(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体と、
現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、
該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ポンプ装置の駆動を停止させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
潜像担持体と、
現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、
該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、
該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動動作は、駆動時間に対する停止時間の長さを、該ニアエンプティーを検出する前の駆動動作よりも長く設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
潜像担持体と、
現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、
該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動速度を、該ニアエンプティーを検出する前の駆動速度よりも遅くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
潜像担持体と、
現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、
該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、
該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、
該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ニアエンプティーを検出する前よりも該ポンプ装置の一回の駆動及び停止の時間をそれぞれ長くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１、２、３または４の画像形成装置において、
上記ポンプ装置は、上記複数の２つの部材のうちの運動する部材であるロータと、摺擦される部材であるステータとを備え、
該ステータは筒状で内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材であり、該ロータが駆動により回転することによって、該ロータが該ステータの内壁面を摺擦しながら軸方向にトナーを移動させるスクリューポンプであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、
上記トナー収納容器が収納するトナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、
上記トナー収納容器は、トナーとキャリアとが所定の割合封入されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ポンプ装置の駆動を停止させることを特徴とするトナー補給方法。
【請求項９】
該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、
該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動動作は、駆動時間に対する停止時間の長さを、該ニアエンプティーを検出する前の駆動動作よりも長く設定することを特徴とするトナー補給方法。
【請求項１０】
該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動速度を、該ニアエンプティーを検出する前の駆動速度よりも遅くすることを特徴とするトナー補給方法。
【請求項１１】
該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、
該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、
該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、
該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ニアエンプティーを検出する前よりも該ポンプ装置の一回の駆動及び停止の時間をそれぞれ長くすることを特徴とするトナー補給方法。
【請求項１２】
請求項８、９、１０または１１のトナー補給方法において、
上記ポンプ装置は、上記複数の２つの部材のうちの運動する部材であるロータと、摺擦される部材であるステータとを備え、
該ステータは筒状で内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材であり、該ロータが駆動により回転することによって、該ロータが該ステータの内壁面を摺擦しながら軸方向にトナーを移動させるスクリューポンプであることを特徴とするトナー補給方法。
【請求項１３】
請求項８、９、１０、１１または１２のトナー補給方法において、
上記トナー収納容器が収納するトナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とするトナー補給方法。
【請求項１４】
請求項８、９、１０、１１、１２または１３のトナー補給方法において、
上記トナー収納容器は、トナーとキャリアとが所定の割合封入されていることを特徴とするトナー補給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー収納容器内のトナーを現像装置に搬送して補給するトナー補給装置を有する画像形成装置、及び、この画像形成装置におけるトナー補給方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置においてトナー収納容器内のトナーを現像装置の現像剤収容部に補給するトナー補給装置としては、特許文献１や特許文献２に記載されたもののようにスクリューポンプを用いてトナーを搬送するものがある。このようなトナー補給装置では、その内部をトナーが通過する搬送路部材とスクリューポンプとを備え、スクリューポンプの吸引力によってトナー収納容器内のトナーを現像剤収容部に搬送する。
【０００３】
スクリューポンプは、筒状で内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータとステータ内部で回転する螺旋形状の金属部材であるロータとを備える。ステータとロータとは互いに接触する接触部とステータ及びロータの部材表面で囲むことで密閉空間を形成し、ロータが回転することによってロータがステータを摺擦し、この回転によってステータに対するロータの接触部が移動して密閉空間がロータの回転軸方向に移動する。スクリューポンプはロータの回転軸方向の両端に開口部を備え、密閉空間の移動方向上流側の開口部が吸引口となり、密閉空間の移動方向下流側の開口部が排出口となる。吸引口は搬送路部材である搬送チューブを介してトナー収納容器に接続されており、排出口は直接、または、搬送路部材やホッパ部材を介して現像装置の現像剤収容部に接続されている。
【０００４】
スクリューポンプを備えたトナー補給装置では、スクリューポンプを駆動させると、ロータの回転による密閉空間の移動によって吸引口に負圧が発生して、トナー収納容器内のトナーが吸引されてスクリューポンプのステータとロータとの間に進入する。そして、スクリューポンプ内に進入したトナーは、ロータの回転によるステータとロータとの接触部の移動によってステータとロータとの間で密閉され、この密閉空間の移動によってトナーが排出口へと搬送される。スクリューポンプの排出口から排出されたトナーは、直接、または搬送路部材やホッパ部材を介して現像剤収容部に補給される。
【０００５】
このようなスクリューポンプを備えたトナー補給装置では、スクリューポンプでトナーを吸引して、トナーを搬送するので、搬送チューブが急角度で曲がっていたり、急角度で上昇していたりしても、トナーを搬送することができる。このため、スクリューポンプを用いることで、トナー装置のレイアウトの自由度を増すことができる。また、トナー補給装置の周辺の部品の間に搬送チューブを配置することができ、画像形成装置のコンパクト化を図ることができる。
【０００６】
一方、近年、画像形成装置にも省エネルギー化が求められ、加熱定着における定着温度の低減を図るため、低温定着に対応したトナーを用いた画像形成装置が提案されている。
【０００７】
また、トナー収納容器内のトナーが無くなると、トナー収納容器を交換する必要があるため、トナー収納容器内のトナーの残量が少なくなると、ニアエンプティーとして検出される。このニアエンプティーを検出する方法としては、画像形成装置本体側でトナー補給装置によって搬送されるトナーの量に影響を受ける特性を検出してトナー収納容器内のトナーの残量を検出する方法がある。具体的には、搬送されるトナーの量に影響を受ける特性として、補給先であるサブホッパ内のトナー量を検出するものが有る。この構成では、サブホッパ内のトナー量が所定量を下回る状態を検出するとトナー補給動作を行う制御を行い、所定の回数または所定の時間トナー補給動作を行ってもサブホッパ内のトナー量が所定量に達しない場合は、ニアエンプティーの状態であると判定する。
【０００８】
そして、従来、ニアエンプティーの状態を検出したあとも所定の条件（作像枚数、作像時間、トナー消費量等）を満たすまでの間の画像形成動作の実行を許可する画像形成装置が知られている。この画像形成動作は、トナー収納容器からのトナーの補給がない状態で実行できる範囲で行われる。なお、ニアエンプティーの判定が成されても、多くの場合はトナー収納容器内にトナーが残っている状態である。このため、従来の画像形成装置では、上記の所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作の間もトナー補給装置によるトナー補給動作を実行して、トナー収納容器を交換する時にトナー容器内に残るトナー量をできるだけ少なくしている。
【０００９】
【特許文献１】特許第３９１７７６１号
【特許文献２】特開２００４−２２６５２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、低温定着に対応したトナーを、スクリューポンプを用いて補給するトナー補給装置によって補給を行うと、スクリューポンプの吸引力が低下することがあった。これは以下の理由によると考えられる。
【００１１】
スクリューポンプは、ロータが回転することによってステータとロータとが摺擦するため、駆動させることによって摩擦熱が発生する。また、ステータとロータとの間で密閉空間を形成する形状であるので、ステータとロータとの間で発生した摩擦熱が逃げにくくスクリューポンプの内部の温度は上昇し易い。
しかし、トナー収納容器内に十分なトナーがあると、スクリューポンプの内部の温度が上昇することが抑制される。これは、スクリューポンプの駆動によって安定した量のトナーが吸引口からスクリューポンプ内に進入し、排出口から排出されるときに、スクリューポンプの内部の熱がトナーに移動しトナーと共に摩擦熱も排出されるためである。
【００１２】
一方、ニアエンプティー判定が成されるようなトナー収納容器内のトナーの残量が少ない状態では、スクリューポンプの駆動によってスクリューポンプ内に進入するトナーの量が減少し、トナーと共にスクリューポンプから排出される摩擦熱の熱量も減少する。そして、排出される熱量が減少されるにも関わらず、トナー収納容器内に十分なトナーが有る状態と同じ補給動作を行うと、スクリューポンプの内部の温度が上昇する。
このようにスクリューポンプの内部の温度が上昇する状態で、低温定着に対応したトナーを用いていると、スクリューポンプの内部の温度がトナーを溶融させる温度となってしまうことがある。スクリューポンプ内でトナーが溶すると、駆動停止後にスクリューポンプ内の温度が低下したときに、ステータやロータに固着した状態となる。このとき、スクリューポンプ駆動時にステータとロータとが摺動する箇所にトナーが固着していると、トナーが研磨剤となって弾性部材からなるステータを削ってしまう。ステータが削られた箇所ではステータとロータとが接触する部分の密閉性が損なわれ、密閉空間を形成することができなくなり、吸引口に発生させる負圧が低下して、スクリューポンプの吸引力が低下する。
【００１３】
このように、ポンプ内でトナーが溶融し固着することによって、ポンプが破損する問題は、スクリューポンプに限るものではない。少なくとも２つの部材のうちの一方を運動させ、他方との間で摺動させて吸引口に負圧を発生させるポンプ装置であれば、生じ得る問題である。
【００１４】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、ポンプ装置内でトナーが溶融することに起因するポンプ装置の吸引力の低下を防止することができるトナー補給方法及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ポンプ装置の駆動を停止させることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動動作は、駆動時間に対する停止時間の長さを、該ニアエンプティーを検出する前の駆動動作よりも長く設定することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動速度を、該ニアエンプティーを検出する前の駆動速度よりも遅くすることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、潜像担持体と、現像剤収容部内の現像剤を用いて該潜像担持体上の潜像を現像する現像装置と、該現像装置の該現像剤収容部を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置とを有し、該トナー補給装置は、トナーを収納するトナー収納容器と、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを備え、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置を備え、該トナー残量検出装置が該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置において、該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ニアエンプティーを検出する前よりも該ポンプ装置の一回の駆動及び停止の時間をそれぞれ長くすることを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３または４の画像形成装置において、上記ポンプ装置は、上記複数の２つの部材のうちの運動する部材であるロータと、摺擦される部材であるステータとを備え、該ステータは筒状で内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材であり、該ロータが駆動により回転することによって、該ロータが該ステータの内壁面を摺擦しながら軸方向にトナーを移動させるスクリューポンプである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１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記トナー収納容器が収納するトナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、上記トナー収納容器は、トナーとキャリアとが所定の割合封入されて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、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ポンプ装置の駆動を停止させることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動動作は、駆動時間に対する停止時間の長さを、該ニアエンプティーを検出する前の駆動動作よりも長く設定することを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間における該ポンプ装置の駆動速度を、該ニアエンプティーを検出する前の駆動速度よりも遅くすることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、該トナー収納容器から該補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材と、少なくとも２つの部材のうちの一方に、他方に対し摺動を伴う運動をさせてトナーを搬送するポンプ装置とを用いて、該トナー収納容器内のトナーの残量を検出するトナー残量検出装置が、該トナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作を許可する画像形成装置で該トナー収納容器から補給先にトナーを補給するトナー補給方法において、該ポンプ装置は駆動と停止とを繰り返す駆動制御を行うものであり、該ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、該ニアエンプティーを検出する前よりも該ポンプ装置の一回の駆動及び停止の時間をそれぞれ長くすることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項８、９、１０または１１のトナー補給方法において、上記ポンプ装置は、上記複数の２つの部材のうちの運動する部材であるロータと、摺擦される部材であるステータとを備え、該ステータは筒状で内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材であり、該ロータが駆動により回転することによって、該ロータが該ステータの内壁面を摺擦しながら軸方向にトナーを移動させるスクリューポンプであることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項８、９、１０、１１または１２のトナー補給方法において、上記トナー収納容器が収納するトナーは、少なくとも窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項８、９、１０、１１、１２または１３のトナー補給方法において、上記トナー収納容器は、トナーとキャリアとが所定の割合封入されていることを特徴とするものである。
【００１６】
上記請求項１の構成を画像形成装置では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、ポンプ装置の駆動を停止させることにより、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
また、上記請求項２の構成を備えた画像形成装置では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間におけるポンプ装置の駆動動作は、駆動時間に対する停止時間の長さを、ニアエンプティーを検出する前の駆動動作よりも長く設定することにより、ポンプ装置内が摩擦熱によって加熱される時間を減少させることができる。このため、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
また、上記請求項３の構成を備えた画像形成装置では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間におけるポンプ装置の駆動速度を、ニアエンプティーを検出する前の駆動速度よりも遅くすることよって、時間あたりに発生する摩擦熱の熱量を減少させることができる。このため、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
また、上記請求項８の構成を備えたトナー補給方法では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、ポンプ装置の駆動を停止させることにより、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
また、上記請求項９の構成を備えたトナー補給方法では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間におけるポンプ装置の駆動動作は、駆動時間に対する停止時間の長さを、ニアエンプティーを検出する前の駆動動作よりも長く設定することにより、ポンプ装置内が摩擦熱によって加熱される時間を減少させることができる。このため、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
また、上記請求項１０の構成を備えたトナー補給方法では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間におけるポンプ装置の駆動速度を、ニアエンプティーを検出する前の駆動速度よりも遅くすることよって、時間あたりに発生する摩擦熱の熱量を減少させることができる。このため、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
【００１７】
なお、ポンプ装置では駆動開始から吸引口に安定した負圧が発生するまでにある程度の時間を要する。このため、安定した負圧がかかるまでの間は駆動によって摺擦する複数の部材の間では摩擦熱が発生するにも関わらず、ポンプ装置を用いたトナーの搬送が行われない状態となり、不要な摩擦熱が発生する状態となる。このため、ポンプ装置の駆動と停止とを頻繁に繰り返すとポンプ装置が不要に加熱されることになる。
上記請求項４の構成を備えた画像形成装置では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、ニアエンプティーを検出する前よりもポンプ装置の一回の駆動及び停止の時間をそれぞれ長くして、ポンプ装置の駆動と停止とを繰り返す頻度を低減させ、ポンプ装置の不要な加熱を削減している。よって、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することで排出される熱量が減少しても、不要な加熱を削減することによってポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。さらに、一回の停止時間を長くすることによって、上昇した温度を冷却させる時間を長くすることができ、ポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。このため、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
また、上記請求項１１の構成を備えたトナー補給方法では、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間は、ニアエンプティーを検出する前よりもポンプ装置の一回の駆動及び停止の時間をそれぞれ長くして、ポンプ装置の駆動と停止とを繰り返す頻度を低減させ、ポンプ装置の不要な加熱を削減している。よって、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することで排出される熱量が減少しても、不要な加熱を削減することによってポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。さらに、一回の停止時間を長くすることによって、上昇した温度を冷却させる時間を長くすることができ、ポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。このため、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１乃至１４の発明によれば、ポンプ装置内を通過するトナーが減少することに起因してポンプ装置内の温度が上がることを防止することができるため、ポンプ装置内でトナーが溶融することを防止することができる。このため、ポンプ装置内でトナーが溶融することに起因するポンプ装置の吸引力の低下を防止することができるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機１００」という）の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機１００の概略構成図である。複写機１００はプリンタ部１５０、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１５０の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。
【００２０】
プリンタ部１５０は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋからなる画像形成ユニット２０を備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、イエロー、シアン、マゼンダ、ブラック用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。
【００２１】
光書込ユニット２１は、図示しない光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザ光を照射する。
プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。
【００２２】
以下、イエロー用のプロセスカートリッジ１８について説明する。
帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙ表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。
Ｙ用のプロセスカートリッジ１８Ｙにおいて、ドラムクリーニング装置によってクリーニングされた感光体１Ｙは、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスは、他のプロセスカートリッジ１８Ｍ，Ｃ，Ｋについても同様である。
【００２３】
次に、中間転写ユニットについて説明する。
中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋなども有している。
中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、図示しないベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転によって図中時計回りに無端移動せしめられる。
４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、図示しない電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに向けて押圧してそれぞれ一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体１と一次転写バイアスローラ６２との間に一次転写電界が形成される。
Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる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。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで図示しない記録体たる転写紙に二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。
【００２４】
次に、二次転写装置２２について説明する。
中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回りに無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方の張架ローラ２３は、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが図示しない電源によって印加される。この二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた転写紙には、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、転写紙を非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。
【００２５】
複写機１００本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の転写紙を紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の転写紙に給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の転写紙を給紙路４６に向けて送り出される。
【００２６】
給紙カセット４４から送り出された転写紙を受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、転写紙をレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された転写紙は、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ転写紙を二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が転写紙に密着する。そして、転写紙上に二次転写されて、白色の転写紙上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙は、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。
【００２７】
定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った転写紙をここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に図示しない熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた転写紙を加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が転写紙に定着せしめられる。
【００２８】
定着装置２５内で定着処理が施された転写紙は、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。
【００２９】
図示しない原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機１００本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。
【００３０】
このようにして原稿がセットされた後、図示しないコピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。
【００３１】
このような原稿読取動作と並行して、各プロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。
【００３２】
また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから転写紙が送り出される。送り出された転写紙は、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて反転給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の転写紙を送り出した後、分離ローラ５２が転写紙を１枚ずつ分離してプリンタ部１５０の手差し給紙路５３に給紙する。
【００３３】
複写機１００は、２色以上のトナーからなる他色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、図示しない機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１だけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。
【００３４】
複写機１００は、複写機１００内の下記機器の制御を司るＣＰＵ等から構成される図示しない制御部と、液晶ディスプレイや各種キーボタン等などから構成される図示しない操作表示部とを備えている。操作者は、この操作表示部に対するキー入力操作により、制御部に対して命令を送ることで、転写紙の片面だけに画像を形成するモードである片面プリントモードについて、３つのモードの中から１つを選択することができる。この３つの片面プリントモードとは、ダイレクト排出モードと、反転排出モードと、反転デカール排出モードとからなる。
【００３５】
図２は、４つプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちの１つが備える現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つのプロセスカートリッジ１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。
図２に示すように感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面を不図示の帯電装置により帯電される。帯電された感光体１の表面は不図示の露光装置より照射されたレーザ光により静電潜像を形成された潜像に現像装置４からトナーを供給され、トナー像を形成する。
【００３６】
現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に表面移動しながら感光体１の表面の潜像にトナーを供給し、現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図２の奥方向に現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュ８を有している。供給スクリュ８は、回転軸とこの回転軸に設けられた羽部とを備え、回転することにより軸方向に現像剤を搬送する現像剤搬送スクリュである。
現像ローラ５の供給スクリュ８との対向部から表面移動方向下流側には、現像ローラ５に供給された現像剤を現像に適した厚さに規制する現像剤規制部材としての現像ドクタ１２を備えている。
現像ローラ５の感光体１との対向部である現像部から表面移動方向下流側には、現像部を通過した現像済みの現像剤を回収し、回収した回収現像剤を供給スクリュ８と同方向に搬送する回収搬送部材としての回収スクリュ６を備えている。供給スクリュ８を備えた供給搬送路９は現像ローラ５の横方向に、回収スクリュ６を備えた回収搬送路としての回収搬送路７は現像ローラ５の下方に並設されている。
【００３７】
現像装置４は、供給搬送路９の下方で回収搬送路７に並列して、攪拌搬送路１０を設けている。攪拌搬送路１０は、現像剤を攪拌しながら供給スクリュ８とは逆方向である図中手前側に搬送する攪拌搬送部材としての攪拌スクリュ１１を備えている。
供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図中手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。
なお、供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部を設けていない。
また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図中手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。
また、現像装置４では、現像剤を収容する現像剤収容部を供給搬送路９、回収搬送路７及び攪拌搬送路１０によって構成する。
【００３８】
現像後の現像剤は回収搬送路７にて回収を行い、図２中の断面手前側に搬送され、非画像領域部に設けられた第一仕切り壁１３３の開口部で、攪拌搬送路１０へ現像剤が移送される。なお、攪拌搬送路１０における現像剤搬送方向上流側の第一仕切り壁１３３の開口部の付近で攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から攪拌搬送路１０にキャリアを含んだプレミックストナーが補給される。
【００３９】
次に、３つの現像剤搬送路内での現像剤の循環について説明する。
図３は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置４の模式図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
【００４０】
攪拌搬送路１０から現像剤の供給を受けた供給搬送路９では、現像ローラ５に現像剤を供給しながら、供給スクリュ８の搬送方向下流側に現像剤を搬送する。そして、現像ローラ５に供給され現像に用いられず供給搬送路９の搬送方向下流端まで搬送された余剰現像剤は第一仕切り壁１３３の余剰開口部９２より攪拌搬送路１０に供給される（図３中矢印Ｅ）。
現像ローラ５から回収搬送路７に送られ、回収スクリュ６によって回収搬送路７の搬送方向下流端まで搬送された回収現像剤は第二仕切り壁１３４の回収開口部９３より攪拌搬送路１０に供給される（図３中矢印Ｆ）。
そして、攪拌搬送路１０は、供給された余剰現像剤と回収現像剤とを攪拌し、攪拌スクリュ１１の搬送方向下流側であり、供給スクリュ８の搬送方向上流側に搬送し、第一仕切り壁１３３の供給開口部９１より供給搬送路９に供給される（図３中矢印Ｄ）。
攪拌搬送路１０では攪拌スクリュ１１によって、回収現像剤、余剰現像剤及びトナー補給口９５から必要に応じて補給されるプレミックストナーを、回収搬送路７及び供給搬送路９の現像剤と逆方向に攪拌搬送する。そして、搬送方向下流側で連通している供給搬送路９の搬送方向上流側に攪拌された現像剤を移送する。なお、攪拌搬送路１０の下方には、不図示のトナー濃度センサが設けられ、センサ出力により詳細は後述するトナー補給装置を作動し、トナー収納容器からトナー補給を行う。
【００４１】
図３に示す現像装置４では、供給搬送路９と回収搬送路７とを備え、現像剤の供給と回収とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が供給搬送路９に混入することがない。よって、供給搬送路９の搬送方向下流側ほど現像ローラ５に供給される現像剤のトナー濃度が低下することを防止することができる。また、回収搬送路７と攪拌搬送路１０とを備え、現像剤の回収と攪拌とを異なる現像剤搬送路で行うので、現像済みの現像剤が攪拌の途中に落ちることがない。よって、十分に攪拌がなされた現像剤が供給搬送路９に供給されるため、供給搬送路９に供給されるの現像剤が攪拌不足となることを防止することができる。このように、供給搬送路９内の現像剤のトナー濃度が低下することを防止し、供給搬送路９内の現像剤が攪拌不足となることを防止することができるので現像時の画像濃度を一定にすることができる。
【００４２】
次に、現像装置４の供給搬送路９、攪拌搬送路１０及び回収搬送路７からなる現像剤搬送路へのトナーを補給する位置について説明する。図４は、現像装置４の外観斜視図である。
図４に示すように、トナーを補給するトナー補給口９５を攪拌スクリュ１１を備える攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に設けている。このトナー補給口９５は現像ローラ５の幅方向端部よりも外側に設けてある。
また、トナー補給口９５としては、攪拌搬送路１０の搬送方向上流端部の上方に限らず、回収搬送路７の下流端部の上方に設けても良い。
さらに、回収搬送路７から攪拌搬送路１０へ現像剤の受渡しを行う箇所である回収開口部９３の真上にトナー補給口９５を設けるようにしても良い。受渡し部である回収開口部９３では現像剤が混ざりやすいため、この位置で補給を行うことにより、より効率よく現像剤の攪拌を行うことができる。
【００４３】
次に、現像装置４のトナー補給口９５から現像装置４内にプレミックストナーを補給する現像剤補給装置としてのトナー補給装置５００について説明する。
図５は、複写機１００が有するトナー補給装置５００の斜視説明図であり、図６はトナー補給装置５００の概略を示す概略説明図である。また、図７は、粉体収納容器であるトナーボトル１２０の外観斜視図であり、図８は、トナー補給装置５００が備えるトナーポンプ６０とサブホッパ６８との駆動伝達部の説明図、図９は、サブホッパ６８を斜め上方から見た透視図である。
トナーボトル１２０は、トナーとキャリアとからなり、トナーの割合が現像装置４内の現像剤よりも多い現像剤であるプレミックストナーを収納する粉体収納容器としての現像剤収納容器である。なお、図５中の符号Ｔｆはプレミックストナーの流れを示している。
タンデム方式の画像形成装置である複写機１００は、図５のように各色のプレミックストナーを収納するトナー収納容器であるトナーボトル１２０が並んで配置される構成をとる。各色のトナーボトル１２０はそれぞれ現像剤の搬送路部材であるトナー補給チューブ６５を介してサブホッパ６８、粉体ポンプであるトナーポンプ６０等を備えた補給ユニットと接続し、現像装置４は補給ユニットの下方に接続している。
ポンプ装置であるトナーポンプ６０としては、筒状の内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータ６９とステータ６９内部で回転することにより軸方向にプレミックストナーを移動させるロータ６１を備えたスクリューポンプであるモーノポンプを用いている。トナーポンプ６０としては、特開２０００−９８７２１に記載のものを用いることができる。
トナーボトル１２０は図６及び図７に示すように、粉体収納部であるトナー収容体１２１と、唯一の粉体排出口であるトナー排出口１２２に取り付けられる口金部材１３０とで構成されている。このトナーボトル１２０の具体的な構成については後に詳述する。
【００４４】
トナーボトル１２０は複写機１００本体にセットされた状態で、トナーボトル１２０内に、口金部材１３０に連結される装置本体側の連結部材としてのノズル８０の先端が挿入された状態となる。これにより、トナー排出口１２２とノズル８０のトナー受入口が連通する。ノズル８０にはチューブ接続用ジョイント形状部を有し、トナー補給チューブ６５はトナーポンプ６０に連通しており、さらに、トナーポンプ６０は、サブホッパ６８を介して現像装置４と連通している。このように、トナーボトル１２０は複写機１００本体にセットされることで、現像装置４と連通する。
【００４５】
ポンプ装置であるトナーポンプ６０は、吸引型の一軸偏心スクリューポンプといわれているものであって、ロータ６１とステータ６９の２つの主要部品を備えている。ロータ６１は、硬質な断面円形の軸状部材が螺旋状にねじれた形状に形成されたものであって、駆動モータ６６に対して駆動伝達部とユニバーサルジョイント６４とを介して連結されている。ステータ６９はゴム状の柔軟な材料から作られて長円形の断面が螺旋状にねじれた形状の穴を有しており、また、ステータ６９の螺旋のピッチはロータ６１の螺旋のピッチの２倍の長さに形成されている。このような２つの部品を嵌合し、ロータ６１を回転することでロータ６１とステータ６９の間にできるスペースに入ったプレミックストナーを移送することができる。
すなわち、トナーポンプ６０では、ロータ６１及びステータ６９の２つの部材のうちの一方であるロータ６１を回転させることによって、他方であるステータ６９に対し摺動を伴う運動をさせてトナー吸引口６３に負圧を発生させる。トナー吸引口６３に負圧を発生させることで搬送路部材であるトナー補給チューブ６５の内部に気流を発生させる。
【００４６】
このように構成されたトナーポンプ６０は、ロータ６１が回転駆動されると、トナーボトル１２０内のプレミックストナーがトナー吸引口６３からトナーポンプ６０に入る。そして、図６中の左から右に吸引搬送されてトナー吐出口６７からサブホッパ６８を介して下方に配置された現像装置４のトナー補給口９５から現像装置４内に供給される。
【００４７】
なお、図６の説明図では、駆動モータ６６からユニバーサルジョイント６４への駆動の伝達を模式的に示している。ここで、図８を用いて駆動モータ６６からユニバーサルジョイント６４へ駆動を伝達する駆動伝達部について説明する。
図５に示した駆動モータ６６が回転することにより駆動シャフト６６ｂが回転し、駆動シャフト６６ｂに固定された第一シャフトギヤ６６ａ及び第二シャフトギヤ６６ｃが回転する。第一シャフトギヤ６６ａが回転することによりポンプ駆動クラッチ６０ａへ駆動が伝達される。そして、後述する本体制御基板である制御部６００における所定の制御により、ポンプ駆動クラッチ６０ａがＯＮになると、ポンプアイドラギヤ６４ｂを介して、シャフト駆動ギヤ６４ａに駆動が伝達され、ロータ６１が回転駆動する。
【００４８】
一方、第二シャフトギヤ６６ｃが回転することによりサブホッパ駆動クラッチ６８ａへ駆動が伝達される。そして、後述する制御部６００における所定の制御により、サブホッパ駆動クラッチ６８ａがＯＮになると、アイドラギヤ列６８ｂを介してサブホッパ６８に駆動が伝達され、後述するサブホッパ６８の各スクリュが回転駆動する。
【００４９】
次に、図９を用いてサブホッパ６８について説明する。
サブホッパ６８は、上部ケーシング６０８と下部ケーシング６０９とによって形成され、上部ケーシング６０８によって形成される空間と下部ケーシング６０９によって形成される空間とは上下仕切り板６０４によって仕切られている。
上部ケーシング６０８の内部には、第一上スクリュ６０１と第二上スクリュ６０２とを備え、第一上スクリュ６０１と第二上スクリュ６０２との間には二つのスクリュの軸方向両端部が開口部となっている上部仕切り壁６０３を備える。
また、下部ケーシング６０９の内部には、下スクリュ６０６を備え、上下仕切り板６０４にはサブホッパ６８の上部の空間と下部の空間とを連通する上下連通開口部６０５が設けられている。
【００５０】
図９中の矢印はサブホッパ内でのトナーの流れを示しており、図９中の矢印αはトナーポンプ６０からのトナー供給位置を示しており、図９中の矢印βは現像装置４へのトナーの受渡しを示している。
アイドラギヤ列６８ｂを介してサブホッパ６８に駆動が入力されると、第一上スクリュ６０１、第二上スクリュ６０２及び下スクリュ６０６とが回転駆動する。回転駆動すると、第一上スクリュ６０１と第二上スクリュ６０２とはそれぞれ異なる方向にトナーを移送し、上部ケーシング６０８内でトナーを攪拌しながら循環させる。
サブホッパケース下部はジョイント開口部６１１において現像装置４の前端部のスクリュ部ケースに設けられた開口部であるトナー補給口９５に接合してある。そして、サブホッパ内のスクリュの回転によって、ジョイント開口部６１１を通じてサブホッパ６８から現像装置４へのトナー供給が行われる。
【００５１】
第一上スクリュ６０１および第二上スクリュ６０２において撹拌されるトナーの一部は、上下連通開口部６０５を通じて下部ケーシング６０９の一端に供給される。下部ケーシング６０９内に供給されたトナーは、下スクリュ６０６の回転により他端のジョイント開口部６１１へと移送され、現像装置４へとトナー供給される。
ここで、サブホッパ６８の上部ケーシング６０８の第一上スクリュ６０１の近傍には振動式のトナーセンサ６１０が設置されている。そして、上部ケーシング６０８の内部のトナーに接触するトナーセンサ検知面において、サブホッパ６８内における所定トナー量の有無を検出する。
【００５２】
図７は、トナーボトル１２０を示す外観斜視図である。
図７において、トナーボトル１２０のプレミックストナーＴｐを収容するトナー収容体１２１は軟包材と呼ばれるシート状の樹脂を溶着して袋状に形成したものである。トナー収容体１２１を構成するシート状の樹脂は、材質の異なる複数の樹脂のフィルムを積層して１枚のフィルムとしたものを使用している。具体的には袋状に形成したときに内側になる層から、溶着しやすい材料からなる溶着層、気密性に優れた材料からなる気密層、及び剛性に優れた剛性層の３層で構成する。
溶着層としては比較的低温で溶解する材質であるポリエチレン等が用いられ、気密層や剛性層には内容物の種類（固体、液体、粉体等）や目的（食品、医薬品等）等に合わせて、ＰＥＴ、ナイロン、アルミ、紙等が用いられる。
なお、複写機１００で用いるトナーボトル１２０では、トナー収容体１２１の内側から外側に向かってポリエチレン、ナイロン、ＰＥＴの３つの材質の複合材で構成されている。
【００５３】
ここで、トナー収容体１２１の各層についてより詳しく説明する。
トナー収容体１２１を袋状に形成したときに内側になる溶着層として比較的低温で溶解する材質を用いることにより、熱を加えたときに全体がむらなく溶けて、隙間なくシート状部材を貼り合わせることができる。
また、プレミックストナーＴｐを保管中に外気に触れるとプレミックストナーＴｐが劣化することがある。特に湿気が高い環境ではプレミックストナーＴｐが凝集してトナー補給不良の原因となることがある。これを防止するため、袋部材を構成するシート状部材に気密層を設けることでトナーボトル１２０の気密性を高めている。
さらに、トナーボトル１２０はユーザーが直接触れるため、持ちやすさを考慮する必要がある。袋部材を構成するシート状部材に、比較的剛性の高い材質を用いるとこの材質の厚みを変えることでトナーボトル１２０の剛性を調整できるため、トナーボトル１２０に望ましい剛性を持たせることができる。
なお、この３つの層以外の層をさらに備えても良い。
【００５４】
トナー収容体１２１は、溶着層どうしが向かい合うようにシート状部材を折りたたんで溶着する、という工程を繰り返して袋を形成する。溶着しないトナー収容体１２１の例としては、シート状部材を接着剤で貼り合わせたものがある。（例：紙袋状の袋部材）この場合は、容器を折って稜線を形成しているので、稜線の強度は他の部分と同じである。
それに対して、トナー収容体１２１では、その稜線には溶着代１２３があり、溶着代１２３では２枚のシートが溶着されて、シートの厚みが他の部分の倍の厚みになっている。このため、容器の稜線が「柱」のような役割りを果たすため、容器全体の剛性が高くなる。これによって、輸送時の振動や落下時の衝撃で容器が座屈したり、プレミックストナーＴｐ補給中にトナー排出口１２２の付近で面部分が変形してトナーボトル１２０が閉塞したり、ということを防止することができる。
【００５５】
上述のようにトナー収容体１２１はシートで形成されているため、内容物の形や量の多少等に応じて変形可能であり、例えば使い終わったトナーボトル１２０は小さく丸めて回収することができる。
【００５６】
変形可能なトナー収容体１２１をトナー補給装置５００と固定するのは難しいため、硬質樹脂等で構成された口金部材１３０にトナー収容体１２１を取り付けておき、口金部材１３０とトナー補給装置５００が勘合するように形成すると確実にトナーボトル１２０をトナー補給装置５００にセットできる。
口金部材１３０はトナー収容体１２１に比べて小さいもので剛性のある成形樹脂で構成されている。トナー収容体１２１の内側層と口金部材１３０の材質をポリエチレンで形成すると、溶着によって隙間なく取り付けることができる。詳しくは、口金部材１３０の一部をトナー収容体１２１の中に差し込んで加熱した溶着コテで荷重を加えると、口金部材１３０とトナー収容体１２１とを溶着できる。
【００５７】
このような柔軟なトナー収容体１２１と口金部材１３０からなるトナーボトル１２０では、口金部材１３０の本体側との係合部である取り付け部材１３６は、各色のトナーボトル１２０間で異なる形状をしている。これにより、誤った色のトナーボトル１２０をセットするのを防止することができる。さらに、情報記録部材であるＲＦタグ１２４を口金部材１３０の側面に設けている。ここで、ＲＦタグ１２４とは、電波（電磁波）を用いて、内蔵したメモリのデータを非接触で読み書きする情報媒体である。このＲＦタグ１２４には、例えば、そのトナーボトル１２０と容器内に収納されているプレミックストナーに適合する画像形成装置の機種、トナーの色、製造日、トナー残量等の情報が記録されている。
【００５８】
次に、現像装置４内の現像剤の入れ替えについて説明する。
上述したように、現像剤補給装置であるトナー補給装置５００は、粉体収納容器であるトナーボトル１２０内のトナーとキャリアとを含むプレミックストナーをトナー補給口９５から現像装置４に補給する。
現像装置４には、供給搬送路９内の現像剤が所定の嵩を越えた場合にその一部を現像装置４の外部に排出する現像剤排出手段である現像剤排出口９４と、現像剤排出口９４から排出された現像剤を現像装置４の外部に搬送する排出搬送路２とを有する。排出搬送路２は、供給搬送路９の搬送方向下流側で仕切り壁１３５を挟んで供給搬送路９と隣り合うように配置され、現像剤排出口９４は供給搬送路９と排出搬送路２とを連通するように仕切り壁１３５に設けられた開口である。
【００５９】
現像装置４では、供給搬送路９の現像剤の搬送量、現像ローラ５への現像剤の供給量、及び、余剰開口部９２を通る供給搬送路９から攪拌搬送路１０への現像剤の移動量のバランスにより、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で現像剤が滞留する。現像装置４内の現像剤量が一定の間は、時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量と、時間当りに余剰開口部９２を通って攪拌搬送路１０へと移動する現像剤量とが一致し、滞留する現像剤の嵩は一定となる。一方、現像装置４内の現像剤量が増加すると、時間当りに余剰開口部９２を通って攪拌搬送路１０へと移動する現像剤量よりも時間当りに供給搬送路９の搬送方向下流端近傍に到達する現像剤量の方が多くなる。これにより、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩が増加する。
また、現像剤排出口９４は、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤が滞留する位置に配置されており、滞留する現像剤の嵩が増したときに、現像剤排出口９４の高さに到達した現像剤を排出搬送路２へ排出する。
このような現像装置４では、トナー補給装置５００からのプレミックストナーの供給がない状態では、現像装置４内の現像剤量がほとんど変化せず、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩も変動はほとんどない。一方、トナー補給装置５００によってプレミックストナーが現像装置４内に補給されると、現像装置４内の現像剤量が増加し、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍で滞留する現像剤の嵩が増加する。そして、供給搬送路９の搬送方向下流端近傍の現像剤の嵩が、現像剤排出口９４の高さまで上昇すると、現像剤排出口９４の高さに到達した現像剤が排出搬送路２へと排出され、排出搬送路２を通って現像装置４の外部に排出される。
現像剤排出口９４から排出搬送路２を通って現像装置４の外部に排出される現像剤にはトナーとキャリアとが含まれており、プレミックストナーには未使用のトナーとキャリアとが含まれている。このため、トナー補給装置５００のプレミックストナーの補給と現像剤排出口９４からの現像剤の排出とによって、現像装置４内の現像剤の入れ替えを行うことができる。
【００６０】
トナーとキャリアとからなる現像剤を使用する二成分現像装置を備えた従来の画像形成装置としては、現像によって使用されたトナーを補充するために、トナー補給装置によってトナーのみを現像装置に補給するものがある。このような画像形成装置では、使用していくにつれて現像装置内の現像剤が劣化して、画像劣化やトナー飛散などが発生する。このため、トナーのみを現像剤に補給するものであると、定期的にサービスマンが現像剤を交換するメンテナンス作業を行っていた。
一方、本実施形態の複写機１００のように、現像装置４にトナーとキャリアとからなるプレミックストナーを補給することにより、作像中に現像装置４内の現像剤を入れ替え、現像剤の寿命を延長することができる。これにより、メンテナンス間隔を広げてダウンタイムを低減することができる。
【００６１】
また、本実施形態のトナーボトル１２０ではトナー収容体１２１内のプレミックストナーに含まれるトナーとして、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、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を用いる。
これは低温定着に対応したトナーであり、このようなトナーを用いることで定着装置２５での定着温度を低減することができ、定着装置２５での消費電量を削減し、複写機１００全体としての省エネルギー化を図ることができる。
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。
【００６２】
（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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
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。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０［ｗｔ％］、好ましくは１〜３０［ｗｔ％］、さらに好ましくは２〜２０［ｗｔ％］である。０．５［ｗｔ％］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、４０［ｗｔ％］を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００６６】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
（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。
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。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００７０】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置である複写機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。
【００７１】
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。
【００７２】
（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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
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。
【００７５】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０［℃］の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００７６】
（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、５×１０−３〜２［μｍ］であることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５［μｍ］であることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００［ｍ２／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０．０１〜５［ｗｔ％］であることが好ましく、特に０．０１〜２．０［ｗｔ％］であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２［μｍ］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。
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０．３〜１．５［ｗｔ％］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。
【００７７】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
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。
【００７８】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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１［μｍ］、及び３［μｍ］、ポリスチレン微粒子０．５［μｍ］及び２［μｍ］、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１［μｍ］、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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２〜２０［μｍ］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１０００〜３００００［ｒｐｍ］、好ましくは５０００〜２００００［ｒｐｍ］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。
【００８５】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０［℃］、好ましくは４０〜９８［℃］である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
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。
【００８８】
次に、トナーポンプ６０とサブホッパ６８の駆動制御について説明する。
図１０は、複写機１００のトナーポンプ６０及びサブホッパ６８の駆動を制御する構成のブロック図である。
図１０において、本体制御基板である制御部６００は、スキャナ３００によって得られた画像情報に基づいて、光書込ユニット２１、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器等の作像部１５１を制御して作像動作を実行する。また、制御部６００は作像部１５１での一枚分の作像動作を行う度にサブホッパ駆動クラッチ６８ａをＯＮにしてサブホッパ６８を駆動させる。このとき、画像情報から求まる作像した画像の印字率などに基づいて、一枚あたりのトナー消費量が多いほどＯＮの時間が長くなるように、制御部６００はサブホッパ駆動クラッチ６８ａを制御する。この制御により、現像装置４内の現像剤量が一定の範囲に保たれる。
【００８９】
制御部６００は所定の間隔（本実施形態では２［ｓ］）でトナーセンサ６１０によるトナー検知を実行する。トナー検知によってトナーセンサ検知面において所定量のトナー量が無いという検出結果の場合は、ポンプ駆動クラッチ６０ａをＯＮにする。これにより、トナーポンプ６０を駆動して、サブホッパ６８へのトナー補給が成される。このとき、トナーセンサ６１０での次回のトナー検知を実行するタイミング（２［ｓ］後）ではポンプ駆動クラッチ６０ａをＯＦＦにして、トナーセンサ６１０によるトナー検知を実行する。このとき、所定量のトナーが無いという検出結果の場合は、再度、ポンプ駆動クラッチ６０ａをＯＮにし、トナーポンプ６０を駆動させる。ポンプ駆動クラッチ６０ａを所定時間ＯＮにした後ＯＦＦとする制御は、トナー検知によってトナーセンサ検知面において所定量のトナーが有るという検出結果が出るまで繰り返される。
一方、トナーセンサ６１０によるトナー検知を実行し、トナーセンサ検知面において所定量のトナー量が有るという検出結果の場合は、ポンプ駆動クラッチ６０ａをＯＦＦにしたまま、所定の間隔（２［ｓ］）毎のトナー検知を実行し続ける。
【００９０】
ポンプ駆動クラッチ６０ａを所定時間ＯＮにした後ＯＦＦとする制御を繰り返しても、所定の制御を行う間にサブホッパ６８内のトナーが所定量になったことをトナーセンサ６１０が検知しなければ、制御部６００は、トナーボトル１２０内のトナーがほとんど無くなった状態（ニアエンプティー）であると判断する。
すなわち、複写機１００では、トナーポンプ６０によって搬送されるトナーの量に影響を受ける特性を検出してトナーボトル１２０内のトナー残量を検出する。詳しくは、複写機１００ではトナーポンプ６０によって搬送されるトナーの量に影響を受ける特性として、サブホッパ６８のトナーの量が所定量に達しているか検出する。そして、ポンプ駆動クラッチ６０ａをＯＮ、ＯＦＦする制御を繰り返しても、所定の制御を行う間にサブホッパ６８内のトナーが所定量になったことをトナーセンサ６１０が検知しなければ、トナーボトル１２０内のトナーの残量が所定量を下回った状態で有るニアエンプティーであると検出する。このような複写機１００では、トナーセンサ６１０と制御部６００とによってトナー残量検出装置を構成する。
そして、トナーボトル１２０がニアエンプティーであると判断した場合は、トナーエンドであることを表示部６２０に表示し、ユーザーにトナーエンドであることを知らせる。
なお、本実施形態の複写機１００では、ポンプ駆動クラッチ６０ａを所定時間ＯＮにした後ＯＦＦとする制御を繰り返し、トナーセンサ検知面において所定量のトナー量が無いという検出結果が１０回連続で検出した場合、トナーボトル１２０がニアエンプティーであると判断（トナーエンド判定）する。
【００９１】
表示部６２０にトナーエンドであることが表示されるとユーザーがトナーボトル１２０の交換を行う。ユーザーがトナーボトル保持部から空になったトナーボトル１２０を抜き、新しいトナーボトル１２０をトナーボトル保持部にセットする。新しいトナーボトル１２０がセットされると、制御部６００はポンプ駆動クラッチ６０ａをＯＮにして、トナーポンプ６０を駆動してトナーボトル１２０内のトナーをサブホッパ６８内に補給する。トナーセンサ６１０によるトナー検知で、サブホッパ６８内のトナーが所定量になったことが検知されれば、ポンプ駆動クラッチ６０ａをＯＦＦにしたままとして、トナーボトル１２０の交換に伴うリカバリー動作が終了する。
【００９２】
次に、従来のスクリューポンプを備えた画像形成装置におけるトナーエンド判定時のスクリューポンプの駆動制御について説明する。
図１１は、従来の画像形成装置のスクリューポンプの駆動制御についてのタイミングチャートである。
図１１に示すように、従来の画像形成装置では、制御部がトナーエンド判定を行っても、所定枚数のプリント、所定時間経過など、所定の条件を満たすまでの間は画像形成動作を許可していた。そして、従来の画像形成装置では、画像形成動作が停止するまでは、スクリューポンプの駆動もトナーエンド判定が行われる前と同様のポンプ通常駆動を行っていた。
ここで、ポンプ通常駆動とは、トナー収納容器であるトナーボトル内に十分なトナーが有る状態でのスクリューポンプの駆動制御である。本実施形態の複写機１００では、所定時間（２［ｓ］）の間スクリューポンプを駆動させ、トナー検知を行う間（０．２［ｓ］程度）スクリューポンプを停止し、所定量のトナーが無いという検出結果が出た場合は再び所定時間の間スクリューポンプを駆動させる制御である。なお、トナーエンド判定が成された状態では、通常、所定量のトナーが無いという検出結果が出続けるため、従来の画像形成装置ではトナーエンド判定前後のポンプ通常駆動は、駆動と停止とを繰り返す、間欠駆動となる。
【００９３】
画像形成装置では、スクリューポンプによるトナーの供給が停止しても、サブホッパ内にトナーが存在する。このため、サブホッパ内のトナーが残っている状態では、サブホッパ内のトナーを現像装置に供給することで、現像装置内の現像剤量及びトナー濃度を保った状態で画像形成を行うことができる。
一方、トナーボトル内のトナーの量がある程度の量を下回ると、スクリューポンプによるトナーの搬送量が不安定になり、スクリューポンプを駆動させても、サブホッパ内のトナーを所定量以上とすることができず、トナーエンド判定が成される。すなわち、トナーエンド判定が成されたタイミングでは、トナーボトル内はトナー量が少なくなっているものの、まだトナーが残った状態である。
このため、従来の画像形成装置では、トナーボトル内の残るトナーの量を減少させるために、トナーエンド判定が成された後でも、スクリューポンプを通常駆動させていた。
【００９４】
スクリューポンプは、ロータとステータとの間で摺擦しながら吸引力を発生させているため、駆動中にポンプ内で摩擦熱が発生する。
トナーボトル内に十分なトナーが有る状態では、スクリューポンプの駆動によって安定した量のトナーが吸引口からスクリューポンプ内に進入し、排出口から排出される。このとき、スクリューポンプの内部の熱がトナーに移動しトナーと共に摩擦熱も排出されるため、スクリューポンプの内部の温度が上昇することが抑制される。しかし、トナーボトル内のトナーの残量が少ない状態では、スクリューポンプを同じ条件で駆動させても、スクリューポンプ内に進入するトナーの量が減少し、トナーと共にスクリューポンプから排出される摩擦熱の熱量も減少する。そして、排出される熱量が減少されるにも関わらず、トナー収納容器内に十分なトナーが有る状態と同じ条件でトナーポンプを駆動させると、スクリューポンプの内部の温度が上昇する。
【００９５】
また、トナーセンサでトナーが無いという検出結果が出るとスクリューポンプを駆動させる制御であると、トナーボトル内のトナーの残量が少ない状態では常にトナーが無いという検出結果となる。トナーボトル内に十分な量のトナーが有る場合は、スクリューポンプ駆動後にトナーセンサでトナーが有るという検出結果が出て、スクリューセンサの駆動が停止し、停止している間にスクリューポンプが冷却される。一方、トナーボトル内のトナーの残量が少ない状態では常にトナーが無いという検出結果となるため、冷却する時間がないままスクリューポンプが駆動するため、スクリューポンプの温度上昇が発生しやすい。
【００９６】
ここで、複写機１００に用いるトナーは低音定着に対応した重合トナーである。本実施形態のように低温定着に対応したトナーを用いていると、トナーが高温にさらされた後に冷めることで塊となり、ステータの磨耗を促進させて、スクリューポンプの吸引力が低下するおそれがある。
このように、低温定着トナーは従来よりも低い温度で定着できる反面、従来のトナーよりも耐熱性に劣り、比較的低い温度でもトナーが劣化する。このため、複写機１００では、トナーエンド判定時には、トナーポンプ６０の駆動を減らしたり、駆動を停止したり、回転数を下げることで、トナーポンプ６０内の温度上昇を低減する。これにより、トナーポンプ６０の吸引力が低下することを防止する。
【００９７】
〔実施例１〕
次に、トナーエンド判定時にトナーポンプ６０内の温度の上昇を低減することができる一つ目の実施例（以下、実施例１と呼ぶ）について説明する。
図１２は、実施例１の複写機１００が備えるトナー補給装置５００のトナーポンプ６０の駆動制御についてのタイミングチャートである。
実施例１の複写機１００では、サブホッパ６８に設置したトナーセンサ６１０の信号によって、制御部６００がトナーボトル１２０はニアエンプティーになったと判断（トナーエンド判定）すると、ユーザーに知らせる。「トナーエンド判定」が発せられたあとも、サブホッパ６８内のトナーでしばらく作像を続けたのち（複写機１００では４００枚の画像形成）、画像形成装置を停止する。一方、トナーポンプ６０は、図１２に示すように「トナーエンド判定」が発せられると、画像形成装置停止よりも前にトナーポンプ６０の駆動を停止する。
トナーポンプ６０の駆動を止めるタイミングは、使用するトナーの特性、特に耐熱特性によって決定する。耐熱特性に劣るトナーの場合は、「トナーエンド判定」後直ちにトナーポンプ６０駆動を停止すると良い。
実施例１では、図１２に示すように、「トナーエンド判定」後直ちにトナーポンプ６０駆動を停止している。
【００９８】
このように、「トナーエンド判定」後にトナーポンプ６０駆動を停止することにより、トナーポンプ６０の温度が上昇することを防止することができる。これにより、トナーポンプ６０内でトナーが溶融することを防止し、溶融したトナーが固着してステータ６９を研磨することを防止し、ステータ磨耗を低減する。
なお、低温定着非対応で耐熱特性に勝るトナーの場合は、「トナーエンド判定」後もできるだけ長くトナーポンプ６０を駆動し続けた方が、トナーボトル１２０内のトナー残量を低減することができる。
【００９９】
〔実施例２〕
次に、トナーエンド判定時にトナーポンプ６０内の温度の上昇を低減することができる二つ目の実施例（以下、実施例２と呼ぶ）について説明する。
図１３は、実施例２の複写機１００が備えるトナー補給装置５００のトナーポンプ６０の駆動制御についてのタイミングチャートである。
実施例２の複写機１００では、サブホッパ６８に設置したトナーセンサ６１０の信号によって、制御部６００がトナーボトル１２０はニアエンプティーになったと判断（トナーエンド判定）すると、ユーザーに知らせる。「トナーエンド判定」が発せられたあとも、サブホッパ６８内のトナーでしばらく作像を続けたのち（複写機１００では４００枚の画像形成）、画像形成装置を停止する。一方、トナーポンプ６０は、図１３に示すように「トナーエンド判定」が発せられると、単位時間あたりのトナーポンプ６０の駆動に上限を設ける（例えば、１０秒間に駆動は１回以内とする）。トナーポンプ６０は、しばらく制限付きで駆動した後、画像形成装置停止前または画像形成装置停止と同時に駆動を停止する。
なお、実施例２のトナー補給装置５００では、トナーポンプ６０を２［ｓ］間駆動させた後、８［ｓ］間停止させる。
これにより、ニアエンプティーを検出した後の画像形成動作の間におけるトナーポンプ６０の駆動時間に対する停止時間の長さを、ニアエンプティーを検出する前の駆動動作よりも長く設定することができる。
【０１００】
このように、トナーポンプ６０の駆動時間に対する停止時間の長さを長く設定することによって、トナーポンプ６０の温度が上昇することを防止することができる。これにより、トナーポンプ６０内でトナーが溶融することを防止し、溶融したトナーが固着してステータ６９を研磨することを防止し、ステータ磨耗を低減する。
また、トナーポンプ６０の駆動の制限の内容は、使用するトナーの特性、特に耐熱特性によって決定する。
【０１０１】
〔実施例３〕
次に、トナーエンド判定時にトナーポンプ６０内の温度の上昇を低減することができる三つ目の実施例（以下、実施例３と呼ぶ）について説明する。
図１４は、実施例３の複写機１００が備えるトナー補給装置５００のトナーポンプ６０の駆動制御についてのタイミングチャートである。
実施例３の複写機１００では、サブホッパ６８に設置したトナーセンサ６１０の信号によって、制御部６００がトナーボトル１２０はニアエンプティーになったと判断（トナーエンド判定）すると、ユーザーに知らせる。「トナーエンド判定」が発せられたあとも、サブホッパ６８内のトナーでしばらく作像を続けたのち（複写機１００では４００枚の画像形成）、画像形成装置を停止する。一方、トナーポンプ６０は、図１３に示すように「トナーエンド判定」が発せられると、トナーポンプ６０の駆動源である駆動モータ６６の回転数を下げるなどして、トナーポンプ６０の駆動回転数を下げる。しばらく作像を続けたのち、画像形成装置停止前または画像形成装置停止と同時にトナーポンプ６０の駆動を停止する。
トナー補給装置５００では、ニアエンプティーを検出する前のポンプ通常駆動時では、トナーポンプ６０の回転数は２００〜４００［ｒｐｍ］程度で駆動している。そして、実施例３では、「トナーエンド判定」が発せられると１００〜２００［ｒｐｍ］程度で駆動することで、トナーポンプ６０の駆動速度を遅くしている。
【０１０２】
このように、トナーポンプ６０の駆動速度を遅くすることで、ロータ６１とステータ６９との摺擦によって生じる摩擦熱を抑制し、トナーポンプ６０の温度が上昇することを防止することができる。これにより、トナーポンプ６０内でトナーが溶融することを防止し、溶融したトナーが固着してステータ６９を研磨することを防止し、ステータ磨耗を低減する。
なお、回転数を低減させた状態のトナーポンプ６０の回転数は使用するトナーの特性、特に耐熱特性によって決定する。
【０１０３】
〔実施例４〕
次に、トナーエンド判定時にトナーポンプ６０内の温度の上昇を低減することができる四つ目の実施例（以下、実施例４と呼ぶ）について説明する。
図１５は、実施例４の複写機１００が備えるトナー補給装置５００のトナーポンプ６０の駆動制御についてのタイミングチャートである。
実施例４の複写機１００では、サブホッパ６８に設置したトナーセンサ６１０の信号によって、制御部６００がトナーボトル１２０はニアエンプティーになったと判断（トナーエンド判定）すると、ユーザーに知らせる。「トナーエンド判定」が発せられたあとも、サブホッパ６８内のトナーでしばらく作像を続けたのち（複写機１００では４００枚の画像形成）、画像形成装置を停止する。
【０１０４】
一方、トナーポンプ６０は、図１５に示すように「トナーエンド判定」が発せられると、トナーポンプ６０を一回駆動させるときの駆動時間と、駆動後の停止時間とをそれぞれ長くしている。詳しくは、ニアエンプティーを検出する前のポンプ通常駆動の状態では、トナーポンプ６０を一回駆動させるときの駆動時間が２［ｓ］だったものを、「トナーエンド判定」後は１０［ｓ］とする。
このように、１回当たりの駆動時間を長くすることで、駆動開始および停止の回数を減らし、駆動開始時の吸引力が無いにも関わらず、ロータ６１とステータ６９とが摺擦によって不要な摩擦熱が生じる時間を低減させることができる。
【０１０５】
また、ポンプ通常駆動の状態では、トナーポンプ６０を一回駆動させた後の停止時間が０．２［ｓ］程度だったものを、「トナーエンド判定」後は２０［ｓ］とする。このように、一回あたりの停止時間を長くすることにより、駆動によって温度が上昇したトナーポンプ６０が冷却する時間を確保することができる。
不要な摩擦熱が生じる時間を低減し、トナーポンプ６０が冷却する時間を確保することができるので、トナーポンプ６０の温度が上昇することを防止することができる。これにより、トナーポンプ６０内でトナーが溶融することを防止し、溶融したトナーが固着してステータ６９を研磨することを防止し、ステータ磨耗を低減する。
また、ステータ６９は主に駆動時および停止時に磨耗する。実施例４のように、トナーエンド時は、モーノポンプの１回あたりの駆動時間を長くすることによって駆動／停止の回数を減らし、ステータ６９の磨耗を低減することができる。
なお、一回あたりの駆動時間と停止時間とを延長した状態のトナーポンプ６０の駆動時間及び停止時間は、使用するトナーの特性、特に耐熱特性によって決定する。
【０１０６】
上述したように、本実施形態のトナーボトル１２０内に収容するトナーはプレミックストナーである。プレミックストナーは、現像装置４内の現像剤の長寿命化を目的として搭載するものである。トナーボトル１２０内のトナーにキャリアを混ぜてトナーと共にキャリアを現像装置４に補給することで、現像装置４内のキャリアを作像中に少しずつ入れ換えて、長期に渡って良好な現像特性を維持し、画質を向上させる効果がある。
しかし、キャリアの主成分は鉄（Ｆｅ）であり、キャリアとステータ６９が擦れることで、ゴムで構成されたステータ６９の磨耗を促進して、吸引圧力が低下する恐れがある。複写機１００では、ステータ磨耗が生じやすいプレミックトナーを用いているが、トナーポンプ６０の温度が上昇しやすいトナーエンド判定後にトナーポンプ６０の温度上昇を防止する制御を行うことにより、ステータ磨耗の改善を図っている。
【０１０７】
本実施形態の複写機１００のトナー補給装置５００では、トナーポンプ６０の負圧によって、トナーボトル１２０内のトナーを直接吸引する構成について説明した。スクリューポンプを用いたトナー補給装置としては、トナー収納容器内のトナーを吸引する構成に限らず、トナー収納容器内のトナーをトナー搬送手段の最上流に設けたトナー受け部に補給し、このトナー受け部内の内のトナーに搬送路部材を介して負圧を作用させて吸引させる構成であっても良い。
また、トナーポンプとしては、スクリューポンプに限るものではなく、少なくとも２つの部材のうちの一方を運動させ、他方との間で摺動させて吸引口に負圧を発生させるものであればよく、例えば、ルーツブロワ、ロータリー型圧縮機、ベーン型圧縮機等を用いることができる。
【０１０８】
以上、本実施形態によれば、画像形成装置である複写機１００は、現像剤収容部内の現像剤を用いて潜像担持体である感光体１上の潜像を現像する現像装置４と、現像装置４の現像剤収容部内を補給先としてトナーを補給するトナー補給装置５００とを有する。トナー補給装置５００は、トナーを収納するトナー収納容器であるトナーボトル１２０と、トナーボトル１２０から補給先までの間を結び、その内部をトナーが通過する搬送路部材であるトナー補給チューブ６５とを備える。さらに、トナー補給装置５００は少なくとも２つの部材のうちの一方であるロータ６１に、他方であるステータ６９に対し摺動を伴う運動をさせてトナー吸引口６３に負圧を発生させることでトナー補給チューブ６５の内部に気流を発生させてトナーを搬送するポンプ装置であるトナーポンプ６０とを備える。また、複写機１００は、トナーポンプ６０によって搬送されるトナーの量に影響を受ける特性を検出してトナーボトル１２０内のトナー残量を検出するトナー残量検出装置としてトナーセンサ６１０及び制御部６００を備える。複写機１００ではトナーポンプ６０によって搬送されるトナーの量に影響を受ける特性として、サブホッパ６８内のトナーの量を検出してトナーボトル１２０内のトナーの残量をトナーセンサ６１０で検出し、制御部６００がトナーボトル１２０内のトナーの残量が所定量を下回った状態であるニアエンプティーを検出した後は、所定の条件を満たすまでの間の画像形成動作として４００枚分の作像動作を許可する。そして、実施例１の複写機１００では、ニアエンプティーを検出したトナーエンド判定後には、トナーポンプ６０の駆動を停止させることにより、トナーポンプ６０内を通過するトナーが減少することに起因してトナーポンプ６０内の温度が上がることを防止することができる。これにより、トナーポンプ６０内でトナーが溶融することを防止することができ、トナーが溶融することに起因するトナーポンプ６０の吸引力の低下を防止することができる。
また、実施例２の複写機１００では、ニアエンプティーを検出したトナーエンド判定後には、トナーポンプ６０の駆動時間に対する停止時間の長さを、トナーエンド判定前の駆動動作よりも長く設定する。これにより、トナーポンプ６０内が摩擦熱によって加熱される時間を減少させることができ、トナーポンプ６０内を通過するトナーが減少することに起因してトナーポンプ６０内の温度が上がることを防止することができる。
また、実施例３の複写機１００では、ニアエンプティーを検出したトナーエンド判定後には、トナーエンド判定前である通常のトナー補給動作であるポンプ通常駆動のときよりもトナーポンプ６０の駆動速度であるロータ６１の回転速度を遅くする。これにより、トナーポンプ６０で時間あたりに発生する摩擦熱の熱量を減少させることができる。このため、トナーポンプ６０内を通過するトナーが減少することに起因してトナーポンプ６０内の温度が上がることを防止することができる。
また、実施例４の複写機１００では、ニアエンプティーを検出したトナーエンド判定後には、トナーエンド判定前である通常のトナー補給動作であるポンプ通常駆動のときよりもトナーポンプ６０の一回の駆動及び停止の時間をそれぞれ長くしている。これにより、トナーポンプ６０の駆動と停止とを繰り返す頻度を低減させ、トナーポンプ６０の不要な加熱を削減している。よって、トナーポンプ６０内を通過するトナーが減少することで排出される熱量が減少しても、不要な加熱を削減することによってトナーポンプ６０内の温度が上がることを防止することができる。さらに、一回の停止時間を長くすることによって、上昇した温度を冷却させる時間を長くすることができ、トナーポンプ６０内の温度が上がることを防止することができる。このため、トナーポンプ６０内を通過するトナーが減少することに起因してトナーポンプ６０内の温度が上がることを防止することができる。
また、複写機１００のトナー補給装置５００が備えるトナーポンプ６０は、複数の部材として筒状の内壁面に螺旋状溝を有する弾性部材のステータ６９とステータ６９内部で回転することにより軸方向にトナーを移動させる螺旋状の金属部材のロータ６１とを備えたトナーポンプ６０である。トナーポンプ６０としてスクリューポンプを用いることにより、他の粉体ポンプに比べて省スペース化を図ることができる。
また、トナーボトル１２０に収納するトナーとして、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、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を用いる。このトナー、低温定着に対応した重合トナーであり、このトナーを用いることにより定着温度を低減し、複写機１００の省エネルギー化を図ることができる。
また、トナーボトル１２０は、トナーとキャリアとを所定の割合封入したプレミックストナーを収納することにより、現像装置４内のキャリアを作像中に少しずつ入れ換えて、長期に渡って良好な現像特性を維持し、画質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図２】現像装置及び感光体の概略構成図。
【図３】現像装置内の現像剤の流れの模式図。
【図４】現像装置の外観斜視図。
【図５】トナー補給装置の斜視説明図。
【図６】トナー補給装置の断面説明図。
【図７】トナーボトルの外観斜視図。
【図８】トナーポンプとサブホッパとの駆動伝達部の説明図。
【図９】サブホッパを斜め上方から見た透視図。
【図１０】トナーポンプ及びサブホッパの駆動を制御する構成のブロック図。
【図１１】従来の画像形成装置のスクリューポンプの駆動制御についてのタイミングチャート。
【図１２】実施例１の複写機が備えるトナー補給装置のトナーポンプの駆動制御についてのタイミングチャート。
【図１３】実施例２の複写機が備えるトナー補給装置のトナーポンプの駆動制御についてのタイミングチャート。
【図１４】実施例３の複写機が備えるトナー補給装置のトナーポンプの駆動制御についてのタイミングチャート。
【図１５】実施例４の複写機が備えるトナー補給装置のトナーポンプの駆動制御についてのタイミングチャート。
【符号の説明】
【０１１０】
１      感光体
２      排出搬送路
４      現像装置
２０    画像形成ユニット
２１    光書込ユニット
２２    二次転写装置
２５    定着装置
６０    トナーポンプ
６０ａ  ポンプ駆動クラッチ
６１    ロータ
６３    トナー吸引口
６４    ユニバーサルジョイント
６５    トナー補給チューブ
６６    駆動モータ
６７    トナー吐出口
６８    サブホッパ
６８ａ  サブホッパ駆動クラッチ
６９    ステータ
１００  複写機
１２０  トナーボトル
１５０  プリンタ部
３００  スキャナ
４００  原稿自動搬送装置
５００  トナー補給装置
６００  制御部
６２０  表示部
【図１】
0005234393.tif 000002
【図２】
0005234393.tif 000003
【図３】
0005234393.tif 000004
【図４】
0005234393.tif 000005
【図５】
0005234393.tif 000006
【図６】
0005234393.tif 000007
【図７】
0005234393.tif 000008
【図８】
0005234393.tif 000009
【図９】
0005234393.tif 000010
【図１０】
0005234393.tif 000011
【図１１】
0005234393.tif 000012
【図１２】
0005234393.tif 000013
【図１３】
0005234393.tif 000014
【図１４】
0005234393.tif 000015
【図１５】
0005234393.tif 000016