(57)【要約】【課題】現像装置の規制部材上方の滞留トナーがニップに浸入することで発生する、現像ローラ上のトナー帯電の急激な変化を防止する現像装置、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】一成分現像剤を用いる現像装置１３であって、現像剤収納部１３８から自然な移動により供給ローラ１３３に一成分現像剤が補給され、かつ、現像装置１３の底部は、供給ローラ１３３が回転できる大きさを有する現像装置１３において、トナーを均一化する規制部材１３４の上方に存在するトナーが、現像ローラ１３２と供給ローラ１３３との間で形成するニップに浸入するのを防止するために、規制部材１３４上方の空間を埋める埋め部材１３５を設ける。【選択図】      図１
2009063981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転自在に設けられた現像剤担持体と、
該現像剤担持体と接触させて回転自在に設けられた現像剤供給部材と、
該現像剤供給部材上方に現像剤収納部と、
該現像剤担持体に押圧し現像剤担持体のトナーを均一化する規制部材を設けて、一成分現像剤を用いる現像装置であって、
現像剤収納部から自然な移動により現像剤供給部材に一成分現像剤が補給され、かつ、現像装置の底部は、現像剤供給部材が回転できる大きさを有する現像装置において、
前記現像装置は、該トナーを均一化する規制部材の上方に存在するトナーが、現像剤担持体と現像剤供給部材との間で形成するニップに浸入するのを防止するために、規制部材上方の空間を埋める埋め部材を設ける
ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記収納部現像剤の圧力が規制部材に加わるのを防止する圧削減部材を設け、
該圧削減部材と、前記埋め部材とを一体にする
ことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の現像装置において、
該埋め部材は、前記規制部材から現像剤収納部に回収される一成分現像剤の流れを妨げない
ことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の現像装置において、
該埋め部材は、現像装置筐体と一体にしている
ことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
回転自在に設けられた現像剤担持体と、
該現像剤担持体と接触させて回転自在に設けられた現像剤供給部材と、
該現像剤供給部材上方に現像剤収納部と、
該現像剤担持体に押圧し現像剤担持体のトナーを均一化する規制部材を設けて、一成分現像剤を用いる現像装置であって、
現像剤収納部から自然な移動により現像剤供給部材に一成分現像剤が補給され、かつ、現像装置の底部は、現像剤供給部材が回転できる大きさを有する現像装置において、
前記現像剤供給部材の外形線と、前記現像装置の底部壁面との隙間が０．５ｍｍ以下である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５に記載の現像装置において、
前記現像装置は、前記供給部材から現像剤を剥がすための部材（以下、「剥離部材」とする。）を設けた
ことを特徴とする現像装置。  
【請求項７】
請求項６に記載の現像装置において、
前記現像装置は、前記剥離部材の前記現像剤供給部材と接している部分のうち、前記現像剤供給部材の回転に対して最も上流の位置を現像剤剥離点とし、
さらに前記現像剤剥離点から前記現像剤供給部材の外径に沿って前記現像剤供給部材の回転方向上流に１．０ｍｍ移動した点を剥離部材限界点とし、
前記現像剤供給部材の回転中心から前記剥離部材限界点にむけてひいた直線を剥離部材限界線とし、前記剥離部材限界線より回転上流側に剥離部材が存在しない
ことを特徴とする現像装置。  
【請求項８】
請求項５ないし７のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像装置は、回転自在に設けられた現像剤攪拌子を設け、前記剥離部材によって現像剤が供給部材から剥離される剥離位置と、前記攪拌子の外径との距離が６．０ｍｍ以下である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像装置で用いられる現像剤は、体積平均粒径が３〜８μｍで、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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像装置で用いられる現像剤は、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
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の現像装置において、
前記現像装置で用いられる現像剤は、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマ、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現像剤である
ことを特徴とする現像装置。
【請求項１２】
少なくとも、像担持体と現像装置と一体に支持して、画像形成装置本体に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１１のいずれかに記載の現像装置を用いる
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１３】
潜像を形成する像担持体と、
像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、
帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し潜像を書き込む露光装置と、
像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し可視像化する現像装置と、
像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に転写材に転写する転写装置と、
転写材上のトナー像を定着させる定着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１１のいずれかに記載の現像装置を用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の画像形成装置は
前記画像形成装置は、請求項１２に記載のプロセスカートリッジを用いる
ことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成に用いる現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１等に記載されるように、容器内に内包された非磁性、又は磁性のトナー（現像剤）を、例えば発泡ポリウレタン等のトナー供給部材（ローラ）により現像ローラ（現像剤担持体）に供給し、例えば金属薄板等の弾性部材を現像ローラ（現像剤担持体）に押圧接触させ（ドクタブレード）、現像ローラ（現像剤担持体）上のトナーを均一化して感光体（像担持体）上に形成された静電潜像を現像する一成分現像装置が知られている。
このような現像装置では、ドクタブレードとの間をトナーがすり抜ける事になり、何度も通過するとトナーの劣化が促進されてしまう。また、現像ローラ上に均一に薄層化されたトナーが画像として消費されなかった場合は、再度現像装置内側へと戻る。このときに、トナー供給部材の掻き取り部（押し圧部）でも摩擦が大きく、トナーの劣化（トナーの帯電性等）を促進するという不具合がある。
【０００３】
また、近年、オフィスのカラー指向に応えて、カラー画像形成装置が登場してきた。このカラー画像形成装置の１つに、感光体ドラム４連タンデム方式がある。この方式は、個々に画像形成機能を有する４組の画像形成機構を内蔵し、４本の像担持体としての感光体ドラム上に、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの粉体一成分現像剤（トナー）を用いて各色の現像剤像（トナー像）を形成し、１枚の被転写材に順次この現像剤像を転写し、カラー画像を得る方式である。
しかし、従来のトナーの帯電、層形成部分と現像剤貯蔵部が並列に位置する（例えば、特許文献１等に記載される。）現像装置では、現像装置の小型化が難しく、特に上記したような現像装置を複数持つカラー画像形成装置では、画像形成装置の小型化を図る上での大きな障害となっていた。そこで、例えば、特許文献２（第７図）に記載があるように、縦長の現像装置にする事で小型化を図っている。このような縦長の現像装置では、装置下方に位置する現像ローラからトナーを消費すると、上方の収納部から随時下方へ自重によって移動し供給される。装置下方には前述摩擦部を通過し劣化したトナーと、上方収納部から随時沈降移動してきた劣化していないトナーとが混在するが、現像ローラや供給ローラ等回転物の作り出すトナーの流れによって各々が混ぜられ、突発的な変化は発生しない。
【０００４】
逆に、回転物から遠い等の理由で流れの存在しない部分には、混ぜられる事なく滞留したトナーが存在する。例えば、ドクタブレードの上方は、トナーの逃げ場が無く、回転物の影響もほとんど受けないため、ほとんど劣化していないトナーが滞留している。装置の寿命に近づき、装置内のトナーがある程度消費されると、滞留していたトナーをドクタブレード上方のトナーが自重落下してくる。この部分のトナーは劣化剤とほとんど混ぜられる事もなく、直接弾性部材のニップへと進入し、現像ローラ上へ帯電されてしまう場合がある。装置の寿命に向かい、徐々に劣化が進み、現像ローラ上のトナー帯電も徐々に変化するが、この状態でドクタブレード上方の滞留トナーが進入すると、現像ローラ上のトナー帯電が急激に変化するという問題点がある。特に、一成分現像剤では、二成分現像剤のように磁性キャリアがなく、現像装置内の現像剤であるトナーの挙動がそのまま画像に反映されることになる。
【０００５】
【特許文献１】特許第３３２０９５４号公報
【特許文献２】特開平２００３−５４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、一成分現像剤を用いる現像装置の規制部材上方の滞留トナーが、供給ローラと現像ローラとの間に形成されるニップに浸入することで発生する、現像ローラ上のトナー帯電の急激な変化を防止する現像装置、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している。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の現像装置は、回転自在に設けられた現像剤担持体と、該現像剤担持体と接触させて回転自在に設けられた現像剤供給部材と、該現像剤供給部材上方に現像剤収納部と、該現像剤担持体に押圧し現像剤担持体のトナーを均一化する規制部材を設けて、一成分現像剤を用いる現像装置であって、現像剤収納部から自然な移動により現像剤供給部材に一成分現像剤が補給され、かつ、現像装置の底部は、現像剤供給部材が回転できる大きさを有する現像装置において、トナーを均一化する規制部材の上方に存在するトナーが、現像剤担持体と現像剤供給部材との間で形成するニップに浸入するのを防止するために、規制部材上方の空間を埋める埋め部材を設けることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記収納部現像剤の圧力が規制部材に加わるのを防止する圧削減部材を設け、該圧削減部材と、前記埋め部材とを一体にすることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、該埋め部材は、前記規制部材から現像剤収納部に回収される一成分現像剤の流れを妨げないことを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、該埋め部材は、現像装置筐体と一体にしていることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記現像装置で用いられる現像剤は、体積平均粒径が３〜８μｍで、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の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記現像装置で用いられる現像剤は、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の現像装置は、さらに、前記現像装置で用いられる現像剤は、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマ、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現像剤であることを特徴とする。
【０００８】
本発明のプロセスカートリッジは、少なくとも、像担持体と現像装置と一体に支持して、画像形成装置本体に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、上述のいずれかに記載の現像装置を用いることを特徴とする。
本発明の画像形成装置は、潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し可視像化する現像装置と、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に転写材に転写する転写装置と、転写材上のトナー像を定着させる定着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、上述のいずれかに記載の現像装置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、さらに、上述のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記本発明の現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置によって、規制部材上方の空間を塞ぐ部材を設けたり、現像装置筐体の形状によって規制部材上方の空間を塞ぐことで、一成分現像剤であるトナーが現像ローラと供給ローラとのニップに直接入り込まないようにしている。これによりトナーを消費しても、劣化していないトナーが直接規制部材に供給されることがなくなり、現像ローラ上のトナー帯電が急激に変化することがなく、現像装置内の現像剤量にかかわらず安定して、高品位の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１１】
（第一の実施形態）
図１は、本発明の一実施形態である現像装置の構成を示している概略図である。
現像装置１３は、現像装置を形成する現像装置筐体１３１、その現像装置１３内には、現像剤１３９を収納する空間である現像剤収納１３８、現像装置１３のトナーを像担持体（感光体）１１表面の静電潜像にトナーを現像する現像ローラ１３２、現像剤収納部１３８のトナーを現像ローラ１３２に供給する供給ローラ１３３、現像ローラ１３２上形成されたトナー層を現像ニップに搬送される量を規制する規制部材１３４から構成されている。さらに、現像剤収納部１３８には、現像剤による空洞が形成されたり、自重で凝集体を形成するのを防止する撹拌子１３６が設けられている。
この現像装置１３は、現像装置１３の小型化の方策の一つとしては、現像剤の帯電、層形成部分の上部に縦長の現像剤収納部１３８を設けることで薄型化を図ることがあげられる。そのために、現像装置１３の底部に向かって、現像剤収納部１３８の現像剤が自然に自重で供給ローラ１３３に補給されるようになっている。さらに、現像装置１３の底部は、供給ローラ１３３が、回転できる程度の空間しかなく、その中で回転しながら補給されたトナーを現像ローラ１３２に供給している。これは、一成分現像剤であれば、磁性キャリアと混合撹拌する必要がないので、搬送・移動させる以上の空間を必要としない。
【００１２】
このような現像剤の供給方向が重力方向となる構造では、現像剤の収容量により、現像剤供給量が変動してしまい、現像剤の安定供給が難しく、過剰な未帯電現像剤によるかぶり等の現像不良や、濃度変動等の画像不良を招いていた。更に近年、高画質化に伴うトナーの小粒径化が進み、トナーの凝集度が上がる傾向にある。暫くの間、装置が使用されなかったり、放置されたりした場合など、現像装置１３内のトナーが重力によって凝集し、その後の使用時に、供給ローラ１３３、現像ローラ１３２の極近傍のトナーだけが使用され、所謂「空洞化」現象を発生させ、トナーの供給不良による濃度低下や、カスレという不具合を生じることもある。
そこで、本発明の現像装置１３では、図１に示すように、前記現像装置１３は、現像ローラ１３２上のトナーを均一化する規制部材１３４の上方に存在するトナーが、現像ローラ１３２と現像剤の供給ローラ１３３との間で形成するニップに浸入するのを防止するために、規制部材１３４上方の空間を埋める埋め部材１３５を設けて、規制部材１３４上方の空間を塞いでいる。これによって、規制部材１３４上方の空間を塞ぐ埋め部材１３５を設けて、図１に示すように、埋め部材１３５があることで、現像装置筐体１３１に沿って自然に沈降するトナーが、現像ロ−ラ１３２と供給ローラ１３３との間のニップに直接入り込まないようにしている。これによりトナーを消費しても、劣化していないトナーが直接規制部材１３４に搬送されて、現像ローラ１３２上のトナー帯電が急激に変化することが無い。
このときに、埋め部材１３５の上辺Ｌ１を延長する線が、延長の途中で供給ローラ１３３に当たることなく、対向する現像装置筐体１３１に当たるようにすることが好ましい。これによって、トナーの浸入を防止することができ、また、浸入しても、現像ロ−ラ１３２と供給ローラ１３３との間のニップに直接入り込まないようにすることができる。
【００１３】
また、本発明の現像装置１３では、収納部現像剤の圧力が規制部材１３４に加わるのを防止する圧削減部材１３５ｂを設け、該圧削減部材１３５ｂと、前記埋め部材１３５とを一体にする。
図２は、本発明の一実施形態である現像装置の構成を示している概略図である。このような現像装置１３内のトナーの重量が、規制部材１３４にかかり、規制部材１３４近傍の凝集は避けられるが、規制部材１３４と圧削減部材１３５ｂとに挟まれた領域のトナーはより流れにくくなり、現像ローラ１３２上のトナー帯電の急激な変化が発生しやすい。圧削減部材１３５ｂと、規制部材１３４上方空間を塞ぐ部材とを一体で設けている。これによりトナーを消費しても劣化していないトナーが直接規制部材１３４に進入する事がなく、現像ローラ１３２上のトナー帯電が急激に変化する事が無く、かつ安価な方法で達成する事ができる。
この圧削減部材１３５ｂは、現像剤収納部１３８の現像剤の重量を、そのまま規制部材１３４にかかるのを防止するために、板状部材で、埋め部材１３５と同様の形状にする。したがって、圧削減部材１３５ｂと規制部材１３４とで形成される内部は空間になる。圧削減部材１３５ｂがないと埋めようとしている空間にも、トナーの自重で圧力がかかり、トナーが滞留又は凝集することがある。圧削減部材１３５ｂは、埋め部材１３５と組み合わせると、より効果が大きい。
このときに、埋め部材１３５の上辺Ｌ１を延長する線が、延長の途中で供給ローラ１３３に当たることなく、対向する現像装置筐体１３１に当たるようにすることが好ましい。これによって、トナーの浸入を防止することができ、また、沈降しても、現像ロ−ラ１３２と供給ローラ１３３との間のニップに直接入り込まないようにすることができる。
【００１４】
本発明の現像装置１３は、該埋め部材１３５は、規制部材１３４から現像剤収納部１３８に回収される一成分現像剤の流れを妨げない。図３は、従来の現像装置における規制部材１３４近傍のトナーの流れを説明するための模式図である。図４は、本発明の一実施形態である現像装置における規制部材１３４近傍のトナーの流れを説明するための模式図である。現像ローラ１３２上のトナー帯電の急激な変化が発生させないため、劣化トナーと劣化していないトナーとが、良く混ざるようトナーの流れを作ることが望ましい。図３及び４示すように、供給ローラ１３３で作られた流れによってトナーは規制部材１３４へと送り込まれる。薄層化されるトナーはニップを通過するが、余剰トナーは掻き取られ、規制部材１３４の曲げ角度に沿って上流へと戻る。図４のように、規制部材１３４上方空間を塞ぐ部材を、前述トナーの流れの範囲外（流れを妨げない位置）に設けている。これによりトナーを消費しても劣化していないトナーが直接規制部材１３４に進入する事がなく、現像ローラ１３２上のトナー帯電が急激に変化する事が無く、かつ通常時のトナー攪拌も損なうことがない。また、埋め部材１３５に弾性部材１３７を設ける。弾性部材は、発泡ポリウレタン等のエラストマーを用いる。弾性部材１３７は、埋め部材１３５、圧削減部材１３５ｂは剛体からなり、空間を埋める目的対象物となる規制部材１３４も剛体なので完全に空間を埋めるシール性を確保することは困難であり、僅かな隙間でもあると滞留するトナーが発生する。このために、剛体からなる埋め部材１３５、規制部材１３４等の間に弾性部材１３７を設けて、完全なシール性を確保し、滞留するトナーの発生を防止している。
【００１５】
また、本発明の現像装置１３は、さらに、該埋め部材１３５は、現像装置筐体１３１と一体にしている。図５は、本発明の一実施形態である現像装置１３の構成を示している概略図である。現像装置１３内に埋め部材１３５を設けると現像剤収納部１３８の空間を失うことになり、収納できるトナー量が少なくなる。そこで、現像装置筐体１３１を規制部材１３４の上方にまで延長し、埋め部材１３５として一体に成型する。これによって、規制部材１３４の上方を埋めることで、規制部材１３４にトナーの重量による圧力がかかるのを防止することができる。このときに、埋め部材１３５の上辺Ｌ１を延長する線が、延長の途中で供給ローラ１３３に当たることなく、対向する現像装置筐体１３１に当たるようにすることが好ましい。これによって、トナーの浸入を防止することができ、また、沈降しても、現像ロ−ラ１３２と供給ローラ１３３との間のニップに直接入り込まないようにすることができる。
【００１６】
（第二の実施形態）
また、本発明の現像装置１３は、供給ローラ１３３の外形線と、現像装置１３の筐体１３１の底部壁面との隙間ｄ１が０．５ｍｍ以下である。
図６は、本発明の現像装置の構成を示す概略図である。
現像ローラ１３２に供給されたトナーは規制部材１３４と現像ローラ１３２とのニップ部分で薄層を形成する。薄層を形成したトナーのうち、現像に使用されなかったトナーは現像ローラ１３２と供給ローラ１３３とのニップ部分で供給ローラ１３３によって現像ローラ１３２からはぎとられ、供給ローラ１３３の回転に沿ってアジテータ３近傍まで運ばれる。ここで現像装置１３内に存在するトナーと現像ローラ１３２に供給されたが現像に使用されず、供給ローラ１３３によって現像ローラ１３２から剥ぎ取られたのちにアジテータ３近傍まで運ばれてきたトナーが混合される。混合されたトナーはふたたび供給ローラ１３３に沿って現像ローラ１３２まで運ばれ、現像ローラ１３２と供給ローラ１３３とのニップ部分で現像ローラ１３２に供給される。このサイクルを繰り返して現像を行う。
請求項１では供給ローラ１３３の外形と現像装置１３の筐体１３１の底壁面との距離を０．５ｍｍ以下に規定している。図６における間隙ｄ１が供給ローラ１３３の外径と現像装置１３の筐体１３１の底壁面との距離をあらわす。この距離が大きい場合、供給ローラ１３３と現像装置１３の筐体１３１の底壁面との間にトナーが滞留する、もしくはトナーが供給ローラ１３３の回転方向と逆方向に動く現象が観察される。間隙ｄ１を０．５ｍｍ以下とした場合では、供給ローラ１３３の回転方向に沿ってトナーが移動し、現像装置１３内でのトナー循環が効率よく行われ、経時画像品質の劣化を防止することを目的としている。
また、品質工学実験において、トナー種およびトナー圧力を誤差因子とし、供給ローラ１３３の外径と現像装置１３の筐体１３１の底壁面との距離を制御因子（水準０．５ｍｍ、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ）としてトナー攪拌実験を行った。
【００１７】
図７は、現像ローラ上のトナーいれかわりの安定性を示した要因効果図である。
間隙ｄ１が、０．５ｍｍでは、１．０ｍｍ、１．５ｍｍの場合よりも安定性が向上しております。１．５ｍｍの場合では、供給ローラ１３３と現像装置１３の筐体１３１の壁面の間のトナー流れを観察すると、現像ローラ１３２に近い側ではトナーが供給ローラ１３３に沿って流れるが、壁面に近い側では供給ローラ１３３の回転と逆方向にトナーが流れるため、現像ローラ１３２のトナー入れ替わりが安定しません。供給ローラ１３３と現像装置１３の筐体１３１の壁面間の距離をせまくすることで、供給ローラ１３３の回転と逆方向のトナー流れが軽減されることを裏付ける結果となっている。
図８は、現像装置の筐体底部壁面と供給ローラとの間隙におけるトナーの流れを示した模式図である。図９は、トナーの入れ替わりの安定性と現像装置の筐体底部壁面と供給ローラとの間隙との関係を模式的に示すグラフである。（１）は、供給ローラ１３３と現像装置１３の筐体１３１の壁面間の間隙ｄ１が広い場合のトナーの流れで、広いために両方の流れがあり、トナーの流れが複雑になっている。間隙ｄ１が狭い場合のトナーの流れは、単純で狭いために、１方向の流れしか存在しない。
したがって、図８，９に示すように、０．５ｍｍであれば、現像ローラ１３２上のトナー入れ替わりの安定性と供給ローラ１３３と現像装置１３の壁面の間の距離の関係になる。したがって、０．５ｍｍ以下の場合においてもっともトナー種およびトナー圧に左右されない攪拌が行われる。
【００１８】
また、本発明の現像装置は、供給ローラ１３３から現像剤を剥がすための部材（以下、「剥離部材」とする。）１４０を設けた。
図１０は、剥離部材を設けた本発明の現像装置の構成を示す概略図である。供給ローラ１３３の外形と現像装置１３の筐体１３１の底壁面との距離を０．５ｍｍ以下に規定した上で、図１０に示すように、供給ローラ１３３からトナーを剥離するための剥離部材１４０を設けたことを特徴とする。図６における間隙ｄ１が供給ローラ１３３の外径と現像装置１３の筐体１３１の底壁面との距離をあらわす。この距離が大きい場合、供給ローラ１３３と現像装置１３の筐体１３１の底壁面との間にトナーが滞留する、もしくはトナーが供給ローラ１３３の回転方向と逆方向に動く現象が観察される。間隙ｄ１を０．５ｍｍ以下とした場合では、供給ローラ１３３の回転方向に沿ってトナーが動き、現像装置１３内でのトナー循環が効率よく行われる。さらに供給ローラ１３３からトナーを剥離するための剥離部材１４０を設けることで、剥離部材がない場合と比較してより多くのトナーが現像装置１３内のトナーと混合されるため、現像装置１３内のトナーの特性値バラツキが軽減され、経時画像品質の劣化を防止することを目的としている。
【００１９】
また、本発明の現像装置１３では、トナー剥離部材１４０の位置を規定している。
図１１は、本発明の現像装置におけるトナー剥離部材の位置を示す概略図である。現像剤剥離点１４０ａより、供給ローラ１３３に対して１．０ｍｍ以上上流に剥離部材１４０が存在しない。このような形状の剥離部材１４０を用いることによって、剥離点１４０ａ近傍でトナーの流れが滑らかに変化するため、剥離トナーの滞留を防ぎ、循環機能の向上を図れる。剥離点１４０ａより１．０ｍｍ以上の上流ということを具体的に規定する直線で示している。剥離部材１４０と供給ローラ１３３の接触部分のうち、供給ローラ１３３の回転に対してもっとも上流位置を剥離点１４０ａと定義する。供給ローラ１３３の回転中心から剥離点１４０ａに向けてひいた直線をＬ１とする。さらに、Ｌを供給ローラ１３３の回転中心を中心として、供給ローラ１３３の回転上流方向に１／（供給ローラ１３３半径）ｒａｄだけ回転させた直線をＬ２とする。用いる単位はｍｍである。このときＬ１とＬ２にはさまれる供給ローラ１３３の外径の円弧の長さは１ｍｍとなる。直線Ｌ２より回転上流側の領域を剥離点１４０ａより１・０ｍｍ以上上流の領域と定義する。
図１２には剥離部材を円筒形状にした場合、図１３には剥離部材をブレード形状にした場合のトナーの滞留状態を模式的に示す概略図である。図１２、１３の例では、剥離点１４０ａの近傍でトナーなめらかに流れず、滞留をひきおこすことになる。
【００２０】
また、回転自在に設けられた現像剤の攪拌子１３６を設け、剥離部材１４０によって現像剤が供給ローラ１３３から剥離される剥離位置１４０ａと、攪拌子１３６の外径との距離が６．０ｍｍ以下である。これによって、剥離されたトナーを効率よく現像装置１３内のトナーと混合することができる。図１０に示す間隙ｄ２が。剥離部材１４０の剥離点１４０ａと攪拌子１３６の外径との距離を示している。剥離点１４０ａから攪拌子１３６が離れた位置にある場合、後から剥離されたトナーによって押し出されることによってのみ移動する。この場合、現像装置１３内のトナーと供給ローラ１３３から剥離されたトナーの混合を効率的に進めることができない。本発明では攪拌子１３６と剥離点１４０ａとの距離を狭く保ち、効率的な混合を進めることとした。
【００２１】
次に、本発明に係る現像装置１３に用いられるトナーについて説明する。
本発明において用いられるトナーは、体積平均粒径（Ｄｖ）が３．０〜８．０μｍであることが好ましく、また体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０であることが好ましい。トナーの粒径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得る為に有利である。しかし、従来は、平均粒径が小さくなることで、トナーの流動デイが低下して、現像剤収納部１３８内で空洞化することが多かった。このために、空洞が壊れたとき等において現像ローラ１３２のトナー量が大きくかわり、画質も大きくかわり、特に、カブリなのでの多い異常画像になっていた。そこで、本発明の現像装置１３に用いることで、小粒径のトナーであっても、現像剤収納部１３８の量に影響されることなく、おなじ画像を得ることができる。体積平均粒径が３．０μｍ未満であると、一成分現像剤として使用した場合には、現像ローラ１３２へのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為の規制部材１３４へのトナーの融着を発生させたりする現象を防止することができなくなる。一方、トナーの体積平均粒径が８．０μｍを超えると、高解像度で高画質の画像を得ることが難しくなる。
また、Ｄｖ／Ｄｎが１．４０を超えると、微粉が多くなり、現像ローラ１３２へのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為の規制部材１３４へのトナーの融着を発生させたりする現象を防止することができなくなる。
トナーの平均粒径及び粒度分布は、測定装置として、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ或いはコールターマルチサイザー（コールター社製）を用いて測定することができる。
測定方法は以下の通りである。先ず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を、０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは、１級塩化ナトリウムを用いて、約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、ＩＳＯＴＯＮ  Ｒ−ＩＩ（コールターサイエンティフィックジャパン社製）を使用した。これに更に測定試料を２〜２０ｍｇ加え、電解液中に懸濁させて、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行った。前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、前記試料中のトナー粒子の体積及び個数をチャンネルごとに測定して、トナーの体積分布と個数分布とを算出した。
尚、チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ；２．５２〜３．１７μｍ；３．１７〜４．００μｍ；４．００〜５．０４μｍ；５．０４〜６．３５μｍ；６．３５〜８．００μｍ；８．００〜１０．０８μｍ；１０．０８〜１２．７０μｍ；１２．７０〜１６．００μｍ；１６．００〜２０．２０μｍ；２０．２０〜２５．４０μｍ；２５．４０〜３２．００μｍ；３２．００〜４０．３０μｍの１３チャンネルを用いた。
【００２２】
また、本発明において用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあるトナーであることが好ましい。ＳＦ−１は、さらに好ましくは１１０〜１７０、より好ましくは１２０〜１６０、特に好ましくは１３０〜１５０である。ＳＦ−２は、さらに好ましくは１１０〜１７０、より好ましくは１２０〜１６０、特に好ましくは１３０〜１５０である。
図１４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。図６中、（ａ）は、形状係数ＳＦ−１を説明するための図であり、（ｂ）は、形状係数ＳＦ−２を説明するための図である。
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。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、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−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（１）
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）  ・・・式（２）
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。また、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。
【００２３】
形状係数ＳＦ−１は、電子顕微鏡（例えば、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）等が挙げられ、以下同様である。）を用い倍率５００倍に拡大したトナー粒子の像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して画像解析装置に導入し解析を行い、式（１）より算出し得られた値である。画像解析装置としては、例えば、ｎｅｘｕｓ  ＮＥＷ  ＣＵＢＥ  ｖｅｒ．２．５（ＮＥＸＵＳ社製）及びＬｕｚｅｘＩＩＩ（ニコレ社製）等が挙げられ、以下同様である。
形状係数ＳＦ−２は、電子顕微鏡を用い倍率３５００倍に拡大したトナー粒子の像を５０個無作為にサンプリングし、その画像情報はインターフェースを介して画像解析装置に導入し解析を行い、式（２）より算出し得られた値である。
形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２が共に１００に近くトナーの形状が真球に近くなると、トナー同士が凝集体を形成しやすくなるので、本発明の現像装置１３に用いることで、規制部材１３４での凝集体の発生を防止することができる。一方で、トナーの形状係数ＳＦ−１とＳＦ−２はある程度大きい方が空洞を形成した後に崩れやすいことから、現像剤収納部１３８のトナー量によって、画像変化が大きくなる。そこで、両者の兼ね合いから、画像品位を低下させることのない範囲として、形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲であることが好ましい。
【００２４】
本発明に係る画像形成装置１００の現像装置１３で用いられるトナーとしては、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、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作製されたものを用いることができる。これによって、作製されたトナーは、上述した体積平均粒径、形状係数を容易に得ることができる。
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。
【００２５】
（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。
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（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（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。
【００２６】
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）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。
【００２７】
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。
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。
【００２８】
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（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマ（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。
【００２９】
次に、ポリエステルプレポリマ（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。
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（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。
【００３０】
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（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。
尚、生成するポリマの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）を用い測定することができる。
【００３１】
（未変性ポリエステル）
本発明においては、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）と共に、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。
【００３２】
（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００、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。
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。
ガラス転移点（Ｔｇ）の測定は、理学電機社製のＲｉｇａｋｕ  ＴＨＲＭＯＦＬＥＸ  ＴＧ８１１０を用い、昇温速度１０℃／ｍｉｎの条件にて測定することができる。ガラス転移点の測定方法について以下に概説する。
ガラス転移点の測定装置としては、理学電機社製ＴＧ−ＤＳＣシステムＴＡＳ−１００を使用することができる。具体的には、試料約１０ｍｇをアルミ製試料容器に入れ、これをホルダユニットに載置し、電気炉中にセットする。次に、電気炉の温度を室温から昇温速度１０℃／分で１５０℃まで加熱した後、１５０℃で１０分間放置し、その後室温まで試料を冷却して１０間放置した後、窒素雰囲気下で再度１０℃／分の昇温速度で１５０℃まで加熱してＤＳＣ測定を行った。ガラス転移点（Ｔｇ）の値は、ＴＡＳ−１００システム中の解析システムを用い、Ｔｇ近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。
【００３３】
（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る。ただし、ブラックトナーとして現像装置１３に用いる場合は、鉄黒を必ず含有させる。その他に、色調調整、電気抵抗の調整でカーボンブラックを含有させても良い。例えば、その他の顔料として、具体的には、カーボンブラック、ニグロシン染料、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。
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。
【００３４】
（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１３２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。
【００３５】
（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。
【００３６】
（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。
【００３７】
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１３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０．３〜１．５ｗｔ％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。
【００３８】
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、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。
【００３９】
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。
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマ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。
【００４２】
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。
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。
【００４３】
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（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（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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
また、上記現像装置１３は、感光体１１と共に一体に支持され、画像形成装置１００本体に対し着脱自在に形成されるプロセスカートリッジ１１０とすることができる。このプロセスカートリッジ１１０は、この他に帯電装置１２、クリーニング装置１５を含んで構成してもよい。
【００４７】
図１５は、本発明の一実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図で、４つの作像ユニットが並列配置されている画像形成装置の全体概略図である。
本考案の画像形成装置の一実施形態である複写機は、原稿を搬送する原稿搬送装置（ＡＤＦ）５００、原稿読み取り用のスキャナー部４００と、このスキャナー部から出力されるデジタル信号を電気的に画像処理部で処理して、該画像処理部から出力されるデジタル信号に基づいて画像を転写紙上に形成するプリンタ部３００からなっている。スキャナー部４００においては、原稿載置台上に置かれた原稿の画像は、照射ランプ、ミラー、レンズを介してカラーＣＣＤ３６によって読み取られ、そのデータが画像処理部に送られる。画像処理部においては、このデータに必要な処理が施され、画像信号に変換され、プリンタ部３００へ送られる。
【００４８】
プリンタ部３００においては、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラック作像ユニット１０Ｙ、１０Ｃ、１０Ｍ、１０Ｋを４つ並列に配置すると共に、その４つの作像ユニット１０に対して１つの中間転写ベルト１０と１つの２次転写ローラ２３を配設している。作像ユニット１０は、一つのプロセスカートリッジ１１０を形成していても良い。作像動作が開始されると、イエロー作像ユニット１０Ｙでは、静電潜像担持体である感光体１１は帯電装置１２により表面を一様に帯電される。そして帯電後の感光体１１には光書き込みの露光装置２０からの露光によりフルカラー原稿のイエロー成分画像の静電潜像が形成され、その静電潜像はイエロー現像装置１３Ｙによりイエロートナーで顕像化される。また、所定の時間差でシアン作像ユニット、マゼンタ作像ユニットにおいても同様の作像動作が行われ、シアン，マゼンタの各色のトナー像が各感光体１１上に形成される。最後に、ブラック作像ユニット１０によって、ブラックの各色のトナー像が感光体１１Ｋ上に形成される。その後、各作像ユニット１０Ｙ，１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｂｋにおいて感光体１１上に形成されたトナー像Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｂｋを、中間転写ベルト２１上で１つのフルカラー画像として重ねまとめるために、この中間転写ベルト２１の裏面側には各作像ユニット１０の感光体１１の対向位置に転写ローラ１４を配置し、転写ローラ１４に所定の転写バイアスを印加することによって、各作像ユニット１０のトナー像を順次中間転写ベルト２１に重ねて転写させる。そして１つのフルカラー画像となった中間転写ベルト２１上のトナー画像を所定のバイアスが印加される２次転写ローラ２３との間にタイミングを合わせて搬送されてくる転写紙上に転写させ、その後転写紙は定着装置２５に搬送され加熱・加圧されて転写紙上のトナー像が定着されフルカラー画像が出力される。転写装置としては、１次転写ローラ１４、２次転写ローラ２３、中間転写ベルト２１、ベルトクリーニング装置２２等を有している。
本発明の画像形成装置では、イエロー等のカラートナーは二成分現像剤を用いているが、ブラックトナーは、一成分現像剤を用いている。画像形成動作に関しては、明きからに違いがない限り、特に、記載を変えていない。
【００４９】
中間転写ベルト２１への転写後の各作像ユニット１０内の感光体１１は、図示しない光除電ユニットにより表面電位を除電され、感光体１１に残留した転写残トナーはクリーニング装置１５のクリーニングブレード１５１、１５２により除去され、前述の帯電装置１２で帯電される、といった一連の作像サイクルを繰り返す。ベルト転写後、感光体１１表面は光除電ユニットで除電された後、クリーニング装置１５においてトナーなどの残留物を除去している。クリーニング装置１５で除去されたトナーは廃トナー搬送経路を経て廃トナー収容槽に搬送される。
帯電装置１２は、感光体１１に対向配置される帯電部材１２ａを接触させて所定の直流電圧（ＤＣ）を印加させて感光体１１表面を均一帯電させる接触帯電方式であり、帯電部材には弾性樹脂ローラを用いている。感光体回転方向において感光体表面での露光位置から現像位置の間の感光体表面に対向した位置に非接触型の電位センサを設置し、所定の帯電電位および潜像電位になるように帯電バイアス値および露光量を調整する。
【００５０】
転写紙へのフルカラートナー像の転写紙への転写後に中間転写ベルト２１の表面に残留したトナーや紙粉等の付着物は、中間転写ベルトクリーニング装置２２の図示しないクリーニングブラシローラやクリーニングブレードにより除去され、先述の感光体廃トナーと同様に廃トナー収容部に搬送される。中間転写ベルト２１、転写ローラ、転写バイアス電源、ベルト駆動軸などを内包する転写ユニット内に設置されたテンションローラがカム機構によって転写ベルトにテンションを与えるもしくは解除することにより、転写ベルトは各作像ユニット１０の感光体１１と接触した状態と離間した状態に変更可能になっている。これにより機械動作時には各作像ユニットの感光体１１が回転するのに先立って接触状態に、機械停止時には感光体１１から離間した状態に状態にしている。中間転写ベルトへトナー像を転写した後、感光体表面は光除電ユニットで除電され、クリーニング装置１５において、最初に（クリーニング装置１５内において感光体回転方向において上流位置）で感光体回転方向とカウンター方向にブラシローラを接触回転させて感光体上の残トナーおよび付着物を掻き乱して感光体１１との付着力を弱め、その下流位置においてゴム弾性体でできたブレードを感光体１１に接触させて、先述の乱されたトナーや付着物を除去している。
【００５１】
さらに、本発明の画像形成装置では、図示しないが、中間転写体１０に潤滑剤を供給する供給手段を設けてもよい。供給する潤滑剤として、特に限定されず、各種潤滑作用を有する材料を用いることができる。例えば、ＰＴＦＥ・ＰＶＤＦ等の各種フッ素含有樹脂、シリコーン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、パラフィンワックス、ステアリン酸、ラウリン酸、パルミチン酸等の脂肪酸金属塩、黒鉛、二硫化モリブデン等の潤滑性固体等を用いることができる。この中で、脂肪酸金属塩としてはステアリン酸金属塩、樹脂微粉としてはフッ素樹脂が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態である現像装置の構成を示している概略図である。
【図２】本発明の一実施形態である現像装置の構成を示している概略図である。
【図３】従来の現像装置における規制部材近傍のトナーの流れを説明するための模式図である。
【図４】本発明の一実施形態である現像装置における規制部材近傍のトナーの流れを説明するための模式図である。
【図５】本発明の一実施形態である現像装置の構成を示している概略図である。
【図６】本発明の現像装置の構成を示す概略図である。
【図７】現像ローラ上のトナーいれかわりの安定性を示した要因効果図である。
【図８】現像装置の筐体底部壁面と供給ローラとの間隙におけるトナーの流れを示した模式図である。
【図９】トナーの入れ替わりの安定性と現像装置の筐体底部壁面と供給ローラとの間隙との関係を模式的に示すグラフである。
【図１０】剥離部材を設けた本発明の現像装置の構成を示す概略図である。
【図１１】本発明の現像装置におけるトナー剥離部材の位置を示す概略図である。
【図１２】剥離部材を円筒形状にした場合、
【図１３】剥離部材をブレード形状にした場合のトナーの滞留状態を模式的に示す概略図である。
【図１４】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１５】本発明の一実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図で、４つの作像ユニットが並列配置されている画像形成装置の全体概略図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  作像ユニット
１１  感光体
１２  帯電装置
１３  現像装置
１３１  現像装置筐体
１３２  現像ローラ
１３３  供給ローラ
１３４  規制部材
１３５  埋め部材
１３５ｂ  圧削減部材
１３６  撹拌子
１３７  弾性部材
１３８  現像剤収納部
１３９  現像剤
１４０  剥離部材
１４０ａ  剥離点
１４  転写ローラ
１５  クリーニング装置
２０  露光装置
２１  中間転写ベルト
２２  ベルトクリーニング装置
２３  ２次転写ローラ
２４  搬送ベルト
２５  定着装置
３０  読取ＣＣＤ
４０  給紙カセット
４２  ピックアップローラ
４５  搬送ローラ
４９  レジストローラ
１００  画像形成装置
２００  給紙装置
３００  画像形成本体
４００  スキャナ部
５００  原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
【図１】
2009063981.tif 000003
【図２】
2009063981.tif 000004
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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