(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、該表面上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを具備する画像形成装置に用いられ、該転写手段を経由した後の該表面に付着しているトナー、あるいは該転写体に転写処理を施した後の該転写手段に付着しているトナー、を該表面又は該転写手段から掻き取るために回転駆動される軸部材及びこれの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部を具備するクリーニングブラシローラと、該クリーニングブラシローラの側方に配設され、該クリーニングブラシローラによって掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送スクリュウと、該クリーニングブラシローラ及び該トナー搬送スクリュウを収容しつつ、該クリーニングブラシローラによって掻き取られたトナーを内部に受ける筺体と、を有するクリーニング装置において、
上記クリーニングブラシローラの回転に伴って所定の回転角度位置まで移動した上記起毛に接触して該起毛にフリッカー運動を発生させることで、上記ブラシ部内に捕捉されているトナーを該クリーニングブラシローラと上記トナー搬送スクリュウとの間の空間に向けて振り払わせるフリッカー部材と、
回転駆動可能な回転軸部と、該回転軸部の周面に立設せしめられ、少なくとも先端部が可撓性を発揮する材料からなる立設部とを具備する回転体を、上記クリーニングブラシローラによって上記像担持体から掻き取られた後、該クリーニングブラシローラから振り払われたトナーが堆積し得る該空間内であって、且つ該立設部の先端を周囲の部材である該クリーニングブラシローラ及び該トナー搬送スクリュウの両方に接触させる位置、に設け、
且つ、該立設部の構造について、該回転軸部の回転角度により、該立設部の回転軸線方向における該クリーニングブラシローラとの接触領域や、該トナー搬送スクリュウとの接触領域をそれぞれ異ならせる構造にしたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１のクリーニング装置において、
上記立設部を上記回転軸部の周面上で螺旋を描く螺旋状の構造にしたことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１又は２のクリーニング装置において、
上記立設部を、上記回転軸部の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部として構成したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかのクリーニング装置において、
上記回転体の上記立設部及び回転軸部をそれぞれ導電性材料で構成したことを特徴とするクリーニング装置。
【請求項５】
像担持体の表面に担持されているトナー像を転写体に転写する転写手段と、該転写手段を経由した後の該表面に付着しているトナー、あるいは、該転写体に転写処理を施した後の該転写手段に付着しているトナー、を該表面又は該転写手段から掻き取るクリーニング装置とを備える画像形成装置において、
上記クリーニング装置として、請求項１乃至４の何れかのクリーニング装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５の画像形成装置において、
上記転写手段として、潜像担持体に担持された潜像の現像によって得られたトナー像を上記像担持体たる中間転写体に転写した後、上記転写体たる記録部材に転写するもの、を用いるとともに、上記クリーニング装置として、該中間転写体から該記録部材へのトナー像の転写工程を経た後の該中間転写体に付着しているトナーを掻き取るもの、を用いたたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５又は６の画像形成装置であって、
上記トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲であり、且つ形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０であるもの、を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５乃至７の何れかの画像形成装置であって、
上記トナーとして、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、及び離型剤が有機溶媒中に分散せしめられたトナー材料液の水系媒体中における架橋反応、伸張反応又はその両方の反応によって得られたもの、を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項５乃至８の何れかの画像形成装置であって、
上記トナーとして、トナー粒子の単軸ｒ２を長軸ｒ１で除算した値が０．５〜１．０の範囲にあり、トナー粒子の厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３）を単軸ｒ２で除算した値が０．７〜１．０の範囲にあるもの、を用いた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、感光体や中間転写体などの像担持体の表面に付着しているトナーや、転写体に転写処理を施した後の転写手段に付着しているトナーを掻き取って除去するクリーニング装置、及びこれを用いる画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のクリーニング装置としては、例えば特許文献１に記載のもののように、像担持体の表面から掻き取りながら筺体内に受けた転写残トナーを、搬送部材によって筺体外に排出するものが知られている。また、像担持体の表面から掻き取った転写残トナーを、筺体内に設けられた比較的大きな容量の廃トナー収容部に貯留するものも知られている。何れの構成においても、筺体内で成長したトナー塊によってトナー移動経路が閉塞されると、やがてトナーが筺体内から溢れてしまう。具体的には、クリーニング部材によって掻き取られてから、上述した搬送部材や廃トナー収容部に至るまでのトナー移動経路において、筺体内壁や各種部材の表面に付着したトナーが凝集してトナー塊を形成することがある。このトナー塊が成長してトナー移動経路を塞ぎ始めると、トナー移動経路内において、トナーがトナー塊よりも上流側に蓄積していく。すると、搬送部材を良好に駆動していたり、廃トナー収容部の残り容量にまだ十分に余裕があったりするにもかかわらず、トナーが筺体内から溢れ出してくるのである。現に、本発明者らの実験によれば、比較的短期間のうちにトナー移動経路を閉塞するほどのトナー塊の成長が認められるクリーンニング装置があった。
【０００３】
このように比較的短期間でトナー塊を成長させてしまうクリーニング装置におけるトナー塊の成長領域に、回転可能な平板状のアジテータを配設したところ、トナー塊の成長を一時的に阻止することができた。しかしながら、トナー塊の成長を長期間に渡って安定して阻止するはできなかった。これは、アジテータの径の細さに起因している。具体的には、装置の小型化が進められる近年においては、アジテータなどの回転体を設置可能なスペースが非常に小さくなっている。前述のクリーニング装置においては、装置内におけるトナー塊の成長領域に配設するアジテータとして、直径数［ｍｍ］程度のものしか採用することができなかった。かかるアジテータを、周囲の部材との間に僅かなクリアランスができるように配設したのであるが、径の細さに起因してアジテータを回転に伴って大きく振れさせてしまうことから、ときどき周囲の部材に接触させていた。この接触により、比較的短期間のうちにアジテータの破損や摩耗を引き起こしてしまったのである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４７８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明者らは、次のような新規な構成のクリーニング装置を開発中である。即ち、この新規なクリーニング装置においては、図９に示すアジテータブラシ９３を、装置内におけるトナー塊の成長領域に配設している。アジテータブラシ９３は、図示しない軸受けによって軸線方向の両端部が回転可能に受けられる金属製の回転軸部９３ａと、これの表面に立設せしめられたブラシ部９３ｂとを具備している。ブラシ部９３ｂは、回転軸部９３ａの表面に立設せしめられた複数の起毛からなっており、回転軸部９３ａの軸線方向において、両端部を除く全域に渡って延在している。アジテータブラシ９３は、ブラシ部９３ｂの先端を、回転軸部９３ａの回転に伴う振れの有無にかかわらず、転写残トナー搬送スクリュウなどといった図示しない周囲の部材に接触させるように配設されている。ブラシ部９３ｂは、可撓性を発揮する複数の起毛からなるので、回転に伴って先端を周囲の部材に接触すると、柔軟に撓んで自らの破損や摩耗を避ける。このように、周囲の部材との接触に伴うブラシ部９３ｂの破損や摩耗を回避することで、トナー塊の成長を長期間に渡って安定して阻止するができる。
【０００６】
なお、ブラシ部９３ｂを回転軸部９３ａの全周に設けずに、周面の部分的な領域に設けているのは、ブラシ部９３ｂによって崩したトナー塊のトナーをブラシ部９３ｂの回転に伴って良好に搬送する狙いからである。具体的には、回転軸部９３ａの全周に渡ってブラシ部９３ｂを設けると、ブラシ部９３ｂによって崩したトナー塊をブラシ部９３ｂの起毛間に形成される微少な間隙内に捕捉せざるを得なくなる。この微小な間隙内に捕捉されたトナーは、ブラシ部９３ｂ内から排出され難いため、ブラシ部９３ｂ内に徐々に蓄積されていく。すると、ブラシ部９３ｂによって新たに崩したトナー塊のトナーをブラシ部９３ｂ内に捕捉することが困難になって、トナーの搬送性が低下してしまう。これに対し、ブラシ部９３ｂを回転軸部９３ｂの周面に部分的に設けた構成では、ブラシ部９３ｂによって崩したトナー塊のトナーをブラシ部９３ｂの側面に保持して搬送することが可能である。このため、たとえブラシ部９３ｂの起毛間にトナーを蓄積させたとしても、ブラシ部９３ｂの側面によってトナーを良好に搬送することが可能である。
【０００７】
しかしながら、この開発中のクリーニング装置においては、次に説明するような改良の余地が残されていた。即ち、図中の一点鎖線は、ブラシ部９３ｂの先端の回転軌道を示している。図示しない周囲の部材は、この回転軌道における図中の符号Ａで示される軌道箇所でブラシ部９３ｂの先端に接触するように配設されている。ブラシ部は、上述のように軸両端部を除く全域に渡って軸線方向に延在している。このようなブラシ部においては、アジテータブラシ９３がブラシ部９３ｂを軌道箇所Ａに進入させる位置まで回転すると、ブラシ部９３ｂにおける軸線方向の全領域が周囲の部材に同時に接触する。すると、回転軸部９３ａや周囲の部材に対して大きな衝撃が加わる。そして、これらの衝撃が図示しない軸受けや側板などを介して、図示しない感光体や現像装置などを具備するトナー像形成手段に伝わって、画像濃度ムラを引き起こしてしまうのである。
【０００８】
これまで、感光体や中間転写ベルトなどの像担持体に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング装置にて生ずる問題について説明してきたが、次のようなクリーニング装置でも同様の問題が生じ得る。即ち、トナー像を像担持体から記録部材などの転写体に転写する転写手段の転写ローラや転写搬送ベルトなどに付着したトナーをクリーニングするクリーニング装置である。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のようなクリーニング装置及び画像形成装置を提供することである。即ち、装置の大型化を抑えつつ、トナー塊の成長を長期間に渡って安定して阻止し、しかも、アジテータブラシなどの回転体と周囲の部材との接触によって発生した衝撃による画像濃度ムラの発生を抑えることができるクリーニング装置等である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、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、該表面上のトナー像を転写体に転写する転写手段とを具備する画像形成装置に用いられ、該転写手段を経由した後の該表面に付着しているトナー、あるいは該転写体に転写処理を施した後の該転写手段に付着しているトナー、を該表面又は該転写手段から掻き取るために回転駆動される軸部材及びこれの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部を具備するクリーニングブラシローラと、該クリーニングブラシローラの側方に配設され、該クリーニングブラシローラによって掻き取られたトナーを搬送するトナー搬送スクリュウと、該クリーニングブラシローラ及び該トナー搬送スクリュウを収容しつつ、該クリーニングブラシローラによって掻き取られたトナーを内部に受ける筺体と、を有するクリーニング装置において、上記クリーニングブラシローラの回転に伴って所定の回転角度位置まで移動した上記起毛に接触して該起毛にフリッカー運動を発生させることで、上記ブラシ部内に捕捉されているトナーを該クリーニングブラシローラと上記トナー搬送スクリュウとの間の空間に向けて振り払わせるフリッカー部材と、回転駆動可能な回転軸部と、該回転軸部の周面に立設せしめられ、少なくとも先端部が可撓性を発揮する材料からなる立設部とを具備する回転体を、上記クリーニングブラシローラによって上記像担持体から掻き取られた後、該クリーニングブラシローラから振り払われたトナーが堆積し得る該空間内であって、且つ該立設部の先端を周囲の部材である該クリーニングブラシローラ及び該トナー搬送スクリュウの両方に接触させる位置、に設け、且つ、該立設部の構造について、該回転軸部の回転角度により、該立設部の回転軸線方向における該クリーニングブラシローラとの接触領域や、該トナー搬送スクリュウとの接触領域をそれぞれ異ならせる構造にしたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のクリーニング装置において、上記立設部を上記回転軸部の周面上で螺旋を描く螺旋状の構造にしたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２のクリーニング装置において、上記立設部を、上記回転軸部の周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部として構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３の何れかのクリーニング装置において、上記回転体の上記立設部及び回転軸部をそれぞれ導電性材料で構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、像担持体の表面に担持されているトナー像を転写体に転写する転写手段と、該転写手段を経由した後の該表面に付着しているトナー、あるいは、該転写体に転写処理を施した後の該転写手段に付着しているトナー、を該表面又は該転写手段から掻き取るクリーニング装置とを備える画像形成装置において、上記クリーニング装置として、請求項１乃至４の何れかのクリーニング装置を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記転写手段として、潜像担持体に担持された潜像の現像によって得られたトナー像を上記像担持体たる中間転写体に転写した後、上記転写体たる記録部材に転写するもの、を用いるとともに、上記クリーニング装置として、該中間転写体から該記録部材へのトナー像の転写工程を経た後の該中間転写体に付着しているトナーを掻き取るもの、を用いたたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項５又は６の画像形成装置であって、上記トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲であり、且つ形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０であるもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項５乃至７の何れかの画像形成装置であって、上記トナーとして、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、及び離型剤が有機溶媒中に分散せしめられたトナー材料液の水系媒体中における架橋反応、伸張反応又はその両方の反応によって得られたもの、を用いることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項５乃至８の何れかの画像形成装置であって、上記トナーとして、トナー粒子の単軸ｒ２を長軸ｒ１で除算した値が０．５〜１．０の範囲にあり、トナー粒子の厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３）を単軸ｒ２で除算した値が０．７〜１．０の範囲にあるもの、を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
これらの発明においては、回転体がクリーニング装置の筺体内におけるトナー堆積位置で回転駆動することで、トナー塊の成長を阻止する。この回転体は、立設部の先端を周囲の部材であるクリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウに接触させるように配設されることで、接触させないように配設される場合に比べて、それら部材との相対距離が小さくなる。このように、回転体と、クリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウとの相対距離を小さくすることで、装置の大型化を抑えることができる。
また、回転体の立設部の先端は、可撓性材料からなるので、回転に伴ってクリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウに接触すると、柔軟に撓んで自らの破損や摩耗を避ける。このように、クリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウとの接触に伴う立設部の破損や摩耗を回避することで、トナー塊の成長を長期間に渡って安定して阻止するができる。
また、回転体は、クリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウに対し、立設部の回転軸線方向における全領域を同時に接触させずに、接触させる領域を回転角度に応じて少しずつ異ならせていく。かかる構成では、回転体を所定の回転角度位置に進入させる際に、それまでクリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウに全く接触させていなかった立設部の回転軸線方向の全領域を周期の部材に一気に接触させ、これによって大きな衝撃を発生させていた開発中の装置に比べて、回転体と周囲の部材（クリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウ）との接触によって発生する衝撃を軽減する。よって、開発中の装置に比べて、衝撃による画像濃度ムラの発生を抑えることもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、電子写真方式によって画像を形成する複写機の実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。この複写機は、プリンタ部１と、白紙供給装置１００と、原稿搬送読取ユニット１５０とを備えている。原稿搬送読取ユニット１５０は、プリンタ部１の上に固定された原稿読取装置たるスキャナ１６０と、これに支持される原稿搬送装置たるＡＤＦ１７０とを有している。
【００１３】
白紙供給装置１００は、ペーパーバンク１０１内に多段に配設された２つの給紙カセット１０２，１０３、２組の分離ローラ対１０４，１０５、給紙路１０６、複数の搬送ローラ対１０７等を有している。２つの給紙カセット１０２，１０３は、それぞれ、図示しない記録紙を複数枚重ねた紙束の状態で内部に収容している。そして、プリンタ部１からの制御信号に基づいて、送出ローラ１０２ａ，１０３ａを回転駆動させて、紙束における一番上の記録紙を給紙路１０６に向けて送り出す。送り出された記録紙は、分離ローラ対１０４，１０５によって１枚に分離されてから、給紙路１０６内に至る。そして、給紙路１０６内に設けられた複数の搬送ローラ対１０７の搬送ニップを経由して、プリンタ部１の第１受入分岐路３０に送られる。
【００１４】
プリンタ部１は、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー像を形成するための４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを備えている。また、第１受入分岐路３０、受入搬送ローラ対３１、手差しトレイ３２、手差し分離ローラ対３３、第２受入分岐路３４、手差し搬送ローラ対３５、転写前搬送路３６、レジストローラ対３７、搬送ベルトユニット３９、定着ユニット４３、スイッチバック装置４６、排紙ローラ対４７、排紙トレイ４８、切換爪４９、光書込ユニット５０、転写ユニット６０等も備えている。なお、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、潜像担持体たるドラム状の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを有している。
【００１５】
後述する２次転写ニップの直前で記録紙を搬送するための転写前搬送路３６は、紙搬送方向の上流側で第１受入分岐路３０と第２受入分岐路３４とに分岐している。白紙供給装置１００の給紙路１０６から送り出された記録紙は、第１受入分岐路３０に受け入れられた後、第１受入分岐路３０内に配設された受入搬送ローラ対３１の搬送ニップを経由して転写前搬送路３６に送られる。
【００１６】
プリンタ部１の筺体における側面には、手差しトレイ３２が筺体に対して開閉可能に配設されており、筺体に対して開いた状態でトレイ上面に紙束が手差しされる。手差しされた紙束における一番上の記録紙は、手差しトレイ３２の送出ローラ３２ａによって第２受入分岐路３４に向けて送り出される。そして、手差し分離ローラ対３３によって１枚に分離されてから第２受入分岐路３４に送られた後、第２受入分岐路３４内に配設された手差し搬送ローラ対３５の搬送ニップを経由して、転写前搬送路３６に送られる。
【００１７】
光書込ユニット５０は、図示しないレーザーダイオード、ポリゴンミラー、各種レンズなどを有しており、後述するスキャナ１６０によって読み取られた画像情報や、外部のパーソナルコンピュータから送られている画像情報に基づいて、レーザーダイオードを駆動する。そして、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを光走査する。具体的には、プロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、図示しない駆動手段によってそれぞれ図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。光書込ユニット５０は、駆動中の感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに対して、レーザー光をそれぞれ回転軸線方向に偏向せしめながら照射することで、光走査処理を行う。これにより、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ画像情報に基づいた静電潜像が形成される。
【００１８】
図２は、プリンタ部１の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図である。各色のプロセスユニット３Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃは、それぞれ、潜像担持体たる感光体と、その周囲に配設される各種装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ部本体に対して着脱可能になっている。そして、互いに使用するトナーの色が異なる点の他が同様の構成になっている。Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを例にすると、これは、感光体３Ｙの他、これの表面に形成された静電潜像をＹトナー像に現像するための現像装置４Ｙを有している。また、後述するＹ用の１次転写ニップを通過した後の感光体３Ｙ表面に付着している転写残トナーをクリーニングするドラムクリーニング装置１８Ｙなども有している。本複写機では、４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを、後述する中間転写ベルト６１に対してその無端移動方向に沿って並べたいわゆるタンデム型の構成になっている。
【００１９】
図３は、Ｙ用のプロセスユニット２Ｙを示す拡大構成図である。同図に示すように、プロセスユニット２Ｙは、感光体３Ｙの周りに、現像装置４Ｙ、ドラムクリーニング装置１８Ｙ、除電ランプ１７Ｙ、帯電ローラ１６Ｙ等を有している。
【００２０】
感光体３Ｙとしては、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材の塗布による感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。
【００２１】
現像装置４Ｙは、図示しない磁性キャリアと非磁性のＹトナーとを含有する二成分現像剤（以下、単に現像剤という）を用いて潜像を現像するようになっている。そして、内部に収容している現像剤を攪拌しながら搬送する攪拌部５Ｙと、感光体３Ｙ上の静電潜像を現像する現像部９Ｙとを有している。なお、現像装置４Ｙとして、二成分現像剤の代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤によって現像を行うタイプのものを使用していもよい。
【００２２】
攪拌部５Ｙは、現像部９Ｙよりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された第１搬送スクリュウ６Ｙ及び第２搬送スクリュウ７Ｙ、これらスクリュウの間に設けられた仕切り板、ケーシングの底面に設けられたトナー濃度センサ８Ｙなどを有している。
【００２３】
現像部９Ｙは、ケーシングの開口を通して感光体３Ｙに対向する現像ロール１０Ｙ、これに対して自らの先端を近接させるドクターブレード１３Ｙなどを備えている。そして、現像ロール１０Ｙは、非磁性材料からなる筒状の現像スリーブ１１Ｙと、これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ１２Ｙとを有している。このマグネットローラ１２Ｙは、周方向に並ぶ複数の磁極を有している。これら磁極は、それぞれスリーブ上の現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部５Ｙから送られてくる現像剤を現像スリーブ１１Ｙ表面に引き寄せて担持させるとともに、磁力線に沿った磁気ブラシをスリーブ表面上に形成する。
【００２４】
磁気ブラシは、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴ってドクターブレード１３Ｙとの対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体３Ｙに対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ１１Ｙに印加される現像バイアスと、感光体３Ｙの静電潜像との電位差によってＹトナーを静電潜像上に転移させて現像に寄与する。更に、現像スリーブ１１Ｙの回転に伴って再び現像部９Ｙ内に戻り、マグネットローラ１２Ｙの磁極間に形成される反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部５Ｙ内に戻される。攪拌部５Ｙ内には、トナー濃度センサ８Ｙによる検知結果に基づいて、現像剤に適量のトナーが補給される。
【００２５】
ドラムクリーニング装置１８Ｙとしては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード２０Ｙを感光体３Ｙに押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。クリーニング性を高める目的で、本複写機では、外周面を感光体３Ｙに接触させるファーブラシ１９Ｙを、図中矢印方向に回転自在に有する方式のものを採用している。このファーブラシ１９Ｙは、図示しない固形潤滑剤から潤滑剤を掻き取って微粉末にしながら感光体３Ｙ表面に塗布する役割も兼ねている。
【００２６】
ファーブラシ１９Ｙに付着したトナーは、ファーブラシ１９Ｙに対してカウンタ方向に接触して回転しながらバイアスが印加される電界ローラ２１Ｙに転位する。そして、スクレーパ２２Ｙによって電界ローラ２１Ｙから掻き取られた後、回収スクリュウ２３Ｙ上に落下する。
【００２７】
回収スクリュウ２３Ｙは、回収トナーをドラムクリーニング装置１８Ｙにおける図紙面と直交する方向の端部に向けて搬送して、外部のリサイクル搬送装置に受け渡す。図示しないリサイクル搬送装置は、受け渡されたトナーを現像装置４Ｙに送ってリサイクルする。
【００２８】
除電ランプ１７Ｙは、光照射によって感光体３Ｙを除電する。除電された感光体３Ｙの表面は、帯電ローラ１６Ｙによって一様に帯電せしめられた後、上述した光書込ユニットによる光走査が施される。なお、帯電ローラ１６Ｙは、図示しない電源から帯電バイアスの供給を受けながら回転駆動するものである。かかる帯電ローラ１６Ｙを用いる帯電方式に代えて、感光体３Ｙに対して非接触で帯電処理を行うスコロトロンチャージャ方式を採用してもよい。
【００２９】
先に示した図２において、４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの表面には、これまで説明してきたプロセスによってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。
【００３０】
４つのプロセスユニット２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの下方には、転写ユニット６０が配設されている。この転写ユニット６０は、複数のローラによって張架した像担持体たる中間転写ベルトを、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに当接させながら、何れか１つのローラの回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動させる。これにより、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋと中間転写ベルト６１とが当接するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成されている。
【００３１】
Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの近傍では、ベルトループ内側に配設された１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋによって中間転写ベルト６１を感光体３ＹＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップには、感光体３Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト６１に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。
【００３２】
図中時計回り方向の無端移動に伴ってＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを順次通過していく中間転写ベルト６１のおもて面には、各１次転写ニップでトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト６１のおもて面には４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
【００３３】
中間転写ベルト６１の図中下方には、２次転写ローラ７２が配設されており、これは中間転写ベルト６１における２次転写バックアップローラ６８に対する掛け回し箇所にベルトおもて面から当接して２次転写ニップを形成している。これにより、中間転写ベルト６１のおもて面と、２次転写ローラ７２とが当接する２次転写ニップが形成されている。
【００３４】
２次転写ローラ７２には図示しない電源によって２次転写バイアスが印加されている。一方、ベルトループ内の２次転写バックアップローラ６８は接地されている。これにより、２次転写ニップ内に２次転写電界が形成されている。
【００３５】
２次転写ニップの図中右側方には、図示しない上述のレジストローラ対が配設されており、ローラ間に挟み込んだ記録紙を中間転写ベルト６１上の４色トナー像に同期させ得るタイミングで２次転写ニップに送り出す。２次転写ニップ内では、中間転写ベルト６１上の４色トナー像が２次転写電界やニップ圧の影響によって記録紙に一括２次転写され、記録紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
【００３６】
レジストローラ対３７の各ローラについては、電気的に接地することが一般的であるが、転写体としての記録紙の紙粉除去を除去する目的で、バイアスを印加することも可能である。例えば、レジストローラ対３７のローラとして、導電性ゴムローラからなるものを使用してこれにバイアスを印加すればよい。ローラの直径としては１８［ｍｍ］程度で、表面を１［ｍｍ］厚みの導電性ＮＢＲゴム層で被覆したものである。導電性ＮＢＲの電気抵抗としては、体積抵抗で１０９［Ω・ｃｍ］程度が好ましく、バイアスとしては、記録紙の転写面側に接触する方のローラには−８００Ｖ程度のものを印加し、もう一方のローラには＋２００Ｖ程度を印加すればよい。また、バイアスとして、記録紙をより均一に帯電させる目的から、ＤＣバイアスに代えて、ＤＣバイアスにＡＣバイアスを重畳したものを採用してもよい。かかるバイアスを印加したレジストローラ対３７を通過した後の記録紙は，若干マイナス側に帯電している。よって、中間転写ベルト６１から記録紙へのトナー像の２次転写では、レジストローラ３７に電圧を印加しない構成とは転写条件を異ならせることが望ましい。
【００３７】
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト６１のおもて面には、２次転写ニップで記録紙に転写されなかった転写残トナーが付着している。この転写残トナーは、中間転写ベルト６１に当接するベルトクリーニング装置７５によってクリーニングされる。
【００３８】
先に示した図１において、２次転写ニップを通過した記録紙は、中間転写ベルト６１から離間して、搬送ベルトユニット３９に受け渡される。この搬送ベルトユニット３９は、無端状の搬送ベルト４０を駆動ローラ４１と従動ローラ４２とによって張架しながら、駆動ローラ４１の回転駆動によって図中反時計回り方向に無端移動せしめる。そして、２次転写ニップから受け渡された記録紙をベルト上部張架面に保持しながら、ベルトの無端移動に伴って搬送して定着ユニット４３に受け渡す。
【００３９】
定着ユニット４３は、駆動ローラと、発熱源を内包する加熱ローラとによって張架した定着ベルトを駆動ローラの回転駆動に伴って図中時計回り方向に無端移動せしめている。そして、定着ベルトの下方に配設された加圧ローラ４５を定着ベルトの下部張架面に当接させて定着ニップを形成している。定着ユニット４３に受け入れられた記録紙は、この定着ニップ内で加圧されたり加熱されたりすることで、表面上のフルカラー画像が定着せしめられる。そして、定着ユニット４３内から切換爪４９に向けて送り出される。
【００４０】
切換爪４９は、図示しないソレノイドによって揺動するようになっており、その揺動に伴って、記録紙の搬送路を排紙路と反転路とで切り換える。切換爪４９によって排紙路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、排紙路と排紙ローラ対４７とを経由した後、機外に排出されて排紙トレイ４８上にスタックされる。
【００４１】
定着ユニット４３や搬送ベルトユニット３９の下方には、スイッチバック装置４６が配設されている。切換爪４９によってスイッチバック路が選択されていると、定着ユニット４３内から送り出された記録紙は、反転路を経由して上下反転せしめられた後、スイッチバック装置４６に送られる。そして、再び２次転写転写ニップに進入して、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施される。
【００４２】
プリンタ部１の上に固定されたスキャナ１６０は、図示しない原稿の画像を読み取るための読取手段として、固定読取部１６１と、移動読取部１６２とを有している。光源、反射ミラー、ＣＣＤ等の画像読取センサなどを有する固定読取部１６１は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第１コンタクトガラスの直下に配設されている。そして、ＡＤＦ１７０によって搬送される原稿が第１コンタクトガラス上を通過する際に、光源から発した光を原稿面で順次反射させながら、複数の反射ミラーを経由させて画像読取センサで受光する。これにより、光源や反射ミラー等からなる光学系を移動させることなく、原稿を走査する。
【００４３】
一方、移動読取部１６２は、原稿に接触するようにスキャナ１６０のケーシング上壁に固定された図示しない第２コンタクトガラスの直下に配設されており、光源や、反射ミラーなどからなる光学系を図中左右方向に移動させることができる。そして、光学系を図中左側から右側に移動させていく過程で、光源から発した光を第２コンタクトガラス上に載置された図示しない原稿で反射させた後、複数の反射ミラーを経由させて、スキャナ本体に固定された画像読取センサで受光する。これにより、光学系を移動させながら、原稿を走査する。
【００４４】
次に、本複写機の特徴的な構成をについて説明する。
図４は、転写手段たる転写ユニット６０におけるベルトクリーニング装置７５を、中間転写ベルト６１の一部とともに示す拡大構成図である。ベルトクリーニング装置７５は、像担持体たる中間転写ベルト６１のおもて面に付着している転写残トナーをクリーニングするクリーニング部と、中間転写ベルト６１に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布部とを備えている。
【００４５】
ベルトクリーニング装置７５のクリーニング部は、クリーニングブラシローラ７６、クリーニングブレード７７、トナー搬送スクリュウ７８、第１ブレードホルダー７９、支持軸８０、第１コイルバネ８１等を有している。
【００４６】
クリーニング部材たるクリーニングブラシローラ７６は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる軸部材７６ａ、これの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部７６ｂなどから構成されている。それら起毛は、ポリエチレンテレフタレートやナイロンなどからなる。クリーニングブラシローラ７６は、中間転写ベルト６１のおもて面にブラシ部７６ｂの先端を当接させながら回転する。これにより、中間転写ベルト６１に付着している転写残トナーが掻き取られる。このようにしてクリーニングブラシローラ７６によってクリーニングされた中間転写ベルト６１は、その走行に伴って、後述するクリーニングブレード７７によるクリーニング位置に進入する。
【００４７】
クリーニングブラシローラ７６は、周面の一部を装置筺体に設けられた開口部から露出させており、その露出部を中間転写ベルト６１に当接させている。ベルトクリーニング装置７５がプリンタ部にセットされた状態では、クリーニングブラシローラ７６よりもベルト移動方向上流側で、ベルトクリーニング装置７５のケーシングに片持ち支持される可撓性に富んだ入口シール８２の自由端と、中間転写ベルト６１のおもて面とが当接している。これにより、回転するクリーニングブラシローラ７６から、筺体外へのトナー飛散が防止されている。
【００４８】
クリーニング部材たるクリーニングブレード７７は、第１ブレードホルダー７９によって片持ち支持されている。また、第１ブレードホルダー７９は、ケーシングに固定された支持軸８０によって回動自在に支持されている。但し、第１ブレードホルダー７９の図中左側の端部が第１コイルバネ８１によって引っ張られるため、第１ブレードホルダー７９には図中反時計回り方向に回転する力が付与されている。これにより、第１ブレードホルダー７９の図中右側の端部に片持ち支持されているクリーニングブレード７７が中間転写ベルト６１に向けて付勢され、ブレードの自由端がベルトおもて面に当接している。上述したクリーニングブラシローラ７６によるクリーニング位置を通過した中間転写ベルト６１は、クリーニングブレード７７との当接部に進入する。そして、クリーニングブラシローラ７６で除去し切れなかった転写残トナーがクリーニングブレード７７によって掻き取り除去される。
【００４９】
クリーニングブレード７７としては、ポリウレタンゴムに代表されるゴム製のものを用いるのが一般的である。安価で良好なクリーニング性を得ることができるからである。かかる構成のクリーニングブレード７７において、中間転写ベルト６１のおもて面に付着している紙粉がベルトとの間に挟まって、いつまでもそこに留まっているとする。すると、紙粉が介在することによってできたベルトとブレードとの間の間隙をトナーがすり抜けてしまうため、クリーニング不良が発生してしまう。しかし、本複写機では、クリーニングブレード７７よりもベルト移動方向上流側にクリーニングブラシローラ７６を設け、これによって紙粉を除去しているので、かかるクリーニング不良の発生を良好に抑えることができる。また、クリーニングブラシローラ７６をクリーニングブレード７７よりも上流側に配設することにより、クリーニングブレード７７の負担を軽減してブレードの寿命を延ばすこともできる。
【００５０】
クリーニングブレード７７によって掻き取られた転写残トナーは、自重によってクリーニングブラシローラ７６上に落下して、ブラシ内に捕捉される。また、クリーニングブラシローラ７６は、クリーニングブレード７７の先端から落下してくる転写残トナーをブラシ内に捕捉することに加えて、自らが掻き取った転写残トナーもブラシ内に捕捉する。
【００５１】
クリーニングブラシローラ７６のブラシ７６ｂ部には、フリッカー部材９２が当接している。クリーニングブラシローラ７６のブラシ部７６ｂの各起毛は、回転に伴ってこのフリッカー部材９２との当接位置にくると、フリッカー部材９２に一時的に引っ掛かって大きく撓んだ後、その撓みを一気に復元しながら再び回転し始めるいわゆるフリッカー動作を行う。これにより、ブラシ部７６ｂの各起毛間に捕捉された転写残トナーがブラシ内から振り払われる。振り払われた転写残トナーは、トナー搬送スクリュウ７８の上に落下する。そして、駆動手段によって回転駆動せしめられるトナー搬送スクリュウ７８により、図紙面に直交する方向に搬送されてベルトクリーニング装置７５の筺体外に排出された後、図示しない廃トナーボトルに落とし込まれる。
【００５２】
なお、ベルトクリーニング装置７５のクリーニング部は、アジテータブラシ９３を有しているが、これについては後に詳述する。
【００５３】
ベルトクリーニング装置７５における潤滑剤塗布部は、クリーニング部の上方に設けられており、クリーニング部よりもベルト移動方向下流側に位置している。そして、固形潤滑剤８５、潤滑剤付勢バネ８６、塗布ブラシローラ８７、ならしブレード８８、第２ブレードホルダー８９、支持軸９０、第２コイルバネ９１等を有している。
【００５４】
塗布ブラシローラ８７は、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動せしめられる軸部材８７ａ、これの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部８７ｂなどから構成されている。潤滑剤塗布装置の塗布ブラシローラ８７は、中間転写ベルト６１のおもて面にブラシ部８７ｂの先端を当接させながら回転する。また、潤滑剤付勢バネ７６によって塗布ブラシローラ８７に向けて付勢されている固形潤滑剤８５に対して、ブラシ部８７ｂの先端を当接させながら回転する。このように、ブラシ部８７ｂを中間転写ベルト６１と固形潤滑剤８５との両方に接触させながら回転するのに伴って、固形潤滑剤８５から掻き取った潤滑剤を中間転写ベルト６１のおもて面に塗布する。塗布ブラシローラ８７によって潤滑剤が塗布された中間転写ベルト６１は、その走行に伴って、後述するならしブレード８８によるならし位置に進入する。
【００５５】
ならし部材としてのならしブレード８８は、第２ブレードホルダー８９によって片持ち支持されている。また、第２ブレードホルダー８９は、ケーシングに固定された支持軸９０によって回動自在に支持されている。但し、第２ブレードホルダー８９の図中左側の端部が第２コイルバネ９１によって引っ張られるため、第２ブレードホルダー８９には図中反時計回り方向に回転する力が付与されている。これにより、第２ブレードホルダー８９の図中右側の端部に片持ち支持されているならしブレード８８が中間転写ベルト６１に向けて付勢され、ブレードの自由端がベルトおもて面に当接している。上述した塗布ブラシローラ８７による潤滑剤塗布位置を通過した中間転写ベルト６１は、ならしブレード８８との当接部に進入する。そして、塗布ブラシローラ８７によって塗布された潤滑剤がベルト表面方向に均一にならされる。
【００５６】
図１０は、本発明に係る回転体であるアジテータブラシを搭載していないベルトクリーニング装置のクリーニング部を示す拡大構成図である。このベルトクリーニング装置は、アジテータブラシを有していない点の他が、図４に示した実施形態に係るベルトクリーニング装置７５と同様の構成になっている。
【００５７】
図１０において、クリーニングブラシローラ７６のブラシ部７６ｂの各起毛は、実施形態に係るベルトクリーニング装置７５と同様に、図中時計回り方向の回転に伴ってフリッカー部材９２に接触してフリッカー動作を行う。このフリッカー動作に伴ってブラシ内から振り払われたトナーは、クリーニングブレード７７と、トナー搬送スクリュウ７８との間に形成されている空間Ｒで舞った後、トナー搬送スクリュウ７８上に落ちる。空間Ｒは、クリーニングブラシローラ７６によって掻き取られた転写残トナーの装置筺体内におけるトナー移動経路となっているのである。
【００５８】
クリーニングブラシローラ７６のブラシのフリッカー動作に伴ってブラシ内から振り払われたトナーうち、比較的勢い良くブラシ内から飛び出したものは、クリーニングブレード７７の裏面や、これを下側から支持している第１ブレードホルダー７９の裏面に付着する。そして、そのトナーの上に更に後続のトナーが付着し、高温多湿環境下などにそれらトナーの凝集によるトナー塊が形成され始めると、その後は、そのトナー塊に後続のトナーが良好に付着するようになって、比較的短時間でトナー塊が成長していく。この一方で、クリーニングブレード７７の真下に位置するフリッカー部材９２の表面に落下したトナーも、トナー塊を形成してそれを徐々に成長させていく。そして、やがてブレード裏側で鉛直方向下方に向けて成長していくトナー塊と、フリッカー部材９２の表面上で鉛直方向上方に向けて成長していくトナー塊とがくっついて、図示のように、ブレード〜フリッカー間を完全に架橋する巨大なトナー塊ＴＬが形成される。ここまでトナー塊ＴＬが成長すると、クリーニングブラシローラ７６から振り払われたトナーの行き場がなくなって、やがて中間転写ベルト６１の表面に向けて溢れ出してしまう。
【００５９】
特に、粉砕法によるトナーに代えて、重合法によるトナーの需要が高まっている近年においては、トナー塊ＴＬによるトナー移動経路の閉塞が起こり易くなっている。具体的には、古くから用いられてきた粉砕法によるトナーは、平均粒径が十〜数十［μｍ］といった大径で、且つトナー粒子の平均円形度が０．９未満といった不定形のものであった。このようなトナーでは、近年の高画質化に対応し得る高レベルのトッド再現性を実現することが困難になってきた。そこで、近年においては、粉砕法によるトナーに代えて、重合法によるトナーを用いることが多くなってきている。重合法によるトナーは、平均粒径が９［μｍ］以下といった小径で、且つトナー粒子の平均円形度が０．９６以上といった真円に近い球形である。このようなトナーを用いることで、近年の高画質化に対応し得る高レベルのドット再現性を実現することが可能になる。しかし、重合法によるトナーは、小径で且つ球形であるという特性に起因してトナー粒子同士が凝集し易くなっているため、何らかの部材にトナーが付着してトナー塊を形成し始めると、比較的短期間のうちにそのトナー塊を成長させていく。このため、トナー塊によるトナー移動経路の閉塞が起こり易くなるのである。
【００６０】
先に図４に示した本実施形態に係るベルトクリーニング７５においては、このようなトナー移動経路の閉塞を、次のようにして回避している。即ち、図４に示したように、クリーニングブレード７７とトナー搬送スクリュウ７８との間の空間であるトナー移動経路内に、図示しない駆動手段によって回転駆動されるアジテータブラシ９３を配設している。このアジテータブラシ９３がクリーニングブレード７７とトナー搬送スクリュウ７８との間のトナー移動経路内で回転駆動することで、トナー移動経路内のトナー塊を崩してその成長を阻止する。
【００６１】
図５は、アジテータブラシ９３を軸線方向の一端側から示す拡大構成図である。アジテータブラシ９３は、図示しない軸受けによって両端部がそれぞれ回転自在に支持される回転軸部９３ａと、これの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部９３ｂとを有している。回転軸部９３ａは、金属材料から構成されている。複数の起毛は、ナイロンやポリエチレンテレフタレート等の素材にカーボン粉末等の導電材が分散せしめられた材料からなる繊維が、所定の長さにカットされたものであり、周知のように良好な可撓性を発揮する。かかる起毛からなる立設部としてのブラシ部９３ｂも、良好な可撓性を発揮する。
【００６２】
かかる構成では、アジテータブラシ９３の全体のうち、周囲のクリーニングブラシローラ（図４の７６）やトナー搬送スクリュウ（図４の７８）に対して最も近い位置にある箇所は、立設部としてのブラシ部９３の先端部（以下、ブラシ先端という）である。このブラシ先端は、可撓性材料としての起毛からなっており、回転に伴ってクリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウに接触したとしても、それに伴って自らを柔軟に撓ませることが可能である。このため、自らや、クリーニングブラシローラ及びトナー搬送スクリュウを摩耗させたり破損したりすることがない。よって、トナー移動経路内におけるトナー塊の成長を長期間に渡って安定して防止することができる。
【００６３】
アジテータブラシ９３については、回転動作を行っていないときに、そのブラシ先端を、周囲のクリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウとの間に微小ギャップを形成し得る大きさ（直径）のものにする必要はない。むしろ、それら周囲の部材に積極的に接触させる大きさのものを採用した方が、同部材の表面に付着したトナーを掻き取ることができるため、有利である。そこで、本複写機では、たとえ回転に伴う回転軸部９３ａの振れが起こらなくても、ブラシ先端が回転に伴ってクリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウに接触する大きさに、アジテータブラシ９３を構成している。
【００６４】
アジテータブラシ９３のブラシ部９３ｂは、回転軸部９３ａの表面における回転方向において、全領域に連続して設けられているのではなく、部分的に設けられている。但し、回転軸線方向では、所定の範囲内において、軸線方向の全領域に渡って存在するように設けられている。更に、回転軸部９３ａの回転角度によってクリーニングブラシローラやトナー搬送スクリュウとの回転軸線方向における接触領域を異ならせる構造になっている。かかる構造として、本複写機では、図６に示すように螺旋状の構造を採用している。
【００６５】
かかる構成では、回転方向における回転軸部９３ａの全領域にブラシ部９３ｂを連続して設ける場合とは異なり、ブラシ部９３ｂによって崩したトナー塊のトナーをブラシ部９３ｂの側面に保持して搬送することが可能である。このため、たとえブラシ部９３ｂの起毛間にトナーを蓄積させたとしても、ブラシ部９３ｂの側面によってトナーを良好に搬送することが可能である。
【００６６】
回転体たるアジテータブラシ９３は、立設部たるブラシ部９３ｂの先端をクリーニングブラシローラ等の周囲の部材に接触させるように配設されるので、配設スペースがアジテータブラシ９３の回転軌道の面積より小さい場合であっても、その配設スペースに設置することが可能である。このため、装置の大型化を抑えることができる。
【００６７】
また、ブラシ部９３ｂの先端は、可撓性材料からなるので、回転に伴って周囲の部材に接触すると、柔軟に撓んで自らの破損や摩耗を避ける。このように、周囲の部材との接触に伴うブラシ部９３ｂの破損や摩耗を回避することで、トナー塊の成長を長期間に渡って安定して阻止するができる。なお、立設部として、ブラシ部９３ｂの代わりに、樹脂等の可撓性材料からなる羽根部材を設けてもよい。
【００６８】
アジテータブラシ９３は、ブラシ部９３ｂの回転軸線方向における全領域を周囲の部材に同時に接触させずに、周囲の部材に接触させる領域を回転角度に応じて少しずつ異ならせていく。かかる構成では、アジテータブラシ９３を所定の回転角度位置に進入させる際に、それまで周囲の部材に全く接触させていなかったブラシ部の回転軸線方向の全領域を周囲の部材に一気に接触させ、これによって大きな衝撃を発生させていた開発中の装置に比べて、ブラシ部と周囲の部材との接触によって発生する衝撃を軽減する。よって、開発中の装置に比べて、衝撃による画像濃度ムラの発生を抑えることもできる。
【００６９】
回転軸部９３ａの回転角度によって周囲の部材との回転軸線方向における接触領域を異ならせるブラシ部９３ｂの構造としては、次のような構造を例示することができる。即ち、回転軸部９３ａの表面において、回転軸線方向から傾いた姿勢で突出する羽根状の小ブラシ部を、回転方向の位置と、回転軸線方向の位置とを少しずつずらしながら複数並べた構造である。かかる構成でも、ブラシ部の回転軸線方向の全領域を一気に周囲の部材に接触させることはなく、周囲の部材に接触させる領域を回転角度に応じて少しずつ異ならせていくので、周囲の部材とブラシ部との接触に伴って発生する衝撃を上述した開発中の装置に比べて軽減することができる。但し、回転角度によっては、複数の羽根状の小ブラシ部を周囲の部材に全く接触させていなかったり、何れか１つの小ブラシ部を周囲の部材に接触させていたりするので、回転に伴って接触と離間とを繰り返すことになる。そして、接触の際には、開発中の装置よりは小さいものの、ある程度の衝撃を発生させることになる。これに対し、本複写機に採用されている図６に示した螺旋状の構造のブラシ部９３ｂでは、回転角度にかかわらず、ブラシ部９３ｂにおける回転軸線方向の全領域のうち、何れかの領域を常に周囲の部材に接触させている。加えて、回転角度にかかわらず、その何れかの領域と、周囲の部材との接触面積が一定である。かかる構成では、回転ブラシローラ９３と周囲の部材との接触負荷が回転角度にかかわらず一定になるので、接触による衝撃を大幅に軽減する。これにより、衝撃による画像濃度ムラをほぼ防止することができる。
【００７０】
導電性の起毛からなるブラシ部９３ｂについては、金属製の回転軸部９３ａを介してアースに接続している。かかる構成では、ブラシ部９３ｂの帯電を防止することで、ブラシに対するトナーの静電的な付着を回避して、ブラシ部９３ｂからトナーを良好に離脱させることができる。
【００７１】
次に、本複写機に使用されるトナーについて説明する。６００ｄｐｉ以上の微少ドットを再現するために、トナーとしては、体積平均粒径が３〜８μｍであるものが好ましい。また、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００７２】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１９０の範囲にあることが好ましい。図７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示した図である。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、「ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）」という式で表される。図７（ａ）に示すように、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、１００π／４を乗じた値である。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。
【００７３】
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、「ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）」という式で表される。図８（ｂ）に示すように、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、１００π／４を乗じた値である。
【００７４】
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。形状係数については、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）に導入して解析することで求めることが可能である。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が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る。また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−２が１９０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００７５】
そこで、本複写機では、トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０であり、且つ形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０であるもの、を用いるようになっている。かかるトナーは、トナー塊を形成し易いが、本複写機ではアジテータブラシ９３を設けているので、かかるトナーを用いてもトナー塊の成長によるトナー溢れを回避することができる。
【００７６】
また、本複写機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ものである。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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
ポリエステルには、上述した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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。また、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。
【００８６】
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未満であったりすると、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。
【００８７】
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。
【００８８】
（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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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ＰＳＹＶＰ２０３８、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。
【００９６】
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。
【００９７】
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。
【００９８】
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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
まず、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。
【０１０２】
次に、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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
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。
【０１０６】
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。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。
【０１０７】
これまで説明した樹脂微粒子、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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
これまでの操作で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【０１１２】
図８は、本複写機に用いられるトナーの形状を模式的に示す図である。同図において、略球形状のトナーは、完全な真球ではないので、図８（ａ）に示されるように、長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）が存在する。本複写機に用いられるトナーは、図８（ｂ）に示されるように、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にある。また、図８（ｃ）に示されるように、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にある。
【０１１３】
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については、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定することが可能である。
【０１１４】
これまで、ベルトクリーニング装置７５に本発明を適用した複写機について説明してきたが、ドラムクリーニング装置に本発明を適用してもよい。また、転写ユニットなどの転写手段に付着したトナーを掻き取るクリーニング装置にも、本発明の適用が可能である。例えば、無端状の転写搬送ベルトの表面に記録紙を保持して搬送しながらその記録紙に複数の感光体上のトナー像を転写する転写手段における転写搬送ベルトをクリーニングするクリーニング装置にも、本発明の適用が可能である。
【０１１５】
以上、実施形態に係る複写機においては、立設部たるブラシ部９３ｂを回転軸部９３ａの周面上で螺旋を描く螺旋状の構造にしている。かかる構成では、既に説明したように、回転ブラシローラ９３と周囲の部材との接触負荷を回転角度にかかわらず一定にすることで、接触による衝撃を大幅に軽減して、衝撃による画像濃度ムラをほぼ防止することができる。
【０１１６】
また、実施形態に係る複写機においては、立設部を、回転軸部９３ａの周面に立設せしめられた複数の起毛からなるブラシ部９３ｂとして構成している。かかる構成では、立設部に可撓性フィルムを採用したものに比べて、静音化を図ることができる。
【０１１７】
また、実施形態に係る複写機においては、ブラシ部９３ｂ及び回転軸部９３ａをそれぞれ導電性材料で構成している。かかる構成では、既に説明したように、ブラシに対するトナーの静電的な付着を回避して、ブラシ部９３ｂからトナーを良好に離脱させることができる。
【０１１８】
また、実施形態に係る複写機においては、転写手段たる転写ユニット６０として、潜像担持体たる感光体に担持された潜像の現像によって得られたトナー像を像担持体たる中間転写ベルト６１に転写した後、転写体たる記録紙に転写するもの、を用いている。かかる構成では、中間転写ベルト６１をクリーニングするベルトクリーニング装置７５からのトナー溢れを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】実施形態に係る複写機を示す概略構成図。
【図２】同複写機におけるプリンタ部の内部構成の一部を拡大して示す部分拡大構成図。
【図３】同プリンタ部のＹ用のプロセスユニットを示す拡大構成図。
【図４】同複写機の転写ユニットにおけるベルトクリーニング装置を、中間転写ベルトの一部とともに示す拡大構成図。
【図５】同ベルトクリーニング装置のアジテータブラシを軸線方向の一端側から示す拡大構成図。
【図６】同アジテータブラシを示す正面図。
【図７】（ａ）は、トナー粒子の最大長ＭＸＬＮＧを説明するための模式図。（ｂ）は、トナー粒子の投影像の周長ＰＥＲＩと面積ＡＲＥＡとを説明するための模式図。
【図８】（ａ）は、トナー粒子の三次元構造を説明するための模式図。（ｂ）は、トナー粒子の長軸ｒ１及び単軸ｒ２を説明するための模式図。（ｃ）は、トナー粒子の単軸ｒ２及び厚みｒ３を説明するための模式図。
【図９】開発中のクリーニング装置に搭載されるアジテータブラシを示す拡大構成図。
【図１０】アジテータブラシを搭載していないベルトクリーニング装置のクリーニング部を示す拡大構成図。
【符号の説明】
【０１２０】
２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ：プロセスユニット（トナー像形成手段の一部）
５０：光書込ユニット（トナー像形成手段の一部）
６０：転写ユニット（転写手段、トナー像形成手段の一部）
６１：中間転写ベルト（像担持体）
７６：クリーニングブラシローラ（クリーニング部材）
７７：クリーニングブレード（クリーニング部材）
９３：アジテータブラシ（回転体）
９３ａ：回転軸部
９３ｂ：ブラシ部（立設部）
Ｒ：トナー移動経路
【図１】
0005168628.tif 000002
【図２】
0005168628.tif 000003
【図３】
0005168628.tif 000004
【図４】
0005168628.tif 000005
【図５】
0005168628.tif 000006
【図６】
0005168628.tif 000007
【図７】
0005168628.tif 000008
【図８】
0005168628.tif 000009
【図９】
0005168628.tif 000010
【図１０】
0005168628.tif 000011