(57)【要約】【課題】  廃トナーを排出する排出口の誤開放を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体１０をクリーニングするクリーニング手段（クリーニングユニット１４）から搬送されてきた廃トナーを排出する廃トナー排出口１９と、廃トナー排出口１９から排出される廃トナーを収容する廃トナーボトル２０と、を備える画像形成装置において、廃トナー排出口１９を開閉するシャッタ部材２１が、中空状部材により囲まれており、廃トナーボトル２０は、廃トナーボトル２０の内部にシャッタ部材２１と係合する係合部２２を備えており、廃トナーボトル２０の内部において、係合部２２がシャッタ部材２１と係合することにより、シャッタ部材２１が廃トナー排出口１９の開位置に移動するようになっている。【選択図】      図４
2010092080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体をクリーニングするクリーニング手段から搬送されてきた廃トナーを排出する廃トナー排出口と、
前記廃トナー排出口から排出される廃トナーを収容する廃トナーボトルと、
を備える画像形成装置において、
前記廃トナー排出口を開閉するシャッタ部材が、中空状部材により囲まれており、
前記廃トナーボトルは、廃トナーボトルの内部に前記シャッタ部材と係合する係合部を備えており、前記廃トナーボトルの内部において、前記係合部が前記シャッタ部材と係合することにより、前記シャッタ部材が前記廃トナー排出口の開位置に移動することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記係合部は、前記中空状部材に対向した廃トナーボトルの内部に突出した形状であり、該係合部が、前記中空状部材の端面に形成された開口を通過して、前記シャッタ部材に当接し、前記シャッタ部材が係合部で押されることによって、前記シャッタ部材が前記廃トナー排出口の開位置に移動す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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置、あるいはこれらの複合機等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像形成装置では、画像形成装置の装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジを備えたものが主流となっている。このプロセスカートリッジとしては、例えば像担持体とこの像担持体をクリーニングするクリーニング手段をその内部に収容している。他方、画像形成装置においては、プリンタ、複写機の高画質化に伴い、小粒径トナーあるいは重合トナーの搭載が要望されている。
【０００３】
このプロセスカートリッジは、廃トナー排出パイプや排出口を備えており、これらの排出パイプか排出口を介して、クリーニング手段によってクリーニングして得た廃トナーをプロセスカートリッジから予め画像形成装置が有した廃トナーボトルか画像形成装置内の廃トナー搬送経路に排出するようにしている。すなわち例えば、プロセスカートリッジが画像形成装置にセットされた状態では、プロセスカートリッジの廃トナー排出パイプの排出口が廃トナーボトルに差し込まれ、またプロセスカートリッジの排出口を廃トナー搬送経路の入口に接続し、感光体上から残留トナーを廃トナーとして排出している。
【０００４】
このようなプロセスカートリッジが有した廃トナー排出パイプの排出口、つまり廃トナー排出パイプにおける廃トナー排出部を開閉する構成としては、従来、図７（ａ），（ｂ）に示すように、廃トナー排出パイプ５０の外側にシャッタ部材５１を設けた構成や、図８（ａ），（ｂ）に示すように、廃トナー排出パイプ５０の内側にシャッタ部材５２を設け、このシャッタ部材５２から廃トナー排出パイプ５０の外側にシャッタ部材５２を開閉動作させるための突起５３を突出した構成があった。
【０００５】
すなわち、図７（ａ），（ｂ）に示された構成では、廃トナー排出パイプ５０の外周には、略筒状のシャッタ部材５１がパイプ長手方向にスライド移動可能に外嵌され、このシャッタ部材５１は図示しないスプリングバネによって、図中の左方向に付勢されている。すなわち、廃トナーを収容する容器としての廃トナーボトル５４には、廃トナー排出パイプ５０の外径程度の開口５４Ａが形成され、また廃トナー排出パイプ５０は、その先端側に排出口５０Ａが形成されるとともに、シャッタ部材５１が閉位置を越えた左方向の移動を阻止する図示しない突部状の制止部材が設けられている。
【０００６】
したがって、図示しないプロセスカートリッジを所定にセットする際には、つまりこの廃トナーボトル５４の開口５４Ａに廃トナー排出パイプ５０を差し込むと、廃トナー排出パイプ５０だけが廃トナーボトル５４内に入り込む。すなわち、廃トナーボトル５４の開口５４Ａ周縁にシャッタ部材５１の周縁端部が当接して、図７（ａ）に示す閉位置から図７（ｂ）に示す開位置に向けて、廃トナー排出パイプ５０に対して相対的に、シャッタ部材５１が図中の右方向にスライド移動する。このため、図７（ｂ）に示された開位置にシャッタ部材５１が到達すると、排出口５０Ａが開放され、廃トナー排出パイプ５０から廃トナーボトル５４内に廃トナーＣが排出される。
【０００７】
また図８（ａ），（ｂ）に示された構成では、廃トナー排出パイプ５０の内部に、一端が面で閉止され他端が開口された（以降、「有底の」と呼称する。）略円筒状のシャッタ部材５２がパイプ長手方向にスライド移動可能に内嵌され、このシャッタ部材５２は図示しないスプリングバネによって、図中の左方向に付勢されている。またシャッタ部材５２には、シャッタ部材５２がスライド移動した閉位置および開位置の位置関係に対応した所定箇所に開口５２Ａが形成されている。すなわち、シャッタ部材５２が開位置の場合に、開口５２Ａと排出口５０Ａとが互いに重なった位置を占める位置に形成されている。さらにこのシャッタ部材５２の先端側の端面部には、パイプ長手方向に向けて所定長さ突出された突起５３が設けられ、この突起５３は、シャッタ部材５２が閉位置の状態で、廃トナー排出パイプ５０に形成した貫通孔５０ａを通過してパイプ外にそのパイプ長手方向に沿って突出されている。
【０００８】
したがって、プロセスカートリッジを所定にセットする際には、つまりこの廃トナーボトル５４の開口５４Ａに廃トナー排出パイプ５０を差し込むと、廃トナー排出パイプ５０が廃トナーボトル５４内に入り込むとともに、シャッタ部材５２の突起５３の先端が廃トナーボトル５４内の対向内壁に当接して、図８（ａ）に示す閉位置から図８（ｂ）に示す開位置に向けて、廃トナー排出パイプ５０に対してシャッタ部材５２が相対的に、図中の右方向にスライド移動させる。そして、プロセスカートリッジがセットされ、図８（ｂ）に示された開位置にシャッタ部材５２が到達すると、廃トナー排出パイプ５０の排出口５０Ａにシャッタ部材５２の開口５２Ａが重なって、排出口５０Ａが開放され、廃トナー排出パイプ５０つまりプロセスカートリッジから廃トナーボトル５４内に廃トナーＣが排出される。なお、図７（ａ）ないし図８（ｂ）中の５５は、廃トナー排出パイプ５０内の長手方向の所定範囲に渡って回転可能に配設された螺旋形状のコイルバネであり、図示しない駆動機構によって回転駆動され、この回転に伴ってプロセスカートカートリッジ本体である図中の右側から廃トナー排出パイプ５０の先端側である図中の左側に廃トナーＣを搬送するようにしている。
【０００９】
さらに、一端部がクリーニングユニットの一部に支持固定され、先端部に廃トナーを排出する排出口と外周面から突出したピンとを有した廃トナーパイプと、この廃トナーパイプの外側にパイプの外周方向および軸方向に移動自在に遊嵌され、外周方向の所定の回転位置で排出口を閉止するシャッタと、パイプに形成されたピンを所定にガイドする長穴と廃トナーパイプを保持するレバーとを有したシャッタ部材とを有した廃トナー排出装置において、廃トナー容器をシャッタ部材に装着したときに、シャッタ部材を回転させて、シャッタを開く向きに移動させる移動手段を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１０】
したがって、この廃トナー排出装置によれば、廃トナー容器をシャッタ部材に装着すると、シャッタが開いて排出口が開放されるので、トナーが廃パイプ内に滞留することがなくなり、トナー搬送用の搬送スクリュウが破損したり、クリーニングユニット内にトナーが満ち溢れて、クリーニングユニット外にトナーが飛散したりせずに済むとされている。
【００１１】
また例えば、回収トナー容器と補給トナー容器とを一体的に構成したトナーカートリッジと、該回収トナー容器に画像形成部から回収したトナーを送り込むトナー搬送パイプとを備えたトナー回収装置において、回収トナー容器とトナー搬送パイプとの結合部に、結合時に開口し、離脱時に閉口するスライド式のシャッタを、それぞれ閉じ方向に付勢して設け、結合時には、トナー搬送パイプのシャッタが、トナーカートリッジを構成する部材との当接により、付勢力に抗してスライドして開口するとともに、回収トナー容器のシャッタが、トナー搬送パイプを構成する部材との当接により、付勢力に抗してスライドして開口するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１２】
したがって、このトナー回収装置によれば、それぞれの回収トナー容器およびトナー搬送パイプに設けたシャッタが、他方を構成する部材との当接により、付勢力に抗してスライドして開口させているので、結合／離脱時の密閉性が高く、トナー飛散を防止でき、さらに、簡単な構成とすることができるとされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記の図７および図８に示された構成では、プロセスカートリッジ脱着の際に誤ってシャッタが動いて排出口が開き、トナーが飛散したり脱落したりしやすいという問題が生じた。すなわち、前者の構成では、シャッタ自体が廃トナー排出パイプの外側に設けられ、また後者の構成では、シャッタを動かす突起が廃トナー排出パイプから突出されており、これらの両者ではシャッタ自体またはこのシャッタを可動させる部材が外部に露出されているので、脱着の際には、これらのシャッタまたは部材に、誤って人手が触れたり装置側の何らかの部材に接触したりすることがある。このため、これらの場合によってはシャッタが開いて、排出口からトナー飛散あるいはトナー落ちするおそれがある。また、一時的であっても、少なくともシャッタによる廃トナー排出口の封止が不完全となって、しかも脱着するために、プロセスカートリッジ自体を動かしていることからも、廃トナー排出パイプからトナーが飛散しやすくなる。
【００１４】
特に、トナーの小粒径化・重合化が促進される傾向から、このトナーが廃トナーとなった場合には、従来のトナーよりもトナー飛散しやすくなっているので、トナー飛散などに起因した問題が発生しやすくなっている。
【００１５】
そこでこの発明は、前記従来のものの問題点を解決し、廃トナーを排出する排出口の誤開放を防止できる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】
【００１６】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、像担持体をクリーニングするクリーニング手段から搬送されてきた廃トナーを排出する廃トナー排出口と、前記廃トナー排出口から排出される廃トナーを収容する廃トナーボトルと、を備える画像形成装置において、前記廃トナー排出口を開閉するシャッタ部材が、中空状部材により囲まれており、前記廃トナーボトルは、廃トナーボトルの内部に前記シャッタ部材と係合する係合部を備えており、前記廃トナーボトルの内部において、前記係合部が前記シャッタ部材と係合することにより、前記シャッタ部材が前記廃トナー排出口の開位置に移動することを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記係合部は、前記中空状部材に対向した廃トナーボトルの内部に突出した形状であり、該係合部が、前記中空状部材の端面に形成された開口を通過して、前記シャッタ部材に当接し、前記シャッタ部材が係合部で押されることによって、前記シャッタ部材が前記廃トナー排出口の開位置に移動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、前記のような構成であるから、プロセスカートリッジ、廃トナーボトル、及びトナーボトルの脱着時などにシャッタ部材が誤って開くことを防止できる。この結果、トナー飛散、トナー落ちの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例に係る画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】同上の部分拡大図である。
【図３】プロセスカートリッジ単体の全体構成を示す斜視図である。
【図４】（ａ）は、セットされたプロセスカートリッジと廃トナーボトルとを示す概略図、（ｂ）は、プロセスカートリッジが非セット状態でシャッタが閉位置にあることを示す部分断面図、（ｃ）は、セット状態で同シャッタが開位置にあることを示す部分断面図である。
【図５】（ａ）は、トナーの形状係数ＳＦ−１を説明する模式図、（ｂ）は、トナーの形状係数ＳＦ−２を説明する模式図である。
【図６】（ａ）は、トナーの長軸、短軸、厚さの規定の仕方を説明する模式図、（ｂ）は、長軸と短軸との比を説明する模式図、（ｃ）は、厚さと短軸との比を説明する模式図である。
【図７】従来の構成のプロセスカートリッジを示し、（ａ）は、プロセスカートリッジが非セット状態でシャッタが閉位置にあることを示す部分断面図、（ｂ）は、セット状態で同シャッタが開位置にあることを示す部分断面図である。
【図８】従来の他の構成のプロセスカートリッジを示し、（ａ）は、プロセスカートリッジが非セット状態でシャッタが閉位置にあることを示す部分断面図、（ｂ）は、セット状態で同シャッタが開位置にあることを示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００２１】
まず、この発明の実施例に係る画像形成装置を図１〜３を用いて説明する。図１は、実施例に係るカラー画像形成装置の一例を示す全体構成図であり、図２は、実施例に係るカラー画像形成装置に装着されたプロセスカートリッジの詳細を示す部分拡大図であり、図３は、プロセスカートリッジの全体構成を示す斜視図である。
【００２２】
すなわち、図１および図２に示すように、カラー画像形成装置Ａは、カラー画像用の複数色からなるカラートナー像が形成される中間転写ベルト１と、このトナー像用の各色トナーを補給するトナーボトル２とを画像形成装置本体３内に収容して有し、画像形成装置本体３の下部に積載されて収納された転写紙Ｓを、中間転写ベルト１に所定に接しさせてカラートナー像を転写しさらにトナー像を定着させて、上部から排出するようにしている。すなわち、カラー画像形成装置Ａの概略下部から上部に掛けて、１枚の転写紙Ｓをフィードする給紙コロ４と、トナー像転写用の搬送タイミングを確保するレジストローラ５と、中間転写ベルト１に接するように対抗配置され中間転写ベルト１との間に所定圧を確保したニップを形成した２次転写ローラ６と、所定に加熱および加圧する定着ユニット７と、転写紙Ｓを装置外部に排出する排紙ローラ８とが配置されており、転写紙Ｓに対して、これらのコロやローラによって形成した搬送経路を搬送する過程で、順次、前記ニップにより中間転写ベルト１からトナー像を転写し、定着ユニット７により転写紙Ｓ上に転写したトナー像を定着している。
【００２３】
すなわち、カラー画像を形成するための各色を担当してその色のトナー像を形成する４つの画像ステーションとしてプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄが、図中の斜め左上がりに傾斜して配設された中間転写ベルト１の長手方向に沿って配置されている。これらのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄからなる各画像ステーションには、像担持体として感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄをそれぞれ有し、これらの各感光体ドラム１０ａ〜１０ｄは、中間転写ベルト１を介して転写ローラ１３，１３に所定圧を確保して接しており、またその回りにはそれぞれ専用の帯電手段１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ、現像手段としての現像装置１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ、クリーニングユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄを有している。また、これらのプロセスカートリッジ１１ａ〜１１ｄの下方には、それぞれの感光体ドラム１０ａ〜１０ｄをレーザー光によって所定に露光させて静電潜像を書き込む書き込みユニット９が配置されている。１２は、中間転写ベルト１上の残留トナーを収集してクリーニングするクリーニング手段である。
【００２４】
なお、プロセスカートリッジとしては、前記の構成に限ることなく、帯電手段、現像手段、クリーニング手段のうち、少なくとも１つの手段と、像担持体である電子写真感光体（感光体ドラム）とを有して一体に構成され、この構成を装置本体に対して着脱可能としたものであればよい。
【００２５】
カラー画像形成装置Ａにトナーを供給するトナーボトル２は、装置内の上部で図中の左側から右側に順次、複数個、配置され、カラー画像形成装置Ａに着脱して交換可能に設けられている。これらのトナーボトル２には、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーが充填されている。各トナーボトル２から図示しない搬送経路を介して、各トナーボトル２に対応した各色の現像装置１６ａ〜１６ｄにトナー供給可能に接続され、所定の補給量だけ各色のトナーが補給されている。
【００２６】
したがって、このように構成されたカラー画像形成装置Ａでは、転写紙Ｓが給紙コロ４でフィードされその先端がレジストローラ５まで到達すると、この転写紙Ｓの先端が図示しないセンサによって検知される。そして、この検出信号に基づき同期のタイミングを取りながら、レジストローラ５によって転写紙Ｓを２次転写ローラ６と中間転写ベルト１とにより形成したニップに搬送し、中間転写ベルト１から転写紙Ｓに中間転写ベルト１上に形成した画像を２次転写する。
【００２７】
すなわち、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄは、あらかじめ帯電ローラ１５ａ〜１５ｄによって一様に帯電され、次に書き込みユニット９によってレーザー光にて露光走査され、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄ上に静電潜像が作られる。各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置１６ａ〜１６ｄにより現像され、これにより感光体ドラム１０ａ〜１０ｄの表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。次に転写ローラ１３に電圧が印加され各感光体ドラム１０上のトナーが、中間転写ベルト１上に順次転写されていく。このとき、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１の同じ位置に重ねて転写されるように、中間転写ベルト１の送り方向における上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１上に形成されたトナー画像は、２次転写ローラ６の位置まで搬送され転写紙Ｓに２次転写される。各色からなるカラートナー像が転写された転写紙Ｓは定着ユニット７に搬送されてそのトナー像が熱定着され、排紙ローラ８で排紙される。
【００２８】
このような画像形成動作に伴って生じた廃トナーは、所定にクリーニングされて収集され、プロセスカートリッジ１１から排出される。すなわち、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄ上の残留トナーは、それぞれのクリーニング手段であるクリーニングユニット１４ａ〜１４ｄによって除去され、収集された廃トナーとなり、感光体ドラム１０ａ〜１０ｄをクリーニングしている。また転写紙Ｓに転写されずに、中間転写ベルト１上に残された残留トナーは、同様にクリーニング手段１２によって除去され、収集された廃トナーとなり、中間転写ベルト１の表面がクリーニングされる。
【００２９】
図２，図３および図４（ａ）に示すように、これらの収集した廃トナーＣは、プロセスカートリッジ１１から廃トナー排出パイプ１８を介して、画像形成装置Ａに設けられた廃トナーボトル２０に排出される。すなわち、プロセスカートリッジ１１には、プロセスカートリッジ１１から側方に突出された中空状の廃トナー排出パイプ１８が設けられ、この廃トナー排出パイプ１８に対応した位置、つまりプロセスカートリッジ１１のセット位置に応じた画像形成装置Ａ側の位置には、予め所定の内部容量を確保した容器として廃トナーボトル２０が設けられ、プロセスカートリッジ１１が画像形成装置Ａにセットされると、廃トナーボトル２０内に、廃トナー排出パイプ１８の先端が差し込まれるようにしている。
【００３０】
また各クリーニングユニット１４は、その内部に廃トナー搬送スクリュ１７を有しており、この廃トナー搬送スクリュ１７によって、廃トナーが廃トナー排出パイプ１８の先端側に向けて搬送され、この廃トナー排出パイプ１８の先端側に開口された廃トナー排出口１９から廃トナーボトル２０内に排出される。すなわち、この廃トナー搬送スクリュ１７は、コイルバネなどの螺旋形状の部材とされ、廃トナー排出パイプ１８内部に同軸上にその長手方向に渡って配設されている。また、この廃トナー搬送スクリュ１７は、その一端がクリーニングユニット１４内に収集された廃トナーに接するように配置され、その他端が廃トナー排出口１９に対面して配置され、図示しない駆動機構によって螺旋が廃トナー排出口１９側に進む方向に回転駆動されている。したがって、このように回転駆動される廃トナー搬送スクリュ１７によって、クリーニングユニット１４から廃トナー排出パイプ１８の先端側にまで、廃トナーを運ぶ搬送経路が形成されている。
【００３１】
なお、プロセスカートリッジ１１から廃トナーボトル２０に直接廃トナーを排出せずに、一旦、画像形成装置本体３内に設けられた廃トナー搬送経路に排出し、この廃トナー搬送経路から廃トナーボトルに廃トナーを搬送する構成にした画像形成装置もある。したがって、この構成では、プロセスカートリッジ１１と廃トナーボトル２０との間に、廃トナー搬送経路を設けているので、プロセスカートリッジ１１の近傍に廃トナーボトル２０を設置しなくてもよくなり、装置内における部材配置の自由度を向上できる。他方、各色ごとのプロセスカートリッジ１１用に廃トナーボトル２０を設けることなく、１つの廃トナーボトル２０で兼用した構成とできる。
【００３２】
次に、実施例に係るプロセスカートリッジ１１をその脱着に伴い、廃トナー排出パイプ１８の廃トナー排出口１９を所定に開閉する開閉手段としてシャッタ２１を設けたプロセスカートリッジ１１と廃トナーボトル２０（あるいは廃トナー搬送経路）の構成例を、図４（ａ）〜（ｃ）に基づき説明する。
【００３３】
すなわち、図４（ｂ），（ｃ）に示すように、プロセスカートリッジ１１がセットされ廃トナーボトル２０内に廃トナー排出パイプ１８の先端が差し込まれた状態で、廃トナー排出パイプ１８には、廃トナーボトル２０の充分な内部に位置する先端側で下部の箇所に排出口１９が設けられ、この廃トナー排出口１９は廃トナー排出パイプ１８の外周を略矩形状に切欠いた形状に形成され、この廃トナー排出口１９の開口としての大きさは、廃トナー排出パイプ１８を搬送されてくる廃トナーをスムーズに排出できる大きさが確保されている。
【００３４】
また、プロセスカートリッジ１１の廃トナー排出パイプ１８内には、廃トナー排出パイプ１８と同軸で軸長手方向に移動可能なシャッタ２１が設けられ、このシャッタ２１によって、プロセスカートリッジ１１の脱着に伴い廃トナー排出口１９を所定に開閉し、この装着時以外では、廃トナー排出口１９の閉止状態を保持するようにしている。
【００３５】
すなわち、このシャッタ２１は、廃トナー排出パイプ１８の内径よりも僅かに小さい外径を確保した有底の略円筒状に形成され、このシャッタ２１の外周の下部の箇所には、シャッタ底部に接するように開口２１Ａが形成され、この開口２１Ａは、その大きさが廃トナー排出口１９よりも小さく設定されている。このシャッタ２１は、非有底側の周縁端部が、スプリングバネ２３の一端に当接され、このスプリングバネ２３によって、常時、図中の左側つまり開口２１Ａを廃トナー排出口１９から離した閉位置を占めるように付勢されている。すなわち、このスプリングバネ２３は、廃トナー排出パイプ１８の内径よりも僅かに小さい外径のスプリング径を有し、図示しない図中右側の端部が廃トナー排出パイプ１８に固定され、無負荷の自然長よりも縮められた状態で設置され、つまり縮設され、その弾性復帰力によって、シャッタ２１を図中の左方向に付勢している。なお、このスプリングバネ２３とこのスプリングバネ２３の内側に位置した廃トナー搬送スクリュ１７との間には、互いにそれぞれの動作を干渉させない程度の間隙が確保されている。
【００３６】
また、廃トナー排出パイプ１８の先端側の円形底面における略中央には、この端面を貫通して形成された通過孔１８ａが設けられている一方、この通過孔１８ａに対応して、画像形成装置本体３側に設けられた部材としての廃トナーボトル２０には、係合部として所定長さが確保された突起２２が設けられている。すなわち、この突起２２は、廃トナーボトル２０に差し込まれる廃トナー排出パイプ１８に対向した廃トナーボトル２０における内壁の箇所から、廃トナー排出パイプ１８の差し込み方向と反対方向に向かって突出されており、その突出された長さとしては、廃トナーボトル２０内への廃トナー排出パイプ１８が差し込まれる長さに応じて、シャッタ２１を開位置に移動させることができる程度の長さが確保されている。すなわち、廃トナー排出パイプ１８が廃トナーボトル２０内に差し込まれた場合には、突起２２が通過孔１８ａを通過して、その先端がシャッタ２１に当接し、さらに差し込みの進展に伴い、シャッタ２１を、シャッタ２１の開口２１Ａが廃トナー排出パイプ１８の廃トナー排出口１９に重なる分だけ移動させる程度の長さが確保されている。
【００３７】
なお、通過孔１８ａの内周面は、外側の開口から内側に進むほど狭まって先細るテーパー形状とされ、突起２２に対面した側の通過孔１８ａとしての開口を大きくする一方、突起２２の最先端部も先細りのテーパー形状とされており、突起２２を通過孔１８ａ内に位置させかつ通過しやすくガイドするように構成されている。また、シャッタ２１の先端面には、通過孔１８ａの内径よりも僅かに小さい外径を有した段部が形成されており、この段部はプロセスカートリッジ１１がセットされない状態で通過孔１８ａ内に配置されて、通過孔１８ａから廃トナー排出パイプ１８内に至る経路に段差を形成することにより、通過孔１８ａを通過して外部へ廃トナーが漏れることを防止している。
【００３８】
したがって、画像形成装置Ａにプロセスカートリッジ１１および廃トナーボトル２０がセットされると、廃トナーボトル２０の突起２２が、シャッタ２１を押して廃トナー排出口１９が開放され、プロセスカートリッジ１１から廃トナーボトル２０に廃トナーＣが排出される。すなわち、このセットの際には、廃トナーボトル２０内に廃トナー排出パイプ１８が所定長さ差し込まれるが、この差し込みの進展に伴い、廃トナー排出パイプ１８の通過孔１８ａを通過して、相対的に突起２２が廃トナー排出パイプ１８内に突出され、この突起２２の先端でシャッタ２１を開位置に移動させる。このため、図４（ｃ）に示されるように、廃トナー排出口１９と開口２１Ａとが重複して開口位置が一致するので、廃トナー排出口１９のシャッタ２１による閉止が解除される。この結果、排出口としての廃トナー排出口１９が開放され、廃トナー排出口１９から廃トナーＣが排出される。
【００３９】
他方、プロセスカートリッジ１１が画像形成装置Ａに装着されない、非セットの状態では、スプリングバネ２３により付勢されてシャッタ２１が廃トナー排出パイプ１８の先端側に移動し、排出口としての廃トナー排出口１９と開口２１Ａのお互いの開口位置がずれて、シャッタ２１の外周によって廃トナー排出口１９が閉止され、廃トナー排出口１９から廃トナーＣが排出されない。このようにシャッタ２１自体は、廃トナー排出パイプ１８内に配置され、廃トナー排出パイプ１８から外方に突出した部材や部分を有してなく、シャッタ２１の周りを廃トナー排出パイプ１８によって囲まれて保護されており、しかもシャッタ２１が常時、その閉位置を占めるようにスプリングバネ２３によって付勢されているので、上記したように非セットの状態では、シャッタ２１による廃トナー排出口１９の閉止が保持され、廃トナー排出口１９が不意に開かれることがない。
【００４０】
これに加えて、プロセスカートリッジ１１として、廃トナー排出パイプ１８に上記の構成、少なくとも通過孔１８ａを有していないものは、廃トナー排出パイプ１８の先端が突起２２に当接して、廃トナー排出パイプ１８が廃トナーボトル２０内に充分に差し込めなく、結果としてこのようなプロセスカートリッジが画像形成装置Ａにセットできないことになる。このため、型式が異なるなどの他の不適正なプロセスカートリッジがセットされることを排除でき、上記の構成を有した正式な画像形成装置用のプロセスカートリッジ１１だけをセットさせることができる。この結果、専用の適正なプロセスカートリッジ１１だけを使用させることができるので、画像形成装置Ａの画像形成性能を充分に発揮させることが可能となる。
【００４１】
また、シャッタ２１を開位置に移動させる突起２２も、廃トナーボトル２０内に配置され、外部に露出されていないので、この突起２２の保護が図れ、突起２２自体の破損を防止できる。他方、廃トナーボトル２０内に設けた突起２２でシャッタ２１を開閉動作させているので、シャッタ２１の開閉動作を容器としての廃トナーボトル２０内部に局限できる。したがって、このような開閉動作に伴って生じるトナー漏れやトナー飛散を、ボトル２０内に限定でき、ボトル２０外部に影響を与えずに済む。すなわち、廃トナー排出パイプ１８の最先端部の外周に廃トナー排出口１９を形成し、この廃トナー排出口１９を閉止したシャッタ２１を、ボトル２０内で開位置に移動させる程度の突出長さの突起２２で開動作させているので、廃トナー排出口１９が廃トナーボトル２０の開口を通過した後でシャッタ２１が開動作を開始する一方、開口を通過する前にシャッタ２１が閉動作を完了する。このため、廃トナーボトル２０の開口から充分に離れたボトル２０内の箇所で、開閉動作を行なわせて、ボトル２０の開口からトナーが放出されることを抑制できる。この結果、プロセスカートリッジ１１がセットされる画像形成装置本体３内を廃トナーで汚さずに済む。したがって特に、この構成によれば、トナー飛散しやすい高性能トナーから生成された廃トナーでも、正規の廃トナー排出口１９の開閉動作に伴うトナー漏れやトナー飛散をボトル２０内に限定できるので、このような廃トナーを扱うプロセスカートリッジ１１として最適なものとなる。さらに、通過孔１８ａの内径と突起２２の外径とを所定に設定して、突起２２に通過孔１８ａつまり廃トナー排出パイプ１８の差し込み方向の先端を係合させた構成とした場合には、この突起２２によって廃トナー排出パイプ１８の先端側をある程度支持することが可能になる。したがって、プロセスカートリッジ１１がセットされた状態では、少なくとも廃トナー排出パイプ１８が片端支持ではなく、両端支持された状態となるので、この廃トナー排出パイプ１８が先端側で僅かでも撓むことなく、またその姿勢を安定して保持できる。このため、このように突起２２に廃トナー排出パイプ１８先端の通過孔１８ａを係合させることによって、廃トナーボトル２０内に差し込まれた廃トナー排出パイプ１８の先端側が、少なくとも上下方向に変動せずに安定して保持されるので、この先端側に設けた廃トナー排出口１９から安定した廃トナーＣの排出が可能となる。特に、上記のように廃トナー排出パイプ１８内に廃トナーＣを廃トナー排出口１９に向けて搬送する廃トナー搬送スクリュ１７を有した構成では、この搬送スクリュ１７によるスムーズな廃トナーＣの搬送が可能となる。
【００４２】
なお、プロセスカートリッジ１１の脱着以外に、廃トナーＣが満杯となった廃トナーボトル２０を脱着して新たな廃トナーボトル２０に交換する構成の場合には、この交換時には、この交換に伴って新たな廃トナーボトル２０が装着されるまでは、上記のように廃トナー排出口１９がシャッタ２１によって閉止されるので、少なくともプロセスカートリッジ１１から廃トナーが漏れたり、飛散したりすることを防止できる。
【００４３】
次に、本実施例に係る画像形成装置に好適に使用されるトナーについて図５を用いて説明する。この画像形成装置の現像手段で用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍで、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあるものを用いている。したがって、このようなトナーによれば、トナーの帯電量分布が均一となり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができる。また、静電転写方式を用いた画像形成装置では、転写率を高くすることができる。
【００４４】
近年の高画質要請に対応して、形成した画像に６００ｄｐｉ以上の微小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。他方、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。すなわち、この比（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。このように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るので、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。
【００４５】
また、トナーは、その形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるものが用いられている。したがって、トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーとの接触状態、あるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるので、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、転写率が高くなる。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、ＳＦ−１、ＳＦ−２の範囲を１００〜１８０とすることで転写率を高くすることができる。
【００４６】
すなわち、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。これらの形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を、図５（ａ），（ｂ）にトナーＤの形状を模式的に表した図に基づき、説明する。
【００４７】
形状係数ＳＦ−１は、図５（ａ）に示すように、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。ＳＦ−１は、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の場合には、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。
【００４８】
また、形状係数ＳＦ−２は、図５（ｂ）に示すように、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｝×（１００π／４）  ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合には、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。なお、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。
【００４９】
したがって、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。このため、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り、従って転写率は高くなる。しかし、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。
【００５０】
また、本実施例に係る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としている。
【００５１】
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。
（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。
【００５２】
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。
【００５３】
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が低下する傾向、特に環境変動の影響を受けやすい傾向がある。
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、耐オフセット性が低下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低下するため好ましくない。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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低下する。［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低下する。
【００５７】
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低下するとともに、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低下する。
【００５８】
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低下する。
【００５９】
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。
【００６０】
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低下する。
【００６１】
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低下する。
【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。
【００６４】
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。
【００６５】
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低下する。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低下する。
【００６６】
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に得られた画像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。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よい。
【００６７】
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。
【００６８】
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低下するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００６９】
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低下し、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。
【００７０】
（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。
【００７１】
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。
【００７２】
（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。
【００７３】
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て、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００７４】
（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しなくても高温オフセットに対して有用な効果が得られる。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。
【００７５】
なお、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。
【００７６】
（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。
【００７７】
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攪拌混合を行った場合には、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。このため、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、さらに転写残トナーの低減が図られる。
【００７８】
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を低下させる傾向がある。このため、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、この副作用の影響に配慮した、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る。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。
【００７９】
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。
【００８０】
（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。
【００８１】
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、水単独でもよいし、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。
【００８２】
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。
【００８３】
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挙げることができる。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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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よい。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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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によって、真球状からラクビーボール状までの間でそ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、滑らかなものから凹凸が激しい梅干形状のものまでの間で、任意に制御することができる。
【００９１】
したがって、このようにしたトナー構成材料及び製造方法によれば、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までの間の範囲でそ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までの間の範囲で制御することができる。
【００９２】
さらに、本実施例に係る画像形成装置に好適に用いられるトナーの形状は、略球形状であり、以下の形状規定によって表されたトナーの形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲のものを用いている。
【００９３】
すなわち、このトナーＤの形状を模式的に示す図６（ａ）〜（ｃ）に基づき、説明する。図６（ａ）に示すように、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、このトナーは、図６（ｂ）に示すように、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０で、図６（ｃ）に示すように、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。
【００９４】
長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、トナーが球形状として、真球形状から離れるので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。
【００９５】
なお、具体的なｒ１、ｒ２、ｒ３の測定方法としては、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。
【００９６】
したがって、画像形成装置に用いられるトナーの形状を、略球形状としたので、ドット再現性および転写効率を向上できる。特に、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、この発明のトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）を０．５〜１．０、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）を０．７〜１．０の範囲とした構成の場合には、トナー形状が真球形状に近くなる。このため、ドット再現性及び転写効率を向上させることができる。この結果、高品位な画質が得られる。
【００９７】
このように本実施例に係る画像形成装置によれば、プロセスカートリッジおよび廃トナーボトルは、プロセスカートリッジの廃トナー排出シャッタが廃トナー排出パイプ外に突出しておらず、廃トナーボトル内に備えられた突起によってのみ廃トナーシャッタを開閉させるように構成しているので、プロセスカートリッジの脱着時などに廃トナーシャッタを誤って開けてしまうことを防止することができ、廃トナー排出パイプからのトナー飛散、トナー落ちを防止することができる。すなわち、プロセスカートリッジから外方に突出された部材である廃トナー排出パイプに設けた排出口を、開閉する廃トナー排出シャッタは、このシャッタを開閉動作させる部分や関連した部材がパイプ外に突設されたり、簡易に開動作できる程度に露出されたりしていないので、突起による開動作以外はシャッタによる排出口の安定した閉止状態が維持される。このため、プロセスカートリッジ自体の取り扱い性が向上され、脱着時の脱着作業を容易に行なえる。
【００９８】
特に、廃トナー排出パイプが廃トナーボトルに差し込まれ、廃トナー排出パイプの廃トナー排出口が廃トナーボトル内に位置しない限りは、この排出口の閉止が解除されない構成としているので、上述したように高画質化に対応したトナーから生じる廃トナーであっても、トナー飛散、トナー落ちを防止できる。すなわち、このように高画質対応で微粒子化かつ球形化された流動性や浮遊性が高いトナーの場合には、排出口の封止が僅かに不完全でも、トナー飛散やトナー落ちが生じるのに対して、本実施例の構成によれば、排出口の開放を廃トナーボトル内だけに限定できるので、前記の事態が生じることを未然に防止することができる。
【００９９】
なお、本実施例に係る画像形成装置では、プロセスカートリッジから廃トナーボトルに直接、廃トナーを排出する構成に適用したが、これに限られることなく、画像形成装置内に廃トナー搬送経路を有し、プロセスカートリッジからの廃トナーを廃トナー搬送経路を介して廃トナーボトルに導く構成でも、廃トナー搬送経路内に同様な構成の突起を設けることによって、上記の廃トナーシャッタ構造を有したプロセスカートリッジを用いることができる。したがって、この構成の場合にも、上記の廃トナー用のシャッタを設けた構成と同様な作用効果が得られる。
【０１００】
また本実施例に係る廃トナーシャッタに関する構成は、中間転写ベルトクリーニング手段からの廃トナーを、上記のように廃トナーボトルに直接または廃トナー搬送経路を介して導く構成用のシャッタとして同様に適用できる。したがって、この中間転写ベルトクリーニング手段に適用した構成の場合にも、上記の実施例と同様な作用効果が得られる。
【符号の説明】
【０１０１】
１  中間転写ベルト                      ２  トナーボトル
３  画像形成装置本体                    ４  給紙コロ
５  レジストローラ                      ６  ２次転写ローラ
７  定着ユニット                        ９  書き込みユニット
８  排紙ローラ
１０（ａ〜ｄ）  感光体ドラム（プロセスカートリッジに備えらえた像担持体）
１１（ａ〜ｄ）  プロセスカートリッジ
１２  中間転写ベルトのクリーニング手段  １３  転写ローラ
１４（ａ〜ｄ）  感光体ドラムのクリーニングユニット（プロセスカートリッジに備えらえたクリーニング手段）
１５（ａ〜ｄ）  帯電ローラ（帯電手段）  １６（ａ〜ｄ）  現像装置（現像手段）
１７  廃トナー搬送スクリュ              １８  廃トナー排出パイプ
１８ａ  突起通過用の通過孔              １９  廃トナー排出口
２０  廃トナーボトル                    ２１  シャッタ（シャッタ部材）
２１Ａ  シャッタの開口                  ２２  突起（係合部）
Ａ  画像形成装置                        Ｃ  廃トナー
Ｓ  転写紙                              Ｄ  トナー（トナー粒子）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０２】
【特許文献１】特開平５−３０３３１１号公報
【特許文献２】特許第３３３８７３１号公報
【図１】
2010092080.tif 000003
【図２】
2010092080.tif 000004
【図４】
2010092080.tif 000005
【図５】
2010092080.tif 000006
【図６】
2010092080.tif 000007
【図７】
2010092080.tif 000008
【図８】
2010092080.tif 000009
【図３】
2010092080.tif 000010