(57)【要約】【課題】コスト上昇を招くことなく簡易的な構成により省エネルギー性を確保しながら画質低下を防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】樹脂に少なくとも結晶性ポリエステルを含むトナーを用いて像担持体上に形成された静電潜像を可視像処理する画像形成装置であって、前記可視像処理に用いられる現像装置は、表面に担持される現像剤の層厚を規制部材により規制されて前記像担持体と非接触対向する非接触現像装置が用いられ、像担持体に担持されている可視像を転写する転写装置と、転写後の像担持体に残留するトナーを回収するクリーニング装置と前記クリーニング装置に入力されるトナー量を、主走査方向に分割された複数領域毎に算出可能な制御部とを備え、前記制御部は、トナーの入力量に関する算出結果に応じて前記クリーニング装置へのトナー入力量を調整して像担持体からトナーを回収することを特徴とする。【選択図】図２５
2014126636.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂に少なくとも結晶性ポリエステルを含むトナーを用いて像担持体上に形成された静電潜像を可視像処理する画像形成装置であって、
前記可視像処理に用いられる現像装置は、表面に担持される現像剤の層厚を規制部材により規制されて前記像担持体と非接触対向する非接触現像装置が用いられ、
像担持体に担持されている可視像を転写する転写装置と、
転写後の像担持体に残留するトナーを回収するクリーニング装置と
前記クリーニング装置に入力されるトナー量を、主走査方向で複数に分割された各領域で算出可能な制御部と
を備え、
前記制御部は、トナーの入力量に関する算出結果に応じて前記クリーニング装置へのトナー入力量を調整して像担持体からトナーを回収することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記トナー入力量の調整は、像担持体へのトナー供給量に相当するトナーの吐き出し量を増加させて行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記クリーニング装置へのトナーの入力量は、像担持体の走行距離が予め規定された距離に達して時点で観測され、該規定の距離に達した時点で画像形成途中である場合には、記録紙への転写が行われない紙間に観測する制御が前記制御部において実行されることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、トナーの吐き出し時、前記トナーが転写されない画像形成条件を設定することを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御部は、領域毎のトナー入力量の算出結果を規定値と対比し、その対比結果において規定値からの差が生じた領域を対象として、その差に応じたトナーの吐き出し量を設定することを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記現像装置には、実質的に一定の規則的に形成されて現像剤を搬送可能な凹凸部を表面に施された現像剤担持面を有する現像剤担持体が備えられ、担持された現像剤の層厚を規定することで前記像担持体に対して非接触に対向して現像剤を供給可能であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記現像剤に用いられるトナーには、研磨剤が含有されていることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか一つに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記研磨剤は、前記像担持体からの付着物除去機能と前記層厚を規制する部材からの付着物除去機能を兼備していることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記トナーは、転写工程を省いて感光体での付着物除去を行うためのモードの際に供給されることを特徴とする請求項７または８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、画像形成装置に関し、さらに詳しくは、固着トナーの解消構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、複写機やプリンタあるいは印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像が現像装置から供給される現像剤によって可視像処理される。
可視像処理されたトナー像は転写材に転写された後、定着装置による加熱・加圧によってトナーが融解・浸透することで定着されて複写画像とされる。
【０００３】
画像形成装置においては、単一色だけでなく、フルカラーなどの複数色の画像を形成する構成を備える場合もある。この場合、複数の作像部において形成された異なる色の画像をベルトなどの中間転写体に対し順次転写（１次転写）したうえで、重畳画像を記録シートなどの記録媒体に対して一括転写（２次転写）する方式が知られている。
【０００４】
一方、画像形成に用いられる現像装置には、キャリアとトナーとを含む二成分系現像剤の他に、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる構成が知られており、その一成分系現像剤として、非磁性トナーを用いる場合がある。
非磁性トナーを用いる現像方式の一つとして、トナー層を感光体などの静電潜像担持体に直接接触させないで静電潜像により静電潜像担持体にトナーを飛翔させるジャンピング現像法及びプロジェクション現像法等の非接触現像方式がある。
【０００５】
非接触現像方式には、現像剤担持体を像担持体と所要間隔を介して対向するように設け、この現像剤担持体に交番電圧を印加して、現像剤担持体と像担持体との間に交番電界を作用させる構成がある。この構成により、現像剤担持体の表面に保持された現像剤を静電潜像が形成された像担持体に供給して現像を行なうようにした非接触式の現像装置が知られている。
【０００６】
一方、現像剤担持体は、一般的にゴムなどの弾性層を備えたローラや金属の表面をブラスト処理して粗くしたローラが用いられる。
このような構成では、現像剤担持体とトナー層厚規制部材の間の圧力が直接トナーに作用するため、トナーの劣化が早められ、現像性能の低下が速く始まるおそれがある。
また、劣化したトナーがトナー層厚規制部材に固着し、画像上にノイズ、いわゆる不用意な付着やかすれなどが生じるおそれもある。
そこで、このような不具合の発生を防止する目的で、現像剤担持体表面に周期的に配列された凸部およびこの凸部を取り囲む凹部を形成した構成が提案されている（例えば、特許文献１，２）。
上記特許文献に開示されている構成では、トナー層厚規制部材への圧力を掛けることなく、トナー薄層を形成できることにより、耐久性を向上させることができる。
【０００７】
一方、近年では高画質化が進んでおり、その高画質を維持することが重要になってきている。
この高画質を維持するためには、感光体や転写ベルト上などのクリーニング工程が非常に重要となる。
クリーニング工程は、トナーの帯電量などの他に流動性に非常に影響され、ブレードなどのクリーニング部材によりトナー粒子がきれいに剥ぎ取られる流動特性をもつことが必要になっており、トナー粒子の流動性の最適化が重要となる。
【０００８】
画像形成に用いられる乾式トナーは紙などに現像転写された後、熱ロールを用いて加熱溶融することで定着される。
その際、熱ロール温度が高すぎるとトナーが過剰に溶融し熱ロールに融着する問題（ホットオフセット）が発生する。
また、熱ロール温度が低すぎるとトナーが充分に溶融せず定着が不十分になる問題が発生する。 
省エネルギー化、装置の小型化の観点から、よりホットオフセット発生温度が高く（耐ホットオフセット性）、かつ定着温度が低い（低温定着性）トナーが求められている。 
また、トナーが保管中および装置内の雰囲気温度下でブロッキングしない耐熱保存性が必要である。
【０００９】
このような条件を満足させる現像剤の特性として、結晶性ポリエステルを含有させることが、低温定着性の発現と深く関係することが明らかにされてきている（例えば、特許文献３，４）。
【００１０】
つまり、有機溶媒中に活性水素基を有する化合物と反応可能な変性ポリエステル樹脂を含むトナー組成分を用いて溶解液または分散物を樹脂粒子が含まれた水系媒体中で架橋剤及び／又は伸長剤と反応させてトナー粒子を得る方法において次の特徴を持つ。
（１）トナーバインダーが、該変性ポリエステルと共に、結晶性ポリエステルを含有することが、低温定着性の発現と深く関係する点。 
（２）低温定着を満足し、耐ホットオフセット性が良好なトナーを得るためには、変性ポリエステルの架橋または伸長反応を制御し、反応後のトナーとしての流出開始温度（Ｔｆｂ）を７０〜１５０℃にすることが重要である点。
（３）トナー中の結晶性ポリエステルの分散径を最適な大きさに制御することも低温定着性に大きな効果がある点。
【００１１】
上記特徴を見出されたトナー中の結晶性ポリエステルは、結晶性をもつがゆえに定着開始温度付近において、急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。つまり、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性が良く、溶融開始温度では急激な粘度低下（シャープメルト性）して定着することになる。これにより、良好な耐熱保存性と低温定着性を兼ね備えたトナーを設計することができる。
また、上記特許文献においては、離型幅（定着下限温度とホットオフセット発生温度の差）についても、良好な結果を示すことが明らかにされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、上記の結晶性ポリエステルを含む低融点トナーを、非接触一成分現像に用いた作像システムにおいて、トナーが感光体に固着してしまい、画像に白斑点となって現れるという特有の問題を有する。
【００１３】
低融点トナーが感光体へ固着するメカニズムは以下の通りである。
（ＳＴＥＰ１）
低融点トナーが感光体の画像領域に現像される、または非画像領域に地肌汚れとして付着する。
（ＳＴＥＰ２）
転写部において転写しきれなかった残トナーまたは、タンデム型画像形成装置においては上流から中間転写体によって運ばれてくるトナーが感光体に転写されてしまう所謂逆転写トナーが感光体クリーニングブレードまで運ばれる。
（ＳＴＥＰ３）
感光体クリーニングブレードによってトナーはせき止められる。
（ＳＴＥＰ４）
感光体表面とトナーの摩擦によって、トナーは摩擦熱を受ける。前記摩擦によって、トナーはブレードと感光体の間つまりブレードニップ部に引き込まれる。
省エネを達成する為の低融点トナーは、従来のトナーに比べて、熱と圧力を同時に受けたときに塑性変形しやすいという特徴をもつ。低融点トナーは摩擦熱とブレード圧を受けて潰れる。
（ＳＴＥＰ５）
潰れたトナーがクリーニングブレードニップ部をすり抜けて、感光体に付着して凝集体の核となる。
（ＳＴＥＰ６）
すり抜けたトナーが何度もクリーニングブレードニップ部を通過し、より強固に固着し、また他のトナーと凝集して巨大化する。
特に、低コスト、省スペース化のために感光体に潤滑剤を塗布する機構を持たない作像システムにおいては、特にトナーと感光体の付着力が大きい為、トナーが感光体に固着しやすい。
【００１４】
一成分系現像剤ではなく二成分系現像剤を用いた場合には、クリーニングブレードをすり抜けたトナーが凝集体になる前に、高速回転するキャリア（磁性体）により磁気穂で掻き取られるので、感光体への固着は発生しない。
また、結晶性ポリエステルを含む低融点トナーよりも高い融点を持つトナーでは、熱と圧力により塑性変形しづらいので固着が発生しない。
このように、結晶性ポリエステルを含む低融点トナーを用いた場合には、低温定着性が得られることで省エネルギー化が可能となる反面、トナーの固着により異常画像の発生という新たな問題がある。
【００１５】
上述した低温定着性のよいトナーを用いた場合に生じる固着は、例えば、感光体から未転写トナーを掻き取るクリーニングブレードの位置で生じることがある。つまり、トナーが掻き取り位置で長い間留まると、摩擦熱やクリーニングブレードからの圧力の影響を受けて固着しやすくなる。
【００１６】
トナーの固着に関しては、感光体とは別部材である現像装置においても発生することが知られている（例えば、特許文献５）。
特許文献５には、長期間のトナー消費がない場合のチャージアップが原因となって固着する場合を対象として、トナーを吐き出させることによりトナーの滞りを解消することが開示されている。
【００１７】
しかし、この方法では、現像装置において消費されるトナー量を主走査方向で均一化する点が主眼となっているに過ぎず、吐き出しに用いられるトナーの消費量に関しては何ら考慮されていない。従って、トナーの吐き出しに用いられるトナー量が多い場合にはコスト上昇の原因となり、しかも、感光体上でのクリーニングブレードによる摩擦熱と圧力を受けて固着しやすいトナーが使用された場合を対象とするものではない。
【００１８】
本発明の目的は、従来の現像装置における問題に鑑み、コスト上昇を招くことなく簡易的な構成により省エネルギー性を確保しながら画質低下を防止できる画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この目的を達成するため、本発明は、樹脂に少なくとも結晶性ポリエステルを含むトナーを用いて像担持体上に形成された静電潜像を可視像処理する画像形成装置であって、
前記可視像処理に用いられる現像装置は、表面に担持される現像剤の層厚を規制部材により規制されて前記像担持体と非接触対向する非接触現像装置が用いられ、
像担持体に担持されている可視像を転写する転写装置と、
転写後の像担持体に残留するトナーを回収するクリーニング装置と
前記クリーニング装置に入力されるトナー量を、主走査方向で複数に分割された各領域で算出可能な制御部と
を備え、
前記制御部は、トナーの入力量に関する算出結果に応じて前記クリーニング装置へのトナー入力量を調整して像担持体からトナーを回収することを特徴とする画像形成装置にある。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、クリーニング装置に入力されるトナー量を主走査方向で領域毎に算出した結果に応じてトナーを吐き出すので、トナーの滞りを解消することにより摩擦熱や圧力を受け続ける機会を低減して固着を防止できる。特に、主走査方向での算出時には、現像装置から供給された後に残留するトナーだけでなく、転写後に逆転写されたトナーも含められているので、吐き出しに用いる剤量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の全体構成を説明するための模式図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる現像装置の構成を説明するための模式図である。
【図３】図１に示した現像装置の外観を示す斜視図である。
【図４】図２に示した現像装置の外観を図３とは異なる方向から見た場合を示す斜視図である。
【図５】図２に示した現像装置の内部構造を説明するための模式図である。
【図６】図２に示した現像装置の一部を拡大して図３と同じ側から見た状態を示す斜視図である。
【図７】図２に示した現像装置に用いられる下ケースを省略して一方の端部側を示す斜視図である。
【図８】図７に示した現像ローラを省略して一部を拡大して示す現像装置の斜視図である。
【図９】図２に示した現像装置における図７に示した側の端部と反対側の構成を示す斜視図である。
【図１０】図９に示した現像装置に用いられる現像ローラを省略して示す斜視図である。
【図１１】図２に示した現像装置に用いられる現像ローラの斜視図である。
【図１２】図１１に示した現像ローラの側面図である。
【図１３】図１１に示した現像ローラの表面形状を説明するための図である。
【図１４】図２に示した現像装置に用いられる現像剤の供給ローラを示す斜視図である。
【図１５】図１４に示した供給ローラの側面図である。
【図１６】図２に示した現像装置に用いられるドクターブレードの斜視図である。
【図１７】図１７に示したドクターブレードの正面図である。
【図１８】図２に示した現像装置に用いられる攪拌パドルの外観を示す斜視図である。
【図１９】図１８に示した攪拌パドルの側面図である。
【図２０】本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられる現像装置の現像ローラとドクターブレードとの対向状態を示す模式図である。
【図２１】図１に示した画像形成装置に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図２２】図２１に示した制御部において行われるトナーの入力量算出方法を最上流作像ステーションに適用した場合を説明するための図である。
【図２３】図２１に示した制御部において行われるトナーの入力量算出方法を最上流の次段に位置する作像ステーションに適用した場合を説明するための図である。
【図２４】図２１に示した制御部において行われるトナーの入力量算出方法を最上流側から２段目に位置する作像ステーションに適用した場合を説明するための図である。
【図２５】図２１において実行される制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図２６】図２１に示した制御部で実行されるトナーの吐き出しに関する別の例を説明するための図である。
【図２７】本発明の実施形態に係る実施例の要部変形例による判定結果を説明するための図である。
【図２８】本発明の実施形態に係る画像形成装置の別構成を説明するための図である。
【図２９】図２８に示した構成と異なる画像形成装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図に示す実施例により本発明を実施するための形態について説明する。
まず、本発明の実施形態にかかる画像形成装置について説明した後、本実施形態での特徴について説明する。
【００２３】
以下、本発明を画像形成装置としての複写機（以下、複写機５００という）に適用した実施例について説明する。なお、図１は、像担持体（感光体）を各作像部に備えたプロセスカートリッジを用いる場合を示している。
図１は、複写機５００の概略構成図である。複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）及びプリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）から構成される。
【００２４】
プリンタ部１００は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を備えている。像担持体近傍に位置して複数の張架ローラに張架されて図２中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト７、露光手段としての露光装置６、定着手段としての定着装置１２等を備えている。
【００２５】
四つのプロセスカートリッジ１の、符号の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー，マゼンタ，シアン，黒用の仕様であることを示している。４つのプロセスカートリッジ１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字を省略して説明する。
【００２６】
プロセスカートリッジ１は、潜像担持体である感光体２、帯電手段である帯電部材３、現像手段である現像装置４、及び、転写後の感光体２に残留する未転写トナーを除去するクリーニング装置５を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。
各プロセスカートリッジ１は、像担持体である感光体周辺に配置され、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機５００本体に対して着脱可能となっている。
【００２７】
感光体２は、トナー像を担持可能な部材であり、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧接されており、感光体２の回転により従動回転する。
作像時には、帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を帯電する。
本実施形態のプロセスカートリッジ１は、帯電手段として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式を用いてもよい。
【００２８】
露光装置６は、スキャナ部３００で読み込んだ原稿画像の画像情報またはパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体２の表面に対して潜像形成可能に露光し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。
プリンタ部１００が備える露光装置６は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でも良い。
感光体クリーニング装置５は、像担持体である感光体２に接触可能なブレードを備え、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。
【００２９】
四つのプロセスカートリッジ１は、像担持体である感光体周辺に配置され、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの色毎のトナー像を感光体２上に形成する。四つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を転写可能な中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。
【００３０】
図１において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には転写装置の一つである、一次転写手段としての一次転写ローラ８が配置されている。
一次転写ローラ８には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体２との間で一次転写電界を形成する。
感光体２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。
中間転写ベルト７を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。
表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。
【００３１】
四つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に二次転写ローラ９が配置され、中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成する。給紙部２００から給紙され、図１中の矢印Ｓ方向に搬送される転写材である転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する。このとき、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Ｐに転写される。
【００３２】
二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達し、定着装置１２における加熱及び加圧によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Ｐは複写機５００の装置外に出力される。
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置１１によって回収される。
【００３３】
図１に示すように、中間転写ベルト７の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル４００（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が複写機５００本体に対して着脱可能に配置されている。
各色トナーボトル４００に収容されたトナーは、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置４に供給される。
【００３４】
以下に上述した各装置の構成について説明する。
図２は、本実施形態に係る現像装置４の概略構成を示す模式図であり、図１中の紙面奥側から見た断面図である。
図３および図４は、現像装置４の斜視説明図であり、それぞれ異なる方向の斜め上方から現像装置４を見た斜視説明図である。
本実施形態に係る現像装置４は、後述する非磁性一成分トナーを用い、現像ローラ４２と感光体２とが非接触対向する状態で配置されている。現像ローラ２には、現像バイアスとしてＡＣ電圧（交流電圧）を印加されるようになっており、所謂、非磁性一成分非接触現像装置を構成している。以下に現像装置４を詳述する。
現像装置４の外形を形成する現像ケーシング４１は、上ケース４１１、中ケース４１２及び下ケース４１３が組み合わさることで形成される。中ケース４１２はトナー収容部４３を形成し、上ケース４１１にはトナー収容部４３と外部とを連通する現像剤補給部であるトナー補給口５５が形成されている。また、上ケース４１１には、現像ローラ４２と上ケース４１１との隙間をシールする入口シール４７が設けられている。
【００３５】
図５は、図１と同じ方向から見た現像装置４の断面説明図であり、図６は、現像装置４の一部を拡大した斜視図であり、その一部をＺ−Ｘ断面図で示す説明図である。
【００３６】
中ケース４１２には、現像ローラ４２、供給ローラ４４、ドクターブレード４５、パドル４６、供給スクリュ４８及びトナー残量センサ４９等が設けられている。
現像装置４には、図６に示すように、内部と外部とを連通する開口部５６が長手方向（図中Ｙ軸方向）に沿って設けられている。開口部５６内にはトナーを内部から外部（図２において、感光体と対向する現像領域α）まで担持搬送する円筒状の現像ローラ４２が設けられている。
【００３７】
図７は、下ケース４１３の図示を省略した現像装置４の一方の端部（図２中の奥側端部）近傍の拡大斜視図であり、図８は、図７の状態から現像ローラ４２の図示を省略した現像装置４の拡大斜視図である。
図９は、下ケース４１３の図示を省略した現像装置４の他方の端部（図２中の手前側端部）近傍の拡大斜視図であり、図１０は、図９の状態から現像ローラ４２の図示を省略した現像装置４の拡大斜視図である。
【００３８】
現像装置４では、供給ローラ４４が図２中の矢印Ｃ方向（図２中の時計回り方向）に回転して表面移動することにより、トナー収容部４３内のトナーＴを現像ローラ４２に対向する領域である供給ニップβに搬送し、現像ローラ４２の表面にトナーを供給する。
現像ローラ４２は、供給されたトナーを表面上に担持して、図２中の矢印Ｂ方向に回転して表面移動することにより、現像ローラ４２上のトナーを所定量に規制するドクターブレード４５との対向部までトナーを搬送する。ドクターブレード４５との対向部で所定量に規制されたトナーは、現像ローラ４２の回転によって感光体２との対向部である現像領域αに到達する。
また、供給ニップβでは、供給ローラ４４の表面は下方から上方に向かって移動し、現像ローラ４２の表面は上方から下方に向かって移動する。
【００３９】
現像領域αでは、ＡＣ電源を備えた現像バイアス電源１４２から現像ローラ４２に印加された現像バイアスと感光体２表面上の潜像との電位差によって現像電界が形成される。この現像電界に応じて、現像ローラ４２の表面上のトナーＴが感光体２の表面に移動し、感光体２の表面上の静電潜像部分にトナーが付着し、現像が行われる。
感光体２は、現像ローラ４２に対して非接触で、図２中の矢印Ｄ方向に回転する。このため、現像領域αにおいて、現像ローラ４２の表面移動方向と感光体２の表面移動方向とは同方向となる。
また、現像バイアス電源１４２は、現像ローラ４２から感光体２へトナーを向かわせるための第一電圧と、感光体２から現像ローラ４２へトナーを向かわせるための第二電圧とによる振動電界を構成する交番電圧が印加されるようになっている。これにより、現像領域αに搬送されたトナーによる潜像の現像が行われる。
尚、本実施例ではＡＣ電源およびＤＣ電源を備えた現像バイアス電源１４２としたが、例えばＡＣ電源とＤＣ電源とを別々に設けることや、ＡＣ電源或いはＤＣ電源について、画像形成装置内の他の装置、例えば帯電装置や転写装置などと共用な電源としても良い。
【００４０】
詳細は図１３を用いて後述するが、現像ローラ４２の表面には凸部４２ａの高さや凹部４２ｂの深さが実質的に一定の規則的に形成されて現像剤を搬送可能な凹凸部が現像剤担持面として備えられている。
現像領域αで現像に寄与せず、現像領域αを通過した現像ローラ４２の表面上のトナーＴは、供給ニップβで供給ローラ４４によって回収され、現像ローラ４２表面のリセットがなされる。
【００４１】
現像ローラ４２の表面上に規則的に形成された凹部４２ｂに担持されたトナーＴは回収され難い。そして、現像領域αを通過したトナーＴが供給ニップβを通過し、現像ローラ４２に担持されたままとなると、トナーＴが現像ローラ４２に固着してトナーフィルミングが発生する。トナーフィルミングが発生すると、現像ローラ４２上のトナーＴの単位重量当たりの帯電量や現像ローラ４２の単位面積当たりのトナー量が不安定になり、現像時の濃度ムラの発生の原因となる。
【００４２】
本実施形態に用いられる現像装置４では、現像ローラ４２と供給ローラ４４とが対向する供給ニップβでは、現像ローラ４２の表面移動方向と供給ローラ４４の表面移動方向とが逆方向となっている。これにより、供給ニップβにおける現像ローラ４２の表面と供給ローラ４４の表面との線速差が大きくなり、供給ニップβでの供給ローラ４４による回収性能の向上を図ることができる。よって、トナーが現像ローラ４２に担持されたままとなることを抑制し、現像ローラ４２の表面にトナーが固着することを抑制でき、現像剤担持体の表面に現像剤が固着することに起因する現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【００４３】
また、図２に示すように、現像装置４では供給ローラ４４をトナー収容部４３の上部に配置し、供給ローラ４４の少なくとも一部がパドル４６の回転を停止した状態のトナー収容部４３内のトナーＴの剤面よりも上方となるようになっている。そして、供給ニップβに対して供給ローラ４４の表面移動方向下流側の領域（以下、供給ニップ下流側領域と呼ぶ。）がトナーＴの剤面よりも上方となっている。
特許文献３の図３に記載の構成のように、供給ニップ下流側領域にトナーが充填されている場合に次の不具合が生じる。供給ニップ下流側領域に充填された状態のトナーが新たなトナーが供給ニップ下流側領域に入ってくることを阻害し、供給ニップβにおける現像ローラ４２からのトナーの回収効率を低下させるおそれがある。
【００４４】
一方、本実施形態に係る現像装置４は、図２に示すように、供給ニップ下流側領域がトナーＴの剤面よりも上方となっている。このため、供給ニップ下流側領域にはトナーが充填されていないことになる。これにより、供給ニップ下流側領域に存在するトナーによって、供給ニップβにおける現像ローラ４２からのトナーの回収を阻害されることがなく、効率的にトナーの回収を行うことができ、トナーのリセット性を向上できる。
【００４５】
さらに、ドクターブレード４５の現像ローラ４２の表面に対する当接状態としては、図２０に示すように、先端当て状態である方が、凸部４２ａの頂面に存在するトナーＴをすり切ることができ、より好ましい。
先端当てとは、ドクターブレード４５をエッジ当ての状態で現像ローラ４２に接触させる。ここで、エッジ当てとは、ドクターブレード４５の対向面４５ｂと先端面４５ａとの間の稜線を形成するエッジ部が現像ローラ４２の表面（凸部表面）に接触する状態である。
ここで稜線を形成するエッジ部において、稜線は丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。
【００４６】
ドクターブレードの対向面と、先端面とを延長させた面が交差する箇所近傍を示す。
具体的には平板状のドクターブレードの自由端側の先端の現像ローラ側の角部（丸みがあっても、面取りされてても良い）が現像ローラの凸部に接触するようになっていれば良い。
ここで、ブレードを折り曲げてその曲げ部分を接触させる方法もあるが、トナーをすりきる効果については上記の自由端側の先端を接触させるほうが効果が高く望ましい。
【００４７】
次に、現像ローラ４２について説明する。
図１１は、現像ローラ４２の斜視説明図であり、図１２は、現像ローラ４２の側面図である。また、図１３は、現像ローラ４２の表面形状の説明図であり、図１３（Ａ）は、現像ローラ４２全体の概略図であり、図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示した現像ローラ４２の表面の一部の拡大図である。
【００４８】
現像ローラ４２は、現像ローラ軸４２１に表面にトナーを担持する現像ローラ円筒部４２０を設けた構成である。現像ローラ円筒部４２０に対して軸方向外側である軸方向両端部近傍の現像ローラ軸４２１には、スペーサー４２２（図１１参照）が設けられている。
現像ローラ４２は、現像ローラ軸４２１を中心に回転可能に設けられており、現像ローラ軸４２１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置されている。現像ローラ４２の現像ローラ軸４２１の軸方向両端は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。
現像ローラ４２の表面の一部は開口部５６から現像装置４の外部に露出し、この露出した表面が下方から上方に表面移動してトナーを搬送するように、現像ローラ４２は図１中の矢印Ｂ方向に回転する。
また、現像ローラ４２は、軸方向両端部近傍に設けられたスペーサー４２２が感光体２の表面に接触することにより、現像領域αにおける現像ローラ円筒部４２０の表面と感光体２の表面との距離（現像ギャップ）を一定に保っている。
【００４９】
現像ローラ４２は、アルミ合金、鉄合金等からなる部材であり、感光体２に対して非接触に対向してトナーを供給可能な部材として用いられる。
現像ローラ４２の現像ローラ円筒部４２０は、図１３（Ａ）に示すように、その表面の構造の相違に基づき、主として、２つの部分（溝形成部４２０ａ、非溝形成部４２０ｂ）に分けられる。
溝形成部４２０ａは、現像ローラ４２の軸方向において中央部を含む部分であり、トナーを適切に担持させる現像剤担持面として凹凸加工がその表面に施されている。本実施形態においては、凹凸加工として所謂転造加工が用いられ、凸部４２ａは互いに巻き方向の異なる螺旋状の第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２に囲まれて形成されている。
本実施形態の現像ローラ４２では、凸部４２ａの軸方向のピッチ幅Ｗ１は８０［μｍ］であり、凸部４２ａの頂面の軸方向長さＷ２は４０［μｍ］である。さらに、凹部４２ｂから凸部４２ａの頂面までの高さである凹部深さは１０［μｍ］である。ピッチ幅Ｗ１、頂面の軸方向長さＷ２及び凹部深さの値は一例であり、この値に限られるものではない。
【００５０】
現像ローラ４２としては、その表面がトナーを正規帯電させる材料であることが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生じた場合においても、感光体に対してジャンピングしたトナーＴによって叩き出された低帯電トナーが、凸部４２ａや凹部４２ｂのフィルミングが起きていない部分で帯電できる。このため、低帯電トナーを減少させることができ、画像濃度が安定化する。
【００５１】
また、現像ローラ４２としては、その表層材料がドクターブレード４５（ブレード部材４５０）よりも硬い材質であることが望ましい。これにより、現像ローラ４２の表面の凸部４２ａがドクターブレード４５によって削れ難くなる。この結果、凸部４２ａとドクターブレード４５で囲まれる凹部４２ｂの体積が変わりにくくなり、Ｍ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量）が安定する。
【００５２】
また、現像ローラ４２の凸部４２ａの高さとして、使用するトナーＴの重量平均粒径よりも大きいことが望ましい。平均的な大きさのトナーＴが凹部４２ｂ内に収まるため、粒径の選択が起こりにくくなり、経時でのＭ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量）が安定する。
【００５３】
次に、供給ローラ４４について説明する。
図１４は、供給ローラ４４の斜視説明図であり、図１５は、供給ローラ４４の側面図である。
図５において現像装置４の内部のトナー収容部４３の上方の現像ローラ４２側には、円筒状の供給ローラ４４が設けられている。
供給ローラ４４は、その軸部である供給ローラ軸４４１を中心に円筒状の発泡材が巻きついた構成であり、この円筒状の発泡材が表面にトナーを担持する供給ローラ円筒部４４０となる。
【００５４】
供給ローラ４４は、供給ローラ軸４４１を中心に回転可能に構成され、当該軸は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。供給ローラ４４は、供給ローラ円筒部４４０の外周面の一部は、現像ローラ４２の現像ローラ円筒部４２０の外周面と供給ニップβで接触するように配置されている。つまり、図１及び図５に示すように、供給ローラ軸４４１は、現像ローラ軸４２１よりも上方に配置されている。
また、上述したように、供給ローラ４４は現像ローラ４２と対向する箇所である供給ニップβで現像ローラ４２の表面移動方向に対して逆方向に表面が移動するように回転する。さらに、現像装置４は、図１に示すように、供給ニップβの位置が、現像ローラ４２に対するドクターブレード４５の当接位置に対して、上方に位置する配置となっている。
【００５５】
供給ローラ４４は、の供給ローラ円筒部４４０に発泡材料を用いており、現像ローラ４２に接触する表面層は表面に多数の微小孔が分散しているスポンジ層となっている。
供給ローラ４４の表面層をスポンジ状にすることで、凹部４２ｂの底まで供給ローラ４４が届きやすくなるため、現像ローラ４２上トナーのリセット性が向上する。
【００５６】
また、供給ローラ４４の現像ローラ４２に対する食い込み量（「現像ローラ４２の半径」＋「供給ローラ４４の半径」−「現像ローラ４２と供給ローラ４４との軸間距離」）は、現像ローラ４２の凸部４２ａの高さよりも大きくなるように設定している。
凸部４２ａの高さよりも供給ローラ４４の食い込み量を大きくすることで、凹部４２ｂにおけるトナーのリセット性を向上できる。なお、供給ローラ４４の現像ローラ４２に対する食い込み量が凸部４２ａの高さに対して大きすぎると、トナーが凹部４２ｂに押し込まれてしまう。このことが凝集の原因となるため、食い込み量が大きくなりすぎないように設定する必要がある。
【００５７】
供給ローラ４４の供給ローラ円筒部４４０に用いる発泡材料は、１０３〜１０１４［Ω］の電気抵抗値に設定されている。
供給ローラ４４には、供給バイアス電源１４４によって供給バイアスが印加され、供給ニップβで予備帯電されたトナーを現像ローラ４２に押し付ける作用を補助する。供給ローラ４４は図１及び図５中の時計回りの方向に回転し、表面に付着させた現像剤を現像ローラ４２の表面に塗布供給する。
【００５８】
また、供給バイアス電源１４４が供給ローラ４４に印加する電圧としては、現像ローラ４２に印加された交番電圧に対して、トナーの正規帯電極性（本実施形態のトナーＴではマイナス極性）に対して逆極性（プラス極性）の直流電圧を印加する。このとき、現像ローラ４２に印加する電圧よりも供給ローラ４４に印加する電圧の方がトナーの正規帯電極性に対して逆極性（プラス極性）となる。これにより、現像ローラ４２に対して供給ローラ４４側にトナーＴを引き付ける方向の電界を供給ニップβに形成し、現像ローラ４２上トナーのリセット性を向上することができる。なお、供給バイアス電源１４４を備える構成では、直流電源を別途必要となり、コスト高となるため、現像装置４の仕様に応じて、供給バイアス電源１４４を設けない構成としても良い。
【００５９】
次に、ドクターブレード４５について説明する。
図１６は、ドクターブレード４５の斜視説明図であり、図１７は、ドクターブレード４５の側面図、つまり装置側面から見た状態の図である。
図５，図７に示すように、現像ローラ４２の下方で下ケース４１３の内側となる中ケース４１２には、ドクターブレード４５が設けられている。
ドクターブレード４５は、図１６に示すように、薄い板状の金属部材であるブレード部材４５０と、ブレード部材４５０の一端が固定されている金属製の台座部４５２とを有する。そして、ブレード部材４５０の他端側が現像ローラ４２に接触するように構成されている。ブレード部材４５０の現像ローラ４２に対する接触状態は、先端が接触する先端当て状態、及び、先端よりも根元側の面部が接触する腹当て状態、の何れでもよい。しかし、先端当て状態の方が、凸部４２ａの頂面に存在するトナーをすり切ることができ、凹部４２ｂに存在するトナーのみを現像領域αに搬送することで、現像領域αに搬送するトナー量が安定するため、より好ましい。
【００６０】
ドクターブレード４５のブレード部材４５０は台座部４５２に対して複数のリベット４５１によって固定されている。台座部４５２はブレード部材４５０よりも厚い金属で構成されており、ブレード部材４５０を現像装置４の本体（中ケース４１２の側面部）に固定するための基板として機能している。台座部４５２の長手方向端部にはピン穴４５４が設けられており、一方は真円形状の主基準穴４５４ａであり、もう一方は主基準穴４５４ａ方向に長径を有する楕円形状の従基準穴４５４ｂである。主基準穴４５４ａに不図示のピンが入ることで台座部４５２の現像装置４本体に対する位置が決定し、従基準穴４５４ｂで支えられる。ブレード部材４５０が固定された台座部４５２が、現像装置４本体（中ケース４１２）にドクタ固定ネジ４５５で固定されることによってブレード部材４５０が現像装置４に固定されることになる。
【００６１】
ドクターブレード４５のブレード部材４５０は、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ４２表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で当接させたものである。そして、その押圧力下を通過したトナーを所定量に規制すると共に摩擦帯電によって電荷を付与する。さらにブレード部材４５０には、摩擦帯電を補助するために、ドクタバイアス電源１４５からバイアスが印加される。
【００６２】
また、ドクターブレード４５のブレード部材４５０としては、導電性を有するものであることが望ましい。ブレード部材４５０が導電性であることにより、Ｑ／Ｍ値（単位体積当りの帯電量）が大きなトナーＴの帯電量を下げることができ、トナーＴのＱ／Ｍ値の均一化を図ることができる。これにより、トナーＴの現像ローラ４２に対する張り付きを防ぐことができる。
【００６３】
また、ドクタバイアス電源１４５からブレード部材４５０に印加する電圧としては、現像ローラ４２に印加された交番電圧に対して、±２００［Ｖ］の範囲で直流電圧を印加できる構成とし、使用環境により直流電圧の値を制御できる構成としても良い。これにより、環境変動によるＭ／Ａ値（現像ローラ表面上の単位面積当りのトナーの担持量）の変動を抑制することができる。
【００６４】
次に、パドル４６について説明する。
図１８は、パドル４６の斜視説明図であり、図１９は、パドル４６の側面図、つまり装置側面側から見た状態の図である。
現像装置４内には、図５に示されるようにトナーが収容される空間としてトナー収容部４３が設けられており、このトナー収容部４３内にはパドル４６が現像ケーシング４１に対して回転可能に取り付けられている。
【００６５】
パドル４６は、その軸部であるパドル軸４６１と、マイラー等の弾性シート材からなる薄い羽部材としてのパドル羽４６０とを備える。パドル軸４６１は、向かい合う二つの平面部を有し、この二つの平面部にパドル羽４６０がそれぞれ取り付けられている。二枚のパドル羽４６０は、パドル軸４６１を中心に互いに反対方向に突出するように、パドル軸４６１の平面部に固定されている。
パドル羽４６０の付け根部分には複数の穴がパドル軸４６１の軸方向に平行になるように並べて設けられており、パドル軸４６１は、その軸方向に平行になるように複数の凸部が並べて設けられている。そして、パドル羽４６０の穴にパドル軸４６１の凸部を挿入して、熱カシメすることによって、パドル軸４６１に対してパドル羽４６０を固定する。
【００６６】
パドル４６は、パドル軸４６１の軸方向が現像装置４の長手方向（図５図６中Ｙ軸方向）と平行になるように配置されている。パドル軸４６１の軸方向両端は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。
【００６７】
パドル４６は、パドル軸４６１から伸びるパドル羽４６０の先端がトナー収容部４３の内壁面に接触する程度の長さにパドル羽４６０の突出量が設定されている。図１及び図５に示すように、トナー収容部４３の底面部４３ｂはパドル４６の回転方向に沿った円弧状であり、パドル４６の回転に伴う摺擦動作でパドル羽４６０がトナー収容部４３の底面部４３ｂに引っかからないようになっている。
トナー収容部４３の現像ローラ４２側には底面部４３ｂから垂直に立ち上がる側壁面部４３ｓが形成されている。この側壁面部４３ｓはパドル軸４６１の中心と同等若しくは若干低い程度のところでＸ軸に平行なローラに向かう方向に水平になり、段部５０を形成している。
【００６８】
側壁面部４３ｓとパドル軸４６１との距離は、底面部４３ｂとパドル軸４６１との距離よりも短く設定されている。そのため、底面部４３ｂを摺擦してきたパドル羽４６０は側壁面部４３ｓに突き当たり、より大きくたわむことになる。その後、段部５０にパドル羽４６０の先端部が差し掛かるとパドル羽４６０を押さえるものが無くなり、パドル羽４６０の先端部は開放されることで上方に跳ね上がる。このようなパドル羽４６０の動きによってトナーは上方へと跳ね上げられ攪拌、搬送、供給される。
【００６９】
図５において段部５０は、Ｘ−Ｙ平面に平行な水平面で、現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）に延在するように形成されている。本実施形態にかかる現像装置４では、段部５０が幅方向の全域に設けられているが、パドル羽４６０が跳ね上がるようになっていれば、現像装置４内の一部分に設けられていても良い。
【００７０】
図５において供給スクリュ４８は、供給スクリュ軸４８１と、この供給スクリュ軸４８１に固定された螺旋状の羽部である供給スクリュ羽部４８０となるスクリュ部材である。供給スクリュ軸４８１を中心に回転可能に設けられており、供給スクリュ軸４８１の軸方向が現像装置４の長手方向（図中Ｙ軸方向）と平行になるように配置されている。供給スクリュ軸４８１の軸方向両端は中ケース４１２の側壁部４１２ｓに対して回転可能に取り付けられている。
【００７１】
供給スクリュ４８の軸方向端部は、現像装置４の長手方向端部に形成されたトナー補給口５５の下方に位置している。そして、供給スクリュ４８が回転することによって螺旋状の供給スクリュ羽部４８０がトナー補給口５５から補給されたトナーを長手方向における現像装置４の中央部方向に搬送する。
【００７２】
上ケース４１１の開口部５６を形成する縁部分には、入口シール４７としてマイラー等のシート部材が長手方向に沿って貼着されている。入口シール４７は略矩形のシートであってその短手の一端が上ケース４１１の縁部分に貼着され、他端は自由端とされている。入口シール４７の自由端側は現像装置４の内部方向に突出されており、さらに、現像ローラ４２に接触するように設けられている。入口シール４７は、現像ローラ４２の回転方向上流側が上ケース４１１に固定されており、現像ローラ４２の回転方向下流側が自由端とされ、現像ローラ４２に対して、入口シール４７の面部分が接触するように配置している。また、上ケース４１１の現像装置４の内部側は供給ローラ４４の上部形状に沿うように湾曲形状をしており、上ケース４１１の湾曲形状の表面と供給ローラ４４の表面との隙間は、１．０［ｍｍ］である。
【００７３】
図７〜図１０に示すように、現像装置４の開口部５６の長手方向両端部にあたる中ケース４１２の一部にはサイドシール５９が貼着されている。サイドシール５９は、現像ローラ４２の軸方向両端近傍に設けられたスペーサー４２２よりも軸方向における内側で、且つ、現像ローラ４２にドクターブレード４５が接触する軸方向の端部が重なる領域に設けられている。このようなサイドシール５９によって現像ケーシング４１における開口部５６の長手方向端部からトナーが漏れ出ることを防止している。
また、中ケース４１２に設けられたトナー残量センサ４９は、トナー収容部４３内のトナーの量を検知するものである。
【００７４】
次に、現像装置４内でのトナーの動きについて説明する。
図４に示されたトナー補給口５５から現像装置４内に補給されたトナーは、図５に示す供給スクリュ４８によってトナー収容部４３に供給され、パドル４６によって攪拌される。また、パドル４６の跳ね上げによって現像ローラ４２及び供給ローラ４４の方向に跳ね上げ、搬送される。供給ローラ４４に供給されたトナーは、供給ローラ４４が現像ローラ４２と接触する供給ニップβ（図２参照）で現像ローラ４２の表面に受け渡される。現像ローラ４２の表面に受け渡されたトナーのうち現像領域αに搬送する所定量を超えた分のトナーは、ドクターブレード４５によって現像ローラ４２の表面から掻き落とされる。
【００７５】
ドクターブレード４５との対向部を通過した現像ローラ４２の表面に残ったトナーは、そのまま現像ローラ４２の回転による表面移動方によって搬送され、感光体２と対向する現像領域αに到達する。現像に用いられることなく現像領域αを通過したトナーは、入口シール４７が接触する位置を通過し、供給ローラ４４との対向位置である供給ニップβにまで搬送される。現像ローラ４２によって供給ニップβに到達したトナーは、供給ローラ４４によって現像ローラ４２の表面から掻き取られ、供給ローラ４４によって搬送される。
【００７６】
次に、本実施形態に係る複写機５００に用いる現像剤について説明する。尚、現像剤はトナーのみから成っても良いし、現像性の向上などの目的から外添剤などを加えても良い。
複写機５００で用いるトナーとしては、高速のトナー搬送に対応できるよう流動性の高いトナーを用いている。具体的には、加速凝集度が４０［％］以下のトナーを用いている。この加速凝集度とは、トナーの流動性を示す指数である。
【００７７】
トナーの加速凝集度の測定方法を以下に示す。
＜測定装置＞
・ホソカワミクロン製  パウダテスタ
＜測定方法＞
・測定対象サンプルを恒温槽に放置（３５±２［℃］，２４±１［ｈ］）
・パウダテスタを用いて測定
・目開きの異なる三種の篩を使用（例えば、７５［μｍ］，４４［μｍ］，２２［μｍ］）
・篩ったときのトナー残量から算出、以下の計算により、凝集度を求める。
｛（上段の篩に残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００
｛（中段の篩に残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００×３／５
｛（下段の篩に残ったトナー重量）／（試料採取量）｝×１００×１／５
上記三つの計算値の合計をもって加熱凝集度［％］とする。
【００７８】
トナーの加速凝集度は上述のように目開きの異なる三種類のメッシュを目開きの大きい順に積み重ね、最上段に粒子をおき、一定の振動でふるい、各メッシュ上のトナー重量から求める指数である。
【００７９】
また、本実施形態では、平均円形度が０．９０以上のトナー（０．９０〜１．００のトナー）を用いている。
本実施形態では、下記（１）式より得られた値を円形度ａと定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ａ＝Ｌ０／Ｌ・・・・（１）
（Ｌ０：粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長、Ｌ：粒子の投影像の周囲長）
【００８０】
平均円形度が０．９０〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体２との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が０．９０〜１．００の範囲では、トナー粒子に角がないため、現像装置４内での現像剤（トナー）の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像の発生を防止できる。
また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
さらに、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体２や、帯電部材３等の表面を傷つけたり、摩耗させたりすることを防止できる。
【００８１】
次に円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
【００８２】
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５［ｍｌ］加え、更に測定試料を０．１〜０．５［ｇ］程度加える。
試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１００００［個／μｌ］として前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【００８３】
６００［ｄｐｉ］以上の微少ドットを再現するためには、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）として３〜８［μｍ］が好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
重量平均粒径（Ｄ４）が３［μｍ］未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
【００８４】
重量平均粒径（Ｄ４）が８［μｍ］を超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。また、重量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）との比（Ｄ４／Ｄ１）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００８５】
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
【００８６】
まず、電解水溶液１００〜１５０［ｍｌ］中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５［ｍｌ］加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１［％］ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０［ｍｇ］加える。
試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００［μｍ］アパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの重量、個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。
得られた分布から、トナーの重量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【００８７】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２［μｍ］未満；２．５２〜３．１７［μｍ］未満；３．１７〜４．００［μｍ］未満；４．００〜５．０４［μｍ］未満；５．０４〜６．３５［μｍ］未満；６．３５〜８．００［μｍ］未満；８．００〜１０．０８［μｍ］未満；１０．０８〜１２．７０［μｍ］未満；１２．７０〜１６．００［μｍ］未満；１６．００〜２０．２０［μｍ］未満；２０．２０〜２５．４０［μｍ］未満；２５．４０〜３２．００［μｍ］未満；３２．００〜４０．３０［μｍ］未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００［μｍ］以上乃至４０．３０［μｍ］未満の粒子を対象とする。
【００８８】
本実施形態で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。これは重合トナーと呼ばれる。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。
【００８９】
＜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。
【００９０】
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。
【００９１】
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［℃］に加熱する。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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０［ｗｔ％］、好ましくは１〜３０［ｗｔ％］、さらに好ましくは２〜２０［ｗｔ％］である。０．５［ｗｔ％］未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０［ｗｔ％］を超えると低温定着性が悪化する。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
多価イソシアネート化合物（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）などの多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
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、低温定着性および複写機５００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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
＜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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
＜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。
【０１１５】
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４２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。
【０１１６】
＜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装置１２の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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
＜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、５×１０−３〜２［μｍ］であることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５［μｍ］であることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００［ｍ２／ｇ］であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５［ｗｔ％］であることが好ましく、特に０．０１〜２．０［ｗｔ％］であることが好ましい。
【０１１９】
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２［μｍ］以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置４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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５［ｗｔ％］の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【０１２２】
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。
【０１２３】
＜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。
【０１２４】
（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。
【０１２５】
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、所定の粒径を持つ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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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１［μｍ］、及び３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］及び２［μｍ］、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１［μｍ］、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０［μｍ］にするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００〜２００００［ｒｐｍ］である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５［分］である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０［℃］（加圧下）、好ましくは４０〜９８［℃］である。
【０１３４】
（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。
【０１３５】
（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。
【０１３６】
（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。
【０１３７】
以上の構成を備えた本実施例での特徴を説明すると次の通りである。
本実施例での特徴は、クリーニング装置に入力するトナー量を主走査方向で算出し、算出結果に応じてクリーニング装置へのトナー入力量を増加させてクリーニングブレードとの間に滞留するトナーを減少させる点にある。つまり、トナーの入力量を画像形成時とは関係なく増加させることにより感光体とクリーニングブレードとの間でのトナーの対流を生じさせ、両部材間にトナーが長い間挟まれるのを防止する点である。
【０１３８】
本実施例では、この特徴を発揮させるために、図２１に示すように制御部１０００が用いられる。
制御部１０００は、画像形成シーケンス処理を実行するために用いられるプロセッサであるが、本実施例と関係する構成として、入力側には、画像情報入力部１００１が接続されている。なお、図２１に示した装置のなかには制御部１０００との間で相互通信(入出力双方の信号を用いる)可能なものもあるが、図２１では、本実施例に関係する表示(出力信号)のみが示されている。
【０１３９】
画像情報入力部１００１は、原稿などの読み取りデータあるいはプリント出力に関する画像情報に基づく主走査方向でのトナーの消費量を算出するためのデータを制御部１０００に出力する部分である。この処理に用いられる構成としては、原稿走査部での読み込み信号変換部やドット数などの印字データ変換部が対象となる。
この場合の画像情報に基づくトナーの消費量とは、主走査方向で複数に分割された各領域での画素情報、つまり、画像の有無および画像がある場合には画像濃度等のデータに基づくものである。
【０１４０】
トナーの吐き出し方法としては、感光体上に転写対象とならない画像を形成すること等が用いられる。このため、制御部１０００の出力側には、便宜上、符号は付けないが、既存の画像形成処理に用いられる帯電装置、書き込み装置、現像装置およびクリーニング装置が接続されている。
トナー吐き出しの際には、吐き出されたトナーが転写されない画像形成条件としてバイアス制御条件が制御部１０００によって設定されるようになっている。これにより、吐き出されたトナーを含め感光体上の未転写トナーは、クリーニングブレードに導入されやすくなり対流が促進されることになる。
【０１４１】
次に、トナー入力量を算出可能な制御部で行われるとトナー入力量の算出方法について説明する。
図２２〜２４は、主走査方向でのトナー入力量を示す図である。
制御部１０００では、主走査方向に複数分割された領域Ｅｍｎを対象として、画像情報に対応するドット数を各領域において独立してカウントする。このカウント値を記憶しておき、ドット数から画像面積を求めて画像面積に単位面積あたりのトナーの付着量を掛けることで領域毎のトナー入力量を算出する。
なお、図２２〜２４において符号ｎはステーション番号を、そして符号ｎは分割された領域の番号を示している。
【０１４２】
図２２〜２４のうちで、図２２は、作像部を対象とした転写順序において最上流に位置する作像部（最上流作像ステーション）でのトナー入力量の算出方法を説明するための図である。
最上流作像ステーションでは、最初に画像転写が行われる箇所であるので転写体からの逆転写がない箇所である。このため、感光体のみを対象としたトナーの転写残量を算出することになる。
ここでのトナー入力量（Ｒ１ｎ）は、印字量（Ｌ１ｎ）×Ｔ１（転写率により決まる係数）によって求められる。
【０１４３】
図２３は、最初の作像部の次段に位置する作像ステーション、つまり最初の作像ステーションの下流に位置する作像ステーションを対象としてトナー入力量の算出方法を説明するための図である。
最上流の次段に位置する作像ステーションでは、最上流作像ステーションでの転写時に転写体に残っているトナーも入力量の対象となる。
この作像ステーションでのトナー入力量（Ｒ２ｎ）は、この作像ステーションで発生する転写残トナー量、つまり印字量（Ｌ２ｎ）×Ｔ２（転写率により決まる係数）に加えて、最上流の作像ステーションにおいて転写体に残っているトナー量が加算される。
転写体に残っているトナーは、次段の作像ステーションにおいて感光体に逆転写するので、この逆転写によるトナー量を、上述した最上流の作像ステーションでの印字量（Ｌ１ｎ）を用いて、Ｌ１ｎ×Ｑ１２（逆転写により決まる係数）により求める。
【０１４４】
図２４は、図２３に示した作像ステーションの次段に位置する作像ステーションでのトナー入力量の算出方法を説明する図である。
この作像ステーションでのトナー入力量は、図２３に示した作像ステーションでの算出方法と同様である。つまり、この作像ステーションでのトナー入力量に加えて、最上流およびこれの次段に位置する作像ステーションでの転写時に転写体に残ったままのトナーの量を加算する。
具体的には、この作像ステーションでの印字量（Ｌ３ｎ）×Ｔ３に対して、最上流の作像ステーションでの逆転写分であるＬ１ｎ×Ｇ１３および最上流の次段に位置する作像ステーションでの逆転写分であるＬ２ｎ×Ｇ２３を加算する。
【０１４５】
以下、同じようにして最後の作像ステーションまでを対象にトナーの入力量（Ｒｎｍを算出する。
各算出値が求められた算出結果に応じて、この算出結果が予め規定した規定値Ｂ（トナー固着が起こらない充分なトナー量）より少ない場合には、感光体へのトナー供給量に相当するトナーの吐き出し量を増加させてトナー入力量を調整する。これにより、感光体へのトナーの入力量が多くなるとクリーニングブレードとの間でのトナーの対流が促進されるので、回収されやすくなり、この位置での摩擦熱や圧力の影響を避けることができる。
【０１４６】
図２５は、上述した算出手順およびトナーの吐き出し制御手順を説明するためのフローチャートである。
図２５において、各処理は次のステップで行われる。
（１）ステップ１（図２５中、符号ＳＴ１で示す処理）
像担持体走行距離Ｍカウント開始。（像担持体走行距離は像担持体の回転時間とプロセススピードをかけたものである。像担持体の回転時間はソフトでカウントしており、プロセススピードはあらかじめ規定した値である。）
（２）ステップ２（ＳＴ２）
図２２〜２４に示した方法によって各色各領域においてクリーニング装置へのトナー入力量を算出し、加算する。
（３）ステップ３（ＳＴ３）
所定像担持体走行距離Ａまで繰り返す。
（４）ステップ４（ＳＴ４）
所定像担持体走行距離Ａまで達したときに、トナー入力量と規定した値（トナー量）Ｂを比較。
（５）ステップ５（ＳＴ５）
トナー入力量がＢより少ない領域が一つでもあったら、その領域にトナーを吐き出す。
（６）ステップ６（ＳＴ６）
算出したトナー入力量を０(ゼロ)に戻す。
（７）ステップ７（ＳＴ７）
像担持体走行距離Ｍを０(ゼロ)に戻す。
【０１４７】
以上の構成においては、クリーニング装置に入力されるトナー量を主走査方向で複数に分割した領域を対象として求める際に、転写残のトナーを対象とするだけでなく、転写体に残るトナーの逆転写分も含めている。これにより、各作像部でのトナー入力量を正確に把握できる。
【０１４８】
なお、制御部１０００では、連続印字などの画像形成途中でトナー入力量の算出タイミングに相当する像担持体の規定走行距離に達した場合には、入力量算出モードに移行するのを避けるようになっている。このための方法としては、トナーの入力量があらか見目規定されている感光体の走行距離に達した時点で観測されるのを前提として、画像形成途中の場合には、キロ岸への転写が行われない紙間で観測する。
【０１４９】
次の制御部１０００で行われる別の例について説明する。
図２６に示す例では、主走査方向各領域でのトナーの入力量に応じてトナーの吐き出し量を変化させる点を特徴としている。
つまり、算出されるトナー量と規定の閾値を比較した際の差により、分割された各領域に吐き出すトナー量を変えるようになっている。
具体的には、規定の閾値Ｂ１，Ｂ２を設け、入力トナー量ＲｍｎがＢ１＜Ｒｍｎ≦Ｂ２の範囲となったときは、Ｒｍｎ≦Ｂ１のときより吐き出すトナー量を少なくする。この場合の符号Ｂは、上述したトナーの入力量の判別に用いた符号と同様に、トナーの固着が起こらないトナー入力量を意味している。
【０１５０】
この例においては、トナーの入力量をトナーが固着の起こらない基準値と比較するに際して、トナー固着が起こると判断した場合でも、閾値との対比結果に応じてトナーの吐き出し量を調整するので、トナーの消費量を必要最小限に止めることが可能となる。
【０１５１】
次に本発明を実施する形態の要部変形例について説明する。
要部変形例では、トナーの固着が発生した場合の対策に特徴がある。
つまり、トナーの外添剤としてではなくトナー内に研磨剤を含有させている点を特徴としている。
【０１５２】
この理由は次の通りである。
感光体上でトナーが固着するのを防止する構成として、感光体に残っている未転写トナーを掻き取るのに用いられるクリーニングブレードがあるが、これでは充分に固着トナーを取り除くことができないのが現状である。
そこで、クリーニングブレードの他に新たなブレードを固着トナー掻き取り専用として設けることや研磨剤を供給することが考えられる（例えば、参考文献として特開２０１２−０７８５８４号公報）。
しかし、このような対策では、部品点数の増加や研磨剤の回収などの問題が生じる。
【０１５３】
そこで、本発明では、感光体に供給されるトナー中に研磨剤を含有させ、現像剤による固着トナーの回収を行えるようにしている。
このような研磨剤を含有するトナーは、静電潜像の可視像処理に用いられる通常の現像時に含まれるトナーとは別に現像剤中に混入させることや全ての現像剤を対象として研磨剤を含有させるなどが選択される。
【０１５４】
一方、画像形成装置では、通常の作像モードとは別に、転写工程を省いて感光体での付着物除去を行うためのモードを設定しておき、このモード実行時に研磨剤を含有するトナーを現像工程と同様に感光体へ供給する。このモード実行時に感光体へ供給されるトナーは、感光体に供給されると研磨剤としての役割を果たすので、感光体に固着したトナーを除去することができる。
【０１５５】
図２７は、従来のトナーおよび本実施例に用いられる研磨剤含有のトナーを用いた場合での異常画像ランクそして、研磨剤含有トナーが付着物除去モード時に用いられる場合の異常画像ランクを示す図である。
この場合の異常画像ランクとは、数値が高くなるほど、異常画像の発生度が低いことを意味している。従って、異常画像ランク１は、全面に異常画像が発生している状態に相当し、異常画像ランク５は、異常画像の発生が全くない状態に相当している。
【０１５６】
感光体にトナーが固着すると、その部分にトナーが現像されないために画像の白抜けが発生する。また、トナーの層厚規制部材にトナーが固着するとその箇所でのトナー量が少なくなることで画像上に白スジができることがあり、これらの現象が発生すると異常画像となる。
【０１５７】
図２７に示す結果から明らかなように、通常のトナーの場合は、固着トナーを除去することができないため、早期にトナー固着による異常画像が発生し、経時で数が増え、すぐにランク１となる。本実施例における研磨剤含有トナーを用いると、トナー固着を除去でき、経時でランク４（ごく少数の異常画像）を維持できている。
研磨剤含有トナーを用いて付着物除去モードを入れることによって、定期的にトナー固着を除去でき、経時でもランク５を維持できていることになる。この結果、研磨剤が感光体２からの付着物除去機能とクリーニングブレードからの付着物除去機能を持ち合わせたものとして用いられる。
【０１５８】
なお、研磨剤には、次の製造方法により微粒子化された酸化セリウムが用いられる。
【０１５９】
〔酸化セリウム微粒子Ａ〕
本実施例で用いられる狭分布の酸化セリウム微粒子Ｂは以下のように製造される。
市販の高純度炭酸セリウム（三津和化学薬品株式会社製）２０ｋｇを原料として、この炭酸セリウムをロータリー型キルンを用い、８００℃で焼成することによって酸化セリウムの粗粉末を得た。こうして得られた酸化セリウムの粗粉末２ｋｇを、ボールミル（内容積１０Ｌ）に投入し、乾式粉砕処理を行うことによって酸化セリウム粉末を得た。
この酸化セリウム粉末を、脱イオン水（導電率０．０５μＳ／ｃｍ）に投入し、分散させることによって酸化セリウム粉末懸濁スラリーを得、この得られたスラリーの酸化セリウムの含有率は、１７質量％（３容積％）であった。
この酸化セリウム粉末スラリーを、樹脂製の多孔質膜フィルターを有し、膜表面へのケーキ層形成抑制のための攪拌機構を持つ十字流式分級機を用い、カットポイント０．５μｍで分級を行った後、この酸化セリウム粉末のスラリーを遠心沈降させる。この後、上澄みを除去し、脱イオン水を加えるという操作を繰り返し、酸化セリウム濃度１０質量％のスラリーを得た。
得られた酸化セリウムスラリーを媒体撹拌型気流乾燥機（ホソカワ／ミクロン  ゼルビス（ＸＥＲＢＩＳ）ＸＢ−ＬＡＢ）を用いて、スラリー中から水分を除去し、乾粉体の酸化セリウム微粒子粉体Ａを得た。
【０１６０】
〔酸化セリウム微粒子Ｂ〕
本実施例で用いられる狭分布の酸化セリウム微粒子Ｂは以下のように製造される。
酸化セリウムＡ微粒子と同様の工程にて、カットポイントを０．４μｍとして分級を行なった以外は、酸化セリウム微粒子Ａと同様の工程にて乾粉体の酸化セリウム微粒子粉体Ｂを得た。
【０１６１】
〔酸化セリウム微粒子Ｃ〕
本実施例で用いられる狭分布の酸化セリウム微粒子Ｃは以下のように製造される。
酸化セリウムＡ微粒子と同様の工程にて、カットポイントを０．３μｍとして分級を行なった以外は、酸化セリウム微粒子Ａと同様の工程にて乾粉体の酸化セリウム微粒子粉体Ｃを得た。
【０１６２】
〔酸化セリウム微粒子Ｄ〕
本実施例で用いられる狭分布の酸化セリウム微粒子Ｄは以下のように製造される。
酸化セリウムＡ微粒子と同様の工程にて、カットポイントを０．２μｍとして分級を行なった以外は、酸化セリウム微粒子Ａと同様の工程にて乾粉体の酸化セリウム微粒子粉体Ｄを得た。
【０１６３】
〔酸化セリウム微粒子Ｅ〕
本実施例で用いられる狭分布の酸化セリウム微粒子Ｅは以下のように製造される。
酸化セリウムＡ微粒子と同様の工程にて、カットポイントを０．８μｍとして分級を行なった以外は、酸化セリウム微粒子Ａと同様の工程にて乾粉体の酸化セリウム微粒子粉体Ｅを得た。
【０１６４】
〔酸化セリウム微粒子Ｆ〕
市販のセイケミカル製酸化セリウム研磨剤（ＴＥ−１０２）を比較のため入手した。
入手したＴＥ−１０２の粗粉を除去するため、目開き２０μｍのメッシュにて篩がけを行い、酸化セリウム粉体Ｆを得た。
【０１６５】
上記で得た酸化セリウム微粒子Ａ〜Ｆのそれぞれについて、動的光散乱法を適用した粒度分布測定機（日機装社製  商品名ＵＰＡ）を使用して粒度分布測定し、この粒度分布に基づいて、Ｄｖ／Ｄｎ及び体積平均粒子径（Ｄｖ）を求めた結果をカットオフ粒径と併せて下記表１に示す。
【０１６６】
【表１】
2014126636.tif 000003
【０１６７】
次に画像形成装置の構成に関する変形例について説明する。
図２８は、図１に示した中間転写ベルト７に対する感光体２の位置関係が異なっている。
同図において、符号１５１は感光体を示し、感光体１５１の回りには、感光体クリーニングユニット１５２，帯電器１５４，露光手段１５５，中間転写ベルト１６０などが配置されている。なお、図２８では、一つの作像部を代表して符号を付け、その符号に添え字ｄを付けて表示してある。
露光手段１５５ｄは、中間転写ベルト(便宜上、図１に示した符号７で示す)の抵抗の検知情報を元に、光量を調整する。現像手段はイエロー現像器１５６ｄ，マゼンタ現像器１５７ｄ，シアン現像器１５８ｄ，ブラック現像器１５９ｄの４個の現像器から構成される。
フルカラー画像形成時はイエロー現像器１５６ｄ，マゼンタ現像器１５７ｄ，シアン現像器１５８ｄ，ブラック現像器１５９ｄの順で可視像を形成し、各色の可視像が中間転写ベルト７に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。なお、符号１５３ｄは、感光体クリーニングユニット１５２のブレードである。
【０１６８】
中間転写ベルト１０は、一次転写バイアスローラ１６１ｄ，二次転写対向ローラ１６２ｄ、テンションローラ１６３ｄにより張来されており、図示しない駆動モータによって駆動される。同図に示す場合には、そのプロセス速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃに調整されている。なお、二次転写対向ローラ１６２ｄは、中間転写ベルト７の駆動ローラを兼ねている。また、各ローラは図示しない中間転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルト７の両側より支持されている。
【０１６９】
一次転写バイアスローラ１６１ｄは、感光体１５１と中間転写ベルト７との接触部に配置されており、該一次転写バイアスローラ１６１ｄには所定の転写バイアスが印加される。本実施例では、＋１８００Ｖが印加されるように設定されている。
【０１７０】
中間転写ベルト７は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレンー四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）等が用いられている。具体的にはこれら材料を単層または複数層に構成し、カーボンブラック等の導電性材料を分散させている。
【０１７１】
体積抵抗率として、１０８〜１０１２Ω≧ｃｍ、かつ表面抵抗率を１０９〜１０１３Ω・ｃｍの範囲となるよう調整されている。なお、必要に応じ該中間転写ベルト１０の表面に離型層をコートしても良い。
【０１７２】
コートに用いる材料としては、ＥＴＦＥ（エチレンー四フッ化エチレン共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＰＥＡ（パープルオロアルコキシフッ素樹脂）、ＦＥＰ（四フッ化エチレンー六フッ化プロピレン共重合体）、ＰＶＦ（フッ化ビニル）等のフッ素樹脂が使用できるが、これに限定されるものではない。
【０１７３】
同図において符号１６９は、中間転写ベルト７をクリーニングするベルトクリーニングユニットである。クリーニングユニット１６９には、ウレタンゴムよりなる、クリーニングブレード１７０が配置されており、クリーニングブレード１７０を中間転写ベルト７に押し当てて、トナーを堰き止めて清掃する構成となっている。
【０１７４】
二次転写ローラ１７１は、ＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体を被覆することで構成されている。ここで、二次転写ローラ１７１の抵抗値が上記範囲を超えると電流が流れ難くなる。このため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。
また、高電圧を印加するため転写部ニップ前後の空隙にて放電が起こる為、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。
【０１７５】
逆に、二次転写ローラ１７１の抵抗値が上記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、二次転写ローラ１７１の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となる。このため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招く。
【０１７６】
なお、二次転写ローラ１７１の抵抗値測定は、導電性の金属製板に二次転写ローラ１７１を設置し、芯金両端部に片側４．９Ｎ（両側で合計９．８Ｎ）の荷重を掛けた状態にて、芯金と前記金属製板との間に１０００Ｖの電圧を印加した時に流れる電流値から算出した。
二次転写は定電流で制御され、本実施例ではその設定値を−３０ｐＡとした。
【０１７７】
転写紙１７５は給紙ローラ１７６，転写紙搬送ローラ１７７、レジストローラ１７８によって，中間転写ベルト１０面の４色重ね画像の先端部が二次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙される。転写紙１７５に転写された４色重ね画像は、上述したように除電手段によって除電された後に定着入口ガイド１８４に沿って定着手段１８０へ搬送され、定着手段１８０で定着されたあと排紙ローラ１８２によって排紙される。
【０１７８】
図２９に示す画像形成装置は、中間転写ベルト７に代えて、各作像部を通過可能なベルト状の感光体(便宜上、感光体ベルト１５１’とする)を用いる構成である。従って、各作像部には、感光体はなく、書き込みのための露光手段１５５ｄ、現像装置１５９および一次転写装置としてのコロナ帯電装置(便宜上、符号１６１ｄ’で示す)が配置されている。
この構成では、各作像部で現像されたトナー像が感光体ベルト１５１’上で重畳形成され、重畳画像が２次転写位置にて記録紙１７５に転写される。
【符号の説明】
【０１７９】
２  感光体
４  現像装置
５  クリーニング装置
８  一次転写ローラ
１００  画像形成装置
１０００  制御部
１００１  画像情報入力部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１８０】
【特許文献１】特開２００９−１２２６４２号公報
【特許文献２】特開２００８−２０８６２号公報
【特許文献３】特開２００８−６５０９７号公報
【特許文献４】特開２００４−３０２４５８号公報
【特許文献５】特開２００９−９２９０３号公報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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