(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置内の現像剤が消費されるのに伴い、現像剤を収納した現像剤収納容器から現像剤を前記現像装置へ補給する補給機構と、この補給機構の駆動を制御する制御手段を有し、該制御手段は、前記補給機構が前記現像装置へ補給した１回駆動当りの現像剤補給量を、前記補給機構の時間当り補給量及び１回当りの駆動時間により算出し、前記現像剤収納容器からの総トナー補給量を前記補給機構による前記各駆動回当りの現像剤補給量の積算値として算出して現像剤補給制御に係る情報源となす現像剤補給制御方法において、
前記補給機構が駆動される時間間隔の大小に伴うトナー補給性能の変化に応じて、前記補給機構１回駆動当りの駆動時間は変えることなく、１回駆動当りの算出現像剤補給量を変化させることとし、
前記制御手段は、前記総トナー補給量を補給するまでの各補給回毎に共通の補給量として、時間当たり補給量の基準値を定めると共に、前記補給機構がオンされてから、次にオンされるまでの補給駆動間隔の大小に伴うトナー補給性能の変化に応じた補正係数を前記各補給回毎に定めておき、前記基準値に前記補正係数を乗算することにより、前記各補給回毎の補給量を算出し、これらの各補給回毎の補給量を積算して前記現像剤収納容器からの総消費量とすることを特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載された現像剤補給制御方法において、
前記制御手段により算出された、前記補給機構が前記現像装置へ補給した１回駆動当りの現像剤補給量の積算値により現像剤収納容器内での現像剤が無くなる状態に近いことを知らせる表示を行なうことを特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された現像剤補給制御方法において、
前記制御手段により算出された、前記現像剤補給機構が前記現像装置へ補給した１回駆動当りの現像剤補給量の積算値により現像剤収納容器内での現像剤が無くなったことを知らせる表示を行なうことを特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、
前記制御手段は、ユーザの使用実績によりあらかじめ記憶されているそれぞれの補給駆動間隔における補給量を積算して得た前記総消費量としてのトナー消費量の予測値Ｍと、実際に使用する現像剤収納容器の充填量情報から得た補給可能なトナーの実際値Ｍａを比較し、
これら予測値Ｍと実際値Ｍａに差がある場合は、前記各補給回毎の前記補正係数を変更して前記予測値を修正することにより前記総消費量の予測値Ｍを実際値Ｍａに合致させることを特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、
前記制御手段により算出された現像剤補給量の積算値により、前記補給機構の異常信号を発することを特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、
前記補給機構が粉体ポンプを含む構成であることを特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、
前記現像剤は、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特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載された現像剤補給制御方法において、
前記トナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることを特徴とする現像剤補給制御方法。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れかに記載された現像剤補給制御方法により動作することを特徴とする現像剤供給装置。
【請求項１０】
請求項９に記載された現像剤供給装置を備え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、現像剤補給制御方法、現像剤補給制御方法を用いた現像剤供給装置、現像剤供給装置を有した電子写真式複写装置、ファクシミリ、プリンタ、プロッタ、複合機等の画像形成装置に関する。
【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では、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を付着させることにより可視像化し、シート状媒体（以下、記録紙という。）に転写し、定着工程により記録紙に定着し、記録物となすプロセス工程により成り立っている。トナーは現像により消費されるので、画像形成装置本体に備えられたトナー供給装置により、消費された分を現像装置へ補給するようにしている。
【０００３】
トナー供給装置にはトナーを収納した現像剤収納容器（以下、トナーカートリッジという。）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。
【０００４】
また、トナーカートリッジ内のトナー残量を知らせる手段として従来は画像形成装置の操作部等へは、何も表示しない「フル状態」、まもなく無くなる「ニアエンド状態」、トナーが無くなった「エンド状態」を表示したり、画像形成装置にネットワーク上で繋げられたＰＣに「○○％」等でトナー残量の表示を行っている。
【０００５】
ユーザはこの表示をたよりに新しいトナーカートリッジを用意したり、サービスステーションに発注したりする。また、近年ではネットワークに繋げられたＰＣ（所謂パソコン）を通して自動的に発注ができるものもある。
【０００６】
ところが、ユーザへ通知している残量情報が実際の残量とずれている場合、例えば実際の残量が多い場合は、次のトナーカートリッジを用意しているがなかなかトナーエンドにならない。また、逆に実際の残量が少ない場合は、次のカートリッジの準備が間に合わなかったりしてユーザの業務に支障を与えかねない。そのため、より高精度なトナー消費量検出が必要となる。
【０００７】
従来は、トナー残量の算出手段として、画像形成をした面積、所謂「画素付着量」からトナー消費量を算出したり、トナー補給装置の駆動時間等より算出をしたりしている。
【０００８】
また、近年の高画質化の要求から現像装置へのトナー補給方法がしばしば問題となってくる。例えば、一度に大量のトナーを補給してしまうと攪拌不足や、分散不良等による画像濃度ムラやトナー飛散が発生する。そのため、一度の補給量を少なくする必要性がある。しかし、一度の補給量を少なくするとトナーカートリッジ１本を使い切るまでの補給回数が多くなる。そして、前述のトナー消費量検出がトナー補給装置の駆動時間により算出されている場合は、１回の補給量のばらつきが多いと、各回の補給量を積算しているトナー消費量の積算値のばらつきも増えてしまうのである。
【０００９】
他方、「画素付着量」に基づくトナー残量の算出はスキャナによる画像処理の仕方、例えば中間調再現の程度等により大きくばらついてしまう。また、トナー補給装置の「駆動時間」に基づくトナー残量の算出も、同様に補給されるトナー状態、駆動装置の寸法ばらつき等に起因して消費量の算出がばらつくためにばらついてしまう。
【００１０】
そこで、（１）消費トナー量を正確に算出するために印刷ドットの形成回数をカウントし、そのカウント値に所定の重み付け係数を乗じた値を積算し精度をあげる技術（例えば、特許文献１参照）や、（２）では、単位時間あたりのトナー補給量が減少する積算時間を設定し、この積算時間を越えた場合にトナー補給時間算出式を変更することで適正なトナー濃度を得ることを可能とする技術が示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
上記（１）や（２）では、［ドットが形成された量＝トナー収納容器から排出したトナー量］や［トナー消費量の減少値＝一定］が前提となっている。しかし、実際はユーザの使用環境等で［ドットが形成された量＝トナー収納容器から排出したトナー量］や［トナー消費量の減少値＝一定］の前提は成り立たない。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４‐１６３５５３号公報
【特許文献２】特開２００２‐３４１６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上述の事情の下になされたもので、トナー補給装置の放置条件により、算出消費量を変更させることで、トナー消費量積算のばらつきを低減させ、より高精度なトナー消費量積算が可能な現像剤補給制御方式、現像剤供給装置、画像形成装置を提供し、また、算出した計算値と実際の消費量を比較し補給能力を変化させることで、現像剤供給装置自体のばらつきを低減させより高精度な消費量算出を可能とすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を達成するため請求項１に係る発明は、現像装置内の現像剤が消費されるのに伴い、現像剤を収納した現像剤収納容器から現像剤を前記現像装置へ補給する補給機構と、この補給機構の駆動を制御する制御手段を有し、該制御手段は、前記補給機構が前記現像装置へ補給した１回駆動当りの現像剤補給量を、前記補給機構の時間当り補給量及び１回当りの駆動時間により算出し、前記現像剤収納容器からの総トナー補給量を前記補給機構による前記各駆動回当りの現像剤補給量の積算値として算出して現像剤補給制御に係る情報源となす現像剤補給制御方法において、
前記補給機構が駆動される時間間隔の大小に伴うトナー補給性能の変化に応じて、前記補給機構１回駆動当りの駆動時間は変えることなく、１回駆動当りの算出現像剤補給量を変化させることとし、前記制御手段は、前記総トナー補給量を補給するまでの各補給回毎に共通の補給量として、時間当たり補給量の基準値を定めると共に、前記補給機構がオンされてから、次にオンされるまでの補給駆動間隔の大小に伴うトナー補給性能の変化に応じた補正係数を前記各補給回毎に定めておき、前記基準値に前記補正係数を乗算することにより、前記各補給回毎の補給量を算出し、これらの各補給回毎の補給量を積算して前記現像剤収納容器からの総消費量とすることとした。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載された現像剤補給制御方法において、
前記制御手段により算出された、前記補給機構が前記現像装置へ補給した１回駆動当りの現像剤補給量の積算値により現像剤収納容器内での現像剤が無くなる状態に近いことを知らせる表示を行なうこととした。
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載された現像剤補給制御方法において、前記制御手段により算出された、前記現像剤補給機構が前記現像装置へ補給した１回駆動当りの現像剤補給量の積算値により現像剤収納容器内での現像剤が無くなったことを知らせる表示を行なうこととした。
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、前記制御手段は、ユーザの使用実績によりあらかじめ記憶されているそれぞれの補給駆動間隔における補給量を積算して得た前記総消費量としてのトナー消費量の予測値Ｍと、実際に使用する現像剤収納容器の充填量情報から得た補給可能なトナーの実際値Ｍａを比較し、これら予測値Ｍと実際値Ｍａに差がある場合は、前記各補給回毎の前記補正係数を変更して前記予測値を修正することにより前記総消費量の予測値Ｍを実際値Ｍａに合致させることとした。
請求項５に係る発明は、請求項１乃至４の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、前記制御手段により算出された現像剤補給量の積算値により、前記補給機構の異常信号を発することとした。
請求項６に係る発明は、請求項１乃至５の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、前記補給機構が粉体ポンプを含む構成とした。
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６の何れかに記載された現像剤補給制御方法において、前記現像剤は、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とした。
請求項８に係る発明は、請求項７に記載された現像剤補給制御方法において、前記トナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることとした。
請求項９に係る発明は、請求項１乃至８の何れかに記載された現像剤補給制御方法により動作する現像剤供給装置とした。
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載された現像剤供給装置を備えた画像形成装置とした。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１、９、１０記載の発明によれば、補給機構が駆動される時間間隔の大小に伴うトナー補給性能の変化に応じて、前記補給機構１回駆動当りの駆動時間は変えることなく、該１回駆動当りの算出現像剤補給量を変化させることにより、現像剤消費量積算のばらつきを低減させ、より高精度なトナー消費量積算を可能とする。
請求項２記載の発明によれば、高精度な現像剤消費量積算に基づき消費される現像剤のニアエンド状態を正確に知らせることができる。
請求項３記載の発明によれば、高精度な現像剤消費量積算に基づき消費される現像剤のエンド状態を正確に知らせることができる。
請求項４記載の発明によれば、算出した計算値と実際の消費量を比較し補給能力を変化させることが可能となり、現像剤補給装置自体の補給能力のばらつきを考慮に入れた、より高精度な消費量算出が可能となる。
請求項５記載の発明によれば、高精度な現像剤消費量積算に基づき補給量の過多、過小等、現像剤補給装置の異常を知らせることができる。
請求項６記載の発明によれば、粉体状現像剤について、駆動時間に対応した正確な吐出量を得ることができる。
請求項７、８記載の発明によれば、小粒径で、粒径分布がシャープなトナーを得、これにより、長期にわたり高密度・高繊細な画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。本発明は、トナーとキャリアからなる２成分系現像剤を使用する場合、トナーのみからなる１成分系現像剤を使用する場合の何れにおいても適用可能である。以下の例では２成分系現像剤の例で説明するが、１成分系現像剤を使用する場合もこれに準ずる。２成分系現像剤を使用する場合、１成分系現像剤を使用する場合の何れにおいても、現像装置へ補給する現像剤はトナーである。
【００１７】
[１]  画像形成装置の概要：
図１は本実施形態の画像形成装置としてのプリンタの全体構成図である。図１に示すように、画像形成装置本体１００の上部にある粉体供給装置としての現像剤補給装置３１の上部には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つの現像剤収納容器としてのトナーカートリッジ（トナー容器）３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。この現像剤補給装置３１におけるトナーカートリッジ以外の部分は、トナーカートリッジから排出される粉状の画像形成剤（粉体）であるトナーを搬送先である後述の現像装置に搬送する粉体搬送装置としての補給機構（粉体ポンプ）や、補給経路を構成する管等である。
【００１８】
トナー補給装置３１の下方には中間転写ユニット１５が配設されている。中間転写ユニット１５の中間転写体としての中間転写ベルト８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋが並設されている。
【００１９】
図２は作像部６Ｙの拡大図である。図２に示すように、イエローに対応した作像部６Ｙは、潜像担持体としての感光体ドラム１Ｙと、感光体ドラム１Ｙの周囲に配設された帯電部４Ｙ、現像装置５Ｙ（現像部）、クリーニング部２Ｙ、除電部（不図示）等で構成されている。そして、感光体ドラム１Ｙ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上にイエロー画像が形成される。
【００２０】
なお、図１における他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋも、使用されるトナーの色が異なる以外は、イエローに対応した作像部６Ｙとほぼ同様な構成になっていて、それぞれのトナー色に対応した画像が形成される。以下、他の３つの作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの説明を適宜省略して、イエローに対応した作像部６Ｙのみを説明を行うことにする。
【００２１】
図２において、感光体ドラム１Ｙ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、帯電部４Ｙによる帯電位置で、感光体ドラム１Ｙの表面が一様に帯電される（「帯電工程」）。
【００２２】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、露光装置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」）。
【００２３】
その後、感光体ドラム１Ｙの表面は、クリーニング部２Ｙとの対向位置に達する。この位置で感光体ドラム１Ｙに残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａ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」）。
【００２４】
最後に、感光体ドラム１Ｙの表面は、図示しない除電部との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上の残存電位が除去される。以上により、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００２５】
なお、上述の作像プロセスは、他の作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋでも、イエロー作像部６Ｙと同様に行われる。すなわち、作像部の下方に配設された露光装置７から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｍ、６Ｃ、６Ｋの感光体ドラムに向けて照射される。詳しくは、露光装置７は、光源からレーザ光Ｌを発して、そのレーザ光Ｌを回転駆動された回転多面鏡であるポリゴンミラーで走査しながら、複数の光学素子を介して感光体ドラム上に照射する。
【００２６】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する（「１次転写工程」）。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００２７】
ここで、図１に示すように、中間転写ユニット１５は、中間転写ベルト８、４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、２次転写バックアップローラ１２、クリーニングバックアップローラ１３、テンションローラ１４、中間転写クリーニング部１０、等で構成される。中間転写ベルト８は、３つのローラ１２〜１４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ１２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。
【００２８】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋに、トナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
【００２９】
そして、中間転写ベルト８は矢印方向に走行し、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００３０】
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８は、２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置で、２次転写バックアップローラ１２が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８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８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被転写材（記録材）である記録紙Ｐ上に転写される（「２次転写工程」）。
【００３１】
このとき、中間転写ベルト８には、記録紙Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト８は、中間転写クリーニング部１０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト８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８上で行われる一連の転写プロセスが終了する。
【００３２】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された記録紙Ｐは、装置本体１００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、記録紙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、一番上の記録紙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。
【００３３】
レジストローラ対２８に搬送された記録紙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、記録紙Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００３４】
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記録紙Ｐは、定着部２０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記録紙Ｐ上に定着される。その後、記録紙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記録紙Ｐは、出力画像として、スタック部３０上に順次スタックされる。
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。
【００３５】
＜作像部における現像装置の構成・動作＞
次に、図２を参照して、作像部６Ｙにおける現像装置５Ｙの構成・動作について、更に詳しく説明する。現像装置５Ｙは、感光体ドラム１Ｙに対向する現像ローラ５１Ｙ、現像ローラ５１Ｙに対向するドクターブレード５２Ｙ、互いに連通している２つの現像剤収容部５３Ｙ、５４Ｙ内に配設された２つの搬送部材である搬送スクリュ５５Ｙ、トナーとキャリアからなる現像剤中のトナー濃度を検知する濃度検知センサ５６Ｙ、等で構成される。なお、１成分系現像剤を使用する場合は濃度検知センサ５６Ｙに代えてトナー残量検知センサが用いられる。現像ローラ５１Ｙは、周知のように、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転する現像スリーブ等で構成される。
【００３６】
現像剤収容部５３Ｙ，５４Ｙ内には、キャリアとトナーとを含む２成分現像剤Ｇが収容されている。現像剤収容部５４Ｙは、その上方に形成された開口を介して、粉体搬送経路を形成している経路形成部材としてのトナー搬送用の管４３Ｙに連通している。
【００３７】
上記構成の現像装置５Ｙは次のように動作する。現像ローラ５１Ｙの上記現像スリーブは、図２の矢印方向に回転している。そして、マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１Ｙ上に担持された現像剤Ｇは、現像スリーブの回転に伴い現像ローラ５１Ｙ上を移動する。
【００３８】
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、図２に示したように、現像装置５Ｙ内のトナー消費（濃度検知センサ５６Ｙの検知出力）に応じて、制御手段１０１からの指示により、図１、図３に示したトナーカートリッジ３２Ｙに収容されているトナーが、配管４３Ｙ、７０、７１及びトナーの補給機構３８Ｙを構成する粉体ポンプを介して現像剤収容部５４Ｙ内に補給される。なお、補給機構３８Ｙ及びトナーカートリッジ３２Ｙの構成・動作については、後で詳しく説明する。
【００３９】
その後、現像剤収容部５４Ｙ内に補給されたトナーは、図２に示したように、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間を循環する（２つの搬送スクリュ５５Ｙの軸心方向に沿う図２中の紙面に垂直な方向及び横方向を結ぶ矩形ループを描く移動）。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５１Ｙ上に担持される。
【００４０】
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。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界によって、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は現像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。
【００４１】
＜トナー補給経路＞
次に、現像剤補給装置３１に設置されたトナーカートリッジ３２Ｙ内のトナーを搬送先である現像装置５Ｙに導く粉体搬送（補給）経路を構成する管４３Ｙ、７０、７１や補給機構３８Ｙを構成する粉体ポンプ６２等について説明する。
【００４２】
図３に、現像剤補給装置３１を構成する管４３Ｙ、７０、７１、補給機構３８Ｙ、保持部３４Ｙ等の概略構成を示す。なお、図３においては、理解を容易にするために、トナーカートリッジ３２Ｙ、管４３Ｙ、７０、７１、補給機構３８Ｙおよび現像装置５Ｙの配置方向を変えて図示している。実際には、図３において、トナーカートリッジ３２Ｙおよびトナー補給経路の一部の長手方向が紙面垂直方向になるように配設されている（図１参照）。
【００４３】
装置本体１００の現像剤補給装置３１に設置された各トナーカートリッジ３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ内のトナーは、各色の現像装置内のトナー消費に応じて、４つの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される。４つの補給機構やトナー補給経路は、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。
【００４４】
詳しくは、トナーカートリッジ３２Ｙが装置本体１００の現像剤補給装置３１にセットされると、トナーカートリッジ３２Ｙの保持部３４Ｙに現像剤補給装置３１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３４ｃ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３４ｃを介して、トナー搬送用の管７０内に排出される。
【００４５】
トナー排出口３４ｃ側とは反対側のトナー搬送用の管７０の他端部は、トナー搬送部材である管７１の一端部に接続されている。管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、トナーを吸引する補給機構３８Ｙの要部をなす粉体ポンプ本体６２に接続されている。この粉体ポンプ本体６２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。
【００４６】
補給機構３８Ｙは、粉体ポンプ本体６２をなす、ロータ６１、ステータ６０、吸引口６３、ユニバーサルジョイント６４及び粉体ポンプ本体６２を駆動するモータ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、回転駆動源であるモータ６６に回転自在に連結されている。ステータ６０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６０の穴部には、ロータ６１が挿着されている。
【００４７】
このように構成された補給機構３８Ｙは、モータ６６によってステータ６０内のロータ６１を所定方向に回転駆動されることにより、粉体ポンプ本体６２が、トナーカートリッジ３２Ｙ内のトナーを、管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６０とロータ６１との隙間に送入されて、ロータ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６２の送出口６７から排出され、トナー搬送用の管４３Ｙを介して現像装置５Ｙ内に補給される（図３中に矢印方向の移動）。
【００４８】
上記粉体ポンプであるスクリューポンプを主要な構成とする補給機構３８Ｙは画像毎に必要トナー補給量を計算し駆動時間に換算することによりトナーカートリッジ３２Ｙを空にするまでの必要駆動時間が求められる。しかし、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、駆動は複数回に分けて行う。また、その複数回の駆動間隔もできるだけ長くしたほうがトナーの分散性向上にはよい。
[２]  請求項に対応する例：
【００４９】
前記構成のトナー補給装置３１は、イエロートナーに関しては、説明したように、トナーカートリッジ３２Ｙから粉体を排出させて搬送先であるイエロー用の現像装置５Ｙに搬送する粉体搬送装置としてイエロー現像剤搬送装置を有し、イエロー現像剤搬送装置は、トナーカートリッジ３２Ｙを保持する保持部３４Ｙ、トナー搬送用の管７０、管７１、４３Ｙ、補給機構３８Ｙ等によって構成されている。トナー補給装置３１は、上記イエロー現像剤搬送装置の他に、マゼンタ、シアン、ブラックの各色についてもそれぞれ、イエローと同様の現像剤搬送装置を具備してなる。
【００５０】
図２においてＣＰＵを要素とする制御手段１０１は濃度検知センサ５６Ｙ（マゼンタについては５６Ｍ、シアンについては５６Ｃ、ブラックについては５６Ｋ）からのトナー濃度情報及び、自己のメモリに保持されたデータと照合演算等して、補給機構３８Ｙ（マゼンタについては３８Ｍ、シアンについては３８Ｃ、ブラックについては３８Ｋ）を個別に駆動する指示を行い、また、表示手段１０２を機構させて、無くなる状態に近い色や、無くなった色の現像剤について、補給を促すなり、必要な対応を促すための警告を発する。また、各色のトナーについて、補給量の積算値からその色の補給機構の異常を検知した場合には、その警告を発する。
【００５１】
トナー補給装置３１と制御手段１０１、濃度検知センサ５６Ｙ（５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋ）等の組み合わせにより本発明の現像剤補給制御方式を実行できる。さらに、表示手段１０２等を合わせて実効を奏することができる。かかる現像剤補給制御方式を実行可能なトナー補給装置３１と制御手段１０１、濃度検知センサ５６Ｙ（５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋ）等の組み合わせは、現像剤供給装置を構成し、カラー画像形成装置に搭載することができる。その際に、表示手段１０２等を合わせて構成すればよいことはもちろんである。
【００５２】
＜例１＞
本例は、トナーを収納した現像剤収納容器（トナーカートリッジ３２Ｙ）から補給機構３８Ｙを用いて、トナーを現像装置５Ｙへ補給させる制御方式であり、現像装置５Ｙへ補給した１回駆動当りのトナー補給量を補給機構３８Ｙの時間当り補給量及び１回当りの駆動時間により算出し、トナーカートリッジ３２Ｙからの総トナー補給量をそれらの積算値として算出するトナー補給制御方式において、補給機構３８Ｙが駆動される時間間隔の大小により１回あたりの算出補給量をトナーの搬送性能に係る時間的変化に対応させて変えて算出する点に特徴を有する。
【００５３】
現像装置５Ｙにおけるトナー不足を検知した濃度検知センサ５６Ｙからの信号が出る毎に、トナーカートリッジ３２Ｙ内のトナーが、現像装置５Ｙに補給消費される状態を積算した結果、すなわち、トナー補給機構３８Ｙの駆動時間積算値（補給駆動積算時間）Ｔとトナー消費量積算値（消費量概算値）Ｗの関係を図４に示す。なお、便宜上、消費量と補給量は同義、同値として扱う。駆動時間積算値とトナー消費量積算値は比例関係が理想であり、この傾きα（単位時間当たりの消費量（＝補給量））を制御手段１０１に記憶させておりトナーカートリッジ３２Ｙ内のトナーが無くなるまでの刻々の消費量の積算値を算出して交換時期を予測する材料としている。
【００５４】
トナー消費量積算値は次の（１）式により求められる。
トナー消費量積算値[g]＝駆動時間当たりの消費量（補給量）[g/sec]×積算駆動時間[sec]・・・（１）
すなわち、図５において補給機構３８Ｙが１回の駆動時間ｔ［ｓｅｃ］でｗ［ｇ］補給したとすれば、駆動時間当たりの消費量はｗ/ｔ［g/sec］であり、この値に駆動積算時間Ｔを乗ずることにより、消費量の概算値Ｗを求めることができる。
【００５５】
一方、図６に補給機構３８Ｙの駆動間隔（補給駆動間隔）とトナー消費量（トナー補給量）の実際の関係を示す。ここで、駆動間隔とは補給機構３８Ｙがオンされてから、次にオンされるまでの時間をいう。理想的には駆動間隔の長短によらず駆動時間当たりの補給量は一定であることが好ましいが、実際には、補給機構３８Ｙが非駆動で放置されている時間により搬送性能に関しトナーの状態変化があり、このため駆動間隔がある程度長いと補給量が低下する現象が発生する。つまり、図４、図５等で示している比例関係の傾きが駆動間隔の長短に応じて異なる現象が発生する。この現象は、トナー消費の予測に用いる理想積算消費量と実積算消費量の誤差を生む。
【００５６】
図７は図６を補足説明するために、補給機構３８Ｙによる補給駆動間隔が短い場合（図７（ａ））と、長い場合（図７（ｂ））における、時間当たり補給量を模式的に表した図である。図７（ａ）での補給駆動間隔ｔ２は、図７（ｂ）での補給駆動間隔ｔ３よりも短く、ｔ３＞ｔ２の関係にある。図からわかるとおり、同じ駆動時間ｔ１でありながら、補給駆動間隔が短い図７（ａ）の方が補給駆動間隔の長い図７（ｂ）よりも時間当たり補給量は大きい。なお、この傾向は、図６からも明らかなように、所定時間を経過すると時間間隔によらず定量の補給状態に近くなる。
【００５７】
本発明では、この駆動間隔の長短に起因するトナー補給性能の変化に伴う補給量変化をあらかじめ加味して補給量（消費量）を算出することで駆動間隔による誤差を減少させ、より高精度の消費量積算を可能とする。
【００５８】
例えば、あらかじめ補給機講の駆動時間間隔の変化による消費量変化の関数を算出しておくことで、補給毎の消費量を補正し、それを積算し消費量積算値とする。
前記（１）式における駆動時間当たりの消費量（駆動間隔をある値に定めたときの傾きαにおける時間当たり消費量）を基準値として、これに駆動間隔を変化させた場合における各、時間当たり消費量の割合から駆動間隔補正関数βを算出しておき、基準値に該補正係数βを乗算することにより、各補給回毎の消費量を算出し、これらを積算して総消費量とするのである。
【００５９】
トナー消費量  ｍ [g/sec] ＝  駆動間隔補正係数β  ×  駆動時間当たりの消費量の基準値（α相当値）[g/sec]・・・（２）
【００６０】
（２）式における駆動間隔補正係数βは、異なる駆動間隔毎に異なり、例えば、β１、β２、β３・・・というように存在する。これを用い、また、制御手段１０１がそのユーザにおける画像形成装置の使用状態から把握できる駆動間隔データから、その補給回での駆動間隔に適合する駆動間隔補正係数（β）に変更してその回でのトナー補給量ｍ [g/sec]を求め、それらの総和に補給機構１回での駆動時間を乗算して（３）のように積算消費量とする。
【００６１】
トナー消費量積算値 Ｍ[g] ＝補給機構１回の駆動時間×Σ（毎回のトナー消費量ｍ[g/sec]）・・・（３）
【００６２】
上記の補給機構の駆動間隔による補正を加味することにより、トナーカートリッジ３２Ｙ（他の色のトナーカートリッジについても同様）について実際に近い正確な交換時期の予測が可能となる。
【００６３】
＜例２＞
本例では、制御手段１０１は、前記式（３）から、現時点でのトナー消費量積算値Ｍ[g]が把握されるので、トナーカートリッジ３２Ｙでのトナーの初期充填量との差からトナーカートリッジ３２Ｙ内の残トナー量を把握することができる。したがって、算出されたトナー消費量の積算値により表示手段１０２を機能させてトナーカートリッジ３２Ｙ内のトナーが無くなる状態に近いこと、これにより、トナーカートリッジ３２Ｙの交換時期にある若しくは交換時期が近いことを知らせるトナーニアエンドを点灯させることができる。ユーザは速やかにトナーカートリッジ３２Ｙの交換の準備を行うことで現像装置５Ｙでのトナー切れを免れる。
【００６４】
＜例３＞
表示手段１０２がトナーニアエンドを点灯させたにも拘らずトナーカートリッジ３２Ｙが交換されない場合、或いはトナーニアエンド表示機能を持たない場合でも、制御手段１０１は、前記式（３）から、現時点でのトナー消費量積算値Ｍ[g]が把握されるので、トナーカートリッジ３２Ｙでのトナーの初期充填量との差からトナーカートリッジ３２Ｙ内の残トナー量が無いことを把握できる。したがって、算出されたトナー消費量の積算値により表示手段１０２を機能させてトナーカートリッジ３２Ｙ内のトナーが無い状態にあることを知らせるトナーエンドを点灯させることができる。ユーザは速やかにトナーカートリッジ３２Ｙの交換を行うことで現像装置５Ｙでのトナー切れを免れ、継続して円滑な画像形成状態を得る。
【００６５】
＜例４、５＞
本例では、制御手段１０１は、前記式（３）から算出されたトナー補給量（消費量）の積算値によりトナー補給装置３１の補給能力を算出し、さらに、算出されたトナー補給量の積算値によりトナー補給装置の補給能力を変更する。
【００６６】
制御手段１０１は、ユーザの使用実績によりあらかじめ記憶されているそれぞれの駆動間隔における単位駆動時間あたりの消費量（補給量）にその駆動間隔にて実行された度数を乗じて計算上のトナー消費量を算出する。
【００６７】
トナー消費量積算値Ｍ＝（β１・Ｐ１  ＋  β２・Ｐ２  ＋  β３・Ｐ３  ・・・  ）  ×  駆動時間当たりの消費量の基準値（α相当値）[g/sec]・・・（４）
但し、（４）式において、β：駆動間隔補正係数、Ｐ：各駆動間隔による度数とする。また、使用されるトナーカートリッジ３２Ｙはあらかじめ不揮発性メモリ等に充填量情報が入力されており使用（補給）可能なトナー重量Ｍaがわかっている。
【００６８】
ここで、実際に使用したトナー重量と計算から求めたトナー消費量を用いて、補給能力Ｑを算出する。つまり、トナーカートリッジ３２Ｙが交換直後の一杯の状態から空になるまでの計算によるトナー消費量と実際の消費量とを比較して補給能力Ｑを算定し、計算による予測値を評価する。補給能力Ｑは制御手段１０１により（５）式で求める。
【００６９】
Ｑ  ＝  Ｍ／Ｍａ  ・・・（５）
【００７０】
（５）式により次の判定を行う。
（ａ）Ｑ  ＞  １  のとき、狙いよりも多くの駆動が実行されているため、装置としての補給能力は小となる。
（ｂ）  Ｑ  ≒  １  のとき、補給能力は設計の狙い通りとなる。
（ｃ）  Ｑ  ＜  １  のとき、狙いよりも少なく駆動が実行されているため、装置としての補給能力は大となる。
【００７１】
補給能力（１回あたりの補給量）が狙いでないと、消費量予測がずれるだけではなく、トナー濃度ムラ等の異常画像の発生に繋がりかねない。
本発明では、算出された補給能力Ｑの上記判定によりトナー補給量を算出するのに新たな補給係数等を設定し、例えば、この補給係数を変更することにより補給機構等の個体差に起因する補給能力を変更して、予測と実際とが合致するようにする。これにより、補給過多や補給量不足、これに伴なう、消費量積算値のずれを改善することができる。
【００７２】
図８に本例の作用効果を示す、補給量補正を実施することで実補給量と計算消費量のばらつきを低減することができる。図中、丸印の連鎖曲線は例１で示した補正を行った場合のトナー消費量概算値（計算）を示し、図中、△印の連鎖曲線は、本例４で示した、補正を行った場合のトナー消費量概算値（計算）を示した。本例では、トナー補給制御を搭載することで、トナー消費量予測の信頼性を向上することができ、正確なトナー残量情報をユーザへ伝達する画像形成装置を提供できる。
【００７３】
＜例６＞
本例は、これまでの各例で示した何れかで算出されたトナー消費量の積算値により、トナー補給機構が異常に補給量が少ない、或いは多い場合を判定して、表示手段１０２により異常信号を発することとする。
【００７４】
例１、例４、５等、消費量補正を行うことで、特に例４、５では正確な消費量予測を実施することができる。積算消費量に対して、例えば、トナーカートリッジ３２Ｙのニアエンド閾値、エンド閾値、補給機構３８Ｙの異常閾値を予め設定しておくことで、ユーザへ正確な情報を伝えることが出来る。予めトナーカートリッジへのトナー充填量を制御手段１０１に記憶させておくか、トナーカートリッジ毎に取り付けられている不揮発メモリ等に情報を入力しておいてもよい。
【００７５】
ニアエンドとは残量○○ｇとなった場合に、「トナーが間もなく無くなります」等のメッセージを表示する。これに従いユーザはトナーを発注したり準備できたりする。また、この値を可変とすることでユーザの使用環境に則したタイミングで通知することが可能となる。
【００７６】
エンドとは残量○○ｇ以下となった場合に「トナーがなくなりました」等のメッセージを表示する。これに従いユーザはトナーカートリッジを交換する。従来機ではトナーエンドセンサを用いたりしてこの機能を担っていた。当然、配置するスペースも必要となり、コスト増となっていた。
【００７７】
異常閾値とは残量○○ｇ以下となった場合（異常であるためマイナス値）に「故障です、サービスマンを呼んでください」等のサービスマンコールを発し、マシンを停止させる。本発明ではトナーエンド表示後も使用可能としているが、明らかに異常な消費量（計算に対して、実消費量が少ない）の場合、補給機構の故障等が考えられるためサービスマンコールとし他の部品へのダメージを未然に防ぐことができる。
【００７８】
＜例７＞
補給機構３８Ｙが粉体ポンプを含む構成であること特徴とする。本例ではトナー補給機構に粉体ポンプを用いたが、粉体ポンプは補給トナーの状態変化を受けやすいため、補給量積算にはばらつきが生じやすいが、本発明ではすでに説明したように、駆動間隔補正係数等、補正を行うことで、その問題を解決することができる。
【００７９】
＜例８＞
これまでの各例において、用いられる現像剤としてのトナーは、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ることとした。
【００８０】
以下、該トナーについて詳述する。
【００８１】
（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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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°Ｃ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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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。
【００９５】
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。
【００９６】
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。
【００９７】
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°Ｃ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°Ｃ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°Ｃにて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
【００９８】
（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。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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°Ｃ、好ましくは４５〜６０°Ｃである。４５°Ｃ未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５°Ｃ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。
【０１０５】
（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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
（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。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。
【０１０８】
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。
【０１０９】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０°Ｃ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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（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。
【０１１２】
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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
（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。
有機溶媒は、沸点が１００°Ｃ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。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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°Ｃ（加圧下）、好ましくは４０〜９８°Ｃである。
【０１２７】
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°Ｃ、好ましくは４０〜９８°Ｃ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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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。
【０１３０】
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。
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、放置によりトナーの嵩が変化しやすいため、本発明により放置後の補給量ばらつきを抑えることができる。
【０１３１】
＜例９＞
これまでの各例において、使用するトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることとした。ここで、円形度は次の式（６）で示される。
【０１３２】
円形度ａ＝Ｌｏ／Ｌ・・・（６）
（但し、Ｌｏは粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を示し、Ｌは、粒子の投影像の周囲長を示す。）
【０１３３】
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。
【０１３４】
円形度の測定方法について説明する。
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／μｌとして前記装置によりトナーの形状を測定する。
【０１３５】
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。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。
【０１３６】
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。上記の理由により、長期にわたり高密度・高繊細な画像を得ることができる。
【０１３７】
＜例１０＞
トナー（現像剤）補給制御方式により動作するトナー（現像剤）供給装置については、「＜例１＞」の直前「[１]  画像形成装置の概要」の末尾に記載した。
【０１３８】
＜例１１＞
トナー（現像剤）供給装置を備えた画像形成装置については、「[１]  画像形成装置の概要」の項で説明した。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】本発明の給紙装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【図２】制御系及びイエロートナーを用いる作像部の概略構成図である。
【図３】現像剤補給装置を構成する管、補給機構、保持部等の概略構成を示した概略構成図である。
【図４】トナー補給機構の駆動時間積算値（補給駆動積算時間）とトナー消費量積算値（消費量概算値）の関係を示した図である。
【図５】時間当たりのトナー消費量から計算によりトナー消費量積算値を予測するほう方法を例示した図である。
【図６】補給機構の駆動間隔（補給駆動間隔）とトナー消費量（トナー補給量）の関係を示した図である。
【図７】（ａ）は補給機構の駆動間隔が短い場合、（ｂ）は補給機構の駆動間隔が長い場合における補給量を比較して例示した図である。
【図８】補給量補正を実施した場合のトナー消費量計算値と、実際のトナー消費量とを比較して示した図である。
【符号の説明】
【０１４０】
１Ｙ  感光体ドラム
２ａ  クリーニングブレード
２Ｙ  クリーニング部
４Ｙ  帯電部
５Ｙ  現像装置
６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ  作像部
７  露光装置
８  中間転写ベルト
９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ  １次転写バイアスローラ
１０  中間転写クリーニング部
１２  ２次転写バックアップローラ
１３  クリーニングバックアップローラ
１４  テンションローラ
１５  中間転写ユニット
１９  ２次転写ローラ
２６  給紙部
２７  給紙ローラ
２８  レジストローラ対
２９  排紙ローラ対
３０  スタック部
３１  現像剤補給装置
３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２Ｋ  トナーカートリッジ（現像剤収納容器）
３３Ｙ  容器本体
３４Ｙ  保持部
３４ｄ口栓部材
３８Ｙ（３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋ）  補給機構
４３Ｙ、７０、７１  管
５１Ｙ  現像ローラ
５２Ｙ  ドクターブレード
５３Ｙ、５４Ｙ現像剤収容部
５５Ｙ  搬送スクリュ
５６Ｙ（５６Ｍ、５６Ｃ、５６
Ｋ）  濃度検知センサ
６０  ステータ
６１  ロータ
６２  粉体ポンプ本体
６３  吸引口
６４  ユニバーサルジョイント
６６  モータ
６７  送出口
１００  画像形成装置本体
１０１  制御手段
１０２  表示手段
Ｇ  ２成分現像剤
Ｌ  レーザ光
Ｐ  記録紙
【図１】
0005292855.tif 000002
【図２】
0005292855.tif 000003
【図３】
0005292855.tif 000004
【図４】
0005292855.tif 000005
【図５】
0005292855.tif 000006
【図６】
0005292855.tif 000007
【図７】
0005292855.tif 000008
【図８】
0005292855.tif 000009