(57)【要約】【課題】低コスト化及び長寿命化に対応した流動性が低いトナーを用いた場合でも、長期にわたって現像装置におけるトナー固着を防止することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】現像剤担持体５３の表面の移動方向と交差する幅方向における規制部材５５が対向している規制部材対向領域のうち最大作像領域よりも外側に位置する端部領域５３ｅに担持されているトナーを、現像剤担持体５３に対向している潜像担持体１側に移動させる。【選択図】図５
2014115486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体の潜像を現像する現像装置とを備え、前記現像装置は、無端移動する表面にトナーを担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持されたトナーの層厚を規制する規制部材とを有する画像形成装置であって、
前記現像剤担持体の表面の移動方向と交差する幅方向における前記規制部材が対向している規制部材対向領域のうち最大作像領域よりも外側に位置する端部領域に担持されているトナーを、該現像剤担持体に対向している潜像担持体側に移動させる手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
前記潜像形成手段は、前記潜像担持体の表面を帯電する帯電手段と、前記帯電手段で帯電された前記潜像担持体の表面のうちトナー付着対象領域の電位を低下させるように光を部分的に照射する露光手段とを有し、
前記潜像担持体の表面における前記現像剤担持体の端部領域に対向する領域を、該現像剤担持体側からトナーが移動するように前記露光手段で露光をすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２の画像形成装置において、
前記現像剤担持体の幅方向の中央を基準にして、前記露光手段によって光が照射される露光領域の幅は前記規制部材対向領域の幅よりも短く、且つ、前記帯電手段による帯電領域の幅は、前記規制部材対向領域の幅よりも長いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの画像形成装置において、
前記現像剤担持体の端部領域に担持されているトナーを前記潜像担持体側に移動させる動作を、画像出力動作の終了処理時に実行するように制御する制御手段を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの画像形成装置において、
前記トナーの凝集度が５４［％］以上であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかの画像形成装置において、
前記トナーのガラス転移温度Ｔｇが４２［℃］以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかの画像形成装置において、
シリコーンオイルで表面処理されたシリカ粒子を外添したトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかの画像形成装置において、
前記現像装置は、トナー残量を検知するためのトナー残量検知手段と、外部からのトナーを補給するためのトナー補給口と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかの画像形成装置において、
前記潜像担持体と前記現像装置とを少なくとも有するように一体的に構成されたプロセスカートリッジを備え、前記プロセスカートリッジは当該画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを用いる現像装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、トナーを用いる現像装置を備えた画像形成装置は、ホームオフィスや一般ユーザーの領域でも幅広く活用されるようになってきた。このような領域で使用される画像形成装置を提供するためには、画像形成装置に用いられる機能部材や技術として、低コスト化、長寿命化、小型化に対応できるものが要求される。
【０００３】
例えば、画像形成装置の小型化に対応するために、その画像形成装置に使用される部品はより小さくなっていく傾向にある。このため、画像形成装置の小型化を図る場合、大型の画像形成装置と比べると、画像形成装置内の機能部材のレイアウトはより困難な状況となる。
【０００４】
また、画像形成装置の長寿命化に対応するためには、使用する機能部材の耐久に伴う磨耗をできるだけ少なくする必要がある。例えば潜像担持体である感光体においては、帯電、現像、転写、クリーニングに用いられる部材が接触することによる表面磨耗を考慮する必要がある。この感光体表面の磨耗を抑制するために感光体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部材を設けることは知られているが、画像形成装置の小型化に伴って感光体が小型化してくると、潤滑剤塗布部材をレイアウトすることが難しい。そのため、シリコーンオイルなどの潤滑剤成分を付与した外添成分をトナーに添加し、感光体表面における摩擦を低減することも知られている。
【０００５】
また、画像形成装置を長寿命化するために感光体以外の現像ローラ等の機能部材の長寿命化も図られている。更に、近年の動向として、感光体や現像装置を備えるプロセスカートリッジを用いる画像形成装置においてランニングコストを低減するために、プロセスカートリッジ内の機能部材の耐久性の向上が図られている。このように機能部材の耐久性を向上させてユーザによるプロセスカートリッジの交換頻度を少なくすることで、低ランニングコスト化が進んでいる。
【０００６】
しかし、上記耐久性が向上した機能部材の寿命に見合う分のトナーをプロセスカートリッジ内に収納するとプロセスカートリッジが大型化するため、画像形成装置本体のサイズが大きくなってしまう。そこで、最近では、プロセスカートリッジに入れるトナーを少量化し、トナーカートリッジでトナーを補う方式が提案されている。この方式では、機能部材の寿命に見合う分のトナーを一度に充填する必要はなく、トナーがなくなればユーザがトナーカートリッジを交換してトナーを補うことができるので、画像形成装置本体の小型化と低ライニングコスト化とを両立できる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記潤滑剤成分を付与した外添成分を添加したトナーでは、トナー間の付着力が上昇するため、トナーの流動性が悪化する。流動性が悪化したトナーは、現像装置内で滞留してストレスを受け続けことにより熱溶融し、そのトナーに接している機能部材に固着するおそれがある。このトナー固着は、小粒径のトナーやＴｇ（ガラス転移温度）が低いトナーを用いた場合に顕著に現れる。特に、現像ローラ表面に担持されているトナーの層厚を規制する規制部材を備えた現像装置（例えば特許文献１参照）では、その規制部材によってトナー層厚が規制されている部分で、流動性が悪いトナーが滞留しやすい。しかも、そのトナーが滞留している部分では内圧（粉圧）が高くなっている。そのため、現像剤担持体の表面移動方向と交差する幅方向における規制部材の端部にトナーが固着しやすい。このように規制部材の端部にトナーが固着すると、縦スジ等の異常画像が発生するおそれがある。
【０００８】
比較的短い寿命のプロセスカートリッジを用いる場合は、現像装置の規制部材の端部へのトナー固着はあまり問題とならない。一方、耐久性が向上した規制部材や現像ローラを用いた現像装置を備えトナーカートリッジでトナーを補う方式の画像形成装置の場合は、現像装置が長期にわたって使用されるため、規制部材の端部へのトナー固着が顕著に現れてしまう。
【０００９】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、低コスト化及び長寿命化に対応した流動性が低いトナーを用いた場合でも、長期にわたって現像装置におけるトナー固着を防止することができる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、前記潜像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像担持体の潜像を現像する現像装置とを備え、前記現像装置は、無端移動する表面にトナーを担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体の表面に担持されたトナーの層厚を規制する規制部材とを有する画像形成装置であって、前記現像剤担持体の表面の移動方向と交差する幅方向における前記規制部材が対向している規制部材対向領域のうち最大作像領域よりも外側に位置する端部領域に担持されているトナーを、該現像剤担持体に対向している潜像担持体側に移動させる手段を備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像剤担持体の幅方向における規制部材対向領域のうち最大作像領域よりも外側に位置する端部領域に担持されているトナーを、現像剤担持体に対向している潜像担持体側に移動させる。これにより、低コスト化及び長寿命化に対応した流動性が低くいトナーの固着が発生しやすい端部領域でのトナー固着の原因となるトナーの滞留を抑制できる。従って、低コスト化及び長寿命化に対応した流動性が低いトナーを用いた場合でも、長期にわたって現像装置におけるトナー固着を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る電子写真方式を採用したタンデム型の画像形成装置の構成例を示す概略構成図。
【図２】本実施形態の画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジ及びトナーカートリッジの構成例を示す概略構成図。
【図３】本実施形態に係る画像形成装置における制御系の要部構成の一例を示すブロック図。
【図４】本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー固着防止動作を伴う画像形成動作の制御シーケンスの一例を示すタイムチャート。
【図５】感光体ドラム表面及び現像ローラ表面それぞれの各領域と、露光装置３のＬＥＤヘッド３１との位置関係を示す説明図。
【図６】比較例で用いた粉砕トナーの製造工程を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電子写真方式を採用したタンデム型の画像形成装置の構成例を示す概略構成図である。図１において、本実施形態の画像形成装置は、互いに色が異なる複数色（Ｙ：イエロー，Ｍ：マゼンタ，Ｃ：シアン，Ｂｋ：ブラック）のトナー像をそれぞれ形成する複数組のトナー像形成部１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂｋが並設されている。
【００１４】
各トナー像形成部１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂｋは同様の構成を有しているので、以下、ブラック用のトナー像形成部１００Ｂｋについて説明し、他の色のトナー像形成部１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃについては、説明を省略する。
【００１５】
トナー像形成部１００Ｂｋは、潜像が形成される潜像担持体としての感光体ドラム１を備えている。感光体ドラム１の周囲には、帯電手段としての帯電装置２と露光手段としての露光装置３と現像手段としての現像装置５と転写手段としての転写装置７と潜像剤担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置１０とが順に配置されている。
【００１６】
帯電装置２は、例えば所定の帯電バイアスを印加可能な帯電ローラ２’で構成され、感光体ドラム１の表面を帯電する。露光装置３は、長手方向（軸方向。図面の紙面に垂直な幅方向）に複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が配列されたＬＥＤヘッドで構成され、帯電装置２によって一様に帯電された感光体ドラム１の表面に潜像を形成するための光（例えばＬＥＤ光）Ｌを照射して露光する。露光装置３は、出射レーザ光の強度を変調可能なＬＤ（半導体レーザ）と、ＬＤから出射したレーザ光を走査するポリゴンミラーやｆθレンズなどの光学系とを用いて構成してもよい。
【００１７】
現像装置５は、感光体ドラム１の表面の潜像に、所定極性に帯電した一成分現像剤としてのトナーを付着させることにより、トナー像を形成する。転写装置７は、例えば所定の転写バイアスを印加可能な１次転写部材としての１次転写ローラ７’で構成され、感光体ドラム１の表面に形成されたトナー像を被転写体としての中間転写体である中間転写ベルト１３へ転写する。感光体クリーニング装置１２は、感光体ドラム１上の残留トナーを除去する。なお、本実施形態において、感光体ドラム１に潜像を形成する潜像形成手段は帯電装置２及び露光装置３を用いて構成される。また、感光体ドラム１にトナー像を形成するトナー層形成手段は帯電装置２、露光装置３及び現像装置５を用いて構成される。また、中間転写ベルト１３は、図示を省略した駆動ローラ及び従動ローラに架け渡され、図中の矢印方向に回転駆動される。
【００１８】
また、現像装置５の上部には、交換可能なトナーを収容し現像装置５と連結して、トナーを現像装置５内に直接搬送して供給する着脱可能なトナー補給容器としてのトナーカートリッジ４が配置されている。なお、本実施形態では、現像装置５の上部の隣接した位置にトナーカートリッジ４を配置した構成例を示したが、画像形成装置本体内の現像装置５から離れた位置にトナーカートリッジ４を配置してもよい。この場合は、トナーカートリッジ４と現像装置５との間に補給経路が設けられ、この補給経路を介して、トナーカートリッジ４から現像装置５にトナーが搬送されて補給される。
【００１９】
上記構成の画像形成装置における被転写体に画像を出力する画像形成動作では、主にブラック、マゼンタ、シアン、イエローといった単色のトナー像（画像）がそれぞれ対応する感光体ドラム１の表面に形成される。このトナー像の形成は、いわゆるネガポジ方式（感光体ドラム１の露光部の電位を低くしトナーを付着させる方式）で行われる場合、例えば次のように行われる。まず、帯電装置２の帯電ローラ２’によって表面を一様に負に帯電された感光体ドラム表面は、露光装置３によって露光されることにより静電潜像が形成される。感光体ドラム表面に形成された静電潜像は、現像装置５によって供給されたトナーを付着させることにより可視化され、トナー像となる。トナー像は、転写装置７によって感光体ドラム１表面から中間転写ベルト１３に転写される。感光体ドラム１から中間転写ベルト１３に転写されなかった残トナー成分は、クリーニング装置１０のクリーニングブレード１１により感光体ドラム表面から除去される。
【００２０】
一方、中間転写ベルト１３の表面に転写されたトナー像は、２次転写部にて所定の転写バイアスが印加された２次転写手段としての２次転写ローラ８により、給紙トレイから搬送された記録媒体としての記録紙Ｐへ転写される。２次転写後の中間転写ベルト１３上の残留トナー成分又は外添材成分は、ベルトクリーニング手段としてのユニット形状のベルトクリーニング装置１６によって除去される。記録紙Ｐに転写されたトナー像は、定着手段としての定着装置９によって記録紙Ｐ上に溶着され、図示しない排紙口より排出される。
【００２１】
なお、図１の画像形成装置は、中間転写ベルト１３上に転移したトナーの付着量及び各色の位置を測定して画像濃度や位置あわせの調整に使用するトナー検知手段としてのセンサ１５を備えている。このセンサ１５は、中間転写ベルト移動方向におけるブラックのトナー像形成部１００Ｂｋの下流側に設けられている。センサ１５としては、例えば光の正反射方式と拡散反射方式とを組み合わせたものを用いることができる。また、図１において、ベルトクリーニング装置１６は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード１４とトナー搬送手段としてのコイル１８とを用いて構成されている。クリーニングブレード１４は、中間転写ベルト１３の表面移動方向に対してカウンタとなるように当接している。このクリーニングブレード１４に中間転写ベルト１３を介して対向するように金属製のクリーニング対向ローラ０１７が設けられている。クリーニングブレード１４により除去されたトナーはコイル１８などで搬送され、図示しない廃トナー収納部に収納される。
【００２２】
図２は、本実施形態の画像形成装置の本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１１０及びトナーカートリッジ４の構成例を示す概略構成図である。なお、図２のプロセスカートリッジ１１０及びトナーカートリッジ４は、各トナー像形成部１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｂｋについて共通に適用可能である。
【００２３】
図２において、プロセスカートリッジ１１０は、感光体ドラム１と帯電ローラ２’と現像装置５と感光体クリーニング装置１０とを備えている。また、プロセスカートリッジ１１０の現像装置５にはトナーカートリッジ４が連結されている。トナーカートリッジ４の容器本体４０の内部には、図示のように攪拌手段としての攪拌パドル４１などを設けてもよい。この攪拌パドル４１により、容器本体４０内のトナーＴを常に攪拌し、トナーカートリッジ４内のトナーの流動性を保つことができる。また、トナーカートリッジ４内には、現像装置５のトナー補給口を有する連結部４２に向かってトナーを搬送するスクリュー又はコイルなどのトナー搬送手段４３を備えている。なお、画像形成装置の本体側にトナーカートリッジ４を着脱可能に備える構成の場合は、トナーカートリッジ４の連結部４２は、現像装置５へのトナー補給経路に連結される。前記トナー搬送手段４３は、図示しないモータなどからなる本体駆動部から回転駆動力を受けることができるように、本体駆動部とトナー搬送手段４３との間はクラッチなど公知の駆動伝達機構で連結されている。この本体駆動部とトナー搬送手段４３との連結及び非連結は、後述の制御部（コントローラ）で制御可能である。これにより、容器本体４０内のトナー残量を検知するトナー残量検知手段としての図示しない光学センサなどからなるトナー残量センサの検知結果に基づいて、現像装置５へのトナー補給駆動を制御することができる。トナー補給量は前記本体駆動部の駆動時間により制御することが可能である。例えばトナーの色によって、あるいは温湿度環境によって、トナーの流動性が変化することに対応させて、前記本体駆動部の駆動時間を変化させるなどの制御も可能である。
【００２４】
現像装置５は、そのケーシング５０の内部に、トナー搬送手段としてのスクリューなどからなるトナー輸送部材５１と、撹拌手段としてのアジテータ５２と、現像剤担持体（トナー担持体）としての現像ローラ５３とを備えている。更に、現像装置５は、その内部に、供給部材としての供給ローラ５４と、規制部材としての規制ブレード５５とを備えている。また、現像装置５は、現像ローラ５３、供給ローラ５４及び規制ブレード５５に所定の極性及び大きさの電圧（現像バイアス、供給バイアス、規制バイアス）を印加する電源を備えている。また、現像ローラ５３の軸方向（幅方向）の両端部には、現像ローラ５３の表面の移動方向と交差する幅方向における端部からのトナー漏れを防止するシール部材としての端部シール５６（後述の図５参照）が設けられている。
【００２５】
トナー輸送部材５１は、上部のトナーカートリッジ４から補充されたトナーＴを長手方向（軸方向。図中の紙面に垂直な幅方向）全域に移送する。アジテータ５２は、現像装置５内のトナーを攪拌する。供給ローラ５４は、現像ローラ５３にトナーを供給するローラであり、例えばスポンジ材質から構成される。規制ブレード５５は、現像ローラ５３上のトナー量であるトナー層厚を規制する。また規制ブレード５５は、その当接部において、トナーＴと現像ローラ５３とを摩擦させてトナーを帯電させる機能も有する。供給ローラ５４から供給されて現像ローラ５３に移動したトナーの層厚は、規制ブレード５５により均一化される。このようにトナー層厚が均一化された後、現像ローラ５３上のトナーは、感光体ドラム１の表面電位に応じた量だけ感光体ドラム１の表面に移動し、転写装置７により被転写体である中間転写ベルト１３に転写される（図１参照）。前述のとおり、感光体ドラム１に移動したトナーのうち転写残として感光体ドラム１上に残留したトナーは、感光体クリーニング装置１０により除去された後、回収トナー搬送部材１２により画像形成装置内の図示しない廃トナーカートリッジに回収される。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る画像形成装置における制御系の要部構成の一例を示すブロック図である。図３において、制御手段としての制御部（コントローラ）９００は、例えばＣＰＵ９０１、ＲＡＭ９０２やＲＯＭ９０３などの記憶装置、Ｉ／Ｏインターフェース９０４などがバス９０５を介して接続されたハードウェアで構成されている。制御部９００は、所定の制御プログラムが読み込まれて実行されることにより、制御部９００は、上記各部を制御したり、上記各部との間でデータや信号を送受信したりすることができる。なお、制御部９００の一部又は全体は、所定の機能を実現できるように構成されたデバイスや電子部品で構成してもよい。例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やプログラマブルロジックデバイスやＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等の電子回路素子で構成してもよい。
【００２７】
制御部９００は、Ｉ／Ｏインターフェース９０４を介して、露光装置３のＬＥＤヘッドを駆動するＬＥＤ駆動部９１０、帯電バイアスの電源９１１、現像バイアスの電源９１２、転写バイアスの電源９１３に接続されている。更に、制御部９００は、Ｉ／Ｏインターフェース９０４を介して、プロセスカートリッジ１１０内の感光体ドラム１や現像ローラ５３などの回転部材を回転駆動する回転駆動部９１４に接続されている。また、制御部９００は、Ｉ／Ｏインターフェース９０４を介して、画像形成対象物である記録紙を搬送する給紙ローラ、搬送ローラ、排紙ローラなどを駆動する搬送駆動部９１５に接続されている。
【００２８】
制御部９００は、ＬＥＤ駆動部９１０を制御することにより、露光装置３による感光体ドラム１に対する露光強度、露光幅、露光のＯＮ／ＯＦＦなどを制御することができる。また、制御部９００は、各電源９１１、９１２、９１３を制御することにより、帯電バイアス、現像バイアス及び転写バイアスそれぞれのＯＮ／ＯＦＦ、大きさ、極性などを制御することができる。また、制御部９００は、回転駆動部９１４を制御することにより、プロセスカートリッジ１１０内の感光体ドラム１や現像ローラ５３などの回転部材の回転駆動のＯＮ／ＯＦＦ等を制御することができる。また、制御部９００は、搬送駆動部９１５を制御することにより、記録紙の給紙、搬送及び排紙のＯＮ／ＯＦＦ等を制御することができる。
【００２９】
次に、上記構成の画像形成装置におけるトナー固着防止動作について説明する。
図４は、本実施形態に係る画像形成装置におけるトナー固着防止動作を伴う画像形成動作の制御シーケンスの一例を示すタイムチャートである。また、図５は、感光体ドラム表面及び現像ローラ表面それぞれの各領域と、露光装置３のＬＥＤヘッド３１との位置関係を示す説明図である。
【００３０】
図４において、通常、感光体ドラム１の表面上の同一箇所が帯電位置を通過するタイミングと現像位置を通過するタイミングとの間には、帯電ローラ２’と現像ローラ５３との間の距離に対応する時間差がある。この時間差に応じて、画像形成動作の立ち上げシーケンス（スタートシーケンス）時及び立ち下げシーケンス（エンドシーケンス）時それぞれにおいて、帯電バイアス及び現像バイアスの印加タイミングに差Ｔ１及びＴ２をつけている。例えば、図４の例では、立ち上げシーケンス時に、負極性の帯電バイアスの印加開始から所定時間Ｔ１が経過したタイミングに、立ち上げシーケンス用の正極性の現像バイアスから画像形成に用いる負極性の現像バイアスへの切り換えを行っている。また、立ち下げシーケンス時に、負極性の帯電バイアスの印加停止から所定時間Ｔ２が経過したタイミングに、画像形成に用いる負極性の現像バイアスから立ち下げシーケンス用の正極性の現像バイアスへの切り換えを行っている。なお、図４中のＴ１及びＴ２は、感光体ドラム表面移動方向における帯電ローラ２’と現像ローラ５３との間の距離と所定のマージンとを合算した距離を、感光体ドラム表面の線速で割った値に相当する時間である。
【００３１】
特に、立ち下げシーケンス時には、帯電バイアスがゼロになるとともに、トナーの所定の帯電極性（負極性）と逆極性（正極性）の現像バイアスが印加される。このとき、感光体ドラム１に残留電位があると、感光体ドラム１の表面電位と現像バイアスとの電位差が極端に大きくなり、逆極性（正極性）に帯電した逆帯電トナーが現像される「かぶり」という現象が生じる。従って、感光体ドラム１に残留電位を残さないため、露光装置３のＬＥＤヘッド３１によって感光体ドラム１の表面を所定の時間Ｔ３だけ露光して除電する制御を行っている。
【００３２】
ここで、図５に示すように、現像ローラ表面移動方向と交差する幅方向（軸方向）における露光装置３のＬＥＤヘッド３１による露光幅をＷｅｘとし、現像ローラ５３上のトナー薄層幅（端部シール５６の間の幅）をＷｄとする。また、感光体ドラム１上に潜像が形成される幅方向における最大画像形成幅（最大作像幅）をＷｉｍａｘとする。露光装置３のＬＥＤヘッド３１による露光幅Ｗｅｘが、現像ローラ５３上のトナー薄層幅Ｗｄより短いと、感光体ドラム１の除電されない箇所でトナー「かぶり」が生じ、現像ローラ５３端部のトナーが感光体ドラム１の表面に移動して現像される。立ち下げシーケンス（エンドシーケンス）のたびに現像ローラ端部５３ｅに担持されているトナーを「かぶり」として現像することにより、現像ローラ端部５３ｅに劣化トナーが滞留して固着するのを防止することができる。また、本実施形態の制御では、立ち下げシーケンス以外のシーケンス（立ち上げシーケンス及び画像形成シーケンス）では、上記除電露光が行われず感光体ドラム１の表面が帯電しているため「かぶり」は発生しない。従って、トナーの消費を最小限に抑えることができる。
【００３３】
なお、現像ローラ５３の表面粗さを端部のみ大きくしたり、現像ローラ５３の端部に帯電性の低い材料をコートしたりすることで、同様に現像ローラ端部５３ｅのみトナーを現像させることはできる。すなわち、現像ローラ端部５３ｅの表面粗さを大きくすることで、その現像ローラ端部５３ｅ上のトナー量が多くなり、トナー１個あたりの帯電量が小さくなる。１個当たりの帯電量が低いトナーは現像ローラ５３との付着力が弱く、かぶりとなって現像されやすい。しかし、これらの方法では、常に現像ローラ端部５３ｅのトナー薄層量が多く、トナーを必要以上に現像（消費）してしまう。
【００３４】
なお、本実施形態では、最大画像形成幅（最大作像幅）Ｗｉｍａｘは露光装置３のＬＥＤヘッド３１による露光幅Ｗｅｘ以下であるので、画像には端部かぶりの影響は発生しない。
【００３５】
以下に、本実施形態の画像形成装置で使用したトナーについて説明する。
［ポリエステル１の合成］
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物２３５部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド３モル付加物５２５部、テレフタル酸２０５部、アジピン酸４７部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時聞反応した後、反応容器に無水トリメリット酸４６部を入れ、１８０℃、常圧で２時間反応し、［ポリエステル１］を得た。［ポリエステル１］は、数平均分子量２６００、質量平均分子量６９００、Ｔｇ４４℃、酸価２６であった。
【００３６】
［プレポリマー１の合成］
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６８２部、ビスフェノールＡプロピレンオキサイド２モル付加物８１部、テレフタル酸２８３部、無水トリメリット酸２２部およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧２３０℃で８時間反応し、さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応し［中間体ポリエステル１］を得た。［中間体ポリエステル１］は、数平均分子量２１００、質量平均分子量９５００、Ｔｇ５５℃、酸価０．５、水酸基価４９であった。次に、冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、［中間体ポリエステル１］４１１部、イソホロンジイソシアネート８９部、酢酸エチル５００部を入れ１００℃で５時間反応し、［プレポリマー１］を得た。［プレポリマー１］の遊離イソシアネート質量％は、１．５３％であった。
【００３７】
［マスターバッチ１の作成］
カーボンブラック（キャボット社製  リーガル４００Ｒ）：４０部、結着樹脂：ポリエステル樹脂（三洋化成ＲＳ−８０１  酸価１０、Ｍｗ２００００、Ｔｇ６４℃）：６０部、水：３０部をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度１３０℃に設定した２本ロールにより４５分間混練を行い、パルベライザーで１ｍｍの大きさに粉砕し、［マスターバッチ１］を得た。
【００３８】
［顔料・ＷＡＸ分散液１（油相）の作製］
撹拌棒および温度計をセットした容器に、［ポリエステル１］５４５部、パラフィンワックス  １８１部、酢酸エチル１４５０部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時間で３０℃に冷却した。次いで容器に［マスターバッチ１］５００部、荷電制御剤（１）１００部、酢酸エチル１００部を仕込み、１時間混合し［原料溶解液１］を得た。［原料溶解液１］１５００部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填、３パスの条件で、カーボンブラック、ＷＡＸの分散を行った。次いで、［ポリエステル１］の４２５部と２３０部を加え、上記条件のビーズミルで１パスし、［顔料・ＷＡＸ分散液１］を得た。［顔料・ＷＡＸ分散液１］の固形分濃度（１３０℃、３０分）が５０％となるようにを加えて調整した。
【００３９】
［水相作成工程］
イオン交換水９７０部、分散安定用の有機樹脂微粒子（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の２５ｗｔ％水性分散液４０部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液（エレミノールＭＯＮ−７：三洋化成工業製）１４０部、９０部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを［水相１］とする。
【００４０】
［乳化工程］
［顔料・ＷＡＸ分散液１］９７５部、アミン類としてイソホロンジアミン２．６部、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍにて１分間混合した後、［プレポリマー１］８８部を加えＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍにて１分間混合した後、［水相１］１２００部を加え、ＴＫホモミキサーで、回転数８，０００〜１３，０００ｒｐｍで調整しながら２０分間混合し［乳化スラリー１］を得た。
【００４１】
［脱溶剤工程］
撹拌機および温度計をセットした容器に、［乳化スラリー１］を投入し、３０℃で８時間脱溶剤を行い、［分散スラリー１］を得た。
【００４２】
［洗浄・乾燥工程］
［分散スラリー１］１００部を減圧濾過した後、
（１）：濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。このときのろ液は、乳白色であった。
（２）：（１）の濾過ケーキにイオン交換水９００部を加え、超音波振動を付与してＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで３０分間）した後、減圧濾過した。リスラリー液の電気伝導度が１０μＣ／ｃｍ以下となるようにこの操作を繰り返した。
（３）：（２）のリスラリー液のｐＨが４となる様に１０％塩酸を加え、そのままスリーワンモーターで攪拌３０分後濾過した。
（４）：（３）の濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。リスラリー液の電気伝導度が１０μＣ／ｃｍ以下となるようにこの操作を繰り返し［濾過ケーキ１］を得た。
［濾過ケーキ１］を循風乾燥機にて４２℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍメッシュで篩い、［トナー母体１０１］を得た。平均円形度は０．９７４、また、体積平均粒径（Ｄｖ）は６．３μｍ、個数平均粒径（Ｄｐ）は５．３μｍで、Ｄｖ／Ｄｐは１．１９の粒度分布を有するトナー母体が得られた。このようにして得られたトナー母体に、市販のシリカ微粉体をヘンシェルミキサーにより混合し、目開き６０μｍの篩を通過させることにより粗大粒子や凝集物を取り除くことで、トナーを得た。
【００４３】
＜トナー（１）の作成＞
下記のようにして、シリコーンオイル処理したシリカを添加したトナー（１）を得た。
上記作成方法にて得たトナー母体１００部に対し、市販のシリカ微粉体Ｈ２０ＴＭ［クラリアントジャパン社製；平均一次粒径１２ｎｍ、シリコーンオイル処理なし］１部、ＲＹ５０［日本アエロジル社製；平均一次粒径４０ｎｍ、シリコーンオイル処理あり］２部をヘンシェルミキサーにより混合し、目開き６０μｍの篩を通過させることにより粗大粒子や凝集物を取り除くことで、トナー（１）を得た。
後述の手順でトナー（１）の凝集度を測定したところ、５４．４％だった。
【００４４】
＜トナー（２）の作成＞
下記のようにして、シリコーンオイル処理をしていないシリカのみを添加したトナー（２）を得た。
上記作成方法にて得たトナー母体１００部に対し、市販のシリカ微粉体Ｈ２０ＴＭ［クラリアントジャパン社製；平均一次粒径１２ｎｍ、シリコーンオイル処理なし］１部、ＲＸ５０［日本アエロジル社製；平均一次粒径４０ｎｍ、シリコーンオイル処理なし］２部をヘンシェルミキサーにより混合し、目開き６０μｍの篩を通過させることにより粗大粒子や凝集物を取り除くことで、トナー（２）を得た。
後述の手順でトナー（２）の凝集度を測定したところ、４０．３％だった。
【００４５】
＜トナー（３）＞
市販のプリンタ（株式会社リコー社製のＩＰＳｉＯ  ＳＰ  Ｃ３１０）に搭載されている黒トナーを、トナー（３）とした。このトナー（３）は、処方がトナー（１）、（２）とは異なり、図６のフローで作成された粉砕トナーである。
【００４６】
上記トナーの凝集度の測定は以下の通りに行った。
測定装置としては、ホソカワミクロン社製のパウダーテスターを使用し、振動台の上に、次の手順で附属部品をセットする。
（イ）バイブロシュート
（ロ）パッキン
（ハ）スペースリング
（ニ）篩い（３種類：上段，中段，下段）
（ホ）オサエバー
【００４７】
次に、上記付属部品をノブナットで固定し、振動台を作動させる。
凝集度の測定条件は次のとおりである。
篩いの目開き：（上段）７５μｍ、（中段）４５μｍ、（下段）２０μｍ
振巾目盛：１ｍｍ
試料採取量：２ｇ
振動時間：１０秒
【００４８】
上記手順に基づく測定の後、次の計算から凝集度を求める。
（ａ）上段の篩いに残った粉体の質量％×１
（ｂ）中段の篩いに残った粉体の質量％×０．６
（ｃ）下段の篩いに残った粉体の質量％×０．２
上記（ａ）乃至（ｃ）の３つの計算値の合計をもって、凝集度［％］とする。
【００４９】
トナーのガラス転移点は次のように測定した。
使用するポリエステル樹脂やビニル系共重合樹脂などのガラス転移点の測定としては、例えば示差走査熱量計（例えばセイコーインスツル社製のＤＳＣ−６２２０Ｒ）を用いて、まず、室温から昇温速度１０℃／ｍｉｎで１５０℃まで加熱する。その後、１５０℃で１０ｍｉｎ間放置し、室温まで試料を冷却して１０ｍｉｎ放置する。そして、再度１５０℃まで昇温速度１０℃／ｍｉｎで加熱して、ガラス転移点以下のベースラインと、ガラス転移を示す曲線部分の接線との交点から、ガラス転移点を求めることができる。
【００５０】
以上、本実施形態において、比較的流動性の良いトナーの場合は、現像装置５内のトナーがスムーズに流れるが、流動性の悪いトナーの場合は、トナーが凝集して規制ブレード５５の端部等に滞留する。滞留したトナーは、端部シール５６と現像ローラ５３との摩擦熱等によって溶けて固着してしまう。そこで、本実施形態では、規制ブレード５５の端部に滞留したトナーを感光体ドラム１側に現像して吐き出し、現像ローラ端部５３ｅのトナーをフレッシュな状態に保つことで、トナーの固着を防止できる。また、以下の方法等によって現像ローラ端部５３ｅのみのトナーを現像することで吐き出すことにより、トナー量を最小限に抑えることができる。
【００５１】
本実施形態において、図５に示すように、露光装置３による感光体ドラム表面の露光領域の幅Ｗｅｘを現像ローラ５３上のトナー薄層領域の幅Ｗｄよりも狭くしている。これにより、画像形成動作（印字動作）後の立ち下げシーケンスにおいて露光による感光体除電ステップで感光体ドラム表面の幅方向の端部のみが除電されなくなる。また、画像形成動作（印字動作）後の立ち下げシーケンスにおいて、感光体除電に伴うトナーのかぶりを抑制するため、トナーの正規の帯電極性と逆極性の現像バイアスが微小時間だけ現像ローラ５３に印加される。従って、感光体が除電されない端部では立ち下げシーケンス時に現像バイアスと感光体表面電位とのポテンシャルが大きくなり、劣化した逆荷電トナーが「かぶり」となって感光体ドラム１に現像される。
【００５２】
次に、上記構成の画像形成装置のより具体的な実施例について比較例とともに説明する。
表１は、２種類の実施例１，２及び５種類の比較例１〜５におけるトナーの種類、凝集度［％］、ガラス転移温度Ｔｇ［℃］、トナー吐き出し現象、及び、各種評価結果を示している。評価結果としては、規制ブレード固着判定結果、トナー消費量［ｇ］及び判定結果、感光体ドラムの摩耗量［μｍ］及びその判定結果、並びに、総合評価結果を示している。
【００５３】
【表１】
2014115486.tif 000003
【００５４】
本実施例１，２及び比較例１〜５では、前述の図２に示すプロセスカートリッジ１１０及びトナーカートリッジ４が挿入できるように画像形成装置としてのカラープリンタ（株式会社リコー社製のＩＰＳｉＯ  ＳＰ  Ｃ３１０）を改造したものを用いた。プロセスカートリッジ１１０の駆動は、作像駆動モータと連結して構成した。また、トナーカートリッジ４の駆動については、プロセスカートリッジ１１０の駆動源をクラッチによりトナーカートリッジ４との連結を可能にし、必要に応じて駆動源とトナーカートリッジ４の駆動ギアを連結した。これにより、トナー補給を可能とする構成にした。また、トナーとしては、前述のトナー（１）〜（３）を使用した。
【００５５】
表１における各種評価は次のように行った。
＜評価（１）：規制ブレード固着＞
２７℃及び８０％の環境で、感光体ドラム１の走行距離５０００ｍ相当の距離を２％の印字率にて駆動させた。また、走行距離１０００ｍごとに消費した分のトナーを補給した。駆動後の規制ブレード５５の先端の状態を観察し、トナー固着のレベルを評価した。トナー固着がない場合を「○」、固着が発生した場合を「×」と判定した。
【００５６】
＜評価（２）：トナー消費量＞
上記評価（１）と同様の試験において、走行距離１０００ｍだけ駆動した後のトナー消費量を測定した。このトナー消費量の測定結果が３０ｇ未満の場合を「○」、３０ｇ以上の場合を「×」と判定した。
【００５７】
＜評価（３）：感光体ドラムの摩耗＞
前述の評価（１）及び（２）の試験において、走行距離５０００ｍの走行試験前後に膜厚測定器（フィッシャーインストルメンツ社製のフィッシャースコープＭＭＳ）を使用して感光層膜厚を測定した。磨耗量が２．０μｍ以下を基準とし、摩耗量２．０μｍ以下の場合を「○」、磨耗量２．０μｍ以上の場合を「×」と判定した。
【００５８】
＜総合評価＞
総合評価として、規制ブレードへのトナー固着、トナー消費量、感光体ドラムの摩耗量の判定がいずれも「○」の場合のみ、総合評価「○」と判定した。いずれかが「×」の場合は、総合評価「×」と判定した。
【００５９】
［実施例１］
本実施例１では、トナー（１）を使用した。また、感光体ドラム１の除電露光領域の幅Ｗｅｘを現像ローラ５３上のトナー薄層幅Ｗｄよりも短く、かつ、感光体ドラムの帯電領域の幅を現像ローラ５３上のトナー薄層幅Ｗｄよりも長くした。これにより、立ち下げシーケンス（エンドシーケンス）で現像ローラ端部５３ｅのみトナーが現像されるようにした。
本実施例１では、規制ブレード５５へのトナー固着、トナー消費、感光体ドラム１の磨耗のいずれも良好であった。
【００６０】
［実施例２］
本実施例２では、前述の実施例１に対し、感光体ドラム表面の走行距離１００ｍごとに端部縦帯画像をＡ４Ｔで１枚印字し、トナーリフレッシュを行った。
本実施例２では、規制ブレード５５へのトナー固着、トナー消費、感光体ドラム１の磨耗のいずれも良好であった。
【００６１】
［比較例１］
本比較例１では、前述の実施例１に対し、トナー吐き出しの動作モードとして、現像ローラ５３の表面粗さを端部のみ増加させた。現像ローラ５３の端部でトナー薄層厚が厚くなり、「かぶり」が悪化したため、トナー消費量が多く、「ＮＧ」となった。
【００６２】
［比較例２」
本比較例２では、前述の実施例１に対し、トナー吐き出しがゼロとなるよう設定した。現像ローラ５３の端部のトナーがリフレッシュされなかったため、規制ブレード５５へのトナー固着が発生し、「ＮＧ」となった。
【００６３】
［比較例３、４］
本比較例３、４ではそれぞれ、前述の実施例１に対し、トナーを変更した。シリコーンオイルを含有しないシリカのみを使用したトナー（２）または（３）を使用したため、感光体ドラム１の磨耗が「ＮＧ」となった。
【００６４】
［比較例５］
本比較例５では、前述の実施例１に対し、感光体ドラム１の表面の除電露光を無くした。現像ローラ５３の端部以外でもトナーが立ち下げシーケンス（エンドシーケンス）のたびに現像され、トナー消費量が多く、「ＮＧ」となった。
【００６５】
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
感光体ドラム１などの潜像担持体と、潜像担持体に潜像を形成する帯電装置２及び露光装置３などの潜像形成手段と、潜像担持体の潜像を現像する現像装置５とを備え、現像装置５は、無端移動する表面にトナーを担持する現像ローラ５３などの現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に担持されたトナーの層厚を規制する規制ブレード５５などの規制部材とを有する画像形成装置であって、現像剤担持体の表面の移動方向と交差する幅方向における規制部材が対向している規制部材対向領域のうち最大作像領域よりも外側に位置する端部領域に担持されているトナーを、現像剤担持体に対向している潜像担持体側に移動させる手段を備える。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体の幅方向における規制部材対向領域のうち最大作像領域よりも外側に位置する端部領域に担持されているトナーを、現像剤担持体に対向している潜像担持体側に移動させる。これにより、低コスト化及び長寿命化に対応した流動性が低くいトナーの固着が発生しやすい端部領域でのトナー固着の原因となるトナーの滞留を抑制できる。従って、低コスト化及び長寿命化に対応した凝集度の低いトナーを用いた場合でも、長期にわたって現像装置におけるトナー固着を防止することができる。
（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、前記潜像形成手段は、感光体ドラム１などの潜像担持体の表面を帯電する帯電装置２などの帯電手段と、帯電手段で帯電された潜像担持体の表面のうちトナー付着対象領域の電位を低下させるように光を部分的に照射する露光装置３などの露光手段とを有し、潜像担持体の表面における現像ローラ５３などの現像剤担持体の端部領域に対向する領域を、現像剤担持体側からトナーが移動するように露光手段で露光をする。
これによれば、上記実施形態について説明したように、潜像担持体の表面における現像ローラ５３などの現像剤担持体の端部領域に対向する領域の帯電電位を低下させる。これにより、現像剤担持体の最大作像領域よりも外側に位置する端部領域に担持されているトナーを、現像剤担持体に対向している潜像担持体側に確実に移動させることができる。
（態様Ｃ）
上記態様Ｂにおいて、現像ローラ５３などの現像剤担持体の幅方向の中央を基準にして、露光装置３などの露光手段によって光が照射される露光領域の幅Ｗｅｘは前記規制部材対向領域Ｗｄの幅よりも短く、且つ、帯電装置２などの帯電手段による帯電領域の幅は、前記規制部材対向領域Ｗｄの幅よりも長い。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体の端部のみのトナーを潜像担持体に移動させて吐き出すことにより、画像形成に使用されないトナーの消費量を最小限に抑えることができる。
（態様Ｄ）
上記態様Ａ乃至Ｃのいずれかにおいて、現像ローラ５３などの現像剤担持体の端部領域５３ｅに担持されているトナーを潜像担持体側に移動させる動作を、立ち下げシーケンス実行時などの画像出力動作の終了処理時に実行するように制御する。
これによれば、上記実施形態について説明したように、現像剤担持体の端部のみのトナーを潜像担持体に移動させて吐き出す処理を確実に実行できるとともに、画像形成動作への影響を小さくすることができる。
（態様Ｅ）
上記態様Ａ乃至Ｄのいずれかにおいて、トナーの凝集度が５４［％］以上である。これによれば、上記実施形態について説明したように、凝集度が５４［％］以上の流動性が低いトナーを用いることにより、画像形成装置の低コスト化及び長寿命化は係ることができる。また、このような画像形成装置の低コスト化及び長寿命化に対応可能な凝集度が５４［％］以上の流動性が低いトナーを用いた場合でも、長期にわたって現像装置におけるトナー固着を防止することができる。
（態様Ｆ）
上記態様Ａ乃至Ｅのいずれかにおいて、トナーのガラス転移温度Ｔｇが４２［℃］以下である。これによれば、上記実施形態について説明したように、ガラス転移温度Ｔｇが４２［℃］以下のトナーを用いることにより、低温定着を実現できる。このように軟らかくなりやすい又は熱溶融しやすい低Ｔｇのトナーを用いた場合でも、長期にわたって現像装置におけるトナー固着を防止することができる。
（態様Ｇ）
上記態様Ａ乃至Ｆのいずれかにおいて、シリコーンオイルで表面処理されたシリカ粒子を外添したトナーを用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、感光体ドラムなどの潜像担持体の表面の摩耗を抑制し、画像形成装置の長寿命化を図ることができ、ランニングコストを低減できる。
（態様Ｈ）
上記態様Ａ乃至Ｇのいずれかにおいて、現像装置５は、トナー残量を検知するためのトナー残量検知手段と、外部からのトナーを補給するための連結部４２などのトナー補給口と、を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、現像装置５内のトナー残量が少なくなったときに、トナー補給容器などからトナー補給口を介して現像装置５にトナーを補給することできるので、現像装置の小型化と長寿命化（低ランニングコスト化）を両立できる。
（態様Ｉ）
上記態様Ａ乃至Ｈのいずれかにおいて、感光体ドラム１などの潜像担持体と現像装置５とを少なくとも有するように一体的に構成されたプロセスカートリッジ１１０を備え、プロセスカートリッジ１１０は画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されている。これによれば、上記実施形態について説明したように、プロセスカートリッジ１１０の低コスト化及び長寿命化に対応した凝集度の低いトナーを用いた場合でも、長期にわたって現像装置におけるトナー固着を防止することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  感光体ドラム
１ｅ  端部領域
２  帯電装置
２’  帯電ローラ
３  露光装置
４  トナーカートリッジ
５  現像装置
９  定着装置
１０  感光体クリーニング装置
１３  中間転写ベルト
３１  ＬＥＤヘッド
５３  現像ローラ
５３ｅ  現像ローラの端部領域
５５  規制ブレード
５６  端部シール
１１０  プロセスカートリッジ
９００  制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６７】
【特許文献１】特開平０４−３３６５６３号公報
【図１】
2014115486.tif 000004
【図２】
2014115486.tif 000005
【図３】
2014115486.tif 000006
【図６】
2014115486.tif 000007
【図４】
2014115486.tif 000008
【図５】
2014115486.tif 000009