保護剤供給装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法
【課題】脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、所期の目的を達する適切な量で像担持体に供給する保護剤供給装置、これを備えたプロセスカートリッジ、かかる保護剤供給装置またはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置、これら保護剤供給装置またはプロセスカートリッジまたは画像形成装置を用いた画像形成方法の提供。
【解決手段】像担持体保護剤４２Ｙが、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、像担持体２０Ｙ表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、像担持体保護剤４２Ｙを像担持体２０Ｙに供給する。
【解決手段】像担持体保護剤４２Ｙが、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、像担持体２０Ｙ表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、像担持体保護剤４２Ｙを像担持体２０Ｙに供給する。
【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、プリンタ等の画像形成装置に備えられた像担持体にこれを保護する像担持体保護剤を供給する保護剤供給装置、これを備えたプロセスカートリッジ、かかる保護剤供給装置またはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置、これら保護剤供給装置またはプロセスカートリッジまたは画像形成装置を用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、光導電性物質等によって構成された感光体等の像担持体を備えた画像形成装置にあっては、像担持体の回転に従って、像担持体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程等を施すことにより画像形成を行うようになっている。
【０００３】
帯電工程では、帯電ローラ等の帯電部材により像担持体の表面を帯電させる。露光工程では、帯電工程で表面が帯電した像担持体に静電潜像を形成する。現像工程では、帯電したトナー粒子を静電潜像に対応して像担持体表面に付着させて可視像を形成する。転写工程で可視像を像担持体から用紙等の転写媒体に転写する。定着工程では、転写媒体に転写された可視像を熱、圧力、その他溶剤気体等によって転写媒体に定着する。これらの工程により、転写媒体上に出力画像が形成される。
【０００４】
現像工程における現像方式は、トナー粒子を帯電させる方法によって、二成分現像方式と一成分現像方式とに大別される。二成分現像方式は、トナー粒子とキャリア粒子との攪拌・混合による摩擦帯電を用いる。一成分現像方式は、キャリア粒子を用いずにトナー粒子への電化付与を行う。一成分現像方式は、トナー粒子を担持する現像剤担持体がトナー粒子の保持に磁気力を用いるか否かにより、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類される。
【０００５】
これらの現像方式のうち、高速性、現像再現性を要求される複写機やこれをベースとした複合機等では、トナー粒子の帯電の安定性、立ち上がり性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用され、また、小型のプリンタ、ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されている。
【０００６】
昨今では、出力画像のカラー化が進み、高画質化や画像品質の安定化に対する要求がこれまでにも増して強くなってきていることから、現像方式によらず、トナー粒子の平均粒径を小さくするとともに、トナー粒子の形状をより丸い形状としている。たとえば、重合法を用いたトナーが上市されており、このトナーは粉砕法で製造されたトナーと比較して、角張った部分が少なく平均粒子径が揃っているという優れた特徴を有しており、また画像品質の向上のみならず、製造エネルギーの抑制にも寄与している。
【０００７】
転写工程後の像担持体上には、転写媒体に転写されなかったトナー成分が残存しており、このままの状態で再度帯電工程が行われると、像担持体の均一な帯電がしばしば阻害される。そのため、一般的に、上述の工程のほかに、転写工程後、帯電工程前に、像担持体上に残存するトナー成分、その他紙粉等の異物を、クリーニングブレード等のクリーニング部材を用いてクリーニングするクリーニング工程によって除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で帯電工程を行うようになっている。
【０００８】
上述のようにトナー粒子の平均粒径が小さくなり、トナー粒子の形状がより丸い形状となっている昨今では、クリーニング工程によるトナー成分の除去が困難になり、クリーニング部材を像担持体表面に押圧する圧力を増すなどの対策が行われている。
【０００９】
このように、像担持体表面は、上述の各工程において、様々な物理的、電気的ストレスを受けており、使用時間が長期になるにつれてその状態が変化する。たとえば、帯電工程における電気的ストレスは、像担持体表面近傍で放電現象を伴う、接触帯電方式や近接帯電方式で顕著である。これらの帯電方式では、像担持体表面で多くの活性種や反応生成物が発生し、また放電領域の大気中で発生した活性種や反応性生物の像担持体表面への吸着が多く生じるためである。また、帯電工程で交流電圧を用いる場合、この電圧印加によるストレスが像担持体を磨耗させることも知られている。また、クリーニング工程での摩擦によるストレスが、像担持体を磨耗させ、また擦過傷を発生させることが知られている。クリーニング工程での摩擦によるストレスはクリーニング部材も劣化させる。そのため、従来より、像担持体とクリーニング部材との間の摩擦力を低減させるために、各種潤滑剤や潤滑成分の供給、これらによる像担持体表面への膜形成の方法について多くの提案がなされている。
【００１０】
たとえば、像担持体である感光体やクリーニング部材の寿命を延ばすため、感光体表面に像担持体保護剤として潤滑剤を供給し感光体表面に潤滑皮膜を形成する技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。この技術によれば、たとえば、上述した、帯電工程における像担持体へのストレスが容易に低減される。
【００１１】
潤滑剤の成分に関しては、脂肪酸の亜鉛塩を主成分とする潤滑剤（たとえば、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕参照）と、脂肪酸の亜鉛塩に窒化ホウ素を含ませた潤滑剤（たとえば、〔特許文献３〕参照）が知られているが、後者の潤滑剤は、前者の潤滑剤に比べて、帯電工程における放電の影響を受けても潤滑性の低下が生じにくいとともに、小粒径化し円形度の高い近年のトナーについてもこのトナーがクリーニング部材をすり抜けて帯電部材を汚染したり画像に影響を与えたりすることやクリーニング部材を磨耗させることを抑制ないし防止することに適しており、さらにはトナーとともに潤滑剤がクリーニング部材をすり抜けて帯電部材を汚染してしまうことを抑制ないし防止することにも適している。
【００１２】
そして、近年では、クリーニング工程におけるトナーのクリーニング性能が飛躍的に向上し、小粒径化し円形度の高い近年のトナーのクリーニングが良好に行われ、またこれによってクリーニング工程をすり抜けたトナーが、感光体やクリーニング部材を磨耗させ寿命を縮めることへの対応のみならず、帯電部材を汚染して寿命を縮めることへの対応が可能となっているという事情があることに鑑みると、後者の潤滑剤を感光体表面に供給することは、かかるクリーニング工程とともに感光体、クリーニング部材、帯電部材の寿命を延ばすこととの相性が良好である。
【００１３】
ここで、潤滑剤を感光体表面に供給したときの、感光体表面での潤滑剤量に関しては、前者の潤滑剤について、小粒径化し円形化したトナーを用いても、感光体表面のフィルミングが防止され感光体表面の保護性が維持されるように、かかる潤滑剤量を亜鉛元素量で０．４〜２．５ａｔｍ％とする技術が提案されている（たとえば、〔特許文献２〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、潤滑剤を感光体表面に供給したときの、感光体表面での潤滑剤量に関して、後者の潤滑剤について、感光体表面のホウ素量によって画像形成に影響を与える可能性があることが、本発明者らの研究によって明らかになってきた。
【００１５】
本発明は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、所期の目的を達する適切な量で像担持体に供給する保護剤供給装置、これを備えたプロセスカートリッジ、かかる保護剤供給装置またはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置、これら保護剤供給装置またはプロセスカートリッジまたは画像形成装置を用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体を保護するための像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置であって、前記像担持体保護剤は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、像担持体表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、前記像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置にある。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の保護剤供給装置において、前記亜鉛塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の保護剤供給装置において、前記像担持体保護剤を掻き取って像担持体に供給する供給部材を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の保護剤供給装置において、像担持体に供給された前記像担持体保護剤を像担持体上で層状化する層状化部材を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有するプロセスカートリッジにある。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置にある。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有する画像形成装置にある。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の画像形成装置において、前記像担持体の移動方向において、同像担持体の、同像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写する位置よりも下流側かつ前記保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される位置よりも上流側において、同像担持体に当接し、同像担持体上に残留したトナーを同像担持体から除去するためのクリーニング装置を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項６ないし８の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、少なくともその最表面に、熱硬化性樹脂を含む層を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体が感光体であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１１記載の発明は、請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体が中間転写体であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１２記載の発明は、請求項６ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体に対向して設けられ同像担持体を帯電する帯電手段を有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、前記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１４記載の発明は、請求項６ないし１３の何れか１つに記載の画像形成装置において、平均円形度が０．９３以上１．００以下であるトナーを用いることを特徴とする。
【００３０】
請求項１５記載の発明は、請求項６ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１との比が１．００以上１．４０以下であるトナーを用いることを特徴とする。
【００３１】
請求項１６記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置または請求項５記載のプロセスカートリッジまたは請求項６ないし１５の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、像担持体を保護するための像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置であって、前記像担持体保護剤は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、像担持体表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、前記像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３３】
前記亜鉛塩がステアリン酸亜鉛であることとすれば、ラメラ結晶を持ち両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しせん断力が加わると層間に沿って結晶が割れて滑りやすく、安価であり疎水性に優れ電気的ストレスについても像担持体保護性に優れたステアリン酸亜鉛を脂肪酸の亜鉛塩として用いることで、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり、ステアリン酸亜鉛の疎水性により像担持体表面を撥水に保って像担持体表面の水分吸収を抑止して画像ボケを抑制し、経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３４】
前記像担持体保護剤を掻き取って像担持体に供給する供給部材を有することとすれば、供給部材による像担持体保護剤の像担持体への供給量を経時的に適量に安定確保することが可能となり、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３５】
像担持体に供給された前記像担持体保護剤を像担持体上で層状化する層状化部材を有することとすれば、像担持体保護剤による像担持体の保護効果が良好に発現するとともに像担持体が露光を受ける場合には像担持体保護剤による露光の阻害を抑制することができ、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３６】
本発明は、かかる保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有するプロセスカートリッジにあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る、交換寿命が向上し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能なプロセスカートリッジを提供することができる。
【００３７】
本発明は、かかるプロセスカートリッジを有する画像形成装置にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、プロセスカートリッジの交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３８】
本発明は、かかる保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有する画像形成装置にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３９】
前記像担持体の移動方向において、同像担持体の、同像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写する位置よりも下流側かつ前記保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される位置よりも上流側において、同像担持体に当接し、同像担持体上に残留したトナーを同像担持体から除去するためのクリーニング装置を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、クリーニング装置によって清浄な状態とされた像担持体に像担持体保護剤を塗布することで像担持体の保護性能をより良好に発揮して、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な 画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
前記像担持体は、少なくともその最表面に、熱硬化性樹脂を含む層を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、熱硬化性樹脂によって像担持体の電気的ストレスへの耐性が向上することも相俟って像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４１】
前記像担持体が感光体であることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、感光体のフィルミングを抑制ないし防止し、また帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、感光体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、感光体を保護するという目的を達することができ、感光体、帯電部材等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、感光体、帯電部材等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し感光体、帯電部材像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４２】
前記像担持体が中間転写体であることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、中間転写体のフィルミングを抑制ないし防止し、また中間転写体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、中間転写体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、中間転写体を保護するという目的を達することができ、中間転写体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、中間転写体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し中間転写体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４３】
前記像担持体に対向して設けられ同像担持体を帯電する帯電手段を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また帯電手段の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体、帯電手段の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体、帯電手段の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体、帯電手段の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４４】
前記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また帯電手段の汚染を抑制ないし防止しつつ、帯電手段による交流成分を有する電圧による像担持体の高い電気的ストレスを抑制することができることも相俟って、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体、帯電手段の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体、帯電手段の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体、帯電手段の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４５】
平均円形度が０．９３以上１．００以下であるトナーを用いることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、円形度が高いトナーであってもクリーニングを良好に行うことが可能となることも相俟って、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４６】
重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１との比が１．００以上１．４０以下であるトナーを用いることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、粒度が揃ったトナーであってもクリーニングを良好に行うことが可能となることも相俟って、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４７】
本発明は、かかる保護剤供給装置またはかかるプロセスカートリッジまたはかかる画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた複数の像担持体のうち１つの像担持体周りの構成を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザ複写機とプリンタとの複合機であるが、他のタイプの複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、この画像形成装置１００で読み取った原稿の画像データ、または外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００５０】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての潜像担持体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００５１】
表面移動部材たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持され、像担持体である転写媒体としての転写ベルト１１の移動方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００５２】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための画像形成ユニット画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００５３】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部の中央部よりもやや上方に配設された無端のベルトである中間転写体としての中間転写媒体である転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００５４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体であり転写媒体である転写紙に一括転写されるようになっている。転写紙の図示は省略している。
【００５５】
転写ベルト１１は、その上側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部９８を形成している。
【００５６】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００５７】
転写ベルト１１は、体積抵抗１０＾５〜１０＾１１Ω・ｃｍ の導電性を示すものである。表面抵抗が１０＾５Ω／□を下回る場合には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから転写ベルト１１上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１０＾１１Ω／□を上回る場合には、転写ベルト１１から転写紙へトナー像を転写した後に、転写ベルト１１上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
【００５８】
転写ベルト１１は、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独または併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト状の転写ベルト１１を得ることもできる。
【００５９】
転写ベルト１１に表面層を設ける際には、後述の感光体ドラム２０Ｙの表面層に使用する表面層材料のうち、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
【００６０】
転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。
【００６１】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての２次転写バイアスローラである２次転写ローラ５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの上方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニットである光走査装置８とを有している。
【００６２】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙を多数枚積載可能な給紙カセットとしての給紙機構であるシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた転写紙を、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間の２次転写部９７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙の先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００６３】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙を本体９９の外部に排出する排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙を積載する排紙トレイ１７とを有している。
【００６４】
画像形成装置１００はまた、本体９９上方に、原稿の画像を読み取る読取装置１４と、読取装置１４の上方に配設され読取装置１４に原稿を給送する自動原稿給送装置（いわゆるＡＤＦ）１５とを有している。
【００６５】
画像形成装置１００はまた、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動装置と、２次転写ローラ５に２次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源とバイアス制御手段と、種々の検知手段による検知結果等に基づき画像形成装置１００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む図示しない制御手段とを有している。
【００６６】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、クリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架する張架ローラ７５、７７と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングするベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。
【００６７】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに１次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源とバイアス制御手段とを有している。
【００６８】
１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。
【００６９】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００７０】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ５を当接されており、２次転写ニップを形成している。
張架ローラ７５は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
【００７１】
クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
【００７２】
シート給送装置６１は、転写紙を複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部において多段で配設されている。シート給送装置６１は、所定のタイミングで、転写紙をレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
シート給送装置６１から送り出された転写紙は、給紙経路を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００７３】
定着装置６は、ベルトユニット６２と、ベルトユニット６２に圧接された加圧ローラ６３とを有している。ベルトユニット６２は、無端状の定着ベルト６４と、定着ベルト６４を張架しながら無端移動させる定着ローラ６５と、定着ローラ６５とともに定着ベルト６４を巻き掛け内部に図示しない熱源を有する加熱ローラ６６とを有している
【００７４】
定着装置６は、トナー像を担持した転写紙をベルトユニット６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
【００７５】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニットの構成に付すかこれを省略し、詳細な説明についても適宜省略することとする。
【００７６】
図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、感光体ドラム２０Ｙに対向して、図中反時計方向である感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置であるクリーニング装置７０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙに像担持体保護剤としての保護剤４２Ｙを供給し塗布する保護剤塗布手段としての保護膜形成手段である保護剤供給装置である保護膜形成装置４０Ｙと、図示しない除電手段としての除電ランプを備えた除電装置と、帯電手段としての帯電装置９０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像器たる現像装置８０Ｙとを有している。
【００７７】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、保護膜形成装置４０Ｙと、除電装置と、帯電装置９０Ｙと、現像装置８０Ｙとは一体化されており、プロセスカートリッジ６８Ｙを構成している。プロセスカートリッジ６８Ｙは本体９９に対して着脱自在となっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。
【００７８】
感光体ドラム２０Ｙは、導電性支持体の上に感光層が設けられた構成であって、有機光導電層を有するＯＰＣ感光体である。その詳細については後述する。
【００７９】
クリーニング装置７０Ｙは、Ｂ１方向において、感光体ドラム２０Ｙに担持されたトナー像が１次転写ローラ１２Ｙによって転写ベルト１１に転写される位置よりも下流側かつ保護膜形成装置４０Ｙによって保護剤４２Ｙを供給される位置よりも上流側において、その先端が感光体ドラム２０Ｙに当接し、感光体ドラム２０Ｙ上の転写残トナー、キャリア、紙粉等の異物を掻き取って除去するとともに回収しクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングブレード７８Ｙと、クリーニングブレード７８Ｙを感光体ドラム２０Ｙに所定の弾性力で押し当てるばね７９Ｙと、クリーニングブレード７８Ｙによって感光体ドラム２０Ｙから除去された転写残トナー等を回収する図示しない回収室とを有している。
クリーニングブレード７８Ｙは、いわゆるカウンタータイプ言い換えるとリーディングタイプに類する角度で感光体ドラム２０Ｙに当接している。
【００８０】
帯電装置９０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面を一様に帯電する一様帯電手段である。帯電装置９０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に近接して配設された帯電部材としての帯電ローラ９１Ｙと、帯電ローラ９１Ｙに接触配置され帯電ローラ９１Ｙをクリーニングするクリーニングローラ９２Ｙと、帯電ローラ９１Ｙに直流電圧と交流電圧とを重畳させた直流成分と交流成分とを有する電圧を印加する図示しない電圧印加手段としての高電圧電源とを有している。
【００８１】
感光体ドラム２０Ｙを帯電する方法としては、本形態の帯電装置９０Ｙのように、帯電ローラ９１Ｙを感光体ドラム２０Ｙに非接触に配置する近接方式のほかに、帯電ローラ９１Ｙのような帯電部材を感光体ドラム２０Ｙに接触させて配置する接触帯電方式すなわち接触方式とがある。高電圧電源は直流電圧のみを帯電ローラ９１Ｙに印加するものであってもよい。
【００８２】
帯電装置９０Ｙは、高電圧電源による電圧印加によって、帯電ローラ９１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の微小空隙での放電により、感光体ドラム２０Ｙの帯電を行う。よって、放電ワイヤを用いた、いわゆるコロトロン、スコロトロンといわれるコロナ放電を利用した放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制したものとなっている。
【００８３】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙに帯電装置９０Ｙが対向した帯電領域と現像装置８０Ｙが対向した現像領域との間の領域に、光変調及び偏向されたレーザー光Ｌを走査しながら照射して、帯電装置９０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面の被走査面をスポット照射によって露光し、現像装置８０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される、画像情報に応じた静電潜像を書き込むようになっている。そのため、図１に示すように、光走査装置８は、光源３１、高速で回転する多角柱の多面鏡であるポリゴンミラー３２、ｆθレンズ３３、反射ミラー３４等を有している。
【００８４】
図２に示すように、現像装置８０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ８１Ｙと、現像ローラ８１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制するドクターブレード８２Ｙと、互いに対向するように配設され、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ８１Ｙに現像剤を供給するための第１搬送スクリュ８３Ｙ及び第２搬送スクリュ８４Ｙと、第１搬送スクリュ８３Ｙと第２搬送スクリュ８４Ｙとの間に設けられた仕切り壁８７Ｙと、イエロートナーを収容したトナーボトル８８Ｙと、直流成分の現像バイアスを現像ローラ８１Ｙに印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。
【００８５】
現像ローラ８１Ｙは、その表面に現像剤を担持する現像剤担持体である図示しない現像スリーブを有している。バイアス印加手段は現像スリーブに、感光体ドラム２０Ｙの、露光部と非露光部との間の適当な大きさの現像バイアスを印加する。
【００８６】
現像装置８０Ｙ内には、仕切り壁８７Ｙにより、現像ローラ８１Ｙと第１搬送スクリュ８３Ｙとを収容した第１供給部と、第２搬送スクリュ８４Ｙを収容した第２供給部とが分かれた状態で形成されている。
【００８７】
第１搬送スクリュ８３Ｙは、駆動手段によって回転駆動されることで、第１供給部内の現像剤を図２における紙面奥側から手前側へと搬送しながら現像ローラ８１Ｙに供給する。第１搬送スクリュ８３Ｙによって第１供給部内の端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁８７Ｙに形成された図示しない開口部を通って第２供給部内に進入する。
【００８８】
第２供給部内において、第２搬送スクリュ８４Ｙは、駆動手段によって回転駆動されることで第１供給部から送られてくる現像剤を第１搬送スクリュ８３Ｙとは逆方向に搬送する。第２搬送スクリュ８４Ｙによって第２供給部の端部付近まで搬送された現像剤は、仕切壁８７Ｙに設けられたもう一方の図示しない開口部を通って第１供給部内に戻る。
【００８９】
現像ケース８５Ｙ内の現像剤は、磁性キャリアと、イエロートナーとを含む二成分現像剤であって、この現像剤には、トナーボトル８８Ｙからイエロートナーが補給、供給され、第１搬送スクリュ８３Ｙ及び第２搬送スクリュ８４Ｙによって、供給されたイエロートナーと現像剤とが攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、現像ローラ８１Ｙに供給され担持される。
【００９０】
ドクターブレード８２Ｙによって現像剤の担持量を規制され層厚を規制された現像ローラ８１Ｙは、その回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ８１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に、ドクターブレード８２Ｙによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。
【００９１】
現像によりイエロートナーを消費した現像剤は、現像ローラ８１Ｙの回転に伴って現像装置８０Ｙ内に戻される。
本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
【００９２】
保護膜形成装置４０Ｙは、バー状に成形された固形の潤滑剤である保護剤４２Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを保護するために保護剤４２Ｙを掻き取り感光体ドラム２０Ｙに供給する供給部材としての保護剤供給部材である掻き取り部材としてのファーブラシたるブラシローラ４７Ｙとを有している。
【００９３】
保護膜形成装置４０Ｙはまた、保護剤４２Ｙの、感光体ドラム２０Ｙ側の面と反対側の面を支持したホルダ４１Ｙと、ホルダ４１Ｙを介して保護剤４２Ｙをブラシローラ４７Ｙに押圧する弾性部材としての押圧力付与機構たる加圧バネであるバネ４８Ｙと、ブラシローラ４７Ｙによって感光体ドラム２０Ｙに塗布ないし供給された保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ上に塗布し保護膜を形成するための保護層形成機構４９Ｙとを有している。
【００９４】
保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙにより幅方向において全体が均一に掻き取られ、消費されるように、保護剤４２Ｙとブラシローラ４７Ｙとは、その幅方向すなわち図２における紙面に垂直な方向における長さが一致しているとともに、幅方向における配設範囲が互いに一致している。また、バネ４８Ｙの付勢力は、保護剤４２Ｙを経時においても定圧で且つ長手方向において均一な圧力でブラシローラ４７Ｙに押圧するように構成されている。
【００９５】
保護剤４２Ｙとブラシローラ４７Ｙとは、その幅方向における長さが少なくとも同方向における感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域の長さ以上であって、同方向において保護剤４２Ｙとブラシローラ４７Ｙとの配設位置が感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域を含むように構成されている。よって、保護剤４２Ｙはブラシローラ４７Ｙにより、幅方向において均一に感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域に供給される。
【００９６】
保護層形成機構４９Ｙは、その先端が感光体ドラム２０Ｙに当接し、ブラシローラ４７Ｙによって感光体ドラム２０Ｙに供給された保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ上で層状化する層状化部材である皮膜形成部材としての塗布ブレード４３Ｙと、塗布ブレード４３を感光体ドラム２０Ｙに所定の弾性力で押し当てる弾性部材としてのバネ４４Ｙとを有している。
【００９７】
塗布ブレード４３Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに当接するブレード４５Ｙと、支軸４９ａＹを中心に回転可能でありブレード４５Ｙを支持しバネ４４Ｙによって付勢されたブレード支持体４６Ｙとを有している。ブレード４５Ｙとブレード支持体４６Ｙとは、ブレード４５Ｙの先端部の感光体ドラム２０Ｙ表面への押圧当接に堪え得るように、接着によって互いに固定されているが、融着等の他の任意の方法で互いに固定してもよい。
【００９８】
塗布ブレード４３Ｙは、その幅方向における長さが同方向における感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域の長さ以上であって、同方向においてその配設位置が感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域を含むように構成されている。よって、塗布ブレード４３Ｙは幅方向において少なくとも感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域に均一に当接し、幅方向において均一に少なくとも感光体ドラム２０Ｙ上の画像形成領域に皮膜を形成する。
【００９９】
このような構成の保護膜形成装置４０Ｙは、ブラシローラ４７Ｙを、その軸を中心に、感光体ドラム２０Ｙの回転速度と所定の線速差を持って、感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１に対しカウンター方向となるＤ１方向に回転させて、保護剤４２Ｙを掻き削って一旦汲み上げ、掻き削った保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面との当接位置まで担持搬送して感光体ドラム２０Ｙに塗布して供給するようになっている。
【０１００】
感光体ドラム２０Ｙに塗布された保護剤４２Ｙは、保護剤４２Ｙの物質種によっては感光体ドラム２０Ｙ上において十分な保護層を形成するに至らないことがありうるが、塗布ブレード４３Ｙによって、感光体ドラム２０Ｙ表面に押圧され、引き伸ばされることで薄層化言い換えると層状化、皮膜化され、保護剤の皮膜形成が確実かつ均一に施される。
【０１０１】
経時で保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙに掻き削られて減少しても、バネ４８Ｙが保護剤４２Ｙを長手方向において均一に経時においても定圧でブラシローラ４７Ｙに押圧していることにより、保護剤４２Ｙは微量となっても適量がブラシローラ４７Ｙに汲み上げられ、感光体ドラム２０Ｙに供給される。
【０１０２】
保護剤４２Ｙによって感光体ドラム２０Ｙ表面に形成される皮膜は、近接放電による感光体ドラム２０Ｙ表面の劣化を防止する機能を有しており、保護膜形成装置４０Ｙは放電劣化防止手段として機能するものである。ここでいう劣化とは、放電による感光体ドラム２０Ｙの磨耗及びこの磨耗の加速、ならびに感光体ドラム２０Ｙ表面の活性化の両方を指している。
【０１０３】
また、かかる皮膜は、感光体ドラム２０Ｙとクリーニングブレード７８Ｙとが互いに摩擦しあうことによって生じる磨耗等の劣化やかかる摩擦によって感光体ドラム２０Ｙの表面がフィルミングされることによる劣化も防止し、保護膜形成装置４０Ｙは摩擦劣化防止手段として機能するものである。
【０１０４】
このように、保護膜形成装置４０Ｙは、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に塗布することにより、これら劣化のすべてを解消している。
その他、保護膜形成装置４０Ｙの詳細については後述する。
【０１０５】
このような画像形成ユニット６０Ｙにおいては、ネガ−ポジプロセスで画像形成を行う。感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置９０Ｙにより表面を一様にマイナス帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。このとき、露光の走査方向は感光体ドラム２０Ｙの回転軸方向であり、また露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる。
【０１０６】
この静電潜像を現像装置８０Ｙにより現像剤中のイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留した転写残トナーをクリーニング装置７０Ｙにより除去され、保護膜形成装置４０Ｙによって保護剤４２Ｙが供給され、除電装置により残留電荷が除去されて帯電装置９０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【０１０７】
このとき、クリーニング装置７０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙ上の、部分的あるいは全面的に劣化した保護剤も、転写残トナー等の他成分とともに除去する。保護膜形成装置４０Ｙは、クリーニング後の感光体ドラム２０Ｙ表面に保護剤による保護膜を形成する。
【０１０８】
クリーニング装置７０Ｙは、保護層形成機構４９Ｙまたはこれに備えられた塗布ブレード４３Ｙに同様の機能を持たせることによって、省略することも可能である。
しかしながら、感光体ドラム２０Ｙをクリーニングする機能と、保護層を形成する機能とは、感光体ドラム２０Ｙに当接させる部材の材料、その当接力など、感光体ドラム２０Ｙに対するかかる部材の摺擦状態を異ならせる必要があることがある。
そのため、本形態のように、これらの機能を分離し、Ｂ１方向において上流側にクリーニング装置７０Ｙを配設し、下流側に保護層形成機構４９Ｙを配設することが好ましい。ただし、本形態においても、クリーニング装置７０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙ表面上の保護剤をクリーニングする点において、保護膜形成装置４０Ｙに備えられた保護剤クリーニング手段としての保護剤クリーニング機構であるクリーニング機構として把握される。
【０１０９】
他の感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写ニップまで移動して転写紙に密着し、２次転写バイアスやニップ圧の作用によって転写紙に２次転写され、転写紙上にフルカラー画像が形成される。
【０１１０】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置６１から給送ローラ３によって繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。
２次転写ローラ５には、バイアス印加手段により、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加される。
【０１１１】
転写紙は、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着装置６に進入し、加圧ローラ６３とベルトユニット６２との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙上にフルカラー画像が定着される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ７を経て、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた２次転写ニップ通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードによってその表面をクリーニングされ、次の現像工程に備える。
【０１１２】
保護膜形成装置４０Ｙについて詳細に述べる。なお、画像形成ユニット６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた保護膜形成装置についても同様であるので、それらについての説明は省略する。
【０１１３】
すでに述べたように、保護膜形成装置４０Ｙは、バネ４８Ｙを備えていることにより、経時で保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙに掻き削られて減少し、微量となっても、適量の保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙに汲み上げられ、ブラシローラ４７Ｙに接触することで、感光体ドラム２０Ｙに適量が供給される。
【０１１４】
ここで、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給したときの、感光体ドラム２０Ｙ表面での量が、小粒径化し円形化した後述するトナーを用いても、感光体ドラム２０Ｙ表面のフィルミングが防止され感光体ドラム２０Ｙ表面の保護性が維持されるようになっている。具体的に、保護膜形成装置４０Ｙは、保護剤４２Ｙに脂肪酸の亜鉛塩を含有しており、感光体ドラム２０Ｙ表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量で、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給するようになっている。
【０１１５】
また、保護剤４２Ｙは、脂肪酸の亜鉛塩に無機潤滑剤である窒化ホウ素を含ませたものとなっており、これにより、脂肪酸金属塩を主成分とする場合に比べて、帯電工程における放電の影響を受けても潤滑性の低下が生じにくいとともに、後述するように小粒径化し円形度の高いトナーについてもこのトナーがクリーニングブレード７８Ｙをすり抜けて帯電ローラ９１Ｙを汚染したり画像に影響を与えたりすることやクリーニングブレード７８Ｙを磨耗させることが抑制ないし防止されるようになっており、さらにはトナーとともに保護剤４２Ｙがクリーニングブレード７８Ｙをすり抜けて帯電ローラ９１Ｙを汚染してしまうことを抑制ないし防止するようにもなっている。
【０１１６】
しかし、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給したときの、感光体ドラム２０Ｙ表面のホウ素元素量によって画像形成に影響を与える可能性があることが、本発明者らの研究によって明らかになってきた。すなわち、かかるホウ素元素量が多いと、感光体ドラム２０Ｙ表面に堆積し、フィルミングが発生し、画像形成に影響を与え得る。また、かかるホウ素元素量が少ないと、窒化ホウ素を保護剤４２Ｙに含有させることによる上述の機能が果たされなくなり得る。
【０１１７】
そこで、保護膜形成装置４０Ｙは、上述のように感光体ドラム２０Ｙ表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量で、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすことに加えて、感光体ドラム２０Ｙ表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量で、０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給するようになっている。このような数値範囲の根拠は、後述する実施例及び比較例によって明らかとなる。また、感光体ドラム２０Ｙ表面上への保護剤４２Ｙの供給量の調整は、保護剤４２Ｙにおける脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素との量及びこれらの量の比、保護剤４２Ｙの硬度、ブラシローラ４７Ｙの構成、回転速度、バネ４８Ｙの付勢力の調整によって行われる。
【０１１８】
脂肪酸の亜鉛塩の代表的な例としては、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、リノレン酸亜鉛、カプリル酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、エナント酸亜鉛、モンタン酸亜鉛、及びこれらの混合物が挙げられるが、これに限るものではない。また、これらを複数混合して使用してもよい。ただし、感光体ドラム２０Ｙのより良い保護性を発揮し、またステアリン酸は高級脂肪酸の中で最も安価であるとともにその亜鉛の塩は疎水性に優れた非常に安定な物質であることから、脂肪酸の亜鉛塩は、ステアリン酸亜鉛を含むことが最も好ましい。よって保護剤４２Ｙはステアリン酸亜鉛を含んでいる。
【０１１９】
窒化ホウ素は、二次元層構造を特徴とする無機潤滑剤であり、金属結合または共有結合又はイオン結合によって結合している層状構造を持ち、その層間はファン−デル−ワールス力でのみ結合している物質である。上述のように、保護剤４２Ｙが窒化ホウ素を含むことで、感光体ドラム２０Ｙとクリーニングブレード７８Ｙとの潤滑性は大きく向上し、トナーすり抜けが防止ないし抑制され、保護剤４２Ｙのすり抜けも防止ないし抑制されるため、帯電ローラ９１Ｙの汚染が防止ないし抑制される。
【０１２０】
ここで、保護剤４２Ｙは、すでに述べたようにバー状に成形された固形のものとなっている。保護剤４２Ｙをこのようにブロック状に製造する方法としては、圧縮成型、溶融成型が知られているが、何れの方法で保護剤４２Ｙを成形しても良い。何れの方法も、成型にあたって、保護剤４２Ｙを構成する、後述する各成分の粉体を混合して用いるものであり、前者の方法ではかかる混合した粉体を型に流し込みプレス機にて圧縮することでブロック状に固形化して保護剤４２Ｙを成形し、後者の方法ではかかる混合した粉体を溶融し型に流し込んで冷却することでブロック状に固形化して保護剤４２Ｙを成形する。
【０１２１】
ブレード４５Ｙの材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独またはブレンドして使用することができる。これらのゴムブレードは、感光体ドラム２０Ｙとの接点部部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理しても良い。弾性体の硬度を調整するために、他の有機フィラーや無機フィラーに代表される充填材を分散しても良い。
【０１２２】
ブレード４５Ｙの厚みは、バネ４４Ｙで加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね０．５〜５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、１〜３ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
【０１２３】
ブレード４５Ｙの、ブレード支持体４６Ｙから突き出し、たわみを持たせることができる部分の長さ、いわゆる自由長についても同様に、バネ４４Ｙで加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね１〜１５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜１０ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
【０１２４】
塗布ブレード４３Ｙの他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の表面層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。
【０１２５】
この場合、弾性金属ブレードの厚みは、０．０５〜３ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、０．１〜１ｍｍ程度であればより好ましく使用できる。
また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸４９ａＹと略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
【０１２６】
表面層を形成する材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。
【０１２７】
ブレード４５Ｙで感光体ドラム２０Ｙを押圧する力は、保護剤４２Ｙが延展し保護層や保護膜の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上８０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【０１２８】
ブラシローラ４７Ｙの感光体ドラム２０Ｙ表面への機械的ストレスを抑制するためには、そのブラシ繊維は可撓性を持つことが好ましい。
可撓性のブラシ繊維の具体的な材料としては、一般的に公知の材料から１種乃至２種以上を選択して使用する事ができる。
【０１２９】
具体的には、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）；などの内、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。
【０１３０】
また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。
【０１３１】
ブラシ繊維の基部を支持している支持体は、回動可能なロール状となっており、ブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けたものであって、これによってブラシローラ４７Ｙが形成されている。なお、かかる支持体は固定型であってもよい。
【０１３２】
ブラシ繊維は繊維径１０〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７〜４．５×１０8本）のものが好ましく用いられる。
【０１３３】
ブラシローラ４７Ｙは、供給の均一性やその安定性の面から、極カブラシ繊維密度の高い物を使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することも可能である。
【０１３４】
ブラシローラ４７Ｙ表面には、必要に応じ、その表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として、被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定される事無く使用でき、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；パーフルオロアルキルエーテル，ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。
【０１３５】
感光体ドラム２０Ｙの構成について詳細に述べる。なお、画像形成ユニット６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫについても同様の構成であるので、感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの説明は省略する。
【０１３６】
感光体ドラム２０Ｙは、導電性支持体の上に感光層を設けた構成となっている。
感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。
【０１３７】
感光体ドラム２０Ｙの機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に最表面をなす保護層が設けられている。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
【０１３８】
導電性支持体としては、体積抵抗１０＾１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
【０１３９】
導電性支持体のドラム形状は、直径が２０〜１５０ｍｍ、好ましくは、２４〜１００ｍｍ、さらに好ましくは２８〜７０ｍｍである。直径が２０ｍｍ以下では、感光体ドラム２０Ｙ周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に難しく、直径が１５０ｍｍ以上では画像形成装置１００が大きくなってしまい好ましくない。
【０１４０】
特に、本形態の画像形成装置１００のように画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体ドラムを搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以下であることが好ましい。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【０１４１】
下引層としては、樹脂、あるいは白色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面を化学的あるいは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好ましい。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂、これらの中の一種あるいは多種の混合物を例示することができる。
【０１４２】
電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料を使用することができ、電荷発生物質は一種あるいは多種混合して使用することができる。下引層は、一層であっても、複数の層で構成しても良い。
【０１４３】
電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の一種あるいは多種を混合して使用することができる。
【０１４４】
これら電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂など一種の結着樹脂あるいは多種と結着樹脂の混合物を挙げることができるが、特にこれらのものに限定されるものではない。
【０１４５】
酸化防止剤としては、例えば以下のものが使用される。
・モノフェノール系化合物
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシニソールなど。
【０１４６】
・ビスフェノール系化合物
２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）など。
【０１４７】
・高分子フェノール系化合物
１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド］グリコールエステル、トコフェノール類など。
【０１４８】
・パラフェニレンジアミン類
Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔーブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
【０１４９】
・ハイドロキノン類
２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなど。
【０１５０】
・有機硫黄化合物類
ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなど。
【０１５１】
・有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなど。
【０１５２】
可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
【０１５３】
電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもよい。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０〜１重量部が適当である。
【０１５４】
表面層は前述のように、感光体ドラム２０Ｙの機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため設けられる。表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが例示できる。表面層に用いる高分子は、熱可塑性高分子、熱硬化性高分子、何れの高分子であっても良いが、熱硬化性高分子は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高いためたいへん好ましい。よって本形態の表面層は熱硬化性樹脂を含んでいる。表面層は薄い膜厚であれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させ、また、保護層に用いる高分子を電荷輸送能力を有するものとすることが好ましい。
【０１５５】
感光層と表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレード７８Ｙとの摩擦により保護層が磨耗し、消失すると、すぐに感光層は磨耗していってしまうことから、表面層を設けるにあたっては、表面層は十分な膜厚とすることが重要であり、０．０１〜１２μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好ましくは２〜８μｍとすることが好ましい。表面層の膜厚が０．１μｍ以下では、薄すぎてクリーニングブレード７８Ｙとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうため好ましくない。表面層の膜厚が１２μｍ以上では、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうため好ましくない。
【０１５６】
表面層に用いる高分子としては、画像形成時の書き込み光に対して透明で、絶縁性、機械的強度、接着性に優れた物が望ましく、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。これらの高分子は熱可塑性高分子であっても良いが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性高分子とすることで、表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を大幅に減少させることができる。
【０１５７】
前述のように、表面層には電荷輸送能力を有していることが好ましく、表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、表面層に用いる高分子と前述の電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を表面層に用いる方法が考えられ、後者の方法が、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができ好ましい。
【０１５８】
画像形成装置１００において現像に用いるトナーについて詳細に述べる。
トナーの平均円形度は０．９３以上１．００以下である。下記式（１）より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 式（１）
平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が１．００に近いほどトナー粒子に角がないため、現像装置８０Ｙ等の現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しにくい。
【０１５９】
ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子が少ないと、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
トナー粒子が角張っていないと、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしにくい。
【０１６０】
円形度の測定方法について説明する。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
【０１６１】
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【０１６２】
トナーの重量平均径Ｄ４は３〜１０μｍである。
この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
【０１６３】
重量平均径Ｄ４が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
重量平均径Ｄ４が１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
【０１６４】
トナーは、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００以上１．４０以下である。（Ｄ４／Ｄ１）の値が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。
【０１６５】
（Ｄ４／Ｄ１）が１．００以上１．４０以下の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。
トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。
トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
【０１６６】
トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
【０１６７】
まず、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フォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。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、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。
【０１６８】
試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、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、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径Ｄ４、個数平均径Ｄ１を求める。
【０１６９】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【０１７０】
このような略球形の形状のトナーとしては、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／又は伸長反応させるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットを少なくすることができ、定着装置６の汚れとなりこれが画像上に表れるのを抑えることができる。
【０１７１】
トナー作成に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、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）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長または架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。
【０１７２】
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、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）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ポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。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およ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。
【０１７３】
ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）および３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、（１−１）単独、または（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。ジオール（１−１）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価以上のポリオール（１−２）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。
【０１７４】
ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）および３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、（２−１）単独、および（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（２−１）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価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（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、ポリカルボン酸（２）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）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。
【０１７５】
ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）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。
【０１７６】
ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（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）；イソシアヌレート類；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。
【０１７７】
ポリイソシアネート（３）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、変性ポリ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。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％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重量％を超えると低温定着性が悪化する。
【０１７８】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有す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。
【０１７９】
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（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。ジアミン（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価以上のポリアミン（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。
【０１８０】
さらに、必要により伸長停止剤を用いて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。伸長停止剤としては、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。
【０１８１】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（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を超える場合や１／２未満となる場合では、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、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。
【０１８２】
これらの反応により、トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作成できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（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。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。
【０１８３】
また、トナーには、前記ウレア結合で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、変性されていないポリエステル（ii）を結着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、低温定着性およ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ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）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。
【０１８４】
（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００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い傾向がある。
【０１８５】
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常５０〜７０°Ｃ、好ましくは５５〜６５°Ｃである。５０°Ｃ未満ではトナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、７０°Ｃ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樹脂の共存により、本トナーにおいては、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。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、通常１００°Ｃ以上、好ましくは１１０〜２００°Ｃである。１００°Ｃ未満では耐ホットオフセット性が悪化する。結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０°Ｃ以下、好ましくは９０〜１６０°Ｃである。１８０°Ｃを超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０°Ｃ以上が好ましい。さらに好ましくは１０°Ｃ以上であり、特に好ましくは２０°Ｃ以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００°Ｃが好ましい。さらに好ましくは１０〜９０°Ｃであり、特に好ましくは２０〜８０°Ｃである。
【０１８６】
結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０°Ｃに加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０°Ｃにて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。さらに（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０°Ｃにて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（３）を反応させる際および（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（３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ii）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ii）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
【０１８７】
トナーは概ね以下の方法で製造することができる。ただしこれに限定されることはない。
水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、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）などが挙げられる。
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【０１８８】
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。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０°Ｃ(加圧下)、好ましくは４０〜９８°Ｃである。高温な方が、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【０１８９】
ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００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組成物の分散状態が悪く、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、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【０１９０】
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【０１９１】
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤として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陰イオン界面活性剤、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四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、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。
【０１９２】
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−［オメガ−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−［オメガ−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。
【０１９３】
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−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆーｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、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。
【０１９４】
カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、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−ｌ２１（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−ｌ３２（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。
水に難溶の無機化合物分散剤として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なども用いる事が出来る。
【０１９５】
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一テル類、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、ピニルビリジン、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窒素原子、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エニルエーテル、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。
【０１９６】
なお、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、微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。
【０１９７】
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および／または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
【０１９８】
トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、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く、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
【０１９９】
伸長および／または架橋反応時間は、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）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０°Ｃ、好ましくは４０〜９８°Ｃである。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【０２００】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【０２０１】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【０２０２】
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【０２０３】
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、I式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などが挙げられる。
【０２０４】
トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
【０２０５】
更に、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用／併用することもできる。
【０２０６】
トナー中の着色剤の個数平均径は０．５μｍ以下であることが望ましく、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下が望ましい。
トナー中の着色剤の個数平均径が０．５μｍより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
【０２０７】
０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。一方、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
【０２０８】
０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下である事が好ましく、５個数％以下である事が、より好ましい。
【０２０９】
着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておく事により、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行なわれ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得る事ができる。
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【０２１０】
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
【０２１１】
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。
中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。
【０２１２】
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層良くなる。
【０２１３】
この他、トナー中に結着樹脂や着色剤とともにワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。
離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
【０２１４】
これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。
【０２１５】
これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常４０〜１６０°Ｃであり、好ましくは５０〜１２０°Ｃ、さらに好ましくは６０〜９０°Ｃである。融点が４０°Ｃ未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０°Ｃを超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０°Ｃ高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【０２１６】
トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。
【０２１７】
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、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。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、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）、第四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）、第四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、第四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）、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、四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。
【０２１８】
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重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯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。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
【０２１９】
トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。
使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
【０２２０】
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０２２１】
更に、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は、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμ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０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％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、ペンガラ、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。
【０２２２】
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【０２２３】
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【０２２４】
また、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫや転写ベルト１１に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。
【０２２５】
これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。しかしながら、転写後、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に残存してしまったトナーは、その微細さや転動性の良さのために、クリーニング装置１３、クリーニング装置７０Ｙ等による除去が困難で通過してしまうことがある。トナーを転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから完全に除去するには、例えばクリーニングブレード７８Ｙのようなトナー除去部材を転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対して強力に押しつける必要がある。この様な負荷は、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫやクリーニング装置１３、クリーニング装置７０Ｙ等の寿命を短くするだけでなく、余計なエネルギーを使用してしまうことになる。
【０２２６】
転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対する負荷を軽減した場合には、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナーや小径のキャリアの除去が不十分となり、これらはクリーニング装置１３、クリーニング装置７０Ｙ等を通過する際に、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面を傷つけ、画像形成装置１００の性能を変動させる要因となる。
【０２２７】
画像形成装置１００は、前述の如く、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫへの帯電性能変動等を、高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像が、長期にわたって安定して得られるものである。
【０２２８】
また、画像形成装置１００は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成のトナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、装置寿命を大幅に延ばすことは言うまでもない。
このような、粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
【０２２９】
該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、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等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および／またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。
【０２３０】
また、上述の事由により、帯電ローラ９１Ｙ等の帯電部材の被覆層に含まれる前記トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものは、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、またはこれらの架橋物の内、少なくとも一種を好ましく用いることができる。
【０２３１】
粉砕法のトナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作成すれば良く、また、必要により前述の外添成分を、適宜、添加混合すれば良い。
【０２３２】
〔実施例〕
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。ただし本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０２３３】
（保護剤の使用環境）
リコー製 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ５０００、又は、リコー製 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ３０００の作像部において、ステアリン酸亜鉛を供給する部分から、同装置で使用されているステアリン酸亜鉛に代えて、次に述べる各条件の実施例及び比較例の保護剤を供給した。
その際、かかる作像部に備えられた、本形態の感光体ドラム２０Ｙ等に相当する像担持体の回転方向において、同作像部に備えられた、本形態のクリーニングブレード７８Ｙ等に相当するクリーニング部材の上流側に、本形態の保護膜形成装置４０Ｙと同様の構成の保護剤供給装置を配設した。
像担持体への保護剤の供給量の調整は、かかる保護剤供給装置に備えられた、本形態のバネ４８Ｙに相当する部材による、保護剤の、本形態のブラシローラ４７Ｙに相当する供給部材への加圧力を変化させることにより行った。なお、かかる加圧力は、２．５〜３Ｎが標準である。
【０２３４】
（保護剤について）
保護剤に含まれるステアリン酸亜鉛は（株）日本油脂製である。
保護剤に含まれる窒化ホウ素はモメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製である。
以下の各実施例及び各比較例において、保護剤を塗布された像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量は、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすようになっている。
【０２３５】
（保護剤の使用条件および像担持体表面の亜鉛元素量の測定について）
Ａ４版、画像面積率０％〜１００％を含む帯チャートにて、１００万枚の連続通紙試験を行った。なお、連続通紙試験１００枚で、像担持体表面の各元素の存在量は飽和することが分かっている。
試験後、画像面積率０％部（非画像部）、および、画像面積率１００％（ベタ画像部）に対応した作像部について、それぞれ２回ずつ像担持体表面の亜鉛元素量をＸＰＳにて測定し、その平均を亜鉛元素量とした。
ＸＰＳは、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製の装置名：Ｋ−Ａｌｐｈａを使用した。
【０２３６】
・実施例１
実施例１では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．５ａｔｍ％、窒素元素量：３０．２ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：２３．９ａｔｍ％である。
【０２３７】
・実施例２
実施例２では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．３ａｔｍ％、窒素元素量：１２．５ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：１．８ａｔｍ％、窒素元素量：７．８ａｔｍ％である。
【０２３８】
・実施例３
実施例３では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．０ａｔｍ％、窒素元素量：３．３ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：０．４ａｔｍ％、窒素元素量：１．２ａｔｍ％である。
【０２３９】
・実施例４
実施例４では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．９ａｔｍ％、窒素元素量：２．０ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：１．２ａｔｍ％、窒素元素量：０．９ａｔｍ％である。
【０２４０】
・実施例５
実施例５では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．２ａｔｍ％、窒素元素量：０．７ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて亜鉛元素量：０．４ａｔｍ％、窒素元素量：０．２ａｔｍ％である。
【０２４１】
・実施例６
実施例６では、脂肪酸の亜鉛塩としてミリスチン酸亜鉛を用いている。実施例６では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：６．８ａｔｍ％である。
【０２４２】
・実施例７
実施例７では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：１．９ａｔｍ％である。
【０２４３】
・比較例１
比較例１では、ステアリン酸亜鉛のみの保護剤を用いている。比較例１では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．５ａｔｍ％、窒素元素量：０．０ａｔｍ％である。
【０２４４】
・比較例２
比較例２では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．７ａｔｍ％、窒素元素量：０．１ａｔｍ％である。
【０２４５】
・比較例３
比較例３では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：３３．０ａｔｍ％である。
【０２４６】
・比較例４
比較例４では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：０．２ａｔｍ％、窒素元素量：４．２ａｔｍ％である。
【０２４７】
上述の１００枚の連続通紙試験後、再度、それぞれＡ４版、画像面積率０％〜１００％を含む帯チャートにて、５０００枚の連続通紙試験を実施し、この連続通紙試験後、各実施例及び各比較例について、上述の作像部に備えられた、本形態の帯電ローラ９１Ｙ等に相当する帯電部材である帯電ローラの汚染状況及び像担持体のフィルミング具合を目視で観察したところ、次の表１に示すようになった。同表において、帯電ローラの汚染状況は「Ｒ汚れ」の項目で示されており、像担持体のフィルミング具合は「フィルミング」の項目で示されている。
【０２４８】
【表１】
【０２４９】
同表に示された実施例と比較例との比較から、像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量で、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たし、且つ、像担持体表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量で、０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、保護剤を像担持体表面に供給すると、像担持体のフィルミングが抑制されるとともに、帯電手段の汚染が抑制されることが分かる。これは、像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量が０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たし像担持体表面上における保護剤の堆積が抑制され像担持体のフィルミングが抑制されていても、像担持体表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量が０．２＞Ｂ（Ａｔｏｍｉｃ％）では、クリーニング部材におけるトナーや保護剤のすり抜けが生じたい伝手段に飛翔して付着するためと考えられる。
【０２５０】
また、実施例相互間の比較により、像担持体のフィルミング抑制に関しては、像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量が１．０≦Ｚｎ≦２．３（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすことがより好ましいことが分かる。実施例相互間の比較により、帯電手段の汚染防止に関しては、像担持体表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量が１．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすことが好ましいことが分かる。
【０２５１】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０２５２】
たとえば、上述の形態では、像担持体を感光体として説明したが、像担持体は上述の形態における転写ベルト１１のような中間転写体であっても良い。この場合、像担持体保護剤は、本発明にかかる保護剤供給装置により中間転写体に塗布される。転写媒体は上述の形態における転写紙に相当するものとなる。本発明にかかるプロセスカートリッジは中間転写体を含む。中間転写体に対するクリーニング装置は、たとえば上述の形態においてはクリーニング装置１３をこれに相当するものとすることが可能である。中間転写体に対する帯電手段は、たとえば上述の形態においては１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫや２次転写ローラ５をこれに相当するものとすることが可能である。
【０２５３】
本発明にかかるプロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と、保護剤供給装置とを一体に含んでいるとともに画像形成装置本体に着脱自在であればよく、プロセスカートリッジを構成する他の構成部品の選択は、像担持体、当該構成部品の寿命、コスト、プロセスカートリッジ化の構造上の容易性等を考慮して適宜行なわれるものである。
【０２５４】
本発明は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用することができる。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等に直接転写しても良い。この場合の構成は、たとえば、図２を参照して、転写ベルト１１が転写紙に相当することとなる。
【０２５５】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２５６】
１１ 像担持体、中間転写体
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ 像担持体、感光体
４０Ｙ 保護剤供給装置
４２Ｙ 像担持体保護剤
４３Ｙ 層状化部材
４７Ｙ 供給部材
６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８ＢＫ プロセスカートリッジ
９０Ｙ 帯電手段
１００ 画像形成装置
Ｂ１ 像担持体の移動方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２５７】
【特許文献１】特公昭５１−２２３８０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０９４０６号公報
【特許文献３】特開２００６−３５０２４０号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に備えられた像担持体にこれを保護する像担持体保護剤を供給する保護剤供給装置、これを備えたプロセスカートリッジ、かかる保護剤供給装置またはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置、これら保護剤供給装置またはプロセスカートリッジまたは画像形成装置を用いた画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置において、光導電性物質等によって構成された感光体等の像担持体を備えた画像形成装置にあっては、像担持体の回転に従って、像担持体に対して帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程等を施すことにより画像形成を行うようになっている。
【０００３】
帯電工程では、帯電ローラ等の帯電部材により像担持体の表面を帯電させる。露光工程では、帯電工程で表面が帯電した像担持体に静電潜像を形成する。現像工程では、帯電したトナー粒子を静電潜像に対応して像担持体表面に付着させて可視像を形成する。転写工程で可視像を像担持体から用紙等の転写媒体に転写する。定着工程では、転写媒体に転写された可視像を熱、圧力、その他溶剤気体等によって転写媒体に定着する。これらの工程により、転写媒体上に出力画像が形成される。
【０００４】
現像工程における現像方式は、トナー粒子を帯電させる方法によって、二成分現像方式と一成分現像方式とに大別される。二成分現像方式は、トナー粒子とキャリア粒子との攪拌・混合による摩擦帯電を用いる。一成分現像方式は、キャリア粒子を用いずにトナー粒子への電化付与を行う。一成分現像方式は、トナー粒子を担持する現像剤担持体がトナー粒子の保持に磁気力を用いるか否かにより、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類される。
【０００５】
これらの現像方式のうち、高速性、現像再現性を要求される複写機やこれをベースとした複合機等では、トナー粒子の帯電の安定性、立ち上がり性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用され、また、小型のプリンタ、ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されている。
【０００６】
昨今では、出力画像のカラー化が進み、高画質化や画像品質の安定化に対する要求がこれまでにも増して強くなってきていることから、現像方式によらず、トナー粒子の平均粒径を小さくするとともに、トナー粒子の形状をより丸い形状としている。たとえば、重合法を用いたトナーが上市されており、このトナーは粉砕法で製造されたトナーと比較して、角張った部分が少なく平均粒子径が揃っているという優れた特徴を有しており、また画像品質の向上のみならず、製造エネルギーの抑制にも寄与している。
【０００７】
転写工程後の像担持体上には、転写媒体に転写されなかったトナー成分が残存しており、このままの状態で再度帯電工程が行われると、像担持体の均一な帯電がしばしば阻害される。そのため、一般的に、上述の工程のほかに、転写工程後、帯電工程前に、像担持体上に残存するトナー成分、その他紙粉等の異物を、クリーニングブレード等のクリーニング部材を用いてクリーニングするクリーニング工程によって除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で帯電工程を行うようになっている。
【０００８】
上述のようにトナー粒子の平均粒径が小さくなり、トナー粒子の形状がより丸い形状となっている昨今では、クリーニング工程によるトナー成分の除去が困難になり、クリーニング部材を像担持体表面に押圧する圧力を増すなどの対策が行われている。
【０００９】
このように、像担持体表面は、上述の各工程において、様々な物理的、電気的ストレスを受けており、使用時間が長期になるにつれてその状態が変化する。たとえば、帯電工程における電気的ストレスは、像担持体表面近傍で放電現象を伴う、接触帯電方式や近接帯電方式で顕著である。これらの帯電方式では、像担持体表面で多くの活性種や反応生成物が発生し、また放電領域の大気中で発生した活性種や反応性生物の像担持体表面への吸着が多く生じるためである。また、帯電工程で交流電圧を用いる場合、この電圧印加によるストレスが像担持体を磨耗させることも知られている。また、クリーニング工程での摩擦によるストレスが、像担持体を磨耗させ、また擦過傷を発生させることが知られている。クリーニング工程での摩擦によるストレスはクリーニング部材も劣化させる。そのため、従来より、像担持体とクリーニング部材との間の摩擦力を低減させるために、各種潤滑剤や潤滑成分の供給、これらによる像担持体表面への膜形成の方法について多くの提案がなされている。
【００１０】
たとえば、像担持体である感光体やクリーニング部材の寿命を延ばすため、感光体表面に像担持体保護剤として潤滑剤を供給し感光体表面に潤滑皮膜を形成する技術が提案されている（たとえば、〔特許文献１〕〜〔特許文献３〕参照）。この技術によれば、たとえば、上述した、帯電工程における像担持体へのストレスが容易に低減される。
【００１１】
潤滑剤の成分に関しては、脂肪酸の亜鉛塩を主成分とする潤滑剤（たとえば、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕参照）と、脂肪酸の亜鉛塩に窒化ホウ素を含ませた潤滑剤（たとえば、〔特許文献３〕参照）が知られているが、後者の潤滑剤は、前者の潤滑剤に比べて、帯電工程における放電の影響を受けても潤滑性の低下が生じにくいとともに、小粒径化し円形度の高い近年のトナーについてもこのトナーがクリーニング部材をすり抜けて帯電部材を汚染したり画像に影響を与えたりすることやクリーニング部材を磨耗させることを抑制ないし防止することに適しており、さらにはトナーとともに潤滑剤がクリーニング部材をすり抜けて帯電部材を汚染してしまうことを抑制ないし防止することにも適している。
【００１２】
そして、近年では、クリーニング工程におけるトナーのクリーニング性能が飛躍的に向上し、小粒径化し円形度の高い近年のトナーのクリーニングが良好に行われ、またこれによってクリーニング工程をすり抜けたトナーが、感光体やクリーニング部材を磨耗させ寿命を縮めることへの対応のみならず、帯電部材を汚染して寿命を縮めることへの対応が可能となっているという事情があることに鑑みると、後者の潤滑剤を感光体表面に供給することは、かかるクリーニング工程とともに感光体、クリーニング部材、帯電部材の寿命を延ばすこととの相性が良好である。
【００１３】
ここで、潤滑剤を感光体表面に供給したときの、感光体表面での潤滑剤量に関しては、前者の潤滑剤について、小粒径化し円形化したトナーを用いても、感光体表面のフィルミングが防止され感光体表面の保護性が維持されるように、かかる潤滑剤量を亜鉛元素量で０．４〜２．５ａｔｍ％とする技術が提案されている（たとえば、〔特許文献２〕参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、潤滑剤を感光体表面に供給したときの、感光体表面での潤滑剤量に関して、後者の潤滑剤について、感光体表面のホウ素量によって画像形成に影響を与える可能性があることが、本発明者らの研究によって明らかになってきた。
【００１５】
本発明は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、所期の目的を達する適切な量で像担持体に供給する保護剤供給装置、これを備えたプロセスカートリッジ、かかる保護剤供給装置またはプロセスカートリッジを備えた画像形成装置、これら保護剤供給装置またはプロセスカートリッジまたは画像形成装置を用いた画像形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、像担持体を保護するための像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置であって、前記像担持体保護剤は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、像担持体表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、前記像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置にある。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の保護剤供給装置において、前記亜鉛塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の保護剤供給装置において、前記像担持体保護剤を掻き取って像担持体に供給する供給部材を有することを特徴とする。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３の何れか１つに記載の保護剤供給装置において、像担持体に供給された前記像担持体保護剤を像担持体上で層状化する層状化部材を有することを特徴とする。
【００２０】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有するプロセスカートリッジにある。
【００２１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置にある。
【００２２】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有する画像形成装置にある。
【００２３】
請求項８記載の発明は、請求項６または７記載の画像形成装置において、前記像担持体の移動方向において、同像担持体の、同像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写する位置よりも下流側かつ前記保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される位置よりも上流側において、同像担持体に当接し、同像担持体上に残留したトナーを同像担持体から除去するためのクリーニング装置を有することを特徴とする。
【００２４】
請求項９記載の発明は、請求項６ないし８の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体は、少なくともその最表面に、熱硬化性樹脂を含む層を有することを特徴とする。
【００２５】
請求項１０記載の発明は、請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体が感光体であることを特徴とする。
【００２６】
請求項１１記載の発明は、請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体が中間転写体であることを特徴とする。
【００２７】
請求項１２記載の発明は、請求項６ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、前記像担持体に対向して設けられ同像担持体を帯電する帯電手段を有することを特徴とする。
【００２８】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の画像形成装置において、前記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１４記載の発明は、請求項６ないし１３の何れか１つに記載の画像形成装置において、平均円形度が０．９３以上１．００以下であるトナーを用いることを特徴とする。
【００３０】
請求項１５記載の発明は、請求項６ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１との比が１．００以上１．４０以下であるトナーを用いることを特徴とする。
【００３１】
請求項１６記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置または請求項５記載のプロセスカートリッジまたは請求項６ないし１５の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、像担持体を保護するための像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置であって、前記像担持体保護剤は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、像担持体表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、前記像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３３】
前記亜鉛塩がステアリン酸亜鉛であることとすれば、ラメラ結晶を持ち両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しせん断力が加わると層間に沿って結晶が割れて滑りやすく、安価であり疎水性に優れ電気的ストレスについても像担持体保護性に優れたステアリン酸亜鉛を脂肪酸の亜鉛塩として用いることで、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり、ステアリン酸亜鉛の疎水性により像担持体表面を撥水に保って像担持体表面の水分吸収を抑止して画像ボケを抑制し、経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３４】
前記像担持体保護剤を掻き取って像担持体に供給する供給部材を有することとすれば、供給部材による像担持体保護剤の像担持体への供給量を経時的に適量に安定確保することが可能となり、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３５】
像担持体に供給された前記像担持体保護剤を像担持体上で層状化する層状化部材を有することとすれば、像担持体保護剤による像担持体の保護効果が良好に発現するとともに像担持体が露光を受ける場合には像担持体保護剤による露光の阻害を抑制することができ、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る保護剤供給装置を提供することができる。
【００３６】
本発明は、かかる保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有するプロセスカートリッジにあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成に寄与し得る、交換寿命が向上し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能なプロセスカートリッジを提供することができる。
【００３７】
本発明は、かかるプロセスカートリッジを有する画像形成装置にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、プロセスカートリッジの交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３８】
本発明は、かかる保護剤供給装置と、この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有する画像形成装置にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００３９】
前記像担持体の移動方向において、同像担持体の、同像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写する位置よりも下流側かつ前記保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される位置よりも上流側において、同像担持体に当接し、同像担持体上に残留したトナーを同像担持体から除去するためのクリーニング装置を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、クリーニング装置によって清浄な状態とされた像担持体に像担持体保護剤を塗布することで像担持体の保護性能をより良好に発揮して、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な 画像形成装置を提供することができる。
【００４０】
前記像担持体は、少なくともその最表面に、熱硬化性樹脂を含む層を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、熱硬化性樹脂によって像担持体の電気的ストレスへの耐性が向上することも相俟って像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４１】
前記像担持体が感光体であることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、感光体のフィルミングを抑制ないし防止し、また帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、感光体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、感光体を保護するという目的を達することができ、感光体、帯電部材等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、感光体、帯電部材等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し感光体、帯電部材像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４２】
前記像担持体が中間転写体であることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、中間転写体のフィルミングを抑制ないし防止し、また中間転写体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、中間転写体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、中間転写体を保護するという目的を達することができ、中間転写体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、中間転写体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し中間転写体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４３】
前記像担持体に対向して設けられ同像担持体を帯電する帯電手段を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また帯電手段の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体、帯電手段の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体、帯電手段の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体、帯電手段の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４４】
前記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有することとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また帯電手段の汚染を抑制ないし防止しつつ、帯電手段による交流成分を有する電圧による像担持体の高い電気的ストレスを抑制することができることも相俟って、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体、帯電手段の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体、帯電手段の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体、帯電手段の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４５】
平均円形度が０．９３以上１．００以下であるトナーを用いることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、円形度が高いトナーであってもクリーニングを良好に行うことが可能となることも相俟って、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４６】
重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１との比が１．００以上１．４０以下であるトナーを用いることとすれば、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、粒度が揃ったトナーであってもクリーニングを良好に行うことが可能となることも相俟って、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成装置を提供することができる。
【００４７】
本発明は、かかる保護剤供給装置またはかかるプロセスカートリッジまたはかかる画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法にあるので、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素を含む像担持体保護剤を、像担持体のフィルミングを抑制ないし防止し、また像担持体に対して帯電部材が配設されている場合の帯電部材の汚染を抑制ないし防止しつつ、像担持体の磨耗による劣化等、像担持体保護剤の、像担持体を保護するという目的を達することができ、像担持体等の寿命の向上に寄与可能であり経時においても良好な画像形成を行い得る、像担持体等の交換寿命が向上しランニングコストが低減し像担持体等の構成部品の再利用も可能となり廃棄物削減も可能な画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた複数の像担持体のうち１つの像担持体周りの構成を示す概略正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、カラーレーザ複写機とプリンタとの複合機であるが、他のタイプの複写機、ファクシミリ、プリンタ、これらの複合機等、他の画像形成装置であっても良い。画像形成装置１００は、この画像形成装置１００で読み取った原稿の画像データ、または外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをもシート状の記録媒体として画像形成を行なうことが可能である。
【００５０】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての潜像担持体である感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを平行配設したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式を採用している。
【００５１】
表面移動部材たる感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、画像形成装置１００の本体９９の図示しないフレームに回転自在に支持され、像担持体である転写媒体としての転写ベルト１１の移動方向であるＡ１方向の上流側からこの順で並んでいる。各符号の数字の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の部材であることを示している。
【００５２】
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の画像を形成するための画像形成ユニット画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられている。
【００５３】
感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、本体９９の内部の中央部よりもやや上方に配設された無端のベルトである中間転写体としての中間転写媒体である転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に位置している。
【００５４】
転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、記録媒体であり転写媒体である転写紙に一括転写されるようになっている。転写紙の図示は省略している。
【００５５】
転写ベルト１１は、その上側の部分が各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向しており、この対向した部分が、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナー像を転写ベルト１１に転写する１次転写部９８を形成している。
【００５６】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対向する位置に配設された１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。
【００５７】
転写ベルト１１は、体積抵抗１０＾５〜１０＾１１Ω・ｃｍ の導電性を示すものである。表面抵抗が１０＾５Ω／□を下回る場合には、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから転写ベルト１１上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１０＾１１Ω／□を上回る場合には、転写ベルト１１から転写紙へトナー像を転写した後に、転写ベルト１１上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
【００５８】
転写ベルト１１は、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独または併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト状の転写ベルト１１を得ることもできる。
【００５９】
転写ベルト１１に表面層を設ける際には、後述の感光体ドラム２０Ｙの表面層に使用する表面層材料のうち、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
【００６０】
転写ベルト１１は、その縁部にそれぞれ、寄り止め部材としての図示しない寄り止めガイドを有している。寄り止めガイドは、転写ベルト１１がＡ１方向に回転するときに、図１における紙面と垂直な何れかの方向に偏倚することを防止するために配設されている。寄り止めガイドは、ウレタンゴム製であるが、その他、シリコンゴムなど各種ゴム材料により構成することができる。
【００６１】
画像形成装置１００は、本体９９内に、４つの画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫと、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの上方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１に従動し、連れ回りする転写部材としての２次転写バイアスローラである２次転写ローラ５と、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫの上方に対向して配設された潜像形成手段としての光書込みユニットである光走査装置８とを有している。
【００６２】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙を多数枚積載可能な給紙カセットとしての給紙機構であるシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた転写紙を、画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間の２次転写部９７に向けて繰り出すレジストローラ対４と、転写紙の先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００６３】
画像形成装置１００はまた、本体９９内に、トナー像を転写された転写紙に同トナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着済みの転写紙を本体９９の外部に排出する排紙ローラ対としての排紙ローラ７と、排出ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙を積載する排紙トレイ１７とを有している。
【００６４】
画像形成装置１００はまた、本体９９上方に、原稿の画像を読み取る読取装置１４と、読取装置１４の上方に配設され読取装置１４に原稿を給送する自動原稿給送装置（いわゆるＡＤＦ）１５とを有している。
【００６５】
画像形成装置１００はまた、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫを回転駆動する図示しない駆動装置と、２次転写ローラ５に２次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源とバイアス制御手段と、種々の検知手段による検知結果等に基づき画像形成装置１００の動作全般を制御するＣＰＵ、メモリ等を含む図示しない制御手段とを有している。
【００６６】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写バイアスローラとしての１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫと、転写ベルト１１を巻き掛けられた、駆動部材である駆動ローラ７２と、クリーニング対向ローラ７４と、駆動ローラ７２及びクリーニング対向ローラ７４とともに転写ベルト１１を張架する張架ローラ７５、７７と、転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングするベルトクリーニング装置としてのクリーニング装置１３とを有している。
【００６７】
転写ベルトユニット１０はまた、駆動ローラ７２を回転駆動する図示しない駆動系と、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫに１次転写バイアスを印加する図示しないバイアス印加手段としての電源とバイアス制御手段とを有している。
【００６８】
１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫは、転写ベルト１１をその裏面から感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。
【００６９】
各１次転写ニップには、１次転写バイアスの影響により、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫと１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫとの間に１次転写電界が形成される。感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に形成された各色のトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって転写ベルト１１上に１次転写される。
【００７０】
駆動ローラ７２は、転写ベルト１１を介して２次転写ローラ５を当接されており、２次転写ニップを形成している。
張架ローラ７５は、転写ベルト１１に、転写に適した所定の張力を与える加圧部材としてのテンションローラたる機能を有している。
【００７１】
クリーニング装置１３は、詳細な図示を省略するが、転写ベルト１１に対向、当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有しており、転写ベルト１１上の残留トナー等の異物をクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより掻き取り、除去して、転写ベルト１１をクリーニングするようになっている。
【００７２】
シート給送装置６１は、転写紙を複数枚重ねた転写紙束の状態で収容するものであり、本体９９の下部において多段で配設されている。シート給送装置６１は、所定のタイミングで、転写紙をレジストローラ対４に向けて給送するようになっている。
シート給送装置６１から送り出された転写紙は、給紙経路を経てレジストローラ対４に至り、レジストローラ対４のローラ間に挟まれる。
【００７３】
定着装置６は、ベルトユニット６２と、ベルトユニット６２に圧接された加圧ローラ６３とを有している。ベルトユニット６２は、無端状の定着ベルト６４と、定着ベルト６４を張架しながら無端移動させる定着ローラ６５と、定着ローラ６５とともに定着ベルト６４を巻き掛け内部に図示しない熱源を有する加熱ローラ６６とを有している
【００７４】
定着装置６は、トナー像を担持した転写紙をベルトユニット６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着部に挟み込む態様で通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙の表面に定着するようになっている。
【００７５】
画像形成ユニット６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像形成ユニットの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像形成ユニット６０Ｙの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像形成ユニットの構成に付すかこれを省略し、詳細な説明についても適宜省略することとする。
【００７６】
図２に示すように、感光体ドラム２０Ｙを備えた画像形成ユニット６０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの周囲に、感光体ドラム２０Ｙに対向して、図中反時計方向である感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２Ｙと、クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置であるクリーニング装置７０Ｙと、感光体ドラム２０Ｙに像担持体保護剤としての保護剤４２Ｙを供給し塗布する保護剤塗布手段としての保護膜形成手段である保護剤供給装置である保護膜形成装置４０Ｙと、図示しない除電手段としての除電ランプを備えた除電装置と、帯電手段としての帯電装置９０Ｙと、現像手段としての現像ユニットである現像器たる現像装置８０Ｙとを有している。
【００７７】
感光体ドラム２０Ｙと、クリーニング装置７０Ｙと、保護膜形成装置４０Ｙと、除電装置と、帯電装置９０Ｙと、現像装置８０Ｙとは一体化されており、プロセスカートリッジ６８Ｙを構成している。プロセスカートリッジ６８Ｙは本体９９に対して着脱自在となっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。
【００７８】
感光体ドラム２０Ｙは、導電性支持体の上に感光層が設けられた構成であって、有機光導電層を有するＯＰＣ感光体である。その詳細については後述する。
【００７９】
クリーニング装置７０Ｙは、Ｂ１方向において、感光体ドラム２０Ｙに担持されたトナー像が１次転写ローラ１２Ｙによって転写ベルト１１に転写される位置よりも下流側かつ保護膜形成装置４０Ｙによって保護剤４２Ｙを供給される位置よりも上流側において、その先端が感光体ドラム２０Ｙに当接し、感光体ドラム２０Ｙ上の転写残トナー、キャリア、紙粉等の異物を掻き取って除去するとともに回収しクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングブレード７８Ｙと、クリーニングブレード７８Ｙを感光体ドラム２０Ｙに所定の弾性力で押し当てるばね７９Ｙと、クリーニングブレード７８Ｙによって感光体ドラム２０Ｙから除去された転写残トナー等を回収する図示しない回収室とを有している。
クリーニングブレード７８Ｙは、いわゆるカウンタータイプ言い換えるとリーディングタイプに類する角度で感光体ドラム２０Ｙに当接している。
【００８０】
帯電装置９０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面を一様に帯電する一様帯電手段である。帯電装置９０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙの表面に近接して配設された帯電部材としての帯電ローラ９１Ｙと、帯電ローラ９１Ｙに接触配置され帯電ローラ９１Ｙをクリーニングするクリーニングローラ９２Ｙと、帯電ローラ９１Ｙに直流電圧と交流電圧とを重畳させた直流成分と交流成分とを有する電圧を印加する図示しない電圧印加手段としての高電圧電源とを有している。
【００８１】
感光体ドラム２０Ｙを帯電する方法としては、本形態の帯電装置９０Ｙのように、帯電ローラ９１Ｙを感光体ドラム２０Ｙに非接触に配置する近接方式のほかに、帯電ローラ９１Ｙのような帯電部材を感光体ドラム２０Ｙに接触させて配置する接触帯電方式すなわち接触方式とがある。高電圧電源は直流電圧のみを帯電ローラ９１Ｙに印加するものであってもよい。
【００８２】
帯電装置９０Ｙは、高電圧電源による電圧印加によって、帯電ローラ９１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の微小空隙での放電により、感光体ドラム２０Ｙの帯電を行う。よって、放電ワイヤを用いた、いわゆるコロトロン、スコロトロンといわれるコロナ放電を利用した放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制したものとなっている。
【００８３】
光走査装置８は、感光体ドラム２０Ｙに帯電装置９０Ｙが対向した帯電領域と現像装置８０Ｙが対向した現像領域との間の領域に、光変調及び偏向されたレーザー光Ｌを走査しながら照射して、帯電装置９０Ｙにより帯電された後の感光体ドラム２０Ｙの表面の被走査面をスポット照射によって露光し、現像装置８０Ｙによってイエロートナー像として可視像化される、画像情報に応じた静電潜像を書き込むようになっている。そのため、図１に示すように、光走査装置８は、光源３１、高速で回転する多角柱の多面鏡であるポリゴンミラー３２、ｆθレンズ３３、反射ミラー３４等を有している。
【００８４】
図２に示すように、現像装置８０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに近接対向して配設された現像ローラ８１Ｙと、現像ローラ８１Ｙ上の現像剤を一定の高さに規制するドクターブレード８２Ｙと、互いに対向するように配設され、現像剤を攪拌するとともに現像ローラ８１Ｙに現像剤を供給するための第１搬送スクリュ８３Ｙ及び第２搬送スクリュ８４Ｙと、第１搬送スクリュ８３Ｙと第２搬送スクリュ８４Ｙとの間に設けられた仕切り壁８７Ｙと、イエロートナーを収容したトナーボトル８８Ｙと、直流成分の現像バイアスを現像ローラ８１Ｙに印加する図示しないバイアス印加手段等とを有している。
【００８５】
現像ローラ８１Ｙは、その表面に現像剤を担持する現像剤担持体である図示しない現像スリーブを有している。バイアス印加手段は現像スリーブに、感光体ドラム２０Ｙの、露光部と非露光部との間の適当な大きさの現像バイアスを印加する。
【００８６】
現像装置８０Ｙ内には、仕切り壁８７Ｙにより、現像ローラ８１Ｙと第１搬送スクリュ８３Ｙとを収容した第１供給部と、第２搬送スクリュ８４Ｙを収容した第２供給部とが分かれた状態で形成されている。
【００８７】
第１搬送スクリュ８３Ｙは、駆動手段によって回転駆動されることで、第１供給部内の現像剤を図２における紙面奥側から手前側へと搬送しながら現像ローラ８１Ｙに供給する。第１搬送スクリュ８３Ｙによって第１供給部内の端部付近まで搬送された現像剤は、仕切り壁８７Ｙに形成された図示しない開口部を通って第２供給部内に進入する。
【００８８】
第２供給部内において、第２搬送スクリュ８４Ｙは、駆動手段によって回転駆動されることで第１供給部から送られてくる現像剤を第１搬送スクリュ８３Ｙとは逆方向に搬送する。第２搬送スクリュ８４Ｙによって第２供給部の端部付近まで搬送された現像剤は、仕切壁８７Ｙに設けられたもう一方の図示しない開口部を通って第１供給部内に戻る。
【００８９】
現像ケース８５Ｙ内の現像剤は、磁性キャリアと、イエロートナーとを含む二成分現像剤であって、この現像剤には、トナーボトル８８Ｙからイエロートナーが補給、供給され、第１搬送スクリュ８３Ｙ及び第２搬送スクリュ８４Ｙによって、供給されたイエロートナーと現像剤とが攪拌搬送されながら攪拌混合され、摩擦帯電され、現像ローラ８１Ｙに供給され担持される。
【００９０】
ドクターブレード８２Ｙによって現像剤の担持量を規制され層厚を規制された現像ローラ８１Ｙは、その回転及びバイアス印加手段による現像バイアスにより、現像ローラ８１Ｙと感光体ドラム２０Ｙとの間の現像領域に、ドクターブレード８２Ｙによって量を適量とされた現像剤を運び、現像剤中のイエロートナーが感光体ドラム２０Ｙの表面に形成された静電潜像に静電的に移行して、静電潜像をイエロートナー像として可視像化するようになっている。
【００９１】
現像によりイエロートナーを消費した現像剤は、現像ローラ８１Ｙの回転に伴って現像装置８０Ｙ内に戻される。
本形態では、バイアス印加手段により直流成分の現像バイアスを印加しているが、現像バイアスは、交流成分であっても良いし、直流成分に交流成分を重畳したものであっても良い。
【００９２】
保護膜形成装置４０Ｙは、バー状に成形された固形の潤滑剤である保護剤４２Ｙと、感光体ドラム２０Ｙを保護するために保護剤４２Ｙを掻き取り感光体ドラム２０Ｙに供給する供給部材としての保護剤供給部材である掻き取り部材としてのファーブラシたるブラシローラ４７Ｙとを有している。
【００９３】
保護膜形成装置４０Ｙはまた、保護剤４２Ｙの、感光体ドラム２０Ｙ側の面と反対側の面を支持したホルダ４１Ｙと、ホルダ４１Ｙを介して保護剤４２Ｙをブラシローラ４７Ｙに押圧する弾性部材としての押圧力付与機構たる加圧バネであるバネ４８Ｙと、ブラシローラ４７Ｙによって感光体ドラム２０Ｙに塗布ないし供給された保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ上に塗布し保護膜を形成するための保護層形成機構４９Ｙとを有している。
【００９４】
保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙにより幅方向において全体が均一に掻き取られ、消費されるように、保護剤４２Ｙとブラシローラ４７Ｙとは、その幅方向すなわち図２における紙面に垂直な方向における長さが一致しているとともに、幅方向における配設範囲が互いに一致している。また、バネ４８Ｙの付勢力は、保護剤４２Ｙを経時においても定圧で且つ長手方向において均一な圧力でブラシローラ４７Ｙに押圧するように構成されている。
【００９５】
保護剤４２Ｙとブラシローラ４７Ｙとは、その幅方向における長さが少なくとも同方向における感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域の長さ以上であって、同方向において保護剤４２Ｙとブラシローラ４７Ｙとの配設位置が感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域を含むように構成されている。よって、保護剤４２Ｙはブラシローラ４７Ｙにより、幅方向において均一に感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域に供給される。
【００９６】
保護層形成機構４９Ｙは、その先端が感光体ドラム２０Ｙに当接し、ブラシローラ４７Ｙによって感光体ドラム２０Ｙに供給された保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ上で層状化する層状化部材である皮膜形成部材としての塗布ブレード４３Ｙと、塗布ブレード４３を感光体ドラム２０Ｙに所定の弾性力で押し当てる弾性部材としてのバネ４４Ｙとを有している。
【００９７】
塗布ブレード４３Ｙは、感光体ドラム２０Ｙに当接するブレード４５Ｙと、支軸４９ａＹを中心に回転可能でありブレード４５Ｙを支持しバネ４４Ｙによって付勢されたブレード支持体４６Ｙとを有している。ブレード４５Ｙとブレード支持体４６Ｙとは、ブレード４５Ｙの先端部の感光体ドラム２０Ｙ表面への押圧当接に堪え得るように、接着によって互いに固定されているが、融着等の他の任意の方法で互いに固定してもよい。
【００９８】
塗布ブレード４３Ｙは、その幅方向における長さが同方向における感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域の長さ以上であって、同方向においてその配設位置が感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域を含むように構成されている。よって、塗布ブレード４３Ｙは幅方向において少なくとも感光体ドラム２０Ｙの画像形成領域に均一に当接し、幅方向において均一に少なくとも感光体ドラム２０Ｙ上の画像形成領域に皮膜を形成する。
【００９９】
このような構成の保護膜形成装置４０Ｙは、ブラシローラ４７Ｙを、その軸を中心に、感光体ドラム２０Ｙの回転速度と所定の線速差を持って、感光体ドラム２０Ｙの回転方向Ｂ１に対しカウンター方向となるＤ１方向に回転させて、保護剤４２Ｙを掻き削って一旦汲み上げ、掻き削った保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面との当接位置まで担持搬送して感光体ドラム２０Ｙに塗布して供給するようになっている。
【０１００】
感光体ドラム２０Ｙに塗布された保護剤４２Ｙは、保護剤４２Ｙの物質種によっては感光体ドラム２０Ｙ上において十分な保護層を形成するに至らないことがありうるが、塗布ブレード４３Ｙによって、感光体ドラム２０Ｙ表面に押圧され、引き伸ばされることで薄層化言い換えると層状化、皮膜化され、保護剤の皮膜形成が確実かつ均一に施される。
【０１０１】
経時で保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙに掻き削られて減少しても、バネ４８Ｙが保護剤４２Ｙを長手方向において均一に経時においても定圧でブラシローラ４７Ｙに押圧していることにより、保護剤４２Ｙは微量となっても適量がブラシローラ４７Ｙに汲み上げられ、感光体ドラム２０Ｙに供給される。
【０１０２】
保護剤４２Ｙによって感光体ドラム２０Ｙ表面に形成される皮膜は、近接放電による感光体ドラム２０Ｙ表面の劣化を防止する機能を有しており、保護膜形成装置４０Ｙは放電劣化防止手段として機能するものである。ここでいう劣化とは、放電による感光体ドラム２０Ｙの磨耗及びこの磨耗の加速、ならびに感光体ドラム２０Ｙ表面の活性化の両方を指している。
【０１０３】
また、かかる皮膜は、感光体ドラム２０Ｙとクリーニングブレード７８Ｙとが互いに摩擦しあうことによって生じる磨耗等の劣化やかかる摩擦によって感光体ドラム２０Ｙの表面がフィルミングされることによる劣化も防止し、保護膜形成装置４０Ｙは摩擦劣化防止手段として機能するものである。
【０１０４】
このように、保護膜形成装置４０Ｙは、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に塗布することにより、これら劣化のすべてを解消している。
その他、保護膜形成装置４０Ｙの詳細については後述する。
【０１０５】
このような画像形成ユニット６０Ｙにおいては、ネガ−ポジプロセスで画像形成を行う。感光体ドラム２０Ｙは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置９０Ｙにより表面を一様にマイナス帯電され、光走査装置８からのレーザー光Ｌの露光走査によりイエロー色に対応した静電潜像を形成される。このとき、露光の走査方向は感光体ドラム２０Ｙの回転軸方向であり、また露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる。
【０１０６】
この静電潜像を現像装置８０Ｙにより現像剤中のイエロー色のトナーにより現像され、現像により得られたイエロー色のトナー像を１次転写ローラ１２ＹによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留した転写残トナーをクリーニング装置７０Ｙにより除去され、保護膜形成装置４０Ｙによって保護剤４２Ｙが供給され、除電装置により残留電荷が除去されて帯電装置９０Ｙによる次の除電、帯電に供される。
【０１０７】
このとき、クリーニング装置７０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙ上の、部分的あるいは全面的に劣化した保護剤も、転写残トナー等の他成分とともに除去する。保護膜形成装置４０Ｙは、クリーニング後の感光体ドラム２０Ｙ表面に保護剤による保護膜を形成する。
【０１０８】
クリーニング装置７０Ｙは、保護層形成機構４９Ｙまたはこれに備えられた塗布ブレード４３Ｙに同様の機能を持たせることによって、省略することも可能である。
しかしながら、感光体ドラム２０Ｙをクリーニングする機能と、保護層を形成する機能とは、感光体ドラム２０Ｙに当接させる部材の材料、その当接力など、感光体ドラム２０Ｙに対するかかる部材の摺擦状態を異ならせる必要があることがある。
そのため、本形態のように、これらの機能を分離し、Ｂ１方向において上流側にクリーニング装置７０Ｙを配設し、下流側に保護層形成機構４９Ｙを配設することが好ましい。ただし、本形態においても、クリーニング装置７０Ｙは、感光体ドラム２０Ｙ表面上の保護剤をクリーニングする点において、保護膜形成装置４０Ｙに備えられた保護剤クリーニング手段としての保護剤クリーニング機構であるクリーニング機構として把握される。
【０１０９】
他の感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写ニップまで移動して転写紙に密着し、２次転写バイアスやニップ圧の作用によって転写紙に２次転写され、転写紙上にフルカラー画像が形成される。
【０１１０】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙は、シート給送装置６１から給送ローラ３によって繰り出されてフィードされ、レジストローラ対４によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。
２次転写ローラ５には、バイアス印加手段により、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加される。
【０１１１】
転写紙は、すべての色のトナー像を転写され、担持すると、定着装置６に進入し、加圧ローラ６３とベルトユニット６２との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、転写紙上にフルカラー画像が定着される。定着装置６を通過した定着済みの転写紙は、排紙ローラ７を経て、本体９９の上部の排紙トレイ１７上にスタックされる。一方、２次転写を終えた２次転写ニップ通過後の転写ベルト１１は、クリーニング装置１３に備えられたクリーニングブラシ及びクリーニングブレードによってその表面をクリーニングされ、次の現像工程に備える。
【０１１２】
保護膜形成装置４０Ｙについて詳細に述べる。なお、画像形成ユニット６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた保護膜形成装置についても同様であるので、それらについての説明は省略する。
【０１１３】
すでに述べたように、保護膜形成装置４０Ｙは、バネ４８Ｙを備えていることにより、経時で保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙに掻き削られて減少し、微量となっても、適量の保護剤４２Ｙがブラシローラ４７Ｙに汲み上げられ、ブラシローラ４７Ｙに接触することで、感光体ドラム２０Ｙに適量が供給される。
【０１１４】
ここで、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給したときの、感光体ドラム２０Ｙ表面での量が、小粒径化し円形化した後述するトナーを用いても、感光体ドラム２０Ｙ表面のフィルミングが防止され感光体ドラム２０Ｙ表面の保護性が維持されるようになっている。具体的に、保護膜形成装置４０Ｙは、保護剤４２Ｙに脂肪酸の亜鉛塩を含有しており、感光体ドラム２０Ｙ表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量で、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給するようになっている。
【０１１５】
また、保護剤４２Ｙは、脂肪酸の亜鉛塩に無機潤滑剤である窒化ホウ素を含ませたものとなっており、これにより、脂肪酸金属塩を主成分とする場合に比べて、帯電工程における放電の影響を受けても潤滑性の低下が生じにくいとともに、後述するように小粒径化し円形度の高いトナーについてもこのトナーがクリーニングブレード７８Ｙをすり抜けて帯電ローラ９１Ｙを汚染したり画像に影響を与えたりすることやクリーニングブレード７８Ｙを磨耗させることが抑制ないし防止されるようになっており、さらにはトナーとともに保護剤４２Ｙがクリーニングブレード７８Ｙをすり抜けて帯電ローラ９１Ｙを汚染してしまうことを抑制ないし防止するようにもなっている。
【０１１６】
しかし、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給したときの、感光体ドラム２０Ｙ表面のホウ素元素量によって画像形成に影響を与える可能性があることが、本発明者らの研究によって明らかになってきた。すなわち、かかるホウ素元素量が多いと、感光体ドラム２０Ｙ表面に堆積し、フィルミングが発生し、画像形成に影響を与え得る。また、かかるホウ素元素量が少ないと、窒化ホウ素を保護剤４２Ｙに含有させることによる上述の機能が果たされなくなり得る。
【０１１７】
そこで、保護膜形成装置４０Ｙは、上述のように感光体ドラム２０Ｙ表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量で、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすことに加えて、感光体ドラム２０Ｙ表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量で、０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、保護剤４２Ｙを感光体ドラム２０Ｙ表面に供給するようになっている。このような数値範囲の根拠は、後述する実施例及び比較例によって明らかとなる。また、感光体ドラム２０Ｙ表面上への保護剤４２Ｙの供給量の調整は、保護剤４２Ｙにおける脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素との量及びこれらの量の比、保護剤４２Ｙの硬度、ブラシローラ４７Ｙの構成、回転速度、バネ４８Ｙの付勢力の調整によって行われる。
【０１１８】
脂肪酸の亜鉛塩の代表的な例としては、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、パルミチン酸亜鉛、リノレン酸亜鉛、カプリル酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、エナント酸亜鉛、モンタン酸亜鉛、及びこれらの混合物が挙げられるが、これに限るものではない。また、これらを複数混合して使用してもよい。ただし、感光体ドラム２０Ｙのより良い保護性を発揮し、またステアリン酸は高級脂肪酸の中で最も安価であるとともにその亜鉛の塩は疎水性に優れた非常に安定な物質であることから、脂肪酸の亜鉛塩は、ステアリン酸亜鉛を含むことが最も好ましい。よって保護剤４２Ｙはステアリン酸亜鉛を含んでいる。
【０１１９】
窒化ホウ素は、二次元層構造を特徴とする無機潤滑剤であり、金属結合または共有結合又はイオン結合によって結合している層状構造を持ち、その層間はファン−デル−ワールス力でのみ結合している物質である。上述のように、保護剤４２Ｙが窒化ホウ素を含むことで、感光体ドラム２０Ｙとクリーニングブレード７８Ｙとの潤滑性は大きく向上し、トナーすり抜けが防止ないし抑制され、保護剤４２Ｙのすり抜けも防止ないし抑制されるため、帯電ローラ９１Ｙの汚染が防止ないし抑制される。
【０１２０】
ここで、保護剤４２Ｙは、すでに述べたようにバー状に成形された固形のものとなっている。保護剤４２Ｙをこのようにブロック状に製造する方法としては、圧縮成型、溶融成型が知られているが、何れの方法で保護剤４２Ｙを成形しても良い。何れの方法も、成型にあたって、保護剤４２Ｙを構成する、後述する各成分の粉体を混合して用いるものであり、前者の方法ではかかる混合した粉体を型に流し込みプレス機にて圧縮することでブロック状に固形化して保護剤４２Ｙを成形し、後者の方法ではかかる混合した粉体を溶融し型に流し込んで冷却することでブロック状に固形化して保護剤４２Ｙを成形する。
【０１２１】
ブレード４５Ｙの材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独またはブレンドして使用することができる。これらのゴムブレードは、感光体ドラム２０Ｙとの接点部部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理しても良い。弾性体の硬度を調整するために、他の有機フィラーや無機フィラーに代表される充填材を分散しても良い。
【０１２２】
ブレード４５Ｙの厚みは、バネ４４Ｙで加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね０．５〜５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、１〜３ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
【０１２３】
ブレード４５Ｙの、ブレード支持体４６Ｙから突き出し、たわみを持たせることができる部分の長さ、いわゆる自由長についても同様に、バネ４４Ｙで加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね１〜１５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜１０ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
【０１２４】
塗布ブレード４３Ｙの他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の表面層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。
【０１２５】
この場合、弾性金属ブレードの厚みは、０．０５〜３ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、０．１〜１ｍｍ程度であればより好ましく使用できる。
また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸４９ａＹと略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
【０１２６】
表面層を形成する材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。
【０１２７】
ブレード４５Ｙで感光体ドラム２０Ｙを押圧する力は、保護剤４２Ｙが延展し保護層や保護膜の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上８０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
【０１２８】
ブラシローラ４７Ｙの感光体ドラム２０Ｙ表面への機械的ストレスを抑制するためには、そのブラシ繊維は可撓性を持つことが好ましい。
可撓性のブラシ繊維の具体的な材料としては、一般的に公知の材料から１種乃至２種以上を選択して使用する事ができる。
【０１２９】
具体的には、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）；などの内、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。
【０１３０】
また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。
【０１３１】
ブラシ繊維の基部を支持している支持体は、回動可能なロール状となっており、ブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けたものであって、これによってブラシローラ４７Ｙが形成されている。なお、かかる支持体は固定型であってもよい。
【０１３２】
ブラシ繊維は繊維径１０〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７〜４．５×１０8本）のものが好ましく用いられる。
【０１３３】
ブラシローラ４７Ｙは、供給の均一性やその安定性の面から、極カブラシ繊維密度の高い物を使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することも可能である。
【０１３４】
ブラシローラ４７Ｙ表面には、必要に応じ、その表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として、被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定される事無く使用でき、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；パーフルオロアルキルエーテル，ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。
【０１３５】
感光体ドラム２０Ｙの構成について詳細に述べる。なお、画像形成ユニット６０Ｍ、６０Ｃ、６０ＢＫに備えられた感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫについても同様の構成であるので、感光体ドラム２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫの説明は省略する。
【０１３６】
感光体ドラム２０Ｙは、導電性支持体の上に感光層を設けた構成となっている。
感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。
【０１３７】
感光体ドラム２０Ｙの機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に最表面をなす保護層が設けられている。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
【０１３８】
導電性支持体としては、体積抵抗１０＾１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
【０１３９】
導電性支持体のドラム形状は、直径が２０〜１５０ｍｍ、好ましくは、２４〜１００ｍｍ、さらに好ましくは２８〜７０ｍｍである。直径が２０ｍｍ以下では、感光体ドラム２０Ｙ周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に難しく、直径が１５０ｍｍ以上では画像形成装置１００が大きくなってしまい好ましくない。
【０１４０】
特に、本形態の画像形成装置１００のように画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体ドラムを搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以下であることが好ましい。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
【０１４１】
下引層としては、樹脂、あるいは白色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面を化学的あるいは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好ましい。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂、これらの中の一種あるいは多種の混合物を例示することができる。
【０１４２】
電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料を使用することができ、電荷発生物質は一種あるいは多種混合して使用することができる。下引層は、一層であっても、複数の層で構成しても良い。
【０１４３】
電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の一種あるいは多種を混合して使用することができる。
【０１４４】
これら電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂など一種の結着樹脂あるいは多種と結着樹脂の混合物を挙げることができるが、特にこれらのものに限定されるものではない。
【０１４５】
酸化防止剤としては、例えば以下のものが使用される。
・モノフェノール系化合物
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシニソールなど。
【０１４６】
・ビスフェノール系化合物
２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）など。
【０１４７】
・高分子フェノール系化合物
１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド］グリコールエステル、トコフェノール類など。
【０１４８】
・パラフェニレンジアミン類
Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔーブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
【０１４９】
・ハイドロキノン類
２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなど。
【０１５０】
・有機硫黄化合物類
ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなど。
【０１５１】
・有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなど。
【０１５２】
可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
【０１５３】
電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもよい。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０〜１重量部が適当である。
【０１５４】
表面層は前述のように、感光体ドラム２０Ｙの機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため設けられる。表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが例示できる。表面層に用いる高分子は、熱可塑性高分子、熱硬化性高分子、何れの高分子であっても良いが、熱硬化性高分子は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高いためたいへん好ましい。よって本形態の表面層は熱硬化性樹脂を含んでいる。表面層は薄い膜厚であれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させ、また、保護層に用いる高分子を電荷輸送能力を有するものとすることが好ましい。
【０１５５】
感光層と表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレード７８Ｙとの摩擦により保護層が磨耗し、消失すると、すぐに感光層は磨耗していってしまうことから、表面層を設けるにあたっては、表面層は十分な膜厚とすることが重要であり、０．０１〜１２μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好ましくは２〜８μｍとすることが好ましい。表面層の膜厚が０．１μｍ以下では、薄すぎてクリーニングブレード７８Ｙとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうため好ましくない。表面層の膜厚が１２μｍ以上では、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうため好ましくない。
【０１５６】
表面層に用いる高分子としては、画像形成時の書き込み光に対して透明で、絶縁性、機械的強度、接着性に優れた物が望ましく、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。これらの高分子は熱可塑性高分子であっても良いが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性高分子とすることで、表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を大幅に減少させることができる。
【０１５７】
前述のように、表面層には電荷輸送能力を有していることが好ましく、表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、表面層に用いる高分子と前述の電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を表面層に用いる方法が考えられ、後者の方法が、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができ好ましい。
【０１５８】
画像形成装置１００において現像に用いるトナーについて詳細に述べる。
トナーの平均円形度は０．９３以上１．００以下である。下記式（１）より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 式（１）
平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。
平均円形度が１．００に近いほどトナー粒子に角がないため、現像装置８０Ｙ等の現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しにくい。
【０１５９】
ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子が少ないと、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
トナー粒子が角張っていないと、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしにくい。
【０１６０】
円形度の測定方法について説明する。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
【０１６１】
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【０１６２】
トナーの重量平均径Ｄ４は３〜１０μｍである。
この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
【０１６３】
重量平均径Ｄ４が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
重量平均径Ｄ４が１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
【０１６４】
トナーは、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００以上１．４０以下である。（Ｄ４／Ｄ１）の値が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。
【０１６５】
（Ｄ４／Ｄ１）が１．００以上１．４０以下の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。
トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。
トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
【０１６６】
トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
【０１６７】
まず、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フォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。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、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。
【０１６８】
試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、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、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径Ｄ４、個数平均径Ｄ１を求める。
【０１６９】
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【０１７０】
このような略球形の形状のトナーとしては、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／又は伸長反応させるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットを少なくすることができ、定着装置６の汚れとなりこれが画像上に表れるのを抑えることができる。
【０１７１】
トナー作成に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、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）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長または架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。
【０１７２】
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、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）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ポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。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およ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。
【０１７３】
ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）および３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、（１−１）単独、または（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。ジオール（１−１）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価以上のポリオール（１−２）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。
【０１７４】
ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）および３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、（２−１）単独、および（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（２−１）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価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（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、ポリカルボン酸（２）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）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。
【０１７５】
ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）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。
【０１７６】
ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（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）；イソシアヌレート類；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。
【０１７７】
ポリイソシアネート（３）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、変性ポリ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。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％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重量％を超えると低温定着性が悪化する。
【０１７８】
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有す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。
【０１７９】
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（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。ジアミン（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価以上のポリアミン（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。
【０１８０】
さらに、必要により伸長停止剤を用いて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。伸長停止剤としては、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。
【０１８１】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（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を超える場合や１／２未満となる場合では、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、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。
【０１８２】
これらの反応により、トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作成できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（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。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。
【０１８３】
また、トナーには、前記ウレア結合で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、変性されていないポリエステル（ii）を結着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、低温定着性およ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ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）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。
【０１８４】
（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００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い傾向がある。
【０１８５】
結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常５０〜７０°Ｃ、好ましくは５５〜６５°Ｃである。５０°Ｃ未満ではトナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、７０°Ｃ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樹脂の共存により、本トナーにおいては、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。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、通常１００°Ｃ以上、好ましくは１１０〜２００°Ｃである。１００°Ｃ未満では耐ホットオフセット性が悪化する。結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０°Ｃ以下、好ましくは９０〜１６０°Ｃである。１８０°Ｃを超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０°Ｃ以上が好ましい。さらに好ましくは１０°Ｃ以上であり、特に好ましくは２０°Ｃ以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００°Ｃが好ましい。さらに好ましくは１０〜９０°Ｃであり、特に好ましくは２０〜８０°Ｃである。
【０１８６】
結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０°Ｃに加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０°Ｃにて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。さらに（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０°Ｃにて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（３）を反応させる際および（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（３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ii）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ii）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
【０１８７】
トナーは概ね以下の方法で製造することができる。ただしこれに限定されることはない。
水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、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）などが挙げられる。
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【０１８８】
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。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０°Ｃ(加圧下)、好ましくは４０〜９８°Ｃである。高温な方が、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【０１８９】
ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００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組成物の分散状態が悪く、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、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【０１９０】
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【０１９１】
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤として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陰イオン界面活性剤、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四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、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。
【０１９２】
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−［オメガ−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−［オメガ−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。
【０１９３】
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−ｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−ｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦ−ｌｌ０、Ｆーｌ２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、ｌ０３、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。
【０１９４】
カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、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−ｌ２１（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−ｌ３２（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。
水に難溶の無機化合物分散剤として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なども用いる事が出来る。
【０１９５】
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一テル類、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、ピニルビリジン、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窒素原子、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エニルエーテル、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。
【０１９６】
なお、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、微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。
【０１９７】
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および／または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
【０１９８】
トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、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く、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
【０１９９】
伸長および／または架橋反応時間は、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）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０°Ｃ、好ましくは４０〜９８°Ｃである。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【０２００】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【０２０１】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【０２０２】
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【０２０３】
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、I式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などが挙げられる。
【０２０４】
トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
【０２０５】
更に、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用／併用することもできる。
【０２０６】
トナー中の着色剤の個数平均径は０．５μｍ以下であることが望ましく、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下が望ましい。
トナー中の着色剤の個数平均径が０．５μｍより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
【０２０７】
０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。一方、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
【０２０８】
０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下である事が好ましく、５個数％以下である事が、より好ましい。
【０２０９】
着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておく事により、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行なわれ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得る事ができる。
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【０２１０】
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
【０２１１】
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。
中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。
【０２１２】
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層良くなる。
【０２１３】
この他、トナー中に結着樹脂や着色剤とともにワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。
離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
【０２１４】
これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。
【０２１５】
これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常４０〜１６０°Ｃであり、好ましくは５０〜１２０°Ｃ、さらに好ましくは６０〜９０°Ｃである。融点が４０°Ｃ未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０°Ｃを超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０°Ｃ高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
【０２１６】
トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。
【０２１７】
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、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。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、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）、第四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）、第四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、第四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）、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、四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。
【０２１８】
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重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯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。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
【０２１９】
トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。
使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
【０２２０】
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【０２２１】
更に、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は、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμ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０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％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、ペンガラ、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。
【０２２２】
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【０２２３】
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【０２２４】
また、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫや転写ベルト１１に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。
【０２２５】
これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。しかしながら、転写後、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上に残存してしまったトナーは、その微細さや転動性の良さのために、クリーニング装置１３、クリーニング装置７０Ｙ等による除去が困難で通過してしまうことがある。トナーを転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫから完全に除去するには、例えばクリーニングブレード７８Ｙのようなトナー除去部材を転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対して強力に押しつける必要がある。この様な負荷は、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫやクリーニング装置１３、クリーニング装置７０Ｙ等の寿命を短くするだけでなく、余計なエネルギーを使用してしまうことになる。
【０２２６】
転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫに対する負荷を軽減した場合には、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ上のトナーや小径のキャリアの除去が不十分となり、これらはクリーニング装置１３、クリーニング装置７０Ｙ等を通過する際に、転写ベルト１１、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面を傷つけ、画像形成装置１００の性能を変動させる要因となる。
【０２２７】
画像形成装置１００は、前述の如く、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫへの帯電性能変動等を、高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像が、長期にわたって安定して得られるものである。
【０２２８】
また、画像形成装置１００は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成のトナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、装置寿命を大幅に延ばすことは言うまでもない。
このような、粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
【０２２９】
該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、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等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および／またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。
【０２３０】
また、上述の事由により、帯電ローラ９１Ｙ等の帯電部材の被覆層に含まれる前記トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものは、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、またはこれらの架橋物の内、少なくとも一種を好ましく用いることができる。
【０２３１】
粉砕法のトナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作成すれば良く、また、必要により前述の外添成分を、適宜、添加混合すれば良い。
【０２３２】
〔実施例〕
以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説明する。ただし本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
【０２３３】
（保護剤の使用環境）
リコー製 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ５０００、又は、リコー製 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ３０００の作像部において、ステアリン酸亜鉛を供給する部分から、同装置で使用されているステアリン酸亜鉛に代えて、次に述べる各条件の実施例及び比較例の保護剤を供給した。
その際、かかる作像部に備えられた、本形態の感光体ドラム２０Ｙ等に相当する像担持体の回転方向において、同作像部に備えられた、本形態のクリーニングブレード７８Ｙ等に相当するクリーニング部材の上流側に、本形態の保護膜形成装置４０Ｙと同様の構成の保護剤供給装置を配設した。
像担持体への保護剤の供給量の調整は、かかる保護剤供給装置に備えられた、本形態のバネ４８Ｙに相当する部材による、保護剤の、本形態のブラシローラ４７Ｙに相当する供給部材への加圧力を変化させることにより行った。なお、かかる加圧力は、２．５〜３Ｎが標準である。
【０２３４】
（保護剤について）
保護剤に含まれるステアリン酸亜鉛は（株）日本油脂製である。
保護剤に含まれる窒化ホウ素はモメンティブパフォーマンスマテリアルズ社製である。
以下の各実施例及び各比較例において、保護剤を塗布された像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量は、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすようになっている。
【０２３５】
（保護剤の使用条件および像担持体表面の亜鉛元素量の測定について）
Ａ４版、画像面積率０％〜１００％を含む帯チャートにて、１００万枚の連続通紙試験を行った。なお、連続通紙試験１００枚で、像担持体表面の各元素の存在量は飽和することが分かっている。
試験後、画像面積率０％部（非画像部）、および、画像面積率１００％（ベタ画像部）に対応した作像部について、それぞれ２回ずつ像担持体表面の亜鉛元素量をＸＰＳにて測定し、その平均を亜鉛元素量とした。
ＸＰＳは、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製の装置名：Ｋ−Ａｌｐｈａを使用した。
【０２３６】
・実施例１
実施例１では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．５ａｔｍ％、窒素元素量：３０．２ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：２３．９ａｔｍ％である。
【０２３７】
・実施例２
実施例２では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．３ａｔｍ％、窒素元素量：１２．５ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：１．８ａｔｍ％、窒素元素量：７．８ａｔｍ％である。
【０２３８】
・実施例３
実施例３では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．０ａｔｍ％、窒素元素量：３．３ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：０．４ａｔｍ％、窒素元素量：１．２ａｔｍ％である。
【０２３９】
・実施例４
実施例４では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．９ａｔｍ％、窒素元素量：２．０ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：１．２ａｔｍ％、窒素元素量：０．９ａｔｍ％である。
【０２４０】
・実施例５
実施例５では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．２ａｔｍ％、窒素元素量：０．７ａｔｍ％であり、画像面積率１００％部にて亜鉛元素量：０．４ａｔｍ％、窒素元素量：０．２ａｔｍ％である。
【０２４１】
・実施例６
実施例６では、脂肪酸の亜鉛塩としてミリスチン酸亜鉛を用いている。実施例６では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：６．８ａｔｍ％である。
【０２４２】
・実施例７
実施例７では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：１．９ａｔｍ％である。
【０２４３】
・比較例１
比較例１では、ステアリン酸亜鉛のみの保護剤を用いている。比較例１では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．５ａｔｍ％、窒素元素量：０．０ａｔｍ％である。
【０２４４】
・比較例２
比較例２では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：１．７ａｔｍ％、窒素元素量：０．１ａｔｍ％である。
【０２４５】
・比較例３
比較例３では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率０％部にて、亜鉛元素量：２．１ａｔｍ％、窒素元素量：３３．０ａｔｍ％である。
【０２４６】
・比較例４
比較例４では、像担持体表面の亜鉛及び窒素元素量が、画像面積率１００％部にて、亜鉛元素量：０．２ａｔｍ％、窒素元素量：４．２ａｔｍ％である。
【０２４７】
上述の１００枚の連続通紙試験後、再度、それぞれＡ４版、画像面積率０％〜１００％を含む帯チャートにて、５０００枚の連続通紙試験を実施し、この連続通紙試験後、各実施例及び各比較例について、上述の作像部に備えられた、本形態の帯電ローラ９１Ｙ等に相当する帯電部材である帯電ローラの汚染状況及び像担持体のフィルミング具合を目視で観察したところ、次の表１に示すようになった。同表において、帯電ローラの汚染状況は「Ｒ汚れ」の項目で示されており、像担持体のフィルミング具合は「フィルミング」の項目で示されている。
【０２４８】
【表１】
【０２４９】
同表に示された実施例と比較例との比較から、像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量で、０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たし、且つ、像担持体表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量で、０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすように、保護剤を像担持体表面に供給すると、像担持体のフィルミングが抑制されるとともに、帯電手段の汚染が抑制されることが分かる。これは、像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量が０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たし像担持体表面上における保護剤の堆積が抑制され像担持体のフィルミングが抑制されていても、像担持体表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量が０．２＞Ｂ（Ａｔｏｍｉｃ％）では、クリーニング部材におけるトナーや保護剤のすり抜けが生じたい伝手段に飛翔して付着するためと考えられる。
【０２５０】
また、実施例相互間の比較により、像担持体のフィルミング抑制に関しては、像担持体表面上に存在する亜鉛（Ｚｎ）元素量が１．０≦Ｚｎ≦２．３（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすことがより好ましいことが分かる。実施例相互間の比較により、帯電手段の汚染防止に関しては、像担持体表面上に存在するホウ素（Ｂ）元素量が１．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）を満たすことが好ましいことが分かる。
【０２５１】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０２５２】
たとえば、上述の形態では、像担持体を感光体として説明したが、像担持体は上述の形態における転写ベルト１１のような中間転写体であっても良い。この場合、像担持体保護剤は、本発明にかかる保護剤供給装置により中間転写体に塗布される。転写媒体は上述の形態における転写紙に相当するものとなる。本発明にかかるプロセスカートリッジは中間転写体を含む。中間転写体に対するクリーニング装置は、たとえば上述の形態においてはクリーニング装置１３をこれに相当するものとすることが可能である。中間転写体に対する帯電手段は、たとえば上述の形態においては１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＢＫや２次転写ローラ５をこれに相当するものとすることが可能である。
【０２５３】
本発明にかかるプロセスカートリッジは、少なくとも像担持体と、保護剤供給装置とを一体に含んでいるとともに画像形成装置本体に着脱自在であればよく、プロセスカートリッジを構成する他の構成部品の選択は、像担持体、当該構成部品の寿命、コスト、プロセスカートリッジ化の構造上の容易性等を考慮して適宜行なわれるものである。
【０２５４】
本発明は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。また、カラー画像形成装置でなく、モノクロ画像形成装置にも適用することができる。いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写紙等に直接転写しても良い。この場合の構成は、たとえば、図２を参照して、転写ベルト１１が転写紙に相当することとなる。
【０２５５】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０２５６】
１１ 像担持体、中間転写体
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ 像担持体、感光体
４０Ｙ 保護剤供給装置
４２Ｙ 像担持体保護剤
４３Ｙ 層状化部材
４７Ｙ 供給部材
６８Ｙ、６８Ｍ、６８Ｃ、６８ＢＫ プロセスカートリッジ
９０Ｙ 帯電手段
１００ 画像形成装置
Ｂ１ 像担持体の移動方向
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２５７】
【特許文献１】特公昭５１−２２３８０号公報
【特許文献２】特開２００５−３０９４０６号公報
【特許文献３】特開２００６−３５０２４０号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体を保護するための像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置であって、
前記像担持体保護剤は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、
像担持体表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、
０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）
を満たすように、前記像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の保護剤供給装置において、
前記亜鉛塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする保護剤供給装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の保護剤供給装置において、
前記像担持体保護剤を掻き取って像担持体に供給する供給部材を有することを特徴とする保護剤供給装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の保護剤供給装置において、
像担持体に供給された前記像担持体保護剤を像担持体上で層状化する層状化部材を有することを特徴とする保護剤供給装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、
この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有するプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、
この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有する画像形成装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の画像形成装置において、
前記像担持体の移動方向において、同像担持体の、同像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写する位置よりも下流側かつ前記保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される位置よりも上流側において、同像担持体に当接し、同像担持体上に残留したトナーを同像担持体から除去するためのクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項６ないし８の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、少なくともその最表面に、熱硬化性樹脂を含む層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体が感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体が中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項６ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体に対向して設けられ同像担持体を帯電する帯電手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項６ないし１３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
平均円形度が０．９３以上１．００以下であるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項６ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１との比が１．００以上１．４０以下であるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置または請求項５記載のプロセスカートリッジまたは請求項６ないし１５の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法。
【請求項１】
像担持体を保護するための像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置であって、
前記像担持体保護剤は、脂肪酸の亜鉛塩と窒化ホウ素とを少なくとも含有しており、
像担持体表面に存在する亜鉛（Ｚｎ）及びホウ素（Ｂ）の元素量が、
０．４≦Ｚｎ≦２．５（Ａｔｏｍｉｃ％）及び０．２≦Ｂ≦３０．０（Ａｔｏｍｉｃ％）
を満たすように、前記像担持体保護剤を像担持体に供給する保護剤供給装置。
【請求項２】
請求項１記載の保護剤供給装置において、
前記亜鉛塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする保護剤供給装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の保護剤供給装置において、
前記像担持体保護剤を掻き取って像担持体に供給する供給部材を有することを特徴とする保護剤供給装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の保護剤供給装置において、
像担持体に供給された前記像担持体保護剤を像担持体上で層状化する層状化部材を有することを特徴とする保護剤供給装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、
この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有するプロセスカートリッジ。
【請求項６】
請求項５記載のプロセスカートリッジを有する画像形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置と、
この保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される像担持体とを有する画像形成装置。
【請求項８】
請求項６または７記載の画像形成装置において、
前記像担持体の移動方向において、同像担持体の、同像担持体に担持されたトナー像を転写媒体に転写する位置よりも下流側かつ前記保護剤供給装置によって前記像担持体保護剤を供給される位置よりも上流側において、同像担持体に当接し、同像担持体上に残留したトナーを同像担持体から除去するためのクリーニング装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項６ないし８の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体は、少なくともその最表面に、熱硬化性樹脂を含む層を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体が感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項６ないし９の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体が中間転写体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項６ないし１１の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記像担持体に対向して設けられ同像担持体を帯電する帯電手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１２記載の画像形成装置において、
前記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項６ないし１３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
平均円形度が０．９３以上１．００以下であるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項６ないし１４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１との比が１．００以上１．４０以下であるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１６】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の保護剤供給装置または請求項５記載のプロセスカートリッジまたは請求項６ないし１５の何れか１つに記載の画像形成装置を用いて画像形成を行う画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−３９４１０（Ｐ２０１１−３９４１０Ａ）
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１８８６６７（Ｐ２００９−１８８６６７）
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１７日（２００９．８．１７）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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