現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
【課題】現像剤の連れまわりを防止し、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像（画像形成）とを両立することができる現像装置を実現する。
【解決手段】本発明の現像装置２では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤２０８を現像スリーブ２０２から現像剤収容槽２０７ｂ内に落とす剤切れ領域ｒを現像スリーブの外表面に形成するように磁界発生手段２０１の表面部分に剤切れ極ｐを設けると共に、剤切れ極ｐに対向した位置（現像スリーブ表面の近傍で剤切れ極に対向した位置）に電極板２１２を配置し、電極板にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体２０４から引き剥がす方向の電界（キャリアが現像剤担持体２０４から電極板２１２に移動する方向の電界）を形成する構成とした。この構成により、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができる。
【解決手段】本発明の現像装置２では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤２０８を現像スリーブ２０２から現像剤収容槽２０７ｂ内に落とす剤切れ領域ｒを現像スリーブの外表面に形成するように磁界発生手段２０１の表面部分に剤切れ極ｐを設けると共に、剤切れ極ｐに対向した位置（現像スリーブ表面の近傍で剤切れ極に対向した位置）に電極板２１２を配置し、電極板にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体２０４から引き剥がす方向の電界（キャリアが現像剤担持体２０４から電極板２１２に移動する方向の電界）を形成する構成とした。この構成により、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾式２成分現像剤を用いる現像装置と、該現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び、前記現像装置またはプロセスカートリッジを備えた複写機、ファクシミリ、プリンター、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンター、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置では、種々の現像装置（例えば、特許文献１乃至３参照）が用いられている。ここで従来の現像装置の例として、トナーと磁性キャリアからなる乾式２成分現像剤を用いる現像装置の構成例を図８、図９に示す。
図８及び図９に示すように、現像装置１００は、現像剤担持体としての現像ローラ１０４を備え、該現像ローラ１０４で現像剤１０１を像担持体（例えば感光体ドラム）１０２と対向する現像領域１０３に搬送し、感光体ドラム１０２上に形成された静電潜像を現像剤１０１のトナーにより現像してトナー像を形成する。
【０００３】
この現像ローラ１０４は、円筒状に形成された現像スリーブ１０５と、前記現像スリーブ１０５内に収容され、かつ、当該現像スリーブ１０５の表面に現像剤１０１の穂立ちを生じさせるように磁界を形成するマグネットローラ１０６を備えている。この現像ローラ１０４には、現像剤１０１の穂立ちの際、現像剤１０１の磁性キャリアがマグネットローラ１０６で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ１０５上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤１０１のトナーが付着する。
【０００４】
また、この種の現像装置１００は、図１０に示すように、前述した現像剤１０１を収容する収容槽１０７と、この収容槽１０７内の現像剤１０１を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材（攪拌スクリュー）１０８と、現像ローラ１０４に汲み上げられた現像剤１０１の量を均一化する現像剤規制部材（規制ブレード）１０９と、を備えている。また、図８（または図９）と図１０に示した現像装置１００は、収容槽１０７と攪拌スクリュー１０８をそれぞれ一対備えている。
【０００５】
この現像装置１００内の現像剤１０１は、図１０中の矢印Ｋで示すように、収容槽１０７内を移動する。現像ローラ１０４から離れた側の一方の収容槽１０７ａの一端部から補給されたトナーは、攪拌スクリュー１０８により、該一方の収容槽１０７ａの他端部まで攪拌スクリュー１０８の軸方向に沿って搬送されながら、現像剤１０１と混合・攪拌される。そして、現像剤１０１は、一方の収容槽１０７ａの他端部から現像ローラ１０４寄りの他方の収容槽１０７ｂ内に移動する。
【０００６】
現像ローラ１０４寄りの他方の収容槽１０７ｂに移った現像剤１０１は、現像ローラ１０４のマグネットローラ１０６の磁力により現像スリーブ１０５の表面に汲み上げられる（現像スリーブ１０５の表面に付着する）。その後、現像剤１０１は、規制ブレード１０９にて量が均一化された後に、感光体ドラム１０２と現像ローラ１０４とが間隔をあけて対向する現像領域１０３へと搬送される。現像剤１０１は、感光体ドラム１０２上に形成された静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
【０００７】
ここで、図８に示す現像装置１００は、現像ローラ１０４の上側又は横側に規制ブレード１０９を設け、現像ローラ１０４の下側で、現像した際に残った現像剤１０１の剤切れを行う。また、図９に示す現像装置１００は、現像ローラ１０４の下側に規制ブレード１０９を設け、現像ローラ１０４の上側で、現像した際に残った現像剤１０１の剤切れを行う。現像装置１００は、感光体ドラム１０２等の他のユニットのレイアウトによって、前述した図８と図９に示されたものが使い分けられている。
【０００８】
上記のような構成の現像装置において、剤切れ性は非常に重要であり、剤切れ性が悪いと、現像済みの現像剤が現像剤収容層に収容されることなく現像剤担持体上を搬送され続けて（「連れまわり」と言う）トナーが現像剤担持体上に補充されなくなるので、画像にもやのようなムラが発生するという問題が生じる。また、剤切れ極で１度現像剤担持体から離れた現像剤が現像剤収容層で混ざる間もなく、すぐに再び汲み上げられてしまっても同様なムラが発生してしまう。
そこでこのような問題を解決するため、特許文献４に記載の従来技術では、現像剤担持体の剤切れ領域に現像剤剥ぎ取りブレードを設置し、強制的に剤切れをさせている。この場合、現像剤剥ぎ取りブレードは現像剤担持体に摺接してもしなくても良いということであるが、摺接した場合には、現像剤担持体表面を傷つけてしまうという問題や、現像剤担持体へのトナー固着等の問題があり、また、摺接しない場合には、現像剤剥ぎ取りの効果が小さくなってしまう。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１９４１９４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９４１９５号公報
【特許文献３】特開２０００−２５０３１１号公報
【特許文献４】特開２００６−１７１０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、現像剤の高寿命化の要求も急速に高まっており、キャリアのコート層の膜厚を厚くし、キャリア抵抗を高抵抗化することで現像剤寿命を延ばすことが行われている。しかし、高抵抗キャリアを使用することで新たな問題が生じている。例えば高抵抗キャリアを使用した場合、ベタ画像現像後、剤切れ部で現像剤が剤切れせず、使用済み現像剤が連れまわってしまい、現像剤担持体１周分後、次の画像の先端で画像濃度が薄くなるという現象が発生した。
ここで、高抵抗キャリアが連れまわるメカニズムは次のようである。現像後のキャリアはトナーを奪われているため、トナーの電荷分のカウンターチャージが溜まり、Ｑ／Ｍが高くなる。Ｑ／Ｍが高くなると、鏡像力が大きくなり、剤切れせずに使用済み現像剤が連れまわってしまう。このため上記のような問題が発生する。
【００１１】
本発明は上記の事情に基づいてなされたものであり、高抵抗キャリアを使用した場合にも、現像剤の連れまわりを防止し、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像（画像形成）とを両立することができる現像装置を提供することを目的とし、さらには、その現像装置を備えたプロセスカートリッジを提供すること、及び、前記現像装置またはプロセスカートリッジを備え、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、「複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包する形で該磁界発生手段の軸と同軸上に配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体（現像スリーブと言う）とからなり、トナーとキャリアからなる現像剤を担持搬送して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体」と、「前記現像剤担持体に対向するように設けられ、該現像剤担持体に担持されて前記像担持体に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材」と、「前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤規制部材の上流側に設けられ、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体（現像スリーブ）の軸方向に搬送する攪拌部材（例えばスクリュー状に形成された攪拌部材）」と、を少なくとも有する現像装置において、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を前記中空体（現像スリーブ）から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体（現像スリーブ）の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置（例えば現像スリーブの表面の近傍で剤切れ極に対向した位置）に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを前記現像剤担持体から引き剥がす方向の電界を形成する構成としたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の手段は、第１の手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるキャリアは、体積固有抵抗が、１×１０14.5Ω・ｃｍ以上、１×１０17Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の現像装置において、少なくとも、前記電極板の前記現像剤担持体と対向する面は、絶縁することを特徴とする。
さらに本発明の第４の手段は、第１〜第３のいずれか１つの手段の現像装置において、画像作像中のみ前記電極板にバイアスを印加することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の手段は、第１〜第４のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の第６の手段は、第１〜第５のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする。
さらに本発明の第７の手段は、第１〜第６のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤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、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第８の手段は、第１〜第７のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に使用されるトナーは、略球形状であることを特徴とする。
また、本発明の第９の手段は、第１〜第７のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に使用されるトナーは、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３としたとき、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第１０の手段は、画像形成装置の作像部に装備されるプロセスカートリッジにおいて、少なくとも、像担持体と、第１〜第９のいずれか１つの手段の現像装置とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１１の手段は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段と、を少なくとも備えた画像形成装置において、前記現像手段として、第１〜第９のいずれか１つの手段の現像装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第１２の手段は、像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、第１０の手段のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の現像装置では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を中空体（現像スリーブ）から現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を中空体（現像スリーブ）の外表面に形成するように磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置（例えば現像スリーブの表面の近傍で剤切れ極に対向した位置）に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体から引き剥がす方向の電界（キャリアが現像剤担持体から電極板に移動する方向の電界）を形成する構成としたことにより、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができる。従って本発明によれば、現像剤の高寿命化に伴うキャリア高抵抗化が原因の静電気的連れまわりを防止することができ、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像（画像形成）とを両立することができる現像装置を実現することができる。
また、本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置では、上記の現像装置を備えているため、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の構成、動作及び作用を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、４つの作像部を備えた所謂タンデム型のカラー画像形成装置の例であり、イエロー（以下、「Ｙ」と記す）、シアン（以下、「Ｃ」と記す）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す）の４色のトナーを用いて単色、多色またはフルカラー画像を形成するものである。
【００２０】
まず、画像形成装置の基本的な構成について説明する。この画像形成装置は、画像形成ユニット３０内に各色の作像部を構成する像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。なお、ここではドラム状の感光体（感光体ドラム）を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、中間転写体としての中間転写ベルト１０に沿って並設されており、それぞれ中間転写ベルト１０に接触しながら、図中の矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に、光導電性の感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものである。また、感光層と保護層との間に中間層を設けても良い。
【００２１】
各色の作像部を構成する４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの周囲の構成はすべて同じであり、各符号の数字の後に色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを付けてある。
より具体的に述べると、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの周りには、転写残トナーを感光体から除去するクリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ、帯電手段としての帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ、現像手段としての現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの順に配置されている。ここで、各作像部の感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと、現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ、帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ、クリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、カートリッジ内に一体に収納されており、プロセスカートリッジを構成している。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成され、容易に交換が可能となっている。すなわち、図１に示す画像形成装置は、中間転写ベルト１０に沿って４つのプロセスカートリッジを着脱可能に並設した構成である。
【００２２】
また、各作像部（プロセスカートリッジ）の帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋと現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋとの間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられるレーザ光が感光体１まで通過できるようにスペースが確保されている。
【００２３】
帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋは、例えば回動可能なローラ状の帯電部材を感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに近接させて配置し、帯電部材に交流に直流を重畳させた電圧を印加し、感光体と帯電部材間で放電をさせて感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを帯電する。また、帯電部材を接触させた接触帯電ローラを用いて感光体を帯電させても良いし、あるいは非接触の帯電チャージャ等も用いることができる。。
【００２４】
このようにして帯電した各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面には、露光装置４によってレーザ光が露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、複数の半導体レーザ光源と、カップリング光学系（コリメートレンズ、アパーチャ、シリンドリカルレンズ等）と、光偏向器（ポリゴンミラー、ピラミダルミラー、振動ミラー等）と、走査結像用光学系（走査結像用レンズ、像面湾曲や収差等の補正用レンズ、折り返しミラー等）などからなるレーザ走査方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。
【００２５】
各現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、図２に示すような２軸搬送タイプの現像装置２であり、現像剤を担持する現像剤担持体２０４と、現像剤を攪拌搬送するスクリュー状に形成された攪拌部材２０６（２つの攪拌スクリュ２０６ａ、２０６ｂ）を有している。２つの攪拌スクリュ２０６ａ、２０６ｂは仕切り板によって端部以外が隔てられている。また、ケーシングの開口から現像剤担持体２０４が部分的に露出している。また、ここでは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いている。なお、現像装置の詳細な説明は後述する。
【００２６】
各現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、図１に示したトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから、図示しない補給手段により対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
【００２７】
トナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから各現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ内に補給された各色のトナーは、第１攪拌スクリュー２０６ａによって現像剤と撹拌されながら供給側の第２攪拌スクリュー２０６ｂへと搬送され、そこで現像剤担持体２０４上に担持されることになる。この現像剤担持体２０４は、内部に固定された磁界発生手段としての複数の磁極が着磁されたマグネットローラ２０１（あるいは複数の固定磁石）と、その周りを同軸回転する非磁性材料で構成される中空体（現像スリーブ）２０２とから構成されている。供給側の攪拌スクリュー部の現像剤は、マグネットローラ２０１が発生させる磁力により現像剤担持体２０４上に汲み上げられ、現像剤規制部材２０５によって薄層化されたあと、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２上に穂立ちした状態となって感光体１（１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）と対向する現像領域まで搬送される。
【００２８】
ここで、現像剤担持体２０４は、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像剤担持体２０４上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給する。このとき、現像剤担持体２０４には、図示しない電源から所定の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体１上の静電潜像と現像剤担持体２０４との間では、現像剤担持体２０４上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像剤担持体２０４上のトナーは、感光体１上の静電潜像に静電的に付着することになる。この付着によって感光体１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像（顕像化）される。
【００２９】
転写装置６における中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１、１２、１３に張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋを配置している。ここでは、各一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとによって、一次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各一次転写ローラ１４に正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。
【００３０】
転写装置６で転写されずに感光体上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ７にて回収され，図示しない排トナー回収ボトルへと送られる。ここでクリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋでは、ファーブラシ、ローラ、ブレード等のクリーニング部材が感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上に当接されており、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋから転写残トナーを除去する。
【００３１】
中間転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１５が設けられている。このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。
【００３２】
また、支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、二次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１６との間には二次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録材としての記録紙が送り込まれるようになっている。この記録紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、二次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、二次転写ニップ部において、記録紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が記録紙上に転写される。
【００３３】
二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。二次転写ニップ部を通過した記録紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、記録紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が記録紙に定着される。そして、定着後の記録紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。
【００３４】
以上、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、図１では４つの作像部（プロセスカートリッジ）を備えたタンデム構成のカラー画像形成装置を示したが、作像部が１つだけのモノクロ画像形成装置でも良い。また、図１では、カラープリンタ部の構成のみを示しているが、このプリンタ部の上部に原稿画像読取部（スキャナ部）を設置すればデジタル複写機の構成となり、さらに画像処理機能や通信機能を付加すればファクシミリやデジタル複合機として利用できる。
【００３５】
次に、上記のような構成の画像形成装置の作像部（またはプロセスカートリッジ）に装備される現像装置の具体的な構成と、その現像装置に用いる現像剤（キャリア、トナー）について説明する。
【００３６】
［現像装置の説明］
図２は、本発明の一実施形態を示す現像装置の概略断面図である。図２において、現像装置２は、現像剤２０８を像担持体（感光体ドラム）１と対向する現像領域に搬送し、そして、該像担持体１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体（現像ローラ）２０４を備えている。この現像剤担持体２０４は、内部に固定された磁界発生手段としての複数の磁極が着磁されたマグネットローラ２０１と、その周りを同軸回転する非磁性材料で構成される円筒状に形成された現像スリーブ２０２とから構成されている。現像スリーブ２０２に内包されたマグネットローラ２０１は、現像領域で現像スリーブ２０２の表面に現像剤２０８の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する。そして、この現像剤担持体２０４においては、現像剤２０８の穂立ちの際に、現像剤２０８を構成する磁性キャリアがマグネットローラ２０１で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ２０２上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤２０８を構成するトナーが付着する。
【００３７】
このような現像装置２では、ケーシング内に、前述した現像剤２０８を収容する現像剤収容槽２０７と、この現像剤収容槽２０７内の現像剤２０８を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材２０６（２つの攪拌スクリュ２０６ａ、２０６ｂ）と、現像剤担持体２０４に汲み上げられた現像剤２０８の量を均一にする現像剤規制部材（例えば規制ブレード）２０５と、を備えている。図２に示される現像装置２においては、現像剤収容槽２０７と攪拌部材２０６をそれぞれ一対（第１現像剤収容槽２０７ａ、第２現像剤収容槽２０７ｂと、第１攪拌スクリュー２０６ａ、第２攪拌スクリュー２０６ｂ）備えている。
【００３８】
この現像装置２における現像剤２０８は、現像剤収容槽２０７内を攪拌部材２０６の軸方向に移動する。現像剤担持体２０４から離れた側の第１現像剤収容槽２０７ａの一端部には、前述のトナーボトルから補給されたトナーが導入されるトナー補給部が設けられており、このトナー補給部から第１現像剤収容槽２０７ａの一端部に補給されたトナーは、第１攪拌スクリュー２０６ａにより、第１現像剤収容槽２０７ａの他端部まで第１攪拌スクリュー２０６ａの軸方向に沿って搬送されながら現像剤２０８と混合攪拌される。そして、現像剤２０８は、第１現像剤収容槽２０７ａの他端部から現像剤担持体２０４寄りの（供給側の）第２現像剤収容槽２０７ｂ内に移動する。現像剤担持体２０４寄りの第２現像剤収容槽２０７ｂに移った現像剤２０８は、第２攪拌スクリュー２０６ｂにより逆側の端部に向けて、第２攪拌スクリュー２０６ｂの軸方向に沿って搬送されるが、その搬送過程で一部の現像剤がマグネットローラ２０１の磁力により現像スリーブ２０２の表面に汲み上げられる（即ち、現像スリーブ２０２の表面に付着する）。その後、現像剤２０８は、現像剤規制部材２０５にてその量が均一にされ、続いて、像担持体１と現像剤担持体２０４とが間隔を開けて対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域に搬送された現像剤２０８は、現像スリーブ２０２の表面に穂立ちして磁気ブラシを形成し、像担持体１上に形成された静電潜像をトナーで現像して顕像（トナー像）を形成する。
【００３９】
マグネットローラ２０１には、複数の固定磁極、例えば、ｎ１（現像剤搬送極），ｎ２（現像剤汲み上げ極）、ｓ１（現像剤搬送極），ｎ３（現像極）及びｓ２（現像剤搬送極）がそれぞれ設けられている。現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２は図中の矢印ｇ方向に回転するので、現像剤２０８は、現像スリーブ２０２の表面を固定磁極ｎ１，ｎ２、ｓ１，ｎ３及びｓ２の順に移行する。このマグネットローラ２０１においては、固定磁極ｎ１（現像剤搬送極）及び固定磁極ｎ２（現像剤汲み上げ極）を同極のＮ極性とし、そして、固定磁極ｎ１と固定磁極ｎ２との間にＮ極性の磁極ｐを設けると、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤２０８は、固定磁極ｎ１と固定磁極ｎ２との反発力に加えて磁極ｐの反発力によって、第２現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされる。
【００４０】
本発明では、このような磁極ｐ（Ｐ）を「剤切れ極」と呼び、そして、磁極ｐ（Ｐ）の反発力によって現像済みの現像剤２０８が第２現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされる領域ｒを「剤切れ領域」と呼ぶ。このように第２現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされた（即ち、剤切れされた）トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤２０８は、第２現像剤収容槽２０７ｂにおいて、第１現像剤収容槽２０７ａから送られてきたトナー濃度の濃い新しい現像剤と共に攪拌した後、固定磁極ｎ２（現像剤汲み上げ極）にトナー濃度の濃くなった現像剤２０８を引きつけ（即ち、汲み上げ）、次に、固定磁極ｓ１（現像剤搬送極）に移行される。この固定磁極ｓ１に移行されたトナー濃度の濃くなった現像剤２０８は、現像剤規制部材２０５で一定量にして固定磁極ｎ３（現像極）に移行される。
【００４１】
また、現像スリーブ２０２の外表面は、周知のブラスト処理が施されて、細かい凹凸が形成されているものや、あるいは該現像スリーブ２０２即ち現像剤担持体２０４の軸芯２０３に沿って伸びた溝が複数形成されているものでも良い。
【００４２】
次に本発明の現像装置２に設けられる現像剤剥ぎ取り電極板について説明する。
現像剤剥ぎ取り電極板２１２（以下、電極板とする）は、アルミニウム、ステンレス等の非磁性材料で形成され、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２表面との間に所定間隔をあけて取り付けられる。電極板２１２の位置は、図２で言うところの、剤切れ領域ｒに対向した位置（即ち剤切れ極ｐと対向した位置）であり、本来、剤切れをする場所であり、現像剤は存在しない場所である。
【００４３】
前述したが、高寿命化のために膜厚を厚くした場合、キャリアは高抵抗化する。この高抵抗キャリアを使用すると、ベタ画像現像後、剤切れ部で現像剤が剤切れせず、使用済み現像剤が現像剤担持体と連れまわってしまい、現像剤担持体１周分後の次の画像先端の画像濃度が薄くなる現象が発生する。高抵抗キャリアが連れまわるメカニズムは次のようである。現像後のキャリアはトナーを奪われているため、トナーの電荷分のカウンターチャージが溜まり、Ｑ／Ｍが高くなる。Ｑ／Ｍが高くなると、鏡像力が大きくなり、剤切れせず連れまわってしまう。
【００４４】
そこで、本発明では、剤切れ領域ｒに対向した位置（即ち剤切れ極ｐと対向した位置）に電極板２１２を配置し、現像剤担持体２０４と静電気的に連れまわってしまった現像剤を、本発明の現像剤剥ぎ取り電極板２１２にバイアス用電源２１３により直流バイアスを印加することで、現像剤担持体２０２と電極板２１２の間に電界（キャリアが現像剤担持体２０２から電極板２１２に移動する方向の電界）を形成し、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体２０４から電界の力で剥ぎ取ることで、静電気的に連れまわらなくすることができる。
【００４５】
なお、キャリアを現像剤担持体２０４から剥ぎ取れれば良いのであれば、電極板２１２の位置は剤切れ領域ｒ以外（例えば、図２の固定磁極ｎ１、ｎ２に対向した位置）でも問題ないが、本発明が剤切れ領域ｒに対向した場所に特定している理由は以下のようなことである。
剤切れ領域ｒでは、使用済み現像剤のみが現像剤担持体２０４と静電気的に連れまわっており、トナー濃度が低めである。しかし、剤切れ領域以外の場所は、現像に使用した剤と使用しなかった剤のどちらも存在しており、トナー濃度は高めである。また、現像剤担持体２０４と電極板２１２間にキャリアを現像剤担持体２０４から剥ぎ取る方向に電界を形成しているため、逆極性のトナーは現像剤担持体２０４に引きつけられる方向に電界が作用することになり、トナー付着による現像スリーブ汚れが懸念される方向である。これらのことから、トナー濃度が高い方が現像スリーブ汚れが起こりやすいため、なるべくトナー濃度が低い部分で電界を形成した方が現像スリーブ汚れもなく、静電気的に連れまわった現像剤も剥ぎ取ることができるため、剤切れ領域ｒに対向した場所に電極板２１２を設置して剥ぎ取るようにしたほうが良いということである。
【００４６】
［現像剤のキャリアの説明］
次に、上記の静電気連れまわりとキャリア抵抗との関係を説明する。
図３に、キャリアの体積固有抵抗と連れまわりランク（剤切れ部に連れまわっている現像剤を目視ランク評価したもの）の関係を示す。ランク５が全く連れまわっていない状態、ランク１がスリーブ表面が見えないぐらいに密に現像剤が連れまわっている状態であり、ランクが低くなるにつれて連れまわりが悪い。
図３より、体積固有抵抗と連れまわりランクに相関があり、体積固有抵抗が高いほど連れまわりが悪いことが分かる。そして、体積固有抵抗が１×１０14.5Ω・ｃｍ以上でランク５以下となってしまう。これより、体積固有抵抗が１×１０14.5Ω・ｃｍ以上のキャリアを使用した場合には、キャリアが連れまわるため、本発明のキャリア剥ぎ取り効果が大きいことが分かる。また、体積固有抵抗が１×１０17Ω・ｃｍを越える場合、エッジ効果が大きくなりすぎるため、エッジが強調された画像が出てしまい問題となる。
【００４７】
体積固有抵抗は、以下のようにして測定される。図４に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極１３２ａ、電極１３２ｂを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル１３１にキャリア１３３を充填し、タッピングマシンＰＴＭ−１型（三協パイオテク社製）を用いて、タッピングスピード３０回／分で１分間タッピング操作を行う。両極間に１０００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ ＯＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード社製）により直流抵抗を測定して体積固有抵抗Ｒ［Ω・ｃｍ］を求め、LogＲを算出する。
【００４８】
また、電極板２１２と現像剤担持体２０４の間で放電が発生する可能性が考えられるため、電極板２１２の現像剤担持体２０４に対向する表面を絶縁することで放電発生を抑えることができる。絶縁する方法は、絶縁性テープを貼り付ける、アルマイト処理を施す等が考えられるが、絶縁方法は限定されない。
【００４９】
前述したが、本発明は、トナーを現像剤担持体側に引きつける電界をかけているので、トナー付着による現像スリーブ２１２の汚れが懸念されるため、電界をかけている時間は極力短くしたい。そこで、現像動作中（画像を作像中）の間のみ電極板２１２にバイアスを印加することで現像スリーブ２１２の汚れを最小限にすることができる。
【００５０】
［現像剤のトナーの説明］
次に、本発明の現像装置（及びプロセスカートリッジ、画像形成装置）で好適に使用されるトナーについて説明する。
６００ｄｐｉ以上の微小ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は３〜８μｍが好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００５１】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図５、図６は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記の式（１）で表される。これはトナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００５２】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記の式（２）で表される。これはトナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００５３】
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり、従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００５４】
本発明の現像装置（及びプロセスカートリッジ、画像形成装置）で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／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００５５】
［トナーの構成材料］
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【００７６】
（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。
【００７７】
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、現像剤担持体の現像スリーブ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。
【００７８】
（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。
【００７９】
（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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る。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。
【００８２】
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。
【００８３】
［トナーの製造方法］
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００８４】
（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
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。
【００８５】
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ベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００８６】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果を上げることができる。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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
（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。
【００９４】
（５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００９５】
［トナー形状の説明］
本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図７は、本発明の現像装置に用いられるトナーの形状を模式的に示す図である。図７において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３と規定し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３としたとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【実施例】
【００９６】
次に、本発明の具体的な実施例について更に説明する。
（実施例１）
現像条件として以下に記載の条件で画像出しを行った。現像装置は図２に示す構成とし、前述した動作で現像を行った。現像剤２０８はマイナス帯電トナー、キャリア粒径３５μｍ、体積固有抵抗が１×１０15Ω・ｃｍのキャリアを使用し、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２の直径は１８ｍｍ、現像バイアスはＤＣ−５００Ｖ、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２と像担持体（感光体）１間の距離（現像ギャップ）は０．３ｍｍ、現像剤汲み上げ量は４０ｍｇ／ｃｍ２、現像剤剥ぎ取り電極板２１２と現像剤担持体２０４間の距離（現像剤剥ぎ取り領域ｒにおける電極板２１２と現像スリーブ表面との間の距離）は０．５ｍｍ、電極板２１２の印加バイアスは−１０００Ｖ、電極板２１２の幅（現像剤担持体２０４と対向している現像剤担持体の回転方向の幅）は５ｍｍである。また、電極板２１２の現像剤担持体２０４に対向する表面に絶縁性テープを貼り、絶縁している。以上の条件でベタ画像の出力を行ったが、現像剤連れまわりによるムラ画像の発生は全く無かった。
【００９７】
（実施例２）
実施例１と同一条件で、キャリアの体積固有抵抗のみ１×１０17Ω・ｃｍとした場合にも、ベタ画像に現像剤連れまわりによるムラの発生は全く無く、キャリア抵抗が高く連れまわりが悪い条件においても効果が得られることが確認された。
【００９８】
（実施例３）
実施例１と同一条件で、現像剤剥ぎ取り電極板２１２と現像剤担持体２０４間の距離は２ｍｍ、電極板２１２の印加バイアスは−２０００Ｖと変更した場合にも、ベタ画像に現像剤連れまわりによる濃度ムラの発生は全く無く、電極板２１２と現像剤担持体２０４間距離を大きくしても、電極板２１２と現像剤担持体２０４間に形成する電界を調整することで、効果が得られることが確認された。
【００９９】
（比較例）
実施例１と同一条件で、現像剤剥ぎ取り電極板２１２のみ無くした条件で画像出しを行ったところ、ベタ画像に現像剤連れまわりによる濃度ムラが発生した。
【０１００】
以上、説明してきたように、本発明の現像装置２では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を現像スリーブ２０２から現像剤収容槽２０７ｂ内に落とす剤切れ領域ｒを現像スリーブ２０２の外表面に形成するようにマグネットローラ２０１の表面部分に剤切れ極ｐを設けるとともに、該剤切れ極ｐに対向した位置（現像スリーブ２０２表面の近傍で剤切れ極ｐに対向した位置）に電極板２１２を配置し、該電極板２１２にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体２０４から引き剥がす方向の電界（キャリアが現像剤担持体２０４から電極板２１２に移動する方向の電界）を形成する構成としたことにより、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体２０４から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができるので、現像剤の高寿命化に伴うキャリア高抵抗化が原因の静電気的連れまわりを防止することができる。従って本発明によれば、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像（画像形成）とを両立することができる現像装置２を実現することができる。そして、この現像装置２を用いることにより、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができ画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す現像装置の概略断面図である。
【図３】キャリアの体積固有抵抗と連れまわりランク（剤切れ部に連れまわっている現像剤を目視ランク評価したもの）との関係を示す図である。
【図４】キャリアの体積固有抵抗の測定に用いられるセルを示す斜視図である。
【図５】形状係数ＳＦ−１を説明するために、トナーの形状を模式的に表した図である。
【図６】形状係数ＳＦ−２を説明するために、トナーの形状を模式的に表した図である。
【図７】本発明の現像装置に用いられるトナーの形状を模式的に示す図である。
【図８】従来技術の一例を示す現像装置の概略断面図である。
【図９】従来技術の別の例を示す現像装置の概略断面図である。
【図１０】図８中のａ−ｂ−ｃ−ｄ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１（１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）：感光体（像担持体）
２（２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ）：現像装置
３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ：帯電装置
４：露光装置（潜像形成手段）
６：転写装置
７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ：感光体クリーニング装置
１０：中間転写ベルト（中間転写体）
１１、１２、１３：支持ローラ
１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋ：一次転写ローラ
１５：ベルトクリーニング装置
１６：二次転写ローラ
２０：給紙カセット
２１：給紙ローラ
２２：レジストローラ対
２３：加熱定着装置
２４：排紙ローラ
３０：画像形成ユニット
３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋ：トナーボトル
２０１：マグネットローラ（磁界発生手段）
２０２：現像スリーブ（中空体）
２０３：軸
２０４：現像剤担持体
２０５：現像剤規制部材
２０６：攪拌部材
２０６ａ：第１攪拌スクリュー
２０６ｂ：第２攪拌スクリュー
２０７：現像剤収容槽
２０７ａ：第１現像剤収容槽
２０７ｂ：第２現像剤収容槽
２０８：現像剤
２１２：電極板
２１３：バイアス用電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾式２成分現像剤を用いる現像装置と、該現像装置を備えたプロセスカートリッジ、及び、前記現像装置またはプロセスカートリッジを備えた複写機、ファクシミリ、プリンター、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンター、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置では、種々の現像装置（例えば、特許文献１乃至３参照）が用いられている。ここで従来の現像装置の例として、トナーと磁性キャリアからなる乾式２成分現像剤を用いる現像装置の構成例を図８、図９に示す。
図８及び図９に示すように、現像装置１００は、現像剤担持体としての現像ローラ１０４を備え、該現像ローラ１０４で現像剤１０１を像担持体（例えば感光体ドラム）１０２と対向する現像領域１０３に搬送し、感光体ドラム１０２上に形成された静電潜像を現像剤１０１のトナーにより現像してトナー像を形成する。
【０００３】
この現像ローラ１０４は、円筒状に形成された現像スリーブ１０５と、前記現像スリーブ１０５内に収容され、かつ、当該現像スリーブ１０５の表面に現像剤１０１の穂立ちを生じさせるように磁界を形成するマグネットローラ１０６を備えている。この現像ローラ１０４には、現像剤１０１の穂立ちの際、現像剤１０１の磁性キャリアがマグネットローラ１０６で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ１０５上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤１０１のトナーが付着する。
【０００４】
また、この種の現像装置１００は、図１０に示すように、前述した現像剤１０１を収容する収容槽１０７と、この収容槽１０７内の現像剤１０１を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材（攪拌スクリュー）１０８と、現像ローラ１０４に汲み上げられた現像剤１０１の量を均一化する現像剤規制部材（規制ブレード）１０９と、を備えている。また、図８（または図９）と図１０に示した現像装置１００は、収容槽１０７と攪拌スクリュー１０８をそれぞれ一対備えている。
【０００５】
この現像装置１００内の現像剤１０１は、図１０中の矢印Ｋで示すように、収容槽１０７内を移動する。現像ローラ１０４から離れた側の一方の収容槽１０７ａの一端部から補給されたトナーは、攪拌スクリュー１０８により、該一方の収容槽１０７ａの他端部まで攪拌スクリュー１０８の軸方向に沿って搬送されながら、現像剤１０１と混合・攪拌される。そして、現像剤１０１は、一方の収容槽１０７ａの他端部から現像ローラ１０４寄りの他方の収容槽１０７ｂ内に移動する。
【０００６】
現像ローラ１０４寄りの他方の収容槽１０７ｂに移った現像剤１０１は、現像ローラ１０４のマグネットローラ１０６の磁力により現像スリーブ１０５の表面に汲み上げられる（現像スリーブ１０５の表面に付着する）。その後、現像剤１０１は、規制ブレード１０９にて量が均一化された後に、感光体ドラム１０２と現像ローラ１０４とが間隔をあけて対向する現像領域１０３へと搬送される。現像剤１０１は、感光体ドラム１０２上に形成された静電潜像を現像して、トナー像を形成する。
【０００７】
ここで、図８に示す現像装置１００は、現像ローラ１０４の上側又は横側に規制ブレード１０９を設け、現像ローラ１０４の下側で、現像した際に残った現像剤１０１の剤切れを行う。また、図９に示す現像装置１００は、現像ローラ１０４の下側に規制ブレード１０９を設け、現像ローラ１０４の上側で、現像した際に残った現像剤１０１の剤切れを行う。現像装置１００は、感光体ドラム１０２等の他のユニットのレイアウトによって、前述した図８と図９に示されたものが使い分けられている。
【０００８】
上記のような構成の現像装置において、剤切れ性は非常に重要であり、剤切れ性が悪いと、現像済みの現像剤が現像剤収容層に収容されることなく現像剤担持体上を搬送され続けて（「連れまわり」と言う）トナーが現像剤担持体上に補充されなくなるので、画像にもやのようなムラが発生するという問題が生じる。また、剤切れ極で１度現像剤担持体から離れた現像剤が現像剤収容層で混ざる間もなく、すぐに再び汲み上げられてしまっても同様なムラが発生してしまう。
そこでこのような問題を解決するため、特許文献４に記載の従来技術では、現像剤担持体の剤切れ領域に現像剤剥ぎ取りブレードを設置し、強制的に剤切れをさせている。この場合、現像剤剥ぎ取りブレードは現像剤担持体に摺接してもしなくても良いということであるが、摺接した場合には、現像剤担持体表面を傷つけてしまうという問題や、現像剤担持体へのトナー固着等の問題があり、また、摺接しない場合には、現像剤剥ぎ取りの効果が小さくなってしまう。
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１９４１９４号公報
【特許文献２】特開２０００−１９４１９５号公報
【特許文献３】特開２０００−２５０３１１号公報
【特許文献４】特開２００６−１７１０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、現像剤の高寿命化の要求も急速に高まっており、キャリアのコート層の膜厚を厚くし、キャリア抵抗を高抵抗化することで現像剤寿命を延ばすことが行われている。しかし、高抵抗キャリアを使用することで新たな問題が生じている。例えば高抵抗キャリアを使用した場合、ベタ画像現像後、剤切れ部で現像剤が剤切れせず、使用済み現像剤が連れまわってしまい、現像剤担持体１周分後、次の画像の先端で画像濃度が薄くなるという現象が発生した。
ここで、高抵抗キャリアが連れまわるメカニズムは次のようである。現像後のキャリアはトナーを奪われているため、トナーの電荷分のカウンターチャージが溜まり、Ｑ／Ｍが高くなる。Ｑ／Ｍが高くなると、鏡像力が大きくなり、剤切れせずに使用済み現像剤が連れまわってしまう。このため上記のような問題が発生する。
【００１１】
本発明は上記の事情に基づいてなされたものであり、高抵抗キャリアを使用した場合にも、現像剤の連れまわりを防止し、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像（画像形成）とを両立することができる現像装置を提供することを目的とし、さらには、その現像装置を備えたプロセスカートリッジを提供すること、及び、前記現像装置またはプロセスカートリッジを備え、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができる画像形成装置を提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明では以下のような解決手段を採っている。
本発明の第１の手段は、「複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包する形で該磁界発生手段の軸と同軸上に配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体（現像スリーブと言う）とからなり、トナーとキャリアからなる現像剤を担持搬送して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体」と、「前記現像剤担持体に対向するように設けられ、該現像剤担持体に担持されて前記像担持体に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材」と、「前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤規制部材の上流側に設けられ、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体（現像スリーブ）の軸方向に搬送する攪拌部材（例えばスクリュー状に形成された攪拌部材）」と、を少なくとも有する現像装置において、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を前記中空体（現像スリーブ）から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体（現像スリーブ）の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置（例えば現像スリーブの表面の近傍で剤切れ極に対向した位置）に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを前記現像剤担持体から引き剥がす方向の電界を形成する構成としたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の第２の手段は、第１の手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるキャリアは、体積固有抵抗が、１×１０14.5Ω・ｃｍ以上、１×１０17Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする。
また、本発明の第３の手段は、第１または第２の手段の現像装置において、少なくとも、前記電極板の前記現像剤担持体と対向する面は、絶縁することを特徴とする。
さらに本発明の第４の手段は、第１〜第３のいずれか１つの手段の現像装置において、画像作像中のみ前記電極板にバイアスを印加することを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の手段は、第１〜第４のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の第６の手段は、第１〜第５のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする。
さらに本発明の第７の手段は、第１〜第６のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤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、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第８の手段は、第１〜第７のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に使用されるトナーは、略球形状であることを特徴とする。
また、本発明の第９の手段は、第１〜第７のいずれか１つの手段の現像装置において、前記現像剤に使用されるトナーは、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３としたとき、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることを特徴とする。
【００１６】
本発明の第１０の手段は、画像形成装置の作像部に装備されるプロセスカートリッジにおいて、少なくとも、像担持体と、第１〜第９のいずれか１つの手段の現像装置とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第１１の手段は、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段と、を少なくとも備えた画像形成装置において、前記現像手段として、第１〜第９のいずれか１つの手段の現像装置を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第１２の手段は、像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、第１０の手段のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の現像装置では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を中空体（現像スリーブ）から現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を中空体（現像スリーブ）の外表面に形成するように磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置（例えば現像スリーブの表面の近傍で剤切れ極に対向した位置）に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体から引き剥がす方向の電界（キャリアが現像剤担持体から電極板に移動する方向の電界）を形成する構成としたことにより、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができる。従って本発明によれば、現像剤の高寿命化に伴うキャリア高抵抗化が原因の静電気的連れまわりを防止することができ、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像（画像形成）とを両立することができる現像装置を実現することができる。
また、本発明のプロセスカートリッジ及び画像形成装置では、上記の現像装置を備えているため、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の構成、動作及び作用を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、４つの作像部を備えた所謂タンデム型のカラー画像形成装置の例であり、イエロー（以下、「Ｙ」と記す）、シアン（以下、「Ｃ」と記す）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す）の４色のトナーを用いて単色、多色またはフルカラー画像を形成するものである。
【００２０】
まず、画像形成装置の基本的な構成について説明する。この画像形成装置は、画像形成ユニット３０内に各色の作像部を構成する像担持体として４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを備えている。なお、ここではドラム状の感光体（感光体ドラム）を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、中間転写体としての中間転写ベルト１０に沿って並設されており、それぞれ中間転写ベルト１０に接触しながら、図中の矢印の方向に回転駆動する。各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に、光導電性の感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したものである。また、感光層と保護層との間に中間層を設けても良い。
【００２１】
各色の作像部を構成する４つの感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの周囲の構成はすべて同じであり、各符号の数字の後に色分け用の符号Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋを付けてある。
より具体的に述べると、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの周りには、転写残トナーを感光体から除去するクリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ、帯電手段としての帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ、現像手段としての現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋの順に配置されている。ここで、各作像部の感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと、現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ、帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ、クリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋは、カートリッジ内に一体に収納されており、プロセスカートリッジを構成している。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成され、容易に交換が可能となっている。すなわち、図１に示す画像形成装置は、中間転写ベルト１０に沿って４つのプロセスカートリッジを着脱可能に並設した構成である。
【００２２】
また、各作像部（プロセスカートリッジ）の帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋと現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋとの間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられるレーザ光が感光体１まで通過できるようにスペースが確保されている。
【００２３】
帯電装置３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋは、例えば回動可能なローラ状の帯電部材を感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに近接させて配置し、帯電部材に交流に直流を重畳させた電圧を印加し、感光体と帯電部材間で放電をさせて感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋを帯電する。また、帯電部材を接触させた接触帯電ローラを用いて感光体を帯電させても良いし、あるいは非接触の帯電チャージャ等も用いることができる。。
【００２４】
このようにして帯電した各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋの表面には、露光装置４によってレーザ光が露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋに対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、複数の半導体レーザ光源と、カップリング光学系（コリメートレンズ、アパーチャ、シリンドリカルレンズ等）と、光偏向器（ポリゴンミラー、ピラミダルミラー、振動ミラー等）と、走査結像用光学系（走査結像用レンズ、像面湾曲や収差等の補正用レンズ、折り返しミラー等）などからなるレーザ走査方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。
【００２５】
各現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、図２に示すような２軸搬送タイプの現像装置２であり、現像剤を担持する現像剤担持体２０４と、現像剤を攪拌搬送するスクリュー状に形成された攪拌部材２０６（２つの攪拌スクリュ２０６ａ、２０６ｂ）を有している。２つの攪拌スクリュ２０６ａ、２０６ｂは仕切り板によって端部以外が隔てられている。また、ケーシングの開口から現像剤担持体２０４が部分的に露出している。また、ここでは、トナーと磁性キャリアとからなる二成分現像剤を用いている。なお、現像装置の詳細な説明は後述する。
【００２６】
各現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋは、図１に示したトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから、図示しない補給手段により対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。
【００２７】
トナーボトル３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋから各現像装置２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ内に補給された各色のトナーは、第１攪拌スクリュー２０６ａによって現像剤と撹拌されながら供給側の第２攪拌スクリュー２０６ｂへと搬送され、そこで現像剤担持体２０４上に担持されることになる。この現像剤担持体２０４は、内部に固定された磁界発生手段としての複数の磁極が着磁されたマグネットローラ２０１（あるいは複数の固定磁石）と、その周りを同軸回転する非磁性材料で構成される中空体（現像スリーブ）２０２とから構成されている。供給側の攪拌スクリュー部の現像剤は、マグネットローラ２０１が発生させる磁力により現像剤担持体２０４上に汲み上げられ、現像剤規制部材２０５によって薄層化されたあと、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２上に穂立ちした状態となって感光体１（１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）と対向する現像領域まで搬送される。
【００２８】
ここで、現像剤担持体２０４は、感光体１と対向する領域（以下、「現像領域」と記す）において感光体１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像剤担持体２０４上に穂立ちしたキャリアは、感光体１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体１の表面に供給する。このとき、現像剤担持体２０４には、図示しない電源から所定の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体１上の静電潜像と現像剤担持体２０４との間では、現像剤担持体２０４上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像剤担持体２０４上のトナーは、感光体１上の静電潜像に静電的に付着することになる。この付着によって感光体１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像（顕像化）される。
【００２９】
転写装置６における中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１、１２、１３に張架されており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、ここでは転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ転写装置６としての一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋを配置している。ここでは、各一次転写ローラ１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋとによって、一次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各一次転写ローラ１４に正極性のバイアスが印加される。これにより、各一次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。
【００３０】
転写装置６で転写されずに感光体上に残留した転写残トナーは、クリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ７にて回収され，図示しない排トナー回収ボトルへと送られる。ここでクリーニング装置７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋでは、ファーブラシ、ローラ、ブレード等のクリーニング部材が感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ上に当接されており、感光体１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋから転写残トナーを除去する。
【００３１】
中間転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１５が設けられている。このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。
【００３２】
また、支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、二次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と二次転写ローラ１６との間には二次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録材としての記録紙が送り込まれるようになっている。この記録紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、二次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、二次転写ニップ部において、記録紙上に一括して転写される。この二次転写時には、二次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が記録紙上に転写される。
【００３３】
二次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。二次転写ニップ部を通過した記録紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、記録紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が記録紙に定着される。そして、定着後の記録紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。
【００３４】
以上、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、図１では４つの作像部（プロセスカートリッジ）を備えたタンデム構成のカラー画像形成装置を示したが、作像部が１つだけのモノクロ画像形成装置でも良い。また、図１では、カラープリンタ部の構成のみを示しているが、このプリンタ部の上部に原稿画像読取部（スキャナ部）を設置すればデジタル複写機の構成となり、さらに画像処理機能や通信機能を付加すればファクシミリやデジタル複合機として利用できる。
【００３５】
次に、上記のような構成の画像形成装置の作像部（またはプロセスカートリッジ）に装備される現像装置の具体的な構成と、その現像装置に用いる現像剤（キャリア、トナー）について説明する。
【００３６】
［現像装置の説明］
図２は、本発明の一実施形態を示す現像装置の概略断面図である。図２において、現像装置２は、現像剤２０８を像担持体（感光体ドラム）１と対向する現像領域に搬送し、そして、該像担持体１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像剤担持体（現像ローラ）２０４を備えている。この現像剤担持体２０４は、内部に固定された磁界発生手段としての複数の磁極が着磁されたマグネットローラ２０１と、その周りを同軸回転する非磁性材料で構成される円筒状に形成された現像スリーブ２０２とから構成されている。現像スリーブ２０２に内包されたマグネットローラ２０１は、現像領域で現像スリーブ２０２の表面に現像剤２０８の穂立ちを生じさせるように磁界を形成する。そして、この現像剤担持体２０４においては、現像剤２０８の穂立ちの際に、現像剤２０８を構成する磁性キャリアがマグネットローラ２０１で生じる磁力線に沿うように現像スリーブ２０２上に穂立ちすると共に、この穂立ちした磁性キャリアに現像剤２０８を構成するトナーが付着する。
【００３７】
このような現像装置２では、ケーシング内に、前述した現像剤２０８を収容する現像剤収容槽２０７と、この現像剤収容槽２０７内の現像剤２０８を攪拌するスクリュー形状の攪拌部材２０６（２つの攪拌スクリュ２０６ａ、２０６ｂ）と、現像剤担持体２０４に汲み上げられた現像剤２０８の量を均一にする現像剤規制部材（例えば規制ブレード）２０５と、を備えている。図２に示される現像装置２においては、現像剤収容槽２０７と攪拌部材２０６をそれぞれ一対（第１現像剤収容槽２０７ａ、第２現像剤収容槽２０７ｂと、第１攪拌スクリュー２０６ａ、第２攪拌スクリュー２０６ｂ）備えている。
【００３８】
この現像装置２における現像剤２０８は、現像剤収容槽２０７内を攪拌部材２０６の軸方向に移動する。現像剤担持体２０４から離れた側の第１現像剤収容槽２０７ａの一端部には、前述のトナーボトルから補給されたトナーが導入されるトナー補給部が設けられており、このトナー補給部から第１現像剤収容槽２０７ａの一端部に補給されたトナーは、第１攪拌スクリュー２０６ａにより、第１現像剤収容槽２０７ａの他端部まで第１攪拌スクリュー２０６ａの軸方向に沿って搬送されながら現像剤２０８と混合攪拌される。そして、現像剤２０８は、第１現像剤収容槽２０７ａの他端部から現像剤担持体２０４寄りの（供給側の）第２現像剤収容槽２０７ｂ内に移動する。現像剤担持体２０４寄りの第２現像剤収容槽２０７ｂに移った現像剤２０８は、第２攪拌スクリュー２０６ｂにより逆側の端部に向けて、第２攪拌スクリュー２０６ｂの軸方向に沿って搬送されるが、その搬送過程で一部の現像剤がマグネットローラ２０１の磁力により現像スリーブ２０２の表面に汲み上げられる（即ち、現像スリーブ２０２の表面に付着する）。その後、現像剤２０８は、現像剤規制部材２０５にてその量が均一にされ、続いて、像担持体１と現像剤担持体２０４とが間隔を開けて対向する現像領域へと搬送される。そして、現像領域に搬送された現像剤２０８は、現像スリーブ２０２の表面に穂立ちして磁気ブラシを形成し、像担持体１上に形成された静電潜像をトナーで現像して顕像（トナー像）を形成する。
【００３９】
マグネットローラ２０１には、複数の固定磁極、例えば、ｎ１（現像剤搬送極），ｎ２（現像剤汲み上げ極）、ｓ１（現像剤搬送極），ｎ３（現像極）及びｓ２（現像剤搬送極）がそれぞれ設けられている。現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２は図中の矢印ｇ方向に回転するので、現像剤２０８は、現像スリーブ２０２の表面を固定磁極ｎ１，ｎ２、ｓ１，ｎ３及びｓ２の順に移行する。このマグネットローラ２０１においては、固定磁極ｎ１（現像剤搬送極）及び固定磁極ｎ２（現像剤汲み上げ極）を同極のＮ極性とし、そして、固定磁極ｎ１と固定磁極ｎ２との間にＮ極性の磁極ｐを設けると、トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤２０８は、固定磁極ｎ１と固定磁極ｎ２との反発力に加えて磁極ｐの反発力によって、第２現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされる。
【００４０】
本発明では、このような磁極ｐ（Ｐ）を「剤切れ極」と呼び、そして、磁極ｐ（Ｐ）の反発力によって現像済みの現像剤２０８が第２現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされる領域ｒを「剤切れ領域」と呼ぶ。このように第２現像剤収容槽２０７ｂの中に落とされた（即ち、剤切れされた）トナー濃度の薄くなった現像済みの現像剤２０８は、第２現像剤収容槽２０７ｂにおいて、第１現像剤収容槽２０７ａから送られてきたトナー濃度の濃い新しい現像剤と共に攪拌した後、固定磁極ｎ２（現像剤汲み上げ極）にトナー濃度の濃くなった現像剤２０８を引きつけ（即ち、汲み上げ）、次に、固定磁極ｓ１（現像剤搬送極）に移行される。この固定磁極ｓ１に移行されたトナー濃度の濃くなった現像剤２０８は、現像剤規制部材２０５で一定量にして固定磁極ｎ３（現像極）に移行される。
【００４１】
また、現像スリーブ２０２の外表面は、周知のブラスト処理が施されて、細かい凹凸が形成されているものや、あるいは該現像スリーブ２０２即ち現像剤担持体２０４の軸芯２０３に沿って伸びた溝が複数形成されているものでも良い。
【００４２】
次に本発明の現像装置２に設けられる現像剤剥ぎ取り電極板について説明する。
現像剤剥ぎ取り電極板２１２（以下、電極板とする）は、アルミニウム、ステンレス等の非磁性材料で形成され、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２表面との間に所定間隔をあけて取り付けられる。電極板２１２の位置は、図２で言うところの、剤切れ領域ｒに対向した位置（即ち剤切れ極ｐと対向した位置）であり、本来、剤切れをする場所であり、現像剤は存在しない場所である。
【００４３】
前述したが、高寿命化のために膜厚を厚くした場合、キャリアは高抵抗化する。この高抵抗キャリアを使用すると、ベタ画像現像後、剤切れ部で現像剤が剤切れせず、使用済み現像剤が現像剤担持体と連れまわってしまい、現像剤担持体１周分後の次の画像先端の画像濃度が薄くなる現象が発生する。高抵抗キャリアが連れまわるメカニズムは次のようである。現像後のキャリアはトナーを奪われているため、トナーの電荷分のカウンターチャージが溜まり、Ｑ／Ｍが高くなる。Ｑ／Ｍが高くなると、鏡像力が大きくなり、剤切れせず連れまわってしまう。
【００４４】
そこで、本発明では、剤切れ領域ｒに対向した位置（即ち剤切れ極ｐと対向した位置）に電極板２１２を配置し、現像剤担持体２０４と静電気的に連れまわってしまった現像剤を、本発明の現像剤剥ぎ取り電極板２１２にバイアス用電源２１３により直流バイアスを印加することで、現像剤担持体２０２と電極板２１２の間に電界（キャリアが現像剤担持体２０２から電極板２１２に移動する方向の電界）を形成し、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体２０４から電界の力で剥ぎ取ることで、静電気的に連れまわらなくすることができる。
【００４５】
なお、キャリアを現像剤担持体２０４から剥ぎ取れれば良いのであれば、電極板２１２の位置は剤切れ領域ｒ以外（例えば、図２の固定磁極ｎ１、ｎ２に対向した位置）でも問題ないが、本発明が剤切れ領域ｒに対向した場所に特定している理由は以下のようなことである。
剤切れ領域ｒでは、使用済み現像剤のみが現像剤担持体２０４と静電気的に連れまわっており、トナー濃度が低めである。しかし、剤切れ領域以外の場所は、現像に使用した剤と使用しなかった剤のどちらも存在しており、トナー濃度は高めである。また、現像剤担持体２０４と電極板２１２間にキャリアを現像剤担持体２０４から剥ぎ取る方向に電界を形成しているため、逆極性のトナーは現像剤担持体２０４に引きつけられる方向に電界が作用することになり、トナー付着による現像スリーブ汚れが懸念される方向である。これらのことから、トナー濃度が高い方が現像スリーブ汚れが起こりやすいため、なるべくトナー濃度が低い部分で電界を形成した方が現像スリーブ汚れもなく、静電気的に連れまわった現像剤も剥ぎ取ることができるため、剤切れ領域ｒに対向した場所に電極板２１２を設置して剥ぎ取るようにしたほうが良いということである。
【００４６】
［現像剤のキャリアの説明］
次に、上記の静電気連れまわりとキャリア抵抗との関係を説明する。
図３に、キャリアの体積固有抵抗と連れまわりランク（剤切れ部に連れまわっている現像剤を目視ランク評価したもの）の関係を示す。ランク５が全く連れまわっていない状態、ランク１がスリーブ表面が見えないぐらいに密に現像剤が連れまわっている状態であり、ランクが低くなるにつれて連れまわりが悪い。
図３より、体積固有抵抗と連れまわりランクに相関があり、体積固有抵抗が高いほど連れまわりが悪いことが分かる。そして、体積固有抵抗が１×１０14.5Ω・ｃｍ以上でランク５以下となってしまう。これより、体積固有抵抗が１×１０14.5Ω・ｃｍ以上のキャリアを使用した場合には、キャリアが連れまわるため、本発明のキャリア剥ぎ取り効果が大きいことが分かる。また、体積固有抵抗が１×１０17Ω・ｃｍを越える場合、エッジ効果が大きくなりすぎるため、エッジが強調された画像が出てしまい問題となる。
【００４７】
体積固有抵抗は、以下のようにして測定される。図４に示すように、電極間距離２ｍｍ、表面積２×４ｃｍの電極１３２ａ、電極１３２ｂを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル１３１にキャリア１３３を充填し、タッピングマシンＰＴＭ−１型（三協パイオテク社製）を用いて、タッピングスピード３０回／分で１分間タッピング操作を行う。両極間に１０００Ｖの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター４３２９Ａ（４３２９Ａ＋ＬＪＫ５ＨＶＬＶＷＤＱＦＨ ＯＨＷＨＵ；横川ヒューレットパッカード社製）により直流抵抗を測定して体積固有抵抗Ｒ［Ω・ｃｍ］を求め、LogＲを算出する。
【００４８】
また、電極板２１２と現像剤担持体２０４の間で放電が発生する可能性が考えられるため、電極板２１２の現像剤担持体２０４に対向する表面を絶縁することで放電発生を抑えることができる。絶縁する方法は、絶縁性テープを貼り付ける、アルマイト処理を施す等が考えられるが、絶縁方法は限定されない。
【００４９】
前述したが、本発明は、トナーを現像剤担持体側に引きつける電界をかけているので、トナー付着による現像スリーブ２１２の汚れが懸念されるため、電界をかけている時間は極力短くしたい。そこで、現像動作中（画像を作像中）の間のみ電極板２１２にバイアスを印加することで現像スリーブ２１２の汚れを最小限にすることができる。
【００５０】
［現像剤のトナーの説明］
次に、本発明の現像装置（及びプロセスカートリッジ、画像形成装置）で好適に使用されるトナーについて説明する。
６００ｄｐｉ以上の微小ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は３〜８μｍが好ましい。体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）は１．００〜１．４０の範囲にあることが好ましい。（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
【００５１】
トナーの形状係数ＳＦ−１は１００〜１８０、形状係数ＳＦ−２は１００〜１８０の範囲にあることが好ましい。図５、図６は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記の式（１）で表される。これはトナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４） ・・・式（１）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００５２】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記の式（２）で表される。これはトナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・式（２）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
【００５３】
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり、従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２のいずれかが１８０を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
【００５４】
本発明の現像装置（及びプロセスカートリッジ、画像形成装置）で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／又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
【００５５】
［トナーの構成材料］
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
（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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
（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。
【００７５】
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。
【００７６】
（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。
【００７７】
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、現像剤担持体の現像スリーブ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。
【００７８】
（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。
【００７９】
（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。
【００８０】
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。
【００８１】
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る。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。
【００８２】
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。
【００８３】
［トナーの製造方法］
（１）着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００８４】
（２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
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。
【００８５】
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ベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
【００８６】
また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果を上げることができる。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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
（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。
【００９３】
（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。
【００９４】
（５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００９５】
［トナー形状の説明］
本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図７は、本発明の現像装置に用いられるトナーの形状を模式的に示す図である。図７において、略球形状のトナーを長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３と規定し、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３としたとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０で、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比（ｒ２／ｒ１）が０．５未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が０．７未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比（ｒ３／ｒ２）が１．０では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
なお、ｒ１、ｒ２、ｒ３は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
【実施例】
【００９６】
次に、本発明の具体的な実施例について更に説明する。
（実施例１）
現像条件として以下に記載の条件で画像出しを行った。現像装置は図２に示す構成とし、前述した動作で現像を行った。現像剤２０８はマイナス帯電トナー、キャリア粒径３５μｍ、体積固有抵抗が１×１０15Ω・ｃｍのキャリアを使用し、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２の直径は１８ｍｍ、現像バイアスはＤＣ−５００Ｖ、現像剤担持体２０４の現像スリーブ２０２と像担持体（感光体）１間の距離（現像ギャップ）は０．３ｍｍ、現像剤汲み上げ量は４０ｍｇ／ｃｍ２、現像剤剥ぎ取り電極板２１２と現像剤担持体２０４間の距離（現像剤剥ぎ取り領域ｒにおける電極板２１２と現像スリーブ表面との間の距離）は０．５ｍｍ、電極板２１２の印加バイアスは−１０００Ｖ、電極板２１２の幅（現像剤担持体２０４と対向している現像剤担持体の回転方向の幅）は５ｍｍである。また、電極板２１２の現像剤担持体２０４に対向する表面に絶縁性テープを貼り、絶縁している。以上の条件でベタ画像の出力を行ったが、現像剤連れまわりによるムラ画像の発生は全く無かった。
【００９７】
（実施例２）
実施例１と同一条件で、キャリアの体積固有抵抗のみ１×１０17Ω・ｃｍとした場合にも、ベタ画像に現像剤連れまわりによるムラの発生は全く無く、キャリア抵抗が高く連れまわりが悪い条件においても効果が得られることが確認された。
【００９８】
（実施例３）
実施例１と同一条件で、現像剤剥ぎ取り電極板２１２と現像剤担持体２０４間の距離は２ｍｍ、電極板２１２の印加バイアスは−２０００Ｖと変更した場合にも、ベタ画像に現像剤連れまわりによる濃度ムラの発生は全く無く、電極板２１２と現像剤担持体２０４間距離を大きくしても、電極板２１２と現像剤担持体２０４間に形成する電界を調整することで、効果が得られることが確認された。
【００９９】
（比較例）
実施例１と同一条件で、現像剤剥ぎ取り電極板２１２のみ無くした条件で画像出しを行ったところ、ベタ画像に現像剤連れまわりによる濃度ムラが発生した。
【０１００】
以上、説明してきたように、本発明の現像装置２では、トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を現像スリーブ２０２から現像剤収容槽２０７ｂ内に落とす剤切れ領域ｒを現像スリーブ２０２の外表面に形成するようにマグネットローラ２０１の表面部分に剤切れ極ｐを設けるとともに、該剤切れ極ｐに対向した位置（現像スリーブ２０２表面の近傍で剤切れ極ｐに対向した位置）に電極板２１２を配置し、該電極板２１２にバイアスを印加し、キャリアを現像剤担持体２０４から引き剥がす方向の電界（キャリアが現像剤担持体２０４から電極板２１２に移動する方向の電界）を形成する構成としたことにより、連れまわってしまった現像剤を現像剤担持体２０４から電界の力で剥ぎ取ることができ、静電気的に連れまわらなくすることができるので、現像剤の高寿命化に伴うキャリア高抵抗化が原因の静電気的連れまわりを防止することができる。従って本発明によれば、現像剤の高寿命化と、画像濃度ムラの無い高画質な現像（画像形成）とを両立することができる現像装置２を実現することができる。そして、この現像装置２を用いることにより、画像濃度ムラの無い高画質な画像形成を行うことができ画像形成装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す現像装置の概略断面図である。
【図３】キャリアの体積固有抵抗と連れまわりランク（剤切れ部に連れまわっている現像剤を目視ランク評価したもの）との関係を示す図である。
【図４】キャリアの体積固有抵抗の測定に用いられるセルを示す斜視図である。
【図５】形状係数ＳＦ−１を説明するために、トナーの形状を模式的に表した図である。
【図６】形状係数ＳＦ−２を説明するために、トナーの形状を模式的に表した図である。
【図７】本発明の現像装置に用いられるトナーの形状を模式的に示す図である。
【図８】従来技術の一例を示す現像装置の概略断面図である。
【図９】従来技術の別の例を示す現像装置の概略断面図である。
【図１０】図８中のａ−ｂ−ｃ−ｄ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１（１Ｙ、１Ｃ、１Ｍ、１Ｋ）：感光体（像担持体）
２（２Ｙ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｋ）：現像装置
３Ｙ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｋ：帯電装置
４：露光装置（潜像形成手段）
６：転写装置
７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｋ：感光体クリーニング装置
１０：中間転写ベルト（中間転写体）
１１、１２、１３：支持ローラ
１４Ｙ、１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｋ：一次転写ローラ
１５：ベルトクリーニング装置
１６：二次転写ローラ
２０：給紙カセット
２１：給紙ローラ
２２：レジストローラ対
２３：加熱定着装置
２４：排紙ローラ
３０：画像形成ユニット
３１Ｙ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｋ：トナーボトル
２０１：マグネットローラ（磁界発生手段）
２０２：現像スリーブ（中空体）
２０３：軸
２０４：現像剤担持体
２０５：現像剤規制部材
２０６：攪拌部材
２０６ａ：第１攪拌スクリュー
２０６ｂ：第２攪拌スクリュー
２０７：現像剤収容槽
２０７ａ：第１現像剤収容槽
２０７ｂ：第２現像剤収容槽
２０８：現像剤
２１２：電極板
２１３：バイアス用電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包する形で該磁界発生手段の軸と同軸上に配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体とからなり、トナーとキャリアからなる現像剤を担持搬送して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するように設けられ、該現像剤担持体に担持されて前記像担持体に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤規制部材の上流側に設けられ、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体の軸方向に搬送する攪拌部材と、
を少なくとも有する現像装置において、
トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を前記中空体から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを前記現像剤担持体から引き剥がす方向の電界を形成する構成としたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるキャリアは、体積固有抵抗が、１×１０14.5Ω・ｃｍ以上、１×１０17Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置において、
少なくとも、前記電極板の前記現像剤担持体と対向する面は、絶縁することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置において、
画像作像中のみ前記電極板にバイアスを印加することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤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、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に使用されるトナーは、略球形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に使用されるトナーは、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３としたとき、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
画像形成装置の作像部に装備されるプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも、像担持体と、請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段と、を少なくとも備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、
請求項１０のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
複数の固定磁極を表面部分に有する円筒状又は円柱状の磁界発生手段と、前記磁界発生手段を内包する形で該磁界発生手段の軸と同軸上に配置された回転可能な非磁性材料で構成される中空体とからなり、トナーとキャリアからなる現像剤を担持搬送して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に対向するように設けられ、該現像剤担持体に担持されて前記像担持体に搬送される現像剤の量を規制する現像剤規制部材と、
前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤規制部材の上流側に設けられ、現像剤収容槽内に収容された現像剤を前記中空体の軸方向に搬送する攪拌部材と、
を少なくとも有する現像装置において、
トナー濃度が低くなった現像済みの現像剤を前記中空体から前記現像剤収容槽内に落とす剤切れ領域を前記中空体の外表面に形成するように前記磁界発生手段の表面部分に剤切れ極を設けるとともに、該剤切れ極に対向した位置に電極板を配置し、該電極板にバイアスを印加し、キャリアを前記現像剤担持体から引き剥がす方向の電界を形成する構成としたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるキャリアは、体積固有抵抗が、１×１０14.5Ω・ｃｍ以上、１×１０17Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の現像装置において、
少なくとも、前記電極板の前記現像剤担持体と対向する面は、絶縁することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置において、
画像作像中のみ前記電極板にバイアスを印加することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるトナーは、体積平均粒径が３〜８μｍであり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００〜１．４０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に用いられるトナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１８０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤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、水系媒体中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に使用されるトナーは、略球形状であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の現像装置において、
前記現像剤に使用されるトナーは、その形状が長軸ｒ１、短軸ｒ２、厚さｒ３で規定され、ｒ１≧ｒ２≧ｒ３としたとき、長軸ｒ１と短軸ｒ２との比（ｒ２／ｒ１）が０．５〜１．０の範囲にあり、厚さｒ３と短軸ｒ２との比（ｒ３／ｒ２）が０．７〜１．０の範囲にあることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
画像形成装置の作像部に装備されるプロセスカートリッジにおいて、
少なくとも、像担持体と、請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置とを有し、画像形成装置本体に対して着脱可能に設けられたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１１】
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電手段と、前記像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段と、を少なくとも備えた画像形成装置において、
前記現像手段として、請求項１〜９のいずれか１項に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
像担持体と、該像担持体に静電潜像を形成する手段と、前記像担持体上の潜像を現像して顕像化する現像手段とを少なくとも備えた画像形成装置において、
請求項１０のプロセスカートリッジを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１２２１９０（Ｐ２００９−１２２１９０Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９３５２７（Ｐ２００７−２９３５２７）
【出願日】平成１９年１１月１２日（２００７．１１．１２）
【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６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１２日（２００７．１１．１２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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