画像形成装置
【課題】低コストで高い画像品質を得ることができ、かつ、その画像品質を長期間維持できる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体である像担持体と、前記像担持体を帯電させることにより前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、を有し、前記現像手段は、前記現像剤を現像領域へ担持搬送するための現像スリーブと、現像剤を現像スリーブの回転軸に沿った方向へ循環搬送するための横循環搬送機構を有し、前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成され、前記現像ギャップは、現像スリーブ近傍での現像剤搬送上流側から現像剤搬送下流側にかけて狭くなることを特徴とする。
【解決手段】本発明の画像形成装置は、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体である像担持体と、前記像担持体を帯電させることにより前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、を有し、前記現像手段は、前記現像剤を現像領域へ担持搬送するための現像スリーブと、現像剤を現像スリーブの回転軸に沿った方向へ循環搬送するための横循環搬送機構を有し、前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成され、前記現像ギャップは、現像スリーブ近傍での現像剤搬送上流側から現像剤搬送下流側にかけて狭くなることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも静電潜像形成手段と、像担持体と、現像手段とを用いた、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式による画像形成は、光導電性物質等を含有する感光層を有する像担持体上に静電荷による静電潜像を形成し、この静電潜像に帯電したトナーを付着させて可視像を形成している。この可視像は、紙等の記録媒体に転写後、熱、圧力、溶剤気体等によって記録媒体に定着されて、出力画像が得られる。
【０００３】
このような画像形成では、可視像化のためのトナーを帯電させる方法により、トナーとキャリアの攪拌及び混合による摩擦帯電を用いる二成分現像方式と、キャリアを用いずトナーへの電荷付与を行う一成分現像方式とに大別される。この一成分現像方式では、更に、現像ローラへのトナーの保持に磁気力を使用するか否かにより、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類される。
【０００４】
これまで、高速性及び画像再現性を要求される複写機、又は複写機をベースとした複合機等では、トナーの帯電安定性、立上がり性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用されている。一方、省スペース性、低コスト化等の要求が大きい、小型のプリンタ、ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されている。
昨今、いずれの現像方式においても、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化や画像品質の安定化に対する要求は、これまでにも増して強くなっている。このような高画質化を図るため、トナーの平均粒径は小さくなり、その粒子形状は角張った部分がなくなり、トナーはより丸い形状になってきている。
【０００５】
また、電子写真方式の画像形成装置は、現像方式の違いによらず、一般的に、ドラム形状やベルト形状をした像担持体を回転させつつ一様に帯電し、レーザー光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、該潜像パターンをトナーで可視像（トナー像）化して、記録媒体上に転写を行っている。そして、記録媒体へトナー像を転写した後の像担持体上には、転写されなかったトナー成分が残存する。これらの残存物が、そのまま帯電工程に搬送されると、像担持体の均等な帯電を阻害するため、通常は、転写工程を経た後に、像担持体上に残存するトナー等を、クリーニングブレード等のクリーニング手段にて除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電が行われる。
【０００６】
これまで、像担持体上に形成した潜像を均一に現像して可視像化するには、できるだけ一定した間隙の現像ギャップを形成した現像領域に、時間的かつ空間的に均一な量のトナーや現像剤を供給することにより、行っている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
現像領域でのトナー量に場所的なムラがあると、安定した静電潜像が形成されていたとしても、現像に寄与するトナー量が異なるため、像担持体上に移動するトナー量にムラが生じ、最終的には可視像のムラとなって生じることがある。従って、このような作像方法では、現像領域でのトナー量にムラが生じないように注意する必要がある。
【０００７】
ところで、現実には、装置の小型化や低コスト化の要請から、特に二成分現像方式を用いた画像形成装置では、現像剤を現像スリーブ上へ供給する方法として、現像スリーブの近傍で、一端から他端へ向かって、現像スリーブ回転軸方向に沿って、現像剤を送りながら磁気的に現像スリーブ上へ現像剤を汲み上げる、現像剤の横循環搬送機構が、多く用いられている。この時、現像領域でトナー消費された現像剤も循環の途中で供給用の現像剤と合流するため、現像スリーブ近傍において現像剤搬送の下流側では、上流側と比較して、現像剤中のトナー量が減少しがちとなるという問題がある。
【０００８】
一定した間隙の現像ギャップを持つように構成された画像形成装置であるほど、場所による現像剤中のトナー量偏差が、直接画像品質のムラ、具体的には現像スリーブ軸方向についての画像濃度差やドット再現性の差異となって現われがちであり、これらの画像品質のムラについては、上述の特許文献１、２等に記載の発明によっては、抑制することはできない。
【０００９】
例えば、前記特許文献１には、使用中に現像ギャップ規定部に現像剤が入り込んで現像ギャップが変わることに対して、現像ギャップ規定部の形状に改良を施したものが記載されているが、この提案によっては、前記現像剤中のトナー量偏差を吸収して画像品質を安定させられることはなく、高い画像品質を安価に実現可能なことは困難であるという問題がある。
また、前記特許文献２には、現像剤担持体を逆クラウン状にすることによって、供給ローラで押された現像剤担持体が、押された側と逆側で像担持体に対して現像ギャップが一定となるように改良を施したものが記載されているが、この提案によっても同様に、前記前記現像剤中のトナー量偏差を吸収して画像品質を安定させることはできず、高い画像品質を安価に実現可能なことは困難であるという問題がある。
【００１０】
また、他の提案として、特許文献３には、現像剤担持体上に供給する現像剤の量を、調整できるように、現像剤規制部材と現像剤担持体との間隙を変えられるようにしたものが記載されている。この提案によれば、画像濃度の左右差を吸収できる可能性はあるが、現像剤担持体上の現像剤量に左右差を設けるため、感光体上地汚れ等の副作用が発生しやすく、現像剤供給量の調整に手間がかかってしまうという問題を解決することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、低コストで高い画像品質を得ることができ、かつ、その画像品質を長期間維持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】
前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞ 電子写真方式を用いた画像形成装置であって、少なくとも、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体である像担持体と、前記像担持体を帯電させることにより前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、を有し、前記現像手段は、回転軸方向の一端側を上流側とし、他端側を下流側としたとき、前記上流側から前記下流側に亘って、前記現像剤を現像領域へ担持搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの前記上流側から前記下流側に向かう方向に前記現像剤を循環搬送させながら、前記現像スリーブに前記現像剤を供給する循環搬送機構と、を有し、前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成され、前記現像ギャップは、現像スリーブ近傍での前記上流側から前記下流側にかけて狭くなる画像形成装置である。
前記＜１＞の画像形成装置によれば、良好な画像品質の画像が安価に提供できるため、不必要なコストが削減される。
＜２＞ 現像ギャップの最大値をＤｍａｘ（μｍ）とし、現像ギャップの最小値をＤｍｉｎ（μｍ）としたとき、ＤｍａｘとＤｍｉｎの差であるＤｍａｘ−Ｄｍｉｎ（μｍ）が、５≦Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≦２０の関係を満たし、かつ、Ｄｍａｘが、２００≦Ｄｍａｘ≦３５０の関係を満たす前記＜１＞に記載の画像形成装置である。
＜３＞ 下記式１で定義されるＤｒ（％）が、２％〜８％である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
Ｄｒ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍａｘ×１００（％） ・・・式１
前記＜２＞、＜３＞の画像形成装置によれば、可視像の均等化がより確実に安定して実現される。
＜４＞ 循環搬送機構が、循環搬送される現像剤に対してトナーを補給するためのトナー補給口を有し、前記トナー補給口が、現像スリーブの下流側から前記現像スリーブの上流側に向かって前記現像剤を循環搬送するための循環搬送経路に配置された前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜５＞ 静電潜像形成手段が、定電流制御方式の帯電手段を有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
前記＜５＞の画像形成装置によれば、潜像の不均等さを打ち消すための、現像ギャップの不均等さを大きくし過ぎることがないため、より高い画像品質がコストを引き上げることなく提供される。
＜６＞ 静電潜像形成手段が、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う帯電ローラを有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜７＞ 像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段をさらに有し、前記クリーニング手段がクリーニングブレードを有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜８＞ 像担持体の表面を保護するための保護剤を塗布する保護剤塗布手段をさらに有する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
前記＜６＞から＜８＞に記載の画像形成装置によれば、長期間に渡って低コストで高い画像品質を得られる。
＜９＞ 循環搬送機構が、トナーが補給された現像剤を、攪拌し、現像スリーブの上流側に搬送する攪拌スクリューと、前記攪拌スクリューにより搬送された前記現像剤を現像スリーブの上流側から下流側に亘って、前記現像スリーブに供給する供給スクリューと、を有する前記＜４＞から＜８＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１３】
以下に、前記解決手段により前記課題が解決される理由について更に詳しく説明する。
前記従来技術の問題点で示したように、画像形成装置では、一定の画像品質を画像領域でムラなく得ることが重要であるが、軸方向の画質の均一性を追求すればするほど、そのためのコストは大きくなりがちである。
本発明者らは、前記従来技術の問題点を解決するために検討を続けてきた結果、高い画像品質を提供し、安定した高い画像品質を維持し続けるためには、現像領域における現像ギャップの偏差を小さくするのではなく、現像剤中のトナー量偏差に見合った現像ギャップを形成することが重要であることを知見し、本発明を完成するに至った。また、このことは、現像装置の構成を簡素化しコストを引き下げられることも達成でき、高い画像品質の画像を安価に提供することができるものでもある。
【００１４】
現像装置中で現像剤に含まれるトナー量の場所による偏差が無いような現像剤供給方法を実現するためには、現像領域でトナーを消費した現像剤と、現像スリーブ上へ供給される現像剤の流路を分け、両者が混ざり合わないようにする必要があるが、そのためには、現像領域に供した後の現像剤を速やかに回収し、攪拌領域に戻すと共に、別経路で搬送した十分にトナー含有量が均等になった現像剤を、速やかに現像スリーブ上に均一に供給する必要がある。
そのためには、現像剤の回収スクリューや、補給ローラといった新たな構成部材が必要となり、現像機構が複雑になり高コストとなるばかりでなく、現像過程の変動要因ともなるため、現像剤の供給、回収制御についても煩雑となりがちである。
【００１５】
一方、本発明における循環搬送機構を有する現像装置では、現像過程でトナーが消費されるに伴い、現像スリーブ近傍の現像剤に含まれるトナー量は、搬送の上流から下流にかけて、徐々に減少し、トナー量の場所による偏差が生ずる。
この様に空間的なトナー量偏差がある現像剤を用いて、できるだけ均等な画像品質を得ようとすると、像担持体上の静電潜像を飽和現像できる量のトナーを、最もトナー含有量が少ない領域（現像剤搬送の下流側領域）でも確保する必要がある。そのために、現像剤の汲み上げ量（現像スリーブ上への現像剤供給量）を多くすると、現像領域で形成される磁気ブラシが長くなり、磁気ブラシ先端部の磁気的な拘束力が低下するため、キャリア粒子が飛散して像担持体上に付着する、いわゆるキャリア付着が発生しやすくなる。
また、別の方法として、現像スリーブの回転速度をあげ、単位時間当たりに現像領域を通過する現像剤量を増すことにより現像トナー量を確保することも可能ではあるが、この場合には、磁気ブラシが像担持体を強く掃くため、像担持体上に形成されたトナー可視像を乱してしまい、画像品質を低下させることとなる。その結果、画像濃度不足、濃度階調性不足や、キャリア付着といった画像上好ましくない状態が引き起こされ、十分な画像品質の確保が困難である。
これが、低コストで簡易な構成の横循環搬送機構を持つ現像装置を、高い画像品質が必要な画像形成装置に対して用いることが困難であった理由である。
【００１６】
これに対して、本発明の画像形成装置では、前記のように現像スリーブ近傍での現像スリーブ回転軸に沿った現像剤搬送の下流側、つまりは、現像剤中のトナー含有量が少ない側の、現像ギャップを狭くしているため、現像スリーブに均一なバイアス電位が印加されると、こちら側の現像領域の電界強度が他端（現像スリーブ回転軸に沿った現像剤搬送の上流側）と比較して大きくなる。
従って、現像剤中のトナー含有量の偏差に起因する現像量の不均等を、現像スリーブとの現像ギャップを不均等にすることにより相殺し、均一に潜像の可視像化を実現可能なものである。つまりは、現像に携わるトナー量が相対的に少ない部分に対しては、現像領域の現像ギャップを狭めにして電界強度を強めることにより、トナー粒子にかかる実効的な電界からの静電力を大きくし、他方、現像に携わるトナー量が相対的に多い部分に対しては、現像領域の現像ギャップを広めにして電界強度を弱めることにより、トナー粒子にかかる実効的な電界からの静電力を小さくして、可視像を均一にしている。
【００１７】
これにより、現像剤回収スクリューや、供給ローラといった付随的な機構を必要としない現像装置を用いて、画像品質に優れた画像形成装置に用いることができるため、画像形成装置の低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができる。即ち、低コストで高い画像品質を得ることができ、かつ、その画像品質を長期間維持できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、クリーニング装置の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、プロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施例及び比較例による、現像ギャップと画像評価結果の関係を表す布置図である。
【図５】図５は、本発明における現像ギャップを示す模式図である。
【図６】図６は、図５の構成を側面から描いた模式図である。
【図７】図７は、参考例に係る画像形成装置の構成を側面から描いた模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、少なくとも、像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段とを有してなり、必要に応じてその他の手段を有してなる。
【００２１】
−像担持体−
前記像担持体としては、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２２】
−−導電性円筒状支持体−−
前記導電性円筒状支持体としては、体積抵抗１．０×１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、円筒状のプラスチック、強化ガラス等に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、仕上げ、研摩などの表面処理した管などが挙げられる。これらは、ドラム状（円筒状）である。
【００２３】
前記導電性円筒状支持体はの直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０ｍｍ〜１５０ｍｍが好ましく、２４ｍｍ〜１００ｍｍがより好ましく、２８ｍｍ〜７０ｍｍが特に好ましい。前記直径が２０ｍｍ未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、１５０ｍｍを超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。
特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下が好ましく、６０ｍｍ以下がより好ましい。
【００２４】
−−有機感光層−−
前記有機感光層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、電荷発生層の上に電荷輸送層を有する順層型、又は電荷輸送層の上に電荷発生層を有する逆層型が挙げられる。
また、前記感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、前記有機感光層上に最表面層を設けることもできる。また、前記有機感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また、下引き層の電荷注入抑止機能をより確実に行うためのブロッキング層が設けられていてもよい。
また、各層には必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
【００２５】
前記有機感光層の厚みとしては、２０μｍ〜５０μｍの範囲を満たすことが好ましい。
これらの関係を満たすと、長期間に渡り均等な可視像の形成を実現できるため、経時変動の小さい安定した画像形成装置を提供することができる。有機感光層の厚みが２０μｍ未満の場合や５０μｍを超える場合であると、耐久性の低下や静電潜像解像度の低下を引き起こすことがあるため好ましくない。
【００２６】
前記有機感光層における電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料又は染料；セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
前記有機感光層における電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
前記有機感光層における結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができる。
該結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
前記有機感光層における酸化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類、などが挙げられる。
前記フェノール系化合物としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。
前記パラフェニレンジアミン類としては、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
前記ハイドロキノン類としては、例えば、２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
前記有機硫黄化合物類としては、例えば、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
前記有機燐化合物類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなどが挙げられる。
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
前記酸化防止剤の添加量としては、添加する層の総質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましい。
【００３０】
前記有機感光層における可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００質量部に対して０質量部〜３０質量部程度が適当である。
また、前記有機感光層中にはレベリング剤を添加してもよい。該レベリング剤としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類；測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、又はオリゴマーが使用される。前記レベリング剤の使用量は、前記バインダー樹脂１００質量部に対して、０質量部〜１質量部が好ましい。
【００３１】
−−−下引き層−−−−
前記下引き層としては、特に制限はなく、一層であっても、複数の層で構成してもよく、例えば（１）樹脂を主成分としたもの、（２）白色顔料と樹脂を主成分としたもの、（３）導電性基体表面を化学的又は電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が挙げられる。これらの中でも、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。
前記白色顔料としては、特に制限はなく、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。
前記樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂；アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記下引き層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１μｍ〜１０μｍが好ましく、１μｍ〜５μｍがより好ましい。
【００３２】
前記最表面層は、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のために設けられる。
前記最表面層としては、特に制限はないが、例えば、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが好ましい。
また、前記最表面層に用いる樹脂としては、特に制限はなく、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高い熱硬化性樹脂が好ましい。
前記最表面層は薄い厚みであれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない最表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、前記最表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、前記最表面層に用いる高分子として電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。
【００３３】
前記有機感光層と前記最表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により最表面層が磨耗し、消失すると、すぐに前記有機感光層は磨耗していってしまうため、最表面層を設ける場合には、前記最表面層は十分な厚みとすることが重要である。
このような観点から、前記最表面層の厚みとしては、０．１μｍ〜１２μｍが好ましく、１μｍ〜１０μｍがより好ましく、２μｍ〜８μｍが特に好ましい
前記厚みが０．１μｍ未満であると、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうことがあり、１２μｍを超えると、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうことがある。
【００３４】
前記最表面層に用いる樹脂としては、画像形成時の書き込み光に対して透明であり、絶縁性、機械的強度、接着性に優れたものが好ましく、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂などが挙げられる。
これらの高分子としては、特に制限はなく、熱可塑性樹脂であってもよいが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性樹脂とすることが好ましい。このようにすると前記最表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を大幅に減少させることができる。
【００３５】
前記最表面層としては、電荷輸送能力を有していることが好ましい。
前記最表面層に電荷輸送能力を持たせる方法としては、特に制限はなく、前記最表面層に用いる高分子と前記電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を最表面層に用いる方法が挙げられるが、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができるため、後者の方法が好ましい。
【００３６】
前記電荷輸送層能力を有する高分子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、高分子中に電荷輸送能力を有する基として、下記構造式（ｉ）で表される基を有するものが好ましい。
【化１】
ただし、前記構造式（ｉ）中、Ａｒ１は置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。Ａｒ２、及びＡｒ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表す。
【００３７】
このような電荷輸送能力を有する基としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の機械的強度の高い高分子の側鎖に付加することが好ましく、モノマーの製造が容易で、塗工性、硬化性にも優れるアクリル樹脂を用いることがより好ましい。
このような電荷輸送能力を有するアクリル樹脂としては、前記構造式（ｉ）の基を有する不飽和カルボン酸を重合させることにより機械的強度が高く、透明性にも優れ、電荷輸送能力も高い表面層を形成することができる。
また、単官能の前記構造式（ｉ）の基を有する不飽和カルボン酸に多官能の不飽和カルボン酸、好ましくは３官能以上の不飽和カルボン酸を混合することで、アクリル樹脂は架橋構造を形成し、熱硬化性高分子となり、表面層の機械的強度は極めて高いものとなる。
前記多官能の不飽和カルボン酸には、前記構造式（ｉ）の基を付加してもよいが、モノマーの製造コストが高くなってしまうため、多官能の不飽和カルボン酸には、前記構造式（ｉ）の基を付加せず、光硬化性多官能モノマーを用いることが好ましい。
【００３８】
前記構造式（ｉ）で表される基を有する単官能不飽和カルボン酸としては、下記構造式（ｉｉ）、又は構造式（ｉｉｉ）を例示することができる。
【化２】
【化３】
【００３９】
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−ＣＯＯＲ７（ただし、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表す）、ハロゲン化カルボニル基、ＣＯＮＲ８Ｒ９（ただし、Ｒ８及びＲ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表す）を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ａｒ１及びＡｒ２は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ａｒ３及びＡｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｘは、単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基、又は置換基を有していてもよいアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｚは、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアルキレンエーテル２価基、又は置換基を有していてもよいアルキレンオキシカルボニル２価基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、ｍ及びｎは、それぞれ０〜３の整数を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１の置換基中、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１の置換基中、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基；メチル基、エチル基等のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基等のアリールオキシ基；フェニル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基などにより置換されていてもよい。
これらＲ１の置換基のうち、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。
【００４０】
前記Ａｒ３及びＡｒ４のアリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基、又は複素環基が挙げられる。
前記縮合多環式炭化水素基としては、環を形成する炭素数が１８個以下のものが好ましく、例えばペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、ａｓ−インダセニル基、ｓ−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基などが挙げられる。
前記非縮合環式炭化水素基としては、例えばベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル、ジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の１価基；ビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、１，１−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、ポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の１価基；９，９−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の１価基などが挙げられる。
前記複素環基としては、例えばカルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール等の１価基などが挙げられる。
【００４１】
前記多官能の不飽和カルボン酸の含有量としては、前記最表面層全体の５質量％〜７５質量％が好ましく、１０質量％〜７０質量％がより好ましく、２０質量％〜６０質量％が特に好ましい。前記含有量が５質量％未満であると、最表面層の機械的強度が不十分であり、７５質量％を超えると、最表面層に強い力が加わったときにクラックが発生しやすく、感度劣化も生じやすくなることがある。
前記最表面層にアクリル樹脂を用いる場合には、前記不飽和カルボン酸を感光体に塗工後、電子線照射あるいは、紫外線等の活性光線を照射してラジカル重合を生じさせ、表面層を形成することができる。活性光線によるラジカル重合を行う場合には、不飽和カルボン酸に光重合開始剤を溶解したものを用いる。光重合開始剤は通常、光硬化性塗料に用いられる材料を用いることができる。
【００４２】
前記最表面層中には該最表面層の機械的強度を高めるために、金属微粒子、金属酸化物微粒子、その他の微粒子など含有することが好ましい。
前記金属酸化物としては、例えば酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、ＴｉＯ、ＴｉＮ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン等が挙げられる。その他の微粒子としては、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、又はこれらの樹脂に無機材料を分散したものなどが挙げられる。
【００４３】
これらの組成物を用いて作製した像担持体の感光層の厚みは、導電性支持体の材質に応じて、電磁方式又は渦電流方式の膜厚計を用いて測定することができる。
【００４４】
−静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成手段は、前記像担持体を帯電させることにより、前記像担持体上に静電潜像を形成させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、該手段を実現可能な帯電装置が挙げられる。
【００４５】
前記静電潜像形成手段は、像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うものであり、特に制限はなく、例えば、像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、像担持体の表面を像様に露光する露光手段とを少なくとも備える。
前記帯電手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定電流制御方式の帯電手段を有することが好ましい。これにより、像担持体の帯電電位は感光層厚みによって規定され、本発明における可視像均等化メカニズムをより確実に実現可能なことができる。
【００４６】
さらに、前記帯電手段としては、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う帯電ローラを有する帯電手段であることが好ましい。これにより、比較的低い印加電圧範囲で、帯電ローラへ印加する電圧と感光層厚みにより規定される帯電電位を確保することができるため、消費電力を抑制することができる。
【００４７】
帯電の方法としては、以下の帯電装置を用いて前記像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電装置、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電装置、等が挙げられる。中でも、前述の理由から、導電性又は半導電性のロールを像担持体に対して、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う、帯電ローラを有する帯電装置が、好ましい。
また、前記帯電装置としては、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有するものが好ましい。
【００４８】
前記露光は、例えば、露光装置を用いて像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光装置としては、帯電装置により帯電された像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、ＬＥＤ光学系、等の各種露光装置が挙げられる。
なお、像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００４９】
−現像手段−
前記現像手段は、前記像担持体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像して可視像を形成する手段であり、現像スリーブと、循環搬送機構を有する。
前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成される。
前記現像ギャップは、現像スリーブの上流側から下流側にかけて狭くなるように形成される。
前記現像手段としては、これらの構成を有するものであれば、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、現像剤を収容し、静電潜像に現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好ましい。
【００５０】
−−現像ギャップ−−
前記現像ギャップは、上述の通り、現像スリーブの上流側から下流側にかけて狭くなるように形成される。
【００５１】
前記現像ギャップとしては、前記現像ギャップの最大値をＤｍａｘ（μｍ）とし、前記現像ギャップの最小値をＤｍｉｎ（μｍ）としたとき、ＤｍａｘとＤｍｉｎの差であるＤｍａｘ−Ｄｍｉｎ（μｍ）が、次式、５≦Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≦２０の関係を満たし、かつ、Ｄｍａｘが、２００≦Ｄｍａｘ≦３５０の関係を満たすことが好ましい。
前記関係を満たすことにより、前記現像スリーブ上に形成した現像剤による磁気ブラシを、現像領域で像担持体の潜像に対して近接もしくは弱く接触して配設できるため、誘電距離が短くなり、十分な電界強度の不均等さを確保しやすくなるため、本発明のメカニズムによる可視像の均等化をより確実に実現でき、高い画像品質を安定して提供することができる。
【００５２】
また、同様に、下記式１で定義されるＤｒ（％）が、２％〜８％であるのが好ましい。
Ｄｒ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍａｘ×１００（％） ・・・式１
前記Ｄｒ（％）が、２％〜８％であると、前記現像ギャップの広さに見合った電界強度の不均等さを得ることができるため、高い画像品質を安定して提供することができる。
Ｄｒが２％より小さい場合には、現像スリーブ上流側における現像が過多となりやすく、逆に、Ｄｒが８％を超える場合には、現像スリーブ下流側における現像が過多となりやすく、いずれの場合も不均等さを十分に相殺することが困難となることがあり、可視像の不均一さが目立ち始めることがある。
【００５３】
前記現像ギャップの最大値（Ｄｍａｘ）と最小値（Ｄｍｉｎ）は、前記現像スリーブ上の前記現像剤を清掃した前記現像装置と前記像担持体を所定の位置関係に配設し、像担持体の回転軸に沿った方向で一端から他端にかけて等間隔で１０点以上、現像領域の隙間を既知の方法で測定して求めればよく、具体的には、隙間ゲージのような機械的な方法や、レーザー方式の変位センサ、寸法測定器、長焦点ＣＣＤカメラといった、公知な非接触の光学的な手法を適宜使用して行えばよい。
【００５４】
−−現像スリーブ−−
前記現像スリーブは、回転軸方向の一端側を上流側とし、他端側を下流側としたとき、前記上流側から前記下流側に亘って、前記現像剤を現像領域へ担持搬送する。
図２に示すように、現像スリーブ５１は、駆動手段（不図示）により右回りの方向（図２中の矢印Ａ方向）に回転駆動される。この現像スリーブ５１は、キャリア粒子による磁気ブラシを形成するために、その内部に現像装置５に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手段としての磁石（不図示）を有する。
前記現像スリーブ５１の回転及び循環攪拌機構の現像剤供給スクリュー５２の回転により現像スリーブ表面に現像剤が供給され、その先端と現像スリーブ５１の外周面との間に一定の隙間を保った規制部材（ドクターブレード）により現像スリーブ上の規定量の現像剤が保持されて、像担持体１と現像スリーブ５１が対向した現像領域に搬送される。
前記現像剤を保持するための現像スリーブ円筒の材質としては、アルミニウム等の非磁性金属を好ましく用いることができる。また、その表面は、ブラスト処理などによる凹凸を有することが好ましい。
【００５５】
前記像担持体と前記現像スリーブとの間の前記現像ギャップを図面を用いて説明する。
図５は、前記現像ギャップを示す模式図であり、像担持体１と前記現像スリーブ１０との間に現像ギャップ１１が隙間として画成されている。
像担持体１は、胴部に有機感光層１２を有する導電性円筒状支持体１４を備え、像担持体回転軸１５により回転可能に軸支される。
また、現像スリーブ１０は、胴部に現像スリーブ円筒１３を有し、一端側（Ｙ）を径の大きい現像ギャップ調整コロ(大)１８により、他端側（Ｚ）を径の小さい現像ギャップ調整コロ（小）１７により、像担持体１の導電性円筒状支持体１４と当接可能に配されるとともに、一端側（Ｙ）に配される内部磁石固定軸１９と他端側（Ｚ）に配される現像スリーブ回転軸１６とによって回転可能に軸支される。ここで、現像ギャップ１１は、現像スリーブ近傍での現像スリーブ回転軸に沿った方向への現像剤搬送の上流側から下流側にかけて狭くなるように調整されている。
なお、現像ギャップ１１は、径の異なる現像ギャップ調整コロ（小）１７、他端に現像ギャップ調整コロ（大）１８を適宜調整し、像担持体１の導電性円筒状支持体１４に突き当てることにより、容易に調整を行うことができる。
また、図５において、現像ギャップ１１のギャップ幅及び有機感光層１２の厚みは、本発明の理解のため、模式的に大きく示している。
【００５６】
−−循環搬送機構−−
前記循環搬送機構は、前記現像スリーブの前記上流側から前記下流側に向かう方向に前記現像剤を循環搬送させながら、前記現像スリーブに前記現像剤を供給する機構としてなる。
前記循環搬送機構としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、低コストで簡易な構成とする観点から、前記循環搬送される現像剤に対してトナーを補給するためのトナー補給口を有し、前記トナー補給口が、現像スリーブの下流側から前記現像スリーブの上流側に向かって前記現像剤を循環搬送するための循環搬送経路に配置された構成とすることが好ましい。
また、前記循環搬送機構は、トナーが補給された現像剤を、攪拌し、現像スリーブの上流側に搬送する攪拌スクリューと、前記攪拌スクリューにより搬送された前記現像剤を現像スリーブの上流側から下流側に亘って、供給する供給スクリューと、を有することが好ましい。この場合、低コストで簡易な構成とするとともに、トナーとキャリアとを効率よく攪拌する観点から、攪拌スクリューの基端側にトナー補給口が配されるのが好ましい。
【００５７】
前記循環搬送機構は、前記トナー消費分を補うために、コントローラからの制御信号等に基づいて供給されたトナーと、前記現像剤を速やかに攪拌混合し、前記現像スリーブへ供給するための機構であり、前記現像剤を現像スリーブの上流側から下流側へかけて前記現像剤を搬送しつつ、前記現像スリーブの円筒部上へ前記現像剤を現像スリーブ内固定磁石の磁力で保持させることによって、前記現像領域への前記現像剤の供給を行う。
また、前記現像領域でトナーが消費された前記現像剤には、現像剤供給領域外の特定の場所でトナーが補給され、前記現像スリーブ近傍ではない経路内で攪拌混合されつつ、前記現像スリーブ近傍での現像剤経路の上流側へ搬送される。
このように、前記循環搬送機構では、比較的簡単な機構で、前記現像領域へ現像剤を供給することができるが、前記現像スリーブ近傍において、前記現像スリーブの上流側から下流側にかけてトナーが消費された現像剤が混入されながら現像剤搬送が行われるため、経路の上流側から下流側にかけて、現像剤中のトナー含有量に偏差が生じ、上流側のトナー含有量が多く、下流側のトナー含有量が少なくなりがちである。
本発明においては、このトナー含有量偏差を、前記現像ギャップの偏差によって相殺することができるため、画像としては、安定して高い品質を実現することが可能となる。
【００５８】
図５に基づいて、循環搬送機構の一例を説明する。
循環搬送機構３０は、供給スクリュー５２と攪拌スクリュー５３とが併設されてなり、供給スクリュー５２が、現像スリーブ１０に隣接するように配される。供給スクリュー５２と攪拌スクリュー５３との胴部間には、仕切り板５４が介されている。供給スクリュー５２と攪拌スクリュー５３とは、現像剤の循環搬送経路を構成し、仕切り板５４が介されていない両端部側において、現像剤を供給スクリュー５２及び攪拌スクリュー５３の間で搬送可能としている。
攪拌スクリュー５３の基端側（下流側）には、現像剤にトナーを補給するためのトナー補給口５５が配されている。該攪拌スクリュー５３は、スクリューの駆動によりトナーを補給された現像剤を攪拌する。トナーが補給された現像剤は、現像剤移動方向Ｕに沿って搬送され、現像剤スリーブ１０の上流側に対応する供給スクリュー５２の基端側（上流側）に搬送される。
供給スクリュー５２の基端側（上流側）に搬送された現像剤は、供給スクリュー５２の駆動により、現像剤移動方向Ｄに沿って現像剤スリーブ１０の上流側から下流側に搬送され、現像スリーブ１０に汲み上げられる。この際、現像ギャップ１１を介して現像スリーブ１０と有機感光層１２との現像領域において、画像形成に必要なトナーが消費される。トナーが消費された現像剤は、供給スクリュー５２に混入されながら、現像剤搬送が行われ、供給スクリュー５２の仕切り板５４が介されていない先端側（下流側）において、攪拌スクリュー５３の基端側に搬送される。
このようにして循環搬送機構３０は、現像剤を現像スリーブ１０に循環搬送可能とされる。
【００５９】
この様子を循環搬送装置３０を側面から示した図６を用いて更に説明する。攪拌スクリュー５３は、矢印Ｆ方向に回転駆動可能に配されてなり、基端側（図５における下流側）に配設されるトナー補給口５５により、トナーが補給された現像剤を、その先端側（図５における上流側）において、供給スクリュー５２の基端側（図５における上流側）に搬送する。
供給スクリュー５２は、矢印Ｇ方向に回転駆動可能に配されてなり、その基端側（上流側）に搬送された前記現像剤を先端側（図５における下流側）に向けて搬送しつつ、現像剤供給方向Ｃに沿って現像剤を現像スリーブ１０に供給する。
現像剤スリーブ１０は、矢印Ａ方向に回転駆動可能に配されてなり、その上流側から下流側にかけて、現像剤を担持搬送し、矢印Ｂ方向に回転駆動可能に配された像担持体１にトナーを付与する。
現像剤は、像端持体１にトナーが付与された後、現像剤戻り方向Ｅに沿って、現像スリーブ１０から供給スクリュー５２に移動し、供給スクリュー５２の先端側から攪拌スクリュー５３の基端側に循環搬送される。
【００６０】
−−現像剤−−
前記現像剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トナーとキャリアからなる二成分現像剤である。
【００６１】
前記トナーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記式２で表される円形度ＳＲの平均値である平均円形度が０．９３〜１．００のものが好ましく、０．９５〜０．９９がより好ましい。
この平均円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
円形度ＳＲ＝（トナー粒子の投影面積と同じ面積の円の周囲長）／（トナー粒子の投影像の周囲長） ・・・式２
【００６２】
前記平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。また、トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で記録媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。また、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
【００６３】
前記円形度ＳＲは、例えばフロー式粒子像分析装置（東亜医用電子社製、ＦＰＩＡ−１０００）を用いて測定することができる。
まず、容器中の予め不純固形物を除去した水１００ｍＬ〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩）を０．１ｍＬ〜０．５ｍＬ加え、更に測定試料を０．１ｇ〜０．５ｇ程度加える。次いで、試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１分間〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３，０００個／μＬ〜１０，０００個／μＬとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【００６４】
前記トナーの質量平均粒径（Ｄ４）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３μｍ〜１０μｍが好ましく、４μｍ〜８μｍがより好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。前記質量平均粒径（Ｄ４）が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすいことがあり、１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しいことがある。
【００６５】
また、前記トナーにおける質量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）としては、１．００〜１．４０が好ましく、１．００〜１．３０がより好ましい。前記比（Ｄ４／Ｄ１）が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味し、（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。また、トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。また、トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密にかつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
【００６６】
ここで、前記トナーの質量平均粒径（Ｄ４）、及び粒度分布の測定方法としては、例えば、コールターカウンター法が挙げられる。
前記コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。
具体的には、次のように測定することができる。
【００６７】
まず、電解水溶液１００ｍＬ〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１ｍＬ〜５ｍＬ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えば、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２ｍｇ〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１分間〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの質量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【００６８】
前記測定装置におけるチャンネルとしては、２．００μｍ〜２．５２μｍ未満；２．５２μｍ〜３．１７μｍ未満；３．１７μｍ〜４．００μｍ未満；４．００μｍ〜５．０４μｍ未満；５．０４μｍ〜６．３５μｍ未満；６．３５μｍ〜８．００μｍ未満；８．００μｍ〜１０．０８μｍ未満；１０．０８μｍ〜１２．７０μｍ未満；１２．７０μｍ〜１６．００μｍ未満；１６．００μｍ〜２０．２０μｍ未満；２０．２０μｍ〜２５．４０μｍ未満；２５．４０μｍ〜３２．００μｍ未満；３２．００μｍ〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００６９】
このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させることにより作製することができる。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。
【００７０】
前記変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。
【００７１】
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。
【００７２】
前記ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）、３価以上のポリオール（１−２）が挙げられるが、ジオール（１−１）単独又はジオール（１−１）と少量の３価以上のポリオール（１−２）の混合物が好ましい。
【００７３】
前記ジオール（１−１）としては、例えば、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。これらの中でも、炭素数２〜１２のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、これと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用が特に好ましい。
【００７４】
前記３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価又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。
【００７５】
前記ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）及び３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、これらの中でも、（２−１）単独、及び（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。
【００７６】
前記ジカルボン酸（２−１）としては、例えば、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等）；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等）などが挙げられる。これらの中でも、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸、炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸が特に好ましい。
【００７７】
前記３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物又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）を用いて前記ポリオール（１）と反応させてもよい。
【００７８】
前記ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率としては、水酸基[ＯＨ]とカルボキシル基[ＣＯＯＨ]の当量比[ＯＨ]／[ＣＯＯＨ]について、２／１〜１／１が好ましく、１．５／１〜１／１がより好ましく、１．３／１〜１．０２／１が特に好ましい。
【００７９】
前記ポリイソシアネート（３）としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８０】
前記ポリイソシアネート（３）の比率としては、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]において、５／１〜１／１が好ましく、４／１〜１．２／１がより好ましく、２．５／１〜１．５／１が特に好ましい。前記[ＮＣＯ]／[ＯＨ]が５を超えると、低温定着性が悪化することがあり、[ＮＣＯ]のモル比が１未満であると、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００８１】
前記末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量としては、０．５質量％〜４０質量％が好ましく、１質量％〜３０質量％がより好ましく、２質量％〜２０質量％が特に好ましい。前記含有量が０．５質量％未満であると、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り、４０質量％を超えると、低温定着性が悪化することがある。
【００８２】
前記イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基としては、平均１個以上が好ましく、平均１．５個〜３個がより好ましく、平均１．８個〜２．５個が特に好ましい。１分子当たり１個未満であると、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ことがある。
【００８３】
前記アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、及び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。
前記ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタン等）；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等）；及び脂肪族ジアミン（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等）などが挙げられる。
前記３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
前記アミノアルコール（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。
前記アミノ酸（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。
前記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等）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１及びＢ１と少量のＢ２の混合物であ
る。
【００８４】
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。
前記伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等）、又は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。
【００８５】
前記アミン類（Ｂ）の比率としては、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基[ＮＣＯ]と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基[ＮＨｘ]の当量比[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]において、１／２〜２／１が好ましく、１．５／１〜１／１．５がより好ましく、１．２／１〜１／１．２が特に好ましい。前記[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]が２を超えたり、１／２未満であると、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００８６】
前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、１００／０〜１０／９０が好ましく、８０／２０〜２０／８０がより好ましく、６０／４０〜３０／７０が特に好ましい。前記ウレア結合のモル比が１０％未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
【００８７】
これらの反応により、前記トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作製できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の質量平均分子量は、１万以上が好ましく、２万〜１，０００万がより好ましく、３万〜１００万が特に好ましい。前記質量平均分子量が１万未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
【００８８】
また、ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ｉｉ）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記質量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、２０，０００以下が好ましく、１，０００〜１０，０００がより好ましく、２，０００〜８，０００が特に好ましい。前記数平均分子量が２０，０００を超えると、低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化することがある。
【００８９】
前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、変性されていないポリエステル（ｉｉ）を結着樹脂成分として含有させることもできる。前記（ｉｉ）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上するので、単独使用より好ましい。
前記（ｉｉ）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。
また、（ｉｉ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。
（ｉ）と（ｉｉ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。
【００９０】
従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。（ｉｉ）を含有させる場合の（ｉ）と（ｉｉ）の質量比は、５／９５〜８０／２０が好ましく、５／９５〜３０／７０がより好ましく、５／９５〜２５／７５が更に好ましく、７／９３〜２０／８０が特に好ましい。前記（ｉ）の質量比が５質量％未満であると、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ことがある。
【００９１】
前記（ｉｉ）のピーク分子量としては、１，０００〜３０，０００が好ましく、１，５００〜１０，０００がより好ましく、２，０００〜８，０００が特に好ましい。前記ピーク分子量が１，０００未満であると、耐熱保存性が悪化することがあり、１０，０００を超えると低温定着性が悪化することがある。
前記（ｉｉ）の水酸基価としては、５以上が好ましく、１０〜１２０がより好ましく、２０〜８０が特に好ましい。前記水酸基価が５未満であると、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になることがある。
前記（ｉｉ）の酸価としては１〜３０が好ましく、５〜２０がより好ましい。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
【００９２】
前記結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）としては、５０℃〜７０℃が好ましく、５５℃〜６５℃がより好ましい。前記ガラス転移温度が５０℃未満であると、トナーの高温保管時のブロッキングが悪化することがあり、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、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。
前記結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０，０００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、１００℃以上が好ましく、１１０℃〜２００℃がより好ましい。前記温度（ＴＧ’）が１００℃未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
【００９３】
前記結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１，０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、１８０℃以下が好ましく、９０℃〜１６０℃がより好ましい。前記温度（Ｔη）が、１８０℃を超えると、低温定着性が悪化する。即ち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましく、２０℃以上が特に好ましい。なお、差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０℃〜１００℃が好ましく、１０℃〜９０℃がより好ましく、２０℃〜８０℃が特に好ましい。
【００９４】
前記結着樹脂は、以下の方法などで製造することができる。
まず、前記ポリオール（１）と、前記ポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０℃〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで、４０℃〜１４０℃にて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。更に（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０℃〜１４０℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（３）を反応させる際及び（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。
【００９５】
前記反応において使用可能な溶剤としては、例えば、芳香族溶剤（トルエン、キシレン等）；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等）；エステル類（酢酸エチル等）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）、エーテル類（テトラヒドロフラン等）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。
なお、ウレア結合で変性されていないポリエステル（ｉｉ）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ｉｉ）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後
の溶液に溶解し、混合する。
【００９６】
また、前記トナーは、以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
【００９７】
前記トナーは、水系媒体中で前記イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、前記アミン類（Ｂ）と反応させて形成してもよいし、予め製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いてもよい。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
【００９８】
前記プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下、トナー原料と称することもある）、着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、予めトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【００９９】
前記水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等）、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（メチルセルソルブ等）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン等）などが挙げられる。
【０１００】
前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００質量部に対する水系媒体の使用量としては、５０質量部〜２，０００質量部が好ましく、１００質量部〜１，０００質量部がより好ましい。前記使用量が５０質量部未満であると、トナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、２，０００質量部を超えると、経済的でない。
【０１０１】
また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【０１０２】
前記分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。
分散体の粒径を２μｍ〜２０μｍにするためには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、回転数としては、特に制限はないが、１，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍが好ましく、５，０００ｒｐｍ〜２０，０００ｒｐｍがより好ましい。前記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分間〜５分間である。分散時の温度としては、通常、０℃〜１５０℃が好ましく、４０℃〜９８℃がより好ましい。高温な方が、前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）や前記プレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【０１０３】
前記プレポリマー（Ａ）から前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前に前記アミン類（Ｂ）を加えて反応させてもよいし、水系媒体中に分散した後に前記アミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしてもよい。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【０１０４】
前記反応においては、必要に応じて、分散剤を用いることが好ましい。
【０１０５】
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
【０１０６】
前記界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、等が挙げられる。
【０１０７】
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、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、リン酸エステル等が挙げられ、これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該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、例えば、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルキル（炭素数６〜１１）オキシ］−１−アルキル（炭素数３〜４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルカノイル（炭素数６〜８）−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（炭素数１１〜２０）カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（炭素数７〜１３）又はその金属塩、パーフルオロアルキル（炭素数４〜１２）スルホン酸又はその金属塩、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（炭素数６〜１０）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（炭素数６〜１０）−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（炭素数６〜１６）エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、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（大日本インキ化学工業社製）；エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４（ト−ケムプロダクツ社製）；フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）等が挙げられる。
【０１０８】
前記陽イオン界面活性剤としては、例えば、アミン塩型界面活性剤、四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。前記アミン塩型界面活性剤としては、例えば、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、イミダゾリン等が挙げられる。前記四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤としては、例えば、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等が挙げられる。該陽イオン界面活性剤の中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル（炭素数６〜１０個）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族四級アンモニウム塩、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、などが挙げられる。該カチオン界面活性剤の市販品としては、例えば、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（ダイキン工業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ化学工業社製）；エクトップＥＦ−１３２（ト−ケムプロダクツ社製）；フタージェントＦ−３００（ネオス社製）等が挙げられる。
【０１０９】
前記非イオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、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、Ｎ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタイン等が挙げられる。
【０１１０】
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、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、等が挙げられる。
【０１１１】
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、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、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。
【０１１２】
前記酸類としては、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、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
前記水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体としては、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等が挙げられる。
前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、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等が挙げられる。
前記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としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。
前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、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酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。
前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。
前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、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等が挙げられる。
前記セルロース類としては、例えば、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等が挙げられる。
【０１１３】
前記分散液の調製においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。
前記分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
【０１１４】
前記分散液の調製においては、前記伸長反応乃至前記架橋反応の触媒を用いることができる。該触媒としては、例えば、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート、等が挙げられる。
【０１１５】
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。
【０１１６】
前記溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒；塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。
前記プレポリマー（Ａ）１００質量部に対する溶剤の使用量は、０質量部〜３００質量部が好ましく、０質量部〜１００質量部がより好ましく、２５質量部〜７０質量部が特に好ましい。溶剤を使用した場合は、伸長及び／又は架橋反応後、常圧又は減圧下にて加温し除去する。
【０１１７】
伸長及び／又は架橋反応時間は、前記プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分間〜４０時間が好ましく、２時間〜２４時間がより好ましい。
反応温度としては０℃〜１５０℃が好ましく、４０℃〜９８℃がより好ましい。さらに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。
【０１１８】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。また、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発させて除去することも可能である。
乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【０１１９】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
【０１２０】
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよいが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、又は粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、不要の微粒子又は粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【０１２１】
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【０１２２】
具体的手段としては、（１）高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、（２）高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などが挙げられる。
【０１２３】
また、該トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
【０１２４】
さらに、必要に応じて、前記トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、例えば、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類；鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独又は混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用することもできる。
【０１２５】
また、前記トナー中の着色剤の個数平均粒径は０．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以下がより好ましく、０．３μｍ以下が特に好ましい。前記個数平均粒径が０．５μｍを超えると、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。一方、前記個数平均粒径が０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。
よって、前記個数平均粒径が０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。
一方、前記個数平均粒径が０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
さらに、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こすことがある。
前記個数平均粒径が０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下が好ましく、５個数％以下がより好ましい。
【０１２６】
また、前記着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておくことにより、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行われ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得ることができる。
【０１２７】
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１２８】
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
【０１２９】
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤、水が、着色剤の分散性の面から好ましい。これらの中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から特に好ましい。
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層よくなる。
【０１３０】
前記トナー中には、前記結着樹脂及び前記着色剤とともに離型剤を含有することが好ましい。
【０１３１】
前記離型剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックス等）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが特に好ましい。
【０１３２】
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミド等）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミド等）；ジアルキルケトン（ジステアリルケトン等）などが挙げられる。これらの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
【０１３３】
前記離型剤の融点としては、４０℃〜１６０℃が好ましく、５０℃〜１２０℃がより好ましく、６０℃〜９０℃が特に好ましい。前記融点が４０℃未満であると、耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、１６０℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすくなることがある。
前記離型剤の溶融粘度としては、融点より２０℃高い温度で、５ｃｐｓ〜１，０００ｃｐｓが好ましく、１０ｃｐｓ〜１００ｃｐｓがより好ましい。前記溶融粘度が１，０００ｃｐｓを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が乏しくなることがある。
前記離型剤の前記トナー中における含有量としては、０質量％〜４０質量％が好ましく、３質量％〜３０質量％がより好ましい。
【０１３４】
また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、前記トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有させてもよい。前記帯電制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色又は白色に近い材料が好ましい。
【０１３５】
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、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が挙げられる。
【０１３６】
前記帯電制御剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（いずれも、オリエント化学工業社製）；第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（いずれも、保土谷化学工業社製）；第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（いずれも、ヘキスト社製）；ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（いずれも、日本カ一リット社製）、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【０１３７】
前記帯電制御剤の添加量としては、バインダー樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法などによって異なり、一義的に規定できるものではないが、前記バインダー樹脂１００質量部に対して０．１質量部〜１０質量部が好ましく、０．２質量部〜５質量部がより好ましい。前記添加量が１０質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがある。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、有機溶剤に直接溶解し、分散する際に加えてもよいし、トナー表面にトナー粒子作製後、固定化させてもよい。
【０１３８】
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。
【０１３９】
前記樹脂微粒子としては、水性分散体を形成可能な樹脂であれば、特に制限はなく、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えば、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、又はそれらの併用が好ましい。
【０１４０】
前記ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーが用いられ、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【０１４１】
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子が好ましい。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。
【０１４２】
前記無機微粒子の一次粒子径としては、５ｎｍ〜２μｍが好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。また、前記無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積としては２０ｍ２／ｇ〜５００ｍ２／ｇが好ましい。
前記無機微粒子の前記トナーにおける添加量としては、０．０１質量％〜５質量％が好ましく、０．０１質量％〜２．０質量％がより好ましい。
【０１４３】
その他の高分子系微粒子としては、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【０１４４】
また、前記トナーには流動化剤を添加することもできる。
前記流動化剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。
前記流動化剤としては、例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
【０１４５】
また、前記感光体や中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩；ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合などによって製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。前記ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１μｍ〜１μｍのものが好ましい。
【０１４６】
このようなトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。
【０１４７】
また、本発明の画像形成装置は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成の重合法トナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、この場合にも、装置寿命を大幅に延ばすことができる。このような粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
【０１４８】
前記粉砕法トナーに使用される結着樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体又はその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が、電気特性、コスト面等から好ましく、さらには、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が特に好ましい。
【０１４９】
前記粉砕法トナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作製すればよく、また、必要に応じて前記外添成分を、適宜添加し混合すればよい。
【０１５０】
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、等が好適に挙げられる。
【０１５１】
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記像担持体（感光体）近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該像担持体（感光体）の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該像担持体（感光体）の表面に該トナーによる可視像が形成される。
【０１５２】
−その他の手段−
前記その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クリーニング手段、保護剤塗布手段、転写手段、定着手段などが挙げられる。
【０１５３】
−クリーニング手段−
前記クリーニング手段としては、前記像担持体の表面をクリーニングする手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、該手段を実現可能なクリーニング装置を挙げれることができ、中でも、前記像担持体表面をクリーニングするためのクリーニングブレードを有することが好ましい。
一般に、像担持体のクリーニング方法としては、前記クリーニングブレードを用いた方法のほかに、像担持体上に残存するトナーと逆極性となるように電圧を印加したブラシを用いた、静電クリーニング方式が挙げられるが、この方式では、いわば前記像担持体上から静電クリーニングブラシへの逆現像を行うことに相当するものであり、本発明のように前記像担持体の帯電電位が均等ではない場合には、前記トナーのクリーニング性に差異が現れることがあるため、好ましくない。
これに対して、前記クリーニングブレードを有するクリーニング手段によれば、像担持体に残存したトナー粒子を機械的に除去するため、前記差は現れにくく、良好な像担持体表面上体を維持することができ、好ましい。
【０１５４】
−−保護剤塗布手段−−
前記保護剤塗布手段としては、前記像担持体表面を保護するための保護剤を塗布する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、該手段を実現可能な保護剤塗布装置が挙げられる。
前記保護剤塗布手段（保護剤塗布装置）を有することによって、クリーニングによる前記像担持体表面維持を確実に行うばかりでなく、帯電時の電気的ストレスによる像担持体表面劣化を保護層により抑制することができ、本発明の効果を更に長期間発現させることができる。
なお、前記保護層は、前記像担持体に前記最表面層が設けられる場合には、前記最表面層上に配される。
【０１５５】
ここで、図１は、前記クリーニング装置および前記保護剤塗布装置の一例を示す概略図である。
像担持体である感光体ドラム１に対向して配設された保護剤塗布装置２は、像担持体用保護剤２１、保護剤供給部材２２、押圧力付与部材２３、保護剤塗布部材２４等から主に構成される。
【０１５６】
像担持体用保護剤２１は、押圧力付与部材２３からの押圧力により、例えばブラシ状の保護剤供給部材２２へ接する。保護剤供給部材２２は像担持体１と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、保護剤供給部材表面に保持された像担持体用保護剤を像担持体表面に供給する。
像担持体表面に供給された像担持体用保護剤は、物質種の選択によっては供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、例えばブレード状の部材を持つ保護層形成部材により薄層化されて保護層となる。
【０１５７】
前記保護層が形成された像担持体に対しては、例えば、図示しない高電圧電源により直流電圧もしくはこれに交流電圧を重畳させた電圧を印加した帯電ローラ３を、接触又は近接させて、微小空隙での放電による像担持体の帯電が行われる。この際、保護層の一部は電気的ストレスにより分解や酸化が生じ、また、保護層表面への気中放電生成物の付着が生じて、劣化物となる。
劣化した像担持体用保護剤は、通常のクリーニング機構により、像担持体に残存したトナー等の成分と共にクリーニング機構により除去される。
このようなクリーニング機構としては、前記保護剤塗布部材と兼用にしてもよいが、像担持体表面残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがあるため、機能を分離し、図１に示すように像担持体用保護剤供給部より上流側に、クリーニング部材４１、クリーニング押圧機構４２等からなるクリーニング機構４を設けることが好ましい。
【０１５８】
前記保護層形成部材に用いるブレードの材料としては、特に制限はなく、クリーニングブレード用材料として公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えばウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらブレードは、像担持体との接点部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理してもよい。また、弾性体の硬度を調整するために、有機フィラー、無機フィラー等の充填材を分散させてもよい。
【０１５９】
前記クリーニングブレードは、ブレード支持体に、先端部が像担持体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。
前記クリーニングブレードの厚みとしては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に規定できるものではないが、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍがより好ましい。
また、支持体から突き出し、たわみを持たせることができるクリーニングブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える力との兼ね合いで一義的に規定できるものではないが、１ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜１０ｍｍがより好ましい。
【０１６０】
保護層形成用ブレード部材の他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要に応じてカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の被覆層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いてもよい。
【０１６１】
前記被覆層は、少なくともバインダー樹脂及び充填剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂；フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマーなどが挙げられる。
【０１６２】
前記弾性金属ブレードの厚みは、０．０５ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜１ｍｍがより好ましい。前記弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施してもよい。
【０１６３】
前記保護層形成部材で像担持体を押圧する力は、像担持体用保護剤が延展し保護層の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ〜８０ｇｆ／ｃｍが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ〜６０ｇｆ／ｃｍがより好ましい。
【０１６４】
また、ブラシ状の部材が保護剤供給部材として好ましく用いられる。この場合、像担持体表面への機械的ストレスを抑制するためにはブラシ繊維は可撓性を有することが好ましい。前記可撓性のブラシ繊維の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル系樹脂又はポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）などが挙げられる。
なお、撓みの程度を調整するため、例えばジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合してもよい。
【０１６５】
前記保護剤供給部材の支持体としては、固定型と回動可能なロール状のものがある。ロール状の供給部材としては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものなどが挙げられる。前記ブラシ繊維としては繊維径１０μｍ〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１ｍｍ〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万本〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７本〜４．５×１０８本）が好適である。
【０１６６】
前記保護剤供給部材は、供給の均一性、供給の安定性の面から、ブラシ密度の高いものを使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作製することが好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することが好適である。
【０１６７】
また、ブラシ表面には必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性等を安定化することを目的として、被覆層を設けてもよい。該被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましい。前記被覆層成分としては、可撓性を保持し得る材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル又はポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂又はその変性品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等による変性品）；パーフルオロアルキルエーテル、ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂、又はこれらの複合樹脂などが挙げられる。
【０１６８】
＜像担持体用保護剤＞
前記像担持体用保護剤を構成する成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、脂肪酸金属塩、飽和炭化水素ワックス等が好ましい。
【０１６９】
−脂肪酸金属塩−
前記脂肪酸金属塩の例としては、ラウリン酸塩、ミリスチン酸、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、ベヘン酸塩、リグノセリン酸塩、セロチン酸塩、モンタン酸塩、メリシン酸塩等の長鎖アルキルカルボン酸塩等の、疎水性部位の末端に陰イオン（アニオン）を有し、これと、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属イオン、アルミニウム、亜鉛等の金属イオン等が結合した化合物が挙げられる。
具体的には、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸マグネシウムなどが挙げられる。
また、これらの脂肪酸金属塩は複数種類を併用してもよい。
【０１７０】
−飽和炭化水素ワックス−
前記飽和炭化水素ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、８０℃〜１３０℃の範囲にシャープな融解熱のピークを持ち、融解後の融液粘度が低いものが好ましい。
【０１７１】
前記飽和炭化水素ワックスの例としては、脂肪族飽和炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素、カルナウバロウ、米ぬかロウ、キャンデリラロウ等の植物性天然ワックス類、蜜ロウ、雪ロウ等の動物性天然ワックス類が例として挙げられる。
特に、分子内の結合が、反応性が低く安定した飽和結合のみからなる、脂肪族飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素が好ましく、中でもノルマルパラフィン、イソパラフィンおよびシクロパラフィンといった炭化水素ワックスが、付加反応が生じ難く化学的に安定であり、実使用の大気中で酸化反応を生じにくいため、経時安定性の面で好ましい。
【０１７２】
また、特に比較的硬質な前記飽和炭化水素ワックスとして、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の少なくとも１種を含む炭化水素ワックスを用いることにより、保護層自体の耐久性を高めることができるため、像担持体表面に形成する保護層の厚みを過剰にすることなく、像担持体の保護を実現可能なことができるため、より好ましい。
【０１７３】
−その他の配合物−
この他に、前記像担持体用保護剤と前記像担持体表面との親和性を高め、保護剤層形成の補助をする配合物として、界面活性剤のような両親媒性の有機化合物を、添加物として併用してもよい。
両親媒性の有機化合物は、主材料の持つ表面特性を大きく変化させることがあるため、その添加量としては、前記像担持体用保護剤の総質量に対して、０．０１質量％〜３質量％程度であることが好ましく、０．０５質量％〜２質量％程度であることがより好ましい。
【０１７４】
前記像担持体保護剤を、一定の形状、例えば角柱状や円柱状に成型するためには、熱溶融成形法のほかに、粉末成型方法のひとつである、乾式成形法を用いることもできる。
【０１７５】
前記乾式成型法の代表的な例として、一軸加圧成形法は、概ね以下の手順によって行うことができる。
１．予め、それぞれの比重を計測した各種の像担持体用保護剤の原材料の粉体を、所望の割合で十分に混合して、所望の充填率となる重量を計量する。
２．所定形状の型枠中に、計量した像担持体用保護剤原材料粉末を投入する。
３．押し型により投入した粉末を加圧しつつ、必要により加熱し、保護剤成形体を作成する。この成形体を型枠から外し、像担持体用保護剤を得る。
４．その後、切削加工などにより、像担持体用保護剤の形状を整えてもよい。
【０１７６】
前記型枠としては、熱伝導性の良さ、寸法精度の良さから鋼材、ステンレス、アルミニウム等の金属製型枠が好ましい。また、型枠内壁面には、離型性を良くするために、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などの離型剤をコーティングしてもよい。
【０１７７】
−−転写手段−−
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記像担持体（感光体）を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【０１７８】
前記像担持体は、感光体上に形成されたトナー像を一次転写して色重ねを行い、更に記録媒体へ転写を行う、いわゆる中間転写方式による画像形成を行う際に使用する、中間転写体であってもよい。
−−−中間転写体−−−
前記中間転写体としては、体積抵抗１．０×１０５Ω・ｃｍ〜１．０×１０１１Ω・ｃｍの導電性を示すものが好ましい。前記体積抵抗が１．０×１０５Ω・ｃｍを下回る場合には、感光体から中間転写体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１．０×１０１１Ω・ｃｍを上回る場合には、中間転写体から紙などの記録媒体へトナー像を転写した後に、中間転写体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
【０１７９】
前記中間転写体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独又は併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により前記導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト上の中間転写体を得ることもできる。
中間転写体に表面層を設ける際には、前記感光体表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
【０１８０】
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記像担持体（感光体）上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、１つであってもよいし、２以上であってもよい。前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【０１８１】
−−定着手段−−
前記定着手段は、記録媒体に転写された可視像を定着させる手段であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。
前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱温度としては、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。
なお、目的に応じて、前記定着手段と共にあるいはこれに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【０１８２】
ここで、本発明の画像形成装置を、図面を用いて説明する。図３は、画像形成装置１００の一例を示す断面図である。
ドラム状の像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲に、それぞれ保護層形成装置２、帯電装置３、潜像形成装置８、現像装置５、転写装置６、及びクリーニング装置４が配置され、以下の動作で画像形成が行われる。
【０１８３】
次に、画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。
有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される像担持体は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電部材を有する帯電装置３で均一にマイナスに帯電される。
帯電装置による像担持体の帯電が行われる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電部材に、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、レーザー光学系等の潜像形成装置８によって照射されるレーザー光で潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行われる。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等により像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面を、像担持体の回転軸方向に走査する。
このようにして形成された潜像が、現像装置５にある現像剤担持体である現像スリーブ上に供給されたトナー粒子、又はトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
潜像の現像時には、電圧印加機構（図示せず）から現像スリーブに、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【０１８４】
各色に対応した像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成されたトナー像は、転写装置６にて中間転写体６０上に転写され、給紙機構２００から給送された、紙などの記録媒体上に、トナー像が転写される。
このとき、転写装置６には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写体６０は、像担持体から分離され、転写像が得られる。
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材によって、クリーニング装置４内のトナー回収室へ、回収される。
画像形成装置としては、前記現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置によって順次作製された色が異なる複数トナー像を順次転写材上へ転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であっても、あるいは同様に作製された複数のトナー像を順次一旦中間転写体上に順次転写した後、これを一括して紙のような記録媒体に転写後に、同様に定着する装置であってもよい。
【０１８５】
また、前記帯電装置３は、像担持体表面に接触又は近接して配設された帯電装置であることが好ましく、放電ワイヤを用いた。これにより、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われるコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
【０１８６】
本発明の画像形成装置は、前記のように、前記現像スリーブ上の現像剤に含有されるトナー量の、現像スリーブ回転軸方向についての不均等さを、前記現像ギャップの不均等さで相殺することにより、画像品質の安定性を高めた構成であるため、極めて高画質な画像を長期にわたって安定に形成することができる。
【０１８７】
（プロセスカートリッジ）
前記像担持体、前記静電潜像形成、前記現像手段、前記転写手段、前記クリーニング手段は、これらを含むプロセスカートリッジとすることができ、その他の手段として保護層形成手段と、除電手段などの手段を有してなる。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真装置に着脱自在に備えさせることができ、前記画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
【０１８８】
ここで、図２はプロセスカートリッジ構成例の概略を説明するための概略図である。
前記プロセスカートリッジは、像担持体１である感光体ドラム１に対向して配設された保護層形成装置２は、像担持体用保護剤２１、保護剤供給部材２２、押圧力付与部材２３、保護層形成部材２４等から構成される。
また、像担持体１は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体用保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング部材４１により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
【０１８９】
図２では、クリーニング部材は、いわゆるカウンタータイプ（リーディングタイプ）に類する角度で当接されている。
クリーニング機構により、表面の残留トナーや劣化した像担持体用保護剤が取り除かれた像担持体表面へは、保護剤供給部材２２から、像担持体用保護剤２１が供給され、保護層形成部材２４により皮膜状の保護層が形成される。この際、像担持体表面のうち電気的ストレスにより親水性が高くなっている部分に対して、本発明で使用する像担持体用保護剤は、より良好な吸着性を持つため、一時的に大きな電気的ストレスが掛かり、像担持体表面が部分的に劣化をし始めても、保護剤の吸着により像担持体自身の劣化の進行を防ぐことができる。
【０１９０】
このようにして保護層が形成された像担持体は、帯電ローラ３による帯電後、レーザー等の露光Ｌによって静電線像が形成され、現像装置５により現像されて可視像化され、プロセスカートリッジ外の転写ローラ６などにより、記録媒体７へ転写される。
【実施例】
【０１９１】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例中において使用する「部」は、すべて質量部を表わす。
【０１９２】
（実施例１）
−像担持体１の作製−
導電性円筒状支持体として、直径４０ｍｍのアルミニウムシリンダーを用いた。このアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、浸漬塗布、乾燥することにより、３．５μｍの下引き層、０．２μｍの電荷発生層、約３０μｍの電荷輸送層を形成して、有機感光層を有する像担持体１を得た。
【０１９３】
〔下引き層用塗工液〕
下記組成の電荷発生層用塗工液を前記アルミニウムシリンダー上に浸漬塗布した後、１２０℃で２５分間加熱乾燥して、３．５μｍの下引き層を形成した。
アルキッド樹脂 ６部
（ベッコゾール １３０７−６０−ＥＬ、大日本インキ化学工業社製）
メラミン樹脂 ４部
（スーパーベッカミン Ｇ−８２１−６０、大日本インキ化学工業社製）
酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ、石原産業社製） ４０部
メチルエチルケトン ２００部
【０１９４】
〔電荷発生層用塗工液〕
下記組成の電荷発生層用塗工液を前記下引き層上に浸漬塗布した後、１２０℃で２０分間加熱乾燥して、０．２μｍの電荷発生層を形成した。
オキソチタニウムフタロシアニン顔料 ２部
ポリビニルブチラール ０．２部
（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学工業（株）製）
テトラヒドロフラン ５０部
【０１９５】
〔電荷輸送層用塗工液〕
下記組成の電荷輸送層用塗工液を前記電荷発生層上に浸漬塗布した後、１３５℃で２０分間加熱乾燥して、電荷輸送層を形成した。
下記構造式で表される電荷輸送物質（Ｄ−１） １０部
【化４】
ビスフェノールＺポリカーボネート １０部
（パンライトＴＳ−２０５０：帝人化成社製）
シリコーンオイル ０．００２部
（ＫＦ−５０、信越化学工業社製）
テトラヒドロフラン １００部
【０１９６】
続いて、得られた像担持体１の有機感光層の厚み（下引き層、電荷発生層及び電荷輸送層の合計）を、渦電流式の膜厚測定器（万能型膜厚計 ＬＺ−２００ （株）ケット科学研究所製、ＬＨＰ−２０（ＮＦｅ）型プローブ）を用いて、像担持体回転軸方向に沿って１０箇所測定して平均したところ、有機感光層の厚みは３０．５μｍであった。
【０１９７】
この像担持体１の両端にフランジを設けて、画像形成装置に支持させた。次に、リコー製、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００用作像ユニットを元に、現像ギャップを調整できるように改造を施し、また、本発明の循環搬送機構を配して現像剤の循環搬送経路を形成するように改造を施した作像ユニットに像担持体１を組み込んで、上流側の現像ギャップを３０４μｍ、下流側の現像ギャップを２８４μｍ（現像ギャップの差＝２０μｍ、Ｄｒ＝６．５８％）とすることにより、作像ユニットを作成した。現像ギャップの調整は、径が異なる突き当てコロや、厚みが異なるギャップテープを現像スリーブ両端に設けた上で、像担持体１の支持体部分に突き当てることにより行った。なお、作像ユニットは、Ｃｙａｎユニットを用いた。
さらに、この作像ユニットを、リコー製、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００に組み付け、実施例１の画像形成装置を作製し、画像評価を行った。評価画像は、可視像の均一性を確認するために、６００ｄｐｉ、画素密度２５％の、２ｂｙ２全面トーンのＡ４版プリント画像とした。初期画像の均一性を目視で確認し、また、ドットの均一性を２５倍のルーペで観察して、ランク評価を行った。
その結果、極めて均一性に優れたトーン画像が作像できていることが確認された。評価結果を、表１に示す。
画像の均一性の評価基準としては、目視の場合、拡大しての観察の場合、以下の基準により評価した。
なお、拡大して観察する場合、画像幅方向（現像スリーブ軸方向）における両端部及び中央の３箇所で測定したドット径（面積基準円相当径）の、各測定箇所における平均値について最大値Ｒｍａｘ（μｍ）と最小値Ｒｍｉｎ（μｍ）の比Ｒｒ（Ｒｒ＝Ｒｍｉｎ／Ｒｍａｘ）を取り、以下の基準により評価した。
【０１９８】
＜目視による均一性の評価基準＞
◎：極めて優れている（全面にわたってムラが感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べて見るとわずかにムラが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見るとムラが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかにムラが感知できる）
【０１９９】
＜拡大画像による均一性の評価基準＞
◎：極めて優れている（ドットが非常にそろっている；Ｒｒが０．９以上）
○：実用上問題ないレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所が少数ある；Ｒｒが０．８以上０．９未満）
△：実用上許容できるレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所がある；Ｒｒが０．６以上０．８未満）
×：使用不可（複数領域のドットの大きさが明らかに異なる；Ｒｒが０．６未満）
また、評価後の現像装置を取り出して、現像スリーブ上の現像剤に含まれるトナー量を、ブローオフ法で測定した。測定結果を表１に示す。
【０２００】
【表１】
※比較例２においては、上流側がＤｍｉｎ、下流側がＤｍａｘとなる。
【０２０１】
（実施例２〜１７及び比較例１、２）
現像剤経路の上流側、下流側と現像ギャップの大小関係並びに、現像ギャップのより好適な範囲を確認するため、像担持体１を用いた作像ユニットを用い、現像ギャップを調整して、表１に示す設定値とした以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜１７及び比較例１、２の画像形成装置を作製し、これらについて実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。また、画像均一性のランク評価結果を、Ｄｍａｘ及びＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの二次元座標に対して、布置した図を図４に示す。該図４では、実施例１〜１７及び比較例１、２の目視評価の結果（◎、○、△、×）を、前記二次元座標と対応する座標位置に示している。
これらの実施例及び比較例の評価結果によれば、同一の像担持体を用いて、現像ギャップを変えた場合に、画像品質に対して良好な範囲が存在することを示している。
これらの結果より、本発明の画像形成装置が有する画像品質の優位性が示された。
また、現像領域に供される現像剤中のトナー含有量に偏差がある場合でも均等な画像を得ることができるため、現像機構を簡素化できコストを引き下げることが可能であることが示された。
【０２０２】
（参考例１〜３）
現像スリーブ上において、現像剤のトナー含有量に偏差が無い場合における現像ギャップの左右差の画像品質への影響を確認するため、現像剤供給ローラを付加した現像機構を用いて、現像ギャップを調整し、表１に示す設定値としたこと以外は、実施例１と同様にして、参考例１〜３の画像形成装置を作製し、これらについて実施例１と同様の評価を行った。
具体的には、図６の循環攪拌機構３０を改造し、現像領域でトナーが消費された現像剤を回収する循環攪拌経路Ｈを設けた。即ち、図７に示すように、現像剤供給スクリュー５２に戻らないよう、回収スクリュー８０を増設して、現像スリーブにかからない領域まで搬送後、回収スクリュー８０により現像領域でトナーが消費された現像剤を回収し、攪拌スクリュー側に戻すことにより、現像スリーブに供給される現像剤のトナー含有量偏差をなくした循環攪拌機構を用いて、参考例に係る現像機構を有する画像形成装置を作製して、上記評価を行った。
評価結果を表１に示す。
評価後の現像装置を取り出して、現像スリーブ上の現像剤に含まれるトナー量を、ブローオフ法で測定した。測定結果を表１に示す。
これらの結果より、現像スリーブ上の現像剤に含まれるトナー量に偏差が無い場合には、現像ギャップが狭い方の現像量が多く、現像ギャップが広い方の現像量が少なくなることが示された。
【０２０３】
最後に、実施例３の画像形成装置を、Ａ４版５％チャート１０，０００枚通紙試験を行った後、同様のトーン画像を出力して、同じ評価を行ったところ、初期同様の、極めて均一性に優れたトーン画像が作像できていることが確認された。
【符号の説明】
【０２０４】
１ 像担持体（感光体ドラム）
２ 保護層形成装置
３ 帯電ローラ（帯電装置）
４ クリーニング機構（クリーニング機構）
５ 現像装置
６ 転写ローラ（転写装置）
８ 潜像形成装置
１０、５１ 現像スリーブ
１１ 現像ギャップ
１２ 有機感光層
１３ 現像スリーブ円筒
１４ 導電性円筒状支持体
１５ 像担持体回転軸
１６ 現像スリーブ回転軸
１７ 現像ギャップ調整コロ（小）
１８ 現像ギャップ調整コロ（大）
１９ 内部磁石固定軸
２１ 像担持体用保護剤
２２ 保護剤供給部材
２３ 押圧力付与部材
２４ 保護層形成部材
３０ 循環搬送機構
４１ クリーニング部材
４２ クリーニング押圧部材（クリーニング押圧機構）
５２ 現像剤供給スクリュー
５３ 現像剤攪拌スクリュー
５４ 仕切り板
５５ トナー補給口
６０ 中間転写体
７０ 現像機構
８０ 回収スクリュー
１００ 画像形成装置
２００ 給紙機構
Ａ 現像スリーブ回転方向
Ｂ 像担持体回転方向
Ｃ 現像剤供給方向
Ｄ、Ｕ 現像剤移動方向
Ｅ 現像剤戻り方向
Ｆ、Ｇ、Ｉ スクリュー回転方向
Ｈ 循環攪拌経路
Ｌ 露光
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２０５】
【特許文献１】特開平０９−２１１９７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１９４１９１号公報
【特許文献３】特開２００６−９８６０１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも静電潜像形成手段と、像担持体と、現像手段とを用いた、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、電子写真方式による画像形成は、光導電性物質等を含有する感光層を有する像担持体上に静電荷による静電潜像を形成し、この静電潜像に帯電したトナーを付着させて可視像を形成している。この可視像は、紙等の記録媒体に転写後、熱、圧力、溶剤気体等によって記録媒体に定着されて、出力画像が得られる。
【０００３】
このような画像形成では、可視像化のためのトナーを帯電させる方法により、トナーとキャリアの攪拌及び混合による摩擦帯電を用いる二成分現像方式と、キャリアを用いずトナーへの電荷付与を行う一成分現像方式とに大別される。この一成分現像方式では、更に、現像ローラへのトナーの保持に磁気力を使用するか否かにより、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類される。
【０００４】
これまで、高速性及び画像再現性を要求される複写機、又は複写機をベースとした複合機等では、トナーの帯電安定性、立上がり性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用されている。一方、省スペース性、低コスト化等の要求が大きい、小型のプリンタ、ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されている。
昨今、いずれの現像方式においても、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化や画像品質の安定化に対する要求は、これまでにも増して強くなっている。このような高画質化を図るため、トナーの平均粒径は小さくなり、その粒子形状は角張った部分がなくなり、トナーはより丸い形状になってきている。
【０００５】
また、電子写真方式の画像形成装置は、現像方式の違いによらず、一般的に、ドラム形状やベルト形状をした像担持体を回転させつつ一様に帯電し、レーザー光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、該潜像パターンをトナーで可視像（トナー像）化して、記録媒体上に転写を行っている。そして、記録媒体へトナー像を転写した後の像担持体上には、転写されなかったトナー成分が残存する。これらの残存物が、そのまま帯電工程に搬送されると、像担持体の均等な帯電を阻害するため、通常は、転写工程を経た後に、像担持体上に残存するトナー等を、クリーニングブレード等のクリーニング手段にて除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電が行われる。
【０００６】
これまで、像担持体上に形成した潜像を均一に現像して可視像化するには、できるだけ一定した間隙の現像ギャップを形成した現像領域に、時間的かつ空間的に均一な量のトナーや現像剤を供給することにより、行っている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
現像領域でのトナー量に場所的なムラがあると、安定した静電潜像が形成されていたとしても、現像に寄与するトナー量が異なるため、像担持体上に移動するトナー量にムラが生じ、最終的には可視像のムラとなって生じることがある。従って、このような作像方法では、現像領域でのトナー量にムラが生じないように注意する必要がある。
【０００７】
ところで、現実には、装置の小型化や低コスト化の要請から、特に二成分現像方式を用いた画像形成装置では、現像剤を現像スリーブ上へ供給する方法として、現像スリーブの近傍で、一端から他端へ向かって、現像スリーブ回転軸方向に沿って、現像剤を送りながら磁気的に現像スリーブ上へ現像剤を汲み上げる、現像剤の横循環搬送機構が、多く用いられている。この時、現像領域でトナー消費された現像剤も循環の途中で供給用の現像剤と合流するため、現像スリーブ近傍において現像剤搬送の下流側では、上流側と比較して、現像剤中のトナー量が減少しがちとなるという問題がある。
【０００８】
一定した間隙の現像ギャップを持つように構成された画像形成装置であるほど、場所による現像剤中のトナー量偏差が、直接画像品質のムラ、具体的には現像スリーブ軸方向についての画像濃度差やドット再現性の差異となって現われがちであり、これらの画像品質のムラについては、上述の特許文献１、２等に記載の発明によっては、抑制することはできない。
【０００９】
例えば、前記特許文献１には、使用中に現像ギャップ規定部に現像剤が入り込んで現像ギャップが変わることに対して、現像ギャップ規定部の形状に改良を施したものが記載されているが、この提案によっては、前記現像剤中のトナー量偏差を吸収して画像品質を安定させられることはなく、高い画像品質を安価に実現可能なことは困難であるという問題がある。
また、前記特許文献２には、現像剤担持体を逆クラウン状にすることによって、供給ローラで押された現像剤担持体が、押された側と逆側で像担持体に対して現像ギャップが一定となるように改良を施したものが記載されているが、この提案によっても同様に、前記前記現像剤中のトナー量偏差を吸収して画像品質を安定させることはできず、高い画像品質を安価に実現可能なことは困難であるという問題がある。
【００１０】
また、他の提案として、特許文献３には、現像剤担持体上に供給する現像剤の量を、調整できるように、現像剤規制部材と現像剤担持体との間隙を変えられるようにしたものが記載されている。この提案によれば、画像濃度の左右差を吸収できる可能性はあるが、現像剤担持体上の現像剤量に左右差を設けるため、感光体上地汚れ等の副作用が発生しやすく、現像剤供給量の調整に手間がかかってしまうという問題を解決することはできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、前記従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、低コストで高い画像品質を得ることができ、かつ、その画像品質を長期間維持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】
前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
＜１＞ 電子写真方式を用いた画像形成装置であって、少なくとも、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体である像担持体と、前記像担持体を帯電させることにより前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、を有し、前記現像手段は、回転軸方向の一端側を上流側とし、他端側を下流側としたとき、前記上流側から前記下流側に亘って、前記現像剤を現像領域へ担持搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの前記上流側から前記下流側に向かう方向に前記現像剤を循環搬送させながら、前記現像スリーブに前記現像剤を供給する循環搬送機構と、を有し、前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成され、前記現像ギャップは、現像スリーブ近傍での前記上流側から前記下流側にかけて狭くなる画像形成装置である。
前記＜１＞の画像形成装置によれば、良好な画像品質の画像が安価に提供できるため、不必要なコストが削減される。
＜２＞ 現像ギャップの最大値をＤｍａｘ（μｍ）とし、現像ギャップの最小値をＤｍｉｎ（μｍ）としたとき、ＤｍａｘとＤｍｉｎの差であるＤｍａｘ−Ｄｍｉｎ（μｍ）が、５≦Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≦２０の関係を満たし、かつ、Ｄｍａｘが、２００≦Ｄｍａｘ≦３５０の関係を満たす前記＜１＞に記載の画像形成装置である。
＜３＞ 下記式１で定義されるＤｒ（％）が、２％〜８％である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
Ｄｒ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍａｘ×１００（％） ・・・式１
前記＜２＞、＜３＞の画像形成装置によれば、可視像の均等化がより確実に安定して実現される。
＜４＞ 循環搬送機構が、循環搬送される現像剤に対してトナーを補給するためのトナー補給口を有し、前記トナー補給口が、現像スリーブの下流側から前記現像スリーブの上流側に向かって前記現像剤を循環搬送するための循環搬送経路に配置された前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜５＞ 静電潜像形成手段が、定電流制御方式の帯電手段を有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
前記＜５＞の画像形成装置によれば、潜像の不均等さを打ち消すための、現像ギャップの不均等さを大きくし過ぎることがないため、より高い画像品質がコストを引き上げることなく提供される。
＜６＞ 静電潜像形成手段が、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う帯電ローラを有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜７＞ 像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段をさらに有し、前記クリーニング手段がクリーニングブレードを有する前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
＜８＞ 像担持体の表面を保護するための保護剤を塗布する保護剤塗布手段をさらに有する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
前記＜６＞から＜８＞に記載の画像形成装置によれば、長期間に渡って低コストで高い画像品質を得られる。
＜９＞ 循環搬送機構が、トナーが補給された現像剤を、攪拌し、現像スリーブの上流側に搬送する攪拌スクリューと、前記攪拌スクリューにより搬送された前記現像剤を現像スリーブの上流側から下流側に亘って、前記現像スリーブに供給する供給スクリューと、を有する前記＜４＞から＜８＞のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１３】
以下に、前記解決手段により前記課題が解決される理由について更に詳しく説明する。
前記従来技術の問題点で示したように、画像形成装置では、一定の画像品質を画像領域でムラなく得ることが重要であるが、軸方向の画質の均一性を追求すればするほど、そのためのコストは大きくなりがちである。
本発明者らは、前記従来技術の問題点を解決するために検討を続けてきた結果、高い画像品質を提供し、安定した高い画像品質を維持し続けるためには、現像領域における現像ギャップの偏差を小さくするのではなく、現像剤中のトナー量偏差に見合った現像ギャップを形成することが重要であることを知見し、本発明を完成するに至った。また、このことは、現像装置の構成を簡素化しコストを引き下げられることも達成でき、高い画像品質の画像を安価に提供することができるものでもある。
【００１４】
現像装置中で現像剤に含まれるトナー量の場所による偏差が無いような現像剤供給方法を実現するためには、現像領域でトナーを消費した現像剤と、現像スリーブ上へ供給される現像剤の流路を分け、両者が混ざり合わないようにする必要があるが、そのためには、現像領域に供した後の現像剤を速やかに回収し、攪拌領域に戻すと共に、別経路で搬送した十分にトナー含有量が均等になった現像剤を、速やかに現像スリーブ上に均一に供給する必要がある。
そのためには、現像剤の回収スクリューや、補給ローラといった新たな構成部材が必要となり、現像機構が複雑になり高コストとなるばかりでなく、現像過程の変動要因ともなるため、現像剤の供給、回収制御についても煩雑となりがちである。
【００１５】
一方、本発明における循環搬送機構を有する現像装置では、現像過程でトナーが消費されるに伴い、現像スリーブ近傍の現像剤に含まれるトナー量は、搬送の上流から下流にかけて、徐々に減少し、トナー量の場所による偏差が生ずる。
この様に空間的なトナー量偏差がある現像剤を用いて、できるだけ均等な画像品質を得ようとすると、像担持体上の静電潜像を飽和現像できる量のトナーを、最もトナー含有量が少ない領域（現像剤搬送の下流側領域）でも確保する必要がある。そのために、現像剤の汲み上げ量（現像スリーブ上への現像剤供給量）を多くすると、現像領域で形成される磁気ブラシが長くなり、磁気ブラシ先端部の磁気的な拘束力が低下するため、キャリア粒子が飛散して像担持体上に付着する、いわゆるキャリア付着が発生しやすくなる。
また、別の方法として、現像スリーブの回転速度をあげ、単位時間当たりに現像領域を通過する現像剤量を増すことにより現像トナー量を確保することも可能ではあるが、この場合には、磁気ブラシが像担持体を強く掃くため、像担持体上に形成されたトナー可視像を乱してしまい、画像品質を低下させることとなる。その結果、画像濃度不足、濃度階調性不足や、キャリア付着といった画像上好ましくない状態が引き起こされ、十分な画像品質の確保が困難である。
これが、低コストで簡易な構成の横循環搬送機構を持つ現像装置を、高い画像品質が必要な画像形成装置に対して用いることが困難であった理由である。
【００１６】
これに対して、本発明の画像形成装置では、前記のように現像スリーブ近傍での現像スリーブ回転軸に沿った現像剤搬送の下流側、つまりは、現像剤中のトナー含有量が少ない側の、現像ギャップを狭くしているため、現像スリーブに均一なバイアス電位が印加されると、こちら側の現像領域の電界強度が他端（現像スリーブ回転軸に沿った現像剤搬送の上流側）と比較して大きくなる。
従って、現像剤中のトナー含有量の偏差に起因する現像量の不均等を、現像スリーブとの現像ギャップを不均等にすることにより相殺し、均一に潜像の可視像化を実現可能なものである。つまりは、現像に携わるトナー量が相対的に少ない部分に対しては、現像領域の現像ギャップを狭めにして電界強度を強めることにより、トナー粒子にかかる実効的な電界からの静電力を大きくし、他方、現像に携わるトナー量が相対的に多い部分に対しては、現像領域の現像ギャップを広めにして電界強度を弱めることにより、トナー粒子にかかる実効的な電界からの静電力を小さくして、可視像を均一にしている。
【００１７】
これにより、現像剤回収スクリューや、供給ローラといった付随的な機構を必要としない現像装置を用いて、画像品質に優れた画像形成装置に用いることができるため、画像形成装置の低コスト化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、前記従来における諸問題を解決し、前記目的を達成することができる。即ち、低コストで高い画像品質を得ることができ、かつ、その画像品質を長期間維持できる画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、クリーニング装置の一例を示す概略図である。
【図２】図２は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図３】図３は、プロセスカートリッジの一例を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施例及び比較例による、現像ギャップと画像評価結果の関係を表す布置図である。
【図５】図５は、本発明における現像ギャップを示す模式図である。
【図６】図６は、図５の構成を側面から描いた模式図である。
【図７】図７は、参考例に係る画像形成装置の構成を側面から描いた模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、少なくとも、像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段とを有してなり、必要に応じてその他の手段を有してなる。
【００２１】
−像担持体−
前記像担持体としては、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００２２】
−−導電性円筒状支持体−−
前記導電性円筒状支持体としては、体積抵抗１．０×１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、円筒状のプラスチック、強化ガラス等に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、仕上げ、研摩などの表面処理した管などが挙げられる。これらは、ドラム状（円筒状）である。
【００２３】
前記導電性円筒状支持体はの直径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０ｍｍ〜１５０ｍｍが好ましく、２４ｍｍ〜１００ｍｍがより好ましく、２８ｍｍ〜７０ｍｍが特に好ましい。前記直径が２０ｍｍ未満であると、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に困難となることがあり、１５０ｍｍを超えると、画像形成装置が大きくなってしまうことがある。
特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下が好ましく、６０ｍｍ以下がより好ましい。
【００２４】
−−有機感光層−−
前記有機感光層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
例えば、電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、電荷発生層の上に電荷輸送層を有する順層型、又は電荷輸送層の上に電荷発生層を有する逆層型が挙げられる。
また、前記感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、前記有機感光層上に最表面層を設けることもできる。また、前記有機感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また、下引き層の電荷注入抑止機能をより確実に行うためのブロッキング層が設けられていてもよい。
また、各層には必要に応じて可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
【００２５】
前記有機感光層の厚みとしては、２０μｍ〜５０μｍの範囲を満たすことが好ましい。
これらの関係を満たすと、長期間に渡り均等な可視像の形成を実現できるため、経時変動の小さい安定した画像形成装置を提供することができる。有機感光層の厚みが２０μｍ未満の場合や５０μｍを超える場合であると、耐久性の低下や静電潜像解像度の低下を引き起こすことがあるため好ましくない。
【００２６】
前記有機感光層における電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料又は染料；セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２７】
前記有機感光層における電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２８】
前記有機感光層における結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができる。
該結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２９】
前記有機感光層における酸化防止剤としては、例えば、フェノール系化合物、パラフェニレンジアミン類、ハイドロキノン類、有機硫黄化合物類、有機燐化合物類、などが挙げられる。
前記フェノール系化合物としては、例えば、２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアッシド］クリコ−ルエステル、トコフェロール類などが挙げられる。
前記パラフェニレンジアミン類としては、例えば、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなどが挙げられる。
前記ハイドロキノン類としては、例えば、２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなどが挙げられる。
前記有機硫黄化合物類としては、例えば、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなどが挙げられる。
前記有機燐化合物類としては、例えば、トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなどが挙げられる。
これら化合物は、ゴム、プラスチック、油脂類などの酸化防止剤として知られており、市販品を容易に入手できる。
前記酸化防止剤の添加量としては、添加する層の総質量に対して０．０１質量％〜１０質量％が好ましい。
【００３０】
前記有機感光層における可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００質量部に対して０質量部〜３０質量部程度が適当である。
また、前記有機感光層中にはレベリング剤を添加してもよい。該レベリング剤としては、例えばジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類；測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー、又はオリゴマーが使用される。前記レベリング剤の使用量は、前記バインダー樹脂１００質量部に対して、０質量部〜１質量部が好ましい。
【００３１】
−−−下引き層−−−−
前記下引き層としては、特に制限はなく、一層であっても、複数の層で構成してもよく、例えば（１）樹脂を主成分としたもの、（２）白色顔料と樹脂を主成分としたもの、（３）導電性基体表面を化学的又は電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が挙げられる。これらの中でも、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。
前記白色顔料としては、特に制限はなく、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、これらの中でも、導電性支持体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンが特に好ましい。
前記樹脂としては、特に制限はなく、例えば、ポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂；アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記下引き層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、０．１μｍ〜１０μｍが好ましく、１μｍ〜５μｍがより好ましい。
【００３２】
前記最表面層は、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のために設けられる。
前記最表面層としては、特に制限はないが、例えば、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが好ましい。
また、前記最表面層に用いる樹脂としては、特に制限はなく、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれであってもよいが、機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高い熱硬化性樹脂が好ましい。
前記最表面層は薄い厚みであれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない最表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、前記最表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、前記最表面層に用いる高分子として電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。
【００３３】
前記有機感光層と前記最表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により最表面層が磨耗し、消失すると、すぐに前記有機感光層は磨耗していってしまうため、最表面層を設ける場合には、前記最表面層は十分な厚みとすることが重要である。
このような観点から、前記最表面層の厚みとしては、０．１μｍ〜１２μｍが好ましく、１μｍ〜１０μｍがより好ましく、２μｍ〜８μｍが特に好ましい
前記厚みが０．１μｍ未満であると、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうことがあり、１２μｍを超えると、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうことがある。
【００３４】
前記最表面層に用いる樹脂としては、画像形成時の書き込み光に対して透明であり、絶縁性、機械的強度、接着性に優れたものが好ましく、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂などが挙げられる。
これらの高分子としては、特に制限はなく、熱可塑性樹脂であってもよいが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性樹脂とすることが好ましい。このようにすると前記最表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を大幅に減少させることができる。
【００３５】
前記最表面層としては、電荷輸送能力を有していることが好ましい。
前記最表面層に電荷輸送能力を持たせる方法としては、特に制限はなく、前記最表面層に用いる高分子と前記電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を最表面層に用いる方法が挙げられるが、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができるため、後者の方法が好ましい。
【００３６】
前記電荷輸送層能力を有する高分子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、高分子中に電荷輸送能力を有する基として、下記構造式（ｉ）で表される基を有するものが好ましい。
【化１】
ただし、前記構造式（ｉ）中、Ａｒ１は置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。Ａｒ２、及びＡｒ３は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表す。
【００３７】
このような電荷輸送能力を有する基としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の機械的強度の高い高分子の側鎖に付加することが好ましく、モノマーの製造が容易で、塗工性、硬化性にも優れるアクリル樹脂を用いることがより好ましい。
このような電荷輸送能力を有するアクリル樹脂としては、前記構造式（ｉ）の基を有する不飽和カルボン酸を重合させることにより機械的強度が高く、透明性にも優れ、電荷輸送能力も高い表面層を形成することができる。
また、単官能の前記構造式（ｉ）の基を有する不飽和カルボン酸に多官能の不飽和カルボン酸、好ましくは３官能以上の不飽和カルボン酸を混合することで、アクリル樹脂は架橋構造を形成し、熱硬化性高分子となり、表面層の機械的強度は極めて高いものとなる。
前記多官能の不飽和カルボン酸には、前記構造式（ｉ）の基を付加してもよいが、モノマーの製造コストが高くなってしまうため、多官能の不飽和カルボン酸には、前記構造式（ｉ）の基を付加せず、光硬化性多官能モノマーを用いることが好ましい。
【００３８】
前記構造式（ｉ）で表される基を有する単官能不飽和カルボン酸としては、下記構造式（ｉｉ）、又は構造式（ｉｉｉ）を例示することができる。
【化２】
【化３】
【００３９】
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいアリール基、シアノ基、ニトロ基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、−ＣＯＯＲ７（ただし、Ｒ７は水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表す）、ハロゲン化カルボニル基、ＣＯＮＲ８Ｒ９（ただし、Ｒ８及びＲ９は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、水素原子、ハロゲン原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、又は置換基を有していてもよいアリール基を表す）を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ａｒ１及びＡｒ２は互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリーレン基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ａｒ３及びＡｒ４は、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよく、置換基を有していてもよいアリール基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｘは、単結合、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいシクロアルキレン基、又は置換基を有していてもよいアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｚは、置換基を有していてもよいアルキレン基、置換基を有していてもよいアルキレンエーテル２価基、又は置換基を有していてもよいアルキレンオキシカルボニル２価基を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、ｍ及びｎは、それぞれ０〜３の整数を表す。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１の置換基中、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等が挙げられる。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１の置換基中、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基等が挙げられる。
前記構造式（ｉｉ）及び構造式（ｉｉｉ）において、Ｒ１の置換基中、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
これらは、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基；メチル基、エチル基等のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；フェノキシ基等のアリールオキシ基；フェニル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基などにより置換されていてもよい。
これらＲ１の置換基のうち、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。
【００４０】
前記Ａｒ３及びＡｒ４のアリール基としては縮合多環式炭化水素基、非縮合環式炭化水素基、又は複素環基が挙げられる。
前記縮合多環式炭化水素基としては、環を形成する炭素数が１８個以下のものが好ましく、例えばペンタニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、ヘプタレニル基、ビフェニレニル基、ａｓ−インダセニル基、ｓ−インダセニル基、フルオレニル基、アセナフチレニル基、プレイアデニル基、アセナフテニル基、フェナレニル基、フェナントリル基、アントリル基、フルオランテニル基、アセフェナントリレニル基、アセアントリレニル基、トリフェニレル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基などが挙げられる。
前記非縮合環式炭化水素基としては、例えばベンゼン、ジフェニルエーテル、ポリエチレンジフェニルエーテル、ジフェニルチオエーテル、ジフェニルスルホン等の単環式炭化水素化合物の１価基；ビフェニル、ポリフェニル、ジフェニルアルカン、ジフェニルアルケン、ジフェニルアルキン、トリフェニルメタン、ジスチリルベンゼン、１，１−ジフェニルシクロアルカン、ポリフェニルアルカン、ポリフェニルアルケン等の非縮合多環式炭化水素化合物の１価基；９，９−ジフェニルフルオレン等の環集合炭化水素化合物の１価基などが挙げられる。
前記複素環基としては、例えばカルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、オキサジアゾール、チアジアゾール等の１価基などが挙げられる。
【００４１】
前記多官能の不飽和カルボン酸の含有量としては、前記最表面層全体の５質量％〜７５質量％が好ましく、１０質量％〜７０質量％がより好ましく、２０質量％〜６０質量％が特に好ましい。前記含有量が５質量％未満であると、最表面層の機械的強度が不十分であり、７５質量％を超えると、最表面層に強い力が加わったときにクラックが発生しやすく、感度劣化も生じやすくなることがある。
前記最表面層にアクリル樹脂を用いる場合には、前記不飽和カルボン酸を感光体に塗工後、電子線照射あるいは、紫外線等の活性光線を照射してラジカル重合を生じさせ、表面層を形成することができる。活性光線によるラジカル重合を行う場合には、不飽和カルボン酸に光重合開始剤を溶解したものを用いる。光重合開始剤は通常、光硬化性塗料に用いられる材料を用いることができる。
【００４２】
前記最表面層中には該最表面層の機械的強度を高めるために、金属微粒子、金属酸化物微粒子、その他の微粒子など含有することが好ましい。
前記金属酸化物としては、例えば酸化チタン、酸化錫、チタン酸カリウム、ＴｉＯ、ＴｉＮ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アンチモン等が挙げられる。その他の微粒子としては、耐摩耗性を向上する目的でポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、シリコーン樹脂、又はこれらの樹脂に無機材料を分散したものなどが挙げられる。
【００４３】
これらの組成物を用いて作製した像担持体の感光層の厚みは、導電性支持体の材質に応じて、電磁方式又は渦電流方式の膜厚計を用いて測定することができる。
【００４４】
−静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成手段は、前記像担持体を帯電させることにより、前記像担持体上に静電潜像を形成させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、該手段を実現可能な帯電装置が挙げられる。
【００４５】
前記静電潜像形成手段は、像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うものであり、特に制限はなく、例えば、像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段と、像担持体の表面を像様に露光する露光手段とを少なくとも備える。
前記帯電手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、定電流制御方式の帯電手段を有することが好ましい。これにより、像担持体の帯電電位は感光層厚みによって規定され、本発明における可視像均等化メカニズムをより確実に実現可能なことができる。
【００４６】
さらに、前記帯電手段としては、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う帯電ローラを有する帯電手段であることが好ましい。これにより、比較的低い印加電圧範囲で、帯電ローラへ印加する電圧と感光層厚みにより規定される帯電電位を確保することができるため、消費電力を抑制することができる。
【００４７】
帯電の方法としては、以下の帯電装置を用いて前記像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電装置、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電装置、等が挙げられる。中でも、前述の理由から、導電性又は半導電性のロールを像担持体に対して、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う、帯電ローラを有する帯電装置が、好ましい。
また、前記帯電装置としては、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を有するものが好ましい。
【００４８】
前記露光は、例えば、露光装置を用いて像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光装置としては、帯電装置により帯電された像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、ＬＥＤ光学系、等の各種露光装置が挙げられる。
なお、像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００４９】
−現像手段−
前記現像手段は、前記像担持体に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像して可視像を形成する手段であり、現像スリーブと、循環搬送機構を有する。
前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成される。
前記現像ギャップは、現像スリーブの上流側から下流側にかけて狭くなるように形成される。
前記現像手段としては、これらの構成を有するものであれば、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、例えば、現像剤を収容し、静電潜像に現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好ましい。
【００５０】
−−現像ギャップ−−
前記現像ギャップは、上述の通り、現像スリーブの上流側から下流側にかけて狭くなるように形成される。
【００５１】
前記現像ギャップとしては、前記現像ギャップの最大値をＤｍａｘ（μｍ）とし、前記現像ギャップの最小値をＤｍｉｎ（μｍ）としたとき、ＤｍａｘとＤｍｉｎの差であるＤｍａｘ−Ｄｍｉｎ（μｍ）が、次式、５≦Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≦２０の関係を満たし、かつ、Ｄｍａｘが、２００≦Ｄｍａｘ≦３５０の関係を満たすことが好ましい。
前記関係を満たすことにより、前記現像スリーブ上に形成した現像剤による磁気ブラシを、現像領域で像担持体の潜像に対して近接もしくは弱く接触して配設できるため、誘電距離が短くなり、十分な電界強度の不均等さを確保しやすくなるため、本発明のメカニズムによる可視像の均等化をより確実に実現でき、高い画像品質を安定して提供することができる。
【００５２】
また、同様に、下記式１で定義されるＤｒ（％）が、２％〜８％であるのが好ましい。
Ｄｒ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍａｘ×１００（％） ・・・式１
前記Ｄｒ（％）が、２％〜８％であると、前記現像ギャップの広さに見合った電界強度の不均等さを得ることができるため、高い画像品質を安定して提供することができる。
Ｄｒが２％より小さい場合には、現像スリーブ上流側における現像が過多となりやすく、逆に、Ｄｒが８％を超える場合には、現像スリーブ下流側における現像が過多となりやすく、いずれの場合も不均等さを十分に相殺することが困難となることがあり、可視像の不均一さが目立ち始めることがある。
【００５３】
前記現像ギャップの最大値（Ｄｍａｘ）と最小値（Ｄｍｉｎ）は、前記現像スリーブ上の前記現像剤を清掃した前記現像装置と前記像担持体を所定の位置関係に配設し、像担持体の回転軸に沿った方向で一端から他端にかけて等間隔で１０点以上、現像領域の隙間を既知の方法で測定して求めればよく、具体的には、隙間ゲージのような機械的な方法や、レーザー方式の変位センサ、寸法測定器、長焦点ＣＣＤカメラといった、公知な非接触の光学的な手法を適宜使用して行えばよい。
【００５４】
−−現像スリーブ−−
前記現像スリーブは、回転軸方向の一端側を上流側とし、他端側を下流側としたとき、前記上流側から前記下流側に亘って、前記現像剤を現像領域へ担持搬送する。
図２に示すように、現像スリーブ５１は、駆動手段（不図示）により右回りの方向（図２中の矢印Ａ方向）に回転駆動される。この現像スリーブ５１は、キャリア粒子による磁気ブラシを形成するために、その内部に現像装置５に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手段としての磁石（不図示）を有する。
前記現像スリーブ５１の回転及び循環攪拌機構の現像剤供給スクリュー５２の回転により現像スリーブ表面に現像剤が供給され、その先端と現像スリーブ５１の外周面との間に一定の隙間を保った規制部材（ドクターブレード）により現像スリーブ上の規定量の現像剤が保持されて、像担持体１と現像スリーブ５１が対向した現像領域に搬送される。
前記現像剤を保持するための現像スリーブ円筒の材質としては、アルミニウム等の非磁性金属を好ましく用いることができる。また、その表面は、ブラスト処理などによる凹凸を有することが好ましい。
【００５５】
前記像担持体と前記現像スリーブとの間の前記現像ギャップを図面を用いて説明する。
図５は、前記現像ギャップを示す模式図であり、像担持体１と前記現像スリーブ１０との間に現像ギャップ１１が隙間として画成されている。
像担持体１は、胴部に有機感光層１２を有する導電性円筒状支持体１４を備え、像担持体回転軸１５により回転可能に軸支される。
また、現像スリーブ１０は、胴部に現像スリーブ円筒１３を有し、一端側（Ｙ）を径の大きい現像ギャップ調整コロ(大)１８により、他端側（Ｚ）を径の小さい現像ギャップ調整コロ（小）１７により、像担持体１の導電性円筒状支持体１４と当接可能に配されるとともに、一端側（Ｙ）に配される内部磁石固定軸１９と他端側（Ｚ）に配される現像スリーブ回転軸１６とによって回転可能に軸支される。ここで、現像ギャップ１１は、現像スリーブ近傍での現像スリーブ回転軸に沿った方向への現像剤搬送の上流側から下流側にかけて狭くなるように調整されている。
なお、現像ギャップ１１は、径の異なる現像ギャップ調整コロ（小）１７、他端に現像ギャップ調整コロ（大）１８を適宜調整し、像担持体１の導電性円筒状支持体１４に突き当てることにより、容易に調整を行うことができる。
また、図５において、現像ギャップ１１のギャップ幅及び有機感光層１２の厚みは、本発明の理解のため、模式的に大きく示している。
【００５６】
−−循環搬送機構−−
前記循環搬送機構は、前記現像スリーブの前記上流側から前記下流側に向かう方向に前記現像剤を循環搬送させながら、前記現像スリーブに前記現像剤を供給する機構としてなる。
前記循環搬送機構としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、低コストで簡易な構成とする観点から、前記循環搬送される現像剤に対してトナーを補給するためのトナー補給口を有し、前記トナー補給口が、現像スリーブの下流側から前記現像スリーブの上流側に向かって前記現像剤を循環搬送するための循環搬送経路に配置された構成とすることが好ましい。
また、前記循環搬送機構は、トナーが補給された現像剤を、攪拌し、現像スリーブの上流側に搬送する攪拌スクリューと、前記攪拌スクリューにより搬送された前記現像剤を現像スリーブの上流側から下流側に亘って、供給する供給スクリューと、を有することが好ましい。この場合、低コストで簡易な構成とするとともに、トナーとキャリアとを効率よく攪拌する観点から、攪拌スクリューの基端側にトナー補給口が配されるのが好ましい。
【００５７】
前記循環搬送機構は、前記トナー消費分を補うために、コントローラからの制御信号等に基づいて供給されたトナーと、前記現像剤を速やかに攪拌混合し、前記現像スリーブへ供給するための機構であり、前記現像剤を現像スリーブの上流側から下流側へかけて前記現像剤を搬送しつつ、前記現像スリーブの円筒部上へ前記現像剤を現像スリーブ内固定磁石の磁力で保持させることによって、前記現像領域への前記現像剤の供給を行う。
また、前記現像領域でトナーが消費された前記現像剤には、現像剤供給領域外の特定の場所でトナーが補給され、前記現像スリーブ近傍ではない経路内で攪拌混合されつつ、前記現像スリーブ近傍での現像剤経路の上流側へ搬送される。
このように、前記循環搬送機構では、比較的簡単な機構で、前記現像領域へ現像剤を供給することができるが、前記現像スリーブ近傍において、前記現像スリーブの上流側から下流側にかけてトナーが消費された現像剤が混入されながら現像剤搬送が行われるため、経路の上流側から下流側にかけて、現像剤中のトナー含有量に偏差が生じ、上流側のトナー含有量が多く、下流側のトナー含有量が少なくなりがちである。
本発明においては、このトナー含有量偏差を、前記現像ギャップの偏差によって相殺することができるため、画像としては、安定して高い品質を実現することが可能となる。
【００５８】
図５に基づいて、循環搬送機構の一例を説明する。
循環搬送機構３０は、供給スクリュー５２と攪拌スクリュー５３とが併設されてなり、供給スクリュー５２が、現像スリーブ１０に隣接するように配される。供給スクリュー５２と攪拌スクリュー５３との胴部間には、仕切り板５４が介されている。供給スクリュー５２と攪拌スクリュー５３とは、現像剤の循環搬送経路を構成し、仕切り板５４が介されていない両端部側において、現像剤を供給スクリュー５２及び攪拌スクリュー５３の間で搬送可能としている。
攪拌スクリュー５３の基端側（下流側）には、現像剤にトナーを補給するためのトナー補給口５５が配されている。該攪拌スクリュー５３は、スクリューの駆動によりトナーを補給された現像剤を攪拌する。トナーが補給された現像剤は、現像剤移動方向Ｕに沿って搬送され、現像剤スリーブ１０の上流側に対応する供給スクリュー５２の基端側（上流側）に搬送される。
供給スクリュー５２の基端側（上流側）に搬送された現像剤は、供給スクリュー５２の駆動により、現像剤移動方向Ｄに沿って現像剤スリーブ１０の上流側から下流側に搬送され、現像スリーブ１０に汲み上げられる。この際、現像ギャップ１１を介して現像スリーブ１０と有機感光層１２との現像領域において、画像形成に必要なトナーが消費される。トナーが消費された現像剤は、供給スクリュー５２に混入されながら、現像剤搬送が行われ、供給スクリュー５２の仕切り板５４が介されていない先端側（下流側）において、攪拌スクリュー５３の基端側に搬送される。
このようにして循環搬送機構３０は、現像剤を現像スリーブ１０に循環搬送可能とされる。
【００５９】
この様子を循環搬送装置３０を側面から示した図６を用いて更に説明する。攪拌スクリュー５３は、矢印Ｆ方向に回転駆動可能に配されてなり、基端側（図５における下流側）に配設されるトナー補給口５５により、トナーが補給された現像剤を、その先端側（図５における上流側）において、供給スクリュー５２の基端側（図５における上流側）に搬送する。
供給スクリュー５２は、矢印Ｇ方向に回転駆動可能に配されてなり、その基端側（上流側）に搬送された前記現像剤を先端側（図５における下流側）に向けて搬送しつつ、現像剤供給方向Ｃに沿って現像剤を現像スリーブ１０に供給する。
現像剤スリーブ１０は、矢印Ａ方向に回転駆動可能に配されてなり、その上流側から下流側にかけて、現像剤を担持搬送し、矢印Ｂ方向に回転駆動可能に配された像担持体１にトナーを付与する。
現像剤は、像端持体１にトナーが付与された後、現像剤戻り方向Ｅに沿って、現像スリーブ１０から供給スクリュー５２に移動し、供給スクリュー５２の先端側から攪拌スクリュー５３の基端側に循環搬送される。
【００６０】
−−現像剤−−
前記現像剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、トナーとキャリアからなる二成分現像剤である。
【００６１】
前記トナーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、下記式２で表される円形度ＳＲの平均値である平均円形度が０．９３〜１．００のものが好ましく、０．９５〜０．９９がより好ましい。
この平均円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど平均円形度は小さな値となる。
円形度ＳＲ＝（トナー粒子の投影面積と同じ面積の円の周囲長）／（トナー粒子の投影像の周囲長） ・・・式２
【００６２】
前記平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。また、トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。また、ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で記録媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。また、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
【００６３】
前記円形度ＳＲは、例えばフロー式粒子像分析装置（東亜医用電子社製、ＦＰＩＡ−１０００）を用いて測定することができる。
まず、容器中の予め不純固形物を除去した水１００ｍＬ〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩）を０．１ｍＬ〜０．５ｍＬ加え、更に測定試料を０．１ｇ〜０．５ｇ程度加える。次いで、試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１分間〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３，０００個／μＬ〜１０，０００個／μＬとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
【００６４】
前記トナーの質量平均粒径（Ｄ４）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３μｍ〜１０μｍが好ましく、４μｍ〜８μｍがより好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。前記質量平均粒径（Ｄ４）が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすいことがあり、１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しいことがある。
【００６５】
また、前記トナーにおける質量平均粒径（Ｄ４）と個数平均粒径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）としては、１．００〜１．４０が好ましく、１．００〜１．３０がより好ましい。前記比（Ｄ４／Ｄ１）が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味し、（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。また、トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。また、トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密にかつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
【００６６】
ここで、前記トナーの質量平均粒径（Ｄ４）、及び粒度分布の測定方法としては、例えば、コールターカウンター法が挙げられる。
前記コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）が挙げられる。
具体的には、次のように測定することができる。
【００６７】
まず、電解水溶液１００ｍＬ〜１５０ｍＬ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１ｍＬ〜５ｍＬ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えば、ＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２ｍｇ〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１分間〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの質量平均粒径（Ｄ４）、個数平均粒径（Ｄ１）を求めることができる。
【００６８】
前記測定装置におけるチャンネルとしては、２．００μｍ〜２．５２μｍ未満；２．５２μｍ〜３．１７μｍ未満；３．１７μｍ〜４．００μｍ未満；４．００μｍ〜５．０４μｍ未満；５．０４μｍ〜６．３５μｍ未満；６．３５μｍ〜８．００μｍ未満；８．００μｍ〜１０．０８μｍ未満；１０．０８μｍ〜１２．７０μｍ未満；１２．７０μｍ〜１６．００μｍ未満；１６．００μｍ〜２０．２０μｍ未満；２０．２０μｍ〜２５．４０μｍ未満；２５．４０μｍ〜３２．００μｍ未満；３２．００μｍ〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
【００６９】
このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させることにより作製することができる。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。
【００７０】
前記変性ポリエステル系樹脂からなるプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長又は架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。
【００７１】
前記イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルを更にポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられる。これらの中でも、アルコール性水酸基が特に好ましい。
【００７２】
前記ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）、３価以上のポリオール（１−２）が挙げられるが、ジオール（１−１）単独又はジオール（１−１）と少量の３価以上のポリオール（１−２）の混合物が好ましい。
【００７３】
前記ジオール（１−１）としては、例えば、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。これらの中でも、炭素数２〜１２のアルキレングリコール、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物が好ましく、ビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、これと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用が特に好ましい。
【００７４】
前記３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価又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。
【００７５】
前記ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）及び３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、これらの中でも、（２−１）単独、及び（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。
【００７６】
前記ジカルボン酸（２−１）としては、例えば、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸等）；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等）などが挙げられる。これらの中でも、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸、炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸が特に好ましい。
【００７７】
前記３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物又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）を用いて前記ポリオール（１）と反応させてもよい。
【００７８】
前記ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率としては、水酸基[ＯＨ]とカルボキシル基[ＣＯＯＨ]の当量比[ＯＨ]／[ＣＯＯＨ]について、２／１〜１／１が好ましく、１．５／１〜１／１がより好ましく、１．３／１〜１．０２／１が特に好ましい。
【００７９】
前記ポリイソシアネート（３）としては、例えば、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００８０】
前記ポリイソシアネート（３）の比率としては、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]において、５／１〜１／１が好ましく、４／１〜１．２／１がより好ましく、２．５／１〜１．５／１が特に好ましい。前記[ＮＣＯ]／[ＯＨ]が５を超えると、低温定着性が悪化することがあり、[ＮＣＯ]のモル比が１未満であると、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００８１】
前記末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量としては、０．５質量％〜４０質量％が好ましく、１質量％〜３０質量％がより好ましく、２質量％〜２０質量％が特に好ましい。前記含有量が０．５質量％未満であると、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り、４０質量％を超えると、低温定着性が悪化することがある。
【００８２】
前記イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基としては、平均１個以上が好ましく、平均１．５個〜３個がより好ましく、平均１．８個〜２．５個が特に好ましい。１分子当たり１個未満であると、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ことがある。
【００８３】
前記アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、及び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。
前記ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタン等）；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等）；及び脂肪族ジアミン（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等）などが挙げられる。
前記３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。
前記アミノアルコール（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。
前記アミノ酸（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。
前記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等）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。
これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１及びＢ１と少量のＢ２の混合物であ
る。
【００８４】
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。
前記伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミン等）、又は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。
【００８５】
前記アミン類（Ｂ）の比率としては、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基[ＮＣＯ]と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基[ＮＨｘ]の当量比[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]において、１／２〜２／１が好ましく、１．５／１〜１／１．５がより好ましく、１．２／１〜１／１．２が特に好ましい。前記[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]が２を超えたり、１／２未満であると、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
【００８６】
前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、１００／０〜１０／９０が好ましく、８０／２０〜２０／８０がより好ましく、６０／４０〜３０／７０が特に好ましい。前記ウレア結合のモル比が１０％未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
【００８７】
これらの反応により、前記トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作製できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の質量平均分子量は、１万以上が好ましく、２万〜１，０００万がより好ましく、３万〜１００万が特に好ましい。前記質量平均分子量が１万未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
【００８８】
また、ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ｉｉ）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記質量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、２０，０００以下が好ましく、１，０００〜１０，０００がより好ましく、２，０００〜８，０００が特に好ましい。前記数平均分子量が２０，０００を超えると、低温定着性及びフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が悪化することがある。
【００８９】
前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、変性されていないポリエステル（ｉｉ）を結着樹脂成分として含有させることもできる。前記（ｉｉ）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上するので、単独使用より好ましい。
前記（ｉｉ）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。
また、（ｉｉ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。
（ｉ）と（ｉｉ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。
【００９０】
従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。（ｉｉ）を含有させる場合の（ｉ）と（ｉｉ）の質量比は、５／９５〜８０／２０が好ましく、５／９５〜３０／７０がより好ましく、５／９５〜２５／７５が更に好ましく、７／９３〜２０／８０が特に好ましい。前記（ｉ）の質量比が５質量％未満であると、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ことがある。
【００９１】
前記（ｉｉ）のピーク分子量としては、１，０００〜３０，０００が好ましく、１，５００〜１０，０００がより好ましく、２，０００〜８，０００が特に好ましい。前記ピーク分子量が１，０００未満であると、耐熱保存性が悪化することがあり、１０，０００を超えると低温定着性が悪化することがある。
前記（ｉｉ）の水酸基価としては、５以上が好ましく、１０〜１２０がより好ましく、２０〜８０が特に好ましい。前記水酸基価が５未満であると、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になることがある。
前記（ｉｉ）の酸価としては１〜３０が好ましく、５〜２０がより好ましい。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
【００９２】
前記結着樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）としては、５０℃〜７０℃が好ましく、５５℃〜６５℃がより好ましい。前記ガラス転移温度が５０℃未満であると、トナーの高温保管時のブロッキングが悪化することがあり、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、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。
前記結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０，０００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、１００℃以上が好ましく、１１０℃〜２００℃がより好ましい。前記温度（ＴＧ’）が１００℃未満であると、耐ホットオフセット性が悪化することがある。
【００９３】
前記結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１，０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、１８０℃以下が好ましく、９０℃〜１６０℃がより好ましい。前記温度（Ｔη）が、１８０℃を超えると、低温定着性が悪化する。即ち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０℃以上が好ましく、１０℃以上がより好ましく、２０℃以上が特に好ましい。なお、差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０℃〜１００℃が好ましく、１０℃〜９０℃がより好ましく、２０℃〜８０℃が特に好ましい。
【００９４】
前記結着樹脂は、以下の方法などで製造することができる。
まず、前記ポリオール（１）と、前記ポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０℃〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで、４０℃〜１４０℃にて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。更に（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０℃〜１４０℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（３）を反応させる際及び（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。
【００９５】
前記反応において使用可能な溶剤としては、例えば、芳香族溶剤（トルエン、キシレン等）；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等）；エステル類（酢酸エチル等）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）、エーテル類（テトラヒドロフラン等）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。
なお、ウレア結合で変性されていないポリエステル（ｉｉ）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ｉｉ）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後
の溶液に溶解し、混合する。
【００９６】
また、前記トナーは、以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
【００９７】
前記トナーは、水系媒体中で前記イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、前記アミン類（Ｂ）と反応させて形成してもよいし、予め製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いてもよい。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
【００９８】
前記プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下、トナー原料と称することもある）、着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、予めトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、及び帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
【００９９】
前記水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコール等）、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（メチルセルソルブ等）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン等）などが挙げられる。
【０１００】
前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００質量部に対する水系媒体の使用量としては、５０質量部〜２，０００質量部が好ましく、１００質量部〜１，０００質量部がより好ましい。前記使用量が５０質量部未満であると、トナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られないことがあり、２，０００質量部を超えると、経済的でない。
【０１０１】
また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
【０１０２】
前記分散の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。
分散体の粒径を２μｍ〜２０μｍにするためには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、回転数としては、特に制限はないが、１，０００ｒｐｍ〜３０，０００ｒｐｍが好ましく、５，０００ｒｐｍ〜２０，０００ｒｐｍがより好ましい。前記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分間〜５分間である。分散時の温度としては、通常、０℃〜１５０℃が好ましく、４０℃〜９８℃がより好ましい。高温な方が、前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）や前記プレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
【０１０３】
前記プレポリマー（Ａ）から前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前に前記アミン類（Ｂ）を加えて反応させてもよいし、水系媒体中に分散した後に前記アミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしてもよい。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
【０１０４】
前記反応においては、必要に応じて、分散剤を用いることが好ましい。
【０１０５】
前記分散剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、界面活性剤、難水溶性の無機化合物分散剤、高分子系保護コロイド、等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、界面活性剤が好ましい。
【０１０６】
前記界面活性剤としては、例えば、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、非イオン界面活性剤、両性界面活性剤、等が挙げられる。
【０１０７】
前記陰イオン界面活性剤としては、例えば、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、リン酸エステル等が挙げられ、これらの中でも、フルオロアルキル基を有するものが好適に挙げられる。該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、例えば、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸又はその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルキル（炭素数６〜１１）オキシ］−１−アルキル（炭素数３〜４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルカノイル（炭素数６〜８）−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（炭素数１１〜２０）カルボン酸又はその金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（炭素数７〜１３）又はその金属塩、パーフルオロアルキル（炭素数４〜１２）スルホン酸又はその金属塩、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（炭素数６〜１０）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（炭素数６〜１０）−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（炭素数６〜１６）エチルリン酸エステル等が挙げられる。該フルオロアルキル基を有する界面活性剤の市販品としては、例えば、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（大日本インキ化学工業社製）；エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４（ト−ケムプロダクツ社製）；フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）等が挙げられる。
【０１０８】
前記陽イオン界面活性剤としては、例えば、アミン塩型界面活性剤、四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤等が挙げられる。前記アミン塩型界面活性剤としては、例えば、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、イミダゾリン等が挙げられる。前記四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤としては、例えば、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等が挙げられる。該陽イオン界面活性剤の中でも、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオロアルキル（炭素数６〜１０個）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩等の脂肪族四級アンモニウム塩、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、などが挙げられる。該カチオン界面活性剤の市販品としては、例えば、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（ダイキン工業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ化学工業社製）；エクトップＥＦ−１３２（ト−ケムプロダクツ社製）；フタージェントＦ−３００（ネオス社製）等が挙げられる。
【０１０９】
前記非イオン界面活性剤としては、例えば、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体等が挙げられる。
前記両性界面活性剤としては、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、Ｎ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタイン等が挙げられる。
【０１１０】
前記難水溶性の無機化合物分散剤としては、例えば、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、等が挙げられる。
【０１１１】
前記高分子系保護コロイドとしては、例えば、酸類、水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類、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、アミド化合物又はこれらのメチロール化合物、クロライド類、窒素原子若しくはその複素環を有するもの等のホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン系、セルロース類、等が挙げられる。
【０１１２】
前記酸類としては、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、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。
前記水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体としては、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等が挙げられる。
前記ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエーテル類としては、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等が挙げられる。
前記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としては、例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等が挙げられる。
前記アミド化合物又はこれらのメチロール化合物としては、例えば、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酸、又はこれらのメチロール化合物、などが挙げられる。前記クロライド類としては、例えば、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライド等が挙げられる。
前記窒素原子若しくはその複素環を有するもの等ホモポリマー又は共重合体としては、例えば、ビニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン等が挙げられる。
前記ポリオキシエチレン系としては、例えば、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等が挙げられる。
前記セルロース類としては、例えば、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等が挙げられる。
【０１１３】
前記分散液の調製においては、必要に応じて分散安定剤を用いることができる。該分散安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム塩等の酸、アルカリに溶解可能なもの等が挙げられる。
前記分散安定剤を用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗する方法、酵素により分解する方法等によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去することができる。
【０１１４】
前記分散液の調製においては、前記伸長反応乃至前記架橋反応の触媒を用いることができる。該触媒としては、例えば、ジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレート、等が挙げられる。
【０１１５】
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。
【０１１６】
前記溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒；塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。
前記プレポリマー（Ａ）１００質量部に対する溶剤の使用量は、０質量部〜３００質量部が好ましく、０質量部〜１００質量部がより好ましく、２５質量部〜７０質量部が特に好ましい。溶剤を使用した場合は、伸長及び／又は架橋反応後、常圧又は減圧下にて加温し除去する。
【０１１７】
伸長及び／又は架橋反応時間は、前記プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分間〜４０時間が好ましく、２時間〜２４時間がより好ましい。
反応温度としては０℃〜１５０℃が好ましく、４０℃〜９８℃がより好ましい。さらに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。
【０１１８】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。また、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発させて除去することも可能である。
乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【０１１９】
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
【０１２０】
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行ってもよいが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、又は粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際、不要の微粒子又は粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【０１２１】
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
【０１２２】
具体的手段としては、（１）高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、（２）高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧力を下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などが挙げられる。
【０１２３】
また、該トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
【０１２４】
さらに、必要に応じて、前記トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、例えば、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類；鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独又は混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用することもできる。
【０１２５】
また、前記トナー中の着色剤の個数平均粒径は０．５μｍ以下が好ましく、０．４μｍ以下がより好ましく、０．３μｍ以下が特に好ましい。前記個数平均粒径が０．５μｍを超えると、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。一方、前記個数平均粒径が０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。
よって、前記個数平均粒径が０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。
一方、前記個数平均粒径が０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
さらに、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こすことがある。
前記個数平均粒径が０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下が好ましく、５個数％以下がより好ましい。
【０１２６】
また、前記着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておくことにより、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行われ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得ることができる。
【０１２７】
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
【０１２８】
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
【０１２９】
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤、水が、着色剤の分散性の面から好ましい。これらの中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から特に好ましい。
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層よくなる。
【０１３０】
前記トナー中には、前記結着樹脂及び前記着色剤とともに離型剤を含有することが好ましい。
【０１３１】
前記離型剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックス等）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが特に好ましい。
【０１３２】
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１,１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミド等）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミド等）；ジアルキルケトン（ジステアリルケトン等）などが挙げられる。これらの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
【０１３３】
前記離型剤の融点としては、４０℃〜１６０℃が好ましく、５０℃〜１２０℃がより好ましく、６０℃〜９０℃が特に好ましい。前記融点が４０℃未満であると、耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、１６０℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすくなることがある。
前記離型剤の溶融粘度としては、融点より２０℃高い温度で、５ｃｐｓ〜１，０００ｃｐｓが好ましく、１０ｃｐｓ〜１００ｃｐｓがより好ましい。前記溶融粘度が１，０００ｃｐｓを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が乏しくなることがある。
前記離型剤の前記トナー中における含有量としては、０質量％〜４０質量％が好ましく、３質量％〜３０質量％がより好ましい。
【０１３４】
また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、前記トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有させてもよい。前記帯電制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色又は白色に近い材料が好ましい。
【０１３５】
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、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が挙げられる。
【０１３６】
前記帯電制御剤としては、市販品を用いることができ、該市販品としては、例えば、第四級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（いずれも、オリエント化学工業社製）；第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（いずれも、保土谷化学工業社製）；第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（いずれも、ヘキスト社製）；ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（いずれも、日本カ一リット社製）、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【０１３７】
前記帯電制御剤の添加量としては、バインダー樹脂の種類、添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法などによって異なり、一義的に規定できるものではないが、前記バインダー樹脂１００質量部に対して０．１質量部〜１０質量部が好ましく、０．２質量部〜５質量部がより好ましい。前記添加量が１０質量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがある。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させることもできるし、有機溶剤に直接溶解し、分散する際に加えてもよいし、トナー表面にトナー粒子作製後、固定化させてもよい。
【０１３８】
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。
【０１３９】
前記樹脂微粒子としては、水性分散体を形成可能な樹脂であれば、特に制限はなく、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えば、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、又はそれらの併用が好ましい。
【０１４０】
前記ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合又は共重合したポリマーが用いられ、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられる。
【０１４１】
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子が好ましい。
前記無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。
【０１４２】
前記無機微粒子の一次粒子径としては、５ｎｍ〜２μｍが好ましく、５ｎｍ〜５００ｎｍがより好ましい。また、前記無機微粒子のＢＥＴ法による比表面積としては２０ｍ２／ｇ〜５００ｍ２／ｇが好ましい。
前記無機微粒子の前記トナーにおける添加量としては、０．０１質量％〜５質量％が好ましく、０．０１質量％〜２．０質量％がより好ましい。
【０１４３】
その他の高分子系微粒子としては、例えば、ソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【０１４４】
また、前記トナーには流動化剤を添加することもできる。
前記流動化剤は、表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。
前記流動化剤としては、例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが挙げられる。
【０１４５】
また、前記感光体や中間転写体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸等の脂肪酸金属塩；ポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子等のソープフリー乳化重合などによって製造されたポリマー微粒子などが挙げられる。前記ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１μｍ〜１μｍのものが好ましい。
【０１４６】
このようなトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。
【０１４７】
また、本発明の画像形成装置は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成の重合法トナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、この場合にも、装置寿命を大幅に延ばすことができる。このような粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
【０１４８】
前記粉砕法トナーに使用される結着樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン又はその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体又はその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらの中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が、電気特性、コスト面等から好ましく、さらには、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂が特に好ましい。
【０１４９】
前記粉砕法トナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作製すればよく、また、必要に応じて前記外添成分を、適宜添加し混合すればよい。
【０１５０】
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、等が好適に挙げられる。
【０１５１】
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記像担持体（感光体）近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該像担持体（感光体）の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該像担持体（感光体）の表面に該トナーによる可視像が形成される。
【０１５２】
−その他の手段−
前記その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、クリーニング手段、保護剤塗布手段、転写手段、定着手段などが挙げられる。
【０１５３】
−クリーニング手段−
前記クリーニング手段としては、前記像担持体の表面をクリーニングする手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、該手段を実現可能なクリーニング装置を挙げれることができ、中でも、前記像担持体表面をクリーニングするためのクリーニングブレードを有することが好ましい。
一般に、像担持体のクリーニング方法としては、前記クリーニングブレードを用いた方法のほかに、像担持体上に残存するトナーと逆極性となるように電圧を印加したブラシを用いた、静電クリーニング方式が挙げられるが、この方式では、いわば前記像担持体上から静電クリーニングブラシへの逆現像を行うことに相当するものであり、本発明のように前記像担持体の帯電電位が均等ではない場合には、前記トナーのクリーニング性に差異が現れることがあるため、好ましくない。
これに対して、前記クリーニングブレードを有するクリーニング手段によれば、像担持体に残存したトナー粒子を機械的に除去するため、前記差は現れにくく、良好な像担持体表面上体を維持することができ、好ましい。
【０１５４】
−−保護剤塗布手段−−
前記保護剤塗布手段としては、前記像担持体表面を保護するための保護剤を塗布する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、該手段を実現可能な保護剤塗布装置が挙げられる。
前記保護剤塗布手段（保護剤塗布装置）を有することによって、クリーニングによる前記像担持体表面維持を確実に行うばかりでなく、帯電時の電気的ストレスによる像担持体表面劣化を保護層により抑制することができ、本発明の効果を更に長期間発現させることができる。
なお、前記保護層は、前記像担持体に前記最表面層が設けられる場合には、前記最表面層上に配される。
【０１５５】
ここで、図１は、前記クリーニング装置および前記保護剤塗布装置の一例を示す概略図である。
像担持体である感光体ドラム１に対向して配設された保護剤塗布装置２は、像担持体用保護剤２１、保護剤供給部材２２、押圧力付与部材２３、保護剤塗布部材２４等から主に構成される。
【０１５６】
像担持体用保護剤２１は、押圧力付与部材２３からの押圧力により、例えばブラシ状の保護剤供給部材２２へ接する。保護剤供給部材２２は像担持体１と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、保護剤供給部材表面に保持された像担持体用保護剤を像担持体表面に供給する。
像担持体表面に供給された像担持体用保護剤は、物質種の選択によっては供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、例えばブレード状の部材を持つ保護層形成部材により薄層化されて保護層となる。
【０１５７】
前記保護層が形成された像担持体に対しては、例えば、図示しない高電圧電源により直流電圧もしくはこれに交流電圧を重畳させた電圧を印加した帯電ローラ３を、接触又は近接させて、微小空隙での放電による像担持体の帯電が行われる。この際、保護層の一部は電気的ストレスにより分解や酸化が生じ、また、保護層表面への気中放電生成物の付着が生じて、劣化物となる。
劣化した像担持体用保護剤は、通常のクリーニング機構により、像担持体に残存したトナー等の成分と共にクリーニング機構により除去される。
このようなクリーニング機構としては、前記保護剤塗布部材と兼用にしてもよいが、像担持体表面残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがあるため、機能を分離し、図１に示すように像担持体用保護剤供給部より上流側に、クリーニング部材４１、クリーニング押圧機構４２等からなるクリーニング機構４を設けることが好ましい。
【０１５８】
前記保護層形成部材に用いるブレードの材料としては、特に制限はなく、クリーニングブレード用材料として公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えばウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。これらブレードは、像担持体との接点部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理してもよい。また、弾性体の硬度を調整するために、有機フィラー、無機フィラー等の充填材を分散させてもよい。
【０１５９】
前記クリーニングブレードは、ブレード支持体に、先端部が像担持体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。
前記クリーニングブレードの厚みとしては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に規定できるものではないが、０．５ｍｍ〜５ｍｍが好ましく、１ｍｍ〜３ｍｍがより好ましい。
また、支持体から突き出し、たわみを持たせることができるクリーニングブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える力との兼ね合いで一義的に規定できるものではないが、１ｍｍ〜１５ｍｍが好ましく、２ｍｍ〜１０ｍｍがより好ましい。
【０１６０】
保護層形成用ブレード部材の他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要に応じてカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の被覆層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いてもよい。
【０１６１】
前記被覆層は、少なくともバインダー樹脂及び充填剤を含有してなり、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
前記バインダー樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂；フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマーなどが挙げられる。
【０１６２】
前記弾性金属ブレードの厚みは、０．０５ｍｍ〜３ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜１ｍｍがより好ましい。前記弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施してもよい。
【０１６３】
前記保護層形成部材で像担持体を押圧する力は、像担持体用保護剤が延展し保護層の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ〜８０ｇｆ／ｃｍが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ〜６０ｇｆ／ｃｍがより好ましい。
【０１６４】
また、ブラシ状の部材が保護剤供給部材として好ましく用いられる。この場合、像担持体表面への機械的ストレスを抑制するためにはブラシ繊維は可撓性を有することが好ましい。前記可撓性のブラシ繊維の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル系樹脂又はポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）などが挙げられる。
なお、撓みの程度を調整するため、例えばジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合してもよい。
【０１６５】
前記保護剤供給部材の支持体としては、固定型と回動可能なロール状のものがある。ロール状の供給部材としては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものなどが挙げられる。前記ブラシ繊維としては繊維径１０μｍ〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１ｍｍ〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万本〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７本〜４．５×１０８本）が好適である。
【０１６６】
前記保護剤供給部材は、供給の均一性、供給の安定性の面から、ブラシ密度の高いものを使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作製することが好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することが好適である。
【０１６７】
また、ブラシ表面には必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性等を安定化することを目的として、被覆層を設けてもよい。該被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましい。前記被覆層成分としては、可撓性を保持し得る材料であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル又はポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂又はその変性品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂等による変性品）；パーフルオロアルキルエーテル、ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂、又はこれらの複合樹脂などが挙げられる。
【０１６８】
＜像担持体用保護剤＞
前記像担持体用保護剤を構成する成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、脂肪酸金属塩、飽和炭化水素ワックス等が好ましい。
【０１６９】
−脂肪酸金属塩−
前記脂肪酸金属塩の例としては、ラウリン酸塩、ミリスチン酸、パルミチン酸塩、ステアリン酸塩、ベヘン酸塩、リグノセリン酸塩、セロチン酸塩、モンタン酸塩、メリシン酸塩等の長鎖アルキルカルボン酸塩等の、疎水性部位の末端に陰イオン（アニオン）を有し、これと、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属イオン、アルミニウム、亜鉛等の金属イオン等が結合した化合物が挙げられる。
具体的には、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、ラウリン酸亜鉛、ラウリン酸カルシウム、ラウリン酸マグネシウムなどが挙げられる。
また、これらの脂肪酸金属塩は複数種類を併用してもよい。
【０１７０】
−飽和炭化水素ワックス−
前記飽和炭化水素ワックスとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、８０℃〜１３０℃の範囲にシャープな融解熱のピークを持ち、融解後の融液粘度が低いものが好ましい。
【０１７１】
前記飽和炭化水素ワックスの例としては、脂肪族飽和炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素、カルナウバロウ、米ぬかロウ、キャンデリラロウ等の植物性天然ワックス類、蜜ロウ、雪ロウ等の動物性天然ワックス類が例として挙げられる。
特に、分子内の結合が、反応性が低く安定した飽和結合のみからなる、脂肪族飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素が好ましく、中でもノルマルパラフィン、イソパラフィンおよびシクロパラフィンといった炭化水素ワックスが、付加反応が生じ難く化学的に安定であり、実使用の大気中で酸化反応を生じにくいため、経時安定性の面で好ましい。
【０１７２】
また、特に比較的硬質な前記飽和炭化水素ワックスとして、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の少なくとも１種を含む炭化水素ワックスを用いることにより、保護層自体の耐久性を高めることができるため、像担持体表面に形成する保護層の厚みを過剰にすることなく、像担持体の保護を実現可能なことができるため、より好ましい。
【０１７３】
−その他の配合物−
この他に、前記像担持体用保護剤と前記像担持体表面との親和性を高め、保護剤層形成の補助をする配合物として、界面活性剤のような両親媒性の有機化合物を、添加物として併用してもよい。
両親媒性の有機化合物は、主材料の持つ表面特性を大きく変化させることがあるため、その添加量としては、前記像担持体用保護剤の総質量に対して、０．０１質量％〜３質量％程度であることが好ましく、０．０５質量％〜２質量％程度であることがより好ましい。
【０１７４】
前記像担持体保護剤を、一定の形状、例えば角柱状や円柱状に成型するためには、熱溶融成形法のほかに、粉末成型方法のひとつである、乾式成形法を用いることもできる。
【０１７５】
前記乾式成型法の代表的な例として、一軸加圧成形法は、概ね以下の手順によって行うことができる。
１．予め、それぞれの比重を計測した各種の像担持体用保護剤の原材料の粉体を、所望の割合で十分に混合して、所望の充填率となる重量を計量する。
２．所定形状の型枠中に、計量した像担持体用保護剤原材料粉末を投入する。
３．押し型により投入した粉末を加圧しつつ、必要により加熱し、保護剤成形体を作成する。この成形体を型枠から外し、像担持体用保護剤を得る。
４．その後、切削加工などにより、像担持体用保護剤の形状を整えてもよい。
【０１７６】
前記型枠としては、熱伝導性の良さ、寸法精度の良さから鋼材、ステンレス、アルミニウム等の金属製型枠が好ましい。また、型枠内壁面には、離型性を良くするために、フッ素樹脂、シリコーン樹脂などの離型剤をコーティングしてもよい。
【０１７７】
−−転写手段−−
前記転写手段は、前記可視像を記録媒体に転写する手段であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記像担持体（感光体）を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【０１７８】
前記像担持体は、感光体上に形成されたトナー像を一次転写して色重ねを行い、更に記録媒体へ転写を行う、いわゆる中間転写方式による画像形成を行う際に使用する、中間転写体であってもよい。
−−−中間転写体−−−
前記中間転写体としては、体積抵抗１．０×１０５Ω・ｃｍ〜１．０×１０１１Ω・ｃｍの導電性を示すものが好ましい。前記体積抵抗が１．０×１０５Ω・ｃｍを下回る場合には、感光体から中間転写体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１．０×１０１１Ω・ｃｍを上回る場合には、中間転写体から紙などの記録媒体へトナー像を転写した後に、中間転写体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
【０１７９】
前記中間転写体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独又は併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により前記導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト上の中間転写体を得ることもできる。
中間転写体に表面層を設ける際には、前記感光体表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
【０１８０】
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記像担持体（感光体）上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、１つであってもよいし、２以上であってもよい。前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体（記録紙）の中から適宜選択することができる。
【０１８１】
−−定着手段−−
前記定着手段は、記録媒体に転写された可視像を定着させる手段であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。
前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱温度としては、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。
なお、目的に応じて、前記定着手段と共にあるいはこれに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【０１８２】
ここで、本発明の画像形成装置を、図面を用いて説明する。図３は、画像形成装置１００の一例を示す断面図である。
ドラム状の像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周囲に、それぞれ保護層形成装置２、帯電装置３、潜像形成装置８、現像装置５、転写装置６、及びクリーニング装置４が配置され、以下の動作で画像形成が行われる。
【０１８３】
次に、画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。
有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される像担持体は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電部材を有する帯電装置３で均一にマイナスに帯電される。
帯電装置による像担持体の帯電が行われる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電部材に、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、レーザー光学系等の潜像形成装置８によって照射されるレーザー光で潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行われる。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等により像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの表面を、像担持体の回転軸方向に走査する。
このようにして形成された潜像が、現像装置５にある現像剤担持体である現像スリーブ上に供給されたトナー粒子、又はトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
潜像の現像時には、電圧印加機構（図示せず）から現像スリーブに、像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
【０１８４】
各色に対応した像担持体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に形成されたトナー像は、転写装置６にて中間転写体６０上に転写され、給紙機構２００から給送された、紙などの記録媒体上に、トナー像が転写される。
このとき、転写装置６には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写体６０は、像担持体から分離され、転写像が得られる。
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材によって、クリーニング装置４内のトナー回収室へ、回収される。
画像形成装置としては、前記現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置によって順次作製された色が異なる複数トナー像を順次転写材上へ転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であっても、あるいは同様に作製された複数のトナー像を順次一旦中間転写体上に順次転写した後、これを一括して紙のような記録媒体に転写後に、同様に定着する装置であってもよい。
【０１８５】
また、前記帯電装置３は、像担持体表面に接触又は近接して配設された帯電装置であることが好ましく、放電ワイヤを用いた。これにより、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われるコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
【０１８６】
本発明の画像形成装置は、前記のように、前記現像スリーブ上の現像剤に含有されるトナー量の、現像スリーブ回転軸方向についての不均等さを、前記現像ギャップの不均等さで相殺することにより、画像品質の安定性を高めた構成であるため、極めて高画質な画像を長期にわたって安定に形成することができる。
【０１８７】
（プロセスカートリッジ）
前記像担持体、前記静電潜像形成、前記現像手段、前記転写手段、前記クリーニング手段は、これらを含むプロセスカートリッジとすることができ、その他の手段として保護層形成手段と、除電手段などの手段を有してなる。
前記プロセスカートリッジは、各種電子写真装置に着脱自在に備えさせることができ、前記画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。
【０１８８】
ここで、図２はプロセスカートリッジ構成例の概略を説明するための概略図である。
前記プロセスカートリッジは、像担持体１である感光体ドラム１に対向して配設された保護層形成装置２は、像担持体用保護剤２１、保護剤供給部材２２、押圧力付与部材２３、保護層形成部材２４等から構成される。
また、像担持体１は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体用保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニング部材４１により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
【０１８９】
図２では、クリーニング部材は、いわゆるカウンタータイプ（リーディングタイプ）に類する角度で当接されている。
クリーニング機構により、表面の残留トナーや劣化した像担持体用保護剤が取り除かれた像担持体表面へは、保護剤供給部材２２から、像担持体用保護剤２１が供給され、保護層形成部材２４により皮膜状の保護層が形成される。この際、像担持体表面のうち電気的ストレスにより親水性が高くなっている部分に対して、本発明で使用する像担持体用保護剤は、より良好な吸着性を持つため、一時的に大きな電気的ストレスが掛かり、像担持体表面が部分的に劣化をし始めても、保護剤の吸着により像担持体自身の劣化の進行を防ぐことができる。
【０１９０】
このようにして保護層が形成された像担持体は、帯電ローラ３による帯電後、レーザー等の露光Ｌによって静電線像が形成され、現像装置５により現像されて可視像化され、プロセスカートリッジ外の転写ローラ６などにより、記録媒体７へ転写される。
【実施例】
【０１９１】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例中において使用する「部」は、すべて質量部を表わす。
【０１９２】
（実施例１）
−像担持体１の作製−
導電性円筒状支持体として、直径４０ｍｍのアルミニウムシリンダーを用いた。このアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、浸漬塗布、乾燥することにより、３．５μｍの下引き層、０．２μｍの電荷発生層、約３０μｍの電荷輸送層を形成して、有機感光層を有する像担持体１を得た。
【０１９３】
〔下引き層用塗工液〕
下記組成の電荷発生層用塗工液を前記アルミニウムシリンダー上に浸漬塗布した後、１２０℃で２５分間加熱乾燥して、３．５μｍの下引き層を形成した。
アルキッド樹脂 ６部
（ベッコゾール １３０７−６０−ＥＬ、大日本インキ化学工業社製）
メラミン樹脂 ４部
（スーパーベッカミン Ｇ−８２１−６０、大日本インキ化学工業社製）
酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ、石原産業社製） ４０部
メチルエチルケトン ２００部
【０１９４】
〔電荷発生層用塗工液〕
下記組成の電荷発生層用塗工液を前記下引き層上に浸漬塗布した後、１２０℃で２０分間加熱乾燥して、０．２μｍの電荷発生層を形成した。
オキソチタニウムフタロシアニン顔料 ２部
ポリビニルブチラール ０．２部
（エスレックＢＭ−Ｓ、積水化学工業（株）製）
テトラヒドロフラン ５０部
【０１９５】
〔電荷輸送層用塗工液〕
下記組成の電荷輸送層用塗工液を前記電荷発生層上に浸漬塗布した後、１３５℃で２０分間加熱乾燥して、電荷輸送層を形成した。
下記構造式で表される電荷輸送物質（Ｄ−１） １０部
【化４】
ビスフェノールＺポリカーボネート １０部
（パンライトＴＳ−２０５０：帝人化成社製）
シリコーンオイル ０．００２部
（ＫＦ−５０、信越化学工業社製）
テトラヒドロフラン １００部
【０１９６】
続いて、得られた像担持体１の有機感光層の厚み（下引き層、電荷発生層及び電荷輸送層の合計）を、渦電流式の膜厚測定器（万能型膜厚計 ＬＺ−２００ （株）ケット科学研究所製、ＬＨＰ−２０（ＮＦｅ）型プローブ）を用いて、像担持体回転軸方向に沿って１０箇所測定して平均したところ、有機感光層の厚みは３０．５μｍであった。
【０１９７】
この像担持体１の両端にフランジを設けて、画像形成装置に支持させた。次に、リコー製、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００用作像ユニットを元に、現像ギャップを調整できるように改造を施し、また、本発明の循環搬送機構を配して現像剤の循環搬送経路を形成するように改造を施した作像ユニットに像担持体１を組み込んで、上流側の現像ギャップを３０４μｍ、下流側の現像ギャップを２８４μｍ（現像ギャップの差＝２０μｍ、Ｄｒ＝６．５８％）とすることにより、作像ユニットを作成した。現像ギャップの調整は、径が異なる突き当てコロや、厚みが異なるギャップテープを現像スリーブ両端に設けた上で、像担持体１の支持体部分に突き当てることにより行った。なお、作像ユニットは、Ｃｙａｎユニットを用いた。
さらに、この作像ユニットを、リコー製、ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００に組み付け、実施例１の画像形成装置を作製し、画像評価を行った。評価画像は、可視像の均一性を確認するために、６００ｄｐｉ、画素密度２５％の、２ｂｙ２全面トーンのＡ４版プリント画像とした。初期画像の均一性を目視で確認し、また、ドットの均一性を２５倍のルーペで観察して、ランク評価を行った。
その結果、極めて均一性に優れたトーン画像が作像できていることが確認された。評価結果を、表１に示す。
画像の均一性の評価基準としては、目視の場合、拡大しての観察の場合、以下の基準により評価した。
なお、拡大して観察する場合、画像幅方向（現像スリーブ軸方向）における両端部及び中央の３箇所で測定したドット径（面積基準円相当径）の、各測定箇所における平均値について最大値Ｒｍａｘ（μｍ）と最小値Ｒｍｉｎ（μｍ）の比Ｒｒ（Ｒｒ＝Ｒｍｉｎ／Ｒｍａｘ）を取り、以下の基準により評価した。
【０１９８】
＜目視による均一性の評価基準＞
◎：極めて優れている（全面にわたってムラが感知できないレベル）
○：実用上問題ないレベル（◎と並べて見るとわずかにムラが感知できるレベル）
△：実用上許容できるレベル（◎と並べて見るとムラが感知できるレベル）
×：使用不可（単独で明らかにムラが感知できる）
【０１９９】
＜拡大画像による均一性の評価基準＞
◎：極めて優れている（ドットが非常にそろっている；Ｒｒが０．９以上）
○：実用上問題ないレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所が少数ある；Ｒｒが０．８以上０．９未満）
△：実用上許容できるレベル（視野毎のドットの大きさに差異がある場所がある；Ｒｒが０．６以上０．８未満）
×：使用不可（複数領域のドットの大きさが明らかに異なる；Ｒｒが０．６未満）
また、評価後の現像装置を取り出して、現像スリーブ上の現像剤に含まれるトナー量を、ブローオフ法で測定した。測定結果を表１に示す。
【０２００】
【表１】
※比較例２においては、上流側がＤｍｉｎ、下流側がＤｍａｘとなる。
【０２０１】
（実施例２〜１７及び比較例１、２）
現像剤経路の上流側、下流側と現像ギャップの大小関係並びに、現像ギャップのより好適な範囲を確認するため、像担持体１を用いた作像ユニットを用い、現像ギャップを調整して、表１に示す設定値とした以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜１７及び比較例１、２の画像形成装置を作製し、これらについて実施例１と同様の評価を行った。評価結果を表１に示す。また、画像均一性のランク評価結果を、Ｄｍａｘ及びＤｍａｘ−Ｄｍｉｎの二次元座標に対して、布置した図を図４に示す。該図４では、実施例１〜１７及び比較例１、２の目視評価の結果（◎、○、△、×）を、前記二次元座標と対応する座標位置に示している。
これらの実施例及び比較例の評価結果によれば、同一の像担持体を用いて、現像ギャップを変えた場合に、画像品質に対して良好な範囲が存在することを示している。
これらの結果より、本発明の画像形成装置が有する画像品質の優位性が示された。
また、現像領域に供される現像剤中のトナー含有量に偏差がある場合でも均等な画像を得ることができるため、現像機構を簡素化できコストを引き下げることが可能であることが示された。
【０２０２】
（参考例１〜３）
現像スリーブ上において、現像剤のトナー含有量に偏差が無い場合における現像ギャップの左右差の画像品質への影響を確認するため、現像剤供給ローラを付加した現像機構を用いて、現像ギャップを調整し、表１に示す設定値としたこと以外は、実施例１と同様にして、参考例１〜３の画像形成装置を作製し、これらについて実施例１と同様の評価を行った。
具体的には、図６の循環攪拌機構３０を改造し、現像領域でトナーが消費された現像剤を回収する循環攪拌経路Ｈを設けた。即ち、図７に示すように、現像剤供給スクリュー５２に戻らないよう、回収スクリュー８０を増設して、現像スリーブにかからない領域まで搬送後、回収スクリュー８０により現像領域でトナーが消費された現像剤を回収し、攪拌スクリュー側に戻すことにより、現像スリーブに供給される現像剤のトナー含有量偏差をなくした循環攪拌機構を用いて、参考例に係る現像機構を有する画像形成装置を作製して、上記評価を行った。
評価結果を表１に示す。
評価後の現像装置を取り出して、現像スリーブ上の現像剤に含まれるトナー量を、ブローオフ法で測定した。測定結果を表１に示す。
これらの結果より、現像スリーブ上の現像剤に含まれるトナー量に偏差が無い場合には、現像ギャップが狭い方の現像量が多く、現像ギャップが広い方の現像量が少なくなることが示された。
【０２０３】
最後に、実施例３の画像形成装置を、Ａ４版５％チャート１０，０００枚通紙試験を行った後、同様のトーン画像を出力して、同じ評価を行ったところ、初期同様の、極めて均一性に優れたトーン画像が作像できていることが確認された。
【符号の説明】
【０２０４】
１ 像担持体（感光体ドラム）
２ 保護層形成装置
３ 帯電ローラ（帯電装置）
４ クリーニング機構（クリーニング機構）
５ 現像装置
６ 転写ローラ（転写装置）
８ 潜像形成装置
１０、５１ 現像スリーブ
１１ 現像ギャップ
１２ 有機感光層
１３ 現像スリーブ円筒
１４ 導電性円筒状支持体
１５ 像担持体回転軸
１６ 現像スリーブ回転軸
１７ 現像ギャップ調整コロ（小）
１８ 現像ギャップ調整コロ（大）
１９ 内部磁石固定軸
２１ 像担持体用保護剤
２２ 保護剤供給部材
２３ 押圧力付与部材
２４ 保護層形成部材
３０ 循環搬送機構
４１ クリーニング部材
４２ クリーニング押圧部材（クリーニング押圧機構）
５２ 現像剤供給スクリュー
５３ 現像剤攪拌スクリュー
５４ 仕切り板
５５ トナー補給口
６０ 中間転写体
７０ 現像機構
８０ 回収スクリュー
１００ 画像形成装置
２００ 給紙機構
Ａ 現像スリーブ回転方向
Ｂ 像担持体回転方向
Ｃ 現像剤供給方向
Ｄ、Ｕ 現像剤移動方向
Ｅ 現像剤戻り方向
Ｆ、Ｇ、Ｉ スクリュー回転方向
Ｈ 循環攪拌経路
Ｌ 露光
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２０５】
【特許文献１】特開平０９−２１１９７５号公報
【特許文献２】特開２０００−１９４１９１号公報
【特許文献３】特開２００６−９８６０１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子写真方式を用いた画像形成装置であって、
少なくとも、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体である像担持体と、
前記像担持体を帯電させることにより前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、を有し、
前記現像手段は、回転軸方向の一端側を上流側とし、他端側を下流側としたとき、前記上流側から前記下流側に亘って、前記現像剤を現像領域へ担持搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの前記上流側から前記下流側に向かう方向に前記現像剤を循環搬送させながら、前記現像スリーブに前記現像剤を供給する循環搬送機構と、を有し、
前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成され、
前記現像ギャップは、現像スリーブ近傍での前記上流側から前記下流側にかけて狭くなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像ギャップの最大値をＤｍａｘ（μｍ）とし、現像ギャップの最小値をＤｍｉｎ（μｍ）としたとき、ＤｍａｘとＤｍｉｎの差であるＤｍａｘ−Ｄｍｉｎ（μｍ）が、５≦Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≦２０の関係を満たし、かつ、Ｄｍａｘが、２００≦Ｄｍａｘ≦３５０の関係を満たす請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
下記式１で定義されるＤｒ（％）が、２％〜８％である請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置。
Ｄｒ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍａｘ×１００（％） ・・・式１
【請求項４】
循環搬送機構が、循環搬送される現像剤に対してトナーを補給するためのトナー補給口を有し、前記トナー補給口が、現像スリーブの下流側から前記現像スリーブの上流側に向かって前記現像剤を循環搬送するための循環搬送経路に配置された請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
静電潜像形成手段が、定電流制御方式の帯電手段を有する請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
静電潜像形成手段が、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う帯電ローラを有する請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段をさらに有し、前記クリーニング手段がクリーニングブレードを有する請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体の表面を保護するための保護剤を塗布する保護剤塗布手段をさらに有する請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１】
電子写真方式を用いた画像形成装置であって、
少なくとも、導電性円筒状支持体上に少なくとも有機感光層を有する回転可能な感光体である像担持体と、
前記像担持体を帯電させることにより前記像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像手段と、を有し、
前記現像手段は、回転軸方向の一端側を上流側とし、他端側を下流側としたとき、前記上流側から前記下流側に亘って、前記現像剤を現像領域へ担持搬送する現像スリーブと、前記現像スリーブの前記上流側から前記下流側に向かう方向に前記現像剤を循環搬送させながら、前記現像スリーブに前記現像剤を供給する循環搬送機構と、を有し、
前記像担持体と前記現像スリーブとの間には隙間として画成される現像ギャップが形成され、
前記現像ギャップは、現像スリーブ近傍での前記上流側から前記下流側にかけて狭くなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
現像ギャップの最大値をＤｍａｘ（μｍ）とし、現像ギャップの最小値をＤｍｉｎ（μｍ）としたとき、ＤｍａｘとＤｍｉｎの差であるＤｍａｘ−Ｄｍｉｎ（μｍ）が、５≦Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ≦２０の関係を満たし、かつ、Ｄｍａｘが、２００≦Ｄｍａｘ≦３５０の関係を満たす請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
下記式１で定義されるＤｒ（％）が、２％〜８％である請求項１から２のいずれかに記載の画像形成装置。
Ｄｒ＝（Ｄｍａｘ−Ｄｍｉｎ）／Ｄｍａｘ×１００（％） ・・・式１
【請求項４】
循環搬送機構が、循環搬送される現像剤に対してトナーを補給するためのトナー補給口を有し、前記トナー補給口が、現像スリーブの下流側から前記現像スリーブの上流側に向かって前記現像剤を循環搬送するための循環搬送経路に配置された請求項１から３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
静電潜像形成手段が、定電流制御方式の帯電手段を有する請求項１から４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
静電潜像形成手段が、接触帯電及び近接帯電のいずれかを行う帯電ローラを有する請求項１から５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
像担持体の表面をクリーニングするクリーニング手段をさらに有し、前記クリーニング手段がクリーニングブレードを有する請求項１から６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
像担持体の表面を保護するための保護剤を塗布する保護剤塗布手段をさらに有する請求項１から７のいずれかに記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１８１６２７（Ｐ２０１０−１８１６２７Ａ）
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４９６４（Ｐ２００９−２４９６４）
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１９日（２０１０．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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