JP2005189799A - 画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】 転写残トナーによって潜像担持体表面に適切な静電潜像を形成できないために生じる画質劣化を抑制することである。
【解決手段】 転写残トナーが帯電ローラとの対向位置に達する前に、トナー極性制御装置４０により転写残トナーに電荷注入を行い、転写残トナーの極性を正規極性すなわち帯電バイアスの極性（負極性）とは逆極性（正極性）に揃える。これにより、転写残トナーは、帯電領域に到達したときに帯電ローラに静電的に吸着し、感光体ドラム表面から除去される。よって、転写残トナーは、潜像形成領域へ搬送される前に感光体ドラム表面から除去される。したがって、潜像形成領域で潜像を形成する際に、転写残トナーが邪魔になって適切な潜像が形成できないという事態の発生を抑制することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置、その画像形成方法及びプロセスカートリッジに関するものである。

潜像担持体とこれに接触しつつ表面移動する表面移動部材との間に転写電界を形成することで、潜像担持体上のトナー像の転写を行う静電転写方式を採用した画像形成装置が知られている。このような画像形成装置においては、転写後の潜像担持体表面部分に転写残トナーが残留する。この転写残トナーが除去されないまま、その潜像担持体表面部分が次の画像形成工程に供されることになると、その潜像担持体表面部分で帯電ムラ等の帯電不良が生じ、画質劣化の原因となる。そのため、従来は、転写領域から帯電領域までの潜像担持体表面に対向する位置にクリーニング装置を設け、転写残トナーを除去していた。しかし、このようなクリーニング装置には、潜像担持体表面から回収した転写残トナーを収容する廃トナータンクや、回収した転写残トナーを再利用するためにその転写残トナーを搬送するリサイクルトナー搬送通路などを設けるスペースが必要になる。そのため、画像形成装置が大型化してしまう。特に、近年では、カラー画像の画像形成スピードの高速化が強く要求されているため、潜像担持体を各色ごとに備えたいわゆるタンデム型の画像形成装置が主流になりつつある。このタンデム型の画像形成装置において、上記のようなクリーニング装置を利用する場合、そのクリーニング装置を複数ある潜像担持体のすべてに個別に設ける必要が生じる。そのため、タンデム型の画像形成装置では、装置の大型化の問題がより顕著なものとなる。

このような装置の大型化の問題に対処できるものとして、例えば、特許文献１に開示された画像形成装置がある。この画像形成装置は、潜像担持体表面に残留した転写残トナーを現像装置を用いて回収する方式（以下、「現像同時クリーニング方式」という。）を採用している。この現像同時クリーニング方式では、クリーニングとは別の目的で設置されている現像装置をクリーニング手段として利用するため、別個独立に上記のようなクリーニング装置を設ける必要がない。よって、この現像同時クリーニング方式を採用すれば、装置の小型化に大きく貢献することができる。

また、上記特許文献１では、現像同時クリーニング方式の画像形成装置に搭載する帯電装置として、潜像担持体に帯電ローラを接触させて帯電を行う実施例が記載されている。従来から、潜像担持体表面を帯電せしめる方式には、その表面に帯電ローラ等の帯電部材を接触又は近接させて帯電せしめる接触・近接帯電方式と、コロナチャージャ等によって帯電せしめるチャージャ帯電方式とが知られている。しかし、チャージャ帯電方式では、潜像担持体表面を所望の電位とするためには大量の放電を発生させる必要があるため、オゾンやＮＯｘ等の放電生成物が発生する。これに対し、接触・近接帯電方式であれば、チャージャ帯電方式に比べて発生する放電量が少なく環境面で有利である。したがって、上記実施例に記載の画像形成装置によれば、装置の小型化を図りつつ、放電生成物の発生量が少なくなるという効果が得られるものと考えられる。

このように現像同時クリーニング方式と接触・近接帯電方式を併用した画像形成装置においては、潜像担持体上の転写残トナーを現像領域まで搬送する間に、その転写残トナーと帯電部材とが接触することになる。そのため、帯電部材に付着した転写残トナーによって帯電が妨げられ、潜像担持体の表面電位を所望の電位にできなかったり、帯電ムラ等の帯電不良が生じたりするおそれがある。その結果、画像濃度の低下や地肌汚れなどが生じ、画質劣化が生じ得る。近年の画像形成装置では、潜像担持体表面電位の極性すなわち帯電部材の極性と同じ極性を正規の極性としたトナーを用いて画像形成を行う場合が多い。このような画像形成装置では、トナー極性が転写工程等において反転してしまうことがある。そして、転写残トナーのうちの極性が反転したもの（以下、「逆帯電トナー」という。）が帯電部材に付着し、これが原因で上記のような画質劣化が生じ得る。

このような画質劣化を抑制するものとしては、従来、特許文献２、特許文献３及び特許文献４において提案されている画像形成装置が知られている。
特許文献２に開示の画像形成装置は、帯電部材に対して帯電部材と像担持体との接触部（帯電領域）よりも帯電部材回転方向下流側で当接するトナー掻き取り部材を有している。そして、その帯電部材には、トナー電荷を潜像像担持体の帯電極性と同極性に制御するための極性制御剤が付与されている。同特許文献２によれば、潜像担持体の表面移動に伴って帯電領域に搬送されてきた転写残トナーのうちの逆帯電トナーは、帯電部材へ静電的に付着する。そして、付着した逆帯電トナーは、極性制御材を付与した帯電部材との接触により、潜像担持体の帯電極性と同極性すなわち正規の極性に極性制御される。この極性制御は、帯電部材と掻き取り部材との当接部で最も効率的に行われ、極性制御されたトナーは、この当接部で掻き落とされ、潜像担持体上へ移動する。また、掻き落とされなかったトナーについては、帯電部材の表面移動に伴って帯電領域へ移動した後、帯電部材と潜像担持体との電位差を利用して潜像担持体へ吐出される。したがって、帯電部材に転写残トナーが堆積することが防止されるとしている。
特許文献３に開示の画像形成装置は、帯電部材より潜像担持体表面移動方向上流側に位置し、潜像担持体の長手方向に移動可能で、転写残トナーを正規の極性に帯電処理する現像剤帯電量制御手段を備えている。同特許文献３では、逆帯電トナーが帯電領域へ搬送される前に、そのトナー極性を正規の極性へ戻すことで、帯電部材へトナーが付着するのは抑制する。
特許文献４に開示の画像形成装置は、潜像担持体表面の周速度と帯電部材表面の周速度との間に速度差を設けている。これにより、同特許文献４によれば、転写残トナーのうちの逆帯電トナーが帯電部材の表面に付着しても、その逆帯電トナーを帯電領域において摩擦帯電させることができ、そのトナー極性を正規の極性に帯電させることができるとしている。したがって、帯電部材に転写残トナーが堆積することが防止されるとしている。

特許第３０９１３２３号公報 特開２０００−１８１２００号公報 特開２００１−２１５７９９号公報 特開平１０−２１３９４５号公報

ところが、本発明者らが鋭意研究を行った結果、帯電部材にトナーが付着することよりも、潜像担持体表面へ潜像を形成するときにその表面部分にトナーが残存することの方が、画質劣化の度合いが大きいことが判明した。
具体的に説明すると、従来、転写残トナーのうち正規極性のままのトナー（以下、「正規帯電トナー」という。）については、画質劣化に悪影響を与えることがないと考えられていた。すなわち、正規帯電トナーは、帯電領域へ搬送されても、帯電部材に帯電バイアスが印加されていれば、帯電部材に付着することはない。しかも、正規帯電トナーは、現像領域に達することで、現像装置の現像剤担持体上のキャリアに付着して回収されるか、その画像形成工程のトナー像を構成することになる。したがって、転写残トナーのうちの正規帯電トナーに関しては、画像形成工程にほとんど悪影響を与えることはないと考えられていた。よって、上記特許文献２、３及び４に開示の画像形成装置でも、転写残トナーのうちの正規帯電トナーをそのまま帯電領域を通過させたり、逆帯電トナーを正規極性に戻した後で帯電領域を通過させたりしている。
しかし、本発明者らの研究から、正規帯電トナーが帯電領域を通過して次の画像形成工程に寄与する場合、その画像形成工程において潜像担持体表面に静電潜像を形成する際に、正規帯電トナーが邪魔で潜像担持体表面を適切に露光できない事態が確認された。このような事態が生じると、正規帯電トナーによって露光が邪魔された部分は、静電潜像が形成されず、現像領域においてトナーが付着しない。その結果、例えばベタ画像中における白斑点などのように、画像中のトナー抜けが生じる。そして、このトナー抜けは、帯電部材にトナーが付着することより生じるおそれのある画像濃度の低下や地肌汚れに比べて、画像劣化に与える度合いが高い。特に、近年、トナー帯電性能の向上に伴い、転写残トナーの中の逆帯電トナーの量が劇的に減少するようになったことから、転写残トナーの中に正規帯電トナーが占める割合が多くなっている。このような状況の下では、帯電領域を通過して次の画像形成工程に寄与する正規帯電トナーの量が多くなり、画像中のトナー抜けが深刻な問題である。したがって、このトナー抜けの問題は、帯電部材にトナーが付着するのを抑制するよりも、優先的に解決すべき課題である。
なお、上記トナー抜けの問題は、現像同時クリーニング方式を採用する場合に限らず、潜像形成中に転写残トナーが潜像形成領域に存在し得るような構成においては、同様に生じ得るものである。したがって、潜像担持体上の転写残トナーをブレード等によって除去するクリーニング装置を備えたものであっても、クリーニング残りが潜像形成中に潜像形成領域に存在し得るような場合には、上記トナー抜けの問題が発生する。

本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、転写残トナーによって潜像担持体表面に適切な静電潜像を形成できないために生じる画質劣化を抑制することが可能な画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、潜像担持体と、所定極性の帯電バイアスが印加される帯電部材を該潜像担持体表面に接触又は近接させて該潜像担持体表面を帯電せしめる帯電手段と、帯電された潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、上記帯電バイアスと同じ極性に帯電したトナーを該潜像に付着させて現像を行う現像手段と、該潜像担持体とこれに接触しつつ表面移動する表面移動部材との間に転写電界を形成して、該現像手段により該潜像担持体表面に形成されたトナー像を、該表面移動部材との間に挟持される記録材上又は該表面移動部材上に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、上記転写手段による転写後に上記潜像担持体表面に残留した転写残トナーが上記帯電部材との対向位置まで搬送される前に、該転写残トナーを上記所定極性とは逆極性に帯電させる転写残トナー極性制御手段を有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記帯電部材の表面に保持された転写残トナーに対して上記所定極性と同じ極性の電荷を付与し、該転写残トナーを上記所定極性と同じ極性に揃える電荷注入手段を有し、該帯電部材から潜像担持体表面へ戻された転写残トナーが上記潜像形成手段による潜像形成を妨げないタイミングで、該電荷注入手段により上記所定極性と同じ極性に揃えた転写残トナーを潜像担持体表面へ戻すように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２の画像形成装置において、上記現像手段として、現像剤担持体上に担持されたトナーを上記潜像担持体表面に形成された潜像側に移動させるために該現像剤担持体と該潜像担持体表面との間に現像電界を形成する現像装置を用い、上記帯電部材から該潜像担持体表面へ戻された転写残トナーが該現像装置によって現像が行われる現像領域に到達してから該現像領域を通過するまでの間、該現像領域に該現像電界とは逆向きの電界を形成することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記転写残トナー極性制御手段を、上記潜像担持体表面と接触しながら表面移動する接触部材と、該接触部材が該潜像担持体表面との接触部分で該潜像担持体が表面移動する向きと同じ向きに表面移動するように該接触部材を駆動させる駆動手段と、該接触部材に対して上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加するバイアス印加手段とから構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の画像形成装置において、上記駆動手段は、上記接触部材が上記潜像担持体表面との接触部分で該潜像担持体の表面移動速度よりも速い速度で表面移動するように該接触部材を駆動させるものであり、上記バイアス印加手段が印加する上記バイアスは、上記所定極性とは逆極性の直流電圧に交番電圧を重畳させたバイアスであることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の画像形成装置において、上記駆動手段により駆動される上記接触部材の表面移動速度は、上記潜像担持体の表面移動速度の１．０１倍以上２．５０倍以下であり、上記交流電圧の周波数は５００Ｈｚ以上１０ｋＨｚ以下であることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記転写残トナー極性制御手段を、上記潜像担持体表面と接触しながら表面移動する接触部材と、該接触部材に対して上記所定極性のバイアスと該所定極性とは逆極性のバイアスとを選択的に印加するバイアス印加手段とから構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記バイアス印加手段が印加する上記所定極性とは逆極性のバイアスは、該所定極性とは逆極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、上記トナーとして、体積平均粒径（Ｄｖ）が３［μｍ］以上８［μｍ］の範囲内にあり、かつ、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）で定義される分散度が１．００以上１．４０以下の範囲内にあるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、上記トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００以上１８０以下の範囲内にあり、かつ形状係数ＳＦ−２が１００以上１８０以下の範囲にあるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、上記トナーとして、略球形であり、長軸と短軸との比（ｒ₂／ｒ₁）が０．５以上１．０以下の範囲内であって、厚さと短軸との比（ｒ₃／ｒ₂）が０．７以上１．０以下の範囲であり、かつ、長軸ｒ₁≧短軸ｒ₂≧厚さｒ₃の関係を満足するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の画像形成装置において、画像形成装置本体に対して着脱可能であって、上記帯電手段及び現像手段のうちの少なくとも１つと、上記潜像担持体とが一体になって構成されたプロセスカートリッジを有することを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、所定極性の帯電バイアスが印加される帯電部材を潜像担持体表面に接触又は近接させて該潜像担持体表面を帯電した後、帯電された潜像担持体表面に潜像を形成し、該帯電バイアスと同じ極性に帯電したトナーを該潜像に付着させて現像を行った後、該潜像担持体とこれに接触しつつ表面移動する表面移動部材との間に転写電界を形成して、該潜像担持体表面に形成されたトナー像を、該表面移動部材との間に挟持される記録材上又は該表面移動部材上に転写する画像形成方法において、上記転写後に上記潜像担持体表面に残留した転写残トナーが上記帯電部材との対向位置まで搬送される前に、該転写残トナーを上記所定極性とは逆極性に帯電させることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、上記帯電手段及び現像手段のうちの少なくとも１つと、上記潜像担持体と、上記転写残トナー極性制御手段とを一体に構成したことを特徴とするものである。

上記請求項１乃至１２の画像形成装置及び上記請求項１３の画像形成方法においては、いわゆる静電転写方式を採用するため、その転写後の像担持体表面部分には転写残トナーが残留する。転写残トナーの中には、上記所定極性（正規の極性）に帯電した正規帯電トナーと、正規の極性とは逆極性に帯電した逆帯電トナーが存在する。従来は、画質劣化を抑制する上では、転写残トナー中の逆帯電トナーが帯電部材に付着することによる画質劣化を抑制することが重要であると考えられていた。しかし、本発明者らの研究の結果、潜像形成中の潜像担持体表面に転写残トナーが存在しないようにすることの方が重要であることが判明した。そこで、本装置及び本方法においては、転写残トナーが帯電部材との対向位置に達する前に、その転写残トナーの極性を正規の極性すなわち帯電バイアスの極性とは逆極性に揃えることとしている。これにより、転写残トナーは、帯電部材との対向位置に到達したときに帯電部材に静電的に吸着し、潜像担持体表面から除去される。よって、転写残トナーは、帯電部材よりも潜像担持体表面移動方向下流側にある潜像形成領域へ搬送される前に潜像担持体表面から除去される。したがって、潜像形成領域で潜像を形成する際に、転写残トナーが邪魔になって適切な潜像が形成できないという事態の発生を抑制することが可能となる。しかも、帯電部材を用いて転写残トナーを潜像担持体表面から除去するので、転写残トナーを潜像担持体表面から除去する部材等を別途設ける必要がなく、装置の小型化、低コスト化を図ることができる。なお、帯電部材に付着した転写残トナーは、クリーニング手段によって帯電部材から除去したり、潜像形成を妨げないようなタイミングで潜像担持体表面に戻したりするのが望ましい。そうすれば、帯電部材に付着した転写残トナーが帯電を妨げることによって生じ得る画像濃度の低下や地肌汚れも効果的に抑制することができる。
なお、本装置及び本方法では、転写残トナーを帯電部材に付着させて潜像担持体表面から除去するため、転写残トナーが大量に帯電部材へ付着すると、帯電が妨げられて画像濃度の低下や地肌汚れが発生しやすくなるおそれがある。しかし、近年、トナー性能の向上により、後述するように転写率が非常に高まったことから、転写残トナーの量を非常に少なくできるようになっている。そのため、本装置や本方法のように転写残トナーを帯電部材に付着させて潜像担持体表面から除去するように構成しても、画像濃度の低下や地肌汚れはほとんど発生しないことが確認されている。
また、上記請求項１４のプロセスカートリッジは、上記請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の画像形成装置本体に装着して用いることで、上述のように、転写残トナーが邪魔になって適切な潜像が形成できないという事態の発生を抑制することが可能となる。

以上、請求項１乃至１４の発明によれば、転写残トナーによって潜像担持体表面に適切な静電潜像を形成できないために生じる画質劣化を抑制することが可能となるという優れた効果が奏される。
なお、トナー帯電性能の向上や転写工程の改良が進んで、転写後に潜像担持体表面に残留する転写残トナーの量が更に減少するものと考えられる。このように転写残トナーの量が少なくなれば、画質を向上させる上で、潜像形成領域中の潜像担持体表面に転写残トナーを存在させないことが非常に重要になる。したがって、本発明は、転写残トナーの量が少ない画像形成システムにおいて、更なる画質向上を図る上で非常に有益なものである。

以下、本発明を、画像形成装置としての電子写真方式のプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。本プリンタは、イエロー（以下、「Ｙ」と記す。）、シアン（以下、「Ｃ」と記す。）、マゼンタ（以下、「Ｍ」と記す。）、ブラック（以下、「Ｋ」と記す。）の４色のトナーから、カラー画像を形成するものである。

まず、本プリンタの基本的な構成について説明する。
図２は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。本プリンタは、潜像担持体として４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えている。なお、ここでは、ドラム状の感光体を例に挙げているが、ベルト状の感光体を採用することもできる。なお、本実施形態の感光体は、半導体の特性をもっており、マイナス極性に帯電する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ表面移動部材としての無端移動部材である中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。本実施形態において、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０に接触しながら、図中矢印の方向に回転駆動する。各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋは、比較的薄い円筒状の導電性基体上に感光層を形成し、更にその感光層の上に保護層を形成したもので、その外径が３０［ｍｍ］で、その内径が２８．５［ｍｍ］である。

本実施形態では、低コスト化、感光体設計の自由度、無公害性等の観点から有機系感光体を用いている。有機系の感光体としては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に代表される光導電性樹脂を用いたものが知られている。また、有機系の感光体には、ＰＶＫ−ＴＮＦ（２，４，７−トリニトロフルオレノン）に代表される電荷移動錯体型、フタロシアニン−バインダーに代表される顔料分散型、電荷発生物質と電荷輸送物質とを組み合わせた機能分離型などがある。この中でも、近年では、特に機能分離型の感光体が注目されている。

本実施形態で使用する感光体ドラム１は、有機系感光体であるため、機械的、化学的な耐久性に乏しいという欠点がある。具体的に説明すると、電荷輸送物質の多くは低分子化合物として開発されているが、この低分子化合物は単独では製膜性がないため、通常、不活性高分子に分散・混合して利用されることになる。電荷輸送物質である低分子化合物と不活性高分子とからなる電荷輸送層は、一般に柔らかく、機械的耐久性に乏しい。そのため、その電荷輸送層を表面にもつ感光体ドラム１を繰り返し使用すると、その表面に接触する帯電手段である帯電装置３がもつ帯電部材としての帯電ローラ３ａ、現像剤、中間転写ベルト１０、後述する転写残トナー極性制御手段であるトナー極性制御装置４０がもつ極性制御ローラ４１などによる摺擦によって、膜削れを生じやすい。よって、感光体ドラム１として、特に有機系感光体を利用する場合には、その寿命を長くするために保護層を設けるのが一般的である。

図３は、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの概略構成を示す図である。なお、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ周りの構成はすべて同じであるため、１つの感光体ドラムについてのみ図示し、色分け用の符号Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋについては省略してある。
感光体ドラム１の周りには、その表面移動方向に沿って、トナー極性制御装置４０、帯電装置３、現像手段としての現像装置５の順に配置されている。帯電装置３と現像装置５との間には、潜像形成手段としての露光装置４から発せられる光が感光体ドラム１まで通過できるようにスペースが確保されている。

帯電装置３は、感光体ドラム１の表面を負極性に帯電する。本実施形態における帯電装置３は、帯電バイアス電源３２と、いわゆる接触・近接帯電方式で帯電処理を行う帯電ローラ３ａを備えている。この帯電装置３は、帯電ローラ３ａを感光体ドラム１の表面に接触させ、その帯電ローラ３ａに負極性バイアスを印加することで、感光体ドラム１の表面を帯電せしめる。本実施形態では、感光体ドラム１の表面電位が一様に−（マイナス）５００［Ｖ］となるような直流の帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加している。なお、帯電バイアスとして、直流バイアスに交番バイアスを重畳させたものを利用することもできる。しかし、この場合には、交番電圧電源が必要となる。また、本実施形態の帯電装置３には、帯電ローラ３ａの表面に当接された電荷注入手段としてのバイアス印加ブレード３ｂが設けられている。本実施形態では、後述するように、このバイアス印加ブレード３ｂによって、帯電ローラ３ａの表面に付着したトナーがその帯電均一性を損なわないレベルに制限される。
なお、帯電ローラ３ａの周面上の軸方向両端部分に薄いフィルムを巻き付け、これを感光体ドラム１の表面に当接するように構成してもよい。この構成においては、帯電ローラ３ａの表面と感光体ドラム１の表面との間は、フィルムの厚さ分だけ離間した極めて近接した状態となる。これにより、帯電ローラ３ａに印加される帯電バイアスによって、帯電ローラ３ａの表面と感光体ドラム１の表面との間に放電を発生させることができ、その放電によって感光体ドラム１の表面を帯電できる。

上記帯電装置３によって帯電された感光体ドラム１の表面には、露光装置４によって露光されて各色に対応した静電潜像が形成される。この露光装置４は、各色に対応した画像情報に基づき、感光体ドラム１に対して各色に対応した静電潜像を書き込む。なお、本実施形態の露光装置４は、レーザ方式の露光装置であるが、ＬＥＤアレイと結像手段からなる露光装置などの他の方式の露光装置を採用することもできる。

上記現像装置５は、そのケーシングの開口から現像剤担持体としての現像ローラ５ａが部分的に露出している。本実施形態で使用する現像装置５では、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を使用しているが、キャリアを含まない一成分現像剤を使用してもよい。現像装置５は、図２に示したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋから、対応する色のトナーの補給を受けてこれを内部に収容している。このトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、それぞれが単体で交換できるように、プリンタ本体に対して着脱可能に構成されている。このような構成とすることで、トナーエンド時にはトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋだけを交換すればよい。したがって、トナーエンド時にまだ寿命になっていない他の構成部材はそのまま利用でき、ユーザーの出費を抑えることができる。

トナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋから現像装置５内に補給されたトナーは、攪拌搬送スクリュー５ｂによってキャリアと撹拌されながら搬送され、現像ローラ５ａ上に担持されることになる。この現像ローラ５ａは、磁界発生手段としてのマグネットローラと、その周りを同軸回転する現像スリーブとから構成されている。現像剤中のキャリアは、マグネットローラが発生させる磁力により現像ローラ５ａ上に穂立ちした状態となって感光体ドラム１と対向する現像領域に搬送される。ここで、現像ローラ５ａは、現像領域において感光体ドラム１の表面よりも速い線速で同方向に表面移動する。そして、現像ローラ５ａ上に穂立ちしたキャリアは、感光体ドラム１の表面を摺擦しながら、キャリア表面に付着したトナーを感光体ドラム１の表面に供給する。このとき、現像ローラ５ａには、図示しない電源から−３００［Ｖ］の現像バイアスが印加され、これにより現像領域には現像電界が形成される。そして、感光体ドラム１上の静電潜像と現像ローラ５ａとの間では、現像ローラ５ａ上のトナーに静電潜像側に向かう静電力が働くことになる。これにより、現像ローラ５ａ上のトナーは、感光体ドラム１上の静電潜像に付着することになる。この付着によって感光体ドラム１上の静電潜像は、それぞれ対応する色のトナー像に現像される。また、本実施形態では、現像ローラ５ａは、クラッチを介して駆動装置に接続されており、そのクラッチによって、現像ローラ５ａの回転を一時停止することができる構成となっている。

上記中間転写ベルト１０は、３つの支持ローラ１１，１２，１３に張架さており、図中矢印の方向に無端移動する構成となっている。この中間転写ベルト１０上には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像が静電転写方式により互いに重なり合うように転写される。静電転写方式には、転写チャージャを用いた構成もあるが、本実施形態では転写チリの発生が少ない転写ローラを用いた構成を採用している。具体的には、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋと接触する中間転写ベルト１０の部分の裏面に、それぞれ転写手段としての１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋを配置している。本実施形態では、各１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋにより押圧された中間転写ベルト１０の部分と各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋとによって、１次転写ニップ部が形成される。そして、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像を中間転写ベルト１０上に転写する際には、各１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋに正極性のバイアスが印加される。これにより、各１次転写ニップ部には転写電界が形成され、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ上のトナー像は、中間転写ベルト１０上に静電的に付着し、転写される。

中間転写ベルト１０の周りには、その表面に残留したトナーを除去するためのベルトクリーニング装置１５が設けられている。このベルトクリーニング装置１５は、中間転写ベルト１０の表面に付着した不要なトナーをファーブラシ及びクリーニングブレードで回収する構成となっている。なお、回収した不要トナーは、ベルトクリーニング装置１５内から図示しない搬送手段により図示しない廃トナータンクまで搬送される。

また、支持ローラ１３に張架された中間転写ベルト１０の部分には、２次転写ローラ１６が接触して配置されている。この中間転写ベルト１０と２次転写ローラ１６との間には２次転写ニップ部が形成され、この部分に、所定のタイミングで記録材としての転写紙が送り込まれるようになっている。この転写紙は、露光装置４の図中下側にある給紙カセット２０内に収容されており、給紙ローラ２１、レジストローラ対２２等によって、２次転写ニップ部まで搬送される。そして、中間転写ベルト１０上に重ね合わされたトナー像は、２次転写ニップ部において、転写紙上に一括して転写される。この２次転写時には、２次転写ローラ１６に正極性のバイアスが印加され、これにより形成される転写電界によって中間転写ベルト１０上のトナー像が転写紙上に転写される。

２次転写ニップ部の転写紙搬送方向下流側には、定着手段としての加熱定着装置２３が配置されている。この加熱定着装置２３は、ヒータを内蔵した加熱ローラ２３ａと、圧力を加えるための加圧ローラ２３ｂとを備えている。２次転写ニップ部を通過した転写紙は、これらのローラ間に挟み込まれ、熱と圧力を受けることになる。これにより、転写紙上に載っていたトナーが溶融し、トナー像が転写紙に定着される。そして、定着後の転写紙は、排紙ローラ２４によって、装置上面の排紙トレイ上に排出される。

本実施形態では、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ、その周囲に配置された現像装置等の部品、露光装置４、中間転写ベルト１０、ベルトクリーニング装置１５等を、一体化したプロセスカートリッジ３０として構成している。このプロセスカートリッジ３０は、プリンタ本体に対して着脱自在となっている。よって、プロセスカートリッジ３０内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ３０を交換すればよく、利便性が向上する。なお、本実施形態では、上述したトナーボトル３１Ｙ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｋは、このプロセスカートリッジ３０とは別個にプリンタ本体に対して着脱自在な構成となっている。
なお、プロセスカートリッジは、感光体ドラム１とその周囲に配置される帯電装置３及び現像装置５のうちの少なくとも１つとを一体に構成して、プリンタ本体に対して着脱可能としたものであれば、本実施形態の構成に限られるものではない。このような構成とすれば、メンテナンスの面で有利である。更に、プロセスカートリッジに含まれる部品又は装置に起因した故障が起きた場合でも、そのプロセスカートリッジを交換するだけで、早期に原状回復させることができるため、修理時間の短縮を図ることもできる。

次に、本発明の特徴部分である、各感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面に残留した転写残トナーのクリーニングについて説明する。
本実施形態で使用するトナーは、いわゆる重合法によって形成されたトナーであり、その形状は真球に近い。一方、従来から用いられている粉砕法等によって形成されるトナーは、その表面にランダムな凹凸が存在するため、その平均円形度は低いものとなる。このように平均円形度の低いトナーは、一般に、その粒径分布がブロードになるため、各トナーの表面積のバラツキが大きくなる。よって、現像装置内での撹拌時やドクタ通過時における摩擦帯電による各トナーの帯電量が現像剤中のトナー間で大きく異なることになる。その結果、現像剤中におけるトナーの帯電分布が広がってしまい、感光体上に付着した全トナーに対して転写電界の作用が均一に働かず、転写率が低下してしまう。これに対し、本実施形態においては、トナーの平均円形度が高いため、各トナーの形状が真球に近く、全トナーの形状を高い精度で制御できている。そのため、その粒径分布が狭く、各トナーの表面積のバラツキを小さくすることができる。よって、摩擦帯電によるトナーの帯電量の差が現像剤中のトナー間で小さくなる。その結果、トナーの帯電分布が狭くなり、転写率が向上し、感光体上に残留する転写残トナーの量を少なくすることができる。

また、現像領域においては良好に帯電されたトナーが優先的に感光体ドラム上の静電潜像に付着し、消費されることになる。そのため、経時使用するにつれて、現像装置５内には帯電状態が良好でないトナーの比率が上昇する。よって、粉砕法等によって形成されるトナーのように平均円形度が低い場合、上述のようにトナーの帯電分布がブロードになるため、経時使用により現像装置５内に残存する帯電状態が良好でないトナーの量は多い。このような帯電状態が良好でないトナーは、現像領域において現像電界を受けても像担持体上の静電潜像部分に正確に付着されない。したがって、トナーの平均円形度が低い場合、経時使用により地肌汚れやドットのバラツキ等が発生するため、経時的に画像が劣化してしまう。
また、トナーの平均円形度が低い場合、キャリアとの接触面積が増える結果、スペントと呼ばれる現象が発生しやすくなる。スペントとは、トナーのキャリア表面へのフィルミング現象であり、経時的な使用によって悪化するものである。この現象が生じると、新規トナーを新たに補給しても、その新規トナーが摩擦帯電されにくくなり、この現象も経時的な画像劣化の原因であると考えられる。

これに対し、本実施形態においては、トナーの平均円形度が高いため、トナーの帯電分布が狭く、トナーの平均円形度の低い場合に比べて、もともと帯電状態が良好でないトナーの量が少ない。よって、経時使用しても、地肌汚れやドットのバラツキ等が発生しにくい。また、トナーの平均円形度が高いためにキャリアとの接触面積が小さく、スペントと呼ばれる現象が発生しにくい。したがって、平均円形度の高いトナーを使用すれば、経時的な画像劣化が生じにくいという効果が得られる。

本実施形態で用いるトナーは、モノマー、開始剤、着色剤等の原料を混合し、重合処理、洗浄分離処理、乾燥処理、後処理を経て得られる懸濁重合方式によって作成することができる。また、モノマー、開始剤、乳化剤、分散媒をモノマー重合し、凝集会合処理、洗浄分離処理、乾燥処理、後処理を経て得られる乳化重合方式等によって作成することもできる。このほか、塊状重合方式や溶液重合方式を用いてもよい。

図４（ａ）は、感光体ドラム１上に担持されたトナーの転写直前における帯電電荷分布を示すグラフである。また、図４（ｂ）は、転写後に感光体ドラム１上に残留した転写残トナーの帯電電荷分布を示すグラフである。図４（ａ）に示すように、転写直前におけるトナーの帯電量は、ほぼ−３０［μＣ／ｇ］を中心に分布しており、そのほとんどが負極性に正規帯電している。一方、転写残トナーの帯電量は、およそ−２［μＣ／ｇ］を中心に分布したものとなる。一般に、転写残トナーの発生原因としては、感光体ドラムへの物理的吸着や化学的吸着、あるいは、トナーの帯電分布などにより所望の転写特性が得られないことなどが挙げられる。そして、転写残トナーの一部は、１次転写ローラ１４に印加された正極性バイアスによる電荷注入を受けるなどして、トナーの帯電極性が正極性に反転する。その結果、転写残トナーの中には、図４（ｂ）中斜線部分で示すような正極性に反転した逆帯電トナーが存在することがある。

このような逆帯電トナーは、感光体ドラム１に付着したまま帯電装置３の帯電ローラ３ａとの対向位置（以下、「帯電領域」という。）まで搬送されると、負極性の帯電バイアスが印加された帯電ローラ３ａの表面に静電的に吸引されて付着する。これは、帯電ローラ３ａを感光体ドラム１の表面に近接させて配置した上述した構成であっても、同様である。そして、帯電ローラ３ａの表面に大量に逆帯電トナーが付着すると、帯電ローラ３ａの抵抗値や表面状態が変化するため、感光体ドラム１の表面との間の帯電開始電圧にムラが生じる可能性がある。これにより、逆帯電トナーが付着していない場合と同じ帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加しても、感光体ドラム１の表面が所望の電位（−５００［Ｖ］）に均一にならなくなる。その結果、画像濃度ムラが生じるおそれがある。また、帯電ローラ３ａの表面のごく一部にトナーが付着した場合、トナーが付着していない箇所に向けて帯電バイアスによる電流が集中する可能性もある。これにより、逆帯電トナーが付着していない場合と同じ帯電バイアスを帯電ローラ３ａに印加すると、感光体ドラム表面の帯電電位が所望の電位よりも高くなる。その結果、露光装置４による露光を受けた部分すなわち静電潜像部分の電位が負極性側にシフトし、画像濃度が低下するおそれがある。また、帯電ローラ３ａの表面のほぼ全域にトナーが付着して、帯電ローラ３ａの表面にトナーがコーティングされた状態になると、帯電能力が低下し、像担持体の表面電位が所望の電位よりも下がる可能性もある。これにより、露光装置４による露光を受けない部分すなわち非静電潜像部分（地肌部分）の電位が、現像ローラ５ａに印加される現像バイアスに近づいてしまう。その結果、十分に帯電されていないトナーが像担持体上の地肌部分に付着して、地肌汚れが発生するおそれもある。
一方で、転写残トナーの大半は負極性のままで正規帯電トナーとして存在する。この正規帯電トナーは、帯電領域まで搬送されても、帯電ローラ３ａに帯電バイアスが印加されていれば、その帯電ローラ３ａの表面に付着することはない。しかも、正規帯電トナーは、現像領域に達することで、現像装置５の現像ローラ５ａ上のキャリアに付着して回収されるか、その画像形成工程のトナー像を構成することになる。すなわち、転写残トナーのうちの正規帯電トナーに関しては、画像形成工程にほとんど悪影響を与えることはない。
したがって、従来は、転写残トナーのうちの逆帯電トナーをいかにして画像形成工程に悪影響を及ぼさないようにするのか、という点が重要であると考えられていた。

しかし、本発明者らが鋭意研究を行った結果、帯電ローラ３ａにトナーが付着することよりも、感光体ドラム表面へ潜像を形成するときにその表面部分にトナーが残存することの方が、画質劣化の度合いが大きいことが判明した。すなわち、帯電ローラ３ａに付着する逆帯電トナーよりも、帯電領域を通過して潜像形成領域へ搬送される正規帯電トナーを、いかにして画像形成工程に悪影響を及ぼさないようにするのか、という点が重要であることが判明した。これは、帯電ローラ３ａにトナーが付着して画像濃度の低下や地肌汚れを発生させるおそれがあることよりも、潜像形成領域にトナーが存在して感光体ドラム表面への露光が妨げられて適切な静電潜像が形成されないことの方が、画質を劣化させる度合いが高いことに起因する。

そこで、本実施形態では、帯電領域をトナーが通過するのを阻止すべく、全ての転写残トナーについて帯電領域に達する前にトナー極性制御装置４０によってその極性を帯電バイアスの極性（負極性）すなわち正規極性とは逆の極性（正極性）に揃える。すなわち、全ての転写残トナーをトナー極性制御装置４０によって逆帯電トナーとする。これにより、その転写残トナーは、すべて帯電ローラ３ａに静電的に吸着し、感光体ドラム表面から除去される。その後、帯電ローラ３ａに吸着して保持された転写残トナーは、その極性がバイアス印加ブレード３ｂによって正規極性（負極性）に揃えられ、所定のタイミングで感光体ドラム表面に戻される。以下、その具体的な構成及び動作について、転写残トナーの極性をすべて正極性に揃える極性制御工程と、極性が正極性に揃った転写残トナーを帯電ローラ３ａで一時的に保持した後、所定のタイミングで感光体ドラム表面へ放出する一時保持・放出工程と、放出した転写残トナーＴ₃を感光体ドラム１の表面から回収する回収工程とに分けて説明する。

まず、感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーの極性をすべて正極性に揃える極性制御工程について説明する。
図１は、トナー極性制御装置４０を示す概略構成図である。この装置は、感光体ドラム１の表面と接触しながら表面移動する接触部材としての極性制御ローラ４１を備えている。この極性制御ローラ４１は、そのローラ抵抗値が比較的低くなるように形成されたものである。このようにローラ抵抗値が低ければ、接触した正規帯電トナーの帯電電荷を安定して逆極性に変えることができる。その結果、後述するように、帯電ローラ３ａによる転写残トナーの保持能力が高まり、転写残トナーが帯電領域をすり抜けの頻度を少なくできる。また、極性制御ローラ４１のローラ硬度を低くすることで、転写残トナーと極性制御ローラ４１との接触面積が大きくなる。その結果、後述する正規帯電トナーの極性反転を安定して実行することができるようになる。本実施形態の極性制御ローラ４１は、ローラ抵抗値が１０⁸［Ω・ｃｍ］以下で、ローラ硬度がアスカーＣ硬度で２５度以上７０度以下であるものを用いることができる。また、このようなローラ硬度をもった極性制御ローラ４１を用いる場合、０．１［ｇ／ｍｍ²］以上３０［ｇ／ｍｍ²］以下の範囲内で適宜押圧力を調整し、極性制御ローラ４１を感光体ドラム１の表面に押圧させるのが望ましい。この場合、ローラ硬度がアスカーＣ硬度で３０度以下であるときは、０．１［ｇ／ｍｍ²］以上３［ｇ／ｍｍ²］以下という小さい押圧力で、感光体ドラム１上の転写残トナーと極性制御ローラ４１の表面とを確実かつ十分に接触させることができ、正規帯電トナーの極性反転を安定して実行することができる。しかも、押圧力が小さいことから、感光体ドラム１の表面の摩耗を抑制できる。また、ローラ硬度がアスカーＣ硬度で３０度よりも大きく６０度未満であるときでも、１［ｇ／ｍｍ²］以上１０［ｇ／ｍｍ²］以下の押圧力で押圧することで、感光体ドラム１上の転写残トナーと極性制御ローラ４１の表面とを確実かつ十分に接触させることができ、正規帯電トナーの極性反転を安定して実行することができる。また、ローラ硬度がアスカーＣ硬度で６０度以上７０度以下であるときでも、５［ｇ／ｍｍ²］以上３０［ｇ／ｍｍ²］以下の押圧力で押圧することで、感光体ドラム１上の転写残トナーと極性制御ローラ４１の表面とを確実かつ十分に接触させることができ、正規帯電トナーの極性反転を安定して実行することができる。なお、転写残トナーが極性制御ローラ４１の表面に付着するのを抑制すべく、そのローラ表面にトナーとの離型性の優れた材料を塗布するのが望ましい。

上記極性制御ローラ４１は、駆動手段としての駆動装置４２によって図中矢印の方向に回転駆動する。そして、この極性制御ローラ４１には、第１電源４３又は第２電源４４のいずれか一方からバイアスが印加される構成になっている。具体的には、これらの電源４３，４４と極性制御ローラ４１との間に切替スイッチ４５を設け、この切替スイッチ４５の動作によって極性制御ローラ４１に接続される電源を選択する。この切替スイッチ４５の動作は、本プリンタの制御部によって制御されている。本実施形態では、第１電源４３、第２電源４４及び切替スイッチ４５によって、バイアス印加手段が構成されている。なお、第１電源４３は、極性制御ローラ４１の表面部分の電位が−２００［Ｖ］となるようなクリーニング用バイアスを印加するものであり、第２電源４４は、その電位が＋７００［Ｖ］となるような電荷注入バイアスを印加するものである。

転写残トナーを付着させた感光体ドラム１の表面部分が極性制御ローラ４１と接触する領域（以下、「ローラ接触領域」という。）に到達する前から、極性制御ローラ４１には第１電源４４が接続されている。これにより、極性制御ローラ４１にはその表面が＋７００［Ｖ］となるような電荷注入バイアスが印加されることになる。このような電荷注入バイアスが印加された極性制御ローラ４１が感光体ドラム１の表面に接触することで、その表面に付着した転写残トナーのうち、正規帯電トナーＴ₀は極性を反転される。そして、極性が正極性に反転したトナーは、感光体ドラム１の表面に付着したままローラ接触領域を通過する。詳しく説明すると、感光体ドラム１は、帯電装置３によってその表面が一様に−５００［Ｖ］に帯電された後、露光装置４の露光を受けることにより潜像部分の電位は−５０［Ｖ］程度になる。そして、その潜像部分にトナーを付着させる現像工程を経て、次いで転写工程を終えると、その潜像部分の電位は更に０［Ｖ］に近づくことになる。転写残トナーのほとんどは、潜像部分であった感光体ドラム１の表面部分に付着している。そして、この表面部分に付着した負極性をもつ正規帯電トナーＴ₀は、ローラ接触領域において、＋７００［Ｖ］のバイアスが印加された極性制御ローラ４１から電荷注入を受けることになる。また、潜像部分以外の地肌部分の電位（−５００［Ｖ］）も転写工程を経ることで、その電位が０［Ｖ］側にシフトする。この地肌部分にも僅かながら転写残トナーが付着することがあるが、この地肌部分に付着する負極性をもつ正規帯電トナーＴ₀にも、ローラ接触領域において極性制御ローラ４１との接触で電荷注入が行われる。このようにして、正規帯電トナーＴ₀が極性反転を起こして正極性となると、その正規帯電トナーＴ₀は、ローラ接触領域において感光体ドラム１側に向かう静電力を受けることになる。したがって、感光体ドラム１の表面に付着した転写残トナーのうちの正規帯電トナーＴ₀は、ローラ接触領域においてその極性が反転し、感光体ドラム１の表面に付着したままローラ接触領域を通過することになる。
一方、転写残トナーのうちの逆帯電トナーＴ₁は、正極性に帯電しているため、ローラ接触領域では感光体ドラム１側に向かう静電力を受けることになる。したがって、逆帯電トナーＴ₁に関しては、極性制御ローラ４１から電荷注入を受けずに感光体ドラム１の表面に付着し続け、ローラ接触領域を通過することになる。
以上の結果、すべての転写残トナーの極性は、ローラ接触領域において正極性に揃えられ、感光体ドラム１の表面に付着したままローラ接触領域を通過する。

ここで、本実施形態においては、極性制御ローラ４１をローラ接触領域において感光体ドラム１の表面移動方向と同じ方向に表面移動させるように駆動装置４２によって駆動している。このように極性制御ローラ４１を駆動することによって、ローラ表面と感光体ドラム１の表面に付着した転写残トナーとの接触時間を長く確保することができる。これにより、感光体ドラム１の表面に付着した正規帯電トナーＴ₀の極性を確実に反転させることができる。また、上記極性制御ローラ４１は、感光体ドラムの表面移動速度よりも速い速度で表面移動させるのが好ましい。これは、感光体ドラム１の表面に転写時の圧力で凝集したトナーをほぐし、各トナー粒子への電荷注入の促進に効果があるためである。このときの極性制御ローラ４１の表面移動速度は、感光体ドラム１の表面移動速度の１．０１倍以上２．５倍以下、好ましくは１．０３倍以上２．０倍以下とする。１．０１倍よりも遅いと、凝集したトナーをほぐす効果が得られない。また、２．０倍よりも速いと、ゴム硬度の高い極性制御ローラを用いたとしても、その反発の影響でトナーを飛散させてしまうからである。また、極性制御ローラ４１の表面がブラシ状の構成であると、感光体ドラム１の表面から離れる瞬間にブラシ先端が跳ね上がり、転写残トナーを飛散させるおそれがある。しかし、本実施形態のように極性制御ローラ４１が感光体ドラム１の表面に対して同じ方向に駆動する場合、転写残トナーは、その跳ね上がりによってローラ接触領域よりも感光体ドラム１の表面移動方向下流側に飛ばされてしまう。この場合、飛ばされた転写残トナーによる機内汚染を引き起こす可能性がある。そのため、本実施形態では、ローラ表面が平滑な極性制御ローラ４１を用いている。これにより、転写残トナーが飛散するのが抑制され、機内汚染を引き起こすことはない。

次に、極性制御ローラ４１により正極性に揃えられた転写残トナーＴ₂を帯電ローラ３ａで一時的に保持した後、所定の放出タイミングで感光体ドラム１の表面へ放出する一時保持・放出工程について説明する。
図５（ａ）は、帯電ローラ３ａによる転写残トナーの一時保持工程を模式的に表した図である。また、図５（ｂ）は、帯電ローラ３ａによる転写残トナーの放出工程を模式的に表した図である。
本実施形態では、極性制御ローラ４１で極性反転された転写残トナーＴ₂を帯電領域で帯電ローラ３ａによって一時的に保持し、この保持された転写残トナーＴ₃を所定の放出タイミングで感光体ドラム１の表面に放出する。本実施形態では、本プリンタが画像形成を行わないとき、詳しくは一の画像形成を終えてから次の画像形成を行うまでの間に、転写残トナーＴ₃の極性を正規極性すなわち負極性に戻して放出する。具体的には、一の画像形成工程において極性が揃えられた転写残トナーＴ₂を帯電領域で一時的に帯電ローラ３ａで保持した後、次の画像形成工程で帯電装置３により帯電が行われる感光体ドラム１の表面部分が帯電領域に達するまでに、転写残トナーＴ₃を放出する。このようなタイミングで転写残トナーＴ₃を放出することで、後述するように次の画像形成工程が悪影響を与えることなく転写残トナーＴ₃を回収することが可能となる。なお、連続して画像形成を行う場合には、その連続中の最後の画像形成を終えた後に、その間に保持した転写残トナーＴ₃を放出するようにしてもよい。この場合、後述する転写残トナーＴ₃の回収工程の実行によって、連続画像形成を終えるまでの時間が長くなるのを防ぐことができる。

一時保持工程について更に詳しく説明すると、極性制御ローラ４１により正極性に揃えられた転写残トナーＴ₂が付着した感光体ドラム１の表面部分には、前回の画像形成工程における残留電位が存在する。本実施形態においては、この残留電位はおよそ−５０［Ｖ］程度である。しかし、本プリンタでは、画像形成中は極性制御ローラ４１に対して常時第２電源４４が接続されている。すなわち、画像形成中は、極性制御ローラ４１の表面が＋７００［Ｖ］となっている。そのため、露光を受けなかった潜像部分以外の地肌部分の電位（−５００［Ｖ］）も上記残留電位のおよそ−５０［Ｖ］程度に除電される。その結果、転写残トナーＴ₂が付着した感光体ドラム１の表面部分の帯電電位は、−５０［Ｖ］程度に均一化されている。よって、この表面部分が帯電領域に到達したとき、正極性に均らされた転写残トナーＴ₂には、表面電位が−５００［Ｖ］程度である帯電ローラ３ａ側へ向かう静電力が働くことになる。したがって、極性制御ローラ４１のローラ接触領域を通過した逆帯電トナーＴ₂は、帯電ローラ３ａの表面に静電的に吸着し、一時的に保持される。

このようにして帯電ローラ３ａに一時保持された転写残トナーＴ₃は、図５（ａ）に示すように、帯電ローラ３ａとその表面に当接したバイアス印加ブレード３ｂに囲まれる領域（以下、「滞留領域」という。）で滞留する。このバイアス印加ブレード３ｂは、ステンレス等の金属で形成されており、その一端は切替スイッチ３３に接続されている。滞留領域で転写残トナーＴ₃を滞留させる際、切替スイッチ３３は図５（ａ）に示すように電気的にフロート状態とされる。よって、バイアス印加ブレード３ｂの電位は、帯電ローラ３ａと同一電位となる。そのため、滞留領域には電界が発生しない。また、バイアス印加ブレード３ｂは、転写残トナーＴ₃の通過量を制限するように、帯電ローラ３ａに加圧されて当接されている。本実施形態では、バイアス印加ブレード３ｂの加圧力を、帯電ローラ３ａとバイアス印加ブレード３ｂとの当接部をすり抜ける転写残トナーＴ₃の量を単位平方センチメートル当たり０．１［ｍｇ］以下、好ましくは０．０５［ｍｇ］以下になるように、調整されている。これにより、帯電ローラ３ａに付着した転写残トナーＴ₃の量が多くなっても、帯電領域に対向する帯電ローラ３ａの表面部分に存在するトナー量を少なくでき、帯電ムラ等の帯電不良の発生を十分に抑制できる。

放出工程について更に詳しく説明すると、図５（ｂ）に示すように、上記放出タイミングに合わせて、切替スイッチ３３を接地側へ切り換える。そうすると、バイアス印加ブレード３ｂの電位は０Ｖとなり、表面電位が約−５００［Ｖ］である帯電ローラ３ａとの間で電位差が生じる。これにより、転写残トナーＴ₃に対して帯電ローラ３ａからの電荷注入が開始される。その結果、転写残トナーＴ₃は、負極性すなわち正規極性に帯電される。そして、帯電ローラ３ａとバイアス印加ブレード３ｂとの当接部をすり抜けて滞留領域を通過した転写残トナーＴ₃は、帯電ローラ３ａの表面に付着した状態で帯電領域へ搬送される。この帯電領域では、負極性に帯電した転写残トナーＴ₃は、感光体ドラム１の表面側に向かう静電力を受けて、感光体ドラム１の表面に付着する。このようにして、帯電ローラ３ａの表面に一時的に保持した転写残トナーＴ₃を感光体ドラム１の表面へ放出する。
なお、本発明者らによる実験において、放出工程時に上記当接部をすり抜けるトナーの量は、一時保持工程時よりも多くなるという現象が確認された。この現象は、帯電領域に対向する帯電ローラ３ａの表面部分に存在するトナー量を少なくする効果を奏し、また、感光体ドラム１への放出工程にかかる時間を短縮できる効果を奏するので、望ましい現象である。なお、この現象が発生する原因については未だ判明していないが、帯電ローラ３ａとバイアス印加ブレード３ｂとの間に生じた電位差の影響によるものと考えられる。

次に、放出した転写残トナーＴ₃を感光体ドラム１の表面から回収する回収工程について説明する。
本実施形態では、上記放出工程での放出によって感光体ドラム１の表面に付着した転写残トナーＴ₄が現像領域に到達してから該現像領域を通過するまでの間、回収手段としての現像装置５の現像ローラ５ａには、上述した現像バイアスとは逆のバイアス、具体的には＋２００［Ｖ］のバイアスが印加される。これにより、負極性すなわち正規極性に帯電した転写残トナーＴ₄が付着した感光体ドラム１の表面部分（−５０［Ｖ］）と現像ローラ５ａの表面との間において、その転写残トナーＴ₄には現像ローラ５ａ側に向かう静電力が働くことになる。したがって、転写残トナーＴ₄は現像ローラ５ａ又は現像ローラ５ａ上の現像剤に回収されることになる。その後、この転写残トナーＴ₄は現像装置５の内部に搬送される。そして、現像装置５の内部で撹拌搬送された後、再度現像に寄与することになる。

次に、本実施形態のプリンタにおいて使用されるトナーについて説明する。
本プリンタにおいて使用されるトナーは、球形に近いトナーであるのが好ましい。具体的には、平均円形度が０．９３以上であるトナーが好ましい。円形度の高いトナーは、ブレード方式のクリーニングでは、感光体ドラム１とクリーニングブレードとの隙間に入り込み、すり抜けやすいため、クリーニング性能を落とす原因となる。しかし、転写率が高いため、転写残トナーの量を少なくできるという利点がある。よって、本プリンタのように、感光体ドラム上の転写残トナーをクリーニングブレードを用いずに帯電ローラ３ａで除去する構成において、円形度の高いトナーを用いることは、非常に有益である。加えて、円形度の高いトナーは、その付着対象となる感光体ドラム表面や帯電ローラ表面との間の機械的付着力が弱い。したがって、帯電ローラ３ａによって一時保持する際や放出する際の動作をスムーズに行いやすいという利点もある。

また、トナーがどのくらい球形に近いかは、以下の形状係数ＳＦ−１、ＳＦ−２の値によって規定することができる。そして、本プリンタで用いるトナーとしては、形状係数ＳＦ−１が１００以上１８０以下の範囲内であり、形状係数ＳＦ−２が１００以上１８０以下の範囲内であるトナーが望ましい。
図６（ａ）及び（ｂ）は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２をそれぞれ説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）の式で表される。すなわち、トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−１の値は、１００の場合にはトナーの形状が真球であり、それよりも大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）²／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）の式で表される。すなわち、トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。ＳＦ−２の値は、１００の場合にはトナー表面に凹凸が存在しなくなり、それよりも大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
これらの形状係数の値は、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算したものである。

また、トナーがどのくらい球形に近いかは、以下の形状規定によって表すこともできる。
図７（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれトナーの形状を模式的に示した図である。図７（ａ）は、略球形状の外観を示している。図７（ｂ）は、トナーの長軸ｒ₁と短軸ｒ₂を説明するためのものであり、図７（ｂ）は、トナーの短軸ｒ₂と厚さｒ₃を説明するためのものである。ただし、長軸ｒ₁、短軸ｒ₂、厚さｒ₃の決定は、ｒ₁≧ｒ₂≧ｒ₃となるようにする。そして、長軸ｒ₁と短軸ｒ₂との比（ｒ₂／ｒ₁）が０．５以上１．０以下の範囲で、厚さｒ₃と短軸ｒ₂との比（ｒ₃／ｒ₂）が０．７以上１．０以下の範囲にあるトナーであることが好ましい。長軸ｒ₁と短軸ｒ₂との比（ｒ₂／ｒ₁）が０．５未満であると、トナー形状が真球形状から離れ、転写率が悪化して、転写残トナーの量が増加してしまう。加えて、ドット再現性も悪化する。また、厚さｒ₃と短軸ｒ₂との比（ｒ₃／ｒ₂）が０．７未満では、トナー形状が扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率が得られなり、やはり転写残トナーの量が増加する。なお、トナーの長軸ｒ₁、短軸ｒ₂、厚さｒ₃は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。

上述のように、トナー形状が略球形になると、トナーとトナーとの接触が点接触に近くなるので、トナー同士の吸着力が弱くなる結果、流動性が高まる。また、トナーと感光体ドラム表面との接触も点接触に近くなるので、感光体ドラム表面に対するトナーの機械的な付着力が弱くなり、電界によるトナーの挙動を制御しやすくなる。したがって、トナー形状が球形に近いほど、転写領域における転写率が高くなる。尚、ＳＦ−１の値及びＳＦ−２の値があまり大きくなると、転写残トナーＴ₂を帯電ローラ３ａに一時保持したり、転写残トナーＴ₃を感光体ドラムへ放出したりする際のトナー挙動を、静電力によって適切にコントロールすることが困難となる。そのため、前回の画像形成工程において作像した画像が表れるゴースト画像、地肌カブリ等の異常画像の発生するおそれがある。よって、本実施形態では、ＳＦ−１の値とＳＦ−２の値がともに１８０を越えないトナーを用いている。

また、トナーの体積平均粒径が３［μｍ］以上８［μｍ］であり、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．００以上１．４０以下の範囲にある小粒径で粒径分布の狭いトナーを用いることが好ましい。このようなトナーを用いれば、帯電量分布の均一化が図られ、地肌カブリの少ない高品位な画像を得ることができる。加えて、帯電量分布の均一化が図られることから転写率を高くすることができ、その結果転写残トナーの量を少なくできるという利点がある。よって、本プリンタのように、感光体ドラム上の転写残トナーを帯電ローラ３ａで除去する構成においては、非常に有益である。なお、このような小粒径トナーは、外添剤微粒子等の含有率が相対的に高くなる傾向にあるため、外添剤微粒子等がトナーから脱離して感光体ドラム表面上でフィルミングを発生させやすいという欠点がある。しかし、このフィルミングの発生は、バイアス印加ローラとして表面がブラシ状のブラシローラを採用し、そのブラシ部分で感光体ドラム表面を摺擦するように構成するなどして、十分に抑制することが可能である。

また、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させて得られるトナーが好ましい。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
（変性ポリエステル）
上記トナーは、バインダ樹脂として変性ポリエステル（ｉ）を含む。変性ポリエステル（ｉ）としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
変性ポリエステル（ｉ）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）とアミン類（Ｂ）との反応により得られるウレア変性ポリエステルなどが挙げられる。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、多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合物で、かつ活性水素基を有するポリエステルを、さらに多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）と反応させたものなどが挙げられる。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、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。

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

多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。

多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α‘，α‘−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０ｗｔ％を超えると低温定着性が悪化する。 イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。

次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４‘−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４‘−ジアミノ−３，３‘−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。

アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり、１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。

ここで用いられる変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。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。この時のピーク分子量は１０００〜１００００が好ましく、１０００未満では伸長反応しにくくトナーの弾性が少なくその結果耐ホットオフセット性が悪化する。また１００００を超えると定着性の低下や粒子化や粉砕において製造上の課題が高くなる。変性ポリエステル（ｉ）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。（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及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
変性ポリエステル（ｉ）を得るためのポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との架橋及び／又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。

（未変性ポリエステル）
ここにおいては、変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この変性されたポリエステル（ｉ）と共に、未変性ポリエステル（ｉｉ）をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。（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し、単独使用より好ましい。未変性ポリエステル（ｉｉ）としては、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多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）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、未変性ポリエステル（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。変性されたポリエステル（ｉ）と未変性ポリエステル（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、変性されたポリエステル（ｉ）のポリエステル成分と未変性ポリエステル（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。未変性ポリエステル（ｉｉ）を含有させる場合の変性されたポリエステル（ｉ）と未変性ポリエステル（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。（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。
未変性ポリエステル（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜１００００、好ましくは２０００〜８０００、さらに好ましくは２０００〜５０００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。未変性ポリエステル（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。未変性ポリエステル（ｉｉ）の酸価は１〜５が好ましく、より好ましくは２〜４である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。

バインダ樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常３５〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。３５℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、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は、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、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。

（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ）、ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッドＦ５Ｒ、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダ樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。

（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、４級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡ−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、４級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダ樹脂の種類、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樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。

（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１２０℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、１２−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−ｎ−ステアリルメタクリレート、ポリ−ｎ−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体（例えば、ｎ−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等）等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダ樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。

（外添剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０^-2μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
（トナーの製造方法）
まず、着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。

次に、トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。
また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮ−アルキル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）−Ｎ−エチルアミノ］−１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）−Ｎ−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−３００（ネオス社製）などが挙げられる。

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が１０〜９０％の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
また、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイト等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎ−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。

次に、乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び／又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。

次に、反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。

最後に、上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状から紡錘形状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。

なお、以上によって製造されたトナーは、磁性キャリアを使用しない一成分の磁性トナー或いは、非磁性トナーとしても用いることができる。
また、本実施形態のように二成分現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いることになる。磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等の２価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体ドラム１にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Ｚｎを含むＣｕフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成プロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．３〜４μｍがよい。

なお、本実施形態に係るプリンタにおいて、転写紙が給紙中にジャムしたときなど画像形成動作が中断されたときには、感光体ドラム１の表面に大量に付着した不要トナーをクリーニングしなければならない。本実施形態では、感光体ドラム１の表面上のトナーをクリーニングするクリーニングブレードをもったクリーニング装置が存在しないため、このような大量の不要トナーを回収することは困難である。そこで、本実施形態では、その中断事由が解決した後、その感光体ドラム１の表面上に残った不要トナーを、通常の画像形成動作と同じように中間転写ベルト１０上に転写する。そして、中間転写ベルト１０上に転写された不要トナーをベルトクリーニング装置１５によって回収する。ベルトクリーニング装置１５は、上述のようにファーブラシ及びクリーニングブレードを備えた構成であるため、大量の不要トナーであっても回収することができる。一方、不要トナーを中間転写ベルト１０上に転写した後に感光体ドラム１の表面に残留したトナーは、通常の画像形成動作時と同じように処理される。
また、極性制御ローラ４１との間に設けられた切替スイッチ４５に接続される電源は、通常時には極性制御ローラ４１の表面部分電位が＋７００［Ｖ］となるような電荷注入バイアスを印加する第２電源４４が選択される。しかし、上記のようにジャムしたときのように感光体ドラム１の表面に大量の不要トナーが存在する場合には、極性制御ローラ４１の表面部分の電位が−２００［Ｖ］となるようなクリーニング用バイアスを印加する第１電源４３を選択しておく。これにより、ローラ接触領域を通過する不要トナーに負極性の電荷注入が行われ、その不要トナーを中間転写ベルト１０上へ転写する際の転写率を高めることができる。その結果、不要トナーを効率よくクリーニングすることができる。

〔変形例〕
次に、上記トナー極性制御装置の変形例について説明する。
上記実施形態では、各電源４３，４４として直流電源を用いる場合について説明したが、本変形例では、直流電圧に交番電圧を重畳させたバイアスを印加する電源を用いる。
図８は、本変形例に係るトナー極性制御装置１４０を示す概略構成図である。このトナー極性制御装置１４０の基本的な構成は、上記実施形態におけるトナー極性制御装置１４０と同様であるが、本変形例では、上記第１電源４３及び上記第２電源４４に対して交番電圧電源１４６が直列接続されている。これにより、上記極性制御ローラ４１には、第１電源４３又は第２電源４４により生じる直流電圧に、交番電圧電源１４６により生じる交番電圧が重畳されたバイアスが印加される。この交番電圧の周波数は、５００［Ｈｚ］以上１０ｋ［Ｈｚ］、好ましくは１ｋ［Ｈｚ］以上７ｋ［Ｈｚ］以下とする。本変形例では、第１電源４３、第２電源４４、交番電圧電源１４６及び切替スイッチ４５によって、バイアス印加手段が構成される。交番電圧電源４６は、上記切替スイッチ４５と連動させることで、その周波数や交番電圧を選択するすることも可能である。

本変形例において、交番電圧による電界自体は、転写残トナーの極性を変更する機能を有しないが、感光体ドラム１の表面上の転写残トナーのインピーダンスを下げる効果を奏し、電荷注入特性が向上するものと考えられる。なお、この交番電圧の周波数が５００［Ｈｚ］未満の場合、極性制御ローラ４１に機械的な振動が発生する不具合が見られた。また、１０ｋ［Ｈｚ］を越える周波数では、転写残トナーのインピーダンスを下げる効果が奏されず、帯電ローラ３ａを通過した感光体ドラム１の表面上に転写残トナーが残ることがあった。交番電圧のピーク・ツー・ピーク値Ｖppは、１５０［Ｖ］以上１５００［Ｖ］以下の範囲内であるのが好ましい。

以上、本実施形態のプリンタは、転写手段である１次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋによる転写後に潜像担持体である感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋの表面に残留した転写残トナーＴ₀，Ｔ₁が帯電部材である帯電ローラ３ａとの対向位置（帯電領域）まで搬送される前に、その転写残トナーＴ₀，Ｔ₁を所定極性（正規極性）である負極性とは逆極性（正極性）に帯電させる転写残トナー極性制御手段としてのトナー極性制御装置４０を有している。これにより、転写残トナーの全てを正極性に揃えることができるので、転写残トナーＴ₂の全てを帯電ローラ３ａに保持させることができる。したがって、潜像形成手段としての露光装置４による潜像形成領域へ搬送される前に、転写残トナーＴ₂を感光体ドラム表面から除去することができる。その結果、潜像形成領域で潜像を形成する際に、転写残トナーＴ₂が邪魔になって適切な静電潜像が形成できないという事態の発生を抑制でき、画像中にトナー抜けのない高品質な画像を形成することができる。加えて、本実施形態では、上述したように、クリーニングブレードのような強力な除去性能がなくても、感光体ドラム表面を十分にクリーニングすることができる。したがって、クリーニングブレードを感光体ドラム表面に当接させる構成に比べて、感光体ドラムを表面移動させる駆動装置に加わる負荷トルクを大幅に減らすことができる。したがって、その駆動装置として小型のものを利用することが可能となるとともに、バンディング現象なども少なくなり、安定して高品質な画像を形成することが可能となる。
また、本実施形態では、帯電ローラ３ａの表面に保持された転写残トナーＴ₃に対して正規極性（負極性）と同じ極性の電荷を付与し、転写残トナーを負極性に揃える電荷注入手段としてのバイアス印加ブレード３ｂを設け、帯電ローラ３ａから感光体ドラム表面へ戻された転写残トナーが露光装置４による潜像形成を妨げないタイミングで、バイアス印加ブレード３ｂにより正規極性（負極性）と同じ極性に揃えた転写残トナーＴ₄を感光体ドラム表面へ戻すように構成している。これにより、上記トナー極性制御装置４０により正規極性とは逆極性（正極性）になった転写残トナーＴ₃を正規極性に帯電し直してから、感光体ドラムへ放出することができる。このように転写残トナーＴ₃を正規極性に戻してから感光体ドラムへ放出することによって、そのトナーＴ₄を再び現像に寄与させても、適切な現像を行うことができる。また、感光体ドラム上に放出された転写残トナーＴ₄の極性が正規極性に揃っていることで、その転写残トナーＴ₄を感光体ドラムから回収する際に静電力によってトナーを適切に回収することができる。
また、本実施形態では、現像剤担持体である現像ローラ５ａ上に担持されたトナーを感光体ドラム表面に形成された静電潜像側に移動させるために現像ローラ５ａと感光体ドラム表面との間に現像電界を形成する現像装置５を用いている。そして、帯電ローラ３ａから感光体ドラム表面へ戻された転写残トナーＴ₄が現像装置５によって現像が行われる現像領域に到達してから現像領域を通過するまでの間、その現像領域に現像電界とは逆向きの電界を形成する。これにより、帯電ローラ３ａから感光体ドラム表面へ戻された転写残トナーＴ₄を現像装置５の内部に回収することができる。その結果、感光体ドラム１の表面上から回収したトナーを収容する廃トナータンクを別途設ける必要がなくなり、装置の小型化を図ることができる。特に、本実施形態のプリンタは、４つの感光体ドラム１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋを備えるいわゆるタンデム型の画像形成装置であるため、各感光体ドラムごとに個別に廃トナータンクを設ける場合に比べて大幅に装置の小型化を図ることができる。なお、帯電ローラ３ａから戻された転写残トナーＴ₄を感光体ドラム表面から回収する回収手段は、現像手段に限られない。例えば、転写残トナーＴ₄を感光体ドラム表面から中間転写ベルト１０に転写させることで回収するようにしてもよい。この場合、転写残トナーＴ₄は正規極性に帯電しているので、転写領域には通常の画像形成工程時における転写電界と同じ向きの電界を形成する。これにより、転写残トナーＴ₄は、静電力によって感光体ドラム表面から中間転写ベルト１０側に移動し、回収されることになる。これらの回収手段を構成すれば、転写領域から帯電領域までの像担持体表面に対向する位置に、廃トナータンクやリサイクルトナー搬送通路を備えた感光体ドラム用のクリーニング装置を別個に設ける必要がない。しかも、その位置に配置されるトナー極性制御装置４０は、転写残トナーの極性を正規極性とは逆極性に揃えることができるものであればよく、従来のクリーニング装置に比べて遙かに小型化が可能である。したがって、装置を大幅に小型化することが可能になる。
また、本実施形態では、トナー極性制御装置４０が、感光体ドラム表面と接触しながら表面移動する接触部材である極性制御ローラ４１と、この極性制御ローラ４１が感光体ドラム表面との接触部分で感光体ドラムが表面移動する向きと同じ向きに表面移動するようにこれを駆動させる駆動手段としての駆動装置４２と、極性制御ローラ４１に対して正規極性とは逆極性（正極性）のバイアスを印加するバイアス印加手段としての第２電源４４から構成されている。このように極性制御ローラ４１を駆動させることで、カウンター方向に回転駆動させる場合に比べて、感光体ドラム１の表面に付着した転写残トナーＴ₀，Ｔ₁に対する極性制御ローラ４１の密着性を容易に高めることができる。よって、転写残トナーのうちの正規帯電トナーＴ₀に対する電荷注入効率を高め、すべての転写残トナーの極性を正規極性とは逆極性（正極性）に安定して揃えることができる。その結果、帯電ローラ３ａに対して転写残トナーＴ₂を確実に付着させることができる。
特に、本実施形態では、極性制御ローラ４１が感光体ドラム表面との接触部分で感光体ドラム１の表面移動速度よりも速い速度で表面移動するように極性制御ローラ４１を駆動させている。これにより、感光体ドラム１の表面に転写時の圧力で凝集したトナーをほぐす効果が得られ、各トナー粒子への電荷注入の促進を図ることができる。極性制御ローラ４１の表面移動速度は、感光体ドラム１の表面移動速度の１．０１倍以上２．５倍以下、好ましくは１．０３倍以上２．０倍以下とするのがよい。更に、本実施形態では、上記変形例のように、極性制御ローラ４１に、上記所定極性とは逆極性（正極性）の直流電圧に交番電圧を重畳させたバイアスを印加してもよい。この場合、感光体ドラム１の表面上の転写残トナーのインピーダンスを下げる効果が得られ、電荷注入特性を向上させることができる。この交番電圧の周波数は、５００［Ｈｚ］以上１０ｋ［Ｈｚ］、好ましくは１ｋ［Ｈｚ］以上７ｋ［Ｈｚ］以下とするのがよい。
また、本実施形態では、トナー極性制御装置４０が、感光体ドラム表面と接触しながら表面移動する接触部材である極性制御ローラ４１と、この極性制御ローラ４１に対して正規極性（負極性）のクリーニング用バイアスと正規極性とは逆極性（正極性）の電荷注入バイアスとを選択的に印加するバイアス印加手段としての第１電源４３、第２電源４４及び切替スイッチ４５から構成されている。これにより、電荷注入バイアス印加時には、転写残トナーの極性を正極性に揃えて帯電ローラ３ａに付着させることができる。一方、クリーニング用バイアス印加時には、上述したように、ジャムしたときのように感光体ドラム１の表面に大量の不要トナーが存在する場合のクリーニング効率を高めることができる。また、帯電特性の悪いトナーが負極性となった状態で極性制御ローラ４１の表面に付着した場合、クリーニング用バイアスを印加することで、そのトナーを感光体ドラム１へ放出することもできる。
特に、上記変形例のように、印加するバイアスが上記所定極性とは逆極性（正極性）の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスであれば、感光体ドラム１の表面上の転写残トナーのインピーダンスを下げる効果が得られ、電荷注入特性を向上させることができる。
また、本実施形態では、トナーとして、体積平均粒径（Ｄｖ）が３［μｍ］以上８［μｍ］の範囲内にあり、かつ、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）で定義される分散度が１．００以上１．４０以下の範囲内にあるものを用いている。このようなトナーを用いることで、上述したように、転写率を高めることが可能となり、その結果転写残トナーの量を少なくすることができる。よって、本プリンタのように、感光体ドラム上の転写残トナーを帯電ローラ３ａで除去する構成においては、帯電ローラ３ａに付着した転写残トナーによる帯電ムラを抑制できる点で、非常に有益である。
また、本実施形態では、トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００以上１８０以下の範囲内にあり、かつ形状係数ＳＦ−２が１００以上１８０以下の範囲にあるものを用いている。このようなトナーを用いることで、上述したように、転写率を高めることが可能となり、その結果転写残トナーの量を少なくすることができる。よって、本プリンタのように、感光体ドラム上の転写残トナーを帯電ローラ３ａで除去する構成においては、帯電ローラ３ａに付着した転写残トナーによる帯電ムラを抑制できる点で、非常に有益である。
また、本実施形態では、トナーとして、略球形であり、長軸と短軸との比（ｒ₂／ｒ₁）が０．５以上１．０以下の範囲内であって、厚さと短軸との比（ｒ₃／ｒ₂）が０．７以上１．０以下の範囲であり、かつ、長軸ｒ₁≧短軸ｒ₂≧厚さｒ₃の関係を満足するものを用いている。このようなトナーを用いることで、上述したように、転写率を高めることが可能となり、その結果転写残トナーの量を少なくすることができる。よって、本プリンタのように、感光体ドラム上の転写残トナーを帯電ローラ３ａで除去する構成においては、帯電ローラ３ａに付着した転写残トナーによる帯電ムラを抑制できる点で、非常に有益である。
また、本実施形態のプリンタは、プリンタ本体に対して着脱可能であって、少なくとも感光体ドラム１とトナー極性制御装置４０とが一体になって構成されたプロセスカートリッジを有している。よって、プロセスカートリッジ３０内に収容された部品に寿命が到来したり、メンテナンスが必要になったりしたときには、そのプロセスカートリッジ３０を交換すればよく、利便性を向上させることができる。特に、トナー極性制御装置４０も、感光体ドラム１等と同様に定期的に交換することが望ましいため、これもプロセスカートリッジに含めるのが望ましい。

実施形態に係るプリンタのトナー極性制御装置を示す概略構成図。 同プリンタの概略構成図。 同感光体ドラムの周りの構成を示す概略構成図。 （ａ）は、同感光体ドラム上に担持されたトナーの転写直前における帯電電荷分布を示すグラフ。（ｂ）は、転写後に感光体ドラム上に残留した転写残トナーの帯電電荷分布を示すグラフ。 （ａ）は、同プリンタの帯電ローラによる転写残トナーの一時保持工程を模式的に表した説明図。（ｂ）は、同帯電ローラによる転写残トナーの放出工程を模式的に表した説明図。 （ａ）及び（ｂ）は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２をそれぞれ説明するためにトナーの形状を模式的に表した説明図。 （ａ）乃至（ｃ）は、それぞれトナーの形状を模式的に示した説明図。 変形例に係るトナー極性制御装置を示す概略構成図。

符号の説明

１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｋ 感光体ドラム
３ 帯電装置
３ａ 帯電ローラ
３ｂ バイアス印加ブレード
３，２０３ 帯電装置
４ 露光装置
５ 現像装置
１０ 中間転写ベルト
１４Ｙ，１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｋ １次転写ローラ
３０ プロセスカートリッジ
３２ 帯電バイアス電源
３３，４５ 切替スイッチ
４０，１４０ トナー極性制御装置
４１ 極性制御ローラ
４２ 駆動装置
４３ 第１電源
４４ 第２電源
４５ 切替スイッチ
１４６ 交番電圧電源
Ｔ₀，Ｔ₁，Ｔ₂，Ｔ₃，Ｔ₄ 転写残トナー

Claims (14)

1. 潜像担持体と、
   所定極性の帯電バイアスが印加される帯電部材を該潜像担持体表面に接触又は近接させて該潜像担持体表面を帯電せしめる帯電手段と、
   帯電された潜像担持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、
   上記帯電バイアスと同じ極性に帯電したトナーを該潜像に付着させて現像を行う現像手段と、
   該潜像担持体とこれに接触しつつ表面移動する表面移動部材との間に転写電界を形成して、該現像手段により該潜像担持体表面に形成されたトナー像を、該表面移動部材との間に挟持される記録材上又は該表面移動部材上に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
   上記転写手段による転写後に上記潜像担持体表面に残留した転写残トナーが上記帯電部材との対向位置まで搬送される前に、該転写残トナーを上記所定極性とは逆極性に帯電させる転写残トナー極性制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１の画像形成装置において、
   上記帯電部材の表面に保持された転写残トナーに対して上記所定極性と同じ極性の電荷を付与し、該転写残トナーを上記所定極性と同じ極性に揃える電荷注入手段を有し、
   該帯電部材から潜像担持体表面へ戻された転写残トナーが上記潜像形成手段による潜像形成を妨げないタイミングで、該電荷注入手段により上記所定極性と同じ極性に揃えた転写残トナーを潜像担持体表面へ戻すように構成したことを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項２の画像形成装置において、
   上記現像手段として、現像剤担持体上に担持されたトナーを上記潜像担持体表面に形成された潜像側に移動させるために該現像剤担持体と該潜像担持体表面との間に現像電界を形成する現像装置を用い、
   上記帯電部材から該潜像担持体表面へ戻された転写残トナーが該現像装置によって現像が行われる現像領域に到達してから該現像領域を通過するまでの間、該現像領域に該現像電界とは逆向きの電界を形成することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１、２又は３の画像形成装置において、
   上記転写残トナー極性制御手段を、上記潜像担持体表面と接触しながら表面移動する接触部材と、該接触部材が該潜像担持体表面との接触部分で該潜像担持体が表面移動する向きと同じ向きに表面移動するように該接触部材を駆動させる駆動手段と、該接触部材に対して上記所定極性とは逆極性のバイアスを印加するバイアス印加手段とから構成したことを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項４の画像形成装置において、
   上記駆動手段は、上記接触部材が上記潜像担持体表面との接触部分で該潜像担持体の表面移動速度よりも速い速度で表面移動するように該接触部材を駆動させるものであり、
   上記バイアス印加手段が印加する上記バイアスは、上記所定極性とは逆極性の直流電圧に交番電圧を重畳させたバイアスであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５の画像形成装置において、
   上記駆動手段により駆動される上記接触部材の表面移動速度は、上記潜像担持体の表面移動速度の１．０１倍以上２．５０倍以下であり、
   上記交流電圧の周波数は５００［Ｈｚ］以上１０ｋ［Ｈｚ］以下であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１、２又は３の画像形成装置において、
   上記転写残トナー極性制御手段を、上記潜像担持体表面と接触しながら表面移動する接触部材と、該接触部材に対して上記所定極性のバイアスと該所定極性とは逆極性のバイアスとを選択的に印加するバイアス印加手段とから構成したことを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項７の画像形成装置において、
   上記バイアス印加手段が印加する上記所定極性とは逆極性のバイアスは、該所定極性とは逆極性の直流電圧に交流電圧を重畳させたバイアスであることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、
   上記トナーとして、体積平均粒径（Ｄｖ）が３［μｍ］以上８［μｍ］の範囲内にあり、かつ、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）で定義される分散度が１．００以上１．４０以下の範囲内にあるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、
    上記トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００以上１８０以下の範囲内にあり、かつ 形状係数ＳＦ−２が１００以上１８０以下の範囲にあるものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
11. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０の画像形成装置において、
    上記トナーとして、略球形であり、長軸と短軸との比（ｒ₂／ｒ₁）が０．５以上１．０以下の範囲内であって、厚さと短軸との比（ｒ₃／ｒ₂）が０．７以上１．０以下の範囲であり、かつ、長軸ｒ₁≧短軸ｒ₂≧厚さｒ₃の関係を満足するものを用いたことを特徴とする画像形成装置。
12. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の画像形成装置において、
    画像形成装置本体に対して着脱可能であって、上記帯電手段及び現像手段のうちの少なくとも１つと、上記潜像担持体とが一体になって構成されたプロセスカートリッジを有することを特徴とする画像形成装置。
13. 所定極性の帯電バイアスが印加される帯電部材を潜像担持体表面に接触又は近接させて該潜像担持体表面を帯電した後、帯電された潜像担持体表面に潜像を形成し、該帯電バイアスと同じ極性に帯電したトナーを該潜像に付着させて現像を行った後、該潜像担持体とこれに接触しつつ表面移動する表面移動部材との間に転写電界を形成して、該潜像担持体表面に形成されたトナー像を、該表面移動部材との間に挟持される記録材上又は該表面移動部材上に転写する画像形成方法において、
    上記転写後に上記潜像担持体表面に残留した転写残トナーが上記帯電部材との対向位置まで搬送される前に、該転写残トナーを上記所定極性とは逆極性に帯電させることを特徴とする画像形成方法。
14. 請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０又は１１の画像形成装置の本体に対して着脱可能に構成されるプロセスカートリッジであって、
    上記帯電手段及び現像手段のうちの少なくとも１つと、上記潜像担持体と、上記転写残トナー極性制御手段とを一体に構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。

Images