(57)【要約】【課題】優れた画質の画像を形成することのできるようその形状が特定の条件を満たす小径の球形トナーを用いる画像形成装置において、特定の条件が満たされたファーブラシローラを有するクリーニング手段を具えることにより、十分確実に残留トナーをクリーニングすることができ、クリーニング不良による画像欠陥のない良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】トナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法によって製造された、体積平均粒径が３〜６μｍの範囲で球形化度が０．９４〜０．９８の範囲のものが用いられ、クリーニング手段は、ファーブラシ繊維の径が２〜６．５デニール、植設密度が１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が２〜５ｍｍであり、このファーブラシ繊維の像担持体に対する食い込み量が０．５〜２．０ｍｍに設定されているファーブラシローラを有することを特徴とする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転される像担持体と、この像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを有し、
トナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法によって製造された、体積平均粒径が３〜６μｍの範囲で球形化度が０．９４〜０．９８の範囲のものが用いられ、
クリーニング手段は、ファーブラシ繊維が植設され、像担持体の表面に接触して回転される導電性のファーブラシローラと、このファーブラシローラからトナーを除去するトナー除去機構と、ファーブラシローラにトナー除去用の電圧を印加する電圧印加機構とを有してなり、
前記ファーブラシローラのファーブラシ繊維の径が２〜６．５デニール、植設密度が１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が２〜５ｍｍであり、このファーブラシ繊維の像担持体に対する食い込み量が０．５〜２．０ｍｍに設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
クリーニング手段において、像担持体の回転方向におけるファーブラシローラの下流側に、この像担持体の表面に当接するクリーニングブレードが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
クリーニング手段におけるクリーニングブレードの像担持体に対する押圧力が４９〜２９４ｍＮ／ｃｍとされていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
クリーニング手段におけるクリーニングブレードは、像担持体の回転による移動方向と同方向に伸びてその先端がこの像担持体に当接されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
クリーニング手段におけるトナー除去機構は、ファーブラシローラに当接されて回転されるフリッカー棒からなることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
回転される像担持体と、この像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを有し、
トナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法によって製造された、体積平均粒径が３〜６μｍの範囲で球形化度が０．９４〜０．９８の範囲のものが用いられ、
クリーニング手段には、回転される導電性のクリーニングローラと、このクリーニングローラからトナーを除去するトナー除去機構と、クリーニングローラにトナー除去用の電圧を印加する電圧印加機構とからなるローラクリーニング機構が複数設けられており、
少なくとも１つのローラクリーニング機構において、クリーニングローラは像担持体の表面に接触して回転されるファーブラシ繊維が植設されたファーブラシローラからなり、
このファーブラシローラのファーブラシ繊維の径が２〜６．５デニール、植設密度が１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が２〜５ｍｍであり、このファーブラシ繊維の像担持体に対する食い込み量が０．５〜２．０ｍｍに設定されてい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ける、クリーニングローラがファーブラシローラからなるローラクリーニング機構において、トナー除去機構はファーブラシローラに当接されて回転されるフリッカー棒からなることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
トナー除去機構のフリッカー棒は１つのファーブラシローラに対して複数設けられていることを特徴とする請求項５または請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
ファーブラシローラの外径の大きさが１５〜３０ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
像担持体は、その線速の大きさが３００ｍｍ／ｓｅｃ以上となるよう回転されることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
ファーブラシローラは、像担持体との接触箇所における、この像担持体の線速の大きさに対する線速の大きさの割合が０．８〜２．０の範囲となるよう回転されることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１２】
ファーブラシローラのファーブラシ繊維の像担持体に対する食い込み領域の、像担持体の回転方向における長さが０．２〜２．０ｍｍの範囲に設定されていることを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１３】
電圧印加機構によりファーブラシローラに印加されるトナー除去用の電圧は、トナーの帯電極性と逆の極性であることを特徴とする請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方法による画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、複写機、プリンタなどにおいて用いられる電子写真方式による画像形成方法においては、形成される画像における細線やドットなどの微細画の画質の向上を図り、印刷並みの高画質の画像を形成するために、小粒径化されたトナー粒子が用いられている。
【０００３】
小粒径化されたトナー粒子を得る方法としては、いわゆる重合法によるトナーの製造方法が知られている。しかし、重合法により製造されたトナーは、その粒子の形状が、粉砕法で製造されたトナー粒子に比べ、球形に近くてその径が小さいために、像担持体上の残留トナーを十分にクリーニングすることが困難であり、その結果、形成される画像に、クリーニング不良による背景汚れ、黒スジなどの画像欠陥が発生しやすい、という欠点を有している。
【０００４】
一方、従来から、画像形成装置のクリーニング手段としては、ファーブラシローラ、磁気ブラシローラまたはクリーニングブレード等を用いた方法が代表的であり、特にクリーニングブレードを用いた方法は、単純な構成で良好なクリーニング結果が得られることから、広く一般的に使われている（例えば、特許文献１および特許文献２参照。）。
【０００５】
しかしながら、これらのクリーニング手段では重合法による小粒径化されたトナーに対するクリーニング性能を十分に発揮することができず、クリーニング不良が発生するという問題がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０９−２７４４１７号公報
【特許文献２】
特開２００１−０５１５７６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、優れた画質の画像を形成することのできるようその形状が特定の条件を満たす小径の球形トナーを用いる画像形成装置において、特定の条件が満たされたファーブラシローラを有するクリーニング手段を具えることにより、十分確実に残留トナーをクリーニングすることができ、クリーニング不良による画像欠陥のない良好な画像を形成することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、回転される像担持体と、この像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを有し、
トナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法によって製造された、体積平均粒径が３〜６μｍの範囲で球形化度が０．９４〜０．９８の範囲のものが用いられ、
クリーニング手段は、ファーブラシ繊維が植設され、像担持体の表面に接触して回転される導電性のファーブラシローラと、このファーブラシローラからトナーを除去するトナー除去機構と、ファーブラシローラにトナー除去用の電圧を印加する電圧印加機構とを有してなり、
前記ファーブラシローラのファーブラシ繊維の径が２〜６．５デニール、植設密度が１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が２〜５ｍｍであり、このファーブラシ繊維の像担持体に対する食い込み量が０．５〜２．０ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【０００９】
上記の画像形成装置においては、クリーニング手段において、像担持体の回転方向におけるファーブラシローラの下流側に、この像担持体の表面に当接するクリーニングブレードが設けられていることが好ましい。
このクリーニング手段におけるクリーニングブレードの像担持体に対する押圧力が４９〜２９４ｍＮ／ｃｍとされていることが好ましく、また、このクリーニング手段におけるクリーニングブレードは、像担持体の回転による移動方向と同方向に伸びてその先端がこの像担持体に当接されていることが好ましい。
また、クリーニング手段におけるトナー除去機構は、ファーブラシローラに当接されて回転されるフリッカー棒からなることが好ましい。
【００１０】
本発明の画像形成装置においては、回転される像担持体と、この像担持体の表面にトナー像を形成するトナー像形成手段と、像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写する転写手段と、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニング手段とを有し、
トナーとして、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法によって製造された、体積平均粒径が３〜６μｍの範囲で球形化度が０．９４〜０．９８の範囲のものが用いられ、
クリーニング手段には、回転される導電性のクリーニングローラと、このクリーニングローラからトナーを除去するトナー除去機構と、クリーニングローラにトナー除去用の電圧を印加する電圧印加機構とからなるローラクリーニング機構が複数設けられており、
少なくとも１つのローラクリーニング機構において、クリーニングローラは像担持体の表面に接触して回転されるファーブラシ繊維が植設されたファーブラシローラからなり、
このファーブラシローラのファーブラシ繊維の径が２〜６．５デニール、植設密度が１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が２〜５ｍｍであり、このファーブラシ繊維の像担持体に対する食い込み量が０．５〜２．０ｍｍに設定されていることを特徴とする。
【００１１】
上記の画像形成装置における、クリーニングローラがファーブラシローラからなるローラクリーニング機構において、トナー除去機構はファーブラシローラに当接されて回転されるフリッカー棒からなることが好ましい。
【００１２】
トナー除去機構のフリッカー棒は１つのファーブラシローラに対して複数設けられていることが好ましい。
【００１３】
ファーブラシローラの外径の大きさが１５〜３０ｍｍであることが好ましい。
また、像担持体は、その線速の大きさが３００ｍｍ／ｓｅｃ以上となるよう回転されることが好ましく、ファーブラシローラは、像担持体との接触箇所における、この像担持体の線速の大きさに対する線速の大きさの割合が０．８〜２．０の範囲となるよう回転されることが好ましい。
ファーブラシローラのファーブラシ繊維の像担持体に対する食い込み領域の、像担持体の回転方向における長さが０．２〜２．０ｍｍの範囲に設定されていることが好ましく、また、電圧印加機構によりファーブラシローラに印加されるトナー除去用の電圧は、トナーの帯電極性と逆の極性であることが好ましい。
【００１４】
【作用】
上記の画像形成装置によれば、その形状が特定の条件を満たす小径の球形であるために優れた画質の画像を形成することのできるトナーを用いながら、特定の条件が満たされたファーブラシローラを有するクリーニング手段を具えることにより、ファーブラシローラのファーブラシ繊維における像担持体に接触する表面積が十分に大きなものとなり、十分確実に残留トナーをクリーニングすることができるため、クリーニング不良による画像欠陥のない良好な画像を形成することができる。
【００１５】
また、この画像形成装置において、クリーニング手段として特定の条件が満たされたファーブラシローラおよびクリーニングブレードが設けられた構成とすることができ、これにより、このクリーニング手段におけるファーブラシローラのファーブラシ繊維は、クリーニング手段においてクリーニングブレードが設けられていないファーブラシローラのファーブラシ繊維と比べて、ファーブラシローラによって除去すべき残留トナーの量が少なくなるために、像担持体に接触する表面積が小さいものを用いることができる。
【００１６】
また、この画像形成装置においては、クリーニング手段として、クリーニングローラ、トナー除去機構および電圧印加機構とからなるローラクリーニング機構が複数設けられ、少なくとも１つのローラクリーニング機構において、クリーニングローラが特定の条件が満たされたファーブラシローラからなる構成とすることができ、これにより、ファーブラシローラのファーブラシ繊維における像担持体に接触する表面積が十分に大きなものとなり、しかも、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニングローラが複数設けられていることにより、十分確実に残留トナーをクリーニングすることができるため、クリーニング不良による画像欠陥のない良好な画像を形成することができる。
【００１７】
さらに、この画像形成装置においては、ファーブラシローラからトナーを除去するフリッカー棒が１つのファーブラシローラに対して複数設けられている構成とすることができ、これにより、ファーブラシローラからトナーを確実に除去することができ、ファーブラシローラにトナーが残留することによるクリーニング性能の低下や、ファーブラシローラに残留したトナーが像担持体に再び付着することによる画像欠陥の発生を抑止することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
この画像形成装置は、図１において矢印の方向に回転されるドラム状の感光体よりなる像担持体１０と、各々、この像担持体１０の外周面領域に、その回転方向に沿って動作順に並ぶよう配設された、像担持体１０の表面を帯電させる帯電装置１１、像担持体１０の表面を露光して静電潜像を形成する露光装置１２、トナーを含む現像剤により静電潜像を顕在化させてトナー像を形成する現像器１３、このトナー像を転写領域において記録材Ｐに転写する転写手段１４、像担持体１０から記録材Ｐを分離させる分離装置１５および転写領域を通過した像担持体１０上の残留トナーを除去するクリーニング手段２０を具えてなる。１６は、転写領域より搬送される記録材Ｐ上の未定着トナー像を定着させて画像を形成する定着装置である。
この画像形成装置においては、帯電装置１１と露光装置１２と現像器１３とによりトナー像形成手段が構成されている。
【００２０】
像担持体１０は、例えば、ドラム状金属基体の外周面に有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層を有するものであり、図１において紙面に垂直な方向に伸びる状態で配設されている。
帯電装置１１は、例えば制御グリッドと帯電極とを有するスコロトロン帯電器よりなり、露光装置１２は、例えばレーザ照射装置よりなる。
【００２１】
現像器１３は、例えば、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブ１３１および像担持体１０とこの現像スリーブ１３１との間に直流および／または交流バイアス電圧を印加する電圧印加装置（図示せず）が設けられてなるものである。
転写手段１４は、例えば、像担持体１０の表面に押圧された状態で転写領域を形成するよう配設された転写ローラ１４１と、この転写ローラ１４１に接続された転写電流供給機構（図示せず）とにより構成されており、この転写電流供給機構によって転写ローラ１４１に電流が供給されることにより、像担持体１０上のトナー像を、例えば転写紙からなる記録材Ｐに転写する、いわゆる接触転写方式のものである。
分離装置１５は、像担持体１０に密着した状態にある記録材Ｐの電荷を除去することにより記録材Ｐを像担持体１０から分離させるものであり、例えばコロトロン帯電器よりなるものが用いられる。
【００２２】
定着装置１６は、例えば、内部に加熱源を具えた加熱ローラ１６１と、この加熱ローラ１６１に定着ニップ部が形成されるよう圧接された状態で設けられた加圧ローラ１６２とにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものである。
【００２３】
クリーニング手段２０は、像担持体１０の表面に当接するクリーニングブレード２１および像担持体１０の回転方向におけるこのクリーニングブレード２１の上流側に設置されたローラクリーニング機構２２とから構成されており、このクリーニングブレード２１とローラクリーニング機構２２とが外匣２５内に設けられている。このローラクリーニング機構２２は、像担持体１０の表面に接触して回転される導電性のファーブラシローラ２２１と、ファーブラシローラ２２１にトナー除去用の電圧を印加する電圧印加機構（図示せず）と、ファーブラシローラ２２１からトナーを除去するフリッカー棒２２２からなるトナー除去機構と、このフリッカー棒２２２に付着したトナーを掻き取るスクレーパ部材２２３とから構成されている。
ローラクリーニング機構２２は、記録材Ｐが分離装置１５により分離された後に像担持体１０上に残留したトナーの大部分を掻き落とす機能を有し、また、クリーニングブレード２１は、このローラクリーニング機構２２により除去されずに残存する残留トナーを像担持体１０上から除去する機能を有する。
【００２４】
クリーニングブレード２１は、例えば、ウレタンゴムなどの弾性体よりなり、その基端部分が支持部材２１ａによって支持されると共に、先端部分が像担持体１０の表面に当接されるよう設けられており、クリーニングブレード２１の基端側から伸びる方向は、当接箇所における像担持体１０の回転による移動方向と同方向であるいわゆるトレール方向とされることが好ましい。クリーニングブレード２１の基端側から伸びる方向がトレール方向とされることにより、クリーニングブレード２１のブレードめくれ等の問題を発生を抑止することができ、また、像担持体１０が過度に押圧されることに起因してその表面が傷つけられることを抑止することができる。
【００２５】
クリーニングブレード２１は、その材質のＪＩＳＡ硬度が６５〜８０°、２５℃で測定された反発弾性係数が４０〜７０％であるものよりなることが好ましく、また、像担持体１０に対する実効当接角が７〜２０°に設定されていることが好ましい。
【００２６】
クリーニングブレード２１の像担持体１０に対する押圧力は４９〜２９４ｍＮ／ｃｍであり、好ましくは９８〜１９６ｍＮ／ｃｍである。
クリーニングブレード２１の像担持体１０に対する押圧力が２９４ｍＮ／ｃｍ以下であることにより、クリーニングブレード２１は像担持体１０の表面を過度に傷つけることがなく、また、この押圧力が４９ｍＮ／ｃｍ以上であることにより、クリーニングブレード２１は良好なクリーニング性能を発揮することができる。
【００２７】
ローラクリーニング機構２２におけるファーブラシローラ２２１は、図２に示すように、円柱状のブラシ基体２２１ａと、このブラシ基体２２１ａの外周面に植設された導電性のファーブラシ繊維２２１ｂとから構成されている。
このファーブラシローラ２２１の像担持体１０との接触箇所における回転による移動方向は、図２においては、この接触箇所における像担持体１０の回転による移動方向と同方向とされているが、同方向に限られず逆方向とすることもできる。
【００２８】
ブラシ基体２２１ａの材料としては、主にステンレス鋼、アルミニウムなどの金属、紙、プラスチックなどが用いられるが、これらに限定されるものではない。
ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する素材は、疎水性である繊維形成性高分子重合体であることが好ましい。このような高分子重合体としては、例えばレーヨン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、メタクリル酸樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノールホルムアルデヒド樹脂、スチレン−アルキッド樹脂、ポリビニルアセタール等が挙げられる。これらの樹脂は単独であるいは２種以上の混合物として用いることができる。特に、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリプロピレンのいずれかを用いることが好ましい。
【００２９】
ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する素材は、その材料のヤング率Ｅが４９００〜９８００Ｎ／ｍ２  の範囲であることが好ましく、電気抵抗は１０１０Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。この電気抵抗が１０１０Ω・ｃｍより大きい場合には、ファーブラシ繊維２２１ｂによる残留トナーの除電が十分に行われず、残留トナーの像担持体１０に対する静電的な付着力を低減させることが困難となり、ファーブラシローラ２２１によって除去することができる残留トナーの量が減少するため好ましくない。
【００３０】
ローラクリーニング機構２２における電圧印加機構によりファーブラシローラ２２１に印加されるトナー除去用の電圧の極性は、トナーの帯電極性に対して逆の極性とされる。トナーの帯電極性に対して逆の極性である電圧がファーブラシローラ２２１に印加されることにより、このファーブラシローラ２２１に摺擦された残留トナーの像担持体１０に対する静電的な付着力を低減させることができるため、この残留トナーを確実に像担持体１０上から除去することができる。
【００３１】
ローラクリーニング機構２２におけるトナー除去機構のフリッカー棒２２２は、例えばステンレス製の円柱状のものからなり、ファーブラシローラ２２１に当接され、この当接箇所におけるフリッカー棒２２２の回転による移動方向がファーブラシローラ２２１の回転による移動方向と同方向（図２における矢印方向）となるように回転される。そして、この当接箇所における回転されるフリッカー棒２２２の線速の大きさが回転されるファーブラシローラ２２１の線速の大きさと異なるように設定されており、これにより、このフリッカー棒２２２は、ファーブラシローラ２２１のファーブラシ繊維２２１ｂを摺擦することにより付着した残留トナーを除去する機能を有する。この当接箇所におけるフリッカー棒２２２の回転による移動方向は、ブラシローラ２２１の回転による移動方向と逆方向とすることもできる。
このフリッカー棒２２２に対するファーブラシローラ２２１のファーブラシ繊維２２１ｂの食い込み量ｂは、図２に示すように、フリッカー棒２２２が存在しなかったときの、ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の先端がフリッカー棒２２２内へ入り込む最大値と定義され、その大きさは０．５〜３．０ｍｍであることが好ましい。
【００３２】
ローラクリーニング機構２２においては、フリッカー棒２２２に付着した残留トナーを除去するための、例えばポリエチレンテレフタラート製のスクレーパ部材２２３がこのフリッカー棒２２２に当接されるように設けられている。
【００３３】
以上の画像形成装置において用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜６μｍの範囲のものである。体積平均粒径が３〜６μｍの範囲であるトナーを用いることにより、定着装置１６における定着工程において、記録材Ｐに対する付着力の過度なトナーや付着力の弱いトナーなどの存在を減らすことができ、安定した現像性を長期間にわたって得ることができると共に、高い転写効率が得られてハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した画像を形成することができる。
【００３４】
また、トナーは、その球形化度が０．９４〜０．９８の範囲のものが用いられ、特に、０．９５〜０．９７の範囲のものが好ましく用いられる。球形化度が０．９８より大きいトナーは、粒子が真球に近すぎるものであるため、クリーニング性が劣ったものとなり、一方、球形化度が０．９４より小さいトナーは、粒子の凹凸が大きくなり、機械内での圧力により破壊されやすく、また現像器１３においてトナー粒子が一様に帯電されないため、良好な可視画像が形成されない。
【００３５】
ここで「球形化度」とは、ワーデルの真の球形化度Ψをいい、下記式（１）で定義されるものである。
【００３６】
【数１】
式（１）
Ψ＝（粒度分布より真球と仮定して算出された比表面積／ＢＥＴ比表面積）
【００３７】
上記式（１）における「粒度分布より真球と仮定して算出された比表面積」は、「レーザ回析式粒度分布測定装置へロス（ＨＥＲＯＳ）」（日本電子社販売）により測定されたものであり、トナー粒子の分散は、５０ｃｃのビーカーに測定試料と界面活性剤と分散媒である水とを入れた後、出力１５０Ｗの超音波ホモジナイザーにより６０秒間にわたって行われる。
また、上記式（１）における「ＢＥＴ比表面積」は、「マイクロメリテックス・フローソープＩＩ２３００型」（島津製作所）により測定されたものである。
【００３８】
以上のトナーは、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤などを添加して会合する方法で製造する乳化重合会合法や懸濁重合法などの、重合性単量体を水系媒体中で重合させる方法によって製造することができる。
上記における水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものをいう。
【００３９】
本発明の画像形成装置においては、以上のような、その形状が特定の条件を満たす小径の球形のトナーを含有する現像剤を用いることにより、ハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した優れた画質の画像を形成することができる。
【００４０】
そして、画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。
すなわち、像担持体１０が回転駆動されると、像担持体１０の表面が帯電装置１１によって所定の極性（例えば、負極性）に帯電され、次いで、露光装置１２によって露光されることにより、照射箇所（露光領域）の電位が低下されて原稿画像に対応した静電潜像が像担持体１０上に形成され、現像器１３によって、像担持体１０の表面電位と同じ極性（例えば負極性）に帯電されたトナーが像担持体１０上の静電潜像に付着して反転現像が行われ、これによりトナー像が形成される。
【００４１】
次いで、転写電流供給手段により転写ローラ１４１に電流が供給されることにより、転写領域において像担持体１０上のトナー像が記録材Ｐに転写された後、分離装置１５により像担持体１０と密着した状態にある記録材Ｐが像担持体１０から分離され、その後、定着装置１６によって定着工程が行われて画像が形成される。
【００４２】
一方、転写領域を通過して像担持体１０上に残留した未転写トナーは、クリーニング手段２０におけるローラクリーニング機構２２のファーブラシローラ２２１およびクリーニングブレード２１により除去され、その後、次の画像形成動作が開始されて、像担持体１０が再び帯電装置１１により帯電される。
【００４３】
像担持体１０は、その線速が３００ｍｍ／ｓｅｃ以上の大きさで回転されることが好ましく、また、ファーブラシローラ２２１は、像担持体１０との接触箇所において、この像担持体１０の線速の大きさに対する線速の大きさの割合（以下、「線速比」ともいう。）が０．８〜２．０となる範囲で回転されることが好ましい。
この線速比が２．０よりも大きいときは、ファーブラシローラ２２１の回転速度が大きいためにこのファーブラシローラ２２１の機械的な耐久性の低下を招くおそれがあるため好ましくない。また、線速比が０．８よりも小さいときは、回転されるファーブラシローラ２２１の像担持体１０との接触箇所における線速が小さいために十分なクリーニング効果を得ることができない。
【００４４】
而して、本発明においては、ローラクリーニング機構２２におけるファーブラシローラ２２１のファーブラシ繊維２２１ｂは径が２〜６．５デニール、好ましくは３〜５デニールである繊維から構成される。
ここで、「デニール」とは、長さ９０００ｍの繊維の質量をｇ（グラム）単位で測定した数値である。
ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の径が２デニールよりも小さいときは、ファーブラシ繊維２２１ｂにおける像担持体１０に接触する表面積が小さいために、十分なクリーニング性能を発揮することができず、また、この繊維の径が６．５デニールよりも大きいときは、像担持体１０の表面を過度に傷つけるおそれがあるため好ましくない。
【００４５】
ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の植設密度は１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、好ましくは１５万〜２０万本／ｉｎｃｈ２  である。
ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の植設密度が１２万／ｉｎｃｈ２  よりも小さいときは、ファーブラシ繊維２２１ｂにおける像担持体１０に接触する表面積が小さいために、十分なクリーニング性能を発揮することができず、また、この繊維の植設密度が４０万／ｉｎｃｈ２  よりも大きいときは、像担持体１０の表面を過度に傷つけるおそれがあるため好ましくない。
【００４６】
ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の自由長は２〜５ｍｍ、好ましくは３〜５ｍｍである。
ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の自由長が２ｍｍよりも小さいときは、ファーブラシ繊維２２１ｂにおける像担持体１０に接触する表面積が小さいために、十分なクリーニング性能を発揮することができず、また、この繊維の自由長が５ｍｍよりも大きいときは、像担持体１０の表面を過度に傷つけるおそれがあるため好ましくない。
【００４７】
ファーブラシ繊維２２１ｂの像担持体１０に対する食い込み量は０．５〜２．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．０ｍｍに設定されている。
ファーブラシ繊維２２１ｂの像担持体１０に対する食い込み量ａの大きさは、図２に示すように、像担持体１０が存在しなかったときの、ファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の先端が像担持体１０内へ入り込む最大値と定義される。
この食い込み量が０．５ｍｍよりも小さいときは、ファーブラシ繊維２２１ｂにおける像担持体１０に接触する表面積が小さいために、十分なクリーニング性能を発揮することができず、また、この食い込み量が２．０ｍｍよりも大きいときは、像担持体１０の表面を過度に傷つけるおそれがあるため好ましくない。
【００４８】
ファーブラシ繊維２２１ｂの像担持体１０に対する食い込み領域の、像担持体１０の回転方向における長さは０．２〜２．０ｍｍ、好ましくは１．０〜２．０ｍｍである。
ファーブラシ繊維２２１ｂの像担持体１０に対する食い込み領域の、像担持体１０の回転方向における長さｃは、図２に示すように、像担持体１０の表面においてファーブラシ繊維２２１ｂに摺擦される領域における、像担持体１０の回転方向における長さである。
この食い込み領域の長さが０．２ｍｍよりも小さいときは、ファーブラシ繊維２２１ｂにおける像担持体１０に接触する表面積が小さいために、十分なクリーニング性能を発揮することができず、また、この食い込み領域の長さが２．０ｍｍよりも大きいときは、像担持体１０の表面を過度に傷つけるおそれがあるため好ましくない。
【００４９】
クリーニング機構２２におけるファーブラシローラ２２１のファーブラシ繊維２２１ｂを構成する繊維の径が２〜６．５デニール、植設密度が１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が２〜５ｍｍであり、このファーブラシ繊維２２１ｂの像担持体１０に対する食い込み量が０．５〜２．０ｍｍの範囲に、また、像担持体１０に対する食い込み領域の像担持体の回転方向における長さが０．２〜２．０ｍｍの範囲に設定されていることにより、ファーブラシ繊維２２１ｂが像担持体１０の表面を過度に傷つけることなく像担持体１０に接触する表面積を十分に大きなものとすることができ、ファーブラシローラ２２１による像担持体１０上の残留トナーを除去することができる量を増加させることができ、よって、クリーニング手段２０により十分確実に残留トナーを像担持体１０上から除去することができる。
また、このファーブラシローラ２２１による像担持体１０上の残留トナーを除去することができる量を増加させることができるため、クリーニングブレード２１の像担持体１０に対する押圧力を低減することができ、このクリーニングブレード２１によって像担持体１０の表面が過度に傷つけられることを抑制することができる。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
図３は、本発明の画像形成装置の構成の他の一例を示す説明図であって、クリーニング手段２０を除いては図１に示されるものと同様の構成を有する。この例において、クリーニング手段３０は、１つのローラクリーニング機構３２のみから構成されており、クリーニングブレードは設けられていない。
【００５１】
ローラクリーニング機構３２における、ファーブラシローラ３２１のファーブラシ繊維の径は２〜６．５デニール、植設密度は１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長は２〜５ｍｍであり、このファーブラシ繊維の像担持体１０に対する食い込み量は０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定されているが、第１の実施の形態におけるファーブラシローラのファーブラシ繊維と比べて、像担持体１０に接触する表面積を大きなものとすることができる構成とされていることが好ましい。
これにより、クリーニング手段３０にクリーニングブレードが設けられていないために像担持体１０の表面がクリーニングブレードによって傷つけられることなく、しかも、ファーブラシローラ３２１のファーブラシ繊維が像担持体１０の表面を過度に傷つけることなく、像担持体１０に接触する表面積を十分に大きなものとすることができるため、良好なクリーニング性能を発揮することができる。
【００５２】
＜第３の実施の形態＞
図４は、本発明の画像形成装置の構成のさらに他の一例を示す説明図であって、クリーニング手段２０を除いては図１に示されるものと同様の構成を有する。この例において、クリーニング手段４０は第１のローラクリーニング機構４２Ａおよび像担持体１０の回転方向におけるこの第１のローラクリーニング機構４２Ａの下流側に設置された第２のローラクリーニング機構４２Ｂから構成されており、クリーニングブレードは設けられていない。
【００５３】
そして、第１のローラクリーニング機構４２Ａにおけるクリーニングローラ４２１Ａには導電性のファーブラシ繊維が植設されており、像担持体１０の表面に接触して回転される。このファーブラシ繊維の径は２〜６．５デニール、植設密度は１２万〜４０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長は２〜５ｍｍであり、像担持体１０に対する食い込み量は０．５〜２．０ｍｍの範囲に設定されている。
これにより、クリーニング手段４０にクリーニングブレードが設けられていないために像担持体１０の表面がクリーニングブレードによって傷つけられることなく、しかも、ファーブラシローラ４２１Ａのファーブラシ繊維が像担持体１０の表面を過度に傷つけることなく、像担持体１０に接触する表面積を十分に大きなものとすることができ、第１のローラクリーニング機構４２Ａによって除去されずに残留したトナーを第２のローラクリーニング機構４２Ｂにより除去することができるため、良好なクリーニング性能を発揮することができる。
【００５４】
この例においては、ローラクリーニング機構４２Ｂのクリーニングローラ４２１Ｂとしては、クリーニングローラ４２１Ａと同様の構成からなるファーブラシローラや、ファーブラシ繊維が植設されない発泡ウレタンローラを用いることができる。
また、図４においては、クリーニング手段４０として設けられているローラクリーニング機構の数は２個であるが、クリーニング手段４０はローラクリーニング機構が３個以上設けられてなるものとすることもできる。
【００５５】
また、図５に示すように、ローラクリーニング機構５２Ａとしては、ファーブラシローラ５２１Ａに対して２個のフリッカー棒５２２Ａ、５２２ａおよび２個のスクレーパ部材５２３Ａ、５２３ａが設けられた構成とすることができる。
ファーブラシローラ５２１Ａからトナーを除去するフリッカー棒が２個設けられているため、このファーブラシローラ５２１Ａからトナーを確実に除去することができ、これにより、ファーブラシローラ５２１Ａにトナーが残留することによるクリーニング性能の低下や、ファーブラシローラ５２１Ａに残留したトナーが像担持体１０に再び付着することにより、形成される画像にクリーニング不良による画像欠陥が発生することを抑止することができる。
【００５６】
ファーブラシローラ５２１Ａの外径の大きさは１５〜３０ｍｍ、好ましくは１５〜２０ｍｍの範囲とされる。
ファーブラシローラ５２１Ａの外径の大きさが１５ｍｍよりも小さいときは、１つのファーブラシローラ５２１Ａに対してフリッカー棒を複数設けるための設置スペースを確保することが困難な場合があり、また、ファーブラシローラ５２１Ａの外径の大きさが３０ｍｍよりも大きいときは、その大きさが規定された外匣５５内にファーブラシローラ５２１Ａ、フリッカー棒５２２Ａ、５２２ａおよびスクレーパ部材５２３Ａ、５２３ａの全てを設けることができない場合がある。
【００５７】
【実施例】
以下に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５８】
＜実施例１〜２、比較例１〜８＞
図１に示される構成に従って画像形成装置を製造した。この画像形成装置（「Ｓｉｔｉｏｓ７０６５の改造機」（コニカ株式会社製））の具体的な構成は以下に示すとおりである。
【００５９】
像担持体としては、フタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものからなる厚みが２５μｍの感光層が、外径が８０ｍｍであるアルミニウム製のドラム状金属基体の外周面に形成されてなる、負帯電特性を有する有機感光体よりなるものを用い、この像担持体が回転されるときの線速の大きさを３７０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
【００６０】
帯電装置としては、正放電特性を有するスコロトロン帯電器よりなるもの、露光装置としては、表面標準出力が３００μｍである半導体レーザ照射装置よりなるもの、現像器としては、２成分現像方式のものを用いた。
転写手段としては、転写ローラによる接触転写方式のものを用い、この転写ローラはステンレス鋼よりなる円筒状の導電性芯金の外周面に、カーボンがシリコーン樹脂に分散されてなる発泡スポンジ状態の半導電性ゴムからなる被覆層が形成されてなるものを用いた。
定着装置としては、加熱ローラと加圧ローラとにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものを用い、定着温度を２００℃に設定した。
【００６１】
そして、下記のトナーとフェライトキャリアとを、トナーが５０ｇ、キャリアが９５０ｇとなる割合で混合することにより、現像剤を製造した。
現像剤に含まれるキャリアとしては、体積平均粒径が６０μｍであるフェライトキャリアを用い、トナーとしては、表１に示すように、体積平均粒径が４．５μｍまたは６．５μｍ、球形化度が０．９５である重合トナーを用いた。
【００６２】
クリーニング手段としては、ウレタンゴムよりなり、ＪＩＳＡ硬度が６７°、２５℃で測定された反発弾性係数が５０％である板状のクリーニングブレードおよびローラクリーニング機構を１個ずつ具えてなるものを用いた。
クリーニングブレードとしては、画像形成動作が１０万回行われたことによりエッジ部が摩耗されたものを用い、像担持体に対する押圧力を１９６ｍＮ／ｃｍ、像担持体に対する実効当接角を２０°に設定した。
【００６３】
ローラクリーニング機構におけるクリーニングローラとしては、表１に示すように、実施例１〜２および比較例１〜５において、ステンレス鋼からなるブラシ基体に導電性のアクリル樹脂からなるファーブラシ繊維が植設されたファーブラシローラよりなるものを用い、比較例６〜８において、ファーブラシ繊維が植設されない発泡ウレタンローラよりなるものを用いた。
実施例１〜２および比較例１〜５におけるファーブラシローラとしては、ファーブラシ繊維の径、植設密度、自由長が表１に示されるとおりのものを用い、像担持体に対する食い込み量を１．５ｍｍに設定した。
また、クリーニングローラに印加されるトナー除去用の電圧の大きさを表１に示されるとおりに設定した。
クリーニングローラが像担持体と接触される接触箇所におけるこのクリーニングローラの回転による移動方向を、像担持体の回転による移動方向と同方向に設定し、また、回転される像担持体の線速の大きさに対する回転されるクリーニングローラの線速の大きさの割合である線速比を１．１に設定した。
【００６４】
また、クリーニング手段のローラクリーニング機構には、クリーニングローラに付着したトナーを除去する鉄製の円柱状のフリッカー棒およびこのフリッカー棒に付着したトナーを除去するポリエチレンテレフタラート製のスクレーパ部材をそれぞれ１個ずつ設けた。
【００６５】
記録材としては、Ａ４サイズの普通紙を用いた。
【００６６】
以上において、低温低湿環境（気温１０℃、湿度２０％）にて、５回の画像形成動作を連続して行ういわゆるジョブを２０回行った。原稿としては、原稿画像の黒化率が３０％である文字原稿および原稿画像の黒化率が１０％である縦線画像原稿を用いた。
得られた画像における、目視により観察した微細画の画質（画質の良好な順に◎、○、△の３段階で評価を行った。）および画像不良の発生の有無を表１に示す。
【００６７】
【表１】
2004309656.tif 000002
【００６８】
以上において、用いられるトナーの体積平均粒径が４．５μｍで球形化度が０．９５であるときにおいて、クリーニング手段におけるローラクリーニング機構としてファーブラシローラが用いられ、このファーブラシローラのファーブラシ繊維の径が３デニール、植設密度が２０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が４ｍｍであり、像担持体に対する食い込み量が１．５ｍｍに設定されているときに、微細画の画質が良好な画像が得られ、この得られる画像に画像不良が発生しないことが確認された。
【００６９】
＜実施例３〜４、比較例９＞
図３に示すように、クリーニング手段以外においては、上記の実施例１〜２、比較例１〜８に用いられる画像形成装置の構成と同様の構成からなり、クリーニング手段において、クリーニングブレードを備えていないこと、およびローラクリーニング機構が２個設けられている画像形成装置を製造した。
【００７０】
各々のローラクリーニング機構のクリーニングローラとしては、それぞれ、径、植設密度、自由長が表２に示すとおりものであるファーブラシ繊維が植設されたファーブラシローラからなるものを用い、像担持体に対する食い込み量を１．５ｍｍに設定した。
【００７１】
回転される像担持体の線速の大きさに対する回転されるクリーニングローラの線速の大きさの割合である線速比を表２に示すように設定した。
【００７２】
記録材としては、Ａ４サイズの普通紙を用いた。
【００７３】
以上において、低温低湿環境にて、５回の画像形成動作を連続して行ういわゆるジョブを２０回行った。原稿としては、原稿画像の黒化率が３０％である文字原稿および原稿画像の黒化率が１０％である縦線画像原稿を用いた。
得られた画像における、目視により観察した微細画の画質（画質の良好な順に◎、○、△の３段階で評価を行った。）および画像不良の発生の有無を表２に示す。
【００７４】
【表２】
2004309656.tif 000003
【００７５】
以上において、用いられるトナーの体積平均粒径が４．５μｍで球形化度が０．９５であるときにおいて、クリーニング手段においてクリーニングブレードが設けられていないが、ローラクリーニング機構が２個設けられ、これらのクリーニング機構のクリーニングローラとしては、それぞれファーブラシローラが用いられ、このファーブラシローラのファーブラシ繊維の径が３デニール、植設密度が２０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が４ｍｍであり、像担持体に対する食い込み量が１．５ｍｍに設定されているときに、微細画の画質が良好な画像が得られ、この得られる画像に画像不良が発生しないことが確認された。
【００７６】
＜実施例５、比較例１０＞
クリーニング手段以外においては、上記の実施例１〜２、比較例１〜８に用いられる画像形成装置の構成と同様の構成からなり、クリーニング手段において、クリーニングブレードが設けられていないがローラクリーニング機構が２個設けられており、各々のローラクリーニング機構におけるクリーニングローラとしては、径、植設密度、自由長が表３に示すとおりものであるファーブラシ繊維が植設されたファーブラシローラからなるものを用い、像担持体に対する食い込み量が１．５ｍに設定されている画像形成装置を製造した。
各々のローラクリーニング機構における１つのクリーニングローラに対して、実施例５においてはフリッカー棒およびスクレーパ部材をそれぞれ２個、比較例１０においてはフリッカー棒およびスクレーパ部材をそれぞれ１個設けた。
記録材としては、Ａ４サイズの普通紙を用いた。
【００７７】
以上において、低温低湿環境にて、１００回連続して画像形成動作を行った。原稿としては、原稿画像の黒化率が４０％である文字原稿を用いた。
得られた可視画像における、目視により観察した微細画の画質（画質の良好な順に◎、○、△の３段階で評価を行った。）および画像不良の発生の有無を表３に示す。
【００７８】
【表３】
2004309656.tif 000004
【００７９】
以上において、用いられるトナーの体積平均粒径が４．５μｍで球形化度が０．９５であるときにおいて、クリーニング手段においてクリーニングブレードが設けられていないが、ローラクリーニング機構が２個設けられ、これらのローラクリーニング機構におけるクリーニングローラとしては、それぞれファーブラシローラが用いられ、このファーブラシローラのファーブラシ繊維の径が３デニール、植設密度が２０万本／ｉｎｃｈ２  、自由長が４ｍｍであり、像担持体に対する食い込み量が１．５ｍｍに設定されており、このファーブラシローラからトナーを除去するフリッカー棒およびスクレーパ部材が２個設けられているときに、微細画の画質が良好な画像が得られ、この得られる画像に画像不良が発生しないことが確認された。
【００８０】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、その形状が特定の条件を満たす小径の球形であるために優れた画質の画像を形成することのできるトナーを用いながら、特定の条件が満たされたファーブラシローラを有するクリーニング手段を具えることにより、ファーブラシローラのファーブラシ繊維における像担持体に接触する表面積が十分に大きなものとなり、十分確実に残留トナーをクリーニングすることができるため、クリーニング不良による画像欠陥のない良好な画像を形成することができる。
【００８１】
また、この画像形成装置において、クリーニング手段として特定の条件が満たされたファーブラシローラおよびクリーニングブレードが設けられた構成とすることができ、これにより、このクリーニング手段におけるファーブラシローラのファーブラシ繊維は、クリーニング手段においてクリーニングブレードが設けられていないファーブラシローラのファーブラシ繊維と比べて、ファーブラシローラによって除去すべき残留トナーの量が少なくなるために、像担持体に接触する表面積が小さいものを用いることができる。
【００８２】
また、この画像形成装置においては、クリーニング手段として、クリーニングローラ、トナー除去機構および電圧印加機構とからなるローラクリーニング機構が複数設けられ、少なくとも１つのローラクリーニング機構において、クリーニングローラが特定の条件が満たされたファーブラシローラからなる構成とすることができ、これにより、ファーブラシローラのファーブラシ繊維における像担持体に接触する表面積が十分に大きなものとなり、しかも、像担持体上の残留トナーを除去するクリーニングローラが複数設けられていることにより、十分確実に残留トナーをクリーニングすることができるため、クリーニング不良による画像欠陥のない良好な画像を形成することができる。
【００８３】
さらに、この画像形成装置においては、ファーブラシローラからトナーを除去するフリッカー棒が１つのファーブラシローラに対して複数設けられている構成とすることができ、これにより、ファーブラシローラからトナーを確実に除去することができ、ファーブラシローラにトナーが残留することによるクリーニング性能の低下や、ファーブラシローラに残留したトナーが像担持体に再び付着することによる画像欠陥の発生を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のファーブラシローラおよびその周辺部を拡大して示す説明図である。
【図３】本発明の画像形成装置の構成の他の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の画像形成装置の構成のさらに他の一例を示す説明図である。
【図５】本発明の画像形成装置の構成のさらに他の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０      像担持体
１１      帯電装置
１２      露光装置
１３      現像器
１３１    現像スリーブ
１４      転写手段
１４１    転写ローラ
１５      分離装置
１６      定着装置
１６１    加熱ローラ
１６２    加圧ローラ
２０      クリーニング手段
２１      クリーニングブレード
２１ａ    支持部材
２２      ローラクリーニング機構
２２１    ファーブラシローラ
２２１ａ  ブラシ基体
２２１ｂ  ファーブラシ繊維
２２２    フリッカー棒
２２３    スクレーパ部材
２５      外匣
３０      クリーニング手段
３２      ローラクリーニング機構
３２１    ファーブラシローラ
４０      クリーニング手段
４２Ａ    第１のローラクリーニング機構
４２１Ａ  クリーニングローラ
４２Ｂ    第２のローラクリーニング機構
４２１Ｂ  クリーニングローラ
５２Ａ    ローラクリーニング機構
５２１Ａ  クリーニングローラ
５２２Ａ  トナー除去機構
５２２ａ  トナー除去機構
５２３Ａ  スクレーパ部材
５２３ａ  スクレーパ部材
５５      外匣
【図１】
2004309656.tif 000005
【図２】
2004309656.tif 000006
【図３】
2004309656.tif 000007
【図４】
2004309656.tif 000008
【図５】
2004309656.tif 000009