(57)【要約】【課題】構成部材を大幅に増加させることなく、感光体上の付着物、特にトナー外添剤が起因して発生する付着物を効率的に除去することができる感光体上の付着物除去方法を提供する。【解決手段】電子写真法を用いた画像形成プロセスに伴い感光体１上に付着する付着物の除去方法であって、該感光体１上にトナー像が形成されていないときに、電荷付加手段１０により該付着物に電荷を付加し、その後、転写部において、転写ベルト５１、中間転写体７０１、もしくは搬送されてくる記録紙Ｐに、該付着物と逆の極性の電荷を与えて、該付着物を転写ベルト５１、中間転写体７０１、もしくは記録紙Ｐに移動させる感光体１上の付着物除去方法である。【選択図】　　　　図１
2004117464.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真法を用いた画像形成プロセスに伴い感光体上に付着する付着物の除去方法であって、
該感光体上にトナー像が形成されていないときに、電荷付加手段により該付着物に電荷を付加し、
その後、転写部において、転写ベルト、中間転写体、もしくは搬送されてくる記録紙に、該付着物と逆の極性の電荷を与えて、該付着物を転写ベルト、中間転写体、もしくは記録紙に移動させる
ことを特徴とする感光体上の付着物除去方法。
【請求項２】
請求項１に記載の感光体上の付着物除去方法において、
前記転写ベルト上に移動した前記付着物は、転写ベルトクリーニング手段によって除去される
ことを特徴とする感光体上の付着物除去方法。
【請求項３】
請求項１に記載の感光体上の付着物除去方法において、
前記中間転写体上に移動した前記付着物は、中間転写体クリーニング手段によって除去される
ことを特徴とする感光体上の付着物除去方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の感光体上の付着物除去方法において、
前記電荷付加手段により前記付着物に電荷を付加した後、前記感光体全面に露光を施す
ことを特徴とする感光体上の付着物除去方法。
【請求項５】
潜像を担持する感光体と、
該感光体上を均一に帯電する帯電手段、該感光体上の潜像にトナーを供給し、トナー像を形成させる現像手段、該感光体上をクリーニングするクリーニング手段から任意に選択される１以上の手段とを含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジは、該感光体上にトナー像が形成されていないときに、該感光体上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段を備える
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
潜像を担持する感光体と、
該感光体上を均一に帯電する帯電手段と、
帯電した該感光体に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、
該感光体上の潜像にトナーを供給し、トナー像を形成させる現像手段と、
該感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写手段と、
転写後の該感光体上をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置であって、
該画像形成装置は、該感光体上にトナー像が形成されていないときに、該感光体上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成装置において、
前記転写手段は、転写ベルトからなる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像形成装置において、
前記転写ベルトは、転写ベルトクリーニング手段を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
潜像を担持する感光体と、
該感光体上を均一に帯電する帯電手段と、
帯電した該感光体に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、
該感光体上の潜像にトナーを供給し、トナー像を形成させる現像手段と、
該感光体上のトナー像を担持する中間転写体と、
該感光体上のトナー像を該中間転写体に転写する転写手段と、
転写後の該感光体上をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置であって、
該画像形成装置は、該感光体上にトナー像が形成されていないときに、該感光体上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の画像形成装置において、
前記中間転写体は、中間転写体クリーニング装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記電荷付加手段は、前記現像手段よりも前記感光体回転方向下流側であって、前記転写手段よりも上流側に位置する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項６ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記帯電手段が前記電荷付加手段を兼ねる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項６ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段から選択される１以上の手段とが一体に支持されたプロセスカートリッジを搭載する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項６ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像手段で使用されるトナーは、トナー表面から脱離して存在するシリカの量を規定するシリカ遊離率が１〜２０％である
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の画像形成装置において、
前記現像手段で使用されるトナーは、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカを外添してなるトナーであって、その母体粒子が、
１）少なくとも、着色剤、ポリエステル、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、離型剤とを有機溶媒中に分散させトナー材料液を作製し、
２）前記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、
３）乳化液中で、ポリエステルプレポリマーの重付加反応を行わせる
ことにより得られる
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真プロセスに用いられる感光体上の付着物、すなわち画像形成の繰り返しによって生じる付着物の除去方法に関する。更には、感光体上の付着物の除去機能を備えたプロセスカートリッジ、画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を利用したカラー画像形成装置は広範に普及してきており、また、デジタル化された画像が容易に入手できることも関係して、プリントされる画像の更なる高精細化が要望されている。画像のより高い解像度や階調性が検討される中で、潜像を可視化するトナー側の改良としては、高精細画像を形成するために、更なる球形化、小粒径化の検討がなされている。
例えば、特定の粒径分布を有する球形化した粉砕型のトナー（例えば、特許文献１〜４参照。）、懸濁重合により球形化、小粒径化されたトナーを得る方法（例えば、特許文献５参照。）、バインダー樹脂と着色剤とを水と混和しない溶媒中で混合し、分散安定剤の存在下で水系溶媒中に分散させ、球形化、小粒径化されたトナーを得る方法（例えば、特許文献６参照。）、一部に変性された樹脂を含むバインダー樹脂と、着色剤とを有機溶媒中で混合し、水系溶媒中に分散させて、変性された樹脂の重付加反応を行わせ、球形化、小粒径化したトナーを得る方法（例えば、特許文献７参照。）が提案されている。このようなトナーにより、画質の向上、流動性の向上が得られている。
【０００３】
しかしながら、球形化、小粒径化されたトナーを用いた場合、画像形成後に行われる感光体上のクリーニングには、新たにいくつかの問題を生じている。その一つは、流動性を向上させるためにトナーに添加されるシリカ等の外添剤が、トナーから離脱して感光体上に付着するということである。トナーが小粒径化するにつれ、単位体積当たりのトナーの表面積が増加するため、トナー表面を覆う外添剤の量も、従来のトナーに比べ多くなる。したがって、感光体上への付着量も増える傾向にある。
感光体上に形成されたトナー像を記録紙等に転写した後に、感光体上に残存する転写残トナーは、クリーニング装置のブラシローラ、クリーニングブレード等によってクリーニングされる。しかしながら、外添剤は、トナーよりもはるかに小粒径であり、上記のクリーニング手段によって完全に除去するのは難しい。このため、感光体上には付着した外添剤粒子が核となって徐々に堆積していき、やがて、外添剤を主成分とするフィルム状の付着物が形成される。このようなフィルム状の付着物は、ベタ画像の白点等になって画像に悪影響を及ぼす。
【０００４】
感光体上の付着物を除去する手段としては、クリーニングブレードと表面に研磨剤を付着させたクリーニングローラとを配したクリーニング装置、クリーニングブレードの先端に研磨剤を接着させたクリーニング装置（例えば、特許文献８、９参照。）等が提案されている。しかしながら、クリーニング部材表面に付着させた研磨剤は剥がれやすく、長期に渡ってクリーニング性能を維持するのは難しいという問題点がある。
また、クリーニング手段よりも感光体移動方向の下流側に、感光体の表面よりも硬度が高い部材で形成され、感光体表面に圧接するように配置されたローラ部材を備えるクリーニング装置（例えば、特許文献１０参照。）が提案されている。このクリーニング装置によれば、感光体上の付着物を除去すると共に、感光体上への外添剤の付着が起因して感光体表面に発生するキズも防止できるとしている。しかしながら、新たなローラ部材の設置に加えて、ローラ部材の表面に付着した付着物を除去する除去部材、除去された付着物の回収容器等の設置が必要であり、構成部材の増加をさけられない。また、設置のためのスペースが必要とされる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１−１１２２５３号公報
【特許文献２】
特開平２−２８４１５８号公報
【特許文献３】
特開平３−１８１９５２号公報
【特許文献４】
特開平４−１６２０４８号公報
【特許文献５】
特開平５−７２８０８号公報
【特許文献６】
特開平９−１５９０２号公報
【特許文献７】
特開平１１−１３３６６８号公報
【特許文献８】
特開平１０−１１１６２９号公報
【特許文献９】
特開２００１−２９６７８１号公報
【特許文献１０】
特開平６−２４２７０９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、構成部材を大幅に増加させることなく、感光体上の付着物、特にトナー外添剤が起因して発生する付着物を効率的に除去することができる感光体上の付着物除去方法を提供することを課題とする。また、簡易な構成で、効率的に感光体上の付着物を除去することが可能で、長期に渡って安定して良好な画像を提供することが可能なプロセスカートリッジ、ならびに画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電子写真法を用いた画像形成プロセスに伴い感光体上に付着する付着物の除去方法であって、該感光体上にトナー像が形成されていないときに、電荷付加手段により該付着物に電荷を付加し、その後、転写部において、転写ベルト、中間転写体、もしくは搬送されてくる記録紙に、該付着物と逆の極性の電荷を与えて、該付着物を転写ベルト、中間転写体、もしくは記録紙に移動させる感光体上の付着物除去方法である。トナーに添加される無機微粒子等の外添剤を主成分とする感光体上の付着物は、電荷付加手段によってその表面に電荷を帯びるため、転写部における静電転写の作用によって感光体上から除去することができる。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の感光体上の付着物除去方法において、前記転写ベルト上に移動した前記付着物を転写ベルトクリーニング手段によって除去するようにしたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の感光体上の付着物除去方法において、前記中間転写体上に移動した前記付着物を中間転写体クリーニング手段によって除去するようにしたものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の感光体上の付着物除去方法において、前記電荷付加手段により前記付着物に電荷を付加した後、前記感光体全面に露光を施し感光体上の付着物を除去する方法である。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、潜像を担持する感光体と、該感光体上を均一に帯電する帯電手段、該感光体上の潜像にトナーを供給し、トナー像を形成させる現像手段、該感光体上をクリーニングするクリーニング手段から任意に選択される１以上の手段とを含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジであって、該プロセスカートリッジは、該感光体上にトナー像が形成されていないときに、該感光体上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段を備えるプロセスカートリッジである。電荷付加手段を設け、請求項１に記載の感光体上の付着物除去方法を可能とする構成である。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、潜像を担持する感光体と、該感光体上を均一に帯電する帯電手段と、帯電した該感光体に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、該感光体上の潜像にトナーを供給し、トナー像を形成させる現像手段と、該感光体上のトナー像を記録紙に転写する転写手段と、転写後の該感光体上をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置であって、該画像形成装置は、該感光体上にトナー像が形成されていないときに、該感光体上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段を備える画像形成装置である。電荷付加手段を設け、請求項１に記載の感光体上の付着物除去方法を可能とする構成である。
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の画像形成装置において、前記転写手段が転写ベルトからなる画像形成装置である。
また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像形成装置において、前記転写ベルトが転写ベルトクリーニング手段を備える画像形成装置である。感光体上の付着物を転写ベルトに転写させ、感光体上から除去することを可能とする構成である。
【００１０】
請求項９に記載の発明は、潜像を担持する感光体と、該感光体上を均一に帯電する帯電手段と、帯電した該感光体に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光手段と、該感光体上の潜像にトナーを供給し、トナー像を形成させる現像手段と、該感光体上のトナー像を担持する中間転写体と、該感光体上のトナー像を該中間転写体に転写する転写手段と、転写後の該感光体上をクリーニングするクリーニング手段とを備える画像形成装置であって、該画像形成装置は、該感光体上にトナー像が形成されていないときに、該感光体上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段を備える画像形成装置である。電荷付加手段を設け、請求項１に記載の感光体上の付着物除去方法を可能とする構成である。
また、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、前記中間転写体が中間転写体クリーニング装置を備える画像形成装置である。感光体上の付着物を中間転写体に転写させ、感光体上から除去することを可能とする構成である。
【００１１】
請求項１１に記載の発明は、請求項６ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記電荷付加手段を、前記現像手段よりも前記感光体回転方向下流側であって、前記転写手段よりも上流側に配置する構成とする画像形成装置である。
請求項１２に記載の発明は、請求項６ないし１０のいずれかに記載の画像形成装置において、前記帯電手段が前記電荷付加手段を兼ねる構成とする画像形成装置である。
【００１２】
請求項１３に記載の発明は、請求項６ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置が、感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段から選択される１以上の手段とが一体に支持されたプロセスカートリッジを搭載する構成の画像形成装置である。
請求項１４に記載の発明は、請求項６ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記現像手段で使用されるトナーは、トナー表面から脱離して存在するシリカの量を規定するシリカ遊離率が１〜２０％である画像形成装置である。
請求項１５に記載の発明は、請求項１４に記載の画像形成装置において、前記現像手段で使用されるトナーは、着色剤とポリエステルを主成分とし、荷電制御剤を含有してなるトナー母体粒子に、少なくともシリカを外添してなるトナーであって、その母体粒子が、１）少なくとも、着色剤、ポリエステル、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、離型剤とを有機溶媒中に分散させトナー材料液を作製し、２）前記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、３）乳化液中で、ポリエステルプレポリマーの重付加反応を行わせることにより得られるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。時計回りに回転する感光体１の周りに、帯電手段としての帯電ローラ２、感光体１に対向して設置され、反時計回りに回転する現像スリーブ４５によってトナーを含む現像剤を供給する現像装置４、感光体１上に形成されたトナー像を図示しない給紙手段から搬送されてくる記録紙Ｐに転写する転写手段５、トナー像を転写した後の感光体１表面をクリーニングするクリーニング装置６が配置されている。また、感光体１上部には、画像形成装置本体制御部から送られてくる画像情報に基づいて感光体１表面に露光を施す露光手段３が、転写手段５の記録紙搬送方向下流側には、記録紙上のトナーを溶融定着させるための定着装置９が配置されている。
感光体１は、アモルファスセレン、アモルファスシリコン、ＯＰＣ等からなる感光体である。図１では、ドラム状の感光体１を示したが、ベルト状であってもよい。帯電手段は、図１では、帯電ローラ２を示したが、コロナチャージャを用いたコロトロン方式、スコロトロン方式等の帯電手段であっても良い。転写手段５は、転写ベルト５１を設けた構成を示しているが、転写ローラを用いたものであっても良い。クリーニング装置６は、クリーニングブレード６１のみによって感光体１表面をクリーニングする構成であっても、図１に示すように、クリーニングブラシ６２を兼ね備える構成であっても良い。また、回収したトナーをリサイクルする構成としても良い。
【００１４】
クリーニング装置６では、転写手段５で転写されずに感光体表面に残存するトナーや、記録紙Ｐの紙粉等が除去される。しかしながら、先に説明したように、この他に感光体１表面に付着する物質として挙げらるトナーの外添剤、例えばシリカ等の無機微粒子は、トナーよりもさらに小粒径であるため、クリーニング装置６で除去するのが困難である。そこで、本発明に係る画像形成装置は、感光体１上のこのような付着物に対し、電荷を付加する電荷付加手段１０を備える。この電荷付加手段１０によって、感光体１上にトナー像が形成されていないときに感光体１上に電荷を付加し、これによって電荷を帯びた感光体１上の付着物が転写手段５で付着物の電荷と逆極性の電荷が付与された転写ベルト５１、あるいは搬送されてくる記録紙Ｐに転写され、除去される構成とする。
電荷付加手段１０を設ける位置は、感光体１の周囲であって画像形成プロセスの障害とならない場所であれば、いずれであっても良いが、図１では、最も転写手段５に近く、付着物を転写して除去するのに好適な位置に設置している。また、電荷付加手段１０は、帯電手段と同様に、ローラ形状の電荷付加部材を用いても良い。
【００１５】
次に、図１に示す画像形成装置の画像形成プロセスと共に、感光体１上の付着物の除去方法を具体的に説明する。
まず、感光体１は、図示しない除電ランプにより除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に、帯電ローラ２により帯電が施され、表面電位が−１０００Ｖ前後となる。次に、画像形成装置本体の制御部から送られてくる画像情報に基づき露光手段３で露光され、光が照射された部分（画像部）は表面電位が０〜−２００Ｖとなる。現像装置４により、現像スリーブ４５上のトナーが上記画像部分に付着する。トナー像が形成された感光体１は回転移動し、図示しない給紙手段より、記録紙Ｐが、記録紙Ｐ先端部と画像先端部とが転写ベルト５１で一致するようなタイミングで搬送され、転写ベルト５１で感光体１表面のトナー像を転写される。その後、記録紙Ｐは、定着装置９へ搬送され、熱と圧力によりトナーが溶融定着されて、機外に排出される。感光体１上に残った未転写トナー及び紙粉等は、クリーニング装置６のクリーニングブラシ６２及びクリーニングブレード６１によって掻き落とされる。
次の画像形成プロセスに備える前に、感光体１上に付着したシリカ等の無機微粒子からなる付着物の除去を行う。感光体１は、その表面に帯電、露光、現像を施されずに回転移動し、電荷付加手段１０によって電荷を付加され、表面電位の絶対値が１００〜８００Ｖとなる。極性は、正負いずれであってもよい。これによって、感光体１表面と共に、感光体１上の付着物も同様の電荷を帯びる。一方、転写ベルト５１には、付着物と逆の極性で、絶対値が１００〜４０００Ｖ程度の電荷を与える。これによって、感光体１上の付着物は、転写部において感光体１上から転写ベルト５１に移動し、感光体１上からは除去される。付着物が取り除かれた感光体１の表面は、図示しない除電ランプにより除電されて、次の画像形成プロセスに備えられる。
【００１６】
上記のように、感光体１上の電荷を帯びた付着物を転写ベルト５１に移動させた場合は、その後搬送されてくる記録紙Ｐの裏面に付着したとしても記録紙Ｐ上に形成される画像を直接乱すものではないので、そのままでも支障はないが、好ましくは、転写ベルト５１に設けられた転写ベルトクリーニング手段５２によって除去する構成とするのがよい。
【００１７】
また、電荷付加手段１０によって感光体１上の電荷を帯びた付着物が転写部に到達するタイミングに合わせて、記録紙Ｐを図示しない給紙手段より搬送し、付着物と逆の極性の電荷を帯びた転写ベルト５１によって、記録紙Ｐ上に移動させる構成としても良い。この場合、転写手段５は、転写ベルト５１を用いた構成に限るものではなく、転写ローラを用いた構成であっても良い。付着物が転写された記録紙Ｐは、その後、定着装置９を通過し、機外に排出される。
【００１８】
図２は、本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。反時計回りに回転する感光体１の周りに、帯電手段としての帯電ローラ２、複数色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）のトナーに対応して設けられた複数の現像スリーブ４０５を有し、そのうちの１つが感光体１に対向するように動作し、感光体１上にトナーを供給する現像装置４、感光体１上に形成された各色のトナー像を転写されて担持する中間転写ベルト７０１を備える中間転写手段７、トナー像を中間転写ベルト７０１に転写した後の感光体１表面をクリーニングするクリーニング装置６が配置されている。また、感光体１上部には、画像形成装置本体制御部から送られてくる画像情報に基づいて感光体１表面に露光を施す露光手段３が配置され、中間転写手段７に対向し感光体１とは離間した位置に、図示しない給紙手段より搬送されてくる記録紙Ｐに中間転写ベルト７０１上に形成されたトナー像を転写する二次転写手段８が配置され、さらには記録紙搬送方向下流側に、記録紙上のトナーを溶融定着させるための定着装置９が配置されている。
感光体１は、アモルファスセレン、アモルファスシリコン、ＯＰＣ等からなる感光体である。図２では、ドラム状の感光体１を示したが、ベルト状であってもよい。帯電手段は、図２においては、帯電ローラ２を示したが、コロナチャージャを用いたコロトロン方式、スコロトロン方式等の帯電手段であっても良い。クリーニング装置６は、クリーニングブレード６０１のみによって感光体１表面をクリーニングする構成であっても、図２に示すように、クリーニングブラシ６０２を兼ね備える構成であっても良い。また、回収したトナーをリサイクルする構成としても良い。中間転写手段７は、中間転写ベルト７０１からなる構成を示しているが、ドラム状の中間転写体を用いた構成であっても良い。
【００１９】
また、感光体１上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段１０を、現像装置４よりも感光体１移動方向下流側で、中間転写手段７よりも上流側に設ける。この電荷付加手段１０によって、感光体１上にトナー像が形成されていないときに感光体１上に電荷を付加し、これによって電荷を帯びた感光体１上の付着物が中間転写手段７で付着物の電荷と逆極性の電荷が付与された中間転写ベルト７０１に転写され、除去される構成とする。
電荷付加手段１０は、第一の実施形態と同様、感光体１の周囲であって画像形成プロセスの障害とならない場所であれば、いずれの場所に設置しても良いが、図２では、最も中間転写手段７に近く、付着物を転写して除去するのに好適な位置に設置している。また、電荷付加手段１０は、帯電手段と同様に、ローラ形状の電荷付加部材を用いても良い。
【００２０】
次に、図２に示す画像形成装置の画像形成プロセスと共に、感光体１上の付着物の除去方法を具体的に説明する。
まず、感光体１は、図示しない除電ランプにより除電され、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化される。次に、帯電ローラ２により帯電が施され、表面電位が−１０００Ｖ前後となる。次に、画像形成装置本体の制御部から送られてくるいずれか一色の画像情報に基づき露光手段３で露光され、光が照射された部分（画像部）は表面電位が０〜−２００Ｖとなる。現像装置４は、感光体１上の潜像を現像するための色のトナーを担持する現像スリーブ４０５が、感光体１に対向する位置にくるように移動し、潜像をトナーによって現像する。トナー像が形成された感光体１は回転移動し、中間転写ベルト７０１とのニップ部で所定のバイアスが印加され、感光体１上のトナー像が中間転写ベルト７０１に転写される。感光体１上に残った未転写トナー等は、クリーニング装置６のクリーニングブラシ６０２及びクリーニングブレード６０１によって掻き落とされる。
図示しない除電ランプにより、表面電位が０〜−１５０Ｖの基準電位に平均化された感光体１は、次の色のトナー像が先と同様の画像形成プロセスでその表面上に形成される。形成されたトナー像は、既に１色のトナー像を担持している中間転写ベルト７０１上に位置合わせがなされて転写される。同様にして、他の２色のトナー像も中間転写ベルト７０１上に重ねられて、カラー画像が形成される。
図示しない給紙手段より、記録紙Ｐが、記録紙Ｐ先端部とカラー画像先端部とが二次転写手段８で一致するようなタイミングで搬送され、二次転写手段８によって印加されるバイアスによって中間転写ベルト７０１上のカラー画像を転写される。その後、記録紙Ｐは、定着装置９へ搬送され、熱と圧力によりトナーが溶融定着されて、機外に排出される。
次のカラー画像形成に備える前に、感光体１上に付着したシリカ等の無機微粒子からなる付着物の除去を行う。感光体１は、その表面に帯電、露光、現像を施されずに回転移動し、電荷付加手段１０によって電荷を付加され、表面電位の絶対値が１００〜８００Ｖとなる。極性は、正負いずれであってもよい。これによって、感光体１表面と共に、感光体１上の付着物も同様の電荷を帯びる。一方、中間転写ベルト７０１には、付着物と逆の極性で、絶対値が１００〜４０００Ｖ程度の電荷を与える。これによって、感光体１上の付着物は、中間転写ベルト７０１とのニップにおいて感光体１上から中間転写ベルト７０１に移動し、感光体１上からは除去される。付着物が取り除かれた感光体１の表面は、図示しない除電ランプにより除電されて、次のカラー画像形成に備えられる。
【００２１】
上記のようにして、中間転写ベルト７０１上に移動した付着物は、その後のカラー画像形成において中間転写ベルト７０１に転写されるトナー像を直接乱すものではないが、その後記録紙Ｐにトナー像と共に転写される可能性があるため、好ましくは、中間転写ベルト７０１に設けられた中間転写ベルトクリーニング手段７０２によって除去する構成とするのがよい。
【００２２】
以上、第一の実施形態、第二の実施形態を挙げ、感光体１上の付着物の除去方法について説明してきた。この除去方法において、電荷付加手段１０により、感光体１表面に電荷を付加した後、露光手段３によって感光体１全面を露光する工程を取り入れてもよい。感光体１全面を露光すると、付着物のない感光体１表面は電荷が消失する。一方、感光体１上の付着物は、光を通さないため、そのままの電荷が保持される。したがって、感光体１上は、付着物のみが電荷を保有する状態となり、その後の転写部における転写ベルト５１、中間転写体７０１、あるいは記録紙Ｐへの転写に好都合である。この方法を実行する場合、電荷付加手段１０は、転写部よりも感光体１回転方向下流側で、露光手段３よりも上流側に配置されるのがよい。
【００２３】
また、電荷付加手段１０は、帯電手段がそれを兼ねてもよい。図１及び図２においては、帯電ローラ２がそれにあたる。付着物の除去方法としては、未転写トナーがクリーニング装置６によってクリーニングされた感光体１の表面を、帯電ローラ２によって電荷を付加し表面電位の絶対値が１００〜８００Ｖとなるようにし、露光、現像を施されずに回転移動して、転写部にて感光体１上の付着物を転写ベルト５１、中間転写体７０１、あるいは記録紙Ｐに転写する。電荷付加手段１０として、新たな構成部材を必要としないので、構成が簡素化でき好ましい。また、先に説明した、感光体１上の付着物に電荷を付加した後に感光体１全面を露光する工程を取り入れる除去方法においては、帯電部材が電荷付加手段１０を兼ねる構成であることが、露光手段３と近接した位置関係であることからも好都合である。
【００２４】
本発明に係るプロセスカートリッジは、感光体と、帯電手段、現像手段、クリーニング手段から選択される１以上の手段とを含んで一体に支持され、画像形成装置本体に着脱自在に形成されたプロセスカートリッジであって、上記に説明した電荷付加手段を備える構成である。電荷付加手段を設ける位置は、画像形成プロセスの障害とならない場所であれば、いずれの場所であってもよい。本発明のプロセスカートリッジは、感光体上にシリカ等の無機微粒子が主成分となって形成される付着物も除去できるため、感光体の寿命を延ばし、性能の高いプロセスカートリッジとすることができる。
【００２５】
一方、プロセスカートリッジに電荷付加手段を設けることは、コストアップにつながるという観点から、必ずしも好ましいとは限らない。したがって、コストアップを避けるためには、画像形成装置本体、例えば、第一の実施形態、第二の実施形態で示したように現像装置４よりも感光体１回転方向下流側で転写部よりも上流側に電荷付加手段１０を配置し、プロセスカートリッジには電荷付加手段を設けない構成とするのがよい。画像形成装置本体が電荷付加手段１０を有していることから、上記と同様、プロセスカートリッジの感光体の高寿命化が図れる。
【００２６】
次に、本発明に係る画像形成装置においては、高精細画像のために以下のようなトナーを用いることが好ましい。トナーは、その母体粒子が、１）少なくとも、着色剤、ポリエステル、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、離型剤とを有機溶媒中に分散させトナー材料液を作製し、２）前記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、３）乳化液中で、ポリエステルプレポリマーの重付加反応を行わせることにより得られ、洗浄、乾燥、分級の後に得られる母体粒子に、荷電制御剤、及びシリカ等の外添剤を打ち込んで作製されるものである。
体積平均粒径が３〜１０μｍ、平均円形度が０．９６〜１．００の小粒径、球形トナーであり、荷電制御剤がトナー母体粒子表面に存在する重量Ｍとトナー母体粒子全体に存在する重量Ｔとの比Ｍ／Ｔが、１００以上１０００以下となるトナーである。ここで、重量比Ｍ／Ｔは、荷電制御剤以外の成分には存在せず、荷電制御剤のみに存在する、Ｈ、Ｃ、Ｏ、及び希ガス元素を除く長周期型の周期律表における第５周期までの１元素に対し、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で測定される値である。
上記トナーは、バインダー樹脂としてガラス転移点（Ｔｇ）の低いポリエステルを用いるため、低温定着性に優れるトナーで、また、荷電制御剤が上記の重量比Ｍ／Ｔの値が示すように、圧倒的にトナー表面に存在することから、帯電安定性に優れたトナーである。
【００２７】
シリカ等の外添剤は、トナー粒子の流動性、帯電性補助等のためにトナー粒子表面に外添される。ここで、シリカ、チタニア等の外添剤は負極性を有しており、サリチル酸金属錯体や塩類等の同じく負極性を有する荷電制御剤を使用する本トナーでは、その表面において外添剤と荷電制御剤との電気的な反発が生じる。加えて、荷電制御剤は硬いことから、シリカ等の外添剤がトナーから脱離しやすい傾向にある。特に、小粒径のトナーにあっては、単位体積当たりのトナーの表面積が増加するため、トナー表面を覆う外添剤の量も、従来のトナーに比べ多くなるため、トナーから脱離する量も増える。外添剤の中でも特にシリカは、トナーから脱離して感光体上に付着し、その後フィルミング等を引き起こして画像品質に影響を及ぼす付着物の成分になりやすい。
【００２８】
トナー表面から脱離したシリカの量は、そのトナーに添加したシリカ量を１００％として、シリカ遊離率（％）として捉えることができる。シリカ遊離率は、パーティクルアナライザー（ＰＴ１０００；横河電機社製）を用いて以下のようにして測定することができる。Ｈｅマイクロ波誘導プラズマ（Ｈｅ−ＭＩＰ）をトナー粒子に照射することによって、トナー粒子はプラズマ中で蒸発、原子価の過程を経て励起され、この励起に伴いスペクトルを発光する。この発光スペクトルを利用して、トナー粒子及び遊離しているシリカ等の外添剤粒子１個ずつの定性分析を行い、組成と粒径、個数、粒子質量を同時に得る。測定条件は以下の通りである。
＜測定条件＞
＊一回の測定におけるＣ検出数：５００〜１５００
＊ノイズカットレベル：１．５以下
＊ソート時間：２０ｄｉｇｉｔｓ
＊ガス：Ｏ３　　０．１％、Ｈｅガス
＊分析波長：
Ｓｉ原子：２８８．１６０ｎｍ
Ｔｉ原子：３３４．９００ｎｍ
Ｃ原子：２４７．８６０ｎｍ
＊使用チャンネル：
Ｓｉ原子：１又は２
Ｔｉ原子：１又は２
Ｃ原子：３又は４
これらの測定から、以下の式（１）によりシリカ遊離率を求める。
Ｓｉ原子の遊離率＝（Ｃ原子と同時に発光しなかったＳｉ原子のカウント数）／（Ｃ原子と同時に発光したＳｉ原子のカウント数＋Ｃ原子と同時に発光しなかったＳｉ原子のカウント数）×１００　・・・式（１）
【００２９】
本画像形成装置に使用されるトナーのシリカ遊離率は、１．０〜２０％であることが好ましい。この範囲のシリカ遊離率を有するトナーを用いた画像形成装置であれば、本発明の感光体上の付着物除去方法により、シリカを主成分とする付着物の除去も可能であり、画像品質を高品質に保つことができる。一方、２０％を超えるシリカ遊離率を有するトナーでは感光体上の付着物を完全に除去しきれず、残存する付着物によって画像に白点等の悪影響が生じる。
【００３０】
以下に、トナーの具体的な構成成分、並びに製造方法について説明する。
（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。
【００３１】
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。
【００３２】
（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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
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。
【００３５】
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重付加反応により分子鎖が伸長されて得られるものである。
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）；イソシアヌレート類；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。
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
（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。
【００３９】
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との伸長反応には、必要により伸長停止剤を用い、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。伸長停止剤としては、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。
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。
【００４０】
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。
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。
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。
【００４１】
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。
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。
【００４２】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。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。具体的には、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）、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、その他スルホン酸基、カルボキシル基等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
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、主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。
【００４３】
（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。
【００４４】
（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、５×１０−３〜２μｍ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。
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機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。
【００４５】
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。
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。
【００４６】
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。
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
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。
【００４９】
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。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。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸価チタン、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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）との重付加反応を行わせる。この反応は、分子鎖の伸長を伴うため伸長反応とも呼ぶ。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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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１成分系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、２成分系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、現像剤中のキャリアとトナーの含有比は、キャリア１００重量部に対してトナー１〜１０重量部が好ましい。磁性キャリアとしては、粒子径２０〜２００μｍ程度の鉄粉、フェライト粉、マグネタイト粉、磁性樹脂キャリアなど従来から公知のものが使用できる。また、被覆材料としては、アミノ系樹脂、例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等があげられる。またポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂、例えばアクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリスチレン樹脂およびスチレンアクリル共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル等のハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂およびポリブチレンテレフタレート樹脂等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、フッ化ビニリデンとアクリル単量体との共重合体、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマー、およびシリコーン樹脂等が使用できる。また必要に応じて、導電粉等を被覆樹脂中に含有させてもよい。導電粉としては、金属粉、カーボンブラック、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛等が使用できる。これらの導電粉は、平均粒子径１μｍ以下のものが好ましい。平均粒子径が１μｍよりも大きくなると、電気抵抗の制御が困難になる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、感光体上にトナー像が形成されていないときに、感光体上の付着物に電荷を付加する電荷付加手段を設けた構成とし、転写部における静電転写の作用を利用することで、効率的に感光体上の付着物を除去する付着物除去方法を提供することができる。特に、クリーニング装置では除去が困難である、トナーの外添剤を主成分とする感光体上の付着物の除去に対して効果的な除去方法である。
また、上記感光体上の付着物除去方法を可能とする電荷付加手段をプロセスカートリッジに備えることで、感光体の寿命を延ばし、性能の高いプロセスカートリッジを提供することができる。
さらには、上記感光体上の付着物除去方法を可能とする電荷付加手段を画像形成装置に備えることで、簡易な構成でありながら、効率的に感光体上の付着物を除去し、長期に渡って高品質の画像を提供することができる画像形成装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の第二の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１　感光体
２　帯電手段
３　露光手段
４　現像装置
５　転写手段
５１　転写ベルト
５２　転写ベルトクリーニング手段
６　クリーニング装置
７　中間転写手段
７０１　中間転写ベルト
７０２　中間転写ベルトクリーニング手段
１０　電荷付加手段
Ｐ　記録紙
【図１】
2004117464.tif 000003
【図２】
2004117464.tif 000004