々な値を取り得るが、トナー回収ローラへの面積あたりのトナー付着量は、トナー回収ローラへ印加するバイアスと現像ローラへ印加する現像バイアスとの差に比例して増加することが分かる。つまり、回収したい画像面積率を設定すると、トナー付着量が決まり、トナー付着量から図５を利用してトナー回収ローラへの印加バイアスを決定することができる。本実施の形態に係る現像手段では、使用する現像剤は、図５に示す現像剤Ａであり、トナー回収ローラへの印加バイアスは、現像バイアス＋１００Ｖ以上とする。例えば、現像バイアスが−５００Ｖのとき、トナー回収ローラへ０〜−４００Ｖを印加するようにする。また、本実施の形態では、トナー回収ローラと現像ローラの２本のローラを順方向に速度差を持たせて回収させているが、トナー回収ローラをカウンター方向に回転させて回収させてもよい。このように、トナー回収ローラの印加バイアスを制御手段で制御することで、トナー回収ローラ（トナー回収機構）で回収できるトナー回収量を制御することができるようになっている。
【００４７】
尚、後述するトナーの説明にあるようにトナー回収ローラによる現像ローラからの静電的トナー回収には、粒径にばらつきのある粉砕トナーよりも後述するようなトナー製法で作られた粒径のばらつきが小さいトナー、即ち、個々の静電容量が概ね均一なトナーの方が好ましい。即ち、後に述べる真球状、略球形状、ラグビーボール状、梅干形状のトナーである。これらのトナーは、現像ローラ上で未使用状態のままにある個々のトナーの帯電量が粉砕トナーに比べて遥かにばらつきが小さく、その後のトナー回収ローラによる静電的トナーの吸着回収の際にもバイアス電圧の設定範囲に余裕を持たせることができるからである。粒径のばらつきが大きいトナーは、個々のトナー帯電量にばらつきがあり、帯電量の大きなトナーに合わせてトナー帯電電荷とは極性の異なるバイアス電圧を大きめに設定する必要があるが、大きくし過ぎると帯電量の小さなトナーに電荷注入現象が生じて極性が反転し、その結果、バイアス電圧と同極性になって吸着作用を生じさせられなくなる。従って、バイアス電圧が大き過ぎても小さ過ぎても吸着回収ができなくなり、設定に余裕を持たせることができなくなる。その場合、温湿度環境の変動まで考慮すると全環境で使用できる設定はさらに余裕がなくなってしまう。一方、本発明で検討した前述の静電容量が概ね均一なトナーならば、電荷注入現象にならない範囲を広く取ることができ、環境変動に対する設定のみを考慮すればよい。
【００４８】
（光学センサ）
次に、光学センサについて図３を用いて説明する。
前述のカラープリンタ１には、マゼンダ用の画像形成ユニット３Ｍの中間転写ベルト４０の移動方向下流にカラー用の光学センサＳ４と、ブラック用の画像形成ユニット３Ｋの下流にブラック用の光学センサＳ４’が、それぞれ中間転写ベルト４０の外表面に向けて設置されている（図１参照）。即ち、図３に一点鎖線（架空線）で示す光学センサＳ４（Ｓ４’）は、イエロー用の画像形成ユニット３Ｙの下流に設置されているのではなく、画像形成ユニット３Ｍ、３Ｋの下流に設置されている。この光学センサＳ４は、ＬＥＤなどの発光素子とフォトダイオードなどの受光素子とからなる拡散反射タイプのセンサであり、ブラック用の光学センサＳ４’は、ＬＥＤなどの発光素子とフォトダイオードなどの受光素子とからなる正反射タイプのセンサである。これは、正反射タイプのものの方が、取り付け精度がシビアで位置ズレなどで故障の原因になり易いが、拡散反射タイプのものでは、黒色のトナー像を測定できないからである。勿論、正反射タイプのものをブラック用の画像形成ユニット３Ｋの下流にカラーとブラックの共用として１つ設けても構わないし、それぞれの画像形成ユニットに計４つ設けても構わない。これらの光学センサＳ４（Ｓ４’）は、画像形成時以外の所定の時間に中間転写ベルト４０上に形成される濃度の異なるベタ画像等からなるパッチパターンにレーザ光を照射し、その反射光を読み取って、その受光量に応じた電圧を出力し、その出力値が図示しない制御手段に送られて処理され、その結果に基いて実際に中間転写ベルト４０上に付着したトナー付着量等を判定し、各色トナー像の位置合わせや感光体ドラム上における作像条件（作像タイミング、現像バイアス、帯電電位、露光電位（露光量）、トナー濃度等）の制御、いわゆるプロセスコントロールに利用される。
【００４９】
［トナー濃度制御］
次に、本発明の特徴部分であるトナー濃度制御について説明する。
本実施の形態に係るトナー濃度制御は、先ず、カラープリンタ１の制御手段によりトナー濃度検知手段であるトナー濃度センサＳ１の出力値Ｖｔと、その制御目標値Ｖｔｒｅｆとを比較し、現像手段（Ｙ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２）内のトナー濃度が目標より低いか否かを判断し、所定の演算式によりトナー補給量（所定制御時間あたりの供給量：回転量、モータ駆動のＯＮ時間など）を算出する。現像手段内のトナー濃度が目標より低いと判断した場合は、原則、回収トナー供給手段により回収トナーを現像剤供給路（Ｙａ，Ｃａ，Ｍａ，Ｋａ）へ供給する。即ち、回収トナー搬送路（Ｙｃ，Ｃｃ，Ｍｃ，Ｋｃ）の回収トナー搬送スクリュー（Ｙ２７，Ｃ２７，Ｍ２７，Ｋ２７）を駆動して連通口（Ｙ２８，Ｃ２８，Ｍ２８，Ｋ２８）から回収トナーを現像剤供給路へ供給する。そして、トナー濃度センサＳ１の出力値Ｖｔが制御目標値Ｖｔｒｅｆと比較して所定範囲内に達したら回収トナーの供給をストップする。但し、回収トナー搬送スクリュー（Ｙ２７，Ｃ２７，Ｍ２７，Ｋ２７）による搬送が困難であることを示す空検知センサＳ３による空検知がなされた場合は、当然回収トナー供給手段による回収トナーの供給は行わず、ニュートナー供給手段でのニュートナーの供給のみを行う。このとき、例えば、画像面積率が高い同一画像の多数部出力の指示がなされた場合など、その現像手段の回収トナー供給手段の供給能力を超えるようなトナー消費量が予想される場合には、カラープリンタ１の制御手段の判断により回収トナー供給手段とニュートナー供給手段の両手段を作動して、ニュートナーと回収トナーの両方を供給するようにしてもよい。このように制御することで、劣化の進んだトナーを優先的に使用することができ、トナー劣化による転写時の転写効率の低下や現像ローラでの汲み上げ量の低下等を引き起こし、出力画像の画像濃度を一定に保つことができなくなるといった問題を防止することができる。その上、トナー濃度を適正値に速やかに調整できるので、常に、出力画像の画像品質を良好なものとすることができる。
【００５０】
また、本実施の形態に係るカラープリンタ１では、前述の光学センサＳ４（Ｓ４’）からの情報により、中間転写ベルト４０への実際のトナー付着量を判定し、付着量がその目標値より多くなっている場合は、付着量の情報をフィードバックして現像手段内のトナー濃度の制御目標を所定値だけ下げて（制御目標値Ｖｔｒｅｆはトナー濃度センサＳ１から出力される電圧に対応するものであり、後述のようにこの値が高くなるとトナー濃度が低下したことを示すので制御目標値Ｖｔｒｅｆは所定値だけ上げる）出力画像の画像濃度が適正となるように制御する。このような場合、制御目標のトナー濃度より実際の現像手段内のトナー濃度が高くなる場合が生じ得る。そこで、本実施の形態に係るトナー濃度制御においては、トナー濃度センサＳ１の出力値Ｖｔと、その制御目標値Ｖｔｒｅｆとを比較し、現像手段内のトナー濃度が高いと判断した場合は、トナー回収機構（Ｙｂ，Ｃｂ，Ｍｂ，Ｋｂ）で現像ローラ（Ｙ２１，Ｃ２１，Ｍ２１，Ｋ２１）からトナーのみを回収し、回収トナー搬送路（Ｙｃ，Ｃｃ，Ｍｃ，Ｋｃ）内に貯蔵して、現像手段内の現像剤のトナー濃度を下げるようにする。このようにトナー濃度を制御することにより、現像手段内のトナー濃度が目標より高くなってしまった場合でも、速やかに現像剤を適正なトナー濃度に下げることができ、そのため、出力画像の画像濃度を常に適正にすることができる。また、回収した回収トナーは再供給可能なので、トナーイールドを悪化させることがない。
【００５１】
なお、制御目標値Ｖｔｒｅｆ（これと対応するトナー濃度）を変更する場合は、前述の光学センサからの情報をフィードバックして変更する場合に限らず、特定の現像手段のトナーは使用されていないが、他のカラートナーは消費され、当該現像手段内の現像剤が何度も撹拌され続け、現像剤（トナー）の帯電量が上がっているような場合にも、出力画像のトナー付着量が増加するため制御目標値Ｖｔｒｅｆを上げて、それと対応するトナー濃度を下げる必要がある。その他、湿度や気温などのプリンタ１の周辺環境の変化や、出力画像の画像面積率のトレンドの変化など、必要に応じて制御目標値Ｖｔｒｅｆを変更・設定することが望ましい。
【００５２】
＜効果確認実験＞
次に、前記の効果等を確認するために以下の実験を行った。
図６は、実施例のトナー濃度検知センサの出力値Ｖｔの経時変化を示すグラフ、図７は、比較例のトナー濃度検知センサの出力値Ｖｔ’の経時変化を示すグラフである。図中の横軸は、経過時間（秒）であり、縦軸はトナー濃度センサＳ１の出力電圧である。この出力値が低いほどトナー濃度が高いことを示している。また、図中の実線は、実施例のトナー濃度センサ出力値Ｖｔ、比較例のトナー濃度センサの出力値Ｖｔ’の経時的変化を示しており、一点鎖線は、いずれもトナー濃度センサの制御目標値Ｖｔｒｅｆである。
図６の実施例は、前述の実施の形態に係るカラープリンタ１を用いて制御目標を超えてトナー濃度が増えるよう、即ち、トナー濃度検知センサＳ１からの出力値Ｖｔが制御目標値Ｖｔｒｅｆ（＝−０．２Ｖ）より低下するように制御し、その後、前述のトナー濃度制御に従ってトナー回収機構Ｙｂによりトナーを回収した場合のトナー濃度センサＳ１の出力値を経過時間毎にプロットしたものであり、図７の比較例は、同様に制御目標を超えてトナー濃度が増えるよう制御してから、トナー回収機構Ｙｂを作動させずにトナー濃度センサＳ１の出力値Ｖｔ’を経過時間毎にプロットしたものである。図６、７から明らかなように、本実施例では、トナー濃度が目標値をオーバー、即ち、トナー濃度が濃くなりすぎても、トナー回収機構Ｙｂのトナー回収により目標値にトナー濃度を３０秒〜５０秒程度で速やかに戻せているが、比較例では、トナー回収ができないため目標値に対して定常偏差を持って推移していることが分かる。つまり、帯電状態の変化等の使用状況に応じて制御目標を変更するなどして、一旦制御目標より現像手段のトナー濃度が高くなると、実際の現像手段内のトナー濃度が制御目標に到達しないトナー濃度が濃すぎる状態で画像形成が行われてしまう。即ち、適正画像濃度の維持が困難であることが分かる。
【００５３】
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。
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３〜８μｍが好ましい。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、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００５４】
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８及び図９は、それぞれ形状係数ＳＦ−１、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説明図である。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（Ａ）で表される。トナーを二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（Ａ）
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。
また、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（Ｂ）で表される。トナーを二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｝×（１００π／４）・・・式（Ｂ）
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。
【００５５】
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。
【００５６】
（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。
【００５７】
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、前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。
【００５８】
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。
【００５９】
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−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。
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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未満であったりした場合は、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。
【００６２】
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。
【００６３】
（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。
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。
【００６４】
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よい。
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。
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。
【００６５】
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。
【００６６】
（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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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ＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。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。
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過ぎ、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。
【００６９】
（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。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えてもよい。
【００７０】
（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５×１０-2μｍ以下のものを使用して撹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撹拌混合によっても、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。
【００７１】
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。
（トナーの製造方法）
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００７２】
（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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
前記の樹脂微粒子、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。
【００７８】
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。
【００７９】
（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。
【００８０】
（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撹拌状態で昇温し、一定の温度域で強い撹拌を与えた後、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。
【００８１】
（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撹拌を与えることで、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。
【００８２】
本実施形態における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１０（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態のトナーの形状を模式的に示す説明図である。
図１０（ａ）〜（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１０（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ3／ｒ2）（図１０（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。
【００８３】
以上のように、この発明の実施の形態に係る画像形成装置として４連タンデム型の間接転写方式ものを例に挙げて説明したが、本発明が適用できるのは必ずしもこのようなものに限られず、例えば、４連タンデム型の直接転写方式のものや、潜像担持体が１つのモノクロ用のものであって構わない。また、トナー供給手段、回収トナー供給手段、搬送手段、トナー濃度センサ、満杯検知センサ、空検知センサ、光学センサ、書き込み手段、画像形成部（帯電手段、クリーニング手段）、転写部、給紙部、定着部、排紙部等は、あくまでも一例を示したものであって、他の既知の装置・手段などの構成を採用することができる。その場合でも、前記課題に対して同様の効果を奏することは明らかである。なお、図面で示した各構成部材の形状や構造等も、あくまでも好ましい一例を示すものであり、特許請求の範囲内で適宜設計変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の主要部を示す構成説明図である。
【図２】同上の画像形成装置のトナーカートリッジの概略構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る現像手段の概略構成を示す垂直断面図である。
【図４（ａ）】同上の現像手段の概略構成を示すａ−ａ線断面図である。
【図４（ｂ）】同上の現像手段の概略構成を示すｂ−ｂ線断面図である。
【図５】２種類の現像剤のトナー付着量と現像バイアスとの関係を示すグラフである。
【図６】実施例のトナー濃度検知センサの出力値Ｖｔの経時変化を示すグラフである。
【図７】比較例のトナー濃度検知センサの出力値Ｖｔ’の経時変化を示すグラフである。
【図８】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説明図である。
【図９】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説明図である。
【図１０】（ａ）は、トナーの形状を模式的にｘｙｚ軸と共に示す斜視図である。  （ｂ）は、（ａ）のトナーをｙ方向から見た図である。  （ｃ）は、（ａ）のトナーをｘ方向から見た図である。
【符号の説明】
【００８５】
１                                カラープリンタ（画像形成装置）
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ                    感光体ドラム（潜像担持体）
Ｙ２，Ｃ２，Ｍ２，Ｋ２            現像手段
Ｙａ（Ｃａ，Ｍａ，Ｋａ）          現像剤供給路
Ｙ２１（Ｃ２１，Ｍ２１，Ｋ２１）  現像ローラ（現像剤担持体）
Ｙｂ（Ｃｂ，Ｍｂ，Ｋｂ）          トナー回収機構
Ｙｃ（Ｃｃ，Ｍｃ，Ｋｃ）          回収トナー搬送路（回収トナー供給手段）
Ｙ２７（Ｃ２７，Ｍ２７，Ｋ２７）  回収トナー搬送スクリュー（回収トナー供給手段）Ｙ２８（Ｃ２８，Ｍ２８，Ｋ２８）  連通口（回収トナー供給手段）
５                                ニュートナー収容部
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ            トナーカートリッジ（ニュートナー供給手段）
９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ            ニュートナー補給路（ニュートナー供給手段）
９０ａ（９０ｂ，９０ｃ，９０ｄ）  補給スクリュー（ニュートナー供給手段）
Ｓ１                              トナー濃度センサ（トナー濃度検知手段）
Ｓ２                              満杯検知センサ
Ｓ３                              空検知センサ
Ｓ４，Ｓ４’                      光学センサ 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４（ａ）】
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【図４（ｂ）】
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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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