(57)【要約】    【課題】補給時間・補給間隔を変化させることで詰まりによる補給不良の発生を防止するとともに、特別な装置の必要のない、トナー補給制御方式及び低コスト・省スペースのトナー補給装置並びに画像形成装置を提供する。    【解決手段】トナーカートリッジ３２に収納されたトナーを吸引型のスクリューポンプ６０を用いてトナーカートリッジ３２から現像装置１０へ補給するトナー補給装置３０のトナー補給制御方式において、スクリューポンプ６０は駆動時間を一定時間にしてトナー補給量に応じて駆動する回数を設定する通常モードと、スクリューポンプ６０の駆動間隔をスクリューポンプ駆動時間の１／２以下とする駆動間隔短縮モードとを備えている。【選択図】  図７
2008276105.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー収納容器に収納されたトナーを吸引型のスクリューポンプを用いてトナー収納容器から現像装置へ補給するトナー補給装置のトナー補給制御方式において、
前記スクリューポンプは駆動時間を一定時間にしてトナー補給量に応じて駆動する回数を設定する通常モードと、前記スクリューポンプの駆動間隔をスクリューポンプ駆動時間の１／２以下とする駆動間隔短縮モードとを備えていることを特徴とするトナー補給制御方式。
【請求項２】
前記駆動間隔短縮モードを実行するか否かの判定を行うことを特徴とする請求項１に記載のトナー補給制御方式。
【請求項３】
前記駆動間隔短縮モードの実行判定をトナー補給経路中に設けられたセンサにより判定することを特徴とする請求項２に記載のトナー補給制御方式。
【請求項４】
前記駆動間隔短縮モードの実行判定を前記現像装置に設けられたセンサにより判定することを特徴とする請求項２に記載のトナー補給制御方式。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れかに記載のトナー補給制御方式において、補給するトナーは、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、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とするトナー補給制御方式。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れかに記載のトナー補給制御方式において、補給するトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００のトナーであることを特徴とするトナー補給制御方式。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れかに記載のトナー補給制御方式により動作することを特徴とするトナー補給装置。
【請求項８】
請求項７に記載のトナー補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
前記駆動短縮モードを実行した場合は現像剤撹拌時間を延長することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー補給制御方式及びトナー補給装置並びに画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機やレーザプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像に現像装置から供給されるトナーの付着により可視像化されて、記録紙に転写しされ定着工程により紙に定着され記録物となる。トナーは現像により消費されるので、本体に備えられたトナー補給装置により消費分を補給されるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２６９３号公報
【０００４】
トナー補給装置にはトナーを収納した粉体収納容器（以下、トナーカートリッジ）が着脱自在に設けられトナーカートリッジが空となると、あらかじめ用意されているトナー充填済みの新しいトナーカートリッジと交換される。
【０００５】
近年の画像形成装置のさらなる小型化の要求等により、装置全体のレイアウトは制限されてきている。現像装置とトナーカートリッジが別体で交換される機構の場合は、トナーカートリッジから現像装置へのトナー搬送手段が必要となる。そのレイアウト自由度からフレキシブルチューブとスクリューポンプを用いてレイアウト自由度を高めたり、さらに、特許文献１に記載されているように、小型化・低コスト化の観点からサブホッパを持たずにカートリッジから搬送装置を用いて直接補給する方式も開示されている。
【０００６】
また、交換式のトナーカートリッジを用いたトナー補給装置はトナーカートリッジ交換毎にトナーが飛散してしまうという問題があった。また、トナー補給装置内のトナー飛散が繰り返されると交換するトナーカートリッジ自体にもトナーが付着し機内だけでなく、ユーザやオフィス等を汚してしまうことにも繋がるため、できるだけトナーカートリッジ交換時にトナーを飛散させないような方式が考えられてきている。自由落下手段を用いているシャッタ方式では補給口をある程度大きくする必要があり、トナー飛散を抑えることが困難である。上記のスクリューポンプを用いた補給方式では吸引によりトナーを搬送できるので補給口をある程度小さくすることができ、トナー飛散の面からも有利である。
【０００７】
ところが、上記方式では吸引圧によりトナーを搬送するため、トナー搬送経路はある程度細くなる（例えば直径６ｍｍ〜１０ｍｍ程度）。そのため、使用環境によるトナー流動性の変化等により搬送経路や補給口付近でトナーが凝集したりすることで詰まりによる補給不良の発生が懸念される。また、現像器に直接補給する方式では画像濃度ムラを抑えるために、１回あたりの補給時間を短く、補給間隔をできるだけ長く設定する必要がある。
【０００８】
補給時間が短いと濃度ムラには有利であるが、吸引圧の関係から詰まり等が発生することがある。
特許文献１では、トナー補給経路及びトナーカートリッジ内にエアを供給することでトナーを流動化させ上記の詰まり等を防止している。
【０００９】
ところが、上記方式ではエア供給装置が必要になると共に、エア供給過多による補給不良の発生の懸念もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記した従来の問題を解消し、補給時間・補給間隔を変化させることで詰まりによる補給不良の発生を防止するとともに、特別な装置の必要のない、トナー補給制御方式及び低コスト・省スペースのトナー補給装置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】
【００１１】
上記の目的を達成するため、本発明は、トナー収納容器に収納されたトナーを吸引型のスクリューポンプを用いてトナー収納容器から現像装置へ補給するトナー補給装置のトナー補給制御方式において、前記スクリューポンプは駆動時間を一定時間にしてトナー補給量に応じて駆動する回数を設定する通常モードと、前記スクリューポンプの駆動間隔をスクリューポンプ駆動時間の１／２以下とする駆動間隔短縮モードとを備えていることを特徴とするトナー補給制御方式を提案する。
【００１２】
なお、本発明は、前記駆動間隔短縮モードを実行するか否かの判定を行うと、効果的である。
さらに、本発明は、前記駆動間隔短縮モードの実行判定をトナー補給経路中に設けられたセンサにより判定すると、効果的である。
【００１３】
さらにまた、本発明は、前記駆動間隔短縮モードの実行判定を前記現像装置に設けられたセンサにより判定すると、効果的である。
さらにまた、本発明は、補給するトナーは、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、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであると、効果的である。
【００１４】
さらにまた、本発明は、補給するトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００のトナーであると、効果的である。
また、上記の目的を達成するため、本発明は、請求項１〜６の何れかに記載のトナー補給制御方式により動作することを特徴とするトナー補給装置を提案する。
【００１５】
さらにまた、上記の目的を達成するため、本発明は、請求項７に記載のトナー補給装置を備えたことを特徴とする画像形成装置を提案する。
なお、本発明は、前記駆動短縮モードを実行した場合は現像剤撹拌時間を延長すると、効果的である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、通常モードではスクリューポンプの駆動間隔をできるだけ空けて設定することで、トナーの分散性を向上し画像濃度ムラ・トナー飛散等を抑えるようにし、駆動間隔短縮モードではスクリューポンプの駆動間隔をスクリューポンプ駆動時間の１／２以下に狭めて吸引型のスクリューポンプの吸引力を高め、トナー補給経路内でトナー詰まりが発生してもこれを解消する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に従って説明する。
図１はフルカラー画像を形成できる画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。ここに示した画像形成装置は、複数の支持ローラ４，５，６に巻き掛けられて矢印Ａ方向に回転駆動される無端状の中間転写ベルト３と、その中間転写ベルト３に対向配置された第１乃至第４のプロセスカートリッジ７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋを有している。各プロセスカートリッジ７Ｙ乃至７Ｋは、それぞれ異なった色のトナー像が形成されるドラム状の感光体として構成された像担持体２Ｙ，２Ｃ，２Ｍ，２Ｋを有し、その各像担持体上に異なった色のトナー像がそれぞれ形成され、その各トナー像が中間転写ベルト３上に重ねて転写される。中間転写ベルト３は、像担持体に形成されたトナー像が転写される転写材の一例を構成するものである。また、図１における符号１は、画像形成装置本体を示している。
第１乃至第４のプロセスカートリッジ７Ｙ乃至７Ｋの各像担持体２Ｙ乃至２Ｋ上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３に転写する構成は、トナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一であるため、第１のプロセスカートリッジ７Ｙの像担持体２Ｙにトナー像を形成し、これを中間転写ベルト３に転写する構成だけを説明する。
【００１８】
図２は、第１のプロセスカートリッジ７Ｙの拡大断面図である。ここに示したプロセスカートリッジ７Ｙの像担持体２Ｙは、ユニットケース（図示せず）に回転自在に支持されていて、中間転写ベルト３に接触しながら、図示していない駆動装置によって時計方向に回転駆動される。本例の像担持体２Ｙは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、さらにその感光層の上に保護層を形成したものであるが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の像担持体を採用することもできる。いずれの場合も、像担持体として有機系感光体を用いるのが望ましい。
【００１９】
プロセスカートリッジ７Ｙは、さらにユニットケースに回転自在に支持された帯電ローラ８Ｙを有している。この帯電ローラ８Ｙは、回転する像担持体２Ｙの表面に接触しながら回転し、このとき帯電ローラ８Ｙに帯電電圧が印加され、これによって像担持体２Ｙの表面が一様に帯電。このように、帯電ローラ８Ｙは、像担持体の表面に接触しながら、像担持体を所定の極性に帯電する担持体帯電装置の一例を構成するものである。
【００２０】
帯電後の像担持体２Ｙには、プロセスカートリッジ７Ｙとは別体の図１に示した露光装置９から出射する書き込み光（図示した例では光変調されたレーザ光）Ｌが照射され、これによって像担持体２Ｙに静電潜像が形成される。なお、レーザ方式の露光装置に代え、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置を用いることもできる。
【００２１】
上述のように像担持体２Ｙに形成された静電潜像は、図２に示した現像装置１０によってイエロートナー像として可視像化される。この現像装置１０Ｙは、現像ケース１１Ｙを有し、この現像ケース１１Ｙには、トナーとキャリアを有する二成分系の乾式現像剤Ｄが収容されている。また、この現像ケース１１Ｙには、現像剤Ｄを撹拌する２本のスクリュー１２Ｙ，１３Ｙと、図２における反時計方向に回転駆動される現像ローラ１４Ｙとが配置されている。現像剤Ｄがスクリュー１２Ｙ，１３Ｙにより撹拌されることにより、トナーは、像担持体２Ｙの帯電極性と同極性である正規の極性に摩擦帯電され、キャリアはその逆の極性に摩擦帯電される。かかる現像剤は、現像ローラ１４Ｙに内設された図示していないマグネットの作用により、現像ローラ１４Ｙの周面に汲み上げられ、該現像ローラ１４Ｙの周面に担持されて、当該現像ローラ１４Ｙの回転方向に搬送され、ドクターブレード１５Ｙを通過した現像剤が現像ローラ１４Ｙと像担持体２Ｙの間の現像領域に運ばれる。このとき、現像ローラ１４Ｙには図示していない電源によって、現像バイアスが印加され、像担持体２Ｙに形成された静電潜像（画像部）と、現像ローラ１４Ｙとの間に、現像ローラ１４Ｙ上のマイナス極性のトナーが、その静電潜像に向かう電界が形成される。これにより、現像ローラ１４Ｙ上のトナーは、像担持体２Ｙに形成された静電潜像に静電的に移行して付着し、静電潜像をトナー像として可視像化する。
【００２２】
図１に示すように、中間転写ベルト３の上方には各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つの粉体収容部としてのトナーカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）にセット部３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋに設置されている。そして、トナーカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋに収納されたトナーは図３に示すそれぞれのトナー補給装置３０を介して現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋに補給される。
【００２３】
図３において、トナー補給装置３０は各トナーカートリッジ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋ内のトナーを、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、トナー色ごとに設けられたトナー補給経路を経て適宜各現像装置内に補給する。４つのトナー補給装置３０は、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造である。
【００２４】
詳しくは、トナーカートリッジ３２Ｙが装置本体１のセット部３１Ｙにセットされると、トナーカートリッジ３２Ｙの保持部３４Ｙにトナー補給装置３０のトナー搬送管７０（ノズル）の一端部が接続される。このとき、トナーカートリッジ３２Ｙの口栓部材３４ｄ（開閉部材）は、保持部３４Ｙのトナー排出口を開放する。これにより、トナーカートリッジ３２Ｙの容器本体３３Ｙ内に収容されたトナーが、トナー排出口を介して、トナー搬送管７０内に排出される。トナー排出口側とは反対側のトナー搬送管７０の他端部は、トナー搬送部材であるチューブ７１の一端部に接続されている。チューブ７１は、親トナー性の低いフレキシブルなゴム材料で形成されている。トナー搬送管側とは反対側のチューブ７１の他端部は、トナーを吸引する吸引部としての粉体ポンプ６０に接続されている。この粉体ポンプ６０は、通称「モーノポンプ」と呼ばれる一軸偏芯スクリューポンプである。粉体ポンプ６０は、ローラ６１、ステータ６２、吸引口６３、ユニバーサルジョイント６４、モータ６６等で構成されている。ロータ６１は、金属材料からなる軸が螺旋状にねじられたように形成されている。ロータ６１の一端は、ユニバーサルジョイント６４を介して、モータ６６に回転自在に連結されている。ステータ６２はゴム材料からなり、その穴部が、長円形の断面が螺旋状にねじられたように形成されている。ステータ６２の穴部には、ローラ６１が挿着されている。
【００２５】
このように構成された粉体ポンプ６０は、回転駆動源のモータ６６によってステータ６２内のローラ６１を所定方向に回転駆動されることにより、トナーカートリッジ３２Ｙ内のトナーを、チューブ７１を介して吸引口６３に吸引する。吸引口６３まで吸引されたトナーは、ステータ６２とローラ６１との隙間に送入されて、ローラ６１の回転に沿って他端側に送出される。送出されたトナーは、粉体ポンプ６０の送出口６７から排出され、トナー搬送パイプ７２Ｙを介して現像装置１０Ｙ内に補給される（図３中に破線矢印方向の移動）。
【００２６】
上記構成のトナー補給装置３０において、トナーカートリッジ３２Ｙから粉体を排出させて搬送先に搬送する粉体搬送装置としてのトナー搬送装置は、トナーカートリッジ３２Ｙを保持する保持部３４Ｙ、トナー搬送管７０、チューブ７１、粉体ポンプ６０（吸引部）等によって構成されている。
【００２７】
図２において、像担持体２Ｙは、図示しない駆動モータによって図中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電ローラ８Ｙによる帯電位置で、像担持体２Ｙの表面が一様に帯電される（「帯電工程」）。その後、像担持体２Ｙの表面は、露光部７（図１参照）から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達し、この位置での露光走査によってイエローに対応した静電潜像が形成される（「露光工程」）。
【００２８】
上述のように像担持体２Ｙに形成された静電潜像は、図２に示した現像装置１０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される。
一方、中間転写ベルト３を挟んでプロセスカートリッジ７Ｙと反対側には、転写の一例である転写ローラ１７Ｙが配置されている。この転写ローラ１７Ｙは中間転写ベルト３に接触しながら回転し、かかる転写ローラ１７Ｙに、像担持体２Ｙ上のトナー像を構成するトナーの帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、像担持体２Ｙ上のトナー像が、矢印Ａ方向に回転駆動される中間転写ベルト３上に一次転写される。
【００２９】
その後、像担持体２Ｙの表面は、クリーニング１８Ｙとの対向位置に達する。この位置で像担持体２Ｙに残存した未転写トナーがクリーニングブレード１９Ｙによって機械的に掻き取られて回収される（「クリーニング工程」）。
【００３０】
最後に、像担持体２Ｙの表面は、図示しない除電部との対向位置に達し、この位置で像担持体２Ｙ上の残存電位が除去される。
以上により、像担持体２Ｙ上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００３１】
上述したところと全く同様にして、図１に示した第２乃至第４の像担持体２Ｃ，２Ｍ，２Ｋ上にシアントナー像、マゼンタトナー像及びブラックトナー像がそれぞれ形成され、これらのトナー像がイエロートナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて一次転写され、中間転写ベルト３上に合成トナー像が形成される。
【００３２】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト３は、２次転写ローラ２０との対向位置に達する。この位置で、支持ローラ６が、２次転写ローラ２０との間に中間転写ベルト３を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト３上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された転写紙等の被転写材（記録材）Ｐ上に転写される（「２次転写工程」）。このとき、中間転写ベルト８には、被転写材Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。
【００３３】
その後、中間転写ベルト３は、中間転写クリーニング部２３の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト３上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト３上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
【００３４】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された被転写材Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部２６から、給紙ローラ２７やレジストローラ対２８等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部２６には、転写紙等の被転写材Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の被転写材Ｐがレジストローラ対２８のローラ間に向けて給送される。
【００３５】
レジストローラ対２８に搬送された被転写材Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上のカラー画像にタイミングを合わせてレジストリローラ対２８が回転駆動され、被転写材Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、被転写材Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３６】
その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された被転写材Ｐは、定着部２１の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が被転写材Ｐ上に定着される。その後、被転写材Ｐは、排紙ローラ対２９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対２９によって装置外へ排出された被転写材Ｐは、出力画像として、スタック部２２上に順次スタックされる。
【００３７】
こうして、プリンタにおける一連の画像形成プロセスが完了する。
ここで、現像装置５Ｙ内の現像剤Ｇは、現像剤中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５Ｙ内のトナー消費に応じて、トナーカートリッジ３２Ｙに収容されているトナーが、トナー補給経路４３Ｙ，６０，７０，７１を介して現像剤収容部５７Ｙ内に補給される。
【００３８】
その後、現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、２つの搬送スクリュ５５Ｙによって、現像剤Ｇとともに混合・攪拌されながら、２つの現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙを循環する（図２中の紙面に垂直な方向の移動）。そして、現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１Ｙ上に形成された磁力によりキャリアとともに現像ローラ５Ｙ上に担持される。
【００３９】
現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２Ｙの位置に達する。そして、現像ローラ５１Ｙ上の現像剤Ｇは、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム１Ｙとの対向位置（現像領域）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電解によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１Ｙ上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転に伴い現像剤収容部５３Ｙの上方に達し、この位置で現像ローラ５１Ｙから離脱される。
【００４０】
ところで、スクリューポンプの特徴として駆動時間と補給量が完全な比例直線でないため、補給量のばらつきを制御するには駆動時間を統一した方が好ましい。
トナー補給制御方式としては、画像毎に計算された必要トナー補給量をスクリューポンプ駆動時間に換算する。その駆動時間が一定時間積算されると駆動するようになっている。これは、スクリューポンプの特徴として駆動時間と補給量が完全な比例直線でないため、補給量のばらつきを制御するには駆動時間を統一した方が好ましいためである。さらに、一度に多くのトナーを補給してしまうと、トナー分散不良等が発生し、トナー濃度ムラによる画像濃度ムラや帯電不良によるトナー飛散が発生したりする。そのため、スクリューポンプの駆動は複数回に分け、しかもその複数回の駆動間隔をできるだけ長くした設定することがトナーの分散性向上によい。また、同一印刷時に２回以上の駆動回数要求があった場合は駆動間隔をできるだけ空けたほうがトナーの分散性が向上に画像濃度ムラ・トナー飛散等を抑えることができる。
【００４１】
しかしながら、トナー物性変化等によるトナー補給経路内でのトナー詰まり（ブロッキング）が発生することがある。このブロッキングはトナーが完全に固まっているわけではなく、時間があいたり、環境変化等でのソフトな凝集である。
【００４２】
そこで、本発明ではスクリューポンプ駆動間隔をスクリューポンプ駆動時間より短くすることで吸引力を高めることで、トナー補給経路内でトナー詰まり（ソフト凝集等）を解消するようにしている。
【００４３】
図４はスクリューポンプの駆動間隔と吸引力の関係を示すグラフであり、図５は吸引力と補給量の関係を示すグラフである。
トナーの補給量は、スクリューポンプの吸引力に作用されず、駆動時間が支配的であるため、吸引力が可変しても補給量に大きなばらつきが発生することはない。
【００４４】
これは、スクリューポンプの特徴であり、ある程度の圧力が発生すれば（ここでは約１．５Ｋｐａ）、ほぼ一定のトナーの補給量となる。
スクリューポンプの駆動間隔と吸引力の関係は、図４に示すように、スクリューポンプ駆動間隔をスクリューポンプ駆動時間の１／２以下とすることで、約１．５倍の吸引力が発生することがわかった。
【００４５】
その理由は、解明されていないが、トナー補給経路が略密閉された閉鎖経路であり、スクリューポンプの駆動間隔がスクリューポンプ駆動時間の１／２以下であると、負圧状態が解除される前に次の駆動が開始されるため、約１．５倍の吸引力が発生するものと推測される。
【００４６】
かくして、スクリューポンプの駆動間隔は図６に示す通常モード時にあっては、トナー分散性向上の観点から駆動間隔は長くし、トナー補給経路内でのトナー詰まり（ブロッキング）が発生したときには、スクリューポンプの駆動間隔をスクリューポンプ駆動時間の１／２以下とするところの、図７に示す駆動間隔短縮モードを実行するようにしている。
【００４７】
なお、トナー補給経路内でのトナー詰まりはトナー補給経路に図示していないトナー有無センサ等（例えば透過型センサ）を備えることで、そのセンサがトナー無しを検知した時に（トナー補給不良発生と判断し）駆動間隔短縮モードを実行することで無駄な動作を省くことができる。
【００４８】
また、現像装置の設けられたトナー濃度センサ等によりトナー濃度が通常よりも薄いと、トナー補給経路内でのトナー詰まりが発生したと判断し、駆動間隔短縮モードを実行することで無駄な動作を省くことができる。
【００４９】
次に、補給するトナーについて説明する。この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、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであり、詳しくは次のとおりである。
（ポリエステル）
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧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。
【００５４】
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。
【００５５】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
【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。
【００５７】
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。
【００５８】
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１００に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
（着色剤）
【００７５】
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。
【００７６】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
（荷電制御剤）
【００７７】
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ  ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ  ＮＥＧ  ＶＰ２０３６、コピーチャージ  ＮＸ  ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
【００７８】
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
（離型剤）
【００７９】
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布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。
【００８０】
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。
（外添剤）
【００８１】
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
【００８２】
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
（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。
【００８６】
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。
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００９３】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
【００９４】
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。
【００９５】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００９６】
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。
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。
【００９７】
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。
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。
【００９８】
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。
【００９９】
小粒径であって粒径分布がシャープであると高画像・高繊細な画像が得られるだけでなく、使用トナー量の低減を図ることができる。また、トナー補給量のばらつきも低減されることができ、本発明と組み合わせることでさらに効果が得られる。
【０１００】
この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度の測定方法について説明する。
【０１０１】
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。
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１００〜１５０ｍｌ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０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ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／μ１として前記装置によりトナーの形状を測定する。
【０１０２】
平均円形度が０．９３〜１．００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との接触面積が小さいために転写性に優れる。
【０１０３】
トナー粒子に角がないため、現像装置内での  現像剤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が発生しない。
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。
【０１０４】
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、帯電部材等の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
そのため、放置によりトナーが締まり詰まり等の発生が懸念されるが、本発明と組み合わせることで長期にわたり高密度・高繊細な画像を得ることができ、補給不良の発生も防止できる。
【０１０５】
図６、７に従来動作と本発明のスクリューポンプの駆動時間短縮動作のタイミングチャートを示す。
通常モードでは、図６に示すように、補給可能時間に対して均等にスクリューポンプの駆動のＯＦＦ時間を配分している。
詰まり等の補給不良を検知すると、駆動間隔短縮モードを実行し、このモードでは図７に示すように、補給可能時間に対してスクリューポンプの駆動をＯＦＦ時間を均等とせず短縮している。なお、図７において黒塗りブロックが通常モードにおけるスクリューポンプの駆動を示し、駆動間隔短縮モードではその間隔を白塗りブロックの位置に狭めている。
【０１０６】
スクリューポンプの駆動間隔短縮モードを実行すると補給間隔が短くなるが、その場合には作像動作後の現像剤撹拌時間を長くすることでトナー分散性が確保でき画像濃度ムラ・トナー飛散の発生を防止できる。また、撹拌時間の延長は上記駆動短縮モード実行時のみであるため、マシンパフォーマンス等への影響は少ない。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一例を示す垂直断面図である。
【図２】図１の画像形成装置のプロセスカートリッジを示す断面説明図である。
【図３】トナー補給装置の構成を示す説明図である。
【図４】駆動間隔短縮モード時のスクリューポンプ吸引能力の変化を示すグラフである。
【図５】スクリューポンプ吸引圧とトナー補給量の関係を示すグラフである。
【図６】通常モード時のスクリューポンプの駆動間隔を示すタイミングチャートである。
【図７】駆動間隔短縮モード時のスクリューポンプの駆動間隔を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０８】
２  像担持体
１０  現像装置
３２  トナーカートリッジ
６０  スクリューポンプ
【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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