(57)【要約】【課題】潤滑剤の塗布ローラへの加圧力を常時一定に保持することを可能とした潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】上記目的を達成するため、固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａへの加圧力を検出する検出器３ｅを、固形潤滑剤３ｂと加圧力を制御可能な加圧手段３ｆとの間に介在させ、検出器３ｅによって加圧手段ｆによる加圧力を検出し、この検出された加圧力に応じて、加圧手段３ｆによる固形潤滑剤３ｂに対する加圧力が一定になるように加圧手段３ｆの変位量を制御するようにしたものである。【選択図】図５
2008020652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置の感光体表面または当該感光体表面に形成されたトナー画像が転写される転写体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置において、
前記感光体表面または転写体の表面に回転しながら摺接して潤滑剤を塗布する塗布ローラと、前記潤滑剤を当該塗布ローラに圧接させるための加圧手段と、当該加圧手段の加圧力を検出する検出手段とを備え、前記加圧手段は、当該検出手段によって検出された加圧力に応じて前記潤滑剤を前記塗布ローラに向けて変位させるように制御されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項２】
請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、
前記加圧手段は、前記検出手段によって検出される加圧力が一定となるように前記潤滑剤の変位が制御されていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の潤滑剤塗布装置において、
前記検出手段および加圧手段は、潤滑剤の長手方向に対してそれぞれ1対として複数対設けられていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
前記検出手段は、圧電素子であることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
前記加圧手段は、ステッピングモータ、超音波モータ、圧電素子から選ばれる少なくとも１種の駆動手段によって潤滑剤を変位させることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
前記検出手段と加圧手段を同一圧電素子で兼用させたことを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
前記加圧手段は、前記潤滑剤を変位させる駆動手段と当該駆動手段を変位させる変位手段とを備えていることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、
前記潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする潤滑剤塗布装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置を、感光体の表面に一体に取り付けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置またはプロセスカートリッジを感光体表面に取り付けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の画像形成装置において、
当該画像形成装置で使用されるトナーは、３〜８μｍの範囲の体積平均粒径（Ｄｖ）を有し、１．００〜１．４０の範囲の体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１記載の画像形成装置において、
前記トナーは、１００〜１８０の範囲のＳＦ−１形状係数値を有し、１００〜１８０の範囲のＳＦ−２形状係数値を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０ないし１２のいずれか１項記載の画像形成装置において、
前記トナーは、球形状であり、０．５〜１．０の範囲の長軸長と短軸長の比（ｒ２／ｒ１）を有し、０．７〜１．０の範囲の厚さと短軸長の比（ｒ３／ｒ２）を有し、当該長軸長ｒ１、短軸長ｒ２、厚さｒ３は、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３の関係を満足することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に使用される潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機やプリンタ等の画像形成装置によってフルカラーの画像を得る場合に、感光体上に各色のトナー像を形成し、中間転写体に順次多重転写して中間転写体に多色画像を形成した後、記録紙等の記録媒体に静電的に一括して再転写し、画像ズレのない多色画像を形成する画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、感光体、中間転写体等の像担持体の寿命を向上させるためや転写時の虫食い対策のため、ステアリン酸亜鉛等の固体潤滑剤を像担持体上に塗布ローラで塗布している。
【０００３】
この際に、潤滑剤は、スプリング等の加圧部材で加圧されながら塗布ローラと摺接され、塗布ローラの回転によって一定量の潤滑剤が塗布ローラに削り取られて塗布するようになっている。しかしながら、潤滑剤の削れによって潤滑剤が消耗し、この潤滑剤の消耗に伴い加圧部材による加圧力が変化して塗布ローラに適量の潤滑剤が削り取られず、感光体等の像担持体への塗布ムラが生じ、画像濃度ムラを生じる場合がある。
【０００４】
この欠点を改良するために、加圧手段であるスプリングを保持するスプリングケース部に深さの異なる凹部を形成し、潤滑剤の削れによる厚みの減少に応じて前記スプリングの端部を保持する凹部の位置を変えてスプリングの加圧力の変動を抑制する提案がなされている。（例えば特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００５−３２１８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この特許文献１記載の方法では、スプリングの保持位置の変更は、使用者が必要に応じて行うものであり、常時行われないためにスプリングの加圧力の変動に伴う像担持体への塗布ムラを十分に抑制できないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、潤滑剤の塗布ローラへの加圧力を常時一定に保持することを可能とした潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、画像形成装置の感光体表面または当該感光体表面に形成されたトナー画像が転写される転写体の表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置において、前記感光体表面または転写体の表面に回転しながら摺接して潤滑剤を塗布する塗布ローラと、前記潤滑剤を当該塗布ローラに圧接させるための加圧手段と、当該加圧手段の加圧力を検出する検出手段とを備え、前記加圧手段は、当該検出手段によって検出された加圧力に応じて前記潤滑剤を前記塗布ローラに向けて変位させるように制御されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の潤滑剤塗布装置において、前記加圧手段は、前記検出手段によって検出される加圧力が一定となるように前記潤滑剤の変位が制御されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２記載の潤滑剤塗布装置において、前記検出手段および加圧手段は、潤滑剤の長手方向に対してそれぞれ１対として複数対設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記検出手段は、圧電素子であることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記加圧手段は、ステッピングモータ、超音波モータ、圧電素子から選ばれる少なくとも１種の駆動手段によって潤滑剤を変位させることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記検出手段と加圧手段を同一圧電素子で兼用させたことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記加圧手段は、前記潤滑剤を変位させる駆動手段と当該駆動手段を変位させる変位手段とを備えていることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置において、前記潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置を、感光体の表面に一体に取り付けたことを特徴とするプロセスカートリッジとしたものである。
【００１６】
また、請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれか１項記載の潤滑剤塗布装置またはプロセスカートリッジを感光体表面に取り付けたことを特徴とする画像形成装置とするものである。
【００１７】
また、請求項１１の発明は、請求項１０記載の画像形成装置において、当該画像形成装置で使用されるトナーは、３〜８μｍの範囲の体積平均粒径（Ｄｖ）を有し、１．００〜１．４０の範囲の体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）を有することを特徴とする。
【００１８】
また、請求項１２の発明は、請求項１０または１１記載の画像形成装置において、前記トナーは、１００〜１８０の範囲のＳＦ−１形状係数値を有し、１００〜１８０の範囲のＳＦ−２形状係数値を有することを特徴とする。
【００１９】
また、請求項１３の発明は、請求項１０ないし１２のいずれか１項記載の画像形成装置において、前記トナーは、球形状であり、０．５〜１．０の範囲の長軸長と短軸長の比（ｒ２／ｒ１）を有し、０．７〜１．０の範囲の厚さと短軸長の比（ｒ３／ｒ２）を有し、当該長軸長ｒ１、短軸長ｒ２、厚さｒ３は、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３の関係を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、上記構成を採用することによって、潤滑剤の塗布ローラへの加圧力を常時一定に保持することを可能とした潤滑剤塗布装置及びこれを備えたプロセスカートリッジ並びに画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明による一実施形態のカラー画像形成装置の概略構成を示す図である。本実施例による画像形成装置は、イエロー（以下Ｙ）、シアン（以下Ｃ）、マゼンダ（以下Ｍ）、ブラック（以下Ｋ）の4色トナーから一画像を形成するタンデム型の画像形成装置である。この画像形成装置は、それぞれ前記４色のトナー像を形成する４つの感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えており、後述するように、これらの感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを中心として、その外周表面に、帯電装置２、現像装置４、潤滑剤塗布装置３、クリーニング装置８を備えた作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋが、それぞれ図の左から順に配列されている。これらの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ上には、４つのローラ５２、５３、５４、５５に掛け回されて支持された無端状の中間転写ベルト３１が各に感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに接触しながら図中Ａの方向に駆動移動されている。
【００２３】
４つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋの下方には、帯電した各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面に各色の画像データに基づいて照射されるレーザー光Ｌによって潜像を形成する書き込みユニット２５が備えられている。また、中間転写ベルト３１を挟んで、各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと対向する位置には、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト３１上に一次転写する一次転写ローラ３２がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ３２は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
【００２４】
中間転写ベルト３１のローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写ローラ３４が圧接されている。二次転写ローラ３４は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ３４と中間転写ベルト３１との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト３１上のトナー像が転写紙に転写される。中間転写ベルト３１のローラ５５で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト３１の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置３３が設けられている。
【００２５】
二次転写部の上方には、転写紙上のトナー像を転写紙に半永久的に定着させる定着ユニット４０が備えられている。定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ４２及び定着ローラ４４に巻き掛けられた無端の定着ベルト４３と、定着ベルト４３を介して定着ローラ４４に対向、圧接して配置される加圧ローラ４５とから構成されている。画像形成装置の下部には、転写紙を載置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す給紙装置２０が備えられている。
【００２６】
図２は、4つの作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋのうちの１つの作像ユニットの概略構成を示す図で、4色とも同一構成のため１つの作像ユニット１０について図示している。作像ユニット１０は、各感光体ドラム１の周りに、感光体ドラム１表面に電荷を与える帯電装置２、感光体ドラム１表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置４、感光体ドラム１表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置３、トナー像転写後の感体光ドラム１表面のクリーニングをするクリーニング装置８がそれぞれ配置されて感光体ドラム１と一体に取り付けられ、部品の交換、保守、点検の際に、このユニット１０を画像形成装置本体から引き出し可能なプロセスユニットを構成している。
【００２７】
次に、この画像形成装置によってカラー画像を得る過程について説明する。図１において、図中左からイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナーが充填されたトナーを補給するトナーボトル９から図示しない搬送経路によって、所定の補給量だけ各色の現像装置４にトナーが補給される。現像装置４は、感光体１と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ４ａが配置されている。現像スリーブ４ａの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが備えられている。現像スリーブ４ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１の潜像面に供給する。
【００２８】
転写紙２０が、給紙コロ２１で供給され２次転写ローラ３４と中間転写ベルト３１のニップに搬送される。なお、あらかじめ帯電ローラ２によって一様に帯電された感光体ドラム１は、書き込みユニット２５によってレーザー光Ｌで露光走査され、感光体ドラム１上に静電潜像が作られる。各静電潜像は、それぞれ各色の現像装置4により現像され、これにより感光体ドラム１表面にイエロー、シアン、マゼンタ、黒のトナー像が形成される。次に転写ローラ３２に電圧が印加され各感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が、中間転写ベルト３１上に順次転写されていく。このとき、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト３１の同じ位置に重ねて転写されるように、上流側から下流側に向けてタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト３１上に形成された画像は、２次転写ローラ３４の位置まで搬送され転写紙２０に２次転写される。各色のトナー像が転写された転写紙２０は、定着ユニット４０に搬送されて熱定着され排紙ローラ４１で排紙される。なお、感光体ドラム１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上の残留トナーは、それぞれのクリーニング手段８によって、また中間転写ベルト３１上の残留トナーは転写クリーニング手段３３によってクリーニングされ、これらの廃トナーは各クリーニングユニット内の廃トナー搬送スクリューにより、プロセスカートリッジから画像形成装置に設けられた図示しない廃トナーボトルに排出される。
【００２９】
次に、本発明の特徴部分である潤滑剤塗布装置について説明する。この本発明による潤滑剤塗布装置を説明するに先立って、従来の潤滑剤塗布装置について、図３及び図４に基づいて説明する。
【００３０】
図３は、従来の潤滑剤塗布装置の側面図を示し、この潤滑剤塗布装置においては、ステアリン酸亜鉛のような脂肪酸金属塩を直方体状に成形した固形潤滑剤３ｂが両面テープあるいは接着剤などで固定した潤滑剤保持部材３ｃに固定されている。潤滑剤保持部材３ｃは、固形潤滑剤３ｂを感光体ドラム１に塗布するために、長手方向に対して複数配置されている圧縮バネからなる加圧部材３ｄによって、塗布ローラであるブラシローラ３ａ側に加圧されている。
【００３１】
固形潤滑剤３ｂは、回転するブラシローラ３ａによって削り取られて経時的にその高さが減少するが、加圧部材３ｃで加圧されているため常時ブラシローラ３ａに当接している。しかし、固形潤滑剤３ｂの高さが経時で減少していくため、バネの加圧力も減少していくことになる。図４の（ａ）及び（ｂ）で示すように、初期と経時における加圧部材３ｄであるバネの加圧力をそれぞれＦ1、Ｆ2とすると、Ｆ1＞Ｆ2となる。従って、固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａへの加圧力が減少することにより、ブラシローラ３ａが固形潤滑剤３ｂを削り取る力も減少するため、感光体ドラム１への潤滑剤の塗布量も経時で減少することになる。しかしながら、このように経時で感光体ドラム１への潤滑剤の塗布量が減少すると感光体ドラム１への潤滑剤の塗布ムラ等を生じ、画像ムラを発生しやすくなり好ましくない。
【００３２】
そこで本発明においては、固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａへの加圧力を一定に維持するように固形潤滑剤３ｂをブラシローラ３ａに対して加圧する加圧手段に改良をくわえているが、その具体的構成について図５に基づいて説明する。
【００３３】
図５は、本発明による一実施形態の潤滑剤塗布装置の概略構成を示す図で、前述の図３で説明した部品と同一部品については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００３４】
本実施例の潤滑剤塗布装置は、前述のように、初期状態と経時では、加圧部材３ｄの加圧力の低下に伴って、固形潤滑剤３ｂの削り取られ量が変動するため、初期から経時まで固形潤滑剤３ｂの消費量を一定にするには、固形潤滑剤３ｂをブラシローラ３ａに対して徐々に変位させ、固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａへの加圧力を一定にすればよいことに着目してなされたものである。即ち、従来の固形潤滑剤３ｂをブラシローラ３ａに対して加圧するバネ３ｄの代わりに、固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａへの加圧力を検出する検出器３ｅを、固形潤滑剤３ｂと加圧力を制御可能な加圧手段３ｆとの間に介在させ、検出器３ｅによって加圧手段ｆによる加圧力を検出し、この検出された加圧力に応じて、加圧手段３ｆによる固形潤滑剤３ｂに対する加圧力が一定になるように加圧手段３ｆの変位量を制御するようにしたものである。
【００３５】
図６は、加圧手段３ｆの変位量を制御するためのブラシロール３ａと固形潤滑剤３ｂと検出器３ｅと加圧手段３ｆの制御関係を示す図で、ブラシローラ３ａが固形潤滑剤３ｂを削り取り、固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａへの加圧力が減少すると、検出器３ｅが減少した加圧力を検出し、この検出信号に基づいて、フィードバック制御回路５によって所定加圧力となるように、加圧手段３ｆの変位量を増加させる信号を加圧手段３ｆに供給する。この信号を受けて加圧手段３ｆは、変位量を増加させ、固体潤滑剤３ｂの消費量に等しい量分を補うよう、加圧手段３ｆにより固形潤滑剤３ｂをブラシローラ３ａに対して変位させる。このようにして、固形潤滑剤のブラシローラへの加圧力をフィードバック制御して加圧力を一定に制御することで、固形潤滑剤の消費量を経時で一定にすることができる。
【００３６】
本実施例において使用される検出器３ｅとしては、装置の小型化の観点から、圧電素子が有利である。
【００３７】
加圧手段３ｆとしては、検出器３ｅからの検出信号によって加圧手段３ｆの加圧力を一定に制御可能なものであればよく、検出器３ｅからの電気検出信号によって固形潤滑剤と当接する加圧手段３ｆの先端の位置を容易に変位可能なステッピングモータ、超音波モータ、検出器３ｅとは別の圧電素子等の電気信号で駆動される駆動手段が好適であり、これらの駆動手段を使用したときには、装置の小型化を図ることが可能となり有利である。
【００３８】
また、本発明で使用される固形潤滑剤３ｂは、脂肪酸金属塩、フッ素系樹脂等からなるものが使用できるが、特に脂肪酸金属塩が好ましい。脂肪酸金属塩としては、例えば、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の直鎖状炭化水素の脂肪酸金属塩が挙げられ、金属としては、リチウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、セリウム、チタン、鉄などが挙げられる。これらの中で、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸鉄などが好ましく、特に、ステアリン酸亜鉛が好ましい。
【００３９】
本発明による潤滑剤塗布装置は、前述のように、感光体ドラム１の周辺に取り付けて感光体ドラム１の表面に潤滑剤を塗布するものとして好適であるが、中間転写ベルト３１等の他の像担持体に取り付けても良い。
【００４０】
さらに、本発明による潤滑剤塗布装置を感光体ドラム１と一体に取り付けたプロセスカートリッジとする場合には、潤滑剤塗布装置の交換、保守、点検が容易となるので好ましい。
【００４１】
また、検出器３ｅと加圧手段３ｆを１個の圧電素子を使用し、検出器としての機能と加圧手段としての機能をそれぞれ発揮させるようにしても良く、この場合、検出器３ｅと加圧手段３ｆが一体となるため、さらなる小型化が可能である。
【実施例２】
【００４２】
図７は、本発明による他の実施形態の潤滑剤塗布装置の概略構成を示す図で、前述の図３で説明した部品と同一部品については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００４３】
この実施例のものでは、検出器３ｅ及び加圧手段３ｆを固形潤滑剤３ｂの長手方向の両端に、それぞれ１対ずつ設けて加圧手段３ｆを独立して制御することで、固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａに対する長手方向の当たり方のムラをなくすことができ、長手方向全域で固形潤滑剤３ａの均一な消費を図れるようにしたものである。本実施例では、検出器３ｅと加圧手段３ｆの対が固形潤滑剤３ｂの両端にそれぞれ設置したが、これらの手段の設置位置、設置数は、前記２ヶ所に限らず、他の位置であっても良くまた設置数もそれより多くてももちろん良い。
【実施例３】
【００４４】
図８は、本発明による他の実施形態の潤滑剤塗布装置の概略構成を示す図で、前述の図７で説明した部品と同一部品については、同一符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
本実施例の潤滑剤塗布装置では、加圧手段３ｆとして圧電素子を使用する場合には、加圧手段３ｆの先端の変位量が数百μｍ程度の変位しか出せないので、経時で潤滑剤３ｂの変位量としてｍｍ単位の変位を必要とする場合に好適な例である。図８から明らかなように、圧電素子からなる検出器３ｅとこの検出器の検出信号によって変位量が制御される圧電素子からなる駆動手段３ｇとからなる１対の押圧手段の上面に、この押圧手段を下方に変位させる変位手段３ｈを取り付けたものである。
【００４６】
この例では、駆動手段３ｇでの変位量の限度を超えて固形潤滑剤３ｂを変位させる必要がある場合には、てこの原理を使用して支点３ｉを回転軸としたレバー３ｊの一端を駆動手段３ｇの上端を当接させ、他端を下方に移動させることによって、駆動手段３ｇを引き下げて駆動手段３ｇの先端の変位量を大幅に引き上げることが可能となっている。この場合、レバーの操作は、手動であっても良いが、レバー３ｊの他端に圧電素子を設け、検出器３ｅの検出出力によってレバー３ｊを自動的に制御するようにしてもよい。変位手段としてはレバー３ｊに限らず他の手段を採用できることは言うまでもない。
【実施例４】
【００４７】
次に、本発明による画像形成装置に使用されるトナーについて説明する。本発明の画像形成装置は、現像装置4 で使用するトナーが、平均円形度０．９３ 以上と円形度の高いトナーが好ましい。円形度の高いトナーは、ブレード方式のクリーニングでは感光体１ とクリーニングブレードの隙間に入り込み、すり抜けやすいが、転写率が高いことで、転写残トナー量が少ない。また、トナーが略球形に近いトナーが一層好ましい。略球形トナーは、以下の形状係数ＳＦ −１ 、ＳＦ −２ の値で規定することができる。本画像形成装置で用いるトナーとしては、形状係数ＳＦ−１ が１００ 〜１８０ 、形状係数ＳＦ −２ が１００ 〜１８０ のトナーである。図9 は、形状係数ＳＦ −１ 、形状係数ＳＦ−２ を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ −１ は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（１ ）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧ の二乗を図形面積ＡＲＥＡ で除して、１００ π／４ を乗じた値である。
【００４８】
ＳＦ −１ ＝｛（ＭＸＬＮＧ ）2 ／ＡＲＥＡ ｝×（１００ π／４ ）・・・式（１）
ＳＦ −１ の値が１００ の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ −１ の値が大きくなるほど不定形になる。また、形状係数ＳＦ−２ は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２ ）で表される。トナーを２ 次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩ の二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００ π／４ を乗じた値である。
【００４９】
ＳＦ −２ ＝｛（ＰＥＲＩ ）2 ／ＡＲＥＡ ｝×（１００ π／４ ）・・・式（２ ）
ＳＦ −２ の値が１００ の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ −２ の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００ ：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３ ：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
【００５０】
トナーの形状が略球形になると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体１ との接触合点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体１との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。さらに、ブラシ状ローラ４１ によるバイアスに対応して回収・放出されやすい。尚、ＳＦ −１ とＳＦ −２ が大きくなると、正規帯電トナーＴ０ 及び逆帯電トナーＴ１ のいずれも回収・放出されにくいために、前の画像が表れたるゴースト画像、地肌カブリ等の異常画像の発生することがあるため、ＳＦ−１ とＳＦ −２ は１８０ を越えない方が好ましい。
【００５１】
また、トナーの体積平均粒径が３ 〜８ μｍ であり、体積平均粒径（Ｄｖ ）と個数平均粒径（Ｄｎ ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ ）が１ ．００ 〜１ ．４０ の範囲にある小粒径で粒径分布も狭くすることで、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、転写率を高くすることができることで、一時保持手段４０に対する回収トナー量を減らすことができ、画像形成装置の安定性を向上させることで長期間使用することができる。このような小粒径トナーは、外添剤微粒子等の含有率が相対的に高くなる傾向にあるため、これらがトナーから脱離して感光体１ 上にフィルミングを発生しやすいが、ブラシローラ３ａ で感光体１ を摺擦することで、フィルミングを機械的に除去し、また、フィルミングの発生を抑えることができる。
【００５２】
この画像形成装置に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００５３】
本発明のトナーはバインダ樹脂として変性ポリエステル（i ）を含む。変性ポリエステル（i ）としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。変性ポリエステル（i ）としては、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）とアミン類（Ｂ ）との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ ）としては、多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ ）の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ ）と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００５４】
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。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。
【００５５】
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。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。
【００５６】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６ −ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ ］の当量比［ＮＣＯ ］／［ＯＨ］として、通常５ ／１ 〜１／１ 、好ましくは４ ／１ 〜１ ．２ ／１ 、さらに好ましくは２ ．５ ／１ 〜１ ．５ ／１ である。［ＮＣＯ ］／［ＯＨ ］が５ を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１ 未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００５７】
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ ）構成成分の含有量は、通常０．５ 〜４０ｗｔ ％、好ましくは１ 〜３０ｗｔ ％、さらに好ましくは２ 〜２０ｗｔ ％である。０ ．５ｗｔ ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ ）中の１ 分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１ 個以上、好ましくは、平均１．５ 〜３個、さらに好ましくは、平均１ ．８ 〜２ ．５ 個である。１ 分子当たり１ 個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００５８】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ ）と反応させるアミン類（Ｂ ）としては、２ 価アミン化合物（Ｂ１ ）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２ ）、アミノアルコール（Ｂ３ ）、アミノメルカプタン（Ｂ４ ）、アミノ酸（Ｂ５ ）、およびＢ１ 〜Ｂ５ のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。２ 価アミン化合物（Ｂ１ ）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４ ，４ '−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４ '−ジアミノ−３ ，３ '−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２ ）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３ ）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５ ）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５ のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６ ）としては、前記Ｂ１ 〜Ｂ５ のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１ およびＢ１ と少量のＢ２ の混合物である。
【００５９】
アミン類（Ｂ ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ ）中のアミノ基［ＮＨｘ ］の当量比［ＮＣＯ ］／［ＮＨｘ ］として、通常１ ／２ 〜２ ／１ 、好ましくは１ ．５ ／１ 〜１ ／１ ．５、さらに好ましくは１ ．２ ／１ 〜１ ／１ ．２ である。［ＮＣＯ ］／［ＮＨｘ ］が２ を超えたり、１ ／２ 未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。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。
【００６０】
ここで用いられる変性ポリエステル（i ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル（i ）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。この時のピーク分子量は１０００ 〜１００００ が好ましく、１０００ 未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また１００００を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル（i ）の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ii ）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。（i ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００ 〜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及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。変性ポリエステル（i ）を得るための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。
【００６１】
ここにおいては、変性されたポリエステル（i ）単独使用だけでなく、この変性されたポリエステル（i ）と共に、未変性ポリエステル（ii ）をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。（ii ）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。未変性ポリエステル（ii ）としては、変性されたポリエステル（i ）のポリエステル成分と同様な多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ ）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（i ）と同様である。また、未変性ポリエステル（ii ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。変性されたポリエステル（i ）と未変性ポリエステル（ii ）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、変性されたポリエステル（i ）のポリエステル成分と未変性ポリエステル（ii ）は類似の組成が好ましい。未変性ポリエステル（ii ）を含有させる場合の変性されたポリエステル（i ）と未変性ポリエステル（ii ）の重量比は、通常５ ／９５〜８０ ／２０ 、好ましくは５ ／９５ 〜３０ ／７０ 、さらに好ましくは５ ／９５ 〜２５ ／７５ 、特に好ましくは７ ／９３ 〜２０ ／８０ である。（i ）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。未変性ポリエステル（ii ）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００ 、好ましくは２０００ 〜８０００ 、さらに好ましくは２０００ 〜５０００ である。１０００ 未満では耐熱保存性が悪化し、１００００ を超えると低温定着性が悪化する。未変性ポリエステル（ii ）の水酸基価は５ 以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０ 、特に好ましくは２０ 〜８０ である。５ 未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。未変性ポリエステル（ii ）の酸価は１ 〜５ が好ましく、より好ましくは２〜４ である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
【００６２】
バインダ樹脂のガラス転移点（Ｔｇ ）は通常３５ 〜７０ ℃、好ましくは５５ 〜６５ ℃である。３５℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。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、本発明のトナーにおいては、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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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ＮＥＧＶＰ２０３６ 、コピーチャージＮＸＶＰ４３４ （以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ −９０１ 、ホウ素錯体であるＬＲ −１４７ （日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。荷電制御剤の使用量は、バインダ樹脂の種類、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樹脂１００重量部に対して、０．１ 〜１０ 重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０ ．２ 〜５ 重量部の範囲がよい。１０ 重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００６６】
離型剤としては、融点が５０ 〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ −ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ −ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダ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。
【００６７】
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。 この無機微粒子の一次粒子径は、５ ×１０ -3 〜２μｍ であることが好ましく、特に５ ×１０ -3 〜０ ．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 〜５００ｍ ２ ／ｇ であることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０ ．０１ 〜５ｗｔ ％であることが好ましく、特に０ ．０１ 〜２ ．０ｗｔ％であることが好ましい。無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５ ×１０ −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。酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３ 〜１．５ｗｔ ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。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。
【００７２】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０ のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３ −［ω−フルオロアルキル（Ｃ６ 〜Ｃ１１ ）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３ 〜Ｃ４ ）スルホン酸ナトリウム、３ −［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６ 〜Ｃ８ ）−Ｎ −エチルアミノ］−１ −プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０ ）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７ 〜Ｃ１３ ）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４ 〜Ｃ１２ ）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ −（２ −ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６ 〜Ｃ１０ ）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０ ）−Ｎ −エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６ 〜Ｃ１６ ）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、サーフロンＳ−１１１ 、Ｓ −１１２ 、Ｓ −１１３ （旭硝子社製）、フロラードＦＣ −９３ 、ＦＣ −９５ 、ＦＣ −９８ 、ＦＣ −１２９ （住友３Ｍ 社製）、ユニダインＤＳ−１０１ 、ＤＳ −１０２ （ダイキン工業社製）、メガファックＦ −１１０ 、Ｆ −１２０ 、Ｆ −１１３ 、Ｆ −１９１ 、Ｆ −８１２ 、Ｆ −８３３ （大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２ 、１０３ 、１０４ 、１０５ 、１１２ 、１２３Ａ 、１２３Ｂ 、３０６Ａ 、５０１ 、２０１ 、２０４ 、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００ 、Ｆ１５０ （ネオス社製）などが挙げられる。
【００７３】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２ 級もしくは２ 級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０ ）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４ 級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１ （旭硝子社製）、フロラードＦＣ −１３５ （住友３Ｍ 社製）、ユニダインＤＳ −２０２ （ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ −１５０ 、Ｆ −８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ −１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ −３００ （ネオス社製）などが挙げられる。
【００７４】
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。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。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。
【００７５】
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 〜３００００ｒｐｍ 、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍ である。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０ ．１ 〜５ 分である。分散時の温度としては、通常、０ 〜１５０ ℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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、真球状から紡錘形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。
【００７９】
本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。図１０ は、本発明のトナーの形状を模式的に示す図である。図１０ において、略球形状の外観を示しており（図１０（ａ ）参照）、トナーを長軸長ｒ１ 、短軸長ｒ２ 、厚さｒ３ （但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３ とする。）で規定するとき、長軸と短軸との比（ｒ２ ／ｒ１ ）（図１０ （ｂ）参照）が０ ．５ 〜１ ．０ で、厚さと短軸との比（ｒ３ ／ｒ２ ）（図９ （ｃ ）参照）が０ ．７ 〜１ ．０ の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１ ）が０ ．５ 未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３ ／ｒ２ ）が０．７ 未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３ ／ｒ２ ）が１ ．０ では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。なお、ｒ１、ｒ２ 、ｒ３ は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【００８０】
以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない一成分の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。また、二成分現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ 、Ｃｕ 等の２ 価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径２０ 〜１００ μｍ が好ましい。平均粒径が２０ μｍ 未満では、現像時に感光体１ にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Ｚｎ を含むＣｕ フェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置１００のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５ 〜１０ μｍ 、好ましくは０ ．３ 〜４ μｍ がよい。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明による実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明による実施例１に係るプロセスカートリッジの概略構成を示す断面図である。
【図３】従来の潤滑剤塗布装置の概略構成を示す平面図である。
【図４】従来の潤滑剤塗布装置の機能を説明するための図である。
【図５】本発明による実施例１に係る潤滑剤塗布装置の概略構成を示す平面図である。
【図６】本発明による潤滑剤塗布装置の加圧手段の変位の制御関係を示す図である。
【図７】本発明による実施例２に係る潤滑剤塗布装置の概略構成を示す平面図である。
【図８】本発明による実施例３に係る潤滑剤塗布装置の概略構成を示す平面図である。
【図９】本発明による画像形成装置で使用されるトナーの形状を示す模式図で、（ａ）は、形状係数ＳＦ−１の関係を説明するための模式図、（ｂ）は、形状係数ＳＦ−２の関係を説明するための模式図である。
【図１０】本発明による画像形成装置で使用されるトナーの寸法を示すための模式図で、（ａ）は、Ｘ−Ｙ−Ｚ軸の三次元で見た場合の模式図、（ｂ）は、Ｘ−Ｙ軸の二次元で見た場合の模式図、（ｃ）は、Ｙ−Ｚ軸で見た場合の模式図である。
【符号の説明】
【００８２】
１、１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ    感光体ドラム
２    帯電装置
２ａ    帯電ローラ
２ｂ    クリーニング装置
３    潤滑剤塗布装置
３ａ    ブラシローラ
３ｂ    固形潤滑剤
３ｃ    潤滑剤保持手段
３ｅ    検出器
３ｆ    加圧手段
３ｇ    駆動手段
３ｊ    レバー
４    現像装置
５    フィードバック制御回路
８    クリーニング装置
１０、１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋ    作像ユニット
２０    転写紙
２５    書き込みユニット
３１    中間転写ベルト
３２    １次転写ロール
３３    転写ベルトクリーニング装置
３４    ２次転写ローラ
４０    定着ユニット
【図１】
2008020652.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008020652.tif 000007
【図６】
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【図７】
2008020652.tif 000009
【図８】
2008020652.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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