JP2004361487A

JP2004361487A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004361487A
Application number: JP2003156819A
Authority: JP
Inventors: Koji Fukushima; 浩次福島; Manabu Furuki; 学古木; Masabumi Koakutsu; 正文小圷; Masahiro Uchida; 正博内田; Kazuya Furuta; 和也古田; Kensaku Toganoo; 謙策栂尾; Minoru Sekine; 稔関根; Jin Kasono; 仁加園; Naoki Onishi; 直樹大西
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2004-12-24

Abstract

【課題】トナーフィルミングの発生を防止し、長期間に亘り欠陥のない安定した画質が得られ、環境にも優しい画像形成装置を提供すること。
【解決手段】像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電させられた前記像担持体の表面に、画像情報に応じて露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を球形状トナーにより現像してトナー像とする現像手段と、該トナー像を転写材に静電的に転写する転写手段と、最終的に画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収する回収部材と、を備え、該回収部材により回収された当該球形状トナーを再利用する機構を有する画像形成装置であって、
前記回収部材により回収された変形トナー粒子のトナー形状変化率（Ｔｔ）が、５０％〜１００％の範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を利用した小型の複写機、プリンタ、複合機等の画像形成装置に関するものであり、さらに詳しくは、トナーとしてほぼ球形状のトナーを使用した場合の不具合を解消するための改良が施された画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を利用した画像形成装置では、ドラムまたはベルト形状の有機感光体等からなる像担持体の表面に、公知の電子写真プロセスにより静電潜像を形成した後、その静電潜像をトナーを用いて現像してトナー像とし、次いで、このトナー像を直接または中間転写体を介して記録用紙に静電的に転写した後、加熱等によりトナーを該記録用紙表面に融着させることにより画像形成が行われている。
【０００３】
このトナーとしては、主成分である樹脂中に着色剤や帯電制御剤等を必要に応じて分散させて粒子形状にした乾式トナーが主に使用されている。かかる乾式トナーは、一成分現像剤または二成分現像剤という仕様形態にかかわらず、そのほとんどが、主成分である樹脂中に着色剤等を混練して均一に分散させてから機械的に粉砕した後、所望の粒子径および粒度分布が得られるように分級する、いわゆる機械粉砕法で製造されていた。
【０００４】
しかし、近年の高画質化の要求から、トナーの小粒子径化や粒度分布が狭いものが要求されるようになってきているが、従来の機械粉砕法では、このようなトナーの粒度分布が狭く、小粒径のトナーを製造する場合、生産能力や収率が大幅に低下し、コストが高くなってしまう。このため、かかるトナーを製造する方法として重合法あるいは溶解法等の湿式法が提案されている。
【０００５】
重合法は、モノマー材料に着色剤等を混合した状態で重合反応させて造粒させることによりトナー粒子を得るものであり、その反応時間等を調整することにより粒径をコントロールすることが可能であることから、原理上、粒度分布を非常に狭くすることが可能であるとされている。
また、溶解法は、結着樹脂と着色剤等とを有機溶剤中に溶解または分散させて油相を調製し、該油相成分を水相中で懸濁造粒することによりトナー粒子を得る製法であり、小粒径化や粒度分布の制御が可能である。
【０００６】
従来の機械粉砕法により得られるトナーの粒子形状は一般に不定形であるのに対し、これら重合法あるいは溶解法のような湿式法によるトナーは、極めて均一な小粒径かつ球形状トナーを得られる点が特徴でり、高画質かつ安定な現像性および転写性を備えたトナーを得ることができる。
【０００７】
さらに最近では、経済性、環境保全の面から、画像形成に用いられなかった残留トナーを廃棄せず、再利用することが望まれており、回収装置によって集められた残留トナーを現像工程に戻して再利用する機構を持つ画像形成装置が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。しかし、これら残留トナーは電子写真の各工程で機械的ストレスを多く受けており、新規トナーに比べて現像性が劣るものとなっているため、新規トナーと混合されると、不安定な現像性および転写性となり、画質劣化の原因となっていた。
【０００８】
また、これら残留トナーは、ロール状帯電器、像担持体、さらには中間転写体等に付着することがあり、このような付着が繰り返されると、それらの部材表面へのトナーフィルミングが発生する。
ロール状帯電器にこのトナーフィルミングが発生すると、その箇所では帯電が阻害され、帯電不良による画質欠陥を発生する。
また、像担持体にトナーフィルミングが発生した状態で画像形成が行われた場合には、得られた画像に残像や筋が発生して画質低下を招くことになる。
さらに、中間転写体にトナーフィルミングが発生すると、その箇所では転写電流の流れが阻害され、転写不良による画質欠陥を発生する。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６２−２９６１５８号公報
【特許文献２】
特開平５−２８９４６２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決することを課題とする。即ち、球形状トナーを用いて画像形成する場合において、最終的に画像形成に用いられなかった球形状トナーを回収する回収部材を備え、該回収部材により回収された球形状トナーを再利用する機構を有する画像形成装置であって、回収された球形状トナーの変形量を抑えることにより、各所におけるトナーフィルミングの発生を防止し、長期間に亘り安定した画質が得られ、環境にも優しい画像形成装置を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題は以下の本発明により達成される。即ち、本発明は、
＜１＞像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電させられた前記像担持体の表面に、画像情報に応じて露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を球形状トナーにより現像してトナー像とする現像手段と、該トナー像を転写材に静電的に転写する転写手段と、最終的に画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収する回収部材と、を備え、該回収部材により回収された当該球形状トナーを再利用する機構を有する画像形成装置であって、
前記回収部材により回収された変形トナー粒子の下記式（１）で表されるトナー形状変化率（Ｔｔ）が、５０％〜１００％の範囲内であることを特徴とする画像形成装置である。
式（１）Ｔｔ（％）＝（ｈ／ｘ）×１００
〔式（１）において、ｘは、変形トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、ｈは、該変形トナー粒子投影像の最大長さ方向の軸と垂直な面に形成される変形トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、ｘ≧ｈである。〕
【００１２】
＜２＞前記回収部材が、前記像担持体の表面に残留し、かつ、画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収するものであることを特徴とする＜１＞に記載の画像形成装置である。
【００１３】
＜３＞前記転写材が中間転写体であって、前記回収部材が、当該中間転写体の表面に残留し、かつ、画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収するものであることを特徴とする＜１＞に記載の画像形成装置である。
【００１４】
＜４＞前記画像形成装置が、複数色の球形状トナーを用いフルカラー画像を形成し得るものであって、回収した前記球形状トナーが黒色現像手段に供給され、再利用されることを特徴とする＜１＞に記載の画像形成装置である。
【００１５】
＜５＞前記球形状トナーの下記式（２）で表される形状指数（ＳＦ）が、１３５以下であることを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１に記載の画像形成装置である。
式（２）ＳＦ＝（２πＬ^２／４Ａ）×１００
〔式（２）において、Ｌは、球形状トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、Ａは、該球形状トナー粒子投影像の面積（μｍ^２）を表す。〕
【００１６】
＜６＞前記球形状トナーの体積平均粒径が、２μｍ〜９μｍの範囲内であることを特徴とする＜１＞〜＜５＞のいずれか１に記載の画像形成装置である。
【００１７】
＜７＞前記帯電手段が接触型のロール状帯電器からなり、該ロール状帯電器の表面が弾性体からなる表面層から構成されることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか１に記載の画像形成装置である。
【００１８】
＜８＞前記転写材が中間転写体であり、該中間転写体の表面が弾性体からなる表面層から構成されることを特徴とする＜１＞〜＜７＞のいずれか１に記載の画像形成装置である。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の画像形成装置について説明する。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電させられた前記像担持体の表面に、画像情報に応じて露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を球形状トナーにより現像してトナー像とする現像手段と、該トナー像を転写材に静電的に転写する転写手段と、最終的に画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収する回収部材と、を備え、該回収部材により回収された当該球形状トナーを再利用する機構を有する画像形成装置であって、
前記回収部材により回収された変形トナー粒子の下記式（１）で表されるトナー形状変化率（Ｔｔ）が、５０％〜１００％の範囲内であることを特徴とする。但し、このトナー形状変化率（Ｔｔ）は、６５％〜１００％の範囲が好ましく、８０％〜１００％の範囲がより好ましい。
式（１）Ｔｔ（％）＝（ｈ／ｘ）×１００
〔式（１）において、ｘは、変形トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、ｈは、該変形トナー粒子投影像の最大長さ方向の軸と垂直な面に形成される変形トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、ｘ≧ｈである。〕
式（１）Ｔｔ（％）＝（ｈ／ｘ）×１００
【００２０】
トナー形状変化率（Ｔｔ）が上記範囲内にある場合、最終的に画像形成に用いられず、回収された球形状トナーの変形量が小さいことを表している。そのため、本発明の画像形成装置において、回収されたトナーの再利用する際、回収された球形状トナーを新規の球形状トナーと混合して使用しても、現像性が劣ることなく、安定した現像性および転写性が得られ、さらに、接触型帯電器、像担持体や中間転写体へのトナーフィルミングの発生も防止し、長期間にわたり欠陥のない安定した画質が得られ、環境にも優しい画像形成装置を提供できる。また、球形状トナーを用いているため、廃棄トナーの発生が少なく環境にも優しい。
一方、トナー形状変化率（Ｔｔ）が、５０％未満である場合は、回収された球形状トナーの変形量が大きいことから、新規トナーと混合すると、不安定な現像性および転写性となり、さらに、接触型帯電器、像担持体や中間転写体へのトナーフィルミングも発生し、画質欠陥を招く。
【００２１】
なお、上記の本発明の説明において、「最終的に画像形成に用いられなかった球形状トナー」、「球形状トナー」、「変形トナー（粒子）」、「トナー形状変化率（Ｔｔ）」、「トナー粒子投影像」および「転写材」、という用語は、具体的かつ正確には下記に説明される意味を持つ。
即ち、「最終的に画像形成に用いられなかった球形状トナー」とは、本発明においては、現像手段によって像担持体へと供給された球形状トナーであって、該球形状トナーが、像担持体表面、中間転写体表面（転写材が中間転写体の場合）、さらには、トナー像を記録材（転写材が記録材の場合）へと転写させる転写手段の表面の少なくともいずれかに残留し、結果的に記録材への転写が行われなかったものを指す。
【００２２】
即ち、「球形状トナー」とは、本発明においては、完全な真球および真球に近い形状を有するものの両方を意味する。なお、「球形状」が意味する定量性については後述する。また、前記球形状トナーは、通常は重合法あるいは溶解法等の湿式法により製造されるものであるが、ほぼ球形状のトナーが得られるのであれば、その製造方法は特に限定されず、例えば、機械粉砕法等の他の製法により製造されるものであってもよい。なお、本明細書において、「球形状トナー」は、単に「トナー」と称する場合がある。
【００２３】
一方、「変形トナー（粒子）」とは、本発明においては、最終的に画像形成に用いられなかったものであり、回収され、かつ、再利用されるトナーを意味する。一般的に、このトナーは、現像、転写、回収等の工程の際に加わる機械的ストレスにより、元の球形状から大なり小なり変形する傾向にあるため、本発明においてはこのように称する。
【００２４】
「トナー形状変化率（Ｔｔ）」とは、最終的に画像形成に用いられなかったものであり、回収され、かつ、再利用されるトナー、即ち、変形トナー粒子を、少なくとも５０個以上サンプリングし、これら個々の変形トナー粒子の、投影像の最大長さｘ（μｍ）、および、該変形トナー粒子投影像の最大長さ方向の軸と垂直な面に形成される変形トナー粒子投影像の最大長さｈ（μｍ）、を上記の式（１）に代入して得られた個々の値を平均して求めたものである。なお、サンプリングされた個々の変形トナー粒子のｘ値およびｈ値は、画像解析装置（株式会社ネクサス製：ＮＥＸＵＳ）を用いて計測した。
また、ｘ値およびｈ値の定義において、「トナー粒子投影像」とは、平面スクリーンと、これに対して光を実質的に垂直に照射する光源と、の間に球形状トナーや変形トナー等のトナー粒子を設置した時に、前記平面スクリーン表面に形成される前記トナー粒子の投影像のことを意味する。これは以下の説明においても同様である。
【００２５】
なお、「トナー形状変化率（Ｔｔ）」は、使用する球形状トナー、像担持体、接触型の帯電器、中間転写体、回収部材等の様々な要素を制御することにより所望の値を得ることが可能である。このような要素としては、特に限定されるものではないが、例えば、球形状トナーの硬度、接触型の帯電器の表面硬度、中間転写体の表面硬度などを考慮することが望ましい。球形状トナーの硬度は、球形状トナーの製法や製造条件等を適切に選択することにより制御可能であり、帯電器や中間転写体の表面硬度は、帯電器や中間転写体を構成する層の構成、これらの層の材料や厚み等を適切に選択することにより制御可能である。
【００２６】
具体的には、例えば、本発明に用いられる帯電手段として接触型のロール状帯電器を用いる場合、該ロール状帯電器の表面が弾性体からなる表面層から構成されることが好ましく、かかる表面層（弾性層）の材質、厚さなどの条件を調整することにより、表面の微小硬度を調整することができ、その結果、上記のトナー形状変化率（Ｔｔ）を制御することができる。
同様に、例えば、本発明の画像形成装置が中間転写体を備えている場合、該中間転写体の表面が弾性体からなる表面層から構成されることが好ましく、かかる表面層（弾性層）の材質、厚さなどの条件を調整することにより、表面の微小硬度を調整することができ、その結果、上記のトナー形状変化率（Ｔｔ）を制御することができる。
【００２７】
ここで、トナー形状変化率（Ｔｔ）を５０％〜１００％の範囲内に制御するためには、かかるロール状帯電器や中間転写体表面の微小硬度が、７５度以下であることが好ましく、７０度以下であることがより好ましく、４５〜６０度の範囲であることがさらに好ましい。
【００２８】
なお、本発明におけるロール状帯電器や中間転写体の微小硬度の測定は、いかなる方法によっても測定することができる。具体的には、例えば、本発明におけるロール状帯電器や中間転写体の微小硬度は、ＭＤ−１微小硬度計を用いて測定することができる。
【００２９】
「転写材」とは、中間転写体の表面のトナー像を、記録用紙やＯＨＰシート等の記録材に間接的に転写する際に用いる中間転写体、あるいは、直接的に転写する場合に用いる前記記録材の両方を意味する。なお、本発明の画像形成装置において、転写材としての中間転写体は複数備えられていてもよい。
【００３０】
本発明に用いられる球形状トナーの、「球形状」の程度は下記式（２）で表される形状指数（ＳＦ）によって定量的に表現され、この値が、１００である場合は真球を意味し、１００に近いほど、その形状が真球に近いことを意味する。本発明において、この形状指数（ＳＦ）は、１３５以下であることが好ましく、１２５以下がより好ましい。
式（２）ＳＦ＝（２πＬ^２／４Ａ）×１００
〔式（２）において、Ｌは、球形状トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、Ａは、該球形状トナー粒子投影像の面積（μｍ^２）を表す。〕
【００３１】
形状指数（ＳＦ）が、１３５を超える場合は、形状がいびつなものとなり、球形状トナーとは言い難くなる。従って、このような場合には、球形状トナーが本来有する高画質化といった効果が得られなくなる。また、廃棄されるトナーが増加することになり、経済的にも、環境上も好ましくない。
【００３２】
なお、形状係数（ＳＦ）は、上記の画像解析装置（株式会社ネクサス製：ＮＥＸＵＳ）を用いて、重合法等により得られた球形状トナー粒子１００個の各々について、その投影像の最大長さＬ（μｍ）および該球形状トナー粒子投影像の面積Ａ（μｍ^２）を計測し、これらの値を上記の式（２）に代入して得られた個々の値を平均して求めたものである。
【００３３】
本発明に用いられる球形状トナーの体積平均粒径は、２μｍ〜９μｍの範囲内であることが好ましく、５μｍ〜８μｍの範囲内であることがより好ましい。
体積平均粒径が２μｍ未満の場合では、球形状トナーが現像器から飛散しやすくなるため画像形成装置内の汚染等を発生させたり、また、二成分現像剤では前記トナーがキャリアへ付着しやすくなるためトナーの帯電性を低下させてしまう場合がある。一方、体積平均粒径が９μｍを超えた場合では、小粒径トナーとしての高画質化の効果が得られ難くなる場合がある。
【００３４】
以下、本発明の画像形成装置の実施形態の一例を、図面を参照して説明するが、本発明は、図面に示される例に限定されるものではない。
図１は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図１において、画像形成装置１００ａは、４つの像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋと、４つの接触形の帯電器（帯電手段）１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋと、４つの現像器（現像手段）１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋと、各像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ用のトナー回収部材１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋと、２つの１次転写ロール（中間転写体、第１の転写手段）２０ｙｍ、２０ｃｋと、２次転写ロール（他の中間転写体、第２の転写手段）３０と、加圧ロール４０と、を備える電子写真方式、レーザービーム走査露光方式のフルカラー画像形成装置である。そのため、図１に示すように、画像形成装置１００は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４色のトナー像を形成する個々の像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋを有する。
【００３５】
また、図１において示された矢印Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｋは、この矢印の方向にレーザービームが不図示の光源より照射されることを意味する。なお、各符号の小文字のアルファベット、即ち、ｙ、ｍ、ｃおよびｋはカラー画像を記録材Ｐ表面に形成する過程において、画像形成装置１００ａを構成する個々の部材が関与する色を表すものであり、ｙはイエロー、ｍはマゼンタ、ｃはシアン、ｋは黒を意味する。
【００３６】
個々の像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの周囲には、その回転方向（図１中の個々の像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋに示された矢印方向）に沿って、帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋ、現像器１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋ、１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋ、トナー回収部材１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋが順次配設されている。各々の像担持体、帯電器、現像器およびトナー回収部材は各色毎にユニットをなしており、例えば、イエローの場合は、像担持体１０ｙの周囲に帯電器１２ｙと現像器１４ｙとトナー回収部材１６ｙとが配設されており、像担持体１０ｙから１次転写ロール２０ｙｍへと転写されず残留した像担持体１０ｙ上トナーは、トナー回収部材１４ｙによって回収される。その後、回収されたトナーは図示されない再利用機構を経て、現像器１４ｙを通じて再利用される。なお、回転する像担持体１０ｙ表面には、イエローの画像情報を静電潜像として形成するレーザービームＬｙが、前記表面が帯電器１２ｙにより帯電した後、現像器１４ｙと隣接して向き合うまでの間に、照射される。これらは、他の３色についても同様である。
【００３７】
１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋは、それぞれ、回転する像担持体１０ｙおよび１ｍ、並びに、像担持体１０ｃおよび１０ｋと連動して回転するように接触して配置されている。また、２次転写ロール３０は、１次転写ロール２０ｙｍおよび４ｃｋに連動して回転するように接触して配置されている。また、２次転写ロール３０と、加圧ロール４０とが接しており、この当接部を記録材Ｐが通過した際に、２転写ロール３０側の記録材Ｐ表面に画像が形成（転写）される。
【００３８】
各像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋは、それぞれの接触型の帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋにより一様に帯電されたあと、変調されたレーザビームＬｙ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｋにより、その表面に静電潜像が形成される。像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ表面の静電潜像は、現像器１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋによりトナー像が現像される。その現像されたトナー像は、１次転写ロール２０ｙｍにイエローおよびマゼンタが、１次転写ロール４ｃｋにシアンおよび黒が二色づつ転写される。１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋにより転写されたトナー像は、２次転写ロール３０に転写される。２次転写ロール３０に転写されたカラートナー像は、２次転写ロール３０と、加圧ロール４０と、の当接部を記録材Ｐが挿通する際に、その表面に一括して転写される。なお、１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋ、２次転写ロール３０には、これらを転写手段とするために、図示しない電源により正極性のバイアスが印加されるようになっており、負極性のトナーを静電転写できるようになっている。また、加圧ロール４０に対しても、同様に、正極性のバイアスが印加されるようになっている。
【００３９】
図２は、図１に示す本発明の画像形成装置における帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが、接触型の帯電ロールである場合の該帯電ロールの層構成の一例を示す模式断面図である。図２（ａ）は単層構造の帯電ロール５０ａを、図２（ｂ）は多層構造の帯電ロール５０ｂを示している。なお、図１における帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋを、図２においては、帯電ロール５０として説明する。
本発明において、図２に示されるように、この接触型の帯電ロール５０は、弾性体からなる表面層５６から構成されるものであれば、シャフト５２と表面層５６のみの単層構造の帯電ロールでも、シャフト５２と中間層５４と表面層５６を有する、多層構造の帯電ロールのどちらでもよい。なお、１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋ、および、２次転写ロール３０の層構成もかかる帯電ロール５０と同様であってもよい。
【００４０】
表面層５６を形成する弾性体は、半導電性であり、また、この弾性体のバインダー材料としては、例えば、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ハイスチレンゴム（ＨｉＳｔｙｒｅｎｅｒｅｓｉｎｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄｂｕｔｙｌｒｕｂｂｅｒ）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、水添化ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム）、ＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＮＢＲとＥＰＤＭとをブレンドしたゴム、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＣＯ（ヒドリンゴム）、ＥＣＯ（エピクロルヒドリンゴム）、塩素化ポリエチレン（Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ−ＰＥ）、ＶＡＭＡＣ（エチレン−アクリルゴム）、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＡＵ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（ふっ素ゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＣＳＭ（クロロスルフォン化ポリエチレンゴム）等のゴム材料が挙げられるが、上記に列挙したもの以外であってもゴム材料であれば特に限定されるものではない。
なお、表面層５６は単層からなってもよいし、多層構造を有してもよい。
【００４１】
中間層５４は、導電性あるいは半導電性であり、また、中間層を構成するバインダー材料としては、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）、ＢＲ（ポリブタジエンゴム）、ハイスチレンゴム（ＨｉＳｔｙｒｅｎｅｒｅｓｉｎｍａｓｔｅｒｂａｔｃｈ）、ＩＲ（イソプレンゴム）、ＩＩＲ（ブチルゴム）、ハロゲン化ブチルゴム（Ｈａｌｏｇｅｎａｔｅｄｂｕｔｙｌｒｕｂｂｅｒ）、ＮＢＲ（ニトリルブタジエンゴム）、水添化ＮＢＲ（Ｈ−ＮＢＲ）、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン３元共重合ゴム）、ＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム）、ＮＢＲとＥＰＤＭとをブレンドしたゴム、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＡＣＭ（アクリルゴム）、ＣＯ（ヒドリンゴム）、ＥＣＯ（エピクロルヒドリンゴム）、塩素化ポリエチレン（Ｃｈｌｏｒｉｎａｔｅｄ−ＰＥ）、ＶＡＭＡＣ（エチレン−アクリルゴム）、ＶＭＱ（シリコーンゴム）、ＡＵ（ウレタンゴム）、ＦＫＭ（ふっ素ゴム）、ＮＲ（天然ゴム）、ＣＳＭ（クロロスルフォン化ポリエチレンゴム）等のゴム材料が挙げられる。
上記のゴム材料に加えて、さらに、ＰＶＣ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ナイロン、エチレン酢酸ビニル、エチレンエチルアクリレート、エチレンアクリル酸メチル、スチレンブタジエン、ポリアリレート、ポリカーボネート、ふっ素やシリコ−ンなどの樹脂材料、加えて例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレンおよびその置換体の単重合体；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リン共重合体、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−アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、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−メタクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、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、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、および肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、パラフィンワックス、カルナバワックス等の各樹脂、上記に列挙した、共重合体、変性体、または、これらの混合物から選ばれるものでもよいが、これら上記に列挙したもの以外であっても、ゴム材料、樹脂材料、共重合体材料、または、これらの混合物であれば特に限定されるものではない。
なお、中間層５４は単層からなってもよいし、多層構造を有してもよい。
【００４２】
像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋは、少なくとも潜像が形成される機能を有するものであれば限定されないが、電子写真用感光体が好ましく用いられる。該電子写真用感光体は、電荷発生物質の蒸着膜等による単層型電子写真用感光体であってもよいが、本発明では、機能分離型の積層型電子写真用感光体を好適に用いることができる。また、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋに対しては、直流電流を印加してもよいし、直流電流にさらに交流電流を重畳させて印加してもよい。さらに、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋは、帯電手段により、通常−３００〜−１０００Ｖに帯電される。
【００４３】
帯電器（帯電手段）１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋとしては、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋを一様に帯電させる機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、導電性または半導電性のロール等を用いた公知の接触型の帯電装置等が挙げられ、中でも、上述のような弾性体からなる表面層を有する接触型の帯電ロールが好ましい。
【００４４】
露光手段としては、図１に示した画像形成装置１００においては、レーザービームを用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋの表面に、半導体レーザ光、ＬＥＤ光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できる光学系機器等が挙げられる。
【００４５】
現像器（現像手段）１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋは、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ表面に形成された静電潜像を、球形状トナーにより現像してトナー画像を形成する機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、球形状トナーをブラシ、ローラー等を用いて像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋに付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。
【００４６】
トナー回収部材（回収部材）１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋは、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ表面から転写材へのトナー像の転写後、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ表面に残留し、画像形成に用いられなかったトナーを回収する機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ブレードやブラシにより残留トナーを掻き取る機能を有する公知のトナー回収器等が挙げられる。
【００４７】
像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋから１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋへ、および、１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋから２次転写ロール３０へと、転写手段として付与される転写電流には、通常直流電流が使用されるが、本発明においてはさらに交流電流を重畳させて使用してもよい。１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の設定条件としては、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード（周速）等により、任意に設定することができる。
【００４８】
加圧ロール４０から記録材Ｐへと転写手段として付与される転写電流には、通常直流電流が使用されるが、本発明においてはさらに交流電流を重畳させて使用してもよい。加圧ロール４０における設定条件としては、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード（周速）等により、任意に設定することができる。
【００４９】
また、図３を用いて本発明の画像形成装置の他の一例をについて説明する。ここで、図３は、本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。図３において、画像形成装置１００ｂは、２つの１次転写ロール（中間転写体、第１の転写手段）２０ｙｍ、２０ｃｋと、１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋ用のトナー回収部材２２ｙｍ、２２ｃｋと、２次転写ロール（他の中間転写体、第２の転写手段）３０と、２次転写ロール３０用のトナー回収部材３２と、加圧ロール４０と、加圧ロール４０に当接したブレード４４とトナー格納部４６とからなる加圧ロール４０用のトナー回収部材４２を備え、図１の画像形成装置１００ａにおけるトナー回収部材（回収部材）１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋが設けられていない他は、図１の画像形成装置１００ａと同様の構成を有する電子写真方式、レーザービーム走査露光方式のフルカラー画像形成装置である。そのため、画像形成装置１００ａと重複する部材に関する記載は、ここでは省略する。
なお、図３に示される画像形成装置１００ｂは、さらに、図１に示される画像形成装置１００ａと同様に、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ用のトナー回収部材１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋを備えていてもよい。
【００５０】
図３に示される画像形成装置１００ｂにおいては、各トナー回収部材２２ｙｍ、２２ｃｋ、３２、４２が、それに対応する１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋ、２次転写ロール３０、加圧ロール４０の表面に存在する、画像形成に用いられなかったトナーを回収する。具体的には、例えば、トナー回収部材２２ｙｍ、２２ｃｋは、１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋから２次転写ロール３０へと転写されず残留した１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋ上トナーを回収する。その後、これらのトナー回収部材２２ｙｍ、２２ｃｋ、３２、４４によって回収されたトナーは、４色の球形状トナー（カラートナー）であるため、図示されない再利用機構を経て、各々のカラートナーを格納する現像器１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋを通じて再利用されてもよい。
【００５１】
また、図３に示される画像形成装置１００ｂのように、４色の球形状トナー（カラートナー）を利用し、フルカラーの画像を形成し得る画像形成装置の場合、各々のトナーを混色した場合に黒色を示す特性を有することから、全ての色の回収トナーを混合し、黒色トナーを供給する現像器１４ｋを通じて、黒色現像手段として再利用してもよい。
なお、回収したカラートナーの全色を黒色トナーを供給する現像器１４ｋを通じて再利用させる場合、図示されない再利用機構もしくは他の機構にて、黒色の画像を形成し得るように混色の割合を調整することが好ましい。
【００５２】
以上のように、図１および図３に示す本発明の画像形成装置１００ａおよび１００ｂによれば、像担持体１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ、１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋ、２次転写ロール３０、加圧ロール４０のいずれの部材においても、次工程へと転写されず、表面に残留し、画像形成に使用されなかった球形状トナーを回収した場合、その回収されたトナーのトナー形状変化率（Ｔｔ）が５０％〜１００％の範囲であることが必須である。このような画像形成装置は、いずれの部材の表面から回収されたトナーであっても、新規の球形状トナーと混合して再利用する際、現像性が劣ることなく、安定した現像性および転写性が得られ、さらに、接触型帯電器、像担持体や中間転写体へのトナーフィルミングの発生も防止し、長期間にわたり欠陥のない安定した画質が得られ、環境にも優しいという優れた効果を奏する。
【００５３】
以上、本発明の画像形成装置の実施形態について図を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の画像形成装置は、トナー回収部材を少なくとも１つ有し、該回収部材により回収されたトナーが再利用される機構を有していればよい。また、本発明の画像形成装置が複数のトナー回収部材を有していたとしても、その中の１つトナー回収部材において回収されたトナーのトナー形状変化率（Ｔｔ）が５０％〜１００％の範囲であればよく、２つ以上のトナー回収部材によって回収されたトナーのトナー形状変化率（Ｔｔ）がこの範囲内であることが好ましく、全てのトナー回収部材において回収されたトナーのトナー形状変化率（Ｔｔ）がこの範囲であることがより好ましい。
【００５４】
【実施例】
以下に本発明を実施例を挙げてより具体的に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
各々の実施例および比較例においては、図１および図３に示す本発明の画像形成装置１００ａおよび１００ｂを用いて、記録用紙上にトナーフィルミングが発生するまで連続して画像形成を行った。なお、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４色のトナーは、溶解法により作製された体積平均粒径が７μｍ〜８μｍ、形状指数（ＳＦ）＝１１０の球形状トナーであり、負極帯電性の２成分現像剤として使用した。
【００５５】
また、下記の実施例１〜６および比較例１〜３において、図２（ｂ）に記載の帯電ロール５０の、中間層５４および表面層５６の材料や厚み等を下記に示すようにそれぞれ変化させ、かかる帯電ロール５０を図１における接触型の帯電器１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋとして、図１に示される画像形成装置１００ａに設置し、トナー形状変化率（Ｔｔ）を制御して評価テストを実施した。
なお、実施例１〜６および比較例１〜３において、トナー形状変化率（Ｔｔ）は、像担持体１０ｙ用のトナー回収部材１６ｙにて回収されたトナーについて測定した。
【００５６】
（実施例１）
実施例１の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが１０００μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが５００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、実施例１にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、４６度であった。
この実施例１の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は９９％であった。
次に、実施例１の画像形成装置１００ａにより、記録材ＰとしてＡ４サイズのＰ紙（富士ゼロックス製）を用いて、文字、ハーフトーン、写真画像等の１４パターンのフルカラー画像を、トナーフィルミングの発生が確認されるまで連続して画像形成するテストを実施した。
【００５７】
（実施例２）
実施例２の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが５００μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが１０００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、実施例２にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、５５度であった。
この実施例２の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は９２％であった。
次に、実施例２の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００５８】
（実施例３）
実施例３の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが１０００μｍの発泡シリコーンからなり、表面層５６は厚みが５００μｍのシリコーンゴムからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、実施例２にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、６０度であった。
この実施例３の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は８７％であった。
次に、実施例３の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００５９】
（実施例４）
実施例４の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが７００μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが８００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、実施例４にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、６８度であった。
この実施例４の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は７８％であった。
次に、実施例４の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００６０】
（実施例５）
実施例５の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが１０００μｍの発泡ＥＰＤＭからなり、表面層５６は厚みが５００μｍのエピクロルヒドリンからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、実施例５にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、７１度であった。
この実施例５の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は６６％であった。
次に、実施例５の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００６１】
（実施例６）
実施例６の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが８００μｍの発泡ＥＰＤＭからなり、表面層５６は厚みが７００μｍのエピクロルヒドリンからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、実施例６にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、６９度であった。
この実施例６の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は５８％であった。
次に、実施例６の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００６２】
（比較例１）
比較例１の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが１４３０μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが７０μｍのＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、比較例１にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、９０度であった。
この比較例１の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は１６％であった。
次に、比較例１の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００６３】
（比較例２）
比較例２の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが１４５０μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが５０μｍのＰＶＤＦからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、比較例２にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、８０度であった。
この比較例２の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は３６％であった。
次に、比較例２の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００６４】
（比較例３）
比較例３の画像形成装置１００ａとしては、中間層５４は厚みが１４００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなり、表面層５６は厚みが１００μｍのポリエステルからなる帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋが設置されているものを用いた。なお、比較例３にて用いられた帯電ロール１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋの表面微小硬度は、８５度であった。
この比較例３の画像形成装置１００ａのトナー形状変化率（Ｔｔ）は４８％であった。
次に、比較例３の画像形成装置１００ａにより、実施例１と同様のテストを実施した。
【００６５】
また、下記の実施例７〜１２および比較例４〜６において、図２（ｂ）に記載の帯電ロール５０と同様の層構成を有する中間転写体を、中間層５４および表面層５６の材料や厚み等を下記に示すようにそれぞれ変化させ、かかる中間転写体を図１における１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０として、図１に示される画像形成装置１００ｂに設置し、トナー形状変化率（Ｔｔ）を制御して評価テストを実施した。
なお、実施例７〜１２および比較例４〜６において、トナー形状変化率（Ｔｔ）は、１次転写ロール２０ｙｍ用のトナー回収部材２２ｙｍにて回収されたトナーについて測定した。
【００６６】
（実施例７）
実施例７の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが１０００μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが５００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、実施例７にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、４６度であった。
この実施例７の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は９９％であった。
次に、実施例７の画像形成装置１００ｂにより、記録材ＰとしてＡ４サイズのＰ紙（富士ゼロックス製）を用いて、文字、ハーフトーン、写真画像等の１４パターンのフルカラー画像を、トナーフィルミングの発生が確認されるまで連続して画像形成するテストを実施した。
【００６７】
（実施例８）
実施例８の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが５００μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが１０００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、実施例８にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、５５度であった。
この実施例８の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は９２％であった。
次に、実施例８の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００６８】
（実施例９）
実施例９の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが１０００μｍの発泡シリコーンからなり、表面層５６は厚みが５００μｍのシリコーンゴムからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、実施例９にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、６０度であった。
この実施例９の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は８６％であった。
次に、実施例９の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００６９】
（実施例１０）
実施例１０の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが７００μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが８００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、実施例１０にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、６８度であった。
この実施例１０の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は７８％であった。
次に、実施例１０の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００７０】
（実施例１１）
実施例１１の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが１０００μｍの発泡ＥＰＤＭからなり、表面層５６は厚みが５００μｍのエピクロルヒドリンからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、実施例１１にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、７１度であった。
この実施例１１の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は６５％であった。
次に、実施例１１の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００７１】
（実施例１２）
実施例１２の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが８００μｍの発泡ＥＰＤＭからなり、表面層５６は厚みが７００μｍのエピクロルヒドリンからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、実施例１２にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、６９度であった。
この実施例１２の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は５８％であった。
次に、実施例１２の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００７２】
（比較例４）
比較例４の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが１４３０μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが７０μｍのＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）からなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、比較例４にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、９０度であった。
この比較例４の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は１５％であった。
次に、比較例４の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００７３】
（比較例５）
比較例５の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが１４５０μｍの発泡ウレタンからなり、表面層５６は厚みが５０μｍのＰＶＤＦからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、比較例５にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、８０度であった。
この比較例５の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は３５％であった。
次に、比較例５の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００７４】
（比較例６）
比較例６の画像形成装置１００ｂとしては、中間層５４は厚みが１４００μｍのエピクロルヒドリンゴムからなり、表面層５６は厚みが１００μｍのポリエステルからなる１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０が設置されているものを用いた。なお、比較例６にて用いられた１次転写ロール２０ｙｍ、２０ｃｋおよび２次転写ロール３０の表面微小硬度は、８５度であった。
この比較例６の画像形成装置１００ｂのトナー形状変化率（Ｔｔ）は４８％であった。
次に、比較例６の画像形成装置１００ｂにより、実施例７と同様のテストを実施した。
【００７５】
（トナーフィルミングの評価方法）
上記の実施例および比較例において、トナーフィルミングの評価は、記録材Ｐ表面に形成されたカラー画像の非印字部（非画像部）を目視により確認し、トナーフィルミングが発生し始めた画像形成枚数をトナーフィルミングライフとして評価した。このトナーフィルミングライフを、上記の実施例および比較例におけるトナー形状変化率（Ｔｔ）に対して表した結果を表１および表２に示す。
【００７６】
【表１】

【００７７】
【表２】

【００７８】
（画質劣化項目の評価）
カブリについては、記録紙上の非画像部（白紙部）を目視検査し、官能評価にて５人中３人以上が汚れていると感じるレベルを×とした。
ハーフトーンムラについても同様に、記録紙上に３０％カバレッジのハーフトーン画像を出力し、目視による官能評価にて５人中３人以上が異常と感じるレベルを×とした。
低濃度判断は、濃度測定器（Ｘ−Ｒｉｔｅ４０４）を用いて、Ｄ＜１．２０のものを×とした。
【００７９】
（評価結果）
図１および表２の結果から、本発明の画像形成装置（実施例１〜１２）のトナーフィルミングライフは２０Ｋ枚以上であるのに対し、従来技術の画像形成装置（比較例１〜６）のトナーフィルミングライフは約１０Ｋ前後であることが判る。また、トナー形状変化率Ｔｔが５８％である実施例６と、トナー形状変化率Ｔｔが４８％である比較例３と、を比較すると、トナーフィルミングライフが１０Ｋ近く急激に変動しており、トナー形状変化率Ｔｔが５０％以下であると、トナーフィルミングが長期に亘り発生しないことが判明した。また、実施例１２と比較例６とを比較した場合にも同様ことが判明した。
さらに、比較例１、２、４、および５の画像形成装置において、画質の劣化も見られた。
【００８０】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、球形状トナーを用いて画像形成する場合において、最終的に画像形成に用いられなかった球形状トナーを回収する回収部材を備え、該回収部材により回収された球形状トナーを再利用する機構を有する画像形成装置であって、回収された球形状トナーの変形量を抑えることにより、各所におけるトナーフィルミングの発生を防止し、長期間に亘り安定した画質が得られ、環境にも優しい画像形成装置を提供することができ、実用上、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す本発明の画像形成装置における帯電器が、接触型の帯電ロールである場合の該帯電ロールの層構成の一例を示す模式断面図であり、図２（ａ）は単層構造の帯電ロールを、図２（ｂ）は多層構造の帯電ロールを示している。
【図３】本発明の画像形成装置の他の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０ｙ、１０ｍ、１０ｃ、１０ｋ像担持体
１２ｙ、１２ｍ、１２ｃ、１２ｋ帯電器（帯電手段）
１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋ現像器（現像手段）
１６ｙ、１６ｍ、１６ｃ、１６ｋ像担持体用のトナー回収部材（回収部材）
２０ｙｍ、２０ｃｋ１次転写ロール（中間転写体、第１の転写手段）
２２１次転写ロール用のトナー回収部材（回収部材）
３０２次転写ロール（中間転写体、第２の転写手段）
３２２次転写ロール用のトナー回収部材（回収部材）
４０加圧ロール
４２加圧ロール用のトナー回収部材（回収部材）
４４ブレード
４６トナー格納部
５０ａ、５０ｂ接触型の帯電ロール
５２シャフト
５４中間層
５６表面層
１００ａ、１００ｂ画像形成装置
Ｌｙ、Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｋレーザービーム
Ｐ記録材
Ｔ回収された球形状トナー

Claims

像担持体と、該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、該帯電手段により帯電させられた前記像担持体の表面に、画像情報に応じて露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像を球形状トナーにより現像してトナー像とする現像手段と、該トナー像を転写材に静電的に転写する転写手段と、最終的に画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収する回収部材と、を備え、該回収部材により回収された当該球形状トナーを再利用する機構を有する画像形成装置であって、
前記回収部材により回収された変形トナー粒子の下記式（１）で表されるトナー形状変化率（Ｔｔ）が、５０％〜１００％の範囲内であることを特徴とする画像形成装置。
式（１）Ｔｔ（％）＝（ｈ／ｘ）×１００
〔式（１）において、ｘは、変形トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、ｈは、該変形トナー粒子投影像の最大長さ方向の軸と垂直な面に形成される変形トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、ｘ≧ｈである。〕
前記回収部材が、前記像担持体の表面に残留し、かつ、画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記転写材が中間転写体であって、前記回収部材が、当該中間転写体の表面に残留し、かつ、画像形成に用いられなかった前記球形状トナーを回収するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記画像形成装置が、複数色の球形状トナーを用いフルカラー画像を形成し得るものであって、回収した前記球形状トナーが黒色現像手段に供給され、再利用されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記球形状トナーの下記式（２）で表される形状指数（ＳＦ）が、１３５以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の画像形成装置。
式（２）ＳＦ＝（２πＬ^２／４Ａ）×１００
〔式（２）において、Ｌは、球形状トナー粒子投影像の最大長さ（μｍ）を表し、Ａは、該球形状トナー粒子投影像の面積（μｍ^２）を表す。〕
前記球形状トナーの体積平均粒径が、２μｍ〜９μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１に記載の画像形成装置。
前記帯電手段が接触型のロール状帯電器からなり、該ロール状帯電器の表面が弾性体からなる表面層から構成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１に記載の画像形成装置。
前記転写材が中間転写体であり、該中間転写体の表面が弾性体からなる表面層から構成されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１に記載の画像形成装置。