(57)【要約】【課題】  球形化、小粒径化されたトナーを用いた画像形成装置であっても、感光体表面全域において長期間にわたる効率的な潤滑剤の塗布が可能な潤滑剤供給装置を提供する。また、前記潤滑剤供給装置を搭載することで、感光体表面のクリーニング性を向上させるとともに、異常画像の発生を防ぎ、さらに、画像形成装置の小型化及び低コスト化を可能にするクリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  固形潤滑剤３ｂと、固形潤滑剤３ｂを像担持体に塗布するブラシローラ３ａと、潤滑剤加圧部材３ｃと、像担持体上に塗布された潤滑剤を伸展させる潤滑剤均しブレード９ａと、潤滑剤均しブレードホルダ９ｂとを有する潤滑剤供給装置３において、前記固形潤滑剤３ｂの硬度がその固形潤滑剤３ｂの表裏方向で異なる構成にする。また、前記潤滑剤均しブレード９ａの長手方向が水平になるように配置する。【選択図】  図４
2007065100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固形潤滑剤と、
固形潤滑剤に接触して表面に付着させた潤滑剤を像担持体に塗布するローラからなる潤滑剤供給部材と、
固形潤滑剤を加圧して潤滑剤供給部材に接触させる潤滑剤加圧部材と、
像担持体上に塗布された潤滑剤を伸展させて薄層を形成する潤滑剤均しブレードと、
潤滑剤均しブレードを保持する潤滑剤均しブレードホルダとを有する潤滑剤供給装置において、
前記固形潤滑剤の硬度がその固形潤滑剤の表裏方向で異なる
ことを特徴とする潤滑剤供給装置。
【請求項２】
前記潤滑剤供給装置は、前記固形潤滑剤の表側の硬度が裏側の硬度よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の潤滑剤供給装置。
【請求項３】
前記潤滑剤供給装置は、前記潤滑剤加圧部材がバネによる加圧である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑剤供給装置。
【請求項４】
前記潤滑剤供給装置は、前記潤滑剤加圧部材が重り又は自重加圧である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の潤滑剤供給装置。
【請求項５】
前記潤滑剤供給装置は、前記像担持体に接触する前記潤滑剤均しブレードの長手方向が水平になるように配置した
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の潤滑剤供給装置。
【請求項６】
前記潤滑剤供給装置は、前記潤滑剤均しブレードホルダの一部が前記固形潤滑剤を像担持体に塗布するローラの一部と接触する構成にした
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の潤滑剤供給装置。
【請求項７】
像担持体上にトナー像を形成し、被転写部材にトナー像を転写した後に前記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するためのクリーニングブレードと、
像担持体に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置とを備えるクリーニング装置において、
前記クリーニング装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の潤滑剤供給装置を備えることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項８】
前記クリーニング装置は、前記クリーニングブレードの突き出し方向と、前記潤滑剤加圧部材による加圧方向が並行になるように配置した
ことを特徴とする請求項７に記載のクリーニング装置。
【請求項９】
前記クリーニング装置は、前記潤滑剤供給部材の中心と前記像担持体の中心が前記加圧方向上に位置するように配置した
ことを特徴とする請求項７又は８に記載のクリーニング装置。
【請求項１０】
潜像を担持する像担持体と、
帯電部材を像担持体表面に接触又は近接させて像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、像担持体の潜像にトナーを付着させて現像する現像装置と、像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置と、像担持体に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置の中から選択される１以上の装置とを一体的に支持し、
画像形成装置から着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、
前記プロセスカートリッジは、請求項１ないし６のいずれかに記載の潤滑剤供給装置を備える
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
潜像を担持する像担持体と、
帯電部材を像担持体表面に接触又は近接させて像担持体を帯電する帯電装置と、
像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、
像担持体の潜像にトナーを付着させて現像する現像装置と、
像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置と、
像担持体とこれに接触しつつ表面移動する中間転写ベルトとの間に転写電界を形成し、像担持体に形成されたトナー像を記録部材上に直接転写し、又は中間転写ベルト上に転写した後に記録部材上に転写する転写装置と、
記録部材上に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、
像担持体に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置とを備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載の潤滑剤供給装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記画像形成装置は、体積平均粒径が１０μｍ以下で、体積平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記画像形成装置は、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記画像形成装置は、ＳＦ−１が１００ないし１８０の範囲で、ＳＦ−２が１００ないし１８０の範囲にあるトナーを用いる
ことを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記画像形成装置は、外観形状がほぼ球形状であり、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあり、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足するトナーを用いる
ことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記画像形成装置は、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、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させたトナーを用いる
ことを特徴とする請求項１１ないし１５のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置に関し、特に像担持体に適用される潤滑剤供給装置、クリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真プロセスを用いる画像形成装置は、像担持体として感光体を備え、感光体の表面に放電によって電荷を与えて帯電させ、帯電した感光体表面を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像にトナーを供給して可視像化し、形成された感光体表面の可視像を転写紙表面に転写した後、定着して排出する。可視像を転写後の感光体表面には未転写のトナー等が残留するため、これらが次の画像形成に悪影響を与えないように、感光体表面はクリーニング装置によりクリーニングされて次の画像形成プロセスに備えられる。クリーニング装置としては、ゴム等の弾性体からなるクリーニングブレードや合成樹脂の繊維をブラシ状に形成したクリーニングブラシを感光体表面に摺擦させて、未転写トナー等の付着物を除去するものが一般的に知られている。
【０００３】
ところが、上記のようなクリーニングブレードやクリーニングブラシは、感光体との摺擦を続けると、経時で摩耗し、欠けや変形等が起因してクリーニング性能が低下するという問題がある。また、感光体表面も摩耗するため、寿命が短くなる。そこで、感光体とこれらのクリーニング部材との間に働く摩擦抵抗を低減して、クリーニング部材、感光体の摩耗等の不具合を解消するために、感光体表面に潤滑剤を塗布するなどの手法がとられている。また、感光体表面に潤滑剤を塗布すると、感光体表面の摩擦係数が低下するため、トナーに外添される流動化剤や帯電制御剤等がクリーニング部材との当接圧で感光体表面に膜状に固着する、いわゆるフィルミングの発生を防止することができる。感光体上に現像されたトナーも感光体表面との付着力が低減することで、転写性が向上する。
【０００４】
感光体表面に潤滑剤を塗布する手段としては、例えば次ような装置がある。すなわち、
脂肪酸金属塩等の潤滑剤を棒状に成型した固形潤滑剤を設置し、この固形潤滑剤と感光体の両方に当接するようにブラシローラを備えるものである。この塗布手段によれば、ブラシローラが回転駆動することにより、固形潤滑剤がブラシローラの摺擦により削られて粉体となってブラシローラのブラシ繊維に付着し、そのブラシローラに付着した粉体状の潤滑剤が感光体の表面に塗布されるようになっている。
【０００５】
感光体表面に塗布される潤滑剤の量は、少なすぎると、塗布ムラが生じ、十分に潤滑剤が塗布されていない部分にクリーニング不良が発生したり、クリーニングブレード等のクリーニング部材の摩耗が進行したりする。一方、潤滑剤の塗布量が多すぎると、感光体表面と近接又は接触する帯電ローラの表面を汚染し、また高温高湿の環境下で潤滑剤が吸湿することにより、感光体表面に形成する静電潜像が流れ、画像ボケを発生させてしまう。
したがって、感光体表面に適切な量の潤滑剤を塗布することが重要である。そのため、潤滑剤供給装置においては、特許文献１、２のように潤滑剤を塗布するブラシローラの繊維の密度を規定したり、固形潤滑剤をブラシローラ側に加圧する加圧部材を設けてその加圧力を規定したり、ブラシローラの感光体表面への食い込み量等を規定した提案がなされている。
【０００６】
ところで、近年高画質化への要求が高まっており、特に高精細なカラー画像形成を実現させるため、トナーの小粒径化、球形化が進められている。小粒径化により、ドットの再現性が良好になり、球形化により現像性、転写性の向上を図ることができる。従来の混練粉砕法により、このような小粒径化、球形化したトナーを製造するのは非常に困難であることから、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等により製造された重合トナーが採用されつつある。
【０００７】
しかしながら、球形化、小粒径化されたトナーを用いた場合、画像形成後に行われる感光体上のクリーニングにいくつかの問題を生じている。その一つは、球形化、小粒径化されたトナーのクリーニングが、一般的に用いられているブレードクリーニング方式では難しいということである。クリーニングブレードは感光体表面を摺擦しながらトナーを除去するが、感光体との摩擦抵抗によってクリーニングブレードのエッジの部分が変形するため、感光体とクリーニングブレードの間には微小な空間が生じる。この空間には小粒径のトナーであるほど侵入しやすい。そして、侵入したトナーが球形に近い形状であるほど転がり摩擦力が小さいため、感光体とクリーニングブレードとの空間で転がり始め、クリーニングブレードをすり抜け、クリーニング不良につながるというものである。
【０００８】
このようなクリーニング不良を防ぐ対策として、例えばクリーニングブレードの感光体への当接圧を高くするなどの方法がとられている。これにより、感光体表面との摩擦力は高まり、クリーニングブレードの損傷や摩耗はより進行しやすくなっている。また、クリーニングブレードが不規則に振動することにより起こるブレード鳴きや、ブレードめくれ等が発生しやすくなっている。そこで、感光体表面に均一に潤滑剤を塗布し、感光体表面の摩擦係数を低減することが一層重要になってきている。
【０００９】
感光体表面に均一に潤滑剤の塗布が行われない場合、感光体表面の摩擦係数が不均一となるため、トナー像の転写が良好に行われず、所謂「虫喰い」と呼ばれる画像部での中抜けや、所謂「画像ボケ」とばれる画像部のトナー付着不足や、所謂「ボソツキ」と呼ばれるぼそついた画像など、種々の異常画像が発生する。
【００１０】
ここで、上記感光体表面には、トナー像を転写した後にもトナーが残留しているため、残留トナーのクリーニングも行う必要がある。そして、転写後に行う潤滑剤の塗布と残留トナーのクリーニングとの２つの工程の被塗布部材上での位置関係は、以下の２つのパターンが考えられる。即ち、潤滑剤塗布が先でクリーニングが後となる塗布後クリーニングの関係と、クリーニングが先で潤滑剤塗布が後となるクリーニング後塗布の関係の２つのパターンであり、それぞれ異常画像発生のメカニズムが異なる。
【００１１】
まず、塗布後クリーニングのパターンにおける異常画像発生のメカニズムを説明する。
このパターンの場合、除去されずにトナーが残留している状態の被塗布部材表面に潤滑剤を塗布することになる。ここで、もともと被塗布部材表面に担持していた画像のうち文字部にあたる部分は、転写材への転写後にも被塗布部材表面に残留トナーが多く存在し、文字部以外の部分は、実質的には残留トナーは存在していない。そして、残留トナーの付着量が多いところからは、そのトナーとともに多量の潤滑剤が塗布ブラシ及びクリーニング位置におけるクリーニングブレードなどによって掻き取られるため、クリーニング位置を通過後の被塗布部材表面における潤滑剤の塗布量に偏りが生じてしまう。
【００１２】
特に同一画像を連続して出力した場合には、被塗布部材表面のうち残留トナーの多い部分が常に同じであるため、このような偏りが顕著となる。また、塗布ブラシ等の塗布部材に残留トナーが付着するため、塗布ブラシが汚れてしまい、長期に渡って潤滑剤を均一に塗布し続けることが困難になってくる。そして、被塗布部材表面に均一な潤滑剤層が形成できないと、表面の静止摩擦係数μに偏りが生じたり、トナーを転写するために十分低い値にならなかったりして転写ムラが生じ、虫喰い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像となる。
【００１３】
図２は上記の従来方式の潤滑剤供給装置及びクリーニング装置の構成概略図である。
感光体１の回転方向に対して上流側に固形潤滑剤３ｂのブラシローラ３ａが配置されており、下流側にクリーニングブレード８ａが配置されている。このため、前述したようにクリーニングブレード８ａにより、塗布したばかりの潤滑剤が残留トナーとともに掻き取られて、潤滑剤の均一な塗布が行えないという不具合が生じやすい。さらに、残留トナーの付着によりブラシローラ３ａが汚れてしまい、長期にわたる潤滑剤の均一な塗布が困難となる。
【００１４】
次に、クリーニング後塗布のパターンにおける異常画像発生のメカニズムを説明する。
クリーニング後塗布を行えば、塗布後の潤滑剤が塗布ブラシ及びクリーニングブレードで掻き取られることがないので、前記の塗布後クリーニングの構成での不具合は防止できる。しかしながら、潤滑剤が塗布された被塗布部材表面がそのまま転写位置に進入して転写が行われると、表面の静止摩擦係数μが適正範囲にあるにも関わらず異常画像が発生してしまうことが分かった。これは、潤滑剤の粒子は塗布しただけで均一な層となるほど細かくないため、被塗布部材表面で層厚にムラが生じ、これがトナーの転写性に影響を及ぼしてしまうからである。被塗布部材表面に均一な潤滑剤層が形成できないと、表面の静止摩擦係数μが不均一になったり、トナーを転写するために十分低い値にならなかったりして転写ムラが生じ、虫喰い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像となる。
【００１５】
特許文献３で、中間転写方式の画像形成装置においてクリーニング後の被塗布部材表面に潤滑剤を塗布した後、この潤滑剤を均すことによって潤滑剤を均一に塗布できるようにし、虫喰い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像のない良好な転写画像を得る方式が提案されている。しかしながら、上記特許文献３では、球形化、小粒径化された重合トナーを用いた画像形成装置の場合の残留トナー除去に対応する記載となっていなかった。
【００１６】
感光体表面に残留して付着している上記重合トナーをクリーニングするために、感光体に潤滑剤を塗布して摩擦係数μを下げることが行われている。しかしながら、従来技術では、バー状の固形潤滑剤をブラシで削り取って感光体に塗布し、その後段でクリーニング装置によりトナーを回収していたため、感光体に塗布された潤滑剤がトナーとともに一部回収されてしまい効率的な潤滑剤の塗布ができなかった。このため、従来のトナーよりも小粒径で付着力の強い重合トナーのクリーニング性が悪化し、虫食い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像の発生原因となっていた。
【００１７】
固形潤滑剤をブラシローラ側に加圧する加圧部材に板バネ、圧縮コイルバネ、ねじりコイルバネを用いると、上記ばねが、より圧縮、変形された状態の初期と、固形潤滑剤が消費されて上記ばねが伸張した状態の経時では、上記バネによる加圧力が異なっており、初期から経時に至る間に上記加圧力は低下していく。加圧力が小さくなると程潤滑剤の消費量は少なく、塗布量も少なくなるので、加圧力の大きい初期に比べ、加圧力の低い経時では潤滑剤の塗布量が低下してしまう。したがって、経時の塗布不足、ムラと、初期の過剰塗布を両立させなくてはならない。
【００１８】
特許文献４には重合トナーのクリーニング性を向上させるために、潤滑剤の塗布量を画像データ情報に基づいて制御する方式が記載されている。クリーニング後塗布の方式であるが、潤滑剤の塗布量均一化の方式において本発明とは異なる。
特許文献５には、トナーのクリーニング性を向上させるために、潤滑剤を均一に塗布する方式が記載されている。クリーニング後塗布の方式であるが、上記と同様に、潤滑剤の塗布量均一化の方式において本発明とは異なる。
【００１９】
【特許文献１】特開平１０−２６０６１４号公報
【特許文献２】特開２００３−５７９９６号公報
【特許文献３】特開２００１−３０５９０７号公報
【特許文献４】特開２００２−２４４４８５号公報
【特許文献５】特開２０００−３３０４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
本発明は、上記問題点に鑑みて、球形化、小粒径化されたトナーを用いた画像形成装置であっても、感光体表面全域において塗布ムラを生じることなく、また、過剰な塗布も防いで、適切な量の潤滑剤塗布が可能な構成をもつ潤滑剤供給装置を提供することを課題とする。また、前記潤滑剤供給装置を搭載することで、感光体表面のクリーニング性を向上させるとともに、画像ボケ等の異常画像の発生を防ぎ、さらに、画像形成装置の小型化及び低コスト化を可能にするクリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
本発明の潤滑剤供給装置は、固形潤滑剤と、固形潤滑剤に接触して表面に付着させた潤滑剤を像担持体に塗布するローラからなる潤滑剤供給部材と、固形潤滑剤を加圧して潤滑剤供給部材に接触させる潤滑剤加圧部材と、像担持体上に塗布された潤滑剤を伸展させて薄層を形成する潤滑剤均しブレードと、潤滑剤均しブレードを保持する潤滑剤均しブレードホルダとを有する潤滑剤供給装置において、前記固形潤滑剤の硬度がその固形潤滑剤の表裏方向で異なることを特徴とする。
また、本発明の潤滑剤供給装置は、前記固形潤滑剤の表側の硬度が裏側の硬度よりも大きい
ことを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の潤滑剤供給装置は、前記潤滑剤加圧部材がバネによる加圧であることを特徴とする。
また、本発明の潤滑剤供給装置は、前記潤滑剤加圧部材が重り又は自重加圧であることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の潤滑剤供給装置は、前記像担持体に接触する前記潤滑剤均しブレードの長手方向が水平になるように配置したことを特徴とする。
また、本発明の潤滑剤供給装置は、前記潤滑剤均しブレードホルダの一部が前記固形潤滑剤を像担持体に塗布するローラの一部と接触する構成にしたことを特徴とする。
【００２４】
本発明のクリーニング装置は、像担持体上にトナー像を形成し、被転写部材にトナー像を転写した後に前記像担持体上に残留する転写残トナーを除去するためのクリーニングブレードと、像担持体に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置とを備えるクリーニング装置において、前記クリーニング装置は上述の潤滑剤供給装置を備えることを特徴とする。
また、本発明のクリーニング装置は、前記クリーニングブレードの突き出し方向と、前記潤滑剤加圧部材による加圧方向が並行になるように配置したことを特徴とする。
また、本発明のクリーニング装置は、前記潤滑剤供給部材の中心と前記像担持体の中心が前記加圧方向上に位置するように配置したことを特徴とする。
【００２５】
本発明のプロセスカートリッジは、潜像を担持する像担持体と、帯電部材を像担持体表面に接触又は近接させて像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、像担持体の潜像にトナーを付着させて現像する現像装置と、像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置と、像担持体に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置の中から選択される１以上の装置とを一体的に支持し、画像形成装置から着脱可能なプロセスカートリッジにおいて、前記プロセスカートリッジは、上述の潤滑剤供給装置を備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明の画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、帯電部材を像担持体表面に接触又は近接させて像担持体を帯電する帯電装置と、像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、像担持体の潜像にトナーを付着させて現像する現像装置と、像担持体上のトナーをクリーニングするクリーニング装置と、像担持体とこれに接触しつつ表面移動する中間転写ベルトとの間に転写電界を形成し、像担持体に形成されたトナー像を記録部材上に直接転写し、又は中間転写ベルト上に転写した後に記録部材上に転写する転写装置と、記録部材上に転写されたトナー像を定着させる定着装置と、像担持体に潤滑剤を供給するための潤滑剤供給装置とを備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、上述の潤滑剤供給装置を備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明の画像形成装置は、体積平均粒径が１０μｍ以下で、体積平均粒径と個数平均粒径との比（分散度）が、１．００ないし１．４０の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、平均円形度が０．９３ないし１．００の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、ＳＦ−１が１００ないし１８０の範囲で、ＳＦ−２が１００ないし１８０の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、外観形状がほぼ球形状であり、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあり、長軸ｒ１≧短軸ｒ２≧厚さｒ３の関係を満足するトナーを用いることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、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、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させたトナーを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、上記解決するための手段により、本発明の潤滑剤供給装置は、固形潤滑剤の硬度が表裏方向で異なることを特徴とするため、経時でも潤滑剤塗布量をコントロールでき、感光体表面に対し長期間にわたる効率的な潤滑剤の塗布を可能にする。また、固形潤滑剤の硬度は表＞裏の関係になることを特徴とするため、経時でも潤滑剤塗布量の低下を防止でき、経時でのクリーニング性を安定させながら高画質化が可能になる。
また、前記潤滑剤均しブレードの長手方向が水平になるように配置したことにより、経時で潤滑剤が前記潤滑剤均しブレード先端にくさび形に滞留することでダム効果が作用し安定して潤滑剤を供給することが可能となる。また、感光体交換時でもブレード先端に溜まった潤滑剤が保持されメンテナンス性の向上を図ることができる。
また、前記潤滑剤均しブレードホルダの一部が前記固形潤滑剤を像担持体に塗布するローラの一部と接触する構成にしたことにより、前記潤滑剤均しブレードホルダの一部が掻き取り部材であるフリッカーの役目を兼ねて、経時での潤滑剤塗布性能を維持することができる。
さらに、本発明のクリーニング装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置は、前記潤滑剤供給装置を搭載することにより、経時でのクリーニング性を安定させながら高画質化を可能にするとともに、画像形成装置の小型化及び低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に、発明を実施するための最良の形態を、図１から図１１に基づいて説明する。ただし、これらは一実施形態にすぎず本発明の特許請求の範囲を限定するものではない。
【００３０】
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト５６を備えている。中間転写ベルト５６は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、４つのローラ５２、５３、５４、５５に掛け回して支持され、図中矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト５６の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーに対応した４つの作像ユニットが中間転写ベルト５６のベルト面に沿って並んでいる。
【００３１】
図２は、４つの作像ユニットのうち１つを拡大して示す図で、従来の潤滑剤供給装置及びクリーニング装置の構成を示す図であるが、本発明の構成と基本的には同様であるため図２で概略構成を説明する。いずれの作像ユニットでも同様の構成であるので、この図では、色の区別を示すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの表示を省略する。各作像ユニットは感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを有し、それぞれの感光体１の周りには、感光体１表面に電荷を与える帯電装置２、感光体１表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置４、感光体１表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給装置３、トナー像転写後の感光体１表面のクリーニングをするクリーニング装置８がそれぞれ配置されている。
【００３２】
また、図１を参照すると、４つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置９が備えられている。
中間転写ベルト５６を挟んで、各感光体１と対向する位置には、感光体１上に形成されたトナー像を中間転写ベルト５６上に一次転写する一次転写ローラ５１がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ５１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
中間転写ベルト５６のローラ５２で支持された部分の外側には、二次転写ローラ６１が圧接されている。二次転写ローラ６１は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ６１と中間転写ベルト５６との接触部が二次転写部であり中間転写ベルト５６上のトナー像が転写紙に転写される。
中間転写ベルト５６のローラ５５で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト５６の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置５７が設けられている。
二次転写部の上方には、転写紙上のトナー像を転写紙に半永久的に定着させる定着装置７０が備えられている。定着装置７０は、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ７２及び定着ローラ７３に巻き掛けられた無端の定着ベルト７１と、定着ベルト７１を介して定着ローラ７３に対向、圧接して配置される加圧ローラ７４とから構成されている。
画像形成装置の下部には、転写紙を設置し、二次転写部に向けて転写紙を送り出す給紙装置２０が備えられている。
【００３３】
次に、図２で本画像形成装置の特徴をより詳細に説明する。
感光体１は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。
帯電装置２は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ２ａを備える。帯電ローラ２ａは、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ２ａは、感光体１に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ２ａの両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体１表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ２ａには、帯電ローラ２ａ表面に接触してクリーニングする帯電クリーニング部材２ｂが設けられている。
【００３４】
現像装置４は、感光体１と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える現像スリーブ４ａが配置されている。現像スリーブ４ａの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブ４ａへ汲み上げるための２つのスクリュー４ｂが備えられている。現像スリーブ４ａによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、ドクターブレード４ｃによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブ４ａに担持される。現像スリーブ４ａは、感光体１との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体１の潜像面に供給する。
なお、図１においては、二成分現像方式の現像装置４の構成を示したが、これに限るものではなく、一成分現像方式の現像装置であっても適用可能である。
【００３５】
潤滑剤供給装置３は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤３ｂと、固形潤滑剤３ｂに接触して潤滑剤を削り取り感光体１に塗布するブラシローラ３ａと、固形潤滑剤３ｂ又はブラシローラ３ａがブラシローラ３ａの回転方向に対し垂直方向である長手方向に揺動する図示しない駆動手段とを備える。固形潤滑剤３ｂは、直方体状に形成されており、加圧部材３ｃによってブラシローラ３ａ側に付勢されている。加圧部材３ｃは、板バネ、圧縮バネ等のバネがよく、特に図に示すように圧縮バネを好適に用いることができる。固形潤滑剤３ｂはブラシローラ３ａによって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧部材３ｃで加圧されているために常時ブラシローラ３ａに当接している。ブラシローラ３ａは、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体１表面に塗布する。ブラシローラ３ａの回転方向は、図２に示す感光体１の移動方向に対し順方向であることが好ましいが、逆方向に回転してもよい。
【００３６】
ブラシローラ３ａのブラシ繊維の太さは、３〜８デニールが好ましく、ブラシ繊維の密度は２万〜１０万本／ｉｎｃｈ２ が好ましい。ブラシ繊維の太さが細すぎると、ブラシローラ３ａが感光体１表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなり、逆にブラシ繊維が太すぎると繊維の密度を高くすることができなくなる。また、ブラシ繊維の密度が低いと感光体１表面に当接するブラシ繊維の本数が少ないため、潤滑剤を均一に塗布することができず、逆にブラシ繊維の密度が高すぎると繊維と繊維の隙間が小さくなり、掻き取った潤滑剤の粉体の付着量が減るため、塗布量が不足してしまう。
そこで、毛倒れを起こしにくくするためのブラシ繊維の太さと、潤滑剤の均一な塗布を効率的に行うことができるブラシ繊維の密度とを有する、上記設定範囲のブラシローラ３ａとする。
【００３７】
上記固形潤滑剤３ｂとしては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩等も使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリン等のワックス等も使用できる。
【００３８】
図３は、固形潤滑剤を加圧する加圧部材に圧縮バネを用いた例を示した図であり、長手方向を正面として見た図である。
直方体状に成型した固形潤滑剤３ｂは、潤滑剤保持部材３ｄに固定されている。潤滑剤保持部材３ｄには固形潤滑剤３ｂをブラシローラ３ａ側に加圧する複数の加圧部材３ｃ−１、３ｃ−２が、長手方向に並んで設けられている。そして、加圧部材３ｃの加圧力は、長手方向端部領域に位置する加圧部材３ｃ−１よりも中央領域に位置する加圧部材３ｃ−２の加圧力を小さくするようにする。図３のように加圧部材３ｃとして圧縮バネを用いる場合は、加圧部材３ｃ−１と３ｃ−２とでバネ圧を変える。
【００３９】
このように、加圧部材３ｃを複数設け、加圧部材３ｃ−１と３ｃ−２との加圧力を変えるのは以下のような理由からである。先ず、加圧部材３ｃが１つのみであると、潤滑剤を長手方向で均一に塗布することができない。また、複数の加圧部材３ｃの加圧力がいずれも同じであると、長手方向端部領域に位置する加圧部材３ｃ−１の加圧力が外側に逃げやすいため、固形潤滑剤３ｂは長手方向中央領域の方が大きい圧力を受けることになり、潤滑剤の塗布ムラを招くことになるからである。したがって、長手方向端部領域に位置する加圧部材３ｃ−１よりも中央領域に位置する加圧部材３ｃ−２の加圧力を小さくするようにし、固形潤滑剤３ｂの長手方向で圧バランスをとって均一な圧力でブラシローラ３ａと当接し、感光体１表面への潤滑剤の均一な塗布を実現させるものである。
【００４０】
なお、図３では加圧部材３ｃを４つ設けた例を示したが、本発明においては、２つ以上より好ましくは３つ以上の加圧部材３ｃを設けるのがよい。加圧部材３ｃが２つの場合、例えば長手方向両端部に加圧部材３ｃをそれぞれ配置すると、中央領域に位置する加圧部材３ｃがないために、長手方向の圧バランスが十分にとれず、感光体１長手方向中央領域に塗布ムラを生じやすくなる。したがって、３つ以上の加圧部材３ｃを長手方向に並べて設けることで、長手方向全域で圧バランスをとり潤滑剤のより均一な塗布が可能となる。
【００４１】
また、図３では加圧部材に圧縮バネを用いた例を説明したが、レイアウト上可能であれば、経時での潤滑剤の消費量の低下がバネ加圧より少ない、図示しない重りや自重加圧を用いてもよい。
【００４２】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。
図４に示す本発明の潤滑剤供給装置では、ブラシローラ３ａによる潤滑剤塗布位置に対して移動方向の上流側の感光体１表面にクリーニング手段としてのクリーニングブレード８ａを当接させ、かつ、潤滑剤塗布位置に対して移動方向の下流側の感光体表面に潤滑剤均し手段としての潤滑剤均しブレード９ａを当接させている。
また、本実施形態においては、図５の（ａ）、（ｂ）に感光体へのブレードの当接方式および当接角度を拡大して示すように、クリーニングブレード８ａを感光体１表面に対してカウンター方向から、潤滑剤均しブレード９ａを感光体１表面に対してトレーリング方向から当接させている。これら、クリーニングブレード８ａ及び潤滑剤均しブレード９ａは、どちらも弾性体であるゴムから構成されているものである。
【００４３】
また、この潤滑剤供給装置３は、クリーニング装置８の内部に設けてもよく、感光体１移動方向上流側にクリーニングブレード８ａ、同下流側に潤滑剤均しブレード９ａがそれぞれ配設される。
クリーニングブレード８ａにより残留トナーが除去されてクリーンな状態の感光体１の表面に、潤滑剤供給装置３によって塗布された潤滑剤を、その後に潤滑剤均しブレード９ａが感光体１表面を摺擦することで引き延ばし、感光体１表面に潤滑剤の薄層を形成することができる。
【００４４】
また、潤滑剤供給装置３は、感光体１表面に潤滑剤を塗布するのみならず、例えば、図１の中間転写ベルト５６表面に潤滑剤を塗布する装置としても使用することができる。この場合、中間転写ベルトクリーニング装置５７に隣接して潤滑剤供給装置３を設けるか、あるいは中間転写ベルトクリーニング装置５７に含んで構成することができる。中間転写ベルトクリーニング装置５７よりも中間転写ベルト５６移動方向上流側に潤滑剤供給装置３を設け、中間転写ベルト５６表面に潤滑剤を塗布し、それを中間転写ベルトクリーニング装置５７に備えられたクリーニングブレードにより引き延ばして、潤滑剤の薄層を形成する。これにより、二次転写ローラ６１とのニップ部において二次転写されずに中間転写ベルト５６表面に残存するトナー等の付着物を良好にクリーニングすることができる。
【００４５】
さらに、上記の潤滑剤供給装置３を、感光体１と、帯電装置２、現像装置４及びクリーニング装置８から選択される任意の手段とを含んで一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に形成したプロセスカートリッジとすることができる。プロセスカートリッジ内における潤滑剤供給装置３の設置位置は、クリーニング装置８と一体とする場合は、既に説明したように、クリーニングブレード８ａよりも感光体１移動方向下流側とする。本プロセスカートリッジによって、感光体１表面のクリーニング性能を長期に亘って維持し、画質の劣化を生じさせることのないプロセスカートリッジとすることができる。
【００４６】
以上の構成において、表面に担持するトナー像を転写材に転写した後の感光体表面に残留した残留トナーは、先ず、クリーニングブレード８ａによって除去される。これによってクリーンな状態となった感光体表面に、ブラシローラ３ａが当接し、潤滑剤が塗布される。塗布された潤滑剤は、感光体表面移動方向下流側で潤滑剤均しブレード９ａの当接位置を通過する際に、表面が均されて一様に押し広げられ、薄膜を形成する。その薄膜は、厚みの均一な潤滑剤の層となることがある。
【００４７】
以上のような構成からなる潤滑剤供給装置３およびクリーニング装置８を画像形成装置に備えることにより、感光体１表面に適切な量の潤滑剤が塗布され、また、塗布ムラを生じることなく、潤滑剤の均された薄膜を形成することができる。
また、固形潤滑剤３ｂ又はブラシローラ３ａがブラシローラ３ａの回転方向に対し垂直方向である長手方向に揺動しているので、固形潤滑剤３ｂに対するブラシローラ３ａの当たりムラによる塗布ムラを防止することができる。
【００４８】
上記のように、残留トナーをクリーニングした後、潤滑剤を塗布し、更に潤滑剤を均して薄膜を形成することによって、潤滑剤塗布後のみに感光体１をクリーニングする塗布後クリーニングの場合や、クリーニングした後に潤滑剤を塗布するクリーニング後塗布の場合に生じる上述の不具合をどちらも防止することができる。即ち、塗布後クリーニングを行うことによる潤滑剤の塗布量の偏りや、表面の静止摩擦係数の偏りが生じるのを防止できクリーニング後塗布による不均一な潤滑剤層に起因して生じる、虫喰い、画像ボケ、ボソツキ等の異常画像の発生を防止することができる。それとともに、ブラシローラ３ａの塗布機能も長期に渡って維持することができる。また、潤滑剤均しブレード９ａにゴムを用いているので、潤滑剤均しブレード９ａが当接された状態で感光体を駆動しても、感光体表面が傷つくことがない。
本発明では、クリーニングブレード８ａ及び感光体１表面の摩耗を防ぐことができ、球形化、小粒径化されたトナーを用いた場合であっても、感光体１表面に残存する転写残トナー等のクリーニングを良好に行うことができる。また、潤滑剤の過剰な塗布により、感光体１表面が湿度の影響を受けて発生する画像ボケを防ぐことができる。
【００４９】
また、本実施形態では、クリーニングブレード８ａを用いて感光体１表面をクリーニングするものであるが、クリーニングブレード８ａに代えて中抵抗から低抵抗の導電性ブラシにバイアス印加を行ったクリーニングブラシを用いるようにしても良い。
また、本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の技術思想を利用する全ての装置に適用可能である。感光体あるいは中間転写体はベルト形状、ローラ形状の何れでも良い。
【００５０】
また、図４に示す本発明の第１例の潤滑剤供給装置では、クリーニングブレード８ａ及びブレードホルダ８ｂにより構成されている感光体清掃部材であるクリーニング装置８のクリーニングブレード８ａの突き出し方向（図中矢印Ａ）と、加圧部材３ｃによる固形潤滑剤３ｂへの加圧方向（図中矢印Ｂ）が並行になるように配置している。
このため、装置の小型化が図れるとともに、潤滑剤の加圧部材３ｃの自由長を長く設定することができるため、固形潤滑剤への加圧力を経時で一定化することができる。
【００５１】
そして、固形潤滑剤３ｂは潤滑剤を塗布するブラシローラ３ａに当接し、ブラシローラ３ａは感光体１と順方向回転で接触して、その下流に潤滑剤塗布部材９である潤滑剤均しブレード９ａの長手方向が水平になるように配置している。
これにより、図６に、図４のブラシローラと潤滑剤塗布部材の拡大図を示すように、経時で潤滑剤均しブレード９ａ先端にくさび形に滞留した潤滑剤３ｂ´のダム効果作用により、安定して潤滑剤を供給することが可能となる。また、潤滑剤均しブレード９ａを水平方向に設置していることで、感光体交換時でも潤滑剤均しブレード９ａ先端に溜まった潤滑剤が保持され、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００５２】
また、図６の、図４のブラシローラと潤滑剤塗布部材の拡大図に示すように、本発明では、潤滑剤塗布部材９のブレード担持部材である潤滑剤均しブレードホルダ９ｂの曲げ部９ｃを潤滑剤供給部材であるブラシローラ３ａの一部と接触する構成としている。ここで、ホルダのローラブラシへの喰い込み量は約１ｍｍとしている。
このため、潤滑剤均しブレードホルダ曲げ部９ｃが掻き取り部材であるフリッカーの役目を兼ねて、常にブラシローラ３ａがリフレッシュされ、経時での潤滑剤塗布性能を維持するとともに装置の小型化が図れ、ひいては装置を低コスト化することができる。
【００５３】
図７に示す本発明の第２例の潤滑剤供給装置では、ブレード８ａおよびブレードホルダ８ｂにより構成されている感光体清掃部材であるクリーニング装置８のブレード８ａの突き出し方向（図中矢印Ｃ）と、加圧部材３ｃによる固形潤滑剤３ｂへの加圧方向（図中矢印Ｄ）が並行になるよう配置されているとともに、感光体１の中心、ブラシローラ３ａの中心、固形潤滑剤３ｂ、加圧部材３ｃを一直線上になるように配置している。
このため、装置の小型化が図れるとともに、加圧部材３ｃの加圧によりブラシローラ３ａが紙面に垂直方向でたわむことを防止することができる。これは加圧部材３ｃの加圧によりブラシローラ３ａが紙面垂直方向の中央部でたわもうとするが、感光体１からの反力によりたわみが防止されるからである。
【００５４】
図８に本発明の固形潤滑剤の硬度が表裏方向で異なる場合の概略図を示す。固形潤滑剤３ｂは、表側（ブラシローラ３ａ側）と裏側の硬度が異なっており、固形潤滑剤３ｂの硬度は、表側が硬く、裏側が柔かい構成になっている。本実施形態では、硬度は鉛筆硬度で表面がＨＢ、裏面がＢであり、異なる硬度の固形潤滑剤が重ねてある。なお、本実施形態では２つの硬度の固形潤滑剤を用いたが、さらに複数の硬度の固形潤滑剤を用いることも可能である。もちろん、固形潤滑剤を製造する過程で表と裏の工程を変えて固形潤滑剤の硬度を変化させてもよい。
【００５５】
図９に本発明を用いた場合の固形潤滑剤と塗布量の変化を表すグラフを示す。図中の点線は従来技術を用いた場合の塗布量で、経時では固形潤滑剤が消費されてバネが伸張し加圧力が低下して塗布量が適量範囲より少なくなってしまう。しかしながら、本発明では、裏面側で固形潤滑剤の硬度が柔かくなるため、加圧力が低下しても、塗布量は適量範囲を確保できている。
【００５６】
次に、本発明の画像形成装置において、現像装置４で使用されるトナーについて説明する。
使用されるトナーは、体積平均粒径３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が、１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。
小粒径のトナーを用いることにより、潜像に対して緻密にトナーを付着させることができる。しかしながら、本発明の範囲よりも体積平均粒径が小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着し、磁性キャリアの帯電能力を低下させ、一成分現像剤として用いた場合には、現像ローラへのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。逆に、トナーの体積平均粒径が本発明の範囲よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなるとともに、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。
【００５７】
また、粒径分布を狭くすることで、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、転写率を高くすることができる。しかしながら、Ｄｖ／Ｄｎが１．４０を超えると、帯電量分布が広くなり、解像力も低下するため好ましくない。
なお、トナーの平均粒径及び粒度分布は、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ、コールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）を用いて測定することができる。本発明においてはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型を用い個数分布、体積分布を出力するインターフェイス（日科技研社製）及びパーソナルコンピュータ（ＰＣ９８０１：ＮＥＣ社製）に接続し、測定した。
【００５８】
上記のようなトナーは、トナーに内添、あるいは外添されている離型性を向上させるためのワックスや、流動性を向上させるための無機微粒子等がトナー中に占める割合が、小粒径化されたことで従来のトナーに比べ高くなっている。そして、これらの添加剤が感光体１上に発生する付着物質の要因となっている。そこで、本発明の潤滑剤供給装置３を搭載することにより、感光体１表面全域にわたって均一な潤滑剤の薄膜を形成させ、これらの付着物質の感光体１表面への付着力を低減させることができる。また、感光体１表面とクリーニング装置８のクリーニングブレード８ａ、潤滑剤均しブレード８ｂとの間に働く摩擦力を低減させてクリーニングを良好に行うことができる。
【００５９】
本発明のクリーニング装置８を搭載することの効果が大きく得られる画像形成装置は、現像手段４で使用するトナーが、平均円形度０．９３以上と円形度の高いトナーである場合である。円形度の高いトナーは、ブレード方式のクリーニングでは感光体１とクリーニングブレードの隙間に入り込み、すり抜けやすい。クリーニングブレードの感光体１に対する当接圧を上げると、感光体１のダメージが大きくなる。また、ブラシローラにトナーの帯電極性とは逆極性のバイアスを印加し、静電的にトナーを回収する方法においても、ブラシローラからのトナーの除去が困難なことから、徐々に静電的なトナー除去能力が低下する傾向にある。
しかしながら、本発明のクリーニング装置８により、上記のような平均円形度の高いトナーを用いる場合であっても、以下のようにして効率よく感光体１表面をクリーニングすることができる。すなわち、感光体１上の残存トナーは、先ず静電的クリーニング部材であるベルト６７によって静電気的に回収され、その後、最終的にクリーニングブレード８ａによって残存するトナーが掻き取られ除去される。感光体１表面にダメージを与えることなく、効率的にクリーニングを行うことができる。
【００６０】
なお、トナーの平均円形度は、光学的に粒子を検知して、投影面積の等しい相当円の周囲長で除した値である。具体的には、フロー式粒子像分析装置（ＦＰＩＡ−２０００；シスメックス社製）を用いて測定を行う。所定の容器に、予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍＬを入れ、分散剤として界面活性剤０．１〜０．５ｍＬを加え、さらに、測定試料０．１〜９．５ｇ程度を加える。試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３，０００〜１０，０００個／μＬにしてトナーの形状及び分布を測定する。
【００６１】
また、本発明の画像形成装置で使用するトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。
図１０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表した図である。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、下記式（１）で表される。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＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（１）
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。
【００６２】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナー形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（２）で表される。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、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）    ・・・式（２）
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。
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１との接触が点接触に近くなるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体１との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、球形トナーはクリーニングブレード８ａと感光体１との間隙に入り込みやすいため、トナーの形状係数ＳＦ−１又はＳＦ−２はある程度大きい方がよい。また、ＳＦ−１とＳＦ−２が大きくなると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、ＳＦ−１とＳＦ−２は１８０を越えない方が好ましい。
なお、形状係数の測定は、具体的には、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）に導入して解析して計算した。
【００６３】
本発明の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、例えば、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トナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法の例を挙げて説明する。
【００６４】
（変性ポリエステル）
本発明に係るトナーはバインダ樹脂として変性ポリエステル（ｉ）を含む。変性ポリエステル（ｉ）としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
【００６５】
変性ポリエステル（ｉ）としては、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）とアミン類（Ｂ）との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。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）としては、多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに、多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
【００６６】
ウレア変性ポリエステルは、以下のようにして生成される。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）及び３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、又は（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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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共に、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００７２】
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）等が挙げられる。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。
【００７３】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］とアミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり、１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合ととも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。
【００７４】
本発明で用いられる変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。変性ポリエステル（ｉ）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。この時のピーク分子量は１０００〜１００００が好ましく、１０００未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また１００００を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル（ｉ）の数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ｉｉ）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。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル（ｉ）を得るための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。
なお、生成するポリマーの分子量は、ＴＨＦを溶媒としゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定することができる。
【００７５】
（未変性ポリエステル）
本発明では、前記変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）とともに、未変性ポリエステル（ｉｉ）をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。（ｉｉ）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ｉｉ）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様な多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。また、（ｉｉ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ｉ）と（ｉｉ）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、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。（ｉｉ）を含有させる場合の（ｉ）と（ｉｉ）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）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。
【００７６】
（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００で、好ましくは２０００〜８０００、さらに好ましくは２０００〜５０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ｉｉ）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ｉｉ）の酸価は１〜５が好ましく、より好ましくは２〜４である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
【００７７】
バインダ樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常３５〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。３５℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。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、本発明のトナーにおいては、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。
なお、ガラス転移点（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）によって測定することができる。
【００７８】
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料がすべて使用でき、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。
【００７９】
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。
【００８０】
（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気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００８１】
（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。
【００８２】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像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。しかしながら、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。
【００８３】
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種以上組み合わ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及び塩化メチレン、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。
【００８４】
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。
【００８５】
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、たとえばアラニン、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。
【００８６】
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）およびその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸およびその金属塩、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。
【００８７】
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。
【００８８】
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、および３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍおよび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。
【００８９】
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、マレイン酸又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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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、脱溶媒を行うことにより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ものを用いた場合は、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。
【００９３】
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、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。
【００９４】
また、本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図１１は、本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。図１１において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３（但し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３とする。）で規定するとき、本発明のトナーは、短軸と長軸との比（ｒ２／ｒ１）（図１１（ｂ）参照）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）（図１１（ｃ）参照）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。短軸と長軸との比（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、観察しながら測定した。
【００９５】
以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない１成分系の磁性トナーあるいは、非磁性トナーとしても用いることができる。
また、２成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等の２価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体１にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Ｚｎを含むＣｕフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置１００のプロセスに合わせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．３〜４μｍがよい。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】従来の潤滑剤供給装置及びクリーニング装置の構成を示す図である。
【図３】固形潤滑剤を加圧する加圧部材に圧縮バネを用いた例を示した図であり、長    手方向を正面として見た図である。
【図４】本発明の第１例の潤滑剤供給装置の概略構成を示す図である。
【図５】感光体へのブレードの当接方式および当接角度を示す図である。
【図６】図４のブラシローラと潤滑剤塗布部材の拡大図を示す図である。
【図７】本発明の第２例の潤滑剤供給装置の概略構成を示す図である。
【図８】本発明の固形潤滑剤の硬度が表裏方向で異なる場合の概略構成を示す図であ    る。
【図９】本発明を用いた場合の固形潤滑剤と塗布量の変化を表したグラフである。
【図１０】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    式的に表した図である。
【図１１】本発明に係るトナーの形状を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
１  感光体
２  帯電装置
２ａ  帯電ローラ
２ｂ  帯電クリーニング部材
３  潤滑剤供給装置
３ａ  ブラシローラ
３ｂ  固形潤滑剤
３ｂ´  滞留した潤滑剤
３ｃ  加圧部材
３ｄ  固形潤滑剤ホルダ
４  現像装置
４ａ  現像スリーブ
４ｂ  スクリュー
４ｃ  ドクターブレード
８  クリーニング装置
８ａ  クリーニングブレード
８ｂ  クリーニングブレードホルダ
９  潤滑剤塗布部材
９ａ  潤滑剤均しブレード
９ｂ  潤滑剤均しブレードホルダ
９ｃ  潤滑剤均しブレードホルダ曲げ部
２０  給紙装置
２１  給紙ローラ
５１  一次転写ローラ
５２，５３，５４，５５  支持ローラ
５６  中間転写ベルト
５７  中間転写ベルトクリーニング装置
６１  二次転写ローラ
７０  定着装置
７１  定着ベルト
７２  加熱ローラ
７３  定着ローラ
７４  加圧ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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