JP2007133276A - クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クリーニング部材が急激な作用力の変化を受けることが抑止され、部材の寿命を大幅に延ばす。
【解決手段】クリーニング装置の支軸２１は、接線Ｌ１より上側かつ法線Ｌ２より右側の領域Ａの範囲に位置し、接線の像担持体のクリーニングされた面側と、接点とクリーニング部材の支軸の中心を結んだ直線のなす支軸角θが、１３０〜１６０度となるよう構成され、接線の像担持体のクリーニングされた面側とクリーニング部材のなす当接角αが５〜２５度となるよう構成される。像担時体駆動時に接点Ｑの位置で、クリーニング部材に作用する力は、加えた押圧荷重のみにほぼ依存し、摩擦係数の変動に対して変動しづらくなるため、クリーニング部材に掛かる作用力は摩擦係数の経時変動に対して極めて小さくなり、クリーニング部材の特性を精度良く維持でき、高度なクリーニング性能を、長期間にわたり発現できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、クリーニング装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させ可視像を形成している。トナーにより形成された可視像は、最終的に紙等の転写媒体に転写後、熱，圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着され、出力画像となる。

これらの画像形成の方式は、可視像化のためのトナー粒子を帯電させる方法により、トナー粒子とキャリア粒子の攪拌、混合による摩擦帯電を用いる、いわゆる二成分現像方式と、キャリア粒子を用いずにトナー粒子への電荷付与を行う、いわゆる一成分現像方式とに大別される。また、一成分現像方式では、現像ローラへのトナー粒子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。

これまで、高速性，画像再現性を要求される複写機やこれをベースとした複合機等では、トナー粒子帯電の安定性、立ち上がり性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用され、省スペース性，低コスト化等の要求が大きい、小型のプリンター，ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されてきていた。

また、特に昨今、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。

これら電子写真方式による画像形成装置は、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（一般には感光体）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、これを現像装置により可視像化して、更に転写媒体上に転写を行っている。

転写媒体へトナー像を転写した後の像担持体上へは、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ことがしばしば有るため、一般的には、転写工程を経た後に、像担持体上に残存するトナー成分等を、クリーニング工程にて除去し、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。

特に、帯電部材を像担持体表面に接触させて、電荷の注入や接触部近傍の領域における放電で帯電を行う接触帯電方式や、帯電部材を像担持体の表面近傍に配設して、微小な空隙における放電で帯電を行う近接帯電方式による帯電では、残存トナー成分等の異物が帯電部材に転移し、帯電部材表面状態を変えてしまうことがあるため、クリーニング工程での像担持体表面の清掃は重要となる。

そのため、帯電装置のいかんに関わらず、これまでにも、クリーニング装置は多くの検討がなされてきている。特に、ブレードクリーニング方式は、簡易で低コストであることから広く検討されてきている。

例えば特許文献１や特許文献２では、反発弾性３５〜７５％のクリーニングブレード部材を像担持体の回転方向に対してカウンター方向で当接し、かつクリーニング部材に対する像担持体の静止摩擦係数が１．０以下となるように像担持体表面が加工されている画像形成方法が開示され、これらの規定により、クリーニングブレード部材のめくれや、クリーニング不良、像担持体表面の磨耗、損傷及び電子写真性能の劣化をなくすことができるとされている。

しかしながら、像担持体は繰返し作像される過程で帯電工程を通るため、その表面は常に電荷の授受が生じ、このために像担持体表面状態は通常一定の状態とはならない。すなわち、初期の静止摩擦係数が１．０以下であったとしても、その範囲は常に維持されるものではなく、特に、像担持体表面の最上層に予め有機微粒子を含有させたような場合には、上述の帯電工程による状態変化や、トナー残存成分等の固着による表面状態変化を免れ得ないため、経時的に十分安定したクリーニング性能を維持できるとは限らない。

また特許文献３では、クリーニング動作中のクリーニング角度を決定する特性値でクリーニングブレードヤング率、クリーニングブレード厚さ、ブレードの突出し量を一定の関係を満足させて、良好なクリーニング性能を発揮させるクリーニング装置が開示されている。

この特許文献３によれば、クリーニングブレードの形状及び特性よりブレードのたわみ量を考慮した上でクリーニング角が求められ、これを元に良好なクリーニング特性を実現するための関係を規定され、トナーのクリーニング性に対する一定の効果が示されている。

しかしながら、開示されているリーディング機構では、静止時にクリーニングブレードが感光体を押す力の、稜線部接触点における該感光体表面の接線方向成分と、駆動時の同接線方向成分は、逆向きのベクトルとなる。すなわち、長期に渡り、繰り返し感光体の駆動と静止を行うと、クリーニングブレードの稜線部には、大きな歪みが繰り返し加わるため、ブレードの欠けが生じることが有る。

また特許文献４の第４図には、クリーニングブレードの先端が感光体表面に圧接される接点における感光体の接線に対して、クリーニングブレードの支軸が感光体と同じ側に在るクリーニング装置が図示されている。この図のクリーニング装置によれば、前述のクリーニングブレード先端（クリーニングブレードの稜線部）にかかる前記接線方向の摩擦力は同じ向きのベクトルとなるため、ブレード先端部の欠けに対しては、ある程度の効果を期待できる。

しかしながら、この図のような構成では支軸の位置が極端に制限されてしまい、クリーニングブレードを感光体に圧接する力の方向を制御することが極めて困難となる。このため該特許文献４では圧接力が十分に大きくできずクリーニング性能が劣るとしている。逆に、クリーニングブレードを感光体に圧接する力の方向をより幅広く制御するには、支軸を像担持体と干渉しないように位置させる必要があるため、機構が複雑になりがちであり、画像形成装置の小型化の妨げとなるばかりでなく、部品コスト、製造コスト上も不利とならざるを得ない。

また一方で、昨今、画像品質の向上や製造エネルギーの削減のために、重合法を用いたトナーが上市されている。これら重合トナーは、粉砕法で製造されたトナーと比較して、角張った部分が少なく、また平均粒子径が小さく揃っているという、優れた特徴を有している。しかしながら、これらの特徴は、ゴムブレードクリーニングに代表されるクリーニング部材のエッジ部を像担持体表面に圧接して、像担持体表面のクリーニングを行う方式に対しては、その形状と粒径の影響により、エッジ部分で堰き止められ難くなり、残存トナー成分のクリーニング不良を引き起こしやすい。

このようなトナーのクリーニング不良に対応した、クリーニング装置としても、これまでにいくつかの提案がされている。

例えば特許文献５では、トナーの平均体積径Ｄと平均円形度Ｓを用いて、所定の条件を満たす圧接力を設定する画像形成装置が開示されている。この特許文献５によれば、カウンタータイプのブレードクリーニングにて、圧接力ｆを大きくした場合、クリーニングブレードの鳴きやメクレ等の不具合が生じるため、経験的な値として、上限値を設定する必要があるとされている。

しかしながら、その上限値は、該特許文献で図示（図６）されている一般的なブレードクリーニングに対するものであり、前述特許文献４の第４図のような構成のクリーニング装置に対しては、何ら考慮されてはいない。

また、例えば、よりトナー平均粒子径が小さく、より球形に近いトナーをクリーニングするために、特許文献６では、トナーと像担持体間の摩擦係数と、トナーとブレード間の摩擦係数、トナーと像担持体の付着力、トナーがブレードから受ける力および、ブレードと像担持体間で形成する角度（クリーニング角度）の関係を規定したクリーニング装置が開示されている。

この特許文献６では、クリーニングすべきトナーの回転（自転）を考慮して、クリーニング性に優れたクリーニング装置が提案されているが、クリーニンブレードの圧接力の方向について考慮されるものではなかった。

このように、簡便な構成で像担持体表面のクリーニングを確実に行い、トナーによらず安定してクリーニングを行うと共に、クリーニング部材先端欠け等の欠損を長期に渡り抑制することは、未だ十分ではなく、重要な課題として残されていた。
特開平０９−２９２７２２号公報 特開平０８−８３０２８号公報 特開平５−１１９６８６号公報 特開昭６１−１２２６８２号公報 特開２０００−３３０４４１号公報 特開２００５−９９１２５号公報

本発明は、上記のような従来の問題点にかんがみ、像担持体表面や中間転写ベルト等の中間転写体表面の充分なクリーニング性能を安定して発揮することができるクリーニング装置を提供することを目的とする。

また本発明は、良好な品質の画像を安定して得ることができる画像形成装置やプロセスカートリッジを提供することをも目的とする。

本発明の請求項１に係るクリーニング装置は、支軸を中心に揺動自在に設けられたクリーニング部材が像担持体のクリーニングされた面と鋭角をなして前記像担持体表面に押圧当接してなるクリーニング装置において、前記クリーニング部材先端が前記像担持体表面に当接される接点おける前記像担持体の接線に対して、前記像担持体が在る側と、前記クリーニング部材の支軸が在る側が異なる（条件１）、前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記接点と前記クリーニング部材の支軸の回転中心を結んだ直線のなす支軸角θが１３０〜１６０度である（条件２）、前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記クリーニング部材のなす当接角αが５〜２５度である（条件３）を満たすことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、少なくとも、トナー像が担持搬送される像担持体と、前記像担時体上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、クリーニング装置を備える画像形成装置において、前記クリーニング装置が請求項１に記載のクリーニング装置であることを特徴とする。

同請求項３に係るものは、請求項２に記載の画像形成装置において、前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置をさらに備えてなることを特徴とする。

同請求項４に係るものは、請求項３に記載の画像形成装置において、前記帯電装置に、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加装置を備えてなることを特徴とする。

同請求項５に係るものは、請求項３または４に記載の画像形成装置画像形成工程において前記クリーニング装置より後工程でかつ前記帯電装置より前工程に、前記像担持体表面に保護成分を塗布または付着させる保護層形成装置を配したことを特徴とする。

同請求項６に係るものは、請求項２から５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーの円形度ＳＲを、
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長
として、該円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする。

同請求項７に係るものは、請求項２から６のいずれかに記載の画像形成装置前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする。

本発明の請求項８に係るプロセスカートリッジは、少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体、ならびに、前記像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング装置とを一体に備え、前記クリーニング装置が、請求項１に記載のクリーニング装置であることを特徴とする。

同請求項９に係るものは、請求項８に記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置をさらに備えてなることを特徴とする。

同請求項１０に係るものは、請求項９に記載のプロセスカートリッジにおいて、画像形成工程において前記クリーニング装置より後工程でかつ前記帯電装置より前工程に、前記像担持体表面に保護成分を塗布または付着させる保護層形成装置を配したことを特徴とする。

同請求項１１に係るものは、請求項８から１０のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、トナーを収容する容器を備え、前記トナーの円形度ＳＲを、
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長
として、該円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする。

同請求項１２に係るものは、請求項８から１１のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする。

同請求項１３に係る画像形成装置は、請求項８から１２のいずれかに記載のプロセスカートリッジを用いてなることを特徴とする。

本発明は、クリーニング部材が急激な作用力の変化を受けることが抑止され、部材の寿命を大幅に延ばすことができる。

また本発明は、高画質な画像を得るに適したトナーとの併用により、初期の高品質な画像を長期にわたって変動させることなく維持することができる。

以下本発明を実施するための最良の形態を、図に示す実施例を参照して説明する。
本発明者らが、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、支軸を中心に揺動自在に設けられたクリーニング部材が像担持体のクリーニングされた面と鋭角をなして前記像担持体表面に押圧当接してなるクリーニング装置においては、以下の条件１から３を満たすことが、クリーニング部材先端部分の欠損の抑制に対して有効であり、かつ、良好で安定したクリーニング性能を、長期間にわたって得られるという改善効果が極めて顕著であることがわかった。
＜条件１＞：前記クリーニング部材先端が前記像担持体表面に当接される接点おける前記像担持体の接線に対して、前記像担持体が在る側と、前記クリーニング部材の支軸が在る側が異なる。
＜条件２＞：前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記接点と前記クリーニング部材の支軸の中心を結んだ直線のなす支軸角θが、１３０〜１６０度である。
＜条件３＞：前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記クリーニング部材のなす当接角αが、５〜２５度である。

図１は本発明のクリーニング装置構成の概略を説明するための断面図である。像担持体である感光体ドラム１に対向して配設されたクリーニング装置２は、クリーニング部材の支軸２１、クリーニング部材保持体２２、クリーニング部材２３、押圧力付与機構２４等から主に構成される。接点Ｐの位置で像担持体表面とクリーニング部材２３は接し、この接点Ｐでの像担持体表面の接線がＬ１となる。また、接点Ｐにて接線Ｌ１に対して直交する直線が法線Ｌ２である。

また、感光体ドラム１は、転写工程後にトナー成分等が残存した表面１ｂとなっているが、接点（Ｐ）にてクリーニング部材２３により表面残存物が清掃され、クリーニングされた面１ａとなる。

本実施例の構成では、クリーニング部材は、接線Ｌ１の像担持体表面がクリーニングされた側に対して鋭角となるよう、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。しかしながら、前述した特許文献４の第４のような場合を除き、一般的にはその支軸は、図１の接線Ｌ１より上側かつ法線Ｌ２より左側に位置している。

これに対して、本実施例のクリーニング装置では、支軸２１は、接線Ｌ１より上側かつ法線Ｌ２より右側、すなわち図１の領域Ａの範囲に位置するように構成され、かつ、前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記接点と前記クリーニング部材の支軸の中心を結んだ直線のなす支軸角θが、１３０〜１６０度となるよう構成され、更に、前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記クリーニング部材のなす当接角αが、５〜２５度となるよう構成されている。

支軸２１の位置を上述の範囲とすることにより、像担時体駆動時に接点Ｑの位置で、クリーニング部材に作用する力（摩擦力及び垂直抗力の合力）は、加えた押圧荷重のみにほぼ依存し、摩擦係数の変動に対して変動しづらくなる。そのため、クリーニング部材へ掛かる作用力は、摩擦係数の経時変動に対して極めて小さくなり、クリーニング部材として必要とする特性を精度良く維持できるため、高度なクリーニング性能を、長期間にわたり発現でき、かつ長期間の使用による先端の欠損といった不具合を解消することができる。また、当接角αを５〜２５度とする事により、接点部分でのクリーニング部材端部を捲る方向に作用する分力成分を小さくすることができるため、クリーニング部材への押圧荷重を大きく取り、十分なクリーニング性能を維持しつつ、上述のような端部欠損を高度に抑制することができる。

また、本実施例のクリーニング装置では、支軸２１は接線Ｌ１に対して、像担持体１と異なる側に位置しているため、支軸の位置的な制約が少なく、余計な支持部材を負荷することなく、クリーニング部材を配設することができるため、装置コストの面でも有利となる。

さらに、支軸位置を本実施例の構成の範囲とすることにより、像担持体表面の動摩擦係数が変動し動摩擦力が大きくなると、接点Ｐにおける押圧力の垂直抗力成分が小さくなるように作用するため、クリーニング部材のメクレを高度に抑止することができる。

図２は、本実施例の構成のクリーニング装置にて、像担持体が静止状態での力のバランスを示している。力点Ｐにて印加した力Ｆ０は、支軸の中心を支点Ｏとして、クリーニング部材と像担持体の接点Ｑで、補助線ＯＱに垂直な方向の押圧力Ｆ１＝Ｆ０・（ＯＰ／ＯＱ）として作用する。この押圧力Ｆ１は、図２に示す接線Ｌ１と補助線ＯＱのなす角度θを用い、点Ｑにおける接線方向成分と法線方向成分に分けられ、それぞれ、Ｆ１・ｓｉｎθ、Ｆ１・ｃｏｓθと表すことができる。

接点Ｑで作用する力は、クリーニング部材を変形させひずみ応力として蓄積される部分および、接点における静止摩擦力を、加味した上で、バランスが保たれている。すなわち図２に示されるように、接線方向成分は像担持体を右向きに押す作用力であるため、クリーニング部材は、その反作用として左向きの力を受けている。

また、像担持体が駆動している場合には、クリーニング部材と像担持体の接点は、わずかにずれてＱ’となり、図２と同様な力のバランスが保たれる。ただしこの時、摩擦力は動摩擦力となる（図３）。図３においても、接線方向成分は像担持体を右向きに押す作用力であるため、クリーニング部材は、その反作用として左向きの力を受けている。

図４は、像担持体とクリーニング部材の間の摩擦係数をμとした場合の、μの変動に対する、クリーニング部材の押圧力と接点におけるクリーニング部材への作用力の大きさの比を支軸角θ毎に示した図であり、図から明らかなように、支軸角θが１３０度〜１６０度の範囲で、上記比の変動が最も小さくなっている。すなわちこの支軸角範囲であれば、経時的に摩擦係数μが変動した場合においても、クリーニング部材に掛かる力は、初期設定値と同等となる。

図５は、像担持体とクリーニング部材の間の摩擦係数をμとした場合の、μの変動に対する、接点におけるクリーニング部材への作用力の方向を、前記像担持体のクリーニングされた面側からの角度で示している。図から明らかなように、当接角αを５度〜２５度の範囲とすることにより、特に摩擦係数が大きな領域における上記作用力の方向は、クリーニング部材を圧縮する方向になるため、十分なクリーニング性能とクリーニング部材欠損の抑止を両立できる。

一方、図６は、従来のカウンタータイプのクリーニング装置における、像担持体が静止状態での力のバランスを示している。力点Ｐにて印加した力Ｆ０は、支軸の中心を支点Ｏとして、クリーニング部材と像担持体の接点Ｑで、補助線ＯＱに垂直な方向の押圧力Ｆ１＝Ｆ０・（ＯＰ／ＯＱ）として作用する。このＦ１は、図６に示す接線Ｌ１と補助線ＯＱのなす角度θを用い、点Ｑにおける接線方向成分と法線方向成分に分けられ、それぞれ、Ｆ１・ｓｉｎθ、Ｆ１・ｃｏｓθと表すことができる。

接点Ｑで作用する力は、クリーニング部材を変形させひずみ応力として蓄積される部分および、接点における静止摩擦力を、加味した上で、バランスが保たれている。図６に示されるように、接線方向成分は像担持体を左向きに押す作用力であるため、クリーニング部材は、その反作用として右向きの力を受けている。

また、従来のカウンタータイプのクリーニング装置で像担持体が駆動している場合にも、クリーニング部材と像担持体の接点は、わずかにずれてＱ’となるが、動摩擦力として図中右向きに像担持体を押す力が働くため、クリーニング部材は、その反作用として左向きの力を受ける（図７）。

このように、本実施例の構成のクリーニング装置では、従来のカウンタータイプのクリーニング装置で発生する、クリーニング部材先端部での接線方向の力の逆転をなくすことが可能となる。また、クリーニング部材先端面と像担持体表面のクリーニングされていない側に伸ばした接線Ｌ１のなす角、いわゆるクリーニング角は、７０度以上９０度未満であることが好ましく、８０度以上９０度未満であることがより好ましい。

一般的に知られているように、クリーニング角が小さくなると、クリーニング性能が低下し、特に前述の作用にあるように、動摩擦力の増加に伴い垂直抗力が減少するように構成されたクリーニング装置では、クリーニング性能の維持のためには、十分にクリーニング角を大きくすることが好ましい。

また、クリーニング部材は、反発弾性３０％以上であることが好ましく、４０％以上であることがより好ましい。反発弾性が小さすぎる場合には、クリーニング部材先端部分が引き込まれた状態で安定しがちであるため、上述のクリーニング角が実質上小さくなる。このような場合にはクリーニング性能が低下しやすく、クリーニング部材への、より大きな押圧力付与を伴うため、像担持体表面へのストレスが大きくなってしまうことがある。

クリーニング部材の材料は、特に制限されるものではないが、クリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独またはブレンドして使用することができる。また、これらのゴムブレードは、像担持体との接点部部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理しても良い。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機フィラーや無機フィラーに代表される充填材を分散しても良い。

これらのクリーニングブレードは、クリーニング部材支持体に、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。クリーニングブレード厚みについては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね０．５〜１０ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜５ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。

また、クリーニング部材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定義できるものではないが、概ね１〜２０ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜１０ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。

クリーニング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、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。弾性金属ブレードの厚みは、０．２〜３ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、０．３〜１ｍｍ程度であればより好ましく使用できる。また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。

表面層を形成する材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。

また、該クリーニング部材が像担持体を押圧する力は、該クリーニング部材の単位接触長さ当たりの圧力、いわゆる線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上５０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。

図８は、本発明のクリーニング装置を具備する画像形成装置１００の一例を示す断面図である。ドラム状の像担持体１０１の周囲に、帯電装置１０２、潜像形成装置１０３、現像装置１０４、転写装置１０５、およびクリーニング装置１０６が配置され、以下の動作で画像形成が行なわれる。

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１０１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１０３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なわれる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電部材１０３に、像担持体１０１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また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１０１は、レーザー光学系等の潜像形成装置１０４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）が行なわれる。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１０１の表面を、像担持体１０１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１０５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、また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１０１の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧また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。

各色に対応した像担持体１０１上に形成されたトナー像は、転写装置１０６にて中間転写媒体、すなわち中間転写ベルト１６０上に転写され、給紙機構２００から給送された、紙などの転写媒体上に、トナー像が転写される。このとき、転写装置１０６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、中間転写ベルト１６０は、像担持体１０１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１２３によって、クリーニング装置１０２内のトナー回収室へ、回収される。

画像形成装置としては、上述の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媒体上に順次転写した後、これを一括して紙のような転写媒体に転写後に、同様に定着する装置であっても良い。

また、上述の帯電装置１０３は、像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置であることが好ましく、これにより、放電ワイヤを用いた、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。

しかしながら、帯電部材を像担持体表面に接触または近接して帯電を行う帯電装置では、クリーニング装置で回収しきれなかったトナー成分の影響を受けて帯電部材表面の特性が変動しやすい。本発明のクリーニング装置では、長期間に渡り安定したクリーニング性能を維持できるため、上述の帯電部材表面の変動を大幅に抑制でき、経時的にも安定した帯電、ひいては安定した画像品質の確保が可能となる。

また、上述のように帯電部材の特性変動は、主としてトナー成分等による帯電部材表面の汚染によるため、帯電装置に、交流成分を有する電圧を印加する場合に、引き起こされやすいが、本発明のクリーニング装置との併用により、像担持体上に残存するトナー成分を確実に低減させられるため、一層均等な帯電による高画質化と、その経時安定化をはかることが可能となる。

また、本発明の画像形成装置において、前記クリーニング装置より後工程かつ前記帯電装置より前工程に、該像担持体表面に保護成分を塗布または付着させる保護層形成装置を配設することにより、像担持体表面の外的ストレスによる劣化を、高度に抑止することができ、像担持体の長寿命化が図られる。

保護層を形成する工程は、クリーニング装置により像担持体表面を清掃した直後であることが好ましく、これにより、その後に行われる帯電工程や、現像工程での、電気的、機械的ストレスから、像担持体を効率良く保護することができ、また、これらの高低を経て劣化または変質した保護層成分をクリーニング装置によって、残存トナーの除去と同時に的確に清掃除去することができる。

次に、本発明において好適に用いられるトナーについて説明する。まず、本発明のトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることが好ましい。本発明では、
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長
とする式より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。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。そして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。

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、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。トナー粒子が角張っていないことから、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。

次に、円形度の測定方法について説明する。円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。

具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。

また本発明では、トナーの重量平均径Ｄ４が３〜１０μｍであることが好ましい。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。重量平均径Ｄ４が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。重量平均径Ｄ４が１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。

また本発明のトナーは、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）の値が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。よって、（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。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。

次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。

まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ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２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径Ｄ４、個数平均径Ｄ１を求めることができる。

チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。

また、このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセット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。

トナー作成に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長または架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。

ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）および３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、（１−１）単独、または（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。ジオール（１−１）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。

ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）および３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、（２−１）単独、および（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（２−１）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。

ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。

ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。

ポリイソシアネート（３）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。

イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。

アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。

さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。

アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり、１／２未満では、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。

これらの反応により、本発明のトナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作成できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ｉｉ）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステル（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。

また、本発明においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、このウレア変性ポリエステル（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。変性されていないポリエステル（ｉｉ）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。変性されていないポリエステル（ｉｉ）としては、前記変性されたポリエステル（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、好ましいものも変性されたポリエステル（ｉ）と同様である。また、変性されていないポリエステル（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。ポリエステル（ｉ）、（ｉｉ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、変性ポリエステル（ｉ）のポリエステル成分と無変性ポリエステル（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。

無変性ポリエステル（ｉｉ）を含有させる場合のポリエステル（ｉ）と（ｉｉ）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。変性されたポリエステル（ｉ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。

また無変性ポリエステル（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。無変性ポリエステル（ｉｉ）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。無変性ポリエステル（ｉｉ）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。

本発明において、結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常５０〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。５０℃未満ではトナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、通常１００℃以上、好ましくは１１０〜２００℃である。１００℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０℃以下、好ましくは９０〜１６０℃である。１８０℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０℃以上が好ましい。さらに好ましくは１０℃以上であり、特に好ましくは２０℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００℃が好ましい。さらに好ましくは１０〜９０℃であり、特に好ましくは２０〜８０℃である。

結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃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。さらに（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）を反応させる際および（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ｉｉ）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で無変性ポリエステル（ｉｉ）を製造し、これを前記変性ポリエステル（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。

また、本発明に用いるトナーは概ね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。

本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。

トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。高温な方が、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。

ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。

プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。

トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮーアルキルーＮ，Ｎージメチルアンモニウムベタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。

またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及ぴその金属塩、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−［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ〕−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［オメガ−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及ぴ金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及ぴその金属塩、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ープロピルーＮ一（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる，

商品名としては、サーフロンＳー１１１、Ｓ−１１２、Ｓー１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣー９３、ＦＣー９５、ＦＣー９８、ＦＣーｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ一１０１、ＤＳーｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦーｌｌ０、Ｆーｌ２０、Ｆ一１１３、Ｆー１９１、Ｆー８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ一１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。

また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６一Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳーｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳー２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦーｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ一３００（ネオス社製）などが挙げられる。

また水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いる事が出来る。

また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一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ークロロー２一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ーメチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。

なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。

分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および／または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。

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。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。

伸長および／または架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。

得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分に目的とする品質が得られる。

乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。

用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。

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。具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。

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。

さらに、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用／併用することもできる。

また、本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均径は０．５μｍ以下であることが望ましく、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下が望ましい。トナー中の着色剤の個数平均径が０．５μｍより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。一方、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。

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しやすいため、好ましくない。特に、０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下である事が好ましく、５個数％以下である事が、より好ましい。

また、着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておく事により、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行なわれ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得ることができる。予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。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。

また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。

この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層良くなる。

この他、本発明の構成をとる限り、トナー中に結着樹脂や着色剤とともにワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。

離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。

これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。

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、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンＰー５１、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥー８２、サリチル酸系金属錯体のＥー８４、フェノール系縮合物のＥー８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰー３０２、ＴＰ一４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡー９０１、ホウ素錯体であるＬＲー１４７（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。

本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。

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。使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。

ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。

さらに、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい．無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。

この他高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。

このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。また、感光体や一次転写媒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、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。

これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。しかしながら、転写装置にて転写媒体もしくは中間転写媒体に転写されず、像担持体上に残存してしまったトナーは、その微細さや転動性の良さのために、クリーニング装置による除去が困難で通過してしまうことがある。トナーを像担持体から完全に除去するには、例えばクリーニングブレードのようなトナー除去部材を像担持体に対して強力に押しつける必要がある。この様な負荷は、像担持体やクリーニング装置の寿命を短くするだけでなく、余計なエネルギーを使用してしまうことになる。

像担持体に対する負荷を軽減した場合には、像担持体上のトナーや小径のキャリアの除去が不十分となり、これらはクリーニング装置を通過する際に、像担持体表面を傷つけ、画像形成装置の性能を変動させる要因となる。

本発明の画像形成装置は、前述の如く、像担持体表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、像担持体への帯電性能変動等を、高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像を、長期にわたって安定して得ることができるものである。

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トナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、装置寿命を大幅に延ばすことは言うまでもない。

このような、粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。

該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および／またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。

また、上述の事由により、帯電部材の被覆層に含まれる前記トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものは、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、またはこれらの架橋物の内、少なくとも一種を好ましく用いることができる。

粉砕法のトナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作成すれば良く、また、必要により前述の外添成分を、適宜、添加混合すれば良い。

また、同様に、本発明のクリーニング装置および上述の如きキャリアならびにトナーをプロセスカートリッジに用いることにより、使用している部品寿命を飛躍的に延ばすことができるため、容易に環境負荷の低減を行うことができる。

次に、プロセスカートリッジについて、説明を行う。図９には、感光体ドラム１、帯電装置３、現像装置５、およびクリーニング装置２よりなる、プロセスカートリッジならびに中間転写ベルト６０、一次転写装置６１を図示している。プロセスカートリッジの場合も画像形成装置と同様に、帯電装置による像担持体の帯電が行なわれる際には、電圧印加機構（図示せず）から帯電部材に、感光体ドラム１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またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。

帯電された感光体ドラム１は、レーザー光学系等の潜像形成装置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）が行なわれる。

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）等により感光体ドラム１の表面を、感光体ドラム１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５ａ上に供給されたトナー粒子、また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、感光体ドラム１の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧また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。

感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写装置６１にて中間転写媒体６０上に転写される。このとき、一次転写装置６１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、中間転写媒体６０は、感光体ドラム１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２３によって、クリーニング装置２内のトナー回収室２５へ、回収される。

なお上述してきた実施例は、クリーニングの対象を感光体ドラム１とその表面に残存するトナー粒子として説明してきたが、本発明はこれに限定されず、図１０に示すように、中間転写ベルト６０を対象とすることもできる。すなわち中間転写ベルト６０を掛け回したローラ６２の部位でクリーニングを行う場合とすると、図示のように、図１の実施例と同様の構成を採用すればよい。

＜実験例＞
以下、本発明の実験例を用いて本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実験例に限定されるものではない。

＜実験例１＞
厚み＝２ｍｍの板状に成形した、反発弾性＝７５％のウレタンゴムブレードを、当接角＝１５度、自由長＝３ｍｍ、支軸角（接点における像担持体のクリーニングされた面側の接線と、接点と支軸中心を結んだ線分のなす角）＝１５０度となるよう調整した、ステンレス製のクリーニング部材支持体に接着し、押圧力＝２５ｇｆ／ｃｍとして、リコー製カラーＭＦＰ ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ４５５に搭載可能なクリーニング装置Ｃ１を作成した。

リコー製カラーＭＦＰ ｉｍａｇｉｏ Ｎｅｏ Ｃ４５５（商品名）の改造機を用い、作像ユニットに、上記のクリーニング装置Ｃ１を設置し、Ａ４版、画像面積率６％原稿３０万枚の連続画像出図試験を行い、試験前後における画像の異常の有無を確認した。この時、試験用のトナーは、重量平均径（Ｄ４）＝５．５μｍ、個数平均径（Ｄ１）＝４．７μｍ、円形度ＳＲ＝０．９７の、重合法により作成したトナーを用いた。

画像の異常としては、クリーニング性能の良否に関係する、スジ状の画像欠陥、地肌部のカブリを評価した。また、像担持体、クリーニングブレードおよび帯電部材の劣化が画像へ及ぼす影響の大きさを評価するため、それぞれの状態を１０万枚毎に観察し、異常の有無を確認した。各部材とも、出図枚数の増加に伴う劣化は認められず、また、初期、２０万枚後共に良好な画像品質が得られ、本発明のクリーニング装置および画像形成装置が、画像品質、寿命の両面で有用であることが判った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜実験例２＞
支軸角＝１６０度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果についてはこれも図１１、図１２に示す。

＜実験例３＞
支軸角＝１３０度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、これも図１１、図１２に示す。

＜実験例４＞
当接角＝５度となるよう調整し、自由長＝２ｍｍとした以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜実験例５＞
当接角＝２５度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜実施例６＞
反発弾性＝６５％のウレタンゴムブレードとし、押圧力＝５０ｇｆ／ｃｍとした以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜比較例１＞
支軸角＝３０度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜比較例２＞
支軸角＝１６５度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜比較例３＞
支軸角＝１２５度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜比較例４＞
当接角＝３０度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

＜比較例５＞
当接角＝３度となるよう調整した以外は、実験例１と同様にして試験を行った。各評価結果について、図１１、図１２に示す。

以上説明ならびに、実施例および比較例の対比から明らかなように、次に記載する効果を奏する。

本発明のクリーニング装置によれば、クリーニング部材先端と像担持体との接点でクリーニング部材に掛かる力の大きさが、摩擦係数が変化した場合にも安定し、かつ、該接点でクリーニング部材に掛かる力の方向が、特に摩擦係数が高い場合にクリーニング部材を圧縮する方向になるため、クリーニング部材への作用力の変動が抑止され、かつ、クリーニング部材のメクレ等抑止され、良好なクリーニング性能を維持できると共に、部材の寿命を大幅に延ばすことができる。

また本発明の画像形成装置によれば、像担持体表面を安定して確実にクリーニングすることができ、極めて長期間にわたって像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の画像品質を変動させることなく維持することができる。また、該画像形成装置によれば、高画質な画像を得るに適したトナーとの併用により、初期の高品質な画像を長期にわたって変動させることなく維持することができる。

本発明のプロセスカートリッジによれば、像担持体表面を安定して確実にクリーニングすることができ、極めて長期間にわたって像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の画像品質を変動させることなく維持することができると共に、プロセスカートリッジもしくはこれに使用している部品の交換間隔を広げることが可能となるため、廃棄物の削減、自然環境へ与える負荷を大幅に低減することができる。

本発明のクリーニング装置構成の概略を説明するための断面図 本発明実施例のクリーニング装置における像担持体が静止状態での力のバランスを示す図 同じく像担持体が駆動している場合の力のバランスを示す図 像担持体とクリーニング部材の間の摩擦係数μの変動に対する、クリーニング部材の押圧力と接点におけるクリーニング部材への作用力の大きさの比を支軸角θ毎に表にして示した図 像担持体とクリーニング部材の間の摩擦係数μの変動に対する、接点におけるクリーニング部材への作用力の方向を、像担持体のクリーニングされた面側からの角度で表にして示した図 従来のカウンタータイプのクリーニング装置における、像担持体が静止状態での力のバランスを示す図 同じく像担持体が駆動している場合の力のバランスを示す図 本発明のクリーニング装置を具備する画像形成装置の一例を示す断面図 本発明のクリーニング装置を具備するプロセスカートリッジの一例を示す断面図 本発明の変形実施例の概念図 本発明の実験例、比較例の評価結果の図 本発明の実験例、比較例の評価結果の図

符号の説明

１ 感光体ドラム
１ａ 感光体ドラムのクリーニングされた面
１ｂ 感光体ドラムの表面
２ クリーニング装置
３ 帯電装置
５ 現像装置
２１ クリーニング部材の支軸
２２ クリーニング部材保持体
２３ クリーニング部材
２４ 押圧力付与機構
６０ 中間転写ベルト
６１ 一次転写装置
６２ 中間転写ベルト用のローラ
１００ 画像形成装置
１０１ 像担持体
１０２ 帯電装置
１０３ 潜像形成装置
１０４ 現像装置
１０５ 転写装置
１０６ クリーニング装置
θ 支軸角
α 当接角

Claims (13)

1. 支軸を中心に揺動自在に設けられたクリーニング部材が像担持体のクリーニングされた面と鋭角をなして前記像担持体表面に押圧当接してなるクリーニング装置において、以下の条件１から３を満たすことを特徴とするクリーニング装置。
   条件１：前記クリーニング部材先端が前記像担持体表面に当接される接点おける前記像担持体の接線に対して、前記像担持体が在る側と、前記クリーニング部材の支軸が在る側が異なる。
   条件２：前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記接点と前記クリーニング部材の支軸の回転中心を結んだ直線のなす支軸角θが１３０〜１６０度である。
   条件３：前記接線の前記像担持体のクリーニングされた面側と、前記クリーニング部材のなす当接角αが５〜２５度である。
2. 少なくとも、トナー像が担持搬送される像担持体と、前記像担時体上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、クリーニング装置を備える画像形成装置において、前記クリーニング装置が請求項１に記載のクリーニング装置であることを特徴とする画像形成装置。
3. 前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置をさらに備えてなることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記帯電装置に、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加装置を備えてなることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 画像形成工程において前記クリーニング装置より後工程でかつ前記帯電装置より前工程に、前記像担持体表面に保護成分を塗布または付着させる保護層形成装置を配したことを特徴とする請求項３または４に記載の画像形成装置。
6. 前記トナーの円形度ＳＲを、
   円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長
   として、該円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする請求項２から５のいずれかに記載の画像形成装置。
7. 前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする請求項２から６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体、ならびに、前記像担持体に残留するトナーを除去するクリーニング装置とを一体に備え、前記クリーニング装置が、請求項１に記載のクリーニング装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置をさらに備えてなることを特徴とする請求項８に記載のプロセスカートリッジ。
10. 画像形成工程において前記クリーニング装置より後工程でかつ前記帯電装置より前工程に、前記像担持体表面に保護成分を塗布または付着させる保護層形成装置を配したことを特徴とする請求項９に記載のプロセスカートリッジ。
11. トナーを収容する容器を備え、前記トナーの円形度ＳＲを、
    円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長
    として、該円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする請求項８から１０のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
12. 前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
13. 請求項８から１２のいずれかに記載のプロセスカートリッジを用いてなることを特徴とする画像形成装置。