(57)【要約】【課題】新しいトナーを現像装置に補給した際に、新しいトナーを現像装置内に残っているトナーに十分分散した状態で現像剤担持体に供給する。【解決手段】トナーＴを担持する現像ローラ４２と、トナー収容部４３と、供給ローラ４４と、トナー収容部内を補給側と供給ローラが配置された側とに仕切る仕切壁５１とを備え、仕切壁は、トナー収容部の上方から下方に向かって突出し、且つ、下端がトナー収容部内のトナーの最上位面より下方となる。【選択図】図１
2014092578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一成分現像剤としてのトナーを担持する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、該現像剤担持体にトナーを供給する供給部材と、該現像剤担持体にトナーを供給する供給部材と、該トナー収容部内を新しいトナーが補給される補給部側と該供給部材が配置された側とに仕切る仕切壁とを備えた現像装置において、
上記仕切壁は、上記トナー収容部の上方から下方に向かって突出し、且つ、下端が該トナー収容部内のトナーの最上位面より下方となることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、上記補給部側の上記仕切壁の側方にトナー攪拌搬送部材を配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２の現像装置において、上記トナー攪拌搬送部材の回転方向は中心軸より下方で上記供給部材より遠ざかる方向であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２または３の現像装置において、上記トナー攪拌搬送部材のトナー搬送方向の上流側端部の下方に下壁部を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項４の現像装置において、上記下壁部は、上記トナー攪拌搬送部材によるトナー搬送方向下流側端部がトナー搬送方向に対して斜めに形成され、且つ、該トナー攪拌搬送部材によるトナー搬送方向下流側にいくに従い該供給部材から遠ざかるよう形成されたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記トナー収容部のトナーを撹拌するための回転可能な攪拌部材を有し、該攪拌部材の回転軸中心が上記仕切壁より下方であることを特徴とする現像装置
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の何れかの現像装置において、上記供給部材に対してトナーを供給する位置が、上記仕切壁の下端よりも上方であることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
少なくとも潜像担持体と、該潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、該静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置において、
上記現像手段として、請求項１乃至７の何れかの現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
潜像を担持する潜像担持体、該潜像担持体を一様帯電する帯電手段及び該潜像担持体の表面の付着物を除去する潜像担持体クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、該潜像担持体上の潜像を現像する上記現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジにおいて、
上記現像手段として、請求項１乃至７の何れかの現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に用いられる現像装置並びにこれを用いた画像形成装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の現像装置として、トナーを収容するトナー収容部と、現像ローラと、トナー収容部内のトナーを現像ローラに供給する供給ローラとを備えた一成分現像装置が知られている。また、特許文献１には、上記構成の一成分現像装置において、供給ローラの側方で、トナー収容部の底壁から上方に向かって突出して、トナー収容部内の供給ローラが配置される領域を仕切る仕切壁を設けた現像装置が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
一成分現像装置では、新しいトナーをトナー収容部に補給した際、新しいトナーがトナー収容部内に残っていたトナーと十分混合され、分散された状態で現像ローラに供給されることが望まれる。新しいトナーとトナー収容部内に残っていたトナーとが十分混合されないまま現像ローラに供給されると、画質劣化が発生するおそれがある。これは、トナー収容部内に残っているトナーは、現像で消費されなかった劣化トナーを含んでいる。このような劣化トナーと新しいトナーとが偏在した状態で現像ローラに供給されると、担持されるトナーの帯電特性に差が生じてしまう。このため、画像濃度ムラや、劣化トナーが新しいトナーの周囲で飛び散る非画像部汚れを発生させてしまうためである。
【０００４】
上記特許文献１の現像装置では、新しいトナーを、トナー収容部の仕切壁により供給ローラが配置された領域と仕切られた領域に補給すると、新しいトナーは仕切壁の上方を経由して供給ローラが配置された領域の上方に移動する。そして、供給ローラが配置された領域の下方に残っているトナー中に取り込まれて供給ローラ近傍に移動する。この際、供給ローラが配置された領域の下方に残っているトナー最上面の位置等によっては、新しいトナーが残っているトナーへの分散が不十分なまま供給ローラ近傍に達してしまう虞がある。これにより、新しいトナーと劣化トナーとが偏在した状態で現像ローラに供給されてしまう場合があり、上記画質劣化を発生させるおそれがあった。
【０００５】
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、新しいトナーを現像装置に補給した際に、新しいトナーを現像装置内に残っているトナーに十分分散させた状態で現像剤担持体に供給できる現像装置、画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１の現像装置は、一成分現像剤としてのトナーを担持する現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部と、該現像剤担持体にトナーを供給する供給部材と、該トナー収容部内を新しいトナーが補給される補給部側と該供給部材が配置された側とに仕切る仕切壁とを備えた現像装置において、  上記仕切壁は、上記トナー収容部の上方から下方に向かって突出し、且つ、下端が該トナー収容部内のトナーの最上位面より下方となることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明においては、トナー収容部の補給部側に補給された新しいトナーが、供給部材が配置された側に移動する際、トナー収容部の上方から下方に向かって突出する仕切壁の下方を経由する。仕切壁の下端はトナー収容部内のトナーの最上位面より下方となるよう設けられているので、新しいトナーは必ずトナー収容部内に残っているトナーの中に仕切壁の下方まで潜って供給部材が配置された側に移動する。また、供給部材が配置された側では、新しいトナーは必ず仕切壁の下方からトナー収容部内に残っているトナーの中を浮上して供給部材近傍に達する。このように、本発明の構成では、補給された新しいトナーが、トナー収容部内に残っているトナーの中に潜りながらトナー収容部に残っているトナーと混合され、さらに、再浮上しながらトナー収容部に残っているトナーと混合されて、供給部材近傍に達する。これは、従来のトナー収容部の底壁から上方に向かって突出した仕切壁を備えた構成に較べて、新しいトナーがトナー収容部に残っているトナーと混合される機会が増え、新しいトナーの分散性が向上する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、新しいトナーを現像装置に補給した際に、新しいトナーを現像装置内に残っているトナーに十分分散させた状態で現像剤担持体に供給できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態の現像装置の概略構成図。
【図２】実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】実施形態の現像装置の一つ目の斜視説明図。
【図４】実施形態の現像装置の二つ目の斜視説明図。
【図５】実施形態の現像装置の断面説明図。
【図６】実施形態の現像装置の一部を断面図で示す斜視図。
【図７】下ケースの図示を省略した現像装置の一方の端部近傍の拡大斜視図。
【図８】図７の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。
【図９】下ケースの図示を省略した現像装置の他方の端部近傍の拡大斜視図。
【図１０】図９の状態から現像ローラの図示を省略した現像装置の拡大斜視図。
【図１１】現像ローラの斜視説明図。
【図１２】現像ローラの側面図。
【図１３】現像ローラの表面形状の説明図、（ａ）は、現像ローラ全体の概略図、（ｂ）は、（ａ）中の領域ηの拡大上面図及び断面図。
【図１４】供給ローラの斜視説明図。
【図１５】供給ローラの側面図。
【図１６】ドクタブレードの斜視説明図。
【図１７】ドクタブレードの側面図。
【図１８】パドルの斜視説明図。
【図１９】パドルの側面図。
【図２０】ドクタブレードが腹当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図。
【図２１】ドクタブレードが先端当て状態の現像装置のドクタ部の拡大説明図。
【図２２】凸部の側面と凹部の底面とが成す角が９０［°］未満である現像ローラの表面の拡大断面図。
【図２３】凸部の側面と凹部の底面とが成す角の一部が９０［°］未満である現像ローラの表面の拡大断面図。
【図２４】凸部の側面と凹部の底面とが成す角が９０［°］以上である現像ローラの表面の拡大断面図。
【図２５】凸部の側面と凹部の底面とが成す角が９０［°］である現像ローラの表面の拡大断面図。
【図２６】凸部の側面と凹部の底面とが成す角の一部が鈍角である現像ローラの表面の拡大断面図（腹当て状態）。
【図２７】凸部の側面と凹部の底面とが成す角の一部が鈍角である現像ローラの表面の拡大断面図（先端当て状態）。
【図２８】凸部の方形状の頂面が表面移動方向に直交する辺を有する軸現像ローラの表面の拡大図。
【図２９】エッジ当ての状態の拡大説明図。
【図３０】本実施形態の仕切壁を設けた現像装置における新しいトナーの流れの説明図。
【図３１】図３０の現像装置の供給スクリュウ近傍のトナーの流れの説明図。
【図３２】図３０の現像装置における新しいトナーの流れを説明する上面図。
【図３３】比較例としてスクリュ下壁を設けない現像装置における新しいトナーの流れを説明する上面図。
【図３４】図３０の現像装置におけるパドルと側壁との位置関係を示す説明図。
【図３５】仕切壁とスクリュウ下壁の有無による地汚れの実験結果を示すグラフ。
【図３６】特許文献１に記載される現像装置の概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、本発明の実施形態について説明する。
図２は、実施形態の複写機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。
【００１１】
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）、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。中間転写ベルト７は、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である。
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。四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。
【００１２】
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、クリーニング手段である感光体クリーニング装置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、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。
【００１３】
感光体２は、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。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。
【００１４】
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、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。
【００１５】
四つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各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。
【００１６】
図２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。
【００１７】
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、二次転写ローラ９が配置されている。二次転写ローラ９は、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に配置され、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２中の矢印Ｓ方向に搬送される転写材である転写紙Ｐは、二次転写ニップを通過する。この転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、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。
【００１８】
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に到達する。そして、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。
【００１９】
図２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。
各色のトナーボトル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。
【００２０】
図１は、現像装置４の概略構成を示す模式図であり、図２中の紙面奥側から見た断面図である。
図３及び図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。
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。
【００２１】
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。
【００２２】
中ケース４１２には、現像ローラ４２、供給ローラ４４、ドクタブレード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、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（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。
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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、後述のように、現像ローラ４２の現像ローラ軸の軸方向両端は、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。
【００２５】
現像装置４では、供給ローラ４４が図１中の矢印Ｃ方向（図１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１中の矢印Ｂ方向（図１中の時計回り方向）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ブレード４５との対向部までトナーを搬送する。ドクタブレード４５は現像ローラ４２との対向部で、現像ローラ４２の表面移動方向に対してカウンター方向（ドクタブレード４５の先端がドクタブレード４５の基部よりも現像ローラ４２の表面移動方向上流側になるように）に当接する。ドクタブレード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。なお、本実施形態の現像装置４では、供給ニップβで、供給ローラ４４と現像ローラ４２とは接触している。
【００２６】
現像領域αでは、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形成される現像電界に応じて、現像ローラ４２の表面上のトナーＴが感光体２の表面に移動する。これにより、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１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、交番電圧を現像ローラ４２に印加する電圧印加部である。交番電圧としては、現像領域αに搬送されたトナーによる潜像の現像のために、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を備える。
【００２７】
詳細は後述するが、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な凹凸形状を外周面の全周に渡って有している。
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における現像ローラ４２の表面移動方向上流側の部分で供給ローラ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。つまり、供給ローラ４４は、回収ローラとしての役割も有している。
【００２８】
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。
実施形態の現像装置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出来る。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出来る。
また、現像ローラ４２の線速が速いことが望ましい。実施形態の現像装置４では、現像ローラ４２と供給ローラ４４との線速比は、現像ローラ４２の表面移動速度：供給ローラ４４の表面移動速度＝１：０．８５となっているが、線速比としてはこの値に限るものではない。
【００２９】
また、図１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。供給ニップ下流側領域にトナーが充填されていると、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。一方、実施形態の現像装置４は図１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ため、供給ニップ下流側領域にはトナーが充填されておらず、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。
【００３０】
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）中の領域ηの拡大上面図及び断面図である。図１３（ｂ）の中段に示す断面図は、上段の拡大上面図中のＬ１１，Ｌ１３で示す直線に沿った断面図における表面凹凸形状４２Ｓ１を示している。また、図１３（ｂ）の下段に示す断面図は、上段の拡大平面図中のＬ１２，Ｌ１４で示す直線に沿った断面における表面凹凸形状４２Ｓ２である。
【００３１】
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を設けた構成であり、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。
【００３２】
現像ローラ４２は、基材４２ｇとこの基材４２ｇの外周面に形成された表面層４２ｆとからなる（図３１参照）。基材４２ｇは、５０５６アルミニウム合金や６０６３アルミニウム合金等のアルミニウム系やＳＴＫＭ等の鉄系等の金属材料スリーブからなる。
現像ローラ４２は、基材４２ｇである金属材料スリーブの表面に凹凸加工を施し、凹凸加工を施した金属材料スリーブに対して、ニッケル鍍金を施することで、現像ローラ４２の腐食の防止や、トナーの帯電性補助を行う表面層４２ｆを形成している。
【００３３】
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、二つの部分（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ために凹凸加工がその表面に施されている。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。巻き方向の異なる螺旋状の溝を形成することで、現像ローラ４２の表面には網目状の凹凸が形成される。転造加工としては、従来公知の加工方法を採用することができる。また、第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２は、それぞれ現像ローラ４２の軸方向に対して所定角度（実施形態では、Ｌ１およびＬ２ともに４５［°］であるが、これに限定されるものではない）で傾斜している。
【００３４】
第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２は、いずれもそれらの傾斜方向に所定の周期幅で周期的に形成されることで、凸部４２ａが軸方向のピッチ幅Ｗ１で形成される。また、第一溝Ｌ１および第二溝Ｌ２の各傾斜角および周期幅は、いずれも互いに異ならせることもできる。また、凸部４２ａの頂面４２ｔの軸方向長さＷ２はピッチ幅Ｗ１の１／２以上の大きさとなるように形成する。
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４２ｔの軸方向長さＷ２は４０［μｍ］である。さらに、凹部４２ｂの底面から凸部４２ａの頂面４２ｔまでの高さである凹部深さＷ３は１０［μｍ］である。ピッチ幅Ｗ１、頂面４２ｔの軸方向長さＷ２及び凹部深さＷ３の値は一例であり、この値に限られるものではない。
【００３５】
現像ローラ４２としては、その表面層４２ｆがトナーを正規帯電させる材料であることことが望ましい。フィルミングによって低帯電トナーが生まれた場合においても、ジャンピングしたトナーＴによってたたき出された低帯電トナーが、凸部４２ａや凹部４２ｂのフィルミングがお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。実施形態の現像ローラ４２では、ニッケル鍍金を施すことにより、その表面層４２ｆがトナーを正規帯電させる材料となっている。
【００３６】
また、現像ローラ４２としては、その表層材料がドクタブレード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がドクタブレード４５によって削れ難くなるため、凸部４２ａとドクタブレード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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。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。
【００３９】
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おり、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。
【００４０】
供給ローラ４４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。
【００４１】
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い、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。
【００４２】
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。
【００４３】
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（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。
【００４４】
次に、ドクタブレード４５について説明する。
図１６は、ドクタブレード４５の斜視説明図であり、図１７は、ドクタブレード４５の側面図である。
図５〜図１０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、ドクタブレード４５が設けられている。
ドクタブレード４５は、規制部材を構成する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（後述するエッジ当て）、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４２ｔ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。
【００４５】
ドクタブレード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。
【００４６】
ドクタブレード４５のブレード部材４５０には、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ、またはリン青銅等の金属板バネ材料を用いる。また、ブレード部材４５０は、その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、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ても良い。
【００４７】
また、ドクタブレード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出来、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出来る。
【００４８】
また、ドクタバイアス電源１４５がブレード部材４５０に印加する電圧としては、使用環境により直流電圧の値を制御出来る構成としても良い。具体的には、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が挙げられる。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。
【００４９】
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の側面図である。
現像装置４内には、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。
【００５０】
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の付け根部分には穴が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、その軸方向に沿って複数の凸部が二列に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。
【００５１】
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。
【００５２】
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等に示すように、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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。実施形態の現像装置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。
【００５５】
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とから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。
【００５６】
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。
【００５７】
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の表面移動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の表面移動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。
【００５８】
次に、現像装置４内でのトナーの動きについて説明する。
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、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。
【００５９】
ドクタブレード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。
【００６０】
次に、実施形態に係る複写機５００に用いるトナーについて説明する。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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
また、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。
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。
【００６４】
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）
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を用いる。そして、実施形態で用いられるトナーは、このトナー材料液を、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り、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。
【００７４】
＜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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。そして、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。
【００７７】
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。このウレア変性のポリエステルについて、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）を得る。ウレア変性のポリエステルは、このポリエステルプレポリマー（Ａ）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。
【００７８】
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。
【００７９】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率について、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］とする。このとき、当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］は、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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）等が挙げられる。さらに、アミン類（Ｂ）としては、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。
【００８３】
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）が挙げられる。また、２価アミン化合物（Ｂ１）としては、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）も挙げることが出来る。さらに、２価アミン化合物（Ｂ１）としては、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）も挙げることが出来る。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
アミン類（Ｂ）の比率について、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］とする。このとき、当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］は、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。
【００８７】
［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超える場合や１／２未満の場合では、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。
【００８８】
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。
【００８９】
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）や、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）等が挙げられる。また、上記溶剤としては、エステル類（酢酸エチルなど）や、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）や、エーテル類（テトラヒドロフランなど）等も挙げられる。上記溶剤としては、これらのように、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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。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良い。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
＜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。
【００９８】
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が挙げられる。また、上記バインダー樹脂としては、スチレン及びその置換体の重合体とビニル化合物との共重合体を挙げることができる。さらに、上記バインダー樹脂としては、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、ポリエステル等を挙げることができる。また、上記バインダー樹脂としては、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等を挙げることができる。これらのバインダー樹脂としては、単独あるいは混合して使用できる。
【００９９】
＜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等が挙げられる。また、上記荷電制御剤としては、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等が挙げられる。さらに、上記荷電制御剤としては、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が挙げられる。
【０１００】
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等が挙げられる。また、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）等も挙げることができる。さらに、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（以上、ヘキスト社製）等を挙げることができる。また、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）等も挙げることができる。また、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、アゾ系顔料等を挙げることが出来る。さらに、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。
【０１０１】
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。しかし、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。
【０１０２】
＜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く。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等が挙げられる。さらに、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。
【０１０３】
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等が挙げられる。また、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が挙げられる。これら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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
＜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。
【０１０６】
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、酸化スズ等を挙げることが出来る。また、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、窒化ケイ素なども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。このことより、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。
【０１０７】
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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
＜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、クロロホルム等を挙げることができる。また、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等も挙げることができる。これらを単独あるいは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。
【０１１１】
（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などの有機溶媒を含むものであってもよい。また、水系媒体に含まれる有機溶媒としては、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）なども挙げることができる。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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を挙げることができる。また、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のカチオン性界面活性剤も挙げることができる。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も挙げることができる。さらに、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も挙げることができる。また、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【０１１４】
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等を挙げられる。また、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等を挙げられる。また、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及びその金属塩、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等を挙げられる。また、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等を挙げられる。さらに、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。
【０１１５】
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）等が挙げられる。また、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）等が挙げられる。さらに、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。
【０１１６】
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級アンモニウム塩を挙げることができる。また、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等を挙げることができる。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）等が挙げられる。さらに、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。
【０１１７】
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］等を挙げられる。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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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）アクリル系単量体を挙げることができる。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等を挙げられる。また、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等挙げられる。また、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を挙げられる。さらに、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を挙げられる。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、酪酸ビニルなどを挙げられる。また、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等を挙げられる。さらに、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等を挙げられる。また、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等のポリオキシエチレン系のものが挙げられる。さらに、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ものも挙げられる。また、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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
（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。
【０１２２】
（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。
【０１２３】
（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。
【０１２４】
上述したように、実施形態の現像装置４が備える現像ローラ４２の表面上には、凸部の高さや凹部の深さ（Ｗ３）が一定で規則的なパターンからなる凹凸が形成されている。従来の一成分現像装置としては、現像ローラの表面にサウンドブラスト処理等の粗面処理を施して表面に凹凸形状を形成したものがある。このように、現像ローラの表面に粗面処理を施すことにより、現像ローラがトナーを担持し、搬送する性能を向上させていた。しかしながら、粗面処理によって現像ローラの表面上に形成される凹凸は、凸部の高さ、凹部の深さ及び凹凸のパターンが不規則となる。凹部のパターンや深さが不規則であると、現像ローラ表面上のトナー担持量が安定せず、感光体上の潜像を現像したときに濃度ムラとなることがあった。一方、実施形態の現像装置４では、凹部の深さ（Ｗ３）が一定で、その形成パターンが規則的であるため、現像ローラ４２表面上のトナー担持量が安定し、現像時の濃度ムラの発生を抑制することができる。
【０１２５】
ここで、規則的な凹凸とはトナーの付着量が偏らずに、濃度ムラが抑えられている程度に凹凸が連続していれば良い。
また、例えば感光体２上の潜像に注目して、潜像が格子状に区画された領域に形成されたドット状潜像を有し、格子は軸方向において、複数種類のピッチで形成可能である。そして、奥部の軸方向におけるピッチが前記格子における複数種類のピッチのうち最長ピッチより短いものが連続しているようなものでも良い。
また、本発明は、現像ローラ４２の表面上の凹凸形状が、規則的な凹凸以外のものでも効果は奏することが可能であるが、規則的な凹凸を有するものであれば、画像品質の面から好ましい。
【０１２６】
図１及び図２０に示すように、実施形態の現像装置４では、図中矢印Ｂ方向が表面移動方向である現像ローラ４２がドクタ部において上方から下方に移動する。このような場合には、トナーＴに働く自重によってトナーには下方向の力（Ｆｇ）が加わるため、ドクタブレード４５の応力（Ｆｂ）によるトナーに対する圧縮力を減少させることが出来る。よって、現像ローラ４２の凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の部分（図２０中の４２ｃの部分）にトナーが凝集することを抑制できる。これにより、フィルミングの発生を抑制することができ、現像ローラ４２上でのＱ／Ｍ値やＭ／Ａ値の変動を抑制することができる。
【０１２７】
また、現像装置４で用いる現像剤であるトナーとしては、加速凝集度が４０［％］以下となるトナーを用いることが望ましい。これにより、現像ローラ４２の凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の部分（図２０中の４２ｃの部分）でのトナーの凝集をより緩和することが可能となる。なお、図２０で示すドクタ部では、ドクタブレード４５が現像ローラ４２の表面に対して腹当て状態となっている。ドクタブレード４５の現像ローラ４２の表面に対する当接状態としては、図２１に示すように、先端当て状態である方が、凸部４２ａの頂面４２ｔ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。
【０１２８】
図２２に示すように、現像ローラ４２の凸部４２ａの側面と凹部４２ｂの底面との成す角γが９０［°］未満の場合は、凹部４２ｂの全体に供給ローラ４４が当接する確率が減少してしまう。また、図２３のように、一部でも凸部４２ａの側面と凹部４２ｂの底面との成す角が９０［°］未満の場合も、凹部４２ｂの全体に供給ローラ４４が当接する確率が減少してしまう。
これに対して、実施形態の現像装置４が備える現像ローラ４２は、図２４に示すように、現像ローラ４２の凸部４２ａの側面と凹部４２ｂの底面とが成す角γが９０［°］以上としている。図２４に示すように、角γが９０［°］以上の場合は、供給ローラ４４が現像ローラ４２上のトナーに当たる確率が増加するため、リセット性が向上する。
【０１２９】
図２５は、凸部４２ａの側面と凹部４２ｂの底面とが成す角γが凸部４２ａの上流側と下流側とが共に９０［°］の構成の説明図である。すなわち、凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の角γ（以下、「凸部下流角γ１」と呼ぶ）が９０［°］である。さらに、凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向上流側の角γ（以下、「凸部上流角γ２」と呼ぶ）が９０［°］である。
図２５に示すように、ドクタブレード４５の応力は図中矢印Ｆｂ方向に作用する。現像ローラ４２が図中矢印Ｂで示す方向に表面移動するため、凹部４２ｂに担持されたトナーＴは、ドクタブレード４５の応力によって図２５中の矢印Ｆａで示す方向の圧縮力が作用する。このため、凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の壁面に接触するトナーが入れ替わらないと、特定のトナーに対して繰り替えし圧縮力が作用することとなり、トナーが凝集するおそれがある。
【０１３０】
これに対して、実施形態の現像装置４が備える現像ローラ４２は、図２６に示すように、凸部４２ａの側面と凹部４２ｂの底面とが成す角γのうち、少なくとも凸部下流角γ１が鈍角となるように形成している。凸部下流角γ１が鈍角であることにより、凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の壁面に接触するトナーに対して、供給ローラ４４による掻き出しが行われ易くなり、トナーの入れ替わりを促すことができる。この壁面に接触するトナーが入れ替わることで、特定のトナーに対して繰り替えし圧縮力が作用することを防止し、トナーが凝集することを防止することができる。
【０１３１】
なお、図２６で示す現像ローラ４２表面の拡大断面図では、ドクタブレード４５が現像ローラ４２の表面に対して腹当て状態となっている。ドクタブレード４５の現像ローラ４２の表面に対する当接状態としては、図２７に示すように、先端当て状態である方が、凸部４２ａの頂面４２ｔ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。
【０１３２】
図２８は、凸部４２ａのひし形状の頂面４２ｔが有する二組の平行線（対辺）のうちどちらか一組が表面移動方向に直交する現像ローラ４２の拡大上面図である。図２８に示すように、凸部４２ａのひし形状の頂面４２ｔが有する二組の平行線（対辺）のうちどちらか一組が現像ローラ４２の表面移動方向に直交する場合、凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の部分（図２８中の４２ｃの部分）でトナーが圧縮されやすくなる。このため、図２８に示す構成では、フィルミングが増加する傾向にある。
【０１３３】
これに対して、実施形態の現像装置４が備える現像ローラ４２は、図１３（ｂ）に示すように、凸部４２ａのひし形状の頂面４２ｔが有する二組の平行線（対辺）の何れもが、現像ローラ４２の表面移動方向の直交する方向に対して角度がある形状である。凸部４２ａのひし形状の頂面４２ｔが有する二組の平行線（凸部４２ａのひし形状の頂面４２ｔの辺）と当接するドクタブレード４５の摺擦方向とに角度があるため、凸部４２ａにおける現像ローラ４２の表面移動方向下流側の部分（図１３（ｂ）中の４２ｃの部分）でトナーが圧縮され難くなる。実施形態の現像装置４では、凸部４２ａのひし形状の頂面４２ｔの辺と現像ローラ４２の表面移動方向とが成す角の角度は、４５［°］となっている。
【０１３４】
実施形態の現像装置４は、規制部材であるドクタブレード４５（ブレード部材４５０）の材料が金属製である。一方、ゴム製の規制部材を用いた構成では、製造時の組み付け公差や経時使用のブレードの削れによって、規制部材の突き出し量が変化すると、現像ローラ上のトナー量がばらつくことがあった。具体的には、現像ローラ上のトナーが極端に少なくなって、画像濃度が薄くなったり、逆に、現像ローラ上トナー量が多くなってしまい、帯電不良が発生して、画像の地肌部が汚れる地汚れが発生したりすることがあった。
これに対して、実施形態の現像装置４のように、ドクタブレード４５として、金属製のブレードを用いることにより、ドクタブレード４５の突き出し量がある程度の範囲で変化しても、現像ローラ４２上のトナー量を安定させることができる。
【０１３５】
現像ローラ４２としては、炭素鋼（ＳＴＫＭ等）、Ａｌ（アルミニウム）、ＳＵＳなど、汎用的な材料を用いることができる。また、規制ブレードとしては、リン青銅（Ｃ５２１０）、銅（Ｃ１２０２）、ベリリウム銅（Ｃ１７２０）、ステンレス（ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０４）などの材料を用いることができる。
【０１３６】
ドクタブレード４５は、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４２ａの表面である頂面４２ｔ）に接触する状態である。ここで、エッジ部４５ｅは、ドクタブレード４５の対向面４５ｂと、先端面４５ａとをそれぞれ延長させた二つの仮想平面が交差する仮想直線近傍を示す。そして、仮想直線近傍となる稜線を形成するエッジ部４５ｅとしては、稜線が丸みを帯びていても良いし、面取りされていても良い。
具体的には平板状のドクタブレード４５の自由端側の先端の現像ローラ４２側の角部（エッジ部４５ｅ、丸みがあっても良いし、面取りされていても良い）が現像ローラ４２の凸部４２ａに接触するようになっていれば良い。
【０１３７】
また、エッジ当て方向としては、図１及び図２１等に示すように、ドクタブレード４５が固定されている部分（ブレードフォルダ４５ｃ）は、ドクタブレード４５が現像ローラ４２に接触している部分よりも現像ローラ４２の回転方向下流側に位置している。つまり、自由端の先端が現像ローラ４２の回転に対して突き当たるように構成されている。
ここで、ドクタブレード４５を接触させる方法としては、平板状のブレード部材を折り曲げて、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述のようにブレード部材の自由端側の先端を接触させる方法のほうが、効果が高く望ましい。ドクタブレード４５は現像ローラ４２の表面移動方向下流側から突出して、エッジ当てとされる。
【０１３８】
図２９は、エッジ当ての状態におけるドクタブレード４５と現像ローラ４２との接触位置の拡大説明図である。ドクタブレード４５として金属ブレードを用いた場合に、トナー量が安定する領域が得られるのは、ドクタブレード４５の先端であるエッジ部４５ｅが現像ローラ４２に接触するためである。具体的には図２９に示すように、エッジ部４５ｅが当たる場合は、トナーＴがドクタブレード４５によりすり切られるように薄層化するため、現像ローラ４２の規則的な凹凸形状の凹部４２ｂに埋まったトナーＴのみが搬送されることとなる。このため、現像ローラ４２表面のトナー量を凹部４２ｂの体積に応じた所望量とすることができ、現像ローラ４２によるトナーの搬送量を安定させることができる。また、金属ブレードであれば、ある程度の剛性を有している。このため、その弾性によって現像ローラ４２の凹部４２ｂに食い込んで、凹部４２ｂ内のトナーを掻き出す可能性がゴムのような樹脂のものよりも低く、現像ローラ４２によるトナーの搬送量を安定させることができる。
【０１３９】
次に、上述の現像装置４に本発明の特徴部を適用した構成について説明する。
本実施形態の現像装置４は、図１及び図５に示すように、トナー収容部４３を形成するケーシング４１の上方から下方に向かって突出し、トナー収容部４３内を仕切る仕切壁５１を設けている。以下、図３０、図３１等を参照して、仕切壁５１を設けた現像装置４について説明する。
【０１４０】
図３０は、仕切壁５１を設けた現像装置４のトナーの流れの説明図である。仕切壁５１は、トナー収容部４３を形成するのケーシング４１の上壁から下方に向かって供給ローラ４４と供給スクリュウ４８との間に突出するよう設けられている。これにより、仕切壁５１は、トナー収容部４３上部において、供給ローラ４４が配置された側と、新しいトナーが補給される補給部としての供給スクリュウ４８側とを仕切っている。この仕切壁５１の下端は、トナー収容部４３内のトナーの最上位面Ｔ１より下方になるよう設置しており、常にトナー収容部４３内のトナーに浸った状態となる。
【０１４１】
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しながら、トナー収容部４３内のトナー中に混合する。仕切壁５１の下方に、パドル４６が設置されている。パドル４６が反時計回りに回転することにより、供給ローラ４４により現像ローラ４２表面から回収されたトナーを供給ローラ４４側から供給スクリュウ４８側に搬送する。これと同時に、新しいトナーが混合されたトナーを供給スクリュウ４８側から供給ローラ４４側に攪拌搬送する。
【０１４２】
この構成では、トナー補給口５５からトナー収容部４３の供給スクリュウ４８側に補給された新しいトナーが供給ローラ４４側に移動する際に、仕切壁５１よりも下方を経由しなければならない。新しいトナーは、図３０の矢印Ｄで示すように、供給スクリュウ４８側で下方のトナーの中に潜り、仕切壁５１よりも下方を経由して供給ローラ４４側に移動し、供給ローラ４４側でトナーの中を浮上して供給ローラ４４近傍に達する。供給ローラ４４近傍に達したトナーは、供給ローラ４４の回転により現像ローラ４２に供給される（図中矢印Ｄ２）、現像ローラ４２により現像に供される（図中矢印Ｄ３）。このように、本発明の構成では、補給された新しいトナーは、トナー収容部４３内のトナーの中に、一旦潜り、仕切壁５１の下方を経由し、再浮上して供給ローラ４４近傍まで達するため、トナー収容部４３内の劣化トナーと十分撹拌、混合される。このため、新しいトナーを劣化トナーを含むトナー収容部４３内のトナーに十分分散した状態で現像ローラ４２に供給することが可能となる。
【０１４３】
供給スクリュ４８が図３０中反時計回りに回転することにより、新しいトナーは供給ローラ４４から離れる方向（図中矢印Ｄ１）に掃き寄せられながら搬送される。このため、新しいトナーが供給ローラ４４に達するまでにトナー中を移動する経路が長くなり、トナー収容部４３内の劣化トナーとの撹拌、混合が促進される。これにより、新しいトナーの分散性を高めている。
【０１４４】
図３１は、供給スクリュウ４８近傍における新しいトナーの流れの説明図である。さらに、この現像装置４では、供給スクリュウ４８によるトナー搬送方向上流側の下方の一部分にスクリュウ下壁５２を設けている(図３２参照）。スクリュウ下壁５２のある範囲では、図中矢印Ｄ１で示すように、供給ローラ４４から離れる方向（図中矢印Ｄ１）に掃き寄せられながら搬送される。また、スクリュウ下壁５２のない範囲では、図中矢印Ｄ４で示すように、供給スクリュウ４８とパドル４６との間で直接トナーの受渡が行われている。供給スクリュウ４８により搬送中の新しいトナーを多く含むトナーは、供給ローラ４４から離れる方向に押しやられる一方で、パドル４６から周期的に下方の劣化トナーを多く含むトナーが押し込まれてくる。このため、供給スクリュウ４８による搬送により、新しいトナーと劣化トナーとが混ざり合いながら、仕切壁５１の下端に向かって搬送されていく。
【０１４５】
さらに、供給スクリュ４８は、図中矢印Ｄ４’で示すように、仕切壁５１ともトナーの受渡しをしている。供給スクリュウ４８の側方に仕切壁５１があるため、供給スクリュウ４８から押し出されたトナーが仕切壁５１近傍のトナーと混ざった後に仕切壁５１により押し戻され、再び供給スクリュウ４８により攪拌搬送される。一方、供給スクリュウ４８の側方に仕切壁５１がない構成では、供給スクリュウ４８のスクリュウ羽の搬送範囲内にあるトナーは、直ぐに周囲に押し出されて、搬送範囲内にトナーがほとんど残らなくなってしまう。本実施形態の構成では、上記のように周囲の部材と受渡しながら搬送することによって、供給スクリュウ４８の搬送範囲内がトナーで満たされた状態を維持でき、撹拌を促進することが可能である。
【０１４６】
図３２は、上記図３０の現像装置における新しいトナーの流れを説明する上面図であり、現像装置の上カバーを透かして上面からみた図である。供給スクリュウ４８によるトナー搬送方向の上流側の一部分に設けたスクリュウ下壁５２の下流側端部がトナー搬送方向に対して斜めとなる形状にしている。スクリュウ下壁５２をこのような形状とすることで、供給スクリュウ４８によるトナー搬送路の幅方向の位置によって、新しいトナーが下方に移動する位置を異なる（図中矢印Ｄ５）。これにより、供給スクリュウ４８で新しいトナーを供給する際に、新しいトナーを長手方向に分散させて下方のトナー収容部４３に移動させることができ、さらに新しいトナーの分散性を向上する。
【０１４７】
また、スクリュウ下壁５２の下流側端部の位置をケーシングの側壁４１から中央部に向けて少し内側に設定する。これにより、側壁４１から少し内側に入った位置から、新しいトナーが下方に移動する開始するようにして、側壁４１近傍に新しいトナーがたまって分散しにくい状態に陥ることを防止している。なお、スクリュウ下壁５２がトナー搬送方向に対して長すぎると、供給スクリュウ４８により搬送されるトナーと下方のトナーとの撹拌を阻害してしまうため、長手寸法は実際の新しいトナーの混ざり具合を見ながらの適宜調整する必要がある。
【０１４８】
図３３は、比較例としてスクリュ下壁のない現像装置における新しいトナーの流れを説明する上面図であり、図３２と同様に現像装置の上カバーを透かして上面からみた図である。スクリュウ下壁５２がない構成では、新しいトナーが供給スクリュウ４８の長手方向端部で集中して下方に移動してしまう（図中矢印Ｄ６）。このため、新しいトナーが連続的に供給される場合は、ひどく偏った状態になりやすい。
【０１４９】
通常、パドル４６の長手方向のサイズは、トナー凝集や側壁４１に当たっての不規則な変形を防止するために、側壁４１からは、一定の距離４６ａを設けて接触しないように設置している（図３４参照）。これにより、長手端部の側壁４１近傍のトナーは非常に動きづらくなっている。このため、端部で下方に移動した新しいトナーが混ざらないまま徐々に堆積し、トナー収容部４３で新しいトナーと劣化トナーとの偏在が増大していくことになる。本実施形態では、図３２にしめす形状のスクリュ下壁５２を設けることによって、このような問題を抑制し、さらに新しいトナーの分散性を向上させている。
【０１５０】
次に、仕切壁５１と、スクリュウ下壁５２との効果を比較した実験について説明する。実験は、仕切壁５１と、スクリュウ下壁５２の有無の条件が異なる３条件の現像装置を用いた。そして、画像面積比率５％の画像を使い、消費に見合ったトナーを補給しながら連続通紙させた場合の、非画像部の汚れ状態（トレイ中の白紙との画像濃度の差）を測定したものである。図３５は、仕切壁５１と、スクリュウ下壁５２の有無による汚れ状態のグラフである。このグラフでは、縦軸の濃度差の数値が小さいほど汚れが少ないということを示しており、濃度差が０．０１以下では目視でほとんどわからないレベルである。
【０１５１】
図３５に示すように、条件ｃの仕切壁５１およびスクリュ下壁５２のない現像装置では、端部に新しいトナーが滞留しやすく、かつ、新しいトナーが直ちに供給ローラ４４に搬送されてしまうことにより、早期に画像汚れが発生し、急激に悪くなっている。
条件ｂのスクリュ下壁５２を有した現像装置では、端部でのトナーの滞留が無くなり、分散して補給されることによって画像汚れの程度が大きく軽減された。
さらに、条件ａの仕切壁５１およびスクリュ下壁５２を有した現像装置では、新しいトナーが供給ローラ４４近傍に移動するまでに十分撹拌混合されることにより、画像汚れは目視ではわからないレベルを維持していることが確認できた。
【０１５２】
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）
一成分現像剤としてのトナーＴを担持する現像ローラ４２等の現像剤担持体と、トナーを収容するトナー収容部４３と、現像剤担持体にトナーを供給する供給ローラ４４等の供給部材と、トナー収容部内を新しいトナーが補給される補給側と供給部材が配置された側とに仕切る仕切壁５１とを備えた現像装置４である。この現像装置において、仕切壁は、トナー収容部の上方から下方に向かって突出し、且つ、下端がトナー収容部内のトナーの最上位面より下方となる。これによれば、上記実施形態について説明したように、新しいトナーを現像装置に補給した際に、新しいトナーを現像装置内に残っているトナーに十分分散させた状態で現像剤担持体に供給できる。
【０１５３】
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、トナー収容部内の補給部側の仕切壁の側方となる位置に供給スクリュウ４８等のトナー攪拌搬送部材を配設する。これによれば、上記実施形態について説明したように、補給側に補給された新しいトナーを、トナー攪拌搬送部材により仕切壁との間でトナーの受渡しながら攪拌搬送してトナー収容部内のトナー中に混合できる。これにより、新しいトナーの分散性をさらに向上させることができる。
【０１５４】
（態様Ｃ）
（態様Ｂ）において、トナー攪拌搬送部材の回転方向は中心軸より下方で供給部材より遠ざかる方向である。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナー攪拌搬送部材は新しいトナーを供給部材から離れる方向に掃き寄せながら搬送するため、トナー中を移動する経路が長くなる。このため、新しいトナーの分散性をさらに向上させることができる。
【０１５５】
（態様Ｄ）
（態様Ｂ）または(態様Ｃ）において、トナー攪拌搬送部材のトナー搬送方向の上流側端部の下方にスクリュウ下壁５２等の下壁部を設ける。これによれば、上記実施形態について説明したように、下壁部によりトナー攪拌搬送部材のトナー搬送方向の上流側端部での新しいトナーの滞留が無くなり、新しいトナーの分散性をさらに向上させることができる。
【０１５６】
（態様Ｅ）
（態様Ｄ）において、下壁部はトナー攪拌搬送部材によるトナー搬送方向下流側端部が斜めに形成され、且つ、トナー攪拌搬送部材によるトナー搬送方向下流側にいくに従い供給部材から遠ざかるよう形成する。これによれば、上記実施形態について説明したように、下壁部の形状により、新しいトナーを供給する時点で、長手方向に新しいトナーを分散させてトナー収容部の下方に移動させることにより、新しいトナーの分散性をさらに向上させることができる。
【０１５７】
（態様Ｆ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、(態様Ｃ)、(態様Ｄ）または(態様Ｅ)の何れかにおいて、トナー収容部のトナーを撹拌するためのパドル４６等の回転可能な攪拌部材を有し、攪拌部材の回転軸中心が仕切壁より下方である。これによれば、上記実施形態について説明したように、攪拌部材が回転することにより、供給部材により現像剤担持体表面から回収されたトナーを仕切壁より下方で供給部材側から補給側に搬送する。また、これと同時に、新しいトナーが混合されたトナーを仕切壁より下方で補給側から供給部材側に攪拌搬送する。これにより、新しいトナーの分散性をさらに向上させることができる。
【０１５８】
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、(態様Ｃ) 、(態様Ｄ)、(態様Ｅ)または(態様Ｆ)の何れかにおいて、供給部材に対してトナーを供給する位置が仕切壁の下端よりも上方である。これによれば、上記実施形態について説明したように、トナーが現像剤収容部内のトナー中を浮上して供給部材に達するので、新しいトナーの分散性をさらに向上させることができる。
【０１５９】
（態様Ｈ）
感光体２等の潜像担持体と、潜像担持体表面を帯電させるための帯電手段と、潜像担持体上に静電潜像を形成するための潜像形成手段と、静電潜像を現像してトナー像化するための現像手段とを有する画像形成装置である。この画像形成装置において、上記現像手段として、（態様Ａ）、（態様Ｂ）、(態様Ｃ) 、(態様Ｄ)、(態様Ｅ)、(態様Ｆ)または(態様Ｇ)の何れかの現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、地汚れや画像ムラのない高品位な画像が得られる。
【０１６０】
（態様Ｉ）
潜像を担持する潜像担持体、潜像担持体を一様帯電する帯電手段及び潜像担持体の表面の付着物を除去する潜像担持体クリーニング手段のうちの少なくとも一つと、潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを１つのユニットとして共通の保持体に保持させて装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジである。このプロセスカートリッジにおいて、上記現像手段として、態様Ａ）、（態様Ｂ）、(態様Ｃ) 、(態様Ｄ)、(態様Ｅ)、(態様Ｆ）または(態様Ｇ)の何れかの現像装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、地汚れや画像ムラのない高品位な画像が得られるとともに、メンテナンス性を」向上させることができる。
【符号の説明】
【０１６１】
１  プロセスカートリッジ
２  感光体
３  帯電部材
４  現像装置
６  露光装置
７  中間転写ベルト
１２  定着装置
４１  現像ケーシング
４２  現像ローラ
４２ａ  凸部
４２ｂ  凹部
４２ｇ  基材
４２ｆ  表面層
４２ｔ  頂面
４４  供給ローラ
４５  ドクタブレード
４５ａ  先端面
４５ｅ  エッジ部
４５ｂ  対向面
４５ｃ  ブレードフォルダ
４６  パドル
４７  入口シール
４８  供給スクリュウ
４９  トナー残量センサ
５１  仕切壁
５２  スクリュウ下壁
５５  トナー補給口
５６  開口部
５９  仕切壁（従来技術）
１００  プリンタ部
１４２  現像バイアス電源
２００  給紙部
３００  スキャナ部
５００  複写機
６００  プリンタ
Ｌ１  第一溝
Ｌ２  第二溝
Ｐ  転写紙
Ｔ  トナー
Ｔ１  トナー最上位面
Ｗ１  ピッチ幅
Ｗ２  軸方向長さ
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１６２】
【特許文献１】特開２００９−１８６８７５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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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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