現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及びトナー
【課題】現像剤担持体長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及びトナーを提供する。
【解決手段】像担持体１との対向部に第１の開口５０ａを有する現像容器５０と、現像剤を上記対向部まで搬送する現像剤担持体５１と、第１の開口以外に現像容器に設けた第２の開口５０ｂと、上記対向部を通過した現像剤担持体と現像容器との隙間から現像容器内に流入し第２の開口から排出される気体の気流経路５０ｃとを備えた現像装置５において、少なくとも、現像剤担持体の回転軸を中心に第１の開口の現像剤担持体回転方向下流側の縁を形成する現像容器の箇所から上記回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内での現像容器と現像剤担持体との対向箇所の間隔が、現像剤担持体長手方向と直交する方向では一定であり且つ上記長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっている。
【解決手段】像担持体１との対向部に第１の開口５０ａを有する現像容器５０と、現像剤を上記対向部まで搬送する現像剤担持体５１と、第１の開口以外に現像容器に設けた第２の開口５０ｂと、上記対向部を通過した現像剤担持体と現像容器との隙間から現像容器内に流入し第２の開口から排出される気体の気流経路５０ｃとを備えた現像装置５において、少なくとも、現像剤担持体の回転軸を中心に第１の開口の現像剤担持体回転方向下流側の縁を形成する現像容器の箇所から上記回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内での現像容器と現像剤担持体との対向箇所の間隔が、現像剤担持体長手方向と直交する方向では一定であり且つ上記長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、この画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及びトナーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機等の画像形成装置に設置される現像装置において、装置内に収容するトナーが装置外に飛散する不具合を防止するための、種々の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる現像装置では、装置内においてトナーとキャリアとを混合・撹拌して、適正なトナー濃度に調整制御した現像剤を現像ローラ（現像剤担持体）上に搬送している。現像ローラ上に担持された現像剤は、現像ローラの上方に設置されたドクターブレード（現像剤規制部材）によってその量が規制された後に、感光体ドラム（像担持体）との対向位置（現像領域）まで搬送される。そして、その位置で、現像ローラ上に担持された現像剤中のトナーが、感光体ドラム上に形成された静電潜像に付着して、所望のトナー像が形成される。
【０００３】
現像装置内のトナーの大部分は、キャリアとの摩擦帯電によって発生する静電気力によりキャリアに吸着する。キャリアに吸着したトナーは、現像領域において、現像ローラと感光体ドラムとの間に形成された電界の影響を受けて、感光体ドラム上の静電潜像（画像部）に付着する。すなわち、現像領域の電界から受ける力がキャリアとの静電気力を上回って、トナーはキャリアから離れて感光体ドラム側に飛翔する。
粉体であるトナーはその物理的特性が均一ではなく、トナーの中には充分な帯電能力を有しないトナーがある。また、装置内の一部に偏って滞留するトナー等のように、キャリアとの摩擦帯電が不充分になって帯電不足となるトナーもある。さらに、現像装置内の現像剤中のキャリアは長期間の使用にともない帯電能力が低下するために、そのような場合にトナーの帯電不足を生じさせる。
【０００４】
このような帯電不足のトナーは、電気的な力による拘束を受けにくいために、装置内に生じる気流に乗って装置内を浮遊する。浮遊したトナーはさらに気流に乗って現像装置外に飛散し、画像形成装置内を汚染することになる。このような現像装置からのトナー飛散を防止するために、一般的に、現像装置を構成する部品と部品との隙間にはシール部材が貼着されている。
【０００５】
特許文献１等には、現像装置内の内圧の上昇を抑えてトナー飛散を防止することを目的として、現像ローラの下方を覆うハウジングに開口部を設ける技術が開示されている。開口部には、装置外にトナーが漏出するのを防止するフィルタが設置されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２２４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の技術は、現像装置内における気流が安定しないために、トナー飛散を充分に抑止することができなかった。その理由を以下に述べる。
現像装置には、感光体ドラムに対して現像ローラを対向して設置するための開口が設けられている。この開口に設置された現像ローラが回転することにより現像ローラに連れ回って気流が発生し、現像装置内に気体が流れ込むことで装置内の内圧が上昇する。現像装置内の内圧が上昇すると、内外の圧力差によって、装置を構成する部品間の隙間から装置内に浮遊するトナーが噴出することになる。
【０００８】
特に、近年の高速化された画像形成装置においては、現像ローラの回転数が高くて装置内の圧力上昇も大きくなるので、上述の問題は無視できないものになっている。このような場合には、現像装置を構成する部品間にシール部材を設置していても、充分にトナー飛散を抑止できない場合が多い。
すなわち、トナーはその粒径が微細であるために、シール性が不充分な僅かな隙間から噴出してしまう。特に、近年の現像装置では、高画質化を目的として、より微細な小径トナーが多く用いられているため、上述の問題はさらに無視できないものになっている。
【０００９】
これに対して、上述の特許文献１等の技術によれば、現像装置に開口部（現像ローラが設置される開口とは異なる）を設けているので、装置内の圧力上昇を抑止する効果がある程度期待できる。
しかしながら、特許文献１等の技術によれば、開口部が現像ローラの下方を覆うハウジングに設けられているために、現像装置内に収容された現像剤によって開口部が埋没してしまい、開口部として機能しない可能性がある。
したがって、装置内に浮遊するトナーは、現像ローラの回転によって感光体ドラムに対向する開口から飛散したり、構成部品間の隙間等から飛散したりする可能性が高い。すなわち、現像装置内には、フィルタが設けられた開口部から装置内の気体を確実に排出する気流が発生しないために、トナー飛散を確実に抑止することができない。
一方、現像ローラの上部を覆うハウジングから気体が流入するタイプの現像装置では、ハウジング内上方に空間を持っているため、気流を生じやすい構成であるが、単にハウジングを設けただけでは効率よく装置内の気流を装置外に排出することが難しい。特に気流は、現像ローラに担持された現像剤の移動に大きく作用されて発生するため、ハウジングと現像ローラとの間隔を適切に設定する必要がある。
【００１０】
一般にはハウジングと現像ローラとの間隔は現像剤ローラ長手方向で均一になるように設計されている。ところが、ローラ内の磁性部材がたわむことによって中央部ほど現像スリーブに接近し、スリーブ表面での磁力が強くなる。そのため、現像ローラ上の現像剤量は中央部ほど多くなってしまう。これについて詳しく説明すると、従来からある「現像ローラ中央部と両端部の汲上量偏差」について、本発明者らがメカニズム解析を行ったところ、少なくとも以下の要因があることが確認された。すなわち、現像ローラ内部のマグネットローラが自重によりその中央部が下側に撓み、その結果マグネットローラを覆う現像スリーブ表面とマグネットローラの距離（若干クリアランスがある）が現像ローラ下側で狭くなり上側では広くなる。このクリアランスの偏差から現像スリーブ上の見かけ上の磁力が、ローラ中央部と両端部で異なってしまう。そのため、上記見かけ上の磁力が両端部よりも強い中央部のほうが両端部よりも現像剤を多く汲み上げることになる。
【００１１】
その結果、現像ローラ上の現像剤量が現像ローラ長手方向端部よりも多い中央部では、現像剤の動きに伴って端部よりも強い気流が発生するので、中央部に流入する気体の流量が端部よりも多くなる。一方、ハウジングと現像ローラとの間隔が現像ローラ長手方向で均一であると気体の流量が端部よりも多い中央部では、中央部の圧力が端部よりも大きくなり中央部に流入した気流が端部の方に流れ込んでしまう場合がある。この場合、現像ローラ長手方向端部の現像剤とハウジングとの間に少しでも隙間があると、ハウジング内から外へ逆流する噴き出し気流が発生し、その気流にのってトナーが装置外に飛散してしまうといった問題が生じる。
【００１２】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及びトナーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、少なくとも、該現像剤担持体の回転軸を中心に該第１の開口の現像剤担持体回転方向下流側の縁を形成する該現像容器の箇所から現像剤担持体回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との対向箇所の間隔が、現像剤担持体長手方向と直交する方向では一定であり、且つ、現像剤担持体長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材と、該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、該気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設け、少なくとも該範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立した現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材を有し、上記角度範囲内の上記気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設けており、少なくとも該範囲内における上記現像容器と上記現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立ちした現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の現像装置において、上記現像剤と上記現像容器とが接触し続ける上記入口近傍の上記対向する範囲は、現像剤担持体長手方向の中央部よりも端部のほうが現像剤担持体回転方向下流側に向かって広いことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジおいて、該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、該プロセスカートリッジとして、請求項５のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６または７の画像形成装置において、上記現像装置で用いられる現像剤のトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、電子写真プロセスの現像工程に供されるトナーにおいて、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるものであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１の発明においては、現像剤担持体長手方向の端部から中央部に向かうに連れて上記角度範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との対向箇所の間隔が広くなっている。これにより、上記端部から上記中央部に向かうに連れて現像容器と現像剤担持体との間に形成される空間が広くなる。このように空間が広くなることで、上記中央部に上記端部よりも多くの気流が流入しても上記間隔、言い換えれば、上記空間が現像剤担持体長手方向で同じ場合より上記中央部の圧力上昇を抑えることが可能となる。よって、上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることができるので、上記中央部から上記端部に気流が流れ込むのを抑えることができる。したがって、現像容器内部から現像容器外部へ気体が噴き出すのを抑制することができる。
請求項２の発明においては、気流経路入口近傍の現像容器と現像剤担持体とが対向する範囲内に設けた上記磁性部材によって現像剤担持体上で穂立ちした現像剤により、上記範囲内における現像容器と現像剤担持体との隙間をシールすることができる。これにより、現像剤担持体長手方向の中央部から端部に気流が流れ込んだとしても、気流経路の入口近傍は上記穂立ちした現像剤によりシールされるので、現像容器内部から現像剤容器外部へ気体が噴き出すのを抑制することができる。
請求項９の発明においては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られたトナーを電子写真プロセスの現像工程に用いる。これにより、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用い、粒子のバラツキが少ないことにより現像容器内での帯電不均一性が解消する。よって、現像容器内の気流の有無にかかわらずトナー飛散し易いトナーの数が減少するので、従来のトナーに比べてトナー飛散量を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、本発明によれば、現像剤担持体長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図８に基づいて説明する。
まず、図２及び図３に基づいて、本実施形態における画像形成装置全体の構成及び動作を説明する。図２は画像形成装置としてのカラー複写機（以下、複写機と記す）を示す構成図であり、図３はその作像部を示す拡大図である。
図２に示すように、中間転写ユニット１０の未定着像担持体としての中間転写ベルト８の下面に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図３においては、作像部６と、感光体ドラム１と、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を省略して図示する。
【００１７】
図３に示すように、作像部６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部としての現像装置５、クリーニング部２等で構成されている（図２では現像装置５のみ表示）。感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。
作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２は、それぞれ、画像形成装置本体１００に対して着脱自在に設置できるように構成されている。それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
本実施形態では、作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２を、それぞれ、単独のユニットとしたが、これらを一体化して、装置本体１００に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることもできる。その場合、作像部６のメンテナンスを行う際の作業性が向上する。
【００１８】
感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図３中の時計回り方向に回転駆動され、帯電部４の位置で、帯電ローラ４ａにより感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される。
その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程）。その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。
このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１９】
その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程）。クリーニング後感光体ドラム１の表面は除電ローラ１１により電位を初期化される。
こうして、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００２０】
上述した作像プロセスは、図２に示すように、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋで、それぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００２１】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００２２】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙Ｐ上に転写される。
こうして、中間転写ベルト８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２７により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Ｐはレジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。そして、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２３】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｐは、定着部２０へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９により、装置本体上面に形成された排紙部３０へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
図２において、符号３１はトナー補給部を、３２は読み取り部を示している。
【００２４】
次に、作像部６における現像装置５の構成・動作についてさらに詳しく説明する。図３に示すように、現像装置５は、感光体ドラム１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１、現像ローラ５１の下方に設置された現像剤規制部材としてのドクターブレード５２、現像剤収容部５３、５４内に配設された現像剤攪拌部材としての２つの搬送スクリュ５５、５６、現像剤Ｇ中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５７（図６参照）、現像ローラ５１の上方を覆うケース５０、装置外に通ずるようにケース５０に設けられた開口部５０ｂ、開口部５０ｂに設けられたフィルタ６１、現像ローラ５１の側方を覆うようにケース５０に一体的に設けられた壁部５８、等で構成されている。開口部５０ｂとフィルタ６１により排気機構が構成されている。
現像剤収容部５３、５４内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
【００２５】
現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。図４に示すように、現像ローラ５１のマグネットには、Ｐ１極〜Ｐ５極の５つの磁極が形成されている。
５つの磁極が形成されたマグネットの周囲をスリーブが回転することで、その回転にともない現像剤Ｇが現像ローラ５１上（スリーブ上）を移動することになる。現像ローラ５１に付した放射状の線分は、Ｐ１極〜Ｐ５極のそれぞれの磁気力がピークになる位置を示すものである。
【００２６】
詳しくは、現像ローラ５１のＰ４極からＰ５極に至る領域では、双方の磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、現像剤収容部５３に収容された現像剤Ｇが現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード５２の位置で掻き取られて、現像剤収容部５３に戻される。
一方、ドクターブレード５２との間隙を通過して現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、Ｐ１極の位置で穂立ちして、現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１上の潜像に付着する。Ｐ１極を通過してＰ２極に至る領域では、後述するように、現像工程後の現像剤Ｇを担持する現像ローラ５１とケース５０との間（空隙６０）から気体（空気）が流入される。
さらに、Ｐ３極からＰ４極に至る領域では、同極性である双方の磁極により形成される反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ５１上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ５１から脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、再び現像剤収容部５３に戻されて、現像剤収容部５３、５４内を循環する。このような一連の現像剤Ｇの流れが繰り返される。
【００２７】
Ｐ３極とＰ４極との極間における磁束密度は、１０ｍＴ以下になるように形成されている。このように同極の反発する磁界が形成されて、極間の磁束密度が小さくなるように形成されているために、Ｐ３極を通過した現像剤は現像ローラ５１から弾き飛ばされるように現像剤収容部５３に落下する。
現像剤が落下することにより、現像剤収容部５３に収容された現像剤の上方の気体が強い動圧を受けて、この動圧に付勢されて開口部５０ｂから気体が効率よく排出される。ここで、開口部５０ｂは現像剤収容部５３の上方に離れて設置されているとともに、現像剤が落下する位置から離れた位置に設置されているために、現像剤の落下によって跳ね上がる現像剤が開口部５０ｂにまで達する不具合を抑止することができる。
【００２８】
現像ローラ５１は、感光体ドラム１に対向する位置に設けられた現像装置５の開口部５０ａに、その一部が露呈するように設置されている。現像ローラ５１の上方には、現像ローラ５１を覆うように樹脂材料等からなるケース５０が設置されている。
現像ローラ５１の下方（現像ローラ５１の回転中心を原点とした座標の水平軸よりも下側）には、ドクターブレード５２が設置されている。このようにドクターブレード５２が現像ローラ５１の下方に設置されることで、後述するように、現像ローラ５１とケース５０との間から開口部５０ｂに至る気体の流路を、現像剤収容部５３、５４内の現像剤Ｇに遮断されることなく、確保することができる。
【００２９】
現像ローラ５１の上方に設置されたケース５０には、壁部５８と開口部５０ｂとが設けられている。壁部５８は、現像ローラ５１のＰ２極を通過してＰ３極近傍を覆うように設置されている。
開口部５０ｂは、現像ローラ５１に対して壁部５８を介した位置であって、現像剤Ｇに埋没しない現像剤収容部５３の上方の位置に、装置外に通ずるように設けられている。これらによって、現像ローラ５１とケース５０との間から開口部５０ｂに至る気体の流路（図３及び図４中の破線矢印で示す流路）を確保することができる。
【００３０】
開口部５０ｂには、開口部５０ｂを覆うようにフィルタ６１が設置されている。フィルタ６１は、発泡ウレタンや不織布等の多孔質材料からなり、装置内側から進入するトナーを捕集して空気を装置外側に通過させる。
これにより、開口部５０ｂから装置内（現像部内）の気体を排出する際に、装置外（現像部外）へのトナー飛散を防止することができる。
図３に示すように、２つの現像剤収容部５３、５４は、その長手方向（図３の紙面垂直方向）の両端部を除く領域が仕切部材７０によって隔絶されている。
現像剤収容部５３、５４に設置された搬送スクリュ５５、５６は、現像剤Ｇをそれぞれ相反する方向に搬送する。これにより、現像剤収容部５３、５４に収容された現像剤Ｇは、双方の現像剤収容部５３、５４の間を長手方向に循環することになる。
一方の現像剤収容部５４の上方には、図５及び図６に示すように、トナー補給口４４が接続されている。トナー補給部３１からトナーを搬送する不図示のトナー搬送装置がトナー補給口４４に接続され、現像剤収容部５４内にフレッシュトナーが適宜に補給される。
【００３１】
図５に示すように、開口部５０ｂは現像装置５の長手方向全域ではなく、上流側（手前）に寄せた範囲Ｗに設定されている。上面のケース５０の長手方向に延びる長穴５０ｂは開口部５０ｂに略対応し、この長穴５０ｂからフィルタ６１が突出する。突出するフィルタ６１は、長穴５０ｂに係止可能な合成樹脂製の押え板１２で押さえられている。押え板１２は長穴５０ｂよりも大きな縁回り寸法を有し、長穴５０ｂの内側に縁部を入れた状態でフィルタ６１の弾性により係合される。
【００３２】
このように構成された現像装置５は、次のように動作する。現像ローラ５１のスリーブは、図３の矢印方向に回転している。マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、上述したように、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。
現像装置５内の現像剤Ｇは、現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５内のトナー消費に応じて、トナー搬送装置からトナー補給口４４を介して現像剤収容部５４内に、トナーが補給される。
【００３３】
現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６および、第１搬送スクリュ５５によって現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３、５４を図５に示す矢印方向に循環する。
現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁気力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図３中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域）まで搬送される。
現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない、ケース５０との対向面、壁部５８との対向面を順次通過する。さらに、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは現像剤収容部５３の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。
【００３４】
上述した一連の現像装置５の動作において、現像装置５内には図３の破線矢印で示す気体の流路である気流経路５０ｃが形成される。すなわち、現像ローラ５１とケース５０との間から流入した気体は、現像ローラ５１の回転にともないケース５０との対向面を通過して、壁部５８の先端部に至る。そして、装置内に流入した気体は、壁部５８の先端部を回り込んで、フィルタ６１が設置された開口部５０ｂから装置外に排出される。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、現像装置５内において、図３の破線矢印で示す気体の流路が安定的に形成される。すなわち、現像ローラ５１とその上方に設置されたケース５０との間から気体を流入させ、その流入した気体を現像剤収容部５３に収容した現像剤Ｇに遮られることなく開口部５０ｂに導きフィルタ６１を介して装置外に排出している。
これによって、現像装置５内に浮遊するトナーを、現像装置５内の気体とともに現像装置５内に強制的に形成した気流に乗せて開口部５０ｂに搬送して、フィルタ６１で確実に捕集することができる。こうして、現像部５における装置外へのトナー飛散が抑止される。
【００３６】
［実施例１］
ここで、実施例１について図１をもとに詳細を説明する。本実施例は、以下の特徴により成り立っている。
図１に示すように、現像ローラ５１内の磁極の一つであるＰ２極は、現像ローラ５１とケース５０との間隔であるギャップＣＧが一定となるようにＲ状に形成された対向面の範囲内（現像ローラ５１の回転軸を中心に開口部ａの現像ローラ回転方向下流側の縁を形成するケース５０の箇所から現像ローラ回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内α）に位置しており、ここで、現像ローラ５１上の現像剤が穂立ちし、ケース５０に接触しながらケース５０内に移動することによって、ケース５０とのシール性を保持するとともに、ケース５０内への吸引気流を発生させている。
【００３７】
さらに本実施例では、図７に示されるようにギャップＣＧの大きさが現像ローラ長手方向（ケース長手方向）で異なっていることが大きな特徴である。前述のように、現像ローラ上に担持される現像剤量は現像ローラ長手方向中央部に向かうほど多くなる傾向があるため、中央部が広くなるように設定されている。
【００３８】
このギャップＣＧの設定値は現像ローラ５１上の現像剤量の設定値に合わせるべきものであるので一様に定まるものではないが、前述のように適切な気流を形成する目的で、自由状態でのＰ２極の現像剤穂立ち高さｈに対して、０．５ｈ〜０．９ｈの範囲にギャップＣＧを設定することが望ましい。これによって、上記中央部に上記端部よりも多くの気流が流入しても上記間隔（ギャップＧＣ）、言い換えれば、ケース５０と現像ローラ５１との間に形成される空間が現像ローラ長手方向で同じ場合より上記中央部の圧力上昇を抑えることが可能となる。これにより、上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることが可能となり、ケース５０内に流入する気流を上記長手方向で均一に整えることができるので、安定した気流を形成することができる。
【００３９】
表１は、ケーシング入口付近の気流の状態をケース長手方向（現像ローラ長手方向）に１０ｍｍ単位に分割して判定した結果である。ケーシング付近の気流を煙等で可視化し、ケース内に吸い込まれていく状態を吸引、ケース内から外部に流出している状態を噴出、漂ったままほとんど動かない状態を滞留として表２に示すようにランク判定している。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
この評価の結果、上記長手方向のギャップＣＧに偏差を持たせることにより、ギャップＧＣが均一状態では端部で噴出状態であったものが、全域で吸引できるようになったのがわかる。
【００４３】
［実施例２］
実施例２は、ギャップＣＧについては上記長手方向で同一であるが、図８の斜線部で示したケース５０とＰ２極によって穂立ちした現像ローラ５１上の現像剤とが接触する範囲が、上記長手方向の端部と中央部とで現像ローラ回転方向の範囲が異なっている。
【００４４】
なお、実施例２においても、現像ローラ５１内の磁極の一つであるＰ２極は、現像ローラ５１とケース５０との間隔であるギャップＣＧが一定となるようにＲ状に形成された対向面の範囲内に位置しており、ここで、現像ローラ５１上の現像剤が穂立ちし、ケース５０に接触しながらケース５０内に移動することによって、ケース５０とのシール性を保持するとともに、ケース５０内への吸引気流を発生させている。
【００４５】
図８は現像ローラ５１側からケース５０を見たものであり、図８では、斜線部で示したギャップＣＧ範囲が上記長手方向の中央部に比べて端部のほうが現像ローラ回転方向下流側に向かって広く設定されている。これによって端部での現像剤とケース５０との接触範囲が広くなり、端部でのシール性が強化される。よって、現像ローラ５０上の中央部の現像剤量が多い場合でも、気流が中央部から端部に押し寄せて噴き出しになるような不具合を防止することができる。
【００４６】
［実施例３］
実施例３は、実施例１と実施例２とで示された特徴を併せ持つ現像装置である。すなわち、ギャップＣＧが上記長手方向の端部に比べて中央部で広がっており、且つ、ギャップＣＧ範囲が上記長手方向の中央部に比べて端部の方が広く設定されていることを特徴とする。
これにより、吸引気流が長手方向で均一化されるだけでなく、端部でのシール性が強くなるため、中央と端部との現像剤量の偏差が狙いより大きい場合にも対応することができ、現像剤量偏差のバラツキに対して余裕度の高いケーシングを実現することが可能となる。
【００４７】
次に、本実施形態の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び伸長反応の少なくとも一方を行って得られるトナーである。
以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００４８】
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。
【００４９】
３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００５０】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００５１】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。
酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
【００５２】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００５３】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。
３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００５４】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と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。
【００５５】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
【００５６】
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００５７】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１００に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００５８】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００５９】
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００６０】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００６１】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００６２】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００６３】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。
しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００６４】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステるプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。
有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００６５】
（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００６６】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００６７】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００６８】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００６９】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。
例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【００７０】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００７１】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００７２】
（３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。
反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００７３】
（４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。
また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００７４】
（５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラグビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
上記のように、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用いれば、粒子のバラツキが少ないことにより現像容器内での帯電不均一性が解消される。
従って、気流の有無にかかわらずトナー飛散しやすいトナーの数が減少するので、従来のトナーに比べてトナー飛散量を低減させることができる。
【００７５】
このようにトナーの改良によりそもそも飛散しやすいトナーの発生を低減させ、なお飛散するトナーに対しては、前述のような排気機構による気流制御により飛散を防止する。こうして従来に比して非常にトナー飛散の発生しにくい現像装置を得ることができるとともに、飛散したトナーによる画像の汚れや機内の汚れを防止することが出来るので、良好な画像が得られ、メンテナンス性に優れた画像形成装置を提供することが可能になる。
【００７６】
以上、本実施形態によれば、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体である感光体ドラム１との対向部に第１の開口である開口部５０ａを有する現像容器であるケース５０と、ケース５０内の現像剤を担持して回転により感光体ドラム１との対向部まで搬送する現像剤担持体である現像ローラ５１と、開口部５０ａ以外にケース５０に設けられたケース５０外部と連通する第２の開口である開口部ｂと、上記対向部を通過した現像ローラ５１とケース５０との隙間からケース５０内に気体が流入し、その流入した気体が上記第２の開口からケース５０外部へ排出されるように形成した気流経路５０ｃとを備えた現像装置５において、少なくとも、現像ローラ５１の回転軸を中心に開口部５０ａの現像ローラ回転方向下流側の縁を形成するケース５０の箇所から現像ローラ回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内αにおけるケース５０と現像ローラ５１との対向箇所の間隔が、現像ローラ長手方向と直交する方向では一定であり、且つ、現像ローラ長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっている。これにより、現像ローラ長手方向の端部から中央部に向かうに連れて上記角度範囲内αのケース５０と現像ローラ５１との間に形成される空間が広くなる。このように上記空間が広くなることで、上記中央部に上記端部よりも多くの気流が流入しても上記間隔、言い換えれば、上記空間が現像ローラ長手方向で同じ場合より上記中央部の圧力上昇を抑えることが可能となる。これにより、上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることができるので、上記中央部から上記端部に気流が流れ込むのを抑えることができる。したがって、ケース５０内部からケース５０外部へ気体が噴き出すのを抑制することができるので、現像ローラ長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、上述したような上記角度範囲内αのケース５０と現像ローラ５１との間に形成される空間が広い現像装置５において、現像ローラ５１に内蔵され、現像ローラ５１の表面で現像剤を現像ローラ長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材である磁極を有し、上記角度範囲内αの上記気流経路５０ｃに気体が流入する気流経路入口近傍のケース５０と現像ローラ５１とが対向する範囲内に上記磁極であるＰ２極などを１つ以上を設けており、少なくとも上記範囲内におけるケース５０と現像ローラ５１との間隔が、Ｐ２極によって現像ローラ５１上で穂立ちした現像剤とケース５０とが接触する距離である。これにより、上述したように上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることができ、さらに、現像ローラ長手方向の中央部から端部に気流が流れ込んだとしても、気流経路５０ｃの入口近傍は上記穂立ちした現像剤によりシールされる。よって、ケース５０内部からケース５０外部へ気体が噴き出すのをより抑制することができる。
また、本実施形態によれば、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体である感光体ドラム１との対向部に第１の開口である開口部５０ａを有する現像容器であるケース５０と、ケース５０内の現像剤を担持して回転により感光体ドラム１との対向部まで搬送する現像剤担持体である現像ローラ５１と、現像ローラ５１に内蔵され、現像ローラ５１の表面で現像剤を現像ローラ長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材である磁極と、開口部５０ａ以外にケース５０に設けられたケース５０外部と連通する第２の開口である開口部５０ｂと、上記対向部を通過した現像ローラ５１とケース５０との隙間からケース５０内に気体が流入し、その流入した気体が開口部５０ｂからケース５０外部へ排出されるように形成した気流経路５０ｃとを備えた現像装置５において、上記気流経路５０ｃに気体が流入する気流経路入口近傍のケース５０と現像ローラ５１とが対向する範囲内に上記磁極であるＰ２極などを１つ以上を設け、少なくとも上記範囲内におけるケース５０と現像ローラ５１との間隔が、Ｐ２極によって現像ローラ上に穂立ちした現像剤とケース５０とが接触する距離である。これにより、気流経路入口近傍のケース５０と現像ローラ５１とが対向する範囲内に設けた上記磁性部材によって現像ローラ上で穂立ちした現像剤により、上記範囲内におけるケース５０と現像ローラ５１との隙間をシールすることができる。これにより、現像ローラ長手方向の中央部から端部に気流が流れ込んだとしても、気流経路５０ｃの入口近傍は上記穂立ちした現像剤によりシールされるので、ケース５０内部からケース５０外部へ気体が噴き出すのを抑制することができる。したがって、現像ローラ長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、現像剤とケースとが接触し続ける上記入口近傍の上記対向する範囲は、現像ローラ長手方向の中央部よりも端部のほうが現像ローラ回転方向下流側に向かって広いことで、端部でのシール性が強くなる。これにより、中央部と端部との現像剤量の偏差が狙いより大きい場合にも対応することができる。よって、現像ローラ上に担持される現像剤量偏差のバラツキに対して余裕度の高いケーシングを実現することが可能となる。
また、本実施形態によれば、少なくとも感光体ドラム１と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジおいて、上記現像手段とし本発明の現像装置５を用いることにより、現像ローラ長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制でき、且つ、メンテナンス性の向上を図ることができる。
また、本実施形態によれば、潜像を担持する感光体ドラム１と、感光体ドラム１に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置である複写機において、上記現像手段として本発明の現像装置５を用いることにより、現像装置５から複写機内にトナーが飛び散るのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
また、本実施形態によれば、少なくとも感光体ドラム１と現像装置５とを一体に支持し、複写機本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた複写機において、本実施形態のプロセスカートリッジを用いることにより、現像装置５などのメンテナンス性の向上を図ることができ、且つ、現像装置５から複写機内にトナーが飛び散るのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
また、本実施形態によれば、現像装置５で用いられる現像剤のトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーである。これにより、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用い、粒子のバラツキが少ないことによりケース５０内での帯電不均一性が解消し、現像装置５からのトナーの噴出を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、電子写真プロセスの現像工程に供されるトナーにおいて、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られたトナーを用いる。これにより、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用い、粒子のバラツキが少ないことによりケース５０内での帯電不均一性が解消する。よって、ケース５０内の気流の有無にかかわらずトナー飛散し易いトナーの数が減少するので、従来のトナーに比べてトナー飛散量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の特徴部である現像装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】作像部の拡大断面図。
【図４】現像ローラ近傍の構成を示す図。
【図５】現像装置に設けられた開口部の位置を示す図。
【図６】現像装置の奥側部分を示す斜視図。
【図７】ケースと現像ローラとの対向箇所の間隔が、現像ローラ長手方向で端部から中央部に向かうに連れて広がっている構成を示す図。
【図８】気流経路入口で現像剤とケースとが接触し続ける範囲を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１ 感光体ドラム
５ 現像装置
６ 作像部
５０ ケース
５０ａ 開口部
５０ｂ 開口部
５０ｃ 気流経路
５１ 現像ローラ
５５ 搬送スクリュ
５６ 搬送スクリュ
５８ 側壁としての壁部
６１ 圧抜きのフィルタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、この画像形成装置に用いられる現像装置、プロセスカートリッジ及びトナーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機等の画像形成装置に設置される現像装置において、装置内に収容するトナーが装置外に飛散する不具合を防止するための、種々の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
トナーとキャリアとからなる２成分現像剤を用いる現像装置では、装置内においてトナーとキャリアとを混合・撹拌して、適正なトナー濃度に調整制御した現像剤を現像ローラ（現像剤担持体）上に搬送している。現像ローラ上に担持された現像剤は、現像ローラの上方に設置されたドクターブレード（現像剤規制部材）によってその量が規制された後に、感光体ドラム（像担持体）との対向位置（現像領域）まで搬送される。そして、その位置で、現像ローラ上に担持された現像剤中のトナーが、感光体ドラム上に形成された静電潜像に付着して、所望のトナー像が形成される。
【０００３】
現像装置内のトナーの大部分は、キャリアとの摩擦帯電によって発生する静電気力によりキャリアに吸着する。キャリアに吸着したトナーは、現像領域において、現像ローラと感光体ドラムとの間に形成された電界の影響を受けて、感光体ドラム上の静電潜像（画像部）に付着する。すなわち、現像領域の電界から受ける力がキャリアとの静電気力を上回って、トナーはキャリアから離れて感光体ドラム側に飛翔する。
粉体であるトナーはその物理的特性が均一ではなく、トナーの中には充分な帯電能力を有しないトナーがある。また、装置内の一部に偏って滞留するトナー等のように、キャリアとの摩擦帯電が不充分になって帯電不足となるトナーもある。さらに、現像装置内の現像剤中のキャリアは長期間の使用にともない帯電能力が低下するために、そのような場合にトナーの帯電不足を生じさせる。
【０００４】
このような帯電不足のトナーは、電気的な力による拘束を受けにくいために、装置内に生じる気流に乗って装置内を浮遊する。浮遊したトナーはさらに気流に乗って現像装置外に飛散し、画像形成装置内を汚染することになる。このような現像装置からのトナー飛散を防止するために、一般的に、現像装置を構成する部品と部品との隙間にはシール部材が貼着されている。
【０００５】
特許文献１等には、現像装置内の内圧の上昇を抑えてトナー飛散を防止することを目的として、現像ローラの下方を覆うハウジングに開口部を設ける技術が開示されている。開口部には、装置外にトナーが漏出するのを防止するフィルタが設置されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１２２４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した従来の技術は、現像装置内における気流が安定しないために、トナー飛散を充分に抑止することができなかった。その理由を以下に述べる。
現像装置には、感光体ドラムに対して現像ローラを対向して設置するための開口が設けられている。この開口に設置された現像ローラが回転することにより現像ローラに連れ回って気流が発生し、現像装置内に気体が流れ込むことで装置内の内圧が上昇する。現像装置内の内圧が上昇すると、内外の圧力差によって、装置を構成する部品間の隙間から装置内に浮遊するトナーが噴出することになる。
【０００８】
特に、近年の高速化された画像形成装置においては、現像ローラの回転数が高くて装置内の圧力上昇も大きくなるので、上述の問題は無視できないものになっている。このような場合には、現像装置を構成する部品間にシール部材を設置していても、充分にトナー飛散を抑止できない場合が多い。
すなわち、トナーはその粒径が微細であるために、シール性が不充分な僅かな隙間から噴出してしまう。特に、近年の現像装置では、高画質化を目的として、より微細な小径トナーが多く用いられているため、上述の問題はさらに無視できないものになっている。
【０００９】
これに対して、上述の特許文献１等の技術によれば、現像装置に開口部（現像ローラが設置される開口とは異なる）を設けているので、装置内の圧力上昇を抑止する効果がある程度期待できる。
しかしながら、特許文献１等の技術によれば、開口部が現像ローラの下方を覆うハウジングに設けられているために、現像装置内に収容された現像剤によって開口部が埋没してしまい、開口部として機能しない可能性がある。
したがって、装置内に浮遊するトナーは、現像ローラの回転によって感光体ドラムに対向する開口から飛散したり、構成部品間の隙間等から飛散したりする可能性が高い。すなわち、現像装置内には、フィルタが設けられた開口部から装置内の気体を確実に排出する気流が発生しないために、トナー飛散を確実に抑止することができない。
一方、現像ローラの上部を覆うハウジングから気体が流入するタイプの現像装置では、ハウジング内上方に空間を持っているため、気流を生じやすい構成であるが、単にハウジングを設けただけでは効率よく装置内の気流を装置外に排出することが難しい。特に気流は、現像ローラに担持された現像剤の移動に大きく作用されて発生するため、ハウジングと現像ローラとの間隔を適切に設定する必要がある。
【００１０】
一般にはハウジングと現像ローラとの間隔は現像剤ローラ長手方向で均一になるように設計されている。ところが、ローラ内の磁性部材がたわむことによって中央部ほど現像スリーブに接近し、スリーブ表面での磁力が強くなる。そのため、現像ローラ上の現像剤量は中央部ほど多くなってしまう。これについて詳しく説明すると、従来からある「現像ローラ中央部と両端部の汲上量偏差」について、本発明者らがメカニズム解析を行ったところ、少なくとも以下の要因があることが確認された。すなわち、現像ローラ内部のマグネットローラが自重によりその中央部が下側に撓み、その結果マグネットローラを覆う現像スリーブ表面とマグネットローラの距離（若干クリアランスがある）が現像ローラ下側で狭くなり上側では広くなる。このクリアランスの偏差から現像スリーブ上の見かけ上の磁力が、ローラ中央部と両端部で異なってしまう。そのため、上記見かけ上の磁力が両端部よりも強い中央部のほうが両端部よりも現像剤を多く汲み上げることになる。
【００１１】
その結果、現像ローラ上の現像剤量が現像ローラ長手方向端部よりも多い中央部では、現像剤の動きに伴って端部よりも強い気流が発生するので、中央部に流入する気体の流量が端部よりも多くなる。一方、ハウジングと現像ローラとの間隔が現像ローラ長手方向で均一であると気体の流量が端部よりも多い中央部では、中央部の圧力が端部よりも大きくなり中央部に流入した気流が端部の方に流れ込んでしまう場合がある。この場合、現像ローラ長手方向端部の現像剤とハウジングとの間に少しでも隙間があると、ハウジング内から外へ逆流する噴き出し気流が発生し、その気流にのってトナーが装置外に飛散してしまうといった問題が生じる。
【００１２】
本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できる現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成装置及びトナーを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、少なくとも、該現像剤担持体の回転軸を中心に該第１の開口の現像剤担持体回転方向下流側の縁を形成する該現像容器の箇所から現像剤担持体回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との対向箇所の間隔が、現像剤担持体長手方向と直交する方向では一定であり、且つ、現像剤担持体長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっていることを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材と、該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、該気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設け、少なくとも該範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立した現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材を有し、上記角度範囲内の上記気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設けており、少なくとも該範囲内における上記現像容器と上記現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立ちした現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項２または３の現像装置において、上記現像剤と上記現像容器とが接触し続ける上記入口近傍の上記対向する範囲は、現像剤担持体長手方向の中央部よりも端部のほうが現像剤担持体回転方向下流側に向かって広いことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジおいて、該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、潜像を担持する像担持体と、該像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、該プロセスカートリッジとして、請求項５のプロセスカートリッジを用いることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項６または７の画像形成装置において、上記現像装置で用いられる現像剤のトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、電子写真プロセスの現像工程に供されるトナーにおいて、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるものであることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項１の発明においては、現像剤担持体長手方向の端部から中央部に向かうに連れて上記角度範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との対向箇所の間隔が広くなっている。これにより、上記端部から上記中央部に向かうに連れて現像容器と現像剤担持体との間に形成される空間が広くなる。このように空間が広くなることで、上記中央部に上記端部よりも多くの気流が流入しても上記間隔、言い換えれば、上記空間が現像剤担持体長手方向で同じ場合より上記中央部の圧力上昇を抑えることが可能となる。よって、上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることができるので、上記中央部から上記端部に気流が流れ込むのを抑えることができる。したがって、現像容器内部から現像容器外部へ気体が噴き出すのを抑制することができる。
請求項２の発明においては、気流経路入口近傍の現像容器と現像剤担持体とが対向する範囲内に設けた上記磁性部材によって現像剤担持体上で穂立ちした現像剤により、上記範囲内における現像容器と現像剤担持体との隙間をシールすることができる。これにより、現像剤担持体長手方向の中央部から端部に気流が流れ込んだとしても、気流経路の入口近傍は上記穂立ちした現像剤によりシールされるので、現像容器内部から現像剤容器外部へ気体が噴き出すのを抑制することができる。
請求項９の発明においては、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られたトナーを電子写真プロセスの現像工程に用いる。これにより、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用い、粒子のバラツキが少ないことにより現像容器内での帯電不均一性が解消する。よって、現像容器内の気流の有無にかかわらずトナー飛散し易いトナーの数が減少するので、従来のトナーに比べてトナー飛散量を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上、本発明によれば、現像剤担持体長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態を図１乃至図８に基づいて説明する。
まず、図２及び図３に基づいて、本実施形態における画像形成装置全体の構成及び動作を説明する。図２は画像形成装置としてのカラー複写機（以下、複写機と記す）を示す構成図であり、図３はその作像部を示す拡大図である。
図２に示すように、中間転写ユニット１０の未定着像担持体としての中間転写ベルト８の下面に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋが並設されている。なお、装置本体１００に設置される４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋは、作像プロセスに用いられるトナーの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、図３においては、作像部６と、感光体ドラム１と、１次転写手段としての１次転写バイアスローラ９とにおける符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋ）を省略して図示する。
【００１７】
図３に示すように、作像部６は、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部としての現像装置５、クリーニング部２等で構成されている（図２では現像装置５のみ表示）。感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われ、感光体ドラム１上に所望のトナー像が形成される。
作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２は、それぞれ、画像形成装置本体１００に対して着脱自在に設置できるように構成されている。それぞれが、寿命に達したときに、新品のものに交換される。
本実施形態では、作像部６を構成する、感光体ドラム１、帯電部４、現像装置５、クリーニング部２を、それぞれ、単独のユニットとしたが、これらを一体化して、装置本体１００に着脱自在に設置されるプロセスカートリッジとすることもできる。その場合、作像部６のメンテナンスを行う際の作業性が向上する。
【００１８】
感光体ドラム１は、不図示の駆動部によって図３中の時計回り方向に回転駆動され、帯電部４の位置で、帯電ローラ４ａにより感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程）。
その後、感光体ドラム１の表面は、不図示の露光部から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される。
その後、感光体ドラム１の表面は、現像装置５との対向位置に達し、この位置で静電潜像が現像されて、所望のトナー像が形成される（現像工程）。その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び１次転写バイアスローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。
このとき、感光体ドラム１上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
【００１９】
その後、感光体１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達し、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによって回収される（クリーニング工程）。クリーニング後感光体ドラム１の表面は除電ローラ１１により電位を初期化される。
こうして、感光体ドラム１上で行われる一連の作像プロセスが終了する。
【００２０】
上述した作像プロセスは、図２に示すように、４つの作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋで、それぞれ行われる。すなわち、作像部の下方に配設された不図示の露光部（光書き込み装置）から、画像情報に基づいたレーザ光Ｌが、各作像部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｂｋの感光体ドラム上に向けて照射される。その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト８上にカラー画像が形成される。
【００２１】
４つの１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋは、それぞれ、中間転写ベルト８を感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋにはトナーの極性とは逆極性の転写バイアスが印加される。
中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｂｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ねて１次転写される。
【００２２】
その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト８は、２次転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像は、２次転写ニップの位置に搬送された記録媒体としての転写紙Ｐ上に転写される。
こうして、中間転写ベルト８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
装置本体１００の下部に配設された給紙部２６には転写紙Ｐが複数枚重ねて収納されており、給紙コロ２７により１枚ずつ分離されて給紙される。給紙された転写紙Ｐはレジストローラ対２８で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２８により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。そして、２次転写ニップにおいて転写紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。
【００２３】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された転写紙Ｐは、定着部２０へ搬送され、ここで、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
定着を終えた転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９により、装置本体上面に形成された排紙部３０へ出力画像として排出され、スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
図２において、符号３１はトナー補給部を、３２は読み取り部を示している。
【００２４】
次に、作像部６における現像装置５の構成・動作についてさらに詳しく説明する。図３に示すように、現像装置５は、感光体ドラム１に対向する現像剤担持体としての現像ローラ５１、現像ローラ５１の下方に設置された現像剤規制部材としてのドクターブレード５２、現像剤収容部５３、５４内に配設された現像剤攪拌部材としての２つの搬送スクリュ５５、５６、現像剤Ｇ中のトナー濃度を検知するトナー濃度センサ５７（図６参照）、現像ローラ５１の上方を覆うケース５０、装置外に通ずるようにケース５０に設けられた開口部５０ｂ、開口部５０ｂに設けられたフィルタ６１、現像ローラ５１の側方を覆うようにケース５０に一体的に設けられた壁部５８、等で構成されている。開口部５０ｂとフィルタ６１により排気機構が構成されている。
現像剤収容部５３、５４内には、キャリアとトナーとからなる２成分現像剤Ｇが収容されている。
【００２５】
現像ローラ５１は、内部に固設されたマグネットや、マグネットの周囲を回転するスリーブ等で構成される。図４に示すように、現像ローラ５１のマグネットには、Ｐ１極〜Ｐ５極の５つの磁極が形成されている。
５つの磁極が形成されたマグネットの周囲をスリーブが回転することで、その回転にともない現像剤Ｇが現像ローラ５１上（スリーブ上）を移動することになる。現像ローラ５１に付した放射状の線分は、Ｐ１極〜Ｐ５極のそれぞれの磁気力がピークになる位置を示すものである。
【００２６】
詳しくは、現像ローラ５１のＰ４極からＰ５極に至る領域では、双方の磁極が磁性体としてのキャリアに作用して、現像剤収容部５３に収容された現像剤Ｇが現像ローラ５１上に担持される。現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、その一部がドクターブレード５２の位置で掻き取られて、現像剤収容部５３に戻される。
一方、ドクターブレード５２との間隙を通過して現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、Ｐ１極の位置で穂立ちして、現像剤Ｇ中のトナーが感光体ドラム１上の潜像に付着する。Ｐ１極を通過してＰ２極に至る領域では、後述するように、現像工程後の現像剤Ｇを担持する現像ローラ５１とケース５０との間（空隙６０）から気体（空気）が流入される。
さらに、Ｐ３極からＰ４極に至る領域では、同極性である双方の磁極により形成される反発磁界がキャリアに作用して、現像ローラ５１上に担持されていた現像工程後の現像剤Ｇが現像ローラ５１から脱離される。脱離後の現像剤Ｇは、再び現像剤収容部５３に戻されて、現像剤収容部５３、５４内を循環する。このような一連の現像剤Ｇの流れが繰り返される。
【００２７】
Ｐ３極とＰ４極との極間における磁束密度は、１０ｍＴ以下になるように形成されている。このように同極の反発する磁界が形成されて、極間の磁束密度が小さくなるように形成されているために、Ｐ３極を通過した現像剤は現像ローラ５１から弾き飛ばされるように現像剤収容部５３に落下する。
現像剤が落下することにより、現像剤収容部５３に収容された現像剤の上方の気体が強い動圧を受けて、この動圧に付勢されて開口部５０ｂから気体が効率よく排出される。ここで、開口部５０ｂは現像剤収容部５３の上方に離れて設置されているとともに、現像剤が落下する位置から離れた位置に設置されているために、現像剤の落下によって跳ね上がる現像剤が開口部５０ｂにまで達する不具合を抑止することができる。
【００２８】
現像ローラ５１は、感光体ドラム１に対向する位置に設けられた現像装置５の開口部５０ａに、その一部が露呈するように設置されている。現像ローラ５１の上方には、現像ローラ５１を覆うように樹脂材料等からなるケース５０が設置されている。
現像ローラ５１の下方（現像ローラ５１の回転中心を原点とした座標の水平軸よりも下側）には、ドクターブレード５２が設置されている。このようにドクターブレード５２が現像ローラ５１の下方に設置されることで、後述するように、現像ローラ５１とケース５０との間から開口部５０ｂに至る気体の流路を、現像剤収容部５３、５４内の現像剤Ｇに遮断されることなく、確保することができる。
【００２９】
現像ローラ５１の上方に設置されたケース５０には、壁部５８と開口部５０ｂとが設けられている。壁部５８は、現像ローラ５１のＰ２極を通過してＰ３極近傍を覆うように設置されている。
開口部５０ｂは、現像ローラ５１に対して壁部５８を介した位置であって、現像剤Ｇに埋没しない現像剤収容部５３の上方の位置に、装置外に通ずるように設けられている。これらによって、現像ローラ５１とケース５０との間から開口部５０ｂに至る気体の流路（図３及び図４中の破線矢印で示す流路）を確保することができる。
【００３０】
開口部５０ｂには、開口部５０ｂを覆うようにフィルタ６１が設置されている。フィルタ６１は、発泡ウレタンや不織布等の多孔質材料からなり、装置内側から進入するトナーを捕集して空気を装置外側に通過させる。
これにより、開口部５０ｂから装置内（現像部内）の気体を排出する際に、装置外（現像部外）へのトナー飛散を防止することができる。
図３に示すように、２つの現像剤収容部５３、５４は、その長手方向（図３の紙面垂直方向）の両端部を除く領域が仕切部材７０によって隔絶されている。
現像剤収容部５３、５４に設置された搬送スクリュ５５、５６は、現像剤Ｇをそれぞれ相反する方向に搬送する。これにより、現像剤収容部５３、５４に収容された現像剤Ｇは、双方の現像剤収容部５３、５４の間を長手方向に循環することになる。
一方の現像剤収容部５４の上方には、図５及び図６に示すように、トナー補給口４４が接続されている。トナー補給部３１からトナーを搬送する不図示のトナー搬送装置がトナー補給口４４に接続され、現像剤収容部５４内にフレッシュトナーが適宜に補給される。
【００３１】
図５に示すように、開口部５０ｂは現像装置５の長手方向全域ではなく、上流側（手前）に寄せた範囲Ｗに設定されている。上面のケース５０の長手方向に延びる長穴５０ｂは開口部５０ｂに略対応し、この長穴５０ｂからフィルタ６１が突出する。突出するフィルタ６１は、長穴５０ｂに係止可能な合成樹脂製の押え板１２で押さえられている。押え板１２は長穴５０ｂよりも大きな縁回り寸法を有し、長穴５０ｂの内側に縁部を入れた状態でフィルタ６１の弾性により係合される。
【００３２】
このように構成された現像装置５は、次のように動作する。現像ローラ５１のスリーブは、図３の矢印方向に回転している。マグネットにより形成された磁界によって現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、上述したように、スリーブの回転にともない現像ローラ５１上を移動する。
現像装置５内の現像剤Ｇは、現像剤Ｇ中のトナーの割合（トナー濃度）が所定の範囲内になるように調整される。詳しくは、現像装置５内のトナー消費に応じて、トナー搬送装置からトナー補給口４４を介して現像剤収容部５４内に、トナーが補給される。
【００３３】
現像剤収容部５４内に補給されたトナーは、第２搬送スクリュ５６および、第１搬送スクリュ５５によって現像剤Ｇとともに混合・撹拌されながら、２つの現像剤収容部５３、５４を図５に示す矢印方向に循環する。
現像剤Ｇ中のトナーは、キャリアとの摩擦帯電によりキャリアに吸着して、現像ローラ５１上に形成された磁気力によりキャリアとともに現像ローラ５１上に担持される。
現像ローラ５１上に担持された現像剤Ｇは、図３中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード５２の位置に達する。そして、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは、この位置で適量に規制された後に、感光体ドラム１との対向位置（現像領域）まで搬送される。
現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ５１上に残った現像剤Ｇはスリーブの回転にともない、ケース５０との対向面、壁部５８との対向面を順次通過する。さらに、現像ローラ５１上の現像剤Ｇは現像剤収容部５３の上方に達して、この位置で現像ローラ５１から離脱される。
【００３４】
上述した一連の現像装置５の動作において、現像装置５内には図３の破線矢印で示す気体の流路である気流経路５０ｃが形成される。すなわち、現像ローラ５１とケース５０との間から流入した気体は、現像ローラ５１の回転にともないケース５０との対向面を通過して、壁部５８の先端部に至る。そして、装置内に流入した気体は、壁部５８の先端部を回り込んで、フィルタ６１が設置された開口部５０ｂから装置外に排出される。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態では、現像装置５内において、図３の破線矢印で示す気体の流路が安定的に形成される。すなわち、現像ローラ５１とその上方に設置されたケース５０との間から気体を流入させ、その流入した気体を現像剤収容部５３に収容した現像剤Ｇに遮られることなく開口部５０ｂに導きフィルタ６１を介して装置外に排出している。
これによって、現像装置５内に浮遊するトナーを、現像装置５内の気体とともに現像装置５内に強制的に形成した気流に乗せて開口部５０ｂに搬送して、フィルタ６１で確実に捕集することができる。こうして、現像部５における装置外へのトナー飛散が抑止される。
【００３６】
［実施例１］
ここで、実施例１について図１をもとに詳細を説明する。本実施例は、以下の特徴により成り立っている。
図１に示すように、現像ローラ５１内の磁極の一つであるＰ２極は、現像ローラ５１とケース５０との間隔であるギャップＣＧが一定となるようにＲ状に形成された対向面の範囲内（現像ローラ５１の回転軸を中心に開口部ａの現像ローラ回転方向下流側の縁を形成するケース５０の箇所から現像ローラ回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内α）に位置しており、ここで、現像ローラ５１上の現像剤が穂立ちし、ケース５０に接触しながらケース５０内に移動することによって、ケース５０とのシール性を保持するとともに、ケース５０内への吸引気流を発生させている。
【００３７】
さらに本実施例では、図７に示されるようにギャップＣＧの大きさが現像ローラ長手方向（ケース長手方向）で異なっていることが大きな特徴である。前述のように、現像ローラ上に担持される現像剤量は現像ローラ長手方向中央部に向かうほど多くなる傾向があるため、中央部が広くなるように設定されている。
【００３８】
このギャップＣＧの設定値は現像ローラ５１上の現像剤量の設定値に合わせるべきものであるので一様に定まるものではないが、前述のように適切な気流を形成する目的で、自由状態でのＰ２極の現像剤穂立ち高さｈに対して、０．５ｈ〜０．９ｈの範囲にギャップＣＧを設定することが望ましい。これによって、上記中央部に上記端部よりも多くの気流が流入しても上記間隔（ギャップＧＣ）、言い換えれば、ケース５０と現像ローラ５１との間に形成される空間が現像ローラ長手方向で同じ場合より上記中央部の圧力上昇を抑えることが可能となる。これにより、上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることが可能となり、ケース５０内に流入する気流を上記長手方向で均一に整えることができるので、安定した気流を形成することができる。
【００３９】
表１は、ケーシング入口付近の気流の状態をケース長手方向（現像ローラ長手方向）に１０ｍｍ単位に分割して判定した結果である。ケーシング付近の気流を煙等で可視化し、ケース内に吸い込まれていく状態を吸引、ケース内から外部に流出している状態を噴出、漂ったままほとんど動かない状態を滞留として表２に示すようにランク判定している。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】
この評価の結果、上記長手方向のギャップＣＧに偏差を持たせることにより、ギャップＧＣが均一状態では端部で噴出状態であったものが、全域で吸引できるようになったのがわかる。
【００４３】
［実施例２］
実施例２は、ギャップＣＧについては上記長手方向で同一であるが、図８の斜線部で示したケース５０とＰ２極によって穂立ちした現像ローラ５１上の現像剤とが接触する範囲が、上記長手方向の端部と中央部とで現像ローラ回転方向の範囲が異なっている。
【００４４】
なお、実施例２においても、現像ローラ５１内の磁極の一つであるＰ２極は、現像ローラ５１とケース５０との間隔であるギャップＣＧが一定となるようにＲ状に形成された対向面の範囲内に位置しており、ここで、現像ローラ５１上の現像剤が穂立ちし、ケース５０に接触しながらケース５０内に移動することによって、ケース５０とのシール性を保持するとともに、ケース５０内への吸引気流を発生させている。
【００４５】
図８は現像ローラ５１側からケース５０を見たものであり、図８では、斜線部で示したギャップＣＧ範囲が上記長手方向の中央部に比べて端部のほうが現像ローラ回転方向下流側に向かって広く設定されている。これによって端部での現像剤とケース５０との接触範囲が広くなり、端部でのシール性が強化される。よって、現像ローラ５０上の中央部の現像剤量が多い場合でも、気流が中央部から端部に押し寄せて噴き出しになるような不具合を防止することができる。
【００４６】
［実施例３］
実施例３は、実施例１と実施例２とで示された特徴を併せ持つ現像装置である。すなわち、ギャップＣＧが上記長手方向の端部に比べて中央部で広がっており、且つ、ギャップＣＧ範囲が上記長手方向の中央部に比べて端部の方が広く設定されていることを特徴とする。
これにより、吸引気流が長手方向で均一化されるだけでなく、端部でのシール性が強くなるため、中央と端部との現像剤量の偏差が狙いより大きい場合にも対応することができ、現像剤量偏差のバラツキに対して余裕度の高いケーシングを実現することが可能となる。
【００４７】
次に、本実施形態の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び伸長反応の少なくとも一方を行って得られるトナーである。
以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００４８】
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。
【００４９】
３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００５０】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００５１】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。
酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量１万〜４０万、好ましくは２万〜２０万である。重量平均分子量が１万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、４０万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
【００５２】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び／又は伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００５３】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。
３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００５４】
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と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。
【００５５】
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
【００５６】
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００５７】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置１００に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
【００５８】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
【００５９】
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
【００６０】
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００６１】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
【００６２】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
【００６３】
（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。
しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００６４】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステるプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。
有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００６５】
（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
【００６６】
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００６７】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
【００６８】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６−Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。
【００６９】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。
例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
【００７０】
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
【００７１】
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。
【００７２】
（３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。
反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
【００７３】
（４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。
また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
【００７４】
（５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラグビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
上記のように、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用いれば、粒子のバラツキが少ないことにより現像容器内での帯電不均一性が解消される。
従って、気流の有無にかかわらずトナー飛散しやすいトナーの数が減少するので、従来のトナーに比べてトナー飛散量を低減させることができる。
【００７５】
このようにトナーの改良によりそもそも飛散しやすいトナーの発生を低減させ、なお飛散するトナーに対しては、前述のような排気機構による気流制御により飛散を防止する。こうして従来に比して非常にトナー飛散の発生しにくい現像装置を得ることができるとともに、飛散したトナーによる画像の汚れや機内の汚れを防止することが出来るので、良好な画像が得られ、メンテナンス性に優れた画像形成装置を提供することが可能になる。
【００７６】
以上、本実施形態によれば、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体である感光体ドラム１との対向部に第１の開口である開口部５０ａを有する現像容器であるケース５０と、ケース５０内の現像剤を担持して回転により感光体ドラム１との対向部まで搬送する現像剤担持体である現像ローラ５１と、開口部５０ａ以外にケース５０に設けられたケース５０外部と連通する第２の開口である開口部ｂと、上記対向部を通過した現像ローラ５１とケース５０との隙間からケース５０内に気体が流入し、その流入した気体が上記第２の開口からケース５０外部へ排出されるように形成した気流経路５０ｃとを備えた現像装置５において、少なくとも、現像ローラ５１の回転軸を中心に開口部５０ａの現像ローラ回転方向下流側の縁を形成するケース５０の箇所から現像ローラ回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内αにおけるケース５０と現像ローラ５１との対向箇所の間隔が、現像ローラ長手方向と直交する方向では一定であり、且つ、現像ローラ長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっている。これにより、現像ローラ長手方向の端部から中央部に向かうに連れて上記角度範囲内αのケース５０と現像ローラ５１との間に形成される空間が広くなる。このように上記空間が広くなることで、上記中央部に上記端部よりも多くの気流が流入しても上記間隔、言い換えれば、上記空間が現像ローラ長手方向で同じ場合より上記中央部の圧力上昇を抑えることが可能となる。これにより、上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることができるので、上記中央部から上記端部に気流が流れ込むのを抑えることができる。したがって、ケース５０内部からケース５０外部へ気体が噴き出すのを抑制することができるので、現像ローラ長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、上述したような上記角度範囲内αのケース５０と現像ローラ５１との間に形成される空間が広い現像装置５において、現像ローラ５１に内蔵され、現像ローラ５１の表面で現像剤を現像ローラ長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材である磁極を有し、上記角度範囲内αの上記気流経路５０ｃに気体が流入する気流経路入口近傍のケース５０と現像ローラ５１とが対向する範囲内に上記磁極であるＰ２極などを１つ以上を設けており、少なくとも上記範囲内におけるケース５０と現像ローラ５１との間隔が、Ｐ２極によって現像ローラ５１上で穂立ちした現像剤とケース５０とが接触する距離である。これにより、上述したように上記端部と上記中央部とでの圧力差を低減させることができ、さらに、現像ローラ長手方向の中央部から端部に気流が流れ込んだとしても、気流経路５０ｃの入口近傍は上記穂立ちした現像剤によりシールされる。よって、ケース５０内部からケース５０外部へ気体が噴き出すのをより抑制することができる。
また、本実施形態によれば、少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体である感光体ドラム１との対向部に第１の開口である開口部５０ａを有する現像容器であるケース５０と、ケース５０内の現像剤を担持して回転により感光体ドラム１との対向部まで搬送する現像剤担持体である現像ローラ５１と、現像ローラ５１に内蔵され、現像ローラ５１の表面で現像剤を現像ローラ長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材である磁極と、開口部５０ａ以外にケース５０に設けられたケース５０外部と連通する第２の開口である開口部５０ｂと、上記対向部を通過した現像ローラ５１とケース５０との隙間からケース５０内に気体が流入し、その流入した気体が開口部５０ｂからケース５０外部へ排出されるように形成した気流経路５０ｃとを備えた現像装置５において、上記気流経路５０ｃに気体が流入する気流経路入口近傍のケース５０と現像ローラ５１とが対向する範囲内に上記磁極であるＰ２極などを１つ以上を設け、少なくとも上記範囲内におけるケース５０と現像ローラ５１との間隔が、Ｐ２極によって現像ローラ上に穂立ちした現像剤とケース５０とが接触する距離である。これにより、気流経路入口近傍のケース５０と現像ローラ５１とが対向する範囲内に設けた上記磁性部材によって現像ローラ上で穂立ちした現像剤により、上記範囲内におけるケース５０と現像ローラ５１との隙間をシールすることができる。これにより、現像ローラ長手方向の中央部から端部に気流が流れ込んだとしても、気流経路５０ｃの入口近傍は上記穂立ちした現像剤によりシールされるので、ケース５０内部からケース５０外部へ気体が噴き出すのを抑制することができる。したがって、現像ローラ長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制できる。
また、本実施形態によれば、現像剤とケースとが接触し続ける上記入口近傍の上記対向する範囲は、現像ローラ長手方向の中央部よりも端部のほうが現像ローラ回転方向下流側に向かって広いことで、端部でのシール性が強くなる。これにより、中央部と端部との現像剤量の偏差が狙いより大きい場合にも対応することができる。よって、現像ローラ上に担持される現像剤量偏差のバラツキに対して余裕度の高いケーシングを実現することが可能となる。
また、本実施形態によれば、少なくとも感光体ドラム１と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジおいて、上記現像手段とし本発明の現像装置５を用いることにより、現像ローラ長手方向端部から気体が噴出することでトナー飛散が生じてしまうのを抑制でき、且つ、メンテナンス性の向上を図ることができる。
また、本実施形態によれば、潜像を担持する感光体ドラム１と、感光体ドラム１に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置である複写機において、上記現像手段として本発明の現像装置５を用いることにより、現像装置５から複写機内にトナーが飛び散るのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
また、本実施形態によれば、少なくとも感光体ドラム１と現像装置５とを一体に支持し、複写機本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた複写機において、本実施形態のプロセスカートリッジを用いることにより、現像装置５などのメンテナンス性の向上を図ることができ、且つ、現像装置５から複写機内にトナーが飛び散るのを抑制することができ、良好な画像形成を行うことができる。
また、本実施形態によれば、現像装置５で用いられる現像剤のトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーである。これにより、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用い、粒子のバラツキが少ないことによりケース５０内での帯電不均一性が解消し、現像装置５からのトナーの噴出を抑制することができる。
また、本実施形態によれば、電子写真プロセスの現像工程に供されるトナーにおいて、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られたトナーを用いる。これにより、粒径分布がシャープで帯電特性等の均質なトナーを用い、粒子のバラツキが少ないことによりケース５０内での帯電不均一性が解消する。よって、ケース５０内の気流の有無にかかわらずトナー飛散し易いトナーの数が減少するので、従来のトナーに比べてトナー飛散量を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の特徴部である現像装置の概略構成図。
【図２】本実施形態に係る複写機の概略構成図。
【図３】作像部の拡大断面図。
【図４】現像ローラ近傍の構成を示す図。
【図５】現像装置に設けられた開口部の位置を示す図。
【図６】現像装置の奥側部分を示す斜視図。
【図７】ケースと現像ローラとの対向箇所の間隔が、現像ローラ長手方向で端部から中央部に向かうに連れて広がっている構成を示す図。
【図８】気流経路入口で現像剤とケースとが接触し続ける範囲を示す図。
【符号の説明】
【００７８】
１ 感光体ドラム
５ 現像装置
６ 作像部
５０ ケース
５０ａ 開口部
５０ｂ 開口部
５０ｃ 気流経路
５１ 現像ローラ
５５ 搬送スクリュ
５６ 搬送スクリュ
５８ 側壁としての壁部
６１ 圧抜きのフィルタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、
該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、
該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、
該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、
少なくとも、該現像剤担持体の回転軸を中心に該第１の開口の現像剤担持体回転方向下流側の縁を形成する該現像容器の箇所から現像剤担持体回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との対向箇所の間隔が、現像剤担持体長手方向と直交する方向では一定であり、且つ、現像剤担持体長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、
該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材と、
該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、
該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、
該気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設け、
少なくとも該範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立した現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材を有し、
上記角度範囲内の上記気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設けており、
少なくとも該範囲内における上記現像容器と上記現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立ちした現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２または３の現像装置において、
上記現像剤と上記現像容器とが接触し続ける上記入口近傍の上記対向する範囲は、現像剤担持体長手方向の中央部よりも端部のほうが現像剤担持体回転方向下流側に向かって広いことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジおいて、
該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
潜像を担持する像担持体と、
該像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
該プロセスカートリッジとして、請求項５のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６または７の画像形成装置において、
上記現像装置で用いられる現像剤のトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
電子写真プロセスの現像工程に供されるトナーにおいて、
少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるものであることを特徴とするトナー。
【請求項１】
少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、
該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、
該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、
該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、
少なくとも、該現像剤担持体の回転軸を中心に該第１の開口の現像剤担持体回転方向下流側の縁を形成する該現像容器の箇所から現像剤担持体回転方向下流側に向かう所定の角度範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との対向箇所の間隔が、現像剤担持体長手方向と直交する方向では一定であり、且つ、現像剤担持体長手方向では端部から中央部に向かうに連れて広がっていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
少なくともトナーを含む現像剤を収容するとともに像担持体との対向部に第１の開口を有する現像容器と、
該現像容器内の現像剤を担持して回転により像担持体との対向部まで搬送する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材と、
該第１の開口以外に該現像容器に設けられた現像容器外部と連通する第２の開口と、
該対向部を通過した該現像剤担持体と該現像容器との隙間から現像容器内に気体が流入し、その流入した気体が該第２の開口から現像容器外部へ排出されるように形成した気流経路とを備えた現像装置において、
該気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設け、
少なくとも該範囲内における該現像容器と該現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立した現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記現像剤担持体に内蔵され、該現像剤担持体の表面で現像剤を現像剤担持体長手方向にわたって穂立ちさせる複数の磁性部材を有し、
上記角度範囲内の上記気流経路に気体が流入する気流経路入口近傍の該現像容器と該現像剤担持体とが対向する範囲内に該磁性部材を１つ以上を設けており、
少なくとも該範囲内における上記現像容器と上記現像剤担持体との間隔が、該磁性部材によって現像剤担持体上で穂立ちした現像剤と該現像容器とが接触する距離であることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２または３の現像装置において、
上記現像剤と上記現像容器とが接触し続ける上記入口近傍の上記対向する範囲は、現像剤担持体長手方向の中央部よりも端部のほうが現像剤担持体回転方向下流側に向かって広いことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジおいて、
該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項６】
潜像を担持する像担持体と、
該像担持体に担持された潜像を現像する現像手段とを備えた画像形成装置において、
該現像手段として、請求項１、２、３または４の現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
少なくとも像担持体と現像手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジを備えた画像形成装置において、
該プロセスカートリッジとして、請求項５のプロセスカートリッジを用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項６または７の画像形成装置において、
上記現像装置で用いられる現像剤のトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
電子写真プロセスの現像工程に供されるトナーにおいて、
少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤及び離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び伸張反応の少なくとも一方を行って得られるものであることを特徴とするトナー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−３６８７５（Ｐ２００９−３６８７５Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９９４６１（Ｐ２００７−１９９４６１）
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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